JP5238665B2 - アクティブ型表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）など、電流値に応じて発光強度が変化する発光素子を有するアクティブ型表示装置およびその駆動方法に関し、駆動用トランジスタの閾値のばらつきに起因する画素ごとの輝度の不均一性の改善を目的としたものである。

ＯＬＥＤで高輝度、高コントラストな表示を行うためには、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によりアクティブ駆動を行うことが必要である。ＯＬＥＤは電流値に応じて発光強度が変化する発光素子であり、マトリクス状に配置したピクセルごとのＯＬＥＤにＴＦＴを用いて電流を流して発光させることにより画像を表示する装置を構成することができる。ＯＬＥＤを用いた表示装置の基本構成としては、図６のように１つのピクセルの中に駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒとピクセル選択用トランジスタ（以降、選択用トランジスタ）Ｓｗ−Ｔｒの２つのトランジスタ（ＴＦＴ）を有する。選択用トランジスタは発光させるピクセルを選択するためのスイッチの役割を担うトランジスタであり、駆動用トランジスタはピクセルを発光させるためにＯＬＥＤに電流を流す役割を担うトランジスタである。また、保持容量Ｃｓが駆動用トランジスタのゲート電極と電源ライン（Ｖｄｄ）に接続されているが、これは、選択用トランジスタがＯＮとなった際にデータラインに印加された電圧を取り込み（書込）、次に選択用トランジスタがＯＮとなるまでの１フィールドの間、その電位を駆動用トランジスタのゲート電位に印加し続けるための容量である。この保持容量を備えることにより、各ピクセルでは書込後もほぼ一定の電流をＯＬＥＤに流し続けることができ、ディスプレイの輝度を向上させることができる。このような目的であるため、保持容量の一端は必ずしもＶｄｄラインに接続する必要はなく、ＧＮＤなど一定の電圧に固定されている箇所に接続されていれば良い。図７に従来の駆動波形を示す。走査ラインへは順次走査パルスが印加され、選択用トランジスタをＯＮとする。このタイミングでデータラインに印加された電圧が保持容量に書込まれ、次にそのラインに走査パルスが印加されるまで駆動用トランジスタのゲート電圧にほぼ一定の電圧を印加して、ＯＬＥＤに一定の電流を流す。

一般にピクセル内のＴＦＴは、移動度や閾値などの特性ばらつきが存在するため、表示装置内のピクセルでは輝度にばらつきを生じて、表示画像の画質劣化につながる。

この課題を改善するため、種々のばらつき補正回路が提案されている。たとえば、図８のように駆動用トランジスタの閾値電圧をピクセル内のコンデンサに記憶させ、その電圧によりデータ電圧を補正する電圧プログラム型駆動回路（非特許文献１）や、図９のように発光に必要な電流を予め駆動用トランジスタに流し、その際のゲート電圧をピクセル内のコンデンサに記憶させる電流プログラム型駆動回路（非特許文献２）がよく知られている。

R.M.A.Dawson, et al., "Design of an Improved Pixel for a Polysilicon Active-Matrix Organic LED Display",SID’98 Digest, 4.2, pp.11-14(1998) R.M.A.Dawson, et al., "The Impact of the Transient Response of Organic Light Emitting Diodes on the Design of Active Matrix OLED Displays," IEDM98, 32.6, pp.875-878(1998)

駆動用トランジスタのばらつきとしては、移動度のばらつきと閾値のばらつきが存在する。移動度のばらつきは各画素の明るさの違いとなって現れるが、閾値のばらつきは本来発光するべき画素が全く発光しなかったり、あるいは発光すべきでない画素が発光してしまう現象となって現れるため、閾値のばらつきが深刻な問題となる。

非特許文献２の手法では、発光に必要な電流を駆動用トランジスタにあらかじめ流し、その際の駆動用トランジスタのゲート電圧をピクセル内のコンデンサに記憶させるものであるから、そのピクセル内の駆動用トランジスタの移動度のばらつきおよび閾値のばらつきの両方を補正することが可能である。しかし、発光に必要な電流は微小であるため、データ電極の有する浮遊容量Ｃｈを充電して画素内の発光素子に所望の電流を流すまでには一定の時間を有することとなる。表示装置の画面が小さい場合には正常に動作することが期待できるが、表示画面が大きくなり、また走査ライン数が多くなってくると、データ電極の有する浮遊容量が大きくなるだけでなく、ラインに割り当てられるデータの書き込み時間が短くなるため、その割り当てられた書き込み時間内においてピクセル内のコンデンサに所望の電圧を記憶できなくなってしまう。

非特許文献１の手法では駆動用トランジスタの閾値電圧をピクセル内のコンデンサに記憶させるものであるが、その動作原理を考えると、閾値の変動がノーマリオフの状態で変動する場合には閾値の変動を補償することが可能であるが、閾値の変動がノーマリオンの状態に変動した場合には閾値の変動を補償することができない。たとえば図８の駆動用トランジスタの特性が図１０に示すように、ノーマリオフの状態で閾値がマイナス方向にシフトしている場合を考える。なお、同図ではトランジスタはすべてＰ型として説明を行う。図１０の下段には、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒのゲート（図８のＡ点）の信号波形を示している。信号ＡＺＢがＨｉｇｈとなった後信号ＡＺがＨｉｇｈとなるまでの期間ａにおいて、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒおよび制御用トランジスタＡＺ−Ｔｒを通してＡ点に電流が流れ込み、Ａ点の電位は徐々に上昇していく。駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒのゲート電圧が閾値電圧に達すると駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒに電流が流れなくなり、Ａ点の電位上昇は停止する。このときのＡ点の電位が駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒの閾値電圧となっている。この後期間ｂにおいてデータ電圧が書き込まれるが、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒのゲート電圧には駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒの閾値電圧の電位にデータ電圧が重畳された電圧として設定され、閾値電圧を基準とした電圧が駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒのゲート電圧に印加されることとなる。

一方、図８の駆動用トランジスタの特性が図１１に示すように、ノーマリオンの状態で閾値がプラス方向にシフトしている場合を考える。なお、同図ではトランジスタはすべてＰ型として説明を行う。図１１の下段には、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒのゲート（図８のＡ点）の信号波形を示している。信号ＡＺＢがＨｉｇｈとなった後信号ＡＺがＨｉｇｈとなるまでの期間ａにおいて、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒおよび制御用トランジスタＡＺ−Ｔｒを通してＡ点に電流が流れ込み、Ａ点の電位は徐々に上昇していく。駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒのソース−ゲート間電圧が０Ｖに達すると駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒのソース−ドレイン間の電圧も０Ｖとなり、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒのゲート電圧が閾値電圧に達していないにもかかわらず駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒに電流が流れなくなり、Ａ点の電位上昇は停止する。この後期間ｂにおいてデータ電圧が書き込まれるが、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒのゲート電圧には０Ｖを基準としたデータ電圧が書き込まれることとなり、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒの閾値電圧を反映した電位とはなっていないこととなる。

本発明は、発光輝度のばらつきとして最も影響の大きい駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒの閾値電圧に関して、閾値のシフトがノーマリオンの場合にも補償を行う技術を提供することにより、表示装置の画質劣化を低減することを目的としたものである。

発光素子を有するアクティブ型表示装置において、画面を構成する単位であるサブピクセル内の発光素子を発光させるための電流を制御する駆動用トランジスタのドレイン電極とゲート電極との間に、補正容量と制御用トランジスタとを直列に挿入する。また、発光素子を発光させるための電流を制御する駆動用トランジスタのゲート電極とソース電極との間に保持容量を設け、駆動用トランジスタのゲート電極と選択用トランジスタのドレイン電極との間に書込容量を設ける。さらに、補正容量の容量値が、保持容量の容量値と書込容量の容量値との和に対して２倍以上に設定して、駆動用トランジスタのゲート電極と選択用トランジスタのドレイン電極との間に設けた書込容量と並列に制御用トランジスタを設けるか、あるいは駆動用トランジスタのゲート電極と一定の電圧値との間に制御用トランジスタを設ける。この表示装置において、補正容量にまず駆動用トランジスタのゲート電極側が正極となるように電荷を蓄積し、その後、駆動用トランジスタと補正容量および保持容量、書込容量に電流が流れるように制御用トランジスタを切り替えて、書込容量に駆動用トランジスタの閾値電圧を記憶することにより、駆動用トランジスタの閾値を補正して、駆動用トランジスタの閾値シフトに起因するディスプレイの画質劣化を大幅に改善することを可能にする。

本発明により、発光素子を有するアクティブ型表示装置において、駆動用トランジスタの閾値シフトに起因する画質劣化を大幅に改善することが可能となる。

本発明の実施例における１サブピクセルの回路構成例１ 本発明の実施例における１サブピクセルの回路構成例２ 本発明の実施例のサブピクセル（ｉ，ｊ）における初期設定時の電圧値 本発明の実施例のサブピクセル（ｉ，ｊ）における初期設定時の等価回路 本発明の実施例のサブピクセル（ｉ，ｊ）における補正段階での電圧値 本発明の実施例のサブピクセル（ｉ，ｊ）における補正段階の等価回路 本発明の実施例におけるマトリクス型ディスプレイの回路構成例 本発明の実施例における駆動波形の例 従来の駆動法における１サブピクセルの回路構成例 従来の駆動波形例 従来の電圧プログラム型駆動回路の構成（１ピクセル分）と駆動波形 従来の電流プログラム型駆動回路の構成（１ピクセル分）と駆動波形 従来の電圧プログラム型駆動法による動作（駆動用トランジスタの閾値がマイナスの場合） 従来の電圧プログラム型駆動法による動作（駆動用トランジスタの閾値がプラスの場合）

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

本発明による実施例を図１（ａ）に示す。図１（ａ）では、マトリクス型ディスプレイパネル内で発光するＥＬ素子を含む１サブピクセル分の回路を示している。Ｓｉはｉ番目の走査ライン、Ｄｊはｊ番目のデータライン、Ｄｒ−Ｔｒ（ｉｊ）は駆動用トランジスタ、ＯＬＥＤ（ｉｊ）は発光素子（有機ＥＬ）、Ｓｗ−Ｔｒ（ｉｊ）は選択用トランジスタ、ＡＺＡ−Ｔｒ（ｉｊ）は第１の制御用トランジスタ、ＡＺＣ−Ｔｒ（ｉｊ）は第２の制御用トランジスタ、ＡＺＢ−Ｔｒ（ｉｊ）は第３の制御用トランジスタ、Ｃｆ（ｉｊ）は補正容量、Ｃｗ（ｉｊ）は書込容量、Ｃｓ（ｉｊ）は保持容量である。

図１のように、保持容量Ｃｓ（ｉｊ）は駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート電極とソース電極との間に配置している。また、選択用トランジスタＳｗ−Ｔｒ（ｉｊ）のドレイン電極と駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート電極との間に書込時にデータラインの信号を駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート電極に与えるための書込容量Ｃｗ（ｉｊ）を配置し、これと並列に第２の制御用トランジスタＡＺＣ−Ｔｒ（ｉｊ）が配置されている。駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のドレイン電極とゲート電極との間には、第１の制御用トランジスタＡＺＡ−Ｔｒ（ｉｊ）および補正容量Ｃｆ（ｉｊ）が直列に接続されている。また、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のドレイン電極と発光デバイスＯＬＥＤ（ｉｊ）との間には第３の制御用トランジスタＡＺＢ−Ｔｒ（ｉｊ）を配置している。また、第１の制御用トランジスタＡＺＡ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート、第３の制御用トランジスタＡＺＢ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート、および第２の制御用トランジスタＡＺＣ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲートは、図４のように各行毎にそれぞれ接続し（ＡＺＡ１〜ＡＺＡｎ、ＡＺＢ１〜ＡＺＢｎ、ＡＺＣ１〜ＡＺＣｎ）、制御ライン駆動回路１に接続されている。また、各サブピクセルの電源ラインは共通に接続されて電源回路４（電源電圧Ｖｄｄ）に接続されている。各サブピクセルの走査ラインおよびデータラインは、従来の構成と同様に、それぞれ行毎（Ｓ１，Ｓ１，・・・，Ｓｎ）、および列毎に接続（Ｄ１，Ｄ２，・・・，Ｄｍ）されて、走査ライン駆動回路２、データライン駆動回路３へ接続される。

本実施例における閾値補正の仕組みを図２を用いて説明する。本実施例において、制御用トランジスタＡＺＡ−Ｔｒ（ｉｊ），ＡＺＢ−Ｔｒ（ｉｊ），ＡＺＢ−Ｔｒ（ｉｊ）はＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチとして動作するため、図２では説明上、これらのトランジスタをスイッチとして表示している。また、全トランジスタはＰ型として説明を行う。

まず、初期設定として、図２（ａ）に示すように、制御用トランジスタＡＺＡ−Ｔｒ（ｉｊ），ＡＺＢ−Ｔｒ（ｉｊ），ＡＺＣ−Ｔｒ（ｉｊ）および選択用トランジスタＳｗ−Ｔｒ（ｉｊ）を、それぞれのゲート電位によってＯＮ状態とする。その際、データラインＤｊには、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のソース電圧Ｖｄｄよりも低い電圧ＶＳを印加する。選択用トランジスタＳｗ−Ｔｒ（ｉｊ），第２の制御用トランジスタＡＺＣ−Ｔｒ（ｉｊ）がＯＮのため、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート電極には、データラインに印加した電圧ＶＳが印加される。この電圧は駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のソース電極に印加されている電圧Ｖｄｄよりも低いため、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）はＯＮ状態となり、図２の破線のように電流が流れる。このため、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のドレイン電極は有機ＥＬ ＯＬＥＤ（ｉｊ）の陽極と同電位となり、Ｖｄｄに比べて大幅に電位の低い電位ＶＬとなる。

図２（ｂ）には初期設定時における１サブピクセルの等価回路を示している。ここで、Ｃ１は補正容量Ｃｆ（ｉｊ）および駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）の電極間容量などの補正容量Ｃｆ（ｉｊ）と並列に存在する容量を、Ｃ２は保持容量Ｃｓ（ｉｊ）および選択用トランジスタＳｗ−Ｔｒ（ｉｊ）の電極間容量などの保持容量Ｃｓ（ｉｊ）と並列に存在する容量を表している。初期設定時には、Ｃ１には電圧ＶＳ−ＶＬが、Ｃ２には電圧Ｖｄｄ−ＶＳがかかることとなる。この等価回路では、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のソース電極−ドレイン電極間の抵抗Ｒｄｒｔｒ（ｉｊ）を通して有機ＥＬ ＯＬＥＤ（ｉｊ）に電流が流れる。

次に図３を用いて補正段階での動作について説明する。補正段階では、図３（ａ）に示すように、選択用トランジスタＳｗ−Ｔｒ（ｉｊ）および第１の制御用トランジスタＡＺＡ−Ｔｒ（ｉｊ）はＯＮ状態のままであるが、第３の制御用トランジスタＡＺＢ−Ｔｒ（ｉｊ）と第２の制御用トランジスタＡＺＣ−Ｔｒ（ｉｊ）はそれぞれのゲート電圧によってＯＦＦ状態とする。また、データラインＤｊには、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のソース電圧Ｖｄｄと等しい電圧を印加する。この場合のサブピクセルの等価回路を図３（ｂ）に示す。補正段階の最初の状態では、Ａ点、つまり駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート電極の電位は、データラインＤｊの電位をＶｓからＶｄｄに変化させることによって書込容量Ｃｗ（ｉｊ）を通して電流が流れ込み、若干電位は上昇する。この時の電位は、初期設定時にデータラインに印加する電圧ＶＳによって可変であり、パネル内の全駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）がＯＮ状態となるように初期設定時にデータラインに印加する電圧ＶＳを決定しておく。

補正段階の最初の状態では、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）はＯＮ状態となる。駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のソース電極とドレイン電極間にはＣ１にかかった電圧とＣ２にかかった電圧との和の電圧がかかっているため、コンデンサに蓄えられた電荷を放出するように図３（ｂ）の矢印のような電流Ｉｉｊが流れる。ここで、Ｃ１の容量がＣ２の容量よりも大きくなるように設定しておくと、電流ＩｉｊによってコンデンサＣ１，Ｃ２の両端の電圧はそれぞれ減少するものの、電圧減少の程度はＣ２のほうが大きく、もしも駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）がＯＮ状態のままであればＣ２にかかる電圧が反転してＣ１にかかる電圧と等しくなり、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のソース電極−ドレイン電極間の電圧が０Ｖになって駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）に流れる電流が停止する。Ｃ１の容量がＣ２の容量よりも大きくなるように設定するためには、補正容量Ｃｆ（ｉｊ）を、保持容量Ｃｓ（ｉｊ）と書込容量Ｃｗ（ｉｊ）との和よりも大きく取っておくことが必要であり、補正容量Ｃｆ（ｉｊ）を、保持容量Ｃｓ（ｉｊ）と書込容量Ｃｗ（ｉｊ）との和の２倍以上に設定しておくと好ましい。

この場合、Ａ点はＶｄｄよりも高い電位となる。つまり、Ａ点の電位つまり駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート電圧の電位は、補正段階の最初は駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）がＯＮとなるような低い電位であるが、徐々に電位が上がっていき、Ｖｄｄよりも高い電位まで到達することになる。しかし、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）の閾値電圧は０Ｖ付近であり、たとえその閾値がばらついていても、ゲート電圧が駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）の閾値電圧に達するとＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のソース電極−ドレイン電極間の電圧が０Ｖになる前に電流Ｉｉｊは停止する。この時、書き込み容量Ｃｗ（ｉｊ）には、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）の閾値に相当した電圧を記憶することができる。

すなわち、補正容量Ｃｆ（ｉｊ）に、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート電極側が正極となるように電荷を蓄積し、その後、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のソース電極・ドレイン電極間および補正容量Ｃｆ（ｉｊ）と第１の制御用トランジスタＡＺＡ−Ｔｒ（ｉｊ）との直列回路を経由する電流が保持容量Ｃｓ（ｉｊ）と書込容量Ｃｗ（ｉｊ）に流れるように、第２の制御用トランジスタＡＺＣ−Ｔｒ（ｉｊ）と第３のトランジスタＡＺＢ−Ｔｒ（ｉｊ）を切り替えることにより、書込容量Ｃｗ（ｉｊ）に駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）の閾値電圧を記憶することができる。

図４に示すパネルの駆動方法を図５に示す。ここではすべてのトランジスタはＰ型であり、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）の特性の例として、図５の上側の図に示すように、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（１，１）の閾値はマイナス方向にシフトしており、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（２，１）の閾値はプラス方向にシフトしているとして説明を行う。

走査ライン（Ｓ１，Ｓ１，・・・，Ｓｎ）には、従来と同様に行を選択する走査パルスが順次印加される。データライン（Ｄ１，Ｄ２，・・・，Ｄｍ）には、初期設定時に必要なパルスおよび選択された行のサブピクセルに書込むべきデータに対応した電圧が順次印加される。また、電源ラインＶｄｄには有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）を発光させるための一定の電圧（Ｖｄｄ）が印加される。

まず、第１行目のサブピクセル（１，１）の書き込みについて説明する。図２、図３で説明したように、初期設定時では、制御用トランジスタＡＺＡ−Ｔｒ（１，１），ＡＺＢ−Ｔｒ（１，１），ＡＺＣ−Ｔｒ（１，１）のゲートに印加する信号ＡＺＡ１，ＡＺＢ１，ＡＺＣ１および選択用トランジスタＳｗ−Ｔｒ（１，１）に印加する走査信号Ｓ１をＬＯＷとし、データラインＤ１にはＶｄｄよりも低い電位のＶｓを印加する。この段階でＡ点の電位はＶｓに設定され、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（１，１）はＯＮ状態となる。

続く補正段階では、第３の制御用トランジスタＡＺＢ−Ｔｒ（１，１）のゲートに印加する信号ＡＺＢ１および第２の制御用トランジスタＡＺＣ−Ｔｒ（１，１）のゲートに印加する信号ＡＺＣ１をＨｉｇｈとし、データラインＤ１にはＶｄｄを印加する。実際には、Ａ点がデータラインＤ１に印加する電圧Ｖｄｄと同じにならないように、データラインＤ１に印加する電圧切り替えのタイミングを第３の制御用トランジスタＡＺＢ１の切り替えのタイミングよりも若干遅らせるとより効果的である。前述したように、この段階でＡ点の電位はＶｄｄより低いにもかかわらず駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（１，１）の閾値電圧となった段階で電圧は変化しなくなり、Ａ点には駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（１，１）の閾値電圧が設定される。

補正段階の後、第１の制御用トランジスタＡＺＡ−Ｔｒ（１，１）のゲートに印加する信号ＡＺＡ１をＨｉｇｈとし、第３の制御用トランジスタＡＺＢ−Ｔｒ（１，１）のゲートに印加する信号ＡＺＢ１をＬＯＷとし、データラインＤ１にはサブピクセル（１，１）に書き込むデータに相当する電圧を印加する。実際には、Ａ点に設定された電圧が、第３の制御用トランジスタＡＺＢ−Ｔｒ（１，１）の切り替えによって影響を受けないように、ＡＺＢ１の切り替えタイミングをＡＺＡ１の切り替えタイミングよりも若干遅らせるとより効果的である。これにより、Ａ点には、閾値補正され、かつサブピクセル（１，１）に書込むべきデータに相当した電圧レベルの信号が設定できることになる。

その後、次のフレームにおいて同ピクセルに対する書き込みを行うまで、有機ＥＬ ＯＬＥＤ（１，１）は書き込んだ信号に応じた発光を継続する。

次に、第２行目のサブピクセル（２，１）の書き込みについて説明する。図２、図３で説明したように、初期設定時では、制御用トランジスタＡＺＡ−Ｔｒ（２，１），ＡＺＢ−Ｔｒ（２，１），ＡＺＣ−Ｔｒ（２，１）のゲートに印加する信号ＡＺＡ２，ＡＺＢ２，ＡＺＣ２および選択用トランジスタＳｗ−Ｔｒ（２，１）に印加する走査信号Ｓ２をＬＯＷとし、データラインＤ１にはＶｄｄよりも低い電位のＶＳを印加する。この段階でＡ点の電位はＶＳに設定され、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（２，１）はＯＮ状態となる。

続く補正段階では、第３の制御用トランジスタＡＺＢ−Ｔｒ（２，１）のゲートに印加する信号ＡＺＢ２および第２の制御用トランジスタＡＺＣ−Ｔｒ（２，１）のゲートに印加する信号ＡＺＣ２をＨｉｇｈとし、データラインＤ１にはＶｄｄを印加する。実際には、Ａ点がデータラインＤ１に印加する電圧Ｖｄｄとならないように、データラインＤ１に印加する電圧切り替えのタイミングを第３の制御用トランジスタＡＺＢ２の切り替えのタイミングよりも若干遅らせるとより効果的である。前述したように、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（２，１）の閾値電圧はソース電位Ｖｄｄよりも高いが、Ａ点の電位はＶｄｄよりも上昇し、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（２，１）の閾値電圧に達した段階で電圧は変化しなくなり、Ａ点には駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（２，１）の閾値電圧が設定される。

補正段階の後、第１の制御用トランジスタＡＺＡ−Ｔｒ（２，１）のゲートに印加する信号ＡＺＡ２をＨｉｇｈとし、第３の制御用トランジスタＡＺＢ−Ｔｒ（２，１）のゲートに印加する信号ＡＺＢ２をＬＯＷとし、データラインＤ１にはサブピクセル（２，１）に書き込むデータに相当する電圧を印加する。実際には、Ａ点に設定された電圧が、第３の制御用トランジスタＡＺＢ−Ｔｒ（２，１）の切り替えによって影響を受けないように、ＡＺＢ２の切り替えタイミングをＡＺＡ２の切り替えタイミングよりも若干遅らせるとより効果的である。これにより、Ａ点には、閾値補正され、かつサブピクセル（２，１）に書込むべきデータに相当した電圧レベルの信号が設定できることになる。

その後、次のフレームにおいて同ピクセルに対する書き込みを行うまで、有機ＥＬ ＯＬＥＤ（２，１）は書き込んだ信号に応じた発光を継続する。

上記のように、第２の制御用トランジスタＡＺＣ−Ｔｒ（ｉｊ）は、初期設定段階において駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート電圧をＶｄｄよりも低い電圧ＶＳに設定することが目的であるため、図１（ｂ）に示すように、第２の制御用トランジスタＡＺＣ−Ｔｒ（ｉｊ）を、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート電圧と初期設定用の電圧ＶＳに設定したラインとの間に設けても良い。その場合、初期設定時におけるデータラインＤｊに印加する電圧は０Ｖが望ましい。

以上説明したように、本実施例のアクティブ型表示装置においては、補正容量Ｃｆ（ｉｊ）に電荷が蓄積された状態で、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のソース電極・ドレイン電極間および補正容量Ｃｆ（ｉｊ）と第１の制御用トランジスタＡＺＡ−Ｔｒ（ｉｊ）との直列回路を経由する電流が、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）のゲート電極の電圧が閾値電圧に達するまで流れることにより、書込容量Ｃｗ（ｉｊ）に駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒ（ｉｊ）の閾値電圧を記憶することができる。

このように、本発明の方法によると、駆動用トランジスタＤｒ−Ｔｒの閾値が、プラス方向、マイナス方向のどちらにシフトしても、その閾値シフトを補正することができ、画素毎に配置した駆動用トランジスタの閾値のばらつきに起因する輝度ばらつきを改善することができる。

また、上記実施例ではすべてのトランジスタをＰ型として説明を行ったが、Ｎ型のトランジスタで構成された場合にも、上記実施例で述べた考え方でサブピクセルの回路を構成すれば同様の効果が得られることは自明である。

このように、本発明を用いることにより、駆動用トランジスタの閾値がどのようにシフトしていてもそれを補償することが可能となり、ディスプレイの画面内での輝度のバラツキを大幅に低減することが可能となる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

本発明によって、アクティブ型有機ＥＬディスプレイの高画質化に貢献できる。

Ｓｉ…ｉ番目の走査ライン、Ｄｊ…ｊ番目のデータライン、Ｄｒ−Ｔｒ（ｉｊ）…駆動用トランジスタ、ＯＬＥＤ（ｉｊ）…発光素子（有機ＥＬ）、Ｓｗ−Ｔｒ（ｉｊ）…選択用トランジスタ、ＡＺＡ−Ｔｒ（ｉｊ）…第１の制御用トランジスタ、ＡＺＣ−Ｔｒ（ｉｊ）…第２の制御用トランジスタ、ＡＺＢ−Ｔｒ（ｉｊ）…第３の制御用トランジスタ、Ｃｆ（ｉｊ）…補正容量、Ｃｗ（ｉｊ）…書込容量、Ｃｓ（ｉｊ）…保持容量、１…制御ライン駆動回路、２…走査ライン駆動回路、３…データライン駆動回路、４…電源回路

Claims (5)

1. 発光素子を有するアクティブ型表示装置において、
   前記発光素子を発光させるための電流を制御する駆動用トランジスタと、
   前記駆動用トランジスタのドレイン電極とゲート電極との間に設けられた補正容量と第１の制御用トランジスタとの直列回路と、
   前記駆動用トランジスタのゲート電極と選択用トランジスタとの間に設けられた書込容量と、
   前記駆動用トランジスタのゲート電極とソース電極との間に設けられた保持容量と、
   第２の制御用トランジスタと前記書込容量の両端を直接接続して前記書込容量と並列に設けられた第２の制御用トランジスタと、
   を備え、
   前記補正容量に電荷が蓄積された状態で、前記駆動用トランジスタのソース電極・ドレイン電極間および前記補正容量と第１の制御用トランジスタとの直列回路を経由する電流が、前記駆動用トランジスタのゲート電極の電圧が閾値電圧に達するまで流れることにより、前記書込容量に前記駆動用トランジスタの閾値電圧を記憶することを特徴とするアクティブ型表示装置。
2. 発光素子を有するアクティブ型表示装置において、
   前記発光素子を発光させるための電流を制御する駆動用トランジスタと、
   前記駆動用トランジスタのドレイン電極とゲート電極との間に設けられた補正容量と第１の制御用トランジスタとの直列回路と、
   前記駆動用トランジスタのゲート電極と選択用トランジスタとの間に設けられた書込容量と、
   前記駆動用トランジスタのゲート電極とソース電極との間に設けられた保持容量と、
   前記駆動用トランジスタのゲート電極と一定の電圧値との間に設けられた第２の制御用トランジスタと、
   を備え、
   前記補正容量に電荷が蓄積された状態で、前記駆動用トランジスタのソース電極・ドレイン電極間および前記補正容量と第１の制御用トランジスタとの直列回路を経由する電流が、前記駆動用トランジスタのゲート電極の電圧が閾値電圧に達するまで流れることにより、前記書込容量に前記駆動用トランジスタの閾値電圧を記憶することを特徴とするアクティブ型表示装置。
3. 請求項１または２に記載のアクティブ型表示装置において、
   前記補正容量の容量値が、前記保持容量の容量値と前記書込容量の容量値との和に対して２倍以上であることを特徴とするアクティブ型表示装置。
4. 請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載のアクティブ型表示装置において、
   前記駆動用トランジスタのソース電極・ドレイン電極間を流れる電流が、前記発光素子または前記補正容量と第１の制御用トランジスタとの直列回路のいずれか一方に流れるように切り替える第３の制御用トランジスタを備えることを特徴とするアクティブ型表示装置。
5. 請求項４に記載のアクティブ型表示装置の駆動方法において、
   前記補正容量に、前記駆動用トランジスタのゲート電極側が正極となるように電荷を蓄積し、
   その後、前記駆動用トランジスタのソース電極・ドレイン電極間および前記補正容量と第１の制御用トランジスタとの直列回路を経由する電流が前記保持容量と前記書込容量に流れるように、前記第２の制御用トランジスタと前記第３のトランジスタを切り替えることにより、前記書込容量に前記駆動用トランジスタの閾値電圧を記憶することを特徴とするアクティブ型表示装置の駆動方法。

Images