(57)【要約】【課題】高歩留まりで、かつ精度良く光検出を行うことができ光検出部を提供する。【解決手段】マトリクス状に配置され、それぞれが発光素子を有する画素回路１０に対して、光検出部３０を設ける。光検出部３０は、発光素子からの光の受光光量に応じて容量値が変化することで光センサとして機能する可変容量素子ＣＶ１を有し、少なくとも可変容量素子ＣＶ１による光検出情報を出力するものとする。またオン状態及びオフ状態とされてスイッチ素子として機能するとともに、オフ状態において発光素子からの光を検出する光センサとして機能するセンサ・スイッチ兼用素子Ｔ１０も備え、検出信号出力用トランジスタＴ５は、可変容量素子ＣＶ１の容量変化と、センサ・スイッチ兼用素子Ｔ１０のオフ状態での電流の変動分とに応じた光検出情報を出力する。【選択図】図１１
2011141419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号線と所要数の走査線が交差する部分にマトリクス状に配置され、それぞれが発光素子を有する画素回路と、
上記各画素回路に信号値を与えて、各画素回路で信号値に応じた輝度の発光を行わせる発光駆動部と、
上記発光素子からの光の受光光量に応じて容量値が変化することで光センサとして機能する可変容量素子を有し、少なくとも上記可変容量素子による光検出情報を出力する光検出部と、
を備えた表示装置。
【請求項２】
上記光検出部は、
少なくとも上記可変容量素子の容量変化に応じた光検出情報を出力する検出信号出力用トランジスタを有する請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
上記光検出部は、
さらにオン状態及びオフ状態とされてスイッチ素子として機能するとともに、オフ状態において上記画素回路の上記発光素子からの光を検出する光センサとして機能するセンサ・スイッチ兼用素子を備え、
上記検出信号出力用トランジスタは、上記可変容量素子の容量変化と、上記センサ・スイッチ兼用素子のオフ状態での電流の変動分とに応じた光検出情報を出力する請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
上記光検出部に対しては、所定の動作電源電位と、基準電位が切り換えられる電源線が導入され、
上記光検出部は、
上記検出信号出力用トランジスタが上記電源線に接続され、
上記可変容量素子は、上記検出信号出力用トランジスタのゲートと所定の固定電源の間に接続され、
上記センサ・スイッチ兼用素子は、上記検出信号出力用トランジスタのゲートと上記電源線の間に接続されており、
上記電源線が上記基準電位のときに上記センサ・スイッチ兼用素子がオン状態とされることで、上記検出信号出力用トランジスタのゲートノードに上記基準電位を供給し、
上記電源線が上記電源電位のときに、上記検出信号出力用トランジスタが、上記発光素子からの光を受光することに応じた上記可変容量素子の容量変化と、上記発光素子からの光を受光することに応じた上記センサ・スイッチ兼用素子のオフ状態での電流の変動分とによって発生する、上記ゲートノードの電圧変動に応じた光検出情報を出力する構成である請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
上記光検出部は、
上記検出信号出力用トランジスタの検出信号出力端を光検出線に接続するスイッチングトランジスタをさらに備え、
上記スイッチングトランジスタがオン状態とされる期間に、上記検出信号出力用トランジスタによる上記光検出情報が光検出線に出力される請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
上記可変容量素子が接続される上記固定電源の電位は、上記検出信号出力用トランジスタのゲート電位よりも高い電位となるように設定されている請求項４に記載の表示装置。
【請求項７】
上記検出信号出力用トランジスタのゲートと、上記センサ・スイッチ兼用素子としてのトランジスタのゲートとの間に、固定容量素子が接続されている請求項４に記載の表示装置。
【請求項８】
上記光検出部に対しては、所定の動作電源電位と、基準電位が切り換えられる電源線が導入され、
上記光検出部は、
上記検出信号出力用トランジスタが上記電源線と光検出線の間に接続され、
上記可変容量素子は、上記検出信号出力用トランジスタのゲートと上記電源線の間に接続され、
上記センサ・スイッチ兼用素子は、上記検出信号出力用トランジスタのゲートと上記電源線の間に接続され、
また上記検出信号出力用トランジスタのゲートと固定電位の間に接続された固定容量素子を備え、
さらに上記センサ・スイッチ兼用素子としてのトランジスタのゲートには、上記電源線が上記基準電位であるときにセンサ・スイッチ兼用素子がオンとなり、上記電源線が上記動作電源電位であるときにセンサ・スイッチ兼用素子がオフとなる、固定のゲート電位が与えられており、
上記電源線が上記基準電位のときに上記センサ・スイッチ兼用素子がオン状態とされることで、上記検出信号出力用トランジスタのゲートノードに上記基準電位を供給し、
上記電源線が上記電源電位のときに、上記検出信号出力用トランジスタが、上記発光素子からの光を受光することに応じた上記可変容量素子の容量変化と、上記発光素子からの光を受光することに応じた上記センサ・スイッチ兼用素子のオフ状態での電流の変動分とによって発生する、上記ゲートノードの電圧変動に応じた光検出情報を出力する構成である請求項３に記載の表示装置。
【請求項９】
上記可変容量素子は、チャネル層と、該チャネル層を挟む２つのメタル層で形成され、少なくとも一方のメタル層は上記チャネル層に光を入射させることができる形状とされている請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
上記光検出部から出力された光検出情報を、上記信号値の補正のための情報として上記発光駆動部に供給する補正情報生成部を、さらに備えた請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
上記光検出部は、上記画素回路による通常映像表示開始前若しくは通常映像表示終了後に光検出動作を行う請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
上記光検出部は、通常映像表示期間において、間欠的な期間に光検出動作を行う請求項１に記載の表示装置。
【請求項１３】
複数の上記光検出部が同時もしくは時間的にオーバラップして光検出情報を出力するように、複数の上記光検出部のそれぞれが駆動制御される請求項１に記載の表示装置。
【請求項１４】
発光素子を有する画素回路と、上記画素回路の上記発光素子からの光を検出して光検出情報を出力する光検出部とを備えた表示装置における光検出方法として、
上記光検出部に、上記発光素子からの光の受光光量に応じて容量値が変化することで光センサとして機能する可変容量素子を設け、少なくとも受光光量に応じた上記可変容量素子の容量変化に応じた光検出情報を出力する光検出方法。
【請求項１５】
信号線と所要数の走査線が交差する部分にマトリクス状に配置され、それぞれが発光素子を有する画素回路と、
上記各画素回路に信号値を与えて、各画素回路で信号値に応じた輝度の発光を行わせる発光駆動部と、
上記画素回路に隣接して設けられ、受光光量に応じて容量値が変化することで光センサとして機能する可変容量素子を有し、少なくとも上記可変容量素子による光検出情報を出力する光検出部と、
を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）等の自発光素子を画素回路に用いた表示装置及び電子機器と、その画素回路に対して設けられる光検出部の光検出方法に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特表２００７−５０１９５３号公報
【特許文献２】特表２００８−５１８２６３号公報
【背景技術】
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Electroluminescence）発光素子を画素に用いたアクティブマトリクス方式の表示装置では、各画素回路内部の発光素子に流れる電流を、画素回路内部に設けた能動素子（一般には薄膜トランジスタ：ＴＦＴ）によって制御する。有機ＥＬは電流発光素子のため、ＥＬ素子に流れる電流量をコントロールすることで発色の階調を得ている。
即ち有機ＥＬ素子を有する画素回路では、与えられた信号値電圧に応じた電流を有機ＥＬ素子に流すことで、信号値に応じた階調の発光が行われるようにしている。
【０００４】
このような有機ＥＬ素子を用いた表示装置など、自発光素子を用いた表示装置では、画素間の発光輝度のばらつきを無くして画面上に生じるムラを無くすことが重要である。
画素の発光輝度のばらつきは、パネル製造時の初期状態でも生じるが、経時変化によっても生じる。
有機ＥＬ素子は時間経過によって発光効率が低下してしまう。つまり同じ電流を流してもその発光輝度が時間と共に低下してしまうこととなる。
その結果、例えば図２９（ａ）のように、黒表示に白いＷＩＮＤＯＷパターンを表示した後再び白表示に戻すとＷＩＮＤＯＷパターンを表示した部分の輝度が暗くなるという焼き付きが発生してしまう。
このような状況に対処するものとして、上記特許文献１，２では、各画素回路内に光センサを配置して、光センサの検出値をパネル内でフィードバックして発光輝度を補正する方式や、光センサからシステムにフィードバックして補正する方式が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、画素回路に対して、画素回路の発光素子による光を検出する光検出部を備えた表示装置を対象とする。例えば光検出部で検出された光量情報に応じて信号値を補正することで、上記のような焼き付きが発生しないようにする表示装置を実現する。そして、その場合に、光検出部が精度良く検出を行うことができ、かつ歩留まりの良い光検出部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表示装置は、信号線と所要数の走査線が交差する部分にマトリクス状に配置され、それぞれが発光素子を有する画素回路と、上記各画素回路に信号値を与えて、各画素回路で信号値に応じた輝度の発光を行わせる発光駆動部と、上記発光素子からの光の受光光量に応じて容量値が変化することで光センサとして機能する可変容量素子を有し、少なくとも上記可変容量素子による光検出情報を出力する光検出部とを備える。
また上記光検出部は、少なくとも上記可変容量素子の容量変化に応じた光検出情報を出力する検出信号出力用トランジスタを有する。
また上記光検出部は、さらにオン状態及びオフ状態とされてスイッチ素子として機能するとともに、オフ状態において上記画素回路の上記発光素子からの光を検出する光センサとして機能するセンサ・スイッチ兼用素子を備える。そして上記検出信号出力用トランジスタは、上記可変容量素子の容量変化と、上記センサ・スイッチ兼用素子のオフ状態での電流の変動分とに応じた光検出情報を出力する。
【０００７】
また本発明の光検出方法は、発光素子を有する画素回路と、上記画素回路の上記発光素子からの光を検出して光検出情報を出力する光検出部とを備えた表示装置における光検出方法として、上記光検出部に、上記発光素子からの光の受光光量に応じて容量値が変化することで光センサとして機能する可変容量素子を設け、少なくとも受光光量に応じた上記可変容量素子の容量変化に応じた光検出情報を出力する光検出方法である。
【０００８】
本発明の電子機器は、信号線と所要数の走査線が交差する部分にマトリクス状に配置され、それぞれが発光素子を有する画素回路と、上記各画素回路に信号値を与えて、各画素回路で信号値に応じた輝度の発光を行わせる発光駆動部と、上記画素回路に隣接して設けられ、受光光量に応じて容量値が変化することで光センサとして機能する可変容量素子を有し、少なくとも上記可変容量素子による光検出情報を出力する光検出部とを備える。
【０００９】
このような本発明では、光検出素子として、受光光量に応じて容量値が変化する可変容量素子を備える。例えばセンサ・スイッチ兼用素子と可変容量素子を光検出素子として機能させることで、光検出感度を増加させることができ、光検出期間を短くしても焼き付き補正及び光検出を高精度で行うことができるようにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光検出素子として、受光光量に応じて容量値が変化する可変容量素子を利用する。これにより素子数を増やさずに光検出素子を配置できる。さらに、検出動作制御の複雑化も招かない。そして例えばセンサ・スイッチ兼用素子と可変容量素子を光検出素子として機能させることで、光検出感度を増加させることができ、光検出期間を短くしても焼き付き補正及び光検出を高精度で行うことができる。また素子数の増加や制御の複雑化が無いことで歩留まりも良いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の表示装置のブロック図である。
【図２】実施の形態の光検出部の配置の他の例の説明図である。
【図３】本発明に至る過程で検討された構成例１の回路図である。
【図４】本発明に至る過程で検討された構成例１の動作波形図である。
【図５】本発明に至る過程で検討された構成例２の回路図である。
【図６】本発明に至る過程で検討された構成例２の動作波形図である。
【図７】本発明に至る過程で検討された構成例２の動作の等価回路図である。
【図８】本発明に至る過程で検討された構成例２の動作の等価回路図である。
【図９】本発明に至る過程で検討された構成例２の動作の等価回路図である。
【図１０】本発明に至る過程で検討された構成例２の動作の等価回路図である。
【図１１】第１の実施の形態の画素回路及び光検出部の回路図である。
【図１２】実施の形態の可変容量素子の構造の説明図である。
【図１３】実施の形態の光検出動作期間の説明図である。
【図１４】実施の形態の光検出動作期間の説明図である。
【図１５】第１の実施の形態の光検出動作の説明図である。
【図１６】第１の実施の形態の光検出動作波形の説明図である。
【図１７】第１の実施の形態の変形例の説明図である。
【図１８】第２の実施の形態の画素回路及び光検出部の回路図である。
【図１９】第２の実施の形態の光検出動作波形の説明図である。
【図２０】第３の実施の形態の画素回路及び光検出部の回路図である。
【図２１】第３の実施の形態の光検出動作波形の説明図である。
【図２２】第４の実施の形態の表示装置のブロック図である。
【図２３】第４の実施の形態の画素回路及び光検出部の回路図である。
【図２４】第４の実施の形態の光検出動作の説明図である。
【図２５】第４の実施の形態の光検出動作波形の説明図である。
【図２６】第４の実施の形態の変形例の光検出動作波形の説明図である。
【図２７】本発明の変形例の光検出動作の説明図である。
【図２８】本発明の応用例の説明図である。
【図２９】焼き付き補正の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について次の順序で説明する。
＜１．表示装置の構成＞
＜２．本発明に至る過程で考慮された構成：構成例１、２＞
＜３．第１の実施の形態＞
［３−１  回路構成］
［３−２  光検出動作期間］
［３−３  光検出動作］
＜４．第２の実施の形態＞
＜５．第３の実施の形態＞
＜６．第４の実施の形態＞
＜７．変形例、応用例＞
【００１３】
＜１．表示装置の構成＞
図１に実施の形態の有機ＥＬ表示装置の構成を示す。この有機ＥＬ表示装置は各種電子機器において表示デバイスとして搭載される。例えばテレビジョン受像器、モニタ装置、記録再生装置、通信機器、コンピュータ機器、オーディオ機器、ビデオ機器、ゲーム機、家電機器等の電子機器である。
なお、この図１に示す構成は、後述する第１〜第３の実施の形態に対応するものとしている。
【００１４】
この有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ素子を発光素子とし、アクティブマトリクス方式で発光駆動を行う画素回路１０を含むものである。
図示のように、有機ＥＬ表示装置は、多数の画素回路１０が列方向と行方向（ｍ行×ｎ列）にマトリクス状に配列された画素アレイ２０を有する。なお、画素回路１０のそれぞれは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかの発光画素となり、各色の画素回路１０が所定規則で配列されてカラー表示装置が構成される。
【００１５】
各画素回路１０を発光駆動するための構成として、水平セレクタ１１、ライトスキャナ１２を備える。
また水平セレクタ１１により選択され、表示データとしての輝度信号の信号値（階調値）に応じた電圧を画素回路１０に供給する信号線ＤＴＬ（ＤＴＬ１、ＤＴＬ２・・・）が、画素アレイ上で列方向に配されている。信号線ＤＴＬ１、ＤＴＬ２・・・は、画素アレイ２０においてマトリクス配置された画素回路１０の列数分だけ配される。
【００１６】
また画素アレイ２０上において、行方向に書込制御線ＷＳＬ（ＷＳＬ１，ＷＳＬ２・・・）が配されている。書込制御線ＷＳＬは、画素アレイ２０においてマトリクス配置された画素回路１０の行数分だけ配される。
書込制御線ＷＳＬ（ＷＳＬ１，ＷＳＬ２・・・）はライトスキャナ１２により駆動される。ライトスキャナ１２は、設定された所定のタイミングで、行状に配設された各書込制御線ＷＳＬ１，ＷＳＬ２・・・に順次、走査パルスＷＳを供給して、画素回路１０を行単位で線順次走査する。
【００１７】
水平セレクタ１１は、ライトスキャナ１２による線順次走査に合わせて、列方向に配された信号線ＤＴＬ１、ＤＴＬ２・・・に対して、画素回路１０に対する入力信号としての信号値電位（Ｖｓｉｇ）を供給する。
【００１８】
各画素回路１０に対応して、光検出部３０が設けられる。光検出部３０は、内部に光センサとして機能する素子（後述するセンサ兼用トランジスタＴ１０）と、当該素子を含む検出信号出力回路を有しており、対応する画素回路１０の発光素子の発光光量の検出情報を出力する。
また、光検出部３０の動作を制御する検出動作制御部２１が設けられる。検出動作制御部２１からは制御線ＴＬａ（ＴＬａ１，ＴＬａ２・・・）、及び制御線ＴＬｂ（ＴＬｂ１，ＴＬｂ２・・・）が、各光検出部３０に対して配されている。
光検出部３０内の構成については後述するが、制御線ＴＬａは、光検出部３０内のスイッチングトランジスタＴ３に対して、そのオン／オフ制御のための制御パルスｐＴ３を供給する制御線となる。また制御線ＴＬｂは、光検出部３０内のセンサ兼用トランジスタＴ１０に対して、そのオン／オフ制御のための制御パルスｐＴ１０を供給する制御線となる。
また、光検出部３０の動作電源電圧を供給する電源線ＶＬ（ＶＬ１，ＶＬ２・・・）が各光検出部３０に対して配されている。この電源線ＶＬ（ＶＬ１，ＶＬ２・・・）に対しては、検出動作制御部２１が動作電源電圧Ｖｃｃと基準電圧Ｖｉｎｉから成るパルス電圧を与える。
【００１９】
また各光検出部３０に対応して、例えば列方向に、光検出線ＤＥＴＬ（ＤＥＴＬ１、ＤＥＴＬ２・・・）が配設されている。この光検出線ＤＥＴＬは、光検出部３０が、検出情報としての電圧を出力するラインとされる。
各光検出線ＤＥＴＬ（ＤＥＴＬ１、ＤＥＴＬ２・・・）は、光検出ドライバ２２に導入されている。光検出ドライバ２２は、各光検出線ＤＥＴＬについての電圧検出を行うことで、各光検出部３０による光量検出情報を検出する。
【００２０】
光検出ドライバ２２は、各光検出部３０による各画素回路１０についての光量検出情報を、水平セレクタ１１内の信号値補正部１１ａに与える。
信号値補正部１１ａは、光量検出情報により、各画素回路１０内の有機ＥＬ素子の発光効率の劣化具合を判定し、それに応じて、各画素回路１０に与える信号値Ｖｓｉｇの補正処理を行う。
【００２１】
有機ＥＬ素子は時間経過によって発光効率が低下してしまう。つまり同じ電流を流してもその発光輝度が時間と共に低下してしまうこととなる。そこで本例の表示装置は、各画素回路１０の発光光量を検出し、これによって発光輝度の劣化を判定する。そして劣化具合に応じて信号値Ｖｓｉｇ自体を補正する。例えば或る電圧値Ｖ１としての信号値Ｖｓｉｇを与える場合に、発光輝度の低下具合に応じた補正値αを設定し、電圧値Ｖ１＋αとしての信号値Ｖｓｉｇを与えるように補正する。
このように検出した各画素回路１０の発光輝度の劣化を、信号値Ｖｓｉｇにフィードバックする補正を行うことで焼き付きを減少させる。
例えば図２９（ａ）のように焼き付きが発生してしまう状況で、図２９（ｂ）のように焼き付きを低減するものである。
【００２２】
なお図１には示していないが、後述する各実施の形態の構成で示すように、画素回路１０や光検出部３０には、所要の固定電位としてカソード電位Ｖｃａｔ、電圧Ｖｃｃ等を供給する電位線が接続される。
また、この図１は第１〜第３の実施の形態に対応する構成としているが、第２の実施の形態の場合、破線で示すように、検出動作制御部２１は光検出ドライバ２２に対して制御信号ｐＳＷを供給する構成が加わる。
【００２３】
ところで図１では、画素回路１０のそれぞれに対して光検出部３０が１つ設けられるように図示しているが、必ずしも画素回路１０の１つに対応して光検出部３０が１つ設けられるようにしなくてもよい。
例えば図２に示すように４つの画素回路１０に対して１つの光検出部３０を配置するなどのように、１つの光検出部３０が複数の画素回路１０に対応して光検出を行うような構成も考えられる。例えば、図２の画素回路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄについての光検出を行う場合、画素回路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを順番に発光させながら順次光検出部３０ａで光検出を行うなどの手法を用いればよい。また、これら複数の画素回路１０について同時に発光させ、例えば画素回路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄから成る画素ブロック単位で光量を検出するという手法をとってもよい。
【００２４】
＜２．本発明に至る過程で考慮された構成：構成例１、２＞
ここで、本発明の実施の形態の回路構成及び動作を説明するのに先立って、本実施の形態の理解のため、本発明に至る過程で考慮された光検出部についての構成例１、２を述べておく。なお、構成例１、２はいわゆる公知発明ではないと出願人が認識するものである。
【００２５】
まず構成例１として、図３は、画素回路１０と、焼き付きの低減のために考えられた光検出部１００を示している。
画素回路１０は、駆動トランジスタＴｄ、サンプリングトランジスタＴｓ、保持容量Ｃｓ、及び有機ＥＬ素子１から成る。このような構成の画素回路１０については第１の実施の形態において後述する。
このような画素回路１０の有機ＥＬ素子１の発光効率の低下を補正するために、固定の電源電圧（Ｖｃｃ）と光検出線ＤＥＬＴ間に光検出素子（光センサ）Ｓ１とスイッチングトランジスタＴ１が挿入された構成の光検出部１００を設ける。
【００２６】
この場合、例えばフォトダイオードによる光センサＳ１は、有機ＥＬ素子１の発光光量に応じたリーク電流を流すことになる。
一般に光を検出するダイオードは光を検出するとその電流が増加する。また、電流の増加量はダイオードに入射する光量によって変化する。具体的には光量が多ければ電流増加量は大きく、少なければ電流増加量は小さくなる。
この光センサＳ１を流れる電流は、スイッチングトランジスタＴ１が導通されることで光検出線ＤＥＴＬに流れる。
光検出線ＤＥＴＬに接続された外部ドライバ１０１は、光センサＳ１によって光検出線ＤＥＴＬに与えられた電流量を検出する。
外部ドライバ１０１が検出した電流値は検出情報信号に変換されて水平セレクタ１１に供給される。水平セレクタ１１では、検出情報信号から、画素回路１０に与えた信号値Ｖｓｉｇに対応する検出電流値となっているか否かを判別する。もし有機ＥＬ素子１の発光輝度が劣化していると、検出電流量が減少する。そのような場合は、信号値Ｖｓｉｇを補正するようにする。
【００２７】
図４に光検出動作波形を示す。ここでは、光検出部１００が検出電流を外部ドライバ１０１に出力する期間（光検出期間）を１フレームとしている。
図４の信号書込期間において、画素回路１０は走査パルスＷＳによってサンプリングトランジスタＴｓがオンとされ、水平セレクタ１１によって信号線ＤＴＬに与えられている信号値Ｖｓｉｇが入力される。この信号値Ｖｓｉｇは駆動トランジスタＴｄのゲートに入力され、容量Ｃｓに保持される。このため駆動トランジスタＴｄは、そのゲート・ソース間電圧に応じた電流を有機ＥＬ素子１に流し、有機ＥＬ素子１を発光させる。例えば現フレームは、白表示のための信号値Ｖｓｉｇが与えられたとすると、有機ＥＬ素子１は現フレームにおいて白レベルの発光を行う。
この白レベルの発光が行われるフレームにおいて、光検出部１００では制御パルスｐＴ１によってスイッチングトランジスタＴ１が導通される。このため有機ＥＬ素子１の光を受けた光センサＳ１の電流変化が、光検出線ＤＥＴＬに反映される。
例えばその際の光センサＳ１に流れる電流量は、本来の発光光量であれば、図４に実線で示すものである場合、有機ＥＬ素子１の劣化によって発光光量が低下していれば、例えば点線で示すようになる。
【００２８】
このような発光輝度の劣化に応じた電流変化が光検出線ＤＥＴＬに現れるため、外部ドライバ１０１では、この電流量を検出し、劣化具合の情報を得ることができる。そしてそれを水平セレクタ１１にフィードバックし、信号値Ｖｓｉｇを補正して、輝度劣化の補正を行う。このようにすれば、焼き付きを低減させることができる。
【００２９】
しかしながら、このような光検出方式では、次のような不都合な点が生じた。
光センサＳ１は、有機ＥＬ素子１の発光を受光してその電流を増加させる。この光センサＳ１としてのダイオードは、電流変化が大きいオフ領域（印加電圧：負で０Ｖ付近）を用いるのが望ましい。電流変化を的確に検知するためである。
ところが、このときの電流値は増加しているといっても、オン電流に対しては非常に小さいために精度よく輝度変化を検出するためには光検出線ＤＥＴＬの寄生容量を充電する時間が大きくなってしまう。例えば１フレームで精度良く電流変化を検出することは難しい。
この対策として光センサＳ１のサイズを大きくして電流量を大きくするということが考えられるが、サイズが大きくなるとそれだけ画素アレイ２０内での画素レイアウトに対して光検出部１００の占める割合は大きくなってしまう。
【００３０】
そこで、次に図５のような構成例２としての光検出部３００が考えられた。
図５の光検出部３００は、センサ兼用トランジスタＴ１０と、容量Ｃ２と、ｎチャネルＴＦＴによる検出信号出力用トランジスタＴ５，スイッチングトランジスタＴ３を備える。なお、この構成例２の場合の表示装置全体構成、特に制御線ＴＬａ，ＴＬｂ，電源線ＶＬ等の配設は上記図１と同様となる。
【００３１】
センサ兼用トランジスタＴ１０は、電源線ＶＬと検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートの間に接続されている。
このセンサ兼用トランジスタＴ１０は、上記図５の構成のダイオードによる光センサＳ１に代えるものであり、オン状態及びオフ状態とされてスイッチ素子として機能するとともにオフ状態において光センサとして機能する。
ＴＦＴは、その構造としてチャネル層に対してゲートメタル、ソースメタル等が配されて形成される。センサ兼用トランジスタＴ１０は、例えばソース、ドレインを形成するメタル層がチャネル層の上方においてチャネル層を比較的遮光しない構造とすることで形成できる。つまり外光がチャネル層に入射されるようにＴＦＴを形成すればよい。
このセンサ兼用トランジスタＴ１０は、有機ＥＬ素子１で発光される光を検出するように配置されている。そしてオフ状態において、受光光量に応じて、そのリーク電流が増減する。具体的には有機ＥＬ素子１の発光光量が多ければリーク電流の増加量は大きく、少なければリーク電流の増加量は小さくなる。
またセンサ兼用トランジスタＴ１０のゲートは、制御線ＴＬｂに接続され、制御パルスｐＴ１０によってオン／オフされる。センサ兼用トランジスタＴ１０がオンとされることで、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに電源線ＶＬの電位が入力される構成となっている。
【００３２】
電源線ＶＬには、電源電圧Ｖｃｃと基準電圧Ｖｉｎｉという２つの値を持つパルス電圧が、検出動作制御部２１によって与えられる。
容量Ｃ２は、カソード電位Ｖｃａｔと検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートの間に接続されている。この容量Ｃ２は検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧を保持するために設けられる。
【００３３】
検出信号出力用トランジスタＴ５は、ドレインが電源線ＶＬに接続されている。そしてソースがスイッチングトランジスタＴ３と接続されている。
スイッチングトランジスタＴ３は、検出信号出力用トランジスタＴ５のソースと光検出線ＤＥＴＬの間に接続されている。このスイッチングトランジスタＴ３のゲートは制御線ＴＬａに接続され、制御パルスｐＴ３によってオン／オフされる。スイッチングトランジスタＴ３がオンとされることで、検出信号出力用トランジスタＴ５を流れる電流が光検出線ＤＥＴＬに出力される構成となっている。
【００３４】
光検出ドライバ３０１には、各光検出線ＤＥＴＬについて、その電位を検出する電圧検出部３０１ａが設けられている。この電圧検出部３０１ａによって、光検出部３００が出力した検出信号電圧を検出する。
なお、光検出線ＤＥＴＬには、例えばダイオード接続のトランジスタによるダイオードＤ１が接続され、固定電位（例えばカソード電位Ｖｃａｔ）への電流経路を設けている。
【００３５】
図６〜図１０で光検出部３００による光検出動作について説明する。
図６に光検出部３００の動作に関する波形を示す。ここではライトスキャナ１２が画素回路１０（サンプリングトランジスタＴｓ）に与える走査パルスＷＳを示している。また、制御線ＴＬｂ，ＴＬａに与えられる制御パルスｐＴ１０，ｐＴ３、電源線ＶＬの電源パルスも示している。また検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧、光検出線ＤＥＴＬに表れる電圧も示している。
そして１つの光検出部３００は、対応する画素回路１０についての光量検出を１フレームの期間で行う例とする。
【００３６】
まず検出準備のために時点ｔｍ１で電源線ＶＬは基準電圧Ｖｉｎｉとされる。そして時点ｔｍ２に制御パルスｐＴ１０がＨレベルとされ、センサ兼用トランジスタＴ１０がオンとされる。
このときの状態を図７に示す。電源線ＶＬが基準電圧Ｖｉｎｉとされている時点ｔｍ２でセンサ兼用トランジスタＴ１０がオンすることで、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに基準電圧Ｖｉｎｉが入力される。
このとき、光検出線ＤＥＴＬの電位はダイオードＤ１の閾値電圧ＶｔｈＤ１とダイオードＤ１のソースに接続されている電源（ここでは一例としてＶｃａｔとしているが、これに限らない）の和（Ｖｃａｔ＋ＶｔｈＤ１）となっている。
【００３７】
図６の時点ｔｍ３〜ｔｍ４は、１フレーム期間の表示のために、画素回路１０に対して信号値Ｖｓｉｇの書込が行われる。即ち信号書込期間において、走査パルスＷＳがＨレベルとされ、サンプリングトランジスタＴｓが導通される。このとき水平セレクタ１１は信号線ＤＴＬに例えば白表示階調の信号値Ｖｓｉｇを与えている。これによって当該画素回路１０において有機ＥＬ素子１で信号値Ｖｓｉｇに応じた発光が行われる。図８にこのときの状態を示す。
このときセンサ兼用トランジスタＴ１０がオンしているため、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧は基準電圧Ｖｉｎｉのままである。また光検出線ＤＥＴＬの電位もＶｃａｔ＋ＶｔｈＤ１のままである。
【００３８】
信号書込終了後の時点ｔｍ５で、光検出部３００では、制御パルスｐＴ１０がＬレベルとされて、センサ兼用トランジスタＴ１０がオフとされる。この状態を図９に示す。
センサ兼用トランジスタＴ１０をオフすることで、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートには、容量Ｃ２とセンサ兼用トランジスタＴ１０の寄生容量との容量比に応じたΔＶａ’というカップリング量が入力される。これにより検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧はＶｉｎｉ−ΔＶａ’となる。
カップリングによってセンサ兼用トランジスタＴ１０のソース・ドレイン間には電位差が生じ、受光した光量によってそのリーク量を変化させる。しかしこのときのリーク電流によっては、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧は殆ど変化しない。これはセンサ兼用トランジスタＴ１０のソース・ドレイン間の電位差が小さいのと、次動作である電源線ＶＬを基準電圧Ｖｉｎｉから電源電圧Ｖｃｃへ変化させる動作までの時間が短いことによる。
【００３９】
一定時間経過した時点ｔｍ６で、電源線ＶＬが基準電圧Ｖｉｎｉから電源電圧Ｖｃｃとされる。
この動作によって、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに電源線ＶＬからのカップリングが入力され、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位は上昇する。また、電源線ＶＬが高電位へ変化することで、センサ兼用トランジスタＴ１０のソース・ドレイン間に大きな電位差が生じ、受光した光量によって電源線ＶＬから検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートにリーク電流が流れる。その後、時点ｔｍ７で制御パルスｐＴ３がＨレベルとされ、スイッチングトランジスタＴ３がオンとされる。すなわち検出信号出力用トランジスタＴ５のソースが光検出線ＤＥＴＬに接続される。
【００４０】
この状態を図１０に示す。この動作によって、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧はＶｉｎｉ−ΔＶａ’から、Ｖｉｎｉ−ΔＶａ’＋ΔＶ’となる。ΔＶ’は、センサ兼用トランジスタＴ１０のリーク電流による検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧の上昇分である。図６には、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧が、時点ｔｍ６以降、Ｖｉｎｉ−ΔＶａ’から、Ｖｉｎｉ−ΔＶａ’＋ΔＶ’に上昇していく様子を示している。
また、それに伴って光検出線ＤＥＴＬの電位も上昇していき、Ｖ０＋ΔＶとなる。なお、Ｖ０とは、低階調表示（黒表示）のときの光検出線ＤＥＴＬの電位としている。またΔＶは検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧のΔＶ’上昇に応じた上昇分である。
センサ兼用トランジスタＴ１０が受光する光量が多いほど、そこに流れる電流量は多くなるため、高階調表示時における光検出線ＤＥＴＬの電圧は、低階調表示時における電圧よりも大きくなる。
【００４１】
この光検出線ＤＥＴＬの電位変化を、電圧検出部３０１ａが検出する。この検出電圧は、有機ＥＬ素子１の発光光量に応じたものとなる。換言すれば、特定の階調表示（例えば白表示）を画素回路１０で実行させているのであれば、検出電位は、有機ＥＬ素子１の劣化具合を表すものとなる。
一定時間経過後、時点ｔｍ８で制御パルスｐＴ３がＬレベルとされ、スイッチングトランジスタＴ３がオフとされて検出動作を終了する。これにより光検出線には電流が供給されることがなくなり、その電位はＶｃａｔ＋ＶｔｈＤ１という電位になる。
例えば１フレームでの該当ラインの各画素回路１０についての検出が以上のように行われる。
【００４２】
この光検出部３００の検出信号出力回路構成は、ソースフォロワ回路となっており、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧が変動すればその変動分がソースに出力される構成となっている。つまりセンサ兼用トランジスタＴ１０のリーク電流変化による検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧の変化がソースから光検出線ＤＥＴＬに出力される。
また、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは、その閾値電圧Ｖｔｈよりも大きくなるように設定されている。このため、出力される電流値は先に図３に示した構成例１と比較して非常に大きく、リーク電流の値が小さくても検出信号出力用トランジスタＴ５を介することで、発光光量の検出情報を光検出ドライバ２０１に出力することが可能となっている。このため構成例１よりは、精度の良い光検出動作が可能である。
【００４３】
ここで、光検出素子であるセンサ兼用トランジスタＴ１０の光リーク量について考える。一般に光リーク量は小さいため、より精度よく光を検出するにはセンサ兼用トランジスタＴ１０のサイズを大きくして光リーク量を増大させるか、光検出時間を長くするしかない。
しかしながら、このような対策は歩留まりの低下やタイミングの複雑さを招いてしまう。このため、センサ兼用トランジスタＴ１０以外に入射する光量に応じて検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに電圧フィードバックを行うよりよい方式が望まれている。
【００４４】
そこで本実施の形態では、このような点を踏まえ、より精度良く光検出を行うことができ、かつ高歩留まりを実現できるようにする。
【００４５】
＜３．第１の実施の形態＞
［３−１  回路構成］
図１に示した実施の形態の画素回路１０及び光検出部３０の第１の実施の形態としての構成を図１１に示す。
なお、ここでは同じ信号線ＤＴＬに接続される２つの画素回路１０（１０−１、１０−２）、及び各画素回路１０−１、１０−２に対応し、同じ光検出線ＤＥＴＬに接続される２つの光検出部３０（３０−１、３０−２）を示している。以下、特に区別が必要な場合を除いては、まとめて「画素回路１０」「光検出部３０」と表記する。
【００４６】
図１１の画素回路１０は、ｎチャネルＴＦＴによるサンプリングトランジスタＴｓ、保持容量Ｃｓ、ｐチャネルＴＦＴによる駆動トランジスタＴｄ、有機ＥＬ素子１を有する。
図１で示したように画素回路１０は、信号線ＤＴＬと書込制御線ＷＳＬとの交差部に配される。信号線ＤＴＬはサンプリングトランジスタＴｓのドレインに接続され、書込制御線ＷＳＬはサンプリングトランジスタＴｓのゲートに接続されている。
【００４７】
駆動トランジスタＴｄ及び有機ＥＬ素子１は、電源電位Ｖｃｃとカソード電位Ｖｃａｔの間で直列に接続されている。
またサンプリングトランジスタＴｓ及び保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＴｄのゲートに接続されている。駆動トランジスタＴｄのゲート・ソース間電圧をＶｇｓで表わしている。
【００４８】
この画素回路１０では、水平セレクタ１１が信号線ＤＴＬに輝度信号に応じた信号値を印加するときに、ライトスキャナ１２が書込制御線ＷＳＬの走査パルスＷＳをＨレベルとすると、サンプリングトランジスタＴｓが導通して信号値が保持容量Ｃｓに書き込まれる。保持容量Ｃｓに書き込まれた信号値電位が駆動トランジスタＴｄのゲート電位となる。
ライトスキャナ１２が書込制御線ＷＳＬの走査パルスＷＳをＬレベルとすると、信号線ＤＴＬと駆動トランジスタＴｄとは電気的に切り離されるが、駆動トランジスタＴｄのゲート電位は保持容量Ｃｓによって安定に保持される。
そして電源電位Ｖｃｃからカソード電位Ｖｃａｔに向かって駆動電流Ｉｄｓが駆動トランジスタＴｄ及び有機ＥＬ素子１に流れる。
このとき電流Ｉｄｓは、駆動トランジスタＴｄのゲート・ソース間電圧Ｖｇｓに応じた値となり、有機ＥＬ素子１はその電流値に応じた輝度で発光する。
つまりこの画素回路１０では、保持容量Ｃｓに信号線ＤＴＬからの信号値電位を書き込むことによって駆動トランジスタＴｄのゲート印加電圧を変化させ、これにより有機ＥＬ素子１に流れる電流値をコントロールして発色の階調を得る。
【００４９】
ｐチャネルＴＦＴによる駆動トランジスタＴｄのソースは電源Ｖｃｃに接続されており、常に飽和領域で動作するように設計されているので、駆動トランジスタＴｄは次の式１に示した値を持つ定電流源となる。
Ｉｄｓ＝（１／２）・μ・（Ｗ／Ｌ）・Ｃｏｘ・（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）2・・・（式１）
但し、Ｉｄｓは飽和領域で動作するトランジスタのドレイン・ソース間に流れる電流、μは移動度、Ｗはチャネル幅、Ｌはチャネル長、Ｃｏｘはゲート容量、Ｖｔｈは駆動トランジスタＴｄの閾値電圧を表している。
この式１から明らかな様に、飽和領域ではトランジスタのドレイン電流Ｉｄｓはゲート・ソース間電圧Ｖｇｓによって制御される。駆動トランジスタＴｄは、ゲート・ソース間電圧Ｖｇｓが一定に保持される為、定電流源として動作し、有機ＥＬ素子１を一定の輝度で発光させることができる。
【００５０】
ここで一般的に、有機ＥＬ素子１の電流−電圧特性は時間が経過すると劣化してしまう。そして画素回路１０においては、有機ＥＬ素子１の経時変化とともに、駆動トランジスタＴｄのドレイン電圧が変化してゆく。ところが画素回路１０ではゲート・ソース間電圧Ｖｇｓが一定であるので、有機ＥＬ素子１には一定量の電流が流れ、発光輝度は変化しない。つまり安定した階調制御ができる。
【００５１】
しかしながら、有機ＥＬ素子１は時間変化と共にその駆動電圧だけでなく、発光効率も低下してしまう。つまり同じ電流を流してもその発光輝度が時間と共に低下してしまうこととなる。その結果、上述した図２９（ａ）のように焼き付きが発生してしまう。
そこで光検出部３０を設け、発光輝度の劣化に応じた補正が行われるようにしている。
本例の光検出部３０としての検出信号出力回路は、図１１に示すようにセンサ兼用トランジスタＴ１０と、可変容量ＣＶ１と、ｎチャネルＴＦＴによる検出信号出力用トランジスタＴ５，スイッチングトランジスタＴ３を備える。
【００５２】
センサ兼用トランジスタＴ１０は、電源線ＶＬと検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートの間に接続されている。
このセンサ兼用トランジスタＴ１０は、上記構成例２の場合と同様、オン状態及びオフ状態とされてスイッチ素子として機能するとともにオフ状態において光センサとして機能する。
このセンサ兼用トランジスタＴ１０は、有機ＥＬ素子１で発光される光を検出するように配置されている。そしてオフ状態において、受光光量に応じて、そのリーク電流が増減する。具体的には有機ＥＬ素子１の発光光量が多ければリーク電流の増加量は大きく、少なければリーク電流の増加量は小さくなる。
またセンサ兼用トランジスタＴ１０のゲートは、制御線ＴＬｂに接続されている。従って図１に示した検出動作制御部２１の制御パルスｐＴ１０によってオン／オフされる。センサ兼用トランジスタＴ１０がオンとされることで、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに電源線ＶＬの電位が入力される構成となっている。
なお、上述したように、電源線ＶＬには、電源電圧Ｖｃｃと基準電圧Ｖｉｎｉという２つの値を持つパルス電圧が、検出動作制御部２１によって与えられる。
【００５３】
可変容量ＣＶ１は、固定電位Ｖｃｃと検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートの間に接続されている。固定電位Ｖｃｃとは、電源線ＶＬの電圧パルスにおける電源電位Ｖｃｃと同電位である。
この可変容量ＣＶ１は、有機ＥＬ素子１からの光の受光光量に応じて容量値が変化することで光センサとして機能する。
【００５４】
検出信号出力用トランジスタＴ５は、ドレインが電源線ＶＬに接続されている。そしてソースがスイッチングトランジスタＴ３と接続されている。
スイッチングトランジスタＴ３は、検出信号出力用トランジスタＴ５のソースと光検出線ＤＥＴＬの間に接続されている。このスイッチングトランジスタＴ３のゲートは制御線ＴＬａに接続され、従って図１に示した検出動作制御部２１の制御パルスｐＴ３によってオン／オフされる。スイッチングトランジスタＴ３がオンとされることで、検出信号出力用トランジスタＴ５を流れる電流が光検出線ＤＥＴＬに出力される構成となっている。
【００５５】
光検出ドライバ２２には、各光検出線ＤＥＴＬについて、その電位を検出する電圧検出部２２ａが設けられている。この電圧検出部２２ａによって、光検出部３０が出力した検出信号電圧を検出し、これを有機ＥＬ素子１の発光光量情報（輝度劣化の情報）として、図１の水平セレクタ１１（信号値補正部１１ａ）に供給する。
なお、光検出線ＤＥＴＬには、例えばダイオード接続のトランジスタによるダイオードＤ１が接続され、固定電位（例えばカソード電位Ｖｃａｔ）への電流経路を設けている。
【００５６】
可変容量ＣＶ１の構造例を図１２（ａ）（ｂ）に示す。
図１２（ａ）には、可変容量ＣＶ１の平面図と、Ａ−Ａ断面図を示している。図示のように、ゲートメタル７０、ゲート絶縁膜７１、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）のチャネル層７２、ストッパ絶縁膜７３、及びソースメタル７４で形成される。ここでソースメタル７４は、平面図からわかるように、部位７４ａ，７４ｂは部位７４ｃによって短絡されている。つまり、通常、ＴＦＴを形成する場合のソースとドレインが一体化されて、容量素子の一方のメタル層とされる。そして、このソースメタル７４と、ゲートメタル７０としての２つのメタル層に、チャネル層７２が挟まれる構造となる。その上で、ソースメタル７４側はチャネル層７２を完全に覆わない形状となり、チャネル層７２に光が入射できる構成となっている。
【００５７】
図１２（ｂ）も、可変容量ＣＶ１の他の構造例として平面図と、Ｂ−Ｂ断面図を示している。この例も、ゲートメタル７０、ゲート絶縁膜７１、ａ−Ｓｉのチャネル層７２、ストッパ絶縁膜７３、及びソースメタル７４で形成される。
この場合は、ソースメタル７４は周回状に形成され、中央部からチャネル層７２に光が入射できる構成となっている。
【００５８】
この図１２（ａ）（ｂ）の例のように、可変容量ＣＶ１は、少なくともゲートメタル７０、チャネル層７２、ソースメタル７４で形成されている部分を有している。
そしてゲートメタル７０側が、図１１の検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに接続される側となり、ソースメタル７４側が固定電位Ｖｃｃに接続される。
ゲートメタル７０側の電位の方がソースメタル７４（チャネル層７２）の電位より低いように設定される。そして可変容量ＣＶ１は、基板上部方向に金属層（ソースメタル７４）等で遮光されていない。なお、このように遮光されていないのはセンサ兼用トランジスタＴ１０でも同様である。
【００５９】
このようにゲートメタル７０とチャネル層７２で容量を形成し、チャネル層７２にチャネルを形成しないように電位設定することで、容量を形成するチャネル層７２に光が入射した場合、その入射光によってチャネル層７２に電子が励起される。
その励起された電子の状態によって可変容量ＣＶ１としての容量値が変化することとなる。
具体的には入射する光のエネルギーが強いとチャネル層７２に励起される電子の量は多くなり、容量は大きくなる。逆に光のエネルギーが弱いと励起される電子の量は少ないために容量は小さくなる。
本例では、このような可変容量ＣＶ１をセンサ兼用トランジスタＴ１０と併用することで、光に対して、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位の変化量を大きくするものである。
【００６０】
［３−２  光検出動作期間］
図１１に示した光検出部３０によって、画素回路１０の有機ＥＬ素子１の発光光量を検出する光検出動作が行われるが、まずここで、光検出部３０の光検出動作等の実行期間について説明する。
【００６１】
図１３（ａ）は、通常映像表示終了後に光検出動作を行う例を示している。
なお、「通常映像表示」とは、表示装置に供給された映像信号に基づく信号値Ｖｓｉｇを各画素回路１０に与えて、通常の動画や静止画としての映像表示を行っている状態を言うこととする。
【００６２】
図１３（ａ）の場合、時点ｔ０で表示装置の電源がオンとされたとする。
ここで時点ｔ１までに電源投入時の各種初期動作が行われ、時点ｔ１から通常映像表示を開始するとする。そして時点ｔ１以降、通常映像表示として、映像のフレームＦ１，Ｆ２・・・の表示が実行される。
この間、光検出部３０は光検出動作は行わない。
時点ｔ２で通常映像表示が終了されるとする。例えば電源オフ操作が行われた場合などである。
この図１３（ａ）の例の場合、この時点ｔ２以降で光検出部３０が光検出動作を実行する。
この場合、例えば１フレーム期間に１ライン分の画素についての光検出動作を行う。
例えば光検出動作を開始する場合、水平セレクタ１１は最初のフレームＦａでは、図１３（ｂ）に示すように１ライン目を白表示とするような表示を各画素回路１０に実行させる。つまり１ライン目の画素回路１０のみ白表示（高輝度階調表示）を行わせ、他の全ての画素回路１０には黒表示を実行させるように、各画素回路１０に信号値Ｖｓｉｇを与える。
このフレームＦａの期間において、１ライン目の画素に対応する各光検出部３０は、対応する画素の発光光量を検出する。光検出ドライバ２２は、各列の光検出線ＤＥＴＬの電圧検出を行い、１ライン目の各画素の発光輝度情報を得る。そして、それを水平セレクタ１１にフィードバックする。
【００６３】
次のフレームＦｂでは、水平セレクタ１１は図１３（ｂ）に示すように２ライン目を白表示とするような表示を各画素回路１０に実行させる。つまり２ライン目の画素回路１０のみ白表示（高輝度階調表示）を行わせ、他の全ての画素回路１０には黒表示を実行させる。
このフレームＦｂの期間において、２ライン目の画素に対応する光検出部３０は、対応する画素の発光光量を検出する。光検出ドライバ２２は、各列の光検出線ＤＥＴＬの電圧検出を行い、２ライン目の各画素の発光輝度情報を得る。そして、それを水平セレクタ１１にフィードバックする。
このような動作を、最終ラインまで続けていく。最終ラインの各画素の発光輝度情報を検出し、水平セレクタ１１にフィードバックした段階で、光検出動作は終了する。
水平セレクタ１１は、各画素の発光輝度情報に基づいて信号値補正処理を行う。
時点ｔ３で以上の光検出動作が完了したら、例えば表示装置の電源をオフにするなど、所要の処理を行う。
【００６４】
なお、各ラインの光検出動作において、該当ラインの画素に対応する光検出部３０が選択されるが、その選択は、検出動作制御部２１の制御パルスｐＴ３によって行われる。
即ち該当ラインの画素に対応する光検出部３０のみで、スイッチングトランジスタＴ３がオンとされることで、光検出線ＤＥＴＬには、他のラインの光検出部３０の情報は出力されないため、該当ラインの画素の光量検出が可能となる。
【００６５】
図１４（ａ）は、通常映像表示実行中に、或る周期で光検出動作を行う例である。
例えば時点ｔ１０で通常映像表示が開始されたとする。光検出部３０による光検出動作は、この通常映像表示の開始とともに、１フレームの期間に１ライン毎行われる。即ち上記図１３の時点ｔ２〜ｔ３で示した動作と同様の検出動作を行う。但し、各画素回路１０の表示は通常の映像表示の状態であり、図１３（ｂ）のような光検出動作用の表示ではない。
１ライン目〜最終ラインまでについての光検出動作を完了したら、一旦、光検出部３０は光検出動作を終了する。
【００６６】
光検出動作は、所定周期毎に行うものとし、ある時点ｔ１２で、その検出動作周期のタイミングに至ったとすると、その時点ｔ１２から、同様に１ライン目〜最終ラインまでの光検出動作を行う。そして光検出動作を完了したら、その後所定期間、光検出動作を行わない。
例えばこのように、通常映像表示実行中に並行して、所定周期で光検出動作を行うことも考えられる。
【００６７】
図１４（ｂ）は、電源オン時に光検出動作を行う例である。
時点ｔ２０で表示装置の電源がオンとされたとする。ここで電源投入時の立ち上げ等の各種初期動作が行われた直後、時点ｔ２１から光検出動作を行う。即ち上記図１３の時点ｔ２〜ｔ３で示した動作と同様の検出動作を行う。各画素回路１０についても、図１３（ｂ）のように、各フレーム毎に、１ラインのみ白表示とする光検出動作用の表示を実行させる。
【００６８】
１ライン目〜最終ラインまでについての光検出動作を完了したら、時点ｔ２２で、水平セレクタ１１は各画素回路１０に対して通常映像表示を開始させる。光検出部３０では光検出動作を行わない。
【００６９】
例えば以上のように、通常映像表示終了後、通常映像表示実行中、通常の映像表示開始前などに、光検出動作を行い、その検出に基づいて信号値補正処理を行うことで、発光輝度劣化に対応できる。
なお、例えば通常映像表示終了後と通常の映像表示開始前の両方で光検出動作を行うような例も考えられる。
【００７０】
通常映像表示終了後と通常の映像表示開始前の一方、又は両方で光検出動作を行う場合は、図１３（ｂ）に示したような光検出動作用の表示を実行できるので、その白表示などの高い階調の発光で検出ができるという利点がある。また任意の階調の表示を実行させて階調毎の劣化具合を検出するようにもできる。
一方、通常映像表示実行中に行う場合、実際に表示中の映像内容は不定であるため、階調を特定して光検出動作を行うことができない。このため、検出値は、発光階調（その際に検出対象画素に与えた信号値Ｖｓｉｇ）を考慮したものとして判定し、信号値補正処理を行う必要がある。但し、通常映像表示実行中に繰り返し光検出動作及び補正処理ができることで、有機ＥＬ素子１の輝度劣化に対して、ほぼ常時対応できるという利点がある。
【００７１】
［３−３  光検出動作］
図１５，図１６で本例の光検出部３０による光検出動作について説明する。例えば上記図１３の通常映像表示終了後などに実行する動作である。
【００７２】
図１５には、画素回路１０−１，１０−２に対する走査パルスＷＳ、光検出部３０−１に対する制御パルスｐＴ３、ｐＴ１０、電源線ＶＬ１の電圧パルス、光検出部３０−２に対する制御パルスｐＴ３、ｐＴ１０、電源線ＶＬ２の電圧パルスをそれぞれ示している。例えば通常映像表示終了後などに１ライン毎に光検出を行うものとし、１回の検出は１フレームで行うとした例である。
即ち、画素回路１０−１において、或るタイミングで信号値Ｖｓｉｇの書込が行われ１フレームの発光が行われるが、そのときに光検出部３０−１では、制御パルスｐＴ３、ｐＴ１０及び電源線ＶＬのパルス電圧に応じて光検出動作が行われる。
次のフレーム期間では、画素回路１０−２において、或るタイミングで信号値Ｖｓｉｇの書込が行われ１フレームの発光が行われ、そのときに光検出部３０−２では制御パルスｐＴ３、ｐＴ１０及び電源線ＶＬのパルス電圧に応じて光検出動作が行われる。
【００７３】
画素回路１０−１、光検出部３０−１側に注目して、図１６により、１フレーム期間の光検出動作を述べる。
図１６には、光検出部３０−１の動作に関する波形として、ライトスキャナ１２が画素回路１０−１（サンプリングトランジスタＴｓ）に与える走査パルスＷＳを示している。
また、検出動作制御部２１が、制御線ＴＬａ１、ＴＬｂ１に与える制御パルスｐＴ３，ｐＴ１０を示している。制御パルスｐＴ１０によって光検出部３０のセンサ兼用トランジスタＴ１０がオン／オフされる。また制御パルスｐＴ３によって光検出部３０のスイッチングトランジスタＴ３がオン／オフされる。
また、電源線ＶＬ１の電源パルスも示している。図のように検出動作制御部２１は、光検出期間に先立つ検出準備期間のために、電源線ＶＬに基準電圧Ｖｉｎｉを与えており、光検出を実行する期間には電源線ＶＬに電源電圧Ｖｃｃを与える。
また検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧、及び光検出線ＤＥＴＬに表れる電圧も示している。
【００７４】
まず検出準備のために時点ｔｍ１０で電源線ＶＬ１は基準電圧Ｖｉｎｉとされる。そして時点ｔｍ１１に制御パルスｐＴ１０がＨレベルとされ、センサ兼用トランジスタＴ１０がオンとされる。
電源線ＶＬが基準電圧Ｖｉｎｉとされている時点ｔｍ１１でセンサ兼用トランジスタＴ１０がオンすることで、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに基準電圧Ｖｉｎｉが入力される。
このとき、光検出線ＤＥＴＬの電位はダイオードＤ１の閾値電圧ＶｔｈＤ１とダイオードＤ１のソースに接続されている電源（例えばカソード電位Ｖｃａｔ）の和（Ｖｃａｔ＋ＶｔｈＤ１）となっている。
【００７５】
時点ｔｍ１２〜ｔｍ１３では、１フレーム期間の表示のために、画素回路１０に対して信号値Ｖｓｉｇの書込が行われる。即ち信号書込期間において、走査パルスＷＳがＨレベルとされ、サンプリングトランジスタＴｓが導通される。このとき水平セレクタ１１は信号線ＤＴＬに例えば白表示階調の信号値Ｖｓｉｇを与えている。これによって当該画素回路１０において有機ＥＬ素子１で信号値Ｖｓｉｇに応じた発光が行われる。
このときセンサ兼用トランジスタＴ１０がオンしているため、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧は基準電圧Ｖｉｎｉのままである。また光検出線ＤＥＴＬの電位もＶｃａｔ＋ＶｔｈＤ１のままである。
【００７６】
信号書込終了後の時点ｔｍ１４で、光検出部３０では、制御パルスｐＴ１０がＬレベルとされて、センサ兼用トランジスタＴ１０がオフとされる。
センサ兼用トランジスタＴ１０をオフすることで、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートには、可変容量ＣＶ１とセンサ兼用トランジスタＴ１０の寄生容量との容量比に応じたΔＶａ’というカップリング量が入力される。これにより検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧はＶｉｎｉ−ΔＶａ’となる。
但し、このとき、可変容量ＣＶ１は有機ＥＬ素子１の発光輝度に応じて容量値が変化している。従って、カップリング量ΔＶａ’は有機ＥＬ素子１の発光状態によって異なる。図１６の検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位は、実線（高輝度発光時）と点線（低輝度発光時）で示しているが、時点ｔｍ１４〜ｔｍ１５の期間、カップリング量ΔＶａ’によるゲート電圧の低下は、発光輝度によって異なるものとなる。
【００７７】
一定時間経過した時点ｔｍ１５で、電源線ＶＬが基準電圧Ｖｉｎｉから電源電圧Ｖｃｃとされる。
この動作によって、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに電源線ＶＬからのカップリングが入力され、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位は上昇する。また、電源線ＶＬが高電位へ変化することで、センサ兼用トランジスタＴ１０のソース・ドレイン間に大きな電位差が生じ、受光した光量によって電源線ＶＬから検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートにリーク電流が流れる。
その後、時点ｔｍ１６で制御パルスｐＴ３がＨレベルとされ、スイッチングトランジスタＴ３がオンとされる。すなわち検出信号出力用トランジスタＴ５のソースが光検出線ＤＥＴＬに接続される。
【００７８】
この動作によって、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧はＶｉｎｉ−ΔＶａ’から、Ｖｉｎｉ−ΔＶａ’＋ΔＶ’となる。
ΔＶ’は、センサ兼用トランジスタＴ１０のリーク電流による検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧変動分であるが、時点ｔｍ１５で電源線ＶＬが電源電圧Ｖｃｃに変化したときのカップリング量の変動分も含む。可変容量ＣＶ１の受光光量による容量値変化によって、このときのカップリング量も変動するからである。
【００７９】
図１６には、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧が、時点ｔｍ１５以降、Ｖｉｎｉ−ΔＶａ’から上昇していく様子を示している。上昇後のゲート電圧がＶｉｎｉ−ΔＶａ’＋ΔＶ’である。
また、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位上昇に伴って光検出線ＤＥＴＬの電位も上昇していき、Ｖ０＋ΔＶとなる。Ｖ０とは、低階調表示（黒表示）のときの光検出線ＤＥＴＬの電位としている。またΔＶは検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧のΔＶ’上昇に応じた上昇分である。
センサ兼用トランジスタＴ１０が受光する光量が多いほど、そこに流れる電流量は多くなるため、高階調表示時における光検出線ＤＥＴＬの電圧は、低階調表示時における電圧よりも大きくなる。
【００８０】
このような光検出線ＤＥＴＬの電位変化を、電圧検出部２２ａが検出する。この検出電圧は、有機ＥＬ素子１の発光光量に応じたものとなる。換言すれば、特定の階調表示（例えば白表示）を画素回路１０で実行させているのであれば、検出電位は、有機ＥＬ素子１の劣化具合を表すものとなる。
一定時間経過後、時点ｔｍ１７で制御パルスｐＴ３がＬレベルとされ、スイッチングトランジスタＴ３がオフとされて検出動作を終了する。これにより光検出線には電流が供給されることがなくなり、その電位はＶｃａｔ＋ＶｔｈＤ１という電位になる。
例えば１フレームでの該当ラインの各画素回路１０についての検出が以上のように行われる。
【００８１】
このような第１の実施の形態の光検出動作は、基本的には上述した構成例２（図６参照）と同様である。しかし、センサ兼用トランジスタＴ１０がオフする際（図１６の時点ｔｍ１４）に検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに入力されるカップリング量が発光状態によって大きく異なる。さらに、電源線ＶＬが基準電位Ｖｉｎｉから電源電位Ｖｃｃに変化する際（図１６の時点ｔｍ１５）に同じく検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに入力されるカップリング量が発光状態によって大きく異なる。
【００８２】
具体的には可変容量ＣＶ１が光を多く受光しているときは、前述のように容量値は大きくなるため、上記「−ΔＶａ’」のカップリング量は小さく、逆に受光量が少ないときは容量値は小さくなるため上記「−ΔＶａ’」カップリング量は大きくなる。
これによりカップリングが入力された時点ｔｍ１４で、可変容量ＣＶ１の受光状態によって検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位が異なり、更に時点ｔｍ１５以降、センサ兼用トランジスタＴ１０のリーク電流によって、上記「ΔＶ’」としての検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧変動の発光輝度に応じた差分が大きくなっていく。
【００８３】
このような第１の実施の形態では、入射する光量によってその容量値を変化させる可変容量ＣＶ１を用いることで、光リーク以外に、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧に光情報をフィードバックすることができる。これによって発光輝度に応じた光検出線ＤＥＴＬの電圧変動も大きくでき、光検出精度を高めることが可能となる。
更にセンサ兼用トランジスタＴ１０のサイズを大きくせずに光検出精度を高めることができるため、高歩留まりを実現しながら焼き付き等の画質不良を対策することができる。
【００８４】
ところで、第１の実施の形態及び後述する第２〜第４の実施の形態の説明では、画素回路１０としては一例として信号書き込みと同時に有機ＥＬ素子１が発光する画素回路１０とした。しかし各実施の形態は、画素回路１０が発光／非発光をスイッチや電源ラインを制御する構成のものであっても適用可能である。
その場合、非発光時に光検出準備動作を行い、センサ兼用トランジスタＴ１０をオフ、電源線ＶＬを基準電位Ｖｉｎｉから電源電位Ｖｃｃへ変化させた後に発光動作を開始し、光検出動作を行っても問題なく光検出を行うことができる。
【００８５】
但しその場合、センサ兼用トランジスタＴ１０のオフ時、若しくは電源線ＶＬが基準電位Ｖｉｎｉから電源電位Ｖｃｃへ変化する際に検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートへのカップリング量は、有機ＥＬ素子１が発光していなければ同じとなる。可変容量ＣＶ１の容量値は発光が開始されるまでは変化しないからである。すると当該カップリングによるフィードバックが働かない。図１７（ａ）には、そのような場合において、センサ兼用トランジスタＴ１０がオフされ、電源線ＶＬが基準電位Ｖｉｎｉから電源電位Ｖｃｃへ変化した際の状態を示している。検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位は或る電位Ｖｘとなる。可変容量ＣＶ１の容量値をＣとしている。電位Ｖｘは受光光量によるカップリング量の変動成分が存在しない状態でのゲート電位としている。
然しながら画素回路１０側での有機ＥＬ素子１の発光開始後、可変容量ＣＶ１が光を受光することで、その容量値がＣからＣ＋ΔＣとなる。そのため、図１７（ｂ）に示すように、容量結合により検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位はＶｘという電位からＶｘ＋ΔＶｘという電位へ増加する。
つまり、センサ兼用トランジスタＴ１０がオフされ、電源線ＶＬが基準電位Ｖｉｎｉから電源電位Ｖｃｃへ変化した後において発光が開始される構成であっても、可変容量ＣＶ１の容量値変化が検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位に反映されることになる。このため、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位は、センサ兼用トランジスタＴ１０のリーク電流と可変容量ＣＶ１の容量値変化が受光光量の情報として反映されることになり、精度の高い光検出動作を行うことが可能である。
【００８６】
＜４．第２の実施の形態＞
第２の実施の形態を図１８，図１９で説明する。
図１８は、光検出部３０については第１の実施の形態と同様であるが、光検出ドライバ２２内において光検出線ＤＥＴＬに接続されたダイオードＤ１をスイッチＳＷと固定電源（例えばカソード電位Ｖｃａｔ）に置き換えたものである。
スイッチＳＷは、例えば検出動作制御部２１からの制御信号ｐＳＷによってオン／オフされる。
この構成の場合も、同様に光量検出を行うことができる。
【００８７】
図１８に示す構成の場合の動作の一例を図１９で説明する。
図１９では、制御パルスｐＴ１０、ｐＴ３、電源線ＶＬの電圧パルス、制御信号ｐＳＷ、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位変化、及び光検出線ＤＥＴＬの電位変化を示している。
【００８８】
まず検出準備のため時点ｔｍ２０に、電源線ＶＬが基準電圧Ｖｉｎｉとされている状態で、制御パルスｐＴ１０によりセンサ兼用トランジスタＴ１０をオンして検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに基準電圧Ｖｉｎｉを入力する。
さらに時点ｔｍ２１で制御信号ｐＳＷによってスイッチＳＷをオンとする。
ここまでの動作によって検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位を基準電位Ｖｉｎｉへ、また光検出線ＤＥＴＬの電位をカソード電位Ｖｃａｔへ初期化する。
そして時点ｔｍ２２でセンサ兼用トランジスタＴ１０をオフした後、時点ｔｍ２３で電源線ＶＬを基準電圧Ｖｉｎｉから電源電圧Ｖｃｃとする。
さらに時点ｔｍ２４でスイッチＳＷをオフとした上で、時点ｔｍ２５で制御パルスｐＴ３によりスイッチングトランジスタＴ３をオンとし、検出信号出力用トランジスタＴ５のソースを光検出線ＤＥＴＬに接続する。
そしてスイッチングトランジスタＴ３がオンとされている期間（ｔｍ２５〜ｔｍ２６）、電圧検出部２２ａが光検出を行う。
【００８９】
この図１８、図１９で示す構成でも、第１の実施の形態と同様に、受光光量に応じたセンサ兼用トランジスタＴ１０のリーク電流と、同じく受光光量に応じた可変容量ＣＶ１の容量変化が検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位に反映される。これにより第１の実施の形態と同様、歩留まりを低下させることなく高精度の光検出が可能となる。
【００９０】
＜５．第３の実施の形態＞
第３の実施の形態を図２０，図２１で説明する。
図２０において、画素回路１０及び光検出ドライバ２２は第１の実施の形態（図１１）と同様である。この図２０の例では、光検出部３０の構成として、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートとセンサ兼用トランジスタＴ１０のゲートの間に固定容量Ｃ３を接続している点が、図１１と異なる。
【００９１】
この第３の実施の形態において、２フレーム期間で示した動作波形は上記図１５と同様となる。図２１には光検出部３０−１側に注目した１フレーム期間の光検出動作を上記図１６と同様の形式で示している。
但し、基本的な動作タイミングは図１６と同様となるため重複説明は避ける。この図２１において、固定容量Ｃ３を設けたことによる図１６との違いは、センサ兼用トランジスタＴ１０のオフ時のカップリング量の絶対値を大きくすることができる点にある。
即ち図２１の検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位として、時点ｔｍ１４でセンサ兼用トランジスタＴ１０がオフとされたときのゲート電位の変化分ΔＶａ’は、図１６の場合に比較し、可変容量ＣＶ１の受光光量に応じて大きく異なる。つまり固定容量Ｃ３の容量値を適切に設定することで、カップリング量を調整できる。またセンサ兼用トランジスタＴ１０のソース・ドレイン間電圧を大きくすることも可能である。
【００９２】
このようにカップリングが入力された時点ｔｍ１４で、可変容量ＣＶ１の受光状態によって検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位が大きく異なるものとなる。そして時点ｔｍ１５以降、センサ兼用トランジスタＴ１０のリーク電流によって、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧変動の発光輝度に応じた差分が大きくなっていく。
時点ｔｍ１６で制御パルスｐＴ３によってスイッチングトランジスタＴ３がオンとされ、検出信号出力用トランジスタＴ５のソースが光検出線ＤＥＴＬに接続されることで、光検出線ＤＥＴＬで、受光光量に応じた電位変化が生ずる。これを電圧検出部２２ａで検出する。
【００９３】
このような第３の実施の形態では、受光光量に応じた光検出線ＤＥＴＬの電位変化の度合いを一層大きくさせることができるため、より高精度な光検出が可能となる。
【００９４】
なお、この第３の実施の形態の構成を採ることで、電源線ＶＬを基準電位Ｖｉｎｉと電源電位Ｖｃｃのパルス電源とする必要がなく、基準電位Ｖｉｎｉの固定電源としても動作させることが可能となる。
なぜならセンサ兼用トランジスタＴ１０をオフすることで、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに入力されるカップリング量が大きいために、前述のようにセンサ兼用トランジスタＴ１０のソースドレイン間電圧が大きくなるためである。
【００９５】
＜６．第４の実施の形態＞
第４の実施の形態について図２２〜図２５で説明する。
この第４の実施の形態の場合、有機ＥＬ表示装置の構成は図２２に示すようになる。上述した図１の構成と異なる点を述べる。図１と同一部分は同一符号を付し、各部の詳細な説明は省略する。
図２２の場合、検出動作制御部２１から各光検出部３０に対しては、電源線ＶＬ（ＶＬ１、ＶＬ２・・・）により電源パルスを与えるのみとなる。即ち検出動作制御部２１が電源線ＶＬによって各光検出部３０に対して電源電圧Ｖｃｃと基準電圧Ｖｉｎｉとしてのパルス電圧を与える。
【００９６】
そして上述した第１〜第３の実施の形態では、検出動作制御部２１は図１に示した制御線ＴＬａ、ＴＬｂによって制御パルスｐＴ３、ｐＴ１０を各光検出部３０に与えていたが、第４の実施の形態では、この制御パルスｐＴ３、ｐＴ１０による制御は行われない。つまり光検出部３０内のセンサ兼用トランジスタＴ１０のオン／オフ制御は検出動作制御部２１によっては行われない。また後述のように光検出部３０においてスイッチングトランジスタＴ３は設けられない。
これは、検出動作制御部２１内において制御パルスｐＴ３、ｐＴ１０を発生させるドライバは不要となることを意味する。
【００９７】
なお、第４の実施の形態の場合、検出動作制御部２１は光検出ドライバ２２に対して制御信号ｐＳＷを供給する。
【００９８】
図２３に第４の実施の形態の画素回路１０及び光検出部３０の構成を示す。
光検出部３０は、センサ兼用トランジスタＴ１０、検出信号出力用トランジスタＴ５、可変容量ＣＶ２、固定容量Ｃ２が設けられる。また基準電位Ｖｉｎｉと電源電位Ｖｃｃのパルス電圧を供給する電源線ＶＬが導入される。
【００９９】
センサ兼用トランジスタＴ１０は、電源線ＶＬと検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートの間に接続されている。
このセンサ兼用トランジスタＴ１０は、上記各実施の形態と同様、オン状態及びオフ状態とされてスイッチ素子として機能するとともにオフ状態において光センサとして機能する。そしてこのセンサ兼用トランジスタＴ１０は、有機ＥＬ素子１で発光される光を検出するように配置されている。そしてオフ状態において、受光光量に応じて、そのリーク電流が増減する。具体的には有機ＥＬ素子１の発光光量が多ければリーク電流の増加量は大きく、少なければリーク電流の増加量は小さくなる。
【０１００】
但し、センサ兼用トランジスタＴ１０のゲートは固定電位Ｖｃｃ２のラインに接続されている。
この固定電位Ｖｃｃ２は、基準電位Ｖｉｎｉとセンサ兼用トランジスタＴ１０の閾値電圧ＶｔｈＴ１０の和よりも大きい。さらに固定電位Ｖｃｃ２は、電源線ＶＬが基準電位Ｖｉｎｉから電源電位Ｖｃｃへ変化した後の検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位と、センサ兼用トランジスタＴ１０の閾値電圧ＶｔｈＴ１０の和よりも小さく設定されている。
つまり固定電位Ｖｃｃ２は、電源線ＶＬの電位が基準電位Ｖｉｎｉの時にはセンサ兼用トランジスタＴ１０をオンし、かつ電源線ＶＬの電位が基準電位Ｖｉｎｉから電源電位Ｖｃｃへ変化した時は、センサ兼用トランジスタＴ１０をオフする電位に設定されている。
【０１０１】
可変容量ＣＶ２は、電源線ＶＬと検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートの間に接続されている。可変容量ＣＶ２の構造は、例えば上記図１２で説明したものとなる。そしてこの可変容量ＣＶ２は、有機ＥＬ素子１からの光の受光光量に応じて容量値が変化することで光センサとして機能する。
固定容量Ｃ２は、固定電位Ｖｃｃ２と検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートの間に接続されている。
【０１０２】
検出信号出力用トランジスタＴ５は、ドレインが電源線ＶＬに接続されている。そしてソースが直接、光検出線ＤＥＴＬに接続されている。これにより検出信号出力用トランジスタＴ５を流れる電流が光検出線ＤＥＴＬに出力される構成となっている。なお上述の各実施の形態のようなスイッチングトランジスタＴ３は設けられていない。
【０１０３】
画素回路１０及び光検出ドライバ２２の構成は図１８（第２の実施の形態）と同様としている。但しスイッチＳＷは基準電位Ｖｉｎｉのラインに接続される。
なお光検出ドライバ２２の構成は、図１１（第１の実施の形態）と同様としてもよい。
【０１０４】
図２４に２フレーム期間での各信号波形を示している。この図２４には、画素回路１０−１，１０−２に対する走査パルスＷＳ、制御信号ｐＳＷ、光検出部３０−１に対する電源線ＶＬ１の電圧パルス、光検出部３０−２に対する電源線ＶＬ２の電圧パルスをそれぞれ示している。例えば通常映像表示終了後などに１ライン毎に光検出を行うものとし、１回の検出は１フレームで行うとした例である。
画素回路１０−１においては、或るタイミングで信号値Ｖｓｉｇの書込が行われ１フレームの発光が行われるが、そのときに光検出部３０−１では、制御信号ｐＳＷ及び電源線ＶＬのパルス電圧に応じて光検出動作が行われる。
次のフレーム期間では、画素回路１０−２において、或るタイミングで信号値Ｖｓｉｇの書込が行われ１フレームの発光が行われ、そのときに光検出部３０−２では制御信号ｐＳＷ及び電源線ＶＬのパルス電圧に応じて光検出動作が行われる。
そして、各光検出部３０では、電源線ＶＬが基準電位Ｖｉｎｉであるときに検出準備が行われ、電源線ＶＬが電源電位Ｖｃｃとなっている期間が光検出期間となる。
【０１０５】
図２５で光検出部３０−１に注目して光検出動作を説明する。
図２５には、光検出部３０−１の動作に関する波形として、走査パルスＷＳ、制御信号ｐＳＷ、電源線ＶＬ１の電源パルスを示している。また検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧、光検出線ＤＥＴＬの電圧を、太線と細線により区別して示している。さらに固定電位Ｖｃｃ２を一点鎖線で示している。
各光検出部３０に対して、光検出を行う期間以外は、検出動作制御部２１は、図２４に示したように電源線ＶＬを基準電位Ｖｉｎｉとしている。
図２５でいえば、光検出部３０−１に対しては、検出動作制御部２１は、時点ｔｍ２４に至るまで、電源線ＶＬ１を基準電位Ｖｉｎｉとしている。
上述の固定電位Ｖｃｃ２の設定により、電源線ＶＬ１が基準電位Ｖｉｎｉであるときは、センサ兼用トランジスタＴ１０がオンとされている。この期間（時点ｔｍ２４まで）が検出準備期間となる。
【０１０６】
検出準備期間において、センサ兼用トランジスタＴ１０はオン状態であり、電源線ＶＬ１は基準電位Ｖｉｎｉである。これにより検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに基準電位Ｖｉｎｉが入力される。
また時点ｔｍ２０で制御信号ｐＳＷがＨレベルとされ、光検出線ＤＥＴＬに接続されたスイッチＳＷがオンとされ、光検出線ＤＥＴＬの電位は基準電位Ｖｉｎｉに初期化される。この状態で、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧は０Ｖとなり、検出信号出力用トランジスタＴ５はオフ状態となる。
【０１０７】
時点ｔｍ２１〜ｔｍ２２で、走査パルスＷＳにより画素回路１０−１のサンプリングトランジスタＴｓをオンして、その駆動トランジスタＴｄのゲートに信号値電圧Ｖｓｉｇを入力する。この動作によってＥＬ素子は発光を開始する。
このとき、光検出部３０−１では、センサ兼用トランジスタＴ１０はオンしているので、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧はＶｉｎｉのままであり、光検出線ＤＥＴＬの電位も同じく基準電位Ｖｉｎｉのままである。
【０１０８】
検出動作制御部２１は時点ｔｍ２３で制御信号ｐＳＷによりスイッチＳＷをオフとした後、時点ｔｍ２４で電源線ＶＬ１を電源電位Ｖｃｃとする。
電源線ＶＬ１を基準電位Ｖｉｎｉから電源電位Ｖｃｃへ変化させることで、センサ兼用トランジスタＴ１０がオフとなる。
そして検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートには、可変容量ＣＶ２を介した電源線ＶＬ１からのカップリング量ΔＶｂが入力される。図２５のように検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧はＶｉｎｉ＋ΔＶｂに上昇する。
【０１０９】
カップリング量ΔＶｂは可変容量ＣＶ２の容量値に依存した値となるため、可変容量ＣＶ２の容量値によって検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位をＶｉｎｉ＋ＶｔｈＴ５（ＶｔｈＴ５は検出信号出力用トランジスタの閾値電圧）より大きくすることが可能である。
検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位がＶｉｎｉ＋ＶｔｈＴ５よりも大きくなることで、検出信号出力用トランジスタＴ５はオンし、電源線ＶＬ（電源電位Ｖｃｃ）から光検出線ＤＥＴＬへ電流が流れ始める。
また、可変容量ＣＶ２を介したカップリングによってセンサ兼用トランジスタＴ１０のソース・ドレイン間電圧も大きくなり、受光した光量によって電源線ＶＬ（電源電位Ｖｃｃ）から検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに光リーク電流が流れる。
さらに本例の場合、可変容量ＣＶ２の容量値は受光光量によって変化する。つまり検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに入力される上記ΔＶｂの値は、可変容量ＣＶ２の受光光量によって変化することになる。
図２５で太線で示す検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位について、実線と点線を示しているが、実線は高輝度発光時、点線は低輝度発光時である。図のように時点ｔｍ２４のときのゲート電位Ｖｉｎｉ＋ΔＶｂが、有機ＥＬ素子１の発光輝度（可変容量ＣＶ２の受光光量）に応じて異なる電位となっている。
【０１１０】
その後、検出信号出力用トランジスタＴ５のリーク電流によって、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電圧変動の発光輝度に応じた差分が大きくなっていく。
またそれに伴って光検出線ＤＥＴＬの電位もＶ０＋ΔＶとなる。ΔＶはゲート電圧の上昇分に応じた光検出線ＤＥＴＬの電位上昇分である。
この光検出線ＤＥＴＬの電位変化を、電圧検出部２２ａが検出する。この検出電圧は、有機ＥＬ素子１の発光光量に応じたものとなる。
【０１１１】
一定時間経過後の時点ｔｍ２５で、検出動作制御部２１は、電源線ＶＬを基準電位Ｖｉｎｉとする。このとき、再び可変容量ＣＶ２を介して検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに電源線ＶＬ１（基準電位Ｖｉｎｉ）からのカップリング量ΔＶｂが入力される。
この動作により検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓはその閾値電圧以下となってしまうため、検出信号出力用トランジスタＴ５はオフする。
またこのときセンサ兼用トランジスタＴ１０はオンとなるため、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートには基準電位Ｖｉｎｉが入力される。
時点ｔｍ２６で検出動作制御部２１は制御信号ｐＳＷ１によりスイッチＳＷ１をオンする。この動作により光検出線ＤＥＴＬの電位はＶｉｎｉとなる。
【０１１２】
以上の第４の実施の形態では、センサ兼用トランジスタＴ１０のゲートが固定電位Ｖｃｃ２という電源に接続されている。固定電位Ｖｃｃ２を上記の電源設定とすることで電源線ＶＬが基準電位Ｖｉｎｉの時はセンサ兼用トランジスタＴ１０をスイッチとして検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートを基準電位Ｖｉｎｉに充電できる。また電源線ＶＬが電源電位Ｖｃｃとなった時はセンサ兼用トランジスタＴ１０が光検出素子として機能し、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに光リーク電流を流し、受光した光量によって検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位を変化させることができる。
それに加えて本例では、可変容量ＣＶ２によって電源線ＶＬが基準電位Ｖｉｎｉから電源電位Ｖｃｃとなる際に、可変容量ＣＶ２に入射する光によって検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに入力されるカップリング量ΔＶｂの値を変化させることができる。
【０１１３】
その結果、高精度な光検出動作が可能となる。
またセンサ兼用トランジスタＴ１０のオン／オフ制御系、さらにスイッチングトランジスタＴ３のオン／オフ制御系が不要となる。またこのため各光検出部３０のセンサ兼用トランジスタＴ１０のゲートラインを共通化できる。
また特に図２３の例の場合、固定容量Ｃ２の一端も固定電位Ｖｃｃ２としており、Ｃ２の接続点も共通化できる。
これにより、光検出部３０に対する制御線数の削減、検出動作制御部２１における制御線ドライバの削減等で、パネル構成を著しく簡略化でき、高歩留まり化が実現できる。
また、光検出動作時に電源線ＶＬからの貫通電流をなくし、消費電力の削減を図ることができる。
【０１１４】
第４の実施の形態の変形例を説明する。
回路構成は図２３と同様であるが、センサ兼用トランジスタＴ１０を光センサとして用いずに、単にスイッチ素子としてのトランジスタＴ１０として利用することが考えられる。具体的には、トランジスタＴ１０はその構造上、例えばソースメタル側が金属等で遮光されている構成とする。
【０１１５】
そのような構成としても可変容量ＣＶ２が光を受光して、検出信号出力用トランジスタＴ５のゲートに入力されるカップリング量ΔＶｂの値を変化させる。このために、結果的には可変容量ＣＶ２が受光する光量が多いほど検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位を増加させる。従って有機ＥＬ素子１の発光輝度が高い時の検出電圧の方が低い時の検出電圧よりも大きくなる。
図２６に、上記図２５と同様の形式で光検出動作時の波形を示す。基本的に駆動方式は図２５と同様であるため重複説明は避ける。図２５と異なる点は、時点ｔｍ２４以降のゲート電位及び光検出線ＤＥＴＬの電位の上昇分に、センサ兼用トランジスタＴ１０のリーク電流分がのらないこととなる点である。しかしながらカップリング量ΔＶｂが光量に応じて変動するため光検出線ＤＥＴＬの電位として、受光光量に応じた変化分ΔＶが得られ、光検出をおこなうことができる。
【０１１６】
＜７．変形例、応用例＞
以上、第１〜第４の実施の形態を説明してきたが、ここで各実施の形態に適用できる変形例を説明する。
【０１１７】
まず、異なる波長の光を検出する光検出部３０において、光検出線ＤＥＴＬに出力される電圧レベルを一定とするために、光検出部３０内におけるセンサ兼用トランジスタＴ１０及び可変容量ＣＶ（ＣＶ１又はＣＶ２）の感度を変えることが考えられる。
【０１１８】
具体的にはエネルギーが高い光を検出するセンサ兼用トランジスタＴ１０及び可変容量ＣＶの感度を低く、逆にエネルギーが低い光を検出するセンサ兼用トランジスタＴ１０及び可変容量ＣＶの感度を高く設定する。
一例として、光感度を変えるにはセンサ兼用トランジスタＴ１０としてのトランジスタのチャネル長、チャネル幅で決定されるトランジスタサイズや、チャネル材料の膜厚を変更すればよい。可変容量ＣＶの場合も、チャネル長、チャネル幅、チャネル材料の膜厚で設定できる。
【０１１９】
即ち、エネルギーの強い光（例えばＢ光）を検出する光検出部３０におけるセンサ兼用トランジスタＴ１０や可変容量ＣＶのチャネル膜厚は薄く、トランジスタのチャネル幅は小さいものとする。また逆にエネルギーの弱い光を検出する光検出部３０におけるセンサ兼用トランジスタＴ１０や可変容量ＣＶのチャネル膜厚は厚く、トランジスタのチャネル幅は大きくする。
例えばＢ光画素、Ｇ光画素、Ｒ光画素に対応する各光検出部３０において、Ｂ光を検出するセンサ兼用トランジスタＴ１０や可変容量ＣＶのチャネル膜厚は最も薄く、Ｒ光を検出するセンサ兼用トランジスタＴ１０や可変容量ＣＶのチャネル膜厚は最も厚くする。或いはＢ光を検出するセンサ兼用トランジスタＴ１０や可変容量ＣＶのチャネル幅は最も小さく、Ｒ光を検出するセンサ兼用トランジスタＴ１０や可変容量ＣＶのチャネル幅は最も大きくする。或いはこの両方を行う。
【０１２０】
一般的には光検出素子は受光する光の波長が短いほど、つまり光のエネルギーが大きいほど多くのリーク電流を流すこととなる。また可変容量ＣＶの容量値も光のエネルギーが大きいほど大きくなる。このため、受光する光の波長に応じて、センサ兼用トランジスタＴ１０や可変容量ＣＶの感度設定を行っておくことで、受光する光のエネルギーによらず、各光検出部３０についての検出信号出力用トランジスタＴ５のゲート電位の変化を一定値とすることができる。
その結果、光検出線ＤＥＴＬに出力される電圧を同じ電圧（発光波長によっては異ならない電圧）とすることができる。それによって、光検出ドライバ２２の簡略化が可能となる。
【０１２１】
また、画素回路１０の構成については全く上記例に限定されず、他にも多様な構成が採用できる。即ち図１１等に示した画素回路１０の構成にかかわらず、発光動作を行う画素回路を採用する表示装置であって、画素回路の外部に、その画素回路の発光光量を検出する光検出部を設ける表示装置に、各実施の形態は広く採用できる。
【０１２２】
また、実施の形態において、光検出部３０や光検出ドライバ２２においてカソード電位Ｖｃａｔを利用している例があるが、それらはカソード電位Ｖｃａｔに限らず、他の固定電位を用いてもよい。
【０１２３】
また、複数ラインでの光検出を同一タイミングで行ったり、若しくは複数ラインの光検出期間を時間的にオーバーラップさせる例も考えられる。このようなタイミングを採る事で光検出素子数を増加させることができるため、光検出精度を増加させ、更に光検出期間を短くすることが可能となる。
【０１２４】
例えばある特定のラインにおいてＥＬ素子の発光輝度を検出する際に複数ラインでの光検出期間を同時とするか、或いはオーバーラップさせる。つまり複数の光検出部３０で、同時に１つの画素回路３０の有機ＥＬ素子１の光を検出する期間が得られるようにする。
図２７は、第１の実施の形態で図１５に示した各波形を示している。図２７（ａ）は光検出部３０−１、３０−２に対しての、電源線ＶＬ１，ＶＬ２の電源パルス、制御線ＴＬａ１，ＴＬａ２の制御パルスｐＴ３、及び制御線ＴＬｂ１，ＴＬｂ２の制御パルスｐＴ１０を、同時のタイミングで与える例である。光検出部３０−１、３０−２における光検出期間が同一期間となる。
即ち、図１１の画素回路１０−１を発光させたときに、２つの光検出部３０−１で、同時に光検出動作を行うことになる。
また図２７（ｂ）は、光検出部３０−１、３０−２に対しての、電源線ＶＬ１，ＶＬ２の電源パルス、制御線ＴＬａ１，ＴＬａ２の制御パルスｐＴ３、及び制御線ＴＬｂ１，ＴＬｂ２の制御パルスｐＴ１０により、光検出期間がオーバラップしている例である。この場合、光検出部３０−１、３０−２における光検出期間が同時に行われる期間が生ずる。つまりオーバラップ期間では、図１１の画素回路１０−１を発光させたときに、２つの光検出部３０−１で、同時に光検出動作を行うことになる。
なお、ここでは２ラインの画素の例のみで示しているが、複数ラインの光検出部３０が同時もしくは時間的にオーバラップして光検出情報を出力する例としては、もちろん３ライン以上の光検出部３０に適用しても良い。
【０１２５】
例えばこのように光検出期間を同時とするか、オーバーラップさせることにより光検出感度を増加させることができ、また光検出線ＤＥＴＬへのリークに応じた電圧上昇を早めることができる。すると、光検出期間を短くしたり光検出素子を小さくしたりすることも可能となる。その結果、高歩留まり化が実現可能であり、尚且つ焼き付き等の発光素子の効率劣化による画質不良を対策することができる。
図２７では第１の実施の形態に準じて示したが、第２〜第４の実施の形態でも、それぞれ光検出期間を設定するパルスのタイミング設定により、光検出期間を複数のラインの光検出部３０で同時又はオーバラップさせることで、同様の効果が得られる。
【０１２６】
次に本発明の応用例について述べる。
これは画面に対して外部から光を照射して情報入力を行う電子機器としての例である。
例えば図２８（ａ）は、ユーザがレーザポインタ１００によって表示パネル１０１に光を当てている状態を示している。
表示パネル１０１は、上述した図１，図２２の有機ＥＬ表示パネルである。
表示パネル１０１上で、例えば全画面を黒表示している状態で、レーザポインタ１００の光で例えば円形を描く。すると、その円形が表示パネル１０１の画面上に表示されるような装置である。
つまり、レーザポインタ１００の光を、画素アレイ２０上の光検出部３０で検出する。そして光検出部３０はレーザ光の検出情報を水平セレクタ１１（信号補正部１１ａ）に伝達する。
水平セレクタ１１はレーザ光を検出した光検出部３０に対応する画素回路１０に対して、所定の輝度の信号値Ｖｓｉｇを与えるようにする。
すると、表示パネル１０１の画面上でのレーザ光の照射位置のみ、高輝度の発光を行わせることができ、つまりレーザ照射によりパネル上に図形、文字、記号等の描画を行うような表示が可能となる。
【０１２７】
また図２８（ｂ）は、レーザポインタ１００による方向の入力を検出する例である。
レーザポインタ１００によってレーザ光を例えば右から左に移動するように照射する。表示パネル１０１内の各光検出部３０による検出結果として、画面上のレーザ照射位置の変化を検出できるため、ユーザがどのような方向性でレーザ光を当てたかが検出できる。
この方向を操作入力として認識するようにし、例えば表示内容の切り換えなどを行う。
もちろん画面上に表示させた操作アイコン等にレーザを当てることで、操作内容を認識するといったことも可能である。
【０１２８】
これらのように、外部からの光を表示パネル１０１上の座標入力の形で認識し、各種の動作、アプリケーションに適用することが可能である。
また、このような描画や操作入力に適用する場合、上述した図２７の例のように、複数の光検出部３０が同時もしくは時間的にオーバラップして光検出情報を出力するようにすると、外部光の検出能力を上げることができ、好適である。
例えば外部から与えられる光を検出する際に複数ラインで光検出期間をオーバーラップさせることで光検出感度を増加させることができ、光検出期間を短くしたり光検出素子を小さくしたりすることが可能となる。その結果、高歩留まり化が実現可能であり、尚且つ焼き付き等の発光素子の効率劣化による画質不良を対策することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１  有機ＥＬ素子、１０  画素回路、１１  水平セレクタ、１１ａ  信号値補正部、１２  ライトスキャナ、２０  画素アレイ、２１  検出動作制御部、２２  光検出ドライバ、２２ａ  電圧検出部、３０  光検出部、Ｔ１０  センサ兼用トランジスタ、ＣＶ１，ＣＶ２  可変容量、Ｃ２，Ｃ３  容量、Ｔ５  検出信号出力用トランジスタ、Ｔ３  スイッチングトランジスタ、ＤＥＴＬ  光検出線、ＶＬ  電源線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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