JP2010097097A - 表示装置及びその駆動方法と電子機器 - Google Patents
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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
【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
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008269321A JP2010097097A (ja) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | 表示装置及びその駆動方法と電子機器 |
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JP2008269321A Withdrawn JP2010097097A (ja) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | 表示装置及びその駆動方法と電子機器 |
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JP2019002954A (ja) * | 2017-06-12 | 2019-01-10 | 株式会社Joled | 表示パネルの制御装置、表示装置および表示パネルの駆動方法 |
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2008
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