JP2008292619A - 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気光学素子の温度変化による当該電気光学素子の輝度変化をなくし、映像信号の信号電圧に応じた発光輝度での画像表示を実現できるようにする。
【解決手段】画素２０の有機ＥＬ素子２１の温度変化による当該有機ＥＬ素子２１の両端電圧Ｖｏｌｅｄの電圧変化分ΔＶを検出し、例えば電源供給線３２の高電位Ｖｃｃｐを駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓの値が変化しないようにオフセットさせることで、有機ＥＬ素子２１の温度変化に伴う当該有機ＥＬ素子２１の発光輝度の変化分を補正する。
【選択図】図２

Description

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

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

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

有機ＥＬ表示装置では、液晶表示装置と同様、その駆動方式として単純（パッシブ）マトリクス方式とアクティブマトリクス方式を採ることができる。ただし、単純マトリクス方式の表示装置は、構造が簡単であるものの、電気光学素子の発光期間が走査線（即ち、画素数）の増加によって減少するために、大型でかつ高精細な表示装置の実現が難しいなどの問題がある。

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

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

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

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

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

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

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

特開２００６−１３３５４２号公報

上記従来技術に係る有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ素子に温度変化があった場合について考える。図１９に、有機ＥＬ素子のＶ／Ｉ（電圧／電流）特性の温度依存性を示す。また、図２０に、駆動トランジスタのＶｄ／Ｉｄ（ドレイン電圧／ドレイン電流）特性を示す。

発光期間において、有機ＥＬ素子のアノード電位は駆動電流に応じて上昇する。有機ＥＬ素子のアノード電位の上昇は、駆動トランジスタのソース電位の上昇でもある。駆動トランジスタのソース電位が上昇すると、駆動トランジスタのゲート−ソース間に接続されている保持容量のブートストラップ動作により、駆動トランジスタのゲート電位も上昇する。このときのゲート電位の上昇量は、ソース電位の上昇量に等しくなる。

ここで、有機ＥＬ素子に温度変化が起きた場合を考える。例えば、温度から２５℃から６０℃に変化したとすると、有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性が図１９に破線で示すように変化する。有機ＥＬ素子に流れる電流Ｉが同じ値として考えた場合、２５℃のときよりも６０℃のときの方が有機ＥＬ素子の両端電圧Ｖｏｌｅｄが小さくなる。

有機ＥＬ素子の温度変化によって有機ＥＬ素子の両端電圧Ｖｏｌｅｄが小さくなると、その低下分だけ駆動トランジスタのドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが大きくなる。このとき、駆動トランジスタは飽和領域で使用されているものとする。

ここで、駆動トランジスタのドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが大きくなると、駆動トランジスタの飽和領域においてはアーリー効果によってドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが増加する。電流増加が起きると、有機ＥＬ素子の発光輝度が上昇する。すなわち、有機ＥＬ素子の温度変化によって発光輝度の変化が起きてしまう。これにより、映像信号の信号電圧に応じた発光輝度での画像表示を実現できなくなる。

そこで、本発明は、電気光学素子の温度変化による当該電気光学素子の輝度変化をなくし、映像信号の信号電圧に応じた発光輝度での画像表示を実現できる表示装置、当該表示装置の駆動方法および当該表示装置を用いた電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、電気光学素子と、映像信号を書き込む書き込みトランジスタと、前記書き込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタとを含む画素が行列状に配置されてなる表示装置において、前記電気光学素子の温度変化に伴って当該電気光学素子の発光輝度が変化するとき、その輝度変化分を補正する、より具体的には、電気光学素子の温度変化を検出し、その検出結果に応じて前記駆動トランジスタまたは前記電気光学素子に与える電源電位を制御することによって、または、前記駆動トランジスタに対して直列に接続された電圧降下素子にて、前記電気光学素子に流れる電流に応じた電圧降下を生じさせることによって前記電気光学素子の輝度変化分を補正する構成を採っている。

上記構成の表示装置および当該表示装置を有する電子機器において、電気光学素子の温度が変化し、その温度変化に伴って電気光学素子の発光輝度が変化したとしても、その輝度変化分を補正することで、電気光学素子の温度変化による当該電気光学素子の輝度変化を抑制できる。

本発明によれば、電気光学素子の温度変化による当該電気光学素子の輝度変化を抑制できるため、映像信号の信号電圧に応じた発光輝度での画像表示を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

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

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

画素アレイ部３０には、ｍ行ｎ列の画素配列に対して、画素行ごとに走査線３１−１〜３１−ｍと電源供給線３２−１〜３２−ｍとが配線され、画素列ごとに信号線３３−１〜３３−ｎが配線されている。

画素アレイ部３０は、通常、ガラス基板などの透明絶縁基板上に形成され、平面型（フラット型）のパネル構造となっている。画素アレイ部３０の各画素２０は、アモルファスシリコンＴＦＴ(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)または低温ポリシリコンＴＦＴを用いて形成することができる。低温ポリシリコンＴＦＴを用いる場合には、走査回路４０、電源供給走査回路５０および水平駆動回路６０についても、画素アレイ部３０を形成する表示パネル（基板）７０上に実装することができる。

書き込み走査回路４０は、クロックパルスｃｋに同期してスタートパルスｓｐを順にシフト（転送）するシフトレジスタ等によって構成され、画素アレイ部３０の各画素２０への映像信号の書き込みに際して、走査線３１−１〜３１−ｍに順次走査信号ＷＳ１〜ＷＳｍを供給して画素２０を行単位で順番に走査（線順次走査）する。

電源供給走査回路５０は、クロックパルスｃｋに同期してスタートパルスｓｐを順にシフトするシフトレジスタ等によって構成され、書き込み走査回路４０による線順次走査に同期して、第１電位Ｖｃｃｐと当該第１電位Ｖｃｃｐよりも低い第２電位Ｖｉｎｉで切り替わる電源供給線電位ＤＳ１〜ＤＳｍを電源供給線３２−１〜３２−ｍに供給することにより、後述する駆動トランジスタ２２（図２参照）の導通（オン）／非導通（オフ）の制御を行なう。

水平駆動回路６０は、信号供給源（図示せず）から供給される輝度情報に応じた映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇとオフセット電圧Ｖｏｆｓのいずれか一方を適宜選択し、信号線３３−１〜３３−ｎを介して画素アレイ部３０の各画素２０に対して例えば行単位で一斉に書き込む。すなわち、水平駆動回路６０は、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇを行（ライン）単位で一斉に書き込む線順次書き込みの駆動形態を採っている。

ここで、オフセット電圧Ｖｏｆｓは、映像信号の信号電圧（以下、「入力信号電圧」、または単に「信号電圧」と記述する場合もある）Ｖｓｉｇの基準となる電圧（例えば、黒レベルに相当）である。また、第２電位Ｖｉｎｉは、オフセット電圧Ｖｏｆｓよりも十分に低い電位、例えば、駆動トランジスタ２２の閾値電圧をＶｔｈとするとき、Ｖｏｆｓ−Ｖｔｈ＞Ｖｉｎｉに設定される。

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

ここでは、駆動トランジスタ２２および書き込みトランジスタ２３としてＮチャネル型のＴＦＴを用いている。ただし、ここでの駆動トランジスタ２２および書き込みトランジスタ２３の導電型の組み合わせは一例に過ぎず、これらの組み合わせに限られるものではない。

有機ＥＬ素子２１は、全ての画素２０に対して共通に配線された共通電源供給線３４にカソード電極が接続されている。駆動トランジスタ２２は、ソース電極が有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続され、ドレイン電極が電源供給線３２（３２−１〜３２−ｍ）に接続されている。

書き込みトランジスタ２３は、ゲート電極が走査線３１（３１−１〜３１−ｍ）に接続され、一方の電極（ソース電極／ドレイン電極）が信号線３３（３３−１〜３３−ｎ）に接続され、他方の電極（ドレイン電極／ソース電極）が駆動トランジスタ２２のゲート電極に接続されている。

保持容量２４は、一端が駆動トランジスタ２２のゲート電極に接続され、他端が駆動トランジスタ２２のソース電極（有機ＥＬ素子２１のアノード電極）に接続されている。この保持容量２４に対して並列に補助容量を接続して保持容量２４の容量不足分を補う構成を採ることも可能である。

かかる構成の画素２０において、書き込みトランジスタ２３は、書き込み走査回路４０から走査線３１を通してゲート電極に印加される走査信号ＷＳに応答して導通状態となることにより、信号線３３を通して水平駆動回路６０から供給される輝度情報に応じた映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇまたはオフセット電圧Ｖｏｆｓをサンプリングして画素２０内に書き込む。この書き込まれた信号電圧Ｖｓｉｇまたはオフセット電圧Ｖｏｆｓは保持容量２４に保持される。

駆動トランジスタ２２は、電源供給線３２（３２−１〜３２−ｍ）の電位ＤＳが第１電位Ｖｃｃｐにあるときに、電源供給線３２から電流の供給を受けて、保持容量２４に保持された信号電圧Ｖｓｉｇの電圧値に応じた電流値の駆動電流を有機ＥＬ素子２１に供給することによって当該有機ＥＬ素子２１を電流駆動する。

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

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

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

図３に示すように、画素回路が形成されたガラス基板２０１上に、絶縁膜２０２、絶縁平坦化膜２０３およびウインド絶縁膜２０４を介して有機ＥＬ素子２１が画素単位で形成された後は、パッシベーション膜２０８を介して封止基板２０９が接着剤２１０によって接合され、当該封止基板２０９によって有機ＥＬ素子２１が封止されることにより、表示パネル７０が形成される。

（閾値補正機能）
ここで、電源供給走査回路５０は、書き込みトランジスタ２３が導通した後で、水平駆動回路６０が信号線３３（３３−１〜３３−ｎ）にオフセット電圧Ｖｏｆｓを供給している間に、電源供給線３３の電位ＤＳを第２電位Ｖｉｎｉから第１電位Ｖｃｃｐに切り替える。この電源供給線３２の電位ＤＳの切り替えにより、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈに相当する電圧が保持容量２４に保持される。

駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈに相当する電圧を保持容量２４に保持するのは次の理由による。

駆動トランジスタ２２の製造プロセスのばらつきや経時変化により、各画素ごとに駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈや移動度μなどのトランジスタ特性が変動する。このトランジスタ特性の変動により、駆動トランジスタ２２に画素間で同一のゲート電位を与えても、画素ごとにドレイン・ソース間電流（駆動電流）Ｉｄｓが変動し、有機ＥＬ素子２１の発光輝度のばらつきとなって現れる。この閾値電圧Ｖｔｈの画素ごとのばらつきの影響をキャンセル（補正）するために、閾値電圧Ｖｔｈに相当する電圧を保持容量２４に保持するのである。

駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈの補正は次のようにして行われる。すなわち、保持容量２４にあらかじめ閾値電圧Ｖｔｈを保持しておくことで、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇによる駆動トランジスタ２２の駆動の際に、当該駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈが保持容量２４に保持された閾値電圧Ｖｔｈに相当する電圧と相殺される、換言すれば、閾値電圧Ｖｔｈの補正が行われる。

これが閾値補正機能である。この閾値補正機能により、画素ごとに閾値電圧Ｖｔｈにばらつきや経時変化があったとしても、それらの影響を受けることなく、有機ＥＬ素子２１の発光輝度を一定に保つことができることになる。閾値補正の原理については後で詳細に説明する。

（移動度補正機能）
図２に示した画素２０は、上述した閾値補正機能に加えて、移動度補正機能を備えている。具体的には、水平駆動回路６０が映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇを信号線３３（３３−１〜３３−ｎ）に供給している期間で、かつ、書き込み走査回路４０から出力される走査信号ＷＳ（ＷＳ１〜ＷＳｍ）に応答して書き込みトランジスタ２３が導通する期間、即ち移動度補正期間において、保持容量２４に信号電圧Ｖｓｉｇを保持する際に、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓの移動度μに対する依存性を打ち消す移動度補正が行われる。この移動度補正の具体的な原理および動作については後述する。

（ブートストラップ機能）
図２に示した画素２０はさらにブートストラップ機能も備えている。具体的には、書き込み走査回路４０は、保持容量２４に映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇが保持された段階で走査線３１（３１−１〜３１−ｍ）に対する走査信号ＷＳ（ＷＳ１〜ＷＳｍ）の供給を解除し、書き込みトランジスタ２３を非導通状態にして駆動トランジスタ２２のゲート電極を信号線３３（３３−１〜３３−ｎ）から電気的に切り離してフローティング状態にする。

駆動トランジスタ２２のゲート電極がフローティング状態になると、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間に保持容量２４が接続されていることにより、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが変動すると、当該ソース電位Ｖｓの変動に連動して(追従して）駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇも変動するために、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが一定に維持される。

このように、保持容量２４の作用により、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇをソース電位Ｖｓに追従させ、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを一定に維持する動作がブートストラップ動作である。このブートストラップ動作により、有機ＥＬ素子２１のＩ−Ｖ特性が経時変化しても、当該有機ＥＬ素子２１の発光輝度を一定に保つことができる。

すなわち、有機ＥＬ素子２１のＩ−Ｖ特性が経時変化し、これに伴って駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが変化したとしても、ブートストラップ動作により駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電位Ｖｇｓが一定に維持されるために、有機ＥＬ素子２１に流れる電流は変化せず、したがって有機ＥＬ素子２１の発光輝度も一定に保たれる。その結果、有機ＥＬ素子２１のＩ−Ｖ特性が経時変化しても、それに伴う輝度劣化のない画像表示を実現できる。

（有機ＥＬ表示装置の基本的な回路動作）
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０の基本的な回路動作について、図４のタイミング波形図を基に、図５および図６の動作説明図を用いて説明する。なお、図５および図６の動作説明図では、図面の簡略化のために、書き込みトランジスタ２３をスイッチのシンボルで図示している。また、有機ＥＬ素子２１は寄生容量Ｃｅｌを持っていることから、当該寄生容量Ｃｅｌについても図示している。

図４のタイミング波形図では、時間軸を共通にして、１Ｈ（Ｈは水平走査期間）における走査線３１（３１−１〜３１−ｍ）の電位（走査信号）ＷＳの変化、電源供給線３２（３２−１〜３２−ｍ）の電位ＤＳの変化、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇおよびソース電位Ｖｓの変化を表している。

＜発光期間＞
図４のタイミングチャートにおいて、時刻ｔ１以前は有機ＥＬ素子２１が発光状態にある（発光期間）。この発光期間では、電源供給線３２の電位ＤＳが高電位Ｖｃｃｐ（第１電位）にあり、また、書き込みトランジスタ２３が非導通状態にある。このとき、駆動トランジスタ２２は飽和領域で動作するように設定されているために、図５（Ａ）に示すように、電源供給線３２から駆動トランジスタ２２を通して当該駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓに応じた駆動電流（ドレイン−ソース間電流）Ｉｄｓが有機ＥＬ素子２１に供給される。よって、有機ＥＬ素子２１が駆動電流Ｉｄｓの電流値に応じた輝度で発光する。

＜閾値補正準備期間＞
そして、時刻ｔ１になると、線順次走査の新しいフィールドに入り、図５（Ｂ）に示すように、電源供給線３２の電位ＤＳが高電位Ｖｃｃｐから信号線３３のオフセット電圧Ｖｏｆｓよりも十分に低い電位Ｖｉｎｉ（第２電位）に切り替わる。ここで、有機ＥＬ素子２１の閾値電圧をＶｅｌ、共通電源供給線３４の電位をＶｃａｔｈとするとき、低電位ＶｉｎｉをＶｉｎｉ＜Ｖｅｌ＋Ｖｃａｔｈとすると、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが低電位Ｖｉｎｉにほぼ等しくなるために、有機ＥＬ素子２１は逆バイアス状態となって消光する。

次に、時刻ｔ２で走査線３１の電位ＷＳが低電位側から高電位側に遷移することで、図５（Ｃ）に示すように、書き込みトランジスタ２３が導通状態となる。このとき、水平駆動回路６０から信号線３３に対してオフセット電圧Ｖｏｆｓが供給されているために、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇがオフセット電圧Ｖｏｆｓになる。また、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓは、オフセット電圧Ｖｏｆｓよりも十分に低い電位Ｖｉｎｉにある。

このとき、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧ＶｇｓはＶｏｆｓ−Ｖｉｎｉとなる。ここで、Ｖｏｆｓ−Ｖｉｎｉが駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈよりも大きくないと、先述した閾値補正動作を行うことができないために、Ｖｏｆｓ−Ｖｉｎｉ＞Ｖｔｈと設定する必要がある。このように、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇをオフセット電圧Ｖｏｆｓに、ソース電位Ｖｓを低電位Ｖｉｎｉにそれぞれ固定して（確定させて）初期化する動作が閾値補正準備の動作である。

＜閾値補正期間＞
次に、時刻ｔ３で、図５（Ｄ）に示すように、電源供給線３２の電位ＤＳが低電位Ｖｉｎｉから高電位Ｖｃｃｐに切り替わると、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが上昇を開始する。やがて、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが当該駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈになり、当該閾値電圧Ｖｔｈに相当する電圧が保持容量２４に書き込まれる。

ここでは、便宜上、閾値電圧Ｖｔｈに相当する電圧を保持容量２４に書き込む期間を閾値補正期間と呼んでいる。なお、この閾値補正期間において、電流が専ら保持容量２４側に流れ、有機ＥＬ素子２１側には流れないようにするために、有機ＥＬ素子２１がカットオフ状態となるように共通電源供給線３４の電位Ｖｃａｔｈを設定しておくこととする。

次に、時刻ｔ４で走査線３１の電位ＷＳが低電位側に遷移することで、図６（Ａ）に示すように、書き込みトランジスタ２３が非導通状態となる。このとき、駆動トランジスタ２２のゲート電極がフローティング状態になるが、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈに等しいために、当該駆動トランジスタ２２はカットオフ状態にある。したがって、駆動トランジスタ２２にドレイン−ソース間電流Ｉｄｓは流れない。

＜書き込み期間／移動度補正期間＞
次に、時刻ｔ５で、図６（Ｂ）に示すように、信号線３３の電位がオフセット電圧Ｖｏｆｓから映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇに切り替わる。続いて、時刻ｔ６で、走査線３１の電位ＷＳが高電位側に遷移することで、図６（Ｃ）に示すように、書き込みトランジスタ２３が導通状態になって映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇをサンプリングして画素２０内に書き込む。

この書き込みトランジスタ２３による信号電圧Ｖｓｉｇの書き込みにより、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇが信号電圧Ｖｓｉｇとなる。そして、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇによる駆動トランジスタ２２の駆動の際に、当該駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈが保持容量２４に保持された閾値電圧Ｖｔｈに相当する電圧と相殺されることによって閾値補正が行われる。閾値補正の原理については後述する。

このとき、有機ＥＬ素子２１は始めカットオフ状態（ハイインピーダンス状態）にあるために、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇに応じて電源供給線３２から駆動トランジスタ２２に流れる電流（ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ）は有機ＥＬ素子２１の寄生容量Ｃｅｌに流れ込み、よって当該寄生容量Ｃｅｌの充電が開始される。

この寄生容量Ｃｅｌの充電により、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが時間の経過と共に上昇していく。このとき既に、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきは補正されており、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓは当該駆動トランジスタ２２の移動度μに依存したものとなる。

やがて、駆動トランジスタ２２のソース電位ＶｓがＶｏｆｓ−Ｖｔｈ＋ΔＶの電位まで上昇すると、駆動トランジスタ２２のゲート‐ソース間電圧ＶｇｓはＶｓｉｇ−Ｖｏｆｓ＋Ｖｔｈ−ΔＶとなる。すなわち、ソース電位Ｖｓの上昇分ΔＶは、保持容量２４に保持された電圧（Ｖｓｉｇ−Ｖｏｆｓ＋Ｖｔｈ）から差し引かれるように、換言すれば、保持容量２４の充電電荷を放電するように作用し、負帰還がかけられたことになる。したがって、ソース電位Ｖｓの上昇分ΔＶは負帰還の帰還量となる。

このように、駆動トランジスタ２２に流れるドレイン−ソース間電流Ｉｄｓを当該駆動トランジスタ２２のゲート入力に、即ちゲート‐ソース間電圧Ｖｇｓに負帰還することにより、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓの移動度μに対する依存性を打ち消す、即ち移動度μの画素ごとのばらつきを補正する移動度補正が行われる。

より具体的には、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇが高いほどドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが大きくなるために、負帰還の帰還量（補正量）ΔＶの絶対値も大きくなる。したがって、発光輝度レベルに応じた移動度補正が行われる。また、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇを一定とした場合、駆動トランジスタ２２の移動度μが大きいほど負帰還の帰還量ΔＶの絶対値も大きくなるために、画素ごとの移動度μのばらつきを取り除くことができる。移動度補正の原理については後述する。

＜発光期間＞
次に、時刻ｔ７で走査線３１の電位ＷＳが低電位側に遷移することで、図６（Ｄ）に示すように、書き込みトランジスタ２３が非導通状態となる。これにより、駆動トランジスタ２２のゲート電極は信号線３３から切り離される。これと同時に、ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが有機ＥＬ素子２１に流れ始めることにより、有機ＥＬ素子２１のアノード電位はドレイン−ソース間電流Ｉｄｓに応じて上昇する。

有機ＥＬ素子２１のアノード電位の上昇は、即ち駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓの上昇に他ならない。駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが上昇すると、保持容量２４のブートストラップ動作により、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇも連動して上昇する。このとき、ゲート電位Ｖｇの上昇量はソース電位Ｖｓの上昇量に等しくなる。故に、発光期間中駆動トランジスタ２２のゲート‐ソース間電圧ＶｇｓはＶｓｉｇ−Ｖｏｆｓ＋Ｖｔｈ−ΔＶで一定に保持される。そして、時刻ｔ８で信号線３３の電位が映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇからオフセット電圧Ｖｏｆｓに切り替わる。

（閾値補正の原理）
ここで、駆動トランジスタ２２の閾値補正の原理について説明する。駆動トランジスタ２２は、飽和領域で動作するように設計されているために定電流源として動作する。これにより、有機ＥＬ素子２１には駆動トランジスタ２２から、次式（１）で与えられる一定のドレイン−ソース間電流（駆動電流）Ｉｄｓが供給される。
Ｉｄｓ＝（１／２）・μ（Ｗ／Ｌ）Ｃｏｘ（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）² ……（１）
ここで、Ｗは駆動トランジスタ２２のチャネル幅、Ｌはチャネル長、Ｃｏｘは単位面積当たりのゲート容量である。

図７に、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ対ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓの特性を示す。この特性図に示すように、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきに対する補正を行わないと、閾値電圧ＶｔｈがＶｔｈ１のとき、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓに対応するドレイン−ソース間電流ＩｄｓがＩｄｓ１になるのに対し、閾値電圧ＶｔｈがＶｔｈ２（Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１）のとき、同じゲート−ソース間電圧Ｖｇｓに対応するドレイン−ソース間電流ＩｄｓがＩｄｓ２（Ｉｄｓ２＜Ｉｄｓ）になる。すなわち、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈが変動すると、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが一定であってもドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが変動する。

これに対して、上記構成の画素（画素回路）２０では、先述したように、発光時の駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧ＶｇｓがＶｓｉｇ−Ｖｏｆｓ＋Ｖｔｈ−ΔＶであるために、これを式（１）に代入すると、ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓは、
Ｉｄｓ＝（１／２）・μ（Ｗ／Ｌ）Ｃｏｘ（Ｖｓｉｇ−Ｖｏｆｓ−ΔＶ）²
……（２）
で表される。

すなわち、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈの項がキャンセルされており、駆動トランジスタ２２から有機ＥＬ素子２１に供給されるドレイン−ソース間電流Ｉｄｓは、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈに依存しない。その結果、駆動トランジスタ２２の製造プロセスのばらつきや経時変化により、各画素ごとに駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈが変動しても、ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが変動しないために、有機ＥＬ素子２１の発光輝度も変動しない。

（移動度補正の原理）
次に、駆動トランジスタ２２の移動度補正の原理について説明する。図８に、駆動トランジスタ２２の移動度μが相対的に大きい画素Ａと、駆動トランジスタ２２の移動度μが相対的に小さい画素Ｂとを比較した状態で特性カーブを示す。駆動トランジスタ２２をポリシリコン薄膜トランジスタなどで構成した場合、画素Ａや画素Ｂのように、画素間で移動度μがばらつくことは避けられない。

画素Ａと画素Ｂで移動度μにばらつきがある状態で、例えば両画素Ａ，Ｂに同レベルの入力信号電圧Ｖｓｉｇを書き込んだ場合に、何ら移動度μの補正を行わないと、移動度μの大きい画素Ａに流れるドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ１′と移動度μの小さい画素Ｂに流れるドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ２′との間には大きな差が生じてしまう。このように、移動度μのばらつきに起因してドレイン−ソース間電流Ｉｄｓに画素間で大きな差が生じると、画面のユニフォーミティが損なわれることになる。

ここで、先述した式（１）のトランジスタ特性式から明らかなように、移動度μが大きいとドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが大きくなる。したがって、負帰還における帰還量ΔＶは移動度μが大きくなるほど大きくなる。図８に示すように、移動度μの大きな画素Ａの帰還量ΔＶ１は、移動度の小さな画素Ｖの帰還量ΔＶ２に比べて大きい。そこで、移動度補正動作によって駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓを入力信号電圧Ｖｓｉｇ側に負帰還させることで、移動度μが大きいほど負帰還が大きくかかることになるために、移動度μのばらつきを抑制することができる。

具体的には、移動度μの大きな画素Ａで帰還量ΔＶ１の補正をかけると、ドレイン−ソース間電流ＩｄｓはＩｄｓ１′からＩｄｓ１まで大きく下降する。一方、移動度μの小さな画素Ｂの帰還量ΔＶ２は小さいために、ドレイン−ソース間電流ＩｄｓはＩｄｓ２′からＩｄｓ２までの下降となり、それ程大きく下降しない。結果的に、画素Ａのドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ１と画素Ｂのドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ２とはほぼ等しくなるために、移動度μのばらつきが補正される。

以上をまとめると、移動度μの異なる画素Ａと画素Ｂがあった場合、移動度μの大きい画素Ａの帰還量ΔＶ１は移動度μの小さい画素Ｂの帰還量ΔＶ２に比べて大きくなる。つまり、移動度μが大きい画素ほど帰還量ΔＶが大きく、ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓの減少量が大きくなる。したがって、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓを入力信号電圧Ｖｓｉｇ側に負帰還させることで、移動度μの異なる画素のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓの電流値が均一化され、その結果、移動度μのばらつきを補正することができる。

上述したように、有機ＥＬ素子２１に加えて、駆動トランジスタ２２、書き込みトランジスタ２３および保持容量２４を有する２Ｔｒ／１Ｃの画素２０が行列状に配置されてなる有機ＥＬ表示装置１０において、駆動トランジスタ２２に供給する電源電位（電源供給線３２の電位）ＤＳを高電位（第１電位）Ｖｃｃｐと低電位（第２電位）Ｖｉｎｉに切り替え可能とし、当該電源電位の切り替えによって有機ＥＬ素子２１の発光期間／非発光期間を制御する機能を駆動トランジスタ２２に持たせた構成を採ることにより、画素１つにつき少なくとも、発光期間／非発光期間を制御する１つのトランジスタおよび当該トランジスタを制御する１本の制御線の配線等を省略することができるために、画素サイズの微細化、ひいては表示装置の高精細化に寄与できる。

また、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０においては、保持容量２４によるブートストラップ動作により、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが発光期間中一定に保たれるために、有機ＥＬ素子２１に流れる電流は変化しない。したがって、有機ＥＬ素子２１のＩ−Ｖ特性が劣化したとしても、一定のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが有機ＥＬ素子２１に流れ続けるために、有機ＥＬ素子２１の発光輝度が変化することはない（有機ＥＬ素子２１の特性変動に対する補償機能）。

さらに、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０においては、閾値補正機能により、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈのばらつきや経時変化の影響を受けない一定のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓを有機ＥＬ素子２１に流すことができるとともに、移動度補正機能により、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓの移動度μに対する依存性を打ち消し、信号電圧Ｖｓｉｇのみに依存するドレイン−ソース間電流Ｉｄｓを有機ＥＬ素子２１に流すことができるために、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈや移動度μのばらつきや経時変化に起因するスジや輝度ムラのない均一な画質の表示画像を得ることができる。

（温度変化による輝度変化）
ところで、発明が解決しようとする課題の項でも述べたように、有機ＥＬ素子２１のＶ／Ｉ特性は温度依存性を示し（図１９参照）、有機ＥＬ素子２１に温度変化が起きると、それに起因して有機ＥＬ素子２１の発光輝度が変化する。より具体的には、有機ＥＬ素子２１の温度が上昇すると、有機ＥＬ素子２１の両端電圧Ｖｏｌｅｄが小さくなり、それに伴って駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが大きくなるために、駆動トランジスタ２１の飽和領域ではアーリー効果によってドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが増加し（図２０参照）、有機ＥＬ素子２１の発光輝度が上昇する。

［本実施形態の特徴部分］
そこで、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０は、有機ＥＬ素子２１の温度変化に応じて有機ＥＬ素子２１の両端電圧Ｖｏｌｅｄが変動し、それに伴って有機ＥＬ素子２１の発光輝度が変化するときに、その輝度変化分を補正することによって有機ＥＬ素子２１の温度変化による輝度変化をなくすようにしたことを特徴としている。

以下に、有機ＥＬ素子２１の温度変化に伴って当該有機ＥＬ素子２１の発光輝度が変化するとき、その輝度変化分を補正する作用をなす輝度補正手段（以下、「輝度補正回路」と記述する）の具体的な実施例について説明する。

（実施例１）
図１０は、実施例１に係る輝度補正回路を搭載した有機ＥＬ表示装置の構成の概略を示すシステム構成図であり、図中、図１と同等部分には同一符号を付して示している。

本実施例１に係る輝度補正回路８０Ａは、ダミー画素８１、温度検出部８２および制御部８３によって構成され、画素アレイ部３０、書き込み走査回路４０、電源供給走査回路５０および水平駆動回路６０と同じ表示パネル７０に搭載されている。

図１１に、ダミー画素８１および温度検出部８２の具体的な構成の一例を示す。図１１に示すように、ダミー画素８１は、画素２０の有機ＥＬ素子２１と同じ構成の有機ＥＬ素子８１１を有し、有機ＥＬ素子８１１が発光してもその光が外部に漏れないようにして、表示パネル７０の発光輝度に影響を与えないようにするために、ブラックマトリクス等の遮光手段によって光学的に遮蔽されている。ダミー画素８１は、画素アレイ部３０の近傍に配置される。

有機ＥＬ素子８１１は、画素２０の有機ＥＬ素子２１と同じ構成を採ることで、有機ＥＬ素子８１１のＶ／Ｉ特性は、有機ＥＬ素子２１のＶ／Ｉ特性とほぼ同じ温度依存性を示す。また、ダミー画素８１が画素アレイ部３０の近傍に配置されていることで、ダミー画素８１の温度は画素２０の有機ＥＬ素子２１とほぼ同じ温度となる。すなわち、画素２０の有機ＥＬ素子２１に温度変化が起こると、有機ＥＬ素子８１１でも有機ＥＬ素子２１とほぼ同じように温度変化が起こる。

温度検出部８２は、ダミー画素８１の有機ＥＬ素子８１１に一定電流を流す定電流源８２１と、有機ＥＬ素子８１１の両端電圧を検出する電圧検出部８２２からなり、画素２０内の有機ＥＬ素子２１の温度変化を有機ＥＬ素子８１１の両端電圧の変化として検出する構成となっている。

この温度検出部８２において、定電流源８２１から有機ＥＬ素子８１１に一定電流を流しておくことで、図１９のＶ／Ｉ特性からわかるように、画素２０の有機ＥＬ素子２１に温度変化が起こり、それに伴って有機ＥＬ素子２１の両端電圧ＶｏｌｅｄがΔＶだけ変動したとき、有機ＥＬ素子８１１の両端電圧もΔＶだけ変動する。この電圧変動分ΔＶを電圧検出部８２２が、有機ＥＬ素子２１の温度変化分として検出する。

再び図１０において、制御部８３は、温度検出部８２の検出結果、即ち電圧検出部８２２によって検出された有機ＥＬ素子８１１の電圧変動分ΔＶを受け、当該電圧変動分ΔＶに応じて、例えば、電源供給走査回路５０から出力される高電位Ｖｃｃｐの電圧値を制御する。

具体的には、画素２０の有機ＥＬ素子２１の温度上昇によって有機ＥＬ素子２１の両端電圧ＶｏｌｅｄがΔＶだけ小さくなったときに、制御部８３は温度検出部８２の検出結果を受けて、有機ＥＬ素子２１の両端電圧Ｖｏｌｅｄが小さくなっても、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓの値が変化しないように、電源供給線３２の高電位Ｖｃｃｐを電圧変動分ΔＶだけ電圧値が低下する方向にオフセットさせる。

＜電源供給走査回路の出力回路＞
図１２は、電源供給走査回路５０の出力回路の構成の一例を示す回路図である。図１２に示すように、電源供給走査回路５０の出力回路５１は、縦続接続された２段のバッファ５１１，５１２を有する構成となっている。

１段目のバッファ５１１は、ゲート電極同士およびドレイン電極同士がそれぞれ共通に接続されたＰチャネルＭＯＳトランジスタＰ１１およびＮチャネルＭＯＳトランジスタＮ１１からなるＣＭＯＳインバータ構成となっている。

同様に、２段目のバッファ５１２は、ゲート電極同士およびドレイン電極同士がそれぞれ共通に接続されたＰチャネルＭＯＳトランジスタＰ１２およびＮチャネルＭＯＳトランジスタＮ１２からなるＣＭＯＳインバータ構成となっている。

そして、ＭＯＳトランジスタＰ１１，Ｐ１２の各ソース電極が高電位（第１電位）Ｖｃｃｐに接続され、またＭＯＳトランジスタＮ１１，Ｎ１２の各ソース電極が低電位（第２電位）Ｖｉｎｉに接続されている。高電位Ｖｃｃｐは第１電源部５２から供給され、低電位Ｖｉｎｉは第２電源部５３から供給される。

上記構成の出力回路５１を有する電源供給走査回路５０において、先述した制御部８３は、第１電源部５２から電源供給線３２に対して出力される高電位Ｖｃｃｐを電圧変動分ΔＶだけ電圧値が低下する方向にオフセットさせることで、有機ＥＬ素子２１の温度変化による輝度変化をなくす補正を行うことができる。

上述したように、画素２０の有機ＥＬ素子２１の温度変化による当該有機ＥＬ素子２１の両端電圧Ｖｏｌｅｄの電圧変化分ΔＶを検出し、例えば電源供給線３２の高電位Ｖｃｃｐを駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓの値が変化しないようにオフセットさせることにより、有機ＥＬ素子２１に温度変化が起きても、当該有機ＥＬ素子２１に流れる電流の変化を抑えることができるために、有機ＥＬ素子２１の温度変化による当該有機ＥＬ素子２１の輝度変化を抑制できる。これにより、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇに応じた発光輝度での画像表示を実現できる。

なお、上記実施例１では、画素アレイ部３０の近傍に配置したダミー画素８１と温度検出部８２の組み合わせによって有機ＥＬ素子２１の温度変化による当該有機ＥＬ素子２１の電圧変動分ΔＶを検出するとしたが、周知の温度センサを画素アレイ部３０の近傍に配置して、当該温度センサによって温度変化による有機ＥＬ素子２１の電圧変動分ΔＶを検出するようにしてもよい。

ただし、有機ＥＬ素子８１１を含むダミー画素８１を用いた電圧変動分ΔＶを検出するようにした方が、有機ＥＬ素子８１１のＶ／Ｉ特性が画素２０内の有機ＥＬ素子２１のＶ／Ｉ特性とほぼ同じ温度依存性を示し、有機ＥＬ素子２１の温度が変化したとき有機ＥＬ素子８１１もほぼ同じ温度になるために、温度変化による電圧変動分ΔＶをより確実に検出できる利点がある。

また、上記実施例１では、画素アレイ部３０の近傍の１箇所にダミー画素８１を配置するとしたが、複数個所にダミー画素８１を配置し、それらの電圧変動分の平均値を最終的な電圧変動分ΔＶとすることも可能である。さらに、画素２０ごとに発光面と反対側に温度センサを形成して各画素２０の有機ＥＬ素子２１の温度変化を直接検出し、その検出結果の画素行ごとの平均値によって画素行ごとに高電位Ｖｃｃｐをオフセットさせる構成を採ることも可能である。

また、上記実施例１では、電源供給線３２の高電位Ｖｃｃｐをオフセットさせるとしたが、画素２０に対して共通に与えられる共通電源供給線３４（図２参照）の電位、即ち有機ＥＬ素子２１のカソード電位Ｖｃａｔｈをオフセットさせるようにしても、高電位Ｖｃｃｐをオフセットさせる場合と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例２）
図１３は、実施例２に係る輝度補正回路を有する画素（画素回路）の回路構成を示す回路図であり、図中、図２と同等部分には同一符号を付して示している。

本実施例２に係る輝度補正回路８０Ｂは、駆動トランジスタ２２に対して直列に接続され、有機ＥＬ素子２１に流れる電流に応じた電圧降下を生じさせる電圧降下素子、例えば抵抗素子８４によって構成されている。この抵抗素子８４は、駆動トランジスタ２２の例えばドレイン側、即ち電源供給線３２と駆動トランジスタ２２のドレイン電極の間に接続されている。

抵抗素子８４は、有機ＥＬ素子２１の温度が上昇し、それに伴って有機ＥＬ素子２１の両端電圧Ｖｏｌｅｄが小さくなり、アーリー効果によって駆動トランジスタ２２に流れる電流（即ち、ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ）が増加したとき、その電流に応じた電圧降下が生じることによってアーリー効果を緩和する作用をなす。

抵抗素子８４による電圧降下によってアーリー効果が緩和されることで、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓの増加が抑えられるために、有機ＥＬ素子２１の温度上昇に伴う当該有機ＥＬ素子２１の発光輝度の上昇が抑制される。

ここで、有機ＥＬ素子２１の温度変化とは、有機ＥＬ素子２１の表示駆動状態における温度の変化であることから、一般的には、温度が上昇する場合の温度変化をいう。したがって、輝度補正回路８０Ｂとして電圧降下素子を用いたとしても、有機ＥＬ素子２１の温度変化による当該有機ＥＬ素子２１の発光輝度の変化を抑制することができる。

電圧降下素子として抵抗素子８４を用いたとき、当該抵抗素子８４の抵抗値Ｒは次の条件を満足するように設定される。

有機ＥＬ素子２１が最大輝度のときの電流をＩｍａｘとするとき、当該電流Ｉｍａｘを流したときの抵抗素子８４での電圧降下はＲ×Ｉｍａｘとなる。そして、Ｖｄｓ−（Ｒ×Ｉｍａｘ）が線形にならない条件で抵抗素子８４の抵抗値Ｒが設定される。すなわち、トランジスタの飽和条件はＶｄｓ−Ｖｇｓ−Ｖｔｈであることから、抵抗素子８４の抵抗値Ｒは、次式（３）を満足するように設定される。
Ｖｄｓ−（Ｒ×Ｉｍａｘ）≧Ｖｄｓ−Ｖｇｓ−Ｖｔｈ ……（３）

上述したように、駆動トランジスタ２２に対して電圧降下素子（本例では、抵抗素子８４）を直列に接続することにより、当該電圧降下素子による電圧降下によってアーリー効果を緩和し、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓの増加を抑えることができるために、有機ＥＬ素子２１の温度変化による当該有機ＥＬ素子２１の輝度変化を抑制できる。これにより、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇに応じた発光輝度での画像表示を実現できる。

［変形例］
上記実施形態では、有機ＥＬ素子２１を駆動する駆動トランジスタ２２と、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇをサンプリングして画素内に書き込む書き込みトランジスタ２３と、駆動トランジスタ２２のゲート電極とソース電極の間に接続され、書き込みトランジスタ２３によって書き込まれた信号電圧Ｖｓｉｇを保持する保持容量２４と含む２Ｔｒ１Ｃの画素構成の画素２０を有する有機ＥＬ表示装置１０に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこの適用例に限られるものではない。

すなわち、駆動トランジスタ２２と電源配線との間に接続され、当該電源配線から駆動トランジスタ２２に対して選択的に駆動電流を供給するための動作をなすスイッチングトランジスタを有する構成の画素や、適宜導通状態になることにより、有機ＥＬ素子２１の電流駆動に先立って駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈを検知し、この検知した閾値電圧Ｖｔｈを保持容量２４に保持するための動作をなすスイッチングトランジスタをさらに有する画素などを有する有機ＥＬ表示装置全般に対して適用可能である。

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

［適用例］
以上説明した本発明による表示装置は、一例として、図１４〜図１８に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。

このように、あらゆる分野の電子機器の表示装置として本発明による表示装置を用いることにより、先述した実施形態の説明から明らかなように、本発明による表示装置は、より少ない素子数にて電気光学素子の特性変動やばらつきに起因するスジや輝度ムラのない均一な画質の表示画像を得ることができるために、各種の電子機器において、表示装置の高精細化を図ることができるとともに、良質な画像表示を行うことができる。

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

以下に、本発明が適用される電子機器の具体例について説明する。

図１４は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明による表示装置を用いることにより作成される。

図１５は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本発明による表示装置を用いることにより作製される。

図１６は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明による表示装置を用いることにより作製される。

図１７は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本発明による表示装置を用いることにより作製される。

図１８は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す斜視図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本発明による表示装置を用いることにより作製される。

本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。 画素（画素回路）の具体的な構成例を示す回路図である。 画素の断面構造の一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の基本的な回路動作の説明に供するタイミング波形図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の回路動作の説明図（その１）である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の回路動作の説明図（その２）である。 駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈのばらつきに起因する課題の説明に供する特性図である。 駆動トランジスタの移動度μのばらつきに起因する課題の説明に供する特性図である。 閾値補正、移動度補正の有無による映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇと駆動トランジスタのドレイン・ソース間電流Ｉｄｓとの関係の説明に供する特性図である。 実施例１に係る輝度補正回路を搭載した有機ＥＬ表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。 ダミー画素および温度検出部の具体的な構成の一例を示す回路図である。 電源供給走査回路の出力回路の構成の一例を示す回路図である。 実施例に係る輝度補正回路を有する画素（画素回路）の回路構成を示す回路図である。 本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。 本発明が適用されるデジタルカメラを示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。 本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。 本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。 本発明が適用される携帯電話機を示す斜視図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。 有機ＥＬ素子のＶ／Ｉ特性の温度依存性を示す特性図である。 駆動トランジスタのＶｄ／Ｉｄ特性を示す特性図である。

符号の説明

１０…有機ＥＬ表示装置、２０…画素（画素回路）、２１…有機ＥＬ素子、２２…駆動トランジスタ、２３…書き込みトランジスタ、２４…保持容量、３０…画素アレイ部、３１（３１−１〜３１−ｍ）…走査線、３２（３２−１〜３２−ｍ）…電源供給線、３３（３３−１〜３３−ｎ）…信号線、３４…共通電源供給線、４０…書き込み走査回路、５０…電源供給走査回路、６０…水平駆動回路、７０…表示パネル、８０Ａ，８０Ｂ…輝度補正回路、８１…ダミー画素、８２…温度検出部、８３…制御部、８４…抵抗素子

Claims (8)

1. 電気光学素子と、映像信号を書き込む書き込みトランジスタと、前記書き込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタとを含む画素が行列状に配置されてなる画素アレイ部と、
   前記電気光学素子の温度変化に伴って当該電気光学素子の発光輝度が変化するとき、その輝度変化分を補正する輝度補正手段と
   を備えたことを特徴とする表示装置。
2. 前記輝度補正手段は、前記電気光学素子の温度変化を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出出力に応じて前記駆動トランジスタまたは前記電気光学素子に与える電源電位を制御する制御手段とを有する
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記温度検出手段は、前記画素アレイ部の近傍に配置され、前記画素の電気光学素子と同じ構成の電気光学素子を有するダミー画素を有し、前記ダミー画素の電気光学素子の両端電圧に基づいて前記画素の電気光学素子の温度変化を検出する
   ことを特徴とする請求項２記載の表示装置。
4. 前記輝度補正手段は、前記駆動トランジスタに対して直列に接続され、前記電気光学素子に流れる電流に応じた電圧降下を生じさせる電圧降下素子からなる
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
5. 電気光学素子と、映像信号を書き込む書き込みトランジスタと、前記書き込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタとを含む画素が行列状に配置されてなる表示装置の駆動方法であって、
   前記電気光学素子の温度変化に伴って当該電気光学素子の発光輝度が変化するとき、その輝度変化分を補正する
   ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
6. 前記電気光学素子の温度変化を検出し、その検出結果に応じて前記駆動トランジスタまたは前記電気光学素子に与える電源電位を制御することによって前記電気光学素子の輝度変化分を補正する
   ことを特徴とする請求項５記載の表示装置の駆動方法。
7. 前記駆動トランジスタに対して直列に接続された電圧降下素子にて、前記電気光学素子に流れる電流に応じた電圧降下を生じさせることによって前記電気光学素子の輝度変化分を補正する
   ことを特徴とする請求項５記載の表示装置の駆動方法。
8. 電気光学素子と、映像信号を書き込む書き込みトランジスタと、前記書き込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタとを含む画素が行列状に配置されてなる画素アレイ部と、
   前記電気光学素子の温度変化に伴って当該電気光学素子の発光輝度が変化するとき、その輝度変化分を補正する輝度補正手段と
   を備えた表示装置を有することを特徴とする電子機器。

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