【手続補正書】
【提出日】平成22年2月12日(2010.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動電流を生成する駆動トランジスタ、前記駆動トランジスタの出力端に接続された電気光学素子、映像信号の信号電位に応じた情報を保持する保持容量、前記信号電位に応じた情報を前記保持容量に書き込むサンプリングトランジスタ、前記駆動トランジスタの電源供給端と電源線との間に配され前記電気光学素子の発光期間を調整する発光制御トランジスタを具備し、前記保持容量に保持された情報に基づく駆動電流を前記駆動トランジスタで生成して前記電気光学素子に流すことで当該電気光学素子が発光する画素回路が行列状に配置されている画素アレイ部と、
前記サンプリングトランジスタを水平周期で順次制御することで前記画素回路を線順次走査して１行分の各保持容量に映像信号の信号電位に応じた情報を書き込むための書込走査パルスを前記サンプリングトランジスタに出力する書込走査部、前記サンプリングトランジスタによる信号電位の書込動作に合わせて１行分の映像信号を映像信号線に供給する水平駆動部を具備する制御部とを備え、
前記制御部は、前記駆動トランジスタの閾値電圧に対応する電圧を前記保持容量に保持するための閾値補正動作用の固定電位が前記駆動トランジスタの制御入力端に供給されるように制御するとともに、前記閾値補正動作を時分割で複数回繰り返すことで、前記保持容量の両端電圧を前記駆動トランジスタの閾値電圧にする際に、複数回に亘る前記閾値補正動作の期間中は、前記固定電位の供給期間に、前記発光制御トランジスタと前記サンプリングトランジスタを連動して導通状態に切り替えて各回の前記閾値補正動作をするように制御する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記水平駆動部は、水平走査期間の一部で前記映像信号に前記閾値補正動作用の固定電位を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記閾値補正動作に先立って、前記保持容量の両端電圧が前記駆動トランジスタの閾値電圧以上となるように設定する、前記閾値補正動作用の準備動作を行なうように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記画素回路は、前記保持容量が前記駆動トランジスタの制御入力端と前記出力端との間に配され、前記駆動トランジスタ、前記サンプリングトランジスタ、および前記発光制御トランジスタの他に、前記保持容量の両端電圧が前記駆動トランジスタの閾値電圧以上となるように設定するための基準電位と前記駆動トランジスタの前記出力端との間に配されたスイッチトランジスタを有し、
前記制御部は、前記閾値補正動作用の準備動作時に前記スイッチトランジスタを導通状態にする
ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記閾値補正動作の後、前記駆動トランジスタの移動度に対する補正分を前記保持容量に書き込まれる情報に加えるための移動度補正動作を行なうように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記保持容量に前記信号電位に対応する情報が書き込まれた時点で前記サンプリングトランジスタを非導通状態にして前記駆動トランジスタの前記制御入力端への前記映像信号の供給を停止させ、当該駆動トランジスタの前記出力端の電位変動に前記制御入力端の電位が連動する動作を可能にする
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
駆動電流を生成する駆動トランジスタ、前記駆動トランジスタの出力端に接続された電気光学素子、映像信号の信号電位に応じた情報を保持する保持容量、前記信号電位に応じた情報を前記保持容量に書き込むサンプリングトランジスタ、前記駆動トランジスタの電源供給端と電源線との間に配され前記電気光学素子の発光期間を調整する発光制御トランジスタを具備し、前記保持容量に保持された情報に基づく駆動電流を前記駆動トランジスタで生成して前記電気光学素子に流すことで当該電気光学素子が発光する画素回路の駆動方法であって、
前記駆動トランジスタの閾値電圧に対応する電圧を前記保持容量に保持するための閾値補正動作用の固定電位が前記駆動トランジスタの制御入力端に供給されるように制御するとともに、前記閾値補正動作を時分割で複数回繰り返すことで、前記保持容量の両端電圧を前記駆動トランジスタの閾値電圧にする際に、複数回に亘る前記閾値補正動作の期間中は、前記固定電位の供給期間に、前記発光制御トランジスタと前記サンプリングトランジスタを連動して導通状態に切り替えて各回の前記閾値補正動作をするように制御する
ことを特徴とする駆動方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
たとえば、接続間には、必要に応じてさらに、スイッチング用のトランジスタや、ある機能を持った機能部などを介在させるなどの変更が加えられることがある。典型的には、表示期間（換言すれば発光時間）を動的に制御するためにスイッチング用のトランジスタ（発光制御トランジスタ）を、駆動トランジスタの出力端と電気光学素子との間に、もしくは駆動トランジスタの電源供給端（ドレイン端が典型例）と電源供給用の配線である電源線との間に配することがある。このうち、本発明に係る表示装置の一実施形態では、少なくとも、駆動トランジスタの電源供給端（ドレイン端が典型例）と電源供給用の配線である電源線との間に発光制御トランジスタが配された構成を基本的な特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
本発明の一実施形態によれば、閾値補正動作を時分割で複数回繰り返す際に、その期間中において、発光制御トランジスタとサンプリングトランジスタの双方を連動して、閾値補正用の固定電位の期間には道通状態にする一方、映像信号が信号電位の期間には非道通状態にするので、複数回に亘る閾値補正期間の合間にブートストラップ動作がなされることで閾値補正が破綻してしまうような事態を回避することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
全てのスイッチトランジスタをｐチャネル型のトランジスタではなく、ｎチャネル型のトランジスタで構成することができれば、トランジスタ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、トランジスタ基板の低コスト化が可能となり、このような構成の画素回路Ｐの開発が期待される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
サンプリングトランジスタ１２５は、書込走査線１０４WSによって選択されたとき動作し、信号線１０６HSから画素信号Ｖsig （の信号電位Ｖin）をサンプリングしてノードＮＤ１２２を介し保持容量１２０に信号電位Ｖinに対応する大きさの電圧を保持する。保持容量１２０に保持される電位は理想的には信号電位Ｖinと同じ大きさであるが実際にはそれよりも小さくなる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
検知トランジスタ１２４は閾値＆移動度補正走査部１１５からアクティブＨの閾値＆移動度補正パルスAZを閾値＆移動度補正走査線１１５AZに供給して選択状態としたとき動作し、予め決められた補正動作（ここでは閾値電圧Ｖthや移動度μのばらつきを補正する動作）を行なう。たとえば、有機ＥＬ素子１２７の電流駆動に先立って駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthを検知し、予めその影響をキャンセルするため、検知した電位を保持容量１２０に保持する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
図２に示す本実施形態の画素回路Ｐは、駆動トランジスタ１２１の他に映像信号Ｖsigの走査用に１つのスイッチングトランジスタ（サンプリングトランジスタ１２５）を使用する２ＴＲ駆動の構成をベースとして、表示期間（換言すれば発光時間）を動的に制御するために発光制御トランジスタ１２２を駆動トランジスタ１２１のドレイン端Ｄ側に設け、さらに閾値や移動度の補正のための走査用に１つのスイッチングトランジスタ（サンプリングトランジスタ１２４）を使用する４ＴＲ構成を採っている。加えて、各スイッチングトランジスタを制御する書込駆動パルスWSや走査駆動パルスDSや閾値＆移動度補正パルスAZのオン／オフタイミングの設定により、有機ＥＬ素子１２７の経時劣化や駆動トランジスタ１２１の特性変動（たとえば閾値電圧や移動度などのばらつきや変動）による駆動電流Ｉdsに与える影響を防ぐ点に特徴を有する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
＜タイミングチャート；比較例＞
図４は、本実施形態の画素回路Ｐにおける比較例の動作を説明するタイミングチャートである。図４では、時間軸ｔに沿って、書込駆動パルスWS、閾値＆移動度補正パルスAZ、および走査駆動パルスDSの波形を表してある。前述の説明から理解されるように、スイッチングトランジスタ１２２，１２４，１２５は、ｎチャネル型なので各パルスDS，AZ，WSがそれぞれハイ（Ｈ）レベルのときにオンし、ロー（Ｌ）レベルのときにはオフする。なお、このタイミングチャートは、各パルスWS，AZ，DSの波形とともに、映像信号Ｖsig 並びに駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇの電位変化およびソース端Ｓの電位変化も表してある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
また、比較例の駆動タイミングでは、映像信号Ｖsig の有効期間と非有効期間を合わせた１水平期間ごとに、閾値補正動作を複数回（たとえば３回）に亘って行うようにしている。その各回の映像信号Ｖsig の有効期間と非有効期間の切替タイミング（ｔ６２Ｖ，ｔ６４Ｖ）、および走査駆動パルスDSのアクティブとインアクティブの切替タイミング（ｔ６２DS，ｔ６４DS）については、各回を“_ ”なしの参照子で示すことで区別する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３０】
映像信号線１０６HSがオフセット電圧Ｖofs にある時間帯は１水平期間ごとに現れ、前述のように映像信号Ｖsig の前半部に存在し１水平期間よりも狭いので、必然的に、閾値補正期間は、１水平期間よりも短くなってしまう。したがって、保持容量１２０の容量Ｃｓや基準電位Ｖini とオフセット電圧Ｖofs との差やその他の要因で、この短い１回分の閾値補正用の閾値補正期間では、閾値電圧Ｖthに対応する正確な電圧を保持容量１２０に保持仕切れないケースも起こり得る。閾値補正動作を複数回実行するのは、この対処のためである。すなわち、信号電位Ｖinの保持容量１２０へのサンプリング（信号書込み）に先行する複数の水平周期で、閾値補正動作を繰り返し実行することで、確実に駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthに相当する電圧を保持容量１２０に保持させる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
そして、比較例の抑制手法は、複数回に亘る閾値補正動作時には、走査駆動パルスDSを継続的にアクティブＨにして発光制御トランジスタ１２２をオンさせた状態で、オフセット電圧Ｖofs と信号電位Ｖinとで繰り返される映像信号Ｖsig に合わせて、オフセット電圧Ｖofs の期間に書込駆動パルスWSをアクティブＨにしてサンプリングトランジスタ１２５をオンさせることで閾値電圧Ｖthの情報を保持容量１２０に書き込む。つまり、初回と最終回の閾値補正期間を除く残りの閾値補正期間をサンプリングトランジスタ１２５のオン期間（詳しくは発光制御トランジスタ１２２がオンしている期間内におけるサンプリングトランジスタ１２５がオンしている期間）で規定する。閾値補正期間の規定においては、書込駆動パルスWSのアクティブＨ（サンプリングトランジスタ１２５がオン）の期間が支配的（優先的）となる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
本例では、映像信号Ｖsig がオフセット電圧Ｖofs にある時間帯（ｔ６２Ｖ１〜ｔ６４Ｖ１）内に完全に含まれるようにして先ず書込駆動パルスWSをアクティブＨに切り替え（ｔ６２WS１）、その後に、書込駆動パルスWSがアクティブＨにある期間（ｔ６２WS１〜ｔ６４WS１）内で走査駆動パルスDSをアクティブＨに切り替えている（ｔ６２DS１）。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５０】
次に、書込走査部１０４は、走査駆動パルスDSがアクティブＨにある状態のままで、１水平期間の後半部で、映像信号Ｖsig が信号電位Ｖinになる前に書込駆動パルスWSをインアクティブＬに切り替えてサンプリングトランジスタ１２５をオフさせ（ｔ６４WS１）、さらに水平駆動部１０６は、他の行の画素に対する信号電位のサンプリングを行なうため、映像信号線１０６HSの電位をオフセット電圧Ｖofs から信号電位Ｖinに切り替える（ｔ６４Ｖ１）。これにより、書込走査線１０４WSの電位（書込駆動パルスWS）はローレベルになる一方、映像信号線１０６HSが信号電位Ｖinに変化する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５６】
以下同様にして、一旦、書込駆動パルスWSをインアクティブＬにした後に（ｔ６４WS２）、さらに、次の１水平周期（１Ｈ）の前半で第３回目の閾値補正期間（第３閾値補正期間Ｉと称する）に入る（ｔ６２WS３）。この第３閾値補正期間Ｉは、書込駆動パルスWSがインアクティブＬにされるタイミング（ｔ６４WS３）まで継続する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６６】
駆動電流Ｉds対ゲート・ソース電圧Ｖgsの関係は、先のトランジスタ特性を表した式（１）のＶgsに“Ｖin＋Ｖth”を代入することで、式（２）のように表すことができる。式（２）において、ｋ＝（１／２）（Ｗ／Ｌ）Ｃoxである。この式（２）から、閾値電圧Ｖthの項がキャンセルされており、有機ＥＬ素子１２７に供給される駆動電流Ｉdsは駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthに依存しないことが分かる。基本的に駆動電流Ｉdsは映像信号Ｖsig の信号電位Ｖinによって決まる。換言すると、有機ＥＬ素子１２７は信号電位Ｖinに応じた輝度で発光することになる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７７】
比較例と同様に、時間軸ｔに沿って、書込駆動パルスWS、閾値＆移動度補正パルスAZ、および走査駆動パルスDSの波形を表してある。前述の説明から理解されるように、スイッチングトランジスタ１２２，１２４，１２５は、ｎチャネル型なので各パルスDS，AZ，WSがそれぞれハイ（Ｈ）レベルのときにオンし、ロー（Ｌ）レベルのときにはオフする。なお、このタイミングチャートは、各パルスWS，AZ，DSの波形とともに、映像信号Ｖsig 並びに駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇの電位変化およびソース端Ｓの電位変化も表してある。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８３】
各回の閾値補正動作において、開始タイミングｔ６２WS，ｔ６２DSの関係と、終了タイミングｔ６４WS，ｔ６４DSの関係については後で説明する。なお、好ましくは、書込駆動パルスWSや走査駆動パルスDSをアクティブＨにする期間（ｔ６２WS〜ｔ６４WS，ｔ６２DS〜ｔ６４DS）は、映像信号Ｖsig がオフセット電圧Ｖofs にある時間帯（ｔ６２Ｖ〜ｔ６４Ｖ）内に完全に含まれるものとする。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８８】
第２閾値補正期間Ｇ（ｔ６２WS２〜ｔ６４WS２，ｔ６２DS２〜ｔ６４DS２）が終了して第３閾値補正期間Ｉが開始するまでの合間は、サンプリングトランジスタ１２５だけでなく発光制御トランジスタ１２２もオフしているので、比較例とは異なり、ブートストラップ動作は一切起こらない。よって、第３閾値補正期間Ｉが開始するときのソース電位Ｖｓは、第２閾値補正期間Ｇが終了した時点のソース電位Ｖｓ（＝Ｖofs −Ｖｘ２）にあり、ここから３回目の閾値補正動作が開始する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０２】
ここで、各タイミングｔ６２WS１，ｔ６２DS１の関係は、概ね同時であれば良く、多少相前後してもよい。同様に、各タイミングｔ６４WS１，ｔ６４DS１の関係は、概ね同時であればよく、多少相前後してもよい。ズレが存在する場合には、走査駆動パルスDSと書込駆動パルスWSとがともにアクティブＨとなる重なり期間で閾値補正期間が規定される。分割閾値補正の合間のブートストラップ動作が全く起こらないようにするという点では、図７（Ａ）に示すように、走査駆動パルスDSをアクティブＨにする期間（ｔ６２DS〜ｔ６４DS）は、書込駆動パルスWSがアクティブＨにある時間帯（ｔ６２WS〜ｔ６４WS）内に完全に含まれるものとするのが好ましい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０３】
図７（Ｂ）に示すように、走査駆動パルスDSがアクティブＨとなるタイミングｔ６２DSが書込駆動パルスWSがアクティブＨとなるタイミングｔ６２WS以前となるズレがある場合や、走査駆動パルスDSがインアクティブＬとなるタイミングｔ６４DSが書込駆動パルスWSがインアクティブＬとなるタイミングｔ６４WS以降となるズレがある場合には、そのズレの期間（ｔ６２DS〜ｔ６２WSやｔ６４WS〜ｔ６４DS）にブートストラップ動作が行なわれる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２２６】
なお、ここで説明した変形例は、図２に示した４ＴＲ構成に対して「双対の理」に従った変更を加えたものであるが、回路変更の手法はこれに限定されるものではない。たとえば、図２に示した４ＴＲ構成に対して、発光制御トランジスタ１２２のみをｐチャネル型にすることもできるし、あるいはサンプリングトランジスタ１２５のみをｐチャネル型にすることもできる。同様のことは、図２に示した４ＴＲ構成に対して「双対の理」に従った変更を加えた変形例において、発光制御トランジスタ１２２のみをｎチャネル型にすることもできるし、あるいはサンプリングトランジスタ１２５のみをｎチャネル型にすることもできる。何れにしても、駆動トランジスタ１２１に関しては閾値補正動作時に、サンプリングトランジスタのオン期間によって閾値補正期間を規定するように制御するものであればよいのである。