JP2003208124A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP2003208124A
JP2003208124A JP2002003973A JP2002003973A JP2003208124A JP 2003208124 A JP2003208124 A JP 2003208124A JP 2002003973 A JP2002003973 A JP 2002003973A JP 2002003973 A JP2002003973 A JP 2002003973A JP 2003208124 A JP2003208124 A JP 2003208124A
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transistor
line
luminance data
signal
display device
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Hiroshi Tsuchiya
博 土屋
Yukihiro Noguchi
幸宏 野口
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い輝度データが設定されている光学素子
を、低い輝度データに書き換えるとき残像現象が見られ
ることがある。 【解決手段】 第2の走査線SL20の信号がハイにな
ると第3のトランジスタTr20がオンされ、第4のト
ランジスタTr21のゲート電極に輝度データが設定さ
れ、第2のOLED20が発光する。第2の走査線SL
20の信号がローになって第3のトランジスタTr20
がオフされても輝度データが第4のトランジスタTr2
1のゲートに保持されるので第2のOLED20は発光
を維持する。第1の走査線SL10がハイになると第4
のトランジスタTr21のゲート電位がたたき上げられ
て第2のOLED20が消灯する。第2の走査線SL2
0の信号がハイになると第2のOLED20が再び発光
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置に関す
る。本発明は特に、アクティブマトリックス型表示装置
の表示品位を改善する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】ノート型パーソナルコンピュータや携帯
端末の普及が急激に進んでいる。現在、これらの表示装
置に主に使用されているのが液晶ディスプレイであり、
次世代平面表示パネルとして期待されているのが有機E
L(Electro Luminescence)ディスプレイである。これ
らディスプレイの表示方法として中心に位置するのがア
クティブマトリックス駆動方式である。この方式を用い
たディスプレイは、アクティブマトリックス型ディスプ
レイと呼ばれ、画素は縦横に多数配置されマトリックス
形状を示し、各画素にはスイッチ素子が配置される。映
像データはスイッチ素子によって走査ラインごとに順次
書き込まれる。
【0003】有機ELディスプレイの実用化設計は草創
期にあり、様々な画素回路が提案されている。そのよう
な回路の一例として、特開平11−219146号公報
に開示されている画素回路について図6をもとに簡単に
説明する。
【0004】この回路は、2個のnチャネルトランジス
タである第1、2のトランジスタTr50、Tr51
と、光学素子であるOLED50と、保持容量C50
と、走査信号を送る走査線SL50と、電源供給線Vd
d50と、輝度データを送るデータ線DL50を備え
る。
【0005】この回路の動作は、OLED50の輝度デ
ータの書込のために、走査線SL50の走査信号がハイ
になり、第1のトランジスタTr50がオンとなり、デ
ータ線DL50に入力された輝度データが第2のトラン
ジスタTr51および保持容量C50に設定され、その
輝度データに応じた電流が流れてOLED50が発光す
る。走査線SL50の走査信号がローになると第1のト
ランジスタTr50がオフとなるが、第2のトランジス
タTr51のゲート電圧が維持され、設定された輝度デ
ータに応じて発光を継続する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ここで、光学素子の輝
度データが大きい場合、輝度データの書き換えで、小さ
な輝度データを設定しようとしても、前の大きな輝度デ
ータに対応する電荷が光学素子から抜けずに残ってしま
い、正確な輝度データの設定ができず残像現象が見られ
ることがある。特に、動きの速い動画を表示する際に見
にくくなるおそれがある。
【0007】本発明はこうした状況に鑑みなされたもの
であり、その目的は前述の残像現象を低減する新たな回
路を提案するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のある実施の形態
は表示装置である。この装置は、光学素子と、それを駆
動する駆動素子と、その駆動素子の駆動能力を設定する
輝度データの駆動素子への設定タイミングを制御するス
イッチ素子と、を備え、そのスイッチ素子は、走査信号
によって制御され、その駆動素子には、その光学素子よ
りも時間的に前に制御される光学素子に対する走査信号
によってダミーの輝度データが設定される。
【0009】「光学素子」として、有機発光ダイオード
(Organic Light Emitting Diode。以下、単に「OLE
D」と表記する。)が想定できるがこれに限る趣旨では
ない。「駆動素子」や「スイッチ素子」として、金属酸
化膜(MOS:Metal OxideSemiconductor )トランジ
スタや薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transist
or)が想定できるが、これに限る趣旨ではない。「輝度
データ」は駆動素子に設定される輝度情報に関するデー
タであって、光学素子が放つ光強度とは区別する。
【0010】「選択信号」は、スイッチ素子のオンオフ
制御に直接または二次的に加工されて用いられ、その信
号線は画素ラインごとに個別に設けられる。この選択信
号を以下「走査信号」とも表記する。「ダミーの輝度デ
ータ」は、本来駆動素子へ設定すべき輝度データとは別
の値であり、その本来の輝度データが設定される前に一
時的に設定される。例えば、光学素子がオフ状態となる
値が設定される。
【0011】時間的に前に制御される走査信号の経路と
駆動素子へ設定される輝度データの経路とが容量結合さ
れてもよく、その場合、時間的に前に制御される光学素
子に対する走査信号が活性化されたときに、スイッチ素
子と駆動素子の間において浮遊状態となっている輝度デ
ータの値をその容量を介してダミーの輝度データとなる
方向に変動させる。
【0012】なお、以上の構成要素の任意の組合せや組
み替えもまた、本発明の態様として有効である。
【0013】
【発明の実施の形態】実施の形態においては、表示装置
としてアクティブマトリックス型有機ELディスプレイ
を想定する。以下、残像現象を低減する新しい回路を提
案する。
【0014】(第1実施形態)本実施形態においては、
駆動素子への輝度データの設定に先立ち、あらかじめダ
ミーの輝度データとしてゼロまたは十分低い値を設定す
ることにより、駆動素子のゲート電圧を光学素子がオフ
状態となる値に変動させる。ダミーの輝度データの設定
には、その画素よりも時間的に前に制御される画素に対
する走査信号を用いる。これにより、駆動素子へ輝度デ
ータが設定される直前にいったん光学素子と電源の間が
遮断され光学素子が消灯するので光学素子への電荷残り
が解消される。
【0015】図1は、本実施形態における表示装置の2
画素分の回路構成を示す図である。第1の画素Pix1
0、第2の画素Pix20はそれぞれ1画素分の回路で
ある。第1の画素Pix10は、スイッチ素子としての
第1のトランジスタTr10、駆動素子としての第2の
トランジスタTr11、保持容量としての第1のコンデ
ンサC10、および光学素子としての第1のOLED1
0を含む。同様に、第2の画素Pix20は、スイッチ
素子としての第3のトランジスタTr20、駆動素子と
しての第4のトランジスタTr21、保持容量としての
第2のコンデンサC20、および光学素子としての第2
のOLED20を含む。
【0016】電源供給線Vddは、第1、2のOLED
10、20を発光させるための電圧を供給する。データ
線DLは、第2のトランジスタTr11、第4のトラン
ジスタTr21に設定すべき輝度データの信号を流す。
第1の走査線SL10、第2の走査線SL20は、それ
ぞれ第1、2のOLED10、20を発光させるタイミ
ングで第1、第2のトランジスタTr10、Tr20を
活性化させる走査信号を流す。本実施形態においては、
第1のトランジスタTr10、第2のトランジスタTr
20の順で活性化される。
【0017】第1のトランジスタTr10はnチャネル
トランジスタである。第1のトランジスタTr10は、
ゲート電極が第1の走査線SL10に接続され、ソース
電極(またはドレイン電極)がデータ線DLに接続さ
れ、ドレイン電極(またはソース電極)が第2のトラン
ジスタTr11のゲート電極に接続される。第3のトラ
ンジスタTr20もまたnチャネルトランジスタである
とともに、ゲート電極が第2の走査線SL20に接続さ
れ、ソース電極(またはドレイン電極)がデータ線DL
に接続され、ドレイン電極(またはソース電極)が第4
のトランジスタTr21のゲート電極に接続される。
【0018】第2のトランジスタTr11はpチャネル
トランジスタであるとともに、ソース電極が電源供給線
Vddに接続され、ドレイン電極が第1のOLED10
のアノード電極に接続される。第4のトランジスタTr
21もまたpチャネルトランジスタであるとともに、ソ
ース電極が電源供給線Vddに接続され、ドレイン電極
が第2のOLED20のアノード電極に接続される。第
1、2のOLED10、20のそれぞれのカソード電極
は接地電位と同電位とされる。
【0019】第1のコンデンサC10の一端は、第1の
トランジスタTr10のドレイン電極(またはソース電
極)と第2のトランジスタTr11のゲート電極との間
の経路に接続され、他端は、図示しない一つ前に制御さ
れる画素に走査信号を送る走査線へ接続される。第2の
コンデンサC20の一端は、第3のトランジスタTr2
0のドレイン電極(またはソース電極)と第4のトラン
ジスタTr21のゲート電極との間の経路に接続され、
他端は、第1の画素Pix10へ走査信号を送る第1の
走査線SL10へ接続される。
【0020】以上の構成によってなされる動作手順を以
下第2の画素Pix20を例に説明する。まず、第2の
走査線SL20における走査信号がハイになり、第3の
トランジスタTr20がオンとなる。その後、第4のト
ランジスタTr21に設定すべき負論理の輝度データが
データ線DLに流れると、第3のトランジスタTr20
がオンとなっているので、データ線DLに流れる輝度デ
ータの電位と第4のトランジスタTr21のゲート電位
が同電位になり、輝度データが設定される。第4のトラ
ンジスタTr21のゲートソース電圧に応じた電流が電
源供給線Vddからドレイン電極側に流れ、その電流量
に応じて第2のOLED20が発光する。第2の走査線
SL20の走査信号がローの状態となって第3のトラン
ジスタTr20がオフになっても、その輝度データが第
3のトランジスタTr20のドレイン電極(またはソー
ス電極)と第4のトランジスタTr21のゲート電極の
間にフローティング状態で保持されるので、その輝度デ
ータに応じた第2のOLED20の発光が維持される。
【0021】次の走査タイミングにおいて、第2の画素
Pix20より一つ前に制御される第1の画素Pix1
0への走査信号がハイになったとき、第4のトランジス
タTr21のゲート電極と第3のトランジスタTr20
のドレイン電極(またはソース電極)の間がフローティ
ングしているので、第4のトランジスタTr21のゲー
ト電位がたたき上げられる。その結果、第4のトランジ
スタTr21のゲートソース電圧が小さくなる値をダミ
ーの輝度データとして設定したのと等しい状態となる。
第2のOLED20は電源供給線Vddと切り離される
ため、第2のOLED20は消灯する。
【0022】第1の走査線SL10の走査信号がローに
なると第2のコンデンサC20の第1の走査線SL10
側の一端の電位が下がり、これとほぼ同時に第2の走査
線SL20がハイとなって第3のトランジスタTr20
がオンとなり、データ線DLからの輝度データが第4の
トランジスタTr21のゲート電極に設定される。この
輝度データの設定の直前に、第2のOLED20を消灯
させるので、光学素子への電荷残りを解消させることが
できる。
【0023】図2は、本実施形態の表示装置における走
査信号の状態と発光期間および消灯期間の関係を示すタ
イムチャートである。図において、第1の走査線SL1
0、第2の走査線SL20の走査信号の状態をハイとロ
ーで示す。第1、2のOLED10、20は輝度データ
に応じた度合いで発光するが、図においてはその発光と
消灯を単純にハイとローで示す。
【0024】第1の走査線SL10の走査信号がハイに
なると第1のOLED10が発光し、その走査信号がロ
ーになっても発光状態が維持される。同様に、第2の走
査線SL20の走査信号がハイになると第2のOLED
20が発光し、その走査信号がローになっても発光状態
が維持される。1フレーム分の走査が終わるとき、第1
の走査線SL10より一つ前に走査する図示しない走査
線の走査信号がハイになると第1のOLED10が消灯
し、第1の走査線SL10がハイになると同時に再び発
光する。同様に、第1の走査線SL10がハイになると
第2のOLED20が消灯し、第2の走査線SL20が
ハイになると同時に再び発光する。
【0025】このように、1フレーム分の走査が行われ
る間のほとんどが発光期間となるが、次に走査信号がハ
イとなる直前の1走査期間だけ消灯する。
【0026】(第2実施形態)図3は、本実施形態にお
ける表示装置の1画素分の回路構成を示す図である。本
図に示される回路は、図1に示される回路と異なるパタ
ーンで各素子が配置されているが、その構成および動作
は第1実施形態と実質的に同様である。図1において
は、第1の画素Pix10、第2の画素Pix20の
順、すなわち図の上から下の順に走査されていたが、図
3においては、第1の画素Pix11、第2の画素Pi
x21の順、すなわち図の下から上の順で走査される。
第2の画素Pix21の第2のコンデンサC21の一端
は、一つ前に走査信号がハイになる第1の走査線SL1
1へ接続され、第1の画素Pix11の第1のコンデン
サC11の一端は、一つ前に走査信号がハイになる図示
しない走査線へ接続される。
【0027】(第3実施形態)図4は、本実施形態にお
ける表示装置の2画素分の回路構成を示す図である。本
実施形態は、表示装置に用いるトランジスタに関して第
1、2実施形態との相違がある。すなわち、第1、2実
施形態では、第1、3のトランジスタTr10、Tr2
0としてnチャネルトランジスタを用い、第2、第4の
トランジスタTr11、Tr21としてpチャネルトラ
ンジスタを用いていたが、本実施形態においては、第
1、3のトランジスタTr10、Tr20としてpチャ
ネルトランジスタを用い、第2、4のトランジスタTr
11、Tr21としてnチャネルトランジスタを用いる
点で第1、2実施形態と異なる。
【0028】この場合、データ線DLに流れる輝度デー
タの信号は正論理であり、第1、2の走査線SL10、
SL20に流れる走査信号は負論理のパルスである。第
2の走査線SL20の走査信号がローになると、データ
線DLから正論理の輝度データが流れて第4のトランジ
スタTr21に設定され、その輝度データに応じた電流
が第2のOLED20に流れて発光する。第2の走査線
SL20の走査信号がハイになると第3のトランジスタ
Tr20がオフになり、輝度データが第4のトランジス
タTr21のゲート電極に保持される。
【0029】第1の走査線SL10の走査信号がローに
なると、フローティングしている第4のトランジスタT
r21のゲート電位が第2のコンデンサC20を介して
引き下げられ、第4のトランジスタTr21のゲートソ
ース電圧が小さくなることにより第2のOLED20が
消灯する。第2の走査線SL20の走査信号がローにな
ると、第3のトランジスタTr20がオンになり第4の
トランジスタTr21に輝度データが設定されて再び第
2のOLED20が発光する。
【0030】(第4実施形態)本実施形態は、表示装置
に用いるトランジスタに関して第1〜3実施形態との相
違がある。すなわち、本実施形態においては、第1〜4
のトランジスタTr10、Tr11、Tr20、Tr2
1のすべてにnチャネルトランジスタを用いる点で他の
実施形態と異なる。この場合、第1、2のコンデンサC
10、C20の走査線側の一端には走査信号を反転させ
た信号を加えることにより、第2、4のトランジスタT
r11、Tr21のゲートソース電圧を下げて第1、2
のOLED10、20を消灯させる。
【0031】(第5実施形態)本実施形態は、表示装置
に用いるトランジスタに関して第1〜4実施形態との相
違がある。すなわち、本実施形態においては、第1〜4
のトランジスタTr10、Tr11、Tr20、Tr2
1のすべてにpチャネルトランジスタを用いる点で他の
実施形態と異なる。この場合もまた、第1、2のコンデ
ンサC10、C20の走査線側の一端には走査信号を反
転させた信号を加えることにより、第2、4のトランジ
スタTr11、Tr21のゲートソース電圧を下げて第
1、2のOLED10、20を消灯させる。
【0032】(第6実施形態)第1〜5実施形態におい
ては、駆動素子へダミーの輝度データを設定するために
走査信号を利用していたが、本実施形態においては別個
の制御信号を利用する点で他の実施形態と異なる。
【0033】図5は、本実施形態の表示装置の3画素分
の回路構成を示す図である。第1〜3の画素Pix1
0、Pix20、Pix30はそれぞれ1画素分の回路
である。第1〜6のトランジスタTr10、Tr11、
Tr20、Tr21、Tr30、Tr31、第1〜3の
コンデンサC10、C20、C30、第1〜3のOLE
D10、20、30は、第1実施形態において対応する
素子と同様の構成である。第1〜3の画素Pix10、
Pix20、Pix30にはそれぞれ第1〜3の制御信
号線CTL10、CTL20、CTL30を通じて制御
信号が送られる。これらの制御信号は、それぞれ第1〜
3の論理和回路OR10、OR20、OR30から出力
される。
【0034】第3の画素Pix30を例に説明すると、
第5のトランジスタTr30は、ゲート電極が第3の走
査線SL30に接続され、ソース電極(またはドレイン
電極)がデータ線DLに接続され、ドレイン電極(また
はソース電極)が第6のトランジスタTr31のゲート
電極に接続される。第6のトランジスタTr31は、ソ
ース電極が電源供給線Vddに接続され、ドレイン電極
が第3のOLED30のアノード電極に接続される。第
3のOLED30のカソード電極の電位は接地電位と同
電位にされる。第3のコンデンサC30は、一端が第3
の制御信号線CTL30に接続され、他端が第5のトラ
ンジスタTr30のドレイン電極(またはソース電極)
と第6のトランジスタTr31のゲート電極の間の経路
に接続される。
【0035】第3の制御信号線CTL30は、時間的に
一つ前に制御される画素である画素Pix20に走査信
号を送る第2の走査線SL20と、時間的に二つ前に制
御される画素である画素Pix10に走査信号を送る第
1の走査線SL10とに接続される。すなわち、第3の
制御信号線CTL30の制御信号は、第1の走査線SL
10の走査信号と第2の走査線SL20の走査信号との
論理和の形で第3の論理和回路OR30から出力され
る。
【0036】第3の走査線SL30の走査信号がハイに
なると第5のトランジスタTr30がオンにされ、デー
タ線DLに流れる負論理の輝度データが第6のトランジ
スタTr31のゲート電極に設定される。これにより第
3のOLED30が発光する。その走査信号がローにな
って第5のトランジスタTr30がオフにされても、輝
度データが第6のトランジスタTr31のゲート電極側
に保持され、第3のOLED30の発光状態が維持され
る。
【0037】第1の走査線SL10または第2の走査線
SL20の走査信号のいずれかがハイにされると、第3
の論理和回路OR30によって第3の制御信号線CTL
30の制御信号もハイになる。これにより、第6のトラ
ンジスタTr31のゲート電位がたたき上げられ、第6
のトランジスタTr31のゲートソース電圧が小さくな
ることにより第6のトランジスタTr31がオフとな
り、第3のOLED30が消灯する。すなわち、二つ前
の画素ラインが走査されているときと一つ前の画素ライ
ンが走査されている間はずっと第6のトランジスタTr
31のゲート電位がたたき上げられて第3のOLED3
0が消灯する。第3の制御信号線CTL30の制御信号
は、第1の走査線SL10の走査信号と第2の走査線S
L20の走査信号の双方がローになったときにローにな
る。第3の走査線SL30の走査信号がハイになったと
き第5のトランジスタTr30はオンになり、第6のト
ランジスタTr31のゲート電極に輝度データが設定さ
れ、第3のOLED30が再び発光する。
【0038】本実施形態の構成によっても、光学素子と
電源の間を遮断して光学素子を消灯させることによりそ
の光学素子への電荷残りを解消できる。
【0039】以上、本発明を実施の形態をもとに説明し
た。この実施の形態は例示であり、その各構成要素や各
処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこ
と、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当
業者に理解されるところである。
【0040】第6実施形態においては、制御信号を生成
するために一つ前に制御される画素への走査信号と二つ
前に制御される画素への走査信号を利用していたが、三
つ前に制御される画素への走査信号をさらに利用しても
よい。この場合、三つの走査信号の論理和をとってこれ
を制御信号として利用してもよい。他の変形例として
は、三つ前以前に制御される画素への走査信号をさらに
利用する構成としてもよい。
【0041】ゲート電極が走査線に接続されて輝度デー
タ書込のスイッチ素子として利用されるトランジスタT
r10、Tr20、Tr30は、それぞれを複数のトラ
ンジスタの組合せで構成してもよく、それらの能力に関
して任意の組合せで構成してもよい。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、残像現象を低減させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施形態における表示装置の2画素分の
回路構成を示す図である。
【図2】 第1実施形態の表示装置における走査信号の
状態と発光のタイミングの関係を示すタイムチャートで
ある。
【図3】 第2実施形態における表示装置の1画素分の
回路構成を示す図である。
【図4】 第3実施形態における表示装置の2画素分の
回路構成を示す図である。
【図5】 第6実施形態における表示装置の3画素分の
回路構成を示す図である。
【図6】 従来技術における表示装置の1画素分の回路
構成を示す図である。
【符号の説明】
10、20、30 OLED、 Vdd 電源供給線、
DL データ線、SL10、SL11 第1の走査
線、 SL20、SL21 第2の走査線、CTL1
0、CTL20 制御信号線、 Tr10 第1のトラ
ンジスタ、 Tr11 第2のトランジスタ、 Tr2
0 第3のトランジスタ、 Tr21第4のトランジス
タ、 C10、C11 第1のコンデンサ、 C20、
C21第2のコンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 33/14 H05B 33/14 A Fターム(参考) 3K007 AB02 AB17 BA06 BB07 DB03 GA04 5C080 AA06 BB05 DD30 EE28 FF11 HH11 JJ03 JJ04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学素子と、それを駆動する駆動素子
    と、その駆動素子の駆動能力を設定する輝度データの前
    記駆動素子への設定タイミングを制御するスイッチ素子
    と、を備え、 前記スイッチ素子は、前記設定タイミングを決定する選
    択信号によって制御され、 前記駆動素子には、その光学素子よりも時間的に前に制
    御される光学素子に対する選択信号によってダミーの輝
    度データが設定されることを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 前記駆動素子には、前記ダミーの輝度デ
    ータとして、前記光学素子がオフ状態となる値が設定さ
    れることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 【請求項3】 前記時間的に前に制御される光学素子に
    対する選択信号が活性化されたときに、前記スイッチ素
    子と前記駆動素子の間において浮遊状態となっている前
    記輝度データの値を前記ダミーの輝度データとなる方向
    に変動させることを特徴とする請求項1または2に記載
    の表示装置。
  4. 【請求項4】 前記時間的に前に制御される光学素子に
    対する選択信号の経路と、前記駆動素子へ設定される輝
    度データの経路とが容量結合され、その容量を介して前
    記ダミーの輝度データが設定されることを特徴とする請
    求項1から3のいずれかに記載の表示装置。
  5. 【請求項5】 前記時間的に前に制御される複数の光学
    素子に対する複数の選択信号の組合せによって前記ダミ
    ーの輝度データが設定されることを特徴とする請求項1
    から4のいずれかに記載の表示装置。
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