(57)【要約】【課題】１つの階調表示データに対して、階調表示データを１回書き込み、表示したい階調表示データに応じた２種類の輝度レベルで発光させることにより輝度ムラを抑制する。【解決手段】発光素子と、駆動トランジスタと、保持容量とを含む複数の画素と、データ線と、基準電圧線と、制御回路と、を有する表示装置であって、制御回路は、１フレーム期間に、各画素にデータ線を介してデータ電圧を供給し、保持容量にデータ電圧を書き込んだ後、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧を、いずれかを先に順に基準電圧線に供給し、各画素において、第１電圧が供給される期間での発光素子の発光量と、第２電圧が供給される期間での発光素子の発光量と、の和が、画像データに応じて予め決められた発光素子の発光量と等しくなるよう制御することを特徴とする表示装置。【選択図】図４
2012098707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極に一端が接続され、ゲート電極の電位を保持する保持容量と、を含む複数の画素と、
画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給するデータ線と、
基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する基準電圧線と、
前記データ線に供給する前記データ電圧及び前記基準電圧線に供給する前記基準電圧を制御する制御回路と、
を有する表示装置であって、
前記制御回路は、１フレーム期間に、各画素に前記データ線を介して前記データ電圧を供給し、前記保持容量に前記データ電圧を書き込んだ後、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧を、いずれかを先に順に前記基準電圧線に供給し、
各画素において、前記第１電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、の和が、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくなるよう制御することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極に一端が接続され、ゲート電極の電位を保持する保持容量と、を含む複数の画素と、
画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給するデータ線と、
基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する基準電圧線と、
前記データ線に供給する前記データ電圧及び前記基準電圧線に供給する前記基準電圧を制御する制御回路と、
前記画像データの平均輝度に基づいて、前記画像データが高輝度データか低輝度データかを判定する画像データ判定手段と、
を有する表示装置であって、
前記制御回路は、１フレーム期間に、各画素に前記データ線を介して前記データ電圧を供給し、前記保持容量に前記データ電圧を書き込んだ後、前記画像データ判定手段での判定結果に基づいて、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧とを、いずれかを先に順に前記基準電圧線に供給し、
各画素において、前記第１電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、の和が、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくなるよう制御することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記第１電圧が供給される期間での前記発光素子の発光レベルを、前記第２電圧が供給される期間での前記発光素子の発光レベルよりも高く、
前記画像データが前記低輝度データと判定された場合、前記第１電圧が供給される期間を、予め決められた発光デューティで規定される発光期間の１／Ｘ倍（Ｘ＞１）とし、前記第２電圧が供給される期間では前記発光素子を発光させず、
各画素において、前記第１電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量を、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくなるよう制御することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記第１電圧が供給される期間での前記発光素子の発光レベルを、前記第２電圧が供給される期間での前記発光素子の発光レベルよりも高く、
前記第１電圧と前記第２電圧との差は、前記画像データが前記低輝度データと判定された場合よりも、前記高輝度データと判定された場合の方が小さく、
前記第１電圧が供給される期間と、前記第２電圧と、前記第２電圧が供給される期間を、前記画像データが前記低輝度データと判定された場合と前記高輝度データと判定された場合とで等しくなるよう制御することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極に一端が接続され、ゲート電極の電位を保持する保持容量と、を有する複数の画素と、
画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給するデータ線と、
基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する基準電圧線と、
前記データ線に供給する前記データ電圧及び前記基準電圧線に供給する前記基準電圧を制御する制御回路と、
前記画像データの平均輝度に基づいて、前記画像データが高輝度データか低輝度データかを判定する画像データ判定手段と、
を有する表示装置であって、
前記制御回路は、１フレーム期間に、各画素に前記データ線を介して前記データ電圧を供給し、前記データ電圧を前記保持容量に書き込んだ後、前記画像データ判定手段で高輝度データと判定された場合には、予め決められた所定電圧を前記基準電圧線に供給し、前記画像データ判定手段で低輝度データと判定された場合には、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧とを、いずれかを先に順に前記基準電圧線に供給し、
前記画像データ判定手段で高輝度データと判定された場合、各画素において、前記所定電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量が、前記画像データに応じて決まる前記発光素子の発光量と等しく、
前記画像データ判定手段で低輝度データと判定された場合、各画素において、前記第１電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、の和が、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくなるよう制御することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
前記画像データ判定手段は、１フレーム毎の画像データに対して高輝度データか、低輝度データか、を判定することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記画像データ判定手段は、複数フレーム毎の画像データに対して高輝度データか、低輝度データか、を判定することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記制御回路は、前記第１電圧が供給された後の前記ゲート電極の電位と、前記第２電圧が供給された後の前記ゲート電極の電位と、のうち一方が前記保持容量への前記データ電圧の書き込み後に、１フレーム期間に前記画素を一定の発光レベルで発光させて、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量を得るための電圧を印加した時の前記ゲート電極の電位よりも大きく、他方が前記保持容量へのデータ電圧の書き込み後に、１フレーム期間に前記画素を一定の発光レベルで発光させて、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量を得るための電圧を印加した時の前記ゲート電極の電位よりも小さくなるように、前記第１電圧及び前記第２電圧を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１電圧が供給された期間での前記発光素子の発光レベル、及び前記第２電圧が供給された期間での前記発光素子の発光レベルは、ともに発光色毎に異なることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記データ線と前記基準電圧線は、同一の配線であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記複数の画素はマトリクス状に配置されており、
前記保持容量への前記データ電圧の書き込みと、前記書き込み後の前記第１電圧が供給された期間での前記発光素子の発光及び前記第２電圧が供給された期間での前記発光素子の発光と、が１行ずつ順に全画素に対して行われることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の表示装置を表示パネルとして備えたことを特徴とするデジタルスチルカメラ。
【請求項１３】
発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極の電位を保持する保持容量と、を含む複数の画素と、
画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数のデータ線と、
基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数の基準電圧線と、
が配置された表示装置の駆動方法であって、
１フレーム期間毎に、各画素に、前記データ電圧を前記データ線から供給し、前記保持容量に書き込んだ後、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧を、いずれかを先に順に前記基準電圧線から供給し、
各画素では、前記第１電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、の和を、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくすることを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極の電位を保持する保持容量と、を含む複数の画素と、
画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数のデータ線と、
基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数の基準電圧線と、
が配置され、かつ前記画像データの平均輝度に基づいて、前記画像データが高輝度データか低輝度データかを判定する画像データ判定手段を有する表示装置の駆動方法であって、
１フレーム期間毎に、各画素に、前記データ電圧を前記データ線から供給し、前記保持容量に書き込んだ後、前記画像データ判定手段での判定結果に基づいて、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧を、いずれかを先に順に前記基準電圧線から供給し、
各画素では、前記第１電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、の和を、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくすることを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極の電位を保持する保持容量と、を含む複数の画素と、
画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数のデータ線と、
基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数の基準電圧線と、
が配置され、かつ前記画像データの平均輝度に基づいて、前記画像データが高輝度データか低輝度データかを判定する画像データ判定手段を有する表示装置の駆動方法であって、
１フレーム期間毎に、各画素に、前記データ電圧を前記データ線から供給し、前記保持容量に書き込んだ後、前記画像データ判定手段で高輝度データと判定した場合には、予め決められた電圧を前記基準電圧線から供給し、前記画像データ判定手段で低輝度データと判定した場合には、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧を、いずれかを先に順に前記基準電圧線から供給し、
前記画像データ判定手段で高輝度データと判定した場合、各画素では、前記電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量を、前記画像データに応じて決まる前記発光素子の発光量と等しくし、
前記画像データ判定手段で低輝度データと判定した場合、各画素では、前記第１電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、の和を、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくすることを特徴とする表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光素子をマトリクス状に配置した表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子等に代表される自発光型の表示装置は、自発光素子からなる複数の画素を基板上にマトリクス状に配置して構成される。自発光型の表示装置の駆動回路において各画素に正確に階調を表示させるためには、各画素の自発光素子に流す電流量又は電圧を正確に制御しなければならない。一般に、自発光型の表示装置は画素毎にトランジスタ（Ｔｒ）等のスイッチング素子（アクティブ素子）を備えたアクティブマトリクス構成を有している。各画素の自発光素子を所望の輝度で発光させるためには、一般的に、発光量に対応した階調表示データを１フレーム毎に１回各画素にプログラムする。
【０００３】
Ｔｒには閾値電圧（Ｖｔｈ）や移動度（μ）等の特性にばらつきがあるため、画素毎の発光輝度に差が出てしまい、表示の輝度ムラやスジとなって画質を低下させる。Ｔｒの特性ばらつきを抑制する技術として、特許文献１にはＶｔｈのバラツキによる影響を回避するため、全表示画素に閾値キャンセル回路を設けた表示装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４１１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の画素回路では、ＴｒのＶｔｈのばらつきをキャンセルすることはできるが、移動度のばらつきをキャンセルすることができない。更に、Ｖｔｈキャンセルにかける時間が短いと、十分にキャンセルすることができない。このため、表示の輝度ムラが十分に抑制できないという問題があった。
【０００６】
本発明者らは検討を重ねた結果、２種類の輝度レベルで発光させることにより表示の輝度ムラが抑制可能であることを新たに見出した。
【０００７】
そこで、本発明は、１つの階調表示データに対して、階調表示データを１回書き込み、表示したい階調表示データに応じた２種類の輝度レベルで発光させることにより輝度ムラを抑制する表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極に一端が接続され、ゲート電極の電位を保持する保持容量と、を含む複数の画素と、画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給するデータ線と、基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する基準電圧線と、前記データ線に供給する前記データ電圧及び前記基準電圧線に供給する前記基準電圧を制御する制御回路と、を有する表示装置であって、前記制御回路は、１フレーム期間に、各画素に前記データ線を介して前記データ電圧を供給し、前記保持容量に前記データ電圧を書き込んだ後、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧を、いずれかを先に順に前記基準電圧線に供給し、各画素において、前記第１電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、の和が、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくなるよう制御する。
【０００９】
また、本発明に係る表示装置は、発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極に一端が接続され、ゲート電極の電位を保持する保持容量と、を含む複数の画素と、画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給するデータ線と、基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する基準電圧線と、前記データ線に供給する前記データ電圧及び前記基準電圧線に供給する前記基準電圧を制御する制御回路と、前記画像データの平均輝度に基づいて、前記画像データが高輝度データか低輝度データかを判定する画像データ判定手段と、を有する表示装置であって、前記制御回路は、１フレーム期間に、各画素に前記データ線を介して前記データ電圧を供給し、前記保持容量に前記データ電圧を書き込んだ後、前記画像データ判定手段での判定結果に基づいて、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧とを、いずれかを先に順に前記基準電圧線に供給し、各画素において、前記第１電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、の和が、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくなるよう制御する。
【００１０】
更に、本発明に係る表示装置は、発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極に一端が接続され、ゲート電極の電位を保持する保持容量と、を有する複数の画素と、画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給するデータ線と、基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する基準電圧線と、前記データ線に供給する前記データ電圧及び前記基準電圧線に供給する前記基準電圧を制御する制御回路と、前記画像データの平均輝度に基づいて、前記画像データが高輝度データか低輝度データかを判定する画像データ判定手段と、を有する表示装置であって、前記制御回路は、１フレーム期間に、各画素に前記データ線を介して前記データ電圧を供給し、前記データ電圧を前記保持容量に書き込んだ後、前記画像データ判定手段で高輝度データと判定された場合には、予め決められた所定電圧を前記基準電圧線に供給し、前記画像データ判定手段で低輝度データと判定された場合には、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧とを、いずれかを先に順に前記基準電圧線に供給し、前記画像データ判定手段で高輝度データと判定された場合、各画素において、前記所定電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量が、前記画像データに応じて決まる前記発光素子の発光量と等しく、前記画像データ判定手段で低輝度データと判定された場合、各画素において、前記第１電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧が供給される期間での前記発光素子の発光量と、の和が、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくなるよう制御する。
【００１１】
そして、本発明に係る表示装置の駆動方法は、発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極の電位を保持する保持容量と、を含む複数の画素と、画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数のデータ線と、基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数の基準電圧線と、が配置された表示装置の駆動方法であって、１フレーム期間毎に、各画素に、前記データ電圧を前記データ線から供給し、前記保持容量に書き込んだ後、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧を、いずれかを先に順に前記基準電圧線から供給し、各画素では、前記第１電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、の和を、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくする。
【００１２】
また、本発明に係る表示装置の駆動方法は、発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極の電位を保持する保持容量と、を含む複数の画素と、画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数のデータ線と、基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数の基準電圧線と、が配置され、かつ前記画像データの平均輝度に基づいて、前記画像データが高輝度データか低輝度データかを判定する画像データ判定手段を有する表示装置の駆動方法であって、１フレーム期間毎に、各画素に、前記データ電圧を前記データ線から供給し、前記保持容量に書き込んだ後、前記画像データ判定手段での判定結果に基づいて、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧を、いずれかを先に順に前記基準電圧線から供給し、各画素では、前記第１電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、の和を、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくする。
【００１３】
更に、本発明に係る表示装置の駆動方法は、発光素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極の電位を保持する保持容量と、を含む複数の画素と、画像データに応じたデータ電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数のデータ線と、基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に供給する複数の基準電圧線と、が配置され、かつ前記画像データの平均輝度に基づいて、前記画像データが高輝度データか低輝度データかを判定する画像データ判定手段を有する表示装置の駆動方法であって、１フレーム期間毎に、各画素に、前記データ電圧を前記データ線から供給し、前記保持容量に書き込んだ後、前記画像データ判定手段で高輝度データと判定した場合には、予め決められた電圧を前記基準電圧線から供給し、前記画像データ判定手段で低輝度データと判定した場合には、予め決められた互いに異なる第１電圧と第２電圧を、いずれかを先に順に前記基準電圧線から供給し、前記画像データ判定手段で高輝度データと判定した場合、各画素では、前記電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量を、前記画像データに応じて決まる前記発光素子の発光量と等しくし、前記画像データ判定手段で低輝度データと判定した場合、各画素では、前記第１電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、前記第２電圧を供給した期間での前記発光素子の発光量と、の和を、前記画像データに応じて予め決められた前記発光素子の発光量と等しくする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、１つの階調表示データに対して、２種類の輝度レベルで発光させることにより表示装置の輝度ムラを抑制することができる。また、１つの階調表示データを２種類の輝度レベルで発光させる時に、基準電圧を変化させることで、階調表示データを１回の書き込みで済ませることができるので、各画素への書き込み時間を十分長く確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の表示装置の一例を示す図である。
【図２】本発明の表示装置に好適に用いられる画素回路の一例を示す図である。
【図３】図２の画素回路の従来の駆動方法を示す図である。
【図４】本発明の発光パターンの一例と従来の発光パターンを示す図である。
【図５】ＰＭＯＳトランジスタのＶｇ−Ｉｄ特性を示す図である。
【図６】表示装置の輝度とスジムラ率の関係を示す図である。
【図７】従来の発光パターンでの階調と輝度の関係を示す図である。
【図８】本発明の発光パターンでの階調と輝度の関係を示す図である。
【図９】第１の実施形態での画素回路の駆動方法の一例を示す図である。
【図１０】本発明での映像信号の伝達の一例を示す図である。
【図１１】第２の実施形態での発光パターンの一例を示す図である。
【図１２】第２の実施形態での低輝度時の駆動方法の一例を示す図である。
【図１３】第２の実施形態での低輝度時の他の駆動方法の一例を示す図である。
【図１４】第３の実施形態での発光パターンの一例を示す図である。
【図１５】第３の実施形態での画素回路の駆動方法の一例を示す図である。
【図１６】第４の実施形態での発光パターンの一例を示す図である。
【図１７】第４の実施形態での画素回路の駆動方法の一例を示す図である。
【図１８】第５の実施形態での発光パターンの一例を示す図である。
【図１９】第５の実施形態での画素回路の駆動方法の一例を示す図である。
【図２０】第６の実施形態における画素回路の一例を示す図である。
【図２１】第６の実施形態での高輝度時の駆動方法の一例を示す図である。
【図２２】第６の実施形態での低輝度時の駆動方法の一例を示す図である。
【図２３】第６の実施形態での映像信号の伝達の一例を示す図である。
【図２４】第６の実施形態における画素回路の他の一例を示す図である。
【図２５】図２４の画素回路の駆動方法及び発光パターンの一例を示す図である。
【図２６】第７の実施形態での画素回路の駆動方法の一例を示す図である。
【図２７】本発明の表示装置を用いたデジタルスチルカメラシステムである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、発光素子として有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）を用いた有機ＥＬ表示装置を例に挙げて本発明について説明するが、本発明の表示装置はこれに限定されるものではなく、自発光素子の発光を制御しうる装置であれば好ましく適用される。
【００１７】
図１は本発明の表示装置の一例であり、表示装置の全体構成を示している。図１の表示装置は画素１を３ｍ行×ｎ列（ｍ、ｎは自然数）のマトリクス状に配置した画像表示部（以下、「表示領域」ということもある。）を備えている。画素１は有機ＥＬ素子と、ゲート電極の電位に応じた電流を有機ＥＬ素子に供給する駆動トランジスタと、駆動トランジスタのゲート電極に一端が接続され、ゲート電極の電位を保持する保持容量を有する。有機ＥＬ素子、駆動トランジスタ、保持容量等により画素回路（図２参照）が構成されている。フルカラー表示装置の場合、Ｒを表示する画素、Ｇを表示する画素、Ｂを表示する画素の組を表示単位として画像表示部に配置される。
【００１８】
また、図１の表示装置は画像データに応じたデータ電圧を駆動トランジスタのゲート電極に供給するデータ線７（基準電圧を駆動トランジスタのゲート電極に供給する基準電圧線と兼用）と、制御回路を備えている。
【００１９】
データ線７は基準電圧線を兼ねているが、データ線７と基準電圧線を別々に設けても良い。制御回路は制御線５、６に供給する制御信号Ｐ１、Ｐ２を制御する行制御回路３と、データ線７に供給するデータ電圧及び基準電圧線に供給する基準電圧を制御する列制御回路４と、行制御回路３と列制御回路４の動作を制御するドライバＩＣ１０を有する。制御回路は行制御回路３、列制御回路４及びドライバＩＣ１０と同様の機能を有していれば、図１の構成でなくても良い。
【００２０】
行制御回路３にはドライバＩＣ１０から制御信号が入力され、行制御回路３の各出力端子から画素回路の動作を制御する複数の制御信号Ｐ１（１）〜Ｐ１（ｍ）、Ｐ２（１）〜Ｐ２（ｍ）が出力される。行制御回路３の各出力端子から出力された制御信号の１つであるＰ１は、制御線５を介して各行の画素回路に入力され、他の制御信号であるＰ２は制御線６を介して各行の画素回路に入力される。図１では行制御回路３の各出力端子から出力される制御線を２本としたが、２本でなくても良く、画素回路の構成次第では制御線が１本でも良いし、３本以上でも良い。
【００２１】
列制御回路４にはドライバＩＣ１０から画像データが入力され、列制御回路４の各出力端子から画像データに応じた階調表示データであるデータ電圧Ｖｄａｔａが出力される。列制御回路４から出力されたデータ電圧Ｖｄａｔａは、データ線７を介して各列の画素回路に入力される。図１では列制御回路４が表示領域近傍に描かれているが、電気的に接続されていればＣＯＧ等の別基板上にあっても良い。ここで言う画像データとは、１フレーム画面を構成する全画素に入力されるデータ電圧の元となるデータのことである。
【００２２】
図２は本発明の表示装置に好適に用いられ、一般的に知られている有機ＥＬ素子等の自発光素子を含む画素回路の一例である。図２の画素回路２は有機ＥＬ素子と、階調表示データに応じた電流を有機ＥＬ素子に供給する回路である電流供給回路部と、電流供給回路部に接続された複数の信号入力用配線（制御線５、６、データ線７）と、電力供給配線（＋ＶＣＣ配線、ＣＧＮＤ配線）を有する。
【００２３】
電流供給回路部はゲート電極の電位に応じた電流を有機ＥＬ素子に供給する駆動トランジスタＴｒ２と、書き込み対象となる画素回路２を選択するための画素回路選択手段と駆動トランジスタＴｒ２の閾値補償手段を兼ねるトランジスタＴｒ１を有する。また、駆動トランジスタＴｒ２のゲート電極の電位を保持する保持容量Ｃ１と、発光期間制御手段であるトランジスタＴｒ３と、発光輝度制御手段である基準電圧線を有する。
【００２４】
データ電圧Ｖｄａｔａを供給するデータ線７は基準電圧（Ｖｒｅｆ）を駆動トランジスタＴｒ２のゲート電極に供給する基準電圧線としての働きも兼ねている基準電圧線兼データ線である。基準電圧線とデータ線７は別々の配線として接続を切り替えても良い。図２では駆動トランジスタＴｒ２としてＰ型トランジスタ（ＰＭＯＳ）を使用しているが、Ｎ型トランジスタ（ＮＭＯＳ）を使用しても良い。また、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３としてＮＭＯＳを使用しているが、ＰＭＯＳを使用しても良い。駆動トランジスタＴｒ２、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３としては薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が好適に用いられる。
【００２５】
トランジスタＴｒ１は駆動トランジスタＴｒ２のドレインとゲートの間を接続するスイッチング手段であるが、駆動トランジスタＴｒ２のドレインとゲートの間の接続を制御できればこれに限らない。駆動トランジスタＴｒ２がＮＭＯＳの場合も、トランジスタＴｒ１は駆動トランジスタＴｒ２のドレインとゲートの間を接続する。トランジスタＴｒ３は駆動トランジスタＴｒ２のドレインと有機ＥＬ素子のアノードの間を接続するスイッチング手段であるが、駆動トランジスタＴｒ２のドレインと有機ＥＬ素子のアノードの間の接続を制御できればこれに限らない。
【００２６】
制御線５、６はトランジスタＴｒ１、Ｔｒ３の動作を制御するが、前記２つのＮＭＯＳトランジスタの動作を制御できれば制御線は２本でなくても良い。走査信号兼オートゼロ信号Ｐ１を供給する制御線５は、トランジスタＴｒ１のゲートに接続され、発光期間制御信号Ｐ２を伝達する制御線６は、トランジスタＴｒ３のゲートに接続されている。
【００２７】
保持容量Ｃ１は一端がデータ電圧Ｖｄａｔａを供給するデータ線７に接続され、他端が駆動トランジスタＴｒ２のゲート及びトランジスタＴｒ１のソースに接続されている。有機ＥＬ素子のアノードはトランジスタＴｒ３のソースに接続され、有機ＥＬ素子のカソードはＣＧＮＤ配線に接続されている。＋ＶＣＣ配線は駆動トランジスタＴｒ２のソースに接続されている。
【００２８】
図３は図２の画素回路の従来の駆動方法を示すタイミングチャートの一例であり、ｉ行目の画素について、時間軸を共通にして、データ線７の電位変化、制御線５、６の電位変化、有機ＥＬ素子の発光パターン（発光状態）を表している。本駆動方法は１フレーム期間を（Ａ）プリチャージ期間、（Ｂ）書き込み期間、（Ｃ）他行書き込み期間、（Ｄ）発光期間の４つの期間に分けて動作させる駆動方法である。
【００２９】
図３において、（Ａ）（Ｂ）の期間で画素回路内の駆動トランジスタＴｒ２の閾値がキャンセルされると同時に、データ電圧Ｖ（ｉ）がｉ行目の画素に書き込まれ、保持容量Ｃ１に保持される。（Ａ）の期間ではプリチャージ動作時にデータ電圧に関らず有機ＥＬ素子に電流が流れて一瞬発光するが、階調表示には影響を与えない発光である。そして、（Ｃ）の期間において、該当行（ｉ行）以降の行の画素に同様に、閾値がキャンセルされると同時にデータ電圧が書き込まれていく。その後、（Ｄ）の期間において、データ線７にＶＳＬの電圧が印加され、全ての行で同時に、各画素回路の保持容量Ｃ１に保持されたデータ電圧と駆動トランジスタＴｒ２の電流駆動能力に応じた電流が有機ＥＬ素子に供給される。
【００３０】
このように、１フレーム期間内では、（Ｄ）の期間において、駆動トランジスタＴｒ２の電流駆動能力に応じてプログラムされた階調表示データに対応した一定の電流が有機ＥＬ素子に供給されることになる。そして、図３の発光パターンのように、１フレーム期間内では有機ＥＬ素子は一定の輝度で発光し続ける。
【００３１】
図４は画像データに応じた発光パターンを示す図であり、従来の発光パターンと本発明の表示装置の発光パターンの一例を並べて示している。縦軸は発光レベルであり、高い部分が発光状態、最も低い部分は非発光状態を示しており、従来の発光パターンでは各発光パルスの高さ、即ち発光レベルは各画素に供給される階調表示データによって決まっていた。横軸は時間であり、パルス幅は１つの画像を表示する期間に、画素が実際に発光している時間を示している。以下、１フレーム期間における１画素の発光量（積算発光量）を１フレーム内で平均化した値を平均輝度（平均発光レベル）として本発明を説明する。発光レベルと輝度とは同義である。
【００３２】
図４（Ａ）は高輝度画像データの場合の、ある画素の発光パターンである。一定輝度で一定期間発光する従来の発光パターンに比べて、２種類の異なる輝度で発光させ、２種類の異なる輝度で発光させて従来の発光パターンと同一の平均輝度、すなわち１フレーム内において同一の発光量を得ることを特徴とする。
【００３３】
図４（Ａ）では第１の発光レベルでの発光期間と第２の発光レベルでの発光期間の総和を従来の発光パターンの発光期間と同じにしている。このため、ある期間従来よりも高輝度な第１発光レベルで発光させる期間（以下、この期間の発光を「ダミーパルス」ということもある。）があり、その分、残りの発光期間の輝度は下げて、第２発光レベルで発光させている。
【００３４】
図４（Ｂ）は中輝度画像データの場合の、ある画素の発光パターンである。高輝度画像データの場合と同様に、２種類の異なる発光レベルで発光させて従来の発光パターンと同一の平均輝度（発光量）を得ることを特徴とする。
【００３５】
図４（Ｂ）でも第１の発光レベルでの発光期間と第２の発光レベルでの発光期間の総和を従来の発光パターンの発光期間と同じにしている。このため、ある期間従来よりも高輝度な第１発光レベルで発光させる期間があり、その分、残りの発光期間の輝度は下げて、第２発光レベルで発光させている。第１発光レベルと第２発光レベルはどちらも、高輝度画像データに応じたデータ電圧が書き込まれた時に比べて発光レベルが下がっている。
【００３６】
図４（Ｃ）は低輝度画像データの場合の、ある画素の発光パターンである。高輝度画像データの場合と同様に、２種類の異なる発光レベルで発光させて従来の発光パターンと同一の平均輝度（発光量）を得ることを特徴とする。
【００３７】
図４（Ｃ）でも第１の発光レベルでの発光期間と第２の発光レベルでの発光期間の総和を従来の発光パターンの発光期間と同じにしている。このため、ある期間従来よりも高輝度な第１発光レベルで発光させる期間があり、その分、残りの発光期間の輝度を下げる。この時第２発光レベルはほぼ非発光である黒表示と同等の発光レベルになることがある。
【００３８】
第１発光レベルと第２発光レベルの切り替えは基準電圧（発光輝度制御信号）により行われ、各画素に２種類のデータ電圧を書き込む必要はない。第１発光レベルで発光させるときには基準電圧として第１電圧を基準電圧線から供給し、第２発光レベルで発光させるときには基準電圧として第２電圧を基準電圧線から供給する。第１電圧が供給される期間での発光素子の発光量と、第２電圧が供給される期間での発光素子の発光量との和が、画像データに応じて予め決められた発光素子の発光量（図４では従来の発光パターンにおける発光量）と等しくなるように制御する。
【００３９】
第１発光レベルで発光させるタイミングは発光期間中の最後でなくても良く、最初でも、途中でも良い。但し、第２発光レベルで発光している時は、第２発光レベルでの発光中か、第２発光レベルでの発光と連続していることが好ましい。発光レベルを制御する基準電圧の変更のみで切り替えられるからである。
【００４０】
ここで、図５及び図６を用いて表示の輝度ムラの見え方と輝度ムラの原因となるＴｒ特性のばらつきについて説明する。
【００４１】
図５は一般的なＰＭＯＳトランジスタのＶｇ−Ｉｄ特性のグラフである。特性（Ｖｔｈおよびμ）が異なる２種類のトランジスタのＶｇ−Ｉｄ曲線をグラフに描いている。これはトランジスタ特性のばらつきが存在している事を想定している。横軸はゲート−ソース間電圧（Ｖｇ）、縦軸はドレイン電流（Ｉｄ）である。
【００４２】
ドレイン電流の値はトランジスタのサイズを設計することで調整可能である。表示装置で使用されるドレイン電流の範囲は、設計される表示装置の輝度、コントラスト、発光素子の発光効率により決定される。ここでは、コントラストである電流比が１０万対１を想定し、ゲート電圧で制御しやすい電流範囲として、１００ｐＡ〜１０μＡを使用範囲として、画像の黒〜白を表現すると想定する。
【００４３】
使用範囲において、図５の２種類のＶｇ−Ｉｄ曲線の差に注目すると、電流が大きい領域（１００ｎＡ〜１０μＡ）では同一のＶｇが印加された時に、ドレイン電流に対する電流差の割合は小さい。一方、電流が小さい領域（１ｎＡ〜１００ｎＡ）では同一のＶｇが印加された時に、ドレイン電流に対する電流差の割合は大きくなっている。
【００４４】
更に電流が小さい領域（〜１ｎＡ）では同一のＶｇが印加された時に、ドレイン電流に対する電流差の割合は大きいが、電流の絶対値が非常に小さく、電流差としても小さな値になる。この小さな電流を表示装置に用いると、発光素子に流れ込む電流量が小さく、ほぼ黒表示となり、電流差に起因する輝度差があっても、どちらも黒表示と認識され、ほとんど視認できなくなる。なお、使用する電流範囲が多少異なっていても、電流が大きい領域では電流が小さい領域に対して、相対的に、電流差の割合は小さくなる。
【００４５】
一方、図６は表示装置の輝度とその明るさにおける輝度ムラ部分との輝度差の割合を示すスジムラ（輝度ムラ）率のグラフである。図６のスジムラ率は一般的なＬＴＰＳプロセスで作成されたＴｒを用いた表示装置のスジムラ（スジ状の輝度ムラ）特性の一例である。スジムラ率（スジ状の輝度ムラ率）は、
スジムラ率＝｛（スジムラ画素の輝度）−（スジムラ画素周辺の画素の平均輝度）｝÷（スジムラ画素周辺の画素の平均輝度）で表される。
【００４６】
スジムラ画素周辺の画素の平均輝度は、
スジムラ画素周辺の画素の平均輝度＝スジムラ画素の左右方向各５画素の平均輝度
で表される。ここで、スジムラ画素とは、全画素に同じデータ電圧を書き込んで発光させた場合に、周囲の画素とは目視で異なる輝度を表示する画素を指している。
【００４７】
図６から分かるように、輝度が高い領域ではスジムラ率が低く、輝度が低い領域ではスジムラ率が高くなっている。スジムラ率は画素回路内のＰＭＯＳトランジスタ特性のばらつきに起因している。そのため、図５に示したように、ＰＭＯＳトランジスタの電流量が大きく電流差が小さい領域、即ち図６の輝度が高い領域では、スジムラ率が低い。
【００４８】
逆に、ＰＭＯＳトランジスタの電流量が小さく電流差が大きい領域、即ち図６の輝度が低い領域では、スジムラ率が高い。輝度がとても低い領域（０．５ｃｄ／ｍ2以下）では、基準となる明るさが小さくなり測定限界に近づく為、見かけ上スジムラ率が低くなっている。
【００４９】
同時に、一般的なスジムラの視認限界も図示してある。輝度がある程度高い場合、例えば、５ｃｄ／ｍ2以上では、スジムラ率が２％以上の時に視認されると言われている。輝度が低くなると、人間の視覚特性により、視認できる最低スジムラ率が高くなる。例えば、１ｃｄ／ｍ2付近ではスジムラ率が３％以上の時に視認されると言われている。図６のスジムラ特性では、０．５〜５ｃｄ／ｍ2付近でスジムラが視認される例を表している。
【００５０】
次に、図７及び図８を用いて、２種類の発光レベルで発光させることにより、輝度ムラを抑制させるメカニズムについて説明する。
【００５１】
図７は、Ｔｒの閾値ばらつきをある程度キャンセルした後、全画素に従来のように単一の発光レベルで同じデータ電圧に基づいて表示させた場合にみられる画像表示部の輝度ムラについて、階調特性を示したグラフである。横軸は階調、縦軸は輝度で示しており、トランジスタ特性に置き換えると、横軸がゲート電圧、縦軸がドレイン電流とみなすことができる。グラフ中の曲線はある１つのトランジスタ特性そのものである。
【００５２】
ここで、トランジスタ特性の電流ばらつきについて考える。電流が大きい領域では、トランジスタの電流ばらつきは平均的な電流が大きいために、ばらつき量の比率が相対的に小さくなる。逆に、電流が小さい領域では、電流ばらつきの絶対値は小さくなるものの、平均的な電流も小さくなり、結果としてばらつき量の比率が大きくなる傾向がある。
【００５３】
このようなトランジスタを用いて表示装置の輝度ムラの視認性について考える。有機ＥＬ素子のような自発光素子の輝度は流れる電流にほぼ比例する。そのため、輝度ムラの大きさは電流量のばらつきにほぼ比例する。データ電圧の高階調領域、即ち画素に流れる電流量が大きい領域（Ｃ）においては、電流のばらつきの比率が小さく、表示装置として輝度ムラが視認されにくい。
【００５４】
領域（Ｃ）よりやや輝度が低くなる、データ電圧の中階調領域、即ち画素に流れる電流量がやや小さい領域（Ｂ）においては、電流のばらつきの比率が大きく、表示装置として輝度ムラが視認されやすい。
【００５５】
領域（Ｂ）よりさらに輝度が低くなる、データ電圧の低階調領域、即ち画素に流れる電流量がとても小さい領域（Ａ）においては、電流のばらつきがあるものの、電流の絶対値がとても小さい。その結果、輝度がとても低くなり、ばらつきによる輝度差の絶対量も小さく、輝度ムラとして視認されにくくなる。
【００５６】
図８は、同じデータ電圧に基づいて全画素を２種類の発光レベルで発光させた場合における階調と平均輝度、輝度ムラの見え方の関係を説明する図である。発光レベルを示す曲線が、電流が小さくばらつきが目立つ輝度の範囲（ハッチングした領域）にかかっている間は、輝度ムラが視認される階調となる。第１発光レベルの方が第２発光レベルに対して、輝度が高く発光期間が短いとする。この２つの発光レベルとは、瞬間的に光っている輝度である。言い換えると、それぞれの発光レベルで発光デューティ１００％で発光させた時の平均輝度と同じである。
【００５７】
表示装置としては、第１発光レベルと第２発光レベルの発光量の和を１フレーム時間で平均化（合成）した輝度が視認される平均輝度であり、図８の点線曲線（ｂ）のようになる。この内第１発光レベルの発光量成分も図８の点線曲線（ｃ）で示した。従来は単一発光で図８の点線曲線（ｂ）を表していた。
【００５８】
最も低階調の領域、即ち図８（Ｄ）よりも低い階調領域では、第２発光レベルは黒であり、第１発光レベルの短時間の発光でのみ階調表示が行われる。しかも、第１発光レベルの輝度自体が図７（Ａ）レベルのとても低い輝度であるため輝度ムラが視認されにくい。
【００５９】
次に、図８（Ｄ）の階調領域では、第２発光レベルは黒であり、第１発光レベルの短時間の発光でのみ階調表示が行われる。第１発光レベルの輝度は図７（Ｂ）レベルの輝度ムラが見える輝度で発光しているのだが、第１発光レベルは短時間であり、視認される輝度としては点線曲線（ｂ）で描かれた合成された輝度になる。その結果、輝度がとても小さく、輝度ムラが視認されにくい。
【００６０】
図８（Ｄ）と（Ｅ）の間の階調領域では、曲線（ａ）の様に第１発光レベルの輝度は図７（Ｃ）レベルの輝度ムラが小さい輝度で発光しており、しかも、視認される輝度としては点線曲線（ｂ）で描かれた合成された輝度である。その結果、輝度ムラが小さい上に輝度がとても小さく、輝度ムラが視認されない。
【００６１】
続いて、図８（Ｅ）の階調領域は、単一発光で表示するとムラが目立っていた領域である。ところが、曲線（ａ）の様に第１発光レベルの輝度は図７（Ｃ）レベルの輝度ムラの視認されにくい高輝度での発光である。第２発光レベルも、曲線（ｄ）で示した様に、図７（Ａ）レベルのとても低い輝度であり輝度ムラが視認されにくい。これら２つの輝度ムラが視認されにくい発光同士を合成しているので、合成された輝度においても、輝度ムラは視認されにくい。
【００６２】
次に、図８（Ｆ）の階調領域では、第１発光レベルの輝度は図７（Ｃ）レベルの輝度ムラの視認されにくい高輝度での発光である。第２発光レベルは図７（Ｂ）レベルの輝度ムラが見える輝度で発光している。この時、合成された輝度において、第２発光レベル起因の輝度ムラは存在しているものの、第１発光レベルの輝度ムラの視認されにくい発光と合成されることにより、輝度ムラの比率が低下する。その結果、合成された輝度では輝度ムラが視認されにくくなる。
【００６３】
続いて、図８（Ｆ）よりも高階調領域では、第１発光レベルの輝度は図７（Ｃ）レベルの輝度ムラの視認されにくい高輝度での発光である。第２発光レベルも図７（Ｃ）レベルの輝度ムラの視認されにくい輝度で発光している。これら２つの輝度ムラが視認されにくい発光同士を合成しているので、合成された輝度においても輝度ムラは視認されにくい。
【００６４】
このようにして、単一発光レベルで輝度ムラが目立つ階調が存在する駆動においても、各画素を２種類の発光レベルで発光させることにより、全階調領域において、輝度ムラを低減させることが可能になるのである。つまり、各画素を２種類の輝度レベルで発光させ、トランジスタの電流ばらつきが大きい領域を使用せずに、トランジスタの電流ばらつきが小さい、又は電流ばらつきが目立たない領域を使用して階調表示を行うことで輝度ムラの抑制をより効果的に行うことができる。
【００６５】
また、各画素を２種類の発光レベルで発光させる効果として、第１発光レベルだけでは、発光期間が短く、合成された輝度が明るさとして不足する場合がある。或いは、第１発光レベルが非常に大きくなってしまう懸念がある。それを補う為に、第２発光レベルの発光を加えることで、所望の合成された輝度を得ることができる。
【００６６】
ここで、駆動トランジスタがＰＭＯＳの場合を例に挙げ、第１の発光レベルで発光させるときの基準電圧である第１電圧、第２の発光レベルで発光させるときの基準電圧である第２電圧を用いて、第１の発光レベルの上限について説明する。
【００６７】
第１電圧及び第２電圧は各画素に書き込まれるデータ電圧に依存しない電圧で、かつ第１発光レベルと第２発光レベルの平均発光レベルで「白」から「黒」までの階調を表示できるような値に設定する必要がある。データ電圧と輝度との関係はディスプレイの特性によって予め決まっているため、第１電圧が高すぎると低階調が黒くつぶれ、第１電圧が低すぎると黒が浮いてしまう。従って、これらの条件を満たす範囲内に第１電圧が設定され、第１電圧と白の階調表示データ電圧との差で発光する発光レベルが第１発光レベルの上限となる。
【００６８】
次に、図８（Ｅ）の階調領域と図８（Ｆ）の階調領域の境界にある階調について更に詳しく説明する。この階調において第２発光レベルが設定される。
【００６９】
この階調は、各画素を第２発光レベルだけで発光させて表示を行った時、スジムラが目立つ領域のなかで、もっとも低い階調である。この階調より高くすると第２発光レベル単独の発光によりスジが目立つ領域（Ｆ）となる。この時、第１発光レベルの発光を加えることにより、平均輝度が上昇し、第２発光レベル単独の発光に比べて、相対的にスジムラ成分の比率が減少するため、スジムラを目立たなくすることができる。この時加えられる第１発光レベルの発光量は、第１発光レベルだけで発光デューティ１００％で光らせた時にスジムラが目立たなくなる発光量である。
【００７０】
この階調を表示する時、第１発光レベルの発光量は、発光デューティ１００％にして第１発光レベルの発光量と同じ発光量が得られる輝度レベルにしてもスジムラは目立たない、境界の発光量である。しかし、実際には、第１発光レベルは、発光期間を短く設定して同量の発光にするため、発光デューティ１００％にした時の発光レベルよりも高くなっている。その結果、スジムラは十分余裕を持って目立たない階調での発光になっている。そこに第２発光レベルが追加されるので、第２発光レベルによるスジムラ成分は視認されない。
【００７１】
つまり、第１発光レベルだけで十分にスジムラが目立たない輝度以上の階調を表示する場合であれば、第２発光レベルはスジムラが目立つような輝度でも、１フレームではスジムラの目立たない発光が可能になる、ということである。逆に、第１発光レベルだけで十分にスジムラが目立たない輝度以下の階調を表示する場合であれば、第２発光レベルはスジムラが目立たないような輝度に設定しなくてはならない。これを第１条件とする。
【００７２】
また、第２条件として、第２発光レベルは第１発光レベルとの差が小さい方が好ましい。なぜなら、第１発光レベルの輝度を抑制できるからである。そのため、なるべく第２発光レベルが高くなるように設定する。ただし、第２発光レベルと第１発光レベルとの差が小さくなるほどスジムラ抑制効果が低くなるため、第２発光レベルと第１発光レベルとの差をある程度残す必要がある。具体的には、第２発光レベルだけではムラが目立つ範囲の輝度の下限になるように第２発光レベルを設定する。
【００７３】
この第１条件と第２条件の両方を満たすような第２発光レベルになるように、第２電圧を決定する。
【００７４】
以下に、本発明の表示装置及びその駆動方法の好適な実施形態を示す。
【００７５】
［第１の実施形態］
本実施形態の表示装置は図１の表示装置であり、画素回路は図２の画素回路である。
【００７６】
図９は本実施形態における図２の画素回路の動作を示すタイミングチャートの一例であり、時間軸を共通にして、データ線７の電位変化、制御線５、６の電位変化、発光パターン（発光状態）を表している。本実施形態では１フレーム期間を下記（Ａ）〜（Ｄ）の４つの期間に分けて動作する。
【００７７】
（Ａ）プリチャージ期間
この期間では、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ３を「オン」に設定することにより、駆動トランジスタＴｒ２のゲート電位を下げて「オン」に設定する。データ線７はｉ行のデータ電圧Ｖｄａｔａ（Ｖ（ｉ））に設定され、保持容量Ｃ１のデータ線７側にデータ電圧を印加する。具体的な動作は以下のとおりである。
【００７８】
制御線５及び６が「Ｈｉｇｈ」にセットされると、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ３は「オン」に変わり、トランジスタＴｒ１により駆動トランジスタＴｒ２のドレインとゲートが接続され、一時的にダイオード接続状態となる。つまり、駆動トランジスタＴｒ２が「オン」状態となる。データ線７はデータ電圧Ｖｄａｔａ（Ｖ（ｉ））に設定される。
【００７９】
（Ｂ）書き込み期間
この期間では、トランジスタＴｒ３を「オフ」に設定することにより、駆動トランジスタＴｒ２のゲートに閾値電圧が設定される。保持容量Ｃ１は駆動トランジスタＴｒ２のゲート電圧と保持容量Ｃ１のデータ線７側の電極にかかるデータ電圧の差分の電圧を保持する。具体的な動作は以下のとおりである。
【００８０】
制御線６は「Ｌｏｗ」に設定され、トランジスタＴｒ３が「オフ」に設定される。短い時間が経過した後、保持容量Ｃ１はデータ電圧と駆動トランジスタＴｒ２のゲート電圧（閾値電圧）との間の差分の電圧（オートゼロ電圧）を記憶する。そして、ゲート電圧、より正確には駆動トランジスタＴｒ２のＶｇｓ（ゲート−ソース間電圧）を駆動トランジスタＴｒ２の閾値電圧にセットする。この動作によって、次に駆動トランジスタＴｒ２の閾値電圧変化や閾値電圧ばらつきに関係なくデータ電圧に応じた所定の駆動電流を有機ＥＬ素子に供給することができる。
【００８１】
（Ｃ）他行書き込み期間
この期間では、トランジスタＴｒ１を「オフ」に設定することにより、データ線７の電位が他行のデータ電圧に変化しても、保持容量Ｃ１に保持された電位差を維持する。具体的な動作は以下のとおりである。
【００８２】
制御線５は、「Ｌｏｗ」にセットされ、プログラム対象行（ｉ行）のサンプリング期間が終了する。その後、データ線７は次の行（ｉ＋１行）のデータ電圧（Ｖ（ｉ＋１））になり、次の行（ｉ＋１行）のプログラムが速やかに開始される。この時、保持容量Ｃ１に保持された電位差は、駆動トランジスタＴｒ２側で電荷の移動が無い為、保持される。
【００８３】
（Ｄ）発光期間
この期間では、保持容量Ｃ１の両端にかかる電位差が維持されているので、データ線７の電圧を基準電圧Ｖｒｅｆに設定することで、駆動トランジスタＴｒ２のゲート電位を所望の電圧に設定する。そして、トランジスタＴｒ３を「オン」に設定することにより、駆動トランジスタＴｒ２の駆動電圧に応じた電流を有機ＥＬ素子に供給している。この時、発光輝度制御手段として、基準電圧Ｖｒｅｆを発光期間内で変化させることで、発光期間（Ｄ）での発光を第１発光レベルと第２発光レベルの２種類の発光レベルで発光させて輝度ムラを抑制する。具体的な動作は以下のとおりである。
【００８４】
データ線７の電圧は最終行のデータ電圧Ｖ（ｎ）からＶｒｅｆ２に変化する。保持容量Ｃ１の両端にかかる電位差が維持されているので、駆動トランジスタＴｒ２のゲート電位が書き込み期間に書き込んだ電圧に対応した、所望の階調表示を行う電圧に設定される。
【００８５】
また、制御線６が「Ｈｉｇｈ」に設定され、トランジスタＴｒ３が「オン」に設定される。よって、駆動トランジスタＴｒ２によって供給される電流は、有機ＥＬ素子に流れるようになる。つまり、駆動トランジスタＴｒ２は一定の電流源のように機能する。
【００８６】
発光期間（Ｄ）の前半では、各データ線７の電圧ＶｄａｔａをＶｒｅｆ２に設定する。これは、駆動トランジスタＴｒ２のゲート電圧が、所望の階調表示を行うゲート電圧よりもやや高くなるように、即ち電流がやや小さくなるようにＶｒｅｆ２を設定しておく。その結果、第２発光レベルで有機ＥＬ素子が発光する。
【００８７】
発光期間（Ｄ）の後半では、各データ線７の電圧ＶｄａｔａをＶｒｅｆ１に設定する。その結果、第２発光レベルと異なる第１発光レベルで有機ＥＬ素子が発光する。第２発光レベルの輝度をやや低くしていたので、第１発光レベルの輝度は第２発光レベルの輝度より大きく設定する。
【００８８】
こうすることにより、本実施形態では輝度ムラを抑制できる。輝度ムラを抑えるメカニズムは既に説明したので省略する。なお、本実施形態では、１フレーム期間内で発光レベルを変化させるためにデータ線の電位を変化させている。一方、電源配線（＋ＶＣＣ配線）の電位を変化させることにより、発光レベルを変化させるという方法も考えられる。しかし、一般的に、電源配線はデータ線に比べて流す電流量が大きく、低抵抗化のために配線を幅広くしている。その結果、電源配線は寄生容量が大きくなる。また、データ線は他の配線に比べ電圧を変化させる頻度が高いので、配線容量を小さく設計する。そのため、電源配線の電圧を変化させる場合に比べて、データ線の電圧を変化させた方が消費電力が小さくなる。
【００８９】
このように、本実施形態において制御回路は下記（１）及び（２）の制御を行う。
【００９０】
（１）１フレーム期間に、各画素にデータ線を介してデータ電圧を供給し、保持容量にデータ電圧を書き込んだ後、予め決められた互いに異なる第１電圧Ｖｒｅｆ１と第２電圧Ｖｒｅｆ２を、いずれかを先に順に基準電圧線に供給する。
【００９１】
（２）各画素において、第１電圧が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光量と、第２電圧が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光量と、の和が、画像データに応じて予め決められた有機ＥＬ素子の発光量と等しくなるように制御する。
【００９２】
また、本実施形態のような制御回路を有していなくても、このような制御回路の機能を有していれば、本明細書に記載の構成に限るものではない。例えば、ドライバＩＣ内に制御回路の機能の一部を組み込み、ドライバＩＣの出力を直接画素に接続する構成でも良い。このように、有機ＥＬ表示装置に配置された複数のデータ線と複数の基準電圧線で、１フレーム期間毎に、上記（１）及び（２）の駆動を実施することにより本発明の効果が得られる。
【００９３】
データ線７の電圧をＶｒｅｆ１に設定するタイミングは発光期間中であればいつでも良い。また、発光期間前半の輝度である第２発光レベルを、所望の階調表示を行う為に一定レベルで発光させた場合の輝度に比べて、やや低くさせる方法は次のとおりである。Ｖｒｅｆ２の電圧をやや高くなるように設定するのではなく、データ電圧Ｖｄａｔａを予め電流がやや小さくなるように演算処理して画素に書き込んでも良い。
【００９４】
Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２はデータ線経由で画素に入力されており、画素の発光色により、Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２の両方、又は片方を変化させても良い。表示としては、第１発光レベルと第２発光レベルの差が、発光色によりそれぞれ異なる。その結果として、ホワイトバランスが最適に調整されたり、ダミーパルスの強度を変えたりすることができる。
【００９５】
例えば、輝度ムラが視認されにくい青色の発光に関しては、ダミーパルスを小さく、或いは入力させなくても輝度ムラが視認されない場合がある。そのような時には青色画素には、他の発光色に比べてダミーパルスの大きさを変える事が好ましい。なぜなら、ダミーパルスの輝度が高すぎる場合、消費電力の増加につながるおそれがあるからである。
【００９６】
また、第１電圧が供給された後、第２電圧が供給された後、の駆動トランジスタＴｒ２のゲート電極の電位をそれぞれＶａ１、Ｖａ２とすると、第１電圧と第２電圧は制御回路によりＶａ１とＶａ２が以下の電位になるように制御するのが好ましい。
【００９７】
Ｖａ１とＶａ２のうち一方が、保持容量Ｃ１へのデータ電圧の書き込み後に、１フレーム期間に画素を一定の発光レベルで発光させて、画像データに応じて予め決められた有機ＥＬ素子の発光量を得るための電圧を印加した時のゲート電極の電位よりも大きい。Ｖａ１とＶａ２のうち他方が、保持容量Ｃ１へのデータ電圧の書き込み後に、１フレーム期間に画素を一定の発光レベルで発光させて、画像データに応じて予め決められた有機ＥＬ素子の発光量を得るための電圧を印加した時のゲート電極の電位よりも小さい。これは後述の第２乃至第５の実施形態にも適用できる。
【００９８】
輝度は発光色毎に異なるため、第１電圧が供給された期間での有機ＥＬ素子の発光レベル、及び第２電圧が供給された期間での有機ＥＬ素子の発光レベルは、ともに発光色毎に異なっているのが好ましい。
【００９９】
以上のように、本実施形態によれば２種類の発光レベルによる発光で階調表示を行うことで、ばらつきの小さい大電流による発光と、輝度ムラが視認されにくい低輝度の発光を利用することが可能になり、輝度ムラを抑制することができる。
【０１００】
［第２の実施形態］
本実施形態の表示装置の全体構成は第１の実施形態とほぼ同じであるが、画像データ判定手段を有し、画像データ判定手段での判定結果により発光期間（Ｄ）の発光方法を変える点が第１の実施形態と異なる。本実施形態の表示装置の画素回路は第１の実施形態と同じである。
【０１０１】
図１０は画像データ判定手段を経由する場合の、表示装置に入力される映像信号（画像データ）の流れの一例である。
【０１０２】
表示装置に画像データが入力されると、まず、画像データ判定手段で、１フレーム毎に１フレーム分の画像データの平均輝度に基づいて、画像データが高輝度な画像データ（高輝度データ）か、低輝度な画像データ（低輝度データ）か、判定される。判定基準はデータ量、或いは表示する電流量を基準として任意に設定可能である。表示する電流量を基準にする場合、例えば表示装置に流れる駆動電流が最大となる全画素白色表示に対して１／２の電流となる画像データを閾値とする。そして、１フレーム期間にこの閾値以上の駆動電流を表示装置に流して発光させる画像データであれば、高輝度画像データと判別することもできる。
【０１０３】
上記の判定結果に基づいて、高輝度の画像であれば、列制御回路４において、ダミーパルスの発光が行えるように２種類のＶｒｅｆ信号を発光期間時にデータ線７に入力する。同時に映像信号演算部において、ダミーパルスの発光量に相当する輝度を下げた書き込み用画像データを作成し、列制御回路４に入力する。画像データを書き込み用画像データに変換せずにダミーパルスを追加すると、ダミーパルスの発光量分だけ元の画像データの発光量より多くなってしまう。その発光量増加分を相殺するために、予め書き込み用画像データの輝度レベルを下げておく。また、ダミーパルスの発光量増加分を相殺する方法としては、画像データを書き込み用画像データに変換して輝度レベルを下げるのではなく、Ｖｒｅｆ２電圧を調整して第２発光レベルを下げるという手法でもよい。一方、低輝度の画像であれば、列制御回路４、或いは行制御回路３において、発光デューティを１／Ｘ倍に縮める信号をデータ線７、或いは制御線６に入力する。例えば、白（最大輝度）レベルを１とし、画像データ判定手段で画像データの平均輝度が低輝度と判定する輝度範囲の最大輝度レベルをＡとすると、１／Ａ＝Ｘ。事前にＸは２や４といった計算しやすい自然数に決めておく。
【０１０４】
具体的には、データ線７で発光デューティを１／Ｘ倍に縮める場合、Ｖｒｅｆ２をほぼ非発光レベルに設定し、全体の１／Ｘの期間をＶｒｅｆ１に設定する。制御線６で発光デューティを１／Ｘ倍に縮める場合、図２の制御線６のＨｉｇｈ期間、即ち図２のトランジスタＴｒ３がＯＮの期間を全体の１／Ｘの期間に設定する。また、同時に映像信号演算部において、発光デューティを縮める前の輝度が維持されるように、輝度がＸ倍になるような書き込み用画像データを作成し、列制御回路４に入力する。
【０１０５】
そして、列制御回路４から出力されたデータ電圧がデータ線７を通じて画素回路２に入力される。その結果、画素は所望の輝度で発光する。
【０１０６】
なお、画像データの判定単位は、１フレーム毎の画像データ単位で輝度の判定を行わなくても良く、演算量削減のために複数フレーム毎の画像データ単位で輝度の判定をしても良い。また、高画質化のために１フレーム期間内を複数の行や列といったブロックに分割して判定を行っても良い。本実施形態のように、発光輝度制御手段として列方向に伸びたデータ線７を用いる場合には、画像データの最小判定単位を列単位とするのが好ましい。
【０１０７】
発光輝度制御手段が行方向に伸びた制御線６により行われる場合（画素回路２の例としては図２０のような画素回路の場合）には、画像データの最小判定単位を行単位とするのが好ましい。また、本実施形態のように行方向に伸びた制御線６による発光期間制御手段と、列方向に伸びたデータ線７による発光輝度制御手段とを組み合わせて、表示領域を行、列で分割したブロック単位とすることも可能である。
【０１０８】
また、画像データの判定基準は、ある画像データブロックの平均輝度で判定を行わなくても良く、ある画像データブロックの最大輝度データや最小輝度データに基づいて画像データが高輝度な画像データか、低輝度な画像データか判定しても良い。
【０１０９】
図１１は本実施形態に係る表示装置の画像データに応じた発光パターンの一例を示す図である。
【０１１０】
図１１（Ａ）は高輝度画像データの場合の発光パターンである。一定輝度で一定期間発光する従来の発光パターンに比べて、複数の異なる発光レベルで発光することを特徴とする。図１１（Ａ）では、従来の発光パターンと同一の輝度を得るために、発光期間の総和は同じだが、ある期間従来よりも高輝度で発光させる期間（ダミーパルス発光期間）があり、その分、残りの発光期間の輝度を下げている。
【０１１１】
なお、高輝度で発光させるタイミングは発光期間中の最後でなくても良く、最初でも、途中でも良い。
【０１１２】
図１１（Ｂ）は低輝度画像データの場合の発光パターンである。一定輝度で一定期間発光する従来の発光パターンに比べて、発光デューティを縮めて、その分高輝度で発光することを特徴とする。
【０１１３】
次に、本実施形態における図２の画素回路の動作について図９、図１２及び図１３のタイミングチャートを用いて説明する。発光期間（Ｄ）以外の期間については第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１１４】
本実施形態では、画像データ判定手段での判定結果により、画像データが高輝度データか低輝度データかにより、この後の駆動方法が変化する。画像データが高輝度データの場合、第１の実施形態における駆動と全く同じであり、図９の駆動を行う。
【０１１５】
一方、画像データが低輝度データの場合、図１２の駆動を行う。発光期間（Ｄ）の発光期間を短縮し、その分、瞬時輝度を上昇させて、所望の輝度を得つつ、輝度ムラの抑制を行う。具体的な動作は以下のとおりである。
【０１１６】
発光期間（Ｄ）の中で発光デューティを１／Ｘ倍に縮める。その為に、発光期間（Ｄ）の前半の１／Ｘの期間では、各データ線７の電圧ＶｄａｔａをＶｒｅｆ３に設定する。これは、駆動トランジスタＴｒ２によって有機ＥＬ素子に供給される電流が、Ｖｄａｔａを図３のＶｒｅｆ０に設定した時に対してＸ倍になるような電圧である。その結果、有機ＥＬ素子にＸ倍の電流が流れ、第１発光レベルは通常のＸ倍の輝度になり、有機ＥＬ素子が発光する。
【０１１７】
発光期間（Ｄ）の残りの期間では、各データ線７の電圧ＶｄａｔａをＶｒｅｆ４に設定する。Ｖｒｅｆ４は、駆動トランジスタＴｒ２がＯＦＦ状態になるような電圧である。その結果、有機ＥＬ素子は非発光の状態になる。その結果、１フレーム単位では所望の輝度が得られる。そして、その際、輝度ムラも抑制される。
【０１１８】
ここで、輝度ムラを抑えるメカニズムを説明する。図７において、第２発光レベルがほぼゼロであった場合、合成された輝度が減少する。しかし、第１発光レベルを合成された輝度に対して高輝度化することにより、電流ばらつきの小さな領域での発光と電流ばらつきが大きい領域での発光は、短期間の発光に留める事で、合成された輝度が輝度ムラの目立たない低輝度にする事ができる点は同じである。第２発光レベルがほぼゼロであっても、輝度ムラを見えにくくする効果はなくならない。
【０１１９】
また、発光デューティを１／Ｘ倍に縮める事で、発光輝度をＸ倍にする事ができ、その効果として、低輝度で表示したい場合においても、第１発光レベルをばらつきが小さい大電流領域で使用することができ、良好に輝度ムラを抑制することが可能となる。尚、高輝度領域で発光輝度をＸ倍にすると、瞬時電流が過剰に流れ、駆動電圧の上昇等の弊害が発生してしまう。
【０１２０】
このように、本実施形態において制御回路は下記（１）及び（２）の制御を行う。
【０１２１】
（１）１フレーム期間に、各画素にデータ線を介してデータ電圧を供給し、保持容量にデータ電圧を書き込んだ後、判定された輝度データ毎に予め決められた、互いに異なる第１電圧Ｖｒｅｆ３と第２電圧Ｖｒｅｆ４とを、いずれかを先に順に基準電圧線に供給する。
【０１２２】
（２）各画素において、第１電圧が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光量と、第２電圧が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光量と、の和が、画像データに応じて予め決められた有機ＥＬ素子の発光量と等しくなるように制御する。
【０１２３】
また、本実施形態のような制御回路を有していなくても、有機ＥＬ表示装置に配置された複数のデータ線と複数の基準電圧線で、１フレーム期間毎に、上記（１）及び（２）の駆動を実施することにより本発明の効果が得られる。
【０１２４】
更に、低輝度データと判定された場合、本実施形態において制御回路は本実施形態の（１）及び（２）の制御に加え、下記（３）〜（５）の制御を行うと、本発明の効果を得るのにより好ましい。
【０１２５】
（３）第１電圧Ｖｒｅｆ３が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光レベルを、第２電圧Ｖｒｅｆ４が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光レベルよりも高くなるように制御する。
【０１２６】
（４）第１電圧Ｖｒｅｆ３が供給される期間を、予め決められた発光デューティで規定される発光期間の１／Ｘ倍（Ｘ＞１）とし、第２電圧Ｖｒｅｆ４が供給される期間では有機ＥＬ素子を発光させないように制御する。
【０１２７】
（５）各画素において、第１電圧Ｖｒｅｆ３が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光量を、画像データに応じて予め決められた有機ＥＬ素子の発光量と等しくなるように制御する。
【０１２８】
本実施形態でデータ線７の電圧をＶｒｅｆ３に設定するタイミングは発光期間中であればいつでも良い。発光中の輝度である第１発光レベルを所望の階調表示を行う為に一定レベルで発光させた場合の輝度に比べて、Ｘ倍に設定する方法は次のとおりである。Ｖｒｅｆ３の電圧は、駆動トランジスタＴｒ２によって有機ＥＬ素子に供給される電流が、図３のＶｒｅｆ０に設定した時に対してＸ倍になるような電圧に設定しても良い。或いはＶｒｅｆ３の電圧はＶｒｅｆ０と同様の電圧のままで、画像データを予め電流がＸ倍になるような書き込み用画像データに演算処理して画素に書き込んでも良い。
【０１２９】
また、図１３の駆動のように、Ｖｄａｔａは発光期間（Ｄ）の間Ｖｒｅｆ３の電圧を維持して、代わりに、図１２でＶｄａｔａをＶｒｅｆ３からＶｒｅｆ４に変化させたタイミングでＰ２をＬｏｗにすることで、発光デューティを１／Ｘ倍に縮めることもできる。図１２でＶｄａｔａをＶｒｅｆ３からＶｒｅｆ４に変化させたタイミングでＰ２をＬｏｗにすると、非発光状態になる。
【０１３０】
以上のように、本実施形態によれば画像データが高輝度データであれば、ダミーパルスによる２種類の発光レベルで各画素を発光させて階調を表示し、輝度ムラを抑制する。また、画像データが低輝度データであれば、２種類の発光レベルのうち低輝度側の第２発光レベルをほぼゼロとし、かつ高輝度側の第１発光レベルの発光期間を１／Ｘ倍して、発光輝度をＸ倍することで、良好に輝度ムラを抑制する事が可能となる。
【０１３１】
［第３の実施形態］
本実施形態の表示装置の全体構成と画素回路は第２の実施形態と同じであるが、画像データ判定手段の結果に応じた発光期間（Ｄ）の発光パターンが第２の実施形態と異なる。
【０１３２】
図１４は本実施形態の高輝度画像と低輝度画像の発光パターンの模式図であり、図１５は本実施形態の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【０１３３】
本実施形態は画像データ判定手段により、高輝度画像データと判定された場合、第１発光レベルの輝度を下げ、第２発光レベルの輝度に近づける事を特徴としている。
【０１３４】
図１５のタイミングチャートでは、発光期間（Ｄ）の第２発光レベルでの発光を行う為に、各データ線７の電圧ＶｄａｔａをＶｒｅｆ２に設定する。高輝度画像データと判定された場合も、低輝度画像データと判定された場合も、Ｖｒｅｆ２は同じ電圧にする。高輝度画像データと判定された場合と低輝度画像データと判定された場合では、ほとんどの画素で画像データが異なっているので、発光レベルは異なっている。
【０１３５】
次に、第１発光レベルで発光を行う。その時、低輝度画像データと判定された場合、各データ線７の電圧ＶｄａｔａをＶｒｅｆ５に設定する。一方、高輝度画像データと判定された場合、各データ線７の電圧ＶｄａｔａをＶｒｅｆ６に設定する。第１発光レベルの輝度を下げ、第２発光レベルの輝度に近づけるためである。Ｖｒｅｆ６はＶｒｅｆ５よりも高い電圧であり、Ｖｒｅｆ５よりもＶｒｅｆ２に近い電圧である。
【０１３６】
こうすることにより、高輝度画像データ表示時には、所望の輝度を得る時に、第１発光レベルの値を抑制させて、ピーク電力を抑えることができる。輝度ムラも高輝度側においては、トランジスタの大電流領域に近く、輝度ムラが目立ちにくい為、第１発光レベルと第２発光レベルの輝度差を大きくしなくても、輝度ムラが視認されにくい。
【０１３７】
一方、低輝度画像データ表示時においては、画像データが低輝度である為に第２発光レベルの発光量を小さくしておき、同時に第１発光レベルの瞬時輝度を高くしておく。低輝度画像データであるため、第１発光レベルの瞬時輝度を高くしても所望の輝度が得られるように第２発光レベルの発光量が小さくなるような基準電圧にしておく。また、輝度ムラも低輝度側においては、トランジスタの小電流領域に近く、輝度ムラが目立ちやすい為、第１発光レベルを高くして、輝度ムラを視認されにくくする。
【０１３８】
なお、高輝度画像データと判定された場合と低輝度画像データと判定された場合の境界付近の画像データでは、第１発光レベルの輝度が低輝度画像データと判定された場合の方が明るくなるような場合も起こりうる。しかし、第１発光レベルで発光している期間での発光量と、第２発光レベルで発光している期間での発光量の和で階調表示を行う為、予め画像データを調整しておくことで、階調表示の連続性（γ特性）は維持できる。
【０１３９】
このように、本実施形態において制御回路は第２の実施形態の（１）及び（２）の制御に加え、下記（３）〜（５）の制御を行う。
【０１４０】
（３）第１電圧Ｖｒｅｆ５、Ｖｒｅｆ６が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光レベルを、第２電圧Ｖｒｅｆ２が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光レベルよりも高くなるように制御する。
【０１４１】
（４）第１電圧と第２電圧との差は、低輝度データと判定された場合よりも、高輝度データと判定された場合の方が小さくなるように制御する。
【０１４２】
（５）第１電圧が供給される期間と、第２電圧Ｖｒｅｆ２と、第２電圧が供給される期間を、低輝度データと判定された場合よりも、高輝度データと判定された場合とで等しくなるようにする。
【０１４３】
以上のように、本実施形態では低輝度データと判定された場合も高輝度データと判定された場合も輝度ムラを抑制できる。
【０１４４】
［第４の実施形態］
本実施形態の表示装置の全体構成と画素回路は第２及び第３の実施形態と同じであるが、画像データ判定手段の結果に応じた発光期間（Ｄ）の発光パターンが第２及び第３の実施形態と異なる。
【０１４５】
図１６は本実施形態の高輝度画像と低輝度画像の発光パターンの模式図であり、図１７は本実施形態の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【０１４６】
画像データ判定手段により、高輝度画像データと判定された場合、第２発光レベルでの発光期間を短くし、第１発光レベルでの発光期間（ｔ１）を長くする。図１７のタイミングチャートでは発光期間（Ｄ）の実線部のように、第１発光レベルでの発光を行う期間（ｔ１）を長くする。一方、画像データ判定手段により、低輝度画像データと判定された場合、第２発光レベルでの発光期間を長くし、第１発光レベルでの発光期間（ｔ２）を短くする。図１７のタイミングチャートでは発光期間（Ｄ）の破線部のように、第１発光レベルでの発光を行う期間（ｔ２）を短くする。
【０１４７】
こうすることにより、高輝度画像データ表示時には、第１発光レベルの期間を長くし、第１発光レベルでの発光量を増やすことで、所望の高輝度を得やすくなる。輝度ムラも、トランジスタの大電流領域である第１発光レベルの発光量が増えて、輝度ムラが視認されにくい。一方、低輝度画像においては、第１発光レベルの発光期間を短くしてあるため、低階調を表現しやすい。つまり、表示装置に表示される画像の黒が沈み、深くなり、良好な画質を得ることができる。
【０１４８】
以上のように、本実施形態では、輝度ムラをダミーパルスにより抑制しつつ、コントラストの良い画質を得ることが可能となる。
【０１４９】
［第５の実施形態］
本実施形態の表示装置の全体構成と画素回路は第２乃至第４の実施形態と同じであるが、画像データ判定手段の結果に応じた発光期間（Ｄ）の発光パターンが第２乃至第４の実施形態と異なる。本実施形態は輝度ムラ抑制効果が他の実施形態に比べて小さいため、表示装置自体の輝度ムラが小さい場合に好適に適用できる。
【０１５０】
図１８は本実施形態の高輝度画像と低輝度画像の発光パターンの模式図であり、図１９は本実施形態の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【０１５１】
画像データ判定手段により、高輝度画像データと判定された場合、単一の第１発光レベルで発光する。図１９の発光期間（Ｄ）の実線部のように、発光期間中はＶｄａｔａをＶｒｅｆ１に設定し、第１発光レベルでのみ発光を行う。
【０１５２】
一方、画像データ判定手段により、低輝度画像データと判定された場合、第１発光レベルと第２発光レベルとの２種類の発光レベルで発光を行う。図１９の発光期間（Ｄ）の破線部のように、前半では、各データ線７の電圧ＶｄａｔａはＶｒｅｆ２に設定し、発光期間（Ｄ）の後半では、各データ線７の電圧ＶｄａｔａはＶｒｅｆ１に設定する。そうして、発光期間（Ｄ）の前半では第２発光レベルで発光し、後半では第１発光レベルで発光する。
【０１５３】
こうすることにより、高輝度画像データ表示時には、第１発光レベルの期間を長くし、第１発光レベルでの発光量を増やすことで、所望の高輝度を得やすくなる。輝度ムラも、表示装置自体の輝度ムラが小さいという事と、トランジスタの比較的大電流領域である第１発光レベルでは、輝度ムラが視認されにくい。また、瞬時のピーク電流を抑制できる為、消費電力の最大値を抑制する効果が得られる。一方、低輝度画像においては、２種類の発光レベルで発光を行うため、輝度ムラが視認されにくい。
【０１５４】
このように、本実施形態において制御回路は下記（１）及び（２）の制御を行う。
【０１５５】
（１）１フレーム期間に、各画素にデータ線を介してデータ電圧を供給し、保持容量にデータ電圧を書き込んだ後、高輝度データと判定された場合には、予め決められた所定電圧Ｖｒｅｆ１を基準電圧線に供給する。低輝度データと判定された場合には、予め決められた互いに異なる第１電圧Ｖｒｅｆ１と第２電圧Ｖｒｅｆ２とを、いずれかを先に順に基準電圧線に供給する。
【０１５６】
（２）高輝度データと判定された場合、各画素において、所定電圧が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光量が、画像データに応じて決まる有機ＥＬ素子の発光量と等しくなるように制御する。低輝度データと判定された場合、各画素において、第１電圧が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光量と、第２電圧が供給される期間での有機ＥＬ素子の発光量と、の和が、画像データに応じて予め決められた有機ＥＬ素子の発光量と等しくなるように制御する。
【０１５７】
また、本実施形態のような制御回路を有していなくても、有機ＥＬ表示装置に配置された複数のデータ線と複数の基準電圧線で、１フレーム期間毎に、上記（１）及び（２）の駆動を実施することにより本発明の効果が得られる。
【０１５８】
以上のように、本実施形態では、輝度ムラをダミーパルスにより抑制しつつ、消費電力の増加を抑えている。
【０１５９】
［第６の実施形態］
本実施形態の表示装置の全体構成は第２乃至第５の実施形態と同じであるが、画素回路が異なる。
【０１６０】
第１乃至第５の実施形態は発光期間が全画素同一、即ち１行毎に書き込みを行い、全画素の書き込みが終了した後に、全画素一括で発光を行う駆動方法、発光パターンである。一方、本実施形態では、図２０のように、１行毎に走査型の発光を行う画素回路２を有していることを特徴とする。つまり、保持容量へのデータ電圧の書き込みと、書き込み後の第１電圧が供給された期間での有機ＥＬ素子の発光及び第２電圧が供給された期間での有機ＥＬ素子の発光と、が１行ずつ順に全画素に対して行われる。本発明は発光パターンが制御できれば画素回路の構成に依存せず、本発明の効果を得ることができる。
【０１６１】
以下に、本実施形態の駆動方法について、図２０〜図２３を用いて詳しく説明する。
【０１６２】
図２０は、図１の表示装置等の本発明に係る表示装置に好適に用いられる有機ＥＬ素子を含む画素回路２の一例である。図２０において、画素回路２は有機ＥＬ素子、階調表示データに応じた電流を有機ＥＬ素子に供給する回路である電流供給回路部、電流供給回路部に接続された複数の信号入力用配線と電力供給配線を有する。
【０１６３】
電流供給回路部は、ゲート電極の電位に応じた電流を有機ＥＬ素子に供給する駆動トランジスタＴｒ２と、書き込み対象となる画素回路を選択するための画素回路選択手段を有する。また、駆動トランジスタＴｒ２のゲート電極の電位を保持する保持容量Ｃ１と、発光期間制御手段と、発光輝度制御手段を有する。図２０では駆動トランジスタＴｒ２としてＰＭＯＳを使用しているが、ＮＭＯＳを使用しても良い。また、トランジスタＴｒ１としてＮＭＯＳを使用しているが、ＰＭＯＳを使用しても良い。駆動トランジスタＴｒ２、トランジスタＴｒ１としてはＴＦＴが好適に用いられる。
【０１６４】
画素回路選択手段として、トランジスタＴｒ１があり、そのゲートは制御信号Ｐ１を供給する制御線５に繋がれている。保持容量Ｃ１は一端に駆動トランジスタＴｒ２のゲートが接続され、他端には制御信号Ｐ２を供給する制御線６が接続される。
【０１６５】
図２０の画素回路において、発光期間制御手段と、発光輝度制御手段は、保持容量Ｃ１と制御線６の組合せでその役割を担っている。発光期間を制御する、即ち発光状態から消灯状態に変化させる為には、制御線６の電位を大きく上昇させ、駆動トランジスタＴｒ２をＯＦＦするようなゲート電位にすれば良い。同様に、発光レベル変更を変更する場合にも、制御線６の電位を変化させることで、駆動トランジスタＴｒ２のゲート電位が変化するため、画素回路の階調表示データを書き換えずに発光レベルを変化させることが可能である。
【０１６６】
電流供給回路部に信号を入力する複数の信号入力用配線としては、階調表示データであるデータ電圧Ｖｄａｔａを入力するデータ線７、制御信号を入力する複数の制御線５、６を使用している。電力供給配線の電位を変更したり等の工夫により、画素選択のための走査信号Ｐ１だけで、発光期間制御や発光レベル制御も含めて電流供給回路部を動作させることも可能であり、その場合には、制御線を１本とすることも可能である。しかし、電流供給回路部の動作を簡潔に制御するために複数の信号が必要な場合には、必要な数の制御線を用いるのが好適である。
【０１６７】
電流供給回路部は、図２０に示すように、データ電圧設定手段を有しており、制御線６により、データ線７と保持容量のデータ線７側の電極との接続を制御している。なお、データ線７の電圧を保持容量Ｃ１のデータ線７側の電極に印加できれば、図２０に示すデータ電圧設定手段でなくても良い。
【０１６８】
電力供給配線としては、図２０では高電圧電源配線（＋ＶＣＣ配線）が駆動トランジスタＴｒ２のソースに接続され、低電圧電源配線（ＣＧＮＤ配線）が有機ＥＬ素子のカソードに接続されているが、これらに限定されない。例えば、高電圧電源配線を有機ＥＬ素子のアノードに接続しても良い。そして、有機ＥＬ素子のカソードを駆動トランジスタＴｒ２の一端に接続し、低電圧電源配線を駆動トランジスタの残りの一端に接続しても良い。
【０１６９】
図２０の画素回路２の動作について、画像データが高輝度画像データと判定された場合の駆動方法を、図２１のタイミングチャートを用いて説明する。
【０１７０】
画素回路の該当書き込み行（ｉ行）において、１フレーム期間の最初のサンプリング期間に制御線５をＨｉレベルにし、保持容量Ｃ１のデータ線７側の電極とデータ線７との間を通電して、保持容量Ｃ１のデータ線７側の電極に、データ電圧Ｖｄａｔａ１を設定する。このとき、制御線６はＨｉレベルにしておく。この時、画素回路２は第１発光レベルで発光する電流を有機ＥＬ素子に供給する。Ｖｄａｔａ１は図２３の映像信号演算部において、入力された映像信号に応じたデータ電圧Ｖｄａｔａ０よりも、輝度が低くなる電圧である。
【０１７１】
次に、制御線５をＬｏｗレベルにし、保持容量Ｃ１のデータ線７側の電極とデータ線７との間を切断し、保持容量Ｃ１にデータ電圧Ｖｄａｔａ１を保持させる。
【０１７２】
次に、制御線６をＬｏｗレベルにする。その結果、駆動トランジスタＴｒ２のゲートの電位が制御線６の変位に応じて下がりＶｄａｔａ１からＶｄａｔａ２となる。この時、画素回路は第２発光レベルで発光する電流を有機ＥＬ素子に供給する。
【０１７３】
該当書き込み行（ｉ行）の次行（ｉ＋１行）の書き込み開始、及び第２発光レベルの開始タイミングはｉ行から１水平期間分遅れたタイミングで開始される。このように、順次書き込みと第２発光レベルの開始タイミングが走査されていく。
【０１７４】
上記は、駆動トランジスタＴｒ２がＰＭＯＳの例だが、ＮＭＯＳの場合は、制御線６のＨｉレベルとＬｏｗレベルを逆にすれば同様の駆動が実現できる。
【０１７５】
なお、低階調画像にダミーパルスを入力して、図２１のような駆動を行うと、画質やコントラストが低下する恐れがあるため、低階調画像では異なる駆動方法により輝度ムラの抑制を行う。画像データが低輝度画像データと判定された場合の駆動方法を、図２２のタイミングチャートを用いて説明する。
【０１７６】
画素回路２の１フレーム期間の最初のサンプリング期間に、制御線５をＨｉレベルにし、保持容量Ｃ１のデータ線７側の電極とデータ線７との間を通電して、保持容量Ｃ１のデータ線７側の電極に、データ電圧Ｖｄａｔａ３を設定する。このとき、制御線６をＬｏｗレベルにしておくと、画素回路２は第３の発光レベルで発光する電流を有機ＥＬ素子に供給する。
【０１７７】
Ｖｄａｔａ３は図２３の映像信号演算部において、入力された映像信号（画像データ）に応じたデータ電圧Ｖｄａｔａ０に比べて、発光デューティを縮めた割合に応じて輝度が高くなるように設定された電圧である。この時、電流量が大きくなるので、ばらつきが小さく輝度ムラの目立たない領域で発光することができる。
【０１７８】
次に、制御線５をＬｏｗレベルにし、保持容量Ｃ１のデータ線７側の電極とデータ線７との間を切断し、保持容量Ｃ１にデータ電圧Ｖｄａｔａ３を保持させる。
【０１７９】
次に、制御線６をＨｉレベルにする。その結果、駆動トランジスタＴｒ２のゲートの電位が制御線６の変位に応じて上昇しＶｄａｔａ３からＶｄａｔａ４となる。この時、画素回路は有機ＥＬ素子への電流供給がほぼゼロになり、ほぼ非発光な状態になる。このようにして発光期間を制御し、輝度ムラを抑制する。
【０１８０】
上記は、駆動トランジスタＴｒ２がＰＭＯＳの例だが、ＮＭＯＳの場合は、制御線６のＨｉレベルとＬｏｗレベルを逆にすれば同様の駆動が実現できる。
【０１８１】
なお、高階調画像で発光デューティを縮めて、図２２のような駆動を行うと、所望の電流を得るためには瞬間電流の最大量が大きくなり過ぎ、消費電力が増加する恐れがある。そのため、高階調画像では前述した図２１のような２種類の輝度による発光を行うことで表示装置全体の最大電流量を抑えつつ、輝度ムラの抑制を行う。
【０１８２】
但し、消費電力が小さい表示装置においては、第１の実施形態のように、画像データにより駆動方法を分けずに、２種類の輝度による発光を行うことで輝度ムラの抑制を行っても良い。なお、本実施形態では、１フレーム期間内で発光レベルを変化させるために走査線の電位を変化させている。一方、電源配線（＋ＶＣＣ配線）の電位を変化させることにより、発光レベルを変化させるという方法も考えられる。しかし、一般的に、電源配線は走査線に比べて流す電流量が大きく、低抵抗化のために配線を幅広くしている。その結果、電源配線は寄生容量が大きくなる。そのため、電源配線の電圧を変化させる場合に比べて、走査線の電圧を変化させた方が消費電力が小さくなる。
【０１８３】
また、別の回路構成として、図２４のような構成でも良い。この画素回路は図２０の画素回路に、有機ＥＬ素子のアノードと定電位の電源配線（＋ＶＣＣ配線）との間に容量Ｃ２を設けた画素回路である。図２５は図２４の画素回路の駆動方法の一例を示すタイミングチャートと発光パターンである。
【０１８４】
入力する制御信号等の駆動方法は図２１と全く同じであるが、容量Ｃ２が追加されたために、発光パターンが異なる。第２発光レベルから第１発光レベルに変化する時に、駆動トランジスタＴｒ２から供給される電流がすべて有機ＥＬ素子に流れず、一部はＣ２を充電するように流れていく。そのため、輝度の変化がゆるやかになり、発光レベルもあまり上昇しない。
【０１８５】
また、第１発光レベルから第２発光レベルに変化する時も、Ｃ２にチャージされていた電荷が有機ＥＬ素子に流れ、輝度の変化がゆるやかになる。この結果、駆動トランジスタＴｒ２から流れる電流は、図２１とほぼ同じように２種類の大きさの電流が流れ、トランジスタのばらつきを抑えて輝度ムラが視認されにくい電流が供給される。一方、有機ＥＬ素子は、容量Ｃ２のおかげで、電流変化が緩やかになり、最大電流を抑制できる。その結果、消費電力の増加を抑えたり、有機ＥＬ素子の劣化を抑えたりすることができる。
【０１８６】
以上のように、本実施形態では、画素回路の構成に拠らず、走査型の発光を行う表示装置においても、高階調表示時のみダミーパルスを追加して２種類の輝度による発光で階調表示を行うことで、ばらつきの小さい大電流によるダミーパルス発光を利用できる。このため輝度ムラを抑制することができる。また、コントラストを低下させる恐れがある低階調表示時には、発光デューティを縮めてばらつきの小さい大電流による発光を行うことで、輝度ムラを抑制することができる。
【０１８７】
［第７の実施形態］
第６の実施形態で説明した表示装置とその駆動方法は、１行ずつ書き込みを行う毎に、順次発光を開始する。この順次発光に合わせて第１発光レベルと第２発光レベルで発光し始めるタイミングも順次走査していた。これに対し、本実施形態では、１行ずつ書き込みを行う毎に、第２発光レベルで順次発光を開始する点は同じであるが、第１発光レベルで発光させるタイミングを全行で同一にする。画素回路は図２０の画素回路に適用可能である。図２６にそのタイミングチャートを示す。
【０１８８】
書き込みは１行ずつ走査して行っているが、１フレーム期間内の垂直ブランキング期間内に全行一括で第１発光レベルでの発光を行う。（ｆ）発光パターンの第１発光レベル、第２発光レベルは該当画素に書き込まれたデータによりそれぞれ異なるが、第２発光レベルから第１発光レベルに変化するタイミングが全画素（或いは複数行まとめて）共通になっている。
【０１８９】
この駆動方法の長所は、第６の実施形態に比べて、制御信号Ｐ２を走査させる必要が無く、全行一括でパルスを入力することができることである。即ち、制御信号Ｐ２を全行共通にしている。その結果、制御信号Ｐ２を走査させるための走査回路を削減でき、表示装置としてシンプルで周辺回路部の小さな表示装置を使うことができる。
【０１９０】
［第８の実施形態］
本実施形態は、第１乃至第７の実施形態の表示装置を電子機器に用いた一例である。
【０１９１】
図２７は、本発明に係る第８の実施形態を示すデジタルスチルカメラシステムの一例のブロック図である。図中、５０はデジタルスチルカメラシステム、５１は撮影部、５２は映像信号処理回路、５３は表示パネル、５４はメモリ、５５はＣＰＵ、５６は操作部を示す。本発明に係る表示装置は、表示パネル５３に使用される。
【０１９２】
図２７において、撮影部５１で撮影した映像又はメモリ５４に記録された映像を、映像信号処理回路５２で信号処理し、表示パネル５３で見ることができる。ＣＰＵ５５では、操作部５６からの入力によって、撮影部５１、メモリ５４、映像信号処理回路５２などを制御して、状況に適した撮影、記録、再生、表示を行う。また、表示パネル５３は、この他にも各種電子機器の表示部として利用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１９３】
本発明に係る表示装置を用いることにより、例えば情報表示装置を構成できる。この情報表示装置は、例えば携帯電話、携帯コンピュータ、スチルカメラ若しくはビデオカメラのいずれかの形態をとる。若しくは、それらの各機能の複数を実現する装置である。情報表示装置は、情報入力部を備えている。例えば、携帯電話の場合には情報入力部は、アンテナを含んで構成される。ＰＤＡや携帯ＰＣの場合には、情報入力部は、ネットワークに対するインターフェース部を含んで構成される。スチルカメラやムービーカメラの場合には、情報入力部はＣＣＤやＣＭＯＳなどによるセンサ部を含んで構成される。
【符号の説明】
【０１９４】
１：画素、２：画素回路、３：行制御回路、４：列制御回路、５：制御線、６：制御線、７：データ線
【図１】
2012098707.tif 000003
【図２】
2012098707.tif 000004
【図３】
2012098707.tif 000005
【図４】
2012098707.tif 000006
【図５】
2012098707.tif 000007
【図６】
2012098707.tif 000008
【図７】
2012098707.tif 000009
【図８】
2012098707.tif 000010
【図９】
2012098707.tif 000011
【図１０】
2012098707.tif 000012
【図１１】
2012098707.tif 000013
【図１２】
2012098707.tif 000014
【図１３】
2012098707.tif 000015
【図１４】
2012098707.tif 000016
【図１５】
2012098707.tif 000017
【図１６】
2012098707.tif 000018
【図１７】
2012098707.tif 000019
【図１８】
2012098707.tif 000020
【図１９】
2012098707.tif 000021
【図２０】
2012098707.tif 000022
【図２１】
2012098707.tif 000023
【図２２】
2012098707.tif 000024
【図２３】
2012098707.tif 000025
【図２４】
2012098707.tif 000026
【図２５】
2012098707.tif 000027
【図２６】
2012098707.tif 000028
【図２７】
2012098707.tif 000029