JP4185556B2 - ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、マトリクス表示方式のディスプレイ装置に関する
【背景技術】
【0002】
現在、薄型の表示デバイスとして、エレクトロルミネッセンス(以下、ELと称する)素子が知られている。更に、近年、EL素子のキャリア輸送層又は有機発光層内にネマッチク液晶等の液晶層を積層又は混合した表示パネルが例えば特開2002−25779号公報において提案された。
よって、かかる表示パネルに対して液晶駆動を実施するドライバを用いれば液晶表示、EL駆動を実施するドライバを用いればEL表示を行うことが可能となる。しかしながら、液晶を駆動する場合とEL素子を駆動する場合とでは、その駆動条件が異なる為、単一の表示パネルにてEL表示と液晶表示とを適宜切り換えて実施することが困難であった。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、液晶表示及びEL表示を切り換えて実施することが可能なディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【0003】
請求項1記載によるディスプレイ装置は、画素を担う複数の画素セルが形成されている表示パネルを搭載したディスプレイ装置であって、エレクトロルミネッセンス表示モード時には入力映像信号に基づく各画素毎の画素データにて示される輝度レベルに応じたEL画素データパルスを発生する一方、液晶表示モード時には前記画素データにて示される輝度レベルに応じた液晶画素データパルスを発生するドライバを備え、前記画素セル各々は、エレクトロルミネッセンス表示動作及び液晶表示動作をなし得る表示素子と、前記EL画素データパルスに応じてエレクトロルミネッセンス駆動電圧を前記表示素子に印加する第1トランジスタと、前記液晶画素データパルスに応じて液晶駆動電圧を前記表示素子に印加する第2トランジスタとを含み、前記第2トランジスタは、そのソース電極及びドレイン電極が夫々前記表示素子のアノード電極及びカソード電極に接続されているPチャネル電界効果トランジスタであり、そのゲート電極に印加された前記液晶画素データパルスに応じて前記表示素子のアノード電極及びカソード電極間に前記液晶駆動電圧を発生させる。
【図面の簡単な説明】
図1は、ディスプレイ装置の構成を示す図である。
図2は、図1に示される表示パネル10に搭載されている画素セルGの構成を示す図である。
図3は、デュアル表示素子DMの構造を示す図である。
図4は、デュアル表示素子DMの電圧輝度特性を示す図である。
図5は、図1に示されるディスプレイ装置におけるEL表示モード時において画素セルGに印加される駆動パルスの一例を示す図である。
図6は、図1に示されるディスプレイ装置における液晶表示モード時において画素セルGに印加される駆動パルスの一例を示す図である。
図7は、図1に示されるディスプレイ装置における液晶表示モード時において画素セルGに印加される駆動パルスの他の一例を示す図である。
図8は、ディスプレイ装置の他の構成を示す図である。
図9は、図8に示される表示パネル100に搭載されている画素セルG1の構成を示す図である。
図10は、ディスプレイ装置の他の構成を示す図である。
図11は、図10に示される表示パネル110に搭載されている画素セルG21の構成を示す図である。
図12は、画素セルG2のトランジスタQ1、Q2、Q4及びQ5各々のゲート・ソース間電圧VCS−ドレイン・ソース間電流IDS特性を示す図である。
図13は、図10に示されるデータドライバ123の内部構成を示す図である。
図14は、図10に示されるディスプレイ装置におけるEL表示モード時において画素セルG2に印加される駆動パルスの一例を示す図である。
図15は、図10に示されるディスプレイ装置における液晶表示モード時において画素セルG2に印加される駆動パルスの一例を示す図である。
図16は、図2に示されるトランジスタQ1〜Q3をNチャネル型電界効果トランジスタで構築した場合における画素セルGの他の構成を示す図である。
図17は、図9に示されるトランジスタQ1及びQ2をNチャネル型電界効果トランジスタで構築した場合における画素セルG1の他の構成を示す図である。
図18は、図11に示されるトランジスタQ1、Q2、Q4及びQ5をNチャネル型電界効果トランジスタで構築した場合における画素セルG2の他の構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0005】
図1は、本発明の第1の実施例によるディスプレイ装置の概略構成の一例を示す図である。
図1において、表示パネル10には、2次元表示画面の縦方向(垂直方向)に夫々伸張したデータラインDL1〜DLm及びデータラインDE1〜DEmが、図1に示す如く、DL及びDE交互に配置して形成されている。又、表示パネル10には、2次元表示画面の横方向(水平方向)に夫々伸張した走査ラインSL1〜SLn及び走査ラインSE1〜SEnが、図1に示す如く、SL及びSE交互に配置して形成されている。互いに隣接するSL及びSEからなる一対の走査ラインと、互いに隣接するDL及びDEからなる一対のデータラインとの交叉部に、画素に対応した画素セルG(波線にて示す)が形成されている。各画素セルGには、EL素子を発光駆動する際に用いるEL駆動電圧VDDが電源電極11を介して印加されており、且つ接地電極12を介して接地電位が印加されている。
駆動制御回路1は、表示モード指定信号が液晶表示モードを示す場合には、液晶走査タイミング信号を発生して液晶走査ドライバ2に供給すると共に、液晶表示モード信号をデータドライバ3に供給する。一方、上記表示モード指定信号がEL表示モードを示す場合には、駆動制御回路1は、EL走査タイミング信号を発生してEL走査ドライバ4に供給すると共に、EL表示モード信号をデータドライバ3に供給する。更に、駆動制御回路1は、入力映像信号を、各画素毎の輝度レベルを示す画素データに変換してデータドライバ3に供給する。
液晶走査ドライバ2は、上記液晶走査タイミング信号に応じて、表示パネル10の走査ラインSL1〜SLnの各々に順次、液晶走査パルス(後述する)を印加する。EL走査ドライバ4は、上記EL走査タイミング信号に応じて、表示パネル10の走査ラインSE1〜SEnの各々に順次、EL走査パルス(後述する)を印加する。データドライバ3は、駆動制御回路1から液晶表示モード信号が供給された場合には、上記画素データに応じて液晶駆動用電圧を有する画素データパルスを発生し、これを1走査ライン分(m個)ずつデータラインDL1〜DLmに印加する。一方、駆動制御回路1からEL表示モード信号が供給された場合には、上記画素データに応じて画素データパルスを発生し、これを1走査ライン分(m個)ずつデータラインDE1〜DEmに印加する。
ここで、表示パネル10の各画素セルGは、走査ラインSL1〜SLnを介して液晶走査パルスが印加され、且つデータラインDL1〜DLmを介して画素データパルスが印加された場合には、この表示パネル10を液晶表示パネルとして動作させる。一方、走査ラインSE1〜SEnを介してEL走査パルスが印加され、且つデータラインDE1〜DEmを介して画素データパルスが印加された場合には、各画素セルGは、この表示パネル10をEL表示パネルとして動作させる。
図2は、各画素セルGの構成を示す図である。
図2に示されるように、各画素セルGは、EL(エレクトロ・ルミネッセンス)表示及び液晶表示の双方の表示機能を備えたデュアル表示素子DM、EL駆動回路ELG、及び液晶駆動回路LCGから構成される。
EL駆動回路ELGは、画素データ取込用のトランジスタQ1、EL駆動電流供給用のトランジスタQ2、及びコンデンサCからなる。尚、トランジスタQ1及びQ2は、Pチャネル型の電界効果トランジスタである。
トランジスタQ1のゲート電極には走査ラインSE、そのソース電極にはデータラインDEが夫々接続されている。トランジスタQ1のドレイン電極にはトランジスタQ2のゲート電極が接続されている。トランジスタQ2のソース電極には電源電極11を介してEL駆動電圧VDDが印加されており、そのゲート及びソース電極間にはコンデンサCが接続されている。更に、トランジスタQ2のドレイン電極にはデュアル表示素子DMのアノード電極Aが接続されている。デュアル表示素子DMのカソード電極Kは接地電極12を介して接地されている。
液晶駆動回路LCGはトランジスタQ3からなる。トランジスタQ3のゲート電極には走査ラインSL、そのソース電極にはデータラインDLが夫々接続されている。トランジスタQ3のドレイン電極にはデュアル表示素子DMのアノード電極Aが接続されている。尚、トランジスタQ3は、Pチャネル型の電界効果トランジスタである。
図3は、デュアル表示素子DMの断面を示す図である。
図3に示されるように、かかるデュアル表示素子DMは、透明ガラス又は透明樹脂シート等の透明基板101上に、ITO等の透明電極102、ネマチック液晶が混合されているキャリア輸送層103、有機発光層104及び背面電極105各々が積層されて構築される。透明電極102がデュアル表示素子DMにおけるアノード電極Aとなり、背面電極105がカソード電極Kとなる。尚、キャリア輸送層103に代わり、有機発光層104にネマチック液晶を混合させるようにしても良い。又、キャリア輸送層103及び有機発光層104の双方にネマチック液晶を混合させるようにしても良い。
図4は、デュアル表示素子DMのアノード電極A及びカソード電極K間に印加される電圧と、デュアル表示素子DMの有機発光層104による発光輝度との対応関係を示す図である。
図4に示されるように、アノード電極A及びカソード電極K間に所定の第1電圧V1(例えば50ボルト)よりも大なる電圧を印加すると有機発光層104が発光する。尚、0ボルト〜第2電圧V2(例えば25ボルト)の範囲内でアノード電極A及びカソード電極K間に電圧を印加すると、その電圧に応じてキャリア輸送層103に混合されている液晶の分子配列が変化する。
すなわち、デュアル表示素子DMは、アノード電極A及びカソード電極K間に上記第2電圧V2よりも低電圧を印加した場合には液晶表示素子として動作し、上記第1電圧V1よりも高電圧を印加した場合にはEL表示素子として動作する。よって、上記EL駆動電圧VDDは、第1電圧V1よりも高い電圧に設定される。
次に、図1に示されるディスプレイ装置の動作について説明する。
かかるディスプレイ装置は、表示モード指定信号がEL表示モードを示す場合には以下の如きEL表示モードに基づくEL表示駆動を実施する一方、液晶表示モードを示す場合には以下の如き液晶表示モードに基づく液晶表示駆動を実施する。
[EL表示モード]
EL表示モードでは、EL走査ドライバ4が、図5に示す如く、各フレーム表示期間内の走査期間TSCAN毎に、トランジスタが十分にオン状態になるような例えば0ボルトのパルス電圧を有するEL走査パルスSPEを走査ラインSE1〜SEnの各々に順次印加する。この間、データドライバ3は、画素データによって示される輝度レベルに応じたパルス電圧を有する画素データパルスDPE発生し、これを1走査ライン分(m個)ずつ、各EL走査パルスSPEの印加タイミングに同期させてデータラインDE1〜DEmに印加する。尚、図5は、1つの画素セルGのみを抜粋して、その画素セルGに印加される走査パルス及び画素データパルスを示すものである。
ここで、図5に示す如くEL走査パルスSPEが走査期間TSCANに亘り画素セルGに印加されると、この画素セルGのEL駆動回路ELG内のトランジスタQ1がオン状態となり、データラインDEを介して画素データパルスDPEのパルス電圧がコンデンサCに印加される。すると、このパルス電圧に対応した電荷がコンデンサCに充電され、かかる充電に伴いコンデンサCの両端電圧が上昇する。この際、コンデンサCに発生した電圧がトランジスタQ2のゲート電圧となる。トランジスタQ2は、このゲート電圧に応じた駆動電流IDMを発生し、これを図5に示す表示期間TFRAMEに亘りデュアル表示素子DMに送出する。この間、デュアル表示素子DM内の有機発光層104が上記駆動電流IDMに応じた輝度レベルで発光する。すなわち、デュアル表示素子DMは、EL表示素子として動作する。
[液晶表示モード]
液晶表示モードでは、液晶走査ドライバ2が、図6に示す如く各フレーム表示期間内の走査期間TSCAN毎に、例えば0ボルトのパルス電圧を有する液晶走査パルスSPLを走査ラインSL1〜SLnの各々に順次印加する。この間、データドライバ3は、画素データによって示される輝度レベルに応じた液晶駆動用のパルス電圧を有する画素データパルスDPLを発生し、これを1走査ライン分(m個)ずつ、各液晶走査パルスSPLの印加タイミングに同期させてデータラインDL1〜DLmに印加する。尚、上記液晶駆動用のパルス電圧は、図4に示す如き0ボルト〜第2電圧V2の範囲内の電圧である。
ここで、液晶走査パルスSPLが走査期間TSCANに亘り画素セルGに印加されると、この画素セルGの液晶駆動回路LCG内のトランジスタQ3がオン状態となり、データラインDLを介して上記画素データパルスDPLがデュアル表示素子DMに印加される。すると、画素データパルスDPLのパルス電圧に対応した電荷がデュアル表示素子DMに蓄積され、この蓄積された電荷に対応した駆動電圧VDMが図6に示す如き表示期間TFRAMEに亘りデュアル表示素子DMのアノード電極A及びカソード電極K間に発生する。この際、アノード電極A及びカソード電極K間に発生する駆動電圧VDMは0ボルト〜第2電圧V2の範囲内であるので、その電圧に応じて、デュアル表示素子DM内のキャリア輸送層103に混合されている液晶の分子配列が変化する。すなわち、デュアル表示素子DMは、液晶表示素子として動作する。
以上の如く、図1に示すディスプレイ装置においては、各画素セルG内にEL駆動回路ELG及び液晶駆動回路LCGを設け、両者を択一的に動作させることにより、デュアル表示素子DMをEL表示素子、あるいは液晶表示素子として適宜切り換えて動作できるようにしている。
尚、図6に示される液晶表示モードでは、デュアル表示素子DMのアノード電極Aがカソード電極Kに対して常に高電位となる、直流駆動にてデュアル表示素子DMを駆動しているが、図7に示す如き、アノード電極A及びカソード電極Kの極性が1フレーム表示期間毎に遷移する交流駆動を採用しても良い。
図8は、本発明の第2の実施例によるディスプレイ装置の概略構成の他の一例を示す図である。
図8において、表示パネル100には、2次元表示画面の縦方向(垂直方向)に夫々伸張したデータラインDL1〜DLm及びデータラインDE1〜DEmが、図8に示す如く、DL及びDE交互に配置して形成されている。又、表示パネル100には、2次元表示画面の横方向(水平方向)に夫々伸張した走査ラインSL1〜SLn及び走査ラインSE1〜SEnが、図8に示す如く、SL及びSE交互に配置して形成されている。互いに隣接するSL及びSEからなる一対の走査ラインと、互いに隣接するDL及びDEからなる一対のデータラインとの交叉部に、画素に対応した画素セルG1(波線にて示す)が形成されている。各画素セルG1は、モード電極MLにて共通に接続されていると共に、接地電極12を介して夫々に接地電位が印加されている。
図9は、画素セルG1の構成を示す図である。
図9に示されるように、各画素セルG1は、EL表示及び液晶表示の双方の表示機能を備えたデュアル表示素子DMと、画素データ取込用のトランジスタQ1、駆動電流供給用のトランジスタQ2、及びコンデンサCから構成される。尚、これらトランジスタQ1及びQ2は、Pチャネル型の電界効果トランジスタである。
トランジスタQ1のゲート電極には走査ラインSE、そのソース電極にはデータラインDEが夫々接続されている。トランジスタQ1のドレイン電極にはトランジスタQ2のゲート電極、走査ラインSL及びコンデンサCの一方の電極端が接続されている。コンデンサCの他方の電極端はモード電極MLに接続されている。トランジスタQ2のソース電極にはデータラインDLが接続されており、そのドレイン電極にはデュアル表示素子DMのアノード電極Aが接続されている。デュアル表示素子DMのカソード電極Kは接地電極12を介して接地されている。尚、デュアル表示素子DMの構造は、図2に示されるものと同一であるので、その説明は省略する。
図8に示される駆動制御回路111は、表示モード指定信号が液晶表示モードを示す場合には、液晶走査タイミング信号を液晶走査ドライバ112に供給すると共に、液晶表示モード信号を液晶走査ドライバ112、データドライバ113及びEL走査ドライバ114各々に供給する。一方、上記表示モード指定信号がEL表示モードを示す場合には、駆動制御回路111は、EL走査タイミング信号をEL走査ドライバ114に供給すると共に、EL表示モード信号を液晶走査ドライバ112、データドライバ113及びEL走査ドライバ114に夫々供給する。更に、駆動制御回路111は、入力映像信号を、各画素毎の輝度レベルを示す画素データに変換してデータドライバ113に供給する。
液晶走査ドライバ112は、上記液晶走査タイミング信号に応じて、表示パネル100の走査ラインSL1〜SLnの各々に順次、図6に示す如き液晶走査パルスSPLを印加する。
EL走査ドライバ114は、上記EL走査タイミング信号に応じて、表示パネル100の走査ラインSE1〜SEnの各々に順次、図5に示す如きEL走査パルスSPEを印加する。
データドライバ113は、駆動制御回路111から液晶表示モード信号が供給された場合には、上記画素データに応じて液晶駆動用電圧を有する、図6に示す如き画素データパルスDPLを発生し、これを1走査ライン分(m個)ずつデータラインDL1〜DLmに印加する。一方、EL表示モード信号が供給された場合には、データドライバ113は、EL駆動電圧VDDに基づいて画素データに応じた電圧を有する図5に示す如き画素データパルスDPEを発生し、これを1走査ライン分(m個)ずつデータラインDE1〜DEmに印加する。
ここで、駆動制御回路111から液晶表示モード信号が供給された場合には、EL走査ドライバ114は、画素セルG1のトランジスタQ1をオフ状態に設定すべき電圧を有するELオフ電圧VEOFFを走査ラインSE1〜SEn各々を介して全ての画素セルG1内のトランジスタQ1のゲート電極に印加する。更に、データドライバ113は、表示パネル100のモード電極MLを介して全ての画素セルG1のコンデンサCの一方の電極をハイインピーダンス状態に設定する。
従って、液晶表示モード時には、全ての画素セルG1内のトランジスタQ1及びコンデンサCが無効な状態となり、トランジスタQ2及びデュアル表示素子DMのみが動作可能となる。この際、トランジスタQ2のゲート電極は走査ラインSL、ソース電極はデータラインDLに夫々接続されていることから、このトランジスタQ2は、図2に示す如き液晶駆動回路LCGと等価となる。よって、トランジスタQ2は、かかる液晶駆動回路LCGと同様に、デュアル表示素子DMに対して図6に示す如き液晶表示駆動を行う。
一方、駆動制御回路111からEL表示モード信号が供給された場合には、データドライバ113は、モード電極ML及びデータラインDL1〜DLm各々を介して、全ての画素セルG1内のコンデンサの他方の電極及びトランジスタQ2のソース電極にEL駆動電圧VDDを印加する。
従って、EL表示モード時には、画素セルG1は、図2に示す如きEL駆動回路ELGと等価な構成となる。よって、この際、画素セルG1は、かかるEL駆動回路ELGと同様に、デュアル表示素子DMに対して図5に示す如きEL表示駆動を行う。
このように、図8に示されるディスプレイ装置においては、各画素セルG1内のEL駆動電流供給用のトランジスタQ2を液晶駆動用のトランジスタと兼用させて使用しているので、図2に示す画素セルGに比して小規模化を図ることができる。
尚、液晶表示モード時において、デュアル表示素子DMに過大な電流が流れる場合には、このデュアル表示素子DMに蓄積された電荷が放電して電圧低下が生じ、安定した階調表示が困難になる。そこで、液晶表示モード時においてもEL表示モード時と同様に、一定の駆動電圧をデュアル表示素子DMに印加するようにして、流れる電流を所定の一定電流にするようにしても良い。
【実施例】
【0006】
[実施例3]
図10は、本発明によるディスプレイ装置の他の構成を示す図である。
図10において、表示パネル110には、2次元表示画面の縦方向(垂直方向)に夫々伸張したデータラインDL1〜DLm及びデータラインDE1〜DEmが、図10に示す如く、DL及びDE交互に配置して形成されている。又、表示パネル110には、2次元表示画面の横方向(水平方向)に夫々伸張した走査ラインS1〜Snが形成されている。走査ラインSと、互いに隣接するDL及びDEからなる一対のデータラインとの交叉部に、画素に対応した画素セルG2(波線にて示す)が形成されている。各画素セルG2には、EL素子を発光駆動する際に用いるEL駆動電圧VDDが電源電極11を介して印加されており、且つ接地電極12を介して接地電位が印加されている。
図11は、画素セルG2の構成を示す図である。
図11に示されるように、画素セルG2は、EL表示及び液晶表示の双方の表示機能を備えたデュアル表示素子DM、EL画素データ取込用のトランジスタQ1、駆動電流供給用のトランジスタQ2、液晶画素データ取込用のトランジスタQ4、液晶表示駆動用のトランジスタQ5、コンデンサC1及びC2から構成される。尚、これらトランジスタQ1、Q2、Q4及びQ5はPチャネル型の電界効果トランジスタであり、図12に、そのゲート・ソース間電圧VGS−ドレイン・ソース間電流IDS特性を示す。
図11において、トランジスタQ1のゲート電極には走査ラインS、そのソース電極にはデータラインDEが夫々接続されている。トランジスタQ1のドレイン電極にはトランジスタQ2のゲート電極が接続されている。トランジスタQ2のソース電極には電源電極11を介してEL駆動電圧VDDが印加されており、そのゲート及びソース電極間にはコンデンサC1が接続されている。更に、トランジスタQ2のドレイン電極にはデュアル表示素子DMのアノード電極Aが接続されている。デュアル表示素子DMのカソード電極Kは接地電極12を介して接地されている。トランジスタQ4のゲート電極には走査ラインS、そのソース電極にはデータラインDLが夫々接続されている。トランジスタQ4のドレイン電極にはトランジスタQ5のゲート電極が接続されている。トランジスタQ2のソース電極及びトランジスタQ5のゲート電極間にはコンデンサC2が接続されている。トランジスタQ5のソース電極にはデュアル表示素子DMのアノード電極Aが接続されており、そのドレイン電極にはデュアル表示素子DMのカソード電極Kが接続されている。尚、デュアル表示素子DMの構造は、図2に示されるものと同一であるので、その説明は省略する。
駆動制御回路121は、入力映像信号に応じて走査タイミング信号を発生して走査ドライバ122に供給する。又、駆動制御回路121は、表示モード指定信号が液晶表示モードを示す場合には論理レベル1、EL表示モードを示す場合には論理レベル0を有する表示モード信号をデータドライバ113に供給する。更に、駆動制御回路121は、入力映像信号を、各画素毎の輝度レベルを示す画素データに変換してデータドライバ113に供給する。
走査ドライバ122は、上記走査タイミング信号に応じて、表示パネル110の走査ラインS1〜Snの各々に順次、走査パルスを印加する。データドライバ113は、駆動制御回路121から供給された表示モード信号及び画素データに応じて各種電圧及び画素データパルス(後述する)を発生してデータラインDL1〜DLm及びDE1〜DEmに印加する。
図13は、データドライバ123の内部構成を示す図である。
図13において、EL画素データパルス発生回路131は、画素データに応じてEL表示用のEL画素データパルスを発生し、これを1走査ライン分(m個)ずつセレクタ132に供給する。セレクタ132は、表示モード信号が論理レベル0、すなわちEL表示モードを表す場合にはEL画素データパルス発生回路131から供給された1走査ライン分(m個)のEL画素データパルスを夫々、表示パネル110のデータラインDE1〜DEmに中継供給する。一方、表示モード信号が論理レベル1、すなわち液晶表示モードを示す場合には、セレクタ132は、所定のバイアス電圧VBSをデータラインDE1〜DEmに夫々印加する。尚、上記バイアス電圧VBSは、この電圧がデータラインDE及びトランジスタQ1を介してトランジスタQ2のゲート電極に印加された際にトランジスタQ2が所定の一定のバイアス電流を発生することになる電圧値である。特に、かかるバイアス電圧VBSは、液晶表示モード時において上記デュアル表示素子DMに流れる最大電流よりも大なるバイアス電流がトランジスタQ2に流れるような電圧値に設定する。尚、バイアス電流は一定である必要はなく、デュアル表示素子DMの状態に応じて適宜変更するようにしても良い。
液晶画素データパルス発生回路133は、画素データに応じてデュアル表示素子DMを液晶素子として動作させる液晶駆動電圧VLDMを生成し、この液晶駆動電圧VLDMにトランジスタQ5のスレッショルド電圧Vthを加算したパルス電圧を有する液晶画素データパルスを、1走査ライン分(m個)ずつセレクタ134に供給する。セレクタ134は、表示モード信号が論理レベル1、すなわち液晶表示モードを表す場合には液晶画素データパルス発生回路133から供給された1走査ライン分(m個)の液晶画素データパルスを夫々、表示パネル110のデータラインDL1〜DLmに中継供給する。一方、表示モード信号が論理レベル0、すなわちEL表示モードを表す場合には、セレクタ134は、所定のスイッチングオフ電圧VOFFをデータラインDL1〜DLmに夫々印加する。尚、上記スイッチングオフ電圧VOFFは、この電圧がデータラインDL及びトランジスタQ4を介してトランジスタQ5のゲート電極に印加された際にトランジスタQ5がオフ状態に設定される電圧値である。
次に、図10に示されるディスプレイ装置の動作について説明する。
かかるディスプレイ装置は、表示モード指定信号がEL表示モードを示す場合には以下の如きEL表示モードに基づくEL表示駆動を実施する一方、液晶表示モードを示す場合には以下の如き液晶表示モードに基づく液晶表示駆動を実施する。
[EL表示モード]
EL表示モードでは、走査ドライバ122が、図14に示す如く、各フレーム表示期間内の走査期間TSCAN毎に、トランジスタが十分にオン状態となる例えば0ボルトのパルス電圧を有する走査パルスSPを走査ラインS1〜Snの各々に順次印加する。又、EL表示モードでは、データドライバ123が、画素セルG2のトランジスタQ5をオフ状態に設定するスイッチングオフ電圧VOFFをデータラインDL1〜DLm各々に印加する。更に、データドライバ123は、画素データに応じたパルス電圧を有する図14に示す如きEL画素データパルスDPE発生し、これを1走査ライン分(m個)ずつ、各走査パルスSPの印加タイミングに同期させてデータラインDE1〜DEmに印加する。
かかる動作によれば、走査ラインSを介して走査パルスが印加される度に全ての画素セルG2のトランジスタQ4がオン状態となり、データラインDLを介して上記スイッチングオフ電圧VOFFがトランジスタQ5のゲート電極に印加される。このスイッチングオフ電圧VOFFの印加に応じてトランジスタQ5はオフ状態に設定される。更に、上記走査パルスSPが印加されている間、画素セルG2のトランジスタQ1がオン状態となり、データラインDEを介してEL画素データパルスDPEがトランジスタQ2のゲート電極及びコンデンサC1に印加される。すると、EL画素データパルスDPEのパルス電圧に対応した電荷がコンデンサC1に充電され、コンデンサC1の両端電圧が上昇する。この際、コンデンサC1に発生した電圧がトランジスタQ2のゲート電圧となり、トランジスタQ2は、このゲート電圧に応じた駆動電流IDMを図14に示す表示期間TFRAMEに亘りデュアル表示素子DMに送出する。この間、このデュアル表示素子DM内の有機発光層104が上記駆動電流IDMに応じた輝度レベルで発光する。すなわち、デュアル表示素子DMは、EL表示素子として動作する。
[液晶表示モード]
液晶表示モードでは、走査ドライバ122が上記EL表示モード時と同様に、図15に示す如き各フレーム表示期間内の走査期間TSCAN毎に走査パルスSPを発生し、走査ラインS1〜Snの各々に順次印加する。又、液晶表示モードでは、データドライバ123が、画素セルG2のトランジスタQ2に対して所定の一定バイアス電流を発生させるべきバイアス電圧VBSをデータラインDE1〜DEmに夫々印加する。更に、データドライバ123は、画素データに応じた電圧値を有する液晶駆動電圧VLDM生成し、この液晶駆動電圧VLDMにトランジスタQ5のスレッショルド電圧Vthを加算したパルス電圧を有する液晶画素データパルスDPLを、図15に示す如く走査期間TSCAN毎に、1走査ライン分(m個)ずつデータラインDL1〜DLm各々に印加する。かかる動作によれば、走査ラインSを介して走査パルスが印加される度に画素セルG2のトランジスタQ1がオン状態となり、データラインDEを介して上記バイアス電圧VBSがトランジスタQ2のゲート電極に印加される。この際、トランジスタQ2は、上記バイアス電圧VBSに対応したバイアス電流をデュアル表示素子DMに送出する。更に、上記走査パルスSPが印加されている間、画素セルG2のトランジスタQ4がオン状態となり、データラインDLを介して液晶画素データパルスDPLがトランジスタQ5のゲート電極に印加される。つまり、画素データに応じた電圧値を有する液晶駆動電圧VLDM(例えば、図15のVLDM1又はVLDM2)にトランジスタQ5のスレッショルド電圧Vthを加算したパルス電圧を有する液晶画素データパルスDPLがトランジスタQ5のゲート電極に印加されるのである。尚、トランジスタQ5のゲート電極に印加された電圧はコンデンサC2によって保持される。よって、図15に示す表示期間TFRAMEに亘り、デュアル表示素子DMのアノード電極A及びカソード電極K間にはトランジスタQ5のゲート電極に印加された電圧に応じた電位差が生じ、これが駆動電圧VDMとしてデュアル表示素子DMに印加されることになる。すると、かかる駆動電圧VDMに応じてデュアル表示素子DM内のキャリア輸送層103に混合されている液晶の分子配列が変化する。すなわち、デュアル表示素子DMは、液晶表示素子として動作する。
このように、図11に示す画素セルG2においては、デュアル表示素子DMのアノード電極A及びカソード電極K間にそのソース電極及びドレイン電極が夫々接続されたトランジスタQ5によってデュアル表示素子DMを液晶駆動するようにしている。すなわち、デュアル表示素子DMを液晶駆動する際に用いる液晶駆動電圧VLDMにトランジスタQ5のスレッショルド電圧Vthを加算したパルス電圧を有する液晶画素データパルスDPLをトランジスタQ5のゲート電極に印加することにより、デュアル表示素子DMを液晶駆動するのである。かかる駆動によれば、例えデュアル表示素子DMのアノード電極A及びカソード電極K間の電圧が液晶駆動電圧VLDMよりも大になってしまって、この際、デュアル表示素子DMに並列接続されたトランジスタQ5側に電流が流れることになるので、その電圧増加分がキャンセルされる。つまり、デュアル表示素子DMのアノード電極A及びカソード電極K間の電圧を液晶駆動電圧VLDMに維持することができるのである。更に、図11に示される画素セルG2では、デュアル表示素子DMを液晶駆動する際には、EL駆動電流供給用のトランジスタQ2にて、デュアル表示素子DMに流れる駆動電流を一定のバイアス電流に制限するようにしている。従って、各トランジスタの電圧電流特性に製造上のばらつき等が生じていても、精度良くデュアル表示素子DMを液晶駆動することが可能になる。
以上の如く、図1、図8及び図10に示されるディスプレイ装置は、EL表示モード時には入力映像信号にて示される輝度レベルに応じたEL画素データパルスを発生する一方、液晶表示モード時には上記輝度レベルに応じた液晶画素データパルスを発生するドライバを備える。更に、各画素セル内に、液晶及びEL表示機能を備えたデュアル表示素子と、上記EL画素データパルスに応じてEL駆動電圧をデュアル表示素子に印加し、上記液晶画素データパルスに応じて液晶駆動電圧を印加する駆動手段と、を設ける。かかる構成により、単一の表示パネルにて液晶表示及びEL表示の双方を実現可能にしている。
尚、上記実施例においては、図2に示される画素セルG、図9に示される画素セルG1、及び図11に示される画素セルG2に搭載するトランジスタ(Q1〜Q5)としてPチャネル型の電界効果トランジスタを採用しているが、Nチャネル型電界効果トランジスタを採用しても良い。
図16は図2に示されるトランジスタQ1〜Q3をNチャネル型電界効果トランジスタで構築した場合における画素セルGの他の構成を示す図である。図17は、図9に示されるトランジスタQ1及びQ2をNチャネル型電界効果トランジスタで構築した場合における画素セルG1の他の構成を示す図である。図18は、図11に示されるトランジスタQ1、Q2、Q4及びQ5をNチャネル型電界効果トランジスタで構築した場合における画素セルG2の他の構成を示す図である。
又、デュアル表示素子DMを駆動する方式としては、画素データによって示される輝度レベルに応じた電圧をデュアル表示素子DMに印加するアナログ駆動方式、又は、最大輝度及び最小輝度に対応した2値の電圧のみをデュアル表示素子DMに印加するディジタル駆動方式のいずれにも適用可能である。
Claims (4)
- 画素を担う複数の画素セルが形成されている表示パネルを搭載したディスプレイ装置であって、
エレクトロルミネッセンス表示モード時には入力映像信号に基づく各画素毎の画素データにて示される輝度レベルに応じたEL画素データパルスを発生する一方、液晶表示モード時には前記画素データにて示される輝度レベルに応じた液晶画素データパルスを発生するドライバを備え、
前記画素セル各々は、エレクトロルミネッセンス表示動作及び液晶表示動作をなし得る表示素子と、前記EL画素データパルスに応じてエレクトロルミネッセンス駆動電圧を前記表示素子に印加する第1トランジスタと、前記液晶画素データパルスに応じて液晶駆動電圧を前記表示素子に印加する第2トランジスタとを含み、
前記第2トランジスタは、そのソース電極及びドレイン電極が夫々前記表示素子のアノード電極及びカソード電極に接続されているPチャネル電界効果トランジスタであり、そのゲート電極に印加された前記液晶画素データパルスに応じて前記表示素子のアノード電極及びカソード電極間に前記液晶駆動電圧を発生させることを特徴とするディスプレイ装置。 - 前記液晶画素データパルスは、前記液晶駆動電圧に前記第2トランジスタのスレッショルド電圧を加算したパルス電圧を有することを特徴とする請求項1記載のディスプレイ装置。
- 前記ドライバは、前記液晶表示動作時には前記表示素子に所定のバイアス電流を供給させるべく前記第1トランジスタのゲート電極に所定のバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項1又は2に記載のディスプレイ装置。
- 前記第2トランジスタはNチャネル電界効果トランジスタであり、そのソース電極及びドレイン電極が夫々前記表示素子のカソード電極及びアノード電極に接続されており、
前記第2トランジスタのゲート電極に印加された前記液晶画素データパルスに応じて前記表示素子のアノード電極及びカソード電極間に前記液晶駆動電圧を発生させることを特徴とする請求項1記載のディスプレイ装置。
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