(57)【要約】【課題】各色画素で移動度補正時間を合わせつつ、各画素領域のデッドスペースをなくして、保持容量のサイズを拡大可能な表示装置を提供する。【解決手段】画素アレイ部は、行状の走査線と、列状の信号線ＳＬと、各走査線と各信号線ＳＬとが交差する部分に配された行列状の画素２とからなる。駆動部は各走査線に制御信号を供給するとともに各信号線ＳＬに映像信号を供給する。画素アレイ部は、駆動電流に応じて赤色に発光する赤色発光素子を備えた赤色画素Ｒと、緑色に発光する緑色発光素子を備えた緑色画素Ｇと、青色に発光する青色発光素子を備えた青色画素Ｂとを含む。ＲＧＢ各画素は、各々の補助容量Ｃｓｕｂのサイズを同一にし、以って各々の保持容量Ｃｓのサイズを均一にして最大限に確保するとともに、ＲＧＢ各画素は各色発光素子の容量値を適正化し、以って移動度の補正時間を同一にする。【選択図】図５
2008249919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素アレイ部とこれを駆動する駆動部とからなり、
前記画素アレイ部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素とからなり、
前記駆動部は各走査線に制御信号を供給するとともに各信号線に映像信号を供給し、
各画素は、少なくともサンプリングトランジスタと、ドライブトランジスタと、保持容量と、これを補助する補助容量と、発光素子とを含み、
前記サンプリングトランジスタはその制御端が該走査線に接続し、その一対の電流端が該信号線と該ドライブトランジスタの制御端との間に接続し、
前記ドライブトランジスタは、一対の電流端の一方が電源に接続し他方が該発光素子に接続し、
前記保持容量は該ドライブトランジスタの制御端と電流端との間に接続し、
前記サンプリングトランジスタは、該制御信号に応じてオンし該映像信号をサンプリングして該保持容量に書き込み、
該映像信号のサンプリング時、該ドライブトランジスタに流れる駆動電流を所定の補正時間だけ該保持容量に負帰還して該ドライブトランジスタの移動度に対する補正を該映像信号に加え、
前記ドライブトランジスタは、該保持容量に書き込まれた映像信号に応じた駆動電流を該発光素子に供給する表示装置であって、
前記画素アレイ部は、該駆動電流に応じて赤色に発光する赤色発光素子を備えた赤色画素と、緑色に発光する緑色発光素子を備えた緑色画素と、青色に発光する青色発光素子を備えた青色画素とを含み、
赤色画素、緑色画素及び青色画素は、各々の補助容量のサイズを同一にし、以って各々の保持容量のサイズを均一にして最大限に確保するとともに、
赤色画素、緑色画素及び青色画素は各色発光素子の容量値を適正化し、以って各色画素で移動度の補正時間を同一にしたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
赤色画素、緑色画素及び青色画素は、各ドライブトランジスタが各発光素子に供給する駆動電流の供給レベルが異なっており、該供給レベルに応じて、赤色画素、緑色画素及び青色画素で各色発光素子の容量値が異なるように調整し、以って各色画素で移動度の補正時間を同一することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
赤色画素、緑色画素及び青色画素は、各ドライブトランジスタが各発光素子に供給する駆動電流の供給レベルが同じであり、赤色画素、緑色画素及び青色画素で各色発光素子の容量値を同一に調整し、以って赤色画素、緑色画素及び青色画素で各色発光素子、保持容量及び補助容量の合計容量値を合わせ、以って各色画素で移動度の補正時間を同一にすることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
各発光素子は互いに対向する一対の電極と、その間に保持された発光層とからなり、
赤色画素、緑色画素及び青色画素は、各色発光素子の少なくとも一方の電極の厚みを調整して発光素子の容量値を適正化することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
各発光素子は、片方の電極が反射電極層と該発光層に接する透明電極層とを重ねた積層構造を有し、発光色別に該透明電極層の厚みを調整することで各発光色の波長に対応した該一対の電極間の光学距離を設定するとともに、各発光色で容量値を適正化したことを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記画素は、該映像信号のサンプリングに先立って、該ドライブトランジスタがカットオフするまで電流を流し、カットオフした時現われるドライブトランジスタの制御端と電流端との間の電圧を該保持容量に書き込み、以って該ドライブトランジスタの閾電圧に対する補正を行うことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載の表示装置を含む電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子のいずれかを含む画素をマトリクス状（行列状）に配列した表示装置であって、特に各画素内に設けたトランジスタ素子や容量素子によって、各色発光素子に通電する電流量を制御する、いわゆるアクティブマトリクス型の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置、例えば液晶ディスプレイなどでは、多数の液晶画素をマトリクス状に並べ、表示すべき画像情報に応じて画素毎に入射光の透過強度又は反射強度を制御することによって画像を表示する。これは、有機ＥＬ素子を画素に用いた有機ＥＬディスプレイなどにおいても同様であるが、液晶画素と異なり有機ＥＬ素子は自発光素子である。その為、有機ＥＬディスプレイは液晶ディスプレイに比べて画像の視認性が高く、バックライトが不要であり、応答速度が高いなどの利点を有する。又、各発光素子の輝度レベル（階調）はそれに流れる電流値によって制御可能であり、いわゆる電流制御型であるという点で液晶ディスプレイなどの電圧制御型とは大きく異なる。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイにおいては、液晶ディスプレイと同様、その駆動方式として単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とがある。前者は構造が単純であるものの、大型且つ高精細のディスプレイの実現が難しいなどの問題がある為、現在はアクティブマトリクス方式の開発が盛んに行なわれている。この方式は、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）によって制御するものであり、以下の特許文献に記載がある。
【特許文献１】特開２００３−２５５８５６
【特許文献２】特開２００３−２７１０９５
【特許文献３】特開２００４−１３３２４０
【特許文献４】特開２００４−０２９７９１
【特許文献５】特開２００４−０９３６８２
【特許文献６】特開平  １０−２１４０４２
【特許文献７】特開２００５‐１１６５１６
【特許文献８】特開２００６−２１５２１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の画素回路は、制御信号を供給する行状の走査線と映像信号を供給する列状の信号線とが交差する部分に配され、少なくともサンプリングトランジスタと保持容量とドライブトランジスタと発光素子とを含む。サンプリングトランジスタは、走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号をサンプリングする。保持容量は、サンプリングされた映像信号に応じた入力電圧を保持する。ドライブトランジスタは、保持容量に保持された入力電圧に応じて所定の発光期間に出力電流を供給する。尚一般に、出力電流はドライブトランジスタのチャネル領域のキャリア移動度及び閾電圧に対して依存性を有する。発光素子は、ドライブトランジスタから供給された出力電流により映像信号に応じた輝度で発光する。
【０００５】
ドライブトランジスタは、保持容量に保持された入力電圧をゲートに受けてソース／ドレイン間に出力電流を流し、発光素子に通電する。一般に発光素子の発光輝度は通電量に比例している。更にドライブトランジスタの出力電流供給量はゲート電圧すなわち保持容量に書き込まれた入力電圧によって制御される。従来の画素回路は、ドライブトランジスタのゲートに印加される入力電圧を入力映像信号に応じて変化させることで、発光素子に供給する電流量を制御している。
【０００６】
ここでドライブトランジスタの動作特性は以下の式１で表わされる。
Ｉｄｓ＝（１／２）μ（Ｗ／Ｌ）Ｃｏｘ（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）２・・・式１
このトランジスタ特性式１において、Ｉｄｓはソース／ドレイン間に流れるドレイン電流を表わしており、画素回路では発光素子に供給される出力電流である。Ｖｇｓはソースを基準としてゲートに印加されるゲート電圧を表わしており、画素回路では上述した入力電圧である。Ｖｔｈはトランジスタの閾電圧である。又μはトランジスタのチャネルを構成する半導体薄膜の移動度を表わしている。その他Ｗはチャネル幅を表わし、Ｌはチャネル長を表わし、Ｃｏｘはゲート容量を表わしている。このトランジスタ特性式１から明らかな様に、薄膜トランジスタは飽和領域で動作する時、ゲート電圧Ｖｇｓが閾電圧Ｖｔｈを超えて大きくなると、オン状態となってドレイン電流Ｉｄｓが流れる。原理的に見ると上記のトランジスタ特性式１が示す様に、ゲート電圧Ｖｇｓが一定であれば常に同じ量のドレイン電流Ｉｄｓが発光素子に供給される。従って、画面を構成する各画素に全て同一のレベルの映像信号を供給すれば、全画素が同一輝度で発光し、画面の一様性（ユニフォーミティ）が得られるはずである。
【０００７】
しかしながら実際には、ポリシリコンなどの半導体薄膜で構成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、個々のデバイス特性にばらつきがある。特に、閾電圧Ｖｔｈは一定ではなく、各画素毎にばらつきがある。前述のトランジスタ特性式１から明らかな様に、各ドライブトランジスタの閾電圧Ｖｔｈがばらつくと、ゲート電圧Ｖｇｓが一定であっても、ドレイン電流Ｉｄｓにばらつきが生じ、画素毎に輝度がばらついてしまう為、画面のユニフォーミティを損なう。従来からドライブトランジスタの閾電圧のばらつきをキャンセルする機能を組み込んだ画素回路が開発されており、例えば前記の特許文献３に開示がある。
【０００８】
閾電圧のばらつきをキャンセルする機能（閾電圧補正機能）を組み込んだ画素回路は、ある程度画面のユニフォーミティを改善することが可能である。しかしながら、ポリシリコン薄膜トランジスタの特性は、閾電圧Ｖｔｈばかりでなく移動度μも素子ごとにばらつきがある。前述のトランジスタ特性式１から明らかなように、移動度μがばらつくと、ゲート電圧Ｖｇｓが一定であってもドレイン電流Ｉｄｓにばらつきが出てしまう。この結果発光輝度が画素毎に変化するため画面のユニフォーミティを損なう。従来からドライブトランジスタの移動度のばらつきをキャンセルする機能（移動度補正機能）を組み込んだ画素回路も開発されており、例えば前記の特許文献８に開示がある。
【０００９】
各画素にはドライブトランジスタやサンプリングトランジスタなどのトランジスタ素子に加え、保持容量などの容量素子も形成されている。画素回路の動作を安定させる上で、一般的に保持容量のサイズは大きい方が良い。また赤色発光素子を含む画素（Ｒ画素）、緑色発光素子を含む画素（Ｇ画素）及び青色発光素子を含む画素（Ｂ画素）の間で動作シーケンスを共通化するため、保持容量のサイズは同一にすることが好ましい。一方、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子は、デバイス構造上各々の容量値は異なっている。即ち、ＲＧＢ画素で保持容量値は共通であるが、発光素子容量値は異なっている。この様な容量上のアンバランスに対処し、また上述した移動度補正動作を安定化するため、ＲＧＢ画素には異なる容量値の補助容量も配されている。保持容量と補助容量は共に薄膜容量素子からなり、個々の画素領域内で保持容量及び補助容量は所定の面積を占めている。
【００１０】
ＲＧＢ画素で発光素子容量が異なることから、補助容量値もＲＧＢ画素で異なっている。一方保持容量値はＲＧＢ画素で回路動作の観点から共通にしてある。保持容量と補助容量は画素領域内で占有面積を分け合う。従って保持容量の面積は最も大きなサイズの補助容量が配されている画素領域の残りの面積によって決定される。このようにすると、最も小さなサイズの補助容量が配されている画素領域では、共通サイズの保持容量を配しても、まだ空いている面積が生じ、これがいわゆるデッドスペースとなってしまう。この様に従来の画素構成では、容量素子の配置にデッドスペースがあるため、保持容量値がその分犠牲になっている。つまり、ＲＧＢ画素で発光素子容量値に相違があるため、結果的に保持容量値が最大限で確保することが出来ず、素画領域の面積利用効率の上でデッドスペースが生じているという課題がある。
【００１１】
一方、ドライブトランジスタの移動度のばらつきをキャンセルする移動度補正動作は、映像信号のサンプリング時、ドライブトランジスタに流れる駆動電流を所定の補正時間だけ保持容量に負帰還してドライブトランジスタの移動度に対する補正を映像信号に加える。その際、動作シーケンスの共通化を図り回路構成を簡素にするため、移動度補正時間は、各色画素で共通に合わせることが好ましい。移動度補正時間は、ドライブトランジスタの駆動電流供給レベルに加え、発光素子、保持容量及び補助容量の合計容量値に依存している。各色画素で移動度補正時間を合わせるため、各画素の合計容量値に設計上の規制があり、この規制内で発光素子容量、保持容量及び補助容量の最適化を図る必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は各色画素で移動度補正時間を合わせつつ、各画素領域のデッドスペースをなくして、保持容量のサイズを拡大可能な表示装置を提供することを目的とする。かかる目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明は、画素アレイ部とこれを駆動する駆動部とからなり、前記画素アレイ部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行の画素とからなり、前記駆動部は各走査線に制御信号を供給するとともに各信号線に映像信号を供給し、各画素は、少なくともサンプリングトランジスタと、ドライブトランジスタと、保持容量と、これを補助する補助容量と、発光素子とを含み、前記サンプリングトランジスタはその制御端が該走査線に接続し、その一対の電流端が該信号線と該ドライブトランジスタの制御端との間に接続し、前記ドライブトランジスタは、一対の電流端の一方が電源に接続し他方が該発光素子に接続し、前記保持容量は該ドライブトランジスタの制御端と電流端との間に接続し、前記サンプリングトランジスタは、該制御信号に応じてオンし該映像信号をサンプリングして該保持容量に書き込み、該映像信号のサンプリング時、該ドライブトランジスタに流れる駆動電流を所定の補正時間だけ該保持容量に負帰還して該ドライブトランジスタの移動度に対する補正を該映像信号に加え、前記ドライブトランジスタは、該保持容量に書き込まれた映像信号に応じた駆動電流を該発光素子に供給する表示装置であって、前記画素アレイ部は、該駆動電流に応じて赤色に発光する赤色発光素子を備えた赤色画素と、緑色に発光する緑色発光素子を備えた緑色画素と、青色に発光する青色発光素子を備えた青色画素とを含み、赤色画素、緑色画素及び青色画素は、各々の補助容量のサイズを同一にし、以って各々の保持容量のサイズを均一にして最大限に確保するとともに、赤色画素、緑色画素及び青色画素は各色発光素子の容量値を適正化して各色画素で移動度の補正時間を同一にしたことを特徴とする。
【００１３】
一態様では、赤色画素、緑色画素及び青色画素は、各ドライブトランジスタが各発光素子に供給する駆動電流の供給レベルが異なっており、該供給レベルに応じて、赤色画素、緑色画素及び青色画素で各色発光素子の容量値が異なるように調整し、以って各色画素で移動度の補正時間を同一する。他の態様では、赤色画素、緑色画素及び青色画素は、各ドライブトランジスタが各発光素子に供給する駆動電流の供給レベルが同じであり、赤色画素、緑色画素及び青色画素で各色発光素子の容量値を同一に調整し、以って赤色画素、緑色画素及び青色画素で各色発光素子、保持容量及び補助容量の合計容量値を合わせ、以って各色画素で移動度の補正時間を同一にする。好ましくは、各発光素子は互いに対向する一対の電極と、その間に保持された発光層とからなり、赤色画素、緑色画素及び青色画素は、各色発光素子の少なくとも一方の電極の厚みを調整して発光素子の容量値を適正化する。例えば、各発光素子は、片方の電極が反射電極層と該発光層に接する透明電極層とを重ねた積層構造を有し、発光色別に該透明電極層の厚みを調整することで各発光色の波長に対応した該一対の電極間の光学距離を設定するとともに、各発光色で容量値を適正化する。好ましくは、前記画素は、該映像信号のサンプリングに先立って、該ドライブトランジスタがカットオフするまで電流を流し、カットオフした時現われるドライブトランジスタの制御端と電流端との間の電圧を該保持容量に書き込み、以って該ドライブトランジスタの閾電圧に対する補正を行う。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画素アレイ部は、駆動電流に応じて赤色に発光する赤色発光素子を備えた赤色画素と、緑色に発光する緑色発光素子を備えた緑色画素と、青色に発光する青色発光素子を備えた青色画素とを含んでいる。各色の発光素子は互いに対向する一対の電極（アノードとカソード）とその間に保持された発光層とからなる。本発明の特徴事項として、ＲＧＢ画素は夫々の補助容量を共通サイズにしている。ＲＧＢ画素で補助容量のサイズを揃えたことで、デッドスペースがなくなる。即ち本発明によればＲＧＢ画素は各画素領域で共通サイズの保持容量と共通サイズの補助容量を配置することになる。ＲＧＢ画素間で補助容量のサイズに差がないため、デッドスペースは生じず、残りの画素領域の面積を全て保持容量に割り当てることが出来る。従来デッドスペースとなっていた面積を保持容量に割り当てることで、その容量値を大きくすることが可能である。保持容量値を高くすることで、画素回路の動作が安定し、発光輝度のばらつきがなくなるため、画質の改善につながるという効果がある。
【００１５】
一方、赤色画素、緑色画素及び青色画素は各色発光素子の容量値を適正化し、以って各色画素で移動度の補正時間を同一にしている。例えば、赤色画素、緑色画素及び青色画素の各ドライブトランジスタが各発光素子に供給する駆動電流の供給レベルが同じ場合には、赤色画素、緑色画素及び青色画素で各色発光素子の容量値を同一に調整し、以って赤色画素、緑色画素及び青色画素で各色発光素子、保持容量及び補助容量の合計容量値を合わせることで、各色画素で移動度の補正時間を同一する。あるいは、赤色画素、緑色画素及び青色画素の各ドライブトランジスタが各発光素子に供給する駆動電流の供給レベルが異なる場合には、その供給レベルに応じて、赤色画素、緑色画素及び青色画素で各色発光素子の容量値が異なるように調整し、以って各色画素で移動度の補正時間を同一する。このようにして本発明は、各色画素で移動度補正時間を合わせつつ、各画素領域のデッドスペースをなくして、保持容量のサイズを拡大可能な表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる表示装置の基本構成を示す模式的なブロック図である。図示するように、アクティブマトリクス型の表示装置は画素アレイ部１とこれを駆動する周辺の駆動部とで構成されている。駆動部は、水平セレクタ３、ライトスキャナ４、ドライブスキャナ５、第１補正用スキャナ７１、第２補正用スキャナ７２などを含んでいる。画素アレイ部１は行状の走査線ＷＳと列状の信号線ＳＬと両者の交差する部分にマトリクス状（行列状）に配列した画素Ｒ，Ｇ，Ｂとで構成されている。本発明は、カラー表示を行うため、ＲＧＢの三原色画素を用いている。各画素Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれ画素回路２で構成されている。信号線ＳＬは水平セレクタ３によって駆動される。水平セレクタ３は信号線ＳＬに映像信号を供給する。走査線ＷＳはライトスキャナ４によって走査される。なお走査線ＷＳと平行に別の走査線ＤＳ、ＡＺ１及びＡＺ２も配線されている。走査線ＤＳはドライブスキャナ５によって走査される。走査線ＡＺ１は第１補正用スキャナ７１によって走査される。走査線ＡＺ２は第２補正用スキャナ７２によって走査される。ライトスキャナ４、ドライブスキャナ５、第１補正用スキャナ７１及び第２補正用スキャナ７２は、１水平期間ごと画素の行を順次走査する。各画素回路２は走査線ＷＳによって選択されたとき信号線ＳＬから映像信号をサンプリングする。さらに走査線ＤＳによって選択されたとき、サンプリングされた映像信号に応じて画素回路２内に含まれている発光素子を駆動する。加えて画素回路２は走査線ＡＺ１及びＡＺ２によって走査されたとき、予め決められた閾電圧補正動作や移動度補正動作などの補正動作を行う。
【００１７】
図２は、図１に示した表示装置に組み込まれる画素回路２の構成を示す回路図である。図では理解を容易にするため１個の画素回路２のみを代表して表してある。実際には、ＲＧＢ画素は、共通の回路構成となっている。図示するように画素２は、少なくともサンプリングトランジスタＴｒ１と、ドライブトランジスタＴｒｄと、保持容量Ｃｓと、発光素子ＥＬとを含んでいる。本実施形態は、これらの基本要素に加え、スイッチングトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４と補助容量Ｃｓｕｂを含んでいる。
【００１８】
サンプリングトランジスタＴｒ１はその制御端（ゲートＧ）が走査線ＷＳに接続し、その一対の電流端（ソース及びドレイ）が信号線ＳＬとドライブトランジスタＴｒｄの制御端（ゲートＧ）との間に接続している。ドライブトランジスタＴｒｄは、一対の電流端（ソース及びドレイン）の一方（ドレイン）が電源Ｖｃｃに接続し、他方（ソースＳ）が発光素子ＥＬのアノードに接続している。発光素子ＥＬのカソードは所定のカソード電位Ｖｃａｔｈに接続している。保持容量Ｃｓは、その一端がドライブトランジスタＴｒｄの制御端Ｇに接続し、他端が同じくドライブトランジスタＴｒｄの他方の電流端であるソースＳに接続している。なお発光素子ＥＬの容量成分を等価容量Ｃｏｌｅｄとして表してある。補助容量ＣｓｕｂはドライブトランジスタＴｒｄのソースＳと所定の固定電位との間に接続されている。本実施形態ではこの固定電位はカソード電位Ｖｃａｔｈとなっているが、これに限られるものではない。スイッチングトランジスタＴｒ２のゲートは走査線ＡＺ１に接続している。スイッチングトランジスタＴｒ２の一対の電流端は所定の基準電位Ｖｓｓ１とドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧとの間に接続している。スイッチングトランジスタＴｒ３のゲートは走査線ＡＺ２に接続している。スイッチングトランジスタＴｒ３の一対の電流端はドライブトランジスタＴｒｄのソースＳと別の基準電位Ｖｓｓ２との間に接続している。スイッチングトランジスタＴｒ４のゲートは走査線ＤＳに接続している。スイッチングトランジスタＴｒ４の一対の電流端は電源電位ＶｃｃとドライブトランジスタＴｒｄのドレインとの間に接続している。
【００１９】
かかる構成において、サンプリングトランジスタＴｒ１は、制御信号ＷＳに応じてオンし、映像信号をサンプリングして保持容量Ｃｓに書き込む。その際、映像信号のサンプリング時ドライブトランジスタＴｒｄに流れる駆動電流Ｉｄｓを所定の補正時間ｔだけ保持容量Ｃｓに負帰還してドライブトランジスタＴｒｄの移動度μに対する補正を映像信号に加える。ドライブトランジスタＴｒｄは、保持容量Ｃｓに書き込まれた映像信号に応じた駆動電流Ｉｄｓを発光素子ＥＬに供給する。なお説明を簡略化するため、走査線とこれに供給する制御信号は同一の符号で表す。例えば走査線ＷＳに供給する制御信号は同じくＷＳで表すことにする。
【００２０】
画素アレイ部１は、駆動電流Ｉｄｓに応じて赤色に発光する赤色発光素子を備えた赤色画素Ｒと、緑色に発光する緑色発光素子を備えた緑色画素Ｇと、青色に発光する青色発光素子を備えた青色画素Ｂとを含んでいる。本発明の特徴事項として、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂは、各々の補助容量Ｃｓｕｂのサイズを同一にし、以って保持容量Ｃｓのサイズを均一にして最大限に確保するとともに、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂは各色発光素子ＥＬの容量値Ｃｏｌｅｄを適正化し、以って各色画素で移動度μの補正時間ｔを同一にしている。
【００２１】
一態様では、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂは、各ドライブトランジスタＴｒｄが各発光素子ＥＬに供給する駆動電流Ｉｄｓの供給レベルが同じであり、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂで各色発光素子ＥＬの容量値Ｃｏｌｅｄを同一に調整し、以って赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂで各色発光素子ＥＬ、保持容量Ｃｓ及び補助容量Ｃｓｕｂの合計容量値Ｃ＝Ｃｏｌｅｄ＋Ｃｓ＋Ｃｓｕｂを合わせ、以って各色画素で移動度μの補正時間ｔを同一する。
【００２２】
他の態様では、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂは、各ドライブトランジスタＴｒｄが各発光素子ＥＬに供給する駆動電流Ｉｄｓの供給レベルが異なっており、供給レベルに応じて、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂで各色発光素子ＥＬの容量値Ｃｏｌｅｄが異なるように調整し、以って各色画素で移動度μの補正時間ｔを同一する。
【００２３】
ここで各色の発光素子ＥＬは互いに対向する一対の電極（アノード及びカソード）と、その間に保持された発光層からなる。本発明の特徴事項として、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂは、各々の発光素子ＥＬの少なくとも一方の電極（例えばアノード）の厚みを調整して互いに発光素子ＥＬの容量値Ｃｏｌｅｄを適正化している。
【００２４】
具体的な構成では、各発光素子ＥＬは、片方の電極（アノード）が反射電極層（例えばアルミニウム）と発光層に接する透明電極層（例えばＩＴＯ膜）とを重ねた積層構造を有し、発光色別に透明電極層の厚みを調整することで各発光色の波長に対応した一対の電極（アノード及びカソード）間の光学距離を設定すると共に、各発光色で容量値Ｃｏｌｅｄを適正化している。
【００２５】
好ましくは、画素回路２はスイッチングトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４を所定の動作シーケンスに従ってオンオフ制御することで、映像信号のサンプリングに先立ち、ドライブトランジスタＴｒｄがカットオフするまで電流を流し、カットオフしたとき現れるドライブトランジスタＴｒｄの制御端（ゲートＧ）と電流端（ソースＳ）との間の電圧Ｖｇｓを保持容量Ｃｓに書き込み、以ってドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに対する補正を行っている。
【００２６】
図３は、各画素に含まれる発光素子の断面構造を示す模式図である。（Ａ）は従来の発光素子のデバイス構造を示す模式的な断面図である。図は、ＲＧＢ３画素に含まれる発光素子を表している。図示するように各発光素子は互いに対向する一対の電極とその間に保持された発光層とからなる。一対の電極は一方がカソードＫで他方がアノードＡである。カソードＫは半透明電極材料からなる。アノードＡはアルミニウムなどの反射電極層Ａ１とＩＴＯなどの透明電極層Ａ２を重ねた積層構造である。この構造はいわゆるマイクロキャビティと呼ばれ、光学的な共振器となっている。例えば画素Ｒに着目すると、半透明なカソード電極ＫとアノードＡ側の透明電極層Ａ２との間に赤色の発光層ＥＬＲが保持されている。発光層ＥＬＲから発した光はカソードＫの内面と、反射電極層Ａ２の内面で多重反射を繰り返し、半透明なカソードＫを通って前方に放射される。その際カソードＫの内面と反射電極層Ａ２の内面との間の光学距離ｄｒを赤色光の波長に対応させることで、このマイクロキャビティは赤色光に共振ピークを持った色純度の高い光をカソードＫ側から放射することになる。光学距離ｄｒを赤色光波長に合わせるため、赤色発光層ＥＬＲの厚みを調整している。同様に画素Ｇでも、緑色光の波長に合わせた光学距離ｄｇを設定するため、緑色発光層ＥＬＧの厚みを調整している。同様に青色画素Ｂでも青色光の波長に合わせて光学距離ｄｂを調整するため、青色発光層ＥＬＢの厚みを変えている。
【００２７】
この様に従来の発光素子構造では、マイクロキャビティの光学距離（光路長）をＲＧＢ各色の光に合わせて最適化するため、各色の発色層ＥＬＲ，ＥＬＧ，ＥＬＢの厚みを変えている。ところが各発光素子を一対の電極で誘電体層を挟んだ容量素子とすると、その容量値は誘電体層となる発光層ＥＬＲ，ＥＬＧ，ＥＬＢの厚みで決まる。（Ａ）に示した従来の構造では、この誘電体層ＥＬＲ，ＥＬＧ，ＥＬＢの厚みがＲＧＢ画素で異なるため、結果的にＲＧＢ各画素の発光素子容量値は異なっている。
【００２８】
これに対し（Ｂ）は、本発明の第１実施形態にかかる発光素子のデバイス構造を示す模式的な断面図である。理解を容易にするため（Ａ）に示した従来の断面構造と対応する部分には対応する参照番号を付してある。本実施形態でもＲＧＢ各色光の色純度を高めるため、マイクロキャビティ構造を採用している。各色のマイクロキャビティの光路長ｄｒ，ｄｇ，ｄｂをそれぞれ設定するため、本実施形態では各色発光層ＥＬＲ，ＥＬＧ，ＥＬＢの厚みを変える代わりに、アノードＡ側の透明電極層Ａ２の厚みを変えている。この様にすることで、発光層ＥＬＲ，ＥＬＧ，ＥＬＢの厚みはＲＧＢ各画素で共通に出来る。換言すると、この第１実施形態では、ＲＧＢ各画素で発光素子容量値を同じになるように適正化している。
【００２９】
図４は、各画素回路２を構成する薄膜トランジスタＴＦＴ、保持容量Ｃｓ及び補助容量Ｃｓｕｂのレイアウトを示す模式的な平面図である。但し図４の例は、図３の（Ａ）に対応しており、ＲＧＢ各画素の発光素子容量値を同一にしていない場合である。従って発光素子容量値のアンバランスに対処するため、補助容量値ＣｓｕｂはＲＧＢ各画素で異なっている。一方保持容量値ＣｓはＲＧＢ各画素で共通している。
【００３０】
図２に示したサンプリングトランジスタＴｒ１、ドライブトランジスタＴｒｄ及びスイッチングトランジスタＴｒ２〜Ｔｒ４は、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタＴＦＴｓからなり、保持容量Ｃｓと補助容量Ｃｓｕｂは同じく絶縁基板上に形成された薄膜容量素子からなる。図示しないが、これら薄膜素子の上に、図３に示した発光素子が形成されている。図４の例では補助容量Ｃｓｕｂの一方の端子はアノードコンタクトを介して保持容量Ｃｓに接続する一方、他方の端子は所定の固定電位に接続されている。この固定電位は、発光素子ＥＬのカソード側になる接地電位Ｖｃａｔｈ、画素回路２の正側電源電位Ｖｃｃまたは負側電源電位Ｖｓｓなどから選択される。図４に示した実施形態では補助容量Ｃｓｕｂの他方の端子は接地電位に接続されている。前述したように図２に示した画素回路２は積層構造となっており、下層にＴＦＴｓ、Ｃｓ、Ｃｓｕｂなどが形成されている。上層に発光素子ＥＬが接続されている。理解を容易にするため、図４では上層の発光素子ＥＬが除かれている。実際には、発光素子ＥＬはアノードコンタクトを介して画素回路２側に接続することになる。
【００３１】
図３の（Ａ）に示した従来例では、赤色発光層ＥＬＲが最も厚いため、発光素子容量は最も小さい。一方緑色発光層ＥＬＧの厚みが最も小さい。これに対応して図４の例では、Ｒ画素の補助容量Ｃｓｕｂのサイズが最も大きく、Ｇ画素のＣｓｕｂのサイズが最も小さくなっている。Ｂ画素の補助容量Ｃｓｕｂのサイズは中間である。一方画素回路の動作の関係から保持容量ＣｓはそのサイズをＲＧＢ画素で共通にすることが好ましい。従って図４の平面図から明らかなように、保持容量Ｃｓのサイズは、Ｒ画素のレイアウトで決まってしまう。つまり画素領域の内薄膜トランジスタＴＦＴｓと補助容量Ｃｓｕｂを除いた部分に保持容量Ｃｓが形成されるが、補助容量Ｃｓｕｂのサイズが大きいたため、保持容量Ｃｓのサイズはその分制限される。この様に制限されたサイズの保持容量Ｃｓを画素Ｇ及び画素Ｂにも形成することになる。画素Ｇの場合補助容量Ｃｓｕｂのサイズが小さいため、保持容量Ｃｓを形成してもまだ画素領域に空いた面積があり、これがデッドスペースとなって無駄になる。画素Ｂでも多少のデッドスペースがあり、画素領域を有効に活用しているとはいえない。画素の高密度化及び画面の高精細化が進むと、一画素当たりの画素領域が狭くなり、保持容量Ｃｓを十分に確保することが出来なくなっている。このためデッドスペースの存在も無視できない問題となっている。
【００３２】
図５は、本発明の第１実施形態にかかる画素の保持容量Ｃｓ及び補助容量Ｃｓｕｂのレイアウトを示す模式的な平面図である。理解を容易にするため、図４と対応する部分には対応する参照番号を付してある。図３の（Ｂ）で説明したように、本発明の第１実施形態によればＲＧＢ各画素の発光素子容量は共通化されている。そして図５に示すようにＲＧＢ各画素の補助容量Ｃｓｕｂのサイズも共通化する。図示の例では、発光素子容量側を調整して、可能な限り補助容量Ｃｓｕｂのサイズを小型化している。各画素領域では、薄膜トランジスタＴＦＴｓを形成した領域と補助容量Ｃｓｕｂを形成した領域を除く部分に、保持容量Ｃｓを共通のサイズで形成している。図５の平面図から明らかなように、ＲＧＢ画素で発光素子容量、補助容量Ｃｓｕｂ及び保持容量Ｃｓを全て共通化することで、サイズの違いによるデッドスペースはなくなっている。結果的にＲＧＢ各画素で発光素子容量を共通にすることで、デッドスペースがなくなり従来に比べて保持容量Ｃｓのサイズを可能な限り大きく取ることが出来る。これによって画素回路の動作が安定化し、発光輝度のばらつきがなくなるため、画面のユニフォーミティを顕著に改善することが出来る。特に保持容量Ｃｓを最大化することで、ドライブトランジスタが行うブートストラップ動作のゲインを可能な限り１００％に近付けることが出来、ブートストラップゲインロスに起因する発光輝度のばらつきを抑えることが出来る。
【００３３】
この第１実施形態は、赤色画素、緑色画素及び青色画素の各ドライブトランジスタが各色発光素子に供給する駆動電流の供給レベルが同じである場合に採用する。赤色画素、緑色画素及び青色画素で各色発光素子の容量値を同一に調整し、以って赤色画素、緑色画素及び青色画素で各色発光素子、保持容量及び補助容量の合計容量値Ｃを合わせている。ＲＧＢ各画素のドライブトランジスタの駆動電流供給レベルが同じ場合、各色画素で合計容量値Ｃをそろえることで、移動度補正時間ｔを同一にすることができる。なお詳細については後述する。
【００３４】
本発明にかかる画素回路の動作を詳細に説明する。図６は、図２に示した表示装置から画素回路２の部分を取り出した模式図である。理解を容易にするためサンプリングトランジスタＴｒ１によってサンプリングされる映像信号Ｖｓｉｇや、ドライブトランジスタＴｒｄの入力電圧Ｖｇｓ及び出力電流Ｉｄｓ、さらには発光素子ＥＬが有する容量成分Ｃｏｌｅｄや補助容量Ｃｓｕｂなどを書き加えてある。以下図４に基づいて、本画素回路２の基本的な動作を説明する。
【００３５】
図７は、図６に示した画素回路のタイミングチャートである。図７を参照して、図６に示した画素回路の動作をより具体的且つ詳細に説明する。図７は、時間軸Ｔに沿って各走査線ＷＳ，ＡＺ１，ＡＺ２及びＤＳに印加される制御信号の波形を表してある。表記を簡略化する為、制御信号も対応する走査線の符号と同じ符号で表してある。トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３はＮチャネル型なので、走査線ＷＳ，ＡＺ１，ＡＺ２がそれぞれハイレベルの時オンし、ローレベルの時オフする。一方トランジスタＴｒ４はＰチャネル型なので、走査線ＤＳがハイレベルの時オフし、ローレベルの時オンする。なおこのタイミングチャートは、各制御信号ＷＳ，ＡＺ１，ＡＺ２，ＤＳの波形と共に、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧの電位変化及びソースＳの電位変化も表してある。
【００３６】
図７のタイミングチャートではタイミングＴ１〜Ｔ８までを１フィールド（１ｆ）としてある。１フィールドの間に画素アレイの各行が一回順次走査される。タイミングチャートは、１行分の画素に印加される各制御信号ＷＳ，ＡＺ１，ＡＺ２，ＤＳの波形を表してある。
【００３７】
当該フィールドが始まる前のタイミングＴ０で、全ての制御線号ＷＳ，ＡＺ１，ＡＺ２，ＤＳがローレベルにある。したがってＮチャネル型のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３はオフ状態にある一方、Ｐチャネル型のトランジスタＴｒ４のみオン状態である。したがってドライブトランジスタＴｒｄはオン状態のトランジスタＴｒ４を介して電源Ｖｃｃに接続しているので、所定の入力電圧Ｖｇｓに応じて出力電流Ｉｄｓを発光素子ＥＬに供給している。したがってタイミングＴ０で発光素子ＥＬは発光している。この時ドライブトランジスタＴｒｄに印加される入力電圧Ｖｇｓは、ゲート電位（Ｇ）とソース電位（Ｓ）の差で表される。
【００３８】
当該フィールドが始まるタイミングＴ１で、制御信号ＤＳがローレベルからハイレベルに切り替わる。これによりトランジスタＴｒ４がオフし、ドライブトランジスタＴｒｄは電源Ｖｃｃから切り離されるので、発光が停止し非発光期間に入る。したがってタイミングＴ１に入ると、全てのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４がオフ状態になる。
【００３９】
続いてタイミングＴ２に進むと、制御信号ＡＺ１及びＡＺ２がハイレベルになるので、スイッチングトランジスタＴｒ２及びＴｒ３がオンする。この結果、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧが基準電位Ｖｓｓ１に接続し、ソースＳが基準電位Ｖｓｓ２に接続される。ここでＶｓｓ１−Ｖｓｓ２＞Ｖｔｈを満たしており、Ｖｓｓ１−Ｖｓｓ２＝Ｖｇｓ＞Ｖｔｈとする事で、その後タイミングＴ３で行われるＶｔｈ補正の準備を行う。換言すると期間Ｔ２‐Ｔ３は、ドライブトランジスタＴｒｄのリセット期間に相当する。また、発光素子ＥＬの閾電圧をＶｔｈＥＬとすると、ＶｔｈＥＬ＞Ｖｓｓ２に設定されている。これにより、発光素子ＥＬにはマイナスバイアスが印加され、いわゆる逆バイアス状態となる。この逆バイアス状態は、後で行うＶｔｈ補正動作及び移動度補正動作を正常に行うために必要である。
【００４０】
タイミングＴ３では制御信号ＡＺ２をローレベルにし且つ直後制御信号ＤＳもローレベルにしている。これによりトランジスタＴｒ３がオフする一方トランジスタＴｒ４がオンする。この結果ドレイン電流Ｉｄｓが保持容量Ｃｓに流れ込み、Ｖｔｈ補正動作を開始する。この時ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧはＶｓｓ１に保持されており、ドライブトランジスタＴｒｄがカットオフするまで電流Ｉｄｓが流れる。カットオフするとドライブトランジスタＴｒｄのソース電位（Ｓ）はＶｓｓ１−Ｖｔｈとなる。ドレイン電流がカットオフした後のタイミングＴ４で制御信号ＤＳを再びハイレベルに戻し、スイッチングトランジスタＴｒ４をオフする。さらに制御信号ＡＺ１もローレベルに戻し、スイッチングトランジスタＴｒ２もオフする。この結果、保持容量ＣｓにＶｔｈが保持固定される。この様にタイミングＴ３‐Ｔ４はドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈを検出する期間である。ここでは、この検出期間Ｔ３‐Ｔ４をＶｔｈ補正期間と呼んでいる。
【００４１】
この様にＶｔｈ補正を行った後タイミングＴ５で制御信号ＷＳをハイレベルに切り替え、サンプリングトランジスタＴｒ１をオンして映像信号Ｖｓｉｇを保持容量Ｃｓに書き込む。発光素子ＥＬの等価容量Ｃｏｌｅｄに比べて保持容量Ｃｓは充分に小さい。この結果、映像信号Ｖｓｉｇのほとんど大部分が保持容量Ｃｓに書き込まれる。正確には、Ｖｓｓ１に対する。Ｖｓｉｇの差分Ｖｓｉｇ−Ｖｓｓ１が保持容量Ｃｓに書き込まれる。したがってドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧとソースＳ間の電圧Ｖｇｓは、先に検出保持されたＶｔｈと今回サンプリングされたＶｓｉｇ−Ｖｓｓ１を加えたレベル（Ｖｓｉｇ−Ｖｓｓ１＋Ｖｔｈ）となる。以降説明簡易化の為Ｖｓｓ１＝０Ｖとすると、ゲート／ソース間電圧Ｖｇｓは図７のタイミングチャートに示すようにＶｓｉｇ＋Ｖｔｈとなる。かかる映像信号Ｖｓｉｇのサンプリングは制御信号ＷＳがローレベルに戻るタイミングＴ７まで行われる。すなわちタイミングＴ５‐Ｔ７がサンプリング期間に相当する。
【００４２】
サンプリング期間の終了するタイミングＴ７より前のタイミングＴ６で制御信号ＤＳがローレベルとなりスイッチングトランジスタＴｒ４がオンする。これによりドライブトランジスタＴｒｄが電源Ｖｃｃに接続されるので、画素回路は非発光期間から発光期間に進む。この様にサンプリングトランジスタＴｒ１がまだオン状態で且つスイッチングトランジスタＴｒ４がオン状態に入った期間Ｔ６‐Ｔ７で、ドライブトランジスタＴｒｄの移動度補正を行う。即ち本実施形態では、サンプリング期間の後部分と発光期間の先頭部分とが重なる期間Ｔ６‐Ｔ７で移動度補正を行っている。なお、この移動度補正を行う発光期間の先頭では、発光素子ＥＬは実際には逆バイアス状態にあるので発光する事はない。この移動度補正期間Ｔ６‐Ｔ７では、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧが映像信号Ｖｓｉｇのレベルに固定された状態で、ドライブトランジスタＴｒｄにドレイン電流Ｉｄｓが流れる。ここでＶｓｓ１−Ｖｔｈ＜ＶｔｈＥＬと設定しておく事で、発光素子ＥＬは逆バイアス状態におかれる為、ダイオード特性ではなく単純な容量特性を示すようになる。よってドライブトランジスタＴｒｄに流れる電流Ｉｄｓは保持容量Ｃｓと発光素子ＥＬの等価容量Ｃｏｌｅｄと補助容量Ｃｓｕｂの三者を結合した容量Ｃ＝Ｃｓ＋Ｃｏｌｅｄ＋Ｃｓｕｂに書き込まれていく。これによりドライブトランジスタＴｒｄのソース電位（Ｓ）は上昇していく。図７のタイミングチャートではこの上昇分をΔＶで表してある。この上昇分ΔＶは結局保持容量Ｃｓに保持されたゲート／ソース間電圧Ｖｇｓから差し引かれる事になるので、負帰還をかけた事になる。この様にドライブトランジスタＴｒｄの出力電流Ｉｄｓを同じくドライブトランジスタＴｒｄの入力電圧Ｖｇｓに負帰還する事で、移動度μを補正する事が可能である。なお負帰還量ΔＶは移動度補正期間Ｔ６‐Ｔ７の時間幅ｔを調整する事で最適化可能である。
【００４３】
タイミングＴ７では制御信号ＷＳがローレベルとなりサンプリングトランジスタＴｒ１がオフする。この結果ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧは信号線ＳＬから切り離される。映像信号Ｖｓｉｇの印加が解除されるので、ドライブトランジスタＴｒｄのゲート電位（Ｇ）は上昇可能となり、ソース電位（Ｓ）と共に上昇していく。その間保持容量Ｃｓに保持されたゲート／ソース間電圧Ｖｇｓは（Ｖｓｉｇ−ΔＶ＋Ｖｔｈ）の値を維持する。ソース電位（Ｓ）の上昇に伴い、発光素子ＥＬの逆バイアス状態は解消されるので、出力電流Ｉｄｓの流入により発光素子ＥＬは実際に発光を開始する。この時のドレイン電流Ｉｄｓ対ゲート電圧Ｖｇｓの関係は、先のトランジスタ特性式１のＶｇｓにＶｓｉｇ−ΔＶ＋Ｖｔｈを代入する事で、以下の式２のように与えられる。
Ｉｄｓ＝ｋμ（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）２＝ｋμ（Ｖｓｉｇ−ΔＶ）２・・・式２
上記式２において、ｋ＝（１／２）（Ｗ／Ｌ）Ｃｏｘである。この特性式２からＶｔｈの項がキャンセルされており、発光素子ＥＬに供給される出力電流ＩｄｓはドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに依存しない事が分かる。基本的にドレイン電流Ｉｄｓは映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇによって決まる。換言すると、発光素子ＥＬは映像信号Ｖｓｉｇに応じた輝度で発光する事になる。その際Ｖｓｉｇは帰還量ΔＶで補正されている。この補正量ΔＶは丁度特性式２の係数部に位置する移動度μの効果を打ち消すように働く。したがって、ドレイン電流Ｉｄｓは実質的に映像信号Ｖｓｉｇのみに依存する事になる。
【００４４】
最後にタイミングＴ８に至ると制御信号ＤＳがハイレベルとなってスイッチングトランジスタＴｒ４がオフし、発光が終了すると共に当該フィールドが終わる。この後次のフィールドに移って再びＶｔｈ補正動作、移動度補正動作及び発光動作が繰り返される事になる。
【００４５】
図８は、移動度補正期間Ｔ６‐Ｔ７における画素回路２の状態を示す回路図である。図示するように、移動度補正期間Ｔ６‐Ｔ７では、サンプリングトランジスタＴｒ１及びスイッチングトランジスタＴｒ４がオンしている一方、残りのスイッチングトランジスタＴｒ２及びＴｒ３がオフしている。この状態でドライブトランジスタＴｒ４のソース電位（Ｓ）はＶｓｓ１−Ｖｔｈである。このソース電位Ｓは発光素子ＥＬのアノード電位でもある。前述したようにＶｓｓ１−Ｖｔｈ＜ＶｔｈＥＬと設定しておく事で、発光素子ＥＬは逆バイアス状態におかれ、ダイオード特性ではなく単純な容量特性を示す事になる。よってドライブトランジスタＴｒｄに流れる電流Ｉｄｓは保持容量Ｃｓと発光素子ＥＬの等価容量Ｃｏｌｅｄと補助容量Ｃｓｕｂとの合成容量Ｃ＝Ｃｓ＋Ｃｏｌｅｄ＋Ｃｓｕｂに流れ込む事になる。換言すると、ドレイン電流Ｉｄｓの一部が保持容量Ｃｓに負帰還され、移動度の補正が行われる。
【００４６】
図９は上述したトランジスタ特性式２をグラフ化したものであり、縦軸にＩｄｓを取り横軸にＶｓｉｇを取ってある。このグラフの下方に特性式２も合わせて示してある。図９のグラフは、画素１と画素２を比較した状態で特性カーブを描いてある。画素１のドライブトランジスタの移動度μは相対的に大きい。逆に画素２に含まれるドライブトランジスタの移動度μは相対的に小さい。この様にドライブトランジスタをポリシリコン薄膜トランジスタなどで構成した場合、画素間で移動度μがばらつく事は避けられない。例えば両画素１，２に同レベルの映像信号Ｖｓｉｇを書き込んだ場合、何ら移動度の補正を行わないと、移動度μの大きい画素１に流れる出力電流Ｉｄｓ１´は、移動度μの小さい画素２に流れる出力電流Ｉｄｓ２´に比べて大きな差が生じてしまう。この様に移動度μのばらつきに起因して出力電流Ｉｄｓの間に大きな差が生じるので、画面のユニフォーミティを損なう事になる。
【００４７】
そこで本発明では出力電流を入力電圧側に負帰還させる事で移動度のばらつきをキャンセルしている。トランジスタ特性式から明らかなように、移動度が大きいとドレイン電流Ｉｄｓが大きくなる。したがって負帰還量ΔＶは移動度が大きいほど大きくなる。図９のグラフに示すように、移動度μの大きな画素１の負帰還量ΔＶ１は移動度の小さな画素２の負帰還量ΔＶ２に比べて大きい。したがって、移動度μが大きいほど負帰還が大きくかかる事となって、ばらつきを抑制する事が可能である。図示するように、移動度μの大きな画素１でΔＶ１の補正をかけると、出力電流はＩｄｓ１´からＩｄｓ１まで大きく下降する。一方移動度μの小さな画素２の補正量ΔＶ２は小さいので、出力電流Ｉｄｓ２´はＩｄｓ２までそれ程大きく下降しない。結果的に、Ｉｄｓ１とＩｄｓ２は略等しくなり、移動度のばらつきがキャンセルされる。この移動度のばらつきのキャンセルは黒レベルから白レベルまでＶｓｉｇの全範囲で行われるので、画面のユニフォーミティは極めて高くなる。以上をまとめると、移動度の異なる画素１と２があった場合、移動度の大きい画素１の補正量ΔＶ１は移動度の小さい画素２の補正量ΔＶ２に対して小さくなる。つまり移動度が大きいほどΔＶが大きくＩｄｓの減少値は大きくなる。これにより移動度の異なる画素電流値は均一化され、移動度のばらつきを補正する事ができる。
【００４８】
以下図１０Ａを参照して、上述した移動度補正の数値解析を行う。図１０Ａに示すように、トランジスタＴｒ１及びＴｒ４がオンした状態で、ドライブトランジスタＴｒｄのソース電位を変数Ｖに取って解析を行う。ドライブトランジスタＴｒｄのソース電位（Ｓ）をＶとすると、ドライブトランジスタＴｒｄを流れるドレイン電流Ｉｄｓは以下の式３に示す通りである。
【数１】
2008249919.tif 000003
【００４９】
またドレイン電流Ｉｄｓと容量Ｃ（＝Ｃｓ＋Ｃｏｌｅｄ＋Ｃｓｕｂ）の関係により、以下の式４に示す様にＩｄｓ＝ｄＱ／ｄｔ＝ＣｄＶ／ｄｔが成り立つ。
【数２】
2008249919.tif 000004
【００５０】
式４に式３を代入して両辺積分する。ここで、ソース電圧Ｖ初期状態は−Ｖｔｈであり、移動度ばらつき補正時間（Ｔ６‐Ｔ７）をｔとする。この微分方程式を解くと、移動度補正時間ｔに対する画素電流が以下の数式５のように与えられる。
【数３】
2008249919.tif 000005
【００５１】
図１０Ｂは、式５をグラフ化した図であり、縦軸に出力電流Ｉｄｓを取り、横軸に映像信号Ｖｓｉｇを取ってある。パレメータとして移動度補正期間ｔ＝０ｕｓ、２．５ｕｓ及び５ｕｓの場合を設定している。さらに、移動度μもパラメータとして比較的大きい場合１．２μと比較的小さい場合０．８μをパラメータにとってある。加えて、ＣはＣｓ＋ＣｏｌｅｄのみでＣｓｕｂは０としている。ｔ＝０ｕｓとして実質的に移動度補正をかけない場合に比べ、ｔ＝２．５ｕｓでは移動度ばらつきに対する補正が十分にかかっていることがわかる。移動度補正なしではＩｄｓに４０％のばらつきがあったものが、移動度補正をかけると１０％以下に抑えられる。但しｔ＝５ｕｓとして補正期間を長くすると逆に移動度μの違いによる出力電流Ｉｄｓのばらつきが大きくなってしまう。この様に、適切な移動度補正を掛けるために、ｔは最適な値に設定する必要がある。図１０Ｂに示したグラフの場合、最適値はｔ＝２．５ｕｓの近辺である。しかしながら、トランジスタのゲートに印加される制御信号（ゲートパルス）の遅延などを考えると、ｔ＝２．５ｕｓは必ずしも妥当ではなく、トランジスタの動作特性から考えると、ｔはより長いほうが良い。ここで前述の式５を見ると、ｔはｔ／Ｃとして式中に含まれていることが分かる。したがって、式５の右辺に影響を与えることなくｔを大きくする為には、ｔ／Ｃの値を一定に保ちつつ、Ｃの値を大きくすれば良いことになる。このため、本発明では容量Ｃを構成する保持容量Ｃｓと発光素子容量Ｃｏｌｅｄに加え補助容量Ｃｓｕｂを画素回路中に導入している。このＣｓｕｂを加えることでトータル容量Ｃの値が大きくなり、その分ｔも延長でき、画素回路に含まれる補正手段の時間的な動作マージンを広げることが可能になる。
【００５２】
上述した画素回路２では、発光時に発光素子ＥＬに駆動電流が流れ、ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位が上昇する。この上昇幅はドライブトランジスタＴｒｄを流れる駆動電流Ｉｄｓに対して発光素子ＥＬのＩ‐Ｖ特性によって決められる。一方ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧの電位は保持容量Ｃｓを介してソースＳに接続されている。ゲートＧはインピーダンスが高い状態になっているので、ゲートＧの電位はソースＳの電位上昇に連動して上昇する。これがドライブトランジスタＴｒｄのブートストラップ動作である。原理的にはゲートＧとソースＳの電位上昇分は等しいので、ブートストラップゲインは１００％になる。しかしながらゲートＧにはスイッチングトランジスタＴｒ２やサンプリングトランジスタＴｒ１の拡散容量などからなる寄生容量Ｃｐが接続しており、ソース電位の上昇分ΔＶｓに対してゲート電位の上昇分ΔＶｇは以下の式６で示すように小さくなってしまう。
ΔＶｇ＝ΔＶｓ×Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｐ）・・・式６
式６から明らかなように、寄生容量Ｃｐが大きいほどΔＶｇとΔＶｓの差が大きくなり、ブートストラップゲインにロスが生じる。逆にこのブートストラップゲインロスをなくすため、保持容量Ｃｓは可能な限り大きくした方が良い。この点で本発明の構成が必要とされている。
【００５３】
ブートストラップゲインロスがあると、ΔＶｓとΔＶｇの差分が前述した式５の電圧項に入ってしまう。ここでΔＶｓは発光時のドライブトランジスタのソース電位（即ち発光素子のアノード電位Ｖｏｌｅｄ）とドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈによって決められるので、この差分項は式７のようになる。
【数４】
2008249919.tif 000006
このときのドレイン電流Ｉｄｓは以下の式８で与えられる。
【数５】
2008249919.tif 000007
この様にＶｔｈばらつきがブートストラップゲインロスによって式８中に入ってしまい、ドレイン電流Ｉｄｓが変動するため輝度に差異が生じてしまう。パネルが高精細化するにつれ、保持容量Ｃｓを十分に確保することが困難になるので、このブートストラップゲインロスに起因するＶｔｈのばらつきの割合は大きくなってしまう。よって表示装置を高精細化するとき、ブートストラップゲインを高くすることが求められており、本発明はこの点でも保持容量Ｃｓを十分に確保することが出来るので有力である。
【００５４】
続いて、移動度補正時間ｔにつき説明する。前述の式５から明らかなように、移動度補正時間ｔをＣ／（Ｖｓｉｇ・ｋ・μ）に比例するよう設定すれば、式５の分母を定数化できる。換言すると、移動度補正時間ｔをＣ／（Ｖｓｉｇ・ｋ・μ）に比例するよう設定すれば各色画素で移動度補正時間を共通化できる。ここで説明を簡略化するため、この条件をｔ∝Ｃ／（ＶｇｓＭ・ｋ）で表す。説明を単純にするため、この条件式からはばらつき要因であるμを省き、且つＶｓｉｇは実際にドライブトランジスタのソース／ゲート間に印加される最大電圧ＶｇｓＭで置き換えてある。ＶｇｓＭは映像信号Ｖｓｉｇの最大レベル（白レベル）に対応している。
【００５５】
ここで前述のトランジスタ特性式２のＩｄｓ＝ｋμ（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）２から明らかなように、ｋはドライブトランジスタのサイズファクタであり、ｋが大きいほどドライブトランジスタの駆動電流Ｉｄｓが大きくなる。すなわちサイズファクタｋは、ドライブトランジスタの駆動電流供給レベルを規定している。又ＶｇｓＭは映像信号Ｖｓｉｇの最大信号レベルに対応しており、やはりＶｇｓＭが大きいほどドライブトランジスタの駆動電流Ｉｄｓが大きくなる。すなわちＶｇｓＭも、ドライブトランジスタの駆動電流供給レベルを規定している。
【００５６】
前述した第１実施形態では、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂの各ドライブトランジスタＴｒｄが各発光素子ＥＬに供給する駆動電流の供給レベル（ｋ及びＶｇｓＭ）が同じである。したがって、上記の条件式ｔ∝Ｃ／（ＶｇｓＭ・ｋ）から明らかなように、ＲＧＢ画素で、移動度補正時間ｔを合わせるためには、単純に合計容量Ｃ（＝Ｃｓ＋Ｃｏｌｅｄ＋Ｃｓｕｂ）を各画素で同一にすればよい。ここで、ＣｓとＣｓｕｂは本発明にしたがって、あらかじめＲＧＢ各画素で同一に設定されている。よって第１実施形態では、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂで各色発光素子ＥＬの容量値Ｃｏｌｅｄを同一に調整し、以って赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂで各色発光素子ＥＬ、保持容量Ｃｓ及び補助容量Ｃｓｕｂの合計容量値Ｃを合わせ、以って各色画素で移動度μの補正時間ｔを同一する。
【００５７】
次に本発明の第２実施形態を説明する。表示装置の性能によっては、ＲＧＢ各画素のドライブトランジスタの駆動電流供給レベルを変える場合がある。例えば、画面のホワイトバランスを取るため、緑色画素、青色画素及び赤色画素の発光輝度を異なるように調整したい場合がある。例えば、緑色画素のドライブトランジスタの駆動電流供給レベルが最も高く、ついで青色画素、赤色画素の順に低くなっていく。本発明の第２実施形態はこのような場合に対応したものである。上述の条件式ｔ∝Ｃ／（ＶｇｓＭ・ｋ）から分かる様に、補正時間を一定にするためには、電流供給レベルＶｇｓＭ・ｋが高い場合、合計容量Ｃを大きくし、逆に電流供給レベルＶｇｓＭ・ｋが低い場合、合計容量Ｃを小さくすれば良い。ここで、ＣｓとＣｓｕｂは本発明にしたがって、あらかじめＲＧＢ各画素で同一に設定されている。よって本第２実施形態では、ドライブトランジスタの駆動電流供給レベルに応じて、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂで各色発光素子ＥＬの容量値Ｃｏｌｅｄが異なるように調整し、以って各色画素で移動度μの補正時間ｔを同一にする。例えば緑色画素のドライブトランジスタの駆動電流供給レベルが最も高く、ついで青色画素、赤色画素の順に低くなっていく場合、対応する各色発光素子の容量値Ｃｏｌｅｄをこれに応じて調整すればよい。
【００５８】
以上説明したように、ＲＧＢ各画素にて移動度補正時間ｔを揃えるには、上記の条件式より、ＲＧＢ画素にてＣ／（ＶｇｓＭ・ｋ）を同一にする必要がある。ここで、ｋはドライブトランジスタのチャネル幅とチャネル長の比Ｗ／Ｌであり、ＶｇｓＭは最大信号電圧書込み後のドライブトランジスタのゲート／ソース間電圧であり、Ｃ＝Ｃｓ＋Ｃｏｌｅｄ＋Ｃｓｕｂである。この条件を満たす為に、Ｃｓ＋Ｃｏｌｅｄ＋ＣｓｕｂをＲＧＢ各画素にて調整する必要がある。本発明では、ＣｓとＣｓｕｂを共通にしているので、ＲＧ画素別にＣｏｌｅｄを調整する必要がある。
【００５９】
例えば、ＲＧＢ画素毎に発光素子ＥＬのアノード側のＩＴＯ膜厚を変化させる。これにより従来はキャビティー構造により一意的に決まっていたＥＬ膜厚を調整できるようにする。これにより、ＲＧＢ画素ごとにＣｏｌｅｄも調整可能となる。よって、ＲＧＢ各画素でＣ／（ＶｇｓＭ・ｋ）を同一にし、同時にＣｓｕｂを均一化するようにＣｏｌｅｄを設定することができる。なおＶｇｓＭ・ｋがＲＧＢ画素で同一の場合は、第１実施形態のようにＲＧＢ画素でＣｏｌｅｄを均一化すれば良い。ＲＧＢ各画素毎のＣｏｌｅｄを調整することによりＲＧＢ画素毎のＣｓｕｂは均一化することができる。
【００６０】
図１１は、本発明の第２実施形態にかかるＲＧＢ各画素に含まれる発光素子の断面構造を示す模式図である。（Ａ）は発光素子のデバイス構造の第一の例を示す模式的な断面図である。図はＲＧＢ３画素に含まれる発光素子を表しており、理解を容易にするため、図３と同様の表記を採用している。図示するように、各発光素子は互いに対向する一対の電極（カソードＫとアノードＡ）と、その間に保持された発光層ＥＬＲ，ＥＬＧ，ＥＬＢとからなり、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ及び青色画素Ｂは、各色発光素子の少なくとも一方の電極の厚みを調整して発光素子の容量値を適正化している。本例では、カソードＫの厚みを変えて発光層ＥＬＲ，ＥＬＧ，ＥＬＢの厚みを適正化している。ただし、この場合には各発光色の波長に対応して一対の電極間の光学距離を最適化することができないこともある。
【００６１】
（Ｂ）は発光素子のデバイス構造の第二の例を示す模式的な断面図である。（Ａ）に示した第一の例と異なる点は、カソードＫに加えアノードＡの厚みを調整して、各発光素子の容量値を適正化している。特に本例では、各発光素子は、片方の電極（アノードＡ）が反射電極層Ａ１と発光層ＥＬに接する透明電極層Ａ２とを重ねた積層構造を有し、発光色別に透明電極層Ａ２の厚みを調整することで各発光色の波長に対応した一対の電極間の光学距離を設定するとともに、各発光色で容量値を適正化している。
【００６２】
図１２は、本発明にかかる表示装置の第３実施形態を示すブロック図である。理解を容易にするため図２に示した第１実施形態と対応する部分には対応する参照番号を用いてある。本表示装置は、画素アレイ１とこれを囲む周辺の駆動部とで構成されている。周辺駆動部は、水平セレクタ３とライトスキャナ４とドライブスキャナ５と第一補正用スキャナ７１と第二補正用スキャナ７２とを含む。画素アレイ１はマトリクス状に配列した画素回路２で構成されている。図では理解を容易にする為１個の画素回路２のみを示してある。画素回路２は６個のトランジスタＴｒ１，Ｔｒｄ，Ｔｒ３〜Ｔｒ６と、３個の容量素子Ｃｓ１，Ｃｓ２，Ｃｓｕｂと１個の発光素子ＥＬとで構成されている。トランジスタは全てＮチャネル型である。本画素回路２の主要部となるドライブトランジスタＴｒｄは、そのゲートＧが各容量素子Ｃｓ１，Ｃｓ２の一端に接続されている。一方の容量素子Ｃｓ１は本画素回路２の出力側と入力側を結ぶ結合容量である。他方の容量素子Ｃｓ２は結合容量Ｃｓ１を介して映像信号が書き込まれる保持容量である。ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳは保持容量Ｃｓ２の他端に接続すると共に、発光素子ＥＬに接続している。発光素子ＥＬはダイオード型のデバイスであり、そのアノードがドライブトランジスタＴｒｄのソースＳに接続する一方、カソードＫが接地電位Ｖｃａｔｈに接続されている。容量素子Ｃｓｕｂは本発明に従って追加した補助容量であり、ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳと接地電位Ｖｃａｔｈとの間に接続されている。またドライブトランジスタＴｒｄのソースＳと所定の基準電位Ｖｓｓ２との間にスイッチングトランジスタＴｒ３が介在している。このトランジスタＴｒ３のゲートは走査線ＡＺ２に接続している。ドライブトランジスタＴｒｄのドレインはスイッチングトランジスタＴｒ４を介して電源Ｖｃｃに接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ４のゲートは走査線ＤＳに接続している。加えてドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧとドレインとの間にスイッチングトランジスタＴｒ５が介在している。このトランジスタＴｒ５のゲートは走査線ＡＺ１に接続している。一方入力側のサンプリングトランジスタＴｒ１は信号線ＳＬと結合容量Ｃｓ１の他端との間に接続されている。サンプリングトランジスタＴｒ１のゲートは走査線ＷＳに接続されている。結合容量Ｃｓ１の他端と所定の基準電位Ｖｓｓ１との間にトランジスタＴｒ６が介在している。このトランジスタＴｒ６のゲートは走査線ＡＺ１に接続している。
【００６３】
図１３は、図１２に示した画素回路の動作説明に供するタイミングチャートである。時間軸Ｔに沿って制御信号ＷＳ，ＤＳ，ＡＺ１，ＡＺ２の波形を表すと共に、ドライブトランジスタＴｒｄのゲート電位（Ｇ）及びソース電位（Ｓ）の変化も表してある。当該フィールドが開始するタイミングＴ１では、制御信号ＷＳ，ＡＺ１，ＡＺ２がローレベルで、制御信号ＤＳのみがハイレベルである。したがって、タイミングＴ１ではスイッチングトランジスタＴｒ４のみがオン状態にあり、残りのトランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５，Ｔｒ６はオフ状態にある。この時ドライブトランジスタＴｒｄはオン状態にあるスイッチングトランジスタＴｒ４を介して電源Ｖｃｃに接続されているので、所定のドレイン電流Ｉｄｓが発光素子ＥＬに流れる為、発光状態となっている。
【００６４】
タイミングＴ２になると制御信号ＡＺ１とＡＺ２とがハイレベルとなり、スイッチングトランジスタＴｒ５，Ｔｒ６がオンする。ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧはトランジスタＴｒ５を通して電源Ｖｃｃ側に接続するので、ゲート電位（Ｇ）は急激に上昇する。
【００６５】
この後タイミングＴ３で制御信号ＤＳがローレベルとなり、トランジスタＴｒ４がオフする。ドライブトランジスタＴｒｄに対する電源供給が遮断されるので、ドレイン電流Ｉｄｓは減衰していく。これによりソース電位（Ｓ）及びゲート電位（Ｇ）は共に下降するが、丁度両者の電位差がＶｔｈとなったところで電流が流れなくなる。この時のＶｔｈが保持容量Ｃｓ２に保持される。保持容量Ｃｓ２に保持されたＶｔｈはドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧のキャンセルに用いられる。また、スイッチングトランジスタＴｒ３はオンしており、ドライブトランジスタＴｒ２のソースＳはトランジスタＴｒ３を介して基準電位Ｖｓｓ２に接続される。このＶｓｓ２は発光素子ＥＬの閾電圧よりも低く設定されており、発光素子ＥＬは逆バイアス状態におかれる。
【００６６】
この後タイミングＴ４になったとき制御信号ＡＺ１がローレベルとなり、トランジスタＴｒ５，Ｔｒ６がオフして、Ｃｓ２に書き込まれたＶｔｈが固定される。タイミングＴ２からＴ４までＶｔｈ補正期間（Ｔ２‐Ｔ４）と呼ぶ。なおＶｔｈ補正期間ではＴｒ６がオンしている為、結合容量Ｃｓ１の他端は所定の基準電位Ｖｓｓ１に保持される。
【００６７】
タイミングＴ５になると制御信号ＷＳ及びＡＺ２がハイレベルになり、サンプリングトランジスタＴｒ１がオンする。この結果、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧは結合容量Ｃｓ１及びオンしたサンプリングトランジスタＴｒ１を介して信号線ＳＬに接続される。この結果映像信号が結合容量Ｃｓ１を介してドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧにカップリングされ、その電位が上昇する。図１３のタイミングチャートでは映像信号のカップリング分とＶｔｈを合わせた電圧をＶｉｎで表してある。保持容量Ｃｓ２にこのＶｉｎが保持された事になる。この後タイミングＴ７で制御信号ＷＳがローレベルに戻り、保持容量Ｃｓ２に書き込まれた電位が保持固定される。この様にして映像信号が結合容量Ｃｓ１を介して保持容量Ｃｓ２に書き込まれる期間をサンプリング期間Ｔ５‐Ｔ７と呼ぶ。このサンプリング期間Ｔ５‐Ｔ７は通常１水平期間（１Ｈ）に相当する。
【００６８】
本実施形態では、サンプリング期間が終了するタイミングＴ７の前のタイミングＴ６で、制御信号ＤＳがハイレベルになる一方制御信号ＡＺ２がローレベルになる。この結果ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳがＶｓｓ２から切り離される一方ドレイン側からソースＳ側に向かって電流が流れる。一方サンプリングトランジスタＴｒ１は引き続きオン状態なのでドライブトランジスタＴｒｄのゲート電位（Ｇ）は映像信号側に保持されている。この様な状態でドライブトランジスタＴｒｄに出力電流が流れるので、保持容量Ｃｓ２及び逆バイアス状態にある発光素子ＥＬの等価容量を充電する事になる。これによりドライブトランジスタＴｒｄのソース電位（Ｓ）はΔＶだけ上昇し、その分だけＣｓ２に保持されていた電圧Ｖｉｎが減少する。換言すると、期間Ｔ６‐Ｔ７の間でソースＳ側の出力電流がゲートＧ側の入力電圧に負帰還される。この負帰還量がΔＶで表される。この負帰還動作により、ドライブトランジスタＴｒｄの移動度補正が行われる。
【００６９】
この後タイミングＴ７で制御信号ＷＳがローレベルとなり、映像信号の印加が解除されると、いわゆるブートストラップ動作が行われゲート電位（Ｇ）及びソース電位（Ｓ）は両者の差（Ｖｉｎ−ΔＶ）を維持したまま上昇する。ソース電位（Ｓ）の上昇に伴い発光素子ＥＬの逆バイアス状態は解消されるので、出力電流Ｉｄｓが発光素子ＥＬに流れ込み、映像信号に応じた輝度で発光が行われる。この後タイミングＴ８で当該フィールド１ｆが終わると次のフィールドに進む。次のフィールドでも、Ｖｔｈ補正、信号書き込み、移動度補正の各動作を行う。
【００７０】
図１４は、図１３に示した移動度補正期間Ｔ６‐Ｔ７における画素回路２の状態を表している。この画素回路２もスイッチングトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４，Ｔｒ５などで構成される補正手段を備えている。この補正手段は出力電流Ｉｄｓのキャリア移動度μに対する依存性を打ち消す為、予め発光期間Ｔ６‐Ｔ８の前または先頭で保持容量Ｃｓ２に保持された入力電圧Ｖｉｎ（Ｖｇｓ）を補正する。この補正手段は走査線ＷＳ及びＤＳから供給される制御信号ＷＳ，ＤＳに応じてサンプリング期間Ｔ５‐Ｔ７の一部で動作し、映像信号Ｖｓｉｇがサンプリングされている状態でドライブトランジスタＴｒｄから出力電流Ｉｄｓを取り出し、これを保持容量Ｃｓ２に負帰還して入力電圧Ｖｇｓを補正する。加えてこの補正手段（Ｔｒ３，Ｔｒ４，Ｔｒ５）は、出力電流Ｉｄｓの閾電圧Ｖｔｈに対する依存性を打ち消す為に、予めサンプリング期間Ｔ５‐Ｔ７に先立つ期間Ｔ２‐Ｔ４でドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈを検出し、且つ検出された閾電圧Ｖｔｈを入力電圧Ｖｇｓに足し込む様にしてある。
【００７１】
本実施形態においても、ドライブトランジスタＴｒｄはＮチャネル型トランジスタでドレインが電源Ｖｃｃ側に接続する一方ソースＳが発光素子ＥＬ側に接続している。この構成において本補正手段は、サンプリング期間Ｔ５‐Ｔ７の後部分に重なる発光期間Ｔ６‐Ｔ８の先頭部分（Ｔ６‐Ｔ７）でドライブトランジスタＴｒｄから出力電流Ｉｄｓを取り出して、保持容量Ｃｓ２側に負帰還する。その際本補正手段は、発光期間の先頭部分（Ｔ６‐Ｔ７）でドライブトランジスタＴｒｄのソースＳ側から取り出した出力電流Ｉｄｓが、発光素子ＥＬの有する等価容量Ｃｏｌｅｄと補助容量Ｃｓｕｂに流れ込むようにしている。発光素子ＥＬはアノード及びカソードを備えたダイオード型の発光素子からなり、アノード側がドライブトランジスタＴｒｄのソースＳに接続する一方カソード側がＶｃａｔｈに接地されている。本補正手段は前述したように予め発光素子ＥＬのアノード／カソード間を逆バイアス状態にセットしておき、ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳ側から取り出した出力電流Ｉｄｓが発光素子ＥＬに流れ込む時、ダイオード型の発光素子ＥＬを容量性素子Ｃｏｌｅｄとして機能させている。その際発光素子容量Ｃｏｌｅｄに補助容量Ｃｓｕｂを接続してある。これにより出力電流Ｉｄｓを流す時間を延長化でき、結果として移動度補正手段の時間的な動作マージンを拡大できる。本発明の特徴事項として、ＲＧＢ画素は、各色の発光素子の少なくとも一方の電極（例えばアノード）の厚みを調整して互いに発光素子の容量値を適正化している。発光素子の容量値を適正化することで、容量バランス上ＲＧＢ画素に配された各補助容量も共通サイズにすることが出来る。ＲＧＢ画素で補助容量のサイズを揃えたことで、デッドスペースがなくなる。即ち本発明によればＲＧＢ画素は各画素領域で共通サイズの保持容量と共通サイズの補助容量を配置することになる。ＲＧＢ画素間で補助容量のサイズに差がないため、デッドスペースは生じず、残りの画素領域の面積を保持容量Ｃｓ２や結合容量Ｃｓ１に割り当てることが出来る。デッドスペースとなっていた面積を保持容量等に割り当てることで、その容量値を大きくすることが可能である。保持容量値を高くすることで、画素回路の動作が安定し、発光輝度のばらつきがなくなるため、画質の改善につながるという効果がある。
【００７２】
本発明にかかる表示装置は、図１５に示すような薄膜デバイス構成を有する。本図は、絶縁性の基板に形成された画素の模式的な断面構造を表している。図示するように、画素は、複数の薄膜トランジタを含むトランジスター部（図では１個のＴＦＴを例示）、保持容量などの容量部及び有機ＥＬ素子などの発光部とを含む。基板の上にＴＦＴプロセスでトランジスター部や容量部が形成され、その上に有機ＥＬ素子などの発光部が積層されている。その上に接着剤を介して透明な対向基板を貼り付けてフラットパネルとしている。
【００７３】
本発明にかかる表示装置は、図１６に示すようにフラット型のモジュール形状のものを含む。例えば絶縁性の基板上に、有機ＥＬ素子、薄膜トランジスタ、薄膜容量等からなる画素をマトリックス状に集積形成した画素アレイ部を設ける、この画素アレイ部（画素マトリックス部）を囲むように接着剤を配し、ガラス等の対向基板を貼り付けて表示モジュールとする。この透明な対向基板には必要に応じて、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等を設けてももよい。表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するためのコネクタとして例えばＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）を設けてもよい。
【００７４】
以上説明した本発明における表示装置は、フラットパネル形状を有し、様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピューター、携帯電話、ビデオカメラなど、電子機器に入力された、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器のディスプレイに適用することが可能である。以下この様な表示装置が適用された電子機器の例を示す。
【００７５】
図１７は本発明が適用されたテレビであり、フロントパネル１２、フィルターガラス１３等から構成される映像表示画面１１を含み、本発明の表示装置をその映像表示画面１１に用いることにより作製される。
【００７６】
図１８は本発明が適用されたデジタルカメラであり、上が正面図で下が背面図である。このデジタルカメラは、撮像レンズ、フラッシュ用の発光部１５、表示部１６、コントロールスイッチ、メニュースイッチ、シャッター１９等を含み、本発明の表示装置をその表示部１６に用いることにより作製される。
【００７７】
図１９は本発明が適用されたノート型パーソナルコンピュータであり、本体２０には文字等を入力するとき操作されるキーボード２１を含み、本体カバーには画像を表示する表示部２２を含み、本発明の表示装置をその表示部２２に用いることにより作製される。
【００７８】
図２０は本発明が適用された携帯端末装置であり、左が開いた状態を表し、右が閉じた状態を表している。この携帯端末装置は、上側筐体２３、下側筐体２４、連結部（ここではヒンジ部）２５、ディスプレイ２６、サブディスプレイ２７、ピクチャーライト２８、カメラ２９等を含み、本発明の表示装置をそのディスプレイ２６やサブディスプレイ２７に用いることにより作製される。
【００７９】
図２１は本発明が適用されたビデオカメラであり、本体部３０、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ３４、撮影時のスタート／ストップスイッチ３５、モニター３６等を含み、本発明の表示装置をそのモニター３６に用いることにより作製される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明にかかる表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した表示装置の第１実施形態を示す回路図である。
【図３】本発明の説明に供する模式的な断面図である。
【図４】同じく本発明の説明に供する模式的な平面図である。
【図５】同じく模式的な平面図である。
【図６】図２に示した表示装置の動作説明に供する模式図である。
【図７】同じく図２に示した表示装置の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図８】同じく動作説明に供する模式図である。
【図９】同じく動作説明に供するグラフである。
【図１０Ａ】同じく動作説明に供する模式図である。
【図１０Ｂ】同じく動作説明に供するグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態の説明に供する模式的な画素断面図である。
【図１２】本発明にかかる表示装置の第３実施形態を示す回路図である。
【図１３】第３実施形態の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図１４】同じく第３実施形態の動作説明に供する模式図である。
【図１５】本発明にかかる表示装置のデバイス構成を示す断面図である。
【図１６】本発明にかかる表示装置のモジュール構成を示す平面図である。
【図１７】本発明にかかる表示装置を備えたテレビジョンセットを示す斜視図である。
【図１８】本発明にかかる表示装置を備えたデジタルスチルカメラを示す斜視図である。
【図１９】本発明にかかる表示装置を備えたノート型パーソナルコンピューターを示す斜視図である。
【図２０】本発明にかかる表示装置を備えた携帯端末装置を示す模式図である。
【図２１】本発明にかかる表示装置を備えたビデオカメラを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１・・・画素アレイ部、２・・・画素回路、３・・・水平セレクタ、４・・・ライトスキャナ、５・・・ドライブスキャナ、７１・・・第１補正用スキャナ、７２・・・第２補正用スキャナ、Ｔｒ１・・・サンプリングトランジスタ、Ｔｒｄ・・・ドライブトランジスタ、ＥＬ・・・発光素子、Ｃｓ・・・保持容量、Ｃｓｕｂ・・・補助容量、Ｃｏｌｅｄ・・・発光素子容量、Ａ・・・アノード、Ｋ・・・カソード、Ａ１・・・反射電極層、Ａ２・・・透明電極層、ＥＬＲ，ＥＬＧ，ＥＬＢ・・・発光層
【図１】
2008249919.tif 000008
【図２】
2008249919.tif 000009
【図３】
2008249919.tif 000010
【図４】
2008249919.tif 000011
【図５】
2008249919.tif 000012
【図６】
2008249919.tif 000013
【図７】
2008249919.tif 000014
【図８】
2008249919.tif 000015
【図９】
2008249919.tif 000016
【図１０Ａ】
2008249919.tif 000017
【図１０Ｂ】
2008249919.tif 000018
【図１１】
2008249919.tif 000019
【図１２】
2008249919.tif 000020
【図１３】
2008249919.tif 000021
【図１４】
2008249919.tif 000022
【図１５】
2008249919.tif 000023
【図１６】
2008249919.tif 000024
【図１７】
2008249919.tif 000025
【図１８】
2008249919.tif 000026
【図１９】
2008249919.tif 000027
【図２０】
2008249919.tif 000028
【図２１】
2008249919.tif 000029