(57)【要約】【課題】  回路構成や配線のレイアウトを複雑化させることなく、駆動ＴＦＴのしきい値電圧補償を実施すること、ならびに、クロストークによる駆動トランジスタのゲート電位の変動を効果的に防止すること。【解決手段】  データ線プリチャージ回路（Ｍ１）のプリチャージ電流を利用して、ＴＦＴ（Ｍ３，Ｍ４）を経由してカップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端をプリチャージ（初期化）し、ダイオード接続状態の駆動ＴＦＴ（Ｍ６）の順方向電流によって、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端電位を、駆動ＴＦＴ（Ｍ６）のしきい値電圧（Ｖｔｈ）を反映した電位に収束させる。データ線（ＤＬ１），ＴＦＴ（Ｍ２），カップリングコンデンサ（Ｃｃ）を経由して交流的にデータを書込む。また、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の書込みトランジスタ（Ｍ２）側の端にも保持コンデンサ（Ｃｈ２）を接続する。【選択図】  図２
2008039893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線と、
プリチャージ回路を備えるデータ線ドライバによって選択される複数のデータ線と、
前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素と、を備え、
前記複数の画素の各々は、
発光素子と、
前記データ線に一端が接続され、前記走査線によって選択される書込みトランジスタと、
前記書込みトランジスタとカップリングコンデンサを介して接続された、前記発光素子に駆動電流を供給するための駆動トランジスタと、
前記カップリングコンデンサと前記駆動トランジスタとの接続点に一端が接続され、他端が所定の直流電位に接続された第１の保持コンデンサと、
前記駆動トランジスタと前記発光素子との間に設けられ、前記発光素子の発光期間にオンする発光制御トランジスタと、
前記カップリングコンデンサのプリチャージを行う必要がある場合に、前記プリチャージ回路による前記データ線のプリチャージタイミングに同期してオンし、前記データ線のプリチャージ電圧を利用して前記カップリングコンデンサをプリチャージする、少なくとも一つの画素プリチャージトランジスタと、
前記駆動トランジスタのしきい値電圧の変動を補償するための期間においてオンし、そのオンによって、前記駆動トランジスタをダイオード接続状態とし、プリチャージ後の前記カップリングコンデンサの直流電位を、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に収束させる、補償トランジスタと、
を有することを特徴とする、アクティブマトリクス型発光装置。
【請求項２】
請求項１記載のアクティブマトリクス型発光装置であって、
前記駆動トランジスタは第１導電型の絶縁ゲート型薄膜トランジスタであり、
前記書込みトランジスタ、前記発光制御トランジスタ、前記画素プリチャージトランジスタならびに前記補償トランジスタの各々は、第２導電型の絶縁ゲート型薄膜トランジスタであり、
かつ、データの書込み時において前記データ線の電位が変化すると、その電位変化に伴う交流成分が前記カップリングコンデンサを介して前記駆動トランジスタのゲートに伝達され、前記交流成分により生じた電荷が前記カップリングコンデンサと前記第１の保持コンデンサによって分配された結果として生じる電位が、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に重畳され、その結果として得られる補償電圧が、前記駆動トランジスタのゲートに供給され、当該駆動トランジスタは、前記ゲート電圧に応じた駆動電流を生成し、前記駆動電流が、前記発光制御トランジスタを介して前記発光素子に供給されることを特徴とする、アクティブマトリクス型発光装置。
【請求項３】
請求項１記載のアクティブマトリクス型発光装置であって、
前記データ線のプリチャージ電圧の値は、白画素電位よりも大きく、かつ、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値以下であることを特徴とする、アクティブマトリクス型発光装置。
【請求項４】
請求項１記載のアクティブマトリクス型発光装置であって、
前記カップリングコンデンサの、前記書込みトランジスタ側の端に一端が接続され、他端が所定の直流電位に接続された第２の保持コンデンサを、さらに有することを特徴とする、アクティブマトリクス型発光装置。
【請求項５】
請求項４記載のアクティブマトリクス型発光装置であって、
前記カップリングコンデンサ、そのカップリングコンデンサの両端の各々に接続されている前記第１および第２の保持コンデンサの容量比は、１：１：１に設定されることを特徴とする、アクティブマトリクス型発光装置。
【請求項６】
請求項５記載のアクティブマトリクス型発光装置であって、
前記画素プリチャージトランジスタのオンによる前記カップリングコンデンサをプリチャージする動作、ならびに、前記補償トランジスタのオンによる前記カップリングコンデンサの、前記駆動トランジスタと接続される側の端の直流電位を、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に収束させる動作を、複数の水平同期期間にわたって実施することを特徴とする、アクティブマトリクス型発光装置。
【請求項７】
請求項１記載のアクティブマトリクス型発光装置であって、
前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする、アクティブマトリクス型発光装置。
【請求項８】
請求項１記載のアクティブマトリクス型発光装置であって、
このアクティブマトリクス型発光装置は、基板上に前記発光素子が形成され、かつ、その発光素子から、前記基板とは反対側に向けて光が出射される、トップエミッション型の構造を有することを特徴とするアクティブマトリクス型発光装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか記載のアクティブマトリクス型発光装置を搭載する電子機器。
【請求項１０】
請求項９記載の電子機器であって、
前記アクティブマトリクス型発光装置は、表示装置として、あるいは、光源として使用されることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
データの書込みに先立って、駆動トランジスタのゲート電位を、その駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に収束させるための処理が実施され、その後、データの書込みが実施され、そのデータの書込みに際しては、書込み時のデータ線の電位変化に伴う交流成分を、書込みトランジスタとカップリングコンデンサを介して駆動トランジスタのゲートに伝達し、その交流成分に対応して生じる電圧が、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に重畳され、これによって前記駆動トランジスタを駆動するための補正されたゲート電圧が生成され、このゲート電圧によって、前記駆動トランジスタが駆動されて駆動電流が生成され、その駆動電流が発光制御トランジスタを介して発光素子に供給される、アクティブマトリクス型発光装置の画素駆動方法であって、
前記駆動トランジスタのゲート電位を、その駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に収束させるための処理は、
前記データ線のプリチャージを利用して、前記カップリングコンデンサをプリチャージし、これによって、前記駆動トランジスタのゲート電位を、目標値である前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に近づけ、かつ、前記データ線のプリチャージ期間が終了すると、画素を前記データ線から電気的に切り離す第１のステップと、
前記データ線のプリチャージ期間の終了後、前記カップリングコンデンサを、ダイオード接続された前記駆動トランジスタを経由して充電し、これによって前記駆動トランジスタのゲート電圧を、目標値である前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に短期間に到達させる第２のステップと、
を含むことを特徴とする、アクティブマトリクス型発光装置の画素駆動方法。
【請求項１２】
請求項１０記載のアクティブマトリクス型発光装置の画素駆動方法であって、
前記カップリングコンデンサの両端の各々に、一端が固定電位に接続されているコンデンサの他端を接続し、これによって、前記カップリングコンデンサの両端の双方の電位変動を抑制することを特徴とする、アクティブマトリクス型発光装置の画素駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型発光装置およびアクティブマトリクス型発光装置の画素駆動方法に関する。特に、エレクトロルミネセッセンス（ＥＬ）素子のような自己発光素子を駆動する駆動トランジスタの、しきい値変動を効率的に補償することを可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高効率・薄型・軽量・低視野角依存性等の特徴を有するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が注目され、このＥＬ素子を用いたディスプレイの開発が活発に行われている。ＥＬ素子は蛍光性化合物に電場を加えることで発光する自己発光型の素子であり、硫化亜鉛などの無機化合物を発光物質層として用いた無機ＥＬ素子と、ジアミン類などの有機化合物を発光物質層として用いた有機ＥＬ素子とに大別される。
【０００３】
有機ＥＬ素子はカラー化が容易で、無機ＥＬ素子よりはるかに低電圧の直流電流で動作するなどの利点から、近年特に携帯端末の表示装置などへの応用が期待されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、ホール注入電極から発光物質層に向けてホール（正孔）を注入するとともに電子注入電極から発光物質層に向けて電子を注入し、注入されたホールと電子が再結合せしめられることにより、発光中心を構成する有機分子を励起し、そしてこの励起された有機分子が基底状態に戻るときに、蛍光を発するように構成されている。従って、有機ＥＬ素子は発光物質層を構成する蛍光物質を選択することにより発光色を変化させることができる。
【０００５】
有機ＥＬ素子では、陽極側の透明電極に正の電圧が印加され、一方、陰極の金属電極に負の電圧が印加されると電荷が蓄積され、電圧値が素子固有の障壁電圧または発光閾値電圧を越えると電流が流れはじめる。そして、その直流電流値にほぼ比例した強度の発光が生じる。つまり、有機ＥＬ素子は、レーザダイオードや発光ダイオード等と同様に、電流駆動型の自己発光素子といえる。
【０００６】
有機ＥＬ表示装置の駆動方式は、パッシブマトリクス方式とアクティブマトリクス方式に大別される。ただし、パッシブマトリクス駆動方式では、表示画素数が制限され、寿命や消費電力の点でも制限がある。したがって、有機ＥＬ表示装置の駆動方式として、大面積・高精細度のディスプレイパネルを実現するうえで有利なアクティブマトリクス型の駆動方式が用いられることが多くなり、アクティブマトリクス駆動方式のディスプレイの開発が盛んに行われている。
【０００７】
アクティブマトリクス駆動方式の表示装置では、一方の電極がドットマトリクス状にパターニングされ、各電極上に形成された有機ＥＬ素子を独立して駆動するために、個々の電極毎に、発光制御トランジスタとしてのポリシリコン薄膜トランジスタ（ポリシリコンＴＦＴ）が形成される。また、有機ＥＬ素子を駆動するための駆動トランジスタとしても、ポリシリコンＴＦＴが使用される。
【０００８】
ポリシリコンＴＦＴは駆動能力が高く、画素サイズを小さく設計できるが、その一方で、特性のばらつきが大きいことが知られている。したがって、アクティブマトリクス型の発光装置の画素駆動回路では、ポリシリコンＴＦＴの特性ばらつき（特に、有機ＥＬ素子を駆動する駆動トランジスタのしきい値（Ｖｔｈ）のばらつき）の補償が重要となる。
【０００９】
すなわち、上述のとおり、各画素の輝度は駆動電流値によって決定される。駆動トランジスタの特性のばらつきは、駆動電流値（すなわち輝度）の変動に直結する。したがって、駆動トランジスタの特性が変動しても、駆動電流値を一定に保つための回路的な工夫が必要となる。
【００１０】
駆動電流のばらつき補償方式としては、電流プログラミング方式（特許文献１参照）と、電圧プログラミング方式（特許文献２、特許文献３参照）とがある。ここで、電流プログラミング方式は、データ線の駆動電流の電流量が制限されているため、プログラミングの高速化という点では、電圧プログラミング方式の方が有利といえる。
【００１１】
特許文献２は、電圧プログラミング方式の、しきい値電圧補償型画素回路の原理的な回路構成を開示している（この技術については、特許文献３の「従来技術の欄」でも詳しく説明されている）。
【００１２】
以下、特許文献２に開示される、しきい値電圧補償の原理について簡単に説明する。
【００１３】
一般に、有機ＥＬ素子の輝度Ｌｏｌｅｄは、その有機ＥＬ素子に流れる電流Ｉｏｌｅｄに比例する。したがって、有機ＥＬ素子の輝度Ｌｏｌｅｄと電流Ｉｏｌｅｄとの間には、下記式が成立する。
Ｌｏｌｅｄ ∝ Ｉｏｌｅｄ＝ｋ（Ｖｄａｔａ−Ｖｔｈ）２・・・・・・（１）
ここで、「Ｖｄａｔａ」は、データ線を介して駆動トランジスタのゲートに実際に印加される電圧（ゲート電圧）である。また、Ｖｔｈは、駆動トランジスタのしきい値電圧である。この式からわかるように、駆動電流は、駆動トランジスタのゲート電圧（Ｖｄａｔａ）から、駆動トランジスタのしきい値電圧（Ｖｔｈ）を減じた電圧の二乗に比例するのであり、駆動トランジスタのしきい値電圧（Ｖｔｈ）のばらつきが、有機ＥＬ素子の発光輝度のばらつきに直結する。なお、ｋ＝１／２・μ・Ｃｏｘ・Ｗ／Ｌである。「μ」は駆動トランジスタのキャリアの移動度、「Ｃｏｘ」は駆動トランジスタの単位面積当たりのゲートコンデンサ、「Ｗ」は駆動トランジスタのゲート幅、「Ｌ」は駆動トランジスタのゲート長である。
【００１４】
そこで、特許文献２に開示される技術では、駆動トランジスタのゲートに加える電圧（Ｖｄａｔａ）を適応的に補正する。つまり、駆動トランジスタ自身のしきい値電圧（Ｖｔｈ）を補正値として取り出してコンデンサに蓄積しておき、データ線を介して与えられる実際のゲート電圧（Ｖｄａｔａ）に、その補正値としてのしきい値電圧（ｖｔｈ）を加えて、ゲート電圧を補正する。
【００１５】
つまり、（Ｖｄａｔａ＋Ｖｔｈ）を駆動トランジスタのゲートに印加する。すると、上記（１）式は、以下の（２）式のように変形される。
Ｉｏｌｅｄ＝ｋ（Ｖｄａｔａ＋Ｖｔｈ−Ｖｔｈ）２＝ｋ・Ｖｄａｔａ２・・・・（２）
すなわち、駆動電流値は、駆動トランジスタのしきい値電圧（Ｖｔｈ）には依存しなくなる。
【００１６】
ただし、この説明は、あくまで原理的な説明であり、（２）式における実際のＶｄａｔａは、２つのコンデンサによって分圧されて電圧値が変化する。つまり、２つのコンデンサのコンデンサ値をＣ１，Ｃ２とすると、（２）式のＶｄａｔａは、実際には、Ｖｄａｔａ・{Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）}となる。
【００１７】
特許文献２に開示される技術では、書込みトランジスタと駆動トランジスタとをカップリングコンデンサを介して交流的に接続する。そして、まず、データ線を経由してカップリングコンデンサの一端に初期化電圧（Ｖ０）を書込み、その後、カップリングコンデンサと駆動トランジスタの接続点の直流電位を、駆動トランジスタのしきい値電圧（Ｖｔｈ）を反映した電位に収束させる。
【００１８】
そして、書込みトランジスタをオンさせて、データ線から書込み電圧（上記の説明のＶｄａｔａに相当する）を加える。その書込み電圧の交流成分が、カップリングコンデンサを通過し、そして、その交流成分（Ｖｄａｔａ）は、事前に調整されている直流電位（つまり、駆動トランジスタのＶｔｈを反映した電位）に重畳され、これによって、書込み電圧（Ｖｄａｔａ）が補正されることになる。
【００１９】
この特許文献２に開示される技術は、駆動トランジスタのしきい値電圧補償のための基本的な技術であり、本発明でも、この基本技術を利用する。
【００２０】
ただし、特許文献２の技術では、まず、データ線を経由してカップリングコンデンサの一端に初期化電圧を書き込んだ後、データ線との接続状態を解除しないまま、カップリングコンデンサの他端の電位を、駆動トランジスタのＶｔｈを反映した電位に収束させるため、結局のところ、その画素が選択されている１水平同期期間（１Ｈ）の間に、上述の補償動作を実施し、続いて書込み動作も終了させる必要がある。したがって、１Ｈが短くなってくると、十分な補償期間を確保するのがむずかしくなる。
【００２１】
つまり、カップリングコンデンサと駆動トランジスタの接続点の直流電位を、駆動トランジスタのＶｔｈを反映した電位に収束させるのには時間がかかり、この期間は短縮が困難である。したがって、１Ｈが短くなってくると、必要な補償期間を確保できない場合もあり得る。
【００２２】
そこで、特許文献３に開示される技術では、データ線とは別に、カップリングコンデンサに初期化電圧を書き込むための電源ライン（補償用電源ライン）を画素毎に設けている。補償用電源ラインをデータ線とは別にもつことによって、画素が、データ線から切り離された状態において、しきい値電圧補償動作を自由に行うことができるようになる。つまり、データ線を経由した他の画素へのデータの書込み動作と並行して、しきい値電圧補償動作を実施することができる。
【００２３】
この特許文献３の技術であれば、補償動作が、データ線を用いたデータ書込み動作から完全に切り離され、任意の期間に補償動作を行うことができるため、１Ｈ期間全部を補償動作に用いることができ、十分に長い補償期間を確保することができる。
【特許文献１】特開２００３−２２０４９号公報
【特許文献２】米国特許第６，２２９，５０６号明細書
【特許文献３】特開２００４−１３３２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の発明者による検討によって、以下の事項が明らかとなった。
【００２５】
（１）特許文献３に記載される技術では、データ線とは別に、カップリングコンデンサに初期化電圧を書き込むための電源ライン（補償用電源ライン）を画素毎に設けているため、回路構成や配線のレイアウトが複雑化する。
【００２６】
（２）特許文献２，特許文献３に記載される電圧プログラム方式の駆動回路では、特許文献１に記載される電流プログラム方式の駆動回路に比べて高速な電圧データの書込みが可能であるが、その一方で、パネルの大規模化に伴い、クロストークによる駆動トランジスタのゲート電圧の変動が生じやすくなる。
【００２７】
つまり、書込みトランジスタがオフすることによって、画素はデータ線から切り離されるが、書込みトランジスタには、ソース・ドレイン間の寄生コンデンサ（Ｃｄｓ）が存在する。したがって、他の画素への書込みのためにデータ線の電位が変化すると、その変動成分が、書込みトランジスタの寄生コンデンサ（Ｃｄｓ）を介して漏れこみ、これによって、駆動トランジスタのゲート電位が変動する場合がある。また、隣接する他のデータ線の電位が変動したとき、電磁的なカップリングによって、駆動トランジスタのゲート電位が変化する場合もあり得る。
【００２８】
本発明はこのような考察に基づいてなされたものであり、その目的は、回路構成や配線のレイアウトを複雑化させることなく、駆動ＴＦＴのしきい値電圧補償を実施すること、また、クロストークによる駆動トランジスタのゲート電位の変動を効果的に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
（１）本発明のアクティブマトリクス型発光装置は、複数の走査線と、プリチャージ回路を備えるデータ線ドライバによって選択される複数のデータ線と、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素と、を備え、前記複数の画素の各々は、発光素子と、前記データ線に一端が接続され、前記走査線によって選択される書込みトランジスタと、前記書込みトランジスタとカップリングコンデンサを介して接続された、前記発光素子に駆動電流を供給するための駆動トランジスタと、前記カップリングコンデンサと前記駆動トランジスタとの接続点に一端が接続され、他端が所定の直流電位に接続された第１の保持コンデンサと、前記駆動トランジスタと前記発光素子との間に設けられ、前記発光素子の発光期間にオンする発光制御トランジスタと、前記カップリングコンデンサのプリチャージを行う必要がある場合に、前記プリチャージ回路による前記データ線のプリチャージタイミングに同期してオンし、前記データ線のプリチャージ電圧を利用して前記カップリングコンデンサをプリチャージする、少なくとも一つの画素プリチャージトランジスタと、前記駆動トランジスタのしきい値電圧の変動を補償するための期間においてオンし、そのオンによって、前記駆動トランジスタをダイオード接続状態とし、プリチャージ後の前記カップリングコンデンサの直流電位を、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に収束させる、補償トランジスタと、を有する。
【００３０】
本発明では、従来技術と同様の基本的な構成に加えて、各画素に、画素プリチャージトランジスタを設け、画素内のカップリングコンデンサのプリチャージ（初期化）を行う場合には、その画素プリチャージトランジスタを、データ線プリチャージ期間に合わせてオンさせる。すなわち、本発明では、データ線のプリチャージ機能を活用して、各画素のカップリングコンデンサのプリチャージ（初期化）を実施する。データ線のプリチャージは、データの書込みによって生じた、偏ったデータ線の電位を、所定の電位（例えば、電源電圧の中点電位）に復帰させることによって、次のデータの書込み時におけるデータ線の電位変化の遅延を防止するために実施されるものであり、データ線を経由してデータを書込む有機ＥＬパネル等においても、実施するのが望ましいものである。このデータ線プリチャージを、各画素におけるカップリングコンデンサの初期化（プリチャージ）に利用することによって、特許文献３に記載されるように、カップリングコンデンサを初期化するためだけに、特別な電源ラインを設ける必要はなくなる。また、データ線プリチャージは、１水平期間（１Ｈ）の開始直後に、極短時間、自動的に行われるものであり、そのプリチャージ期間の終了に合わせて、画素をデータ線から切り離してしまえば、それ以降は、画素内のしきい値電圧補償動作を、データ線を経由した他の画素へのデータの書込み動作とは無関係に、自由に行うことができる。つまり、本発明では、特別な電源ラインを敷設することなく、データ線を経由した他の画素へのデータの書込み動作と並行して、しきい値電圧補償動作を実施することが可能となる。また、データ線プリチャージ回路は、長いデータ線を短時間にプリチャージすることができるように設計されており、電流駆動能力が高い。したがって、そのプリチャージ電流を利用して各画素内のカップリングコンデンサを初期化することによって、高速な初期化を無理なく達成することができる、という効果も得られる。発光素子としては、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子のような、電流駆動型の自発発光素子を広く使用することができ、レーザダイオードや発光ダイオードの駆動にも応用が可能である。
【００３１】
（２）また、本発明のアクティブマトリクス型発光装置の一態様では、前記駆動トランジスタは第１導電型の絶縁ゲート型薄膜トランジスタであり、
前記書込みトランジスタ、前記発光制御トランジスタ、前記画素プリチャージトランジスタならびに前記補償トランジスタの各々は、第２導電型の絶縁ゲート型薄膜トランジスタであり、かつ、データの書込み時において前記データ線の電位が変化すると、その電位変化に伴う交流成分が前記カップリングコンデンサを介して前記駆動トランジスタのゲートに伝達され、前記交流成分により生じた電荷が前記カップリングコンデンサと前記第１の保持コンデンサによって分配された結果として生じる電位が、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に重畳され、その結果として得られる補償電圧が、前記駆動トランジスタのゲートに供給され、当該駆動トランジスタは、前記ゲート電圧に応じた駆動電流を生成し、前記駆動電流が、前記発光制御トランジスタを介して前記発光素子に供給される。
【００３２】
本発明における画素回路に使用するトランジスタの種類を明らかとすると共に、駆動トランジスタのゲートに加えられる、しきい値電圧のばらつきに対する補償がなされた電圧（補償電圧）の生成の仕組み、ならびに、発光素子駆動に至るまでの手順を明らかとしたものである。すなわち、駆動トラジスタとして、第１導電型（例えば、Ｐ型）のＭＯＳ型ＴＦＴを使用し、書込みトランジスタや画素プリチャージトランジスタ等として、第２導電型（例えば、Ｎ型）のＭＯＳＴＦＴを使用する。また、書込み電圧の交流成分によって、第１の保持コンデンサに電荷が生じ、その電荷によって発生する電圧が、直列に接続されているカップリングコンデンサと第１の保持コンデンサに分配されて分圧電圧が生じ、その分圧電圧が、予め調整されている、駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した直流電位に重畳されて補償電圧が生成される。そして、その補償電圧が、駆動トランジスタによって電圧／電流変換されて駆動電流が生じ、その駆動電流が、発光制御トランジスタ（スイッチングＴＦＴ）を経由して発光素子に供給されて、その駆動電流に応じた輝度の発光が生じる。
【００３３】
（３）また、本発明のアクティブマトリクス型発光装置の他の態様では、前記データ線のプリチャージ電圧の値は、白画素電位よりも大きく、かつ、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値以下である。
【００３４】
本発明では、データ線のプリチャージが、画素内のカップリングコンデンサの初期化にも利用されることから、データ線のプリチャージ電圧は、カップリングコンデンサの初期化に適した値に設定される必要がある。駆動トランジスタとしてＰ型ＭＯＳＴＦＴを使用し、白電位が例えば８〜９Ｖ、黒電位が１３Ｖ〜１３．５Ｖとすると、プリチャージ電圧は、白電位より低くなることはない。また、カップリングコンデンサのプリチャージ（初期化）の目的が、駆動トランジスタのゲート電位を、目標値である駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に予め近づけておき、その後の、目標値への電位の収束を高速化することにある点を考慮すれば、目標値（つまり、駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値）を超えることはない。
【００３５】
（４）また、本発明のアクティブマトリクス型発光装置の他の態様では、前記カップリングコンデンサの、前記書込みトランジスタ側の端に一端が接続され、他端が所定の直流電位に接続された第２の保持コンデンサを、さらに有する。
【００３６】
カップリングコンデンサの駆動トランジスタ側の端のみならず、書込みトランジスタ側の端にも保持コンデンサ（電位安定化用の容量）を接続し、クロストークによる、カップリングコンデンサの両端の電位の揺れを効果的に抑制するものである。すなわち、電圧プログラミング方式の有機ＥＬパネル等の場合、大規模化、高精細化の進展と共に、書込みトランジスタの寄生コンデンサを介したデータ線とのクロストークや、他のデータ線との電磁的なカップリングによるクロストークによって、駆動トランジスタのゲート電位が変動しやすくなる。そこで、カップリングコンデンサの両端の各々にコンデンサを接続して電位変動を抑制し、発光輝度の安定化を図るものである。
【００３７】
（５）また、本発明のアクティブマトリクス型発光装置の他の態様では、前記カップリングコンデンサ、そのカップリングコンデンサの両端の各々に接続されている前記第１および第２の保持コンデンサの容量比は、１：１：１に設定される。
【００３８】
この構成によって、カップリングコンデンサの両端の各々から見た、合成容量が最大となり、電位変動を抑制する効果を高めることができる。
【００３９】
（６）また、本発明のアクティブマトリクス型発光装置の他の態様では、前記画素プリチャージトランジスタのオンによる前記カップリングコンデンサをプリチャージする動作、ならびに、前記補償トランジスタのオンによる前記カップリングコンデンサの、前記駆動トランジスタと接続される側の端の直流電位を、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に収束させる動作を、複数の水平同期期間にわたって実施する。
【００４０】
本発明では、プリチャージ期間が終了すると、画素プリチャージトランジスタをオフして画素をデータ線から切り離す。したがって、画素内における、しきい値電圧の補償動作は、データを経由した他の画素へのデータ書込み動作と並行して、自由に行うことができる。したがって、例えば、一つの画素が選択される期間の直前の、２つの水平同期期間（２Ｈ）を利用して、画素内のしきい値電圧の補償動作を実施すること（つまり、十分に時間をかけて、駆動トランジスタのゲート電位を目標値に収束させること）もでき、あるいは、一つの水平同期期間（１Ｈ）では、カップリングコンデンサの初期化（プリチャージ）のみを実施し、次の水平同期期間（１Ｈ）において、駆動トランジスタのゲート電位を目標値に収束させる、といった変則的な補償動作も可能である。
【００４１】
（７）また、本発明のアクティブマトリクス型発光装置の他の態様では、前記発光素子は、有機ＥＬ素子である。
【００４２】
有機ＥＬ素子はカラー化が容易で、無機ＥＬ素子よりはるかに低電圧の直流電流で動作するなどの利点から、近年、大型の表示パネル等としての利用が期待されている。本発明によれば、駆動トランジスタの特性変動に起因する画素の輝度ばらつきを低減することができ、また、カップリングコンデンサの両端の各々に容量を接続する構成を採ることによって、さらに、クロストークやノイズにも強い有機ＥＬパネルを実現することができる。
【００４３】
（８）また、本発明のアクティブマトリクス型発光装置の他の態様では、このアクティブマトリクス型発光装置は、基板上に前記発光素子が形成され、かつ、その発光素子から、前記基板とは反対側に向けて光が出射される、トップエミッション型の構造を有する。
【００４４】
本発明では、各画素に、画素プリチャージトランジスタ（データ線のプリチャージを利用してカップリングコンデンサを初期化するためのトランジスタ）を設ける必要があり、従来の画素回路に比べて素子数が増加する。また、クロストークによる電位変動の抑制のために、コンデンサを追加した場合には、素子数はさらに増加する。基板側に向けて光が出射されるボトムエミッション型の発光装置では、基板上に配置される素子の数の増加によって開口率が低下し、発光の光量が低下する場合も想定し得る。これに対し、基板の反対側に向けて光が出射されるトップエミッション型の構造を採用すると、基板上に配置される素子の数の増加によって、開口率が低下するような事態が生じないため、本発明の発光装置の構造としては、トップエミッション型の構造を採用するのが望ましいといえる（ただし、これに限定されるものではなく、ボトムエミッション型も使用可能である）。
【００４５】
（９）また、本発明の電子機器は、本発明のアクティブマトリクス型発光装置を搭載する。
【００４６】
アクティブマトリクス型の発光装置は、大面積・高精細度のディスプレイパネルを実現するうえで有利である。また、各画素のしきい値電圧の補償期間において、発光制御トランジスタ（各画素に設けられているスイッチング素子）をオフにしておくことによって、カップリングコンデンサを初期化したり、あるいは、駆動トランジスタのゲート電位を目標値に収束させたりするときに、その補償動作に伴う電流が発光素子に流れ込むことがなく、何ら問題が生じない。
【００４７】
（１０）また、本発明の電子機器の一態様では、前記アクティブマトリクス型発光装置は、表示装置として、あるいは、光源として使用される。
【００４８】
本発明のアクティブマトリクス型発光装置は、例えば、携帯端末に搭載される表示パネルとして、あるいは、カーナビゲーション装置のような車載用機器のインジケータとして使用可能であり、高精彩で大画面の表示パネルとしても使用できる。また、例えば、プリンタにおける光源としても使用することができる。
【００４９】
（１１）本発明のアクティブマトリクス型発光装置の画素駆動方法は、データの書込みに先立って、駆動トランジスタのゲート電位を、その駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に収束させるための処理が実施され、その後、データの書込みが実施され、そのデータの書込みに際しては、書込み時のデータ線の電位変化に伴う交流成分を、書込みトランジスタとカップリングコンデンサを介して駆動トランジスタのゲートに伝達し、その交流成分に対応して生じる電圧が、前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に重畳され、これによって前記駆動トランジスタを駆動するための補正されたゲート電圧が生成され、このゲート電圧によって、前記駆動トランジスタが駆動されて駆動電流が生成され、その駆動電流が発光制御トランジスタを介して発光素子に供給される、アクティブマトリクス型発光装置の画素駆動方法であって、前記駆動トランジスタのゲート電位を、その駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に収束させるための処理は、前記データ線のプリチャージを利用して、前記カップリングコンデンサをプリチャージし、これによって、前記駆動トランジスタのゲート電位を、目標値である前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に近づけ、かつ、前記データ線のプリチャージ期間が終了すると、画素を前記データ線から電気的に切り離す第１のステップと、前記データ線のプリチャージ期間の終了後、前記カップリングコンデンサを、ダイオード接続された前記駆動トランジスタを経由して充電し、これによって前記駆動トランジスタのゲート電圧を、目標値である前記駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に短期間に到達させる第２のステップと、を含む。
【００５０】
本発明の画素駆動方法では、駆動トランジスタのゲート電位を、その駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に収束させるための処理が、２段階（第１のステップと第２のステップ）に分かれている。第１のステップでは、データ線のプリチャージを利用してカップリングコンデンサを初期化し、これによって、駆動トランジスタのゲート電位を、目標値である駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値に近づけておき、かつ、データ線のプリチャージ期間が終了すると、画素をデータ線から電気的に切り離す。第２のステップでは、カップリングコンデンサを、ダイオード接続された駆動トランジスタを経由して充電し、これによって駆動トランジスタのゲート電圧を、目標値（駆動トランジスタのしきい値電圧を反映した電圧値）に短期間に到達させる。データ線のプリチャージ回路は、長いデータ線をプリチャージできるように設計されており、電流駆動能力が高い。したがって、データ線のプリチャージ電流を利用すれば、第１のステップにおけるカップリングコンデンサの初期化時に、例えば、そのカップリングコンデンサの両端電位を急速に所定レベルに上昇させる（あるいは下降させる）ことができ、この点で、各画素における、しきい値電圧補償動作の高速化が実現される。
【００５１】
（１２）また、本発明のアクティブマトリクス型発光装置の画素駆動方法の一態様では、前記カップリングコンデンサの両端の各々に、一端が固定電位に接続されているコンデンサの他端を接続し、これによって、前記カップリングコンデンサの両端の双方の電位変動を抑制する。
【００５２】
カップリングコンデンサの両端の各々にコンデンサを接続することによって、クロストークによる電位変動を効果的に抑制することができ、発光輝度を安定化させることができる。
【００５３】
本発明では、データ線のプリチャージ機能を活用することによって、各画素のカップリングコンデンサの初期化のために、特別な電源ラインを各画素に設ける必要がなくなる。
つまり、画素回路の構成を複雑化させることなく、駆動トランジスタの特性ばらつきによる発光輝度のばらつきを低減することができる。
【００５４】
また、プリチャージ期間の終了に合わせて、画素をデータ線から切り離してしまえば、それ以降は、画素内のしきい値電圧補償動作を、データ線を経由した他の画素へのデータの書込み動作とは無関係に、自由に行うことができる。つまり、データ線を経由した他の画素へのデータの書込み動作と並行して、しきい値電圧補償動作を実施することが可能となる。したがって、各画素におけるしきい値電圧補償動作を、複数の水平同期期間にわたって行うことも可能となる。
【００５５】
また、データ線プリチャージ回路は、長いデータ線を短時間にプリチャージすることができるように設計されており、電流駆動能力が高い。したがって、そのプリチャージ電流を利用して各画素内のカップリングコンデンサを初期化することによって、高速な初期化を無理なく達成することができる。
【００５６】
また、カップリングコンデンサの両端の各々にコンデンサを接続する構成を採用した場合には、書込みトランジスタの寄生コンデンサを介したデータ線とのクロストークや、他のデータ線との電磁的なカップリングによるクロストークによる電位変動を効果的に抑制され、発光輝度の、さらなる安定化が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００５８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明のアクティブマトリクス型発光装置の一例（ここでは、有機ＥＬ表示パネルとする）の全体構成を示すブロック図である。
【００５９】
図１の有機ＥＬ表示パネルでは、発光素子として有機ＥＬ素子が用いられ、能動素子としてポリシリコン薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いられる。以下の説明では、「ポリシリコン薄膜トランジスタ」を、「薄膜トランジスタ」、「ＴＦＴ」あるいは、単に「トランジスタ」と記載する場合がある。
【００６０】
なお、有機ＥＬ素子は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成された基板上に形成される。また、有機ＥＬ素子は、発光層を含む有機層を２つの電極で挟み込んだ構造をもち、本発明においては、好ましくは、トップエミッション型の構造が採用される（この点については、図１０を用いて後述する）。
【００６１】
図１のアクティブマトリクス型発光装置は、マトリクス状に配置された、有機ＥＬ素子を含む画素（画素回路）１００ａ〜１００ｆと、データ線（ＤＬ１，ＤＬ２）と、複数本を一組とする走査線（ＷＬ１〜ＷＬ４）と、走査線ドライバ２００と、データ線プリチャージ回路（Ｍ１）を備えるデータ線ドライバ３００と、画素電源配線（ＳＬ１，ＳＬ２）と、を有する。
【００６２】
画素プリチャージ回路（Ｍ１）は、十分な電流駆動能力をもつＮ型の絶縁ゲート型ＴＦＴ（ＭＯＳＴＦＴ）で構成される。このＴＦＴ（Ｍ１）は、データ線プリチャージ制御信号（ＮＲＧ）によってオン／オフが制御され、ドレインが、データ線プリチャージ電圧（単に、プリチャージ電圧ということがある）ＶＳＴに接続され、ソースが、データ線（ＤＬ１，ＤＬ２）に接続されている。また、データ線プリチャージ電圧（ＶＳＴ）は、例えば、１０Ｖ以上に設定される。
【００６３】
走査線（ＷＬ１）は、書込み制御信号ＧＷＲＴによって、各画素（１００ａ〜１００ｆ）内の書込みトランジスタ（図１では不図示）のオン／オフを制御する。
【００６４】
また、走査線（ＷＬ２）は、画素プリチャージ制御信号（ＧＰＲＥ）によって、各画素（１００ａ〜１００ｆ）内の画素プリチャージトランジスタ（図１では不図示）を制御する。
【００６５】
また、走査線（ＷＬ３）は、補償制御信号（ＧＩＮＩＴ）によって、各画素（１００ａ〜１００ｆ）内の補償トランジスタ（図１では不図示）を制御する。
【００６６】
また、走査線（ＷＬ４）は、発光制御信号（ＧＥＬ）によって、各画素（１００ａ〜１００ｆ）内の発光制御トランジスタ（図１では不図示）を制御する。
【００６７】
走査線ドライバ２００は、これらの４本の走査線（ＷＬ１〜ＷＬ４）を、所定のタイミングで周期的に駆動する。
【００６８】
また、画素電源配線（ＳＬ１）は、有機ＥＬ素子を発光させるための高レベル電源電圧（Ｖｅｌ：例えば１３Ｖ）を、各画素に供給する。また、画素電源配線（ＳＬ２）は、低レベル電源電圧（ＶＳＴ：例えば接地電位）を各画素に供給する。
【００６９】
図２は、図１の有機ＥＬ表示パネルの要部（図１中、点線で囲まれるＸ部分）の具体的な回路構成例を示す回路図である。
【００７０】
図示されるように、画素（画素回路）１００ａは、書込みトランジスタ（Ｍ２）と、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）と、第１および第２の保持容量（Ｃｈ１，ｃｈ２）と、駆動トランジスタ（Ｍ６）と、画素プリチャージトランジスタ（Ｍ３，Ｍ４）と、補償トランジスタ（Ｍ４，Ｍ５）と、発光制御トランジスタ（Ｍ７）と、発光素子としての有機ＥＬ素子（ＯＥＬＤ）と、により構成される。
【００７１】
書込みトランジスタ（Ｍ２）は、Ｎ型ＴＦＴからなり、一端がデータ線（ＤＬ１）に接続され、他端がカップリングコンデンサ（Ｃｃ）の一端に接続され、ゲートが走査線ＷＬ１に接続されている。この書込みトランジスタ（Ｍ２）は、書込み制御信号（ＧＷＲＴ）によって、データの書込み時にオン状態となる。
【００７２】
駆動トランジスタ（Ｍ６）はＰ型ＴＦＴからなり、一端が画素電源電圧（ＶＥＬ）に接続され、ゲートがカップリングコンデンサ（Ｃｃ）の他端に接続されている。この駆動トランジスタ（Ｍ６）は、有機ＥＬ素子（ＯＥＬＤ）の発光期間においてオンし、駆動電流を有機ＥＬ素子（ＯＥＬＤ）に供給する。
【００７３】
カップリングコンデンサ（Ｃｃ）は、書込みトランジスタ（Ｍ２）の他端と、駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲートとの間に介在する。データの書込み期間において、書込み電圧の変化成分（交流成分）が、このカップリングコンデンサ（Ｃｃ）を介して駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲートに伝達される。
【００７４】
第１の保持コンデンサ（ｃｈ１）は、その一端が、駆動トランジスタ（Ｍ６）とカップリングコンデンサ（Ｃｃ）の共通接続点に接続され、他端が画素電源電圧（ＶＥＬ）に接続されている。ここで、第１の保持コンデンサ（ｃｈ１）の他端は、ＶＥＬの代わりに、グランド（ＧＮＤ）に接続することも可能である。つまり、第１の保持コンデンサ（ｃｈ１）の他端は、安定した直流電位に接続されることになる。
【００７５】
この第１の保持コンデンサ（ｃｈ１）は、書込みデータ（書込み電圧）を保持して、非選択期間においても、有機ＥＬ素子（ＯＥＬＤ）の発光を維持することを可能とする。また、この第１の保持コンデンサ（ｃｈ１）は、駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲート電圧を安定化する機能も併せ持つ。
【００７６】
第２の保持コンデンサ（ｃｈ２）は、その一端が、書込みトランジスタ（Ｍ２）とカップリングコンデンサ（Ｃｃ）の共通接続点に接続され、他端が画素電源電圧（ＶＥＬ）に接続されている。ここで、第２の保持コンデンサ（ｃｈ２）の他端は、ＶＥＬの代わりに、グランド（ＧＮＤ）に接続することも可能である。つまり、第２の保持コンデンサ（ｃｈ１）の他端は、安定した直流電位に接続されることになる。
【００７７】
この第２の保持コンデンサ（ｃｈ１）は、書込みトランジスタ（Ｍ２）のソース・ドレイン容量（寄生容量）に起因するデータ線（ＤＬ１）とのクロストークや、他のデータ線との電磁的なカップリングによるクロストークによって、カップリングコンデンサの一端の電位が変動することを抑制するために設けられている。これによって、駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲートの電位が安定化されることになる。なお、この点については、図８を用いて後述する。
【００７８】
画素プリチャージトランジスタ（Ｍ３）は、一端がデータ線ＤＬ１に接続され、ゲートが走査線（ＷＬ２）に接続される。この画素プリチャージトランジスタ（Ｍ３）は、画素プリチャージ制御信号（ＧＰＲＥ）によって、データ線プリチャージ期間（データ線プリチャージ回路Ｍ１がオンする期間）においてオンされ、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）をプリチャージ（初期化）する。その結果として、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端の電位が、収束目標の電圧に近いレベルまで引き上げられる（この点は、図３を用いて説明する）。また、この画素プリチャージトランジスタ（Ｍ３）は、データ線プリチャージ期間が終了するとオフし、これによって、画素（具体的にはカップリングコンデンサＣｃ）が、データ線（ＤＬ１）から切り離される。
【００７９】
なお、補償トランジスタ（Ｍ４）も、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）をプリチャージ（初期化）するのに貢献するため、補償トランジスタ（Ｍ４）は、画素プリチャージトランジスタの機能を兼ねているということができる。
【００８０】
また、補償トランジスタ（Ｍ４，Ｍ５）のゲートは走査線（ＷＬ３）に接続され、補償制御信号（ＧＩＮＩＴ）によって、しきい値電圧の補償期間においてオンされる。補償トランジスタ（Ｍ４，Ｍ５）は、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の書込みトランジスタ（Ｍ２）側の端の直流電位を、目標値（駆動トランジスタＭ６のしきい値電圧を反映した電圧値（すなわち、書込みデータに加えられる補償値（補正値）である））に収束させるための電流経路を形成する働きをする。つまり、駆動トランジスタ（Ｍ６）のしきい値電圧のばらつきを吸収するための、ゲート電圧の補償値（補正値）を発生させる働きをするのであり、この点に着目し、トランジスタ（Ｍ４，Ｍ５）を「補償トランジスタ」と称している。
【００８１】
また、上述のように、補償トランジスタ（Ｍ４）は、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）のプリチャージ（初期化）のための電流経路を形成する機能も併せ持つ。
【００８２】
また、発光制御トランジスタ（Ｍ７）は、駆動トランジスタ（Ｍ６）と有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）との間に介在し、そのゲートは、走査線（ＷＬ４）に接続されている。この発光制御トランジスタ（Ｍ７）は、発光制御信号（ＧＥＬ）によって、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）の発光期間においてオンされ、駆動電流を有機ＥＬ素子発光制御トランジスタ（Ｍ７）（ＯＬＥＤ）に供給して、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）を発光させる。この発光制御トランジスタ（Ｍ７）が存在することから、画素（画素回路）１００ａは、アクティブマトリクス型の画素（画素回路）となる。
【００８３】
次に、図２の画素（画素回路）の動作について説明する。図３は、図２の画素（画素回路）の動作タイミングならびに駆動トラジスタのゲート電圧波形の変化を説明するための図である。
【００８４】
図３において、時刻ｔ１〜時刻ｔ２，時刻ｔ２〜時刻ｔ６，時刻ｔ６〜時刻ｔ９，時刻ｔ９〜時刻ｔ１０の各々は、１水平同期期間（図中、１Ｈと記載）に相当する。
【００８５】
図３の場合、時刻ｔ２以前と、時刻ｔ９以後は、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）が発光する「発光期間」である。また、時刻ｔ３〜時刻ｔ５の期間は、駆動トランジスタ（Ｍ６）のしきい値電圧ばらつきを補償するための「補償期間」である。また、時刻ｔ７〜時刻ｔ８の期間は、データ線（ＤＬ１）から、書込みトランジスタならびにカップリングコンデンサを介してデータを書込む「書込み期間」である。
【００８６】
各水平同期期間（１Ｈ）の開始直後の、極短い期間に、データ線プリチャージ信号（ＮＲＧ）がハイレベルとなり、これによって、データ線プリチャージ回路（Ｍ１）がオンして、データ線のプリチャージが行われる。
【００８７】
図２の画素１００ａに関しては、画素プリチャージ制御信号（ＧＰＲＥ）は、時刻ｔ３〜ｔ４にハイレベルとなる（つまり、データ線プリチャージ期間に同期してハイレベルとなる）。画素プリチャージ制御信号（ＧＰＲＥ）がハイレベルである期間において、画素プリチャージトランジスタ（Ｍ３）がオンし、画素１００ａは、この画素プリチャージトランジスタ（Ｍ３）を介してデータ線（ＤＬ１）と接続される。これにより、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）のプリチャージ（初期化）が行われる。ただし、画素プリチャージトランジスタ（Ｍ３）がオンするのは、データ線（ＤＬ１）のプリチャージ期間のみであり、その期間が終了するとすぐにオフする。
【００８８】
また、補償制御信号（ＧＩＮＩＴ）は、時刻ｔ３〜時刻ｔ５の期間（補償期間）においてハイレベルとなる。これによって、補償トランジスタ（Ｍ４，Ｍ５）がオンし、駆動トランジスタ（Ｍ６）がダイオード接続状態となると共に、そのダイオードのアノードと、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端の各々とを結ぶ電流経路が形成される。そして、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端の電位は、駆動トランジスタ（Ｍ６）のしきい値電圧（Ｖｔｈ）を反映した電圧値（ＶＥＬ−Ｖｔｈ）に収束する。
【００８９】
書込み制御信号（ＧＷＲＴ）は、時刻ｔ７〜時刻ｔ８の期間にハイレベルとなり、これによって、書込みトランジスタ（Ｍ２）がオンする。画素１００ａには、データ線（ＤＬ１）から、ｎ番目のデータ（ＤＡＴＡｎ）が書込まれる。これによって、駆動トランジスタ（Ｍ６）がオンする。また、書き込まれたデータ（書込み電圧）は、第１の保持容量（ｃｈ１）が存在するために、画素１００ａの非選択期間においても保持される。
【００９０】
発光制御信号（ＧＥＬ）は、データの書込みが終了した後の、時刻ｔ９においてハイレベルとなり、これによって、発光制御トランジスタ（Ｍ７）がオンする。駆動トランジスタ（Ｍ６）からの駆動電流が有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）に供給され、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）が発光する。
【００９１】
図３の下側には、駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲート電圧の変化の様子が示されている。時刻ｔ３に画素プリチャージ信号（ＧＰＲＥ）がハイレベルとなって画素プリチャージトランジスタ（Ｍ３）がオンし、また、その時刻ｔ３には、補償制御信号（ＧＩＮＩＴ）もハイレベルに転じるために、補償トランジスタ（Ｍ４）も同時にオンする。これによって、データ線（ＤＬ１）と、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端の各々とが電気的に接続される。したがって、時刻ｔ３〜時刻ｔ４の期間において、データ線（ＤＬ１）のプリチャージ電流によって、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）は急速にプリチャージされる。よって、駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲート電位は、データ線のプリチャージ電圧（ＶＳＴ：データ線プリチャージ回路（Ｍ１）の一端に接続される電圧）まで急速に上昇する。データ線プリチャージ回路（Ｍ１）の電流駆動能力は高いため、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の高速なプリチャージが可能である。
【００９２】
時刻ｔ４になると、画素プリチャージトランジスタ（Ｍ３）はオフするため、画素１００ａは、データ線（ＤＬ１）から切り離される。また、このとき、補償トランジスタＭ５がオンすることによって、駆動トランジスタのゲート・ドレイン間がショートされ、ダイオード接続状態となっている。
【００９３】
したがって、時刻ｔ４〜時刻ｔ７においては、ダイオード接続状態の駆動トランジスタ（Ｍ６）からの順方向電流が直接的に、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の駆動トランジスタ（Ｍ６）側の端に供給され、また、その順方向電流が、オンしている補償トランジスタ（Ｍ４）を経由して、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の書込みトランジスタ（Ｍ２）側の端にも供給され、これによって、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端は充電され、時間の経過と共に上昇し、結果的に、駆動トランジスタ（Ｍ６）のしきい値電圧（Ｖｔｈ）を反映した電位（ＶＥＬ−Ｖｈ）に収束する。プリチャージによって、駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲート電位が、収束目標値に近い電位（ＶＳＴ）となっているため、（ＶＥＬ−Ｖｔｈ）への収束が早められる。この収束した電圧値（ＶＥＬ−Ｖｔｈ）が、正規の書込み電圧を補償（補正）するための補償（補正）電圧値となる。
【００９４】
また、駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲート電圧を（ＶＥＬ−Ｖｔｈ）に収束させるのには、ある程度の時間がかかるが、本発明では、画素プリチャージ期間後は、画素はデータ線（ＤＬ１）から電気的に切り離されるため、データ線（ＤＬ１）を介した他の画素へのデータ書込みと、画素１００ａ内部における補償動作とを並行的に行うことができ、複数の水平同期期間にわたってその補償動作を行わせることも可能であり、したがって、十分な補償期間を確保することができる。
【００９５】
そして、時刻ｔ７にデータが書き込まれ、その書き込まれたデータは、時刻ｔ８以降も保持される。
【００９６】
次に、図４〜図７を用いて、図３に示される一連の動作について具体的に説明する。
【００９７】
図４〜図７は、図２の画素（画素回路）の具体的な動作（特に、各トランジスタのオン／オフの状態と電流経路）を説明するための回路図である。なお、図４〜図７では、駆動トランジスタ（Ｍ６）を除いた他のトランジスタは、その開閉状態を明らかとするために、スイッチとして表現している。
【００９８】
（１）画素プリチャージ（初期化）動作（図３の時刻ｔ２〜ｔ３における動作）
図４に示されるように、電流経路（１）を経由して、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端がプリチャージ（初期化）される。これによって、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端の電位は、データ線プリチャージ電圧（ＶＳＴ）まで、急速に上昇する。
【００９９】
（２）補償電圧発生動作（図３の時刻ｔ４〜ｔ７における動作）
図５に示されるように、電流経路（２）を経由して、ダイオード接続された駆動トランジスタ（Ｍ６）から順方向電流が供給され、これによって、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端の電位は、駆動トランジスタ（Ｍ６）のしきい値電圧（Ｖｔｈ）を反映した電圧値（ＶＥＬ−Ｖｔｈ）に収束する。
【０１００】
（３）書込み動作（図３の時刻ｔ７〜ｔ８における動作）
図６に示すように、データ線（ＤＬ１）の電位が変化し、その電位変化に伴う交流成分（ＶＤＡＴＡ）がカップリングコンデンサ（Ｃｃ）を介して（つまり、電流経路（３）を経由して）、駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲートに伝達される。
【０１０１】
すると、その書込み電圧（ＶＤＡＴＡ）に相当する電荷が、第１の保持コンデンサ（Ｃｈ１）に生じる。第１の保持コンデンサ（Ｃｈ１）の一端が、画素電源電圧（ＶＥＬ）に接続されているとすると、（ＶＥＬ―ＶＤＡＴＡ）が第１の保持コンデンサ（Ｃｈ１）の両端に印加されて、これに応じた電荷が蓄積される。
【０１０２】
書込み電圧（ＶＤＡＴＡ）により生じたその電荷は、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）と第１の保持コンデンサ（Ｃｈ１）によって分配され（図６の電流経路（４））、これによって、電圧が分圧される。
【０１０３】
この結果として生じる電圧は、（{Ｃｃ／（Ｃｃ+Ｃｈ１）}・（ＶＥＬ−ＶＤＡＴＡ））となる。これが、書込み動作に伴う交流成分によって生じた電圧である。そして、この電圧が、駆動トランジスタ（Ｍ６）のしきい値電圧を反映した電圧値（ＶＥＬ−Ｖｔｈ）に重畳され、その結果として得られる補償電圧（（ＶＥＬ−Ｖｔｈ）−{Ｃｃ／（Ｃｃ+Ｃｈ１）}・（ＶＥＬ−ＶＤＡＴＡ））が、駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲートに供給されることになる。
【０１０４】
（４）発光動作（図３の時刻ｔ９以降における動作）
図７に示すように、駆動トランジスタ（Ｍ６）は、ゲート電圧に応じた駆動電流を生成し、その駆動電流が、発光制御トランジスタ（Ｍ７）を介して有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）に供給される（電流経路（７））。これによって、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）から、光（ＥＭ）が出射される。
【０１０５】
次に、第２の保持容量（Ｃｈ２）を追加することによる、電位変動の抑制効果について説明する。
【０１０６】
図８は、カップリングコンデンサの駆動トランジスタ側の端のみならず、書込みトランジスタ側の端にも保持コンデンサを接続することによる効果を説明するための回路図である。なお、図８の画素（画素回路）１００ａの構成は、図２に示される画素（画素回路）と同じであるが、図８では、図４〜図７と同様に、駆動トランジスタ（Ｍ６）以外のトランジスタをスイッチとして表現している。
【０１０７】
図８において注目すべき点は、書込みトランジスタ（Ｍ２）のソース・ドレイン間に寄生容量（Ｃｄｓ）が介在しており、この寄生容量を介して、画素１００ａとデータ線（ＤＬ１）との間でクロストークが生じる場合があること（図中のＡＺ１，ＡＺ２は、クロストークに起因するノイズ成分である）、ならびに、他のデータ線（ＤＬ２）との電磁的な結合によって、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端の各々の電位（Ａ，Ｂ）が変動する可能性があること、である。図中、点線の矢印（ＡＺ３）は、データ線（ＤＬ２）とカップリングコンデンサ（Ｃｃ）との電磁的な結合によるノイズを示している。
【０１０８】
すなわち、電圧プログラミング方式の有機ＥＬパネル等の場合、大規模化、高精細化の進展と共に、他の画素（１００ｂ）へのデータ書込みの際、画素１００ａにおける書込みトランジスタ（Ｍ２）の寄生コンデンサ（Ｃｄｓ）を介したデータ線（ＤＬ１）とのクロストークが発生しやすくなる。また、他のデータ線（ＤＬ２）との電磁的なカップリングによるクロストークによって、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の端点の電位の変動が生じやすくなる。カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の端点の電位変動は、駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲート電位の変動に直結し、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）の発光輝度にばらつきが生じる原因となる。
【０１０９】
そこで、図８（図２）の画素（画素回路）１００ａでは、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）の駆動トランジスタ（Ｍ６）側の端（Ｂ）のみならず、書込みトランジスタ（Ｍ２）側の端（Ａ）にも第２の保持コンデンサ（電位安定化用の容量：Ｃｈ２）を接続し、クロストークによる、カップリングコンデンサの両端の電位の揺れを効果的に抑制している。
【０１１０】
つまり、第２の保持コンデンサ（Ｃｈ２）は、高周波ノイズを、安定した直流電位（ＶＥＬやＧＮＤ）に逃がし、また、低周波のノイズについては、ノイズによる電荷を吸収して電位変動を抑制する。これによって、駆動トランジスタ（Ｍ６）のゲート電位の変動を抑制する効果が高まる。
【０１１１】
ここで、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）と、そのカップリングコンデンサ（Ｃｃ）の両端の各々に接続されている第１および第２の保持コンデンサ（Ｃｈ１，Ｃｈ２）の容量比は、１：１：１に設定されるのが好ましい。すなわち、この構成によって、カップリングコンデンサの両端の各々から見た、合成容量が最大となり、電位変動を抑制する効果をさらに高めることができる。
【０１１２】
次に、各画素における補償動作を、複数の水平同期期間にわたって実施する例について説明する。
【０１１３】
図９（ａ），（ｂ）は、各画素における補償動作を、複数の水平同期期間にわたって実施する場合の、実施態様を説明するための図である。
【０１１４】
上述のとおり、本実施形態の有機ＥＬパネルでは、画素のプリチャージ期間が終了すると、画素プリチャージトランジスタをオフして画素をデータ線から切り離す。したがって、画素内における、しきい値電圧の補償動作は、データを経由した他の画素へのデータ書込み動作と並行して、自由に行うことができる。したがって、各画素における補償動作を、複数の水平同期期間にわたって実施することも可能であり、十分な補償期間を確実に確保することができる。
【０１１５】
図９（ａ）では、画素が選択される期間（ｔ４〜ｔ６）の直前の、２つの水平同期期間（ｔ１〜ｔ４）を利用して、画素内のしきい値電圧の補償動作を実施している。図９（ａ）の例では、時刻ｔ１〜ｔ２では、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）のプリチャージを実施し、時刻ｔ２〜ｔ４において、駆動トランジスタのゲート電位を（ＶＥＬ−Ｖｔｈ）に収束させる動作を実施している。
【０１１６】
また、図９（ｂ）では、最初の水平同期期間（時刻ｔ１〜ｔ３）では、カップリングコンデンサ（Ｃｃ）のプリチャージのみを実施する。そして、次の水平同期期間（時刻ｔ３〜ｔ４）において、駆動トランジスタのゲート電位を（ＶＥＬ−Ｖｔｈ）に収束させる動作を実施する。このような変則的な補償動作も自由に実施可能である。
【０１１７】
次に、アクティブマトリクス型の有機ＥＬパネルにおける画素の断面構造と採光方式について説明する。
【０１１８】
図１０（ａ），図１０（ｂ）は、アクティブマトリクス型の有機ＥＬパネルにおける画素の断面構造と採光方式について説明するためのデバイスの断面図であり、図１０（ａ）はボトムエミッション型の構造を示す図であり、図１０（ｂ）はトップエミッション型の構造を示す図である。
【０１１９】
図１０（ａ），図１０（ｂ）において、参照符号２１は、透明なガラス基板であり、参照符号２２は透明電極（ＩＴＯ）であり、参照符号２３は有機発光層（有機電子輸送層や有機ホール輸送層が積層形成される場合を含む）であり、参照符号２４は、アルミニュウム等の金属電極であり、参照符号２５は、ＴＦＴ（ポリシリコン薄膜トランジスタ）回路である。
【０１２０】
ＴＦＴ回路２５を構成するポリシリコン薄膜トランジスタとしては、製造時の最高温度が摂氏６００度以下に抑えられた、いわゆる「低温ポリシリコン薄膜トランジスタ」を使用するのが好ましい。
【０１２１】
有機発光層２３は、例えば、インクジェット式印字方法により形成することができる。また、透明電極２２や金属電極２４は、例えば、スパッタリング法により形成することができる。
【０１２２】
図１０（ａ）のボトムエミッション型構造では、基板２１を介して光（ＥＭ）が出射される。これに対して、図１０（ｂ）のトップエミッション型構造では、基板２１の反対側の方向に、光（ＥＭ）が出射される。
【０１２３】
図１０（ａ）のボトムエミッション構造の場合、画素回路を構成する素子数が増加してＴＦＴ回路２５の占有面積が増大すれば、その分だけ発光部の開口率が低下し、その発光輝度が低下する場合があり得る。この点、図１０（ｂ）のトップエミッション型構造では、ＴＦＴ回路２５の占有面積が増大しても開口率の低下が生じる心配はない。本発明では、画素回路の素子数が若干増大することを考慮すると、本発明の有機ＥＬパネルでは、図１０（ｂ）のトップエミッション型構造を採用するのが好ましいといえる。ただし、これに限定されるものではなく、開口率の若干の低下が問題とならない場合には、ボトムエミッション型構造を採用することもできる。
（第２の実施形態）
本実施形態では、本発明のアクティブマトリクス型発光装置を用いた電子機器について説明する。
【０１２４】
なお、本発明の発光装置は、携帯電話、コンピュータ、ＣＤプレーヤー、ＤＶＤプレーヤーなどの小型の、携帯電子機器に用いて、特に有効である。もちろんこれらに限られるものではない。
【０１２５】
（１）表示パネル
図１１は、本発明のアクティブマトリクス型発光装置を用いた表示パネルの全体のレイアウト構成を示す図である。
【０１２６】
この表示パネルは、電圧プログラム式画素を有するアクティブマトリクス型有機ＥＬ素子２００と、レベルシフタを内蔵した走査線ドライバ２１０と、フレキシブルＴＡＢテープ２２０と、ＲＡＭ／コントローラ付き外部アナログドライバＬＳＩ２３０と、を有する。
【０１２７】
（２）モバイルコンピュータ
図１２は、図１１の表示パネルを搭載したモバイルパーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。
【０１２８】
図１２において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を含む本体１１０４と、表示ユニット１１０６と、を備える。
【０１２９】
（３）携帯電話端末
図１３は、本発明の表示パネルを搭載した携帯電話端末の概観を示す斜視図である。
【０１３０】
携帯電話１２００は、複数の操作キー１２０２と、スピーカ１２０４と、マイク１２０６と、本発明の表示パネル１００と、を備える。
【０１３１】
（４）デジタルスチルカメラ
図１４は、本発明の有機ＥＬパネルをファインダーとして用いたデジタルスチルカメラの外観と使用態様を示す図である。
【０１３２】
このデジタルスチルカメラ１３００は、ケース１３０２の後面に、ＣＣＤからの画像信号に基づき表示を行う有機ＥＬパネル１００を備える。そのため、この有機ＥＬパネル１００は、被写体を表示するファインダーとして機能する。光学レンズならびにＣＣＤを有する受光ユニット１３０４が、ケース１３０２の前面（図の後方）に備わっている。
【０１３３】
撮影者が有機エレクトロルミネッセンス素子パネル１００に表示された被写体画像を決定し、シャッターを開放するとＣＣＤからの画像信号が伝送され、回路基板１３０８内のメモリに保存される。このデジタルスチルカメラ１３００では、ケース１３０２の側面にビデオ信号出力端子１３１２及びデータ通信用入出力端子１３１４が設けられている。図示されるように、必要に応じて、ＴＶモニタ１４３０及びパーソナルコンピュータ１４４０を、それぞれ、ビデオ信号端子１３１２及び入出力端子１３１４に接続する。所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに保存された画像信号が、ＴＶモニタ１４３０及びパーソナルコンピュータ１４４０への出力となる。
【０１３４】
本発明は、上述の電子機器の他、ＴＶセット、ビューファインダー式及びモニタリング式のビデオテープ録画器、ＰＤＡ端末、カーナビゲーションシステム、電子ノート、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、ＴＶ電話、ＰＯＳシステム端末、及びタッチパネル付きデバイス等における表示パネルとして使用可能である。
【０１３５】
また、本発明の発光装置は、プリンタ等の光源としても使用可能である。また、本発明にかかる画素駆動回路は、例えば、磁気抵抗ＲＡＭ、コンデンサセンサ（capacitance sensor）、電荷センサ（charge sensor）、ＤＮＡセンサ、暗視カメラ、及びその他多くの装置などに応用可能である。
【０１３６】
また、本発明にかかる画素駆動回路は、有機／無機ＥＬ素子の駆動のみならず、レーザダイオード（ＬＤ）や発光ダイオードの駆動にも利用可能である。
【０１３７】
以上、説明したように、本発明によれば、回路構成や配線のレイアウトを複雑化させることなく、データ線を経由した他の画素へのデータの書込み動作と並行して、しきい値電圧補償動作を実施することを可能とすることができる。
【０１３８】
また、カップリングコンデンサの両端の各々にコンデンサを接続する構成を採用した場合には、書込みトランジスタの寄生コンデンサ（Ｃｄｓ）を介したデータ線とのクロストークや、他のデータ線との電磁的なカップリングによるクロストークによる電位変動を効果的に抑制され、発光輝度の、さらなる安定化が実現される
本発明のアクティブマトリクス型発光装置は、回路構成や配線のレイアウトを複雑化させることなく、データ線を経由した他の画素へのデータの書込み動作と並行して、しきい値電圧補償動作を実施することを可能にする、という効果を奏し、したがって、アクティブマトリクス型発光装置およびアクティブマトリクス型発光装置の画素駆動方法として有用であり、特に、エレクトロルミネセッセンス（ＥＬ）素子のような自己発光素子を駆動する駆動トランジスタの、しきい値変動を効率的に補償する技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の一例（ここでは、有機ＥＬ表示パネルとする）の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１の有機ＥＬ表示パネルの要部（図１中、点線で囲まれるＸ部分）の具体的な回路構成例を示す回路図である。
【図３】図２の画素（画素回路）の動作タイミングならびに駆動トラジスタのゲート電圧波形の変化を説明するための図である。
【図４】図２の画素（画素回路）における、プリチャージ時の具体的な動作（各トランジスタのオン／オフの状態と電流経路）を説明するための回路図
【図５】図２の画素（画素回路）における、補償電圧発生時の具体的な動作（各トランジスタのオン／オフの状態と電流経路）を説明するための回路図
【図６】図２の画素（画素回路）における、データ書込み時の具体的な動作（各トランジスタのオン／オフの状態と電流経路）を説明するための回路図
【図７】図２の画素（画素回路）における、発光時の具体的な動作（各トランジスタのオン／オフの状態と電流経路）を説明するための回路図
【図８】カップリングコンデンサの駆動トランジスタ側の端のみならず、書込みトランジスタ側の端にも保持コンデンサを接続することによる効果を説明するための回路図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は各々、各画素における補償動作を、複数の水平同期期間にわたって実施する場合の、実施態様を説明するための図である。
【図１０】図１０（ａ），（ｂ）は、アクティブマトリクス型の有機ＥＬパネルにおける画素の断面構造と採光方式について説明するためのデバイスの断面図であり、（ａ）はボトムエミッション型の構造を示す図であり、（ｂ）はトップエミッション型の構造を示す図である。
【図１１】本発明のアクティブマトリクス型発光装置を用いた表示パネルの全体のレイアウト構成を示す図である。
【図１２】図１１の表示パネルを搭載したモバイルパーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。
【図１３】本発明の表示パネルを搭載した携帯電話端末の概観を示す斜視図である。
【図１４】本発明の有機ＥＬパネルをファインダーとして用いたデジタルスチルカメラの外観と使用態様を示す図である。
【符号の説明】
【０１４０】
２１  ガラス基板、  ２２  透明電極（ＩＴＯ）、  ２３  有機発光層、
２４  金属電極層、  ２５  ＴＦＴ回路、
１００（１００ａ〜１００ｆ）  画素（画素回路）、  ２００  走査線ドライバ、
３００  データ線ドライバ、  ＷＬ１〜ＷＬ４  走査線、  ＤＬ１，ＤＬ２  データ線、
Ｍ１  データ線プリチャージ回路（データ線プリチャージトランジスタ）、
Ｍ２  書込みトランジスタ、  Ｍ３  画素プリチャージトランジスタ、
Ｍ４，Ｍ５  補償トランジスタ（ただし、Ｍ４は画素プリチャージトランジスタを兼ねる）、  Ｍ６  駆動トランジスタ（駆動ＴＦＴ）、  Ｍ７  発光制御トランジスタ、
ＯＬＥＤ  有機ＥＬ素子等の発光素子、  Ｃｈ１  第１の保持コンデンサ、
Ｃｈ２  第２の保持コンデンサ(安定化容量)、  Ｃｃ  カップリングコンデンサ、
ＶＥＬ  画素電源電圧（高レベル）、  ＶＣＴ  画素電源電圧（低レベル）、
ＳＬ１  ＳＬ２  画素電源ライン、  ＮＲＧ  データ線プリチャージ制御信号、
ＧＷＲＴ  書込み制御信号、  ＧＰＲＥ  画素プリチャージ制御信号、
ＧＩＮＩＴ  補償制御信号、  ＧＥＬ  発光制御信号、
ＶＤＡＴＡ  書込みデータ（書込み電圧）
【図１】
2008039893.tif 000003
【図２】
2008039893.tif 000004
【図３】
2008039893.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008039893.tif 000009
【図８】
2008039893.tif 000010
【図９】
2008039893.tif 000011
【図１０】
2008039893.tif 000012
【図１１】
2008039893.tif 000013
【図１２】
2008039893.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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