JP2015043008A - 有機el表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マトリクス状に配置された複数の画素と、前記各画素に映像電圧を供給する複数の映像線と、前記各画素に走査電圧を供給する複数の走査線とを有し、前記各画素は、それぞれ有機EL素子を有する有機EL表示装置であって、Nを2以上の整数(2≦N)、kを任意の正の整数とするとき、k番目の走査期間に、前記N本の走査線に対して一括して選択走査電圧を供給するとともに、前記各映像線に対して初期化電圧を供給する手段と、(k+1)番目ないし(k+N)番目のそれぞれの走査期間に、前記N本の走査線に対して順次選択走査電圧を供給するとともに、前記各映像線に対して映像電圧を供給する手段を有する。
【選択図】図4
Description
有機EL表示装置は、駆動トランジスタを有する画素回路を備えており、当該画素回路の駆動トランジスタは、ゲート電極に入力される、映像データに応じた映像電圧に応じて、有機EL素子に流れる駆動電流を制御して、表示される画像の階調を制御する。
一般に、駆動トランジスタは、半導体膜に、ポリシリコン(多結晶シリコン)を使用するポリシリコン薄膜トランジスタで構成されるが、ポリシリコン薄膜トランジスタは、閾値電圧のバラツキが大きい、あるいは、経時的に閾値電圧が変動することが知られている。
そのため、映像データに応じた映像電圧によって、階調を制御する有機EL表示装置では、駆動トランジスタの閾値電圧のバラツキ、あるいは、経時的なしきい値変動によって、有機EL素子に流れる電流の電流値が変動して、輝度のバラツキが生じるという問題があった。
前述した問題を解決するために、各画素の有機EL素子に流れる電流を検出して、当該検出した電流に基づき所定のオフセット電圧を印加することによって閾値電圧を補正することが、下記特許文献1に記載されている。
前述した手法では、各画素に映像電圧を書き込む時間が約半分になり、また、画素が、赤(R)、緑(G)、青(B)、白(W)のスクエア構造では、さらに、各画素に映像電圧を書き込む時間が半分になる。さらに、高精細化による走査ライン数の増加によっても各画素に映像電圧を書き込む時間は短くなる。
短時間で、各画素に映像電圧を書き込むためには、映像(ソース)線などの抵抗、容量を低減する必要があるが、高精細化により、配線幅が狭くなり、配線の交差数が増加するため実現するのは困難である。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、初期値電圧を印加する有機EL表示装置において、映像電圧を書き込む時間を従来よりも増加させることが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
(1)マトリクス状に配置された複数の画素と、前記各画素に映像電圧を供給する複数の映像線と、前記各画素に走査電圧を供給する複数の走査線と、前記複数の映像線が接続される映像線駆動回路と、前記複数の走査線が接続される走査線駆動回路とを有し、前記各画素は、それぞれ有機EL素子を有する有機EL表示装置であって、Nを2以上の整数(2≦N)、kを任意の正の整数とするとき、前記走査線駆動回路は、k番目の走査期間に、前記N本の走査線に対して一括して選択走査電圧を供給するとともに、(k+1)番目ないし(k+N)番目のそれぞれの走査期間に、前記N本の走査線に対して順次選択走査電圧を供給し、前記映像線駆動回路は、k番目の走査期間に、前記各映像線に対して初期化電圧を供給するとともに、(k+1)番目ないし(k+N)番目のそれぞれの走査期間に、前記各映像線に対して映像電圧を供給する。
(3)(1)において、連続する1ないしNフレームにおいて、k番目の走査期間は、それぞれk1番目ないしkN番目の走査期間であり、k1ないしkNの値は、単調に増加、あるいは単調に減少する値でない。
(4)(1)において、連続する1ないしNフレームにおいて、k番目の走査期間は、それぞれk1番目ないしkN番目の走査期間であり、jを、1ないし(N−2)の何れかの整数とするとき、(k(j+1)−kj)≠(k(j+1)−k(j+2))である。
(5)(1)ないし(4)の何れかにおいて、前記各画素は、画素回路と有し、前記画素回路は、有機EL素子と電源線との間に接続される駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極と、前記有機EL素子と前記駆動トランジスタとの接続点の間に接続される容量素子と、駆動トランジスタのゲート電極と、前記映像線との間に接続され、ゲート電極が前記走査線に接続されるスイッチングトランジスタとを有する。
本発明によれば、初期値電圧を印加する有機EL表示装置において、映像電圧を書き込む時間を従来よりも増加させることが可能となる。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施例は、本発明の特許請求の範囲の解釈を限定するためのものではない。
図1は、本発明の実施例の有機EL表示装置の概略構成を示すブロック図である。
図1において、1は有機EL表示装置である。有機EL表示装置1は、有機EL駆動回路10、有機EL表示パネル20を有する。有機EL表示パネル20は、映像線(図示せず)と走査線(図示せず)とを有し、その内部に走査線駆動回路21が設けられている。
有機EL駆動回路10は、外部の画像処理回路(図示せず)からの映像データ、タイミング信号、および制御コマンドが入力されるインターフェース回路11と、駆動信号を生成する制御信号生成回路12と、走査線制御回路13と、外部から入力される映像データが格納されるフレームメモリ14と、映像信号出力回路16とを有する。
走査線制御回路13は、制御信号生成回路12から入力される駆動制御信号(Sd)に基づき、走査線駆動回路21を制御し、走査線駆動回路21は、走査線制御回路13から入力される走査線スキャン開始信号に基づき、1フレーム期間内に、有機EL表示パネル20内の走査線に、各画素に映像電圧を書き込むための選択走査電圧を順次供給する。
インターフェース回路11を介して、外部の画像処理回路から入力される映像データは、フレームメモリ14に入力される。
フレームメモリ14から読み出された映像データは、映像信号出力回路16に入力され、映像信号出力回路16は、アナログの映像電圧に変換し、制御信号生成回路12から入力される映像電圧出力タイミング信号に基づき、当該アナログの映像電圧を、有機EL表示パネル20内の映像線に出力する。これにより、有機EL表示パネル20の表示領域ARに画像が表示される。
図2において、OLEDは有機EL素子であり、有機EL素子(OLED)のアノード電極は、駆動トランジスタ(DTr)を介して、電源線(POWER)に接続され、有機EL素子(OLED)のカソード電極は接地される。
駆動トランジスタ(DTr)のゲート電極と、ソース電極(あるいは、ドレイン電極)との間には、保持容量(C)が接続される。
また、駆動トランジスタ(DTr)のゲート電極は、スイッチングトランジスタ(Tr)を介して、映像線(data)に接続される。
また、スイッチングトランジスタ(Tr)のゲート電極は、走査線(SCAN)に接続される。なお、駆動トランジスタ(DTr)と、スイッチングトランジスタ(Tr)は、ポリシリコン薄膜トランジスタで構成される。
時刻(t0)において、走査線(SCAN)に選択走査電圧が供給されて、走査線(SCAN)上の電圧が、Highレベル(以下、Hレベル)となり、スイッチングトランジスタ(Tr)がオンとなる。この時点で、映像線(data)には、V0の初期化電圧が印加されている。なお、図3では、オン状態のスイッチングトランジスタ(Tr)は太い線で表している。
また、時刻(A)において、電源線(POWER)の電圧が、HレベルのVHの電圧からLowレベル(以下、Lレベル)のVLの電圧になる。
これにより、前回の走査で、駆動トランジスタ(DTr)のゲート電極に入力されていた映像電圧がリセットされ、かつ、V0>VLであるので、有機EL素子(OLED)がオフとなり、有機EL素子(OLED)のアノード電極は、VLの電圧となる。
時刻(B)において、電源線(POWER)の電圧が、LレベルのVLの電圧からHレベル)のVHの電圧になる。
この時、有機EL素子(OLED)のアノード電極は、(V0−Vth)の電圧となる。ここで、Vthは、駆動トランジスタ(DTr)の閾値電圧である。
したがって、有機EL素子(OLED)のアノード電極(駆動トランジスタ(DTr)のソース電極(あるいは、ドレイン電極))から見た場合、駆動トランジスタ(DTr)のゲート電極は、Vthの電圧に設定されることになる。
時刻(D)において、走査線(SCAN)に非選択走査電圧が供給されて、走査線(SCAN)上の電圧が、Lレベルとなり、スイッチングトランジスタ(Tr)がオフとなる。この時、保持容量(C)には、(Vth+(1−α(t))Vin)の電圧が保持されることになる。
このように、図3の駆動方法により、駆動トランジスタ(DTr)の閾値電圧を補償することが可能である。
なお、図3では、オフ状態のスイッチングトランジスタ(Tr)は、太い線が消失した状態で表している。
また、図3において、α(t)Vinは、駆動トランジスタ(DTr)のゲート電極に(V0+Vin)の電圧が印加されたことにより、有機EL素子(OLED)に流れる電流により生じる電圧、Velは、保持容量(C)に、(Vth+(1−α(t))Vin)の電圧が保持されている状態で、有機EL素子(OLED)に流れる電流により生じる電圧である。
図11に示すように、従来の有機EL表示装置の駆動方法では、映像信号出力回路16は、外部から入力される入力データ(data1〜data8)をアナログの映像電圧(Vsig1〜Vsig8)に変換した後、それぞれの映像電圧の前に、初期化電圧(Vini)を挿入して、各走査線の走査期間毎に、映像線(data)に出力する。
そして、前述の図3に示す駆動方法に従い、駆動トランジスタ(DTr)の閾値電圧を補償して、有機EL素子(OLED)を点灯する。
このように、従来の有機EL表示装置の駆動方法では、各走査線(SCAN)に、選択走査電圧を順次供給するとともに、各走査期間に、映像線(data)に、初期値電圧(Vini)と映像電圧(signal)を交互に印加して、駆動トランジスタ(DTr)の閾値電圧を補正して、有機EL素子(OLED)を点灯するようにしている。
しかしながら、従来の有機EL表示装置の駆動方法では、各画素の有機EL素子(OLED)に、映像電圧を印加できる時間が約半分になり、また、画素が、赤(R)、緑(G)、青(B)、白(W)のスクエア構造ではさらに印加時間が半分になる。さらに、高精細化による走査ライン数の増加によっても、映像電圧の印加時間は短くなる。
本実施例では、外部から入力される映像データ(data1〜data(N+2)…)を、フレームメモリ14に格納するが、N個の水平期間(あるいは、N個の走査期間)の映像データをフレームメモリ14から読み出し、N個のアナログの映像電圧(Vsig1〜VsigN)に変換する。なお、Nは2以上の整数(2≦N)である。
そして、映像信号出力回路16は、N個のアナログの映像電圧(Vsig1〜VsigN)の前に、初期化電圧(Vini)を挿入して、1番目ないし(N+1)番目の走査期間の各走査期間毎に、初期化電圧(Vini)→映像電圧(Vsig1)→映像電圧(Vsig2)〜映像電圧(VsigN)の順番に映像線(data)に供給する。
また、走査線駆動回路21は、1番目の走査期間に、1番目ないしN番目の走査線(SCAN)に対して選択走査電圧を供給する。この1番目の走査期間には、映像線(data)には、初期化電圧(Vini)が供給されているので、1番目ないしN番目のN個の走査線に、ゲート電極が接続されるスイッチングトランジスタ(Tr)を有する画素の駆動トランジスタ(DTr)の閾値電圧を一括して補償されることになる。
また、走査線駆動回路21は、2番目の走査期間に、1番目の走査線(SCAN)に対して選択走査電圧を供給する。この2番目の走査期間には、映像線(data)には、映像電圧(Vsig1)が供給されているので、1番目の走査線に、ゲート電極が接続されるスイッチングトランジスタ(Tr)を有する画素に映像電圧(Vsig1)が書き込まれる。
以下、同様にして、走査線駆動回路21は、(N+1)番目の走査期間に、N番目の走査線(SCAN)に対して選択走査電圧を供給する。このN番目の走査期間には、映像線(data)には、映像電圧(VsigN)が供給されているので、N番目の走査線に、ゲート電極が接続されるスイッチングトランジスタ(Tr)を有する画素に映像電圧(VsigN)が書き込まれる。
以下、同様に、次のN個のアナログの映像電圧(Vsig(N+1)〜Vsig2N)も、前述した処理で、対応する画素に書き込まれる。
以上説明したように、本実施例では、各画素に映像電圧(Vsig)を書き込む時間、あるいは、初期化電圧(Vini)を印加する時間を増加させることが可能となる。
なお、同時に初期化を行う走査線(SCAN)の本数(N)を多くすると、各画素に映像電圧を書き込む時間を長くすることが可能であるが、必要となるフレームメモリ14のメモリ容量が多くなる。また、図4に示すように、各画素に初期化電圧を印加してから、各画素に映像電圧を書き込むまでの期間(無効表示期間)が、N本の走査線毎に異なるので、輝度差が発生する。
図5は、本発明の実施例の有機EL表示装置において、各フレーム毎の初期化電圧(Vini)の挿入タイミングを説明するための図である。図5では、同時に初期化電圧(Vini)を供給する走査線(SCAN)の本数を4とし、各フレーム毎に、初期化電圧(Vini)を挿入するタイミングを変化させるようにしている。
図5の変換1は、kを4の整数倍の任意の数とするとき、Vsig(k)〜Vsig(k+3)の映像電圧の前に初期化電圧(Vini)を挿入した例である。
また、図6は、図5の変換1の場合に、各画素に初期化電圧(Vini)を印加してから、各画素に、Vsig(k)〜Vsig(k+3)の映像電圧を書き込むまでの期間(無効表示期間)を示す図である。
図5の変換2は、Vsig(k+1)〜Vsig(k+4)の映像電圧の前に初期化電圧(Vini)を挿入した例である。
また、図7は、図5の変換2の場合に、各画素に初期化電圧(Vini)を印加してから、各画素に、Vsig(k+1)〜Vsig(k+4)の映像電圧を書き込むまでの期間(無効表示期間)を示す図である。
図5の変換3は、Vsig(k+2)〜Vsig(k+5)の映像電圧の前に初期化電圧(Vini)を挿入した例である。
また、図8は、図5の変換3の場合に、各画素に初期化電圧(Vini)を印加してから、各画素に、Vsig(k+2)〜Vsig(k+5)の映像電圧を書き込むまでの期間(無効表示期間)を示す図である。
図5の変換4は、Vsig(k−1)〜Vsig(k+2)の映像電圧の前に初期化電圧(Vini)を挿入した例である。
また、図9は、図5の変換4の場合に、各画素に初期化電圧(Vini)を印加してから、各画素に、Vsig(k−1)〜Vsig(k+2)の映像電圧を書き込むまでの期間(無効表示期間)を示す図である。
分散パターン1は、図5の変換1→図5の変換2→図5の変換3→図5の変換4と、変換タイミングを変化させた場合である。
分散パターン2は、図5の変換1→図5の変換2→図5の変換4→図5の変換3と、変換タイミングを変化させた場合である。
分散パターン3は、図5の変換1→図5の変換3→図5の変換2→図5の変換4と、変換タイミングを変化させた場合である。
分散パターン4は、図5の変換1→図5の変換3→図5の変換4→図5の変換2と、変換タイミングを変化させた場合である。
分散パターン5は、図5の変換1→図5の変換4→図5の変換2→図5の変換3と、変換タイミングを変化させた場合である。
分散パターン6は、図5の変換1→図5の変換4→図5の変換3→図5の変換2と、変換タイミングを変化させた場合である。
無効表示期間のフレーム間の差がフリッカとして認識され表示品質が劣化するが、次フレームとの無効表示期間の差は、初期化電圧(Vini)を挿入するタイミングを、図5の変換1→図5の変換2→図5の変換3→図5の変換4、あるいは、図5の変換1→図5の変換4→図5の変換3→図5の変換2と、単純増加または単純減少させる分散パターン1、6で大きくなるため、4フレーム毎に、初期化電圧(Vini)を挿入するタイミングは、図10に示す分散パターン2〜5が有効である。
なお、本実施例において、初期化電圧(Vini)を黒表示レベルにして、無効表示期間の割合を多くとることで、インパルス表示となり動画性能を向上させることが可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
10 有機EL駆動回路
11 インターフェース回路
12 制御信号生成回路
13 走査線制御回路
14 フレームメモリ
16 映像信号出力回路
20 有機EL表示パネル
21 走査線駆動回路
AR 表示領域
Claims (6)
- マトリクス状に配置された複数の画素と、
前記各画素に映像電圧を供給する複数の映像線と、
前記各画素に走査電圧を供給する複数の走査線とを有し、
前記各画素は、それぞれ有機EL素子を有する有機EL表示装置であって、
Nを2以上の整数(2≦N)、kを任意の正の整数とするとき、
k番目の走査期間に、前記N本の走査線に対して一括して選択走査電圧を供給するとともに、前記各映像線に対して初期化電圧を供給する手段と、
(k+1)番目ないし(k+N)番目のそれぞれの走査期間に、前記N本の走査線に対して順次選択走査電圧を供給するとともに、前記各映像線に対して映像電圧を供給する手段を有することを特徴とする有機EL表示装置。 - マトリクス状に配置された複数の画素と、
前記各画素に映像電圧を供給する複数の映像線と、
前記各画素に走査電圧を供給する複数の走査線と、
前記複数の映像線が接続される映像線駆動回路と、
前記複数の走査線が接続される走査線駆動回路とを有し、
前記各画素は、それぞれ有機EL素子を有する有機EL表示装置であって、
Nを2以上の整数(2≦N)、kを任意の正の整数とするとき、
前記走査線駆動回路は、k番目の走査期間に、前記N本の走査線に対して一括して選択走査電圧を供給するとともに、(k+1)番目ないし(k+N)番目のそれぞれの走査期間に、前記N本の走査線に対して順次選択走査電圧を供給し、
前記映像線駆動回路は、k番目の走査期間に、前記各映像線に対して初期化電圧を供給するとともに、(k+1)番目ないし(k+N)番目のそれぞれの走査期間に、前記各映像線に対して映像電圧を供給することを特徴とする有機EL表示装置。 - 連続する2つのフレームにおいて、k番目の走査期間は、それぞれ異なる走査期間であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機EL表示装置。
- 連続する1ないしNフレームにおいて、k番目の走査期間は、それぞれk1番目ないしkN番目の走査期間であり、
k1ないしkNの値は、単調に増加、あるいは単調に減少する値でないことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機EL表示装置。 - 連続する1ないしNフレームにおいて、k番目の走査期間は、それぞれk1番目ないしkN番目の走査期間であり、
jを、1ないし(N−2)の何れかの整数とするとき、(k(j+1)−kj)≠(k(j+1)−k(j+2))であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機EL表示装置。 - 前記各画素は、画素回路と有し、
前記画素回路は、有機EL素子と電源線との間に接続される駆動トランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲート電極と、前記有機EL素子と前記駆動トランジスタとの接続点の間に接続される容量素子と、
駆動トランジスタのゲート電極と、前記映像線との間に接続され、ゲート電極が前記走査線に接続されるスイッチングトランジスタとを有することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の有機EL表示装置。
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