JP2010175779A - 単位回路の駆動方法及び電気光学装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 初期化動作時に消費される電力を低減し、閾値電圧補償をより確実に行い得る単位回路の駆動方法を提供する。
【解決手段】駆動電流の大きさに応じた光量で発光する発光素子を備えた単位回路を駆動するための単位回路の駆動方法であって、前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタ（Ｔｄｒ）のゲートに電気的に接続された容量素子（Ｃ３）における、当該駆動トランジスタと非接続の電極に、初期化電位（ＶＳＴ）を供給する第１工程と、前記電極を前記初期化電位に維持したまま、前記駆動トランジスタのゲートとドレインとを電気的に接続する第２工程と、前記電極に前記駆動電流の大きさを規定するデータ電位を供給する第３工程と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機ＥＬ（electro luminescent）素子等の発光素子を含む単位回路の駆動方法、及び、当該単位回路を含む電気光学装置の駆動方法に関する。

薄型で軽量な発光源として、ＯＬＥＤ（organic light emitting diode）、即ち有機ＥＬ素子がある。有機ＥＬ素子は、有機材料を含む少なくとも一層の有機薄膜を画素電極と対向電極とで挟んだ構造を有する。このうち画素電極は例えば陽極として、対向電極は陰極として機能する。両者間に電流が流されると、前記有機薄膜で電子及び正孔間の再結合が生じ、これにより、当該有機薄膜ないしは有機ＥＬ素子は発光する。
かかる有機ＥＬ素子、ないしはこれを備えた画像表示装置としては、例えば特許文献１乃至３に開示されているようなものが知られている。
特開２００５−３２６８２８号公報 特開２００７−３１６４６２号公報 特許第３７６７８７７号公報

ところで、上述のような有機ＥＬ素子は、適当な構成をもつ駆動回路によって駆動される。駆動回路としては例えば、駆動トランジスタのゲート電位に応じてそのソース・ドレイン間に流れる電流を有機ＥＬ素子に供給するものがある。この場合、そのゲート電位の調整を通じて、有機ＥＬ素子の発光輝度の調整等が可能になる。
もっとも、このような駆動回路には様々な解決すべき課題がある。例えば、当該駆動トランジスタの閾値電圧のバラツキにより発光輝度がばらつき、その結果表示画像の品質が低下したり、あるいは、当該駆動回路内に想定される各種の寄生容量の存在によって前記ゲート電位が変動することで、やはり発光輝度がばらついて表示画像の品質が低下する、等々である。

前述の特許文献１乃至３は、上に述べたような駆動回路に係る各種の例を開示する。また、これらの特許文献１乃至３は、上述したような各種の課題の解決を目論む。例えば、特許文献１及び３は、駆動トランジスタの閾値電圧のばらつきという課題に取り組み（例えば特許文献１の〔００１０〕、特許文献３の〔０００７〕〔００１０〕等参照）、特許文献２は、前記寄生容量に起因するゲート電位の変動という課題に取り組む（特許文献２の〔図１４〕〔０００４〕等参照）。

しかしながら、これらの対策は問題の完全な解消を実現しない。具体的にいうと例えば、前述した、駆動トランジスタの閾値電圧のばらつきという課題を解決するにあたっては、前記特許文献１及び３に開示されているように、当該駆動回路に、そのばらつきを補償するための動作を行わせることが考えられるが（特許文献１の〔００３０〕〔図２〕等、特許文献３の〔００２７〕〔００２９〕〔図５〕等）、一般に、このような補償動作を行うことが許される時間は極めて短くしか設定することができず、したがって完全な補償が遂げられることは極めて困難である。

また、当該駆動回路に係る課題は上述したものに限られない。例えば、特許文献１乃至３に開示される各種の駆動回路では、消費電力が大きくなる等の懸念がある。例えば、特許文献１では、各サイクルの「ディスチャージ」期間において、いわば初期化のための電流が流れることになるから、その消費電力は比較的大きくなる可能性がある（特許文献２の〔００２９〕〔図２〕〔図３〕等参照）。あるいは、これに関連して、このような動作態様によっては、本来、有機ＥＬ素子は「黒色」を表現すべきなのに意図しない輝度上昇を招いて「灰色」を表現してしまうというおそれもある（同様の問題は、特許文献３においても生じ得る。前記〔００２７〕等参照）。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決することの可能な単位回路の駆動方法及び電気光学装置の駆動方法を提供することを課題とする。
また、本発明は、かかる態様の単位回路及び電気光学装置の駆動方法に関連する課題を解決可能な、単位回路及び電気光学装置の駆動方法を提供することをも課題とする。

本発明に係る単位回路の駆動方法は、上述した課題を解決するため、駆動電流の大きさに応じた光量で発光する発光素子を備えた単位回路を駆動するための単位回路の駆動方法であって、前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタのゲートに、その第１電極が電気的に接続された容量素子の、当該第１電極と対向する第２電極に、初期化電位を供給する第１工程と、前記第２電極を前記初期化電位に維持したまま、前記駆動トランジスタのゲートとドレインとを電気的に接続する第２工程と、前記第２電極に前記駆動電流の大きさを規定するデータ電位を供給する第３工程と、を含む。

本発明によれば、駆動トランジスタのゲート電位は、容量素子の前記第２電極に供給される電位が初期化電位かデータ電位かに応じ、当該容量素子の容量カップリング作用によって変動する。すなわち、仮に、これら両電位の供給が繰り返し行われるものとし、前者の場合（初期化電位を供給する場合）のゲート電位をＶ１、後者の場合（データ電位を供給する場合）のゲート電位をＶ２とすれば、当該ゲート電位は、Ｖ１→Ｖ２→Ｖ１→Ｖ２→…、というように、あたかも振り子運動のように変動する（ただし、「データ電位」はその時々で異なることが想定されるから、“Ｖ２”は、具体的数値で表現される一定の電位を意味するというよりも、むしろ“状態”を表現する。）。ここで、Ｖ１は、前記第２工程が実施されることにより実現される、例えば閾値電圧補償後の電位（以下、「補償後電位」ということがある。）を表す（なお、“Ｖ１”についても、当該補償後電位が毎回必ず一定というわけではないから、“Ｖ２”に関してすぐ上に述べた事情が同様にあてはまる。）。以上の動作例によると、時々のデータ電位に基づくゲート電位の変動を伴いながらも、当該ゲート電位は、その変動１回ごとに、前記容量カップリング作用によって、速やかに補償後電位に復帰する。本発明では、このような意味において、「初期化」が行われる。
そして、本発明においては、このような場合において、比較的に大きな電流が流れるということはない。したがって、従来例のように消費電力が増大するといったおそれは殆どない。また、前記「初期化」において、発光素子に電流が流れるという事象が発生することも殆どないから、意図しない輝度上昇という不具合も生じない。
なお、本発明において、「駆動トランジスタの特性のバラツキを補償する」ことには、上述した閾値電圧の補償動作のほかに、移動度補償動作等が含まれる。

この発明の単位回路の駆動方法では、前記第１、第２及び第３工程は、この順番で行われ、前記第１工程の実行時間と前記第２工程の実行時間とは重ならない、ように構成してもよい。
この態様によれば、前述したような意味における初期化動作と駆動トランジスタの特性バラツキ補償動作とが好適に行われる。

また、本発明の単位回路の駆動方法では、前記第２工程は、前記第２電極を前記初期化電位に維持したまま、前記駆動トランジスタのゲートとドレインとを電気的に接続することによって、当該駆動トランジスタの閾値電圧のバラツキを補償する工程、を含む、ように構成してもよい。
この態様によれば、前述したような補償後電位への復帰動作の後、前記第２電極を前記初期化電位に維持したまま、前記第２工程が行われる、即ち閾値電圧補償動作が行われることから、その動作の効果（つまり、閾値電圧の補償）をより実効的に享受可能である。

また、本発明の単位回路の駆動方法では、前記第１乃至第３工程は繰り返し行われる、ように構成してもよい。
この態様によれば、上述した動作例からもわかるように、本発明に係る効果をより実効的に享受可能である。
特に、この態様では、前述したような閾値電圧補償動作等が繰り返し行われることになるから、各フレーム（１フレームは、前記第１乃至第３工程の１サイクルを意味する。）ごとにおける当該動作の期間は短くしかとれなくとも、結果的には長期の、あるいは比較的十分な補償期間を確保することが可能になる。また、この態様によると、前記第２工程（即ち、駆動トランジスタの特性バラツキの補償）の効果が、繰り返し過程において次第に積み上がっていくことも期待できる。
したがって、この態様によれば、駆動トランジスタの閾値電圧のばらつきに起因する不具合を被るおそれが、上述にも増して極めて低減される。

また、本発明の単位回路の駆動方法では、前記単位回路は、前記駆動トランジスタ及び前記容量素子に加えて、前記第２電極に電気的に接続された初期化線及びデータ線、並びに、前記データ線及び前記第２電極間の導通及び非導通状態間の切替えを行う第１スイッチング素子、前記初期化線及び前記第２電極間の導通及び非導通状態間の切替えを行う第２スイッチング素子、及び、前記駆動トランジスタのゲート及びドレイン間の導通及び非導通状態間の切替えを行う第３スイッチング素子、を含み、前記第１工程は、前記第２スイッチング素子をＯＮ状態とする工程を含み、前記第２工程は、前記第２スイッチング素子のＯＮ状態を維持したまま、前記第３スイッチング素子をＯＮ状態とする工程を含み、前記第３工程は、前記第２及び第３スイッチング素子をＯＦＦ状態とするとともに前記第１スイッチング素子をＯＮ状態とする工程を含む、ように構成してもよい。
この態様によれば、本発明に係る駆動方法をより好適に実現することが可能になる。特に、本態様では、初期化電位を供給する初期化線、及び、データ電位を供給するデータ線が別々に設けられることから、例えばこのうちの１本の配線だけを用いて初期化電位及びデータ電位の両者の供給を行うという場合等に比べて、電位切替動作に伴う消費電力の増大がもたらされない、等々の利点が得られる。

また、本発明の単位回路の駆動方法では、前記単位回路は、前記第２電極に電気的に接続されたデータ線、並びに、前記データ線及び前記第２電極間の導通及び非導通状態間の切替えを行う第１スイッチング素子、及び、前記駆動トランジスタのゲート及びドレイン間の導通及び非導通状態間の切替えを行う第３スイッチング素子、を含み、前記第１工程は、前記データ線に前記初期化電位を供給するとともに、前記第１スイッチング素子をＯＮ状態とする工程を含み、前記第２工程は、前記第１スイッチング素子のＯＮ状態を維持したまま、前記第３スイッチング素子をＯＮ状態とする工程を含み、前記第３工程は、前記データ線に前記データ電位を供給するとともに、前記第１スイッチング素子のＯＮ状態を維持したまま、前記第３スイッチング素子をＯＦＦ状態とする工程を含む、ように構成してもよい。
この態様によれば、本発明に係る駆動方法をより好適に実現することが可能になる。特に、本態様では、初期化電位及びデータ電位がともに、データ線を介して供給されることになるから、例えば２本の配線を用いて初期化電位及びデータ電位の供給を行うという場合等に比べて、回路構成の簡易化、等々の利点が得られる。

また、本発明の単位回路の駆動方法では、前記第１乃至第３工程の繰り返しの前に、前記容量素子に蓄積された電荷を放電させる工程を更に含む、ように構成してもよい。
この態様によれば、例えば当該単位回路の使用開始直後に、前記容量素子の放電が行われることになる。これにより、単位回路Ｐ内の各所の電位、例えば駆動トランジスタのゲート電位を一定の範囲内に収めること（単位回路内の電位安定化）等が可能になる。また、この態様によれば、そのような効果を前提として、前記第１乃至第３工程をより安定的に実施することが可能になるという利点も得られる。

一方、本発明の電気光学装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、駆動電流の大きさに応じた光量で発光する発光素子を備えた単位回路が、マトリクス状配列に従って複数配列された構成を備える電気光学装置を駆動するための電気光学装置の駆動方法であって、前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタのゲートに、その第１電極が電気的に接続された容量素子の、当該第１電極と対向する第２電極に、初期化電位を供給する第１工程と、前記駆動トランジスタの特性のバラツキを補償する第２工程と、前記第２電極に前記駆動電流の大きさを規定するデータ電位を供給する第３工程と、を含み、前記第１乃至第３工程は、前記マトリクス状配列中の各行に対応する複数の前記単位回路について同時に行われる。

本発明によれば、前述した、本発明に係る「単位回路の駆動方法」を実質的に含んでいるので、それによって奏された作用効果と本質的に異ならない作用効果が同様に奏される。

また、本発明の電気光学装置の駆動方法では、前記第２工程は、前記第２電極を前記初期化電位に維持したまま、前記駆動トランジスタのゲートとドレインとを電気的に接続することによって、当該駆動トランジスタの閾値電圧のバラツキを補償する工程、を含む、ように構成してもよい。
この態様によれば、前述した、本発明に係る「単位回路の駆動方法」の各種態様のうち、駆動トランジスタの閾値電圧のバラツキを補償する工程を含む態様を実質的に含んでいるので、それによって奏された作用効果と本質的に異ならない作用効果が奏される。

また、本発明の電気光学装置の駆動方法では、前記第１乃至第３工程は繰り返し行われる、ように構成してもよい。
この態様によれば、前述した、本発明に係る「単位回路の駆動方法」の各種態様のうち、第１乃至第３工程が繰り返し行われる態様を実質的に含んでいるので、それによって奏された作用効果と本質的に異ならない作用効果が同様に奏される。

＜有機ＥＬ装置の構成＞
以下では、本発明に係る実施の形態について図１及び図２を参照しながら説明する。なお、ここに言及した図１及び図２に加え、以下で参照する各図面においては、各部の寸法の比率が実際のものとは適宜に異ならせてある場合がある。

有機ＥＬ装置１００は、図１に示すように、素子基板７と、この素子基板７上に形成される各種の要素とを備えている。各種の要素とは、有機ＥＬ素子８、走査線３及びデータ線６、電源線１１３、走査線駆動回路１０３、並びにデータ線駆動回路１０６である。

有機ＥＬ素子（発光素子）８は、図１に示すように、素子基板７上に複数備えられる。それら複数の有機ＥＬ素子８はＮ行×Ｍ列のマトリクス状に配列されている（Ｎ，Ｍは自然数）。有機ＥＬ素子８の各々は、陽極としての画素電極、発光機能層及び陰極としての対向電極から構成されている。
画像表示領域７ａは、素子基板７上、これら複数の有機ＥＬ素子８が配列されている領域である。画像表示領域７ａでは、各有機ＥＬ素子８の個別の発光及び非発光に基づき、所望の画像が表示され得る。なお、以下では、素子基板７の面のうち、この画像表示領域７ａを除く領域を、「周辺領域」と呼ぶ。

走査線３及びデータ線６は、それぞれ、マトリクス状に配列された有機ＥＬ素子８の各行及び各列に対応するように配列されている。より詳しくは、走査線３は、図１に示すように、図中左右方向に沿って延び、かつ、周辺領域上に形成されている走査線駆動回路１０３に接続されている。一方、データ線６は、図中上下方向に沿って延び、かつ、周辺領域上に形成されているデータ線駆動回路１０６に接続されている。なお、電源線１１３が、データ線６と並行するように配列されている。この電源線１１３には、高電源電位Ｖｅｌが供給される。
前記のうち走査線駆動回路１０３は、走査線３のそれぞれを順番に選択するための回路である。また、データ線駆動回路１０６は、走査線駆動回路１０３によって選択された走査線３に対応する各有機ＥＬ素子８に向けて、各データ線６を通じてデータ信号を供給するための回路である。

各走査線３及び各データ線６の各交点の近傍には、前述の有機ＥＬ素子８等を含む単位回路（画素回路）Ｐが設けられている。

単位回路Ｐは、図２に示すように、前述の有機ＥＬ素子８を含むほか、駆動トランジスタＴｄｒ、発光制御トランジスタＴｅｌ、第１〜第３トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３、及び第１〜第３容量素子Ｃ１〜Ｃ３を含む。
なお、図１では便宜的に１本の配線として図示された走査線３は、図２に示すように実際には４本の配線を含む。各配線には走査線駆動回路１０３から所定の信号が供給される。より詳細には、これら各配線には、それぞれ、走査信号ＧＷＲＴ[ｉ]、第１補償制御信号ＧＩＮＩ１[ｉ]、第２補償制御信号ＧＩＮＩ２[ｉ]、及び発光制御信号ＧＥＬ[ｉ]が供給される。これら各信号の具体的な意義やこれに応じた単位回路Ｐの動作については後述する。なお、ここで使われた符号ｉは、前記マトリクス状配列の中の行番号を意味する（図１参照。１本の走査線３が４本の配線からなるので、全走査線３に含まれる配線数は結局、４Ｎ本である。）。

駆動トランジスタＴｄｒはｐチャネル型であり、電源線１１３から有機ＥＬ素子８の画素電極に至る経路上にある。この駆動トランジスタＴｄｒのソース（Ｓ）は電源線１１３に接続される。
この駆動トランジスタＴｄｒは、ソース（Ｓ）とドレイン（Ｄ）との導通状態（ソース−ドレイン間の抵抗値）がゲート電位Ｖgに応じて変化することで当該ゲート電位Ｖgに応じた駆動電流Ｉelを生成する手段である。なお、ゲート電位Ｖｇは、データ線６を通じて供給されるデータ信号Ｄａｔａの大きさに応じる。
こうして、有機ＥＬ素子８は、駆動トランジスタＴｄｒの導通状態、ないしはデータ信号Ｄａｔａに応じて駆動される。

発光制御トランジスタＴｅｌは、ｎチャネル型であり、駆動トランジスタＴｄｒと有機ＥＬ素子８の画素電極との間にある。この発光制御トランジスタＴｅｌのゲートには、前記発光制御信号ＧＥＬ[ｉ]が供給される。この発光制御信号ＧEL[ｉ]がハイレベルに遷移すると発光制御トランジスタＴｅｌがオン状態に変化して有機ＥＬ素子８に対する駆動電流Ｉｅｌの供給が可能となる。これにより、有機ＥＬ素子８は駆動電流Ｉｅｌに応じた階調（輝度）で発光する。これに対して、発光制御信号ＧＥＬ[ｉ]がローレベルである場合には発光制御トランジスタＴｅｌがオフ状態を維持するから、駆動電流Ｉｅｌの経路が遮断されて有機ＥＬ素子８は消灯する。
なお、有機ＥＬ素子８の画素電極は、前記駆動トランジスタＴｄｒを介して前述した高電源電位Ｖｅｌが供給される電源線１１３に接続され、その対向電極は低電源電位ＶＣＴが供給される電位線（不図示）に接続される。

第１〜第３容量素子Ｃ１〜Ｃ３は、いずれも、２つの電極間に誘電体が介挿された素子である。それぞれの容量値は、Ｃｈ１，Ｃｈ２及びＣｃである。
第１容量素子Ｃ１の一方の電極及び第２容量素子Ｃ２の一方の電極（いずれも図中上方の電極）は電源線１１３に接続される。また、第１容量素子Ｃ１の他方の電極は第３容量素子Ｃ３の一方の電極（図中右方の電極）に接続され、第２容量素子Ｃ２の他方の電極は第３容量素子Ｃ３の他方の電極（図中左方の電極）に接続される。

第１トランジスタＴｒ１は、ノードＺ１とデータ線６との間に介在して両者の電気的な接続を制御するスイッチング素子である。第１トランジスタＴｒ１のゲートには前記の走査信号ＧＷＲＴ[ｉ]が供給される。
第２トランジスタＴｒ２は、ノードＺ１と初期化電位ＶSTが供給される電位線との間に設けられ両者の電気的な接続を制御するスイッチング素子である。第２トランジスタＴｒ２のゲートには前記の第１補償制御信号ＧＩＮＩ１[ｉ]が供給される。
第３トランジスタＴｒ３は、ノードＺ２と駆動トランジスタＴｄｒのドレインとの間に設けられ両者の電気的な接続を制御するスイッチング素子である。第３トランジスタＴｒ３のゲートには前記の第２補償制御信号ＧＩＮＩ２[ｉ]が供給される。

次に、以上のような構成をもつ有機ＥＬ装置１００、特に単位回路Ｐの動作ないし作用及び効果について、既に参照した図１及び図２に加えて図３乃至図５を参照しながら説明する。
〔ｉ〕初期化（リセット期間）： まず、第１補償制御信号ＧＩＮI１［ｉ］が、図３に示すようにハイレベルとなる。これにより、第２トランジスタＴｒ２がオン状態となり、初期化電位ＶＳＴの供給線とノードＺ１とが導通状態となる。
単位回路Ｐは、いま述べている〔ｉ〕初期化から、後に述べる〔ｉｖ〕駆動までの各動作を繰り返し行う。〔ｉ〕の初期化動作は、最後の〔ｉｖ〕の駆動動作が終わった後に行われる。したがって、初期化を実行するにあたっては、駆動トランジスタＴｄｒのゲート電位Ｖｇは、〔ｉｉ〕の補償動作及び〔ｉｉｉ〕のデータ書込動作によって（特に後者におけるデータ信号の書込に応じて）変動している。
これを前提に、前述のように、第２トランジスタＴｒ２がオン状態となって、初期化電位ＶＳＴの供給線と、ノードＺ１、即ち第３容量素子Ｃ３の他方の電極（図２中左方の電極）とが導通状態となると、ゲート電位Ｖｇは、〔ｉｉ〕の補償動作時のゲート電位（より正確には、当該の初期化動作の直前に行われた補償動作によって達成されたゲート電位）、即ちＶｇ＝Ｖｅｌ−Ｖｔｈに近い値になる。なお、ここでＶｔｈは駆動トランジスタＴｄｒの閾値電圧である。

〔ｉｉ〕補償： 次に、第２補償制御信号ＧＩＮI２［ｉ］が、図３に示すようにハイレベルとなる。これにより、第３トランジスタＴｒ３がオン状態となり、駆動トランジスタＴｄｒのゲートとドレインが短絡される。すなわち、駆動トランジスタＴｄｒはダイオード接続され、そのゲート・ソース間電圧が閾値電圧Ｖｔｈに漸近する。したがって、ゲート電位Ｖｇは、Ｖｇ＝Ｖｅｌ−Ｖｔｈに漸近する。なお、この一連の過程中、第１容量素子Ｃ１は閾値電圧Ｖｔｈを保持する。
〔ｉｉｉ〕データ書込： 次に、第１及び第２補償制御信号ＧＩＮＩ１[ｉ]及びＧＩＮI２［ｉ］がローレベルに遷移して第２・第３トランジスタＴｒ２・Ｔｒ３がオフ状態となる一方、走査信号ＧＷＲＴ[ｉ]がハイレベルとなることで、第１トランジスタＴｒ１がＯＮとなる。この際、適当な電位（データ電位）をもつデータ信号がデータ線６を通じて供給されると、それに応じて第３容量素子の電極（図２中左方の電極）の電位が変動し、さらにそれに伴って駆動トランジスタＴｄｒのゲート電位Ｖｇが変動する。ここで「適当な電位」というのは、当該の有機ＥＬ素子８の発光階調に加えて、第１・第３容量素子Ｃ１・Ｃ３による分圧等の影響を勘案した上で設定される電位であることを含意する。結局、ゲート電位Ｖｇは、データ信号の大きさに応じて変動する。
〔ｉｖ〕駆動： 走査信号ＧＷＲＴ[ｉ]がローレベルに遷移して第１トランジスタＴｒ１がオフ状態となる一方、発光制御信号ＧＥＬ[ｉ]がハイレベルとなることで、発光制御トランジスタＴｅｌがオン状態となる。これにより、有機ＥＬ素子８には、ゲート電位Ｖｇに応じた大きさの駆動電流Ｉｅｌが駆動トランジスタＴｄｒから供給されることになり、当該有機ＥＬ素子８は発光する。

以上の〔ｉ〕〜〔ｉｖ〕までの各動作は、図１に示す全有機ＥＬ素子８ないし全単位回路Ｐに関して行われるが、その際、当該の各動作は、ｉ＝１，２，…，Ｎという順番に従って行われる。すなわち、はじめに第１行目に対応する単位回路Ｐにつき前記〔ｉ〕から〔ｉｖ〕までの動作が行われた後は、第２行目，…，第Ｎ行目に対応する単位回路Ｐという順番で、前記〔ｉ〕から〔ｉｖ〕までの動作が行われる。以下では、第１行目から第Ｎ行目までの各単位回路Ｐに関する前記動作が完了するまでの時間を、「１フレーム」と呼ぶ。

以上のような各動作によって、駆動トランジスタＴｄｒのゲート電位Ｖｇは、図４に示すように変動する。
図４の上段は、もともと黒表示を行っていた単位回路Ｐが、前記〔ｉ〕から〔ｉｖ〕の各動作を通じて白表示を行おうとする場合における駆動トランジスタＴｄｒのゲート電位Ｖｇの変動の様子である。黒表示を行う場合は、駆動電流Ｉｅｌを極小とするため、ゲート電位Ｖｇは相対的に高い。これが、前述した〔ｉ〕の初期化動作の前の状態である。
この状態で、この〔ｉ〕の初期化動作が行われると、前述のように、第３容量素子の他方の電極（図２中左方の電極）の電位が初期化電位ＶＳＴと同電位となるので、容量カップリングによって、ゲート電位Ｖｇは、Ｖｅｌ−Ｖｔｈに一致するか又はそれに近くなるまで落ちる。

前記〔ｉｉ〕の補償動作は、この傾向をいわばさらに強化する作用を果たす。このことは、閾値電圧の補償がよりよく行われることを意味する。また、前記〔ｉ〕から〔ｉｖ〕までの各動作は繰り返し行われるが、その都度の補償期間（即ち、１フレーム毎の補償期間）は短くとも、以上のような〔ｉ〕及び〔ｉｉ〕の動作がたびたび行われることによって、十分な補償期間を確保することができ、その結果、十分に実効的な閾値電圧の補償が行われ得ることになる。

次いで、前記〔ｉｖ〕のデータ書込動作が行われると、各動作が行われる結果、ゲート電位Ｖｇは、白表示を行うための電位をもつ。図４の上段では、その電位が（Ｖｄａｔａ−ＶＳＴ）×Ｃｃ・（Ｃｃ＋Ｃｈ１）と表わされている。ここで、Ｖｄａｔａは、白表示を行うため、データ線６を介して供給されてくるデータ電位である。

図４の下段は、前記とは逆に、もともと白表示を行っていた単位回路Ｐが、前記〔ｉ〕から〔ｉｖ〕の各動作を通じて黒表示を行おうとする場合における駆動トランジスタＴｄｒのゲート電位Ｖｇの変動の様子である。白表示を行う場合は、駆動電流Ｉｅｌを極大とするため、ゲート電位Ｖｇは相対的に低い。
このように、出発点の電位の高低及びその後のゲート電位Ｖｇは前記の場合と逆に次第に上昇していく、という相違点はあるものの、ゲート電位Ｖｇの変動の様子は、基本的に、上述した黒表示→白表示の場合と同じである。

以上に述べたような有機ＥＬ装置１００ないし単位回路Ｐによれば、次のような効果が奏される。
（１） 本実施形態の単位回路Ｐによれば、消費電力が大きくなる懸念が殆どない。これは、〔ｉ〕の初期化動作において、第１補償制御信号ＧＩＮI１［ｉ］が、第２補償制御信号ＧＩＮI２［ｉ］よりも一足早くハイレベルとなり、第２トランジスタＴｒ２のみがオン状態とされることで、容量カップリングによる初期化が行われるようになっているため、無駄に電流が流れるということがないからである。

このことは、本実施形態と、従来例たる図５及び図６との対比からより明瞭に把握される。
この図５の単位回路Ｐ’は、上述した図２の単位回路Ｐとは異なって、第４トランジスタＴｒ４を含む。また、走査線３が４本の配線からなることは図２の単位回路Ｐと同じであるが、うち１本の配線は、当該第４トランジスタＴｒ４のゲートに初期化信号ＧＰＲE［ｉ］を供給するために利用され、他の１本の配線は、第２及び第３トランジスタＴｒ２及びＴｒ３のゲートに補償制御信号ＧＩＮI［ｉ］を供給するために利用される（即ち、この配線、あるいは補償制御信号ＧＩＮI［ｉ］は、第２及び第３トランジスタＴｒ２及びＴｒ３に関して供用される。）。

このような単位回路Ｐ’の場合、前述した〔ｉ〕の初期化動作は、初期化信号ＧＰＲE［ｉ］及び補償制御信号ＧＩＮI［ｉ］がともに、ハイレベルに遷移することによって行われ、〔ｉｉ〕の補償動作は、そこから初期化信号ＧＰＲE［ｉ］がローレベルに遷移するとともに、補償制御信号ＧＩＮＩ[ｉ]がハイレベルを維持することによって行われる。
しかしながら、この場合、特に初期化動作においては、図６に示すように、比較的に大きな初期化電流が流れてしまう。これは、第４トランジスタＴｒ４がオン状態となることによっている。なお、図６の上段及び下段のそれぞれは、図４の上段及び下段に対応しており、前者は黒表示から白表示への変化の場合、後者はその逆の場合である。

このような例を参照すると、本実施形態の優位性がより明瞭に確認される。すなわち、本実施形態では、図５の場合のように第４トランジスタＴｒ４を用いて初期化を行うのではなく、すでに述べたように容量カップリングによって初期化を行うようになっているので、図６において示唆されるような比較的大きな電流が流れるおそれがないのである。
このように、本実施形態では、消費電力の低減化が実現される。

（２） また、本実施形態の単位回路Ｐによれば、従来例のように意図しない輝度上昇を招くということがない。これは、図２の構成及びその動作の説明から明らかなように、リセット期間ないしＶｔｈ補償期間において発光制御信号ＧＥＬ[ｉ]はローレベルを維持するため（図３参照）、有機ＥＬ素子８に比較的大きな電流が流れこむということがないからである。

（３） また、本実施形態の単位回路Ｐによれば、閾値電圧Ｖｔｈの補償がより確実に行われる。これは、すでに述べたように、前記〔ｉ〕の初期化動作によってゲート電位ＶｇがＶｅｌ−Ｖｔｈに近づき、また、前記〔ｉｉ〕の補償動作によってその効果がさらに強められるようになっており、その１フレーム中の補償動作でもそれ相応の効果が期待できるからである。図４と、前述した従来例たる図６とを対比すると、閾値電圧Ｖｔｈの補償期間が実質的には延長可能であることがわかる（図４では「Ｖｔｈ補償期間」ないし「リセット期間」と名付けられている期間で補償動作が行われるが、図６では「ＧＰＲＥ＝Ｌｏｗ」と記載されている期間でしか補償動作は行われない。）。
また、本実施形態によれば、１フレーム毎の補償動作の期間は短いにしても、これが繰り返されることによって、結果的に十分な補償期間が確保されることにもなる。この場合、本実施形態では、補償動作の効果のいわば“積み上げ”を実現することもできる。ここで“積み上げ”というのは、フレームが進行するごとに、ゲート電位が限りなくＶｅｌ−Ｖｔｈに近づいていくことを意味している。これは、あるフレーム中の〔ｉ〕の初期化動作により実現されるゲート電位は、前記容量カップリング作用によって、その直前のフレーム中の〔ｉｉ〕の補償動作により達成されるゲート電位となるようになっているからである。

（４） そのほか、本実施形態の単位回路Ｐによれば、図２に示した各種のトランジスタのＯＮ・ＯＦＦは、基本的に、１フレームにつき１回行えば十分であるので、これらを制御するための信号の態様を殊更複雑にする必要がないという利点、あるいは、閾値電圧Ｖｔｈの補償のための電流は高電源電位Ｖｅｌから供給されるため、例えば前記特許文献３に示されるような比較的複雑な設計等が要求されることがないという利点、等の各種の利点も得られる（特許文献３の〔図７〕〔図８〕等参照）。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明に係る発光装置は、上述した形態に限定されることはなく、各種の変形が可能である。
（１） 上記実施形態では、単位回路Ｐが第２トランジスタＴｒ２を含み、かつ、これを制御するための第１補償制御信号ＧＩＮI１［ｉ］が利用されているが、本発明は、かかる形態に限定されない。
例えば図７に示すように、前記第２トランジスタＴｒ２の設置は場合によって省略されてよい。この図７の単位回路Ｐ２では、第２トランジスタＴｒ２が存在しないことにより、前記第１補償制御信号ＧＩＮI１［ｉ］が必要なくなるから、走査線３は３本の配線だけあればよい。
このような単位回路Ｐ２は、図８に示すように動作する。すなわち、この単位回路Ｐ２では、第１に、走査信号ＧＷＲT［ｉ］がハイレベルに遷移する。この際、データ線６の電位は、図８の中程に示すように変動する。また、ゲート電位Ｖｇも、図８の下方に示すように変動する。この場合、データ線６の電位が電位ＶＳＴに設定されているのであれば、上記実施形態と同様、第３容量素子Ｃ３の容量カップリング作用によって、ゲート電位ＶｇはＶｅｌ−Ｖｔｈに近づく。
次に第２に、第２補償制御信号ＧＩＮＩ２[ｉ]が、ハイレベルとなる。これにより、上記実施形態でいう〔ｉｉ〕に相当する閾値電圧Ｖｔｈの補償動作が行われる。そして第３に、この第２補償制御信号ＧＩＮＩ２[ｉ]がローレベルに遷移する。前記第１からこの第３までの間、走査信号ＧＷＲＴ[ｉ]は常にハイレベルを維持するが、第２補償制御信号ＧＩＮＩ２[ｉ]がローレベルに遷移することを契機として、データ線６にはデータ信号がのせられ、それについての単位回路Ｐへの書込動作が行われる。

このような形態によっても、上記実施形態によって奏された作用効果と本質的に異ならない作用効果が奏されることは明白である。
しかも、この図７及び図８に係る形態によれば、初期化電位ＶＳＴの供給線が必要なくなるから、その分、回路構成を簡略化することが可能であり、コスト低廉化等も実現することができる。

（２） 上記実施形態では、従来例として説明した図５に示すような初期化動作用の第４トランジスタＴｒ４が設置されていない形態（図２参照）について説明したが、本発明は、かかる形態に限定されない。すなわち、本発明は、前述のような第４トランジスタＴｒ４が設置される形態を積極的には排除しない。
このような場合においては、例えば、この第４トランジスタＴｒ４は、有機ＥＬ装置１００の電源投入直後の状況における初期化動作時において利用可能である。一般に、当該状況では、単位回路Ｐ内の各所の電位（例えば、ゲート電位）は不定であるから、これを強制的に一定の範囲内に収めるために、第４トランジスタＴｒ４を用いた初期化を行うのである（例えば、この第４トランジスタＴｒ４と、前述の第２及び第３トランジスタＴｒ２及びＴｒ３とが同時にオン状態とすれば、第３容量素子Ｃ３の両電極はともに初期化電位ＶＳＴとなって、そこに蓄積された電荷は放電される（図５参照）。）。
なお、この場合でも、そのような初期化動作が行われた後には、上記実施形態において説明した動作、即ち、第１補償制御信号ＧＩＮＩ１[ｉ]を第２補償制御信号ＧＩＮＩ２[ｉ]よりも一足早くハイレベルとする動作等々は、当然ながら同様に行われ得る。したがって、第４トランジスタＴｒ４を設置したからといって、当該形態において、上述した消費電力低減化、意図しない輝度上昇、あるいは、より確実なＶｔｈ補償、等々の効果が享受されなくなるわけではない。むしろ、この形態では、これらの効果とともに、前述した例のように、電源投入直後の単位回路Ｐ内の電位安定化を実現するという効果も奏されることから、享受される利益の増大がもたらされる。好適には、かかる初期化動作は、前記電源投入直後に１回だけ行い、後は、前述した〔ｉ〕〜〔ｉｖ〕に係る動作が繰り返し行われる、などという動作態様が採用されてよい。

＜応用＞
次に、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１００を適用した電子機器について説明する。
図９は、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１００を画像表示装置に利用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、表示装置としての有機ＥＬ装置１００と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。
図１０に、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１００を適用した携帯電話機を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、有機ＥＬ装置１００に表示される画面がスクロールされる。
図１１に、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が有機ＥＬ装置１００に表示される。

本発明に係る有機ＥＬ装置が適用される電子機器としては、図９から図１０に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、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、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す平面図である。 有機ＥＬ装置を構成する単位回路の詳細を示す回路図である。 図２の単位回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図３のタイミングチャートに従った動作に応じた、駆動トランジスタ（Ｔｄｒ）のゲート電位の変動の様子を示すグラフである。 従来例の単位回路の詳細を示す回路図である。 図５の単位回路の動作に応じた、駆動トランジスタ（Ｔｄｒ）のゲート電位の変動の様子を示すグラフである。 本発明の別の実施形態係る単位回路の詳細を示す回路図である。 図７の単位回路の動作を説明するためのタイミングチャート、及び、それに従った動作に応じたデータ線の電位の変動及び駆動トランジスタ（Ｔｄｒ）の変動の様子を示すグラフである。 本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した電子機器を示す斜視図である。 本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した他の電子機器を示す斜視図である。 本発明に係る有機ＥＬ装置を適用したさらに他の電子機器を示す斜視図である。

１００……有機ＥＬ装置、７……素子基板、３……走査線、６……データ線、Ｐ……単位回路、８……有機ＥＬ素子、Ｖｅｌ……高電源電位、ＶＣＴ……低電源電位、ＶＳＴ……初期化電位、Ｉｅｌ……駆動電流、Ｔｄｒ……駆動トランジスタ、Ｔｅｌ……発光制御トランジスタ、Ｔｒ１〜Ｔｒ３……第１〜第３トランジスタ、Ｔｒ４……第４トランジスタ、Ｃ１〜Ｃ３……第１〜第３容量素子、ＧＷＲＴ[ｉ]……走査信号、ＧＩＮＩ１[ｉ]……第１補償制御信号、ＧＩＮＩ２[ｉ]……第２補償制御信号、ＧＥＬ[ｉ]……発光制御信号

Claims (10)

1. 駆動電流の大きさに応じた光量で発光する発光素子を備えた単位回路を駆動するための単位回路の駆動方法であって、
   前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタのゲートに、その第１電極が電気的に接続された容量素子の、当該第１電極と対向する第２電極に、初期化電位を供給する第１工程と、
   前記駆動トランジスタの特性のバラツキを補償する第２工程と、
   前記第２電極に前記駆動電流の大きさを規定するデータ電位を供給する第３工程と、
   を含む、
   ことを特徴とする単位回路の駆動方法。
2. 前記第１、第２及び第３工程は、この順番で行われ、
   前記第１工程の実行時間と前記第２工程の実行時間とは重ならない、
   ことを特徴とする請求項１に記載の単位回路の駆動方法。
3. 前記第２工程は、
   前記第２電極を前記初期化電位に維持したまま、前記駆動トランジスタのゲートとドレインとを電気的に接続することによって、当該駆動トランジスタの閾値電圧のバラツキを補償する工程、を含む、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の単位回路の駆動方法。
4. 前記第１乃至第３工程は繰り返し行われる、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の単位回路の駆動方法。
5. 前記単位回路は、前記駆動トランジスタ及び前記容量素子に加えて、
   前記第２電極に電気的に接続された初期化線及びデータ線、並びに、
   前記データ線及び前記第２電極間の導通及び非導通状態間の切替えを行う第１スイッチング素子、前記初期化線及び前記第２電極間の導通及び非導通状態間の切替えを行う第２スイッチング素子、及び、前記駆動トランジスタのゲート及びドレイン間の導通及び非導通状態間の切替えを行う第３スイッチング素子、
   を含み、
   前記第１工程は、前記第２スイッチング素子をＯＮ状態とする工程を含み、
   前記第２工程は、前記第２スイッチング素子のＯＮ状態を維持したまま、前記第３スイッチング素子をＯＮ状態とする工程を含み、
   前記第３工程は、前記第２及び第３スイッチング素子をＯＦＦ状態とするとともに前記第１スイッチング素子をＯＮ状態とする工程を含む、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の単位回路の駆動方法。
6. 前記単位回路は、
   前記第２電極に電気的に接続されたデータ線、並びに、
   前記データ線及び前記第２電極間の導通及び非導通状態間の切替えを行う第１スイッチング素子、及び、前記駆動トランジスタのゲート及びドレイン間の導通及び非導通状態間の切替えを行う第３スイッチング素子、
   を含み、
   前記第１工程は、前記データ線に前記初期化電位を供給するとともに、前記第１スイッチング素子をＯＮ状態とする工程を含み、
   前記第２工程は、前記第１スイッチング素子のＯＮ状態を維持したまま、前記第３スイッチング素子をＯＮ状態とする工程を含み、
   前記第３工程は、前記データ線に前記データ電位を供給するとともに、前記第１スイッチング素子のＯＮ状態を維持したまま、前記第３スイッチング素子をＯＦＦ状態とする工程を含む、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の単位回路の駆動方法。
7. 前記第１乃至第３工程の繰り返しの前に、
   前記容量素子に蓄積された電荷を放電させる工程を更に含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の単位回路の駆動方法。
8. 駆動電流の大きさに応じた光量で発光する発光素子を備えた単位回路が、マトリクス状配列に従って複数配列された構成を備える電気光学装置を駆動するための電気光学装置の駆動方法であって、
   前記駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタのゲートに、その第１電極が電気的に接続された容量素子の、当該第１電極と対向する第２電極に、初期化電位を供給する第１工程と、
   前記駆動トランジスタの特性のバラツキを補償する第２工程と、
   前記第２電極に前記駆動電流の大きさを規定するデータ電位を供給する第３工程と、
   を含み、
   前記第１乃至第３工程は、前記マトリクス状配列中の各行に対応する複数の前記単位回路について同時に行われる、
   ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
9. 前記第２工程は、
   前記第２電極を前記初期化電位に維持したまま、前記駆動トランジスタのゲートとドレインとを電気的に接続することによって、当該駆動トランジスタの閾値電圧のバラツキを補償する工程、を含む、
   ことを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置の駆動方法。
10. 前記第１乃至第３工程は繰り返し行われる、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の電気光学装置の駆動方法。
    

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