(57)【要約】【課題】有機ＥＬ表示装置において、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのＶｔｈのバラつきを補償するためのリセット動作時間が短いとＶｔｈバラつきが補正しきれず正確な階調表示が出来ない。【解決手段】リセットＴＦＴスイッチ５と点灯ＴＦＴスイッチ２によるＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈをリセットする動作をする前に、プリチャージＴＦＴスイッチ７からプリチャージ電圧を供給して、リセット動作前のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧に所定の電圧値を与える。これによって、リセット動作前のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲートの電位は不定でなくなるので、リセット後のゲート電位のバラつきは抑えられ、階調表示のばらつきが抑えられる。【選択図】図１(i)
2008170788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自発光素子を有する複数の画素によって構成される表示部と、前記画素領域に画像データ信号を入力する信号線と、前記信号線を介して前記画素に入力された画像データ信号を基に、前期自発光素子を駆動するための電界効果トランジスタを有する画像表示装置であって、
前記電界効果トランジスタのソース電極には、基準電位が印加され、ゲート電極には、前記電界効果トランジスタのゲートとドレインを接続するための第１のスイッチ手段と、容量が接続され、ドレイン電極には、外部からの所定の電圧を印加するための第２のスイッチ手段と接続されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
自発光素子を有する複数の画素によって構成される表示部と、前記画素領域に画像データ信号を入力する信号線と前記信号線を介して前記画素に入力された画像データ信号を基に、前期自発光素子を駆動するための電界効果トランジスタを有する画像表示装置であって、
前記電界効果トランジスタのソース電極には、基準電位が印加され、ゲート電極には、前記電界効果トランジスタのゲートとドレインを接続するための第１のスイッチ手段と、外部からの所定の電圧を印加するための第２のスイッチ手段と、容量が接続されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
自発光素子を有する複数の画素によって構成される表示部と、前記画素領域に画像データ信号を入力する信号線と、前記信号線を介して前記画素に入力された画像データ信号を基に、前期自発光素子を駆動するための電界効果トランジスタを有する画像表示装置であって、
前記電界効果トランジスタのソース電極には、基準電位が印加され、ゲート電極には、前記電界効果トランジスタのゲートとドレインを接続するための第１のスイッチ手段と、容量が接続され、ドレイン電極には、自発光素子への画像データ信号に基づく電流の供給を制御する第3のスイッチ手段が接続され、
前記自発光素子は陽極と陰極を有し、前記陽極には前記第3のスイッチ手段と、外部からの所定の電圧を印加するための第2のスイッチ手段が接続されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
自発光素子を有する複数の画素によって構成される表示部と、前記画素領域に画像データ信号を入力する信号線と、前記信号線を介して前記画素に入力された画像データ信号を基に、前期自発光素子を駆動するための電界効果トランジスタを有する画像表示装置であって、
前記電界効果トランジスタのソース電極には、基準電位が印加され、ゲート電極には、前記電界効果トランジスタのゲートとドレインを接続するためのリセットスイッチと、容量が接続され、ドレイン電極には、自発光素子への画像データ信号に基づく電流の供給を制御する第3のスイッチ手段が接続され、
前記自発光素子は陽極と陰極を有し、前記陰極には前記第3のスイッチ手段と、外部からの所定の電圧を印加するための第2のスイッチ手段が接続されていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項1において、
前記信号線と前記第２のスイッチ手段が接続されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項1において、
前記発光手段は、有機EL発光素子(OLED, Organic Light Emitting Diode)素子であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項1において、
前記電界効果トランジスタ及びスイッチ手段は、
多結晶Si-TFT(Thin-Film-Transistor)を用いて透明基板上に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項1において、
前記第１のスイッチ手段をオンすることによって、ダイオード接続した前記電界効果トランジスタのドレイン電極に、前記第2のスイッチ手段をオンすることによって、外部からの所定電圧を印加して、前記電界トランジスタのゲート電極に接続された容量をリセットすることが可能な構成を有する画像表示装置。
【請求項９】
請求項２において、
前記信号線と前記第２のスイッチ手段が接続されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項２において、
前記発光手段は、有機EL発光素子(OLED, Organic Light Emitting Diode)素子であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
請求項２において、
前記電界効果トランジスタ及びスイッチ手段は、多結晶Si-TFT(Thin-Film-Transistor)を用いて透明基板上に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
請求項２において、
前記第2のスイッチ手段をオンすることによって、外部からの所定電圧を印加して、前記電界トランジスタのゲート電極に接続された容量をリセットすることが可能な構成を有する画像表示装置。
【請求項１３】
請求項３において、
前記信号線と前記第２のスイッチ手段が接続されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１４】
請求項３において、
前記発光手段は、有機EL発光素子(OLED, Organic Light Emitting Diode)素子であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１５】
請求項３において、
前記電界効果トランジスタ及びスイッチ手段は、
多結晶Si-TFT(Thin-Film-Transistor)を用いて透明基板上に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１６】
請求項３において、
前記第１のスイッチ手段をオンすることによって、ダイオード接続した前記電界効果トランジスタのドレイン電極に、前記第2のスイッチ手段と前記第3のスイッチ手段をオンすることによって、外部からの所定電圧を印加して、前記電界トランジスタのゲート電極に接続された容量をリセットすることが可能な構成を有する画像表示装置。
【請求項１７】
請求項４において、
前記信号線と前記第２のスイッチ手段が接続されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１８】
請求項４において、
前記発光手段は、有機EL発光素子(OLED, Organic Light Emitting Diode)素子であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１９】
請求項４において、
前記電界効果トランジスタ及びスイッチ手段は、
多結晶Si-TFT(Thin-Film-Transistor)を用いて透明基板上に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２０】
請求項４において、
前記第１のスイッチ手段をオンすることによって、ダイオード接続した前記電界効果トランジスタのドレイン電極に、前記第2のスイッチ手段と前記第3のスイッチ手段をオンすることによって、外部からの所定電圧を印加して、前記電界トランジスタのゲート電極に接続された容量をリセットすることが可能な構成を有する画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ＥＬ表示装置に係り、特に画素間の階調表示のばらつきが小さく、残像が発生しない有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来表示装置の主流はＣＲＴであったが、これに替わって、フラットデスプレイ装置である、液晶表示装置、プラズマ表示装置等が実用化され、需要が増大している。さらにこれらの表示装置に加え、有機エレクトロルミネッセンスを用いた表示装置（以下有機ＥＬ表示装置（ＯＬＥＤ）という）や、フィールドエミッションを利用する電子源をマトリクス状に配置して、陽極に配置された蛍光体を光らすことによって画像を形成する表示装置（ＦＥＤ表示装置）の開発、実用化も進んでいる。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置は（１）液晶と比較して自発光型であるので、バックライトが不要である、（２）発光に必要な電圧が１０Ｖ以下と低く、消費電力を小さくできる可能性がある、（３）プラズマ表示装置やＦＥＤ表示装置と比較して、真空構造が不要であり、軽量化、薄型化に適している、（４）応答時間が数マイクロ秒と短く、動画特性がすぐれている、（５）視野角が１７０度以上と広い、等の特徴がある。
【０００４】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子として用いる有機ＥＬ表示装置はコントラスト等、画質の面で優れているが、階調表示をする際は、各ＴＦＴの特性のばらつきに影響されて、表示特性にばらつきが出る。これを対策する従来技術の一例として、図１９から図２３に示す技術がある。
【０００５】
図１９は従来例１の画素部分の駆動回路である。図１９において、電源線５１からＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３、点灯ＴＦＴスイッチ２、有機ＥＬ発光素子（ＯＬＥＤ素子１）が直列に接続され、ＯＬＥＤ素子１の一端は基準電位に接続されている。ここで、基準電位は表示装置の基準となる電位であり、アース電位を含んだ広い概念である。ＯＬＥＤ素子１に流れる電流を制御することによってＯＬＥＤ素子１の発光を制御し、画像が形成される。ＯＬＥＤ素子１に電流を流すか否かは点灯ＴＦＴスイッチ２によって制御される。
【０００６】
ＯＬＥＤ素子１からの発光強度の階調は信号線５４からの信号に応じてＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３によって制御される。すなわち、信号線５４からの信号はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲートと接続する保持容量４に蓄えられ、この保持容量４の電位に応じてＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３に流れる電流が制御されることによって階調表示を行う。しかし、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３は製造ばらつきによってスレッショルド電圧Ｖｔｈのばらつきが大きい。このＶｔｈのばらつきを補償するために、短期間ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３に電流を流すとともに、リセットＴＦＴスイッチ５をＯＮする。そうすると後に述べるように、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ１０はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈを加味した値に設定され、ＯＬＥＤ素子は画像信号に忠実な発光を行う。
【０００７】
図２０は図１９の駆動回路を駆動するタイミングチャートである。この駆動回路は図２０の上部に示すように、１フレームを前半の書き込み動作期間と後半の発光期間とに分けている。書き込み動作期間は各画素に階調信号を書き込む。図２０における書き込み動作位置は、走査線順にデータが書き込まれていく様子を示す。図２０の下部は一画素の書き込みのタイミングを示す。図２０において、まずリセットＴＦＴスイッチ５をＯＮして図１９に示すＶ１０とＶ１２を強制的にショートさせる。次に点灯ＴＦＴスイッチ２をＯＮするとＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３に電流が流れる。点灯ＴＦＴスイッチ２とリセットＴＦＴスイッチ５が同時にＯＮする時間は図２０に示すｔｃ４である。ｔｃ４が十分長ければＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ１０はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ１０とドレイン電圧１２の特性曲線とＶ１０＝Ｖ１２の直線の交点の値に収束する。この様子を図２１から図２３に示す。図２１（ａ）において、縦軸は図１９に示すＶ１０の値、横軸は時間である。ここで、点灯ＴＦＴスイッチ２をＯＮした時点でのＶ１２の値は、前のフレームの表示状態に依存するため、不定である。すなわち、電源電圧以上の電圧からアース電位まで取りうる。リセットＴＦＴスイッチ５はＯＮされているので、Ｖ１２とＶ１０は同じ値となる。ここで、ｔｃ４が十分に長ければ、上述したようにＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ１０はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ１０とドレイン電圧１２の特性曲線とＶ１０＝Ｖ１２の直線の交点の値、すなわち、Ｖｒｅｓ１０に収束する。図２１（ｂ）、図２１（ｃ）の動作も同様である。図２１（ａ）、図２１（ｂ）、および、図２１（ｃ）はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈが異なる場合である。
【０００８】
図２２は特性が異なるＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３に対して、図１９に示すＶ１０の電位の決まりかたを示すものである。図１９において、点灯ＴＦＴスイッチ２がＯＮしている場合は、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３とＯＬＥＤ素子１とでインバータを形成していると考えることが出来る。図２２の曲線はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ１０とドレイン電圧Ｖ１２の特性を示し、図２２の直線はＶ１０＝Ｖ１２を示している。ここで、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲートとドレインはリセットＴＦＴスイッチ５によってショートされているので、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲートはＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性曲線とＶ１０＝Ｖ１２の直線の交点で決まる電圧にセットされる。図２２においてスレッショルド電圧Ｖｔｈの異なる3個ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性曲線が描かれている。図２２に示すように、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧は、スレッショルド電圧Ｖｔｈの異なるＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ毎にスレッショルド電圧Ｖｔｈを加味した形で設定される。
【０００９】
図２２における特性ＭＡＸの動作点Ｖｒｅｓ１０が図２１（ａ）のＶｒｅｓ１０に該当し、図２２における特性ＴＹＰの動作点Ｖｒｅｓ１１が図２１（ｂ）のＶｒｅｓ１１に該当し、図２２における特性ＭＩＮの動作点Ｖｒｅｓ１２が図２１（ａ）のＶｒｅｓ１２に該当する。これらの動作点はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ１３のＶｔｈを反映したものである。この動作点を基準に線５４から保持容量４に画像信号が書き込まれることになる。図２３は図１９に示す信号電圧Ｖ１１とＯＬＥＤ素子の陽極電圧とほぼ等しい価となるＶ１２の関係を示す。図２３に示すように、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴにバラつきがあっても信号電圧Ｖ１１とＯＬＥＤ素子１の駆動電圧、すなわち発光特性はほとんど影響を受けない。
【００１０】
階調表示のばらつきを補償する従来例２として図２７から図３４について説明する。図２７は一画素の駆動回路である。図２７において、電源線５１からＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３、点灯ＴＦＴスイッチ２とＯＬＥＤ素子１とが直列に接続されている。点灯ＴＦＴスイッチ２によって、ＯＬＥＤ素子１の発光可否を制御する。ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３は第１保持容量４１に蓄積された電荷によって決まる電圧で階調表示を行う。この場合もＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈのばらつきによってＯＬＥＤ素子１に発光特性にばらつきが生ずることを抑制するために、リセットＴＦＴスイッチ５を用いている。
【００１１】
図２８を用いて図２７の駆動回路の動作を説明する。図２７で使用しているＴＦＴはＰ型なので、ＴＦＴは負の信号が来たときにＯＮとなる。従来例２では、各画素に階調電圧を書き込むと１フレーム期間、その階調電圧が維持されてＯＬＥＤ素子１を発光させる。図２８の初期状態において、点灯ＴＦＴスイッチ２はＯＮされた状態となっている。この状態でセレクトスイッチ６をＯＮする。これによって、信号線５４からのデータを画素に入力することが可能になる。次にリセットＴＦＴスイッチ５をＯＮすると図２７に示すＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のドレイン電圧Ｖ１５とＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ１３が強制的にショートされる。続いて点灯ＴＦＴスイッチ２をＯＦＦすると図２７に示すＶ１３は電源電圧よりＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈだけ低い値に収束する。その後、リセットＴＦＴスイッチ５をＯＦＦして信号線５４から信号電圧を書き込むと第２保持容量４２および第１保持容量４１にはＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈのばらつきに関係なく、信号電圧を反映した電荷が蓄積され、正確な階調表示が可能になる。
【００１２】
ところで、図２７に示すＶ１３の電位の初期値は、前のフレームの表示状態に依存するため、不定である。すなわち、電源電圧以上の電圧からアース電位までの値をとりうる。リセットスイッチをＯＮしたあと、点灯ＴＦＴスイッチ２をＯＦＦするまでの時間ｔｃ５の間に上記のような動作によってＶ１３が電源電圧からＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈを引いた値に収束する。この様子を図２９に示す。図２９（ａ）はＶｔｈが小さい場合で図２７のＶ１３の値はＶｒｅｓ１３に収束する。図２９（ｂ）はＶｔｈが標準の場合でＶ１３の値はＶｒｅｓ１４に収束する。図２９（ｃ）はＶｔｈが大きい場合でＶ１３はＶｒｅｓ１５に収束する。
【００１３】
図３０はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の入出力特性を示す。図３０の縦軸は点灯時ＯＬＥＤ素子１の陽極となるＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のドレイン電圧Ｖ１５、横軸はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ１３である。ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性がばらついた場合、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧は、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性に応じてそれぞれ、Ｖｒｅｓ１３、Ｖｒｅｓ１４、Ｖｒｅｓ１５に収束する。そして、この収束した電圧に対して信号電圧が重畳されることになるので、ＯＬＥＤ素子１の発光階調は信号電圧を正確に反映するものになる。この様子を図３１に示す。図３１の縦軸は、点灯時ＯＬＥＤ素子１の陽極となるＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のドレイン電圧Ｖ１５、横軸は信号入力電圧Ｖ１４である。図３１に示すように、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈがばらついても、ＯＬＥＤ素子１の発光輝度のばらつきは小さなものとなる。
【００１４】
以上のような技術を記載したものとして「特許文献１」、「特許文献２」、および「非特許文献１」があげられる。
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−５７０９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２２３０１号公報
【非特許文献１】Digest of Technical Papers, SID98  p.p.11-14
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
以上のような従来技術はいずれもリセットＴＦＴスイッチ５を用いてＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈのばらつきをキャンセルするものである。図１９の電圧Ｖ１０を所定の電圧に、または図２７のＶ１３を電源電圧からＶｔｈ引いた値に収束させるためには一定時間ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３に電流が流れることが必要である。さらに、図１９のＶ１０または図２７のＶ１３の初期値は前のフレームの表示状態に依存するため、不定である。すなわち、電源電圧以上の電圧からアース電位までのいずれかの値を取りうる。したがって、十分な時間がなければ、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電位が一定の値に収束しないという現象を生ずる。時間が十分でなくなる場合というのは、低電源電圧で動作させたという条件下で、収束させるために必要な電流量が不足した時や、高精細という条件下で、各画素あたりに割り当てたれる書き込み時間が少なくなった時である。
【００１７】
図２４から図２６は以上に述べた問題点を従来技術１について説明したものである。図２４（ａ）は図１９のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのゲート電位Ｖ１０の初期電位が電源電圧の場合であり、収束させるための時間ｔｃ４が十分な時間でない場合である。この場合、Ｖ１０はＶｒｅｓの値に収束せずに、Ｖｍａｘ４の値となる。図２４（ｂ）はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのゲート電位Ｖ１０の初期電圧がもともとＶｒｅｓ１１に近い場合であるが、収束するための時間ｔｃ４が十分な時間でない場合である。図２４（ｃ）は図１９のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのゲート電位Ｖ１０の初期電位がアース電位の場合であり、収束させるための時間ｔｃ４が十分でない場合である。この場合、Ｖ１０はＶｒｅｓ１２の値に収束せずに、Ｖｍｉｎ４の値となる。
【００１８】
図２５はこの動作を示したものである。ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３と点灯ＴＦＴスイッチ２で形成されるインバータの動作がＴＦＴの特性によってばらつく。ｔｃ４が十分な時間であれば、動作点はＶ１０＝Ｖ１２の線と各インバータ特性とが交差する点となる。すなわち、Ｖｒｅｓ１２、Ｖｒｅｓ１１、Ｖｒｅｓ１０にセットされる。しかし、ｔｃ４が十分な時間でない場合、動作点はＴＦＴのばらつきによってＶｍｉｎ４、Ｖｍａｘ４のようにセットされる。そうするとＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈのばらつきは完全にはキャンセルされず、図２６に示すように、同じ信号電圧に対して発光強度が異なることになってしまい、動画表示時等において、不均一な発光となって現れる。また、発光階調を維持していれば、動作点はその後、何フレームか掛けて、Ｖｒｅｓ１２、Ｖｒｅｓ１１、Ｖｒｅｓ１０にセットされるが、それまでの何フレームかは、表示させたい発光強度と異なるため、残像となって現れる。ここで、図２６に示すＶ１１、およびＶ１２は図１９に示すように、各々信号線５４の電位、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のドレイン電位である。
【００１９】
図３２から図３４は以上に述べた問題点を従来技術２について説明したものである。図２７の画素回路において、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ１３はリセットＴＦＴスイッチ５がＯＮする前は、不定で、画像信号のレベルによるが、電源電位からアース電位のいずれかの電位を取りうる。図３２（ａ）は初期電位が電源電位の場合であり、図２８に示すｔｃ５が収束に十分な時間でないため、電位Ｖ１３がＶｒｅｓ１３に達せず、Ｖｍａｘ５となった場合である。図３２（ｂ）はＶ１３の初期電圧がもともとＶｒｅｓ１４に近い場合であるが、収束させるための時間ｔｃ５が十分な時間でない場合である。図３２（ｃ）は図２７のＶ１３の初期電位がアース電圧の場合であり、収束させるための時間ｔｃ５が十分な時間でない場合である。この場合、Ｖ１３はＶｒｅｓ１５の値に収束せずに、Ｖｍｉｎ５の値となる。
【００２０】
図３３はこの動作を示したものである。図３３はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性ばらつきによって、ゲート電圧Ｖ１３とドレイン電圧Ｖ１５の関係がばらつき、それによって、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧の動作点がばらつくことを示している。図２８に示すリセット時間ｔｃ５が十分な時間であれば、動作点は各ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の入出力の動作点上でＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈのばらつきに応じたＶｒｅｓ１５、Ｖｒｅｓ１４、Ｖｒｅｓ１３にセットされる。しかし、収束時間ｔｃ５が十分でない場合は、各インバータの動作特性上で、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧はＶｍｉｎ５あるいはＶｍａｘ５のようにばらつくことになる。Ｖｍｉｎ５またはＶｍａｘ５ではＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈを補償出来ないため、ＯＬＥＤ素子１の発光は信号電圧に十分に対応しないものとなる。この様子を図３４に示す。図３４は信号電圧Ｖ１４に対してＯＬＥＤ素子１を駆動する電圧ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のソース電圧Ｖ１５の特性を表したものである。図３４に示すように、同じＶ１４に対してもＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のばらつきによってＶ１５がばらつき、ＯＬＥＤ素子１の発光強度もばらつくことになる。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は以上のべた課題を解決するものであり、プリチャージ信号を加えることにより、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのゲート電圧のリセット動作前の初期電位を一定値とし、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのリセット動作を短時間でばらつき無く行うものである。具体的な構成は次の通りである。
【００２２】
（１）自発光素子を有する複数の画素によって構成される表示部と、前記画素領域に画像データ信号を入力する信号線と、前記信号線を介して前記画素に入力された画像データ信号を基に、前期自発光素子を駆動するための電界効果トランジスタを有する画像表示装置であって、前記電界効果トランジスタのソース電極には、基準電位が印加され、ゲート電極には、前記電界効果トランジスタのゲートとドレインを接続するための第１のスイッチ手段と、容量が接続され、ドレイン電極には、外部からの所定の電圧を印加するための第２のスイッチ手段と接続されることを特徴とする画像表示装置。
【００２３】
（２）自発光素子を有する複数の画素によって構成される表示部と、前記画素領域に画像データ信号を入力する信号線と、前記信号線を介して前記画素に入力された画像データ信号を基に、前期自発光素子を駆動するための電界効果トランジスタを有する画像表示装置であって、前記電界効果トランジスタのソース電極には、基準電位が印加され、ゲート電極には、前記電界効果トランジスタのゲートとドレインを接続するための第１のスイッチ手段と、外部からの所定の電圧を印加するための第２のスイッチ手段と、容量が接続されることを特徴とする画像表示装置。
【００２４】
（３）自発光素子を有する複数の画素によって構成される表示部と、前記画素領域に画像データ信号を入力する信号線と、前記信号線を介して前記画素に入力された画像データ信号を基に、前期自発光素子を駆動するための電界効果トランジスタを有する画像表示装置であって、前記電界効果トランジスタのソース電極には、基準電位が印加され、ゲート電極には、前記電界効果トランジスタのゲートとドレインを接続するためのリセットスイッチと、容量が接続され、ドレイン電極には、自発光素子への画像データ信号に基づく電流の供給を制御する第3のスイッチ手段が接続され、前記自発光素子は陽極と陰極を有し、前記陽極には前記第3のスイッチ手段と、外部からの所定の電圧を印加するための第2のスイッチ手段が接続されていることを特徴とする表示装置。
【００２５】
（４）自発光素子を有する複数の画素によって構成される表示部と、前記画素領域に画像データ信号を入力する信号線と、前記信号線を介して前記画素に入力された画像データ信号を基に、前期自発光素子を駆動するための電界効果トランジスタを有する画像表示装置であって、前記電界効果トランジスタのソース電極には、基準電位が印加され、ゲート電極には、前記電界効果トランジスタのゲートとドレインを接続するためのリセットスイッチと、容量が接続され、ドレイン電極には、自発光素子への画像データ信号に基づく電流の供給を制御する第3のスイッチ手段が接続され、前記自発光素子は陽極と陰極を有し、前記陰極には前記第3のスイッチ手段と、外部からの所定の電圧を印加するための第2のスイッチ手段が接続されていることを特徴とする表示装置。
【００２６】
（５）（１）において、前記信号線と前記第２のスイッチ手段が接続されることを特徴とする画像表示装置。
【００２７】
（６）（１）において、前記発光手段は、有機EL発光素子(OLED, Organic Light Emitting Diode)素子であることを特徴とする画像表示装置。
【００２８】
（７）（１）において、前記電界効果トランジスタ及びスイッチ手段は、多結晶Si-TFT(Thin-Film-Transistor)を用いて透明基板上に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【００２９】
（８）（１）において、前記第１のスイッチ手段をオンすることによって、ダイオード接続した前記電界効果トランジスタのドレイン電極に、前記第2のスイッチ手段をオンすることによって、外部からの所定電圧を印加して、前記電界トランジスタのゲート電極に接続された容量をリセットすることが可能な構成を有する画像表示装置。
【００３０】
（９）（２）において、前記信号線と前記第２のスイッチ手段が接続されることを特徴とする画像表示装置。
【００３１】
（１0）（２）において、前記発光手段は、有機EL発光素子(OLED, Organic Light Emitting Diode)素子であることを特徴とする画像表示装置。
【００３２】
（１1）（２）において、前記電界効果トランジスタ及びスイッチ手段は、多結晶Si-TFT(Thin-Film-Transistor)を用いて透明基板上に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【００３３】
（１２）（２）において、前記第2のスイッチ手段をオンすることによって、外部からの所定電圧を印加して、前記電界トランジスタのゲート電極に接続された容量をリセットすることが可能な構成を有する画像表示装置。
【００３４】
（１３）（３）において、前記信号線と前記第２のスイッチ手段が接続されることを特徴とする画像表示装置。
【００３５】
（１４）（３）において、前記発光手段は、有機EL発光素子(OLED, Organic Light Emitting Diode)素子であることを特徴とする画像表示装置。
【００３６】
（１５）（３）において、前記電界効果トランジスタ及びスイッチ手段は、多結晶Si-TFT(Thin-Film-Transistor)を用いて透明基板上に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【００３７】
（１６）（３）において、前記第１のスイッチ手段をオンすることによって、ダイオード接続した前記電界効果トランジスタのドレイン電極に、前記第2のスイッチ手段と前記第3のスイッチ手段をオンすることによって、外部からの所定電圧を印加して、前記電界トランジスタのゲート電極に接続された容量をリセットすることが可能な構成を有する画像表示装置。
【００３８】
（１７）（４）において、前記信号線と前記第２のスイッチ手段が接続されることを特徴とする画像表示装置。
【００３９】
（１８）（４）において、前記発光手段は、有機EL発光素子(OLED, Organic Light Emitting Diode)素子であることを特徴とする画像表示装置。
【００４０】
（１９）（４）において、前記電界効果トランジスタ及びスイッチ手段は、多結晶Si-TFT(Thin-Film-Transistor)を用いて透明基板上に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【００４１】
（２０）（４）において、前記第１のスイッチ手段をオンすることによって、ダイオード接続した前記電界効果トランジスタのドレイン電極に、前記第2のスイッチ手段と前記第3のスイッチ手段をオンすることによって、外部からの所定電圧を印加して、前記電界トランジスタのゲート電極に接続された容量をリセットすることが可能な構成を有する画像表示装置。
【発明の効果】
【００４２】
本発明を用いることによってリセット動作の時間が十分でなくとも、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのＶｔｈのバラつきによる階調表示への影響を小さくすることが出来、動画表示時等においても、残像の発生しない均一な発光が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
実施例にしたがって、本発明の詳細な内容を開示する。
【実施例１】
【００４４】
図１(i)~(iii)は、本発明の画素構造を示す回路図である。図１(i)~(iii)は、背景技術に記載した従来例１に対応する回路の問題点を対策する発明である。図１において、電源線５１に対してＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３、点灯ＴＦＴスイッチ２、ＯＬＥＤ素子１が直列に接続されている。ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈのばらつきによる輝度階調特性を改善するためにリセットＴＦＴスイッチ５がもうけられている。このリセットＴＦＴスイッチ５を動作させることによってＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈによるばらつきを補償する。このリセット動作はリセットＴＦＴスイッチ５と点灯ＴＦＴスイッチ２を同時にＯＮして、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３に電流を流して行う必要がある。動作時間と電流量には限りがある。リセットＴＦＴスイッチ５と点灯ＴＦＴスイッチ２を同時にＯＮしている時間が十分あればＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性曲線とＶ１＝Ｖ３の直線との交点で決まる電圧に収束するが、動作条件によっては十分な電流と時間を確保することが出来ない。一方、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧のリセット動作前の初期値は、前のフレームの表示状態に依存するため、不定である。すなわち、電源電圧以上の電圧からアース電位までばらつくために、収束すべき電圧の上下にセットされる場合があり、この点でもばらつきが生ずる。
【００４５】
本実施例では、図１(i)に示す回路を用いた場合には、プリチャージＴＦＴスイッチ７をとおして、ＯＬＥＤ素子１の端子にプリチャージ電圧を供給する。図１(ii)に示す回路を用いた場合には、プリチャージＴＦＴスイッチ７をとおして、リセットＴＦＴスイッチ５と点灯ＴＦＴスイッチ２の交点に、プリチャージ電圧を供給する。また、図１(iii)に示す回路を用いた場合には、プリチャージＴＦＴスイッチ７をとおして、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート3にプリチャージ電圧を供給する。このプリチャージ電圧の印加を上記したリセット動作前に行うことによってＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３および点灯ＴＦＴスイッチ２によって構成されるＯＬＥＤインバータの点灯ＴＦＴスイッチ２側の電位を一定に保つ。こうすると、リセット前のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電位Ｖ１も一定値にセットされる。これによってリセット動作時間が十分で無い場合も、前フレームの表示状態に関係なく、Ｖｔｈのばらつきを補償することができる。
【００４６】
図２は表示装置全体の構成を示す回路図である。多くの画素によって画面が形成されるが、図２では４個の画素のみ表示している。図２において、画面横方向にはゲート駆動回路２００が設置されている。ゲート駆動回路２００からはリセット線５２と走査出力線１５１が延在している。リセット線５２はリセットＴＦＴスイッチ５のゲートに接続し、走査出力線１５１は点灯スイッチＯＲゲート１５０に入力する。点灯スイッチＯＲゲート１５０には点灯制御線１０５が入力し、点灯スイッチＯＲゲート１５０からは走査出力線１５１からの信号または点灯制御線１０５からの信号のいずれかによって点灯ＴＦＴスイッチ２のゲートに信号が出力される。
【００４７】
画面上方には信号駆動回路１００が設置されている。信号駆動回路には外部から信号入力線１００１を通して画像信号が供給される。信号駆動回路１００と画面の間にはプリチャージ信号となるアース電位を供給するプリチャージ供給線、三角波入力線１０１、プリチャージ信号選択線１０２、三角波選択スイッチ制御線１０３、信号線選択スイッチ制御線１０４が延在している。信号駆動回路１００から延びる信号線５４にはこれらの出力がスイッチングＴＦＴによって時間差で印加される。信号線５４には保持容量４の一端とプリチャージＴＦＴスイッチ７のソースが接続される。
【００４８】
図３(i)~(iii)は、図１(i)~(iii)および図２の動作を示すタイミングチャートである。図３(i)~(iii)の上側に示すように、この回路の動作は１フレームの前半は各画素に信号電圧を書き込み、後半で全画素を点灯させて表示を行う。このように１フレームの前半は実質黒表示であり、後半で画像を表示することになる。書き込みは走査線毎に行なわれる。
【００４９】
図３(i)~(iii)の下側は各画素への書き込みのタイミングチャートである。信号線／三角波書き込み動作期間にはデータ信号が入力され、発光期間中には三角波が入力される。ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３はＰ型であるため、三角波は負に凸の波形である。ここで、ＴＦＴがＰ型であるとは、ＴＦＴのキャリアがホールであることを意味し、ＴＦＴがＮ型であるとは、ＴＦＴのキャリアが電子であることを意味する。
【００５０】
図３(i)においては、リセットスイッチ５がＯＮするとともに、点灯スイッチ2がＯＮする。点灯スイッチがＯＮしている間にプリチャージＴＦＴスイッチ７をＯＮする。プリチャージ電位をアース付近に設定した場合、ＯＬＥＤの陽極側は強制的にアース電位付近にセットされる。さらに点灯ＴＦＴスイッチ２もＯＮしているので点灯ＴＦＴスイッチ２とリセットスイッチ５の節点電位Ｖ３もアース電位近くとなる。また、リセットＴＦＴスイッチ５もＯＮしているのでＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧であるＶ１もアース近くの電位となる。つまり、リセット動作の初期でＶ１の初期電圧はアース電位近くになる。その後点灯ＴＦＴスイッチ２をＯＦＦし、データ信号の書き込みを行い、点灯ＴＦＴスイッチ２を再びＯＮしてリセット動作を行う。図３(ii)においては、点灯スイッチ2をＯFFしたまま、リセットスイッチ５をＯＮし、プリチャージＴＦＴスイッチ７をＯＮする。プリチャージ電位をアース付近に設定した場合、点灯ＴＦＴスイッチ２とリセットスイッチ５とプリチャージＴＦＴスイッチ７の節点電位Ｖ３もアース電位付近にセットされる。また、リセットＴＦＴスイッチ５もＯＮしているのでＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧であるＶ１もアース近くの電位となる。つまり、リセット動作の初期でＶ１の初期電圧はアース電位近くなる。その後点灯ＴＦＴスイッチ２をＯＦＦし、データ信号の書き込みを行い、点灯ＴＦＴスイッチ２をＯＮしてリセット動作を行う。図３(iii)においては、点灯スイッチ2とリセットスイッチ５をＯFFにしたまま、プリチャージＴＦＴスイッチ７をＯＮする。プリチャージ電位をアース付近に設定した場合、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧であるＶ１もアース近くの電位となる。つまり、リセット動作の初期でＶ１の初期電圧はアース電位近くなる。その後点灯ＴＦＴスイッチ２をＯＦＦし、データ信号の書き込みを行い、点灯ＴＦＴスイッチ２をＯＮしてリセット動作を行う。
【００５１】
従来技術でＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈが補償できずにＶ１がばらついたのは、Ｖ１の初期電圧が、前のフレームの表示状態に依存し不定となり、電源電圧以上の電圧からアース電位まで取り得るため、初期電圧の値によって収束する電圧値が変化してしまうことが大きな原因である。これに対して本発明ではＶ１の初期値をアース電位近くにセットするために、たとえＴＦＴのＶｔｈにばらつきがあり、また、図３におけるｔｃ１の時間が十分にとれなくとも、Ｖｔｈの補償残りの差は小さなものとすることが出来る。
【００５２】
図１(i)~(iii)および図３(i)~(iii)において、リセット動作の間に信号線５４から保持容量４にデータ信号が書き込まれる。その後、リセットＴＦＴスイッチ５、点灯ＴＦＴスイッチ２をＯＦＦすると、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性曲線とＶ１＝Ｖ３の直線の交点に向かう。この交点に向かっている電位を基準に保持容量４を通して信号電圧が書き込まれることとなる。
【００５３】
書き込み期間が終わると、点灯ＴＦＴスイッチ２がＯＮとなり、発光期間となる。信号線５４には図３(i)〜(iii)に示すような三角波が加えられる。三角波は保持容量４の保持していた電圧によってＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３がＯＮになる時期を決める。ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＯＮの期間が長いほど輝度が大きくなる。これによって階調表示が可能となる。
【００５４】
図４から図６は上記のリセット動作を説明する図である。図４の縦軸は図１のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ１、横軸は時間である。図４（ａ）はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３が特性ＭＡＸの場合である。Ｖ１の初期電圧は先に説明したようにプリチャージ動作によってアース電位近くにセットされている。リセット動作は点灯ＴＦＴスイッチ２とリセットＴＦＴスイッチ５が同時にＯＮしているときにおこなわれるが、この時間は図３に示すようにｔｃ１である。図４（ａ）はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３が特性ＭＡＸの場合であるが、時間ｔｃ１が十分でない場合は図４（ａ）に示すようにＶ１の電位はＶｒｅｓ１には収束せず、Ｖｍａｘ１にとどまる。ここで、Ｖｒｅｓ１は特性ＭＡＸのＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性曲線とＶ１＝Ｖ３の直線の交点で決まる電圧である。図４（ｃ）ははＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３が特性ＭＩＮの場合である。この場合も時間ｔｃ１が十分でない場合はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ１はＶｒｅｓ３には収束せず、Ｖｍｉｎ１にとどまる。ここで、Ｖｒｅｓ１は特性ＭＩＮのＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性曲線とＶ１＝Ｖ３の直線の交点で決まる電圧である。図４（ｂ）ではＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電位Ｖ１は図４（ａ）と図４（ｃ）の中間の値となる。図４からわかるように、収束時間ｔｃ１が短く、電位Ｖ１が収束する時間が十分でない場合でも、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈを補償しきれない量は（Ｖｒｅｓ１−Ｖｍａｘ１）−（Ｖｒｅｓ３−Ｖｍｉｎ１）の範囲にとどまり、大きな値ではない。これはＶ１の初期値がいずれの場合もアース電位近くに設定されているからである。
【００５５】
図５はリセットの動作をＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３とＯＬＥＤ素子１をインバータとみた場合として動作点の設定のされかたを表したものである。図５において、直線Ｖ１＝Ｖ３はリセットＴＦＴスイッチ５によってＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲートとドレインが短絡されている状態を示している。リセット時間ｔｃ１が十分であれば、各場合の動作点は直線Ｖ１＝Ｖ３とＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性との交点に落ち着くが、ｔｃ１が十分でないため、各場合でセットされる電圧は特性ＭＩＮの場合に対してはＶｍｉｎ１に，特性ＭＡＸに場合に対してはＶｍａｘ１にセットされる。図５に示すように、セットされるＶ１の電位はいずれの場合も各インバータ特性とＶ１＝Ｖ３の交点よりもＶ１が小さい側となっている。したがって、各場合におけるリセット残りの電圧量のバラつきは小さいものとなる。
【００５６】
この様子を図６に示す。図６の縦軸はＯＬＥＤ素子１の発光を制御するＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のドレイン電位で図１の電位Ｖ３である。なお、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のドレイン電位Ｖ３は点灯時ＯＬＥＤ素子１の陽極とほぼ等しくなる電圧である。横軸は図１に示すＶ２で信号電位にあたる。信号電位Ｖ２にたいするＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のドレイン電位Ｖ３の特性のバラつきは図６に示すように小さなものとなる。
【実施例２】
【００５７】
図７(i)~(iii)から図１２に本発明の第２の実施例を示す。図７(i)~(iii)は実施例２の画素部分の駆動回路である。実施例１の図１(i)~(iii)と異なるところは、ＯＬＥＤ素子１が電源線５１と直接接続しており、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３はアース側に配置されていることである。これに伴い、プリセットＴＦＴスイッチ５もＯＬＥＤ素子１の陰極側に接続されている。また、本実施例ではＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３はＮ型ＴＦＴを用いている。これによって、画素内のＴＦＴはＮ型プロセスのみで形成出来ることになる。ＯＬＥＤ素子１を電源線側に設置し、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３をアース側に設置することによって、関連する素子を移動したことを除けば、基本的な動作は図１(i)~(iii)の場合と同じである。
【００５８】
図８は実施例２による表示装置全体の構成を示す回路図である。画面は多くの画素によって構成されるが、図８では４個の画素のみ表示している。図８は画素部の構成を除けば実施例１の表示装置全体の構成を示す回路図である図２と同じである。
【００５９】
図９(i)~(iii)は図７(i)~(iii)および図８の回路を駆動するタイミングチャートである。図９(i)~(iii)の動作は実施例１の動作を示す図３(i)~(iii)と基本的には同じである。ただ、リセットに使用する時間をｔｃ２と設定している。リセットに要する時間はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性が関係するが、実施例１ではＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３はＰ型であるのに対し、実施例２ではＮ型なので、実施例１と実施例２とでは異なってくる。図９(i)~(iii)が図３(i)~(iii)と異なるもう一つの点は発光期間における三角波が上に凸ということである。ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３がＮ型であるために、ゲート電圧がプラスになったときにＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３がＯＮするためである。
【００６０】
図１０から図１２は実施例２におけるリセット動作を示したものである。図１０の縦軸は図７(i)~(iii)のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ４、横軸は時間である。図１０（ａ）はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３が特性ＭＡＸの場合である。Ｖ４の初期電圧はプリチャージ動作によってアース電位近くにセットされている。リセット動作は点灯ＴＦＴスイッチ２とリセットＴＦＴスイッチ５が同時にＯＮしているときにおこなわれるが、この時間は図９に示すようにｔｃ２である。図１０（ａ）はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３が特性ＭＡＸの場合であるが、時間ｔｃ２が十分でない場合は図１０（ａ）に示すようにＶ１の電位はＶｒｅｓ４には収束せず、Ｖｍａｘ２にとどまる。ここで、Ｖｒｅｓ４は特性ＭＡＸのＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性曲線とＶ４＝Ｖ６の直線の交点で決まる電圧である。図１０（ｃ）はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３が特性ＭＩＮの場合である。この場合も時間ｔｃ２が十分でない場合はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ４はＶｒｅｓ６には収束せず、Ｖｍｉｎ２にとどまる。ここで、Ｖｒｅｓ６は特性ＭＩＮの場合のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性曲線とＶ４＝Ｖ６の直線の交点で決まる電圧である。図１０（ｂ）ではＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電位Ｖ４は図１０（ａ）と図１０（ｃ）の中間の値となる。図１０からわかるように、収束時間ｔｃ２が短く、電位Ｖ４が収束する時間が十分でない場合でも、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈを補償しきれない量は（Ｖｒｅｓ４−Ｖｍａｘ２）−（Ｖｒｅｓ６−Ｖｍｉｎ２）の範囲にとどまり、大きな値ではない。これはＶ４の初期値がいずれの場合もアース電位近くに設定されているからである。
【００６１】
図１１はリセットの動作をＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３とＯＬＥＤ素子１をインバータとみた場合として動作点の設定のされかたを表したものである。図１１において、直線Ｖ４＝Ｖ６はリセットＴＦＴスイッチ５によってＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲートとドレインが短絡されている状態を示している。リセット時間ｔｃ２が十分であれば、各場合の動作点は直線Ｖ４＝Ｖ６とＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性曲線の交点におちつくが、ｔｃ２が十分でないため、各場合でセットされる電圧はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３が特性ＭＩＮの場合に対してはＶｍｉｎ２に，ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３が特性ＭＡＸに場合に対してはＶｍａｘ２となる。図１１に示すように、セットされるＶ４の電位はいずれの場合も各インバータ特性とＶ４＝Ｖ６の交点よりもＶ４が小さい側となっている。したがって、各場合におけるリセット残りの電圧量のバラつきは小さいものとなる。
【００６２】
この様子を図１２に示す。図１２の縦軸はＯＬＥＤ素子１の発光を制御するＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のドレイン電位で図７の電位Ｖ６である。横軸は図７に示すＶ５で信号電位にあたる。信号電位Ｖ２にたいするＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のドレイン電位Ｖ３の特性のバラつきは図６に示すように小さなものとなる。
【実施例３】
【００６３】
図１３(i)~(iii)から図１８に本発明の第３の実施例を示す。実施例３は従来例２に対する問題点を対策するものである。図１３に実施例３の画素の駆動回路を示す。従来例２の問題点はリセットＴＦＴスイッチ５によってリセット動作をおこなっても、リセットの時間が十分でなければＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈが十分にキャンセルされず、正確な階調表示が行えないということである。この大きな原因は、従来例２で述べたように、電源立上げ時など、キャンセル前のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電位が不定で、電源電圧以上の値からアース電位のいずれかの電位となっているために、リセット時間が十分でなければリセット後の電位がばらつくということである。
【００６４】
実施例３ではこれを対策するため、図１３(i)~(iii)に示すように、プリチャージＴＦＴスイッチ７を介してプリチャージ電圧をＯＬＥＤ素子１の陽極側に印加し、リセット動作前にＯＬＥＤ陽極に一定電位であるプリチャージ電位を与え、ゲート電位Ｖ７のリセット前の初期電位を一定値にセットする。
【００６５】
図１４は実施例３の表示装置全体の構成を示す回路図である。画面は多くの画素によって形成されるが、図１４では４個の画素のみ表示している。図１４において、画面横方向にはゲート駆動回路２００が設置されている。ゲート駆動回路２００からはセレクトスイッチ線５５、点灯スイッチ線５３、リセット線５２、プリチャージ制御線５６が出力している。セレクトスイッチ線５５はセレクトスイッチ６のゲートに接続し、点灯スイッチ線５３は点灯ＴＦＴスイッチ２のゲートに接続し、リセット線５２はリセットＴＦＴスイッチ５のゲートに接続し、プリチャージ制御線５６はプリチャージＴＦＴスイッチ７のゲートに接続する。
【００６６】
画面上方には信号駆動回路１００が設置されている。信号駆動回路１００と画面の間にはプリチャージ信号となるアース電位を供給するプリチャージ供給線、プリチャージ信号選択線１０２、信号線選択スイッチ制御線１０４が延在している。信号駆動回路１００から延びる信号線５４にはこれらの出力がスイッチングＴＦＴによって時間差で印加される。信号線５４にはセレクトスイッチ６のソースとプリチャージＴＦＴのソースが接続される。
【００６７】
図１５は図１３(i)~(iii)および図１４の回路の動作を示すタイミングチャートである。この回路は実施例１および実施例２とは異なり、信号を書き込むとただちにＯＬＥＤ素子１の発光を開始し、その状態が１フレーム期間維持される。図１５の上側の図はこの動作を示している。また、図１５の上側の図は書き込む動作が走査ごとに行われることを示している。
【００６８】
図１５の下側は各画素のリセット動作および書き込み動作のタイミングチャートである。図１３(i)~(iii)および図１５において、特定のセレクト線が選択されるまで点灯スイッチはＯＮしている。セレクトスイッチ６がＯＮすると、特定のセレクトスイッチ線５５が選択される。ここでプリチャージＴＦＴスイッチ７をＯＮするとともに、リセットＴＦＴスイッチ５をＯＮするとＯＬＥＤ素子１に電流が流れ、ＯＬＥＤ素子１の陽極はリセット線５２の電位であるアース電位近くにセットされる。同時にＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電位Ｖ７もアース電位近くにセットされる。その後、点灯スイッチをＯＦＦすると電流は第１保持容量４１を充電するように流れ、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３にゲート電圧は電源電圧からＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈを引いた電位にセットされる。この状態で信号線５４から信号が書き込まれる。すなわち、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲートには電源電圧からＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈを引いた電位を基準に信号電位が上乗せされるので、Ｖｔｈのばらつきの影響を補償することが出来る。
【００６９】
従来例では図１５に示すｔｃ３、すなわち、点灯スイッチがＯＮになる時間とリセットスイッチがＯＮになる時間が十分でないとリセット動作期間にＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧が電源電圧からＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈを引いた電位に収束しなかった。この原因はリセット動作前にＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電位Ｖ７が不定で、電源電位からアース電位まで取りうるからである。本実施例ではリセット動作前に、プリチャージ制御線５６によってアース電位をＯＬＥＤ素子１の陽極に供給することによって、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電位Ｖ７もアース電位付近に設定するものである。このプリチャージ動作によって、リセット時間ｔｃ３が短くともＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電位のバラつきを抑えることが出来る。
【００７０】
図１６から図１８は上記のリセット動作を説明する図である。図１６の縦軸は図１３のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ７、横軸は時間である。図１６（ａ）はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈが小さい場合である。Ｖ１の初期電圧は先に説明したようにプリチャージ動作によってアース電位近くにセットされている。リセット動作は点灯ＴＦＴスイッチ２とリセットＴＦＴスイッチ５が同時にＯＮしているときにおこなわれるが、この時間は図１５に示すようにｔｃ３である。
【００７１】
図１６（ａ）はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈが小さい場合であるが、時間ｔｃ３が十分でない場合は図１６（ａ）に示すようにＶ７の電位はＶｒｅｓ７には収束せず、Ｖｍａｘ３にとどまる。ここで、Ｖｒｅｓ７は電源電圧からＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈを引いた値である。図１６（ｃ）はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈが大きい場合である。この場合も時間ｔｃ３が十分でない場合はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電圧Ｖ７はＶｒｅｓ９には収束せず、Ｖｍｉｎ３にとどまる。ここで、Ｖｒｅｓ９はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈが大きい場合の電源電圧からＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のスレッショルド電圧Ｖｔｈを引いた値である。図１６（ｂ）ではＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電位Ｖ７は図１６（ａ）と図１６（ｃ）の中間の値となる。
【００７２】
図１６からわかるように、収束時間ｔｃ３が短く、電位Ｖ７が収束する時間が十分でない場合でも、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のＶｔｈを補償しきれない量は（Ｖｒｅｓ７−Ｖｍａｘ３）−（Ｖｒｅｓ９−Ｖｍｉｎ３）の範囲にとどまり、大きな値ではない。これはＶ１の初期値がいずれの場合もアース電位近くに設定されているからである。
【００７３】
図１７はＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のゲート電位Ｖ７とＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のドレイン電位Ｖ９の関係を示すものである。特性曲線の特性ＭＡＸは図１６（ａ）に対応し、特性ＴＹＰは図１６（ｂ）に対応し、特性ＭＩＮは図１６（ｃ）に対応するものである。ここで、特性ＭＡＸにおいて、リセット時間ｔｃ３が十分であればＶ７はＶｒｅｓ７に収束するが、リセット時間ｔｃ３が十分でないために、Ｖ７はＶｍａｘ３にとどまっている。また、特性ＭＩＮにおいて、リセット時間ｔｃ３が十分であればＶ７はＶｒｅｓ９に収束するが、リセット時間ｔｃ３が十分でないために、Ｖ７はＶｍｉｎ３にとどまっている。
【００７４】
したがって、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性が最もばらついた場合でもリセット後のゲート電圧Ｖ７のばらつきは（Ｖｒｅｓ７−Ｖｍａｘ３）−（Ｖｒｅｓ９−Ｖｍｉｎ３）の範囲内に収めることが出来る。リセット時間ｔｃ３が短くとも、発光階調にたいするＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３毎のバラつきの影響は小さくすることができる。
【００７５】
図１８にこの様子を示す。図１８の縦軸は図１３におけるＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３のドレイン電位であるＶ９、図１３における横軸は信号電位であるＶ８である。Ｖ９はＯＬＥＤ素子点灯時にはＯＬＥＤ素子１の陽極電位とほぼ同等に電位になるものである。特性曲線は図１７の特性ＭＩＮ、特性ＴＹＰ、特性ＭＡＸに対応するものである。図１８に示すように、ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ３の特性にバラつきがあったとしても、信号電圧Ｖ８に対する発光特性を示すＶ９のバラつきは、小さなものとなる。
【００７６】
以上説明したように、本発明を用いることによって、リセット動作に十分な時間をとれない場合であってもデータ信号に対するＯＬＥＤ素子１の発光階調特性のばらつきを抑えることが出来、動画表示時においても、残像が発生しない均一発光が可能となる。
【００７７】
図３５に、実施例１と従来例の黒表示から白表示に切替えた時の応答の比較を行った実測結果を示す。従来例では、表示切替え後、３フレーム掛けて白表示に到達するが、実施例１では、表示替え後の１フレーム目において、白表示に到達する。つまり、実施例１を用いれば、残像が発生しない均一発光が可能となる。
【００７８】
本実施例１あるいは、実施例２、実施例３では、ＴＦＴに低温ポリシリコンを用いたが、アモルファスシリコンでも実施可能である。また、本実施例１あるいは、実施例２、実施例３では、基板にガラス基板を用いた画が、プラスチックや金属でも同様の効果を得ることができる。
【００７９】
図３６（i）は、モバイル用電子機器３０１の画像表示部に、本発明による画像表示装置３００を用いることによって、低消費で残像のない均一性の高い表示を実現することができる例である。
【００８０】
図３６（ii）は、テレビジョン３０３の画像表示部に、本発明による画像表示装置３０２を用いることによって、低消費で残像のない均一性の高い表示を実現することができる例である。
【００８１】
図３６（iii）は、デジタル携帯端末ＰＤＡ３０５の画像表示部に、本発明による画像表示装置３０４を用いることによって、低消費で残像のない均一性の高い表示を実現することができる例である。
【００８２】
図３６（iv）は、ビデオカメラＣＡＭのヴューファインダ３０７の画像表示部に、本発明による画像表示装置３０６を用いることによって、低消費で残像のない均一性の高い表示を実現することができる例である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１（ｉ）】実施例１の画素部駆動回路の第１の形態である。
【図１（ｉｉ）】実施例１の画素部駆動回路の第２の形態である。
【図１（ｉｉｉ）】実施例１の画素部駆動回路の第３の形態である。
【図２】実施例１の表示装置駆動回路である。
【図３（ｉ）】図１（i）のタイミングチャートである。
【図３（ｉｉ）】図１（ii）のタイミングチャートである。
【図３（ｉｉｉ）】図１（iii）のタイミングチャートである。
【図４】実施例１のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴゲートの電圧の変化図である。
【図５】実施例１のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのゲート電圧とドレイン電圧の関係図である。
【図６】実施例１の画像信号とＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのドレイン電圧の関係図である。
【図７（ｉ）】実施例２の画素部駆動回路の第１の形態である。
【図７（ｉｉ）】実施例２の画素部駆動回路の第２の形態である。
【図７（ｉｉｉ）】実施例２の画素部駆動回路の第３の形態である。
【図８】実施例２の表示装置駆動回路である。
【図９（ｉ）】図７（i）のタイミングチャートである。
【図９（ｉｉ）】図７（ii）のタイミングチャートである。
【図９（ｉｉｉ）】図７（iii）のタイミングチャートである。
【図１０】実施例２のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴゲートの電圧の変化図である。
【図１１】実施例２のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのゲート電圧とドレイン電圧の関係図である。
【図１２】実施例２の画像信号とＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのドレイン電圧の関係図である。
【図１３（ｉ）】実施例３の画素部駆動回路の第１の形態である。
【図１３（ｉｉ）】実施例３の画素部駆動回路の第２の形態である。
【図１３（ｉｉｉ）】実施例３の画素部駆動回路の第３の形態である。
【図１４】実施例３の表示装置駆動回路である。
【図１５】実施例３のタイミングチャートである。
【図１６】実施例３のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴゲートの電圧の変化図である。
【図１７】実施例３のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのゲート電圧とドレイン電圧の関係図である。
【図１８】実施例３の画像信号とＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのドレイン電圧の関係図である。
【図１９】従来例１の画素部駆動回路である。
【図２０】従来例１のタイミングチャートである。
【図２１】従来例１のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴゲートの電圧の変化図である。
【図２２】従来例１のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのゲート電圧とドレイン電圧の関係図である。
【図２３】従来例１の画像信号とＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのドレイン電圧の関係図である。
【図２４】従来例１の他のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴゲートの電圧の変化図である。
【図２５】従来例１の他のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのゲート電圧とドレイン電圧の関係図である。
【図２６】従来例１の他の画像信号とＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのドレイン電圧の関係図である。
【図２７】従来例２の画素部駆動回路である。
【図２８】従来例２のタイミングチャートである。
【図２９】従来例２のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴゲートの電圧の変化図である。
【図３０】従来例２のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのゲート電圧とドレイン電圧の関係図である。
【図３１】従来例２の画像信号とＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのドレイン電圧の関係図である。
【図３２】従来例２の他のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴゲートの電圧の変化図である。
【図３３】従来例２の他のＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのゲート電圧とドレイン電圧の関係図である。
【図３４】従来例２の他の画像信号とＯＬＥＤ駆動ＴＦＴのドレイン電圧の関係図である。
【図３５】従来例１と実施例１の比較を行い、実施例１の効果を示した図である。
【図３６（ｉ）】本発明を使用した製品の例である。
【図３６（ｉｉ）】本発明を使用した他の製品の例である。
【図３６（ｉｉｉ）】本発明を使用したさらに他の製品の例である。
【図３６（ｉｖ）】本発明を使用したさらに他の製品の例である。
【符号の説明】
【００８４】
１…ＯＬＥＤ素子、２…点灯ＴＦＴスイッチ、  ３…ＯＬＥＤ駆動ＴＦＴ、  ４…保持容量、  ５…リセットＴＦＴスイッチ、  ６…セレクトスイッチ、  ７…プリチャージＴＦＴスイッチ、  ４１…第１保持容量、  ４２…第２保持容量、  ５１…電源線、  ５２…リセット線、  ５３…点灯スイッチ線、  ５４…信号線、  ５５…セレクトスイッチ線、５６…プリチャージ制御線、  １００…信号駆動回路、  ２００…ゲート駆動回路
【図１（ｉ）】
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【図１（ｉｉ）】
2008170788.tif 000004
【図１（ｉｉｉ）】
2008170788.tif 000005
【図２】
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【図３（ｉ）】
2008170788.tif 000007
【図３（ｉｉ）】
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【図３（ｉｉｉ）】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７（ｉ）】
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【図７（ｉｉ）】
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【図７（ｉｉｉ）】
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【図８】
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【図９（ｉ）】
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【図９（ｉｉ）】
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【図９（ｉｉｉ）】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３（ｉ）】
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【図１３（ｉｉ）】
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【図１３（ｉｉｉ）】
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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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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６（ｉ）】
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【図３６（ｉｉ）】
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【図３６（ｉｉｉ）】
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【図３６（ｉｖ）】
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