JP2003150112A

JP2003150112A - Ｏｌｅｄ表示装置およびその駆動方法

Info

Publication number: JP2003150112A
Application number: JP2001348418A
Authority: JP
Inventors: Masuyuki Ota; 益幸太田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2003-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリシリコントランジスタを用いて、電流出
力の信号発生回路が、画素と同一の基板上に形成される
と共に、スジやムラの少ない良好な表示性能を有する、
高表示品質、小型、軽量、高生産性のＯＬＥＤ表示装置
を得る。【解決手段】映像信号を示すデジタルデータに従い、
複数の定電流値の少なくとも一つを選択し足し合わて信
号電流を得る第１の回路と、前記信号電流を前記信号線
毎に順次記憶する第２の回路とを有するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号を電流信
号として駆動するＯＬＥＤ表示装置に関する。（ＯＬＥ
Ｄは、オーガニック・ライティング・エミッション・ダ
イオードの略称である。）

【０００２】

【従来の技術】映像信号を電流信号として駆動する従来
のＯＬＥＤ表示装置は、信号電流をつくるための電圧電
流変換回路として、オペアンプとその出力にトランジス
タの制御端子を接続した回路が用いられていた。この回
路はオペアンプの一方の入力部に所定の電圧を印加する
と、オペアンプのバーチャルショートにより、トランジ
スタの被制御端子の一方に接続された抵抗素子にその電
圧が印加されるので、その電圧を抵抗で除した値の電流
が、トランジスタの被制御端子間に流れるという回路で
ある。

【０００３】この回路は、極めて正確な電流値を出力す
ることができるが、オペアンプ回路を必要とするため、
モノリシックＩＣのような単結晶シリコントランジスタ
素子でしか実現することができない回路であり、ＯＬＥ
Ｄ表示装置の信号回路としては、外付けのドライバＩＣ
として用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外付け
のドライバＩＣは、信号線と接続するための端子が必要
であるため、パネル端子部との接続点が多く、機械的な
信頼性に問題が生じ易く、より高精細になり、信号線の
ピッチが狭くなると、信号線とドライバＩＣの接続が困
難になるという問題がある。また、端子の腐食がおこ
り、接続の信頼性が劣化しやすいという問題もある。更
にオペアンプ回路を大量に構成したドライバＩＣは、面
積も大きく、それに従いより高価になるという問題もあ
り、また、パネルの周辺の額縁領域をが大きくなり、パ
ネル全体の小型化、軽量化が難しい。

【０００５】近年、液晶ディスプレイでは、低温ポリシ
リコンを用いて、ドライバ回路を画素と同一の基板上に
内蔵することもできるようになったが、低温ポリシリコ
ンＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の特性バラツキでは、オ
ペアンプ等のバラツキに厳しい回路を構成することは極
めて困難であるため、液晶ディスプレイでは、離散的な
階調電圧を、スイッチで選択して出力するだけの回路、
所謂マルチプレクス回路を個々の信号線に構成してい
る。しかしながら、液晶素子のように電圧で駆動する場
合と異なり、ＯＬＥＤ素子のように電流で駆動する場
合、電流を多数のマルチプレクス回路で同時に選択する
と、電流が分割されてしまい、所定の電流値が各々の信
号線に流れない。そこで、電圧信号を個々の信号線で電
流に変換し、所定の電流信号を得るが、この電圧から電
流への変換はアナログ回路を用いなければならない。

【０００６】この電圧電流変換回路は、単結晶で形成さ
れたトランジスタであれば、電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性
がきわめて均一であるため、個々の信号線毎に、安定し
た信号電流値に変換することができるが、安価なガラス
基板に形成することのできる低温多結晶トランジスタ
（以下、低温ポリシリコンＴＦＴとも表す）では、その
しきい値やモビリティなどの特性ばらつきが極めて大き
いため、同じ電圧値を加えても、信号線毎に、出力され
る電流値が大きくばらつき、結果的にスジ状の強いムラ
が生じるという問題がある。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決し、ＯＬ
ＥＤを駆動するための信号電流を発生する回路を、画素
と同一の基板上に内蔵することができ、高い生産性およ
び信頼性を有し、かつ、スジムラ等の表示品位の劣化が
ない高い表示性能を得られるＯＬＥＤ表示装置およびそ
の駆動方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のアクティブマトリクス型ＯＬＥＤ表示装置お
よびその駆動方法は、以下の構成および方法を有してい
る。

【０００９】第１の構成として、映像に対応した電流信
号を前記単位画素に伝達する信号線を備え、ＯＬＥＤ素
子からなる表示装置において、複数の定電流源からの複
数の定電流値を、前記信号線毎に順次記憶する第１の回
路と、映像信号を示すデジタルデータに従い、前記複数
の定電流値を少なくとも一つを選択し足し合わせる第２
回路とを有することを特徴とするＯＬＥＤ表示装置を提
供する。

【００１０】第２の構成として、映像に対応した電流信
号を前記単位画素に伝達する信号線を備え、ＯＬＥＤ素
子からなる表示装置において、複数の定電流源からの複
数の定電流値を、映像信号を示すデジタルデータに従
い、前記複数の定電流値を少なくとも一つを選択し足し
合わせる第２の回路と、足し合わせた電流値を信号毎に
順次記憶する第１の回路とを有することを特徴とするＯ
ＬＥＤ表示装置を提供する。

【００１１】第３の構成として、前記第１の回路には、
第１のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子の
一方の被制御端子と制御端子とを接続する第２のトラン
ジスタ素子と、第１のスイッチング素子の他方の被制御
端子に接続された第３のスイッチング素子とを有するこ
とを特徴とするＯＬＥＤ表示装置を提供する。

【００１２】第４の構成として、前記第１の回路には、
第１のスイッチング素子と、選択信号により能動状態と
なり、第１のスイッチング素子の一方の被制御端子と制
御端子とを接続する第２のトランジスタ素子と、選択信
号により能動状態になり、第１のスイッチング素子の他
方の被制御端子に駆動信号を与える導通路形成する第３
のスイッチング素子とを有し、選択時に前記第１のスイ
ッチング素子と前記第２のスイッチング素子とでセルフ
バイアス回路を形成し、かつこの第１のスイッチング素
子の駆動電流に対応した駆動信号を与え、非選択時に
は、これを第１のスイッチング素子の特性に応じた第１
のスイッチング素子の動作電圧として保持して、選択時
に第１のスイッチング素子を流れた電流を記憶する手段
を有することを特徴とするＯＬＥＤ表示装置を提供す
る。

【００１３】第５の構成として、前記１の回路および第
２の回路は、ポリシリコンを用いた薄膜トランジスタ素
子からなることを特徴とするＯＬＥＤ表示装置を提供す
る。

【００１４】第６の構成として、前記１の回路および第
２の回路は、表示領域を構成する画素群と同一の基板上
に形成されることを特徴とするＯＬＥＤ表示装置を提供
する。

【００１５】第７の構成として、前記画素群には、少な
くとも一つのトランジスタ素子が構成させることを特徴
とするＯＬＥＤ表示装置を提供する。

【００１６】第８の構成として、前記基板上には、垂直
走査回路が構成されることを特徴とするＯＬＥＤ表示装
置を提供する。

【００１７】第９の構成として、第１から８の構成のＯ
ＬＥＤ表示装置を用いることを特徴とする携帯端末用の
ディスプレイを提供する。

【００１８】第１０の構成として、第１から８の構成ア
クティブマトリックス型ＯＬＥＤ表示装置を用いること
を特徴とする大型テレビを提供する。

【００１９】第１１の構成として、第１から８の構成ア
クティブマトリックス型ＯＬＥＤ表示装置を用いること
を特徴とする高精細モニタを提供する。

【００２０】第１の手段として、映像に対応した電流信
号を前記単位画素に伝達する信号線を備え、ＯＬＥＤ素
子からなる表示装置において、前記電流信号は、複数の
定電流源からの複数の定電流値を、前記信号線毎に順次
記憶し、映像信号を示すデジタルデータに従い、前記複
数の定電流値を少なくとも一つを選択し足し合わせるこ
とにより得ることを特徴とするＯＬＥＤ表示装置の駆動
方法を提供する。

【００２１】第２の手段として、前記複数の定電流値
は、１水平期間毎に記憶されることを特徴とする型ＯＬ
ＥＤ表示装置の駆動方法を提供する。

【００２２】第３の手段として、前記複数の定電流値
は、１垂直期間毎に記憶されることを特徴とするＯＬＥ
Ｄ表示装置の駆動方法を提供する。

【００２３】第４の手段として、映像に対応した電流信
号を前記単位画素に伝達する信号線を備え、ＯＬＥＤ素
子からなる表示装置において、前記電流信号は、複数の
定電流源からの複数の定電流値を、映像信号を示すデジ
タルデータに従い、前記複数の定電流値を少なくとも一
つを選択し足し合わせた電流値を、信号毎に順次記憶す
ることにより得ることを特徴とするＯＬＥＤ表示装置の
駆動方法を提供する。

【００２４】

【発明の実施の形態】（発明の実施の形態１）図１に、
本発明の信号電流発生回路の回路構成のブロック図を、
図６にＯＬＥＤ表示装置の全体の回路構成を示すブロッ
ク図を、図７に図６のｓｄｒｉｖｅｒ部のブロック図、
図８に図７の単位セル（４列分）のブロック図、図９に
ライン毎電流源リフレッシュタイミングパルス発生回路
のブロック図、を示す。図１５に本発明の信号電流発生
回路の駆動波形のタイミングチャートを示す。

【００２５】本発明の信号電流発生回路は、電流出力Ｄ
Ａ変換回路の中の信号ライン毎の定電流記憶回路に、定
電流を定期的に記憶させるためのリフレッシュタイミン
グパルス発生回路と、映像信号を表すデジタルデータ
を、１画素毎に送られてくるシリアルデータから、１走
査ライン毎に一括出力するためパラレルデータに変換す
るための変換回路と、そのパラレルデータから、そのデ
ータの値に応じた電流に変換し、その電流を、１走査線
毎に、信号ラインに一括出力するための回路との、大き
く３つの構成からなる。

【００２６】一つ目の構成は、シフトレジスタからな
り、スタートパルスＳＴＰ１の入力で、クロック１ＣＬ
１毎にパルスの位相がシフトし、信号ラインごとに１ク
ロックずれたパルスが、１水平期間内に順次出力され
る。このパルスは、三つ目の構成の電流出力ＤＡ変換回
路の中の定電流記憶回路の記憶電流を、１水平期間ごと
に、リフレッシュするためのパルスである。具体的な回
路構成の１実施例を図１０に示す。この回路は、ハーフ
ラッチ回路で構成されたシフトレジスタの自段と前段の
出力（左右反転の場合は後段の出力）のＯＲ(出力がＬ
ｏアクティブの場合、Ｈｉアクティブの場合はＡＮＤ)
をとり、１ラインごとにＬｏアクティブ(後述の電流記
憶回路によってＨｉアクティブでも良い)のシフトパル
スＲＦＴＭ１〜ｍを発生する。この１つ目の構成の回路
は、従来の信号電流または信号電圧発生回路には不必要
であり、本発明にのみ必要な新規な構成要素である。

【００２７】本実施の形態では、クロックＣＬ１は映像
信号のラッチクロック（ドットクロック）と同一にした
が、図２６に示すように、ゲートパルスの発生クロック
と同一にしてもよい。本実施の形態では、１水平期間毎
に定電流が記憶されるが、その場合は１垂直期間毎にな
る。これにより、電流記憶回路の書込み期間が大幅に広
がり、より安定した定電流回路となる。

【００２８】二つ目の構成は、従来のデジタル信号に対
応したの信号電流または信号電圧発生回路に、主に用い
られている構成であり、２段のラッチ構成からなり、ｎ
ビットのシリアルデータをシフトレジスタにより発生さ
せたラッチパルスＳＲＯＵＴ１からｍの立上りにより、
１信号ラインごとに、シリアルデータをラッチ回路１に
順次記憶させ、１水平期間中のデータ帰線期間中に、ラ
ッチパルスＬＰ１により、１走査ライン分のデータＲＤ
１１からＢＤｎｍをラッチ回路２に一括記憶し、１水平
期間だけ保持する回路である。この回路で用いるシフト
レジスタの構成は図１０のリフレッシュタイミングパル
スＲＦＴＭ１からｍを発生するＯＲ回路を除いた部分
（ハーフラッチ回路および左右反転選択）をカスケード
に接続する構成であり、ラッチ回路１はハーフラッチを
ビット数だけパラレルに並べたもので、シフトレジスタ
の出力ＳＲＯＵＴ１からｍのタイミングでそれぞれ記憶
し、ラッチ回路２もハーフラッチをビット数だけパラレ
ルに並べたもので、ラッチパルスＬＰ１のタイミングで
デジタルデータを記憶する回路である。

【００２９】また、図２３、２４に示すように２段目の
ラッチ回路はなくてもよい。これは出力電流保持回路が
ラッチ回路２の役割をするためである。

【００３０】三つ目の構成は、一つ目の構成から出力さ
れるリフレッシュタイミングパルスＲＦＴＭ１からｍに
より、階調電流Ｉ０からＩｎを、１信号ラインごとにそ
れぞれ記憶する回路を備え、二つ目の構成から出力され
るｎビットのパラレルデータにより、記憶した階調電流
Ｉ０からＩｎの選択／非選択を決定し、それらを出力を
接続することにより、電流を足し合わせる。電流出力Ｄ
Ａ変換部の具体的構成（４ビットデータの場合）を図１
１に示す。それぞれの位のデータ毎にカレントコピー回
路が並列に構成される。カレントコピー回路の具体的構
成を図１２に示す。

【００３１】ここで、カレントコピー回路とは、第１の
スイッチング素子と、選択信号により能動状態となり、
第１のスイッチング素子の一方の被制御端子と制御端子
とを接続する第２のトランジスタ素子と、選択信号によ
り能動状態になり、第１のスイッチング素子の他方の被
制御端子に駆動信号を与える導通路形成する第３のスイ
ッチング素子とを有し、選択時に前記第１のスイッチン
グ素子と前記第２のスイッチング素子とでセルフバイア
ス回路を形成し、かつこの第１のスイッチング素子の駆
動電流に対応した駆動信号を与え、非選択時には、これ
を第１のスイッチング素子の特性に応じた第１のスイッ
チング素子の動作電圧として保持して、選択時に第１の
スイッチング素子を流れた電流を記憶し、非選択時に、
第４のトランジスタ素子を開いて、記憶した電流を出力
する回路のことをいう。

【００３２】各カレントコピー回路は、それぞれの位に
相当する階調電流Ｉ０からＩ３をＲＦＴＭがアクティブ
になった時に、それぞれの階調電流を記憶し、非アクテ
ィブの期間、電流値を保持する。この回路が各信号線毎
に備えられているため、信号線毎に階調電流を発生する
定電流源を有することができる。このカレントコピー回
路は、デジタルデータＤ０から４の信号に従い、電流を
出力するがどうかが選択され、出力される場合は、それ
らが出力の接続点で、足し合わせることにより、デジタ
ルデータの値に応じた信号電流値を出力することができ
る。

【００３３】この電流を出力電流保持回路により、１水
平期間の間、保持する。図１３に出力電流保持回路の具
体的構成を示す。この回路にもカレントコピー回路を用
い、信号電流値を、出力電流書込みパルスＬＰ２のタイ
ミングにより、記憶、１水平期間保持する。このとき、
ＤＡ変換部のカレントコピー回路とは、入力電流の向き
が逆になるため、図１２が、Ｐチャンネルのトランジス
タのカレントコピー回路であるが、この回路では、Ｎチ
ャンネルのトランジスタのカレントコピー回路である。
この三つ目の構成の特長は、カレントコピー回路を用い
ているため、信号ラインごとに形成されるトランジスタ
素子の特性がばらついても、カレントコピー回路のセル
フバイアス機能により、基本の入力部の階調電流値を、
そのまま写しとることができ、それにより、安定した階
調電流源を構成できることであり、本発明の新規な構成
であり、主な特長である。

【００３４】これにより、デジタルデータに応じた信号
線毎に均一な信号電流値が各信号ラインに供給される。

【００３５】本発明の構成は、特に特性バラツキの大き
い低温ポリシリコンを用いた回路に効果があり、この回
路を、低温ポリシリコンを用いて、例えばガラス基板上
に、画素と同じ基板上に構成することにより、信号電流
発生回路を内蔵した高表示品質のＯＬＥＤ表示装置を構
成することができる。

【００３６】次に画素の回路構成を示す。図１６に本実
施例の画素の回路図を示す。本実施例では、画素にもカ
レントコピー回路を用いる。単位画素は最低４つからな
る複数のトランジスタならびにＯＬＥＤ素子により形成
され、第1の走査線ＧＬ１をアクティブとすることによ
り、第１のトランジスタＭＤＲのゲートとドレイン間を
短絡するように第２のトランジスタＭＳＨが開くと共
に、第２の走査線ＧＬ２をアクティブとすることにより
第１のトランジスタＭＤＲおよび第３のトランジスタＭ
ＷＲを通して、映像信号に対応した値の電流を流し、第
１のトランジスタＭＤＲのゲートとソース間に接続され
たコンデンサＣＳに、信号電流を流すように第１のトラ
ンジスタＭＤＲのゲート電圧を記憶した後に、第１の走
査線ＧＬ１を非アクティブにし、第２のトランジスタＭ
ＳＨをオフ状態にした後、第２の走査線ＧＬ２を非アク
ティブにし、第３のトランジスタＭＷＲをオフ状態に
し、その後、第３の走査線ＧＬ３をアクティブとして、
前記電流を第４のトランジスタＭＣＨならびにＯＬＥＤ
素子に流すように画素回路を構成する。

【００３７】この回路は１画素内に４つのトランジスタ
を有しており、第１のトランジスタＭＤＲのソースは電
源線（電圧源）に、ＭＤＲのゲートは第２のトランジス
タＭＳＨのソースに接続されており、第２のトランジス
タＭＳＨのゲートは第1の走査線ＧＬ１に、ＭＳＨのド
レインはＭＤＲのドレイン、第３のトランジスタＭＷＲ
のソースおよび第４のトランジスタＭＣＨのソースに接
続されている。また、ＭＷＲのドレインは信号線ＤＡＴ
Ａに、ゲートは第２の走査線ＧＬ２に接続され、ＭＣＨ
のゲートは第３の走査線ＧＬ３に、ドレインはＯＬＥＤ
のアノード電極に接続されている。

【００３８】以下、カレントコピー回路の手段ならびに
作用を画素回路のカレントコピー回路を例に説明する。

【００３９】図１７に本発明の画素の駆動方法（タイミ
ングチャート）、図１８には、本発明の画素の各タイミ
ングでの等価回路図、図１９は従来の画素の第２のタイ
ミング（ｔ１〜ｔ２）での画素の等価回路、図２０に本
発明および従来の画素の駆動トランジスタＭＤＲの動作
点の変化を示す。尚、以下で、開くタイミングとは、ト
ランジスタが導通状態（オン状態）になることを示し、
閉じるタイミングとはトランジスタが非導通状態（オフ
状態）になることを示す。

【００４０】本発明の駆動回路は３つのタイミングによ
り制御される。第一の期間は必要な電流値を記憶させる
タイミング（〜ｔ1）である。このタイミングでＭＷＲ
ならびにＭＳＨが開くことにより、等価回路として図３
Ａとなる。ここで、ＭＤＲはゲートとドレインが接続さ
れた状態とされたダイオード接続状態になり、これによ
り、このＭＤＲとＭＷＲを通じて、信号線から映像信号
に対応した所定の電流ＩＳＩＧが流れる。この時、ＭＳ
Ｈにも電流Ｉ２が流れ、ＭＤＲのゲート電圧が、Ｉ１＝
ＩＳＩＧを流すようなゲート電圧Ｖ１に達するまで流
れ、Ｖ１に達したら電流Ｉ２は流れなくなる。

【００４１】第二のタイミングは、ＭＳＨを閉じるタイ
ミング（ｔ１〜ｔ２）である。そのときの等価回路は図
１８Ｂとなる。これにより、電流ＩＳＩＧは、ＭＷＲに
流れたまま、ＭＤＲのゲート電圧は、Ｖ１を保ったま
ま、電圧源および電流源から切り離される。第３のタイ
ミング（ｔ２〜）は、ＭＷＲを閉じ、ＭＣＨを開くタイ
ミングである。そのときの等価回路は図１８Ｃとなる。
このとき、ＭＣＨが開くタイミングとＭＷＲが閉じるタ
イミングは、どちらが早くてもどちらが遅くてもかまわ
ない。必要なのは、ＭＣＨが開くタイミングとＭＷＲが
閉じるタイミングが、ＭＳＨを閉じるタイミングよりも
後することである。これにより、ＭＤＲに記憶された電
流値ＩＳＩＧは、ＭＣＨを介してＯＬＥＤに流れ込む。
ＭＤＲの動作点は図２１のＶ２に移動するが、ＭＤＲの
トランジスタは、飽和領域で動作するため、切り替え前
後のＭＤＲの電流値は基本的には変わらず、映像信号に
対応した所定の電流ＩＳＩＧ‘（≒ＩＳＩＧ）がＯＬＥ
Ｄに流れる。

【００４２】一方、信号電流発生回路部では、走査線Ｇ
Ｌ１とＧＬ２が共通であるため、ＭＳＨとＭＷＲの走査
波形は同一になる。このとき、必ず、ＭＳＨのソース電
位またはドレイン電極の電位が、ＭＷＲのソース電位ま
たはドレイン電位よりも、ＭＤＲのしきい値分（ｐチャ
ネルの場合、−Ｖｔｈ分）だけ低くなるので、同じゲー
ト電圧で動作させれば、ＭＷＲの方が、ＭＳＨよりも先
に閉じてしまう。そうすると、ＭＤＲのゲート電圧は、
電源に接続されている自分自身のプログラムされた電流
により電源電位に向かって、ＭＳＨが完全に閉じるまで
の間、再充電されるが、信号電流発生回路内は、高周波
数で動作しているため、この再充電はほとんど起こらな
いので、制御線を低減する目的で共通にしている。ま
た、走査線ＧＬ３もＣＭＯＳ構成を用いることにより、
走査線ＧＬ１と共通にしている。

【００４３】また、本実施例では、垂直走査回路（ゲー
ト回路）も同一の基板上に形成している。垂直走査回路
は、シフトレジスタの１つの出力から３つの異なるパル
ス幅と位相を有する走査波形を発生させる回路として、
ポリシリコンを用いてガラス基板上に形成した。一つの
シフトレジスタの出力ＩＮＢを３つのＮＯＲ回路の一方
に入力し、他方に３本の制御線ＯＥＶＡ、ＯＥＶＢ、Ｏ
ＥＶＣで制御することにより、異なるパルス幅と位相を
もつ３仕様の垂直走査波形φ１からφ３を発生すること
ができる。

【００４４】更に、本実施の形態では、垂直走査期間の
一部の期間において、映像信号に対応した電流を遮断
し、信号線を一定の電位にするための充電回路（以下、
プリチャージ回路と称する）を、ポリシリコンを用いて
ガラス基板上に形成した。

【００４５】これにより、電流書き込み方式の本実施の
形態の画素回路で問題となる黒レベルの浮きまたは尾引
きを改善でき、コントラスト比の向上が図れた。

【００４６】ここで、作製するトランジスタは、４つと
も同じＰチャネル型またはＮチャネル型のトランジスタ
であっても良いが、先述したように、違う型のトランジ
スタを用いることによって制御線を低減できる。また、
本実施の形態では、トランジスタは、低温ポリシリコン
の薄膜トランジスタ（ＴＦＴとも称する）を用いたが、
トランジスタは、低温ポリシリコンの薄膜トランジスタ
に限ったものでなく、特性バラツキの大きいトランジス
タ素子、バルクＣＭＯＳ，連続粒界シリコン（ＣＧＳ）
石英基板上に作成する高温ポリシリコンのトランジスタ
を用いる場合に効果がある。

【００４７】また、トランジスタの断面構造は、本実施
の形態では、トップゲートのプレーナー型のＴＦＴを用
いたが、ボトムゲートでも良く、また、スタガー型で
も、逆スタガー型でも良い。更に、セルフアライン方式
を用いて不純物領域（ソース、ドレイン）が形成された
ものでも、非セルフアライン方式によるものでも良く、
これらはすべてに本発明の範疇である。

【００４８】図２０に本実施の形態の画素の平面構成を
示す。基板上には、マトリクス状に配置された画素に電
圧および電流を供給するための配線電極群が設けられ
る。図２０中の信号線ＤＡＴＡは、映像信号電流を伝え
るための配線であり、走査線ＧＬ１〜ＧＬ３は、画素の
トランジスタをアクティブ／非アクティブにするための
制御信号を伝えるための配線であり、電源線は、ホール
注入電極３１（画素電極、アノード）に、アノード電圧
を供給するための配線である。それぞれの配線電極は抵
抗が低い方が好ましく、その配線電極は、Ａｌ、Ｔｉま
たは窒化チタン（ＴｉＮ）、Ｔａ、Ｍｏ，Ｃｒ，Ｗ、Ｃ
ｕ、Ｎｄ、Ｚｒ等のいずれか１種または２種以上を含有
する金属を単層または２層以上の積層構造にして使われ
る。但し、本発明においてはこの材料に限られるもので
はない。

【００４９】また、第１のトランジスタＭＤＲのゲート
電圧を保持するコンデンサＣＳは、隣接する画素間の非
表示領域におおむね形成する。低分子のＯＬＥＤでフル
カラーパネルを作成する場合、ＯＬＥＤ層をメタルマス
クによるマスク蒸着で形成するため、隣接する画素間の
非表示領域の幅は約１０〜２０μｍになる。この部分は
発光に寄与しない部分となるため、保持コンデンサＣＳ
をこの領域に形成することは、トランジスタを形成した
ガラス基板側から光を取り出す方式の場合、開口率向上
のために有効な手段となる。ＯＬＥＤ素子の構造につい
ては、以下に、述べる。

【００５０】本実施の形態のＯＬＥＤ表示装置の構成例
を図２１に示す。本実施の形態では、トランジスタを形
成したガラス基板側から光を取り出す方式（以下、下取
出しを称する）を用いているので、ホール注入電極３１
に透明電極であるＩＴＯを用いた。

【００５１】まず、基板上にトランジスタのアレイを所
望の形状に形成する。そして、平坦化膜上の画素電極と
して透明電極であるＩＴＯをスパッタ法で成膜、パター
ニングする。その後、ＯＬＥＤ層、電子注入電極等を積
層する。

【００５２】図２１に示されるＯＬＥＤ表示装置は、ガ
ラス基板３５上に、薄膜トランジスタＴＦＴのアレイ
と、絶縁層３８を介して、ホール注入電極３１となるＩ
ＴＯ３１と有機層２２、電子注入電極３２とを有するＯ
ＬＥＤ構造体１１が積層されている。基板材料としては
基板の裏面方向より光が出射される必要があることか
ら、ガラス、石英や樹脂等の透明ないし半透明材料を用
いることができる。

【００５３】ＯＬＥＤ構造体１１の下地となるホール注
入電極３１とＴＦＴの配線電極とを併せた全体の厚さと
しては、特に制限はないが、通常１００ｎｍから１００
０ｎｍ程度とすればよい。

【００５４】ＴＦＴの配線電極とＯＬＥＤ構造体１１の
有機層との間に設けられた絶縁層３８は、ＳｉＯ2等の
酸化ケイ素、窒化ケイ素などの無機系材料をスパッタや
真空蒸着で成膜したもの、ＳＯＧ（スピン・オン・グラ
ス）で形成した酸化ケイ素層、フォトレジスト、ポリイ
ミド、アクリル樹脂などの樹脂系材料の塗膜など、絶縁
性を有するものであればいずれであってもよいが、より
厚く平らな方が良いので、有機膜の方が好ましい。ま
た、絶縁層３８は、水分に弱いＯＬＥＤ素子１１を守る
ため、吸湿性の高い有機膜は、外気に触れないような構
造にすることが好ましい。

【００５５】カラー化の手法としては、本実施の形態で
は、それぞれ異なるの発光ピーク（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を持つ
３種類の材料をメタルマスクで塗り分けることによって
実現した。また、別の方法として、例えば、白色発光の
ＯＬＥＤ構造体と、ＲＧＢのカラーフィルタとの組み合
わせによって得る方法もあり、また、青色発光のＯＬＥ
Ｄ構造体から波長変換層により、ＲＧＢの三色を得る方
法もある。

【００５６】次に、本発明のＯＬＥＤ表示装置を構成す
るＯＬＥＤ構造体１１について説明する。本発明のＯＬ
ＥＤ構造体１１は、透明電極であるホール注入電極３１
と、１種以上の有機層２２と、電子注入電極３２とを有
する。有機層は、それぞれ少なくとも１層のホール輸送
層および発光層を有し、例えば、電子注入輸送層、発光
層、ホール輸送層、ホール注入層を順次有する。なお、
ホール輸送層はなくてもよい。本発明のＯＬＥＤ構造体
１１の有機層は、種々の構成とすることができ、電子注
入・輸送層を省略したり、あるいは発光層と一体とした
り、ホール注入輸送層と発光層とを混合してもよい。電
子注入電極は、蒸着、スパッタ法等、好ましくは蒸着法
で成膜される仕事関数の小さい金属、化合物または合金
で構成される。

【００５７】ホール注入電極３１としては、ホール注入
電極３１側から発光した光を取り出す構造であるため、
例えば、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ
（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉ
ｎ₂Ｏ₃の透明性の材料等が挙げられるが、特にＩＴＯ、
ＩＺＯが好ましい。ホール注入電極３１の厚さは、ホー
ル注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、通
常、１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。ま
た、これらの膜は、端部でのカソードとの短絡を防止す
るため、透過率特性を損なわない範囲で、薄い方が好ま
しい。実際に使用する場合には、ＩＴＯ等のホール注入
電極３１界面での反射による干渉効果が、光取り出し効
率や色純度を十分に満足するように、電極の膜厚や光学
定数を設定すればよい。ホール注入電極３１は、蒸着法
等によっても形成できるが、スパッタ法により形成する
ことが好ましい。スパッタガスとしては、特に制限する
ものではなく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活
性ガス、あるいはこれらの混合ガスを用いればよい。

【００５８】電子注入電極３２は、蒸着、スパッタ法
等、好ましくは蒸着法で成膜される仕事関数の小さい金
属、化合物または合金で構成される。成膜される電子注
入電極の構成材料としては例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍ
ｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉ
ｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等の金属元素単体、または安定性
を向上させるためにそれらを含む２成分、３成分の合金
系を用いることが好ましい。合金系としては、例えばＡ
ｇ・Ｍｇ（Ａｇ：１ａｔ％から２０ａｔ％）、Ａｌ・Ｌ
ｉ（Ｌｉ：０．３ａｔから１４ａｔ％）、Ｉｎ・Ｍｇ
（Ｍｇ：５０ａｔ％から８０ａｔ％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃ
ａ：５ａｔ％から２０ａｔ％）等が好ましい。

【００５９】電子注入電極薄膜の厚さは、電子注入を十
分行える一定以上の厚さとすれば良く、０．１ｎｍ以
上、好ましくは１ｎｍ以上とすればよい。

【００６０】ホール注入層は、ホール注入電極３１から
のホールの注入を容易にする機能を有し、ホール輸送層
は、ホールを輸送する機能および電子を妨げる機能を有
し、電荷注入層、電荷輸送層とも称される。

【００６１】電子注入輸送層は、発光層に用いる化合物
の電子注入輸送機能がさほど高くないときなどに設けら
れ、電子注入電極からの電子の注入を容易にする機能、
電子を輸送する機能およびホールを妨げる機能を有す
る。

【００６２】ホール注入層、ホール輸送層および電子注
入輸送層は、発光層へ注入されるホールや電子を増大・
閉じ込めさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改
善する。

【００６３】なお、電子注入輸送層は、注入機能を持つ
層と輸送機能を持つ層とに別個に設けてもよい。

【００６４】発光層の厚さ、ホール注入層とホール輸送
層とを併せた厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限
定されず、形成方法によっても異なるが、通常、５から
１００ｎｍ程度とすることが好ましい。

【００６５】ホール注入層、ホール輸送層の厚さおよび
電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によ
るが、発光層の厚さと同程度もしくは１／１０倍から１
０倍程度とすればよい。ホール注入層、ホール輸送層の
厚さ、および、電子注入層と電子輸送層とを分ける場合
のそれぞれの厚さは、注入層は１ｎｍ以上、輸送層は２
０ｎｍ以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸
送層の厚さの上限は、通常、注入層で１００ｎｍ程度、
輸送層で１００ｎｍ程度である。このような膜厚につい
ては注入輸送層を２層設けるときも同じである。また、
組み合わせる発光層や電子注入輸送層やホール注入輸送
層のキャリア移動度やキャリア密度（イオン化ポテンシ
ャル・電子親和力により決まる）を考慮しながら、膜厚
をコントロールすることで、再結合領域・発光領域を自
由に設計することが可能であり、発光色の設計や、両電
極の干渉効果による発光輝度・発光スペクトルの制御
や、発光の空間分布の制御を可能にできる。

【００６６】本発明のＯＬＥＤ素子の発光層には、発光
機能を有する化合物である蛍光性物質を含有させる。こ
の蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６
９２号公報等に開示されているようなトリス（８−キノ
リノラト）アルミニウム〔Ａｌｑ３〕等の金属錯体色
素、特開平６−１１０５６９号公報（フェニルアントラ
セン誘導体）、同６−１１４４５６号公報（テトラアリ
ールエテン誘導体）、特開平６−１００８５７号公報、
同特開平２−２４７２７８号公報等に開示されているよ
うな青緑色発光材料が挙げられる。

【００６７】また、ホール注入層・ホール輸送層には、
例えば、特開昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−
１９１６９４号公報、特開平３−７９２号公報、特開平
５−２３４６８１号公報、特開平５−２３９４５５号公
報、特開平５−２９９１７４号公報、特開平７−１２６
２２５号公報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平
８−１００１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に
記載されている各種有機化合物を用いることができる。

【００６８】ホール注入輸送層、発光層および電子注入
輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真
空蒸着法を用いることが好ましい。

【００６９】さらに、ＯＬＥＤ層に、水分が入らないよ
うに封止材４０で封止する。本実施の形態では、メタル
薄膜と、有機膜の積層構造を用いるが、シール材を用い
てガラスを張り合わせる方法を用いても良い。

【００７０】このようにして作製したＯＬＥＤ表示装置
に直流電圧を印加し、１０ｍＡ／ｃｍ²の一定電流密度
で連続駆動させた。ＯＬＥＤ構造体は、５．０Ｖ、１
００ｃｄ／ｃｍ²、色座標がｘ＝０．３０，ｙ＝０．３
３の白色の発光が確認できた。青色発光部は、輝度１０
０ｃｄ／ｃｍ²で、色座標がｘ＝０．１２９，ｙ＝０．
１０５、緑色発光部は、輝度２００ｃｄ／ｃｍ² で、色
座標がｘ＝０．３４０，ｙ＝０．６２５、赤色発光部
は、輝度１２５ｃｄ／ｃｍ²で、色座標がｘ＝０．６４
９，ｙ＝０．３３８の発光色が得られた。

【００７１】以下に本実施の形態の効果を示す。本実施
の形態では、信号側が５３ピンの入力信号で、４ビット
（４０９６色）のカラーＯＬＥＤ表示装置を作成するこ
とができ、かつ、トランジスタの閾値ばらつきが±１Ｖ
ある状態で、２％以下の画素毎の表示輝度バラツキを達
成し、スジやムラの発生のない高い表示品質を得ること
ができた。また本実施例では、ゲート回路も内蔵してい
るため、極めて小型で軽量のＯＬＥＤ表示装置を得るこ
とができた。

【００７２】以上のように、本実施の形態では、信号電
流発生回路を内蔵することにより、外部回路との接続点
数を削減することができ、機械的な信頼性が上がり、か
つ、周辺の額縁領域をコンパクトにすることができ、パ
ネル全体を軽量化することができる。また、カレントコ
ピー回路を信号ライン毎に構成するした信号電流発生回
路を用いることにより、電流源の配線の長さを、縮小で
きることにより、電流源の容量性負荷を抑制することが
でき、信号電流を安定して、画素のＯＬＥＤ素子に伝達
することができ、かつ、トランジスタ素子の特性バラツ
キに対して高いマージンを持ち、スジやザラツキの無い
良好な表示性能を有し、高い表示品質のＯＬＥＤ表示装
置を提供することができる。その結果、歩留りが高く、
生産性の良い、高表示品質のＯＬＥＤ表示パネルを得る
ことができる。

【００７３】（発明の実施の形態２）本実施の形態は、
以下を除き、実施の形態１と同一の構成である。

【００７４】本実施の形態では、図２に示すように、ラ
イン毎電流源リフレッシュタイミング発生回路のシフト
レジスタと、シリアルパラレル変換部のシフトレジスタ
を共通にし、一つのシフトレジスタの出力から、ラッチ
パルスＳＲＯＵＴとリフレッシュタイミングパルスＲＦ
ＴＭを出力できる回路構成とした。

【００７５】本実施の形態では、実施の形態１の効果に
加え、回路規模を大幅に低減することができ、周辺額縁
の幅を縮小でき、パネルの小型、軽量化することができ
た。

【００７６】（発明の実施の形態３）本実施の形態は、
以下を除き、実施の形態２と同一の構成である。

【００７７】本実施の形態では、図３に示すように、階
調電流を発生させる階調電流発生回路を、基板上に内蔵
した。

【００７８】この階調電流発生回路の場合、１トランジ
スタにより電圧から電流の変換を行っているが、階調電
流を決める電圧電流変換トランジスタのそれぞれに特性
ばらつきがあっても、それぞれのゲート電圧を外部から
調整することにより、出力電流を揃えることができる。
この調整電圧は、ガンマ特性を調整するガンマ調整電圧
としても用いることができる。

【００７９】本実施の形態では、実施の形態２の効果に
加え、外部からは電圧供給だけで良いので、外部回路の
液晶表示装置とのコンパチビリティが良くなる。また、
外部に定電流回路を構成する必要がないため、外部回路
の回路規模が低減できる効果がある。

【００８０】（発明の実施の形態４）本実施の形態は、
以下を除き、実施の形態３と同一の構成である。

【００８１】本実施の形態では、図４に示すように、出
力電流保持回路を削除した。

【００８２】出力電流保持回路は、１走査線毎に一括書
き込みする線順次駆動の場合には、必須だが、ポリシリ
コンの充電能力では、点順次走査も可能なため、点順次
走査する場合には、この出力電流保持回路は、必要では
ない。したがって、本実施の形態では、点順次走査し、
信号電流発生回路から出力電流発生回路を削除した。

【００８３】本実施の形態では、実施の形態３の効果に
加え、回路規模が削減でき、更に表示パネルの狭額縁化
を実現することができた。

【００８４】（発明の実施の形態５）本実施の形態は、
以下を除き、実施の形態３と同一の構成である。

【００８５】本実施の形態では、図５示すように、リセ
ット信号ＲＳ、左右反転信号ＬＲ、アウトプットイネー
ブルＯＥを付け加えた。

【００８６】本実施の形態では、実施の形態３の効果に
加え、リセット、左右反転、アウトプットイネーブルの
機能を実現することができた。

【００８７】（発明の実施の形態６）本実施の形態は、
以下を除き、実施の形態１と同一の構成である。

【００８８】本実施の形態では、電流出力ＤＡ変換回路
部のカレントコピー回路を差動型カレントコピー回路と
した。差動型カレントコピー回路の具体的構成を図１４
に示す。

【００８９】差動型カレントコピー回路の特長は、２つ
の電流入力経路を持ち、この２つの電流値の差分が、駆
動トランジスタの電流として流れ、その電流を記憶保持
する回路である。

【００９０】カレントコピー回路の場合、電流入力部に
容量性負荷があると、低い電流値では、その容量性負荷
を充電するのに時間がかかり、駆動トランジスタが、そ
の電流を記憶するまでの所定の動作状態になる前に、選
択期間が終わってしまうという、所謂、電流書込み不足
状態が生じることがある。

【００９１】これは、特に、低い電流値の場合、同じ容
量でも、定電流であるため、充電により時間がかかって
しまう。

【００９２】この差動型カレントコピー回路は、その問
題を解決するもので、入力端子までの容量性負荷が大き
い場合、より大きい定電流をことにより、充電不足の状
態は解消される。しかしながら、低い電流状態を記憶で
きないので、もう一方の入力ぶから、一定の電流を引い
てやることにより、駆動トランジスタを、素早く、低い
電流動作状態に移行させ、低い電流を記憶保持する。す
なわち、入力１からは１μＡ＋０．０１μＡ、入力２か
らは−１μＡを入力することにより、駆動トランジスタ
には、＋０．０１μＡの電流が流れる状態になる。それ
ぞれの入力端子までの電流は１μＡ以上の電流が流れる
ため、例えばそれぞれ１０ｐＦの容量が付いていたとし
ても、１０μｓ以内に充電し、駆動トランジスタを＋
０．０１μＡを流す動作状態にすることができる。通常
のカレントコピー回路の場合は、０．０１μＡの入力電
流では、１ｍｓの充電時間がかかってしまい。１クロッ
クの間では、殆ど電流を書き込むことができない。

【００９３】本実施の形態では、実施の形態３の効果に
加え、低電流書込み状態を改善し、より低階調の階調線
形性（リニアリティ）を確保することができた。

【００９４】（発明の実施の形態７）本実施の形態は、
以下を除き、実施の形態１と同一の構成である。

【００９５】本実施の形態では、電流出力ＤＡ変換回路
で、データにより、階調電流を先に選択し、それの出力
を接続し、足し合わせた電流を、カレントコピー回路の
入力にすることにより、信号電流値を記憶保持する回路
とした。図２５にその回路図を示す。

【００９６】これにより、実施の形態１では、それぞれ
の位のビット毎にカレントコピー回路が必要であった
（図１１では４つ）が、一つのカレントコピー回路のみ
で良く、回路規模が大幅に低減し、より狭額縁のＯＬＥ
Ｄ表示装置を得ることができた。

【００９７】（発明の実施の形態８）本実施の形態は、
以下を除き、実施の形態１と同一の構成である。

【００９８】本実施の形態では、実施の形態１でのシリ
アルデータパラレルデータ変換部のラッチ２を省略し、
ラッチ１の出力を電流出力ＤＡ変換回路の入力とした。
これにより、リフレッシュタイミングパルスＲＦＴＭも
ラッチパルスＳＲＯＵＴも後にアクティブになるように
リフレッシュタイミングパルスの回路構成を変更した。

【００９９】これにより、実施の形態１では、ラッチ回
路が２段必要であったが、ラッチ回路が１段になり、回
路規模が大幅に低減し、より狭額縁のＯＬＥＤ表示装置
を得ることができた。

【０１００】（発明の実施の形態９）本実施の形態は、
以下を除き、実施の形態１と同一の構成である。

【０１０１】本実施の形態では、本発明のＯＬＥＤ表示
装置を携帯端末用のディスプレイに用いた。

【０１０２】これにより、コンパクトかつ表示品質の良
好なディスプレイを実現できる。この性質は、携帯端末
用ディスプレイに求められる性能に一致する。

【０１０３】（発明の実施の形態１０）本実施の形態
は、以下を除き、実施の形態１と同一の構成である。

【０１０４】本実施の形態では、ＯＬＥＤ表示装置を大
型高精細のディスプレイに用いた。本発明のＯＬＥＤ素
子をもちいることで、波形遅延の大きい大型高精細のデ
ィスプレイにおいても、表示品質の良好なディスプレイ
を実現できる。

【０１０５】（発明の実施の形態１１）本実施の形態
は、以下を除き、実施の形態１と同一の構成である。

【０１０６】本実施の形態では、まず、基板上にＴＦＴ
のアレイを所望の形状に形成する。そして、平坦化膜上
の画素電極として不透明な電極であるＡｇをスパッタ法
で成膜、パターニングする。その後、ＯＬＥＤ層、電子
注入電極等を積層する。本発明のＯＬＥＤ表示装置の構
成例を図２２に示す。図２２に示されるＯＬＥＤ表示装
置は、ガラス基板１１上に、薄膜トランジスタＴＦＴの
アレイと、絶縁層３８を介してホール注入電極３１とな
る金属膜３３と有機層２２、電子注入電極となるＭｇＡ
ｇ３４とを有するＯＬＥＤ構造体が積層されている。図
２３に示すように、ＯＬＥＤ素子のトランジスタ側と反
対側から光を取り出す方式（以下、上取出しを称する）
の場合、ホール注入電極３１は、金属等の反射率が高い
ものの方が、発光効率が向上される。

【０１０７】基板材料としては基板の表面方向より光が
出射されるから、ガラス、石英や樹脂等の透明ないし半
透明材料に加えてステンレスなどの非透過材料を用いる
こともできる。また、ＯＬＥＤ層に、水分が入らないよ
うに封止材４０は、取り出し側を透明にする必要がある
ので、有機膜のみの積層構造を用いた。

【０１０８】本実施の形態では実施の形態１と比較し
て、発光層材料の条件等は基本的には同じである。

【０１０９】このようにして作製したＯＬＥＤ表示装置
に直流電圧を印加し、１０ｍＡ／ｃｍ²の一定電流密度
で連続駆動させた。ＯＬＥＤ構造体は、５．０V 、１５
０ｃｄ／ｃｍ²、色座標がｘ＝０．３０，ｙ＝０．３３
の白色の発光が確認できた。青色発光部は、輝度１５０
ｃｄ／ｃｍ²で、色座標がｘ＝０．１２９，ｙ＝０．１
０５、緑色発光部は、輝度３００ｃｄ／ｃｍ²で、色座
標がｘ＝０．３４０，ｙ＝０．６２５、赤色発光部は、
輝度２００ｃｄ／ｃｍ² で、色座標がｘ＝０．６４９，
ｙ＝０．３３８の発光色が得られ、実施の形態１と比較
して、光取り出し効率が１.５倍向上した。

【０１１０】

【発明の効果】以上のように、本発明により、外部回路
との接続点数を削減することができ、機械的な信頼性が
上がり、かつ、周辺の額縁領域をコンパクトにすること
ができ、パネル全体を軽量化することができる。また、
信号電流を安定して、画素のＯＬＥＤ素子に伝達するこ
とができ、かつ、トランジスタ素子の特性バラツキに対
して高いマージンを持ち、スジやザラツキの無い良好な
表示性能を有し、高い表示品質のＯＬＥＤ表示装置を提
供することができる。その結果、歩留りが高く、生産性
の良い、高表示品質のＯＬＥＤ表示パネルを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の信号電流発生回路のブ
ロック図

【図２】本発明の実施の形態２の信号電流発生回路のブ
ロック図

【図３】本発明の実施の形態３の信号電流発生回路のブ
ロック図

【図４】本発明の実施の形態４の信号電流発生回路のブ
ロック図

【図５】本発明の実施の形態５の信号電流発生回路のブ
ロック図

【図６】本発明の実施の形態１のＯＬＥＤ表示装置の全
体ブロック図

【図７】図６中のｓｄｒｉｖｅｒ部分の回路図

【図８】図７中の単位セル部分の回路図

【図９】図８中のリフレッシュタイミング発生回路部分
の回路図

【図１０】図９中のＨラッチ回路部分の回路図

【図１１】図８中の電流出力ＤＡ変換部分の回路図

【図１２】図１１中のカレントコピー回路部分の回路図

【図１３】図８中の出力電流保持回路部分の回路図

【図１４】本発明の実施の形態６のカレントコピー回路
部分の回路図

【図１５】本発明の実施の形態１の信号電流発生回路の
駆動波形のタイミングチャート

【図１６】本発明の実施の形態１のアクティブマトリク
ス型ＯＬＥＤ表示装置の画素回路の回路図

【図１７】本発明の実施の形態１のアクティブマトリク
ス型ＯＬＥＤ表示装置の画素回路の駆動波形を示す図

【図１８】本発明の実施の形態１のアクティブマトリク
ス型ＯＬＥＤ表示装置の画素回路の各タイミングにおけ
る等価回路

【図１９】本発明の実施の形態１および従来のアクティ
ブマトリクス型ＯＬＥＤ表示装置の画素回路の第１のト
ランジスタの動作点を示す図

【図２０】本発明の実施の形態１のアクティブマトリク
ス型ＯＬＥＤ表示装置の画素の平面図

【図２１】本発明の実施の形態１のアクティブマトリク
ス型ＯＬＥＤ表示装置の画素の断面図

【図２２】本発明の実施の形態１１のアクティブマトリ
クス型ＯＬＥＤ表示装置の画素の断面図

【図２３】信号電流発生回路のブロック図の１例を示す
図

【図２４】単位セル分の回路図の１例を示す図

【図２５】電流出力ＰＡ変換部分の回路図の１例を示す
図

【図２６】リフレッシュタイミングパルス発生回路の駆
動タイミングチャートの１例を示す図

【符号の説明】

ＭＤＲ第１のトランジスタＭＳＨ第２のトランジスタＭＷＲ第３のトランジスタＭＣＨ第４のトランジスタＧＬ１第１の走査線ＧＬ２第２の走査線ＧＬ３第３の走査線ＤＡＴＡ信号線ＶＤＤ電源線ＣＳ保持用コンデンサ３１画素電極（アノード電極）２２ＯＬＥＤ層３２カソード電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ａ６８０６８０ＧＨ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像に対応した電流信号を前記単位画素
に伝達する信号線を備え、ＯＬＥＤ素子からなる表示装
置において、前記信号線毎に、映像信号を示すデジタル
データに従い、複数の定電流値の少なくとも一つを選択
し足し合わて信号電流を得る第１の回路と、前記信号電
流を前記信号線毎に順次記憶する第２の回路とを有する
ことを特徴とするＯＬＥＤ表示装置。
【請求項２】映像に対応した電流信号を前記単位画素
に伝達する信号線を備え、ＯＬＥＤ素子からなる表示装
置において、複数の定電流源からの複数の定電流値を、
前記信号線毎に順次記憶する第１の回路と、映像信号を
示すデジタルデータに従い、前記複数の定電流値の少な
くとも一つを選択し足し合わせる第２回路とを有するこ
とを特徴とするＯＬＥＤ表示装置。
【請求項３】映像に対応した電流信号を前記単位画素
に伝達する信号線を備え、ＯＬＥＤ素子からなる表示装
置において、複数の定電流源からの複数の定電流値を、
映像信号を示すデジタルデータに従い、前記複数の定電
流値の少なくとも一つを選択し足し合わせる第１の回路
と、足し合わせた電流値を信号毎に順次記憶する第２の
回路とを有することを特徴とするＯＬＥＤ表示装置。
【請求項４】信号電流発生回路を有するＯＬＥＤ素子
からなる表示装置において、前記信号電流発生回路は、
少なくとも信号ライン毎の電流記憶回路に、定電流を定
期的に記憶させるためのタイミングパルス発生回路と、
映像信号を表すデジタルデータを、１画素毎に送られて
くるシリアルデータから、パラレルデータに変換するた
めの変換回路と、前記定電流記憶回路の出力を前記パラ
レルデータによって選択し、そのデータに応じた電流に
変換する電流出力ＤＡ変換回路と、からなることを特徴
とするＯＬＥＤ表示装置。
【請求項５】信号電流発生回路を有するＯＬＥＤ素子
からなる表示装置において、前記信号電流発生回路は、
少なくとも信号ライン毎の電流記憶回路と、前記電流記
憶回路に所定電流を記憶させるためのタイミングパルス
発生回路と、映像信号を表すデジタルデータを、１画素
毎に送られてくるシリアルデータから、パラレルデータ
に変換するための変換回路と、前記パラレルデータの値
に応じた電流に変換し、前記電流記憶回路に記憶する電
流出力ＤＡ変換回路と、からなることを特徴とするＯＬ
ＥＤ表示装置。
【請求項６】信号電流発生回路を有するＯＬＥＤ素子
からなる表示装置において、前記信号電流発生回路は、
信号ライン毎に複数の定電流記憶回路と、前記定電流記
憶回路に定電流を定期的に記憶させるためのタイミング
パルス発生回路と、映像信号を表すデジタルデータを、
１画素毎に送られてくるシリアルデータからパラレルデ
ータに変換するための変換回路と、前記定電流記憶回路
の出力を前記パラレルデータによって選択し、そのデー
タに応じた電流に変換する電流出力ＤＡ変換回路と、前
記電流を、１水平期間保持し、１走査線毎に、信号ライ
ンに一括出力するための出力回路と、からなることを特
徴とするＯＬＥＤ表示装置。
【請求項７】信号電流発生回路を有するＯＬＥＤ素子
からなる表示装置において、前記信号電流発生回路は、
信号ライン毎の電流記憶回路と、前記電流記憶回路に所
定電流を記憶させるためのタイミングパルス発生回路
と、映像信号を表すデジタルデータを、１画素毎に送ら
れてくるシリアルデータから、パラレルデータに変換す
るための変換回路と、前記パラレルデータの値に応じた
電流に変換し、前記電流記憶回路に記憶する電流出力Ｄ
Ａ変換回路と、前記電流を、１水平期間保持し、１走査
線毎に、信号ラインに一括出力するための出力回路と、
からなることを特徴とするＯＬＥＤ表示装置。
【請求項８】前記第１の回路には、第１のスイッチン
グ素子と、前記第１のスイッチング素子の一方の被制御
端子と制御端子とを接続する第２のトランジスタ素子
と、前記第１のスイッチング素子の他方の被制御端子に
接続された第３のスイッチング素子と、を有することを
特徴とする、請求項１、２または３のいずれかに記載の
ＯＬＥＤ表示装置。
【請求項９】前記電流記憶回路には、第１のスイッチ
ング素子と、前記第１のスイッチング素子の一方の被制
御端子と制御端子とを接続する第２のトランジスタ素子
と、前記第１のスイッチング素子の他方の被制御端子に
接続された第３のスイッチング素子と、を有することを
特徴とする、請求項４から７のいずれかに記載のＯＬＥ
Ｄ表示装置。
【請求項１０】前記第１の回路には、第１のスイッチ
ング素子と、選択信号により能動状態となり、前記第１
のスイッチング素子の一方の被制御端子と制御端子とを
接続する第２のトランジスタ素子と、選択信号により能
動状態になり、前記第１のスイッチング素子の他方の被
制御端子に駆動信号を与える導通路形成する第３のスイ
ッチング素子と、を有し、選択時に前記第１のスイッチ
ング素子と前記第２のスイッチング素子とでセルフバイ
アス回路を形成し、かつこの第１のスイッチング素子の
駆動電流に対応した駆動信号を与え、非選択時には、こ
れを前記第１のスイッチング素子の特性に応じた前記第
１のスイッチング素子の動作電圧として保持して、選択
時に前記第１のスイッチング素子を流れた電流を記憶す
る手段を有することを特徴とする、請求項１、２または
３のいずれかに記載のＯＬＥＤ表示装置。
【請求項１１】前記電流記憶回路には、第１のスイッ
チング素子と、選択信号により能動状態となり、前記第
１のスイッチング素子の一方の被制御端子と制御端子と
を接続する第２のトランジスタ素子と、選択信号により
能動状態になり、前記第１のスイッチング素子の他方の
被制御端子に駆動信号を与える導通路形成する第３のス
イッチング素子とを有し、選択時に前記第１のスイッチ
ング素子と前記第２のスイッチング素子とでセルフバイ
アス回路を形成し、かつこの第１のスイッチング素子の
駆動電流に対応した駆動信号を与え、非選択時には、こ
れを前記第１のスイッチング素子の特性に応じた前記第
１のスイッチング素子の動作電圧として保持して、選択
時に前記第１のスイッチング素子を流れた電流を記憶す
る手段を有することを特徴とする、請求項４から７のい
ずれかに記載のＯＬＥＤ表示装置。
【請求項１２】前記タイミングパルス発生回路の中に
構成されるシフトレジスタ回路と、シリアルデータをパ
ラレルデータに変換するための変換回路の中に構成され
るシフトレジスタ回路は、同一であることを特徴とす
る、請求項４から７のいずれかに記載のＯＬＥＤ表示装
置。
【請求項１３】前記１の回路および第２の回路は、表
示領域を構成する画素群と同一の基板上に形成されるこ
とを特徴とする、請求項１、２、３、８または１０のい
ずれかに記載のＯＬＥＤ表示装置。
【請求項１４】前記信号電流発生回路は、表示領域を
構成する画素群と同一の基板上に形成されることを特徴
とする、請求項４、５、６、７、９、１１または１２の
いずれかに記載のＯＬＥＤ表示装置。
【請求項１５】階調電流発生回路は、表示領域を構成
する画素群と同一の基板上に形成されることを特徴とす
る、請求項１３または１４のいずれかに記載のＯＬＥＤ
表示装置。
【請求項１６】前記１の回路および第２の回路は、ポ
リシリコンを用いた薄膜トランジスタ素子からなること
を特徴とする、請求項１、２、３、８、１０または１３
のいずれかに記載のＯＬＥＤ表示装置。
【請求項１７】前記信号電流発生回路は、ポリシリコ
ンを用いた薄膜トランジスタ素子からなることを特徴と
する、請求項４、５、６、７、９、１１、１２または１
４のいずれかに記載のＯＬＥＤ表示装置。
【請求項１８】前記階調電流発生回路は、ポリシリコ
ンを用いた薄膜トランジスタ素子からなることを特徴と
する、請求項１５に記載のＯＬＥＤ表示装置。
【請求項１９】前記画素群には、少なくとも一つのト
ランジスタ素子が構成させることを特徴とする、請求項
１３、１４または１５のいずれかに記載のＯＬＥＤ表示
装置。
【請求項２０】前記基板上には、垂直走査回路が構成
されることを特徴とする、請求項１３から２０のいずれ
かに記載のＯＬＥＤ表示装置。
【請求項２１】請求項１から２０のいずれかに記載の
ＯＬＥＤ表示装置を用いることを特徴とする携帯端末用
のディスプレイ。
【請求項２２】請求項１から２０のいずれかに記載の
アクティブマトリックス型ＯＬＥＤ表示装置を用いるこ
とを特徴とする大型テレビ。
【請求項２３】請求項１から２０のいずれかに記載の
アクティブマトリックス型ＯＬＥＤ表示装置を用いるこ
とを特徴とする高精細モニタ。
【請求項２４】映像に対応した電流信号を前記単位画
素に伝達する信号線を備え、ＯＬＥＤ素子からなる表示
装置において、前記電流信号は、複数の定電流源からの
複数の定電流値を、前記信号線毎に順次記憶し、映像信
号を示すデジタルデータに従い、前記複数の定電流値の
少なくとも一つを選択し足し合わせることにより得るこ
とを特徴とするＯＬＥＤ表示装置の駆動方法。
【請求項２５】前記複数の定電流値は、１水平期間毎
に記憶されることを特徴とする、請求項２４に記載のＯ
ＬＥＤ表示装置の駆動方法。
【請求項２６】前記複数の定電流値は、１垂直期間毎
に記憶されることを特徴とする、請求項２４に記載のＯ
ＬＥＤ表示装置の駆動方法。
【請求項２７】映像に対応した電流信号を前記単位画
素に伝達する信号線を備え、ＯＬＥＤ素子からなる表示
装置において、前記電流信号は、複数の定電流源からの
複数の定電流値を、映像信号を示すデジタルデータに従
い、前記複数の定電流値を少なくとも一つを選択し足し
合わせた電流値を、信号毎に順次記憶することにより得
ることを特徴とするＯＬＥＤ表示装置の駆動方法。