TWI404016B - 顯示驅動裝置、顯示裝置、驅動方法 - Google Patents

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Description

顯示驅動裝置、顯示裝置、驅動方法
本發明係關於一種顯示驅動裝置及使用其之顯示裝置、與驅動方法，特別是關於可適用於排列複數藉由供給因應顯示資料之電流，以特定之亮度灰階發光的電流控制型(或電流驅動型)之發光元件而構成的顯示面板(顯示畫素陣列)之顯示驅動裝置及使用其之顯示裝置，與該顯示裝置用之驅動方法。
近年來，繼液晶顯示裝置之後，作為第二代之顯示裝置，正積極進行具備將有機電致發光元件(有機EL元件)及無機電致發光元件(無機EL元件)或發光二極體(LED)等之電流驅動型的發光元件，排列成矩陣狀之顯示面板的發光元件型之顯示裝置(發光元件型顯示器)的研究開發。
特別是，適用主動矩陣驅動方式之發光元件型顯示器，與熟知之液晶顯示裝置比較，具有顯示反應速度快，此外，視野角依存性小，無須如液晶顯示裝置需要背光及導光板的特徵。因而，可期待在今後適用於各種電子機器。
此種適用主動矩陣驅動方式之發光元件型顯示器中，發光元件使用有機EL元件之有機EL顯示裝置中，已知有使用藉由電壓信號控制流入發光元件之電流，以控制亮度灰階的驅動方式者。
此時，在各顯示畫素中設有：電流控制用薄膜電晶體，其將因應顯示資料之電壓信號施加於閘極，將具有因應該 電壓信號之電壓值的電流值之電流流入發光元件；及開關用薄膜電晶體，其進行在該電流控制用薄膜電晶體之閘極上供給因應上述畫素資料之電壓信號用的切換。
但是，如此藉由因應顯示資料而施加之電壓信號的電壓值，設定流入發光元件之電流的電流值，以控制亮度灰階之有機EL顯示裝置中，電流控制用薄膜電晶體等之電特性中的臨限值隨時變動。產生此種臨限值變動時，即使因應顯示資料而施加之電壓信號的電壓值相同，流入發光元件之電流的電流值仍有變動，導致發光元件之發光亮度變動，顯示特性惡化。
本發明提供一種可補償顯示畫素之驅動元件的元件特性之變動，以因應顯示資料之適切亮度灰階，使發光元件進行發光動作之顯示驅動裝置，及使用其之顯示裝置，與驅動方法，因而具有可提供長期顯示畫質良好之顯示裝置及其使用之驅動方法的優點。
為了獲得上述優點，本發明之驅動顯示畫素的顯示驅動裝置，其包含：前述顯示畫素具備：光學要素；及畫素驅動電路，其具有電流路徑之一端是連接於前述光學要素的驅動元件；該顯示驅動裝置具備：檢測用電壓施加電路，其在前述畫素驅動電路之前述驅動元件中施加特定之檢測用電壓；電壓檢測電路，其自前述檢測用電壓施加電路施加前述檢測電壓至前述驅動元件後，經過特定之時間後，檢測對應於前述驅動元件中固有之元件特性的電壓值；及 灰階指定信號產生電路，其依據因應顯示資料之灰階值的電壓成分之絕對值，與將藉由前述電壓檢測電路檢測出之前述電壓值的絕對值設成比1大之常數倍的值，產生灰階指定信號而施加於前述畫素驅動電路。
為了獲得上述優點，本發明之顯示圖像資訊的顯示裝置，具備有顯示驅動裝置，係具有：顯示畫素，其具有：光學要素；及畫素驅動電路，其具有電流路徑之一端是連接於前述光學要素的驅動元件；資料線，其連接於前述顯示畫素之前述畫素驅動電路；及檢測用電壓施加電路，其經由前述資料線，而對前述顯示畫素之前述畫素驅動電路的前述驅動元件施加特定之檢測用電壓；電壓檢測電路，其係在自前述檢測用電壓施加電路施加前述檢測電壓至前述驅動元件之後，經過特定之時間後，經由前述資料線檢測與前述驅動元件中固有之元件特性(Vth)相對應的電壓值；及灰階指定信號產生電路，其依據因應顯示資料之灰階值的電壓成分(Vd0)之絕對值，與將藉由前述電壓檢測電路檢測出之前述電壓值(Vth)的絕對值設成比1大之常數倍的值，產生灰階指定信號(Vpix)，而經由前述資料線施加於前述畫素驅動電路。
為了獲得上述優點，本發明之顯示驅動裝置的驅動方法，係顯示圖像資訊之顯示裝置的驅動方法，且包含以下步驟：經由顯示畫素之連接於前述畫素驅動電路的資料線，施加特定之檢測用電壓於前述畫素驅動電路之前述驅動元件，該顯示畫素具有光學要素，及具有電流路徑的一 端是連接於前述光學要素的驅動元件之畫素驅動電路；在對前述驅動元件中施加前述檢測電壓之後，經過特定之時間後，經由前述資料線，檢測對應於前述驅動元件中固有之元件特性(Vth)的電壓值；依據因應顯示資料之灰階值的電壓成分(Vd0)之絕對值，與將藉由前述電壓檢測電路檢測出之前述電壓值(Vth)的絕對值設成比1大之常數倍的值，產生灰階指定信號(Vpix)；及將前述灰階指定信號經由前述資料線，而施加於前述畫素驅動電路。
以下，就本發明之顯示驅動裝置及使用其之顯示裝置，與驅動方法，依據顯示於圖式之實施形態詳細作說明。
<顯示畫素之重要部分構成>
首先，就適用於本發明之顯示裝置的顯示畫素之重要部分構成及其控制動作，參照圖式作說明。
第1圖係顯示適用於本發明之顯示裝置的顯示畫素之重要部分構成之等價電路圖。此處，設於顯示畫素之電流驅動型的發光元件，權宜上就適用有機EL元件之情況作說明。
如第1圖所示，適用於本發明之顯示裝置的顯示畫素之電路構成係具備畫素電路部(相當於後述之畫素驅動電路DC)DCx，及電流驅動型之發光元件的有機EL元件OLED。畫素電路部DCx如具有：汲極端子及源極端子分別連接於施加電源電壓Vcc之電源端子TMv及接點N2，閘極端子連接於接點N1之驅動電晶體T1；汲極端子及源極端 子分別連接於電源端子TMv(驅動電晶體T1之汲極端子)及接點N1，閘極端子連接於控制端子TMh之保持電晶體T2；及連接於驅動電晶體T1之閘極、源極端子間(接點N1與接點N2之間)的電容器Cx。此外，有機EL元件OLED在陽極端子上連接上述接點N2，並在陰極端子TMc上施加電壓Vss。
此處，如後述控制動作中之說明，係因應顯示畫素(畫素電路部DCx)之動作狀態，而在電源端子TMv中施加依動作狀態而有不同電壓值之電源電壓Vcc，在有機EL元件OLED之陰極端子TMc中施加一定電壓(基準電壓)Vss，在控制端子TMh中施加保持控制信號Shld，在連接於接點N2之資料端子TMd中施加對應於顯示資料之灰階值的資料電壓Vdata。
此外，電容器Cx可為形成於驅動電晶體T1之閘極、源極端子間的寄生電容，亦可為除該寄生電容外，在接點N1及接點N2之間更並聯連接電容元件者。此外，驅動電晶體T1及保持電晶體T2之元件構造及特性等並非特別限定者，此處係顯示適用n通道型薄膜電晶體之情況。
<顯示畫素之控制動作>
其次，就具有上述電路構成之顯示畫素(畫素電路部DCx及有機EL元件OLED)中的控制動作(控制方法)作說明。
第2圖係顯示適用於本發明之顯示裝置的顯示畫素之控制動作的信號波形圖。
如第2圖所示，具有第1圖所示之電路構成的顯示畫素(畫素電路部DCx)中的動作狀態，大致上可區分為：將因應顯示資料之灰階值的電壓成分寫入電容器Cx之寫入動作；在該寫入動作中，將寫入之電壓成分保持於電容器Cx之保持動作；及依據該保持動作所保持之電壓成分，於有機EL元件OLED中流入因應顯示資料之灰階值的發光驅動電流，以因應顯示資料之亮度灰階，使有機EL元件OLED發光之發光動作。以下，就各動作狀態，參照第2圖所示之時序圖具體作說明。
(寫入動作)
寫入動作係在不使有機EL元件OLED發光之熄燈狀態下，進行在電容器Cx中寫入因應顯示資料之灰階值的電壓成分之動作。
第3A,B圖係顯示顯示畫素於寫入動作時之動作狀態的概略說明圖。
第4A圖係顯示顯示畫素於寫入動作時之驅動電晶體的動作特性之特性圖，第4B圖係顯示有機EL元件之驅動電流與驅動電壓之關係的特性圖。
第4A圖所示之實線SPw係驅動電晶體T1適用n通道型之薄膜電晶體，於二極體連接時之汲極、源極間電壓Vds與汲極、源極間電流Ids在初期狀態的關係之特性線。此外，虛線SPw2顯示驅動電晶體T1伴隨驅動經歷而產生特性變化時之特性線的一例。詳如後述。特性線SPw上之點PMw表示驅動電晶體T1之動作點。
如第4A圖所示，驅動電晶體T1之臨限值電壓Vth(閘極-源極間之臨限值電壓=汲極-源極間之臨限值電壓)在特性線SPw上，汲極、源極間電壓Vds超過臨限值電壓Vth時，汲極、源極間電流Ids伴隨汲極、源極間電壓Vds之增加而非線形性增加。亦即，汲極、源極間電壓Vds中，圖中以Veff_gs表示之電壓係有效地形成汲極、源極間電流Ids的電壓成分，汲極、源極間電壓Vds如(1)式所示，成為臨限值電壓Vth與電壓成分Veff_gs之和。
Vds=Vth+Veff_gs‧‧‧(1)
第4B圖所示之實線SPe係顯示有機EL元件OLED於初期狀態施加於有機EL元件OLED之陽極-陰極間之驅動電壓Voled與流入有機EL元件OLED之陽極-陰極間之驅動電流Ioled之關係的特性圖。此外，一點鏈線SPe2顯示有機EL元件OLED伴隨驅動經歷而產生特性變化時之特性線的一例。詳如後述。臨限值電壓Vth_oled在特性線SPe上，驅動電壓Voled超過臨限值電壓Vth_oled時，驅動電流Ioled伴隨驅動電壓Voled之增加而非線形性增加。
在寫入動作中，首先如第2圖、第3A圖所示，在保持電晶體T2之控制端子TMh中施加接通位準(高位準)之保持控制信號Shld，使保持電晶體T2接通動作。藉此，連接(短路)驅動電晶體T1之閘極、汲極端子間，而將驅動電晶體T1設定成二極體連接狀態。
繼續，在電源端子TMv端子中施加用於寫入動作之第1電源電壓Vccw，在資料端子TMd中施加對應於顯示資料 之灰階值的資料電壓Vdata。此時在驅動電晶體T1之汲極、源極端子間流入因應汲極、源極端子間之電位差(Vccw-Vdata)的電流Ids。該資料電壓Vdata設定成流入汲極、源極端子間之電流Ids成為為了使有機EL元件OLED以因應顯示資料之灰階值的亮度灰階而發光所需的電流值用之電壓值。
此時，因為二極體連接驅動電晶體T1，所以如第3B圖所示，驅動電晶體T1之汲極、源極間電壓Vds等於閘極、源極間電壓Vgs，而形成如(2)式所示。
Vds=Vgs=Vccw-Vdata‧‧‧(2)
而後，將該閘極、源極間電壓Vgs寫入電容器Cx(充電)。
此處就第1電源電壓Vccw之值中需要的條件作說明。因為驅動電晶體T1係n通道型，所以為了流入汲極、源極間電流Ids，驅動電晶體T1之閘極電位須對源極電位為正(高電位)，閘極電位與汲極電位相等，因為係第1電源電壓Vccw，且源極電位係資料電壓Vdata，因此，須(3)式之關係成立。
Vdata<Vccw‧‧‧(3)
此外，接點N2連接於資料端子TMd，並且連接於有機EL元件OLED之陽極端子，寫入時，為了將有機EL元件OLED形成熄燈狀態，接點N2之電位(資料電壓Vdata)須為與有機EL元件OLED之陰極端子TMc的電壓Vss之電位差，為有機EL元件OLED之發光臨限值電壓Vth_oled 以下，因此接點N2之電位(資料電壓Vdata)須滿足(4)式。
Vdata-Vss≦Vth_oled‧‧‧(4)
此處，於Vss為接地電位0V時，則成為(5)式。
Vdata≦Vth_oled‧‧‧(5)
其次，從(2)式與(5)式，而獲得(6)式， Vccw-Vgs≦Vth_oled‧‧‧(6)
再者，由於從(1)式為Vgs=Vds=Vth+Veff_gs，因此獲得(7)式。
Vccw≦Vth_oled+Vth+Veff_gs‧‧‧(7)
此處，由於(7)式即使Veff_gs=0仍須成立，因此，Veff_gs=0時，獲得(8)式。
Vdata<Vccw≦Vth_oled+Vth‧‧‧(8)
亦即，於寫入動作時，第1電源電壓Vccw之值在二極體連接之狀態下，須設定成滿足(8)式之關係的值。其次，就伴隨驅動經歷之驅動電晶體T1及有機EL元件OLED的特性變化之影響作說明。已知驅動電晶體T1之臨限值電壓Vth隨著驅動經歷而增大。第4A圖所示之虛線SPw2顯示藉由驅動經歷而產生特性變化時的特性線之一例，△Vth表示臨限值電壓Vth之變化量。如圖示，隨著驅動電晶體T1之驅動經歷的特性變動，將初期之特性線變成大致平行移動之形狀。因而，為了獲得因應顯示資料之灰階值之發光驅動電流(汲極、源極間電流Ids)，所需之資料電壓Vdata的值須增加臨限值電壓Vth之變化量△Vth部分的程度。
此外，已知有機EL元件OLED隨著驅動經歷而高電阻化。第4B圖所示之一點鏈線SPe2顯示伴隨驅動經歷而產生特性變化時之特性線的一例，藉由隨著有機EL元件OLED之驅動經歷而高電阻化造成之特性變動，對初期之特性線，概略向驅動電流Ioled對驅動電壓Voled之增加率減少的方向變化。亦即，因為流入為了使有機EL元件OLED以因應顯示資料之灰階值的亮度灰階而發光所需的驅動電流Ioled，所以驅動電壓Voled僅增加特性線SPe2-特性線SPe部分之程度。該增加部分如第4B圖中之△Voledmax所示，在驅動電流Ioled成為最大值Ioled(max)之最高灰階時成為最大。
(保持動作)
第5A,B圖係顯示顯示畫素於保持動作時之動作狀態的概略說明圖。
第6圖係顯示顯示畫素於保持動作時之驅動電晶體的動作特性之特性圖。
如第2圖、第5A圖所示，保持動作係在控制端子TMh中施加斷開位準(低位準)之保持控制信號Shld，藉由使保持電晶體T2斷開動作，而切斷(形成非連接狀態)驅動電晶體T1之閘極、汲極端子間，解除二極體連接。藉此，如第5B圖所示，在上述寫入動作中，保持在電容器Cx中充電之驅動電晶體T1的汲極、源極端子間之電壓Vds(=閘極、源極間電壓Vgs)。
第6圖所示之實線SPh係解除驅動電晶體T1之二極體 連接，於閘極、源極間電壓Vgs為一定電壓(如在保持動作期間，保持於電容器Cx之電壓)時的特性線。此外，第6圖中所示之虛線SPw係二極體連接了驅動電晶體T1時之特性線。保持時之動作點PMh成為二極體連接時之特性線SPw與解除了二極體連接時之特性線SPh的交叉點。
第6圖中所示之一點鏈線SPo係作為特性線SPw-Vth而導入者，一點鏈線SPo與特性線SPh之交叉點Po顯示夾斷電壓Vpo。此處，如第6圖所示，在特性線SPh中，汲極、源極間電壓Vds從0V至夾斷電壓Vpo之區域成為不飽和區域，汲極、源極間電壓Vds為夾斷電壓Vpo以上之區域成為飽和區域。
(發光動作)
第7A,B圖係顯示顯示畫素於發光動作時之動作狀態的概略說明圖。
第8A,B圖係顯示顯示畫素於發光動作時之驅動電晶體的動作特性之特性圖，及顯示有機EL元件之負荷特性的特性圖。
如第2圖、第7A圖所示，維持在控制端子TMh中施加了斷開位準(低位準)之保持控制信號Shld的狀態(解除二極體連接狀態之狀態)，將電源端子TMv之電源電壓Vcc，從寫入用之第1電源電壓Vccw切換成發光用之第2電源電壓Vcce。此結果，因應保持於電容器Cx之電壓成分Vgs的電流Ids流入驅動電晶體T1之汲極、源極端子間，該電流供給至有機EL元件OLED，有機EL元件OLED以因 應供給之電流值的亮度進行發光動作。
第8A圖所示之實線SPh係閘極、源極間電壓Vgs為一定電壓(如從保持動作期間至發光動作期間，保持於電容器Cx之電壓)時的驅動電晶體T1之特性線。此外，實線SPe表示有機EL元件OLED之負荷線，且係將電源端子TMv與有機EL元件OLED之陰極端子TMc間的電位差，亦即Vcce-Vss之值作為基準，將有機EL元件OLED之驅動電壓Voled-驅動電流Ioled特性反向地描點(plot)者。
發光動作時之驅動電晶體T1的動作點，從保持動作時之PMh移動至驅動電晶體T1之特性線SPh與有機EL元件OLED之負荷線SPe的交叉點之PMe。此處，如第8A圖所示，動作點PMe表示在電源端子TMv與有機EL元件OLED之陰極端子TMc間施加了Vcce-Vss之電壓的狀態下，該電壓在驅動電晶體T1之汲極、源極端子間與有機EL元件OLED之陽極-陰極間分配之點。亦即，在動作點PMe，於驅動電晶體T1之汲極、源極端子間施加電壓Vds，在有機EL元件OLED之陽極-陰極間施加驅動電壓Voled。
此處，為了不改變於寫入動作時流入驅動電晶體T1之汲極、源極端子間的電流Ids(期待值電流)與發光動作時供給至有機EL元件OLED之驅動電流Ioled，動作點PMe須維持於特性線上的飽和區域內。Voled於最高灰階時成為最大Voled(max)。如此，為了將前述之PMe維持於飽和區域內，第2電源電壓Vcce之值須滿足(9)式之條件。
Vcce-Vss≧Vpo+Voled(max)‧‧‧(9)
此處，於Vss為接地電位0V時，成為(10)式。
Vcce≧Vpo+Voled(max)‧‧‧(10)
<有機EL元件特性之變動與電壓-電流特性之關係>
如第4B圖所示，有機EL元件OLED隨著驅動經歷而高電阻化，並向驅動電流Ioled對驅動電壓Voled之增加率減少的方向變化。亦即，向第8A圖所示之有機EL元件OLED的負荷線SPe的斜度減少的方向變化。第8B圖係記入了有機EL元件OLED之負荷線SPe隨著驅動經歷而變化者，負荷線產生SPe→SPe2→SPe3之變化。結果，因而驅動電晶體T1之動作點，隨著驅動經歷，而在驅動電晶體T1之特性線SPh上移動於PMe→PMe2→PMe3方向。
此時，動作點在特性線上之飽和區域內時(PMe→PMe2)，驅動電流Ioled維持寫入動作時之期待值電流之值，不過，進入不飽和區域時(PMe3)，驅動電流Ioled比寫入動作時之期待值電流減少，換言之，因為流入有機EL元件OLED之驅動電流Ioled的電流值與寫入動作時之期待值電流的電流值之差明顯不同，所以顯示特性改變。第8B圖中，夾斷點Po在不飽和區域與飽和區域之邊界，亦即，發光時之動作點PMe與夾斷點Po間之電位差，成為為了對有機EL之高電阻化維持發光時之OLED驅動電流的補償範圍。換言之，各Ioled位準中，被夾斷點之軌跡SPo與有機EL元件之負荷線SPe夾著的驅動電晶體之特性線SPh上的電位差成為補償範圍。如第8B圖所示，該補償範圍伴隨驅動電流Ioled之值的增大而減少，並伴隨施加於電源端子 TMv與有機EL元件OLED之陰極端子TMc間的電壓Vcce-Vss之增加而增大。
<TFT元件特性之變動與電壓-電流特性之關係>
再者，在使用適用於上述顯示畫素(畫素電路部)之電晶體的電壓灰階控制中，係藉由預先在初期設定之電晶體的汲極、源極間電壓Vds與汲極、源極間電流Ids之特性(初期特性)而設定有資料電壓Vdata，不過，如第4A圖所示，臨限值電壓：Vth因應驅動經歷而增大，供給至發光元件(有機EL元件OLED)之發光驅動電流的電流值不對應於顯示資料(資料電壓)，而無法以適切之亮度灰階進行發光動作。特別是已知電晶體係適用非晶矽電晶體之情況，顯著發生元件特性之變動。
此處，顯示在具有表1所示之設計值的非晶矽電晶體中，進行256灰階之顯示動作時，汲極、源極間電壓Vds與汲極、源極間電流Ids之初期特性(電壓-電流特性)的一例。
n通道型非晶矽電晶體中之電壓-電流特性，亦即第4A圖所示之汲極、源極間電壓Vds與汲極、源極間電流Ids 的關係中，產生伴隨驅動經歷及隨時間變化，而向閘極絕緣膜之載子陷阱抵銷閘極電場而引起Vth的增大(從初期狀態：SPw向高電壓側：SPw2之移位)。藉此，在施加於非晶矽電晶體之汲極、源極間電壓Vds為一定情況下，汲極、源極間電流Ids減少，發光元件之亮度降低。
該元件特性之變動中，主要因臨限值電壓Vth增大，非晶矽電晶體之電壓-電流特性(V-I特性線)成為將初期狀態中之特性線大致平行移動之形狀，所以移位後之V-I特性線SPw2可與對初期狀態中之V-I特性線SPw的汲極、源極間電壓Vds，將對應於臨限值電壓Vth之變化量△Vth(圖中約為2V)的一定電壓(相當於後述之補償電壓Vpth)單義地相加時(亦即，使V-I特性線SPw平行移動△Vth程度時)之電壓-電流特性概略一致。
此換言之，表示在對顯示畫素(畫素電路部DCx)進行顯示資料之寫入動作時，加上對應於設於該顯示畫素之驅動電晶體T1的元件特性(臨限值電壓)之變化量△V的一定電壓(補償電壓Vpth)，藉由將修正後之資料電壓(相當於後述之灰階指定電壓Vpix)施加於驅動電晶體T1之源極端子(接點N2)，以補償因該驅動電晶體T1之臨限值電壓Vth的變動引起電壓-電流特性之移位，可將具有因應顯示資料之電流值的驅動電流Iem流入有機EL元件OLED，而可以希望之亮度灰階進行發光動作。
另外，亦可同步進行將保持控制信號Shld從接通位準切換成斷開位準之保持動作，與將電源電壓Vcc從電壓 Vccw切換成電壓Vcce之發光動作。
其次，顯示具備了二維排列包含上述畫素電路部之重要部分構成的複數顯示畫素之顯示面板的顯示裝置一種實施形態具體作說明。
<顯示裝置>
第9圖係顯示本發明之顯示裝置的一種實施形態之概略構成圖。
第10圖係顯示可適用於本實施形態之顯示裝置的資料驅動器(顯示驅動裝置)及顯示畫素(畫素驅動電路及發光元件)之一例的重要部分構成圖。
另外，第10圖中，係顯示配置於顯示裝置之顯示面板的特定顯示畫素與發光驅動控制該顯示畫素的資料驅動器之一部分作說明。此處，一併記載對應於上述畫素電路部DCx(參照第1圖)之電路構成的符號而顯示。此外，為了方便說明，係權宜性顯示在資料驅動器之各構成間送出之各種信號、資料及施加之電壓等，如後述，此等信號、資料及電壓等不限定為同時送出或施加。
如第9圖、第10圖所示，本實施形態之顯示裝置100如具備：在配設於行方向(圖式之左右方向)之複數選擇線Ls，與配設於列方向(圖式之上下方向)之複數資料線Ld的各交叉點附近，由n列×m行(n、m係任意之正整數)構成之矩陣狀地排列了包含上述畫素電路部DCx之重要部分構成(參照第1圖)的複數顯示畫素PIX之顯示區域110；在各選擇線Ls上以特定之時序施加選擇信號Ssel的選擇驅 動器120；在平行於選擇線Ls而配設於行方向之複數電源電壓線Lv上，以特定之時序施加特定電壓位準的電源電壓Vcc之電源驅動器130；在各資料線Ld上以特定之時序供給灰階指定信號(灰階指定電壓Vpix)的資料驅動器(顯示驅動裝置)140；依據從後述之顯示信號產生電路160供給的時序信號，產生至少控制選擇驅動器120、電源驅動器130及資料驅動器140之動作狀態的選擇控制信號、電源控制信號及資料控制信號而輸出的系統控制器150；如依據從顯示裝置100之外部供給之影像信號，產生由數位信號構成之顯示資料(亮度灰階資料)，而供給至資料驅動器140，並且依據該顯示資料，抽出或產生在顯示區域110中顯示圖像資訊用的時序信號(系統時脈等)，而供給至上述系統控制器150的顯示信號產生電路160；及由設有顯示區域110、選擇驅動器120及資料驅動器140之基板構成的顯示面板170。
另外，第9圖中，電源驅動器130如係在顯示面板170外經由薄膜基板而連接，不過亦可配置於顯示面板170上。亦可為資料驅動器140之一部分設於顯示面板170，其餘之一部分在顯示面板170外，如經由薄膜基板而連接的構造。此時，顯示面板170內之資料驅動器140的一部分亦可為IC晶片，亦可藉由與後述之畫素驅動電路DC(畫素電路部DCx)之各電晶體一起製造的電晶體而構成。此外，選擇驅動器120亦可為IC晶片，亦可藉由與後述之畫素驅動電路DC(畫素電路部DCx)的各電晶體一起製造的電晶體而構 成。
以下，就上述各構成作說明。
(顯示面板)
本實施形態之顯示裝置100中，如設有矩陣狀地排列於位於顯示面板170概略中央之顯示區域110的複數顯示畫素PIX。如第9圖所示，複數顯示畫素PIX分群成顯示區域110之上方區域(圖式上方側)與下方區域(圖式下方側)，各群中包含之顯示畫素PIX分別連接於分歧之個別的電源電壓線Lv。而後，上方區域之群的各電源電壓線Lv連接於第1電源電壓線Lv1，下方區域之群的各電源電壓線Lv連接於第2電源電壓線Lv2，第1電源電壓線Lv1及第2電源電壓線Lv2彼此電性獨立，而連接於電源驅動器130。亦即，對顯示區域110上方區域之第1~n/2列(此處之n係偶數)的顯示畫素PIX，經由第1電源電壓線Lv1而共通地施加的電源電壓Vcc，與對下方區域之第n/2+1~n列的顯示畫素PIX，經由第2電源電壓線Lv2而共通地施加之電源電壓Vcc，藉由電源驅動器130，以不同之時序，獨立地輸出至不同群的電源電壓線Lv。
(顯示畫素)
適用於本實施形態之顯示畫素PIX配置於連接於選擇驅動器120之選擇線Ls與連接於資料驅動器140之資料線Ld的交叉點附近，如第10圖所示，具備：電流驅動型之發光元件的有機EL元件OLED，與包含上述畫素電路部DCx之重要部分構成(參照第1圖)，為了發光驅動有機EL元 件OLED，而產生發光驅動電流之畫素驅動電路DC。
畫素驅動電路DC如具備：閘極端子連接於選擇線Ls，汲極端子連接於電源電壓線Lv，源極端子連接於接點N11之電晶體Tr11(二極體連接用電晶體)；閘極端子連接於選擇線Ls，源極端子連接於資料線Ld，汲極端子連接於接點N12之電晶體Tr12(選擇電晶體)；閘極端子連接於接點N11，汲極端子連接於電源電壓線Lv，源極端子連接於接點N12之電晶體Tr13(驅動電晶體)；及連接於接點N11及接點N12間(電晶體Tr13之閘極、源極端子間)的電容器Cs(電容元件)。
此處，電晶體Tr13對應於上述畫素電路部DCx之重要部分構成(第1圖)所示的驅動電晶體T1，此外，電晶體Tr11對應於保持電晶體T2，電容器Cs對應於電容器Cx，接點N11及N12分別對應於接點N1及接點N2。此外，從選擇驅動器120施加於選擇線Ls之選擇信號Ssel，對應於上述之保持控制信號Shld，從資料驅動器140施加於資料線Ld之灰階指定信號(灰階指定電壓Vpix)對應於上述之資料電壓Vdata。
此外，有機EL元件OLED之陽極端子連接於上述畫素驅動電路DC之接點N12，陰極端子TMc中施加一定之低電壓的基準電壓Vss。此處，在後述之顯示裝置的驅動動作中，於將因應顯示資料之灰階指定信號(灰階指定電壓Vpix)供給至畫素驅動電路DC的寫入動作期間，從資料驅動器140施加之灰階指定電壓Vpix、基準電壓Vss、及在 發光動作期間施加於電源電壓線Lv之高電位的電源電壓Vcc(=Vcce)，滿足上述(3)~(10)式之關係，因而於寫入時有機EL元件OLED不點亮。
此外，電容器Cs亦可為形成於電晶體Tr13之閘極、源極端子間的寄生電容，亦可為除了該寄生電容外，在接點N11及接點N12間連接電晶體Tr13以外之電容元件者，此等兩者均可。
另外，就電晶體Tr11~Tr13，並非特別限定者，如可藉由全部藉由n通道型之場效型電晶體構成，而適用n通道型之非晶矽薄膜電晶體。此時，使用已經確立之非晶矽製造技術，可以較簡易之製程製造由元件特性(電子移動度等)穩定的非晶矽薄膜電晶體構成之畫素驅動電路DC。以下之說明中，係就電晶體Tr11~Tr13全部適用n通道型之薄膜電晶體時作說明。
此外，就顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電路構成，並非限定於第10圖所示者，只要是至少具備對應於第1圖所示之驅動電晶體T1、保持電晶體T2及電容器Cx的元件，驅動電晶體T1之電流路徑串聯連接於電流驅動型之發光元件(有機EL元件OLED)者，亦可為具有其他電路構成者。此外，就藉由畫素驅動電路DC而發光驅動的發光元件，亦並非限定於有機EL元件OLED者，亦可為發光二極體等其他電流驅動型之發光元件。
(選擇驅動器)
選擇驅動器120依據從系統控制器150供給之選擇控 制信號，藉由在各選擇線Ls上施加選擇位準(第10圖所示之顯示畫素PIX中係高位準)的選擇信號Ssel，而將各行之顯示畫素PIX設定成選擇狀態。具體而言，就各行之顯示畫素PIX，藉由在後述之臨限值電壓檢測期間Tdec及在顯示驅動期間Tcyc之寫入動作期間Twrt中，各行以特定之時序依序執行將選擇位準(高位準)之選擇信號Ssel施加於該列之選擇線Ls的動作，而將各行之顯示畫素PIX依序設定成選擇狀態(選擇期間)。
另外，選擇驅動器120如可適用具備：依據從後述之系統控制器150供給的選擇控制信號，依序輸出對應於各行之選擇線Ls的移位信號的移位暫存器；及將該移位信號轉換成特定之信號位準(選擇位準)，而依序輸出選擇信號Ssel至各行之選擇線Ls的輸出電路部(輸出緩衝器)者。此處，只要選擇驅動器120之驅動頻率係非晶矽電晶體可動作之範圍，亦可將選擇驅動器120中包含之電晶體的一部分或全部，與畫素驅動電路DC內之電晶體Tr11~Tr13一起作為非晶矽電晶體來製造。
(電源驅動器)
電源驅動器130依據從系統控制器150供給之電源控制信號，在各電源電壓線Lv中，至少在發光動作期間以外的動作期間(臨限值電壓檢測期間Tdec及在顯示驅動期間Tcyc之寫入動作期間Twrt)施加低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)，而於發光動作期間施加比低電位之電源電壓Vccw高電位的電源電壓Vcc(=Vcce>Vccw)。
此處，於本實施形態中，如第9圖所示，由於將顯示畫素PIX如分群成顯示區域110之上方區域與下方區域，而配設各群分歧之個別的電源電壓線Lv，因此，電源驅動器130在上方區域之群的動作期間，經由第1電源電壓線Lv1，對排列於上方區域之顯示畫素PIX輸出電源電壓Vcc，在下方區域之群的動作期間，經由第2電源電壓線Lv2，對排列於下方區域之顯示畫素PIX輸出電源電壓Vcc。
另外，電源驅動器130如可適用具備：依據從系統控制器150供給之電源控制信號，產生對應於各區域(群)之電源電壓線Lv的時序信號之時序產生器(如依序輸出移位信號之移位暫存器等)，及將時序信號轉換成特定之電壓位準(電壓值Vccw、Vcce)，而輸出電源電壓Vcc至各區域之電源電壓線Lv的輸出電路部者。如第1電源電壓線Lv1及第2電源電壓線Lv2之情況，線數少時，亦可不將電源驅動器130配置於顯示面板170，而配置於如系統控制器150之一部分。
(資料驅動器)
資料驅動器140修正從後述之顯示信號產生電路160供給之各顯示畫素PIX因應顯示資料(亮度灰階資料)的信號電壓(灰階有效電壓Vreal)，產生對應於因設有上述發光驅動用之電晶體Tr13(相當於驅動電晶體T1)的各顯示畫素PIX之發光驅動動作引起的電壓變動(畫素驅動電路DC中固有之電壓特性)之資料電壓(灰階指定電壓Vpix)，並經由資料線Ld而供給至各顯示畫素PIX。
如第10圖所示，資料驅動器140具備：移位暫存器．資料暫存器部141，顯示資料閂鎖部142，灰階電壓產生部143，臨限值檢測電壓類比-數位轉換器(以下簡稱為「檢測電壓ADC」，圖中註記為「VthADC」)144，補償電壓數位-類比轉換器(以下簡稱為「補償電壓DAC」，圖中註記為「VthDAC」)145，臨限值資料閂鎖部(圖中註記為「Vth資料閂鎖部」)146，訊框記憶體147，電壓加法部148，及資料線輸入輸出切換部149。
此處，顯示資料閂鎖部142、灰階電壓產生部143、檢測電壓ADC144、補償電壓DAC145、臨限值資料閂鎖部146、電壓加法部148及資料線輸入輸出切換部149係各列之資料線Ld分別設置，本實施形態之顯示裝置100中設有m組。此外，移位暫存器、資料暫存器部141及訊框記憶體147係複數行資料線Ld(如全部行)共用地設有1或複數組(<m組)。
移位暫存器、資料暫存器部141具備：依據從系統控制器150供給之資料控制信號，而依序輸出移位信號之移位暫存器；及依據該移位信號，依序取得由至少從外部供給之數位信號構成的亮度灰階資料之資料暫存器。
更具體而言，係選擇性執行以下任何一個動作：依序取得從顯示信號產生電路160作為串行資料而依序供給之對應於顯示區域110之1列部分的各列之顯示畫素PIX的顯示資料(亮度灰階資料)，而並聯地轉送至各列所設之顯示資料閂鎖部142的動作；或是，藉由檢測電壓ADC144 轉換成數位信號，而依序取得保持於臨限值資料閂鎖部146之1列部分的顯示畫素PIX之臨限值電壓(臨限值檢測資料)，而轉送至訊框記憶體147之動作；或是從訊框記憶體147依序取得特定之1列部分顯示畫素PIX的臨限值補償資料，而轉送至臨限值資料閂鎖部146的動作。另外，就此等各動作詳述於後。
顯示資料閂鎖部142依據從系統控制器150供給之資料控制信號，各列保持藉由上述移位暫存器、資料暫存器部141，而從外部取得轉送來的1列部分顯示畫素PIX之顯示資料(亮度灰階資料)。
灰階電壓產生部(灰階指定信號產生電路、灰階電壓產生部、無發光顯示電壓施加電路)143具備選擇性供給以下任何一個電壓之功能：用於使有機EL元件(電流控制型之發光元件)OLED，以對應於顯示資料之亮度灰階而進行發光動作的具有特定電壓值之灰階有效電壓Vreal；或是，用於不使有機EL元件OLED進行發光動作地設定成黑顯示(最低亮度灰階)狀態(無發光動作)之具有特定電壓值的無發光顯示電壓Vzero。
此處，供給具有因應顯示資料之電壓值的灰階有效電壓Vreal之構成，如可適用具備：依據從省略圖示之電源供給電路供給的灰階基準電壓，將保持於上述顯示資料閂鎖部142之各顯示資料的數位信號電壓，轉換成類比信號電壓之數位-類比轉換器(D/A轉換器)；及以特定之時序，將該類比信號電壓作為上述灰階有效電壓Vreal而輸 出的輸出電路之構成。另外，就灰階有效電壓Vreal詳如後述。
此外，無發光顯示電壓Vzero如後述之驅動方法(無發光顯示動作)所示，為了藉由在電壓加法部148中與補償電壓Vpth相加而產生之灰階指定電壓Vpix(0)之寫入動作，將設於構成顯示畫素PIX之畫素驅動電路DC的發光驅動用電晶體Tr13之閘極、源極端子間(電容器Cs)中儲存的電荷充分放電，使閘極、源極間電壓Vgs(電容器Cs之兩端電位)至少在該電晶體Tr13中固有之臨限值電壓Vth13以下，並應設定成0V(或近似0V)，而設定成需要之任意電壓值。此處，無發光顯示電壓Vzero及用於產生對應於黑顯示之微小電流值的寫入電流Iwrt之灰階基準電壓亦與上述同樣地，如由省略圖示之電源供給電路等來供給。
檢測電壓ADC(電壓檢測電路)144取得(檢測)在設於各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之發光元件(有機EL元件OLED)中供給發光驅動電流的發光驅動用電晶體Tr13的臨限值電壓(或對應於該臨限值電壓之電壓成分)，作為類比信號電壓，轉換成由數位信號電壓構成之臨限值檢測資料(電壓值資料)。
補償電壓DAC(檢測用電壓施加電路、灰階指定信號產生電路、補償電壓產生部)145依據由用於補償設於各顯示畫素PIX的上述電晶體Tr13之臨限值電壓的數位信號電壓構成之臨限值補償資料，產生由類比信號電壓構成之補 償電壓Vpth。此外，如後述之驅動方法所示，係構成在藉由上述檢測電壓ADC144測定電晶體Tr13之臨限值電壓的動作(臨限值電壓檢測動作)中，以在電晶體Tr13之閘極、源極端子間(電容器Cs之兩端)設定(電壓成分保持)比該電晶體Tr13之切換元件的臨限值電壓高之電位差的方式，可輸出特定之檢測用電壓Vpv。
臨限值資料閂鎖部146選擇性執行以下任何一個動作：1列部分之各顯示畫素PIX，取得藉由上述檢測電壓ADC144轉換所產生之臨限值檢測資料而保持，將該臨限值檢測資料經由移位暫存器、資料暫存器部141依序轉送至後述之訊框記憶體147的動作；或是，從訊框記憶體147依序取得因應上述臨限值檢測資料之1列部分的各顯示畫素PIX之臨限值補償資料而保持，並將該臨限值補償資料轉送至補償電壓DAC145的動作。
訊框記憶體(記憶電路)147在對排列於顯示區域110之各顯示畫素PIX寫入顯示資料(亮度灰階資料)的動作之前，經由移位暫存器、資料暫存器部141依序取得依據藉由上述檢測電壓ADC144及臨限值資料閂鎖部146就1列部分之各顯示畫素PIX檢測出的臨限值電壓之臨限值檢測資料，1個畫面(1個訊框)部分之各顯示畫素PIX個別地記憶，並且經由移位暫存器、資料暫存器部141依序輸出該臨限值檢測資料作為臨限值補償資料，或是輸出因應該臨限值檢測資料之臨限值補償資料，而轉送至臨限值資料閂鎖部146(補償電壓DAC145)。
電壓加法部(灰階指定信號產生電路、運算電路部)148具備將從灰階電壓產生部143輸出之電壓成分與從補償電壓DAC145輸出之電壓成分相加，而經由後述之資料線輸入輸出切換部149，輸出至配設於顯示區域110之列方向的資料線Ld之功能。具體而言，具備在檢測各顯示畫素PIX中之臨限值電壓的臨限值電壓檢測動作時，係輸出從補償電壓DAC145輸出之檢測用電壓Vpv，在伴隨顯示畫素PIX(發光元件)之發光動作的灰階顯示動作時，係將從灰階電壓產生部143輸出之灰階有效電壓Vreal與從補償電壓DAC145輸出之補償電壓Vpth類比性(灰階電壓產生部143具備D/A轉換器時)相加，輸出其總和之電壓成分作為灰階指定電壓Vpix，此外，在不伴隨顯示畫素PIX(發光元件)之發光動作的無發光顯示動作(黑顯示動作)時，不在從灰階電壓產生部143輸出之無發光顯示電壓Vzero中加上補償電壓Vpth，而將無發光顯示電壓Vzero照樣作為灰階指定電壓Vpix(0)(=Vzero)而輸出的功能。
資料線輸入輸出切換部(信號路徑切換電路)149具備：電壓檢測側開關SW1，其用於經由資料線Ld，而將設於各顯示畫素PIX之發光驅動用電晶體之臨限值電壓，或對應於該臨限值電壓之電壓，由檢測電壓ADC144取得作測定；及電壓施加側開關SW2，其用於經由資料線Ld，而將從上述電壓加法部148選擇性輸出之檢測用電壓Vpv、灰階指定電壓Vpix、或灰階指定電壓Vpix(0)(=Vzero)供給至各顯示畫素PIX。
此處，電壓檢測側開關SW1及電壓施加側開關SW2如可藉由通道極性不同之場效型電晶體(薄膜電晶體)而構成，如第10圖所示，電壓檢測側開關SW1可適用p通道型之薄膜電晶體，此外，電壓施加側開關SW2可適用n通道型之薄膜電晶體。此等薄膜電晶體之閘極端子(控制端子)連接於同一個信號線，並依據施加於該信號線之切換控制信號AZ的信號位準，分別控制接通、斷開狀態。
另外，從資料線Ld至電壓檢測側開關SW1之配線電阻及電容，與從資料線Ld至電壓施加側開關SW2之配線電阻及電容分別設定成實質地相等。因此，因資料線Ld之電壓下降，電壓檢測側開關SW1及電壓施加側開關SW2均相等。
(系統控制器)
系統控制器150進行藉由對選擇驅動器120、電源驅動器130及資料驅動器140之各個，供給控制動作狀態之選擇控制信號、電源控制信號及資料控制信號，以特定之時序使各驅動器動作，產生具有特定電壓位準之選擇信號Ssel、電源電壓Vcc及灰階指定電壓Vpix等而輸出，執行對各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之一連串的驅動控制動作(具有電壓施加動作、電壓收斂動作及電壓讀取動作之臨限值電壓檢測動作，與具有寫入動作及發光動作之顯示驅動動作)，使依據影像信號之特定的圖像資訊顯示於顯示區域110之控制。
(顯示信號產生電路)
顯示信號產生電路160如從由顯示裝置100之外部供給的影像信號抽出亮度灰階信號成分，顯示區域110之各1列部分，將該亮度灰階信號成分作為由數位信號構成之顯示資料(亮度灰階資料)，而供給至資料驅動器140之移位暫存器、資料暫存器部141。此處，上述影像信號如電視播放信號(混合影像信號)，係包含規定圖像資訊之顯示時序的時序信號成分情況下，顯示信號產生電路160除了抽出上述亮度灰階信號成分之功能外，亦可具有抽出時序信號成分，而供給至系統控制器150的功能者。該情況下，上述系統控制器150依據從顯示信號產生電路160供給之時序信號，產生對選擇驅動器120、電源驅動器130及資料驅動器140個別地供給的各控制信號。
<顯示裝置之驅動方法>
其次，參照圖式說明具有上述構成之顯示裝置中，使顯示畫素之發光元件發光動作，而進行灰階顯示時的驅動方法。
本實施形態之顯示裝置100中的驅動動作，大致上包含：臨限值電壓檢測動作(臨限值電壓檢測期間)，其在後述之顯示驅動動作(寫入動作、發光動作)之前的任意時序，測定設於顯示區域110中排列之各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的發光驅動用之電晶體Tr13的臨限值電壓Vth13(固有之元件特性)，而各顯示畫素PIX記憶；及顯示驅動動作(顯示驅動期間)，其在該臨限值電壓檢測動作結束後，藉由在設於各顯示畫素PIX之發光驅動用的電 晶體Tr13中，寫入於具有因應顯示資料之特定電壓值的灰階有效電壓Vreal中，加上該電晶體Tr13中固有之臨限值電壓成為常數β倍的電壓成分(補償電壓Vpth=β Vth13(β>1))，而產生的灰階指定電壓Vpix，以因應顯示資料之希望的亮度灰階，使有機EL元件OLED進行發光動作。
以下，就各控制動作作說明。
(臨限值電壓檢測動作)
第11圖係顯示適用於本實施形態之顯示裝置中的驅動方法之臨限值電壓檢測動作之一例的時序圖。
第12圖係顯示適用於本實施形態之顯示裝置中的驅動方法之電壓施加動作的概念圖。
第13圖係顯示適用於本實施形態之顯示裝置中的驅動方法之電壓收斂動作的概念圖。
第14圖係顯示適用於本實施形態之顯示裝置中的驅動方法之電壓讀取動作的概念圖。
第15圖係表示在n通道型之電晶體中，將閘極、源極間電壓設定成特定之條件，而調變汲極、源極間電壓時之汲極、源極間電流特性的一例之圖。
本實施形態之顯示裝置中的臨限值電壓檢測動作，如第11圖所示地，設定成在特定之臨限值電壓檢測期間Tdec內包含：電壓施加期間(檢測用電壓施加步驟)Tpv、電壓收斂期間Tcv、及電壓讀取期間(電壓檢測步驟)Trv(Tdec≧Tpv+Tcv+Trv)。
在電壓施加期間Tpv，於特定之臨限值電壓檢測期間 Tdec內，從資料驅動器140經由資料線Ld，在顯示畫素PIX中施加臨限值電壓檢測用之電壓(檢測用電壓Vpv)，在設於顯示畫素PIX之畫素驅動電路DC的發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極端子間，保持對應於上述檢測用電壓Vpv之電壓成分(亦即，在電容器Cs中儲存因應檢測用電壓Vpv的電荷)。
在電壓收斂期間Tcv，將該電壓施加期間Tpv中保持於電晶體Tr13之閘極、源極端子間的電壓成分(儲存於電容器Cs之電荷)的一部分放電，僅使相當於電晶體Tr13之汲極、源極間電流Ids的臨限值電壓Vth13之電壓成分(電荷)保持於電晶體Tr13之閘極、源極端子間(殘留於電容器Cs)。
在電壓讀取期間Trv，測定經過該電壓收斂期間Tcv後，保持於電晶體Tr13之閘極、源極端子間的電壓成分(依據殘留於電容器Cs之電荷的電壓值；臨限值電壓Vth13)，轉換成數位資料，而收納(記憶)於訊框記憶體147之特定的記憶區域中。
此處，所謂上述電晶體Tr13之汲極、源極間電流Ids的臨限值電壓Vth13，係藉由在該汲極、源極端子間更施加少許電壓，而成為電晶體Tr13之汲極、源極間電流Ids開始流動的動作邊界之電晶體Tr13的閘極、源極間電壓Vgs。
特別是，在本實施形態之電壓讀取期間Trv測定的臨限值電壓Vth13，表示對電晶體Tr13在製造初期狀態的臨限值電壓，因驅動經歷(發光經歷)及使用時間等而產生 變動(Vth移位)後，執行該臨限值電壓檢測動作之時點的臨限值電壓。
其次，就臨限值電壓檢測動作之各動作期間更詳細作說明。
(電壓施加期間)
首先，在電壓施加期間Tpv，如第11圖、第12圖所示，在畫素驅動電路DC之選擇線Ls中施加選擇位準(高位準)之選擇信號Ssel，此外，在電源電壓線Lv中施加低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)。此處，低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)只須為基準電壓Vss以下之電壓即可，如亦可為接地電位GND。
另外，與該時序同步，將切換控制信號AZ設定成高位準，將電壓施加側開關SW2設定成接通狀態，而將電壓檢測側開關SW1設定成斷開狀態，並且藉由停止或切斷從灰階電壓產生部143輸出，而從補償電壓DAC145輸出之臨限值電壓的檢測用電壓Vpv，經由電壓加法部148及資料線輸入輸出切換部149(電壓施加側開關SW2)，而施加於資料線Ld。
藉此，設於構成顯示畫素PIX之畫素驅動電路DC的電晶體Tr11及Tr12進行接通動作，電源電壓Vcc(=Vccw)經由電晶體Tr11，而施加於電晶體Tr13之閘極端子及電容器Cs的一端側(接點N11)，並且施加於資料線Ld之上述檢測用電壓Vpv經由電晶體Tr12，而施加於電晶體Tr13之源極端子及電容器Cs的另一端側(接點N12)。
此處，就顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)中，在有機EL元件OLED中供給發光驅動電流之n通道型的電晶體Tr13，係特定之閘極、源極間電壓Vgs時，而驗證調變汲極、源極間電壓Vds時之汲極、源極間電流Ids的變化特性時，可以第15圖所示之特性圖來表示。
第15圖中，橫軸表示電晶體Tr13之分壓與串聯連接於其之有機EL元件OLED的分壓，縱軸表示電晶體Tr13之汲極、源極間電流Ids的電流值。
圖中之一點鏈線係電晶體Tr13之閘極、源極端子間的臨限值電壓之邊界線，該邊界線之左側係不飽和區域，右側為飽和區域。實線表示將電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs分別固定成以最高亮度灰階進行發光動作時之電壓Vgsmax，及以最高亮度灰階以下之任意(不同)的亮度灰階進行發光動作時之電壓Vgs1(<Vgsmax)、Vgs2(<Vgs1)時，調變電晶體Tr13之汲極、源極間電壓Vds時的汲極、源極間電流Ids之變化特性。虛線係使有機EL元件OLED進行發光動作時之負荷特性線(EL負荷線)，且該EL負荷線右側之電壓為電源電壓Vcc-基準電壓Vss間電壓(一個例子，在圖中係20V)中之有機EL元件OLED的分壓，EL負荷線之左側相當於電晶體Tr13之汲極、源極端子間的電壓Vds。該有機EL元件OLED之分壓隨著亮度灰階提高，換言之，隨著電晶體Tr13之汲極、源極間電流Ids(發光驅動電流≒灰階電流)之電流值增大，而逐漸增大。
第15圖中，不飽和區域係即使將電晶體Tr13之閘極、 源極間電壓Vgs設定成一定時，隨著電晶體Tr13之汲極、源極間電壓Vds提高，而汲極、源極間電流Ids之電流值顯著變大(變化)。另外，飽和區域係將電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs設定成一定時，即使汲極、源極間電壓Vds提高，電晶體Tr13之汲極、源極間電流Ids不太增加，而大致保持一定。
此處，在電壓施加期間Tpv，從補償電壓DAC145施加於資料線Ld(更，顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電晶體Tr13的源極端子)之上述檢測用電壓Vpv，遠比設定成低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)低，且在第15圖所示之特性圖中，電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs設定成可獲得顯示飽和特性之區域的汲極、源極間電壓Vds之電壓值。本實施形態中，上述檢測用電壓Vpv如亦可係設定成可從補償電壓DAC145施加於資料線Ld之最大電壓者。
再者，檢測用電壓Vpv設定成滿足以下之(11)式。
|Vgs-Vpv|>Vth12+Vth13‧‧‧(11)
上述(11)式中，Vth12係在電晶體Tr12之閘極端子中施加接通位準之選擇信號Ssel時，電晶體Tr12之汲極、源極端子間的臨限值電壓。此外，由於在電晶體Tr13之閘極端子及汲極端子中均施加低電位的電源電壓Vcc(=Vccw)，彼此大致成為等電位，因此，Vth13係電晶體Tr13之汲極、源極間電壓的臨限值電壓，且亦係該電晶體Tr13之閘極、源極端子間之臨限值電壓。另外，雖Vth12+Vth13隨時間經過而逐漸提高，不過始終以滿足(11)式之方式，設定(Vgs -Vpv)之電位差變大。
如此，藉由在電晶體Tr13之閘極、源極端子間(亦即在電容器Cs之兩端)施加比電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13大的電位差Vcp，因應該電壓Vcp之大電流的檢測用電流Ipv，從電源電壓線Lv經由電晶體Tr13之汲極、源極端子間，而朝向資料驅動器140之補償電壓DAC145強制流入。因此，迅速在電容器Cs之兩端儲存對應於依據該檢測用電流Ipv之電位差的電荷(亦即在電容器Cs中充電電壓Vcp)。另外，在電壓施加期間Tpv，除了在電容器Cs中儲存電荷外，在形成或寄生於從電源電壓線Lv至資料線Ld的電流路徑之其他電容成分中，亦因流入檢測用電流Ipv而進行電荷之儲存。
此時，由於在有機EL元件OLED之陰極端子中，施加超過施加於上述電源電壓線Lv之低電位的電源電壓Vcc(=Vccw)的基準電壓Vss(=GND)，因此有機EL元件OLED之陽極-陰極間設定成無電場狀態或反偏壓狀態，有機EL元件OLED中不流入發光驅動電流，而不進行發光動作。
(電壓收斂期間)
其次，在上述電壓施加期間Tpv結束後之電壓收斂期間Tcv，如第11圖、第13圖所示地，在選擇線Ls中施加接通位準之選擇信號Ssel，此外，在電源電壓線Lv中施加了低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)的狀態下，藉由切換控制信號AZ被切換設定成低位準，電壓檢測側開關SW1設定成接通狀態，並且電壓施加側開關SW2設定成斷開狀態。 此外，停止從補償電壓DAC145輸出檢測用電壓Vpv。藉此，因為電晶體Tr11、Tr12保持接通狀態，所以顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)保持與資料線Ld電性之連接狀態，不過，由於切斷對該資料線Ld施加電壓，因此，電容器Cs之另一端側(接點N12)設定成高阻抗狀態。
此時，在上述電壓施加期間Tpv，藉由儲存於電容器Cs之電荷(Vgs=Vcp>Vth13)，而保持電晶體Tr13之閘極電壓，由於電晶體Tr13保持接通狀態，並在該汲極、源極端子間持續流入電流，因此，電晶體Tr13之源極端子側(接點N12；電容器Cs之另一端側)的電位逐漸上昇成接近汲極端子側(電源電壓線Lv側)之電位。
藉此，儲存於電容器Cs之電荷的一部分被放電，電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs降低，最後收斂成電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13地變化。此外，隨之電晶體Tr13的汲極、源極間電流Ids減少，最後該電流之流動停止。
另外，在該電壓收斂期間Tcv，亦由於有機EL元件OLED之陽極端子(接點N12)的電位具有與陰極端子側之基準電壓Vss相等或其以下的電位，因此有機EL元件OLED中依然係無電壓或施加反偏壓，有機EL元件OLED不進行發光動作。
(電壓讀取期間)
其次，在經過上述電壓收斂期間Tcv後的電壓讀取期間Trv，如第11圖、第14圖所示，與電壓收斂期間Tcv同樣地，在選擇線Ls中施加接通位準之選擇信號Ssel，此外， 在電源電壓線Lv中施加低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)，在切換控制信號AZ設定成低位準的狀態下，藉由電性連接於資料線Ld之檢測電壓ADC144及臨限值資料閂鎖部146，測定該資料線Ld之電位(檢測電壓Vdec)。
此處，經過上述電壓收斂期間Tcv後之資料線Ld，係處於經由設定成接通狀態的電晶體Tr12，而連接於電晶體Tr13之源極端子(接點N12)側的狀態，此外，如上述，該電晶體Tr13之源極端子(接點N12)側之電位，相當於儲存了電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13相當的電荷之電容器Cs另一端側的電位。
另外，該電晶體Tr13之閘極端子(接點N11)側的電位，係儲存了電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13相當的電荷之電容器Cs的一端側之電位，且此時處於經由設定成接通狀態之電晶體Tr11，而連接於低電位之電源電壓Vcc的狀態。
藉此，由於藉由檢測電壓ADC144測定之資料線Ld的電位，相當於電晶體Tr13之源極端子側的電位，或對應於該電位之電位，因此，依據該檢測電壓Vdec與預先判明設定電壓之低電位的電源電壓Vcc(如Vccw=GND)的差分(電位差)，可檢測電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs(電容器Cs之兩端電位)，亦即電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13，或是對應於該臨限值電壓Vth13的電壓。
而後，如此檢測出之電晶體Tr13的臨限值電壓Vth13(類比信號電壓)，藉由檢測電壓ADC144轉換成由數位信 號電壓構成之臨限值檢測資料，暫時保持於臨限值資料閂鎖部146後，藉由移位暫存器、資料暫存器部141依序讀取1列部分之各顯示畫素PIX的臨限值檢測資料，而收納(記憶)於訊框記憶體147之特定記憶區域中。此處，設於各顯示畫素PIX之畫素驅動電路DC的電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13，因為依各顯示畫素PIX中之驅動經歷(發光經歷)等的變動(Vth移位)程度不同，所以在訊框記憶體147中記憶各顯示畫素PIX固有的臨限值檢測資料。
另外，本實施形態之顯示裝置的驅動方法中，係對各行之顯示畫素PIX，以不同之時序依序執行上述一連串之臨限值電壓檢測動作。此外，此種一連串之臨限值電壓檢測動作，係在後述之顯示驅動動作之前的任意時序，如在系統(顯示裝置)之起動時及從休止狀態恢復時等執行，亦如後述驅動方法之具體例中的說明，就排列於顯示區域110之全部顯示畫素PIX，在特定之臨限值電壓檢測期間內執行。
(顯示驅動動作：灰階顯示動作)
首先，參照圖式說明在具有上述構成之顯示裝置及顯示畫素中，以希望之亮度灰階使發光元件發光動作(灰階顯示動作)時的驅動方法。
第16圖係顯示於本實施形態之顯示驅動裝置中進行灰階顯示動作時之驅動方法的時序圖。
第17圖係顯示本實施形態之驅動方法(灰階顯示動作)中之寫入動作的概念圖。
第18圖係顯示本實施形態之驅動方法(灰階顯示動作)中之保持動作的概念圖。
第19圖係顯示本實施形態之驅動方法(灰階顯示動作)中之發光動作的概念圖。
本實施形態之顯示裝置中的顯示驅動動作(灰階顯示動作)如第16圖所示，設定成顯示動作期間cyc中包含：寫入動作期間(灰階指定信號寫入步驟)Twrt、保持動作期間Thld及發光動作期間(灰階顯示步驟)Tem(Tcyc≧Twrt+Thld+Tem)。
於寫入動作期間Twrt，係在特定之顯示動作期間cyc(1個處理周期期間)內，從資料驅動器140經由資料線Ld，對顯示畫素PIX施加依據因應顯示資料之灰階有效電壓Vreal與特定之補償電壓Vpth(詳如後述)的電壓，如施加在灰階有效電壓Vreal中加上補償電壓Vpth之電壓，作為灰階指定電壓Vpix，將依據該灰階指定電壓Vpix之寫入電流(發光驅動用之電晶體Tr13的汲極、源極間電流Ids)流入顯示畫素PIX之畫素驅動電路DC，在電晶體Tr13之閘極、源極端子間，保持(寫入)於後述之發光動作時，從畫素驅動電路DC流入有機EL元件OLED之發光驅動電流(驅動電流)Iem，不受電晶體Tr13之臨限值電壓變動的影響，而可以對應於顯示資料之亮度灰階進行發光動作之電流值的電壓成分。
於保持動作期間Thld，將藉由該寫入動作而寫入設定於顯示畫素PIX之畫素驅動電路DC中設定的電晶體Tr13 之閘極、源極端子間的因應上述灰階指定電壓Vpix之電壓成分，換言之，將電晶體Tr13流入上述寫入電流程度之電荷，特定期間保持於電容器Cs。
於發光動作期間Tem，依據保持於上述電晶體Tr13之閘極、源極端子間的電壓成分(儲存於電容器Cs之電荷)，將具有因應顯示資料之電流值的發光驅動電流流入有機EL元件OLED，而以特定之亮度灰階進行發光動作。
此處，適用於本實施形態之顯示動作期間cyc的1個處理周期期間，如設定成顯示畫素PIX顯示1個訊框圖像中之1個畫素部分之圖像資訊時需要的期間。亦即，如在後述之顯示裝置的驅動方法中之說明，在將複數顯示畫素PIX矩陣地排列於行方向及列方向的顯示面板中，顯示1個訊框圖像時，上述1個處理周期期間Tcyc設定成1列部分之顯示畫素PIX顯示1個訊框圖像中之1列部分圖像時需要的期間。
以下，就顯示驅動動作之各動作期間，更詳細說明。
(寫入動作期間)
首先，於寫入動作期間Twrt，如第16圖、第17圖所示，依據從系統控制器150供給之選擇控制信號，從選擇驅動器120對顯示區域110之特定列的選擇線Ls，施加選擇位準(高位準)之選擇信號Ssel，此外，依據從系統控制器150供給之電源控制信號，而從電源驅動器130對與上述選擇線Ls並列配設之電源電壓線Lv，施加低電位之電源電壓Vcc(=Vccw≦基準電壓Vss；如接地電位GND)。
藉此，設於該列之顯示畫素PIX的畫素驅動電路DC之電晶體Tr11及Tr12進行接通動作，低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)經由電晶體Tr11而施加於電晶體Tr13之閘極端子(接點N11；電容器Cs之一端側)，並且電晶體Tr13之源極端子(接點N12；電容器Cs之另一端側)經由電晶體Tr12而電性連接於資料線Ld。
另外，與該時序同步，自系統控制器150作為資料控制信號而供給之切換控制信號AZ設定成高位準，將電壓施加側開關SW2設定成接通狀態，並將電壓檢測側開關SW1設定成斷開狀態。此外，依據從系統控制器150供給之資料控制信號，對電壓加法部148輸出藉由補償電壓DAC145產生之補償電壓Vpth(補償電壓產生步驟)，並且依據從顯示信號產生電路160經由移位暫存器、資料暫存器部141及顯示資料閂鎖部142而取得之顯示資料(亮度灰階資料)，藉由灰階電壓產生部143產生具有特定電壓值之灰階有效電壓Vreal而輸出(灰階電壓產生步驟)。
於電壓加法部148中，在從灰階電壓產生部143輸出之灰階有效電壓Vreal中加上從補償電壓DAC145輸出之補償電壓Vpth，其總和之電壓成分作為灰階指定電壓Vpix，經由資料線輸入輸出切換部149之電壓施加側開關SW2而施加於資料線Ld(灰階指定信號寫入步驟)。此處，灰階指定電壓Vpix之電壓極性係以電流從電源電壓線Lv經由電晶體Tr13、接點N12、電晶體Tr12、資料線Ld，而向資料驅動器140(電壓加法部148)方向流動之方式，並如下 述(12)式之方式，設定成負極性(Vpix<0)。此外，灰階有效電壓Vreal係成為Vreal>0的正電壓。
Vpix=-(Vreal+Vpth)‧‧‧(12)
藉此，如第17圖所示，藉由經由資料線Ld設定成比上述電源電壓Vcc(Vccw)低電位的灰階指定電壓Vpix施加於電晶體Tr13之源極端子側(接點N12；電容器Cs之另一端側)，而在電晶體Tr13之閘極、源極端子間(電容器Cs之兩端)保持相當於該灰階指定電壓Vpix與低電位之電源電壓Vcc的差分(Vccw-Vpix)的電壓成分Vgs(電源電壓Vcc係接地電位GND情況下，相當於灰階指定電壓Vpix的電壓成分)(灰階指定信號寫入步驟)。
亦即，藉由在連接於電晶體Tr13之閘極、源極端子間的電容器Cs之兩端，產生相當於依據電晶體Tr13中固有之臨限值電壓Vth13的電壓成分(補償電壓Vpth)與灰階有效電壓Vreal之總和(Vreal+Vpth)的電位差，而儲存因應該電位差之電荷。藉由該寫入動作，由於形成於電晶體Tr13之閘極、源極端子間的電位差，成為提高該電晶體Tr13中固有之臨限值電壓Vth13的電壓值，所以電晶體Tr13進行接通動作，寫入電流Iwrt從電源電壓線Lv，經由電晶體Tr13、接點N12、電晶體Tr12及資料線Ld，而向資料驅動器140(電壓加法部148)方向流動。
此處，於寫入動作期間Twrt，從補償電壓DAC145輸出之補償電壓Vpth，依據在上述之臨限值電壓檢測動作中，各顯示畫素PIX檢測，而個別地記憶於訊框記憶體147 的臨限值檢測資料，設定成因應各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電晶體Tr13中固有的臨限值電壓Vth13之電壓值。具體而言，如下述(13)式所示，係將依據上述臨限值檢測資料而產生之臨限值電壓Vth13設定成常數β倍之電壓β Vth13。此處，β為β>1的常數。
Vpix=-(Vreal+Vpth)=-(Vreal+β Vth13)‧‧‧(13)
藉此，藉由將該補償電壓Vpth與灰階有效電壓Vreal之合計電壓的灰階指定電壓Vpix，經由各資料線Ld而施加於顯示畫素PIX，可使電晶體Tr13之閘極、源極端子間(電容器Cs之兩端)，如以下所示地保持補償發光動作時之發光驅動電流的電流值之電壓成分，而並非補償寫入動作時該電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13的電壓成分。
亦即，如上述，構成設於顯示畫素PIX之畫素驅動電路DC的電晶體Tr11~Tr13，係適用n通道型之非晶矽薄膜電晶體時，已知具有容易發生非晶矽薄膜電晶體之臨限值電壓變動之現象(Vth移位)的元件特性。此處，因為Vth移位中臨限值電壓之變動量，係因該薄膜電晶體之驅動經歷及使用時間等引起，所以各薄膜電晶體之該變動量不同。
因此，本實施形態中，首先藉由臨限值電壓檢測動作，而在各顯示畫素PIX中，就設定有機EL元件(發光元件)OLED之發光亮度的發光驅動用之電晶體Tr13，個別地檢測在臨限值電壓檢測動作執行時點的臨限值電壓，亦即初期之臨限值電壓或因Vth移位而變動後臨限值電壓，作為臨限值檢測資料而記憶於訊框記憶體147，其次，就該顯示 畫素PIX寫入顯示資料時，加入各電晶體Tr13中固有之臨限值電壓，並且使設定成對應於發光動作時，寫入經由該電晶體Tr13而供給至有機EL元件OLED之發光驅動電流的顯示資料之亮度灰階的電流值之電壓成分，保持於各電晶體Tr13之閘極、源極端子間。
此處，本實施形態中，藉由將依據在資料驅動器140中產生，並經由資料線Ld而施加之灰階指定電壓Vpix，保持於各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之發光驅動用的電晶體Tr13之閘極、源極端子間的電壓Vgs(Vccw=0，源極電位=-Vd)，設定成滿足下述(14)式，可補償發光動作時從畫素驅動電路DC流入有機EL元件OLED之發光驅動電流的電流值。
Vgs=0-(-Vd)=Vd0+γ Vth13‧‧‧(14)
此處，常數γ定義如下述(15)式。
γ=(1+(Cgs11+Cgd13)/Cs)‧‧‧(15)
上述(14)式中之Vd0，係藉由寫入動作時輸出之灰階指定電壓Vpix，而施加於發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極間之電壓Vgs中，依指定灰階(數位位元)而變化的電壓成分，γ Vth13係依存於臨限值電壓之電壓成分。此處，(14)式中之Vd0相當於本發明之第1電壓成分，γ Vth13相當於本發明之第2電壓成分。
此處，在後述之第24圖中，如畫素驅動電路DC之等價電路所示，上述(15)式中之Cgs11係接點N11(亦即電晶體Tr11之源極端子及電晶體Tr13之閘極端子)與接點N13 (亦即電晶體Tr11及Tr12之閘極端子)間的寄生電容，Cgd13係接點N11與N14間(亦即電晶體Tr13之閘極、汲極端子間)的寄生電容。另外第24圖中，Cpara係資料線Ld之配線寄生電容，Cpix係有機EL元件OLED之畫素寄生電容。就上述(13)式中所示之灰階指定電壓Vpix與(14)式所示之電晶體Tr13的閘極、源極間電壓Vgs之關係詳如後述。
藉此，即使電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13因發光經歷(驅動經歷)等而Vth移位時(換言之，儘管臨限值電壓Vth13因Vth移位而變動)，仍係在寫入動作期間Twrt內迅速地寫入有機EL元件OLED可以因應顯示資料之適切的亮度灰階進行發光動作之電壓成分。亦即，本實施形態並非補償寫入動作時發光驅動用之電晶體Tr13的臨限值電壓，而係補償發光動作時供給至有機EL元件OLED之發光驅動電流的電流值。
另外，此時，由於在電源電壓線Lv中施加低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)，並在接點N12中施加比電源電壓Vcc更低之灰階指定電壓Vpix，施加於有機EL元件OLED之陽極端子(接點N12)的電位為陰極端子之電位(基準電壓Vss=GND)以下，因此，在有機EL元件OLED中施加反偏壓，電流不流入有機EL元件OLED，不進行發光動作。
(保持動作期間)
其次，在上述寫入動作結束後的保持動作期間Thld，如第16圖所示，藉由在進行上述寫入動作之列的選擇線 Ls中施加非選擇位準(低位準)之選擇信號Ssel，而如第18圖所示，電晶體Tr11及Tr12進行斷開動作，解除電晶體Tr13之二極體連接狀態，並且切斷電晶體Tr13之源極端子(接點N12)與資料線Ld之電性連接，繼續在電晶體Tr13之閘極、源極端子間(電容器Cs之兩端)保持補償於發光動作時供給至有機EL元件OLED之發光驅動電流的電流值之電壓成分(Vgs=Vd0+γ Vth13)的狀態。此外，與該時序同步，在資料驅動器140中停止對應於進行上述寫入動作之列的顯示畫素PIX之灰階指定電壓Vpix的輸出動作(亦即，灰階電壓產生部143中之灰階有效電壓Vreal及補償電壓DAC145中之補償電壓Vpth的輸出動作)。
另外，本實施形態之顯示裝置的驅動方法中，如後述之驅動方法的具體例所示，對特定之列(如第i列；i為1≦i≦n之正整數)的顯示畫素PIX，上述之寫入動作結束後的保持動作期間Thld中，藉由從選擇驅動器120對該列之下一列(如第i+1列)以後的各選擇線Ls，以不同之時序依序施加選擇位準(高位準)之選擇信號Ssel，與上述第i列之顯示畫素PIX同樣地，將下一列以後的顯示畫素PIX設定成選擇狀態，各行依序執行與上述同樣之寫入動作。
藉此，在第i列之顯示畫素PIX的保持動作期間Thld中，繼續上述保持動作至對第9圖所示之施加同一電源電壓Vcc的同一群內其他全部列之顯示畫素PIX依序寫入因應顯示資料之電壓成分(灰階指定電壓Vpix)。
(發光動作期間)
其次，在寫入動作期間Twrt結束後的發光動作期間Tem，如第16圖、第19圖所示，在各行之選擇線Ls中施加非選擇位準(低位準)之選擇信號Ssel的狀態下，在共通地連接於各行之顯示畫素PIX的電源電壓線Lv中，施加比發光動作位準之基準電壓Vss高電位(正電壓)的電源電壓Vcc(=Vcce>Vss)。
此處，施加於電源電壓線Lv之高電位的電源電壓Vcc(=Vcce)，藉由將電位差Vcce-Vss設定成與上述第7圖、第8圖所示之情況同樣地，比電晶體Tr13之飽和電壓(夾斷電壓Vpo)與有機EL元件OLED之驅動電壓(Voled)之和大，電晶體Tr13在飽和區域動作。此外，藉由在有機EL元件OLED之陽極側(接點N12)，施加因應藉由上述寫入動作而寫入設定於電晶體Tr13之閘極、源極端子間的電壓成分(Vgs=Vd0+γ Vth13)之正電壓，另外，在陰極端子TMc中施加基準電壓Vss(如接地電位GND)，由於有機EL元件OLED設定成正偏壓狀態，因此如第19圖所示，從電源電壓線Lv經由電晶體Tr13而在有機EL元件OLED中，以成為因應顯示資料(灰階指定電壓Vpix)之亮度灰階之方式，流入設定了電流值之發光驅動電流Iem(電晶體Tr13之汲極、源極間電流Ids)，而以希望之亮度灰階進行發光動作。
該發光動作為了其次之1個處理周期期間Tcyc，而繼續執行至開始從電源驅動器130施加寫入動作位準(負電 壓)之電源電壓Vcc(=Vccw)的時序。
另外，上述一連串顯示裝置之驅動方法中，保持動作如後述，在對各群內之全部列的顯示畫素PIX寫入動作結束後，進行使該群之全部顯示畫素PIX一起進行發光動作之驅動控制時，係設於寫入動作與發光動作之間。此時，保持動作期間Thld之長度各行不同。此外，不進行此種驅動控制情況下，亦可不進行保持動作。
如此，採用本實施形態之顯示裝置及顯示畫素時，藉由在顯示資料之寫入動作期間，於電晶體Tr13之閘極、源極端子間保持對應於相當於臨限值電壓Vth13之常數β倍，與相當於因應顯示資料之灰階有效電壓Vreal的總和(Vpix=-(Vreal+β Vth13))的電壓成分(Vgs=Vccw-Vpix=Vd0+γ Vth13)，實質地將具有因應顯示資料(灰階有效電壓Vreal)之電流值的發光驅動電流Iem流入有機EL元件(發光元件)OLED，可適用以特定之亮度灰階進行發光動作之電壓灰階指定方式的驅動方法。
因此，與因應使發光元件進行發光動作時之亮度灰階(特別是低灰階動作)，而發生顯示資料寫入不足之電流灰階指定方式比較，即使於低灰階動作時，仍可將灰階指定信號(灰階指定電壓)迅速地寫入各顯示畫素，在全部之亮度灰階中，可實現因應顯示資料之適切的發光動作。
另外，本實施形態中係顯示在顯示驅動動作之前執行的臨限值電壓檢測動作中，於電壓施加期間Tpv，將施加於各顯示畫素PIX之畫素驅動電路DC(電晶體Tr13之源 極端子側)的檢測用電壓Vpv，從補償電壓DAC145經由電壓加法部148及電壓施加側開關SW2，而施加於資料線Ld的顯示裝置之構成及驅動方法，不過，本發明並非限定於此者，如以下所示，亦可為具備用於將檢測用電壓Vpv施加於資料線Ld的專用電源者。
第20圖係顯示本實施形態之顯示驅動裝置的其他構成例之重要部分構成圖。
此處，就與上述實施形態同等之構成，省略其說明。
如第20圖所示，本構成例之顯示裝置，在上述資料驅動器140之構成(參照第10圖)中具有除了補償電壓DAC145a，另外還具備輸出檢測用電壓Vpv之檢測用電壓電源(檢測用電壓施加電路)145b的構成，並且，對電壓加法部148輸入電壓成分之來源具有除了上述補償電壓DAC145a(補償電壓Vpth)及灰階電壓產生部143(灰階有效電壓Vreal、無發光顯示電壓Vzero)之外，還連接了該檢測用電壓電源145b(檢測用電壓Vpv)之構成。
藉此，於上述電壓施加期間Tpv，由於藉由僅設定成停止或切斷來自補償電壓DAC145a及灰階電壓產生部143之輸出的狀態之控制，即可將來自檢測用電壓電源145b之檢測用電壓Vpv經由電壓加法部148而施加於資料線Ld，因此可抑制用於在補償電壓DAC145a中輸出檢測用電壓Vpv動作之處理負擔的增加及電路構成之複雜化。
(顯示驅動動作：無發光顯示動作)
其次，參照圖式說明具有上述構成之顯示裝置及顯示 畫素中，進行不使發光元件發光動作之無發光顯示(黑顯示)動作時的驅動方法。
第21圖係顯示於本實施形態之顯示裝置中進行無發光顯示動作時之驅動方法的一例之時序圖。
第22圖係顯示本實施形態之驅動方法(無發光顯示動作)中之寫入動作的概念圖。
第23圖係顯示本實施形態之驅動方法(無發光顯示動作)中之無發光動作的概念圖。
此處，就與上述之灰階顯示動作同等的驅動控制，簡化或省略其說明。
本實施形態之顯示裝置中的顯示驅動動作(無發光顯示動作)，如第21圖所示，在上述臨限值電壓檢測動作(臨限值電壓檢測期間Tdec)之後，將具有將充電或殘留於設於顯示畫素PIX之發光驅動用的電晶體Tr13之閘極、源極端子間(電容器Cs)的電壓成分予以放電，可保持遠比該電晶體Tr13中固有之臨限值電壓Vth13低之電壓成分(更應為0V；接點N11與接點N12為等電位)的一定電壓值之無發光顯示電壓Vzero，作為灰階指定電壓Vpix(0)，而施加於資料線Ld，在發光動作期間Tem，使該電晶體Tr13進行完全斷開動作，切斷對有機EL元件OLED供給電流，以執行設定成無發光狀態之顯示驅動動作(顯示驅動期間Tcyc)。
亦即，為了實現此種電壓狀態，而適用電流灰階指定方式之驅動方法時，需要供給對應於黑顯示之微小電流值 的灰階電流，以進行寫入動作，為了將儲存於電容器Cs之電荷充分放電，而使閘極、源極間電壓Vgs達到希望之電荷量(電壓值)，需要較長的時間。特別是，在前1個顯示驅動期間(1個處理周期期間)Tcyc的寫入動作期間Twrt，因為充電於電容器Cs之電壓成分(兩端電位)愈接近最高亮度灰階電壓，儲存於電容器Cs之電荷量愈多，所以為了達到希望之電壓值而將電荷放電，需要更長的時間。
因此，本實施形態之顯示裝置中，如第10圖所示，係構成除了產生用於使有機EL元件(發光元件)OLED以因應顯示資料之特定亮度灰階進行發光動作的灰階有效電壓Vreal，而供給至灰階電壓產生部143的功能之外，還具備產生不使有機EL元件OLED發光動作，而用於進行最暗顯示(黑顯示)動作的無發光顯示電壓Vzero來供給之功能，於最低亮度灰階(黑顯示狀態)時，將無發光顯示電壓Vzero照樣作為灰階指定電壓Vpix(0)，而施加於資料線Ld。
另外，本實施形態中，如第22圖所示，係顯示藉由灰階電壓產生部143產生無發光顯示電壓Vzero而輸出的情況，不過，本發明並非限定於此者，如除了灰階電壓產生部143，另外還具備用於輸出無發光顯示電壓Vzero的專用電源者。
而具有此種構成之顯示裝置中的驅動方法，在上述臨限值電壓檢測動作結束後的顯示驅動動作中，如第21圖所示，設定成在特定之顯示驅動期間(1個處理周期期間)Tcyc內包含：在顯示畫素PIX中施加由無發光顯示電壓 Vzero構成之灰階指定電壓Vpix(0)，將保持(殘留)於設於畫素驅動電路DC之發光驅動用的電晶體Tr13之閘極、源極端子間(電容器Cs之兩端)的電荷之大致全部予以放電，而將電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs設定成0V之寫入動作期間Twrt；保持將電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs設定成0V之狀態的保持動作期間Thld；及不使有機EL元件OLED進行發光動作(進行無發光動作)之發光動作期間Tem(Tcyc≧Twrt+Thld+Tem)。
亦即，與執行上述灰階顯示動作時之驅動控制動作同樣地，在寫入動作期間Twrt，如第22圖所示，從資料驅動器140(灰階電壓產生部143)如將與低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)等電位的灰階指定電壓(無發光顯示電壓)Vpix(0)，經由資料線輸入輸出切換部149及資料線Ld，直接施加於設於顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之發光驅動用的電晶體Tr13之閘極、源極端子間(電容器Cs)，具體而言，係直接施加於該電晶體Tr13之源極端子側(接點N12)，而將上述閘極、源極間電壓Vgs(電容器Cs之兩端電位)設定成0V。
如此，由於儲存於電容器Cs之電荷的大致全部被放電，電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs被設定成遠比該電晶體Tr13固有之臨限值電壓Vth13低的電壓值(0V)，因此，從寫入動作期間Twrt(包含保持動作期間Thld)轉移至發光動作期間Tem時，即使電源電壓Vcc從低電位(Vccw)轉位成高電位(Vcce)，電晶體Tr13之閘極電位(接點N11 之電位)少許上昇，如第23圖所示，仍不使電晶體Tr13進行接通動作(保持斷開狀態)，不在有機EL元件OLED中供給發光驅動電流Iem，而不進行發光動作(成為無發光狀態)。
藉此，與經由資料線Ld供給具有對應於無發光顯示資料之電流值的灰階電流，而儲存於連接於電晶體Tr13之閘極、源極端子間的電容器Cs之電荷的大致全部予以放電之方法比較，可縮短無發光顯示資料之寫入動作時需要的時間，而確實地實現有機EL元件OLED之無發光狀態(無發光顯示動作)。
因此，除了用於進行上述通常之灰階顯示的顯示驅動動作，藉由因應顯示資料(亮度灰階資料)而設定控制用於進行無發光顯示的顯示驅動動作，可高亮度且鮮明地實現希望之灰階數(如256灰階)之發光動作。
另外，本實施形態之顯示畫素PIX中，設於第10圖所示之畫素驅動電路DC的電晶體Tr11~Tr13，係說明均適用n通道型之非晶矽薄膜電晶體的情況，不過亦可為適用多晶矽薄膜電晶體者，再者，亦可為全部適用p通道型之非晶矽薄膜電晶體者。此處，全部適用p通道型時，設定成各信號之接通位準、斷開位準之高、低反轉。
<顯示裝置之驅動方法的驗證>
其次，具體驗證上述顯示裝置及顯示驅動裝置(資料驅動器)之驅動方法。
上述之實施形態係顯示，藉由對發光元件(有機EL 元件OLED)中流入具有因應顯示資料之電流值的發光驅動電流Iem之畫素驅動電路DC，經由資料線Ld施加依據預先檢測出之發光驅動用的電晶體Tr13中固有的臨限值電壓Vth13，修正了因應顯示資料之灰階有效電壓Vreal而產生的灰階指定電壓Vpix(=-(Vreal+β Vth13))，而使該電晶體Tr13之閘極、源極端子間保持用於流入上述具有因應顯示資料之電流值的發光驅動電流Iem之電壓成分Vgs(=Vd0+γ Vth13)的電壓指定型之灰階控制方法。
此處，如就搭載於行動電話、數位相機、隨身聽等之情況，面板尺寸小且要求高精細畫質的顯示面板作檢討時，有時無法藉由縮小設定各顯示畫素之尺寸(形成面積)，而設定電容器(儲存電容)Cs遠比顯示畫素之寄生電容大。因而，寫入保持於各顯示畫素之電壓成分(寫入電壓)在從寫入動作狀態轉移至發光動作狀態之階段變動的情況下，因應上述寄生電容，而發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極間電壓Vgs變動，結果供給至發光元件(有機EL元件OLED)之發光驅動電流Iem的電流值變動，無法以因應顯示資料之適切的亮度灰階使各顯示畫素(發光元件)進行發光動作，可能導致顯示畫質的惡化。
具體而言，在具備其具有上述實施形態(參照第10圖)所示之電路構成的畫素驅動電路DC之顯示畫素PIX中，為了控制成從寫入動作狀態轉移至發光動作狀態時，施加於選擇線Ls之選擇信號Ssel從高位準切換成低位準，此外，施加於電源電壓線Lv之電源電壓Vcc從低位準切換成 高位準，有時在保持於電晶體Tr13之閘極、源極端子間(電容器Cs)的電壓成分中產生變動。
因此，本實施形態中，並非直接補償發光驅動用之電晶體Tr13的臨限值電壓Vth13之變動，而係在寫入動作時，將上述灰階指定電壓Vpix(=Vreal+β Vth13)施加於資料線Ld，藉由將發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極間電壓(亦即保持於電容器Cs之電壓成分)Vgs，如上述(14)式所示地，設定成Vgs=Vd0+γ Vth13，以補償發光動作時供給至發光元件(有機EL元件OLED)之發光驅動電流Iem的電流值。
其次，就規定發光動作時流入發光元件(有機EL元件OLED)之發光驅動電流Iem的電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs(=Vd)，顯示具體之導出方法。
第24A,B圖係顯示寄生於本實施形態之畫素驅動電路的電容成分之等價電路圖。
第25A,B,C,D係顯示寄生於本實施形態之畫素驅動電路的電容成分，與顯示畫素中之寫入動作時及發光動作時之電壓關係的變化之等價電路圖。
第26圖係用於說明適用於本實施形態之顯示裝置的驅動方法之驗證的電荷量不變法則之簡易模型電路。
第27A,B圖係用於說明適用於本實施形態之顯示裝置的驅動方法之驗證的顯示畫素內之電荷保持狀態的模型電路。
另外，為了容易理解，將寫入動作中之電源電壓 Vcc(=Vccw)作為接地電位而說明如下。
在第10圖所示之顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)中，於寫入動作時，如第25A圖所示，在選擇線Ls中施加選擇位準(高位準)之選擇信號Ssel(=Vsh)，在施加了低電位之電源電壓Vcc(=Vccw=GND)的狀態下，從資料驅動器140(電壓加法部148)施加為比電源電壓Vccw(=GND)低電壓的負極性之灰階指定電壓Vpix。
藉此，電晶體Tr11、Tr12進行接通動作，藉由在電晶體Tr13之閘極(接點N11)上，經由電晶體Tr11而施加電源電壓Vccw(=GND)，並且在電晶體Tr13之源極端子(接點N12)上，經由電晶體Tr12而施加負極性的灰階指定電壓Vpix，電晶體Tr13之閘極、源極端子間產生電位差，而電晶體Tr13進行接通動作，寫入電流Iwrt從施加低電位之電源電壓Vccw的電源電壓線Lv，經由電晶體Tr13、Tr12而流入資料線Ld。因應該寫入電流Iwrt之電流值的電壓成分Vgs(寫入電壓；Vd)保持於在電晶體Tr13之閘極、源極端子間所形成的電容器Cs中。
此處，第25A圖中，Ggs11’係電晶體Tr11之閘極電壓(選擇信號Ssel)從高位準變成低位準時，發生於電晶體Tr11之閘極、源極端子間的有效寄生電容，Cgd13係發光驅動用之電晶體Tr13的汲極、源極間電壓在飽和區域時，發生於發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、汲極端子間的寄生電容。
其次，於發光動作時，如第25B圖所示，在選擇線Ls 中施加非選擇位準(低位準)電壓(-Vsl<0)之選擇信號Ssel，並施加高電位之電源電壓Vcc(=Vcce；如12~15V)，並且切斷從資料驅動器140(電壓加法部148)對資料線Ld施加灰階指定電壓Vpix。
藉此，藉由電晶體Tr11、Tr12進行斷開動作，切斷對電晶體Tr13之閘極(接點N11)施加電源電壓Vcc，並且切斷對電晶體Tr13之源極(接點N12)施加灰階指定電壓Vpix，於寫入動作時，由於產生於電晶體Tr13之閘極、源極間的電位差(0-(-Vd)作為電壓成分而保持於電容器Cs，因此維持電晶體Tr13之閘極、源極間的電位差，電晶體Tr13繼續接通動作，因應電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs(=0-(-Vd))之發光驅動電流Iem，從施加高電位之電源電壓Vcce的電源電壓線Lv經由電晶體Tr13而流入有機EL元件OLED，有機EL元件OLED以因應該電流值之亮度灰階進行發光動作。
此處，於第25B圖中，Voel係發光動作時接點N12之電位(Vn12-Vss)，且係有機EL元件OLED之發光電壓，Cgs11係電晶體Tr11之閘極電壓(選擇信號Ssel)為低位準(-Vsl)時，發生於電晶體Tr11之閘極、源極端子間的寄生電容。另外，上述之Cgs11’與Cgs11的關係如(16)式所示。Cch11係電晶體Tr11之通道電容。
Cgs11’=Cgs11+1/2×Cch11×Vsh/Vsh1‧‧‧(16)
電壓Vsh1係選擇信號Ssel之高位準(Vsh)與低位準(-Vsl)間之電壓差(電壓範圍；Vsh1=Vsh-(-Vsl))。
此外，在上述驅動方法之寫入動作中，藉由從資料驅動器140施加灰階指定電壓Vpix，而保持於發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極端子間之電壓成分Vgs(=0-(-Vd))，藉由隨著向發光動作狀態轉移，而切換設定選擇信號Ssel及電源電壓Vcc之電壓位準，而如(17)式([數式1])所示地變動。此處，本發明中將此種隨著施加於顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電壓狀態的變化(轉移)，而寫入保持於該畫素驅動電路DC的電壓Vgs變動時的變動傾向，稱為「畫素驅動電路中固有的電壓特性」。
上述(17)式中，cgd、cgs及cgs’分別係以電容器Cs之電容將寄生電容Cgd、Cgs及Cgs’予以規格化者，且係cgd=Cgd13/Cs，cgs=Cgs11/Cs，cgs’=Cgs11’/Cs。
該(17)式在施加於各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之控制電壓(選擇信號Ssel，電源電壓Vcc)的切換設定前後，可藉由適用「電荷量不變之法則」而導出。
亦即，如第26圖所示，在串聯連接之電容成分(電容C1、C2)中，使施加於一端側之電壓從V1變成V1’時，狀態變化前後之電容成分的電荷量Q1、Q2及Q1’、Q2’可以(18)式([數式2])來表示。
(18)式中，適用「電荷量不變之法則」，藉由計算-Q1+Q2=-Q1’+Q2’，電容成分C1、C2間之連接接點上的電位V2、V2’之關係可如(19)式([數式3])地表示。
因此，對本實施形態之顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC及有機EL元件OLED)適用與上述(18)、(19)式同樣之電位導出方法，檢討切換設定選擇信號Ssel時之電晶體Tr13的閘極端子(接點N11)之電位Vn11時，由於可以第24A,B圖、第25A~D圖至第27A,B圖所示之等價電路來表示，因此可如下述之(20)式至(23)式地([數式4])表示。
此處，第27A圖顯示在選擇線Ls中施加選擇位準(高位準電壓Vsh)之選擇信號Ssel，並施加低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)時之電荷保持狀態，第27B圖顯示在選擇線Ls中施加非選擇位準(低位準電壓Vsl)之選擇信號Ssel，並施加低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)時之電荷保持狀態。
(20)式表示第27A,B圖所示之各電容成分Cgs11、Cgs11b、Cgd13、Cpix及保持於電容器Cs之電荷量，(22)式表示對(20)式適用(21)式所示之「電荷量不變之法則」而計算之各接點N11、N12的電位Vn11、Vn12。
此處，在第27B圖中，接點N11、N13間的電容成分Cgs11係電晶體Tr11之通道內電容以外的閘極、源極間寄生電容Cgso11，第27A圖中，接點N11、N13間之電容成分Cgs11b定義為電晶體Tr11之通道電容Cch11之1/2與 上述Cgs11(=Cgso11)之和(Cgs11b=Cch11/2+Cgs11)。此外，(22)式中之Cgs11’如上述(16)式地定義，D如(23)式所示地定義。
將此種電位之導出方法，如以下所示地適用於從本實施形態之寫入動作至發光動作的各過程。
第28圖係顯示本實施形態之顯示畫素中從寫入動作至發光動作的各過程之概略流程圖。
詳細分析本實施形態之顯示裝置之驅動方法時，如第28圖所示，可分類成：在選擇線Ls(第25圖所示之接點N13)中施加選擇位準之選擇信號Ssel，進行寫入因應顯示資料之電壓成分的寫入動作用之選擇過程(S101)；施加非選擇位準之選擇信號Ssel，切換成非選擇狀態之非選擇狀態切換過程(S102)；保持寫入之電壓成分的非選擇狀態保持過程(S103)；將電源電壓Vcc從寫入動作位準(低電位)切換成發光動作位準(高電位)之電源電壓切換過程(S104)；及以因應顯示資料之亮度灰階使發光元件進行發光動作的發光過程(S105)。另外，亦可依驅動方法而省略上述非選擇狀態保持過程(S103)，亦可非選擇狀態切換過程(S102)與電源電壓切換過程(S104)為同步。
(選擇過程S101→非選擇狀態切換過程S102)
第29A,B圖係顯示本實施形態之顯示畫素中的選擇過程及非選擇狀態切換過程的電壓關係之變化的等價電路圖。
第29A圖係顯示選擇電晶體Tr11、電晶體Tr12，而在 電晶體Tr13之汲極、源極間流入寫入電流Iwrt的狀態圖，第29B係顯示將電晶體Tr11、電晶體Tr12切換成非選擇之狀態圖。第29A圖中，接點N11、接點N12之電位分別定義為Vccw(接地電位)、-Vd，第29B圖中，接點N11、接點N12之電位分別定義為-V1、-V。
在隨著顯示畫素PIX從選擇狀態(選擇過程S101)轉移到非選擇狀態的非選擇狀態切換過程S102中，如第29A、B所示之等價電路，由於選擇信號Ssel從正電位之高位準(Vsh)切換成負電位之低位準(-Vsl)，因此，發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極間電壓(接點N11、N12間之電位差)Vgs’，如上述(22)、(23)及(16)式至(24)式([數式5])所示，係以從寫入動作時之電晶體Tr13的閘極、源極間電壓(接點N11、N12間之電位差，亦即寫入電壓)Vd，電壓移位-△Vgs程度的形式表示。另外，該電壓移位部分△Vgs以Cgs11’ CpixVsh1/D來表示。
換言之，△Vgs係從選擇狀態切換至非選擇狀態時接點N11與接點N12間之電位差的變位。
此處，在非選擇狀態切換過程S102中，第29B圖所示之接點N11、N12間的電容成分Cs’，係形成於電晶體Tr13之閘極、源極間電容以外的電容成分，此外，(22)、(23) 式所示之Cs如第24B圖所示，係電容成分Cs’與電晶體Tr13之通道內電容以外的閘極、源極間寄生電容Cgso13與在飽和區域時之電晶體Tr13之通道內閘極、源極間電容，亦即係電晶體Tr13之通道電容Cch13之2/3之和(Cs=Cs’+Cgso13+2Cch13/3)，Cgd13由於在飽和區域時之通道內閘極、汲極間電容視為零，因此僅係電晶體Tr13之通道內電容以外的閘極、汲極間寄生電容Cgdo13。(24)式所示之Cgs11’如(16)式所示，定義為電晶體Tr11之通道內電容以外的閘極、源極間寄生電容Cgso11，與Vds=0時之電晶體Tr11的通道內閘極、源極間電容，亦即電晶體Tr11之通道電容Cch11之1/2與選擇信號Ssel之電壓比(Vsh/Vsh1)之乘積的和(Cgs11’=Cgso11+Cch11Vsh/2Vsh1)。
(非選擇狀態保持過程S103)
第30A,B圖係顯示本實施形態之顯示畫素中的非選擇狀態保持過程之電壓關係的變化之等價電路圖。
第30A係顯示接點N12之電位比電源電壓Vcc(Vccw)為負電位(-V)之狀態下，在電晶體Tr13中流入汲極、源極間電流Ids的狀態圖，第30B圖係在電晶體Tr13中持續流入汲極、源極間電流Ids之結果，接點N12之電位上昇的狀態圖。
如此，在顯示畫素PIX之非選擇狀態的保持過程中，如第30A、B圖所示之等價電路，從選擇過程(寫入動作)轉移至非選擇過程時，依據保持於電晶體Tr13之閘極、源 極端子間(電容成分Cs’)的電壓Vgs’，電晶體Tr13繼續進行接通動作，汲極、源極間電流Ids從電晶體Tr13之汲極流入源極，電壓關係變化至電晶體Tr13之汲極電壓(接點N14之電位)與源極電壓(接點N12之電位Vn12)無差異的方向。該變化花費之時間係十數μsec。藉此，電晶體Tr13之閘極電位V1’受到源極電位變化之影響，而從上述(22)、(23)式變成(25)式([數式6])。
上述(25)式中之Cs”如第25D圖所示，係在前述之Cs’與Cgso13中加上Vds=0時之電晶體Tr13的通道內閘極、源極間電容，亦即加上Cch13之一半者，且顯示於(26a)式中。
Cs”=Cs’+Cgso13+Cch13/2=Cs-Cch13/6‧‧‧(26a)
此外，Cgd13’如第25C圖所示，係在前述之Cgd13中加上Vds=0時之電晶體Tr13的通道內閘極、汲極間電容，亦即加上Cch13之一半者，且顯示於(26b)式中。
Cgd13’=Cgd13+Cch13/2‧‧‧(26b)
此外，(25)式中之-V1、V1’並非第26圖所示之V1、V1’，而分別係第30A圖、第30B圖中之接點N11的電位Vn11。
此處，在非選擇狀態保持過程中，第30圖所示之接點 N11、N14間的電容成分Cgd13’，係前述電晶體Tr13之通道內電容以外的閘極、汲極間寄生電容Cgdo13與電晶體Tr13之通道電容Cch13之1/2的和(Cgd13’=Cgdo13+Cch13/2=Cgd13+Cch13/2)。
(非選擇狀態保持過程S103→電源電壓切換過程S104→發光過程S105)
第31A,B,C圖係顯示本實施形態之顯示畫素中之非選擇狀態保持過程、電源電壓切換過程及發光過程的電壓關係之變化的等價電路圖。
第31A圖係顯示電晶體Tr13於汲極、源極間並無電位差，不流入汲極、源極間電流Ids之狀態圖，第31B係顯示電源電壓Vcc從低電位(Vccw)切換成高電位(Vcce)時之狀態圖，第31C圖係顯示發光驅動電流Iem經由電晶體Tr13而流入有機EL元件OLED的狀態圖。
如此，在顯示畫素PIX從非選擇狀態保持過程轉移至電源電壓之切換過程中，如第31A~C圖所示之等價電路，在上述非選擇狀態保持過程中，電晶體Tr13之汲極、源極間電壓以收斂(或近似)於0V之方式變化後，在電源電壓切換過程中，由於電源電壓Vcc從低電位(Vccw)切換成高電位(Vcce)，因此電晶體Tr13之閘極端子(接點N11)及源極端子(接點N12)之電位Vn11、Vn12分別上昇，而可如(27)式([數式7])地表示。
上述(27)式中之V1”、V”分別係第31B圖中之接點N11的電位Vn11、接點N12之電位Vn12。
其次，顯示畫素PIX之發光過程中，如第31B、C圖所示之等價電路，藉由電源電壓切換過程，而產生於電晶體Tr13之閘極端子(接點N11)的電位Vn11收斂，使用上述(27)式所示之電壓V1”、V”可如(28)式([數式8])地表示。
上述(28)式中之V1c分別係第31C圖中之接點N11的電位Vn11。
如以上所述，在第25圖所示之從寫入動作至發光動作的電壓變化中，藉由將上述(24)~(28)式中記載之電壓成分全部改寫成在非選擇狀態切換過程中之電壓符號，發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極間電壓Vgs可從上述(24) 式表示成(29)式。另外，(29)式中之V從(22)式，△Vgs從(24)式再度彙整成(30)式([數式9])作記述。
上述(29)式中之Vd係產生於寫入時之電晶體Tr13的閘極、源極間之電壓，第29A圖中之接點N12之電位係-Vd，△Vgs係從第29A圖切換成第29B圖時之接點N11與接點N12間的電位差之變化。
其次，依據上述(29)式，就臨限值電壓Vth對發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極間電壓Vgs之影響(Vgs之Vth依存性)作檢討。
在上述(29)式中，代入△Vgs、V、D之值作整理時，獲得下述(31)式，(31)式中，藉由將各電容成分Cgs11、Cgs11’、Cgd13以電容成分Cs予以規格化再度整理，可導出下述(32)式。
此處，電容成分Cgs11、Cgs11’、Cgd13、Cs均與在上述非選擇狀態切換過程中所示的定義相同。(32)式中， 右邊第1項係依存於依據顯示資料之指定灰階及電晶體Tr13的臨限值電壓Vth之項，右邊第2項係施加於電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs的常數項。以電壓指定補償Vth者，亦即為了形成發光時之Vgs-Vth(決定發光時之驅動電流Ioel的值)不依存於Vth的形式，而解決如何決定寫入時之源極電位的-Vd之問題。
若是發光時仍然保持Vgs=0-(-Vd)=Vd，為了不使Vgs-Vth依存Vth，而形成Vd=Vd0+Vth之形式時，則成為Vgs-Vth=Vd0+Vth-Vth=Vd0，發光電流僅以不依存Vth之Vd0表示。再者，瞭解發光時從寫入時之Vgs變動情況下，為了形成發光時之Vgs-Vth不依存Vth之形式，只須Vd=Vd0+ε Vth即可。
此處，上述(32)式之cgd、cgs及cgs’與(17)式之cgd、cgs及cgs’一致。
而上述(32)式中，右邊第1項包含之有機EL元件OLED的發光電壓Voel之依存性的決定，嚴格而言，須下述(33)式所示之關係不矛盾而成立。此處，在(33)式中，f(x)、g(x)、h(x)分別顯示係變數x之函數，電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs可作為發光電壓Voel之函數來表示，發光驅動電流Iem可作為(Vgs-Vth13)之函數來表示，發光電壓Voel可作為發光驅動電流Iem之函數來表示，有機EL元件OLED之發光電壓Voel亦具有經由寄生於顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電容成分，而依存於臨限值電壓Vth13的特徵。
此處如上述，寫入動作時，用於對發光驅動用之電晶體Tr13的源極端子(接點N12)，賦予依據顯示資料之電壓成分(灰階電壓)的資料電壓，將不依存於Vth之項作為Vd0，將在時刻t1電晶體Tr13之臨限值電壓作為Vth(t1)，將在比時刻t1充分遲的時刻t2的臨限值電壓作為Vth(t2)，且在時刻t1施加於發光動作時之有機EL元件OLED的陽極-陰極間為Voel1，在時刻t2施加於發光動作時之有機EL元件OLED的陽極-陰極間為Voel2時，成為 Vth(t2)>Vth(t1)，並且將在時刻t2與時刻t1施加於發光動作時之有機EL元件OLED的電壓差作為△Voel=Voel2-Voel1時，為了補償臨限值電壓之變動部分(Vth移位)△Vth，藉由補償Vth，△Voel無限而接近0，在上述(32)式中，只須將右邊第1項包含之寫入電壓Vd如(34)式地設定即可。
Vd≒Vd0+(1+c gs +c gd )△Vth‧‧‧(34)
上述(34)式中，將臨限值電壓變動△Vth作為與臨限值電壓Vth13=0之差時，可表示成△Vth=Vth13，此外，由於cgs+cgd係設計值，因此藉由將常數ε定義為ε=1+cgs+cgd，電壓成分Vd可如下述(35)式地表示。另外，將顯示區域110內之各電晶體Tr13在初期狀態之臨限值變動亦視為△Vth之一部分時，可考慮為從Vd0之變化。
Vd≒Vd0+(1+c gs +c gd )△Vth=Vd0+ε△Vth‧‧‧(35)
依據該(35)式，從上述(32)式獲得(36)式，可導出不依存於電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13的電壓關係式。另外，在(36)式中，臨限值電壓Vth13=0V時之有機EL元件OLED的發光電壓Voel為Voel=Voel0。從該(35)式導出前述(14)式、(15)式。
此處，在第0灰階之黑顯示狀態下，求出不在電晶體Tr13之閘極、源極端子間施加臨限值電壓Vth13以上之電壓的條件(亦即，有機EL元件OLED中不流入發光驅動電流Iem之電壓條件)時，可如(37)式地表示。藉此，可在第22圖所示之無發光顯示動作中，規定(決定)從資料驅動器140之灰階電壓產生部143輸出的無發光顯示電壓Vzero。
-Vd0(0)=Vzero≧cgdVcce-cgs’ Vsh1‧‧‧(37)
其次，就藉由本實施形態之資料驅動器140產生而輸出之灰階指定電壓Vpix作檢討。
第32圖係顯示本實施形態之顯示畫素中的寫入動作時之電壓關係的等價電路圖。
為了補償經過第28圖所示之各過程時，發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極間電壓Vgs因其他寄生電容等而移位的部分，在寫入動作期間Twrt(灰階指定電壓Vpix之施加時間)內，電壓加法部148輸出之灰階指定電壓Vpix設定成下述之(48)式。
Vpix=-(Vd+Vds12)=-Vreal-β Vth13‧‧‧(38)
此處，Vds12係電晶體Tr12之汲極、源極間電壓。
而在第32圖所示之寫入動作中，可將流入電晶體 Tr13、Tr12之汲極、源極端子間的寫入電流Iwrt分別表示成(39)、(40)式。
此外，Vdse12及Vsat12依據上述(39)式、(40)式，可藉由下述(41)式來定義。
此處，於(39)~(41)式中，μFET係電晶體之移動率，Ci係每單位面積之電晶體閘極電容，W12、L12分別係電晶體Tr12之通道寬及通道長，W13、L13分別係電晶體Tr13之通道寬及通道長，Vds12係電晶體Tr12之汲極、源極間電壓，Vth12係電晶體Tr12之臨限值電壓，Vdse13係寫入時之電晶體Tr13的有效汲極、源極間電壓，p、q係適合薄膜電晶體之特性的固有之參數(擬合參數)。另外，(40)式中，將電晶體Tr12之汲極、源極間電壓Vdse12如(41)式地定義。在(39)、(40)式中，為了區別電晶體Tr12與電晶體 Tr13之臨限值電壓，而分別註記為Vth12、Vth13。Vsat12係寫入時電晶體Tr12之有效汲極、源極間電壓。
此外，由於n通道非晶矽電晶體之臨限值電壓的移位量，有電晶體在接通狀態之時間(閘極、源極間電壓係正電壓的時間)愈長而愈大的傾向，因此，電晶體Tr13為了在1個處理周期期間Tcyc內所佔比率高的發光動作期間Tem中係接通狀態，臨限值電壓隨時間經過而進一步移位於正側電壓，容易高電阻化，另外，電晶體Tr12由於僅在1個處理周期期間Tcyc內所佔比率較低的選擇期間Tsel係接通狀態，因此，比電晶體Tr13其臨限值隨時間經過之移位程度小。因而，在上述灰階指定電壓Vpix之導出方法中，由於電晶體Tr12之臨限值電壓Vth12的變動，對電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13的變動小達可忽略的程度，因此作為不變動者來處理。
如此，(39)式、(40)式藉由q及p之TFT特性擬合參數及電晶體尺寸參數(W13、L13、W12、L12)、電晶體之閘極厚度及非晶矽之移動率的處理參數、及電壓設定值(Vsh)而構成。
而後，藉由數值分析性解開(39)式之Iwrt與(40)式之Iwrt相等的等式，求出電晶體Tr12之汲極、源極間電壓Vds12，可從Vpix=-Vd-Vds12導出灰階指定電壓Vpix。
電壓加法部148在寫入動作期間Twrt內輸出求出之灰階指定電壓Vpix時，在電晶體Tr13之源極(接點N12)中寫入-Vd。因而，在寫入動作期間Twrt電晶體Tr13之閘 極、源極間電壓Vgs及電晶體Tr13之汲極、源極間電流Ids=0-(-Vd)=Vd0+ε△Vth，可將在發光動作期間Tem流入補償因寄生電容等之影響的移位部分之驅動電流Ioled的寫入電流Iwrt，在寫入動作期間Twrt流入。
其次，顯示具體之實驗結果，來說明本實施形態之顯示裝置及其驅動方法中的作用效果。
第33圖係顯示本實施形態之顯示畫素的寫入動作中對輸入資料之資料電壓與灰階有效電壓的關係之特性圖。
如上述，寫入動作中，藉由寫入保持於發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極端子間之電壓成分Vgs，而產生於該源極端子(接點N12)之電位(-Vd)，依據上述(14)式，係依據資料電壓Vd0與臨限值電壓Vth13之常數γ倍而設定(決定)(Vd=-Vd0-γ Vth13)。
另外，資料驅動器140(電壓加法部148)中產生之灰階指定電壓Vpix，如(13)式所示，係依據灰階有效電壓Vreal與臨限值電壓Vth13之常數β倍而設定(決定)(Vpix=-Vreal-β Vth13)。
上述(14)、(13)式中，就不依存於常數γ、β及臨限值電壓Vth13之資料電壓Vd0與灰階有效電壓Vreal的關係作驗證時，如第33圖所示，對應於對藉由資料驅動器140之灰階電壓產生部143而產生之灰階有效電壓Vreal的輸入資料(指定灰階)之變化傾向，對用於在顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電晶體Tr13的源極端子中賦予因應顯示資料(輸入資料)的電壓成分(灰階電壓)的資料電壓 Vd0之輸入資料的變化傾向，具有愈在高灰階區域電壓差愈大的傾向。具體而言，第0灰階(黑顯示狀態)中，資料電壓Vd0與灰階有效電壓Vreal均係Vzero(=0V)，而第255灰階(最高亮度灰階)中，資料電壓Vd0與灰階有效電壓Vreal產生概略1.3V以上的電壓差。此因賦予之Vpix愈大，寫入時之電流值愈大，結果電晶體Tr12之源極、汲極間電壓亦變大。
此處，在第33圖所示之驗證實驗中，係使用寫入動作時之電源電壓Vcc(=Vccw)為接地電位GND(=0V)，發光動作時之電源電壓Vcc(=Vcce)為12V，選擇信號Ssel之高位準(Vsh)與低位準(-Vsl)間的電壓差(電壓範圍)Vsh1為27V，發光驅動用之電晶體Tr13的通道寬W13為100μm，電晶體Tr11及電晶體Tr12之通道寬W11、W12為40μm，畫素尺寸為129μm×129μm，畫素之數值孔徑為60%，電容器(儲存電容)Cs之靜電電容為600fF(=0.6pF)時之顯示畫素PIX進行實驗。
第34圖係顯示本實施形態之顯示畫素的寫入動作中對輸入資料之灰階指定電壓與臨限值電壓的關係之特性圖。
其次，在上述(13)式中，就依存於常數β及臨限值電壓Vth13之灰階指定電壓Vpix，在與上述第33圖中之情況相同的實驗條件下作驗證時，如第34圖所示，對藉由資料驅動器140之電壓加法部148產生的灰階指定電壓Vpix之輸入資料(指定灰階)的變化傾向，在將常數β設定為一 定值時，隨著臨限值電壓Vth13變大，全部灰階區域中，灰階指定電壓Vpix之電壓值降低該臨限值電壓Vth13部分之程度。具體而言，將常數β設定為β=1.08之情況，而使臨限值電壓Vth13進行0V→1V→3V之變化時，規定灰階指定電壓Vpix之各臨限值電壓Vth13中的特性線概略平行移動於低電壓方向。另外，在第0灰階(黑顯示狀態)中，不論臨限值電壓Vth13為何，灰階指定電壓Vpix均為Vzero(=0V)。
第35A,B圖係顯示本實施形態之顯示畫素的發光動作中對輸入資料(係顯示資料之灰階值，此處之最低亮度灰階為”0”，最高亮度灰階為”255”)之發光驅動電流與臨限值電壓的關係之特性圖。
其次，將上述(13)式所示之灰階指定電壓Vpix從資料驅動器140施加於各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)，在發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極端子間寫入保持上述(14)式所示之電壓成分Vgs(寫入電壓；0-(-Vd)=Vd0+γ Vth13)情況下，就發光動作時，對供給至有機EL元件OLED之發光驅動電流Iem的常數γ及電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13的依存性，以與上述第33圖中之情況相同的實驗條件作驗證時，如第35圖所示，判明將常數γ設定為概略一定值時，各灰階中，不論臨限值電壓Vth13為何，而具有概略同等電流值之發光驅動電流Iem供給至有機EL元件OLED。
具體而言，就如第35A圖所示地將常數γ設定為γ =1.07，將臨限值電壓Vth13設定為1.0V時，如第35B圖所示地將常數γ設定為γ=1.05，將臨限值電壓Vth13設定為3.0V時作比較檢討時，判明不論臨限值電壓Vth13為何，均獲得概略相同之特性線，且如表2所示，在概略全部灰階區域對理論值之亮度變化(亮度差)被抑制在概略1.3%以下。此處，本專利申請案中，將如上述，藉由寫入保持依存於(14)式所示之常數γ的電壓成分Vgs(寫入電壓；0-(-Vd)=Vd0+γ Vth13)，而將各灰階中對理論值之亮度變化(亮度差)抑制在概略1.3%以下的效果，為了方便說明而權宜性地註記為「γ效果」。
第36A,B,C圖係顯示本實施形態之顯示畫素的發光動作中對輸入資料之發光驅動電流與臨限值電壓的變動(Vth移位)之關係之特性圖。
其次，就上述γ效果對臨限值電壓Vth13之變動(Vth移位)的依存性作驗證時，如第36A~C圖所示，判明將常數γ設定為一定值時，臨限值電壓Vth13之變動(Vth移位)幅度愈大，各灰階中，與初期之臨限值電壓Vth13中的發 光驅動電流Iem的電流值之差愈小。
具體而言，將常數γ作為γ=1.1，而比較檢討如第36A、B圖所示地將臨限值電壓Vth13從1.0V變更設定成3.0V時，如第36A、C所示地將臨限值電壓Vth13從1.0V變更設定成5.0V時之特性線時，判明臨限值電壓Vth13之變動(Vth移位)幅度愈大，特性線愈近似，如表3所示，概略全部灰階區域對理論值之亮度變化(亮度差)被抑制為極小(概略為0.3%以下)。
此處，為了證明本實施形態中之作用效果的優異性，將在發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極端子間寫入保持上述(14)式中不依存於常數γ的電壓成分Vgs(寫入電壓；0-(-Vd)=Vd0+Vth13)的狀態下，設定不同之臨限值電壓Vth13時的實驗結果作為比較例作檢討。
第37A,B圖係顯示不具本實施形態之γ效果時對輸入資料之發光驅動電流與臨限值電壓的關係(比較例)之特性圖。
具體而言，即使如第37A圖所示地將常數γ(=1+(Cgs11+Cgd13)/Cs=1+cgs+cgd)設定為γ=1.07，將臨限 值電壓Vth13設定為1.0V及3.0V時，或是如第37B圖所示地將將常數γ設定為γ=1.05，將臨限值電壓Vth13設定為1.0V及3.0V時，判明獲得各灰階中不論常數γ為何，電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13愈高，發光驅動電流Iem之電流值愈小的特性線，且如表4所示，顯示在概略全部灰階區域對理論值之亮度變化(亮度差)為1.0%以上，特別是中間灰階以上(圖示之256灰階之例為127灰階以上)達到2%以上。
藉由本專利發明人之各種驗證，判明不修正常數γ時，各灰階中對理論值之亮度變化(亮度差)在中間灰階達到概略2%以上，此時看出圖像之燒結，所以如上述之比較例，寫入保持不依存於常數γ的電壓成分Vgs(寫入電壓Vd=-Vd0-Vth13)情況下，導致顯示畫質之惡化。
另外，本實施形態中，由於藉由寫入保持如(14)式所示地依存於常數γ的電壓成分Vgs(寫入電壓；0-(-Vd)=Vd0+γ Vth13)，如第35圖、第36圖及表2、表3所示，可大幅抑制各灰階中對理論值之亮度變化(亮度差)，因此 可防止圖像之燒結，而實現優異顯示畫質之顯示裝置。
其次，就上述(41)式所示之灰階指定電壓Vpix與電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs的關係具體作說明。
第38圖係顯示為了實現本實施形態之作用效果而設定之常數與輸入資料之關係的特性圖。
如上述，(13)、(14)式所示之灰階指定電壓Vpix與電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs的關係，因為在電晶體Tr13之源極端子(接點N12)與資料線Ld之間存在電晶體Tr12之接通電阻部分的電位差，所以，為了使接點N12上保持將電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13的γ倍之電壓加入資料電壓Vd0的電壓，灰階指定電壓Vpix係寫入將臨限值電壓Vth之β倍的電壓加入灰階有效電壓Vreal的電壓。
在上述灰階指定電壓Vpix與電晶體Tr13之閘極、源極間電壓Vgs的關係中，就與對Vpix斷開設定β Vth13時之Vgs變化部分的γ Vth13之關係作驗證時，對臨限值電壓Vth13從0V變成3V時之輸入資料(指定灰階)的常數β、γ之值，如第38圖所示，規定灰階指定電壓Vpix之常數β對全部輸入資料為一定(圖中以實線註記)，而規定臨限值電壓Vth13之閘極、源極間電壓Vgs的常數γ對輸入資料具有概略一定斜度的變化(圖中以粗實線註記)。此處，如在中間灰階(第38圖所示之256灰階中為128灰階附近)，為了使常數γ達到理想值(圖中以二點鏈線註記)，於β=1.08時，只須設定成γ=1.097即可，由於可設定成將常數β與γ近似之值，因此在實用上，亦可設定為常數β =γ者。
依據以上驗證結果，本專利發明人進行各種檢討結果，而得到以下之結論：規定發光驅動用之電晶體Tr13的閘極、源極間電壓Vgs之常數γ(=β)宜為1.05以上，寫入保持於電晶體Tr13之源極端子(接點N12)的電壓成分Vgs(寫入電壓Vd)成為(14)式所示之電壓(-Vd0-γVth13)的灰階指定電壓Vpix，在輸入資料(指定灰階)中，只須至少以1個灰階設定即可。
再者，此時得到以下之結論：宜以因臨限值電壓Vth13之變動(Vth移位)導致發光驅動電流Iem之變化，對臨限值電壓Vth13產生變動之前在初期狀態中之最大電流值，概略為2%以內之方式，而設定發光驅動用之電晶體Tr13之尺寸(亦即通道寬與通道長之比；W/L)及選擇信號Ssel之電壓(Vsh，-Vsl)。
灰階指定電壓Vpix須在電晶體Tr13之源極電位的-Vd中進一步加上電晶體Tr12之汲極、源極間電壓部分。因為電源電壓Vcc-灰階指定電壓Vpix之絕對值愈大，寫入動作時流入電晶體Tr12及電晶體Tr13之汲極、源極間的電流之電流值愈大，所以Vpix與-Vd之差變大。不過，若降低電晶體Tr12之汲極、源極間電壓對電壓下降的影響，臨限值電壓Vth之β倍的效果可照樣反映於γ效果。
亦即，只要滿足(14)式，可設定依存於臨限值電壓之電壓成分γ Vth，即可補償從寫入動作狀態轉移至發光動作狀態時發光驅動電流Iem之電流值的變動，不過，需要考 慮電晶體Tr12之汲極、源極間電壓的影響。
如第33圖所示，將電晶體Tr12之汲極、源極間電壓，在寫入動作中，於最大亮度灰階時，換言之電晶體Tr12之汲極、源極間電壓為最大時，成為1.3V程度之方式，設計電晶體Tr12。
第38圖係獲得第33圖之特性圖的畫素驅動電路DC中之常數的特性圖，可使最低亮度灰階”0”時之常數γ(≒1.07)與最高亮度灰階”255”時之常數γ(≒1.11)的差充分小，且近似於(22)式之β。
換言之，電源電壓Vcc-灰階指定電壓Vpix中之電晶體Tr13的閘極、源極間電壓Vgs之電壓成分Vd0成為灰階有效電壓Vreal，而在灰階有效電壓Vreal中加上補償電壓Vpth(=β Vth13)形成負極性者，就灰階指定電壓Vpix即使設定成該寫入動作時之灰階指定電壓Vpix滿足(13)式，若適宜設定電晶體Tr12之汲極、源極間最大電壓，即可使常數γ近似於β，可從最低亮度灰階至最高亮度灰階高精度地進行灰階顯示。
另外，適用於上述一連串作用效果之驗證的有機EL元件OLED(畫素尺寸129μm×129μm，數值孔徑60%)之對驅動電壓之畫素電流的變化特性(V-I特性)，如第39圖所示，顯示在驅動電壓為負電壓之區域，流入比較微小之(概略為1.0E-3μA~1.0E-5μA尺寸之)畫素電流，驅動電壓概略為0V，畫素電流最低，在驅動電壓為正電壓之區域，伴隨電壓值之上昇，畫素電流急遽地增加的傾向。
此處，第39圖係顯示適用於一連串作用效果之驗證的有機EL元件之電壓-電流特性圖。
第40圖係顯示用於本實施形態之顯示畫素(畫素驅動電路)的電晶體之通道內寄生電容的電壓依存性之特性圖。
此處，依據議論薄膜電晶體TFT中之寄生電容時，一般參照的Meyer之電容模型，顯示在閘極、源極間電壓Vgs比臨限值電壓Vth大之條件(Vgs>Vth)下，亦即在源極、汲極間形成有通道之條件下的電容特性。
薄膜電晶體之通道內寄生電容Cch大致上由閘極、源極端子間之寄生電容Cgs ch與閘極、汲極端子間之寄生電容Cgd ch構成，對閘極、源極間電壓Vgs與臨限值電壓Vth之差分(Vgs-Vth)之汲極、源極間電壓Vds的比(電壓比；Vds/(Vgs-Vth))，與電晶體之通道電容Cch中所佔之閘極、源極端子間的寄生電容Cgs ch，或閘極、汲極端子間之寄生電容Cgd ch之比(電容比；cgs ch/Cch、Cgd ch/Cch)的關係，如第40圖所示，具有電壓比為0時(亦即汲極、源極間電壓Vds=0V時)源極與汲極中無區別，電容比Cgs ch/Cch及Cgd ch/Cch相等，且均佔了1/2，電壓比增加之狀態(亦即汲極、源極間電壓Vds達到飽和區域之狀態)下，電容比Cgs ch/Cch概略佔了2/3，電容比Cgd ch/Cch接近0的特性。
如以上之說明，於顯示畫素PIX之寫入動作時，藉由資料驅動器140產生具有上述(41)式所示之電壓值的灰階指定電壓Vpix，而經由資料線Ld施加，在電晶體Tr13之 閘極、源極端子間，除了顯示資料(亮度灰階值)外，可保持包含(預期)畫素驅動電路DC中之電壓變化的影響而設定之電壓成分Vgs，可補償於發光動作時供給至有機EL元件OLED之發光驅動電流Iem的電流值。因此，由於可將具有適切地對應於顯示資料之電流值的發光驅動電流Iem流入有機EL元件OLED，而以因應顯示資料之亮度灰階進行發光動作，因此，可抑制各顯示畫素中之亮度灰階的偏差，而實現優異顯示品質之顯示裝置。
<驅動方法之具體例>
其次，就第9圖所示之具備顯示區域110的顯示裝置100中特有的驅動方法具體作說明。
本實施形態之顯示裝置(第9圖)中，由於將排列於顯示區域110之複數顯示畫素PIX，分群成由顯示區域110之上方區域與下方區域構成的2組，各群經由分歧之個別的電源電壓線Lv1、Lv2，施加獨立之電源電壓Vcc，因此可使各群中包含之複數行的顯示畫素PIX一起進行發光動作。
第41圖係模式顯示本實施形態之具備顯示區域的顯示裝置中的驅動方法一種具體例之動作時序圖。
另外，第41圖中顯示，為了方便說明，權宜性地在顯示區域中排列12行(n=12；第1行~第12行)的顯示畫素，並將第1~6行(對應於上述之上方區域)及第7~12行(對應於上述之下方區域)的顯示畫素分別作為一組而分群為2組時的動作時序圖。
本實施形態之顯示裝置100中的驅動方法，如第41圖所示，首先，在進行用於在顯示區域110中顯示圖像資訊的顯示驅動動作(第16圖所示之顯示驅動期間)之前，在設於顯示區域110中排列之各顯示畫素PIX的畫素驅動電路DC中，執行臨限值電壓檢測動作(臨限值電壓檢測期間Tdec)，其檢測控制有機EL元件(發光元件)OLED之發光狀態的發光驅動用之電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13(或對應於該臨限值電壓Vth13之電壓成分)，其後，在1個訊框期間Tfr(約16.7msec)內，在顯示區域110之各行的顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)中，保持因應由將上述電晶體Tr13之臨限值電壓Vth13予以常數β倍之補償電壓Vpth，與因應顯示資料之灰階有效電壓Vreal構成的灰階指定電壓Vpix之電壓成分Vgs(寫入顯示資料)，對預先分群之第1~6行或第7~12行的顯示畫素PIX(有機EL元件OLED)，以上述寫入動作結束的時序，藉由各群依序(在第9圖所示之顯示裝置100中交互地)重複以因應顯示資料之亮度灰階，使該群中包含之全部顯示畫素PIX一起進行發光動作之處理，而顯示顯示區域110一個畫面部分之圖像資訊。
此處，臨限值電壓檢測動作(臨限值電壓檢測期間Tdec)與上述實施形態同樣地，係對顯示區域110之各行的顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)，各行以特定之時序依序執行由以下動作構成之一連串驅動控制：施加特定之檢測用電壓Vpv的電壓施加動作(電壓施加期間Tpv)；使 依據該檢測用電壓Vpv之電壓成分收斂成各電晶體Tr13在該檢測時點之臨限值電壓Vth13的電壓收斂動作(電壓收斂期間Tcv)；及測定(讀取)各顯示畫素PIX中之電壓收斂後的臨限值電壓Vth13，各顯示畫素PIX作為臨限值檢測資料而記憶之電壓讀取動作(電壓讀取期間Trv)。
具體而言，如第41圖所示，在由顯示區域110之第1~6行的顯示畫素PIX構成之群中，經由共通地連接於該群之顯示畫素PIX的第1電源電壓線Lv1，而施加低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)的狀態下，從第1行之顯示畫素PIX起依序就各行重複執行上述臨限值電壓檢測動作(電壓施加動作、電壓收斂動作、電壓讀取動作)，其次在由第7~12行之顯示畫素PIX構成的群中，經由共通地連接於該群之顯示畫素PIX的第2電源電壓線Lv2，而施加低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)的狀態下，從第7行之顯示畫素PIX起依序就各行重複執行上述臨限值電壓檢測動作。藉此，就各行之顯示畫素PIX，取得對應於畫素驅動電路DC中所設之發光驅動用之電晶體Tr13的臨限值電壓Vth13之臨限值檢測資料，並記憶於訊框記憶體147。
此處，在第41圖所示之時序圖中，臨限值電壓檢測期間Tdec之各行以斜線顯示的陰影部分，分別表示由上述實施形態所示之電壓施加動作、電壓收斂動作及電壓讀取動作而構成的一連串臨限值電壓檢測動作，各行之臨限值電壓檢測動作以時間性不重疊之方式，錯開時序而依序執行。
其次，就顯示驅動動作(顯示驅動期間Tcyc)，亦與上 述實施形態同樣地，在1個訊框期間Tfr內，對顯示區域110之各行的顯示畫素PIX(發光驅動電路DC)，各行以特定之時序依序執行由以下動作構成之一連串驅動控制：藉由上述臨限值電壓檢測動作，就各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電晶體Tr13作檢測，並依據記憶之臨限值檢測資料，各顯示畫素PIX產生成為臨限值電壓Vth13之常數β倍的補償電壓Vpth，而寫入依據該補償電壓Vpth與因應顯示資料之灰階有效電壓Vreal的電壓成分，如寫入補償電壓Vpth與灰階有效電壓Vreal總和之電壓成分(灰階指定電壓Vpix、Vpix(0))的寫入動作(寫入動作期間Twrt)；保持該寫入之電壓成分的保持動作(保持動作期間Thld)；及在特定之時序，以因應上述顯示資料(灰階有效電壓)之亮度灰階，而使各顯示畫素PIX(有機EL元件OLED)發光的發光動作(發光動作期間Tem)。
具體而言，如第41圖所示，在由顯示區域110之第1~6行的顯示畫素PIX構成之群中，經由共通地連接於該群之顯示畫素PIX的第1電源電壓線Lv1，而施加低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)的狀態下，從第1行之顯示畫素PIX起依序各行重複執行寫入將補償電壓Vpth=β Vth13與灰階有效電壓Vreal相加而產生的灰階指定電壓Vpix之寫入動作，及就寫入動作結束之行的顯示畫素PIX，保持對應於灰階指定電壓Vpix之電壓成分Vgs的保持動作。
而後，就第6行之顯示畫素PIX，在寫入動作結束的時序，藉由經由該群之第1電源電壓線Lv1施加高電位之 電源電壓Vcc(=Vcce)，依據寫入各顯示畫素PIX之灰階指定電壓Vpix，以因應顯示資料之亮度灰階，使該群之6行部分的顯示畫素PIX一起進行發光動作。該發光動作對第1行之顯示畫素PIX繼續至開始其次之顯示驅動動作(寫入動作)的時序(第1~6行之發光動作期間Tem)。另外，該驅動方法中，成為該群最後行之第6行的顯示畫素PIX，於寫入動作後不轉移至保持動作(不具保持動作期間Thld)，而進行發光動作。
此處，在第41圖所示之時序圖中，顯示驅動期間Tcyc各行以交叉網表示之陰影部分，分別表示上述實施形態所示之顯示資料的寫入動作，特別是本實施形態中，各行之寫入動作係以時間性不重疊之方式，錯開時序而依序執行，各行之顯示驅動動作中，僅發光動作在各行間相互時間性重疊(以同一時序)地執行。
此外，就上述第1~6行之顯示畫素PIX，在寫入動作結束之時序(或是就第1~6行之顯示畫素PIX開始發光動作的時序)，由第7~12行之顯示畫素PIX構成的群中，經由共通地連接於該群之顯示畫素PIX的第2電源電壓線Lv2，而施加低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)的狀態下，從第7行之顯示畫素PIX起依序各行重複執行寫入將補償電壓Vpth=β Vth13與灰階有效電壓Vreal相加而產生的灰階指定電壓Vpix之寫入動作，及就寫入動作結束之行的顯示畫素PIX，保持對應於灰階指定電壓Vpix之電壓成分Vgs的保持動作。
而後，就第12行之顯示畫素PIX，在寫入動作結束的時序，藉由經由該群之第2電源電壓線Lv2施加高電位之電源電壓Vcc(=Vcce)，依據寫入各顯示畫素PIX之灰階指定電壓Vpix，以因應顯示資料之亮度灰階，使該群之6行部分的顯示畫素PIX一起進行發光動作。該發光動作對第6行之顯示畫素PIX繼續至開始其次之顯示驅動動作(寫入動作)的時序(第7~12行之發光動作期間Tem)。
如此，就矩陣狀地排列於顯示區域110之顯示畫素PIX，各行之顯示畫素PIX預先執行臨限值電壓檢測動作，各顯示畫素PIX取得臨限值檢測資料後，各行之顯示畫素PIX依序執行由寫入動作及保持動作構成之連續的處理，就預先設定之各群，在對該群中包含之全部行的顯示畫素PIX進行寫入動作結束的時點，以使該群之全部顯示畫素PIX一起發光動作的方式進行驅動控制。
此種顯示裝置之驅動方法中，在發光動作期間Tem之前，同一群內之各行的顯示畫素中執行寫入動作(及保持動作)的期間中，該群內之全部顯示畫素(發光元件)不進行發光動作，而設定成無發光狀態(黑顯示狀態)。
亦即，在第41圖所示之動作時序圖中，由於將構成顯示區域110之12行的顯示畫素PIX分群成2組，控制成各群以不同之時序一起執行發光動作，因此，可將1個訊框期間Tfr藉由上述無發光動作之黑顯示期間的比率(黑插入率)設定為50%。此處，在肉眼視覺上，為了不致模糊而鮮明地辨識動畫影像，一般而言，係以概略具有30%以 上之黑插入率者為標準，因此藉由本驅動方法，可實現具有較為良好之顯示畫質的顯示裝置。
另外，適用於第9圖所示之顯示裝置100的顯示區域110中，係顯示連續複數顯示畫素PIX之各行(顯示區域110之上方區域與下方區域)分群為2組的情況，不過本發明並非限定於此者，亦可以偶數行與奇數行之方式，以不連續之各行來分群者。此外，亦可將排列於顯示區域110之複數顯示畫素PIX分群成3組及4組等任意的組數，藉此，可因應分群之組數任意地設定發光時間及黑顯示期間(黑顯示狀態)，而可謀求顯示畫質之改善。具體而言，分群成3組時，可將黑插入率概略設定成33%，分群成4組時，可將黑插入率概略設定成25%。
此外，亦可不將排列於顯示區域110之複數顯示畫素PIX如上述地分群，各行個別地配設(連接)電源電壓線，藉由以不同之時序獨立地施加電源電壓Vcc，而使顯示畫素PIX各行地進行發光動作者。藉此，由於係以行單位執行上述之顯示驅動動作，因此，可從寫入動作結束之行起依序以任意之時序進行發光動作。此外，其他形態亦可對排列於顯示區域110之一個畫面部分之全部顯示畫素PIX，藉由一起施加共通之電源電壓Vcc，而使顯示區域110之一個畫面部分的全部顯示畫素PIX一起進行發光動作者。
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧顯示區域
120‧‧‧選擇驅動器
130‧‧‧電源驅動器
140‧‧‧資料驅動器
141‧‧‧移位暫存器‧資料暫存器部
142‧‧‧顯示資料閂鎖部
143‧‧‧灰階電壓產生部
144‧‧‧臨限值檢測電壓類比-數位轉換器
145‧‧‧補償電壓數位-類比轉換器
145a‧‧‧補償電壓DAC
145b‧‧‧檢測用電壓電源
146‧‧‧臨限值資料閂鎖部
147‧‧‧訊框記憶體
148‧‧‧電壓加法部
149‧‧‧資料線輸入輸出切換部
150‧‧‧系統控制器
160‧‧‧顯示信號產生電路
170‧‧‧顯示面板
第1圖係顯示適用於本發明之顯示裝置的顯示畫素之 重要部分構成之等價電路圖。
第2圖係顯示適用於本發明之顯示裝置的顯示畫素之控制動作的信號波形圖。
第3A,B圖係顯示顯示畫素於寫入動作時之動作狀態的概略說明圖。
第4A,B圖係顯示顯示畫素於寫入動作時之驅動電晶體的動作特性之特性圖，及有機EL元件之驅動電流與驅動電壓之關係的特性圖。
第5A,B圖係顯示顯示畫素於保持動作時之動作狀態的概略說明圖。
第6圖係顯示顯示畫素於保持動作時之驅動電晶體的動作特性之特性圖。
第7A,B圖係顯示顯示畫素於發光動作時之動作狀態的概略說明圖。
第8A,B圖係顯示顯示畫素於發光動作時之驅動電晶體的動作特性之特性圖，及有機EL元件之負荷特性的特性圖。
第9圖係顯示本發明之顯示裝置的一種實施形態之概略構成圖。
第10圖係顯示可適用於本實施形態之顯示裝置的資料驅動器及顯示畫素之一例的重要部分構成圖。
第11圖係顯示適用於本實施形態之顯示裝置中的驅動方法之臨限值電壓檢測動作之一例的時序圖。
第12圖係顯示適用於本實施形態之顯示裝置中的驅 動方法之電壓施加動作的概念圖。
第13圖係顯示適用於本實施形態之顯示裝置中的驅動方法之電壓收斂動作的概念圖。
第14圖係顯示適用於本實施形態之顯示裝置中的驅動方法之電壓讀取動作的概念圖。
第15圖係表示在n通道型之電晶體中，將閘極、源極間電壓設定成特定之條件，而調變汲極、源極間電壓時之汲極、源極間電流特性的一例之圖。
第16圖係顯示於本實施形態之顯示驅動裝置中進行灰階顯示動作時之驅動方法的時序圖。
第17圖係顯示本實施形態之驅動方法(灰階顯示動作)中之寫入動作的概念圖。
第18圖係顯示本實施形態之驅動方法(灰階顯示動作)中之保持動作的概念圖。
第19圖係顯示本實施形態之驅動方法(灰階顯示動作)中之發光動作的概念圖。
第20圖係顯示本實施形態之顯示驅動裝置的其他構成例之重要部分構成圖。
第21圖係顯示於本實施形態之顯示驅動裝置中進行無發光顯示動作時之驅動方法的一例之時序圖。
第22圖係顯示本實施形態之驅動方法(無發光顯示動作)中之寫入動作的概念圖。
第23圖係顯示本實施形態之驅動方法(無發光顯示動作)中之無發光動作的概念圖。
第24A,B圖係顯示寄生於本實施形態之畫素驅動電路的電容成分之等價電路圖。
第25A,B,C,D係顯示寄生於本實施形態之畫素驅動電路的電容成分，與顯示畫素中之寫入動作時及發光動作時之電壓關係的變化之等價電路圖。
第26圖係用於說明適用於本實施形態之顯示裝置的驅動方法之驗證的電荷量不變法則之簡易模型電路。
第27A,B圖係用於說明適用於本實施形態之顯示裝置的驅動方法之驗證的顯示畫素內之電荷保持狀態的模型電路。
第28圖係顯示本實施形態之顯示畫素中從寫入動作至發光動作的各過程之概略流程圖。
第29A,B圖係顯示本實施形態之顯示畫素中的選擇過程及非選擇狀態之切換過程的電壓關係之變化的等價電路圖。
第30A,B圖係顯示本實施形態之顯示畫素中的非選擇狀態保持過程之電壓關係的變化之等價電路圖。
第31A,B,C圖係顯示本實施形態之顯示畫素中之非選擇狀態保持過程、電源電壓切換過程及發光過程的電壓關係之變化的等價電路圖。
第32圖係顯示本實施形態之顯示畫素中的寫入動作時之電壓關係的等價電路圖。
第33圖係顯示本實施形態之顯示畫素的寫入動作中對輸入資料之資料電壓與灰階有效電壓的關係之特性圖。
第34圖係顯示本實施形態之顯示畫素的寫入動作中對輸入資料之灰階指定電壓與臨限值電壓的關係之特性圖。
第35A,B圖係顯示本實施形態之顯示畫素的發光動作中對輸入資料之發光驅動電流與臨限值電壓的關係之特性圖。
第36A,B,C圖係顯示本實施形態之顯示畫素的發光動作中對輸入資料之發光驅動電流與臨限值電壓的變動(Vth移位)之關係之特性圖。
第37A,B圖係顯示不具本實施形態之γ效果時對輸入資料之發光驅動電流與臨限值電壓的關係(比較例)之特性圖。
第38圖係顯示為了實現本實施形態之作用效果而設定之常數與輸入資料之關係的特性圖。
第39圖係顯示適用於本實施形態之一連串作用效果之驗證的有機EL元件之電壓-電流特性圖。
第40圖係顯示用於本實施形態之顯示畫素(畫素驅動電路)的電晶體之通道內寄生電容的電壓依存性之特性圖。
第41圖係模式顯示本實施形態之具備顯示區域的顯示裝置中的驅動方法一種具體例之動作時序圖。
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧顯示區域
120‧‧‧選擇驅動器
130‧‧‧電源驅動器
140‧‧‧資料驅動器
141‧‧‧移位暫存器．資料暫存器部
142‧‧‧顯示資料閂鎖部
143‧‧‧灰階電壓產生部
144‧‧‧臨限值檢測電壓類比-數位轉換器
145‧‧‧補償電壓數位-類比轉換器
146‧‧‧臨限值資料閂鎖部
147‧‧‧訊框記憶體
148‧‧‧電壓加法部
149‧‧‧資料線輸入輸出切換部

Claims (25)

  1. 一種驅動顯示畫素之顯示驅動裝置，其包含：前述顯示畫素具備：光學要素；及畫素驅動電路，其具有電流路徑之一端是連接於前述光學要素的驅動元件；該顯示驅動裝置具備：檢測用電壓施加電路，其在前述畫素驅動電路之前述驅動元件中施加特定之檢測用電壓；電壓檢測電路，其自前述檢測用電壓施加電路施加前述檢測電壓至前述驅動元件後，經過特定之時間後，檢測對應於前述驅動元件中固有之元件特性的電壓值；及灰階指定信號產生電路，其依據因應顯示資料之灰階值的電壓成分之絕對值，與將藉由前述電壓檢測電路檢測出之前述電壓值的絕對值設成比1大之常數倍的值產生灰階指定信號，而施加於前述畫素驅動電路。
  2. 如申請專利範圍第1項之顯示驅動裝置，其中更具備記憶電路，其記憶與藉前述電壓檢測電路檢測出之前述電壓值相對應的電壓值資料，前述灰階指定信號產生電路讀取記憶於前述記憶電路之前述電壓值資料，並依據因應前述顯示資料之 灰階值的電壓成分之絕對值，與將從前述記憶電路讀取之前述電壓值資料的絕對值設成前述常數倍之值，產生前述灰階指定信號。
  3. 如申請專利範圍第1項之顯示驅動裝置，其中前述常數設定成1.05或是比其還大之值。
  4. 如申請專利範圍第1項之顯示驅動裝置，其中前述驅動元件係驅動電晶體，其具有：控制端子、及設於前述控制端子與前述電流路徑的一端之間的電容成分，前述電壓檢測電路係在自前述檢測用電壓施加電路施加前述檢測用電壓至前述驅動元件，而對應於前述檢測用電壓之電荷儲存於前述電容成分之後，切斷前述檢測用電壓施加電路與前述畫素驅動電路之連接，在前述特定之時間內，前述電荷之一部分被放電，而在經過前述特定之時間後，檢測對應於殘留在前述電容成分之電荷的電壓，作為對應於前述元件特性之電壓值。
  5. 如申請專利範圍第1項之顯示驅動裝置，其中前述檢測用電壓具有電流從前述顯示畫素側流入前述檢測用電壓施加電路側的極性，且具有絕對值是比對應於前述元件特性之電壓值的絕對值大之一定的電壓值。
  6. 如申請專利範圍第5項之顯示驅動裝置，其中前述檢測用電壓施加電路具有檢測用電壓電源，其輸出前述一定的電壓值之前述檢測用電壓。
  7. 如申請專利範圍第1項之顯示驅動裝置，其中前述灰階指定信號產生電路具備：灰階電壓產生部，其產生灰階有效電壓，該灰階有效電壓具有以因應前述顯示資料之灰階值的亮度灰階，而使前述光學要素發光的電壓值；補償電壓產生部，其產生補償電壓，該補償電壓具有將藉由前述電壓檢測電路檢測出之前述電壓值的絕對值設成前述常數倍之電壓值；及運算電路部，其依據將前述灰階有效電壓之絕對值與前述補償電壓之絕對值相加的值，而產生前述灰階指定信號。
  8. 如申請專利範圍第1項之顯示驅動裝置，其中前述光學要素係電流控制型之發光元件，前述驅動元件係驅動電晶體，其具有控制端子，及設於前述控制端子與前述電流路徑的一端之間的電容成分，前述畫素驅動電路中固有之元件特性，係前述驅動電晶體之臨限值電壓。
  9. 一種顯示圖像資訊之顯示裝置，具備有顯示驅動裝置，係具有：顯示畫素，其具有：光學要素；及畫素驅動電路，其具有電流路徑之一端是連接於前述光學要素的驅動元件；資料線，其連接於前述顯示畫素之前述畫素驅動電路；及 檢測用電壓施加電路，其經由前述資料線，而對前述顯示畫素之前述畫素驅動電路的前述驅動元件施加特定之檢測用電壓；電壓檢測電路，其係在自前述檢測用電壓施加電路施加前述檢測電壓至前述驅動元件之後，經過特定之時間後，經由前述資料線檢測與前述驅動元件中固有之元件特性相對應的電壓值；及灰階指定信號產生電路，其依據因應顯示資料之灰階值的電壓成分之絕對值，與將藉由前述電壓檢測電路檢測出之前述電壓值的絕對值設成比1大之常數倍的值，產生灰階指定信號，而經由前述資料線施加於前述畫素驅動電路。
  10. 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述顯示驅動裝置更具備記憶電路，其記憶與藉由前述電壓檢測電路檢測出之前述電壓值相對應的電壓值資料，前述灰階指定信號產生電路讀取記憶於前述記憶電路之前述電壓值資料，並依據因應前述顯示資料之灰階值的電壓成分之絕對值，與將從前述記憶電路讀取之前述電壓值資料的絕對值設成前述常數倍之值，產生前述灰階指定信號。
  11. 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述常數設定成1.05或是比其大之值。
  12. 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述畫素驅動電路中之前述驅動元件係驅動電晶 體，其具有控制端子、及設於前述控制端子與前述電流路徑的一端之間的電容成分，前述顯示驅動裝置中之前述電壓檢測電路，係自前述檢測用電壓施加電路經由前述資料線，施加前述檢測用電壓至前述畫素驅動電路，並在將對應於前述檢測用電壓之電荷儲存於前述電容成分之後，切斷前述檢測用電壓施加電路與前述畫素驅動電路之連接，在前述特定之時間內，前述電荷之一部分被放電，在經過前述特定之時間後，經由前述資料線，檢測對應於殘留在前述電容成分之電荷的電壓，作為對應於前述元件特性之電壓值。
  13. 如申請專利範圍第12項之顯示裝置，其中前述畫素驅動電路中固有之元件特性，係前述驅動電晶體之臨限值電壓。
  14. 如申請專利範圍第12項之顯示裝置，其中具備：顯示面板，其在列方向配置複數選擇線，在行方向配置複數前述資料線，在前述複數資料線與前述複數選擇線之各交叉點附近，複數個前述顯示畫素係連接於前述各資料線及前述各選擇線而設置；及選擇驅動器，其對前述各選擇線中依序施加選擇信號，而將前述顯示面板之各列的前述顯示畫素設定成依序選擇狀態。
  15. 如申請專利範圍第14項之顯示裝置，其中前述顯示畫素中之前述畫素驅動電路更具備：選擇電晶體，其連接於前述驅動電晶體與前述資 料線之間，而控制端子連接於前述選擇線；及二極體連接用電晶體，其控制端子連接於前述選擇線，將前述驅動電晶體形成二極體連接狀態。
  16. 如申請專利範圍第15項之顯示裝置，其中前述選擇電晶體之元件尺寸及前述選擇信號之電壓值設定成，依據藉由前述灰階指定信號而寫入保持於前述驅動電晶體之控制端子與電流路徑之一方端子間的電壓成分，經由前述驅動電晶體之前述電流路徑而流入前述光學要素之驅動電流的伴隨前述驅動電晶體之臨限值電壓而變動的電流值之變動量，對使前述光學要素發光之全部亮度灰階中，處於不產生前述驅動電晶體之臨限值電壓變動的初期狀態中之最大電流值在2%以內之值。
  17. 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述光學要素係電流控制型之發光元件。
  18. 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述檢測用電壓具有電流從前述顯示畫素側經由前述資料線，流入前述檢測用電壓施加電路側的極性，且具有絕對值比對應於前述元件特性之電壓值的絕對值還大之一定的電壓值。
  19. 如申請專利範圍第18項之顯示裝置，其中前述顯示驅動裝置中之前述檢測用電壓施加電路具有檢測用電壓電源，其輸出具有前述一定的電壓值之前述檢測用電壓。
  20. 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述顯示驅動裝置中之前述灰階指定信號產生電路具備：灰階電壓產生部，其產生灰階有效電壓，該灰階有效電壓具有以因應前述顯示資料之灰階值的亮度灰階，而使前述光學要素發光的電壓值；補償電壓產生部，其產生補償電壓，該補償電壓具有將藉由前述電壓檢測電路檢測出之前述電壓值的絕對值設成前述常數倍之電壓值；及運算電路部，施加於前述資料線上，其依據將前述灰階有效電壓之絕對值與前述補償電壓之絕對值相加的值，而產生前述灰階指定信號。
  21. 一種驅動方法，係顯示圖像資訊之顯示裝置的驅動方法，且包含以下步驟：經由顯示畫素之連接於前述畫素驅動電路的資料線，施加特定之檢測用電壓於前述畫素驅動電路之前述驅動元件，該顯示畫素具有光學要素，及具有電流路徑的一端是連接於前述光學要素的驅動元件之畫素驅動電路；在對前述驅動元件中施加前述檢測電壓之後，經過特定之時間後，經由前述資料線，檢測對應於前述驅動元件中固有之元件特性的電壓值；依據因應顯示資料之灰階值的電壓成分之絕對值，與將藉由前述檢測出之前述電壓值的絕對值設成比1大之常數倍的值，產生灰階指定信號；及 將前述灰階指定信號經由前述資料線，而施加於前述畫素驅動電路。
  22. 如申請專利範圍第21項之驅動方法，其中前述顯示裝置更具備記憶電路，其記憶與藉由前述檢測出之前述電壓值相對應的電壓值資料，檢測對應於前述元件特性之電壓值的步驟，包含將檢測出之前述電壓值記憶於記憶電路的步驟，產生前述灰階指定信號之步驟，包含讀取記憶於前述記憶電路中之前述電壓值資料的步驟。
  23. 如申請專利範圍第21項之驅動方法，其中前述常數設定成1.05或是比其還大的值。
  24. 如申請專利範圍第21項之驅動方法，其中前述畫素驅動電路中之前述驅動元件係驅動電晶體，其具有控制端子、及設於前述控制端子與前述電流路徑的一端之間的電容成分，施加前述檢測用電壓之步驟係包含使對應於前述檢測用電壓之電荷儲存於前述電容成分的步驟，檢測對應於前述元件特性之電壓值的步驟包含以下步驟：在藉由施加前述檢測用電壓之步驟，將對應於前述檢測用電壓之電荷儲存於前述電容成分之後，切斷前述檢測用電壓施加電路與前述畫素驅動電路之連接；及在前述特定時間中，將前述電荷之一部分被放 電，在經過前述特定之時間後，經由前述資料線，檢測對應於前述電容成分中殘留之電荷的電壓，作為對應於前述元件特性之電壓值。
  25. 如申請專利範圍第21項之驅動方法，其中產生前述灰階指定信號之步驟包含以下步驟：產生具有以因應前述顯示資料之灰階值的亮度灰階而使前述光學要素發光的電壓值之灰階有效電壓；產生具有將檢測出之前述電壓值的絕對值設成前述常數倍之電壓值的補償電壓；及依據將前述灰階有效電壓之絕對值與前述補償電壓之絕對值相加的值，而產生前述灰階指定信號。
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