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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電流発光素子の輝度を制御したアクティブマトリックス型の表示装置に関し、特に、リフレッシュレートの低下を抑制し、高品位の画像表示を行う画像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自ら発光する有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子を用いた有機EL表示装置は、液晶表示装置で必要なバックライトが不要で装置の薄型化に最適であるとともに、視野角にも制限がないため、次世代の画像表示装置として実用化が期待されている。また、有機EL表示装置に用いられる有機EL素子は、各発光素子の輝度が流れる電流値により制御される点で、液晶セルが電圧により制御される液晶表示装置等とは異なる。
【0003】
有機EL表示装置においては、駆動方式として単純(パッシブ)マトリックス型とアクティブマトリックス型とを採ることができる。前者は構造が単純であるものの大型かつ高精細のディスプレイの実現が困難であるとの問題がある。このため、近年、画素内部の発光素子に流れる電流を、画素内に設けた薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)などの駆動素子を有するドライバー素子によって制御する、アクティブマトリックス型の画像表示装置の開発が盛んに行われている。
【0004】
このドライバー素子は有機EL素子に直接接続されており、画像表示を行う際にオン状態となり電流を流すことによって有機EL素子に電流を供給し有機EL素子を発光させる。このため、画像表示装置を長期に渡って使用しドライバー素子に備わるTFTの閾値電圧が変動した場合には、画素内部に供給される電圧が同一であってもドライバー素子に流れる電流は変動し有機EL素子に流れる電流も変動する。したがって、有機EL素子の発光輝度が不均一となり表示画像の品位が低下することとなり、妥当ではない。
【0005】
このため、ドライバー素子の閾値電圧の変動を補償する補償回路を備えた画像表示装置が必要とされる。図16は、従来の補償回路を備えた画像表示装置における画素回路を示す図である。図16に示すように、従来の画像表示装置は、発光輝度に応じたデータ電圧と0電圧とを供給するデータ線310と、セレクト線320と、リセット線330と、マージ線340と、電源線VDDとを備える。さらに、TFT360と、TFT365と、TFT370と、TFT375と、コンデンサ350と、コンデンサ355と、有機EL素子380とを備える。TFT365はドライバー素子として機能し、TFT365のゲート電極には、コンデンサ350とコンデンサ355が接続されている。コンデンサ350とコンデンサ355に保持されるデータ電圧のうち所定の電圧がドライバー素子であるTFT365のゲート・ソース間電圧となり、このゲート・ソース間電圧に対応する電流がTFT365に流れる。
【0006】
つぎに、有機EL素子380が発光するまでの画素回路の動作方法を説明する。図17は、従来技術における画素回路の動作方法の工程を示す図である。図17に示すように従来技術における画素回路では、0電圧印加工程と閾値電圧検出工程とを経て、データ電圧を書き込んだ後に発光工程において有機EL素子380が発光する。なお、図17において、実線部は電流が流れる部分を示し、破線部は電流が流れていない部分を示す。
【0007】
図17(a)は、0電圧印加工程を示す図である。データ線310に印加される電圧はデータ電圧から0電圧に変更される。データ線310への印加電圧を制御するデータドライバーがデータ線310の印加電圧を変更した際、データドライバーから離れた画素回路ではデータ線310の印加電圧が安定するまでにある程度の時間を要するため、本工程が必要となる。データ線310の印加電圧が0電圧に安定した後、セレクト線320を低レベルとしTFT360をオン状態とすることによってコンデンサ350に0電圧を供給する。
【0008】
そして、ドライバー素子であるTFT365の閾値電圧を検出する工程に進む。図17(b)は、閾値電圧検出工程を示す図である。図17(b)に示すように、リセット線330を低レベルとしTFT370をオン状態とすることによって、TFT365のゲート・ドレイン間が導通する。また、TFT360はオン状態となり、0電圧が印加されるデータ線310からコンデンサ350に0電圧が供給される。そして、マージ線340が低レベルとなることでトラジスタ375がオン状態となり、TFT365に電流が流れる。TFT365のゲート・ドレイン間電圧が閾値電圧になるとTFT365はオフ状態となり、閾値電圧の検出が終了する。閾値電圧検出工程の期間、データ線310には0電圧が印加されることとなる。
【0009】
そして、図17(c)に示すデータ書き込み工程に進む。この場合、データ線310に印加される電圧はデータ電圧に変更される。データ線310の印加電圧がデータ電圧に安定した後、セレクト線320が低レベルとなりTFT360がオン状態になることによって、データ線310からコンデンサ350にデータ電圧が供給される。その後、TFT360がオフ状態となりデータ書き込み工程は終了し、図17(d)に示す発光工程に進む。図17(d)に示すように、マージ線340を低レベルとしTFT375をオン状態とすることによって、TFT365にゲート・ソース間電圧に対応する電流が流れ、有機EL素子380が発光する。ここで、TFT365のゲート・ソース間電圧は閾値電圧検出工程において検出された閾値電圧を含むため、TFT365に閾値電圧の変動が発生した場合であっても、TFT365の劣化に関わらず所望の電流を有機EL素子380に流すことが可能となる(特許文献1参照)。
【0010】
【特許文献1】
米国特許6,229,506号明細書(第3図)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図16に示す画素回路は、1画面を表示するために必要な時間が長くなり、1秒間に画面を表示する回数であるリフレッシュレートが低下するという問題が生じる。リフレッシュレートの低下は、データ線310がデータ電圧と0電圧とを供給することに起因する。
【0012】
閾値電圧を安定に検出するためにはコンデンサ350に0電圧が供給されている状態であることを要する。上述したように、データドライバーによってデータ線310の印加電圧がデータ電圧から0電圧に変化された後に、データ線310からコンデンサ350に0電圧が供給される。しかし、データ線310の印加電圧がデータ電圧から0電圧に安定するには、ある程度の時間が必要となる。このため、従来では0電圧印加工程を必要としていた。また、ゲート線310の印加電圧が0電圧からデータ電圧に安定するまでにも、ある程度の時間を必要とするため、データ書き込み工程の開始にも時間がかかっていた。
【0013】
また、データドライバーから離れた画素回路では、データドライバーに近い画素回路と比較し、データ線310に印加される電圧が変更された場合、かかる電圧が安定するまでにさらに時間が必要である。また、データ線310に信号遅延が発生した場合には、データ線310からの電圧の供給にさらに時間がかかることとなる。
【0014】
従来技術にかかる画像表示装置では、閾値電圧検出工程とデータ書き込み工程とを開始するためにはデータ線310の印加電圧が安定する期間を考慮する必要があった。このため、データ書き込み工程が終了するまでに長時間を必要とし発光時間を確保することができず、リフレッシュレートを低下せざるを得ない。特に、高精細の画像表示装置ではデータ書き込み工程が終了するまでの時間を短縮することが必要であるため、従来技術にかかる画像表示装置では高精細化が困難であった。一方、リフレッシュレートの最適値を保持するためには、閾値電圧検出工程を短縮せざるを得ず、ドライバー素子の閾値電圧の変動を十分に補償できず、画質表示の均一性を保持することが困難であった。
【0015】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、リフレッシュレートを低下させることなく、高品位の画質表示を行う画像表示装置を得ることを目的とするものである。
【0016】
【発明が解決しようとする手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる画像表示装置は、流れる電流に対応した輝度で発光する有機EL素子と、前記有機EL素子に流れる電流を制御するドライバー素子と、発光輝度に基づいて規定される電圧を供給するデータ線と、前記データ線から供給される電圧の書き込みを制御する第1のスイッチング手段と、第1の電極が前記ドライバー素子のゲート電極と電気的に接続し前記ドライバー素子のゲート電圧を保持する第1のコンデンサと、を有する表示画素がマトリックス状に配置された画像表示装置において、前記データ線と別に設けられ、前記第1のコンデンサの第2の電極に所定の基準電圧を供給する供給源と、前記供給源と前記第1のコンデンサの第2の電極との電気的な導通を制御する第2のスイッチング手段と、を有する基準電圧書き込み手段と、前記有機EL素子に、順方向又は逆方向に電位差を与える電源線と、前記ドライバー素子のゲート電極とドレイン電極との間の電気的な導通を制御する第3のスイッチング手段を有し、該第3のスイッチング手段がオン状態のときに、前記ドライバー素子のドレイン電極に、前記有機EL素子に蓄積された電荷であって、前記有機EL素子が逆方向に電位差を与えられて蓄積された電荷を供給することによって、前記ドライバー素子の閾値電圧を検出する閾値電圧検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【0017】
請求項1にかかる画像表示装置によれば、データ線と別個に基準電圧の供給源を備えるため、データ線の印加電圧を変更することを要しない。このため、データ線に印加される電圧が安定する時間を考慮する必要がなく、データ書き込み工程が終了するまでの時間を短縮化することができ、リフレッシュレートの低下を抑制することが可能となる。さらに、ドライバー素子の閾値電圧の変動も補償することができるため、発光輝度が均一である高品位の画像表示装置を提供することができる。
【0018】
請求項2にかかる画像表示装置は、上記の発明において、前記第1のコンデンサの第2の電極に前記基準電圧が供給される間に、前記第3のスイッチング手段をオン状態とし、前記有機EL素子に蓄積された電荷に起因して発生したゲート・ソース間電圧に基づいて前記ドライバー素子をオン状態とした後、前記ドライバー素子のドレイン・ソース間に流れる電流に起因した前記有機EL素子の電荷の減少によってゲート・ソース間電圧が閾値電圧まで低下して前記ドライバー素子がオフ状態になることによって、前記ドライバー素子の閾値電圧を検出することを特徴とする。
【0019】
請求項3にかかる画像表示装置は、上記の発明において、前記データ線は、前記閾値電圧検出手段による閾値電圧検出後に、発光輝度に基づいて決定される電圧を前記第1のコンデンサに対して供給することを特徴とする。
【0020】
請求項4にかかる画像表示装置は、上記の発明において、前記第1のコンデンサの第1の電極と前記ドライバー素子のゲート電極とに電気的に接続する電極を有する第2のコンデンサを備えたことを特徴とする。
【0021】
請求項5にかかる画像表示装置は、上記の発明において、前記供給源は、前記有機EL素子の電流供給源および前記有機EL素子の電荷供給源としての機能を併有することを特徴とする。
【0023】
請求項6にかかる画像表示装置は、上記の発明において、前記第2のスイッチング手段と前記第3のスイッチング手段との駆動状態を制御する第1の走査線をさらに備えたことを特徴とする。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる画像表示装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0033】
(実施の形態1)
まず、この発明の実施の形態1について説明する。本実施の形態1は、前処理工程と、データ線と第1のスイッチング手段とは別個に設けた基準電圧書き込み手段によって基準電圧を書き込み、ドライバー素子の閾値電圧を検出する閾値電圧検出工程と、データ電圧を書き込むデータ書き込み工程と、データ電圧に対応する電流を電流発光素子に供給して発光させる発光工程と、を繰り返すことによって画像表示を行う。
【0034】
図1は、実施の形態1における画素回路の構造を示した図である。実施の形態1にかかる画像表示装置は、図1に示す画素回路をマトリックス状に配置して構成される。
【0035】
図1に示すように、実施の形態1における画素回路は、発光輝度に基づいて規定されるデータ電圧を供給するデータ線3と、データ電圧の供給を制御する第1のスイッチング手段であるTFT4と、ドライバー素子であるTFT8と、電流発光素子である有機EL素子9と、を備える。また、供給された電圧を保持するコンデンサ6とコンデンサ7とを備える。また、所定の基準電圧を書き込む基準電圧書き込み手段A1と、TFT8の閾値電圧を検出する閾値電圧検出手段A2とを備える。なお、説明を容易にするため、TFT8については、有機EL素子9と接続する電極をドレイン電極とし、他方の電極をソース電極とする。
【0036】
データ線3は、有機EL素子9の発光輝度に基づいて規定されるデータ電圧を供給する。また、TFT4はデータ線3に接続し、データ線3から供給されるデータ電圧の書き込みを制御する。なお、セレクト線5はTFT4の駆動状態を制御し、セレクト線5を高レベルとすることによってTFT4はオン状態となり、低レベルとすることによってTFT4はオフ状態となる。
【0037】
また、TFT4とTFT8との間に配置されるコンデンサ6は、閾値電圧検出工程では0電圧が供給され、データ書き込み工程ではデータ電圧が供給される。さらに、コンデンサ7は、一方の電極がTFT8とコンデンサ6に接続しており、データ電圧を安定に保持する。発光工程時では、コンデンサ6とコンデンサ7とが保持するデータ電圧のうち所定の割合の電圧がTFT8のゲート電極に印加される。
【0038】
TFT8は、ドライバー素子として機能し、TFT8のゲート・ソース間電圧に対応する電流を流すことによって、有機EL素子9の発光と発光の際の輝度を制御する。このとき、TFT8のゲート・ソース間電圧は、データ電圧の所定の割合の電圧と閾値電圧検出工程において検出された閾値電圧とを含む値となる。
【0039】
また、基準電圧書き込み手段A1は、閾値電圧検出工程においてコンデンサ6に所定の基準電圧である0電圧を供給する機能を有する。基準電圧書き込み手段A1は、データ線3とTFT4とは別個に設けられており、基準電圧の供給源である電源線12と、第2のスイッチング手段であるTFT13と、第1の走査線であるリセット線11を有する。電源線12は、基準電圧として0電圧を供給し、TFT13は電源線12に接続し電源線12とコンデンサ6との電気的な導通を制御する。また、TFT13は、リセット線11によって制御される。閾値電圧検出工程ではTFT13がオン状態となることによって電源線12がコンデンサ6に0電圧を供給する。実施の形態1にかかる画像表示装置は、基準電圧書き込み手段A1を備えるため、閾値電圧検出工程を行うためにデータ線3の印加電圧を変化する必要がなく、従来では必要であった0電圧印加工程の削除や、データ書き込み工程を開始するまでの時間の短縮が可能となる。
【0040】
また、閾値電圧検出手段A2は、ドライバー素子であるTFT8の閾値電圧を検出するものであり、第3のスイッチング手段であるTFT10と、有機EL素子9と、電源線12とを備える。TFT10は、TFT8のゲート電極とドレイン電極との電気的な導通を制御し、閾値電圧検出工程においてオン状態となる。また、TFT10の駆動状態はリセット線11によって制御される。なお、TFT10とTFT13は同じタイミングで駆動するため、同じリセット線11で制御するとして説明するが、別個の走査線で制御することも可能である。
【0041】
また、有機EL素子9は、本来、TFT8がオン状態の際に流れる電流に対応する輝度で発光する電流発光素子であるが、閾値電圧検出手段A2では、TFT8のドレイン電極に電荷を供給する容量として機能する。有機EL素子9は、電気的には発光ダイオードと等価なものとしてとらえることが可能であって、順方向に電位差を与えた場合には電流が流れて発光する一方、逆方向の電位差を与えた場合には電位差に応じて電荷を蓄積する機能を有するためである。
【0042】
また、電源線12は、本来有機EL素子9の発光時に電流を供給するためのものであるが、閾値電圧検出手段A2では、電圧の極性を発光時と比較し反転することによりTFT8にソース電極からドレイン電極に向かって電流を流し、有機EL素子9に電荷を蓄積させる機能を有する。また、上述したように、電源線12は、閾値電圧検出工程時には0レベルを示すため、基準電圧書き込み手段A1の供給源としても機能する。
【0043】
つぎに、本実施の形態1にかかる画像表示装置の動作として、前処理工程と、閾値電圧検出工程と、データ書き込み工程と、発光工程について説明する。ここで、閾値電圧検出工程は、基準電圧書き込み手段A1と閾値電圧検出手段A2とが動作することによって行われる。図2は、図1に示す画素回路のタイミングチャートであり、図3(a)〜(d)は、図1に示す画素回路の動作方法の工程を示す図である。具体的には、図3(a)は図2の期間(1)に対応する前処理工程を示し、図3(b)は図2の期間(2)に対応する閾値電圧検出工程を示し、図3(c)は図2の期間(3)に対応するデータ書き込み工程を示し、図3(d)は図2の期間(4)に対応する発光工程を示す。なお、図3において、実線部は電流が流れる部分を示し、破線部は電流が流れていない部分を示す。また、電流が流れる方向を矢印で示す。
【0044】
まず、図2および図3(a)を参照して前処理工程について説明する。前処理工程は、TFT8の閾値電圧検出の前段階として、TFT8に発光時と逆方向の電流を流し有機EL素子9に電荷を蓄積させる工程である。図2に示すようにTFT8のソース電極に接続する電源線12の電圧の極性を低レベルから高レベルにすることによって、TFT8のソース電極からドレイン電極に電流が流れる。TFT8と接続する有機EL素子9にも発光時と逆方向の電流が流れ込み、有機EL素子9は容量として機能し正の電荷を蓄積する。なお、TFT4とTFT10とTFT13はオフ状態となるよう制御される。
【0045】
次に閾値電圧検出工程について説明する。閾値電圧検出工程では、基準電圧書き込み手段A1は、閾値電圧を安定に検出するためコンデンサ6に所定の基準電圧である0電圧を供給する。一方、閾値電圧検出手段A2は、前処理工程において蓄積された有機EL素子9の電荷を放出し、TFT8のゲート・ソース間電圧を閾値電圧と等しい値にまで低下させることによって、TFT8の閾値電圧を検出する。
【0046】
図2および図3(b)に示すように、閾値電圧検出工程では、基準電圧書き込み手段A1と閾値電圧検出手段A2とを動作させるため、リセット線11を高レベルとしTFT10とTFT13をオン状態とする。基準電圧書き込み手段A1は、電源線12を供給源として機能させるため電源線12の印加電圧を0レベルとし、閾値電圧検出工程の期間、TFT13を介して電源線12からコンデンサ6に0電圧を供給する。また、電源線12に接続するコンデンサ7にも0電圧が供給される。閾値電圧検出工程の期間においてコンデンサ6とコンデンサ7との一方の電極では0電圧が保持されるため、TFT8のゲート電極とコンデンサ6およびコンデンサ7の他方の電極とに接続する閾値電圧検出手段A2では安定にTFT8の閾値電圧を検出することができる。また、基準電圧検出手段A1がコンデンサ6に基準電圧を供給するため、閾値電圧検出工程を行うためにデータ線3の印加電圧を変化する必要はない。
【0047】
一方、閾値電圧検出手段A2は、TFT10をオン状態とすることによって、TFT8のゲート電極とドレイン電極とを導通する。このとき、図1に示す結線部の電圧VaとVbとが等しくなるよう有機EL素子9から正の電荷が移動し、この結果、TFT8には所定のゲート・ソース間電圧が発生し電流が流れる。この電流が流れることによって有機EL素子9に蓄積された正の電荷の絶対値は徐々に減少しVaとVbは同電圧のまま低下する。そして、TFT8のゲート・ソース間電圧が閾値電圧と等しい値まで低下したとき、TFT8はオフ状態となり、TFT8のゲート電圧は閾値電圧の値に維持される。TFT8の閾値電圧の検出が終了した後、リセット線11を低レベルとすることによってTFT10とTFT13とをオフ状態とし閾値電圧検出工程は終了する。
【0048】
つぎに、データ書き込み工程について説明する。データ書き込み工程では、TFT4をオン状態とすることによってデータ線3からデータ電圧VD1を書き込んでいる。
【0049】
図2および図3(c)に示すように、データ書き込み工程では、データ線3にデータ電圧VD1を印加し、セレクト線5を高レベルとすることによってTFT4をオン状態とする。TFT4がオン状態となることによって、データ線3とコンデンサ6とが導通しデータ電圧VD1が供給され、データ電圧VD1はコンデンサ6とコンデンサ7とによって安定に保持される。その後、セレクト線5を低レベルとすることによってTFT4をオフ状態としデータ書き込み工程は終了する。
【0050】
つぎに、発光工程について説明する。発光工程では、コンデンサ7が保持する電圧に基づいてTFT8と有機EL素子9とに電流が流れ、有機EL素子9が所定の輝度で発光する。
【0051】
図2および図3(d)に示すように、発光工程では、電源線12の印加電圧を低レベルに変化し、電源線12に接続するTFT8のソース電極にドレイン電極よりも低い電圧を印加する。また、TFT8のゲート電極にはコンデンサ7が保持するデータ電圧VD1のうち所定の割合の電圧が供給されるため、TFT8はオン状態となりTFT8のゲート・ソース間電圧に対応する電流が流れる。ここで、TFT8のゲート・ソース間電圧は、閾値電圧検出工程において検出されたTFT8の閾値電圧を含む値となるため、TFT8の閾値電圧が変動した場合であってもTFT8に流れる電流は低下することはない。TFT8に流れる電流は有機EL素子9にも流れるため、有機EL素子9は所望の輝度で発光する。なお、本工程では、TFT4とTFT10とTFT13はオフ状態である。
【0052】
次に、本実施の形態1にかかる画像表示装置の利点について説明する。まず、本実施の形態1にかかる画像表示装置は、閾値電圧検出手段A2を備えることによって、閾値電圧の変動を補償することができる。このため、有機EL素子9に流れ込む電流の値は変動せず、有機EL素子9は所望の輝度で発光し、画像表示装置の画質の劣化を抑制することができる。ここで、数式1に、発光工程開始時におけるTFT8のゲート電圧Vgを示す。
【0053】
【数式1】
数式1ではVth1はTFT8の閾値電圧を示し、C1はコンデンサ6の容量を示し、C2はコンデンサ7の容量を示している。そして、TFT8のゲート・ソース間電圧に基づいてTFT8に流れる電流Idsを以下の数式2に示す。
【0054】
【数式2】
数式2において、βは所定の定数を示す。数式2に示すように、Idsは、TFT8の閾値電圧Vth1を含まないことから、閾値電圧の変動によってIdsが変化することはない。また、Idsはコンデンサ6とコンデンサ7との容量の比に依存し、容量比が一定であればIdsも一定の値となる。ここで、コンデンサ6とコンデンサ7とは、通常は同一工程で作成されることから、仮に製造時におけるマスクパターンの位置あわせにずれが生じたとしても、容量の誤差はコンデンサ6、7においてほぼ等しい割合となる。したがって、誤差が生じた場合であっても(C1/(C1+C2))の値はほぼ一定の値を維持することが可能であって、製造誤差が生じた場合にもIdsの値はほぼ一定の値に維持することが可能である。
【0055】
以上のことから、TFT8を流れる電流値は一定の値を保ち、有機EL素子9に流れ込む電流の値は変動せず有機EL素子9は所望の輝度で発光する。このため、本実施の形態1にかかる画像表示装置は、長期に渡って高品位の画像表示を行うことができる。
【0056】
また、本実施の形態1にかかる画像表示装置はデータ線3とTFT4とは別個に設けられた基準電圧書き込み手段A1を備え、この基準電圧書き込み手段A1が閾値電圧検出工程の際にコンデンサ6に所定の基準電圧を供給する。このため、データ線3は、閾値電圧検出工程の際に基準電圧を供給する必要がなく、電圧書き込み工程時にデータ電圧VD1の供給を行うのみである。したがって、閾値電圧検出工程を行うためにデータ線3の印加電圧を変化させる必要はなく、従来では必要であった0電圧印加工程を削除することが可能となる。
【0057】
さらに、基準電圧書き込み手段A1によって基準電圧を供給する構成としたことから、データ線3は閾値電圧検出工程の際に任意の電圧とすることができる。このため、閾値電圧検出工程においてデータ線3の印加電圧を0電圧からデータ電圧VD1に変化させ始め、閾値電圧検出工程が終了するまでにデータ線3の印加電圧をデータ電圧VD1に安定させることもできる。このように動作させることによって、データ線3の印加電圧を制御するデータドライバーから離れた画素回路であってもデータ線3はデータ電圧を安定に供給することができる。また、データ線3に信号遅延が生じた場合であっても、データ書き込み工程の開始の遅延を防止することができる。したがって、本実施の形態1にかかる画像表示装置は、データ書き込み工程を開始するまでの時間を短縮することが可能となる。
【0058】
また、閾値電圧を安定に検出するためには、閾値電圧検出工程の際にコンデンサ6に0電圧が供給されている状態であることを要する。本実施の形態1にかかる画像表示装置は、TFT10とTFT13とをリセット線11によって制御するため、基準電圧書き込み手段A1の0電圧の書き込みと、閾値電圧検出手段A2の閾値電圧の検出とを同時に開始することができる。したがって、基準電圧書き込み手段A1と閾値電圧検出手段A2との動作の開始にズレを生じさせる必要が無く、このズレによる動作時間の浪費を抑制することができる。
【0059】
さらに、本実施の形態1にかかる画像表示装置は、0電圧印加工程等のデータ線3の印加電圧の安定化に必要となる時間の削除が可能となるため、閾値電圧検出工程を開始するまでの時間やデータ書き込み工程を開始するまでの時間を短縮化することができる。このため、所定の発光時間を確保することができ、リフレッシュレートを最適値に保持することができる。また、閾値電圧検出工程の期間も確保することができ、TFT8の閾値電圧を精度よく検出することができる。
【0060】
また、データ書き込み工程から発光工程に進むタイミングと、発光工程から前処理工程に進むタイミングとは、電源線12の印加電圧のレベルを調整することによって任意に制御することができる。かかるタイミングの調整によって、画像を表示する時間と画像を表示しない時間との比率を任意に制御することが可能である。
【0061】
なお、上述した画素回路は、基準電圧書き込み手段A1を構成する供給源として、閾値電圧検出工程の際に0レベルを示す電源線12を用いる。しかし、閾値電圧検出工程の際に基準電圧として0電圧を供給する走査線であれば供給源として機能するため、供給源として電源線12を用いる以外にも、図4に示すように、グラウンドに接続する共用線を代用することも可能である。なお、図4に示すように、電源線22は有機EL素子9のアノード側に接続するため、電源線22には図2に示す電源線12に印加される電圧と逆の極性を示す電圧が印加される。
【0062】
また、本実施の形態1にかかる画像表示装置は、基準電圧書き込み手段A1を構成するTFT13と閾値電圧検出手段を構成するTFT10とを、リセット線11で制御するとして説明したが、別個の走査線で制御することも可能である。閾値電圧検出工程では、TFT8の閾値電圧を検出するために必要とされる期間、TFT10とTFT13とがともにオン状態であればTFT8の閾値電圧を検出することができるため、別個の走査線で制御するとしてもよい。
【0063】
また、本実施の形態1では、所定の基準電圧を0電圧として説明したが、0電圧に限定するものではなく、有機EL素子9の発光輝度に対応する電圧値よりも低い値であればよい。ただし、基準電圧が0電圧ではない場合には、有機EL素子9の発光輝度に対応する電圧値と基準電圧値との差分を考慮し、データ線3に印加するデータ電圧を設定する必要がある。
【0064】
(実施の形態2)
つぎに、実施の形態2にかかる画像表示装置について説明する。上述した実施の形態1ではプログレッシブ方式およびインターレース方式のいずれの方式で実施可能であるが、本実施の形態2ではインターレース方式を用いることによって画像表示を行う。
【0065】
インターレース方式は、たとえば、奇数段目の画素回路が映像信号に対応した表示(以下、「白表示」と称する)を行う間、偶数段目の画素回路は発光しない状態(以下、「黒表示」と称する)を維持した後、偶数段目の画素回路が白表示を行うとともに奇数段目の画素回路は黒表示を行うことによって1回の表示を行う方式である。すなわち、奇数段目と偶数段目とで画面を交互に表示することで1枚の画面を表示する。このインターレース方式では、白表示を行う画素回路に供給するデータ電圧と、黒表示を行う画素回路に供給する0電圧とを、一回の表示期間の間に複数回に渡って交互にデータ線に印加する。本実施の形態2では、データ線に印加される0電圧を基準電圧として利用し、ドライバー素子の閾値電圧の検出を行っている。
【0066】
図5は、本実施の形態2にかかる画像表示装置の任意のn段目の画素回路30nと、画素回路30nと同一列に位置し、隣り合う行に配置されたn+1段目の画素回路30n+1との構造を示した図である。図5に示すように、任意の画素回路30nは、実施の形態1と同様に、有機EL素子9nとTFT10nとを有する閾値電圧検出手段A2と、コンデンサ6nと、コンデンサ7nと、ドライバー素子であるTFT8nと、を備える。また、データ線3とTFT4nとを備え、データ線3とTFT4nとは基準電圧書き込み手段A1の構成要素としても機能する。また、TFT10nの駆動状態を制御する第2の走査線であるリセット線31nと、TFT4nの駆動状態を制御する第1の走査線であるセレクト線35nを備える。また、上述した構成要素のうち、データ線3以外の各構成要素は画素回路ごとにそれぞれ備えられている。また、本実施の形態2にかかる画像表示装置は、電源線32nを備え、電源線32nを画素回路30nと画素回路30n+1とが共有する構造を有する。以下、各構成要素について説明する。
【0067】
データ線3にはデータ電圧と0電圧とが交互に印加される。また、TFT4nは、データ線3からのデータ電圧の供給を制御する。さらに、TFT4nは、データ線3が0電圧を印加するタイミングに合わせてオン状態となることによってコンデンサ6nへの0電圧の供給をも制御する。したがって、データ線3は基準電圧の供給源としても機能し、TFT4nはデータ電圧の供給と基準電圧の供給とを制御する第1のスイッチング手段として機能するため、データ線3とTFT4nは基準電圧書き込み手段A1を構成する。なお、TFT4nの駆動状態は、セレクト線35nによって制御される。
【0068】
電源線32nは、発光時に有機EL素子9nと有機EL素子9n+1とに電流を供給するほか、電圧の極性を発光時と比較し反転することによってTFT8nとTFT8n+1とに発光時と逆方向の電流を流す機能を有する。電源線32nの電圧の極性を発光時と比較し反転することによって、白表示を行う画素回路は前処理工程を行い、黒表示を行う画素回路は後述するリセット工程を行う。
【0069】
また、コンデンサ6nとコンデンサ7nとTFT8nとは実施の形態1にかかる画像表示と同様に機能し、有機EL素子9nとTFT10nとは閾値電圧検出手段A2として機能する。また、リセット線31nは、TFT10nの駆動状態を制御する。
【0070】
次に、図6および図7を参照して本実施の形態2にかかる画像表示装置の動作について、画素回路30nが白表示を行い、画素回路30n+1が黒表示を行う場合を例として説明する。画素回路30nは、データ線3に0電圧が印加されるタイミングに合わせて基準電圧書き込み手段A1と閾値電圧検出手段A2とが動作することによって閾値電圧を検出する。
【0071】
図6は、図5に示す画素回路30nと画素回路30n+1のタイミングチャートであり、図7は、図5に示す画素回路30nと画素回路30n+1との動作方法の工程を示す図である。図7(a)は図6の期間(1)、(2)に対応し、図7(b)は図6の期間(3)に対応し、図7(c)は図6の期間(5)に対応し、図7(d)は図6の期間(6)に対応した動作方法を示す図である。なお、図7において、実線部は電流が流れる部分を示し、破線部は電流が流れていない部分を示す。
【0072】
まず、図6と図7(a)を参照して、画素回路30nで行われる前処理工程と画素回路30n+1で行われるリセット工程について説明する。図6の期間(1)に示すように、電源線32nの電圧の極性を発光時と比較し反転し高レベルとすることによって、TFT8nに発光時と逆方向の電流が流れ、有機EL素子9nに正の電荷を蓄積する前処理工程が行われる。その一方、画素回路30n+1では、TFT8n+1に発光時と逆方向の電流を流して有機EL素子9n+1に残存する電荷を取り除くリセット工程を行う。具体的には、画素回路30n+1では、発光時と逆方向の電流が流れ、正の電荷を有機EL素子9n+1に供給することによって、前フレームの発光時に有機EL素子9n+1に蓄積された負の電荷を消去する。
【0073】
さらに、図6の期間(2)では、画素回路30n+1では黒データ書き込み工程が行われる。本工程では、データ線3に0電圧が印加されるタイミングに合わせてTFT4n+1とTFT10n+1とをオン状態とする。TFT10n+1がオン状態となりTFT8n+1のゲート電極とドレイン電極とが導通すると、TFT8n+1のゲート電極に接続するコンデンサ7n+1には、有機EL素子9n+1から放出される電子が供給され、負の電荷が蓄積される。また、TFT4n+1はデータ線3に0電圧が印加される際にオン状態となるため、コンデンサ6n+1には0電圧が供給される。この結果、コンデンサ6n+1とコンデンサ7n+1には負の電荷が保持されることから、TFT8n+1のゲート電極には負電圧が印加されることとなる。したがって、図6の期間(6)において電源線32nが低レベルに変化した場合でも、画素回路30n+1は発光せず黒表示を行うことが可能である。また、本工程においてTFT8n+1のゲート電極に負電圧が印加されることによって、TFT8n+1の閾値電圧の変動幅を低減することができる。すなわち、TFT8n+1のゲート電極に長時間に渡って継続して正電圧を印加した場合、TFT8n+1の閾値電圧の変動が進行するが、本工程を行うことによってTFT8n+1の閾値電圧の変動の進行を留めるとともに閾値電圧を回復することができる。なお、画素回路30n+1は、図6の期間(1)の間であってデータ線3に0電圧が印加されている場合であれば、黒データ書き込み工程を複数回行ってもよい。
【0074】
そして、図7(b)を参照して、画素回路30nで行われる閾値電圧検出工程について説明する。図6の期間(3)はデータ線3に0電圧が印加されている期間である。画素回路30nは、データ線3に0電圧が印加されるタイミングに合わせて、リセット線31nとセレクト線35nとを高レベルとしTFT4nとTFT10nとをオン状態とする。この結果、基準電圧書き込み手段A1は、データ線3からTFT4nを介してコンデンサ6nに0電圧を供給する。一方、閾値電圧検出手段A2は、TFT10nをオン状態としTFT8nのゲート電極とドレイン電極とを導通することによってTFT8nの閾値電圧を検出する。なお、図6の期間(4)に示すように、データ線3が0電圧を印加するタイミングに合わせて閾値電圧検出工程を複数回行うことが可能である。
【0075】
そして、画素回路30nでは、図7(c)に示すように、データ線3にデータ電圧VD2が印加されるタイミングに合わせてTFT4nをオン状態とすることによってデータ書き込み工程が行われる。その後、画素回路30nでは、図7(d)に示すように、電源線32nを低レベルにすることによってTFT8nに電流を流して有機EL素子9nを発光させる発光工程を行う。この結果、画素回路30nでは白表示が行われることとなる。その一方、画素回路30n+1では、図6の期間(2)において上述の黒データ書き込み工程が行われたため、TFT8n+1はオフ状態に維持され、黒表示が行われる。その後、画素回路30n+1では白表示を行うために上記した画素回路30nの動作が行われ、移行し、画素回路30nでは黒表示を行うために上記した画素回路30n+1の動作が行われることによって、画素回路30nと画素回路30n+1は交互に発光を繰り返す。
【0076】
上述したように、本実施の形態2にかかる画像表示装置では、データ線3に0電圧とデータ電圧VD2とが交互に印加されることを利用し、黒表示が終了し発光工程が開始するまでの期間、データ線3に0電圧が印加されるタイミングに合わせて閾値電圧検出工程を行う。このため、発光時間を短縮することなく白表示を行う画素回路の閾値電圧を検出することができる。したがって、リフレッシュレートの最適値の保持とドライバー素子の閾値電圧の変動の補償が可能となる。
【0077】
また、データ線3とTFT4nとは基準電圧書き込み手段A1として機能するため、実施の形態1にかかる画像表示装置が有するTFT13を別個に備える必要がなく、画素回路に備えるTFTの個数を減らすことができる。
【0078】
また、図5に示すように、画素回路30nと画素回路30n+1とは電源線32nを共有する。したがって、本実施の形態2にかかる画像表示装置は、4本の走査線を必要とする実施の形態1にかかる画像表示装置と比較し、各画素回路の走査線を3.5本に減少することができる。
【0079】
また、図6の期間(1)では、図7(a)に示すように、黒表示を行う画素回路30n+1ではリセット工程が行われる。リセット工程を行うのは以下の理由に基づく。すなわち、前フレームの発光工程において、有機EL素子9n+1には、順方向に電流が流れるにしたがって電荷が蓄積される。この電荷が残存したままである場合、発光工程において所定の電流が有機EL素子9n+1に流れた場合であっても、残存した電荷が電流の一部として流れることとなり、その分だけ有機EL素子9n+1中を流れる電流値が減少し、発光輝度が低下する。このため、本実施の形態2にかかる画像表示装置は、黒表示を行う画素回路30n+1についてリセット工程を行い、発光時と逆方向の電流を流すことによって残存する電荷を消去している。したがって、画素回路30n+1が白表示を行う際には、有機EL素子9n+1は前フレーム時に蓄積された電荷の影響を受けることなく所望の輝度で発光することができる。
【0080】
また、閾値電圧検出工程は図6の期間(3)のほか、期間(4)にも行ってもよい。すなわち、前処理工程が終了しデータ書き込み工程が開始するまでの間であって、データ線3に0電圧が印加されている場合であれば、閾値電圧検出工程を複数回行うことが可能である。このため、閾値電圧の検出を長時間行うことが可能となり、TFT8nの閾値電圧を精度よく検出することができる。
【0081】
なお、本実施の形態2にかかる画像表示装置は、電源線32nがTFT8nとTFT8n+1とのソース電極に接続する構造のほか、図8に示すように、電源線42nが有機EL素子9nと有機EL素子9n+1とのアノード側に接続する構造としてもよい。この場合、電源線42nには、図6に示す電源線32nに印加される電圧と逆の極性を示す電圧が印加される。
【0082】
(実施の形態3)
つぎに、実施の形態3にかかる画像表示装置について説明する。本実施の形態3にかかる画像表示装置は、第1のスイッチング手段であるTFTと、隣り合う画素回路の第2のスイッチング手段であるTFTとを1本のセレクト線で制御しており、使用する走査線の本数を減少させた構造を有する。
【0083】
図9は、本実施の形態3にかかる画像表示装置の任意のn段目の画素回路50nと、画素回路50nと同一列に位置し、隣り合う行に配置されたn+1段目の画素回路50n+1との構造を示す図である。図9に示すように、画素回路50nのTFT4nと画素回路50n+1のTFT10n+1とはともに、第3の走査線であるセレクト線55nに接続される。したがって、セレクト線55nが高レベルとなることによって、画素回路50nのTFT4nと画素回路50n+1のTFT10n+1とは同じタイミングでオン状態となる。また、画素回路50nのTFT10nの駆動状態はセレクト線55n-1によって制御される。なお、電源線52nは、実施の形態2における電源線32nと同様に機能する。
【0084】
つぎに、図10および図11を参照して、本実施の形態3にかかる画像表示装置の動作のうち、画素回路50nが白表示を行い、画素回路50n+1が黒表示を行う場合について説明する。
【0085】
図10は図9に示す画素回路50nと画素回路50n+1のタイミングチャートであり、図11は図10に示す画素回路50nと画素回路50n+1との動作方法の工程を示す図である。また、図11(a)は図10に示す期間(1)に対応し、図11(b)は図10に示す期間(2)に対応し、図11(c)は図10に示す期間(3)に対応し、図11(d)は図10に示す期間(4)に対応し、図11(e)は図10に示す期間(5)に対応した動作方法を示す図である。なお、図11では、実線部は電流が流れる部分を示し、破線部は電流が流れていない部分を示す。
【0086】
図11(a)に示すように、図10の期間(1)では、電源線52nに発光時と逆の極性の電圧を印加し高レベルとすることによって、画素回路50nにおいて前処理工程が行われ、画素回路50n+1ではリセット工程が行われる。その後、セレクト線55n-1が高レベルとなり画素回路50nの閾値電圧検出手段A2を構成するTFT10nがオン状態となった後、電源線52nは0レベルになる。
【0087】
つぎに、図10の期間(2)では、画素回路50nにおいて閾値電圧検出工程が行われる。基準電圧書き込み手段A1を構成するデータ線3に0電圧が印加されるタイミングに合わせて、セレクト線55nが高レベルとなる。このとき、図11(b)に示すように、画素回路50nでは、TFT4nがオン状態となることによって基準電圧書き込み手段A1がコンデンサ6nに0電圧を供給し、閾値電圧検出手段A2が閾値電圧検出工程を行う。そして、セレクト線55n-1が低レベルとなりTFT10nがオフ状態となることによって閾値電圧検出工程は終了する。なお、セレクト線55nは高レベルのままであるためTFT4nはオン状態を維持する。
【0088】
つぎに、図10の期間(3)では、画素回路50nにおいてデータ書き込み工程が行われる。すなわち、図10の期間(3)ではデータ線3の印加電圧はデータ電圧VD3に変化し、図11(c)に示すように、画素回路50nではオン状態を維持するTFT4nを介してデータ線3からコンデンサ6nにデータ電圧VD3が供給される。その後、セレクト線55nが低レベルとなりTFT4nがオフ状態となることによって、画素回路50nのデータ書き込み工程は終了する。
【0089】
その後、図10の期間(4)ではデータ線3に0電圧が印加され、画素回路50n+1において黒データ書き込み工程が行われる。図11(d)に示すように、画素回路50n+1ではTFT4n+1のオン状態が維持されているため、データ線3からコンデンサ6n+1に0電圧が供給される。
【0090】
そして、図10の期間(5)では、電源線52nが低レベルとなることによって画素回路50nはTFT8nに電流を流し発光工程を行う。一方、画素回路50n+1は黒表示を行う。
【0091】
上述したように、本実施の形態3にかかる画像表示装置は、実施の形態2にかかる画像表示装置と同様の効果を奏するほか、画素回路50nのTFT4nと画素回路50n+1のTFT10n+1とを単一のセレクト線55nで制御することによって走査線の本数を減少させることができる。また、セレクト線55nに流れる電流はTFT4nとTFT10n+1との駆動状態を制御できる程度であればよいため、セレクト線55nの配線幅を大きくする必要もない。したがって、本実施の形態3にかかる画像表示装置は、3.5本の走査線を必要とする実施の形態2にかかる画像表示装置と比較し、各画素回路の走査線を2.5本に減少させることができる。
【0092】
なお、本実施の形態3にかかる画像表示装置は、図9に示すように電源線52nがTFT8nとTFT8n+1とのソース電極に接続する構造のほか、図12に示すように、共有する電源線62nが有機EL素子9nと有機EL素子9n+1のアノード側に接続する構造としてもよい。この場合、電源線62nには、図10に示す電源線52nに印加される電圧と逆の極性を示す電圧が印加される。
【0093】
(実施の形態4)
つぎに、実施の形態4にかかる画像表示装置について説明する。上述した実施の形態2および実施の形態3では画素回路が発光工程を終了した後に、次に発光する画素回路において前処理工程が行われる構成としたが、実施の形態4では、画素回路において発光工程が行われている間に、次に発光する画素回路において前処理工程を行う構成としている。
【0094】
図13は、本実施の形態4にかかる画像表示装置の任意のn段目の画素回路70nと、画素回路70nと同一列に位置し、隣り合う行に配置されたn+1段目の画素回路70n+1との構造を示す図である。図13に示すように、本実施の形態4にかかる画像表示装置は、画素回路ごとに、リセット線71n、電源線72n、セレクト線75nをそれぞれ備える構造を有する。
【0095】
リセット線71nは画素回路70nに備わるTFT10nの駆動状態を制御する。また、セレクト線75nは画素回路70nに備わるTFT4nの駆動状態を制御する。
【0096】
電源線72nは、画素回路70nの有機EL素子9nのアノード側に接続され、電源線72nと画素回路70n+1に備わる電源線72n+1と間に電位差が生じることによって有機EL素子9nに所定の方向の電流が流れる。具体的には、電源線72nへの印加電圧が電源線72n+1への印加電圧よりも高い場合には、TFT8nにドレイン電極からソース電極に電流が流れ有機EL素子9nは発光する。一方、電源線72nへの印加電圧が電源線72n+1への印加電圧よりも低い場合には、TFT8nにはソース電極からドレイン電極に電流が流れ有機EL素子9nには電荷が蓄積される。
【0097】
つぎに、図14および図15を参照して、本実施の形態4にかかる画像表示装置の動作のうち、画素回路70nが白表示を行い、画素回路70n+1が黒表示を行う場合について説明する。本実施の形態3にかかる画像表示装置では、白表示を行う画素回路が発光工程を行う間、次に発光する画素回路が前処理工程を行っている。
【0098】
図14は、図13に示す画素回路70nと画素回路70n+1のタイミングチャートである。また、図15は、画素回路70nと画素回路70n+1との動作方法の工程を示す図である。図15(a)は図14の期間(1)に対応し、図15(b)は図14の期間(2)に対応し、図15(c)は図14の期間(5)に対応して画素回路70nと画素回路70n+1の動作方法を示す図である。なお、図15では、実線部は電流が流れる部分を示し、破線部は電流が流れていない部分を示す。
【0099】
図14および図15(a)を参照して、画素回路70n+1が発光工程を行う間、次に白表示を行う画素回路70nが前処理工程を行う状態について説明する。図14に示すように期間(1)では、画素回路70n+1は、電源線72n+1を高レベルとすることによってTFT8n+1のドレイン電極からソース電極に向かって電流を流し有機EL素子9n+1を発光させる発光工程を行う。その一方、画素回路70nでは、電源線72nは0レベルを維持するためTFT8nにはソース電極からドレイン電極に向かって電流が流れ、有機EL素子9nには発光時と逆方向の電流が流れ込む。このため、画素回路70nは、有機EL素子9nに電荷が蓄積される前処理工程を行うこととなる。
【0100】
その後、図14の期間(2)では、図15(b)に示すように、画素回路70nが閾値電圧検出工程を行う。なお、図14の期間(3)と期間(4)に示すように、データ線3に0電圧が印加されるタイミングに合わせてセレクト線75nとリセット線71nを高レベルとすることによって、閾値電圧検出工程を複数回行うことが可能である。
【0101】
つぎに、図14の期間(5)では、図15(c)に示すように、データ線3にデータ電圧VD4が印加される期間セレクト線75nを高レベルに維持することによって、画素回路70nがデータ書き込み工程を行う。
【0102】
そして、図14の期間(6)では、画素回路70nは電源線72nを高レベルにすることによってTFT8nに電流を流し発光工程を行う。その一方、画素回路70n+1には発光工程の際に流れる電流と逆方向の電流が流れるため、有機EL素子9n+1は発光せず黒表示を行う。また、有機EL素子9n+1に発光時と逆方向の電流が流れ込むため、画素回路70n+1は前処理工程を行う。さらに、図14の期間(7)では、画素回路70n+1はTFT4n+1とTFT10n+1とをオン状態とすることによってリセット工程を行う。TFT10n+1がオン状態となることによって、TFT8n+1のゲート電極とドレイン電極とが導通し、TFT8n+1のゲート電極に接続するコンデンサ7n+1に負の電荷が蓄積される。また、TFT4n+1がオン状態となるため、コンデンサ6n+1にはデータ線3から0電圧が供給される。このため、前フレームから残存する電荷は消去される。
【0103】
上述したように、本実施の形態4にかかる画像表示装置は、画素回路の発光工程と、次に白表示を行う画素回路の前処理工程を同時に行うことができる。このため、発光時間を短縮することなく閾値電圧検出工程を行う時間を長時間確保することができ、閾値電圧の検出を精度よく行うことができる。したがって、リフレッシュレートの最適値の保持と、閾値電圧の変動の精度の高い補償を可能とし、長期に渡って高品位の画像表示を可能とする画像表示装置を実現することができる。
【0104】
また、黒表示を行う画素回路70n+1は、リセット工程を行うことによって、コンデンサ6n+1とコンデンサ7n+1とに前フレームから残存する電荷を消去することができる。このため、白表示を行う画素回路の有機EL素子は、前フレームの影響を受けることなく所望の輝度で発光することができる。
【0105】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、基準電圧書き込み手段と閾値電圧検出手段とを備えることによって、リフレッシュレートの低下を抑制し、高品位の画像表示を行う画像表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1における画素回路の構造を示した図である。
【図2】図1に示す画素回路のタイミングチャートである。
【図3】図3(a)〜(d)は、図1に示す画素回路の動作方法の工程を示す図である。
【図4】実施の形態1における画素回路の構造の他の例を示した図である。
【図5】本実施の形態2にかかる画像表示装置の任意のn段目の画素回路と、n段目の画素回路と同一列に位置し、隣り合う行に配置されたn+1段目の画素回路の構造を示した図である。
【図6】図5に示す画素回路のタイミングチャートである。
【図7】図5に示す画素回路の動作方法の工程を示す図である。
【図8】実施の形態2における画素回路の構造の他の例を示した図である。
【図9】本実施の形態3にかかる画像表示装置の任意のn段目の画素回路と、n段目の画素回路と同一列に位置し、隣り合う行に配置されたn+1段目の画素回路の構造を示した図である。
【図10】図9に示す画素回路のタイミングチャートである。
【図11】図9に示す画素回路の動作方法の工程を示す図である。
【図12】実施の形態3における画素回路の構造の他の例を示した図である。
【図13】本実施の形態4にかかる画像表示装置の任意のn段目の画素回路と、n段目の画素回路と同一列に位置し、隣り合う行に配置されたn+1段目の画素回路の構造を示した図である。
【図14】図13に示す画素回路のタイミングチャートである。
【図15】図13に示す画素回路の動作方法の工程を示す図である。
【図16】従来技術における画素回路の構造を示した図である。
【図17】図16に示す画素回路の動作方法の工程を示す図である。
【符号の説明】
A1 基準電圧書き込み手段
A2 閾値電圧検出手段
1、21 画素回路
3 データ線
4、4n、4n+1 TFT
5 セレクト線
6、6n、6n+1 コンデンサ
7、7n、7n+1 コンデンサ
8、8n、8n+1 TFT
9、9n、9n+1 有機EL素子
10、10n、10n+1 TFT
11、31n、31n+1、71n、71n+1、 リセット線
12、22 電源線
13 TFT
32n、42n、52n、62n 電源線
72n、72n+1、72n+2 電源線
30n、40n、50n、60n、70n 画素回路
30n+1、40n+1、50n+1、60n+1、70n+1 画素回路
35n、35n+1、55n-1、55n、55n+1 セレクト線
75n、75n+1 セレクト線
310 データ線
320 セレクト線
330 リセット線
340 マージ線
350、355 コンデンサ
360、365、370、375 TFT
380 有機EL素子
Claims (6)
- 流れる電流に対応した輝度で発光する有機EL素子と、前記有機EL素子に流れる電流を制御するドライバー素子と、発光輝度に基づいて規定される電圧を供給するデータ線と、前記データ線から供給される電圧の書き込みを制御する第1のスイッチング手段と、第1の電極が前記ドライバー素子のゲート電極と電気的に接続し前記ドライバー素子のゲート電圧を保持する第1のコンデンサと、を有する表示画素がマトリックス状に配置された画像表示装置において、
前記データ線と別に設けられ、前記第1のコンデンサの第2の電極に所定の基準電圧を供給する供給源と、前記供給源と前記第1のコンデンサの第2の電極との電気的な導通を制御する第2のスイッチング手段と、を有する基準電圧書き込み手段と、
前記有機EL素子に、順方向又は逆方向に電位差を与える電源線と、
前記ドライバー素子のゲート電極とドレイン電極との間の電気的な導通を制御する第3のスイッチング手段を有し、該第3のスイッチング手段がオン状態のときに、前記ドライバー素子のドレイン電極に、前記有機EL素子に蓄積された電荷であって、前記有機EL素子が逆方向に電位差を与えられて蓄積された電荷を供給することによって、前記ドライバー素子の閾値電圧を検出する閾値電圧検出手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。 - 前記閾値電圧検出手段は、前記第1のコンデンサの第2の電極に前記基準電圧が供給される間に、前記第3のスイッチング手段をオン状態とし、前記有機EL素子に蓄積された電荷に起因して発生したゲート・ソース間電圧に基づいて前記ドライバー素子をオン状態とした後、前記ドライバー素子のドレイン・ソース間に流れる電流に起因した前記有機EL素子の電荷の減少によってゲート・ソース間電圧が前記ドライバー素子の閾値電圧まで低下して前記ドライバー素子がオフ状態になることによって、前記ドライバー素子の閾値電圧を検出することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記データ線は、前記閾値電圧検出手段による閾値電圧検出後に、発光輝度に基づいて決定される電圧を前記第1のコンデンサに対して供給することを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示装置。
- 前記第1のコンデンサの第1の電極と前記ドライバー素子のゲート電極とに電気的に接続する電極を有する第2のコンデンサを備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の画像表示装置。
- 前記供給源は、前記有機EL素子の電流供給源および前記有機EL素子の電荷供給源としての機能を併有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像表示装置。
- 前記第2のスイッチング手段と前記第3のスイッチング手段との駆動状態を制御する第1の走査線をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の画像表示装置。
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