JP2010097097A - 表示装置及びその駆動方法と電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な調節方式でフレームレートの切り換えに対応可能な表示装置を提供する。
【解決手段】画素２は、補正用の制御信号に応じてサンプリングトランジスタがオンして基準電位がドライブトランジスタの制御端に印加された状態でドライブトランジスタの補正動作を行う。続いて、書込み用の制御信号に応じてサンプリングトランジスタがオンしたとき信号電位をドライブトランジスタの制御端に書込んで書込動作を行う。その後書込まれた信号電位に応じた電流をドライブトランジスタから発光素子に供給して発光動作を行う。駆動部７は、選択されたフレームレートに応じて線順次走査の速度を切り換える切換部７１と、選択されたフレームレートに応じて基準電位のレベルを変更する調節部７２とを有する。
【選択図】図７

Description

本発明は発光素子を画素に用いたアクティブマトリクス型の表示装置及びその駆動方法に関する。またこのような表示装置を用いた電子機器に関する。

発光素子として有機ＥＬデバイスを用いた平面自発光型の表示装置の開発が近年盛んになっている。有機ＥＬデバイスは有機薄膜に電界をかけると発光する現象を利用したデバイスである。有機ＥＬデバイスは印加電圧が１０Ｖ以下で駆動するため低消費電力である。また有機ＥＬデバイスは自ら光を発する自発光素子であるため、照明部材を必要とせず軽量化及び薄型化が容易である。さらに有機ＥＬデバイスの応答速度は数μｓ程度と非常に高速であるので、動画表示時の残像が発生しない。

有機ＥＬデバイスを画素に用いた平面自発光型の表示装置の中でも、とりわけ駆動素子として薄膜トランジスタを各画素に集積形成したアクティブマトリクス型の表示装置の開発が盛んである。アクティブマトリクス型平面自発光表示装置は、例えば以下の特許文献１ないし６に記載されている。
特開２００３−２５５８５６ 特開２００３−２７１０９５ 特開２００４−１３３２４０ 特開２００４−０２９７９１ 特開２００４−０９３６８２ 特開２００７−３１０３１１

アクティブマトリクス型の平面自発光表示装置は、基本的に画素アレイ部とこれを駆動する駆動部とからなる。画素アレイ部は行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素とからなる。各画素は映像信号をサンプリングするサンプリングトランジスタ、サンプリングした映像信号を保持する画素容量、保持された映像信号に応じて発光素子を駆動するドライブトランジスタなどを含んでいる。更に高精度高輝度の画素には、ドライブトランジスタの閾電圧のばらつきを補正するための閾電圧補正機能などが組み込まれている。これに対し周辺の駆動部は、信号線に対して映像信号の信号電位に加え、閾電圧補正機能を実行するために必要な基準電位を供給するセレクタを備えている。

従来の表示装置の駆動部は、画素アレイ部を駆動するため、水平セレクタに加え、垂直スキャナを有する。垂直スキャナは、各走査線に割り当てられた補正期間に閾電圧補正用の制御信号を供給し更に各走査線に割り当てられた書込期間に書き込み用の制御信号を供給して各走査線を線順次走査する。水平セレクタは、各信号線に対して補正期間に合わせて所定の基準電位を供給し且つ書込期間に先立って各信号線に信号電位を供給する。

表示装置は、所定のフレームレート（フレーム周波数）で画面（フレーム）を書き換えながら画像を表示する。従来の表示装置は、動画像を表示した際の残像感を減少させるためフレームレートを上げる場合がある。このとき、映像信号を補間する必要があるが補間で生じるエラーが気になるユーザーのために、この補間機能をオフしたままフレームレートを上げるモードを持って送る場合がある。またフレーム周波数は国際的な違いがあり、日本国内仕様では６０Ｈｚ、ヨーロッパ対応仕様では５０Ｈｚが基準となっている。表示装置を世界規模のマーケットで展開するためには、異なるフレームレートの設定を持っておく必要がある。

ここでユーザーの切り換え選択によりフレームレートを変更した場合、垂直スキャナの動作速度（線順次走査速度）が変わる。フレーム周波数が高くなるほど線順次走査が高速化しその分１本の走査線に割り当てられる時間（１水平期間、１Ｈ）が圧縮される。１水平期間（１Ｈ）が変化すると、必然的に補正期間も変化するため、閾電圧補正動作の条件が変化することになる。例えば１Ｈの時間は６０Ｈｚ駆動では約３０μｓ、９０Ｈｚ駆動では約２０μｓ、１２０Ｈｚでは約１５μｓとなる。このようにフレーム周波数を高めて１Ｈを圧縮すると、その分閾電圧補正期間が短くなってしまう。フレームレートに応じて閾電圧補正の掛かり方が異なってくるため、これが画面輝度に影響を与える。換言すると、信号電位と輝度の関係を表すγ特性がフレームレートに依存して変化する。これに対処するため、フレーム周波数を切り換える毎に、信号電位のダイナミックレンジを調整して、γ特性を合わせこむ必要がある。しかしながら信号電位のダイナミックレンジが２５６階調などに及ぶと、信号電位のレベル調整のためのデータ量が膨大となり解決すべき課題となっている。

上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は簡便な調節方式でフレームレートの切り換えに対応可能な表示装置を提供することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明に係る表示装置は、基本的に画素アレイ部とこれを駆動する駆動部とからなる。前記画素アレイ部は、行状の走査線と、列状の信号線と、これらが交差する部分に配された行列状の画素とを備えている。前記駆動部は、各走査線に割り当てられた補正期間に補正用の制御信号を供給し更に各走査線に割り当てられた書込期間に書込み用の制御信号を供給して各走査線を線順次走査するスキャナと、各信号線に対して該補正期間に合わせて所定の基準電位を供給し且つ該書込期間に先立って各信号線に信号電位を供給するセレクタとを有する。前記画素は、発光素子と、一方の電流端が該発光素子に接続し他方の電流端が電源に接続したドライブトランジスタと、一方の電流端が該信号線に接続し他方の電流端が該ドライブトランジスタの制御端に接続したサンプリングトランジスタと、該ドライブトランジスタの制御端と電流端との間に接続した画素容量とを含む。前記画素は、補正用の制御信号に応じて該サンプリングトランジスタがオンして該基準電位が該ドライブトランジスタの制御端に印加された状態で該ドライブトランジスタの補正動作を行う。続いて、書込み用の制御信号に応じて該サンプリングトランジスタがオンしたとき該信号電位を該ドライブトランジスタの制御端に書込んで書込動作を行う。その後該書込まれた信号電位に応じた電流を該ドライブトランジスタから該発光素子に供給して発光動作を行う。前記駆動部は、選択されたフレームレートに応じて該線順次走査の速度を切り換える切換部と、該選択されたフレームレートに応じて該基準電位のレベルを変更する調節部とを有する。

実施態様では前記調節部は、選択されたフレームレートが高いほど、該基準電位のレベルを下げる。又前記調節部は、異なるフレームレートと基準電位のレベルとの対応関係を格納したテーブルメモリを有し、選択されたフレームレートに対応する基準電位のレベルを該テーブルメモリから読み出して基準電位を調節する。

本発明によれば、表示装置の駆動部はフレームレートの切換部に加えて、基準電位の調節部を備えている。切換部は、選択されたフレームレートに応じて垂直スキャナの線順次走査の速度を切り換える。調節部は、選択されたフレームレートに応じて基準電位のレベルを変更する。係る構成により、フレームレートが切り換えられた場合でも、基準電位のレベル変更で対応し、γ特性に変化が生じないようにしている。本発明はフレームレートに応じて信号電位のダイナミックレンジを調節するのではなく、基準電位のレベルを変更しており、簡便な手法で且つ少ないデータ量でフレームレートの切り換えに対応することができる。

以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
第一実施形態
応用形態

〈第一実施形態〉
［表示装置の全体構成］
図１は、本発明にかかる表示装置の主要部を示すブロック図である。図示する様に本表示装置は、画素アレイ部１とこれを駆動する駆動部とからなる。画素アレイ部１は、行状の走査線ＷＳと、列状の信号線ＳＬと、両者が交差する部分に配された行列状の画素２と、画素２の各行に対応して配された給電線ＤＳとを備えている。駆動部は、各走査線ＷＳに順次制御信号を供給して画素２を行単位で線順次走査するライトスキャナ４と、この線順次走査に合わせて各給電線ＤＳに高電位と低電位で切換わる電源電圧を供給するドライブスキャナ５と、この線順次走査に合わせて列状の信号線ＳＬに映像信号となる信号電位と基準電位を供給する水平セレクタ３とを備えている。

個々の画素２は、サンプリングトランジスタＴｒ１とドライブトランジスタＴｒｄと保持容量Ｃｓと補助容量Ｃｓｕｂと発光素子ＥＬとで構成されている。個々の発光素子ＥＬはＲＧＢ三原色のいずれかの色で発光するようになっている。赤色発光素子を備えた画素と緑色発光素子を備えた画素と青色発光素子を備えた画素とで画素トリオを構成している。この画素トリオを画素アレイ部１上でマトリクス状に配列することによりカラー表示ができる。

［画素回路の構成］
図２は、図１に示した表示装置に含まれる画素２の具体的な構成及び結線関係を示す回路図である。図示する様に、この画素２は、有機ＥＬデバイスなどで代表される発光素子ＥＬと、サンプリングトランジスタＴｒ１と、ドライブトランジスタＴｒｄと、画素容量Ｃｓと、補助容量Ｃｓｕｂとを含む。サンプリングトランジスタＴｒ１はそのゲートが対応する走査線ＷＳに接続し、そのソース及びドレインの一方が対応する信号線ＳＬに接続し、他方がドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧに接続する。ドライブトランジスタＴｒｄは、そのソースＳが発光素子ＥＬに接続し、ドレインが対応する給電線ＤＳに接続している。発光素子ＥＬのカソードは接地電位Ｖｃａｔｈに接続している。なおこの接地配線は全ての画素２に対して共通に配線されている。画素容量（画素容量）Ｃｓは、ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳとゲートＧとの間に接続している。

一般的に基本的に各画素２は、少なくともサンプリングトランジスタＴｒ１とドライブトランジスタＴｒｄと発光素子ＥＬと画素容量Ｃｓと補助容量Ｃｓｕｂとを含む。サンプリングトランジスタＴｒ１は、その制御端（ゲート）が走査線ＷＳに接続し、その一対の電流端（ソース及びドレイン）が信号線ＳＬとドライブトランジスタＴｒｄの制御端との間に接続している。ドライブトランジスタＴｒｄは一対の電流端（ソース及びドレイン）の一方が発光素子ＥＬに接続し、他方が給電線ＤＳに接続している。画素容量Ｃｓは、ドライブトランジスタＴｒｄの制御端（ゲートＧ）とドライブトランジスタＴｒｄの一対の電流端（ソース及びドレイン）の片方（ソースＳ）との間に接続している。補助容量Ｃｓｕｂは、発光素子ＥＬと並列に接続している。

［表示装置の動作のタイミングチャート１］
図３は図２に示した画素回路２の動作説明に供するタイミングチャートである。このタイミングチャートは、表示装置を例えば６０Ｈｚのフレームレートで駆動した場合である。時間軸を共通にして、走査線ＷＳの電位変化、給電線ＤＳの電位変化及び信号線ＳＬの電位変化を表してある。またこれらの電位変化と並行に、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧ及びソースＳの変化も表してある。

このタイミングチャートは、画素２の動作の遷移に合わせて期間を（０）〜（７）まで便宜的に区切ってある。まず発光期間（０）では、給電線ＤＳが高電位Ｖｃｃｐにあり、ドライブトランジスタＴｒｄが駆動電流Ｉｄｓを発光素子ＥＬに供給している。駆動電流Ｉｄｓは高電位Ｖｃｃｐにある給電線ＤＳからドライブトランジスタＴｒｄを介して発光素子ＥＬを通り、共通接地配線Ｖｃａｔｈに流れ込んでいる。

続いて期間（１）に入ると、給電線ＤＳを高電位Ｖｃｃｐから低電位Ｖｉｎｉに切換える。これにより給電線ＤＳはＶｉｎｉまで放電され、さらにドライブトランジスタＴｒｄのソース電位はＶｉｎｉに近い電位まで遷移する。給電線ＤＳの配線容量が大きい場合は比較的早いタイミングで給電線ＤＳを高電位Ｖｃｃｐから低電位Ｖｉｎｉに切換えると良い。

次に期間（２）に進むと、走査線ＷＳを低レベルから高レベルに切換えることで、サンプリングトランジスタＴｒ１が導通状態になる。このとき信号線ＳＬは基準電位Ｖｏｆｓにある。よってドライブトランジスタＴｒｄのゲート電位は導通したサンプリングトランジスタＴｒ１を通じて信号線ＳＬの基準電位Ｖｏｆｓとなる。これと同時にドライブトランジスタＴｒｄのソース電位は即座に低電位Ｖｉｎｉに固定される。以上によりドライブトランジスタＴｒｄのソース電位が映像信号線ＳＬの基準電位Ｖｏｆｓより十分低い電位Ｖｉｎｉに初期化（リセット）される。具体的にはドライブトランジスタＴｒｄのゲート／ソース間電圧Ｖｇｓ（ゲート電位とソース電位の差）がドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈより大きくなるように、給電線ＤＳの低電位Ｖｉｎｉを設定する。

以上の説明から明らかなように、期間（１）と期間（２）が閾電圧補正動作の準備過程となっている。即ちこの準備過程では、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧである制御端を基準電位Ｖｏｆｓに保持する一方、ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳとなる電流端の間のゲート／ソース間電圧Ｖｇｓを閾電圧Ｖｔｈより大きく設定して、ドライブトランジスタＴｒｄをオン状態にする。

次にＶｔｈキャンセル期間（３）に進むと、給電線ＤＳが低電位ｉｎｉから高電位Ｖｃｃｐに遷移し、ドライブトランジスタＴｒｄのソース電位が上昇を開始する。やがてドライブトランジスタＴｒｄのゲート／ソース間電圧Ｖｇｓが閾電圧Ｖｔｈとなったところで電流がカットオフする。このようにしてドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに相当する電圧が画素容量（画素容量）Ｃｓに書き込まれる。これが閾電圧補正動作である。このとき電流が専ら画素容量Ｃｓ側に流れ、発光素子ＥＬ側には流れないようにするため、発光素子ＥＬがカットオフとなるように共通接地配線Ｖｃａｔｈの電位を設定しておく。

以上の説明から明らかなように、このＶｔｈキャンセル期間（３）が閾電圧補正動作の通電過程となっている。この通電過程では、ゲートＧを基準電位Ｖｏｆｓに維持したままドライブトランジスタＴｒｄに通電しドライブトランジスタＴｒｄがカットオフしたときそのゲート／ソース間に現れる閾電圧相当の電圧を画素容量Ｃｓに保持する。

期間（４）に進むと、走査線ＷＳが低電位側に遷移し、サンプリングトランジスタＴｒ１が一端オフ状態になる。このときドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧはフローティングになるが、ゲート／ソース間電圧ＶｇｓはドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに等しいためカットオフ状態であり、ドレイン電流Ｉｄｓは流れない。但しこれは理想状態であって、実際にはドライブトランジスタＴｒｄに電流リークがあるため、わずかではあるがドレイン電流Ｉｄｓが流れる。これによりドライブトランジスタＴｒｄのソース電位が変動し、これに伴ってフローティング状態にあるゲートＧの電位も変動する、いわゆるブートストラップ現象が生じる。

続いて期間（５）に進むと、信号線ＳＬの電位が基準電位Ｖｏｆｓからサンプリング電位（信号電位）Ｖｓｉｇに遷移する。これにより次のサンプリング動作及び移動度補正動作（信号書込み及び移動度μキャンセル）の準備が完了する。

信号書込み／移動度μキャンセル期間（６）に入ると、走査線ＷＳが高電位側に遷移してサンプリングトランジスタＴｒ１がオン状態となる。従ってドライブトランジスタＴｒｄのゲート電位は信号電位Ｖｓｉｇとなる。ここで発光素子ＥＬ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、ドライブトランジスタＴｒｄのドレイン‐ソース間電流Ｉｄｓは発光素子容量及び補助容量Ｃｓｕｂに流れ込み、充電を開始する。したがってドライブトランジスタＴｒｄのソース電位は上昇を開始し、やがてドライブトランジスタＴｒｄのゲート／ソース間電圧ＶｇｓはＶｓｉｇ＋Ｖｔｈ−ΔＶとなる。このようにして、信号電位Ｖｓｉｇのサンプリングと補正量ΔＶの調整が同時に行われる。Ｖｓｉｇが高いほどＩｄｓは大きくなり、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。Ｖｓｉｇを一定とした場合、ドライブトランジスタＴｒｄの移動度μが大きいほどΔＶの絶対値が大きくなる。換言すると移動度μが大きいほど負帰還量ΔＶが大きくなるので、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。

最後に発光期間（７）になると、走査線ＷＳが低電位側に遷移し、サンプリングトランジスタＴｒ１はオフ状態となる。これによりドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧは信号線ＳＬから切り離される。同時にドレイン電流Ｉｄｓが発光素子ＥＬを流れ始める。これにより発光素子ＥＬのアノード電位は駆動電流Ｉｄｓに応じて上昇する。発光素子ＥＬのアノード電位の上昇は、即ちドライブトランジスタＴｒｄのソース電位の上昇に他ならない。ドライブトランジスタＴｒｄのソース電位が上昇すると、画素容量Ｃｓのブートストラップ動作により、ドライブトランジスタＴｒｄのゲート電位も連動して上昇する。ゲート電位の上昇量はソース電位の上昇量に等しくなる。ゆえに発光期間（７）中ドライブトランジスタＴｒｄのゲート／ソース間電圧ＶｇｓはＶｓｉｇ＋Ｖｔｈ−ΔＶで一定に保持される。なお以上の説明では、Ｖｏｆｓ＝Ｖｃａｔｈ＝０ＶとしてＶｇｓを求めている。

［表示装置の動作のタイミングチャート２］
図４は、同じく表示装置の動作説明に供するタイミングチャートである。図３に示したタイミングチャートと異なる点は、本例がフレーム周波数９０Ｈｚで表示装置を線順次走査していることである。従ってタイミングチャートの時間軸が図３のタイミングチャートに比べ、２／３ほど圧縮されている。但し動作シーケンス自体は図３のタイミングチャートと同じであり、画素２の動作の遷移に合わせて時間を（０）乃至（７）まで便宜的に区切ってある。

図４に示すように、Ｖｔｈキャンセル期間（３）に進むと、給電線ＤＳが低電位Ｖｉｎｉから高電位Ｖｃｃｐに遷移し、ドライブトランジスタＴｒｄのソース電位が上昇を開始する。しかしながら図３のタイミングチャートと異なり、本例ではドライブトランジスタＴｒｄのゲート／ソート間電圧Ｖｇｓは閾電圧Ｖｔｈに到達せず、ＶｔｈよりもＶｇｓが開いた状態で閾電圧キャンセル期間（３）が終了してしまう。図３のタイミングチャートに比べ図４の例ではＶｔｈキャンセル期間（３）が２／３に圧縮されているので、ドライブトランジスタＴｒｄのソース電位が点線で示すＶｔｈレベルに到達する前に、これよりも低い実線レベルに留まってしまう。この結果フレームレートが９０Ｈｚと６０Ｈｚの場合ではＶｔｈ補正の掛かり具合に違いが出てきてしまう。従って何ら対策を施さないと、同じ信号電位Ｖｓｉｇを書き込んだ場合でも、６０Ｈｚ駆動と９０Ｈｚ駆動とで輝度に違いが出てきてしまう。換言すると、フレームレートに依存して信号電位と輝度との関係を表すγ特性が変化してしまう。

［γ特性］
図５は、表示装置のγ特性を示すグラフである。このグラフは横軸に信号電位Ｖをとり、縦軸に輝度Ｌをとってある。パラメータとして二種類のフレーム周波数６０Ｈｚと、９０Ｈｚをとってある。グラフから明らかなように、同一輝度Ｌを得る場合でも、信号電位Ｖは９０Ｈｚ駆動の方が６０Ｈｚよりも大きい。このようにフレーム周波数を切り換えた場合何ら対策を施さないと表示装置のγ特性が異なってしまい、同じ信号電位を与えた場合画面輝度にズレが生じてしまう。これに対処するためには、フレーム周波数に応じて信号電位Ｖのレンジを切り換える必要がある。しかしながら各フレーム周波数毎に信号電位のレンジを調整すると、変換のためのテーブルデータが膨大な量となってしまう。

［表示装置の動作のタイミングチャート３］
図６は、本発明の第一実施形態に係るタイミングチャートである。理解を容易にするため、図５に示したタイミングチャートと同様の表記をとってある。図６は、図５の場合と同じくフレーム周波数９０Ｈｚで駆動した場合である。従ってタイミングチャートの時間軸は、図４の場合に比べて２／３だけ圧縮されている。図５と比較すると両者共に９０Ｈｚ駆動なのでＶｔｈキャンセル期間（３）の長さは等しい。図５のタイミングチャートと異なる点は、基準電位をＶｏｆｓからＶｏｆｓ´に変更していることである。基準電位Ｖｏｆｓ´は基準電位Ｖｏｆｓよりも低く設定されている。６０Ｈｚ駆動の場合基準電位がＶｏｆｓであるのに対し、９０Ｈｚ駆動では基準電位がＶｏｆｓ´となっており下方に調整されている。本実施形態によれば、選択されたフレームレートが高いほど、基準電位のレベルを下げるように調節している。

例えば基準電位Ｖｏｆｓ＝２Ｖの条件下で６０Ｈｚ駆動の場合、信号電位のレンジは２Ｖ〜７Ｖである。これに対し９０Ｈｚ駆動では信号電位のレンジが２．２Ｖ乃至７．２Ｖになる。このように６０Ｈｚ駆動と９０Ｈｚ駆動では信号電位のレンジに差が生じ、γ特性がずれている。そこで本実施形態では、９０Ｈｚ駆動における基準電位をＶｏｆｓ＝２ＶからＶｏｆｓ´＝１．８Ｖに変更している。このようにすることで、信号電位のレンジを２Ｖ乃至７Ｖとすることができる。よって本実施形態は単純にフレームレート切り換えに応じて基準電位Ｖｏｆｓを変更することで、γ特性にズレが生じないようにしている。なお本実施形態では選択されたフレームレートが高いほど基準電位のレベルを下げているが、本発明はこれに限られるものではない。表示装置の動作シーケンスによっては、選択されたフレームが低くなるほど、基準電位のレベルを下げる場合もある。いずれの場合も、選択されたフレームレートに応じて基準電位のレベルを適切に変更することで、γ特性に差が生じないようにしている。

［駆動部の回路構成］
図７は、第一実施形態に係る表示装置に含まれる駆動部の構成を示す回路図である。図示するように、本表示装置は、画素アレイ部１とこれを駆動する駆動部とからなる。画素アレイ部１はパネル０上に形成されており、行状の走査線ＷＳと、列状の信号線ＳＬと、これらが交差する部分に配された行列状の画素２とを備えている。本実施形態は更に走査線ＷＳと平行に配された給電線ＤＳを備えている。

駆動部はパネル０に搭載された部分と、パネル０外に配置された部分に分かれている。パネル０に搭載された部分は、水平セレクタ３、ライトスキャナ４、ドライブスキャナ５を含んでいる。ライトスキャナ４は、各走査線ＷＳに割り当てられた補正期間に補正用の制御信号を供給し更に各走査線に割り当てられた書込期間に書き込み用の制御信号を供給して各走査線ＷＳを線順次走査する。水平セレクタ３は、各信号線ＳＬに対して補正期間に合わせて所定の基準電位を供給し且つ書込期間に先立って各信号線ＳＬに信号電位を供給する。本実施形態では、この水平セレクタ３はパネル０の上下に分かれて一対配されており、各信号線ＳＬを上下から駆動している。パネル０にはライトスキャナ４及び水平セレクタ３に加え、ドライブスキャナ５も搭載されている。このドライブスキャナ５は線順次走査に同期して給電線ＤＳの電位を高電位と低電位で切り換えている。

画素２は、発光素子と、一方の電流端が発光素子に接続し他方の電流端が給電線ＤＳに接続したドライブトランジスタと、一方の電流端が信号線ＳＬに接続し他方の電流端がドライブトランジスタの制御端（ゲート）に接続したサンプリングトランジスタと、ドライブトランジスタの制御端（ゲート）と電流端（ソース）との間に接続した画素容量と、発光素子と並列接続した補助容量とを含んでいる。

画素２は、補正用の制御信号に応じてサンプリングトランジスタがオンして基準電位がドライブトランジスタの制御端に印加された状態でドライブトランジスタの補正動作を行う。続いて、書き込み用の制御信号に応じてサンプリングトランジスタがオンしたとき信号電位をドライブトランジスタの制御端に書き込んで書込動作を行う。その後書き込まれた信号電位に応じた電流をドライブトランジスタから発光素子に供給して発光動作を行う。

本発明の特徴事項として、駆動部はパネル０外に配置されたレギュレータ７を備えている。このレギュレータ７は電源ラインを介してパネル０上に形成された上下一対の水平セレクタ３に接続しており、基準電位Ｖｏｆｓを供給する。水平セレクタ３は基準電位Ｖｏｆｓと信号電位を交互に切り換えて、信号線ＳＬに印加する。

レギュレータ７は、クロック部７０とフレームレート切換部７１とフレームレート／Ｖｏｆｓ電圧変換データ格納部７２と、可変電源７３とを備えている。クロック部７０はフレームレートの基準となるクロックをフレームレート／Ｖｏｆｓ電圧変換データ格納部７２に供給している。フレームレート切換部７１は、選択されたフレームレートに応じて線順次走査の速度を切り換える。フレームレート／Ｖｏｆｓ電圧変換データ格納部７２は調節部を構成しており、選択されたフレームレートに応じて基準電位Ｖｏｆｓのレベルを変更する。具体的には選択されたフレームレートに応じて可変電源７３の出力電圧を調節している。フレームレート／Ｖｏｆｓ電圧変換データ格納部７２は、異なるフレームレートと基準電位Ｖｏｆｓのレベルとの対応関係を格納したテーブルメモリを有し、選択されたフレームレートに対応する基準電位のレベルをテーブルメモリから読み出して可変電源７３の出力電位を調節している。

〈応用形態〉
以下本発明に係る表示装置の応用形態を説明する。本発明にかかる表示装置は、図８に示すような薄膜デバイス構成を有する。図８はＴＦＴ部分がＢｏｔｔｏｍゲート構造（ゲート電極がチャネルＰＳ層に対して下にある）であるが、この他にＴＦＴ部分に関してはＳａｎｄｗｉｃｈゲート構造（チャネルＰＳ層を上下のゲート電極ではさむ）、Ｔｏｐゲート構造（ゲート電極がチャネルＰＳ層に対して上にある）のようなバリエーションがある。

本図は、絶縁性の基板に形成された画素の模式的な断面構造を表している。図示するように、画素は、複数の薄膜トランジタを含むトランジスター部（図では１個のＴＦＴを例示）、画素容量などの容量部及び有機ＥＬ素子などの発光部とを含む。基板の上にＴＦＴプロセスでトランジスター部や容量部が形成され、その上に有機ＥＬ素子などの発光部が積層されている。その上に接着剤を介して透明な対向基板を貼り付けてフラットパネルとしている。

本発明にかかる表示装置は、図９に示すようにフラット型のモジュール形状のものを含む。例えば絶縁性の基板上に、有機ＥＬ素子、薄膜トランジスタ、薄膜容量等からなる画素をマトリックス状に集積形成した画素アレイ部を設ける。この画素アレイ部（画素マトリックス部）を囲むように接着剤を配し、ガラス等の対向基板を貼り付けて表示モジュールとする。この透明な対向基板には必要に応じて、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等を設けてもよい。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コネクタとして例えばＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）を設けてもよい。

以上説明した本発明における表示装置は、フラットパネル形状を有し、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ー、携帯電話、ビデオカメラなどに適用される。本表示装置は、電子機器に入力された、若しくは、電子機器内で生成した駆動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ディスプレイに適用することが可能である。以下この様な表示装置が適用された電子機器の例を示す。電子機器は基本的に情報を処理する本体部と、本体部に入力する情報若しくは本体部から出力された情報を表示する表示部とを含む。

図１０は本発明が適用されたテレビであり、フロントパネル１２、フィルターガラス１３等から構成される映像表示画面１１を含み、本発明の表示装置をその映像表示画面１１に用いることにより作製される。

図１１は本発明が適用されたデジタルカメラであり、上が正面図で下が背面図である。このデジタルカメラは、撮像レンズ、フラッシュ用の発光部１５、表示部１６、コントロールスイッチ、メニュースイッチ、シャッター１９等を含む。本発明の表示装置をその表示部１６に用いることにより作製される。

図１２は本発明が適用されたノート型パーソナルコンピュータであり、本体２０には文字等を入力するとき操作されるキーボード２１を含む。本体カバーには画像を表示する表示部２２を含み、本発明の表示装置をその表示部２２に用いることにより作製される。

図１３は本発明が適用された携帯端末装置であり、左が開いた状態を表し、右が閉じた状態を表している。この携帯端末装置は、上側筐体２３、下側筐体２４、連結部（ここではヒンジ部）２５、ディスプレイ２６、サブディスプレイ２７、ピクチャーライト２８、カメラ２９等を含む。本発明の表示装置をそのディスプレイ２６やサブディスプレイ２７に用いることにより作製される。

図１４は本発明が適用されたビデオカメラである。本体部３０、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ３４、撮影時のスタート／ストップスイッチ３５、モニター３６等を含む。本発明の表示装置をそのモニター３６に用いることにより作製される。

本発明に係る表示装置の第一実施形態の主要部を示すブロック図である。 図１に示した表示装置に含まれる画素の構成を示す回路図である。 表示装置の動作説明に供するタイミングチャートである。 同じく表示装置の説明に供するタイミングチャートである。 表示装置のγ特性を示すグラフである。 表示装置の第一実施形態の動作説明に供するタイミングチャートである。 第一実施形態の具体的な構成を示す回路図である。 本発明にかかる表示装置のデバイス構成を示す断面図である。 本発明にかかる表示装置のモジュール構成を示す平面図である。 本発明にかかる表示装置を備えたテレビジョンセットを示す斜視図である。 本発明にかかる表示装置を備えたデジタルスチルカメラを示す斜視図である。 本発明にかかる表示装置を備えたノート型パーソナルコンピューターを示す斜視図である。 本発明にかかる表示装置を備えた携帯端末装置を示す模式図である。 本発明にかかる表示装置を備えたビデオカメラを示す斜視図である。

符号の説明

１・・・画素アレイ部、２・・・画素、３・・・水平セレクタ、４・・・ライトスキャナ、５・・・ドライブスキャナ、７：レギュレータ、７０・・・クロック部、７１・・・フレームレート切換部、７２・・・フレームレート／Ｖｏｆｓ電圧変換データ格納部、７３・・・可変電源、Ｔｒ１・・・サンプリングトランジスタ、Ｔｒｄ・・・ドライブトランジスタ、ＥＬ・・・発光素子、Ｃｓ・・・画素容量

Claims (5)

1. 画素アレイ部とこれを駆動する駆動部とからなり、
   前記画素アレイ部は、行状の走査線と、列状の信号線と、これらが交差する部分に配された行列状の画素とを備え、
   前記駆動部は、各走査線に割り当てられた補正期間に補正用の制御信号を供給し更に各走査線に割り当てられた書込期間に書込み用の制御信号を供給して各走査線を線順次走査するスキャナと、各信号線に対して該補正期間に合わせて所定の基準電位を供給し且つ該書込期間に先立って各信号線に信号電位を供給するセレクタとを有し、
   前記画素は、発光素子と、一方の電流端が該発光素子に接続し他方の電流端が電源に接続したドライブトランジスタと、一方の電流端が該信号線に接続し他方の電流端が該ドライブトランジスタの制御端に接続したサンプリングトランジスタと、該ドライブトランジスタの制御端と電流端との間に接続した画素容量とを含み、
   前記画素は、補正用の制御信号に応じて該サンプリングトランジスタがオンして該基準電位が該ドライブトランジスタの制御端に印加された状態で該ドライブトランジスタの補正動作を行い、書込み用の制御信号に応じて該サンプリングトランジスタがオンしたとき該信号電位を該ドライブトランジスタの制御端に書込んで書込動作を行い、その後該書込まれた信号電位に応じた電流を該ドライブトランジスタから該発光素子に供給して発光動作を行い、
   前記駆動部は、選択されたフレームレートに応じて該線順次走査の速度を切り換える切換部と、該選択されたフレームレートに応じて該基準電位のレベルを変更する調節部とを有する表示装置。
2. 前記調節部は、選択されたフレームレートが高いほど、該基準電位のレベルを下げる請求項１記載の表示装置。
3. 前記調節部は、異なるフレームレートと基準電位のレベルとの対応関係を格納したテーブルメモリを有し、選択されたフレームレートに対応する基準電位のレベルを該テーブルメモリから読み出して基準電位を調節する請求項１記載の表示装置。
4. 画素アレイ部とこれを駆動する駆動部とからなり、
   前記画素アレイ部は、行状の走査線と、列状の信号線と、これらが交差する部分に配された行列状の画素とを備え、
   前記駆動部は、各走査線に割り当てられた補正期間に補正用の制御信号を供給し更に各走査線に割り当てられた書込期間に書込み用の制御信号を供給して各走査線を線順次走査するスキャナと、各信号線に対して該補正期間に合わせて所定の基準電位を供給し且つ該書込期間に先立って各信号線に信号電位を供給するセレクタとを有し、
   前記画素は、発光素子と、一方の電流端が該発光素子に接続し他方の電流端が電源に接続したドライブトランジスタと、一方の電流端が該信号線に接続し他方の電流端が該ドライブトランジスタの制御端に接続したサンプリングトランジスタと、該ドライブトランジスタの制御端と電流端との間に接続した画素容量とを含み、
   前記画素は、補正用の制御信号に応じて該サンプリングトランジスタがオンして該基準電位が該ドライブトランジスタの制御端に印加された状態で該ドライブトランジスタの補正動作を行い、書込み用の制御信号に応じて該サンプリングトランジスタがオンしたとき該信号電位を該ドライブトランジスタの制御端に書込んで書込動作を行い、その後該書込まれた信号電位に応じた電流を該ドライブトランジスタから該発光素子に供給して発光動作を行い、
   前記駆動部は、選択されたフレームレートに応じて該線順次走査の速度を切り換える切換手順と、該選択されたフレームレートに応じて該基準電位のレベルを変更する調節手順とを行う表示装置の駆動方法。
5. 情報を処理する本体部と、該本体部に入力する情報若しくは該本体部から出力された情報を表示する表示部とを含み、
   前記表示部は、画素アレイ部とこれを駆動する駆動部とからなり、
   前記画素アレイ部は、行状の走査線と、列状の信号線と、これらが交差する部分に配された行列状の画素とを備え、
   前記駆動部は、各走査線に割り当てられた補正期間に補正用の制御信号を供給し更に各走査線に割り当てられた書込期間に書込み用の制御信号を供給して各走査線を線順次走査するスキャナと、各信号線に対して該補正期間に合わせて所定の基準電位を供給し且つ該書込期間に先立って各信号線に信号電位を供給するセレクタとを有し、
   前記画素は、発光素子と、一方の電流端が該発光素子に接続し他方の電流端が電源に接続したドライブトランジスタと、一方の電流端が該信号線に接続し他方の電流端が該ドライブトランジスタの制御端に接続したサンプリングトランジスタと、該ドライブトランジスタの制御端と電流端との間に接続した画素容量とを含み、
   前記画素は、補正用の制御信号に応じて該サンプリングトランジスタがオンして該基準電位が該ドライブトランジスタの制御端に印加された状態で該ドライブトランジスタの補正動作を行い、書込み用の制御信号に応じて該サンプリングトランジスタがオンしたとき該信号電位を該ドライブトランジスタの制御端に書込んで書込動作を行い、その後該書込まれた信号電位に応じた電流を該ドライブトランジスタから該発光素子に供給して発光動作を行い、
   前記駆動部は、選択されたフレームレートに応じて該線順次走査の速度を切り換える切換部と、該選択されたフレームレートに応じて該基準電位のレベルを変更する調節部とを有する電子機器。

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