(57)【要約】【課題】有機ＥＬ表示装置において、移動度補正における有機ＥＬ素子のアノード電位上昇に起因する弊害を改善する。【解決手段】有機ＥＬ素子１２７を構成する下部電極５０４、有機層５０６、上部電極５０８の積層部分であるＥＬ開口部１２７ａを、均質な発光が得られる発光領域１２７ｂ以外の非発光領域１２７ｃにまで延在させる。有機ＥＬ素子１２７の全寄生容量を、発光領域１２７ｂでの寄生容量Ｃelと非発光領域１２７ｃでの付加容量Ｃsub との合成とすることで、移動度補正時に有機ＥＬ素子１２７のアノード電位の上昇を緩やかにする。表示面側にはカラーフィルタ５１０を配置し、フィルタ開口部５１０ｂを発光領域１２７ｂとするとともに、非発光領域１２７ｃをフィルタ遮光部５１０ｃとして、有機ＥＬ素子１２７の非発光領域１２７ｃから発せられる発光光Ｌ１ｃが実際の表示には使用されないようにする。【選択図】図１０
2009128456.tif 000002
【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、映像信号の信号振幅に応じた情報を保持する保持容量、開口部を具備するとともに前記駆動トランジスタの出力端側に接続された電気光学素子、および前記保持容量に前記信号振幅に応じた情報を書き込むサンプリング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、
前記駆動トランジスタの移動度のばらつきを補正する移動度補正機能を具備し、前記駆動電流を一定に維持する駆動信号一定化回路と
を備え、
前記電気光学素子の前記開口部が、均質な発光が得られない非発光領域にまで延在して形成されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
基板上に前記駆動信号一定化回路が形成され、前記駆動信号一定化回路上に前記電気光学素子が形成され、前記電気光学素子からの発光光を前記基板と反対側から取り出す構成であり、
前記電気光学素子は、下部電極、発光層、および上部電極が、下層側からこの順に積層されており、
前記下部電極は、接続孔を介して前記駆動トランジスタの出力端側に接続されており、
前記下部電極における前記接続孔の周囲が前記非発光領域とされ、前記接続孔の周囲にも、前記発光層と前記上部電極とが積層されている
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記非発光領域の表示面側には、前記電気光学素子から発せられた発光光が外部に放出されるのを遮断する遮光層が形成さている
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記非発光領域の表示面側には、カラーフィルタが配置されており、
前記カラーフィルタの開口部を除く非開口部が前記遮光層として利用されている
ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記駆動信号一定化回路は、基準電位と信号電位で切り替わる映像信号をサンプリングトランジスタに供給するとともに、駆動電流を前記電気光学素子に流すために使用される第１電位に対応する電圧が前記駆動トランジスタの電源供給端に供給されかつ映像信号における基準電位が前記サンプリングトランジスタに供給されている時間帯で前記サンプリングトランジスタを導通させることで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させる閾値補正機能を実現するように構成されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記駆動信号一定化回路は、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させる閾値補正機能と、閾値補正動作の後に、前記サンプリングトランジスタを導通させることで前記保持容量に信号電位に応じた情報を書き込む際、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信号に加える前記移動度補正機能とを実現するように構成されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記駆動信号一定化回路は、前記保持容量が前記駆動トランジスタの制御入力端と出力端側の間に接続されることでブートストラップ機能を実現するように構成されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学素子（表示素子や発光素子とも称される）を具備する画素回路（画素とも称される）が行列状に配列された画素アレイ部を有する表示装置に関する。より詳細には、駆動信号の大小によって輝度が変化する電気光学素子を表示素子として有する画素回路が行列状に配置されてなり、画素回路ごとに能動素子を有して当該能動素子によって画素単位で表示駆動が行なわれるアクティブマトリクス型の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画素の表示素子として、印加される電圧や流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子を用いた表示装置がある。たとえば、印加される電圧によって輝度が変化する電気光学素子としては液晶表示素子が代表例であり、流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子としては、有機エレクトロルミネッセンス（Organic Electro Luminescence, 有機ＥＬ, Organic Light Emitting Diode, OLED；以下、有機ＥＬと記す） 素子が代表例である。後者の有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置は、画素の表示素子として、自発光素子である電気光学素子を用いたいわゆる自発光型の表示装置である。
【０００３】
有機ＥＬ素子は下部電極と上部電極との間に有機正孔輸送層や有機発光層を積層させてなる有機薄膜（有機層）を設けてなり、有機薄膜に電界をかけると発光する現象を利用した電気光学素子であり、有機ＥＬ素子を流れる電流値を制御することで発色の階調を得ている。
【０００４】
有機ＥＬ素子は比較的低い印加電圧（たとえば１０Ｖ以下）で駆動できるため低消費電力である。また有機ＥＬ素子は自ら光を発する自発光素子であるため、液晶表示装置では必要とされるバックライトなどの補助照明部材を必要とせず、軽量化および薄型化が容易である。さらに、有機ＥＬ素子の応答速度は非常に高速である（たとえば数μｓ程度）ので、動画表示時の残像が発生しない。これらの利点があることから、電気光学素子として有機ＥＬ素子を用いた平面自発光型の表示装置の開発が近年盛んになっている。
【０００５】
ところで、液晶表示素子を用いた液晶表示装置や有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置を始めとする電気光学素子を用いた表示装置においては、その駆動方式として、単純（パッシブ）マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とを採ることができる。ただし、単純マトリクス方式の表示装置は、構造が単純であるもの、大型でかつ高精細の表示装置の実現が難しいなどの問題がある。
【０００６】
このため、近年、画素内部の発光素子に供給する画素信号を、同様に画素内部に設けた能動素子、たとえば絶縁ゲート型電界効果トランジスタ（一般には、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor ;ＴＦＴ)をスイッチングトランジスタとして使用して制御するアクティブマトリクス方式の開発が盛んに行なわれている。
【０００７】
ここで、画素回路内の電気光学素子を発光させる際には、映像信号線を介して供給される入力画像信号をスイッチングトランジスタ（サンプリングトランジスタと称する）で駆動トランジスタのゲート端（制御入力端子）に設けられた保持容量（画素容量とも称する）に取り込み、取り込んだ入力画像信号に応じた駆動信号を電気光学素子に供給する。
【０００８】
電気光学素子として液晶表示素子を用いる液晶表示装置では、液晶表示素子が電圧駆動型の素子であることから、保持容量に取り込んだ入力画像信号に応じた電圧信号そのもので液晶表示素子を駆動する。これに対して、電気光学素子として有機ＥＬ素子などの電流駆動型の素子を用いる有機ＥＬ表示装置では、保持容量に取り込んだ入力画像信号に応じた駆動信号（電圧信号）を駆動トランジスタで電流信号に変換して、その駆動電流を有機ＥＬ素子などに供給する。
【０００９】
有機ＥＬ素子を代表例とする電流駆動型の電気光学素子では、駆動電流値が異なると発光輝度も異なる。よって、安定した輝度で発光させるためには、安定した駆動電流を電気光学素子に供給することが肝要となる。たとえば、有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する駆動方式としては、定電流駆動方式と定電圧駆動方式とに大別できる（周知の技術であるので、ここでは公知文献の提示はしない）。
【００１０】
有機ＥＬ素子の電圧−電流特性は傾きの大きい特性を有するので、定電圧駆動を行なうと、僅かな電圧のばらつきや素子特性のばらつきが大きな電流のばらつきを生じ大きな輝度ばらつきをもたらす。よって、一般的には、駆動トランジスタを飽和領域で使用する定電流駆動が用いられる。もちろん、定電流駆動でも、電流変動があれば輝度ばらつきを招くが、小さな電流ばらつきであれば小さな輝度ばらつきしか生じない。
【００１１】
逆に言えば、定電流駆動方式であっても、電気光学素子の発光輝度が不変であるためには、入力画像信号に応じて保持容量に書き込まれ保持される駆動信号が一定であることが重要となる。たとえば、有機ＥＬ素子の発光輝度が不変であるためには、入力画像信号に応じた駆動電流が一定であることが重要となる。
【００１２】
ところが、プロセス変動により電気光学素子を駆動する能動素子（駆動トランジスタ）の閾値電圧や移動度がばらついてしまう。また、有機ＥＬ素子などの電気光学素子の特性が経時的に変動する。このような駆動用の能動素子の特性ばらつきや電気光学素子の特性変動があると、定電流駆動方式であっても、発光輝度に影響を与えてしまう。
【００１３】
このため、表示装置の画面全体に亘って発光輝度を均一に制御するため、各画素回路内で上述した駆動用の能動素子や電気光学素子の特性変動に起因する輝度変動を補正するための仕組みが種々検討されている。
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−２１５２１３号公報
【００１５】
たとえば、特許文献１に記載の仕組みでは、有機ＥＬ素子用の画素回路として、駆動トランジスタの閾値電圧にばらつきや経時変化があった場合でも駆動電流を一定にするための閾値補正機能や、駆動トランジスタの移動度にばらつきや経時変化があった場合でも駆動電流を一定にするための移動度補正機能や、有機ＥＬ素子の電流−電圧特性に経時変化があった場合でも駆動電流を一定にするためのブートストラップ機能が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、特許文献１に記載の仕組みでは、サンプリングトランジスタをオンさせて映像信号に対応する駆動電位を保持容量に保持させた後にサンプリングトランジスタをオンさせたままで移動度補正期間に入る。
【００１７】
この移動度補正期間においては、電気光学素子（有機ＥＬ素子など）をダイオード特性ではなく単純な容量特性を示すようにしておき保持容量と電気光学素子の容量分の合成成分をチャージして電気光学素子の端子電圧（たとえば有機ＥＬ素子のアノード電位）を上昇させて保持容量の保持電圧をその分減少させていくことが、正常に移動度補正を行なうための条件となる。
【００１８】
ところが、信号書込み時の前記チャージによる電気光学素子の端子電圧が、電気光学素子の他方の端子電位（たとえば有機ＥＬ素子のカソード電位）と電気光学素子の閾値電圧の和よりも大きいと、移動度補正時に電気光学素子のダイオード特性が活性化し、アノード−カソード間に電流が流れてしまい、正常に移動度補正ができなくなる。
【００１９】
また、特許文献１に記載の仕組みでは、ブートストラップ機能の実現のために保持容量を駆動トランジスタのゲート・ソース間に接続しており、駆動トランジスタのゲート電位が固定された状態で移動度補正動作が行なわれることで電気光学素子のアノード電位が上昇すると、それに連動して駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧が減少し、そのままでは発光輝度が低下してしまう弊害がある。特に、電気光学素子の端子電圧の上昇が早いとその分、駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧の減少度合いも速まり、所望の輝度が取れないという問題が発生する。
【００２０】
また、特許文献１に記載の仕組みでは、前述のように、５ＴＲ駆動の構成を採っており、画素回路の構成が複雑である。画素回路の構成要素が多いことから、表示装置の高精細化の妨げとなる。その結果、５ＴＲ駆動の構成では、携帯機器（モバイル機器）などの小型の電子機器で用いられる表示装置への適用が困難になる。
【００２１】
このため、画素回路の簡素化を図りつつ、素子の特性ばらつきによる輝度変化を抑制する方式の開発要求がある。この際には、移動度補正時における電気光学素子の端子電圧の上昇に伴う弊害を改善するとともに、その簡素化に伴って、５ＴＲ駆動の構成では生じていない問題が新たに発生することがないようにすることも考慮されるべきである。
【００２２】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、移動度補正時における電気光学素子の端子電圧の上昇に伴う弊害を解消することのできる仕組みを提供することを目的とする。
【００２３】
さらに好ましくは、画素回路の簡素化により表示装置の高精細化を可能にする仕組みを提供することを目的とする。
【００２４】
また、画素回路の簡素化に当たっては、好ましくは、駆動トランジスタや電気光学素子の特性ばらつきによる輝度変化を抑制することの可能な仕組み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】
【００２５】
本発明に係る表示装置の一実施形態は、映像信号に基づいて画素回路内の電気光学素子を発光させる表示装置であって、先ず、画素アレイ部に行列状に配される画素回路内に、少なくとも、駆動電流を生成する駆動トランジスタ、駆動トランジスタの出力端側に接続された電気光学素子、映像信号線を介して供給される映像信号の内の信号電位に応じた情報を保持する保持容量、および保持容量に映像信号における信号電位に応じた情報を書き込むサンプリングトランジスタを備える。この画素回路においては、保持容量に保持された情報に基づく駆動電流を駆動トランジスタで生成して電気光学素子に流すことで電気光学素子を発光させる。
【００２６】
サンプリングトランジスタで保持容量に信号電位に応じた情報を書き込むので、サンプリングトランジスタは、その入力端（ソース端もしくはドレイン端の一方）に信号電位を取り込み、その出力端（ソース端もしくはドレイン端の他方）に接続された保持容量に信号電位に応じた情報を書き込む。もちろん、サンプリングトランジスタの出力端は、駆動トランジスタの制御入力端にも接続されている。
【００２７】
なお、ここで示した画素回路の接続構成は、駆動トランジスタとサンプリングトランジスタと言った２つのトランジスタを含む最も基本的な２ＴＲ構成を示したもので、画素回路は、少なくとも前述の各構成要素を含むものであればよく、これらの構成要素以外（つまり他の構成要素）が含まれていてもよい。また、「接続」は、直接に接続されている場合に限らず、他の構成要素を介在して接続されている場合でもよい。
【００２８】
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（換言すれば非発光時間）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、もしくは駆動トランジスタの出力端と基準電圧線との間に配することがある。
【００２９】
このような変形態様の画素回路であっても、本項（課題を解決するための手段）で説明する構成や作用を実現し得るものである限り、それらの変形態様も、本発明に係る表示装置の一実施形態を実現する画素回路である。
【００３０】
また、画素回路を駆動するための周辺部には、たとえば、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書込走査部と、書込走査部での線順次走査に合わせて映像信号がサンプリングトランジスタに供給されるように制御する水平駆動部を具備する制御部を設ける。
【００３１】
また、表示装置は、駆動電流を一定に維持する駆動信号一定化回路を備えたものとする。駆動信号一定化回路は、画素回路を構成する素子の接続態様や画素回路を走査駆動する走査部の組合せで構成される。これに対応して、制御部には、駆動信号一定化回路を制御する走査部を設ける。
【００３２】
駆動信号一定化回路とは、電気光学素子の電流−電圧特性の経時変化や駆動トランジスタの特性変化があった場合でも、駆動トランジスタの駆動電流を一定に維持しようとする回路を意味する。基本的には、その具体的な回路構成はどのようなものであってもよいのであるが、本発明に係る表示装置の一実施形態においては、少なくとも、サンプリングトランジスタを導通させることで保持容量に信号電位に応じた情報を書き込む際、駆動トランジスタの移動度に対する補正分を保持容量に書き込まれる信号に加えるように制御する移動度補正機能を実現するようにする。
【００３３】
駆動信号一定化回路の実現に当たっては、サンプリングトランジスタ（スイッチングトランジスタの一例）および駆動トランジスタ以外に、駆動電流を一定に維持する制御を行なうための他のスイッチングトランジスタが設けられることもある。
【００３４】
また駆動信号一定化機能として、好ましくは、制御部は、駆動トランジスタの閾値電圧に対応する電圧を保持容量に保持するための閾値補正動作を行なうように制御する。２ＴＲ構成の場合、好ましくは、駆動電流を電気光学素子に流すために使用される第１電位に対応する電圧が駆動トランジスタの電源供給端に供給されかつ映像信号における基準電位がサンプリングトランジスタに供給されている時間帯でサンプリングトランジスタを導通させることで閾値電圧に対応する電圧を保持容量に保持させる。
【００３５】
このため、２ＴＲ構成の場合、好ましくは、書込走査部での線順次走査に合わせて１行分の各駆動トランジスタの電源供給端に印加される電源供給を制御するための走査駆動パルスを出力する駆動走査部を制御部に設け、また、水平駆動部は、各水平周期内で基準電位と信号電位で切り替わる映像信号をサンプリングトランジスタに供給する。サンプリングトランジスタは、駆動信号一定化機能に関わるスイッチングトランジスタとして機能し、その機能の実現のために、オン／オフ動作が制御される。
【００３６】
閾値補正動作は、必要に応じて、信号電位の保持容量への書込みに先行する複数の水平周期で繰り返し実行するとよい。ここで「必要に応じて」とは、１水平周期内の閾値補正期間では駆動トランジスタの閾値電圧に相当する電圧を十分に保持容量へ保持させることができない場合を意味する。閾値補正動作の複数回の実行により、確実に駆動トランジスタの閾値電圧に相当する電圧を保持容量に保持させるのである。
【００３７】
また、さらに好ましくは、制御部は、閾値補正動作に先立って、駆動トランジスタの制御入力端と出力端の電位や保持容量を、両端の電位差が閾値電圧以上になるように初期化を実行するように制御する。２ＴＲ構成の場合、好ましくは、第２電位に対応する電圧が駆動トランジスタの電源供給端に供給されかつサンプリングトランジスタの入力端（ソース端もしくはドレイン端の一方）に基準電位が供給されている時間帯でサンプリングトランジスタを導通させて駆動トランジスタの制御入力端を基準電位に設定しかつ出力端を第２電位に設定する。
【００３８】
さらに好ましくは、制御部は、閾値補正動作の後、サンプリングトランジスタを導通させることで保持容量に信号電位に応じた情報を書き込む際、駆動トランジスタの移動度に対する補正分を保持容量に書き込まれる信号に加えるように制御する移動度補正機能を実現するようにする。この際、２ＴＲ構成の場合、好ましくは、サンプリングトランジスタに信号電位が供給されている時間帯内の所定位置で、その時間帯より短い期間だけサンプリングトランジスタを導通させるとよい。
【００３９】
さらに好ましくは、保持容量は、ブートストラップ機能を実現するべく、駆動トランジスタの制御入力端と出力端側（事実上、電気光学素子の一方の端子側）の間に接続する。制御部は、保持容量に信号電位に対応する情報が書き込まれた時点でサンプリングトランジスタを非導通状態にして駆動トランジスタの制御入力端への映像信号の供給を停止させ、駆動トランジスタの出力端の電位変動に制御入力端の電位が連動するブートストラップ動作を行なうように制御する。
【００４０】
ここで、本発明に係る表示装置の一実施形態における特徴的な事項として、電気光学素子の積層部分（開口部）を、非発光領域にまで延在させて配置する点に特徴を有する。ここで、「非発光領域」とは、電気光学素子の積層部分を形成しても、均質（均一）な発光が得られる有効発光領域として使用できない部分である。
【００４１】
たとえば、電流駆動型の電気光学素子が配列形成された基板と反対側から発光光を取り出すいわゆるトップエミッション方式として表示装置を構成する場合、基板上にトランジスタが配され、その上に層間絶縁膜が配置され、その層間絶縁膜上に電流駆動型の電気光学素子が配置される。電流駆動型の電気光学素子は、トランジスタ（基板）側の下部電極と表示面（基板とは反対側の面）側の上部電極との間に発光層が配された構造を持つ。
【００４２】
このようなトップエミッション方式の場合、電気光学素子の下部電極は、接続孔を介して画素回路の駆動トランジスタの出力端側に接続されるのであるが、下部電極における接続孔の周囲は発光領域との間で段差が生じ非発光領域となる。したがって下部電極における接続孔の周囲にまで電気光学素子用の発光層と上部電極とを積層すればよい。
【００４３】
好ましくは、非発光領域の表示面側は遮光層で覆うのがよい。非発光領域における電気光学素子からの発光光が、実際には表示に使用されないようにするためである。遮光層としては、たとえばカラーフィルタの遮光部を利用するのがよい。カラーフィルタとは別に専用の遮光層を設けなくてもよくなるからである。
【００４４】
画素回路が行列状に配置されてなる表示装置においては、駆動電流を一定に維持する駆動信号一定化回路を備えているので、たとえば、電気光学素子の電流−電圧特性が経時変化し、これに伴って駆動トランジスタのソース電位が変化したとしても、電気光学素子に流れる電流は変わらず、したがって電気光学素子の発光輝度も一定に保たれる。
【００４５】
加えて、均質な発光が得られない非発光領域にまで電気光学素子の積層構造を形成することで、電気光学素子全体の寄生容量が、均質な発光が得られる有効発光領域での容量と均質な発光が得られない非発光領域での容量との合成成分となる。電気光学素子全体の寄生容量が非発光領域での容量の分だけ大きくなる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の一実施形態によれば、均質な発光が得られない非発光領域にまで電気光学素子の積層構造を形成するようにしたので、電気光学素子全体の寄生容量値を、非発光領域での容量の分だけ大きくすることができる。
【００４７】
その結果、移動度補正時に電気光学素子のアノード電位の上昇を緩やかにすることができ、正常に移動度補正を行なうことができるようになり、移動度ばらつきの影響のない均一な画質を実現できる。
【００４８】
また、ブートストラップ機能を実現するべく、駆動トランジスタの制御入力端と出力端側（事実上、電気光学素子の一方の端子側）の間に保持容量を接続する場合にも、アノード電位（つまり駆動トランジスタのソース電位）の上昇を緩やかにすることができるため、移動度補正完了後の発光期間において、駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧（駆動電位）を大きくとることができるので、映像信号振幅を大きくしなくても、移動度補正に起因する発光輝度低下を防止して、高輝度化が実現できる。映像信号振幅を大きくしなくても済むので、低消費電力化に寄与することもできる。
【００４９】
移動度補正時の電気光学素子の一方の端子電位の変化の影響を受けることなく、閾値補正や移動度補正あるいはブートストラップによる駆動信号を一定に維持しようとする機能を確実に働かせることができるようになるのである。
【００５０】
有機ＥＬ素子などの電流駆動型の電気光学素子を画素回路に用いたアクティブマトリクス型の表示装置において、駆動信号一定化回路として、各画素回路が少なくとも駆動トランジスタの移動度補正機能を備えるようにすれば、移動度のばらつきの影響を受けることがなく、良好な画質の表示装置を実現できる。望ましくは、駆動トランジスタの閾値補正機能や電気光学素子の経時変動補正機能（ブートストラップ動作）を備えるようにすれば、さらに高品位の画質を得ることができる。
【００５１】
閾値補正機能により駆動トランジスタの閾値変動を補正することで、あるいは移動度補正機能により駆動トランジスタの移動度変動を補正することで、これらの変動やばらつきの影響を受けることなく発光輝度を一定に保つことができるからである。また、発光時における保持容量のブートストラップ動作により電気光学素子の電流−電圧特性が経時変動しても駆動トランジスタの制御入力端と出力端の電位差がブートストラップした保持容量により一定に保たれるため、常に一定の発光輝度を保つことができるからである。
【００５２】
ここで、閾値補正機能およびそれに先立つ閾値補正準備機能（初期化機能）や移動度補正機能を実現するに当たって、駆動トランジスタの電源供給端を第１電位と第２電位との間で遷移させる、つまり電源電圧をスイッチングパルスとして使用することが有効に機能する。すなわち、閾値補正機能や移動度補正機能を組み込むため、各画素回路の駆動トランジスタに供給する電源電圧をスイッチングパルスとして使用すると、補正用のスイッチングトランジスタやその制御入力端を制御する走査線が不要になる。
【００５３】
結果として、２ＴＲ駆動の構成をベースとして各トランジスタの駆動タイミングなどの変形を加えるだけでよく、画素回路の構成素子数と配線本数が大幅に削減でき、画素アレイ部を縮小することができ、表示装置の高精細化を達成し易くなる。画素回路の簡素化を図りつつ、移動度補正時の電気光学素子の一方の端子電位の変化の影響の改善機能を実現できる。素子数や配線数が少ないため高精細化に適しており、高精細の表示が求められる小型の表示装置を容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００５５】
＜表示装置の全体概要＞
図１は、本発明に係る表示装置の一実施形態であるアクティブマトリクス型表示装置の構成の概略を示すブロック図である。本実施形態では、たとえば画素の表示素子（電気光学素子、発光素子）として有機ＥＬ素子を、能動素子としてポリシリコン薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）をそれぞれ用い、薄膜トランジスタを形成した半導体基板上に有機ＥＬ素子を形成してなるアクティブマトリクス型有機ＥＬディスプレイ（以下「有機ＥＬ表示装置」と称する）に適用した場合を例に採って説明する。
【００５６】
なお、以下においては、画素の表示素子として有機ＥＬ素子を例に具体的に説明するが、これは一例であって、対象となる表示素子は有機ＥＬ素子に限らない。一般的に電流駆動で発光する表示素子の全てに、後述する全ての実施形態が同様に適用できる。
【００５７】
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、複数の表示素子としての有機ＥＬ素子（図示せず）を持った画素回路（画素とも称される）Ｐが表示アスペクト比である縦横比がＸ：Ｙ（たとえば９：１６）の有効映像領域を構成するように配置された表示パネル部１００と、この表示パネル部１００を駆動制御する種々のパルス信号を発するパネル制御部の一例である駆動信号生成部２００と、映像信号処理部３００を備えている。駆動信号生成部２００と映像信号処理部３００とは、１チップのＩＣ（Integrated Circuit；半導体集積回路）に内蔵されている。
【００５８】
製品形態としては、図示のように、表示パネル部１００、駆動信号生成部２００、および映像信号処理部３００の全てを備えたモジュール（複合部品）形態の有機ＥＬ表示装置１として提供されることに限らず、たとえば、表示パネル部１００のみで有機ＥＬ表示装置１として提供することも可能である。また、このような有機ＥＬ表示装置１は、半導体メモリやミニディスク（ＭＤ）やカセットテープなどの記録媒体を利用した携帯型の音楽プレイヤーやその他の電子機器の表示部に利用される。
【００５９】
表示パネル部１００は、基板１０１の上に、画素回路Ｐがｎ行×ｍ列のマトリクス状に配列された画素アレイ部１０２と、画素回路Ｐを垂直方向に走査する垂直駆動部１０３と、画素回路Ｐを水平方向に走査する水平駆動部（水平セレクタあるいはデータ線駆動部とも称される）１０６と、外部接続用の端子部（パッド部）１０８などが集積形成されている。すなわち、垂直駆動部１０３や水平駆動部１０６などの周辺駆動回路が、画素アレイ部１０２と同一の基板１０１上に形成された構成となっている。
【００６０】
垂直駆動部１０３としては、たとえば、書込走査部（ライトスキャナＷＳ；Write Scan）１０４や電源供給能力を有する電源スキャナとして機能する駆動走査部（ドライブスキャナＤＳ；Drive Scan）１０５を有する。
【００６１】
垂直駆動部１０３と水平駆動部１０６とで、信号電位の保持容量への書込みや、閾値補正動作や、移動度補正動作や、ブートストラップ動作を制御する制御部１０９が構成される。
【００６２】
図示した垂直駆動部１０３および対応する走査線の構成は、画素回路Ｐが後述する本実施形態の２ＴＲ構成の場合に適合させて示したものであるが、画素回路Ｐの構成によっては、その他の走査部が設けられることもある。
【００６３】
画素アレイ部１０２は、一例として、図示する左右方向の一方側もしくは両側から書込走査部１０４および駆動走査部１０５で駆動され、かつ図示する上下方向の一方側もしくは両側から水平駆動部１０６で駆動されるようになっている。
【００６４】
端子部１０８には、有機ＥＬ表示装置１の外部に配された駆動信号生成部２００から、種々のパルス信号が供給されるようになっている。また同様に、映像信号処理部３００から映像信号Ｖsig が供給されるようになっている。
【００６５】
一例としては、垂直駆動用のパルス信号として、垂直方向の書込み開始パルスの一例であるシフトスタートパルスSPDS，SPWSや垂直走査クロックCKDS，CKWSなど必要なパルス信号が供給される。また、水平駆動用のパルス信号として、水平方向の書込み開始パルスの一例である水平スタートパルスSPH や水平走査クロックCKH など必要なパルス信号が供給される。
【００６６】
端子部１０８の各端子は、配線１９９を介して、垂直駆動部１０３や水平駆動部１０６に接続されるようになっている。たとえば、端子部１０８に供給された各パルスは、必要に応じて図示を割愛したレベルシフタ部で電圧レベルを内部的に調整した後、バッファを介して垂直駆動部１０３の各部や水平駆動部１０６に供給される。
【００６７】
画素アレイ部１０２は、図示を割愛するが（詳細は後述する）、表示素子としての有機ＥＬ素子に対して画素トランジスタが設けられた画素回路Ｐが行列状に２次元配置され、この画素配列に対して行ごとに走査線が配線されるとともに、列ごとに信号線が配線された構成となっている。
【００６８】
たとえば、画素アレイ部１０２には、垂直系の走査線として書込走査線１０４WSおよび電源供給線１０５DSL が形成され、また、水平系の走査線として映像信号線（データ線）１０６HSが形成されている。垂直系と水平系の両走査線の交差部分には図示を割愛した有機ＥＬ素子とこれを駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）が形成される。有機ＥＬ素子と薄膜トランジスタの組み合わせで画素回路Ｐを構成する。
【００６９】
具体的には、マトリクス状に配列された各画素回路Ｐに対しては、書込走査部１０４によって書込駆動パルスWSで駆動されるｎ行分の書込走査線１０４WS_1〜１０４WS_nおよび駆動走査部１０５によって電源駆動パルスDSL で駆動されるｎ行分の電源供給線１０５DSL_1 〜１０５DSL_n が画素行ごとに配線される。
【００７０】
書込走査部１０４および駆動走査部１０５は、駆動信号生成部２００から供給される垂直駆動系のパルス信号に基づき、書込走査線１０４WSおよび電源供給線１０５DSL を介して各画素回路Ｐを順次選択する。水平駆動部１０６は、駆動信号生成部２００から供給される水平駆動系のパルス信号に基づき、選択された画素回路Ｐに対し映像信号線１０６HSを介して映像信号Ｖsig の内の所定電位をサンプリングして保持容量に書き込ませる。
【００７１】
本実施形態の有機ＥＬ表示装置１においては、一例として線順次駆動について考えており、垂直駆動部１０３の書込走査部１０４および駆動走査部１０５は線順次で（つまり行単位で）画素アレイ部１０２を走査するとともに、これに同期して水平駆動部１０６が、画像信号を、１水平ライン分を同時に、画素アレイ部１０２に書き込む。
【００７２】
たとえば、水平駆動部１０６は、線順次駆動に対応するため、全列の映像信号線１０６HS上に設けられた図示を割愛したスイッチを一斉にオンさせるドライバ回路を備えて構成され、映像信号処理部３００から入力される画素信号を、垂直駆動部１０３によって選択された行の１ライン分の全ての画素回路Ｐに同時に書き込むべく、全列の映像信号線１０６HS上に設けられた図示を割愛したスイッチを一斉にオンさせる。
【００７３】
垂直駆動部１０３の各部は、線順次駆動に対応するため、論理ゲートの組合せ（ラッチも含む）によって構成され、画素アレイ部１０２の各画素回路Ｐを行単位で選択する。なお、図１では、画素アレイ部１０２の一方側にのみ垂直駆動部１０３を配置する構成を示しているが、画素アレイ部１０２を挟んで左右両側に垂直駆動部１０３を配置する構成を採ることも可能である。
【００７４】
同様に、図１では、画素アレイ部１０２の一方側にのみ水平駆動部１０６を配置する構成を示しているが、画素アレイ部１０２を挟んで上下両側に水平駆動部１０６を配置する構成を採ることも可能である。
【００７５】
＜画素回路＞
図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置１を構成する本実施形態の画素回路Ｐに対する第１比較例を示す図である。なお、表示パネル部１００の基板１０１上において画素回路Ｐの周辺部に設けられた垂直駆動部１０３と水平駆動部１０６も合わせて示している。
【００７６】
図３は、本実施形態の画素回路Ｐに対する第２比較例を示す図である。なお、表示パネル部１００の基板１０１上において画素回路Ｐの周辺部に設けられた垂直駆動部１０３と水平駆動部１０６も合わせて示している。
【００７７】
図４は有機ＥＬ素子や駆動トランジスタの動作点を説明する図である。図４Ａは、有機ＥＬ素子や駆動トランジスタの特性ばらつきが駆動電流Ｉdsに与える影響を説明する図である。
【００７８】
図５は、本実施形態の画素回路Ｐの構成例を示す図である。なお、表示パネル部１００の基板１０１上において画素回路Ｐの周辺部に設けられた垂直駆動部１０３と水平駆動部１０６も合わせて示している。
【００７９】
＜比較例の画素回路：第１例＞
図２に示すように、第１比較例の画素回路Ｐは、基本的にｐチャネル型の薄膜電界効果トランジスタ（ＴＦＴ）でドライブトランジスタが構成されている点に特徴を有する。また、ドライブトランジスタの他に走査用に２つのトランジスタを使用した３Ｔｒ駆動の構成を採っている。
【００８０】
具体的には、第１比較例の画素回路Ｐは、ｐチャネル型の駆動トランジスタ１２１、アクティブＬの駆動パルスが供給されるｐチャネル型の発光制御トランジスタ１２２、アクティブＨの駆動パルスが供給されるｎチャネル型のサンプリングトランジスタ１２５、電流が流れることで発光する電気光学素子（発光素子）の一例である有機ＥＬ素子１２７、および保持容量（画素容量とも称される）１２０を有する。駆動トランジスタ１２１は、制御入力端子であるゲート端Ｇに供給される電位に応じた駆動電流を有機ＥＬ素子１２７に供給するようになっている。
【００８１】
なお、一般的には、サンプリングトランジスタ１２５はアクティブＬの駆動パルスが供給されるｐチャネル型に置き換えることもできる。発光制御トランジスタ１２２はアクティブＨの駆動パルスが供給されるｎチャネル型に置き換えることもできる。
【００８２】
サンプリングトランジスタ１２５は、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇ（制御入力端子）側に設けられたスイッチングトランジスタであり、また、発光制御トランジスタ１２２もスイッチングトランジスタである。
【００８３】
一般に、有機ＥＬ素子１２７は整流性があるためダイオードの記号で表わしている。なお、有機ＥＬ素子１２７には、寄生容量Ｃelが存在する。図では、この寄生容量Ｃelを有機ＥＬ素子１２７と並列に示す。
【００８４】
画素回路Ｐは、垂直走査側の各走査線１０４WS，１０５DSと水平走査側の走査線である映像信号線１０６HSの交差部に配されている。書込走査部１０４からの書込走査線１０４WSは、サンプリングトランジスタ１２５のゲート端Ｇに接続され、駆動走査部１０５からの駆動走査線１０５DSは発光制御トランジスタ１２２のゲート端Ｇに接続されている。
【００８５】
サンプリングトランジスタ１２５は、ソース端Ｓを信号入力端として映像信号線１０６HSに接続され、ドレイン端Ｄを信号出力端として駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇに接続され、その接続点と第２電源電位Ｖc2（たとえば正電源電圧、第１電源電位Ｖc1と同じでもよい）との間に保持容量１２０が設けられている。括弧書きで示すように、サンプリングトランジスタ１２５は、ソース端Ｓとドレイン端Ｄとを逆転させ、ドレイン端Ｄを信号入力端として映像信号線１０６HSに接続し、ソース端Ｓを信号出力端として駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇに接続することもできる。
【００８６】
駆動トランジスタ１２１、発光制御トランジスタ１２２、および有機ＥＬ素子１２７は、第１電源電位Ｖc1（たとえば正電源電圧）と基準電位の一例である接地電位GND の間で、この順に直列に接続されている。具体的には、駆動トランジスタ１２１は、ソース端Ｓが第１電源電位Ｖc1に接続され、ドレイン端Ｄが発光制御トランジスタ１２２のソース端Ｓに接続されている。発光制御トランジスタ１２２のドレイン端Ｄが、有機ＥＬ素子１２７のアノード端Ａに接続され、有機ＥＬ素子１２７のカソード端Ｋが接地電位GND に接続されている。
【００８７】
なお、より簡易な構成としては、図２に示した画素回路Ｐの構成においては、最も単純な回路として、発光制御トランジスタ１２２を取り外した２Ｔｒ駆動の構成を採ることもできる。この場合、有機ＥＬ表示装置１としては駆動走査部１０５を取り外した構成を採ることになる。
【００８８】
図２に示した３Ｔｒ駆動や図示を割愛した２Ｔｒ駆動の何れにおいても、有機ＥＬ素子１２７は電流発光素子のため、有機ＥＬ素子１２７に流れる電流量をコントロールすることで発色の諧調を得る。このため、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇへの印加電圧を変化させることで、有機ＥＬ素子１２７に流れる電流値をコントロールする。
【００８９】
具体的には、まず書込走査部１０４からアクティブＨの書込駆動パルスWSを供給して書込走査線１０４WSを選択状態とし、水平駆動部１０６から信号線１０６HSに画素信号Ｖsig を印加すると、ｎチャネル型のサンプリングトランジスタ１２５が導通して画素信号Ｖsig が保持容量１２０に書き込まれる。
【００９０】
保持容量１２０に書き込まれた信号電位が駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇの電位となる。続いて、書込駆動パルスWSをインアクティブ（本例ではＬレベル）にして書込走査線１０４WSを非選択状態とすると、信号線１０６HSと駆動トランジスタ１２１とは電気的に切り離されるが、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsは保持容量１２０によって、原理的には、安定に保持される。
【００９１】
続いて、駆動走査部１０５からアクティブＬの走査駆動パルスDSを供給して駆動走査線１０５DSを選択状態にすると、ｐチャネル型の発光制御トランジスタ１２２が導通し、第１電源電位Ｖc1から接地電位GND に向かって駆動電流が駆動トランジスタ１２１、発光制御トランジスタ１２２、および有機ＥＬ素子１２７を流れる。
【００９２】
次に、走査駆動パルスDSをインアクティブ（本例ではＨレベル）にして駆動走査線１０５DSを非選択状態とすると、発光制御トランジスタ１２２がオフし、駆動電流は流れなくなる。
【００９３】
発光制御トランジスタ１２２は、１フィールド期間に占める有機ＥＬ素子１２７の発光時間（デューティ）を制御するために挿入されたものであり、先にも述べたことから推測されるように、画素回路Ｐとしては、当該発光制御トランジスタ１２２を備えていることは必須ではない。
【００９４】
駆動トランジスタ１２１および有機ＥＬ素子１２７に流れる電流は、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsに応じた値となり、有機ＥＬ素子１２７はその電流値に応じた輝度で発光し続ける。
【００９５】
このように、書込走査線１０４WSを選択して信号線１０６HSに与えられた画素信号Ｖsig を画素回路Ｐの内部に伝える動作を、以下「書込み」と呼ぶ。このように、一度信号の書込みを行なえば、次に書き換えられるまでの間、有機ＥＬ素子１２７は一定の輝度で発光を続ける。
【００９６】
このように、第１比較例の画素回路Ｐでは、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇに供給する印加電圧を入力信号（画素信号Ｖsig ）に応じて変化させることで、ＥＬ有機ＥＬ素子１２７に流れる電流値を制御している。このとき、ｐチャネル型の駆動トランジスタ１２１のソース端Ｓは第１電源電位Ｖc1に接続されており、この駆動トランジスタ１２１は常に飽和領域で動作している。
【００９７】
＜比較例の画素回路：第２例＞
次に、本実施形態の画素回路Ｐの特徴を説明する上での比較例として、図３に示す第２比較例の画素回路Ｐについて説明する。第２比較例の画素回路Ｐを画素アレイ部１０２に備える有機ＥＬ表示装置１を第２比較例の有機ＥＬ表示装置１と称する。
【００９８】
第２比較例および本実施形態の画素回路Ｐは、基本的にｎチャネル型の薄膜電界効果トランジスタでドライブトランジスタが構成されている点に特徴を有する。
【００９９】
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駆動トランジスタを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。
【０１００】
第２比較例の画素回路Ｐは、基本的にｎチャネル型の薄膜電界効果トランジスタでドライブトランジスタが構成されている点で本実施形態と同じであるが、有機ＥＬ素子１２７の経時劣化による駆動電流Ｉdsに与える影響を防ぐための駆動信号一定化回路が設けられていない。
【０１０１】
具体的には、第２比較例の画素回路Ｐは、それぞれｎチャネル型の駆動トランジスタ１２１、発光制御トランジスタ１２２、およびサンプリングトランジスタ１２５と、電流が流れることで発光する電気光学素子の一例である有機ＥＬ素子１２７とを有する。
【０１０２】
駆動トランジスタ１２１は、ドレイン端Ｄが第１電源電位Ｖc1に接続され、ソース端Ｓが発光制御トランジスタ１２２のドレイン端Ｄに接続されている。発光制御トランジスタ１２２のソース端Ｓが、有機ＥＬ素子１２７のアノード端Ａに接続され、有機ＥＬ素子１２７のカソード端Ｋが接地電位GND に接続されている。このような画素回路Ｐでは、駆動トランジスタ１２１のドレイン端Ｄ側が第１電源電位Ｖc1に接続され、ソース端Ｓが有機ＥＬ素子１２７のアノード端Ａ側に接続されることで、全体としてソースフォロワ回路を形成するようになっている。
【０１０３】
サンプリングトランジスタ１２５は、ソース端Ｓが映像信号線HSに接続され、ドレイン端Ｄは駆動トランジスタ１２１のゲート端（制御入力端）Ｇに接続され、その接続点と第２電源電位Ｖc2（たとえば正電源電圧、第１電源電位Ｖc1と同じでもよい）を供給する基準線との間に保持容量１２０が設けられている。括弧書きで示すように、サンプリングトランジスタ１２５は、ソース端Ｓとドレイン端Ｄとを逆転させた接続態様とすることもできる。
【０１０４】
このような画素回路Ｐでは、発光制御トランジスタを設けるか否かに関わらず、有機ＥＬ素子１２７を駆動するときには、駆動トランジスタ１２１のドレイン端Ｄ側が第１電源電位Ｖc1に接続され、ソース端Ｓが有機ＥＬ素子１２７のアノード端Ａ側に接続されることで、全体としてソースフォロワ回路を形成するようになっている。
【０１０５】
なお、より簡易な構成としては、図３に示した画素回路Ｐの構成においても、最も単純な回路として、発光制御トランジスタ１２２を取り外した２Ｔｒ駆動の構成を採ることもできる。この場合、有機ＥＬ表示装置１としては駆動走査部１０５を取り外した構成を採ることになる。
【０１０６】
次に、図３に示す第２比較例の画素回路Ｐの動作を説明する。ここでは、発光制御トランジスタ１２２の動作を割愛して説明する。先ず、信号線HSから供給される映像信号Ｖsig の電位（以下、映像信号線電位とも称する）の内の有効期間の電位（信号電位と称する）をサンプリングし、発光素子の一例である有機ＥＬ素子１２７を発光状態にする。
【０１０７】
具体的には、映像信号線１０６HSが映像信号Ｖsig の有効期間である信号電位にある時間帯に、書込走査線WSの電位が高レベルに遷移することで、ｎチャネル型のサンプリングトランジスタ１２５はオン状態となり、信号線HSから供給される映像信号線電位を保持容量１２０に充電する。これにより駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇの電位（ゲート電位Ｖｇ）は上昇を開始し、ドレイン電流を流し始める。そのため、有機ＥＬ素子１２７のアノード電位は上昇し発光を開始する。
【０１０８】
この後、書込駆動パルスWSが低レベルに遷移すると、保持容量１２０にその時点の映像信号線電位、つまり、映像信号Ｖsig の電位の内の有効期間の電位（信号電位）が保持される。これによって、駆動トランジスタ１２１のゲート電位Ｖｇが一定となり、発光輝度が次のフレーム（またはフィールド）まで一定に維持される。書込走査線WSの電位が高レベルにある期間が映像信号Ｖsig のサンプリング期間となり、書込駆動パルスWSが低レベルに遷移した以降が保持期間となる。
【０１０９】
＜発光素子のＩel−Ｖel特性と駆動トランジスタのＩ−Ｖ特性＞
一般的に、図４に示すように、駆動トランジスタ１２１はドレイン・ソース間電圧に関わらず駆動電流Ｉdsが一定となる飽和領域で駆動される。よって、飽和領域で動作するトランジスタのドレイン端−ソース間に流れる電流をＩds、移動度をμ、チャネル幅（ゲート幅）をＷ、チャネル長（ゲート長）をＬ、ゲート容量（単位面積当たりのゲート酸化膜容量）をＣox、トランジスタの閾値電圧をＶthとすると、駆動トランジスタ１２１は下記の式（１）に示した値を持つ定電流源となっている。なお、“＾”はべき乗を示す。式（１）から明らかなように、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によって制御され定電流源として動作する。
【０１１０】
【数１】
2009128456.tif 000003
【０１１１】
ところが、一般的に有機ＥＬ素子を始めとする電流駆動型の発光素子のＩ−Ｖ特性は、図４Ａ（１）に示すように時間が経過すると劣化する。図４Ａ（１）に示す有機ＥＬ素子で代表される電流駆動型の発光素子の電流−電圧（Ｉel−Ｖel）特性において、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。
【０１１２】
たとえば、発光素子の一例である有機ＥＬ素子１２７に発光電流Ｉelが流れるとき、そのアノード・カソード間電圧Ｖelは一意的に決定される。ところが、図４Ａ（１）に示すように、発光期間中では、有機ＥＬ素子１２７のアノード端Ａは駆動トランジスタ１２１のドレイン・ソース間電流Ｉds（＝駆動電流Ｉds）で決定される発光電流Ｉelが流れ、それによって有機ＥＬ素子１２７のアノード・カソード間電圧Ｖel分だけ上昇する。
【０１１３】
図２に示した第１比較例の画素回路Ｐは、この有機ＥＬ素子１２７のアノード・カソード間電圧Ｖel分の上昇の影響は駆動トランジスタ１２１のドレイン端Ｄ側に現れるが、駆動トランジスタ１２１が飽和領域で動作する定電流駆動であるため、有機ＥＬ素子１２７には定電流Ｉdsが流れ続け、有機ＥＬ素子１２７のＩel−Ｖel特性が劣化してもその発光輝度が経時劣化することはない。
【０１１４】
駆動トランジスタ１２１と発光制御トランジスタ１２２と保持容量１２０とサンプリングトランジスタ１２５とを備え、図２に示した接続態様とされた画素回路Ｐの構成にて、電気光学素子の一例である有機ＥＬ素子１２７の電流−電圧特性の変化を補正して駆動電流を一定に維持する駆動信号一定化回路が構成されるようになっているのである。
【０１１５】
つまり、画素回路Ｐを画素信号Ｖsig で駆動するとき、ｐチャネル型の駆動トランジスタ１２１のソース端Ｓは第１電源電位Ｖc1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、式（１）に示した値を持つ定電流源となる。
【０１１６】
また、第１比較例の画素回路Ｐにおいては、有機ＥＬ素子１２７のＩel−Ｖel特性の経時変化（図４Ａ（１））とともに、駆動トランジスタ１２１のドレイン端Ｄの電圧が変化してゆくが、駆動トランジスタ１２１は、保持容量１２０のブートストラップ機能によってゲート・ソース間電圧Ｖgsが原理的には一定に保持されるため、駆動トランジスタ１２１は定電流源として動作し、その結果、有機ＥＬ素子１２７には一定量の電流が流れ、有機ＥＬ素子１２７を一定の輝度で発光させることができ、発光輝度は変化しない。
【０１１７】
第２比較例の画素回路Ｐでも、駆動トランジスタ１２１のソース端Ｓの電位（ソース電位Ｖｓ）は、駆動トランジスタ１２１と有機ＥＬ素子１２７との動作点で決まるし、駆動トランジスタ１２１は飽和領域で駆動されるので、動作点のソース電圧に対応したゲート・ソース間電圧Ｖgsに関し、前述の式（１）に規定された電流値の駆動電流Ｉdsを流す。
【０１１８】
ところが、第１比較例の画素回路Ｐのｐチャネル型の駆動トランジスタ１２１をｎチャネル型に変更した単純な回路（第２比較例の画素回路Ｐ）では、ソース端Ｓが有機ＥＬ素子１２７側に接続されてしまう。その結果、前述の図４Ａ（１）に示したように経時劣化する有機ＥＬ素子１２７のＩel−Ｖel特性により、同じ発光電流Ｉelに対するアノード・カソード間電圧ＶelがＶel1 からＶel2 へと変化することで、駆動トランジスタ１２１の動作点が変化してしまい、同じゲート電位Ｖｇを印加しても駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓは変化してしまう。これにより、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsは変化してしまう。
【０１１９】
特性式（１）から明らかなように、ゲート・ソース間電圧Ｖgsが変動すると、たとえゲート電位Ｖｇが一定であっても駆動電流Ｉdsが変動し、同時に有機ＥＬ素子１２７に流れる電流値（発光電流Ｉel）が変化し、発光輝度は変化してしまうことになる。
【０１２０】
このように第２比較例の画素回路Ｐでは、発光素子の一例である有機ＥＬ素子１２７のＩel−Ｖel特性の経時変動による有機ＥＬ素子１２７のアノード電位変動が、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsの変動となって現れ、ドレイン電流（駆動電流Ｉds）の変動を引き起こす。この原因による駆動電流Ｉdsの変動は画素回路Ｐごとの発光輝度のばらつきや経時変動となって現れ、画質の劣化が起きる。
【０１２１】
これに対して、詳細は後述するが、ｎチャネル型の駆動トランジスタ１２１を使用する場合においても、駆動トランジスタ１２１のソース端Ｓの電位Ｖｓの変動にゲート端Ｇの電位Ｖｇが連動するようにするブートストラップ機能を実現する回路構成および駆動タイミングとすることで、有機ＥＬ素子１２７の特性の経時変動による有機ＥＬ素子１２７のアノード電位変動（つまり駆動トランジスタ１２１のソース電位変動）があっても、その変動を相殺するようにゲート電位Ｖｇを変動させる。これにより、画面輝度の均一性（ユニフォーミティ）を確保できる。ブートストラップ機能により、有機ＥＬ素子を代表とする電流駆動型の発光素子の経時変動補正能力を向上させることができる。
【０１２２】
もちろん、このブートストラップ機能は、発光開始時点で、有機ＥＬ素子１２７に発光電流Ｉelが流れ始め、それによってアノード・カソード間電圧Ｖelが安定となるまで上昇していく過程で、そのアノード・カソード間電圧Ｖelの変動に伴って駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓが変動する際にも機能する。
【０１２３】
＜駆動トランジスタのＶgs−Ｉds特性＞
また、第１および第２比較例では、駆動トランジスタ１２１の特性については特に問題視していなかったが、画素ごとに駆動トランジスタ１２１の特性が異なると、その影響が駆動トランジスタ１２１に流れる駆動電流Ｉdsに影響を及ぼす。一例としては、式（１）から分かるように、移動度μや閾値電圧Ｖthが画素によってばらついた場合や経時的に変化した場合、ゲート・ソース間電圧Ｖgsが同じであっても、駆動トランジスタ１２１に流れる駆動電流Ｉdsにばらつきや経時変化が生じ、有機ＥＬ素子１２７の発光輝度も画素ごとに変化してしまうことになる。
【０１２４】
たとえば、駆動トランジスタ１２１の製造プロセスのばらつきにより、画素回路Ｐごとに閾値電圧Ｖthや移動度μなどの特性変動がある。駆動トランジスタ１２１を飽和領域で駆動する場合においても、この特性変動により、駆動トランジスタ１２１に同一のゲート電位を与えても、画素回路Ｐごとにドレイン電流（駆動電流Ｉds）が変動し、発光輝度のばらつきになって現れる。
【０１２５】
たとえば、図４Ａ（２）は、駆動トランジスタ１２１の閾値ばらつきに着目した電圧電流（Ｖgs−Ｉds）特性を示す図である。閾値電圧がＶth１とＶth２で異なる２個の駆動トランジスタ１２１について、それぞれ特性カーブを挙げてある。
【０１２６】
前述のように、駆動トランジスタ１２１が飽和領域で動作しているときのドレイン電流Ｉdsは、特性式（１）で表される。特性式（１）から明らかなように、閾値電圧Ｖthが変動すると、ゲート・ソース間電圧Ｖgsが一定であってもドレイン電流Ｉdsが変動する。つまり、閾値電圧Ｖthのばらつきに対して何ら対策を施さないと、図４Ａ（２）に示すように、閾値電圧がＶth１のときＶgsに対応する駆動電流がＩds１となるのに対して、閾値電圧がＶth２のときの同じゲート電圧Ｖgsに対応する駆動電流Ｉds２はＩds１と異なってしまう。
【０１２７】
また、図４Ａ（３）は、駆動トランジスタ１２１の移動度ばらつきに着目した電圧電流（Ｖgs−Ｉds）特性を示す図である。移動度がμ１とμ２で異なる２個の駆動トランジスタ１２１について、それぞれ特性カーブを挙げてある。
【０１２８】
特性式（１）から明らかなように、移動度μが変動すると、ゲート・ソース間電圧Ｖgsが一定であってもドレイン電流Ｉdsが変動する。つまり、移動度μのばらつきに対して何ら対策を施さないと、図４Ａ（３）に示すように、移動度がμ１のときＶgsに対応する駆動電流がＩds１となるのに対して、移動度がμ２のときの同じゲート電圧Ｖgsに対応する駆動電流がＩds２となり、Ｉds１と異なってしまう。
【０１２９】
図４Ａ（２）や図４Ａ（３）に示すように、閾値電圧Ｖthや移動度μの違いでＶin−Ｉds特性に大きな違いが出てしまうと、同じ信号振幅Ｖinを与えても、駆動電流Ｉdsすなわち発光輝度が異なってしまい、画面輝度の均一性（ユニフォーミティ）が得られない。
【０１３０】
＜閾値補正および移動度補正の概念＞
これに対して、閾値補正機能および移動度補正機能を実現する駆動タイミング（詳細は後述する）とすることで、それらの変動の影響を抑制でき、画面輝度の均一性（ユニフォーミティ）を確保できる。
【０１３１】
本実施形態の閾値補正動作および移動度補正動作では、詳細は後述するが、書込みゲインが１（理想値）であると仮定した場合、発光時のゲート・ソース間電圧Ｖgsが“Ｖin＋Ｖth−ΔＶ”で表されるようにすることで、ドレイン・ソース間電流Ｉdsが、閾値電圧Ｖthのばらつきや変動に依存しないようにするとともに、移動度μのばらつきや変動に依存しないようにする。結果として、閾値電圧Ｖthや移動度μが製造プロセスや経時により変動しても、駆動電流Ｉdsは変動せず、有機ＥＬ素子１２７の発光輝度も変動しない。
【０１３２】
移動度補正時には、大きな移動度μ１に対しては移動度補正パラメータΔＶ１が大きくなるようにする一方、小さい移動度μ２に対しては移動度補正パラメータΔＶ２も小さくなるように負帰還をかけることになる。こう言った意味で、移動度補正パラメータΔＶを負帰還量ΔＶとも称する。
【０１３３】
＜本実施形態の画素回路＞
図３に示す第２比較例の画素回路Ｐにおける有機ＥＬ素子１２７の経時劣化による駆動電流変動を防ぐ回路（ブートストラップ回路）を搭載し、また駆動トランジスタ１２１の特性変動（閾値電圧ばらつきや移動度ばらつき）による駆動電流変動を防ぐ駆動方式を採用したのが図５に示す本実施形態の画素回路Ｐである。本実施形態の画素回路Ｐを画素アレイ部１０２に備える有機ＥＬ表示装置１を本実施形態の有機ＥＬ表示装置１と称する。
【０１３４】
本実施形態の画素回路Ｐは、第２比較例の画素回路Ｐと同様に、ｎチャネル型の駆動トランジスタ１２１を使用する。加えて、有機ＥＬ素子の経時劣化による当該有機ＥＬ素子への駆動電流Ｉdsの変動を抑制するための回路、すなわち電気光学素子の一例である有機ＥＬ素子の電流−電圧特性の変化を補正して駆動電流Ｉdsを一定に維持する駆動信号一定化回路を備えた点に特徴を有する。さらに、有機ＥＬ素子の電流−電圧特性に経時変化があった場合でも駆動電流を一定にする機能を備えた点に特徴を有する。
【０１３５】
すなわち、駆動トランジスタ１２１の他に走査用に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駆動の構成を採るとともに、各スイッチングトランジスタを制御する電源駆動パルスDSL および書込駆動パルスWS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。
【０１３６】
２ＴＲ駆動の構成であり、素子数や配線数が少ないため、高精細化が可能であることに加えて、映像信号Ｖsig の劣化なくサンプリングできるため、良好な画質を得ることができる。
【０１３７】
図３に示した第２比較例に対しての構成上の大きな違いは、保持容量１２０の接続態様を変形して、有機ＥＬ素子１２７の経時劣化による駆動電流変動を防ぐ回路として、駆動信号一定化回路の一例であるブートストラップ回路を構成する点にある。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に与える影響を抑制する方法としては、各トランジスタ１２１，１２５の駆動タイミングを工夫することで対処する。
【０１３８】
具体的には、本実施形態の画素回路Ｐは、保持容量１２０、ｎチャネル型の駆動トランジスタ１２１、およびアクティブＨ（ハイ）の書込駆動パルスWSが供給されるｎチャネル型のサンプリングトランジスタ１２５、電流が流れることで発光する電気光学素子（発光素子）の一例である有機ＥＬ素子１２７を有する。
【０１３９】
駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇ（ノードＮＤ１２２）とソース端Ｓとの間に保持容量１２０が接続され、駆動トランジスタ１２１のソース端Ｓが直接に有機ＥＬ素子１２７のアノード端Ａに接続されている。保持容量１２０は、ブートストラップ容量としても機能するようになっている。有機ＥＬ素子１２７のカソード端Ｋは基準電位としてのカソード電位Ｖcathとされる。好ましくはこのカソード電位Ｖcathは、図３に示した第２比較例と同様に基準電位を供給する全画素共通の配線Ｖcath（GND ）に接続されている。
【０１４０】
駆動トランジスタ１２１のドレイン端Ｄは、電源スキャナとして機能する駆動走査部１０５からの電源供給線１０５DSL に接続されている。電源供給線１０５DSL は、この電源供給線１０５DSL そのものが、駆動トランジスタ１２１に対しての電源供給能力を備える点に特徴を有する。
【０１４１】
具体的には、駆動走査部１０５は、駆動トランジスタ１２１のドレイン端Ｄに対して、それぞれ電源電圧に相当する高電圧側の第１電位Ｖccと低電圧側の第２電位Ｖssとを切り替えて供給する電源電圧切替回路を具備している。
【０１４２】
第２電位Ｖssとしては、映像信号線１０６HSにおける映像信号Ｖsig の基準電位Ｖｏ（オフセット電位Ｖofs とも称する）より十分低い電位とする。具体的には、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgs（ゲート電位Ｖｇとソース電位Ｖｓの差）が駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthより大きくなるように、電源供給線１０５DSL の低電位側の第２電位Ｖssを設定する。なお、オフセット電位Ｖofs は、閾値補正動作に先立つ初期化動作に利用するとともに映像信号線１０６HSを予めプリチャージにしておくためにも利用する。
【０１４３】
サンプリングトランジスタ１２５は、ゲート端Ｇが書込走査部１０４からの書込走査線１０４WSに接続され、ドレイン端Ｄが映像信号線１０６HSに接続され、ソース端Ｓが駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇ（ノードＮＤ１２２）に接続されている。そのゲート端Ｇには、書込走査部１０４からアクティブＨの書込駆動パルスWSが供給される。
【０１４４】
サンプリングトランジスタ１２５は、ソース端Ｓとドレイン端Ｄとを逆転させた接続態様とすることもできる。また、サンプリングトランジスタ１２５としては、ディプレション型およびエンハンスメント型の何れをも使用できる。
【０１４５】
＜本実施形態の画素回路の動作＞
図６は、図５に示した本実施形態の画素回路Ｐに関する本実施形態の駆動タイミングの基本例を説明するタイミングチャートである。図６Ｂ〜図６Ｌは、図６に示したタイミングチャートの各期間における等価回路と動作状態を説明する図である。図７は、閾値補正動作時における駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓの変化を示す図である。図７Ａは、移動度補正動作時における駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓの変化を示す図である。
【０１４６】
図６においては、時間軸を共通にして、書込走査線１０４WSの電位変化、電源供給線１０５DSL の電位変化、および映像信号線１０６HSの電位変化を表してある。また、これらの電位変化と並行に、１行分（図では１行目）について駆動トランジスタ１２１のゲート電位Ｖｇおよびソース電位Ｖｓの変化も表してある。
【０１４７】
以下では、説明や理解を容易にするため、特段の断りのない限り、書込みゲインが１（理想値）であると仮定して、保持容量１２０に信号振幅Ｖinの情報を、書き込む、保持する、あるいはサンプリングするなどと簡潔に記して説明する。書込みゲインが１未満の場合、保持容量１２０には信号振幅Ｖinの大きさそのものではなく、信号振幅Ｖinの大きさに対応するゲイン倍された情報が保持されることになる。
【０１４８】
因みに、信号振幅Ｖinに対応する保持容量１２０に書き込まれる情報の大きさの割合を、書込みゲインＧinput と称する。ここで、書込みゲインＧinput は、具体的には、電気回路的に保持容量１２０と並列に配置される寄生容量を含めた全容量Ｃ１と、電気回路的に保持容量１２０と直列に配置される全容量Ｃ２との容量直列回路において、信号振幅Ｖinを容量直列回路に供給したときに容量Ｃ１に配分される電荷量に関係する。式で表せば、ｇ＝Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）とすると、書込みゲインＧinput ＝Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）＝１−Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）＝１−ｇとなる。以下の説明において、“ｇ”が登場する記載は書込みゲインを考慮したものである。
【０１４９】
また、説明や理解を容易にするため、特段の断りのない限り、ブートストラップゲインが１（理想値）であると仮定して簡潔に記して説明する。因みに、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間に保持容量１２０が設けられている場合に、ソース電位Ｖｓの上昇に対するゲート電位Ｖｇの上昇率をブートストラップゲイン（ブートストラップ動作能力）Ｇbst と称する。ここで、ブートストラップゲインＧbst は、具体的には、保持容量１２０の容量値Ｃｓ、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間に形成される寄生容量Ｃ１２１gsの容量値Ｃgs、ゲート・ドレイン間に形成される寄生容量Ｃ１２１gdの容量値Ｃgd、およびサンプリングトランジスタ１２５のゲート・ソース間に形成される寄生容量Ｃ１２５gsの容量値Ｃwsに関係する。式で表せば、ブートストラップゲインＧbst ＝（Ｃｓ＋Ｃgs）／（Ｃｓ＋Ｃgs＋Ｃgd＋Ｃws）となる。
【０１５０】
基本的には、書込走査線１０４WSや電源供給線１０５DSL の１行ごとに、１水平走査期間だけ遅れて同じような駆動を行なう。図６における各タイミングや信号は、処理対象行を問わず、第１行目のタイミングや信号と同じタイミングや信号で示す。そして、説明中において区別が必要とされるときには、そのタイミングや信号に、処理対象行を“_ ”付きの参照子で示すことで区別する。
【０１５１】
また、本実施形態の駆動タイミングでは、映像信号Ｖsig が非有効期間であるオフセット電位Ｖofs にある期間を１水平期間の前半部とし、有効期間である信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）にある期間を１水平期間の後半部とする。また、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３回に亘って繰り返すようにする。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（ｔ１３Ｖ，ｔ１５Ｖ）、および書込駆動パルスWSのアクティブとインアクティブの切替タイミング（ｔ１３Ｗ，ｔ１５Ｗ）については、そのタイミングに、各回を“_ ”なしの参照子で示すことで区別する。
【０１５２】
本実施形態では、１水平期間を処理サイクルとして、閾値補正動作を３回に亘って繰り返すようにしているが、この繰り返し動作は必須ではなく、１水平期間を処理サイクルとして、１回のみの閾値補正動作を実行するようにしてもよい。
【０１５３】
１水平期間が閾値補正動作の処理サイクルとなるのは、行ごとに、サンプリングトランジスタ１２５が信号振幅Ｖinの情報を保持容量１２０にサンプリングする前に、閾値補正動作に先立って、電源供給線１０５DSL の電位を第２電位Ｖssにセットし、また駆動トランジスタ１２１のゲートをオフセット電位Ｖofs にセットし、さらにソース電位を第２電位Ｖssにセットする初期化動作を経てから、電源供給線１０５DSL の電位が第１電位Ｖccにある状態でかつ映像信号線１０６HSがオフセット電位Ｖofs にある時間帯でサンプリングトランジスタ１２５を導通させて駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthに対応する電圧を保持容量１２０に保持させようとする閾値補正動作を行なうからである。
【０１５４】
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や第２電位Ｖssの大きさ関係やその他の要因で、この短い１回分の閾値補正動作期間では、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。本実施形態において、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、信号振幅Ｖinの情報の保持容量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に保持させるのである。
【０１５５】
ある行（ここでは第１行目とする）について、タイミングｔ１１以前の前フィールドの発光期間Ｂでは、書込駆動パルスWSがインアクティブＬでありサンプリングトランジスタ１２５が非導通状態である一方、電源駆動パルスDSL は高電位の電源電圧側である第１電位Ｖccにある。
【０１５６】
したがって、図６Ｂに示すように、映像信号線１０６HSの電位に関わらず、前フィールドの動作によって保持容量１２０に保持されている電圧状態（駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgs）に応じて有機ＥＬ素子１２７に駆動トランジスタ１２１から駆動電流Ｉdsが供給され、全画素共通の配線Ｖcath（好ましくはGND ）に流れ込むことで、有機ＥＬ素子１２７が発光状態にある。このとき、駆動トランジスタ１２１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１２７に流れる駆動電流Ｉdsは保持容量１２０に保持されている駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsに応じて式（１）に示される値をとる。
【０１５７】
この後、線順次走査の新しいフィールドに入って、先ず、駆動走査部１０５は、書込駆動パルスWSがインアクティブＬにある状態で、１行目の電源供給線１０５DSL_1 に与える電源駆動パルスDSL_1 を高低電位側の第１電位Ｖccから低電位側の第２電位Ｖssに切り替える（ｔ１１_1：図６Ｃを参照）。このタイミング（ｔ１１_1）は、図６に示すように、映像信号Ｖsig が有効期間の信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）にある期間内としている。しかし、ｔ１１_1は、必ずしもこのタイミングで遷移させる必要はない。
【０１５８】
次に、書込走査部１０４は、電源供給線１０５DSL_1 が第２電位Ｖssにある状態のままで、書込駆動パルスWSをアクティブＨに切り替える（ｔ１３W0）。このタイミング（ｔ１３W0）は、直前の水平期間における映像信号Ｖsig が非有効期間であるオフセット電位Ｖofs から有効期間の信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）に切り替わり、その後に、オフセット電位Ｖofs に切り替わるタイミング（ｔ１３V0）と同じかそれよりも少し遅れたタイミングにする。この後に書込駆動パルスWSをインアクティブＬに切り替えるタイミング（ｔ１５W0）は、オフセット電位Ｖofs から信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）に切り替わるタイミング（ｔ１５V0）と同じかそれよりも少し前のタイミングにする。
【０１５９】
つまり、好ましくは、書込駆動パルスWSをアクティブＨにする期間（ｔ１３Ｗ〜ｔ１５Ｗ）は、映像信号Ｖsig が非有効期間であるオフセット電位Ｖofs にある時間帯（ｔ１３Ｖ〜ｔ１５Ｖ）内とする。これは、電源供給線１０５DSL が第１電位Ｖccにある状態のときで映像信号Ｖsig が信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）にあるときに書込駆動パルスWSをアクティブＨにすると信号振幅Ｖinの情報の保持容量１２０へのサンプリング動作（信号電位の書込み動作）がなされてしまい、閾値補正動作としては不都合が生じるからである。
【０１６０】
タイミングｔ１１_1〜ｔ１３W0（放電期間Ｃと称する）では、電源供給線１０５DSL の電位は第２電位Ｖssまで放電され、さらに駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓは第２電位Ｖssに近い電位まで遷移する。さらに、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇとソース端Ｓとの間には保持容量１２０が接続されており、その保持容量１２０による効果によって、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓの変動にゲート電位Ｖｇが連動する。
【０１６１】
電源駆動パルスDSL を低電位側の第２電位Ｖssにしたままで、書込駆動パルスWSをアクティブＨに切り替えると（ｔ１３W0）、図６Ｄに示すように、サンプリングトランジスタ１２５が導通状態になる。
【０１６２】
このとき、映像信号線１０６HSはオフセット電位Ｖofs にある。したがって、駆動トランジスタ１２１のゲート電位Ｖｇは導通したサンプリングトランジスタ１２５を通じて映像信号線１０６HSのオフセット電位Ｖofs となる。これと同時に、駆動トランジスタ１２１がオンすることで、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓは低電位側の第２電位Ｖssに固定される。
【０１６３】
つまり、電源供給線１０５DSL の電位が高電位側の第１電位Ｖccから映像信号線１０６HSのオフセット電位Ｖofs より十分低い第２電位Ｖssにあることで、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓが映像信号線１０６HSのオフセット電位Ｖofs より十分低い第２電位Ｖssに初期化（リセット）される。このようにして、駆動トランジスタ１２１のゲート電位Ｖｇおよびソース電位Ｖｓを初期化することで、閾値補正動作の準備が完了する。次に電源駆動パルスDSL を高電位側の第１電位Ｖccにするまでの期間（ｔ１３W0〜ｔ１４_1）が、初期化期間Ｄとなる。なお、放電期間Ｃと初期化期間Ｄとを合わせて、駆動トランジスタ１２１のゲート電位Ｖｇとソース電位Ｖｓを初期化する閾値補正準備期間とも称する。
【０１６４】
電源供給線１０５DSL の配線容量が大きい場合は比較的早いタイミングで電源供給線１０５DSL を高電位Ｖccから低電位Ｖssに切り替えるとよい。この放電期間Ｃおよび初期化期間Ｄ（ｔ１１_1〜ｔ１３W1）を十分に確保することで、配線容量やその他の画素寄生容量の影響を受けないようにしておく。このため、本実施形態では、初期化処理を２回行なうようにしている。すなわち、電源供給線１０５DSL_1 が第２電位Ｖssにある状態のままで、書込駆動パルスWSをインアクティブＬに切り替えた後（ｔ１５W0）、映像信号Ｖsig を信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）に切り替える（ｔ１５V0）。さらに、映像信号Ｖsig をオフセット電位Ｖofs に切り替えた後（ｔ１３V1）、書込駆動パルスWSをアクティブＨに切り替える（ｔ１３W1）。
【０１６５】
放電期間Ｃにおいて、第２電位Ｖssが有機ＥＬ素子１２７の閾値電圧ＶthELとカソード電位Ｖcathの和よりも小さいとき、つまり“Ｖss＜ＶthEL＋Ｖcath”であれば有機ＥＬ素子１２７は消光する。また、駆動トランジスタ１２１のソース端とドレイン端が事実上逆転して電源供給線１０５DSL が駆動トランジスタ１２１のソース側となり、有機ＥＬ素子１２７のアノード端Ａは第２電位Ｖssに充電される（図６Ｃを参照）。
【０１６６】
さらに、初期化期間Ｄにおいては、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsは“Ｖofs −Ｖss”という値をとる（図６Ｄを参照）。この“Ｖofs −Ｖss”が駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthよりも大きくないと閾値補正動作を行なうことができないために、“Ｖofs −Ｖss＞Ｖth”とする。
【０１６７】
次に、書込駆動パルスWSをアクティブＨにしたままで、電源供給線１０５DSL に与える電源駆動パルスDSL を第１電位Ｖccに切り替える（ｔ１４_1）。駆動走査部１０５は、それ以降は、次のフレーム（あるいはフィールド）の処理まで、電源供給線１０５DSL の電位を第１電位Ｖccに保持しておく。
【０１６８】
電源供給線１０５DSL を第１電位Ｖccに切り替えると（ｔ１４_1）、駆動トランジスタ１２１のソース端とドレイン端が再度逆転して電源供給線１０５DSL が駆動トランジスタ１２１のドレイン側となる（図６Ｅを参照）。これにより、駆動電流Ｉdsが保持容量１２０に流れ込み、駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthを補正（キャンセル）する第１回目の閾値補正期間（第１閾値補正期間Ｅと称する）に入る。この第１閾値補正期間Ｅ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（ｔ１５W1）まで継続する。
【０１６９】
ここで、本実施形態の駆動走査部１０５は、電源供給線１０５DSL の電位を、低電位側である第２電位Ｖssから高電位側である第１電位Ｖccに遷移させるタイミング（ｔ１４_1）を、映像信号線１０６HSが映像信号Ｖsig の非有効期間であるオフセット電位Ｖofs にある時間帯（ｔ１３V1〜ｔ１５V1）、さらに好ましくは書込駆動パルスWSがアクティブである時間帯（ｔ１３W1〜ｔ１５W1）とする。
【０１７０】
ところで、タイミング（ｔ１４_1）以降の第１閾値補正期間Ｅでは、図６Ｅに示すように、電源供給線１０５DSL の電位が低電位側の第２電位Ｖssから高電位側の第１電位Ｖccに遷移することで、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓが上昇を開始する。
【０１７１】
すなわち、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇは映像信号Ｖsig のオフセット電位Ｖofs に保持されており、駆動トランジスタ１２１のソース端Ｓの電位Ｖｓが上昇して駆動トランジスタ１２１がカットオフするまで駆動電流Ｉdsが流れようとする。カットオフすると駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓは“Ｖofs −Ｖth”となる。
【０１７２】
すなわち、有機ＥＬ素子１２７の等価回路はダイオードと寄生容量Ｃelの並列回路で表されるため、“Ｖel≦Ｖcath＋ＶthEL”である限り、つまり、有機ＥＬ素子１２７のリーク電流が駆動トランジスタ１２１に流れる電流よりもかなり小さい限り、駆動トランジスタ１２１の駆動電流Ｉdsは保持容量１２０と寄生容量Ｃelを充電するために使われる。
【０１７３】
この結果、駆動トランジスタ１２１に駆動電流Ｉdsが流れると、有機ＥＬ素子１２７のアノード端Ａの電圧ＶelつまりノードＮＤ１２１の電位は、図７に示すように、時間とともに上昇してゆく。そして、ノードＮＤ１２１の電位（ソース電位Ｖｓ）とノードＮＤ１２２の電圧（ゲート電位Ｖｇ）との電位差がちょうど閾値電圧Ｖthとなったところで閾値補正期間を終了させる。つまり、一定時間経過後、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsは閾値電圧Ｖthという値をとる。
【０１７４】
ゲート・ソース間電圧Ｖgsが閾値電圧Ｖthとなるまでは、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsは閾値電圧Ｖthよりも大きいため、図６Ｅに示すように駆動電流Ｉdsが流れる。このとき、有機ＥＬ素子１２７には逆バイアスがかかっているため有機ＥＬ素子１２７が発光することはない。
【０１７５】
ここで、実際には、閾値電圧Ｖthに相当する電圧が、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇとソース端Ｓとの間に接続された保持容量１２０に書き込まれることになる。しかしながら、第１閾値補正期間Ｅは、書込駆動パルスWSをアクティブＨにしたタイミング（ｔ１３W1）（詳しくはその後に電源駆動パルスDSL を第１電位Ｖccに戻した時点ｔ１４）からインアクティブＬに戻すタイミング（ｔ１５W1）までであり、この期間が十分に確保されていないときには、それ以前に終了してしまうこととなる。
【０１７６】
具体的には、ゲート・ソース間電圧ＶgsがＶｘ１（＞Ｖth）になったとき、つまり、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓが低電位側の第２電位Ｖssから“Ｖofs −Ｖｘ１”になったときに終わってしまう。このため、第１閾値補正期間Ｅが完了した時点（ｔ１５W1）では、Ｖｘ１が保持容量１２０に書き込まれる。
【０１７７】
次に、駆動走査部１０５は、１水平期間の後半部で、書込駆動パルスWSをインアクティブＬに切り替え（ｔ１５W1）、さらに水平駆動部１０６は、映像信号線１０６HSをオフセット電位Ｖofs から信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）に切り替える（ｔ１５V1）。これにより、図６Ｆに示すように、映像信号線１０６HSが信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）に変化する一方、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。
【０１７８】
このときには、サンプリングトランジスタ１２５は非導通（オフ）状態にあり、それ以前に保持容量１２０に保持されたＶｘ１に応じたドレイン電流が有機ＥＬ素子１２７に流れることで、ソース電位Ｖｓが僅かに上昇する。この上昇分をＶａ１とすると、ソース電位Ｖｓは“Ｖofs −Ｖｘ１＋Ｖａ１”となる。さらに、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇとソース端Ｓとの間には保持容量１２０が接続されており、その保持容量１２０による効果によって、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓの変動にゲート電位Ｖｇが連動することで、ゲート電位Ｖｇが“Ｖofs ＋Ｖａ１”となる。
【０１７９】
第１閾値補正期間Ｅ後の、水平駆動部１０６が映像信号線１０６HSを信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）からオフセット電位Ｖofs に切り替え（ｔ１３V2）、駆動走査部１０５が書込駆動パルスWSをアクティブＨに切り替える（ｔ１３W2）までの期間（他行書込み期間と称する）Ｆは、他の行の画素に対する信号振幅Ｖinの情報のサンプリング期間となり、この処理対象行のサンプリングトランジスタ１２５はオフ状態にする必要がある。これで、１回目の１水平期間の処理が完結する。
【０１８０】
次の１水平周期（１Ｈ）の前半になると、水平駆動部１０６が映像信号線１０６HSを信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）からオフセット電位Ｖofs に切り替え（ｔ１３V2）、駆動走査部１０５が書込駆動パルスWSをアクティブＨに切り替える（ｔ１３W2）。これにより、ドレイン電流が保持容量１２０に流れ込み、駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthを補正（キャンセル）する第２回目の閾値補正期間（第２閾値補正期間Ｇと称する）に入る。この第２閾値補正期間Ｇ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（ｔ１５W2）まで継続する。
【０１８１】
第２閾値補正期間Ｇでは、第１閾値補正期間Ｅと同様の動作をする。具体的には、図６Ｇに示すように、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇは映像信号Ｖsig のオフセット電位Ｖofs に保持されることとなり、ゲート電位が直前の“Ｖｇ＝オフセット電位Ｖofs ＋Ｖａ１”からオフセット電位Ｖofs に切り替わる。このときの駆動トランジスタのゲート端Ｇの電位変動量Ｖａ１の情報が、保持容量１２０、駆動トランジスタのゲート・ソース間の寄生容量Ｃｇｓを介して駆動トランジスタのソース端Ｓに入力される。このときのソース端Ｓへの入力量はｇＶａ１と表され、ソース電位Ｖｓは、直前の“Ｖofs −Ｖｘ１＋Ｖａ１”からｇＶａ１だけ低下するので、“Ｖofs −Ｖｘ１＋（１−ｇ）Ｖａ１”となる。
【０１８２】
ここで、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖｘ１−（１−ｇ）Ｖａ１が駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthよりも大きいならば、この後、駆動トランジスタ１２１のソース端Ｓの電位Ｖｓが上昇して駆動トランジスタ１２１がカットオフするまでドレイン電流が流れようとする。カットオフすると駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓは“Ｖofs −Ｖth”となる。
【０１８３】
しかしながら、第２閾値補正期間Ｇは、書込駆動パルスWSをアクティブＨにしたタイミング（ｔ１３W2）からインアクティブＬに戻すタイミング（ｔ１５W2）までであり、この期間が十分に確保されていないときには、それ以前に終了してしまうこととなる。この点は、第１閾値補正期間Ｅと同じであり、ゲート・ソース間電圧ＶgsがＶｘ２（＜Ｖｘ１、かつ＞Ｖth）になったとき、つまり、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓが“Ｖofs −Ｖｘ１”から“Ｖofs −Ｖｘ２”になったときに終わってしまう。このため、第２閾値補正期間Ｇが完了した時点（ｔ１５W2）ではＶｘ２が保持容量１２０に書き込まれる。
【０１８４】
次に、駆動走査部１０５は、１水平期間の後半部で、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、書込駆動パルスWSをインアクティブＬに切り替え（ｔ１５W2）、さらに水平駆動部１０６は、映像信号線１０６HSをオフセット電位Ｖofs から信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）に切り替える（ｔ１５V2）。これにより、図６Ｈに示すように、映像信号線１０６HSが信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）に変化する一方、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。
【０１８５】
このときには、サンプリングトランジスタ１２５は非導通（オフ）状態にあり、それ以前に保持容量１２０に保持されたＶｘ２に応じたドレイン電流が有機ＥＬ素子１２７に流れることで、ソース電位Ｖｓが僅かに上昇する。この上昇分をＶａ２とすると、ソース電位Ｖｓは“Ｖofs −Ｖｘ２＋Ｖａ２”となる。さらに、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇとソース端Ｓとの間には保持容量１２０が接続されており、その保持容量１２０による効果によって、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓの変動にゲート電位Ｖｇが連動することで、ゲート電位Ｖｇが“Ｖofs ＋Ｖａ２”となる。
【０１８６】
第２閾値補正期間Ｇ後の、水平駆動部１０６が映像信号線１０６HSを信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）からオフセット電位Ｖofs に切り替え（ｔ１３V3）、駆動走査部１０５が書込駆動パルスWSをアクティブＨに切り替える（ｔ１３W3）までの期間（他行書込み期間と称する）Ｈは、他の行の画素に対する信号振幅Ｖinの情報のサンプリング期間となり、この処理対象行のサンプリングトランジスタ１２５はオフ状態にする必要がある。これで、２回目の１水平期間の処理が完結する。
【０１８７】
さらに、次の１水平周期（１Ｈ）の前半になると、水平駆動部１０６が映像信号線１０６HSを信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）からオフセット電位Ｖofs に切り替え（ｔ１３V3）、駆動走査部１０５が書込駆動パルスWSをアクティブＨに切り替える（ｔ１３W3）。これにより、ドレイン電流が保持容量１２０に流れ込み、駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthを補正（キャンセル）する第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。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（ｔ１５W3）まで継続する。
【０１８８】
この第３閾値補正期間Ｉでは、第１閾値補正期間Ｅや第２閾値補正期間Ｇと同様の動作をする。具体的には、図６Ｉに示すように、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇは映像信号Ｖsig のオフセット電位Ｖofs に保持されることとなり、ゲート電位が直前の“Ｖｇ＝オフセット電位Ｖofs ＋Ｖａ２”からオフセット電位Ｖofs に切り替わる。このときの駆動トランジスタのゲート端Ｇの電位変動量Ｖａ２の情報が、保持容量１２０、駆動トランジスタのゲート・ソース間の寄生容量Ｃｇｓを介して駆動トランジスタのソース端Ｓに入力される。このときのソース端Ｓへの入力量はｇＶａ２と表され、ソース電位Ｖｓは、直前の“Ｖofs −Ｖｘ２＋Ｖａ２”からｇＶａ２だけ低下するので、“Ｖofs −Ｖｘ１＋（１−ｇ）Ｖａ２”となる。
【０１８９】
この後、駆動トランジスタ１２１のソース端Ｓの電位Ｖｓが上昇して駆動トランジスタ１２１がカットオフするまでドレイン電流が流れようとする。ゲート・ソース間電圧Ｖgsがちょうど閾値電圧Ｖthとなったところでドレイン電流がカットオフする。カットオフすると駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓは“Ｖofs −Ｖth”となる。
【０１９０】
つまり、複数回（本例では３回）に亘る閾値補正期間での処理によって、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsは閾値電圧Ｖthという値をとる。ここで、実際には、閾値電圧Ｖthに相当する電圧が、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇとソース端Ｓとの間に接続された保持容量１２０に書き込まれることになる。
【０１９１】
なお、３回に亘る閾値補正期間Ｅ，Ｇ，Ｉでは、何れもドレイン電流が専ら保持容量１２０側や有機ＥＬ素子１２７の寄生容量Ｃel側に流れ、カソード電位Ｖcath側には流れないようにするため、有機ＥＬ素子１２７がカットオフとなるように共通接地配線cathの電位Ｖcathを設定しておく。
【０１９２】
この後、水平駆動部１０６により信号線１０６HSに信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）を実際に供給して、書込駆動パルスWSをアクティブＨにする期間を、保持容量１２０への信号振幅Ｖinの情報の書込み期間（サンプリング期間とも称する）とする。この信号振幅Ｖinの情報は駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthに足し込む形で保持される。詳しくは、書込みゲインＧinputを考慮したとき、前述の比率ｇが関与する。
【０１９３】
この結果、駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthの変動は常にキャンセルされる形となるので、閾値補正を行なっていることになる。この閾値補正によって、保持容量１２０に保持されるゲート・ソース間電圧Ｖgsは“Ｖin＋Ｖth”となる。書込みゲインＧinputを考慮したときには、（１−ｇ）Ｖin＋Ｖth＝Ｇinput・Ｖin＋Ｖthとなる。また、同時に、このサンプリング期間で移動度補正を実行する。すなわち、本実施形態の駆動タイミングにおいて、サンプリング期間は移動度補正期間を兼ねることとなる。信号振幅Ｖinは階調に応じた電圧である。
【０１９４】
具体的には、先ず、書込駆動パルスWSをインアクティブＬに切り替え（ｔ１５W3）、さらに水平駆動部１０６は、映像信号線１０６HSをオフセット電位Ｖofs から信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）に切り替える（ｔ１５V3）ことで、最後（本例では３回目）の閾値補正期間を完了させる。こうすることで、図６Ｊに示すように、サンプリングトランジスタ１２５が非導通（オフ）状態とされ、次のサンプリング動作および移動度補正動作の準備が完了する。次に書込駆動パルスWSをアクティブＨにするタイミング（ｔ１６_1）まで期間を書込み＆移動度補正準備期間Ｊと称する。
【０１９５】
次に、映像信号線１０６HSを信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）に保持したままで、書込走査部１０４は、書込駆動パルスWSをアクティブＨに切り替え（ｔ１６_1）、水平駆動部１０６が映像信号線１０６HSの電位を信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）からオフセット電位Ｖofs に切り替えるタイミング（ｔ１８_1）までの間での適当なタイミングで、つまり、映像信号線１０６HSが信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）にある時間帯での適当なとき、インアクティブＬに切り替える（ｔ１７_1）。この書込駆動パルスWSがアクティブＨにある期間（ｔ１６_1〜ｔ１７_1）を、サンプリング期間＆移動度補正期間Ｋと称する。
【０１９６】
これにより、図６Ｋに示すように、サンプリングトランジスタ１２５が導通（オン）状態となり、駆動トランジスタ１２１のゲート電位Ｖｇは信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）となる。したがって、サンプリング期間＆移動度補正期間Ｋでは、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇが信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）に固定された状態で、駆動トランジスタ１２１に駆動電流Ｉdsが流れる。
【０１９７】
駆動トランジスタ１２１のゲート電位Ｖｇはサンプリングトランジスタ１２５をオンしているために信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）となるが、電源供給線１０５DSL から電流が流れるためソース電位Ｖｓは時間とともに上昇してゆく。
【０１９８】
後述するが、有機ＥＬ素子１２７の閾値電圧をＶthELとしたとき、書込みゲインを考慮したときは“Ｖofs −Ｖth＋ｇＶin＋ΔＶ＜ＶthEL＋Ｖcath”と設定しておくことで、有機ＥＬ素子１２７は、逆バイアス状態におかれ、カットオフ状態（ハイインピーダンス状態）にあるため、発光することはなく、また、ダイオード特性ではなく単純な容量特性を示すようになる。このときのソース電位Ｖｓが有機ＥＬ素子１２７の閾値電圧ＶthELとカソード電位Ｖcathの和を越えなければ、駆動トランジスタ１２１に流れるドレイン電流（駆動電流Ｉds）は保持容量１２０の容量値Ｃｓと有機ＥＬ素子１２７の寄生容量（等価容量）Ｃelの容量値Ｃelの両者を結合した容量“Ｃ＝Ｃｓ＋Ｃel”に書き込まれていく。これにより、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓは上昇していく。このとき、駆動トランジスタ１２１の閾値補正動作は完了しているため、駆動トランジスタ１２１が流す駆動電流Ｉdsは移動度μを反映したものとなる。
【０１９９】
図６のタイミングチャートでは、この上昇分をΔＶで表してある。書込みゲインを考慮したときは、この上昇分、すなわち移動度補正パラメータである負帰還量ΔＶは、閾値補正によって保持容量１２０に保持されるゲート・ソース間電圧“Ｖgs＝（１−ｇ）Ｖin＋Ｖth”から差し引かれることになり、“Ｖgs＝（１−ｇ）Ｖin＋Ｖth−ΔＶ”となるので、負帰還をかけたことになる。このとき、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓは、ゲート電位Ｖｇ（＝Ｖofs ＋Ｖin）から保持容量に保持される電圧“Ｖgs＝（１−ｇ）Ｖin＋Ｖth−ΔＶ”を差し引いた値“（１−ｇ）Ｖofs ＋ｇ（Ｖofs ＋Ｖin）−Ｖth＋ΔＶ”＝“Ｖofs ＋ｇＶin−Ｖth＋ΔＶ”となる。
【０２００】
このようにして、本実施形態の駆動タイミングでは、サンプリング期間＆移動度補正期間Ｋ（ｔ１６〜ｔ１７）において、映像信号Ｖsig における信号振幅Ｖinの情報のサンプリングと移動度μを補正する負帰還量（移動度補正パラメータ）ΔＶの調整が行なわれる。負帰還量ΔＶはΔＶ＝Ｉds・（Ｃel＋Ｃgs＋Ｃｓ）／ｔである。
【０２０１】
書込走査部１０４は、サンプリング期間＆移動度補正期間Ｋの時間幅を調整可能であり、これにより保持容量１２０に対する駆動電流Ｉdsの負帰還量を最適化することができる。ここで「負帰還量を最適化する」とは、映像信号電位の黒レベルから白レベルまでの範囲で、どのレベルにおいても適切に移動度補正を行なうことができるようにすることを意味する。
【０２０２】
負帰還量ΔＶはΔＶ＝Ｉds・（Ｃel＋Ｃgs＋Ｃｓ）／ｔであるから、ゲート・ソース間電圧Ｖgsにかける負帰還量ΔＶは、ドレイン電流Ｉdsの取り出し時間すなわちサンプリング期間＆移動度補正期間Ｋに依存しており、この期間を長くとるほど、負帰還量が大きくなる。その際、移動度補正期間ｔは必ずしも一定である必要はなく、逆に駆動電流Ｉdsに応じて調整することが好ましい場合がある。たとえば、駆動電流Ｉdsが大きい場合、移動度補正期間ｔは短めにし、逆に駆動電流Ｉdsが小さくなると、移動度補正期間ｔは長めに設定することがよい。
【０２０３】
また、負帰還量ΔＶはΔＶ＝Ｉds・（Ｃel＋Ｃgs＋Ｃｓ）／ｔであるから、駆動トランジスタ１２１のドレイン・ソース間電流である駆動電流Ｉdsが大きいほど、負帰還量ΔＶは大きくなる。逆に、駆動トランジスタ１２１の駆動電流Ｉdsが小さいとき、負帰還量ΔＶは小さくなる。このように、負帰還量ΔＶは駆動電流Ｉdsに応じて決まる。
【０２０４】
また、信号振幅Ｖinが大きいほど駆動電流Ｉdsは大きくなり、負帰還量ΔＶの絶対値も大きくなる。したがって、発光輝度レベルに応じた移動度補正を実現できる。その際、サンプリング期間＆移動度補正期間Ｋは必ずしも一定である必要はなく、逆に駆動電流Ｉdsに応じて調整することが好ましい場合がある。たとえば、駆動電流Ｉdsが大きい場合、移動度補正期間ｔは短めにし、逆に駆動電流Ｉdsが小さくなると、サンプリング期間＆移動度補正期間Ｋは長めに設定するのがよい。
【０２０５】
たとえば、映像信号線電位（信号線１０６HSの電位）の立上りもしくは書込走査線１０４WSの書込駆動パルスWSの遷移特性に傾斜をつけることで、移動度補正期間を映像線信号電位に自動的に追従させて、その最適化を図る。信号線１０６HSの電位が高いとき（駆動電流Ｉdsが大きいとき）補正期間が短くなり、信号線１０６HSの電位が低いとき（駆動電流Ｉdsが小さいとき）補正期間は長くなるように、自動的に調整する。こうすることで、映像信号電位（映像信号Ｖsig ）に追従して、適切な補正期間を自動的に設定できるため、画像の輝度や絵柄によらず最適な移動度補正が可能となる。
【０２０６】
また、負帰還量ΔＶは、Ｉds・（Ｃel＋Ｃgs＋Ｃｓ）／ｔであり、画素回路Ｐごとに移動度μのばらつきに起因して駆動電流Ｉdsがばらつく場合でも、それぞれに応じた負帰還量ΔＶとなるので、画素回路Ｐごとの移動度μのばらつきを補正することができる。つまり、図７Ａに示すように、信号振幅Ｖinを一定とした場合、駆動トランジスタ１２１の移動度μが大きいほど駆動電流Ｉdsが大きく、ソース電位Ｖｓの上昇が早く、負帰還量ΔＶの絶対値が大きくなる。逆に移動度μが小さいものは駆動電流Ｉdsが小さく、ソース電位Ｖｓの上昇は遅くく、負帰還量ΔＶの絶対値が小さくなる。換言すると、移動度μが大きいほど負帰還量ΔＶが大きくなるので、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsは移動度μを反映して小さくなり、一定時間経過後に完全に移動度μを補正するゲート・ソース間電圧Ｖgsとなるので、画素回路Ｐごとの移動度μのばらつきを取り除くことができる。
【０２０７】
このようにして、本実施形態の駆動タイミングでは、サンプリング期間＆移動度補正期間Ｋにて、信号振幅Ｖinの情報のサンプリングと移動度μのばらつきを補正するための負帰還量ΔＶの調整が同時に行なわれる。もちろん、負帰還量ΔＶはサンプリング期間＆移動度補正期間Ｋの時間幅を調整することで最適化可能である。
【０２０８】
次に、書込走査部１０４は、映像信号線１０６HSが信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）にある状態で、書込駆動パルスWSをインアクティブＬに切り替える（ｔ１７_1）。これにより、図６Ｌに示すように、サンプリングトランジスタ１２５が非導通（オフ）状態となり発光期間Ｌに進む。水平駆動部１０６は、その後の適当な時点で映像信号線１０６HSへの信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）の供給を停止してオフセット電位Ｖofs に戻す（ｔ１８_1）。この後、次のフレーム（もしくはフィールド）に移って、再び、閾値補正準備動作、閾値補正動作、移動度補正動作、および発光動作が繰り返される。
【０２０９】
この結果、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇは映像信号線１０６HSから切り離される。駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇへの信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）の印加が解除されるので、駆動トランジスタ１２１のゲート電位Ｖｇは上昇可能となる。
【０２１０】
このとき、駆動トランジスタ１２１に流れる駆動電流Ｉdsは有機ＥＬ素子１２７に流れ、有機ＥＬ素子１２７のアノード電位は駆動電流Ｉdsに応じて上昇する。この上昇分をＶelとする。やがて、ソース電位Ｖｓの上昇に伴い、有機ＥＬ素子１２７の逆バイアス状態は解消されるので、駆動電流Ｉdsの流入により有機ＥＬ素子１２７は実際に発光を開始する。このときの有機ＥＬ素子１２７のアノード電位の上昇（Ｖel）は、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓの上昇に他ならず、駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓは、“（１−ｇ）Ｖofs ＋ｇ（Ｖofs ＋Ｖin）−Ｖth＋ΔＶ＋Ｖel”＝“Ｖofs ＋ｇＶin−Ｖth＋ΔＶ＋Ｖel”となる。
【０２１１】
駆動電流Ｉds対ゲート電圧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−ΔＶ＋Ｖth”を代入することで、式（２−１）のように表すことができる。書込みゲインを考慮したときには、式（１）のＶgsに“（１−ｇ）Ｖin−ΔＶ＋Ｖth”を代入することで、式（２−２）のように表すことができる。式（２−１）や式（２−２）（纏めて式（２）と称する）において、ｋ＝（１／２）（Ｗ／Ｌ）Ｃoxである。
【０２１２】
【数２】
2009128456.tif 000004
【０２１３】
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は信号振幅Ｖinによって決まる。換言すると、有機ＥＬ素子１２７は信号振幅Ｖinに応じた輝度で発光することになる。
【０２１４】
その際、保持容量１２０に保持される情報は帰還量ΔＶで補正されている。この補正量ΔＶはちょうど式（２）の係数部に位置する移動度μの効果を打ち消すように働く。したがって、駆動電流Ｉdsは実質的に信号振幅Ｖinのみに依存することになる。駆動電流Ｉdsは閾値電圧Ｖthに依存しないので、閾値電圧Ｖthが製造プロセスにより変動しても、ドレイン・ソース間の駆動電流Ｉdsは変動せず、有機ＥＬ素子１２７の発光輝度も変動しない。
【０２１５】
また、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇとソース端Ｓとの間には保持容量１２０が接続されており、その保持容量１２０による効果により、発光期間の最初でブートストラップ動作が行なわれ、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsを一定に維持したまま、駆動トランジスタ１２１のゲート電位Ｖｇおよびソース電位Ｖｓが上昇する。駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓが“Ｖofs ＋ｇＶin−Ｖth＋ΔＶ＋Ｖel”となることで、ゲート電位Ｖｇは“Ｖofs ＋Ｖin＋Ｖel”となる。
【０２１６】
このとき、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsは一定であるので、駆動トランジスタ１２１は、一定電流（駆動電流Ｉds）を有機ＥＬ素子１２７に流す。その結果、有機ＥＬ素子１２７のアノード端Ａの電位Ｖel（＝ノードＮＤ１２１の電位）は、有機ＥＬ素子１２７に飽和状態での駆動電流Ｉdsという電流が流れ得る電圧まで上昇する。
【０２１７】
ここで、有機ＥＬ素子１２７は、発光時間が長くなるとそのＩ−Ｖ特性が変化してしまう。そのため、時間の経過とともに、ノードＮＤ１２１の電位も変化する。しかしながら、このような有機ＥＬ素子１２７の経時劣化によりそのアノード電位が変動しても、保持容量１２０に保持されたゲート・ソース間電圧Ｖgsは常に一定に維持される。
【０２１８】
駆動トランジスタ１２１が定電流源として動作することから、有機ＥＬ素子１２７のＩ−Ｖ特性が経時変化し、これに伴って駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓが変化したとしても、保持容量１２０によって駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電位Ｖgsが一定（≒Ｖin−ΔＶ＋Ｖthもしくは≒（１−ｇ）Ｖin−ΔＶ＋Ｖth）に保たれているため、有機ＥＬ素子１２７に流れる電流は変わらず、したがって有機ＥＬ素子１２７の発光輝度も一定に保たれる。
【０２１９】
このような、有機ＥＬ素子１２７の特性変動に拘らず、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧を一定に維持し輝度を一定に維持する補正のための動作（保持容量１２０の効果による動作）をブートストラップ動作と呼ぶ。このブートストラップ動作により、有機ＥＬ素子１２７のＩ−Ｖ特性が経時的に変化しても、それに伴う輝度劣化のない画像表示が可能になる。
【０２２０】
つまり、本実施形態の画素回路Ｐとそれを駆動する本実施形態の駆動タイミングでは、電気光学素子の一例である有機ＥＬ素子１２７の電流−電圧特性の変化を補正して駆動電流を一定に維持する駆動信号一定化回路の一例であるブートストラップ回路が構成され、ブートストラップ動作が機能するようになっているのである。よって、有機ＥＬ素子１２７のＩ−Ｖ特性が劣化しても一定電流Ｉdsが常に流れ続けるため、有機ＥＬ素子１２７は画素信号Ｖsig に応じた輝度で発光を続けることになり輝度が変化することはない。
【０２２１】
また、本実施形態の画素回路Ｐとそれを駆動する本実施形態の駆動タイミングでは、駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthを補正して駆動電流を一定に維持する駆動信号一定化回路の一例である閾値補正回路が構成され閾値補正動作が機能するようになっている。駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthを反映させたゲート・ソース間電位Ｖgsとして、当該閾値電圧Ｖthのばらつきの影響を受けない一定電流Ｉdsを流すことができる。
【０２２２】
特に、本実施形態の駆動タイミングでは、１回の閾値補正動作の処理サイクルを１水平期間とし、複数回に亘って閾値補正動作を繰り返すようにしており、確実に閾値電圧Ｖthを保持容量１２０に保持させるようにしている。このため、閾値電圧Ｖthの画素間差が確実に除去され、階調に拘らず、閾値電圧Ｖthのばらつきに起因する輝度ムラを抑制できる。
【０２２３】
これに対して、閾値補正動作を１回にするなど閾値電圧Ｖthの補正が不十分な場合は、つまり閾値電圧Ｖthが保持容量１２０に保持されていない場合には、異なる画素回路Ｐの間で、低階調の領域では輝度（駆動電流Ｉds）に差が出てしまう。よって閾値電圧の補正が不十分な場合は、低階調で輝度のムラが現れ画質を損なうことになる。
【０２２４】
加えて、本実施形態の駆動タイミングでは、サンプリングトランジスタ１２５による信号振幅Ｖinの情報の保持容量１２０への書込み動作と連動して駆動トランジスタ１２１の移動度μを補正して駆動電流を一定に維持する駆動信号一定化回路の一例である移動度補正回路が構成され移動度補正動作が機能するようになっている。駆動トランジスタ１２１のキャリア移動度μを反映させたゲート・ソース間電位Ｖgsとして、当該キャリア移動度μのばらつきの影響を受けない一定電流Ｉdsを流すことができる。
【０２２５】
つまり、本実施形態の画素回路Ｐは、駆動タイミングを工夫することで、閾値補正回路や移動度補正回路が自動的に構成され、駆動トランジスタ１２１の特性ばらつき（本例では閾値電圧Ｖthおよびキャリア移動度μのばらつき）による駆動電流Ｉdsに与える影響を防ぐために、閾値電圧Ｖthおよびキャリア移動度μによる影響を補正して駆動電流を一定に維持する駆動信号一定化回路として機能するようになっているのである。
【０２２６】
ブートストラップ動作だけでなく、閾値補正動作と移動度補正動作とを実行しているため、ブートストラップ動作で維持されるゲート・ソース間電圧Ｖgsは、閾値電圧Ｖthに相当する電圧と移動度補正用の電圧ΔＶとによって調整されているため、有機ＥＬ素子１２７の発光輝度は駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthや移動度μのばらつきの影響を受けることがないし、有機ＥＬ素子１２７の経時劣化の影響も受けない。入力される信号振幅Ｖinに対応する安定した階調で表示でき、高画質の画像を得ることができる。
【０２２７】
また、本実施形態の画素回路Ｐは、ｎチャネル型の駆動トランジスタ１２１を用いたソースフォロア回路によって構成することができるために、現状のアノード・カソード電極の有機ＥＬ素子をそのまま用いても、有機ＥＬ素子１２７の駆動が可能になる。
【０２２８】
また、駆動トランジスタ１２１およびその周辺部のサンプリングトランジスタ１２５をも含めてｎチャネル型のみのトランジスタを用いて画素回路Ｐを構成することができ、ＴＦＴ作成においてもアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）プロセスを用いることができるようになるため、ＴＦＴ基板の低コスト化が図れることになる。
【０２２９】
＜移動度補正の弊害について＞
ここで、図６を参照して、移動度補正の効果とこの移動度補正による弊害について考察してみる。製造プロセスや経時における移動度μのばらつき（たとえばμ１，μ２）に対して移動度補正パラメータΔＶ（たとえばΔＶ１，ΔＶ２）を設定し、発光時のゲート・ソース間電圧Ｖgsが“Ｖin＋Ｖth−ΔＶ”で表されるようにする閾値補正および移動度補正をかけることで、移動度μの違いを抑制できる。移動度補正期間を調整してそれぞれの移動度補正パラメータΔＶ１，ΔＶ２（ΔＶ＝（Ｃel＋Ｃgs＋Ｃｓ）／ｔ）を最適化することで、移動度μの違いの影響を抑制・除去できる。
【０２３０】
しかしながら、図６に示した駆動タイミングでは、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をオンさせて保持容量１２０に信号振幅Ｖinに対応する情報（駆動電位）を書き込む際の、書込駆動パルスWSと走査駆動パルスDSの各アクティブ期間（つまり発光制御トランジスタ１２２とサンプリングトランジスタ１２５の各オン期間）のオーバーラップ期間を移動度補正期間（前例ではサンプリング期間＆移動度補正期間Ｋ）としている。この移動度補正期間では、駆動トランジスタ１２１に信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）が供給されたままであり、ゲート電位Ｖｇが固定されたままで、移動度補正分である移動度補正パラメータΔＶの分だけノードＮＤ１２１（有機ＥＬ素子１２７のアノード電位および駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓ）が上昇してしまう。
【０２３１】
ブートストラップ機能の実現のために保持容量１２０が駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース（有機ＥＬ素子１２７のアノード）間に接続されているので、移動度補正によりノードＮＤ１２１の電位が上昇すると、この移動度補正期間中のノードＮＤ１２１の電位の上昇ΔＶは、その時点の駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgs（＝Ｖin＋Ｖth）に影響を与えてしまい、ΔＶの上昇分だけ、ゲート・ソース間電圧Ｖgsが減少してしまう。そのため、発光期間での駆動電流Ｉdsに資するゲート・ソース間電圧Ｖgs（つまり駆動電位）が小さくなってしまうので、発光輝度は移動度補正を行なわない場合に比べて低下する。
【０２３２】
また、移動度補正期間においては、有機ＥＬ素子１２７をダイオード特性ではなく単純な容量特性を示すようにしておき保持容量と有機ＥＬ素子１２７の容量分（寄生容量Ｃel）の合成成分をチャージして有機ＥＬ素子１２７のアノード電位を上昇させて保持容量１２０の保持電圧をその分減少させていくことが、正常に移動度補正を行なうための条件となる。
【０２３３】
ところが、信号書込み時の前記チャージによる有機ＥＬ素子１２７のアノード電位が、有機ＥＬ素子１２７のカソード電位Ｖcathと有機ＥＬ素子１２７の閾値電圧ＶthELの和よりも大きいと、移動度補正時に有機ＥＬ素子１２７のダイオード特性が活性化し、アノード−カソード間に電流が流れてしまい、正常に移動度補正ができなくなる。
【０２３４】
そこで、本実施形態では、移動度補正に起因する弊害を改善することのできる仕組みにする。以下、具体的に説明する。
【０２３５】
＜有機ＥＬ素子の配置と移動度補正との関係＞
図８は、有機ＥＬ素子１２７の配置と移動度補正との関係を説明する図である。詳しくは、図８は、一般的な有機ＥＬ表示装置における１画素分の層構造の概略を示した図である。ここで、図８（１）は１画素分の平面図であり、図８（２）は図８（１）におけるＡ−Ａ’線の断面図である。
【０２３６】
図８（１）に示す１画素分の平面図のように、基板１０１上に下部電極（たとえばアノード電極）５０４が配置され、その下部電極５０４上に有機ＥＬ素子１２７の開口部（以下ＥＬ開口部と称する）１２７ａが形成されている。下部電極５０４には接続孔（たとえばＴＦＴ−アノードコンタクト）５０４ａが設けられ、この接続孔５０４ａを介して下部電極５０４下に配された駆動トランジスタ１２１の入出力端（本例ではソース電極）に下部電極５０４が接続されるようになっている。
【０２３７】
下部電極５０４の周囲は絶縁膜パターン５０５で覆われて、有機ＥＬ素子１２７を構成する下部電極５０４、有機層５０６、上部電極５０８が積層されている部分のみが発光領域１２７ｂとなるように広く露出したＥＬ開口部１２７ａとされている。
【０２３８】
図８（２）には、図８（１）におけるＡ−Ａ’線の断面図が示されている。図８（２）に示すように、基板１０１上の各画素回路Ｐに対応する位置に、画素回路を構成する駆動トランジスタ１２１やサンプリングトランジスタ１２５などの薄膜トランジスタＱや保持容量１２０（容量値Ｃｓ）が配置され、その上部に層間絶縁膜５０２が設けられている。
【０２３９】
層間絶縁膜５０２のさらに上部には、薄膜トランジスタＱに接続されたソース電極線Ｑｓおよびドレイン電極線Ｑｄが設けられている。また、各素子（薄膜トランジスタＱ，保持容量１２０）を構成する導電層、およびソース電極線Ｑｓおよびドレイン電極線Ｑｄ（図では駆動トランジスタ１２１のソース電極１２１ｓのみを示す）を構成する導電層により、画素回路Ｐを構成する他の配線（図示省略）が形成されている。
【０２４０】
そして、ソース電極線Ｑｓおよびドレイン電極線Ｑｄの層を覆う状態で、さらに上層の層間絶縁膜５０３が設けられ、この層間絶縁膜５０３上に有機ＥＬ素子１２７が形成されている。有機ＥＬ素子１２７は、下層側から順に積層された下部電極５０４、有機層５０６、および上部電極（たとえばカソード電極）５０８で構成されており、下部電極５０４と上部電極５０８との間に誘電体である有機層５０６が挟まれた構造であるので、有機ＥＬ素子１２７は容量成分（寄生容量Ｃel）を持つことになる。
【０２４１】
下部電極５０４は、画素電極としてパターン形成されており、層間絶縁膜５０２に形成された接続孔５０４ａを介して駆動トランジスタ１２１のソース電極１２１ｓに接続されている。また、下部電極５０４と対向する上部電極５０８は全ての画素回路Ｐを覆うベタ膜として形成されている。
【０２４２】
このような層構造を持つ有機ＥＬ表示装置１においては、有機ＥＬ素子１２７が配列形成された基板１０１と反対側から発光光Ｌ１を取り出すいわゆるトップエミッション方式として構成することが、有機ＥＬ素子１０１の開口率を確保する上で有効になる。また、このようなトップエミッション方式であれば、有機ＥＬ素子１２７の開口率が、画素回路Ｐを構成する薄膜トランジスタＱのレイアウトには依存しない。このため、さらに複数の薄膜トランジスタＱや保持容量１２０を用いた画素回路Ｐを各画素に対応させて配置することもできる。
【０２４３】
ここで、移動度補正時の動作について考察してみる。前述のように、移動度補正期間においては、有機ＥＬ素子１２７をダイオード特性ではなく単純な容量特性を示すようにしておき保持容量と有機ＥＬ素子１２７の容量分（寄生容量Ｃel）の合成成分をチャージして有機ＥＬ素子１２７のアノード電位を上昇させて保持容量１２０の保持電圧をその分減少させていく。したがって、寄生容量Ｃelの容量値が大きければ、移動度補正時に有機ＥＬ素子１２７のアノード電位の上昇を緩やかにすることができると考えられる。
【０２４４】
そこで、本実施形態では、移動度補正時におけるアノード電位上昇に起因する各問題（移動度補正の弊害と称する）の改善を図る手法として、有機ＥＬ素子１２７の発光領域分の寄生容量Ｃelに対して電気的に並列に、積極的に付加的な容量を形成する仕組みを採る。以下、具体的に説明する。
【０２４５】
＜移動度補正弊害の改善手法：第１例＞
図９は、本実施形態の移動度補正弊害の改善手法の第１例を説明する図であって、有機ＥＬ素子１２７の配置を説明する図である。ここで、図９（１）は１画素分の平面図であり、図９（２）は図９（１）におけるＡ−Ａ’線の断面図である。図９Ａは、本実施形態の移動度補正弊害の改善手法の第１例を適用した画素回路Ｐを示す図である。図９Ｂは、本実施形態の移動度補正弊害の改善手法を適用した画素回路Ｐに対する比較例を示す図である。
【０２４６】
図９（１）に示す１画素分の平面図のように、基板１０１上に下部電極（たとえばアノード電極）５０４と有機層５０６と上部電極５０８の積層構造が配置され、下部電極５０４上にＥＬ開口部１２７ａが形成されている。下部電極５０４には接続孔（たとえばアノードコンタクト）５０４ａが設けられ、この接続孔５０４ａを介して下部電極５０４下に配された駆動トランジスタ１２１に下部電極５０４が接続されるようになっている。下部電極５０４の周囲は絶縁膜パターン５０５で覆われて、中央部のみが広く露出したＥＬ開口部１２７ａとされている。これらの点の基本的な考え方は、図８（１）に示した従来構造のものと相違がない。
【０２４７】
図９（２）には、図９（１）におけるＡ−Ａ’線の断面図が示されている。図９（２）に示すように、基板１０１上の各画素回路Ｐに対応する位置に、画素回路を構成する駆動トランジスタ１２１やサンプリングトランジスタ１２５などの薄膜トランジスタＱや保持容量１２０（容量値Ｃｓ）が配置され、その上部に層間絶縁膜５０２が設けられている。なお、基板１０１において、薄膜トランジスタＱや有機ＥＬ素子１２７が配置されている側と反対側の面には、光リークや温度拡散のために遮光メタル層（図示を割愛する）が設けられる。
【０２４８】
下部電極５０４が絶縁膜パターン５０５から露出している部分が発光部としてのＥＬ開口部１２７ａとなる。下部電極５０４のＥＬ開口部１２７ａ上には、それぞれパターニングされた状態で、少なくとも発光層を備えた有機層５０６が積層されている。この有機層５０６に設けられる発光層は、発光層に注入された正孔と電子との再結合によって発光を生じる有機材料からなる。さらに、有機層５０６と絶縁膜パターン５０５の上方には、下部電極５０４との間に絶縁性が保たれた状態で上部電極５０８が配置形成されている。上部電極５０８は、本例ではカソード電極として用いられるものであり、全画素回路Ｐの有機ＥＬ素子１２７に共通の電極として形成されている。
【０２４９】
この構成からも分かるように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１は、基板１０１と反対側から発光光Ｌ１を取り出すトプエミッション型である。
【０２５０】
ここで、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１は、有機ＥＬ素子１２７の有機層５０６および上部電極５０８が、下部電極５０４における通常有機ＥＬ素子１２７を形成しても、均質な発光が得られる有効発光領域として使用できない部分である接続孔５０４ａ用の部分にまで延在して配置されている点に特徴を有する。その延在した領域を非発光領域１２７ｃと称する。有機ＥＬ素子１２７を構成する下部電極５０４、有機層５０６、上部電極５０８を積層したＥＬ開口部１２７ａを非発光領域１２７ｃにまで延ばし、その非発光領域１２７ｃの有機ＥＬ素子１２７の電極間容量を付加的な容量（付加容量Ｃsub ）として用いるのである。
【０２５１】
図８に示した構成では、ＥＬ開口部１２７ａと発光領域１２７ｂとが同一であった。これに対して、図９に示した本実施形態の構成では、発光領域１２７ｂと非発光領域１２７ｃとでＥＬ開口部１２７ａが構成され、ＥＬ開口部１２７ａから非発光領域１２７ｃを除く部分が発光領域１２７ｂとなる。有機ＥＬ素子１２７のＥＬ開口部１２７ａの内、非発光領域１２７ｃを除く発光領域１２７ｂで形成される容量値をＣelとし、非発光領域１２７ｃで形成される付加容量Ｃsub の容量値をＣsub とする。
【０２５２】
下部電極５０４における接続孔５０４ａ用の部分は、下部電極５０４（本例ではアノードメタル）と薄膜トランジスタＱである駆動トランジスタ１２１のソース用電極Ｑｓ（１２１ｓ）の電極配線（たとえばアルミニウムＡｌ）とのコンタクト周りである。通常、この部分は図８に示したように、下部電極５０４（本例ではアノードメタル）の段差が大きく、有機ＥＬ素子１２７を形成しても均一な発光が得られない部分である。仮に、この均一な発光が得られない部分からの発光光Ｌ１も表示に利用すると表示ムラが発生してしまう。そのため、この部分に有機ＥＬ素子１２７の有機層５０６や上部電極５０８を形成しても発光領域として使用できないため、従来は形成しなかった。
【０２５３】
これに対して図９に示すような構造とすることで、有機ＥＬ素子１２７の全体（つまりＥＬ開口部１２７ａ）の寄生容量Ｃel_allは、発光領域１２７ｂの寄生容量Ｃelの容量値に、非発光領域１２７ｃの分の容量値Ｃsub を加えたものとなる。付加的な容量を形成するために、非発光領域１２７ｃにまで有機ＥＬ素子１２７を形成するのである。当然のことではあるが、付加容量Ｃsub は有機ＥＬ素子１２７を形成する工程（ＥＬ工程と称する）で寄生容量Ｃelと一体的に形成される。
【０２５４】
従来は使用していなかった非発光領域１２７ｃに有機ＥＬ素子１２７を形成することで、有機ＥＬ素子１２７のアノード−カソード間に、発光領域１２７ｂの寄生容量Ｃelよりも大きな容量Ｃel_all（＝Ｃel＋Ｃsub ）を形成することができ、移動度補正時に有機ＥＬ素子１２７のアノード電位の上昇を緩やかにすることができ、高輝度かつ均一な画質が実現できる。
【０２５５】
たとえば、移動度補正時において、有機ＥＬ素子１２７のアノード電位がカソード電圧Ｖcathと閾値電圧ＶThELの和を越える事態を軽減できるため、正常に移動度補正を行なうことができ、ムラ（移動度ばらつきの影響）のない均一な画質が得られる。
【０２５６】
また、アノード電位の上昇を緩やかにすることができるため、移動度補正完了後の発光期間において、駆動トランジスタ１２１のゲート・ソース間電圧Ｖgsの電圧を大きくとることができ、高輝度が実現できる。
【０２５７】
一方、移動度補正の弊害を改善する他の手法として、図９Ｂに示す比較例に示す手法のように、付加容量Ｃsub を薄膜トランジスタＱを形成するＴＦＴ工程（Ａｌ，Ｍｏの配線工程）で形成し、有機ＥＬ素子１２７のアノード電位（＝駆動トランジスタ１２１のソース電位Ｖｓ）の上昇を緩やかにするという方法も考えられる。
【０２５８】
たとえば、図９Ｂ（１）に示す改善比較例１は、有機ＥＬ素子１２７のアノード−カソード間に並列に付加容量Ｃsub を付加した構成である。図９Ｂ（２）に示す改善比較例２は、有機ＥＬ素子１２７のアノードと前段（前ライン）の電源供給線１０５DSL と間に付加容量Ｃsub を付加した構成である。たとえばＮ行目の画素回路Ｐでは、Ｎ行目の有機ＥＬ素子１２７_NのアノードとＮ−１行目の電源供給線１０５DSL_N-1 と間に付加容量Ｃsub_N を付加する。
【０２５９】
しかしながら、有機ＥＬ素子１２７に対しての付加容量Ｃsub をＴＦＴ工程で形成する場合、ＴＦＴ工程特有の問題として、精細化や歩留まりの面で難点がある。すなわち、ある程度の面積を必要とし、高精細化という点では厳しいし、ＴＦＴ工程での歩留まりが低いと輝点や滅点といった点欠陥の原因となってしまう。
【０２６０】
これに対して、本実施形態の手法では、付加容量Ｃsub を薄膜トランジスタＱを形成するＴＦＴ工程で形成する必要がないために、高精細化、高歩留まり化が実現できる。
【０２６１】
ただし、この第１例の改善手法では、発光領域１２７ｂからの発光光Ｌ１ｂだけでなく、非発光領域１２７ｃからの発光光Ｌ１ｃも表示に利用することになるので、表示ムラが発生する難点がある。この問題を解消するのが後述の第２例の改善手法である。
【０２６２】
＜移動度補正弊害の改善手法：第２例＞
図１０は、本実施形態の移動度補正弊害の改善手法の第２例を説明する図であって、有機ＥＬ素子１２７およびカラーフィルタの配置を説明する図である。ここで、図１０（１）は１画素分の平面図であり、図１０（２）は図１０（１）におけるＡ−Ａ’線の断面図である。
【０２６３】
第２例の改善手法は、非発光領域１２７ｃの表示面側が、遮光性を有する層（以下遮光層CL（Covering layer）と称する）で覆われている点、つまり、有機ＥＬ素子１２７における非発光領域１２７ｃの下部電極５０４、有機層５０６、上部電極５０８の積層部分は、遮光層CLの下方のみに配置されている点に特徴を有する。
【０２６４】
特に、本例では、カラーフィルタの遮光部分を遮光層CLとして利用する点に大きな特徴を有する。具体的には、図１０（１）に示すように、カラーフィルタ５１０としては、ＥＬ開口部１２７ａの内の発光領域１２７ｂに対応する部分が光を通過するようにフィルタ開口部５１０ｂを設け、非発光領域１２７ｃを含むその他の領域に対応する部分は、非開口部として、光を遮断するようにフィルタ遮光部５１０ｃを設ける。カラーフィルタ５１０の非開口部であるフィルタ遮光部５１０ｃをＥＬ工程で作成する付加容量Ｃsub の上に重ねるのである。
【０２６５】
下部電極５０４（本例ではアノードメタル）の段差が大きく、有機ＥＬ素子１２７を形成しても均一な発光が得られない非発光領域１２７ｃには、カラーフィルタ５１０のフィルタ遮光部５１０ｃをその上に形成して、有機ＥＬ素子１２７の発光部からの発光光Ｌ１の内の非発光領域１２７ｃからの発光光Ｌ１ｃがカラーフィルタ５１０のフィルタ開口部５１０ｂに入らないようにするのである。
【０２６６】
このような構造とすることで、図１０（２）に示すように、非発光領域１２７ｃの下部電極５０４、有機層５０６、上部電極５０８で形成される発光部からの発光光Ｌ１ｃが外部に放出されることがなく、発光領域１２７ｂの下部電極５０４、有機層５０６、上部電極５０８で形成される発光部からの発光光Ｌ１ｂのみが外部に放出されることになる。
【０２６７】
すなわち、表示面（上部電極５０８）側であるＥＬ開口部１２７ａからは、発光領域１２７ｂおよび非発光領域１２７ｃの区別なく発光光Ｌ１（Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ）が発せられる。しかしながら、非発光領域１２７ｃには遮光層CL（本例ではフィルタ遮光部５１０ｃ）が選択的に設けられているので、発光光Ｌ１ｂは透過性を有する発光領域１２７ｂは通過するが、非発光領域１２７ｃでは発光光Ｌ１ｃが遮光層CL（本例ではフィルタ遮光部５１０ｃ）を通過することはなく、発光光Ｌ１ｃが外部に放出されることを防止できる。
【０２６８】
このように、カラーフィルタ５１０の非開口部であるフィルタ遮光部５１０ｃをＥＬ工程で作成する付加容量Ｃsub の上に重ねることで、非発光領域１２７ｃでの有機ＥＬ素子１２７の発光光Ｌ１ｃがカラーフィルタ５１０のフィルタ開口部５１０ｂから漏れることがない。非発光領域１２７ｃの発光光Ｌ１ｃがカラーフィルタ５１０のフィルタ遮光部５１０ｃから出力されないために均一な発光が得られる。均一な発光が得られない非発光領域１２７ｃからの発光光Ｌ１ｃによる表示ムラを防止できるのである。
【０２６９】
なお、非発光領域１２７ｃの表示面側を遮光層CL（たとえばカラーフィルタ５１０のフィルタ遮光部５１０ｃ）で覆うに当たっては、カラーフィルタ５１０のフィルタ遮光部５１０ｃを利用することに限らず、専用の遮光層CLを設けてもよい。
【０２７０】
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２７１】
また、上記の実施形態は、クレーム（請求項）に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０２７２】
＜駆動タイミングの変形例＞
駆動タイミングの側面では、電源供給線１０５DSL の電位が第２電位Ｖssから第１電位Ｖccに遷移するタイミングを映像信号Ｖsig の非有効期間であるオフセット電位Ｖofs の期間としつつ、様々な変形が可能である。
【０２７３】
たとえば、第１の変形例として、図示を割愛するが、図６に示した駆動タイミングに対して、サンプリング期間＆移動度補正期間Ｋの設定方法を変形することができる。具体的には、先ず映像信号Ｖsig がオフセット電位Ｖofs から信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）に遷移するタイミングｔ１５Ｖを図６に示した駆動タイミングよりも１水平期間の後半側にシフトさせて、信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）の期間を狭くする。
【０２７４】
また、閾値補正動作の完了時（閾値補正期間Ｉの完了時）には、先ず、書込駆動パルスWSをアクティブＨにしたままで、水平駆動部１０６により映像信号線１０６HSに信号電位（Ｖofs ＋Ｖin）を供給して（ｔ１５）、書込駆動パルスWSをインアクティブＬにするまで（ｔ１７）の間を、保持容量１２０への信号振幅Ｖinの情報の書き込み期間とする。この信号振幅Ｖinの情報は駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthに足し込む形で保持される。この結果、駆動トランジスタ１２１の閾値電圧Ｖthの変動は常にキャンセルされる形となるので、閾値補正を行なっていることになる。
【０２７５】
この閾値補正動作によって、保持容量１２０に保持されるゲート・ソース間電圧Ｖgsは“（１−ｇ）Ｖin＋Ｖth”となる。また、同時に、信号書込期間ｔ１５〜ｔ１７で移動度補正を実行する。すなわち、タイミングｔ１５〜ｔ１７は、信号書込期間と移動度補正期間の双方を兼ねることとなる。
【０２７６】
なお、この移動度補正を実行する期間ｔ１５〜ｔ１７では、有機ＥＬ素子１２７は実際には逆バイアス状態にあるので発光することはない。この移動度補正期間ｔ１５〜ｔ１７では、駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇが映像信号Ｖsig のレベルに固定された状態で、駆動トランジスタ１２１に駆動電流Ｉdsが流れる。以下、図６に示した駆動タイミングと同様である。
【０２７７】
各駆動部（１０４，１０５，１０６）は、水平駆動部１０６が映像信号線１０６HSに供給する映像信号Ｖsig と書込走査部１０４が供給する書込駆動パルスWSとの相対的な位相差を調整して、移動度補正期間を最適化することができる。
【０２７８】
ただし、書込み＆移動度補正準備期間Ｊが存在せずに、タイミングｔ１５Ｖ３〜ｔ１７がサンプリング期間＆移動度補正期間Ｋとなる。このため、書込走査線１０４WSや映像信号線１０６HSの配線抵抗や配線容量の距離依存の影響に起因する波形特性の相違がサンプリング期間＆移動度補正期間Ｋに影響を与えてしまう可能性がある。画面の書込走査部１０４に近い側と遠い側（すなわち画面の左右）でサンプリング電位や移動度補正時間が異なることになるので、画面の左右で輝度差が生じ、シェーディングとして視認される難点が懸念される。
【０２７９】
また、第２の変形例として、電源供給のオフタイミング（第２電位Ｖss側への遷移タイミング）に変更を加えることもできる。具体的には、当該行のオフタイミングとオンタイミングの双方を同じ水平期間にすることができる。
【０２８０】
この第２の変形例の駆動タイミングでは、ともに映像信号Ｖsig のオフセット電位Ｖofs の期間に電源スイッチング動作をさせており、またこのときにはサンプリングトランジスタ１２５をオンさせて駆動トランジスタ１２１のゲート端Ｇをオフセット電位Ｖofs に固定してローインピーダンス化しており電源パルス（電源駆動パルスDSL ）に起因するカップリングノイズに対する耐性が向上する。
【０２８１】
＜画素回路の変形例＞
画素回路の側面では、駆動電流を一定に維持する駆動信号一定化回路の一例であるブートストラップ回路や閾値＆移動度補正回路の構成例として、駆動トランジスタ１２１としてｎチャネル型を用いた２ＴＲ構成としつつ駆動タイミングを工夫する例を示したが、これは有機ＥＬ素子１２７を駆動するための駆動信号を一定に維持する駆動信号一定化回路および駆動タイミングの一例に過ぎず、有機ＥＬ素子１２７の経時劣化やｎチャネル型の駆動トランジスタ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ための駆動信号一定化回路としては、その他の様々な回路を適用することができる。
【０２８２】
たとえば、回路理論上は「双対の理」が成立するので、画素回路Ｐに対しては、この観点からの変形を加えることができる。この場合、図示を割愛するが、先ず、図５に示した２ＴＲ構成の画素回路Ｐがｎチャネル型の駆動トランジスタ１２１を用いて構成しているのに対し、ｐチャネル型の駆動トランジスタ（以下ｐ型駆動トランジスタ１２１ｐと称する）を用いて画素回路Ｐを構成する。これに合わせて、映像信号Ｖsig の信号振幅Ｖin（信号電位（Ｖofs ＋Ｖin））の極性や電源電圧の大小関係を逆転させるなど、双対の理に従った変更を加える。
【０２８３】
このような双対の理を適用してトランジスタをｐ型にした変形例の有機ＥＬ表示装置においても、前述のｎ型にした基本例の有機ＥＬ表示装置と同様に、ＥＬ工程にて非発光領域１２７ｃにまで有機ＥＬ素子１２７の各層（下部電極５０４、有機層５０６、上部電極５０８）を形成することで、ＥＬ開口部１２７ａでの寄生容量Ｃelに加えて非発光領域１２７ｃでの付加容量Ｃsub を付加することができる。これにより、移動度補正時に有機ＥＬ素子１２７のアノード電位の上昇を緩やかにすることができ、高輝度かつ均一な画質が実現できる。
【０２８４】
なお、ここで説明した変形例は、図５に示した２ＴＲ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く、サンプリングトランジスタ（スイッチングトランジスタの一例）および駆動トランジスタ以外に、駆動電流を一定に維持する制御を行なうための他のスイッチングトランジスタが設けられた、２ＴＲ構成以外であってもよい。ただし、高精細の表示が求められる小型の表示装置を実現する点では、２ＴＲ構成にて駆動信号一定化機能を実現するのが最適である。
【図面の簡単な説明】
【０２８５】
【図１】本発明に係る表示装置の一実施形態であるアクティブマトリクス型表示装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の画素回路に対する第１比較例を示す図である。
【図３】本実施形態の画素回路に対する第２比較例を示す図である。
【図４】有機ＥＬ素子や駆動トランジスタの動作点を説明する図である。
【図４Ａ】有機ＥＬ素子や駆動トランジスタの特性ばらつきが駆動電流に与える影響を説明する図である。
【図５】本実施形態の画素回路の構成例を示す図である。
【図６】図５に示した本実施形態の画素回路に関する本実施形態の駆動タイミングの基本例を説明するタイミングチャートである。
【図６Ｂ】図６に示した駆動タイミングにおける発光期間Ｂの等価回路と動作説明の図である。
【図６Ｃ】図６に示した駆動タイミングにおける放電期間Ｃの等価回路と動作説明の図である。
【図６Ｄ】図６に示した駆動タイミングにおける初期化期間Ｄの等価回路と動作説明の図である。
【図６Ｅ】図６に示した駆動タイミングにおける第１閾値補正期間Ｅの等価回路と動作説明の図である。
【図６Ｆ】図６に示した駆動タイミングにおける他行書込み期間Ｆの等価回路と動作説明の図である。
【図６Ｇ】図６に示した駆動タイミングにおける第２閾値補正期間Ｇの等価回路と動作説明の図である。
【図６Ｈ】図６に示した駆動タイミングにおける他行書込み期間Ｈの等価回路と動作説明の図である。
【図６Ｉ】図６に示した駆動タイミングにおける第３閾値補正期間Ｉの等価回路と動作説明の図である。
【図６Ｊ】図６に示した駆動タイミングにおける書込み＆移動度補正準備期間Ｊの等価回路と動作説明の図である。
【図６Ｋ】図６に示した駆動タイミングにおけるサンプリング期間＆移動度補正期間Ｋの等価回路と動作説明の図である。
【図６Ｌ】図６に示した駆動タイミングにおける発光期間Ｌの等価回路と動作説明の図である。
【図７】閾値補正動作時における駆動トランジスタのソース電位の変化を示す図である。
【図７Ａ】移動度補正動作時における駆動トランジスタのソース電位Ｖｓの変化を示す図である。
【図８】有機ＥＬ素子の配置と移動度補正との関係を説明する図である。
【図９】移動度補正弊害の改善手法の第１例を説明する図であって、有機ＥＬ素子の配置を説明する図である。
【図９Ａ】移動度補正弊害の改善手法の第１例を適用した画素回路を示す図である。
【図９Ｂ】移動度補正弊害の改善手法を適用した画素回路に対する比較例を示す図である。
【図１０】移動度補正弊害の改善手法の第２例を説明する図であって、有機ＥＬ素子およびカラーフィルタの配置を説明する図である。
【符号の説明】
【０２８６】
１…有機ＥＬ表示装置、１００…表示パネル部、１０１…基板、１０２…画素アレイ部、１０３…垂直駆動部、１０４…書込走査部、１０５…駆動走査部、１０６…水平駆動部、１０９…制御部、１２０…保持容量、１２１…駆動トランジスタ、１２２…発光制御トランジスタ、１２５…サンプリングトランジスタ、１２７…有機ＥＬ素子（電気光学素子の一例）、１２７ａ…ＥＬ開口部、１２７ｂ…発光領域、１２７ｃ…非発光領域、２００…駆動信号生成部、３００…映像信号処理部、５０２…層間絶縁膜、５０３…層間絶縁膜、５０４…下部電極、５０４ａ…接続孔、５０５…絶縁膜パターン、５０６…有機層（発光層を備える）、５０８…上部電極、５０９…遮光メタル層、５１０…カラーフィルタ、５１０ｂ…フィルタ開口部、５１０ｃ…フィルタ遮光部（非開口部）、Ｃel…寄生容量、Ｃsub …付加容量、Ｐ…画素回路、Ｑ…薄膜トランジスタ
【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４Ａ】
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【図５】
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【図６】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図６Ｈ】
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【図６Ｉ】
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【図６Ｊ】
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【図６Ｋ】
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【図６Ｌ】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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