画素回路及び表示装置
【課題】長寿命で高画質のアクティブマトリクス表示装置を実現可能な画素回路を提供する。
【解決手段】画素回路の書き込みトランジスタＴｒ１は、走査線ＷＳから供給された制御信号に応じてオンし、信号線ＳＬから供給された信号電位を容量Ｃ１に書き込む。初期化トランジスタＴｒ３は、別の走査線ＡＺから供給された別の制御信号に応じて動作し、駆動トランジスタＴｒ４のゲートを初期化する。駆動トランジスタＴｒ４は、そのゲートが初期化された時からオンし駆動電流を発光素子ＥＬに流して発光を開始する。光検出素子ＰＤは、発光に応じて光電流を生成し信号電位が書き込まれた容量Ｃ１を光電流で充電していく。発光期間制御トランジスタＴｒ２は、容量Ｃ１の電位が閾電圧に到達した時動作して駆動トランジスタＴｒ４をオフし、発光素子ＥＬから出た発光を停止する。
【解決手段】画素回路の書き込みトランジスタＴｒ１は、走査線ＷＳから供給された制御信号に応じてオンし、信号線ＳＬから供給された信号電位を容量Ｃ１に書き込む。初期化トランジスタＴｒ３は、別の走査線ＡＺから供給された別の制御信号に応じて動作し、駆動トランジスタＴｒ４のゲートを初期化する。駆動トランジスタＴｒ４は、そのゲートが初期化された時からオンし駆動電流を発光素子ＥＬに流して発光を開始する。光検出素子ＰＤは、発光に応じて光電流を生成し信号電位が書き込まれた容量Ｃ１を光電流で充電していく。発光期間制御トランジスタＴｒ２は、容量Ｃ１の電位が閾電圧に到達した時動作して駆動トランジスタＴｒ４をオフし、発光素子ＥＬから出た発光を停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型表示装置及びこれに集積形成される画素回路に関する。より詳しくは、電気光学素子として有機ＥＬ素子などの発光素子を駆動する画素回路の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）として有機ＥＬ素子を画素に用いた有機ＥＬ表示装置に関心が高まっている。現在、ＦＰＤは液晶表示装置（ＬＣＤ）が主流を占めているが、これは自発光デバイスではないので、バックライトや偏光板などの追加部材を必要とするため、装置の厚みが増したり、画面輝度が不足するなどの欠点がある。一方有機ＥＬ表示装置は自発光デバイスであり、バックライトなど追加部材が原理的に不要で、薄型化可能であり、画面輝度も高いため、ＬＣＤと比較して有利である。特に、各画素に発光素子を駆動するためのスイッチング素子を形成したアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、各画素の発光素子をホールド点灯させることで、消費電流を低く抑えることが出来、大画面化及び高精細化が比較的容易に行えることから、開発が盛んに進められており、次世代ＦＰＤの主流になると期待されている。なおホールド点灯とは、画素容量に映像信号をサンプリングし、このサンプリングした映像信号に応じたゲート電圧を駆動トランジスタに印加することで、発光素子を映像信号に応じた輝度で発光させる方式である。基本的にホールド点灯を行う場合、駆動トランジスタは飽和領域で動作させる必要がある。
【０００３】
しかしながら有機ＥＬ素子は通電する駆動電流量に比例して劣化が進み、輝度が経時的に低下するという問題がある。このため、画像表示を継続的に行うと、絵柄により画面内で局部的に劣化状況が異なるようになる。この点につき、図３を参照して簡単に説明する。（Ａ）は従来の有機ＥＬ表示装置をテレビジョン受像機のモニタに用いた場合の画面表示の例を示している。例えば図示のように受信チャンネル情報「１２」を画面の上隅に明るい輝度で表示していると、その部分だけ劣化が早まる。
【０００４】
（Ｂ）は（Ａ）に示したテレビジョン受像機で画面いっぱいに均一な明るい背景を表示した場合である。この様な表示では、画面右上で劣化が局部的に進行した部分の輝度が、他の部分に比べて低くなり、文字表示「１２」の影が暗く焼き付いた様に現れてしまう。
【０００５】
この焼き付き現象を緩和あるいは防止する技術として、従来から種々の提案がなされており、例えば以下の特許文献１〜３に記載がある。
【特許文献１】特開平１１‐０２６０５５号公報
【特許文献２】特開２００２‐３５１４０３公報
【特許文献３】特表２００５‐５３８４０３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、連続して固定的に表示される画像を、所定の周期で反転させて表示する方法を開示している。さらにはこの画像を所定の周期でずらして表示する方法も開示している。特許文献２は、表示領域外にダミー画素を設け、その劣化度合いをモニタして映像信号に補正をかけパネルの長寿命化を図る方法を開示している。ダミー画素に形成された有機ＥＬ素子の発光時の端子電圧を検出し、これに基づいて映像信号に補正をかける方式である。
【０００７】
しかしながら上述した従来の方式には解決すべき課題がある。例えば特許文献１に記載された方式のうち、表示画像を所定の周期で反転表示する方法はモノクロ表示には有効であるものの、カラー表示に適用すると反転画像がまったく異質な画像となるため、カラー表示装置への適用は困難である。さらに表示画像を所定の周期でずらす方式は表示位置にずれが生じるため静止画の表示には不向きである。
【０００８】
特許文献２に記載された方法は、表示パネルの表示領域にある画素の発光情報ではなく、ダミー画素の発光情報に基づいて補正をかけているため、必ずしも正確な補正動作を行うことは出来ない。ダミー画素の情報に基づいて補正をかけているため、表示領域内の各画素を個別に補正することは不可能である。このため画面で局部的に生じる「焼き付き」を防止することは出来ない。
【０００９】
特許文献３に記載された方式は、外部回路を用いることなく個々の画素回路で焼き付き防止を可能にする方法である。この技術は、画素内の保持容量にサンプリングされた映像信号の電荷を光検出素子の出力に応じて放電するものである。各画素には有機ＥＬ素子などの発光素子とフォトダイオードなどの光検出素子がセットで形成されている。フォトダイオードは発光素子の出射光を受光し、その受光量に応じて映像信号保持容量の電荷を放電する。これにより有機ＥＬ素子の劣化を個々の画素ごとに補正することが出来る。しかしながらこの特許文献３の方式は、各画素に組み込まれるフォトダイオードが共通のサイズで共通の特性となっている。これに対し、各画素に形成された有機ＥＬ素子の劣化量は、その発光色（発光スペクトル）によって異なる。したがって特許文献３の技術では、ＲＧＢ三原色の各画素に対して同じような補正をかけるため、長期的に見るとホワイトバランスが崩れてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は長寿命で高画質のアクティブマトリクス表示装置を実現可能な画素回路を提供することを目的とする。かかる目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明は、書き込みトランジスタと、初期化トランジスタと、駆動トランジスタと、発光期間制御トランジスタと、光検出素子と、発光素子と、少なくとも一つの容量とからなり、信号線と走査線の交わる部分に配されたアクティブマトリクス表示用の画素回路であって、前記書き込みトランジスタは、該走査線から供給された制御信号に応じてオンし、該信号線から供給された信号電位を該容量に書き込み、前記初期化トランジスタは、別の走査線から供給された別の制御信号に応じて動作し、該駆動トランジスタのゲートを初期化し、前記駆動トランジスタは、そのゲートが初期化された時からオンし駆動電流を該発光素子に流して発光を開始し、前記光検出素子は、該発光に応じて光電流を生成し信号電位が書き込まれた該容量を光電流で充電していき、前記発光期間制御トランジスタは、該容量の電位が閾電圧に到達した時動作して該駆動トランジスタをオフし、該発光素子の発光を停止することを特徴とする。
【００１１】
好ましくは前記光検出素子は、該発光素子の近傍に配され且つ逆バイアス状態に設定された光検出トランジスタからなり、該発光素子から出た発光を受光して受光量に応じた光電流を出力する。この場合前記光検出トランジスタは、そのチャネル層の膜厚が、該発光素子の発光スペクトルに応じて調整されている。或いは前記光検出トランジスタは、そのチャネル幅或いはチャネル長若しくはその両方が、該発光素子の発光スペクトルに応じて調整されている。好ましくは前記書き込みトランジスタ、初期化トランジスタ、駆動トランジスタ及び発光期間制御トランジスタを含め画素回路を構成するトランジスタが、全てＮチャネル型トランジスタである。又前記駆動トランジスタは、線形領域にてオンオフ動作する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、駆動トランジスタはオンしてからオフするまでの期間（以下発光期間と呼ぶ場合がある）に、駆動電流を発光素子に流す。この発光期間は、基本的に容量に書き込まれた信号電位に依存している。信号電位の絶対値が大きいほど発光期間が長くなるため、画素の輝度高くなる。本発明は基本的に発光時間で画素の輝度を制御するＰＷＭ方式である。
【００１３】
本発明では、発光素子の近傍に光検出素子を配して、発光量をモニタしている。このモニタ結果を発光期間にフィードバックすることで、適切な補正を行っている。劣化の進行に伴って輝度が低下し発光量が少なくなると、これを補うように発光期間を延長する。この様にして経時劣化による輝度の低下を発光期間の延長で補い、以って長寿命化を実現している。
【００１４】
本発明の一態様では、発光素子の発光色（発光スペクトル）に応じて対応する光検出素子の光電変換効率を調整している。この光電変換効率はフィードバックゲインに相当している。ＲＧＢ各発光色毎に劣化の進行度合いが異なる。これに対処するため、発光色毎にフィードバックゲインを変えて、ホワイトバランスが崩れないようにしている。
【００１５】
本発明は基本的にＰＷＭで輝度調整を行うため、駆動トランジスタは単に発光期間に合わせてオンオフすればよく、線形領域で動作すればよい。従来のホールド点灯駆動方式では、駆動トランジスタが飽和領域で動作しなければならず、駆動トランジスタのドレイン／ソース間に印加する電源電圧が高くなってしまう。これに対し本発明の画素回路は駆動トランジスタが単にスイッチとして線形領域で動作すれば良く、ドレイン／ソース間電圧を高く設定する必要がなく、その分消費電力を節約することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかる画素回路の実施形態を示す回路図である。図示するように本画素回路は、書き込みトランジスタＴｒ１と、初期化トランジスタＴｒ３と、駆動トランジスタＴｒ４と、発光期間制御トランジスタＴｒ２と、光検出トランジスタＰＤと、発光素子ＥＬと、２個の容量Ｃ１，Ｃ２とからなり、信号線ＳＬと走査線ＷＳの交わる部分に配されている。本実施形態では、すべてのトランジスタＴｒ１〜Ｔ４とＰＤがＮチャネル型となっているが、本発明はこれに限られるものではない。Ｎチャネル型とＰチャネル型のトランジスタを混在させて、画素回路を構成しても良い。但し全ての構成トランジスタをＮチャネル型とすることで、例えばアモルファスシリコントランジスタの製造プロセスを応用して画素回路を形成することが出来る。
【００１７】
図示するように、書き込みトランジスタＴｒ１のゲートには走査線ＷＳが接続している。書き込みトランジスタＴｒ１のソースあるいはドレインの一方には、信号線ＳＬが接続し、そして信号線ＳＬと接続していないソースあるいはドレインの他方は光検出トランジスタＰＤのソース、第１保持容量Ｃ１の一端及び発光期間制御トランジスタＴｒ２のゲートが接続している。なお信号線ＳＬは図示しない信号ドライバから映像信号ＳＩＧが供給されている。
【００１８】
発光期間制御トランジスタＴｒ２のドレインには、初期化トランジスタＴｒ３のドレインと、第２保持容量Ｃ２の一端と、駆動トランジスタＴｒ４のゲートとが接続されている。駆動トランジスタＴｒ４のドレインには電源配線Ｖｃｃが接続し、ソースには発光素子である有機ＥＬ素子のアノードが接続されている。また光検出トランジスタＰＤと初期化トランジスタＴｒ３のドレインには、初期化のための電源配線Ｖｈが接続されている。発光期間制御トランジスタＴｒ２のソースには、発光期間初期化のための電源配線Ｖｃｕｔが接続している。そして第１保持容量Ｃ１及び第２保持容量Ｃ２の他端は、容量電源配線Ｖｃｓに接続されている。また初期化トランジスタＴｒ３のゲートには別の走査線ＡＺが接続している。この走査線ＡＺは走査線ＷＳと並行に配されている。光検出トランジスタＰＤのゲートには所定の電圧Ｖｂが印加されている。このＶｂは光検出トランジスタＰＤを逆バイアス状態に置くものであり、光検出トランジスタＰＤは逆バイアス状態で受光量に応じた光リーク電流を生成する。
【００１９】
図１に示した画素回路が正常に動作するため、各種電源電位を適切に設定する必要がある。そのための条件は、Ｖｈ＞Ｖｃｃ＞Ｖｃａｔ＞Ｖｃｕｔである。この設定により駆動トランジスタＴｒ４は線形領域で動作し、Ｖｈのレベルでオンする一方、Ｖｃｕｔのレベルでオフするようになっている。駆動トランジスタＴｒ４のソースとドレイン間に印加される電源電圧ＶｃｃやＶｃａｔは、ＶｈやＶｃｕｔを超えて設定する必要がない。
【００２０】
また別の条件としてＶｃｕｔ＞Ｖｓｉｇ＞Ｖｂに設定する必要がある。ここでＶｓｉｇは映像信号ＳＩＧの信号電位を表している。ＶｓｉｇよりもＶｂを低く設定することで、光検出トランジスタＰＤは逆バイアス状態となり、受光量に応じて光リーク電流を生成するようになる。なお残りの電源電圧Ｖｃｓは適当に設定することが出来る。例えばＶｃｓはＶｂと同一でも構わない。
【００２１】
図２は、図１に示した画素回路の動作説明に供するタイミングチャートである。時間軸Ｔに沿って制御信号ＷＳと別の制御信号ＡＺの波形を表している。なお制御信号ＷＳは走査線ＷＳに印加される制御信号である。また制御信号ＡＺは別の走査線ＡＺに印加される制御信号である。これらの制御信号波形と同じ時間軸で、ノードＡとノードＢの電位変化を表してある。加えて発光素子ＥＬに流れる駆動電流ｉｅｌの電流波形も表してある。なおノードＡは図１に示した画素回路に含まれる光検出トランジスタＰＤの出力端子となっている。またノードＢは、駆動トランジスタＴｒ４のゲートになっている。なお図２のタイミングチャートで、劣化前の波形と劣化後の波形を（１）と（２）で区別してある。
【００２２】
このタイミングチャートでは、初期状態として有機ＥＬ発光素子が非発光状態にあるところから説明を始める。まずタイミングＴ１で走査線ＷＳを高電位にすることで、書き込みトランジスタＴｒ１をオン状態にし、アナログ映像信号の信号電位Ｖｓｉｇを第１保持容量Ｃ１に書き込む。これにより、ノードＡの電位はＶｓｉｇとなる。なおこのとき別の走査線ＡＺは低電位に設定しておくことで、ノードＢを低電位Ｖｃｕｔに保持しておく。
【００２３】
続いてタイミングＴ２で走査線ＷＳを低電位にすることで、映像信号ＳＩＧの信号電位Ｖｓｉｇが第１保持容量Ｃ１に保持される。この映像信号電位Ｖｓｉｇは、全階調範囲で発行時間制御トランジスタＴｒ２をオン状態にしないような電圧範囲に設定されている。
【００２４】
タイミングＴ２で信号電位Ｖｓｉｇを保持した後、タイミングＴ３で制御信号ＡＺを高電位にすることで、初期化トランジスタＴｒ３はオン状態となり、ノードＢが初期化電位Ｖｈに設定される。この初期化電位Ｖｈは第２保持容量Ｃ２に保持される。この初期化電位Ｖｈは駆動トランジスタＴｒ４を線形動作させる範囲に設定されている。初期化電位Ｖｈが第２保持容量Ｃ２に保持されることで、駆動トランジスタＴｒ４はオン状態となり、駆動トランジスタＴｒ４を介して発光素子ＥＬのアノードに駆動電位Ｖｃｃが印加されることで、発光素子ＥＬは発光を始める。この後タイミングＴ４で制御信号ＡＺは低電位に戻るが、駆動トランジスタＴｒ４はオン状態を維持して発光状態が持続する。
【００２５】
発光素子ＥＬが発光すると、光検出トランジスタＴｒ２にこの発光が照射される。光検出トランジスタＰＤのゲートにはバイアス電位Ｖｂが印加されており、常に逆バイアス条件となるように設定されている。この光照射により光検出トランジスタＰＤでは光リークが発生し、ノードＡの電位がＶｓｉｇから徐々に上昇を始める。そしてノードＡの電位が発光期間制御トランジスタＴｒ２の閾電圧Ｖｔｈに到達すると、このタイミングＴ５で発光期間制御トランジスタＴｒ２はオン状態となり、ノードＢの電位が電位Ｖｃｕｔに落ちる。この電位Ｖｃｕｔは駆動トランジスタＴｒ４をカットオフする電位に設定されているので、発光素子ＥＬに対する駆動電流の供給が遮断され消灯する。
【００２６】
カーブ（１）で示すように、劣化前の状態では発光素子の輝度がまだ低下していないので、光検出トランジスタの受光量は比較的大きく、ノードＡの電位は比較的早く上昇する。この結果タイミングＴ５は比較的早く到来する。よって発光素子ＥＬの発光期間Ｔ３〜Ｔ５は比較的短い。これに対し劣化後では直線（２）で示すように、発光素子の輝度が低下するため、光検出トランジスタＰＤの受光量が少なくなり、ノードＡの上昇速度が緩やかになる。このため発光期間の終期を規定するタイミングＴ５が劣化後では後方にシフトし、タイミングＴ５´になる。したがって劣化後では発光期間Ｔ３〜Ｔ５´が劣化前に比べて長くなる。この様にしてフィードバックをかけることにより、劣化による発光素子ＥＬの輝度低下を発光期間の延長化で補うことが可能になる。劣化が進行しても輝度の低下を見かけ上防ぐことが出来、その分パネルの長寿命化が図れる。
【００２７】
ここで１フレーム内での発光期間Ｔ（Ｔ５−Ｔ３）は以下の式で表すことができる。
Ｔ∝Ｖｓｉｇ／（ηｐｄ×ηｅｌ×ｉｅｌ）
上記式でＶｓｉｇは映像信号電位を表し、ηｐｄは光検出トランジスタＰＤの光電変換効率を表し、ηｅｌは発光素子ＥＬの発光効率を表し、ｉｅｌは発光素子ＥＬに流れる駆動電流を表している。この式から発光期間Ｔは映像信号電位Ｖｓｉｇに比例し、光検出トランジスタＰＤの光電変換効率ηｐｄ、発光素子ＥＬの発光効率ηｅｌ、発光素子に流れる駆動電流ｉｅｌに反比例していることがわかる。本発明にかかる画素回路では、劣化が進行して発光効率ηｅｌが小さくなった画素の発光素子に対して、発光期間Ｔを延長するようにフィードバック動作するので、発光素子ＥＬの劣化を補償することが出来る。
【００２８】
また本発明にかかる画素回路は駆動トランジスタＴｒ４を線形領域でスイッチとして使用することにより、従来のように飽和領域で使用する場合に比べ、駆動電源電位Ｖｃｃを小さくすることが可能であり、低消費電力となる。
【００２９】
また本発明にかかる画素回路は、発光素子ＥＬの発光色の違いによる劣化量の相違を吸収するために、光検出トランジスタＰＤの光電変換効率ηｐｄを発光色毎に変えることが出来る。光検出トランジスタの光電変換効率ηｐｄは前述したフィードバック動作のゲインに相当している。発光色別にフィードバックのかかり具合を調整することで、バランスの取れた補正を行うことが可能となり、長期にわたってホワイトバランスを維持することが出来る。光電変換効率ηｐｄを調整する手法としては、ＲＧＢ各発光色毎に光検出トランジスタのチャネル膜厚を変えることができる。あるいは光検出トランジスタのチャネル幅やチャネル長を変えることにより、各発光色毎の光電変換効率の差異を適切に設けることが出来る。この様に発光色別に光電変換効率ηｐｄを最適化することで、経時劣化によるホワイトバランスのずれも補償することが可能になる。
【００３０】
以上説明したように、本発明にかかる画素回路は、基本的に書き込みトランジスタＴｒ１と、初期化トランジスタＴｒ３と、駆動トランジスタＴｒ４と、発光期間制御トランジスタＴｒ２と、光検出素子と、発光素子ＥＬと、少なくとも１つの容量Ｃ１とからなり、信号線ＳＬと走査線ＷＳの交わる部分に配されている。書き込みトランジスタＴｒ１は走査線ＷＳから供給された制御信号ＷＳに応じてオンし、信号線ＳＬから供給された映像信号ＳＩＧの信号電位Ｖｓｉｇを容量Ｃ１に書き込む。初期化トランジスタＴｒ３は、別の走査線ＡＺから供給された別の制御信号ＡＺに応じて動作し、駆動トランジスタＴｒ４のゲート（ノードＢ）を初期化する。駆動トランジスタＴｒ４は、そのゲートが初期化された時（タイミングＴ３）からオンし駆動電流ｉｅｌを発光素子ＥＬに流して発光を開始する。光検出素子は、発光に応じて光電流を生成し信号電位Ｖｓｉｇが書き込まれた容量Ｃ１を光電流で充電していく。発光期間制御トランジスタＴｒ２は、容量Ｃ１の電位が閾電圧Ｖｔｈに到達したとき（タイミングＴ５またはＴ５´）動作して駆動トランジスタＴｒ４をオフし、発光素子ＥＬの発光を停止する。光検出素子は発光素子ＥＬの近傍に配され且つ逆バイアス状態に設定された光検出トランジスタＰＤからなり、発光素子ＥＬから出た発光を受光して受光量に応じた光電流をノードＡに出力している。
【００３１】
上述した本発明の画素回路はアクティブマトリクス型の表示装置に用いることができる。すなわち本発明にかかる表示装置は、一方向に配列した信号線ＳＬと、これと交差する方向に配列した走査線ＷＳと、各信号線ＳＬと各走査線ＷＳが交差する部分に対応して配された画素とを含み、各画素は書き込みトランジスタＴｒ１と、初期化トランジスタＴｒ３と、駆動トランジスタＴｒ４と、発光期間制御トランジスタＴｒ２と、光検出素子ＰＤと、発光素子ＥＬと、少なくとも一つの容量Ｃ１とからなる。書き込みトランジスタＴｒ１は、走査線ＷＳから供給された制御信号に応じてオンし、信号線ＳＬから供給された信号電位を容量Ｃ１に書き込み、初期化トランジスタＴｒ３は、別の走査線ＡＺから供給された別の制御信号に応じて動作し、駆動トランジスタＴｒ４のゲートを初期化し、駆動トランジスタＴｒ４は、そのゲートが初期化された時からオンし駆動電流を発光素子ＥＬに流して発光を開始し、光検出素子ＰＤは、該発光に応じて光電流を生成し信号電位が書き込まれた容量Ｃ１を光電流で充電していき、発光期間制御トランジスタＴｒ２は、容量Ｃ１の電位が閾電圧に到達した時動作して駆動トランジスタＴｒ４をオフし、発光素子ＥＬの発光を停止する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明にかかる画素回路の実施形態を示す回路図である。
【図２】図１に示した画素回路の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図３】アクティブマトリクス型表示装置の焼き付き現象を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ｔｒ１・・・書き込みトランジスタ、Ｔｒ２・・・発光期間制御トランジスタ、Ｔｒ３・・・初期化トランジスタ、Ｔｒ４・・・駆動トランジスタ、ＰＤ・・・光検出トランジスタ、ＥＬ・・・発光素子、Ｃ１・・・容量、Ｃ２・・・容量、ＳＬ・・・信号線、ＷＳ・・・走査線、ＡＺ・・・走査線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型表示装置及びこれに集積形成される画素回路に関する。より詳しくは、電気光学素子として有機ＥＬ素子などの発光素子を駆動する画素回路の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）として有機ＥＬ素子を画素に用いた有機ＥＬ表示装置に関心が高まっている。現在、ＦＰＤは液晶表示装置（ＬＣＤ）が主流を占めているが、これは自発光デバイスではないので、バックライトや偏光板などの追加部材を必要とするため、装置の厚みが増したり、画面輝度が不足するなどの欠点がある。一方有機ＥＬ表示装置は自発光デバイスであり、バックライトなど追加部材が原理的に不要で、薄型化可能であり、画面輝度も高いため、ＬＣＤと比較して有利である。特に、各画素に発光素子を駆動するためのスイッチング素子を形成したアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、各画素の発光素子をホールド点灯させることで、消費電流を低く抑えることが出来、大画面化及び高精細化が比較的容易に行えることから、開発が盛んに進められており、次世代ＦＰＤの主流になると期待されている。なおホールド点灯とは、画素容量に映像信号をサンプリングし、このサンプリングした映像信号に応じたゲート電圧を駆動トランジスタに印加することで、発光素子を映像信号に応じた輝度で発光させる方式である。基本的にホールド点灯を行う場合、駆動トランジスタは飽和領域で動作させる必要がある。
【０００３】
しかしながら有機ＥＬ素子は通電する駆動電流量に比例して劣化が進み、輝度が経時的に低下するという問題がある。このため、画像表示を継続的に行うと、絵柄により画面内で局部的に劣化状況が異なるようになる。この点につき、図３を参照して簡単に説明する。（Ａ）は従来の有機ＥＬ表示装置をテレビジョン受像機のモニタに用いた場合の画面表示の例を示している。例えば図示のように受信チャンネル情報「１２」を画面の上隅に明るい輝度で表示していると、その部分だけ劣化が早まる。
【０００４】
（Ｂ）は（Ａ）に示したテレビジョン受像機で画面いっぱいに均一な明るい背景を表示した場合である。この様な表示では、画面右上で劣化が局部的に進行した部分の輝度が、他の部分に比べて低くなり、文字表示「１２」の影が暗く焼き付いた様に現れてしまう。
【０００５】
この焼き付き現象を緩和あるいは防止する技術として、従来から種々の提案がなされており、例えば以下の特許文献１〜３に記載がある。
【特許文献１】特開平１１‐０２６０５５号公報
【特許文献２】特開２００２‐３５１４０３公報
【特許文献３】特表２００５‐５３８４０３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、連続して固定的に表示される画像を、所定の周期で反転させて表示する方法を開示している。さらにはこの画像を所定の周期でずらして表示する方法も開示している。特許文献２は、表示領域外にダミー画素を設け、その劣化度合いをモニタして映像信号に補正をかけパネルの長寿命化を図る方法を開示している。ダミー画素に形成された有機ＥＬ素子の発光時の端子電圧を検出し、これに基づいて映像信号に補正をかける方式である。
【０００７】
しかしながら上述した従来の方式には解決すべき課題がある。例えば特許文献１に記載された方式のうち、表示画像を所定の周期で反転表示する方法はモノクロ表示には有効であるものの、カラー表示に適用すると反転画像がまったく異質な画像となるため、カラー表示装置への適用は困難である。さらに表示画像を所定の周期でずらす方式は表示位置にずれが生じるため静止画の表示には不向きである。
【０００８】
特許文献２に記載された方法は、表示パネルの表示領域にある画素の発光情報ではなく、ダミー画素の発光情報に基づいて補正をかけているため、必ずしも正確な補正動作を行うことは出来ない。ダミー画素の情報に基づいて補正をかけているため、表示領域内の各画素を個別に補正することは不可能である。このため画面で局部的に生じる「焼き付き」を防止することは出来ない。
【０００９】
特許文献３に記載された方式は、外部回路を用いることなく個々の画素回路で焼き付き防止を可能にする方法である。この技術は、画素内の保持容量にサンプリングされた映像信号の電荷を光検出素子の出力に応じて放電するものである。各画素には有機ＥＬ素子などの発光素子とフォトダイオードなどの光検出素子がセットで形成されている。フォトダイオードは発光素子の出射光を受光し、その受光量に応じて映像信号保持容量の電荷を放電する。これにより有機ＥＬ素子の劣化を個々の画素ごとに補正することが出来る。しかしながらこの特許文献３の方式は、各画素に組み込まれるフォトダイオードが共通のサイズで共通の特性となっている。これに対し、各画素に形成された有機ＥＬ素子の劣化量は、その発光色（発光スペクトル）によって異なる。したがって特許文献３の技術では、ＲＧＢ三原色の各画素に対して同じような補正をかけるため、長期的に見るとホワイトバランスが崩れてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は長寿命で高画質のアクティブマトリクス表示装置を実現可能な画素回路を提供することを目的とする。かかる目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明は、書き込みトランジスタと、初期化トランジスタと、駆動トランジスタと、発光期間制御トランジスタと、光検出素子と、発光素子と、少なくとも一つの容量とからなり、信号線と走査線の交わる部分に配されたアクティブマトリクス表示用の画素回路であって、前記書き込みトランジスタは、該走査線から供給された制御信号に応じてオンし、該信号線から供給された信号電位を該容量に書き込み、前記初期化トランジスタは、別の走査線から供給された別の制御信号に応じて動作し、該駆動トランジスタのゲートを初期化し、前記駆動トランジスタは、そのゲートが初期化された時からオンし駆動電流を該発光素子に流して発光を開始し、前記光検出素子は、該発光に応じて光電流を生成し信号電位が書き込まれた該容量を光電流で充電していき、前記発光期間制御トランジスタは、該容量の電位が閾電圧に到達した時動作して該駆動トランジスタをオフし、該発光素子の発光を停止することを特徴とする。
【００１１】
好ましくは前記光検出素子は、該発光素子の近傍に配され且つ逆バイアス状態に設定された光検出トランジスタからなり、該発光素子から出た発光を受光して受光量に応じた光電流を出力する。この場合前記光検出トランジスタは、そのチャネル層の膜厚が、該発光素子の発光スペクトルに応じて調整されている。或いは前記光検出トランジスタは、そのチャネル幅或いはチャネル長若しくはその両方が、該発光素子の発光スペクトルに応じて調整されている。好ましくは前記書き込みトランジスタ、初期化トランジスタ、駆動トランジスタ及び発光期間制御トランジスタを含め画素回路を構成するトランジスタが、全てＮチャネル型トランジスタである。又前記駆動トランジスタは、線形領域にてオンオフ動作する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、駆動トランジスタはオンしてからオフするまでの期間（以下発光期間と呼ぶ場合がある）に、駆動電流を発光素子に流す。この発光期間は、基本的に容量に書き込まれた信号電位に依存している。信号電位の絶対値が大きいほど発光期間が長くなるため、画素の輝度高くなる。本発明は基本的に発光時間で画素の輝度を制御するＰＷＭ方式である。
【００１３】
本発明では、発光素子の近傍に光検出素子を配して、発光量をモニタしている。このモニタ結果を発光期間にフィードバックすることで、適切な補正を行っている。劣化の進行に伴って輝度が低下し発光量が少なくなると、これを補うように発光期間を延長する。この様にして経時劣化による輝度の低下を発光期間の延長で補い、以って長寿命化を実現している。
【００１４】
本発明の一態様では、発光素子の発光色（発光スペクトル）に応じて対応する光検出素子の光電変換効率を調整している。この光電変換効率はフィードバックゲインに相当している。ＲＧＢ各発光色毎に劣化の進行度合いが異なる。これに対処するため、発光色毎にフィードバックゲインを変えて、ホワイトバランスが崩れないようにしている。
【００１５】
本発明は基本的にＰＷＭで輝度調整を行うため、駆動トランジスタは単に発光期間に合わせてオンオフすればよく、線形領域で動作すればよい。従来のホールド点灯駆動方式では、駆動トランジスタが飽和領域で動作しなければならず、駆動トランジスタのドレイン／ソース間に印加する電源電圧が高くなってしまう。これに対し本発明の画素回路は駆動トランジスタが単にスイッチとして線形領域で動作すれば良く、ドレイン／ソース間電圧を高く設定する必要がなく、その分消費電力を節約することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかる画素回路の実施形態を示す回路図である。図示するように本画素回路は、書き込みトランジスタＴｒ１と、初期化トランジスタＴｒ３と、駆動トランジスタＴｒ４と、発光期間制御トランジスタＴｒ２と、光検出トランジスタＰＤと、発光素子ＥＬと、２個の容量Ｃ１，Ｃ２とからなり、信号線ＳＬと走査線ＷＳの交わる部分に配されている。本実施形態では、すべてのトランジスタＴｒ１〜Ｔ４とＰＤがＮチャネル型となっているが、本発明はこれに限られるものではない。Ｎチャネル型とＰチャネル型のトランジスタを混在させて、画素回路を構成しても良い。但し全ての構成トランジスタをＮチャネル型とすることで、例えばアモルファスシリコントランジスタの製造プロセスを応用して画素回路を形成することが出来る。
【００１７】
図示するように、書き込みトランジスタＴｒ１のゲートには走査線ＷＳが接続している。書き込みトランジスタＴｒ１のソースあるいはドレインの一方には、信号線ＳＬが接続し、そして信号線ＳＬと接続していないソースあるいはドレインの他方は光検出トランジスタＰＤのソース、第１保持容量Ｃ１の一端及び発光期間制御トランジスタＴｒ２のゲートが接続している。なお信号線ＳＬは図示しない信号ドライバから映像信号ＳＩＧが供給されている。
【００１８】
発光期間制御トランジスタＴｒ２のドレインには、初期化トランジスタＴｒ３のドレインと、第２保持容量Ｃ２の一端と、駆動トランジスタＴｒ４のゲートとが接続されている。駆動トランジスタＴｒ４のドレインには電源配線Ｖｃｃが接続し、ソースには発光素子である有機ＥＬ素子のアノードが接続されている。また光検出トランジスタＰＤと初期化トランジスタＴｒ３のドレインには、初期化のための電源配線Ｖｈが接続されている。発光期間制御トランジスタＴｒ２のソースには、発光期間初期化のための電源配線Ｖｃｕｔが接続している。そして第１保持容量Ｃ１及び第２保持容量Ｃ２の他端は、容量電源配線Ｖｃｓに接続されている。また初期化トランジスタＴｒ３のゲートには別の走査線ＡＺが接続している。この走査線ＡＺは走査線ＷＳと並行に配されている。光検出トランジスタＰＤのゲートには所定の電圧Ｖｂが印加されている。このＶｂは光検出トランジスタＰＤを逆バイアス状態に置くものであり、光検出トランジスタＰＤは逆バイアス状態で受光量に応じた光リーク電流を生成する。
【００１９】
図１に示した画素回路が正常に動作するため、各種電源電位を適切に設定する必要がある。そのための条件は、Ｖｈ＞Ｖｃｃ＞Ｖｃａｔ＞Ｖｃｕｔである。この設定により駆動トランジスタＴｒ４は線形領域で動作し、Ｖｈのレベルでオンする一方、Ｖｃｕｔのレベルでオフするようになっている。駆動トランジスタＴｒ４のソースとドレイン間に印加される電源電圧ＶｃｃやＶｃａｔは、ＶｈやＶｃｕｔを超えて設定する必要がない。
【００２０】
また別の条件としてＶｃｕｔ＞Ｖｓｉｇ＞Ｖｂに設定する必要がある。ここでＶｓｉｇは映像信号ＳＩＧの信号電位を表している。ＶｓｉｇよりもＶｂを低く設定することで、光検出トランジスタＰＤは逆バイアス状態となり、受光量に応じて光リーク電流を生成するようになる。なお残りの電源電圧Ｖｃｓは適当に設定することが出来る。例えばＶｃｓはＶｂと同一でも構わない。
【００２１】
図２は、図１に示した画素回路の動作説明に供するタイミングチャートである。時間軸Ｔに沿って制御信号ＷＳと別の制御信号ＡＺの波形を表している。なお制御信号ＷＳは走査線ＷＳに印加される制御信号である。また制御信号ＡＺは別の走査線ＡＺに印加される制御信号である。これらの制御信号波形と同じ時間軸で、ノードＡとノードＢの電位変化を表してある。加えて発光素子ＥＬに流れる駆動電流ｉｅｌの電流波形も表してある。なおノードＡは図１に示した画素回路に含まれる光検出トランジスタＰＤの出力端子となっている。またノードＢは、駆動トランジスタＴｒ４のゲートになっている。なお図２のタイミングチャートで、劣化前の波形と劣化後の波形を（１）と（２）で区別してある。
【００２２】
このタイミングチャートでは、初期状態として有機ＥＬ発光素子が非発光状態にあるところから説明を始める。まずタイミングＴ１で走査線ＷＳを高電位にすることで、書き込みトランジスタＴｒ１をオン状態にし、アナログ映像信号の信号電位Ｖｓｉｇを第１保持容量Ｃ１に書き込む。これにより、ノードＡの電位はＶｓｉｇとなる。なおこのとき別の走査線ＡＺは低電位に設定しておくことで、ノードＢを低電位Ｖｃｕｔに保持しておく。
【００２３】
続いてタイミングＴ２で走査線ＷＳを低電位にすることで、映像信号ＳＩＧの信号電位Ｖｓｉｇが第１保持容量Ｃ１に保持される。この映像信号電位Ｖｓｉｇは、全階調範囲で発行時間制御トランジスタＴｒ２をオン状態にしないような電圧範囲に設定されている。
【００２４】
タイミングＴ２で信号電位Ｖｓｉｇを保持した後、タイミングＴ３で制御信号ＡＺを高電位にすることで、初期化トランジスタＴｒ３はオン状態となり、ノードＢが初期化電位Ｖｈに設定される。この初期化電位Ｖｈは第２保持容量Ｃ２に保持される。この初期化電位Ｖｈは駆動トランジスタＴｒ４を線形動作させる範囲に設定されている。初期化電位Ｖｈが第２保持容量Ｃ２に保持されることで、駆動トランジスタＴｒ４はオン状態となり、駆動トランジスタＴｒ４を介して発光素子ＥＬのアノードに駆動電位Ｖｃｃが印加されることで、発光素子ＥＬは発光を始める。この後タイミングＴ４で制御信号ＡＺは低電位に戻るが、駆動トランジスタＴｒ４はオン状態を維持して発光状態が持続する。
【００２５】
発光素子ＥＬが発光すると、光検出トランジスタＴｒ２にこの発光が照射される。光検出トランジスタＰＤのゲートにはバイアス電位Ｖｂが印加されており、常に逆バイアス条件となるように設定されている。この光照射により光検出トランジスタＰＤでは光リークが発生し、ノードＡの電位がＶｓｉｇから徐々に上昇を始める。そしてノードＡの電位が発光期間制御トランジスタＴｒ２の閾電圧Ｖｔｈに到達すると、このタイミングＴ５で発光期間制御トランジスタＴｒ２はオン状態となり、ノードＢの電位が電位Ｖｃｕｔに落ちる。この電位Ｖｃｕｔは駆動トランジスタＴｒ４をカットオフする電位に設定されているので、発光素子ＥＬに対する駆動電流の供給が遮断され消灯する。
【００２６】
カーブ（１）で示すように、劣化前の状態では発光素子の輝度がまだ低下していないので、光検出トランジスタの受光量は比較的大きく、ノードＡの電位は比較的早く上昇する。この結果タイミングＴ５は比較的早く到来する。よって発光素子ＥＬの発光期間Ｔ３〜Ｔ５は比較的短い。これに対し劣化後では直線（２）で示すように、発光素子の輝度が低下するため、光検出トランジスタＰＤの受光量が少なくなり、ノードＡの上昇速度が緩やかになる。このため発光期間の終期を規定するタイミングＴ５が劣化後では後方にシフトし、タイミングＴ５´になる。したがって劣化後では発光期間Ｔ３〜Ｔ５´が劣化前に比べて長くなる。この様にしてフィードバックをかけることにより、劣化による発光素子ＥＬの輝度低下を発光期間の延長化で補うことが可能になる。劣化が進行しても輝度の低下を見かけ上防ぐことが出来、その分パネルの長寿命化が図れる。
【００２７】
ここで１フレーム内での発光期間Ｔ（Ｔ５−Ｔ３）は以下の式で表すことができる。
Ｔ∝Ｖｓｉｇ／（ηｐｄ×ηｅｌ×ｉｅｌ）
上記式でＶｓｉｇは映像信号電位を表し、ηｐｄは光検出トランジスタＰＤの光電変換効率を表し、ηｅｌは発光素子ＥＬの発光効率を表し、ｉｅｌは発光素子ＥＬに流れる駆動電流を表している。この式から発光期間Ｔは映像信号電位Ｖｓｉｇに比例し、光検出トランジスタＰＤの光電変換効率ηｐｄ、発光素子ＥＬの発光効率ηｅｌ、発光素子に流れる駆動電流ｉｅｌに反比例していることがわかる。本発明にかかる画素回路では、劣化が進行して発光効率ηｅｌが小さくなった画素の発光素子に対して、発光期間Ｔを延長するようにフィードバック動作するので、発光素子ＥＬの劣化を補償することが出来る。
【００２８】
また本発明にかかる画素回路は駆動トランジスタＴｒ４を線形領域でスイッチとして使用することにより、従来のように飽和領域で使用する場合に比べ、駆動電源電位Ｖｃｃを小さくすることが可能であり、低消費電力となる。
【００２９】
また本発明にかかる画素回路は、発光素子ＥＬの発光色の違いによる劣化量の相違を吸収するために、光検出トランジスタＰＤの光電変換効率ηｐｄを発光色毎に変えることが出来る。光検出トランジスタの光電変換効率ηｐｄは前述したフィードバック動作のゲインに相当している。発光色別にフィードバックのかかり具合を調整することで、バランスの取れた補正を行うことが可能となり、長期にわたってホワイトバランスを維持することが出来る。光電変換効率ηｐｄを調整する手法としては、ＲＧＢ各発光色毎に光検出トランジスタのチャネル膜厚を変えることができる。あるいは光検出トランジスタのチャネル幅やチャネル長を変えることにより、各発光色毎の光電変換効率の差異を適切に設けることが出来る。この様に発光色別に光電変換効率ηｐｄを最適化することで、経時劣化によるホワイトバランスのずれも補償することが可能になる。
【００３０】
以上説明したように、本発明にかかる画素回路は、基本的に書き込みトランジスタＴｒ１と、初期化トランジスタＴｒ３と、駆動トランジスタＴｒ４と、発光期間制御トランジスタＴｒ２と、光検出素子と、発光素子ＥＬと、少なくとも１つの容量Ｃ１とからなり、信号線ＳＬと走査線ＷＳの交わる部分に配されている。書き込みトランジスタＴｒ１は走査線ＷＳから供給された制御信号ＷＳに応じてオンし、信号線ＳＬから供給された映像信号ＳＩＧの信号電位Ｖｓｉｇを容量Ｃ１に書き込む。初期化トランジスタＴｒ３は、別の走査線ＡＺから供給された別の制御信号ＡＺに応じて動作し、駆動トランジスタＴｒ４のゲート（ノードＢ）を初期化する。駆動トランジスタＴｒ４は、そのゲートが初期化された時（タイミングＴ３）からオンし駆動電流ｉｅｌを発光素子ＥＬに流して発光を開始する。光検出素子は、発光に応じて光電流を生成し信号電位Ｖｓｉｇが書き込まれた容量Ｃ１を光電流で充電していく。発光期間制御トランジスタＴｒ２は、容量Ｃ１の電位が閾電圧Ｖｔｈに到達したとき（タイミングＴ５またはＴ５´）動作して駆動トランジスタＴｒ４をオフし、発光素子ＥＬの発光を停止する。光検出素子は発光素子ＥＬの近傍に配され且つ逆バイアス状態に設定された光検出トランジスタＰＤからなり、発光素子ＥＬから出た発光を受光して受光量に応じた光電流をノードＡに出力している。
【００３１】
上述した本発明の画素回路はアクティブマトリクス型の表示装置に用いることができる。すなわち本発明にかかる表示装置は、一方向に配列した信号線ＳＬと、これと交差する方向に配列した走査線ＷＳと、各信号線ＳＬと各走査線ＷＳが交差する部分に対応して配された画素とを含み、各画素は書き込みトランジスタＴｒ１と、初期化トランジスタＴｒ３と、駆動トランジスタＴｒ４と、発光期間制御トランジスタＴｒ２と、光検出素子ＰＤと、発光素子ＥＬと、少なくとも一つの容量Ｃ１とからなる。書き込みトランジスタＴｒ１は、走査線ＷＳから供給された制御信号に応じてオンし、信号線ＳＬから供給された信号電位を容量Ｃ１に書き込み、初期化トランジスタＴｒ３は、別の走査線ＡＺから供給された別の制御信号に応じて動作し、駆動トランジスタＴｒ４のゲートを初期化し、駆動トランジスタＴｒ４は、そのゲートが初期化された時からオンし駆動電流を発光素子ＥＬに流して発光を開始し、光検出素子ＰＤは、該発光に応じて光電流を生成し信号電位が書き込まれた容量Ｃ１を光電流で充電していき、発光期間制御トランジスタＴｒ２は、容量Ｃ１の電位が閾電圧に到達した時動作して駆動トランジスタＴｒ４をオフし、発光素子ＥＬの発光を停止する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明にかかる画素回路の実施形態を示す回路図である。
【図２】図１に示した画素回路の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図３】アクティブマトリクス型表示装置の焼き付き現象を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ｔｒ１・・・書き込みトランジスタ、Ｔｒ２・・・発光期間制御トランジスタ、Ｔｒ３・・・初期化トランジスタ、Ｔｒ４・・・駆動トランジスタ、ＰＤ・・・光検出トランジスタ、ＥＬ・・・発光素子、Ｃ１・・・容量、Ｃ２・・・容量、ＳＬ・・・信号線、ＷＳ・・・走査線、ＡＺ・・・走査線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
書き込みトランジスタと、初期化トランジスタと、駆動トランジスタと、発光期間制御トランジスタと、光検出素子と、発光素子と、少なくとも一つの容量とからなり、信号線と走査線の交わる部分に配されたアクティブマトリクス表示用の画素回路であって、
前記書き込みトランジスタは、該走査線から供給された制御信号に応じてオンし、該信号線から供給された信号電位を該容量に書き込み、
前記初期化トランジスタは、別の走査線から供給された別の制御信号に応じて動作し、該駆動トランジスタのゲートを初期化し、
前記駆動トランジスタは、そのゲートが初期化された時からオンし駆動電流を該発光素子に流して発光を開始し、
前記光検出素子は、該発光に応じて光電流を生成し信号電位が書き込まれた該容量を光電流で充電していき、
前記発光期間制御トランジスタは、該容量の電位が閾電圧に到達した時動作して該駆動トランジスタをオフし、該発光素子の発光を停止することを特徴とする画素回路。
【請求項２】
前記光検出素子は、該発光素子の近傍に配され且つ逆バイアス状態に設定された光検出トランジスタからなり、該発光素子から出た発光を受光して受光量に応じた光電流を出力することを特徴とする請求項１記載の画素回路。
【請求項３】
前記光検出トランジスタは、そのチャネル層の膜厚が、該発光素子の発光スペクトルに応じて調整されていることを特徴とする請求項２記載の画素回路。
【請求項４】
前記光検出トランジスタは、そのチャネル幅或いはチャネル長若しくはその両方が、該発光素子の発光スペクトルに応じて調整されていることを特徴とする請求項２記載の画素回路。
【請求項５】
前記書き込みトランジスタ、初期化トランジスタ、駆動トランジスタ及び発光期間制御トランジスタを含め画素回路を構成するトランジスタが、全てＮチャネル型トランジスタであることを特徴とする請求項１記載の画素回路。
【請求項６】
前記駆動トランジスタは、線形領域にてオンオフ動作することを特徴とする請求項１記載の画素回路。
【請求項７】
一方向に配列した信号線と、これと交差する方向に配列した走査線と、各信号線と各走査線が交差する部分に対応して配された画素とを含み、各画素は書き込みトランジスタと、初期化トランジスタと、駆動トランジスタと、発光期間制御トランジスタと、光検出素子と、発光素子と、少なくとも一つの容量とからなる表示装置であって、
前記書き込みトランジスタは、該走査線から供給された制御信号に応じてオンし、該信号線から供給された信号電位を該容量に書き込み、
前記初期化トランジスタは、別の走査線から供給された別の制御信号に応じて動作し、該駆動トランジスタのゲートを初期化し、
前記駆動トランジスタは、そのゲートが初期化された時からオンし駆動電流を該発光素子に流して発光を開始し、
前記光検出素子は、該発光に応じて光電流を生成し信号電位が書き込まれた該容量を光電流で充電していき、
前記発光期間制御トランジスタは、該容量の電位が閾電圧に到達した時動作して該駆動トランジスタをオフし、該発光素子の発光を停止することを特徴とする表示装置。
【請求項１】
書き込みトランジスタと、初期化トランジスタと、駆動トランジスタと、発光期間制御トランジスタと、光検出素子と、発光素子と、少なくとも一つの容量とからなり、信号線と走査線の交わる部分に配されたアクティブマトリクス表示用の画素回路であって、
前記書き込みトランジスタは、該走査線から供給された制御信号に応じてオンし、該信号線から供給された信号電位を該容量に書き込み、
前記初期化トランジスタは、別の走査線から供給された別の制御信号に応じて動作し、該駆動トランジスタのゲートを初期化し、
前記駆動トランジスタは、そのゲートが初期化された時からオンし駆動電流を該発光素子に流して発光を開始し、
前記光検出素子は、該発光に応じて光電流を生成し信号電位が書き込まれた該容量を光電流で充電していき、
前記発光期間制御トランジスタは、該容量の電位が閾電圧に到達した時動作して該駆動トランジスタをオフし、該発光素子の発光を停止することを特徴とする画素回路。
【請求項２】
前記光検出素子は、該発光素子の近傍に配され且つ逆バイアス状態に設定された光検出トランジスタからなり、該発光素子から出た発光を受光して受光量に応じた光電流を出力することを特徴とする請求項１記載の画素回路。
【請求項３】
前記光検出トランジスタは、そのチャネル層の膜厚が、該発光素子の発光スペクトルに応じて調整されていることを特徴とする請求項２記載の画素回路。
【請求項４】
前記光検出トランジスタは、そのチャネル幅或いはチャネル長若しくはその両方が、該発光素子の発光スペクトルに応じて調整されていることを特徴とする請求項２記載の画素回路。
【請求項５】
前記書き込みトランジスタ、初期化トランジスタ、駆動トランジスタ及び発光期間制御トランジスタを含め画素回路を構成するトランジスタが、全てＮチャネル型トランジスタであることを特徴とする請求項１記載の画素回路。
【請求項６】
前記駆動トランジスタは、線形領域にてオンオフ動作することを特徴とする請求項１記載の画素回路。
【請求項７】
一方向に配列した信号線と、これと交差する方向に配列した走査線と、各信号線と各走査線が交差する部分に対応して配された画素とを含み、各画素は書き込みトランジスタと、初期化トランジスタと、駆動トランジスタと、発光期間制御トランジスタと、光検出素子と、発光素子と、少なくとも一つの容量とからなる表示装置であって、
前記書き込みトランジスタは、該走査線から供給された制御信号に応じてオンし、該信号線から供給された信号電位を該容量に書き込み、
前記初期化トランジスタは、別の走査線から供給された別の制御信号に応じて動作し、該駆動トランジスタのゲートを初期化し、
前記駆動トランジスタは、そのゲートが初期化された時からオンし駆動電流を該発光素子に流して発光を開始し、
前記光検出素子は、該発光に応じて光電流を生成し信号電位が書き込まれた該容量を光電流で充電していき、
前記発光期間制御トランジスタは、該容量の電位が閾電圧に到達した時動作して該駆動トランジスタをオフし、該発光素子の発光を停止することを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−８３４５２（Ｐ２００８−８３４５２Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６３９７３（Ｐ２００６−２６３９７３）
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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