JP5282970B2 - 表示装置およびその駆動方法ならびに電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、画素ごとに配置した発光素子で画像を表示する表示装置およびその駆動方法に関する。また、本発明は、上記表示装置を備えた電子機器に関する。

近年、画像表示を行う表示装置の分野では、画素の発光素子として、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光学素子、例えば有機ＥＬ(electro luminescence)素子を用いた表示装置が開発され、商品化が進められている。

有機ＥＬ素子は、液晶素子などと異なり自発光素子である。そのため、有機ＥＬ素子を用いた表示装置（有機ＥＬ表示装置）では、光源（バックライト）が必要ないので、光源を必要とする液晶表示装置と比べて画像の視認性が高く、消費電力が低く、かつ素子の応答速度が速い。

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とがある。前者は、構造が単純であるものの、大型かつ高精細の表示装置の実現が難しいなどの問題がある。そのため、現在では、アクティブマトリクス方式の開発が盛んに行なわれている。この方式は、画素ごとに配した発光素子に流れる電流を、発光素子ごとに設けた駆動回路内に設けた能動素子（一般にはＴＦＴ(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)）によって制御するものである。

特開２００８−９３９１号公報

ところで、一般に、有機ＥＬ表示装置では、１フレーム期間内に有機ＥＬ素子の発光、消光を行うに際して、１フィールド期間における発光期間の比であるデューティ比（発光期間／１フィールド期間×１００）が全画素一定となる。そのため、階調数を増やそうとした場合には、信号線に印加可能な電圧値を増やすことになる。しかし、そのようにした場合には、階調間の電圧値の差が小さくなり、階調制御が困難となるという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、階調制御の容易な表示装置およびその駆動方法ならびに電子機器を提供することにある。

本発明の表示装置は、行状に配置された複数の走査線と、列状に配置された複数の信号線と、行列状に配置された複数の発光素子および複数の画素回路とを含む画素回路アレイ部を備えている。この表示装置は、さらに、信号線駆動回路と、走査線駆動回路とを備えている。ここで、信号線駆動回路は、映像信号に対応する信号電圧を各信号線に順次印加すると共に、映像信号に基づいて決定されたデューティ比となるように所定のタイミングで特定の信号線に消去パルスを印加するようになっている。走査線駆動回路は、特定の信号線に前記消去パルスが印加されている時に、選択パルスを前記走査線に印加するようになっている。画素回路は、発光素子に接続された駆動トランジスタと、駆動トランジスタのゲートおよび信号線に接続された書き込みトランジスタと、駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧を保持する保持容量とを含んでいる。選択パルスは、消去パルスが信号線に印加されている時に、当該選択パルスが走査線に印加されたとき、書き込みトランジスタがオンする電圧値となっている。選択パルスは、さらに、発光素子の閾値電圧よりも低い電圧であって、かつ当該選択パルスの波高値から書き込みトランジスタの閾値電圧を減算することにより得られる値よりも高い電圧が信号線に印加されるとともに、当該選択パルスが走査線に印加されている時、書き込みトランジスタがオフしている電圧値となっている。

本発明の電子機器は、上記表示装置を備えたものである。

本発明の表示装置の駆動方法は、以下の３つのステップを含むものである。
（Ａ）以下の構成を備えた表示装置を用意するステップ
（Ｂ）映像信号に対応する信号電圧を各信号線に順次印加すると共に、映像信号に基づいて決定されたデューティ比となるように所定のタイミングで特定の信号線に消去パルスを印加するステップ
（Ｃ）特定の信号線に消去パルスが印加されている時に、選択パルスを走査線に印加するステップ

上記駆動方法が用いられる表示装置は、画素回路アレイ部と、画素回路アレイ部を駆動する駆動回路とを備えたものである。画素回路アレイ部は、行状に配置された複数の走査線と、列状に配置された複数の信号線と、行列状に配置された複数の発光素子および複数の画素回路とを含んでいる。画素回路は、発光素子に接続された駆動トランジスタと、駆動トランジスタのゲートおよび信号線に接続された書き込みトランジスタと、駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧を保持する保持容量とを含んでいる。選択パルスは、消去パルスが信号線に印加されている時に、当該選択パルスが走査線に印加されたとき、書き込みトランジスタがオンする電圧値となっている。選択パルスは、さらに、発光素子の閾値電圧よりも低い電圧であって、かつ当該選択パルスの波高値から書き込みトランジスタの閾値電圧を減算することにより得られる値よりも高い電圧が信号線に印加されるとともに、当該選択パルスが走査線に印加されている時、書き込みトランジスタがオフしている電圧値となっている。

本発明の表示装置およびその駆動方法ならびに電子機器では、映像信号に対応する信号電圧が各信号線に順次印加されると共に、映像信号に基づいて決定されたデューティ比となるように所定のタイミングで特定の信号線に消去パルスが印加される。さらに、特定の信号線に消去パルスが印加されている時に、所定の選択パルスが走査線に印加される。これにより、信号電圧の波高値を画素ごとに設定することができるだけでなく、デューティ比も画素ごとに設定することができる。

本発明の表示装置およびその駆動方法ならびに電子機器によれば、信号電圧の波高値を画素ごとに設定することができるだけでなく、デューティ比も画素ごとに設定することができるようにした。これにより、容易に階調制御をすることができる。

本発明の一実施の形態に係る表示装置の一例を表す構成図である。 図１の画素回路アレイ部の内部構成の一例を表す構成図である。 １フィールドを５つの期間に分けた様子を概念的に表した図である。 デューティ比とモードとの関係図である。 図１の表示装置の、モード３における動作の一例について説明するための波形図である。 図１の表示装置の、モード４における動作の一例について説明するための波形図である。 上記実施の形態の表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。 上記実施の形態の表示装置の適用例１の外観を表す斜視図である。 （Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。 適用例３の外観を表す斜視図である。 適用例４の外観を表す斜視図である。 （Ａ）は適用例５の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（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。

以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．実施の形態
１．１ 表示装置の概略構成
１．２ 映像信号処理回路の動作
１．３ 表示装置の動作
１．４ 作用・効果
２．モジュールおよび適用例

＜１．実施の形態＞
（１．１ 表示装置の概略構成）
図１は、本発明の一実施の形態に係る表示装置１の概略構成を表したものである。この表示装置１は、表示パネル１０と、駆動回路２０とを備えている。表示パネル１０は、例えば、複数の有機ＥＬ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ（発光素子）がマトリクス状に配置された画素回路アレイ部１３を有している。本実施の形態では、例えば、互いに隣り合う３つの有機ＥＬ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂが１つの画素１２を構成している。なお、以下では、有機ＥＬ素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの総称として有機ＥＬ素子１１を適宜、用いるものとする。駆動回路２０は、画素回路アレイ部１３を駆動するものであり、例えば、映像信号処理回路２１、タイミング生成回路２２、信号線駆動回路２３、走査線駆動回路２４および電源線駆動回路２５を有している。

［画素回路アレイ部］
図２は、画素回路アレイ部１３の回路構成の一例を表したものである。画素回路アレイ部１３は、表示パネル１０の表示領域に形成されている。画素回路アレイ部１３は、例えば、図１、図２に示したように、行状に配置された複数の走査線ＷＳＬと、列状に配置された複数の信号線ＤＴＬと、走査線ＷＳＬに沿って行状に配置された複数の電源線ＰＳＬとを有している。各走査線ＷＳＬと各信号線ＤＴＬとの交差部に対応して、複数の有機ＥＬ素子１１および画素回路１４が行列状に配置（２次元配置）されている。画素回路１４は、例えば、駆動トランジスタＴｒ₁、書き込みトランジスタＴｒ₂および保持容量Ｃ_sによって構成されたものであり、２Ｔｒ１Ｃの回路構成となっている。駆動トランジスタＴｒ₁および書き込みトランジスタＴｒ₂は、例えば、ｎチャネルＭＯＳ型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により形成されている。なお、ＴＦＴの種類は特に限定されるものではなく、例えば、逆スタガー構造（いわゆるボトムゲート型）であってもよいし、スタガー構造（トップゲート型）であってもよい。また、駆動トランジスタＴｒ₁または書き込みトランジスタＴｒ₂は、ｐチャネルＭＯＳ型のＴＦＴであってもよい。

画素回路アレイ部１３において、各信号線ＤＴＬは、信号線駆動回路２３の出力端（図示せず）と、書き込みトランジスタＴｒ₂のドレイン電極（図示せず）に接続されている。各走査線ＷＳＬは、走査線駆動回路２４の出力端（図示せず）と、書き込みトランジスタＴｒ₂のゲート電極（図示せず）に接続されている。各電源線ＰＳＬは、電源線駆動回路２５の出力端（図示せず）と、駆動トランジスタＴｒ₁のドレイン電極（図示せず）に接続されている。書き込みトランジスタＴｒ₂のソース電極（図示せず）は、駆動トランジスタＴｒ₁のゲート電極（図示せず）と、保持容量Ｃ_sの一端に接続されている。駆動トランジスタＴｒ₁のソース電極（図示せず）と保持容量Ｃ_sの他端とが、有機ＥＬ素子１１のアノード電極（図示せず）に接続されている。有機ＥＬ素子１１のカソード電極（図示せず）は、例えばグラウンド線ＧＮＤに接続されている。なお、カソード電極は、各有機ＥＬ素子１１の共通電極として用いられており、例えば、表示パネル１０の表示領域全体に渡って連続して形成され、平板状となっている。

［駆動回路］
次に、画素回路アレイ部１３の周辺に設けられた駆動回路２０内の各回路について、図１を参照して説明する。

映像信号処理回路２１は、外部から入力されたデジタルの映像信号２０Ａに対して所定の補正を行うと共に、補正した後の映像信号２１Ａを信号線駆動回路２３に出力するようになっている。所定の補正としては、例えば、ガンマ補正や、オーバードライブ補正などが挙げられる。また、映像信号処理回路２１は、映像信号２０Ａまたは映像信号２１Ａに基づいて、１フィールド期間における発光期間の比である発光期間と消光期間のデューティ比（発光期間／１フィールド期間×１００）を決定するものである。具体的には、映像信号処理回路２１は、例えば、映像信号２０Ａまたは映像信号２１Ａに基づいて、デューティ比を決定する消去パルス（後述）を出力するタイミングと、消去パルスを出力する信号線ＤＴＬを決定するものである。映像信号処理回路２１は、例えば、決定されたタイミングおよび消去パルスを出力する信号線ＤＴＬを示す消去制御信号２１Ｂを信号線駆動回路２３に出力するようになっている。

タイミング生成回路２２は、信号線駆動回路２３、走査線駆動回路２４および電源線駆動回路２５が連動して動作するように制御するものである。タイミング生成回路２２は、例えば、外部から入力された同期信号２０Ｂに応じて（同期して）、これらの回路に対して制御信号２２Ａを出力するようになっている。

信号線駆動回路２３は、制御信号２２Ａの入力に応じて（同期して）、映像信号２１Ａに対応するアナログの映像信号を各信号線ＤＴＬに印加して、アナログの映像信号またはそれに対応する信号を選択対象の画素回路１４に書き込むものである。具体的には、信号線駆動回路２３は、映像信号２１Ａに対応する信号電圧Ｖ_sigを各信号線ＤＴＬに印加して、選択対象の画素回路１４への書き込みを行うものである。なお、書き込みとは、駆動トランジスタＴｒ₁のゲートに所定の電圧を印加することを指している。

また、信号線駆動回路２３は、制御信号２２Ａの入力に応じて（同期して）、映像信号処理回路２１によって設定されたデューティ比の大きさに応じた選択電圧を各信号線に順次印加して、選択対象の画素回路への書き込みを行うものである。具体的には、信号線駆動回路２３は、映像信号処理回路２１から出力された消去制御信号２１Ｂの入力に応じて、選択電圧として電圧Ｖ_ersを特定の信号線ＤＴＬに印加して、選択対象の画素回路１４への書き込みを行うものである。言い換えると、信号線駆動回路２３は、映像信号処理回路２１から出力された消去制御信号２１Ｂの入力に応じて、電圧をＶ_sigからＶ_ersに立ち下げる消去パルスを特定の信号線ＤＴＬに印加して、選択対象の画素回路１４への書き込みを行うものである。さらに、信号線駆動回路２３は、映像信号処理回路２１から出力された消去制御信号２１Ｂの入力に応じて、選択電圧として電圧Ｖ_ofsを特定の信号線ＤＴＬに印加して、選択対象の画素回路１４への書き込みを行わないこともできる。

信号線駆動回路２３は、例えば、信号電圧Ｖ_sigと、有機ＥＬ素子１１の消光時に駆動トランジスタＴｒ₁のゲートに印加する電圧Ｖ_ofs，Ｖ_ersとを出力することが可能となっている。ここで、電圧Ｖ_ofsは、有機ＥＬ素子１１の閾値電圧Ｖ_elよりも低い電圧値（一定値）となっており、かつＶ_M−Ｖ_th-WSよりも高い電圧値となっている。電圧Ｖ_ofsは、消去制御信号２１Ｂによって非消去が選択されたときに、後述の消去選択期間に信号線ＤＴＬに印加されるものでもある。

なお、電圧Ｖ_Mは、映像信号処理回路２１によって消去が選択されたときに、後述の消去選択期間Ｔ_ersに走査線ＷＳＬに印加される電圧（一定値）である。電圧Ｖ_Mは、電圧Ｖ_Lよりも高く、電圧Ｖ_Hよりも低い電圧値（一定値）となっている。電圧Ｖ_Lは、書き込みトランジスタＴｒ₂のオン電圧よりも低い電圧値（一定値）となっている。電圧Ｖ_Hは、書き込みトランジスタＴｒ₂のオン電圧以上の電圧値（一定値）となっている。電圧Ｖ_th-WSは、書き込みトランジスタＴｒ₂の閾値電圧である。電圧Ｖ_ersは、映像信号処理回路２１によって消去が選択されたときに、後述の消去選択期間Ｔ_ersに信号線ＤＴＬに印加されるものである。電圧Ｖ_ersは、Ｖ_L−Ｖ_th-WSよりも高く、Ｖ_M−Ｖ_th-WSよりも低い電圧値（一定値）となっている。

走査線駆動回路２４は、制御信号２２Ａの入力に応じて（同期して）、複数の走査線ＷＳＬに選択パルスを順次印加して、複数の有機ＥＬ素子１１および複数の画素回路１４を順次選択するものである。また、走査線駆動回路２４は、制御信号２２Ａの入力に応じて（同期して）、信号線ＤＴＬに上記選択電圧（電圧Ｖ_ers）が印加されている時に、それ以外の期間に印加する選択パルスの波高値（電圧Ｖ_H）のよりも小さな波高値（電圧Ｖ_M）の選択パルスを走査線ＷＳＬに印加するものである。走査線駆動回路２４は、例えば、書き込みトランジスタＴｒ₂をオンさせるときに印加する電圧Ｖ_Hと、書き込みトランジスタＴｒ₂をオンもしくはオフさせるかを選択するときに印加する電圧Ｖ_Mと、書き込みトランジスタＴｒ₂をオフさせるときに印加する電圧Ｖ_Lとを出力することが可能となっている。

電源線駆動回路２５は、制御信号２２Ａの入力に応じて（同期して）、複数の電源線ＰＳＬに制御パルスを順次印加して、有機ＥＬ素子１１の発光および消光を制御するものである。電源線駆動回路２５は、例えば、駆動トランジスタＴｒ₁に電流を流すときに印加する電圧Ｖ_ccHと、駆動トランジスタＴｒ₁に電流を流さないときに印加する電圧Ｖ_ccLとを出力することが可能となっている。ここで、電圧Ｖ_ccLは、有機ＥＬ素子１１の閾値電圧Ｖ_elと、有機ＥＬ素子１１のカソードの電圧Ｖ_caとを足し合わせた電圧（Ｖ_el＋Ｖ_ca）よりも低い電圧値（一定値）である。Ｖ_ccHは、電圧（Ｖ_el＋Ｖ_ca）以上の電圧値（一定値）である。

（１．２ 映像信号処理回路２１の動作）
図３は、映像信号処理回路２１における処理フローの一例を表したものである。映像信号処理回路２１は、デューティ比を以下のようにして設定する。映像信号処理回路２１は、例えば、図３に示したように、１フレーム期間Ｔ_Fを、消光期間Ｔ_off、発光選択期間Ｔ_on1、発光選択期間Ｔ_on2、発光選択期間Ｔ_on3、発光選択期間Ｔ_on4の５つに分ける。消光期間Ｔ_offとは、後述するように、Ｖ_th補正やμ補正などを行う期間でもある。次に、映像信号処理回路２１は、例えば、図４に示したように、映像信号２０Ａまたは映像信号２１Ａの大きさに対応するデューティ比をモード１からモード４の中から１つ選択する。

ここで、モード１は、発光選択期間Ｔ_on1において「発光」を選択し、発光選択期間Ｔ_on2，Ｔ_on3，Ｔ_on4において「非発光」を選択するモードである。モード２は、発光選択期間Ｔ_on1，Ｔ_on2において「発光」を選択し、発光選択期間Ｔ_on3，Ｔ_on4においても「非発光」を選択するモードである。モード３は、発光選択期間Ｔ_on1，Ｔ_on2，Ｔ_on3において「発光」を選択し、発光選択期間Ｔ_on4において「非発光」を選択するモードである。モード４は、発光選択期間Ｔ_on1，Ｔ_on2，Ｔ_on3，Ｔ_on4において「発光」を選択するモードである。

次に、映像信号処理回路２１は、信号線駆動回路２３に対して、映像信号２１Ａを所定のタイミングで出力すると共に、モードに対応する消去制御信号２１Ｂを所定のタイミングで出力する。なお、例えば、モード３に消去制御信号２１Ｂが信号線駆動回路２３に印加されると、信号線駆動回路２３は、電圧Ｖ_ofsを図５中の最初から３番目までの消去選択期間Ｔ_ersに信号線ＤＴＬに印加すると共に、電圧Ｖ_ersを、図５中の４番目の消去選択期間Ｔ_ersに信号線ＤＴＬに印加する。また、例えば、モード４に消去制御信号２１Ｂが信号線駆動回路２３に印加されると、信号線駆動回路２３は、電圧Ｖ_ofsを図６中の全ての消去選択期間Ｔ_ersに信号線ＤＴＬに印加する。

（１．３ 表示装置の動作）
図５は、表示装置１をモード３で駆動させたときの各種波形の一例を表したものである。図６は、表示装置１をモード４で駆動させたときの各種波形の一例を表したものである。図５（Ａ）〜（Ｃ）、図６（Ａ）〜（Ｃ）には、信号線ＤＴＬにＶ_ofs、Ｖ_sig、Ｖ_ersが周期的に印加され、走査線ＷＳＬにＶ_H、Ｖ_L、Ｖ_Mが所定のタイミングで印加され、電源線ＰＳＬにＶ_ccL、Ｖ_ccHが所定のタイミングで印加されている様子が示されている。図５（Ｄ），（Ｅ）、図６（Ｄ），（Ｅ）には、信号線ＤＴＬ、走査線ＷＳＬおよび電源線ＰＳＬへの電圧印加に応じて、駆動トランジスタＴｒ₁のゲート電圧Ｖ_gおよびソース電圧Ｖ_sが時々刻々変化している様子が示されている。以下では、まず、モード共通の動作について説明したのち、個別のモードの動作について説明するものとする。

［Ｖ_th補正準備期間］
まず、Ｖ_th補正の準備を行う。具体的には、電源線駆動回路２５が電源線ＰＳＬの電圧をＶ_ccHからＶ_ccLに下げる（Ｔ₁）。すると、ソース電圧Ｖ_sがＶ_ccLとなり、有機ＥＬ素子１１が消光すると共に、ゲート電圧Ｖ_gがＶ_ofsに下がる。次に、信号線ＤＴＬの電圧がＶ_ofsとなっており、かつ電源線ＰＳＬの電圧がＶ_ccLとなっている間に、走査線駆動回路２４が走査線ＷＳＬの電圧をＶ_LからＶ_Hに上げる。

［最初のＶ_th補正期間］
次に、Ｖ_thの補正を行う。具体的には、信号線ＤＴＬの電圧がＶ_ofsとなっている間に、電源線駆動回路２５が電源線ＰＳＬの電圧をＶ_ccLからＶ_ccHに上げる（Ｔ₂）。すると、駆動トランジスタＴｒ₁のドレイン−ソース間に電流Ｉ_dが流れ、ソース電圧Ｖ_sが上昇する。その後、信号線駆動回路２３が信号線ＤＴＬの電圧をＶ_ofsからＶ_sigに切り替える前に、走査線駆動回路２４が走査線ＷＳＬの電圧をＶ_HからＶ_Lに下げる（Ｔ₃）。すると、駆動トランジスタＴｒ₁のゲートがフローティングとなり、Ｖ_thの補正が一旦停止する。

［最初のＶ_th補正休止期間］
Ｖ_th補正が休止している期間中は、先のＶ_th補正を行った行（画素）とは異なる他の行（画素）において、信号線ＤＴＬの電圧のサンプリングが行われる。なお、Ｖ_th補正が不十分である場合、すなわち、駆動トランジスタＴｒ₁のゲート−ソース間の電位差Ｖ_gsが駆動トランジスタＴｒ₁の閾値電圧Ｖ_thよりも大きい場合には、以下のようになる。すなわち、Ｖ_th補正休止期間中にも、先のＶ_th補正を行った行（画素）において、駆動トランジスタＴｒ₁のドレイン−ソース間に電流Ｉ_dsが流れ、ソース電圧Ｖ_sが上昇し、保持容量Ｃ_sを介したカップリングによりゲート電圧Ｖ_gも上昇する。

［２回目のＶ_th補正期間］
Ｖ_th補正休止期間が終了した後、Ｖ_thの補正を再び行う。具体的には、信号線ＤＴＬの電圧がＶ_ofsとなっており、Ｖ_th補正が可能となっている時に、走査線駆動回路２４が走査線ＷＳＬの電圧をＶ_LからＶ_Hに上げ（Ｔ₄）、駆動トランジスタＴｒ₁のゲートを信号線ＤＴＬに接続する。このとき、ソース電圧Ｖ_sが（Ｖ_ofs−Ｖ_th）よりも低い場合（Ｖ_th補正がまだ完了していない場合）には、駆動トランジスタＴｒ₁がカットオフするまで（電位差Ｖ_gsがＶ_thになるまで）、駆動トランジスタＴｒ₁のドレイン−ソース間に電流Ｉ_dが流れる。その結果、保持容量Ｃ_sがＶ_thに充電され、電位差Ｖ_gsがＶ_thとなる。その後、信号線駆動回路２３が信号線ＤＴＬの電圧をＶ_ofsからＶ_sigに切り替える前に、走査線駆動回路２４が走査線ＷＳＬの電圧をＶ_HからＶ_Lに下げる（Ｔ₅）。すると、駆動トランジスタＴｒ₁のゲートがフローティングとなるので、電位差Ｖ_gsを信号線ＤＴＬの電圧の大きさに拘わらずＶ_thのままで維持することができる。このように、電位差Ｖ_gsをＶ_thに設定することにより、駆動トランジスタＴｒ₁の閾値電圧Ｖ_thが画素回路１４ごとにばらついた場合であっても、有機ＥＬ素子１１の発光輝度がばらつくのをなくすことができる。

［２回目のＶ_th補正休止期間］
その後、Ｖ_th補正の休止期間中に、信号線駆動回路２３が信号線ＤＴＬの電圧をＶ_ofsからＶ_sigに切り替える。

［書き込み・μ補正期間］
Ｖ_th補正休止期間が終了した後、書き込みとμ補正を行う。具体的には、信号線ＤＴＬの電圧がＶ_sigとなっている間に、走査線駆動回路２４が走査線ＷＳＬの電圧をＶ_LからＶ_Hに上げ（Ｔ₆）、駆動トランジスタＴｒ₁のゲートを信号線ＤＴＬに接続する。すると、駆動トランジスタＴｒ₁のゲート電圧がＶ_sigとなる。このとき、有機ＥＬ素子１１のアノード電圧はこの段階ではまだ有機ＥＬ素子１１の閾値電圧Ｖ_elよりも小さく、有機ＥＬ素子１１はカットオフしている。そのため、電流Ｉ_dsは有機ＥＬ素子１１の素子容量（図示せず）に流れ、素子容量が充電されるので、ソース電圧Ｖ_sがΔＶだけ上昇し、やがて電位差Ｖ_gsがＶ_sig＋Ｖ_th−ΔＶとなる。このようにして、書き込みと同時にμ補正が行われる。ここで、駆動トランジスタＴｒ₁の移動度μが大きい程、ΔＶも大きくなるので、電位差Ｖ_gsを発光前にΔＶだけ小さくすることにより、画素回路１４ごとの移動度μのばらつきを取り除くことができる。

［発光選択期間（Ｔ_on1）］
次に、走査線駆動回路２４が走査線ＷＳＬの電圧をＶ_HからＶ_Lに下げる（Ｔ₇）。すると、駆動トランジスタＴｒ₁のゲートがフローティングとなり、駆動トランジスタＴｒ₁のゲート−ソース間の電圧Ｖ_gsを一定に維持した状態で、駆動トランジスタＴｒ₁のドレイン−ソース間に電流Ｉ_dが流れる。その結果、ソース電圧Ｖ_sが上昇し、それに連動して駆動トランジスタＴｒ₁のゲートも上昇し、有機ＥＬ素子１１が所望の輝度で発光する（Ｔ₈）。

次に、図５を参照しつつ、モード３が選択されているときの動作について説明する。

［発光選択期間（Ｔ_on1）］
有機ＥＬ素子１１が発光し始めてから所定の期間が経過したところで、信号線駆動回路２３が、消去制御信号２１Ｂの印加に対応して、信号線ＤＴＬの電圧をＶ_sigからＶ_ofsに下げて、１回目の消去選択期間Ｔ_ersに入る（Ｔ₈）。続いて、走査線駆動回路２４が走査線ＷＳＬの電圧をＶ_LからＶ_Mに上げる（Ｔ₉）。このとき、書き込みトランジスタＴｒ₂のゲート−ソース間の電圧Ｖ_gsは、Ｖ_M−Ｖ_ofsであり、書き込みトランジスタＴｒ₂の閾値電圧Ｖ_{th ws}よりも小さい。従って、書き込みトランジスタＴｒ₂はオフしたままであり、駆動トランジスタＴｒ₁のゲートがフローティング状態を維持しているので、有機ＥＬ素子１１の発光が継続する。その後、信号線ＤＴＬの電圧がＶ_ofsとなっている間に、走査線駆動回路２４が走査線ＷＳＬの電圧をＶ_MからＶ_Lに下げる。このときも、書き込みトランジスタＴｒ₂はオフしたままであり、駆動トランジスタＴｒ₁のゲートがフローティング状態を維持しているので、引き続き、有機ＥＬ素子１１の発光が継続する。その後、信号線駆動回路２３が、信号線ＤＴＬの電圧をＶ_ofsからＶ_sigに上げる。

［発光選択期間（Ｔ_on2，Ｔ_on3）］
これ以降、発光選択期間（Ｔ_on2，Ｔ_on3）においては、上記のステップが繰り返され、有機ＥＬ素子１１の発光が継続した状態で、２回目，３回目の消去選択期間Ｔ_ersが経過する。

［発光選択期間（Ｔ_on4）］
次に、信号線駆動回路２３が、消去制御信号２１Ｂの印加に対応して、信号線ＤＴＬの電圧をＶ_sigからＶ_ersに下げて、４回目の消去選択期間Ｔ_ersに入る（Ｔ₈）。今回の消去選択期間Ｔ_ersでは、信号線ＤＴＬの電圧がＶ_ersとなっており、有機ＥＬ素子１１の非発光が選択されている。つまり、映像信号２０Ａまたは映像信号２１Ａに基づいて決定されたデューティ比となるように、発光選択期間（Ｔ_on4）の開始のタイミングで特定の信号線ＤＴＬに消去パルス（電圧Ｖ_sigから電圧Ｖ_ersへの立ち下がり信号）が印加される。続いて、走査線駆動回路２４が走査線ＷＳＬの電圧をＶ_LからＶ_Mに上げる（Ｔ₉）。すると、駆動トランジスタＴｒ₁のゲートが信号線ＤＴＬに接続され、駆動トランジスタＴｒ₁のゲート電圧がＶ_ersとなり、駆動トランジスタＴｒ₁のゲート−ソース間の電圧Ｖ_gsがＶ_ers−Ｖ_el＜Ｖ_thとなるので、有機ＥＬ素子１１の発光が停止する。つまり、信号線駆動回路２３は、消去制御信号２１Ｂの印加に対応して、４回目の消去選択期間Ｔ_ersに電圧Ｖ_ersを信号線ＤＴＬに印加して、選択対象の有機ＥＬ素子１１に流れる定常電流を停止する。その後、信号線ＤＴＬの電圧がＶ_ersとなっている間に、走査線駆動回路２４が走査線ＷＳＬの電圧をＶ_MからＶ_Lに下げる。すると、駆動トランジスタＴｒ₁のゲートがフローティングとなるので、その後、引き続き、有機ＥＬ素子１１の発光は停止したままとなる。

本実施の形態の表示装置１では、上記のようにして、各画素１２において画素回路１４がオンオフ制御され、各画素１２の有機ＥＬ素子１１に駆動電流が注入されることにより、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、陽極と陰極との間で多重反射し、陰極等を透過して外部に取り出される。その結果、表示パネル１０において画像が表示される。

（１．４ 作用・効果）

ところで、従来の有機ＥＬ表示装置では、一般に、１フレーム期間内に有機ＥＬ素子の発光、消光を行うに際して、１フィールド期間における発光期間の比である発光期間と消光期間のデューティ比（発光期間／１フィールド期間×１００）が全画素一定となる。そのため、階調数を増やそうとした場合には、信号線に印加可能な電圧値を増やすことになる。しかし、そのようにした場合には、階調間の電圧値の差が小さくなり、階調制御が困難となる。

一方、本実施の形態では、映像信号２１Ａに対応する信号電圧Ｖ_sigが各信号線ＤＴＬに印加されて、選択対象の画素回路１４への書き込みが行われる。また、映像信号２０Ａまたは映像信号２１Ａに基づいて決定されたデューティ比となるように所定のタイミングで特定の信号線ＤＴＬに消去パルス（電圧Ｖ_ers）が印加される。さらに、特定の信号線ＤＴＬに消去パルス（電圧Ｖ_ers）が印加されている時に、特定の信号線ＤＴＬに対応する画素回路１４内の駆動トランジスタＴｒ₁のゲート−ソース間の電圧Ｖ_gsがＶ_thを下回るように、走査線ＷＳＬの電圧がＶ_LからＶ_Mに上げられる。これにより、特定の画素１２内の有機ＥＬ素子１１の発光が停止する。これにより、信号電圧Ｖ_sigの波高値を画素１２ごとに設定することができるだけでなく、デューティ比も画素１２ごとに設定することができる。従って、上記の場合と比べて、階調制御が容易である。

＜２．モジュールおよび適用例＞
以下、上述した実施の形態で説明した表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置は、テレビジョン装置、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あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるい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。

（モジュール）
上記実施の形態の表示装置１は、例えば、図７に示したようなモジュールとして、後述する適用例１〜５などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板３１の一辺に、封止用基板３２から露出した領域２１０を設け、この露出した領域２１０に、駆動回路２０の配線を延長して外部接続端子（図示せず）を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）２２０が設けられていてもよい。

（適用例１）
図８は、上記実施の形態の表示装置１が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有しており、この映像表示画面部３００は、上記各実施の形態に係る表示装置１により構成されている。

（適用例２）
図９は、上記実施の形態の表示装置１が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有しており、その表示部４２０は、上記実施の形態に係る表示装置１により構成されている。

（適用例３）
図１０は、上記実施の形態の表示装置１が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有しており、その表示部５３０は、上記各実施の形態に係る表示装置１により構成されている。

（適用例４）
図１１は、上記実施の形態の表示装置１が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有しており、その表示部６４０は、上記各実施の形態に係る表示装置１により構成されている。

（適用例５）
図１２は、上記実施の形態の表示装置１が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記各実施の形態に係る表示装置１により構成されている。

以上、実施の形態および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。

例えば、上記実施の形態等では、表示装置１がアクティブマトリクス型である場合について説明したが、アクティブマトリクス駆動のための画素回路１４の構成は上記実施の形態等で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを画素回路１４に追加してもよい。その場合、画素回路１４の変更に応じて、上述した信号線駆動回路２３、走査線駆動回路２４、電源線駆動回路２５のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。

また、上記実施の形態等では、信号線駆動回路２３、走査線駆動回路２４、電源線駆動回路２５の駆動をタイミング制御回路２２が制御していたが、他の回路がこれらの駆動を制御するようにしてもよい。また、信号線駆動回路２３、走査線駆動回路２４、電源線駆動回路２５の制御は、ハードウェア（回路）で行われていてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われていてもよい。

また、上記実施の形態等では、画素回路１４が、２Ｔｒ１Ｃの回路構成となっていたが、トランジスタが有機ＥＬ素子１１に直列に接続された回路構成を含んでいるものであれば、２Ｔｒ１Ｃの回路構成以外の回路構成となっていてもよい。

また、上記実施の形態等では、駆動トランジスタＴｒ₁，書き込みトランジスタＴｒ₂は、ｎチャネルＭＯＳ型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により形成されている場合が例示されていたが、ｐチャネルトランジスタ（例えばｐチャネルＭＯＳ型のＴＦＴ）により形成されていてもよい。ただし、その場合には、トランジスタＴｒ₂のソースおよびドレインのうち電源線ＰＳＬと未接続の方と保持容量Ｃ_sの他端とを有機ＥＬ素子１１のカソードに接続し、有機ＥＬ素子１１のアノードをＧＮＤなどに接続することが好ましい。

１…表示装置、１０…表示パネル、１１，１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…有機ＥＬ素子、１２…画素、１３…画素回路アレイ部、１４…画素回路、２０…駆動回路、２１…映像信号処理回路、２０Ａ，２１Ａ…映像信号、２０Ｂ…同期信号、２１Ｂ…消去制御信号、２２…タイミング生成回路、２２Ａ…制御信号、２３…信号線駆動回路、２４…走査線駆動回路、２５…電源線駆動回路、Ｃ_s…保持容量、ＤＴＬ…信号線、Ｉ_d…電流、ＧＮＤ…グラウンド線、ＰＳＬ…電源線、Ｔｒ₁…駆動トランジスタ、Ｔｒ₂…書き込みトランジスタ、Ｖ_g…ゲート電圧、Ｖ_gs…ゲート−ソース間電圧、Ｖ_s…ソース電圧、Ｖ_th…閾値電圧、ＷＳＬ…走査線。

Claims (3)

1. 行状に配置された複数の走査線と、列状に配置された複数の信号線と、行列状に配置された複数の発光素子および複数の画素回路とを含む画素回路アレイ部と、
   映像信号に対応する信号電圧を各信号線に順次印加すると共に、前記映像信号に基づいて決定されたデューティ比となるように所定のタイミングで特定の信号線に消去パルスを印加する信号線駆動回路と、
   前記特定の信号線に前記消去パルスが印加されている時に、選択パルスを前記走査線に印加する走査線駆動回路と
   を備え、
   前記画素回路は、前記発光素子に接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲートおよび前記信号線に接続された書き込みトランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧を保持する保持容量とを含み、
   前記選択パルスは、前記消去パルスが前記信号線に印加されている時に、当該選択パルスが前記走査線に印加されたとき、前記書き込みトランジスタがオンする電圧値となっており、
   前記選択パルスは、さらに、前記発光素子の閾値電圧よりも低い電圧であって、かつ当該選択パルスの波高値から前記書き込みトランジスタの閾値電圧を減算することにより得られる値よりも高い電圧が前記信号線に印加されるとともに、当該選択パルスが前記走査線に印加されている時、前記書き込みトランジスタがオフしている電圧値となっている
   表示装置。
2. 行状に配置された複数の走査線と、列状に配置された複数の信号線と、行列状に配置された複数の発光素子および複数の画素回路とを含む画素回路アレイ部と、前記画素回路アレイ部を駆動する駆動回路とを備えた表示装置を用意するステップと、
   映像信号に対応する信号電圧を各信号線に順次印加すると共に、前記映像信号に基づいて決定されたデューティ比となるように所定のタイミングで特定の信号線に消去パルスを印加するステップと、
   前記特定の信号線に前記消去パルスが印加されている時に、選択パルスを前記走査線に印加するステップと
   を含み、
   前記画素回路が、前記発光素子に接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲートおよび前記信号線に接続された書き込みトランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧を保持する保持容量とを含み、
   前記選択パルスは、前記消去パルスが前記信号線に印加されている時に、当該選択パルスが前記走査線に印加されたとき、前記書き込みトランジスタがオンする電圧値となっており、
   前記選択パルスは、さらに、前記発光素子の閾値電圧よりも低い電圧であって、かつ当該選択パルスの波高値から前記書き込みトランジスタの閾値電圧を減算することにより得られる値よりも高い電圧が前記信号線に印加されるとともに、当該選択パルスが前記走査線に印加されている時、前記書き込みトランジスタがオフしている電圧値となっている
   表示装置の駆動方法。
3. 表示装置を備え、
   前記表示装置は、
   行状に配置された複数の走査線と、列状に配置された複数の信号線と、行列状に配置された複数の発光素子および複数の画素回路とを含む画素回路アレイ部と、
   映像信号に対応する信号電圧を各信号線に順次印加すると共に、前記映像信号に基づいて決定されたデューティ比となるように所定のタイミングで特定の信号線に消去パルスを印加する信号線駆動回路と、
   前記特定の信号線に前記消去パルスが印加されている時に、選択パルスを前記走査線に印加する走査線駆動回路と
   を有し、
   前記画素回路は、前記発光素子に接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲートおよび前記信号線に接続された書き込みトランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧を保持する保持容量とを含み、
   前記選択パルスは、前記消去パルスが前記信号線に印加されている時に、当該選択パルスが前記走査線に印加されたとき、前記書き込みトランジスタがオンする電圧値となっており、
   前記選択パルスは、さらに、前記発光素子の閾値電圧よりも低い電圧であって、かつ当該選択パルスの波高値から前記書き込みトランジスタの閾値電圧を減算することにより得られる値よりも高い電圧が前記信号線に印加されるとともに、当該選択パルスが前記走査線に印加されている時、前記書き込みトランジスタがオフしている電圧値となっている
   電子機器。

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