JP2008292620A - 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】輝度ばらつき補正時には、電気光学素子の逆バイアス状態を維持して輝度ばらつきの補正動作を確実に実行できるようにする。
【解決手段】画素アレイ部３０の画素行ごとに電源線３５（３５−１〜３５−ｍ）を配線し、かつ電源走査回路８０を設けるとともに、当該電源走査回路８０から有機ＥＬ素子２１にそのカソード電位として与えられる第１の電源電位Ｖｃａｔを可変とし、当該電源電位Ｖｃａｔとして有機ＥＬ素子２１の非発光期間では高電位側の電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉを設定し、有機ＥＬ素子２１の発光期間に入ったら低電位側の電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗに切り替えるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器に関し、特に電気光学素子を含む画素が行列状（マトリクス状）に配置されてなる平面型（フラットパネル型）の表示装置、当該表示装置の駆動方法および当該表示装置を有する電子機器に関する。

近年、画像表示を行う表示装置の分野では、発光素子を含む画素（画素回路）が行列状に配置されてなる平面型の表示装置が急速に普及している。平面型の表示装置としては、画素の発光素子として、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化するいわゆる電流駆動型の電気光学素子、例えば有機薄膜に電界をかけると発光する現象を利用した有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子を用いた有機ＥＬ表示装置が開発され、商品化が進められている。

有機ＥＬ表示装置は次のような特長を持っている。すなわち、有機ＥＬ素子が１０Ｖ以下の印加電圧で駆動できるために低消費電力であり、また自発光素子であることから、液晶セルを含む画素ごとに当該液晶セルにて光源（バックライト）からの光強度を制御することによって画像を表示する液晶表示装置に比べて、画像の視認性が高く、しかも液晶表示装置には必須なバックライト等の照明部材を必要としないために軽量化および薄型化が容易である。さらに、有機ＥＬ素子の応答速度が数μｓｅｃ程度と非常に高速であるために動画表示時の残像が発生しない。

有機ＥＬ表示装置では、液晶表示装置と同様、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、構造が簡単であるものの、電気光学素子の発光期間が走査線（即ち、画素数）の増加によって減少するために、大型でかつ高精細な表示装置の実現が難しいなどの問題がある。

そのため、近年、電気光学素子に流れる電流を、当該電気光学素子と同じ画素回路内に設けた能動素子、例えば絶縁ゲート型電界効果トランジスタ（一般には、ＴＦＴ(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)）によって制御するアクティブマトリクス方式の表示装置の開発が盛んに行われている。アクティブマトリクス方式の表示装置は、電気光学素子が１フレームの期間に亘って発光を持続するために、大型でかつ高精細な表示装置の実現が容易である。

ところで、一般的に、有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性（電流−電圧特性）は、時間が経過すると劣化（いわゆる、経時劣化）することが知られている。有機ＥＬ素子を電流駆動するトランジスタ（以下、「駆動トランジスタ」と記述する）としてＮチャネル型のＴＦＴを用いた画素回路では、駆動トランジスタのソース側に有機ＥＬ素子が接続されることになるために、有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性が経時劣化すると、駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが変化し、その結果、有機ＥＬ素子の発光輝度も変化する。

このことについてより具体的に説明する。駆動トランジスタのソース電位は、当該駆動トランジスタと有機ＥＬ素子の動作点で決まる。そして、有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性が劣化すると、駆動トランジスタと有機ＥＬ素子の動作点が変動してしまうために、駆動トランジスタのゲートに同じ電圧を印加したとしても駆動トランジスタのソース電位が変化する。これにより、駆動トランジスタのソース−ゲート間電圧Ｖｇｓが変化するために、当該駆動トランジスタに流れる電流値が変化する。その結果、有機ＥＬ素子に流れる電流値も変化するために、有機ＥＬ素子の発光輝度が変化することになる。

また、ポリシリコンＴＦＴを用いた画素回路では、有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性の経時劣化に加えて、駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈや、駆動トランジスタのチャネルを構成する半導体薄膜の移動度（以下、「駆動トランジスタの移動度」と記述する）μが経時的に変化したり、製造プロセスのばらつきによって閾値電圧Ｖｔｈや移動度μが画素ごとに異なったりする（個々のトランジスタ特性にばらつきがある）。

駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈや移動度μが画素ごとに異なると、画素ごとに駆動トランジスタに流れる電流値にばらつきが生じるために、駆動トランジスタのゲートに画素間で同じ電圧を印加しても、有機ＥＬ素子の発光輝度に画素間でばらつきが生じ、その結果、画面の一様性（ユニフォーミティ）が損なわれる。

そこで、有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性が経時劣化したり、駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈや移動度μが経時変化したりしても、それらの影響を受けることなく、有機ＥＬ素子の発光輝度を一定に保つようにするために、有機ＥＬ素子の特性変動に対する補償機能、さらには駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの変動に対する補正（以下、「閾値補正」と記述する）や、駆動トランジスタの移動度μの変動に対する補正（以下、「移動度補正」と記述する）の各補正機能を画素回路の各々に持たせる構成を採っている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１３３５４２号公報

このように、画素回路の各々に、有機ＥＬ素子の特性変動に対する補償機能および駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈや移動度μの変動に対する補正機能を持たせることで、有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性が経時劣化したり、駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈや移動度μが経時変化したりしたとしても、それらの影響を受けることなく、有機ＥＬ素子の発光輝度を一定に保つことができる。

ところで、閾値補正や移動度補正（その具体的な補正動作については後述する）によって画素間での輝度ばらつきを補正する補正動作は、有機ＥＬ素子の非発光期間において行なわれることから、輝度ばらつきの補正動作中には、有機ＥＬ素子は逆バイアス状態、即ちカソード電位に対してアノード電位が低い状態になければならない。

しかし、閾値補正や移動度補正による輝度ばらつき補正を含む一連の動作が行われる期間における時間推移において、閾値補正動作、信号書き込み動作および移動度補正動作が順に行われると、それらの動作が実行されるにしたがって駆動トランジスタのソース電位が上昇する。

特に、白信号の書き込み時には、駆動トランジスタのゲート電極に印加される信号電圧が大きいためにソース電位の上昇が大きく、有機ＥＬ素子が順バイアスになってしまう可能性がある。そして、有機ＥＬ素子が順バイアス領域になると、駆動トランジスタのソース電位の上昇が行われなくなるため、閾値補正や移動度補正による輝度ばらつきの補正動作が破綻してしまう。

そこで、本発明は、輝度ばらつき補正時には、電気光学素子の逆バイアス状態を維持して輝度ばらつきの補正動作を確実に実行可能な表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、電気光学素子と、映像信号を書き込む書き込みトランジスタと、前記書き込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタとを含む画素が行列状に配置されてなる表示装置において、各画素を行単位で走査しつつ、前記電気光学素子の非発光期間では前記電気光学素子のカソード電位として高電位側の電源電位を与え、前記電気光学素子の発光期間に入ったら前記電気光学素子のカソード電位として低電位側の電源電位を与えることを特徴としている。

上記構成の表示装置および当該表示装置を有する電子機器において、電気光学素子の非発光期間では当該電気光学素子のカソード電位として高電位側の電源電位を与えることにより、駆動トランジスタのソース電位が上昇しても、当該ソース電位が高電位側の電源電位を上回らないように当該電源電位を設定しておくことによって電気光学素子の逆バイアス状態を維持できる。また、電気光学素子の発光期間に入ったら、電気光学素子のカソード電位として低電位側の電源電位を与えることにより、駆動トランジスタのソース電位の変動量（ブートストラップ量）を減らすことができるため、発光時の駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧を大きく確保できる。

本発明によれば、電気光学素子の非発光期間では当該電気光学素子のカソード電位として高電位側の電源電位を与えることにより、電気光学素子の逆バイアス状態を維持できるため、閾値補正動作および移動度補正動作を正常に実行することができる。

また、電気光学素子の発光期間に入ったら、電気光学素子のカソード電位として低電位側の電源電位を与えることにより、発光時の駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧を大きく確保できるため、電気光学素子の発光輝度を十分に確保することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係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システム構成図である。ここでは、一例として、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子、例えば有機ＥＬ素子を画素の発光素子として用いたアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の場合を例に挙げて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０は、画素２０が行列状（マトリクス状）に２次元配置されてなる画素アレイ部３０と、当該画素アレイ部３０の周辺に配置され、各画素２０を駆動する駆動部とを有する構成となっている。画素２０を駆動する駆動部としては、例えば、書き込み走査回路４０、駆動走査回路５０、第一，第二補正用走査回路６０，７０、電源走査回路８０および水平駆動回路９０が設けられている。

画素アレイ部３０は、通常、ガラス基板などの透明絶縁基板上に形成され、平面型（フラット型）のパネル構造となっている。画素アレイ部３０には、ｍ行ｎ列の画素配列に対して、画素行ごとに走査線３１−１〜３１−ｍ、駆動線３２−１〜３２−ｍ、第一，第二補正用走査線３３−１〜３３−ｍ，３４−１〜３４−ｍおよび電源線３５−１〜３５−ｍがそれぞれ配線され、また画素列ごとに信号線（データ線）３６−１〜３６−ｎが配線されている。

画素アレイ部３０の各画素２０については、アモルファスシリコンＴＦＴ(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)または低温ポリシリコンＴＦＴを用いて形成することができる。低温ポリシリコンＴＦＴを用いる場合は、書き込み走査回路４０、駆動走査回路５０、第一，第二補正用走査回路６０，７０、電源走査回路８０および水平駆動回路９０についても、画素アレイ部３０を形成する表示パネル（基板）上に実装することができる。

書き込み走査回路４０は、シフトレジスタ等によって構成され、画素アレイ部３０の各画素２０への映像信号の書き込みに際して、走査線３１−１〜３１−ｍに対して順次書き込み信号（走査信号）ＷＳ１〜ＷＳｍを供給して画素２０を行単位で順番に走査（線順次走査）する。

駆動走査回路５０は、シフトレジスタ等によって構成され、画素２０の発光駆動に際して、駆動線３２−１〜３２−ｍに対して順次駆動信号ＤＳ１〜ＤＳｍを供給する。第一，第二補正用走査回路６０，７０は、シフトレジスタ等によって構成され、後述する補正動作を実行する際に、第一，第二補正用走査線３３−１〜３３−ｍ，３４−１〜３４−ｍに対して第一，第二補正用走査信号ＡＺ１１〜ＡＺ１ｍ，ＡＺ２１〜ＡＺ２ｍを適宜供給する。

電源走査回路８０は、シフトレジスタ等によって構成され、画素行ごとに各画素２０に対して第１電源電位Ｖｃａｔ１〜Ｖｃａｔｍとして、所定電位の高電位側の電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉと、当該電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉよりも低い低電位側の電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗとを選択的に供給する。より具体的には、電源走査回路８０は、画素２０の非発光期間で電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉを、画素２０の発光期間で電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗを各画素に与える。

水平駆動回路９０は、輝度情報に応じた映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇ（以下、単に「信号電圧Ｖｓｉｇ」と記述する場合もある）を、書き込み走査回路４０による走査に同期して信号線３６−１〜３６−ｎに供給する。この水平駆動回路９０は、例えば、信号電圧Ｖｓｉｇを行（ライン）単位で書き込む線順次書き込みの駆動形態を採っている。

（画素回路）
図２は、画素（画素回路）２０の具体的な構成例を示す回路図である。図２に示すように、画素２０は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子、例えば有機ＥＬ素子２１を発光素子として有し、当該有機ＥＬ素子２１に加えて、駆動トランジスタ２２、書き込み（サンプリング）トランジスタ２３、スイッチングトランジスタ２４〜２６および保持容量２７を構成素子として有する、即ち５つのトランジスタ（Ｔｒ）と１つの容量素子（Ｃ）からなる５Ｔｒ／１Ｃの画素構成となっている。

かかる構成の画素２０においては、駆動トランジスタ２２、書き込みトランジスタ２３およびスイッチングトランジスタ２５，２６としてＮチャネル型のＴＦＴが用いられ、スイッチングトランジスタ２４としてＰチャネル型のＴＦＴが用いられている。ただし、ここでの駆動トランジスタ２２、書き込みトランジスタ２３およびスイッチングトランジスタ２４〜２６の導電型の組み合わせは一例に過ぎず、これらの組み合わせに限られるものではない。

有機ＥＬ素子２１は、カソード電極が電源線３５（３５−１〜３５−ｍ）に接続されている。このカソード電極には、電源走査回路８０（図１参照）から電源線３５（３５−１〜３５−ｍ）を介して電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉと低電位の電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗとが第１電源電位Ｖｃａｔ１〜Ｖｃａｔｍとして選択的に供給される。

より具体的には、有機ＥＬ素子２１の非発光期間ではカソード電極に電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉが電源走査回路８０から与えられ、有機ＥＬ素子２１の発光期間ではカソード電極に電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗが電源走査回路８０から与えられる。

駆動トランジスタ２２は、有機ＥＬ素子２１を電流駆動するための能動素子であり、ソース電極が有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続されてソースフォロア回路を形成している。

書き込みトランジスタ２３は、一方の電極（ソース電極／ドレイン電極）が信号線３６（３６−１〜３６−ｎ）に接続され、他方の電極（ドレイン電極／ソース電極）が駆動トランジスタ２２のゲート電極に接続され、ゲート電極が走査線３１（３１−１〜３１−ｍ）に接続されている。

スイッチングトランジスタ２４は、ソース電極が第２の電源電位Ｖｃｃｐ（ここでは、正の電源電位）に接続され、ドレイン電極が駆動トランジスタ２２のドレイン電極に接続され、ゲート電極が駆動線３２（３２−１〜３２−ｍ）に接続されている。

スイッチングトランジスタ２５は、ドレイン電極が書き込みトランジスタ２３の他方の電極（駆動トランジスタ２２のゲート電極）に接続され、ソース電極が第３の電源電位Ｖｏｆｓに接続され、ゲート電極が第一補正用走査線３３（３３−１〜３３−ｍ）に接続されている。

スイッチングトランジスタ２６は、ドレイン電極が駆動トランジスタ２２のソース電極と有機ＥＬ素子２１のアノード電極との接続ノードＮ１１に接続され、ソース電極が第４の電源電位Ｖｉｎｉ（ここでは、負の電源電位）に接続され、ゲート電極が第二補正用走査線３４（３４−１〜３４−ｍ）に接続されている。

保持容量２７は、一端が駆動トランジスタ２２のゲート電極と書き込みトランジスタ２３のドレイン電極との接続ノードＮ１２に接続され、他端が駆動トランジスタ２２のソース電極と有機ＥＬ素子２１のアノード電極との接続ノードＮ１１に接続されている。

上述した接続関係にて各構成素子が接続されてなる画素２０において、各構成素子は次のような作用をなす。

書き込みトランジスタ２３は、導通（ＯＮ）状態となることにより、信号線３６を通して供給される映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇをサンプリングして画素２０内に書き込む。書き込みトランジスタ２３によって書き込まれた信号電圧Ｖｓｉｇは保持容量２７に保持される。

駆動トランジスタ２２は、スイッチングトランジスタ２４が導通状態にあるときに、第２の電源電位Ｖｃｃｐから電流の供給を受けて、保持容量２７に保持された信号電圧Ｖｓｉｇの電圧値に応じた電流値の駆動電流を有機ＥＬ素子２１に供給することによって当該有機ＥＬ素子２１を駆動する（電流駆動）。

駆動トランジスタ２２は、飽和領域で動作するように設計されているために定電流源として動作する。その結果、有機ＥＬ素子２１には、駆動トランジスタ２２から次式（１）で与えられる一定のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが供給される。
Ｉｄｓ＝（１／２）・μ（Ｗ／Ｌ）Ｃｏｘ（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）² ……（１）

ここに、Ｖｔｈは駆動トランジスタ２２の閾値電圧、μは駆動トランジスタ２２のチャネルを構成する半導体薄膜の移動度（以下、単に「駆動トランジスタ２２の移動度」と記述する）、Ｗはチャネル幅、Ｌはチャネル長、Ｃｏｘは単位面積当たりのゲート容量、Ｖｇｓはソース電位を基準としてゲートに印加されるゲート−ソース間電圧である。

スイッチングトランジスタ２４は導通状態になることにより、電源電位Ｖｃｃｐから駆動トランジスタ２２に電流を供給する。すなわち、スイッチングトランジスタ２４は、駆動トランジスタ２２への電流の供給を制御することにより、有機ＥＬ素子２１の発光／非発光を制御する。

スイッチングトランジスタ２５，２６は適宜導通状態になることで、有機ＥＬ素子２１の電流駆動に先立って駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈを検知し、その影響をキャンセルするために当該検知した閾値電圧Ｖｔｈを保持容量２７にあらかじめ保持する。保持容量２７は、表示期間に亘って駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間の電位差を保持する。

画素２０では、正常な動作を保証するための条件として、第４の電源電位Ｖｉｎｉは、第３の電源電位Ｖｏｆｓから駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈを差し引いた電位よりも低くなるように設定されている。すなわち、Ｖｉｎｉ＜Ｖｏｆｓ−Ｖｔｈのレベル関係となっている。

また、非発光期間で有機ＥＬ素子２１のカソード電極に与えられる電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉに有機ＥＬ素子２１の閾値電圧Ｖｔｈｅｌを加えたレベルは、第３の電源電位Ｖｏｆｓから駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈを差し引いたレベルよりも高くなるように設定されている。すなわち、Ｖｃａｔ-Ｈｉ＋Ｖｔｈｅｌ＞Ｖｏｆｓ−Ｖｔｈ（＞Ｖｉｎｉ）のレベル関係となっている。

（画素構造）
図３は、画素２０の断面構造の一例を示す断面図である。図３に示すように、画素２０は、駆動トランジスタ２２、書き込みトランジスタ２３等の画素回路が形成されたガラス基板２０１上に絶縁膜２０２、絶縁平坦化膜２０３およびウインド絶縁膜２０４が順に形成され、当該ウインド絶縁膜２０４の凹部２０４Ａに有機ＥＬ素子２１が設けられた構成となっている。

有機ＥＬ素子２１は、上記ウインド絶縁膜２０４の凹部２０４Ａの底部に形成された金属等からなるアノード電極２０５と、当該アノード電極２０５上に形成された有機層（電子輸送層、発光層、ホール輸送層/ホール注入層）２０６と、当該有機層２０６上に全画素共通に形成された透明導電膜等からなるカソード電極２０７とから構成されている。

この有機ＥＬ素子２１において、有機層２０６は、アノード電極２０５上にホール輸送層/ホール注入層２０６１、発光層２０６２、電子輸送層２０６３および電子注入層（図示せず）が順次堆積されることによって形成される。そして、図２の駆動トランジスタ２２による電流駆動の下に、駆動トランジスタ２２からアノード電極２０５を通して有機層２０６に電流が流れることで、当該有機層２０６内の発光層２０６２において電子と正孔が再結合する際に発光するようになっている。

図３に示すように、画素回路が形成されたガラス基板２０１上に、絶縁膜２０２、絶縁平坦化膜２０３およびウインド絶縁膜２０４を介して有機ＥＬ素子２１が画素単位で形成された後は、パッシベーション膜２０８を介して封止基板２０９が接着剤２１０によって接合され、当該封止基板２０９によって有機ＥＬ素子２１が封止されることにより、表示パネルが形成される。

［基本的な回路動作の説明］
ここで、上記構成の画素２０を行列状に２次元配置してなる本実施形態に係るアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置１０において、理解を容易にするために、電源走査回路８０から画素行ごとに各画素２０に与えられる第１の電源電位Ｖｃａｔ１〜Ｖｃａｔｍを高電位側の電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉに固定とした場合の基本的な回路動作について、図４のタイミング波形図を用いて説明する。

図４には、ある画素行の各画素２０を駆動する際に、書き込み走査回路４０から画素２０に与えられる書き込み信号ＷＳ（ＷＳ１〜ＷＳｍ）、駆動走査回路５０から画素２０に与えられる駆動信号ＤＳ（ＤＳ１〜ＤＳｍ）および第一，第二補正用走査回路６０，７０から画素２０に与えられる第一，第二補正用走査信号ＡＺ１（ＡＺ１１〜ＡＺ１ｍ），ＡＺ２（ＡＺ２１〜ＡＺ２ｍ）のタイミング関係、ならびに駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇおよびソース電位Ｖｓの変化をそれぞれ示している。

ここで、書き込みトランジスタ２３およびスイッチングトランジスタ２５，２６がＮチャネル型であるために、書き込み信号ＷＳおよび第一，第二補正用走査信号ＡＺ１，ＡＺ２については、高レベル（本例では、電源電位Ｖｃｃｐ；以下、「“Ｈ”レベル」と記述する）の状態をアクティブ状態とし、低レベル（本例では、電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉ；以下、「“Ｌ”レベル」と記述する）の状態を非アクティブ状態とする。また、スイッチングトランジスタ２４がＰチャネル型であるために、駆動信号ＤＳについては、“Ｌ”レベルの状態をアクティブ状態とし、“Ｈ”レベルの状態を非アクティブ状態とする。

時刻ｔ１で駆動信号ＤＳが“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに遷移し、スイッチングトランジスタ２４が非導通（ＯＦＦ）になった状態で、時刻ｔ２で第二補正用走査信号ＡＺ２が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに遷移し、スイッチングトランジスタ２６が導通状態になることにより、駆動トランジスタ２２のソース電極にはスイッチングトランジスタ２６を介して電源電位Ｖｉｎｉが印加される。

このとき、先述したように、Ｖｉｎｉ＜Ｖｃａｔ-Ｈｉ＋Ｖｔｈｅｌのレベル関係にあるために、有機ＥＬ素子２１は逆バイアス状態となる。したがって、有機ＥＬ素子２１には電流が流れず、非発光状態にある。

次に、時刻ｔ３で第一補正用走査信号ＡＺ１が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに遷移し、スイッチングトランジスタ２５が導通状態になることにより、駆動トランジスタ２２のゲート電極にはスイッチングトランジスタ２５を介して電源電位Ｖｏｆｓが印加される。このとき、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓは、Ｖｏｆｓ−Ｖｉｎｉという値をとる。ここで、先述したように、Ｖｏｆｓ−Ｖｉｎｉ＞Ｖｔｈのレベル関係を満たしている。

（閾値補正期間）
次に、時刻ｔ４で第二補正用走査信号ＡＺ２が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに遷移し、スイッチングトランジスタ２６が非導通状態になり、その後、時刻ｔ５で駆動信号ＤＳが“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに遷移し、スイッチングトランジスタ２４が導通状態になることにより、駆動トランジスタ２２にはそのゲート−ソース間電圧Ｖｇｓに応じた電流が流れる。

このとき、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓよりも有機ＥＬ素子２１のカソード電位Ｖｃａｔ-Ｈｉが高く、有機ＥＬ素子２１が逆バイアス状態にあり、駆動トランジスタ２２から流れる電流がノードＮ１１→保持容量２７→ノードＮ１２→スイッチングトランジスタ２５→電源電位Ｖｏｆｓの経路で流れるために、当該電流に応じた電荷が保持容量２７に充電される。また、保持容量２７の充電に伴って駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが電源電位Ｖｉｎｉから時間の経過とともに徐々に上昇する。

そして、一定時間が経過し、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが当該駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈと等しくなったところで、駆動トランジスタ２２がカットオフする。これにより、駆動トランジスタ２２に電流が流れなくなるために、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ、即ち閾値電圧Ｖｔｈが閾値補正用の電位として保持容量２７に保持される（閾値検出動作）。

その後、時刻ｔ６で駆動信号ＤＳが“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに遷移し、スイッチングトランジスタ２４が非導通状態になる。この時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間が駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈを検出して保持容量２７に保持する期間である。ここでは、便宜上、この一定期間ｔ５−ｔ６を閾値補正期間と呼ぶこととする。その後、時刻ｔ７で第一補正用走査信号ＡＺ１が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに遷移し、スイッチングトランジスタ２５が非導通状態になる。

（信号書込期間）
続いて、時刻ｔ８で書き込み信号ＷＳが“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに遷移し、書き込みトランジスタ２３が導通状態になることにより、当該書き込みトランジスタ２３によって映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇがサンプリングされ、画素内に書き込まれるために、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇが信号電圧Ｖｓｉｇになる。この信号電圧Ｖｓｉｇは保持容量２７に保持される。

このとき、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓは、書き込みトランジスタ２３によるサンプリング時の駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇの振幅に対して、保持容量２７と有機ＥＬ素子２１との容量カップリングによって上昇する。

ここで、保持容量２７の容量値をＣｃｓ、有機ＥＬ素子２１の容量値をＣｏｌｅｄ、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇの上昇分をΔＶｇとすると、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓの上昇分ΔＶｓは、次式（２）で与えられる。
ΔＶｓ＝ΔＶｇ×｛Ｃｃｓ／（Ｃｏｌｅｄ＋Ｃｃｓ）｝ ……（２）

また、書き込みトランジスタ２３によるサンプリングによって書き込まれた信号電圧Ｖｓｉｇは、保持容量２７に保持されている閾値電圧Ｖｔｈに足し込まれる形で当該保持容量２７に保持される。このとき、保持容量２７の保持電圧は、Ｖｓｉｇ−Ｖｏｆｓ＋Ｖｔｈとなる。ここで、理解を容易にするために、Ｖｏｆｓ＝０Ｖとすると、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓは、Ｖｓｉｇ＋Ｖｔｈとなる。

このように、保持容量２７にあらかじめ閾値電圧Ｖｔｈを保持しておくことで、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈの画素ごとのばらつきや経時変化を補正することが可能になる。すなわち、信号電圧Ｖｓｉｇによる駆動トランジスタ２２の駆動の際に、当該駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈが保持容量２７に保持した閾値電圧Ｖｔｈと相殺される、換言すれば、閾値電圧Ｖｔｈの補正が行われる。

この閾値電圧Ｖｔｈの補正動作により、画素ごとに閾値電圧Ｖｔｈにばらつきや経時変化があったとしても、駆動トランジスタ２２による有機ＥＬ素子２１の駆動に対する閾値電圧Ｖｔｈの影響をキャンセルすることができる。その結果、閾値電圧Ｖｔｈの画素ごとのばらつきや経時変化の影響を受けることなく、有機ＥＬ素子２１の発光輝度を一定に保つことができる。

（移動度補正期間）
その後、書き込みトランジスタ２３が導通したまま、時刻ｔ９で駆動信号ＤＳが“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに遷移し、スイッチングトランジスタ２４が導通状態になることで、電源電位Ｖｃｃｐから駆動トランジスタ２２への電流供給が開始される。ここで、Ｖｏｆｓ−Ｖｔｈ＜Ｖｔｈｅｌと設定しておくことにより、有機ＥＬ素子２１が逆バイアス状態におかれる。

有機ＥＬ素子２１が逆バイアス状態にあることで、当該有機ＥＬ素子２１は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。したがって、駆動トランジスタ２２に流れるドレイン−ソース間電流Ｉｄｓは、保持容量２７の容量値Ｃｃｓと有機ＥＬ素子２１の容量成分の容量値Ｃｏｌｅｄとを合成した容量Ｃ（＝Ｃｃｓ＋Ｃｏｌｅｄ）に書き込まれていく。この書き込みにより、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが上昇する。

駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓの上昇分ΔＶｓは、保持容量２７に保持されたゲート−ソース間電圧Ｖｇｓから差し引かれるように、換言すれば、保持容量２７の充電電荷を放電するように作用することになるので、負帰還をかけられたことになる。すなわち、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓの上昇分ΔＶｓは負帰還の帰還量となる。このとき、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓは、Ｖｓｉｇ−ΔＶｓ＋Ｖｔｈとなる。

このように、駆動トランジスタ２２に流れる電流（ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ）を当該駆動トランジスタ２２のゲート入力（ゲート−ソース間の電位差）に負帰還することで、各画素２０における駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓの移動度μに対する依存性を打ち消す、即ち駆動トランジスタ２２の移動度μの画素ごとのばらつきを補正することが可能になる。

図４において、書き込み信号ＷＳのアクティブ期間（“Ｈ”レベル期間）と駆動信号ＤＳのアクティブ期間（“Ｌ”レベル期間）とがオーバーラップする期間（ｔ９−ｔ１０の期間）、即ち書き込みトランジスタ２３とスイッチングトランジスタ２４とが共に導通状態となるオーバーラップ期間Ｔを移動度補正期間とする。

ここで、移動度μが相対的に高い駆動トランジスタと移動度μが相対的に低い駆動トランジスタとを考えた場合、この移動度補正期間Ｔに移動度μが高い駆動トランジスタは、移動度μが低い駆動トランジスタに対してソース電位Ｖｓが大きく上昇する。また、ソース電位Ｖｓが大きく上昇するほど、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが小さくなり、電流が流れにくくなる。

つまり、移動度補正期間Ｔを調整することで、移動度μの違う駆動トランジスタ２２で同じドレイン・ソース間電流Ｉｄｓを流すことができる。この移動度補正期間Ｔで決めた駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを保持容量２７で維持して、当該ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓに応じた電流（ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ）を駆動トランジスタ２２が有機ＥＬ素子２１に流すことによって当該有機ＥＬ素子２１が発光する。

（発光期間）
時刻ｔ１０で書き込み信号ＷＳが“Ｌ”レベルになり、書き込みトランジスタ２３が非導通状態になることにより、移動度補正期間Ｔが終了し、発光期間に入る。この発光期間では、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓは、有機ＥＬ素子２１の駆動電圧まで上昇する。また、駆動トランジスタ２２のゲート電極が信号線３６（３６−１〜３６−ｎ）から切り離されてフローティング状態にあるために、保持容量２７によるブートストラップ動作により、ソース電位Ｖｓの上昇によってゲート電位Ｖｇもソース電位Ｖｓに連動して上昇する。

このとき、駆動トランジスタ２２のゲート電極の寄生容量をＣｇとすると、ゲート電位Ｖｇの上昇分ΔＶｇは次式（３）で表される。
ΔＶｇ＝ΔＶｓ×｛Ｃｃｓ／（Ｃｃｓ＋Ｃｇ）｝ ……（３）
その間、保持容量２７に保持されたゲート−ソース間電圧Ｖｇｓは、Ｖｓｉｇ−ΔＶｓ＋Ｖｔｈの値を維持する。

そして、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓの上昇に伴って、有機ＥＬ素子２１の逆バイアス状態が解消され、順バイアス状態になると、駆動トランジスタ２２から有機ＥＬ素子２１に対して先述した式（１）で与えられる一定のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが供給されるために、有機ＥＬ素子２１は実際に発光を開始する。

このときのドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ対ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓの関係は、先述した式（１）のＶｇｓにＶｓｉｇ−ΔＶｓ＋Ｖｔｈを代入することで、次式（４）で与えられる。
Ｉｄｓ＝ｋμ（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）²
＝ｋμ（Ｖｓｉｇ−ΔＶｓ）² ……（４）
上記の式（４）において、ｋ＝（１／２）（Ｗ／Ｌ）Ｃｏｘである。

この式（４）から明らかなように、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈの項がキャンセルされており、駆動トランジスタ２２から有機ＥＬ素子２１に供給されるドレイン−ソース間電流Ｉｄｓは、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈに依存しないことが分かる。基本的に、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓは、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇによって決まる。換言すると、有機ＥＬ素子２１は、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈの画素ごとのばらつきや経時変化の影響を受けることなく、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇに応じた輝度で発光する。

このように、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇが書き込まれる前に駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈをあらかじめ保持容量２７に保持しておくことで、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈをキャンセル（補正）し、当該閾値電圧Ｖｔｈの画素ごとのばらつきや経時変化の影響を受けない一定のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓを有機ＥＬ素子２１に流すことができるために、高画質の表示画像を得ることができる（駆動トランジスタ２２のＶｔｈ変動に対する補償機能）。

また、上記の式（４）から明らかなように、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇは、ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓの駆動トランジスタ２２のゲート入力への負帰還によって帰還量ΔＶｓで補正されている。この帰還量ΔＶｓは、式（４）の係数部に位置する移動度μの効果を打ち消すように作用する。

したがって、ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓは、実質的に、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇのみに依存することになる。すなわち、有機ＥＬ素子２１は、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈのみならず、駆動トランジスタ２２の移動度μの画素ごとのばらつきや経時変化の影響を受けることなく、信号電圧Ｖｓｉｇに応じた輝度で発光する。その結果、スジや輝度ムラのない均一な画質を得ることができる。

このように、移動度補正期間Ｔ（ｔ９−ｔ１０）において、ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓを駆動トランジスタ２２のゲート入力へ負帰還し、その帰還量ΔＶｓによって信号電圧Ｖｓｉｇを補正することで、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓの移動度μに対する依存性を打ち消し、信号電圧Ｖｓｉｇのみに依存するドレイン−ソース間電流Ｉｄｓを有機ＥＬ素子２１に流すことができるため、駆動トランジスタ２２の移動度μの画素ごとのばらつきや経時変化に起因するスジや輝度ムラのない均一な画質の表示画像を得ることができる（駆動トランジスタ２２の移動度μに対する補償機能）。

ここで、電流駆動型の電気光学素子である有機ＥＬ素子２１を含む画素２０が行列状に配置されてなる有機ＥＬ表示装置１０においては、有機ＥＬ素子２１の発光時間が長くなると、当該有機ＥＬ素子２１のＩ−Ｖ特性が変化してしまう。それがために、有機ＥＬ素子２１のアノード電極と駆動トランジスタ２２のソースとの接続ノードＮ１１の電位も変化する。

これに対して、上記構成のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置１０では、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが一定値に保たれているために、有機ＥＬ素子２１に流れる電流は変化しない。したがって、有機ＥＬ素子２１のＩ−Ｖ特性が劣化したとしても、一定のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが有機ＥＬ素子２１に流れ続けるために、有機ＥＬ素子２１の発光輝度の変化を抑制することができる（有機ＥＬ素子２１の特性変動に対する補償機能）。

以上は、有機ＥＬ素子２１の特性変動に対する補償機能、駆動トランジスタ２２の閾値補正および移動度補正の各補正機能を有するアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置１０において、電源走査回路８０から画素行ごとに各画素２０に与えられる第１の電源電位Ｖｃａｔ１〜Ｖｃａｔｍを高電位側の電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉに固定とした場合の基本的な回路動作の説明である。

（輝度ばらつき補正時の問題点）
先述した閾値補正や移動度補正により、閾値電圧Ｖｔｈや移動度μの画素間でのばらつきに起因する輝度ばらつきを補正する補正動作は、有機ＥＬ素子２１の非発光期間において行なわれることから、輝度ばらつきの補正動作中には、有機ＥＬ素子２１は逆バイアス状態におかれている。

しかし、図４の時間推移において、閾値補正動作、信号書き込み動作および移動度補正動作が順に行われると、それらの動作が実行されるにしたがって駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが上昇する。特に、白信号の書き込み時には、駆動トランジスタ２２のゲート電極に印加される信号電圧Ｖｓｉｇが大きいためにソース電位Ｖｓの上昇が大きく、有機ＥＬ素子２１が順バイアスになってしまう可能性がある。

有機ＥＬ素子２１が順バイアス領域になると、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓの上昇が行われなくなるため、閾値補正や移動度補正による輝度ばらつきの補正動作が破綻してしまう。その理由について以下に説明する。

先述したように、閾値補正動作は、有機ＥＬ素子２１が逆バイアス状態にあるときに、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇおよびソース電位Ｖｓをそれぞれ所定電位（電源電位Ｖｏｆｓと電源電位Ｖｉｎｉ）にした後、ソース電位Ｖｓが上昇して駆動トランジスタ２２がカットオフするときのゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを閾値電圧Ｖｔｈとして検出し、当該閾値電圧Ｖｔｈを保持容量２７に保持することによって実行される。

また、移動度補正動作は、有機ＥＬ素子２１が逆バイアス状態にあるときに、駆動トランジスタ２２に流れるドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが、保持容量２７の容量値Ｃｃｓと有機ＥＬ素子２１の容量成分の容量値Ｃｏｌｅｄとを合成した容量Ｃに書き込まれ、それに伴って駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが上昇し、保持容量２７によるブートストラップ動作により、ゲート電位Ｖｇもソース電位Ｖｓに連動して上昇することによって実行される。

上述した輝度ばらつき補正動作の説明から明らかなように、閾値補正動作および移動度補正動作のいずれも、有機ＥＬ素子２１が逆バイアス状態にあり、かつ、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが上昇することによって実行される。したがって、図４の時間推移において、有機ＥＬ素子２１が順バイアス領域になり、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓの上昇が行われなくなると、閾値補正動作および移動度補正動作を正常に実行できないことになる。

（本実施形態の特徴部分）
そこで、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０においては、画素アレイ部３０の画素行ごとに電源線３５（３５−１〜３５−ｍ）を配線し、かつ電源走査回路８０を設けて当該電源走査回路８０から出力される第１の電源電位Ｖｃａｔ１〜Ｖｃａｔｍ、即ち有機ＥＬ素子２１のカソード電位Ｖｃａｔを可変とし、図５のタイミング波形図に示すように、閾値補正、信号書込みおよび移動度補正の各動作が行われる有機ＥＬ素子２１の非発光期間では高電位側の電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉを有機ＥＬ素子２１のカソード電極に供給し、有機ＥＬ素子２１の発光期間に入ったら時刻ｔ１１で電源電位Ｖｃａｔを低電位側の電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗに切り替えて、当該電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗを有機ＥＬ素子２１のカソード電極に供給するようにする。

ここで、電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉについては、Ｖｃａｔ-Ｈｉ≧Ｖｓ−Ｖｔｈｅｌなる条件を満足するように設定する。また、電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉと電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗの切り替えは、電源走査回路８０の出力回路において実行することができる。具体的には、電源走査回路８０は、例えば、シフトレジスタ、ロジック回路および画素行ごとに設けられた出力回路によって構成されており、その出力回路の正側の電源電位を電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉに設定し、負側の電源電位を電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗに設定することによって実現できる。

＜電源走査回路の出力回路＞
図６は、電源走査回路８０の出力回路の構成の一例を示す回路図である。図６に示すように、出力回路８１は、縦続接続された例えば２段のバッファ８１１，８１２によって構成されている。

１段目のバッファ８１１は、ゲート電極同士およびドレイン電極同士がそれぞれ共通に接続されたＰチャネルＭＯＳトランジスタＰ１１およびＮチャネルＭＯＳトランジスタＮ１１からなるＣＭＯＳインバータ構成となっている。

同様に、２段目のバッファ８１２は、ゲート電極同士およびドレイン電極同士がそれぞれ共通に接続されたＰチャネルＭＯＳトランジスタＰ１２およびＮチャネルＭＯＳトランジスタＮ１２からなるＣＭＯＳインバータ構成となっている。

そして、ＭＯＳトランジスタＰ１１，Ｐ１２の各ソース電極が正側の電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉに接続され、ＭＯＳトランジスタＮ１１，Ｎ１２の各ソース電極が負側の電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗに接続されている。

上記構成の出力回路８１において、閾値補正、信号書込みおよび移動度補正の各動作が行われる有機ＥＬ素子２１の非発光期間に前段のロジック回路から１段目のバッファ８１１に高レベルの電源走査パルスが入力されると、２段目のバッファ８１２から電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉが出力され、有機ＥＬ素子２１の発光期間に入り、１段目のバッファ８１１に低レベルの電源走査パルスが入力されると、２段目のバッファ８１２から電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗが出力される。

（本実施形態の作用効果）
上述したように、画素アレイ部３０の画素行ごとに電源線３５（３５−１〜３５−ｍ）を配線し、かつ電源走査回路８０を設けるとともに、当該電源走査回路８０から有機ＥＬ素子２１にそのカソード電位として与えられる第１の電源電位Ｖｃａｔを可変とし、当該電源電位Ｖｃａｔとして有機ＥＬ素子２１の非発光期間では電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉを設定し、有機ＥＬ素子２１の発光期間に入ったら電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗに切り替えるようにすることにより、次のような作用効果を得ることができる。

先ず、閾値補正、信号書込みおよび移動度補正の各動作が行われる有機ＥＬ素子２１の非発光期間では、有機ＥＬ素子２１のカソード電位Ｖｃａｔとして電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉを与えることにより、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが補正動作において上昇しても、当該ソース電位Ｖｓが電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉを上回らないように当該電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉを設定しておくことによって有機ＥＬ素子２１の逆バイアス状態を維持することができる。これにより、有機ＥＬ素子２１の逆バイアス状態において、閾値補正動作および移動度補正動作を正常に実行することができる。

また、有機ＥＬ素子２１の発光期間に入ったら、カソード電位Ｖｃａｔを電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗに下げることにより、有機ＥＬ素子２１の両端電圧をＶｏｌｅｄとすると、発光時の駆動トランジスタ２２のソース電位ＶｓがＶｓ＝Ｖｃａｔ＋Ｖｏｌｅｄとなるため、ソース電位Ｖｓの上昇量（変動量）が減少する。

ここで、駆動トランジスタのソース電位Ｖｓの変動分ΔＶｓに対するゲート電位Ｖｇの変動分ΔＶｇの比率、即ちブートストラップゲインＧｂｓｔ（＝ΔＶｇ／ΔＶｓ）は、式（３）から明らかなように、保持容量２７の容量値Ｃｃｓと駆動トランジスタ２２のゲート電極に付く寄生容量の容量値Ｃｇで決まる。

保持容量２７の容量値Ｃｃｓに対して寄生容量の容量値Ｃｇが大きくなると、ブートストラップゲインＧｂｓｔが下がる。そして、駆動トランジスタ２２の駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓの変動量ΔＶｓ、ブートストラップ量が大きくなると、それだけ発光時の駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが小さくなるために、発光輝度が低下する。

これに対して、発光期間で有機ＥＬ素子２１のカソード電位Ｖｃａｔを電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗに下げることにより、ブートストラップ量（即ち、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓの上昇量ΔＶｓ）を減らすことができるため、発光時の駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを大きく確保することができる、即ち発光輝度を十分に確保することができる。

発光輝度を十分に確保できることで、有機ＥＬ素子２１のカソード電位Ｖｃａｔを固定とした場合の発光輝度でよいとした場合、カソード電位Ｖｃａｔを電源電位Ｖｃａｔ-Ｌｏｗに下げることによって駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが大きくなる分だけ映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇを低電圧化できるため、信号供給源の消費電力、ひいては本表示装置の消費電力を低減できる。

また、発光時の駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが低いほど、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇも低くなるため、特に駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇと電源電位Ｖｏｆｓの電位差が小さくなる。これにより、スイッチングトランジスタ２６の耐圧の観点で有利となる。

スイッチングトランジスタ２６は発光時に非導通状態にある。したがって、スイッチングトランジスタ２６にリークがあったとしても、当該スイッチングトランジスタ２６のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが小さくなることで、リーク電流を小さく抑えることができる。このことについては、書き込みトランジスタ２３およびスイッチングトランジスタ２６についても同様に言える。

［変形例］
なお、上記実施形態では、駆動トランジスタ２２、書き込み（サンプリング）トランジスタ２３、スイッチングトランジスタ２４〜２６および保持容量２７を有する５Ｔｒ／１Ｃの画素構成の画素２０を有する有機ＥＬ表示装置１０に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこの適用例に限られるものではなく、少なくとも、駆動トランジスタ２２、書き込みトランジスタ２３および保持容量２７を有する有機ＥＬ表示装置全般に対して適用可能である。

また、上記実施形態では、画素２０の電気光学素子として、有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこの適用例に限られるものではなく、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子（発光素子）を用いた表示装置全般に対して適用可能である。

［適用例］
以上説明した本発明による表示装置は、一例として、図７〜図１１に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。

このように、あらゆる分野の電子機器の表示装置として本発明による表示装置を用いることにより、先述した実施形態の説明から明らかなように、本発明による表示装置は、電気光学素子の逆バイアス状態を維持して輝度ばらつきの補正動作を確実に実行できるために、各種の電子機器において、表示装置の高精細化を図ることができるとともに、高画質の表示画像を得ることができる。

なお、本発明による表示装置は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、画素アレイ部３０に透明なガラス等の対向部に貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。この透明な対向部には、カラーフィルタ、保護膜等、更には、上記した遮光膜が設けられてもよい。尚、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）等が設けられていてもよい。

以下に、本発明が適用される電子機器の具体例について説明する。

図７は、本発明が適用されるテレビの概観を示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明による表示装置を用いることにより作成される。

図８は、本発明が適用されるデジタルカメラの外観を示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本発明による表示装置を用いることにより作製される。

図９は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明による表示装置を用いることにより作製される。

図１０は、本発明が適用されるビデオカメラの外観を示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本発明による表示装置を用いることにより作製される。

図１１は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機の外観を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本発明による表示装置を用いることにより作製される。

本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。 画素（画素回路）の具体的な構成例を示す回路図である。 画素の断面構造の一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の基本的な回路動作の説明に供するタイミング波形図である。 有機ＥＬ素子のカソード電位Ｖｃａｔを可変としたときの有機ＥＬ表示装置の回路動作の説明に供するタイミング波形図である。 電源走査回路の出力回路の構成の一例を示す回路図である。 本発明が適用されるテレビの外観を示す斜視図である。 本発明が適用されるデジタルカメラの外観を示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。 本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。 本発明が適用されるビデオカメラの外観を示す斜視図である。 本発明が適用される携帯電話機の外観を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。

符号の説明

１０…有機ＥＬ表示装置、２０…画素（画素回路）、２１…有機ＥＬ素子、２２…駆動トランジスタ、２３…書き込み（サンプリング）トランジスタ、２４〜２６…スイッチングトランジスタ、２７…保持容量、３０…画素アレイ部、３１（３１−１〜３１−ｍ）…走査線、３２（３２−１〜３２−ｍ）…駆動線、３３（３３−１〜３３−ｍ）…第一補正用走査線、３４（３４−１〜３４−ｍ）…第二補正用走査線、３５（３５−１〜３５−ｎ）…電源線、３６（３６−１〜３６−ｎ）…信号線（データ線）、４０…書き込み走査回路、５０…駆動走査回路、６０…第一補正用走査回路、７０…第二補正用走査回路、８０…電源走査回路、９０…水平駆動回路

Claims (6)

1. 電気光学素子と、映像信号を書き込む書き込みトランジスタと、前記書き込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタとを含む画素が行列状に配置された画素アレイ部と、
   前記電気光学素子に対して画素行単位でカソード電位を与えるとともに、前記電気光学素子の非発光期間では前記カソード電位として高電位側の電源電位を与え、前記電気光学素子の発光期間に入ったら低電位側の電源電位を与える電源走査回路と
   を備えたことを特徴とする表示装置。
2. 前記高電位側の電源電位をＶｃａｔ-Ｈｉとし、前記駆動トランジスタのソース電位をＶｓとし、前記電気光学素子の閾値電圧をＶｔｈｅｌとするとき、前記高電位側の電源電位Ｖｃａｔ-Ｈｉを、
   Ｖｃａｔ-Ｈｉ≧Ｖｓ−Ｖｔｈｅｌ
   なる条件を満足するように設定する
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記画素アレイ部の各画素は、前記電気光学素子が逆バイアス状態にあるときに、前記駆動トランジスタのゲート電位およびソース電位をそれぞれ所定電位にした後、前記駆動トランジスタの閾値電圧を検出して前記保持容量に保持することによって当該閾値電圧の変動に対する補正動作を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 前記画素アレイ部の各画素は、前記電気光学素子が逆バイアス状態にあるときに、前記書き込みトランジスタによる前記映像信号の書き込み期間において、前記駆動トランジスタのドレイン−ソース間電流をゲート入力側に負帰還し、前記駆動トランジスタのドレイン−ソース間電流の移動度に対する依存性を打ち消すことによって当該移動度の変動に対する補正動作を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
5. 電気光学素子と、映像信号を書き込む書き込みトランジスタと、前記書き込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタとを含む画素が行列状に配置された画素アレイ部を有する表示装置の駆動方法であって、
   前記画素アレイ部の各画素を行単位で走査しつつ、前記電気光学素子の非発光期間では前記電気光学素子のカソード電位として高電位側の電源電位を与え、
   前記電気光学素子の発光期間に入ったら前記電気光学素子のカソード電位として低電位側の電源電位を与える
   ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
6. 電気光学素子と、映像信号を書き込む書き込みトランジスタと、前記書き込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタとを含む画素が行列状に配置された画素アレイ部と、
   前記電気光学素子に対して画素行単位でカソード電位を与えるとともに、前記電気光学素子の非発光期間では前記カソード電位として高電位側の電源電位を与え、前記電気光学素子の発光期間に入ったら低電位側の電源電位を与える電源走査回路と
   を備えた表示装置を有することを特徴とする電子機器。

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