JP2009122336A - 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器 - Google Patents

表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】駆動トランジスタのゲート電極がフローティング状態になった場合であっても、映像信号の書込みを正常に行なえるようにする。
【解決手段】書込みトランジスタによって信号線から駆動トランジスタのゲート電極に基準電位Vofsを書き込む際にアクティブ(ハイレベル)になる書込みパルス(走査線電位)WS1,WS2の波高値を、映像信号の信号電圧Vsigを書き込む際にアクティブになる書込みパルスWS0の波高値よりも高くなるように設定することで、駆動トランジスタのゲート電極がフローティング状態となる期間において、駆動トランジスタの電流リークに起因する駆動トランジスタのゲート電位Vgの上昇を抑える。
【選択図】図11

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2次元配置された平面型(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素子は、10V以下の印加電圧で駆動できるために低消費電力である。有機EL素子は、自発光素子であるために、画素ごとに液晶にて光源(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に、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電極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、画面のユニフォーミティ(一様性)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ために、有機EL表示装置の表示品質を改善できる。
特開2006−133542号公報
特許文献1記載の従来技術では、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が、その反面、画素回路を構成する素子数が多く、画素サイズの微細化、ひいては表示装置の高精細化の妨げとなる。
これに対して、画素回路を構成する素子数や配線数の削減を図るために、例えば、画素回路の駆動トランジスタに供給する電源電位を切り替え可能な構成とし、当該電源電位の切り替えによって有機EL素子の発光/非発光を制御するトランジスタと、駆動トランジスタのソース電位を初期化するトランジスタを省略し、さらに、駆動トランジスタのゲート電位に与える基準電位を映像信号と同じ信号線から供給する構成を採ることで、駆動トランジスタのゲート電位を初期化するトランジスタを省略した画素回路が本願出願人によって提案されている(特願2006−141836号明細書参照)。
この提案に係る画素構成を採ることにより、必要最小限の構成素子数、具体的には、輝度情報に応じた映像信号の信号電圧を画素内に書き込む書込みトランジスタと、この書込みトランジスタによって書き込まれた映像信号の信号電圧を保持する保持容量と、この保持容量に保持された映像信号の信号電圧に基づいて有機EL素子を駆動する駆動トランジスタとによって画素回路を構成できる。
この画素回路の場合は、書込みトランジスタが導通状態になることにより、信号線を通して供給される基準電位Vofsを駆動トランジスタのゲート電極に印加することによって閾値補正処理が行われるのであるが、閾値補正期間が終わって書込みトランジスタが非導通状態になると、駆動トランジスタのゲート電極が信号線から電気的に切り離されるために、閾値補正後から映像信号を書き込むまでの期間に駆動トランジスタのゲート電極がフローティング状態となる期間ができる。
このように、駆動トランジスタのゲート電極がフローティング状態になると、駆動トランジスタの電流リークに起因して、駆動トランジスタのゲート電位、ソース電位が共に上昇する(その詳細については後述する)。すると、映像信号を書き込む際に、特に低電圧の映像信号を書き込む際に、駆動トランジスタのゲート電位よりも低い電位を書き込むことになるために、映像信号を正常に書き込めないという問題が生ずる懸念がある。
そこで、本発明は、駆動トランジスタのゲート電極がフローティング状態になった場合であっても、映像信号の書込みを正常に行なえるようにした表示装置、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。
本発明による表示装置は、
電気光学素子と、
ゲート電極が走査線に接続され、一方の電極が信号線に接続された書込みトランジスタと、
ゲート電極が前記書込みトランジスタの他方の電極に接続され、一方の電極が電源供給線に接続され、他方の電極が前記電気光学素子のアノード電極に接続された駆動トランジスタと、
一方の電極が前記駆動トランジスタのゲート電極に接続され、他方の電極が前記駆動トランジスタの他方の電極に接続された保持容量と
を有する画素が行列状に配置された画素アレイ部と、
前記電源供給線に第1電源電位と当該第1電源電位よりも低い第2電源電位とを選択的に供給する電源供給走査回路と、
前記信号線に対して映像信号と基準電位とを選択的に出力する信号出力回路とを備え、
前記信号出力回路から前記信号線に出力された前記基準電位を書き込むときと、前記映像信号を書き込むときに前記書込みトランジスタのゲート電極に書込みパルスを供給し、
前記書込みトランジスタによる前記基準電位の書込みによって前記駆動トランジスタのゲート電極の電位の初期化を行った後、前記駆動トランジスタのゲート電極の初期化電位を基準として当該初期化電位から前記駆動トランジスタの閾値電圧を減じた電位に向かって、前記駆動トランジスタの他方の電極の電位を変化させる閾値補正処理を実行する表示装置において、
前記書込みトランジスタによる前記基準電位の書込み時に前記映像信号の書込み時よりも波高値が高い書込みパルスを前記書込みトランジスタのゲート電極に供給する
構成となっている。
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、書込みパルスがゲート電極に印加されることによって書込みトランジスタが導通状態になり、信号線を通して供給される基準電位を駆動トランジスタのゲート電極に書き込むことによって駆動トランジスタのゲート電位の初期化が行われ、しかる後、駆動トランジスタのゲート電極の初期化電位を基準として当該初期化電位から駆動トランジスタの閾値電圧を減じた電位に向かって、駆動トランジスタの他方の電極の電位を変化させる閾値補正処理が行われる。そして、閾値補正期間が終わって書込みパルスがアクティブ状態から非アクティブ状態に遷移し、書込みトランジスタが非導通状態になると、駆動トランジスタのゲート電極が信号線から電気的に切り離されて、閾値補正後から映像信号を書き込むまでの期間に駆動トランジスタのゲート電極がフローティング状態となる。
ここで、書込みパルスがアクティブ状態から非アクティブ状態に遷移するときに、当該書込みパルスの瞬間的な電位変化が書込みトランジスタのゲート−ドレイン間の寄生容量によるカップリングによって駆動トランジスタのゲート電極に飛び込むことで、駆動トランジスタのゲート電位が変動する。このとき、基準電位の書込み時の書込みパルスの波高値が映像信号の書込み時の書込みパルスの波高値よりも高いことで、基準電位の書込み時の容量カップリングによる駆動トランジスタのゲート電位の変動分が映像信号の書込み時よりも大きくなり、その分だけ駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧が小さくなるため、駆動トランジスタがカットオフし、リーク電流が流れることはなくなる。その結果、駆動トランジスタのゲート電極がフローティング状態となる期間において、駆動トランジスタのゲート電位の上昇を抑えることができる。
本発明によれば、駆動トランジスタのゲート電極がフローティング状態となる期間において、駆動トランジスタの電流リークに起因する駆動トランジスタのゲート電位の上昇を抑えることができるために、特に低電圧の映像信号を書き込む場合であっても映像信号の書込みを正常に行うことができ、表示品質を向上できる。
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。
[システム構成]
図1は、本発明が適用され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(有機電界発光素子)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、有機EL表示装置10は、発光素子を含む複数の画素(PXLC)20と、当該画素20が行列状(マトリクス状)に2次元配置された画素アレイ部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、書込み走査回路40、電源供給走査回路50および信号出力回路60が設けられている。
ここで、有機EL表示装置10がカラー表示用の場合は、1つの画素は複数の副画素から構成され、この副画素が画素20に相当することになる。より具体的には、カラー表示用の表示装置では、1つの画素は、赤色光(R)を発光する副画素、緑色光(G)を発光する副画素、青色光(B)を発光する副画素の3つの副画素から構成される。
ただし、1つの画素としては、RGBの3原色の副画素の組み合わせに限られるものではなく、3原色の副画素にさらに1色あるいは複数色の副画素を加えて1つの画素を構成することも可能である。より具体的には、例えば、輝度向上のために白色光(W)を発光する副画素を加えて1つの画素を構成したり、色再現範囲を拡大するために補色光を発光する少なくとも1つの副画素を加えて1つの画素を構成したりすることも可能である。
画素アレイ部30には、m行n列の画素20の配列に対して、第1の方向(図1では、左右方向/水平方向)に沿って走査線31−1〜31−mと電源供給線32−1〜32−mとが画素行ごとに配線され、第1の方向と直交する第2の方向(図1では、上下方向/垂直方向)にそって信号線33−1〜33−nが画素列ごとに配線されている。
走査線31−1〜31−mは、書込み走査回路40の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。電源供給線32−1〜32−mは、電源供給走査回路50の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。信号線33−1〜33−nは、信号出力回路60の対応する列の出力端にそれぞれ接続されている。
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ている。これにより、有機EL表示装置10は、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の駆動回路は、アモルファスシリコンTFT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、書込み走査回路40、電源供給走査回路50および信号出力回路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への映像信号の書込みに際して、走査線31−1〜31−mに順次書込みパルス(走査信号)WS1〜WSmを供給することによって画素アレイ部30の各画素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、書込み走査回路40による線順次走査に同期して、第1電源電位Vccpと当該第1電源電位Vccpよりも低い第2電源電位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、画素20の発光/非発光の制御を行なうとともに、発光素子である有機EL素子に駆動電流を供給する。
信号出力回路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(以下、単に「信号電圧」と記述する場合もある)Vsigと基準電位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書き込む。すなわち、信号出力回路60は、映像信号の信号電圧Vsigを行(ライン)単位で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、基準電位Vofsは、輝度情報に応じた映像信号の信号電圧Vsigの基準となる電位(例えば、黒レベルに相当する電位)である。また、第2電源電位Viniは、基準電位Vofsよりも低い電位、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よりも低い電位、好ましくはVofs−Vthよりも十分に低い電位に設定される。
(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と、当該有機EL素子21を駆動する駆動回路とによって構成されている。有機EL素子21は、全ての画素20に対して共通に配線(いわゆる、ベタ配線)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。
有機EL素子21を駆動する駆動回路は、駆動トランジスタ22と、書込みトランジスタ23と、保持容量24と、補助容量25とから構成されている。ここでは、駆動トランジスタ22および書込みトランジスタ23としてNチャネル型のTFTを用いている。ただし、駆動トランジスタ22および書込みトランジスタ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。
なお、駆動トランジスタ22および書込みトランジスタ23としてNチャネル型のTFTを用いると、アモルファスシリコン(a−Si)プロセスを用いることができる。a−Siプロセスを用いることで、TFTを作成する基板の低コスト化、ひいては本有機EL表示装置10の低コスト化を図ることが可能になる。また、駆動トランジスタ22および書込みトランジスタ23を同じ導電型の組み合わせにすると、両トランジスタ22,23を同じプロセスで作成することができるため低コスト化に寄与できる。
駆動トランジスタ22は、一方の電極(ソース/ドレイン電極)が有機EL素子21のアノード電極に接続され、他方の電極(ドレイン/ソース電極)が電源供給線32(32−1〜32−m)に接続されている。
書込みトランジスタ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/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/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。
駆動トランジスタ22および書込みトランジスタ23において、一方の電極とは、ソース/ドレイン領域に電気的に接続された金属配線を言い、他方の電極とは、ドレイン/ソース領域に電気的に接続された金属配線を言う。また、一方の電極と他方の電極との電位関係によって一方の電極がソース電極ともなればドレイン電極ともなり、他方の電極がドレイン電極ともなればソース電極ともなる。
保持容量24は、一方の電極が駆動トランジスタ22のゲート電極に接続され、他方の電極が駆動トランジスタ22の他方の電極および有機EL素子21のアノード電極に接続されている。
補助容量25は、一方の電極が有機EL素子21のアノード電極に、他方の電極が共通電源供給線34にそれぞれ接続されている。この補助容量25は、有機EL素子21の容量不足分を補い、保持容量24に対する映像信号の書込みゲインを高めるために、必要に応じて設けられるものである。すなわち、補助容量25は必須の構成要素ではなく、有機EL素子21の容量が十分である場合は省略可能である。
ここでは、補助容量25の他方の電極を共通電源供給線34に接続するとしたが、他方の電極の接続先としては、共通電源供給線34に限られるものではなく、固定電位のノードであれば、有機EL素子21の容量不足分を補い、保持容量24に対する映像信号の書込みゲインを高めるという所期の目的を達成することができる。
上記構成の画素20において、書込みトランジスタ23は、書込み走査回路40から走査線31を通してゲート電極に印加される高レベルの走査信号WSに応答して導通状態となることにより、信号線33を通して信号出力回路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、駆動トランジスタ22のゲート電極に印加されるとともに保持容量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電源電位Vccpにあるときには、一方の電極がドレイン電極、他方の電極がソース電極となって飽和領域で動作することで、電源供給線32から電流の供給を受けて有機EL素子21を電流駆動にて発光駆動する。より具体的には、駆動トランジスタ22は、飽和領域で動作することにより、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に供給し、当該有機EL素子21を電流駆動することによって発光させる。
駆動トランジスタ22はさらに、電源供給線32(32−1〜32−m)の電位DSが第1電源電位Vccpから第2電源電位Viniに切り替わったときには、一方の電極がソース電極、他方の電極がドレイン電極となってスイッチングトランジスタとして動作することで、有機EL素子21への駆動電流の供給を停止し、有機EL素子21を非発光状態にする。すなわち、駆動トランジスタ22は、有機EL素子21の発光/非発光を制御するトランジスタとしての機能をも併せ持っている。
この駆動トランジスタ22のスイッチング動作により、有機EL素子21が非発光状態となる期間(非発光期間)を設け、有機EL素子21の発光期間と非発光期間の割合(デューティ)を制御するデューティ制御を行なうことにより、1フレーム期間に亘って画素が発光することに伴う残像ボケを低減できるために、特に動画の画品位をより優れたものとすることができる。
(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等を含む駆動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がその順に形成され、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。ここでは、駆動回路の各構成素子のうち、駆動トランジスタ22のみを図示し、他の構成素子については省略して示している。
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。
駆動トランジスタ22は、ゲート電極221と、半導体層222の一方側に設けられたソース/ドレイン領域223と、半導体層222の他方側に設けられたドレイン/ソース領域224と、半導体層222のゲート電極221と対向する部分のチャネル形成領域225とから構成されている。ソース/ドレイン領域223は、コンタクトホールを介して有機EL素子21のアノード電極205と電気的に接続されている。
そして、図3に示すように、駆動トランジスタ22を含む駆動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。
(有機EL表示装置の理想的な動作状態での回路動作)
次に、上記構成の画素20が行列状に2次元配置されてなる有機EL表示装置10における理想的な動作状態での回路動作について、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は容量成分を持っており、当該容量成分と補助容量25との合成容量をCsubとして図示している。
図4のタイミング波形図においては、走査線31(31−1〜31−m)の電位(走査信号/書込みパルス)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。また、ゲート電位Vgの波形を一点鎖線で示し、ソース電位Vsの波形を点線で示すことで、両者を識別できるようにしている。
<前フレームの発光期間>
図4のタイミング波形図において、時刻t1以前は、前のフレームにおける有機EL素子21の発光期間となる。この発光期間では、電源供給線32の電位DSが第1電源電位(以下、「高電位」と記述する)Vccpにあり、また、書込みトランジスタ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、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、電源供給線32から駆動トランジスタ22を通して有機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レーム(現フレーム)に入る。そして、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の基準電位Vofsに対してVofs−Vthよりも十分に低い第2電源電位(以下、「低電位」と記述する)Vini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、書込みトランジスタ23が導通状態となる。このとき、信号出力回路60から信号線33に対して基準電位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が基準電位Vofsになる。また、駆動トランジスタ22のソース電位Vsは、基準電位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、後述する閾値補正処理を行うことができないために、Vofs−Vini>Vthなる電位関係に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を基準電位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)初期化する処理が、後述する閾値補正処理を行う前の準備(閾値補正準備)の処理である。
<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のゲート電位Vgが保たれた状態で、当該ゲート電位Vgから駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthを減じた電位に向かって駆動トランジスタ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が駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthに収束し、当該閾値電圧Vthに相当する電圧が保持容量24に保持される。
ここでは、便宜上、駆動トランジスタ22のゲート電位Vgを保った状態で、駆動トランジスタ22のゲート電極の初期化電位Vofsを基準として、当該初期化電位Vofs(=ゲート電位Vg)から駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthを減じた電位に向かって駆動トランジスタ22のソース電位Vsを変化、具体的には上昇させ、最終的に収束した駆動トランジスタ22のゲート−ソース間電圧Vgsを駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthとして検出して当該閾値電圧Vthに相当する電圧を保持容量24に保持する処理を行なう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のゲート電極が信号線33から電気的に切り離されることによって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の電位が基準電位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。閾値補正の原理の詳細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に並列に接続された合成容量Csubに流れ込む。よって、合成容量Csubの充電が開始される。
この合成容量Csub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の画素ごと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。
ここで、書込みゲイン(映像信号の信号電圧Vsigに対する保持容量24の保持電圧Vgsの比率)が1(理想値)であると仮定すると、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ことで、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、駆動トランジスタ22のソース電位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。移動度補正の原理の詳細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から電気的に切り離されるためにフローティング状態になる。
ここで、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あるときは、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。このように、駆動トランジスタ22のゲート電位Vgがソース電位Vsの変動に連動して変動する動作が、保持容量24によるブートストラップ動作である。
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り、それと同時に、駆動トランジスタ22のドレイン−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、駆動トランジスタ22のドレイン−ソース間電流Idsに応じて上昇する。
そして、有機EL素子21のアノード電位がVel+Vcathを越えることで、有機EL素子21が発光を開始する。また、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、ブートストラップゲインが1(理想値)であると仮定した場合、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の画素ごと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。
これに対して、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。
一方、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、駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthが画素ごとに変動したとしても、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の発光輝度を一定に保つことができる。
(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に同レベルの映像信号の信号電圧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の画素ごと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、移動度補正処理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を映像信号の信号電圧Vsig側に負帰還させることにより、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の画素ごと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の画素ごと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、映像信号の信号電圧Vsigが印加される駆動トランジスタ22のゲート電極側に負帰還させることにより、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る。その結果、移動度μの画素ごとのばらつきを補正することができる。すなわち、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)を、駆動トランジスタ22のゲート電極側に負帰還させる処理が移動度補正処理となる。
ここで、図2に示した画素(画素回路)20において、閾値補正、移動度補正の有無による映像信号の信号電位(サンプリング電位)Vsigと駆動トランジスタ22のドレイン・ソース間電流Idsとの関係について図9を用いて説明する。
図9において、(A)は閾値補正および移動度補正を共に行わない場合、(B)は移動度補正を行わず、閾値補正のみを行った場合、(C)は閾値補正および移動度補正を共に行った場合をそれぞれ示している。図9(A)に示すように、閾値補正および移動度補正を共に行わない場合には、閾値電圧Vthおよび移動度μの画素A,Bごとのばらつきに起因してドレイン・ソース間電流Idsに画素A,B間で大きな差が生じることになる。
これに対して、閾値補正のみを行った場合は、図9(B)に示すように、当該閾値補正によってドレイン−ソース間電流Idsのばらつきをある程度低減できるものの、移動度μの画素A,Bごとのばらつきに起因する画素A,B間でのドレイン−ソース間電流Idsの差は残る。
そして、閾値補正および移動度補正を共に行うことにより、図9(C)に示すように、閾値電圧Vthおよび移動度μの画素A,Bごとのばらつきに起因する画素A,B間でのドレイン−ソース間電流Idsの差をほぼ無くすことができるために、どの階調においても有機EL素子21の輝度ばらつきは発生せず、良好な画質の表示画像を得ることができる。
また、図2に示した画素20は、閾値補正および移動度補正の各補正機能に加えて、先述した保持容量24によるブートストラップ動作の機能を備えていることで、次のような作用効果を得ることができる。
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、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−ソース間電位Vgsを一定に維持することができるために、有機EL素子21に流れる電流は変化せず一定となる。したがって、有機EL素子21の発光輝度も一定に保たれるために、有機EL素子21のI−V特性が経時変化したとしても、それに伴う輝度劣化のない画像表示を実現できる。
(実動作状態での問題点)
次に、有機EL表示装置10における実動作状態での回路動作について、図10のタイミング波形図を用いて説明する。
なお、以下に説明する実動作状態での回路動作では、駆動トランジスタ22のゲート電極の初期化電位(基準電位Vofs)を基準として当該初期化電位から駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthを減じた電位に向かって、駆動トランジスタのソース電位Vsを変化させる閾値補正処理を、移動度補正および信号書込みを行う1水平走査期間(1H)に加えて、当該1Hに先行する複数の水平走査期間(本例では、先行する1Hとの計2H)に分割して複数回実行する(以下、「分割Vth補正」と記述する場合もある)場合を例に挙げて説明するものとする。
具体的には、2Hに亘って閾値補正処理を2回実行する場合において、図10のタイミング波形図に示すように、1回目の閾値補正処理は、移動度補正および信号書込みを行う1H期間よりも1H前、即ち1行前の画素行の1H期間におけるt12−t14の期間で行われる。また、2回目の閾値補正処理は、移動度補正および信号書込みを行う1H期間におけるt15−t16の期間で行われる。
このように、移動度補正および信号書込みを行う1H期間と、当該1H期間に先行する複数H期間に分割して閾値補正期間を設け、閾値補正処理を複数回実行することにより、高精細化に伴う多画素化によって1H期間に割り当てられる時間が短くなったとしても、閾値補正期間として十分な時間を確保することができるために、駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthを確実に検出して保持容量24に保持することができ、よって閾値補正処理を確実に行うことができる。
回路動作的には、図10のタイミング波形図における時刻t11,t13,t17〜t20は、図4のタイミング波形図における時刻t1,t3,t5〜t8に対応しており、図10のタイミング波形図における時刻t12とt15、t14とt16は、図4のタイミング波形図における時刻t2とt4に対応している。
ところで、先述した理想的な動作状態において、時刻t4で走査線31の電位(書込みパルス)WSが低電位側に遷移し、書込みトランジスタ23が非導通状態となると、駆動トランジスタ22のゲート電極が信号線33から電気的に切り離されることによって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がカットオフ状態にあり、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。
ただし、これはあくまでも先述した理想状態での動作である。実動作では、1回目、2回目の閾値補正処理が終わり、時刻t14,t16で走査線31の電位WSが低電位側に遷移することによって書込みトランジスタ23が非導通状態となり、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ったときに、実際には駆動トランジスタ22に電流リークがあるため、駆動トランジスタ22には僅かではあるがリーク電流が流れる。これにより、駆動トランジスタ22のソース電位Vsが徐々に上昇し、ブートストラップ動作によってゲート電位Vgも連動して徐々に上昇する。
加えて、画素20個々の駆動トランジスタ22の特性にばらつきがあり、駆動トランジスタ22に流れるリーク電流も駆動トランジスタ22個々で異なるために、駆動トランジスタ22にリーク電流が流れることによって変動するソース電位Vs,Vgの変動量が画素20個々で異なる。
閾値補正処理の終了後、リーク電流によって駆動トランジスタ22のゲート電位Vgがソース電位Vsに連動して上昇すると、映像信号の信号電圧Vsigを書き込む際に、特に低電圧の信号電圧Vsigを書き込む際に、駆動トランジスタ22のゲート電位Vgよりも低い電位を書き込むことになるために、の映像信号の信号電圧Vsigを正常に書き込めないという問題が生ずる懸念がある。
また、分割Vth補正を行っている途中、特に分割Vth補正の初期の段階では、図10のタイミング波形図から明らかなように、駆動トランジスタ22のゲート電極の初期化電位(基準電位Vofs)から駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthを減じた電位に向かって、駆動トランジスタのソース電位Vsが変化している途中であり、閾値電圧Vthに対する駆動トランジスタ22のゲート−ソース間電圧Vgsの差が大きい。
このように、駆動トランジスタ22のゲート−ソース間電圧Vgsが閾値電圧Vthに収束していない状態でブートストラップ動作が行われると、閾値電圧Vthの画素ごとのばらつきが残ってしまい、結果として、閾値電圧Vthの画素ごとのばらつきをキャンセルする閾値補正処理を確実に実行できなくなるために、閾値補正処理に伴う表示品質の改善効果を十分に得ることができないことになる。
[本実施形態の特徴部分]
本実施形態では、信号出力回路60から信号線33(33−1〜33−n)に出力された基準電位Vofsを書き込むときと、映像信号の信号電圧Vsigを書き込むときに書込みトランジスタ23のゲート電極に書込みパルスWSを供給するに当たって、基準電位Vofsの書込み時の書込みパルスWSの波高値(電圧値)を、信号電圧Vsigの書込み時の書込みパルスWSの波高値よりも高く設定することを特徴としている。
ここで、書込みパルスWSがアクティブ状態から非アクティブ状態に遷移するときに、当該書込みパルスWSの瞬間的な電位変化が書込みトランジスタ23のゲート−ドレイン間に存在する寄生容量C(図2参照)によるカップリングによって駆動トランジスタ22のゲート電極に飛び込むことで、駆動トランジスタ22のゲート電位Vgが変動する。本例の場合、書込みパルスWSがハイレベルからローレベルへ遷移するときの容量カップリングによって駆動トランジスタ22のゲート電位Vgが低下する。
そして、基準電位Vofsの書込み時の書込みパルスの波高値WSが信号電圧Vsigの書込み時の書込みパルスWSの波高値よりも高いことで、基準電位Vofsの書込み時の容量カップリングによる駆動トランジスタ22のゲート電位Vgの電位低下分が信号電圧Vsigの書込み時の電位低下分よりも大きくなり、その差分だけ基準電位Vofsの書込み時の駆動トランジスタ22のゲート−ソース間電圧Vgsが小さくなる。
一例として、分割Vth補正に適用した場合のタイミング波形図を図11に示す。ここでは、先述した実動作状態での回路動作の場合と同様に、移動度補正および信号書込みを行う1Hに加えて、当該1Hに先行する1Hとの計2Hに分割して閾値補正処理を2回実行する分割Vth補正の場合を例に挙げている。タイミング関係については、先述した実動作状態での回路動作の場合と同じである。
図11のタイミング波形図に示すように、計2回の閾値補正処理を実行するに当たり、書込みトランジスタ23によって信号線33から駆動トランジスタ22のゲート電極に基準電位Vofsを書き込む際にアクティブ(ハイレベル)になる書込みパルス(走査線電位)WS1,WS2の波高値を、映像信号の信号電圧Vsigを書き込む際にアクティブになる書込みパルスWS0の波高値よりも高くなるように設定する。
このように、基準電位Vofsを書き込むときの書込みパルスWS1,WS2の波高値を、映像信号の信号電圧Vsigを書き込むときの書込みパルスWS0の波高値よりも高く設定することにより、次のような作用効果を得ることができる。
図2に示すように、書込みトランジスタ23のゲート−ドレイン間には寄生容量Cが存在する。したがって、書込みパルスWS1,WS2の波高値が書込みパルスWS0の波高値よりも高いことで、書込みパルスWS1,WS2がハイレベルからローレベルへ遷移する立下がり時の急激な電位変化が、書込みトランジスタ23のゲート−ドレイン間の寄生容量Cのカップリングによって駆動トランジスタ22のゲート電極に飛び込む。
すると、図11のタイミング波形図に示すように、駆動トランジスタ22のゲート電位Vgが低下し、駆動トランジスタ22のゲート−ソース間電圧Vgsが小さくなるため、駆動トランジスタ22がカットオフし、当該駆動トランジスタ22にリーク電流が流れることはなくなる。
これにより、駆動トランジスタ22のソース電位Vsが上昇せず一定に維持されるために、書込みトランジスタ23が非導通状態になり、信号線33から電気的に切り離されることによって駆動トランジスタ22のゲート電極がフローティング状態となる期間において、駆動トランジスタ22のゲート電位Vgの上昇を抑えることができる。
このように、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となる期間において、駆動トランジスタ22の電流リークに起因する駆動トランジスタ22のゲート電位Vgの上昇を抑えることにより、書込みパルスWS0によって特に低電圧の信号電圧Vsigを書き込む際に、駆動トランジスタ22のゲート電位Vgよりも低い電位を書き込むという状況を回避して、信号電圧Vsigの書込み処理と移動度補正処理を正常に行うことができるために表示品質を向上できる。
特に、分割Vth補正においては、先述したように、駆動トランジスタ22のゲート−ソース間電圧Vgsが閾値電圧Vthに収束していない状態でブートストラップ動作が行われると、閾値電圧Vthの画素ごとのばらつきが残ってしまい、所望の閾値補正処理を実行できないことになる。
これに対して、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となる期間で駆動トランジスタ22のゲート電位Vgの上昇を抑えることで、閾値電圧Vthの画素ごとのばらつきをキャンセルする閾値補正処理を確実に実行でき、閾値補正処理に伴う表示品質の改善効果を十分に得ることができるために表示品質をより向上できる。
ここで、信号電圧Vsigの書込み時の書込みパルスWS0の立下がりときにも容量カップリングによって駆動トランジスタ22のゲート電位Vgが若干低下するが、この電位低下分が以降の発光動作に影響を及ぼさない程度に抑えられるように、書込みパルスWS0の波高値が決定されている。
この書込みパルスWS0の波高値については、寄生容量Cの容量値などを考慮して決定することになる。このようにして決定された書込みパルスWS0の波高値を基準に、それよりも高くなるように、寄生容量Cの容量値などを考慮して書込みパルスWS1,WS2の各波形値を決定すれば良いことになる。ここでは、一例として、書込みパルスWS1の波形値と書込みパルスWS2の波形値は等しいとしている。
ところで、分割Vth補正において、最終回(本例では、2回目)の書込みパルスWS2についてもその波高値を、信号電圧Vsigを書き込むときの書込みパルスWS0の波高値よりも高く設定するものとすると、当該書込みパルスWS0の立下がり時の容量カップリングによって駆動トランジスタ22のゲート電位Vgが低下した後、その低下したゲート電位Vgから信号電圧Vsigを書き込むことになり、信号電圧Vsigを書き込むときの電圧振幅が広がる。
信号電圧Vsigを書き込むときの電圧振幅が広がると、書込みトランジスタ23による信号電圧Vsigの書込みが完了するまでの時間が長くなる。この信号電圧Vsigの書込み処理では移動度補正処理も同時に行われ、移動度補正期間が長すぎると、信号書込みが終了しないうちに移動度補正が必要以上に行われ、補正過剰となってしまうために、信号電圧Vsigの書込み処理は自体はできるだけ高速に行うことが望ましい。
(分割Vth補正の場合の変形例1)
そこで、分割Vth補正に適用する場合において、図12(A)のタイミング波形図に示すように、閾値補正処理の回数が1回目、2回目、…、n回目と増すにしたがって、基準電位Vofsの書込み時の書込みパルスWS1,WS2,…,WSnの波高値V1,V2,…,Vnを、信号電圧Vsigの書込み時の書込みパルスの波形値V0に向けて徐々に低くする。具体的には、V1>V2>,…,>Vnとし、Vn=V0とする。
このように、複数回の閾値補正処理の各補正期間において、基準電位Vofsの書込み時の書込みパルスWS1,WS2,…,WSnの波高値V1,V2,…,Vnを、閾値補正処理の回数が増すにしたがって信号電圧Vsigの書込み時の書込みパルスWS0の波形値V0に向けて徐々に低くすることで、書込みパルスWS1,WS2,…,WSnの立下がり時の容量カップリングによる駆動トランジスタ22のゲート電位Vgの低下を徐々に抑えつつ、最終回では信号電圧Vsigの書込み時と同程度にでき、これにより信号電圧Vsigを書き込むときの電圧振幅の広がりを抑えることができるために、信号電圧Vsigの書込み処理を迅速に行うことができるとともに、信号電圧Vsigの書込みおよび移動度補正の各処理をより安定して行うことができる。
(分割Vth補正の場合の変形例2)
また、分割Vth補正に適用する場合において、図12(B)のタイミング波形図に示すように、複数回の閾値補正処理のうち、最終回(n回目)の閾値補正処理の補正期間では基準電位Vofsの書込み時の書込みパルスWSnの波高値Vnを信号電圧Vsigの書込み時の書込みパルスの波形値V0と同程度とし、最終回の閾値補正処理を除く1回目〜n−1回目の各補正期間では基準電位Vofsの書込み時の書込みパルスWS1,WS2,…,WSn−1の各波高値V1,V2,…,Vn−1(V1=V2=,…,=Vn−1)を信号電圧Vsigの書込み時の書込みパルスの波形値V0よりも高くする。
このように、複数回の閾値補正処理の各補正期間において、最終回(n回目)の書込みパルスWSnについてはその波高値Vnを、信号電圧Vsigの書込み時の書込みパルスの波形値V0と同程度に設定することで、最終回の書込みパルスWSnの立下がり時の容量カップリングによる駆動トランジスタ22のゲート電位Vgの低下を信号電圧Vsigの書込み時と同程度にでき、これにより信号電圧Vsigを書き込むときの電圧振幅の広がりを抑えることができるために、信号電圧Vsigの書込み処理を迅速に行うことができるとともに、信号電圧Vsigの書込みおよび移動度補正の各処理をより安定して行うことができる。
また、最終回以外の書込みパルスWS1,WS2,…,WSn−1の各波高値V1,V2,…,Vn−1については同電位(V1=V2=,…,=Vn−1)に設定していることで、書込みパルスWSとしては2種類の波高値の書込みパルスを用意するだけで良いために、さらに多種類の波高値の書込みパルスを用意する必要がある変形例1の場合に比べて、書込み走査回路40の回路構成を簡略化できる利点がある。
なお、本実施形態に係る回路動作では、駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthの画素ごとのばらつきを補正する閾値補正期間を、移動度補正および信号書込みを行う1H期間に先行する複数の水平走査期間に亘って設けて、閾値補正処理を複数回に分割して実行する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、閾値補正期間を移動度補正および信号書込みの各処理を行う1H期間で1回だけ実行する場合にも同様に適用可能である。
[書込み走査回路]
続いて、図11のタイミング波形図に対応した、基準電位Vofsの書込み時の書込みパルスWS1,WS2と、映像信号の信号電圧Vsigの書込み時の書込みパルスWS0とを出力する書込み走査回路40の具体的な回路構成例について説明する。
(実施例1)
図13は、実施例1に係る書込み走査回路40Aの回路構成例を示す回路図である。ここでは、図面の簡略化のために、ある画素行に対応する回路部分の構成についてのみ示しているが、他の画素行に対応する回路部分についても同様の回路構成となっている。
本実施例1に係る書込み走査回路40Aは、シフトレジスタ41、ロジック回路42、レベル変換回路43および出力回路44を有する回路構成となっている。
この書込み走査回路40Aにおいて、シフトレジスタ41の対応するシフト段(従属接続されてシフトレジスタ41を構成する単位回路)から出力されるシフトパルスは、ロジック回路42で所定のタイミングの走査パルスとなり、レベル変換回路43でロジックレベル(例えば、3.3V程度)からそれよりも高いレベル(例えば、15V程度)にレベル変換された後、出力回路44を経由して書込みパルスWSとして、対応する画素行の各画素に供給される。
出力回路44は、例えば、3段のバッファ441,442,443からなり、前段側の2段のバッファ441,442の電源ラインL1と、最終段のバッファ443の電源ラインL2とが分離された構成となっている。
1段目のバッファ441は、ゲート電極同士およびドレイ電極ン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。そして、MOSトランジスタP11のソース電極が電源電圧Vddの電源ラインL1に接続され、MOSトランジスタN11のソース電極が電源電圧Vssの電源ラインL3に接続されている。
2段目のバッファ442は、ゲート電極同士およびドレイ電極ン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P12のソース電極が電源ラインL1に接続され、MOSトランジスタN12のソース電極が電源ラインL3に接続されている。
最終段のバッファ443は、ゲート電極同士およびドレイ電極ン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P13およびNチャネルMOSトランジスタN13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P13のソース電極が電源ラインL2に接続され、MOSトランジスタN13のソース電極が電源電圧Vssの電源ラインL3に接続されている。
ここで、電源ラインL2には、信号電圧Vsigの書込み期間(移動度補正を含む)を含むその前後の期間で低電圧Vl(例えば、15V程度)となり、それ以外の期間で高電圧Vh(例えば、25V程度)となる電源電圧(A)が供給される。
図14に、電源ラインL2の電源電圧(A)、ロジック回路42から出力される走査パルス(B)、最終段のバッファ443の入力パルス(C)および出力回路44の出力パルスである書込みパルスWS(D)のタイミング関係を示す。
上述したように、書込み走査回路40Aの出力回路44を構成する最終段バッファ443の電源ラインL2を前段側のバッファ441,442の電源ラインL1と分離し、電源ラインL2の供給する電源電圧(A)を高電圧Vhと低電圧Vlとに適宜切り替えることにより、電源ラインL2の電源電圧(A)を切り替えるという極めて簡単な構成で、基準電位Vofsの書込み時と映像信号の信号電圧Vsigの書込み時とで異なる波高値の書込みパルスWSを生成することができる。
(実施例2)
図15は、実施例2に係る書込み走査回路40Bの回路構成例を示す回路図である。ここでは、図面の簡略化のために、ある画素行に対応する回路部分の構成についてのみ示しているが、他の画素行に対応する回路部分についても同様の回路構成となっている。
本実施例2に係る書込み走査回路40Bは、映像信号の信号電圧Vsigの書込み時の波高値(第1波高値)の書込みパルスを生成する回路部分と、基準電位Vofsの書込み時の波高値(第2波高値)の書込みパルスを生成する回路部分とを有し、映像信号の信号電圧Vsig書込み時と基準電位Vofsの書込み時とで第1波高値の書込みパルスと第2波高値の書込みパルスとを選択的に出力する構成となっている。
そのために、書込み走査回路40Bは、シフトレジスタ41、ロジック回路42およびレベル変換回路43を2系統、即ち第1波高値の書込みパルス生成用のシフトレジスタ41A、ロジック回路42Aおよびレベル変換回路43Aと、第2波高値の書込みパルス生成用のシフトレジスタ41B、ロジック回路42Bおよびレベル変換回路43Bとを有している。
シフトレジスタ41Aは、対応する画素行のシフト段から映像信号の信号電圧Vsigの書込みに対応したタイミングでシフトパルスを出力する。このシフトパルスは、ロジック回路42Aで号電圧Vsigの書込みタイミングの走査パルスとなり、レベル変換回路43でロジックレベルから信号電圧Vsigの書込み時の波高値である小振幅レベル(例えば、15V程度)に変換され、バッファ45を経てマルチプレク46に入力される。
シフトレジスタ41Bは、対応する画素行のシフト段から基準電位Vofsの書込みに対応したタイミングでシフトパルスを出力する。このシフトパルスは、ロジック回路42Bで基準電位Vofsの書込みタイミングの走査パルスとなり、レベル変換回路43でロジックレベルから基準電位Vofsの書込み時の波高値である大振幅レベル(例えば、25V程度)に変換され、バッファ47を経てマルチプレク46に入力される。
マルチプレクサ46は、例えばCMOSスイッチからなる2つのアナログスイッチ461,462と、ロジック回路42A,42Bからバッファ48を経由して供給されるスイッチ制御パルスの極性を反転する2つのインバータ463,464とから構成され、スイッチ制御パルスに基づいてバッファ45の出力パルスまたはバッファ47の出力パルスを選択し、書込みパルスWSとして対応する画素行の各画素に供給する。
図16に、ロジック回路42A,42Bから出力される各走査パルス(A),(B)、バッファ48の出力パルス(C)、バッファ45,47の各出力パルス(D),(E)およびマルチプレクサ46の出力パルスである書込みパルスWS(D)のタイミング関係を示す。
上述したように、映像信号の信号電圧Vsigの書込み時の波高値(第1波高値)の書込みパルスを生成する回路部分と、基準電位Vofsの書込み時の波高値(第2波高値)の書込みパルスを生成する回路部分とを有し、映像信号の信号電圧Vsig書込み時と基準電位Vofsの書込み時とで第1波高値の書込みパルスと第2波高値の書込みパルスとを選択的に出力する構成を採ることで、基準電位Vofsの書込み時と映像信号の信号電圧Vsigの書込み時とで異なる波高値の書込みパルスWSを生成することができる。
以上、書込み走査回路40の具体的な回路構成例について2つの実施例を挙げて説明したが、書込み走査回路40の具体的な回路構成例としてはこれら実施例の構成に限られるものではない。
[変形例]
上記実施形態では、画素回路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い。具体的には、無機EL素子、LED素子、半導体レーザー素子など、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(発光素子)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17〜図21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、信号電圧Vsigの書込み処理と移動度補正処理を正常に行うことができるために、各種の電子機器において、高品位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17は、本発明が適用されるテレビジョンセットの外観を示す斜視図である。本適用例に係るテレビテレビジョンセットは、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18は、本発明が適用されるデジタルカメラの外観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19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の外観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20は、本発明が適用されるビデオカメラの外観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21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外観図であり、(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。
本発明が適用される有機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。 本発明が適用される有機EL表示装置における理想的な状態での動作説明に供するタイミング波形図である。 理想的な状態での回路動作の説明図(その1)である。 理想的な状態で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。 本発明が適用される有機EL表示装置における実動作での動作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表示装置の動作説明に供するタイミング波形図である。 分割Vth補正の場合の変形例1,2に係る書込みパルスWSの波形を示すタイミング波形図である。 実施例1に係る書込み走査回路の回路構成例を示す回路図である。 実施例1に係る書込み走査回路の各部の波形のタイミング関係を示すタイミング波形図である。 実施例2に係る書込み走査回路の回路構成例を示す回路図である。 実施例2に係る書込み走査回路の各部の波形のタイミング関係を示すタイミング波形図である。 本発明が適用されるテレビジョンセットの外観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の外観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の外観を示す斜視図である。 本発明が適用されるビデオカメラの外観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外観図であり、(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。
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、40,40A,40B…書込み走査回路、50…電源供給走査回路、60…信号出力回路、70…表示パネル

Claims (9)

  1. 電気光学素子と、
    ゲート電極が走査線に接続され、一方の電極が信号線に接続された書込みトランジスタと、
    ゲート電極が前記書込みトランジスタの他方の電極に接続され、一方の電極が電源供給線に接続され、他方の電極が前記電気光学素子のアノード電極に接続された駆動トランジスタと、
    一方の電極が前記駆動トランジスタのゲート電極に接続され、他方の電極が前記駆動トランジスタの他方の電極に接続された保持容量と
    を有する画素が行列状に配置された画素アレイ部と、
    前記電源供給線に第1電源電位と当該第1電源電位よりも低い第2電源電位とを選択的に供給する電源供給走査回路と、
    前記信号線に対して映像信号と基準電位とを選択的に出力する信号出力回路と、
    前記信号出力回路から前記信号線に出力された前記基準電位を書き込むときと、前記映像信号を書き込むときに前記書込みトランジスタのゲート電極に書込みパルスを供給する書込み走査回路とを備え、
    前記書込みトランジスタによる前記基準電位の書込みによって前記駆動トランジスタのゲート電極の電位の初期化を行った後、前記駆動トランジスタのゲート電極の初期化電位を基準として当該初期化電位から前記駆動トランジスタの閾値電圧を減じた電位に向かって、前記駆動トランジスタの他方の電極の電位を変化させる閾値補正処理を実行する表示装置であって、
    前記書込み走査回路は、前記書込みトランジスタによる前記基準電位の書込み時に前記映像信号の書込み時よりも波高値が高い書込みパルスを出力する
    ことを特徴とする表示装置。
  2. 前記信号出力回路から前記信号線に出力された前記映像信号を前記書込みトランジスタによって前記駆動トランジスタのゲート電極に書き込む信号書込み処理を行う1水平走査期間に先立つ複数の水平走査期間に分割して前記閾値補正処理を複数回実行する場合において、
    前記書込み走査回路は、前記複数回の閾値補正処理の各補正期間では前記基準電位の書込み時の書込みパルスの波高値を前記映像信号の書込み時の書込みパルスの波形値よりも高くする
    ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
  3. 前記書込み走査回路は、前記複数回の閾値補正処理の各補正期間では前記基準電位の書込み時の書込みパルスの波高値を、閾値補正処理の回数が増すにしたがって前記映像信号の書込み時の書込みパルスの波形値に向けて徐々に低くする
    ことを特徴とする請求項2記載の表示装置。
  4. 前記信号出力回路から前記信号線に出力された前記映像信号を前記書込みトランジスタによって前記駆動トランジスタのゲート電極に書き込む信号書込み処理を行う1水平走査期間に先立つ複数の水平走査期間に分割して前記閾値補正処理を複数回実行する場合において、
    前記書込み走査回路は、前記複数回の閾値補正処理のうち、最終回の閾値補正処理の補正期間では前記基準電位の書込み時の書込みパルスの波高値を前記映像信号の書込み時の書込みパルスの波形値と同程度とし、最終回の閾値補正処理を除く各補正期間では前記基準電位の書込み時の書込みパルスの波高値を前記映像信号の書込み時の書込みパルスの波形値よりも高くする
    ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
  5. 前記書込みトランジスタによって前記映像信号を前記駆動トランジスタのゲート電極に書き込むときに、前記駆動トランジスタに流れる電流を当該駆動トランジスタのゲート電極側に負帰還させる移動度補正処理を並行して実行する
    ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
  6. 前記書込み走査回路は、前段側のバッファと電源ラインが分離された最終段バッファを有し、
    前記最終段バッファの電源ラインに供給する電源電圧を切り替えることによって前記映像信号の書込み時と前記基準電位の書込み時とで異なる波高値の書込みパルスを出力する
    ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
  7. 前記書込み走査回路は、第1波高値の書込みパルスを生成する回路部分と、第2波高値の書込みパルスを生成する回路部分とを有し、前記映像信号の書込み時と前記基準電位の書込み時とで前記第1波高値の書込みパルスと前記第2波高値の書込みパルスとを選択的に出力する
    ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
  8. 電気光学素子と、
    ゲート電極が走査線に接続され、一方の電極が信号線に接続された書込みトランジスタと、
    ゲート電極が前記書込みトランジスタの他方の電極に接続され、一方の電極が電源供給線に接続され、他方の電極が前記電気光学素子のアノード電極に接続された駆動トランジスタと、
    一方の電極が前記駆動トランジスタのゲート電極に接続され、他方の電極が前記駆動トランジスタの他方の電極に接続された保持容量と
    を有する画素が行列状に配置された画素アレイ部と、
    前記電源供給線に第1電源電位と当該第1電源電位よりも低い第2電源電位とを選択的に供給する電源供給走査回路と、
    前記信号線に対して映像信号と基準電位とを選択的に出力する信号出力回路とを備え、
    前記信号出力回路から前記信号線に出力された前記基準電位を書き込むときと、前記映像信号を書き込むときに前記書込みトランジスタのゲート電極に書込みパルスを供給し、
    前記書込みトランジスタによる前記基準電位の書込みによって前記駆動トランジスタのゲート電極の電位の初期化を行った後、前記駆動トランジスタのゲート電極の初期化電位を基準として当該初期化電位から前記駆動トランジスタの閾値電圧を減じた電位に向かって、前記駆動トランジスタの他方の電極の電位を変化させる閾値補正処理を実行する表示装置の駆動方法であって、
    前記書込みトランジスタによる前記基準電位の書込み時に前記映像信号の書込み時よりも波高値が高い書込みパルスを前記書込みトランジスタのゲート電極に供給する
    ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
  9. 電気光学素子と、
    ゲート電極が走査線に接続され、一方の電極が信号線に接続された書込みトランジスタと、
    ゲート電極が前記書込みトランジスタの他方の電極に接続され、一方の電極が電源供給線に接続され、他方の電極が前記電気光学素子のアノード電極に接続された駆動トランジスタと、
    一方の電極が前記駆動トランジスタのゲート電極に接続され、他方の電極が前記駆動トランジスタの他方の電極に接続された保持容量と
    を有する画素が行列状に配置された画素アレイ部と、
    前記電源供給線に第1電源電位と当該第1電源電位よりも低い第2電源電位とを選択的に供給する電源供給走査回路と、
    前記信号線に対して映像信号と基準電位とを選択的に出力する信号出力回路と、
    前記信号出力回路から前記信号線に出力された前記基準電位を書き込むときと、前記映像信号を書き込むときに前記書込みトランジスタのゲート電極に書込みパルスを供給する書込み走査回路とを備え、
    前記書込みトランジスタによる前記基準電位の書込みによって前記駆動トランジスタのゲート電極の電位の初期化を行った後、前記駆動トランジスタのゲート電極の初期化電位を基準として当該初期化電位から前記駆動トランジスタの閾値電圧を減じた電位に向かって、前記駆動トランジスタの他方の電極の電位を変化させる閾値補正処理を実行する表示装置を有する電子機器であって、
    前記書込み走査回路は、前記書込みトランジスタによる前記基準電位の書込み時に前記映像信号の書込み時よりも波高値が高い書込みパルスを出力する
    ことを特徴とする電子機器。
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CN200810173473.6A CN101436383B (zh) 2007-11-14 2008-11-14 显示设备、显示设备驱动方法和电子仪器
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009251430A (ja) * 2008-04-09 2009-10-29 Sony Corp 画像表示装置及び画像表示装置の駆動方法
JP2011022240A (ja) * 2009-07-14 2011-02-03 Sony Corp 表示装置およびその駆動方法ならびに電子機器
JP2011186268A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器
US8034672B2 (en) 2008-03-25 2011-10-11 Sony Corporation Method of producing display device, display device, method of producing thin-film transistor substrate, and thin-film transistor substrate

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009128404A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP5493733B2 (ja) * 2009-11-09 2014-05-14 ソニー株式会社 表示装置および電子機器
CN104318903B (zh) * 2014-11-19 2018-05-18 京东方科技集团股份有限公司 驱动电源、像素单元驱动电路和有机发光显示器
KR102290483B1 (ko) 2015-04-28 2021-08-17 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 구동 방법
JP6745129B2 (ja) * 2016-03-31 2020-08-26 ザインエレクトロニクス株式会社 信号多重化装置
DE112017002103B4 (de) * 2016-04-22 2022-06-15 Sony Corporation Displayvorrichtung und elektronikbauelement
CN110782838A (zh) * 2019-11-13 2020-02-11 京东方科技集团股份有限公司 像素驱动电路、驱动方法、显示面板及显示装置

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003271095A (ja) * 2002-03-14 2003-09-25 Nec Corp 電流制御素子の駆動回路及び画像表示装置
JP2004295131A (ja) * 2003-03-04 2004-10-21 James Lawrence Sanford ディスプレイ用駆動回路
JP2006227238A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Sony Corp 表示装置、表示方法
JP2007108380A (ja) * 2005-10-13 2007-04-26 Sony Corp 表示装置および表示装置の駆動方法
JP2007108378A (ja) * 2005-10-13 2007-04-26 Sony Corp 表示装置の駆動方法および表示装置
JP2007133284A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Sony Corp 表示装置及びその駆動方法
JP2007171828A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Sony Corp 表示装置及びその駆動方法
JP2008233122A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP2008249920A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Sony Corp 表示装置及びその駆動方法と電子機器
JP2008310127A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP2009098428A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Sony Corp 表示装置及びその駆動方法と電子機器
JP2009104013A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP2009109619A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP2009122335A (ja) * 2007-11-14 2009-06-04 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP4306753B2 (ja) * 2007-03-22 2009-08-05 ソニー株式会社 表示装置及びその駆動方法と電子機器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006133542A (ja) 2004-11-08 2006-05-25 Sony Corp 画素回路及び表示装置
JP5114889B2 (ja) * 2006-07-27 2013-01-09 ソニー株式会社 表示素子及び表示素子の駆動方法、並びに、表示装置及び表示装置の駆動方法
JP4203772B2 (ja) * 2006-08-01 2009-01-07 ソニー株式会社 表示装置およびその駆動方法
JP2008046427A (ja) * 2006-08-18 2008-02-28 Sony Corp 画像表示装置

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003271095A (ja) * 2002-03-14 2003-09-25 Nec Corp 電流制御素子の駆動回路及び画像表示装置
JP2004295131A (ja) * 2003-03-04 2004-10-21 James Lawrence Sanford ディスプレイ用駆動回路
JP2006227238A (ja) * 2005-02-17 2006-08-31 Sony Corp 表示装置、表示方法
JP2007108380A (ja) * 2005-10-13 2007-04-26 Sony Corp 表示装置および表示装置の駆動方法
JP2007108378A (ja) * 2005-10-13 2007-04-26 Sony Corp 表示装置の駆動方法および表示装置
JP2007133284A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Sony Corp 表示装置及びその駆動方法
JP2007171828A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Sony Corp 表示装置及びその駆動方法
JP2008233122A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP4306753B2 (ja) * 2007-03-22 2009-08-05 ソニー株式会社 表示装置及びその駆動方法と電子機器
JP2008249920A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Sony Corp 表示装置及びその駆動方法と電子機器
JP2008310127A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP2009098428A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Sony Corp 表示装置及びその駆動方法と電子機器
JP2009104013A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP2009109619A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP2009122335A (ja) * 2007-11-14 2009-06-04 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8034672B2 (en) 2008-03-25 2011-10-11 Sony Corporation Method of producing display device, display device, method of producing thin-film transistor substrate, and thin-film transistor substrate
JP2009251430A (ja) * 2008-04-09 2009-10-29 Sony Corp 画像表示装置及び画像表示装置の駆動方法
US8077124B2 (en) 2008-04-09 2011-12-13 Sony Corporation Image display device and method of driving the same
US8344971B2 (en) 2008-04-09 2013-01-01 Sony Corporation Image display device and method of driving the same
JP2011022240A (ja) * 2009-07-14 2011-02-03 Sony Corp 表示装置およびその駆動方法ならびに電子機器
JP2011186268A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器

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