(57)【要約】【課題】入力電流信号の可変範囲をＥＬ素子の発光色によらず一定にそろえ、かつＥＬに供給する電流は、ホワイトバランスによって決まる最大電流の範囲にする。さらに、各色ＥＬ素子間の注入電流−輝度特性の差に起因する低輝度表示におけるホワイトバランスずれを防止する。【解決手段】異なる色で発光する複数の発光素子とその駆動回路、走査線、発光制御線、データ線を備えた表示装置であって、該駆動回路は、駆動トランジスタと、駆動トランジスタのゲートとデータ線との間に配置された第１のスイッチと、駆動トランジスタのドレインと発光素子との間に配置された第２のスイッチと、駆動トランジスタのゲートと固定電圧源との間の第１のコンデンサと、駆動トランジスタのゲートと発光制御線との間の第２のコンデンサとを有し、第１のコンデンサに対する第２のコンデンサの容量比が前記発光素子の色によって異なる。【選択図】図１
2009086654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向ならびに列方向に配列し、異なる色で発光する複数の発光素子と、
前記発光素子の各々に設けられた駆動回路と、
前記駆動回路を行方向に接続し、選択信号が印加されて前記駆動回路を選択する走査線と、
前記駆動回路を行方向に接続し、発光制御信号が印加されて前記発光素子を発光させる発光制御線と、
前記駆動回路を列方向に接続し、前記選択された駆動回路に前記発光素子の輝度に応じた電流信号を供給するデータ線と、
を備えた表示装置であって、
前記駆動回路は、
前記発光素子に電流を供給する駆動トランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲートと前記データ線との間に配置され、前記走査線の信号によって開閉する第１のスイッチと、
前記駆動トランジスタのドレインと前記発光素子との間に配置され、前記発光制御線の信号によって開閉する第２のスイッチと、
一端が前記駆動トランジスタのゲートに接続され、他端の電位が固定された第１のコンデンサと、
一端が前記駆動トランジスタのゲートに接続され、他端が前記発光制御線に接続された第２のコンデンサと、
を有し、
前記第１のコンデンサに対する前記第２のコンデンサの容量比が前記発光素子の色によって異なることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記容量比の大きさの順が、前記発光素子に供給される最大電流の大きさの順と一致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】
前記データ線から駆動回路に供給される電流信号は、前記電流信号が供給されることにより前記第１のコンデンサに保持される電圧に応じて前記駆動トランジスタのドレインから前記発光素子に供給される電流信号より大きいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第２のスイッチが、前記駆動トランジスタとは逆のチャネル極性を有するトランジスタで構成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記駆動回路が、一端が前記駆動トランジスタのゲートに接続され、他端が前記走査線に接続された第３のコンデンサをさらに有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第２のコンデンサが、基板上に形成されたポリシリコン層と、同じ基板上に形成され前記走査線を構成する配線層とが、絶縁層を介して重なり合うことにより形成され、前記配線層に重なり合う前記ポリシリコン層の面積が、前記駆動回路に接続された発光素子の色によって異なることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の表示装置の駆動方法であって、
前記第１のスイッチを閉じて、前記データ線の電流信号を前記駆動回路の前記第１のコンデンサに電圧として保持する工程と、
前記第１のスイッチを開くとともに前記第２のスイッチを閉じて、前記駆動トランジスタのドレインから、前記第１のコンデンサに保持された電圧に応じた電流を、前記発光素子に供給する工程と、
を含むことを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項８】
前記第２のスイッチを閉じる前後の前記発光制御線の信号の変化は、前記第２のコンデンサを介して前記駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧を絶対値の小さいほうに変化させる方向の変化であることを特徴とする請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流が注入されると発光するエレクトロルミネッセンス素子（以後ＥＬ素子と言う）などを画像表示に使用した表示装置及びその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
単位画素のＥＬ素子に対応して駆動回路を設け、表示画素列に対応したデータ線及び表示画素行に対応した走査線によって各画素の発光制御するアクティブマトリクス型表示装置の駆動トランジスタを含む駆動回路に関する記載が特許文献１にある。特許文献１では、一般に駆動回路に使用される薄膜トランジスタの特性バラツキを軽減するための電流書込み型駆動回路が提案されている。
【０００３】
電流書込み型駆動回路においては、低輝度に対応する小電流の書込み時に、駆動トランジスタを流れる信号電流の収束が遅く、与えられた書き込み期間中に目的とする書き込み電流値に収束しきれないという問題がある。そして、これを改善する方法が特許文献２で提案されている。
【０００４】
図１３にＥＬ素子の電流−輝度特性を示す。Ｘ軸はＥＬ素子に注入する電流、Ｙ軸は発光輝度である。図１３の電流−輝度特性はＥＬ素子の構成材料によって異なり、赤色（Ｒ）発光のＥＬ素子がＥＬ１、緑色（Ｇ）発光のＥＬ素子がＥＬ２、青色（Ｂ）発光のＥＬ素子がＥＬ３で示される電流-輝度特性を有している。
【０００５】
一般に、表示素子におけるＲ、Ｇ、Ｂ各色の最大輝度は、同時に発光したときに最適な白色を表示するように設定されている。図１３に示すＲ素子（ＥＬ１）の輝度Ｌ１、Ｇ素子（ＥＬ２）の輝度Ｌ２、Ｂ素子（ＥＬ３）の輝度Ｌ３は、最適な白色を表示するための各色の輝度を示している。すなわち、白色を表示するための各色輝度は、高い順にＧ，Ｒ，Ｂとなる。
【０００６】
この各色の発光輝度に対する注入電流は、図１３に示されているように、Ｒ素子（ＥＬ１）ではＩ１、Ｇ素子（ＥＬ２）ではＩ２、Ｂ素子（ＥＬ３）ではＩ３であり、大きさはＩ１＜Ｉ２＜Ｉ３の順となる。
【０００７】
このように、ＲＧＢ各ＥＬ素子の信号電流は同じ変調範囲にあることが好ましいが、ホワイトバランスを取るために異なる電流範囲に設定しなければならない。また、色ごとに異なる電流発生回路を準備する必要がある。
【０００８】
図１４は、各色の発光素子に電流を供給する駆動回路を示す図である。
【０００９】
Ｐ１、Ｐ２は行方向に平行な信号線で、走査線Ｐ１がプログラミング期間の選択を行い、発光制御線Ｐ２が発光期間の選択を行う。ＰＶｄｄが電源である。
【００１０】
走査線Ｐ１にＨｉｇｈレベルの選択信号が印加され、Ｍ１とＭ２のトランジスタが導通している期間に、データ線ｄａｔａから駆動トランジスタＭ４に電流信号が流れて、その値が電圧保持用のコンデンサＣｈ（第１のコンデンサ）の端子間電圧として記憶される。
【００１１】
次いで、走査線Ｐ１にＬｏｗレベルの非選択信号が印加され、発光制御線Ｐ２にＨｉｇｈレベルの点灯信号が印加されると、トランジスタＭ１とＭ２がオフ、トランジスタＭ３がオンとなる。これにより、駆動トランジスタＭ４のドレインからＥＬ素子ＥＬ３に向けて電流が流れる。この電流は、駆動トランジスタＭ４のゲート-ソース間電圧すなわちＣｈの端子間電圧によって決まっているから、データ線から入力された電流信号と等しい。このようにして、発光素子には電流信号に等しい電流が流れ、所定の輝度で発光する。
【００１２】
駆動トランジスタＭ４のドレインとＥＬ素子ＥＬ３（発光素子）の間に接続されているスイッチＭ３は、専用の発光制御信号Ｐ２で開閉され、ＥＬ素子ＥＬ３の点灯／消灯が制御できる様になっている。
【００１３】
Ｃｈの容量をＣ、充電電圧をＶ、信号電流をＩとすると、充電時間ｔは、
ｔ＝ＣＶ／Ｉ
と表される。
【特許文献１】米国特許第６３７３４５４号
【特許文献２】米国特許第６８５９１９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１４の回路では、信号電流が小さいとき、保持容量Ｃｈへのデータ信号の充電に長時間を要する。発光素子の輝度が低いとき、信号電流が小さいために書込み動作（Ｃｈへの充電）に時間がかかって、与えられた期間に充電が完了しない。これが上で述べた駆動トランジスタの導通電流の収束性が低下するという問題である。
【００１５】
ＲＧＢの３色のうち、電流信号がもっとも小さいのはＲであるから、最大輝度の白色表示でＲＧＢ各色のバランスを取ったとすると、輝度が下がるにつれて、まずＲが収束しなくなり、Ｒの輝度が他の色よりさらに低下する。したがって、暗い灰色表示においてはＲＧＢのバランスが崩れ、色づいて見えてしまう。
【００１６】
このように、電流信号を画素に保持する方式（これを電流書き込み方式という。またその駆動回路を電流書き込み型駆動回路という。）では、高輝度の白色表示と低輝度の白色（灰色）表示との間にホワイトバランスの誤差が生じて表示画質を悪化させる。
【００１７】
本発明は、各色ＥＬ素子間の注入電流−輝度特性の差に起因する低輝度表示におけるホワイトバランスずれを防止する表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
第１の本発明は、行方向ならびに列方向に配列し、異なる色で発光する複数の発光素子と、前記発光素子の各々に設けられた駆動回路と、前記駆動回路を行方向に接続し、選択信号が印加されて前記駆動回路を選択する走査線と、前記駆動回路を行方向に接続し、発光制御信号が印加されて前記発光素子を発光させる発光制御線と、前記駆動回路を列方向に接続し、前記選択された駆動回路に前記発光素子の輝度に応じた電流信号を供給するデータ線と、を備えた表示装置であって、前記駆動回路は、前記発光素子に電流を供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲートと前記データ線との間に配置され、前記走査線の信号によって開閉する第１のスイッチと、前記駆動トランジスタのドレインと前記発光素子との間に配置され、前記発光制御線の信号によって開閉する第２のスイッチと、一端が前記駆動トランジスタのゲートに接続され、他端の電位が固定された第１のコンデンサと、一端が前記駆動トランジスタのゲートに接続され、他端が前記発光制御線に接続された第２のコンデンサと、を有し、前記第１のコンデンサに対する前記第２のコンデンサの容量比が前記発光素子の色によって異なることを特徴とする。
【００１９】
第２の本発明は、上記の表示装置の駆動方法であって、前記第１のスイッチを閉じて、前記データ線の電流信号を前記駆動回路の前記第１のコンデンサに電圧として保持する工程と、前記第１のスイッチを開くとともに前記第２のスイッチを閉じて、前記駆動トランジスタのドレインから、前記第１のコンデンサに保持された電圧に応じた電流を、前記発光素子に供給する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、各色のＥＬ素子の最大電流を調整してホワイトバランスをとる場合に、信号電流を色別に変える必要がない。すなわち、信号電流の可変範囲を色によらず同じにして、ホワイトバランスを取ることができる。
【００２１】
また、本発明によれば、各色の信号電流の可変範囲を同じにするので、信号電流を生成する回路の構成が簡単になる。
【００２２】
さらに、本発明によれば、信号電流を発光素子に流す電流よりも大きく取ることができるので、低輝度でも誤差を生じることなく書き込みが可能になり、輝度によらずホワイトバランスを保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の実施形態である表示装置の一部を示す図である。
【００２５】
図１の表示装置１は、複数の画素１００が行方向（上下方向）と列方向（左右方向）にマトリクス状に配列した表示部を持つ。各画素１００には、異なる色の光を発光する複数の発光素子が含まれている。以下、発光素子はＥＬ素子とし、異なる色は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色として説明する。
【００２６】
画素１００は、サブピクセルＰｉｘｅｌ１、サブピクセルＰｉｘｅｌ２及びサブピクセルＰｉｘｅｌ３から構成されている。サブピクセルＰｉｘｅｌ１は、赤（Ｒ）を発光するＥＬ素子ＥＬ１とそれを駆動する駆動回路からなる。サブピクセルＰｉｘｅｌ２は、緑（Ｇ）を発光するＥＬ素子ＥＬ２とそれを駆動する駆動回路からなる。サブピクセルＰｉｘｅｌ３は、青（Ｂ）を発光するＥＬ素子ＥＬ３とそれを駆動する駆動回路からなる。
【００２７】
表示部の行方向には、各行の駆動回路を接続する走査線Ｐ１と発光制御線Ｐ２が通っており、列方向には、サブピクセルの１列ごとにデータ線ｄａｔａと電源線ＰＶｄｄが設けられている。データ線ｄａｔａは、各列の駆動回路に接続され、駆動回路に電流信号を供給する。
【００２８】
駆動回路には、ＥＬ素子に電流を供給する駆動トランジスタＭ４が配置され、トランジスタＭ４のソースは電源線ＰＶｄｄに、ドレインはトランジスタＭ３を介してＥＬ素子のアノードに接続されている。
【００２９】
駆動トランジスタＭ４のゲートとデータ線ｄａｔａとの間にはトランジスタＭ１とＭ２が直列に配置されている。トランジスタＭ１とＭ２は、ともに走査線Ｐ１の選択信号（Ｈｉｇｈレベル）によって導通状態となるスイッチであり、駆動トランジスタＭ４のゲートとデータ線ｄａｔａとの間を開閉する１つのスイッチ（第１のスイッチという）を構成する。
【００３０】
駆動トランジスタＭ４のドレインと発光素子との間に配置されたトランジスタＭ３は、発光制御線Ｐ２の点灯信号（Ｈｉｇｈレベル）によって動通するスイッチ（第２のスイッチという）である。
【００３１】
駆動トランジスタのゲートと電源線ＰＶｄｄの間にあるコンデンサＣｈ（第１のコンデンサ）は、データ線ｄａｔａから駆動回路に供給される電流信号を電圧として保持する。また、駆動トランジスタＭ４のゲートと発光制御線の間にコンデンサＣ１（第２のコンデンサ）が配置されている。
【００３２】
図１の駆動回路において、各駆動回路の第２のコンデンサＣ１、すなわち、Ｒ素子の駆動回路Ｐｉｘｅｌ１のコンデンサＣ１Ｒ、Ｇ素子の駆動回路Ｐｉｘｅｌ２のコンデンサＣ１Ｇ、Ｂ素子の駆動回路Ｐｉｘｅｌ３のコンデンサＣ１Ｂは各々異なっている。これに対し、第１のコンデンサＣｈは、３つの駆動回路Ｐｉｘｅｌ１、Ｐｉｘｅｌ２、Ｐｉｘｅｌ３で容量が同じである。
【００３３】
図１の駆動回路の動作について説明する。
【００３４】
図２は図１の１つの駆動回路を取り出したものである。サブピクセルを区別するＲ、Ｇ、Ｂの添え字は省略した。また、図１４と同じ構成要素には同じ符号を付した。
【００３５】
図２の回路が図１４の回路と異なるのは、トランジスタＭ４のゲート端子と発光制御線Ｐ２の間に、電圧補正のための第２のコンデンサＣ１が接続されている点である。
【００３６】
図３は図２の駆動回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【００３７】
時刻ｔ１の時、走査線上の走査信号Ｐ１及び発光制御信号Ｐ２は、それぞれ、Ｈレベル及びＬレベルになるため、スイッチＭ１、Ｍ２がＯＮになるとともにスイッチＭ３はＯＦＦになる。このためトランジスタＭ４はダイオード接続となるととにデータ線ｄａｔａに接続される。
【００３８】
このときデータ線ｄａｔａに信号電流Ｉｐを供給すると、トランジスタＭ４の導通電流はＩｐに向かって収束する様に変化する。トランジスタＭ４の導通電流を決定するゲート−ソース間電圧は、電圧保持のためのコンデンサＣｈ（第１のコンデンサ）に保持される。
【００３９】
書込み終了時刻ｔ２において、走査信号Ｐ１はＨレベルからＬレベルに変化し、発光制御信号Ｐ２はＬレベルからＨレベルに変化する。Ｍ１、Ｍ２とＭ３は特性を揃えることができ、走査信号Ｐ１及び発光制御信号Ｐ２の電圧変動幅は等しいとする。このとき、第２のコンデンサＣ１があるために、トランジスタＭ４のゲート電位は、ｔ２直前の値から、以下の（１）式で示される電圧ΔＶだけ変化する。
【００４０】
ΔＶ＝Ｖｐ×Ｃ１／（Ｃｈ＋Ｃ１）          （１）
ここでＶｐは走査信号Ｐ１及び発光制御信号Ｐ２の電圧変動幅である。
【００４１】
電圧シフトΔＶは正の値であるからゲート電位は高いほうにシフトする。その結果、トランジスタＭ４のゲート−ソース間電圧は絶対値が小さいほうに変化し、ドレイン電流は書き込み終了時（ｔ２直前）よりも減少する。式（１）に示されるように、ΔＶの大きさはＣｈに対するＣ１の容量比で調節できる。
【００４２】
以下で説明するように、信号電流ＩｐはＥＬ駆動電流よりも大きな値に設定されるので、トランジスタＭ４の電流が信号電流Ｉｐに収束するまでの時間が短くなる。ＥＬ素子の駆動電流が小さい場合でも、信号電流Ｉｐを十分大きな値に設定することにより、時刻ｔ１からｔ２の期間で収束が終了するようになる。
【００４３】
時刻ｔ２以降は、ＥＬ素子が点灯を開始する。その後の点灯と消灯は発光制御信号Ｐ２で制御される。
【００４４】
時刻ｔ３で発光制御信号ｐ２がＬレベルになるとＥＬ素子への電流供給が無くなり消灯する。時刻ｔ４からｔ５まで、発光制御信号ｐ２がＨｉｇｈレベルになると、時間ｔ２からｔ３までの動作と同様にＥＬ素子へ電流が供給され再び点灯する。時刻ｔ５で再び発光制御信号Ｐ２がＬｏｗレベルになるのでＥＬ素子への電流供給が無くなり消灯する。
【００４５】
式（１）のゲート−ソース間電圧の変化は、発光制御線の信号によってＥＬ素子が点灯状態になると同時に生じる。これによって、変化後のゲート−ソース間電圧に応じた電流でＥＬ素子が発光することが保証される。
【００４６】
第２のスイッチが閉じてＥＬ素子が点灯する前後の発光制御線の変化は、駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧を絶対値の小さいほうに変化させる必要がある。図２の回路では、駆動トランジスタがＰチャネル型であるから、発光制御線の電圧変化Ｖｐは、ゲート電位を高くするほうに、すなわち、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化させる必要がある。そのため、第２のスイッチは、ｎチャネル型のトランジスタで構成されている。
【００４７】
駆動トランジスタがｎチャネル型である場合は、発光制御線の電圧変化Ｖｐは、ゲート電位を低くするほうに、すなわち、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化させる必要があり、第２のスイッチはｐチャネル型のトランジスタで構成される。このように第２のスイッチをトランジスタで構成する場合は、駆動トランジスタとは逆のチャネル極性を有するトランジスタを用いる。
【００４８】
図４（ａ）（ｂ）は、時間ｔ１からｔ２にかけての電流書込み動作中のトランジスタＭ４を流れる電流Ｉｐと、時間ｔ２からｔ３にかけて発光制御信号Ｐ２がＨレベルにあるときのトランジスタＭ４を流れる電流Ｉｅｌの関係を示す。図４（ａ）はＣ１のない図１２の回路の場合、図４（ｂ）はＣ１のある図２の回路の場合である。
【００４９】
上で説明したとおり、第２のコンデンサＣ１があるとトランジスタＭ４のゲート−ソース間電圧は、時刻ｔ２で絶対値が減少し、ドレイン電流が小さくなる。これを利用して、データ線の信号電流を、ＥＬ素子に供給される電流よりも大きくすることができる。
【００５０】
図４（ｂ）では、ｔ２以降の電流Ｉｅｌが図４（ａ）の場合の電流Ｉｅｌと等しくなるように、信号電流Ｉｐのほうを図４（ａ）より大きくしてある。
【００５１】
図５は、駆動トランジスタＭ４の、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ（横軸）とドレイン電流Ｉｄ（縦軸）の関係を表す。縦軸は対数スケールにしてある。
【００５２】
トランジスタＭ４の書込み時の動作範囲を点Ｘ１〜点Ｘ２の間とする。Ｘ１は電流が最大になる動作点、Ｘ２は電流が最小になる動作点である。
【００５３】
第２のコンデンサＣ１がある場合、時刻ｔ２で駆動トランジスタＭ４のゲート電位はΔＶだけ上昇するので、Ｖｇｓは小さくなる。この結果、トランジスタＭ４の動作点Ｘ１、Ｘ２は、駆動時においては点Ｘ３と点Ｘ４にそれぞれシフトし、電流がＸ１、Ｘ２の動作点における電流より小さくなる。これが図４（ｂ）で説明したことである。
【００５４】
図５から、駆動時にトランジスタＭ４からＥＬ素子へ流れる電流Ｉｅｌは、書込み時の導通電流Ｉｐに比べてけた違いに小さくなることが理解できる。また、縦の２つの両方向矢印は、ゲート電位がシフトする前と後の、最大電流と最小電流の比を示しているが、これもシフト後に大きくなることもわかる。
【００５５】
すなわち、Ｃ１を設けた駆動回路によって、信号電流とＥＬ駆動電流のダイナミックレンジをシフトさせ、データ線ｄａｔａに与える信号電流Ｉｐが、ＥＬ駆動電流Ｉｅｌより大きくなるようにすることができる。すなわち、データ線ｄａｔａに与える信号電流Ｉｐは、それが駆動回路に供給されて第１のコンデンサＣｈに電圧として保持され、その保持電圧に応じて駆動トランジスタからＥＬ素子に供給される電流よりも大きな値になる。
【００５６】
信号電流とＥＬ電流の比は、電圧シフトΔＶによって決まっており、信号電流の大きさによらずおおむね一定の比になる。
【００５７】
ＥＬ素子の輝度が低く、ＥＬ電流が小さな場合でも、信号電流を大きくすることができるので、データ線の大きな寄生容量による電流書込み動作の遅れが低減できる。
【００５８】
さらに、低輝度信号が入ってＥＬ駆動電流Ｉｅｌが極めて小さい場合でも、それに対する書込み電流Ｉｐは高輝度信号の場合より高い倍率で大きくとれる。信号電流Ｉｐに比べてＥＬ駆動電流Ｉｅｌのダイナミックレンジが大きくとれるので、表示画像のコントラスト比向上がもたらされる。
【００５９】
以上説明したように、Ｃ１を設けた駆動回路によって、信号電流とＥＬ駆動電流のダイナミックレンジをシフトさせ、信号電流を大きな値にすることができる。本発明は、このシフトの大きさを発光素子の色に応じて変えるものである。以下、それについて説明する。
【００６０】
＜各色の駆動回路とコンデンサＣ１の関係＞
ホワイトバランスを保ってＲＧＢの各ＥＬを発光させるには、各色のＥＬ駆動電流を、図１３のＩ１，Ｉ２，Ｉ３に示したような決められた比率にしなければならない。図１の回路では、Ｃ１のＣｈに対する比、Ｃ１Ｒ／Ｃｈ，Ｃ１Ｇ／Ｃｈ，Ｃ１Ｂ／Ｃｈを独立に調節して、それぞれの色における電圧シフト量ΔＶを決める。これにより、電圧シフトしたときの電流があらかじめ決められた電流（図１３のＩ１、Ｉ２、Ｉ３）となるようにすることができる。
【００６１】
図１において、ＲＧＢ各駆動回路のコンデンサＣ１の大きさは、
Ｃ１Ｒ＞Ｃ１Ｇ＞Ｃ１Ｂ
の順に設定されている。（１）式で示される電圧シフト量ΔＶはいずれもプラスで、
ΔＶ（Ｒ）＞ΔＶ（Ｇ）＞ΔＶ（Ｂ）
の順になる。このときの（ａ）Ｒ、（ｂ）Ｇ、（ｃ）Ｂ各色の信号電流とＥＬ駆動電流の関係を図６（ａ）−（ｃ）に示す。
【００６２】
Ｃ１Ｒ、Ｃ１Ｇ，Ｃ１Ｂの決め方は次のようにする。
【００６３】
まず、信号電流Ｉｐのレベルを固定し、それに対するＥＬ駆動電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３の比Ｉ１／Ｉｐ、Ｉ２／Ｉｐ、Ｉ３／Ｉｐを決定する。この比から、図５の特性に基づいて色別の電圧シフト量ΔＶ（Ｒ）、ΔＶ（Ｇ）、ΔＶ（Ｂ）を決定することができる。電圧シフト量が求められると、（１）式によってＣ１Ｒ／Ｃｈ，Ｃ１Ｇ／Ｃｈ，Ｃ１Ｂ／Ｃｈを求めることができる。保持容量Ｃｈの大きさは、表示装置のサイズや駆動電圧等、より基本的な仕様から決められているので、それによって各コンデンサＣ１Ｒ、Ｃ１Ｇ、Ｃ１Ｂの値が決定できる。
【００６４】
このように、本発明は、色ごとにコンデンサＣ１の容量を異ならせて、駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧を色ごとに異なる大きさで変化させる。各色の駆動回路のコンデンサＣ１の容量は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＥＬ素子に流れる最大電流、つまり白を表示したときのＲ，Ｇ，Ｂ各ＥＬ素子の電流の大きさに応じて決定される。最大電流が大きい色は電圧シフトΔＶが小さく、最大電流が小さくなるにつれて電圧シフトΔＶが大きくなるように、Ｃ１の容量またはＣ１とＣｈの容量比が決められる。Ｃ１の容量またはＣ１とＣｈの容量比の大きさの順は、最大電流の大きさ順と一致する。
【００６５】
ホワイトバランスを取るために、ＥＬ素子に流す最大電流はＲ、Ｇ、ＢのＥＬ素子で異なるが、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の信号電流Ｉｐ１、Ｉｐ２，Ｉｐ３の可変範囲を揃えることができ、各電流信号を発生する回路の構成が簡単になる。
【００６６】
Ｃ１を各色に共通の大きさ、すなわちＣ１Ｒ／Ｃｈ＝Ｃ１Ｇ／Ｃｈ＝Ｃ１Ｂ／Ｃｈ、にすると、電圧シフトは各色共通になり、その大きさのみが調節できる。このときの信号電流とＥＬ駆動電流の関係を図７（ａ）−（ｃ）に示す。図７に示すとおり、（ａ）Ｒ、（ｂ）Ｇ、（ｃ）Ｂ各色の信号電流レンジを揃えることができない。そのために信号生成回路に異なるレンジの信号発生の機能をつけなければならず、回路を複雑にする。
【００６７】
また、図７（ｃ）に示すように、Ｂ素子ではＥＬ駆動電流Ｉｅｌ＝Ｉ３が大きいことに対応して信号電流Ｉｐ３も大きくなり、書込み期間における駆動トランジスタの導通電流の収束性が良い。一方、図７（ａ）のＲ素子ではＥＬ駆動電流Ｉｅｌ＝Ｉ１が小さいことに対応して信号電流Ｉｐ１が小さく、書込み期間における駆動トランジスタの導通電流の収束性が悪くなる。図６のように信号電流のレンジを揃えることにより、このようなＲＧＢの色の間での収束性のアンバランスが解消する。
【００６８】
＜別の駆動回路＞
図８は、図２の駆動回路に、さらに別のコンデンサＣ２（第３のコンデンサという）を付け加えたものである。第３のコンデンサＣ２は、駆動トランジスタＭ４のゲートと走査線Ｐ１との間に配置されている。図３の駆動タイミングで動作させると、ｔ２で、走査線Ｐ１が選択信号（Ｈｉｇｈレベル）から非選択信号（Ｌｏｗレベル）に切り替わり、発光制御線が消灯信号から点灯信号に切り替わったとき、駆動トランジスタＭ４のゲート−ソース間電圧の変化は
ΔＶ＝Ｖｐ×（Ｃ１−Ｃ２）／（Ｃｈ＋Ｃ１＋Ｃ２）          （２）
となる。Ｃ１とＣ２の大小関係によって、ΔＶの符号、つまり電圧シフトの向きを変えることができる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの駆動回路でＣ２の大きさを異ならせて、各色のＥＬ駆動電流を異ならせることもできる。
【００６９】
＜回路レイアウト＞
図９は、図８の駆動回路を基板上に実装したときのレイアウトを示す図である。
【００７０】
破線で囲まれた領域に、１つの駆動回路の各回路要素、すなわち、トランジスタＭ１−Ｍ４とコンデンサＣｈ、Ｃ１、Ｃ２が配置されている。
【００７１】
コンデンサＣｈ、Ｃ１、Ｃ２は、右上がり斜線をつけて示したゲート配線層と、影をつけて示したポリシリコン層とが重なった領域に形成されている。コンデンサＣｈは、駆動トランジスタＭ４のゲート電極が延長されたゲート配線層とポリシリコン層との重畳領域に形成され、コンデンサＣ２は、走査線Ｐ１とトランジスタＭ２のドレインから延びるポリシリコン層とが交差した領域に形成されている。ＣｈとＣ２はいずれも、Ｐｉｘｅｌ１−３で同じ重なり面積を持ち、容量値が揃っている。すなわち、ＣｈＲ＝ＣｈＧ＝ＣｈＢ、かつＣ２Ｒ＝Ｃ２Ｇ＝Ｃ２Ｂである。
【００７２】
なお、Ｃ２のない図１の回路を構成するには、図８のＰ１とＰ２の位置を入れ替える、またはＰ１の配線を迂回させるなど、駆動回路のレイアウトを変えて走査線Ｐ１とトランジスタＭ２のドレインから延びるポリシリコン層が交差しないようにする。
【００７３】
コンデンサＣ１は、発光制御線Ｐ２とトランジスタＭ２のドレインから延びるポリシリコン層との重畳領域に形成される。重畳領域のポリシリコン層の面積は、駆動回路Ｐｉｘｅｌ１−３で異なっていて、Ｐｉｘｅｌ１で最大、Ｐｉｘｅｌ３で最小になっている。駆動回路Ｐｉｘｅｌ１−３は、各々Ｒ、Ｇ，Ｂの発光素子を駆動するので、コンデンサＣ１の容量の大きさは、発光素子の色によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に設定されている。すなわち、Ｃ１Ｒ＞Ｃ１Ｇ＞Ｃ１Ｂである。
【００７４】
駆動回路Ｐｉｘｅｌ１、Ｐｉｘｅｌ２、Ｐｉｘｅｌ３には、ＥＬ素子との接続のためのコンタクトホールを開けるスペースとして、ＰＡＤ１、ＰＡＤ２、ＰＡＤ３が設けられている。
【００７５】
給電線ＰＶｄｄ及びデータ線ｄａｔａは、図９で左上がりの斜線をつけて示したソース／ドレイン電極と同層のソースドレイン配線層ＳＤで配線されている。
【００７６】
トランジスタＭ１−Ｍ４及びコンデンサＣｈ、Ｃ１、Ｃ２は、ゲート絶縁層を挟んで上層のゲート配線層と下層のポリシリコン層ＰＳとが重畳した領域に形成される。Ｐ型トランジスタＭ４が含まれるポリシリコン層ＰＳは、他のＮ型トランジスタを構成するポリシリコン層ＰＳとは異なるイオン種がドープされている。
【００７７】
コンデンサＣｈ、Ｃ１、Ｃ２を形成するポリシリコン層ＰＳは、各トランジスタのソース領域及びドレイン領域と同様に、イオンが高濃度にドープされ導電化されている。
【００７８】
図９では、Ｒ素子用、Ｇ素子用、Ｂ素子用の各駆動回路Ｐｉｘｅｌ１、Ｐｉｘｅｌ２、Ｐｉｘｅｌ３が２行にわたって示されている。走査線Ｐ１の方向にＲ、Ｇ、Ｂの順に配列し、次の行ではＢ，Ｒ，Ｇの順になっている。この駆動回路の配列は、その上に配置される発光素子の配列に関係している。
【００７９】
図１０は、図９の駆動回路に接続された発光素子の配置を示す図である。ここでは各色の画素はデルタ配列になっており、行と列の各方向に整列した駆動回路とは位置がずれている。
【００８０】
Ｐｉｘｅｌ１、Ｐｉｘｅｌ２、Ｐｉｘｅｌ３の各駆動回路は図１０では単なる矩形で示されている。ＥＬ素子のアノード電極ＡＭが接続されている。
【００８１】
アノード電極ＡＭの上には、影をつけて示した範囲に画素分離膜ｂａｎｋが形成され、各色の発光領域を分離している。
【００８２】
＜線分ａ１−ａ２の断面構造＞
図１１は、図９の線分ａ１−ａ２（図１０の線分ａ１−ａ２も同じ位置に描かれている。）に沿った発光素子と駆動回路の断面構造を示す。トランジスタＭ３のドレイン端子とデータ線ｄａｔａと電源線ＰＶｄｄの断面が示されている。
【００８３】
トランジスタＭ３のドレイン領域は基板ＳＵＢの上にポリシリコン層ＰＳで形成され、その上にゲート絶縁層ＯＸがあり層間絶縁層ＩＳを挟んでソースドレイン配線層ＳＤからなるデータ線ｄａｔａと給電線ＰＶｄｄ及びＰＡＤ１と接続する配線領域がある。ソースドレイン配線層ＳＤの上には保護層ＰＶがあり、さらにその上には平坦化膜ＰＬがある。平坦化膜ＰＬの上にはアノード電極層ＡＭがあり、その上には画素分離膜層ｂａｎｋがあり、その上にＥＬ素子を形成するためホール輸送層ＨＴＬ、発光層ＥＭＬ、電子輸送層ＥＴＬ、カソード透明導電層ＩＴＯが形成されている。しかし線分ａ１−ａ２においては、ホール輸送層ＨＴＬの下が画素分離層ｂａｎｋなので発光することはできない。
【００８４】
＜線分ｂ１−ｂ２の断面構造＞
図１２は、図９及び図１０の線分ｂ１−ｂ２に沿った断面構造である。コンデンサＣ１とトランジスタＭ３の断面が含まれている。
【００８５】
コンデンサＣ１の下電極とトランジスタＭ３のチャネル領域は基板ＳＵＢの上にポリシリコン層ＰＳで形成される。また、ゲート絶縁層ＯＸを挟んでゲート配線層ＧＬからなる発光制御信号Ｐ２があり、発光制御信号Ｐ２の上に層間絶縁層ＩＳを挟んでソースドレイン配線層ＳＤからなるデータ線ｄａｔａと給電線ＰＶｄｄがある。ソースドレイン配線層ＳＤから上の縦構造は線分ａ１−ａ２の場合と同じである。ホール輸送層ＨＴＬとアノード電極層ＡＭが接している領域で発光する。図１１に示す縦構造はトップエミッション型となる。
【００８６】
コンデンサＣ１の一方の電極を形成するゲート配線層ＧＬは、他方の電極を形成するポリシリコン層ＰＳに比べて領域を大きくしているので、ポリシリコン層ＰＳの面積を適宜決めることにより、コンデンサＣ１の容量を自在に設定できる。
【００８７】
以上の実施例は、基板と反対側に光が取り出されるトップエミッション型の発光表示装置であるが、本発明は、基板を通して光が取り出されるボトムエミッション型の発光表示装置にも適用できる。
【００８８】
また、ＥＬ素子は、カソードを共通電極とするタイプでも、アノードを共通電極とするタイプでもよい。駆動回路内のトランジスタも、ｐチャネル型、ｎチャネル型のいずれも使用することができる。
【００８９】
以上の説明では、コンデンサＣ１は、一端が駆動トランジスタＭ４のゲートに接続され、他端が発光制御信号Ｐ２に接続されている。しかし、これに限定されるものではない。点灯期間中に駆動トランジスタＭ４のゲート−ソース間電圧を絶対値の小さいほうに変化させるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の表示装置の一部を示す図である。
【図２】本発明の表示装置の駆動回路例である。
【図３】図２の駆動回路を駆動する走査信号のタイムチャートである。
【図４】（ａ）図２の駆動回路、（ｂ）図１４の駆動回路、それぞれの信号電流と駆動電流の関係を示す図である。
【図５】トランジスタのＶgs−Ｉｄ特性図である。
【図６】図１の（ａ）Ｒ、（ｂ）Ｇ、（ｃ）Ｂの各駆動回路の信号電流と駆動電流の関係を示す図である。
【図７】比較例の（ａ）Ｒ、（ｂ）Ｇ、（ｃ）Ｂの各駆動回路の信号電流と駆動電流の関係を示す図である。
【図８】本発明の表示装置の別の駆動回路の例である。
【図９】本発明の表示装置の駆動回路のレイアウト図である。
【図１０】本発明の表示装置の発光素子のレイアウト図である。
【図１１】図９のａ１−ａ２に沿った断面構造図である。
【図１２】図９のｂ１−ｂ２に沿った断面構造図である。
【図１３】ＥＬ素子の電流−輝度特性の説明図である。
【図１４】従来の駆動回路である。
【符号の説明】
【００９１】
ＳＵＢ  基板
ＰＳ  ポリシリコン層
ＯＸ  ゲート絶縁層
ＧＬ  ゲート配線層
ＩＳ  層間絶縁層
ＳＤ  ソースドレイン配線層
ＰＶ  保護層
ＰＬ  平坦化層
ＡＭ  アノード電極層
ｂａｎｋ  画素分離層
ＨＴＬ  ホール輸送層
ＥＭＬ  発光層
ＥＴＬ  電子輸送層
ＩＴＯ  カソード透明導電層
【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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