JP2005115144A - 画素回路の駆動方法、駆動回路、電気光学装置および電子機器 - Google Patents

画素回路の駆動方法、駆動回路、電気光学装置および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】 低階調表示時におけるOLED素子の輝度ムラを防止する。
【解決手段】 各画素回路をテスト期間と表示期間とに分けて駆動し、テスト期間では、
走査線102を表示期間よりも遅い水平走査速度で順次選択し、各データ線112に低階
調に相当する電流をそれぞれ流し、走査線の選択が終了する手前のタイミングにて、各デ
ータ線112の測定電圧から、選択走査線と測定データ線との交差に位置する駆動トラン
ジスタの閾値電圧を求めて、不足電流分に相当する補正データをLUT28に書き込む一
方、表示期間では、走査線102を順次選択するとともに、選択走査線に位置する画素回
路の電気光学素子の輝度を指定する画像データを、当該画素回路について求めた補正デー
タで補正し、補正した画像データに応じた電流を、当該画素回路にデータ線112を介し
て流す。
【選択図】 図1

Description

本発明は、例えば有機発光ダイオード素子のような電気光学素子を有する画素回路の駆
動方法、駆動回路、電気光学装置および電子機器に関する。
近年、液晶素子に代わる次世代の発光デバイスとして、有機発光ダイオード(Organic
Light Emitting Diode、以下適宜OLEDと略称する)素子が注目されている。OLED
素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子や発光ポリマーとも呼ばれているものである
。このOLED素子は、自発光型であるために視野角依存性が少なく、また、バックライ
トや反射光が不要であるために低消費電力化や薄型化に向いているなど、表示装置に用い
た場合に優れた特性を有している。
ここで、OLED素子は、液晶素子のように電圧保持性を有さず、電流が途絶えると、
発光状態が維持できなくなる電流型の被駆動素子である。このため、OLED素子をアク
ティブ・マトリクス方式で駆動する場合、電圧保持素子を設けて、OLED素子に電流を
供給する駆動トランジスタのゲート電圧を保持するとともに、選択期間に、画素の階調に
応じた電圧を駆動トランジスタのゲートに書き込む構成が一般的となっている。この構成
によれば、非選択期間においても駆動トランジスタのゲート電圧が電圧保持素子によって
保持されるので、当該ゲート電圧に応じた電流を当該OLED素子に継続して流すことが
可能となる。
ところで、この構成では、駆動トランジスタの閾値電圧がばらつくことによって、画素
回路毎に、OLED素子の明るさが相違して表示品位が低下する問題が指摘された。この
ため、近年では、選択期間において当該駆動トランジスタをダイオード接続させるととも
に、当該駆動トランジスタおよびデータ線に流れる電流を、画素の階調(輝度)を指示す
る画像データに応じた値となるように制御し、これによって、当該駆動トランジスタのゲ
ートに、OLED素子に流すべき電流に応じた電圧を書き込むようにプログラミングして
、駆動トランジスタの閾値電圧特性のばらつきを補償する技術が提案されている(例えば
、特許文献1)。
特開2003−22049号公報(図17参照)
しかしながら、この技術では、データ線の寄生容量が大きい場合にデータ線に流す電流
が小さいとき、当該寄生容量の充放電に時間を要してしまい、選択期間内に、駆動トラン
ジスタのゲートに目標とする電圧を書き込むことができない、といった問題が新たに指摘
された。
データ線に流す電流が小さいときとは、OLED素子を暗くして発光させるときに相当
し、また、ゲートに書き込むべき電圧と実際に書き込まれた電圧との差である書込誤差は
、後述するように駆動トランジスタの閾値電圧等の特性に依存する。そして、低階調表示
時において選択期間内に書き込みが追いつかない点、および、駆動トランジスタの特性が
ばらつくことによって、駆動トランジスタのゲート電圧もばらつく結果、輝度ムラが目立
つことになる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、データ線
の寄生容量が大きい場合であって、データ線に流す電流が小さいときであっても、OLE
D素子のような電気光学素子の輝度ムラの発生を防止することが可能な画素回路の駆動方
法、駆動回路、電気光学装置および電子機器を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明に係る画素回路の駆動方法は、複数の走査線と複数の
データ線との交差において設けられた画素回路であって、各々が、走査線が選択されたと
きにデータ線に流れる電流に応じた電圧を保持する電圧保持素子と、当該電圧保持素子の
一端にゲートが接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタによって制御され
た電流によって発光する電気光学素子とを有する画素回路の駆動方法において、各画素回
路をテスト期間と表示期間とに分けて駆動し、前記テスト期間では、前記走査線を順次選
択し、走査線を選択したときに、各データ線に所定の電流をそれぞれ流し、走査線の選択
が終了する手前のタイミングにて、各データ線の電圧をそれぞれ測定し、測定した電圧か
ら、選択した走査線と電圧を測定したデータ線との交差に位置する画素回路における駆動
トランジスタの特性を求め、前記表示期間では、前記走査線を水平走査期間毎に順次選択
するとともに、選択走査線に位置する画素回路の電気光学素子の輝度を指定する画像デー
タを、当該画素回路について求めた駆動トランジスタの特性に基づいて補正し、補正した
画像データに応じた電流を、当該画素回路にデータ線を介して流す。
この駆動方法によれば、テスト期間において、駆動トランジスタの特性が求められると
、当該駆動トランジスタのソース・ドレイン間に流すべき電流に対して、データ線に流す
べき電流の不足分が判明する。したがって、表示期間において、画像データを駆動トラン
ジスタの特性に基づいて補正することによって、当該不足分が加算された電流がデータ線
に流れるので、駆動トランジスタのゲート電圧の書き込みが間に合わなくなることが防止
される。
上記駆動方法において、前記テスト期間では、前記駆動トランジスタの特性として、そ
の閾値電圧を求め、当該閾値電圧を参照して補正データを算出するとともに、当該補正デ
ータを、選択した走査線と電圧を測定したデータ線との交差に位置する画素回路に対応付
けて記憶し、前記表示期間では、選択走査線に位置する画素回路の電気光学素子の輝度を
指定する画像データに、当該画素回路に対応付けて記憶した補正データを加算して、加算
した画像データに応じた電流を、当該画素回路にデータ線を介して流す方法が好ましい。
また、上記駆動方法において、前記テスト期間における走査線の選択期間を、前記表示
期間における水平走査期間よりも長く設定し、前記所定の電流を比較的小さくすることが
好ましい。これによれば、テスト期間では、表示期間よりも遅い速度で水平走査されるの
で、走査線の選択期間が終了する手前のタイミングでは、目標とする電圧が書き込まれる
。このため、当該タイミングにおいて、データ線の電圧を測定すると、駆動トランジスタ
特性が正確に求められる。
一方、上記駆動方法において、前記テスト期間における走査線の選択期間を、前記表示
期間における水平走査期間と略同一に設定し、前記所定の電流を比較的大きくすることも
好ましい。これによれば、テスト期間と表示期間とは同じ速度で水平走査されるので、テ
スト期間に要する時間が短縮される。
上記駆動方法において、前記テスト期間につき前記所定の電流を異ならせて、各画素回
路に対し複数回にわたって実行するとしても良い。こうすると、駆動トランジスタの特性
を精度良く求めることが可能となる。
また、上記駆動方法において、前記テスト期間および前記表示期間において走査線を選
択する前に、各データ線の電圧を所定の電圧にプリチャージしても良い。こうすると、デ
ータ線に電流を流す前の状態が、それ以前の書き込み状態に依存せず、かつ、すべてのデ
ータ線にわたって均一となる。
本発明は、電気光学装置の駆動方法に限られず、駆動回路としても、また、電気光学装
置としても実現可能である。さらに、本発明における電子機器は、上記電気光学装置を表
示装置として備えるので、輝度ムラの発生が抑えられた高品位の表示が可能となる。なお
、このような電子機器としては、後述するものが挙げられる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施
形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図であり、図2は、この電気光学装置にお
ける表示パネルの構成を示すブロック図である。
これらの図に示されるように、電気光学装置1においては、表示パネル100がYドラ
イバ12およびXドライバ20によって駆動される。表示パネル100では、OLED素
子を含む画素回路200が、図2に示されるように240行×320列のマトリクス型に
配列している。本実施形態では、このOLED素子への電流量を画素回路200(画素)
毎に制御することによって、所定の画像を階調表示しようとするものである。なお、本実
施形態では、画素回路200の配列を240行×320列のマトリクス型とするが、本発
明をこの配列に限定する趣旨ではない。
画素回路200の配列において、走査線102および点灯制御線104は、マトリクス
配列の行数に相当するように240本ずつ設けられ、それぞれがX方向に延設されている
。そして、走査線102および点灯制御線104の1本ずつが1組となって、1行分の画
素回路200に兼用されている。
1行目、2行目、3行目、…、240行目の走査線102には、それぞれ走査信号G
RT−1、GWRT−2、GWRT−3、…、GWRT−240が供給される。ここで、
説明の便宜上、i行目(iは、1≦i≦240を満たす整数)の走査線102に供給され
る走査信号をGWRT−iと表記する。また、i行目の点灯制御線104には制御信号G
SET−iが供給される。これらの走査線102および点灯制御線104は、それぞれY
ドライバ(走査線駆動回路)12によって駆動される。
一方、データ線112は、マトリクス配列の列数に相当するように320本、設けられ
、それぞれがY方向に延設されるとともに、1本のデータ線112が1列分の画素回路2
00に兼用されている。Xドライバ(データ線駆動回路)20は、1列目、2列目、3列
目、…、320列目のデータ線112に、それぞれデータ電流X−1、X−2、X−3、
…、X−320を流して、これらのデータ線112を駆動する。ここで、説明の便宜上、
j列目(jは、1≦j≦320を満たす整数)のデータ線112に流れるデータ電流をX
−jと表記する。
図2に示されるように、各データ線112には、それぞれに対応するようにNチャネル
型のトランジスタ116が設けられている。各トランジスタ116のソースは、電源の高
位側電圧Vddが印加された電源線114に共通接続される一方、トランジスタ116のド
レインは、対応するデータ線112に接続されている。そして、各トランジスタ116の
ゲートは、制御信号Preが供給される制御線118に共通接続されている。このため、
制御信号PreがHレベルになると、トランジスタ116がオンするので、各データ線1
12が、電圧Vddにプリチャージされる構成となっている。
電源線114は、すべての画素回路200に接続される。なお、図2では、電源線11
4は、マトリクス配列においてY方向に延設されているが、X方向に延設されても良い。
また、図1および図2では省略されているが、すべての画素回路200は、電源の低位側
電圧Gndに共通接地されている。
一方、制御回路10は、Yドライバ12やXドライバ20などの各部の動作を制御する
とともに、各画素の階調をOLED素子に流すべき電流の形式で指定する画像データを、
240行×320列の画素毎に出力する。また、制御回路10は、上述した制御信号Pr
eや、後述する信号Smpも出力する。
I/F(インターフェイス)14は、制御回路10から出力される画像データを入力す
るものである。メモリ16は、240行×320列の画素に対応した記憶領域を有する。
そして、メモリ16には、I/F14により入力された画像データが、当該画像データに
対応する画素の記憶領域に書き込まれる一方、ある走査線102が選択される前に、その
走査線に位置する1行分の画像データが一斉に読み出される構成となっている。
一方、LUT(ルックアップテーブル)28は、240行×320列の各画素について
、階調(輝度)毎に補正データを記憶するものである。そして、LUT28からは、メモ
リ16から読み出される同一行同一列の画素に対応した画像データであって、当該画像デ
ータで指定された階調に対応する補正データが出力される。なお、画像データは、それぞ
れ1行分読み出されるので、LUT28からも1行分の補正データが出力される。また、
LUT28の内容は、補正データ算出回路26によって書き換えられる。
補正回路18は、メモリ16から読み出された画像データを、当該画像データと同一行
同一列の画素の補正データによって補正する。
Xドライバ20は、データ線112毎に定電流回路22を有する。ここで、各定電流回
路22について、例えばj列目のデータ線112に対応するもので代表して説明すると、
表示期間であれば、走査信号GWRT−iがHレベルになれば、補正回路18によって補
正された画像データであって、i行j列の画素の画像データで指定された電流を生成し、
データ電流X−jとしてj列目のデータ線112に流す。一方、テスト期間では、すべて
の定電流回路22は、画像データとは無関係に、後述するように低階調に相当する電流を
、データ電流X−jとしてデータ線112に流す。なお、データ電流X−jが流れる方向
は、本実施形態では、データ線112から定電流回路22に向かう方向である。
電圧測定回路24は、1列目から320列目までのデータ線112の電圧V−1、V−
2、V−3、…、V−320を、信号Smpによって指定されたタイミングにて、それぞ
れ測定するものである。なお、信号Smpは、後述するテスト期間において、1行目から
240行目までの各走査線102の選択が終了する直前のタイミング、すなわち、走査信
号GWRT−1、GWRT−2、GWRT−3、…、GWRT−240がそれぞれHレベ
ルからLレベルに切り替わる直前のタイミングにてそれぞれ出力されて、表示期間では出
力されない。
補正データ算出回路26は、電圧測定回路24によって1列目から320列目までのデ
ータ線112の電圧がそれぞれ測定されると、次のような動作を実行する。すなわち、補
正データ算出回路26について、j列目のデータ線112の電圧V−jに関して代表して
説明すると、第1に、測定された電圧V−jから、当該データ線112と選択されていた
走査線102との交差に位置する画素回路200であって、当該画素回路200に含まれ
る駆動トランジスタ(後述する)の閾値電圧を求め、第2に、当該閾値電圧から補正デー
タを階調毎に算出し、第3に、LUT28の記憶内容のうち、当該画素についての補正デ
ータを、算出した階調毎の補正データに書き換える。この動作を、補正データ算出回路2
6は、1列目から320列目までの1行分の画素についてそれぞれ実行する。
次に、画素回路200の電気的な構成について詳述する。図3は、i行j列に位置する
画素回路200の構成を示す回路図である。
この図に示されるように、画素回路200は、駆動トランジスタ212と、スイッチン
グ素子として機能するトランジスタ214、216、218と、電圧保持素子として機能
する容量220と、電気光学素子たるOLED素子230とを有する。これらのうち、P
チャネル型の駆動トランジスタ212のソースは、電源線114に接続されている。駆動
トランジスタ212のドレインは、Nチャネル型のトランジスタ214のソース、および
、Nチャネル型のトランジスタ216、218の各ドレインに、それぞれ接続されている
トランジスタ218のソースは、OLED素子230の陽極に接続され、また、当該O
LED素子230の陰極は、電源の低位側電圧Gndに接地されている。トランジスタ2
18のゲートは、i行目の点灯制御線104に接続されている。
一方、駆動トランジスタ212のゲートは、容量220の一端およびトランジスタ21
4のドレインに接続されている。また、容量220の他端は、電源線114に接続されて
いる。さらに、トランジスタ216のソースは、j列目のデータ線112に接続される一
方、そのゲートは、トランジスタ214のゲートとともに、i行目の走査線102に接続
されている。
なお、本発明と直接関係しないが、マトリクス型に配列する画素回路200は、例えば
ガラス等の透明基板上に、走査線102やデータ線112とともに形成される。このため
、駆動トランジスタ212や、スイッチング素子としてのトランジスタ214、216、
218は、ポリシリコンプロセスによるTFT(薄膜トランジスタ)によって構成される
。また、OLED素子230は、基板上において、ITO(酸化錫インジウム)などの透
明電極膜を陽極とし、アルミニウムやリチウムなどの単体金属膜またはこれらの積層膜を
陰極として、発光層を挟持した構成となっている。
ここで説明の便宜上、補正回路18、電圧測定回路24、補正データ算出回路26およ
びLUT28を有さず、メモリ16から読み出された画像データが補正されることなく、
そのままXドライバ20に供給される構成(補正無構成と呼ぶ)の動作について説明する

図4は、この補正無構成の動作を説明するためのタイミングチャートである。まず、Y
ドライバ12は、1垂直走査期間(1F)の開始時から、1行目、2行目、3行目、…、
240行目の走査線102を、順番に1本ずつ1水平走査期間(1H)毎に選択して、選
択した走査線102の走査信号のみをHレベルとする。ここで、画素回路200の動作に
ついて、i行j列に位置するもので代表して説明すると、まず、i行目の走査線102が
選択される前に、すなわち、走査信号GWRT−iがHレベルになる前に、制御信号Pr
eがHレベルとなるので、プリチャージされる結果、j列目のデータ線112の電圧V−
jは、電源電圧Vddになる。
この後、走査信号GWRT−iがHレベルになると、トランジスタ214がオン状態に
なるので、駆動トランジスタ212はダイオードとして機能する。また、走査信号GWR
T−iがHレベルになると、トランジスタ216もオン状態となる。ただし、走査信号G
WRT−iがHレベルになる期間では点灯信号GSET−iがHレベルにはならないので
、トランジスタ218はオフ状態である。このため、データ電流X−jは、電源線114
→駆動トランジスタ212→トランジスタ216→データ線112という経路で流れる。
したがって、駆動トランジスタ212のゲート電圧は、プリチャージ電圧Vddから徐々に
データ電流X−jに応じた電圧に至るとともに、容量220の一端に書き込まれることに
なる。なお、この補正無構成において、j列目のデータ線112に対応する定電流回路2
2は、i行j列の画素に対応する画像データを指定されたデータ電流X−jをj列目のデ
ータ線112に流す。
続いて、走査信号GWRT−iがLレベルになると、トランジスタ214、216はと
もにオフ状態になるが、容量220による電圧保持状態が保たれる。その後、制御信号G
SET−iがHレベルになると、トランジスタ218がオンする。したがって、今度は、
電流が電源線114→駆動トランジスタ212→トランジスタ218→OLED素子23
0という経路で流れる。
このときにOLED素子230に流れる電流は、駆動トランジスタ212のゲート電圧
で定まるが、そのゲート電圧は、走査信号GWRT−iがHレベルである場合であってデ
ータ電流X−jがデータ線112に流れたときに容量素子220に保持された電圧である
。このため、制御信号GSET−iがHレベルになったときに、OLED素子230に流
れる電流は、十分な書込時間が確保されていれば、直前にデータ線112に流れていたデ
ータ電流X−jにほぼ一致するので、走査線102が選択されたときにデータ線112に
流れたデータ電流X−jが再生された形でOLED素子230に流れることになる。そし
て、以降、制御信号GSET−iがLレベルになるまで、当該電流に応じた輝度で発光し
続けることになる。
ただし、実際には、データ線112にデータ電流X−jを流しても、当該データ線11
2に寄生する容量113(図3参照)などのために、容量220の一端、すなわち駆動ト
ランジスタ212のゲートは、目標とする電圧には迅速に達しない。走査線102は1水
平走査期間(1H)毎に選択されるが、この期間が高精細化等に伴って短くなって、例え
ば50μ秒程度しか確保できないと、走査信号GWRT−iがHレベルである期間がさら
に短くなり、駆動トランジスタ212のゲートは、データ電流X−jを流すことにより最
終的に書き込むべき目標電圧に達する前に、選択が終了してしまう。
この点を詳述すると、駆動トランジスタ212のゲート電圧は、トランジスタ214、
216がオンしている場合であれば、j列目のデータ線112に現れるので、図4に示さ
れるように、当該データ線112の電圧V−jが、目標電圧に達する前に、走査信号G
RT−iがLレベルとなってしまう。このため、補正無構成では、目標電圧と、実際に駆
動トランジスタ212のゲートに書き込まれた電圧とに差が生じ、この差が書込誤差にな
って、OLED素子230に流れる電流が目的とする電流から逸脱してしまう。
ここで、駆動トランジスタ212のソース・ドレイン間に流れる電流Id(制御信号G
SET−iがHレベルになったときに、OLED素子230に流れる電流)と、補正前の
データ電流X−jとが図5に示されるような関係にあって、画像データによってOLED
素子230の輝度を8階調で指定する場合を考えてみる。すなわち、画像データによって
階調レベル1〜8が指定された場合に、それぞれ駆動トランジスタ212の電流Idが階
調電流I−1〜I−8になるように設定されるとともに、その場合にデータ線に流す設定
電流がそれぞれIdata−1〜Idata−8である場合を考えてみる。
図6は、この設定状態において、図4に示されるタイミングにて水平走査をした場合(
すなわち、1水平走査期間(1H)が50μ秒である場合)、データ電流X−jを振った
とき、実際に駆動トランジスタ212のソース・ドレイン間に流れる電流Idがどうなっ
たかを示す図である。この図に示されるように、データ電流X−jが小さくなるにつれて
(すなわち、駆動トランジスタの電流Idを小さくして、OLED素子230を暗く発光
させることを指示するにつれて)、設定電流に対し、駆動トランジスタ212に電流Id
が流れず、書込誤差が大きくなっていることが判る。
また、駆動トランジスタ212の閾値電圧が大きくなるにつれて、書込誤差が大きくな
る傾向も判る。このため、仮に駆動トランジスタ212の閾値電圧が画素回路200毎に
ばらついていると、同一のデータ電流を流したとしても、特に低階調表示時に駆動トラン
ジスタ212のゲート電圧がばらつき、電流Idもばらつく結果、輝度ムラが目立つこと
になる。
ところで、図6から判ることは、駆動トランジスタ212の閾値電圧さえ求めることが
できれば、OLED素子230に流す階調電流I−1〜I−8に対して、それぞれ設定電
流Idata−1〜Idata−8に対する不足電流を求めることができる、という点である。詳
細には、駆動トランジスタ212の閾値電圧が求まり、図6において特性aであると判明
した場合、図7に示されるように、階調電流I−1〜I−4の各々に対して、それぞれ設
定電流Idata−1〜Idata−4に対する不足電流は、図7において、それぞれIdata−1
a〜Idata−4aであることが判る。なお、設定電流が大きいとき、書込誤差は小さいの
で、例えば図7においては、設定電流Idata−5〜Idata−8に対する不足電流はゼロで
ある考えて良い。
そして、階調レベル1〜4とするとき、設定電流Idata−1〜Idata−4にそれぞれ不
足電流Idata−1a〜Idata−4aを加算したデータに相当する電流を、データ電流X−
jとしてデータ線112に流す構成にすれば、駆動トランジスタ212のドレイン電流I
dが階調電流I−1〜I−4になって、書込誤差による影響を抑えることができるはずで
ある。
ただし、このためには、駆動トランジスタ212の閾値電圧を画素回路200毎に求め
なければならない。このため、本実施形態では、概略すれば、テスト期間なるものを設け
て、駆動トランジスタ212の閾値電圧を画素回路200毎に求めるとともに、この閾値
電圧から、不足電流に相当する補正データを画素回路200毎に算出してLUT28にセ
ットする構成となっている。
なお、このテスト期間は、例えば、工場出荷時や、表示オン直前(電源オン直後であっ
て表示前、または、スタンバイモードからの復帰直前)、表示オフ直後(電源オフ直前で
あって表示後、または、スタンバイモードに移行直後)などのように、表示が行わない期
間が好ましい。また、このテスト期間は、制御回路10によって指示される。
そこでまず、本実施形態におけるテスト期間の詳細動作について説明する。図8は、テ
スト期間における動作を説明するためのタイミングチャートである。テスト期間の動作は
、図4における補正無構成の動作と基本的相違しないが、時間的には、図4に示した走査
よりも10倍遅い速度で各画素回路200が水平走査される。すなわち、テスト期間にお
ける1水平走査期間(1H)は500μ秒に設定されている。
一方、Xドライバ20における定電流回路22のすべては、OLED素子230におけ
る最低の階調電流I−1に相当する設定電流Idata−1を、それぞれデータ電流としてデ
ータ線112に流す。
図4に示されるように、1水平走査期間(1H)が充分に確保されておらず、走査信号
WRT−iがHレベルになる期間が短いと、駆動トランジスタ212のゲートが目標電
圧に達する前に、走査線102の選択が終了してしまうが、図8に示されるように、走査
信号GWRT−iがHレベルになる期間が充分に長いと、駆動トランジスタ212のゲー
トが目標電圧に達して、走査線102の選択が終了する。
ところで、設定電流Idata−1は、換言すれば駆動トランジスタ212においてドレイ
ン電流が流れ始めるときの電流に相当するので、このときのゲート・ソース間電圧が、駆
動トランジスタ212の閾値電圧と考えて良い。
したがって、走査信号GWRT−iがLレベルになる直前のタイミングにおいて、電圧
V−jを求めるとともに、電圧Vddから電圧V−jを減じることによって、選択されてい
た走査線102とj列目のデータ線112との交差に位置する駆動トランジスタ212の
閾値電圧を求めることができる。なお、閾値電圧を求める際には、厳密にいえば、トラン
ジスタ216のオン抵抗や、データ線112、電源線114の配線抵抗等による電圧降下
を考慮しなければならないが、設定電流Idata−1は小さいので、そのときの電圧降下は
無視できる。
閾値電圧を求めるために、本実施形態では、電圧測定回路24が信号Smpで示される
当該タイミングにおいて1列目〜320列目のデータ線112の電圧V−1〜V−320
をそれぞれ測定する。
電圧V−1〜V−320がそれぞれ測定されると、補正データ算出回路26は、次のよ
うな動作を実行する。すなわち、補正データ算出回路26は、第1に、例えばj列目のデ
ータ線112において測定された電圧V−jを、電源電圧Vddから減じて、i行j列の画
素回路200における駆動トランジスタ212の閾値電圧を求める。補正データ算出回路
26は、第2に、図7に示されるように、求めた閾値電圧の特性から、階調電流を流すの
にそれぞれ必要な不足電流Idata−1a〜Idata−8aを、階調レベル1〜8毎に求める
。ここで、階調レベルが大きい領域については、書込誤差が小さいので、不足分をゼロと
しても良い。補正データ算出回路26は、第3に、求めた不足電流Idata−1a〜Idata
−8aに相当する分を、データ変換して補正データとして求めるとともに、LUT28に
おいて、i行j列の画素に対応する領域に書き込む。
このような補正データの変換および書き込みを、補正データ算出回路26は、i行目に
位置する1列目から320列目までの画素のすべてにわたって実行する。さらに、この1
行分の動作を、補正データ算出回路26は、1行目から240行目までのすべての行にわ
たって、走査線102が選択される毎に繰り返して実行する。これにより、LUT28に
は、補正データが、240行×320列の画素のすべてにわたって階調レベル1〜8毎に
書き込まれることになる。そして、LUT28に対する書き込みがすべての画素について
完了すると、テスト期間が終了する。
次に、表示期間の動作について説明する。図9は、表示期間における動作を説明するた
めのタイミングチャートである。表示期間の動作は、図4における補正無構成の動作と基
本的相違しないが、Xドライバ20における定電流回路22は、i行j列の画素に対応す
る画像データで指定された電流ではなく、補正データで補正された画像データで指定され
た電流を、データ電流X−jとしてj列目のデータ線112に流す。
この点を詳述すると、走査信号GWRT−iがHレベルになる前に、メモリ16からi
行目の走査線102に位置する画素の画像データが1行分読み出される。このうち、j列
目のデータ線との交差に位置する画素、すなわち、i行j列の画素について代表して説明
すると、当該画素の画像データで指定された階調レベルに対応する補正データがLUT2
8から読み出される。さらに、メモリ16から読み出されたi行j列の画素の画像データ
は、補正回路18によってLUT28から読み出されたi行j列の画素の補正データと加
算されて、補正される。そして、Xドライバ20における定電流回路22のうち、j列目
の定電流回路22は、走査信号GWRT−iがHレベルになったときに、i行j列の画素
について補正された画像データで指定された電流を生成して、データ電流X−jとしてj
列目のデータ線112に流す。これにより、画素の画像データによる設定電流に当該画素
の不足電流分を加算される。例えば、j列目の定電流回路22は、階調レベルが1であれ
ば、図9に示されるように、設定電流Idata−1に補正データで示される不足電流Idata
−1が加算された電流を、j列目の定電流回路22は、データ電流X−jとして当該デー
タ線112に流す。
このため、本実施形態によれば、走査信号GWRT−iがHレベルからLレベルに切り
替わる直前では、駆動トランジスタのゲート電圧(すなわち、j列目のデータ線112の
電圧V−j)は、画像データで指定された階調レベルに相当する階調電流を流す電圧にな
っているので、上述したような書込誤差、および、これに起因する表示ムラを、それぞれ
防止することが可能となる。
なお、第1実施形態では、テスト期間においてデータ線112に、最も低い輝度に相当
する設定電流Idata−1を流したが、例えば、比較的輝度が暗い階調レベル、例えば、階
調レベル2〜4に相当する設定電流Idata−2〜Idata−4を流して、そのときのデータ
電圧から、駆動トランジスタ212の閾値電圧を求めて良い。ただし、電流が大きくなる
と、電圧降下を考慮しなければならないし、また、駆動トランジスタ212の閾値電圧を
精度良く求めることができないので、やはり最も低い輝度に相当する設定電流Id ata−
1を流すのが望ましい。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、駆動トラ
ンジスタ212の閾値電圧を求めるために、走査速度を、表示期間よりも遅くしたので、
例えば、テスト期間を表示オン直前に実行する場合、実際に表示が開始されるまでに、そ
れだけ時間を要してしまう、という欠点がある。そこで、この欠点を解消した第2実施形
態について説明する。
図10は、第2実施形態において、テスト期間における動作を説明するためのタイミン
グチャートである。テスト期間の走査速度は、図9に示した第1実施形態における表示期
間と同じである。ただし、第1実施形態では、テスト期間におけるデータ電流が、最も低
い輝度の階調レベル1に相当する設定電流Idata−1であったのに対し、第2実施形態で
は、最も高い輝度の階調レベル8に相当する設定電流Idata−8である点において相違す
る。
この相違点について説明すると、上述した図7に示したように、設定電流が大きくする
と、容量113等の充放電が短時間のうちに完了するので、テスト期間の水平速度を表示
期間と同様にしても、書込誤差は無視できる程度に小さくなるはずである。したがって、
テスト期間の水平走査速度が表示期間と同様であっても、走査信号GWRT−iがHレベ
ルからLレベルに切り替わる直前のタイミングでは、駆動トランジスタ212のゲート(
容量220の一端)は、設定電流Idata−8に対応した目標電圧に達していると考えられ
る。
ただし、設定電流Idata−8は、第1実施形態における設定電流Idata−1とは異なり
、相当に大きいので、補正データ算出回路26は、次のようにして駆動トランジスタ21
2の閾値電圧を求める。
ここで、駆動トランジスタ212の特性のうち、閾値電圧だけが異なる場合、そのゲー
ト・ソース電圧およびドレイン電流の特性は、例えば図11(a)に示されるように変化
するが、データ線112に設定電流Idata−8を流して、そのドレイン電流Idを階調電
流I−8にすることと、そのときの測定したデータ電圧V−jを電源電圧Vddから減じて
駆動トランジスタ212のゲート・ソース電圧を求めることとによって、その特性が一意
に定まる。そこで、補正データ算出回路26は、一意に定まる特性から、ドレイン電流I
dが流れ始める閾値電圧を求めることができる。
補正データ算出回路26が駆動トランジスタ212の閾値電圧を求めた後の動作は、第
1実施形態と同様である。
したがって、この第2実施形態によれば、テスト期間に要する時間を短縮でき、その後
の表示期間において、上述したような書込誤差、および、これに起因する表示ムラを、そ
れぞれ防止することが可能となる。
また、第2実施形態では、テスト期間においてデータ線112に、最も高い輝度に相当
する設定電流Idata−8を流したが、書込誤差が無視できる程度に小さければ、例えば、
比較的輝度が明るい階調レベル、例えば、階調レベル5〜7に相当する設定電流Idata−
5〜Idata−8であっても良い。
第2実施形態では、駆動トランジスタ212の特性のうち、閾値電圧だけが異なる場合
を想定した。しかしながら、駆動トランジスタ212の特性において、閾値電圧のみなら
ず、電流増幅率も画素回路200毎に相違している場合、図11(b)に示されるように
、駆動トランジスタ212のドレイン電流およびゲート・ソース電圧を求めても、駆動ト
ランジスタ212のゲート・ソース電圧およびドレイン電流の特性を一意に定めることは
できない。
そこで、第2実施形態では、テスト期間において、駆動トランジスタ212のドレイン
電流Idが、互いに異なるように、複数回に分けて流すとともに、各回においてデータ線
112の電圧を測定すれば、駆動トランジスタ212のドレイン電流およびゲート・ソー
ス間電圧の特性を一意に求めることができ、ドレイン電流Idが比較的小さいときの不足
電流分をより正確に算出することができる。
第1実施形態についても、テスト期間において、駆動トランジスタ212のドレイン電
流Idが、互いに異なるように、複数回に分けて流しても良いのはもちろんである。
また、第1、第2実施形態において、Yドライバ12は、例えば制御信号GSET−i
を、走査信号GWRT−iがHレベルになる直前にLレベルとし、走査信号GWRT−i
がLレベルになった直後にHレベルとしたが、制御信号GSET−1からGSET−24
までのすべてについて、Hレベルとなる期間が同一であれば良い。ここで、制御信号G
SET−1からGSET−240までのすべてについて、Hレベルとなる期間を短くする
と、すべてのOLED素子230にわたって、1垂直走査期間(1F)に占める発光期間
の割合が短くなるので、表示画像が暗くなる一方、Hレベルとなる期間を長くすると、表
示画像が明るくなるので、表示画像のブライトネスを調整することができる。
本発明は、上述した実施形態に限られず、種々の応用・変形が可能である。
例えば、実施形態では、単色の画素について階調表示をする構成になっていたが、3つ
の画素の各々に対して、R(赤)、G(緑)、B(青)にて発色するようにOLED素子
230の発光層を選択するとともに、これらの3画素により1ドットを構成して、カラー
表示を行うとしても良い。また、OLED素子230は、電流駆動型素子の一例であり、
これに代えて、無機EL素子や、フィールドエミッション(FE)素子、LEDなどの他
の発光素子、さらには、電気泳動素子、エレクトロ・クロミック素子などを用いても良い

また、実施形態では、8階調表示としたが、これによりも低階調の4階調表示としても
良いし、これよりも高階調の16、32、64、…、階調としても良いのは、もちろんで
ある。
実施形態では、駆動トランジスタ212をPチャネル型としたが、Nチャネル型として
も良い。また、スイッチング素子としてのトランジスタ214、216、218のチャネ
ル型は、実施形態に限られず、Pチャネル型としても良い。さらに、スイッチング素子と
してのトランジスタ214、216、218を、Pチャネル型およびNチャネル型を相補
型に組み合わせたトランスミッションゲートで構成すると、電圧降下がほぼ無視できる程
度に抑えられるので、閾値電圧をより正確に求めることができる点において好ましい。
くわえて、トランジスタ214のソース側にOLED素子230を接続するのではなく
、トランジスタ214のドレイン側にOLED素子230を接続しても良い。
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置を電子機器に用いた例について説明する。
まず、電気光学装置1を、表示部に適用した携帯電話について説明する。図12は、こ
の携帯電話の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話1100は、複数の操作ボタン1102のほか、受話口11
04、送話口1106とともに、表示部として、上述した電気光学装置1の表示パネル1
00を備えるものである。
次に、上述した電気光学装置1を、ファインダに用いたデジタルスチルカメラについて
説明する。
図13は、このデジタルスチルカメラの背面を示す斜視図である。銀塩カメラは、被写
体の光像によってフィルムを感光させるのに対し、デジタルスチルカメラ1200は、被
写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像
信号を生成・記憶するものである。ここで、デジタルスチルカメラ1200におけるケー
ス1202の背面には、上述した電気光学装置1の表示パネル100が設けられる。この
表示パネル100では、撮像信号に基づいて表示が行われるので、被写体を表示するファ
インダとして機能することになる。また、ケース1202の前面側(図12においては裏
面側)には、光学レンズやCCDなどを含んだ受光ユニット1204が設けられている。
撮影者が表示パネル100によって表示された被写体像を確認して、シャッタボタン1
206を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1208のメモリ
に転送・記憶される。また、このデジタルスチルカメラ1200にあって、ケース120
2の側面には、外部表示を行うためのビデオ信号出力端子1212と、データ通信用の入
出力端子1214とが設けられている。
なお、電子機器としては、図12の携帯電話や、図13のデジタルスチルカメラの他に
も、テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲ
ーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テ
レビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これら
の各種電子機器の表示部として、上述した電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない
本発明の第1実施形態に係る駆動方法が適用される電気光学装置の構成を示すブロック図である。 同電気光学装置における表示パネルの構成を示すブロック図である。 同表示パネルにおける画素回路の構成を示す回路図である。 同電気光学装置における書込誤差を説明するための図である。 同表示パネルにおける駆動トランジスタのソース・ドレイン電流とデータ電流との関係を示す図である。 同電気光学装置における設定電流とOLED素子に流す電流との関係を示す図である。 同電気光学装置における補正データの算出手順を示す図である。 同表示パネルにおけるテスト期間の動作を示すタイミングチャートである。 同表示パネルにおける表示期間の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第2実施形態に係る駆動方法が適用される電気光学装置のテスト期間における動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の応用形態に係る駆動方法を説明するための図である。 同電気光学装置を用いた携帯電話を示す図である。 同電気光学装置を用いたデジタルスチルカメラを示す図である。
符号の説明
1…電気光学装置、10…制御回路、12…Yドライバ、18…補正回路、20…Xド
ライバ、22……定電流回路、24…電圧測定回路、26…補正データ算出回路、28…
LUT、100…表示パネル、102…走査線、104…点灯制御線、112…データ線
、114…電源線、200…画素回路、212…駆動トランジスタ、212、214、2
16、218…トランジスタ、220…容量、230…OLED素子、1100…携帯電
話機、1200…デジタルスチルカメラ

Claims (9)

  1. 複数の走査線と複数のデータ線との交差において設けられた画素回路であって、各々が

    走査線が選択されたときにデータ線に流れる電流に応じた電圧を保持する電圧保持素子
    と、
    当該電圧保持素子の一端にゲートが接続された駆動トランジスタと、
    前記駆動トランジスタによって制御された電流によって発光する電気光学素子と
    を有する画素回路の駆動方法において、
    各画素回路をテスト期間と表示期間とに分けて駆動し、
    前記テスト期間では、
    前記走査線を順次選択し、
    走査線を選択したときに、各データ線に所定の電流をそれぞれ流し、
    走査線の選択が終了する手前のタイミングにて、各データ線の電圧をそれぞれ測定し、
    測定した電圧から、選択した走査線と電圧を測定したデータ線との交差に位置する画素
    回路における駆動トランジスタの特性を求め、
    前記表示期間では、
    前記走査線を水平走査期間毎に順次選択するとともに、選択走査線に位置する画素回路
    の電気光学素子の輝度を指定する画像データを、当該画素回路について求めた駆動トラン
    ジスタの特性に基づいて補正し、
    補正した画像データに応じた電流を、当該画素回路にデータ線を介して流す
    画素回路の駆動方法。
  2. 前記テスト期間では、前記駆動トランジスタの特性として、その閾値電圧を求め、当該
    閾値電圧を参照して補正データを算出するとともに、当該補正データを、選択した走査線
    と電圧を測定したデータ線との交差に位置する画素回路に対応付けて記憶し、
    前記表示期間では、選択走査線に位置する画素回路の電気光学素子の輝度を指定する画
    像データに、当該画素回路に対応付けて記憶した補正データを加算して、加算した画像デ
    ータに応じた電流を、当該画素回路にデータ線を介して流す
    請求項1に記載の画素回路の駆動方法。
  3. 前記テスト期間における走査線の選択期間を、前記表示期間における水平走査期間より
    も長く設定し、
    前記所定の電流を比較的小さくする
    請求項1に記載の画素回路の駆動方法。
  4. 前記テスト期間における走査線の選択期間を、前記表示期間における水平走査期間と略
    同一に設定し、
    前記所定の電流を比較的大きくする
    請求項1に記載の画素回路の駆動方法。
  5. 前記テスト期間について、
    前記所定の電流を異ならせて、各画素回路に対し複数回にわたって実行する
    請求項1に記載の画素回路の駆動方法。
  6. 前記テスト期間および前記表示期間において走査線を選択する前に、各データ線の電圧
    を所定の電圧にプリチャージする
    請求項1に記載の画素回路の駆動方法。
  7. 複数の走査線と複数のデータ線との交差において設けられた画素回路であって、各々が

    走査線が選択されたときにデータ線に流れる電流に応じた電圧を保持する電圧保持素子
    と、
    当該電圧保持素子の一端にゲートが接続された駆動トランジスタと、
    前記駆動トランジスタによって制御された電流によって発光する電気光学素子と
    を有する画素回路を、テスト期間と表示期間とに分けて駆動する駆動回路であって、
    前記テスト期間および前記表示期間に前記走査線を順次選択する走査線駆動回路と、
    前記テスト期間では、走査線の選択が終了する手前のタイミングにて、各データ線の電
    圧をそれぞれ測定する電圧測定回路と、
    測定された電圧から、選択された走査線と電圧が測定されたデータ線との交差に位置す
    る画素回路の駆動トランジスタにおける閾値電圧を求め、当該閾値電圧を参照して補正デ
    ータを算出する補正データ算出回路と、
    算出された補正データを、選択した走査線と電圧が測定されたデータ線との交差に位置
    する画素回路に対応付けて記憶するテーブルと、
    前記表示期間では、選択走査線に位置する画素回路の電気光学素子の輝度を指定する画
    像データに、当該画素回路に対応付けて前記テーブルに記憶された補正データで補正する
    補正回路と、
    前記テスト期間では、各データ線に所定の電流をそれぞれ流す一方、前記表示期間では
    、走査線が選択されたときに、補正された画像データに応じた電流を、当該画素回路にデ
    ータ線を介して流すデータ線駆動回路と
    を備える画素回路の駆動回路。
  8. 複数の走査線と複数のデータ線との交差において設けられた画素回路であって、各々が
    、走査線が選択されたときにデータ線に流れる電流に応じた電圧を保持する電圧保持素子
    と、当該電圧保持素子の一端にゲートが接続された駆動トランジスタと、前記駆動トラン
    ジスタによって制御された電流によって発光する電気光学素子とを有する画素回路と、
    テスト期間と表示期間とに分けて駆動する駆動回路とを有し、
    前記駆動回路は、
    前記テスト期間および前記表示期間に前記走査線を順次選択する走査線駆動回路と、
    前記テスト期間では、走査線の選択が終了する手前のタイミングにて、各データ線の電
    圧をそれぞれ測定する電圧測定回路と、
    測定された電圧から、選択された走査線と電圧が測定されたデータ線との交差に位置す
    る画素回路における駆動トランジスタの閾値電圧を求め、当該閾値電圧を参照して補正デ
    ータを算出する補正データ算出回路と、
    算出された補正データを、選択した走査線と電圧が測定されたデータ線との交差に位置
    する画素回路に対応付けて記憶するテーブルと、
    前記表示期間では、選択走査線に位置する画素回路の電気光学素子の輝度を指定する画
    像データに、当該画素回路に対応付けて前記テーブルに記憶された補正データで補正する
    補正回路と、
    前記テスト期間では、各データ線に所定の電流をそれぞれ流す一方、前記表示期間では
    、走査線が選択されたときに、補正された画像データに応じた電流を、当該画素回路にデ
    ータ線を介して流すデータ線駆動回路と
    を備える電気光学装置。
  9. 請求項8に記載の電気光学装置を表示装置として備えることを特徴とする電子機器。
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