JP4103500B2 - 表示装置及び表示パネルの駆動方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動電流のレベルが定まると一義的に輝度が定まる発光素子を画素ごとに備える表示パネルを駆動する表示パネルの駆動方法、及び、前記表示パネルとデータドライバと走査ドライバとを具備し、前記データドライバ及び前記走査ドライバで前記表示パネルを駆動する表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶ディスプレイにはアクティブマトリクス駆動方式のものと、単純マトリクス駆動方式のものがある。アクティブマトリクス駆動方式の液晶ディスプレイにおいては、単純マトリクス駆動方式の液晶ディスプレイに比較しても高輝度、高コントラスト及び高精細な画面表示が行われる。アクティブマトリクス駆動方式の液晶ディスプレイにおいては、図７に示されるように、コンデンサとしても機能する液晶素子５０１と、スイッチング素子として機能するトランジスタ５０２とが、画素ごとに設けられている。アクティブマトリクス駆動方式では、シフトレジスタである走査ドライバによって走査線５０３に信号が入力されて走査線５０３が選択されている時に、輝度を表すレベルの電圧がデータドライバによって信号線５０４に印加されると、トランジスタ５０２を介して液晶素子５０１に電圧が印加される。走査線５０３に入力された信号が終了してから次に信号が入力されるまでの間においてトランジスタ５０２がオフ状態になっても、液晶素子５０１がコンデンサとして機能するため、次の信号が走査線５０３に入力されるまでの間電圧レベルが保持される。以上のように、走査線５０３に信号が入力されている時において液晶素子５０１の光透過率が新たにリフレッシュされて、バックライトの光がリフレッシュされた光透過率で液晶素子５０１を透過することによって、液晶ディスプレイの階調表現が行われる。
【０００３】
一方、自発光素子である有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイのようにバックライトを必要とせず、薄型化に最適であるとともに、液晶ディスプレイのような視野角の制限もないため、次世代の表示装置として実用化が大きく期待されている。
【０００４】
高輝度、高コントラスト、高精細といった観点から、有機ＥＬディスプレイも、液晶ディスプレイと同様にアクティブマトリクス駆動方式のものが特に望まれている。しかし、有機ＥＬ素子においては液晶素子と比較しても容量が極めて低く、有機ＥＬ素子自体に電流が流れてしまうから、図７に示されたような画素の回路において液晶素子５０１の代わりに有機ＥＬ素子を設けただけでは、トランジスタ５０２がオフ状態になっても有機ＥＬ素子の発光を維持することは困難になる。
【０００５】
そこで、例えば図８に示されるように、従来のアクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬディスプレイにおいては、有機ＥＬ素子６０１と、スイッチング素子として機能するトランジスタ６０２と、輝度を表す電圧レベルを保持しておくとともに電圧レベルに従ったレベルの駆動電流を有機ＥＬ素子６０１に流すトランジスタ６０５とが、画素ごとに設けられている。このディスプレイでは、シフトレジスタである走査ドライバによって走査線６０３に信号が入力されて走査線６０３が選択されている時に、輝度を表すレベルの電圧がデータドライバによって信号線６０４に印加されると、トランジスタ６０５のゲート電極にそのレベルの電圧が印加されることによってトランジスタ６０５のゲート電極に輝度データとして書き込まれることになる。これにより、トランジスタ６０５がオン状態になり、ゲート電極の電圧レベルに応じたレベルの駆動電流が電源からトランジスタ６０５を介して有機ＥＬ素子６０１に流れて、有機ＥＬ素子６０１が電流レベルに応じた輝度で発光する。走査線６０３の信号が終了してから次の信号が開始するまでの間では、トランジスタ６０２がオフ状態になることによってトランジスタ６０５のゲート電極の電圧レベルが保持され続け、有機ＥＬ素子６０１が電圧レベルに従った輝度で発光する。以上のように、信号が走査線６０３に入力されている間においてトランジスタ６０５のゲート電圧がリフレッシュされることによって有機ＥＬ素子６０１の発光輝度がリフレッシュされて、有機ＥＬディスプレイの階調表現が行われる。
【０００６】
ところで、一般的にトランジスタは、周囲の温度変化によってチャネル抵抗が変化したり、長時間の使用によりチャネル抵抗が変化したりするために、ゲート閾値電圧が経時変化したり、ゲート閾値電圧がトランジスタごとに異なる。従って、トランジスタ６０５のゲート電極に印加する電圧のレベルを変化させることによって有機ＥＬ素子６０１に流れる電流のレベルを変化させること、換言すれば、トランジスタ６０５のゲート電極に印加する電圧のレベルを変化させることによって有機ＥＬ素子６０１の輝度を変化させることを行っても、トランジスタ６０５のゲート電圧レベルで有機ＥＬ素子６０１に流れる電流レベルを一義的に指定するのは困難である。つまり、複数の画素の間で同じレベルのゲート電圧をトランジスタ６０５に印加したものとしても、複数の画素の間で有機ＥＬ素子６０１の発光輝度が異なってしまい、表示面内でバラツキが生じてしまう。
【０００７】
そこで、有機ＥＬ素子の輝度をトランジスタのゲート電極に印加される電圧のレベルで制御するのではなく、トランジスタに流れる電流のレベルで制御する手法が研究されている。つまり、信号線にゲート電圧のレベルを指定する電圧指定方式ではなく、有機ＥＬ素子に流れる電流のレベルを直接信号線に指定する電流指定方式を有機ＥＬディスプレイのアクティブマトリクス駆動方式に適用するというものである。
【０００８】
電流指定方式をアクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬディスプレイに適用した場合、例えば、図９に示される有機ＥＬディスプレイが提案されている。図９に示された有機ＥＬディスプレイでは、有機ＥＬ素子７０１と、ゲート電極が第一走査線７０３に接続されたトランジスタ７０２と、ゲート電極が第二走査線７０８に接続されたトランジスタ７０７と、指定電流レベルをゲートの電圧レベルに変換する機能のＮチャネルのトランジスタ７０６と、トランジスタ７０６のゲート電圧レベルを保持する機能のコンデンサ７０９と、変換された電圧レベルに従ったレベルの駆動電流を有機ＥＬ素子７０１に流す機能のＰチャネルのトランジスタ７０５とが、画素ごとに設けられている。また、この有機ＥＬディスプレイは、それぞれの行の走査線７０３を順次選択する第一走査ドライバと、それぞれの行の走査線７０８を順次選択する第二走査ドライバとを具備し、シフトレジスタである第二走査ドライバによってリセット信号が第二走査線７０８に入力され、リセット信号より遅延した選択信号がシフトレジスタである第一走査ドライバによって第一走査線７０３に入力される。
【０００９】
このディスプレイでは、第二走査ドライバによってリセット信号が第二走査線７０８に入力されて、トランジスタ７０７がオン状態になり、トランジスタ７０６及びトランジスタ７０５のゲート電圧が一旦リセットされる。そして、リセット信号の終了前に第一走査ドライバによって選択信号が第一走査線７０３に入力されている時に、輝度を表すレベルの指定電流がデータドライバによって信号線７０４に流れると、トランジスタ７０６にも指定電流が流れる。ここで、トランジスタ７０６によって指定電流のレベルがゲート電圧のレベルに変換されて、変換されたゲート電圧レベルがトランジスタ７０５によって駆動電流のレベルに変換される。これにより、有機ＥＬ素子７０１に駆動電流が流れ、有機ＥＬ素子７０１が駆動電流のレベルに従った輝度で発光する。そして、第二走査線７０８に入力されているリセット信号が終了すると、トランジスタ７０７がオフ状態になることによって、トランジスタ７０５及びトランジスタ７０７のゲート電極が保持され、次のリセット信号が第二走査線７０８に入力されるまでの間、有機ＥＬ素子７０１が発光し続ける。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８の有機ＥＬディスプレイでは一つの走査ドライバで駆動することができたのに対して、図９の有機ＥＬディスプレイでは二つの走査ドライバを必要としている。そのため、図９の有機ＥＬディスプレイにおいては、製造コストが高く、走査ドライバの実装面積も増えてしまう。また、図９の有機ＥＬディスプレイでは、画素ごとに四つのトランジスタが設けられているため、製造コストが高くなり、歩留りの低下にも繋がる。それに対して、図８の有機ＥＬディスプレイは、走査ドライバの実装面積、歩留り、製造コストについては図９の有機ＥＬディスプレイより優れているが、表示画面内の複数の画素間に輝度バラツキがあるため表示品質の点で図９の有機ＥＬディスプレイより劣っている。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、高品質な表示を行うことができるとともに、製造コストが低く、歩留りの高い表示装置及び表示パネルの駆動方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１に係る表示装置は、
複数の走査線と前記走査線に対して垂直な複数の信号線との各交差部に配置されているとともに、流れる駆動電流のレベルに従った輝度で発光する複数の発光素子と、
複数の供給線と、
各走査線を選択するオンレベルの選択信号を、各々の前記走査線の選択期間に、各々の前記走査線に順次供給するとともに、各選択期間の間にオフレベルの選択信号を前記複数の走査線に供給する走査ドライバと、
前記走査ドライバによって各々の前記走査線にオンレベルの選択信号が供給されている時に、輝度情報に従ったレベルの指定電流を各々の前記信号線に流すデータドライバと、
各々の前記発光素子の周辺に設けられるとともに前記発光素子と前記供給線との間に接続されたトランジスタを備え、当該信号線に流れる指定電流のレベルに従った駆動電流を当該発光素子に流すための画素回路と、
指定電流を流すための指定電流用基準電位と駆動電流を流すための駆動電流用基準電位とを前記複数の供給線について同期をとって前記複数の供給線に出力する発振回路と、
を備え、
前記発振回路は、前記選択期間に前記指定電流用基準電位を前記複数の供給線に出力するとともに、前記各選択期間の間に、前記駆動電流用基準電位を前記複数の供給線に出力することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の表示装置において、
前記走査ドライバによってオンレベルの選択信号が当該走査線に供給されている最中に前記発振回路から当該供給線を介して指定電流用基準電位が入力されている時に、当該信号線に流れる指定電流を当該画素回路に流すことでその指定電流のレベルを電圧レベルに変換し、
当該走査線に選択信号が供給されていない時に当該信号線に流れる指定電流を遮断するとともに変換された電圧レベルを保持し、
前記発振回路から当該供給線を介して駆動電流用基準電位が入力された時に、保持された電圧レベルに従ったレベルの駆動電流を当該発光素子に流すように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の表示装置において、前記発光素子が有機ＥＬ素子であり、当該有機ＥＬ素子のアノードが当該画素回路に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の表示装置において、
各々の前記画素回路は、
ゲートが当該走査線に接続され、ソースが当該信号線に接続された第一トランジスタと、
ゲートが当該走査線に接続され、ドレインで前記発振回路から当該供給線を介して指定電流用基準電位及び駆動電流用基準電位が選択的に入力される第二トランジスタと、を更に備え、
前記トランジスタのゲートが前記第二トランジスタのソースに接続され、前記トランジスタのドレインが前記第二トランジスタのドレインに接続され、前記トランジスタのソースが前記第一トランジスタのドレインに接続され且つ当該有機ＥＬ素子のアノードに接続され、
当該走査線から前記オンレベルの選択信号が前記第一トランジスタのゲートに供給されている最中に前記発振回路が指定電流用基準電位を出力している時に、前記第一トランジスタが前記発振回路から前記トランジスタを介して当該信号線へ指定電流を流すことによって、前記トランジスタが該指定電流のレベルをゲート−ソース間の電圧レベルに変換し、
当該走査線から前記オフレベルの選択信号が前記第二トランジスタのゲートに供給されている時に、前記第二トランジスタが前記トランジスタによって変換されたゲート−ソース間の電圧レベルを保持し、
前記トランジスタのドレインに駆動電流用基準電位が入力されている時に、前記トランジスタが、保持された電圧レベルに従ったレベルの駆動電流を前記発振回路から当該供給線を介して前記発光素子へ流すように構成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２又は３に記載の表示装置において、前記発振回路によって出力される指定電流用基準電位が前記有機ＥＬ素子のカソードの電位以下に設定されており、前記発振回路によって出力される駆動電流用基準電位が前記有機ＥＬ素子のカソードの電位を越えるように設定されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れか一項に記載の表示装置において、前記発光素子、前記走査ドライバ、前記データドライバ及び前記画素回路は表示パネル内に形成され、前記発振回路は、外部回路に形成されることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る表示装置は、
複数の走査線と前記走査線に対して垂直な複数の信号線との各交差部に配置されているとともに、流れる駆動電流のレベルに従った輝度で発光する発光素子と、
前記複数の供給線と、
各走査線を選択するオンレベルの選択信号を、各々の前記走査線の選択期間に、各々の前記走査線に順次供給するとともに、各選択期間の間にオフレベルの選択信号を前記複数の走査線に供給する走査ドライバと、
前記走査ドライバによって各々の前記走査線に前記オンレベルの選択信号が供給されている前記選択期間時に、輝度情報に従ったレベルの指定電流を各々の前記信号線に流すデータドライバと、
各々の前記発光素子の周辺に設けられるとともに前記発光素子と前記供給線との間に接続されたトランジスタを備え、指定電流のレベルに従った駆動電流を当該発光素子に流すための画素回路と、
各々の前記走査線の前記選択期間に、指定電流を流すための指定電流用基準電位を前記複数の供給線について同期をとって前記複数の供給線に出力し、各々の前記走査線の非選択期間のうちの前記各選択期間の間のオフレベルの選択信号が前記複数の走査線に供給されているときに、駆動電流を流すための駆動電流用基準電位を前記複数の供給線について同期をとって前記複数の供給線に出力する電位出力回路と、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８に係る表示パネルの駆動方法は、
複数の走査線と前記走査線に対して垂直な複数の信号線との各交差部に配置されているとともに、流れる駆動電流のレベルに従った輝度で発光する発光素子と、
各々の前記発光素子の周辺に設けられた画素回路と、を備える表示パネルを駆動する表示パネルの駆動方法であって、
オンレベルの選択信号を、各々の前記走査線の選択期間に、各々の前記走査線に順次供給するとともに、各選択期間の間にオフレベルの選択信号を前記複数の走査線に供給する動作と、
各々の前記走査線にオンレベルの選択信号が供給されている前記選択期間時に、輝度情報に従ったレベルの指定電流を各々の前記信号線に流す動作と、
各々の前記走査線に選択信号が供給されている最中に少なくとも一回指定電流用基準電位を全ての前記画素回路に出力する動作と、を含み、
各々の前記画素回路によって、
オンレベルの選択信号が当該走査線に供給されている最中に、指定電流用基準電位が入力されている時に、当該信号線に流れる指定電流が当該画素回路に流れることでその指定電流のレベルが電圧レベルに変換され、
当該走査線にオフレベルの選択信号が供給されている時に当該信号線に流れる指定電流が遮断されるとともに変換された電圧レベルが保持され、
各選択期間の間にオフレベルの選択信号が前記複数の走査線に供給されている間であって且つ駆動電流用基準電位が入力されている時に、保持された電圧レベルに従ったレベルの駆動電流が当該発光素子に流れる、ことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明の具体的な態様について説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００２５】
〔第一の実施の形態〕
図１は、本発明の適用された有機ＥＬディスプレイを示した図面である。図１に示されるように、有機ＥＬディスプレイ１は、基本構成として、有機ＥＬ表示パネル２と、外部回路１１からクロック信号ＣＫ１や輝度階調信号Ｓ_Cを含む制御信号群Ｄ_CNTが入力されるデータドライバ３と、外部回路１１からクロック信号ＣＫ２を含む制御信号群Ｇ_CNTが入力される選択走査ドライバ５と、発振回路６と、を備える。
【００２６】
有機ＥＬ表示パネル２は、画像が実質的に表示される表示部４が透明基板８に設けられた構造となっている。表示部４の周囲に選択走査ドライバ５、データドライバ６及び発振回路６が配設されている。選択走査ドライバ５及びデータドライバ６は、透明基板８上に設けられていても良いし、透明基板８の周辺に配された基板（図示略）上に設けられても良い。
【００２７】
表示部４においては、（ｍ×ｎ）個の画素Ｐ_1,1〜Ｐ_m,nがマトリクス状となって透明基板８上に設けられており、縦方向（列方向）にｍ個の画素Ｐ_i,jが配列され、横方向（行方向）にｎ個の画素Ｐ_i,jが配列されている。ここで、ｍ，ｎは１以上の整数であり、ｉは１以上ｍ以下の或る整数であり、ｊは１以上ｎ以下の或る整数であり、縦にｉ番目（つまり、ｉ行目）であって横にｊ番目（つまり、ｊ列目）である画素を画素Ｐ_i,jと記す。
【００２８】
また、表示部４においては、ｍ本の選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mと、ｍ本の周期信号供給線Ｚ₁〜Ｚ_mと、ｎ本の信号線Ｙ₁〜Ｙ_nとが透明基板８上に形成されている。選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mは、互いに平行となって横方向に延在している。周期信号供給線Ｚ₁〜Ｚ_mが選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mに対して交互に配列されている。信号線Ｙ₁〜Ｙ_nは、互いに平行となって縦方向に延在し、選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mに対して垂直に交差している。これら選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_m、周期信号供給線Ｚ₁〜Ｚ_m及び信号線Ｙ₁〜Ｙ_nは層間絶縁膜等によって互いに絶縁されている。また、選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mは選択走査ドライバ５のそれぞれの出力端子に接続されており、周期信号供給線Ｚ₁〜Ｚ_mは互いに導電して発振回路６の出力端子に接続されている。
【００２９】
また、選択走査線Ｘ_i及び周期信号供給線Ｚ_iには、横方向に配列されたｎ個の画素Ｐ_i,1〜Ｐ_i,nが接続されており、信号線Ｙ_jには、縦方向に配列されたｍ個の画素Ｐ_1,j〜Ｐ_m,jが接続されており、選択走査線Ｘ_iと信号線Ｙ_jとの交差部に画素Ｐ_i,jが配されている。
【００３０】
次に、図２及び図３を用いて画素Ｐ_i,jについて説明する。図２は画素Ｐ_i,jを示した平面図であり、図３は四つの画素Ｐ_i,j，Ｐ_i+1,j，Ｐ_i,j+1，Ｐ_i+1,j+1の等価回路図である。
【００３１】
画素Ｐ_i,jは、駆動電流のレベルに従った輝度で発光する有機ＥＬ素子Ｅ_i,jと、有機ＥＬ素子Ｅ_i,jの周辺に設けられている画素回路Ｄ_i,jと、から構成されている。
【００３２】
有機ＥＬ素子Ｅ_i,jは、透明基板８上にアノード５１、有機ＥＬ層５２、カソード（図示略）が順に積層した積層構造となっている。
【００３３】
アノード５１は画素Ｐ_1,1〜Ｐ_m、_nごとにパターニングされており、信号線Ｙ₁〜Ｙ_nと選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mとによって囲繞された各囲繞領域に形成されている。
【００３４】
アノード５１は、導電性を有しているとともに、可視光に対して透過性を有している。また、アノード５１は、比較的仕事関数の高いものであり、有機ＥＬ層５２へ正孔を効率よく注入するものが好ましい。アノード５１としては、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分としたものがある。
【００３５】
各々のアノード５１上には、有機化合物を含む有機ＥＬ層５２が成膜されており、有機ＥＬ層５２も画素Ｐ_1,1〜Ｐ_m、_nごとにパターニングされている。有機ＥＬ層５２は、例えば、アノード５１から順に正孔輸送層、狭義の発光層、電子輸送層となる三層構造であっても良いし、アノード５１から順に正孔輸送層、狭義の発光層となる二層構造であっても良いし、狭義の発光層からなる一層構造であっても良いし、これらの層構造において適切な層間に電子或いは正孔の注入層が介在した積層構造であっても良いし、その他の積層構造であっても良い。
【００３６】
有機ＥＬ層５２は、正孔及び電子を注入する機能、正孔及び電子を輸送する機能、正孔と電子の再結合により励起子を生成して赤色、緑色又は青色の何れかに発光する機能を有する広義の発光層である。つまり、画素Ｐ_i,jが赤である場合にはその画素Ｐ_i,jの有機ＥＬ層５２は赤色に発光し、画素Ｐ_i,jが緑である場合にはその画素Ｐ_i,jの有機ＥＬ層５２は緑色に発光し、画素Ｐ_i,jが青である場合にはその画素Ｐ_i,jの有機ＥＬ層５２は青色に発光する。
【００３７】
また、有機ＥＬ層５２は、電子的に中立な有機化合物であることが望ましく、これにより正孔及び電子が有機ＥＬ層５２でバランス良く注入され、輸送される。また、電子輸送性の物質が狭義の発光層に適宜混合されていても良いし、正孔輸送性の物質が狭義の発光層に適宜混合されても良いし、電子輸送性の物質及び正孔輸送性の物質の両方が狭義の発光層に適宜混合されていても良い。
【００３８】
有機ＥＬ層５２上にはカソードが形成されている。カソードは、全ての画素Ｐ_1,1〜Ｐ_m,nに共通の層となる共通電極であっても良いし、画素Ｐ_1,1〜Ｐ_m、_nごとにパターニングされていても良い。いずれにしてもカソードは、選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_m、信号線Ｙ₁〜Ｙ_n及び周期信号供給線Ｚ₁〜Ｚ_mに対して電気的に絶縁されている。カソードは、仕事関数の低い材料で形成されており、例えば、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム若しくはバリウム又はこれらの少なくとも一種を含む合金若しくは混合物等で形成されている。また、カソードは、以上の各種材料の層が積層された積層構造となっていても良いし、以上の各種材料の層に加えて金属層が堆積した積層構造となっていても良く、具体的には、以上の各種材料の層上にアルミニウム、クロム等といった高仕事関数で且つ低抵抗の金属層が被覆された積層構造となっていても良い。また、カソードは、可視光に対して遮光性を有するとともに可視光に対して高い反射性を有することで、鏡面として作用するのが望ましい。なお、アノード５１及びカソードのうちの少なくとも一方が透明であっても良いが、片方の電極が透明であり且つ他方の電極が高反射性であることがより良い。
【００３９】
以上のように積層構造となる有機ＥＬ素子Ｅ_i,jでは、アノード５１とカソードとの間に順バイアス電圧（アノード５１がカソードより高電位）が印加されると、正孔がアノード５１から有機ＥＬ層５２へ注入され、電子がカソードから有機ＥＬ層５２に注入される。そして、有機ＥＬ層５２で正孔及び電子が輸送されて、有機ＥＬ層５２にて正孔及び電子が再結合することによって励起子が生成され、励起子が有機ＥＬ層５２内の蛍光体を励起して、有機ＥＬ層５２内にて光が発する。
【００４０】
有機ＥＬ素子Ｅ_i,jの発光輝度は、有機ＥＬ素子Ｅ_i,jに流れる駆動電流のレベルに依存し、電流レベルが増大するにつれて発光輝度も増大する。つまり、有機ＥＬ素子Ｅ_i,jに流れる駆動電流のレベルが定まると、有機ＥＬ素子Ｅ_i,jの輝度が一義的に定まる。
【００４１】
画素回路Ｄ_i,jは、データドライバ３、選択走査ドライバ５及び発信回路６から出力された信号に基づいて有機ＥＬ素子Ｅ_i,jを駆動するものである。各画素回路Ｄ_i,jは、三つの薄膜トランジスタ（以下単にトランジスタと記述する。）２１，２２，２３と、コンデンサ２４とを備える。
【００４２】
トランジスタ２１，２２，２３は、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極、半導体層、不純物半導体層、ゲート絶縁膜等から構成されたＭＯＳ型の電界効果トランジスタであり、特にアモルファスシリコンを半導体層（チャネル領域）としたａ−Ｓｉトランジスタであるが、ポリシリコンを半導体層としたｐ−Ｓｉトランジスタであってもよい。また、トランジスタ２１，２２，２３の構造は逆スタガ型であっても良いし、コプラナ型であっても良い。なお、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極、半導体層、不純物半導体層、ゲート絶縁膜等の組成はトランジスタ２１，２２，２３についてそれぞれ同じであり、トランジスタ２１，２２，２３は同一工程で同時に形成されるが、形状、大きさ、寸法、チャネル幅、チャネル長等はトランジスタ２１，２２，２３についてそれぞれ異なる。以下では、トランジスタ２１，２２，２３の何れもが、Ｎチャネル型のａ−Ｓｉ電界効果トランジスタであるとして説明する。また、以下では、トランジスタ２１を第一トランジスタ２１と、トランジスタ２２を第二トランジスタ２２と、トランジスタ２３を第三トランジスタ２３と記述する。
【００４３】
第二トランジスタ２２のゲート電極２２ｇは選択走査線Ｘ_iに接続されている。第二トランジスタ２２のドレイン電極２２ｄは、第三トランジスタ２３のドレイン電極２３ｄに接続されているとともに、周期信号供給線Ｚ_iに接続されている。第二トランジスタ２２のソース電極２２ｓは、コンタクトホール２５を介して第三トランジスタ２３のゲート電極２３ｇに接続されているとともに、コンデンサ２４の一方の電極に接続されている。
【００４４】
第三トランジスタ２３のソース電極２３ｓは、コンデンサ２４の他方の電極に接続されているとともに第一トランジスタ２１のドレイン電極２１ｄに接続されている。
【００４５】
第一トランジスタ２１のゲート電極２１ｇは選択走査線Ｘ_iに接続されており、第一トランジスタ２１のソース電極２１ｓは信号線Ｙ_jに接続されている。第三トランジスタ２３のソース電極２３ｓ、コンデンサ２４の他方の電極及び第一トランジスタ２１のドレイン電極２１ｄは、有機ＥＬ素子Ｅ_i,jのアノード５１に接続されている。有機ＥＬ素子Ｅ_i,jのカソードの電位は、一定の基準電位Ｖ_SSに保たれており、本実施形態では、有機ＥＬ素子Ｅ_i,jのカソードが接地されることで基準電位Ｖ_SSが０〔Ｖ〕となっている。
【００４６】
次に、表示部４の周囲に配設されたデータドライバ３、選択走査ドライバ５及び発振回路６について説明する。
選択走査ドライバ５はいわゆるシフトレジスタであり、ｍ個のフリップフロップ回路等が直列に接続された構成であり、選択信号をそれぞれの選択走査線Ｘ₁〜選択走査線Ｘ_mに出力するものである。つまり、選択走査ドライバ５は、外部回路１１から入力したクロック信号ＣＫ２に基づいて選択走査線Ｘ₁から選択走査線Ｘ_mへの順（選択走査線Ｘ_mの次は選択走査線Ｘ₁）にハイレベル（オンレベル）の選択信号を順次出力する（供給する）ことで、選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mを順次選択するものである。
【００４７】
詳細には図５に示されるように、選択走査ドライバ５は、ハイレベルの選択信号としてオン電位Ｖ_ON（例えば基準電位Ｖ_SSより十分高い。）又はローレベルの選択信号としてオフ電位Ｖ_OFF（例えば基準電位Ｖ_SS以下である。）の何れかのレベルの電位を選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mに個別に印加することによって、所定周期で各選択走査線Ｘ_iを選択する。
【００４８】
即ち、選択走査線Ｘ_iが選択される選択期間Ｔ_SEでは、選択走査ドライバ５がハイレベルの選択信号としてオン電位Ｖ_ONを選択走査線Ｘ_iに印加することにより、選択走査線Ｘ_iに接続されたトランジスタ２１，２２（画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,n全てのトランジスタ２１，２２である。）がオン状態になる。トランジスタ２１がオン状態になることによって信号線Ｙ_jに流れる電流が画素回路Ｄ_i,jに流れ得るようになる。一方、選択期間Ｔ_SE以外の非選択期間Ｔ_NSEでは、選択走査ドライバ５がローレベルの選択信号としてオフ電位Ｖ_OFFを走査線Ｘ_iに印加することにより、トランジスタ２１，２２がオフ状態になる。トランジスタ２１がオフ状態になることで、信号線Ｙ_jに流れる電流は画素回路Ｄ_i,jに流れ得ないようになる。ここで、Ｔ_SE＋Ｔ_NSE＝Ｔ_SCで表される期間が一走査期間であり、選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mの選択期間Ｔ_SEは互いに重ならない。なお、図５において「Ｔ_SE」、「Ｔ_NSE」及び「Ｔ_SC」が記されているが、これらは１行目の選択走査線Ｘ₁についてのものである。
【００４９】
また、選択走査ドライバ５が選択信号としてオン電位Ｖ_ONを選択走査線Ｘ_iに印加してから次の選択走査線Ｘ_i+1にオン電位Ｖ_ONを印加するまでには時間的間隔がある。
【００５０】
図１、図３に示されるように、発振回路６は、水晶発振器等から構成され、ハイレベルとローレベルとの間で振動する周期的信号を全ての周期信号供給線Ｚ₁〜Ｚ_mに出力するものである。
【００５１】
詳細には図５に示されるように、発振回路６から出力される周期的信号の周期（周期的信号がハイレベルになってから次にハイレベルになるまでの周期）は、選択期間Ｔ_SEの二倍である。そして、発振回路６から出力される周期的信号がローレベルになっている期間とハイレベルになっている期間は同じである。また、発振回路６から出力された周期的信号がハイレベルからローレベルに下がる時に、選択走査ドライバ５によって選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mの何れかに出力されている選択信号が立ち上がり、発振回路６から出力された周期的信号がローレベルからハイレベルに立ち上がる時に、選択ドライバ５によって選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mの何れかに出力されている選択信号が下がる。
【００５２】
また、発信回路６から出力される周期的信号がローレベルになっている時が、選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mのうちの何れか一つの選択期間Ｔ_SEである。つまり、周期的信号がハイレベルになっている時には、選択走査ドライバ５はオフ電位Ｖ_OFFを全ての選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mに印加して、全ての選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mにオフレベルの選択信号を出力する。一方、周期的信号がローレベルになっている時には、選択走査ドライバ５が選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mのうちの何れか一つの選択走査線Ｘ_iにオン電位Ｖ_ONを印加して、その一つの選択走査線Ｘ_iにオンレベルの選択信号を出力するとともに、選択走査線Ｘ_iを除く選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mにオフレベルの選択信号を出力する。
【００５３】
発振回路６から出力される周期的信号がローレベルである時その電位（指定電流用基準電位）Ｖ_LOWは、基準電位Ｖ_SS以下であるが、ここでは、基準電位Ｖ_SSと同じである。そのため、第三トランジスタ２３がオン状態となっていても、周期的信号がローレベルである時には有機ＥＬ素子Ｅ_i,jにゼロ電圧又は逆バイアス電圧が印加されていることになるから有機ＥＬ素子Ｅ_i,jに電流が流れない。一方、発振回路６から出力されるハイレベルの電位（駆動電流用基準電位）Ｖ_HIGHが基準電位Ｖ_SSより高く、第三トランジスタ２３がオン状態となっていれば、有機ＥＬ素子Ｅ_i,jに順バイアス電圧が印加されていることになるから周期信号供給線Ｚ_iから有機ＥＬ素子Ｅ_i,jへと電流が流れる。
【００５４】
電位Ｖ_HIGHについて説明する。図４は、Ｎチャネル型の電界効果トランジスタ２３の電流−電圧特性を表したグラフである。図４において、横軸はドレイン−ソース間の電圧レベルを表し、縦軸はドレイン−ソース間の電流レベルを表す。図中の線形領域（ソース−ドレイン間電圧レベルＶ_DS＜ドレイン飽和閾電圧レベルＶ_THとなっている領域：ドレイン飽和閾電圧レベルＶ_THは、ゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSの関数であり、ゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSが定まれば一義的に定まる。）では、ゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSが一定であると、ソース−ドレイン間電圧レベルＶ_DSが大きくなるにつれてソース−ドレイン間電流レベルＩ_DSが大きくなる。更に、図中の飽和領域（ソース−ドレイン間電圧レベルＶ_DS≧ドレイン飽和閾電圧レベルＶ_TH）では、ゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSが一定であると、ソース−ドレイン間電圧レベルＶ_DSが大きくなってもソース−ドレイン間電流レベルＩ_DSはほぼ一定となる。
【００５５】
また、図４において、ゲート−ソース間電圧レベルＶ_GS0〜Ｖ_GSMAXは、Ｖ_GS0＝０〔Ｖ〕＜Ｖ_GS1＜Ｖ_GS2＜Ｖ_GS3＜Ｖ_GS4＜Ｖ_GSMAXの関係となっている。つまり、図４から明らかなように、ドレイン−ソース間電圧レベルＶ_DSが一定の場合、ゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSが大きくなるにつれて、線形領域、飽和領域のいずれであってもドレイン−ソース間電流レベルＩ_DSが大きくなる。更に、ゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSが大きくなるにつれて、ドレイン飽和閾電圧レベルＶ_THが大きくなる。
【００５６】
以上のことから、線形領域では、ソース−ドレイン間電圧レベルＶ_DSがわずかに変わるとソース−ドレイン間電流レベルＩ_DSが変わってしまうが、飽和領域では、ゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSが定まれば、ソース−ドレイン間電圧レベルＶ_DSに関わらずドレイン−ソース間電流レベルＩ_DSが一義的に定まる。
【００５７】
ここで、第三トランジスタ２３に最大のゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSMAXが印加されている時のドレイン−ソース間電流レベルＩ_DSは、最大輝度で発光する有機ＥＬ素子Ｅ_i,jのアノード５１とカソードとの間に流れる電流レベルに設定されている。
また、第三トランジスタ２３のゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSが最大レベルＶ_GSMAXであっても、第三トランジスタ２３が飽和領域を維持するように、下記に示す条件式を満たしている。
Ｖ_HIGH−Ｖ_E−Ｖ_SS≧Ｖ_THMAX
ここで、Ｖ_Eは、最高輝度で発光する有機ＥＬ素子Ｅ_i,jのアノード−カソード間の電圧レベルであって、有機ＥＬ素子Ｅ_i,jの発光寿命期間中に有機ＥＬ素子Ｅ_i,jが高抵抗化するが発光寿命期間中で予想される最大のアノード−カソード間電圧のレベルである。Ｖ_THMAXは、Ｖ_GSMAX時のトランジスタ２３のソース−ドレイン間の飽和閾電圧レベルである。以上の条件式を満たすように電位Ｖ_HIGHが設定されている。従って、第三トランジスタ２３と直列に接続された有機ＥＬ素子Ｅ_i,jの分圧により第三トランジスタ２３のゲート−ソース間電圧レベルＶ_DSが低くなっても、ソース−ドレイン間電圧レベルＶ_DSが常に飽和状態の範囲内なので、第三トランジスタ２３を流れるソース−ドレイン間電流レベルＩ_DSはゲート−ソース間電圧レベルＶ_Gにより一義的に決まることになる。
【００５８】
次に、データドライバ３について説明する。図１、図３に示されるように、データドライバ３の出力端子ＯＵＴ₁〜ＯＵＴ_nには、それぞれ信号線Ｙ₁〜Ｙ_nが接続されている。データドライバ３には外部回路１１からクロック信号ＣＫ１や輝度階調信号Ｓ_Cを含む制御信号群Ｄ_CNTが入力され、データドライバ３は入力したクロック信号ＣＫ１のタイミングによって輝度階調信号Ｓ_Cをラッチし、信号線Ｙ₁〜Ｙ_nからそれぞれの出力端子ＯＵＴ₁〜ＯＵＴ_nに輝度階調信号Ｓ_Cに従って階調指定シンク電流を流す。具体的には、選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mが選択されている各々の選択期間Ｔ_SEの時に、データドライバ３によって階調指定シンク電流が同期して信号線Ｙ₁〜Ｙ_nから全ての出力端子ＯＵＴ₁〜ＯＵＴ_nに向かって流れる。階調指定シンク電流とは、外部回路１１からの輝度階調信号Ｓ_Cにしたがった輝度で有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nを発光するために、有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nに流れる電流レベル（電流値）と等価の電流であって、信号線Ｙ₁〜Ｙ_nからそれぞれの出力端子ＯＵＴ₁〜ＯＵＴ_nに向かって流れる電流である。
【００５９】
次に、データドライバ３、選択走査ドライバ５及び発振回路６で有機ＥＬ表示パネル２を駆動する方法及び有機ＥＬディスプレイ１の表示動作について説明する。
【００６０】
図５に示されるように、選択走査ドライバ５が、外部回路１１から入力したクロック信号ＣＫ２に基づいて、１行目の選択走査線Ｘ₁からｍ行目の選択走査線Ｘ_mへの順に（但し、選択走査線Ｘ_mの次は選択走査線Ｘ₁である。）順次オン電位Ｖ_ONを印加してハイレベルの選択信号を出力する。これにより、選択走査線Ｘ₁から選択走査線Ｘ_mの順に走査されていく。
【００６１】
選択走査ドライバ５が順次選択して走査しているのと同時に、発振回路６が、全ての周期信号供給線Ｚ₁〜Ｚ_mに周期的信号を出力するが、どの周期信号供給線Ｚ₁〜Ｚ_mに出力された周期的信号も互いに同期している。そして、どの画素回路Ｄ_1,1〜Ｄ_m,nにおいても、周期的信号を第二トランジスタ２２のソース電極２２ｓ及び第三トランジスタ２３のソース電極２３ｓで入力する。
【００６２】
更に、選択走査ドライバが順次走査している最中において、データドライバ３は、外部回路１１から入力したクロック信号ＣＫ１に基づいて輝度階調信号Ｓ_Cをラッチし、ラッチした輝度階調信号Ｓ_Cに基づいたレベルの階調指定シンク電流をそれぞれの選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_mに選択信号が出力されるのに同期して信号線Ｙ₁〜Ｙ_nからデータドライバ３の出力端子ＯＵＴ₁〜ＯＵＴ_nに向かって流れさせる。
【００６３】
ここで、オンレベルの選択信号が或る選択走査線Ｘ_iに出力されている時には、他の選択走査線Ｘ₁〜Ｘ_m（Ｘ_iを除く。）にはオフレベルの選択信号が出力されており、この期間がｉ行目の選択期間Ｔ_SEとなる。従って、ｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nについては、第一トランジスタ２１及び第二トランジスタ２２がオン状態であり、他の行の画素回路Ｄ_1,1〜Ｄ_m,n（但し、画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nを除く。）については、第一トランジスタ２１及び第二トランジスタ２２がオフ状態である。
【００６４】
第一トランジスタ２１及び第二トランジスタ２２がオンすると、ドレイン電極２３ｄが第二トランジスタ２２のドレイン電極２２ｄに接続され且つゲート電極２３ｇが第二トランジスタ２２のソース電極２２ｓに接続されている第三トランジスタ２３のゲート−ソース間及びソース−ドレイン間には、データドライバ３からの階調指定シンク電流の引き込みにより第一トランジスタ２１のソース−ドレイン間及び第三トランジスタ２３のソース−ドレイン間に階調指定シンク電流が流れるような電圧が加わる。
【００６５】
従って、ｉ行目の選択期間Ｔ_SE中にｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,mの第一トランジスタ２１及び第二トランジスタ２２がオン状態になることによって、信号線Ｙ₁〜Ｙ_nからデータドライバ３に引き込まれる階調指定シンク電流が、ｉ行目のそれぞれの画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nに取り込まれる状態になり、つまりｉ行目の第三トランジスタ２３が階調指定シンク電流を流すことができる状態になり、他の行の画素回路Ｄ_1,1〜Ｄ_m,n（但し、画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nを除く。）には取り込まれない状態になり、つまり他の行の第三トランジスタ２３が階調指定シンク電流を流すことができない状態になる。このようにｉ行目の選択期間Ｔ_SEにおいて、それぞれの画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nに階調指定シンク電流に応じた第三トランジスタ２３のゲート−ソース間のチャージが取り込まれることによって、その前までに取り込まれた第三トランジスタ２３のゲート−ソース間のチャージがリフレッシュされる。ｉ行目の選択期間Ｔ_SE後の非選択期間Ｔ_NSEにおいて、画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nは、それぞれの第三トランジスタ２３のゲート−ソース間にチャージされた電荷に従ったレベルの駆動電流を（階調指定シンク電流と等レベルである。）それぞれの発光素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nに流すことでそれぞれの発光素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nを発光させる。
【００６６】
以上のように選択走査ドライバ５が１行目からｍ行目へと線順次に選択信号をシフトしていくことによって、データドライバ３に入力された輝度階調信号Ｓ_Cに従って１行目の画素回路Ｄ_1,1〜画素回路Ｄ_1,nからｍ行目の画素回路Ｄ_m,1〜Ｄ_m,nの順に階調指定シンク電流が流れて各第三トランジスタ２３のゲート−ソース間にチャージされた電荷がリフレッシュされていく。このような線順次の走査が繰り返されることで、有機ＥＬ表示パネル２の表示部４で画像表示が為される。
【００６７】
ここで、ｉ行目の選択期間Ｔ_SEに画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nが階調指定シンク電流を取り込む動作と、取り込んだ階調指定シンク電流に基づいてそれぞれの有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nを発光させる動作について詳細に説明する。
【００６８】
ｉ行目の選択期間Ｔ_SEでは、外部回路１１からクロック信号ＣＫ２を含む制御信号群Ｇ_CNTに応じて選択走査ドライバ５からｉ行目の選択走査線Ｘ_iへオン電位Ｖ_ONの選択信号が出力されることで、選択走査線Ｘ_iに接続された全ての画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nの第一トランジスタ２１及び第二トランジスタ２２が選択期間Ｔ_SEの間中オン状態となる。更に、ｉ行目の選択期間Ｔ_SEの開始時では周期的信号が電位Ｖ_LOWに下がり、ｉ行目の選択期間Ｔ_SEにおいては電位Ｖ_LOWが周期信号供給線Ｚ_iに印加される。そして、第二トランジスタ２２がオン状態となっているので、第三トランジスタ２３のゲート電極２３ｇにも電圧が印加され、第三トランジスタ２３がオン状態となる。
【００６９】
更に、選択された行の有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nのうち何れかの列を後述する非選択期間Ｔ_NSEに発光させる場合には、データドライバ３が出力端子ＯＵＴ₁〜ＯＵＴ_nのうちの発光させるべき列の電位を電位Ｖ_LOWより低く制御することで、画素回路Ｄ_i,jのうち発光すべき列で階調指定シンク電流が周期信号供給線Ｚ_iからデータドライバ３へと流れる。一方、選択された行の有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nのうち何れかの列を後述する非選択期間Ｔ_NSEに発光させない場合には、データドライバ３が出力端子ＯＵＴ₁〜ＯＵＴ_nのうちの発光させない列の電位を電位Ｖ_LOWと等しくなるように制御することで、画素回路Ｄ _i,jのうち発光すべき列で階調指定シンク電流が周期信号供給線Ｚ_iからデータドライバ３へと流れない。そして、ｉ行目の選択期間Ｔ_SE中にデータドライバ３はそれぞれの出力端子ＯＵＴ₁〜ＯＵＴ_nの電位を制御することでデータドライバ３へ階調指定シンク電流をそれぞれの信号線Ｙ₁〜Ｙ_nに流し（但し、発光させない列については階調指定シンク電流は流れない）、ｉ行目の各画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nでは、第一トランジスタ２１及び第二トランジスタ２２がオン状態になることによって周期信号供給線Ｚ_i→第三トランジスタ２３→第一トランジスタ２１→対応する信号線Ｙ₁〜Ｙ_n→データドライバ３へと階調指定シンク電流が流れるようになる。このように、ｉ行目の選択期間Ｔ_SE中には、画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nそれぞれの第一トランジスタ２１は、周期信号供給線Ｚ_iからそれぞれの第三トランジスタ２３を通じてそれぞれの信号線Ｙ₁〜Ｙ_nに階調指定シンク電流を流すように機能する。
【００７０】
これにより、各画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nには、階調指定シンク電流のレベルに応じた電圧が取り込まれる。このとき１列目からｎ列目の何れの列においても、階調指定シンク電流のレベルは、輝度階調信号Ｓ_Cに従って有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nに流れる電流のレベルであり、データドライバ３によって指定されているためこの選択期間Ｔ_SE中の階調指定シンク電流のレベルは一定である。
【００７１】
ｉ行目の選択期間Ｔ_SE中に周期信号供給線Ｚ_i→第三トランジスタ２３→第一トランジスタ２１→対応する信号線Ｙ₁〜Ｙ_n→データドライバ３へと一定レベルの階調指定シンク電流が流れることによって、ｉ行目の選択期間Ｔ_SE中に周期信号供給線Ｚ_i〜第三トランジスタ２３〜第一トランジスタ２１〜対応する信号線Ｙ₁〜Ｙ_n〜データドライバ３における電圧が定常状態になる。
【００７２】
つまり、第三トランジスタ２３に階調指定シンク電流が流れて周期信号供給線Ｚ_i〜第三トランジスタ２３〜第一トランジスタ２１〜対応する信号線Ｙ₁〜Ｙ_n〜データドライバ３における電圧が定常状態になることによって、第三トランジスタ２３に流れる階調指定シンク電流のレベルに従ったレベルの電圧が第三トランジスタ２３のゲート電極２３ｇとソース電極２３ｓとの間に印加され、第三トランジスタ２３のゲート電極２３ｇとソース電極２３ｓとの間の電圧のレベルに従った大きさの電荷がコンデンサ２４にチャージされる。換言すれば、ｉ行目の選択期間Ｔ_SEにおいてｉ行目の各々の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nでは、第一トランジスタ２１及び第二トランジスタ２２が、信号線Ｙ_jに流れる階調指定シンク電流を第三トランジスタ２３に流すように機能し、第三トランジスタ２３が、階調指定シンク電流レベルをゲート−ソース間電圧のレベルに変換するように機能する。
【００７３】
以上のように、ｉ行目の選択期間Ｔ_SE中において、ｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nのコンデンサ２４にチャージされる電荷の大きさが前回の一走査期間Ｔ_SCからリフレッシュされるとともに、ｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nの第三トランジスタ２３のドレイン−ソース間電流レベル及びソース−ゲート間電圧レベルも前回の一走査期間Ｔ_SCからリフレッシュされる。
【００７４】
ここで、第三トランジスタ２３→第一トランジスタ２１→信号線Ｙ_jまでの間の任意の点での電位は、経時変化するトランジスタ２１，２２，２３の内部抵抗等に因って変化してしまう。しかしながら、本実施形態では、第三トランジスタ２３→第一トランジスタ２１→信号線Ｙ_jへと流れる階調指定シンク電流のレベルは、輝度階調信号Ｓ_Cに従ってデータドライバ３が強制的に流しているため、トランジスタ２１，２２，２３の内部抵抗が経時変化しても、第三トランジスタ２３→第一トランジスタ２１→信号線Ｙ_jへと流れる階調指定シンク電流のレベルは所望通りとなる。
【００７５】
また、ｉ行目の選択期間Ｔ_SEでは、ｉ行目の有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nのカソードは基準電位Ｖ_SSであり、周期信号供給線Ｚ_iは基準電位Ｖ_SSと同じ又は基準電位Ｖ_SSより低い電位Ｖ_LOWであるため、ｉ行目の有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nにはされるから又はｉ行目の有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nに電圧が印加されないから、ｉ行目の有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nには電流が流れず、有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nは発光しない。
【００７６】
続いて、ｉ行目の選択期間Ｔ_SEの終了時刻（ｉ行目の非選択期間Ｔ_NSEの開始時刻）では、選択走査ドライバ５から選択走査線Ｘ_iに出力される選択信号が電位_ONのハイレベルから電位_OFFのローレベルになり、発振回路６から周期信号供給線Ｚ_iに出力される周期的信号が電位Ｖ_LOWに下がる。つまり、この終了時刻から次のｉ行目の選択期間Ｔ_SEの開始時刻までの非選択期間Ｔ_NSEでは、ｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nの第一トランジスタ２１のゲート電極２１ｇ及び第二トランジスタ２２のゲート電極２２ｇに対してオフ電位Ｖ_OFFが選択走査ドライバ５によって印加される。
【００７７】
このため、ｉ行目の非選択期間Ｔ_NSEでは、ｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nの第一トランジスタ２１がオフ状態になり、周期信号供給線Ｚ_iから対応する信号線Ｙ₁〜Ｙ_nへ流れる階調指定シンク電流を遮断する。更に、ｉ行目の非選択期間Ｔ_NSEでは、ｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nに何れにおいても、トランジスタ２２がオフ状態になっても、直前のｉ行目の選択期間Ｔ_SEにおいてコンデンサ２４にチャージされた電荷が第二トランジスタ２２によって閉じ込められる。これにより、ｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nの何れにおいても、第三トランジスタ２３は、非選択期間Ｔ_NSE中オン状態を維持し続ける。つまり、ｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nの何れにおいても、非選択期間Ｔ_NSEにおける第三トランジスタ２３のゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSがその直前の選択期間Ｔ_SEにおける第三トランジスタ２３のゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSと等しくなるように、第二トランジスタ２２が第三トランジスタ２３のゲート−ソース間電圧レベルＶ_GSを保持する。
【００７８】
そして、ｉ行目の非選択期間Ｔ_NSEにおいても、発振回路６は周期信号供給線Ｚ_iに周期的信号を出力している。ここで、ｉ行目の非選択期間Ｔ_NSEの最中において周期的信号が電位Ｖ_HIGHになっている時は、ｉ行目の有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nのカソードが基準電位Ｖ_SSである上、周期信号供給線Ｚ_iが基準電位Ｖ_SSより高い電位Ｖ_HIGHであり、更に、直列に接続されている第三トランジスタ２３のゲート−ソース間に、ｉ行目の非選択期間Ｔ_NSEに階調指定シンク電流にしたがった電圧がチャージされていればｉ行目の有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nには階調指定シンク電流に従った順バイアス電圧が印加される。従って、ｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nの何れにおいても、周期信号供給線Ｚ_iから第三トランジスタ２３を通じてｉ行目の有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nへ階調指定シンク電流に等しい駆動電流が流れて、有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nが発光する。
【００７９】
つまり、非選択期間Ｔ_SE中の各々の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nにおいては、第一トランジスタ２１が、対応した信号線Ｙ_jに流れる階調指定シンク電流を第三トランジスタ２３に流れないように信号線Ｙ_jと第三トランジスタ２３との間を電気的に遮断するように機能し、第二トランジスタ２２が、コンデンサ２４の電荷を閉じ込めることによって、選択期間Ｔ_SEにおいて変換された第三トランジスタ２３のゲート−ソース間電圧のレベルを保持するように機能する。そして、ｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nの何れにおいても、非選択期間ＴＳＥの最中に周期的信号が電位Ｖ_HIGHになっている時には、第三トランジスタ２３が、保持されたゲート−ソース間電圧レベルに応じたレベルの駆動電流を有機ＥＬ素子Ｅ_i,jに流すように機能する。
【００８０】
ここで、周期的信号がＶ_HIGHになっている時に有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜Ｅ_i,nに流れる駆動電流のレベルは、それぞれの画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nの第三トランジスタ２３に流れる電流のレベルと同じであり、従って、直前のｉ行目の選択期間Ｔ_SEにおいてそれぞれの画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nの第三トランジスタ２３に流れる階調指定シンク電流のレベルと同じである。上述したように、ｉ行目の選択期間Ｔ_SEでは、ｉ行目の画素回路Ｄ_i,1〜Ｄ_i,nの第三トランジスタ２３の電流レベルは所望通りとなるから、有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜有機ＥＬ素子Ｅ_i,nそれぞれの駆動電流レベルも所望通りになる。従って、有機ＥＬ素子Ｅ_i,1〜有機ＥＬ素子Ｅ_i,nそれぞれは所望の階調輝度で発光する。
【００８１】
以上のように本実施の形態では、非選択期間Ｔ_NSEの最中に周期的信号が電位Ｖ_HIGHになっている時に有機ＥＬ素子Ｅ_i,jに流れる駆動電流のレベルを、その直前の選択期間Ｔ_SEにおいて階調指定シンク電流のレベルで表している。従って、例えば、画素回路Ｄ_1,1〜Ｄ_m,nの間で第三トランジスタ２３の特性にバラツキがあったとしても、画素回路Ｄ_1,1〜Ｄ_m,nの間で階調指定シンク電流レベルが同じであれば、各画素の有機ＥＬ素子Ｅ_1,1〜Ｅ_m,nの間で輝度にバラツキが生じない。つまり、本実施形態では、同じ電圧レベルの輝度階調信号が画素に出力されても画素の間で輝度が異なってしまうという面内バラツキを抑えることができる。従って、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１は、高品質な画像表示を行える。
【００８２】
また、非選択期間Ｔ_NSEにおいて周期的信号が（ｍ−１）回Ｖ_HIGHになっており、有機ＥＬ素子Ｅ_i,jの発光デューティは約５０％である（実際には発光デューティは（ｍ−１）／２ｍであり、行（ｍ）が１より十分に大きければ約５０％である。）。それに対して、縦にｍ個横にｎ個に有機ＥＬ素子が配列された単純マトリクス駆動方式のディスプレイならば、発光デューティは１／ｍである。従って、単純マトリクス駆動方式のディスプレイは高解像度になるに連れて有機ＥＬ素子の発光デューティが小さくなってしまうが、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１は高解像度になっても有機ＥＬ素子Ｅｉ，ｊの発光デューティが小さくならず、高輝度、高コントラスト及び高精細な画像表示を行える。
【００８３】
また、一行につき二つの選択走査線Ｘ_iと周期信号供給線Ｚ_iが設けられているが、周期信号供給線Ｚ_iに対しては走査のための信号ではなく単に周期的信号が発振回路６によって出力されている。この有機ＥＬディスプレイ１が具備する走査のためのシフトレジスタは、選択走査ドライバ５だけである。シフトレジスタは一般的にｍ個のフリップフロップ回路等から構成されるが、発振回路６は水晶発振器等から構成されるため、発振回路６はシフトレジスタに比較しても実装面積が低く、構成が簡略であり、素子の数も少ない。従って、シフトレジスタがドライバとして二個設けられた従来の有機ＥＬディスプレイに比較しても、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１の製造コストが低く、歩留りが高い。
【００８４】
また、有機ＥＬ素子Ｅ_i,jの周囲に設けられた画素回路Ｄ_i,jが三つのトランジスタ２１，２２，２３とコンデンサ２４から構成されるため、図９に示されるように画素ごとに四つのトランジスタ７０２，７０５，７０６，７０７が設けられた有機ＥＬディスプレイと比較しても、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１は、製造コストが低くなり、製造歩留りも向上し、画素の開口率も向上する。また、トランジスタ２１，２２，２３の全てが、アモルファスシリコンを半導体層としたＮチャネル型電界効果トランジスタであるため、同一工程でトランジスタ２１，２２，２３を形成することができ、有機ＥＬ表示ディスプレイ１の製造方法が簡略化される。
【００８５】
〔第二の実施の形態〕
次に、第二の実施の形態の有機ＥＬディスプレイについて説明する。
第二実施形態においても、有機ＥＬディスプレイは、図１に示された第一実施形態の有機ＥＬディスプレイ１と同様に、有機ＥＬ表示パネル２と、データドライバ３と、選択走査ドライバ５と、を備える。データドライバ３、表示部４、選択走査ドライバ５、画素回路Ｄ_1,1〜Ｄ_m,n、有機ＥＬ素子Ｅ_1,1〜有機ＥＬ素子Ｅ_m,nについては、第一実施形態の有機ＥＬディスプレイ１と同様の構成をしているため、第二の実施の形態では詳細な説明を省略する。
【００８６】
第二の実施の形態において、発振回路６は有機ＥＬディスプレイ１に接続された外部回路１１内に設けられている。このため、有機ＥＬディスプレイ１の基板の画素の占有面積の割合を向上することができる。
なお、第二の実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１は第一の実施の形態と同様に図５に示すような波形チャートで動作することができる。
【００８７】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記各実施の形態における画素回路Ｄ_i,jの第一トランジスタ２１、第二トランジスタ２２及び第三トランジスタ２３は全てＮチャネル型のトランジスタであったが、全てＰチャネル型として有機ＥＬ素子Ｅ_i,jとのアノードとカソードを逆向きに接続させてもよい。このとき、図５に示す波形は、上下反転するように設定すればよい。
【００８８】
また、上記各実施の形態では発光素子として有機ＥＬ素子を用いているが、整流性のある他の発光素子を用いても良い。つまり、逆バイアス電圧が印加された場合には電流が流れないとともに順バイアス電圧が印加された場合には電流が流れるような発光素子であって、流れる電流の大きさに従った輝度で発光する発光素子であっても良い。整流性のある発光素子としては、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子が挙げられる。
【００８９】
また、上記各実施形態においてはデータドライバ３及び選択走査ドライバ５が外部回路１１から入力されるクロック信号に基づいて動作していたが、発振回路６で出力された周期的信号がクロック信号としてデータドライバ３及び選択走査ドライバ５入力され、周期的信号に基づいてデータドライバ３及び選択走査ドライバ５が動作しても良い。
【００９０】
また、上記各実施形態では、発振回路６から出力される周期的信号がローレベル、つまり階調指定シンク電流を流す回数は、選択期間Ｔ_SE当たり一回であったが、選択期間Ｔ_SE当たり二回以上であっても良い。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、発光素子に駆動電流が流れることで発光素子が発光するが、駆動電流のレベルは、画素回路に保持された電圧レベルに従っており、その電圧レベルは指定電流のレベルを変換したものであるから、発光素子は指定電流のレベルに依存した輝度で発光する。つまり、発光素子は所望通りの輝度で発光するから、指定電流のレベルが画素の間で同じであれば、複数の発光素子の間で輝度のバラツキが生じず、高品質な画面表示を行うことができる。
【００９２】
また、各々の走査線に選択信号を供給するのは走査ドライバだけであり、走査のための他のドライバが設けられていない。また、発振回路は、走査ドライバに比較しても素子数も少なく、簡単な構成である。従来の図９の有機ＥＬディスプレイが二つの走査ドライバとデータドライバで駆動されていたのに対して、本発明では、表示パネルが一つの走査ドライバ、データドライバ及び発振回路で駆動されている。そのため、本発明では、図９の有機ＥＬディスプレイと比較しても、ドライバの実装面積が小さく、歩留りも向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された有機ＥＬディスプレイの具体的な態様を示したブロック図。
【図２】図１の有機ＥＬディスプレイの画素を示した平面図。
【図３】図１の有機ＥＬディスプレイの画素の等価回路を示した図面。
【図４】Ｎチャネル型の第三トランジスタ２３の電流−電圧特性を示した図面。
【図５】図１の有機ＥＬディスプレイにおける信号のレベルを示したタイミングチャート。
【図６】別の有機ＥＬディスプレイの画素を示した平面図。
【図７】従来の液晶ディスプレイの画素の等価回路を示した図面。
【図８】従来の電圧指定型の有機ＥＬディスプレイの画素の等価回路を示した図面。
【図９】従来の電流指定型の有機ＥＬディスプレイの画素の等価回路を示した図面。
【符号の説明】
１ 有機ＥＬディスプレイ（表示装置）
２ 有機ＥＬ表示パネル（表示パネル）
３ データドライバ
５ 選択走査ドライバ（走査ドライバ）
６ 発振回路
１１ 外部回路
２１ 第一トランジスタ
２２ 第二トランジスタ
２３ 第三トランジスタ
Ｅ_1,1〜Ｅ_m,n 有機ＥＬ素子（発光素子）
Ｙ₁〜Ｙ_n 信号線
Ｘ₁〜Ｘ_n 選択走査線（走査線）
Ｚ₁〜Ｚ_n 周期信号供給線
Ｐ_1,1〜Ｐ_m,n 画素
Ｄ_1,1〜Ｄ_m,n 画素回路

Claims (8)

1. 複数の走査線と前記走査線に対して垂直な複数の信号線との各交差部に配置されているとともに、流れる駆動電流のレベルに従った輝度で発光する複数の発光素子と、
   複数の供給線と、
   各走査線を選択するオンレベルの選択信号を、各々の前記走査線の選択期間に、各々の前記走査線に順次供給するとともに、各選択期間の間にオフレベルの選択信号を前記複数の走査線に供給する走査ドライバと、
   前記走査ドライバによって各々の前記走査線にオンレベルの選択信号が供給されている時に、輝度情報に従ったレベルの指定電流を各々の前記信号線に流すデータドライバと、
   各々の前記発光素子の周辺に設けられるとともに前記発光素子と前記供給線との間に接続されたトランジスタを備え、当該信号線に流れる指定電流のレベルに従った駆動電流を当該発光素子に流すための画素回路と、
   指定電流を流すための指定電流用基準電位と駆動電流を流すための駆動電流用基準電位とを前記複数の供給線について同期をとって前記複数の供給線に出力する発振回路と、
   を備え、
   前記発振回路は、前記選択期間に前記指定電流用基準電位を前記複数の供給線に出力するとともに、前記各選択期間の間に、前記駆動電流用基準電位を前記複数の供給線に出力することを特徴とする表示装置。
2. 各々の前記画素回路は、
   前記走査ドライバによって前記オンレベルの選択信号が当該走査線に供給されている最中に前記発振回路から当該供給線を介して指定電流用基準電位が入力されている時に、当該信号線に流れる指定電流を当該画素回路に流すことでその指定電流のレベルを電圧レベルに変換し、
   当該走査線に選択信号が供給されていない時に当該信号線に流れる指定電流を遮断するとともに変換された電圧レベルを保持し、
   前記発振回路から当該供給線を介して駆動電流用基準電位が入力された時に、保持された電圧レベルに従ったレベルの駆動電流を当該発光素子に流すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記発光素子が有機ＥＬ素子であり、当該有機ＥＬ素子のアノードが当該画素回路に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 各々の前記画素回路は、
   ゲートが当該走査線に接続され、ソースが当該信号線に接続された第一トランジスタと、
   ゲートが当該走査線に接続され、ドレインで前記発振回路から当該供給線を介して指定電流用基準電位及び駆動電流用基準電位が選択的に入力される第二トランジスタと、を更に備え、
   前記トランジスタのゲートが前記第二トランジスタのソースに接続され、前記トランジスタのドレインが前記第二トランジスタのドレインに接続され、前記トランジスタのソースが前記第一トランジスタのドレインに接続され且つ当該有機ＥＬ素子のアノードに接続され、
   当該走査線から前記オンレベルの選択信号が前記第一トランジスタのゲートに供給されている最中に前記発振回路が指定電流用基準電位を出力している時に、前記第一トランジスタが前記発振回路から前記トランジスタを介して当該信号線へ指定電流を流すことによって、前記トランジスタが該指定電流のレベルをゲート−ソース間の電圧レベルに変換し、
   当該走査線から前記オフレベルの選択信号が前記第二トランジスタのゲートに供給されている時に、前記第二トランジスタが前記トランジスタによって変換されたゲート−ソース間の電圧レベルを保持し、
   前記トランジスタのドレインに駆動電流用基準電位が入力されている時に、前記トランジスタが、保持された電圧レベルに従ったレベルの駆動電流を前記発振回路から当該供給線を介して前記発光素子へ流すように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記発振回路によって出力される指定電流用基準電位が前記有機ＥＬ素子のカソードの電位以下に設定されており、前記発振回路によって出力される駆動電流用基準電位が前記有機ＥＬ素子のカソードの電位を越えるように設定されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の表示装置。
6. 前記発光素子、前記走査ドライバ、前記データドライバ及び前記画素回路は表示パネル内に形成され、前記発振回路は、外部回路に形成されることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の表示装置。
7. 複数の走査線と前記走査線に対して垂直な複数の信号線との各交差部に配置されているとともに、流れる駆動電流のレベルに従った輝度で発光する発光素子と、
   前記複数の供給線と、
   各走査線を選択するオンレベルの選択信号を、各々の前記走査線の選択期間に、各々の前記走査線に順次供給するとともに、各選択期間の間にオフレベルの選択信号を前記複数の走査線に供給する走査ドライバと、
   前記走査ドライバによって各々の前記走査線に前記オンレベルの選択信号が供給されている前記選択期間時に、輝度情報に従ったレベルの指定電流を各々の前記信号線に流すデータドライバと、
   各々の前記発光素子の周辺に設けられるとともに前記発光素子と前記供給線との間に接続されたトランジスタを備え、指定電流のレベルに従った駆動電流を当該発光素子に流すための画素回路と、
   各々の前記走査線の前記選択期間に、指定電流を流すための指定電流用基準電位を前記複数の供給線について同期をとって前記複数の供給線に出力し、各々の前記走査線の非選択期間のうちの前記各選択期間の間のオフレベルの選択信号が前記複数の走査線に供給されているときに、駆動電流を流すための駆動電流用基準電位を前記複数の供給線について同期をとって前記複数の供給線に出力する電位出力回路と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
8. 複数の走査線と前記走査線に対して垂直な複数の信号線との各交差部に配置されているとともに、流れる駆動電流のレベルに従った輝度で発光する発光素子と、
   各々の前記発光素子の周辺に設けられた画素回路と、を備える表示パネルを駆動する表示パネルの駆動方法であって、
   オンレベルの選択信号を、各々の前記走査線の選択期間に、各々の前記走査線に順次供給するとともに、各選択期間の間にオフレベルの選択信号を前記複数の走査線に供給する動作と、
   各々の前記走査線にオンレベルの選択信号が供給されている前記選択期間時に、輝度情報に従ったレベルの指定電流を各々の前記信号線に流す動作と、
   各々の前記走査線に選択信号が供給されている最中に少なくとも一回指定電流用基準電位を全ての前記画素回路に出力する動作と、を含み、
   各々の前記画素回路によって、
   オンレベルの選択信号が当該走査線に供給されている最中に、指定電流用基準電位が入力されている時に、当該信号線に流れる指定電流が当該画素回路に流れることでその指定電流のレベルが電圧レベルに変換され、
   当該走査線にオフレベルの選択信号が供給されている時に当該信号線に流れる指定電流が遮断されるとともに変換された電圧レベルが保持され、
   各選択期間の間にオフレベルの選択信号が前記複数の走査線に供給されている間であって且つ駆動電流用基準電位が入力されている時に、保持された電圧レベルに従ったレベルの駆動電流が当該発光素子に流れる、ことを特徴とする表示パネルの駆動方法。

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