(57)【要約】      （修正有）【課題】ｎチャネルＴＦＴによる画素回路において高品質な画像表示を可能とする。【解決手段】画素回路は、有機ＥＬ素子、１個の保持容量、サンプリングトランジスタ、ドライブトランジスタ、スイッチングトランジスタ、２個の検知トランジスタからなる５個のＮチャネル薄膜トランジスタで構成する。さらに、ドライブトランジスタの閾値電圧変動と有機ＥＬ素子の経時劣化を補償する保持容量ブートストラップ機能を備え、電流駆動型の有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性の経時変化やドライブトランジスタの閾値電圧変動を補償する。非発光期間のスイッチングトランジスタと検知トランジスタのオン／オフ制御によって、ドライブトランジスタには、非発光期間と発光期間から成る１発光サイクルにおいて、正バイアスがかかる期間と負バイアスがかかる期間が生ずるようにし、信頼性を向上させる。【選択図】図９
2006227237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号線と所要数の走査線が交差する部分に形成される画素回路がマトリクス状に配置されて成る表示装置であって、
各画素回路は、有機エレクトロルミネッセンス素子と、保持容量と、サンプリングトランジスタ、ドライブトランジスタ、第１，第２の検知トランジスタ、及びスイッチングトランジスタからなる５個のｎチャネル薄膜トランジスタとを備え、
上記ドライブトランジスタのソースとゲートとの間に上記保持容量が接続され、
上記ドライブトランジスタのソースと所定のカソード電位との間に上記有機エレクトロルミネッセンス素子が接続され、
上記ドライブトランジスタのソースと第１の固定電位との間に上記第１の検知トランジスタが接続され、
上記ドライブトランジスタのゲートと第２の固定電位との間に上記第２の検知トランジスタが接続され、
上記ドライブトランジスタのゲートと上記信号線との間に上記サンプリングトランジスタが接続され、
上記ドライブトランジスタのドレインと所定の電源電位との間に上記スイッチングトランジスタが接続され、
上記サンプリングトランジスタ、上記第１，第２の検知トランジスタ、及び上記スイッチングトランジスタは、それぞれ対応する走査線によって導通制御されるように構成されているとともに、
発光期間と非発光期間とから成る上記有機エレクトロルミネッセンス素子の１発光サイクルにおける上記非発光期間内において、上記スイッチングトランジスタと上記第２の検知トランジスタをそれぞれ所定のタイミングで導通／非導通制御することで、上記ドライブトランジスタに負バイアスをかける期間を得ることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
上記発光期間を終了して上記非発光期間に移行する際において、上記スイッチングトランジスタを非導通とし、その後上記第２の検知トランジスタを導通させ、さらにその後、上記スイッチングトランジスタを導通させることで、上記ドライブトランジスタに負バイアスをかけることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
上記発光期間を終了して上記非発光期間に移行する際において、上記スイッチングトランジスタを導通させたまま、上記第２の検知トランジスタを導通させることで、上記ドライブトランジスタに負バイアスをかけることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
上記第２の固定電位は、上記カソード電位と上記有機エレクトロルミネッセンス素子の閾値電圧の和よりも小さい電位とされていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
信号線と所要数の走査線が交差する部分に形成される画素回路がマトリクス状に配置されて成る表示装置であって、
各画素回路は、有機エレクトロルミネッセンス素子と、保持容量と、サンプリングトランジスタ、ドライブトランジスタ、第１，第２の検知トランジスタ、及びスイッチングトランジスタからなる５個のｎチャネル薄膜トランジスタとを備え、
上記ドライブトランジスタのソースとゲートとの間に上記保持容量が接続され、
上記ドライブトランジスタのソースと所定のカソード電位との間に上記有機エレクトロルミネッセンス素子が接続され、
上記ドライブトランジスタのソースと第１の固定電位との間に上記第１の検知トランジスタが接続され、
上記ドライブトランジスタのゲートと第２の固定電位との間に上記第２の検知トランジスタが接続され、
上記ドライブトランジスタのゲートと上記信号線との間に上記サンプリングトランジスタが接続され、
上記ドライブトランジスタのドレインと所定の電源電位との間に上記スイッチングトランジスタが接続され、
上記サンプリングトランジスタ、上記第１，第２の検知トランジスタ、及び上記スイッチングトランジスタは、それぞれ対応する走査線によって導通制御されるように構成されている表示装置の表示方法として、
発光期間と非発光期間とから成る上記有機エレクトロルミネッセンス素子の１発光サイクルにおける上記非発光期間内に、上記スイッチングトランジスタと上記第２の検知トランジスタをそれぞれ所定のタイミングで導通／非導通制御することで、上記ドライブトランジスタに負バイアスをかける期間を得ることを特徴とする表示方法。
【請求項６】
上記発光期間を終了して上記非発光期間に移行する際において、上記スイッチングトランジスタを非導通とし、その後上記第２の検知トランジスタを導通させ、さらにその後、上記スイッチングトランジスタを導通させることで、上記ドライブトランジスタに負バイアスをかけることを特徴とする請求項５に記載の表示方法。
【請求項７】
上記発光期間を終了して上記非発光期間に移行する際において、上記スイッチングトランジスタを導通させたまま、上記第２の検知トランジスタを導通させることで、上記ドライブトランジスタに負バイアスをかけることを特徴とする請求項５に記載の表示方法。
【請求項８】
上記第２の固定電位は、上記カソード電位と上記有機エレクトロルミネッセンス素子の閾値電圧の和よりも小さい電位とされていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号線と所要数の走査線が交差する部分に形成される画素回路がマトリクス状に配置されて成る表示装置であって、特に発光素子として有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を用いた表示装置、表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００３−２５５８５６
【特許文献２】特開２００３−２７１０９５
【０００３】
有機ＥＬ素子を画素に用いた画像表示装置が開発されている。有機ＥＬ素子は自発光素子であることから、例えば液晶ディスプレイに比べて画像の視認性が高く、バックライトが不要であり、応答速度が速いなどの利点を有する。又、各発光素子の輝度レベル（階調）はそれに流れる電流値によって制御可能である（いわゆる電流制御型）。
有機ＥＬディスプレイにおいては、液晶ディスプレイと同様、その駆動方式として単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とがある。前者は構造が単純であるものの、大型且つ高精細のディスプレイの実現が難しいなどの問題がある為、現在はアクティブマトリクス方式の開発が盛んに行われている。この方式は、各画素回路内部の発光素子に流れる電流を、画素回路内部に設けた能動素子（一般には薄膜トランジスタ：ＴＦＴ）によって制御するものである。
【０００４】
図１３に一般的なアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置のブロック図を示す。
この表示装置は、画素回路１００がｍ×ｎのマトリクス状に配列された画素アレイ部１０３、水平セレクタ１０１、ライトスキャナ１０２、水平セレクタ１０１により選択され輝度情報に応じた信号が供給される信号線ＤＴＬ１、ＤＴＬ２・・・、ライトスキャナ１０２により選択駆動される走査線ＷＳＬ１、ＷＳＬ２・・・を有する。
【０００５】
図１４には、図１３に示した画素回路１００の最も単純な構成例を示している。図示するように、この画素回路１００は、ｎチャネルＴＦＴによるサンプリングトランジスタＴｓ、保持容量Ｃ１０、ｐチャネルＴＦＴによるドライブトランジスタＴｄ、有機ＥＬ素子１を有する。この画素回路１００は、信号線ＤＴＬと走査線ＷＳＬとの交差部に配され、信号線ＤＴＬはサンプリングトランジスタＴｓのドレインに接続され、走査線ＷＳＬはサンプリングトランジスタＴｓのゲートに接続されている。
ドライブトランジスタＴｄ及び有機ＥＬ素子１は、電源電位Ｖｃｃと接地電位ＧＮＤの間で直列に接続されている。すなわちドライブトランジスタ１のソースが電源電位Ｖｃｃに接続される一方、有機ＥＬ素子（発光素子）１のカソードが接地電位ＧＮＤに接続されている。一般に有機ＥＬ素子１は整流性がある為ダイオードの記号で表わしている。一方、サンプリングトランジスタＴｓ及び保持容量Ｃ１０は、ドライブトランジスタＴｄのゲートに接続されている。ドライブトランジスタＴｄのゲート・ソース間電圧をＶｇｓで表わしている。
【０００６】
この画素回路１００では、まず走査線ＷＳＬを選択状態とし、信号線ＤＴＬに信号を印加すると、サンプリングトランジスタＴｓが導通して信号が保持容量Ｃ１０に書き込まれる。保持容量Ｃ１０に書き込まれた信号電位がドライブトランジスタＴｄのゲート電位となる。走査線ＷＳＬを非選択状態とすると、信号線ＤＴＬとドライブトランジスタＴｄとは電気的に切り離されるが、ドライブトランジスタＴｄのゲート電位Ｖｇｓは保持容量Ｃ１０によって安定に保持される。そして電源電位Ｖｃｃから接地電位ＧＮＤに向かって駆動電流がドライブトランジスタＴｄ及び有機ＥＬ素子１を流れる。
このときドライブトランジスタＴｄ及び有機ＥＬ素子１に流れる電流Ｉｄｓは、ドライブトランジスタＴｄのゲート・ソース間電圧Ｖｇｓに応じた値となり、有機ＥＬ素子１はその電流値に応じた輝度で発光する。
つまりこの画素回路１００の場合、保持容量Ｃ１０に信号線ＤＴＬからの信号電位を各込むことによってドライブトランジスタＴｄのゲート印加電圧を変化させ、これにより有機ＥＬ素子１に流れる電流値をコントロールして発色の階調を得る。
【０００７】
ｐチャンネルＴＦＴによるドライブトランジスタＴｄのソースは電源Ｖｃｃに接続されており、常に飽和領域で動作するように設計されているので、ドライブトランジスタＴｄは次の式１に示した値を持つ定電流源となる。
Ｉｄｓ＝（１／２）・μ・（Ｗ／Ｌ）・Ｃｏｘ・（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）2・・・（式１）
但し、Ｉｄｓは飽和領域で動作するトランジスタのドレイン・ソース間に流れる電流、μは移動度、Ｗはチャネル幅、Ｌはチャネル長、Ｃｏｘはゲート容量、Ｖｔｈはトランジスタの閾値電圧を表している。
この式１から明らかな様に、飽和領域ではトランジスタのドレイン電流Ｉｄｓはゲート・ソース間電圧Ｖｇｓによって制御される。図１４に示したドライブトランジスタＴｄは、Ｖｇｓが一定に保持される為、定電流源として動作し、有機ＥＬ素子１を一定の輝度で発光させることができる。
【０００８】
ここで図１５に、有機ＥＬ素子の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性の経時変化を示す。実線で示す曲線が初期状態時の特性を示し、破線で示す曲線が経時変化後の特性を示している。一般的に、有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性は、図示するように時間が経過すると劣化してしまう。そして図１４の画素回路１００においては、有機ＥＬ素子１の経時変化とともに、ドライブトランジスタＴｄのドレイン電圧が変化してゆく。ところが図１４の画素回路１００では上記のようにゲート・ソース間電圧Ｖｇｓが一定であるので、有機ＥＬ素子１には一定量の電流が流れ、発光輝度は変化しない。つまり安定した階調制御ができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで図１４に示した画素回路１００は、ｐチャネル型のドライブトランジスタＴｄを用いて構成されているが、ｎチャネル型のＴＦＴにより構成することができれば、ＴＦＴ作成において従来のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）プロセスを用いることが可能になる。これにより、ＴＦＴ基板の低コスト化が可能となり、開発が期待されている。
図１６は、図１４に示した画素回路１００のｐチャネルＴＦＴであるドライブトランジスタＴｄをｎチャネルＴＦＴに置き換えた構成を示す回路図である。図示する様に、この場合の画素回路１００は、ｎチャネル型のＴＦＴとしてサンプリングトランジスタＴｓ、ドライブトランジスタＴｄ、保持容量Ｃ１０、有機ＥＬ素子１で構成されている。
この画素回路１００では、ドライブトランジスタＴｄのドレイン側が電源電位Ｖｃｃに接続され、ソースは有機ＥＬ素子１のアノードに接続されており、ソースフォロワ回路を形成している。
【００１０】
ところが、このようにドライブトランジスタＴｄをｎチャネルＴＦＴに置き換えた場合は、ソースが有機ＥＬ素子１に接続されてしまうため、図１５に示したような有機ＥＬ素子１の経時変化とともにゲート・ソース間電圧Ｖｇｓが変化してしまう。これにより、有機ＥＬ素子１に流れる電流量が変化し、その結果発光輝度は変化してしまう。つまり適切な階調制御ができなくなる。
また、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイは、有機ＥＬ素子１の特性変動に加え、画素回路１００を構成するｎチャネル型ＴＦＴの閾値電圧も経時的に変化する。前述の式１から明らかな様に、ドライブトランジスタＴｄの閾値電圧Ｖｔｈが変動すると、ドレイン電流Ｉｄｓが変化してしまう。これにより、同じゲート電圧Ｖｇｓを与えても、閾値電圧Ｖｔｈの変動により発光輝度が変化してしまう。このため発光輝度も画素ごとに変化してしまう。
ｎチャネルＴＦＴにより画素回路１００を構成した場合、以上のように有機ＥＬ素子１の経時劣化やドライブトランジスタＴｄの閾値電圧の変動やバラツキにより電流量が変動してしまうことで、表示画像として高品質な画像表示が実現できないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで本発明では、ｎチャネルＴＦＴによる画素回路を用いても、高品質な画像表示が可能な表示装置、表示方法を実現することを目的とする。
【００１２】
本発明の表示装置は、信号線と所要数の走査線が交差する部分に形成される画素回路がマトリクス状に配置されて成る表示装置であって、各画素回路は、有機エレクトロルミネッセンス素子と、保持容量と、サンプリングトランジスタ、ドライブトランジスタ、第１，第２の検知トランジスタ、及びスイッチングトランジスタからなる５個のｎチャネル薄膜トランジスタとを備える。そして上記ドライブトランジスタのソースとゲートとの間に上記保持容量が接続され、上記ドライブトランジスタのソースと所定のカソード電位との間に上記有機エレクトロルミネッセンス素子が接続され、上記ドライブトランジスタのソースと第１の固定電位との間に上記第１の検知トランジスタが接続され、上記ドライブトランジスタのゲートと第２の固定電位との間に上記第２の検知トランジスタが接続され、上記ドライブトランジスタのゲートと上記信号線との間に上記サンプリングトランジスタが接続され、上記ドライブトランジスタのドレインと所定の電源電位との間に上記スイッチングトランジスタが接続され、上記サンプリングトランジスタ、上記第１，第２の検知トランジスタ、及び上記スイッチングトランジスタは、それぞれ対応する走査線によって導通制御されるように構成されている。そして、発光期間と非発光期間とから成る上記有機エレクトロルミネッセンス素子の１発光サイクルにおける上記非発光期間内において、上記スイッチングトランジスタと上記第２の検知トランジスタをそれぞれ所定のタイミングで導通／非導通制御することで、上記ドライブトランジスタに負バイアスをかける期間を得るように構成する。
特には、上記発光期間を終了して上記非発光期間に移行する際において、上記スイッチングトランジスタを非導通とし、その後上記第２の検知トランジスタを導通させ、さらにその後、上記スイッチングトランジスタを導通させることで、上記ドライブトランジスタに負バイアスをかける。
又は、上記発光期間を終了して上記非発光期間に移行する際において、上記スイッチングトランジスタを導通させたまま、上記第２の検知トランジスタを導通させることで、上記ドライブトランジスタに負バイアスをかける。
また、上記第２の固定電位は、上記カソード電位と上記有機エレクトロルミネッセンス素子の閾値電圧の和よりも小さい電位とされているものとする。
【００１３】
本発明の表示方法は、上記構成の表示装置における表示方法であり、発光期間と非発光期間とから成る上記有機エレクトロルミネッセンス素子の１発光サイクルにおける上記非発光期間内に、上記スイッチングトランジスタと上記第２の検知トランジスタをそれぞれ所定のタイミングで導通／非導通制御することで、上記ドライブトランジスタに負バイアスをかける期間を得るようにする。
【００１４】
即ち本発明では画素回路は、有機ＥＬ素子と、１個の保持容量と、サンプリングトランジスタ、ドライブトランジスタ、スイッチングトランジスタ、第１及び第２の検知トランジスタからなる５個のｎチャネル薄膜トランジスタとで構成されている。そしてこの画素回路は、ドライブトランジスタの閾値電圧の変動と有機ＥＬ素子の経時劣化を補償する保持容量のブートストラップ機能（特性変動補償機能）を備えることになるため、電流駆動型の有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性が経時変化しても、発光輝度を一定に保持することができる。また、第１及び第２の検知トランジスタでドライブトランジスタの閾値電圧を検出し、その経時変化を回路的に補償することで、安定して有機ＥＬ素子を駆動できる。
その上で、非発光期間におけるスイッチングトランジスタと第２の検知トランジスタのオン／オフ制御や第２の固定電位の設定によって、ドライブトランジスタに負バイアスを与えるようにしている。つまりドライブトランジスタには、非発光期間と発光期間から成る１発光サイクルにおいて、正バイアスがかかる期間と負バイアスがかかる期間が生ずる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画素回路を有機ＥＬ素子と、１個の保持容量と、サンプリングトランジスタ、ドライブトランジスタ、スイッチングトランジスタ、第１及び第２の検知トランジスタからなる５個のｎチャネル薄膜トランジスタとで構成し、この画素回路にブートストラップ機能を備えることで、有機ＥＬ素子の経時劣化やドライブトランジスタの閾値電圧変動によっても安定して有機ＥＬ素子を駆動でき、ｎチャネルＴＦＴによる画素回路を用いた表示装置として、表示画像の高画質化を実現できる。
また、それにより、トランジスタを全てｎチャンネルＴＦＴで構成し、ソースフォロワーが可能となり、アノード接続のできる回路構成を実用化できる。このため一般的なアモルファスシリコンのプロセスを導入することが可能となり、低コスト化が促進できる。
【００１６】
その上で本発明では、非発光期間ににおいて、ドライブトランジスタに負バイアスがかけられるようにしている。これにより、ドライブトランジスタの閾値電圧の変動量を小さく抑えることができ、画素の長寿命化及びそれによる信頼性の向上を図ることができる。
またドライブトランジスタの閾値電圧の変動が小さくなることにより、画素ごとの閾値電圧のバラツキも小さくなり、均一な画質を得ることが可能となる。
またスイッチングトランジスタと第２の検知トランジスタのオン／オフ制御（或いは第２の検知トランジスタのみのオン／オフ制御）によって、ドライブトランジスタに負バイアスを与える期間を得るものであるため、負バイアス印加のために、画素回路における素子数、電源ライン、ゲートラインを増やすことは必要なく、高精細化、高歩留まり化に有利である。
また負バイアスを与えるために第１の固定電位を下げるような手法を採る必要もないため低コスト化に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の表示装置、表示方法の実施の形態を説明するが、説明の都合上、まず実施の形態の表示装置としての構成を述べた後、その表示装置構成において本発明に相当しない参考例としての画素回路の動作を説明し、その後、実施の形態としての画素回路の動作として２つの例を説明する。即ち以下の順序で説明する。
［１．表示装置の構成］
［２．画素回路の動作の参考例］
［３．実施の形態の画素回路の動作例Ｉ］
［４．実施の形態の画素回路の動作例II］
【００１８】
［１．表示装置の構成］
図１に実施の形態の表示装置の構成を示す。この表示装置は後述するように、発光素子である有機ＥＬ素子の特性変動及びドライブトランジスタの閾値電圧変動に対する補償機能であるブートストラップ機能を備えた画素回路を含むものである。
図１に示すように、本例の表示装置は、画素回路１０がｍ行×ｎ列のマトリクス状に配列された画素アレイ部２０、水平セレクタ１１、ドライブスキャナ１２、ライトスキャナ１３、第１ＡＺスキャナ１４、第２ＡＺスキャナ１５を備える。
また水平セレクタ１１により選択され、輝度情報に応じた映像信号を画素１０に対する入力信号として供給する信号線ＤＴＬ１、ＤＴＬ２・・・が、画素アレイ部２０に対して列方向に配されている。信号線ＤＴＬ１、ＤＴＬ２・・・は、画素アレイ部２０においてマトリクス配置された画素回路１０の列数分だけ配される。
また画素アレイ部２０に対して、行方向に走査線ＷＳＬ１，ＷＳＬ２・・・、走査線ＤＳＬ１，ＤＳＬ２・・・、走査線ＡＺＬ１−１，ＡＺＬ１−２・・・、走査線ＡＺＬ２−１，ＡＺＬ２−２・・・、が配されている。これらの走査線はそれぞれ、画素アレイ部２０においてマトリクス配置された画素回路１０の行数分だけ配される。
走査線ＷＳＬ（ＷＳＬ１，ＷＳＬ２・・・）はライトスキャナ１３により選択駆動される。
走査線ＤＳＬ（ＤＳＬ１，ＤＳＬ２・・・）はドライブスキャナ１２により選択駆動される。
走査線ＡＺＬ１（ＡＺＬ１−１，ＡＺＬ１−２・・・）は第１ＡＺスキャナ１４により選択駆動される。
走査線ＡＺＬ２（ＡＺＬ２−１，ＡＺＬ２−２・・・）は第２ＡＺスキャナ１５により選択駆動される。
ドライブスキャナ１２、ライトスキャナ１３、第１ＡＺスキャナ１４、第２ＡＺスキャナ１５は、それぞれ入力されるスタートパルスｓｐとクロックｃｋを基準として、設定された所定のタイミングで各走査線に選択パルスを与える。
【００１９】
図２に画素回路１０の構成を示している。なお、図２では簡略化のため、信号線ＤＴＬと走査線ＷＳＬ，ＤＳＬ，ＡＺＬ１，ＡＺＬ２が交差する部分に配される１つの画素回路１０のみを示している。
この画素回路１０は、発光素子である有機ＥＬ素子１と、１個の保持容量Ｃ１と、サンプリングトランジスタＴ１、ドライブトランジスタＴ５、スイッチングトランジスタＴ３、第１の検知トランジスタＴ４、第２の検知トランジスタＴ２からなる５個のｎチャネル薄膜トランジスタとで構成されている。
【００２０】
保持容量Ｃ１は、一方の端子がドライブトランジスタＴ５のソースに接続され、他方の端子が同じくドライブトランジスタＴ５のゲートに接続されている。図では、ドライブトランジスタＴ５のソースノードをノードＮｄ１、ドライブトランジスタＴ５のゲートノードをノードＮｄ２として示している。従って、保持容量Ｃ１はノードＮｄ１とノードＮｄ２の間に接続されていることになる。
画素回路１０の発光素子は例えばダイオード構造の有機ＥＬ素子１とされ、アノードとカソードを備えている。有機ＥＬ素子１のアノードはドライブトランジスタＴ５のソース（ノードＮｄ１）に接続され、カソードは所定のカソード電位Ｖｃａｔに接続されている。なお、有機ＥＬ素子１はアノード／カソード間に容量成分を含んでおり、後述する図では、この容量成分をＣｅｌとして示す場合がある。
【００２１】
第１の検知トランジスタＴ４は、そのソースが第１の固定電位Ｖｓｓに接続され、そのドレインがドライブトランジスタＴ５のソース（ノードＮｄ１）に接続され、ゲートが走査線ＡＺＬ１に接続されている。
第２の検知トランジスタＴ２は、そのソースが第２の固定電位Ｖｏｆｓに接続され、そのドレインがドライブトランジスタＴ５のゲート（ノードＮｄ２）に接続され、そのゲートは走査線ＡＺＬ２に接続されている。
サンプリングトランジスタＴ１は、その一端が信号線ＤＴＬに接続され、他端がドライブトランジスタＴ５のゲート（ノードＮｄ２）に接続され、そのゲートが走査線ＷＳＬに接続されている。
スイッチングトランジスタＴ３は、そのドレインが電源電位Ｖｃｃに接続され、そのソースがドライブトランジスタＴ５のドレインに接続され、そのゲートが走査線ＤＳＬに接続されている。
【００２２】
サンプリングトランジスタＴ１は走査線ＷＳＬによって選択されたときに動作し、信号線ＤＴＬからの入力信号ＶｓｉｇをサンプリングしてノードＮｄ２を介し保持容量Ｃ１に保持させる。
ドライブトランジスタＴ５は、保持容量Ｃ１に保持された電位に応じて有機ＥＬ素子１を電流駆動する。
スイッチングトランジスタＴ３は走査線ＤＳＬによって選択されたときに導通して電源電位ＶｃｃからドライブトランジスタＴ５に電流を供給する。
第１，第２の検知トランジスタＴ４，Ｔ２は、それぞれ走査線ＡＺＬ１，ＡＺＬ２によって所定のタイミングで選択されることで導通される。この第１、第２の検知トランジスタＴ４，Ｔ２のオン／オフは、有機ＥＬ素子１の電流駆動に先立ってドライブトランジスタＴ５の閾値電圧Ｖｔｈを検知し、あらかじめその影響をキャンセルする為に該検知した閾値電圧を保持容量Ｃ１に保持する動作（閾値検出動作）に関連して実行される。
【００２３】
この画素回路１０の正常な動作を保証する為の条件として、固定電位Ｖｓｓは、固定電位ＶｏｆｓからドライブトランジスタＴ５の閾値電圧Ｖｔｈを差し引いたレベルよりも低く設定されている。すなわち、Ｖｓｓ＜Ｖｏｆｓ−Ｖｔｈである。
また固定電位Ｖｓｓは、有機ＥＬ素子１の閾値電圧Ｖｅｌと、カソード電位Ｖｃａｔの和より小さく設定されている（Ｖｓｓ＜Ｖｔｈｅｌ＋Ｖｃａｔ）。
また固定電位Ｖｏｆｓは、ドライブトランジスタＴ５の閾値電圧Ｖｔｈと、有機ＥＬ素子１の閾値電圧Ｖｔｈｅｌと、カソード電圧Ｖｃａｔの和よりも小さく設定されている（Ｖｏｆｓ＜Ｖｔｈ＋Ｖｔｈｅｌ＋Ｖｃａｔ）。
さらに図９〜図１３を用いて後述する実施の形態の動作例Ｉ，IIの動作を適正に実現するために、固定電位Ｖｏｆｓは、有機ＥＬ素子１の閾値電圧Ｖｔｈｅｌと、カソード電圧Ｖｃａｔの和よりも小さく設定されている（Ｖｏｆｓ＜Ｖｔｈｅｌ＋Ｖｃａｔ）。
例えば固定電位Ｖｏｆｓはグランド電位、固定電位Ｖｓｓは負電位とされ、上記各条件を満たすようにされる。
【００２４】
［２．画素回路の動作の参考例］
ここではまず、上記の画素回路１０の構成において実行可能な、参考例としての動作を図３〜図５で説明する。
図３に走査線ＷＳＬ、ＡＺＬ２、ＡＺＬ１、ＤＳＬのタイミングチャートを示している。これは上記構成からわかるように、それぞれサンプリングトランジスタＴ１、検知トランジスタＴ２、検知トランジスタＴ４、スイッチングトランジスタＴ３のオン／オフタイミングとなる。またこの図３には、ドライブトランジスタＴ５のゲート電圧（ノードＮｄ２）、ソース電圧（ノードＮｄ１）の変化を示している。また、図４，図５は各時点の等価回路を示している。
【００２５】
図３のタイミングチャートは、発光素子である有機ＥＬ素子１が発光駆動される１サイクル、つまり画像表示の１フレーム期間を表している。１フレーム期間は、有機ＥＬ素子１の非発光期間と発光期間から成り、例えば時点ｔｍ１１が、前回の１フレームの終了タイミング、かつ今回の１フレームの開始タイミングとしている。
【００２６】
時点ｔｍ１１に至るまでの期間、つまり前のフレームの終了直前の期間では、走査線ＷＳＬ，ＡＺＬ２，ＡＺＬ１がローレベルにある一方、走査線ＤＳＬがハイレベルにある。従って図４（ａ）に示すように、スイッチングトランジスタＴ３がオン状態にある一方、サンプリングトランジスタＴ１、及び検知トランジスタＴ２，Ｔ４はオフ状態にある。
このときドライブトランジスタＴ５は保持容量Ｃ１に保持されている電位に応じて駆動電流Ｉｄｓを流し、有機ＥＬ素子１を発光させている。このときドライブトランジスタＴ５のソース電位（ノードＮｄ１の電位）は所定の動作点に保持されている。
ドライブトランジスタＴ５は飽和領域で動作するように設定されているため、有機ＥＬ素子１に流れる電流ＩｄｓはドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓに応じて、上述した式１に示される値をとる。
【００２７】
時点ｔｍ１１から、１フレーム期間が開始される。このとき、走査線ＡＺＬ２、ＡＺＬ１が共にローレベルからハイレベルに立ち上がる。この結果、図４（ｂ）に示すように、検知トランジスタＴ２、Ｔ４が共にオフ状態からオン状態に切り替わる。
これによりノードＮｄ２は急速に固定電位Ｖｏｆｓまで下がり、ノードＮｄ１も急速に固定電位Ｖｓｓまで下がる。つまりドライブトランジスタＴ５のゲート電圧はＶｏｆｓ、ソース電圧はＶｓｓという値に充電される。上記のように、Ｖｓｓ＜Ｖｏｆｓ−Ｖｔｈに設定されている為、ドライブトランジスタＴ５はオン状態を維持し、ドレイン電流Ｉｄｓ２が流れる。
そしてこのときドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは、Ｖｏｆｓ−Ｖｓｓという値をとり、それに応じた電流Ｉｄｓ２が、図４（ｂ）に破線で示すように、電源Ｖｃｃ側から固定電位Ｖｓｓ側に流れることになる。
また、有機ＥＬ素子１を非発光とするために、上述のように有機ＥＬ素子１にかかる電圧Ｖｅｌ（＝ノードＮｄ１電位）が、有機ＥＬ素子１の閾値電圧Ｖｔｈｅｌとカソード電圧Ｖｃａｔの和より小さくなるように固定電位Ｖｏｆｓ、Ｖｓｓの電圧値が設定されているため、有機ＥＬ素子１には電流は流れず、従って、非発光状態になる。
なお、この時点ｔｍ１１となった後、検知トランジスタＴ２、Ｔ４はどちらが先にオンしてもよい。
【００２８】
時点ｔｍ１２では、ブートストラップ機能のための閾値検出動作が開始される。このため走査線ＡＺＬ１がハイレベルからローレベルに戻され図４（ｃ）のように検知トランジスタＴ４がオフ状態とされる。
そして有機ＥＬ素子１の等価回路はダイオードと容量で表されるため、Ｖｅｌ≦Ｖｃａｔ＋Ｖｔｈｅｌ（有機ＥＬ素子１のリーク電流がドライブトランジスタＴ５に流れる電流よりもかなり小さい）である限り、ドライブトランジスタＴ５の電流は保持容量Ｃ１と有機ＥＬ素子１の容量Ｃｅｌを充電するために使われる。
このときドライブトランジスタＴ５を流れるドレイン電流の電流路が遮断される為、有機ＥＬ素子１にかかる電圧Ｖｅｌ（＝ノードＮｄ１電位）は図５（ｄ）のように時間と共に上昇してゆく。
一定時間経過後、ドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは閾値電圧Ｖｔｈをとる。このとき有機ＥＬ素子１にかかる電圧Ｖｅｌ＝Ｖｏｆｓ−Ｖｔｈ≦Ｖｃａｔ＋Ｖｔｈｅｌとなっている。
このときに、ノードＮｄ１とノードＮｄ２の間に現われた電位差Ｖｔｈは保持容量Ｃ１に保持されることになる。つまり閾値検出動作として、ドライブトランジスタＴ５の閾値電圧Ｖｔｈを検知し、これを保持容量Ｃ１に保持する。
【００２９】
次に時点ｔｍ１３において、走査線ＤＳＬがローレベルとされ、図４（ｄ）のようにスイッチングトランジスタＴ３がオフとされる。これによって電流が流れなくなり、この時点で閾値検出動作が終了される。
その後、時点ｔｍ１４で走査線ＡＺＬ２がローレベルとされ、図５（ａ）のように検知トランジスタＴ２がオフとされる。
【００３０】
次に時点ｔｍ１５では、走査線ＷＳＬがハイレベルとされ、図５（ｂ）のようにサンプリングトランジスタＴ１がオンとされて信号線ＤＴＬからの信号電圧Ｖｓｉｇの保持容量Ｃ１への書込が行われる。これによりドライブトランジスタＴ５のゲート電圧が信号線ＤＴＬからの信号電圧Ｖｓｉｇとされる。
このとき、ドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは保持容量Ｃ１、有機ＥＬ素子１の寄生容量Ｃｅｌ、ドライブトランジスタＴ５の寄生容量Ｃ２によって式２のように決定される。
Ｖｇｓ＝（Ｃｅｌ／（Ｃｅｌ＋Ｃ１＋Ｃ２））・（Ｖｓｉｇ−Ｖｏｆｓ）＋Ｖｔｈ
・・・（式２）
ただし、寄生容量Ｃｅｌは容量Ｃ１、Ｃ２に比べて大きいために、ドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは、ほぼＶｓｉｇ＋Ｖｔｈとなる。
【００３１】
信号線ＤＴＬからの信号電圧Ｖｓｉｇの書込が終了した時点ｔｍ１６の後に、時点ｔｍ１７で走査線ＤＳＬがハイレベルとされ、図５（ｃ）のようにスイッチングトランジスタＴ３がオンとされることで、ドライブトランジスタＴ５のドレイン電圧が電源電圧まで上昇される。
保持容量Ｃ１の作用によりドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは一定であるので、ドライブトランジスタＴ５は一定電流Ｉｄｓ３を有機ＥＬ素子１に流し、ノードＮｄ１の電位は有機ＥＬ素子１に電流が流れる電圧まで上昇し、これにより有機ＥＬ素子１は発光する。つまり今回のフレームにおける発光期間が開始される。
【００３２】
参考例としての動作は以上のようになるが、上記図２の画素回路１０においても、有機ＥＬ素子１は発光時間が長くなるとそのＩ−Ｖ特性は変化してしまう。そのためノードＮｄ１の電位も変化する。
しかしながら、上記参考例の動作の場合、ドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは一定値に保たれているので有機ＥＬ素子１に流れる電流は変化しない。よって有機ＥＬ素子１のＩ−Ｖ特性が劣化しても、一定電流Ｉｄｓが常に流れ続け、有機ＥＬ素子１の輝度が変化することはない。
【００３３】
ただし、上記参考例としての動作では、以下のような不都合が発生する場合がある。
画素回路１０を構成する各トランジスタについて考える。一般的にトランジスタはゲートにバイアスをかけることでその閾値電圧が変動する。図６に示すように、閾値電圧は、正バイアスをかけると正に、負バイアスをかけると負に変動する。
ここでスイッチトランジスタＴ３，検知トランジスタＴ２，Ｔ４、サンプリングトランジスタＴ１においては、１フレーム期間内に正バイアスと負バイアスが交互にかかるため閾値電圧の変動は大きくない。
しかし、ドライブトランジスタＴ５は、図３のゲート電圧（Ｎｄ２）とソース電圧（Ｎｄ１）からわかるように、常に正バイアスがかかっている状態なので、その閾値変動が大きくなってしまう。
本回路では、上記の動作の通り、ドライブトランジスタＴ５の閾値電圧を補正する方式をとっているが、前述のように閾値検出動作前にドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧を、その閾値電圧Ｖｔｈ以上とする必要がある。なぜなら、ゲート・ソース間電圧が閾値電圧以下であると、電流はリーク電流しか流れなくなるため、ドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧はＶｏｆｓ−Ｖｓｓからほとんど変化しない。これによって閾値電圧補正動作ができないという問題点が発生するからである。
換言すれば、閾値電圧Ｖｔｈの変動が大きくなると、ブートストラップ機能が適切に発揮されない場合が生じる。
【００３４】
このような事情に対して、ドライブトランジスタＴ５の信頼性を向上させるには、非発光期間においてドライブトランジスタＴ５に負バイアスを与える期間を設け、つまり１フレーム期間内に正バイアスと負バイアスが交互にかかるようにして、閾値電圧の変動を抑えることが有効である。
このために、画素回路を図７のように構成する例が考えられる。
この図７の画素回路は、基本的には、図２の回路構成に、スイッチングトランジスタＴ６を追加したものである。
即ちドライブトランジスタＴ５のゲート（ノードＮｄ２）と固定電位Ｖｓｓ２の間にスイッチングトランジスタＴ６を接続し、このスイッチングトランジスタＴ６のゲートに対しては、第２ドライブスキャナ１２ｂによって駆動される走査線ＤＳＬ２が接続されているようにしたものである。
なお、第１ドライブスキャナ１２ａ、走査線ＤＳＬ１は、図２におけるドライブスキャナ１２及び走査線ＤＳＬと同様であり、スイッチングトランジスタＴ３を制御する。
【００３５】
このような回路において図８のように各トランジスタ（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ３，Ｔ６）を駆動することで、ドライブトランジスタＴ５に負バイアスが与えられるようにする。
まず時点ｔｍ４１で非発光期間となる際には、走査線ＡＺＬ１をハイレベルとし、検知トランジスタＴ４をオンとする。これによってドライブトランジスタＴ５のドレイン電流は固定電位Ｖｓｓに向かって流れ、有機ＥＬ素子１の発光が停止される。そしてノードＮｄ１、つまりドライブトランジスタＴ５のソース電圧は固定電位Ｖｓｓとなる。
一方、検知トランジスタＴ２は、時点ｔｍ４２までオンとされない。また、この時点ｔｍ４１からｔｍ４２までの期間は、走査線ＤＳＬ２がハイレベルとされ、スイッチングトランジスタＴ６がオンとされる。
即ち、時点ｔｍ４１からｔｍ４２の間、ドライブトランジスタＴ５のソース電圧（Ｎｄ１）＝Ｖｓｓとされ、またドライブトランジスタＴ５のゲート電圧（Ｎｄ２）＝Ｖｓｓ２とされることになる。従って固定電位Ｖｓｓ２＜Ｖｓｓとされていることにより、時点ｔｍ４１からｔｍ４２の間、ドライブトランジスタＴ５に負バイアスがかかることになる。
なお、時点ｔｍ４２〜ｔｍ４８の動作は、図３における時点ｔｍ１１〜ｔｍ１７と同様であるため説明を省略する。
【００３６】
このように図７の画素回路構成を採用し、図８のタイミングで各トランジスタを駆動することで、１フレーム期間においてドライブトランジスタＴ５に負バイアスと正バイアスが交互にかかることになり、これによってドライブトランジスタＴ５の閾値電圧の変動を小さく抑えることが可能となる。
ところが、図７の回路方式では素子数、電源ライン、ゲートラインが増加してしまうため高精細化、高歩留まり化が難しくなるという欠点がある。
【００３７】
また、このように回路規模を増大させずに、図２の回路構成のままドライブトランジスタＴ５の信頼性を向上させるには、固定電位Ｖｓｓを下げるという手法も考えられる。
つまり固定電位Ｖｓｓを下げることで、閾値電圧Ｖｔｈの変動が大きくなったとしても、閾値検出動作前（図３の時点ｔｍ１１〜ｔｍ１２）にドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧が、十分に閾値電圧Ｖｔｈ以上となるようにする手法である。
ところがその場合、固定電位Ｖｓｓを下げることで検知トランジスタＴ４のオフ電圧を小さくする必要があり、検知トランジスタＴ４のゲートラインのダイナミックレンジが大きくなるためコストが高くなってしまうという問題点を内包している。
【００３８】
［３．実施の形態の画素回路の動作例Ｉ］
以上のように参考例として図３〜図５に示した動作では、ドライブトランジスタＴ５に対して常に正バイアスがかかった状態であるため、閾値電圧Ｖｔｈの変動が大きくなり、その信頼性が低下するおそれがある。
これに対して本発明の実施の形態では、図７の例のように負バイアスをかけるために回路規模を大きくすることもなく、また固定電位Ｖｓｓを下げることも行わずに、図２の回路構成において、各トランジスタを適切に動作させることで、１フレーム期間内にドライブトランジスタＴ５に負バイアスが印加される期間が生ずるようにするものである。
【００３９】
実施の形態の動作例Ｉを図９〜図１１で説明する。
図９は、上記図３と同様に、発光素子である有機ＥＬ素子１が発光駆動される１サイクル、例えば画像表示の１フレーム期間での走査線ＷＳＬ、ＡＺＬ２、ＡＺＬ１、ＤＳＬのタイミングチャート、及びドライブトランジスタＴ５のゲート電圧（ノードＮｄ２）、ソース電圧（ノードＮｄ１）の変化を示している。また、図１０，図１１は各時点の等価回路を示している。
【００４０】
図９では、時点ｔｍ２０から１フレーム期間が開始されるとしている。この時点ｔｍ２０に至るまでの期間、つまり前のフレームの終了直前の期間では、走査線ＷＳＬ，ＡＺＬ２，ＡＺＬ１がローレベルにある一方、走査線ＤＳＬがハイレベルにある。従って図１０（ａ）に示すように、スイッチングトランジスタＴ３がオン状態にある一方、サンプリングトランジスタＴ１、及び検知トランジスタＴ２，Ｔ４はオフ状態にある。
このときドライブトランジスタＴ５は保持容量Ｃ１に保持されている電位に応じて駆動電流Ｉｄｓを流し、有機ＥＬ素子１を発光させている。このときドライブトランジスタＴ５のソース電位（ノードＮｄ１の電位）は所定の動作点に保持されている。
ドライブトランジスタＴ５は飽和領域で動作するように設定されているため、有機ＥＬ素子１に流れる電流ＩｄｓはドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓに応じて、上述した式１に示される値をとる。
【００４１】
時点ｔｍ２０から、１フレーム期間が開始される。このとき、走査線ＤＳＬがハイレベルからローレベルに落とされ、この結果、図１０（ｂ）に示すようにスイッチングトランジスタＴ３がオフとされて、電源ＶｃｃがドライブトランジスタＴ５のドレインと切り離されることで、有機ＥＬ素子１に電流Ｉｄｓが流れなくなり、有機ＥＬ素子１の発光が停止される。つまり発光期間から非発光期間に遷移することになる。
このとき、スイッチングトランジスタＴ３をオフすることで、ドライブトランジスタＴ５のソースとドレインは、カソード電圧Ｖｃａｔと有機ＥＬ素子１の閾値電圧Ｖｔｈｅｌの和であるＶｃａｔ＋Ｖｔｈｅｌまで下がる（Ｎｄ１＝Ｖｃａｔ＋Ｖｔｈｅｌ）。
またドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは保持容量Ｃ１によって保持されているため、ゲート電圧はＶｔｈｅｌ＋Ｖｇｓ＋Ｖｃａｔという値となる（Ｎｄ２＝Ｖｔｈｅｌ＋Ｖｇｓ＋Ｖｃａｔ）。
【００４２】
スイッチングトランジスタＴ３をオフした後、時点ｔｍ２１に走査線ＡＺＬ２をハイレベルとし、図１０（ｃ）のように検知トランジスタＴ２をオンとすることで、ドライブトランジスタＴ５のゲート電位（Ｎｄ２）を固定電位Ｖｏｆｓとする。つまりこのとき、ドライブトランジスタＴ５のゲートはＶｔｈｅｌ＋Ｖｇｓ＋ＶｃａｔからＶｏｆｓへと変化することとなる。
このとき、ドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧は保持容量Ｃ１、有機ＥＬ素子１の寄生容量Ｃｅｌ、ドライブトランジスタＴ５の寄生容量Ｃ２によって、次の式３のように決定される。
ゲート・ソース間電圧＝（Ｃｅｌ／Ｃｅｌ＋Ｃ１＋Ｃ２）・（Ｖｏｆｓ−Ｖｔｈｅｌ−Ｖｃａｔ）＋｛（Ｃ１＋Ｃ２）／（Ｃｅｌ＋Ｃ１＋Ｃ２）｝・Ｖｇｓ  ・・・（式３）
このため、容量Ｃｅｌが容量Ｃ１、Ｃ２に対して十分大きければ、Ｖｏｆｓ＜Ｖｔｈｅｌ＋Ｖｃａｔとされていることで、ドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間には負バイアスがかかる。
【００４３】
その後、時点ｔｍ２２で走査線ＤＳＬをハイレベルとし、図１０（ｄ）のようにスイッチングトランジスタＴ３をオンすることで、ドライブトランジスタＴ５のドレイン電圧は電源電圧Ｖｃｃとなる。
ただし、ドライブトランジスタＴ５には負バイアスがかかっている状態であるため、有機ＥＬ素子１に対して電流は流されない。
【００４４】
時点ｔｍ２３では、走査線ＡＺＬ１がローレベルからハイレベルに立ち上がる。この結果、図１１（ａ）に示すように、検知トランジスタＴ４がオフ状態からオン状態に切り替わる。  これによりノードＮｄ１は急速に固定電位Ｖｓｓまで下がり、ドライブトランジスタＴ５には正バイアスがかかった状態となる。
そしてこのときドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは、Ｖｏｆｓ−Ｖｓｓという値をとり、それに応じた電流が、図１１（ａ）に破線で示すように、電源Ｖｃｃ側から固定電位Ｖｓｓ側に流れることになる。
また、有機ＥＬ素子１を非発光とするために、上述のように有機ＥＬ素子１にかかる電圧Ｖｅｌ（＝ノードＮｄ１電位）が、有機ＥＬ素子１の閾値電圧Ｖｔｈｅｌとカソード電圧Ｖｃａｔの和より小さくなるように固定電位Ｖｏｆｓ、Ｖｓｓの電圧値が設定されているため、有機ＥＬ素子１には電流は流れず、従って、非発光状態が保たれる。
【００４５】
時点ｔｍ２４では、走査線ＡＺＬ１がハイレベルからローレベルに戻され、図１１（ｂ）のように検知トランジスタＴ４がオフ状態とされ、この時点ｔｍ２４で、ブートストラップ機能のための閾値検出動作が開始される。
即ち有機ＥＬ素子１の等価回路はダイオードと容量で表されるため、Ｖｅｌ≦Ｖｃａｔ＋Ｖｔｈｅｌ（有機ＥＬ素子１のリーク電流がドライブトランジスタＴ５に流れる電流よりもかなり小さい）である限り、スイッチングトランジスタＴ３がオンとされることで流れるドライブトランジスタＴ５の電流は保持容量Ｃ１と有機ＥＬ素子１の容量Ｃｅｌを充電するために使われる。
また、このとき、検知トランジスタＴ４はオフ状態であるため、ドライブトランジスタＴ５を流れるドレイン電流の電流路が遮断されており、有機ＥＬ素子１にかかる電圧Ｖｅｌ（＝ノードＮｄ１電位）は、上記参考例の場合と同様、図５（ｄ）のように、時間と共に上昇してゆく。
一定時間経過後、ドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは閾値電圧Ｖｔｈをとる。このとき有機ＥＬ素子１にかかる電圧Ｖｅｌ＝Ｖｏｆｓ−Ｖｔｈ≦Ｖｃａｔ＋Ｖｔｈｅｌとなっている。
このときに、ノードＮｄ１とノードＮｄ２の間に現われた電位差Ｖｔｈ（即ちドライブトランジスタＴ５の閾値電圧）は保持容量Ｃ１に保持されることになる。つまり上記参考例と同様に、閾値検出動作として、検知トランジスタＴ２，Ｔ４及びスイッチングトランジスタＴ３が走査線ＡＺＬ２，ＡＺＬ１及びＤＳＬによってそれぞれ適切なタイミングで選択されて動作することで、ドライブトランジスタＴ５の閾値電圧Ｖｔｈを検知し、これを保持容量Ｃ１に保持する。
【００４６】
次に時点ｔｍ２５において、走査線ＤＳＬがローレベルとされ、スイッチングトランジスタＴ３がオフとされる。これによって電流が流れなくなり、この時点で閾値検出動作が終了される。
その後、時点ｔｍ２６で走査線ＡＺＬ２がローレベルとされ、検知トランジスタＴ２がオフとされる。
【００４７】
次に時点ｔｍ２７では、走査線ＷＳＬがハイレベルとされ、図１１（ｃ）のようにサンプリングトランジスタＴ１がオンとされて信号線ＤＴＬからの信号電圧Ｖｓｉｇの保持容量Ｃ１への書込が行われる。これによりドライブトランジスタＴ５のゲート電圧が信号線ＤＴＬからの信号電圧Ｖｓｉｇとされる。
このとき、ドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは保持容量Ｃ１、有機ＥＬ素子１の寄生容量Ｃｅｌ、ドライブトランジスタＴ５の寄生容量Ｃ２によって上述した式２のように決定される。
ただし、寄生容量Ｃｅｌは容量Ｃ１、Ｃ２に比べて大きいために、ドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは、ほぼＶｓｉｇ＋Ｖｔｈとなる。
【００４８】
走査線ＷＳＬがローレベルとされて信号線ＤＴＬからの信号電圧Ｖｓｉｇの書込が終了した時点ｔｍ２８の後に、時点ｔｍ２９で走査線ＤＳＬがハイレベルとされ、図１１（ｄ）のようにスイッチングトランジスタＴ３がオンとされることで、ドライブトランジスタＴ５のドレイン電圧が電源電圧まで上昇される。
保持容量Ｃ１の作用によりドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは一定であるので、ドライブトランジスタＴ５は一定電流Ｉｄｓ３を有機ＥＬ素子１に流し、ノードＮｄ１の電位は有機ＥＬ素子１に電流が流れる電圧まで上昇し、これにより有機ＥＬ素子１は発光する。つまり今回のフレームにおける発光期間が開始される。
【００４９】
以上のような本実施の形態の動作でも、有機ＥＬ素子１のＩ−Ｖ特性は変化は補償される。つまりドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは一定値に保たれているので有機ＥＬ素子１に流れる電流は変化しない。よって有機ＥＬ素子１のＩ−Ｖ特性が劣化しても、一定電流Ｉｄｓが常に流れ続け、有機ＥＬ素子１の輝度が変化することはない。
そして、ドライブトランジスタＴ５にｎチャネルＴＦＴを使用した本例のソースフォロワーとしての画素回路１０において、適正に閾値電圧の変動及び有機ＥＬ素子１の経時劣化の補償が実現できることで、画素回路１０のトランジスタを全てｎチャネル化することに問題が無くなり、一般的なアモルファスシリコンのプロセスを導入することが可能となるため、低コスト化が実現できる。
【００５０】
さらに本実施の形態の動作として、上記参考例と異なる点は、スイッチングトランジスタＴ３及び検知トランジスタＴ２のオン／オフのタイミングと固定電位Ｖｏｆｓの電圧設定のみで、ドライブトランジスタＴ５に負バイアスがかかる期間（時点ｔｍ２１〜ｔｍ２３）を得ている。
このため例えば図７のように素子数、電源ライン数を増やすことをせずに、非発光期間においてドライブトランジスタＴ５に負バイアスをかけることができる。つまり１フレーム期間内において、ドライブトランジスタＴ５に正バイアスと負バイアスを交互に印加することができ、これによってドライブトランジスタＴ５の閾値電圧の変動を小さくすることができる。また固定電位Ｖｓｓを下げる必要もない。
このように素子数や電源ライン、ゲートラインを増やすことなくドライブトランジスタＴ５の高信頼性が実現できるため、高精細化、高歩留まり化が実現できる。
また閾値電圧の変動が小さくなるため、画素ごとの閾値電圧のバラツキも小さくなり、均一な画質を得ることが可能となる。
もちろん固定電位Ｖｓｓを下げることなく高信頼性が実現できることは低コスト化に有利である。
【００５１】
［４．実施の形態の画素回路の動作例II］
続いて、本発明の第２の実施の形態としての動作例IIを図１２で説明する。この動作例IIは、発光期間から非発光期間に遷移する際に、検知トランジスタＴ２をオンとすることで、ドライブトランジスタＴ５に負バイアスを印加する期間を得る例である。
【００５２】
図１２は、上記図３、図９と同様に、発光素子である有機ＥＬ素子１が発光駆動される１サイクル、例えば画像表示の１フレーム期間での走査線ＷＳＬ、ＡＺＬ２、ＡＺＬ１、ＤＳＬのタイミングチャート、及びドライブトランジスタＴ５のゲート電圧（ノードＮｄ２）、ソース電圧（ノードＮｄ１）の変化を示している。
【００５３】
図１２では、時点ｔｍ３１から１フレーム期間が開始されるとしている。この時点ｔｍ３１に至るまでの期間、つまり前のフレームの終了直前の期間では、走査線ＷＳＬ，ＡＺＬ２，ＡＺＬ１がローレベルにある一方、走査線ＤＳＬがハイレベルにある。従ってスイッチングトランジスタＴ３がオン状態にある一方、サンプリングトランジスタＴ１、及び検知トランジスタＴ２，Ｔ４はオフ状態にある。
このときドライブトランジスタＴ５はノードＮｄ２に現われる信号電位に応じて駆動電流Ｉｄｓを流し、有機ＥＬ素子１を発光させている。このときドライブトランジスタＴ５のソース電位（ノードＮｄ１の電位）は所定の動作点に保持されている。
ドライブトランジスタＴ５は飽和領域で動作するように設定されているため、有機ＥＬ素子１に流れる電流ＩｄｓはドライブトランジスタＴ５のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓに応じて、上述した式１に示される値をとる。
【００５４】
時点ｔｍ３１から、１フレーム期間が開始される。このとき、走査線ＤＳＬはハイレベルが維持され、走査線ＡＺＬ２がローレベルからハイレベルに立ち上げられ、検知トランジスタＴ２がオンとされる。
これによって、ドライブトランジスタＴ５のゲート電圧（Ｎｄ２）＝固定電位Ｖｏｆｓとされる。ここで、固定電位Ｖｏｆｓが前述のようにＶｏｆｓ＜Ｖｔｈｅｌ＋Ｖｃａｔであれば、検知トランジスタＴ２をオンすることで有機ＥＬ素子１は非発光となる。つまり、ドライブトランジスタＴ５のソース電圧（Ｎｄ１）は有機ＥＬ素子１の閾値電圧Ｖｔｈｅｌ＋カソード電圧Ｖｃａｔにまでしか低下しないため、ゲート電圧（Ｎｄ２）＝Ｖｏｆｓとなることで、ドライブトランジスタＴ５に負バイアスがかかることになるためである。
その後、時点ｔｍ３２〜ｔｍ３８は、上記図９の時点ｔｍ２３〜ｔｍ２９と同様の動作状態となるため、説明を省略する。
【００５５】
この実施の形態の動作例IIでは、非発光期間において検知トランジスタＴ２のオン／オフのタイミングと固定電位Ｖｏｆｓの電圧設定によって、時点ｔｍ３１〜ｔｍ３２の期間に、ドライブトランジスタＴ５に負バイアスをかけている。これによって上記動作例Ｉと同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態の表示装置のブロック図である。
【図２】実施の形態の表示装置の画素回路の回路図である。
【図３】参考例としての動作の説明図である。
【図４】参考例の動作における各時点の等価回路図である。
【図５】参考例の動作における各時点の等価回路図である。
【図６】正負バイアスによる閾値変動の説明図である。
【図７】他の参考例の画素回路の回路図である。
【図８】他の参考例の動作の説明図である。
【図９】実施の形態の動作例Ｉの説明図である。
【図１０】実施の形態の動作例Ｉにおける各時点の等価回路図である。
【図１１】実施の形態の動作例Ｉにおける各時点の等価回路図である。
【図１２】実施の形態の動作例IIの説明図である。
【図１３】従来の有機ＥＬ表示装置のブロック図である。
【図１４】従来の有機ＥＬ表示装置の画素回路の回路図である。
【図１５】有機ＥＬ表示の経時変化の説明図である。
【図１６】従来の有機ＥＬ表示装置の画素回路の回路図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  有機ＥＬ素子、１０  画素回路、１１  水平セレクタ、１２  ドライブスキャナ、１３  ライトスキャナ、１４  第１ＡＺスキャナ、１５  第２ＡＺスキャナ、Ｃ１  保持容量、Ｔ１  サンプリングトランジスタ、Ｔ２，Ｔ４  検知トランジスタ、Ｔ３  スイッチングトランジスタ、Ｔ５  ドライブトランジスタ
【図１】
2006227237.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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