(57)【要約】【課題】デジタル駆動型の表示素子における輝度の変動を軽減する。【解決手段】複数の画素回路を備えるデジタル駆動型の表示装置において、画素回路１００に設けられた有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流の変動を軽減するために、各画素回路１００から出る電源線Ｖ２が収束する節点Ｎ２と低電位側の電源ＣＶとの間に、有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流を調整する電流調整用トランジスタＴｒ３が設けられる。電流調整用トランジスタＴｒ３に流れる電流が減少すると、ソース−ドレイン間電圧が降下し、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点を、電流が増加する方向に移動させるように作用する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素回路を備えるデジタル駆動型の表示装置であって、
前記複数の画素回路は、
電流が供給されることにより発光する発光素子と、
前記発光素子への電流の供給を制御する、線形領域で動作される駆動用トランジスタと、をそれぞれ含み、
前記表示装置は、各画素回路の発光素子に電流を供給する電源線をさらに備え、
前記電源線は、高電位側の第１の電源から第１の節点で各画素回路へ分岐し、各画素回路から第２の節点で収束して低電位側の第２の電源に接続するように構成され、
前記第１の節点と前記第１の電源との間に、前記発光素子に流れる電流を調整する電流調整回路が設けられることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記電流調整回路は、前記第１の節点における電流が減少したときに、前記第１の節点の電位を上昇させることにより、前記駆動用トランジスタの動作点を電流が増加する方向に移動させるよう機能することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
複数の画素回路を備えるデジタル駆動型の表示装置であって、
前記複数の画素回路は、
電流が供給されることにより発光する発光素子と、
前記発光素子への電流の供給を制御する、線形領域で動作される駆動用トランジスタと、をそれぞれ含み、
前記表示装置は、各画素回路の発光素子に電流を供給する電源線をさらに備え、
前記電源線は、高電位側の第１の電源から第１の節点で各画素回路へ分岐し、各画素回路から第２の節点で収束して低電位側の第２の電源に接続するように構成され、
前記第２の節点と前記第２の電源との間に、前記発光素子に流れる電流を調整する電流調整回路が設けられることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
前記電流調整回路は、前記第２の節点における電流が減少したときに、前記第２の節点の電位を降下させることにより、前記駆動用トランジスタの動作点を電流が増加する方向に移動させるよう機能することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記電流調整回路は、トランジスタであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記電流調整回路は、抵抗素子であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に関し、とくに、複数の画素回路を備えるデジタル駆動型の表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、「有機ＥＬ表示装置」または「有機ＥＬパネル」ともいう）が、新たな平面型表示装置として注目されている。有機ＥＬ表示装置は、現在広く普及している液晶表示装置を席巻する日も近いと目されており、実用化に向けて熾烈な開発競争の最中にある。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置の駆動方式には、大きく分けて、アナログ駆動方式とデジタル駆動方式の２種類がある。アナログ駆動方式は、各有機ＥＬ素子にデータ電圧に応じた大きさの電流を供給して、データ電圧に応じた輝度で点灯させる方式である。デジタル駆動方式は、様々な方式が提案されているが、たとえば時間階調方式は、各有機ＥＬ素子にデータ電圧に応じたデューティ比を有するパルス電流を供給して、データ電圧に応じた期間点灯させ、多階調を表現する方式である。
【０００４】
時間階調方式のうち、サブフィールド駆動方式では、１画面の表示周期である１フィールド（フレーム）期間を複数のサブフィールド（フレーム）期間に分割し、各サブフィールド期間における点灯のオン／オフを制御することにより、データ電圧に応じた期間、有機ＥＬ素子を点灯させる。このとき、有機発光素子には同じ大きさの電流が供給され、有機発光素子は同じ輝度で発光するが、点灯時間の長短により階調が表現される。各サブフィールドの発光期間は、２のｎ乗（ｎ＝０，１，２，・・・，Ｎ−１）の長さを有し、たとえば１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８の長さに設定された発光期間のオン／オフにより、２５６階調が表現される。
【０００５】
上述のような時間階調方式を採用した有機ＥＬパネルでは、トランジスタのばらつきの影響を軽減するために、有機発光素子を定電流駆動させるための駆動用トランジスタを線形領域で動作させるのが好ましい。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３１２１７３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、デジタル駆動方式において、駆動用トランジスタを線形領域で動作させる場合、駆動用トランジスタを飽和領域で動作させるアナログ駆動方式に比べて、温度変化や経時劣化による電流の変動が大きいという問題がある。有機発光素子に供給する電流の変動が大きいと、有機発光素子の輝度にばらつきが生じ、表示品質が劣化する恐れがある。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、デジタル駆動型の表示装置における輝度のばらつきを軽減する技術の提供にある。本発明の別の目的は、デジタル駆動型の表示装置における経時劣化による輝度の低下を軽減する技術の提供にある。本発明のさらに別の目的は、デジタル駆動型の表示装置における熱暴走の発生を抑える技術の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は、表示装置に関する。この表示装置は、複数の画素回路を備えるデジタル駆動型の表示装置であって、複数の画素回路は、電流が供給されることにより発光する発光素子と、発光素子への電流の供給を制御する、線形領域で動作される駆動用トランジスタと、をそれぞれ含み、表示装置は、各画素回路の発光素子に電流を供給する電源線をさらに備え、電源線は、高電位側の第１の電源から第１の節点で各画素回路へ分岐し、各画素回路から第２の節点で収束して低電位側の第２の電源に接続するように構成され、第１の節点と第１の電源との間に、発光素子に流れる電流を調整する電流調整回路が設けられることを特徴とする。１つの電流制御回路により、全画素回路の発光素子に流れる電流を調整することができるので、回路構成を簡略化することができる。
【００１０】
電流調整回路は、第１の節点における電流が減少したときに、第１の節点の電位を上昇させることにより、駆動用トランジスタの動作点を電流が増加する方向に移動させるよう機能してもよい。電流調整回路は、トランジスタであってもよいし、抵抗素子であってもよい。
【００１１】
本発明の別の態様も、表示装置に関する。この表示装置は、複数の画素回路を備えるデジタル駆動型の表示装置であって、複数の画素回路は、電流が供給されることにより発光する発光素子と、発光素子への電流の供給を制御する、線形領域で動作される駆動用トランジスタと、をそれぞれ含み、表示装置は、各画素回路の発光素子に電流を供給する電源線をさらに備え、電源線は、高電位側の第１の電源から第１の節点で各画素回路へ分岐し、各画素回路から第２の節点で収束して低電位側の第２の電源に接続するように構成され、第２の節点と第２の電源との間に、発光素子に流れる電流を調整する電流調整回路が設けられることを特徴とする。この態様によっても、１つの電流制御回路により、全画素回路の発光素子に流れる電流を調整することができるので、回路構成を簡略化することができる。
【００１２】
電流調整回路は、第２の節点における電流が減少したときに、第２の節点の電位を降下させることにより、駆動用トランジスタの動作点を電流が増加する方向に移動させるよう機能してもよい。電流調整回路は、トランジスタであってもよいし、抵抗素子であってもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１０の構成を示す。有機ＥＬ表示装置１０は、複数の画素をマトリクス状に配列した有機ＥＬパネル５、有機ＥＬパネル５に走査信号を供給する走査ドライバ３、および有機ＥＬパネル５に輝度データ信号を供給するデータドライバ４を含む有機ＥＬ表示ユニット２と、映像信号を処理する映像信号処理回路６と、表示のタイミングを制御するタイミング信号を発生するタイミング信号発生回路７とを備える。
【００１４】
映像信号処理回路６は、入力された映像信号に対して表示に必要な処理を施し、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の映像信号をデータドライバ４に出力し、水平同期信号ＨＳｙｎｃおよび垂直同期信号ＶＳｙｎｃをタイミング信号発生回路７に出力する。タイミング信号発生回路７は、水平同期信号ＨＳｙｎｃと垂直同期信号ＶＳｙｎｃに基づいて、表示のタイミングを制御するタイミング信号を発生し、走査ドライバ３およびデータドライバ４に供給する。
【００１５】
図２は、有機ＥＬパネル５の回路の構成を示す。有機ＥＬパネル５の各画素を構成する画素回路１００は、有機発光素子ＯＬＥＤと、有機発光素子ＯＬＥＤに対するデータの書き込みのタイミングを制御するスイッチングトランジスタＴｒ１と、有機発光素子ＯＬＥＤに対する通電を制御する駆動用トランジスタＴｒ２と、保持容量Ｃと、輝度データ電圧をパルス幅に変調するパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）回路５０と、走査信号を送る走査線ＳＣＡＮと、輝度データを送るデータ線ＤＡＴＡと、有機発光素子ＯＬＥＤに電流を供給する電源線Ｖ１およびＶ２とを備える。電源線Ｖ１は、高電位側の電源ＶＤＤから節点Ｎ１で各画素回路１００に分岐し、電源線Ｖ２は、各画素回路１００から節点Ｎ２で収束して低電位側の電源ＣＶに接続される。データ線ＤＡＴＡは、有機発光素子ＯＬＥＤのそれぞれの輝度を制御するための輝度データの信号を流す。走査線ＳＣＡＮは、有機発光素子ＯＬＥＤのそれぞれの発光タイミングを制御するための走査信号を流す。
【００１６】
スイッチングトランジスタＴｒ１は、ゲート電極が走査線ＳＣＡＮに接続され、ソース電極がデータ線ＤＡＴＡに接続され、ドレイン電極がＰＷＭ回路５０に接続される。スイッチングトランジスタＴｒ１は、シングルゲート構造、ダブルゲート構造、または３以上のゲート電極を有するマルチゲート構造のいずれであってもよい。また、スイッチングトランジスタＴｒ１は、ｎチャネルトランジスタであってもｐチャネルトランジスタであってもよい。ソース電極とドレイン電極が逆であってもよい。
【００１７】
駆動用トランジスタＴｒ２は、ソース電極が電源線Ｖ１に接続され、ドレイン電極が有機発光素子ＯＬＥＤの陽極に接続され、ゲート電極がＰＷＭ回路５０に接続される。駆動用トランジスタＴｒ２も、スイッチングトランジスタＴｒ１と同様に、シングルゲート構造であってもマルチゲート構造であってもよく、ｎチャネルトランジスタであってもｐチャネルトランジスタであってもよい。
【００１８】
有機発光素子ＯＬＥＤは、陽極が駆動用トランジスタＴｒ２のドレイン電極に接続され、陰極は電源線Ｖ２に接続される。保持容量Ｃの一端は、スイッチングトランジスタＴｒ１のドレイン電極に接続され、他端は、図示しない配線に接続される。ＰＷＭ回路５０は、スイッチングトランジスタＴｒ１のドレイン電極と、駆動用トランジスタＴｒ２のゲート電極との間に設けられる。
【００１９】
電源ＶＤＤから供給される電流は、電源線Ｖ１の節点Ｎ１から各画素回路１００へ分岐し、各画素回路１００のＴｒ２および有機発光素子ＯＬＥＤを通って、電源線Ｖ２の節点Ｎ２へ収束し、電流調整回路の一例である電流調整用トランジスタＴｒ３を通って電源ＣＶへ流れる。本実施の形態では、節点Ｎ２と電源ＣＶとの間に、有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流を調整する電流調整用トランジスタＴｒ３が設けられる。後述するように、この電流調整用トランジスタＴｒ３を設けることにより、有機発光素子ＯＬＥＤの特性の経時変化や温度変化などに起因する電流の変動を軽減し、輝度の変動やばらつきを軽減することができる。
【００２０】
本実施の形態では、各画素ごとに電流調整回路を設けるのではなく、各画素回路１００から出る電源線Ｖ２が収束する節点Ｎ２と電源ＣＶとの間に電流調整回路を設けるので、１つの電流調整回路で全画素の有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流を調整することができ、回路構成を簡略化することができる。また、有機ＥＬパネル５の外部に設けることもできるため、電流調整用トランジスタＴｒ３は薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）に限られず、その他の電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＦＥＴ）、バイポーラトランジスタなどを利用することもでき、素子の選択の幅が広がる。さらに、電流調整回路を有機ＥＬパネル５の外部に設けるため、この回路の追加によるパネルの温度上昇がないという利点もある。
【００２１】
以上の構成による動作を説明する。まず、データドライバ４は、１ライン分の輝度データを用意し、各データ線ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２、・・・に供給する。ここで、走査ドライバ３が、データの書き込みを行う水平ラインの走査線ＳＣＡＮに走査信号を送ると、その水平ラインの画素のスイッチングトランジスタＴｒ１がオンになり、データ線ＤＡＴＡに設定された輝度データが保持容量Ｃに設定されるとともに、ＰＷＭ回路５０に入力される。ＰＷＭ回路５０は、入力された輝度データの電圧を、その電圧に応じた幅を有するパルス信号に変調する。パルス信号は、一定の振幅を有し、輝度データに応じた期間アクティブとなる信号である。ＰＷＭ回路５０から出力されたパルス信号は、駆動用トランジスタＴｒ２のゲート電極に入力される。パルス信号がアクティブである期間だけ駆動用トランジスタＴｒ２がオンとなり、一定の電流が有機発光素子ＯＬＥＤに供給されて、有機発光素子ＯＬＥＤが発光する。このとき、有機発光素子ＯＬＥＤに供給される電流は、電流調整用トランジスタＴｒ３の働きで調整される。以上の動作が水平ライン分繰り返され、１フレームの画像が表示される。
【００２２】
図３は、駆動用トランジスタＴｒ２のソース−ドレイン間電圧と、有機発光素子ＯＬＥＤの両電極間の電圧と、電流調整用トランジスタＴｒ３のソース−ドレイン間電圧との関係を示す。図３に示すように、駆動用トランジスタＴｒ２のソース−ドレイン間電圧をＶＤＳ、有機発光素子ＯＬＥＤの両電極間の電圧をＶＯＬＥＤ、電流調整用トランジスタＴｒ３のソース−ドレイン間電圧をＶＦとする。
【００２３】
図４は、電流調整素子を設けなかった場合に、温度変化や経時変化により有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流が変動する様子を説明するための図である。ある時点における有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線を２００ａ、駆動用トランジスタＴｒ２の特性曲線を２１０で示す。このとき、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点は２３０ａであり、有機発光素子ＯＬＥＤおよび駆動用トランジスタＴｒ２には、電流値Ｉ１の電流が流れる。
【００２４】
有機発光素子ＯＬＥＤは、発光時間の経過とともに電流が流れにくくなり、輝度が低下することが知られている。すなわち、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線は、経時劣化に伴って、図４において右方向へシフトする。また、温度の低下によっても、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線は右方向へシフトする。経時劣化により輝度と電流が低下すると、表示パネルの温度が低下し、より電流を減少させる方向に特性曲線がシフトするので、さらに輝度が低下するという悪循環に陥る恐れがある。
【００２５】
ここで、経時変化または温度の低下により、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線が２００ｂにシフトすると、動作点は２３０ｂに移動し、電流値はＩ２に減少する。このとき、ＶＯＬＥＤは上昇し、ＶＤＳは降下する。
【００２６】
図５は、温度変化や経時変化により有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流が変動したときに、電流調整用トランジスタＴｒ３により電流の変動が軽減される様子を説明するための図である。図５では、説明を分かりやすくするために、駆動用トランジスタＴｒ２の特性曲線を、全画素の駆動用トランジスタＴｒ２に流れる総電流量を基準として描いている。ある時点における有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線を２０２ａ、駆動用トランジスタＴｒ２の特性曲線を２１２、電流調整用トランジスタＴｒ３の特性曲線を２２２で示す。有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線２０２ａは、図４の場合に比べて、電流調整用トランジスタＴｒ３のソース−ドレイン間電圧ＶＦの分だけオフセットされ、右へシフトしている。このとき、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点は２３２ａであり、有機発光素子ＯＬＥＤおよび駆動用トランジスタＴｒ２には、電流値Ｉ３の電流が流れる。
【００２７】
ここで、経時変化または温度の低下により、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線が右方向へシフトしたとする。このとき、電流調整用トランジスタＴｒ３のソース−ドレイン間電圧ＶＦの電圧降下を考慮しなければ、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線は２３２ｂに移動し、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点は２３２ｂに移動し、電流はＩ４に減少することになる。ところが、電流調整用トランジスタＴｒ３を流れる電流が減少すると、電流調整用トランジスタＴｒ３の動作点が左下方向に移動し、ソース−ドレイン間電圧ＶＦが降下する。これにより、有機発光素子ＯＬＥＤの陰極の電位が下がり、特性曲線の立ち上がりの電圧が降下するので、特性曲線は左方向へ移動する。以上の作用が働き、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線が２０２ｃに落ち着くと、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点は２３２ｃとなり、電流はＩ５となる。したがって、電流調整用トランジスタＴｒ３を設けることにより、温度の低下や経時変化に起因する有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流の減少を軽減することができる。
【００２８】
逆に、温度が高くなったとき、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線は左方向にシフトするので、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点が左上方向にシフトし、電流が増加する。すると、パネルの温度がさらに上昇して、熱暴走を引き起こす恐れがある。この場合も、電流調整用トランジスタＴｒ３の電流調整作用が働いて、電流を減少させる方向に動作点をシフトさせ、熱暴走を抑えることができる。具体的には、温度の上昇に伴って駆動用トランジスタＴｒ２の動作点２３２ａが左上方向にシフトすると、有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流が増加し、電流調整用トランジスタＴｒ３を流れる電流も増加するので、電流調整用トランジスタＴｒ３のソース−ドレイン間電圧ＶＦが上昇する。その結果、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線が右方向にシフトするので、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点を右下方向へ戻す作用が働く。これにより、温度上昇に起因する電流の増加を軽減することができる。
【００２９】
上述の電流調整作用は、画面全体の総電流を補正するように働く。このことは、電流調整用トランジスタＴｒ３が、自動コントラスト制限回路（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｌｉｍｉｔｅｒ：ＡＣＬ）としても機能することを意味する。すなわち、輝度の高い画素が多い、明るい画面を表示するとき、全画素の有機発光素子ＯＬＥＤを流れる総電流が高くなるが、電流調整用トランジスタＴｒ３の電圧降下により、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点が、電流を減少させる方向に移動するので、総電流が抑えられる。これにより、消費電力を低減することができる。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図６は、第２の実施の形態に係る有機ＥＬパネル５の回路の構成を示す。本実施の形態の有機ＥＬパネル５の各画素を構成する画素回路１００の構成は、図２に示した第１の実施の形態の画素回路１００の構成と同様である。本実施の形態では、電流調整回路として機能する電流調整用トランジスタＴｒ４が、高電位側の電源ＶＤＤと節点Ｎ１との間に設けられる。その他の構成および動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００３１】
図７は、温度変化や経時変化により有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流が変動したときに、電流調整用トランジスタＴｒ４により電流の変動が軽減される様子を説明するための図である。図７においても、説明を分かりやすくするために、駆動用トランジスタＴｒ２の特性曲線を、全画素の駆動用トランジスタＴｒ２に流れる総電流量を基準として描いている。ある時点における有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線を２０４ａ、駆動用トランジスタＴｒ２の特性曲線を２１４ａで示す。このとき、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点は２３４ａであり、有機発光素子ＯＬＥＤおよび駆動用トランジスタＴｒ２には、電流値Ｉ６の電流が流れる。
【００３２】
ここで、経時変化または温度の低下により、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線が右方向へシフトしたとする。このとき、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線は２０４ｂに移動し、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点は２３４ｂに移動し、電流はＩ７に減少することになる。ところが、電流調整用トランジスタＴｒ４を流れる電流が減少すると、電流調整用トランジスタＴｒ４の動作点が右下方向に移動し、ソース−ドレイン間電圧ＶＦが降下する。これにより、駆動用トランジスタＴｒ２の特性曲線が右方向に移動し、さらに、駆動用トランジスタＴｒ２のソース電位が上昇し、ゲート−ソース間電圧ＶＧＳが上昇するので、駆動用トランジスタＴｒ２の特性曲線は２１４ｂとなる。すると、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点は２３４ｃとなり、電流はＩ８となる。したがって、電流調整用トランジスタＴｒ４を設けることにより、温度の低下や経時変化に起因する有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流の減少を軽減することができる。
【００３３】
逆に、温度が高くなったとき、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線は左方向にシフトするので、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点が左上方向にシフトし、電流が増加する。このとき、電流調整用トランジスタＴｒ４を流れる電流も増加するので、電流調整用トランジスタＴｒ４のソース−ドレイン間電圧ＶＦが上昇する。その結果、駆動用トランジスタＴｒ２の特性曲線が左方向へ移動し、さらに、駆動用トランジスタＴｒ２のゲート−ソース間電圧ＶＧＳが降下するので、駆動用トランジスタＴｒ２の特性曲線は下方に移動し、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点を右下方向へ戻す作用が働く。これにより、温度上昇に起因する電流の増加を軽減することができる。本実施の形態の電流調整用トランジスタＴｒ４も、第１の実施の形態と同様に、ＡＣＬとしても機能するので、消費電力を低減することができる。
【００３４】
本実施の形態では、駆動用トランジスタＴｒ２のゲート−ソース間電圧ＶＧＳにも補正がかかるので、より効果的に電流調整作用を実現することができる。図５と図７を比較すると分かるように、同程度の補正効果を得る場合、本実施の形態の用がＶＦが小さくて済むので、電流調整回路が消費する電力を低く抑えることができる。
【００３５】
図８は、電流調整回路の他の例を示す。図８（ａ）は、第１の実施の形態の電流調整回路として抵抗素子を用いた例を示し、図８（ｂ）は、第２の実施の形態の電流調整回路として抵抗素子を用いた例を示す。抵抗素子を流れる電流が増加または減少すると、抵抗素子の両端の電圧が上昇または降下するので、第１および第２の実施の形態で説明したのと同様の原理で、電流調整作用が働く。図８（ｃ）は、第１の実施の形態の電流調整回路として、デプレッション型のＦＥＴを用いた例を示し、図８（ｄ）は、第２の実施の形態の電流調整回路として、デプレッション型のＦＥＴを用いた例を示す。図８（ｅ）は、第１の実施の形態の電流調整回路として、バイポーラトランジスタを用いた例を示し、図８（ｆ）は、第２の実施の形態の電流調整回路として、バイポーラトランジスタを用いた例を示す。電流調整回路としてトランジスタを用いる場合、図５および図７に示したように、特性曲線が上に凸の曲線である領域を用いて電流調整作用を実現することができるので、電流調整回路が消費する電力を低く抑えることができる。
【００３６】
以上、説明したように、本実施の形態の技術によれば、表示素子における温度変化や経時変化による輝度の変動を最小限に抑えることができる。これにより、表示装置の表示品位を向上させ、寿命を延ばすことができる。
【００３７】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３８】
実施の形態では、ＰＷＭ回路５０により輝度データに応じたパルス幅を有するパルス信号を発生して、有機発光素子ＯＬＥＤをデジタル駆動する例について説明したが、別の例では、サブフィールド駆動であってもよい。また、有機発光素子を例にとって説明したが、他の電流駆動型の発光素子にも本発明を適用可能である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、デジタル駆動型の表示素子における輝度の変動を軽減する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る有機ＥＬパネルの回路の構成を示す図である。
【図３】駆動用トランジスタＴｒ２のソース−ドレイン間電圧と、有機発光素子ＯＬＥＤの両電極間の電圧と、電流調整用トランジスタＴｒ３のソース−ドレイン間電圧との関係を示す図である。
【図４】電流調整素子を設けなかった場合に、温度変化や経時変化により有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流が変動する様子を説明するための図である。
【図５】温度変化や経時変化により有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流が変動したときに、電流調整用トランジスタＴｒ３により電流の変動が軽減される様子を説明するための図である。
【図６】第２の実施の形態に係る有機ＥＬパネルの回路の構成を示す図である。
【図７】温度変化や経時変化により有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流が変動したときに、電流調整用トランジスタＴｒ４により電流の変動が軽減される様子を説明するための図である。
【図８】電流調整回路の他の例を示す図である。
【符号の説明】
２・・・有機ＥＬ表示ユニット、３・・・走査ドライバ、４・・・データドライバ、５・・・有機ＥＬパネル、６・・・映像信号処理回路、７・・・タイミング信号発生回路、１０・・・有機ＥＬ表示装置、５０・・・ＰＷＭ回路、１００・・・画素回路、ＯＬＥＤ・・・有機発光素子、Ｔｒ１・・・スイッチングトランジスタ、Ｔｒ２・・・駆動用トランジスタ、Ｔｒ３・・・電流調整用トランジスタ、Ｔｒ４・・・電流調整用トランジスタ、Ｃ・・・保持容量、ＶＤＤ・・・電源、ＣＶ・・・電源、Ｖ１・・・電源線、Ｖ２・・・電源線、Ｎ１・・・節点、Ｎ２・・・節点、ＤＡＴＡ・・・データ線、ＳＣＡＮ・・・走査線。
【図１】
2004302289.tif 000003
【図２】
2004302289.tif 000004
【図３】
2004302289.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004302289.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年2月16日(2004.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
ここで、経時変化または温度の低下により、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線が右方向へシフトしたとする。このとき、電流調整用トランジスタＴｒ３のソース−ドレイン間電圧ＶＦの電圧降下を考慮しなければ、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線は２０２ｂに移動し、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点は２３２ｂに移動し、電流はＩ４に減少することになる。ところが、電流調整用トランジスタＴｒ３を流れる電流が減少すると、電流調整用トランジスタＴｒ３の動作点が左下方向に移動し、ソース−ドレイン間電圧ＶＦが降下する。これにより、有機発光素子ＯＬＥＤの陰極の電位が下がり、特性曲線の立ち上がりの電圧が降下するので、特性曲線は左方向へ移動する。以上の作用が働き、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線が２０２ｃに落ち着くと、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点は２３２ｃとなり、電流はＩ５となる。したがって、電流調整用トランジスタＴｒ３を設けることにより、温度の低下や経時変化に起因する有機発光素子ＯＬＥＤに流れる電流の減少を軽減することができる。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
逆に、温度が高くなったとき、有機発光素子ＯＬＥＤの特性曲線は左方向にシフトするので、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点が左上方向にシフトし、電流が増加する。このとき、電流調整用トランジスタＴｒ４を流れる電流も増加するので、電流調整用トランジスタＴｒ４のソース−ドレイン間電圧ＶＦが上昇する。その結果、駆動用トランジスタＴｒ２の特性曲線が左方向へ移動し、さらに、駆動用トランジスタＴｒ２のゲート−ソース間電圧ＶＧＳが降下するので、駆動用トランジスタＴｒ２の特性曲線は下方に移動し、駆動用トランジスタＴｒ２の動作点を左下方向へ戻す作用が働く。これにより、温度上昇に起因する電流の増加を軽減することができる。本実施の形態の電流調整用トランジスタＴｒ４も、第１の実施の形態と同様に、ＡＣＬとしても機能するので、消費電力を低減することができる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年3月16日(2004.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は、表示装置に関する。この表示装置は、複数の画素回路を備えるデジタル駆動型の表示装置であって、複数の画素回路は、電流が供給されることにより発光する発光素子と、発光素子への電流の供給を制御する、線形領域で動作される駆動用トランジスタと、をそれぞれ含み、表示装置は、各画素回路の発光素子に電流を供給する電源線をさらに備え、電源線は、高電位側の第１の電源から第１の節点で各画素回路へ分岐し、各画素回路から第２の節点で収束して低電位側の第２の電源に接続するように構成され、第１の節点と第１の電源との間に、発光素子に流れる電流を調整する電流調整回路が設けられることを特徴とする。１つの電流調整回路により、全画素回路の発光素子に流れる電流を調整することができるので、回路構成を簡略化することができる。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の別の態様も、表示装置に関する。この表示装置は、複数の画素回路を備えるデジタル駆動型の表示装置であって、複数の画素回路は、電流が供給されることにより発光する発光素子と、発光素子への電流の供給を制御する、線形領域で動作される駆動用トランジスタと、をそれぞれ含み、表示装置は、各画素回路の発光素子に電流を供給する電源線をさらに備え、電源線は、高電位側の第１の電源から第１の節点で各画素回路へ分岐し、各画素回路から第２の節点で収束して低電位側の第２の電源に接続するように構成され、第２の節点と第２の電源との間に、発光素子に流れる電流を調整する電流調整回路が設けられることを特徴とする。この態様によっても、１つの電流調整回路により、全画素回路の発光素子に流れる電流を調整することができるので、回路構成を簡略化することができる。