(57)【要約】【課題】本発明は、表示装置、表示装置の駆動方法及び表示装置の製造方法に関し、例えば有機ＥＬ素子によるアクティブマトリックス型の表示装置に適用して、発光素子のしきい値電圧のばらつきによる表示ムラ、ユニフォミティの劣化を防止する。【解決手段】本発明は、発光素子のしきい値電圧に応じて信号線毎に又は走査線毎に、駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧のばらつき補正に供する固定電圧ＶｏｆｓＯ、ＶｏｆｓＥをオフセットさせる。【選択図】        図１
2009058919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素をマトリックス状に配置して形成された表示部に対して、前記表示部の信号線及び走査線を介して水平駆動回路及び垂直駆動回路により前記画素を駆動することにより、前記表示部で所望の画像を表示する表示装置において、
前記画素は、
発光素子と、
信号レベル保持用コンデンサと、
前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、
前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、
前記水平駆動回路は、
所定の固定電圧を間に挟んで各画素の階調を示す階調電圧を順次繰り返して前記信号線毎に駆動信号を生成し、
前記駆動信号を対応する前記信号線に出力し、
前記垂直駆動回路は、
前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、
前記書込み信号及び前記駆動トランジスタの電源の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定した後、
前記駆動信号が前記固定電圧に設定されている期間で、前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定し、
前記駆動信号が前記階調電圧に設定されている期間で、前記書込み信号の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定し、
前記水平駆動回路は、
前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記信号線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
画素をマトリックス状に配置して形成された表示部と、信号線及び走査線を介して前記表示部を駆動する水平駆動回路及び垂直駆動回路とを有する表示装置において、
前記画素は、
少なくとも発光素子と、
信号レベル保持用コンデンサと、
前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、
前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、
前記水平駆動回路及び垂直駆動回路は、
前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、
前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定した後、
前記駆動トランジスタのゲート電圧を所定の固定電圧に保持して前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定し、
前記信号線を前記画素の階調を示す階調電圧に設定して、前記書込トランジスタを一定期間オン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定し、
前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記固定電圧を前記表示部に供給する信号線又は走査線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記発光素子は、
前記信号線毎のレーザービームの照射により材料膜が成膜された有機ＥＬ素子である
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記発光素子は、
前記信号線又は走査線毎のレーザービームの照射により材料膜が成膜された有機ＥＬ素子である
ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
画素をマトリックス状に配置して形成された表示部に対して、前記表示部の信号線及び走査線を介して水平駆動回路及び垂直駆動回路により前記画素を駆動することにより、前記表示部で所望の画像を表示する表示装置の駆動方法において、
前記画素は、
発光素子と、
信号レベル保持用コンデンサと、
前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、
前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、
前記駆動方法は、
前記水平駆動回路により、所定の固定電圧を間に挟んで各画素の階調を示す階調電圧を順次繰り返して前記信号線毎に駆動信号を生成し、前記駆動信号を対応する前記信号線に出力する駆動信号の出力ステップと、
前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、
前記書込み信号及び前記駆動トランジスタの電源の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定するしきい値電圧補正前処理のステップと、
前記駆動信号が前記固定電圧に設定されている期間で、前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定するしきい値電圧補正ステップと、
前記駆動信号が前記階調電圧に設定されている期間で、前記書込み信号の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定する階調電圧設定ステップとを有し、
前記駆動信号の出力ステップは、
前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記信号線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力する
ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項６】
画素をマトリックス状に配置して形成された表示部と、信号線及び走査線を介して前記表示部を駆動する水平駆動回路及び垂直駆動回路とを有する表示装置の駆動方法において、
前記画素は、
少なくとも発光素子と、
信号レベル保持用コンデンサと、
前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、
前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、
前記駆動方法は、
前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、
前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定するしきい値電圧補正前処理のステップと、
前記駆動トランジスタのゲート電圧を所定の固定電圧に保持して前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定するしきい値電圧補正ステップと、
前記信号線を前記画素の階調を示す階調電圧に設定して、前記書込トランジスタを一定期間オン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定する階調電圧設定ステップとを有し、
前記しきい値電圧補正ステップは、
前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記固定電圧を前記表示部に供給する信号線又は走査線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
画素をマトリックス状に配置して形成された表示部に対して、前記表示部の信号線及び走査線を介して水平駆動回路及び垂直駆動回路により前記画素を駆動することにより、前記表示部で所望の画像を表示する表示装置の製造方法において、
前記画素は、
発光素子と、
信号レベル保持用コンデンサと、
前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、
前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、
前記水平駆動回路は、
所定の固定電圧を間に挟んで各画素の階調を示す階調電圧を順次繰り返して前記信号線毎に駆動信号を生成し、
前記駆動信号を対応する前記信号線に出力し、
前記垂直駆動回路は、
前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、
前記書込み信号及び前記駆動トランジスタの電源の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定した後、
前記駆動信号が前記固定電圧に設定されている期間で、前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定し、
前記駆動信号が前記階調電圧に設定されている期間で、前記書込み信号の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定し、
前記水平駆動回路は、
前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記信号線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力し、
前記製造方法は、
前記信号線毎に、前記発光素子のしきい値電圧を測定するしきい値電圧の測定ステップと、
前記測定ステップで測定された前記しきい値電圧に応じて、前記信号線毎に前記駆動信号の固定電圧を設定する固定電圧設定ステップとを有する
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項８】
画素をマトリックス状に配置して形成された表示部と、信号線及び走査線を介して前記表示部を駆動する水平駆動回路及び垂直駆動回路とを有する表示装置の製造方法において、
前記画素は、
少なくとも発光素子と、
信号レベル保持用コンデンサと、
前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、
前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、
前記水平駆動回路及び垂直駆動回路は、
前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、
前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定した後、
前記駆動トランジスタのゲート電圧を所定の固定電圧に保持して前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定し、
前記信号線を前記画素の階調を示す階調電圧に設定して、前記書込トランジスタを一定期間オン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定し、
前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記固定電圧を前記表示部に供給する信号線又は走査線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力し、
前記製造方法は、
前記信号線又は走査線毎に、前記発光素子のしきい値電圧を測定するしきい値電圧の測定ステップと、
前記測定ステップで測定された前記しきい値電圧に応じて、前記信号線又は走査線毎に前記駆動信号の固定電圧を設定する固定電圧設定ステップとを有する
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、表示装置の駆動方法及び表示装置の製造方法に関し、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子によるアクティブマトリックス型の表示装置に適用することができる。本発明は、発光素子のしきい値電圧に応じて信号線毎に又は走査線毎に、駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつき補正に供する固定電圧をオフセットさせることにより、発光素子のしきい値電圧のばらつきによる表示ムラ、ユニフォミティの劣化を防止する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリックス型の表示装置は、有機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子を駆動する駆動回路とによる画素をマトリックス状に配置して表示部が形成され、この表示部の周囲に配置した水平駆動回路及び垂直駆動回路により各画素を駆動して所望の画像を表示している。
【０００３】
この有機ＥＬ素子を用いた表示装置に関して、特開２００６−２２７２３７号公報には、有機ＥＬ素子を駆動する駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正して各画素の階調を設定することにより、このしきい値電圧のばらつきによる画質劣化を防止し、Ｎチャンネル型のトランジスタを使用する場合でも、高い画質を確保することが可能な構成が提案されている。
【０００４】
しかしながらこの種の表示装置に適用される駆動トランジスタは、しきい値電圧の他に、移動度もばらつく欠点があり、この種の表示装置は、この駆動トランジスタの移動度のばらつきによっても画質が劣化する問題がある。
【０００５】
この問題を解決する１つの方法として、各画素回路を図６に示すように構成することが考えられる。ここでこの図６に示す表示装置１において、表示部２は、画素３をマトリックス状に配置して形成される。画素３は、信号レベル保持用コンデンサＣ１の一端が有機ＥＬ素子４のアノードに接続され、書込み信号ＷＳに応じてオンオフ動作する書込みトランジスタＴＲ１を介して、この信号レベル保持用コンデンサＣ１の他端が信号線ＳＩＧに接続される。画素３は、この信号レベル保持用コンデンサＣ１の両端が駆動トランジスタＴＲ２のゲート及びソースに接続され、この駆動トランジスタＴＲ２のドレインが電源供給用の走査線ＳＣＮに接続される。なおこの図６において、Ｖｃａｔｈは、有機ＥＬ素子４のカソード電圧である。またＣｓｕｂは、有機ＥＬ素子４と並列に配置される補助容量である。
【０００６】
表示装置１は、垂直駆動回路５のライトスキャン回路（ＷＳＣＮ）５Ａ、ドライブスキャン回路（ＤＳＣＮ）５Ｂにより走査線ＳＣＮに書込み信号ＷＳ、電源用の駆動信号ＤＳを出力し、また水平駆動回路６の水平セレクタ（ＨＳＥＬ）６Ａにより信号線ＳＩＧに駆動信号Ｓｓｉｇを出力し、これにより画素３の動作を制御する。
【０００７】
ここで図７は、この画素３の動作を示すタイムチャートである。ここで書込み信号ＷＳ（図７（Ａ））は、当該画素３の発光を停止させる非発光期間において、所定のタイミングで立ち上げられて書込みトランジスタＴＲ１をオン状態に設定する。また電源用の駆動信号ＤＳ（図７（Ｂ））は、当該画素３の非発光期間において、この非発光期間の開始時点から一定期間の間、電源電圧Ｖｃｃから所定の固定電圧Ｖｉｎｉに立ち下げられる。また駆動信号Ｓｓｉｇ（図７（Ｃ））は、所定の固定電圧Ｖｏｆｓを間に挟んで、信号線ＳＩＧに接続された各画素の階調電圧Ｖｓｉｇが順次繰り返される。なおここで階調電圧Ｖｓｉｇは、各画素３に設けられた有機ＥＬ素子４の発光輝度を示す電圧である。
【０００８】
画素３は、有機ＥＬ素子４を発光させる期間である発光期間の間、書込み信号ＷＳにより書込みトランジスタＴＲ１がオフ状態に設定されて、駆動信号ＤＳにより駆動トランジスタＴＲ２に電源電圧Ｖｃｃが供給される。これにより画素３は、駆動トランジスタＴＲ２のゲート電圧Ｖｇ及びソース電圧Ｖｓ（図７（Ｄ）及び（Ｅ））が信号レベル保持用コンデンサＣ１の両端の電圧に保持され、この信号レベル保持用コンデンサＣ１の両端電圧差に応じた駆動電流Ｉｄｓで有機ＥＬ素子４を駆動する。なおこの駆動電流Ｉｄｓは、次式により表される。ここでＶｇｓは、駆動トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧であり、信号レベル保持用コンデンサＣ１の両端電圧差である。またμはトランジスタＴＲ２の移動度、ＷはトランジスタＴＲ２のチャンネル幅、ＬはトランジスタＴＲ２のチャンネル長、ＣｏｘはトランジスタＴＲ２の単位面積当りのゲート絶縁膜の容量、ＶｔｈはトランジスタＴＲ２のしきい値電圧である。
【０００９】
【数１】
2009058919.tif 000003
【００１０】
画素３は、発光期間が終了する時点ｔ１で、電源用の駆動信号ＤＳにより駆動トランジスタＴＲ２のドレイン電圧が所定電圧Ｖｉｎｉに立ち下げられる。ここでこの電圧Ｖｉｎｉは、駆動トランジスタＴＲ２のドレインをソースとして機能させるのに十分であって、かつ有機ＥＬ素子４のカソード電圧Ｖｃａｔｈより低い電圧である。これにより画素３は、信号レベル保持用コンデンサＣ１の有機ＥＬ素子４側端の蓄積電荷が駆動トランジスタＴＲ２を介して走査線ＳＣＮに放電し、駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓが電圧Ｖｉｎｉに立ち下がって有機ＥＬ素子４の発光が停止する。
【００１１】
続いて画素３は、時点ｔ２で、駆動信号Ｓｓｉｇにより信号線ＳＩＧの電圧が所定の固定電圧Ｖｏｆｓに立ち下げられ、書込み信号ＷＳにより書込みトランジスタＴＲ１がオン状態に切り換わる（図７（Ａ）及び（Ｃ））。これにより画素３は、駆動トランジスタＴＲ２のゲート電圧Ｖｇがこの信号線ＳＩＧの電圧Ｖｏｆｓに設定され、駆動トランジスタＴＲ２のゲートソース間電圧ＶｇｓがＶｏｆｓ−Ｖｉｎｉに設定される。ここで画素３は、固定電圧Ｖｏｆｓ、Ｖｉｎｉの設定により、このＶｏｆｓ−Ｖｉｎｉが、駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈより大きな電圧となるように設定される。
【００１２】
続いて画素３は、時点ｔ３で、電源用の駆動信号ＤＳにより駆動トランジスタＴＲ２のドレイン電圧が電源電圧Ｖｃｃに立ち上げられる（図７（Ａ）〜（Ｃ））。これにより画素３は、駆動トランジスタＴＲ２を介して信号レベル保持用コンデンサＣ１の有機ＥＬ素子４側端に電源Ｖｃｃから充電電流が流入し、この有機ＥＬ素子４側端の電圧Ｖｓが徐々に上昇する。なおこれにより画素３は、有機ＥＬ素子４にも電流が流入することになるが、固定電圧Ｖｏｆｓによりこの流入した電流は有機ＥＬ素子４の容量と補助容量Ｃｓｕｂの充電に使用され、有機ＥＬ素子４は発光することなく、単に駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓのみが上昇する。従ってこの場合、固定電圧Ｖｏｆｓは、有機ＥＬ素子４をオフ状態に保持するための電圧として機能することになる。
【００１３】
画素３は、続く時点ｔ４で、書込み信号ＷＳにより書込みトランジスタＴＲ１がオフ状態に切り換えられると共に、信号線ＳＩＧの信号レベルが隣接する画素の階調電圧Ｖｓｉｇに設定される。これにより画素３は、時点ｔ４における信号レベル保持用コンデンサの両端電圧差に応じた駆動トランジスタＴＲ２の駆動電流によりこの駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓが徐々に上昇し、またこのソース電圧Ｖｓの上昇と連動して駆動トランジスタＴＲ２のゲート電圧Ｖｇが上昇する。なおこの間における信号線ＳＩＧの階調電圧Ｖｓｉｇは、隣接する画素の階調設定に使用される。
【００１４】
画素３は、一定時間の経過後、時点ｔ５で、再び信号線ＳＩＧの信号レベルが電圧Ｖｏｆｓに切り換えられ、また書込み信号ＷＳが立ち上げられて書込みトランジスタＴＲ１がオン状態に設定される。これにより画素３は、信号レベル保持用コンデンサＣ１の両端電圧差が駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧より大きい場合、信号レベル保持用コンデンサＣ１の信号線ＳＩＧ側電圧を電圧Ｖｏｆｓに保持した状態で、駆動トランジスタＴＲ２を介して電源Ｖｃｃにより信号レベル保持用コンデンサＣ１の有機ＥＬ素子４側端に充電電流が流れ、駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓが徐々に上昇する。またこのソース電圧Ｖｓの上昇により、信号レベル保持用コンデンサＣ１の両端電圧差が駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈになると、駆動トランジスタＴＲ２を介した充電電流の流入が停止して駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓの上昇が停止する。
【００１５】
画素３は、一定時間経過すると、時点ｔ６で、書込み信号ＷＳにより書込みトランジスタＴＲ１がオフ状態に切り換えられる。これら一連の動作により、画素３は、時点ｔ１から時点ｔ２までの期間が、駆動トランジスタＴＲ２におけるしきい値電圧Ｖｔｈのばらつき補正の準備期間に割り当てられ、信号レベル保持用コンデンサＣ１の両端電圧差が駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈより大きな電圧に設定される。また時点ｔ３から時点ｔ４までの期間と、時点ｔ５から時点ｔ６までの期間とが、駆動トランジスタＴＲ２におけるしきい値電圧Ｖｔｈのばらつき補正の期間に割り当てられ、信号レベル保持用コンデンサＣ１の両端電圧差が駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈに設定される。なおこのばらつき補正の期間は、必要に応じて３回以上としてもよく、また１回としてもよい。
【００１６】
画素３は、続いて駆動信号Ｓｓｉｇにより信号線ＳＩＧの信号レベルが当該画素３の階調電圧Ｖｓｉｇに設定され、その後、時点ｔ７で、書込み信号ＷＳにより書込みトランジスタＴＲ１がオン状態に設定される。これにより画素３は、トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈを打ち消すようにして、信号レベル保持用コンデンサＣ１に階調電圧Ｖｓｉｇが設定され、これによりトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈのばらつきによる発光輝度のばらつきが防止される。
【００１７】
ここで画素３は、時点ｔ７で書込みトランジスタＴＲ１がオン状態に設定されると、駆動トランジスタＴＲ２のゲート電圧Ｖｇが徐々に上昇する。画素３は、この時点ｔ７から一定の期間Ｔμだけ経過した時点ｔ８で、書込み信号ＷＳにより書込みトランジスタＴＲ１がオフ状態に設定され、信号線ＳＩＧの電圧Ｖｓｉｇが信号レベル保持用コンデンサＣ１にホールドされる。この期間Ｔμの間、画素３は、信号レベル保持用コンデンサＣ１の端子間電圧に応じた駆動トランジスタＴＲ２の駆動電流により、信号レベル保持用コンデンサＣ１の有機ＥＬ素子４側端が充電され、トランジスタＴＲ１のソース電圧Ｖｓが上昇することになる。ここでこの駆動電流は、（１）式に示すように、移動度μに比例することから、期間Ｔμでは、駆動トランジスタＴＲ２の移動度μに応じてソース電圧Ｖｓの上昇速度が変化し、移動度μが大きい場合程、発光輝度を低下させる方向に信号レベル保持用コンデンサＣ１の端子間電圧を補正することになる。これにより画素３は、この期間Ｔμで駆動トランジスタＴＲ２の移動度のばらつきが補正され、その後、いわゆるブートストラップにより、信号レベル保持用コンデンサＣ１の端子間電圧に応じた駆動電流で有機ＥＬ素子４を発光させる。
【００１８】
この図６の構成によれば、Ｎチャンネル型トランジスタで画素回路を構成して、簡易な構成により、駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧のばらつき、移動度のばらつきによる画質劣化を防止することができる。
【００１９】
このような有機ＥＬ素子を用いた表示装置では、例えば蒸着により有機ＥＬ素子材料を成膜している。またこの蒸着による成膜では、画素回路を形成した基板上に、直接、有機ＥＬ素子材料を成膜する方法と、例えば特開２００２−２０８４８２号公報、特開２００４−１４１７６号公報に開示されているように、いわゆる転写法により成膜する方法とが使用されている。なお以下において、画素回路を形成した基板をＴＦＴ基板と呼ぶ。
【００２０】
ここで直接、有機ＥＬ素子材料を成膜する方法では、ＴＦＴ基板に、有機ＥＬ素子のアノード層を成膜した後、画素毎に開口を設けたエリアマスクをＴＦＴ基板上に配置する。続いてこの方法では、蒸着源に対向するようにＴＦＴ基板を保持し、蒸着によりこのＴＦＴ基板の画素部分にのみ有機ＥＬ素子材料を成膜する。
【００２１】
またいわゆる転写法により成膜する場合、ＴＦＴ基板上に、蒸着によりホール輸送層、ホール注入層を形成する。またドナー基板に各色の発光層を蒸着する。この方法では、このＴＦＴ基板とドナー基板とを対向させて転写装置に配置し、ドナー基板へのレーザービームの照射によりドナー基板に成膜した発光層をＴＦＴ基板に転写する。またその後、蒸着装置によりこのＴＦＴ基板に有機ＥＬ素子のカソード電極を蒸着する。
【００２２】
ところで転写により有機ＥＬ素子材料を成膜する場合、有機ＥＬ素子４の特性がばらつき、その結果、表示装置において、表示ムラが発生し、ユニフォミティが劣化する問題がある。
【００２３】
すなわち図８は、転写法により有機ＥＬ素子材料を成膜する場合において、２つのレーザービームをそれぞれ偶数列の画素及び奇数列の画素に割り当て、これら２つのレーザービームの照射により有機ＥＬ素子材料を成膜した場合の有機ＥＬ素子の電圧電流特性を示す特性曲線図である。この図８において、符号ＬＥ及びＬＯは、それぞれ偶数列及び奇数列の有機ＥＬ素子の特性を示す特性曲線であり、この場合、奇数列の有機ＥＬ素子の方が、偶数列の有機ＥＬ素子に比して、しきい値電圧Ｖｔｈｅｌが２〔Ｖ〕程度低いことが判る。
【００２４】
このように有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが低い場合、図９に示すように、表示装置では、移動度を補正する期間Ｔμの途中で、駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓが有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌに立ち上がって上昇しなくなる場合も発生する。なおこの図９では、駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈを補正する期間を符号ＴＶｔｈにより示し、１回の補正期間で駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈを補正するものとして示す。またこの図９において、有機ＥＬ素子４のしきい値電圧ＶｔｈｅｌによりトランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓが制限されない場合の特性を破線により示し、さらには図１０により示す。
【００２５】
その結果、表示装置では、有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが大きい場合に比して、大きなゲートソース間電圧Ｖｇｓにより駆動トランジスタＴＲ２が有機ＥＬ素子４を駆動することになり、偶数列に比して奇数列が高い階調で表示されることになる。これにより表示装置では、有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌによって階調が変化することになり、表示ムラが発生し、ユニフォミティが劣化することになる。
【００２６】
この問題を解決する１つの方法として、固定電圧Ｖｏｆｓを十分に低い電圧に設定し、移動度のばらつき補正を開始する時点における駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓを十分に低い電圧に設定することが考えられる。しかしながらこのようにすると、今度は移動度のばらつきを補正する期間Ｔμにおいて、駆動トランジスタＴＲ２のゲート電圧Ｖｇの立ち上げに時間を要することになり、正しく階調を設定できなくなる問題がある。
【特許文献１】特開２００６−２２７２３７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０８４８２号公報
【特許文献３】特開２００４−１４１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、有機ＥＬ素子等の発光素子のしきい値電圧のばらつきによる表示ムラ、ユニフォミティの劣化を防止することができる表示装置、表示装置の駆動方法及び表示装置の製造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】
【００２８】
上記の課題を解決するため請求項１の発明は、画素をマトリックス状に配置して形成された表示部に対して、前記表示部の信号線及び走査線を介して水平駆動回路及び垂直駆動回路により前記画素を駆動することにより、前記表示部で所望の画像を表示する表示装置に適用して、前記画素は、発光素子と、信号レベル保持用コンデンサと、前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、前記水平駆動回路は、所定の固定電圧を間に挟んで各画素の階調を示す階調電圧を順次繰り返して前記信号線毎に駆動信号を生成し、前記駆動信号を対応する前記信号線に出力し、前記垂直駆動回路は、前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、前記書込み信号及び前記駆動トランジスタの電源の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定した後、前記駆動信号が前記固定電圧に設定されている期間で、前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定し、前記駆動信号が前記階調電圧に設定されている期間で、前記書込み信号の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定し、前記水平駆動回路は、前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記信号線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力する。
【００２９】
また請求項２の発明は、画素をマトリックス状に配置して形成された表示部と、信号線及び走査線を介して前記表示部を駆動する水平駆動回路及び垂直駆動回路とを有する表示装置に適用して、前記画素は、少なくとも発光素子と、信号レベル保持用コンデンサと、前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、前記水平駆動回路及び垂直駆動回路は、前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定した後、前記駆動トランジスタのゲート電圧を所定の固定電圧に保持して前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定し、前記信号線を前記画素の階調を示す階調電圧に設定して、前記書込トランジスタを一定期間オン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定し、前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記固定電圧を前記表示部に供給する信号線又は走査線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力する。
【００３０】
また請求項５の発明は、画素をマトリックス状に配置して形成された表示部に対して、前記表示部の信号線及び走査線を介して水平駆動回路及び垂直駆動回路により前記画素を駆動することにより、前記表示部で所望の画像を表示する表示装置の駆動方法に適用して、前記画素は、発光素子と、信号レベル保持用コンデンサと、前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、前記駆動方法は、前記水平駆動回路により、所定の固定電圧を間に挟んで各画素の階調を示す階調電圧を順次繰り返して前記信号線毎に駆動信号を生成し、前記駆動信号を対応する前記信号線に出力する駆動信号の出力ステップと、前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、前記書込み信号及び前記駆動トランジスタの電源の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定するしきい値電圧補正前処理のステップと、前記駆動信号が前記固定電圧に設定されている期間で、前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定するしきい値電圧補正ステップと、前記駆動信号が前記階調電圧に設定されている期間で、前記書込み信号の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定する階調電圧設定ステップとを有し、前記駆動信号の出力ステップは、前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記信号線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力する。
【００３１】
また請求項６の発明は、画素をマトリックス状に配置して形成された表示部と、信号線及び走査線を介して前記表示部を駆動する水平駆動回路及び垂直駆動回路とを有する表示装置の駆動方法に適用して、前記画素は、少なくとも発光素子と、信号レベル保持用コンデンサと、前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、前記駆動方法は、前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定するしきい値電圧補正前処理のステップと、前記駆動トランジスタのゲート電圧を所定の固定電圧に保持して前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定するしきい値電圧補正ステップと、前記信号線を前記画素の階調を示す階調電圧に設定して、前記書込トランジスタを一定期間オン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定する階調電圧設定ステップとを有し、前記しきい値電圧補正ステップは、前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記固定電圧を前記表示部に供給する信号線又は走査線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力する。
【００３２】
また請求項７の発明は、画素をマトリックス状に配置して形成された表示部に対して、前記表示部の信号線及び走査線を介して水平駆動回路及び垂直駆動回路により前記画素を駆動することにより、前記表示部で所望の画像を表示する表示装置の製造方法に適用して、前記画素は、発光素子と、信号レベル保持用コンデンサと、前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、前記水平駆動回路は、所定の固定電圧を間に挟んで各画素の階調を示す階調電圧を順次繰り返して前記信号線毎に駆動信号を生成し、前記駆動信号を対応する前記信号線に出力し、前記垂直駆動回路は、前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、前記書込み信号及び前記駆動トランジスタの電源の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定した後、前記駆動信号が前記固定電圧に設定されている期間で、前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定し、前記駆動信号が前記階調電圧に設定されている期間で、前記書込み信号の立ち上げ及び立ち下げにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定し、前記水平駆動回路は、前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記信号線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力し、前記製造方法は、前記信号線毎に、前記発光素子のしきい値電圧を測定するしきい値電圧の測定ステップと、前記測定ステップで測定された前記しきい値電圧に応じて、前記走査線毎に前記駆動信号の固定電圧を設定する固定電圧設定ステップとを有するようにする。
【００３３】
また請求項８の発明は、画素をマトリックス状に配置して形成された表示部と、信号線及び走査線を介して前記表示部を駆動する水平駆動回路及び垂直駆動回路とを有する表示装置の製造方法において、前記画素は、少なくとも発光素子と、信号レベル保持用コンデンサと、前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、前記水平駆動回路及び垂直駆動回路は、前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定した後、前記駆動トランジスタのゲート電圧を所定の固定電圧に保持して前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定し、前記信号線を前記画素の階調を示す階調電圧に設定して、前記書込トランジスタを一定期間オン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定し、前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記固定電圧を前記表示部に供給する信号線又は走査線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力し、前記製造方法は、前記信号線又は走査線毎に、前記発光素子のしきい値電圧を測定するしきい値電圧の測定ステップと、前記測定ステップで測定された前記しきい値電圧に応じて、前記信号線又は走査線毎に前記駆動信号の固定電圧を設定する固定電圧設定ステップとを有する。
【００３４】
請求項１、請求項５、又は請求項７の構成によれば、所定の固定電圧を間に挟んで各画素の階調を示す階調電圧を順次繰り返して信号線毎に駆動信号を生成する構成を前提に、固定電圧のオフセットにより、発光素子のしきい値電圧のばらつきを信号線毎に補正して階調電圧を設定することができる。従って階調電圧を設定する際に、駆動トランジスタのソース電圧が発光素子のしきい値電圧以上に立ち上がらないように設定することができ、その結果、有機ＥＬ素子等による発光素子のしきい値電圧のばらつきによる表示ムラの発生、ユニフォミティの劣化を防止することができる。
【００３５】
また請求項２、請求項６、又は請求項８の構成によれば、種々の手法により固定電位を供給する構成において、固定電圧のオフセットにより、発光素子のしきい値電圧のばらつきを信号線毎に補正して階調電圧を設定することができる。従って階調電圧を設定する際に、駆動トランジスタのソース電圧が発光素子のしきい値電圧以上に立ち上がらないように設定することができ、その結果、有機ＥＬ素子等による発光素子のしきい値電圧のばらつきによる表示ムラの発生、ユニフォミティの劣化を防止することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、有機ＥＬ素子等による発光素子のしきい値電圧のばらつきによる表示ムラ、ユニフォミティの劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
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】
【００３８】
（１）実施例の構成
図１は、本発明の実施例１の表示装置を示すブロック図である。この表示装置１１において、図６の表示装置と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。この表示装置１１は、所定の絶縁基板上に表示部１２が作成された後、この表示部１２の周囲に垂直駆動回路５及び水平駆動回路１４を配置して作成される。
【００３９】
ここで表示部１２は、図６の表示装置と同一の画素３をマトリックス状に配置して形成される。また表示部１２は、２つのレーザービームをそれぞれ偶数列の画素及び奇数列の画素に割り当てた転写法により、画素３を構成する有機ＥＬ素子材料がＴＦＴ基板に成膜されて作成される。なおここでこの実施例では、信号線の延長方向が列方向である。
【００４０】
ここでこのように２つのレーザービームをそれぞれ偶数列の画素及び奇数列の画素に割り当てた転写法により有機ＥＬ素子材料を成膜すると、各画素の有機ＥＬ素子４は、このレーザービームの照射に対応した奇数列と偶数列とで特性がばらつくことが判った。
【００４１】
そこでこの実施例において、表示装置１１は、表示部１２を作成した段階で、各画素３に設けられた有機ＥＬ素子のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが測定される。またこのしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが奇数列及び偶数列毎に平均値化されて、奇数列及び偶数列のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが計算される。
【００４２】
水平駆動回路１４は、この計算した奇数列及び偶数列のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌに対応する駆動信号Ｓｓｉｇ１Ｏ、Ｓｓｉｇ２Ｏ、……及びＳｓｉｇ１Ｅ、Ｓｓｉｇ２Ｅ、……をそれぞれ対応する信号線ＳＩＧに出力する。
【００４３】
すなわち水平駆動回路１４は、ラスタ走査の順序で各画素３の階調を示す階調データＤ１が入力される。水平駆動回路１４は、奇数列用の駆動信号生成回路１６Ｏと、偶数列用の駆動信号生成回路１６Ｅとが順次交互に配置される。水平駆動回路１４は、この駆動信号生成回路１６Ｏ、１６Ｅに設けられたラッチ回路１７Ｏ及び１７Ｅで、順次、階調データＤ１をラッチすることにより、ラスタ走査順で入力される階調データＤ１を各信号線ＳＩＧに振り分ける。
【００４４】
駆動信号生成回路１６Ｏ及び１６Ｅにおいて、階調電圧生成回路１８Ｏ及び１８Ｅは、それぞれラッチ回路１７Ｏ及び１７Ｅでラッチした階調データＤ１をディジタルアナログ変換処理し、各画素３の階調を示す階調電圧Ｖｓｉｇを生成する。
【００４５】
奇数列用の駆動信号生成回路１６Ｏは、スイッチ回路２１Ｏ及び２２Ｏのオンオフ制御により、奇数列用の固定電圧生成回路２０Ｏで生成される奇数列用の固定電圧ＶｏｆｓＯと階調電圧Ｖｓｉｇとを交互に選択して奇数列用の駆動信号ＳｓｉｇＯを出力する。偶数列用の駆動信号生成回路１６Ｅは、スイッチ回路２１Ｅ及び２２Ｅのオンオフ制御により、偶数列用の固定電圧生成回路２０Ｅで生成される偶数列用の固定電圧ＶｏｆｓＥと階調電圧Ｖｓｉｇとを交互に選択して偶数列用の駆動信号ＳｓｉｇＥを出力する。
【００４６】
これらにより水平駆動回路１４は、それぞれ奇数列用及び偶数列用の固定電圧生成回路２０Ｏ及び２０Ｅで生成される奇数列用及び偶数列用の固定電圧ＶｏｆｓＯ及びＶｏｆｓＥを間に挟んで、階調電圧Ｖｓｉｇを奇数列及び偶数列の信号線ＳＩＧに出力する。
【００４７】
奇数列用及び偶数列用の固定電圧生成回路２０Ｏ及び２０Ｅは、例えば基準電圧生成用データを格納したリードオンリメモリと、このリードオンリメモリに格納された基準電圧生成用データをアナログディジタル変換処理するアナログディジタル変換回路とにより構成され、固定電圧ＶｏｆｓＯ及びＶｏｆｓＥを出力する。
【００４８】
表示装置１１は、このリードオンリメモリに格納する基準電圧生成用データが、事前に表示部１２で測定された奇数列及び偶数列のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌに応じて設定され、これにより奇数列用及び偶数列用の固定電圧ＶｏｆｓＯ及びＶｏｆｓＥが、事前に表示部１２で測定された奇数列及び偶数列のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌに応じた電圧に設定される。
【００４９】
すなわち図２は、この表示装置１１の製造工程の一部を示すフローチャートである。表示装置１１は、絶縁基板上にトランジスタＴＲ１、ＴＲ２等が作成されてＴＦＴ基板が作成された後、転写法により有機ＥＬ素子が作成されて表示部１２が作成される。またこの表示部１２の周囲に垂直駆動回路５、水平駆動回路１４が配置されて作成される。
【００５０】
表示装置１１は、このようにして作成されると、ステップＳＰ１からステップＳＰ２に移り、検査工程において、種々の特性が測定される。この検査工程において、表示装置１１は、信号線毎に、有機ＥＬ素子４のしきい値電圧が測定され、その測定結果が奇数列及び偶数列毎に平均値化されて奇数列及び偶数列のしきい値電圧ＶｔｈｅｌＯ及びＶｔｈｅｌＥが測定される。
【００５１】
表示装置１１は、続くステップＳＰ３において、この奇数列及び偶数列のしきい値電圧ＶｔｈｅｌＯ及びＶｔｈｅｌＥにより奇数列及び偶数列の固定電圧が計算され、この固定電圧を出力するように水平駆動回路１４が設定される。またその後、ステップＳＰ４に移ってこの処理手順を終了する。
【００５２】
ここで図９及び図１０との対比により図３に示すように、この表示装置１１では、有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが、このしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが取り得る最大の電圧Ｖｔｈｅｌ（ｍａｘ）の場合であって、かつ駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈ及び移動度μがばらついた場合でも、移動度のばらつきの補正期間Ｔμにおいて、駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓが飽和しないように、固定電圧Ｖｏｆｓの基準電圧Ｖｏｆが設定される。言い換えるならば、有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが十分に大きい場合、補正期間Ｔμにおいて、駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓを決定する他の条件が最も厳しい場合でも、移動度のばらつきの補正期間Ｔμにおいて、駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓが有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌとならないように、固定電圧Ｖｏｆｓの基準電圧Ｖｏｆが設定される。
【００５３】
表示装置１１は、この基準電圧Ｖｏｆｓの設定基準であるしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが取り得る最大の電圧Ｖｔｈｅｌ（ｍａｘ）に対して、それぞれ事前に表示部１２で測定された奇数列及び偶数列のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌの差分電圧ΔＶが求められる。表示装置１１は、図４に示すように、固定電圧Ｖｏｆｓの基準電圧Ｖｏｆからこの差分電圧ΔＶを減算した電圧Ｖｏｆ−ΔＶがそれぞれ奇数列用及び偶数列用の固定電圧ＶｏｆｓＯ及びＶｏｆｓＥに設定される。
【００５４】
（２）実施例の動作
以上の構成において、この表示装置１１では（図１）、水平駆動回路１４及び垂直駆動回路５による表示部１２の駆動により順次ライン単位で表示部１２の画素３に信号線ＳＩＧの階調電圧Ｖｓｉｇが設定されると共に、この設定された階調電圧Ｖｓｉｇにより各画素３の有機ＥＬ素子４が発光し（図７参照）、所望の画像が表示部１２で表示される。
【００５５】
すなわちこの表示装置１１では、非発光期間において（図６及び図７）、各画素に設けられた信号レベル保持用コンデンサＣ１の一端が信号線ＳＩＧの階調電圧Ｖｓｉｇに設定され、発光期間において、この信号レベル保持用コンデンサＣ１の端子間電圧によるゲートソース間電圧Ｖｇｓによって、トランジスタＴＲ２により有機ＥＬ素子４が駆動される。これによりこの表示装置１１では、信号線ＳＩＧの階調電圧Ｖｓｉｇに応じた発光輝度で各画素３の有機ＥＬ素子４が発光する。
【００５６】
表示装置１１は、この階調電圧Ｖｓｉｇの設定に先立って、非発光期間が開始すると、始めに信号レベル保持用コンデンサＣ１の両端電圧が所定の固定電圧Ｖｏｆｓ（ＶｏｆｓＯ及びＶｏｆｓＥ）及びＶｉｎｉに設定され、この信号レベル保持用コンデンサＣ１の端子間電圧（Ｖｏｆｓ（ＶｏｆｓＯ及びＶｏｆｓＥ）−Ｖｉｎｉ）が駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈ以上の電圧に設定された後、有機ＥＬ素子４を駆動するトランジスタＴＲ２を介した放電により、信号レベル保持用コンデンサＣ１にトランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈが設定される。これにより表示装置１１は、トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈのばらつきによる発光輝度のばらつきが防止される。
【００５７】
またその後、駆動トランジスタＴＲ２の移動度のばらつきが補正されて、信号レベル保持用コンデンサＣ１に信号線ＳＩＧの階調電圧Ｖｓｉｇがホールドされ、有機ＥＬ素子４の発光輝度が設定される。
【００５８】
しかしながら転写方式により有機ＥＬ素子材料膜を成膜した場合には、この成膜に係るレーザービームの照射に応じて有機ＥＬ素子のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌがばらつき、その結果、信号レベル保持用コンデンサＣ１の端子間電圧を正しく階調電圧Ｖｓｉｇに応じた電圧に設定することが困難な場合が発生し、その結果、表示ムラが発生し、さらにはユニフォミティが劣化する。
【００５９】
具体的に、２つのレーザービームをそれぞれ偶数列の画素及び奇数列の画素に割り当てた転写法により有機ＥＬ素子材料を成膜すると、奇数列の画素と偶数列の画素とで有機ＥＬ素子のしきい値電圧がばらつくようになる（図８）。この場合に、有機ＥＬ素子のしきい値電圧が低下した画素では、移動度のばらつきを補正する期間Ｔμの間で、駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓが有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌに立ち上がってしまう場合も発生し（図９）、この場合は、信号レベル保持用コンデンサＣ１の端子間電圧が本来の階調電圧Ｖｓｉｇによる電圧に比して高い電圧に設定される。その結果、図５に示すように、列毎に、発光輝度が変化して表示ムラが発生し、さらにはユニフォミティが劣化することになる。
【００６０】
そこでこの実施例では、事前に、奇数列及び偶数列毎に、有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが測定され、奇数列及び偶数列毎に、平均値による有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが求められる。またしきい値電圧Ｖｔｈｅｌの基準電圧Ｖｔｈｅｌ（ｍａｘ）からの差分電圧ΔＶが求められ、しきい値電圧Ｖｔｈｅｌの基準電圧Ｖｔｈｅｌ（ｍａｘ）に対応する基準電圧Ｖｏｆからの差分電圧ΔＶを減算した電圧ＶｏｆｓＯ及びＶｏｆｓＥがそれぞれ奇数列及び偶数列毎に求められる。
【００６１】
表示装置１１は、この奇数列及び偶数列の電圧ＶｏｆｓＯ及びＶｏｆｓＥが固定電圧に設定されて各信号線ＳＩＧの駆動信号が生成される。その結果、表示装置１１では、有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが小さい信号線の列では、駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧を信号レベル保持用コンデンサＣ１に設定した際に、駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓを立ち下げておくことができ（図３及び図４）、この場合、有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが小さくなった分、移動度のばらつき補正期間における間口を広くすることができる。その結果、この表示装置１１では、有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌが種々にばらついた場合でも、駆動トランジスタＴＲ２の移動度のばらつきを補正している期間Ｔμの間、駆動トランジスタＴＲ２のソース電圧Ｖｓが有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌに立ち上がらないようにすることができ、表示ムラの発生、ユニフォミティの劣化を防止することができる。
【００６２】
特に、この実施例では、２つのレーザービームをそれぞれ奇数列及び偶数列の画素に割り当てた転写法により有機ＥＬ素子４の材料層を成膜していることにより、奇数列と偶数列とで発光輝度が変化して表示ムラが発生する。
【００６３】
これに対してこの実施例では、信号線を駆動する駆動信号における固定電圧Ｖｏｆｓ（ＶｏｆｓＯ及びＶｏｆｓＥ）の設定により、列毎に、有機ＥＬ素子４のしきい値電圧Ｖｔｈｅｌに応じて固定電圧Ｖｏｆｓにオフセットが与えられ、これにより適切に表示ムラの発生を防止してユニフォミティの劣化を防止することができる。
【００６４】
（３）実施例の効果
以上の構成によれば、有機ＥＬ素子のしきい値電圧に応じて信号線毎に、駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつき補正に供する固定電圧をオフセットさせることにより、有機ＥＬ素子のしきい値電圧のばらつきによる表示ムラ、ユニフォミティの劣化を防止することができる。
【００６５】
またこの有機ＥＬ素子が信号線毎のレーザービームの照射により材料膜が成膜された有機ＥＬ素子であることにより、信号線毎の有機ＥＬ素子のしきい値電圧のばらつきによる表示ムラ、ユニフォミティの劣化を防止することができる。
【実施例２】
【００６６】
なお上述の実施例においては、信号線の駆動信号を時分割で階調電圧Ｖｓｉｇ、固定電圧Ｖｏｆｓに設定して、駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈを信号レベル保持用コンデンサＣ１に設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、別途、垂直駆動回路によりオンオフ動作するスイッチイングトランジスタを駆動トランジスタＴＲ２のゲートに設け、このスイッチイングトランジスタを介して駆動トランジスタＴＲ２のゲート電圧を固定電圧Ｖｏｆｓに設定するようにしてもよい。なおこの場合、固定電圧Ｖｏｆｓは、第２の信号線により水平駆動回路から供給してもよく、走査線により垂直駆動回路から供給してもよい。また信号線及び走査線によりそれぞれ固定電圧Ｖｏｆｓを供給する場合には、それぞれ信号線及び走査線の延長方向を列方向に設定して、この列方向をそれぞれ転写法におけるレーザービームの走査方向に設定すると共に、この列毎に固定電位Ｖｏｆｓをオフセットさせて上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また上述の実施例においては、駆動トランジスタＴＲ２に供給する電源の制御により、信号レベル保持用コンデンサＣ１の有機ＥＬ素子側端を所定の固定電位Ｖｉｎｉに設定し、信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を駆動トランジスタＴＲ２のしきい値電圧Ｖｔｈ以上の電圧に設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、別途、垂直駆動回路によりオンオフ動作するスイッチイングトランジスタを駆動トランジスタＴＲ２のドレイン又はソースに設け、このスイッチイングトランジスタを介して固定電位Ｖｉｎｉを設定するようにしてもよい。なおこの場合、固定電圧Ｖｉｎｉは、第２の信号線により水平駆動回路から供給してもよく、走査線により垂直駆動回路から供給してもよい。
【００６８】
また上述の実施例においては、有機ＥＬ素子のしきい値電圧が最も大きい場合を基準にして、固定電圧Ｖｏｆｓの基準電圧Ｖｏｆを設定し、この基準電圧をしきい値電圧Ｖｔｈｅｌの測定結果で補正して各列の固定電圧ＶｏｆｓＯ、ＶｏｆｓＥを設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、有機ＥＬ素子のしきい値電圧の中心値、平均値、最小値を基準にして固定電圧Ｖｏｆｓの基準電圧Ｖｏｆを設定し、列毎の固定電圧ＶｏｆｓＯ、ＶｏｆｓＥを設定するようにしてもよい。
【００６９】
また上述の実施例においては、メモリに設定した固定電圧設定用のデータをディジタルアナログ変換処理して奇数列及び偶数列の固定電圧Ｖｏｆｓを生成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば基準電圧生成回路で複数の基準電圧を生成し、この複数の基準電圧をショートジャンパ等により選択して奇数列及び偶数列の固定電圧Ｖｏｆｓを生成する場合等、固定電圧の生成方法には種々の手法を適用することができる。
【００７０】
また上述の実施例においては、２つのレーザービームを奇数列及び偶数列の画素に割り当てた転写法により有機ＥＬ素子を作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、複数のレーザービームを順次循環的に信号線に割り当てた転写法により有機ＥＬ素子を作成する場合に広く適用することができる。
【００７１】
また上述の実施例においては、転写法により有機ＥＬ素子を作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の手法により有機ＥＬ素子を作成して、列毎に有機ＥＬ素子のしきい値電圧がばらつく場合に広く適用することができる。
【００７２】
また上述の実施例では、発光素子に有機ＥＬ素子を使用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電流駆動型の各種発光素子を使用する場合に広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、例えば有機ＥＬ素子によるアクティブマトリックス型の表示装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施例１の表示装置を示すブロック図である。
【図２】図１の表示装置の製造工程の一部を示すフローチャートである。
【図３】図１の表示装置における固定電圧Ｖｏｆｓの設定の説明に供するタイムチャートである。
【図４】固定電圧Ｖｏｆｓをオフセットさせる場合の説明に供するタイムチャートである。
【図５】表示ムラを示す略線図である。
【図６】移動度のばらつきを補正する場合に考えられる表示装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図６の表示装置の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図８】有機ＥＬ素子の特性を示す特性曲線図である。
【図９】有機ＥＬ素子のしきい値電圧が低い場合の説明に供するタイムチャートである。
【図１０】有機ＥＬ素子のしきい値電圧が高い場合の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１、１１……表示装置、２、１２……表示部、３……画素、４……有機ＥＬ素子、５……垂直駆動回路、６、１４……水平駆動回路
【図１】
2009058919.tif 000004
【図２】
2009058919.tif 000005
【図３】
2009058919.tif 000006
【図４】
2009058919.tif 000007
【図５】
2009058919.tif 000008
【図６】
2009058919.tif 000009
【図７】
2009058919.tif 000010
【図８】
2009058919.tif 000011
【図９】
2009058919.tif 000012
【図１０】
2009058919.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
画素をマトリックス状に配置して形成された表示部と、信号線及び走査線を介して前記表示部を駆動する水平駆動回路及び垂直駆動回路とを有する表示装置の駆動方法において、
前記画素は、
少なくとも発光素子と、
信号レベル保持用コンデンサと、
前記垂直駆動回路から出力される書込み信号によりオン動作して、前記信号レベル保持用コンデンサの一端を前記信号線に接続する書込トランジスタと、
前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとを有し、
前記駆動方法は、
前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、
前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定するしきい値電圧補正前処理のステップと、
前記駆動トランジスタのゲート電圧を所定の固定電圧に保持して前記駆動トランジスタにより前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を放電させて、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定するしきい値電圧補正ステップと、
前記信号線を前記画素の階調を示す階調電圧に設定して、前記書込トランジスタを一定期間オン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタの移動度で補正して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記階調電圧に対応する電圧に設定する階調電圧設定ステップとを有し、
前記しきい値電圧補正ステップは、
前記発光素子のしきい値電圧に応じて、前記固定電圧を前記表示部に供給する信号線又は走査線毎に、前記固定電圧をオフセットさせて出力する
ことを特徴とする表示装置の駆動方法。