JP5192042B2 - 表示パネル装置、表示装置及びその制御方法 - Google Patents

表示パネル装置、表示装置及びその制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、表示パネル装置、表示装置及びその制御方法に関し、特に電流駆動型の発光素子を用いた表示パネル装置、表示装置及びその制御方法に関する。
電流駆動型の発光素子を用いた画像表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた画像表示装置が知られている。この自発光する有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置に必要なバックライトが不要で装置の薄型化に最適である。また、視野角にも制限がないため、次世代の表示装置として実用化が期待されている。また、有機ＥＬ表示装置に用いられる有機ＥＬ素子は、各発光素子の輝度がそこに流れる電流値により制御される点で、液晶セルが、そこに印加される電圧により制御されるのとは異なる。
有機ＥＬ表示装置では、通常、画素を構成する有機ＥＬ素子がマトリクス状に配置される。複数の行電極（走査線）と複数の列電極（データ線）との交点に有機ＥＬ素子を設け、選択した行電極と複数の列電極との間にデータ信号に相当する電圧を印加するようにして有機ＥＬ素子を駆動するものをパッシブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置と呼ぶ。
一方、複数の走査線と複数のデータ線との交点にスイッチング薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を設け、このスイッチングＴＦＴに駆動素子のゲートを接続し、選択した走査線を通じてこのスイッチングＴＦＴをオンさせて信号線からデータ信号を駆動素子に入力する。この駆動素子によって有機ＥＬ素子を駆動するものをアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置と呼ぶ。
アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、各行電極（走査線）を選択している期間のみ、それに接続された有機ＥＬ素子が発光するパッシブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置とは異なり、次の走査（選択）まで有機ＥＬ素子を発光させることが可能であるため、走査線数が増大してもディスプレイの輝度減少を招くようなことはない。従って、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、低電圧で駆動でき、低消費電力化が可能となる。しかしながら、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置では、駆動トランジスタの特性のばらつきに起因して、同じデータ信号を与えても、各画素において有機ＥＬ素子の輝度が異なり、輝度ムラが発生するという欠点がある。
この問題に対し、例えば、特許文献１では、駆動トランジスタの特性のばらつきによる輝度ムラの補償方法として、簡単な画素回路で、画素ごとの特性ばらつきを補償する方法が開示されている。
図１４は、特許文献１に記載された従来の表示装置における画素部の回路構成図である。同図における表示装置５００は、画素アレイ部５０１と、水平セレクタ５０３と、ライトスキャナ５０４と、バイアススキャナ５０５とを備える。画素アレイ部５０１は、２次元状に配置された画素部５０２を備える。
画素部５０２は、カソードが負電源線５１２に接続された発光素子５０８、ドレインが正電源線５１１に接続されソースが発光素子５０８のアノードに接続された駆動トランジスタ５０７、駆動トランジスタ５０７のゲート−ソース間に接続された保持容量５０９、駆動トランジスタ５０７のソースとバイアス線ＢＳとの間に接続された補助容量５１０、ゲートが走査線ＷＳに接続され信号線ＳＬから映像信号を選択的に駆動トランジスタ５０７のゲートに印加するためのサンプリングトランジスタ５０６、という簡単な回路素子により構成される。
ライトスキャナ５０４は、走査線ＷＳに制御信号を供給する一方、水平セレクタ５０３は信号線ＳＬに基準電圧Ｖｒｅｆを供給し、以って駆動トランジスタ５０７の閾値電圧Ｖｔｈに相当する電圧を保持容量５０９の保持する補正動作を行い、続いて映像信号の信号電位Ｖｓｉｇを保持容量５０９に書き込む書き込み動作を行う。
バイアススキャナ５０５は、補正動作の前にバイアス線ＢＳの電位を切り換えて補助容量５１０を介してカップリング電圧を駆動トランジスタ５０７のソースに加え、以って駆動トランジスタ５０７のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを閾値電圧Ｖｔｈより大きくなるように初期化する準備動作を行う。
画素部５０２は、信号電圧Ｖｓｉｇの書き込み動作の中で、駆動トランジスタ５０７のドレイン電流を保持容量５０９に負帰還し、以って信号電圧Ｖｓｉｇに対して駆動トランジスタ５０７の移動度に応じた補正をかける。
図１５は、特許文献１に記載された従来の表示装置の動作タイミングチャートである。同図は１画素行に対する表示装置の動作を表し、１フレーム期間は非発光期間と発光期間から構成されている。また、非発光期間において、駆動トランジスタ５０７の閾値電圧Ｖｔｈ及び移動度βの補正動作を行っている。
まず時刻Ｔ１において、当該フレーム期間に入ると走査線ＷＳに短い制御パルスが印加され、サンプリングトランジスタ５０６が一旦オン状態となる。このとき、信号線ＳＬは、基準電圧Ｖｒｅｆであるため、駆動トランジスタ５０７のゲート電極に当該基準電圧が書き込まれ、駆動トランジスタ５０７のＶｇｓはＶｔｈ以下となり、駆動トランジスタ５０７はカットオフする。よって、発光素子５０８は非発光状態となり、当該時刻より、表示装置５００は、非発光期間に入る。
次に、時刻Ｔ２において、走査線ＷＳに制御信号パルスを印加し、サンプリングトランジスタ５０６をオン状態にする。
その直後の時刻Ｔ３において、バイアス線ＢＳを高電位から低電位に切り換える。これにより、補助容量５１０を介して駆動トランジスタ５０７の電位が低下する。これにより、Ｖｇｓ＞Ｖｔｈとなり、駆動トランジスタ５０７をオン状態とする。このとき、発光素子５０８は逆バイアス状態なので電流は通らず、駆動トランジスタ５０７のソース電位が上昇していく。やがて、Ｖｇｓ＝Ｖｔｈとなったところで駆動トランジスタ５０７がカットオフし、閾値電圧補正動作が完了する。
次に、時刻Ｔ４において、信号線ＳＬの電位が基準電圧Ｖｒｅｆから信号電圧Ｖｓｉｇに切り換わる。このとき、サンプリングトランジスタ５０６は導通状態にあるので、駆動トランジスタ５０７のゲート電位はＶｓｉｇとなる。ここで、発光素子５０８は、始めカットオフ状態にあるので、駆動トランジスタ５０７のドレイン電流である放電電流Ｉｄｓは、専ら保持容量５０９に流れ込み放電を開始する。この後、サンプリングトランジスタ５０６がオフ状態となる時刻Ｔ５までに、駆動トランジスタ５０７のソース電位はΔＶだけ上昇する。このようにして、信号電位ＶｓｉｇがＶｔｈに足し込まれる形で保持容量５０９に書き込まれると共に、移動度補正用の電圧ΔＶが、保持容量５０９に保持された電圧から差し引かれる。以上の時刻Ｔ４〜時刻Ｔ５までの期間は、信号書き込み期間であり移動度補正期間でもある。Ｖｓｉｇが高いほど放電電流Ｉｄｓは大きくなりΔＶの絶対値も大きくなる。
図１６は、移動度補正期間における保持容量の放電電流の特性を表すグラフである。横軸は、信号電圧Ｖｓｉｇを書き込んだ後の時間の経過、つまり、時刻Ｔ４からの時間の経過を表し、縦軸は、放電電流値を表す。上述したように、時刻Ｔ４において基準電圧Ｖｒｅｆから信号電圧Ｖｓｉｇに駆動トランジスタ５０７のゲート電位が変化すると、放電電流Ｉｄｓは、Ｖｓｉｇの大きさによりＡ１、Ｂ１及びＣ１のような、放電曲線を描く。ここで、Ａ１とＡ２とはゲートに印加されるＶｓｉｇの大きさは同じであるが、移動度βに関する特性パラメータの異なる駆動トランジスタの放電曲線である。Ｂ１とＢ２、ならびに、Ｃ１とＣ２も上記Ａ１とＡ２との関係と同様である。これらの放電曲線より、同じ信号電位を与えても、移動度βに関する特性パラメータが異なると、放電電流Ｉｄｓの初期値は異なるが、放電時間が経過すると放電電流Ｉｄｓがほぼ一致するようになる。例えば、Ａ１とＡ２との間では、時刻ａにおいて放電電流Ｉｄｓがほぼ一致し、Ｂ１とＢ２との間では、時刻ｂにおいて放電電流Ｉｄｓがほぼ一致し、Ｃ１とＣ２との間では、時刻ｃにおいて放電電流Ｉｄｓがほぼ一致するようになる。つまり、画素アレイ部５０１において、移動度βに関する特性パラメータの異なる駆動トランジスタが存在しても、上述した移動度補正期間において、発光素子５０８を発光させないようなゲートバイアスを与えながら駆動トランジスタ５０７のドレイン電流を放電させることにより、駆動トランジスタの移動度に関する特性ばらつきを考慮した補正がなされる。
次に、時刻Ｔ５において、走査線ＷＳが低レベル側に遷移し、サンプリングトランジスタ５０６はオフ状態となる。これにより、駆動トランジスタ５０７のゲートは信号線ＳＬから切り離され、同時に駆動トランジスタ５０７のドレイン電流が発光素子５０８を流れ始める。以降、Ｖｇｓは、保持容量５０９により一定に保持され、その値は信号電圧Ｖｓｉｇに閾値電圧Ｖｔｈ及び移動度βの補正をかけたものとなっている。
最後に、時刻Ｔ６において、バイアス線ＢＳの電位を低電位から高電位に戻し、次のフレーム動作に備える。
以上のようにして、特許文献１に係る表示装置５００は、閾値電圧Ｖｔｈや移動度βのばらつきに伴う輝度ムラの発生を抑制している。
特開２００８−２０３６５７号公報
特許文献１に記載された表示装置５００では、適切な移動度補正期間の設定が重要となる。図１５に記載された表示装置５００の動作タイミングチャートでは、信号線ＳＬが基準電圧Ｖｒｅｆから信号電圧Ｖｓｉｇへ変化する時刻Ｔ４で、放電電流Ｉｄｓによる移動度補正を開始し、サンプリングトランジスタ５０６がオフ状態となる時刻Ｔ５で移動度補正を終了させている。
しかしながら、特許文献１に記載された表示装置５００では走査線ＷＳの配線遅延により、画素アレイ部５０１内で移動度補正期間が変動してしまう。以下、この移動度補正期間の変動について図１７を用いて説明する。
図１７は、特許文献１に記載された表示装置における移動度補正期間の変動を説明する図である。同図に記載された、図１５における領域Ｒの拡大図において、移動度補正期間の開始時刻Ｔ４は、信号線ＳＬにおける信号電位Ｖｓｉｇの立ち上がり時である。一方、移動度補正期間の終了時刻Ｔ５は、走査線ＷＳの電圧立ち下がり時である。しかし、走査線ＷＳの配線遅延により、ライトスキャナ５０４に近い位置Ｐでの走査線ＷＳの電圧波形がライトスキャナ５０４の駆動電圧を反映した矩形波（図１７における破線）となるのに対し、ライトスキャナ５０４から遠い位置Ｑでの走査線ＷＳの電圧波形は、その立ち上がり及び立ち下がりにおいて、時定数に依存した波形なまり（図１７における実線）が生じる。開始時刻Ｔ４はＶｓｉｇの立ち上がり時であり、Ｖｓｉｇは画素列ごとに配置された走査線ＳＬごとに与えられるので、走査線ＳＬの配線遅延により移動度補正開始時刻は画素部ごとに変動しない。これに対し、終了時刻Ｔ５は、サンプリングトランジスタ５０６のゲート−ソース間電圧が、サンプリングトランジスタ５０６の閾値電圧に到達した時である。当該時刻は、例えば、サンプリングトランジスタ５０６のゲートに印加される走査電圧Ｖｗｓが、サンプリングトランジスタ５０６のソース電位であるＶｓｉｇとサンプリングトランジスタ５０６の閾値電圧との和の電位まで降下したときである。よって、移動度補正終了時刻は、Ｐ点とＱ点とで差異が生じ、移動度補正期間Ｔ４〜Ｔ５は、Ｐ点では図１７に記載されたＴ０となるのに対し、Ｑ点では図１７に記載されたＴとなる。このＰ点における移動度補正期間Ｔ０とＱ点における移動度補正期間Ｔとの差は、走査線ＷＳの立ち下がり時における電圧波形なまりに相当するΔＴである。以上のように、走査線ＷＳの配線遅延により、移動度補正期間Ｔが、実際には補正時間設計値Ｔ０とはならず、画素部間でばらつきを有してしまう。
また、上述したように、移動度補正終了時刻は、例えば、サンプリングトランジスタ５０６のゲートに印加される走査電圧Ｖｗｓが、サンプリングトランジスタ５０６のソース電位であるＶｓｉｇとサンプリングトランジスタ５０６の閾値電圧との和の電位まで降下したときである。これにより、信号電圧Ｖｓｉｇの大きさにより、移動度補正期間Ｔが変化する。よって、走査線ＷＳの配線遅延が存在すると、映像信号である信号電圧Ｖｓｉｇの変動による上記移動度補正期間のばらつき方が画素部ごとに変動してしまうという問題が存在する。つまり、移動度補正期間Ｔの変動量は、表示階調の変動に対し画素部間で一定とならず、パネル面内の電流ばらつきとなるので、シェーディング不良発生の原因となる。
上記課題に鑑み、本発明は、配線遅延に起因する移動度補正ばらつきを、全書き込み電圧に対して抑制する表示パネル装置、表示装置及びその制御方法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、本発明の一態様に係る表示パネル装置は、第１電極と第２電極とを有する発光素子と、電圧を保持するための第１コンデンサと、ゲート電極が前記第１コンデンサの第１電極に接続され、ソース電極が前記第１コンデンサの第２電極に接続され、前記第１コンデンサに保持された電圧に応じたドレイン電流を前記発光素子に流すことにより前記発光素子を発光させる駆動素子と、前記駆動素子のドレイン電極の電位を決定するための第１電源線と、前記発光素子の第２電極に電気的に接続された第２電源線と、信号電圧を供給するためのデータ線と、一方の端子が前記データ線に接続され、他方の端子が前記第１コンデンサの第１電極に接続され、前記データ線と前記第１コンデンサの第１電極との導通及び非導通を切り換える第１スイッチング素子と、前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧が供給された状態で、前記第１コンデンサの第１電極と第２電極間の電位差が前記駆動素子の閾値電圧以下となる所定のバイアス電圧を前記第１コンデンサの第２電極に供給するためのバイアス電圧線と、前記第１コンデンサの第２電極と前記バイアス電圧線との間に設けられた第２コンデンサと、前記第１スイッチング素子の制御、前記バイアス電圧線による前記所定のバイアス電圧の供給制御、及び前記データ線による信号電圧の供給制御を実行する駆動回路と、を具備し、前記駆動回路は、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧を供給する状態となっても前記第１コンデンサの第２電極に対する第１電極の電位が前記駆動素子の閾値電圧以下となるような前記所定のバイアス電圧を前記第１コンデンサの第２電極に供給し、これにより前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流が流れない状態とし、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流が流れない状態で、かつ、前記第１スイッチング素子がオン状態で前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給し、前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧が供給されている間に、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流を流し、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流を流してから予め定められた期間の経過後に、前記第１スイッチング素子をオフ状態にして前記第１コンデンサの第１電極への前記信号電圧の供給を停止させ、前記期間内に前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間を流れるドレイン電流により前記第１コンデンサに蓄積された電荷を放電させることを特徴とする。
本発明の表示パネル装置、表示装置及びその制御方法によれば、表示階調による移動度補正時間のばらつきを、移動度補正開始時にも発生させることにより配線遅延の影響を緩和できるので、移動度補正ばらつきを全階調で抑制することが可能となる。
図１は、本発明の表示パネル装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る表示部の有する発光画素の回路構成及びその周辺回路との接続を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る表示パネル装置の制御方法の動作タイミングチャートである。 図４は、本発明の実施の形態１に係る表示パネル装置の有する画素回路の状態遷移図である。 図５は、本発明の表示パネル装置の移動度補正期間を説明する図である。 図６Ａは、バイアス電圧の立ち下がりにおける過渡応答特性を表すグラフである。 図６Ｂは、バイアス電圧の立ち下がりにおける過渡応答特性の傾き特性を表すグラフである。 図７は、従来の方法による移動度補正期間の算出パラメータを説明する図である。 図８Ａは、従来の移動度補正期間の決定方法により算出された移動度補正期間の時定数依存性を示すグラフである。 図８Ｂは、本発明の実施の形態１に係る表示パネル装置の移動度補正期間の決定方法により算出された移動度補正期間の時定数依存性を示すグラフである。 図９は、本発明の実施の形態２に係る表示部の有する発光画素の回路構成及びその周辺回路との接続を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態２に係る表示パネル装置の制御方法の動作タイミングチャートである。 図１１は、本発明の実施の形態２に係る表示パネル装置の有する画素回路の状態遷移図である。 図１２Ａは、従来の移動度補正期間の決定方法により算出された移動度補正期間の時定数依存性を示すグラフである。 図１２Ｂは、本発明の実施の形態２に係る表示パネル装置の移動度補正期間の決定方法により算出された移動度補正期間の時定数依存性を示すグラフである。 図１３は、本発明の表示パネル装置を内蔵した薄型フラットＴＶの外観図である。 図１４は、特許文献１に記載された従来の表示装置における画素部の回路構成図である。 図１５は、特許文献１に記載された従来の表示装置の動作タイミングチャートである。 図１６は、移動度補正期間における保持容量の放電電流の特性を表すグラフである。 図１７は、特許文献１に記載された表示装置における移動度補正期間の変動を説明する図である。
本発明の一態様に係る表示パネル装置は、第１電極と第２電極とを有する発光素子と、電圧を保持するための第１コンデンサと、ゲート電極が前記第１コンデンサの第１電極に接続され、ソース電極が前記第１コンデンサの第２電極に接続され、前記第１コンデンサに保持された電圧に応じたドレイン電流を前記発光素子に流すことにより前記発光素子を発光させる駆動素子と、前記駆動素子のドレイン電極の電位を決定するための第１電源線と、前記発光素子の第２電極に電気的に接続された第２電源線と、信号電圧を供給するためのデータ線と、一方の端子が前記データ線に接続され、他方の端子が前記第１コンデンサの第１電極に接続され、前記データ線と前記第１コンデンサの第１電極との導通及び非導通を切り換える第１スイッチング素子と、前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧が供給された状態で、前記第１コンデンサの第１電極と第２電極間の電位差が前記駆動素子の閾値電圧以下となる所定のバイアス電圧を前記第１コンデンサの第２電極に供給するためのバイアス電圧線と、前記第１コンデンサの第２電極と前記バイアス電圧線との間に設けられた第２コンデンサと、前記第１スイッチング素子の制御、前記バイアス電圧線による前記所定のバイアス電圧の供給制御、及び前記データ線による信号電圧の供給制御を実行する駆動回路と、を具備し、前記駆動回路は、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧を供給する状態となっても前記第１コンデンサの第２電極に対する第１電極の電位が前記駆動素子の閾値電圧以下となるような前記所定のバイアス電圧を前記第１コンデンサの第２電極に供給し、これにより前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流が流れない状態とし、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流が流れない状態で、かつ、前記第１スイッチング素子がオン状態で前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給し、前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧が供給されている間に、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流を流し、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流を流してから予め定められた期間の経過後に、前記第１スイッチング素子をオフ状態にして前記第１コンデンサの第１電極への前記信号電圧の供給を停止させ、前記期間内に前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間を流れるドレイン電流により前記第１コンデンサに蓄積された電荷を放電させるものである。
本態様によると、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極に前記駆動素子のドレイン電流である放電電流を流す。これにより、上記放電電流による駆動素子の移動度補正を開始させる。
そして、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に上記放電電流を流してから予め定められた期間の経過後に、前記第１スイッチング素子を制御して前記第１コンデンサの第１電極への前記信号電圧の供給を停止させる。これにより、自己放電電流による駆動素子の移動度補正を終了させる。
従って、上記放電電流による駆動素子の移動度補正の開始制御を、前記逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込む制御により行い、第１コンデンサへの前記信号電圧の供給制御とは別個の制御としている。一方、上記放電電流による駆動素子の移動度補正の終了制御を、第１コンデンサへの前記信号電圧の供給停止制御により行っている。即ち、上記放電電流による駆動素子の移動度補正の開始制御と、上記放電電流による駆動素子の移動度補正の終了制御とを別個の制御により行っている。そのため、上記放電電流が流れ始める時刻の、前記駆動回路から前記逆バイアス電圧を出力した時刻からの遅延量と、上記放電電流が停止する時刻の、前記駆動回路から前記第１スイッチング素子をオフ状態にするための走査信号を出力した時刻からの遅延量とが対応して相殺される。よって、移動度補正終了時刻のみ遅延量を有する従来の移動度補正期間に比べ、上記移動度補正期間を精度よく制御できる。その結果、前記駆動素子の移動度を精度よく補正できる。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置は、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込む際、前記所定のバイアス電圧から前記逆バイアス電圧に向けて段階的に電圧を変化させるものである。
表示パネル装置が大画面化すると、多くの画素部が配線に接続されるため、配線の抵抗及び寄生容量が増大する。前記逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことにより前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に放電電流を流す際、例えば、駆動回路に近い表示パネル装置の端部領域の画素部では、バイアス電圧線の電圧は急峻に変化する。そのため、上記放電電流が流れ始めるときに、前記バイアス電圧線はほぼ逆バイアス電圧に到達している。一方、例えば、駆動回路から遠い表示パネル装置の中央領域の画素部では、前記バイアス電圧線の制御に遅延量が発生するため、表示パネルの端部領域の場合に比べて、前記バイアス電圧線の電圧は所定の時定数に従い、なだらかに変化する。そのため、上記放電電流が流れ始めた後、前記バイアス電圧線が逆バイアス電圧となるまでには、表示パネルの端部領域と中央領域とで時間差が発生する。前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との導通開始から前記バイアス電圧線が逆バイアス電圧に到達するまでの時間のばらつきにより、表示パネルの端部領域と中央領域では、バイアス電圧の過渡応答に差異が生じる。その結果、上記放電電流が流れる期間に差異が生じ放電量が変化してしまう。これは、表示パネル装置の端部領域と中央領域とで、発光ムラが生じる原因となる。なお、表示パネル装置の中央領域の画素部とは、前記駆動回路から最も遠い前記表示パネル装置の領域に配置された画素部の一例である。前記駆動回路から最も遠い前記表示パネル装置の領域に配置された画素部において、配線の抵抗及び寄生容量が増大する。従って、画素回路が前記表示パネルの一方の端部領域に配置されている場合は、前記表示パネル装置の他方の端部領域に配置された画素部において、上記と同様の問題が生ずる。
本態様によると、前記バイアス電圧線を介して逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込む際、前記所定のバイアス電圧から前記逆バイアス電圧に向けて段階的に電圧を変化させる。
これにより、例えば、表示パネル装置の端部領域と中央領域とで、前記バイアス電圧線が逆バイアス電圧に到達するまでの時間を可能な限り揃えることが可能となる。つまり、バイアス電圧の過渡応答特性を可能な限り揃えることにより、放電量を揃える。このため、例えば、表示パネル装置の端部領域と中央領域とで発光ムラが生じるのを防止し、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光量が不均一になるのを防止できる。なお、表示パネル装置の中央領域の画素部とは、前記駆動回路から最も遠い前記表示パネル装置の領域に配置された画素部の一例である。画素回路が前記表示パネルの一方の端部領域に配置されている場合は、前記表示パネル装置の、一方の端部領域と他方の端部領域とに配置された画素部において、発光量が不均一になるのを防止できる。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置は、さらに、前記第１スイッチング素子のゲート電極に走査信号電圧を供給して前記第１スイッチング素子の導通及び非導通を切り換える走査線を備え、前記駆動回路は、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極とを導通させてから予め定められた期間の経過後に、前記第１スイッチング素子をオフ状態にする際、前記走査線から第１スイッチング素子へ前記走査信号電圧を段階的に変化させて出力するものである。
本態様によれば、移動度補正の終了時期についても、例えば、表示パネル装置の端部領域と中央領域とで、前記走査線が第１スイッチング素子をオフ状態にするまでの時間を可能な限り揃えることが可能となる。つまり、走査信号電圧の過渡応答特性を可能な限り揃えることにより、放電量を揃える。そのため、上記開始遅延量と、上記終了遅延量とがより精確に対応して相殺される。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置は、前記所定のバイアス電圧から前記逆バイアス電圧に向けての段階的な電圧変化の度合いと、前記第１スイッチング素子へ供給する走査信号電圧の段階的な変化の度合いは同じである。
本態様によれば、移動度補正の開始時期のばらつきを緩和するためのバイアス電圧の段階的な電圧変化と、移動度補正の終了時期のばらつきを緩和するための走査信号電圧の段階的な電圧変化との度合いを揃えることにより、さらに上記開始遅延量と上記終了遅延量とが高精度に対応して相殺される。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置において、前記発光素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた発光層とを含み、少なくとも前記発光素子、前記第１コンデンサ、前記駆動素子及び前記第２コンデンサは単位画素の画素回路を構成し、前記駆動回路が前記所定のバイアス電圧から前記逆バイアス電圧に向けて出力させる電圧の段階的な変化は、前記駆動回路から最も遠い前記表示パネル装置の領域に配置された画素回路において、前記第２コンデンサへの前記逆バイアス電圧の書込み開始から書込み終了までの電圧の書込み量の変化に対応している。
本態様によると、前記所定のバイアス電圧から前記逆バイアス電圧に向けて変化する電圧の段階的な変化は、前記駆動回路から最も遠い前記表示パネル装置の領域に配置された画素回路において、前記第２コンデンサへの前記逆バイアス電圧の書込み開始から書込み終了までの電圧の書込み量の変化に対応している。
これにより、表示パネル装置の中央領域での上記放電電流の開始タイミングを基準に、表示パネル装置の他の領域での放電電流の開始タイミングを設定するので、表示パネル装置の端部領域と中央領域とで発光ムラが生じるのを防止し、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光量が不均一になるのを防止できる。なお、表示パネル装置の中央領域の画素部とは、前記駆動回路から最も遠い前記表示パネル装置の領域に配置された画素部の一例である。画素回路が前記表示パネルの一方の端部領域に配置されている場合は、前記表示パネル装置の、一方の端部領域と他方の端部領域とに配置された画素部において、発光量が不均一になるのを防止できる。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置は、さらに、前記第１スイッチング素子のゲート電極に走査信号電圧を供給して前記第１スイッチング素子の導通及び非導通を切り換える走査線を備え、前記駆動回路が、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極とを導通させてから予め定められた期間の経過後に、前記第１スイッチング素子をオフ状態にする際、前記駆動回路が前記第１スイッチング素子のゲート電極へ出力する走査信号電圧の段階的な変化は、前記駆動回路から最も遠い前記表示パネル装置の領域に配置された画素回路における前記第１スイッチング素子のゲート電極の電圧の変化に対応している。
本態様によれば、移動度補正の終了時期についても、例えば、表示パネル装置の中央領域での上記放電電流の終了タイミングを基準に、表示パネル装置の他の領域での放電電流の終了タイミングを設定するので、上記開始遅延量と、上記終了遅延量とがより高精度に対応して相殺される。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置は、さらに、前記第１コンデンサの第２電極に基準電圧を供給する第３電源線と、前記第１コンデンサの第２電極と前記第３電源線との導通及び非導通を切り換える第２スイッチング素子とを備え、前記基準電圧は、前記駆動素子の閾値電圧より大きな電位差を前記第１コンデンサに生じさせるための電圧であり、前記駆動回路は、前記第２スイッチング素子をオン状態にして前記第１コンデンサの第２電極に前記基準電圧を供給し、前記第１スイッチング素子をオン状態にして前記第１コンデンサの第１電極の電圧を固定するための固定電圧を供給し、前記第１コンデンサの第１電極及び第２電極の電位差が前記駆動素子の閾値電圧に到達して前記駆動素子がオフ状態となるまでの時間を経過させる。
本態様によると、前記第２スイッチング素子を制御して前記第１コンデンサの第２電極に前記基準電圧を供給し、前記第１スイッチング素子を制御して前記第１コンデンサの第１電極の電圧を固定するための固定電圧を供給し、前記第１コンデンサの第１電極と第２電極との電位差が前記駆動素子の閾値電圧に到達するまでの時間が経過するのを待つ。即ち、前記第１コンデンサに前記駆動素子の閾値電圧を保持させる。
その状態で、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧を供給して前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流が流れない状態とする。その上で、前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧の供給を開始する。これにより、前記第１コンデンサには、前記駆動電圧の閾値電圧が補償された前記信号電圧に対応する電荷が蓄積されることになる。
このように、前記第１コンデンサに前記駆動素子の閾値電圧を保持させた上で、前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給するので、前記第１コンデンサに所望の電位差を蓄積できる。換言すれば、前記第１コンデンサに前記信号電圧を書き込み終わるまで、前記駆動素子はオン状態とはならないので、前記第１コンデンサに所望の電位差を蓄積できる。
その結果、発光期間において所望の電位差に対応する電流を前記第１電源線と前記第２電源線との間に流し、前記発光素子の発光量を精度よく制御できる。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置において、前記所定のバイアス電圧の電圧値は、前記第１コンデンサの第１電極及び第２電極の電位差が前記駆動素子の閾値電圧に到達して前記駆動素子がオフ状態となるまでの時間が経過した際に、前記発光素子の第１電極と前記発光素子の第２電極との電位差が、前記発光素子が発光を開始する前記発光素子の閾値電圧より低い電圧となるように予め設定されている。
本態様によると、前記所定のバイアス電圧は、前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給している間、前記発光素子の第１電極と前記発光素子の第２電極との電位差が、前記発光素子が発光を開始する前記発光素子の閾値電圧より低い電圧となるように設定されるものである。換言すれば、前記所定のバイアス電圧は、前記第１コンデンサに前記信号電圧を書き込み終わるまで前記駆動素子がオン状態となるのを防止する機能を果たすとともに、前記第１コンデンサに前記信号電圧を書き込み終わるまで前記第１コンデンサの第２電極から前記発光素子を介して前記第２電源線に漏れ電流が流れるのを防止する機能を果たす。これにより、前記第１コンデンサに前記信号電圧を書き込む間に前記第１コンデンサの電位差が変動するのを防止でき、前記第１コンデンサに所望の電位差を保持できる。その結果、発光期間において所望の電位差に対応する電流を前記第１電源線と前記第２電源線との間に流し、前記発光素子の発光量を精度よく制御できる。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置において、前記第３電源線は、前記第１スイッチング素子のゲート電極に走査信号電圧を供給して前記第１スイッチング素子の導通及び非導通を切り換える走査線と共用されており、前記基準電圧は、前記第１スイッチング素子をオフ状態にするときの前記走査線の電圧である。
本態様によると、駆動素子の閾値電圧を検出する前段階として前記第１コンデンサの第２電極に印加される前記基準電圧を、前記第１スイッチング素子を制御する走査線の電圧で共用する。このとき、前記基準電圧は、データ線から供給される固定電圧により、前記第１コンデンサには、前記駆動素子の閾値電圧より大きな電位差を生じさせる。ここで、前記基準電圧としては、前記第１スイッチング素子をオフ状態にするときの前記走査線の電圧が用いられる。これにより、所望の電位差に対応するドレイン電流を前記第１電源線と前記第２電源線との間に流し、前記発光素子の発光量を精度よく制御できるとともに、画素回路の簡素化が図られる。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置は、さらに、前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極との導通及び非導通を切り換える第２スイッチング素子を備え、前記駆動回路は、前記期間において、前記第２スイッチング素子をオフ状態にして前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とを非導通とする。
前記第１スイッチング素子を制御して前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給している間に、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に上記放電電流を流してから、前記第１スイッチング素子を制御して前記第１コンデンサの第１電極への前記信号電圧の供給を停止するまでの間、上記放電電流による移動度補正を行う。
一方で、前記第１スイッチング素子を制御して前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給している間に、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記駆動素子の移動度補正が終わる前に、前記発光素子に電流が流れて前記発光素子が発光した場合、前記移動度補正の結果得たい所望の電位差が前記第１コンデンサに蓄積できず、このため、画素間での前記発光素子の発光ムラを精度よく補正出来ない。
本態様によると、前記期間において、前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とを非導通とする。これによると、前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給しても、前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とが非導通であるので、前記発光素子に上記ドレイン電流は流れない。
そのため、前記第１スイッチング素子を制御して前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給している間に、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記駆動素子の移動度補正が終わる前に前記発光素子に電流が流れて前記発光素子が発光するのを防止できる、その結果、画素間での前記発光素子の発光ムラを精度よく補正できる。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置は、さらに、前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極との導通及び非導通を切り換える第２スイッチング素子を備え、前記駆動回路は、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧を前記第２コンデンサに書込み、前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧を供給している間、前記第２スイッチング素子をオフ状態にして前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とを非導通とする。
前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧を供給している間、前記第２コンデンサの第１電極の電位によっては、前記第２コンデンサの第１電極から前記発光素子に電流が流れる場合が想定される。その結果、前記信号電圧書き込み時に、前記第１コンデンサに設定した前記駆動素子の閾値電圧が変動するという問題がある。
本態様によると、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧を前記第２コンデンサに書込み、前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧を供給している間、前記第２スイッチング素子を制御して前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極との間にドレイン電流を流さない。これにより、前記信号電圧を前記第１電極に供給している間、前記第２コンデンサの第１電極から前記発光素子に、電流が流れるのを防止できるので、前記第１コンデンサに設定された閾値電圧が変動するのを防止できる。その結果、前記第１コンデンサには、前記駆動電圧の閾値電圧が補償された前記信号電圧に対応する電荷が正確に蓄積され、所望の電位差に対応する電流を前記第１電源線と前記第２電源線との間に流し、前記発光素子の発光量を精度よく制御できる。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置において、前記バイアス電圧線は、さらに、前記駆動素子の閾値電圧より大きな電位差を前記第１コンデンサに生じさせるための第２逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに供給し、前記駆動回路は、前記第１スイッチング素子をオン状態にして前記第１コンデンサの第１電極の電圧を固定するための固定電圧を供給しつつ、前記第２逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記駆動素子の閾値電圧より大きな電位差を前記第１コンデンサに生じさせ、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流を流し、前記第１コンデンサの第１電極及び第２電極の電位差が前記駆動素子の閾値電圧に到達して前記駆動素子がオフ状態となるまでの時間を経過させる。
本態様によると、前記第１スイッチング素子を制御して前記第１コンデンサの第１電極の電圧を固定するための固定電圧を供給しつつ、前記第２逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込む。前記第２逆バイアス電圧は、前記駆動素子の閾値電圧より大きな電位差を前記第１コンデンサに生じさせるものである。そして、前記第１コンデンサの第１電極及び第２電極の電位差が前記駆動素子の閾値電圧に到達するまでの時間以上の時間を経過するのを待つ。これにより、前記第１コンデンサに前記駆動素子の閾値電圧が保持される。
前記第１コンデンサに前記駆動素子の閾値電圧が保持されると、前記駆動素子のドレイン電流の流れは停止する。この状態で、前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧の供給を開始する。これにより、前記第１コンデンサには、前記駆動電圧の閾値電圧が補償された前記信号電圧に対応する電荷が蓄積されることになる。
このように、前記第１コンデンサに前記駆動素子の閾値電圧を保持させた上で、前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給するので、前記第１コンデンサに所望の電位差を蓄積できる。その結果、発光期間において所望の電位差に対応する電流を前記第１電源線と前記第２電源線との間に流し、前記発光素子の発光量を精度よく制御できる。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置は、さらに、前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極との導通及び非導通を切り換える第２スイッチング素子を備え、前記駆動回路は、前記第２コンデンサに前記第２逆バイアス電圧の供給を開始してから、前記第１コンデンサの第１電極及び第２電極の電位差が前記駆動素子の閾値電圧に到達して前記駆動素子がオフ状態となるまでの間、前記第２スイッチング素子をオフ状態にして前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とを非導通とする。
前記第１コンデンサに前記駆動素子の閾値電圧を保持するために、前記第２コンデンサに前記第２逆バイアス電圧を供給する際、前記第２のコンデンサに印加する前記第２逆バイアス電圧の値は、前記第１のコンデンサに加え前記発光素子に蓄積された容量から影響を受ける。
この場合、前記第２のコンデンサの第１電極に印加される電圧の値は、前記発光素子に蓄積された容量の影響を受け、所望の電圧値より小さなものになる。その結果、前記第２のコンデンサの第１電極に所望の電圧値を印加するために、前記第２逆バイアス電圧を余分に印加する必要があり、消費電力が高くなるという問題がある。
本態様によると、前記第２コンデンサに前記第２逆バイアス電圧の供給を開始してから、前記第１コンデンサの第１電極及び第２電極の電位差が前記駆動素子の閾値電圧に到達するまでの間、前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とを非導通とする。これにより、前記駆動素子に閾値電圧を設定している間、前記第２のコンデンサの第１電極に印加される電圧値が前記発光素子の容量の影響を受けることを防止でき、前記第２のコンデンサの第１電極に印加される電圧を前記所望の値に設定できる。その結果、前記第２逆バイアス電圧を余分に印加する必要がなくなり、低消費電力化を図ることができる。
また、本発明の一態様に係る表示パネル装置において、前記駆動回路は、前記期間内に前記第１コンデンサに蓄積された電荷を放電させた後、前記第２スイッチング素子をオン状態にして前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とを導通させ、前記第１コンデンサに保持された電位差に対応するドレイン電流を前記第１電源線と前記第２電源線との間に流す。
本態様によると、前記期間内に前記第１コンデンサに蓄積された電荷を放電させた後、前記第１コンデンサの第１電極への前記信号電圧の供給を停止させ、前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とを導通させ、前記第１コンデンサに蓄積された電位差に対応する電流を前記第１電源線と前記第２電源線との間に流す。これにより、所望の電位差に対応する電流を前記第１電源線と前記第２電源線との間に流し、前記発光素子の発光量を精度よく制御できる。
また、本発明の一態様に係る表示装置は、上記記載の表示パネル装置と、前記第１及び第２電源線に電源を供給する電源と、を備え、前記発光素子は、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた発光層とを含み、前記発光素子は、少なくとも複数個マトリクス状に配置されている。
また、本発明の一態様に係る表示装置は、上記記載の表示パネル装置と、前記第１及び第２電源線に電源を供給する電源と、を備え、前記発光素子は、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた発光層とを含み、前記発光素子、前記第１コンデンサ、前記駆動素子、前記第１スイッチング素子、及び前記第２スイッチング素子は単位画素の画素回路を構成し、前記画素回路は、複数個マトリクス状に配置されている。
また、本発明の一態様に係る表示装置において、前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス発光素子である。
また、本発明の一態様に係る表示装置の制御方法は、第１電極と第２電極とを有する発光素子と、電圧を保持するための第１コンデンサと、ゲート電極が前記第１コンデンサの第１電極に接続され、ソース電極が前記第１コンデンサの第２電極に接続され、前記第１コンデンサに保持された電圧に応じたドレイン電流を前記発光素子に流すことにより前記発光素子を発光させる駆動素子と、前記駆動素子のドレイン電極の電位を決定するための第１電源線と、前記発光素子の第２電極に電気的に接続された第２電源線と、信号電圧を供給するためのデータ線と、一方の端子が前記データ線に接続され、他方の端子が前記第１コンデンサの第１電極に接続され、前記データ線と前記第１コンデンサの第１電極との導通及び非導通を切り換える第１スイッチング素子と、前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧が供給された状態で、前記第１コンデンサの第１電極と第２電極間の電位差が前記駆動素子の閾値電圧以下となる所定のバイアス電圧を前記第１コンデンサの第２電極に供給するためのバイアス電圧線と、前記第１コンデンサの第２電極と前記バイアス電圧線との間に設けられた第２コンデンサとを具備した表示装置の制御方法であって、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧を供給する状態となっても前記第１コンデンサの第２電極に対する第１電極の電位が前記駆動素子の閾値電圧以下となるような電圧を前記第１コンデンサの第２電極に供給し、これにより前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流が流れない状態とし、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流が流れない状態で、前記第１スイッチング素子をオン状態にして前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給し、前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧が供給されている間に、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流を流し、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極とを導通させてから予め定められた期間の経過後に、前記第１スイッチング素子をオフ状態にして前記第１コンデンサの第１電極への前記信号電圧の供給を停止させ、前記期間内に前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間を流れる電流により前記第１コンデンサに蓄積された電荷を放電させるものである。
以下、本発明の好ましい実施の形態を図に基づき説明する。なお、以下では、全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、その重複する説明を省略する。
（実施の形態１）
本実施の形態における表示パネル装置は、有機ＥＬ素子と、第１コンデンサと、第１コンデンサに保持された電圧に応じたドレイン電流を有機ＥＬ素子に流す駆動トランジスタと、信号電圧を供給するためのデータ線と、データ線とコンデンサの第１電極との導通及び非導通を切り換える選択トランジスタと、所定のバイアス電圧及び逆バイアス電圧を第１コンデンサの第２電極に供給するためのバイアス電圧線と、第１コンデンサの第２電極とバイアス電圧線との間に設けられた第２コンデンサと、第１コンデンサの第２電極に基準電圧を印加するタイミングを供給する第２スイッチング素子と、駆動回路とを備える。
上記駆動回路は、（１）駆動トランジスタのドレイン電流が流れない状態となるようにバイアス電圧線を介して所定のバイアス電圧を第２コンデンサに書込み、（２）第１コンデンサの第１電極に信号電圧を供給するように第１スイッチング素子をオン状態にし、（３）駆動トランジスタのソース電極と第１コンデンサの第２電極との間に放電電流を流すようにバイアス電圧線を介して逆バイアス電圧を第２コンデンサに書込み、（４）上記放電電流を流してから予め定められた期間の経過後に、第１コンデンサの第１電極への信号電圧の供給を停止させるように第１スイッチング素子をオフ状態にする。これにより、上記期間内に上記放電電流により第１コンデンサに蓄積された電荷を放電させる。
よって、逆バイアス電圧を出力した時刻から上記放電電流が流れ始める時刻までの移動度補正開始の遅延量と、前記駆動回路が第１スイッチング素子へ走査信号を出力した時刻から上記放電電流が停止するまでの移動度補正終了の遅延量とが対応する。よって、上記移動度補正期間を精度よく制御できる。その結果、前記駆動素子の移動度を精度よく補正できる。
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の表示パネル装置の電気的な構成を示すブロック図である。同図における表示パネル装置１は、制御回路２と、バイアス線駆動回路３と、走査線駆動回路４と、データ線駆動回路５と、表示部６とを備える。表示部６は、複数の発光画素１０がマトリクス状に配置されている。
また、図２は、本発明の実施の形態１に係る表示部の有する発光画素の回路構成及びその周辺回路との接続を示す図である。同図における発光画素１０は、駆動トランジスタ１１と、選択トランジスタ１２と、有機ＥＬ素子１３と、コンデンサ１４及び１５と、スイッチングトランジスタ１６と、データ線２０と、走査線２１及び２２と、バイアス線２３と、正電源線２４と、負電源線２５とを備える。また、周辺回路は、バイアス線駆動回路３と、走査線駆動回路４と、データ線駆動回路５とを備える。
図１及び図２に記載された構成要素について、以下、その接続関係および機能を説明する。
制御回路２は、バイアス線駆動回路３、走査線駆動回路４及びデータ線駆動回路５の制御を行う機能を有する。制御回路２は、外部から入力された映像信号を、補正データ等に基づいて電圧信号に変換して、データ線駆動回路５へと出力する。
走査線駆動回路４は、走査線２１及び２２に接続されており、走査線２１及び２２に走査信号を出力することにより、発光画素１０の有する選択トランジスタ１２及びスイッチングトランジスタ１６の導通及び非導通を切り換える機能を有する駆動回路である。走査線駆動回路４は、駆動トランジスタ１１のソース電極とコンデンサ１４の第２電極との間に上記放電電流を流してから予め定められた期間の経過後に、選択トランジスタ１２を制御してコンデンサ１４の第１電極への信号電圧の供給を停止させる。これにより、上記放電電流による駆動素子の移動度補正を終了させる。
データ線駆動回路５は、データ線２０に接続されており、映像信号に基づいた信号電圧を発光画素１０へ出力する機能を有する駆動回路である。
バイアス線駆動回路３は、バイアス線２３に接続されており、バイアス線２３を介して、コンデンサ１５に所定のバイアス電圧及び当該バイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を印加する機能を有する駆動回路である。バイアス線駆動回路３は、バイアス線２３を介して逆バイアス電圧をコンデンサ１５に書込むことで駆動トランジスタ１１のソース電極とコンデンサ１４の第２電極にドレイン電流である放電電流を流す。これにより、バイアス線駆動回路３は、上記放電電流による駆動素子の移動度補正を開始させる。
表示部６は、複数の発光画素１０を備え、外部から表示パネル装置１へ入力された映像信号に基づいて画像を表示する。
なお、バイアス線駆動回路３と走査線駆動回路４とは、表示部６に対して、同じ側に配置されていることが好ましい。
また、バイアス線駆動回路３と走査線駆動回路４とは、互いに独立した駆動回路でなく、バイアス線駆動回路３の機能及び走査線駆動回路４の機能を併せ持つ一つの駆動回路であってもよい。
駆動トランジスタ１１は、ゲートが選択トランジスタ１２のソース電極に接続され、ドレイン電極が第１電源線である正電源線２４に接続され、ソース電極が有機ＥＬ素子１３のアノード電極及びコンデンサ１４の第２電極に接続された駆動素子である。駆動トランジスタ１１は、ゲート−ソース間に印加された電圧を、当該電圧に対応したドレイン電流に変換する。そして、このドレイン電流を信号電流として有機ＥＬ素子１３に供給する。あるいは、このドレイン電流を放電電流としてコンデンサ１４の第２電極に供給する。駆動トランジスタ１１は、例えば、ｎ型の薄膜トランジスタ（ｎ型ＴＦＴ）で構成される。
選択トランジスタ１２は、ゲート電極が走査線２１に接続され、ドレイン電極がデータ線２０に接続され、ソース電極がコンデンサ１４の第１電極に接続された第１スイッチング素子である。選択トランジスタ１２は、データ線２０の信号電圧及び固定電圧をコンデンサ１４の第１電極に印加するタイミングを決定する機能を有する。
有機ＥＬ素子１３は、カソード電極が第２電源線である負電源線２５に接続された発光素子であり、駆動トランジスタ１１により上記信号電流が流れることにより発光する。
コンデンサ１４は、第１電極が駆動トランジスタ１１のゲート電極に接続され、第２電極が駆動トランジスタ１１のソース電極に接続された第１コンデンサである。コンデンサ１４は、データ線２０から供給された信号電圧または固定電圧に対応した電圧を保持し、例えば、選択トランジスタ１２がオフ状態となった後に、駆動トランジスタ１１のゲート−ソース間電圧を安定的に保持し、駆動トランジスタ１１から有機ＥＬ素子１３へ供給するドレイン電流を安定化する機能を有する。また、コンデンサ１４は、データ線２０から供給された固定電圧により駆動トランジスタ１１の閾値電圧を保持する機能を有する。これにより、その後データ線２０から供給された信号電圧は閾値電圧補正される。また、駆動トランジスタ１１のソース電極を介してコンデンサ１４の第２電極へ流れ込む放電電流により、データ線２０から供給され上記閾値電圧補正された信号電圧は、移動度補正される。コンデンサ１４は、データ線２０から供給され、閾値電圧補正及び移動度補正された信号電圧を保持する機能を有する。
コンデンサ１５は、コンデンサ１４の第２電極とバイアス線２３との間に接続された第２コンデンサである。コンデンサ１５は、バイアス線２３からの電圧印加により、コンデンサ１４の第２電極の電位を確定させ、また、駆動トランジスタ１１のソース電位を確定させる機能を有する。
スイッチングトランジスタ１６は、コンデンサ１４の第２電極と走査線２１との間に接続された第２スイッチング素子である。スイッチングトランジスタ１６は、走査線２１のＬＯＷレベルの走査信号電圧である基準電圧ＶｇＬをコンデンサ１４の第２電極に印加するタイミングを決定する機能を有する。また、基準電圧ＶｇＬがコンデンサ１４の第２電極に印加されることにより、駆動トランジスタ１１のソース電位を確定させる機能を有する。この機能により、データ線２０から印加される電圧が、信号電圧でない固定電圧Ｖｒｅｓｅｔであっても走査線２１からスイッチングトランジスタ１６を介して基準電圧ＶｇＬを予め印加しておくことにより、閾値電圧補正期間内に駆動トランジスタ１１の閾値電圧より大きな電位差をコンデンサ１４に生じさせることが可能となる。
また、コンデンサ１４の第２電極に基準電圧ＶｇＬを予め設定しておいてコンデンサ１４の第１電極に固定電圧Ｖｒｅｓｅｔを供給してから所定時間経過までの閾値電圧検出期間において、駆動トランジスタ１１のソース電極と有機ＥＬ素子１３の第１電極とのノードの電圧が、有機ＥＬ素子１３の閾値電圧より低い電圧となるように、予め固定電圧Ｖｒｅｓｅｔが設定されている。よって上記期間では、有機ＥＬ素子１３には駆動トランジスタ１１のドレイン電流は流れない。これにより、有機ＥＬ素子１３が発光する発光期間の前に、駆動トランジスタ１１の閾値電圧を補正する期間を設けることが可能となる。
データ線２０は、データ線駆動回路５に接続され、発光画素１０を含む画素列に属する各発光画素へ接続され、発光強度を決定する信号電圧Ｖｄａｔａ及び固定電圧Ｖｒｅｓｅｔを供給する機能を有する。
また、表示パネル装置１は、画素列数分のデータ線２０を備える。
走査線２１は、走査線駆動回路４に接続され、発光画素１０を含む画素行に属する各発光画素に接続されている。これにより、走査線２１は、発光画素１０を含む画素行に属する各発光画素へ上記信号電圧を書き込むタイミングを供給する機能、及び当該発光画素の有する駆動トランジスタ１１のゲートに固定電圧Ｖｒｅｓｅｔを印加するタイミングを供給する機能を有する。また、走査線２１は、スイッチングトランジスタ１６を介してコンデンサ１４の第２電極に接続されている。これにより、走査線２１は、スイッチングトランジスタ１６をオン状態とすることにより、コンデンサ１４の第２電極に走査信号電圧である基準電圧ＶｇＬを印加する機能を有する。
走査線２２は、走査線駆動回路４に接続され、コンデンサ１４の第２電極の電位に走査線２１のＬＯＷレベルの走査信号である基準電圧ＶｇＬを印加するタイミングを供給する機能を有する。
バイアス線２３は、バイアス線駆動回路３に接続され、バイアス線駆動回路３から供給された電圧を、コンデンサ１５を介して、コンデンサ１４の第２電極に印加する機能を有するバイアス電圧線である。
また、表示パネル装置１は、画素行数分の走査線２１、２２及びバイアス線２３を備える。
なお、第１電源線である正電源線２４及び第２電源線である負電源線２５は、それぞれ、他の発光画素にも接続されており、電圧源に接続されている。
なお、本実施の形態に係る表示パネル装置１と、上記電圧源とを備えた表示装置も、本発明の実施の形態における一態様である。
次に、本実施の形態に係る表示装置の制御方法について図３及び図４を用いて説明する。
図３は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の制御方法の動作タイミングチャートである。同図において、横軸は時間を表している。また縦方向には、上から順に、走査線２１、走査線２２、バイアス線２３、コンデンサ１４の第１電極の電位Ｖ１、コンデンサ１４の第２電極の電位Ｖ２、及びデータ線２０に発生する電圧の波形図が示されている。同図は１画素行に対する表示装置の動作を表し、１フレーム期間は非発光期間と発光期間から構成されている。また、非発光期間において、駆動トランジスタ１１の閾値電圧Ｖｔｈ及び移動度βの補正動作を行っている。
また、図４は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の有する画素回路の状態遷移図である。
まず、時刻ｔ０１において、走査線駆動回路４は、走査線２１の電圧レベルをＬＯＷからＨＩＧＨに変化させ、選択トランジスタ１２をオン状態とする。これにより、駆動トランジスタ１１のゲート電極（Ｖ１）には、データ線２０を介して固定電圧Ｖｒｅｓｅｔが印加される。また、このとき、スイッチングトランジスタ１６はオフ状態である。これにより、前フレームでの発光期間が終了する。時刻ｔ０１〜時刻ｔ０２の期間は発光停止状態であり、図４におけるリセット１の状態に対応している。
次に、時刻ｔ０２において、走査線駆動回路４は、走査線２１の電圧レベルをＨＩＧＨからＬＯＷに変化させ、選択トランジスタ１２をオフ状態とする。また、同時に、走査線２２の電圧レベルをＬＯＷからＨＩＧＨに変化させ、スイッチングトランジスタ１６を介して、コンデンサ１４の第２電極に走査線２１のＬＯＷレベルの走査信号である基準電圧ＶｇＬを印加する。基準電圧ＶｇＬは、有機ＥＬ素子１３のアノード−カソード間電圧が、有機ＥＬ素子１３の閾値電圧より低い電圧となるように予め設定されるものである。ここで、駆動トランジスタ１１の閾値電圧Ｖｔｈを検出する前段階としてコンデンサ１４の第２電極に印加される基準電圧を、選択トランジスタ１２をオフ状態にする走査線２１の電圧ＶｇＬで共用している。これにより、画素回路の簡素化が図られる。
次に、時刻ｔ０３において、走査線駆動回路４は、走査線２２の電圧レベルをＨＩＧＨからＬＯＷに変化させ、コンデンサ１４の第２電極への上記基準電圧ＶｇＬの印加を停止する。時刻ｔ０２〜時刻ｔ０３の期間は、コンデンサ１４の第２電極及び駆動トランジスタ１１のソース電極に基準電圧ＶｇＬが印加された状態であり、図４におけるリセット２の状態に対応している。
次に、時刻ｔ０４において、走査線駆動回路４は、走査線２１の電圧レベルをＬＯＷからＨＩＧＨに変化させ、コンデンサ１４の第１電極（Ｖ１）にデータ線２０を介して固定電圧Ｖｒｅｓｅｔを印加する。このとき、コンデンサ１４の第１電極に印加された固定電圧Ｖｒｅｓｅｔと、時刻ｔ０２〜時刻ｔ０３において既にコンデンサ１４の第２電極に印加された基準電圧ＶｇＬとにより、コンデンサ１４には、駆動トランジスタ１１の閾値電圧Ｖｔｈより大きな電位差が生じる。よって、駆動トランジスタ１１がオン状態となり、正電源線２４、駆動トランジスタ１１のソース電極及びコンデンサ１４の第２電極という電流パスにおいて、駆動トランジスタ１１のドレイン電流が流れる。時刻ｔ０４〜時刻ｔ０８の期間は、上記ドレイン電流が流れ、やがて、コンデンサ１４の保持電圧がＶｔｈとなると上記ドレイン電流は停止する。これにより、コンデンサ１４には、閾値電圧Ｖｔｈに相当する電荷が蓄積される。また、この期間の終了時には、駆動トランジスタ１１のソース電極は、上記ドレイン電流により（Ｖｒｅｓｅｔ−Ｖｔｈ）となるが、固定電圧Ｖｒｅｓｅｔは有機ＥＬ素子１３の閾値電圧より低い電圧となるように予め設定されているので、有機ＥＬ素子１３には上記ドレイン電流は流れない。時刻ｔ０４〜時刻ｔ０８の期間は、図４におけるＶｔｈ検出の状態に対応している。
次に、時刻ｔ０８において、バイアス線駆動回路３は、バイアス線２３の電圧レベルを逆バイアス電圧ＶｂＬから所定のバイアス電圧ＶｂＨに変化させる。ここで、所定のバイアス電圧ＶｂＨは、時刻ｔ０９においてコンデンサ１４の第１電極に信号電圧Ｖｄａｔａを供給する状態となってもコンデンサ１４の第２電極に対する第１電極の電位が閾値電圧以下Ｖｔｈ以下となるような電圧である。よって、駆動トランジスタ１１のソース電極とコンデンサ１４の第２電極との間にドレイン電流が流れない状態となっている。さらに、所定のバイアス電圧ＶｂＨは、有機ＥＬ素子１３アノード−カソード間電圧が有機ＥＬ素子１３の閾値電圧以下になるような電圧に設定されている。これにより、時刻ｔ０８において、コンデンサ１４の第２電極から負電源線２５に漏れ電流が流れるのを防止できる。
次に、時刻ｔ０９において、データ線駆動回路５は、駆動トランジスタ１１のソース電極とコンデンサ１４の第２電極との間に上記ドレイン電流が流れていない状態で、かつ、選択トランジスタ１２がオン状態でコンデンサ１４の第１電極に信号電圧Ｖｄａｔａを供給する。ここで、上述したように、コンデンサ１４の第２電極に対する第１電極の電位（Ｖ１−Ｖ２）は閾値電圧以下Ｖｔｈ以下となっているので、時刻ｔ０９においても、駆動トランジスタ１１のソース電極とコンデンサ１４の第２電極との間にはドレイン電流が流れない状態を継続している。時刻ｔ０８〜時刻ｔ１０の期間は、図４における書き込みの状態に対応している。
次に、時刻ｔ１０〜時刻ｔ１１において、バイアス線駆動回路３は、バイアス線２３の電圧レベルを所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬへと、段階的に変化させる。ここで、バイアス線２３の電圧の段階的変化とは、例えば、時刻ｔ１０における所定のバイアス電圧ＶｂＨが時刻ｔ１０より後の時刻ｔ１１において逆バイアス電圧ＶｂＬとなるように、時刻ｔ１０〜時刻ｔ１１までの時間に渡ってバイアス線２３の電圧を段階的に変化させて出力することである。換言すれば、時刻ｔ０４という同一時刻において走査線駆動回路４が走査信号電圧をＬＯＷレベル電圧ＶｇＬからＨＩＧＨレベル電圧ＶｇＨへ切り換えて出力しているように、時刻ｔ１０において、バイアス線駆動回路３が所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬに向けて電圧を同一時刻において瞬間的に変化させるものではない。
なお、本実施の形態では、バイアス線駆動回路３から最も遠い領域に配置された発光画素におけるバイアス線２３の時定数に対応した遷移期間をかけて、バイアス線駆動回路３が所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬまでを直線的に変化させて出力している。つまり、所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬに向けて変化する電圧の段階的な変化は、バイアス線駆動回路３から最も遠い位置に配置された発光画素において、コンデンサ１５への逆バイアス電圧ＶｂＬの書込み開始から書込み終了までの電圧の書込み量の変化に対応している。
これにより、表示パネル装置の中央領域での上記放電電流の開始タイミングを基準に、表示パネル装置の他の領域での放電電流の開始タイミングを設定するので、表示パネル装置の端部領域と中央領域とで発光ムラが生じるのを防止し、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光量が不均一になるのを防止できる。なお、表示パネル装置の中央領域の発光画素とは、バイアス線駆動回路３から最も遠い位置に配置された発光画素の一例である。バイアス線駆動回路３が表示パネルの一方の端部領域に配置されている場合は、表示パネル装置の、一方の端部領域と他方の端部領域とに配置された発光画素において、発光量が不均一になるのを防止できる。
上述したバイアス線駆動回路３が出力するバイアス電圧の段階的な変化は、例えば、バイアス線駆動回路３の内部に配置されたバイアス電圧波形形成部により実現される。バイアス線駆動回路３には、例えば、バイアス電圧波形形成部を介してバイアス電圧が出力される第１信号パスと、バイアス電圧波形形成部を介さずバイアス電圧が出力される第２信号パスとが形成されており、これらの信号パスをスイッチ素子により選択することが可能となっている。例えば、図３における時刻ｔ０８において、逆バイアス電圧ＶｂＬから所定のバイアス電圧ＶｂＨへ瞬時に電圧変化させる場合には、第２信号パスを選択してバイアス電圧を出力させる。一方、図３における時刻ｔ１０〜時刻ｔ１１において、所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬへ所定の時間をかけて段階的に電圧変化させる場合には、第１パスを選択してバイアス電圧を出力させる。本実施の形態では、図３における時刻ｔ１０〜時刻ｔ１１において、バイアス電圧をランプ波形としているので、バイアス電圧波形形成部にはランプ波形発生回路が内蔵されている。
また、上記バイアス電圧波形形成部の内部インピーダンスを有限値に設定しておくことで、バイアス電圧の波形に傾斜をもたせることも可能である。
この時刻ｔ１０〜時刻ｔ１１において、コンデンサ１４の第１電極の電位Ｖ１は、信号電圧Ｖｄａｔａが選択トランジスタ１２を介して供給され続けているので、変化せずＶｄａｔａを保持している。一方、コンデンサ１４の第２電極の電位Ｖ２は、バイアス線２３の段階的な電圧降下に応じて、段階的に降下する。時刻ｔ１０〜時刻ｔ１１において、上記Ｖ１及びＶ２の時間変化により、コンデンサ１４の第２電極に対する第１電極の電位である（Ｖ１−Ｖ２）がＶｔｈ以上となる時刻ｔｓｔが存在する。この時刻ｔｓｔにおいて、駆動トランジスタ１１のソース電極とコンデンサ１４の第２電極との間に駆動トランジスタ１１のドレイン電流である放電電流が流れ始め、時刻ｔｓｔが駆動トランジスタ１１の移動度補正の開始時刻となる。
次に、時刻ｔ１２〜時刻ｔ１３において、走査線駆動回路４は、走査線２１の電圧レベルを第２電圧であるＶｇＨから第１電圧であるＶｇＬへと段階的に変化させる。ここで、走査線２１の電圧の段階的変化とは、例えば、時刻ｔ１２におけるＨＩＧＨレベルＶｇＨが時刻ｔ１２より後の時刻ｔ１３においてＬＯＷレベルＶｇＬとなるように、時刻ｔ１２〜時刻ｔ１３までの時間に渡って段階的に電圧を変化させることである。換言すれば、時刻ｔ０４という同一時刻において走査線駆動回路４が走査信号電圧をＬＯＷレベル電圧ＶｇＬからＨＩＧＨレベル電圧ＶｇＨへ切り換えて出力しているように、時刻ｔ１２において、走査線駆動回路４がＨＩＧＨレベル電圧ＶｇＨからＬＯＷレベルＶｇＬに向けて電圧を同一時刻において瞬間的に変化させるものではない。
なお、本実施の形態では、走査線駆動回路４から最も遠い領域に配置された発光画素における走査線２１の時定数を有する走査信号電圧の変化に対応した遷移期間をかけて、走査線駆動回路４が走査信号電圧をＶｇＨからＶｇＬまで直線的に変化させて出力している。つまり、走査信号電圧ＶｇＨからＶｇＬに向けて変化する電圧の段階的な変化は、走査線駆動回路４から最も遠い位置に配置された発光画素において、選択トランジスタ１２ゲート電極に印加される電圧の変化に対応している。
これにより、表示パネル装置の中央領域での上記放電電流の終了タイミングを基準に、表示パネル装置の他の領域での放電電流の終了タイミングを設定するので、表示パネル装置の端部領域と中央領域とで発光ムラが生じるのを防止し、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光量が不均一になるのを防止できる。なお、表示パネル装置の中央領域の発光画素とは、走査線駆動回路４から最も遠い位置に配置された発光画素の一例である。走査線駆動回路４が表示パネルの一方の端部領域に配置されている場合は、表示パネル装置の、一方の端部領域と他方の端部領域とに配置された発光画素において、発光量が不均一になるのを防止できる。
また、移動度補正の開始時期についても、例えば、表示パネル装置の中央領域での上記放電電流の開始タイミングを基準に、表示パネル装置の他の領域での放電電流の開始タイミングを設定するので、移動度補正の開始遅延量と終了遅延量とがより精確に対応して相殺される。
上述した走査線駆動回路４が出力する走査信号電圧の段階的な変化を実現する構成は、上述したバイアス線駆動回路３のバイアス電圧出力波形に段階的変化をもたせる場合と同様の構成を走査線駆動回路４に持たせることにより実現される。
この時刻ｔ１２〜時刻ｔ１３において、選択トランジスタ１２のソース電極電位である電位Ｖ１は、信号電圧Ｖｄａｔａであり、選択トランジスタ１２のゲート電極がＶｇＨからＶｇＬに段階的に変化していく間に、選択トランジスタ１２のゲートソース間電圧が、選択トランジスタ１２の閾値電圧となった時刻ｔｅｎｄのとき、選択トランジスタ１２はオフ状態となる。この時刻ｔｅｎｄにおいて、駆動トランジスタ１１のゲート電極はデータ線２０から電気的に切り離され、駆動トランジスタ１１のゲートとソースの電極の間には閾値とβが補正された電圧が保持される。従って、時刻ｔｅｎｄが駆動トランジスタ１１の移動度補正の終了時刻となる。
よって、上記放電電流が流れ始める時刻ｔｓｔは、従来のように信号電圧Ｖｄａｔａが駆動トランジスタのゲート電極に印加された時点ではなく、バイアス線駆動回路３からバイアス線２３を介して各発光画素に印加された逆バイアス電圧により決定される。よって、移動度補正の開始時刻であるｔｓｔは、バイアス線駆動回路３からの発光画素の位置に依存して開始遅延量を有する。一方、上記放電電流が停止する時刻ｔｅｎｄは、従来と同様に、走査線駆動回路４から走査線２１を介して各発光画素に印加された走査信号電圧により決定される。よって、移動度補正の終了時刻であるｔｅｎｄは、走査線駆動回路４からの発光画素の位置に依存して終了遅延量を有する。
以上より、従来の表示装置では、移動度補正の終了時期のみについて走査線の時定数に応じた終了遅延量が発生するので、これに起因した移動度補正期間のばらつきが発生する。一方、本発明の実施の形態に係る表示装置では、移動度補正の開始時期についてはバイアス線２３の時定数に応じた開始遅延量が発生し、また、移動度補正の終了時期については走査線２１の時定数に応じた終了遅延量が発生する。よって、移動度補正期間は、各々の発光画素において上記開始遅延量と上記終了遅延量とが相殺され、駆動回路からの距離に応じた移動度補正期間のばらつきが低減される。その結果、駆動トランジスタ１１の移動度を精度よく補正できる。時刻ｔ１０〜時刻ｔ１３の期間は、図４における移動度補正の状態に対応している。
さらに、本実施の形態では、バイアス線２３を介して逆バイアス電圧をコンデンサ１５に書込む際、所定のバイアス電圧から逆バイアス電圧に向けて段階的に電圧を変化させている。
これにより、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで、各発光画素の有するコンデンサ１５の書き込み電圧が逆バイアス電圧に到達するまでの時間を揃えることで、放電電流の過渡応答を揃え、上記放電電流の放電量を揃えることが可能となる。このため、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光ムラが生じるのを防止し、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光量が不均一になるのを防止できる。なお、バイアス線駆動回路３がバイアス線２３の電圧を段階的に変化させることで移動度補正開始時期を決定し、走査線駆動回路４が走査線２１の電圧を段階的に変化させることで移動度補正終了時期を決定することにより、移動度補正期間を精度よく制御できる理由は、図５を用いて後述する。
最後に、時刻ｔ１３において、走査線２１の電圧レベルが逆バイアス電圧ＶｇＬとなる。また、時刻ｔｅｎｄから、電圧（Ｖ１−Ｖ２）に対応したドレイン電流が有機ＥＬ素子１３に流れ、有機ＥＬ素子１３が発光を開始する。このとき、コンデンサ１４に保持された電圧（Ｖ１−Ｖ２）は、信号電圧Ｖｄａｔａを閾値電圧Ｖｔｈ及び移動度βで補正した値となっている。
次に、本発明の表示パネル装置及び表示装置において、本発明の実施の形態１により、移動度補正期間を精度よく制御できる理由を説明する。
前述したように、従来の方法による移動度補正期間では、移動度補正期間の開始時期は、図１７において、サンプリングトランジスタ５０６が予めオン状態でデータ線が固定電圧Ｖｒｅｆから信号電圧Ｖｓｉｇに切り換わり、信号電圧Ｖｓｉｇが駆動トランジスタのゲート電極に印加され始めた時である。一方、移動度補正期間の終了時期は、所定の放電がなされた後、選択トランジスタがオン状態からオフ状態に切り換わる時である。
図１７に記載されているように、移動度補正期間の終了時期は、走査線の配線遅延により、ライトスキャナ５０４に近い位置Ｐでの走査線ＷＳの電圧波形は、ライトスキャナ５０４の駆動電圧を反映した矩形波（図１７中の破線）となる。これに対し、ライトスキャナ５０４から遠い位置Ｑでの走査線ＷＳの電圧波形は、その立ち上がり及び立ち下がりにおいて、時定数に依存した波形なまり（図１７中の実線）が生じる。この状態において、従来の方法による移動度補正終了時期は、例えば、図１４に記載された画素回路において、サンプリングトランジスタ５０６のゲート−ソース間電圧が、サンプリングトランジスタ５０６の閾値電圧Ｖｔｈに到達した時となる。つまり、サンプリングトランジスタ５０６のゲート電極に印加される走査電圧ＶＷＳが、サンプリングトランジスタ５０６のソース電位と閾値電圧Ｖｔｈとの和の電位まで降下したときである。よって、移動度補正終了時期は、Ｐ点とＱ点とで差異が生じ、移動度補正期間の最大値は、Ｐ点では図１７に記載されたＴ０となるのに対し、Ｑ点では図１７に記載されたＴ０＋ΔＴとなる。また、Ｑ点では、表示階調の変動による移動度補正期間のばらつきが発生する。これは、表示階調の変動により信号電圧Ｖｓｉｇが、例えば、１Ｖ〜７Ｖの間で変動し、６Ｖの変動幅を有する場合に、サンプリングトランジスタ５０６のソース電位も６Ｖの変動幅を有することによるものである。一方、Ｐ点では、表示階調の変動による移動度補正期間のばらつきは、ほぼ０である。このＱ点における移動度補正期間のばらつきは、ライトスキャナ５０４からの距離、つまり走査線の遅延量により異なる。よって、発光画素ごとに、表示階調の変動による移動度補正期間のばらつきが異なる。
図５は、本発明の表示パネル装置の移動度補正期間を説明する図である。
本発明の実施の形態１に係る表示パネル装置及びその制御方法では、移動度補正の開始時期についてはバイアス線２３の時定数に応じた開始遅延量が発生し、また、移動度補正の終了時期については走査線２１の時定数に応じた終了遅延量が発生する。
図５の上段に記載されているように、移動度補正期間の開始時期は、バイアス線２３の配線遅延により、バイアス線駆動回路３に近い位置Ｐでのバイアス線２３の電圧波形は、バイアス線駆動回路３の駆動電圧を反映したランプ波（図５中の実線）となる。これに対し、バイアス線駆動回路３から遠い位置Ｑでのバイアス線２３の電圧波形は、その立ち上がり及び立ち下がりにおいて、時定数に依存した波形なまり（図５中の破線）が生じる。この状態において、移動度補正開始時期は、バイアス線２３の電圧が所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬへと変化する遷移期間において、図２に記載された駆動トランジスタ１１のゲート−ソース間電圧（Ｖ１−Ｖ２）が閾値電圧Ｖｔｈまで増加した時刻である。このとき、駆動トランジスタ１１がオン状態となり、駆動トランジスタ１１のソース電極からコンデンサ１４の第２電極へ放電電流が流れ始める。この移動度補正開始時刻は、所定の信号電圧に対し、Ｐ点ではほぼ時刻ｔｓｔ０であるのに対し、Ｑ点ではｔｓｔである。つまり、Ｑ点における移動度補正開始時刻ｔｓｔは、バイアス線駆動回路３がバイアス線２３に与える電圧変化に対応した移動度補正開始時刻の設計値である時刻ｔｓｔ０から、遅延時間ΔＴｂ↓（ｔｓｔ−ｔｓｔ０）だけ遅延量を有している。
一方、図５の下段に記載されているように、移動度補正期間の終了時期は、走査線２１の配線遅延により、走査線駆動回路４に近い位置Ｐでの走査線２１の電圧波形は、走査線駆動回路４の駆動電圧を反映したランプ波（図５中の実線）となる。これに対し、走査線駆動回路４から遠い位置Ｑでの走査線２１の電圧波形は、その立ち上がり及び立ち下がりにおいて、時定数に依存した波形なまり（図５中の破線）が生じる。この状態において、移動度補正終了時期は、走査線２１の電圧が走査信号電圧ＶｇＨから走査信号電圧ＶｇＬへと変化する遷移期間において、選択トランジスタ１２のゲート−ソース間電圧が、選択トランジスタ１２の閾値電圧Ｖｔｈ２１に到達した時刻である。このとき、駆動トランジスタ１１のゲート電極はデータ線２０から電気的に切り離され、駆動トランジスタのゲートとソースの電極間の電圧が確定し、その電圧が保持される。この移動度補正終了時刻は、所定の信号電圧に対し、Ｐ点ではほぼ時刻ｔｅｎｄ０であるのに対し、Ｑ点ではｔｅｎｄである。つまり、Ｑ点における移動度補正終了時刻ｔｅｎｄは、走査線駆動回路４が走査線２１に与える電圧変化に対応した移動度補正終了時刻の設計値である時刻ｔｅｎｄ０から、遅延時間ΔＴｇ↓（ｔｅｎｄ−ｔｅｎｄ０）だけ遅延量を有している。
上述した移動度補正開始時刻及び終了時刻より、Ｑ点での移動度補正期間Ｔは、（ｔｅｎｄ−ｔｓｔ）であり、遅延時間が発生しないＰ点での移動度補正期間をＴ０とすると、Ｔ＝Ｔ０＋ΔＴｇ↓−ΔＴｂ↓である。バイアス線２３と走査線２１とはほぼ同様の信号遅延特性を有するので、ΔＴｇ↓とΔＴｂ↓とは、互いに相殺し合う。よって、本発明の実施の形態１に係る表示装置及びその制御方法によれば、従来の表示装置で発生した、移動度補正終了期間のみに依存した発光画素位置による移動度補正期間のばらつきを低減することが可能となる。
なお、所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬに向けての段階的な電圧変化の度合いと、選択トランジスタ１２へ供給する走査信号電圧のＶｇＨからＶｇＬへの段階的な変化の度合いは同じであることが好ましい。これにより、さらに上記開始遅延量ΔＴｂ↓と上記終了遅延量ΔＴｇ↓とが高精確に対応して相殺される。
また、本実施の形態では、移動度補正開始時期を決定するバイアス線２３のバイアス電圧と、移動度補正終了時期を決定する走査線２１の走査信号電圧とを、ランプ波形にして段階的に変化させている。
図６Ａは、バイアス電圧の立ち下がりにおける過渡応答特性を表すグラフである。また、図６Ｂは、バイアス電圧の立ち下がりにおける過渡応答特性の傾き特性を表すグラフである。図６Ａは、バイアス線駆動回路３が遷移期間１μｓｅｃ、ＶｂＨ＝１４Ｖ、ＶｂＬ＝０Ｖのランプ波形をバイアス線２３に出力したときの、バイアス線２３の各点におけるバイアス電位の時間変位を表している。時定数τが小さいほど、バイアス線駆動回路３が出力したランプ波形との差異が小さく、時定数τが大きいほど、当該ランプ波形との差異が大きくなまりが発生していることがわかる。この傾きが、図６Ｂに表されている。補正期間の前半では、時定数τにより、立ち下がりの傾きの差異が大きいが、補正期間の後半では、時定数τが異なっても、立ち下がりの傾きが一致する傾向にある。
以上の立ち下がりの過渡応答特性により、バイアス線駆動回路３からバイアス線２３に出力されるバイアス電圧を、所定の遷移期間をかけて段階的に変化させるランプ波形とすることにより、各発光画素の有するコンデンサ１５に保持される書き込み電圧の遅延特性の傾きを揃えることが可能となる。また、走査線駆動回路４から走査線２１に出力される走査信号電圧を所定の遷移期間をかけて段階的に変化させるランプ波形とする場合においても、図６Ａ及び図６Ｂに記載されたグラフと同様の特性が得られる。
移動度補正開始時刻ｔｓｔ及び移動度補正終了時刻ｔｅｎｄは、いずれも、信号電圧Ｖｄａｔａの大きさにより変動するが、上記遅延特性の傾きを揃えることにより、信号電圧Ｖｄａｔａの変動幅に起因する移動度補正期間の変動ばらつきを、発光画素間で低減することが可能となる。
本発明の表示パネル装置、表示装置及びその制御方法によれば、表示階調による移動度補正時間のばらつきを軽減して配線遅延の影響を緩和できるので、移動度補正ばらつきを全階調で抑制することが可能となる。
なお、本実施の形態では、バイアス線駆動回路３からバイアス線２３に出力されるバイアス電圧、及び、走査線駆動回路４から走査線２１に出力される走査信号電圧をランプ波形としたが、これに限られない。例えば、遷移期間において直線的に電圧変化させず、２次曲線としてもよい。
次に、バイアス電圧及び走査信号電圧の過渡特性から移動度補正期間を算出することにより、本発明の実施の形態１に係る表示パネル装置、表示装置及びその制御方法により得られる効果について説明する。
図７は、従来の方法による移動度補正期間の算出パラメータを説明する図である。図１５に記載されたタイミングチャートのように、走査線２１に相当する走査線ＷＳは予め時刻Ｔ２においてオン状態となっており、その後、時刻Ｔ４においてデータ線２０から信号電圧Ｖｄａｔａが駆動トランジスタ１１のゲート電極に印加された時が、移動度補正期間の開始時期となる。また、上述したように、従来の移動度補正終了期間は、選択トランジスタ１２（図１４ではサンプリングトランジスタ５０６に相当する）のソース電極の電位と走査信号Ｖ１↓（ｔ）との電位差が、選択トランジスタ１２の閾値電圧Ｖｔｈ２１まで小さくなることにより、オン状態からオフ状態へと切り換わる時である。よって、選択トランジスタ１２の時定数により、移動度補正終了時期の設計値に対し、ΔＴ１↓だけ遅れることとする。よって、従来の表示装置における移動度補正期間Ｔは、
Figure 0005192042
 で表される。また、選択トランジスタ１２がオフ状態へと切り換わる時、つまり、走査線２１の走査信号がハイレベルであるＶ１ＨからローレベルであるＶ１Ｌへと変化するときの、選択トランジスタ１２のゲート電極における電圧の過渡特性Ｖ１↓（ｔ）は、
Figure 0005192042
 で表される。ここで、上記式２は、走査線駆動回路４が走査信号Ｖ１Ｌを走査線２１に印加した時点をｔ＝０としている。ここで、選択トランジスタ１２が走査信号によりオン状態からオフ状態へと切り換わるのは、上記式２における、選択トランジスタ１２のゲート電極における電圧Ｖ１↓（ｔ）と、選択トランジスタ１２のソース電極の電位であるＶｄａｔａとの電位差が、選択トランジスタ１２の閾値電圧Ｖｔｈ２１となったときである。この状態は、
Figure 0005192042
 で表される。
図８Ａは、従来の移動度補正期間の決定方法により算出された移動度補正期間の時定数依存性を示すグラフである。横軸は、選択トランジスタ１２のオンオフを切り換えるための時定数τ１であり、縦軸は、移動度補正期間設計値Ｔ０に対する移動度補正期間の遅延時間ΔＴ１↓の割合である。つまり、横軸は、時定数τ１が大きいほど、画素回路が走査線駆動回路から遠い位置にあることを示している。同図に記載されたグラフは、Ｖｄａｔａを１．５Ｖ、３．５Ｖ、５Ｖ及び７Ｖとしたときの、上記式３から算出した、時定数τ１とΔＴ１↓／Ｔ０の関係を示している。同図より、時定数τ１の増加に従い、ΔＴ１↓／Ｔ０は単調に増加していることがわかる。つまり、走査線駆動回路からの距離が大きくなるほど、移動度補正期間は設計値からずれていくことがわかる。また、Ｖｄａｔａが小さいほど、移動度補正期間は設計値からずれていくことがわかる。
本発明の表示パネル装置による移動度補正期間の算出パラメータを、図５を用いて説明する。前述したように、Ｑ点における移動度補正期間Ｔは、遅延時間が発生しないＰ点での移動度補正期間をＴ０、バイアス線駆動回路３がバイアス線２３に与える電圧変化に対応した移動度補正開始時刻の設計値である時刻ｔｓｔ０から、遅延時間ΔＴｂ↓（ｔｓｔ−ｔｓｔ０）だけ遅延量を有しており、走査線駆動回路４が走査線２１に与える電圧変化に対応した移動度補正終了時刻の設計値である時刻ｔｅｎｄ０から、遅延時間ΔＴｇ↓（ｔｅｎｄ−ｔｅｎｄ０）だけ遅延量を有しているとすると、
Figure 0005192042
 で表される。
また、コンデンサ１５の書き込み電圧が所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬへと段階的に切り換わる時の、コンデンサ１５とバイアス線２３との接続点における電圧の過渡特性Ｖｂ↓（ｔ）は、近似的にバイアス線駆動回路３からバイアス線２３へ出力されるランプ波形の傾きをＫｂ、バイアス線駆動回路３から発光画素までの距離により規定されるバイアス線２３の時定数をτｂとすると、
Figure 0005192042
 で表される。
また、選択トランジスタ１２のゲート電圧が走査信号電圧ＶｇＨからＶｇＬへと段階的に切り換わる時の、選択トランジスタ１２のゲート電圧の過渡特性Ｖｇ↓（ｔ）は、近似的に走査線駆動回路４から走査線２１へ出力されるランプ波形の傾きをＫｇ、走査線駆動回路４から発光画素までの距離により規定される走査線２１の時定数をτｇとすると、
Figure 0005192042
 で表される。
ここで、Ｑ点における移動度補正開始時刻ｔｓｔにおいては、コンデンサ１５とバイアス線２３との接続点における電圧は、コンデンサ１５の静電容量をＣ２、有機ＥＬ素子１３の有する静電容量をＣｅｌとすると、
Figure 0005192042
 のように表すことができる。
上記式７より、バイアス線２３の時定数τｂ及び信号電圧Ｖｄａｔａを変化させたときの移動度補正開始時刻ｔｓｔが算出される。
一方、移動度補正終了時刻ｔｅｎｄは、走査線駆動回路４が、走査線２１に対し走査信号電圧ＶｇＨからＶｇＬへの段階的な出力変化を開始した時刻をｔｓｅｔ、また時刻ｔｓｅｔから移動度補正終了時刻ｔｅｎｄまでの時間をΔｔｅｎｄとすると、
Figure 0005192042
 となる。このΔｔｅｎｄを用いて、時刻ｔｅｎｄにおける選択トランジスタ１２のゲート電圧の過渡特性Ｖｇ↓（ｔ）は、選択トランジスタ１２のソース電圧と閾値電圧Ｖｔｈ２１との和であるので、
Figure 0005192042
 で表される。
上記式９より、走査線２１の時定数τｇ及び信号電圧Ｖｄａｔａを変化させたときの移動度補正開始時刻Δｔｅｎｄが算出され、式８よりｔｅｎｄが算出される。
さらに、バイアス電圧及び走査信号電圧のランプ波形より、近似的に
Figure 0005192042
 が導出される。
以上、式７、式９及び式１０より、τｂ、τｇ及びＶｄａｔａを変化させたときのｔｓｔ、ｔｓｔ０、ｔｅｎｄ及びｔｅｎｄ０が算出され、これらを式４に代入することにより、Ｑ点における移動度補正期間Ｔが算出される。
図８Ｂは、本発明の実施の形態１に係る表示パネル装置の移動度補正期間の決定方法により算出された移動度補正期間の時定数依存性を示すグラフである。横軸は、コンデンサ１５の書き込む電圧及び選択トランジスタ１２のゲート電圧を切り換えるための時定数τ２である。また、縦軸は、移動度補正期間設計値Ｔ０に対する移動度補正期間Ｔの遅延時間ΔＴ２↓の割合であり、ΔＴ２↓は（ΔＴｇ↓−ΔＴｂ↓）である。つまり、横軸は、時定数τ２が大きいほど、画素回路が走査線駆動回路から遠い位置にあることを示している。同図に記載されたグラフは、Ｖｄａｔａを１Ｖ、３Ｖ、５Ｖ及び６．５Ｖとしたときの、上記式７、式９及び式１０から算出した、時定数τ２（＝τｂ＝τｇ）とΔＴ２↓／Ｔ０の関係を示している。同図より、時定数τ２の増加に従い、ΔＴ２↓／Ｔ０は単調に増加していることがわかる。つまり、走査線駆動回路からの距離が大きくなるほど、移動度補正期間は設計値からずれていくことがわかる。
しかしながら、図８Ａに記載された従来の移動度補正期間の特性と、図８Ｂに記載された本発明の表示パネル装置に係る移動度補正期間の特性とを比較すると、図８Ｂに記載された本発明の表示パネル装置に係るΔＴ２↓／Ｔ０の方が、小さいことがわかる。
また、図８Ｂに記載された本発明の表示パネル装置に係るΔＴ２↓／Ｔ０は、特に、低信号電圧から中信号電圧の変動により、変動幅が抑制されていることが解る。
以上の評価結果より、従来の表示装置では、移動度補正の終了時期のみについて走査線の時定数に応じた終了遅延量が発生するので、これに起因した移動度補正期間のばらつきが発生する。一方、本発明の実施の形態１に係る表示装置では、移動度補正の開始時期についてはバイアス線２３の時定数に応じた開始遅延量が発生し、また、移動度補正の終了時期については走査線２１の時定数に応じた終了遅延量が発生する。よって、移動度補正期間は、各々の発光画素において上記開始遅延量と上記終了遅延量とが相殺され、駆動回路からの距離に応じた移動度補正期間のばらつきが低減される。その結果、駆動トランジスタ１１の移動度を精度よく補正できる。
さらに、バイアス線２３を介して逆バイアス電圧をコンデンサ１５に書込む際、所定のバイアス電圧から逆バイアス電圧に向けて段階的に電圧を変化させて出力している。これにより、信号電圧の変動の影響及び配線遅延の影響を緩和できるので移動度補正ばらつきを全階調で抑制することが可能となる。このため、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光ムラが生じるのを防止し、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光量が不均一になるのを全階調で防止できる。
（実施の形態２）
本実施の形態における表示パネル装置は、実施の形態１における表示パネル装置と比較して、画素回路の構成及びその駆動タイミングが異なる。本実施の形態における画素回路３０は、実施の形態１における画素回路１０と比較して、スイッチングトランジスタ１６の配置が異なり駆動トランジスタ１１のソース電極と有機ＥＬ素子１３のアノード電極との間に挿入され、走査線２１の走査信号電圧がコンデンサ１４の第２電極に印加されない点が、画素回路構成として異なる。以下、実施の形態１の回路構成と同じ点は説明を省略し、異なる点のみ説明する。
図９は、本発明の実施の形態２に係る表示部の有する発光画素の回路構成及びその周辺回路との接続を示す図である。同図における発光画素３０は、駆動トランジスタ１１と、選択トランジスタ１２と、有機ＥＬ素子１３と、コンデンサ１４及び１５と、スイッチングトランジスタ１６と、データ線２０と、走査線２１及び２２と、バイアス線２３と、正電源線２４と、負電源線２５とを備える。また、周辺回路は、バイアス線駆動回路３と、走査線駆動回路４と、データ線駆動回路５とを備える。
図９に記載された構成要素について、以下、その接続関係および機能を説明する。
駆動トランジスタ１１は、ゲート電極が選択トランジスタ１２のソース電極に接続され、ドレイン電極が正電源線２４に接続され、ソース電極がスイッチングトランジスタ１６のドレイン電極及びコンデンサ１４の第２電極に接続された駆動素子である。駆動トランジスタ１１は、ゲート−ソース間に印加された電圧を、当該電圧に対応したドレイン電流に変換する。そして、このドレイン電流を信号電流として有機ＥＬ素子１３に供給する。あるいは、このドレイン電流を放電電流としてコンデンサ１４の第２電極に供給する。駆動トランジスタ１１は、例えば、ｎ型の薄膜トランジスタ（ｎ型ＴＦＴ）で構成される。
スイッチングトランジスタ１６は、ゲート電極が走査線２２に接続され、ドレイン電極が駆動トランジスタ１１のソース電極に接続され、ソース電極が有機ＥＬ素子１３のアノード電極に接続され、駆動トランジスタ１１のソース電極と有機ＥＬ素子１３のアノード電極との導通及び非導通を切り換える第２スイッチング素子である。
駆動トランジスタ１１の移動度補正が終わる前に、有機ＥＬ素子１３のアノード電位によっては、有機ＥＬ素子１３に電流が流れて発光する可能性がある。この場合、移動度補正の結果得たい所望の電位差がコンデンサ１４に蓄積されず、このため、画素間での輝度ムラを精度よく補正出来ない。これに対し、移動度補正期間にスイッチングトランジスタ１６をオフ状態にして有機ＥＬ素子１３のアノード電極と駆動トランジスタ１１のソース電極とを非導通とする。これによると、コンデンサ１４の第１電極に信号電圧が印加されても、有機ＥＬ素子１３に駆動トランジスタ１１のドレイン電流は流れない。よって、上記移動度補正が終わる前に有機ＥＬ素子１３が発光するのを防止できる。その結果、画素間での前記発光素子の発光ムラを精度よく補正できる。また、コンデンサ１４の第２電極及び駆動トランジスタ１１のソース電極に適切な電圧を印加するためのバイアス電圧を、有機ＥＬ素子１３が発光してしまう条件を考慮せずに設定できるので、バイアス電圧の設定自由度が増加する。
走査線２１は、走査線駆動回路４に接続され、発光画素３０を含む画素行に属する各発光画素に接続されている。これにより、走査線２１は、発光画素３０を含む画素行に属する各発光画素へ上記信号電圧を書き込むタイミングを供給する機能、及び当該発光画素の有する駆動トランジスタ１１のゲートに固定電圧Ｖｒｅｓｅｔを印加するタイミングを供給する機能を有する。
走査線２２は、走査線駆動回路４に接続され、駆動トランジスタ１１のソース電極と有機ＥＬ素子１３のアノード電極との導通及び非導通を切り換えるタイミングを供給する機能を有する。
なお、第１電源線である正電源線２４及び第２電源線である負電源線２５は、それぞれ、他の発光画素にも接続されており、電圧源に接続されている。
なお、本実施の形態に係る表示パネル装置と、上記電圧源とを備えた表示装置も、本発明の実施の形態における一態様である。
次に、本実施の形態に係る表示装置の制御方法について図１０及び図１１を用いて説明する。
図１０は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の制御方法の動作タイミングチャートである。同図において、横軸は時間を表している。また縦方向には、上から順に、走査線２１、走査線２２、バイアス線２３、コンデンサ１４の第１電極の電位Ｖ１、コンデンサ１４の第２電極の電位Ｖ２、及びデータ線２０に発生する電圧の波形図が示されている。同図は１画素行に対する表示装置の動作を表し、１フレーム期間は非発光期間と発光期間から構成されている。また、非発光期間において、駆動トランジスタ１１の閾値電圧Ｖｔｈ及び移動度βの補正動作を行っている。
また、図１１は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の有する画素回路の状態遷移図である。
まず、時刻ｔ２１において、走査線駆動回路４は、走査線２１の電圧レベルをＬＯＷからＨＩＧＨに変化させ、選択トランジスタ１２をオン状態とする。これにより、駆動トランジスタ１１のゲート電極（Ｖ１）には、データ線２０を介して固定電圧Ｖｒｅｓｅｔが印加される。これにより、前フレームでの発光期間が終了する。時刻ｔ２１〜時刻ｔ２２の期間は発光停止状態であり、図１１におけるリセット１の状態に対応している。
次に、時刻ｔ２２において、走査線駆動回路４は、走査線２１の電圧レベルをＨＩＧＨからＬＯＷに変化させ、駆動トランジスタ１１のソース電極と有機ＥＬ素子１３のアノード電極とを非導通とする。これにより、以降の閾値電圧補正期間および移動度補正期間において、コンデンサ１４の第２電極に印加される電圧によらず、有機ＥＬ素子１３には駆動トランジスタ１１のドレイン電流は流れない。時刻ｔ２２〜時刻ｔ２３の期間は発光停止状態であり、図１１におけるリセット２の状態に対応している。
次に、時刻ｔ２４において、バイアス線駆動回路３は、バイアス線２３を介して、コンデンサ１５に第２逆バイアス電圧を印加する。このとき、コンデンサ１４の第１電極にはデータ線２０から継続して固定電圧Ｖｒｅｓｅｔが供給されており、これと上記第２逆バイアス電圧とにより、コンデンサ１４の両端電極には、駆動トランジスタ１１の閾値電圧Ｖｔｈより大きな電位差が生じる。よって、駆動トランジスタ１１がオン状態となり、正電源線２４、駆動トランジスタ１１のソース電極及びコンデンサ１４の第２電極という電流パスにおいて、放電電流が流れる。時刻ｔ２４〜時刻ｔ２８の期間は、上記放電電流が流れ、やがて、コンデンサ１４の保持電圧がＶｔｈとなると駆動トランジスタ１１のドレイン電流である放電電流は停止する。これにより、コンデンサ１４には、閾値電圧Ｖｔｈに相当する電荷が蓄積される。また、この期間では、スイッチングトランジスタ１６はオフ状態であるので、有機ＥＬ素子１３には上記ドレイン電流は流れない。また、時刻ｔ２４〜時刻ｔ２８の期間は、図１１におけるＶｔｈ検出の状態に対応している。
次に、時刻ｔ２８において、バイアス線駆動回路３は、バイアス線２３の電圧レベルを第２逆バイアス電圧から所定のバイアス電圧ＶｂＨに変化させる。ここで、所定のバイアス電圧ＶｂＨは、時刻ｔ２９においてコンデンサ１４の第１電極に信号電圧Ｖｄａｔａを供給する状態となってもコンデンサ１４の第２電極に対する第１電極の電位が閾値電圧以下Ｖｔｈ以下となるような電圧である。よって、時刻ｔ２８では、駆動トランジスタ１１のソース電極とコンデンサ１４の第２電極との間にドレイン電流が流れない状態となっている。
次に、時刻ｔ２９において、データ線駆動回路５は、駆動トランジスタ１１のソース電極とコンデンサ１４の第２電極との間に上記ドレイン電流が流れていない状態で、かつ、選択トランジスタ１２がオン状態でコンデンサ１４の第１電極に信号電圧Ｖｄａｔａを供給する。ここで、上述したように、コンデンサ１４の第２電極に対する第１電極の電位（Ｖ１−Ｖ２）は閾値電圧以下Ｖｔｈ以下となっているので、時刻ｔ２９においても、駆動トランジスタ１１のソース電極とコンデンサ１４の第２電極との間にはドレイン電流が流れない状態を継続している。時刻ｔ２８〜時刻ｔ３０の期間は、図１１における書き込みの状態に対応している。
次に、時刻ｔ３０〜時刻ｔ３１において、バイアス線駆動回路３は、バイアス線２３の電圧レベルを所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬへと、段階的に変化させる。ここで、バイアス線２３の電圧の段階的変化とは、例えば、時刻ｔ２１において走査線駆動回路４が走査信号電圧をＬＯＷレベル電圧ＶｇＬからＨＩＧＨレベル電圧ＶｇＨへ切り換えて出力しているように、時刻ｔ３０において、バイアス線駆動回路３が所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬに向けて電圧を瞬間的に変化させるものではなく、時刻ｔ３０における所定のバイアス電圧ＶｂＨが時刻ｔ３１において逆バイアス電圧ＶｂＬとなるように、時刻ｔ３０〜時刻ｔ３１までの時間に渡ってバイアス線２３の電圧を段階的に変化させることである。
なお、本実施の形態では、バイアス線駆動回路３から最も遠い領域に配置された発光画素におけるバイアス線２３の時定数に対応した遷移期間をかけて、バイアス線駆動回路３が所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬまでを直線的に変化させて出力している。
これにより、表示パネル装置の中央領域での上記放電電流の開始タイミングを基準に、表示パネル装置の他の領域での放電電流の開始タイミングを設定するので、表示パネル装置の端部領域と中央領域とで発光ムラが生じるのを防止し、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光量が不均一になるのを防止できる。なお、表示パネル装置の中央領域の発光画素とは、バイアス線駆動回路３から最も遠い位置に配置された発光画素の一例である。バイアス線駆動回路３が表示パネルの一方の端部領域に配置されている場合は、表示パネル装置の、一方の端部領域と他方の端部領域とに配置された発光画素において、発光量が不均一になるのを防止できる。
上述したバイアス線駆動回路３が出力するバイアス電圧の段階的な変化を実現する構成は、実施の形態１で説明したバイアス線駆動回路３のバイアス電圧出力波形に段階的変化をもたせる場合と同様の構成を本実施の形態におけるバイアス線駆動回路３にも持たせることにより実現される。
この時刻ｔ３０〜時刻ｔ３１において、コンデンサ１４の第１電極の電位Ｖ１は、信号電圧Ｖｄａｔａが選択トランジスタ１２を介して供給され続けているので、変化せずＶｄａｔａを保持している。一方、コンデンサ１４の第２電極の電位Ｖ２は、バイアス線２３の段階的な電圧降下に応じて降下する。時刻ｔ３０〜時刻ｔ３１において、上記Ｖ１及びＶ２の時間変化により、コンデンサ１４の第２電極に対する第１電極の電位である（Ｖ１−Ｖ２）がＶｔｈ以上となる時刻ｔｓｔが存在する。この時刻ｔｓｔにおいて、駆動トランジスタ１１のソース電極とコンデンサ１４の第２電極との間に駆動トランジスタ１１のドレイン電流である放電電流が流れ始め、時刻ｔｓｔが駆動トランジスタ１１の移動度補正の開始時刻となる。
次に、時刻ｔ３２〜時刻ｔ３３において、走査線駆動回路４は、走査線２１の電圧レベルを第２電圧であるＶｇＨから第１電圧であるＶｇＬへと段階的に変化させる。ここで、走査線２１の電圧の段階的変化とは、例えば、時刻ｔ２１において走査線駆動回路４が走査信号電圧をＬＯＷレベル電圧ＶｇＬからＨＩＧＨレベル電圧ＶｇＨへ切り換えて出力しているように、時刻ｔ３２において、走査線駆動回路４がＨＩＧＨレベル電圧ＶｇＨからＬＯＷレベルＶｇＬに向けて電圧を瞬間的に変化させるものではなく、時刻ｔ３２におけるＨＩＧＨレベルＶｇＨが時刻ｔ３３においてＬＯＷレベルＶｇＬとなるように、時刻ｔ３２〜時刻ｔ３３までの時間に渡って段階的に電圧を変化させることである。
なお、本実施の形態では、走査線駆動回路４から最も遠い領域に配置された発光画素における走査線２１の時定数を有する走査信号電圧の変化に対応した遷移期間をかけて、走査線駆動回路４がＶｇＨからＶｇＬまでを直線的に変化させて出力している。
これにより、表示パネル装置の中央領域での上記放電電流の終了タイミングを基準に、表示パネル装置の他の領域での放電電流の終了タイミングを設定するので、表示パネル装置の端部領域と中央領域とで発光ムラが生じるのを防止し、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光量が不均一になるのを防止できる。なお、表示パネル装置の中央領域の発光画素とは、走査線駆動回路４から最も遠い位置に配置された発光画素の一例である。走査線駆動回路４が表示パネルの一方の端部領域に配置されている場合は、表示パネル装置の、一方の端部領域と他方の端部領域とに配置された発光画素において、発光量が不均一になるのを防止できる。
また、移動度補正の開始時期についても、例えば、表示パネル装置の中央領域での上記放電電流の開始タイミングを基準に、表示パネル装置の他の領域での放電電流の開始タイミングを設定するので、移動度補正の開始遅延量と終了遅延量とがより精確に対応して相殺される。
上述した走査線駆動回路４が出力する走査信号電圧の段階的な変化を実現する構成は、実施の形態１で説明した走査線駆動回路４の走査信号電圧出力波形に段階的変化をもたせる場合と同様の構成を本実施の形態における走査線駆動回路４にも持たせることにより実現される。
この時刻ｔ３２〜時刻ｔ３３において、選択トランジスタ１２のソース電極電位である電位Ｖ１は、信号電圧Ｖｄａｔａであり、選択トランジスタ１２のゲート電極がＶｇＨからＶｇＬに段階的に変化していく間に、選択トランジスタ１２のゲートソース間電圧が、選択トランジスタ１２の閾値電圧となった時刻ｔｅｎｄのとき、選択トランジスタ１２はオフ状態となる。この時刻ｔｅｎｄにおいて、駆動トランジスタ１１のゲート電極はデータ線２０から電気的に切り離される。これと同時に、駆動トランジスタ１１のソース電極とコンデンサ１４の第２電極との間に駆動トランジスタ１１のドレイン電流である放電電流が停止し、時刻ｔｅｎｄが駆動トランジスタ１１の移動度補正の終了時刻となる。
よって、上記放電電流が流れ始める時刻ｔｓｔは、従来のように信号電圧Ｖｄａｔａが駆動トランジスタのゲート電極に印加された時点ではなく、バイアス線駆動回路３からバイアス線２３を介して各発光画素に印加された逆バイアス電圧により決定される。よって、移動度補正の開始時刻であるｔｓｔは、バイアス線駆動回路３からの発光画素の位置に依存して開始遅延量を有する。一方、上記放電電流が停止する時刻ｔｅｎｄは、従来と同様に、走査線駆動回路４から走査線２１を介して各発光画素に印加された走査信号電圧により決定される。よって、移動度補正の終了時刻であるｔｅｎｄは、走査線駆動回路４からの発光画素の位置に依存して終了遅延量を有する。
以上より、従来の表示装置では、移動度補正の終了時期のみについて走査線の時定数に応じた終了遅延量が発生するので、これに起因した移動度補正期間のばらつきが発生する。一方、本発明の実施の形態に係る表示装置では、移動度補正の開始時期についてはバイアス線２３の時定数に応じた開始遅延量が発生し、また、移動度補正の終了時期については走査線２１の時定数に応じた終了遅延量が発生する。よって、移動度補正期間は、各々の発光画素において上記開始遅延量と上記終了遅延量とが相殺され、駆動回路からの距離に応じた移動度補正期間のばらつきが低減される。その結果、駆動トランジスタ１１の移動度を精度よく補正できる。時刻ｔ３０〜時刻ｔ３３の期間は、図１１における移動度補正の状態に対応している。
さらに、本実施の形態では、バイアス線２３を介して逆バイアス電圧をコンデンサ１５に書込む際、所定のバイアス電圧から逆バイアス電圧に向けて段階的に電圧を変化させている。
これにより、例えば、表示パネル装置の端部領域と中央領域とで、コンデンサ１５の書き込み電圧が逆バイアス電圧に到達するまでの時間を可能な限り揃えることで、放電電流の過渡応答を揃え、上記放電電流の放電量を揃えることが可能となる。このため、表示パネル装置の、端部領域と中央領域とで発光ムラが生じるのを防止し、表示パネル装置の端部領域と中央領域とで発光量が不均一になるのを防止できる。なお、バイアス線駆動回路３がバイアス線２３の電圧を段階的に変化させることで移動度補正開始時期を決定し、走査線駆動回路４が走査線２１の電圧を段階的に変化させることで移動度補正終了時期を決定することにより、移動度補正期間を精度よく制御できる理由は、実施の形態１において図５を用いて説明した理由と同様である。
最後に、時刻ｔ３４において、走査線駆動回路４は、走査線２２の電圧レベルをＬＯＷからＨＩＧＨに変化させ、スイッチングトランジスタ１６をオン状態とする。同時に駆動トランジスタ１１の電圧（Ｖ１−Ｖ２）に対応したドレイン電流が有機ＥＬ素子１３に流れ、有機ＥＬ素子１３が発光を開始する。このとき、コンデンサ１４に保持された電圧（Ｖ１−Ｖ２）は、信号電圧Ｖｄａｔａを閾値電圧Ｖｔｈ及び移動度βで精度良く補正した値となっている。時刻ｔ３４以降の期間は、図１１における発光の状態に対応している。
なお、時刻ｔ２８〜時刻ｔ３３における信号電圧の書き込み及び移動度補正の期間において、有機ＥＬ素子１３のアノード電位によっては、有機ＥＬ素子１３に電流が流れて発光する可能性がある。この場合、移動度補正の結果得たい所望の電位差がコンデンサ１４に蓄積されず、このため、画素間での輝度ムラを精度よく補正出来ない。これに対し、上記期間にスイッチングトランジスタ１６をオフ状態にして有機ＥＬ素子１３のアノード電極と駆動トランジスタ１１のソース電極とを非導通とする。これによると、コンデンサ１４の第１電極に信号電圧が印加されても、有機ＥＬ素子１３に駆動トランジスタ１１のドレイン電流は流れない。よって、上記期間に有機ＥＬ素子１３が発光するのを防止できる、その結果、画素間での前記発光素子の発光ムラを精度よく補正できる。
次に、バイアス電圧及び走査信号電圧の過渡特性から移動度補正期間を算出することにより、本発明の実施の形態２に係る表示パネル装置、表示装置及びその制御方法により得られる効果について説明する。
従来の方法による移動度補正期間の算出については、実施の形態１において式１〜式３を用いて説明した通りである。
図１２Ａは、従来の移動度補正期間の決定方法により算出された移動度補正期間の時定数依存性を示すグラフである。同図に記載されたグラフは、Ｖｄａｔａを１．５Ｖ、３．５Ｖ、５Ｖ及び７Ｖとしたときの、式３から算出した、時定数τ１とΔＴ１↓／Ｔ０の関係を示している。同図より、時定数τ１の増加に従い、ΔＴ１↓／Ｔ０は単調に増加していることがわかる。つまり、走査線駆動回路からの距離が大きくなるほど、移動度補正期間は設計値からずれていくことがわかる。また、Ｖｄａｔａが小さいほど、移動度補正期間は設計値からずれていくことがわかる。
本発明の表示パネル装置による移動度補正期間の算出パラメータを、図５を用いて説明する。前述したように、Ｑ点における移動度補正期間Ｔは、遅延時間が発生しないＰ点での移動度補正期間をＴ０、バイアス線駆動回路３がバイアス線２３に与える電圧変化に対応した移動度補正開始時刻の設計値である時刻ｔｓｔ０から、遅延時間ΔＴｂ↓（ｔｓｔ−ｔｓｔ０）だけ遅延量を有しており、走査線駆動回路４が走査線２１に与える電圧変化に対応した移動度補正終了時刻の設計値である時刻ｔｅｎｄ０から、遅延時間ΔＴｇ↓（ｔｅｎｄ−ｔｅｎｄ０）だけ遅延量を有しているとすると、
Figure 0005192042
 で表される。
また、コンデンサ１５の書き込み電圧が所定のバイアス電圧ＶｂＨから逆バイアス電圧ＶｂＬへと段階的に切り換わる時の、コンデンサ１５とバイアス線２３との接続点における電圧の過渡特性Ｖｂ↓（ｔ）は、近似的にバイアス線駆動回路３からバイアス線２３へ出力されるランプ波形の傾きをＫｂ、バイアス線駆動回路３から発光画素までの距離により規定されるバイアス線２３の時定数をτｂとすると、
Figure 0005192042
 で表される。
また、選択トランジスタ１２のゲート電圧が走査信号電圧ＶｇＨからＶｇＬへと段階的に切り換わる時の、選択トランジスタ１２のゲート電圧の過渡特性Ｖｇ↓（ｔ）は、近似的に走査線駆動回路４から走査線２１へ出力されるランプ波形の傾きをＫｇ、走査線駆動回路４から発光画素までの距離により規定される走査線２１の時定数をτｇとすると、
Figure 0005192042
 で表される。
ここで、Ｑ点における移動度補正開始時刻ｔｓｔにおいては、逆バイアス電圧ＶｂＬ、信号電圧Ｖｄａｔａ及び固定電圧ｒｅｓｅｔにより、
Figure 0005192042
 のように表すことができる。
上記式１４より、バイアス線２３の時定数τｂ及び信号電圧Ｖｄａｔａを変化させたときの移動度補正開始時刻ｔｓｔが算出される。
一方、移動度補正終了時刻ｔｅｎｄは、走査線駆動回路４が、走査線２１に対し走査信号電圧ＶｇＨからＶｇＬへの段階的な出力変化を開始した時刻をｔｓｅｔ、また時刻ｔｓｅｔから移動度補正終了時刻ｔｅｎｄまでの時間をΔｔｅｎｄとすると、
Figure 0005192042
 となる。このΔｔｅｎｄを用いて、時刻ｔｅｎｄにおける選択トランジスタ１２のゲート電圧の過渡特性Ｖｇ↓（ｔ）は、選択トランジスタ１２のソース電圧と閾値電圧Ｖｔｈ２１との和であるので、
Figure 0005192042
 で表される。
上記式１６より、走査線２１の時定数τｇ及び信号電圧Ｖｄａｔａを変化させたときの移動度補正開始時刻Δｔｅｎｄが算出され、式８よりｔｅｎｄが算出される。
さらに、バイアス電圧及び走査信号電圧のランプ波形より、近似的に
Figure 0005192042
 が導出される。
以上、式１４、式１６及び式１７より、τｂ、τｇ及びＶｄａｔａを変化させたときのｔｓｔ、ｔｓｔ０、ｔｅｎｄ及びｔｅｎｄ０が算出され、これらを式１１に代入することにより、Ｑ点における移動度補正期間Ｔが算出される。
図１２Ｂは、本発明の実施の形態２に係る表示パネル装置の移動度補正期間の決定方法により算出された移動度補正期間の時定数依存性を示すグラフである。横軸は、コンデンサ１５の書き込む電圧及び選択トランジスタ１２のゲート電圧を切り換えるための時定数τ２である。また、縦軸は、移動度補正期間設計値Ｔ０に対する移動度補正期間Ｔの遅延時間ΔＴ２↓の割合であり、ΔＴ２↓は（ΔＴｇ↓−ΔＴｂ↓）である。つまり、横軸は、時定数τ２が大きいほど、画素回路が走査線駆動回路から遠い位置にあることを示している。同図に記載されたグラフは、Ｖｄａｔａを１Ｖ、３Ｖ、５Ｖ及び６．５Ｖとしたときの、上記式１４、式１６及び式１７から算出した時定数τ２（＝τｂ＝τｇ）とΔＴ２↓／Ｔ０の関係を示している。同図より、時定数τ２の増加に従い、ΔＴ２↓／Ｔ０は単調に増加していることがわかる。つまり、走査線駆動回路からの距離が大きくなるほど、移動度補正期間は設計値からずれていくことがわかる。
しかしながら、図１２Ａに記載された従来の移動度補正期間の特性と、図１２Ｂに記載された本発明の表示パネル装置に係る移動度補正期間の特性とを比較すると、図１２Ｂに記載された本発明の表示パネル装置に係るΔＴ２↓／Ｔ０の方が、全ての時定数において小さいことがわかる。
また、図１２Ｂに記載された本発明の表示パネル装置に係るΔＴ２↓／Ｔ０は、信号電圧の変動に対する変動が大幅に抑制されていることが解る。
以上の評価結果より、従来の表示装置では、移動度補正の終了時期のみについて走査線の時定数に応じた終了遅延量が発生するので、これに起因した移動度補正期間のばらつきが発生する。一方、本発明の実施の形態２に係る表示装置では、移動度補正の開始時期についてはバイアス線２３の時定数に応じた開始遅延量が発生し、また、移動度補正の終了時期については走査線２１の時定数に応じた終了遅延量が発生する。よって、移動度補正期間は、各々の発光画素において上記開始遅延量と上記終了遅延量とが相殺され、駆動回路からの距離に応じた移動度補正期間のばらつきが低減される。その結果、駆動トランジスタ１１の移動度を精度よく補正できる。
さらに、バイアス線２３を介して逆バイアス電圧をコンデンサ１５に書込む際、所定のバイアス電圧から逆バイアス電圧に向けて段階的に電圧を変化させて出力している。これにより、信号電圧の変動の影響及び配線遅延の影響を緩和できるので移動度補正ばらつきを全階調で抑制することが可能となる。このため、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光ムラが生じるのを防止し、表示パネル装置の、例えば、端部領域と中央領域とで発光量が不均一になるのを前階調で防止できる。
以上、実施の形態１及び２について説明してきたが、本発明に係る表示パネル装置、表示装置及びその制御方法は、上述した実施の形態に限定されるものではない。実施の形態１及び２における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、実施の形態１及び２に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る表示パネル装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
例えば、実施の形態１または２に係る表示パネル装置と、正電源線２４及び負電源線２５に電源を供給する電源とを備え、有機ＥＬ素子が、アノード及びカソードに挟まれた発光層とを含み、発光画素が少なくとも複数個マトリクス状に配置されている表示装置も、本発明に含まれる。
なお、実施の形態１及び２において、駆動回路は、移動度補正開始時期を決定するバイアス電圧及び移動度補正終了時期を決定する走査信号電圧を、所定の遷移時間をかけて段階的に変化させて出力しているが、上記バイアス電圧及び上記走査信号電圧を段階的に変化させず、瞬時変化させて出力してもよい。つまり、移動度補正期間を決定する出力電圧の遷移時間を、走査線駆動回路４がＶｇＬからＶｇＨへと走査信号電圧を瞬時に変化させて出力する場合と同様の遷移時間としてもよい。この場合においても、駆動回路からの距離に依存して発生するバイアス線の時定数による移動度補正の開始遅延量と、走査線の時定数による移動度補正の終了遅延量とが相関関係をもって発生するので、移動度補正期間として相殺される。よって、移動度補正終了時刻のみ遅延量を有する従来の移動度補正期間に比べ、上記移動度補正期間を精度よく制御できる。その結果、前記駆動素子の移動度を精度よく補正できる。
なお、実施の形態１では、スイッチングトランジスタ１６のオンオフ状態を制御する走査線２１の走査信号電圧ＶｇＬを、基準電圧として利用しているが、当該基準電圧を走査線２１と異なる走査線または制御線の信号電圧としてもよい。この場合、上記基準電圧は、選択トランジスタ１２をオンオフするための走査信号電圧の値に制限されないので、基準電圧値設定の自由度が向上する。
なお、以上述べた実施の形態では、選択トランジスタ及びスイッチングトランジスタのゲートの電圧レベルがＨＩＧＨの場合にオン状態になるｎ型トランジスタとして記述しているが、これらをｐ型トランジスタで形成し、走査線の極性を反転させた表示パネル装置及び表示装置でも、上述した各実施の形態と同様の効果を奏する。
また、例えば、本発明に係る表示パネル装置、表示装置及びその制御方法は、図１３に記載されたような薄型フラットＴＶに内蔵される。本発明に係る表示パネル装置及び表示装置が内蔵されることにより、閾値電圧Ｖｔｈや移動度βのばらつきに伴う輝度ムラの発生が抑制された薄型フラットＴＶが実現される。
本発明の表示パネル装置、表示装置及びその制御方法は、特に、表示階調に応じた画素信号電流により、発光画素の発光強度を制御することで輝度を変動させるアクティブ型の有機ＥＬフラットパネルディスプレイに有用である。
１ 表示パネル装置
２ 制御回路
３ バイアス線駆動回路
４ 走査線駆動回路
５ データ線駆動回路
６ 表示部
１０、３０ 発光画素
１１ 駆動トランジスタ
１２ 選択トランジスタ
１３ 有機ＥＬ素子
１４、１５ コンデンサ
１６ スイッチングトランジスタ
２０ データ線
２１、２２ 走査線
２３ バイアス線
２４、５１１ 正電源線
２５、５１２ 負電源線
５００ 表示装置
５０１ 画素アレイ部
５０２ 画素部
５０３ 水平セレクタ
５０４ ライトスキャナ
５０５ バイアススキャナ
５０６ サンプリングトランジスタ
５０７ 駆動トランジスタ
５０８ 発光素子
５０９ 保持容量
５１０ 補助容量

Claims (18)

  1. 第１電極と第２電極とを有する発光素子と、
    電圧を保持するための第１コンデンサと、
    ゲート電極が前記第１コンデンサの第１電極に接続され、ソース電極が前記第１コンデンサの第２電極に接続され、前記第１コンデンサに保持された電圧に応じたドレイン電流を前記発光素子に流すことにより前記発光素子を発光させる駆動素子と、
    前記駆動素子のドレイン電極の電位を決定するための第１電源線と、
    前記発光素子の第２電極に電気的に接続された第２電源線と、
    信号電圧を供給するためのデータ線と、
    一方の端子が前記データ線に接続され、他方の端子が前記第１コンデンサの第１電極に接続され、前記データ線と前記第１コンデンサの第１電極との導通及び非導通を切り換える第１スイッチング素子と、
    前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧が供給された状態で、前記第１コンデンサの第１電極と第２電極間の電位差が前記駆動素子の閾値電圧以下となる所定のバイアス電圧を前記第１コンデンサの第２電極に供給するためのバイアス電圧線と、
    前記第１コンデンサの第２電極と前記バイアス電圧線との間に設けられた第２コンデンサと、
    前記第１スイッチング素子の制御、前記バイアス電圧線による前記所定のバイアス電圧の供給制御、及び前記データ線による信号電圧の供給制御を実行する駆動回路と、を具備し、
    前記駆動回路は、
    前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧を供給する状態となっても前記第１コンデンサの第２電極に対する第１電極の電位が前記駆動素子の閾値電圧以下となるような前記所定のバイアス電圧を前記第１コンデンサの第２電極に供給し、これにより前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流が流れない状態とし、
    前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流が流れない状態で、かつ、前記第１スイッチング素子がオン状態で前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給し、
    前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧が供給されている間に、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流を流し、
    前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流を流してから予め定められた期間の経過後に、前記第１スイッチング素子をオフ状態にして前記第１コンデンサの第１電極への前記信号電圧の供給を停止させ、前記期間内に前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間を流れるドレイン電流により前記第１コンデンサに蓄積された電荷を放電させる、
    表示パネル装置。
  2. 前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込む際、前記所定のバイアス電圧から前記逆バイアス電圧に向けて段階的に電圧を変化させる、
    請求項１に記載の表示パネル装置。
  3. さらに、
    前記第１スイッチング素子のゲート電極に走査信号電圧を供給して前記第１スイッチング素子の導通及び非導通を切り換える走査線を備え、
    前記駆動回路は、
    前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極とを導通させてから予め定められた期間の経過後に、前記第１スイッチング素子をオフ状態にする際、前記走査線から第１スイッチング素子へ前記走査信号電圧を段階的に変化させて出力する、
    請求項２に記載の表示パネル装置。
  4. 前記所定のバイアス電圧から前記逆バイアス電圧に向けての段階的な電圧変化の度合いと、前記第１スイッチング素子へ供給する走査信号電圧の段階的な変化の度合いは同じである、
    請求項３に記載の表示パネル装置。
  5. 前記発光素子は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた発光層とを含み、
    少なくとも前記発光素子、前記第１コンデンサ、前記駆動素子及び前記第２コンデンサは単位画素の画素回路を構成し、
    前記駆動回路が前記所定のバイアス電圧から前記逆バイアス電圧に向けて出力させる電圧の段階的な変化は、前記駆動回路から最も遠い前記表示パネル装置の領域に配置された画素回路において、前記第２コンデンサへの前記逆バイアス電圧の書込み開始から書込み終了までの電圧の書込み量の変化に対応している、
    請求項２に記載の表示パネル装置。
  6. さらに、
    前記第１スイッチング素子のゲート電極に走査信号電圧を供給して前記第１スイッチング素子の導通及び非導通を切り換える走査線を備え、
    前記駆動回路が、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極とを導通させてから予め定められた期間の経過後に、前記第１スイッチング素子をオフ状態にする際、前記駆動回路が前記第１スイッチング素子のゲート電極へ出力する走査信号電圧の段階的な変化は、前記駆動回路から最も遠い前記表示パネル装置の領域に配置された画素回路における前記第１スイッチング素子のゲート電極の電圧の変化に対応している、
    請求項５に記載の表示パネル装置。
  7. さらに、
    前記第１コンデンサの第２電極に基準電圧を供給する第３電源線と、
    前記第１コンデンサの第２電極と前記第３電源線との導通及び非導通を切り換える第２スイッチング素子とを備え、
    前記基準電圧は、前記駆動素子の閾値電圧より大きな電位差を前記第１コンデンサに生じさせるための電圧であり、
    前記駆動回路は、
    前記第２スイッチング素子をオン状態にして前記第１コンデンサの第２電極に前記基準電圧を供給し、
    前記第１スイッチング素子をオン状態にして前記第１コンデンサの第１電極の電圧を固定するための固定電圧を供給し、
    前記第１コンデンサの第１電極及び第２電極の電位差が前記駆動素子の閾値電圧に到達して前記駆動素子がオフ状態となるまでの時間を経過させる、
    請求項１に記載の表示パネル装置。
  8. 前記所定のバイアス電圧の電圧値は、
    前記第１コンデンサの第１電極及び第２電極の電位差が前記駆動素子の閾値電圧に到達して前記駆動素子がオフ状態となるまでの時間が経過した際に、前記発光素子の第１電極と前記発光素子の第２電極との電位差が、前記発光素子が発光を開始する前記発光素子の閾値電圧より低い電圧となるように予め設定されている、
    請求項７に記載の表示パネル装置。
  9. 前記第３電源線は、前記第１スイッチング素子のゲート電極に走査信号電圧を供給して前記第１スイッチング素子の導通及び非導通を切り換える走査線と共用されており、
    前記基準電圧は、前記第１スイッチング素子をオフ状態にするときの前記走査線の電圧である、
    請求項８に記載の表示パネル装置。
  10. さらに、
    前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極との導通及び非導通を切り換える第２スイッチング素子を備え、
    前記駆動回路は、前記期間において、前記第２スイッチング素子をオフ状態にして前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とを非導通とする、
    請求項１に記載の表示パネル装置。
  11. さらに、
    前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極との導通及び非導通を切り換える第２スイッチング素子を備え、
    前記駆動回路は、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧を前記第２コンデンサに書込み、前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧を供給している間、
    前記第２スイッチング素子をオフ状態にして前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とを非導通とする、
    請求項１に記載の表示パネル装置。
  12. 前記バイアス電圧線は、さらに、前記駆動素子の閾値電圧より大きな電位差を前記第１コンデンサに生じさせるための第２逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに供給し、
    前記駆動回路は、
    前記第１スイッチング素子をオン状態にして前記第１コンデンサの第１電極の電圧を固定するための固定電圧を供給しつつ、前記第２逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記駆動素子の閾値電圧より大きな電位差を前記第１コンデンサに生じさせ、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流を流し、
    前記第１コンデンサの第１電極及び第２電極の電位差が前記駆動素子の閾値電圧に到達して前記駆動素子がオフ状態となるまでの時間を経過させる、
    請求項１に記載の表示パネル装置。
  13. さらに、
    前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極との導通及び非導通を切り換える第２スイッチング素子を備え、
    前記駆動回路は、前記第２コンデンサに前記第２逆バイアス電圧の供給を開始してから、前記第１コンデンサの第１電極及び第２電極の電位差が前記駆動素子の閾値電圧に到達して前記駆動素子がオフ状態となるまでの間、前記第２スイッチング素子をオフ状態にして前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とを非導通とする、
    請求項１２に記載の表示パネル装置。
  14. 前記駆動回路は、
    前記期間内に前記第１コンデンサに蓄積された電荷を放電させた後、
    前記第２スイッチング素子をオン状態にして前記発光素子の第１電極と前記駆動素子のソース電極とを導通させ、前記第１コンデンサに保持された電位差に対応するドレイン電流を前記第１電源線と前記第２電源線との間に流す、
    請求項１０、請求項１１及び請求項１３のいずれか１項に記載の表示パネル装置。
  15. 請求項１〜１４のうちいずれか１項に記載の表示パネル装置と、
    前記第１及び第２電源線に電源を供給する電源と、を備え、
    前記発光素子は、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた発光層とを含み、
    前記発光素子は、少なくとも複数個マトリクス状に配置されている
    表示装置。
  16. 請求項１〜１４のうちいずれか１項に記載の表示パネル装置と、
    前記第１及び第２電源線に電源を供給する電源と、を備え、
    前記発光素子は、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極に挟まれた発光層とを含み、
    前記発光素子、前記第１コンデンサ、前記駆動素子、前記第１スイッチング素子、及び前記第２スイッチング素子は単位画素の画素回路を構成し、
    前記画素回路は、複数個マトリクス状に配置されている、
    表示装置。
  17. 前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス発光素子である、
    請求項１５または１６に記載の表示装置。
  18. 第１電極と第２電極とを有する発光素子と、
    電圧を保持するための第１コンデンサと、
    ゲート電極が前記第１コンデンサの第１電極に接続され、ソース電極が前記第１コンデンサの第２電極に接続され、前記第１コンデンサに保持された電圧に応じたドレイン電流を前記発光素子に流すことにより前記発光素子を発光させる駆動素子と、
    前記駆動素子のドレイン電極の電位を決定するための第１電源線と、
    前記発光素子の第２電極に電気的に接続された第２電源線と、
    信号電圧を供給するためのデータ線と、
    一方の端子が前記データ線に接続され、他方の端子が前記第１コンデンサの第１電極に接続され、前記データ線と前記第１コンデンサの第１電極との導通及び非導通を切り換える第１スイッチング素子と、
    前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧が供給された状態で、前記第１コンデンサの第１電極と第２電極間の電位差が前記駆動素子の閾値電圧以下となる所定のバイアス電圧を前記第１コンデンサの第２電極に供給するためのバイアス電圧線と、
    前記第１コンデンサの第２電極と前記バイアス電圧線との間に設けられた第２コンデンサとを具備した表示装置の制御方法であって、
    前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記第１コンデンサの第１電極に信号電圧を供給する状態となっても前記第１コンデンサの第２電極に対する第１電極の電位が前記駆動素子の閾値電圧以下となるような電圧を前記第１コンデンサの第２電極に供給し、これにより前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流が流れない状態とし、
    前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流が流れない状態で、前記第１スイッチング素子をオン状態にして前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧を供給し、
    前記第１コンデンサの第１電極に前記信号電圧が供給されている間に、前記バイアス電圧線を介して前記所定のバイアス電圧に対応する逆バイアス電圧を前記第２コンデンサに書込むことで、前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間に前記ドレイン電流を流し、
    前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極とを導通させてから予め定められた期間の経過後に、前記第１スイッチング素子をオフ状態にして前記第１コンデンサの第１電極への前記信号電圧の供給を停止させ、前記期間内に前記駆動素子のソース電極と前記第１コンデンサの第２電極との間を流れる電流により前記第１コンデンサに蓄積された電荷を放電させる、
    表示装置の制御方法。
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