JP2004341353A - アクティブマトリクス型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示ムラの発生を防止し、画像品位の向上したアクティブマトリクス型表示装置を提供する。
【解決手段】マトリクス状に配列された複数の表示画素ＰＸは、自己発光素子１６、自己発光素子に流れる電流量を映像信号に応じて制御する駆動トランジスタ２２、および薄膜トランジスタにより形成され駆動トランジスタのゲート、ドレイン間に接続されたスイッチ２４をそれぞれ有している。スイッチは、走査線駆動回路から走査線Ｃｇを通して供給される制御信号Ｓｂによりオン、オフ制御される。スイッチがオン状態の時、制御信号の電位は、このスイッチをオフ状態とする電位に向かって段階的に変化する。
【選択図】 図２
【解決手段】マトリクス状に配列された複数の表示画素ＰＸは、自己発光素子１６、自己発光素子に流れる電流量を映像信号に応じて制御する駆動トランジスタ２２、および薄膜トランジスタにより形成され駆動トランジスタのゲート、ドレイン間に接続されたスイッチ２４をそれぞれ有している。スイッチは、走査線駆動回路から走査線Ｃｇを通して供給される制御信号Ｓｂによりオン、オフ制御される。スイッチがオン状態の時、制御信号の電位は、このスイッチをオフ状態とする電位に向かって段階的に変化する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば有機エレクトロ・ルミネッセンス（以下、ＥＬと称する）素子のような自己発光素子を含む表示画素をマトリクス状に配列して表示画面を構成したアクティブマトリクス型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ、情報携帯端末あるいはテレビジョン等の表示装置として、平面型の表示装置が広く利用されている。近年、このような平面型の表示装置として、有機ＥＬ素子のような自己発光素子を用いたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置が注目され、盛んに研究開発が行われている。この有機ＥＬ表示装置は、薄型軽量化の妨げとなるバックライトを必要とせず、高速な応答性から動画再生に適し、さらに低温で輝度低下しないために寒冷地でも使用できるという特徴を備えている。
【０００３】
一般に、有機ＥＬ表示装置は、マトリクス状に並んで設けられ表示画面を構成した複数の表示画素、表示画素の各行に沿って延びた複数の走査線、表示画素の各列に沿って延びた複数の信号線、各走査線を駆動する走査線駆動回路、各信号線を駆動する信号線駆動回路等を備えている。各表示画素は自己発光素子である有機ＥＬ素子、およびこの有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する画素回路により構成されている。各画素回路は、走査線および信号線の交差位置近傍に配置された画素スイッチ、一対の電源線間で有機ＥＬ素子と直列に接続され薄膜トランジスタによって構成された駆動トランジスタ、および駆動トランジスタのゲート制御電圧を保持する容量素子を有している。画素スイッチは対応走査線から供給される走査信号に応答して導通し、対応信号線から供給される映像信号を取り込む。この映像信号はゲート制御電圧として保持容量に書き込まれ所定期間保持される。そして、駆動トランジスタは保持容量に書き込まれたゲート制御電圧に応じた電流量を有機ＥＬ素子に供給し、発光動作を行う。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜である発光層をカソード電極およびアノード電極間に挟持した構造を有し、発光層に電子および正孔を注入しこれらを再結合させることにより励起子を生成させ、この励起子の失活時に生じる光放出により発光する。そして、有機ＥＬ素子は、供給電流量に対応する輝度で発光し、１０Ｖ以下の印加電圧でも１００〜１０００００ｃｄ／ｍ２程度の輝度を得ることができる。
【０００５】
このような有機ＥＬ表示装置において、駆動トランジスタとして用いられる薄膜トランジスタは、ガラス等の絶縁基板上に形成された半導体薄膜を用いて形成されている。そのため、閾値電圧Ｖｔｈやキャリア移動度μのような駆動トランジスタの特性は、製造プロセス等に依存しバラツキが生じ易い。駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈにバラツキがあると、有機ＥＬ素子を適切な輝度で発光させることが困難となり、複数の表示画素間で輝度のバラツキが発生し表示ムラの原因となる。
【０００６】
従来、このような閾値電圧Ｖｔｈのバラツキによる影響を回避するため、全表示画素に閾値キャンセル回路を設けた表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。各閾値キャンセル回路は、信号線駆動回路から映像信号に先だって供給されるリセット信号を用いて駆動トランジスタの制御電圧を初期化するように構成されている。また、他の表示装置として、映像信号の書き込みを電流信号により行ない、駆動トランジスタにおける閾値電圧のバラツキの影響を低減し、発光輝度の均一化を図った表示装置が提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第６，２２９，５０６号明細書
【０００８】
【特許文献２】
米国特許第６，３７３，４５４号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した表示装置において、各表示画素の画素回路は、駆動トランジスタのゲートに所望の制御電圧を印加するために、それぞれ薄膜トランジスタで構成された複数のスイッチを備え、各スイッチをオン、オフ制御している。しかしながら、これらのスイッチがオンからオフに切換わる際、スイッチのゲート、ソース間に形成された寄生容量に起因するフィードスルー電圧ΔＶｐが生じる。そして、発生したフィードスルー電圧は保持容量に流れ込み、駆動トランジスタのゲート制御電圧を変動させてしまう。
【００１０】
フィードスルー電圧ΔＶｐは、近似的に以下の式で表すことができる。
ΔＶｐ＝｛Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｓ）｝×ΔＶｇ
上記式において、Ｃｇｓはスイッチのゲート・ソース間の寄生容量、Ｃｓは保持容量、ΔＶｇはスイッチに供給されるゲート制御信号のオン電位とオフ電位との差をそれぞれ示している。
【００１１】
通常、駆動トランジスタのゲートに接続されたスイッチに供給されるゲート制御信号の電位は、スイッチがオン状態の場合、１つのレベルに設定されている。このような画素回路を持つ表示装置では、映像信号を十分に書き込むためにゲート制御信号のオン電位とオフ電位との差ΔＶｇが大きく設定され、フィードスルー電圧及びそのバラツキも大きくなる。この場合、駆動トランジスタのゲート制御電圧にバラツキが発生し、複数の表示画素間で輝度のバラツキを生じる。このような表示画素間の輝度のバラツキは表示ムラとなって現われ、表示品位を低下させる。
【００１２】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、フィードスルー電圧の発生量を低減し、表示品位の向上したアクティブマトリクス型表示装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係るアクティブマトリクス型表示装置は、供給電流量に応じて動作する表示素子、前記表示素子に直列に接続する駆動トランジスタ、および薄膜トランジスタにより形成され前記駆動トランジスタのゲート、ドレイン間に接続されたスイッチをそれぞれ含み、マトリクス状に配列された複数の表示画素と、前記表示画素の行毎に設けられ前記スイッチのゲートに接続される複数の走査線と、前記走査線を通して前記スイッチをオン、オフ制御する制御信号を供給し、前記スイッチがオン状態の時、前記制御信号の電位を、前記スイッチをオフ状態とする電位に向かって段階的に変化させる走査線駆動回路と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置について詳細に説明する。
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネル１０および有機ＥＬパネル１０を制御するコントローラ１２を備えている。
【００１５】
有機ＥＬパネル１０は、ガラス板等の光透過性絶縁基板上にマトリクス状に配列され表示領域１１を構成したｍ×ｎ個の表示画素ＰＸ、表示画素の行毎に接続されているとともにそれぞれ独立してｍ本ずつ設けられた第１走査線Ｙ（１〜ｍ）、第２走査線Ｃｇ（１〜ｍ）、第３走査線Ｂｇ（１〜ｍ）と、表示画素の列毎にそれぞれ接続されたｎ本の信号線Ｘ（１〜ｎ）、第１、第２、第３走査線Ｙ、Ｃｇ、Ｂｇを表示画素の行毎に順次駆動する走査線駆動回路１４、および複数の信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する信号線駆動回路１５を備えている。
【００１６】
各表示画素ＰＸは、表示素子としての有機ＥＬ素子１６、およびこの有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する画素回路１８により構成されている。有機ＥＬ素子１６は、蛍光性有機化合物を含む有機発光層をカソード電極およびアノード電極間に挟持した構造を有し、有機発光層に電子および正孔を注入しこれらを再結合させることにより励起子を生成させ、この励起子の失活時に生じる光放出により発光する。
【００１７】
図１および図２に示すように、画素回路１８は電流信号からなる映像信号に応じて有機ＥＬ素子１６の発光を制御する電流信号方式の画素回路であり、画素スイッチ２０、駆動トランジスタ２２、第１スイッチ２４、第２スイッチ２６、および保持容量２８を備えている。これら画素スイッチ２０、駆動トランジスタ２２、第１スイッチ２４、第２スイッチ２６は、同一導電型、例えばＰチャネル型の薄膜トランジスタにより構成されている。
【００１８】
駆動トランジスタ２２は、第１電圧電源Ｖｄｄと第２電圧電源Ｖｓｓとの間で有機ＥＬ素子１６と直列に接続され、有機ＥＬ素子に供給する電流量を映像信号に応じて制御する。第１および第２電圧電源Ｖｄｄ、Ｖｓｓは、例えば＋１０Ｖおよび０Ｖの電位にそれぞれ設定される。保持容量２８は、駆動トランジスタ２２のソース、ゲート間に接続され、映像信号により決定される駆動トランジスタ２２のゲート制御電位を保持する。画素スイッチ２０は対応する信号線Ｘと駆動トランジスタ２２のドレインとの間に接続され、そのゲートは対応する第１走査線Ｙに接続されている。画素スイッチ２０は、第１走査線Ｙから供給される制御信号Ｓａに応答して対応信号線Ｘから映像信号を取り込む。
【００１９】
本発明におけるスイッチとして機能する第１スイッチ２４は、駆動トランジスタ２２のドレイン、ゲート間に接続され、そのゲートは第１走査線Ｙと独立した第２走査線Ｃｇに接続されている。そして、第１スイッチ２４は、第２走査線Ｃｇからの制御信号Ｓｂに応じてオン（導通状態）、オフ（非導通状態）され、駆動トランジスタ２２のゲートとドレインとの接続、非接続を制御する。第２スイッチ２６は、駆動トランジスタ２２のドレインと有機ＥＬ素子１６の一方の電極、ここではアノード電極、との間に接続され、そのゲートは第１走査線Ｙおよび第２走査線Ｃｇと独立した第３走査線Ｂｇに接続されている。そして、第２スイッチ２６は、第３走査線Ｂｇからの制御信号Ｓｃによりオン、オフされ、駆動トランジスタ２２と有機ＥＬ素子１６との接続、非接続を制御する。
【００２０】
なお、本実施形態では、画素回路を構成する薄膜トランジスタは全て同一工程、同一層構造で形成され、半導体層にポリシリコンを用いたトップゲート構造の薄膜トランジスタである。全て同一の導電型の薄膜トランジスタで構成することにより、製造工数の増大を抑制することができる。また、第２スイッチ２６を画素スイッチ２０とは異なる導電型の薄膜トランジスタ、ここではＮチャネル型薄膜トランジスタで構成することにより、第１走査線Ｙと第３走査線Ｂｇとを共通配線とすることも可能である。
【００２１】
一方、図１に示すコントローラ１２は有機ＥＬパネル１０の外部に配置されたプリント回路基板上に形成され、走査線駆動回路１４および信号線駆動回路１５を制御する。コントローラ１２は外部から供給されるデジタル映像信号および同期信号を受け取り、垂直走査タイミングを制御する垂直走査制御信号、および水平走査タイミングを制御する水平走査制御信号を同期信号に基づいて発生し、これら垂直走査制御信号および水平走査制御信号をそれぞれ走査線駆動回路１４および信号線駆動回路１５に供給すると共に、水平および垂直走査タイミングに同期してデジタル映像信号を信号線駆動回路１５に供給する。
【００２２】
信号線駆動回路１５は水平走査制御信号の制御により各水平走査期間において順次得られる映像信号Ｄａｔａ１〜Ｄａｔａｍをアナログ形式に変換し電流信号として複数の信号線Ｘに並列的に供給する。走査線駆動回路１４は、シフトレジスタ、出力バッファ等を含み、外部から供給される水平走査スタートパルスを順次次段に転送し、出力バッファを介して各行の表示画素ＰＸに３種類の制御信号、すなわち、制御信号Ｓａ、制御信号Ｓｂ、制御信号Ｓｃを供給する。これにより、各第１、第２、第３走査線Ｙ、Ｃｇ、Ｂｇは、互いに異なる１水平走査期間において、それぞれ制御信号Ｓａ、制御信号Ｓｂ、制御信号Ｓｃにより駆動される。
【００２３】
図３に示すタイミングチャートを参照して、走査線駆動回路１４および信号線駆動回路１５の出力信号に基づく画素回路１８の動作について説明する。
走査線駆動回路１４は、例えば、スタート信号ａ（Ｓｔａｒｔａ）とクロックａ（Ｃｌｋａ）とから各水平走査期間に対応した幅（Ｔｗ−Ｓｔａｒｔａ）のパルスを生成し、そのパルスを制御信号Ｓａとして出力する。また、走査線駆動回路１４は、制御信号Ｓａとクロックｂ（Ｃｌｋｂ）およびクロックｃ（Ｃｌｋｃ）とから制御信号Ｓｂを生成し、更に、制御信号Ｓａを反転させて制御信号Ｓｃを生成する。
【００２４】
画素回路１８の動作は、大きく分けると、映像信号書込み動作１、映像信号書込み動作２、および発光動作の３つに分けられる。図３の時点ｔ１で、画素スイッチ２０および第１スイッチ２４がオン（導通状態）、第２スイッチ２６がオフ（非導通状態）となるような制御信号、ここでは、制御信号Ｓａおよび制御信号Ｓｂがローレベル（第１電位Ｖ１）、制御信号Ｓｃがハイレベル、により、画素スイッチ２０、第１スイッチ２４、第２スイッチ２６がそれぞれ同時に切換えられ映像信号書込み動作１が開始される。映像信号書込み期間１（ｔ１〜ｔ２）において、駆動トランジスタ２２はダイオード接続状態となり、また、画素スイッチ２０を通して対応信号線Ｘから映像信号Ｄａｔａが取り込まれる。そして、取り込まれた映像信号とほぼ同等の電流が駆動トランジスタ２２のソース、ドレイン間に流れ、この電流量に対応したゲート、ソース間電位が駆動トランジスタ２２のゲート制御電圧として保持容量２８に書き込まれる。
【００２５】
次に、時点ｔ２では、制御信号Ｓａおよび制御信号Ｓｃがローレベル、ハイレベルをそれぞれ維持した状態で、制御信号Ｓｂが第２電位Ｖ２となり、映像信号書込み動作２が継続される。ここで、制御信号Ｓｂの第２電位Ｖ２は第１スイッチ２４をオン状態に維持するオン電位であり、制御信号Ｓｂの第１電位Ｖ１と第１スイッチ２４の閾値電圧Ｖｔｈとの間の電位に設定されている。第１電位は第１スイッチ２４の閾値電圧Ｖｔｈを充分に超えているのに対し、第２電位Ｖ２は第１スイッチ２４の閾値電圧Ｖｔｈを超える範囲で閾値電圧Ｖｔｈに近い方が望ましい。映像信号書込み期間２（ｔ２〜ｔ３）において、第１スイッチ２４はオン状態に維持され、映像信号Ｄａｔａの書込み動作が継続して行われる。映像信号書込み期間２（ｔ２〜ｔ３）は、０．５μｓ以上、例えば、１〜２μｓに設定される。
【００２６】
時点ｔ３において、制御信号Ｓａおよび制御信号Ｓｃはローレベル、ハイレベルをそれぞれ維持し、制御信号Ｓｂはハイレベル、つまりオフ電位となる。これにより、第１スイッチ２４がオフとなり、映像信号書込み動作２が終了する。その後、時点ｔ４において、制御信号Ｓａおよび制御信号Ｓｃがそれぞれハイレベル、ローレベルとなり、画素スイッチ２０および第１スイッチ２４がオフ、第２スイッチ２６がオンとなる。駆動トランジスタ２２は、保持容量２８に書き込まれたゲート制御電圧により、映像信号に対応した電流量を有機ＥＬ素子１６に供給する。これにより有機ＥＬ素子１６が発光し、発光動作が開始される。そして、有機ＥＬ素子１６は、１フレーム期間後に、再び制御信号Ｓａが供給されるまで発光状態を維持する。
【００２７】
以上のように構成された有機ＥＬ表示装置によれば、映像信号の書込み動作時、第１スイッチ２４のオン状態の前半（映像信号書込み期間１）では制御信号Ｓｂのオン電位を大きくし、オン状態の後半（映像信号書込み期間２）ではオン電位を小さくしている。すなわち、第１スイッチ２４のオン状態において、制御信号Ｓｂの電位を段階的に変化させている。本実施形態では、制御信号Ｓｂの第１電位Ｖ１とオフ電位との間に電位Ｖ２を設定し、第１スイッチ２４をオン状態からオフ状態へ切換える際、一旦、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２に変化させた後、所定の期間（ｔ２−ｔ３）をおいて、第２電位Ｖ２からオフ電位へ変化させ第１スイッチ２４を切換えている。
【００２８】
このように第１および第２電位Ｖ１、Ｖ２を設定して制御信号Ｓｂのオン電位を段階的に変化させることにより、オン電位である第２電位Ｖ２とオフ電位との差ΔＶｇを、制御信号のオン電位を１レベルとした場合のオン電位とオフ電位との電位差ΔＶｇに比較して、小さくすることができる。この際、第２電位Ｖ２を第１スイッチ２４の閾値電圧Ｖｔｈに近付けることにより、電位差ΔＶｇを一層小さくすることが可能となる。これにより、映像信号の書込み動作を確実に行ないつつ、第１スイッチ２４のオン、オフ切換え時に発生するフィードスルー電圧ΔＶｐおよびそのバラツキを低減することができる。従って、駆動トランジスタ２２のゲート制御電圧の変動、バラツキを低減でき、その結果、複数の表示画素間で輝度のバラツキを低減し表示ムラを抑制することが可能となる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、映像信号の書込み動作終了時、駆動トランジスタ２２のゲートおよび保持容量２８に隣接した第１スイッチ２４を先にオフした後、画素スイッチ２０をオフに切換えている構成としている。そのため、画素スイッチ２０のオフ切換え時にフィードスルー電圧が発生した場合でも、先にオフ状態となっている第１スイッチ２４により、フィードスルー電圧が保持容量２８側へ流れることを防止できる。これにより、フィードスルー電圧に起因する駆動トランジスタ２２のゲート制御電圧の変動、バラツキを一層低減し、複数の表示画素間における輝度のバラツキを抑制することが可能となる。以上のことから、表示ムラを低減し、表示品位の向上した有機ＥＬ表示装置が得られる。
【００３０】
なお、上述した実施形態では、第１スイッチ２４の制御信号のオン電位を段階的に変化させる際、２段階の第１、第２電位Ｖ１、Ｖ２を設定する構成としたが、図４に示すように、３段階以上の電位Ｖ１、Ｖ２、…Ｖｍｎを設定し、制御信号電位を多段階に変化させてもよい。前述したように、フィードスルー電圧の低減を図る場合、制御信号の第１電位とオフ電位との間に設定する第２電位は、第１電位と第１スイッチの閾値電圧との間で、この閾値電圧に近い程望ましい。しかしながら、第１スイッチを構成する薄膜トランジスタの特性バラツキ等により、正確な閾値電圧に近い値の第２電位を設定することは難しい。そこで、第１電位とオフ電位との間に、より変化の小さい複数段の中間電位Ｖ２、…Ｖｍを設定することにより、その内の少なくとも１つを閾値電圧に近い電位とすることが可能となる。
【００３１】
また、上述した実施形態では、映像信号の書込み動作終了時、第１スイッチ２４のオフタイミングを画素スイッチ２０のオフタイミングよりも早くする構成としたが、これら第１スイッチおよび画素スイッチを同時にオフする構成としてもよい。この構成においても、第１スイッチ２４をオン、オフ制御する制御信号Ｓｂのオン電位をオフ電位に向かって段階的に変化させる構成とすることにより、フィードスルー電圧低減効果を得ることができ、表示ムラの低減を図ることが可能となる。また、この場合、第１スイッチ２４および画素スイッチ２０を共通の制御信号線および共通の制御信号により駆動してもよい。
【００３２】
有機ＥＬ表示装置の画素回路は電流信号方式に限らず、電圧信号方式の画素回路として構成してもよい。図５は本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の表示画素ＰＸを示している。各表示画素ＰＸは、自己発光素子である有機ＥＬ素子１６、およびこの有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する画素回路１８により構成されている。画素回路１８は電圧信号からなる映像信号に応じて有機ＥＬ素子１６の発光を制御する電圧信号方式の画素回路であり、画素スイッチ２０、駆動トランジスタ２２、第１スイッチ２４、第２スイッチ２６、保持容量２８ａ、２６ｂを備えている。駆動トランジスタ２２、第１スイッチ２４、第２スイッチ２６は、同一導電型、例えばＰチャネル型の薄膜トランジスタにより構成され、画素スイッチ２０はＮチャネル型の薄膜トランジスタにより構成されている。
【００３３】
駆動トランジスタ２２のソースは第１電圧電源Ｖｄｄに接続されている。駆動トランジスタ２２のゲート、ソース間には保持容量２８ａが接続され、ゲート、ドレイン間には第１スイッチ２４が接続されている。駆動トランジスタ２２のゲートは、保持容量２８ｂを介して画素スイッチ２０のソースに接続され、画素スイッチのドレインは信号線Ｘに接続されている。駆動トランジスタ２２のドレインは、第２スイッチ２６を介して有機ＥＬ素子１６のアノード電極に接続され、有機ＥＬ素子のカソード電極は第２電圧電源Ｖｓｓに接続されている。
【００３４】
そして、画素スイッチ２０のゲート、第１スイッチ２４のゲート、および第２スイッチ２６のゲートは、表示画素の行毎に設けられた第１走査線Ｙ、第２走査線Ｃｇ、および第３走査線Ｂｇにそれぞれ接続されている。
【００３５】
各画素回路１８には、図示しない信号線駆動回路から出力され電圧信号からなる映像信号Ｄａｔａが信号線Ｘを介して入力される。また、画素スイッチ２０、第１スイッチ２４および第２スイッチ２６は、図示しない走査線駆動回路で生成された制御信号Ｓａ、制御信号Ｓｂ、および制御信号Ｓｃによりそれぞれ駆動される。
【００３６】
図６は制御信号Ｓａ、制御信号Ｓｂ、および制御信号Ｓｃのタイミングチャートを示している。第２の実施形態において、画素スイッチ２０はＮチャネル型の薄膜トランジスタにより構成されていることから、制御信号Ｓａは図３に示した第１の実施形態における制御信号Ｓａと極性が逆となっている。第１スイッチ２４をオン、オフ制御する制御信号Ｓｂは、第１スイッチをオン状態に維持する第１および第２電位Ｖ１、Ｖ２を含み、映像信号の書込み動作時、オフ電位へ向かって段階的に電位が変化する。
【００３７】
第２の実施形態において、他の構成は前述した実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。上記構成の第２の実施形態においても、第１スイッチおよび画素スイッチのオン、オフ切換え時に発生するフィードスルー電圧を低減し、表示画素間の輝度のバラツキを低減して表示品位の向上を図ることができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することできる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００３９】
前述した実施形態では、画素回路を構成する薄膜トランジスタを全て同一の導電型、ここではＰチャネル型で構成する場合について説明したが、これに限定されず、全てをＮチャネル型の薄膜トランジスタで構成することも可能である。また、画素スイッチ、第１スイッチをＮチャネル型の薄膜トランジスタ、駆動トランジスタおよび第２スイッチをＰチャネル型の薄膜トランジスタでそれぞれ構成するなど、画素回路を異なる導電型の薄膜トランジスタを混在して形成することも可能である。
【００４０】
更に、薄膜トランジスタの半導体層は、ポリシリコンに限らず、アモルファスシリコンで構成することも可能である。表示画素を構成する自己発光素子は、有機ＥＬ素子に限定されず自己発光可能な様々な発光素子を適用可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、フィードスルー電圧の発生量を低減し、表示品位の向上したアクティブマトリクス型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】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を示す回路図。
【図２】上記有機ＥＬ表示装置における表示画素の等価回路を示す図。
【図３】図２に示す表示画素の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図４】上記表示画素における第１スイッチをオン、オフ制御する制御信号の変形例を示すチャート。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置における表示画素の等価回路を示す図。
【図６】図５に示す表示画素の動作を説明するためのタイミングチャート。
【符号の説明】
１２…コントローラ、 １４…走査線駆動回路、
１５…信号線駆動回路、 １６…有機ＥＬ素子、 １８…画素回路、
２０…画素スイッチ、 ２２…駆動トランジスタ、 ２４…第１スイッチ、
２６…第２スイッチ、 ２８、２８ａ、２８ｂ…保持容量、
ＰＸ…表示画素、 Ｖｄｄ…第１電圧電源、 Ｖｓｓ…第２電圧電源、
Ｙ…第１走査線、 Ｘ…信号線、 Ｃｇ…第２走査線、
Ｂｇ…第３走査線。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば有機エレクトロ・ルミネッセンス（以下、ＥＬと称する）素子のような自己発光素子を含む表示画素をマトリクス状に配列して表示画面を構成したアクティブマトリクス型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ、情報携帯端末あるいはテレビジョン等の表示装置として、平面型の表示装置が広く利用されている。近年、このような平面型の表示装置として、有機ＥＬ素子のような自己発光素子を用いたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置が注目され、盛んに研究開発が行われている。この有機ＥＬ表示装置は、薄型軽量化の妨げとなるバックライトを必要とせず、高速な応答性から動画再生に適し、さらに低温で輝度低下しないために寒冷地でも使用できるという特徴を備えている。
【０００３】
一般に、有機ＥＬ表示装置は、マトリクス状に並んで設けられ表示画面を構成した複数の表示画素、表示画素の各行に沿って延びた複数の走査線、表示画素の各列に沿って延びた複数の信号線、各走査線を駆動する走査線駆動回路、各信号線を駆動する信号線駆動回路等を備えている。各表示画素は自己発光素子である有機ＥＬ素子、およびこの有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する画素回路により構成されている。各画素回路は、走査線および信号線の交差位置近傍に配置された画素スイッチ、一対の電源線間で有機ＥＬ素子と直列に接続され薄膜トランジスタによって構成された駆動トランジスタ、および駆動トランジスタのゲート制御電圧を保持する容量素子を有している。画素スイッチは対応走査線から供給される走査信号に応答して導通し、対応信号線から供給される映像信号を取り込む。この映像信号はゲート制御電圧として保持容量に書き込まれ所定期間保持される。そして、駆動トランジスタは保持容量に書き込まれたゲート制御電圧に応じた電流量を有機ＥＬ素子に供給し、発光動作を行う。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜である発光層をカソード電極およびアノード電極間に挟持した構造を有し、発光層に電子および正孔を注入しこれらを再結合させることにより励起子を生成させ、この励起子の失活時に生じる光放出により発光する。そして、有機ＥＬ素子は、供給電流量に対応する輝度で発光し、１０Ｖ以下の印加電圧でも１００〜１０００００ｃｄ／ｍ２程度の輝度を得ることができる。
【０００５】
このような有機ＥＬ表示装置において、駆動トランジスタとして用いられる薄膜トランジスタは、ガラス等の絶縁基板上に形成された半導体薄膜を用いて形成されている。そのため、閾値電圧Ｖｔｈやキャリア移動度μのような駆動トランジスタの特性は、製造プロセス等に依存しバラツキが生じ易い。駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈにバラツキがあると、有機ＥＬ素子を適切な輝度で発光させることが困難となり、複数の表示画素間で輝度のバラツキが発生し表示ムラの原因となる。
【０００６】
従来、このような閾値電圧Ｖｔｈのバラツキによる影響を回避するため、全表示画素に閾値キャンセル回路を設けた表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。各閾値キャンセル回路は、信号線駆動回路から映像信号に先だって供給されるリセット信号を用いて駆動トランジスタの制御電圧を初期化するように構成されている。また、他の表示装置として、映像信号の書き込みを電流信号により行ない、駆動トランジスタにおける閾値電圧のバラツキの影響を低減し、発光輝度の均一化を図った表示装置が提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第６，２２９，５０６号明細書
【０００８】
【特許文献２】
米国特許第６，３７３，４５４号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した表示装置において、各表示画素の画素回路は、駆動トランジスタのゲートに所望の制御電圧を印加するために、それぞれ薄膜トランジスタで構成された複数のスイッチを備え、各スイッチをオン、オフ制御している。しかしながら、これらのスイッチがオンからオフに切換わる際、スイッチのゲート、ソース間に形成された寄生容量に起因するフィードスルー電圧ΔＶｐが生じる。そして、発生したフィードスルー電圧は保持容量に流れ込み、駆動トランジスタのゲート制御電圧を変動させてしまう。
【００１０】
フィードスルー電圧ΔＶｐは、近似的に以下の式で表すことができる。
ΔＶｐ＝｛Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｓ）｝×ΔＶｇ
上記式において、Ｃｇｓはスイッチのゲート・ソース間の寄生容量、Ｃｓは保持容量、ΔＶｇはスイッチに供給されるゲート制御信号のオン電位とオフ電位との差をそれぞれ示している。
【００１１】
通常、駆動トランジスタのゲートに接続されたスイッチに供給されるゲート制御信号の電位は、スイッチがオン状態の場合、１つのレベルに設定されている。このような画素回路を持つ表示装置では、映像信号を十分に書き込むためにゲート制御信号のオン電位とオフ電位との差ΔＶｇが大きく設定され、フィードスルー電圧及びそのバラツキも大きくなる。この場合、駆動トランジスタのゲート制御電圧にバラツキが発生し、複数の表示画素間で輝度のバラツキを生じる。このような表示画素間の輝度のバラツキは表示ムラとなって現われ、表示品位を低下させる。
【００１２】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、フィードスルー電圧の発生量を低減し、表示品位の向上したアクティブマトリクス型表示装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係るアクティブマトリクス型表示装置は、供給電流量に応じて動作する表示素子、前記表示素子に直列に接続する駆動トランジスタ、および薄膜トランジスタにより形成され前記駆動トランジスタのゲート、ドレイン間に接続されたスイッチをそれぞれ含み、マトリクス状に配列された複数の表示画素と、前記表示画素の行毎に設けられ前記スイッチのゲートに接続される複数の走査線と、前記走査線を通して前記スイッチをオン、オフ制御する制御信号を供給し、前記スイッチがオン状態の時、前記制御信号の電位を、前記スイッチをオフ状態とする電位に向かって段階的に変化させる走査線駆動回路と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置について詳細に説明する。
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネル１０および有機ＥＬパネル１０を制御するコントローラ１２を備えている。
【００１５】
有機ＥＬパネル１０は、ガラス板等の光透過性絶縁基板上にマトリクス状に配列され表示領域１１を構成したｍ×ｎ個の表示画素ＰＸ、表示画素の行毎に接続されているとともにそれぞれ独立してｍ本ずつ設けられた第１走査線Ｙ（１〜ｍ）、第２走査線Ｃｇ（１〜ｍ）、第３走査線Ｂｇ（１〜ｍ）と、表示画素の列毎にそれぞれ接続されたｎ本の信号線Ｘ（１〜ｎ）、第１、第２、第３走査線Ｙ、Ｃｇ、Ｂｇを表示画素の行毎に順次駆動する走査線駆動回路１４、および複数の信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する信号線駆動回路１５を備えている。
【００１６】
各表示画素ＰＸは、表示素子としての有機ＥＬ素子１６、およびこの有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する画素回路１８により構成されている。有機ＥＬ素子１６は、蛍光性有機化合物を含む有機発光層をカソード電極およびアノード電極間に挟持した構造を有し、有機発光層に電子および正孔を注入しこれらを再結合させることにより励起子を生成させ、この励起子の失活時に生じる光放出により発光する。
【００１７】
図１および図２に示すように、画素回路１８は電流信号からなる映像信号に応じて有機ＥＬ素子１６の発光を制御する電流信号方式の画素回路であり、画素スイッチ２０、駆動トランジスタ２２、第１スイッチ２４、第２スイッチ２６、および保持容量２８を備えている。これら画素スイッチ２０、駆動トランジスタ２２、第１スイッチ２４、第２スイッチ２６は、同一導電型、例えばＰチャネル型の薄膜トランジスタにより構成されている。
【００１８】
駆動トランジスタ２２は、第１電圧電源Ｖｄｄと第２電圧電源Ｖｓｓとの間で有機ＥＬ素子１６と直列に接続され、有機ＥＬ素子に供給する電流量を映像信号に応じて制御する。第１および第２電圧電源Ｖｄｄ、Ｖｓｓは、例えば＋１０Ｖおよび０Ｖの電位にそれぞれ設定される。保持容量２８は、駆動トランジスタ２２のソース、ゲート間に接続され、映像信号により決定される駆動トランジスタ２２のゲート制御電位を保持する。画素スイッチ２０は対応する信号線Ｘと駆動トランジスタ２２のドレインとの間に接続され、そのゲートは対応する第１走査線Ｙに接続されている。画素スイッチ２０は、第１走査線Ｙから供給される制御信号Ｓａに応答して対応信号線Ｘから映像信号を取り込む。
【００１９】
本発明におけるスイッチとして機能する第１スイッチ２４は、駆動トランジスタ２２のドレイン、ゲート間に接続され、そのゲートは第１走査線Ｙと独立した第２走査線Ｃｇに接続されている。そして、第１スイッチ２４は、第２走査線Ｃｇからの制御信号Ｓｂに応じてオン（導通状態）、オフ（非導通状態）され、駆動トランジスタ２２のゲートとドレインとの接続、非接続を制御する。第２スイッチ２６は、駆動トランジスタ２２のドレインと有機ＥＬ素子１６の一方の電極、ここではアノード電極、との間に接続され、そのゲートは第１走査線Ｙおよび第２走査線Ｃｇと独立した第３走査線Ｂｇに接続されている。そして、第２スイッチ２６は、第３走査線Ｂｇからの制御信号Ｓｃによりオン、オフされ、駆動トランジスタ２２と有機ＥＬ素子１６との接続、非接続を制御する。
【００２０】
なお、本実施形態では、画素回路を構成する薄膜トランジスタは全て同一工程、同一層構造で形成され、半導体層にポリシリコンを用いたトップゲート構造の薄膜トランジスタである。全て同一の導電型の薄膜トランジスタで構成することにより、製造工数の増大を抑制することができる。また、第２スイッチ２６を画素スイッチ２０とは異なる導電型の薄膜トランジスタ、ここではＮチャネル型薄膜トランジスタで構成することにより、第１走査線Ｙと第３走査線Ｂｇとを共通配線とすることも可能である。
【００２１】
一方、図１に示すコントローラ１２は有機ＥＬパネル１０の外部に配置されたプリント回路基板上に形成され、走査線駆動回路１４および信号線駆動回路１５を制御する。コントローラ１２は外部から供給されるデジタル映像信号および同期信号を受け取り、垂直走査タイミングを制御する垂直走査制御信号、および水平走査タイミングを制御する水平走査制御信号を同期信号に基づいて発生し、これら垂直走査制御信号および水平走査制御信号をそれぞれ走査線駆動回路１４および信号線駆動回路１５に供給すると共に、水平および垂直走査タイミングに同期してデジタル映像信号を信号線駆動回路１５に供給する。
【００２２】
信号線駆動回路１５は水平走査制御信号の制御により各水平走査期間において順次得られる映像信号Ｄａｔａ１〜Ｄａｔａｍをアナログ形式に変換し電流信号として複数の信号線Ｘに並列的に供給する。走査線駆動回路１４は、シフトレジスタ、出力バッファ等を含み、外部から供給される水平走査スタートパルスを順次次段に転送し、出力バッファを介して各行の表示画素ＰＸに３種類の制御信号、すなわち、制御信号Ｓａ、制御信号Ｓｂ、制御信号Ｓｃを供給する。これにより、各第１、第２、第３走査線Ｙ、Ｃｇ、Ｂｇは、互いに異なる１水平走査期間において、それぞれ制御信号Ｓａ、制御信号Ｓｂ、制御信号Ｓｃにより駆動される。
【００２３】
図３に示すタイミングチャートを参照して、走査線駆動回路１４および信号線駆動回路１５の出力信号に基づく画素回路１８の動作について説明する。
走査線駆動回路１４は、例えば、スタート信号ａ（Ｓｔａｒｔａ）とクロックａ（Ｃｌｋａ）とから各水平走査期間に対応した幅（Ｔｗ−Ｓｔａｒｔａ）のパルスを生成し、そのパルスを制御信号Ｓａとして出力する。また、走査線駆動回路１４は、制御信号Ｓａとクロックｂ（Ｃｌｋｂ）およびクロックｃ（Ｃｌｋｃ）とから制御信号Ｓｂを生成し、更に、制御信号Ｓａを反転させて制御信号Ｓｃを生成する。
【００２４】
画素回路１８の動作は、大きく分けると、映像信号書込み動作１、映像信号書込み動作２、および発光動作の３つに分けられる。図３の時点ｔ１で、画素スイッチ２０および第１スイッチ２４がオン（導通状態）、第２スイッチ２６がオフ（非導通状態）となるような制御信号、ここでは、制御信号Ｓａおよび制御信号Ｓｂがローレベル（第１電位Ｖ１）、制御信号Ｓｃがハイレベル、により、画素スイッチ２０、第１スイッチ２４、第２スイッチ２６がそれぞれ同時に切換えられ映像信号書込み動作１が開始される。映像信号書込み期間１（ｔ１〜ｔ２）において、駆動トランジスタ２２はダイオード接続状態となり、また、画素スイッチ２０を通して対応信号線Ｘから映像信号Ｄａｔａが取り込まれる。そして、取り込まれた映像信号とほぼ同等の電流が駆動トランジスタ２２のソース、ドレイン間に流れ、この電流量に対応したゲート、ソース間電位が駆動トランジスタ２２のゲート制御電圧として保持容量２８に書き込まれる。
【００２５】
次に、時点ｔ２では、制御信号Ｓａおよび制御信号Ｓｃがローレベル、ハイレベルをそれぞれ維持した状態で、制御信号Ｓｂが第２電位Ｖ２となり、映像信号書込み動作２が継続される。ここで、制御信号Ｓｂの第２電位Ｖ２は第１スイッチ２４をオン状態に維持するオン電位であり、制御信号Ｓｂの第１電位Ｖ１と第１スイッチ２４の閾値電圧Ｖｔｈとの間の電位に設定されている。第１電位は第１スイッチ２４の閾値電圧Ｖｔｈを充分に超えているのに対し、第２電位Ｖ２は第１スイッチ２４の閾値電圧Ｖｔｈを超える範囲で閾値電圧Ｖｔｈに近い方が望ましい。映像信号書込み期間２（ｔ２〜ｔ３）において、第１スイッチ２４はオン状態に維持され、映像信号Ｄａｔａの書込み動作が継続して行われる。映像信号書込み期間２（ｔ２〜ｔ３）は、０．５μｓ以上、例えば、１〜２μｓに設定される。
【００２６】
時点ｔ３において、制御信号Ｓａおよび制御信号Ｓｃはローレベル、ハイレベルをそれぞれ維持し、制御信号Ｓｂはハイレベル、つまりオフ電位となる。これにより、第１スイッチ２４がオフとなり、映像信号書込み動作２が終了する。その後、時点ｔ４において、制御信号Ｓａおよび制御信号Ｓｃがそれぞれハイレベル、ローレベルとなり、画素スイッチ２０および第１スイッチ２４がオフ、第２スイッチ２６がオンとなる。駆動トランジスタ２２は、保持容量２８に書き込まれたゲート制御電圧により、映像信号に対応した電流量を有機ＥＬ素子１６に供給する。これにより有機ＥＬ素子１６が発光し、発光動作が開始される。そして、有機ＥＬ素子１６は、１フレーム期間後に、再び制御信号Ｓａが供給されるまで発光状態を維持する。
【００２７】
以上のように構成された有機ＥＬ表示装置によれば、映像信号の書込み動作時、第１スイッチ２４のオン状態の前半（映像信号書込み期間１）では制御信号Ｓｂのオン電位を大きくし、オン状態の後半（映像信号書込み期間２）ではオン電位を小さくしている。すなわち、第１スイッチ２４のオン状態において、制御信号Ｓｂの電位を段階的に変化させている。本実施形態では、制御信号Ｓｂの第１電位Ｖ１とオフ電位との間に電位Ｖ２を設定し、第１スイッチ２４をオン状態からオフ状態へ切換える際、一旦、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２に変化させた後、所定の期間（ｔ２−ｔ３）をおいて、第２電位Ｖ２からオフ電位へ変化させ第１スイッチ２４を切換えている。
【００２８】
このように第１および第２電位Ｖ１、Ｖ２を設定して制御信号Ｓｂのオン電位を段階的に変化させることにより、オン電位である第２電位Ｖ２とオフ電位との差ΔＶｇを、制御信号のオン電位を１レベルとした場合のオン電位とオフ電位との電位差ΔＶｇに比較して、小さくすることができる。この際、第２電位Ｖ２を第１スイッチ２４の閾値電圧Ｖｔｈに近付けることにより、電位差ΔＶｇを一層小さくすることが可能となる。これにより、映像信号の書込み動作を確実に行ないつつ、第１スイッチ２４のオン、オフ切換え時に発生するフィードスルー電圧ΔＶｐおよびそのバラツキを低減することができる。従って、駆動トランジスタ２２のゲート制御電圧の変動、バラツキを低減でき、その結果、複数の表示画素間で輝度のバラツキを低減し表示ムラを抑制することが可能となる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、映像信号の書込み動作終了時、駆動トランジスタ２２のゲートおよび保持容量２８に隣接した第１スイッチ２４を先にオフした後、画素スイッチ２０をオフに切換えている構成としている。そのため、画素スイッチ２０のオフ切換え時にフィードスルー電圧が発生した場合でも、先にオフ状態となっている第１スイッチ２４により、フィードスルー電圧が保持容量２８側へ流れることを防止できる。これにより、フィードスルー電圧に起因する駆動トランジスタ２２のゲート制御電圧の変動、バラツキを一層低減し、複数の表示画素間における輝度のバラツキを抑制することが可能となる。以上のことから、表示ムラを低減し、表示品位の向上した有機ＥＬ表示装置が得られる。
【００３０】
なお、上述した実施形態では、第１スイッチ２４の制御信号のオン電位を段階的に変化させる際、２段階の第１、第２電位Ｖ１、Ｖ２を設定する構成としたが、図４に示すように、３段階以上の電位Ｖ１、Ｖ２、…Ｖｍｎを設定し、制御信号電位を多段階に変化させてもよい。前述したように、フィードスルー電圧の低減を図る場合、制御信号の第１電位とオフ電位との間に設定する第２電位は、第１電位と第１スイッチの閾値電圧との間で、この閾値電圧に近い程望ましい。しかしながら、第１スイッチを構成する薄膜トランジスタの特性バラツキ等により、正確な閾値電圧に近い値の第２電位を設定することは難しい。そこで、第１電位とオフ電位との間に、より変化の小さい複数段の中間電位Ｖ２、…Ｖｍを設定することにより、その内の少なくとも１つを閾値電圧に近い電位とすることが可能となる。
【００３１】
また、上述した実施形態では、映像信号の書込み動作終了時、第１スイッチ２４のオフタイミングを画素スイッチ２０のオフタイミングよりも早くする構成としたが、これら第１スイッチおよび画素スイッチを同時にオフする構成としてもよい。この構成においても、第１スイッチ２４をオン、オフ制御する制御信号Ｓｂのオン電位をオフ電位に向かって段階的に変化させる構成とすることにより、フィードスルー電圧低減効果を得ることができ、表示ムラの低減を図ることが可能となる。また、この場合、第１スイッチ２４および画素スイッチ２０を共通の制御信号線および共通の制御信号により駆動してもよい。
【００３２】
有機ＥＬ表示装置の画素回路は電流信号方式に限らず、電圧信号方式の画素回路として構成してもよい。図５は本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の表示画素ＰＸを示している。各表示画素ＰＸは、自己発光素子である有機ＥＬ素子１６、およびこの有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する画素回路１８により構成されている。画素回路１８は電圧信号からなる映像信号に応じて有機ＥＬ素子１６の発光を制御する電圧信号方式の画素回路であり、画素スイッチ２０、駆動トランジスタ２２、第１スイッチ２４、第２スイッチ２６、保持容量２８ａ、２６ｂを備えている。駆動トランジスタ２２、第１スイッチ２４、第２スイッチ２６は、同一導電型、例えばＰチャネル型の薄膜トランジスタにより構成され、画素スイッチ２０はＮチャネル型の薄膜トランジスタにより構成されている。
【００３３】
駆動トランジスタ２２のソースは第１電圧電源Ｖｄｄに接続されている。駆動トランジスタ２２のゲート、ソース間には保持容量２８ａが接続され、ゲート、ドレイン間には第１スイッチ２４が接続されている。駆動トランジスタ２２のゲートは、保持容量２８ｂを介して画素スイッチ２０のソースに接続され、画素スイッチのドレインは信号線Ｘに接続されている。駆動トランジスタ２２のドレインは、第２スイッチ２６を介して有機ＥＬ素子１６のアノード電極に接続され、有機ＥＬ素子のカソード電極は第２電圧電源Ｖｓｓに接続されている。
【００３４】
そして、画素スイッチ２０のゲート、第１スイッチ２４のゲート、および第２スイッチ２６のゲートは、表示画素の行毎に設けられた第１走査線Ｙ、第２走査線Ｃｇ、および第３走査線Ｂｇにそれぞれ接続されている。
【００３５】
各画素回路１８には、図示しない信号線駆動回路から出力され電圧信号からなる映像信号Ｄａｔａが信号線Ｘを介して入力される。また、画素スイッチ２０、第１スイッチ２４および第２スイッチ２６は、図示しない走査線駆動回路で生成された制御信号Ｓａ、制御信号Ｓｂ、および制御信号Ｓｃによりそれぞれ駆動される。
【００３６】
図６は制御信号Ｓａ、制御信号Ｓｂ、および制御信号Ｓｃのタイミングチャートを示している。第２の実施形態において、画素スイッチ２０はＮチャネル型の薄膜トランジスタにより構成されていることから、制御信号Ｓａは図３に示した第１の実施形態における制御信号Ｓａと極性が逆となっている。第１スイッチ２４をオン、オフ制御する制御信号Ｓｂは、第１スイッチをオン状態に維持する第１および第２電位Ｖ１、Ｖ２を含み、映像信号の書込み動作時、オフ電位へ向かって段階的に電位が変化する。
【００３７】
第２の実施形態において、他の構成は前述した実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。上記構成の第２の実施形態においても、第１スイッチおよび画素スイッチのオン、オフ切換え時に発生するフィードスルー電圧を低減し、表示画素間の輝度のバラツキを低減して表示品位の向上を図ることができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することできる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００３９】
前述した実施形態では、画素回路を構成する薄膜トランジスタを全て同一の導電型、ここではＰチャネル型で構成する場合について説明したが、これに限定されず、全てをＮチャネル型の薄膜トランジスタで構成することも可能である。また、画素スイッチ、第１スイッチをＮチャネル型の薄膜トランジスタ、駆動トランジスタおよび第２スイッチをＰチャネル型の薄膜トランジスタでそれぞれ構成するなど、画素回路を異なる導電型の薄膜トランジスタを混在して形成することも可能である。
【００４０】
更に、薄膜トランジスタの半導体層は、ポリシリコンに限らず、アモルファスシリコンで構成することも可能である。表示画素を構成する自己発光素子は、有機ＥＬ素子に限定されず自己発光可能な様々な発光素子を適用可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、フィードスルー電圧の発生量を低減し、表示品位の向上したアクティブマトリクス型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】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を示す回路図。
【図２】上記有機ＥＬ表示装置における表示画素の等価回路を示す図。
【図３】図２に示す表示画素の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図４】上記表示画素における第１スイッチをオン、オフ制御する制御信号の変形例を示すチャート。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置における表示画素の等価回路を示す図。
【図６】図５に示す表示画素の動作を説明するためのタイミングチャート。
【符号の説明】
１２…コントローラ、 １４…走査線駆動回路、
１５…信号線駆動回路、 １６…有機ＥＬ素子、 １８…画素回路、
２０…画素スイッチ、 ２２…駆動トランジスタ、 ２４…第１スイッチ、
２６…第２スイッチ、 ２８、２８ａ、２８ｂ…保持容量、
ＰＸ…表示画素、 Ｖｄｄ…第１電圧電源、 Ｖｓｓ…第２電圧電源、
Ｙ…第１走査線、 Ｘ…信号線、 Ｃｇ…第２走査線、
Ｂｇ…第３走査線。
Claims (10)
- 供給電流量に応じて動作する表示素子、前記表示素子に直列に接続する駆動トランジスタ、および薄膜トランジスタにより形成され前記駆動トランジスタのゲート、ドレイン間に接続されたスイッチをそれぞれ含み、マトリクス状に配列された複数の表示画素と、
前記表示画素の行毎に設けられ前記スイッチのゲートに接続される複数の走査線と、
前記走査線を通して前記スイッチをオン、オフ制御する制御信号を供給し、前記スイッチがオン状態の時、前記制御信号の電位を、前記スイッチをオフ状態とする電位に向かって段階的に変化させる走査線駆動回路と、
を備えたことを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。 - 前記制御信号は、前記スイッチをオン状態とする第１電位および第２電位、並びに前記スイッチをオフ状態とするオフ電位を有し、前記第２電位は前記第１電位とオフ電位との間の電位であり、前記第１および第２電位は、前記スイッチのゲート、ソース間電圧が前記スイッチの閾値電圧を超える電位であることを特徴と請求項１に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記制御信号は、前記第２電位を１ないし２μｓ間維持することを特徴とする請求項２に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記アクティブマトリクス型表示装置は、前記表示画素の列毎に設けられる信号線と、前記信号線と前記駆動トランジスタのドレインとの間に接続され、前記信号線から供給された映像信号の前記表示画素への取り込みを制御する画素スイッチと、前記画素スイッチを前記スイッチとは独立してオン、オフ制御する制御信号を供給する制御配線を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記制御信号は、前記画素スイッチおよび前記スイッチを同時にオン状態とした後、前記スイッチを前記画素スイッチよりも早いタイミングでオフ状態に切換える制御信号を含んでいることを特徴とする請求項４に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記制御信号は、前記画素スイッチおよび前記スイッチを同時にオン状態とした後、前記スイッチを前記画素スイッチよりも１μｓ以上早いタイミングでオフ状態に切換える制御信号を含んでいることを特徴とする請求項５に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記アクティブマトリクス型表示装置は、前記信号線を介して前記表示画素へ前記映像信号を供給する信号線駆動回路を更に備え、前記信号線駆動回路は、電流信号からなる映像信号を前記信号線へ供給する手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記自己発光素子は、対向する電極間に有機発光層を備えた発光素子であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記駆動トランジスタおよび前記スイッチは、半導体層にポリシリコンを用いた薄膜トランジスタで構成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の表示装置。
- マトリクス状に配列された複数の表示画素と、前記表示画素の行毎に設けられ互いに独立したそれぞれ複数の第１、第２、第３走査線と、前記表示画素の列毎に設けられた複数の信号線と、前記第１、第２、第３走査線にそれぞれ制御信号を供給する走査線駆動回路と、前記信号線に電流信号からなる映像信号を供給する信号線駆動回路と、を具備し、
前記各表示画素は、供給電流量に応じて発光する自己発光素子、前記第１走査線からの制御信号に応じて前記信号線上の映像信号を取り込む画素スイッチ、前記画素スイッチを介して取り込まれた映像信号に対応する制御電圧を保持する保持容量、第１および第２電圧電源間で前記自己発光素子と直列に接続され前記保持容量に保持された制御電圧に応じて前記自己発光素子に流れる電流量を出力する駆動トランジスタと、薄膜トランジスタにより形成され、前記駆動トランジスタのゲート、ドレイン間に接続されているとともに前記第２走査線に接続された第１スイッチと、前記駆動トランジスタのドレインと前記自己発光素子との間に接続されているとともに前記第３走査線に接続された第２スイッチと、を備え、前記走査線駆動回路は、前記画素スイッチをオン、オフ制御する制御信号を前記第１走査線に供給し、前記第２スイッチをオン、オフ制御する制御信号を前記第３走査線に供給し、前記第１スイッチをオン、オフ制御する制御信号を前記第２走査線に供給し、前記第１スイッチがオン状態の時、前記第１スイッチの制御信号の電位を、前記第１スイッチをオフ状態とする電位に向かって段階的に変化させることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
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