自発光素子を用いた表示装置、及びその駆動方法
【課題】出力段の数を削減しチップ面積を削減することでコストダウンを図ることが可能な流出力型半導体回路、及び表示装置を提供することを目的とすること
【解決手段】３つの表示色に対応した基準電流を生成して出力する３つの基準電流生成部６１と、変化する表示色切り替え信号４７５に応じて、表示データ４７３の表示色に合わせて、３つの基準電流生成部６１の出力のうち、最適な基準電流を出力するセレクタ４７１と、基準電流により決められた１階調あたりの電流に対し、表示データ４７３の値に応じた電流を出力する電流出力部２５５と、電流出力部２５５の出力を、表示色に対応する各ソース信号線に分配するためのセレクタ４７２とを備える。
【解決手段】３つの表示色に対応した基準電流を生成して出力する３つの基準電流生成部６１と、変化する表示色切り替え信号４７５に応じて、表示データ４７３の表示色に合わせて、３つの基準電流生成部６１の出力のうち、最適な基準電流を出力するセレクタ４７１と、基準電流により決められた１階調あたりの電流に対し、表示データ４７３の値に応じた電流を出力する電流出力部２５５と、電流出力部２５５の出力を、表示色に対応する各ソース信号線に分配するためのセレクタ４７２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子など、電流量により階調表示を行う表示装置に用いる電流出力を行う駆動用の電流出力型半導体回路、及びそれを用いた表示装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、自発光素子であるため、液晶表示装置で必要とされるバックライトが不要であり、視野角が広いなどの利点から、次世代表示装置として期待されている。
【０００３】
一般的な有機発光素子の素子構造の断面図を図１に示す。有機層１２が陰極１１及び陽極１３により挟まれた構成となっている。これに直流電源１４を接続すると、陽極１３から正孔が、陰極１１から電子が有機層１２に注入される。注入された正孔及び電子は有機層１２内を電源１４により形成された電界により対極に移動する。移動途中において、電子と正孔が有機層１２内で再結合し、励起子を生成する。励起子のエネルギーが失活する過程において発光が観測される。発光色は励起子の持つエネルギーにより異なり、およそ有機層１２の持つエネルギーバンドギャップの値に対応したエネルギーの波長を持つ光となる。
【０００４】
有機層内で発生した光を外部に取り出すため、電極のうち少なくとも一方は可視光領域で透明な材料が用いられる。陰極には、有機層への電子注入を容易にするため仕事関数の低い材料が用いられる。例えば、アルミニウム、マグネシウム、カルシウムなどである。耐久性、さらなる低仕事関数化のためにこれらの合金や、アルミリチウム合金といった材料が用いられることがある。
【０００５】
一方陽極は正孔注入の容易性からイオン化ポテンシャルの大きいものを用いる。また陰極が透明性を持たないため、こちらの電極に透明性材料を用いることが多い。そのため一般的には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、金、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などが用いられる。
【０００６】
近年では低分子材料を用いた有機発光素子において、発光効率を高めるため、有機層１２を複数の層で構成することがある。これにより、各層で、キャリア注入、発光領域へのキャリア移動、所望の波長を持つ光の発光の機能を分担することが可能となり、それぞれに効率のよい材料を用いることで、より効率の高い有機発光素子を作成することが可能となる。
【０００７】
このようにして形成された有機発光素子は、図２（ａ）に示すように輝度は電流に対して比例し、図２（ｂ）に示すように電圧に対しては非線形な関係となる。それゆえ階調制御を行うには、電流値により制御を行う方がよい。
【０００８】
アクティブマトリクス型の場合、電圧駆動方式と電流駆動方式の２通りがある。
【０００９】
電圧駆動方式は電圧出力型のソースドライバを用い、画素内部において電圧を電流に変換し、変換した電流を有機発光素子に供給する方法である。
【００１０】
この方法では画素毎に設けられたトランジスタにより電圧電流変換を行うことから、このトランジスタの特性ばらつきに応じて、出力電流にばらつきが発生し、輝度むらが生じる問題がある。
【００１１】
電流駆動方式は電流出力型のソースドライバを用い、画素内部では１水平走査期間出力された電流値を保持する機能のみを持たせ、ソースドライバと同じ電流値を有機発光素子に供給する方法である。
【００１２】
電流駆動方式の例を図３に示す。図３の方式は画素回路にカレントコピア方式を用いたものである。
【００１３】
図４に図３の画素３７の動作時の回路を示す。
【００１４】
画素が選択されたときには図４（ａ）に示すようにその行のゲート信号線３１ａはスイッチを導通状態とするように、３１ｂは非導通状態となるようにゲートドライバ３５から信号が入力される。このときの画素回路の様子を図４（ａ）に示す。このときソースドライバ３６に引き込まれる電流であるソース信号線３０に流れる電流は点線４１で示した経路を流れる。よってトランジスタ３２にはソース信号線３０に流れる電流と同一電流が流れる。すると節点４２の電位はトランジスタ３２の電流電圧特性に応じた電位となる。
【００１５】
次に非選択状態となるとゲート信号線３１により図４（ｂ）に示すような回路となる。ＥＬ電源線３４から有機発光素子３３に４３で示す点線の経路で電流が流れる。この電流は節点４２の電位とトランジスタ３２の電流電圧特性により決まる。
【００１６】
図４（ａ）と（ｂ）において節点４２の電位は変化しない。従って同一トランジスタ３２に流れるドレイン電流は図４（ａ）と（ｂ）において同一となる。これによりソース信号線３０に流れる電流値と同じ値の電流が有機発光素子３３に流れる。トランジスタ３２の電流電圧特性にばらつきがあっても原理上点線４１の電流と点線４３の電流の値には影響がなく、トランジスタの特性ばらつきの影響のない均一な表示を実現できる。
【００１７】
従って、均一な表示を得るためには電流駆動方式を用いる必要があり、そのためにはソースドライバ３６は電流出力型のドライバＩＣでなければならない。
【００１８】
階調に応じた電流値を出力する電流ドライバＩＣの出力段の例を図６に示す。表示階調データ５４に対し、デジタルアナログ変換部６６によりアナログの電流出力を６４より行う。デジタルアナログ変換部６６は、複数個（少なくとも階調データ５４のビット数）の階調表示用電流源６３とスイッチ６８及び、１つあたりの階調表示用電流源６３が流す電流値を規定する共通ゲート線６７から構成される。
【００１９】
図６では４ビットの入力である階調データ５４に対しアナログ電流を出力する。ビットの重みに応じた数の階調表示用電流源６３を電流出力６４に接続するかをスイッチ６８により選択することで、例えばデータ１の場合は、階調表示用電流源６３が１つ分の電流、データ７の場合は７つ分の電流といったように階調に応じた電流が出力できる。この構成をドライバの出力数に応じた数だけ６６を並べることで電流出力型ドライバが実現可能である。階調表示用電流源６３に用いたトランジスタの温度特性を補償するため共通ゲート線６７の電圧は分配用ミラートランジスタ６２により決められる。分配用ミラートランジスタ６２と階調表示用電流源６３はカレントミラー構成となり、基準電流９９の値に応じて１階調あたりの電流が決められる。この構成により、階調により出力電流が変化し、かつ１階調あたりの電流は基準電流により決まる。
【００２０】
また階調表示用電流源６３の個数違いによる階調表示のほか、図６においてドレイン電極が同一スイッチ６８に接続された複数の階調表示用電流源６３を１つにまとめる。スイッチ６８を介して流れる電流は変化しないように、階調表示用電流源６３のチャネルサイズ比を変化させて形成する方法でも実現可能である。（この場合最低４つの階調表示用電流源６３トランジスタで構成される）
さらに、階調表示用電流源６３トランジスタの個数による電流変化と、チャネルサイズ比の変化による電流変化を組み合わせて実施してもよい。
【００２１】
基準電流９９の値は、抵抗素子６０の抵抗値及び電源６９の電源電圧により決められる。抵抗素子６０及び分配用ミラートランジスタ６２、電源６９からなる回路で１階調あたりの電流を決める基準電流が生成されるため、これらの回路を基準電流生成部６１とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
電流出力型ソースドライバにおいて、図６に示すように電流出力をトランジスタの並びで構成すると、並べるトランジスタの個数分だけ面積を必要とする。基準電流のばらつきを考慮に入れ、チップ内、チップ間の隣接端子間のばらつきを２．５％以内にする必要があることから図５８における出力電流のばらつき（出力段での電流ばらつき）は２．５％以下にすることが望ましく、６３のトランジスタサイズは１６０平方ミクロン以上あることがよい。
【００２３】
このようにトランジスタを各出力段に構成すると、１端子あたり少なくとも１２８０平方ミクロン、最大で４０８００平方ミクロンの面積が必要である。これは全チップ面積に対して５分の１〜２分の１を占める。
【００２４】
このため、低コスト化のためには、トランジスタの数を減らすことが必要であり、そのためには出力端子数を削減することが必要である。
【００２５】
故に、本発明は、表示装置の水平走査線数を減らすことなく、回路規模が小さく、かつ低コストな自発光素子を用いた表示装置、及び駆動方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
自発光素子をマトリクス状に配列した画素で構成された、少なくとも２色以上の表示を電流値制御に基づいて行う表示装置の前記自発光素子の各発光色に応じて調整された第１の電流を生成し、前記各発光色ごとに出力する基準電流出力部と、
前記基準電流出力部から出力された第１の電流を、信号線から送られてくる表示階調データの情報を反映させた第２の電流に変換し、表示領域側に出力する複数の電流出力部と、
前記電流出力部から出力された、前記第２の電流の出力先を前記各発光色に対応した各画素列に切り替える第１のセレクタ部とを備え、
前記基準電流出力部は、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じて、前記第１の電流を出力する、自発光素子を用いた表示装置である。
【００２７】
また、第２の本発明は、
前記基準電流出力部は、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する複数の基準電流生成部と、
前記複数の基準電流生成部と前記複数の電流出力部との間に接続され、前記第１のセレクタ部の前記切り替えと同じタイミングで、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じた前記基準電流を、第１の電流として出力する第２のセレクタ部とを備える、第１の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００２８】
また、第３の本発明は、
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、第２の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００２９】
また、第４の本発明は、
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、第２の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３０】
また、第５の本発明は、
前記第１のセレクタ部の前段に接続され、前記第１のセレクタ部と前記第２のセレクタ部とを連動動作させる表示色切り替え信号を、前記第１のセレクタ部に入力するための表示色切り替え信号線を備える、第２の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３１】
また、第６の本発明は、
前記第１のセレクタ部を介して前記電流出力部に接続される前記各画素列の数は、２乃至３である、第２の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３２】
また、第７の本発明は、
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、第２の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３３】
また、第８の本発明は、
ソース信号線の電圧を高速に変化させるプリチャージ電圧を決定し、生成して出力するプリチャージ電圧発生部とを備える、第１の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３４】
また、第９の本発明は、
前記プリチャージ電圧発生部と前記第１のセレクタ部との間に接続され、前記電圧プリチャージを実施するか否かを判定する電圧印加選択部を備え、
前記プリチャージ電圧発生部は、前記電圧印加選択部の判定に応じて、前記プリチャージ電圧を出力する、第８の本発明の自発行素子を用いた表示装置である。
【００３５】
また、第１０の本発明は、
前記基準電流出力部は、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する複数の基準電流生成部と、
前記複数の基準電流生成部と前記複数の電流出力部との間に接続され、前記第１のセレクタ部の前記切り替えと同じタイミングで、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じた前記基準電流を、第１の電流として出力する第２のセレクタ部とを備える、第８の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３６】
また、第１１の本発明は、
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、第１０の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３７】
また、第１２の本発明は、
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、第１０の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３８】
また、第１３の本発明は、
前記第１のセレクタ部の前段に接続され、前記第１のセレクタ部と前記第２のセレクタ部とを連動動作させる表示色切り替え信号を、前記第１のセレクタ部に入力するための表示色切り替え信号線を備える、第１０の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３９】
また、第１４の本発明は、
前記第１のセレクタ部を介して前記電流出力部に接続される前記各画素列の数は、２乃至３である、第１０の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００４０】
また、第１５の本発明は、
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、第１０の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００４１】
また、第１６の本発明は、
自発光素子をマトリクス状に配列した画素で構成された、少なくとも２色以上の表示を電流値制御に基づいて行う表示装置の前記自発光素子の各発光色に応じて調整された第１の電流を生成し、前記各発光色ごとに出力する基準電流出力ステップと、
前記第１の電流を、信号線から送られてくる表示階調データの情報を反映させた第２の電流に変換し、表示領域側に出力する複数の電流出力ステップと、
前記第２の電流の出力先を前記各発光色に対応した各画素列に切り替える第１の選択ステップとを備え、
前記基準電流出力ステップは、前記第１の選択ステップの切り替えに応じて、前記第１の電流を出力する、自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４２】
また、第１７の本発明は、
ソース信号線の電圧を高速に変化させるプリチャージ電圧を決定し、生成して出力するプリチャージ電圧発生ステップとを備える、第１６の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４３】
また、第１８の本発明は、
前記電圧プリチャージを実施するか否かを判定する電圧印加選択ステップを備え、
前記プリチャージ電圧発生ステップは、前記電圧印加選択ステップの判定に応じて、前記プリチャージ電圧を出力する、第１７の本発明の自発行素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４４】
また、第１９の本発明は、
前記基準電流出力ステップは、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する基準電流生成ステップと、
前記第１の選択ステップの前記切り替えと同じタイミングで、前記第１の選択ステップの切り替えに応じた前記基準電流を、第１の電流として出力する第２の選択ステップとを備える、第１６の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４５】
また、第２０の本発明は、
前記第２の選択ステップは、前記基準電流生成ステップが出力する基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、第１９の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４６】
また、第２１の本発明は、
前記第２の選択ステップは、前記基準電流生成ステップが出力する基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、第１９の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４７】
また、第２２の本発明は、
前記第１の選択ステップと前記第２の選択ステップとを連動動作させる表示色切り替え信号を入力する表示色切り替えステップを備える、第１９の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４８】
また、第２３の本発明は、
前記電流出力ステップの出力先は、２乃至３の画素列である、第１９の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４９】
また、第２４の本発明は、
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、第１９の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、従来の表示装置と比べて、回路規模が小さく、かつ低コストな、自発光素子を用いた表示装置、及び駆動方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明の実施の形態である、発光色が３色の自発光素子を用いた表示装置の構成及び動作を説明するとともに、本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法についても同時に説明する。なお、以下の実施形態では、有機発光素子を、自発光素子の一例として説明する。
【００５２】
カラー有機発光素子を用いた表示装置において、３原色それぞれに異なる材料を用いて画素を形成した場合、図７に示すように、表示色ごとに発光効率が異なるので、さらに各発光色の色度によっては、白表示時の各表示色の電流が異なる値となるので、１階調あたりの電流を個別に設定する必要がある。
【００５３】
そこで図８に示すように基準電流生成部６１を含む電流出力回路６５を表示色ごとに個別に用意して、表示装置に使用する発光材料が変わったとしても、抵抗素子６０の値を変更して使うことで、パネル輝度及び色度を目的の値に設定できるような構成としている。
【００５４】
さらに発光材料の色ごとの発光効率ばらつきが白色度に影響をおよぼし、パネルごとに白色が異なって見える問題に対応するために、図９に示すように基準電流生成部６１において、抵抗素子６０の変わりに電子ボリュームと定電流源からなる回路構成として、発光効率によって制御データ９８の値を変化させ、基準電流を変化させ出力電流値を調整することで、輝度を一定の範囲内に調整することができる。また色度についても同様に一定の範囲内に調整することが可能となる。制御データ９８を基準電流電子ボリュームとよぶこととする。
【００５５】
調整方法を図１０に示す。
【００５６】
想定される発光効率から計算された基準電流電子ボリュームの初期値により全画面白表示を行う。このときに輝度及び色度測定を実施する。測定データがパネルの設計スペックの範囲内に入っていれば、電子ボリュームはこの初期値に決定されるが、範囲外である場合には、設定値と比較し、各色の基準電流電子ボリューム９８の値の増減を行い、再度白表示して輝度及び色度を測定する。この動作を、輝度及び色度が設計範囲内に入るまで繰り返し実施し、最終的にパネルごとに最適な基準電流電子ボリューム９８の値を決定する。
【００５７】
電子ボリュームの電圧調整部９５の刻み幅は、細かいほど、基準電流値の微調整が効き、目標値に近い設定が可能である。また最大−最小値の幅が大きいほど発光効率のばらつきが大きくてもきちんと設計どおりの値に調整することが可能である。しかしながら、この条件を満足するように設計すると電圧調整部９５の回路規模が大きくなり、ドライバＩＣ３６の面積を大きくしてコストアップの要因となってしまう。このため調整範囲は最大２倍程度（発光効率のばらつきが２倍以内）、刻み幅は１％の電流変化として、６ビットの電子ボリュームにより構成することが実用的に好ましい。これによりパネルごとの色度のばらつきはｘ、ｙとも±０．００５以下に設定できる。
【００５８】
ところで、本願の優先権主張の基礎出願となる特願２００５−５６４９４において、領域の境界がぼやける現象、及び全面が低階調表示にもかかわらず、１行目の輝度が高くなる現象を解決するための、電圧プリチャージ、及び電流プリチャージを実施する自発光素子を用いた表示装置について説明している。
【００５９】
そこで、以下に、上記基礎出願に記載した電圧プリチャージ、及び電流プリチャージについて説明する。
【００６０】
電流駆動時の問題点として図１１に示すような表示パターンにて、領域１１１が中間調以下で１／４階調以上の場合で、領域１１２において低階調表示を実施する場合に、領域の境目がぼやけてしまう現象が発生する。
【００６１】
また図１２に示すような全面が低階調表示の場合において表示１行目（領域１２１）の輝度が他の行よりも高くなる現象が発生する。
【００６２】
これは各画素への書き込み電流が小さく（１０ｎＡ程度）、書き込み電流でのソース信号線の浮遊容量の充放電が困難となり、１水平走査期間内に所定の電流値まで変化できないことが原因である。
【００６３】
これについては、文献Ｐｒｏｃ．ＥｕｒｏＤｉｓｐｌａｙ２００２ ｐｐ８５５〜８５８などで知られている。
【００６４】
例えば図３に示す画素構成のアクティブマトリクス型表示装置において、ソース信号線からある画素に所定電流値を書き込む場合について考える。ソースドライバＩＣ３６の出力段から画素までの電流経路に関係する回路を抜き出した回路は図１５（ａ）のようになる。
【００６５】
階調に応じた電流ＩがドライバＩＣ３６内から、電流源１５２という形で引き込み電流として流れる。この電流はソース信号線３０を通じて、画素３７内部に取り込まれる。取り込まれた電流は駆動トランジスタ３２を流れる。つまり、選択された画素３７においてＥＬ電源線３４から駆動トランジスタ３２、ソース信号線３０を介して、ソースドライバＩＣ３６に電流Ｉが流れる。
【００６６】
映像信号が変化して電流源１５２の電流値が変化すると、駆動トランジスタ３２及びソース信号線３０に流れる電流も変化する。そのときソース信号線の電圧は駆動トランジスタ３２の電流電圧特性に応じて変化する。駆動トランジスタ３２の電流電圧特性が図１５（ｂ）である場合、例えば電流源１５２が流す電流値がＩ２からＩ１に変化したとすると、ソース信号線の電圧はＶ２からＶ１に変化することになる。この電圧の変化は電流源１５２の電流によっておこる。
【００６７】
ソース信号線３０には浮遊容量１５１が存在する。Ｖ２からＶ１までソース信号線電圧を変化させるにはこの浮遊容量の電荷を引き抜く必要がある。この引き抜きにかかる時間ΔＴは、ΔＱ（浮遊容量の電荷）＝Ｉ（ソース信号線に流れる電流）×ΔＴ＝Ｃ（浮遊容量値）×ΔＶとなる。
【００６８】
白（２５５階調レベル）にて１μＡの電流が必要とされるパネルにおいて領域１１１の階調が３２、領域１１２の階調が０であるとするとΔＶ（黒表示時から階調３２表示時間の信号線振幅）は３［Ｖ］、Ｃ＝１０ｐＦ、３２階調表示時の電流Ｉ＝１２５ｎＡとなるので、ΔＴ＝２４０μ秒必要となる。これはＱＣＩＦ＋サイズ（画素数１７６×２２０）を６０Ｈｚのフレーム周波数で駆動させるときの、１水平走査期間（７５μ秒）よりもながくなるため、仮に、黒表示画素の次に走査する画素に３２階調表示を行おうとすると、ソース信号線電流が変化途中に画素に電流を書き込むためのスイッチトランジスタ３９ａ、３９ｂが閉じてしまうため、中間調が画素にメモリーされることにより３２階調と黒の中間の輝度で画素が光ってしまうことを意味する。
【００６９】
ΔＴの時間だけ変化に時間がかかることから、複数行にわたって輝度が所定値と前の画素の中間の値となることから、表示としてはなだらかに変化しているように見え、その結果境界線がぼやけて見えるようになる。
【００７０】
階調が低くなるほどＩの値が小さくなるため、浮遊容量１５１の電荷を引き抜きにくくなるため、所定輝度に変化する前の信号が画素内部に書き込まれてしまうという問題は、低階調表示ほど顕著に現れる。極端にいうと黒表示時は電流源１５２の電流は０であり、電流を流さずに浮遊容量１５１の電荷を引き抜くことは困難である（正確には駆動トランジスタ３２が初期状態では階調３２相当の電流を流しており、ドレイン電流を減らすように、この電流を用いてソース信号線電位を変化させている）（領域１１１の下の領域１１２に相当する）。
【００７１】
このようなことから、図１１に示す表示で領域１１１が階調３２、領域１１２が階調０の場合のソース信号線の時間変化は図１３に示すようになだらかに変化する。変化途中の行で表示異常が確認される。
【００７２】
図１５に示した、走査１行目の輝度が他に比べて高くなる現象は、例えば階調５を全画面表示した場合の例で説明する。
【００７３】
垂直ブランキング期間では、どの画素回路にもソース信号線が接続されず、ソースドライバＩＣ３６は電流を引き込もうという動作のみがおこなわれる。
【００７４】
その結果、図１４に示すようにソース信号線３０の電位は電流源６３により時間がたつとともに低下し、垂直ブランキング期間の終了時には白階調相当まで電位が低下する。この状態で階調５表示を行おうとすると、１行目で大きく信号線電位を変化させる必要があり、図１１の例と同様に、変化に時間がかかり、白と目標階調の中間電位がメモリーされる（図１４の点１４１３）。その結果、輝度が高く表示され、１行目が明るく見えるようになる。
【００７５】
これらの問題を解決するためにプリチャージ手法を用いて駆動させる。
【００７６】
階調０が表示できないことに関しては、階調０表示時に電圧により階調０表示相当の電圧を画素３７に印加し、階調０状態への変化を高速化する。このときの電圧をプリチャージ電圧と呼び、電流駆動時に黒表示状態に高速にソース信号線の状態を電圧印加により変化させる方法を電圧プリチャージと呼ぶこととする。
【００７７】
ソースドライバ３６の出力段の構成を図１６に示す。従来のドライバに対し、階調０表示時に印加する電圧を供給するプリチャージ電源２４と、プリチャージ電源２４を画素に印加するかどうかを判定するための印加判定部１６９とを追加し、印加判定部１６９に判定データを映像信号に同期して送信するために、ラッチ部２２のビット数が増加したことが異なっている。電圧プリチャージを実施する期間はプリチャージパルス１６８により決められる。電圧プリチャージ有無時でのソースドライバ動作を図１７に示す。
【００７８】
電圧期間の長さはソース信号線３０の浮遊容量１５１及び水平走査期間の長さ、プリチャージ電源２４のバッファ能力によって定まるが、おおよそ２μ秒程度の長さで設定される。プリチャージ電源２４の能力は２μ秒で浮遊容量１５１（およそ１０ｐＦ）を５Ｖ程度電位変化させられるように設計する。
【００７９】
これにより従来図１３で１３１に示す変化が、図１８の１８１に示すように変化するようになり、領域１１２の表示１行目から階調０の表示が可能となった。
【００８０】
この手法では１３２に示す変化に対しては効果がないため、変化速度を加速するための手段として、図１９に示すように、一時的に電流量を多くする期間を設け、その期間で変化速度を加速し、所定電流値にすばやく変化させる方法をとった。図１９では１０倍の電流を流す例である。１０倍でなくても、最大階調電流を流すなど、所定階調電流よりも大きな電流を流せば効果がある。このように電流をたくさん流す期間を設ける方式を電流プリチャージといい、たくさん流す電流をプリチャージ電流と呼ぶ。
【００８１】
この手法を用いて、３２階調レベルの電流に変化させた場合の電流変化の様子を図２０に示す。従来の２０２の曲線では１２５ｎＡまで変化するのに２４０μ秒かかっていたが、本発明を実施することで７５μ秒以内に変化させることが可能となった。この例では、プリチャージ電流はドライバの最大階調電流（８ビットの例では２５５階調）相当を流している。そのため図２０に示す電流プリチャージ期間１０７３は、３０μ秒程度あれば、ほぼ所定電流値付近にまで変化できる。残りの４５μ秒を利用して所定階調表示電流を流し、カレントコピアの画素構成で特徴となる駆動トランジスタ３２のムラを補正する。これにより電流変化がすばやくなり、低階調であっても所定の輝度が表示できるようになる。
【００８２】
電流プリチャージによる所定電流への変化時間は１行前のソース信号線の状態に応じて変化する。例えば、１行前が黒レベルで３２階調まで変化させる場合と、１行前が３階調で３２階調まで変化させる場合で、電圧変化量が異なるため、３２階調電流で書き込みをしても書き込み状態が異なり、１行前が３階調のほうが書き込みしやすいため、電流プリチャージの期間は短くしなければならない（プリチャージ電流値が同一の場合での比較。電流値を少なくして、長さを短くしても同様である）。
【００８３】
このように考えると、プリチャージ期間の種類は単純には２５６×２５６通り必要となり、判定し出力することが複雑となる。
【００８４】
そこで、プリチャージの種類を削減するため、電流プリチャージを実施する前に、ソース信号線の状態をある値に固定し、その状態から所定階調まで変化するようにすれば、当該行の階調により電流プリチャージ期間を定めるのみで所定表示が可能となる。図２１に１水平走査期間内での電流プリチャージ実施の際のシーケンスを示す。はじめに電圧プリチャージを実施する（２１１）。これにより黒表示状態に電圧が設定され、次に電流プリチャージを実施する（２１２）。これで所定電流近傍まで電流値が変化する。最後に階調電流出力期間（２１３）により、駆動トランジスタ３２の電位補正をして階調表示を実施する。
【００８５】
これにより図１１の表示パターンにおいて図２２に示すように、領域１１１ａから１１２への変化及び領域１１２から１１１ｂへの変化速度が速くなり図２２に示すように変化後の１行目でもきちんと所定階調を表示できた。
【００８６】
これを表示１行目に必ず実施するようにすれば図２３に示すように階調５表示を１行目から実施できるようになる。
【００８７】
垂直ブランキング期間の電位低下を防止するために、垂直ブランキング期間ではソースドライバ出力を強制的に階調０出力（つまり電流引き込みなし）としたり、垂直ブランキング期間中は電圧プリチャージを実施して黒電位に固定する方法がある。電圧プリチャージは、図２４（ａ）に示すように通常の電圧プリチャージと同様に２μ秒程度のみ行う方法と、図２４（ｂ）に示すように常時電圧プリチャージをする方法のいずれでもよい。図２４（ａ）の場合は、階調出力期間があるため、階調０に固定し、階調０出力期間２４１とすることが好ましい。
【００８８】
電流プリチャージ及び電圧プリチャージを行うための電流出力部構成を図２５に示す。ここで選択部２５９は、階調データ５４もしくは、電流プリチャージ制御線２５４がハイレベルの際に階調表示用電流源６３を電流出力６４に接続する。選択部２５９は、接続するかどうかを決定するための手段である。図２１に示した電圧プリチャージ実施期間２１１は、電圧プリチャージパルス２５８のパルス幅により決められ、電流プリチャージ実施期間２１２は電流プリチャージパルス群２５６により決められる。電流プリチャージパルスが複数個あるのは、表示階調により最適な電流プリチャージ期間が異なるためで、階調に応じて最適なパルス幅を持つ電流プリチャージパルスを選択する。電流プリチャージパルス２５６及び電圧プリチャージパルス２５８のいずれもが入力されない期間が図２１３に示す階調電流出力期間２１３となる。
【００８９】
階調に応じて最適な電流プリチャージパルス２５６の選択及び、電圧プリチャージパルスの有無を設定するのがプリチャージ判定線２５１であり、階調データ５４と同期して信号が入力される。パルス選択部２５２は例えば図２６に示すようにプリチャージ判定線２５１の値に対して、プリチャージパルスを出力する。プリチャージ判定線２５１の値が０のときはプリチャージパルスがでないため、通常の階調出力を行う。プリチャージ判定線２５１の値が７のときは電圧プリチャージのみ行う。そのほかの場合には、電圧プリチャージ実施後、電流プリチャージを実施する動作となる。
【００９０】
各プリチャージパルスの設定例を図２７に示す。ここで電圧プリチャージパルス２５８及び電流プリチャージパルス２５６が同時に入力された場合には、電圧印加選択部２５３により、電圧プリチャージパルス２５８が優先して作用することになっているため、水平走査期間の開始時に同時にパルスが立ち上がっている。ここでは電流プリチャージパルスは６種類用意され、ａから順に長くなっている。
【００９１】
プリチャージ判定線２５１の値が４であれば図２６で示したように、まず電圧プリチャージパルス２５８により電圧プリチャージ実施期間２１１、次に電流プリチャージ実施期間２１２（電流プリチャージパルス２５６ｄで設定された期間のみ）、残りの時間が階調電流出力期間２１３となる。
【００９２】
プリチャージ判定線２５１の値が０であれば、水平走査期間２７２に示すように、すべて階調電流出力期間２１３となる。
【００９３】
各階調に対しどのようにプリチャージを実施するかを表したものが図２８である。階調０の場合は、先に述べたように電圧プリチャージを実施する。階調１〜階調１０２では電流プリチャージを実施する。（電流プリチャージ前に必ず電圧プリチャージ期間が存在する）電流プリチャージ期間は、階調が増加するごとに長くなるように設定する。階調１０３以上では、ＱＣＩＦ＋の画素の例で２５５階調時が、１μＡの電流である場合には、１行前が階調０であっても７５μ秒以内に変化が可能であるため、プリチャージは不要である。したがって階調電流のみでの出力を行う。
【００９４】
次に各プリチャージパルス幅の例を図２９に示す。階調０表示相当のプリチャージ電圧値からの電圧変化量に応じて設定されている。このときの各プリチャージパルスに対する階調の組み合わせは図２８に示すとおりである。
【００９５】
図２８において複数の階調で同一プリチャージパルスが共有できるのは、電流プリチャージにより目標値近くまで電位を変動させれば、所定値までは階調電流で補正できるためである。
【００９６】
図３０に電流プリチャージパルス２５６ｄを階調５及び階調８で適用した場合の電流変化の様子を示したものである。階調５表示の場合は、ソース信号線の電位変化は黒表示状態から２．４Ｖ、階調８表示の場合は２．６５Ｖ必要である。
【００９７】
電流プリチャージ期間２１２において、図２９に示す電流プリチャージの長さを設定すると、電位変化は２．５Ｖとなる。この後階調電流にて所定電位まで変化させる。階調５表示では３０４に示すように０．１Ｖ程度電流を減少させる方向で変化させる必要がある。電流値が２０ｎＡ、階調電流出力期間２１３が５５μ秒であるため、階調５電流で０．１１Ｖ変化させることが可能である。電流プリチャージ２５６ｄを用いれば所定階調を表示できることがわかる。一方階調８においては、電流値が３１ｎＡであることから５５μ秒で０．１６Ｖ変化させることができ、変化に必要な電圧値０．１５Ｖに対して十分変化が可能である。このように同一電流プリチャージパルス２５６ｄを用いて階調５〜８の表示を行うことが可能である。
【００９８】
このように階調ごとに最適な電流プリチャージパルス２５６を選択することで、全階調に対して書き込み不足のない表示が可能となった。
【００９９】
プリチャージパルスは図３１に示されるようにパルス発生部から供給される。水平走査期間の開始後からプリチャージが実施されるため、ソースドライバのアナログ出力タイミングを決定するタイミングパルス３１１により、パルスが発生するようにしている。その後各プリチャージパルスの長さを決定するために、クロック３１４及びカウンタ３１７と、プリチャージ期間設定線（３１５、３１６）の値を比較して一致する値までパルスを発生させ続けるようにする。
【０１００】
電流プリチャージパルス群が色ごとに別設定となっているのは各色で階調電流の値が異なり、最大階調電流で電流プリチャージを実施したとしても所定電流値まで変化する時間が異なる可能性があるためである。
【０１０１】
電圧プリチャージについては、電圧にて強制的にある電位まで変化させるものであり、電圧値により必要なプリチャージ期間が変わるものではないため全色共通で設定している。
【０１０２】
また各プリチャージパルスは、ソースドライバクロック３１４により発生させるため、クロックの周波数によっては、パルス幅が短くしか設定できなかったり（高解像度のパネルに適用の場合）、長くしか設定できない（解像度が低いパネル）問題が発生する。パルス発生部において期間を設定する設定線３１５のビット数を増加させて、可変範囲を広げる方法があるが、この場合、パルス生成手段３１８の回路規模が大きくなる。そこで、ソースドライバのクロック３１４を分周してクロック周波数を制御する分周回路３１３を設け、パルス発生のためのカウンタ３１７の回路に分周後のクロックを入力することで、画面の解像度にある程度左右されずに、パルス幅が設定できる構成とした。
【０１０３】
図２５に対して電圧プリチャージを行うための回路構成を図３２に示す。プリチャージ電圧発生部３２３は電子ボリューム３２４にて、出力電圧値をコマンドで変更できる構成となっている。また出力は電圧プリチャージ制御線２５７を介して出力６４に接続される。全出力とも共通電圧が出力される。これは黒表示時の電圧設定を色ごとに個別に設定することができないため、個別設定する回路が必要ではなく、回路規模削減のための１つのみ存在している。
【０１０４】
電子ボリューム３２４は、パネルごとに異なる黒輝度を調整してばらつきを抑えるために使用される。図３３に黒輝度を調整するための回路構成を示す。本来黒輝度の調整は輝度計などによって輝度を測定し、輝度を一定にするように調整する必要があるが、自発光である有機発光素子では、黒輝度が０．０５カンデラ以下となり、測定のためには、輝度計を選ぶ上、暗室での調整が求められてしまう。そこで、本発明では、輝度測定のかわりとして有機発光素子の輝度−電流特性がほぼ比例関係であることを利用して、全画素に流れる電流値の総和を測定し、その電流が一定の範囲内に入るように調整する方法をとることとした。そこで図３３では、有機発光素子に流れる電流の総和がわかるＥＬカソード電源線３３０に電流計３３３を挿入し、電流計３３３の値を読み出し、パソコンなどの制御装置３３２が、コントローラを介してソースドライバ内部の電子ボリューム３２４を制御する。最終的に最適な電子ボリューム値を記憶手段３３７に記憶させる。（記憶手段は、最終モジュール上に搭載され、書き込み後は、調整されたパネルと対でモジュール化される）調整後、電圧プリチャージの電圧値は記憶手段３３７に記憶された値で動作する。
【０１０５】
図３４に黒調整時の調整方法を示す。電圧プリチャージを実施して黒表示を行う（３４１）。次にＥＬカソード電源３３０の電流値を測定する。電流値が所定範囲内に入っているかを判定し、範囲外であれば、範囲内に入るように再度電圧プリチャージ用電子ボリューム３２４の値を変更し、ＥＬカソード電流を測定する。これを範囲内に入るまで繰り返し実施する。
【０１０６】
所定の範囲内に入れば、このときの電子ボリューム値を記憶手段３３７に書き込む。これにより調整終了となる。最後に記憶手段に記載された値が正しいか確認し、検査を終え、以降は記憶手段３３７の値に基づいたプリチャージ電圧を発生するようになる。これによりパネル間での黒輝度ばらつきの少ない表示装置が実現された。
【０１０７】
電流プリチャージ及び電圧プリチャージの実施により書き込み不足がない表示が実現したが、複数の行にわたって一定輝度が表示される場合、毎回プリチャージが実施されることで、プリチャージ実施前よりも信号線電位の変化が激しくなる場合がある。例えば図１１に示す１１１領域で階調３２が表示されている場合である。図３５に信号線電流の変化の様子を示す。各水平走査期間開始の際に一度電流が０に大きく変化している。一方従来のプリチャージのない方式では、領域の変化後数行間では所定電流にならない問題があるものの複数の行で同一階調表示の場合常に一定電流が流され、電流変化の少ない表示となっており、より書き込みやすい動作となっている。
【０１０８】
そこで、１行前の状態によってプリチャージを行うかどうかを判別する方法をとることを考えた。領域１１１から１１２及び１１２から１１１への変化点ではプリチャージを行うが、階調変化のない１１１内及び１１２内ではプリチャージを実施しない方法である。プリチャージが必要なく書き込める場合にはプリチャージを実施しないという判定処理をするものである。プリチャージの長さについては、これまで同様に当該階調によって決められる。これにより図３６に示すように、電流変化の大きな部分でもきちんと表示でき、さらに電流変化が少ないところではプリチャージを止めることで電流変化の少なくすることができ、表示品位が向上した表示パネルを実現した。
【０１０９】
次にプリチャージを行うかどうかの判定基準を決定する方法について説明を行う。判定は、プリチャージがなくても所定状態に変化できるかどうかで決まり、変化できない場合にプリチャージを行うようにする。
【０１１０】
書き込みが可能であるかどうかは、表示階調（書き込み電流）と１行前からの変化量（電位差）によって決まる。
【０１１１】
図３８に１行前の書き込み電流と、表示行の書き込み電流の組み合わせに対するプリチャージなしは書き込みできない領域（３８１及び３８２）の関係を示す。３８１及び３８２の境界線は、ΔＶ×Ｃ＝Ｉｗ×Ｔであらわされる線（ここでＣは浮遊容量、１０ｐＦ、Ｉｗは書き込み電流、Ｔは水平走査期間７５μ秒）であり、３８１及び３８２はΔＶ×Ｃ／Ｉｗ＞７５μ秒となる領域で、水平走査期間内に変化できない（書き込みできない）領域を示している。
【０１１２】
よってプリチャージするかどうかの判定は、３８１及び３８２の領域に入る１行前と当該行の組み合わせ時に実施するとすればよいが、この場合、判定に掛け算が含まれるため、回路規模が大きな判定ロジックとなる。
【０１１３】
そこで本発明では、掛け算をなくすために、３８１及び３８２の領域から狭くならないように、当該行の階調が一定値より上か下か、また１行前の階調が一定値より上か下かで判定するようにする。
【０１１４】
図３８は２５５階調が１μＡの電流で、ＱＣＩＦ＋の画素数でソース線容量が１０ｐＦの場合における例で、書き込み電流が１０３階調未満（Ｉｗ１０３とする）かつ１行前電流が１２階調未満（Ｉｂ１２）のときと、書き込み電流が５０階調未満（Ｉｗ５０）のときにプリチャージをするとすればよい。ただし１行前と当該行の階調が同一であれば電流値によらず書き込み可能であるため、同一の場合はプリチャージをしないという判定を追加する。
【０１１５】
この判定を実施するための判定部方式を図３７に示す。
【０１１６】
まず表示する階調が０かどうかを判定し（３７１）、階調０であれば電圧プリチャージをするようにする。複数行にわたって階調０が続いたとしてもプリチャージ電圧値が階調０時の電位であるため、図３５に示すようなプリチャージを毎回行うことによる、電位変動が多くなる問題が起こらないため、毎回プリチャージをするようにする。
【０１１７】
階調０でない場合には次に、１行前の階調データと比較する（３７２）。比較を実施するため、ＲＡＭもしくはラッチ回路などで、１行分のデータを記憶させる回路が必要となる。
【０１１８】
１行前の階調データと比較し、一致する場合には、表示階調（書き込み電流）によらず書き込みが可能である。（ソース信号線の電位が変化しないため）そのため、この場合には電流プリチャージを実施しないようにする。
【０１１９】
次に１行前の階調のほうが大きい場合には、図３８の領域３８１を考慮し、これから書き込む電流が階調５０相当の２００ｎＡ以下のとき電流プリチャージを実施する。領域３８１よりも大きな領域でプリチャージ実施することとなるが、書き込み不足による画質劣化が起きないことが優先であり、処理の簡便さを考慮して、このように判定する。２００ｎＡより大きい場合には、書き込み電流により、所定電流値までプリチャージなしでソース信号線電位を変化させることが可能であるため電流プリチャージなしとする。
【０１２０】
１行前階調のほうが低い場合には、階調電流にて書き込みが不可能な領域３８２を考慮し、まず書き込み電流が階調１０３相当の４００ｎＡ以上の場合、１行前書き込み電流によらずプリチャージなしで書き込みが可能であることから、判定３７４にてプリチャージしない判定をする。
【０１２１】
階調１０２以下においては１行前の書き込み電流によって、書き込み可能不可能が分かれるため、さらに判定部３７５にて、１行前の電流が階調１２相当４５ｎＡ以下の場合、プリチャージを実施する。
【０１２２】
これによりプリチャージなしでは書き込みできない領域３８２を内包した形で、プリチャージ実施する組み合わせが決まり、必要に応じたプリチャージのオンオフ選択が可能となった。
【０１２３】
図３９に、図３７の判定処理を含めた場合における、ソース信号線電流変化の様子を示す。（図１１の領域１１１が階調３２で、領域１１２が階調３の場合を示す）プリチャージがない回路構成に比べて、電流の変化時の速度が向上し、領域の境界行でもきちんと階調表示を実現できている。
【０１２４】
階調に応じて最適なプリチャージパルスを選択もしくはプリチャージしないことを判定する回路は、表示パネル外部から送信されてくる映像信号４０７に対して、データイネーブル信号４０１により、垂直ブランキング期間では入力によらず黒データを出力する黒データ挿入部４０２を通り、ガンマ補正を行うガンマ補正回路４０３の出力で、ソースドライバへ送信されるデータを元にプリチャージ判定を実施する必要がある。そのため図４０に示すような構成となり、ガンマ補正後映像信号４０４を用いてプリチャージ判定を行い、このデータと同期して、プリチャージフラグ４０６として、ソースドライバに送信される。プリチャージフラグ４０６は使用されるソースドライバ側のパルス選択部２５２と矛盾しないように図２６に対応して、図４１に示すような関係でプリチャージフラグ４０６を送信する。
【０１２５】
なお、１行前データとの比較部に対して、比較する映像信号がない１行目の処理であるが、今回垂直ブランキング期間で黒データ挿入するための黒データ挿入部４０２を追加したことで、１行目の前は必ず電圧プリチャージを実施した黒階調となる。１行前のタイミングに送信されたデータは必ず記憶手段に記憶され、比較データとなることから、このデータもまた保持され、１行目のプリチャージを判定する際には階調０表示が１行前にあったときのプリチャージをするように自動的に判定されるため、１行目の処理についても２行目以降と同様に実施することが可能である。
【０１２６】
プリチャージパルス２５６のパルス幅については、映像信号ごとに判定する必要がなく、同一パネルにおいては固定値であることから、別途、コマンド設定などによってソースドライバに送信するようにする。映像信号に同期してプリチャージフラグが必要で、さらにプリチャージパルスの設定やプリチャージ電圧値の設定などコマンドが多いため、コントローラとドライバが別チップで構成されるモジュール場合（図４２）、２つのＩＣ間での制御信号線数が多くなり、外部配線が複雑になることが想定される。そこで、例えば図４３に示すように１画素分に必要なデータをクロック周波数Ｎ倍することによりシリアル転送する方法、水平ブランキング期間を利用して映像信号入力線と同一信号線で各種コマンドを設定する方法（４３２）により外部信号線を削減する方法がある。ここでＲＯＭ４２２はパネルごとに異なるコマンド設定を保管するために存在し、プリチャージ電圧の電子ボリューム値や、各色の基準電流電子ボリューム値を保管している。
【０１２７】
電流及び電圧プリチャージが実施可能なソースドライバの回路構成を図４４に示す。この例では、図４３のように映像信号４３４とコマンド４３５が同一線（映像信号線４２９）で送信されてくる。映像信号線データはコマンド（３１５、３１６、９８、５０２）と階調データ３８６、プリチャージ判定信号３８０、さらにゲートドライバ用制御信号４２８に、映像信号・コマンド分離部により分離されている。
【０１２８】
６種類の電流プリチャージパルス２５６はパルス発生部３１９で生成され、各色６本のパルスを生成し、パルス選択部２５２に入力されている。電流出力部２５５では階調データ５４及び基準電流生成部６１により生成される１階調あたりの電流設定に基づき電流出力を行う。このときパルス選択部２５２の動作によっては、電流プリチャージパルスのパルス幅に応じて最大階調を出す期間が発生する（電流プリチャージ）。最終段にて、電圧プリチャージを実施するかどうかの判定を電圧印加選択部で決定する。判定はパルス選択部の出力で決定され、出力される電圧はプリチャージ電圧発生部で決められた電圧となる。これにより、電流及び電圧プリチャージが可能なソースドライバが実現する。
【０１２９】
以上の説明において電流プリチャージパルスは６種類で説明を行った。しかしながら有機発光素子の効率によっては、１階調あたりの電流値がさらに減少し、図２８に示す階調とプリチャージパルスの関係において、複数階調を同一プリチャージパルスで共用できなくなるため、必要なパルス数が増加する。例えば電流値が半分になった場合、これまでの階調１６及び１０２の電流値は階調８と５１相当に減少する。階調８と５１では異なる電流プリチャージパルスを選択しており、この場合３種類のプリチャージパルスとなっている。つまり必要なプリチャージパルス数が増加する。したがって、電流プリチャージパルスの数が６より多い場合も考えられる。
【０１３０】
この場合、電流プリチャージパルス群２５６の数を増加させる。これによりパルス選択部２５２の動作も選択数が増加する。このためプリチャージ判定線２５１のビット数を増加させて対応する必要がある。
【０１３１】
図２８の関係についても、増加したプリチャージパルス数の範囲で、階調を割り振ることで、電流が半分になっても、対応することが可能である。
【０１３２】
例えば１６通りのプリチャージパルスが必要な場合には、プリチャージ判定線２５１は５ビットとなり、階調の割り振りについても低階調側では階調ごとに個別のプリチャージパルスを準備し、高階調ほど複数の階調を共用して用いる方式を用いる。
【０１３３】
書き込み不足を解消するために必要なプリチャージパルスの種類を準備するようにすれば、これまでの説明と同様な効果を得られることができ、プリチャージパルスの種類は任意の値だけ（極端に言えば階調数−１個）用意することも可能である。
【０１３４】
また本発明での説明に用いたソースドライバは、図３のカレントコピア回路構成ばかりでなく、図５に示すカレントミラーの回路構成であっても実施可能である。駆動トランジスタ５２のゲート電位（＝ソース信号線電位）を微小電流により変化させて書き込む動作は同じであるためである。
【０１３５】
以上が、基礎出願（特願２００５−５６４９４）に記載した、電圧プリチャージ及び電流プリチャージを実施する、自発光素子を用いた表示装置の説明である。
【０１３６】
しかし、本願発明は、表示装置の水平走査線数を減らすことなく、回路規模が小さく、かつ低コストな自発光素子を用いた表示装置、及び駆動方法を実現することを目的としている。
【０１３７】
そこで、２ないしは３色分のソース信号線に対する出力を１本の出力から時分割にて出力することで、出力段の数を削減しチップ面積を削減することでコストダウンを図る。以下に詳細を述べる。
【０１３８】
有機発光素子を用いた表示装置では先にも述べたとおり、各発光色の発光効率及び色度の組み合わせによっては、１階調あたりの電流値が異なってくる。そのため、図４４において基準電流生成部６１、電流プリチャージパルス２５６を発生するパルス発生部３１９は色ごとに個別に必要となる。
【０１３９】
基準電流発生部に関する本発明の３色分のソース信号線に対する出力を１本の出力から時分割にて出力する回路構成を図４７に示す。
【０１４０】
図４７は、１つの電流出力部２５５に対し基準電流線４７４及びセレクタ４７１を介して３つの基準電流生成部６１が接続された場合における、電流出力部の回路構成を示したものである。３つの基準電流生成部６１は３つの表示色に対応している。表示データ４７３の表示色に合わせ、表示色切り替え信号４７５が変化し、セレクタ４７１の動作によって表示色に応じた基準電流生成部６１が基準電流線４７４に出力される。表示データ４７３の表示色に合わせて最適な基準電流が電流出力部２５５に入力することで、表示色に対応した階調電流を出力することが可能となる。
【０１４１】
電流出力部２５５の出力を表示色に対応したソース信号線に分配するためにセレクタ４７２が存在し、表示色に対応して分配する。セレクタ４７２は表示色切り替え信号４７５により電流出力部２５５の出力を最適な色の出力へ接続する。
【０１４２】
例えば基準電流生成部６１ａが赤色、基準電流生成部６１ｂが緑色、基準電流生成部６１ｃが青色用であったとすると、セレクタ４７１が基準電流生成部６１ａを選択した際には、セレクタ４７２は赤出力４７７ａを選択するように設計される。これにより赤出力には赤色用基準電流により階調に応じた電流が出力されるようになる。
【０１４３】
同様にセレクタ４７１で基準電流生成部６１ｂが選択された場合には、セレクタ４７２は緑出力（４７７ｂ）を選択する。セレクタ４７１で基準電流生成部６１ｃが選択された場合にはセレクタ４７２は青出力（４７７ｃ）を選択する。
【０１４４】
セレクタ４７１及び４７２はそれぞれ同期を取って切り替える必要がある。またどの色を選択するかを外部から制御できるようにする必要がある。そのため表示色切り替え信号４７５が必要であり、セレクタ４７１及び４７２に入力されている。
【０１４５】
セレクタ４７２はドライバＩＣの出力数削減の目的から考えるとソースドライバと画素回路の間のアレー基板上に形成されることが多い。
【０１４６】
電流出力部２５５の数は表示装置のソース信号線数からセレクタ４７２によって絞り込まれた数だけ少なくとも存在する。
【０１４７】
例えば９６０本のソース信号線があり、セレクタ４７２の選択数が３の場合、電流出力部２５５は３２０個必要となる（ただし、表示装置が複数のドライバＩＣ３６を使用する場合には、全ドライバＩＣ３６に存在する電流出力部２５５の合計の個数が、３２０個必要となる）。
【０１４８】
これにより電流出力部は６４０個分削減できた。
【０１４９】
基準電流生成部６１は表示色数分設けている。これは、表示色ごとの電流値違いに対するためのほか、図１０に示す白調整時において、パネル間のＥＬ効率ばらつきに対し、電子ボリューム値の調整で一定の範囲内に輝度色度を調整するためにも必要である。主に抵抗９１の抵抗値で、表示色ごとの電流値違いを補正し（この場合抵抗９１はソースドライバ外部に外付けされることが多い）、パネル間の効率ばらつきに対しては、制御データ９８の値をパネルごと個別設定することで対応する。このような使用方法の場合、図９に示す基準電流生成部６１は色ごとに１つ必要となる。そのためセレクタ４７１は、基準電流生成部６１と基準電流線４７４の間に挿入される。
【０１５０】
同一水平走査期間内において複数の画素に対応した電流出力を１つの端子で行うためには、水平走査期間を、対応する画素数分の期間に分割する。図４７の例では３つの画素で実施しているため、３つの期間に水平走査期間は分割される。３つに分割された期間１つ１つに対応してセレクタ４７１により表示データ４７３に対応する色に相当する基準電流を電流出力部２５５に供給する。ここで表示データはあらかじめ時分割でシリアル転送できるようなタイミングで送信されている。
【０１５１】
例えば基準電流生成部６１ａが赤色、基準電流生成部６１ｂが緑色、基準電流６１ｃが青色の１階調あたりの電流を決めるものであるとすると、表示色切り替え信号４７５は表示データ４７３の信号の表示色に合わせてセレクタ４７１を制御し、表示色に応じた基準電流が基準電流線４７４を通じて電流出力部２５５に入力される。
【０１５２】
電流出力部２５５は基準電流により決められた１階調あたりの電流に対し、表示データの値に応じて電流を出力するようにする。
【０１５３】
例えば図４８に示すように、基準電流生成部６１により赤緑青の基準電流値がきまり、それにより４８１から４８３の点線で示すような２５５階調表示時の電流が流れるとし、表示データがすべて２５５階調であったすると、ある電流出力部２５５の出力４７６は４８４の線で示したように一水平走査期間に３回変化して出力することとなる。電流出力４７６をドライバＩＣの出力を介して表示装置の回路形成部に出力した後、再びセレクタ４７２により個々のソース信号線に分配される。分配時にも、基準電流の切り替えに用いた表示色切り替え信号４７５を用いれば分配可能である。
【０１５４】
図４７においてドライバＩＣ３６に関連する回路の構成例を図４９に示す。
【０１５５】
基準電流生成部６１において各色の１階調あたりの電流値が決定され、セレクタ４７１において、１つのみを選択し、出力部２５５に供給する。この場合はトランジスタ４９１のオンオフにより決定される。この構成によれば、表示色切り替え信号４７５の値により、分配用ミラートランジスタ６２に流れる電流が変化し、その結果階調表示用電流源６３に流れる電流値も変化することから同一階調であっても１階調あたりの電流が異なる出力にも対応が可能である。
【０１５６】
ドライバＩＣの構成を図５０に示す。図４４に比べてパルス選択部２５２、電流出力部２５５及び電圧印加選択部２５３の数が３分の１となった。これに対して、各色に対応したデータを順に選択し送信するためのセレクタ５０１、５０３、４７１がそれぞれラッチ部３８４、パルス発生部３１９及び基準電流生成部６１の出力に設けられている。セレクタ部の追加に対して、削減された回路のほうが多いため、チップ全体の面積が小さくなりコスト削減、チップの短辺方向が削減されれば、額縁サイズの削減が実現できる。
【０１５７】
この方式は、各色の電流値の差が大きい場合、およそ１．５倍以上において用いられる。これは電圧調整部９５の１段階で変動する刻み幅は図１０に示す白調整にて使用する関係上、１．４％以下の刻み幅で電流を変化させる機能が必要であることから、可変範囲を大きくすると、必然的に調整段数が増加し、スイッチ及びスイッチを制御する回路が大きくなる。このため可変範囲は最大でも２倍程度しか設計することができない。
【０１５８】
電子ボリュームは１０％程度の効率ばらつきを補正する目的である。色ごとによる差をボリューム値で吸収するには１．５倍程度が限界である。そのため電子ボリュームの他、抵抗９１の抵抗値を色ごとに変更して設定する。
【０１５９】
この方式であれば抵抗値を外付けするものの、基準電流生成部６１の回路規模は小さくできる。
【０１６０】
一方で各色の電流値の差が小さい場合にはパネル間の効率ばらつきの調整を含めてすべて電子ボリューム値の調整にて実現することが可能となる。この場合、図５３に示すように基準電流生成部５３２は１つでよく、電流値を設定する制御データ９８を表示色ごとに変更するようにする。セレクタ５３１によって、表示色切り替え信号４７５のタイミングに従って各色に対応する制御データ９８を基準電流生成部６１に入力する。これにより、基準電流線４７４は、表示色ごとに異なる設定となるため、図４８で示した出力と同一の電流出力を実現した。この場合のドライバ構成を図５４に示す。基準電流及びプリチャージパルスを色ごとに時分割で出すためのセレクタの挿入位置が図５０と異なる。この回路の利点としては、基準電流生成部６１の数が３分の１になること、さらにパルス発生部５４１についても、電流プリチャージパルス生成部が３分の１で済むため、さらに回路を小さくすることが可能となる。
【０１６１】
このほか、各色の電流差が大きく、基準電流生成部は３つ必要であるがプリチャージパルス発生部のみ回路規模を小さくするために共通化する方法もある。この場合の回路構成例を図５７に示す。
【０１６２】
セレクタ４７１及び５５１ではアナログスイッチなどを用いて基準電流生成部６１と基準電流線４７４を接続し、切り替え信号にて導通させるアナログスイッチを変更することで切り替えを行うが、その際に数μＡから数百μＡの基準電流をすばやく供給させるために、基準電流生成部６１から電流出力部２５５までの配線経路において浮遊容量がなるべく小さくなることが好ましい。
【０１６３】
そのため図４９に示すスイッチにおいてはオン抵抗が多少高くても低容量のスイッチで構成されることが好ましい。
【０１６４】
基準電流は９９から、セレクタ４７１内部のトランジスタ４９１を介して分配用ミラートランジスタ６２に流れる。分配用ミラートランジスタ６２と階調表示用電流源６３とのカレントミラー比に応じて１階調あたりの電流がきまり、階調データの入力に応じて階調表示用電流源６３が出力される個数が変化することで階調に応じた電流が流れる。９９から６２に流れる電流は最大でも数百μＡであるため、途中でトランジスタ４９１により１０ｋΩ程度のオン抵抗があっても電圧降下は多くても１Ｖ程度であり、基準電流生成部６１の電源が３Ｖ以上あれば電流出力部２５５の電流出力段ならびに基準電流生成部６１は問題なく動作する。そのため、電圧出力ドライバとは異なり、オン抵抗については高くてもよく、むしろチャネル幅を小さくして、容量を小さくすることのほうを優先して設計することが好ましい。
【０１６５】
次に表示装置側の回路構成について説明を行う。図５１は３つの色に対して１つのドライバ出力で表示を行う場合の画素回路及びソース、ゲート信号線の構成を示したものである。
【０１６６】
ソースドライバの出力６４に対し、セレクタ４７２を介して３色分のソース信号線が接続される。（この場合６４ａに対して３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）さらに従来と異なる点は、ソース信号線３０から画素内部に電流を書き込むためのゲート信号線が表示色ごとに個別に用意される点である。
【０１６７】
例えば１行目を書き込む際は、ゲート信号線３１ａにより３９ａ及び３９ｂをオンさせて電流を画素内部に流していたが、水平走査期間のうち、該当しない２色を書き込む時間においては、ソース信号線３０と接続しないように変更する必要がある。これは電流を画素内に書き込むための特有のものであり、３色の画素がすべて書き込み可能状態となっていると、電流出力６４に対して、各画素に電流値が分流してしまいおよそ３分の１の電流しか書き込まれなくなるためである。
【０１６８】
書き込みを実施しない色の画素を書き込みしないようにするための回路がセレクタ４７２及びゲート信号イネーブル回路５１１である。いずれもソースドライバ内部にある表示色切り替え信号４７５の値を元に動作する。４７５は必ずしも色数分のビットで制御していることではないため、３色の切り替えでは２ビットの動作であることがある。これをセレクタ４７２の各スイッチをオンオフするために必要な信号にデコードする必要がある。表示装置内で実施してもよいが、一般的にはドライバＩＣはクリスタルシリコン、表示装置はポリシリコンもしくはアモルファスシリコンで回路形成されることから、回路の大きさからするとデコード部５１４は一般的にはドライバＩＣ内部に形成される。これによりデコード部出力５１３は出力６４の色に対応した色の線のみが例えば”Ｌ”レベルで、他の線が”Ｈ”レベルとなる。
【０１６９】
これにより５１３ａが”Ｌ”レベルであれば３０ｃのソース信号線が、５１３ｂが”Ｌ”レベルであれば３０ｂのソース信号線、５１３ｃが”Ｌ”レベルであれば３０ａのソース信号線に書き込むことを意味する（５１５のトランジスタがｐ型ＴＦＴで構成されている場合で説明）。
【０１７０】
このときそれぞれのソース信号線に接続されている画素のみを書き込み可能状態にする必要がある。これは例えばソース信号線３０ａに電流が流れていない状態でトランジスタ３９ａ、３９ｂがオンとなると、駆動トランジスタ３２のゲート電位が変化して０の電流が書き込まれる動作となり、蓄積容量に保持されてしまう。これによりこの画素は黒が書き込まれる結果となる。水平走査期間の初めの３分の１にて、所定電流を書き込んだとしても、その後黒を書き込んでしまうこととなり所定輝度表示ができなくなる。これを防止するには、少なくともトランジスタ３９ａはオフとする必要がある。この場合には３９ａ用のゲート信号線が色ごとに３本、３９ｂ用のゲート信号線が１本必要となり４本必要となる。ゲート信号線数が多くなると画素内部で配線部の面積が増大し、開口率が低下することとなるため、図５１では３９ａ及び３９ｂのゲート信号線を共通化して色ごとに別信号線としている。
【０１７１】
このときの信号線波形は図５２に示すように１水平走査期間のうちの３分の１ずつの期間でお互いが重ならないようにオン期間を設けている。この信号を生成する回路がゲート信号イネーブル回路５１１である。１水平走査期間のうち、当該行が選択され、かつ各色に対応する期間のみオンするように設計される。
【０１７２】
ゲート信号線３１ｃについても同様である。１行目の次の水平走査期間にて同様の動作となるようになっている。
【０１７３】
これにより、１階調あたりの電流値が異なり、さらにプリチャージ実施量についても異なる３色について１つのドライバＩＣ出力から時分割で出力し、さらに対応する色の画素に書き込める表示装置が実現できる。
【０１７４】
図５２では赤１２階調で電流プリチャージ５を実施、緑１２階調で電流プリチャージ５を実施、青１２階調でプリチャージなしを時分割で電流出力し多結果（６４ａ電流出力）及びそのときの各ゲート信号線動作を示している。（３０ａの信号線が赤色、３０ｂの信号線が緑色、３０ｃの信号線が青色の画素に対応する）なお６４ａ電流出力のうち期間５２５に示すハッチング部は電圧プリチャージ実施期間に相当しこのときの電流値はソース信号線容量の充電量によるため不定としている。
【０１７５】
電流プリチャージ時の電流値が異なるのは基準電流生成部６１によって表示色ごとに異なる電流値が設定されているためである。電流プリチャージ５が選択されているにもかかわらず期間が異なるのも同様にパルス設定において色ごとに異なる設定がされているためである。
【０１７６】
図５１におけるゲート信号線の接続であれば、セレクタ４７２は必ずしも必要というわけではない。３０ａ〜ｃの信号線をすべて出力６４ａに接続しても同様に書き込みすることが可能であるが、６４ａの出力に対するソース信号線容量が従来の方式に比べて約３倍に増加することから電流変化がしにくくなる可能性がある。そこで本発明ではソース信号線３０の容量低減を目的としてセレクタ４７２を挿入している。したがって２インチ以下もしくは低解像度で水平走査期間が十分長い表示装置であれば、セレクタ４７２はなくても本発明の効果を得ることが可能である。
【０１７７】
１つの端子を３つの出力兼用で使う構成で説明したが、２つの出力兼用として使うことも可能である。これは、水平走査期間が短く分割された期間で電流が画素に書き込めない場合に水平走査期間の２分の１で書き込める場合には端子数の削減と書き込みを両立させる方法として有効である。
【０１７８】
この場合、基準電流生成部と電流出力部の接続方法が異なる。１つの出力は異なる色の隣り合う信号を水平走査期間の半分ずつで出力することから、図５５に示すように、出力１では例えば赤と緑、出力２では青と赤、出力３では緑と青を出力することになる。必要とする数だけ繰り返しで出力端子が形成される。なおこの例は分かりやすく３原色で説明を行ったが、任意の３色の組み合わせであっても良い。またドライバＩＣが表示装置のどちらの端に形成されるかまたは画素の並びによっては、赤と青が入れ替わる場合もあるが、その場合も同様の動作となる。
【０１７９】
出力される色に応じて各電流出力部に基準電流が入力される。そのためセレクタは先の出力色の関係の例においては図５６に示すように基準電流生成部６１と基準電流線１〜３（５５２）の関係が決まる。ここで基準電流生成部６１ａが赤、６１ｂが緑、６１ｃが青の基準電流を出力するとしている。
【０１８０】
このように１つの電流出力部を時間ごとに変化させ、２つのソース信号線に対し、共通の出力部を利用することでソースドライバの出力数が半分となり、さらに電流出力部２５５が半分になる利点がある。
【０１８１】
また同一出力数が実現できれば、ドライバＩＣを複数用いて表示を行ってきた表示装置においてもソースドライバの数が削減されることから低コスト化を実現できる。
【０１８２】
ＱＶＧＡの画素数を持つ表示装置などではこれまでドライバＩＣを２つ用いて表示することが一般的であるが、本発明を用いることで１つのドライバＩＣで表示をおこなうことが可能となった。そのため、異なるチップ間の隣接端子の電流出力のずれ（チップ間ばらつきに起因するずれ）が発生しやすい問題を回避でき、ドライバＩＣをカスケードに接続させるための回路及びチップ間隣接端子出力の電流ずれを防止するための回路を付加することなく表示が可能となるため、全体としてチップサイズの削減が期待できる。
【０１８３】
なおこれまでの説明では、画素に用いられる駆動トランジスタ３２がｐ型ＴＦＴである場合で説明を行ってきたが、図４６に示すｎ型ＴＦＴであっても同様に本発明を適用可能である。基準電流部を図４５に示すように逆向きの電流を発生させるようにして、さらに電流出力回路６５についても階調表示用電流源６３をｐ型ＴＦＴで構成して、ドライバＩＣ出力に向かって電流を吐き出すようにすればよい。階調に対するソース信号線電位は白階調ほど電位が高くなる。（これまでと電位関係が逆と成る）プリチャージ電圧の設定を黒表示もっとも低い電圧に設定し、電流プリチャージによりソース信号線電位を上昇させるようにすれば同様にプリチャージも適用可能となる。
【０１８４】
なお本発明では表示素子として、有機発光素子で説明を行ったが、発光ダイオード、ＳＥＤ（表面電界ディスプレイ）、ＦＥＤなど電流と輝度が比例関係となる表示素子ならどのような素子を用いても実施可能である。
【０１８５】
また、図５９から図６１に示すように、本発明を用いた表示素子を用いた表示装置をテレビや、ビデオカメラ、携帯電話に適用することによって、より階調表示性能が高い製品を実現することができる。
【０１８６】
なお、本発明において、制御ＩＣ２８もしくはコントローラとソースドライバ３６はそれぞれ別のＩＣを用いて実現した例を図示し、説明を行ったが、同一チップで一体化して作成した場合でも同様に本発明が実施可能であり同様の効果が得られる。
【０１８７】
以上の発明においてトランジスタはＭＯＳトランジスタとして説明を行ったがＭＩＳトランジスタやバイポーラトランジスタでも同様に適用可能である。
【０１８８】
またトランジスタは結晶シリコン、低温ポリシリコン、高温ポリシリコン、アモルファスシリコン、ガリウム砒素化合物などどの材質でも本発明を適用可能である。
【０１８９】
また、図５０、図５４及び図５７に記載したソースドライバ３６は、プリチャージ電圧発生部３２３がない構成でも実施が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１９０】
本発明によれば、従来の表示装置の課題を考慮した、回路規模が小さく、かつ低コストな、自発光素子を用いた表示装置、及び駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９１】
【図１】有機発光素子の構造を示した図
【図２】（ａ）有機発光素子の電流−電圧−輝度特性を示した図、（ｂ）有機発光素子の電流−電圧−輝度特性を示した図
【図３】カレントコピア構成の画素回路を用いたアクティブマトリクス型表示装置の回路を示した図
【図４】（ａ）カレントコピア回路の動作を示した図（ｂ）カレントコピア回路の動作を示した図
【図５】カレントミラーの回路構成を示す図
【図６】従来の電流出力型ドライバの各出力へ電流を出力するための回路を示した図
【図７】表示色ごとの有機発光素子の発行効率を示す図
【図８】表示色ごとに電流出力回路を個別に用意することを説明する図
【図９】基準電流生成部の構成の一例を示す図
【図１０】出力電流の調整方法を示す図
【図１１】電流駆動時の問題を説明するための表示パターンを示す図
【図１２】電流駆動時の問題を説明するための表示パターンを示す図
【図１３】ソース信号線における電流の時間変化を示す図
【図１４】ソース信号線における電位の時間変化を示す図
【図１５】（ａ）画素にソース信号線電流が流れるときの等化回路を示す図、（ｂ）トランジスタの電流−電圧特製図
【図１６】１出力端子における電流出力とプリチャージ電圧印加部及び切り替えスイッチの関係を示した図
【図１７】プリチャージパルス、プリチャージ判定信号と印加判定部出力の関係を示した図
【図１８】電流プリチャージを行った際の、ソース信号線における電流の時間変化を示す図
【図１９】水平走査期間のはじめに所定電流の１０倍の電流を出力するときのソースドライバ出力の時間変化を示した図
【図２０】電流プリチャージを行ったときのソース信号線電流の変化の様子を示した図
【図２１】１水平走査期間内での電流プリチャージ実施時のシーケンス図
【図２２】電流プリチャージ実施時のソース信号線電流の時間変化を示す図
【図２３】１行目に電流プリチャージを行った場合のソース信号線変化の様子を示した図
【図２４】電圧プリチャージを行う時間によるソース信号線電位の比較図
【図２５】電流プリチャージを行う機能を有する電流出力部２５５の回路を示した図
【図２６】パルス選択部２５２の入出力信号の関係を示した図
【図２７】プリチャージパルス群とプリチャージ判定線と出力の時間変化を示した図
【図２８】各階調と使用するプリチャージパルスとの対応を示す図
【図２９】表示階調と必要なプリチャージ電流出力期間との関係を示す図
【図３０】電流プリチャージパルス２５６ｄが選択されたときのソース信号線電流の時間変化を示す図
【図３１】発光色ごとに異なる電流プリチャージ期間を出力するパルス発生部の回路構成を示した図
【図３２】電圧プリチャージを行うための回路構成を示す図
【図３３】黒輝度を調整するための回路構成を示す図
【図３４】黒調整時の調整方法を示す図
【図３５】ソース信号線電流の時間変化を示す図
【図３６】ソース信号線電流の時間変化を示す図
【図３７】プリチャージを行うか否かの判定方法を示す図
【図３８】２５５階調が１μＡの電流で、ＱＣＩＦ＋の画素数でソース信号線の容量が１０ｐＦの場合における１行前書き込み電流と書き込み電流との対応関係を示す図
【図３９】図３７の判定処理時の、ソース信号線電流の時間変化を示す図
【図４０】垂直ブランキング期間に、映像信号に階調０を挿入し、プリチャージ判定信号発生部では特定の信号を出力する回路構成を示した図
【図４１】プリチャージ動作と、プリチャージ判定信号の関係を示した図
【図４２】ソースドライバ及び制御ＩＣを組み込んだ表示装置の回路構成を示す図
【図４３】１画素分のデータを、Ｎ倍のクロック周波数でシリアル転送する方法を示す図
【図４４】電流及び電圧プリチャージを実施するソースドライバの回路構成を示す図
【図４５】基準電流生成部を示した図
【図４６】ｎ型トランジスタを用いた場合のカレントコピアを用いた画素回路を示した図
【図４７】１つの出力から時分割で出力する回路構成を示す図
【図４８】表示色切り替え信号のタイミングと、出力電流と、水平走査期間との関係を示す図
【図４９】ドライバＩＣに関連する回路の構成の一例を示す図
【図５０】ドライバＩＣの構成を示す図
【図５１】３つの色に対して、１つのドライバ出力で表示を行う場合の画素回路、ソース信号線、及びゲート信号線の構成を示す図
【図５２】信号線波形を示す図
【図５３】１つの出力から時分割で出力する回路構成を示す図
【図５４】図４８で示す出力と同一の電流を出力するドライバの構成を示す図
【図５５】１つの電流出力部から時分割により２つの電流を出力するドライバＩＣの回路構成を示す図
【図５６】セレクタ５５１の動作を示す図
【図５７】プリチャージパルス発生部の回路規模を小さくするための回路構成を示す図
【図５８】トランジスタのサイズと出力電流とのばらつきを示す図
【図５９】本発明の実施の形態を用いた表示装置として、テレビに適用した場合を示した図
【図６０】本発明の実施の形態を用いた表示装置として、デジタルカメラに適用した場合を示した図
【図６１】本発明の実施の形態を用いた表示装置として、携帯情報端末に適用した場合を示した図
【符号の説明】
【０１９２】
１１ 陰極
１２ 有機層
１３ 陽極
１４ 電源
２８ 制御ＩＣ
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ ソース信号線
３１ａ、３１ｂ ゲート信号線
３２ 駆動トランジスタ
３３ 有機発光素子
３４ ＥＬ電源線
３５ ゲートドライバ
３６ ドライバＩＣ（ソースドライバ）
３７ 画素
３９ａ、３９ｂ、６２、４９１ トランジスタ
６０ 抵抗素子
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ 基準電流生成部
６３ 階調用表示電流源
６４ 電流出力
６５ 電流出力回路
６６ デジタルアナログ変換部
６７ 共通ゲート線
６８ スイッチ
９５ 電圧調整部
９８ 電子ボリューム
１１１、１１２ 表示領域
１６９ 印加判定部
１５１ 浮遊容量
１５２ 電流源
２５２ パルス選択部
２５３ａ、２５３ｄ、２５３ｆ 電圧印加選択部
２５５ａ、２５５ｂ 電流出力部
２５６ 電流プリチャージパルス群
２５８ 電圧プリチャージパルス
３１３ 分周回路
３１４ ソースドライバクロック
３１７ カウンタ
３１９ パルス発生部
３２３ プリチャージ電圧発生部
３２４ 電子ボリューム
３３０ ＥＬカソード電源
３３３ 制御装置
３３７ 記憶手段
３８１、３８２ 領域
３８４ ラッチ部
３２３ プリチャージ電圧発生部
４０２ 黒データ挿入部
４０３ ガンマ補正回路
４０６ プリチャージフラグ
４２２ ＲＯＭ
４７１、４７２、５３１、５５１ セレクタ
４７３ 表示データ
４７４ 基準電流線
４７５ 表示色切り替え信号
４９１ トランジスタ
５１１ ゲート信号イネーブル回路
５１４ デコード部
５４１ パルス発生部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子など、電流量により階調表示を行う表示装置に用いる電流出力を行う駆動用の電流出力型半導体回路、及びそれを用いた表示装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、自発光素子であるため、液晶表示装置で必要とされるバックライトが不要であり、視野角が広いなどの利点から、次世代表示装置として期待されている。
【０００３】
一般的な有機発光素子の素子構造の断面図を図１に示す。有機層１２が陰極１１及び陽極１３により挟まれた構成となっている。これに直流電源１４を接続すると、陽極１３から正孔が、陰極１１から電子が有機層１２に注入される。注入された正孔及び電子は有機層１２内を電源１４により形成された電界により対極に移動する。移動途中において、電子と正孔が有機層１２内で再結合し、励起子を生成する。励起子のエネルギーが失活する過程において発光が観測される。発光色は励起子の持つエネルギーにより異なり、およそ有機層１２の持つエネルギーバンドギャップの値に対応したエネルギーの波長を持つ光となる。
【０００４】
有機層内で発生した光を外部に取り出すため、電極のうち少なくとも一方は可視光領域で透明な材料が用いられる。陰極には、有機層への電子注入を容易にするため仕事関数の低い材料が用いられる。例えば、アルミニウム、マグネシウム、カルシウムなどである。耐久性、さらなる低仕事関数化のためにこれらの合金や、アルミリチウム合金といった材料が用いられることがある。
【０００５】
一方陽極は正孔注入の容易性からイオン化ポテンシャルの大きいものを用いる。また陰極が透明性を持たないため、こちらの電極に透明性材料を用いることが多い。そのため一般的には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、金、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などが用いられる。
【０００６】
近年では低分子材料を用いた有機発光素子において、発光効率を高めるため、有機層１２を複数の層で構成することがある。これにより、各層で、キャリア注入、発光領域へのキャリア移動、所望の波長を持つ光の発光の機能を分担することが可能となり、それぞれに効率のよい材料を用いることで、より効率の高い有機発光素子を作成することが可能となる。
【０００７】
このようにして形成された有機発光素子は、図２（ａ）に示すように輝度は電流に対して比例し、図２（ｂ）に示すように電圧に対しては非線形な関係となる。それゆえ階調制御を行うには、電流値により制御を行う方がよい。
【０００８】
アクティブマトリクス型の場合、電圧駆動方式と電流駆動方式の２通りがある。
【０００９】
電圧駆動方式は電圧出力型のソースドライバを用い、画素内部において電圧を電流に変換し、変換した電流を有機発光素子に供給する方法である。
【００１０】
この方法では画素毎に設けられたトランジスタにより電圧電流変換を行うことから、このトランジスタの特性ばらつきに応じて、出力電流にばらつきが発生し、輝度むらが生じる問題がある。
【００１１】
電流駆動方式は電流出力型のソースドライバを用い、画素内部では１水平走査期間出力された電流値を保持する機能のみを持たせ、ソースドライバと同じ電流値を有機発光素子に供給する方法である。
【００１２】
電流駆動方式の例を図３に示す。図３の方式は画素回路にカレントコピア方式を用いたものである。
【００１３】
図４に図３の画素３７の動作時の回路を示す。
【００１４】
画素が選択されたときには図４（ａ）に示すようにその行のゲート信号線３１ａはスイッチを導通状態とするように、３１ｂは非導通状態となるようにゲートドライバ３５から信号が入力される。このときの画素回路の様子を図４（ａ）に示す。このときソースドライバ３６に引き込まれる電流であるソース信号線３０に流れる電流は点線４１で示した経路を流れる。よってトランジスタ３２にはソース信号線３０に流れる電流と同一電流が流れる。すると節点４２の電位はトランジスタ３２の電流電圧特性に応じた電位となる。
【００１５】
次に非選択状態となるとゲート信号線３１により図４（ｂ）に示すような回路となる。ＥＬ電源線３４から有機発光素子３３に４３で示す点線の経路で電流が流れる。この電流は節点４２の電位とトランジスタ３２の電流電圧特性により決まる。
【００１６】
図４（ａ）と（ｂ）において節点４２の電位は変化しない。従って同一トランジスタ３２に流れるドレイン電流は図４（ａ）と（ｂ）において同一となる。これによりソース信号線３０に流れる電流値と同じ値の電流が有機発光素子３３に流れる。トランジスタ３２の電流電圧特性にばらつきがあっても原理上点線４１の電流と点線４３の電流の値には影響がなく、トランジスタの特性ばらつきの影響のない均一な表示を実現できる。
【００１７】
従って、均一な表示を得るためには電流駆動方式を用いる必要があり、そのためにはソースドライバ３６は電流出力型のドライバＩＣでなければならない。
【００１８】
階調に応じた電流値を出力する電流ドライバＩＣの出力段の例を図６に示す。表示階調データ５４に対し、デジタルアナログ変換部６６によりアナログの電流出力を６４より行う。デジタルアナログ変換部６６は、複数個（少なくとも階調データ５４のビット数）の階調表示用電流源６３とスイッチ６８及び、１つあたりの階調表示用電流源６３が流す電流値を規定する共通ゲート線６７から構成される。
【００１９】
図６では４ビットの入力である階調データ５４に対しアナログ電流を出力する。ビットの重みに応じた数の階調表示用電流源６３を電流出力６４に接続するかをスイッチ６８により選択することで、例えばデータ１の場合は、階調表示用電流源６３が１つ分の電流、データ７の場合は７つ分の電流といったように階調に応じた電流が出力できる。この構成をドライバの出力数に応じた数だけ６６を並べることで電流出力型ドライバが実現可能である。階調表示用電流源６３に用いたトランジスタの温度特性を補償するため共通ゲート線６７の電圧は分配用ミラートランジスタ６２により決められる。分配用ミラートランジスタ６２と階調表示用電流源６３はカレントミラー構成となり、基準電流９９の値に応じて１階調あたりの電流が決められる。この構成により、階調により出力電流が変化し、かつ１階調あたりの電流は基準電流により決まる。
【００２０】
また階調表示用電流源６３の個数違いによる階調表示のほか、図６においてドレイン電極が同一スイッチ６８に接続された複数の階調表示用電流源６３を１つにまとめる。スイッチ６８を介して流れる電流は変化しないように、階調表示用電流源６３のチャネルサイズ比を変化させて形成する方法でも実現可能である。（この場合最低４つの階調表示用電流源６３トランジスタで構成される）
さらに、階調表示用電流源６３トランジスタの個数による電流変化と、チャネルサイズ比の変化による電流変化を組み合わせて実施してもよい。
【００２１】
基準電流９９の値は、抵抗素子６０の抵抗値及び電源６９の電源電圧により決められる。抵抗素子６０及び分配用ミラートランジスタ６２、電源６９からなる回路で１階調あたりの電流を決める基準電流が生成されるため、これらの回路を基準電流生成部６１とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
電流出力型ソースドライバにおいて、図６に示すように電流出力をトランジスタの並びで構成すると、並べるトランジスタの個数分だけ面積を必要とする。基準電流のばらつきを考慮に入れ、チップ内、チップ間の隣接端子間のばらつきを２．５％以内にする必要があることから図５８における出力電流のばらつき（出力段での電流ばらつき）は２．５％以下にすることが望ましく、６３のトランジスタサイズは１６０平方ミクロン以上あることがよい。
【００２３】
このようにトランジスタを各出力段に構成すると、１端子あたり少なくとも１２８０平方ミクロン、最大で４０８００平方ミクロンの面積が必要である。これは全チップ面積に対して５分の１〜２分の１を占める。
【００２４】
このため、低コスト化のためには、トランジスタの数を減らすことが必要であり、そのためには出力端子数を削減することが必要である。
【００２５】
故に、本発明は、表示装置の水平走査線数を減らすことなく、回路規模が小さく、かつ低コストな自発光素子を用いた表示装置、及び駆動方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
自発光素子をマトリクス状に配列した画素で構成された、少なくとも２色以上の表示を電流値制御に基づいて行う表示装置の前記自発光素子の各発光色に応じて調整された第１の電流を生成し、前記各発光色ごとに出力する基準電流出力部と、
前記基準電流出力部から出力された第１の電流を、信号線から送られてくる表示階調データの情報を反映させた第２の電流に変換し、表示領域側に出力する複数の電流出力部と、
前記電流出力部から出力された、前記第２の電流の出力先を前記各発光色に対応した各画素列に切り替える第１のセレクタ部とを備え、
前記基準電流出力部は、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じて、前記第１の電流を出力する、自発光素子を用いた表示装置である。
【００２７】
また、第２の本発明は、
前記基準電流出力部は、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する複数の基準電流生成部と、
前記複数の基準電流生成部と前記複数の電流出力部との間に接続され、前記第１のセレクタ部の前記切り替えと同じタイミングで、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じた前記基準電流を、第１の電流として出力する第２のセレクタ部とを備える、第１の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００２８】
また、第３の本発明は、
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、第２の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００２９】
また、第４の本発明は、
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、第２の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３０】
また、第５の本発明は、
前記第１のセレクタ部の前段に接続され、前記第１のセレクタ部と前記第２のセレクタ部とを連動動作させる表示色切り替え信号を、前記第１のセレクタ部に入力するための表示色切り替え信号線を備える、第２の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３１】
また、第６の本発明は、
前記第１のセレクタ部を介して前記電流出力部に接続される前記各画素列の数は、２乃至３である、第２の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３２】
また、第７の本発明は、
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、第２の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３３】
また、第８の本発明は、
ソース信号線の電圧を高速に変化させるプリチャージ電圧を決定し、生成して出力するプリチャージ電圧発生部とを備える、第１の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３４】
また、第９の本発明は、
前記プリチャージ電圧発生部と前記第１のセレクタ部との間に接続され、前記電圧プリチャージを実施するか否かを判定する電圧印加選択部を備え、
前記プリチャージ電圧発生部は、前記電圧印加選択部の判定に応じて、前記プリチャージ電圧を出力する、第８の本発明の自発行素子を用いた表示装置である。
【００３５】
また、第１０の本発明は、
前記基準電流出力部は、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する複数の基準電流生成部と、
前記複数の基準電流生成部と前記複数の電流出力部との間に接続され、前記第１のセレクタ部の前記切り替えと同じタイミングで、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じた前記基準電流を、第１の電流として出力する第２のセレクタ部とを備える、第８の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３６】
また、第１１の本発明は、
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、第１０の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３７】
また、第１２の本発明は、
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、第１０の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３８】
また、第１３の本発明は、
前記第１のセレクタ部の前段に接続され、前記第１のセレクタ部と前記第２のセレクタ部とを連動動作させる表示色切り替え信号を、前記第１のセレクタ部に入力するための表示色切り替え信号線を備える、第１０の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００３９】
また、第１４の本発明は、
前記第１のセレクタ部を介して前記電流出力部に接続される前記各画素列の数は、２乃至３である、第１０の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００４０】
また、第１５の本発明は、
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、第１０の本発明の自発光素子を用いた表示装置である。
【００４１】
また、第１６の本発明は、
自発光素子をマトリクス状に配列した画素で構成された、少なくとも２色以上の表示を電流値制御に基づいて行う表示装置の前記自発光素子の各発光色に応じて調整された第１の電流を生成し、前記各発光色ごとに出力する基準電流出力ステップと、
前記第１の電流を、信号線から送られてくる表示階調データの情報を反映させた第２の電流に変換し、表示領域側に出力する複数の電流出力ステップと、
前記第２の電流の出力先を前記各発光色に対応した各画素列に切り替える第１の選択ステップとを備え、
前記基準電流出力ステップは、前記第１の選択ステップの切り替えに応じて、前記第１の電流を出力する、自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４２】
また、第１７の本発明は、
ソース信号線の電圧を高速に変化させるプリチャージ電圧を決定し、生成して出力するプリチャージ電圧発生ステップとを備える、第１６の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４３】
また、第１８の本発明は、
前記電圧プリチャージを実施するか否かを判定する電圧印加選択ステップを備え、
前記プリチャージ電圧発生ステップは、前記電圧印加選択ステップの判定に応じて、前記プリチャージ電圧を出力する、第１７の本発明の自発行素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４４】
また、第１９の本発明は、
前記基準電流出力ステップは、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する基準電流生成ステップと、
前記第１の選択ステップの前記切り替えと同じタイミングで、前記第１の選択ステップの切り替えに応じた前記基準電流を、第１の電流として出力する第２の選択ステップとを備える、第１６の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４５】
また、第２０の本発明は、
前記第２の選択ステップは、前記基準電流生成ステップが出力する基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、第１９の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４６】
また、第２１の本発明は、
前記第２の選択ステップは、前記基準電流生成ステップが出力する基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、第１９の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４７】
また、第２２の本発明は、
前記第１の選択ステップと前記第２の選択ステップとを連動動作させる表示色切り替え信号を入力する表示色切り替えステップを備える、第１９の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４８】
また、第２３の本発明は、
前記電流出力ステップの出力先は、２乃至３の画素列である、第１９の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【００４９】
また、第２４の本発明は、
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、第１９の本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法である。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、従来の表示装置と比べて、回路規模が小さく、かつ低コストな、自発光素子を用いた表示装置、及び駆動方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明の実施の形態である、発光色が３色の自発光素子を用いた表示装置の構成及び動作を説明するとともに、本発明の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法についても同時に説明する。なお、以下の実施形態では、有機発光素子を、自発光素子の一例として説明する。
【００５２】
カラー有機発光素子を用いた表示装置において、３原色それぞれに異なる材料を用いて画素を形成した場合、図７に示すように、表示色ごとに発光効率が異なるので、さらに各発光色の色度によっては、白表示時の各表示色の電流が異なる値となるので、１階調あたりの電流を個別に設定する必要がある。
【００５３】
そこで図８に示すように基準電流生成部６１を含む電流出力回路６５を表示色ごとに個別に用意して、表示装置に使用する発光材料が変わったとしても、抵抗素子６０の値を変更して使うことで、パネル輝度及び色度を目的の値に設定できるような構成としている。
【００５４】
さらに発光材料の色ごとの発光効率ばらつきが白色度に影響をおよぼし、パネルごとに白色が異なって見える問題に対応するために、図９に示すように基準電流生成部６１において、抵抗素子６０の変わりに電子ボリュームと定電流源からなる回路構成として、発光効率によって制御データ９８の値を変化させ、基準電流を変化させ出力電流値を調整することで、輝度を一定の範囲内に調整することができる。また色度についても同様に一定の範囲内に調整することが可能となる。制御データ９８を基準電流電子ボリュームとよぶこととする。
【００５５】
調整方法を図１０に示す。
【００５６】
想定される発光効率から計算された基準電流電子ボリュームの初期値により全画面白表示を行う。このときに輝度及び色度測定を実施する。測定データがパネルの設計スペックの範囲内に入っていれば、電子ボリュームはこの初期値に決定されるが、範囲外である場合には、設定値と比較し、各色の基準電流電子ボリューム９８の値の増減を行い、再度白表示して輝度及び色度を測定する。この動作を、輝度及び色度が設計範囲内に入るまで繰り返し実施し、最終的にパネルごとに最適な基準電流電子ボリューム９８の値を決定する。
【００５７】
電子ボリュームの電圧調整部９５の刻み幅は、細かいほど、基準電流値の微調整が効き、目標値に近い設定が可能である。また最大−最小値の幅が大きいほど発光効率のばらつきが大きくてもきちんと設計どおりの値に調整することが可能である。しかしながら、この条件を満足するように設計すると電圧調整部９５の回路規模が大きくなり、ドライバＩＣ３６の面積を大きくしてコストアップの要因となってしまう。このため調整範囲は最大２倍程度（発光効率のばらつきが２倍以内）、刻み幅は１％の電流変化として、６ビットの電子ボリュームにより構成することが実用的に好ましい。これによりパネルごとの色度のばらつきはｘ、ｙとも±０．００５以下に設定できる。
【００５８】
ところで、本願の優先権主張の基礎出願となる特願２００５−５６４９４において、領域の境界がぼやける現象、及び全面が低階調表示にもかかわらず、１行目の輝度が高くなる現象を解決するための、電圧プリチャージ、及び電流プリチャージを実施する自発光素子を用いた表示装置について説明している。
【００５９】
そこで、以下に、上記基礎出願に記載した電圧プリチャージ、及び電流プリチャージについて説明する。
【００６０】
電流駆動時の問題点として図１１に示すような表示パターンにて、領域１１１が中間調以下で１／４階調以上の場合で、領域１１２において低階調表示を実施する場合に、領域の境目がぼやけてしまう現象が発生する。
【００６１】
また図１２に示すような全面が低階調表示の場合において表示１行目（領域１２１）の輝度が他の行よりも高くなる現象が発生する。
【００６２】
これは各画素への書き込み電流が小さく（１０ｎＡ程度）、書き込み電流でのソース信号線の浮遊容量の充放電が困難となり、１水平走査期間内に所定の電流値まで変化できないことが原因である。
【００６３】
これについては、文献Ｐｒｏｃ．ＥｕｒｏＤｉｓｐｌａｙ２００２ ｐｐ８５５〜８５８などで知られている。
【００６４】
例えば図３に示す画素構成のアクティブマトリクス型表示装置において、ソース信号線からある画素に所定電流値を書き込む場合について考える。ソースドライバＩＣ３６の出力段から画素までの電流経路に関係する回路を抜き出した回路は図１５（ａ）のようになる。
【００６５】
階調に応じた電流ＩがドライバＩＣ３６内から、電流源１５２という形で引き込み電流として流れる。この電流はソース信号線３０を通じて、画素３７内部に取り込まれる。取り込まれた電流は駆動トランジスタ３２を流れる。つまり、選択された画素３７においてＥＬ電源線３４から駆動トランジスタ３２、ソース信号線３０を介して、ソースドライバＩＣ３６に電流Ｉが流れる。
【００６６】
映像信号が変化して電流源１５２の電流値が変化すると、駆動トランジスタ３２及びソース信号線３０に流れる電流も変化する。そのときソース信号線の電圧は駆動トランジスタ３２の電流電圧特性に応じて変化する。駆動トランジスタ３２の電流電圧特性が図１５（ｂ）である場合、例えば電流源１５２が流す電流値がＩ２からＩ１に変化したとすると、ソース信号線の電圧はＶ２からＶ１に変化することになる。この電圧の変化は電流源１５２の電流によっておこる。
【００６７】
ソース信号線３０には浮遊容量１５１が存在する。Ｖ２からＶ１までソース信号線電圧を変化させるにはこの浮遊容量の電荷を引き抜く必要がある。この引き抜きにかかる時間ΔＴは、ΔＱ（浮遊容量の電荷）＝Ｉ（ソース信号線に流れる電流）×ΔＴ＝Ｃ（浮遊容量値）×ΔＶとなる。
【００６８】
白（２５５階調レベル）にて１μＡの電流が必要とされるパネルにおいて領域１１１の階調が３２、領域１１２の階調が０であるとするとΔＶ（黒表示時から階調３２表示時間の信号線振幅）は３［Ｖ］、Ｃ＝１０ｐＦ、３２階調表示時の電流Ｉ＝１２５ｎＡとなるので、ΔＴ＝２４０μ秒必要となる。これはＱＣＩＦ＋サイズ（画素数１７６×２２０）を６０Ｈｚのフレーム周波数で駆動させるときの、１水平走査期間（７５μ秒）よりもながくなるため、仮に、黒表示画素の次に走査する画素に３２階調表示を行おうとすると、ソース信号線電流が変化途中に画素に電流を書き込むためのスイッチトランジスタ３９ａ、３９ｂが閉じてしまうため、中間調が画素にメモリーされることにより３２階調と黒の中間の輝度で画素が光ってしまうことを意味する。
【００６９】
ΔＴの時間だけ変化に時間がかかることから、複数行にわたって輝度が所定値と前の画素の中間の値となることから、表示としてはなだらかに変化しているように見え、その結果境界線がぼやけて見えるようになる。
【００７０】
階調が低くなるほどＩの値が小さくなるため、浮遊容量１５１の電荷を引き抜きにくくなるため、所定輝度に変化する前の信号が画素内部に書き込まれてしまうという問題は、低階調表示ほど顕著に現れる。極端にいうと黒表示時は電流源１５２の電流は０であり、電流を流さずに浮遊容量１５１の電荷を引き抜くことは困難である（正確には駆動トランジスタ３２が初期状態では階調３２相当の電流を流しており、ドレイン電流を減らすように、この電流を用いてソース信号線電位を変化させている）（領域１１１の下の領域１１２に相当する）。
【００７１】
このようなことから、図１１に示す表示で領域１１１が階調３２、領域１１２が階調０の場合のソース信号線の時間変化は図１３に示すようになだらかに変化する。変化途中の行で表示異常が確認される。
【００７２】
図１５に示した、走査１行目の輝度が他に比べて高くなる現象は、例えば階調５を全画面表示した場合の例で説明する。
【００７３】
垂直ブランキング期間では、どの画素回路にもソース信号線が接続されず、ソースドライバＩＣ３６は電流を引き込もうという動作のみがおこなわれる。
【００７４】
その結果、図１４に示すようにソース信号線３０の電位は電流源６３により時間がたつとともに低下し、垂直ブランキング期間の終了時には白階調相当まで電位が低下する。この状態で階調５表示を行おうとすると、１行目で大きく信号線電位を変化させる必要があり、図１１の例と同様に、変化に時間がかかり、白と目標階調の中間電位がメモリーされる（図１４の点１４１３）。その結果、輝度が高く表示され、１行目が明るく見えるようになる。
【００７５】
これらの問題を解決するためにプリチャージ手法を用いて駆動させる。
【００７６】
階調０が表示できないことに関しては、階調０表示時に電圧により階調０表示相当の電圧を画素３７に印加し、階調０状態への変化を高速化する。このときの電圧をプリチャージ電圧と呼び、電流駆動時に黒表示状態に高速にソース信号線の状態を電圧印加により変化させる方法を電圧プリチャージと呼ぶこととする。
【００７７】
ソースドライバ３６の出力段の構成を図１６に示す。従来のドライバに対し、階調０表示時に印加する電圧を供給するプリチャージ電源２４と、プリチャージ電源２４を画素に印加するかどうかを判定するための印加判定部１６９とを追加し、印加判定部１６９に判定データを映像信号に同期して送信するために、ラッチ部２２のビット数が増加したことが異なっている。電圧プリチャージを実施する期間はプリチャージパルス１６８により決められる。電圧プリチャージ有無時でのソースドライバ動作を図１７に示す。
【００７８】
電圧期間の長さはソース信号線３０の浮遊容量１５１及び水平走査期間の長さ、プリチャージ電源２４のバッファ能力によって定まるが、おおよそ２μ秒程度の長さで設定される。プリチャージ電源２４の能力は２μ秒で浮遊容量１５１（およそ１０ｐＦ）を５Ｖ程度電位変化させられるように設計する。
【００７９】
これにより従来図１３で１３１に示す変化が、図１８の１８１に示すように変化するようになり、領域１１２の表示１行目から階調０の表示が可能となった。
【００８０】
この手法では１３２に示す変化に対しては効果がないため、変化速度を加速するための手段として、図１９に示すように、一時的に電流量を多くする期間を設け、その期間で変化速度を加速し、所定電流値にすばやく変化させる方法をとった。図１９では１０倍の電流を流す例である。１０倍でなくても、最大階調電流を流すなど、所定階調電流よりも大きな電流を流せば効果がある。このように電流をたくさん流す期間を設ける方式を電流プリチャージといい、たくさん流す電流をプリチャージ電流と呼ぶ。
【００８１】
この手法を用いて、３２階調レベルの電流に変化させた場合の電流変化の様子を図２０に示す。従来の２０２の曲線では１２５ｎＡまで変化するのに２４０μ秒かかっていたが、本発明を実施することで７５μ秒以内に変化させることが可能となった。この例では、プリチャージ電流はドライバの最大階調電流（８ビットの例では２５５階調）相当を流している。そのため図２０に示す電流プリチャージ期間１０７３は、３０μ秒程度あれば、ほぼ所定電流値付近にまで変化できる。残りの４５μ秒を利用して所定階調表示電流を流し、カレントコピアの画素構成で特徴となる駆動トランジスタ３２のムラを補正する。これにより電流変化がすばやくなり、低階調であっても所定の輝度が表示できるようになる。
【００８２】
電流プリチャージによる所定電流への変化時間は１行前のソース信号線の状態に応じて変化する。例えば、１行前が黒レベルで３２階調まで変化させる場合と、１行前が３階調で３２階調まで変化させる場合で、電圧変化量が異なるため、３２階調電流で書き込みをしても書き込み状態が異なり、１行前が３階調のほうが書き込みしやすいため、電流プリチャージの期間は短くしなければならない（プリチャージ電流値が同一の場合での比較。電流値を少なくして、長さを短くしても同様である）。
【００８３】
このように考えると、プリチャージ期間の種類は単純には２５６×２５６通り必要となり、判定し出力することが複雑となる。
【００８４】
そこで、プリチャージの種類を削減するため、電流プリチャージを実施する前に、ソース信号線の状態をある値に固定し、その状態から所定階調まで変化するようにすれば、当該行の階調により電流プリチャージ期間を定めるのみで所定表示が可能となる。図２１に１水平走査期間内での電流プリチャージ実施の際のシーケンスを示す。はじめに電圧プリチャージを実施する（２１１）。これにより黒表示状態に電圧が設定され、次に電流プリチャージを実施する（２１２）。これで所定電流近傍まで電流値が変化する。最後に階調電流出力期間（２１３）により、駆動トランジスタ３２の電位補正をして階調表示を実施する。
【００８５】
これにより図１１の表示パターンにおいて図２２に示すように、領域１１１ａから１１２への変化及び領域１１２から１１１ｂへの変化速度が速くなり図２２に示すように変化後の１行目でもきちんと所定階調を表示できた。
【００８６】
これを表示１行目に必ず実施するようにすれば図２３に示すように階調５表示を１行目から実施できるようになる。
【００８７】
垂直ブランキング期間の電位低下を防止するために、垂直ブランキング期間ではソースドライバ出力を強制的に階調０出力（つまり電流引き込みなし）としたり、垂直ブランキング期間中は電圧プリチャージを実施して黒電位に固定する方法がある。電圧プリチャージは、図２４（ａ）に示すように通常の電圧プリチャージと同様に２μ秒程度のみ行う方法と、図２４（ｂ）に示すように常時電圧プリチャージをする方法のいずれでもよい。図２４（ａ）の場合は、階調出力期間があるため、階調０に固定し、階調０出力期間２４１とすることが好ましい。
【００８８】
電流プリチャージ及び電圧プリチャージを行うための電流出力部構成を図２５に示す。ここで選択部２５９は、階調データ５４もしくは、電流プリチャージ制御線２５４がハイレベルの際に階調表示用電流源６３を電流出力６４に接続する。選択部２５９は、接続するかどうかを決定するための手段である。図２１に示した電圧プリチャージ実施期間２１１は、電圧プリチャージパルス２５８のパルス幅により決められ、電流プリチャージ実施期間２１２は電流プリチャージパルス群２５６により決められる。電流プリチャージパルスが複数個あるのは、表示階調により最適な電流プリチャージ期間が異なるためで、階調に応じて最適なパルス幅を持つ電流プリチャージパルスを選択する。電流プリチャージパルス２５６及び電圧プリチャージパルス２５８のいずれもが入力されない期間が図２１３に示す階調電流出力期間２１３となる。
【００８９】
階調に応じて最適な電流プリチャージパルス２５６の選択及び、電圧プリチャージパルスの有無を設定するのがプリチャージ判定線２５１であり、階調データ５４と同期して信号が入力される。パルス選択部２５２は例えば図２６に示すようにプリチャージ判定線２５１の値に対して、プリチャージパルスを出力する。プリチャージ判定線２５１の値が０のときはプリチャージパルスがでないため、通常の階調出力を行う。プリチャージ判定線２５１の値が７のときは電圧プリチャージのみ行う。そのほかの場合には、電圧プリチャージ実施後、電流プリチャージを実施する動作となる。
【００９０】
各プリチャージパルスの設定例を図２７に示す。ここで電圧プリチャージパルス２５８及び電流プリチャージパルス２５６が同時に入力された場合には、電圧印加選択部２５３により、電圧プリチャージパルス２５８が優先して作用することになっているため、水平走査期間の開始時に同時にパルスが立ち上がっている。ここでは電流プリチャージパルスは６種類用意され、ａから順に長くなっている。
【００９１】
プリチャージ判定線２５１の値が４であれば図２６で示したように、まず電圧プリチャージパルス２５８により電圧プリチャージ実施期間２１１、次に電流プリチャージ実施期間２１２（電流プリチャージパルス２５６ｄで設定された期間のみ）、残りの時間が階調電流出力期間２１３となる。
【００９２】
プリチャージ判定線２５１の値が０であれば、水平走査期間２７２に示すように、すべて階調電流出力期間２１３となる。
【００９３】
各階調に対しどのようにプリチャージを実施するかを表したものが図２８である。階調０の場合は、先に述べたように電圧プリチャージを実施する。階調１〜階調１０２では電流プリチャージを実施する。（電流プリチャージ前に必ず電圧プリチャージ期間が存在する）電流プリチャージ期間は、階調が増加するごとに長くなるように設定する。階調１０３以上では、ＱＣＩＦ＋の画素の例で２５５階調時が、１μＡの電流である場合には、１行前が階調０であっても７５μ秒以内に変化が可能であるため、プリチャージは不要である。したがって階調電流のみでの出力を行う。
【００９４】
次に各プリチャージパルス幅の例を図２９に示す。階調０表示相当のプリチャージ電圧値からの電圧変化量に応じて設定されている。このときの各プリチャージパルスに対する階調の組み合わせは図２８に示すとおりである。
【００９５】
図２８において複数の階調で同一プリチャージパルスが共有できるのは、電流プリチャージにより目標値近くまで電位を変動させれば、所定値までは階調電流で補正できるためである。
【００９６】
図３０に電流プリチャージパルス２５６ｄを階調５及び階調８で適用した場合の電流変化の様子を示したものである。階調５表示の場合は、ソース信号線の電位変化は黒表示状態から２．４Ｖ、階調８表示の場合は２．６５Ｖ必要である。
【００９７】
電流プリチャージ期間２１２において、図２９に示す電流プリチャージの長さを設定すると、電位変化は２．５Ｖとなる。この後階調電流にて所定電位まで変化させる。階調５表示では３０４に示すように０．１Ｖ程度電流を減少させる方向で変化させる必要がある。電流値が２０ｎＡ、階調電流出力期間２１３が５５μ秒であるため、階調５電流で０．１１Ｖ変化させることが可能である。電流プリチャージ２５６ｄを用いれば所定階調を表示できることがわかる。一方階調８においては、電流値が３１ｎＡであることから５５μ秒で０．１６Ｖ変化させることができ、変化に必要な電圧値０．１５Ｖに対して十分変化が可能である。このように同一電流プリチャージパルス２５６ｄを用いて階調５〜８の表示を行うことが可能である。
【００９８】
このように階調ごとに最適な電流プリチャージパルス２５６を選択することで、全階調に対して書き込み不足のない表示が可能となった。
【００９９】
プリチャージパルスは図３１に示されるようにパルス発生部から供給される。水平走査期間の開始後からプリチャージが実施されるため、ソースドライバのアナログ出力タイミングを決定するタイミングパルス３１１により、パルスが発生するようにしている。その後各プリチャージパルスの長さを決定するために、クロック３１４及びカウンタ３１７と、プリチャージ期間設定線（３１５、３１６）の値を比較して一致する値までパルスを発生させ続けるようにする。
【０１００】
電流プリチャージパルス群が色ごとに別設定となっているのは各色で階調電流の値が異なり、最大階調電流で電流プリチャージを実施したとしても所定電流値まで変化する時間が異なる可能性があるためである。
【０１０１】
電圧プリチャージについては、電圧にて強制的にある電位まで変化させるものであり、電圧値により必要なプリチャージ期間が変わるものではないため全色共通で設定している。
【０１０２】
また各プリチャージパルスは、ソースドライバクロック３１４により発生させるため、クロックの周波数によっては、パルス幅が短くしか設定できなかったり（高解像度のパネルに適用の場合）、長くしか設定できない（解像度が低いパネル）問題が発生する。パルス発生部において期間を設定する設定線３１５のビット数を増加させて、可変範囲を広げる方法があるが、この場合、パルス生成手段３１８の回路規模が大きくなる。そこで、ソースドライバのクロック３１４を分周してクロック周波数を制御する分周回路３１３を設け、パルス発生のためのカウンタ３１７の回路に分周後のクロックを入力することで、画面の解像度にある程度左右されずに、パルス幅が設定できる構成とした。
【０１０３】
図２５に対して電圧プリチャージを行うための回路構成を図３２に示す。プリチャージ電圧発生部３２３は電子ボリューム３２４にて、出力電圧値をコマンドで変更できる構成となっている。また出力は電圧プリチャージ制御線２５７を介して出力６４に接続される。全出力とも共通電圧が出力される。これは黒表示時の電圧設定を色ごとに個別に設定することができないため、個別設定する回路が必要ではなく、回路規模削減のための１つのみ存在している。
【０１０４】
電子ボリューム３２４は、パネルごとに異なる黒輝度を調整してばらつきを抑えるために使用される。図３３に黒輝度を調整するための回路構成を示す。本来黒輝度の調整は輝度計などによって輝度を測定し、輝度を一定にするように調整する必要があるが、自発光である有機発光素子では、黒輝度が０．０５カンデラ以下となり、測定のためには、輝度計を選ぶ上、暗室での調整が求められてしまう。そこで、本発明では、輝度測定のかわりとして有機発光素子の輝度−電流特性がほぼ比例関係であることを利用して、全画素に流れる電流値の総和を測定し、その電流が一定の範囲内に入るように調整する方法をとることとした。そこで図３３では、有機発光素子に流れる電流の総和がわかるＥＬカソード電源線３３０に電流計３３３を挿入し、電流計３３３の値を読み出し、パソコンなどの制御装置３３２が、コントローラを介してソースドライバ内部の電子ボリューム３２４を制御する。最終的に最適な電子ボリューム値を記憶手段３３７に記憶させる。（記憶手段は、最終モジュール上に搭載され、書き込み後は、調整されたパネルと対でモジュール化される）調整後、電圧プリチャージの電圧値は記憶手段３３７に記憶された値で動作する。
【０１０５】
図３４に黒調整時の調整方法を示す。電圧プリチャージを実施して黒表示を行う（３４１）。次にＥＬカソード電源３３０の電流値を測定する。電流値が所定範囲内に入っているかを判定し、範囲外であれば、範囲内に入るように再度電圧プリチャージ用電子ボリューム３２４の値を変更し、ＥＬカソード電流を測定する。これを範囲内に入るまで繰り返し実施する。
【０１０６】
所定の範囲内に入れば、このときの電子ボリューム値を記憶手段３３７に書き込む。これにより調整終了となる。最後に記憶手段に記載された値が正しいか確認し、検査を終え、以降は記憶手段３３７の値に基づいたプリチャージ電圧を発生するようになる。これによりパネル間での黒輝度ばらつきの少ない表示装置が実現された。
【０１０７】
電流プリチャージ及び電圧プリチャージの実施により書き込み不足がない表示が実現したが、複数の行にわたって一定輝度が表示される場合、毎回プリチャージが実施されることで、プリチャージ実施前よりも信号線電位の変化が激しくなる場合がある。例えば図１１に示す１１１領域で階調３２が表示されている場合である。図３５に信号線電流の変化の様子を示す。各水平走査期間開始の際に一度電流が０に大きく変化している。一方従来のプリチャージのない方式では、領域の変化後数行間では所定電流にならない問題があるものの複数の行で同一階調表示の場合常に一定電流が流され、電流変化の少ない表示となっており、より書き込みやすい動作となっている。
【０１０８】
そこで、１行前の状態によってプリチャージを行うかどうかを判別する方法をとることを考えた。領域１１１から１１２及び１１２から１１１への変化点ではプリチャージを行うが、階調変化のない１１１内及び１１２内ではプリチャージを実施しない方法である。プリチャージが必要なく書き込める場合にはプリチャージを実施しないという判定処理をするものである。プリチャージの長さについては、これまで同様に当該階調によって決められる。これにより図３６に示すように、電流変化の大きな部分でもきちんと表示でき、さらに電流変化が少ないところではプリチャージを止めることで電流変化の少なくすることができ、表示品位が向上した表示パネルを実現した。
【０１０９】
次にプリチャージを行うかどうかの判定基準を決定する方法について説明を行う。判定は、プリチャージがなくても所定状態に変化できるかどうかで決まり、変化できない場合にプリチャージを行うようにする。
【０１１０】
書き込みが可能であるかどうかは、表示階調（書き込み電流）と１行前からの変化量（電位差）によって決まる。
【０１１１】
図３８に１行前の書き込み電流と、表示行の書き込み電流の組み合わせに対するプリチャージなしは書き込みできない領域（３８１及び３８２）の関係を示す。３８１及び３８２の境界線は、ΔＶ×Ｃ＝Ｉｗ×Ｔであらわされる線（ここでＣは浮遊容量、１０ｐＦ、Ｉｗは書き込み電流、Ｔは水平走査期間７５μ秒）であり、３８１及び３８２はΔＶ×Ｃ／Ｉｗ＞７５μ秒となる領域で、水平走査期間内に変化できない（書き込みできない）領域を示している。
【０１１２】
よってプリチャージするかどうかの判定は、３８１及び３８２の領域に入る１行前と当該行の組み合わせ時に実施するとすればよいが、この場合、判定に掛け算が含まれるため、回路規模が大きな判定ロジックとなる。
【０１１３】
そこで本発明では、掛け算をなくすために、３８１及び３８２の領域から狭くならないように、当該行の階調が一定値より上か下か、また１行前の階調が一定値より上か下かで判定するようにする。
【０１１４】
図３８は２５５階調が１μＡの電流で、ＱＣＩＦ＋の画素数でソース線容量が１０ｐＦの場合における例で、書き込み電流が１０３階調未満（Ｉｗ１０３とする）かつ１行前電流が１２階調未満（Ｉｂ１２）のときと、書き込み電流が５０階調未満（Ｉｗ５０）のときにプリチャージをするとすればよい。ただし１行前と当該行の階調が同一であれば電流値によらず書き込み可能であるため、同一の場合はプリチャージをしないという判定を追加する。
【０１１５】
この判定を実施するための判定部方式を図３７に示す。
【０１１６】
まず表示する階調が０かどうかを判定し（３７１）、階調０であれば電圧プリチャージをするようにする。複数行にわたって階調０が続いたとしてもプリチャージ電圧値が階調０時の電位であるため、図３５に示すようなプリチャージを毎回行うことによる、電位変動が多くなる問題が起こらないため、毎回プリチャージをするようにする。
【０１１７】
階調０でない場合には次に、１行前の階調データと比較する（３７２）。比較を実施するため、ＲＡＭもしくはラッチ回路などで、１行分のデータを記憶させる回路が必要となる。
【０１１８】
１行前の階調データと比較し、一致する場合には、表示階調（書き込み電流）によらず書き込みが可能である。（ソース信号線の電位が変化しないため）そのため、この場合には電流プリチャージを実施しないようにする。
【０１１９】
次に１行前の階調のほうが大きい場合には、図３８の領域３８１を考慮し、これから書き込む電流が階調５０相当の２００ｎＡ以下のとき電流プリチャージを実施する。領域３８１よりも大きな領域でプリチャージ実施することとなるが、書き込み不足による画質劣化が起きないことが優先であり、処理の簡便さを考慮して、このように判定する。２００ｎＡより大きい場合には、書き込み電流により、所定電流値までプリチャージなしでソース信号線電位を変化させることが可能であるため電流プリチャージなしとする。
【０１２０】
１行前階調のほうが低い場合には、階調電流にて書き込みが不可能な領域３８２を考慮し、まず書き込み電流が階調１０３相当の４００ｎＡ以上の場合、１行前書き込み電流によらずプリチャージなしで書き込みが可能であることから、判定３７４にてプリチャージしない判定をする。
【０１２１】
階調１０２以下においては１行前の書き込み電流によって、書き込み可能不可能が分かれるため、さらに判定部３７５にて、１行前の電流が階調１２相当４５ｎＡ以下の場合、プリチャージを実施する。
【０１２２】
これによりプリチャージなしでは書き込みできない領域３８２を内包した形で、プリチャージ実施する組み合わせが決まり、必要に応じたプリチャージのオンオフ選択が可能となった。
【０１２３】
図３９に、図３７の判定処理を含めた場合における、ソース信号線電流変化の様子を示す。（図１１の領域１１１が階調３２で、領域１１２が階調３の場合を示す）プリチャージがない回路構成に比べて、電流の変化時の速度が向上し、領域の境界行でもきちんと階調表示を実現できている。
【０１２４】
階調に応じて最適なプリチャージパルスを選択もしくはプリチャージしないことを判定する回路は、表示パネル外部から送信されてくる映像信号４０７に対して、データイネーブル信号４０１により、垂直ブランキング期間では入力によらず黒データを出力する黒データ挿入部４０２を通り、ガンマ補正を行うガンマ補正回路４０３の出力で、ソースドライバへ送信されるデータを元にプリチャージ判定を実施する必要がある。そのため図４０に示すような構成となり、ガンマ補正後映像信号４０４を用いてプリチャージ判定を行い、このデータと同期して、プリチャージフラグ４０６として、ソースドライバに送信される。プリチャージフラグ４０６は使用されるソースドライバ側のパルス選択部２５２と矛盾しないように図２６に対応して、図４１に示すような関係でプリチャージフラグ４０６を送信する。
【０１２５】
なお、１行前データとの比較部に対して、比較する映像信号がない１行目の処理であるが、今回垂直ブランキング期間で黒データ挿入するための黒データ挿入部４０２を追加したことで、１行目の前は必ず電圧プリチャージを実施した黒階調となる。１行前のタイミングに送信されたデータは必ず記憶手段に記憶され、比較データとなることから、このデータもまた保持され、１行目のプリチャージを判定する際には階調０表示が１行前にあったときのプリチャージをするように自動的に判定されるため、１行目の処理についても２行目以降と同様に実施することが可能である。
【０１２６】
プリチャージパルス２５６のパルス幅については、映像信号ごとに判定する必要がなく、同一パネルにおいては固定値であることから、別途、コマンド設定などによってソースドライバに送信するようにする。映像信号に同期してプリチャージフラグが必要で、さらにプリチャージパルスの設定やプリチャージ電圧値の設定などコマンドが多いため、コントローラとドライバが別チップで構成されるモジュール場合（図４２）、２つのＩＣ間での制御信号線数が多くなり、外部配線が複雑になることが想定される。そこで、例えば図４３に示すように１画素分に必要なデータをクロック周波数Ｎ倍することによりシリアル転送する方法、水平ブランキング期間を利用して映像信号入力線と同一信号線で各種コマンドを設定する方法（４３２）により外部信号線を削減する方法がある。ここでＲＯＭ４２２はパネルごとに異なるコマンド設定を保管するために存在し、プリチャージ電圧の電子ボリューム値や、各色の基準電流電子ボリューム値を保管している。
【０１２７】
電流及び電圧プリチャージが実施可能なソースドライバの回路構成を図４４に示す。この例では、図４３のように映像信号４３４とコマンド４３５が同一線（映像信号線４２９）で送信されてくる。映像信号線データはコマンド（３１５、３１６、９８、５０２）と階調データ３８６、プリチャージ判定信号３８０、さらにゲートドライバ用制御信号４２８に、映像信号・コマンド分離部により分離されている。
【０１２８】
６種類の電流プリチャージパルス２５６はパルス発生部３１９で生成され、各色６本のパルスを生成し、パルス選択部２５２に入力されている。電流出力部２５５では階調データ５４及び基準電流生成部６１により生成される１階調あたりの電流設定に基づき電流出力を行う。このときパルス選択部２５２の動作によっては、電流プリチャージパルスのパルス幅に応じて最大階調を出す期間が発生する（電流プリチャージ）。最終段にて、電圧プリチャージを実施するかどうかの判定を電圧印加選択部で決定する。判定はパルス選択部の出力で決定され、出力される電圧はプリチャージ電圧発生部で決められた電圧となる。これにより、電流及び電圧プリチャージが可能なソースドライバが実現する。
【０１２９】
以上の説明において電流プリチャージパルスは６種類で説明を行った。しかしながら有機発光素子の効率によっては、１階調あたりの電流値がさらに減少し、図２８に示す階調とプリチャージパルスの関係において、複数階調を同一プリチャージパルスで共用できなくなるため、必要なパルス数が増加する。例えば電流値が半分になった場合、これまでの階調１６及び１０２の電流値は階調８と５１相当に減少する。階調８と５１では異なる電流プリチャージパルスを選択しており、この場合３種類のプリチャージパルスとなっている。つまり必要なプリチャージパルス数が増加する。したがって、電流プリチャージパルスの数が６より多い場合も考えられる。
【０１３０】
この場合、電流プリチャージパルス群２５６の数を増加させる。これによりパルス選択部２５２の動作も選択数が増加する。このためプリチャージ判定線２５１のビット数を増加させて対応する必要がある。
【０１３１】
図２８の関係についても、増加したプリチャージパルス数の範囲で、階調を割り振ることで、電流が半分になっても、対応することが可能である。
【０１３２】
例えば１６通りのプリチャージパルスが必要な場合には、プリチャージ判定線２５１は５ビットとなり、階調の割り振りについても低階調側では階調ごとに個別のプリチャージパルスを準備し、高階調ほど複数の階調を共用して用いる方式を用いる。
【０１３３】
書き込み不足を解消するために必要なプリチャージパルスの種類を準備するようにすれば、これまでの説明と同様な効果を得られることができ、プリチャージパルスの種類は任意の値だけ（極端に言えば階調数−１個）用意することも可能である。
【０１３４】
また本発明での説明に用いたソースドライバは、図３のカレントコピア回路構成ばかりでなく、図５に示すカレントミラーの回路構成であっても実施可能である。駆動トランジスタ５２のゲート電位（＝ソース信号線電位）を微小電流により変化させて書き込む動作は同じであるためである。
【０１３５】
以上が、基礎出願（特願２００５−５６４９４）に記載した、電圧プリチャージ及び電流プリチャージを実施する、自発光素子を用いた表示装置の説明である。
【０１３６】
しかし、本願発明は、表示装置の水平走査線数を減らすことなく、回路規模が小さく、かつ低コストな自発光素子を用いた表示装置、及び駆動方法を実現することを目的としている。
【０１３７】
そこで、２ないしは３色分のソース信号線に対する出力を１本の出力から時分割にて出力することで、出力段の数を削減しチップ面積を削減することでコストダウンを図る。以下に詳細を述べる。
【０１３８】
有機発光素子を用いた表示装置では先にも述べたとおり、各発光色の発光効率及び色度の組み合わせによっては、１階調あたりの電流値が異なってくる。そのため、図４４において基準電流生成部６１、電流プリチャージパルス２５６を発生するパルス発生部３１９は色ごとに個別に必要となる。
【０１３９】
基準電流発生部に関する本発明の３色分のソース信号線に対する出力を１本の出力から時分割にて出力する回路構成を図４７に示す。
【０１４０】
図４７は、１つの電流出力部２５５に対し基準電流線４７４及びセレクタ４７１を介して３つの基準電流生成部６１が接続された場合における、電流出力部の回路構成を示したものである。３つの基準電流生成部６１は３つの表示色に対応している。表示データ４７３の表示色に合わせ、表示色切り替え信号４７５が変化し、セレクタ４７１の動作によって表示色に応じた基準電流生成部６１が基準電流線４７４に出力される。表示データ４７３の表示色に合わせて最適な基準電流が電流出力部２５５に入力することで、表示色に対応した階調電流を出力することが可能となる。
【０１４１】
電流出力部２５５の出力を表示色に対応したソース信号線に分配するためにセレクタ４７２が存在し、表示色に対応して分配する。セレクタ４７２は表示色切り替え信号４７５により電流出力部２５５の出力を最適な色の出力へ接続する。
【０１４２】
例えば基準電流生成部６１ａが赤色、基準電流生成部６１ｂが緑色、基準電流生成部６１ｃが青色用であったとすると、セレクタ４７１が基準電流生成部６１ａを選択した際には、セレクタ４７２は赤出力４７７ａを選択するように設計される。これにより赤出力には赤色用基準電流により階調に応じた電流が出力されるようになる。
【０１４３】
同様にセレクタ４７１で基準電流生成部６１ｂが選択された場合には、セレクタ４７２は緑出力（４７７ｂ）を選択する。セレクタ４７１で基準電流生成部６１ｃが選択された場合にはセレクタ４７２は青出力（４７７ｃ）を選択する。
【０１４４】
セレクタ４７１及び４７２はそれぞれ同期を取って切り替える必要がある。またどの色を選択するかを外部から制御できるようにする必要がある。そのため表示色切り替え信号４７５が必要であり、セレクタ４７１及び４７２に入力されている。
【０１４５】
セレクタ４７２はドライバＩＣの出力数削減の目的から考えるとソースドライバと画素回路の間のアレー基板上に形成されることが多い。
【０１４６】
電流出力部２５５の数は表示装置のソース信号線数からセレクタ４７２によって絞り込まれた数だけ少なくとも存在する。
【０１４７】
例えば９６０本のソース信号線があり、セレクタ４７２の選択数が３の場合、電流出力部２５５は３２０個必要となる（ただし、表示装置が複数のドライバＩＣ３６を使用する場合には、全ドライバＩＣ３６に存在する電流出力部２５５の合計の個数が、３２０個必要となる）。
【０１４８】
これにより電流出力部は６４０個分削減できた。
【０１４９】
基準電流生成部６１は表示色数分設けている。これは、表示色ごとの電流値違いに対するためのほか、図１０に示す白調整時において、パネル間のＥＬ効率ばらつきに対し、電子ボリューム値の調整で一定の範囲内に輝度色度を調整するためにも必要である。主に抵抗９１の抵抗値で、表示色ごとの電流値違いを補正し（この場合抵抗９１はソースドライバ外部に外付けされることが多い）、パネル間の効率ばらつきに対しては、制御データ９８の値をパネルごと個別設定することで対応する。このような使用方法の場合、図９に示す基準電流生成部６１は色ごとに１つ必要となる。そのためセレクタ４７１は、基準電流生成部６１と基準電流線４７４の間に挿入される。
【０１５０】
同一水平走査期間内において複数の画素に対応した電流出力を１つの端子で行うためには、水平走査期間を、対応する画素数分の期間に分割する。図４７の例では３つの画素で実施しているため、３つの期間に水平走査期間は分割される。３つに分割された期間１つ１つに対応してセレクタ４７１により表示データ４７３に対応する色に相当する基準電流を電流出力部２５５に供給する。ここで表示データはあらかじめ時分割でシリアル転送できるようなタイミングで送信されている。
【０１５１】
例えば基準電流生成部６１ａが赤色、基準電流生成部６１ｂが緑色、基準電流６１ｃが青色の１階調あたりの電流を決めるものであるとすると、表示色切り替え信号４７５は表示データ４７３の信号の表示色に合わせてセレクタ４７１を制御し、表示色に応じた基準電流が基準電流線４７４を通じて電流出力部２５５に入力される。
【０１５２】
電流出力部２５５は基準電流により決められた１階調あたりの電流に対し、表示データの値に応じて電流を出力するようにする。
【０１５３】
例えば図４８に示すように、基準電流生成部６１により赤緑青の基準電流値がきまり、それにより４８１から４８３の点線で示すような２５５階調表示時の電流が流れるとし、表示データがすべて２５５階調であったすると、ある電流出力部２５５の出力４７６は４８４の線で示したように一水平走査期間に３回変化して出力することとなる。電流出力４７６をドライバＩＣの出力を介して表示装置の回路形成部に出力した後、再びセレクタ４７２により個々のソース信号線に分配される。分配時にも、基準電流の切り替えに用いた表示色切り替え信号４７５を用いれば分配可能である。
【０１５４】
図４７においてドライバＩＣ３６に関連する回路の構成例を図４９に示す。
【０１５５】
基準電流生成部６１において各色の１階調あたりの電流値が決定され、セレクタ４７１において、１つのみを選択し、出力部２５５に供給する。この場合はトランジスタ４９１のオンオフにより決定される。この構成によれば、表示色切り替え信号４７５の値により、分配用ミラートランジスタ６２に流れる電流が変化し、その結果階調表示用電流源６３に流れる電流値も変化することから同一階調であっても１階調あたりの電流が異なる出力にも対応が可能である。
【０１５６】
ドライバＩＣの構成を図５０に示す。図４４に比べてパルス選択部２５２、電流出力部２５５及び電圧印加選択部２５３の数が３分の１となった。これに対して、各色に対応したデータを順に選択し送信するためのセレクタ５０１、５０３、４７１がそれぞれラッチ部３８４、パルス発生部３１９及び基準電流生成部６１の出力に設けられている。セレクタ部の追加に対して、削減された回路のほうが多いため、チップ全体の面積が小さくなりコスト削減、チップの短辺方向が削減されれば、額縁サイズの削減が実現できる。
【０１５７】
この方式は、各色の電流値の差が大きい場合、およそ１．５倍以上において用いられる。これは電圧調整部９５の１段階で変動する刻み幅は図１０に示す白調整にて使用する関係上、１．４％以下の刻み幅で電流を変化させる機能が必要であることから、可変範囲を大きくすると、必然的に調整段数が増加し、スイッチ及びスイッチを制御する回路が大きくなる。このため可変範囲は最大でも２倍程度しか設計することができない。
【０１５８】
電子ボリュームは１０％程度の効率ばらつきを補正する目的である。色ごとによる差をボリューム値で吸収するには１．５倍程度が限界である。そのため電子ボリュームの他、抵抗９１の抵抗値を色ごとに変更して設定する。
【０１５９】
この方式であれば抵抗値を外付けするものの、基準電流生成部６１の回路規模は小さくできる。
【０１６０】
一方で各色の電流値の差が小さい場合にはパネル間の効率ばらつきの調整を含めてすべて電子ボリューム値の調整にて実現することが可能となる。この場合、図５３に示すように基準電流生成部５３２は１つでよく、電流値を設定する制御データ９８を表示色ごとに変更するようにする。セレクタ５３１によって、表示色切り替え信号４７５のタイミングに従って各色に対応する制御データ９８を基準電流生成部６１に入力する。これにより、基準電流線４７４は、表示色ごとに異なる設定となるため、図４８で示した出力と同一の電流出力を実現した。この場合のドライバ構成を図５４に示す。基準電流及びプリチャージパルスを色ごとに時分割で出すためのセレクタの挿入位置が図５０と異なる。この回路の利点としては、基準電流生成部６１の数が３分の１になること、さらにパルス発生部５４１についても、電流プリチャージパルス生成部が３分の１で済むため、さらに回路を小さくすることが可能となる。
【０１６１】
このほか、各色の電流差が大きく、基準電流生成部は３つ必要であるがプリチャージパルス発生部のみ回路規模を小さくするために共通化する方法もある。この場合の回路構成例を図５７に示す。
【０１６２】
セレクタ４７１及び５５１ではアナログスイッチなどを用いて基準電流生成部６１と基準電流線４７４を接続し、切り替え信号にて導通させるアナログスイッチを変更することで切り替えを行うが、その際に数μＡから数百μＡの基準電流をすばやく供給させるために、基準電流生成部６１から電流出力部２５５までの配線経路において浮遊容量がなるべく小さくなることが好ましい。
【０１６３】
そのため図４９に示すスイッチにおいてはオン抵抗が多少高くても低容量のスイッチで構成されることが好ましい。
【０１６４】
基準電流は９９から、セレクタ４７１内部のトランジスタ４９１を介して分配用ミラートランジスタ６２に流れる。分配用ミラートランジスタ６２と階調表示用電流源６３とのカレントミラー比に応じて１階調あたりの電流がきまり、階調データの入力に応じて階調表示用電流源６３が出力される個数が変化することで階調に応じた電流が流れる。９９から６２に流れる電流は最大でも数百μＡであるため、途中でトランジスタ４９１により１０ｋΩ程度のオン抵抗があっても電圧降下は多くても１Ｖ程度であり、基準電流生成部６１の電源が３Ｖ以上あれば電流出力部２５５の電流出力段ならびに基準電流生成部６１は問題なく動作する。そのため、電圧出力ドライバとは異なり、オン抵抗については高くてもよく、むしろチャネル幅を小さくして、容量を小さくすることのほうを優先して設計することが好ましい。
【０１６５】
次に表示装置側の回路構成について説明を行う。図５１は３つの色に対して１つのドライバ出力で表示を行う場合の画素回路及びソース、ゲート信号線の構成を示したものである。
【０１６６】
ソースドライバの出力６４に対し、セレクタ４７２を介して３色分のソース信号線が接続される。（この場合６４ａに対して３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）さらに従来と異なる点は、ソース信号線３０から画素内部に電流を書き込むためのゲート信号線が表示色ごとに個別に用意される点である。
【０１６７】
例えば１行目を書き込む際は、ゲート信号線３１ａにより３９ａ及び３９ｂをオンさせて電流を画素内部に流していたが、水平走査期間のうち、該当しない２色を書き込む時間においては、ソース信号線３０と接続しないように変更する必要がある。これは電流を画素内に書き込むための特有のものであり、３色の画素がすべて書き込み可能状態となっていると、電流出力６４に対して、各画素に電流値が分流してしまいおよそ３分の１の電流しか書き込まれなくなるためである。
【０１６８】
書き込みを実施しない色の画素を書き込みしないようにするための回路がセレクタ４７２及びゲート信号イネーブル回路５１１である。いずれもソースドライバ内部にある表示色切り替え信号４７５の値を元に動作する。４７５は必ずしも色数分のビットで制御していることではないため、３色の切り替えでは２ビットの動作であることがある。これをセレクタ４７２の各スイッチをオンオフするために必要な信号にデコードする必要がある。表示装置内で実施してもよいが、一般的にはドライバＩＣはクリスタルシリコン、表示装置はポリシリコンもしくはアモルファスシリコンで回路形成されることから、回路の大きさからするとデコード部５１４は一般的にはドライバＩＣ内部に形成される。これによりデコード部出力５１３は出力６４の色に対応した色の線のみが例えば”Ｌ”レベルで、他の線が”Ｈ”レベルとなる。
【０１６９】
これにより５１３ａが”Ｌ”レベルであれば３０ｃのソース信号線が、５１３ｂが”Ｌ”レベルであれば３０ｂのソース信号線、５１３ｃが”Ｌ”レベルであれば３０ａのソース信号線に書き込むことを意味する（５１５のトランジスタがｐ型ＴＦＴで構成されている場合で説明）。
【０１７０】
このときそれぞれのソース信号線に接続されている画素のみを書き込み可能状態にする必要がある。これは例えばソース信号線３０ａに電流が流れていない状態でトランジスタ３９ａ、３９ｂがオンとなると、駆動トランジスタ３２のゲート電位が変化して０の電流が書き込まれる動作となり、蓄積容量に保持されてしまう。これによりこの画素は黒が書き込まれる結果となる。水平走査期間の初めの３分の１にて、所定電流を書き込んだとしても、その後黒を書き込んでしまうこととなり所定輝度表示ができなくなる。これを防止するには、少なくともトランジスタ３９ａはオフとする必要がある。この場合には３９ａ用のゲート信号線が色ごとに３本、３９ｂ用のゲート信号線が１本必要となり４本必要となる。ゲート信号線数が多くなると画素内部で配線部の面積が増大し、開口率が低下することとなるため、図５１では３９ａ及び３９ｂのゲート信号線を共通化して色ごとに別信号線としている。
【０１７１】
このときの信号線波形は図５２に示すように１水平走査期間のうちの３分の１ずつの期間でお互いが重ならないようにオン期間を設けている。この信号を生成する回路がゲート信号イネーブル回路５１１である。１水平走査期間のうち、当該行が選択され、かつ各色に対応する期間のみオンするように設計される。
【０１７２】
ゲート信号線３１ｃについても同様である。１行目の次の水平走査期間にて同様の動作となるようになっている。
【０１７３】
これにより、１階調あたりの電流値が異なり、さらにプリチャージ実施量についても異なる３色について１つのドライバＩＣ出力から時分割で出力し、さらに対応する色の画素に書き込める表示装置が実現できる。
【０１７４】
図５２では赤１２階調で電流プリチャージ５を実施、緑１２階調で電流プリチャージ５を実施、青１２階調でプリチャージなしを時分割で電流出力し多結果（６４ａ電流出力）及びそのときの各ゲート信号線動作を示している。（３０ａの信号線が赤色、３０ｂの信号線が緑色、３０ｃの信号線が青色の画素に対応する）なお６４ａ電流出力のうち期間５２５に示すハッチング部は電圧プリチャージ実施期間に相当しこのときの電流値はソース信号線容量の充電量によるため不定としている。
【０１７５】
電流プリチャージ時の電流値が異なるのは基準電流生成部６１によって表示色ごとに異なる電流値が設定されているためである。電流プリチャージ５が選択されているにもかかわらず期間が異なるのも同様にパルス設定において色ごとに異なる設定がされているためである。
【０１７６】
図５１におけるゲート信号線の接続であれば、セレクタ４７２は必ずしも必要というわけではない。３０ａ〜ｃの信号線をすべて出力６４ａに接続しても同様に書き込みすることが可能であるが、６４ａの出力に対するソース信号線容量が従来の方式に比べて約３倍に増加することから電流変化がしにくくなる可能性がある。そこで本発明ではソース信号線３０の容量低減を目的としてセレクタ４７２を挿入している。したがって２インチ以下もしくは低解像度で水平走査期間が十分長い表示装置であれば、セレクタ４７２はなくても本発明の効果を得ることが可能である。
【０１７７】
１つの端子を３つの出力兼用で使う構成で説明したが、２つの出力兼用として使うことも可能である。これは、水平走査期間が短く分割された期間で電流が画素に書き込めない場合に水平走査期間の２分の１で書き込める場合には端子数の削減と書き込みを両立させる方法として有効である。
【０１７８】
この場合、基準電流生成部と電流出力部の接続方法が異なる。１つの出力は異なる色の隣り合う信号を水平走査期間の半分ずつで出力することから、図５５に示すように、出力１では例えば赤と緑、出力２では青と赤、出力３では緑と青を出力することになる。必要とする数だけ繰り返しで出力端子が形成される。なおこの例は分かりやすく３原色で説明を行ったが、任意の３色の組み合わせであっても良い。またドライバＩＣが表示装置のどちらの端に形成されるかまたは画素の並びによっては、赤と青が入れ替わる場合もあるが、その場合も同様の動作となる。
【０１７９】
出力される色に応じて各電流出力部に基準電流が入力される。そのためセレクタは先の出力色の関係の例においては図５６に示すように基準電流生成部６１と基準電流線１〜３（５５２）の関係が決まる。ここで基準電流生成部６１ａが赤、６１ｂが緑、６１ｃが青の基準電流を出力するとしている。
【０１８０】
このように１つの電流出力部を時間ごとに変化させ、２つのソース信号線に対し、共通の出力部を利用することでソースドライバの出力数が半分となり、さらに電流出力部２５５が半分になる利点がある。
【０１８１】
また同一出力数が実現できれば、ドライバＩＣを複数用いて表示を行ってきた表示装置においてもソースドライバの数が削減されることから低コスト化を実現できる。
【０１８２】
ＱＶＧＡの画素数を持つ表示装置などではこれまでドライバＩＣを２つ用いて表示することが一般的であるが、本発明を用いることで１つのドライバＩＣで表示をおこなうことが可能となった。そのため、異なるチップ間の隣接端子の電流出力のずれ（チップ間ばらつきに起因するずれ）が発生しやすい問題を回避でき、ドライバＩＣをカスケードに接続させるための回路及びチップ間隣接端子出力の電流ずれを防止するための回路を付加することなく表示が可能となるため、全体としてチップサイズの削減が期待できる。
【０１８３】
なおこれまでの説明では、画素に用いられる駆動トランジスタ３２がｐ型ＴＦＴである場合で説明を行ってきたが、図４６に示すｎ型ＴＦＴであっても同様に本発明を適用可能である。基準電流部を図４５に示すように逆向きの電流を発生させるようにして、さらに電流出力回路６５についても階調表示用電流源６３をｐ型ＴＦＴで構成して、ドライバＩＣ出力に向かって電流を吐き出すようにすればよい。階調に対するソース信号線電位は白階調ほど電位が高くなる。（これまでと電位関係が逆と成る）プリチャージ電圧の設定を黒表示もっとも低い電圧に設定し、電流プリチャージによりソース信号線電位を上昇させるようにすれば同様にプリチャージも適用可能となる。
【０１８４】
なお本発明では表示素子として、有機発光素子で説明を行ったが、発光ダイオード、ＳＥＤ（表面電界ディスプレイ）、ＦＥＤなど電流と輝度が比例関係となる表示素子ならどのような素子を用いても実施可能である。
【０１８５】
また、図５９から図６１に示すように、本発明を用いた表示素子を用いた表示装置をテレビや、ビデオカメラ、携帯電話に適用することによって、より階調表示性能が高い製品を実現することができる。
【０１８６】
なお、本発明において、制御ＩＣ２８もしくはコントローラとソースドライバ３６はそれぞれ別のＩＣを用いて実現した例を図示し、説明を行ったが、同一チップで一体化して作成した場合でも同様に本発明が実施可能であり同様の効果が得られる。
【０１８７】
以上の発明においてトランジスタはＭＯＳトランジスタとして説明を行ったがＭＩＳトランジスタやバイポーラトランジスタでも同様に適用可能である。
【０１８８】
またトランジスタは結晶シリコン、低温ポリシリコン、高温ポリシリコン、アモルファスシリコン、ガリウム砒素化合物などどの材質でも本発明を適用可能である。
【０１８９】
また、図５０、図５４及び図５７に記載したソースドライバ３６は、プリチャージ電圧発生部３２３がない構成でも実施が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１９０】
本発明によれば、従来の表示装置の課題を考慮した、回路規模が小さく、かつ低コストな、自発光素子を用いた表示装置、及び駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９１】
【図１】有機発光素子の構造を示した図
【図２】（ａ）有機発光素子の電流−電圧−輝度特性を示した図、（ｂ）有機発光素子の電流−電圧−輝度特性を示した図
【図３】カレントコピア構成の画素回路を用いたアクティブマトリクス型表示装置の回路を示した図
【図４】（ａ）カレントコピア回路の動作を示した図（ｂ）カレントコピア回路の動作を示した図
【図５】カレントミラーの回路構成を示す図
【図６】従来の電流出力型ドライバの各出力へ電流を出力するための回路を示した図
【図７】表示色ごとの有機発光素子の発行効率を示す図
【図８】表示色ごとに電流出力回路を個別に用意することを説明する図
【図９】基準電流生成部の構成の一例を示す図
【図１０】出力電流の調整方法を示す図
【図１１】電流駆動時の問題を説明するための表示パターンを示す図
【図１２】電流駆動時の問題を説明するための表示パターンを示す図
【図１３】ソース信号線における電流の時間変化を示す図
【図１４】ソース信号線における電位の時間変化を示す図
【図１５】（ａ）画素にソース信号線電流が流れるときの等化回路を示す図、（ｂ）トランジスタの電流−電圧特製図
【図１６】１出力端子における電流出力とプリチャージ電圧印加部及び切り替えスイッチの関係を示した図
【図１７】プリチャージパルス、プリチャージ判定信号と印加判定部出力の関係を示した図
【図１８】電流プリチャージを行った際の、ソース信号線における電流の時間変化を示す図
【図１９】水平走査期間のはじめに所定電流の１０倍の電流を出力するときのソースドライバ出力の時間変化を示した図
【図２０】電流プリチャージを行ったときのソース信号線電流の変化の様子を示した図
【図２１】１水平走査期間内での電流プリチャージ実施時のシーケンス図
【図２２】電流プリチャージ実施時のソース信号線電流の時間変化を示す図
【図２３】１行目に電流プリチャージを行った場合のソース信号線変化の様子を示した図
【図２４】電圧プリチャージを行う時間によるソース信号線電位の比較図
【図２５】電流プリチャージを行う機能を有する電流出力部２５５の回路を示した図
【図２６】パルス選択部２５２の入出力信号の関係を示した図
【図２７】プリチャージパルス群とプリチャージ判定線と出力の時間変化を示した図
【図２８】各階調と使用するプリチャージパルスとの対応を示す図
【図２９】表示階調と必要なプリチャージ電流出力期間との関係を示す図
【図３０】電流プリチャージパルス２５６ｄが選択されたときのソース信号線電流の時間変化を示す図
【図３１】発光色ごとに異なる電流プリチャージ期間を出力するパルス発生部の回路構成を示した図
【図３２】電圧プリチャージを行うための回路構成を示す図
【図３３】黒輝度を調整するための回路構成を示す図
【図３４】黒調整時の調整方法を示す図
【図３５】ソース信号線電流の時間変化を示す図
【図３６】ソース信号線電流の時間変化を示す図
【図３７】プリチャージを行うか否かの判定方法を示す図
【図３８】２５５階調が１μＡの電流で、ＱＣＩＦ＋の画素数でソース信号線の容量が１０ｐＦの場合における１行前書き込み電流と書き込み電流との対応関係を示す図
【図３９】図３７の判定処理時の、ソース信号線電流の時間変化を示す図
【図４０】垂直ブランキング期間に、映像信号に階調０を挿入し、プリチャージ判定信号発生部では特定の信号を出力する回路構成を示した図
【図４１】プリチャージ動作と、プリチャージ判定信号の関係を示した図
【図４２】ソースドライバ及び制御ＩＣを組み込んだ表示装置の回路構成を示す図
【図４３】１画素分のデータを、Ｎ倍のクロック周波数でシリアル転送する方法を示す図
【図４４】電流及び電圧プリチャージを実施するソースドライバの回路構成を示す図
【図４５】基準電流生成部を示した図
【図４６】ｎ型トランジスタを用いた場合のカレントコピアを用いた画素回路を示した図
【図４７】１つの出力から時分割で出力する回路構成を示す図
【図４８】表示色切り替え信号のタイミングと、出力電流と、水平走査期間との関係を示す図
【図４９】ドライバＩＣに関連する回路の構成の一例を示す図
【図５０】ドライバＩＣの構成を示す図
【図５１】３つの色に対して、１つのドライバ出力で表示を行う場合の画素回路、ソース信号線、及びゲート信号線の構成を示す図
【図５２】信号線波形を示す図
【図５３】１つの出力から時分割で出力する回路構成を示す図
【図５４】図４８で示す出力と同一の電流を出力するドライバの構成を示す図
【図５５】１つの電流出力部から時分割により２つの電流を出力するドライバＩＣの回路構成を示す図
【図５６】セレクタ５５１の動作を示す図
【図５７】プリチャージパルス発生部の回路規模を小さくするための回路構成を示す図
【図５８】トランジスタのサイズと出力電流とのばらつきを示す図
【図５９】本発明の実施の形態を用いた表示装置として、テレビに適用した場合を示した図
【図６０】本発明の実施の形態を用いた表示装置として、デジタルカメラに適用した場合を示した図
【図６１】本発明の実施の形態を用いた表示装置として、携帯情報端末に適用した場合を示した図
【符号の説明】
【０１９２】
１１ 陰極
１２ 有機層
１３ 陽極
１４ 電源
２８ 制御ＩＣ
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ ソース信号線
３１ａ、３１ｂ ゲート信号線
３２ 駆動トランジスタ
３３ 有機発光素子
３４ ＥＬ電源線
３５ ゲートドライバ
３６ ドライバＩＣ（ソースドライバ）
３７ 画素
３９ａ、３９ｂ、６２、４９１ トランジスタ
６０ 抵抗素子
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ 基準電流生成部
６３ 階調用表示電流源
６４ 電流出力
６５ 電流出力回路
６６ デジタルアナログ変換部
６７ 共通ゲート線
６８ スイッチ
９５ 電圧調整部
９８ 電子ボリューム
１１１、１１２ 表示領域
１６９ 印加判定部
１５１ 浮遊容量
１５２ 電流源
２５２ パルス選択部
２５３ａ、２５３ｄ、２５３ｆ 電圧印加選択部
２５５ａ、２５５ｂ 電流出力部
２５６ 電流プリチャージパルス群
２５８ 電圧プリチャージパルス
３１３ 分周回路
３１４ ソースドライバクロック
３１７ カウンタ
３１９ パルス発生部
３２３ プリチャージ電圧発生部
３２４ 電子ボリューム
３３０ ＥＬカソード電源
３３３ 制御装置
３３７ 記憶手段
３８１、３８２ 領域
３８４ ラッチ部
３２３ プリチャージ電圧発生部
４０２ 黒データ挿入部
４０３ ガンマ補正回路
４０６ プリチャージフラグ
４２２ ＲＯＭ
４７１、４７２、５３１、５５１ セレクタ
４７３ 表示データ
４７４ 基準電流線
４７５ 表示色切り替え信号
４９１ トランジスタ
５１１ ゲート信号イネーブル回路
５１４ デコード部
５４１ パルス発生部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自発光素子をマトリクス状に配列した画素で構成された、少なくとも２色以上の表示を電流値制御に基づいて行う表示装置の前記自発光素子の各発光色に応じて調整された第１の電流を生成し、前記各発光色ごとに出力する基準電流出力部と、
前記基準電流出力部から出力された第１の電流を、信号線から送られてくる表示階調データの情報を反映させた第２の電流に変換し、表示領域側に出力する複数の電流出力部と、
前記電流出力部から出力された、前記第２の電流の出力先を前記各発光色に対応した各画素列に切り替える第１のセレクタ部とを備え、
前記基準電流出力部は、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じて、前記第１の電流を出力する、自発光素子を用いた表示装置。
【請求項２】
前記基準電流出力部は、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する複数の基準電流生成部と、
前記複数の基準電流生成部と前記複数の電流出力部との間に接続され、前記第１のセレクタ部の前記切り替えと同じタイミングで、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じた前記基準電流を、前記第１の電流として出力する第２のセレクタ部とを備える、請求項１に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項３】
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する前記基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、請求項２に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項４】
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する前記基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、請求項２に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項５】
前記第１のセレクタ部の前段に接続され、前記第１のセレクタ部と前記第２のセレクタ部とを連動動作させる表示色切り替え信号を、前記第１のセレクタ部に入力するための表示色切り替え信号線を備える、請求項２に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項６】
前記第１のセレクタ部を介して前記電流出力部に接続される前記各画素列の数は、２乃至３である、請求項２に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項７】
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、請求項２に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項８】
ソース信号線の電圧を高速に変化させるプリチャージ電圧を決定し、生成して出力するプリチャージ電圧発生部とを備える、請求項１に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項９】
前記プリチャージ電圧発生部と前記第１のセレクタ部との間に接続され、前記電圧プリチャージを実施するか否かを判定する電圧印加選択部を備え、
前記プリチャージ電圧発生部は、前記電圧印加選択部の判定結果に応じて、前記プリチャージ電圧を出力する、請求項８に記載の自発行素子を用いた表示装置。
【請求項１０】
前記基準電流出力部は、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する複数の基準電流生成部と、
前記複数の基準電流生成部と前記複数の電流出力部との間に接続され、前記第１のセレクタ部の前記切り替えと同じタイミングで、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じた前記基準電流を、前記第１の電流として出力する第２のセレクタ部とを備える、請求項８に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１１】
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する前記基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、請求項１０に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１２】
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する前記基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、請求項１０に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１３】
前記第１のセレクタ部の前段に接続され、前記第１のセレクタ部と前記第２のセレクタ部とを連動動作させる表示色切り替え信号を、前記第１のセレクタ部に入力するための表示色切り替え信号線を備える、請求項１０に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１４】
前記第１のセレクタ部を介して前記電流出力部に接続される前記各画素列の数は、２乃至３である、請求項１０に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１５】
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、請求項１０に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１６】
自発光素子をマトリクス状に配列した画素で構成された、少なくとも２色以上の表示を電流値制御に基づいて行う表示装置の前記自発光素子の各発光色に応じて調整された第１の電流を生成し、前記各発光色ごとに出力する基準電流出力ステップと、
前記第１の電流を、信号線から送られてくる表示階調データの情報を反映させた第２の電流に変換し、表示領域側に出力する複数の電流出力ステップと、
前記第２の電流の出力先を前記各発光色に対応した各画素列に切り替える第１の選択ステップとを備え、
前記基準電流出力ステップは、前記第１の選択ステップの切り替えに応じて、前記第１の電流を出力する、自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項１７】
ソース信号線の電圧を高速に変化させるプリチャージ電圧を決定し、生成して出力するプリチャージ電圧発生ステップとを備える、請求項１６に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記電圧プリチャージを実施するか否かを判定する電圧印加選択ステップを備え、
前記プリチャージ電圧発生ステップは、前記電圧印加選択ステップの判定に応じて、前記プリチャージ電圧を出力する、請求項１７に記載の自発行素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記基準電流出力ステップは、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する基準電流生成ステップと、
前記第１の選択ステップの前記切り替えと同じタイミングで、前記第１の選択ステップの切り替えに応じた前記基準電流を、第１の電流として出力する第２の選択ステップとを備える、請求項１６に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項２０】
前記第２の選択ステップは、前記基準電流生成ステップが出力する基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、請求項１９に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項２１】
前記第２の選択ステップは、前記基準電流生成ステップが出力する基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、請求項１９に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項２２】
前記第１の選択ステップと前記第２の選択ステップとを連動動作させる表示色切り替え信号を入力する表示色切り替えステップを備える、請求項１９に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項２３】
前記電流出力ステップの出力先は、２乃至３の画素列である、請求項１９に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項２４】
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、請求項１９に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項１】
自発光素子をマトリクス状に配列した画素で構成された、少なくとも２色以上の表示を電流値制御に基づいて行う表示装置の前記自発光素子の各発光色に応じて調整された第１の電流を生成し、前記各発光色ごとに出力する基準電流出力部と、
前記基準電流出力部から出力された第１の電流を、信号線から送られてくる表示階調データの情報を反映させた第２の電流に変換し、表示領域側に出力する複数の電流出力部と、
前記電流出力部から出力された、前記第２の電流の出力先を前記各発光色に対応した各画素列に切り替える第１のセレクタ部とを備え、
前記基準電流出力部は、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じて、前記第１の電流を出力する、自発光素子を用いた表示装置。
【請求項２】
前記基準電流出力部は、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する複数の基準電流生成部と、
前記複数の基準電流生成部と前記複数の電流出力部との間に接続され、前記第１のセレクタ部の前記切り替えと同じタイミングで、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じた前記基準電流を、前記第１の電流として出力する第２のセレクタ部とを備える、請求項１に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項３】
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する前記基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、請求項２に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項４】
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する前記基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、請求項２に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項５】
前記第１のセレクタ部の前段に接続され、前記第１のセレクタ部と前記第２のセレクタ部とを連動動作させる表示色切り替え信号を、前記第１のセレクタ部に入力するための表示色切り替え信号線を備える、請求項２に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項６】
前記第１のセレクタ部を介して前記電流出力部に接続される前記各画素列の数は、２乃至３である、請求項２に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項７】
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、請求項２に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項８】
ソース信号線の電圧を高速に変化させるプリチャージ電圧を決定し、生成して出力するプリチャージ電圧発生部とを備える、請求項１に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項９】
前記プリチャージ電圧発生部と前記第１のセレクタ部との間に接続され、前記電圧プリチャージを実施するか否かを判定する電圧印加選択部を備え、
前記プリチャージ電圧発生部は、前記電圧印加選択部の判定結果に応じて、前記プリチャージ電圧を出力する、請求項８に記載の自発行素子を用いた表示装置。
【請求項１０】
前記基準電流出力部は、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する複数の基準電流生成部と、
前記複数の基準電流生成部と前記複数の電流出力部との間に接続され、前記第１のセレクタ部の前記切り替えと同じタイミングで、前記第１のセレクタ部の切り替えに応じた前記基準電流を、前記第１の電流として出力する第２のセレクタ部とを備える、請求項８に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１１】
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する前記基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、請求項１０に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１２】
前記第２のセレクタ部は、前記複数の基準電流生成部が出力する前記基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、請求項１０に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１３】
前記第１のセレクタ部の前段に接続され、前記第１のセレクタ部と前記第２のセレクタ部とを連動動作させる表示色切り替え信号を、前記第１のセレクタ部に入力するための表示色切り替え信号線を備える、請求項１０に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１４】
前記第１のセレクタ部を介して前記電流出力部に接続される前記各画素列の数は、２乃至３である、請求項１０に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１５】
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、請求項１０に記載の自発光素子を用いた表示装置。
【請求項１６】
自発光素子をマトリクス状に配列した画素で構成された、少なくとも２色以上の表示を電流値制御に基づいて行う表示装置の前記自発光素子の各発光色に応じて調整された第１の電流を生成し、前記各発光色ごとに出力する基準電流出力ステップと、
前記第１の電流を、信号線から送られてくる表示階調データの情報を反映させた第２の電流に変換し、表示領域側に出力する複数の電流出力ステップと、
前記第２の電流の出力先を前記各発光色に対応した各画素列に切り替える第１の選択ステップとを備え、
前記基準電流出力ステップは、前記第１の選択ステップの切り替えに応じて、前記第１の電流を出力する、自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項１７】
ソース信号線の電圧を高速に変化させるプリチャージ電圧を決定し、生成して出力するプリチャージ電圧発生ステップとを備える、請求項１６に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記電圧プリチャージを実施するか否かを判定する電圧印加選択ステップを備え、
前記プリチャージ電圧発生ステップは、前記電圧印加選択ステップの判定に応じて、前記プリチャージ電圧を出力する、請求項１７に記載の自発行素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記基準電流出力ステップは、
前記各発光色ごとに調整された前記第１の電流に対応する基準電流を、個別に生成し出力する基準電流生成ステップと、
前記第１の選択ステップの前記切り替えと同じタイミングで、前記第１の選択ステップの切り替えに応じた前記基準電流を、第１の電流として出力する第２の選択ステップとを備える、請求項１６に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項２０】
前記第２の選択ステップは、前記基準電流生成ステップが出力する基準電流を、１水平走査期間における時分割クロックに同期して、所定の順番に従って前記第１の電流として出力する、請求項１９に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項２１】
前記第２の選択ステップは、前記基準電流生成ステップが出力する基準電流を、電気的な切り替え手段に連動して、所定の順番に従って、前記第１の電流として出力する、請求項１９に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項２２】
前記第１の選択ステップと前記第２の選択ステップとを連動動作させる表示色切り替え信号を入力する表示色切り替えステップを備える、請求項１９に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項２３】
前記電流出力ステップの出力先は、２乃至３の画素列である、請求項１９に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【請求項２４】
前記発光色は、赤、青、緑、黄、シアン、マゼンタのうちから選ばれる２以上の発光色である、請求項１９に記載の自発光素子を用いた表示装置の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【公開番号】特開２００７−２６３９８９（Ｐ２００７−２６３９８９Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５５５３６（Ｐ２００６−５５５３６）
【出願日】平成１８年３月１日（２００６．３．１）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１日（２００６．３．１）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]