JPH0916122A - 画像表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

画像表示装置およびその駆動方法

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JPH0916122A
JPH0916122A JP7163176A JP16317695A JPH0916122A JP H0916122 A JPH0916122 A JP H0916122A JP 7163176 A JP7163176 A JP 7163176A JP 16317695 A JP16317695 A JP 16317695A JP H0916122 A JPH0916122 A JP H0916122A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力電圧と発光制御用の非線形素子に流れる
電流を一次比例関係にすることで、入力映像信号に忠実
な薄膜画素素子の輝度を得ることを目的とする。 【構成】 一画素毎に、薄膜画素素子と、該薄膜画素素
子の発光制御用の非線形素子と、該非線形素子のゲート
電極に接続された信号保持用のキヤパシタと、該キヤパ
シタへのデータ書き込み用の非線形素子と、前記発光制
御用の非線形素子と同様の特性を持つ第2の非線形素子
2と、該第2の非線形素子2の出力を参照して調整され
た画像信号VLoを、前記発光制御用の非線形素子に入
力する参照変換部1とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置に係り、
例えば有機EL画像表示装置のような、エレクトロルミ
ネセンス(EL)画像表示装置およびその駆動方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】図4、図5は従来例を示した図である。
以下、これらの図面に基づいて従来例を説明する。
【0003】図4(A)は、パネルブロック図であり、
ディスプレイ(表示)パネル10には、ディスプレイ画
面11、X軸のシフトレジスタ12、Y軸のシフトレジ
スタ13が設けてある。
【0004】ディスプレイ画面11には、EL電源が供
給されており、またX軸のシフトレジスタ12には、シ
フトレジスタ電源の供給とX軸同期信号の入力が行われ
る。さらにY軸のシフトレジスタ13には、シフトレジ
スタ電源の供給とY軸同期信号の入力が行われる。ま
た、X軸のシフトレジスタ12の出力部に画像データ信
号の出力が設けてある。
【0005】図4(B)は、図4(A)のA部の拡大説
明図であり、ディスプレイ画面11の1画素(点線の四
角で示す)は、トランジスタが2個、コンデンサが1
個、EL素子が1個より構成されている。
【0006】この1画素の発光動作は、例えば、Y軸の
シフトレジスタ13で選択信号Y1の出力があり、また
X軸のシフトレジスタ12で選択信号X1の出力があっ
た場合、トランジスタTy11とトランジスタTx1が
オンとなる。
【0007】このため、画像データ(映像信号)VL
は、非線形素子(BIAS TFT)M11である薄膜
トランジスタのゲートに入力される。これにより、この
ゲート電圧に応じた電流がEL電源から非線形素子M1
1のドレイン、ソース間に流れ、EL素子EL11が発
光する。
【0008】次のタイミングでは、X軸のシフトレジス
タ12は、選択信号X1の出力をオフとし、選択信号X
2を出力することになるが、非線形素子M11のゲート
電圧は、コンデンサC11で保持されるため、次にこの
画素が選択されるまでEL素子EL11の前記発光は、
持続することになる。
【0009】図5に一画素を抜き出して示す如く、一画
素毎のEL素子を発光制御用の非線形素子(BIAS
TFT)Mに直列接続し、この非線形素子(BIAS
TFT)Mのゲート電極に信号保持用のキャパシタCを
接続する。
【0010】そしてこの信号保持用のキャパシタCにデ
ータ書き込み用の非線形素子(SELECT−SW用T
FT)Tyを接続し、このデータ書き込み用の非線形素
子(SELECT−SW用TFT)TyにY座標選択信
号YnとX座標選択信号により選択された画像データ
(映像信号)VLを印加する。
【0011】この画像データVLにより前記信号保持用
のキャパシタCに電荷を蓄積し、この信号保持用のキャ
パシタCに蓄積された電圧により前記発光制御用の非線
形素子(BIAS TFT)Mに流れる電流を制御する
ことにより、EL素子の発光強度が決定される。(“A
6×6−in 20−lpi Electroluminescent DisplayPan
el ”T.P.BRODY,FANG CHEN LUO,et.al.IEEE Trans.Elec
tron Devices,Vol.ED-22,No.9,Sept.1975、p739〜p749
参照)
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところが、発光制御用
の非線形素子(BIAS TFT)Mに流れる電流と、
キャパシタCに蓄積された電圧との特性関係は必ずしも
一次比例の関係ではない。このため入力された映像信号
の大きさとEL素子の発光輝度との関係が直線的でない
ため、入力映像信号に忠実にEL素子の発光輝度が得ら
れないため、映像信号の大きさに忠実な発光輝度の再現
が難しかった。
【0013】例えばこの非線形素子Mが電界効果トラン
ジスタ(TFT)の場合、これに流れる電流は飽和領域
で次式のものとなる。 Ids=(1/2)(W/L)μ0 0 (Vgs−Vt
h)2 Ids TFTに流れる電流 Vgs ゲートソース間電圧(キャパシタCに蓄積され
た電圧) C0 単位面積当りのゲート容量 μ0 移動度 W TFTのゲートのチャネル幅 L TFTのゲートのチャネル長 Vth TFTの閾値電圧 前記式より明らかな如く、IdsとVgsとは比例関係
でなく、このため映像信号に比例した発光輝度を得るこ
とができなかった。
【0014】本発明は、前記従来の課題を解決し、入力
電圧と発光制御用の非線形素子に流れる電流を一次比例
関係にすることで、入力映像信号に忠実な薄膜画素素子
の輝度を得ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、図1に示す如く、発光用の薄膜画素素
子(EL素子)とその発光制御用の非線形素子(BIA
S TFT)と選択用のスイッチ用TFT等で構成され
たパネル10とは別に前記発光制御用の非線形素子と同
じ電圧−電流特性を有する参照用(第2の)非線形素子
2を設ける。
【0016】一方、入力信号である画像信号VLを参照
変換部1に入力し、この参照変換部1の一方の出力を参
照用非線形素子2に入力して、参照用非線形素子2に入
力画像信号の大きさに比例した電流を流すとともに、そ
のときの参照用非線形素子2に印加する制御信号VLo
をパネル10内の発光制御用の非線形素子に印加する。
【0017】
【作用】これにより発光制御用の非線形素子にも、参照
用非線形素子2と同様に、入力画像信号VLの大きさに
比例した電流を流すことができるので、発光用のEL素
子を、入力画像信号の大きさに忠実に比例した輝度で制
御することができる。
【0018】
【実施例】本発明の一実施例を図2に基づき説明する。
図2(A)は本発明の一実施例の構成図であり、参照変
換部1は画像信号VLが一方の入力部に入力される演算
増幅器(オペアンプ)OPを具備し、その出力が参照用
の第2の非線形素子M1であるTFT(薄膜トランジス
タ)のゲート電圧となる。また参照用の非線形素子M1
には参照抵抗Rsが接続されている。そして参照用の非
線形素子M1の参照電位Vsが演算増幅器OPの他方の
入力部に入力される。
【0019】従って、画像信号VLが演算増幅器OPに
入力されると、演算増幅器OPは入力画像信号VLと参
照電位Vsが等しくなるように非線形素子M1を制御す
るので、画像信号VLに比例した電流が参照用の非線形
素子M1の電流Isとして流れる。
【0020】このときの演算増幅器OPの出力電圧VL
oをパネル10側の発光制御用の非線形素子のゲート電
圧に印加すれば、この非線形素子には、これまた画像信
号VLに比例した電流が流れるので、これに接続された
薄膜画素素子であるEL素子を画像信号VLに比例した
輝度で発光制御することができる。
【0021】図2(B)は参照変換部1に入力される画
像信号VLとパネル10側の選択された薄膜画素素子
(EL素子)に流れる電流Idsとの関係が一次比例関
係であることを示している。
【0022】この実施例においては、パネル側の非線形
素子であるTFTと、参照用の非線形素子M1であるT
FTを同一の基板上に同時に形成することにより、これ
らのTFTの特性をほぼ同一のものとして容易に構成す
ることができる。
【0023】本発明の他の実施例を図3に基づき説明す
る。参照変換部1には、トランジスタQ1と該トランジ
スタQ1のベースに接続された抵抗R1とエミッタに接
続された抵抗R2が設けてあり、この参照変換部1は画
像信号VLに比例した電流を出力する電流源となるもの
である。
【0024】参照用非線形素子2には、参照用の非線形
素子M1であるTFT(薄膜トランジスタ)が設けてあ
り、参照変換部1の出力(トランジスタQ1のコレク
タ)がこのTFTに接続される。そして、このTFTの
出力電圧VLoをパネル10側の発光制御用の非線形素
子であるTFTのゲート電圧に印加する。これにより、
参照用の非線形素子M1であるTFTと発光制御用の非
線形素子であるTFTとは、カレントミラーとして機能
する。
【0025】従って、画像信号VLが抵抗R1に入力さ
れると、それに比例した電流Isが非線形素子M1、ト
ランジスタQ1、抵抗R2、共通電位(アース)に流れ
る。このように画像信号VLに比例した電流が参照用の
非線形素子M1に流れ、これと同じ電流が発光制御用の
非線形素子に流れることになる。
【0026】このため、パネル10側の発光制御用の非
線形素子には、画像信号VLに比例した電流が流れるの
で、これに接続された薄膜画素素子であるEL素子を画
像信号VLに比例した輝度で発光制御することができ
る。
【0027】この実施例においても、パネル側の非線形
素子であるTFTと、参照用の非線形素子M1であるT
FTを同一の基板上に同時に形成することにより、これ
らのTFTの特性をほぼ同一のものとして容易に構成す
ることができる。
【0028】また、この参照用の非線形素子M1は複数
個設ける必要はなく、パネル側の発光制御用の非線形素
子であるTFTのチャネルの形等にあわせ一個で対応す
ることができる。
【0029】なお、前記実施例では非線形素子として薄
膜で製造したTFTを用いた場合の説明をしたが、これ
に限定されるものではなく、他の製法で製造した非線形
素子を用いることもできる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 :請求項1記載によれば、発光制御用の非線形素子と
同様な特性を持つ第2の非線形素子を用いて入力する画
像信号を前記発光素子制御用の非線形素子に適した画像
信号に変換し、これをこの発光制御用の非線形素子の制
御電圧として入力するので映像信号に忠実な輝度を再現
することができる。
【0031】:請求項2記載によれば、発光制御用の
非線形素子と、第2の非線形素子とを同時に構成したも
のを使用するので、これらの特性をほとんど同様の特性
のものにすることができ、従って映像信号に忠実な輝度
を再現する画像表示装置を提供することができる。
【0032】:請求項3記載によれば、参照変換部に
演算増幅器を用いるので入力映像信号に忠実な薄膜画素
素子の輝度を得ることができる。 :請求項4記載によれば、参照変換部に電流源を用
い、第2の非線形素子と発光制御用の非線形素子とでカ
レントミラーを構成するので、演算増幅器等の複雑な回
路を必要とせず、入力映像信号に忠実な薄膜画素素子の
輝度を得ることができる。
【0033】:請求項5記載によれば、発光制御用の
非線形素子と同様の電圧−電流特性を持つ第2の非線形
素子を設け、この第2の非線形素子の出力を参照して調
整された画像信号で、前記発光制御用の非線形素子を駆
動する方法としたので、入力映像信号に忠実な薄膜画素
素子の輝度を得ることができる。
【0034】:請求項6記載によれば、発光制御用の
非線形素子を駆動する方法において、第2の非線形素子
は、発光制御用の非線形素子と同時に形成したものを用
いるので、これらの特性をほとんど同様の特性のものに
することができ、映像信号に忠実な輝度を再現する画像
表示装置の駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の一実施例の説明図である。
【図3】本発明の他の実施例の説明図である。
【図4】従来例の説明図(1)である。
【図5】従来例の説明図(2)である。
【符号の説明】
1 参照変換部 2 第2の非線形素子(参照用非線形素子) 10 パネル VL 画像信号 VLo 参照変換部の出力

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一画素毎に、薄膜画素素子と、該薄膜画
    素素子の発光制御用の非線形素子と、該非線形素子のゲ
    ート電極に接続された信号保持用のキヤパシタと、該キ
    ヤパシタへのデータ書き込み用の非線形素子と、前記発
    光制御用の非線形素子と同様の特性を持つ第2の非線形
    素子と、該第2の非線形素子の出力を参照して調整され
    た画像信号を、前記発光制御用の非線形素子に入力する
    参照変換部とを有することを特徴とする画像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の非線形素子は前記発光制御用
    の非線形素子と同時に形成されたものであることを特徴
    とする請求項1記載の画像表示装置。
  3. 【請求項3】 前記参照変換部に演算増幅器を用いるこ
    とを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
  4. 【請求項4】 前記参照変換部に電流源を用い、前記第
    2の非線形素子と前記発光制御用の非線形素子とでカレ
    ントミラーを構成することを特徴とする請求項1記載の
    画像表示装置。
  5. 【請求項5】 一画素毎に薄膜画素素子と、該薄膜画素
    素子の発光制御用の非線形素子と、該非線形素子のゲー
    ト電極に接続された信号保持用のキヤパシタと、該キヤ
    パシタへのデータ書き込み用の非線形素子を有する画像
    表示装置の駆動方法において、 前記発光制御用の非線形素子と同様の電圧−電流特性を
    持つ第2の非線形素子を設け、この第2の非線形素子の
    出力を参照して調整された画像信号を、前記発光制御用
    の非線形素子に入力することを特徴とする画像表示装置
    の駆動方法。
  6. 【請求項6】 前記第2の非線形素子は、前記発光制御
    用の非線形素子と同時に形成したものであることを特徴
    とする請求項5記載の画像表示装置の駆動方法。
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