JP2003223137A - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
る表示装置において、従来よりも駆動回路の構成が簡単
で、しかも、発光輝度のバランスをとって、赤、緑、青
の各画素を発光させることが可能な駆動方法を提供す
る。 【解決手段】 1フレーム期間の初めの第1の期間に、
全画素内の電流駆動型発光素子の発光を停止させた状態
で、各画素のスイッチングトランジスタのゲート電極に
走査駆動信号を印加して前記各画素の保持容量素子に映
像信号電圧を書き込み、1フレーム期間の前記第1の期
間に続く第2の期間に、前記各画素の前記スイッチング
トランジスタのゲート電極に印加する走査駆動信号を停
止するとともに、前記各画素の前記保持容量素子に書き
込まれた映像信号電圧および前記各色の画素の電流駆動
型発光素子の発光特性により決定される少なくとも1回
の発光期間内に、前記各画素の電流駆動型発光素子を発
光させる。
Description
の駆動方法に係り、特に、アクティブマトリクス方式の
有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの駆動方法
に関する。
トロルミネッセンスディスプレイ(以下、AMOLED
と記す)は、従来の液晶ディスプレイの次の世代のフラ
ットパネルディスプレイとして期待されている。従来、
AMOLEDの駆動回路としては、特開2000−16
3014号公報(第1の従来技術)に開示されているよ
うな、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、単
に、EL素子という)に電流を供給するための駆動用の
薄膜トランジスタ(以下、EL駆動TFTという)、E
L駆動TFTのゲート電極に接続され、映像信号電圧を
保持する保持コンデンサと、前記保持コンデンサに映像
信号電圧を供給するためのスイッチ用の薄膜トランジス
タ(以下、スイッチTFTという)からなる2トランジ
スタ構成の回路がもっとも基本的な画素回路として知ら
れている。この2トランジスタ構成の基本画素回路の大
きな問題として、EL駆動TFTを構成する半導体薄膜
(通常は、多結晶シリコン膜が使用される)の結晶性の
場所毎のバラツキにより、EL駆動TFTのしきい電圧
(Vth)や移動度(μ)が画素毎にばらつくために生
じる画像の不均一性がある。しきい電圧や移動度のバラ
ツキは、そのまま、EL素子の駆動電流値のバラツキと
なるため、発光強度がバラツキ、表示上では微細なムラ
となってみえることになる。この表示ムラは駆動電流値
が小さい中間調表示時に特に問題となる。
キによる表示不均一を抑制するために、例えば、特開2
000−330527号公報には、EL駆動TFTを、
完全にオフか、または完全にオン状態とする2値スイッ
チとして駆動し、画像の階調表示は発光の時間幅を変え
ることにより表示する、所謂パルス幅変調による駆動法
が開示されている(以下、第2の従来技術という)。一
方、一般に、AMOLEDに使用される赤、緑、青に発
光する各有機EL素子は、発光特性(発光輝度、電圧−
電流特性、電圧−発光輝度特性等)が、各色毎に異なっ
ている。この赤、緑、青の各有機EL素子の発光特性の
バラツキも、表示画面上では、前述したような微細なム
ラとなってみえることになる。この赤、緑、青の各有機
EL素子の発光特性のバラツキによる表示不均一を抑制
するために、例えば、特開2001−92413号公報
には、赤、緑、青の各有機EL素子に供給するR・G・
Bのそれぞれの映像信号に対して、ガンマ補正するメモ
リを設け、R・G・B毎にガンマ補正値を変更する手法
が開示されている(以下、第3の技術という)。
た従来技術には以下のような問題点がある。第2の従来
技術による画像表示の均一化効果については、既に実証
されており、パルス幅変調駆動はAMOLEDの駆動法
として有力な方法の一つではある。しかしながら、第2
の従来技術では、デジタル階調に対応した短い信号パル
スを処理する必要があることから、駆動回路の動作周波
数が高くなり、回路の消費電力が大きくなるのも問題で
ある。また、通常は簡単な回路で済む垂直側走査回路が
複雑になり回路面積が増大することも問題である。第3
の従来技術では、ガンマ補正するために、A/D変換器
と、D/A変換器と、補正メモリとを必要とし、構成が
複雑でコストがかかるという問題点がある。その上、こ
の第3の従来技術では、各画素間の輝度バラツキなどの
局所的な特性のバラツキについては考慮されておらず、
この第3の従来技術では、各画素間の輝度バラツキなど
の局所的な特性のバラツキを解消することは不可能であ
る。
るためになされたものであり、本発明の目的は、EL素
子のような電流駆動型発光素子を有する表示装置におい
て、従来よりも駆動回路の構成が簡単で、しかも、発光
輝度のバランスをとって、赤、緑、青の各画素を発光さ
せることが可能な駆動方法を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、前記駆動方法を実施するため
に最適な表示装置を提供することにある。本発明の前記
並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。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、赤、緑、色の画素
をそれぞれ複数備え、各色の画素は各色に発光する電流
駆動型発光素子(例えば、有機エレクトロルミネッセン
ス素子)を有する表示装置の駆動方法であって、1フレ
ーム期間の初めの第1の期間に、全画素内の前記電流駆
動型発光素子の発光を停止させた状態で、前記各画素に
映像信号電圧を書き込み、1フレーム期間の前記第1の
期間に続く第2の期間に、前記各画素に書き込まれた映
像信号電圧および前記各色の画素の電流駆動型発光素子
の発光特性により決定される1回以上の発光期間内に、
前記各画素の前記電流駆動型発光素子を発光させる。
ぞれ複数備え、各色の画素は、各色に発光する電流駆動
型発光素子と、スイッチングトランジスタと、前記スイ
ッチングトランジスタに接続される保持容量素子とを有
する表示装置の駆動方法であって、1フレーム期間の初
めの第1の期間に、前記全画素内の前記電流駆動型発光
素子の発光を停止させた状態で、前記各画素の前記スイ
ッチングトランジスタのゲート電極に走査駆動信号を印
加して前記各画素の前記保持容量素子に映像信号電圧を
書き込み、1フレーム期間の前記第1の期間に続く第2
の期間に、前記各画素の前記スイッチングトランジスタ
のゲート電極に印加する走査駆動信号を停止するととも
に、前記各画素の前記保持容量素子に書き込まれた映像
信号電圧および前記各色の画素の電流駆動型発光素子の
発光特性により決定される少なくとも1回の発光期間内
に、前記各画素の電流駆動型発光素子を発光させる。本
発明によれば、1フレーム期間の第2の期間に、前記各
色の画素の電流駆動型発光素子の発光特性(例えば、発
光効率、電圧−発光輝度特性)により決定される発光期
間内に、電流駆動型発光素子を発光させるようにしたの
で、発光輝度のバランスをとって、赤、緑、青の各画素
を発光させることが可能となる。
れ複数備え、各色の画素は、各色に発光する電流駆動型
発光素子と、前記電流駆動型発光素子に駆動電流を供給
する駆動トランジスタと、スイッチングトランジスタ
と、前記スイッチングトランジスタに接続される保持容
量素子と、出力端子が前記駆動トランジスタのゲート電
極に接続されるとともに、一方の入力端子に前記保持容
量素子に保持される電圧が印加され、他方の入力端子に
階調制御電圧が印加される比較器とを有する表示装置で
あって、1フレーム期間の初めの第1の期間に、前記各
画素の前記スイッチングトランジスタのゲート電極に走
査駆動信号を印加して前記各画素の前記保持容量素子に
映像信号電圧を書き込む第1の手段と、前記階調制御電
圧として、前記第1の期間に、全画素内の前記駆動トラ
ンジスタをオフとする第1レベルの電圧を、また、1フ
レーム期間の前記第1の期間に続く第2の期間に、少な
くとも1回、前記第1レベルの電圧から、前記第1レベ
ルの電圧とは異なる第2レベルの電圧まで変化する傾斜
波形電圧を供給する第2の手段とを備え、前記第2の手
段は、前記各色の画素の電流駆動型発光素子の発光特性
(例えば、発光効率、電圧−発光輝度特性)に基づき、
前記各色の画素に供給する前記傾斜波形電圧の電圧波形
を決定する。
ぞれ複数備え、各色の画素は、各色に発光する電流駆動
型発光素子と、出力端子に前記電流駆動型発光素子が接
続されるインバータ回路と、スイッチングトランジスタ
と、前記スイッチングトランジスタと前記インバータ回
路の入力端子との間に接続される保持容量素子とを有す
る表示装置であって、1フレーム期間の初めの第1の期
間に、前記各画素の前記インバータ回路の入力端子と出
力端子とを短絡する第1の手段と、1フレーム期間の前
記第1の期間に続く第2の期間に、前記各画素の前記ス
イッチングトランジスタのゲート電極に走査駆動信号を
印加して前記各画素の保持容量素子に映像信号電圧を書
き込む第2の手段と、1フレーム期間の前記第2の期間
に続く第3の期間に、少なくとも1回、前記各画素の前
記保持容量素子の前記第1の端子に、第1レベルの電圧
から、前記第1レベルの電圧とは異なる第2レベルの電
圧まで変化する傾斜波形の階調制御電圧を印加する第3
の手段とを備え、前記第3の手段は、前記各色の画素の
電流駆動型発光素子の発光特性(例えば、発光効率、電
圧−発光輝度特性)に基づき、前記各色の画素に供給す
る前記階調制御電圧の電圧の電圧波形を決定する。
段は、前記各画素の前記保持容量素子の前記第1の端子
に接続されるとともに、前記第3の期間にオンとなり前
記階調制御電圧を前記保持容量素子の前記第1の端子に
印加する第2のスイッチングトランジスタを有する。本
発明の一実施の形態では、前記複数の画素はマトリクス
状に配置され、前記各画素列毎に設けられ、前記各画素
の前記スイッチングトランジスタがオンのときに、前記
各画素の前記保持容量素子に映像信号電圧を印加する複
数の映像信号線と、前記各画素列毎に設けられ、前記階
調制御電圧を印加する複数の階調信号線と、前記各画素
列毎に設けられ、前記電流駆動型発光素子に駆動電流を
供給する複数の電流供給線と、前記各画素行毎に設けら
れ、1ライン毎に前記各画素の前記スイッチングトラン
ジスタのゲート電極に順次前記走査駆動信号を印加する
複数の走査信号線とを備える。
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
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。 [実施の形態1]図1は、本発明の実施の形態1の表示
装置の表示パネルの1画素の等価回路を示す回路図であ
る。本実施の形態において、各画素はマトリクス状に配
置され、m行n列目の画素は、走査信号線(Gm,G(m+
1))と、映像信号線Dn(あるいは、階調信号線Kn)
と、アノード電流供給線Anとで囲まれた領域で定義さ
れる。各画素内部には、スイッチ用の薄膜トランジスタ
(以下、スイッチTFTという)(Qs(m,n))と、P
MOSトランジスタから成るEL駆動TFT(Qd(m,
n))と、保持容量素子Cst(m,n)と、比較器Cop(m,
n)とが設けられる。EL駆動TFT(Qd(m,n))のド
レイン電極には、EL素子OLED(m,n)のアノード電
極が接続され、ゲート電極には、比較器Cop(m,n)の
出力端子が接続される。EL素子OLED(m,n)のカソ
ード電極は接地電位(GND)に接続される。比較器C
op(m,n)の一方の入力端子には、保持容量素子Cst
(m,n)の一方の端子が接続され、他方の端子には、階調
信号線Knが接続される。保持容量素子Cst(m,n)の一
方の端子は、スイッチTFT(Qs(m,n))を介して映
像信号線Dnに接続され、また、保持容量素子Cst(m,
n)の他方の端子は、接地電位(GND)に接続される。
1画素の等価回路を図10に示す。この図10は、前述
した特開2000−163014号公報に記載されてい
るものである。この図10に示す等価回路は、比較器C
op(m,n)と階調信号線Knとを備えず、かつ、保持容量
素子Cst(m,n)の他方の端子が、アノード電流供給線
(An)に接続されている点で、図1に示す等価回路と
相異する。この図10に示す等価回路において、走査信
号線Gが順次1ライン毎に走査され、スイッチTFT
(Qs(m,n))のゲート電極にHighレベル(以下、
Hレベルという)の走査クロックが印加されると、スイ
ッチTFT(Qs(m,n))がオンとなり、これにより、
スイッチTFT(Qs(m,n))を介して、映像信号線Dn
からアナログの映像信号電圧が保持容量素子Cst(m,
n)に供給され、保持容量素子Cst(m,n)に保持され
る。この保持容量素子Cst(m,n)に保持されたアナロ
グの映像信号電圧は、EL駆動TFT(Qd(m,n))の
ゲート電極に供給され、これにより、EL駆動TFT
(Qd(m,n))を流れる電流が制御され、即ち、アナロ
グの映像信号電圧に対応する電流をEL素子OLED
(m,n)に供給し、これにより、EL素子OLED(m,n)が
発光し、画像が表示される。
では、EL駆動TFT(Qd(m,n))を構成する半導体
薄膜(多結晶シリコン膜)の結晶性の場所毎のバラツキ
により、EL駆動TFT(Qd(m,n))のしきい電圧
(Vth)や移動度(μ)が画素毎にバラツキが生じ、
それにより、EL素子OLED(m,n)の駆動電流値にバ
ラツキが生じ、結果として、発光強度がバラツキ、表示
上では微細なムラとなってみえるという問題点があっ
た。また、この図10に示す駆動方法は、1フレーム期
間中、同一の画像を表示し続ける方法であり、画像が切
り替わる毎に輝度が段階状に変化する。このように常に
画像を切れ目なしに表示する駆動方法では、前の画像か
ら次の画像に切り替わると人間は2つの画像を重ねて認
識し、結果的に画像の輪郭がぼやけてしまうという欠点
があり、特に、動画を表示する場合に、表示画質を劣化
させるという問題点があった。
明する。本実施の形態では、図2に示すように、1フレ
ーム期間は、走査期間と発光期間とに分離される。図2
に示す走査期間は、全ての保持容量素子Cstにアナロ
グの映像信号電圧を書き込み期間であり、この期間内
は、EL素子OLEDの発光は停止される。この走査期
間内に、走査信号線Gが順次1ライン毎に走査され、1
ライン毎に走査信号線Gに順次走査クロックが印加され
ると、全ての保持容量素子Cstにアナログの映像信号
電圧が書き込まれる。例えば、図1において、スイッチ
TFT(Qs(m,n))のゲート電極にHレベルの走査ク
ロックが印加されると、スイッチTFT(Qs(m,n))
がオンとなり、これにより、スイッチTFT(Qs(m,
n))を介して、映像信号線Dnからアナログの映像信号
電圧が保持容量素子Cst(m,n)に供給され、保持容量
素子Cst(m,n)に保持される。また、本実施の形態で
は、階調信号線Knには、図3に示すランプ波形の傾斜
波電圧が印加される。この図3に示す傾斜波電圧は、走
査期間内は第1レベルの電圧(V1)であり、この第1
レベルの電圧(V1)が比較器Cop(m,n)に入力され
るため、比較器Cop(m,n)の出力はHレベルを維持す
る。そのため、全てのEL駆動TFT(Qd)がオフ状
態を維持し、全てのEL素子OLEDの発光は停止され
る。即ち、走査期間内では、全てのEL素子OLEDは
黒を表示する。
査信号線Gに対する走査クロックの供給が停止される。
また、発光期間内に、階調信号線Knに供給される傾斜
波電圧が、図3に示すように、第1レベルの電圧(V
1)から、第2レベルの電圧(V2)まで、ある傾斜も
って変化する。そのため、保持容量素子Cstに保持さ
れている電圧値(図3では階調電圧と記す)よりも、階
調信号線Knに供給される傾斜波電圧の電圧値が大きく
なると、比較器CopがLowレベル(以下、Lレベル
という)となり、EL駆動TFT(Qd)がオンとな
り、EL素子OLEDが発光する。この場合に、各EL
素子OLEDを流れる電流(図3のIoled)は一定
であり、各画素の発光輝度は、各画素のEL素子OLE
Dの発光時間に応じて変化する。即ち、図3に示すよう
に、発光輝度が高い画素(明るい表示の画素)程、各画
素のEL素子OLEDの発光時間が長くなる。このよう
に、本実施の形態では、EL駆動TFT(Qd)を、完
全にオフか、または完全にオン状態とする2値スイッチ
として駆動させるので、EL駆動TFT(Qd)を構成
する半導体薄膜(多結晶シリコン膜)の結晶性の場所毎
のバラツキにより、EL駆動TFTのしきい電圧(Vt
h)や移動度(μ)が画素毎にばらつくために生じる画
像の不均一性を抑止することができる。
(Qd)を、2値スイッチとして駆動し、画像の階調表
示は発光の時間幅を変えるようにした点で、前述の第2
の従来技術と類似している。しかしながら、本実施の形
態では、前述の第2の従来技術のように、デジタル階調
に対応した短い信号パルスを処理する必要がないので、
前述の第2の従来技術と比して、駆動回路の動作周波数
を低くできるとともに、垂直側走査回路の構成を簡単に
できるので、回路面積を小さくすることができる。さら
に、本実施の形態では、発光期間中に、スイッチTFT
(Qs)のゲート電極に印加する走査クロックを停止さ
せるようにしたので、消費電力の増加を抑えることがで
きる。なお、本実施の形態では、図3に示すように、保
持容量素子Cstに保持されるアナログの映像信号は、
発光輝度が高い程、第1レベルの電圧(V1)との間の
電位差が小さく、発光輝度が低い程、第1レベルの電圧
(V1)との間の電位差が大きくなる電圧である。この
ように、本実施の形態では、1フレーム期間の走査期間
内に、全てのEL素子OLEDの発光を停止するように
したので、動画を表示する場合でも、表示画質の劣化を
低減させることが可能となる。
クス表示部と駆動回路を含めた表示部全体を示すブロッ
ク図である。同図において、10は表示パネル、20は
水平走査回路、30は垂直走査回路である。ここで、水
平走査回路20と、垂直走査回路30とは、外部のタイ
ミングコントローラからの制御信号(例えば、クロック
パルス、スタートパルスなど)により制御され、また、
水平走査回路20は、映像信号線生成回路21と、傾斜
波電圧生成回路22とで構成される。図4において、垂
直走査回路30には、M本の走査信号線(G1〜GM)が
接続され、垂直走査回路30は、前述した走査期間内
に、M個の走査信号線に順次Hレベルの走査クロックを
出力する。なお、図4では、G1とGMの2本の走査信号
線のみを図示している。映像信号線生成回路21には、
N本の映像信号線(D1〜DN)が接続され、映像信号線
生成回路21は、外部から入力される映像信号(Vedi
o)に基づき、前述した走査期間内に、走査されるライ
ンの画素に対応するアナログの映像信号電圧をN個の走
査信号線に出力する。なお、図4では、D1とDNの2本
の映像信号線のみを図示している。したがって、本実施
の形態では、表示パネル10は、M行N列の画素で構成
されるが、図4では1個の画素のみを図示している。ま
た、傾斜波電圧生成回路22には、N本の階調信号線
(K1〜KN)が接続され、傾斜波電圧生成回路22は、
前述したランプ波形の傾斜波電圧を生成する。なお、N
本のアノード電流供給線(A1〜AN)は、画素領域外で
短絡(ショート)され、外部電源(VDD)に接続され
る。
装置において、図3に示す明るい表示の場合のEL素子
OLEDが発光する時点と、図3に示す暗い表示の場合
のEL素子OLEDが発光する時点との間の時間差(T
a)が大きくなると、動画を表示する場合に、動画ボケ
や擬似輪郭ノイズとなり、表示画像の画質の劣化が生じ
る恐れがある。本実施の形態の表示装置は、前述した表
示画像の画質の劣化を防止するものである。図5は、本
発明の実施の形態2の表示装置において、階調信号線K
に供給される傾斜波電圧の電圧波形を示す図である。図
3に示す傾斜波電圧は、第1レベルの電圧(V1)か
ら、第2レベルの電圧(V2)まで一回のみ変化するも
のであるが、図5に示す傾斜波電圧は、第1レベルの電
圧(V1)から、第2レベルの電圧(V2)まで複数回
(図5では、6回)にわたって変化させるようにしたも
のである。これにより、本実施の形態では、明るい表示
の場合のEL素子OLEDが発光する時点と、暗い表示
の場合のEL素子OLEDが発光する時点との間の時間
差(Tb)を、図3のTaよりも小さくできるので、動
画を表示する場合に、動画ボケや擬似輪郭ノイズが生じ
るの防止することが可能となる。なお、図5に示すラン
プ波形の傾斜波電圧は、図4に示す傾斜波電圧生成回路
22で生成される。
形態3の表示装置の表示パネルの1画素の等価回路を示
す回路図である。本実施の形態は、前述の各実施の形態
における比較器Copに代えて、クランプドインバータ
回路を使用する実施の形態である。本実施の形態では、
PMOSトランジスタ(PM(m,n))とNMOSトラン
ジスタ(NM(m,n))とから成るインバータ回路の出力
端子に、EL素子OLED(m,n)のアノード電極が接続
され、EL素子OLED(m,n)は、PMOSトランジス
タ(PM(m,n))から駆動電流が供給される。インバー
タ回路の入力端子と出力端子との間には、スイッチ用の
薄膜トランジスタ(以下、第3のスイッチTFTとい
う)(Qs3(m,n))が接続され、インバータ回路の入力
端子には、保持容量素子Cst(m,n)の一方の端子が接
続される。また、保持容量素子Cst(m,n)の他方の端
子には、スイッチTFT(Qs(m,n))を介して映像信
号線Dnと、スイッチ用の薄膜トランジスタ(以下、第
2のスイッチTFTという)(Qs2(m,n))を介して階
調信号線Knが接続される。
ート電極、映像信号線Dn、および階調信号線Knに印加
される電圧波形を示す図である。図7において、Vre
は、第3のスイッチTFT(Qs3(m,n))のゲート電極
に印加される電圧、Vg1は、スイッチTFT(Qs
(m,n))のゲート電極に印加される走査クロック、Vs
igは、映像信号線Dnに供給されるアナログの映像信
号、Vg2は、第2のスイッチTFT(Qs2(m,n))の
ゲート電極に印加される電圧、Vgrayは、階調信号
線Knに印加されるランプ波形の傾斜波電圧、Iole
dは、EL素子OLED(m,n)を流れる駆動電流であ
る。以下、図7を用いて、本実施の形態の駆動方法につ
いて説明する。本実施の形態においても、1フレーム
は、走査期間と発光期間とに分けられる。本実施の形態
において、Vreの電圧は、走査期間の第1の期間にH
レベルとなるので、全ての画素内の第3のスイッチTF
T(Qs3(m,n))がオンなり、インバータ回路の入力端
子と出力端子とが短絡される。これにより、インバータ
回路の入力端子ノードは、PMOSトランジスタ(PM
(m,n))を流れる電流と、NMOSトランジスタ(NM
(m,n))を流れる電流とが一致する電圧(Vcn)に設定
される。この場合に、PMOSトランジスタ(PM(m,
n))、および、NMOSトランジスタ(NM(m,n))を
構成する半導体薄膜(多結晶シリコン膜)の結晶性の場
所毎のバラツキにより、PMOSトランジスタ(PM
(m,n))、および、NMOSトランジスタ(NM(m,n))
のしきい電圧(Vth)や移動度(μ)が画素毎にばら
ついても、前記電圧(Vcn)は、前述したバラツキに応
じた電圧値となる。
2の期間に、走査信号線Gが順次1ライン毎に走査さ
れ、即ち、1ライン毎に走査信号線Gに、順次走査クロ
ックが印加され、全ての保持容量素子Cstにアナログ
の映像信号電圧が書き込まれる。例えば、スイッチTF
T(Qs(m,n))のゲート電極に印加される走査クロッ
クがHレベルとなると、スイッチTFT(Qs(m,n))
がオンとなり、スイッチTFT(Qs(m,n))を介し
て、映像信号線Dnからアナログの映像信号電圧が保持
容量素子Cst(m,n)に保持される。この場合に、イン
バータ回路のPMOSトランジスタ(PM(m,n))はオ
フであるので、全てのEL素子OLEDの発光は停止さ
れる。次に、発光期間になると、Vg2の電圧がHレベ
ルとなるので、スイッチTFT(Qs2(m,n))がオンと
なり、各保持容量素子Cstには、階調信号線Kからラ
ンプ波形の傾斜波電圧が印加される。この図7に示す傾
斜波電圧は、第1レベルの電圧(V1)から、第2レベ
ルの電圧(V2)まで、ある傾斜もって変化する電圧で
ある。
ードは、(Vcn−(Vsig−V1))の電圧となり、
インバータ回路のPMOSトランジスタ(PM(m,n))
がオンとなり、EL素子OLEDが発光する。図7に示
す傾斜波電圧が、第1レベルの電圧(V1)から上昇
し、保持容量素子Cst(m,n)に保持されている電圧
(図7では、階調電圧と記す)になると、インバータ回
路のPMOSトランジスタ(PM(m,n))がオフとな
り、EL素子OLEDが発光を停止する。この場合に、
各EL素子OLEDを流れる電流(図7のIoled)
は一定であり、各画素の発光輝度は、各画素のEL素子
OLEDの発光時間に応じて変化する。即ち、発光輝度
が高い画素程、各画素のEL素子OLEDの発光時間が
長くなる。さらに、本実施の形態では、前記電圧(Vc
n)は、インバータ回路のPMOSトランジスタ(PM
(m,n))、および、NMOSトランジスタ(NM(m,n))
のしきい電圧(Vth)や移動度(μ)が画素毎にばら
ついても、前記電圧(Vcn)は、前述したバラツキに応
じた電圧値となるので、本実施の形態では、インバータ
回路を構成する薄膜トランジスタの特性のバラツキに起
因する、複数の画素間での表示バラツキを低減し、ムラ
のない均一な表示を得ることが可能となる。
に、保持容量素子Cstに保持されるアナログの映像信
号は、発光輝度が高い程、第1レベルの電圧(V1)と
の間の電位差が大きく、発光輝度が低い程、第1レベル
の電圧(V1)との間の電位差が小さくなる電圧であ
る。このように、本実施の形態でも、1フレーム期間の
走査期間内に、全てのEL素子OLEDの発光を停止す
るようにしたので、動画を表示する場合でも、表示画質
の劣化を低減させることが可能となる。なお、本実施の
形態において、表示装置のマトリクス表示部と駆動回路
を含めた表示部全体の構成は、図4と同じであり、前述
したランプ波形の傾斜波電圧は、傾斜波電圧生成回路2
2で生成される。また、本実施の形態においても、前述
の実施の形態2のように、傾斜波電圧を、第1レベルの
電圧(V1)から、第2レベルの電圧(V2)まで複数
回にわたって変化させるようにしてもよい。
示装置の画素構成において、同一の階調電圧(即ち、保
持容量素子Cstに保持される電圧)であっても、階調
信号線Kに供給される傾斜波電圧のデューティ比を変化
させることにより、EL素子OLEDの発光時間を変更
することができる。以下、この点について、図8(A)
を用いて説明する。今、階調電圧が図8(A)のような
電圧であると仮定すると、階調信号線Kに供給される傾
斜波電圧のデューティ比が100%の場合には、EL素
子OLEDの発光時間(換言すれば、EL素子OLED
に駆動電流が流れる時間)は、図8(A)のTfの時間
となる。これに対して、階調信号線Kに供給される傾斜
波電圧のデューティ比が(Tc/Td)×100%の場
合には、EL素子OLEDの発光時間は、図8(A)の
Teの時間となる。このように、階調信号線Kに供給さ
れる傾斜波電圧のデューティ比(あるいは、傾き)を変
化させることにより、EL素子OLEDの発光時間を変
更することができる。
緑、青のEL素子OLEDは、発光輝度が各色毎に異な
っている。この赤、緑、青のEL素子OLEDの発光輝
度のバラツキも、表示画面上では、前述したような微細
なムラとなってみえることになる。本実施の形態は、階
調信号線Kに供給される傾斜波電圧のデューティ比を、
各色毎に変化させて、EL素子OLEDの発光時間を各
色毎に調整し、赤、緑、青のEL素子OLEDの発光輝
度のバラツキによる表示不均一を抑制するようにしたも
のである。本実施の形態では、赤、緑、青のEL素子O
LEDの中で、発光効率の高い有機エレクトロルミネッ
センス材料を使用するEL素子OLEDの場合には、図
8(C)に示すように、階調信号線Kに供給される傾斜
波電圧のデューティ比を小さくして(あるいは、傾きを
大きくして)、EL素子OLEDの発光時間を短くし、
かつ、発光効率が低い有機エレクトロルミネッセンス材
料を使用するEL素子OLEDの場合には、図8(B)
に示すように、階調信号線Kに供給される傾斜波電圧の
デューティ比を大きくして(あるいは、傾きを小さくし
て)、EL素子OLEDの発光時間を長くする。このよ
うに、本実施の形態によれば、赤、緑、青の各画素のE
L素子OLEDの発光効率に合わせて、階調信号線Kに
供給される傾斜波電圧のデューティ比を設定することに
より、映像信号線Dから供給されるアナログの映像信号
電圧の電圧を調整することなく、赤、緑、青の各画素の
発光輝度のバランスをとって、赤、緑、青の各画素を発
光させることが可能となるので、高画質の画像を表示さ
せることが可能となる。なお、本実施の形態において、
各画素の構成は、前述の実施の形態1の構成を採用して
もよく、さらに、前述の実施の形態2のように、傾斜波
電圧を、第1レベルの電圧(V1)から、第2レベルの
電圧(V2)まで複数回にわたって変化させるようにし
てもよい。
示装置の画素構成において、同一の階調電圧(即ち、保
持容量素子Cstに保持される電圧)であっても、階調
信号線Kに供給される傾斜波電圧の電圧波形を変化させ
ることにより、EL素子OLEDの発光時間を変更する
ことができる。以下、この点について、図9(A)を用
いて説明する。今、階調電圧が図9(A)のような電圧
であると仮定すると、階調信号線Kに供給される傾斜波
電圧の電圧波形が、一定の傾きで変化する電圧波形(あ
るいは、直線的に変化する電圧波形)の場合には、EL
素子OLEDの発光時間(換言すれば、EL素子OLE
Dに駆動電流が流れる時間)は、図9(A)のTfの時
間となる。これに対して、階調信号線Kに供給される傾
斜波電圧の電圧波形が、傾きが連続的に変化する電圧波
形(あるいは、非線形に変化する電圧波形)の場合に
は、EL素子OLEDの発光時間は、図9(A)のTe
の時間となる。このように、階調信号線Kに供給される
傾斜波電圧の電圧波形を変化させることにより、EL素
子OLEDの発光時間を変更することができる。
緑、青のEL素子OLEDは、発光特性(電圧−電流特
性、電圧−発光輝度特性)は非線形の関係にあり、ま
た、この発光特性は各色毎に異なっている。この赤、
緑、青のEL素子OLEDの発光特性のバラツキも、表
示画面上では、前述したような微細なムラとなってみえ
ることになる。本実施の形態は、階調信号線Kに供給さ
れる傾斜波電圧の電圧波形を変化させることにより、E
L素子OLEDの発光時間を変更して、赤、緑、青のE
L素子OLEDの発光特性のバラツキによる表示不均一
を抑制するものである。本実施の形態では、赤、緑、青
のEL素子OLEDの有機エレクトロルミネッセンス材
料、あるいは、駆動回路により決定される赤、緑、青の
EL素子OLEDの電圧−発光輝度特性に合わせて、図
9(B)、(C)に示すように、階調信号線Kに供給さ
れる傾斜波電圧の波形形状を変化させて、ガンマ補正を
行うようにしたものである。
のように、ガンマ補正のために、A/D変換器、D/A
変換器、および補正メモリが必要でなく、しかも、前述
の第3の従来技術に比して、構成が簡単になるので、前
述の第3の従来技術よりもコストを低減することができ
る。しかも、本実施の形態では、前述の第3の従来技術
では不可能であった、各画素間の輝度バラツキなどの局
所的な特性のバラツキを解消することができる。このよ
うに、本実施の形態によれば、映像信号線Dから供給さ
れるアナログの映像信号電圧の電圧を調整することな
く、赤、緑、青の各画素の発光特性のバランスをとるこ
とが可能となるので、バランスのとれた赤、緑、青の発
光色を得ることができ、高画質の画像を表示させること
が可能となる。なお、本実施の形態において、各画素の
構成は、前述の実施の形態1の構成を採用してもよく、
さらに、前述の実施の形態2のように、傾斜波電圧を、
第1レベルの電圧(V1)から、第2レベルの電圧(V
2)まで複数回にわたって変化させるようにしてもよ
い。以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実
施の形態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。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 (1)本発明の表示装置によれば、発光輝度のバランス
をとって、赤、緑、青の各画素を発光させることができ
るので、高画質の画像を表示させることが可能となる。 (2)本発明の表示装置によれば、バランスのとれた
赤、緑、青の発光色を得ることができるので、高画質の
画像を表示させることが可能となる。
の1画素の等価回路を示す回路図である。
説明するための図である。
調信号線に供給される傾斜波電圧の電圧波形を示す図で
ある。
表示部と駆動回路を含めた表示部全体を示すブロック図
である。
調信号線に供給される傾斜波電圧の電圧波形を示す図で
ある。
の1画素の等価回路を示す回路図である。
像信号線Dn、階調信号線Knに印加される電圧波形を示
す図である。
調信号線Kに供給される傾斜波電圧の電圧波形を示す図
である。
調信号線Kに供給される傾斜波電圧の電圧波形を示す図
である。
回路を示す回路図である。
号線生成回路、22…傾斜波電圧生成回路、30…垂直
走査回路、A…アノード電流供給線、D…映像信号線、
G…走査信号線、K…階調信号線、Qs,Qs1、Qs2
…スイッチ用薄膜トランジスタ、Qd…駆動用薄膜トラ
ンジスタ、Cst…保持容量素子、OLED…有機エレ
クトロルミネッセンス素子、Cop…比較器、PM…P
MOSトランジスタ、NM…NMOSトランジスタ。
Claims (13)
- 【請求項1】 赤、緑、色の画素をそれぞれ複数備え、
各色の画素は各色に発光する電流駆動型発光素子を有す
る表示装置の駆動方法であって、 1フレーム期間の初めの第1の期間に、全画素内の前記
電流駆動型発光素子の発光を停止させた状態で、前記各
画素に映像信号電圧を書き込み、 1フレーム期間の前記第1の期間に続く第2の期間に、
前記各画素に書き込まれた映像信号電圧および前記各色
の画素の電流駆動型発光素子の発光特性により決定され
る少なくとも1回の発光期間内に、前記各画素の前記電
流駆動型発光素子を発光させることを特徴とする表示装
置の駆動方法。 - 【請求項2】 赤、緑、色の画素をそれぞれ複数備え、
各色の画素は、各色に発光する電流駆動型発光素子と、
スイッチングトランジスタと、前記スイッチングトラン
ジスタに接続される保持容量素子とを有する表示装置の
駆動方法であって、 1フレーム期間の初めの第1の期間に、前記全画素内の
前記電流駆動型発光素子の発光を停止させた状態で、前
記各画素の前記スイッチングトランジスタのゲート電極
に走査駆動信号を印加して前記各画素の前記保持容量素
子に映像信号電圧を書き込み、 1フレーム期間の前記第1の期間に続く第2の期間に、
前記各画素の前記スイッチングトランジスタのゲート電
極に印加する走査駆動信号を停止するとともに、前記各
画素の前記保持容量素子に書き込まれた映像信号電圧お
よび前記各色の画素の電流駆動型発光素子の発光特性に
より決定される少なくとも1回の発光期間内に、前記各
画素の電流駆動型発光素子を発光させることを特徴とす
る表示装置の駆動方法。 - 【請求項3】 前記各画素の前記保持容量素子に書き込
まれた映像信号電圧および前記各色の画素の電流駆動型
発光素子の発光効率に基づき、前記少なくとも1回の発
光期間を決定することを特徴とする請求項1または請求
項2に記載の表示装置の駆動方法。 - 【請求項4】 前記各画素の前記保持容量素子に書き込
まれた映像信号電圧および前記各色の画素の電流駆動型
発光素子の電圧−発光輝度特性に基づき、前記少なくと
も1回の発光期間を決定することを特徴とする請求項1
または請求項2に記載の表示装置の駆動方法。 - 【請求項5】 赤、緑、色の画素をそれぞれ複数備え、
各色の画素は、各色に発光する電流駆動型発光素子と、
前記電流駆動型発光素子に駆動電流を供給する駆動トラ
ンジスタと、スイッチングトランジスタと、前記スイッ
チングトランジスタに接続される保持容量素子と、出力
端子が前記駆動トランジスタのゲート電極に接続される
とともに、一方の入力端子に前記保持容量素子に保持さ
れる電圧が印加され、他方の入力端子に階調制御電圧が
印加される比較器とを有する表示装置であって、 1フレーム期間の初めの第1の期間に、前記各画素の前
記スイッチングトランジスタのゲート電極に走査駆動信
号を印加して前記各画素の前記保持容量素子に映像信号
電圧を書き込む第1の手段と、 前記階調制御電圧として、前記第1の期間に、全画素内
の前記駆動トランジスタをオフとする第1レベルの電圧
を、また、1フレーム期間の前記第1の期間に続く第2
の期間に、少なくとも1回、前記第1レベルの電圧か
ら、前記第1レベルの電圧とは異なる第2レベルの電圧
まで変化する傾斜波形電圧を供給する第2の手段とを備
え、 前記第2の手段は、前記各色の画素の電流駆動型発光素
子の発光特性に基づき、前記各色の画素に供給する前記
傾斜波形電圧の電圧波形を決定することを特徴とする表
示装置。 - 【請求項6】 前記第2の手段は、前記各色の画素の電
流駆動型発光素子の発光効率に基づき、前記各色の画素
に供給する前記傾斜波形電圧の電圧波形を決定すること
を特徴とする請求項5に記載の表示装置。 - 【請求項7】 前記第2の手段は、前記各色の画素の電
流駆動型発光素子の電圧−発光輝度特性に基づき、前記
各色の画素に供給する前記傾斜波形電圧の電圧波形を決
定することを特徴とする請求項5に記載の表示装置。 - 【請求項8】 前記複数の画素はマトリクス状に配置さ
れ、 前記各画素列毎に設けられ、前記各画素の前記スイッチ
ングトランジスタがオンのときに、前記各画素の前記保
持容量素子に映像信号電圧を印加する複数の映像信号線
と、 前記各画素列毎に設けられ、前記各画素の前記比較器の
他方の入力端子に階調制御電圧を印加する複数の階調信
号線と、 前記各画素列毎に設けられ、前記各画素の前記駆動トラ
ンジスタを介して前記各画素の前記電流駆動型発光素子
に駆動電流を供給する複数の電流供給線と、 前記各画素行毎に設けられ、1ライン毎に前記各画素の
前記スイッチングトランジスタのゲート電極に順次前記
走査駆動信号を印加する複数の走査信号線とを備えるこ
とを特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれか1項
に記載の表示装置。 - 【請求項9】 赤、緑、色の画素をそれぞれ複数備え、
各色の画素は、各色に発光する電流駆動型発光素子と、
出力端子に前記電流駆動型発光素子が接続されるインバ
ータ回路と、スイッチングトランジスタと、前記スイッ
チングトランジスタと前記インバータ回路の入力端子と
の間に接続される保持容量素子とを有する表示装置であ
って、 1フレーム期間の初めの第1の期間に、前記各画素の前
記インバータ回路の入力端子と出力端子とを短絡する第
1の手段と、 1フレーム期間の前記第1の期間に続く第2の期間に、
前記各画素の前記スイッチングトランジスタのゲート電
極に走査駆動信号を印加して前記各画素の保持容量素子
に映像信号電圧を書き込む第2の手段と、 1フレーム期間の前記第2の期間に続く第3の期間に、
少なくとも1回、前記各画素の前記保持容量素子の前記
第1の端子に、第1レベルの電圧から、前記第1レベル
の電圧とは異なる第2レベルの電圧まで変化する傾斜波
形の階調制御電圧を印加する第3の手段とを備え、 前記第3の手段は、前記各色の画素の電流駆動型発光素
子の発光特性に基づき、前記各色の画素に供給する前記
階調制御電圧の電圧波形を決定することを特徴とする表
示装置。 - 【請求項10】 前記第3の手段は、前記各色の画素の
電流駆動型発光素子の発光効率に基づき、前記各色の画
素に供給する前記階調制御電圧の電圧波形を決定するこ
とを特徴とする請求項9に記載の表示装置。 - 【請求項11】 前記第3の手段は、前記各色の画素の
電流駆動型発光素子の電圧−発光輝度特性に基づき、前
記各色の画素に供給する前記階調制御電圧の電圧波形を
決定することを特徴とする請求項9に記載の表示装置。 - 【請求項12】 前記第3の手段は、前記各画素の前記
保持容量素子の前記第1の端子に接続されるとともに、
前記第3の期間にオンとなり前記階調制御電圧を前記保
持容量素子の前記第1の端子に印加する第2のスイッチ
ングトランジスタを有することを特徴とする請求項9な
いし請求項11のいずれか1項に記載の表示装置。 - 【請求項13】 前記複数の画素はマトリクス状に配置
され、 前記各画素列毎に設けられ、前記各画素の前記スイッチ
ングトランジスタがオンのときに、前記各画素の前記保
持容量素子に映像信号電圧を印加する複数の映像信号線
と、 前記各画素列毎に設けられ、前記各画素の前記保持容量
素子の前記第1の端子に前記階調制御電圧を印加する複
数の階調信号線と、 前記各画素列毎に設けられ、前記各画素の前記インバー
タ回路を介して前記各画素の前記電流駆動型発光素子に
駆動電流を供給する複数の電流供給線と、 前記各画素行毎に設けられ、1ライン毎に前記各画素の
前記スイッチングトランジスタのゲート電極に順次前記
走査駆動信号を印加する複数の走査信号線とを備えるこ
とを特徴とする請求項9ないし請求項12のいずれか1
項に記載の表示装置。
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