CN101271663B - 显示驱动装置及其驱动方法、显示装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示驱动装置及其驱动方法、显示装置及其驱动方法。使发光元件按照与显示数据相应的最佳的亮度等级进行发光。数据驱动器在预充电期间，通过数据线(Ld)向电容器(Cs)施加预充电电压(Vpre)。在结束施加预充电电压后，按照过渡响应期间(Ttrs)中的不同的定时，电压转换部(143)读取第一参照电压和第二参照电压，根据各参照电压的差分生成补偿电压(a·ΔVref)。电压运算部(144)根据补偿电压(a·ΔVref)，补偿灰度级电压生成部(142)所生成的具有与显示数据相应的值的原灰度级电压。这样，电压运算部生成与发光驱动用晶体管的元件特性的变动量相对应的修正灰度级电压，施加给数据线。

Description

显示驱动装置及其驱动方法、显示装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及显示驱动装置和显示驱动装置的驱动方法、显示装置和显示装置的驱动方法。

背景技术

当前存在具有矩阵状排列了有机EL(electroluminescence，即场致发光)元件、无机EL元件、发光二极管(LED)等电流驱动型的发光元件的显示板的显示装置。

例如，日本特开平8-330600号公报公开了一种利用电压信号控制电流的有源矩阵型的驱动显示装置。该驱动显示装置对每个象素设置了电流控制用薄膜晶体管和开关用薄膜晶体管，所述电流控制用薄膜晶体管在对栅极施加了与图像数据相对应的电压信号时，向有机EL元件流电流，所述开关用薄膜晶体管使对该电流控制用薄膜晶体管的栅极的电压信号的供给导通或截止。日本特开平8-330600号公报所公开的驱动显示装置利用施加到电流控制用薄膜晶体管的栅极的电压信号的电压值，控制有机EL元件发光时的亮度等级。

但是，一般地，晶体管的阈值电压随着时间的经过而变动。因此，在日本特开平8-330600号公报的驱动显示装置中，伴随着时间经过，向有机EL元件供给电流的电流控制用薄膜晶体管的阈值电压也变动。这样，就有流到有机EL元件中的电流的值变动，有机EL元件发光时的亮度等级变动的危险。

发明内容

本发明鉴于上述问题点，目的在于提供一种显示装置，该显示装置即使在向发光元件供给发光用的电流的晶体管的阈值电压变动了的情况下，发光元件的灰度级也不变动。

为了解决上述问题，本发明的显示装置，具有：

发光元件，按照与被供给的电流相应的灰度级进行发光；

象素驱动电路，向上述发光元件供给与通过数据线施加的电压相应的电流；

预充电电压源，通过上述数据线向上述象素驱动电路施加规定的预充电电压；

电压读取部，在上述预充电电压源施加预充电电压之后，按照规定的过渡响应期间内的不同的定时，多次读取上述数据线的电压；

修正灰度级信号生成部，根据按上述不同的定时读取到的上述数据线的电压间的差分电压，生成具有与上述象素驱动电路固有的元件特性相对应的电压值的修正灰度级信号，施加给上述象素驱动电路。

另外，为了解决上述问题，提供一种用于使本发明的显示装置进行其特征动作的驱动方法。

此外，为了解决上述问题，本发明的显示驱动装置，具有：

发光元件，按照与供给的电流相应的灰度级进行发光；

象素驱动电路，向上述发光元件供给与通过数据线施加的电压相应的电流；

预充电电压源，通过上述数据线向上述象素驱动电路施加规定的预充电电压；

电压读取部，在上述预充电电压源施加预充电电压之后，按照规定的过渡响应期间内的不同的定时，多次读取上述数据线的电压；

修正灰度级信号生成部，根据按上述不同的定时读取到的上述数据线的电压间的差分电压和上述象素驱动电路中保持的电压，生成具有与上述象素驱动电路固有的电压特性相对应的电压值的修正灰度级信号，并施加给上述象素驱动电路。

另外，为了解决上述问题，提供一种用于使本发明的显示驱动装置进行其特征动作的驱动方法。

(发明效果)

根据本发明，即使在向有机EL元件供给发光用电流的晶体管的阈值电压变动了的情况下，也能够使发光元件以期望的亮度等级发光。

附图说明

图1是示出在本发明的实施方式的显示装置中适用的显示象素的主要部分结构的图。

图2是示出显示象素的各动作中的信号波形的图。

图3A是示出显示象素的写入动作时的动作状态的图。

图3B是示出显示象素的写入动作时的等效电路的图。

图4A是示出显示象素的写入动作时的驱动晶体管的动作特性的一例的图。

图4B是示出写入动作时的有机EL元件的驱动电流与驱动电压的关系的一例的图。

图5A是示出显示象素的保持动作时的动作状态的图。

图5B是示出显示象素的保持动作时的等效电路的图。

图6是示出显示象素的保持动作时的驱动晶体管的动作特性的图。

图7A是示出显示象素的发光动作时的动作状态的图。

图7B是示出显示象素的发光动作时的等效电路的图。

图8A是示出显示象素的发光动作时的驱动晶体管的动作特性的一例的图。

图8B是示出发光动作时的有机EL元件的负荷特性的一例的图。

图9是示出实施方式1中的显示装置的结构的方框图。

图10是示出实施方式1中的数据驱动器和显示象素(象素驱动电路和发光元件)的主要部分的结构的图。

图11是示出从选择动作到发光动作的各过程的图。

图12是显示装置的驱动控制中的时间图。

图13是显示装置的选择动作中的时间图。

图14是示出预充电动作中的数据驱动器和显示象素的动作状态的图。

图15是示出第一参照电压的读取动作中的数据驱动器和显示象素的动作状态的图。

图16是示出第二参照电压的读取动作中的数据驱动器和显示象素的动作状态的图。

图17是示出显示装置的写入动作中的数据驱动器和显示象素的动作状态的图。

图18是示出显示装置的保持动作中的数据驱动器和显示象素的动作状态的图。

图19是示出显示装置的发光动作中的数据驱动器和显示象素的动作状态的图。

图20是示出选择期间中的施加到数据线上的电压的一例的图。

图21是示出过渡响应期间的经过时间与驱动晶体管的源极端子的电位变化的关系的图。

图22是示出驱动晶体管的阈值电压与参照电压的差分的关系的图。

图23是示出数据驱动器的电路结构的一例的图。

图24是示出作为数据驱动器所适用的数字-模拟转换器的从数字电压转换成模拟电压时的特性的图。

图25是示出具有本实施方式的显示区域的显示装置的驱动方法的动作定时的图。

图26是示出实施方式2中的数据驱动器和显示象素(象素驱动装置和发光元件)的主要部分的结构的图。

图27A是示出包含了寄生在象素驱动电路中的电容成分的等效电路的图。

图27B是示出与在图27A中示出的电容成分Cs相对应的等效电路的图。

图28A是示出实施方式2中的显示象素的写入动作时的等效电路的图。

图28B是示出实施方式2中的显示象素的发光动作时的等效电路的图。

图28C是示出与在图28B中示出的电容成分Cgd13’相对应的等效电路的图。

图28D是示出与在图28B中示出的电容成分Cs”相对应的等效电路的图。

图29A是示出用于说明电荷量不变的法则的第一模型的图。

图29B是示出用于说明电荷量不变的法则的第二模型的图。

图30A是示出用于说明在施加了高电平的选择信号时、在显示象素中保持了电荷的状态的模型的图。

图30B是示出用于说明在施加了低电平的选择信号时、在显示象素中保持了电荷的状态的模型的图。

图31A是示出选择过程的等效电路中的电压的图。

图31B所示出非选择状态转换过程的等效电路中的电压的图。

图32A是示出从选择过程(写入动作)转移到非选择状态时的电压的变化的图。

图32B是示出非选择状态保持过程中的电压的变化的图。

图33A是示出非选择状态保持过程的等效电路中的电压的图。

图33B是示出电源电压转换过程的等效电路中的电压的图。

图33C是示出发光过程的等效电路中的电压的图。

图34是示出写入动作时的等效电路中的电压的图。

图35是示出写入动作中的数据电压和原灰度级电压对于输入数据的关系的图。

图36是示出写入动作中的修正灰度级电压和阈值电压对于输入数据的关系的图。

图37A是示出发光动作中的发光驱动电流和阈值电压对于输入数据的关系的第一例子的图。

图37B是示出发光动作中的发光驱动电流和阈值电压对于输入数据的关系的第二例子的图。

图38A是示出发光动作中的发光驱动电流和阈值电压的变动对于输入数据的关系的第一例子的图。

图38B是示出发光动作中的发光驱动电流和阈值电压的变动对于输入数据的关系的第二例子的图。

图38C是示出发光动作中的发光驱动电流和阈值电压的变动对于输入数据的关系的第三例子的图。

图39A是示出不具有“γ效果”时的发光驱动电流和阈值电压对于输入数据的关系的第一例子的图。

图39B是示出不具有“γ效果”时的发光驱动电流和阈值电压对于输入数据的关系的第二例子的图。

图40是示出为了产生本发明的效果而设定的常数与输入数据的关系的图。

图41是示出在用于确认本发明的效果的实验中使用的有机EL元件的电压与电流的关系的图。

图42是示出在显示象素(象素驱动电路)中使用的晶体管的沟道内寄生电容与电压的关系的图。

具体实施方式

以下说明本发明的实施方式涉及的显示装置和显示驱动装置。本实施方式是适用于使用电流驱动型的发光元件显示象素的显示装置1中的例子。该发光元件可以是任意的发光元件，下面对发光元件为有机EL元件的情况进行说明。

首先，关于本实施方式的显示装置1所具有的显示象素PIX进行说明。如图1所示，显示象素PIX具有象素驱动电路DC和有机EL元件OLED。象素驱动电路DC具有晶体管T1、晶体管T2、电容器Cs。晶体管T1和晶体管T2的元件结构和特性等任意，但以下适用n沟道型的薄膜晶体管。

晶体管T1是用于使有机EL元件OLED发光驱动的n沟道型的薄膜晶体管(以下称作“驱动晶体管”)。驱动晶体管T1的漏极端子与电源端子TMv连接，源极端子与接点N2连接，栅极端子与接点N1连接。向该电源端子TMv施加电源电压Vcc，该电源电压Vcc具有根据象素驱动电路DC的动作状态而不同的电压值。

保持晶体管T2的漏极端子与电源端子TMv(驱动晶体管T1的漏极端子)连接，源极端子与接点N1连接，栅极端子与控制端子TMh连接。向控制端子TMh施加保持控制信号Shld。

电容器Cs连接在驱动晶体管T1的栅极端子和源极端子之间(接点N1与接点N2之间)。即使是形成在驱动晶体管T1的栅-源极端子之间的寄生电容，电容器Cs也可以是与该寄生电容并联了电容元件的电容器。

有机EL元件OLED是有机EL元件，按照与供给的电流相应的灰度级进行发光。有机EL元件OLED阳极端子与接点N2连接，向阴极端子TMc施加基准电压Vss。该基准电压Vss的值恒定。此外，向与该接点N2连接的数据端子TMd施加与显示数据的灰度级值相对应的数据电压Vdata。

下面关于具有上述结构的显示象素PIX的控制方法进行说明。

象素驱动电路DC向电容器Cs施加与显示数据的灰度级值相应的电压，对电容器Cs进行充电(以下称作“写入动作”)。在写入动作结束后，电容器Cs保持写入的电压(以下称作“保持动作”)。另外，根据电容器Cs所保持的充电电压，向有机EL元件OLED流过与显示数据的灰度级相应的灰度级电流，有机EL元件OLED发光(以下称作“发光动作”)。在有机EL元件OLED发光时的亮度等级与显示数据的灰度级相对应。

象素驱动电路DC如图2所示依次执行上述的写入动作、保持动作、发光动作。以下，关于用于使显示象素PIX执行各动作的条件进行说明。

(写入动作)

在写入动作中，向电容器Cs写入与显示数据的灰度级值相应的电压。这时，有机EL元件OLED处于不发光的熄灯状态。在象素驱动电路DC的写入动作期间，驱动晶体管T1示出图4A所示的动作特性。

图4A中用实线表示的特性线SPw示出了将适用于驱动晶体管T1的n沟道型薄膜晶体管进行二极管连接时的、漏-源极间电压Vds和漏-源极间电流Ids的初始状态的关系。特性线SPw上的点PMw是驱动晶体管T1的动作点。用虚线表示的特性线SPw2是在驱动晶体管T1中产生了伴随着驱动履历的特性变化时的特性。如图4A所示，漏-源极间电压Vds是阈值电压Vth和电压Veff_gs的和，具有以下数学式(1)所示的关系。

Vds＝Vth+Veff_gs    (1)

在特性线SPw上，漏-源极间电压Vds一超过阈值电压Vth(栅-源极间的阈值电压＝漏-源极间的阈值电压)，漏-源极间电流Ids就伴随着漏-源极间电压Vds的增加而非线性增加。此外，漏-源极间电压Vds中，图4A中的Veff_gs是有效地形成漏-源极间电流Ids的电压。

此外，图2中示出的写入动作中，在有机EL元件OLED的驱动电流与驱动电压之间示出图4B所示的特性。图4B中用实线表示的特性线SPe示出了初始状态中的、施加到有机EL元件OLED的阳极-阴极之间上的驱动电压Voled与流过阳极-阴极之间的驱动电流Ioled的关系。在特性线SPe中，驱动电压Voled一超过阈值电压Vth_oled，驱动电流Ioled就伴随着驱动电压Voled的增加而非线性地增加。此外，图4B中的特性线SPe2示出特性伴随着有机EL元件OLED的驱动履历而变化时的驱动电压Voled与驱动电流Ioled的关系的一例。

如图3A所示，在写入动作中，向保持晶体管T2的控制端子TMh施加导通电平(高电平)的保持控制信号Shld，使保持晶体管T2导通。这样，就使驱动晶体管T1的栅-漏极间连接(短路)，将驱动晶体管T1设定为二极管连接状态。另外，向电源端子TMv施加写入动作用的第一电源电压Vccw，向数据端子TMd施加与显示数据的灰度级值相对应的数据电压Vdata。

这时，向驱动晶体管T1的漏-源极间流过与漏-源极间的电位差(Vccw-Vdata)相应的电流Ids(以下称作“期待值电流”)。将数据电压Vdata设定为用于该期待值电流Ids得到必要的电流值的电压值，所述必要的电流值是使有机EL元件OLED按照与显示数据的灰度级值相应的亮度等级进行发光所必要的值。此外，这时，栅-漏极间短路，驱动晶体管T1处于二极管连接的状态。因此，如图3B所示，驱动晶体管T1的漏-源极间电压Vds与栅-源极间电压Vgs相等，用以下的数学式(2)表示。再有，向电容器Cs写入该栅-源极间电压Vgs(充电)。

Vds＝Vgs＝Vccw-Vdata    (2)

下面，关于第一电源电压Vccw进行说明。驱动晶体管T1是n沟道型的晶体管。因此，作为驱动晶体管T1的漏-源极间电流Ids流动的条件，需要栅极电位是高于源极电位的高电位(正)。如图3B所示，栅极电位与漏极电位(第一电源电压Vccw)相等，源极电位与数据电压Vdata相等。因此，在漏-源极间电流Ids流动时，需要以下的数学式(3)成立。

Vdata＜Vccw    (3)

用于使有机EL元件OLED熄灯的条件是，有机EL元件OLED的阳极端子中的电压与阴极端子TMc中的电压的差为有机EL元件OLED的发光阈值电压Vth_oled以下。如图3B所示，接点N2与有机EL元件OLED的阳极端子连接。此外，接点N2与数据端子TMd连接，施加数据电压Vdata。另一方面，向阴极端子TMc施加具有恒定值的基准电压Vss。

即，在写入动作中，为了使有机EL元件OLED熄灯，数据电压Vdata与基准电压Vss的差最好在有机EL元件OLED的发光阈值电压Vth_oled以下。这时，接点N2的电位Vdata满足以下的数学式(4)。再有，在将基准电压Vss设定为接地电位0V的情况下，用以下的数学式(5)表示数学式(4)。

Vdata-Vss≤Vth_oled    (4)

Vdata≤Vth_oled        (5)

即，在写入动作中，向电容器Cs写入驱动晶体管T1的栅-源极间电压Vgs，并且，为了使有机EL元件OLED熄灯，根据上述数学式(2)和数学式(5)，需要成立以下的数学式(6)所示的关系。

Vccw-Vgs≤Vth_oled    (6)

另外，在将驱动晶体管Tr13进行了二极管连接时，关于栅-源极间电压Vgs，将成立的数学式(1)的关系(Vgs＝Vds＝Vth+Veff_gs)代入数学式(6)，得到以下的数学式(7)。

Vccw≤Vth_oled+Vth+Veff_gs    (7)

在有效地形成漏-源极间电流Ids的电压Veff_gs＝0时，用以下的数学式(8)表示数学式(7)。如该数学式(8)所示，在写入动作中，写入电平即第一电源电压Vccw的值必须要设定为发光阈值电压Vth_oled与驱动晶体管T1的阈值电压Vth(栅-源极间的阈值电压＝漏-源极间的阈值电压)的和以下。

Vccw≤Vth_oled+Vth    (8)

一般地，图4A所示的驱动晶体管T1的特性和图4B所示的有机EL元件的特性伴随着驱动履历而变化。以下，关于写入动作中的伴随着驱动履历的驱动晶体管T1和有机EL元件OLED的特性变化的影响进行说明。

首先，从驱动晶体管T1的特性开始说明。如图4A所示，驱动晶体管T1的阈值电压伴随着驱动履历，比初始状态的阈值电压Vth增大阈值电压的变化量ΔVth。此外，阈值电压伴随着驱动履历变化时的特性线SPw2成为向高电压侧大致平行移动初始的特性线SPw的特性。这时，为了得到与显示数据的灰度级值相应的灰度级电流(漏-源极间电流Ids)，需要使数据电压Vdata增大阈值电压的变化量ΔVth。

下面说明写入动作中的有机EL元件OLED的特性变化的影响。一般，有机EL元件的电阻随着驱动履历而增高。这时，如图4B所示，在有机EL元件OLED的电阻变化后的特性线SPe2中，与电阻变化前的初始特性线SPe相比，驱动电流Ioled的增加相对于驱动电压Voled的增加的比例(增加率)减小。

即使在电阻变高了的情况下，为了使有机EL元件OLED按照与显示数据的灰度级值相应的亮度等级进行发光，最好向有机EL元件OLED供给与该灰度级值相应的驱动电流Ioled。要供给这样的驱动电流Ioled，最好使驱动电压Voled增大特性线SPe2中的电压与特性线SPe中的电压的差分电压。再有，在驱动电流Ioled是最大值Ioled_max时，该差分电压等于最大值ΔVoled_max。在满足上述条件的设定之后写入动作一结束，显示象素PIX执行保持动作。

(保持动作)

在保持动作中，如图5A所示，向控制端子TMh施加截止电平(低电平)的保持控制信号Shld。这样，保持晶体管T2就截止，切断驱动晶体管T1的栅-漏极间的电气连接。因此，解除驱动晶体管T1的二极管连接，停止向电容器Cs充电。如图5B所示，电容器Cs保持在写入动作中充电的驱动晶体管T1的漏-源极间的电压Vds(＝栅-源极间电压Vgs)。

解除了驱动晶体管T1的二极管连接时的漏-源极间电压Vds与漏-源极间电流Ids的关系遵照图6中的实线表示的特性线SPh。这时，栅-源极间电压Vgs保持一定的值(例如，在保持动作中保持在电容器Cs中的电压的值)。

图6中的特性线SPw实质上与图4A中示出的写入动作中的特性线SPw相同，示出了对驱动晶体管T1进行了二极管连接时的特性。特性线SPh与特性线SPw的交点成为保持时的动作点PMh。图6中的特性线SPo示出从特性线SPw所示的电压Vgs减去阈值电压Vth的关系。特性线SPo与特性线SPh的交点Po中的漏-源极间电压Vds的值示出Vpo。

驱动晶体管T1按照特性线SPh进行动作时，漏-源极间电压Vds从Ov到夹断电压Vpo的区域是不饱和区域。在不饱和区域中，伴随着漏-源极间电压Vds的增大，漏-源极间电流Ids增大。此外，电压Vds在夹断电压Vpo以上的区域是饱和区域。在饱和区域中，即使漏-源极间电压Vds增大，漏-源极间电流Ids也几乎不变化。

再有，也可以在将电源电压Vcc从写入动作用的第一电源电压Vccw转换为发光动作用的第二电源电压Vcce时(从保持动作转移到发光动作时)，进行保持控制信号Shld的从导通电平向截止电平的转换。在满足上述条件的设定下一结束保持动作，显示象素PIX就执行发光动作。

(发光动作)

如图7A所示，发光动作中，接着上述的保持动作，向保持晶体管T2的控制端子TMh施加截止电平(低电平L)的保持控制信号Shid。这时，解除了驱动晶体管T1的二极管连接。取代写入动作用的第一电源电压Vccw，作为端子电压Vcc，向电源端子TMv施加发光动作用的第二电源电压Vcce。该第二电源电压Vcce与第一电源电压Vccw相比为高电位。

这样，如图7B所示，与栅-源极间电压Vgs的值相应的电流Ids流过驱动晶体管T1的漏-源极间。另外，将该电流Ids供给到有机EL元件OLED，有机EL元件OLED按照与电流Ids的值相应的亮度进行发光。在发光动作中，要保持电流Ids恒定，就最好保持栅-源极间电压Vgs恒定。因此，例如最好向栅-源极间施加电容器Cs所保持的电压(从保持动作期间到发光动作期间充电到电容器Cs的电压)。

在发光动作中，在使栅-源极间电压Vgs恒定时，有机EL元件OLED按照图8A中的实线表示的负荷线SPe进行动作。负荷线SPe将电源端子TMv与有机EL元件OLED的阴极端子TMc之间的电位差(Vcce-Vss)的值作为基准，将有机EL元件OLED的驱动电压Voled与驱动电流Ioled的关系反转来示出。此外，图8A中的特性线SPh实质上与图6中示出的保持动作中的特性线SPh相同。

如图8A所示，在从保持动作转移到发光动作的情况下，驱动晶体管T1的动作点从保持动作中的动作点PMh向发光动作中的动作点PMe(保持动作中的特性线SPh与有机EL元件OLED的负荷线SPe的交点)移动。该动作点PMe如图8A所示，是在驱动晶体管T1的漏-源极间和有机EL元件OLED的阳极-阴极间，分配电源端子TMv与有机EL元件OLED的阴极端子TMc之间的电位差(Vcce-Vss)的点。即，在发光动作中的动作点PMe，如图7B所示，驱动晶体管T1处于向漏-源极间施加了电压Vds的状态，有机EL元件OLED处于向阳极-阴极间施加了驱动电压Voled的状态。

若使写入动作中的流过驱动晶体管T1的漏-源极间的期待值电流Ids和发光动作时供给到有机EL元件OLED的驱动电流Ioled一致，则有机EL元件OLED就按照与显示数据的灰度级值相应的亮度等级进行发光。因此，最好将发光动作中的驱动晶体管T1的动作点PMe维持在图8A中示出的饱和区域内。

另一方面，有机EL元件OLED的驱动电压Voled在显示灰度级最高时成为最大值Voled_max。即，为了使有机EL元件OLED按照与显示数据的灰度级值相应的亮度等级进行发光，最好将发光动作用的第二电源电压Vcce设定为满足以下的数学式(9)的关系。再有，数学式(9)的左边是施加到上述的电源端子TMv和有机EL元件OLED的阴极端子TMc之间的电压。另外，若将施加到有机EL元件OLED的阴极端子中的基准电压Vss设定为接地电位0V，就用以下的数学式(10)表示数学式(9)。

Vcce-Vss≥Vpo+Voled_max    (9)

Vcce≥Vpo+Voled_max        (10)

下面说明发光动作中的有机EL元件OLED中的特性变化的影响。如图4B所示，有机EL元件OLED随着驱动履历而电阻增高，驱动电流Ioled相对于驱动电压Voled的增加率减少。这时，如图8B所示，有机EL元件OLED的负荷线SPe的倾斜变缓。即，随着驱动履历，有机EL元件OLED的负荷线按SPe→SPe2→SPe3变化。随之，驱动晶体管T1的动作点在特性线SPh上按PMe→PMe2→PMe3变化。

在驱动晶体管T1的动作点存在于饱和区域内的期间(PMe→PMe2)，驱动电流Ioled维持写入动作中的期待值电流Ids的值。但是，在动作点存在于不饱和区域(PMe2→PMe3)的情况下，驱动电流Ioled比写入动作中的期待值电流Ids减少。驱动电流Ioled一减少，发光元件就按照低于与显示数据的灰度级值相应的亮度等级的亮度等级进行发光。

在图8B的例子中，夹断点Po存在于不饱和区域和饱和区域的边界。因此，发光动作中的动作点PMe与夹断点Po之间的电位差成为用于在有机EL元件的电阻变高时维持发光动作中的驱动电流Ioled的补偿差额。换言之，与驱动电流Ioled的电流值相对应的补偿差额成为夹断点的轨迹SPo与有机EL元件的负荷线SPe之间的特性线SPh上的电位差。再有，驱动电流Ioled一增大，补偿差额就减少。此外，施加到电源端子TMv与有机EL元件OLED的阴极端子TMc之间的电压(Vcce-Vss)一增大，补偿差额就增大。

在上述的实施例中，利用晶体管的电压控制各发光元件的亮度等级(以下称作“电压灰度级控制”)。这时，利用预定的晶体管的漏-源极间电压Vds和漏-源极电流Ids的初始的特性，设定数据电压Vdata。但是，利用这样的方法一设定数据电压Vdata，阈值电压Vth就随着驱动履历而增大。因此，供给到发光元件中的驱动电流就不与显示数据(数据电压)相对应，发光元件不按照适当的亮度等级进行发光。特别是在适用了非晶晶体管作为晶体管的情况下，元件特性显著变动。

n沟道型非晶硅晶体管中，伴随着驱动履历和经时变化，产生对栅极绝缘膜的载流子陷阱。利用该载流子陷阱抵消栅极电场，在漏-源极间电压Vds与漏-源极间电流Ids之间的特性中，阈值电压Vth增大。在图4A的例子中，在写入动作中，从初始状态的特性SPw向高电压侧的特性SPw2转移。这样，在将漏-源极间电压Vds设定为恒定时，漏-源极间电流Ids减少，发光元件的亮度降低。再有，在图4A所示的例子中，将非晶晶体管设计成栅极绝缘膜厚为300nm(3000

)、沟道宽为500μm、沟道长为6.28μm、阈值电压为2.4V。

在晶体管的元件特性变动的情况下，主要是阈值电压Vth增大。在元件特性的变动后，示出漏-源极间电压Vds与漏-源极间电流Ids的关系的特性线SPw2成为大致平行移动了初始状态中的特性线SPw的状态。因此，通过在初始的特性线SPw的漏-源极间电压Vds上相加与初始的阈值电压Vth的变化量ΔVth相对应的一定的电压(以下称作“偏置电压Vofst”)，得到与变动后的特性线SPw2大致一致的特性。即，在向象素驱动电路DC写入显示数据的写入动作中，向驱动晶体管T1的源极端子(接点N2)施加已加上了特性线SPw上的漏-源极间电压Vds和补偿电压Vofst的电压(以下称作“修正灰度级电压Vpix”)。

这样就能够补偿因为阈值电压Vth的变动而引起的元件特性的变化。即，能够向有机EL元件OLED供给具有与显示数据相应的值的发光驱动电流Iem。被供给的有机EL元件OLED按照与显示数据相应的亮度等级进行发光。

(实施方式1)

以下，关于利用上述的显示象素PIX显示象素的实施方式1的显示装置1进行说明。首先，说明显示装置1的结构。如图9所示，显示装置1具有：显示区域11、选择驱动器12、电源驱动器13、数据驱动器(显示驱动装置)14、控制部15、显示信号生成电路16、显示板17。

显示区域11具有多条选择线Ls、多条数据线Ld、多个显示象素PIX。各选择线Ls配置在显示区域11的行方向(图9中的左右方向)上。各选择线Ls相互平行。各数据线Ld配置在显示区域11的列方向(图9中的上下方向)上。各数据线Ld相互平行。各显示象素PIX配置在各选择线Ls与各数据线Ld的各交点附近，呈n行×m列(n、m是正的整数)的格栅状。

选择驱动器12按照规定的定时向各选择线Ls供给选择信号Ssel。该选择信号Ssel是指示应该向电容器Cs写入与显示数据的灰度级值相应的电压的显示象素PIX的信号。选择驱动器12也可以由IC(IntegratedCircuit)芯片、晶体管的任一个构成。

电源驱动器13按照规定的定时，向与选择线Ls并行配置在行方向上的多条电源电压线Lv供给规定的电压电平的电源电压Vcc。

数据驱动器(显示驱动装置)14按照规定的定时，向各数据线Ld施加修正灰度级电压Vpix(Vpix(i)、Vpix(i+1)等)。

控制部15根据从显示信号生成电路16供给的定时信号，生成用于控制各部分的动作的信号，供给到各部分。例如，控制部15供给用于控制选择驱动器12的动作的选择控制信号、用于控制电源驱动器13的动作的电源控制信号、用于控制数据驱动器14的动作的数据控制信号。

显示信号生成电路16根据从显示装置1的外部输入的影像信号，生成显示数据(亮度等级数据)，供给到数据驱动器14。此外，显示信号生成电路16根据生成的显示数据，抽出用于在显示区域11显示图像的定时信号(例如，系统时钟等)，供给到控制部15。该定时信号也可以由显示信号生成电路16生成。

显示板17是设置了显示区域11、选择驱动器12、数据驱动器14的基板。也可以在该基板上设置电源驱动器13。此外，也可以在显示板17上设置数据驱动器14的一部分，在显示板17的外部设置剩余的部分。这时，显示板17内的数据驱动器14的一部分可以用IC芯片构成，也可以用晶体管构成。

在显示板17的中央配置着格栅状排列了各显示象素PIX的显示区域11。各显示象素PIX分为配置在显示区域11的上方区域中的组和配置在下方区域中的组。各组中包含的显示象素PIX分别与分支的电源电压线Lv连接。再有，在实施方式1中，假设在上方区域的组中包含第1～(n/2)行(在此n是偶数)的显示象素PIX。此外，假设在下方区域的组中包含第(n/2+1)～n行的显示象素PIX。

上方区域的组的各电源电压线Lv与第一电源电压线Lv1连接。下方区域的组的各电源电压线Lv与第二电源电压线Lv2连接。所述第一电源电压线Lv1和第二电源电压线Lv2独立地与电源驱动器13连接。因此，通过第一电源电压线Lv1向第1～(n/2)行的显示象素PIX共通地施加电源电压Vcc。通过第二电源电压线Lv2向第(n/2+1)～n行的显示象素PIX共通地施加电源电压Vcc。电源驱动器13通过第一电源电压线Lv1施加电源电压Vcc的定时与通过第二电源电压线Lv2施加电源电压Vcc的定时不同。

图9中示出的显示象素PIX如图10所示，具有象素驱动电路DC和有机EL元件OLED。象素驱动电路DC具有晶体管Tr11、选择晶体管Tr12、驱动晶体管Tr13、电容器Cs。该晶体管Tr11对应于图1中示出的保持晶体管T2，驱动晶体管Tr13对应于图1中示出的驱动晶体管T1。再有，各晶体管Tr11～Tr13可以是任意种类的晶体管，但以下全部适用n沟道型的场效应型晶体管。

保持晶体管Tr11是用于对驱动晶体管Tr13进行二极管连接的晶体管。保持晶体管Tr11的栅极端子与选择线Ls连接，漏极端子与电源电压线Lv连接，源极端子与接点N11连接。向选择线Ls施加选择信号Ssel。该选择信号Ssel与图2中示出的保持控制信号Shld相同。

图10中示出的选择晶体管Tr12的栅极端子与选择线Ls连接，源极端子与数据线Ld连接，漏极端子与接点N12连接。该接点N12对应于图1中示出的接点N2。此外，驱动晶体管Tr13的栅极端子与接点N11连接，漏极端子与电源电压线Lv连接，源极端子与接点N12连接。接点N11对应于图1中示出的接点N1。

电容器Cs与图1中示出的Cs相同。图10中示出的电容器Cs与接点N11和接点N12之间(驱动晶体管Tr13的栅-源极间)连接。有机EL元件OLED的阳极端子与接点N12连接，向阴极端子TMc施加一定的基准电压Vss。

在写入动作中，向象素驱动电路DC内的电容器Cs施加与显示数据的灰度级值相对应的修正灰度级电压Vpix。这时，修正灰度级电压Vpix、基准电压Vss、在发光动作中施加给电源电压线Lv的高电位的电源电压Vcc(Vcce)满足上述的数学式(3)～(10)的关系。因此，在写入中，有机EL元件OLED处于熄灯的状态。再有，象素驱动电路DC不限于图10所示的结构，只要具有与图1中示出的各元件相对应的元件，在驱动晶体管T1的电流路径上串联设置了电流驱动型的发光元件OLED，就可以任意构成。发光元件不限于有机EL元件OLED，也可以是发光二极管等其他的电流驱动型的发光元件。

选择驱动器12例如由移位寄存器和输出电路部(输出缓冲器)构成。移位寄存器根据来自控制部15的选择控制信号，依次输出与各行的选择线Ls相对应的移位信号。输出电路部将该移位信号的电平转换为规定的选择电平(高电平H或低电平L)。转换后，输出电路部将其作为选择信号Ssel，按照规定的定时，依次向各行的选择线Ls输出。

例如，选择驱动器12在图13所示的选择期间Tsel(包含预充电期间Tpre、过渡响应期间Ttrs、写入期间Twrt的期间)中，向已连接了各行的显示象素PIX的选择线Ls供给高电平的选择信号Ssel。选择驱动器12按照规定的定时，向每个行供给选择信号Ssel，依次设定各行的显示象素PIX为选择状态。构成选择驱动器12的晶体管也可以与适用于象素驱动电路DC内的各晶体管Tr11～Tr13的晶体管相同。

电源驱动器13根据来自控制部15的电源控制信号，在选择期间Tsel中，向各电源电压线Lv施加低电位的电源电压Vcc(＝Vccw)。此外，电源驱动器13在发光期间向各电源电压线Lv施加高电位的电源电压Vcc(＝Vcce)。在图9的例子中，电源驱动器13在上方区域的组中包含的显示象素PIX的动作中，通过第一电源电压线Lv1向这些显示象素PIX施加电源电压Vcc。此外，电源驱动器13在属于上方区域的组中的显示象素PIX的动作中，通过第二电源电压线Lv2施加电源电压Vcc。

电源驱动器13也可以具有定时信号产生器和输出电路部。定时信号产生器根据来自控制部15的电源控制信号，生成与各电源电压线Lv相对应的定时信号。定时信号产生器例如是依次输出移位信号的移位寄存器等。此外，输出电路部将定时信号转换为规定的电压电平(电压值Vccw和Vccw)，向各电源电压线Lv施加与该电压电平相对应的电源电压Vcc。若电源电压线Lv的数量少，则电源驱动器13也可以不设置在显示板17上，而设置在控制部15中。

数据驱动器(显示驱动装置)14生成与从显示信号生成电路16供给的每个显示象素PIX的显示数据(亮度等级)相对应的信号电压(原灰度级电压Vorg)，进行修正。数据驱动器14利用原灰度级电压Vorg的修正，生成与各显示象素PIX中设置的驱动晶体管Tr13的元件特性(阈值电压)相对应的修正灰度级电压Vpix。生成后，数据驱动器14通过数据线Ld，向各显示象素PIX施加修正灰度级电压Vpix。

如图10所示，数据驱动器14具有寄存器部141、灰度级电压生成部142、电压转换部143、电压运算部144和转换开关SW1～SW4。灰度级电压生成部142、电压运算部144和转换开关SW1～SW4分别设置在各列的数据线Ld上，在整个数据驱动器14中设置了m个。

此外，电压读取部145具有电压转换部143和转换开关SW2、SW3。电压转换部143和转换开关SW2、SW3与数据线Ld连接。再有，构成为从数据线Ld到各转换开关SW1～SW4的布线电阻和电容相互大致相等。因此，数据线Ld所产生的电压降对于各转换开关SW1～SW4的某一个也大致相等。

寄存器部141具有移位寄存器和数据寄存器。移位寄存器根据来自控制部15的数据控制信号，依次输出移位信号。数据寄存器根据输出的移位信号，依次取入亮度等级数据，并行地向各列中设置的灰度级电压生成部142传送。数据寄存器在取入亮度等级数据时，取入与显示区域11上的1个行显示象素PIX相对应的数据。

灰度级电压生成部142生成原灰度级电压Vorg并输出。该原灰度级电压Vorg是具有与每个显示象素PIX的显示数据(亮度等级)相应的值，指示各有机EL元件OLED的亮度等级的电压。再有，由于原灰度级电压Vorg施加在有机EL元件OLED的阳极-阴极之间，因此，不取决于驱动晶体管Tr13的阈值电压Vth。在驱动晶体管Tr13按照图4A中示出的特性线SPw进行动作的情况下，灰度级电压生成部142向数据线Ld输出相加了该原灰度级电压Vorg和阈值电压Vth的电压的绝对值(|Vorg+Vth|)。这时，利用电源电压线Lv与数据线Ld之间的电位差，向晶体管Tr13流过使有机EL元件OLED按照与显示数据相应的亮度等级进行发光的电流。

在写入动作中，在从电源电压线Lv向数据线Ld流过电流的情况下，灰度级电压生成部142对将原灰度级电压Vorg和阈值电压Vth相加的电压乘以-1，并输出。此外，在从数据线Ld向电源电压线Lv流过电流的情况下，灰度级电压生成部142不在加上了原灰度级电压Vorg和阈值电压Vth时的电压乘以系数，并输出。再有，将原灰度级电压Vorg设定为显示数据的亮度等级越高，就越高的正电压。

灰度级电压生成部142也可以具有例如DAC(Digital to AnalogueConverter)和输出电路。DAC根据从未图示的电力供给部供给的灰度级基准电压，将显示数据的数字信号电压转换为模拟信号电压。再有，该灰度级基准电压是与亮度等级值的数相应的基准电压。输出电路按照规定的定时，将已用DAC转换了的模拟信号电压作为原灰度级电压Vorg进行输出。

电压转换部143向数据线Ld施加规定的预充电电压。施加结束后，在过渡响应期间(自然缓和期间)，通过各数据线Ld，按多个不同的定时读取电容器Cs的电压。在图12的例子中，电压转换部143在第一读取定时t1，读取第一参照电压Vref(t1)，在第二读取定时t2，读取第二参照电压Vref(t2)。

读取后，电压转换部143决定用于推断晶体管Tr13的特性变动后的阈值电压的系数a。此外，电压转换部143求出第一参照电压Vref(t1)与第二参照电压Vref(t2)的差分ΔVref。接着，电压转换部143通过将系数a和差分ΔVref相乘，生成第一补偿电压a·ΔVref，向电压运算部144输出。

在图10的例子中，将在写入动作中流过数据线Ld的电流设定成从数据线Ld向数据驱动器14流动。因此，将第一补偿电压a·ΔVref设定为a·ΔVref＜Vccw-Vth1-Vth2。Vth1是晶体管Tr13的阈值电压，Vth2是晶体管Tr12的阈值电压。这时，从电源电压线Lv开始，通过晶体管Tr13的漏-源极间、晶体管Tr12的漏-源极间和数据线Ld流电流。

电压运算部144将来自灰度级电压生成部142的原灰度级电压Vorg、来自电压转换部143的第一补偿电压a·ΔVref和预先设定的第二补偿电压Vofst相加减。在灰度级电压生成部142具有DAC的情况下，在模拟信号的状态下处理该加减法。再有，根据晶体管Tr13的阈值电压Vth的输出变动特性等设定第二补偿电压Vofst。接着，电压运算部144将利用加减法求得的电压作为修正灰度级电压Vpix，向数据线Ld输出。若是在写入动作中，电压运算部144将修正灰度级电压Vpix设定为满足以下的数学式(11)。

Vpix＝a·ΔVref-Vorg+Vofst    (11)

各转换开关SW1～SW4根据来自控制部15的数据控制信号，分别转换导通或截止。转换开关SW1使利用电压运算部144向数据线Ld的修正灰度级电压Vpix的施加导通或截止。转换开关SW2、SW3使电压转换部143读取数据线Ld的电压的动作导通或截止。所述转换开关SW2和SW3分别按照不同的定时进行动作。转换开关SW4使向数据线Ld的预充电电压Vpre的施加导通或截止。

控制部15控制选择驱动器12、电源驱动器13和数据驱动器14，使各驱动器按照规定的定时进行动作。选择驱动器12依次设定显示象素PIX为选择状态。电源驱动器13向各电源电压线Lv施加电源电压Vcc。数据驱动器14向各显示象素PIX供给修正灰度级电压Vpix。

各显示象素PIX的象素驱动电路DC在控制部15的控制下，执行一系列的驱动控制动作。该驱动控制动作由修正灰度级电压设定动作(预充电动作、过渡响应、参照电压读取动作)、写入动作、保持动作、发光动作构成。利用驱动控制动作，象素驱动电路DC在显示区域11中显示基于影像信号的图像信息。

显示信号生成电路16抽出从显示装置1的外部输入的影像信号中包含的亮度等级信号。抽出后，对于每个显示区域11的1个行，显示信号生成电路16都向数据驱动器14供给该亮度等级信号。在影像信号包含定义显示图像的定时的定时信号的情况下，显示信号生成电路16也可以抽出定时信号并向控制部15输出。这时，控制部15根据定时信号所定义的定时，向各驱动器输出各控制信号。

(显示装置的驱动方法)

下面，说明显示装置1的驱动方法。再有，以下用显示象素PIX(i，j)表示配置在显示区域11(n行×m列)上的位置(i，j)上的各显示象素PIX(1≤i≤n、1≤i≤m)。

如图11所示，实施方式1的显示装置1的驱动方法由选择过程、非选择状态转换过程、非选择状态保持过程、电源电压转换过程、发光过程构成。各过程是在各显示象素PIX中执行的动作，在整个显示区域11，各显示象素PIX独立进行各过程的动作。该选择过程是执行图13所示的动作(预充电动作、修正灰度级电压设定动作、写入动作)的过程。此外，非选择状态保持过程是执行图2所示的保持动作的过程，发光过程是执行图2所示的发光动作的过程。

如图12所示，显示装置1在每个规定的循环期间Tcyc反复进行一系列的动作。将循环期间Tcyc设定为例如1个显示象素PIX显示1帧图像的1个象素所需要的期间。在实施方式1中，将循环期间Tcyc设定为1行显示象素PIX显示影像帧的1行图像所需要的期间。

首先，在选择期间Tsel内的修正期间Tdet执行预充电动作。在预充电动作中，电压转换部143向各列的数据线Ld施加规定的预充电电压Vpre。这样，各行中就从电源电压线Lv向数据线Ld流过预充电电流Ipre。之后，如图13所示，转换开关SW4截止，停止电压转换部143的预充电电压Vpre的施加。从而，预充电动作结束。再有，停止预充电电压Vpre的施加的定时包含在修正期间Tdet中。

另外，若从停止预充电电压Vpre的施加时开始一经过图13所示的第1读取定时t1，电压转换部143就读取第一参照电压Vref(t1)。接着，从停止时开始一经过图13中示出的第二读取定时t2，电压转换部143就读取第二参照电压Vref(t2)。

另外，在修正灰度级电压设定动作中，灰度级电压生成部142生成与从显示信号生成电路16供给的显示数据相对应的原灰度级电压Vorg。电压运算部144对灰度级电压生成部142生成的原灰度级电压Vorg实施修正，生成修正灰度级电压Vpix。电压运算部144一生成修正灰度级电压Vpix，就结束修正灰度级电压设定动作。之后执行写入动作。

在写入动作中，电压运算部144对各数据线Ld施加修正灰度级电压Vpix。这样，就向电容器Cs流写入电流(晶体管Tr13的漏-源极间电流Ids)。

在保持动作中，向电容器Cs充电与已利用写入动作写入到晶体管Tr13的栅-源极间的修正灰度级电压Vpix相应的电压(流写入电流左右的电荷)并保持。以下，将保持动作中的期间称作“保持期间Thld”。

在发光动作中，如图12所示，根据电容器Cs所保持的充电电压，向有机EL元件OLED供给发光驱动电流Iem(Iem(i)、Iem(i+1)等)。有机EL元件OLED按照与显示数据相应的亮度等级进行发光。以下，将发光动作中的期间称作“发光期间Tem”。在发光期间Tem中，期望发光驱动电流Iem与晶体管Tr13的漏-源极间电流Ids一致。

以下，以第i行的显示象素PIX为例，关于上述的选择动作中的各动作详细地进行说明。在当前处理中的第i行的显示象素PIX涉及的选择期间Tsel内执行参照电压读取动作和修正灰度级电压生成动作。

如图13所示，将在修正期间Tdet中执行预充电动作的期间称作“预充电期间Tpre”。在该预充电期间Tpre中，向电源电压线Lv施加电源电压Vccw。电压转换部143向各数据线Ld施加规定的预充电电压Vpre。这样，在配置在特定行(例如第i行)的各显示象素PIX的晶体管Tr13，流过与预充电电压Vpre相应的漏-源极间电流Ids。电容器Cs累积与预充电电压Vpre相应的电荷。

如图13所示，在预充电动作结束时，象素驱动电路DC使转换开关SW4截止，停止预充电电压Vpre的施加。从预充电动作结束时开始进行过渡响应。因此，以下将预充电动作结束的定时称作“过渡响应开始定时t0”。此外，以下将过渡响应的开始到结束为止的期间称作“过渡响应期间Ttrs”。

在过渡响应期间Ttrs中，首先，数据驱动器14进行参照电压读取动作。电压转换部143在经过了过渡响应开始定时t0后到达第一读取定时t1时，通过数据线Ld读取晶体管Tr13的栅-源极间保持着的电容器Cs的充电电压。读取到的充电电压成为图13所示的第一参照电压Vref(t1)。另外，电压转换部143在第二读取定时t2读取图13所示的第二参照电压Vref(t2)。以上结束参照电压读取动作。

接着，在图13所示的修正期间Tdet，象素驱动电路DC进行修正灰度级电压生成动作。在修正灰度级电压生成动作中，电压运算部144根据第一参照电压Vref(t1)和第二参照电压Vref(t2)，设定修正灰度级电压Vpix。

如图14所示，在预充电期间Tpre，电源驱动器13向与第i行的显示象素PIX连接的电源电压线Lv施加写入动作电平的电源电压Vcc(＝第一电源电压Vccw≤基准电压Vss)。此外，选择驱动器12向第i行的选择线Ls施加选择电平(高电平)的选择信号Ssel。将第i行的显示象素PIX设定为选择状态。

这时，在第i行的各显示象素PIX中，各晶体管Tr11变为导通，各驱动晶体管Tr13变为二极管连接状态。这样，将电源电压Vcc(＝Vccw)施加到驱动晶体管Tr13的漏极端子和栅极端子(接点N11、电容器Cs的一端侧)上。此外，晶体管Tr12也变为导通，晶体管Tr13的源极端子(接点N12、电容器Cs的另一端侧)与各列的数据线Ld电连接。

与该定时同步，控制部15供给数据控制信号。数据驱动器14如图13所示，截止转换开关SW1，如图13所示导通转换开关SW2～SW4。这样，通过各数据线Ld向各电容器Cs施加规定的预充电电压Vpre。

在预充电电压Vpre的施加中，元件特性变动后的驱动晶体管Tr13的阈值电压的最大值成为初始时的阈值电压Vth0与阈值电压的变动值ΔVth的最大值ΔVth_max的和。此外，晶体管Tr12的漏-源极间电压的最大值成为初始时的漏-源极间电压Vds12与晶体管Tr12的电阻增高所产生的漏-源极间电压Vds12的变动值ΔVds12的最大值ΔVds12_max的和。另外，假设图14所示的选择晶体管Tr12与除了选择晶体管Tr12以外从电源电压线Lv到数据线Ld的布线电阻所产生的电压降为Vvd。这时，设定预充电电压Vpre满足以下的数学式(12)。再有，数学式(12)的左边所示的电位差(Vccw-Vpre)是施加到选择晶体管Tr12和驱动晶体管Tr13的电压。

Vccw-Vpre≥(Vth0+ΔVth_max)+(Vds12+ΔVds12_max)+Vvd(12)

假设输出到选择线Ls的选择信号Ssel在修正期间Tdet中是正电压，在除此以外的期间中是负电压。这时，施加到晶体管Tr12的栅极端子的电压不是显著偏向正电压的状态。因此，漏-源极间电压的变动值ΔVds12的最大值ΔVds12_max与驱动晶体管Tr13的阈值电压的变动值ΔVth的最大值ΔVth_max相比，小到可以忽视的程度。因此，能够用以下的数学式(12a)表示数学式(12)。

Vccw-Vpre≥(Vth0+ΔVth_max)+Vds12+Vvd    (12a)

即，向电容器Cs的两端(晶体管Tr13的栅-源极间)施加与预充电电压Vpre的值相应的电压。施加到电容器Cs的电压大于驱动晶体管Tr13的元件特性变动后的阈值电压Vth。因此，如图14所示，驱动晶体管Tr13变为导通，与该电压相应的预充电电流Ipre流到晶体管Tr13的漏-源极间。从而，在电容器Cs的两端快速累积基于该预充电电流Ipre的电荷(按照预充电电压Vpre的电压)。

显示象素PIX所具有的象素驱动电路DC具有图10所示的结构。因此，为了从数据线Ld向数据驱动器方向流过预充电电流Ipre，将预充电电压Vpre设定成相对于写入动作电平(低电平)的电源电压Vccw成为负电位(Vpre＜Vccw≤0)。

在预充电动作中，假设施加到晶体管Tr13的源极端子的信号是电流信号。该情况下，由于数据线Ld所具有的布线电容和布线电阻、象素驱动电路DC中包含的电容成分，有电容器Cs中的电位(充电电压)的变化变慢的危险。但是，在实施方式1中，由于施加的预充电电压Vpre是电压信号，因此，能够在预充电期间Tpre的初期快速充电电容器Cs。这时，如图13所示，电容器Cs的充电电压的变化是在急速接近于预充电电压Vpre之后，在预充电期间Tpre的剩余期间内缓慢地向预充电电压Vpre收敛。

再有，在预充电期间Tpre中，将施加到有机EL元件OLED的阳极端子(接点N12)的预充电电压Vpre的电压设定为比施加到阴极端子TMc中的基准电压Vss低。此外，将电源电压Vccw设定在基准电压Vss以下。因此，由于有机EL元件OLED不是正偏压的状态，因此没有电流流过。从而，在预充电期间Tpre，有机EL元件OLED不发光。

在预充电期间Tpre结束后的过渡响应期间Ttrs(自然缓和期间)，数据驱动器14如图1 3所示仍维持转换开关SW1截止状态，仍维持转换开关SW2～SW3导通状态。此外，数据驱动器14如图13所示，将转换开关SW4从导通转换为截止。这样，切断向数据线Ld和处于选择状态的第i行的显示象素PIX(象素驱动电路DC)施加预充电电压Vpre。

这时，如图15所示，晶体管Tr11和Tr12维持导通状态。因此，象素驱动电路DC维持与数据线Ld的电连接的状态，但切断向数据线Ld施加电压。这样，将电容器Cs的另一端侧(接点N12)设定为阻抗高的状态。

利用上述的预充电动作，在晶体管Tr13的栅-源极间(电容器Cs的两端)维持晶体管Tr13的变动后的阈值电压(Vth0+ΔVth_max)以上的电位差。因此，如图15所示，晶体管Tr13维持导通状态，从电源电压线Lv通过晶体管Tr13流过渡电流Iref。此外，在过渡响应期间Ttrs(自然缓和期间)，如图13所示，晶体管Tr13的源极端子侧(接点N12、电容器Cs的另一端侧)的电位逐渐上升接近于漏极端子侧(电源电压线Lv侧)的电位。随之，通过晶体管Tr12电连接的数据线Ld的电位也逐渐上升。

在过渡响应期间Ttrs，由于电容器Cs中累积的电荷的一部分放电，因此，晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs降低。因此，数据线Ld的电位变化为从预充电电压Vpre向晶体管Tr13的变动后的阈值电压(Vth0+ΔVth)收敛。若过渡响应期间Ttrs长，则电位差(Vccw-V(t))变化为向(Vth0+ΔVth)收敛。在此，V(t)是随着时间t变化的数据线Ld中的电位，如图13所示，在预充电期间Tpre的结束时刻，与预充电电压Vpre相等。但是，在过渡响应期间Ttrs过长的情况下，选择期间Tsel变长，因此，显示特性特别是动画显示特性显著降低。

因此，在实施方式1中，将过渡响应期间Ttrs设定为比晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs收敛到变动后的阈值电压(Vth+ΔVth)的期间短。此外，适当地设定过渡响应期间Ttrs，使得在选择期间Tsel象素驱动电路DC能够执行预充电动作和写入动作。即，将过渡响应期间Ttrs的结束定时(第二读取定时)设定为晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs正在变化的状态中的特定的定时。再有，在过渡响应期间Ttrs，有机EL元件OLED也不发光。施加到有机EL元件OLED的阳极端子侧的接点N12的电压值，比施加到阴极端子TMc的基准电压Vss低，因此不是正偏压状态。

下面关于参照电压读取动作进行说明。显示装置1在过渡响应期间Ttrs多次执行该动作。该参照电压读取动作与图13所示的动作相同。即，电压转换部143在第一读取定时t1读取通过图15所示的转换开关SW2连接的数据线Ld的电位(第一参照电压Vref(t1))。第一读取定时t1只要是过渡响应期间Ttrs的结束时刻以外，就可以是过渡响应期间Ttrs的任意的定时。

在读取第一参照电压Vref(t1)之后，如图16所示，电压读取部145使转换开关SW2截止。接着，电压转换部143在第二读取定时t2，使转换开关SW3导通，通过数据线Ld读取电容器的充电电压(第二参照电压Vref(t2))。在实施方式1中，该第二读取定时t2是过渡响应期间Ttrs的结束时刻。即，图13所示的过渡响应期间Ttrs等于(第二读取定时t2)-(过渡响应开始定时t0)。再有，第二读取定时t2不限于过渡响应期间Ttrs的结束时，也可以是与第一读取定时t1不同的过渡响应期间Ttrs内的任意的定时。

如图15和16所示，数据线Ld通过已被设定为导通状态的选择晶体管Tr12，与驱动晶体管Tr13的源极端子(接点N12)连接。利用与晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs相对应的电压，与时间t1的函数共同决定电压转换部143读取到的第一参照电压Vref(t1)和第二参照电压Vref(t2)。

在过渡响应期间Ttrs中，该电压Vgs根据晶体管Tr13的阈值电压Vth或变动后的阈值电压(Vth0+ΔVth)而不同。因此，根据栅-源极间电压Vgs的变化，能够大致确定阈值电压Vth或变动后的阈值电压(Vth0+ΔVth)。这时，伴随着阈值电压的变动量ΔVth增大，栅-源极间电压Vgs的变化的比例变小。

在晶体管Tr13中，随着阈值电压Vth的变动，变动量ΔVth增大。因此，从第二参照电压Vref(t2)减去第一参照电压Vref(t1)的差分的电压值ΔVref(＝Vref(t2)-Vref(t1)、以下称作“差分电压”)变小。因此，根据第一参照电压Vref(t1)和第二参照电压Vref(t2)，能够确定晶体管Tr13的阈值电压Vth或变动后的阈值电压(Vth0+ΔVth)。

此外，能够用以下的数学式(13a)表示第一参照电压Vref(t1)，用以下的数学式(13b)表示第二参照电压Vref(t2)。再有，数学式(13a)所示的Vgs(t1)是第一读取定时t1中的晶体管Tr13的栅-源极电压，数学式(13b)所示的Vgs(t2)是第二读取定时t2中的栅-源极间电压。VR是晶体管Tr12的源-漏极电阻所产生的电压降Vds12和布线电阻Vvd所产生的电压降的和。

Vccw-Vref(t1)＝Vgs(t1)+VR    (13a)

Vccw-Vref(t2)＝Vgs(t2)+VR    (13b)

即，从过渡响应期间Ttrs内的任意的定时(t1)到结束定时(t2)之间，数据线Ld中的电位的变化(Vref(t2)-Vref(t1))取决于晶体管Tr13的栅-源极间电压的变化(Vgs(t2)-Vgs(t1))。此外，根据该变化量确定晶体管Tr13的阈值电压Vth。

电压转换部143通过缓冲器保持读取到的第一参照电压Vref(t1)和第二参照电压Vref(t2)的各电压之后，求出上述的差分电压ΔVref。另外，电压转换部143将差分电压ΔVref反相放大并转换电压电平，作为“第一补偿电压a·ΔVref”，向电压运算部144输出。以上，参照电压读取动作结束，象素驱动电路DC执行显示数据的写入动作。

下面关于该写入动作进行说明。在写入动作中，控制部15向图10所示的电压读取部145所具有的转换开关SW1～SW4供给数据控制信号。这样，如图17所示，转换开关SW1变为导通，转换开关SW2～SW4变为截止。这样就电连接数据线Ld和电压运算部144。此外，电源驱动器13输出写入用的第一电源电压Vccw。

接着，来自图9所示的显示信号生成电路16的显示数据通过寄存器部141，被传送到设在各列(各数据线Ld)的灰度级电压生成部142。灰度级电压生成部142从传送到的显示数据取得写入对象即显示象素PIX(已设定为选择状态的显示象素PIX)的亮度等级值。另外，灰度级电压生成部142判别亮度等级值是否是第0灰度级。

若亮度等级值是第0灰度级，则灰度级电压生成部142向电压运算部144输出用于使有机EL元件OLED进行无发光动作(或者黑显示动作)的规定的灰度级电压(黑灰度级电压)Vzero。将该黑灰度级电压Vzero通过图17所示的转换开关SW1施加到数据线Ld上。这时，电压运算部144不进行基于差分电压ΔVref的修正处理(对晶体管Tr13的阈值电压Vth的变动的补偿处理)。将黑灰度级电压Vzero设定为(-Vzero＜Vth-Vccw)。这时，在进行了二极管连接的晶体管Tr13中，栅-源极间电压Vgs(Vccw-Vzero)变得比阈值电压Vth或变动后的阈值电压(Vth0+ΔVth)低，成为Vgs＜Vth。再有，为了抑制晶体管Tr12和Tr13的各阈值电压的变动，最好黑灰度级电压Vzero是Vzero＝Vccw。

另一方面，若亮度等级值不是第0灰度级，灰度级电压生成部142生成具有与该亮度等级值相应的电压值的原灰度级电压Vorg，并向电压运算部144输出。电压运算部144使用电压转换部143输出的图17所示的第一补偿电压a·ΔVref进行修正，使得该原灰度级电压Vorg具有与晶体管Tr13的阈值电压Vth的变动相应的电压值。

电压运算部144进行运算，使得原灰度级电压Vorg、第一补偿电压a·ΔVref和第二补偿电压Vofst满足上述的数学式(11)。为了生成修正灰度级电压Vpix而进行该运算。再有，根据晶体管Tr13的阈值电压Vth的变动特性(阈值电压Vth与参照电压的差分电压ΔVref的关系)等，求出第二补偿电压Vofst。此外，原灰度级电压Vorg是随着显示数据的灰度级变高而电位变高的正电压。

电压运算部144一生成修正灰度级电压Vpix，就通过转换开关SW1施加给数据线Ld。第一补偿电压a·ΔVref的系数a是正的值，第二补偿电压Vofst成为取决于晶体管Tr13的设计的正的值(-Vofst＜0)。将修正灰度级电压Vpix设定成以写入动作电平的电源电压Vcc(＝Vccw≤基准电压Vss)为基准，相对地成为负电位。因此，修正灰度级电压Vpix随着灰度级变高而向负电位侧变低(电压信号的振幅变大)。

根据晶体管Tr13的阈值电压Vth或与变动后的阈值电压(Vth0+ΔVth)相应的补偿电压(a·ΔVref+Vofst)，向已被设定为选择状态的显示象素PIX中所包含的晶体管Tr13的源极端子(接点N12)，施加已修正了原灰度级电压Vorg的修正灰度级电压Vpix。因此，向晶体管Tr13的栅-源极间(电容器Cs的两端)写入与修正灰度级电压Vpix相应的电压Vgs。在这样的写入动作中，不是向晶体管Tr13的栅极端子和源极端子流过与显示数据相应的电流来设定电压，而是直接施加期望的电压。因此，能够将各端子和接点的电位快速设定为期望的状态。

再有，在写入期间Twrt，将施加到有机EL元件OLED的阳极端子上的修正灰度级电压Vpix设定为比施加到阴极TMc上的基准电压Vss低。因此，有机EL元件OLED处于反偏压状态，不发光。以上，写入动作结束，显示装置1进行保持动作。

下面，关于该保持动作进行说明。如图12所示，在保持期间Thld，选择驱动器12向第i行的选择线Ls施加非选择电平(低电平)的选择信号Ssel。这样，如图18所示，保持晶体管Tr11变为截止，解除驱动晶体管Tr13的二极管连接状态。此外，利用非选择电平的选择信号Ssel，图18所示的选择晶体管Tr12也变为截止，切断晶体管Tr13的源极端子(接点N12)与数据线Ld的电连接。这时，在第i行的晶体管Tr13的栅-源极间(电容器Cs的两端)保持阈值电压Vth或已补偿了变动后的阈值电压(Vth0+ΔVth)的电压。

此外，如图12所示，在保持期间Thld，选择驱动器12向第(i+1)行的选择线Ls施加选择电平(高电平)的选择信号Ssel。这样，将第(i+1)行的显示象素PIX设定为选择状态。以后，在各行中执行上述的修正灰度级电压设定动作和写入动作，直到同一组的最终行的选择期间Tsel结束。这时，选择驱动器12按照不同的定时，依次向各行的选择线Ls施加选择电平的选择信号Ssel。再有，如图25所示，已经结束了修正灰度级电压设定动作和写入动作的各行的显示象素PIX继续保持动作，直到向所有行的显示象素PIX写入修正灰度级电压Vpix(与显示数据相应的电压)。

例如，在驱动控制成使各组内的全部显示象素PIX一齐发光时，在写入动作和发光动作之间进行该保持动作。这时，如图25所示，保持期间Thld在每个行中不同。在图18的例子中，转换开关SW1～SW4全部截止。但是，如图12所示，在第i行的显示象素PIX正在进行保持动作时(第i行的保持期间Thld)，第(i+1)行以后的显示象素PIX与修正灰度级电压设定动作和写入动作并行进行。因此，在各行的显示象素PIX的每个选择期间Tsel，都按照规定的定时个别地转换控制各转换开关SW1～SW4。以上，保持动作结束，显示象素PIX进行发光动作。

下面，关于该发光动作进行了说明。如图12所示，在发光动作中(发光期间Tem)，选择驱动器12向各行(例如第i行和第(i+1)行)的选择线Ls施加非选择电平(低电平)的选择信号Ssel。此外，如图19所示，电源驱动器13向电源电压线Lv施加发光动作电平的电源电压Vcc(第二电源电压Vcce)。该第二电源电压Vcce是比基准电压Vss高电位的正电压(Vcce＞Vss)。

设定第二电源电压Vcce，使得电位差(Vcce-Vss)比晶体管Tr13的饱和电压(夹断电压Vpo)与有机EL元件OLED的驱动电压Voled的和大。因此，与图7和图8所示的例子同样，晶体管Tr13在饱和区域进行动作。此外，向有机EL元件OLED的阳极侧(接点N12)施加与已利用写入动作写入到晶体管Tr13的栅-源极间的电压(Vccw-Vpix)相应的正电压。另一方面，由于向阴极端子TMc施加基准电压Vss(例如，接地电位)，因此，有机EL元件OLED变为反偏压状态。

如图19所示，从电源电压线Lv通过晶体管Tr13向有机EL元件OLED流过发光驱动电流Iem。由于该发光驱动电流Iem具有与修正灰度级电压Vpix相应的电流值，因此，有机EL元件按照期望的亮度等级进行发光。再有，有机EL元件OLED在下一个循环期间Tcyc继续发光动作，直到电源驱动器13开始施加写入动作电平的电源电压Vcc(＝Vccw)。

(显示装置的驱动方法)

下面关于上述显示装置1的驱动方法进行说明。图20的例子是数据线Ld中的电压变化。这时，作为象素驱动电路DC的各晶体管，适用非晶硅晶体管。设定数据线Ld的电压和电源电压Vcc，使得向数据驱动器14侧引入流向象素驱动电路DC的电流。此外，将预充电电压Vpre设定为-10V。另外，分别设定选择期间Tsel为35μsec、预充电期间Tpre为10μsec、过渡响应期间Ttrs为15μsec、写入期间Twrt为10μsec。该选择期间Tsel＝35μsec相当于在假设显示区域11的扫描线(选择线)的数量是480条、帧速率为60fps时分配给各扫描线的选择期间。

在显示装置1的驱动控制动作中，在选择期间Tsel依次执行预充电动作、参照电压读取动作、写入动作。

在预充电动作中，数据驱动器14使转换开关SW4导通。这样，就向数据线Ld施加负电压的预充电电压Vpre(-10V)。这时，如图20所示，数据线电压急剧降低。之后，数据线电压随着根据数据线Ld的布线电容和布线电阻的时间常数，逐渐向预充电电压Vpre收敛。利用该数据线电压的变化，在已被设定为选择状态的行中，在晶体管Tr13的栅-源极间保持与预充电电压Vpre相应的栅-源极间电压Vgs。

之后，在过渡响应开始定时t0，数据驱动器14使转换开关SW4截止。这时，切断向数据线Ld施加预充电电压Vpre，阻抗变高。但是，由于利用电容器Cs的充电电压，在晶体管Tr13的栅-源极间保持栅-源极间电压Vgs，因此，晶体管Tr13维持导通状态。因此，向晶体管Tr13的漏-源极间流过过渡电流Ids。

在流过过渡电流Ids期间，漏-源极间电压Vds的电位降低，与该电压Vds同电位的栅-源极间电压Vgs的电位也降低。这时，电压Vgs变化为向晶体管Tr13的阈值电压Vth或变动后的阈值电压(Vth0+ΔVth)接近。因此，晶体管Tr13的源极端子(接点N12)的电位随着时间经过而逐渐上升。

在实施方式1的驱动控制动作中，从数据线Ld向数据驱动器14引入流向显示象素(象素驱动电路)的电流。因此，将数据线Ld的电压设定为成为比电源电压Vcc低电位的负电压。这时，如图20所示，晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs越低，晶体管Tr13的阈值电压Vth或变动后的阈值电压(Vth0+ΔVth)越高。

在过渡响应状态中，随着时间的经过，晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs向着阈值电压Vth或变动后的阈值电压(Vth0+ΔVth)上升。之后，该电压Vgs变化为如图21所示的特性线ST1和ST2所示向阈值电压Vth收敛。将过渡响应期间Ttrs设定为比电压Vgs收敛到阈值电压Vth的期间短。

这时，数据线电压的每个时间上的变化，阈值电压Vth的绝对值越小，栅-源极间电压Vgs的上升就越大。此外，阈值电压Vth的绝对值越大，栅-源极间电压Vgs的上升越小。在接近于初始状态的阈值电压Vth(L)的情况下，由于变动ΔVth小，因此电压Vgs的上升变化很大。此外，在变动ΔVth大的情况下，电压Vgs的上升变化很小。在图21的例子中，根据特性线ST1、ST2，检测第一参照电压Vref(t1)和第二参照电压Vref(t2)。检测后，确定各特性线ST1、ST2的变化，能够从该变化推断收敛电压即阈值电压Vth(L)、Vth(H)。这样，第一参照电压Vref(t1)和第二参照电压Vref(t2)成为过渡响应期间Ttrs、晶体管Tr13的阈值电压Vth的函数。

下面，关于驱动晶体管Tr13的阈值电压和第一参照电压与第二参照电压的差分电压ΔVref的关系进行说明。在以下的例子中，与图20中示出的例子同样地设定预充电电压Vpre为-10V。另外，设定过渡响应期间Ttrs为15μsec、从过渡响应开始定时t0(过渡响应期间Ttrs的开始时刻)到第一读取定时t1的时间为10μsec、从过渡响应开始定时t0到第二读取定时t2的时间为15μsec。

此外，作为晶体管Tr13的驱动能力，设定用于计算漏-源极间的饱和电流Ids(＝K×(W/L)×(Vgs-Vth)²)的常数K为7.5×10^-9、沟道宽度W与长度L的比为80/6.5。另外，假设选择晶体管Tr12的源-漏极间电阻为13MΩ、电容器Cs和象素寄生电容Cpix的和即象素内电容Cs+Cpix为1pF。设定数据线Ld的寄生电容Cpara为10pF，数据线Ld的布线电阻Rdata为10kΩ。

这时，在晶体管Tr13，阈值电压Vth(初始的阈值电压Vth0+阈值电压的变化量ΔVth)与参照电压的差分电压ΔVref之间的关系示出图22的特性。即，阈值电压Vth越低，差分电压ΔVref越高。此外，阈值电压Vth越高，差分电压ΔVref越低。由于该特性大致是线性，因此差分电压ΔVref与阈值电压Vth的关系如以下的数学式(14)所示，能够用一次函数y＝a·x+b的形式表示。该斜率a实质上与上述的数学式(11)所示的a相同。在图22的例子中，a的值大致是2。Vofst是设差分电压ΔVref为0时的阈值电压Vth(理论值)，是根据检验条件设定的固有的电压值。

Vth＝-a·ΔVref-Vofst(14)

在写入动作中，向数据线Ld施加修正灰度级电压Vpix。数据线电压如图20所示，在急剧上升后向着修正灰度级电压Vpix收敛。因此，在已被设定为选择状态的行中，在晶体管Tr13的栅-源极间(电容器Cs的两端)保持与修正灰度级电压Vpix相应的栅-源极间电压Vgs。电压运算部144通过将原灰度级电压Vorg、第一补偿电压a·ΔVref和第二补偿电压Vofst相加减，生成该修正灰度级电压Vpix。在此，将原灰度级电压Vorg设定为与初始状态中的显示数据(亮度等级数据)相应的电压值。在初始状态中，阈值电压Vth不变动。因此，修正灰度级电压Vpix能够用以下的数学式(15)表示。

Vpix＝-|Vorg+Vth|    (15)

将数学式(15)代入数学式(14)中，得到上述的数学式(11)。电压运算部144通过按照数学式(11)将各电压相加减，能够生成具有与阈值电压的变动ΔVth相对应地实施了补偿处理的值的修正灰度级电压Vpix。在有机EL元件OLED不发光的情况下，最好不取决于数学式(15)，将修正灰度级电压Vpix设定为电源电压Vcc(＝发光动作电平的第二电源电压Vcce)。

下面，关于实现上述的显示装置的驱动方法时的数据驱动器14的具体结构进行说明。如图23所示，数据驱动器14的主要部分具有灰度级电压生成部142、电压转换部143、电压运算部144和转换开关SW1～SW4。此外，数据线Ld具有寄生电容Cpara和布线电阻Rdata。

灰度级电压生成部142具有数字-模拟电压转换器(以下称作“DA转换器”)V-DAC。在本实施方式中，该DA转换器V-DAC具有图24所示的电压转换特性。DA转换器V-DAC将从显示信号生成电路16供给的亮度等级数据(数字信号)转换成模拟信号电压。转换后的模拟信号电压是原灰度级电压Vorg。DA转换器V-DAC向电压转换部143输出该原灰度级电压Vorg。

再有，在图24的例子中，晶体管Tr13的漏-源极间电流Ids与数字输入灰度级大致成比例。因此，有机EL元件OLED的发光亮度与流过的电流的值(或电流密度)大致成比例，对于数字输入，按照线性的亮度等级进行显示器显示。

图23所示的电压转换部143具有电压跟随器型的多个放大电路和多个反相放大电路。在放大电路中，运算放大器OP11的+侧输入端子通过转换开关SW2与数据线Ld连接。此外，运算放大器OP11的输出端子与运算放大器OP11的一侧输入端子连接。此外，在其他放大电路中，运算放大器OP12的+侧输入端子通过转换开关SW3与数据线Ld连接。此外，运算放大器OP12的输出端子与运算放大器OP12的一侧输入端子连接。

在反相放大电路中，运算放大器OP2的+侧输入端子通过电阻R与运算放大器OP12的输出端子连接。运算放大器OP2的一侧输入端子通过电阻R1与运算放大器OP11的输出端子连接，并且通过电阻R2与运算放大器OP2的输出端子连接。

具有运算放大器OP11的放大电路保持第一参照电压Vref(t1)的电压电平。此外，具有运算放大器OP12的放大电路保持第二参照电压Vref(t2)的电压电平。再有，保持电容Cf是用于保持第一参照电压Vref(t1)和第二参照电压Vref(t2)的电压电平的电容。

反相放大电路计算第一参照电压Vref(t1)与第二参照电压Vref(t2)的差分电压ΔVref，将差分电压ΔVref的电压极性反转。另外，反相放大电路按照由电阻R和R1的比R2/R1决定的电压放大率，放大已反转了极性的电压(-ΔVref)。放大后得到的电压[-(R2/R1)·ΔVref]是上述的第一补偿电压。此外，比R2/R1相当于数学式(14)所示的斜率a。另外，反相放大电路向电压运算部144输出第一补偿电压[-(R2/R1)·ΔVref]。

电压运算部144具有加法电路。该加法电路具有图23所示的运算放大器OP3。通过电阻R向运算放大器OP3的+侧输入端子施加基准电压。该+侧输入端子通过另外的电阻与第二补偿电压Vofst的外部输入端子连接。另一方面，一侧输入端子通过电阻R与运算放大器OP2的输出端子连接。该一侧输入端子通过另外的电阻与DA转换器V-DAC连接，另外，通过另外的电阻与运算放大器OP3的输出端子连接。

电压运算部144将原灰度级电压Vorg、第一补偿电压[-(R2/R1)·ΔVref]和第二补偿电压Vofst相加减，生成修正灰度级电压Vpix。另外，电压运算部144通过转换开关SW1向数据线Ld输出该修正灰度级电压Vpix。

各转换开关SW1～SW4由晶体管开关构成。各转换开关SW1～SW4根据从控制部15供给的数据控制信号(转换控制信号OUT、REF1、REF2、PRE的某一个)，变为导通或截止。这样，数据驱动器14(电压运算部144、电压转换部143、预充电电压Vpre的外部输入端子)与数据线Ld的连接变为导通或截止。

(显示装置的驱动方法)

下面，关于显示装置1的有特点的驱动方法进行说明。如图9所示，实施方式1的各显示象素PIX分为配置在显示区域11的上方区域的组和配置在下方区域的组。分别通过不同的电源电压线Lv1和Lv2向各组中包含的显示象素PIX施加独立的电源电压Vcc。因此，各组中包含的多行的显示象素PIX一齐进行发光动作。

说明这样的驱动方法中的显示象素PIX的动作定时。以下，用在图9中示出的显示区域11中排列12行的显示象素，各显示象素分为第1～6行的组(配置在显示区域11的上方区域的组)和第7～12行的组(配置在显示区域11的上方区域中的组)的例子进行说明。如图25所示，首先，使各行的显示象素PIX依次执行修正灰度级电压设定动作(预充电动作、过渡响应、参照电压读取动作)和写入动作。另外，写入动作一结束，就使该组内的全部显示象素PIX按照与显示数据相应的亮度等级一齐发光。每个组依次反复进行该发光动作。这样，就在显示区域11上显示1个画面的数据。

例如，假设通过第一电源电压线Lv1，向第1～6行的组的各显示象素PIX施加了低电位的电源电压Vcc(＝Vccw)。这时，从第1行开始到第6行，在各行中反复执行修正灰度级电压设定动作、写入动作和保持动作。在各行的显示象素PIX中，电压运算部144从电压转换部143取得与驱动晶体管Tr13的阈值电压Vth相对应的第一补偿电压a·ΔVref。另外，向显示象素PIX写入修正灰度级电压Vpix。结束了写入动作的行的显示象素PIX转移到保持动作。

在对第6行的显示象素PIX写入的写入动作结束了的定时，电源驱动器13通过第一电源电压线Lv1向各显示象素PIX施加高电位的电源电压Vcc(＝Vcce)。这样，使该组(第1～第6行)中包含的全部显示象素PIX一齐按照与各显示象素PIX中写入的显示数据(修正灰度级电压Vpix)相应的亮度等级进行发光。该组的显示象素维持发光的状态，直到在第1行的显示象素PIX中设定下一个修正灰度级电压Vpix。该维持的期间是第1～第6行的发光期间Tem。再有，在该驱动方法中，第6行(上方区域的组的最终行)的显示象素PIX在写入动作后不执行保持动作而进行发光动作。

另一方面，在第1～第6行的组的各显示象素PIX的写入动作结束的定时，电源驱动器13通过第二电源电压线Lv2向第7行～第12行的组的各显示象素PIX施加写入动作用的电源电压Vcc(＝Vccw)。然后，从第7行开始到第12行，在各行中反复执行与上述第1～第6行的组的动作实质上相同的动作(修正灰度级电压设定动作、写入动作、保持动作)。再有，在这些动作中，第1～第6行的组的显示象素维持发光动作。

在对第12行的显示象素PIX的写入动作结束了的定时，电源驱动器13向各显示象素PIX施加发光动作用的电源电压Vcc(＝Vcce)。这样，使该组(第7～第12行)的6行的显示象素PIX一齐发光。以上，能够在向各组的全部行的显示象素PIX的写入结束的时刻，使该组内的全部显示象素PIX一齐发光。此外，能够控制成在各组内的各行的显示象素中设定了修正灰度级电压时和流过写入电流Ids时，该组内的各显示象素不发光。

在图25的例子中，将12行的显示象素PIX分为2个组，数据驱动器14控制为使得各组的显示象素按照不同的定时进行发光。因此，可以将1个帧期间Tfr中利用无发光动作进行黑显示的期间所占的比例(以下称作“黑插入率”)设定为50％。一般地，为了不使人感到运动图像模糊和重影(にじみ)而清晰地看到，最好该黑插入率在30％以上。因此，根据本驱动方法，能用比较良好的显示像质进行数据显示。

再有，划分各行的显示象素的组的数量不限于2个，也可以是3个以上。此外，各组中包含的行不限于连续的行，也可以分为第奇数行和第偶数行的组。此外，电源电压线Lv不限于与划分后的各组连接，也可以与各行连接。这时，通过向各电源电压线独立施加电源电压Vcc，能够使各行的显示象素PIX个别地发光。

如上所述，根据本发明的实施方式1，在显示数据的写入期间Twrt，向驱动晶体管Tr13的栅-源极间直接施加修正灰度级电压Vpix，在电容器Cs中保持期望的电压。该修正灰度级电压Vpix具有已补偿了显示数据和驱动晶体管的元件特性的变动的电压值。这样，就能够基于修正灰度级电压Vpix，控制流向发光元件(有机EL元件OLED)的发光驱动电流Iem，能够使发光元件按照期望的亮度等级进行发光。即，能够通过电压指定(电压施加)来控制发光元件的显示灰度级。

因此，在规定的选择期间Tsel内，迅速且准确地向各显示象素写入与显示数据相应的灰度级信号(修正灰度级电压)。这样，本发明的显示装置1能够抑制产生显示数据的写入不足，能够使显示象素按照与显示数据相应的最佳的亮度等级进行发光。

再有，实施方式1即使适用于使显示区域大型化的情况、将显示区域做成更精细的情况、显示低灰度级的数据的情况、在小型的显示区域上流向显示象素的电流小的情况中的任意情况中，都能够通过电压指定(电压施加)控制发光元件的显示灰度级。在这一点上，本发明的灰度级控制方法比通过流过与显示数据相应的电流来进行写入动作(保持与显示数据相应的电压)的电流指定来控制灰度级的方法有利。

根据实施方式1，在向显示象素PIX所具有的象素驱动电路DC写入显示数据之前，取得已与驱动晶体管Tr13的阈值电压Vth的变动相对应地补偿了原灰度级电压Vorg的第一补偿电压。之后，在写入动作中，生成已根据该补偿电压和根据检验条件设定的固有的电压值(第二补偿电压)修正的灰度级信号(修正灰度级电压Vpix)，施加给发光EL元件OLED。这样，补偿阈值电压的变动的影响，各显示象素(发光元件)按照与显示数据相应的适当的亮度等级进行发光。因此，能够抑制各显示象素PIX的发光特性的偏差。

根据实施方式1，按相互不同的读取定时读取数据线电压(第一参照电压和第二参照电压)，根据读取到的各数据线电压相互的差分电压ΔVref，生成补偿电压。这样，即使在基准电压变动了的情况下，也能够抑制对补偿电压的影响。能够生成已与驱动晶体管的阈值电压的变动对应地最佳地修正的灰度级信号(修正灰度级电压)。

根据实施方式1，数据驱动器14输出的灰度级信号(修正灰度级信号)是电压信号。因此，在写入动作中，即使在晶体管Tr13的漏-源极间电流Ids的值小的情况下，也能够快速地设定与该电流Ids相应的栅-源极间电压Vgs。这与直接控制晶体管Tr13的漏-源极间电流Ids的电流值来控制象素的亮度等级的方法不同。因此，在选择期间Tsel，能够向晶体管Tr13的栅-源极间和电容器Cs写入修正灰度级电压Vpix。从而，在象素驱动电路DC的结构上，不需要存储修正灰度级电压Vpix生成用的修正数据的存储装置(例如，帧存储器等)。

根据实施方式1的驱动方法，即使在多个显示象素中阈值电压Vth不同的情况下，也根据第一参照电压和第二参照电压推断各阈值电压Vth，修正各阈值电压Vth。这样就能够使多个象素按照相同的发光特性(例如相同亮度)进行动作。例如，假设显示象素A中的晶体管Tr13的阈值电压为Vth_A，显示象素B的晶体管Tr13的阈值电压为Vth_B。按照数学式(14)补偿驱动晶体管Tr13的阈值电压。此外，假设流向各显示象素的晶体管的漏-源极间的电流为IA、IB。在饱和区域中，IA、IB分别用以下的数学式(16)、(17)来表示。再有，数学式(16)、(17)中的K是系数。

IA＝K{(Vorg+Vth_A)-Vth_A}²＝K·{Vorg}²    (16)

IB＝K{(Vorg+Vth_B)-Vth_B}²＝K·{Vorg}²    (17)

这样，不仅是驱动晶体管Tr13的阈值电压的变化量ΔVth的影响，也能够补偿各晶体管间的阈值特性的偏差的影响。因此，根据实施方式1，在基本没有阈值电压Vth的变动ΔVth的初始状态中，即使显示象素A的阈值电压和显示象素B的阈值电压不同的情况下，也补偿各显示象素所具有的各驱动晶体管Tr13的阈值电压的变动，得到均匀的显示特性。

(实施方式2)

在实施方式1中，根据各参照电压Vref(t1)和Vref(t2)的差分电压ΔVref修正原灰度级电压Vorg，生成了修正灰度级电压Vpix。然后，说明了向各显示象素PIX施加该修正灰度级电压Vpix的电压指定型的灰度级控制方法。在实施方式1中示出的灰度级控制方法中，以能够利用连接在驱动晶体管Tr13的栅-源极间的电容器Cs充分地抑制寄生在显示象素PIX中的电容成分的影响为前提。此外，以在电源电压Vcc从写入电平转换为了发光电平的情况下，电容器Cs中保持的写入电压也不变动为前提。

但是，在便携式电话机等这样的便携式电子装置中，很多情况下要求面板尺寸的小型化和精细的像质。在这样的要求下，有时不能够将电容器Cs的累积电容设定为比显示象素PIX的寄生电容大。该情况下，在转移到发光动作时，若电容器Cs中已充电的写入电压一变动，则驱动晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs就变动。因此，发光驱动电流Iem变动，各显示象素不按照与显示数据相应的亮度等级进行发光。

为了避免该问题，只要取代修正灰度级电压Vpix补偿驱动晶体管Tr13的阈值电压Vth的变动，而补偿发光驱动电流Iem的值就可以。以下，关于进行这样的动作的本发明的实施方式2的显示装置1进行说明。

首先，说明实施方式2的显示装置1的结构。实施方式2的显示装置1的基本结构与图9和图10中示出的例子相同。即，如图26所示，实施方式2的显示象素PIX实质上与实施方式1相同。在显示象素PIX所具有的象素驱动电路DC内包含：与发光元件OLED串联连接的驱动晶体管Tr13、选择晶体管Tr12、用于将驱动晶体管Tr13进行二极管连接的保持晶体管Tr11。

此外，在实施方式2中，数据驱动器(显示驱动装置)14取代图10所示的结构，具有图26所示的结构。

实施方式2的灰度级电压生成部142与实施方式1同样地生成原灰度级电压Vorg并输出。为了对于该原灰度级电压Vorg，使发光元件按照期望的亮度等级进行发光，补偿象素驱动电路(驱动晶体管Tr13)的固有的电压特性。

数据驱动器14(显示驱动装置)具有加减法部(电压读取部)146和转换部147，以取代图10中示出的电压转换部143。此外，数据驱动器14具有反相运算部(修正灰度级信号生成部)148，以取代图10中示出的电压运算部144。另外，数据驱动器14具有转换开关SW5。而且，将加减法部146、转换开关SW2和SW3统称为“电压读取部149”。在各列的数据线Ld中分别设置了m组的加减法部146、转换部147、反相运算部148和转换开关SW5。

加减法部(电压读取部)146向数据线Ld施加规定的预充电电压Vpre。加减法部146在规定的过渡响应期间Ttrs(自然缓和期间)，分别按照不同的定时读取第一参照电压Vref(t1)和第二参照电压Vref(t2)。此外，加减法部146从第二参照电压Vref(t2)减去第一参照电压Vref(t1)，求出差分电压ΔVref(＝Vref(t2)-Vref(t1))。另外，加减法部146向转换部147输出从差分电压ΔVref减去了预先设定的补偿电压Vofst的电压(ΔVref-Vofst)。

转换部147在加减法部146输出的电压(ΔVref-Vofst)上乘以规定的系数α。该系数α用于推断晶体管Tr13的特性变动后的阈值电压Vth。乘法计算后，转换部147向反相运算部148输出得到的电压α·(ΔVref-Vofst)。再有，转换部147生成的电压α·(ΔVref-Vofst)能够如以下的数学式(21)所示，表示为阈值电压Vth的规定数β倍。再有，以下将β·Vth称作“补偿电压”。

β·Vth＝α·(ΔVref-Vofst)＝α·(Vref(t2)-Vref(t1)-Vofst)(21)

反相运算部148将来自灰度级电压生成部142的原灰度级电压Vorg和来自转换部147的补偿电压β·Vth相加，生成修正灰度级电压(修正灰度级信号)Vpix。这时，若灰度级电压生成部142具有DA转换器，反相运算部148就以模拟信号的状态将原灰度级电压Vorg和补偿电压β·Vth相加。另外，反相运算部148通过数据线Ld，向电容器Cs充电已生成的修正灰度级电压Vpix(写入动作)。再有，在实施方式2中，反相运算部148也将修正灰度级电压Vpix设定为负极性，使得在向显示象素PIX的写入动作中，从数据线Ld向数据驱动器14流写入电流。这时，将修正灰度级电压Vpix设定为满足以下的数学式(22)。再有，数学式(22)中，β＞1、原灰度级电压Vorg＞0、Vin＜0。

Vpix＝-Vin＝-Vorg-β·Vth  (22)

转换开关SW5连接在反相运算部148的输出端子和施加黑灰度级电压Vzero的电源端子之间。再有，最好转换开关SW5的电阻和电容与各转换开关SW1～SW4的电阻和电容相等。转换开关SW5根据来自控制部15的数据控制信号变为导通或截止。这样，转换开关SW5就控制黑灰度级电压Vzero施加到数据线Ld。

在亮度等级是第0灰度级的情况(有机EL元件OLED不发光的情况)下，灰度级电压生成部142不输出原灰度级电压Vorg。这时，通过转换开关SW5向反相运算部148的输出端子施加黑灰度级电压Vzero。能够用以下的数学式(23)表示数学式(22)。即，实施方式2的显示驱动装置14通过具有上述的结构，能够补偿象素驱动电路(驱动晶体管Tr13)的固有的电压特性，并且能够生成用于使发光元件OLED按照期望的亮度等级进行发光的修正灰度级电压Vpix，并施加给电容器Cs。

Vpix＝-Vin＝Vzero≤Vth    (23)

(显示装置的驱动方法)

下面，说明实施方式2的显示装置1的驱动方法。在实施方式2中，与实施方式1同样地，首先进行修正灰度级电压的设定动作。加减法部146向各列的数据线Ld施加规定的预充电电压Vpre。这样，加减法部146就从电源电压线Lv向各行的数据线Ld流预充电电流Ipre。之后，加减法部146停止施加预充电电压Vpre。停止后，加减法部146在过渡响应期间Ttrs中，在到达第一读取定时t1时，读取第一参照电压Vpre(t1)。此外，加减法部146在到达第二读取定时t2时，读取第二参照电压Vpre(t2)。该过渡响应期间Ttrs与实施方式1同样地设定为比晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs收敛到变动后的阈值电压(Vth+ΔVth)的期间短。

接着，反相运算部148按照根据差分电压ΔVref(＝Vpre(t2)-Vpre(t1))设定的补偿电压β·Vth，修正原灰度级电压Vorg。反相运算部148通过该修正，生成数学式(22)所示的修正灰度级电压Vpix，并施加给各数据线Ld。向各显示象素PIX流过基于该修正灰度级电压Vpix的写入电流Iwrt。该写入电流Iwrt相当于晶体管Tr13的漏-源极间电流Ids。

因此，在实施方式2中，将驱动晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs设定为满足以下的数学式(24)，以便电压Vgs能够补偿写入电流Iwrt。数学式(24)中的Vd0是在写入动作中施加到晶体管Tr13的栅-源极间的电压Vgs内的、与指定灰度级(数字位)相应地进行变化的电压。γVth是取决于阈值电压Vth的电压。该Vd0相当于第一补偿电压，γVth相当于第二补偿电压。再有，用以下的数学式(25)定义数学式(24)中的常数γ。

Vgs＝0-(-Vd)＝Vd0+γVth     (24)

γ＝1+(Cgs11+Cgd13)/Cs     (25)

通过满足数学式(24)，在实施方式2中，能够利用修正灰度级电压Vpix修正在发光动作中从晶体管Tr13流向有机EL元件OLED的发光驱动电流Iem。实施方式1的不同点在于，修正灰度级电压Vpix补偿了晶体管Tr13的阈值电压Vth的变动。再有，如图27A所示，数学式(25)中的Cgs11是接点N11和接点N13之间的寄生电容。Cgd13是接点N11和接点N14之间的寄生电容。Cpara是数据线Ld的寄生电容，Cpix是有机EL元件OLED的寄生电容。

在上述的显示装置的驱动方法中，在从写入动作转移到发光动作时，施加到选择线Ls上的选择信号Ssel从高电平向低电平转换。此外，施加到电源电压线Lv上的电源电压Vcc从低电平向高电平转换。因此，驱动晶体管Tr13的栅-源极间电压(电容器Cs中保持的电压)Vgs有可能变动。在实施方式2中，将该电压Vgs设定为满足数学式(24)所示的关系，以便补偿写入电流Iwrt。

下面，导出决定在发光动作中流向有机EL元件OLED的发光驱动电流Iem的栅-源极间的电压Vgs。再有，以下，假设写入动作中的电源电压Vcc(＝Vccw)是接地电位GND。如图28A所示，在写入动作中，向显示象素PIX施加选择电平(高电平)的选择信号Ssel(＝Vsh)和写入动作用的电源电压Vcc(＝Vccw＝GND)。另外，反相运算部148向显示象素PIX施加电位比电源电压Vccw(＝GND)低的负极性的修正灰度级电压Vpix(＝-Vin)。

这样，晶体管Tr11和选择晶体管Tr12就变为导通，向驱动晶体管Tr13的栅极(接点N11)施加电源电压Vccw(＝GND)。此外，向晶体管Tr13的源极(接点N12)施加负极性的修正灰度级电压Vpix。这样，在晶体管Tr13的栅-源极间产生电位差，晶体管Tr13变为导通。这时，从施加电源电压Vccw的电源电压线Lv向数据线Ld流写入电流Iwrt。在形成在晶体管Tr13的栅-源极间的电容器Cs中保持与该写入电流Iwrt的值相应的电压Vgs(写入电压Vd)。

再有，图28A所示的Cgs11’是在晶体管Tr11的栅极电压(选择信号Ssel)从高电平变化为低电平时在晶体管Tr11的栅-源极间产生的有效寄生电容。此外，Cgd13是在驱动晶体管Tr13的源-漏极间电压处于饱和区域中时，在晶体管Tr13的栅-漏极间产生的寄生电容。

另一方面，如图28B所示，在发光动作中，向选择线Ls施加非选择电平(低电平)的电压(-Vsl＜0)的选择信号Ssel，施加高电位的发光用的电源电压Vcc(＝Vcce、例如12～15V)。此外，选择晶体管Tr12变为截止，切断反相运算部148向数据线Ld施加修正灰度级电压Vpix(＝-Vin)。

此外，通过向选择线Ls施加具有电压Vsel的选择信号Ssel，晶体管Tr11变为截止，切断向晶体管Tr13的栅极(接点N11)施加电源电压Vcc。此外，切断向晶体管Tr13的源极(接点N12)施加修正灰度级电压Vpix。这时，在电容器Cs中保持写入动作中在晶体管Tr13的栅-源极间产生的电位差(0-(-Vd)＝Vd)。因此，仍维持栅-源极间的电位差Vd，晶体管Tr13维持导通状态。这样，从电源电压线Lv向有机EL元件OLED流过与栅-源极间的电压Vgs(＝Vd)相应的发光驱动电流Iem。然后，有机EL元件OLED按照与该电流Iem的值相应的亮度等级进行发光。

再有，图28B中示出的接点N12中的电压Voel是发光动作中的有机EL元件OLED的电压(以下称作“发光电压”)。Cgs11是在晶体管Tr11的栅极电压(选择信号Ssel)是低电平(-Vsl)时在栅-源极间产生的寄生电容。再有，用以下的数学式(26)表示图28A所示的Cgs11’与图28B所示的Cgs11的关系。再有，数学式(26)中的电压Vshl是选择信号Ssel的高电平(Vsh)与低电平(-Vsl)之间的电位差(Vsh-(-Vsl))。

Cgs11’＝Cgs11+(1/2)×Cch11×Vsh/Vsh1    (26)

随着从写入动作向发光动作的转移，转换选择信号Ssel和电源电压Vce的电压电平。这时，在写入动作中，在晶体管Tr13的栅-源极间保持的电压Vgs(＝Vd)按照数学式(27)进行变动。数学式(27)中的c_gd、c_gs、c_gs是用电容器Cs的电容将各寄生电容Cgd、Cgs、Cgs’进行标准化的值，c_gd＝Cgd/Cs、c_gs＝Cgs/Cs、c_gs’＝Cgs’/Cs。再有，以下，将电压Vgs随着施加到象素驱动电路D的电压的变化而变动的特性称作“象素驱动电路DC固有的电压特性”。

Vgs＝{Vd-(c_gs+c_gd)·Voel}/(1+c_gs+c_gd)

+(c_gd·Vcce-c_gs’·Vshl)/(1+c_gs+c_gd)    (27)

通过在施加到象素驱动电路DC的控制电压(选择信号Ssel、电源电压Vcc)的转换前后适用“电荷量不变法则”，导出数学式(27)。如图29A和图29B所示，在串联连接的电容成分(电容C1、C2)中，使施加到一端的电压从V1变化为V1’。这时，能够用以下的数学式(28a)～(28d)表示变化前的各电容成分的电荷量Q1、Q2和变化后的各电容成分的电荷量Q1’、Q2’。

Q1＝C1(V1-V2)          (28a)

Q2＝C2V2               (28b)

Q1’＝C1(V1’-V2’)    (28c)

Q2’＝C2V2’           (28d)

通过根据数学式(28a)～(28d)求出-Q1+Q2＝-Q1’+Q2’，能够用以下的数学式(29)表示电容成分C1和C2间的连接点的电位V2、V2’的关系。

V2’＝V2-{C1/(C1+C2)}·(V1-V1’)    (29)

下面，说明在显示象素PIX(象素驱动电路DC和有机EL元件OLED)中适用上述的数学式(28a)～(28d)、(29)所示的关系、并转换选择信号Ssel时的晶体管Tr13的栅极(接点N1 1)的电位Vn11。

该情况下，可以用图30A、30B所示的等效电路置换图27、28A、28B所示的等效电路。在图30A的例子中，向选择线Ls施加选择电平(高电平电压Vsh)的选择信号Ssel，向电源电压线Lv施加低电位的电源电压Vcc(＝Vccw)。在图30B的例子中，向选择线Ls施加非选择电平(低电平电压Vsl)的选择信号Ssel，向电源电压线Lv施加低电位的电源电压Vcc(＝Vccw)。

在施加了选择电平(Vsh)的选择信号Ssel时，图30A所示的各电容成分Cgs11、Cgs11b、Cds13、Cpix、电容器Cs中保持的电荷量用以下的数学式(30a)～(30d)表示。此外，在施加了非选择电平(Vsl)的选择信号Ssel时，图30B所示的各电容成分Cgs11、Cgs11b、Cds13、Cpix、电容器Cs中保持的电荷量用以下的数学式(30e)～(30h)表示。图30B所示的接点N11和N13之间的电容成分Cgs11b是晶体管Tr11的沟道内电容以外的栅-源极间寄生电容Cgso11。此外，图30A所示的接点N11和N13之间的电容成分Cgs11b是在晶体管Tr11的沟道电容Cchl1乘以1/2的值与Cgs11(＝Cgso11)的和(Cgs11＝Cchl12+Cgs11)。

Q1＝0                     (30a)

Q2＝Cs·Vd                (30b)

Q3＝-Cpix·Vd             (30c)

Q4＝Cgs11b·Vsh           (30d)

Q1’＝Cgd13·V1           (30e)

Q2’＝Cs·(V-V1)          (30f)

Q3’＝-Cpix·V            (30g)

Q4’＝Cgs11·Vsh·(V1-Vsl)(30h)

此外，若在图30A、图30B的例子中适用电荷量不变的法则，则接点N11、接点N12中的各电荷的关系就用以下的数学式(31a)、(31b)表示。

-Q1+Q2-Q4＝-Q1’+Q2’-Q4’    (31a)

-Q2+Q3＝-Q2’+Q3’            (31b)

若在上述的数学式(30a)～(30d)中适用数学式(31a)～(31b)，则接点N11中的电位Vn11、接点N12中的电位Vn12可用以下的数学式(32a)、(32b)表示。再有，数学式(32a)、(32b)所示的Cgs11’、D分别用以下的数学式(33a)、(33b)来定义。

Vn11＝-V1＝-(Cgs11’·Cpix+Cgs11’·Cs)·Vsh1/D    (32a)

Vn12＝-V＝-Vd-(Cgs11’·Cs)·Vsh1/D                (32b)

Cgs11’＝Cgs11+(Cch11’·Cs)/(2·Vsh1)            (33a)

D＝Cgd13·Cpix+Cgd13·Cs+Cgs11·Cpix+Cgs11·Cs+Cs·Cpix(33b)

将这样的电位的导出方法适用在实施方式2的从写入动作到发光动作的各过程中，说明实施方式2中的显示装置1的驱动方法。实施方式2的显示装置1的驱动方法与图11所示的例子相同，包括选择过程、非选择状态转换过程、非选择状态保持过程、电源电压转换过程、发光过程。

即，在实施方式2中，选择过程是通过向显示象素PIX送出选择电平的选择信号Ssel来选择该显示象素PIX，并向该显示象素PIX所具有的电容器Cs写入与显示数据相应的电压的过程。非选择状态转换过程是使在选择过程中选择的各显示象素PIX成为非选择状态的过程。非选择状态保持过程是已在非选择状态转换过程中成为非选择状态的显示象素PIX所具有的电容器Cs保持充电电压的过程。电源电压转换过程是将施加到与在非选择状态保持过程中保持充电电压的电容器连接的驱动晶体管Tr13的电源电压Vcc，从写入动作电平(低电位)转换为发光动作电平(高电位)的过程。另外，发光过程是使发光元件按照与显示数据相应的亮度等级进行发光的过程。

首先，对从选择过程向非选择状态转换过程转移时的各点的电压的变化进行说明。在转移前，如图31A所示，晶体管Tr11和晶体管Tr12通过高电位的选择信号(Vsh)的施加而导通，向晶体管Tr13的漏-源极间流过写入电流Iwrt。此外，接点N11的电位是Vccw(接地电位)，接点N12的电位是-Vd。

在该状态下，若向晶体管Tr11和晶体管Tr12施加非选择电平的选择信号Ssel，则如图31B所示，晶体管Tr11和晶体管Tr12从导通转换为截止。将转换后的接点N11的电位定义为-V1，将接点N12的电位定义为-V。在选择信号Ssel从正电位的高电平(Vsh)转换为负电位的低电平(-Vsl)时，驱动晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs’从Vd变化-ΔVgs。这时，转换后的电压Vgs’(写入电压，即接点N11的电位Vn11与接点N12的电位Vn12之间的电位差)用以下的数学式(34)表示。

Vgs’＝Vn11-Vn12＝-V1-(-V)＝V-V1

＝Vd-(Cgs11’·Cpix/D)·Vsh1＝Vd-ΔVgs  (34)

该电压偏移ΔVgs用Cgs11’·Cpix·Vsh1/D表示。非选择转换过程中的接点N11和N12之间的电容成分Cs’是除了晶体管Tr13的栅-源极间电容以外形成的寄生电容成分。此外，数学式(32a)、(32b)、(33a)、(33b)中示出的Cs是电容成分Cs’、晶体管Tr13的沟道内电容以外的栅-源极间电压寄生电容Cgso13以及处于饱和区域时的晶体管Tr13的沟道内栅-源极间电容的和。由于该沟道内栅-源极间电容是晶体管Tr13的沟道电容Cch13的2/3，因此，数学式(32a)、(32b)、(33a)、(33b)中示出的Cs是Cs＝Cs’+Cgso13+(2/3)·Cch13。

在处于饱和区域的情况下，由于沟道内的栅-漏极间电容被看作为0，因此，Cgd13仅是晶体管Tr13的沟道内电容以外的栅-漏极间电容Csgo13。数学式(34)中示出的Cgs11’是晶体管Tr11的沟道内电容以外的栅-源极间寄生电容Cgso11和Vds＝0时的晶体管Tr11的沟道内栅-源极间电容的和。该沟道内栅-源极间电容是晶体管Tr11的沟道电容Cch1 1的1/2和选择信号Ssel的电压比(Vsh/Vsh1)的累计值。即，数学式(34)中示出的Cgs11’是Cgs11’＝Cgso11+Cch11·Vsh/2Vsh1。

下面，关于保持显示象素PIX的非选择状态的过程(非选择状态保持过程)中的电压变化进行说明。如图32A所示，在从选择过程(写入动作)向非选择状态转移时，晶体管Tr13基于栅-源极间(电容成分Cs，)中保持的电压Vgs’，维持导通状态。这时，接点N12的电位是电位比电源电压Vcc(＝Vccw)低的负电位(-V)，在晶体管Tr13中流过漏-源极间电流Ids。此外，如图32B所示，流过该电流Ids的结果，接点N12中的电位上升成为0。

晶体管Tr13的漏极电压和源极电压进行变化，直到该漏极电压(接点N14的电位)与源极电压(接点N12的电位)的差消失。该变化所需要的时间是10几μsec。此外，通过源极电位变化，晶体管Tr13的栅极电位V1’从数学式(32a)、(32b)、(33a)、(33b)所示的关系变化为以下的数学式(35)所示的关系。

V1’＝{Cs/(Cgs11+Cgd13’+Cs”)}·V

-{(Cgs11+Cgd13+Cs)/(Cgs11+Cgd13’+Cs”)}·V1(35)

再有，如数学式(36a)所示，数学式(35)所示的CS”是在上述的Cs’和Cgso13中相加了Vds＝0时的晶体管Tr13的沟道内栅-源极间电容Csh13的1/2的电容。数学式(35)中示出的Cgd13’是上述的Cgd13和Vds＝0时的晶体管Tr13的沟道内栅-源极间电容Cch13的1/2的和。即，用以下的数学式(36b)表示Cgd13’。

CS”＝CS’+Cgso13+Cch13/2＝Cs-Cch13/6    (36a)

Cgd13’＝Cgd13+Cch13/2                   (36b)

另外，数学式(35)中示出的-V1、V1’不是图29示出的V1、V1’，分别是图32A中的接点N11的电位(-V1)和图32B中的接点N11的电位(V1’)。在非选择状态保持过程中，图32B中示出的接点N11、N14间的电容成分Cgd13’是晶体管Tr13的沟道内电容以外的栅-漏极间电容Csgo13与晶体管Tr13的沟道电容Cch13的1/2的和。即，电容成分Cgd13’是Cgd13’＝Cgdo13+Cch13/2＝Cgd13+Cch13/2。

下面，关于从非选择状态保持过程向电源电压转换过程转移，并进一步从电源电压转换过程转移到发光过程时的各点的电压变化进行说明。如图33A所示，在非选择状态保持过程中，晶体管Tr13的漏-源极间的电位差为0，不流过漏-源极间电流Ids。此外，如图33B所示，若从非选择状态保持过程向电源电压转换过程一转移，电源电压Vcc就从低电位(Vccw)转换为高电位(Vcce)。另外，若从电源电压转换过程一转移到发光过程，就如图33C所示，通过晶体管Tr13向有机EL元件OLED流过发光驱动电流Iem。

首先，关于从非选择状态保持过程向电源电压转换过程转移的情况进行说明。这时，图33A中示出的晶体管Tr13的漏-源极间电压接近于电位0。之后，在电源电压转换过程中，电源电压Vcc从低电位(Vccw)转换为高电位(Vcce)。因此，晶体管Tr13的栅极(接点N11)的电位Vn11和源极(接点N12)的电位Vn12上升。这时的电位Vn11用数学式(37a)表示，电位Vn12用数学式(37b)表示。再有，V1”、V”分别是图33B中示出的接点N11的电位Vn11、接点N12的电位Vn12。

Vn11＝V1”＝{1+Cch13·(3Cs+2Cpix)/6D}V’

+(Cgd13·Cpix+Cgd13·Cs)·Vcce/D    (37a)

Vn12＝V”＝Cgd13·Cs·Vcce/D+Cch13·(Cgs11+Cgd13+3Cs)/6D(37b)

另外，在发光过程中，由于转换电源电压，因此晶体管Tr13的栅极(接点N1 1)中产生的电位V1c(图33C的例子中的接点N11的电位Vn11)就用以下的数学式(38)表示。

Vn11＝V1c＝V1”+Cs·(Vpix-V”)/(Cgd13+Cgs11+Cs)(38)

将上述的数学式(34)、(35)、(37a)、(37b)、(38)中示出的各电压全部替换为非选择状态转换过程中的电压符号。这样，驱动晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs就能够用以下的数学式(39)表示。

Vgs＝Vn11-Vn12＝Vlc-Voel

＝(Vd-ΔVgs)

+{(Cgs11+Cgd13)/(Cs+Cgs11+Cgd13)}

×{Cgd13·Vcce/(Cgs11+Cgd13)-Voel-V}    (39)

在此，数学式(39)中的V与数学式(32b)中示出的V相同，V＝Vd+(Cgs11’·Cs/D)·Vsh1。此外，Vd是在写入时的晶体管Tr13的栅-源极间产生的电压，如数学式(32b)所示，用(Vd+(Cgs11’·Cs)·Vsh1/D)表示。此外，数学式(39)中的电压偏移ΔVgs是从图31A转换到图31B时的接点N11和接点N12之间的电位差，如数学式(34)所示，用Cgs11’·Cpix·Vsh1/D表示。

下面，基于上述的数学式(39)说明阈值电压Vth对于发光驱动用的晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs的影响。在数学式(39)中，通过代入ΔVgs、V、D的值，得到以下的数学式(40)。

Vgs＝{Cs/(Cs+Cgs11+Cgd13)}·Vd

+{(Cgs11+Cgd13)/(Cs+Cgs11+Cgd13)}

×{Cgd13·Vcce/(Cgs11+Cgd13)-Voel-Cgs11’·Vsh1/(Cgs11+Cgd13)}

(40)

另外，在数学式(40)中，通过用电容成分Cs对各电容成分Cgs11、Cgs11’、Cgd13进行标准化，得到数学式(41)。

Vgs＝{Vd-(c_gs+c_gd)·Voel}/(1+c_gs+c_gd)+{c_gd·Vcce-c_gs’·Vsh1}/(1+c_gs+c_gd)

(41)

数学式(41)中的c_gs、c_gs’、c_gd与数学式(27)中示出的c_gs、c_gs’、c_gd相同。数学式(41)的右边第一项仅取决于基于显示数据的指定灰度级和晶体管Tr13的阈值电压Vth。此外，数学式(41)的右边第二项是与晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs相加的常数。

这样，为了用电压指定补偿阈值电压Vth，最好将写入时的源极电位(接点N12的电位)-Vd设定为使得发光时的(Vgs-Vth)(决定发光时的驱动电流Ioel的值)不取决于阈值电压Vth。例如，若在发光时维持了栅-源极间电压Vgs＝0-(-Vd)＝Vd，则为了使(Vgs-Vth)不取决于Vth，只要使Vgs＝Vd＝Vd0+Vth的关系成立就可以。这时，发光时的驱动电流Ioel仅用不取决于Vth的Vd0表示。此外，在发光时的栅-源极间电压从写入时的Vgs变动了的情况下，只要使Vd＝Vd0+εVth就可以。

将数学式(41)中的右边第一项中的有机EL元件OLED对发光电压Voel的依赖性决定为，使得以下的数学式(42a)～(42c)的关系成立。再有，数学式(42a)～(42c)中的f(x)、g(x)、h(x)分别示出括号内的变量x的函数。即，如数学式(42a)所示，将晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs决定为使其成为发光电压Voel的函数。此外，如数学式(42b)所示，将发光驱动电流Iem决定为使其成为该电压Vgs与阈值电压Vth的差(Vgs-Vth)的函数。另外，如数学式(42c)所示，将发光电压Voel决定为使其成为发光驱动电流Iem的函数。

Vgs＝f(Voel)       (42a)

Iem＝g(Vgs-Vth)    (42b)

Voel＝h(Iem)       (42c)

在写入动作中，设用于对驱动晶体管Tr13的源极(接点N12)赋予基于显示数据的电压(灰度级电压)的数据电压为Vd0。该数据电压Vd0如上所述是不取决于阈值电压Vth的项。此外，假设时刻Tx的晶体管Tr13的阈值电压Vth为Vth(Tx)，时刻Tx后的时刻Ty的阈值电压为Vth(Ty)。另外，设在时刻Tx施加到发光动作中的有机EL元件OLED的阳极-阴极间的电压为Voelx，设在时刻Ty施加的电压为Voely。

这时，假设满足Vth(Ty)＞Vth(Tx)的条件，并且在时刻Ty和时刻Tx施加到有机EL元件OLED的电压的差分为ΔVoel＝Voely-Voelx。为了补偿阈值电压的变动部分ΔVth，最好通过补偿Vth来使ΔVoel无限地接近于0。因此，最好将上述数学式(41)中的右边第一项的电压Vd设定为如以下的数学式(43)。

Vd＝Vd0+(1+c_gs+c_gd)·ΔVth    (43)

在数学式(43)中，若设变动部分ΔVth是与阈值电压Vth＝0V的差，则能够表示为ΔVth＝Vth。此外，因为(c_gs+c_gd)是设计值，所以若将常数ε定义为ε＝1+c_gs+c_gd，则用以下的数学式(44)表示数学式(43)所示的电压Vd。从该数学式(44)导出上述的数学式(24)、(25)。

Vd≌Vd0+(1+c_gs+c_gd)·ΔVth＝Vd0+ε·ΔVth    (44)

此外，根据该数学式(44)和数学式(41)，得到表示不取决于晶体管Tr1 3的阈值电压Vth的电压关系的以下的数学式(45)。再有，数学式(45)中的Voel0是阈值电压Vth＝0V时的有机EL元件OLED的发光电压Voel。

Vgs-Vth＝{Vd0-(c_gs+c_gd)·Voel0}/(1+c_gs+c_gd)

+(c_gd·Vcce-c_gs’·Vsh1)/(1+c_gs+c_gd)    (45)

再有，在是第0灰度级的黑显示状态下，求用于不向晶体管Tr13的栅-源极间施加阈值电压Vth以上的电压的条件，即，用于不向有机EL元件OLED流发光驱动电流Iem的电压条件。假设时刻0的数据电压为Vd0(0)时，用数学式(46)表示上述电压条件。这样，在图26所示的数据驱动器14中，能够决定通过转换开关SW5施加到反相运算部148的输出端的黑灰度级电压Vzero。

-Vd0(0)＝Vzero≥c_gd·Vcce-c_gs’·Vsh1(46)

下面，说明在实施方式2中用于设定修正灰度级电压Vpix(＝-Vin)以补偿寄生电容所引起的驱动晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs的条件。通过进行图11中示出的各过程的处理，驱动晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs由其他寄生电容而引起变动。为了补偿该电压Vgs的变动量，最好如以下的数学式(47)所示地设定写入期间Twrt(施加修正灰度级电压Vpix的期间)中的修正灰度级电压Vpix。再有，数学式(47)中的Vds12是晶体管Tr12的漏-源极间电压。

Vpix＝-(Vd+Vds12)＝-Vorg-βVth    (47)

在图34所示的写入动作中，流到晶体管Tr13的漏-源极间的写入电流Iwrt能够用以下的数学式(48)表示。再有，在数学式(48)中，μ _FET是晶体管的迁移率。此外，Ci是每单位面积的晶体管栅极电容，W13是晶体管Tr13的沟道宽度，L13是晶体管Tr13的沟道长度。另外，Vdse13是写入时的晶体管Tr13的有效漏-源极间电压，Vth13是晶体管Tr13的阈值电压。p是适合于薄膜晶体管的特性的固有参数(调整参数)。

Iwrt＝μ_FET·Ci·(Vd-Vth13)·Vdse13·(W13/L13)

≌p·μ_FET·Ci·(Vd-Vth13)²·(W13/L13)    (48)

此外，在写入动作中，能够用以下的数学式(49)表示流到晶体管Tr12的漏-源极间的写入电流Iwrt。数学式(49)中的Vth12是晶体管Tr12的阈值电压，Vds12是晶体管Tr13的漏-源极间电压。此外，W12是晶体管Tr12的沟道宽度，L12是晶体管Tr12的沟道长度。

Iwrt＝μ_FET·Ci·(Vsh+Vd+Vds12-Vth12)·(W12/L12)·Vdse12(49)

基于数学式(48)、(49)，能够用以下的数学式(50a)表示晶体管Tr1 2的漏-源极间电压Vdse12。此外，数学式(50a)中的Vsat12是写入时的晶体管Tr12的有效漏-源极间电压，用以下的数学式(50b)表示。再有，q是适合于薄膜晶体管的特性的固有的参数(调整参数)。

Vdse12＝Vds12/{1+(Vds12/Vsat12)^q}^(1/q)(50a)

Vsat12＝p·(Vsh+Vd+Vds12-Vth12)    (50b)

一般地，在n沟道非晶硅晶体管中，具有晶体管处于导通状态的时间(栅-源极间电压是正电压的时间)越长，向阈值电压的高电压侧偏移的量越大的趋势。驱动晶体管Tr13在发光期间Tem导通，该发光期间Tem在循环期间Tcyc所占的比例大。因此，由于晶体管Tr13的阈值电压随着时间经过而向正电压侧偏移，因此晶体管Tr13的电阻变高。

另一方面，选择晶体管Tr12仅在选择期间Tsel导通。该选择期间Tsel在循环期间Tcyc中所占的比例小。因此，与驱动晶体管Tr13相比，随着时间经过的阈值电压的偏移小。这样，在导出修正灰度级电压Vpix时，晶体管Tr12的阈值电压Vth12的变动相对于晶体管Tr13的阈值电压Vth13的变动来说可以忽视，作为不变动来处理。

如上述的数学式(48)、(49)所示，利用p和q的TFT(Thin FilmTransistor)特性调整参数、由晶体管的尺寸决定的参数、晶体管的栅极厚度和非晶硅的迁移率等加工参数、选择信号所具有的电压Vsh等的设定值，来决定写入电流Iwrt。因此，通过对假设数学式(48)所示的Iwrt和数学式(49)所示的Iwrt相等时的等式进行数值分析，求出晶体管Tr12的漏-源极间电压Vds12。另外，由于该电压Vds12与修正灰度级电压Vpix之间有数学式(47)所示的关系(Vpix＝-Vd-Vds12)，因此，通过确定Vds12，能够求出修正灰度级电压Vpix。

在写入期间Twrt，若反相运算部148输出该修正灰度级电压Vpix，就向晶体管Tr13的源极(接点N12)写入-Vd。因此，在写入期间Twrt的晶体管Tr13中，栅-源极间电压变为Vgs，漏-源极间电压Vds＝0-(-Vd)＝Vd0+ε·ΔVth。通过在写入期间Twrt流过这样的写入电流Iwrt，能够向有机EL元件OLED流过已补偿了寄生电容等的影响所产生的阈值电压Vth的偏移的驱动电流Ioled。

下面，参照具体的实验结果，对实施方式2的显示装置1和显示装置1的驱动方法所产生的效果进行说明。如数学式(24)所示，基于数据电压Vd0和阈值电压Vth的常数倍(γ倍)，设定写入动作中的驱动晶体管Tr13的源极(接点N12)的电位(-Vd)，(-Vd＝-Vd0-γVth)。利用栅-源极间保持的电压Vgs设定该电位。另一方面，如数学式(22)所示，基于原灰度级电压Vorg和阈值电压Vth的常数倍(β倍)，设定由数据驱动器14(反相运算部148)生成的修正灰度级电压Vpix(＝-Vin)，(-Vin＝-Vorg-βVth)。

以下，验证用于使数据电压Vd0与原灰度级电压Vorg的关系不取决于常数γ、β、阈值电压Vth的条件。如图35所示，在写入动作中，原灰度级电压Vorg的输入数据(指定灰度级)越高，向驱动晶体管Tr13的源极赋予与显示数据相应的电压(灰度级电压)的数据电压Vd0与原灰度级电压Vorg的差(Vd0-Vorg)就越大。例如，在第0灰度级(黑显示状态)下，所述数据电压Vd0和原灰度级电压Vorg都是Vzero(＝0V)。另一方面，在第255灰度级(最高亮度等级)下，数据电压Vd0与原灰度级电压Vorg的差(Vd0-Vorg)大约是1.3V。这是因为所施加的修正灰度级电压Vpix越大写入电流Iwrt越大，晶体管Tr13的源-漏极间电压也越大。

再有，在图35的例子中，写入动作时的电源电压Vcc(＝Vccw)是接地电位GND(＝0V)，发光动作时的电源电压Vcc(＝Vcce)是12V。选择信号Ssel的高电平(Vsh)和低电平(-Vsl)之间的电位差(电压范围)Vsh1是27V。发光驱动用晶体管Tr13的沟道宽度W13是100μm，晶体管Tr11和晶体管Tr12的各沟道宽度W11、W12都是40μm。另外，显示象素PIX的尺寸是129μm×129μm，象素的数值孔径是60％，电容器Cs的静电电容是600fF(＝0.6pF)。

关于写入动作中对输入数据的、修正灰度级电压和阈值电压的关系进行说明。如数学式(22)所示，修正灰度级电压Vpix(＝-Vin)取决于常数β和阈值电压Vth。在设该常数β一定的情况下，如图36所示，阈值电压Vth越大，修正灰度级电压Vpix就越降低该阈值电压Vth。该趋势在输入数据(指定灰度级)的全部灰度级区域中大致相同。

在图36的例子中，在设定为常数β＝1.08的情况下，在阈值电压Vth从0V→1V→3V变化时，修正灰度级电压Vpix相对于各阈值电压Vth的特性线向低电压方向大致平行移动。此外，在第0灰度级(黑显示状态)下，与阈值电压Vth的值无关，修正灰度级电压Vpix是Vzero(＝0V)。再有，图36的实验条件与图35所示的实验条件相同。

下面，关于发光动作中的对输入数据的、有机EL元件OLED发光驱动电流Iem与阈值电压Vth的关系进行说明。再有，输入数据的灰度级数是256，最低亮度等级是第0灰度级，最高亮度等级是第255灰度级。从数据驱动器14向各显示象素PIX施加数学式(22)所示的修正灰度级电压Vpix。这样，在驱动晶体管Tr13的栅-源极间保持数学式(24)所示的写入电压Vgs(＝0-(-Vd)＝Vd0+γVth)。这时，在设常数γ大致一定的情况下，如图37A、图37B所示，与阈值电压Vth的值无关，向有机EL元件OLED流过具有大致一定的电流值的发光驱动电流Iem。该趋势在输入数据(指定灰度级)的全部灰度级区域中大致相同。再有，图37A、图37B的实验条件与图35所示的实验条件相同。

图37A的例子是设定为常数γ＝1.07、阈值电压Vth＝1.0V时的实验结果。此外，图37B的例子是设定为常数γ＝1.05、阈值电压Vth＝3.0V时的实验结果。比较图37A和图37B，与阈值电压Vth的值不同无关，发光驱动电流Iem示出大致相同的特性线。

此外，根据该实验结果明确了在大致全部灰度级中，相对于理论值的亮度变化(亮度差)抑制在大概1.3％以下的效果(以下，将该抑制效果称作“γ效果”)。例如，如图37A所示，在γ＝1.07的情况下，在各指定灰度级(8bit)是63、127、255时，各亮度变化是0.27％、0.62％、1.29％。此外，如图37B所示，在γ＝1.05的情况下，在各指定灰度级(8bit)是63、127、255时，各亮度变化是0.27％、0.61％、1.27％。

下面，关于发光动作中的对输入数据的、发光驱动电流和阈值电压的变动(偏移)关系进行说明。判明了对于“γ效果”的阈值电压Vth的变动量(Vth偏移幅度)的依存性效果如下，即，在设常数γ一定的情况下，阈值电压Vth的变动幅度越大，与初始的阈值电压Vth中的发光驱动电流Iem的电流差越小。

如图38A和图38B所示，在γ＝1.1、并且Vth＝1V→3V(Vth偏移幅度是2V)的情况下，在各指定灰度级(8bit)是63、127、255时，各亮度变化是0.24％、0.59％、1.29％。此外，如图38A和图38C所示，在γ＝1.1、并且Vth＝1V→5V(Vth偏移幅度是4V)的情况下，在各指定灰度级(8bit)是63、127、255时，各亮度变化是0.04％、0.12％、0.27％。

这样判明了得到阈值电压Vth的变动量(Vth偏移幅度)越大，特性线越接近于理论值的效果。即，判明了得到亮度相对于理论值的变化(亮度差)变小(大概抑制在0.3％以下)的效果。

再有，为了示出本实施方式的效果的优越性，比较具有上述的“γ效果”的实验结果和不具有“γ效果”的实验结果。所述不具有“γ效果”时，是在驱动晶体管Tr13的栅-源极间设定了在数学式(24)所示的关系(Vgs＝0-(-Vd)＝Vd0+γVth)中不取决于常数γ的电压Vth时。如图39A和图39B所示，在不具有“γ效果”的情况下，对于输入数据的发光驱动电流和阈值电压的关系与常数γ无关，示出了晶体管Tr13的阈值电压Vth越高，发光驱动电流Iem越小的特性线。再有，图39A的例子是设定为常数γ＝1.07、设定为阈值电压Vth＝1.0V和3.0V时的发光驱动电流Iem的特性线。图39B的例子是设定为常数γ＝1.05、设定为阈值电压Vth＝1.0V和3.0V时的发光驱动电流Iem的特性线。

此外，判明了如下情况，即，在大致全部灰度级区域中，相对于逻辑值的亮度变化(亮度差)在1.0％以上，特别是在中间灰度级(图39A和图39B的例子中、第127灰度级)以上，相对于逻辑值的亮度变化达到2％以上。在γ＝1.07的情况下，在各指定灰度级(8bit)是63、127、255时，各亮度变化是1.93％、2.87％、4.13％。此外，在γ＝1.05的情况下，在各指定灰度级(8bit)是63、127、255时，各亮度变化是1.46％、2.09％、2.89％。

在该亮度变化在中间灰度级中达到了大概2％的情况下，用户看到图像的残像(焼き付け)。因此，在电容器Cs中保持了不取决于常数γ的电压Vgs(写入电压、-Vd＝-Vd0-Vth)的情况下，显示像质变差。另一方面，根据实施方式2，电容器Cs中保持的电压是补偿了常数γ后的写入电压(＝0-(-Vd)＝Vd0+γVth)。因此，如图37、图38所示，在各灰度级中，能够大幅度地抑制对于逻辑值的亮度变化(亮度差)。这样，实施方式2的显示装置1就能够防止图像的留存，用最佳的显示像质显示图像。

下面，关于修正灰度级电压Vpix与晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs的关系进行说明。在晶体管Tr13的源极(接点N12)与数据线Ld之间存在晶体管Tr12导通时的电阻所产生的电位差。因此，在接点N12中保持将晶体管Tr13的阈值电压Vth的γ倍的电压和数据电压Vd0相加的电压。为了保持该电压，如数学式(22)所示，作为修正灰度级电压Vpix，在接点N12保持将阈值电压Vth的β倍的电压和原灰度级电压Vorg相加的电压。

以下，关于数学式(22)、(24)所示的修正灰度级电压Vpix与晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs的关系中，对于Vpix(＝Vin)补偿了βVth时的Vgs(＝Vd)的变化量γVth的关系进行验证。

如图40所示，在阈值电压Vth从0V变化为3V的情况下，决定修正灰度级电压Vpix的常数β对于输入数据(指定灰度级)一定。另一方面，决定晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs的常数γ对于输入数据(指定灰度级)按照大致一定的倾斜进行变化。在图40的例子中，在中间灰度级(灰度级数是256的情况下，第128灰度级附近)中，最好在β＝1.08时设定为γ＝1.097，以使得常数γ具有理想值(图40中的1点划线)。由于常数β和常数γ能够设定为比较接近的值，因此实际上也可以设定为β＝γ。

根据以上的实验结果，最好决定驱动晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs的常数γ(＝β)在1.05以上。此外，判明了最好将修正灰度级电压Vpix设定为，在输入数据(指定灰度级)内的至少一个灰度级中，晶体管Tr13的源极(接点N12)中保持的电压Vd成为数学式(24)所示的电压(-Vd0-γVth)。

另外，最好将晶体管Tr13的尺寸(沟道宽度W与沟道长度L的比W/L)和选择信号Ssel的电压(Vsh和-Vsl)设定为，这时与阈值电压的变动(Vth偏移)相应的发光驱动电流Iem的变化相对于初始状态下的最大电流值大概在2％以内。

修正灰度级电压Vpix是晶体管Tr13的源极电位(-Vd)加上晶体管Tr12的漏-源极间电压的值。电源电压Vccw与修正灰度级电压Vpix的差(Vccw-Vpix)的绝对值越大，写入动作中流向各晶体管Tr12、Tr13的各漏-源极间的电流的值就越大。因此，修正灰度级电压Vpix与晶体管Tr13的源极电位(-Vd)的电位差就越大。

但是，若减小由晶体管Tr12的漏-源极间电压所产生的电压降的影响，阈值电压Vth的β倍的效果仍体现为“γ效果”。即，若能够设定满足数学式(24)的关系的补偿电压γVth，就能够补偿从写入动作状态转移到发光动作状态时的发光驱动电流Iem的值的变动。这时，需要考虑晶体管Tr12的漏-源极间电压的影响。

如图35所示，将晶体管Tr12设定为，使得晶体管Tr12的漏-源极间电压在写入动作中是最大亮度等级时(漏-源极间电压最大)为13V左右。这时，如图40所示，由于最低亮度等级(第0灰度级)的常数γ(≌1.07)与最高亮度等级(第255灰度级)的常数γ(≌1.11)的差充分小，因此能够近似于数学式(22)所示的β。

电源电压Vccw与修正灰度级电压Vpix的差(Vccw-Vpix)内的晶体管Tr13的栅-源极间电压Vgs的电压Vd0成为原灰度级电压Vorg。此外，将修正灰度级电压Vpix设定为原灰度级电压Vorg加上补偿电压βVth设为负极性的电压。在写入动作中将该修正灰度级电压Vpix设定为满足数学式(22)。该情况下，若最优地设定了晶体管Tr12的漏-源极间的最大电压，就能够使常数γ近似于常数β。这样，就能够从最低亮度等级到最高亮度等级高精度地显示各灰度级。

再有，关于在实验中使用的有机EL元件OLED(象素尺寸是129μm×129μm、数值孔径60％)的、象素电流相对于驱动电压的变化特性进行说明。如图41所示，该有机EL元件OLED的象素电流是在驱动电压是负电压的区域中电流值小的10×10^-3μA～10×10^-5μA状态。此外，象素电流在驱动电压大概0V时值最低，在驱动电压是正电压的区域中，随着驱动电压的上升而急剧增加。

此外，关于显示象素PIX中适用的晶体管的沟道内寄生电容与电压的关系进行说明。首先，关于薄膜晶体管TFT的寄生电容，基于一般参照的Meyer的电容模型，示出在栅-源极间电压Vgs大于阈值电压Vth的条件(Vgs＞Vth)、即在源-漏极间形成有沟道的条件下的电容与电压的关系(电容特性)。

在薄膜晶体管的沟道内寄生电容Cch中，有栅-源极间的寄生电容Cgs_ch和栅-漏极间的寄生电容Cgd_ch。各寄生电容Cgs_ch和Cgd_ch与沟道内寄生电容Cch的电容比(Cgs_ch/Cch、Cgd_ch/Cch)在栅-源极间电压Vgs与阈值电压Vth的差分(Vgs-Vth)之间具有规定的特性。

如图42所示，在电压比是0时(漏-源极间电压Vds＝0V)，电容比Cgs_ch/Cch和电容比Cgd_ch/Cch相等，都是1/2。在电容比增加而漏-源极间电压Vds达到饱和区域的状态下，电容比Cgs_ch/Cch大概是2/3，电容比Cgd_ch/Cch向0渐近。

如以上说明，根据实施方式2，显示装置1在显示象素PIX的写入动作时施加具有数学式(50a)所示的电压值的修正灰度级电压Vpix。因此，能够在晶体管Tr13的栅-源极间保持电压Vgs。再有，该电压Vgs设定为对应于显示数据(亮度等级值)，并且补偿象素驱动电路DC中的电压变化的影响。这样，就能够补偿在发光动作中向有机EL元件OLED供给的发光驱动电流Iem的电流值。

即，通过向有机EL元件OLED流过具有与显示数据相对应的电流值的发光驱动电流Iem，能够使该有机EL元件按照与显示数据相应的亮度等级进行发光。这样，能够抑制各显示象素中的亮度等级的偏移，提供显示品质优良的显示装置。再有，在实施方式2中也能够最优地适用与实施方式1实质上相同的显示装置的驱动方法。

该申请以日本平成18年9月26日向日本专利局申请的特愿2006-260650号和日本平成19年3月28日向日本专利局申请的特愿2007-083360号专利申请为基础，在本申请中放入了所述两个申请的内容。

Claims (25)

1.一种显示装置，其特征在于，具有：

发光元件，按照与被供给的电流相应的灰度级进行发光；

象素驱动电路，向上述发光元件供给与通过数据线施加的电压相应的电流；

预充电电压源，通过上述数据线向上述象素驱动电路施加规定的预充电电压；

电压读取部，在上述预充电电压源施加预充电电压之后，按照规定的过渡响应期间内的不同的定时，多次读取上述数据线的电压；

修正灰度级信号生成部，根据按上述不同的定时读取到的上述数据线的电压间的差分电压，生成具有与上述象素驱动电路固有的元件特性相对应的电压值的修正灰度级信号，施加给上述象素驱动电路。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

具有原灰度级电压生成部，生成用于使上述发光元件按照期望的亮度等级进行发光的、具有不取决于上述象素驱动电路固有的元件特性的电压值的原灰度级电压。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，

上述修正灰度级信号生成部根据上述原灰度级电压、基于上述差分电压生成的第一补偿电压、基于上述象素驱动电路固有的元件特性决定的第二补偿电压，生成上述修正灰度级信号。

4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，

上述修正灰度级信号生成部具有运算电路，该运算电路用于对上述原灰度级电压、上述第一补偿电压和上述第二补偿电压进行运算而生成上述修正灰度级信号。

5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

具有黑灰度级电压源，用于向上述象素驱动电路施加黑灰度级电压，该黑灰度级电压用于使上述发光元件进行黑显示， 

具有开关，该开关用于在上述电压读取部按上述规定的过渡响应期间内的不同的定时多次读取上述数据线的电压之后，按规定的定时连接上述黑灰度级电压源和上述数据线。

6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

具有连接路径转换开关，该连接路径转换开关用于按规定的定时将上述数据线分别与上述电压读取部、上述修正灰度级信号生成部和上述预充电电压源连接。

7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，

在向上述象素驱动电路施加上述预充电电压，利用上述连接路径转换开关切断了上述预充电电压源和上述数据线之后，上述电压读取部按照具有比上述数据线的电压收敛到上述象素驱动电路固有的收敛电压值的时间短的时间的上述过渡响应期间内的不同的定时，多次读取上述数据线的电压。

8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，

在利用上述连接转换开关连接了上述预充电电压源和上述数据线时，上述预充电电压源施加具有比上述象素驱动电路固有的上述收敛电压值的绝对值大的电压值的上述预充电电压。

9.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，

进一步具有控制部，该控制部在规定的期间内执行下述动作：利用上述连接路径转换开关连接上述预充电电压源和上述数据线，并向上述象素驱动电路施加上述预充电电压的动作；利用上述连接路径转换开关连接上述电压读取部和上述数据线，并按上述过渡响应期间内的不同的定时多次读取与上述象素驱动电路固有的元件特性相对应的上述数据线的电压的动作；以及，利用上述连接路径转换开关连接上述修正灰度级信号生成部和上述数据线，并向上述象素驱动电路施加上述修正灰度级信号的动作。

10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，具有： 

选择驱动器，通过选择线向上述象素驱动电路施加表示施加上述修正灰度级电压的选择信号，并将上述象素驱动电路设为选择状态；以及

显示板，将以上述发光元件和上述象素驱动电路为一组的多个显示象素配置成矩阵状，

上述多个显示象素在行方向和列方向上并排排列，

上述数据线与上述多个显示象素中沿着上述列方向排列的多个显示象素的上述象素驱动电路连接，

上述选择线与上述多个显示象素中沿着上述行方向排列的多个显示象素的上述象素驱动电路连接。

11.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

上述象素驱动电路具有与上述发光元件串联连接的驱动晶体管，

上述象素驱动电路固有的元件特性的变动量是上述驱动晶体管的阈值电压的变动量。

12.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

上述象素驱动电路具有：与上述发光元件串联连接的驱动晶体管；连接在上述驱动晶体管和上述数据线之间的选择晶体管；以及使上述驱动晶体管成为二极管连接状态的二极管连接用晶体管。

13.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于，

在上述象素驱动电路中，

在上述驱动晶体管的电流路径的一端侧连接按规定的定时转换设定电位的电源电压，并且在上述驱动晶体管的电流路径的另一端侧连接上述发光元件的一端，

在上述选择晶体管的电流路径的一端侧连接上述驱动晶体管的上述电流路径的另一端侧，并且在上述选择晶体管的电流路径的另一端侧连接上述数据线，

在上述二极管连接用晶体管的电流路径的一端侧连接上述电源电压，并且在上述二极管连接用晶体管的电流路径的另一端侧连接上述驱 动晶体管的控制端子，

上述选择晶体管和上述二极管连接用晶体管的控制端子共同连接到上述选择线上，

上述发光元件的另一端与一定的基准电压连接。

14.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，

利用第一电压成分与第二电压成分的和，决定在上述驱动晶体管的控制端子和电流路径的一个端子之间保持的电压，所述第一电压成分是用于使上述发光元件按照期望的亮度等级进行发光的、不取决于上述象素驱动电路固有的元件特性的电压成分，所述第二电压成分由上述驱动晶体管的阈值电压的规定倍数构成，并且，将决定上述第二电压成分的规定倍数设定在1.05以上。

15.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，

利用第一电压成分与第二电压成分的和，决定通过上述修正灰度级信号中的至少一个指示亮度等级的上述修正灰度级信号而保持在上述驱动晶体管的控制端子和电流路径的一个端子之间的电压，所述第一电压成分是用于使上述发光元件按照期望的亮度等级进行发光的不取决于上述象素驱动电路固有的元件特性的电压成分，所述第二电压成分由上述驱动晶体管的阈值电压的规定倍数构成。

16.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，

基于通过上述修正灰度级信号保持在上述驱动晶体管的控制端子和电流路径的一个端子之间的电压，将上述选择晶体管的元件尺寸和上述选择信号的电压设定为，使得通过上述驱动晶体管的上述电流路径流向上述发光元件的驱动电流，在使上述发光元件发光的全部亮度等级中，伴随上述驱动晶体管的阈值电压的变动的电流值的变动量在未产生上述驱动晶体管的阈值电压的变动的初始状态中的最大电流值的2％以内。

17.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

上述修正灰度级信号生成部根据按上述不同的定时读取到的上述数 据线的电压间的差分电压和上述象素驱动电路中保持的电压，生成具有与上述象素驱动电路固有的电压特性相对应的电压值的修正灰度级信号，并施加给上述象素驱动电路。

18.一种显示装置，其特征在于，具有：

发光元件，按照与供给的电流相应的灰度级进行发光；

象素驱动电路，向上述发光元件供给与通过数据线施加的电压相应的电流；

预充电电压源，通过上述数据线向上述象素驱动电路施加规定的预充电电压；

电压读取部，在上述预充电电压源施加预充电电压之后，按照规定的过渡响应期间内的不同的定时，多次读取上述数据线的电压；

修正灰度级信号生成部，根据按上述不同的定时读取到的上述数据线的电压间的差分电压和上述象素驱动电路中保持的电压，生成具有与上述象素驱动电路固有的电压特性相对应的电压值的修正灰度级信号，并施加给上述象素驱动电路。

19.如权利要求18所述的显示装置，其特征在于，

具有原灰度级电压生成部，生成用于使上述发光元件按照期望的亮度等级进行发光的、具有不取决于上述象素驱动电路固有的电压特性的电压值的原灰度级电压。

20.如权利要求19所述的显示装置，其特征在于，

上述修正灰度级信号生成部根据上述原灰度级电压、和基于上述差分电压及上述象素驱动电路固有的电压特性生成的补偿电压，生成上述修正灰度级信号。

21.如权利要求20所述的显示装置，其特征在于，

上述修正灰度级信号生成部具有运算电路，该运算电路对上述原灰度级电压和上述补偿电压进行运算，生成上述修正灰度级信号。

22.如权利要求18所述的显示装置，其特征在于， 

上述象素驱动电路具有与上述发光元件串联连接的驱动晶体管，

上述象素驱动电路固有的电压特性是基于保持在上述驱动晶体管的控制端子和电流路径的一个端子之间的电压的变化的电压特性。

23.一种显示装置的驱动方法，其特征在于，

通过数据线向象素驱动电路施加规定的预充电电压，

在施加上述预充电电压后，按照具有比上述数据线的电压收敛到上述象素驱动电路固有的收敛电压值的时间短的时间的过渡响应期间内的不同的定时，多次读取上述数据线的电压，

根据按上述不同的定时读取的上述数据线的电压间的差分电压，生成具有与上述象素驱动电路固有的元件特性相对应的电压值的修正灰度级信号，

向上述象素驱动电路施加所生成的修正灰度级信号，

从上述象素驱动电路向发光元件供给与通过数据线施加的电压相应的电流。

24.一种显示驱动装置，其特征在于，具有：

预充电电压源，通过数据线向与发光元件连接的象素驱动电路施加规定的预充电电压；

电压读取部，在上述预充电电压源施加预充电电压之后，按规定的过渡响应期间内的不同的定时多次读取上述数据线的电压；

修正灰度级信号生成部，根据按上述不同的定时读取的上述数据线的电压间的差分电压，生成具有与上述象素驱动电路固有的元件特性相对应的电压值的修正灰度级信号，并施加给上述象素驱动电路。

25.一种显示驱动装置的驱动方法，其特征在于，

通过数据线向与发光元件连接的象素驱动电路施加规定的预充电电压，

在施加上述预充电电压之后，按规定的过渡响应期间内的不同的定时多次读取上述数据线的电压， 

根据按上述不同的定时读取到的上述数据线的电压间的差分电压，生成具有与上述象素驱动电路固有的元件特性相对应的电压值的修正灰度级信号，

将生成的修正灰度级信号施加给上述象素驱动电路。 

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