(57)【要約】【課題】アクティブマトリクス方式で駆動される発光素子を備えた表示装置において、発光素子の寿命を延ばすとともに、低階調域の表示の精度を向上させる。【解決手段】発光素子、駆動回路から出力されたパルス変調された電流に応じた電荷を蓄積する容量素子、容量素子と駆動回路とを接続する充電用スイッチ素子および容量素子と発光素子との間に接続され、容量素子と発光素子とを短絡して上記電荷に応じた電流を流す短絡状態と上記電流を制限する制限状態とを切替可能な放電回路を有する画素回路が２次元状に配列されたアクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板における放電回路に対し、放電回路が容量素子から発光素子への放電開始直後には制限状態となり、その制限状態が所定時間経過した後に短絡状態となるような放電制御信号を出力する放電制御部とから表示装置を構成する。【選択図】図２
2009237004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示階調に応じてパルス変調された電流を出力するパルス変調方式の電流源を備えた駆動回路と、
発光素子、前記駆動回路から出力されたパルス変調された電流に応じた電荷を蓄積する容量素子、前記容量素子と前記駆動回路とを接続する充電用スイッチ素子および前記容量素子と前記発光素子との間に接続され、前記容量素子と前記発光素子とを短絡して前記電荷に応じた電流を流す短絡状態と前記電流を制限する制限状態とを切替可能な放電回路を有する画素回路が２次元状に配列されたアクティブマトリクス基板と、
該アクティブマトリクス基板における前記放電回路に対し、該放電回路が前記容量素子から前記発光素子への放電開始直後には前記制限状態となり、該制限状態が所定時間経過した後に前記短絡状態となるような放電制御信号を出力する放電制御部とを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記放電回路が、前記容量素子と前記発光素子とを接続して短絡状態にするスイッチ素子と、該スイッチ素子に並列に接続される抵抗素子とを備えたものであることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記抵抗素子が、前記画素回路の前記発光素子の種類に応じた抵抗値を有するものであることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記放電回路が、ＴＦＴ素子を備え、該ＴＦＴ素子がＯＮされることによって前記短絡状態となり、前記ＴＦＴ素子がＯＦＦされることによって前記制限状態となるものであることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
前記ＴＦＴ素子が、前記画素回路の前記発光素子の種類に応じたオフ抵抗を有するものであることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
表示階調に応じてパルス変調された電流を出力するパルス変調方式の電流源を備えた駆動回路と、
発光素子、前記駆動回路から出力されたパルス変調された電流に応じた電荷を蓄積する容量素子、前記容量素子と前記駆動回路とを接続する充電用スイッチ素子および前記容量素子と前記発光素子とを接続するＴＦＴ素子を有する画素回路が２次元状に配列されたアクティブマトリクス基板と、
該アクティブマトリクス基板の前記画素回路における前記ＴＦＴ素子のゲート端子に固定電圧を供給する固定電圧源とを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記固定電圧源が、前記画素回路の前記発光素子の種類に応じた定電圧を前記ゲート端子に供給するものであることを特徴とする請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
表示階調に応じてパルス変調された電流を出力するパルス変調方式の電流源を備えた駆動回路と、
発光素子、前記駆動回路から出力されたパルス変調された電流に応じた電荷を蓄積する容量素子、前記容量素子と前記駆動回路とを接続する充電用スイッチ素子および前記容量素子と前記発光素子とを接続するＴＦＴ素子を有する画素回路が２次元状に配列されたアクティブマトリクス基板と、
該アクティブマトリクス基板の前記画素回路における前記ＴＦＴ素子のゲート端子に対し、前記容量素子から前記発光素子への前記電荷に応じた電流の放電時間の経過とともに次第に増加する電圧を供給する放電制御電圧源とを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
前記放電制御電圧源が、前記画素回路の前記発光素子の種類に応じた電圧を前記ゲート端子に供給するものであることを特徴とする請求項８記載の表示装置。
【請求項１０】
前記発光素子が有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス方式で駆動される発光素子を備えた表示装置に関するものであり、特に、発光素子への放電制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬ素子などの発光素子を用いた表示装置が提案されており、テレビや携帯電話のディスプレイなど種々の分野での利用が提案されている。
【０００３】
一般に、有機ＥＬ素子は電流駆動素子であるため、その駆動回路として、たとえば、図２４に示すような構成のものが提案されている。
【０００４】
図２４に示す駆動回路は、最小構成として、スイッチ用トランジスタ１０１と、容量素子１０２と、駆動トランジスタ１０３とを備えている。そして、スイッチ用トランジスタ１０１をＯＮすることによって容量素子１０２に駆動トランジスタ１０３のベース電圧となるデータを書き込み、駆動トランジスタ１０３を定電流源として動作させ、有機ＥＬ素子１０５に駆動電流を流して発光させるものである。
【０００５】
図２４に示す駆動回路による駆動方式は、いわゆる電圧プログラム方式と呼ばれるものであるが、駆動トランジスタ１０３の特性偏差や劣化により有機ＥＬ素子に流れる駆動電流にばらつきを生じ、これによって有機ＥＬ素子の発光輝度がばらついて適切な表示を行なうことができない問題が生じる。
【０００６】
そこで、現在は、有機ＥＬ素子の駆動回路として、駆動トランジスタが流す駆動電流の変動を補償することができる、いわゆる電流プログラム方式の駆動回路が主流となっている。
【０００７】
しかしながら、この電流プログラム方式の駆動回路においては、実際に駆動電流を画素回路に流し込むことによりデータの書き込みを行なうが、この駆動電流が微小な場合に問題となる。
【０００８】
具体的には、近年では、有機ＥＬ材料の電流効率の改善により駆動電流は低下の一途をたどっており、たとえば、最大輝度時の駆動電流が１μＡの有機ＥＬ素子を６４階調表示させる場合には、最大駆動電流は１６ｎＡとなり非常に小さくなる。そして、このような微小電流では、基板の端の駆動電流を流す駆動ＩＣから画素回路までには配線容量や画素回路の寄生容量が存在するため、画素回路に到達する時間が長くなり所望の時間内で電流プログラムが完了できない問題が生じる。
【０００９】
そこで、上記のような電圧プログラム方式および電流プログラム方式の問題を解決するため、たとえば、特許文献１では、容量素子への充放電動作により有機ＥＬ素子を駆動する方法が提案されている。特許文献１に記載の駆動方式は、容量素子を所定の電圧で充電した後、容量素子と有機ＥＬ素子との間に接続されたスイッチ素子を所望の表示階調に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御することによって有機ＥＬ素子への放電動作を制御して有機ＥＬ素子の輝度制御を行なうものである。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の駆動方式では、容量素子が定電圧源として使用されるため、有機ＥＬ素子の発光閾値電圧のばらつきを補償するための回路が必要となる。そして、この補償回路を構成するためトランジスタの数が増加するため、素子が増え、また歩留まりも悪くなるのでコストアップとなる。
【００１１】
そこで、本願出願人は、図２５に示すように、有機ＥＬ素子２０１ａ、容量素子２０１ｂ、充電用スイッチ素子２０１ｃ、放電用スイッチ素子２０１ｄおよび抵抗素子２０１ｅから画素回路２０１を構成した有機ＥＬ表示装置を考えている。
【００１２】
この有機ＥＬ表示装置の基本動作は、まず、表示階調に応じてパルス幅変調された電流がパルス幅変調方式の電流源２０４から電流源２０４に接続された列信号線２０５に出力される。
【００１３】
そして、上記のようにパルス幅変調された電流が電流源２０４から列信号線２０５に出力されるとともに、充電スイッチ用行選択信号が充電スイッチ用行信号線２０２に出力される。
【００１４】
そして、図２６に示すように、充電スイッチ用行選択信号に応じて充電用スイッチ素子２０１ｃがＯＮし、容量素子２０１ｂと列信号線２０５とが短絡され、列信号線２０５に流れ出した１画素分の電流波形に応じた電荷が容量素子２０１ｂに蓄積される。
【００１５】
そして、次に、容量素子２０１ｂから有機ＥＬ素子２０１ａへの放電が行われる。
【００１６】
具体的には、充電スイッチ用行信号線２０２に出力された充電スイッチ用行選択信号がＯＦＦ信号になり、図２７に示すように、この充電スイッチ用行選択信号に応じて画素回路２０１の充電用スイッチ素子２０１ｃがＯＦＦになり、列信号線２０５と容量素子２０１ｂが切り離されるとともに、放電スイッチ用行信号線２０３に出力された放電スイッチ用行選択信号がＯＮ信号になり、この放電スイッチ用行選択信号に応じて画素回路２０１の放電用スイッチ素子２０１ｄがＯＮになり、容量素子２０１ｂと有機ＥＬ素子２０１ａとが抵抗素子２０１ｅを介して接続された状態となる。
【００１７】
そして、容量素子２０１ｂの電位がその容量素子２０１ｂに接続される有機ＥＬ素子２０１ａの発光閾値電圧より高い場合、容量素子２０１ｂから抵抗素子２０１ｅを経由して有機ＥＬ素子２０１ａに電流が流れる。そして、このとき容量素子２０１ｂから有機ＥＬ素子２０１ａに流れる放電電流の大きさは抵抗素子２０１ｅに制限される。これにより有機ＥＬ素子２０１ａに流れる尖頭電流の大きさを小さくして有機ＥＬ素子２０１ａの寿命を長くすることができる。
【００１８】
そして、有機ＥＬ素子２０１ａの駆動により容量素子２０１ｂの電位は次第に低下し、容量素子２０１ｂの電位が有機ＥＬ素子２０１ａの発光閾値電圧まで低下したところで容量素子２０１ｂから有機ＥＬ素子２０１ａへの電流が停止する。
【００１９】
上記のように容量素子２０１ｂの初期電圧に関わらず、充電動作と放電動作を繰り返すことによって、充電動作直前の容量素子２０１ｂに保持される容量電圧は、有機ＥＬ素子２０１ａの発光閾値電圧となる。したがって、容量素子２０１ｂの保持容量電圧が有機ＥＬ素子２０１ａの発光閾値電圧となった安定状態では、パルス幅変調により容量素子２０１ｂに追加充電した電荷量に相当する電流が有機ＥＬ素子２０１ａに流れることになる。つまり、有機ＥＬ素子２０１ａは所望の表示階調に応じた輝度で発光することになる。
【特許文献１】特開２００４−２１２９８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ここで、上記のような本願出願人が提案する画素回路の構成においては、上述したように抵抗素子２０１ｅによって有機ＥＬ素子２０１ａに流れる尖頭電流を制限することができるが、尖頭電流を制限することによってフレーム期間内に容量素子２０１ｂから十分に放電することができずに容量素子２０１ｂの残留電荷率が高くなり、容量素子２０１ｂへの追加充電電荷量が小さい場合、つまり低階調域の表示の精度が低下してしまう。特に、表示階調数が多い高画質の有機ＥＬ表示装置において問題となる。つまり、上記のような画素回路の構成では尖頭電流の低減と残留電荷率の低減とはトレードオフの関係となってしまう。
【００２１】
本発明は、上記の事情に鑑み、発光素子への尖頭電流を低減することができるとともに、容量素子の残留電荷率を低減することができる画素回路を備えた表示装置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】
【００２２】
本発明の第１の表示装置は、表示階調に応じてパルス変調された電流を出力するパルス変調方式の電流源を備えた駆動回路と、発光素子、駆動回路から出力されたパルス変調された電流に応じた電荷を蓄積する容量素子、容量素子と駆動回路とを接続する充電用スイッチ素子および容量素子と発光素子との間に接続され、容量素子と発光素子とを短絡して上記電荷に応じた電流を流す短絡状態と上記電流を制限する制限状態とを切替可能な放電回路を有する画素回路が２次元状に配列されたアクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板における放電回路に対し、放電回路が容量素子から発光素子への放電開始直後には制限状態となり、その制限状態が所定時間経過した後に短絡状態となるような放電制御信号を出力する放電制御部とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、上記本発明の第１の表示装置においては、放電回路を、容量素子と発光素子とを接続して短絡状態にするスイッチ素子と、スイッチ素子に並列に接続される抵抗素子とを備えたものとすることができる。
【００２４】
また、抵抗素子を、画素回路の発光素子の種類に応じた抵抗値とすることができる。
【００２５】
また、放電回路を、ＴＦＴ素子を備えたものとし、ＴＦＴ素子がＯＮされることによって短絡状態となり、ＴＦＴ素子がＯＦＦされることによって制限状態となるものとすることができる。
【００２６】
また、ＴＦＴ素子を、画素回路の発光素子の種類に応じたオフ抵抗を有するものとすることができる。
【００２７】
本発明の第２の表示装置は、表示階調に応じてパルス変調された電流を出力するパルス変調方式の電流源を備えた駆動回路と、発光素子、駆動回路から出力されたパルス変調された電流に応じた電荷を蓄積する容量素子、容量素子と駆動回路とを接続する充電用スイッチ素子および容量素子と発光素子とを接続するＴＦＴ素子を有する画素回路が２次元状に配列されたアクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板の画素回路におけるＴＦＴ素子のゲート端子に固定電圧を供給する固定電圧源とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
また、上記本発明の第２の表示装置においては、固定電圧源を、画素回路の発光素子の種類に応じた定電圧をゲート端子に供給するものとすることができる。
【００２９】
本発明の第３の表示装置は、表示階調に応じてパルス変調された電流を出力するパルス変調方式の電流源を備えた駆動回路と、発光素子、駆動回路から出力されたパルス変調された電流に応じた電荷を蓄積する容量素子、容量素子と駆動回路とを接続する充電用スイッチ素子および容量素子と発光素子とを接続するＴＦＴ素子を有する画素回路が２次元状に配列されたアクティブマトリクス基板と、アクティブマトリクス基板の画素回路におけるＴＦＴ素子のゲート端子に対し、容量素子から発光素子への上記電荷に応じた電流の放電時間の経過とともに次第に増加する電圧を供給する放電制御電圧源とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
また、上記本発明の第３の表示装置においては、放電制御電圧源を、画素回路の発光素子の種類に応じた電圧をゲート端子に供給するものとすることができる。
【００３１】
また、上記本発明の第１から第３の表示装置においては、発光素子として有機ＥＬ素子を利用することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の第１の表示装置によれば、容量素子と発光素子とを短絡して放電電流を流す短絡状態と放電電流を制限する制限状態とを切替可能な放電回路を画素回路に設け、容量素子から発光素子への放電開始直後には制限状態となり、その制限状態が所定時間経過した後に短絡状態となるように放電回路を制御するようにしたので、上記制限状態によって発光素子へ流れる尖頭電流を低減することができるとともに、上記短絡状態によって放電を促し残留電荷率の低減を図ることができる。これにより発光素子の寿命を延ばすことができるとともに、低階調域の表示の精度を向上することができる。
【００３３】
また、上記本発明の第１の表示装置において、放電回路を、容量素子と発光素子とを接続して短絡状態にするスイッチ素子と、スイッチ素子に並列に接続される抵抗素子とを備えたものとした場合には、製造上容易に上記制限状態と上記短絡状態を実現することができる。
【００３４】
また、抵抗素子を、画素回路の発光素子の種類に応じた抵抗値とした場合には、発光素子の特性に応じた放電電流を流すことができる。
【００３５】
また、放電回路を、ＴＦＴ素子を備えたものとし、ＴＦＴ素子がＯＮされることによって短絡状態となり、ＴＦＴ素子がＯＦＦされることによって制限状態となるものとした場合には、ＴＦＴ素子一つだけで上記制限状態と上記短絡状態とを実現できるので、素子数を減らすことができ、コストの削減を図ることができる。
【００３６】
また、ＴＦＴ素子を、画素回路の発光素子の種類に応じたオフ抵抗を有するものとした場合には、発光素子の特性に応じた放電電流を流すことができる。
【００３７】
本発明の第２の表示装置によれば、容量素子と発光素子とＴＦＴ素子により接続し、ＴＦＴ素子のゲート端子に固定電圧を供給してＴＦＴ素子を電流制限素子として利用するようにしたので発光素子の流れる放電電流をほぼ一定にすることができ、発光素子に流れる尖頭電流を低減することができるとともに、残留電荷率の低減を図ることができる。
【００３８】
また、上記本発明の第２の表示装置において、固定電圧源を、画素回路の発光素子の種類に応じた定電圧をゲート端子に供給するものとした場合には、発光素子の特性に応じた放電電流を流すことができる。
【００３９】
本発明の第３の表示装置によれば、容量素子と発光素子とをＴＦＴ素子により接続し、ＴＦＴ素子のゲート端子に対し、容量素子から発光素子への放電時間の経過とともに次第に増加する電圧を供給するようにしたので、放電電流を矩形化することができ、本発明の第２の表示装置からさらなる尖頭電流の低減を図ることができる。
【００４０】
また、上記本発明の第３の表示装置において、放電制御電圧源を、画素回路の発光素子の種類に応じた電圧をゲート端子に供給するものとした場合には、発光素子の特性に応じた放電電流を流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面を参照して本発明の表示装置の第１の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置の概略構成図である。
【００４２】
有機ＥＬ表示装置は、図１に示すように、有機ＥＬ素子と後述する列駆動回路から出力された電流に応じた電荷を蓄積するとともに後述する放電制御回路から出力された放電制御信号に基づいて蓄積した電荷を有機ＥＬ素子に放電する放電回路とを有する画素回路１１が２次元状に多数配列されたアクティブマトリクス基板１０と、アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１に所望の表示階調に応じてパルス変調された電流を出力するパルス変調方式の電流源を備えた列駆動回路１２と、アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１に行選択信号を出力する行選択回路１３と、アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１の放電回路に放電制御信号を出力する放電制御回路１７とを備えている。
【００４３】
そして、アクティブマトリクス基板１０は、列駆動回路１２から出力された電流を各画素回路列に供給する多数の列信号線１４と、行選択回路１３から出力された行選択信号を各画素回路行に供給する多数の行信号線１５と、放電制御回路１７から出力された放電制御信号を各画素回路行に供給する多数の放電制御線１６とを備えている。列信号線１４と行信号線１５および放電制御線１６とは直交して格子状に設けられている。そして、列信号線１４と行信号線１５および放電制御線１６との交差点近傍に画素回路１１が設けられている。
【００４４】
行選択回路１３は、画素回路１１の後述する充電用スイッチ素子をＯＮ／ＯＦＦするための充電スイッチ用行選択信号を出力するものである。
【００４５】
放電制御回路１７は、画素回路１１の後述する放電制御用スイッチ素子１１ｄをＯＮ／ＯＦＦするための放電制御信号を出力するものである。
【００４６】
各画素回路１１は、図２に示すように、有機ＥＬ素子１１ａと、列駆動回路１２から出力された電流に応じた電荷を蓄積する容量素子１１ｂと、行選択回路１３から出力された充電スイッチ用行選択信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦして列信号線１４と容量素子１１ｂとを短絡したり切り離したりする充電用スイッチ素子１１ｃと、放電制御回路１７から出力された放電制御スイッチ用行選択信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦして容量素子１１ｂと有機ＥＬ素子１１ａとを短絡したり切り離したりする放電制御用スイッチ素子１１ｄと、放電制御用スイッチ素子１１ｄに並列に接続された抵抗素子１１ｅとを備えている。本実施形態においては、放電制御用スイッチ素子１１ｄと抵抗素子１１ｅとから放電回路が構成されている。
【００４７】
充電用スイッチ素子１１ｃと放電制御用スイッチ素子１１ｄとしては、たとえば、ＴＦＴスイッチ素子を用いることができるが、ＭＯＳスイッチなどその他の半導体スイッチ素子を用いるようにしてもよい。
【００４８】
抵抗素子１１ｅは、放電制御用スイッチ素子１１ｄがＯＦＦ状態であるとき、容量素子１１ｂと有機ＥＬ素子１１ａとの間に接続された状態となり、容量素子１１ｂから有機ＥＬ素子１１ａへ流れる放電電流の大きさを制限するものである。
【００４９】
列駆動回路１２は、図３に示すように、定電流源１２ａと所定の制御信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦして定電流源１２ａから出力された電流をパルス幅変調する変調スイッチ１２ｂとを備えたパルス幅変調方式の電流源１２ｃを多数備えている。そして、各パルス幅変調方式の電流源１２ｃはそれぞれアクティブマトリクス基板１０の各列信号線１４に接続され、各列信号線１４に接続された画素回路列にそれぞれパルス幅変調された電流を出力するものである。
【００５０】
そして、電流源１２ｃから出力される電流のパルス幅は、所望の表示階調に基づいて制御される。表示階調は、制御部（図示省略）から列駆動回路１２に出力されるものであり、その表示階調に応じてパルス幅変調を行うものである。表示階調が大きいほどパルス幅が大きくなるように制御され、たとえば、６４階調表示する場合には、６４種類のパルス幅の電流が用いられることになる。
【００５１】
また、本実施形態の有機ＥＬ表示装置においては、上記のように列駆動回路１２の電流源としてパルス幅変調方式の電流源を用いるようにしたが、これに限らず、パルス状の電流を変調することによって電流量を変化させるパルス変調方式の電流原であれば、その他の方式の電流源を用いてもよく、たとえば、パルス密度変調方式の電流源を用いるようにしてもよい。その場合には、表示階調が大きいほどパルス密度が高くなるように制御するようにすればよい。
【００５２】
次に、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の基本動作について説明する。
【００５３】
まず、表示階調に応じてパルス幅変調された電流が列駆動回路１２の各電流源１２ｃから各電流源１２ｃに接続された各列信号線１４にそれぞれ出力される。なお、各電流源１２ｃから出力される電流は、たとえば、図４に示すような波形となる。つまり、各列信号線１４に接続された各画素回路毎の表示階調に応じた電流波形が順次出力される。なお、各画素回路毎の電流波形の出力の周期は予め設定されている。
【００５４】
また、各電流源１２ｃから出力される電流の電流値Ｉｃｈｇ（図４参照）は、以下のようにして設定される。まず、フレーム期間（１画面を表示する時間）をＴｆｒｍ、画素回路１１の行数をＰｘとすると、各画素回路１１の最大充電時間ＴｐｒｇはＴｆｒｍ／Ｐｘとなる。そして、有機ＥＬ素子１１ａの平均駆動電流をＩｆ０とすると有機ＥＬ素子１１ａの充電電荷量はＩｆ０×Ｔｆｒｍとなる。したがって、充電電流の電流値Ｉｃｈｇは、
Ｉｃｈｇ＝Ｉｆ０×Ｔｆｒｍ／Ｔｐｒｇ＝Ｉｆ０×Ｐｘ
となる。
【００５５】
そして、上記のようにパルス幅変調された電流が列駆動回路１２の各電流源１２ｃから各列信号線１４に出力されるとともに、その列駆動回路１２の各電流源１２ｃから出力される各画素回路毎の電流波形の周期に応じて生成された充電スイッチ用行選択信号が行選択回路１３から各行信号線１５に出力される。
【００５６】
そして、図５に示すように、行選択回路１３から出力された充電スイッチ用行選択信号に応じて充電用スイッチ素子１１ｃがＯＮし、容量素子１１ｂと列信号線１４とが短絡され、列信号線１４に流れ出した１画素分の電流波形に応じた電荷が容量素子１１ｂに蓄積される。
【００５７】
そして、列駆動回路１２の各電流源１２ｃから出力される電流波形の周期に応じて画素回路行毎に順次、充電用スイッチ素子１１ｃがＯＮし、全ての画素回路１１の容量素子１１ｂに、それぞれの表示階調に応じた量の電荷が蓄積される。
【００５８】
そして、上記のようにして各行毎に電荷の蓄積が行われるとともに、充電が終了した行から順次有機ＥＬ素子１１ａへの放電が行われる。
【００５９】
具体的には、行選択回路１３から各行信号線１５に出力された充電スイッチ用行選択信号がＯＦＦ信号になり、図６に示すように、この充電スイッチ用行選択信号に応じて各画素回路１１の充電用スイッチ素子１１ｃがＯＦＦになり、列信号線１４と容量素子１１ｂが切り離されるとともに、容量素子１１ｂと有機ＥＬ素子１１ａとが抵抗素子１１ｅを介して接続された状態となる。
【００６０】
ここで、このとき容量素子１１ｂの電位がその容量素子１１ｂに接続される有機ＥＬ素子１１ａの発光閾値電圧以下である場合、容量素子１１ｂから有機ＥＬ素子１１ａには電流は殆ど流れないため、容量素子１１ｂの電位は次の充電動作まで保持される。
【００６１】
一方、容量素子１１ｂの電位がその容量素子１１ｂに接続される有機ＥＬ素子１１ａの発光閾値電圧より高い場合、容量素子１１ｂから抵抗素子１１ｅを経由して有機ＥＬ素子１１ａに電流が流れる。そして、このとき容量素子１１ｂから有機ＥＬ素子１１ａに流れる放電電流の大きさは抵抗素子１１ｅに制限された状態となる（以下「制限状態」という）。これにより有機ＥＬ素子１１ａに流れる尖頭電流の大きさを小さくすることができる。
【００６２】
そして、上記制限状態が所定時間経過した後、放電制御回路１７から各放電制御線１６に出力された放電制御スイッチ用行選択信号がＯＮ信号になり、図７に示すように、この放電制御スイッチ用行選択信号に応じて各画素回路１１の放電制御用スイッチ素子１１ｄがＯＮになり、容量素子１１ｂと有機ＥＬ素子１１ａとが短絡され、容量素子１１ｂから放電制御用スイッチ素子１１ｄを経由して有機ＥＬ素子１１ａに電流が流れる（以下「短絡状態」という）。
【００６３】
そして、有機ＥＬ素子１１ａの駆動により容量素子１１ｂの電位は次第に低下し、容量素子１１ｂの電位が有機ＥＬ素子１１ａの発光閾値電圧まで低下したところで容量素子１１ｂから有機ＥＬ素子１１ａへの電流が停止する。
【００６４】
上記のように容量素子１１ｂの初期電圧に関わらず、充電動作と放電動作を繰り返すことによって、充電動作直前の容量素子１１ｂに保持される容量電圧は、有機ＥＬ素子１１ａの発光閾値電圧となる。したがって、容量素子１１ｂの保持容量電圧が有機ＥＬ素子１１ａの発光閾値電圧となった安定状態では、パルス幅変調により容量素子１１ｂに追加充電した電荷量に相当する電流が有機ＥＬ素子１１ａに流れることになる。つまり、有機ＥＬ素子１１ａは所望の表示階調に応じた輝度で発光することになる。
【００６５】
ここで、たとえば、上記第１の実施形態のように放電制御用スイッチ素子１１ｄを設けずに、容量素子１１ｂと有機ＥＬ素子１１ａとの間に抵抗素子だけを設けて容量素子１１ｂから有機ＥＬ素子１１ａへ放電を行ったときの尖頭電流比Ｎ（尖頭電流Ｉｐ／平均駆動電流Ｉｆ０）の放電時間に対する変化の計算値を図８に、残留電荷率の放電時間に対する変化を図９に示す。なお、図８および図９における点線のグラフが抵抗素子の抵抗値を８．８ＭΩとした場合の計算値であり、細実線のグラフが抵抗素子の抵抗値を３．８ＭΩとした場合の計算値である。図８の点線のグラフから、尖頭電流比を３以下に制御するためには８．８ＭΩ以上の抵抗値が必要であることがわかる。また、図９の細実線のグラフから表示階調として２５６階調を実現するために必要な残留電荷率０．０４を実現するためには３．８Ｍ以下の抵抗値が必要であることがわかる。そして、上記第１の実施形態において、抵抗素子１１ｅの抵抗値を８．８ＭΩとし、放電制御用スイッチ素子１１ｄとしてオン抵抗が１．６ＭΩのＴＦＴスイッチ素子を用い、放電開始から４ｍｓ後に放電制御用スイッチ素子１１ｄをＯＮさせたときの尖頭電流比の放電時間に対する変化を図８に、残留電荷率の放電時間に対する変化を図９に太実線で示す。図８および図９の太実線で示すように、本実施形態では、容量素子１１ｂの電圧が低下した放電時間４ｍｓ以後に、放電制御用スイッチ素子１１ｄをＯＮすることによって放電動作を促進させて残留電荷を低減させるようにしたので、放電開始時の尖頭電流比を３以下まで低減させることができるとともに放電終了時の残留電荷率を０．０４以下に低減することができ、有機ＥＬ素子１１ａの寿命を悪化させることなく高画質表示が可能である。
【００６６】
なお、本実施形態において画素回路１１の放電回路の抵抗素子１１ｅの抵抗値は、有機ＥＬ素子１１ａの特性に合わせて決定することが必要である。たとえば、複数種類の有機ＥＬ素子を使用するカラーの有機ＥＬ表示装置である場合には、その色毎に異なる抵抗値を設定することが望ましい。具体的には、有機ＥＬ素子１１ａの色毎に異なる平均駆動電流Ｉｆ０と電流係数Ｋにより各色毎に適性な抵抗値の範囲が決定する。なお、Ｋは有機ＥＬ素子のＩＶ特性により決定される値であり、単位はμＡ／Ｖである。
【００６７】
ここで、上記第１の実施形態の画素回路１１の容量素子１１ｂに要求される容量値について以下に検討する。
【００６８】
上述したように追加充電直前の容量素子１１ｂの電圧は有機ＥＬ素子１１ａの発光閾値電圧となっている。そして、最大階調設定の場合には、容量素子１１ｂには、フレーム期間Ｔｆｒｍ×有機ＥＬ素子の平均駆動電流Ｉｆ０に相当する電荷量が追加充電されるため、追加充電による容量素子１１ｂの電圧の上昇分Ｖｃは、
Ｖｃ＝Ｉｆ０×Ｔｆｒｍ／Ｃ
となる。
【００６９】
ここで、容量素子１１ｂの容量値Ｃが必要以上に大きいと、上式からわかるように追加充電による電圧上昇Ｖｃが小さくなって有機ＥＬ素子１１ａへ放電される電流も小さくなる。また、容量値Ｃが過大な場合、追加充電電荷量を有機ＥＬ素子１１ａへ放電する動作をフレーム期間内に終了することができず、有機ＥＬ素子１１ａの発光量（輝度の時間積分値）が少なくなってしまう。
【００７０】
ここで、様々な有機ＥＬ電流係数Ｋ、容量素子の容量値Ｃ、有機ＥＬ素子の平均駆動電流Ｉｆ０の値に関してＴｆｒｍ経過後の容量素子１１ｂの残留電荷率Ｑｒを求め、その残留電荷率Ｑｒと尖頭電流比（尖頭電流／平均駆動電流）との関係をグラフ化すると図１１に示すような特性が得られた。なお、残留電荷率Ｑｒとは、追加充電電荷量をＱ０、Ｔｆｒｍ後の残留電荷量をΔＱとするとΔＱ／Ｑ０である。また、Ｋは有機ＥＬ素子のＩＶ特性により決定される値であり、単位はμＡ／Ｖである。
【００７１】
そして、尖頭電流をＩｐ、平均駆動電流をＩｆ０とすると、図１１のグラフから以下のＱｒの近似式（１）が得られる。
【数１】
2009237004.tif 000003
【００７２】
また、有機ＥＬ素子の電圧電流特性は下式（２）で表わすことができる。
【数２】
2009237004.tif 000004
【００７３】
なお、Ｉｆは有機ＥＬ素子に流れる電流、Ｋは電流係数、Ｖｆは有機ＥＬ素子の電圧、Ｖｔｈは有機ＥＬ素子の発光閾値電圧である。
【００７４】
そして、有機ＥＬ素子の電圧電流特性の式（２）のＶｆ−Ｖｔｈをオーバードライブ電圧Ｖｏｄと定義し、有機ＥＬ素子の平均駆動電流Ｉｆ０でのＶｏｄをＶｏｄ０、尖頭電流ＩｐでのＶｏｄをＶｏｄｐとすると、
Ｉｐ／Ｉｆ０＝（Ｋ×Ｖｏｄｐ２）／（Ｋ×Ｖｏｄ０２）＝（Ｖｏｄｐ／Ｖｏｄ０）２
Ｑ＝ＣＶより、
Ｖｏｄｐ＝Ｉｆｏ×Ｔｆｒｍ／Ｃ
よって、
Ｖｏｄｐ／Ｖｏｄ０＝（Ｉｆｏ×Ｔｆｒｍ）／（Ｃ×Ｖｏｄ０）
したがって、
Ｉｐ／Ｉｆ０＝（Ｖｏｄｐ／Ｖｏｄ０）２
＝｛（Ｉｆ０×Ｔｆｒｍ）／（Ｃ×Ｖｏｄ０）｝２
式（１）より、
【数３】
2009237004.tif 000005
【００７５】
よって、
【数４】
2009237004.tif 000006
【数５】
2009237004.tif 000007
【００７６】
式（５）は、所望のＴｆｒｍ後の残留電荷率Ｑｒを実現するＣを示すことになり、Ｃの上限は、
【数６】
2009237004.tif 000008
【００７７】
となる。なお、残留電荷率Ｑｒは、所望の表示階調Ｄによって値が異なるが、
Ｑｒ＜１／（２×Ｄ）であることが望ましい。
【００７８】
また、容量素子１１ｂの容量値Ｃの下限値については、抵抗素子１１ｅの抵抗値の範囲によって決定されるが、まずは、抵抗素子１１ｅの抵抗値の適正な範囲について説明する。
【００７９】
まず、抵抗素子１１ｅの抵抗値の下限値については、所望の尖頭電流比Ｎを満たすように設定する必要がある。
【００８０】
上述したように有機ＥＬ素子１１ａの電圧電流特性を、
Ｉｆ＝Ｋ×（Ｖｆ−Ｖｔｈ）２
とすると、平均駆動電流Ｉｆ０は、
Ｉｆ０＝Ｋ×Ｖｏｄ０２
よって、尖頭電流Ｉｐｘは、
Ｉｐｘ＝Ｋ×Ｖｏｄｘ２
したがって、
【数７】
2009237004.tif 000009
【００８１】
また、充電直後の容量素子の電圧をＶｃ、追加充電電荷量をＱ０とすると、
Ｖｏｄ＝Ｖｃ−Ｉｐｋ×Ｒ＝Ｑ０／Ｃ−Ｉｐｋ×Ｒ
また、Ｖｃ＝Ｑ０／Ｃ＝Ｉｆ０×Ｔｆｒｍ／Ｃなので、
【数８】
2009237004.tif 000010
【００８２】
となる。
【００８３】
よって、
【数９】
2009237004.tif 000011
【数１０】
2009237004.tif 000012
【００８４】
（１０）式は、所望の尖頭電流比Ｎを実現するＲを示すことになり、Ｒの下限値は、
【数１１】
2009237004.tif 000013
【００８５】
となる。
【００８６】
また、抵抗素子１１ｅの抵抗値を大きくし過ぎると、フレーム期間内に容量素子１１ｂの充電電荷を十分に放電することができず、容量素子１１ｂに電荷が残って誤動作の原因となる。
【００８７】
したがって、抵抗素子１１ｅの抵抗値Ｒの上限値については、放電時間制限により決まるが、許容残留電荷率に非線形特性となるため、残留電荷率＝１％の条件で近似すると、
Ｎｍｉｎ＝１／（１０×Ｔｆｒｍ）
となる。
【００８８】
一方、上記で計算して抵抗値Ｒの下限式の式（１１）より、
【数１２】
2009237004.tif 000014
【００８９】
式（１２）にＮｍｉｎを代入すると、
【数１３】
2009237004.tif 000015
【００９０】
式（１３）は、所望の放電時間Ｔｆｒｍを実現するＲを示すことになり、Ｒの上限は、
【数１４】
2009237004.tif 000016
【００９１】
となる。
【００９２】
また、上記のように抵抗素子１１ｅの抵抗値Ｒの上限（式１４）と下限（式１１）とを求めたが、適正な抵抗値が存在するためには、
【数１５】
2009237004.tif 000017
【００９３】
が条件となる。
【００９４】
上式（１５）より、
【数１６】
2009237004.tif 000018
【００９５】
となり、容量素子１１ｂの下限値が求まる。
【００９６】
また、上記第１の実施形態においては、画素回路１１における放電回路を抵抗素子１１ｅと放電制御用スイッチ素子１１ｄとから構成するようにしたが、オフ抵抗が第１の実施形態のおける抵抗素子１１ｅの抵抗値と同等（たとえば、８．８ＭΩ）のＴＦＴ素子を用いるようにすれば、図１０に示すように、放電回路をＴＦＴ素子１１ｆのみから構成することができ、抵抗素子の省略が可能である。なお、ＴＦＴ素子１１ｆをＯＮ／ＯＦＦするタイミングについては上記第１の実施形態における放電制御用スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦのタイミングと同様である。
【００９７】
また、画素回路１１の放電回路のＴＦＴ素子１１ｆとしては、有機ＥＬ素子１１ａの特性に合わせて決定されたオフ抵抗を有するものである必要がある。たとえば、複数種類の有機ＥＬ素子を使用するカラーの有機ＥＬ表示装置である場合には、その色毎に異なるオフ抵抗を有するＴＦＴ素子を選択することが望ましい。具体的には、有機ＥＬ素子１１ａの色毎に異なる平均駆動電流Ｉｆ０と電流係数Ｋにより各色毎に適性なオフ抵抗の抵抗値の範囲が決定する。なお、Ｋは有機ＥＬ素子のＩＶ特性により決定される値であり、単位はμＡ／Ｖである。
【００９８】
次に、本発明の表示装置の第２の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置について説明する。本発明の第２の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置は、図１０に示した画素回路のＴＦＴ素子をＯＮ／ＯＦＦ動作のスイッチ素子としてではなく、電流制限素子として動作させるように構成したものである。
【００９９】
具体的には、図１２および図１３に示すように、第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置における放電制御回路１７の代わりに各画素回路２１のＴＦＴ素子１１ｇに固定電圧を供給する固定電圧源２０を備えている。なお、第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置は、各画素回路２１のＴＦＴ素子１１ｇと固定電圧源２０以外の構成は、第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置と同様である。
【０１００】
画素回路２１には、図１３に示すように、容量素子１１ｂと有機ＥＬ素子１１ａとの間にＴＦＴ素子１１ｇが設けられており、ＴＦＴ素子１１ｇのゲート端子は固定電圧源２０に接続されている。画素回路２１におけるその他の構成については第１の実施形態の有機ＥＬ装置と同様である。
【０１０１】
次に、本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置の作用について説明する。
【０１０２】
画素回路２１の容量素子１１ｂへの充電までの作用については、上記第１の実施形態の有機ＥＬ装置と同様である。
【０１０３】
そして、各画素回路行毎に電荷の蓄積が行われるとともに、充電が終了した行から順次有機ＥＬ素子１１ａへの放電が行われる。
【０１０４】
具体的には、行選択回路１３から各行信号線１５に出力された充電スイッチ用行選択信号がＯＦＦ信号になり、この充電スイッチ用行選択信号に応じて各画素回路１１の充電用スイッチ素子１１ｃがＯＦＦになり、列信号線１４と容量素子１１ｂが切り離されるとともに、容量素子１１ｂと有機ＥＬ素子１１ａとがＴＦＴ素子１１ｇを介して接続された状態となる。
【０１０５】
そして、上記第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置と同様に、容量素子１１ｂの電位がその容量素子１１ｂに接続される有機ＥＬ素子１１ａの発光閾値電圧より高い場合、容量素子１１ｂからＴＦＴ素子１１ｇを経由して有機ＥＬ素子１１ａに電流が流れる。
【０１０６】
ここで、本実施形態の画素回路２１においては、ＴＦＴ素子１１ｇのゲート端子を固定電位にするようにしている。これにより有機ＥＬ素子１１ａのＶｆ（順方向電圧）低下とともにＶｇｓ（ゲート−ソース間電圧）が上昇することでドレイン−ソース間の等価抵抗が減少し、放電電流をほぼ一定にすることができる。
【０１０７】
画素回路２１を図１３の構成にした場合における、尖頭電流比Ｎの放電時間に対する変化と残留電荷率の放電時間に対する変化の計算値をそれぞれ図１４と図１５に太実線で示す。
【０１０８】
このときＴＦＴ素子１１ｇのゲート端子に供給される固定電圧Ｖｇは、
Ｖｆ０＜Ｖｇ＜Ｖｃｍａｘ
の範囲であり、容量素子１１ｂ、有機ＥＬ素子１１ａ、ＴＦＴ素子１１ｇの特性に応じて選択される。なお、Ｖｆ０は有機ＥＬ素子１１ａの平均駆動電流時に順方向電圧、Ｖｃｍａｘは容量素子１１ｂの最大保持容量電圧である。
【０１０９】
そして、有機ＥＬ素子１１ａの駆動により容量素子１１ｂの電位は次第に低下し、容量素子１１ｂの電位が有機ＥＬ素子１１ａの発光閾値電圧まで低下したところで容量素子１１ｂから有機ＥＬ素子１１ａへの電流が停止する。
【０１１０】
ここで、本実施形態のように、ＴＦＴ素子をＯＮ／ＯＦＦ駆動するスイッチ素子としてではなく電流制御素子として使用した場合、ＴＦＴ素子の移動度や閾値電圧の変動の影響を受けることになるが、一般的な有機ＥＬ素子の駆動ＴＦＴ素子のように定電流駆動が要求されるわけではなく、フレーム期間内で放電を完了させることが要求されるため、移動度および閾値電圧の許容範囲は広く、補償なしで使用可能である。
【０１１１】
ＴＦＴ素子の移動度を変化させたときの尖頭電流比の放電時間に対する変化と残留電荷率の放電時間に対する変化との計算値をそれぞれ図１４と図１５とに細実線（移動度μ＝１．２の場合）と点線（移動度μ＝０．８の場合）とで示す。図１４と図１５の結果より、ＴＦＴ素子の移動度μが、たとえば０．８〜１．２の範囲で変化しても問題ないことがわかる。
【０１１２】
また、ＴＦＴ素子の閾値電圧を変化させたときの尖頭電流比の放電時間に対する変化と残留電荷率の放電時間に対する変化との計算値をそれぞれ図１６と図１７に示す。なお、図１６および図１７における太実線は閾値電圧Ｖｔｈが０．６Ｖの場合、細実線は閾値電圧Ｖｔｈが０．８Ｖの場合、破線は閾値電圧Ｖｔｈが０．４Ｖの場合である。図１６と図１７の結果より、ＴＦＴ素子の閾値電圧Ｖｔｈが、たとえば０．４〜０．８Ｖの範囲で変化しても問題ないことがわかる。
【０１１３】
なお、本実施形態において画素回路２１の放電回路のＴＦＴ素子１１ｇのゲート端子に供給される電圧は、有機ＥＬ素子１１ａの特性に合わせて決定することが必要である。たとえば、複数種類の有機ＥＬ素子を使用するカラーの有機ＥＬ表示装置である場合には、その色毎に異なる電圧を設定することが望ましい。
【０１１４】
ここで、本実施形態のようにＴＦＴ素子を電流制御素子として動作させる場合、ドレイン電流Ｉｄはゲート/ソース間電圧Ｖｇｓの関数となる。たとえば、Ｎ型ＴＦＴ素子での構成を考えると、ソース電極は有機ＥＬ素子側となり、Ｖｇｓ＝Ｖｇ−Ｖｓ＝Ｖｇ−Ｖｆ が大きいほどＩｄ（＝Ｉｆ）)が大きくなる。
【０１１５】
本実施形態のようにゲート電圧固定ではＶｇｓはソース（有機ＥＬ素子のＶｆ）により決まるので、Ｉｄは有機ＥＬ素子のＶｆの関数となる。まず、尖頭電流抑制のため、Ｉｐｋ時の有機ＥＬ素子のＶｆで、Ｉｄ≦ＩｐｋとなるようにＶｇ上限が決まる。次いで、放電促進動作のため平均駆動電流Ｉｆ０でのＶｆで、Ｉｄ≧Ｉｆ０となるようにＶｇ下限が決まる。
【０１１６】
従って、ＴＦＴ素子のゲート端子に供給されるＶｇ固定電圧は、容量素子の静電容量値、許容尖頭電流、有機ＥＬ素子のＩｆ−Ｖｆ特性、ＴＦＴ素子のＶｇｓ−Ｉｄ特性より適切な値を選択する必要がある。
【０１１７】
次に、本発明の表示装置の第３の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置について説明する。本発明の第３の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置は、図１０に示した画素回路のＴＦＴ素子に固定電圧を供給するのではなく、時間経過に応じて変化する電圧を供給するように構成したものである。
【０１１８】
具体的には、図１８および図１９に示すように、第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置における固定電圧源２０の代わりに各画素回路３１のＴＦＴ素子１１ｈに時間経過に応じて変化する電圧を供給する放電制御電圧源３０を備えている。なお、第３の実施形態の有機ＥＬ表示装置は、各画素回路３１のＴＦＴ素子１１ｈと放電制御電圧源３０以外の構成は、第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置と同様である。
【０１１９】
画素回路３１には、図１９に示すように、容量素子１１ｂと有機ＥＬ素子１１ａとの間にＴＦＴ素子１１ｈが設けられており、ＴＦＴ素子１１ｈのゲート端子は電圧供給線３２を介して放電制御電圧源３０に接続されている。画素回路３１におけるその他の構成については第１の実施形態の有機ＥＬ装置と同様である。
【０１２０】
次に、本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置の作用について説明する。
【０１２１】
画素回路３１の容量素子１１ｂへの充電までの作用については、上記第１の実施形態の有機ＥＬ装置と同様である。
【０１２２】
そして、各画素回路行毎に電荷の蓄積が行われるとともに、充電が終了した行から順次有機ＥＬ素子１１ａへの放電が行われる。
【０１２３】
具体的には、行選択回路１３から各行信号線１５に出力された充電スイッチ用行選択信号がＯＦＦ信号になり、この充電スイッチ用行選択信号に応じて各画素回路１１の充電用スイッチ素子１１ｃがＯＦＦになり、列信号線１４と容量素子１１ｂが切り離されるとともに、容量素子１１ｂと有機ＥＬ素子１１ａとがＴＦＴ素子１１ｈを介して接続された状態となる。
【０１２４】
そして、上記第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置と同様に、容量素子１１ｂの電位がその容量素子１１ｂに接続される有機ＥＬ素子１１ａの発光閾値電圧より高い場合、容量素子１１ｂからＴＦＴ素子１１ｈを経由して有機ＥＬ素子１１ａに電流が流れる。
【０１２５】
ここで、本実施形態の画素回路２１においては、ＴＦＴ素子１１ｈのゲート端子に、時間経過とともに次第に増加する電圧Ｖｇを供給するようにしている。図２０に電圧Ｖｇの電圧波形および行信号線１５により充電用スイッチ素子１１ｃに供給される充電スイッチ用行選択信号ＳＣの波形の一例を示す。
【０１２６】
ＴＦＴ素子１１ｈのゲート端子に、時間経過とともに次第に増加する電圧Ｖｇを供給することによって放電電流を矩形化することができ、さらなる尖頭電流比の低減を図ることができる。
【０１２７】
画素回路３１のＴＦＴ素子１１ｈのゲート端子に、図２１に示すような波形の電圧Ｖｇを供給したときの尖頭電流比Ｎの放電時間に対する変化と残留電荷率の放電時間に対する変化の計算値をそれぞれ図２２と図２３に太実線で示す。なお、比較のため、図２２と図２３においては、画素回路３１のＴＦＴ素子１１ｈのゲート端子に固定電圧を供給したときの尖頭電流比Ｎの放電時間に対する変化と残留電荷率の放電時間に対する変化の計算値をそれぞれ点線で示している。
【０１２８】
そして、有機ＥＬ素子１１ａの駆動により容量素子１１ｂの電位は次第に低下し、容量素子１１ｂの電位が有機ＥＬ素子１１ａの発光閾値電圧まで低下したところで容量素子１１ｂから有機ＥＬ素子１１ａへの電流が停止する。
【０１２９】
なお、本実施形態において画素回路３１のＴＦＴ素子１１ｈに供給されるゲート電圧は、有機ＥＬ素子１１ａの特性に合わせて決定することが必要である。たとえば、複数種類の有機ＥＬ素子を使用するカラーの有機ＥＬ表示装置である場合には、その色毎に異なるゲート電圧を設定することが望ましい。
【０１３０】
ここで、本実施形態のようにゲート電圧を時間関数変化させる形態は、上記第２の実施形態におけるゲート固定電圧時の有機ＥＬ素子のＶｆによるＶｇｓ制御に、放電時間によるＶｇｓ制御を付加した形態である。
【０１３１】
ゲート電圧の時間変化としては、放電開始直後は尖頭電流抑制のためゲート電圧は初期電圧とし、放電時間経過と共にゲート電圧を上昇させ、容量素子電圧低下による放電電流低下を抑制する。
【０１３２】
初期電圧と時間変化は、容量素子の静電容量値、許容尖頭電流、有機ＥＬ素子のＩｆ−Ｖｆ特性、ＴＦＴ素子のＶｇｓ−Ｉｄ特性より適切な値を選択する必要がある。
【０１３３】
なお、上記第１〜第３の実施形態の説明における尖頭電流比Ｎの放電時間に対する変化と残留電荷率の放電時間に対する変化の計算値については、特に説明のない場合は、以下の条件に基づいて計算したものである。
【０１３４】
有機ＥＬ素子の特性
Ｉｆ＝Ｋ×（Ｖｆ−Ｖｔｈ）２
Ｋ＝１μＡ／Ｖ
駆動条件
平均駆動電流Ｉｆ０＝１μＡ
フレーム期間Ｔｆｒｍ＝８．３ｍｓ
容量素子の保持容量Ｃ＝３００ｐＦ
最大保持容量電圧Ｖｃｍａｘ＝（？）
ＴＦＴ特性
μ＝１．０ｃｍ２／Ｖｓ
Ｃｏｘ＝１．７Ｅ−８Ｆ
Ｗ／Ｌ＝１．０
Ｖｔｈ＝０．６Ｖ
Ｖｇ＝６．０Ｖ
また、上記第１から第３の実施形態の有機ＥＬ表示装置においては、容量素子の電位がその容量素子に接続される有機ＥＬ素子の発光閾値電圧より高くなったときに、容量素子から放電制御用スイッチ素子１１ｄを経由して有機ＥＬ素子に電流が流れる。つまり逆にいうと、容量素子の電位が有機ＥＬ素子の発光閾値電圧になるまでは有機ＥＬ素子に電流は流れず、発光しないことになる。したがって、電源投入後、容量素子の電位が有機ＥＬ素子の発光閾値電圧になるまで短期間で容量素子の電位を上げることが望ましい。
【０１３５】
そこで、列駆動回路１２が、表示画像を表わす表示画像データに応じた有機ＥＬ素子の発光制御の前に、容量素子の電圧がその容量素子が接続される有機ＥＬ素子の発光閾値電圧以上となるようなプリチャージ電流を画素回路に出力するようにすることが望ましい。具体的には、白色の表示画像を表わす表示画像データに応じたプリチャージ電流を全ての画素回路に流すようにすればよい。
【０１３６】
また、多数の有機ＥＬ素子が複数種類の色を有する場合には、色毎に有機ＥＬ素子の発光閾値電圧は異なるので、列駆動回路１２が、各色の有機ＥＬ素子を有する画素回路にそれぞれ色毎に異なるプリチャージ電流を供給するようにすることが望ましい。すなわち、各画素回路の容量素子の電圧がその容量素子が接続される有機ＥＬ素子の色毎に異なる発光閾値電圧以上となるようなプリチャージ電流を各画素回路に出力するようにすることが望ましい。
【０１３７】
なお、上記第１〜第３の実施形態は、本発明の表示装置を有機ＥＬ表示装置に適用したものであるが、発光素子としては、有機ＥＬ素子に限らず、たとえば、無機ＥＬ素子などを用いるようにしてもよい。
【０１３８】
また、本発明の表示装置は、様々な用途がある。たとえば、携帯情報端末（電子手帳、モバイルコンピュータ、携帯電話など）、ビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、テレビなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の表示装置の第１の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置の概略構成図
【図２】本発明の表示装置の第１の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置の画素回路の構成を示す図
【図３】列駆動回路の構成を示す図
【図４】列駆動回路の電流源から出力される電流波形の一例を示す図
【図５】容量素子に電荷を充電する作用を説明するための図
【図６】容量素子から有機ＥＬ発光素子への放電の作用（制限状態）を説明するための図
【図７】容量素子から有機ＥＬ発光素子への放電の作用（短絡状態）を説明するための図
【図８】容量素子と有機ＥＬ素子との間に抵抗素子だけを設けて容量素子から有機ＥＬ素子へ放電を行ったときの尖頭電流比の放電時間に対する変化の計算値を示す図
【図９】容量素子と有機ＥＬ素子との間に抵抗素子だけを設けて容量素子から有機ＥＬ素子へ放電を行ったときの残留電荷率の放電時間に対する変化の計算値を示す図
【図１０】本発明の表示装置の第１の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置の画素回路のその他の構成を示す図
【図１１】残留電荷率と尖頭電流比との関係をグラフ化した図
【図１２】本発明の表示装置の第２の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置の概略構成図
【図１３】本発明の表示装置の第２の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置の画素回路の構成を示す図
【図１４】図１３に示す画素回路を構成した場合における尖頭電流比の放電時間に対する変化の計算値を示す図
【図１５】図１３に示す画素回路を構成した場合における残留電荷率の放電時間に対する変化の計算値を示す図
【図１６】図１３に示す画素回路のＴＦＴ素子の閾値電圧を変化させたときの尖頭電流比の放電時間に対する変化の計算値を示す図
【図１７】図１３に示す画素回路のＴＦＴ素子の閾値電圧を変化させたときの残留電荷率の放電時間に対する変化の計算値を示す図
【図１８】本発明の表示装置の第３の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置の概略構成図
【図１９】本発明の表示装置の第３の実施形態を適用した有機ＥＬ表示装置の画素回路の構成を示す図
【図２０】図１９に示す画素回路のＴＦＴ素子のゲート電圧Ｖｇの電圧波形および充電用スイッチ素子に供給される充電スイッチ用行選択信号ＳＣの波形の一例を示す図
【図２１】図１９に示す画素回路のＴＦＴ素子のゲート電圧Ｖｇの電圧波形の一例を示す図
【図２２】図２１に示す波形のゲート電圧ＶｇをＴＦＴ素子に供給したときの尖頭電流比の放電時間に対する変化の計算値を示す図
【図２３】図２１に示す波形のゲート電圧ＶｇをＴＦＴ素子に供給したときの残留電荷率の放電時間に対する変化の計算値を示す図
【図２４】従来の画素回路の構成を示す図
【図２５】有機ＥＬ表示装置の画素回路の一例を示す図
【図２６】図２５に示す画素回路の充電の作用を説明するための図
【図２７】図２５に示す画素回路の放電の作用を説明するための図
【符号の説明】
【０１４０】
１０   アクティブマトリクス基板
１１   画素回路
１１ａ 有機ＥＬ素子
１１ｂ 蓄積容量
１１ｃ 充電用スイッチ素子
１１ｄ 放電制御用スイッチ素子
１１ｅ 抵抗素子
１１ｆ  ＴＦＴ素子
１１ｇ  ＴＦＴ素子
１１ｈ  ＴＦＴ素子
１２   列駆動回路
１２ａ 定電流源
１２ｂ 変調スイッチ
１２ｃ 電流源
１３   行選択回路
１４   列信号線
１５   行信号線
１６   放電制御線
１７   放電制御回路
２０   固定電圧源
２１   画素回路
３０   放電制御電圧源
３１   画素回路
３２   電圧供給線
１０１ スイッチ用トランジスタ
１０２ 容量素子
１０３ 駆動トランジスタ
１０５ 素子
２０１ 画素回路
２０１ａ  有機ＥＬ素子
２０１ｂ  容量素子
２０１ｃ  充電用スイッチ素子
２０１ｄ  放電用スイッチ素子
２０１ｅ  抵抗素子
２０２ 充電スイッチ用行信号線
２０３  放電スイッチ用行信号線
２０４ 電流源
２０５ 列信号線
【図１】
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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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