(57)【要約】      （修正有）【課題】発光素子を駆動するトランジスタのしきい値電圧を補正する期間を調整しなくても、正しくしきい値電圧を補正できるようにする。【解決手段】発光素子１２を電流駆動するトランジスタＴＲ２に対して、そのゲートソース間に設けられた信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２にトランジスタＴＲ２のしきい値電圧を設定した後、信号線ＳＩＧの信号レベルを設定することにより、トランジスタＴＲ２のばらつきを補正して階調を設定する。発光素子１２を介してトランジスタＴＲ２の蓄積電荷を放電させ、そのゲートソース間電圧がトランジスタＴＲ２のしきい値電圧にまで低下した後においては、このゲートソース間電圧の低下を発光素子１２の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補ってトランジスタＴＲ２のしきい値電圧に保持する。【選択図】図１
2005189381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流駆動による画素をマトリックス状に配置してなる画素部と、前記画素部を駆動する駆動回路とを有するディスプレイ装置において、
前記画素が、
発光素子と、
ゲートソース間に信号レベル保持用のコンデンサを保持し、前記信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧によるゲートソース間電圧により前記発光素子を駆動するソースフォロワ回路によるトランジスタと、
一端を前記トランジスタのゲートに接続したカップリング用のコンデンサと、
前記カップリング用のコンデンサの他端を信号線に接続する信号線用のスイッチ回路と、
前記トランジスタのゲートドレインを短絡させる短絡用のスイッチ回路と、
前記カップリング用のコンデンサの前記他端を所定の基準電圧に接続するコンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路と、
前記トランジスタへの電源の供給を停止する電源用のスイッチ回路とを有し、
前記駆動回路は、
前記信号線のスイッチ回路の駆動により、前記カップリング用のコンデンサを介して前記信号線の信号レベルにより前記信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を設定することにより、前記発光素子の駆動に供する前記トランジスタのゲートソース間電圧を設定し、
前記信号レベル保持用のコンデンサの前記端子電圧の設定において、
前記コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、前記短絡用のスイッチ回路をオン状態に設定すると共に、前記電源用のスイッチ回路をオフ状態に設定することにより、前記発光素子を介して前記トランジスタの蓄積電荷を放電させて前記トランジスタのゲートソース間電圧を徐々に低下させ、前記トランジスタのゲートソース間電圧が前記トランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、前記トランジスタのゲートソース間電圧の低下を前記発光素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補って前記トランジスタのゲートソース間電圧をほぼ前記トランジスタのしきい値電圧に保持し、
前記トランジスタのゲートソース間電圧をほぼ前記トランジスタのしきい値電圧に保持している期間で、前記コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、前記短絡用のスイッチ回路をオフ状態に設定した後、前記信号線用のスイッチ回路をオン状態に設定し、前記信号線の信号レベルにより、前記信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を設定する
ことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２】
前記画素は、
前記トランジスタのソースを所定の基準電圧に接続するソース側基準電圧用のスイッチ回路を有し、
前記駆動回路は、
前記信号線のスイッチ回路をオン状態に設定している期間の間、前記ソース側基準電圧用のスイッチ回路をオン状態に設定して前記トランジスタのソースを前記基準電圧に保持する
ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、
前記信号線用のスイッチ回路と前記ソース側基準電圧用のスイッチ回路とを同一の制御信号により制御する
ことを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記トランジスタ、前記各スイッチ回路がｎチャンネルＭＯＳ型のトランジスタにより形成された
ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
電流駆動による画素をマトリックス状に配置してなるディスプレイ装置において、
前記画素は、
発光素子と、
ゲートソース間に信号レベル保持用のコンデンサを保持し、信号線の信号レベルにより設定された前記信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧によるゲートソース間電圧により前記発光素子を駆動するソースフォロワ回路によるトランジスタと、
一端を前記トランジスタのゲートに接続したカップリング用のコンデンサと、
前記カップリング用のコンデンサの他端を所定の基準電圧に接続した後、前記トランジスタのゲートソース間電圧がほぼ前記トランジスタのしきい値電圧となっている時点でオフ状態に切り換わって、前記カップリング用のコンデンサの他端を前記基準電圧より切り離すコンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路と、
前記ソース側基準電圧用のスイッチ回路と連動してオン状態に切り換わり、前記トランジスタのゲートドレインを短絡させる短絡用のスイッチ回路と、
前記コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路による基準電圧への接続に応動して、前記トランジスタへの電源の供給を停止することにより、前記コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、前記短絡用のスイッチ回路がオフ動作するまでの間、前記発光素子を介して前記トランジスタの蓄積電荷を放電させて前記トランジスタのゲートソース間電圧を徐々に低下させ、前記トランジスタのゲートソース間電圧が前記トランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、前記トランジスタのゲートソース間電圧の低下を前記発光素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補って前記トランジスタのゲートソース間電圧をほぼ前記トランジスタのしきい値電圧に保持し、前記信号線の信号レベルによる前記信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧の設定により、前記トランジスタへの電源の供給を開始する電源用のスイッチ回路と、
前記コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路のオフ動作の後に、前記カップリング用のコンデンサの他端を前記信号線に接続し、前記カップリング用のコンデンサを介して前記信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を前記信号線の信号レベルにより設定することにより、前記信号線の信号レベルにより前記信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧を設定する信号線用のスイッチ回路と
を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項６】
前記信号線用のスイッチ回路により前記カップリング用のコンデンサの他端を信号線に接続している期間の間、前記信号レベル保持用のコンデンサの前記発光素子側端を所定の基準電圧に接続するソース側基準電圧用のスイッチ回路を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
前記トランジスタ、前記各スイッチ回路がｎチャンネルＭＯＳ型のトランジスタにより形成された
ことを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
有機ＥＬ素子による画素をマトリックス状に配置してなるディスプレイ装置において、
前記画素は、
前記有機ＥＬ素子と、
ゲートソース間に信号レベル保持用のコンデンサを保持し、信号線の信号レベルにより設定された前記信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧によるゲートソース間電圧により前記有機ＥＬ素子を駆動するソースフォロワ回路によるトランジスタと、
一端を前記トランジスタのゲートに接続したカップリング用のコンデンサと、
前記カップリング用のコンデンサの他端を所定の基準電圧に接続した後、前記トランジスタのゲートソース間電圧がほぼ前記トランジスタのしきい値電圧となっている時点でオフ状態に切り換わって、前記カップリング用のコンデンサの他端を前記基準電圧より切り離すコンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路と、
前記ソース側基準電圧用のスイッチ回路と連動してオン状態に切り換わり、前記トランジスタのゲートドレインを短絡させる短絡用のスイッチ回路と、
前記コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路による基準電圧への接続に応動して、前記トランジスタへの電源の供給を停止することにより、前記コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、前記短絡用のスイッチ回路がオフ動作するまでの間、前記有機ＥＬ素子を介して前記トランジスタの蓄積電荷を放電させて前記トランジスタのゲートソース間電圧を徐々に低下させ、前記トランジスタのゲートソース間電圧が前記トランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、前記トランジスタのゲートソース間電圧の低下を前記有機ＥＬ素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補って前記トランジスタのゲートソース間電圧をほぼ前記トランジスタのしきい値電圧に保持し、前記信号線の信号レベルによる前記信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧の設定により、前記トランジスタへの電源の供給を開始する電源用のスイッチ回路と、
前記コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路のオフ動作の後に、前記カップリング用のコンデンサの他端を前記信号線に接続し、前記カップリング用のコンデンサを介して前記信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を前記信号線の信号レベルにより設定することにより、前記信号線の信号レベルにより前記信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧を設定する信号線用のスイッチ回路と
を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項９】
電流駆動による画素をマトリックス状に配置してなるディスプレイ装置の駆動方法において、
前記画素は、
発光素子と、
ゲートソース間に信号レベル保持用のコンデンサを保持し、前記信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧によるゲートソース間電圧により前記発光素子を駆動するソースフォロワ回路によるトランジスタと、
一端を前記トランジスタのゲートに接続したカップリング用のコンデンサと、
前記カップリング用のコンデンサの他端を信号線に接続する信号線用のスイッチ回路と、
前記トランジスタのゲートドレインを短絡させる短絡用のスイッチ回路と、
前記カップリング用のコンデンサの前記他端を所定の基準電圧に接続するコンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路と、
前記トランジスタへの電源の供給を停止する電源用のスイッチ回路とを有し、
前記ディスプレイ装置の駆動方法は、
前記信号線のスイッチ回路の駆動により、前記カップリング用のコンデンサを介して前記信号線の信号レベルにより前記信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を設定することにより、前記発光素子の駆動に供する前記トランジスタのゲートソース間電圧を設定し、
前記信号レベル保持用のコンデンサの前記端子電圧の設定において、
前記コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、前記短絡用のスイッチ回路をオン状態に設定すると共に、前記電源用のスイッチ回路をオフ状態に設定することにより、前記発光素子を介して前記トランジスタの蓄積電荷を放電させて前記トランジスタのゲートソース間電圧を徐々に低下させ、前記トランジスタのゲートソース間電圧が前記トランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、前記トランジスタのゲートソース間電圧の低下を前記発光素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補って前記トランジスタのゲートソース間電圧をほぼ前記トランジスタのしきい値電圧に保持し、
前記トランジスタのゲートソース間電圧をほぼ前記トランジスタのしきい値電圧に保持している期間で、前記コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、前記短絡用のスイッチ回路をオフ状態に設定した後、前記信号線用のスイッチ回路をオン状態に設定し、前記信号線の信号レベルにより、前記信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を設定する
ことを特徴とするディスプレイ装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置及びディスプレイ装置の駆動方法に関し、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子によるディスプレイ装置に適用することができる。本発明は、ソースフォロワ回路構成により発光素子を電流駆動するトランジスタに対して、このトランジスタのゲートソース間に設けられた信号レベル保持用のコンデンサにトランジスタのしきい値電圧を設定した後、信号線の信号レベルを設定することにより、トランジスタのばらつきを補正して階調を設定するようにして、発光素子を介してトランジスタの蓄積電荷を放電させ、トランジスタのゲートソース間電圧がトランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、このゲートソース間電圧の低下を発光素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補ってトランジスタのゲートソース間電圧をほぼトランジスタのしきい値電圧に保持することにより、発光素子を駆動するトランジスタのしきい値電圧を補正するようにして、このしきい値電圧を補正する期間を調整しなくても、正しくしきい値電圧を補正することができるようにする。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬの表示装置においては、例えばＵＳＰ５，６８４，３６５、特開平８−２３４６８３号公報等にディスプレイ装置への応用が種々に提案されるようになされている。
【０００３】
すなわち図１１に示すように、この種のディスプレイ装置１において、画素部２は、マトリックス状に配置されてなる画素（ＰＸ）３に対して、走査線ＳＣＮがライン単位で水平方向に設けられ、またこの走査線ＳＣＮと直交するように信号線ＳＩＧが各列毎に垂直方向に設けられる。このようにして形成されてなる画素部２に対して、ディスプレイ装置１は、垂直駆動回路４により走査線ＳＣＮを駆動して順次ライン単位で画素部２の画素３を選択すると共に、この画素３の選択に対応するように水平駆動回路５により信号線ＳＩＧを駆動して各画素３の階調を設定するようになされている。
【０００４】
このため垂直駆動回路４は、ライトスキャン回路（ＷＳＣＮ）４Ａにより、各画素３への書き込みをライン単位で順次指示する書き込み信号ｗｓを生成し、この書き込み信号ｗｓを走査線ＳＣＮに出力して各画素３における階調の設定を制御するようになされている。また水平駆動回路５は、各画素３の階調を指示する階調データＤ１に応じて駆動信号を生成し、この駆動信号を水平セレクタ（ＨＳＥＬ）５Ａにより各信号線ＳＩＧに振り分けて出力し、これらによりディスプレイ装置１は、ライン単位で各画素３の階調を設定するようになされている。
【０００５】
有機ＥＬ素子のディスプレイ装置においては、このようにして駆動される各画素３が、電流駆動による自発光型の素子である有機ＥＬ素子と、この有機ＥＬ素子を駆動する各画素の駆動回路（以下、画素回路と呼ぶ）とにより形成されるようになされている。
【０００６】
しかしてこのようにして形成されるディスプレイ装置においては、ｎチャンネルＭＯＳ型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）により各画素回路を形成することにより、また有機ＥＬ素子のアノードをトランジスタに接続してこのトランジスタにより電流駆動することにより、アモルファスシリコンのプロセスを適用して有機ＥＬ素子と画素回路とをガラス基板上に一体に形成することができ、これにより図１２に示すように、ソースフォロワ回路構成により有機ＥＬ素子１２を駆動することが考えられる。
【０００７】
すなわちこの図１２に示すディスプレイ装置１１は、各画素３において、有機ＥＬ素子１２のアノードにソースを接続してなるソースフォロワ回路構成のトランジスタＴＲ２により有機ＥＬ素子１２を電流駆動するように形成され、このトランジスタＴＲ２のゲートに信号レベル保持用のコンデンサＣ１が設けられる。ディスプレイ装置１１は、垂直駆動回路４に設けたライトスキャン回路４Ａから書き込み信号ｗｓを出力するようにして、この書き込み信号ｗｓによりオン動作するトランジスタＴＲ１によるスイッチ回路により、この信号レベル保持用のコンデンサＣ１が信号線ＳＩＧに接続され、これにより書き込み信号ｗｓに応動して信号線ＳＩＧに出力される駆動信号の信号レベルによりトランジスタＴＲ２のゲートＶｇが設定される。これによりこのディスプレイ装置１１は、このように設定されたゲート電圧Ｖｇに応じた電流により有機ＥＬ素子１２を駆動し、階調データＤ１に応じた階調により各画素３の有機ＥＬ素子１２を発光させて所望の画像を表示できるようになされている。
【０００８】
しかしながら有機ＥＬ素子においては、図１３に示すように、使用により電流が流れ難くなる方向に電圧電流特性が変化する。なおこの図１３及び図１４において、符号Ｌ１が初期の特性を示し、符号Ｌ２が経時変化による特性を示すものである。これに対して図１２について上述したソーフフォロワ回路による駆動においては、図１４に示すように、トランジスタＴＲ２のドレインソース間電圧Ｖｄｓ−ドレインソース電流Ｉｄｓの特性曲線に対して、負荷による特性曲線が交差してなる交点が動作点となる。これにより有機ＥＬ素子において、電圧電流特性が変化すると、その分、有機ＥＬ素子に流れる電流が減少し、これらにより各画素の輝度が徐々に低下して画質が劣化する欠点がある。
【０００９】
この欠点を解消する１つの方法として、単なるゲート電圧Ｖｇによる階調の設定に代えてゲートソース間電圧Ｖｇｓによる階調の設定により有機ＥＬ素子１２の駆動電流を制御する方法が考えられる。すなわちＴＦＴのドレイン電流Ｉｄｓにおいては、（１／２）×μ×（Ｗ／Ｌ）Ｃｏｘ（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）２ ……（１）により表され、これによりゲートソース間電圧Ｖｇｓによる階調の設定により経時変化による駆動電流の変化を防止することができる。ここでμはキャリアの移動度、Ｗはゲート幅、Ｌはゲート長、Ｃｏｘは単位面積当たりのゲート容量、Ｖｔｈはしきい値電圧である。
【００１０】
しかしながらこのようにゲートソース間電圧Ｖｇｓにより階調を設定する場合、（１）式より明らかなように、有機ＥＬ素子を駆動するトランジスタのしきい値電圧Ｖｔｈがばらつくと、その分、各画素における駆動電流がばらつくようになり、これにより画質が劣化する欠点がある。これによりさらにこの欠点を解消する方法として、階調設定に供する信号レベル保持用のコンデンサに、事前に、トランジスタのしきい値電圧Ｖｔｈを設定し、このしきい値電圧により信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を補正することが考えられる。
【００１１】
図１５は、図１２との対比により、これらの欠点を解消することができると考えられるディスプレイ装置を示すブロック図である。このディスプレイ装置３１では、各画素３３において、トランジスタＴＲ２のゲートドレイン間への信号レベル保持用のコンデンサＣ１の配置に代えて、このトランジスタＴＲ２のゲートソース間に信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２を配置し、この信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子電圧を信号線ＳＩＧの信号レベルにより設定する。またドライブスキャン信号ｄｓ１によりオン動作するトランジスタＴＲ３によるスイッチ回路をトランジスタＴＲ２のソースに接続し、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子電圧を信号線ＳＩＧの信号レベルにより設定する際に、このトランジスタＴＲ３により信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２のソース側端を一定電位に保持する。なお図１５においては、この一定電位がアース電位の場合である。
【００１２】
これによりトランジスタＴＲ２においては、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２に保持された端子間電圧によるゲートソース間電圧Ｖｇｓにより有機ＥＬ素子１２を駆動し得、有機ＥＬ素子１２の電圧電流特性が経時変化した場合であっても、この経時変化による駆動電流の変化を防止して画質劣化を防止することができる。
【００１３】
このようなゲートソース間電圧Ｖｇｓの設定により階調を設定するようにして、このディスプレイ装置３１は、この信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２とトランジスタＴＲ１の間に、カップリング用のコンデンサＣｓ１を設け、このカップリング用のコンデンサＣｓ１を介して信号線ＳＩＧの信号レベルＶｉｎにより信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子電圧を設定する。しかしてこの場合、コンデンサＣｓ１を介した信号線ＳＩＧへの接続により信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子間電圧は、信号線ＳＩＧの信号レベルＶｉｎをコンデンサＣｓ１、Ｃｓ２により分圧した電圧ΔＶｉｎ＝Ｖｉｎ（Ｃｓ１／（Ｃｓ１＋Ｃｓ２））……（２）だけ上昇することになる。これによりこの関係式を考慮して、水平駆動回路３５により信号線ＳＩＧが駆動される。
【００１４】
またディスプレイ装置３１は、トランジスタＴＲ２への電源Ｖｃｃの供給を停止するトランジスタＴＲ４によるスイッチ回路、トランジスタＴＲ２のゲートソース間を短絡させるトランジスタＴＲ５によるスイッチ回路、コンデンサＣｓ１のトランジスタＴＲ１側端を基準電圧に接続するトランジスタＴＲ６によるスイッチ回路が設けられる。なおこのトランジスタＴＲ６に係る基準電圧にあっても、このディスプレイ装置３１ではアース電位に設定される。
【００１５】
これらによりディスプレイ装置３１は、図１６及び図１７（Ａ）に示すように、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２によるゲートソース間電圧ＶｇｓによりトランジスタＴＲ２で有機ＥＬ素子１２を電流駆動し、書き込み信号ｗｓにより画素３３の階調を設定する直前で、トランジスタＴＲ２に電源Ｖｃｃを供給した状態で、制御信号ａｚによりトランジスタＴＲ５をオン状態に設定してトランジスタＴＲ２をダイオード接続すると共に、カップリング用のコンデンサＣｓ１の信号線側端を所定の基準電位に設定する（図１６（Ａ）、（Ｂ）及び図１７（Ｂ））。その後、トランジスタＴＲ４によりトランジスタＴＲ２への電源Ｖｃｃの供給を停止すると共に、トランジスタＴＲ３によりトランジスタＴＲ２のソースを基準電圧に接続する（図１６（Ｃ）、（Ｄ）及び図１７（Ｃ））。これによりこのディスプレイ装置３１では、それまで信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子間電圧がトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈ以下の場合であっても、トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈ以上に、一旦、トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓを立ち上げた後、しきい値電圧Ｖｔｈに収束させるようになされ、これにより信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２にトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈを設定するようになされている。（図１６（Ｅ）及び（Ｆ））。
【００１６】
このようにして信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２にしきい値電圧Ｖｔｈを設定すると、このディスプレイ装置３１は、トランジスタＴＲ３によりトランジスタＴＲ２のソースを基準電圧に接続したままの状態で、制御信号ａｚの立ち下げにより、トランジスタＴＲ５によるダイオード接続を中止し、またトランジスタＴＲ６によるカップリング用のコンデンサＣｓ１の基準電圧への接続を中止する（図１６（Ｂ）及び図１７（Ｄ））。また続いて、書き込み信号ｗｓの立ち上げによりトランジスタＴＲ１を制御して信号線ＳＩＧをカップリング用のコンデンサＣｓ１に接続し、これにより信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２のソース側端を基準電圧に保持した状態で、カップリング用のコンデンサＣｓ１を介して信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子電圧を信号線ＳＩＧの信号レベルＶｉｎにより設定し、これにより有機ＥＬ素子１２の駆動に供するトランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓを設定する（図１６（Ｃ）及び図１７（Ｄ））。しかしてこの場合、事前に、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２に、トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈが設定されていることにより、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２においては、このしきい値電圧Ｖｔｈの分だけ高い電圧により端子間電圧が設定され、これにより（１）式による括弧内の−Ｖｔｈの項がキャンセルされるように設定されてトランジスタＴＲ２により有機ＥＬ素子１２を駆動することになり、これによりトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈのばらつきによる駆動電流のばらつきが防止される。
【００１７】
これによりディスプレイ装置３１では、トランジスタＴＲ１、ＴＲ３を元の設定に戻した後、トランジスタＴＲ４により電源Ｖｃｃの供給を開始することにより、このようにして設定された信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子間電圧により有機ＥＬ素子１２が電流駆動される（図１７（Ｅ））。
【００１８】
ディスプレイ装置３１では（図１５）、このような画素３３による画素部３２の構成に対応して、書き込み信号ｗｓを出力するライトスキャン回路２４Ａに加えて、このライトスキャン回路２４Ａによる書き込み信号ｗｓの出力に同期してドライブスキャン信号ｄｓ１、ドライブスキャン信号ｄｓ２、制御信号ａｚをそれぞれ出力するドライブスキャン回路（ＤＳＣＮ）３４Ｂ、ドライブスキャン回路（ＤＳＣＮ２）３４Ｃ、オートゼロ回路（ＺＥＲＯ）３４Ｄを垂直駆動回路３４に設ける。また水平駆動回路３５においては、これらの構成に対応するように駆動信号を生成する。
【００１９】
しかしてこのようにすれば、有機ＥＬ素子１２の経時変化、有機ＥＬ素子１２を駆動するトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈのばらつきによる画質劣化を防止することができる。
【００２０】
ところがアモルファスシリコンによるＴＦＴにおいては、一般に、ゲートソース間電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈとなってカットオフしても、カットオフ電圧が高いものにあってはオフ電流が流れ続ける。これにより図１５の構成により有機ＥＬ素子１２を駆動するトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈを補正する場合にあっては、トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈとなった後も、徐々にではあるがトランジスタＴＲ２のゲート電圧Ｖｇが降下し、図１４との対比により図１８に示すように、制御信号ａｚを立ち上げてしきい値電圧Ｖｔｈの補正に供する期間Ｔが長くなると、トランジスタＴＲ２のゲート電圧がソース電位にまで立ち下がってしまうことになる。なおアモルファスシリコンによるＴＦＴ以外にも、例えばポリシリコンによるトランジスタにおいても、同様にオフ電流が大きなものがあり、このようなトランジスタにおいても、同様の問題が発生する。
【００２１】
これにより図１５に示す構成の場合、しきい値電圧Ｖｔｈを補正する期間を適切に設定しなければトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈを正しく補正できない問題がある。なおトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈを正しく補正できない場合、ディスプレイ装置においては、各画素３３に割り当てられたトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈのばらつき、このしきい値電圧Ｖｔｈの変動量のばらつきが表示に影響を与え、表示画面がざらついてなるいわゆる面ざらが発生し、ユニフォーミティが劣化する。
【００２２】
しかしながらこの種のディスプレイ装置においては、製品毎にトランジスタＴＲ２の特性が異なることにより、しきい値電圧Ｖｔｈを補正する期間を適切に設定する場合にあっては、結局、製品毎に調整することが必要になり、この調整作業に多大の時間を要するようになり、また調整可能とする分、表示装置の構成が煩雑になる。これによりしきい値電圧Ｖｔｈを補正する期間にあっては、無調整化することが望まれる。
【特許文献１】ＵＳＰ５，６８４，３６５
【特許文献２】特開平８−２３４６８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、発光素子を駆動するトランジスタのしきい値電圧を補正するようにして、このしきい値電圧を補正する期間を調整しなくても、正しくしきい値電圧を補正することができるディスプレイ装置及びディスプレイ装置の駆動方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、電流駆動による画素をマトリックス状に配置してなる画素部と、画素部を駆動する駆動回路とを有するディスプレイ装置に適用して、画素が、発光素子と、ゲートソース間に信号レベル保持用のコンデンサを保持し、信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧によるゲートソース間電圧により発光素子を駆動するソースフォロワ回路によるトランジスタと、一端をトランジスタのゲートに接続したカップリング用のコンデンサと、カップリング用のコンデンサの他端を信号線に接続する信号線用のスイッチ回路と、トランジスタのゲートドレインを短絡させる短絡用のスイッチ回路と、カップリング用のコンデンサの他端を所定の基準電圧に接続するコンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路と、トランジスタへの電源の供給を停止する電源用のスイッチ回路とを有し、駆動回路は、信号線のスイッチ回路の駆動により、カップリング用のコンデンサを介して信号線の信号レベルにより信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を設定することにより、発光素子の駆動に供するトランジスタのゲートソース間電圧を設定し、信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧の設定において、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、短絡用のスイッチ回路をオン状態に設定すると共に、電源用のスイッチ回路をオフ状態に設定することにより、発光素子を介してトランジスタの蓄積電荷を放電させてトランジスタのゲートソース間電圧を徐々に低下させ、トランジスタのゲートソース間電圧がトランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、トランジスタのゲートソース間電圧の低下を発光素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補ってトランジスタのゲートソース間電圧をほぼトランジスタのしきい値電圧に保持し、トランジスタのゲートソース間電圧をほぼトランジスタのしきい値電圧に保持している期間で、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、短絡用のスイッチ回路をオフ状態に設定した後、信号線のスイッチ回路をオン状態に設定し、信号線の信号レベルにより、信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を設定する。
【００２５】
また請求項５の発明においては、電流駆動による画素をマトリックス状に配置してなるディスプレイ装置に適用して、画素は、発光素子と、ゲートソース間に信号レベル保持用のコンデンサを保持し、信号線の信号レベルにより設定された信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧によるゲートソース間電圧により発光素子を駆動するソースフォロワ回路によるトランジスタと、一端をトランジスタのゲートに接続したカップリング用のコンデンサと、カップリング用のコンデンサの他端を所定の基準電圧に接続した後、トランジスタのゲートソース間電圧がほぼトランジスタのしきい値電圧となっている時点でオフ状態に切り換わって、カップリング用のコンデンサの他端を基準電圧より切り離すコンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路と、ソース側基準電圧用と連動してオン状態に切り換わり、トランジスタのゲートドレインを短絡させる短絡用のスイッチ回路と、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路による基準電圧への接続に応動して、トランジスタへの電源の供給を停止することにより、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、短絡用のスイッチ回路がオフ動作するまでの間、発光素子を介してトランジスタの蓄積電荷を放電させてトランジスタのゲートソース間電圧を徐々に低下させ、トランジスタのゲートソース間電圧がトランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、トランジスタのゲートソース間電圧の低下を発光素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補ってトランジスタのゲートソース間電圧をほぼトランジスタのしきい値電圧に保持し、信号線の信号レベルによる信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧の設定により、トランジスタへの電源の供給を開始する電源用のスイッチ回路と、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路のオフ動作の後に、カップリング用のコンデンサの他端を信号線に接続し、カップリング用のコンデンサを介して信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を信号線の信号レベルにより設定することにより、信号線の信号レベルにより信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧を設定する信号線用のスイッチ回路とを備えるようにする。
【００２６】
また請求項８の発明においては、有機ＥＬ素子による画素をマトリックス状に配置してなるディスプレイ装置に適用して、画素は、有機ＥＬ素子と、ゲートソース間に信号レベル保持用のコンデンサを保持し、信号線の信号レベルにより設定された信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧によるゲートソース間電圧により有機ＥＬ素子を駆動するソースフォロワ回路によるトランジスタと、一端をトランジスタのゲートに接続したカップリング用のコンデンサと、カップリング用のコンデンサの他端を所定の基準電圧に接続した後、トランジスタのゲートソース間電圧がほぼトランジスタのしきい値電圧となっている時点でオフ状態に切り換わって、カップリング用のコンデンサの他端を基準電圧より切り離すコンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路と、ソース側基準電圧用と連動してオン状態に切り換わり、トランジスタのゲートドレインを短絡させる短絡用のスイッチ回路と、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路による基準電圧への接続に応動して、トランジスタへの電源の供給を停止することにより、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、短絡用のスイッチ回路がオフ動作するまでの間、有機ＥＬ素子を介してトランジスタの蓄積電荷を放電させてトランジスタのゲートソース間電圧を徐々に低下させ、トランジスタのゲートソース間電圧がトランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、トランジスタのゲートソース間電圧の低下を有機ＥＬ素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補ってトランジスタのゲートソース間電圧をほぼトランジスタのしきい値電圧に保持し、信号線の信号レベルによる信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧の設定により、トランジスタへの電源の供給を開始する電源用のスイッチ回路と、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路のオフ動作の後に、カップリング用のコンデンサの他端を信号線に接続し、カップリング用のコンデンサを介して信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を信号線の信号レベルにより設定することにより、信号線の信号レベルにより信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧を設定する信号線用のスイッチ回路とを備えるようにする。
【００２７】
また請求項９の発明においては、電流駆動による画素をマトリックス状に配置してなるディスプレイ装置の駆動方法に適用して、画素は、発光素子と、ゲートソース間に信号レベル保持用のコンデンサを保持し、信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧によるゲートソース間電圧により発光素子を駆動するソースフォロワ回路によるトランジスタと、一端をトランジスタのゲートに接続したカップリング用のコンデンサと、カップリング用のコンデンサの他端を信号線に接続する信号線用のスイッチ回路と、トランジスタのゲートドレインを短絡させる短絡用のスイッチ回路と、カップリング用のコンデンサの他端を所定の基準電圧に接続するコンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路と、トランジスタへの電源の供給を停止する電源用のスイッチ回路とを有し、ディスプレイ装置の駆動方法は、信号線のスイッチ回路の駆動により、カップリング用のコンデンサを介して信号線の信号レベルにより信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を設定することにより、発光素子の駆動に供するトランジスタのゲートソース間電圧を設定し、信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧の設定において、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、短絡用のスイッチ回路をオン状態に設定すると共に、電源用のスイッチ回路をオフ状態に設定することにより、発光素子を介してトランジスタの蓄積電荷を放電させてトランジスタのゲートソース間電圧を徐々に低下させ、トランジスタのゲートソース間電圧がトランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、トランジスタのゲートソース間電圧の低下を発光素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補ってトランジスタのゲートソース間電圧をほぼトランジスタのしきい値電圧に保持し、トランジスタのゲートソース間電圧をほぼトランジスタのしきい値電圧に保持している期間で、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、短絡用のスイッチ回路をオフ状態に設定した後、信号線のスイッチ回路をオン状態に設定し、信号線の信号レベルにより、信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を設定する。
【００２８】
請求項１の構成により、電流駆動による画素をマトリックス状に配置してなる画素部と、画素部を駆動する駆動回路とを有するディスプレイ装置に適用して、画素が、発光素子と、ゲートソース間に信号レベル保持用のコンデンサを保持し、信号レベル保持用のコンデンサの端子間電圧によるゲートソース間電圧により発光素子を駆動するソースフォロワ回路によるトランジスタと、一端をトランジスタのゲートに接続したカップリング用のコンデンサと、カップリング用のコンデンサの他端を信号線に接続する信号線用のスイッチ回路と、トランジスタのゲートドレインを短絡させる短絡用のスイッチ回路と、カップリング用のコンデンサの他端を所定の基準電圧に接続するコンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路と、トランジスタへの電源の供給を停止する電源用のスイッチ回路とを有し、駆動回路は、信号線のスイッチ回路の駆動により、カップリング用のコンデンサを介して信号線の信号レベルにより信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を設定することにより、発光素子の駆動に供するトランジスタのゲートソース間電圧を設定し、信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧の設定において、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、短絡用のスイッチ回路をオン状態に設定すると共に、電源用のスイッチ回路をオフ状態に設定することにより、発光素子を介してトランジスタの蓄積電荷を放電させてトランジスタのゲートソース間電圧を徐々に低下させれば、トランジスタのゲートソース間電圧がしきい値電圧となってカットオフした場合であっても、発光素子の蓄積電荷の放電によりトランジスタのソース電圧が徐々であるが降下する。これによりトランジスタがカットオフして電流を流出させる場合であっても、この電流の流出によるゲートソース間電圧の降下を補うことができる。これによりトランジスタのゲートソース間電圧がトランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、トランジスタのゲートソース間電圧の低下を発光素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補ってトランジスタのゲートソース間電圧をほぼトランジスタのしきい値電圧に保持し、トランジスタのゲートソース間電圧をほぼトランジスタのしきい値電圧に保持している期間で、コンデンサ側基準電圧用のスイッチ回路、短絡用のスイッチ回路をオフ状態に設定した後、信号線のスイッチ回路をオン状態に設定し、信号線の信号レベルにより、信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧を設定すれば、トランジスタのゲートソース間電圧がしきい値電圧近傍に保持される期間を増大させて、信号レベル保持用のコンデンサにトランジスタのしきい値電圧を設定した後、信号線の信号レベルを設定し得、これにより発光素子を駆動するトランジスタのしきい値電圧を補正するようにして、このしきい値電圧を補正する期間を調整しなくても、正しくしきい値電圧を補正することができる。
【００２９】
これにより請求項５、請求項６、請求項８の構成によれば、発光素子、有機ＥＬ素子を駆動するトランジスタのしきい値電圧を補正するようにして、このしきい値電圧を補正する期間を調整しなくても、正しくしきい値電圧を補正することができるディスプレイ装置、ディスプレイ装置の駆動方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、発光素子を駆動するトランジスタのしきい値電圧を補正するようにして、このしきい値電圧を補正する期間を調整しなくても、正しくしきい値電圧を補正することができるディスプレイ装置、ディスプレイ装置の駆動方法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】
【００３１】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
【実施例１】
【００３２】
（１）実施例の構成
図２は、本発明の実施例１に係るディスプレイ装置を示すブロック図である。このディスプレイ装置５１において、画素部５２は、電流駆動による赤色、緑色、青色の画素（ＰＸＲ、ＰＸＧ、ＰＸＢ）５３がマトリックス状に配置され、これらの画素５３に対して、５本の走査線ＳＣＮ、ＳＣＮ２Ｒ、ＳＣＮ２Ｇ、ＳＣＮ２Ｂ、ＳＣＮ３がライン単位で水平方向に設けられる。またこれらの走査線ＳＣＮ、ＳＣＮ２Ｒ、ＳＣＮ２Ｇ、ＳＣＮ２Ｂ、ＳＣＮ３と直交するように信号線ＳＩＧが各列毎に垂直方向に設けられる。このようにして形成されてなる画素部５２に対して、ディスプレイ装置５１は、垂直駆動回路５４により走査線ＳＣＮ、ＳＣＮ２Ｒ、ＳＣＮ２Ｇ、ＳＣＮ２Ｂ、ＳＣＮ３を駆動して順次ライン単位で画素５３に設けられた画素回路の動作を制御すると共に、この画素回路の制御に対応するように水平駆動回路５５により信号線ＳＩＧを駆動して各画素５３の階調を設定するようになされている。
【００３３】
このため垂直駆動回路５４は、各画素５３への書き込みをライン単位で順次指示する書き込み信号ｗｓをライトスキャン回路（ＷＳＣＮ）５４Ａにより生成し、またこの書き込み信号ｗｓに同期して各画素５３の発光、非発光を制御するドライブスキャン信号ｄｓ２をドライブスキャン回路（ＤＳＣＮ２）５４Ｃにより生成し、これら書き込み信号ｗｓ、ドライブスキャン信号ｄｓ２を走査線ＳＣＮ、ＳＣＮ２Ｒ、ＳＣＮ２Ｇ、ＳＣＮ２Ｂに出力して各画素５３における階調の設定を制御するようになされている。また有機ＥＬ素子のしきい値電圧Ｖｔｈの補正を指示する制御信号ａｚをオートゼロ回路（ＺＥＲＯ）５４Ｄにより生成し、この制御信号ａｚを走査線ＳＣＮ３に出力するようになされている。またこのような制御において、ドライブスキャン信号ｄｓ２については、赤色、緑色、青色の画素５３毎に生成してそれぞれ対応する画素５３の走査線ＳＣＮ２Ｒ、ＳＣＮ２Ｇ、ＳＣＮ２Ｂに出力し、これによりこのディスプレイ装置５１では、赤色、緑色、青色の各画素５３における発光、非発光の制御により、カラーバランスを調整するようになされている。
【００３４】
また水平駆動回路５５においては、各画素５３の階調を指示する階調データＤ１に応じて駆動信号を生成し、この駆動信号を水平セレクタ（ＨＳＥＬ）５５Ａにより各信号線ＳＩＧに振り分けて出力するようになされている。
【００３５】
図１は、図１２との対比によりこのディスプレイ装置５１に係る各画素５３を示す接続図である。このディスプレイ装置５１に係る画素５３においては、トランジスタＴＲ２のソースを基準電圧に接続するトランジスタＴＲ３によるスイッチ回路が、信号線ＳＩＧへの接続に供する信号線用のトランジスタＴＲ１の書き込み信号ｗｓにより制御される点、垂直駆動回路５４による各トランジスタＴＲ１〜ＴＲ６の駆動のタイミングが異なる点を除いて、図１５について上述した画素３３と同一に構成される。
【００３６】
これによりこの実施例においては、このトランジスタＴＲ３に係るドライブスキャン信号ｄｓ１の走査線を省略して、その分、走査線の数を少なくすることができるようになされている。なお画素５３を構成するトランジスタＴＲ１〜ＴＲ６は、ｎチャンネルＭＯＳ型のＴＦＴであり、水平駆動回路５５、垂直駆動回路５４と共にガラス基板上に、アモルファスプロセスにより一体に作成されるようになされている。
【００３７】
これらにより各画素５３においては、図３及び図４（Ａ）に示すように、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子間電圧によるゲートソース間電圧ＶｇｓによりトランジスタＴＲ２で有機ＥＬ素子１２を電流駆動し、有機ＥＬ素子１２の電圧電流特性が経時変化した場合であっても、この経時変化による駆動電流の変化を防止して画質劣化を防止することができるようになされている（図３（Ｄ）及び（Ｅ））。なおこの図４（Ａ）〜（Ｅ）は、それぞれ図３の期間ＴＡ〜ＴＥに対応するものである。
【００３８】
しかしてこのようにしてトランジスタＴＲ２により有機ＥＬ素子１２を駆動して、この画素５３に係る水平走査期間の前後、所定期間の間、このディスプレイ装置５１では、ドライブスキャン信号ｄｓ２が立ち下げられて有機ＥＬ素子１２の発光が停止され（図３（Ｃ））、さらにこのドライブスキャン信号ｄｓ２による有機ＥＬ素子１２の発光を停止する期間が、赤色、緑色、青色の画素５３毎に設定されて所望のカラーバランスに設定されるようになされている。
【００３９】
このディスプレイ装置５１では、このようにドライブスキャン信号ｄｓ２を立ち下げる直前で、制御信号ａｚが立ち上げられ、これによりトランジスタＴＲ６によりカップリング用のコンデンサＣｓ２の信号線側端が基準電圧であるアース電位に接続される。またトランジスタＴＲ５によりトランジスタＴＲ２のゲートドレインが短絡される（図３（Ｂ）及び図４（Ｂ））。これによりディスプレイ装置５１では、それまで信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子間電圧がトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈ以下に設定されて黒レベルによる階調を表示していた場合であっても、トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧ＶｇｓをトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈ以上に一旦立ち上げるようになされている（図３（Ｄ）及び（Ｅ））。
【００４０】
その後、ディスプレイ装置５１では、ドライブスキャン信号ｄｓ２の立ち下げによりトランジスタＴＲ２への電源Ｖｃｃの供給を停止し、これによりトランジスタＴＲ２のソース端を一定の電位に保持することなく、有機ＥＬ素子１２を介してソース端を接地した状態で、トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈの補正を開始する（図４（Ｃ））。これにより有機ＥＬ素子１２においては、数〜数十〔ｐＦ〕の容量に充電されて保持された蓄積電荷が放電することにより、トランジスタＴＲ２側端の電圧が徐々に低下することになる。
【００４１】
ここで図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子１２においては、ダイオード又はダイオード接続によるトランジスタにより等化回路を表し得、図５（Ｃ）に示すように、これらダイオード又はダイオード接続によるトランジスタと同様の電圧電流特性を有し、端子電圧が有機ＥＬ素子１２のしきい値電圧ＶｔｈＥＬになると電流が停止する。これによりトランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓにおいては、ソース電圧Ｖｓがしきい値電圧ＶｔｈＥＬに近づけば近づく程、電圧降下の速度が低下し、やがて有機ＥＬ素子１２のしきい値電圧ＶｔｈＥＬにより一定電圧に保持されることになる。
【００４２】
これに対してトランジスタＴＲ２においては、蓄積電荷の放電により徐々にゲート電圧Ｖｇが低下し、このようにゲートドレインを短絡させて、トランジスタＴＲ２が理想的なダイオードの特性による電圧電流特性を示す場合には、トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈにまでゲートソース間電圧Ｖｇｓが低下すると、ゲート電圧Ｖｇの低下が停止し、これにより信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２においては、端子間電圧がトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈに保持されることになる。しかしてこの場合も、トランジスタＴＲ２においては、ゲートソース間電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈに近づけば近づく程、電圧降下の速度が低下することになる。
【００４３】
しかしながらＴＦＴのトランジスタにおいては、ゲート電圧Ｖｇを徐々に低下させて、ゲートソース間電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈになっても、ソース電流Ｉｓが僅かながらも流れ、これにより図６（Ａ）に示すように、トランジスタＴＲ３をオン状態に設定した場合には、ゲートソース間電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈになった後も、この僅かながらの電流によりゲート電圧Ｖｇが徐々に低下し、やがてはゲート電圧Ｖｇがアース電位となってしまう。
【００４４】
しかしながら図６（Ｂ）に示すように、トランジスタＴＲ３をオン状態に設定することなく、有機ＥＬ素子１２を介してソース電流ＩＳを流出させる場合、トランジスタＴＲ２に比して有機ＥＬ素子１２の方が容量が大きく多くの蓄積電荷を保持していることにより、トランジスタＴＲ２の方が早くしきい値電圧Ｖｔｈに立ち下がり、このようにしきい値電圧Ｖｔｈに立ち下がった後においては、有機ＥＬ素子１２の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により、トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈに保持されることになる。
【００４５】
すなわち有機ＥＬ素子１２において、蓄積電荷が放電することにより、トランジスタＴＲ２のソース側端にあっては、徐々に電圧降下し、これによりトランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓは、一旦、しきい値電圧Ｖｔｈとなった後においても、その後しきい値電圧Ｖｔｈ以上の電圧となる。この場合トランジスタＴＲ２は、電流の流出が開始してゲートソース間電圧Ｖｇｓが立ち下がり、再びしきい値電圧Ｖｔｈに落ちつくことになる。またカットオフによってもトランジスタＴＲ２から電流が流出する場合にあっては、このような有機ＥＬ素子１２の放電による端子電圧の降下を妨げるように機能する。
【００４６】
これらによりこの実施例においては、トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧ＶｇｓをトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈ近傍に保持する期間Ｔを増大させて、単にトランジスタＴＲ３によりトランジスタＴＲ２のソース端を接地する場合に比して、格段的にこのような期間Ｔを延長させることができるようになされ、これにより発光素子である有機ＥＬ素子１２を駆動するトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈを補正するようにして、このしきい値電圧Ｖｔｈを補正する期間を調整しなくても、正しくしきい値電圧Ｖｔｈを補正することができるようになされている。
【００４７】
このためこの実施例においては、図３に示すように、トランジスタＴＲ４の制御により電源Ｖｃｃの供給を停止した後、このようにトランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈ近傍に保持されるに十分な期間が経過すると、制御信号ａｚの立ち上げによりトランジスタＴＲ５、ＴＲ６をオフ状態に設定してしきい値電圧Ｖｔｈの信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２への設定を終了する（図３（Ｂ））。この実施例においては、このようにトランジスタＴＲ４の制御により電源Ｖｃｃの供給を停止した後、制御信号ａｚの立ち上げにより信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２へのしきい値電圧Ｖｔｈの設定を完了するまでの期間Ｔが、製品間でトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈがばらついた場合でも、トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈ近傍に保持されるに十分な期間に設定されるようになされている。
【００４８】
その後、ディスプレイ装置５１では、書き込み信号ｗｓの立ち上げにより、トランジスタＴＲ３がオン状態に設定され、これによりトランジスタＴＲ２のソース端が接地され、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２のアース側端がアース電位に保持される。また同時に、トランジスタＴＲ１がオン状態に設定され、このようにアース側端がアース電位に保持されてなる信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２が、カップリング用のコンデンサＣｓ１を介して信号線ＳＩＧの信号レベルにより充電され（図４（Ｄ））、これによりこの信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２に信号線ＳＩＧの信号レベルが設定される。
【００４９】
これによりこのディスプレイ装置５１では、続いてトランジスタＴＲ１、ＴＲ３がオフ状態に戻された後、トランジスタＴＲ４によりトランジスタＴＲ２への電源供給が開始され、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子間電圧によるゲートソース間電圧ＶｇｓによりトランジスタＴＲ２で有機ＥＬ素子１２が駆動され（図４（Ｅ））、有機ＥＬ素子１２の経時変化、トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈによるばらつきを有効に回避して、階調データＤ１による階調により有機ＥＬ素子１２を発光させることができるようになされている。
【００５０】
この実施例において、垂直駆動回路５４においては、このような画素５３の駆動に対応するように、書き込み信号ｗｓ、ドライブスキャン信号ｄｓ２、制御信号ａｚを出力するようになされ、また水平駆動回路５５は、（２）式について上述したように、カップリング用のコンデンサＣｓ１を介した信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２への信号レベルの設定に対応するように、駆動信号を生成するようになされている。
【００５１】
（２）実施例の動作
以上の構成において、このディスプレイ装置５１は（図２）、垂直駆動回路５４による走査線ＳＣＮ、ＳＣＮ２Ｒ、ＳＣＮ２Ｇ、ＳＣＮ２Ｂ、ＳＣＮ３の駆動により順次ライン単位で水平駆動回路５５により駆動される信号線ＳＩＧの信号レベルが各画素５３に設定される。ディスプレイ装置５１は、この各画素５３に設定した信号レベルにより各画素５３が発光して所望の画像が表示される。
【００５２】
ディスプレイ装置５１では、各画素５３において、有機ＥＬ素子１２を駆動するソースフォロワ回路構成のトランジスタＴＲ２のゲートソース間に信号レベル保持用のコンデンサＣｓ１が設けられ、トランジスタＴＲ１によるスイッチ回路によりカップリング用のコンデンサＣｓ２を信号線ＳＩＧに接続することにより、このカップリング用のコンデンサＣｓ１を介して信号線ＳＩＧの信号レベルＶｉｎがこの信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２に設定される。またこのようにして設定した信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２によるゲートソース間電圧ＶｇｓによりトランジスタＴＲ２で有機ＥＬ素子１２が電流駆動される。これによりディスプレイ装置５１においては、有機ＥＬ素子１２の電圧電流特性の経時変化による駆動電流の変化を防止し得、有機ＥＬ素子１２の経時変化による画質の劣化を有効に回避することができる。また各画素５３をｎチャンネル型ＭＯＳトランジスタにより形成し、またトランジスタＴＲ２によるアノード側より有機ＥＬ素子１２を駆動することができ、これらによりアモルファスシリコンのプロセスを適用して有機ＥＬ素子と画素回路とをガラス基板上に一体に形成することができる。
【００５３】
ディスプレイ装置５１では、このような信号線ＳＩＧの信号レベルＶｉｎによる信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子電圧の設定において、トランジスタＴＲ２を電源に接続したまま、制御信号ａｚによりトランジスタＴＲ５、ＴＲ６をオン状態に設定して、トランジスタＴＲ２がダイオード接続に設定されると共に、カップリング用のコンデンサＣｓ１の信号線側端が基準電圧に接続され、一旦、トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓが立ち上げられる。
【００５４】
またその後、トランジスタＴＲ４によりトランジスタＴＲ２への電源Ｖｃｃの供給が停止され、これらによりトランジスタＴＲ２の蓄積電荷を有機ＥＬ素子１２を介して放電させるようにして、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子間電圧がトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈに設定される。このディスプレイ装置５１では、これにより発光素子を介してトランジスタＴＲ２の蓄積電荷を放電させてトランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓが徐々に低下し、トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧ＶｇｓがトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈにまで低下した後においては、トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓの低下を発光素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補ってトランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧ＶｇｓがほぼトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈに保持される。
【００５５】
これによりディスプレイ装置５１は、トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧ＶｇｓをトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈ近傍に保持する期間を、単にトランジスタＴＲ３によりトランジスタＴＲ２のソース端を接地する場合に比して、格段的に延長させることができ、各製品でトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈがばらつく場合にあっても、さらにはこのしきい値電圧Ｖｔｈの変動量がばらつく場合にあっても、トランジスタＴＲ４の制御により電源Ｖｃｃの供給を停止した後、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２へのしきい値電圧Ｖｔｈの設定を完了するまでのしきい値電圧Ｖｔｈを補正する期間Ｔ（図３（Ｂ））を、従来に比して長く設定して、確実にしきい値電圧Ｖｔｈを信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２に設定することができる。これにより発光素子である有機ＥＬ素子１２を駆動するトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈを補正するようにして、このしきい値電圧Ｖｔｈを補正する期間Ｔを調整しなくても、正しくしきい値電圧Ｖｔｈを補正することができ、これにより製品間のユニフォーミティのばらつきのを防止することができるようになされている。
【００５６】
ディスプレイ装置５１では、その後、トランジスタＴＲ５、ＴＲ６がオフ状態に設定された後、書き込み信号ｗｓによりトランジスタＴＲ１、ＴＲ３がオン状態に設定され、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２のアース側端がアース電位に設定されて信号線ＳＩＧにカップリング用のコンデンサＣｓ１が接続され、これにより事前にトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈを設定してなる信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２が信号線ＳＩＧの信号レベルＶｉｎが設定される。
【００５７】
これによりこのディスプレイ装置５１では、このようにして設定された信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子間電圧をゲートソース間電圧Ｖｇｓに設定してなるソースフォロワ回路によるトランジスタＴＲ２により有機ＥＬ素子１２が電流駆動され、トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈのばらつきによる駆動電流のばらつきが防止され、画質劣化が有効に回避される。
【００５８】
なおアモルファスシリコンのＴＦＴでは、使用によりトランジスタのしきい値電圧Ｖｔｈが変化する。しかしながらこの実施例によれば、このようなしきい値電圧Ｖｔｈの変化についても対応し得、これによりこのようなしきい値電圧Ｖｔｈの変化による再調整の作業等も省略することができる。
【００５９】
（３）実施例の効果
以上の構成によれは、ソースフォロワ回路構成により発光素子である有機ＥＬ素子を電流駆動するトランジスタに対して、このトランジスタのゲートソース間に設けられた信号レベル保持用のコンデンサにトランジスタのしきい値電圧を設定した後、信号線の信号レベルを設定することにより、トランジスタのばらつきを補正して階調を設定するようにして、この発光素子を介してトランジスタの蓄積電荷を放電させ、トランジスタのゲートソース間電圧がトランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、このゲートソース間電圧の低下を発光素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補ってトランジスタのゲートソース間電圧をほぼトランジスタのしきい値電圧に保持することにより、発光素子を駆動するトランジスタのしきい値電圧を補正するようにして、このしきい値電圧を補正する期間を調整しなくても、正しくしきい値電圧を補正することができる。
【００６０】
またトランジスタＴＲ３によりトランジスタＴＲ２のソースを所定の基準電圧に接続するソース側基準電圧用のスイッチ回路を形成して、信号線のスイッチ回路をオン状態に設定している期間の間、ソース側基準電圧用のスイッチ回路をオン状態に設定してトランジスタのソースを基準電圧に保持することにより、続く信号線の信号レベルによる信号レベル保持用のコンデンサの端子電圧の設定においては、この基準電位を基準にして設定し得、これにより精度良く信号線の信号レベルにより各画素の階調を設定することができる。
【実施例２】
【００６１】
図７は、本発明の実施例２に係るディスプレイ装置における各画素の駆動のタイミングを示すタイムチャートである。この実施例に係るディスプレイ装置においては、実施例１に係るディスプレイ装置５１におけるトランジスタＴＲ３の駆動が、専用の制御信号により実行されて、書き込み信号ｗｓにより信号線ＳＩＧの信号レベルを信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２にセットする期間の間、トランジスタＴＲ３がオン状態に保持される点を除いて、実施例１に係るディスプレイ装置５１と同一に構成される。
【００６２】
これにより各画素においては、図１５について上述したディスプレイ装置３１と同一の接続関係により構成され、また垂直駆動回路においても、このトランジスタＴＲ３の制御信号であるドライブスキャン信号ｄｓ１を出力するドライブスキャン回路が設けられるようになされている。
【００６３】
この実施例のように、トランジスタＴＲ２のソースを基準電圧に接続するトランジスタＴＲ３を専用の制御信号により制御して、信号線ＳＩＧの信号レベルを信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２にセットする期間の間、トランジスタＴＲ２のソースを基準電圧に接続するようにしても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００６４】
図８は、図１との対比により本発明の実施例３に係るディスプレイ装置を示すブロック図である。このディスプレイ装置７１では、各画素７３において、トランジスタＴＲ２のソースを基準電圧に接続するトランジスタＴＲ３が省略される。またこのようなトランジスタＴＲ３の省略に対応して、垂直駆動回路７４には、ライトスキャン回路７４Ａ、ドライブスキャン回路７４Ｃ、オートゼロ回路７４Ｄが設けられ、この垂直駆動回路７４による画素７３の駆動に対応するように水平駆動回路７５で信号線の駆動信号が生成され、水平セレクタ７５Ａにより各信号線ＳＩＧに振り分けられるようになされている。
【００６５】
図９は、この垂直駆動回路７４による画素７３の駆動に供するタイムチャートである。このディスプレイ装置５１では、図１０（Ａ）に示すように、実施例１と同様に、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子電圧によるゲートソース間電圧Ｖｇｓによりソースフォロワ回路によるトランジスタＴＲ２で有機ＥＬ素子１２を電流駆動して各画素７３を発光させる。またドライブスキャン信号ｄｓ２により各画素７３の発光、非発光を制御するようになされている（図９（Ｃ））。
【００６６】
ディスプレイ装置７１では、このドライブスキャン信号ｄｓ２によりトランジスタＴＲ２への電源の供給を停止して画素７３の発光を停止する直前で、制御信号ａｚによりトランジスタＴＲ４、ＴＲ５がオン状態に設定され（図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ））、これによりトランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓが一旦立ち上げられ、その後、電源の供給が停止される（図１０（Ｃ））。
【００６７】
これによりこの実施例でも、有機ＥＬ素子１２を介してトランジスタＴＲ２の蓄積電荷が放電してトランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓが徐々に低下し、このトランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧ＶｇｓがトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈにまで低下した後においては、このゲートソース間電圧Ｖｇｓの低下を有機ＥＬ素子１２の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補ってトランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧ＶｇｓをほぼトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈに保持するようになされている。
【００６８】
これによりディスプレイ装置５１は、トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈ近傍に保持されるに十分な期間が経過すると、トランジスタＴＲ４、ＴＲ５がオフ状態に切り換えられてしきい値電圧Ｖｔｈの補正に係る処理が完了し、続いて書き込み信号ｗｓが立ち上げられてトランジスタＴＲ１がオン状態に切り換えられ、カップリング用のコンデンサＣｓ１を介して信号線の信号レベルが信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２に設定される（図１０（Ｄ））。
【００６９】
この実施例では、このようにして信号線の信号レベルを信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２に設定する処理が、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２のアース側端が有機ＥＬ素子１２を介して接地された状態により実行される。しかしてこの場合、この前に実行されるしきい値電圧Ｖｔｈの補正により、この信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２のアース側端においては、有機ＥＬ素子１２のしきい値電圧ＶｔｈＥＬに保持されていることになる。
【００７０】
これによりこの実施例では、信号線の信号レベルを信号レベル保持用のコンデンサに設定する際に、有機ＥＬ素子１２のしきい値電圧ＶｔｈＥＬを基準にして設定して、信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２のアース側端を一定電位とするトランジスタＴＲ３を省略しても十分な精度により各画素７３の階調を設定できるようになされている。しかしてこのディスプレイ装置７１では、このようにして信号線の信号レベルが設定されてなる信号レベル保持用のコンデンサＣｓ２の端子間電圧により、トランジスタＴＲ２で有機ＥＬ素子１２を駆動して各画素７３の階調が設定されるようになされている（図１０（Ｅ））。なお水平駆動回路７５においては、これによりこの有機ＥＬ素子１２のしきい値電圧ＶｔｈＥＬ分の電圧上昇を見込んで、駆動信号を生成するようになされている。
【００７１】
この実施例によれば、有機ＥＬ素子１２のしきい値電圧ＶｔｈＥＬを基準にして信号線の信号レベルを信号レベル保持用のコンデンサに設定する場合にも、発光素子を介してトランジスタの蓄積電荷を放電させ、トランジスタのゲートソース間電圧がトランジスタのしきい値電圧にまで低下した後においては、このゲートソース間電圧の低下を発光素子の蓄積電荷の放電による端子電圧の低下により補ってトランジスタのゲートソース間電圧をほぼトランジスタのしきい値電圧に保持することにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
またこのようにして有機ＥＬ素子１２のしきい値電圧ＶｔｈＥＬを基準にして信号線の信号レベルを信号レベル保持用のコンデンサに設定することにより、信号レベル保持用のコンデンサを基準電圧に接続するトランジスタＴＲ３を省略し得、その分、画素、垂直駆動回路の構成を簡略化することができる。
【実施例４】
【００７３】
なお上述の実施例においては、アモルファスシリコンのプロセスを適用して有機ＥＬ素子と画素回路とをガラス基板上に作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ポリシリコンによるトランジスタを作成する場合、さらには画素部と別体にシリコン基板により駆動回路を作成した後、画素部と接続して一体化する場合等にも広く適用することができる。
【００７４】
また上述の実施例においては、有機ＥＬ素子による発光素子を電流駆動する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電流駆動に係る種々の発光素子によるディスプレイ装置に広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、ディスプレイ装置及びディスプレイ装置の駆動方法に関し、例えば有機ＥＬ表示装置等の電流駆動による自発光の表示装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施例１に係るディスプレイ装置の画素回路を周辺構成と共に示す接続図である。
【図２】図１の画素回路によるディスプレイ装置を示すブロック図である。
【図３】図１の画素回路の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図４】図３のタイムチャートの説明に供する接続図である。
【図５】有機ＥＬ素子の特性の説明に供する図である。
【図６】有機ＥＬ素子を介した電荷放電の説明に供す接続図である。
【図７】本発明の実施例２に係るディスプレイ装置の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図８】本発明の実施例３に係るディスプレイ装置を示すブロック図である。
【図９】図８のディスプレイ装置の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図１０】図９のタイムチャートの説明に供する接続図である。
【図１１】ディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１のディスプレイ装置の画素回路を周辺構成と共に示す接続図である。
【図１３】有機ＥＬ素子の特性を示す特性曲線図である。
【図１４】有機ＥＬ素子の動作点の変化の説明に供する特性曲線図である。
【図１５】ソースフォロワ回路構成による画素回路を周辺構成と共に示す接続図である。
【図１６】図１５の画素回路の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図１７】図１６のタイムチャートの説明に供する接続図である。
【図１８】トランジスタのゲートソース間電圧の変化の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１、１１、３１、５１、７１……ディスプレイ装置、２、３２、５２、７２……画素部、３、３３、５３、７３……画素、４、３４、５４、７４……垂直駆動回路、４Ａ、３４Ａ、５４Ａ、７４Ａ……ライトスキャン回路、５、３５、５５、７５……水平駆動回路、１２……有機ＥＬ素子、３４Ｂ、３４Ｃ、５４Ｃ、７４Ｃ……ドライブスキャン回路、３４Ｄ、５４Ｄ、７４Ｄ……オートゼロ回路、Ｃ１、Ｃｓ１、Ｃｓ２……コンデンサ、ＴＲ１〜ＴＲ６……トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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