JP2005308868A - 表示素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 電流駆動で劣化により輝度および電圧が変化する。
【解決手段】 表示用の発光素子とは異なる発光素子を有し、発光素子の発光制御にはこれらの発光素子を対で用いられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は表示素子に係り、特に有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと略）素子より成る複数の画素が配置された表示素子に関する。

有機ＥＬ素子は、高輝度発光が可能な薄膜積層の面状の自発光が得られることを特徴とする。このＥＬ素子は有機層の機能積層数を増やすことにより、低電圧で高効率な発光を可能としている（非特許文献１）。

なお、有機ＥＬ素子は電流に対し略リニアな発光強度カーブが得られるため、定電流駆動の方法が提案されている。

然しながら、上記、有機ＥＬ素子は一定の電流により発光させていても、積層された有機層の劣化により、経時と伴に図１３の如き輝度の低下が起こることが知られている。

このような劣化による輝度低下に対し、駆動した時間時間を計時し輝度を変更する方法や、輝度を直接、光センサーで検出し駆動電圧を変化させる方法が提案されている（特許文献１）。

Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、５１巻 ’８７年９１３、６５巻 ’８９年３６１０ 特開昭５９−５５４８７号公報

しかし、たとえばマトリクス表示装置の駆動時間を記憶するためには、記憶手段が膨大となり実用的でなかった。また、光センサーで検出し駆動電圧を変化させる方法、特許文献１などでは、他に光手段を構成する必要があった。また、画素毎にフレーム時間単位で輝度の経時変化を補償することは難しかった。

本発明の表示素子では、経時と伴にインピーダンスが変化する発光素子が配置された表示素子に於いて、
ａ．表示素子のインピーダンス変化を検出する手段、
ｂ．発光素子の経時による輝度変化を該インピーダンス変化から制御信号として得る手段、
ｃ．発光素子を駆動するＴＦＴの制御端子に上記制御信号がフィードバックされる手段、
ｄ．表示素子への設定駆動電流に相関を持ち連動する電圧のＴＦＴの入出力端子への供給手段、
ａ、ｂおよびｃの手段を画素毎に設けることにより、上記、課題を静止発光状態で解決しようとしている。さらに、ａ、ｂ、ｃ、および、ｄの手段を画素毎に設けることにより上記、課題を変調発光状態で解決しようとしている。

すなわち、画素毎に劣化を検出する手段と、低下輝度と補正駆動電流値をフィッティングし設定電流と連動した値として駆動電流へそれをフィードバックする手段を用いて、画素毎にリアルタイム性を維持しながら最適な表示を長時間維持する方法を提案する。

より具体的には、本発明は、
インピーダンスが変化する発光素子が配置され、該インピーダンス変化を制御信号として発光素子の駆動ＴＦＴにフィードバックする表示素子に於いて、
表示用の発光素子とは異なる発光素子を有し、発光素子の発光制御にはこれらの発光素子を対で用いられることを特徴とする表示素子を提供する。

また本発明は、
インピーダンスが変化する発光素子が配置され、該インピーダンス変化を制御信号として発光素子の駆動ＴＦＴにフィードバックする表示素子に於いて、
表示用の発光素子とは異なる発光素子を有し、発光素子の発光制御にはこれらの発光素子を複数の表示用発光素子と１つの表示用発光素子とは異なる発光素子が対になって用いられることを特徴とする表示素子を提供する。

本発明によれば、電流駆動で劣化により輝度および電圧が変化する表示素子の輝度補正が、輝度設定毎に行える。また、複数の画素を配置した表示素子に於いても、画素毎の表示劣化に応じた補正がフレーム毎に可能となる。なお、動画に於いても同様に表示劣化に応じた補正がフレーム毎に可能となる。

本実施例で示すように、電圧設定、電流設定の画素駆動方法のどちらでも同様な効果を得られるものである。

（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について図面を用いて詳細に説明する。

図９は従来の有機ＥＬ素子を発光させる為に用いられる駆動回路の一例である。ここで、ＯＥＬ１３は定電流で発光させられる。

図１０のタイミング図を交えて、この駆動回路の動作を説明する。先ず、輝度信号Ｖｓｉｇが設定される。その後、Ｎチャネル型ＴＦＴ１０のゲート電圧Ｖｇ_１０がこのＴＦＴをオン状態にする。このＴＦＴ１０を通過したＶｓｉｇはコンデンサ１７に蓄積される。この電圧によりＰチャネル型ＴＦＴ１１が定電流動作を行う。従って、Ｎチャネル型ＴＦＴ１２のゲート電圧が図１０のＶｇ_１１で示されるように、ＴＦＴ１２のオン状態を作り出すと、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。

次に本表示装置で解決しようとする有機ＥＬの経時変化を説明する。図１３のような定性で輝度は低下して行き、ＯＥＬ両端の電圧は上昇傾向を示す。

本提案の表示素子では、この電圧上昇を駆動ＴＦＴ１１へフィードバックし輝度の補正をかける。ここで、図１３の経時変化グラフで、電圧変化は曲線である。一方で、輝度変化は電圧上昇と略逆カーブの曲線を描く。そこで、図１１に示すようにコンデンサ１７のコモン側にＮチャネル型ＴＦＴ１６を設け、Ｖｇｂｉａｓ２３をＴＦＴ１６の閾値Ｖｔｈ〜使用電流値相当Ｖｇまで変化させた。結果として、電位２５は、図１２に示すように、前記駆動ＴＦＴ１１のゲート電圧、ソース⇔ドレイン電流と逆特性を示す。また、この際に、コンデンサ１７の電圧は電荷量に比例する、すなわち、コンデンサ１７の電圧はＴＦＴ１６のソース⇔ドレイン電流の通電時間に比例する。従って、この電圧を前記駆動ＴＦＴ１１のゲート電圧として用いれば、ＴＦＴ１６のゲート電圧に略リニアに変化する電流でＯＥＬ１３の輝度低下をリニアに補償できる。

実際に、駆動回路に適用した本発明の実施構成を図１に示す。図２のタイミング図を交えて、この駆動回路の動作を説明する。先ず、輝度信号Ｖｓｉｇが設定される。その後、Ｎチャネル型ＴＦＴ１０のゲート電圧Ｖｇ_１がこのＴＦＴをオン状態にする。このＴＦＴ１０を通過したＶｓｉｇはコンデンサ１７に蓄積される。この電圧によりＰチャネル型ＴＦＴ１１が定電流動作を行う。従って、図２で示されるようにＶｇ_２が高レベルになり、Ｎチャネル型ＴＦＴ１２がオン状態になると、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。そして、Ｖｇ_４が高レベルになりＮチャネル型ＴＦＴ１８がオン状態になるとコンデンサ１９のＮチャネル型ＴＦＴ５ゲート側電位は、ＯＥＬ１３のアノード側の電位になる。ここで、ＴＦＴ５のソースを「補正用ＥＬ６のカソードアノード間電圧＋バイアス電圧６（設定電流に対するＯＥＬ１３アノード電位―ＴＦＴ５の閾値Ｖｔｈ）」に設定しておけば、劣化時に上昇した電圧分をＴＦＴ５のソース⇔ドレイン間電流として取り出すことができる。Ｖｇ_３によりＮチャネル型ＴＦＴ４をオンさせることでコンデンサ１７の電位は下がり、結果としてＰチャネル型ＴＦＴ１１のゲート電圧は下がることになる。この動作はＮチャネル型ＴＦＴ４がオンの間続けられる。これらの結果、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が増加し、表示素子の劣化前の設定輝度と略同じ輝度で発光し続けることになる。前記したように、この電流と輝度の関係はリニアであるため、図１３に示される電圧で、劣化輝度は補正される。なお、この補正量はフィードバックに用いるＴＦＴ５のサイズにより係数をかけることが可能である。

（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例について図面を用いて詳細に説明する。

図９は従来の有機ＥＬ素子を発光させる為に用いられる駆動回路の一例である。ここで、ＯＥＬ１３は定電流で発光させられる。

図１０のタイミング図を交えて、この駆動回路の動作を説明する。先ず、輝度信号Ｖｓｉｇが設定される。その後、Ｎチャネル型ＴＦＴ１０のゲート電圧Ｖｇ_１０がこのＴＦＴをオン状態にする。このＴＦＴ１０を通過したＶｓｉｇはコンデンサ１７に蓄積される。この電圧によりＰチャネル型ＴＦＴ１１が定電流動作を行う。従って、Ｎチャネル型ＴＦＴ１２のゲート電圧が図１０のＶｇ_１１で示されるように、ＴＦＴ１２のオン状態を作り出すと、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。

次に本表示装置で解決しようとする有機ＥＬの経時変化を説明する。図１３のような定性で輝度は低下して行き、ＯＥＬ両端の電圧は上昇傾向を示す。

本提案の表示素子では、この電圧上昇を駆動ＴＦＴ１１へフィードバックし輝度の補正をかける。ここで、図１３の経時変化グラフで、電圧変化は曲線である。一方で、輝度変化は電圧上昇と略逆カーブの曲線を描く。そこで、図１１に示すようにコンデンサ１７のコモン側にＮチャネル型ＴＦＴ１６を設け、Ｖｇｂｉａｓ２３をＴＦＴ１６の閾値Ｖｔｈ〜使用電流値相当Ｖｇまで変化させた。結果として、電位２５は、図１２に示すように、前記駆動ＴＦＴ１１のゲート電圧、ソース⇔ドレイン電流と逆特性を示す。また、この際に、コンデンサ１７の電圧は電荷量に比例する、すなわち、コンデンサ１７の電圧はＴＦＴ１６のソース⇔ドレイン電流の通電時間に比例する。従って、この電圧を前記駆動ＴＦＴ１１のゲート電圧として用いれば、ＴＦＴ１６のゲート電圧に略リニアに変化する電流でＯＥＬ１３の輝度低下をリニアに補償できる。

実際に、駆動回路に適用した本発明の実施構成を図３に示す。前記、第１の実施例と同様なタイミングを適用し、図２のタイミング図を交えてこの駆動回路の動作を説明する。先ず、輝度信号Ｖｓｉｇが設定される。その後、Ｎチャネル型ＴＦＴ１０のゲート電圧Ｖｇ_１がこのＴＦＴをオン状態にする。このＴＦＴ１０を通過したＶｓｉｇはコンデンサ１７に蓄積される。この電圧によりＰチャネル型ＴＦＴ１１が定電流動作を行う。従って、図２で示されるようにＶｇ_２が高レベルになり、Ｎチャネル型ＴＦＴ１２がオン状態になると、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。そして、Ｖｇ_４が高レベルになりＮチャネル型ＴＦＴ１８がオン状態になるとコンデンサ１９のＮチャネル型ＴＦＴ５ゲート側電位は、ＯＥＬのアノード側の電位になる。ここで、ＴＦＴ５のソースのバイアス電圧は、Ｐチャネル型ＴＦＴ１１、２２で構成されるカレントミラーによりＯＥＬ１３に流れる駆動電流が補正用ＥＬに流れ、ＴＦＴ５のソースを「補正用ＥＬ２４のカソードアノード間電圧＋バイアス電圧６（設定電流に対するＯＥＬ１３アノード電位―ＴＦＴ５の閾値Ｖｔｈ）」に設定する。従って、設定輝度を変調する毎に劣化時に上昇した電圧分をＴＦＴ５のソース⇔ドレイン間電流として取り出すことができる。Ｖｇ_３によりＮチャネル型ＴＦＴ４をオンさせることでコンデンサ１７の電位は下がり、結果としてＰチャネル型ＴＦＴ１１のゲート電圧は下がることになる。この動作はＮチャネル型ＴＦＴ４がオンの間続けられる。これらの結果、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が増加し、初期の設定輝度と略同じ輝度で発光し続けることになる。なお、この補正量はフィードバックに用いるＴＦＴ５のサイズにより係数をかけることが可能である。

（実施例３）
以下、本発明の第３の実施例について図面を用いて詳細に説明する。

図９は従来の有機ＥＬ素子を発光させる為に用いられる駆動回路の一例である。ここで、ＯＥＬ１３は定電流で発光させられる。

図１０のタイミング図を交えて、この駆動回路の動作を説明する。先ず、輝度信号Ｖｓｉｇが設定される。その後、Ｎチャネル型ＴＦＴ１０のゲート電圧Ｖｇ_１０がこのＴＦＴをオン状態にする。このＴＦＴ１０を通過したＶｓｉｇはコンデンサ１７に蓄積される。この電圧によりＰチャネル型ＴＦＴ１１が定電流動作を行う。従って、Ｎチャネル型ＴＦＴ１２のゲート電圧が図１０のＶｇ_１１で示されるように、ＴＦＴ１２のオン状態を作り出すと、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。

次に本表示装置で解決しようとする有機ＥＬの経時変化を説明する。図１３のような定性で輝度は低下して行き、ＯＥＬ両端の電圧は上昇傾向を示す。

本提案の表示素子では、この電圧上昇を駆動ＴＦＴ１１へフィードバックし輝度の補正をかける。ここで、図１３の経時変化グラフで、電圧変化は曲線である。一方で、輝度変化は電圧上昇と略逆カーブの曲線を描く。そこで、図１１に示すようにコンデンサ１７のコモン側にＮチャネル型ＴＦＴ１６を設け、Ｖｇｂｉａｓ２３をＴＦＴ１６の閾値Ｖｔｈ〜使用電流値相当Ｖｇまで変化させた。結果として、電位１９は、図１２に示すように、前記駆動ＴＦＴ１１のゲート電圧、ソース⇔ドレイン電流と逆特性を示す。また、この際に、コンデンサ１７の電圧は電荷量に比例する、すなわち、コンデンサ１７の電圧はＴＦＴ１６のソース⇔ドレイン電流の通電時間に比例する。従って、この電圧を前記駆動ＴＦＴ１１のゲート電圧として用いれば、ＴＦＴ１６のゲート電圧に略リニアに変化する電流でＯＥＬ１３の輝度低下をリニアに補償できる。

実際に、駆動回路に適用した本発明の実施構成を図４に示す。図５のタイミング図を交えてこの駆動回路の動作を説明する。先ず、輝度信号ｉｄａｔａが設定される。その後、Ｖｇ_５が低レベルになりＰチャネル型ＴＦＴ２０がオンする。このときＶｇ_６は低レベルでＰチャネル型ＴＦＴ２３はオフしている。同時に、Ｖｇ_１は高レベルになりＮチャネル型ＴＦＴ２１はオンしｉｄａｔａの電流をＴＦＴ１１のソース・ドレイン間に流す。また、Ｖｇ_２の高レベルによりＰチャネル型ＴＦＴ１２はオフしてＯＥＬ１３への電流を遮断する。この間に、コンデンサ１７へは、ソース・ドレイン間にｉｄａｔａの電流を流され自己バイアスされた時の電圧がＴＦＴ１１のゲートに蓄積される。この電圧によりＰチャネル型ＴＦＴ１１が定電流動作を行う。従って、図５で示されるようにＶｇ_２が低レベルになり、Ｐチャネル型ＴＦＴ１２がオン状態になると、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。そして、Ｖｇ_４が高レベルになりＮチャネル型ＴＦＴ１８がオン状態になるとコンデンサ１９のＮチャネル型ＴＦＴ５ゲート側電位は、ＯＥＬのアノード側の電位になる。ここで、ＴＦＴ５のソースを「補正用ＥＬ２４のカソードアノード間電圧＋バイアス電圧６（設定電流に対するＯＥＬ１３アノード電位―ＴＦＴ５の閾値Ｖｔｈ）」に設定しておけば、劣化時に上昇した電圧分をＴＦＴ５のソース⇔ドレイン間電流として取り出すことができる。従って、設定輝度を変調する毎に劣化時に上昇した電圧分をＴＦＴ５のソース⇔ドレイン間電流として取り出すことができる。Ｖｇ_３によりＮチャネル型ＴＦＴ４をオンさせ、さらにＶｇ_５によりＰチャネル型ＴＦＴ２０をオンさせることでコンデンサ１７の電位は下がり、結果としてＰチャネル型ＴＦＴ１１のゲート電圧は下がることになる。このときにＶｇ_６は高レベルでＰチャネル型ＴＦＴ２３はオフされている。駆動電流補正後にＶｇ_２が低レベルになり、Ｐチャネル型ＴＦＴ１２がオン状態になると、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。この１連の動作の結果、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が増加し、表示素子の劣化前の設定輝度と略同じ輝度で発光し続けることになる。なお、この補正量はフィードバックに用いるＴＦＴ５のサイズにより係数をかけることが可能である。

（実施例４）
以下、本発明の第４の実施例について図面を用いて詳細に説明する。

図９は従来の有機ＥＬ素子を発光させる為に用いられる駆動回路の一例である。ここで、ＯＥＬ１３は定電流で発光させられる。

図１０のタイミング図を交えて、この駆動回路の動作を説明する。先ず、輝度信号Ｖｓｉｇが設定される。その後、Ｎチャネル型ＴＦＴ１０のゲート電圧Ｖｇ_１０がこのＴＦＴをオン状態にする。このＴＦＴ１０を通過したＶｓｉｇはコンデンサ１７に蓄積される。この電圧によりＰチャネル型ＴＦＴ１１が定電流動作を行う。従って、Ｎチャネル型ＴＦＴ１２のゲート電圧が図１０のＶｇ_１１で示されるように、ＴＦＴ１２のオン状態を作り出すと、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。

次に本表示装置で解決しようとする有機ＥＬの経時変化を説明する。図１３のような定性で輝度は低下して行き、ＯＥＬ両端の電圧は上昇傾向を示す。

本提案の表示素子では、この電圧上昇を駆動ＴＦＴ１１へフィードバックし輝度の補正をかける。ここで、図１３の経時変化グラフで、電圧変化は曲線である。一方で、輝度変化は電圧上昇と略逆カーブの曲線を描く。そこで、図１１に示すようにコンデンサ１７のコモン側にＮチャネル型ＴＦＴ１６を設け、Ｖｇｂｉａｓ２３をＴＦＴ１６の閾値Ｖｔｈ〜使用電流値相当Ｖｇまで変化させた。結果として、電位１９は、図１２に示すように、前記駆動ＴＦＴ１１のゲート電圧、ソース⇔ドレイン電流と逆特性を示す。また、この際に、コンデンサ１７の電圧は電荷量に比例する、すなわち、コンデンサ１７の電圧はＴＦＴ１６のソース⇔ドレイン電流の通電時間に比例する。従って、この電圧を前記駆動ＴＦＴ１１のゲート電圧として用いれば、ＴＦＴ１６のゲート電圧に略リニアに変化する電流でＯＥＬ１３の輝度低下をリニアに補償できる。

実際に、駆動回路に適用した本発明の実施構成を図４に示す。図５のタイミング図を交えてこの駆動回路の動作を説明する。先ず、輝度信号ｉｄａｔａが設定される。その後、Ｖｇ_５が低レベルになりＰチャネル型ＴＦＴ２０がオンする。このときＶｇ_６は低レベルでＰチャネル型ＴＦＴ２３はオフしている。同時に、Ｖｇ_１は高レベルになりＮチャネル型ＴＦＴ２１はオンしｉｄａｔａの電流をＴＦＴ１１のソース・ドレイン間に流す。また、Ｖｇ_２の高レベルによりＰチャネル型ＴＦＴ１２はオフしてＯＥＬ１３への電流を遮断する。この間に、コンデンサ１７へは、ソース・ドレイン間にｉｄａｔａの電流を流され自己バイアスされた時の電圧がＴＦＴ１１のゲートに蓄積される。この電圧によりＰチャネル型ＴＦＴ１１が定電流動作を行う。従って、図５で示されるようにＶｇ_２が低レベルになり、Ｐチャネル型ＴＦＴ１２がオン状態になると、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。そして、Ｖｇ_４が高レベルになりＮチャネル型ＴＦＴ１８がオン状態になるとコンデンサ１９のＮチャネル型ＴＦＴ５ゲート側電位は、ＯＥＬのアノード側の電位になる。ここで、ＴＦＴ５のソースを「補正用ＥＬ２４のカソードアノード間電圧＋バイアス電圧６（設定電流に対するＯＥＬ１３アノード電位―ＴＦＴ５の閾値Ｖｔｈ）」に設定しておけば、劣化時に上昇した電圧分をＴＦＴ５のソース⇔ドレイン間電流として取り出すことができる。従って、設定輝度を変調する毎に劣化時に上昇した電圧分をＴＦＴ５のソース⇔ドレイン間電流として取り出すことができる。Ｖｇ_３によりＮチャネル型ＴＦＴ４をオンさせ、さらにＶｇ_５によりＰチャネル型ＴＦＴ２０をオンさせることでコンデンサ１７の電位は下がり、結果としてＰチャネル型ＴＦＴ１１のゲート電圧は下がることになる。このときにＶｇ_６は高レベルでＰチャネル型ＴＦＴ２３はオフされている。駆動電流補正後にＶｇ_２が低レベルになり、Ｐチャネル型ＴＦＴ１２がオン状態になると、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。この１連の動作の結果、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が増加し、表示素子の劣化前の設定輝度と略同じ輝度で発光し続けることになる。なお、この補正量はフィードバックに用いるＴＦＴ５のサイズにより係数をかけることが可能である。

上記、補正用のＥＬ２４は表示用のＥＬ１３と同構造とし、図６で示されるように表示用ＥＬ画素と隣接して配置した。このときにＥＬ２４の大小に応じて流す電流は、ＴＦＴ１１とＴＦＴ２２の長さＬを変えカレント比により補正用のＥＬ２４の電流密度と表示用のＥＬ１３の電流密度が等しくなるように設定した。

また、表示用のＥＬ１３は図８で示すように６０Ｈｚつまり約１６．７ｍＳ毎に電流を書き換え、補正用のＥＬ２４は０．０６ｍＳだけ点灯した。この補正用ＥＬが点灯している間に駆動電流補正を行なうので、補正用ＥＬ２４の駆動時間は表示用ＥＬ２４の駆動時間の０．３％ほどであり、補正用ＥＬでの劣化補償は長期間機能した。

（実施例５）
以下、本発明の第５の実施例について図面を用いて詳細に説明する。

図９は従来の有機ＥＬ素子を発光させる為に用いられる駆動回路の一例である。ここで、ＯＥＬ１３は定電流で発光させられる。

図１０のタイミング図を交えて、この駆動回路の動作を説明する。先ず、輝度信号Ｖｓｉｇが設定される。その後、Ｎチャネル型ＴＦＴ１０のゲート電圧Ｖｇ_１０がこのＴＦＴをオン状態にする。このＴＦＴ１０を通過したＶｓｉｇはコンデンサ１７に蓄積される。この電圧によりＰチャネル型ＴＦＴ１１が定電流動作を行う。従って、Ｎチャネル型ＴＦＴ１２のゲート電圧が図１０のＶｇ_１１で示されるように、ＴＦＴ１２のオン状態を作り出すと、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。

次に本表示装置で解決しようとする有機ＥＬの経時変化を説明する。図１３のような定性で輝度は低下して行き、ＯＥＬ両端の電圧は上昇傾向を示す。

本提案の表示素子では、この電圧上昇を駆動ＴＦＴ１１へフィードバックし輝度の補正をかける。ここで、図１３の経時変化グラフで、電圧変化は曲線である。一方で、輝度変化は電圧上昇と略逆カーブの曲線を描く。そこで、図１１に示すようにコンデンサ１７のコモン側にＮチャネル型ＴＦＴ１６を設け、Ｖｇｂｉａｓ２３をＴＦＴ１６の閾値Ｖｔｈ〜使用電流値相当Ｖｇまで変化させた。結果として、電位１９は、図１２に示すように、前記駆動ＴＦＴ１１のゲート電圧、ソース⇔ドレイン電流と逆特性を示す。また、この際に、コンデンサ１７の電圧は電荷量に比例する、すなわち、コンデンサ１７の電圧はＴＦＴ１６のソース⇔ドレイン電流の通電時間に比例する。従って、この電圧を前記駆動ＴＦＴ１１のゲート電圧として用いれば、ＴＦＴ１６のゲート電圧に略リニアに変化する電流でＯＥＬ１３の輝度低下をリニアに補償できる。

実際に、駆動回路に適用した本発明の実施構成を図４に示す。図５のタイミング図を交えてこの駆動回路の動作を説明する。先ず、輝度信号ｉｄａｔａが設定される。その後、Ｖｇ_５が低レベルになりＰチャネル型ＴＦＴ２０がオンする。このときＶｇ_６は低レベルでＰチャネル型ＴＦＴ２３はオフしている。同時に、Ｖｇ_１は高レベルになりＮチャネル型ＴＦＴ２１はオンしｉｄａｔａの電流をＴＦＴ１１のソース・ドレイン間に流す。また、Ｖｇ_２の高レベルによりＰチャネル型ＴＦＴ１２はオフしてＯＥＬ１３への電流を遮断する。この間に、コンデンサ１７へは、ソース・ドレイン間にｉｄａｔａの電流を流され自己バイアスされた時の電圧がＴＦＴ１１のゲートに蓄積される。この電圧によりＰチャネル型ＴＦＴ１１が定電流動作を行う。従って、図５で示されるようにＶｇ_２が低レベルになり、Ｐチャネル型ＴＦＴ１２がオン状態になると、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。そして、Ｖｇ_４が高レベルになりＮチャネル型ＴＦＴ１８がオン状態になるとコンデンサ１９のＮチャネル型ＴＦＴ５ゲート側電位は、ＯＥＬのアノード側の電位になる。ここで、ＴＦＴ５のソースを「補正用ＥＬ２４のカソードアノード間電圧＋バイアス電圧６（設定電流に対するＯＥＬ１３アノード電位―ＴＦＴ５の閾値Ｖｔｈ）」に設定しておけば、劣化時に上昇した電圧分をＴＦＴ５のソース⇔ドレイン間電流として取り出すことができる。従って、設定輝度を変調する毎に劣化時に上昇した電圧分をＴＦＴ５のソース⇔ドレイン間電流として取り出すことができる。Ｖｇ_３によりＮチャネル型ＴＦＴ４をオンさせ、さらにＶｇ_５によりＰチャネル型ＴＦＴ２０をオンさせることでコンデンサ１７の電位は下がり、結果としてＰチャネル型ＴＦＴ１１のゲート電圧は下がることになる。このときにＶｇ_６は高レベルでＰチャネル型ＴＦＴ２３はオフされている。駆動電流補正後にＶｇ_２が低レベルになり、Ｐチャネル型ＴＦＴ１２がオン状態になると、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が流れる。この１連の動作の結果、ＯＥＬ１３を発光させるための電流１４が増加し、表示素子の劣化前の設定輝度と略同じ輝度で発光し続けることになる。なお、この補正量はフィードバックに用いるＴＦＴ５のサイズにより係数をかけることが可能である。

上記、補正用のＥＬ２４は表示用のＥＬ１３と同構造とし、図７で示されるように表示用ＥＬ画素の裏面に配置した。このときにＥＬ２４の大小に応じて流す電流は、ＴＦＴ１１とＴＦＴ２２の長さＬを変えカレント比により補正用のＥＬ２４の電流密度と表示用のＥＬ１３の電流密度が等しくなるように設定した。

また、表示用のＥＬ１３は図８で示すように６０Ｈｚつまり約１６．７ｍＳ毎に電流を書き換え、補正用のＥＬ２４は０．０６ｍＳだけ点灯した。この補正用ＥＬが点灯している間に駆動電流補正を行なうので、補正用ＥＬ２４の駆動時間は表示用ＥＬ２４の駆動時間の０．３％ほどであり、補正用ＥＬでの劣化補償は長期間機能した。

本発明の表示素子の第１の構成を示す図である。 本発明の表示素子の第１、２の動作タイミングを示す図である。 本発明の表示素子の第２の構成を示す図である。 本発明の表示素子の第３の構成を示す図である。 本発明の表示素子の第３の動作タイミングを示す図である。 本発明の表示素子と補正用ＥＬ素子の関係を示す図である。 本発明の表示素子と補正用ＥＬ素子の関係を示す図である。 本発明の表示素子と補正用ＥＬの動作タイミングを示す図である。 従来の電流駆動型ＯＥＬの構成を示す図。 従来の電流駆動型ＯＥＬの動作タイミングを示す図である。 本発明の電圧フィードバックの動作を示す図。 本発明の電圧フィードバックの出力を示す図。 有機ＥＬ発光素子での電圧、輝度の経時変化の定性を説明するための図。

符号の説明

４ Ｎチャネル型ＴＦＴ
５ Ｎチャネル型ＴＦＴ
６ 補正用ＥＬ
７ バイアス用電圧
１０ Ｎチャネル型ＴＦＴ
１１ Ｐチャネル型ＴＦＴ
１２ Ｎチャネル型ＴＦＴ
１３ 有機ＥＬ発光素子
１４ 電流
１５ 電源
１６ Ｎチャネル型ＴＦＴ
１７ コンデンサ
１８ Ｎチャネル型ＴＦＴ
１９ コンデンサ
２０ 電源
２１ Ｎチャネル型ＴＦＴ
２２ Ｐチャネル型ＴＦＴ
２３ Ｎチャネル型ＴＦＴ
２４ 補正用ＥＬ
２５ 電位
Ｖｓｉｇ 入力輝度信号
ｉｄａｔａ 入力輝度信号
Ｖｇ１ ＴＦＴのゲート電圧
Ｖｇ２ ＴＦＴのゲート電圧
Ｖｇ３ ＴＦＴのゲート電圧
Ｖｇ４ ＴＦＴのゲート電圧
Ｖｇ５ ＴＦＴのゲート電圧
Ｖｇ１０ ＴＦＴのゲート電圧
Ｖｇ１１ ＴＦＴのゲート電圧
Ｖｃｏｕｔ 電圧

Claims (10)

1. インピーダンスが変化する発光素子が配置され、該インピーダンス変化を制御信号として発光素子の駆動ＴＦＴにフィードバックする表示素子に於いて、
   表示用の発光素子とは異なる発光素子を有し、発光素子の発光制御にはこれらの発光素子を対で用いられることを特徴とする表示素子。
2. インピーダンスが変化する発光素子が配置され、該インピーダンス変化を制御信号として発光素子の駆動ＴＦＴにフィードバックする表示素子に於いて、
   表示用の発光素子とは異なる発光素子を有し、発光素子の発光制御にはこれらの発光素子を複数の表示用発光素子と１つの表示用発光素子とは異なる発光素子が対になって用いられることを特徴とする表示素子。
3. 該発光素子の一方は、他方の発光素子に隣接して配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
4. 該発光素子の一方は、他方の発光素子の裏面に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
5. 複合で用いられる各々の発光素子の発光期間には差があることを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
6. 一方の発光素子のカソード側電位はそれを駆動するＴＦＴの閾値電圧分以上コモン電位より低くバイアスされる事を特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
7. 上記、発光期間は、夫々表示素子の１フレーム期間、および、ブランク期間である事を特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
8. 対で用いられる発光素子の夫々の駆動手段と発光素子のインピーダンス変化とは、互いの発光素子間で相関がある事を特徴とする請求項１に記載の表示素子。
9. 対で用いられる発光素子の表示用発光素子と１つの表示用発光素子とは異なる発光素子に流す電流の電流密度は略同じことを特徴とする請求項７に記載の表示素子。
10. 該表示素子は有機エレクトロルミネッセンス素子とＴＦＴによる駆動基板よりなる請求項１に記載の表示素子。

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