(57)【要約】【課題】低温での白色輝度レベルを維持しつつ、低消費電力化の可能な画像表示装置を提供する。【解決手段】発光素子ＯＬＥＤは、動作特性に温度依存性があるため、周囲の温度変化の影響を受けて、直列に接続したドライブトランジスタＴｒ２との動作点が変動する。電源Ｖｃｃは、ドライブトランジスタＴｒ２が白レベルの輝度で発光素子を発光させる時、室温では動作点を飽和領域に維持でき且つ低温では動作点が線形領域に落ちるレベルに抑えた電位に設定されている。周辺回路部は、低温下ドライブトランジスタＴｒ２が線形領域で動作するときに生じる出力電流の低下を防ぐため、低温時になると映像信号と入力信号の関係を規定するγ特性を補正して映像信号に対し入力信号を相対的に上方シフトするγ補正回路１１を備えており、以って電源の電位を抑えた設定下、周囲が低温になっても発光素子が室温と同じ白レベルの輝度で発光する。【選択図】図８
2007316356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素アレイ部とこれを駆動する周辺回路部とからなり、
前記画素アレイ部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に行列状に配された画素とを含み、
前記周辺回路部は、線順次走査を行うため各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、映像信号に応じた入力信号を線順次走査に合わせて各信号線に供給するドライバとを含み、
各画素は、少なくともサンプリングトランジスタと、電源と接地との間に直列に接続されたドライブトランジスタ及び発光素子とを含み、
前記サンプリングトランジスタは、該走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された入力信号をサンプリングし、
前記ドライブトランジスタは、該サンプリングされた入力信号に応じた出力電流を該発光素子に供給し、
前記発光素子は、該ドライブトランジスタから供給された出力電流により該映像信号に応じた輝度で発光し、以って該画素アレイ部に画像を表示する画像表示装置において、
前記ドライブトランジスタは、飽和領域で動作するとき定電流源として機能し該入力信号に応じた出力電流を供給する一方、線形領域で動作するときは、飽和領域で動作するときよりも出力電流が低下し、
前記発光素子は、動作特性に温度依存性があるため、周囲の温度変化の影響を受けて、直列に接続した該ドライブトランジスタとの動作点が変動し、
前記電源は、該ドライブトランジスタが白レベルの輝度で該発光素子を発光させる時、室温では動作点を飽和領域に維持でき且つ低温では動作点が線形領域に落ちるレベルに抑えた電位に設定されており、
前記周辺回路部は、低温下該ドライブトランジスタが線形領域で動作するときに生じる出力電流の低下を防ぐため、低温時になると映像信号と入力信号の関係を規定するγ特性を補正して映像信号に対し入力信号を相対的に上方シフトするγ補正回路を備えており、
以って電源の電位を抑えた設定下、周囲が低温になっても発光素子が室温と同じ白レベルの輝度で発光可能にしたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記周辺回路部は、周囲の温度を検出する検出回路を含んでおり、
前記γ補正回路は、あらかじめ温度範囲に分かれて複数のγ特性を記憶してあり、該検出された温度に応じて一のγ特性を選択し、選択されたγ特性に従って入力信号に補正をかけることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記検出回路は、該画素アレイ部に含まれる発光素子を一斉に所定の輝度で発光させたとき、該発光素子に流れる電流を測定して周囲の温度を検出することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記検出回路は、該画素アレイ部に含まれる発光素子のカソードに接続する電流計を含んでおり、各発光素子を一斉に所定の輝度で発光させたとき、各発光素子のカソードから流れ出す合計の電流を測定して周囲の温度を検出することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記検出回路は、該画素アレイ部に含まれる発光素子を給電する電源ラインに接続する電流計を含んでおり、各発光素子を一斉に所定の輝度で発光させたとき、各発光素子を給電する電源ラインに流れる電流を測定して周囲の温度を検出することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬデバイスなどの発光素子を画素に用いたアクティブマトリクス型の画像表示装置に関する。より詳しくは、かかる画像表示装置の低消費電力化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子を画素に用いたアクティブマトリクス型の画像表示装置は、以下の特許文献１ないし５に記載されている。これらの特許文献に記載された従来の画像表示装置は、基本的に画素アレイ部とこれを駆動する周辺回路部とからなる。画素アレイ部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に行列状に配された画素とを含む。周辺回路部は、画素アレイ部の線順次走査を行うため各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、映像信号に応じた入力信号を線順次走査に合わせて各信号線に供給するドライバとを含んでいる。各画素は、少なくともサンプリングトランジスタと、電源と接地との間に直列に接続されたドライブトランジスタ及び発光素子とを含んでいる。サンプリングトランジスタは、走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された入力信号をサンプリングする。ドライブトランジスタは、サンプリングされた入力信号に応じた出力電流を発光素子に供給する。発光素子は、ドライブトランジスタから供給された出力電流により映像信号に応じた輝度で発光し、以って画素アレイ部に画像を  表示する。
【特許文献１】特開２００３−２５５８５６
【特許文献２】特開２００３−２７１０９５
【特許文献３】特開２００４−１３３２４０
【特許文献４】特開２００４−０２９７９１
【特許文献５】特開２００４−０９３６８２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
有機ＥＬデバイスなどの発光素子は電流発光型であり、有機ＥＬデバイスに流れる出力電流量を制御することで、発光輝度の階調を得ている。有機ＥＬデバイスは経時劣化や温度による特性変化が見られる。経時劣化や周囲温度の変化などで有機ＥＬデバイスの電流‐電圧特性（Ｉ‐Ｖ特性）が変化しても、一定の発光輝度を維持するために、ドライブトランジスタは常に飽和領域で動作し、有機ＥＬデバイスに定常電流を供給している。
【０００４】
一般的に有機ＥＬデバイスは経時劣化や低温動作などで、Ｉ‐Ｖ特性がねてしまう傾向にある。その為白レベルの高出力状態ではドライブトランジスタが線形領域に入ってしまい、発光輝度が低下する。そこで、低温状態でもドライブトランジスタを飽和領域で動作させるためには、電源電圧を高めに設定する必要がある。
【０００５】
この様にパネルの電源電圧を高めに設定することで、低温時における白表示の輝度低下を防ぐことが可能である。しかしながら室温状態では元々電源電圧を高めに設定しなくても白レベルで必要な発光輝度が得られる。換言すると低温での輝度レベルを補償するため、室温では高すぎる電源電圧を設定しているため、パネルの消費電力が高くなってしまう。モバイル用途や大画面用途において、パネルの低消費電力化は重要な課題であり、上述したような消費電力の増加は大きな問題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は低温での白色輝度レベルを維持しつつ、低消費電力化の可能な画像表示装置を提供することを目的とする。かかる目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明は、画素アレイ部とこれを駆動する周辺回路部とからなり、前記画素アレイ部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に行列状に配された画素とを含み、前記周辺回路部は、線順次走査を行うため各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、映像信号に応じた入力信号を線順次走査に合わせて各信号線に供給するドライバとを含み、各画素は、少なくともサンプリングトランジスタと、電源と接地との間に直列に接続されたドライブトランジスタ及び発光素子とを含み、前記サンプリングトランジスタは、該走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された入力信号をサンプリングし、前記ドライブトランジスタは、該サンプリングされた入力信号に応じた出力電流を該発光素子に供給し、前記発光素子は、該ドライブトランジスタから供給された出力電流により該映像信号に応じた輝度で発光し、以って該画素アレイ部に画像を表示する画像表示装置において、前記ドライブトランジスタは、飽和領域で動作するとき定電流源として機能し該入力信号に応じた出力電流を供給する一方、線形領域で動作するときは、飽和領域で動作するときよりも出力電流が低下し、前記発光素子は、動作特性に温度依存性があるため、周囲の温度変化の影響を受けて、直列に接続した該ドライブトランジスタとの動作点が変動し、前記電源は、該ドライブトランジスタが白レベルの輝度で該発光素子を発光させる時、室温では動作点を飽和領域に維持でき且つ低温では動作点が線形領域に落ちるレベルに抑えた電位に設定されており、前記周辺回路部は、低温下該ドライブトランジスタが線形領域で動作するときに生じる出力電流の低下を防ぐため、低温時になると映像信号と入力信号の関係を規定するγ特性を補正して映像信号に対し入力信号を相対的に上方シフトするγ補正回路を備えており、以って電源の電位を抑えた設定下、周囲が低温になっても発光素子が室温と同じ白レベルの輝度で発光可能にしたことを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、前記周辺回路部は、周囲の温度を検出する検出回路を含んでおり、前記γ補正回路は、あらかじめ温度範囲に分かれて複数のγ特性を記憶してあり、該検出された温度に応じて一のγ特性を選択し、選択されたγ特性に従って入力信号に補正をかける。この場合、前記検出回路は、該画素アレイ部に含まれる発光素子を一斉に所定の輝度で発光させたとき、該発光素子に流れる電流を測定して周囲の温度を検出する。例えば前記検出回路は、該画素アレイ部に含まれる発光素子のカソードに接続する電流計を含んでおり、各発光素子を一斉に所定の輝度で発光させたとき、各発光素子のカソードから流れ出す合計の電流を測定して周囲の温度を検出する。或いは前記検出回路は、該画素アレイ部に含まれる発光素子を給電する電源ラインに接続する電流計を含んでおり、各発光素子を一斉に所定の輝度で発光させたとき、各発光素子を給電する電源ラインに流れる電流を測定して周囲の温度を検出しても良い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、有機ＥＬデバイスなどの発光素子を画素に用いたアクティブマトリクス型の画像表示装置において、室温下白表示にてドライブトランジスタが飽和領域で動作すれば十分であるように、画素の電源電位をなるべく小さく設定する。同時に低温時有機ＥＬデバイスの特性変化による輝度の低下に対しては、入力信号のγ特性を上方修正して、低温時の輝度低下を防いでいる。かかる構成により低温時白表示輝度のレベルを維持しつつ室温でのパネルの低消費電力化を達成することが出来る。
【０００９】
具体的には画素を構成する有機ＥＬデバイスなどの発光素子を駆動するためにトランジスタを用い、且つこのドライブトランジスタを定電流源として飽和領域で動作させる画像表示装置において、動作温度ごとにγテーブルを設け、低温動作での有機ＥＬデバイスのＩ‐Ｖ特性変化による輝度低下を補正している。これにより画像表示装置を構成するパネルの電源を下げることが可能になり、パネルの低消費電力化が達成できる。好ましくはパネルの動作温度を検出するために、本画像表示装置はパネル動作温度センサを備えている。この温度センサがモニタした情報をγ補正ＩＣへとフィードバックすることで、輝度補正をかけている。有機ＥＬデバイスの低温下におけるＩ‐Ｖ特性変化は可逆性であり、異なる温度範囲ごとにγテーブルを用意することで、パネルの輝度低下を補正することが出来、簡易なシステム構成でパネルの低消費電力化が可能になる。このようにパネルシステムに動作温度センサを加え、パネル動作温度の範囲ごとに最適な輝度低下補正用のγテーブルを用意することで、パネルの電源電圧を室温下最適値まで低く設定することが可能である。これにより低温時の白輝度を低下させることなくパネルの消費電力を削減することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はアクティブマトリクス型の画像表示装置の一般的な構成を示すブロック図である。図示する様に、画像表示装置は基本的な構成として画素アレイ部１とこれを駆動する周辺回路部とからなる。画素アレイ部１は、行状の走査線ＷＳと、列状の信号線ＳＬと、各走査線ＷＳと各信号線ＳＬとが交差する部分に行列状に配された画素２とを含む。図示の例は、各画素にＲＧＢ三原色が割り当てられており、多色表示可能となっている。但し本発明はこれに限られるものではなく、単色表示の画像表示装置にも適用可能である。一方周辺回路部は、線順次走査を行うため各走査線ＷＳに順次制御信号を供給するライトスキャナ４と、映像信号に応じた入力信号を線順次走査に合わせて各信号線ＳＬに供給するシグナルドライバ３とを含んでいる。本例は映像信号の線順次サンプリングを制御する走査線ＷＳに加え、各画素２の発光期間を制御する別の走査線ＤＳを含んでいる。この関係で、周辺回路部は走査線ＤＳに順次制御信号を供給するドライブスキャナ５を備えている。
【００１１】
図２は、図１に示した画像表示装置に含まれる画素２の具体的な構成例を示す模式的な回路図である。図示する様に、画素２は、少なくともサンプリングトランジスタＴｒ１と、電源Ｖｃｃと接地ＧＮＤとの間に直列に接続されたドライブトランジスタＴｒ２及び発光素子ＯＬＥＤとを含む。本例は更にドライブトランジスタＴｒ２と発光素子ＯＬＥＤとの間に挿入されたスイッチングトランジスタＴｒ３を含んでいる。さらに画素容量Ｃｓを備えている。
【００１２】
ドライブトランジスタＴｒ２はＰチャネル型で、そのソースＳが電源Ｖｃｃに接続し、ドレインＤがスイッチングトランジスタＴｒ３に接続し、ゲートＧが画素容量Ｃｓの一端に接続している。画素容量Ｃｓの他端は電源Ｖｃｃに接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ３はＮチャネル型で一端が前述したようにドライブトランジスタＴｒ２に接続する一方他端が発光素子ＯＬＥＤのアノードＡに接続している。発光素子ＯＬＥＤは二端子型で例えば有機ＥＬデバイスからなり、アノード側が上述したようにスイッチングトランジスタＴｒ３に接続する一方カソードＫは接地ＧＮＤに接続されている。なおスイッチングトランジスタＴｒ３のゲートは走査線ＤＳに接続している。サンプリングトランジスタＴｒ１は信号線ＳＬとドライブトランジスタＴｒ２のゲートとの間に介在している。サンプリングトランジスタＴｒ１のゲートＧは走査線ＷＳに接続している。なお上述した画素２の構成は例示に過ぎず、本発明は基本的にサンプリングトランジスタＴｒ１とドライブトランジスタＴｒ２と発光素ＯＬＥＤを含む全ての画素回路に適用可能である。
【００１３】
サンプリングトランジスタＴｒ１は、ライトスキャナ４から走査線ＷＳを介して供給される制御信号に応じ導通して、シグナルドライバ３から信号線ＳＬを介して供給された入力信号をサンプリングする。このサンプリングされた入力信号は画素容量Ｃｓに保持される。ドライブトランジスタＴｒ２は、サンプリングされた入力信号に応じた出力電流を発光素子ＯＬＥＤに供給する。具体的には、画素容量Ｃｓに保持された入力信号がゲート電圧ＶｇｓとしてドライブトランジスタＴｒ２のゲートＧに印加され、これに応じてドライブトランジスタＴｒ２のソースＳからドレインＤに向かってドレイン電流Ｉｄｓが流れる。このドレイン電流Ｉｄｓが出力電流である。発光素子ＯＬＥＤは、ドライブトランジスタＴｒ２から供給された出力電流（ドレイン電流Ｉｄｓ）により映像信号に応じた輝度で発光し、以って画素アレイ部１に画像を表示する。なお、発光素子ＯＬＥＤのアノードＡとドライブトランジスタＴｒ２のドレインＤとの間に介在するスイッチングトランジスタＴｒ３は、ドライブスキャナ５から走査線ＤＳを介して供給される制御信号に応じて導通し、ドライブトランジスタＴｒ２のドレインＤと発光素子ＯＬＥＤのアノードＡを直結し、出力電流路を形成する。スイッチングトランジスタＴｒ３がオン状態のとき実際に出力電流（ドレイン電流Ｉｄｓ）が発光素子ＯＬＥＤに流れ、発光することになる。このスイッチングトランジスタＴｒ３は発光期間を制御することで、画素アレイ部１の画面輝度を調整している。
【００１４】
ドライブトランジスタＴｒ２は、飽和領域で動作するとき定電流源として機能し入力信号（ゲート電圧Ｖｇｓ）に応じた出力電流（ドレイン電流Ｉｄｓ）を供給する一方、線形領域で動作するときは飽和領域で動作するときよりも出力電流が低下する。具体的には、ドライブトランジスタＴｒ２の飽和領域における動作特性は以下の特性式で表される。
Ｉｄｓ＝（１／２）μ（Ｗ／Ｌ）Ｃｏｘ（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）２
このトランジスタ特性式において、Ｉｄｓはソース／ドレイン間に流れるドレイン電流を表しており、画素２では前述したように発光素子ＯＬＥＤに供給される出力電流である。Ｖｇｓはソースを基準としてゲートに印加されるゲート電圧を表しており、画素２では上述したように入力信号となっている。Ｖｔｈはトランジスタの閾電圧である。またμはトランジスタのチャネルを構成する半導体薄膜の移動度を表している。その他Ｗはチャネル幅を表し、Ｌはチャネル長を表し、Ｃｏｘはゲート容量を表している。このトランジスタ特性式から明らかなように、ドライブトランジスタＴｒ２は飽和領域で動作するとき、ゲート電圧Ｖｇｓに応じたドレイン電流Ｉｄｓを供給している。即ち、各画素２で移動度μ、閾電圧Ｖｔｈ、チャネル幅Ｗ、チャネル長Ｌなどが全て同一と仮定すると、ドレイン電流Ｉｄｓはゲート電圧Ｖｇｓのみによって定まり、入力信号（Ｖｇｓ）に応じた出力電流（Ｉｄｓ）で発光素子ＯＬＥＤを発光させることが出来る。上述のトランジスタ特性式から明らかなように、ドレイン電流ＩｄｓはドライブトランジスタＴｒ２のドレインＤとソースＳとの間の電圧（ドレイン電圧Ｖｄｓ）に依存していない。図示の例はドライブトランジスタＴｒ２のソースＳの電位がＶｃｃに固定されている。従って図示の例では、ドレイン電流ＩｄｓはドレインＤの電位に依存していない。換言すると、ドライブトランジスタＴｒ２は上述の特性式で示すように飽和領域で動作するとき、ドレインＤの電位に依存することなくＶｇｓが一定であれば一定の出力電流Ｉｄｓを供給することが出来、定電流源として機能していることが分かる。
【００１５】
しかしながら電源電位Ｖｃｃが低い場合は、ドライブトランジスタＴｒ２は必ずしも飽和領域で動作せず、いわゆる線形領域で動作する場合もある。このときには上述した特性式が成立せず、ドレイン電流Ｉｄｓはゲート電圧Ｖｇｓのみならずドレイン電圧Ｖｄｓに依存するようになる。線形領域ではドレイン電圧Ｖｄｓが低下するほどドレイン電流Ｉｄｓが少なくなる。またゲート電圧Ｖｇｓが一定の場合、飽和領域よりも線形領域の方がドレイン電流Ｉｄｓが小さくなる。
【００１６】
発光素子ＯＬＥＤは前述したように二端子型で、例えば有機ＥＬデバイスからなる。有機ＥＬデバイスは電流‐電圧特性（Ｉ‐Ｖ特性）に温度依存性がある。図示の例では、発光状態にあるときドライブトランジスタＴｒ２のドレインＤと発光素子ＯＬＥＤのアノードＡが直結しており、ドレイン電位Ａ（アノード電位Ａ）が動作点になっている。発光素子ＯＬＥＤのＩ‐Ｖ特性に温度依存性があるため、周囲温度によりアノード電位Ａが変動する。この結果ドレイン電位Ｄも同時に変動するため、ドライブトランジスタＴｒ２は線形領域で動作するとき、結局発光素子ＯＬＥＤの温度依存性の影響を受けて、ドレイン電流Ｉｄｓが変動する。
【００１７】
図３は、図２に示したドライブトランジスタＴｒ２のＶｄｓ‐Ｉｄｓ特性を示すグラフである。横軸にドレイン電圧Ｖｄｓ（単位Ｖ）を取り、縦軸にドレイン電流Ｉｄｓ（単位μＡ）を取ってある。またパラメータとしてゲート電圧Ｖｇｓを３レベルとってある。即ち、ゲート電圧Ｖｇｓが高レベルの白表示Ｉ‐Ｖ特性と、Ｖｇｓが中間のグレー表示Ｉ‐Ｖ特性と、Ｖｇｓが低い黒グレー表示Ｉ‐Ｖ特性である。
【００１８】
図３の例は、電源電位Ｖｃｃを例えば１０Ｖに設定した場合である。グラフから明らかなように、室温下ドライブトランジスタＴｒ２は基本的に飽和領域で動作し、ドレイン電流ＩｄｓはＶｄｓに依存することなくゲート電圧Ｖｇｓによって決まるドレイン電流Ｉｄｓを供給している。
【００１９】
図３のグラフは、ドライブトランジスタＴｒ２のＩｄｓ‐Ｖｄｓ特性に加え、発光素子ＯＬＥＤのＩ‐Ｖ特性も表してある。ひし形のドットをつないだカーブが室温Ｉ‐Ｖ特性で、四角ドットをつないだカーブが低温Ｉ‐Ｖ特性である。グラフから明らかなように、発光素子ＯＬＥＤは動作温度（周囲温度）が低下すると、Ｉ‐Ｖ特性がねてくる傾向にある。
【００２０】
図３のグラフで、ドライブトランジスタＴｒ２のＩ‐Ｖ特性と発光素子ＯＬＥＤのＩ‐Ｖ特性の交わる点がいわゆる動作点であり、白丸印で表してある。室温状態では、Ｖｇｓのレベルによらず、動作点は全てＶｄｓ＝４Ｖ以上の飽和領域にある。しかしながら低温になり発光素子ＯＬＥＤのＩ‐Ｖ特性がねてくると、黒グレー表示やグレー表示では動作点がまだ飽和領域にあるものの、白表示になると動作点が飽和領域から線形領域に落ちてしまう。この結果電源電位Ｖｃｃを室温に合わせて設定した場合、低温になると白表示の輝度が低下してしまうという問題がある。
【００２１】
図４は、電源電位Ｖｃｃを低温状態に合わせて設定した場合のＩｄｓ‐Ｖｄｓ特性を示している。理解を容易にするため、図３のグラフと同じスケールを用いている。本例は、Ｖｃｃ＝１２Ｖに設定しており、低温下でも白表示で動作点が飽和領域に残るようにしている。即ち周囲温度が低下し発光素子ＯＬＥＤのＩ‐Ｖ特性がなだらかな方向に変化しても、ドライブトランジスタの動作点が飽和領域に入るように電源設定している。このようにすると低温下白表示の輝度レベルの低下を防ぐことが出来る。しかしながら室温では不必要に電源電圧が高くなる為、消費電力の増大を招く。モバイル用途や大画面応用などで、パネルの低消費電力化は重要な課題となっている。
【００２２】
図５は本発明の基本的な原理を示す模式図である。具体的には、電源電位Ｖｃｃを室温に合わせて設定すると共に、低温時のγ特性を変化させた場合のドライブトランジスタ動作特性を示すグラフである。理解を容易にするため、図３及び図４に示したＩｄｓ‐Ｖｄｓ特性グラフと同じ表記を採用している。本発明は前述したように有機ＥＬデバイスなどの発光素子を画素にしたパネルの低消費電力化を目的としている。そこで本発明では、室温の状態でドライブトランジスタが飽和領域にて動作すれば十分な程度に電源電位Ｖｃｃを下げて設定している。図５の例はＶｃｃ＝１０Ｖにしている。これにより室温動作でのパネルの消費電力を図４に示した参考例よりも下げることが出来る。しかしながら単純にＶｃｃを下げると図３に示したように高階調（白表示レベル）で発光輝度が低下してしまう。そこで本発明では、図５のグラフに示すように、低温時の動作点変化による輝度低下分を、シグナルドライバのγ特性を変更し、高階調での入力信号レベルを上昇させることで、線形領域駆動でも入力電圧（ゲート電圧Ｖｇｓ）を広げ、図４に示した飽和領域駆動時と同等のドレイン電流Ｉｄｓを確保するようにしている。即ち電源Ｖｃｃは、ドライブトランジスタＴｒ２が白レベルの輝度で発光素子ＯＬＥＤを発光させるとき、室温では動作点を飽和領域に維持でき且つ低温では動作点が線形領域に落ちるレベルに押さえた電位に設定されており、周辺回路部は、低温下ドライブトランジスタＴｒ２が線形領域で動作するときに生じる出力電流Ｉｄｓの低下を防ぐため、低温時になると映像信号と入力信号（Ｖｇｓ）の関係を規定するγ特性を補正して映像信号に対し入力信号（Ｖｇｓ）を相対的に上方シフトするγ補正回路を備えている。これにより電源の電位Ｖｃｃを抑えた設定下、周囲が低温になっても発光素子ＯＬＥＤが室温と同じ白レベルの輝度で発光可能にしている。かかる構成により、パネル電源電圧を室温で必要な値まで低下させることが出来、パネルの消費電力を抑制することが可能である。この低温特性変化補正システムはドライブトランジスタを定電流源として用いる画素回路全てに適用することが出来る。
【００２３】
図６は、本発明にかかる画像表示装置の基本的な構成を示す模式図である。図示する様に、本画像表示装置は基本的にフラットなパネルＰで構成されている。このパネルＰには図１に示した画素アレイ部１が形成されている。パネルＰの上で画素アレイ部１の周辺にはライトスキャナ４やドライブスキャナ５も形成されている。パネルＰの上端には駆動基板１０が取り付けられている。この駆動基板１０の上にはγ補正ＩＣ１１と動作温度検出ＩＣ１２が搭載されている。γ補正ＩＣ１１には外部から映像信号が入力される。なおシグナルドライバ３は駆動基板１０かあるいはパネルＰのどちらかに形成されている。
【００２４】
図６に示したパネルシステムは、通常の有機ＥＬパネル表示システムに動作温度検出ＩＣ１２を搭載したものである。γ補正ＩＣ１１は、検出された温度毎に、輝度低下を生じないようにγ特性を変更する。低温時の有機ＥＬデバイスのＩ‐Ｖ特性は経時劣化のような不可逆変化ではなく、可逆変化である。そのため、動作温度をモニタし、その温度に対するγテーブルを用意しておくことで、低温時のＩ‐Ｖ特性変化による輝度低下を補正することが出来る。
【００２５】
図７は、複数の温度範囲に分けて設けたγテーブルを示すグラフである。γテーブルは外部から入力された映像信号をパネルに供給する入力信号に変換するための変換テーブルである。室温（ＲＴ）用のγテーブルは変換特性がリニアであり、映像信号をリニアに入力信号に変換している。一方周囲温度が０℃を中心とする範囲のγテーブルは、映像信号の輝度レベルが高くなると傾斜が急になっている。即ち映像信号の輝度が白レベルに入って高くなると、入力信号を上方に持ち上げるようにしている。これにより室温が０℃のとき白レベルでＶｇｓを上方に上げて、輝度レベルの低下を防ぐことが出来る。さらにパネル温度が−１０℃を中心とする範囲のγテーブルは、輝度が高いレベルでさらに傾斜が急になり、入力信号のレベルが大きく持ち上げられている。このように低温になればなるほど白レベルの入力信号（Ｖｇｓ）を上方修正することで、周囲温度低下による発光素子の輝度低下を補償するようにしている。
【００２６】
図８は、図７に示した本発明にかかる画像表示装置の具体的な構成例を示す回路図である。図示する様に、パネルＰには画素アレイ部１とこれを駆動するライトスキャナ４及びドライブスキャナ５が一体的に形成されている。画素アレイ部１は行状の走査線ＷＳと列状の信号線ＳＬと、両者の交差部に配された画素２とで構成されている。この画素２の構成は、図２に示したとおりである。各画素２に含まれる発光素子ＯＬＥＤのカソード電源ライン（接地ライン）には電流計１２が接続している。この電流計１２は温度センサとして機能する。パネルＰに対して外付けでシグナルドライバ３が配されており、画素アレイ部１の信号線ＳＬに入力信号を供給している。前述したようにこの入力信号は各画素２の画素容量Ｃｓにサンプリングされ、ゲート電圧ＶｇｓとしてドライブトランジスタＴｒ２に印加されるものである。シグナルドライバ３にはγ補正機能、ＤＡＣ機能及びＳ／Ｈ機能を備えたＩＣ１１が接続している。このＩＣ１１には電流計１２の出力が接続されている。またＩＣ１１には予めγテーブルが格納されている。このＩＣ１１は外部から入力された映像信号（ビデオ信号）をγテーブルに従って補正した後、デジタル形式の信号からアナログ形式の信号に変換し、さらにサンプルホールドして、シグナルドライバ３側に供給している。
【００２７】
本実施例では、各画素２に含まれる発光素子ＯＬＥＤのカソードにつながっているカソード電源ラインに電流計１２を接続し、温度センサとして用いる。例えばパネル電源投入時などに通常のγテーブルを用いて白輝度のラスタ画面を画素アレイ部１に表示する。このときパネルＰの動作温度が低ければ発光素子ＯＬＥＤの動作点が図３に示したように変化し、カソード電流が低下する。一方γ補正ＩＣ１１に格納したγテーブルは３つの温度範囲に分かれて３種類のγカーブを備えている。モニタしたカソード電流に対応して特定のγカーブを選択し、これにより映像信号にγ補正をかける。パネルＰの動作温度と電流計１２がモニタするカソード電流は対応している。従ってパネルＰの動作温度に適応したγカーブを選択することで、低温時の輝度低下を適切に補正することが出来る。
【００２８】
このように本発明の画像表示装置は、周辺回路部に予め周囲又はパネルの温度を検出する検出回路（電流計１２）を含んでいる。γ補正回路１１は、予め温度範囲に分かれて複数のγ特性を記憶してあり、検出された温度に応じて１つのγ特性（γカーブ）を選択し、選択されたγ特性に従って入力信号に補正をかける。実施例では、検出回路は画素アレイ部１に含まれる発光素子ＯＬＥＤを一斉に所定の輝度で発光させたとき、発光素子ＯＬＥＤに流れる電流を測定して周囲の温度を検出している。但し本発明はこれに限られるものではなく、他の方式の温度検出回路を採用することも出来る。
【００２９】
上記説明では、電流計をカソード電源配線に接続し、パネルの電流変化をモニターしパネル動作温度を検出していたが、この電流計は図９に示すように、画素電源配線Ｖｃｃに接続しても良い。即ち図９の実施例によると、検出回路は画素アレイ部（パネル）Ｐに含まれる発光素子ＯＬＥＤを給電する電源ラインＶｃｃに接続する電流計１２を含んでおり、各発光素子ＯＬＥＤを一斉に所定の輝度で発光させたとき、各発光素子ＯＬＥＤを給電する電源ラインＶｃｃに流れる電流を測定して周囲の温度を検出している。
【００３０】
図１０は、画素回路の他の構成例を示す模式的な回路図である。理解を容易にするため、図２に示した先の画素回路と対応する部分には対応する参照番号を付してある。図２に示した画素回路と異なる点は、ドライブトランジスタＴｒ２がＮチャネル型となっていることである。この場合Ｎチャネル型のドライブトランジスタＴｒ２は、そのドレインＤが電源電位Ｖｃｃに接続し、そのソースＳがスイッチングトランジスタＴｒ３を介して発光素子ＯＬＥＤのアノードＡに接続し、ゲートＧがサンプリングトランジスタＴｒ１に接続している。そしてサンプリングトランジスタＴｒ１によってサンプリングされた入力信号を保持する画素容量Ｃｓは、ドライブトランジスタＴｒ２のゲートＧとソースＳとの間に接続されている。かかる構成においてもドライブトランジスタＴｒ２は、基本的に飽和領域で動作し、画素容量Ｃｓに保持された入力信号（ゲート電圧Ｖｇｓ）に応じ、ドレイン電流Ｉｄｓを発光素子ＯＬＥＤに流す。ドレイン電流Ｉｄｓが流れると、ソース電位が上昇するが、ブートストラップ動作によりその分ゲート電位も上昇する。よって画素容量Ｃｓに保持されたゲート電圧Ｖｇｓはブートストラップ動作により一定に保たれ、画素容量Ｃｓに保持された入力信号（ゲート電圧Ｖｇｓ）に応じ、ドレイン電流Ｉｄｓを発光素子ＯＬＥＤに流すことができる。
【００３１】
このようにドライブトランジスタがＮチャネル特性を有したブートストラップ型回路においても、本発明のγ補正処理が同様に適用される。ブートストラップ型画素回路では、ドライブトランジスタのゲートソース間に画素容量Ｃｓが接続されており、ドライブトランジスタは定電流動作を行っている。しかしながら、低温動作になり、発光素子の電流−電圧特性が劣化すると、ソース電位が上昇する。ゲートソース間は容量で接続されており、同様にゲート電圧も上昇してしまう。この時特性劣化が大きい場合は、ドライブトランジスタが線形領域駆動になってしまい、輝度低下が同様に生じる。そこで、画素の電流をモニターし且つ温度毎のγテーブルを有することで同様に輝度低下を抑制することができる。この様な補正機能を備えた画像表示装置を図１１に示す。図示の実施例は基本的に図８の実施例と同じで、各画素２に含まれる発光素子ＯＬＥＤのカソードにつながっているカソード電源ラインに電流計１２を接続し、温度センサとして用いる。
【００３２】
更に本発明は、ドライブトランジスタの閾電圧Ｖｔｈのバラつきを補正する機能を備えた画素回路にも同様に適用できる。図１２は、ドライブトランジスタの閾電圧Ｖｔｈのバラつきを補正する機能を備えた画素回路の一実施形態を示す回路図である。なお理解を容易にするため、図２に示した先の実施形態と対応する部分には対応する参照符号を用いている。図示するように、本画素回路は、５個のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５と、２個の画素容量Ｃｓ１，Ｃｓ２と、１個の発光素子ＯＬＥＤとからなる。５個のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５は全てＰチャネル型である。本画素回路は、基本的なトランジスタ素子であるサンプリングトランジスタＴｒ１、ドライブトランジスタＴｒ２及び発光制御用のスイッチングトランジスタＴｒ３に加え、閾電圧Ｖｔｈ補正用のスイッチトランジスタＴｒ４及びＴｒ５を備えている。これらのトランジスタＴｒ４及びＴｒ５は、走査線ＡＺを介して補正用スキャナ７により制御され、あらかじめ映像信号のサンプリングに先立って、ドライブトランジスタＴｒ２のＶｔｈを検出し、これに相当する電圧を画素容量Ｃｓ１に保持しておくことで、ドライブトランジスタＴｒ２のＶｔｈをキャンセルする。よって、ドライブトランジスタＴｒ２のＶｔｈが画素毎にばらついても、その影響をキャンセルすることができる。
【００３３】
更に本発明は、ドライブトランジスタの閾電圧Ｖｔｈと移動度μのバラつきの両方を補正する機能を備えた画素回路にも同様に適用できる。図１３は、ドライブトランジスタの閾電圧Ｖｔｈのバラつき及び移動度μを補正する機能を備えた画素回路の実施形態を示す回路図である。画素回路２は、５個の薄膜トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５と１個の容量素子（画素容量）Ｃｓと１個の発光素子ＯＬＥＤとで構成されている。トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ４及びＴｒ５はＮチャネル型のポリシリコンＴＦＴである。トランジスタＴｒ３のみＰチャネル型のポリシリコンＴＦＴである。１個の容量素子Ｃｓは本画素回路２の画素容量を構成している。発光素子ＯＬＥＤは例えばアノード及びカソードを備えたダイオード型の有機ＥＬ素子である。但し本発明はこれに限られるものではなく、発光素子は一般的に電流駆動で発光する全てのデバイスを含む。
【００３４】
画素回路２の中心となるドライブトランジスタＴｒ２はそのゲートＧが画素容量Ｃｓの一端に接続され、そのソースＳが同じく画素容量Ｃｓの他端に接続されている。またドライブトランジスタＴｒ２のゲートＧはスイッチングトランジスタＴｒ４を介して別の基準電位Ｖｓｓ１に接続されている。ドライブトランジスタＴｒ２のドレインはスイッチングトランジスタＴｒ３を介して電源Ｖｃｃに接続されている。このスイッチングトランジスタＴｒ４のゲートは走査線ＡＺ１に接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ３のゲートは走査線ＤＳに接続している。発光素子ＯＬＥＤのアノードはドライブトランジスタＴｒ２のソースＳに接続し、カソードは接地されている。この接地電位はＶｃａｔｈで表される場合がある。また、ドライブトランジスタＴｒ２のソースＳと所定の基準電位Ｖｓｓ２との間にスイッチングトランジスタＴｒ５が介在している。このトランジスタＴｒ５のゲートは走査線ＡＺ２に接続している。一方サンプリングトランジスタＴｒ１は信号線ＳＬとドライブトランジスタＴｒ２のゲートＧとの間に接続されている。サンプリングトランジスタＴｒ１のゲートは走査線ＷＳに接続している。
【００３５】
かかる構成において、サンプリングトランジスタＴｒ１は、所定のサンプリング期間に走査線ＷＳから供給される制御信号ＷＳに応じ導通して信号線ＳＬから供給された映像信号Ｖｓｉｇを画素容量Ｃｓにサンプリングする。画素容量Ｃｓは、サンプリングされた映像信号Ｖｓｉｇに応じてドライブトランジスタのゲートＧとソースＳ間に入力電圧Ｖｇｓを印加する。ドライブトランジスタＴｒ２は、所定の発光期間中入力電圧Ｖｇｓに応じた出力電流Ｉｄｓを発光素子ＯＬＥＤに供給する。なおこの出力電流（ドレイン電流）ＩｄｓはドライブトランジスタＴｒ２のチャネル領域のキャリア移動度μ及び閾電圧Ｖｔｈに対して依存性を有する。発光素子ＯＬＥＤは、ドライブトランジスタＴｒ２から供給された出力電流Ｉｄｓにより映像信号Ｖｓｉｇに応じた輝度で発光する。
【００３６】
本実施形態の特徴として、画素回路２はスイッチングトランジスタＴｒ３〜Ｔｒ４で構成される補正手段を備えており、出力電流Ｉｄｓのキャリア移動度μに対する依存性を打ち消す為に、予め発光期間の先頭で画素容量Ｃｓに保持された入力電圧Ｖｇｓを補正する。具体的には、この補正手段（Ｔｒ３〜Ｔｒ４）は、走査線ＷＳ及びＤＳから供給される制御信号ＷＳ，ＤＳに応じてサンプリング期間の一部で動作し、映像信号Ｖｓｉｇがサンプリングされている状態でドライブトランジスタＴｒ２から出力電流Ｉｄｓを取り出し、これを画素容量Ｃｓに負帰還して入力電圧Ｖｇｓを補正する。さらにこの補正手段（Ｔｒ３〜Ｔｒ４）は、出力電流Ｉｄｓの閾電圧Ｖｔｈに対する依存性を打ち消すために、予めサンプリング期間に先立ってドライブトランジスタＴｒ２の閾電圧Ｖｔｈを検出し、且つ検出された閾電圧Ｖｔｈを入力電圧Ｖｇｓに足し込む様にしている。
【００３７】
本実施形態の場合、ドライブトランジスタＴｒ２はＮチャネル型トランジスタでドレインが電源Ｖｃｃ側に接続する一方、ソースＳが発光素子ＯＬＥＤ側に接続している。この場合、前述した補正手段は、サンプリング期間の後部分に重なる発光期間の先頭部分でドライブトランジスタＴｒ２から出力電流Ｉｄｓを取り出して、画素容量Ｃｓ側に負帰還する。その際本補正手段は、発光期間の先頭部分でドライブトランジスタＴｒ２のソースＳ側から取り出した出力電流Ｉｄｓが、発光素子ＯＬＥＤの有する容量に流れ込むようにしている。具体的には、発光素子ＯＬＥＤはアノード及びカソードを備えたダイオード型の発光素子からなり、アノード側がドライブトランジスタＴｒ２のソースＳに接続する一方カソード側が接地されている。この構成で、本補正手段（Ｔｒ３〜Ｔｒ４）は、予め発光素子ＯＬＥＤのアノード／カソード間を逆バイアス状態にセットしておき、ドライブトランジスタＴｒ２のソースＳ側から取り出した出力電流Ｉｄｓが発光素子ＯＬＥＤに流れ込む時、このダイオード型の発光素子ＯＬＥＤを容量性素子として機能させている。なお本補正手段は、サンプリング期間内でドライブトランジスタＴｒ２から出力電流Ｉｄｓを取り出す時間幅ｔを調整可能であり、これにより画素容量Ｃｓに対する出力電流Ｉｄｓの負帰還量を最適化している。
【００３８】
図１４は、図１３に示した表示装置から画素回路の部分を取り出した模式図である。理解を容易にするため、サンプリングトランジスタＴｒ１によってサンプリングされる映像信号Ｖｓｉｇや、ドライブトランジスタＴｒ２の入力電圧Ｖｇｓ及び出力電流Ｉｄｓ、さらには発光素子ＯＬＥＤが有する容量成分Ｃｏｌｅｄなどを書き加えてある。以下図１４に基づいて、本実施形態にかかる画素回路２の動作を説明する。
【００３９】
図１５は、図１４に示した画素回路のタイミングチャートである。図１５を参照して、図１４に示した実施形態にかかる画素回路の動作をより具体的に説明する。図１５は、時間軸Ｔに沿って各走査線ＷＳ，ＡＺ１，ＡＺ２及びＤＳに印加される制御信号の波形を表してある。表記を簡略化する為、制御信号も対応する走査線の符号と同じ符号で表してある。トランジスタＴｒ１，Ｔｒ４，Ｔｒ５はＮチャネル型なので、走査線ＷＳ，ＡＺ１，ＡＺ２がそれぞれハイレベルの時オンし、ローレベルの時オフする。一方トランジスタＴｒ３はＰチャネル型なので、走査線ＤＳがハイレベルの時オフし、ローレベルの時オンする。なおこのタイミングチャートは、各制御信号ＷＳ，ＡＺ１，ＡＺ２，ＤＳの波形と共に、ドライブトランジスタＴｒ２のゲートＧの電位変化及びソースＳの電位変化も表してある。
【００４０】
図１５のタイミングチャートではタイミングＴ１〜Ｔ８までを１フィールド（１ｆ）としてある。１フィールドの間に画素アレイの各行が一回順次走査される。タイミングチャートは、１行分の画素に印加される各制御信号ＷＳ，ＡＺ１，ＡＺ２，ＤＳの波形を表してある。
【００４１】
当該フィールドが始まる前のタイミングＴ０で、全ての制御線号ＷＳ，ＡＺ１，ＡＺ２，ＤＳがローレベルにある。したがってＮチャネル型のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ４，Ｔｒ５はオフ状態にある一方、Ｐチャネル型のトランジスタＴｒ３のみオン状態である。したがってドライブトランジスタＴｒ２はオン状態のトランジスタＴｒ３を介して電源Ｖｃｃに接続しているので、所定の入力電圧Ｖｇｓに応じて出力電流Ｉｄｓを発光素子ＯＬＥＤに供給している。したがってタイミングＴ０で発光素子ＯＬＥＤは発光している。この時ドライブトランジスタＴｒ２に印加される入力電圧Ｖｇｓは、ゲート電位（Ｇ）とソース電位（Ｓ）の差で表される。
【００４２】
当該フィールドが始まるタイミングＴ１で、制御信号ＤＳがローレベルからハイレベルに切り替わる。これによりトランジスタＴｒ３がオフし、ドライブトランジスタＴｒ２は電源Ｖｃｃから切り離されるので、発光が停止し非発光期間に入る。したがってタイミングＴ１に入ると、全てのトランジスタがオフ状態になる。
【００４３】
続いてタイミングＴ２に進むと、制御信号ＡＺ１及びＡＺ２がハイレベルになるので、スイッチングトランジスタＴｒ４及びＴｒ５がオンする。この結果、ドライブトランジスタＴｒ２のゲートＧが基準電位Ｖｓｓ１に接続し、ソースＳが基準電位Ｖｓｓ２に接続される。ここでＶｓｓ１−Ｖｓｓ２＞Ｖｔｈを満たしており、Ｖｓｓ１−Ｖｓｓ２＝Ｖｇｓ＞Ｖｔｈとする事で、その後タイミングＴ３で行われるＶｔｈ補正の準備を行う。換言すると期間Ｔ２‐Ｔ３は、ドライブトランジスタＴｒ２のリセット期間に相当する。また、発光素子ＯＬＥＤの閾電圧をＶｔｈＥＬとすると、ＶｔｈＥＬ＞Ｖｓｓ２に設定されている。これにより、発光素子ＯＬＥＤにはマイナスバイアスが印加され、いわゆる逆バイアス状態となる。この逆バイアス状態は、後で行うＶｔｈ補正動作及び移動度補正動作を正常に行うために必要である。
【００４４】
タイミングＴ３では制御信号ＡＺ２をローレベルにし且つ直後制御信号ＤＳもローレベルにしている。これによりトランジスタＴｒ５がオフする一方トランジスタＴｒ３がオンする。この結果ドレイン電流Ｉｄｓが画素容量Ｃｓに流れ込み、Ｖｔｈ補正動作を開始する。この時ドライブトランジスタＴｒ２のゲートＧはＶｓｓ１に保持されており、ドライブトランジスタＴｒ２がカットオフするまで電流Ｉｄｓが流れる。カットオフするとドライブトランジスタＴｒ２のソース電位（Ｓ）はＶｓｓ１−Ｖｔｈとなる。ドレイン電流がカットオフした後のタイミングＴ４で制御信号ＤＳを再びハイレベルに戻し、スイッチングトランジスタＴｒ３をオフする。さらに制御信号ＡＺ１もローレベルに戻し、スイッチングトランジスタＴｒ４もオフする。この結果、画素容量ＣｓにＶｔｈが保持固定される。この様にタイミングＴ３‐Ｔ４はドライブトランジスタＴｒ２の閾電圧Ｖｔｈを検出する期間である。ここでは、この検出期間Ｔ３‐Ｔ４をＶｔｈ補正期間と呼んでいる。
【００４５】
この様にＶｔｈ補正を行った後タイミングＴ５で制御信号ＷＳをハイレベルに切り替え、サンプリングトランジスタＴｒ１をオンして映像信号Ｖｓｉｇを画素容量Ｃｓに書き込む。発光素子ＯＬＥＤの等価容量Ｃｏｌｅｄに比べて画素容量Ｃｓは充分に小さい。この結果、映像信号Ｖｓｉｇのほとんど大部分が画素容量Ｃｓに書き込まれる。正確には、Ｖｓｓ１に対する。Ｖｓｉｇの差分Ｖｓｉｇ−Ｖｓｓ１が画素容量Ｃｓに書き込まれる。したがってドライブトランジスタＴｒ２のゲートＧとソースＳ間の電圧Ｖｇｓは、先に検出保持されたＶｔｈと今回サンプリングされたＶｓｉｇ−Ｖｓｓ１を加えたレベル（Ｖｓｉｇ−Ｖｓｓ１＋Ｖｔｈ）となる。以降説明簡易化の為Ｖｓｓ１＝０Ｖとすると、ゲート／ソース間電圧Ｖｇｓは図１５のタイミングチャートに示すようにＶｓｉｇ＋Ｖｔｈとなる。かかる映像信号Ｖｓｉｇのサンプリングは制御信号ＷＳがローレベルに戻るタイミングＴ７まで行われる。すなわちタイミングＴ５‐Ｔ７がサンプリング期間に相当する。
【００４６】
サンプリング期間の終了するタイミングＴ７より前のタイミングＴ６で制御信号ＤＳがローレベルとなりスイッチングトランジスタＴｒ３がオンする。これによりドライブトランジスタＴｒ２が電源Ｖｃｃに接続されるので、画素回路は非発光期間から発光期間に進む。この様にサンプリングトランジスタＴｒ１がまだオン状態で且つスイッチングトランジスタＴｒ３がオン状態に入った期間Ｔ６‐Ｔ７で、ドライブトランジスタＴｒ２の移動度補正を行う。即ち本実施形態では、サンプリング期間の後部分と発光期間の先頭部分とが重なる期間Ｔ６‐Ｔ７で移動度補正を行っている。なお、この移動度補正を行う発光期間の先頭では、発光素子ＯＬＥＤは実際には逆バイアス状態にあるので発光する事はない。この移動度補正期間Ｔ６‐Ｔ７では、ドライブトランジスタＴｒ２のゲートＧが映像信号Ｖｓｉｇのレベルに固定された状態で、ドライブトランジスタＴｒ２にドレイン電流Ｉｄｓが流れる。ここでＶｓｓ１−Ｖｔｈ＜ＶｔｈＥＬと設定しておく事で、発光素子ＯＬＥＤは逆バイアス状態におかれる為、ダイオード特性ではなく単純な容量特性を示すようになる。よってドライブトランジスタＴｒ２に流れる電流Ｉｄｓは画素容量Ｃｓと発光素子ＯＬＥＤの等価容量Ｃｏｌｅｄの両者を結合した容量Ｃ＝Ｃｓ＋Ｃｏｌｅｄに書き込まれていく。これによりドライブトランジスタＴｒ２のソース電位（Ｓ）は上昇していく。図１５のタイミングチャートではこの上昇分をΔＶで表してある。この上昇分ΔＶは結局画素容量Ｃｓに保持されたゲート／ソース間電圧Ｖｇｓから差し引かれる事になるので、負帰還をかけた事になる。この様にドライブトランジスタＴｒ２の出力電流Ｉｄｓを同じくドライブトランジスタＴｒ２の入力電圧Ｖｇｓに負帰還する事で、移動度μを補正する事が可能である。なお負帰還量ΔＶは移動度補正期間Ｔ６‐Ｔ７の時間幅ｔを調整する事で最適化可能である。
【００４７】
タイミングＴ７では制御信号ＷＳがローレベルとなりサンプリングトランジスタＴｒ１がオフする。この結果ドライブトランジスタＴｒ２のゲートＧは信号線ＳＬから切り離される。映像信号Ｖｓｉｇの印加が解除されるので、ドライブトランジスタＴｒ２のゲート電位（Ｇ）は上昇可能となり、ソース電位（Ｓ）と共に上昇していく。その間画素容量Ｃｓに保持されたゲート／ソース間電圧Ｖｇｓは（Ｖｓｉｇ−ΔＶ＋Ｖｔｈ）の値を維持する。ソース電位（Ｓ）の上昇に伴い、発光素子ＯＬＥＤの逆バイアス状態は解消されるので、出力電流Ｉｄｓの流入により発光素子ＯＬＥＤは実際に発光を開始する。この時のドレイン電流Ｉｄｓ対ゲート電圧Ｖｇｓの関係は、以下のトランジスタ特性式のＶｇｓにＶｓｉｇ−ΔＶ＋Ｖｔｈを代入する事で、以下のように与えられる。
Ｉｄｓ＝ｋμ（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）２＝ｋμ（Ｖｓｉｇ−ΔＶ）２
上記式において、ｋ＝（１／２）（Ｗ／Ｌ）Ｃｏｘである。Ｗはチャネル幅を表し、Ｌはチャネル長を表し、Ｃｏｘはゲート容量を表す。特性式からＶｔｈの項がキャンセルされており、発光素子ＯＬＥＤに供給される出力電流ＩｄｓはドライブトランジスタＴｒ２の閾電圧Ｖｔｈに依存しない事が分かる。基本的にドレイン電流Ｉｄｓは映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇによって決まる。換言すると、発光素子ＯＬＥＤは映像信号Ｖｓｉｇに応じた輝度で発光する事になる。その際Ｖｓｉｇは帰還量ΔＶで補正されている。この補正量ΔＶは丁度特性式の係数部に位置する移動度μの効果を打ち消すように働く。したがって、ドレイン電流Ｉｄｓは実質的に映像信号Ｖｓｉｇのみに依存する事になる。
【００４８】
最後にタイミングＴ８に至ると制御信号ＤＳがハイレベルとなってスイッチングトランジスタＴｒ３がオフし、発光が終了すると共に当該フィールドが終わる。この後次のフィールドに移って再びＶｔｈ補正動作、移動度補正動作及び発光動作が繰り返される事になる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】画像表示装置の一般的な構成を示すブロック図である。
【図２】画像表示装置に含まれる画素の回路構成を示す回路図である。
【図３】図２に示した画素に含まれるドライブトランジスタの動作特性を示すグラフである。
【図４】同じくドライブトランジスタの動作特性を示すグラフである。
【図５】本発明の原理を示すグラフである。
【図６】本発明にかかる画像表示装置の全体的な構成を示すブロック図である。
【図７】γ特性カーブを示すグラフである。
【図８】本発明にかかる画像表示装置の実施形態を示す回路図である。
【図９】図８に示した実施形態の変形例を示す回路図である。
【図１０】画像表示装置に組み込まれる画素の他の構成を示す回路図である。
【図１１】図１０に示した画素回路を備えた本発明の画像表示装置の実施形態を示す回路図である。
【図１２】画像表示装置に組み込まれる画素の別の構成を示す回路図である。
【図１３】画像表示装置に組み込まれる画素の別の構成を示す回路図である。
【図１４】図１３に示した画素回路の動作説明に供する模式図である。
【図１５】図１３に示した画素回路の動作説明に供するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・画素アレイ部、２・・・画素、３・・・シグナルドライバ、４・・・ライトスキャナ、５・・・ドライブスキャナ、１１・・・γ補正ＩＣ、１２・・・動作温度検出ＩＣ、Ｔｒ１・・・サンプリングトランジスタ、Ｔｒ２・・・ドライブトランジスタ、Ｔｒ３・・・スイッチングトランジスタ、ＯＬＥＤ・・・発光素子、Ｃｓ・・・画素容量、Ｐ・・・パネル
【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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