WO2010016316A1

WO2010016316A1 - 表示装置およびその駆動方法

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Publication number: WO2010016316A1
Application number: PCT/JP2009/059946
Authority: WO
Inventors: 誠二大橋
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2010-02-11
Also published as: US20110096059A1; JP5512000B2; JPWO2010016316A1; JP5199367B2; CN103762225B; JP2013140375A; CN102089798B; EP2309478A4; CN103762225A; EP2309478B1; RU2457551C1; JP5734403B2; CN102089798A; JP2014089459A; EP2309478A1; US8674914B2

Abstract

　スイッチ用ＴＦＴ１１１、１１２を導通状態、スイッチ用ＴＦＴ１１３を非導通状態に制御し、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子に閾値電圧に応じた電位（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ）を与える。次にＴＦＴ１１２を導通状態に保ったままで、データ線Ｓｊの電位を基準電位Ｖｐｃからデータ電位Ｖｄａｔａに変化させて、ＴＦＴ１１０を導通状態にする。このときに電流Ｉａが流れ、ＴＦＴ１１０のゲート端子電位は上昇する。ＴＦＴ１１０の移動度が大きいときほど、ゲート端子電位の変化量は大きくなり、発光時に有機ＥＬ素子１３０に流れる電流は少なくなる。これにより、ＴＦＴ１１０の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの影響を受けない電流を有機ＥＬ素子１３０に流し、電流駆動型の表示装置において駆動素子の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償する。

Description

表示装置およびその駆動方法

　本発明は、表示装置に関し、より特定的には、有機ＥＬディスプレイやＦＥＤなどの電流駆動型の表示装置、および、その駆動方法に関する。

　近年、薄型、軽量、高速応答可能な表示装置の需要が高まり、これに伴い、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（Field Emission Display）に関する研究開発が活発に行われている。

　有機ＥＬディスプレイに含まれる有機ＥＬ素子は、印加される電圧が高く、流れる電流が多いほど、高い輝度で発光する。ところが、有機ＥＬ素子の輝度と電圧の関係は、駆動時間や周辺温度などの影響を受けて容易に変動する。このため、有機ＥＬディスプレイに電圧制御型の駆動方式を適用すると、有機ＥＬ素子の輝度のばらつきを抑えることが非常に困難になる。これに対して、有機ＥＬ素子の輝度は電流にほぼ比例し、この比例関係は周辺温度などの外的要因の影響を受けにくい。したがって、有機ＥＬディスプレイには電流制御型の駆動方式を適用することが好ましい。

　一方、表示装置の画素回路や駆動回路は、アモルファスシリコン、低温多結晶シリコン、ＣＧ（Continuous Grain）シリコンなどで構成されたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）を用いて構成される。ところが、ＴＦＴの特性（例えば、閾値電圧や移動度）には、ばらつきが生じやすい。そこで、有機ＥＬディスプレイの画素回路にはＴＦＴの特性のばらつきを補償する回路が設けられ、この回路の作用により有機ＥＬ素子の輝度のばらつきが抑えられる。

　電流制御型の駆動方式においてＴＦＴの特性のばらつきを補償する方式は、駆動用ＴＦＴに流れる電流の量を電流信号で制御する電流プログラム方式と、この電流の量を電圧信号で制御する電圧プログラム方式とに大別される。電流プログラム方式を用いれば閾値電圧と移動度のばらつきを補償することができ、電圧プログラム方式を用いれば閾値電圧のばらつきのみを補償することができる。

　ところが、電流プログラム方式には、第１に、非常に微少な量の電流を扱うので画素回路や駆動回路の設計が困難である、第２に、電流信号を設定する間に寄生容量の影響を受けやすいので大面積化が困難であるという問題がある。これに対して、電圧プログラム方式では、寄生容量などの影響は軽微であり、回路設計も比較的容易である。また、移動度のばらつきが電流量に与える影響は、閾値電圧のばらつきが電流量に与える影響よりも小さく、移動度のばらつきはＴＦＴ作製工程である程度抑えることができる。したがって、電圧プログラム方式を適用した表示装置でも、十分な表示品位が得ることができる。

　電流制御型の駆動方式を適用した有機ＥＬディスプレイについては、従来から各種の構成が知られている。例えば特許文献１には、図２に示す画素回路１００（詳細は後述）を図１３に示すタイミングチャートに従って駆動することが記載されている。図１３に示す駆動方法では、時刻ｔ１より前では、走査線Ｇｉと制御配線Ｗｉの電位はハイレベルに、制御配線Ｒｉの電位はローレベルに、データ線Ｓｊの電位は基準電位Ｖｐｃに制御される。時刻ｔ１において走査線Ｇｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１１が導通状態に変化する。次に時刻ｔ２において制御配線Ｗｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１２が導通状態に変化する。これにより、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子とドレイン端子は、短絡されて同電位となる。

　次に時刻ｔ３において制御配線Ｒｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１３が非導通状態に変化する。このとき、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ１１０とスイッチ用ＴＦＴ１１２を経由して駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子に電流が流れ込み、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位は駆動用ＴＦＴ１１０が導通状態である間は上昇する。駆動用ＴＦＴ１１０はゲート－ソース間電圧が閾値電圧Ｖｔｈ（負の値）になると非導通状態に変化するので、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位は（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ）まで上昇する。

　次に時刻ｔ４において制御配線Ｗｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１２が非導通状態に変化する。このときコンデンサ１２１には、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子とデータ線Ｓｊとの電位差（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ－Ｖｐｃ）が保持される。

　次に時刻ｔ５においてデータ線Ｓｊの電位が基準電位Ｖｐｃからデータ電位Ｖｄａｔａに変化すると、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位は、同じ量（Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ）だけ変化して（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ＋Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ）となる。次に時刻ｔ６において走査線Ｇｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１１が非導通状態に変化する。このときコンデンサ１２２には、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート－ソース間電圧（Ｖｔｈ＋Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ）が保持される。

　次に時刻ｔ７において、データ線Ｓｊの電位がデータ電位Ｖｄａｔａから基準電位Ｖｐｃに変化する。次に時刻ｔ８において制御配線Ｒｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１３が導通状態に変化する。これにより、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ１１０とスイッチ用ＴＦＴ１１３を経由して有機ＥＬ素子１３０に電流が流れる。駆動用ＴＦＴ１１０を流れる電流の量はゲート端子電位（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ＋Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ）に応じて増減するが、閾値電圧Ｖｔｈが異なっていても電位差（Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ）が同じであれば電流量は同じである。したがって、閾値電圧Ｖｔｈの値にかかわらず、有機ＥＬ素子１３０にはデータ電位Ｖｄａｔａに応じた量の電流が流れ、有機ＥＬ素子１３０はデータ電位Ｖｄａｔａに応じた輝度で発光する。

　このように図２に示す画素回路１００を図１３に示すタイミングチャートに従って駆動することにより、駆動用ＴＦＴ１１０の閾値電圧Ｖｔｈにかかわらず、有機ＥＬ素子１３０に所望量の電流を流し、有機ＥＬ素子１３０を所望の輝度で発光させることができる。

　特許文献２には、図１４に示す画素回路９００を図１５に示すタイミングチャートに従って駆動することが記載されている（ただし、本願発明との対比を容易にするために、信号線の名称は変更されている）。図１５に示す駆動方法では、時刻ｔ１より前では、走査線Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉの電位はハイレベルに、制御配線Ｅｉの電位はローレベルに制御される。時刻ｔ１において制御配線Ｅｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ９１３、９１４が非導通状態に変化する。次に時刻ｔ２において走査線Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ９１１、９１２、９１５が導通状態に変化する。これにより、駆動用ＴＦＴ９１０のゲート端子とドレイン端子は短絡されて同電位となり、駆動用ＴＦＴ９１０のゲート端子電位Ｖｇは電源配線Ｖｉｎｔの電位Ｖｐｃに等しくなる。また、スイッチ用ＴＦＴ９１１とコンデンサ９２１の接続点（以下、接続点Ｂという）には、データ線Ｓｊの電位Ｖｄａｔａが印加される。

　次に時刻ｔ３において走査線Ｇ２ｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ９１５が非導通状態に変化する。このとき、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ９１０とスイッチ用ＴＦＴ９１２を経由して駆動用ＴＦＴ９１０のゲート端子に電流が流れ込み、駆動用ＴＦＴ９１０のゲート端子電位Ｖｇは駆動用ＴＦＴ９１０が導通状態である間は上昇する。駆動用ＴＦＴ９１０はゲート－ソース間電圧が閾値電圧Ｖｔｈ（負の値）になると非導通状態に変化するので、駆動用ＴＦＴ９１０のゲート端子電位Ｖｇは（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ）まで上昇する。

　次に時刻ｔ４において、走査線Ｇ１ｉの電位がハイレベルに変化し、制御配線Ｅｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ９１１、９１２が非導通状態に変化し、スイッチ用ＴＦＴ９１３、９１４が導通状態に変化する。このとき、接続点Ｂの電位はＶｄａｔａからＶｐｃに変化し、駆動用ＴＦＴ９１０のゲート端子電位Ｖｇは接続点Ｂの電位と同じ量だけ変化して（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ＋Ｖｐｃ－Ｖｄａｔａ）になる。コンデンサ９２１は、駆動用ＴＦＴ９１０のゲート端子と電源配線Ｖｉｎｔとの電位差（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ－Ｖｄａｔａ）を保持する。

　時刻ｔ４以降、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ９１０とスイッチ用ＴＦＴ９１３を経由して有機ＥＬ素子９３０に電流が流れる。駆動用ＴＦＴ９１０を流れる電流の量はゲート端子電位（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ＋Ｖｐｃ－Ｖｄａｔａ）に応じて増減するが、閾値電圧Ｖｔｈが異なっていても電位差（Ｖｐｃ－Ｖｄａｔａ）が同じであれば電流量は同じである。したがって、閾値電圧Ｖｔｈの値にかかわらず、有機ＥＬ素子９３０にはデータ電位Ｖｄａｔａに応じた量の電流が流れ、有機ＥＬ素子９３０はデータ電位Ｖｄａｔａに応じた輝度で発光する。

　このように図１４に示す画素回路９００を図１５に示すタイミングチャートに従って駆動することにより、駆動用ＴＦＴ９１０の閾値電圧Ｖｔｈにかかわらず、有機ＥＬ素子９３０に所望量の電流を流し、有機ＥＬ素子９３０を所望の輝度で発光させることができる。

　なお、電流制御型の駆動方式を適用した有機ＥＬディスプレイの例は、特許文献３や、本出願と出願人および発明者が共通する別の出願（日本国特願２００８－１３１５６８号、平成２０年（２００８年）５月２０日出願）にも記載されている。

国際公開第９８／４８４０３号パンフレット日本国特開２００７－１３３３６９号公報日本国特開２００４－３４１３５９号公報

"4.0-in. TFT-OLED Displays and a Novel Digital Driving Method"、SID'00 Digest、pp. 924-927、半導体エネルギー研究所 "Continuous Grain Silicon Technology and Its Applications for Active Matrix Display"、AM-LCD 2000、pp. 25-28、半導体エネルギー研究所 "Polymer Light-Emitting Diodes for Use in Flat Panel Display"、AM-LCD' 01、pp. 211-214、University of Cambridge、Cambridge Display Technology

　図２に示す画素回路１００において駆動用ＴＦＴ１１０を飽和領域で動作させた場合、駆動用ＴＦＴ１１０のドレイン－ソース間を流れる電流Ｉｄｓは、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート－ソース間電圧Ｖｇｓを用いて、次式（１）のように表される。
　　Ｉｄｓ＝（１／２）・（Ｗ／Ｌ）・μ・Ｃｏｘ（Ｖｇｓ－Ｖｔｈ）²　…（１）
　ただし、式（１）において、Ｗは駆動用ＴＦＴ１１０のチャネル幅、Ｌは駆動用ＴＦＴ１１０のチャネル長、μは駆動用ＴＦＴ１１０の移動度、Ｃｏｘは駆動用ＴＦＴ１１０のゲート酸化膜容量、Ｖｔｈは駆動用ＴＦＴ１１０の閾値電圧を表す。

　式（１）に含まれる値のうち閾値電圧Ｖｔｈと移動度μには、ＴＦＴ作製工程でばらつきが生じやすい。このため、図２に示す画素回路１００を図１３に示すタイミングチャートに従って駆動した場合、有機ＥＬ素子１３０に流れる電流の量は駆動用ＴＦＴ１１０の移動度のばらつきの影響を受けて変動するので、有機ＥＬ素子１３０を所望の輝度で発光させることが困難になる。図１４に示す画素回路９００を図１５に示すタイミングチャートに従って駆動した場合にも、同様の問題が発生する。

　それ故に、本発明は、電圧プログラム方式を用いて駆動素子の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償する表示装置、および、その駆動方法を提供することを目的とする。

　本発明の第１の局面は、電流駆動型の表示装置であって、
　複数の走査線と複数のデータ線の各交差点に対応して配置された複数の画素回路と、
　前記走査線を用いて書き込み対象の画素回路を選択し、前記データ線に対して表示データに応じたデータ電位を与える駆動回路とを備え、
　前記画素回路は、
　　第１の電源配線と第２の電源配線との間に設けられた電気光学素子と、
　　前記第１の電源配線と前記第２の電源配線との間に前記電気光学素子と直列に設けられた駆動素子と、
　　前記駆動素子の制御端子に第１の電極が接続された補償用コンデンサと、
　　前記駆動素子の制御端子と一方の電流入出力端子との間に設けられた補償用スイッチング素子とを含み、
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記補償用スイッチング素子を導通状態に制御して前記駆動素子の制御端子に閾値電圧に応じた電位を与え、その後に、前記補償用スイッチング素子を導通状態に保ったままで前記補償用コンデンサの第２の電極に与える電位を切り替えて、前記駆動素子の制御端子に前記表示データと前記閾値電圧に応じた書き込み電位を与えることを特徴とする。

　本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記画素回路は、
　　前記補償用コンデンサの第２の電極と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子と、
　　前記駆動素子と前記電気光学素子との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、
　　前記駆動素子の制御端子と他方の電流入出力端子との間に設けられた保持用コンデンサとをさらに含む。

　本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面において、
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に所定の基準電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御し、その後に、各スイッチング素子の状態を保ったままで、前記データ線に与える電位を前記データ電位に切り替えることを特徴とする。

　本発明の第４の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記画素回路は、
　　前記駆動素子の一方の電流入出力端子と前記第１の電源配線との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、
　　前記駆動素子の他方の電流入出力端子と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子とをさらに含み、
　前記補償用コンデンサの第２の電極は、前記駆動回路が電位を与える制御配線に接続されていることを特徴とする。

　本発明の第５の局面は、本発明の第４の局面において、
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に前記データ電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御し、その後に、各スイッチング素子の状態を保ったままで、前記駆動素子の制御端子に前記書き込み電位が与えられるように前記制御配線に与える電位を切り替えることを特徴とする。

　本発明の第６の局面は、本発明の第５の局面において、
　前記駆動回路は、前記駆動素子の制御端子に前記書き込み電位が与えられるように前記制御配線に与える電位を切り替えた後に、前記データ線に与える電位を前記データ電位よりも前記駆動素子の制御端子の電位に近い基準電位に切り替えることを特徴とする。

　本発明の第７の局面は、本発明の第５の局面において、
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記書き込み用スイッチング素子を導通状態に制御している間、前記データ線に対して、前記表示データと前記制御配線に与える電位の変化量とによって定まる電位を与えることを特徴とする。

　本発明の第８の局面は、本発明の第５の局面において、
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記書き込み用スイッチング素子を導通状態に制御している間、前記データ線に対して、前記電気光学素子への印加電圧が発光閾値電圧以下となる電位を与えることを特徴とする。

　本発明の第９の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記画素回路は、
　　前記補償用コンデンサの第２の電極と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子と、
　　前記駆動素子と前記電気光学素子との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、
　　前記補償用コンデンサの第２の電極と第３の電源配線との間に設けられた第１の初期化用スイッチング素子と、
　　前記駆動素子の一方の電流入出力端子と前記第３の電源配線との間に設けられた第２の初期化用スイッチング素子とをさらに含む。

　本発明の第１０の局面は、本発明の第９の局面において、
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に対して前記データ電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子と前記第２の初期化用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子と前記第１の初期化用スイッチング素子を非導通状態に制御し、その後に、前記補償用スイッチング素子を導通状態に保ったままで、前記書き込み用スイッチング素子を非導通状態に、前記第１の初期化用スイッチング素子を導通状態に制御することを特徴とする。

　本発明の第１１の局面は、複数の走査線と複数のデータ線の各交差点に対応して配置された複数の画素回路を備えた電流駆動型の表示装置の駆動方法であって、
　前記画素回路が、第１の電源配線と第２の電源配線との間に設けられた電気光学素子と、前記第１の電源配線と前記第２の電源配線との間に前記電気光学素子と直列に設けられた駆動素子と、前記駆動素子の制御端子に第１の電極が接続された補償用コンデンサと、前記駆動素子の制御端子と一方の電流入出力端子との間に設けられた補償用スイッチング素子とを含む場合に、
　前記走査線を用いて書き込み対象の画素回路を選択する選択ステップと、
　書き込み対象の画素回路について、前記補償用スイッチング素子を導通状態に制御して前記駆動素子の制御端子に閾値電圧に応じた電位を与える閾値状態設定ステップと、
　前記閾値状態設定ステップの後に、書き込み対象の画素回路について、前記補償用スイッチング素子を導通状態に保ったままで前記補償用コンデンサの第２の電極に与える電位を切り替えて、前記駆動素子の制御端子に表示データと前記閾値電圧に応じた書き込み電位を与える導通状態設定ステップとを備える。

　本発明の第１２の局面は、本発明の第１１の局面において、
　前記画素回路が、前記補償用コンデンサの第２の電極と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子と、前記駆動素子と前記電気光学素子との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、前記駆動素子の制御端子と他方の電流入出力端子との間に設けられた保持用コンデンサとをさらに含む場合に、
　前記閾値状態設定ステップは、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に所定の基準電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御し、
　前記導通状態設定ステップは、各スイッチング素子の状態を保ったままで、前記データ線に与える電位を前記表示データに応じたデータ電位に切り替えることを特徴とする。

　本発明の第１３の局面は、本発明の第１１の局面において、
　前記画素回路が、前記駆動素子の一方の電流入出力端子と前記第１の電源配線との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、前記駆動素子の他方の電流入出力端子と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子とをさらに含み、前記補償用コンデンサの第２の電極が制御配線に接続されている場合に、
　前記閾値状態設定ステップは、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に対して前記表示データに応じたデータ電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御し、
　前記導通状態設定ステップは、各スイッチング素子の状態を保ったままで、前記駆動素子の制御端子に前記書き込み電位が与えられるように前記制御配線に与える電位を切り替えることを特徴とする。

　本発明の第１４の局面は、本発明の第１１の局面において、
　前記画素回路が、前記補償用コンデンサの第２の電極と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子と、前記駆動素子と前記電気光学素子との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、前記補償用コンデンサの第２の電極と第３の電源配線との間に設けられた第１の初期化用スイッチング素子と、前記駆動素子の一方の電流入出力端子と前記第３の電源配線との間に設けられた第２の初期化用スイッチング素子とをさらに含む場合に、
　前記閾値状態設定ステップは、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に対して前記表示データに応じたデータ電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子と前記第２の初期化用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子と前記第１の初期化用スイッチング素子を非導通状態に制御し、
　前記導通状態設定ステップは、前記補償用スイッチング素子を導通状態に保ったままで、前記書き込み用スイッチング素子を非導通状態に、前記第１の初期化用スイッチング素子を導通状態に制御することを特徴とする。

　本発明の第１または第１１の局面によれば、補償用スイッチング素子を導通状態に制御することにより、駆動素子は制御端子に閾値電圧が印加された状態になり、その後に補償用スイッチング素子を導通状態に保ったままで補償用コンデンサの第２の電極に与える電位を切り替えることにより、駆動素子の制御端子に表示データと閾値電圧に応じた書き込み電圧が与えられる。黒表示の場合を除き、駆動素子は導通状態になり、補償用スイッチング素子と駆動素子を経由して駆動素子の移動度に応じた電流が流れ、駆動素子の制御端子の電位は駆動素子の移動度に応じて変化する。これにより、電気光学素子の発光時に、駆動素子の閾値電圧のばらつきの影響を受けず、駆動素子の移動度のばらつきの影響も受けない電流を電気光学素子に流すことができる。したがって、駆動素子の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償し、電気光学素子を所望の輝度で発光させることができる。

　本発明の第２の局面によれば、電気光学素子、駆動素子、３個のスイッチング素子（補償用と書き込み用と遮断用）、および、２個のコンデンサ（補償用と保持用）を含む画素回路を備えた表示装置について、駆動素子の閾値電圧のばらつきの影響を受けず、駆動素子の移動度のばらつきの影響も受けない電流を電気光学素子に流して、駆動素子の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償することができる。

　本発明の第３または第１２の局面によれば、データ線に基準電位を与えながら、書き込み用スイッチング素子と補償用スイッチング素子を導通状態に、遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御することにより、駆動素子の制御端子に駆動素子の閾値電圧のばらつき分を補正した電位を与えることができる。次に各スイッチング素子の状態を保ったままで、補償用コンデンサの第２の電極に与える電位を切り替えることにより、駆動素子の制御端子に表示データと閾値電圧に応じた書き込み電圧を与えることができる。その後、駆動素子の制御端子の電位は駆動素子の移動度に応じて変化する。これにより、駆動素子の閾値電圧のばらつきの影響を受けず、駆動素子の移動度のばらつきの影響も受けない電流を電気光学素子に流して、駆動素子の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償することができる。

　本発明の第４の局面によれば、電気光学素子、駆動素子、３個のスイッチング素子（補償用と書き込み用と遮断用）、および、補償用コンデンサを含む画素回路を備えた表示装置について、駆動素子の閾値電圧のばらつきの影響を受けず、駆動素子の移動度のばらつきの影響も受けない電流を電気光学素子に流して、駆動素子の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償することができる。

　本発明の第５または第１３の局面によれば、データ線に対してデータ電位を与えながら、書き込み用スイッチング素子と補償用スイッチング素子を導通状態に、遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御することにより、駆動素子の制御端子に駆動素子の閾値電圧のばらつき分を補正した電位を与えることができる。次に各スイッチング素子の状態を保ったままで、補償用コンデンサの第２の電極に接続された制御配線に与える電位を好適なレベルに切り替えることにより、駆動素子の制御端子に表示データと閾値電圧に応じた書き込み電圧を与えることができる。その後、駆動素子の制御端子の電位は駆動素子の移動度に応じて変化する。これにより、駆動素子の閾値電圧のばらつきの影響を受けず、駆動素子の移動度のばらつきの影響も受けない電流を電気光学素子に流して、駆動素子の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償することができる。

　本発明の第６の局面によれば、データ電位よりも駆動素子の制御端子の電位に近い基準電位をデータ線に与えることにより、駆動素子の制御端子の電位の変化を小さくすることができる。したがって、駆動素子の移動度が大きい場合でも、駆動素子の移動度が駆動素子の制御端子の電位に与える影響を小さくして、駆動素子の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償することができる。

　本発明の第７の局面によれば、データ線に対してデータ電位を与えるときに、制御配線の電位の変化量に応じた電位を与えることにより、電気光学素子を表示データに応じた輝度で発光させることができる。

　本発明の第８の局面によれば、データ線に対してデータ電位を与えるときに、電気光学素子への印加電圧が発光閾値電圧以下となる電圧を与えることにより、データ線の電位を画素回路に書き込んだだけでは電気光学素子は発光しなくなる。これにより、他の画素回路を発光させたままで書き込み対象の画素回路だけを非発光状態に制御し、発光デューティー比を高くすることができる。

　本発明の第９の局面によれば、電気光学素子、駆動素子、５個のスイッチング素子（補償用と書き込み用と遮断用と初期化用２個）、および、補償用コンデンサを含む画素回路を備えた表示装置について、駆動素子の閾値電圧のばらつきの影響を受けず、駆動素子の移動度のばらつきの影響も受けない電流を電気光学素子に流して、駆動素子の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償することができる。

　本発明の第１０または第１４の局面によれば、データ線に対してデータ電位を与えながら、書き込み用スイッチング素子と補償用スイッチング素子と第２の初期化用スイッチング素子を導通状態に、遮断用スイッチング素子と第１の初期化用スイッチング素子を非導通状態に制御することにより、駆動素子の制御端子に駆動素子の閾値電圧のばらつき分を補正した電位を与えることができる。次に補償用スイッチング素子を導通状態に保ったままで、書き込み用スイッチング素子を非導通状態に、第１の初期化用スイッチング素子を導通状態に制御することにより、補償用コンデンサの第２の電極に与える電位を切り替え、駆動素子の制御端子に表示データと閾値電圧に応じた書き込み電圧を与えることができる。その後、駆動素子の制御端子の電位は駆動素子の移動度に応じて変化する。これにより、駆動素子の閾値電圧のばらつきの影響を受けず、駆動素子の移動度のばらつきの影響も受けない電流を電気光学素子に流して、駆動素子の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償することができる。

本発明の第１～第４の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る表示装置に含まれる画素回路の回路図である。本発明の第１の実施形態に係る表示装置における画素回路の駆動方法を示すタイミングチャートである。本発明の第１の実施形態に係る表示装置に含まれる画素回路の移動度補償期間開始直後の状態を示す図である。本発明の第２および第３の実施形態に係る表示装置に含まれる画素回路の回路図である。本発明の第２の実施形態に係る表示装置における画素回路の駆動方法を示すタイミングチャートである。本発明の第２の実施形態に係る表示装置に含まれる画素回路の移動度補償期間開始直後の状態を示す図である。インバータの回路図である。本発明の第３の実施形態に係る表示装置における画素回路の駆動方法を示すタイミングチャートである。本発明の第３の実施形態に係る表示装置に含まれる画素回路の移動度補償期間開始直後の状態を示す図である。本発明の第４の実施形態に係る表示装置に含まれる画素回路の回路図である。本発明の第４の実施形態に係る表示装置における画素回路の駆動方法を示すタイミングチャートである。従来の表示装置における画素回路の駆動方法を示すタイミングチャートである。ある文献に記載された画素回路の回路図である。図１４に示す画素回路の駆動方法を示すタイミングチャートである。

　以下、図１～図１２を参照して、本発明の第１～第４の実施形態に係る表示装置について説明する。各実施形態に係る表示装置は、電気光学素子、駆動素子、コンデンサおよび複数のスイッチング素子を含む画素回路を備えている。スイッチング素子は、低温ポリシリコンＴＦＴやＣＧシリコンＴＦＴやアモルファスシリコンＴＦＴなどで構成することができる。これらＴＦＴの構成や製造プロセスは公知であるので、ここではその説明を省略する。また、電気光学素子には有機ＥＬ素子が使用される。有機ＥＬ素子の構成も公知であるので、ここではその説明を省略する。

　図１は、本発明の第１～第４の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す表示装置１０は、複数の画素回路Ａｉｊ（ｉは１以上ｎ以下の整数、ｊは１以上ｍ以下の整数）、表示制御回路１１、ゲートドライバ回路１２、および、ソースドライバ回路１３を備えている。表示装置１０には、互いに平行に配置された複数の走査線Ｇｉと、走査線Ｇｉに直交するように互いに平行に配置された複数のデータ線Ｓｊとが設けられる。画素回路Ａｉｊは、走査線Ｇｉとデータ線Ｓｊの各交差点に対応してマトリクス状に配置されている。

　これに加えて表示装置１０には、複数の制御配線（Ｒｉ、Ｕｉ、Ｗｉなど；図示せず）が走査線Ｇｉと平行に配置されている。また、図１では省略されているが、画素回路Ａｉｊの配置領域には電源配線Ｖｐと共通陰極Ｖｃｏｍが配置されている。走査線Ｇｉと制御配線はゲートドライバ回路１２に接続され、ゲートドライバ回路１２によって駆動される。データ線Ｓｊはソースドライバ回路１３に接続され、ソースドライバ回路１３によって駆動される。

　表示制御回路１１は、ゲートドライバ回路１２に対してタイミング信号ＯＥ、スタートパルスＹＩおよびクロックＹＣＫを出力し、ソースドライバ回路１３に対してスタートパルスＳＰ、クロックＣＬＫ、表示データＤＡおよびラッチパルスＬＰを出力する。

　ゲートドライバ回路１２とソースドライバ回路１３は、画素回路Ａｉｊの駆動回路である。ゲートドライバ回路１２は走査線Ｇｉを用いて書き込み対象の画素回路を選択する走査信号出力回路として機能し、ソースドライバ回路１３はデータ線Ｓｊに対して表示データに応じた電位（以下、データ電位という）を与える表示信号出力回路として機能する。

　より詳細には、ゲートドライバ回路１２は、シフトレジスタ回路、論理演算回路、および、バッファ（いずれも図示せず）を含んでいる。シフトレジスタ回路は、クロックＹＣＫに同期してスタートパルスＹＩを順次転送する。論理演算回路は、シフトレジスタ回路の各段から出力されたパルスとタイミング信号ＯＥとの間で論理演算を行う。論理演算回路の出力は、バッファを経由して、対応する走査線Ｇｉと制御配線に与えられる。

　ソースドライバ回路１３は、ｍビットのシフトレジスタ２１、レジスタ２２、ラッチ回路２３、および、ｍ個のＤ／Ａ変換器２４を含んでいる。シフトレジスタ２１は、縦続接続されたｍ個の１ビットレジスタを含んでいる。シフトレジスタ２１は、クロックＣＬＫに同期してスタートパルスＳＰを順次転送し、各段のレジスタからタイミングパルスＤＬＰを出力する。タイミングパルスＤＬＰの出力タイミングに合わせて、レジスタ２２には表示データＤＡが供給される。レジスタ２２は、タイミングパルスＤＬＰに従い、表示データＤＡを記憶する。レジスタ２２に１行分の表示データＤＡが記憶されると、表示制御回路１１はラッチ回路２３に対してラッチパルスＬＰを出力する。ラッチ回路２３は、ラッチパルスＬＰを受け取ると、レジスタ２２に記憶された表示データを保持する。Ｄ／Ａ変換器２４は、各データ線Ｓｊに１つずつ設けられる。Ｄ／Ａ変換器２４は、ラッチ回路２３に保持された表示データをアナログ信号電圧に変換し、対応するデータ線Ｓｊに与える。

　なお、ここではソースドライバ回路１３は、１本の走査線に接続された画素回路に対して１行分のデータ電位を同時に供給する線順次走査を行うこととしたが、これに代えて、各画素回路に対してデータ電位を順に供給する点順次走査を行ってもよい。点順次走査を行うソースドライバ回路の構成は公知であるので、ここでは説明を省略する。

　以下、各実施形態に係る表示装置に含まれる画素回路Ａｉｊの詳細を説明する。画素回路Ａｉｊに含まれる駆動用ＴＦＴ、スイッチ用ＴＦＴおよび有機ＥＬ素子は、それぞれ、駆動素子、スイッチング素子および電気光学素子として機能する。また、電源配線Ｖｐは第１の電源配線に相当し、共通陰極Ｖｃｏｍは第２の電源配線に相当し、電源配線Ｖｉｎｔは第３の電源配線に相当する。

　（第１の実施形態）
　図２は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置に含まれる画素回路の回路図である。図２に示す画素回路１００は、駆動用ＴＦＴ１１０、スイッチ用ＴＦＴ１１１～１１３、コンデンサ１２１、１２２、および、有機ＥＬ素子１３０を備えている。画素回路１００に含まれるＴＦＴは、いずれもｐチャネル型である。画素回路１００は、特許文献１（国際公開第９８／４８４０３号パンフレット）にも記載されている。

　画素回路１００は、電源配線Ｖｐ、共通陰極Ｖｃｏｍ、走査線Ｇｉ、制御配線Ｗｉ、Ｒｉおよびデータ線Ｓｊに接続されている。このうち、電源配線Ｖｐと共通陰極Ｖｃｏｍには、それぞれ、一定の電位ＶＤＤ、ＶＳＳ（ただし、ＶＤＤ＞ＶＳＳ）が印加される。共通陰極Ｖｃｏｍは、表示装置内のすべての有機ＥＬ素子１３０に共通する陰極である。

　図２でＧ、ＳおよびＤと記載したＴＦＴの端子を、それぞれ、ゲート端子、ソース端子およびドレイン端子という。一般にｐチャネル型ＴＦＴでは、２個の電流入出力端子のうち、印加電圧の低いほうをドレイン端子といい、印加電圧の高いほうをソース端子という。また、ｎチャネル型ＴＦＴでは、２個の電流入出力端子のうち、印加電圧の低いほうをソース端子といい、印加電圧の高いほうをドレイン端子という。しかし、電圧の大小関係に応じて端子名を変更すると説明が複雑になるので、電圧の大小関係が逆になり、２個の電流入出力端子を逆の名称で呼ぶべき場合でも、２個の端子を便宜上図示した名称で呼ぶこととする。また、本実施形態では、すべてのＴＦＴにｐチャネル型を用いているが、スイッチ用ＴＦＴにｎチャネル型を用いてもよい。ＴＦＴの端子名とＴＦＴの型に関する上記の説明は、第２～第４の実施形態にも適用される。

　画素回路１００では、電源配線Ｖｐと共通陰極Ｖｃｏｍとの間に電源配線Ｖｐ側から順に、駆動用ＴＦＴ１１０、スイッチ用ＴＦＴ１１３および有機ＥＬ素子１３０が直列に設けられている。駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子とデータ線Ｓｊとの間にはゲート端子側から順に、コンデンサ１２１およびスイッチ用ＴＦＴ１１１が直列に設けられている。駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子とドレイン端子との間にはスイッチ用ＴＦＴ１１２が設けられ、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子と電源配線Ｖｐとの間にはコンデンサ１２２が設けられている。スイッチ用ＴＦＴ１１１のゲート端子は走査線Ｇｉに接続され、スイッチ用ＴＦＴ１１２のゲート端子は制御配線Ｗｉに接続され、スイッチ用ＴＦＴ１１３のゲート端子は制御配線Ｒｉに接続されている。

　なお、画素回路１００では、スイッチ用ＴＦＴ１１１は書き込み用スイッチング素子として、スイッチ用ＴＦＴ１１２は補償用スイッチング素子として、スイッチ用ＴＦＴ１１３は遮断用スイッチング素子として、コンデンサ１２１は補償用コンデンサとして、コンデンサ１２２は保持用コンデンサとして機能する。

　特許文献１に記載された表示装置は、画素回路１００を図１３に示すタイミングチャートに従って駆動することにより、駆動用ＴＦＴ１１０の閾値電圧のばらつきを補償する。これに対して、本実施形態に係る表示装置は、駆動用ＴＦＴ１１０の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償するために、画素回路１００を従来とは異なるタイミングチャート（図３）に従って駆動する。

　図３は、本実施形態に係る表示装置における画素回路１００の駆動方法を示すタイミングチャートである。図３には、データ線Ｓｊ、制御配線Ｗｉ、Ｒｉおよび走査線Ｇｉの電位の変化と、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位Ｖｇの変化とが記載されている。

　図３に示すように、時刻ｔ１より前では、走査線Ｇｉと制御配線Ｗｉの電位はハイレベルに、制御配線Ｒｉの電位はローレベルに、データ線Ｓｊの電位は基準電位Ｖｐｃに制御される。時刻ｔ１において走査線Ｇｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１１が導通状態に変化する。このとき、コンデンサ１２１のスイッチ用ＴＦＴ１１１側の電極には、データ線Ｓｊの電位Ｖｐｃが印加される。

　次に時刻ｔ２において制御配線Ｗｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１２が導通状態に変化する。これにより、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子とドレイン端子は、短絡されて同電位となる。

　次に時刻ｔ３において制御配線Ｒｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１３が非導通状態に変化する。時刻ｔ３以降、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ１１０とスイッチ用ＴＦＴ１１２を経由して駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子に電流が流れ込み、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位は駆動用ＴＦＴ１１０が導通状態である間は上昇する。駆動用ＴＦＴ１１０は、ゲート－ソース間電圧が閾値電圧Ｖｔｈ（負の値）になる（すなわち、ゲート端子電位が（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ）になる）と、非導通状態に変化する。したがって、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位は（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ）まで上昇する。ここまでは、従来の駆動方法と同じである。

　次に時刻ｔ４において、データ線Ｓｊの電位が基準電位Ｖｐｃからデータ電位Ｖｄａｔａ（黒表示の場合を除き、Ｖｄａｔａ＜Ｖｐｃ）に変化する。本実施形態に係る表示装置は、スイッチ用ＴＦＴ１１２を導通状態に保ったままでデータ線Ｓｊにデータ電位Ｖｄａｔａを与える点で、スイッチ用ＴＦＴ１１２を非導通状態に変化させた後にデータ線Ｓｊにデータ電位Ｖｄａｔａを与える従来の表示装置と相違する。

　データ線Ｓｊの電位がＶｐｃからＶｄａｔａに変化すると、コンデンサ１２１のスイッチ用ＴＦＴ１１１側の電極の電位も同様に変化し、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位は同じ量（Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ）だけ変化する。この結果、時刻ｔ４における駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位Ｖｇとゲート－ソース間電圧Ｖｇｓは、それぞれ、次式（２）と（３）に示すようになる。
　　Ｖｇ　＝ＶＤＤ＋Ｖｔｈ＋（Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ）　…（２）
　　Ｖｇｓ＝Ｖｔｈ＋（Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ）　　　　　…（３）

　図４は、時刻ｔ４の直後の画素回路１００の状態を示す図である。時刻ｔ４以降、駆動用ＴＦＴ１１０は、ゲート－ソース間電圧Ｖｇｓの低下に伴い、導通状態に変化する（ただし、黒表示の場合を除く）。また、スイッチ用ＴＦＴ１１２は、時刻ｔ４以降も導通状態にある。このため、図４に示すように、時刻ｔ４の直後から、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ１１０とスイッチ用ＴＦＴ１１２を経由して駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子に電流Ｉａが流れ込み、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位Ｖｇは上昇する（図４では上昇量をαと記載）。

　次に時刻ｔ５において走査線Ｇｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１１が非導通状態に変化する。画素回路１００の選択期間は、この時点で終了する。次に時刻ｔ６において、データ線Ｓｊの電位がデータ電位Ｖｄａｔａから基準電位Ｖｐｃに変化する。時刻ｔ５以降スイッチ用ＴＦＴ１１１は非導通状態にあるので、時刻ｔ６においてデータ線Ｓｊの電位が変化しても、画素回路１００はその影響を受けない。

　次に時刻ｔ７において制御配線Ｗｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１２が非導通状態に変化する。このため時刻ｔ７以降、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子に至る電流経路は遮断され、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位はその後は上昇しなくなる。時刻ｔ４から時刻ｔ７までの間（以下、移動度補償期間という）における駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位の変化量をΔＶ（ただし、ΔＶ＞０）とすると、時刻ｔ７における駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位Ｖｇとゲート－ソース間電圧Ｖｇｓは、それぞれ、次式（４）と（５）に示すようになる。
　　Ｖｇ　＝ＶＤＤ＋Ｖｔｈ＋（Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ）＋ΔＶ　…（４）
　　Ｖｇｓ＝Ｖｔｈ＋（Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ）＋ΔＶ　　　　　…（５）

　また、時刻ｔ７において、コンデンサ１２２の駆動用ＴＦＴ１１０側には、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート－ソース間電圧（Ｖｔｈ＋Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ＋ΔＶ）が保持される。

　次に時刻ｔ８において制御配線Ｒｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ１１３が導通状態に変化する。時刻ｔ８以降、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ１１０とスイッチ用ＴＦＴ１１３を経由して有機ＥＬ素子１３０に電流が流れる。駆動用ＴＦＴ１１０を流れる電流の量は、駆動用ＴＦＴ１１０のゲート－ソース間電圧（Ｖｔｈ＋Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ＋ΔＶ）に応じて変化する。有機ＥＬ素子１３０は、駆動用ＴＦＴ１１０を流れる電流に応じた輝度で発光する。

　ここで、まずΔＶを無視して考えると、閾値電圧Ｖｔｈが異なっていても電位差（Ｖｄａｔａ－Ｖｐｃ）が同じであれば、駆動用ＴＦＴ１１０を流れる電流の量は同じになる。このため、閾値電圧Ｖｔｈの値にかかわらず、有機ＥＬ素子１３０にはデータ電位Ｖｄａｔａに応じた量の電流が流れ、有機ＥＬ素子１３０はデータ電位Ｖｄａｔａに応じた輝度で発光する。このように本実施形態に係る表示装置によれば、駆動用ＴＦＴ１１０の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきを補償することができる。

　次に、ΔＶを含めて考える。一般にＴＦＴを作製するときには、ＴＦＴの特性（閾値電圧Ｖｔｈや移動度μなど）の目標値を予め定めた上で、作製するＴＦＴの特性を目標値に近づけるために各種の処理が行われる。ところが、作製されたＴＦＴの移動度μは、目標値よりも大きくなる場合と目標値よりも小さくなる場合とがある。以下、駆動用ＴＦＴ１１０の移動度μが目標値に等しい場合を基準とする。

　移動度補償期間に駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子に流れ込む電流（図４に示す電流Ｉａ）は、式（１）と（３）で定まり、駆動用ＴＦＴ１１０の移動度μに応じて増減する。駆動用ＴＦＴ１１０の移動度μが目標値よりも大きい場合には、移動度補償期間における電流Ｉａは基準よりも大きくなる。このため、移動度補償期間における駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位の変化量ΔＶは基準よりも大きくなり、時刻ｔ７における駆動用ＴＦＴ１１０のゲート－ソース間電圧の絶対値｜Ｖｇｓ｜は基準よりも小さくなる。したがって、駆動用ＴＦＴ１１０の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきだけを補償した場合と比べて、より基準に近い電流が有機ＥＬ素子１３０に流れる。

　一方、駆動用ＴＦＴ１１０の移動度μが目標値よりも小さい場合には、移動度補償期間における電流Ｉａは基準よりも小さくなる。このため、移動度補償期間における駆動用ＴＦＴ１１０のゲート端子電位の変化量ΔＶは基準よりも小さくなり、時刻ｔ７における駆動用ＴＦＴ１１０のゲート－ソース間電圧の絶対値｜Ｖｇｓ｜は基準よりも大きくなる。したがって、駆動用ＴＦＴ１１０の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきだけを補償した場合と比べて、より基準に近い電流が有機ＥＬ素子１３０に流れる。

　このように、本実施形態に係る表示装置では、駆動用ＴＦＴ１１０の移動度μが大きいときには、移動度補償期間後の駆動用ＴＦＴ１１０のゲート－ソース間電圧の絶対値｜Ｖｇｓ｜は小さくなり、基準の移動度を有する駆動用ＴＦＴにより近い電流が発光時に有機ＥＬ素子１３０に流れる。また、駆動用ＴＦＴ１１０の移動度μが小さいときには、移動度補償期間後の駆動用ＴＦＴ１１０のゲート－ソース間電圧の絶対値｜Ｖｇｓ｜は大きくなり、基準の移動度を有する駆動用ＴＦＴにより近い電流が発光時に有機ＥＬ素子１３０に流れる。このため、移動度μの値にかかわらず、有機ＥＬ素子１３０にはデータ電位Ｖｄａｔａに応じた量の電流が流れ、有機ＥＬ素子１３０はデータ電位Ｖｄａｔａに応じた輝度で発光する。したがって、本実施形態に係る表示装置によれば、駆動用ＴＦＴ１１０の閾値電圧のばらつきに加えて、駆動用ＴＦＴ１１０の移動度のばらつきを補償することができる。

　なお、本実施形態に係る表示装置では、データ線Ｓｊの電位がデータ電位Ｖｄａｔａから基準電位Ｖｐｃに変化するタイミングは、走査線Ｇｉの電位がハイレベルに変化した後であれば、いつでもよい。すなわち、時刻ｔ６は、時刻ｔ５より後であればいつでもよい。また、制御配線Ｗｉの電位がハイレベルに変化するタイミングは、データ線Ｓｊの電位が基準電位Ｖｐｃからデータ電位Ｖｄａｔａに変化した後、かつ、制御配線Ｒｉの電位がローレベルに変化する前の範囲内で決定される。すなわち、時刻ｔ７は、時刻ｔ４から時刻ｔ８の範囲内で決定される。時刻ｔ７は、駆動用ＴＦＴ１１０の移動度μ、閾値電圧Ｖｔｈのばらつき、および、移動度μのばらつきなどに基づき決定される。

　以上に示すように、本実施形態に係る表示装置によれば、図２に示す画素回路１００を図３に示すタイミングチャートに従って駆動することにより、駆動用ＴＦＴ１１０の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償し、有機ＥＬ素子１３０を所望の輝度で発光させることができる。

　（第２の実施形態）
　図５は、本発明の第２の実施形態に係る表示装置に含まれる画素回路の回路図である。図５に示す画素回路２００は、駆動用ＴＦＴ２１０、スイッチ用ＴＦＴ２１１～２１３、コンデンサ２２１、および、有機ＥＬ素子２３０を備えている。画素回路２００に含まれるＴＦＴは、いずれもｎチャネル型である。画素回路２００は、本出願と出願人および発明者が共通する別の出願（日本国特願２００８－１３１５６８号）にも記載されている。

　画素回路２００は、電源配線Ｖｐ、共通陰極Ｖｃｏｍ、走査線Ｇｉ、制御配線Ｒｉ、Ｕｉおよびデータ線Ｓｊに接続されている。このうち、電源配線Ｖｐと共通陰極Ｖｃｏｍには、それぞれ、一定の電位ＶＤＤ、ＶＳＳ（ただし、ＶＤＤ＞ＶＳＳ）が印加される。共通陰極Ｖｃｏｍは、表示装置内のすべての有機ＥＬ素子２３０に共通する陰極である。

　画素回路２００では、電源配線Ｖｐと共通陰極Ｖｃｏｍとの間に電源配線Ｖｐ側から順に、スイッチ用ＴＦＴ２１３、駆動用ＴＦＴ２１０および有機ＥＬ素子２３０が直列に設けられている。駆動用ＴＦＴ２１０のソース端子とデータ線Ｓｊとの間にはスイッチ用ＴＦＴ２１１が設けられ、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子とドレイン端子との間にはスイッチ用ＴＦＴ２１２が設けられ、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子と制御配線Ｕｉとの間にはコンデンサ２２１が設けられている。スイッチ用ＴＦＴ２１１、２１２のゲート端子はいずれも走査線Ｇｉに接続され、スイッチ用ＴＦＴ２１３のゲート端子は制御配線Ｒｉに接続されている。

　なお、画素回路２００では、スイッチ用ＴＦＴ２１１は書き込み用スイッチング素子として、スイッチ用ＴＦＴ２１２は補償用スイッチング素子として、スイッチ用ＴＦＴ２１３は遮断用スイッチング素子として、コンデンサ２２１は補償用コンデンサとして機能する。

　図６は、本実施形態に係る表示装置における画素回路２００の駆動方法を示すタイミングチャートである。図６には、走査線Ｇｉ、制御配線Ｒｉ、Ｕｉおよびデータ線Ｓｊの電位の変化と、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位Ｖｇの変化とが記載されている。図６において、Ｖｇ０は、画素回路２００に対して前回にデータ電位を書き込んだ後の駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位を表す。

　図６に示すように、時刻ｔ１より前では、走査線Ｇｉの電位はローレベルに、制御配線Ｒｉの電位はハイレベルに、制御配線Ｕｉの電位は相対的に高い電位Ｖ１に制御される。このため、スイッチ用ＴＦＴ２１１、２１２は非導通状態、スイッチ用ＴＦＴ２１３は導通状態にある。このとき駆動用ＴＦＴ２１０は導通状態にあるので、電源配線Ｖｐからスイッチ用ＴＦＴ２１３と駆動用ＴＦＴ２１０を経由して有機ＥＬ素子２３０に電流が流れ、有機ＥＬ素子２３０は所定の輝度で発光する。

　次に時刻ｔ１において、走査線Ｇｉの電位がハイレベルに変化すると共に、データ線Ｓｊに新たなデータ電位Ｖｄａｔａが印加される。このため、スイッチ用ＴＦＴ２１１、２１２は導通状態になり、データ線Ｓｊからスイッチ用ＴＦＴ２１１を経由して駆動用ＴＦＴ２１０のソース端子にデータ電位Ｖｄａｔａが印加される。

　ただし、このときに印加されるデータ電位Ｖｄａｔａは、有機ＥＬ素子２３０が非発光状態となるように決定される。具体的には、共通陰極Ｖｃｏｍの電位をＶＳＳ、有機ＥＬ素子２３０の発光閾値電圧をＶｔｈ＿ｏｌｅｄとしたとき、データ電位Ｖｄａｔａは、電位ＶＳＳとの差が発光閾値電圧Ｖｔｈ＿ｏｌｅｄ以下になるように決定される。これを式で表すと、次式（６）のようになる。
　　Ｖｔｈ＿ｏｌｅｄ≧Ｖｄａｔａ－ＶＳＳ　…（６）

　また、スイッチ用ＴＦＴ２１２が導通状態にあるので、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート－ドレイン間は短絡され、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子とドレイン端子には電源配線Ｖｐから電位ＶＤＤが印加される。したがって、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート－ソース間電圧Ｖｇｓは、次式（７）のようになる。
　　Ｖｇｓ＝ＶＤＤ－Ｖｄａｔａ　…（７）

　次に時刻ｔ２において、制御配線Ｕｉの電位が相対的に低い電位Ｖ２に変化する。次に時刻ｔ３において、制御配線Ｒｉの電位がローレベルに変化する。このため、スイッチ用ＴＦＴ２１３は非導通状態になり、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子（および、これに短絡されたドレイン端子）からソース端子に電流が流れ、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位は徐々に下降する。駆動用ＴＦＴ２１０のゲート－ソース間電圧が駆動用ＴＦＴ２１０の閾値電圧Ｖｔｈに等しくなったとき（すなわち、ゲート端子電位が（Ｖｄａｔａ＋Ｖｔｈ）になったとき）に、駆動用ＴＦＴ２１０は非導通状態になり、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位はその後は下降しなくなる。この時点で駆動用ＴＦＴ２１０は、閾値電圧Ｖｔｈにかかわらず、ゲート－ソース間に閾値電圧Ｖｔｈが印加された状態になる。

　時刻ｔ３以降に駆動用ＴＦＴ２１０のソース端子まで流れた電流は、有機ＥＬ素子２３０の抵抗成分とスイッチ用ＴＦＴ２１１の導通時の抵抗成分とに応じて、有機ＥＬ素子２３０とスイッチ用ＴＦＴ２１１に流れる。一般に、有機ＥＬ素子の寿命は、電流を多く流すほど短くなる。そこで、有機ＥＬ素子２３０に電流が流れることを防止するために、式（６）を満たすデータ電位Ｖｄａｔａを使用することが好ましい。そのようなデータ電位Ｖｄａｔａを使用した場合、有機ＥＬ素子２３０の陽極と陰極は同電位になるか、有機ＥＬ素子２３０に逆方向バイアス電圧が印加されるかのいずれかになる。これにより、時刻ｔ３以降に電流が有機ＥＬ素子２３０に流れることを防止し、有機ＥＬ素子２３０の寿命を延ばすことができる。

　次に時刻ｔ４において、制御配線Ｕｉの電位がＶ２からＶ１に変化する。また、制御配線Ｕｉと駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子はコンデンサ２２１を介して接続されている。このため、制御配線Ｕｉの電位がＶ２からＶ１に変化すると、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位は同じ量（Ｖ１－Ｖ２）だけ変化して、次式（８）に示すようになる。
　　Ｖｇ＝Ｖｄａｔａ＋Ｖｔｈ＋Ｖ１－Ｖ２　…（８）

　図７は、時刻ｔ４の直後の画素回路２００の状態を示す図である。時刻ｔ４以降、駆動用ＴＦＴ２１０は、ゲート－ソース間電圧Ｖｇｓの上昇に伴い、導通状態に変化する（ただし、黒表示の場合を除く）。また、スイッチ用ＴＦＴ２１２は、時刻ｔ４以降も導通状態にある。このため、図７に示すように、時刻ｔ４の直後から、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子（および、これに短絡されたドレイン端子）からスイッチ用ＴＦＴ２１２と駆動用ＴＦＴ２１０とスイッチ用ＴＦＴ２１１を経由してデータ線Ｓｊに電流Ｉｂが流れ出し、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位Ｖｇは下降する（図７では下降量をβと記載）。

　次に時刻ｔ５において走査線Ｇｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ２１１、２１２が非導通状態に変化する。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間（以下、移動度補償期間という）における駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位の変化量を－ΔＶ（ただし、ΔＶ＞０）とすると、時刻ｔ５における駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位Ｖｇは、次式（９）に示すようになる。
　　Ｖｇ＝Ｖｄａｔａ＋Ｖｔｈ＋Ｖ１－Ｖ２－ΔＶ　…（９）

　また、時刻ｔ５では、コンデンサ２２１の電極間の電位差は（Ｖｄａｔａ＋Ｖｔｈ－Ｖ２－ΔＶ）である。時刻ｔ５以降、コンデンサ２２１にはこの電位差が保持される。なお、時刻ｔ５は、駆動用ＴＦＴ２１０の移動度μ、閾値電圧Ｖｔｈのばらつき、および、移動度μのばらつきなどに基づき決定される。

　次に時刻ｔ６において制御配線Ｒｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ２１３が導通状態に変化し、駆動用ＴＦＴ２１０のドレイン端子には電源配線Ｖｐから電位ＶＤＤが印加される。コンデンサ２２１の作用により、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位は、時刻ｔ６以降も（Ｖｄａｔａ＋Ｖｔｈ＋Ｖ１－Ｖ２－ΔＶ）に保たれる。このため、時刻ｔ６以降、電源配線Ｖｐからスイッチ用ＴＦＴ２１３と有機ＥＬ素子２３０を経由して有機ＥＬ素子２３０に、上記ゲート端子電位から駆動用ＴＦＴ２１０の閾値電圧Ｖｔｈを引いた電位（Ｖｄａｔａ＋Ｖ１－Ｖ２－ΔＶ）に応じた電流が流れ、有機ＥＬ素子２３０は当該電流に応じた輝度で発光する。

　そこで、走査線Ｇｉの電位がハイレベルである期間（時刻ｔ１から時刻ｔ５）にデータ線Ｓｊに印加されるデータ電位Ｖｄａｔａは、有機ＥＬ素子２３０を所望の輝度で発光させるために本来印加すべきデータ電位Ｖｄａｔａ’から制御配線Ｕｉの電位の振幅分（Ｖ１－Ｖ２）を引いた電位に設定される。これを式で表すと、次式（１０）のようになる。
　　Ｖｄａｔａ＝Ｖｄａｔａ’－（Ｖ１－Ｖ２）　…（１０）

　ここで、まずΔＶを無視して考えると、閾値電圧Ｖｔｈが異なっていても電位（Ｖｄａｔａ＋Ｖ１－Ｖ２）が同じであれば、駆動用ＴＦＴ２１０を流れる電流の量は同じになる。このため、閾値電圧Ｖｔｈの値にかかわらず、有機ＥＬ素子２３０にはデータ電位Ｖｄａｔａに応じた量の電流が流れ、有機ＥＬ素子２３０はデータ電位Ｖｄａｔａに応じた輝度で発光する。このように本実施形態に係る表示装置によれば、駆動用ＴＦＴ２１０の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきを補償することができる。

　次に、ΔＶを含めて考える。移動度補償期間に駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子から流れ出す電流（図７に示す電流Ｉｂ）は、式（１）に示すように、駆動用ＴＦＴ２１０の移動度μに応じて増減する。駆動用ＴＦＴ２１０の移動度μが目標値よりも大きい場合には、移動度補償期間における電流Ｉｂは基準よりも大きくなる。このため、移動度補償期間における駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位の変化量ΔＶは基準よりも大きくなり、時刻ｔ５における駆動用ＴＦＴ２１０のゲート－ソース間電圧の絶対値｜Ｖｇｓ｜は基準よりも小さくなる。したがって、駆動用ＴＦＴ２１０の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきだけを補償した場合と比べて、より基準に近い電流が有機ＥＬ素子２３０に流れる。

　一方、駆動用ＴＦＴ２１０の移動度μが目標値よりも小さい場合には、移動度補償期間における電流Ｉｂは基準よりも小さくなる。このため、移動度補償期間における駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位の変化量ΔＶは基準よりも小さくなり、時刻ｔ５における駆動用ＴＦＴ２１０のゲート－ソース間電圧の絶対値｜Ｖｇｓ｜は基準よりも大きくなる。したがって、駆動用ＴＦＴ２１０の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきだけを補償した場合と比べて、より基準に近い電流が有機ＥＬ素子２３０に流れる。

　このように、本実施形態に係る表示装置でも、第１の実施形態と同様に、駆動用ＴＦＴ２１０の移動度μが大きいときには、移動度補償期間後の駆動用ＴＦＴ２１０のゲート－ソース間電圧の絶対値｜Ｖｇｓ｜は小さくなり、基準の移動度を有する駆動用ＴＦＴにより近い電流が発光時に有機ＥＬ素子２３０に流れる。一方、駆動用ＴＦＴ２１０の移動度μが小さいときには、移動度補償期間後の駆動用ＴＦＴ２１０のゲート－ソース間電圧の絶対値｜Ｖｇｓ｜は大きくなり、基準の移動度を有する駆動用ＴＦＴにより近い電流が発光時に有機ＥＬ素子２３０に流れる。このため、移動度μの値にかかわらず、有機ＥＬ素子２３０にはデータ電位Ｖｄａｔａに応じた量の電流が流れ、有機ＥＬ素子２３０はデータ電位Ｖｄａｔａに応じた輝度で発光する。したがって、本実施形態に係る表示装置によれば、駆動用ＴＦＴ２１０の閾値電圧のばらつきに加えて、駆動用ＴＦＴ２１０の移動度のばらつきを補償することができる。

　また、データ線Ｓｊに対して式（６）を満たすデータ電位を与えることにより、データ線Ｓｊの電位を画素回路２００に書き込んだだけでは、有機ＥＬ素子２３０は発光しなくなる。これにより、他の画素回路２００を発光させたままで書き込み対象の画素回路２００だけを非発光状態に制御し、発光デューティー比を高くすることができる。

　図６に示すように、ゲートドライバ回路１２は、制御配線Ｕｉの電位を２段階（Ｖ１とＶ２）に変化させる。このため、ゲートドライバ回路１２の最終段には、バッファ回路として、図８に示すインバータ回路が設けられる。図８に示すインバータ回路は、入力信号ＩＮに応じて、制御配線Ｕｉの電位を２段階に変化させる。

　制御配線Ｕｉの電位を３段階以上に変化させるためには、図８よりも複雑な回路が必要になり、ドライバ回路の面積が増大する。このため、ドライバ回路をガラス基板上に形成する場合には、額縁の拡大と歩留りの低下が問題になり、ドライバ回路をＩＣに内蔵する場合には、チップ面積の増大に伴うコストの上昇と歩留りの低下、および、回路の複雑化に伴う消費電力の増大が問題となる。本実施形態に係る表示装置は、制御配線Ｕｉの配線の電位を２段階に変化させるゲートドライバ回路１２を備えている。このようなゲートドライバ回路は、簡単に構成することができる。

　なお、本実施形態に係る表示装置では、制御配線Ｕｉの電位がＶ１からＶ２に変化するタイミングは、走査線Ｇｉの電位がハイレベルに変化する前でもよい。すなわち、時刻ｔ２は時刻ｔ１より前でもよい。この方法によれば、走査線Ｇｉの本数が多く、走査線Ｇｉの電位がハイレベルである時間が短い場合でも、駆動用ＴＦＴ２１０の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきを補償することができる。ただし、この方法を用いると、有機ＥＬ素子２３０に順方向バイアス電圧が印加されて、有機ＥＬ素子２３０が不要に発光し、画面のコントラストが低下することがある。したがって、図６に示すように、走査線Ｇｉの電位がハイレベルに変化した後に、制御配線Ｕｉの電位がＶ１からＶ２に変化するほうがより好ましい。

　また、画素回路２００では、スイッチ用ＴＦＴ２１１、２１２のゲート端子を同一の走査線Ｇｉに接続することとしたが、スイッチ用ＴＦＴ２１１、２１２をほぼ同じタイミングで変化する別々の制御配線に接続してもよい。

　以上に示すように、本実施形態に係る表示装置によれば、図５に示す画素回路２００を図６に示すタイミングチャートに従って駆動することにより、駆動用ＴＦＴ２１０の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償し、有機ＥＬ素子２３０を所望の輝度で発光させることができる。

　（第３の実施形態）
　本発明の第３の実施形態に係る表示装置は、第２の実施形態に係る表示装置と同じく、図５に示す画素回路２００を備えている。本実施形態に係る表示装置は、画素回路２００を第２の実施形態とは異なるタイミングチャート（図９）に従って駆動する。

　図９は、本実施形態に係る表示装置における画素回路２００の駆動方法を示すタイミングチャートである。図９に示すように、本実施形態に係る表示装置では、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間（移動度補償期間）、データ線Ｓｊの電位はデータ電位Ｖｄａｔａよりも高い基準電位Ｖｐｃになる。これ以外の点では、図９に示すタイミングチャートは図６に示すタイミングチャートと同じである。

　このように本実施形態に係る表示装置では、制御配線Ｕｉの電位がＶ２からＶ１（駆動用ＴＦＴ２１０が導通状態になる電位）に変化した後に、データ線Ｓｊの電位は、データ電位Ｖｄａｔａよりも駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位に近い電位に変化する。

　基準電位Ｖｐｃは、階調反転を防止するために、データ電位Ｖｄａｔａが最小のときの駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位よりも小さくなるように決定される。すなわち、最小階調を表示するときのデータ電位ＶｄａｔａをＶｍとしたとき、基準電位Ｖｐｃは次式（１１）を満たすように決定される。
　　Ｖｐｃ＜Ｖｍ＋Ｖｔｈ＋Ｖ１－Ｖ２　…（１１）

　本実施形態に係る表示装置によれば、画素回路２００を図９に示すタイミングチャートに従って駆動することにより、第２の実施形態と同様に、駆動用ＴＦＴ２１０の閾値電圧のばらつきの影響を受けず、駆動用ＴＦＴ２１０の移動度のばらつきの影響も受けない電流を有機ＥＬ素子２３０に流して、有機ＥＬ素子２３０の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償することができる。

　以下、本実施形態に係る表示装置に特有の効果を説明する。図１０は、本実施形態に係る表示装置における時刻ｔ４の直後の画素回路２００の状態を示す図である。本実施形態に係る表示装置でも、第２の実施形態と同様に、時刻ｔ４以降、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子からデータ線Ｓｊに電流Ｉｃが流れ出し、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位Ｖｇは下降する（図１０では下降量をγと記載）。

　ところで、ＴＦＴの中には移動度が大きいものがある。例えば、アモルファスシリコンＴＦＴの移動度は１０ｃｍ²／Ｖｓに満たないが、低温ポリシリコンＴＦＴやＣＧシリコンＴＦＴの移動度は１００ｃｍ²／Ｖｓを超える。このため、移動度が大きいＴＦＴを用いて第２の実施形態に係る表示装置を構成した場合、移動度補償期間における駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位の変化量ΔＶが大きくなり、駆動用ＴＦＴ２１０の閾値電圧のばらつきを正しく補償できなくなることがある。

　これに対して本実施形態に係る表示装置では、時刻ｔ４以降にデータ線Ｓｊに与えられる基準電位Ｖｐｃは、データ電位Ｖｄａｔａよりも駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位に近い。このため、時刻ｔ４以降に駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子からデータ線Ｓｊに流れる電流Ｉｃは第２の実施形態よりも少なくなり（Ｉｃ＜Ｉｂ）、駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位Ｖｇの変化量も第２の実施形態よりも小さくなる（γ＜β）。この結果、移動度補償期間における駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位の変化量は、第２の実施形態よりも小さくなる。

　したがって、本実施形態に係る表示装置によれば、駆動用ＴＦＴ２１０の移動度が大きい場合でも、駆動用ＴＦＴ２１０の移動度が駆動用ＴＦＴ２１０のゲート端子電位に与える影響を小さくして、駆動用ＴＦＴ２１０の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償することができる。

　（第４の実施形態）
　図１１は、本発明の第４の実施形態に係る表示装置に含まれる画素回路の回路図である。図１１に示す画素回路３００は、駆動用ＴＦＴ３１０、スイッチ用ＴＦＴ３１１～３１５、コンデンサ３２１、および、有機ＥＬ素子３３０を備えている。画素回路３００に含まれるＴＦＴは、いずれもｐチャネル型である。画素回路３００は、特許文献２（日本国特開２００７－１３３３６９号公報）に記載された画素回路（図１４）を、すべてのスイッチ用ＴＦＴのゲート端子を互いに異なる信号線に接続するように変形したものである。

　画素回路３００は、電源配線Ｖｐ、Ｖｉｎｔ、共通陰極Ｖｃｏｍ、走査線Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、制御配線Ｅ１ｉ、Ｅ２ｉおよびデータ線Ｓｊに接続されている。このうち、電源配線Ｖｐと共通陰極Ｖｃｏｍには、それぞれ、一定の電位ＶＤＤ、ＶＳＳ（ただし、ＶＤＤ＞ＶＳＳ）が印加され、電源配線Ｖｉｎｔには一定の電位Ｖｐｃが印加される。共通陰極Ｖｃｏｍは、表示装置内のすべての有機ＥＬ素子３３０に共通する陰極である。

　画素回路３００では、電源配線Ｖｐと共通陰極Ｖｃｏｍとの間に電源配線Ｖｐ側から順に、駆動用ＴＦＴ３１０、スイッチ用ＴＦＴ３１３および有機ＥＬ素子３３０が直列に設けられている。駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子とデータ線Ｓｊとの間にはゲート端子側から順に、コンデンサ３２１およびスイッチ用ＴＦＴ３１１が直列に設けられている。駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子とドレイン端子との間にはスイッチ用ＴＦＴ３１２が設けられている。以下、スイッチ用ＴＦＴ３１１とコンデンサ３２１の接続点を接続点Ａという。接続点Ａと電源配線Ｖｉｎｔの間にはスイッチ用ＴＦＴ３１４が設けられ、駆動用ＴＦＴ３１０のドレイン端子と電源配線Ｖｉｎｔの間にはスイッチ用ＴＦＴ３１５が設けられている。

　スイッチ用ＴＦＴ３１１のゲート端子は走査線Ｇ１ｉに接続され、スイッチ用ＴＦＴ３１２のゲート端子は走査線Ｇ３ｉに接続され、スイッチ用ＴＦＴ３１３のゲート端子は制御配線Ｅ２ｉに接続され、スイッチ用ＴＦＴ３１４のゲート端子は制御配線Ｅ１ｉに接続され、スイッチ用ＴＦＴ３１５のゲート端子は走査線Ｇ２ｉに接続されている。走査線Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉは、図１では走査線Ｇｉに相当する。

　なお、画素回路３００では、スイッチ用ＴＦＴ３１１は書き込み用スイッチング素子として、スイッチ用ＴＦＴ３１２は補償用スイッチング素子として、スイッチ用ＴＦＴ３１３は遮断用スイッチング素子として、スイッチ用ＴＦＴ３１４は第１の初期化用スイッチング素子として、スイッチ用ＴＦＴ３１５は第２の初期化用スイッチング素子として、コンデンサ３２１は補償用コンデンサとして機能する。

　図１２は、本実施形態に係る表示装置における画素回路３００の駆動方法を示すタイミングチャートである。図１２には、走査線Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、制御配線Ｅ１ｉ、Ｅ２ｉおよびデータ線Ｓｊの電位の変化と、駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位Ｖｇの変化とが記載されている。

　図１２に示すように、時刻ｔ１より前では、走査線Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉの電位はハイレベルに、制御配線Ｅ１ｉ、Ｅ２ｉの電位はローレベルに制御される。次に時刻ｔ１において制御配線Ｅ１ｉ、Ｅ２ｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ３１３、３１４が非導通状態に変化する。

　次に時刻ｔ２において走査線Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ３１１、３１２、３１５が導通状態に変化する。これにより、駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子とドレイン端子は短絡されて同電位となり、駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位Ｖｇは電源配線Ｖｉｎｔの電位Ｖｐｃに等しくなる。また、接続点Ａには、データ線Ｓｊの電位Ｖｄａｔａが印加される。

　次に時刻ｔ３において走査線Ｇ２ｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ３１５が非導通状態に変化する。このとき、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ３１０とスイッチ用ＴＦＴ３１２を経由して駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子に電流が流れ込み、駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位Ｖｇは駆動用ＴＦＴ３１０が導通状態である間は上昇する。駆動用ＴＦＴ３１０はゲート－ソース間電圧が閾値電圧Ｖｔｈ（負の値）になると非導通状態に変化するので、駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位Ｖｇは（ＶＤＤ＋Ｖｔｈ）まで上昇する。

　次に時刻ｔ４において、走査線Ｇ１ｉの電位がハイレベルに変化し、制御配線Ｅ１ｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ３１１が非導通状態に変化し、スイッチ用ＴＦＴ３１４が導通状態に変化する。このとき、接続点Ａの電位はＶｄａｔａからＶｐｃに変化し、駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位Ｖｇは接続点Ａの電位と同じ量だけ変化する。この結果、時刻ｔ４における駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位Ｖｇとゲート－ソース間電圧Ｖｇｓは、それぞれ、次式（１２）と（１３）に示すようになる。
　　Ｖｇ　＝ＶＤＤ＋Ｖｔｈ＋（Ｖｐｃ－Ｖｄａｔａ）　…（１２）
　　Ｖｇｓ＝Ｖｔｈ＋（Ｖｐｃ－Ｖｄａｔａ）　　　　　…（１３）

　また、時刻ｔ４において、コンデンサ３２１の駆動用ＴＦＴ３１０側には、駆動用ＴＦＴ３１０のゲート－ソース間電圧（Ｖｔｈ＋Ｖｐｃ－Ｖｄａｔａ）が一時的に保持される。時刻ｔ４以降、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ３１０とスイッチ用ＴＦＴ３１２を経由して駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子に電流が流れ込み、駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位Ｖｇは上昇する。

　次に時刻ｔ５において走査線Ｇ３ｉの電位がハイレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ３１２が非導通状態に変化する。このため時刻ｔ５以降、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子に至る電流経路は遮断され、駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位はその後は上昇しなくなる。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間（以下、移動度補償期間という）における駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位の変化量をΔＶ（ただし、ΔＶ＞０）とすると、時刻ｔ５における駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位Ｖｇとゲート－ソース間電圧Ｖｇｓは、それぞれ、次式（１４）と（１５）に示すようになる。
　　Ｖｇ　＝ＶＤＤ＋Ｖｔｈ＋（Ｖｐｃ－Ｖｄａｔａ）＋ΔＶ　…（１４）
　　Ｖｇｓ＝Ｖｔｈ＋（Ｖｐｃ－Ｖｄａｔａ）＋ΔＶ　　　　　…（１５）

　次に時刻ｔ６において制御配線Ｅ２ｉの電位がローレベルに変化すると、スイッチ用ＴＦＴ３１３が導通状態に変化する。時刻ｔ６以降、電源配線Ｖｐから駆動用ＴＦＴ３１０とスイッチ用ＴＦＴ３１３を経由して有機ＥＬ素子３３０に電流が流れる。駆動用ＴＦＴ３１０を流れる電流の量は、駆動用ＴＦＴ３１０のゲート－ソース間電圧（Ｖｔｈ＋Ｖｐｃ－Ｖｄａｔａ＋ΔＶ）に応じて変化する。有機ＥＬ素子３３０は、駆動用ＴＦＴ３１０を流れる電流に応じた輝度で発光する。

　ここで、まずΔＶを無視して考えると、閾値電圧Ｖｔｈが異なっていても電位差（Ｖｐｃ－Ｖｄａｔａ）が同じであれば、駆動用ＴＦＴ３１０を流れる電流の量は同じになる。このため、閾値電圧Ｖｔｈの値にかかわらず、有機ＥＬ素子３３０にはデータ電位Ｖｄａｔａに応じた量の電流が流れ、有機ＥＬ素子３３０はデータ電位Ｖｄａｔａに応じた輝度で発光する。このように本実施形態に係る表示装置によれば、駆動用ＴＦＴ３１０の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきを補償することができる。

　次に、ΔＶを含めて考える。移動度補償期間に駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子に流れ込む電流は、式（１）と（１３）で定まり、駆動用ＴＦＴ３１０の移動度μに応じて増減する。駆動用ＴＦＴ３１０の移動度μが目標値よりも大きい場合には、移動度補償期間における電流は基準よりも大きくなる。このため、移動度補償期間における駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位の変化量ΔＶは基準よりも大きくなり、時刻ｔ５における駆動用ＴＦＴ３１０のゲート－ソース間電圧の絶対値｜Ｖｇｓ｜は基準よりも小さくなる。したがって、駆動用ＴＦＴ３１０の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきのみを補償した場合と比べて、より基準に近い電流が有機ＥＬ素子３３０に流れる。

　一方、駆動用ＴＦＴ３１０の移動度μが目標値よりも小さい場合には、移動度補償期間における電流は基準よりも小さくなる。このため、移動度補償期間における駆動用ＴＦＴ３１０のゲート端子電位の変化量ΔＶは基準よりも小さくなり、時刻ｔ５における駆動用ＴＦＴ３１０のゲート－ソース間電圧の絶対値｜Ｖｇｓ｜は基準よりも大きくなる。したがって、駆動用ＴＦＴ３１０の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきのみを補償した場合と比べて、より基準に近い電流が有機ＥＬ素子３３０に流れる。

　このため、移動度μの値にかかわらず、有機ＥＬ素子３３０にはデータ電位Ｖｄａｔａに応じた量の電流が流れ、有機ＥＬ素子３３０はデータ電位Ｖｄａｔａに応じた輝度で発光する。したがって、本実施形態に係る表示装置によれば、駆動用ＴＦＴ３１０の閾値電圧のばらつきに加えて、駆動用ＴＦＴ３１０の移動度のばらつきを補償することができる。

　以上に示すように、本実施形態に係る表示装置によれば、図１１に示す画素回路３００を図１２に示すタイミングチャートに従って駆動することにより、駆動用ＴＦＴ３１０の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償し、有機ＥＬ素子３３０を所望の輝度で発光させることができる。

　なお、以上の説明では、画素回路は電気光学素子として有機ＥＬ素子を含むこととしたが、画素回路は電気光学素子として、半導体ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＦＥＤの発光部など、有機ＥＬ素子以外の電流駆動型の電気光学素子を含んでいてもよい。

　また、以上の説明では、画素回路は、電気光学素子の駆動素子として、ガラス基板などの絶縁基板上に形成されるＭＯＳトランジスタ（ここでは、シリコンゲートＭＯＳ構造を含めて、ＭＯＳトランジスタという）であるＴＦＴを含むこととした。これに限らず、画素回路は、電気光学素子の駆動素子として、電流制御端子に印加する制御電圧に応じて出力電流が変化し、出力電流がゼロとなる制御電圧（閾値電圧）を有する任意の電圧制御型の素子を含んでいてもよい。このため、電気光学素子の駆動素子には、例えば、半導体基板上に形成されるＭＯＳトランジスタなども含む、一般の絶縁ゲート型電界効果トランジスタを用いることができる。

　また、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

　本発明の表示装置は、駆動素子の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきの両方を補償できるという効果を奏するので、有機ＥＬディスプレイやＦＥＤなど、電流駆動型の表示素子を備えた各種の表示装置に利用することができる。

　１０…表示装置
　１１…表示制御回路
　１２…ゲートドライバ回路
　１３…ソースドライバ回路
　２１…シフトレジスタ
　２２…レジスタ
　２３…ラッチ回路
　２４…Ｄ／Ａ変換器
　１００、２００、３００、Ａｉｊ…画素回路
　１１０、２１０、３１０…駆動用ＴＦＴ
　１１１～１１３、２１１～２１３、３１１～３１５…スイッチ用ＴＦＴ
　１２１、１２２、２２１、３２１…コンデンサ
　１３０、２３０、３３０…有機ＥＬ素子
　Ｇｉ、Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ…走査線
　Ｒｉ、Ｕｉ、Ｗｉ、Ｅ１ｉ、Ｅ２ｉ…制御配線
　Ｓｊ…データ線
　Ｖｐ…電源配線
　Ｖｃｏｍ…共通陰極

Claims

　電流駆動型の表示装置であって、
　複数の走査線と複数のデータ線の各交差点に対応して配置された複数の画素回路と、
　前記走査線を用いて書き込み対象の画素回路を選択し、前記データ線に対して表示データに応じたデータ電位を与える駆動回路とを備え、
　前記画素回路は、
　　第１の電源配線と第２の電源配線との間に設けられた電気光学素子と、
　　前記第１の電源配線と前記第２の電源配線との間に前記電気光学素子と直列に設けられた駆動素子と、
　　前記駆動素子の制御端子に第１の電極が接続された補償用コンデンサと、
　　前記駆動素子の制御端子と一方の電流入出力端子との間に設けられた補償用スイッチング素子とを含み、
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記補償用スイッチング素子を導通状態に制御して前記駆動素子の制御端子に閾値電圧に応じた電位を与え、その後に、前記補償用スイッチング素子を導通状態に保ったままで前記補償用コンデンサの第２の電極に与える電位を切り替えて、前記駆動素子の制御端子に前記表示データと前記閾値電圧に応じた書き込み電位を与えることを特徴とする、表示装置。
　前記画素回路は、
　　前記補償用コンデンサの第２の電極と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子と、
　　前記駆動素子と前記電気光学素子との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、
　　前記駆動素子の制御端子と他方の電流入出力端子との間に設けられた保持用コンデンサとをさらに含む、請求項１に記載の表示装置。
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に所定の基準電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御し、その後に、各スイッチング素子の状態を保ったままで、前記データ線に与える電位を前記データ電位に切り替えることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
　前記画素回路は、
　　前記駆動素子の一方の電流入出力端子と前記第１の電源配線との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、
　　前記駆動素子の他方の電流入出力端子と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子とをさらに含み、
　前記補償用コンデンサの第２の電極は、前記駆動回路が電位を与える制御配線に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に前記データ電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御し、その後に、各スイッチング素子の状態を保ったままで、前記駆動素子の制御端子に前記書き込み電位が与えられるように前記制御配線に与える電位を切り替えることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
　前記駆動回路は、前記駆動素子の制御端子に前記書き込み電位が与えられるように前記制御配線に与える電位を切り替えた後に、前記データ線に与える電位を前記データ電位よりも前記駆動素子の制御端子の電位に近い基準電位に切り替えることを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記書き込み用スイッチング素子を導通状態に制御している間、前記データ線に対して、前記表示データと前記制御配線に与える電位の変化量とによって定まる電位を与えることを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記書き込み用スイッチング素子を導通状態に制御している間、前記データ線に対して、前記電気光学素子への印加電圧が発光閾値電圧以下となる電位を与えることを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
　前記画素回路は、
　　前記補償用コンデンサの第２の電極と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子と、
　　前記駆動素子と前記電気光学素子との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、
　　前記補償用コンデンサの第２の電極と第３の電源配線との間に設けられた第１の初期化用スイッチング素子と、
　　前記駆動素子の一方の電流入出力端子と前記第３の電源配線との間に設けられた第２の初期化用スイッチング素子とをさらに含む、請求項１に記載の表示装置。
　前記駆動回路は、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に対して前記データ電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子と前記第２の初期化用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子と前記第１の初期化用スイッチング素子を非導通状態に制御し、その後に、前記補償用スイッチング素子を導通状態に保ったままで、前記書き込み用スイッチング素子を非導通状態に、前記第１の初期化用スイッチング素子を導通状態に制御することを特徴とする、請求項９に記載の表示装置。
　複数の走査線と複数のデータ線の各交差点に対応して配置された複数の画素回路を備えた電流駆動型の表示装置の駆動方法であって、
　前記画素回路が、第１の電源配線と第２の電源配線との間に設けられた電気光学素子と、前記第１の電源配線と前記第２の電源配線との間に前記電気光学素子と直列に設けられた駆動素子と、前記駆動素子の制御端子に第１の電極が接続された補償用コンデンサと、前記駆動素子の制御端子と一方の電流入出力端子との間に設けられた補償用スイッチング素子とを含む場合に、
　前記走査線を用いて書き込み対象の画素回路を選択する選択ステップと、
　書き込み対象の画素回路について、前記補償用スイッチング素子を導通状態に制御して前記駆動素子の制御端子に閾値電圧に応じた電位を与える閾値状態設定ステップと、
　前記閾値状態設定ステップの後に、書き込み対象の画素回路について、前記補償用スイッチング素子を導通状態に保ったままで前記補償用コンデンサの第２の電極に与える電位を切り替えて、前記駆動素子の制御端子に表示データと前記閾値電圧に応じた書き込み電位を与える導通状態設定ステップとを備えた、表示装置の駆動方法。
　前記画素回路が、前記補償用コンデンサの第２の電極と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子と、前記駆動素子と前記電気光学素子との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、前記駆動素子の制御端子と他方の電流入出力端子との間に設けられた保持用コンデンサとをさらに含む場合に、
　前記閾値状態設定ステップは、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に所定の基準電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御し、
　前記導通状態設定ステップは、各スイッチング素子の状態を保ったままで、前記データ線に与える電位を前記表示データに応じたデータ電位に切り替えることを特徴とする、請求項１１に記載の駆動方法。
　前記画素回路が、前記駆動素子の一方の電流入出力端子と前記第１の電源配線との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、前記駆動素子の他方の電流入出力端子と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子とをさらに含み、前記補償用コンデンサの第２の電極が制御配線に接続されている場合に、
　前記閾値状態設定ステップは、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に対して前記表示データに応じたデータ電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御し、
　前記導通状態設定ステップは、各スイッチング素子の状態を保ったままで、前記駆動素子の制御端子に前記書き込み電位が与えられるように前記制御配線に与える電位を切り替えることを特徴とする、請求項１１に記載の駆動方法。
　前記画素回路が、前記補償用コンデンサの第２の電極と前記データ線との間に設けられた書き込み用スイッチング素子と、前記駆動素子と前記電気光学素子との間に設けられた遮断用スイッチング素子と、前記補償用コンデンサの第２の電極と第３の電源配線との間に設けられた第１の初期化用スイッチング素子と、前記駆動素子の一方の電流入出力端子と前記第３の電源配線との間に設けられた第２の初期化用スイッチング素子とをさらに含む場合に、
　前記閾値状態設定ステップは、書き込み対象の画素回路について、前記データ線に対して前記表示データに応じたデータ電位を与えながら、前記書き込み用スイッチング素子と前記補償用スイッチング素子と前記第２の初期化用スイッチング素子を導通状態に、前記遮断用スイッチング素子と前記第１の初期化用スイッチング素子を非導通状態に制御し、
　前記導通状態設定ステップは、前記補償用スイッチング素子を導通状態に保ったままで、前記書き込み用スイッチング素子を非導通状態に、前記第１の初期化用スイッチング素子を導通状態に制御することを特徴とする、請求項１１に記載の駆動方法。