JP5277926B2 - 表示装置及びその駆動方法と電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、画素毎に配した発光素子を電流駆動して画像を表示する表示装置及びその駆動方法に関する。またかかる表示装置を用いた電子機器に関する。詳しくは、各画素回路内に設けた絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって有機ＥＬなどの発光素子に通電する電流量を制御する、いわゆるアクティブマトリクス型の表示装置の駆動方式に関する。

表示装置、例えば液晶ディスプレイなどでは、多数の液晶画素をマトリクス状に並べ、表示すべき画像情報に応じて画素毎に入射光の透過強度又は反射強度を制御することによって画像を表示する。これは、有機ＥＬ素子を画素に用いた有機ＥＬディスプレイなどにおいても同様であるが、液晶画素と異なり有機ＥＬ素子は自発光素子である。その為、有機ＥＬディスプレイは液晶ディスプレイに比べて画像の視認性が高く、バックライトが不要であり、応答速度が高いなどの利点を有する。又、各発光素子の輝度レベル（階調）はそれに流れる電流値によって制御可能であり、いわゆる電流制御型であるという点で液晶ディスプレイなどの電圧制御型とは大きく異なる。

有機ＥＬディスプレイにおいては、液晶ディスプレイと同様、その駆動方式として単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とがある。前者は構造が単純であるものの、大型且つ高精細のディスプレイの実現が難しいなどの問題がある為、現在はアクティブマトリクス方式の開発が盛んに行なわれている。この方式は、各画素回路内部の発光素子に流れる電流を、画素回路内部に設けた能動素子（一般には薄膜トランジスタ、ＴＦＴ）によって制御するものであり、以下の特許文献に記載がある。
特開２００３−２５５８５６ 特開２００３−２７１０９５ 特開２００４−１３３２４０ 特開２００４−０２９７９１ 特開２００４−０９３６８２ 特開２００６−２１５２１３ 特開２００７−３１０３１１

従来の表示装置は、基本的に画面部と駆動部とで構成されている。画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素とからなる。駆動部は画面部の周辺に配され、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有する。画面部の各画素は、対応する走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、対応する信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光する。

各画素は発光素子として例えば有機ＥＬデバイスを含んでいる。この発光素子は経時的に電流／輝度特性が劣化する傾向がある。これにより、有機ＥＬディスプレイの画素は時間の経過と共に輝度が低下していくという課題がある。輝度劣化の程度は、各画素の累積発光時間に依存している。画面上で各画素の累積発光時間が異なる場合輝度のムラが生じ、いわゆる「焼き付き」という画質不良が生じる恐れがある。

上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は画素の輝度劣化を補償可能な表示装置を提供することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明に係る表示装置は、画面部と、駆動部と、信号処理部とからなる。前記画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素とからなる。前記駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有する。前記画素は、該走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、該信号線から映像信号を取り込むと共に、少なくとも発光素子と受光素子とドライブトランジスタとを含む。前記ドライブトランジスタは、該取り込んだ映像信号に応じた駆動電流を該発光素子に出力して発光させる一方、発光の輝度を検出した該受光素子から出力される輝度信号を取り出す。前記信号処理部は、取り出された該輝度信号に応じて該映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給する。

好ましくは、前記ドライブトランジスタは、そのゲートに該取り込んだ映像信号が印加される。前記発光素子は、ドライブトランジスタのゲートに印加された映像信号に応じてドライブトランジスタのソースから出力される駆動電流によって発光する。前記受光素子は、該ドライブトランジスタのゲートに接続しており、該ドライブトランジスタはソースフォロアとして動作しそのソースから該輝度信号を出力する。一態様では、ある画素に含まれるドライブトランジスタは発光期間と受光期間で時分割的に動作する。発光期間では、前記ドライブトランジスタは当該画素に含まれる発光素子に駆動電流を出力して発光させる一方、受光期間では、当該画素に含まれる受光素子が当該画素とは異なる別の画素に含まれる発光素子の発光の輝度を検出して輝度信号を出力する。前記ドライブトランジスタは、当該画素に含まれる受光素子から出力された輝度信号を取り出す。この場合、受光期間では、当該画素に含まれる受光素子が当該画素と隣接する画素に含まれる発光素子の発光の輝度を検出して輝度信号を出力する。他の態様では、ある画素に含まれるドライブトランジスタは発光期間と受光期間で時分割的に動作する。発光期間では、前記ドライブトランジスタは当該画素に含まれる発光素子に駆動電流を出力して発光させる一方、受光期間では、当該画素に含まれる受光素子が同じく当該画素に含まれる発光素子の発光の輝度を検出して輝度信号を出力する。前記ドライブトランジスタは、当該画素に含まれる受光素子から出力された輝度信号を取り出す。この場合、発光期間では、当該画素に含まれる発光素子が該ドライブトランジスタから出力される駆動電流によって発光する一方、受光期間では、当該画素に含まれる発光素子が該ドライブトランジスタとは別経路で供給される定電流によって発光するとともに、当該画素に含まれる受光素子が同じく当該画素に含まれ該定電流により発光する発光素子の輝度を検出して輝度信号を出力する。好ましくは、前記ドライブトランジスタは、該発光素子から取り出した輝度信号を該信号線に供給し、前記信号処理部は、該信号線から該輝度信号を取り込み、これに応じて該映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給する。又前記信号処理部は、初期に該受光素子から出力された第１の輝度信号と、初期から所定時間経過後に該受光素子から出力された第２の輝度信号とを比較して発光輝度の低下分を求め、且つ求めた発光輝度の低下分を補償するように映像信号を補正して該駆動部のドライバに出力する。

本発明によれば、信号処理部は、各画素の受光素子から出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し、且つ補正された映像信号を駆動部のドライバに供給している。係る構成により、画素の輝度劣化を映像信号の補正で補うことが可能となり、従来問題となっていた「焼き付き」などの画質不良を防ぐことができる。

特に本発明では、個々の画素に発光素子と併せて受光素子を配置している。そして、発光素子を駆動するためのトランジスタと、受光素子を駆動するためのトランジスタを共通化して、一つのドライブトランジスタで発光素子と受光素子を時分割的に駆動している。係る構成により画素の回路構成を単純化でき、発光素子の追加に伴う付属回路素子の増加を最小限に抑えることができる。これにより、最小限の画素回路の素子増加にて、発光素子の輝度効率の劣化を検出し、且つ補正することが可能になる。画素単位で輝度劣化を補正することにより、高画質の表示装置を得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態とする）について説明する。なお説明は以下の順序で行う。
参考形態
第一実施形態
第二実施形態
第三実施形態
第四実施形態
応用形態

〈参考形態〉
［パネルの全体構成］
図１は、参考形態に係る表示装置の主要部となるパネルを示す全体構成である。この表示装置は本発明を適用する前の構造であり、本発明の背景を明らかにするために、参考形態としてまず初めに説明する。図示するように、本表示装置は、画素アレイ部１（画面部）とこれを駆動する駆動部とからなる。画素アレイ部１は、行状の走査線ＷＳと、列状の信号線（信号ライン）ＳＬと、両者が交差する部分に配された行列状の画素２と、各画素２の各行に対応して配された給電線（電源ライン）ＶＬとを備えている。なお本例は、各画素２にＲＧＢ三原色のいずれかが割り当てられており、カラー表示が可能である。但し本発明はこれに限られるものではなく、単色表示のデバイスも含む。駆動部は、各走査線ＷＳに順次制御信号を供給して画素２を行単位で線順次走査するライトスキャナ４と、この線順次走査に合わせて各給電線ＶＬに第１電位と第２電位で切換る電源電圧を供給する電源スキャナ６と、この線順次走査に合わせて列状の信号線ＳＬに映像信号となる信号電位と基準電位を供給する水平セレクタ（信号ドライバ）３とを備えている。

［画素の回路構成］
図２は、図１に示した表示装置に含まれる画素２の具体的な構成及び結線関係を示す回路図である。図示するように、この画素２は有機ＥＬデバイスなどで代表される発光素子ＥＬと、サンプリングトランジスタＴｒ１と、ドライブトランジスタＴｒｄと、画素容量Ｃｓとを含む。サンプリングトランジスタＴｒ１は、その制御端（ゲート）が対応する走査線ＷＳに接続し、一対の電流端（ソース及びドレイン）の片方が対応する信号線ＳＬに接続し、他方がドライブトランジスタＴｒｄの制御端（ゲートＧ）に接続する。ドライブトランジスタＴｒｄは、一対の電流端（ソースＳ及びドレイン）の一方が発光素子ＥＬに接続し、他方が対応する給電線ＶＬに接続している。本例では、ドライブトランジスタＴｒｄがＮチャネル型であり、そのドレインが給電線ＶＬに接続する一方、ソースＳが出力ノードとして発光素子ＥＬのアノードに接続している。発光素子ＥＬのカソードは所定のカソード電位Ｖｃａｔｈに接続している。画素容量ＣｓはドライブトランジスタＴｒｄの片方の電流端であるソースＳと制御端であるゲートＧの間に接続している。

かかる構成において、サンプリングトランジスタＴｒ１は走査線ＷＳから供給された制御信号に応じて導通し、信号線ＳＬから供給された信号電位をサンプリングして画素容量Ｃｓに保持する。ドライブトランジスタＴｒｄは、第１電位（高電位Ｖｄｄ）にある給電線ＶＬから電流の供給を受け画素容量Ｃｓに保持された信号電位に応じて駆動電流を発光素子ＥＬに流す。ライトスキャナ４は、信号線ＳＬが信号電位にある時間帯にサンプリングトランジスタＴｒ１を導通状態にするため、所定のパルス幅の制御信号を走査線ＷＳに出力し、以って画素容量Ｃｓに信号電位を保持すると同時にドライブトランジスタＴｒｄの移動度μに対する補正を信号電位に加える。この後ドライブトランジスタＴｒｄは画素容量Ｃｓに書き込まれた信号電位Ｖｓｉｇに応じた駆動電流を発光素子ＥＬに供給し、発光動作に入る。

画素２（画素回路）は、上述した移動度補正機能に加え閾電圧補正機能も備えている。即ち電源スキャナ６は、サンプリングトランジスタＴｒ１が信号電位Ｖｓｉｇをサンプリングする前に、第１タイミングで給電線ＶＬを第１電位（高電位Ｖｄｄ）から第２電位（低電位Ｖｓｓ）に切換える。またライトスキャナ４は同じくサンプリングトランジスタＴｒ１が信号電位Ｖｓｉｇをサンプリングする前に、第２タイミングでサンプリングトランジスタＴｒ１を導通させて信号線ＳＬから基準電位ＶｒｅｆをドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧに印加すると共にドライブトランジスタＴｒｄのソースＳを第２電位（Ｖｓｓ）にセットする。電源スキャナ６は第２タイミングの後の第３タイミングで給電線ＶＬを第２電位Ｖｓｓから第１電位Ｖｄｄに切換えて、ドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに相当する電圧を画素容量Ｃｓに保持する。かかる閾電圧補正機能により、本表示装置は画素毎にばらつくドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈの影響をキャンセルすることができる。

画素２は、さらにブートストラップ機能も備えている。即ちライトスキャナ４は画素容量Ｃｓに信号電位Ｖｓｉｇが保持された段階で走査線ＷＳに対する制御信号の印加を解除し、サンプリングトランジスタＴｒ１を非道通状態にしてドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧを信号線ＳＬから電気的に切り離し、以ってドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位変動にゲートＧの電位が連動し、ゲートＧとソースＳ間の電圧Ｖｇｓを一定に維持することができる。

［タイミングチャート１］
図３は、図２に示した画素２の動作説明に供するタイミングチャートである。時間軸を共通にして、走査線ＷＳの電位変化、給電線ＶＬの電位変化及び信号線ＳＬの電位変化を表している。またこれらの電位変化と並行に、ドライブトランジスタのゲートＧ及びソースＳの電位変化も表してある。

走査線ＷＳには、サンプリングトランジスタＴｒ１をオンするための制御信号パルスが印加される。この制御信号パルスは画素アレイ部の線順次走査に合わせて１フレーム（１ｆ）周期で走査線ＷＳに印加される。この制御信号パルスは一水平走査周期（１Ｈ）の間に二発のパルスを含んでいる。最初のパルスを第一パルスＰ１とし、後続のパルスを第二パルスＰ２と呼ぶ場合がある。給電線ＶＬは同じように１フレーム周期（１ｆ）で高電位Ｖｄｄと低電位Ｖｓｓとの間で切換る。信号線ＳＬには一水平走査周期（１Ｈ）内で信号電位Ｖｓｉｇと基準電位Ｖｒｅｆが切換る映像信号を供給している。

図３のタイミングチャートに示すように、画素は前のフレームの発光期間から当該フレームの非発光期間に入り、そのあと当該フレームの発光期間となる。この非発光期間で準備動作、閾電圧補正動作、信号書込動作、移動度補正動作などを行う。

前フレームの発光期間では、給電線ＶＬが高電位Ｖｄｄにあり、ドライブトランジスタＴｒｄが駆動電流Ｉｄｓを発光素子ＥＬに供給している。駆動電流Ｉｄｓは高電位Ｖｄｄにある給電線ＶＬからドライブトランジスタＴｒｄを介して発光素子ＥＬを通り、カソードラインに流れ込んでいる。

続いて当該フレームの非発光期間に入るとまずタイミングＴ１で給電線ＶＬを高電位Ｖｄｄから低電位Ｖｓｓに切換える。これにより給電線ＶＬはＶｓｓまで放電され、さらにドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位はＶｓｓまで下降する。これにより発光素子ＥＬのアノード電位（即ちドライブトランジスタＴｒｄのソース電位）は逆バイアス状態となるため、駆動電流が流れなくなり消灯する。またドライブトランジスタのソースＳの電位降下に連動してゲートＧの電位も降下する。

続いてタイミングＴ２になると、走査線ＷＳを低レベルから高レベルに切換えることで、サンプリングトランジスタＴｒ１が導通状態になる。この時信号線ＳＬは基準電位Ｖｒｅｆにある。よってドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧの電位は導通したサンプリングトランジスタＴｒ１を通じて信号線ＳＬの基準電位Ｖｒｅｆとなる。この時ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位はＶｒｅｆよりも十分低い電位Ｖｓｓにある。この様にしてドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧとソースＳとの間の電圧ＶｇｓがドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈより大きくなるように、初期化される。タイミングＴ１からタイミングＴ３までの期間Ｔ１‐Ｔ３はドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧ／ソースＳ間電圧Ｖｇｓを予めＶｔｈ以上に設定する準備期間である。

この後タイミングＴ３になると、給電線ＶＬが低電位Ｖｓｓから高電位Ｖｄｄに遷移し、ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位が上昇を開始する。やがてドリライブトランジスタＴｒｄのゲートＧ／ソースＳ間電圧Ｖｇｓが閾電圧Ｖｔｈとなった所で電流がカットオフする。この様にしてドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに相当する電圧が画素容量Ｃｓに書き込まれる。これが閾電圧補正動作である。この時電流がもっぱら画素容量Ｃｓ側に流れ、発光素子ＥＬには流れないようにするため、発光素子ＥＬがカットオフとなるようにカソード電位Ｖｃａｔｈを設定しておく。

タイミングＴ４では走査線ＷＳがハイレベルからローレベルに戻る。換言すると、走査線ＷＳに印加された第一パルスＰ１が解除され、サンプリングトランジスタはオフ状態になる。以上の説明から明らかなように、第一パルスＰ１は閾電圧補正動作を行うために、サンプリングトランジスタＴｒ１のゲートに印加される。

この後信号線ＳＬが基準電位Ｖｒｅｆから信号電位Ｖｓｉｇに切り換る。続いてタイミングＴ５で走査線ＷＳが再びローレベルからハイレベルに立上る。換言すると第二パルスＰ２がサンプリングトランジスタＴｒ１のゲートに印加される。これによりサンプリングトランジスタＴｒ１は再びオンし、信号線ＳＬから信号電位Ｖｓｉｇをサンプリングする。よってドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧの電位は信号電位Ｖｓｉｇになる。ここで発光素子ＥＬは始めカットオフ状態（ハイインピーダンス状態）にあるためドライブトランジスタＴｒｄのドレインとソースの間に流れる電流は専ら画素容量Ｃｓと発光素子ＥＬの等価容量に流れ込み充電を開始する。この後サンプリングトランジスタＴｒ１がオフするタイミングＴ６までに、ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位はΔＶだけ上昇する。この様にして映像信号の信号電位ＶｓｉｇがＶｔｈに足し込まれる形で画素容量Ｃｓに書き込まれる共に、移動度補正用の電圧ΔＶが画素容量Ｃｓに保持された電圧から差し引かれる。よってタイミングＴ５からタイミングＴ６まで期間Ｔ５‐Ｔ６が信号書込期間＆移動度補正期間となる。換言すると、走査線ＷＳに第二パルスＰ２が印加されると、信号書込動作及び移動度補正動作が行われる。信号書込期間＆移動度補正期間Ｔ５‐Ｔ６は、第二パルスＰ２のパルス幅に等しい。即ち第二パルスＰ２のパルス幅が移動度補正期間を規定している。

この様に信号書込期間Ｔ５‐Ｔ６では信号電位Ｖｓｉｇの書込みと補正量ΔＶの調整が同時に行われる。Ｖｓｉｇが高いほどドライブトランジスタＴｒｄが供給する電流Ｉｄｓは大きくなり、ΔＶの絶対値も大きくなる。従って発光輝度レベルに応じた移動度補正が行われる。Ｖｓｉｇを一定とした場合、ドライブトランジスタＴｒｄの移動度μが大きいほどΔＶの絶対値が大きくなる。換言すると移動度μが大きいほど画素容量Ｃｓに対する負帰還量ΔＶが大きくなるので、画素毎の移動度μのばらつきを取り除くことができる。

最後にタイミングＴ６になると、前述したように走査線ＷＳが低レベル側に遷移し、サンプリングトランジスタＴｒ１はオフ状態となる。これによりドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧは信号線ＳＬから切り離される。このときドレイン電流Ｉｄｓが発光素子ＥＬを流れ始める。これにより発光素子ＥＬのアノード電位は駆動電流Ｉｄｓに応じて上昇する。発光素子ＥＬのアノード電位の上昇は、即ちドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位上昇に他ならない。ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位が上昇すると、画素容量Ｃｓのブートストラップ動作によりドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧの電位も連動して上昇する。ゲート電位の上昇量はソース電位の上昇量に等しくなる。ゆえに発光期間中ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧ／ソースＳ間の入力電圧Ｖｇｓは一定に保持される。このゲート電圧Ｖｇｓの値は信号電位Ｖｓｉｇに閾電圧Ｖｔｈ及び移動量μの補正をかけたものとなっている。ドライブトランジスタＴｒｄは飽和領域で動作する。即ちドライブトランジスタＴｒｄは、ゲートＧ／ソースＳ間の入力電圧Ｖｇｓに応じた駆動電流Ｉｄｓを出力する。このゲート電圧Ｖｇｓの値は信号電位Ｖｓｉｇに閾電圧Ｖｔｈ及び移動量μの補正をかけたものとなっている。

［タイミングチャート２］
図４は、図２に示した画素２の動作説明に供する他のタイミングチャートである。基本的には図３に示したタイミングチャートと同様であり、対応する部分には対応する参照番号を付してある。異なる点は、閾電圧補正動作を複数の水平期間に渡って時分割的に繰り返し行っていることである。図４のタイミングチャートの例では、１Ｈ期間毎のＶｔｈ補正動作を２回行っている。画面部が高精細化すると、画素数が増えこれに伴って走査線数も増加する。走査線本数の増加により１Ｈ期間が短くなる。このように線順次走査が高速化すると、１Ｈ期間ではＶｔｈ補正動作が完了しない場合がある。そこで図４のタイミングチャートでは、閾電圧補正動作を時分割的に２回行って、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧとソースＳとの間の電位Ｖｇｓが確実にＶｔｈまで初期化できるようにしている。なお、Ｖｔｈ補正の繰り返し回数は２回に限られるものではなく、必要に応じ時分割数を増やすことができる。

［受光回路の参考例］
図５は、受光回路の参考例を示す模式的な回路図である。図示するように、この受光回路は１個の受光素子ＰＤと、３個のトランジスタＴｒｄ´、Ｔｒ３´、Ｔｒ６´と、１個の保持容量Ｃｓ´とで構成されている。受光素子ＰＤはフォトダイオードなどの二端子型素子であり、そのカソードはドライブトランジスタＴｒｄ´のゲートに接続している。またアノードは接地されている。保持容量Ｃｓ´は受光素子ＰＤと並列に接続されている。受光素子ＰＤのカソードと電源Ｖｄｄとの間にリセット用のトランジスタＴｒ６´が挿入されている。ドライブトランジスタＴｒｄ´はＮチャネル型で、そのドレインが電源Ｖｄｄに接続している。ソースは読み取り用のトランジスタＴｒ３´を介して信号線ＳＬ´に接続している。

引き続き図５を参照して、この受光回路の動作を簡潔に説明する。まず最初にリセットトランジスタＴｒ６´をオンして、受光素子ＰＤのカソードをＶｄｄにリセットする。その後リセットトランジスタＴｒ６´をオフする。これにより、受光素子ＰＤはアノードよりカソードの電位が高くなる逆バイアス状態に置かれる。

続いて光源（図示せず）から光が入射し、受光素子ＰＤの受光動作が開始する。受光素子ＰＤは受光量に応じカソードからアノードに向かって光リーク電流が流れ、保持容量Ｃｓ´が放電されていく。これによりドライブトランジスタＴｒｄ´のゲート電位が低下していく。受光量が大きく光リーク電流が増加するほど、ドライブトランジスタＴｒｄ´のゲート電位の低下が顕著になる。

この後読み取りトランジスタＴｒ３´がオンし、ドライブトランジスタＴｒｄ´から信号線ＳＬ´に向かって電流が流れる。この電流は信号線ＳＬ´に接続している電流計Ｉによって測定される。この測定された電流量は、受光素子ＰＤの受光量に応じて変化する。本例では受光量が大きくなるほど電流量は小さくなる。受光量は光源の輝度に比例している。従って測定された電流量は、光源の発光輝度を表す輝度信号となっている。このようにして、受光回路は、受光素子をドライブトランジスタＴｒｄ´で駆動することにより、光源（発光素子）の輝度信号を信号線ＳＬ´に取り出している。換言すると、ドライブトランジスタＴｒｄ´は本受光回路のソースフォロアとして動作している。

〈第一実施形態〉
［パネルの全体構成］
図６は、本発明の第一実施形態に係る表示装置の主要部となるパネルを示す全体構成図である。本表示装置は、基本的に、図２に示した参考例に係る画素回路に、同じく図５に示した参考例に係る受光回路を組み込んだ構成である。但し、図５に示した受光回路は素子数が多く、これをそのまま図２に示した各画素にレイアウトするのは歩留まりなどを考慮すると非常に困難である。そこで本発明の第一実施形態では、可能な限り発光回路側と受光回路側とで素子の兼用化を図り、以って画素回路を必要最小限の素子数に抑えつつ、受光素子の組み込みを実現したものとなっている。

第一実施形態に係る表示装置は、基本的に画面部と、駆動部と、信号処理部とからなる。図６は、本表示装置のうち、特に画面部と駆動部を形成したパネルを表している。図示するように、画面部１は、行状の走査線ＷＳと、列状の信号線ＳＬと、各走査線ＷＳと各信号線ＳＬとが交差する部分に配された行列状の画素２とからなる。なお本実施形態は、走査線ＷＳと並行に給電線ＶＬが形成されている。また、走査線ＷＳと並行に追加の走査線ＳＳが形成されている。

駆動部は、画面部１を囲むようにパネルの周辺部に配されている。駆動部は水平セレクタ（ドライバ）３とライトスキャナ４と電源スキャナ６とセンサスキャナ８とで構成されている。ライトスキャナ４は各走査線ＷＳに順次制御信号を供給する。ドライバ３は、各信号線ＳＬに映像信号を供給する。この映像信号は、信号電位Ｖｓｉｇと基準電位Ｖｒｅｆに加え所定のリセット電位Ｖｒｅｓｅｔを含んでいる。電源スキャナ６は給電線ＶＬに高電位Ｖｄｄと低電位Ｖｓｓとで切り換わる電源電圧を供給している。センサスキャナ８はライトスキャナ４に同期して追加の走査線ＳＳに追加の制御信号を順次供給している。

画素２は、走査線ＷＳから供給された制御信号に応じて選択された時、信号線ＳＬから映像信号の信号電位Ｖｓｉｇを取り込むと共に、少なくとも発光素子ＥＬと受光素子ＰＤとドライブトランジスタＴｒｄとを含んでいる。発光素子ＥＬは例えば有機ＥＬデバイスである。受光素子ＰＤは例えばＰＩＮダイオードである。但し本発明はこれに限られるものではなく、種々の発光デバイス及び受光デバイスを採用することができる。

ドライブトランジスタＴｒｄは、画素２に取り込んだ映像信号Ｖｓｉｇに応じた駆動電流を発光素子ＥＬに出力して発光させる一方、発光の輝度を検出した受光素子ＰＤから出力される輝度信号を取り出す。このように、本実施形態に係る画素は、一つのドライブトランジスタＴｒｄで発光素子ＥＬと受光素子ＰＤの駆動を兼用した構成となっており、その分素子数を削減できる。パネルとは別に配された信号処理部（図示せず）は、取り出された輝度信号に応じて映像信号を補正し、且つ補正された映像信号を駆動部のドライバ３に供給する。

画素２は、上述した基本要素である発光素子ＥＬ、受光素子ＰＤ、ドライブトランジスタＴｒｄに加え、サンプリングトランジスタＴｒ１、読み出しトランジスタＴｒ３及び画素容量Ｃｓを備えている。サンプリングトランジスタＴｒ１はそのゲートが走査線ＷＳに接続している。サンプリングトランジスタＴｒ１の一対の電流端（ソース／ドレイン）は信号線ＳＬとドライブトランジスタＴｒｄのゲートとの間に接続している。読み取り用トランジスタＴｒ３は、そのゲートが追加の走査線ＳＳに接続している。読み取り用トランジスタＴｒ３の一対の電流端（ソース／ドレイン）は信号線ＳＬとドライブトランジスタＴｒｄのソースとの間に接続している。画素容量Ｃｓは、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートとソースとの間に接続している。この他補助容量ＣｓｕｂがドライブトランジスタＴｒｄのソースと接地との間に接続している。また発光素子ＥＬの等価容量をＣｏｌｅｄで表してある。

ドライブトランジスタＴｒｄは、サンプリングトランジスタＴｒ１を介して取り込んだ映像信号がゲートに印加される。発光素子ＥＬはドライブトランジスタＴｒｄのゲートに印加された映像信号の信号電位Ｖｓｉｇに応じてドライブトランジスタＴｒｄのソースから出力される駆動電流によって発光する。受光素子ＰＤは、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートに接続しており、ドライブトランジスタＴｒｄはソースフォロアとして動作し、そのソースから輝度信号を出力する。

画素２に含まれるドライブトランジスタＴｒｄは、発光期間と受光期間で時分割的に動作する。発光期間では、ドライブトランジスタＴｒｄは当該画素２に含まれる発光素子ＥＬに駆動電流を出力して発光させる。一方、受光期間では当該画素２に含まれる受光素子ＰＤが当該画素とは異なる別の画素に含まれる発光素子の発光の輝度を検出して輝度信号を出力する。この場合ドライブトランジスタＴｒｄは当該画素２に含まれる受光素子ＰＤから出力される輝度信号を取り出すことになる。好ましくは、受光期間では、当該画素２に含まれる受光素子ＰＤが当該画素２と隣接する画素に含まれる発光素子の発光の輝度を検出して輝度信号を出力するようにしている。

本実施形態では、ドライブトランジスタＴｒｄは、受光素子ＰＤから取り出した輝度信号を読み出し用トランジスタＴｒ３を介して信号線ＳＬに供給している。パネルの外部に配された信号処理部（図示せず）は、信号線ＳＬから輝度信号を取り込み、これに応じて映像信号を補正し、且つ補正された映像信号を駆動部のドライバ３に供給する。信号処理部は、初期に受光素子ＰＤから出力された第一の輝度信号と、初期から所定時間経過後に受光素子ＰＤから出力された第二の輝度信号とを比較して発光輝度の低下分を求めている。更に求めた発光輝度の低下分を補償するように映像信号を補正して駆動部のドライバ３に出力する。

以上の説明から明らかなように、第一実施形態では、画素２のドライブトランジスタＴｒｄを受光素子ＰＤのソースフォロアとして用いている。また画素容量Ｃｓも発光素子ＥＬ側と受光素子ＰＤ側とで共通化している。更に受光素子ＰＤから得られる輝度信号を出力する配線も、信号線ＳＬを兼用する構成としている。結果として、図２に示した参考例の画素回路に新たに追加する素子は、受光素子ＰＤ（フォトダイオード）と読み取り用のトランジスタＴｒ３のみである。ただ、駆動部側はライトスキャナ４及び電源スキャナ６に加え、読み取り用トランジスタＴｒ３を線順次走査するためにセンサスキャナ８が追加になる。なお、画面部１及び駆動部は例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板に集積形成可能である。画素２に含まれる薄膜トランジスタはＴＦＴで構成することができる。ＴＦＴとしては、例えば６００℃以下の比較的低温で形成可能なポリシリコン薄膜トランジスタ（ＬＴＰＳＴＦＴ）を採用することができる。

［動作］
続いて図７乃至図９を参照して、図６に示した表示装置の動作を説明する。なお、発光動作は図２に示した参考例に係る表示装置と同一である。但し、発光期間で通常の画素動作を行う時には、読み取り用トランジスタＴｒ３は常にオフ状態にする。またフォトダイオードＰＤは最も感度が悪くなるように、カソードに正の電圧を印加し、逆バイアス状態としておく。ここでは、図７乃至図９を参照して、受光動作を詳細に説明する。

［リセット動作］
受光期間ではまず図７に示すようにリセット動作を行う。初めにカソード電位Ｖｃａｔｈを上げるなどして、発光素子ＥＬを完全にカットオフさせる。この状態でサンプリングトランジスタＴｒ１をオンして、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートに信号線ＳＬからリセット電位Ｖｒｅｓｅｔを書き込む。なお信号線ＳＬにはドライバ３が接続している。ドライバ３は信号源Ｖと電流計Ｉを含んでいる。リセット動作では、信号源Ｖから信号線ＳＬにリセット電位Ｖｒｅｓｅｔを供給している。このリセット動作により、画素２に含まれる受光回路は初期化される。

［バックグランド測定］
続いて図８のバックグランド測定に進む。図８は互いに隣り合う一対の画素を表している。一方の画素は受光動作を行う当該画素２Ａであり、他方はこの当該画素２Ａに隣り合う隣接画素２Ｂである。バックグランド測定では、当該画素のサンプリングトランジスタＴｒ１をオフする一方、読み取り用トランジスタＴｒ３をオンする。このとき当該画素２Ａの信号線ＳＬは電流計Ｉに接続しておく。一方隣接画素２Ｂの発光素子ＥＬにはドライバ３Ｂから定電流Ｉｏｌｅｄを供給しておく。この定電流Ｉｏｌｅｄは発光素子ＥＬが発光しない微弱な電流となっている。

この状態では、当該画素２Ａの受光素子ＰＤは基本的にノイズ以外の光は受光しない。当該画素２Ａの受光素子ＰＤに光が入射しない状態で、ドライバトランジスタＴｒｄのゲート電位（即ちリセット電位Ｖｒｅｓｅｔ）をソースフォロア駆動にて取り出し、オン状態にある読み取り用トランジスタＴｒ３を介して信号線ＳＬ側に出力する。信号線ＳＬに出力された電流は電流計Ｉで測定され、輝度信号としてメモリに格納される。
［輝度測定］

図９は輝度測定動作を表している。この輝度測定では、隣接画素２Ｂの発光素子ＥＬを発光させて、その輝度を当該画素２Ａの受光素子ＰＤで検出する。前述したように、発光させる発光素子ＥＬは、輝度測定を行う当該画素２Ａの隣接画素２Ｂのものとする。

隣接画素２Ｂの発光素子ＥＬを発光させるため、読み取りトランジスタＴｒ３をオンしておく。そして隣接画素２Ｂに対応する信号線ＳＬにはドライバ３Ｂの定電流源Ｉから定電流Ｉｏｌｅｄを流す。この場合の電流レベルは発光素子ＥＬが高輝度で発光する白レベルとする。信号線ＳＬに供給された定電流は読み取り用トランジスタＴｒ３を介して発光素子ＥＬに流れる。隣接画素２Ｂの発光素子ＥＬはこの定電流に応じて発光する。

この隣接画素２Ｂの発光を、当該画素２Ａの受光素子ＰＤで受光する。この受光素子ＰＤを構成するフォトダイオードには前述したリセット動作で逆バイアスが印加されている。よって受光素子ＰＤに光が照射すると、光リーク電流が流れる。そのため、当該画素２ＡのドライブトランジスタＴｒｄのゲート電位は光リーク電流により上昇し、これに対応する電圧がドライブトランジスタＴｒｄのソースフォロア動作にて信号線ＳＬに輝度信号として出力される。この輝度信号もパネル内部もしくは外部のメモリに格納される。この受光動作を一定期間行い、その出力電圧（輝度信号）をバックグランド測定時の輝度信号と比較し、その差分により正味の発光輝度を算出する。以上により、画素単位でその発光輝度を測定することが可能になる。

［信号補正動作］
図１０は、本発明の第一実施形態に係る表示装置の全体構成を示す模式的なブロック図である。図示するように、本表示装置は、基本的に画面部１と、駆動部と、信号処理部１０とからなる。画面部（画素アレイ部）１及び駆動部は、図６に示した構成となっており、パネル０として同一基板上に集積形成されている。

画面部１に含まれる個々の画素は、図７を参照して説明したように発光素子ＥＬと受光素子ＰＤを備えている。発光素子ＥＬは対応する走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、対応する信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光する。一方受光素子ＰＤは、隣接する画素に含まれる発光素子の発光輝度を検出して対応する輝度信号Ａを信号線に出力する。

信号処理部（ＤＳＰ）１０は、各受光素子ＰＤから出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し、且つ補正された映像信号を駆動部のドライバに供給する。本実施形態では、各受光素子ＰＤと信号処理部１０との間にＡＤコンバータ（ＡＤＣ）９が挿入されている。このＡＤＣ９は、受光素子ＰＤから出力されたアナログの輝度信号Ａをデジタルの輝度信号（輝度データ）に変換して、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）１０に供給している。

本発明によれば信号処理部１０は、受光素子ＰＤから出力された輝度信号Ａに応じて映像信号を補正し、且つ補正された映像信号Ｂを駆動部のドライバに供給している。これにより、パネル０は輝度ムラが補正された画像Ｃを表示できる。係る構成により、画素の輝度劣化を映像信号の補正で補うことが可能となり、従来問題となっていた「焼き付き」などの画質不良を防ぐことができる。特に本発明では、受光素子ＰＤは、各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力している。個々の画素毎に発光輝度を検出しているため、画面上で局所的な輝度ムラが表れる場合などでも、画素単位で映像信号の補正を行うことにより、局所的な輝度ムラを修正できる。

以上の説明から明らかように、本発明ではパネル０の画素毎に受光素子ＰＤを設ける。この受光素子ＰＤを用いて、個々の画素の輝度劣化を測定し、その劣化度合いに合わせて映像信号のレベルを調整する。これにより「焼き付き」を修正した画像を画面部１に表示することができる。図１０では、焼き付きの生じた表示パターンＡと、焼き付き補正後の映像信号のパターンＢと焼き付き修正後の表示パターンＣとが模式的に表されている。パターンＡとパターンＢのムラがキャンセルし合ってムラのないパターンＣが得られる。

［焼き付き現象］
図１１は、本発明が処理対象とする「焼き付き」を説明する模式図である。（Ａ１）は、焼き付きの原因となるパターン表示を表している。画面部１に例えば図示のようなウィンドウを表示する。白抜きのウィンドウの部分の画素は高輝度で発光を持続する一方、周辺の黒枠部分の画素は非発光状態に置かれる。このウィンドウパターンが長時間に亘って表示されると、白抜き部分の画素の輝度劣化が進行する一方、黒枠部分の画素の輝度劣化は相対的に進行が遅い。

（Ａ２）は、（Ａ１）に示したウィンドウパターン表示を消去して、画面部１に全面ベタのラスター表示を行った状態を表している。局所的な輝度劣化がなければ、画面部１にラスター表示を行うと全面均一な輝度分布が得られるはずである。しかし実際には前に白抜き表示した中央部分の画素の輝度劣化が進行しているため、中央部分の輝度が周辺部分の輝度に比べて低くなってしまい、図示のように「焼き付き」となって表れる。

［発光輝度の検出動作］
図１２は、画素輝度の検出動作を示す模式図である。図示するように、本実施形態では点順次方式で個々の画素の発光輝度検出を行っている。点順次動作の進行方向は、画面部１において、左上の画素から右下の画素までラスター方式で行う。なお図示を簡略化するため、画面部１は５行５列２５個の画素２で構成している。実際の表示装置は例えば数百万個の画素を含んでいる。

最初のフレーム１で画面部１の左上に位置する画素２を発光させる一方、画面部１に属する残りの画素２は全て非発光状態にする。これにより受光素子は、画面部１の左上隅に位置する画素２の発光輝度を検出できる。

次のフレーム２に進むと、左上から２番目の画素２のみが発光し、その輝度を検出する。以下順に進行し、フレーム５では右上隅に位置する画素２の発光輝度が検出できる。続いてフレーム６では２行目の画素の発光輝度検出が行われ、フレーム７から順にフレーム１０に進む。フレーム１０では上から２行目で右端に位置する画素２の発光輝度が検出できる。このようにしてフレーム１からフレーム２５で、画面部１を構成する２５個の画素２の発光輝度を点順次で検出可能である。例えばフレーム周波数を３０Ｈｚとすると、約１秒弱で全ての画素２の発光輝度を検出できる。

以上の説明から明らかなように、本発明では１画素ずつ点順次に発光させている。なおカラー表示装置の場合、１画素に含まれる発光素子はＲＧＢいずれかの光を発光する。この場合、個々の色の画素（サブピクセル）毎に発光輝度の検出を行うことが望ましい。場合によっては、ＲＧＢ３色のサブピクセルを合わせたピクセル毎に発光輝度検出を行うこともできる。

［焼き付き補正処理］
図１３は、図１１に示した「焼き付き」の補正動作を示す模式図である。（Ｏ）は本表示装置の信号処理部に外部から入力される映像信号を表している。図示の例では、全面ベタの映像信号である。

（Ａ）は、もともと図１１に示したような「焼き付き」が生じている画面部に、（Ｏ）で示した映像信号を表示した場合の輝度分布を表している。全面ベタの映像信号を入力しても、パネルの画面部に局所的な焼き付きがあるので、中央の窓の部分の輝度が周辺の枠の部分に比べて暗くなっている。

（Ｂ）は外部から入力した映像信号（Ｏ）を各画素の発光輝度の検出結果に従って補正した映像信号を表している。（Ｂ）に示した焼き付け補正後の映像信号は、中央の窓部の画素に書き込まれる映像信号のレベルが相対的に高く補正され、周辺の枠の部分の画素に書き込まれる映像信号のレベルは相対的に低く補正されている。このように（Ａ）で示した焼き付きによる負の輝度分布をキャンセルするように、（Ｂ）で示した正の輝度分布を有する映像信号となるように補正する。

（Ｃ）は、焼き付き補正後の映像信号を画面部に表示した状態を模式的に表している。パネルの画面部に残された焼き付きによる不均衡な輝度分布は、焼き付き補正用の映像信号によって補償され、均一な輝度分布の画面が得られる。

初めに、パネル出荷前に１画素ずつ点灯させ、各画素の輝度データを取得する。ここで用いる信号電圧は各画素にて同一の電圧を用いる。ただし、サブ画素毎に点灯させる場合はＲＧＢ各色にて信号電圧が異なっても構わない。

ある画素を発光させ、その輝度を受光素子にて受光し、得られた輝度信号を電圧データに変換する。その後信号増幅を行い、アナログデジタル変換を行い、メモリーにそのデータを記憶させる。この一連の動作を全画素に対して行う。その後パネル出荷後など、パネルを発光させある程度の時間が経過した段階で、上記同様の動作を行い、焼き付き後の画素輝度データを取得する。この時入力する信号電圧は、初期にて用いた値と同値の信号を入力する。また、画素駆動動作も初期と同様の動作にて行う。これにより、発光素子の輝度効率の劣化を正確に測定することができる。ここで、初期と同様の一定信号を用いるために、経過時間後の補正は、パネルに映像信号が入ってきていない時間帯を用いる。例えば、モニターとして動作していない時間帯である。ノートパソコンや携帯電話ではカバーを閉じた時間でも良い。

この様にして得られた、初期と時間経過後の画素輝度データと比較し、電流の劣化量を算出する。この電流劣化データをもとに、入力された映像信号に対して、各画素の焼付きを補正する処理を施し、補正をかけた信号電圧をパネルに入力する。その結果、図１３に示すように焼きつきの無い高ユニフォーミティの画像を得る事ができる。以上により、画素ごとの輝度劣化を検出し、信号データに補正をかけることで焼きつきのない画面を得る事ができる。これにより自発光パネルの課題であった焼付きを対策できる。本発明により、有機ＥＬパネルにおいて、パネルシステムに受光素子を設け、画素毎に発光させ、画素の輝度を測定する。この測定を出荷前とその後一定の発光時間が経過した段階にて行い、互いのデータを比較することで、画素毎の輝度劣化量を求める。この輝度劣化量をもとに入力映像データに対して焼き付き補正を行い、パネルに入力する。以上により、有機ＥＬ素子の輝度効率劣化を補正でき、焼きつきを補正した高画質なパネルを得ることができる。

〈第二実施形態〉
［表示装置のパネルの構成］
図１４は、本発明に係る表示装置の第二実施形態を示す模式的なブロック図である。理解を容易にするため、図６に示した第一実施形態のパネルと対応する部分には対応する参照番号を付してある。異なる点は、受光素子ＰＤのアノードとドライブトランジスタＴｒｄのゲートとの間にシャッター用のトランジスタＴｒ６を挿入したことである。このシャッター用トランジスタＴｒ６は受光期間に限りオンして受光素子ＰＤから出力される光リーク電流をドライブトランジスタＴｒｄのゲートに印加するようにしている。受光期間以外の期間（発光期間及び補正期間を含む）では、このシャッター用トランジスタＴｒ６をオフして、受光素子ＰＤが発光素子ＥＬの発光動作に悪影響を与えないようにしている。なお本実施形態でも受光素子ＰＤはＰＩＮダイオードを用いている。但し本発明はこれに限られるものではなく、別のタイプの受光素子を組み込んでも構わない。場合によっては、発光素子ＥＬを受光素子として兼用することも可能である。画面部や駆動部を集積形成するパネル基板としては、一般的にはＬＴＰＳＴＦＴ基板が用いられる。但し本発明はこれに限られるものではなく、ａ−ＳｉＴＦＴ基板や単結晶ＭＯＳ基板であっても構わない。

〈第三実施形態〉
［パネルの構成］
図１５は、本発明に係る表示装置の第三実施形態を示す回路図である。理解を容易にするため、図６に示した第一実施形態のパネルに対応する部分には対応する参照番号を付してある。図１５は、説明の都合上当該画素２Ａに加え、これに隣接する画素２Ｂの一部も表してある。図６に示した第一実施形態のパネルと異なる点は、画素２Ａに２個のスイッチングトランジスタＴｒ４，Ｔｒ５が追加されていることである。一方のスイッチングトランジスタＴｒ４はＰチャネル型で、一対の電流端がドライブトランジスタＴｒｄのソースと発光素子ＥＬのアノードとの間に接続している。スイッチングトランジスタＴｒ４のゲートは走査線ＳＳに接続している。他方のスイッチングトランジスタＴｒ５はＮチャネル型で、一対の電流端が当該画素２Ａの発光素子ＥＬのアノードと、隣接画素２Ｂの信号線ＳＬとの間に接続している。スイッチングトランジスタＴｒ５のゲートは走査線ＳＳに接続している。

一対のスイッチングトランジスタＴｒ４，Ｔｒ５は走査線ＳＳに印加される制御信号に従って相補的に動作する。当該画素２Ａの発光期間ではスイッチングトランジタＴｒ４がオンする一方、受光期間ではスイッチングトランジスタＴｒ５がオンする。発光期間では、当該画素２Ａの発光素子ＥＬはドライブトランジスタＴｒｄによって映像信号に応じた輝度で発光する。一方受光期間では、スイッチングトランジスタＴｒ５がオンし、隣接画素２Ｂの信号線ＳＬから供給される定電流に応じて一定輝度で発光する。発光素子ＥＬの発光は、当該画素２Ａに含まれる受光素子ＰＤによって受光される。

［パネルの動作］
図１６は、図１５に示した表示装置の動作説明に供する模式図である。この模式図は当該画素２Ａと隣接画素２Ｂを表している。前述したように受光期間では、当該画素２Ａの発光素子ＥＬが、隣接画素２Ｂに対応する信号線ＳＬＢから供給される定電流Ｉｏｌｅｄによって一定輝度で発光する。

当該画素２Ａに含まれている受光素子ＰＤは、同じく当該画素の発光素子ＥＬからの発光を受光し、これに応じた光リーク電流を画素容量Ｃｓに充電すると共にドライブトランジスタＴｒｄのゲートに印加する。ドライブトランジスタＴｒｄはソースフォロアとして動作し、画素容量Ｃｓに蓄積された光リーク電流量に応じた電流を当該画素２Ａの信号線ＳＬＡに輝度信号として出力する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態では当該画素２Ａに含まるドライブトランジスタＴｒｄは発光期間と受光期間で時分割的に動作する。発光期間では、ドライブトランジスタＴｒｄは当該画素２Ａに含まれる発光素子ＥＬに駆動電流を出力して発光させる。一方受光期間では、当該画素２Ａに含まれる受光素子ＰＤが同じく当該画素２Ａに含まれる発光素子ＥＬの発光の輝度を検出して輝度信号（光リーク電流）を出力する。ドライブトランジスタＴｒｄは、当該画素２Ａに含まれる受光素子ＰＤから出力された輝度信号を取り出して信号線ＳＬＡ側に出力する。

発光期間では、当該画素２Ａに含まれる発光素子ＥＬが映像信号に応じてドライブトランジスタＴｒｄから出力される駆動電流によって発光する。一方受光期間では、当該画素２Ａに含まれる発光素子ＥＬがドライブトランジスタＴｒｄとは別経路で供給される定電流Ｉｏｌｅｄ（白）によって発光する。このとき当該画素２Ａに含まれる受光素子ＰＤが同じく当該画素２Ａに含まれ且つ定電流Ｉｏｌｅｄ（白）により発光する発光素子ＥＬの輝度を検出して輝度信号を信号線ＳＬＡに出力する。本実施形態の場合、隣接する画素に対応する信号線ＳＬＢが上述した別経路として当該画素２Ａに含まれる発光素子ＥＬに定電流を供給している。

〈第四実施形態〉
［パネルの構成］
図１７は、本発明に係る表示装置の第四実施形態を示すパネル模式図である。理解を容易にするため、図１５に示した第三実施形態のパネルと対応する部分には対応する参照番号を付してある。異なる点は、スイッチングトランジスタＴｒ５の接続先が、隣接画素の信号線ではなく、当該画素に対応して配された電流入力ラインＩＬとなっていることである。本実施形態では、この電流入力ラインＩＬが上述した別経路となって受光期間で発光素子ＥＬに定電流Ｉｏｌｅｄ（白）を供給している。
［動作］

図１８は、図１７に示した第四実施形態の受光動作説明に供する模式的な回路図である。図示するように、受光期間ではスイッチングトランジスタＴｒ４がオフする一方、スイッチングトランジスタＴｒ５がオンしており、発光素子ＥＬのアノードは電流入力ラインＩＬに接続している。この電流入力ラインＩＬを介してドライバ３側から定電流Ｉｏｌｅｄ（白）が発光素子ＥＬに流れる。これにより、発光素子ＥＬは所定の輝度で発光する。

受光素子ＰＤは同じ画素内の発光素子ＥＬから発光した光を受光し、その輝度を検出する。ドライブトランジスタＴｒｄはソースフォロアとして動作し、受光素子ＰＤから出力された信号を取り出して、信号線ＳＬ側に出力する。

〈応用形態〉
本発明にかかる表示装置は、図１９に示すような薄膜デバイス構成を有する。図１９はＴＦＴ部分がＢｏｔｔｏｍゲート構造（ゲート電極がチャネルＰＳ層に対して下にある）である。この他にＴＦＴ部分に関してはＳａｎｄｗｉｃｈゲート構造（チャネルＰＳ層を上下のゲート電極ではさむ）、Ｔｏｐゲート構造（ゲート電極がチャネルＰＳ層に対して上にある）のようなバリエーションがある。本図は、絶縁性の基板に形成された画素の模式的な断面構造を表している。図示するように、画素は、複数の薄膜トランジタを含むトランジスタ部（図では１個のＴＦＴを例示）、画素容量などの容量部及び有機ＥＬ素子などの発光部とを含む。基板の上にＴＦＴプロセスでトランジスタ部や容量部が形成され、その上に有機ＥＬ素子などの発光部が積層されている。その上に接着剤を介して透明な対向基板を貼り付けてフラットパネルとしている。

本発明にかかる表示装置は、図２０に示すようにフラット型のモジュール形状のものを含む。例えば絶縁性の基板上に、有機ＥＬ素子、薄膜トランジスタ、薄膜容量等からなる画素をマトリックス状に集積形成した画素アレイ部を設ける、この画素アレイ部（画素マトリックス部）を囲むように接着剤を配し、ガラス等の対向基板を貼り付けて表示モジュールとする。この透明な対向基板には必要に応じて、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等を設けてもよい。表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するためのコネクタとして例えばＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）を設けてもよい。

以上説明した本発明における表示装置は、フラットパネル形状を有し、様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピューター、携帯電話、ビデオカメラなどに適用可能である。電子機器に入力された、若しくは、電子機器内で生成した駆動信号を画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器のディスプレイに適用することが可能である。以下この様な表示装置が適用された電子機器の例を示す。電子機器は基本的に情報を処理する本体と、本体に入力する情報若しくは本体から出力された情報を表示する表示器とを含む。

図２１は本発明が適用されたテレビであり、フロントパネル１２、フィルターガラス１３等から構成される映像表示画面１１を含み、本発明の表示装置をその映像表示画面１１に用いることにより作製される。

図２２は本発明が適用されたデジタルカメラであり、上が正面図で下が背面図である。このデジタルカメラは、撮像レンズ、フラッシュ用の発光部１５、表示部１６、コントロールスイッチ、メニュースイッチ、シャッター１９等を含み、本発明の表示装置をその表示部１６に用いることにより作製される。

図２３は本発明が適用されたノート型パーソナルコンピュータであり、本体２０には文字等を入力するとき操作されるキーボード２１を含み、本体カバーには画像を表示する表示部２２を含み、本発明の表示装置をその表示部２２に用いることにより作製される。

図２４は本発明が適用された携帯端末装置である。左が開いた状態を表し、右が閉じた状態を表している。この携帯端末装置は、上側筐体２３、下側筐体２４、連結部（ここではヒンジ部）２５、ディスプレイ２６、サブディスプレイ２７、ピクチャーライト２８、カメラ２９等を含む。本発明の表示装置をそのディスプレイ２６やサブディスプレイ２７に用いることにより作製される。

図２５は本発明が適用されたビデオカメラであり、本体部３０、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ３４、撮影時のスタート／ストップスイッチ３５、モニター３６等を含み、本発明の表示装置をそのモニター３６に用いることにより作製される。

参考例に係る表示装置のパネルを示すブロック図である。 図１に示したパネルに含まる画素の回路図である。 参考例の動作説明に供するタイミングチャートである。 同じく参考例の動作説明に供するタイミングチャートである． 受光回路の参考例を示す回路図である。 本発明の第一実施形態に係る表示装置のパネルを示す回路図である。 第一実施形態の動作説明に供する回路図である。 同じく第一実施形態の動作説明に供する回路図である。 同じく第一実施形態の動作説明に供する回路図である。 第一実施形態の全体構成を示すブロック図である。 焼き付き現象を示す模式図である。 第一実施形態の発光輝度検出の点順次走査を示す模式図である。 第一実施形態の動作説明に供する模式図である。 本発明に係る表示装置の第二実施形態のパネル構成図である。 本発明に係る表示装置の第三実施形態のパネル構成図である。 第三実施形態の動作説明に供する回路図である。 本発明に係る表示装置の第四実施形態を示すパネル構成図である。 第四実施形態の動作説明に供する回路図である。 本発明の応用形態にかかる表示装置のデバイス構成を示す断面図である。 本発明の応用形態にかかる表示装置のモジュール構成を示す平面図である。 本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたテレビジョンセットを示す斜視図である。 本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたデジタルスチルカメラを示す斜視図である。 本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたノート型パーソナルコンピューターを示す斜視図である。 本発明の応用形態にかかる表示装置を備えた携帯端末装置を示す模式図である。 本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたビデオカメラを示す斜視図である。

符号の説明

０：パネル １：画面部（画素アレイ部） ２：画素 ３：ドライバ ４：スキャナ １０：信号処理部 ＰＤ：受光素子 ＥＬ：発光素子 Ｔｒｄ：ドライブトランジスタ

Claims (10)

1. 画面部と、駆動部と、信号処理部とからなり、
   前記画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素とからなり、
   前記駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有し、
   前記画素は、該走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、該信号線から映像信号を取り込むと共に、少なくとも発光素子と受光素子とドライブトランジスタとを含み、
   前記ドライブトランジスタは、該取り込んだ映像信号に応じた駆動電流を該発光素子に出力して発光させる一方、発光の輝度を検出した該受光素子から出力される輝度信号を取り出し、
   前記信号処理部は、取り出された該輝度信号に応じて該映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給する
   表示装置。
2. 前記ドライブトランジスタは、そのゲートに該取り込んだ映像信号が印加され、
   前記発光素子は、ゲートに印加された映像信号に応じてドライブトランジスタのソースから出力される駆動電流によって発光し、
   前記受光素子は、該ドライブトランジスタのゲートに接続しており、該ドライブトランジスタはソースフォロアとして動作しそのソースから該輝度信号を出力する請求項１記載の表示装置。
3. ある画素に含まれるドライブトランジスタは発光期間と受光期間で時分割的に動作し、
   発光期間では、前記ドライブトランジスタは当該画素に含まれる発光素子に駆動電流を出力して発光させる一方、
   受光期間では、当該画素に含まれる受光素子が当該画素とは異なる別の画素に含まれる発光素子の発光の輝度を検出して輝度信号を出力し、前記ドライブトランジスタは、当該画素に含まれる受光素子から出力された輝度信号を取り出す請求項１または２記載の表示装置。
4. 受光期間では、当該画素に含まれる受光素子が当該画素と隣接する画素に含まれる発光素子の発光の輝度を検出して輝度信号を出力する請求項３記載の表示装置。
5. ある画素に含まれるドライブトランジスタは発光期間と受光期間で時分割的に動作し、
   発光期間では、前記ドライブトランジスタは当該画素に含まれる発光素子に駆動電流を出力して発光させる一方、
   受光期間では、当該画素に含まれる受光素子が同じく当該画素に含まれる発光素子の発光の輝度を検出して輝度信号を出力し、前記ドライブトランジスタは、当該画素に含まれる受光素子から出力された輝度信号を取り出す請求項１または２記載の表示装置。
6. 発光期間では、当該画素に含まれる発光素子が該ドライブトランジスタから出力される駆動電流によって発光する一方、
   受光期間では、当該画素に含まれる発光素子が該ドライブトランジスタとは別経路で供給される定電流によって発光するとともに、当該画素に含まれる受光素子が同じく当該画素に含まれ該定電流により発光する発光素子の輝度を検出して輝度信号を出力する請求項５記載の表示装置。
7. 前記ドライブトランジスタは、該発光素子から取り出した輝度信号を該信号線に供給し、
   前記信号処理部は、該信号線から該輝度信号を取り込み、これに応じて該映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給する請求項１乃至６いずれか１項記載の表示装置。
8. 前記信号処理部は、初期に該受光素子から出力された第１の輝度信号と、初期から所定時間経過後に該受光素子から出力された第２の輝度信号とを比較して発光輝度の低下分を求め、且つ求めた発光輝度の低下分を補償するように映像信号を補正して該駆動部のドライバに出力する請求項１乃至７いずれか１項記載の表示装置。
9. 本体と、該本体に入力する情報若しくは本体から出力された情報を表示する表示器とからなり、
   前記表示器は、画面部と、駆動部と、信号処理部とからなり、
   前記画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素とからなり、
   前記駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有し、
   前記画素は、該走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、該信号線から映像信号を取り込むと共に、少なくとも発光素子と受光素子とドライブトランジスタとを含み、
   前記ドライブトランジスタは、該取り込んだ映像信号に応じた駆動電流を該発光素子に出力して発光させる一方、発光の輝度を検出した該受光素子から出力される輝度信号を取り出し、
   前記信号処理部は、取り出された該輝度信号に応じて該映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給する
   電子機器。
10. 画面部と、駆動部と、信号処理部とからなり、
    前記画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素とからなり、
    前記駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有し、
    前記画素は、該走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、該信号線から映像信号を取り込むと共に、少なくとも発光素子と受光素子とドライブトランジスタとを含む表示装置を駆動するため、
    前記ドライブトランジスタが、該取り込んだ映像信号に応じた駆動電流を該発光素子に出力して発光させる一方、発光の輝度を検出した該受光素子から出力される輝度信号を取り出し、
    前記信号処理部が、取り出された該輝度信号に応じて該映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給する
    表示装置の駆動方法。

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