JP2004198683A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置において、画素にビデオ信号を取り込むスイッチング用ＴＦＴのＯＦＦ電流によって生じる、駆動用ＴＦＴのゲート・ソース間電圧が変化、およびそれによって生じる輝度ばらつきを抑え、階調を正しく出すことを課題とする。
【解決手段】各画素内のスイッチング用ＴＦＴと駆動用ＴＦＴの間にインバータを挿入することで、スイッチング用ＴＦＴのＯＦＦ電流により画素内の保持容量に蓄えられる電位が変化したとしても、駆動用ＴＦＴのゲート・ソース間電圧は変化せず、駆動用ＴＦＴのドレイン電流を一定に保つことができる。これにより、ＥＬ素子に一定の電流を流すことができ、正確な階調表示の高画質なアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置が提供される。
【選択図】 図３
【解決手段】各画素内のスイッチング用ＴＦＴと駆動用ＴＦＴの間にインバータを挿入することで、スイッチング用ＴＦＴのＯＦＦ電流により画素内の保持容量に蓄えられる電位が変化したとしても、駆動用ＴＦＴのゲート・ソース間電圧は変化せず、駆動用ＴＦＴのドレイン電流を一定に保つことができる。これにより、ＥＬ素子に一定の電流を流すことができ、正確な階調表示の高画質なアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置が提供される。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子を基板上に作りこんで形成された電子ディスプレイ(電気光学装置)に関する。特に、半導体素子(半導体薄膜を用いた素子)を用いた表示装置に関する。また、発光素子を用いた表示装置を表示部に用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板上に薄膜トランジスタ(以後、ＴＦＴと表記する)を形成する技術が大幅に進歩し、アクティブマトリクス型表示装置への応用開発が進められている。特に、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴは、従来のアモルファスシリコン膜を用いたＴＦＴよりも電界効果移動度(モビリティともいう)が高いので、高速動作が可能である。そのため、従来、基板外の駆動回路で行っていた画素の制御を、同一の基板上に形成した駆動回路で行うことが可能となっている。
【０００３】
このようなアクティブマトリクス型表示装置は、同一基板上にさまざまな回路や素子を作りこむことで製造のコストの低減、表示装置の小型化、歩留まりの上昇、スループットの低減など、様々な利点が得られる。
【０００４】
そしてさらに、自発光型素子として、エレクトロルミネッセンス素子(ＥＬ素子)を有した、アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置を研究が活発化している。ＥＬ表示装置は有機ＥＬディスプレイ(ＯＥＬＤ:Organic EL Display)又は有機ライトエミッティングダイオード(ＯＬＥＤ:Organic Light Emitting Diode)とも呼ばれている。
【０００５】
一般に、ＥＬ素子に流す電流量と輝度の関係は比例関係にある。そのため、電圧値で輝度を制御するＬＣＤとは異なり、電流値で輝度を制御する駆動法が提案されている。(特許文献１参照)
【０００６】
特許文献１では、例えば図２の画素構成において、時間階調方式を用い、駆動用ＴＦＴ２００がＯＮ状態の時に飽和領域で動作させることで、前記駆動用ＴＦＴ２００の発光時のドレイン電流を一定に保ち、これにより、発光素子２０３に一定の電流が流すことができ、正確な階調表示の高画質なアクティブマトリクス表示装置を提供することを目的としている。
【特許文献１】
特開２００２−１０８２８５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の方法では、図２の画素構成のときにおいて、駆動用ＴＦＴ２００のゲート・ソース間電圧(以下Ｖｇｓと表記)を一定に保ち、飽和領域で動作する前記駆動用ＴＦＴ２００のドレイン電流を一定に保つ方法が提供されている。
【０００９】
しかし、スイッチング用ＴＦＴ２０１がＯＦＦ状態であるときにおいても、実際には前記スイッチング用ＴＦＴのソース・ドレイン間に電流(以下、ＯＦＦ電流と表記)が流れる。流れる電流値はソース・ドレイン間電圧が同じであるときでも、ＴＦＴの特性によって異なり、ＴＦＴの特性が良いときには、ＯＦＦ電流は小さく、問題にはならないが、ＴＦＴの特性が悪く、ＯＦＦ電流が大きい場合には駆動用ＴＦＴ２００のＶｇｓは変化してしまう。
【００１０】
ＴＦＴの特性が悪くＯＦＦ電流が大きい場合において、スイッチング用ＴＦＴ２０１のＯＦＦ電流は、スイッチング用ＴＦＴ２０１のソース・ドレイン間電圧に依存して変化する。つまり、ソース信号線２０５の状態が、画素内の容量素子２０２に保持される電位と同電位のときは、スイッチング用ＴＦＴ２０１にＯＦＦ電流は流れないが、電位差が大きくなるとＯＦＦ電流が大きくなる。
【００１１】
したがって、ＴＦＴの特性が悪くＯＦＦ電流が大きい場合において、表示パターンが変化すると、ソース信号線２０５の電位の状態は変化するため、スイッチング用ＴＦＴのＯＦＦ電流は画素によって異なり、画素によって駆動用ＴＦＴ２００のＶｇｓが変化し、駆動用ＴＦＴ２００のドレイン電流が変化してしまう。そのため、同じ輝度を表示しようとしている画素でも輝度が異なり、階調が正しく表示できない場合がある。
【００１２】
以上のような表示の問題は、スイッチング用ＴＦＴの特性が良くない場合に多く見られる問題であるが、駆動用ＴＦＴ２００を線形領域で動作させようとしたときでも影響を受けるが、特に駆動用ＴＦＴ２００を飽和領域で動作させようとしたときは、駆動用ＴＦＴのドレイン電流が駆動用ＴＦＴのＶｇｓのみで変化するため、わずかなＶｇｓの変化でさえ、大きな影響を受けてしまう。
【００１３】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、スイッチング用ＴＦＴの特性が良くない場合においても、鮮明な多階調表示可能なアクティブマトリクス型の表示装置を提供することを課題とする。そして、そのようなアクティブマトリクス型表示装置をディスプレイとして具備する高性能な電子機器を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような問題を解決するため、ソース信号線からスイッチング用ＴＦＴを通して、直接駆動用ＴＦＴのゲート端子に電圧を入力するのではなく、画素内に少なくとも２種類の電源線を配置し、画素内にインバータ回路を設けることで、スイッチングＴＦＴのＯＦＦ電流の影響を少なくすること可能とする。
【００１５】
本発明によって、時間階調で駆動させた表示装置において、表示するパターンを変えても、発光時の輝度が変化せず、正しい階調が表示でき、高品質表示が可能な表示装置を提供することができる。
【００１６】
本発明によって、複数の画素が基板上にマトリクス状に配置された表示部において、前記複数の画素は、それぞれ、インバータ、トランジスタ、配線、容量素子、発光素子、対向電極を有し、前記インバータの入力端子に、一方の端子を固定電位に接続した容量素子を接続し、前記インバータの出力端子に前記トランジスタのゲート端子を接続し、前記トランジスタのソース・ドレイン端子の一方の端子に前記配線を電気的に接続し、他方の端子を前記発光素子の第一の端子に電気的に接続し、前記発光素子の第二の端子に前記対向電極を接続することを特徴とする表示装置を提供する。
【００１７】
ただし、前記配線と前記トランジスタの間、および、前記トランジスタと発光素子の第一の端子の間は、電気的に接続されていればよく、間にスイッチや電流制御用の回路などがあってもよい。
【００１８】
また、前記容量素子が接続される前記固定電位は、駆動時に一定の電圧に保たれているものであれば何でもよい。例えば、前記発光素子に電源を供給する電源供給線でもよいし、前記インバータを駆動するための電源を供給する電源線でもよい。
【００１９】
前記インバータは、前記容量素子と前記トランジスタとの間に、複数段挿入されることを特徴とする表示装置であってもよい。
【００２０】
本発明によって、複数の画素が基板上にマトリクス状に配置された表示部において、前記複数の画素は、それぞれ、インバータ、第一のトランジスタ、第一の配線、容量素子、発光素子、対向電極、第二のトランジスタ、第二の配線、第三の配線を有し、前記第一のトランジスタのゲート端子に前記第一の配線を接続し、前記第一のトランジスタのソース・ドレイン端子の一方の端子に前記第二の配線を接続し、他方の端子に前記容量素子の一方の端子を接続し、前記容量の他方の端子は固定電位に接続し、前記容量素子と前記第一のトランジスタを接続部に前記インバータの入力端子を接続し、前記インバータの出力端子に前記第二のトランジスタのゲート端子を接続し、前記第二のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち一方の端子と第三の配線を電気的に接続し、他方の端子と前記発光素子の第一の端子を電気的に接続し、前記発光素子の第二の端子と前記対向電極を接続することを特徴とする表示装置を提供する。
【００２１】
ただし、前記第三の配線と前記第二のトランジスタの間、および、前記第二のトランジスタと前記発光素子の第一の端子の間は、電気的に接続されていればよく、間にスイッチや電流制御用の回路などがあってもよい。
【００２２】
また、前記容量素子が接続される前記固定電位は、駆動時に一定の電圧に保たれているものであれば何でもよい。例えば、前記発光素子に電源を供給する電源供給線でもよいし、前記インバータを駆動するための電源を供給する電源線でもよい。
【００２３】
前記インバータは、前記容量素子と前記第二のトランジスタとの間に、複数段挿入されることを特徴とする表示装置であってもよい。
【００２４】
前記インバータを駆動する電源が、ビデオ信号を制御する駆動回路の最終出力を駆動する電源と同電圧であることを特徴とする表示装置であってもよい。
【００２５】
前記インバータを駆動する２つの電源のうち、一方が発光素子に電源を供給する前記第三の配線を通して供給されること特徴とする表示装置であってもよい。
【００２６】
前記第二のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記発光素子の第一の端子と電気的に接続されている端子と異なる、他方の端子と、前記第三の配線との間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置でもよい。
【００２７】
前記第二のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記第三の配線と電気的に接続されている端子と異なる、他方の端子と、前記発光素子の第一の端子の間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置でもよい。
【００２８】
前記第一のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記第二の配線と接続されている端子と異なる、他方の端子と、第三の配線との間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置でもよい。
【００２９】
前記第一のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記第二の配線と接続されている端子と異なる、他方の端子と、前記インバータを駆動する２つの電源のうちの一方の電源線との間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置でもよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の表示装置の構造について説明する。なお、本発明において表示装置に用いるトランジスタは、種類を限定しない。例えば、ＭＯＳトランジスタ、アモルファスシリコンＴＦＴ、ポリシリコンＴＦＴ、分子トランジスタ、有機トランジスタ、バイポーラトランジスタなどどれを用いてもよい。また、ＴＦＴの場合、構造を限定する必要はなく、例えばプレーナ型や逆スタガ型といった構造のＴＦＴを用いてもよい。また、トランジスタの極性は限定せず、Ｎ型トランジスタでもＰ型トランジスタでもどちらでもよい。Ｎ型トランジスタとＰ型トランジスタで構成されるインバータ回路においても、どちらにＮ型トランジスタを用い、どちらにＰ型トランジスタを用いるかは特に限定しない。
【００３１】
また、本発明において表示装置に用いるスイッチは、二つの端子間に電流が流れる状態と流れない状態を持つ。本文では流れる状態をＯＮすると呼び、流れない状態をＯＦＦすると呼ぶ。二つの端子をそれぞれ第一の端子、第二の端子と呼ぶ。また、ＯＮとＯＦＦを制御する端子を制御端子と呼ぶ。ただし、制御端子は必ずしも図示しない。また、スイッチ素子の構造は特に限定しない。例えば、ＭＯＳトランジスタ、アモルファスシリコンＴＦＴ、ポリシリコンＴＦＴ、分子トランジスタ、有機トランジスタ、バイポーラトランジスタなどどれを用いてもよい。
【００３２】
さらに、本発明で用いる駆動回路は特に限定しないが、公知なものを用いてもよい。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参考にして説明する。
【００３４】
(実施形態１)
図１は、本発明の表示装置の画素回路の第一の実施形態の例である。各画素はそれぞれ、画素に入力されたビデオ信号を保持するための容量素子１０２、流れる電流量によって表示状況が変化する発光素子１０３、前記発光素子１０３に流れる電流を制御する駆動用ＴＦＴ１００、対向電極１０４、発光素子に電源を供給する電源供給線１０６、インバータ１０８で構成される。
【００３５】
容量素子１０２の一方の端子が、電源供給線１０６に接続され、容量素子１０２の他方の端子をインバータ１０８の入力端子に接続され、インバータ１０８の出力端子に駆動用ＴＦＴ１００のゲート端子が接続され、駆動用ＴＦＴ１００のソース・ドレイン端子のうち、一方が電源供給線１０６に接続され、他方の端子が発光素子の一方の端子に接続され、発光素子の他方の端子に対向電極が接続される。
【００３６】
なお、図１では、電源供給線１０６と駆動用ＴＦＴ１００間、駆動用ＴＦＴ１００と発光素子１０３間はともに直接接続したが、間にスイッチなどの電流制御用の回路を挿入してもよい。また、インバータは一段しか挿入しなかったが、複数段で構成されてもよい。容量素子は、図１では、電源供給線１０６と接続したが、駆動時に固定される電位であればどこに接続してもよい。
【００３７】
次に、本実施形態の時の動作について、図１を参考にしながら説明する。
【００３８】
なお、本発明は主にデジタル時間階調方式で用いるため、画素に入力されるビデオ信号はＨレベルとＬレベルの二種類のみを考える。
【００３９】
まず、何らかの手段で片側が電源供給線１０６に接続された容量素子１０２にビデオ信号のＨレベル、またはＬレベルの信号を書きこむ。そして、容量素子１０２に保持された電位が、インバータ１０８に入力され、インバータ１０８は、反転信号を出力する。そして、インバータ１０８の出力が、駆動用ＴＦＴ１００のゲート端子に入力され、駆動ＴＦＴ１００をＯＮ、ＯＦＦし発光素子に流れる電流を制御する。
【００４０】
このとき、容量素子１０２に保持された電位が、リーク電流などの影響で電位がわずかに変動したとしても、インバータ１０８を介すことで、発光素子１０３に流れる電流値を制御する駆動用ＴＦＴ１００のゲート端子にかかる電圧は、インバータ１０８の２つの電源の電圧のどちらかのレベルに固定されるため、発光素子に流れる電流値は変動しない。
【００４１】
(実施形態２)
図３は本発明の表示装置の画素回路の第二の実施形態の例である。各画素はそれぞれ、ビデオ信号の取り込みを制御するスイッチング用ＴＦＴ３０１、スイッチング用ＴＦＴを制御するゲート信号線３０７、ビデオ信号を入力するソース信号線３０５、画素に入力されたビデオ信号を保持するための容量素子３０２、流れる電流量によって表示状況が変化する発光素子３０３、前記発光素子３０３に流れる電流を制御する駆動用ＴＦＴ３００、対向電極３０４、発光素子３０３に電源を供給する電源供給線３０６、インバータ３０８で構成される。
【００４２】
スイッチング用ＴＦＴ３０１のゲート端子にゲート信号線３０７が接続され、スイッチング用ＴＦＴ３０１のソース・ドレイン端子のうち、一方にソース信号線３０５が接続され、他方の端子に、一方の端子を電源供給線と接続した容量素子３０２の他方の端子を接続し、スイッチング用ＴＦＴ３０１と容量素子３０２の接続部分にが、インバータ３０８の入力端子に接続され、インバータの出力端子３０８に駆動用ＴＦＴ３００のゲート端子が接続され、駆動用ＴＦＴ３００のソース・ドレイン端子のうち、一方が電源供給線３０６に電気的に接続され、他方の端子が発光素子３０３の一方の端子に電気的に接続され、発光素子３０３の他方の端子に対向電極３０４が接続される。
【００４３】
なお、図３では、電源供給線３０６と駆動用ＴＦＴ３００間、駆動用ＴＦＴ３００と発光素子３０３間はともに直接接続したが、間にスイッチなどの電流制御用の回路を挿入してもよい。また、容量素子は図３では、電源供給線３０６と接続したが、駆動時に固定される電位であればどこに接続してもよい。
【００４４】
本実施形態の時の動作については、実施形態１と基本的には同じであるため、省略する。なお、駆動回路については、公知なものを使えばよい。
【００４５】
画素の構成は、図４のようにインバータが複数段挿入されてもよい。図４では、インバータが２段挿入されているが、２段には限らない。
【００４６】
図５のように、インバータを駆動する２種類の電源が画素内に引き回されていてもよい。この場合は、電源供給線は、発光素子を駆動する第一の電源供給線５０６、インバータを駆動する第二の電源供給線５０９と第三の電源供給線５１０、以上の３本で構成されている。
【００４７】
図６のように、インバータを駆動する２種類の電源のうち、一方が発光素子を駆動する第一の電源供給線６０６と共用になっていてもよい。
【００４８】
図７のように、駆動ＴＦＴ７００と電源供給線７０６の間に、スイッチ７１１が設けられてもよい。このとき、スイッチ７１１は発光素子７０３に電流が供給される時間を制御し、多階調表示を出すために利用される。
【００４９】
図８のように、駆動ＴＦＴ８００と発光素子８０３の間に、スイッチ８１１が設けられてもよい。このとき、スイッチ８１１は発光素子８０３に電流が供給される時間を制御し、多階調表示を出すために利用される。
【００５０】
図９のように、スイッチング用ＴＦＴ９０１のソース・ドレイン端子のうちソース信号線９０５と接続されていない側の端子と容量素子９０２の接続部と、電源供給線９０６の間にスイッチ９１１が設けられてもよい。このとき、スイッチ９１１は発光素子９０３に電流が供給される時間を制御し、多階調表示を出すために利用される。
【００５１】
図１０のように、インバータ１００８を駆動する電源供給線である第二の電源供給線１００９、第三の電源供給線１０１０が画素内に引き回されている場合において、第二の電源供給線１００９と、スイッチング用ＴＦＴ１００１のソース・ドレイン端子のうちソース信号線１００５と接続されていない側の端子と容量素子１００２の接続部、との間にスイッチ１０１１が設けられてもよい。このとき、スイッチ１０１１は発光素子１００３に電流が供給される時間を制御し、多階調表示を出すために利用される。なお、スイッチ１０１１はスイッチング用ＴＦＴ１００１のソース・ドレイン端子のうちソース信号線１００５と接続されていない側の端子と容量素子１００２の接続部と、第三の電源供給線１０１０との間に設けられてもよい。
【００５２】
図１１のように、インバータ１１０８を駆動する２つの電源のうち一方が発光素子を駆動する第一の電源供給線１１０６と共用である場合において、他方の電源供給線である第二の電源供給線１１０９と、スイッチング用ＴＦＴ１１０１のソース・ドレイン端子のうちソース信号線１１０５と接続されていない側の端子と容量素子１１０２の接続部、との間にスイッチ１１１１が設けられてもよい。このとき、スイッチ１１１１は発光素子１１０３に電流が供給される時間を制御し、多階調表示を出すために利用される。
【実施例】
以下に、本発明の実施例について記載する。
【００５３】
[実施例１]
本実施例において、実施形態で示した表示装置の構成について説明する。図１２に表示装置の構成例を示す。複数の画素１２００がｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された表示部１２０５を有し、表示部１２０５の周辺には、ソース信号線駆動回路１２０３、ゲート信号線駆動回路１２０４を有している。Ｓ１〜Ｓｎで表記されたソース信号線１２０１は画素１２００と列に対応して接続しており、Ｇ１〜Ｇｍで表記されたゲート信号線１２０２は画素１２００と行に対応して接続されている。実際には画素に電源を供給する電源供給線があるが、ここでは省略する。
【００５４】
なお、ソース信号線駆動回路、およびゲート信号線駆動回路の構成については、公知なものを用いればよい。
【００５５】
[実施例２]
消去用のスイッチを画素回路に加えたときの表示装置の構成について説明する。図１３に表示装置の構成例を示す。複数の画素１３００がｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された表示部１３０４を有し、表示部１３０５の周辺には、ソース信号線駆動回路１３０３、書込用ゲート信号線駆動回路１３０４、消去用ゲート信号線駆動回路１３０７を有している。Ｓ１〜Ｓｎで表記されたソース信号線１３０１は画素１３００と列に対応して接続しており、Ｇ１〜Ｇｍで表記された書込用ゲート信号線およびＥ１〜Ｅｍで表記された消去用ゲート信号線１３０６はともに画素１３００と行に対応して接続されている。実際には画素に電源を供給する電源供給線があるが、ここでは省略する。このとき、ゲート信号線１３０６は、実施形態の例を表記した図７乃至図１１の中のスイッチを制御するための信号線であり、画素の発光、非発光を順次切り替え、多階調表示を行うために利用される。
【００５６】
なお、ソース信号線駆動回路、書込用ゲート信号線駆動回路、消去用ゲート信号線駆動回路の構成については、公知なものを用いればよい。
【００５７】
[実施例３]
本発明の表示装置を用いた電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(ＤＶＤ)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、自発光型の表示装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具体例を図１４に示す。なお、ここで示す電子装置はごく一例であり、これらの用途に限定するものではない。
【００５８】
図１４(Ａ)はディスプレイであり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明の表示装置は表示部２００３に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ａ)に示すディスプレイが完成される。本発明の表示装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることが出来る。なお、ディスプレイは、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。
【００５９】
図１４(Ｂ)はデジタルスチルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２１０６等を含む。本発明の表示装置は表示部２１０２に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ｂ)に示すデジタルスチルカメラが完成される。
【００６０】
図１４(Ｃ)はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明の表示装置は表示部２２０３に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ｃ)に示すノート型パーソナルコンピュータが完成される。
【００６１】
図１４(Ｄ)はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明の表示装置は表示部２３０２に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ｄ)に示すモバイルコンピュータが完成される。
【００６２】
図１４(Ｅ)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはＤＶＤ再生装置)であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体(ＤＶＤ等)読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発明の表示装置はこれら表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４に用いることが出来る。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。また本発明により、図１４(Ｅ)に示すＤＶＤ再生装置が完成される。
【００６３】
図１４(Ｆ)はゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)であり、本体２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明の表示装置は表示部２５０２に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ｆ)に示すゴーグル型ディスプレイが完成される。
【００６４】
図１４(Ｇ)はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９等を含む。本発明の表示装置は表示部２６０２に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ｇ)に示すビデオカメラが完成される。
【００６５】
ここで図１４(Ｈ)は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。本発明の表示装置は表示部２７０３に用いることが出来る。なお、表示部２７０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電流を抑えることが出来る。また本発明により、図１４(Ｈ)に示す携帯電話が完成される。
【００６６】
なお、将来的に発光材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。
【００６７】
また、上記電子機器はインターネットやＣＡＴＶ(ケーブルテレビ)などの電子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増してきている。発光材料の応答速度は非常に高いため、本発明の表示装置は動画表示に好ましい。
【００６８】
また、本発明の表示装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする表示部に表示装置を用いる場合には、非発光部分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
【００６９】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。また本実施例の電子機器は、実施例１に示した構成を用いることが出来る。
【発明の効果】
本発明によって、デジタル時間階調で駆動させた表示装置において、表示するパターンを変えたときにおいても、発光時の輝度が変化せず、正しい階調が表示でき、高品質表示が可能な表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図２】従来の技術である表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図３】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図４】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図５】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図６】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図７】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図８】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図９】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図１０】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図１１】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図１２】本発明の実施例を示す図。
【図１３】本発明の実施例を示す図。
【図１４】本発明が適用可能な電子機器の例を示す図。
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子を基板上に作りこんで形成された電子ディスプレイ(電気光学装置)に関する。特に、半導体素子(半導体薄膜を用いた素子)を用いた表示装置に関する。また、発光素子を用いた表示装置を表示部に用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板上に薄膜トランジスタ(以後、ＴＦＴと表記する)を形成する技術が大幅に進歩し、アクティブマトリクス型表示装置への応用開発が進められている。特に、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴは、従来のアモルファスシリコン膜を用いたＴＦＴよりも電界効果移動度(モビリティともいう)が高いので、高速動作が可能である。そのため、従来、基板外の駆動回路で行っていた画素の制御を、同一の基板上に形成した駆動回路で行うことが可能となっている。
【０００３】
このようなアクティブマトリクス型表示装置は、同一基板上にさまざまな回路や素子を作りこむことで製造のコストの低減、表示装置の小型化、歩留まりの上昇、スループットの低減など、様々な利点が得られる。
【０００４】
そしてさらに、自発光型素子として、エレクトロルミネッセンス素子(ＥＬ素子)を有した、アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置を研究が活発化している。ＥＬ表示装置は有機ＥＬディスプレイ(ＯＥＬＤ:Organic EL Display)又は有機ライトエミッティングダイオード(ＯＬＥＤ:Organic Light Emitting Diode)とも呼ばれている。
【０００５】
一般に、ＥＬ素子に流す電流量と輝度の関係は比例関係にある。そのため、電圧値で輝度を制御するＬＣＤとは異なり、電流値で輝度を制御する駆動法が提案されている。(特許文献１参照)
【０００６】
特許文献１では、例えば図２の画素構成において、時間階調方式を用い、駆動用ＴＦＴ２００がＯＮ状態の時に飽和領域で動作させることで、前記駆動用ＴＦＴ２００の発光時のドレイン電流を一定に保ち、これにより、発光素子２０３に一定の電流が流すことができ、正確な階調表示の高画質なアクティブマトリクス表示装置を提供することを目的としている。
【特許文献１】
特開２００２−１０８２８５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の方法では、図２の画素構成のときにおいて、駆動用ＴＦＴ２００のゲート・ソース間電圧(以下Ｖｇｓと表記)を一定に保ち、飽和領域で動作する前記駆動用ＴＦＴ２００のドレイン電流を一定に保つ方法が提供されている。
【０００９】
しかし、スイッチング用ＴＦＴ２０１がＯＦＦ状態であるときにおいても、実際には前記スイッチング用ＴＦＴのソース・ドレイン間に電流(以下、ＯＦＦ電流と表記)が流れる。流れる電流値はソース・ドレイン間電圧が同じであるときでも、ＴＦＴの特性によって異なり、ＴＦＴの特性が良いときには、ＯＦＦ電流は小さく、問題にはならないが、ＴＦＴの特性が悪く、ＯＦＦ電流が大きい場合には駆動用ＴＦＴ２００のＶｇｓは変化してしまう。
【００１０】
ＴＦＴの特性が悪くＯＦＦ電流が大きい場合において、スイッチング用ＴＦＴ２０１のＯＦＦ電流は、スイッチング用ＴＦＴ２０１のソース・ドレイン間電圧に依存して変化する。つまり、ソース信号線２０５の状態が、画素内の容量素子２０２に保持される電位と同電位のときは、スイッチング用ＴＦＴ２０１にＯＦＦ電流は流れないが、電位差が大きくなるとＯＦＦ電流が大きくなる。
【００１１】
したがって、ＴＦＴの特性が悪くＯＦＦ電流が大きい場合において、表示パターンが変化すると、ソース信号線２０５の電位の状態は変化するため、スイッチング用ＴＦＴのＯＦＦ電流は画素によって異なり、画素によって駆動用ＴＦＴ２００のＶｇｓが変化し、駆動用ＴＦＴ２００のドレイン電流が変化してしまう。そのため、同じ輝度を表示しようとしている画素でも輝度が異なり、階調が正しく表示できない場合がある。
【００１２】
以上のような表示の問題は、スイッチング用ＴＦＴの特性が良くない場合に多く見られる問題であるが、駆動用ＴＦＴ２００を線形領域で動作させようとしたときでも影響を受けるが、特に駆動用ＴＦＴ２００を飽和領域で動作させようとしたときは、駆動用ＴＦＴのドレイン電流が駆動用ＴＦＴのＶｇｓのみで変化するため、わずかなＶｇｓの変化でさえ、大きな影響を受けてしまう。
【００１３】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、スイッチング用ＴＦＴの特性が良くない場合においても、鮮明な多階調表示可能なアクティブマトリクス型の表示装置を提供することを課題とする。そして、そのようなアクティブマトリクス型表示装置をディスプレイとして具備する高性能な電子機器を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような問題を解決するため、ソース信号線からスイッチング用ＴＦＴを通して、直接駆動用ＴＦＴのゲート端子に電圧を入力するのではなく、画素内に少なくとも２種類の電源線を配置し、画素内にインバータ回路を設けることで、スイッチングＴＦＴのＯＦＦ電流の影響を少なくすること可能とする。
【００１５】
本発明によって、時間階調で駆動させた表示装置において、表示するパターンを変えても、発光時の輝度が変化せず、正しい階調が表示でき、高品質表示が可能な表示装置を提供することができる。
【００１６】
本発明によって、複数の画素が基板上にマトリクス状に配置された表示部において、前記複数の画素は、それぞれ、インバータ、トランジスタ、配線、容量素子、発光素子、対向電極を有し、前記インバータの入力端子に、一方の端子を固定電位に接続した容量素子を接続し、前記インバータの出力端子に前記トランジスタのゲート端子を接続し、前記トランジスタのソース・ドレイン端子の一方の端子に前記配線を電気的に接続し、他方の端子を前記発光素子の第一の端子に電気的に接続し、前記発光素子の第二の端子に前記対向電極を接続することを特徴とする表示装置を提供する。
【００１７】
ただし、前記配線と前記トランジスタの間、および、前記トランジスタと発光素子の第一の端子の間は、電気的に接続されていればよく、間にスイッチや電流制御用の回路などがあってもよい。
【００１８】
また、前記容量素子が接続される前記固定電位は、駆動時に一定の電圧に保たれているものであれば何でもよい。例えば、前記発光素子に電源を供給する電源供給線でもよいし、前記インバータを駆動するための電源を供給する電源線でもよい。
【００１９】
前記インバータは、前記容量素子と前記トランジスタとの間に、複数段挿入されることを特徴とする表示装置であってもよい。
【００２０】
本発明によって、複数の画素が基板上にマトリクス状に配置された表示部において、前記複数の画素は、それぞれ、インバータ、第一のトランジスタ、第一の配線、容量素子、発光素子、対向電極、第二のトランジスタ、第二の配線、第三の配線を有し、前記第一のトランジスタのゲート端子に前記第一の配線を接続し、前記第一のトランジスタのソース・ドレイン端子の一方の端子に前記第二の配線を接続し、他方の端子に前記容量素子の一方の端子を接続し、前記容量の他方の端子は固定電位に接続し、前記容量素子と前記第一のトランジスタを接続部に前記インバータの入力端子を接続し、前記インバータの出力端子に前記第二のトランジスタのゲート端子を接続し、前記第二のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち一方の端子と第三の配線を電気的に接続し、他方の端子と前記発光素子の第一の端子を電気的に接続し、前記発光素子の第二の端子と前記対向電極を接続することを特徴とする表示装置を提供する。
【００２１】
ただし、前記第三の配線と前記第二のトランジスタの間、および、前記第二のトランジスタと前記発光素子の第一の端子の間は、電気的に接続されていればよく、間にスイッチや電流制御用の回路などがあってもよい。
【００２２】
また、前記容量素子が接続される前記固定電位は、駆動時に一定の電圧に保たれているものであれば何でもよい。例えば、前記発光素子に電源を供給する電源供給線でもよいし、前記インバータを駆動するための電源を供給する電源線でもよい。
【００２３】
前記インバータは、前記容量素子と前記第二のトランジスタとの間に、複数段挿入されることを特徴とする表示装置であってもよい。
【００２４】
前記インバータを駆動する電源が、ビデオ信号を制御する駆動回路の最終出力を駆動する電源と同電圧であることを特徴とする表示装置であってもよい。
【００２５】
前記インバータを駆動する２つの電源のうち、一方が発光素子に電源を供給する前記第三の配線を通して供給されること特徴とする表示装置であってもよい。
【００２６】
前記第二のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記発光素子の第一の端子と電気的に接続されている端子と異なる、他方の端子と、前記第三の配線との間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置でもよい。
【００２７】
前記第二のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記第三の配線と電気的に接続されている端子と異なる、他方の端子と、前記発光素子の第一の端子の間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置でもよい。
【００２８】
前記第一のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記第二の配線と接続されている端子と異なる、他方の端子と、第三の配線との間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置でもよい。
【００２９】
前記第一のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記第二の配線と接続されている端子と異なる、他方の端子と、前記インバータを駆動する２つの電源のうちの一方の電源線との間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置でもよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の表示装置の構造について説明する。なお、本発明において表示装置に用いるトランジスタは、種類を限定しない。例えば、ＭＯＳトランジスタ、アモルファスシリコンＴＦＴ、ポリシリコンＴＦＴ、分子トランジスタ、有機トランジスタ、バイポーラトランジスタなどどれを用いてもよい。また、ＴＦＴの場合、構造を限定する必要はなく、例えばプレーナ型や逆スタガ型といった構造のＴＦＴを用いてもよい。また、トランジスタの極性は限定せず、Ｎ型トランジスタでもＰ型トランジスタでもどちらでもよい。Ｎ型トランジスタとＰ型トランジスタで構成されるインバータ回路においても、どちらにＮ型トランジスタを用い、どちらにＰ型トランジスタを用いるかは特に限定しない。
【００３１】
また、本発明において表示装置に用いるスイッチは、二つの端子間に電流が流れる状態と流れない状態を持つ。本文では流れる状態をＯＮすると呼び、流れない状態をＯＦＦすると呼ぶ。二つの端子をそれぞれ第一の端子、第二の端子と呼ぶ。また、ＯＮとＯＦＦを制御する端子を制御端子と呼ぶ。ただし、制御端子は必ずしも図示しない。また、スイッチ素子の構造は特に限定しない。例えば、ＭＯＳトランジスタ、アモルファスシリコンＴＦＴ、ポリシリコンＴＦＴ、分子トランジスタ、有機トランジスタ、バイポーラトランジスタなどどれを用いてもよい。
【００３２】
さらに、本発明で用いる駆動回路は特に限定しないが、公知なものを用いてもよい。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参考にして説明する。
【００３４】
(実施形態１)
図１は、本発明の表示装置の画素回路の第一の実施形態の例である。各画素はそれぞれ、画素に入力されたビデオ信号を保持するための容量素子１０２、流れる電流量によって表示状況が変化する発光素子１０３、前記発光素子１０３に流れる電流を制御する駆動用ＴＦＴ１００、対向電極１０４、発光素子に電源を供給する電源供給線１０６、インバータ１０８で構成される。
【００３５】
容量素子１０２の一方の端子が、電源供給線１０６に接続され、容量素子１０２の他方の端子をインバータ１０８の入力端子に接続され、インバータ１０８の出力端子に駆動用ＴＦＴ１００のゲート端子が接続され、駆動用ＴＦＴ１００のソース・ドレイン端子のうち、一方が電源供給線１０６に接続され、他方の端子が発光素子の一方の端子に接続され、発光素子の他方の端子に対向電極が接続される。
【００３６】
なお、図１では、電源供給線１０６と駆動用ＴＦＴ１００間、駆動用ＴＦＴ１００と発光素子１０３間はともに直接接続したが、間にスイッチなどの電流制御用の回路を挿入してもよい。また、インバータは一段しか挿入しなかったが、複数段で構成されてもよい。容量素子は、図１では、電源供給線１０６と接続したが、駆動時に固定される電位であればどこに接続してもよい。
【００３７】
次に、本実施形態の時の動作について、図１を参考にしながら説明する。
【００３８】
なお、本発明は主にデジタル時間階調方式で用いるため、画素に入力されるビデオ信号はＨレベルとＬレベルの二種類のみを考える。
【００３９】
まず、何らかの手段で片側が電源供給線１０６に接続された容量素子１０２にビデオ信号のＨレベル、またはＬレベルの信号を書きこむ。そして、容量素子１０２に保持された電位が、インバータ１０８に入力され、インバータ１０８は、反転信号を出力する。そして、インバータ１０８の出力が、駆動用ＴＦＴ１００のゲート端子に入力され、駆動ＴＦＴ１００をＯＮ、ＯＦＦし発光素子に流れる電流を制御する。
【００４０】
このとき、容量素子１０２に保持された電位が、リーク電流などの影響で電位がわずかに変動したとしても、インバータ１０８を介すことで、発光素子１０３に流れる電流値を制御する駆動用ＴＦＴ１００のゲート端子にかかる電圧は、インバータ１０８の２つの電源の電圧のどちらかのレベルに固定されるため、発光素子に流れる電流値は変動しない。
【００４１】
(実施形態２)
図３は本発明の表示装置の画素回路の第二の実施形態の例である。各画素はそれぞれ、ビデオ信号の取り込みを制御するスイッチング用ＴＦＴ３０１、スイッチング用ＴＦＴを制御するゲート信号線３０７、ビデオ信号を入力するソース信号線３０５、画素に入力されたビデオ信号を保持するための容量素子３０２、流れる電流量によって表示状況が変化する発光素子３０３、前記発光素子３０３に流れる電流を制御する駆動用ＴＦＴ３００、対向電極３０４、発光素子３０３に電源を供給する電源供給線３０６、インバータ３０８で構成される。
【００４２】
スイッチング用ＴＦＴ３０１のゲート端子にゲート信号線３０７が接続され、スイッチング用ＴＦＴ３０１のソース・ドレイン端子のうち、一方にソース信号線３０５が接続され、他方の端子に、一方の端子を電源供給線と接続した容量素子３０２の他方の端子を接続し、スイッチング用ＴＦＴ３０１と容量素子３０２の接続部分にが、インバータ３０８の入力端子に接続され、インバータの出力端子３０８に駆動用ＴＦＴ３００のゲート端子が接続され、駆動用ＴＦＴ３００のソース・ドレイン端子のうち、一方が電源供給線３０６に電気的に接続され、他方の端子が発光素子３０３の一方の端子に電気的に接続され、発光素子３０３の他方の端子に対向電極３０４が接続される。
【００４３】
なお、図３では、電源供給線３０６と駆動用ＴＦＴ３００間、駆動用ＴＦＴ３００と発光素子３０３間はともに直接接続したが、間にスイッチなどの電流制御用の回路を挿入してもよい。また、容量素子は図３では、電源供給線３０６と接続したが、駆動時に固定される電位であればどこに接続してもよい。
【００４４】
本実施形態の時の動作については、実施形態１と基本的には同じであるため、省略する。なお、駆動回路については、公知なものを使えばよい。
【００４５】
画素の構成は、図４のようにインバータが複数段挿入されてもよい。図４では、インバータが２段挿入されているが、２段には限らない。
【００４６】
図５のように、インバータを駆動する２種類の電源が画素内に引き回されていてもよい。この場合は、電源供給線は、発光素子を駆動する第一の電源供給線５０６、インバータを駆動する第二の電源供給線５０９と第三の電源供給線５１０、以上の３本で構成されている。
【００４７】
図６のように、インバータを駆動する２種類の電源のうち、一方が発光素子を駆動する第一の電源供給線６０６と共用になっていてもよい。
【００４８】
図７のように、駆動ＴＦＴ７００と電源供給線７０６の間に、スイッチ７１１が設けられてもよい。このとき、スイッチ７１１は発光素子７０３に電流が供給される時間を制御し、多階調表示を出すために利用される。
【００４９】
図８のように、駆動ＴＦＴ８００と発光素子８０３の間に、スイッチ８１１が設けられてもよい。このとき、スイッチ８１１は発光素子８０３に電流が供給される時間を制御し、多階調表示を出すために利用される。
【００５０】
図９のように、スイッチング用ＴＦＴ９０１のソース・ドレイン端子のうちソース信号線９０５と接続されていない側の端子と容量素子９０２の接続部と、電源供給線９０６の間にスイッチ９１１が設けられてもよい。このとき、スイッチ９１１は発光素子９０３に電流が供給される時間を制御し、多階調表示を出すために利用される。
【００５１】
図１０のように、インバータ１００８を駆動する電源供給線である第二の電源供給線１００９、第三の電源供給線１０１０が画素内に引き回されている場合において、第二の電源供給線１００９と、スイッチング用ＴＦＴ１００１のソース・ドレイン端子のうちソース信号線１００５と接続されていない側の端子と容量素子１００２の接続部、との間にスイッチ１０１１が設けられてもよい。このとき、スイッチ１０１１は発光素子１００３に電流が供給される時間を制御し、多階調表示を出すために利用される。なお、スイッチ１０１１はスイッチング用ＴＦＴ１００１のソース・ドレイン端子のうちソース信号線１００５と接続されていない側の端子と容量素子１００２の接続部と、第三の電源供給線１０１０との間に設けられてもよい。
【００５２】
図１１のように、インバータ１１０８を駆動する２つの電源のうち一方が発光素子を駆動する第一の電源供給線１１０６と共用である場合において、他方の電源供給線である第二の電源供給線１１０９と、スイッチング用ＴＦＴ１１０１のソース・ドレイン端子のうちソース信号線１１０５と接続されていない側の端子と容量素子１１０２の接続部、との間にスイッチ１１１１が設けられてもよい。このとき、スイッチ１１１１は発光素子１１０３に電流が供給される時間を制御し、多階調表示を出すために利用される。
【実施例】
以下に、本発明の実施例について記載する。
【００５３】
[実施例１]
本実施例において、実施形態で示した表示装置の構成について説明する。図１２に表示装置の構成例を示す。複数の画素１２００がｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された表示部１２０５を有し、表示部１２０５の周辺には、ソース信号線駆動回路１２０３、ゲート信号線駆動回路１２０４を有している。Ｓ１〜Ｓｎで表記されたソース信号線１２０１は画素１２００と列に対応して接続しており、Ｇ１〜Ｇｍで表記されたゲート信号線１２０２は画素１２００と行に対応して接続されている。実際には画素に電源を供給する電源供給線があるが、ここでは省略する。
【００５４】
なお、ソース信号線駆動回路、およびゲート信号線駆動回路の構成については、公知なものを用いればよい。
【００５５】
[実施例２]
消去用のスイッチを画素回路に加えたときの表示装置の構成について説明する。図１３に表示装置の構成例を示す。複数の画素１３００がｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された表示部１３０４を有し、表示部１３０５の周辺には、ソース信号線駆動回路１３０３、書込用ゲート信号線駆動回路１３０４、消去用ゲート信号線駆動回路１３０７を有している。Ｓ１〜Ｓｎで表記されたソース信号線１３０１は画素１３００と列に対応して接続しており、Ｇ１〜Ｇｍで表記された書込用ゲート信号線およびＥ１〜Ｅｍで表記された消去用ゲート信号線１３０６はともに画素１３００と行に対応して接続されている。実際には画素に電源を供給する電源供給線があるが、ここでは省略する。このとき、ゲート信号線１３０６は、実施形態の例を表記した図７乃至図１１の中のスイッチを制御するための信号線であり、画素の発光、非発光を順次切り替え、多階調表示を行うために利用される。
【００５６】
なお、ソース信号線駆動回路、書込用ゲート信号線駆動回路、消去用ゲート信号線駆動回路の構成については、公知なものを用いればよい。
【００５７】
[実施例３]
本発明の表示装置を用いた電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(ＤＶＤ)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、自発光型の表示装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具体例を図１４に示す。なお、ここで示す電子装置はごく一例であり、これらの用途に限定するものではない。
【００５８】
図１４(Ａ)はディスプレイであり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明の表示装置は表示部２００３に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ａ)に示すディスプレイが完成される。本発明の表示装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることが出来る。なお、ディスプレイは、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。
【００５９】
図１４(Ｂ)はデジタルスチルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２１０６等を含む。本発明の表示装置は表示部２１０２に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ｂ)に示すデジタルスチルカメラが完成される。
【００６０】
図１４(Ｃ)はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明の表示装置は表示部２２０３に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ｃ)に示すノート型パーソナルコンピュータが完成される。
【００６１】
図１４(Ｄ)はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明の表示装置は表示部２３０２に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ｄ)に示すモバイルコンピュータが完成される。
【００６２】
図１４(Ｅ)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはＤＶＤ再生装置)であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体(ＤＶＤ等)読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発明の表示装置はこれら表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４に用いることが出来る。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。また本発明により、図１４(Ｅ)に示すＤＶＤ再生装置が完成される。
【００６３】
図１４(Ｆ)はゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)であり、本体２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明の表示装置は表示部２５０２に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ｆ)に示すゴーグル型ディスプレイが完成される。
【００６４】
図１４(Ｇ)はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９等を含む。本発明の表示装置は表示部２６０２に用いることが出来る。また本発明により、図１４(Ｇ)に示すビデオカメラが完成される。
【００６５】
ここで図１４(Ｈ)は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。本発明の表示装置は表示部２７０３に用いることが出来る。なお、表示部２７０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電流を抑えることが出来る。また本発明により、図１４(Ｈ)に示す携帯電話が完成される。
【００６６】
なお、将来的に発光材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。
【００６７】
また、上記電子機器はインターネットやＣＡＴＶ(ケーブルテレビ)などの電子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増してきている。発光材料の応答速度は非常に高いため、本発明の表示装置は動画表示に好ましい。
【００６８】
また、本発明の表示装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする表示部に表示装置を用いる場合には、非発光部分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
【００６９】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。また本実施例の電子機器は、実施例１に示した構成を用いることが出来る。
【発明の効果】
本発明によって、デジタル時間階調で駆動させた表示装置において、表示するパターンを変えたときにおいても、発光時の輝度が変化せず、正しい階調が表示でき、高品質表示が可能な表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図２】従来の技術である表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図３】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図４】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図５】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図６】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図７】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図８】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図９】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図１０】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図１１】本発明の表示装置の画素回路部の構成を示す図。
【図１２】本発明の実施例を示す図。
【図１３】本発明の実施例を示す図。
【図１４】本発明が適用可能な電子機器の例を示す図。
Claims (10)
- 複数の画素が基板上にマトリクス状に配置された表示部において、前記複数の画素はそれぞれ、インバータ、トランジスタ、配線、容量素子、発光素子を有し、前記インバータの入力端子に、一方の端子を固定電位に接続した容量素子を接続し、前記インバータの出力端子に前記トランジスタのゲート端子を接続し、前記トランジスタのソース・ドレイン端子の一方の端子に前記配線を電気的に接続し、他方の端子を前記発光素子に電気的に接続することを特徴とする表示装置。
- 請求項１において、前記インバータは、前記容量素子と前記トランジスタとの間に、複数段挿入されることを特徴とする表示装置。
- 複数の画素が基板上にマトリクス状に配置された表示部において、前記複数の画素はそれぞれ、インバータ、第一のトランジスタ、第一の配線、容量素子、発光素子、第二のトランジスタ、第二の配線、第三の配線を有し、前記第一のトランジスタのゲート端子に前記第一の配線を接続し、前記第一のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち一方の端子に前記第二の配線を接続し、他方の端子に前記容量素子の一方の端子を接続し、前記容量素子の他方の端子は固定電位に接続し、前記容量素子と前記第一のトランジスタの接続部に前記インバータの入力端子を接続し、前記インバータの出力端子に前記第二のトランジスタのゲート端子を接続し、前記第二のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち一方の端子と第三の配線を電気的に接続し、他方の端子と前記発光素子を電気的接続することを特徴とする表示装置。
- 請求項３において、前記インバータが、前記容量素子と第二のトランジスタとの間に、複数段挿入されることを特徴とする表示装置。
- 請求項３または請求項４において、前記インバータを駆動する電源の電圧が、ビデオ信号を制御する駆動回路の最終出力を駆動する電源の電圧と同じ電圧であることを特徴とする表示装置。
- 請求項３乃至請求項５のいずれか一項において、前記インバータを駆動する２つの電源のうち、一方が前記第三の配線から供給されること特徴とする表示装置。
- 請求項３乃至請求項６のいずれか一項において、前記第二のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記発光素子と電気的に接続されている端子と異なる、他方の端子と、前記第三の配線との間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置。
- 請求項３乃至請求項７のいずれか一項において、前記第二のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記第三の配線と電気的に接続されている端子と異なる、他方の端子と、前記発光素子の間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置。
- 請求項３乃至請求項８のいずれか一項において、前記第一のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記第二の配線と接続されている端子と異なる、他方の端子と、第三の配線との間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置
- 請求項３乃至請求項８のいずれか一項において、前記第一のトランジスタのソース・ドレイン端子のうち、前記第二の配線と接続されている端子と異なる、他方の端子と、前記インバータを駆動する２つの電源のうちの一方の電源線との間にスイッチが設けられていることを特徴とする表示装置。
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