JP2006078920A - 表示装置および表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動走査信号DS2とオートゼロ信号AZとのオーバーラップ期間が長いと、当該オーバーラップ期間において駆動トランジスタに流れる貫通電流による異常発光に起因して黒浮きが生ずる。
【解決手段】駆動走査信号DSのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)とオートゼロ信号AZのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)のオーバーラップ期間において、駆動走査信号DS2を中間電位Vmidに設定することで、オーバーラップ期間に駆動トランジスタに流れる貫通電流の値を従来に比べて小さく抑え、貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制する。
【選択図】図3
【解決手段】駆動走査信号DSのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)とオートゼロ信号AZのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)のオーバーラップ期間において、駆動走査信号DS2を中間電位Vmidに設定することで、オーバーラップ期間に駆動トランジスタに流れる貫通電流の値を従来に比べて小さく抑え、貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制する。
【選択図】図3
Description
本発明は、表示装置および表示装置の駆動方法に関し、特に流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子を表示素子として有する画素回路(画素)がマトリクス状に配置されてなり、画素回路毎に能動素子を有して当該能動素子によって画素単位で表示駆動が行われるアクティブマトリクス型表示装置および当該表示装置の駆動方法に関する。
表示装置、例えば画素の表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置においては、液晶セルを含む画素を多数マトリクス状に配列し、表示すべき画像情報に応じて画素毎に光強度を制御することによって画像の表示駆動が行われるようになっている。この表示駆動は、画素の表示素子として、流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子、例えば有機EL(electro luminescence)素子を用いた有機EL表示装置でも同様である。
ただし、有機EL表示装置の場合は、画素の表示素子として、自発光素子である有機EL素子を用いたいわゆる自発光型の表示装置であるため、光源(バックライト)からの光強度を制御する液晶表示装置に比べて画像の視認性が高い、バックライトが不要、応答速度が速い等の利点を持っている。また、有機EL素子の発光輝度がそれに流れる電流値によって制御される、即ち有機EL素子が電流制御型であるという点で、液晶セルが電圧制御型である液晶表示装置とは大きく異なっている。
有機EL表示装置においては、液晶表示装置と同様、その駆動方式として単純(パッシブ)マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とを採ることができる。ただし、単純マトリクス方式の表示装置は、構造が単純であるものの、大型でかつ高精細の表示装置の実現が難しいなどの問題がある。このため、近年、画素内部の発光素子に流れる電流を、同様に画素内部に設けた能動素子、例えば絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(一般には、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)によって制御する、アクティブマトリクス方式の開発が盛んに行われている。
図15は、アクティブマトリクス型有機EL表示装置の構成の概略を示すブロック図である。このアクティブマトリクス型有機EL表示装置は、有機EL素子を含むR(赤),G(緑),B(青)の各画素回路(画素)51R,51G,51Bが順にマトリクス状に配列されてなる画素アレイ部52を有している。これら画素回路51R,51G,51Bとして、従来、有機EL素子を駆動する駆動トランジスタの閾値電圧Vthのバラツキを補正するためのVth補正機能を有する画素回路が知られている(例えば、特許文献1参照)。
画素アレイ部52において、画素回路51R,51G,51Bの各々に対して、各行毎に書き込み走査線53、第1駆動走査線54、各色に対応した第2駆動走査線55R,55G,55Bおよびオートゼロ線56が配線され、また各列毎にデータ線57が配線されている。この画素アレイ部52の周囲には、書き込み走査線53を駆動する書き込み走査回路58と、第1駆動走査線54を駆動する第1駆動走査回路59と、第2駆動走査線55R,55G,55Bを駆動する第2駆動走査回路60と、オートゼロ線56を駆動するオートゼロ回路61と、輝度情報に応じたデータ信号をデータ線57に供給するデータ線駆動回路62とが配置されている。
書き込み走査回路58、第1駆動走査回路59、第2駆動走査回路60およびオートゼロ回路61は共にシフトレジスタ等によって構成されるとともに、パルス幅が1H(Hは水平走査期間)の共通のクロックパルスCKおよび逆相のクロックパルスCKXに同期して動作するようになっている。
書き込み走査回路58は、書き込み走査スタートパルスWSSTに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して書き込み走査信号WSを順に出力する。第1駆動走査回路59は、駆動走査スタートパルスDS1STに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して第1駆動走査信号DS1を順に出力する。第2駆動走査回路60は、駆動走査スタートパルスDS2STに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して第2駆動走査信号DS2を順に出力する。オートゼロ回路61は、オートゼロスタートパルスAZSTに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期してオートゼロ信号AZを順に出力する。
図16は、画素回路51R,51G,51Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路51の一例を示す回路図であり、図中、図15と同等部分には同一符号を付して示している。ここでは、画素回路51Rを例に挙げて説明するものとする。ただし、画素回路51G,51Bも、画素回路51Rと全く同じ回路構成となっている。
図16から明らかなように、画素回路51(51R/51G/51B)は、有機EL素子70と当該有機EL素子70を駆動する駆動トランジスタ71の他に、例えば5個のスイッチングトランジスタ72〜76および2つのキャパシタ77,78を有する構成となっている。ここでは、駆動トランジスタ71およびスイッチングトランジスタ72〜76として、Nチャネルの電界効果トランジスタ、例えばTFT(薄膜トランジスタ)を用いる場合を例に挙げて説明する。以下、駆動トランジスタ71およびスイッチングトランジスタ72〜76を、TFT71およびTFT72〜76と記す。
有機EL素子70は、例えばカソード(陰極)が負電源電位、例えば接地電位GNDに接続されている。TFT71は、有機EL素子70に対して直列に、即ちソースが有機EL素子70のアノード(陽極)に接続されている。TFT72は、ソースがデータ線57に、ゲートが書き込み走査線53にそれぞれ接続されている。TFT73は、ドレインが有機EL素子70のアノードに、ソースが負電源電位、例えば接地電位GNDに、ゲートが第1駆動走査線54にそれぞれ接続されている。
TFT74は、ドレインが正電源電位Vccに、ソースがTFT71のドレインに、ゲートが第2駆動走査線55(55R/55G/55B)にそれぞれ接続されている。TFT75は、TFT71のゲートと当該TFT71のドレインとの間に接続されるとともに、ゲートがオートゼロ線56に接続されている。TFT76は、TFT72のドレインと固定電位、例えば接地電位GNDとの間に接続されるとともに、ゲートがオートゼロ線56に接続されている。キャパシタ77は、TFT71のゲートとTFT72のドレインとの間に接続されている。キャパシタ78は、TFT71のゲートと当該TFT71のソース(有機EL素子70のアノード)との間に接続されている。
ここで、有機EL素子は多くの場合整流性があるため、OLED(Organic Light Emitting Diode)と呼ばれることがある。したがって、図16およびその他の図では、OLEDとしてダイオードの記号を用いて示している。ただし、以下の説明において、OLEDには必ずしも整流性が要求されるものではない。
続いて、上記構成の画素回路51を画素回路51R/51G/51Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置の回路動作について、図17のタイミングチャートを用いて説明する。
図17には、ある行の画素回路51を駆動する際に、書き込み走査回路58から書き込み走査線53を介して画素回路51に与えられる書き込み走査信号WS、第1駆動走査回路59から第1駆動走査線54を介して画素回路51に与えられる第1駆動走査信号DS1、第2駆動走査回路60から第2駆動走査線55(55R/55G/55B)を介して画素回路51に与えられる第2駆動走査信号DS2およびオートゼロ回路61からオートゼロ線56を介して画素回路51に与えられるオートゼロ信号AZのタイミング関係を示している。
通常の発光状態では、書き込み走査回路58から出力される書き込み走査信号WS、第1駆動走査回路59から出力される第1駆動走査信号DS1およびオートゼロ回路61から出力されるオートゼロ信号AZが略GNDレベル(以下、「“L”レベル」と記す)にあり、第2駆動走査回路60から出力される第2駆動走査信号DS2が略Vccレベル(以下、「“H”レベル」と記す)にあるため、TFT72,73,75,76がオフした状態にあり、TFT74がオンした状態にある。
このとき、駆動トランジスタであるTFT71は、飽和領域で動作するように設計されているため定電流源として動作する。その結果、有機EL素子70にはTFT74およびTFT71を通して、次式(1)で与えられる一定電流Idsが供給される。
Ids=1/2・μ(W/L)Cox(Vgs−|Vth|)2 …(1)
ここで、VthはTFT71のしきい値、μはキャリアの移動度、Wはチャネル幅、Lはチャネル長、Coxは単位面積当たりのゲート容量、Vgsはゲート・ソース間電圧である。
Ids=1/2・μ(W/L)Cox(Vgs−|Vth|)2 …(1)
ここで、VthはTFT71のしきい値、μはキャリアの移動度、Wはチャネル幅、Lはチャネル長、Coxは単位面積当たりのゲート容量、Vgsはゲート・ソース間電圧である。
次に、TFT74がオンした状態でオートゼロ回路61から出力されるオートゼロ信号AZが“H”レベルになることで、TFT75,76がオン状態になる。これにより、TFT71のゲートとドレインとがTFT75を介して短絡され、TFT71に貫通電流が流れるため、当該TFT71のゲート・ソース間電位Vgsが閾値電圧Vthよりも一旦大きくなる。
一定期間後、第1駆動走査回路59から出力される駆動走査信号DS1が“H”レベルになることで、TFT73がオン状態となる。これにより、有機EL素子70のアノード電位が接地電位GNDになるため、有機EL素子70は非発光状態となり、非発光期間に入る。このとき、ゲート・ソース間電圧Vgdに応じた一定電流Idsは、TFT73の経路を通って接地電位GNDに流れる。
駆動走査信号DS1が“H”レベルになると同時に、第2駆動走査回路60から出力される駆動走査信号DS2が“L”レベルになることでTFT74がオフ状態となり、TFT71の閾値電圧Vthをキャンセル(補正)する閾値キャンセル期間に入る。このとき、TFT71は、ゲートとドレインがTFT75を介して短絡された状態にあるため飽和領域で動作する。また、TFT71のゲートには、キャパシタ77,78が並列に接続されているため、TFT71のゲート・ドレイン間の電圧Vgdは、時間の経過とともに緩やかに減少してゆく。
そして、一定期間が経過した後、TFT71のゲート・ソース間電圧Vgsは当該TFT71の閾値電圧Vthとなる。このとき、キャパシタ77には−Vthの電圧が、キャパシタ78にはVthの電圧がそれぞれ充電される。その後、TFT72,74がオフし、TFT73がオンした状態でオートゼロ回路61から出力されるオートゼロ信号AZが“H”レベルから“L”レベルに遷移すると、TFT75,76がオフ状態となり、閾値キャンセル期間の終了となる。このとき、キャパシタ77には−Vthの電圧が、キャパシタ78にはVthの電圧がそれぞれ保持される。
次に、TFT72,75,76がオフし、TFT73,74がオンした状態で書き込み走査回路58から出力される書き込み走査信号WSが“L”レベルから“H”レベルに遷移することによって書き込み期間に入る。この書き込み期間では、TFT72がオン状態となり、データ線57を通して与えられる入力信号電圧Vinの書き込みが行われる。この入力信号電圧Vinの書き込みにより、キャパシタ77の入力端の電圧がΔVだけ変化する。この電圧変化量ΔVは、キャパシタ77によるカップリングによってTFT71のゲートに伝達される。
このとき、TFT71のゲート電圧Vgは閾値電圧Vthという値であり、カップリング量ΔVはキャパシタ77の容量値C1、キャパシタ78の容量値C2およびTFT71の寄生容量値C3によって下記の式(2)のように決定される。
ΔV={C1/(C1+C2+C3)}・Vin ……(2)
したがって、キャパシタ77,78の容量値C1,C2をTFT71の寄生容量値C3に比べて十分大きく設定すれば、TFT71のゲートへのカップリング量ΔVは、TFT71の閾値電圧Vthの影響を受けずに、キャパシタ77,78の容量値C1,C2のみによって決定される。
ΔV={C1/(C1+C2+C3)}・Vin ……(2)
したがって、キャパシタ77,78の容量値C1,C2をTFT71の寄生容量値C3に比べて十分大きく設定すれば、TFT71のゲートへのカップリング量ΔVは、TFT71の閾値電圧Vthの影響を受けずに、キャパシタ77,78の容量値C1,C2のみによって決定される。
書き込み走査回路58から出力される書き込み走査信号WSが“H”レベルから“L”レベルに遷移し、TFT72がオフすることで、入力信号電圧Vinの書き込み期間が終了する。この書き込み期間の終了後、TFT72,75,76がオフした状態で第1駆動走査回路59から出力される駆動走査信号DS1が“L”レベルになることで、TFT73がオフ状態となり、その後、第2駆動走査回路60から出力される駆動走査信号DS2が“H”レベルになることでTFT74がオン状態となる。
TFT74がオンすることで、TFT71のドレイン電位が電源電位Vccまで上昇する。TFT71のゲート・ソース間電圧Vgsが一定であるため、TFT71は一定電流Idsを有機EL素子70に供給する。このとき、有機EL素子70のアノード電位が、当該有機EL素子70に一定電流Idsが流れる電圧Vxまで上昇し、その結果、有機EL素子70は発光する。
上述した一連の動作を行う画素回路51において、有機EL素子70の発光時間が長くなると、当該有機EL素子70のI−V特性が変化する。そのため、有機EL素子70のアノード電位も変化する。しかしながら、TFT71のゲート・ソース間電位Vgsが一定値に保たれているため、有機EL素子70に流れる電流は変化しない。したがって、有機EL素子70のI−V特性が劣化しても、有機EL素子70には常に一定電流Idsが流れ続けるため、有機EL素子70の発光輝度が変化することはない。
また、閾値キャンセル期間におけるTFT75の作用により、TFT71の閾値電圧Vthをキャンセル(補正)することができる。したがって、TFT71の閾値電圧Vthのバラツキの影響を受けることなく、有機EL素子70に常に一定電流Idsを流すことができるため、高画質の画像を得ることができる。
ところで、上述したVth補正機能を有する画素回路51においては、黒表示時でのVth補正を確実に行うために、図17のタイミングチャートから明らかなように、駆動走査信号DS2のアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)とオートゼロ信号AZのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)とを一定期間だけオーバーラップさせている。このオーバーラップ期間を設けることで、先述したように、TFT71のゲートとドレインとがTFT75を介して短絡され、TFT71に貫通電流が流れるため、TFT71のゲート・ソース間電位Vgsが閾値電圧Vthよりも一旦大きくなる。
このように、駆動走査信号DS2とオートゼロ信号AZの各アクティブ状態をオーバーラップさせ、TFT71のゲート・ソース間電位Vgsを閾値電圧Vthよりも一旦大きくした後、駆動走査信号DS2を“H”レベルから“L”レベルに遷移させ、同時に駆動走査信号DS1を“L”レベルから“H”レベルに遷移させることにより、TFT71の閾値電圧Vthをキャンセル(補正)する動作が確実に行われることになる。
しかしながら、このオーバーラップ期間では、TFT71のソース電位は有機EL素子70がオンする動作点になり、有機EL素子70が発光してしまう。オーバーラップ期間は例えば数10μsec程度であり、60Hzのフィールド期間(16.7msec)に比べれば僅かな期間であり、当該オーバーラップ期間での発光も微少なものである。したがって、白表示ではこの微少発光は問題にならない。
一方、黒表示時においては、このオーバーラップ期間での微少発光が黒浮きの原因となってしまう。ここに、黒浮きとは、黒を完全な黒として表示できない現象を言う。図18に、黒表示時の動作電圧を示す。黒表示時には、駆動走査信号DS2が“H”レベルにある発光期間においても、TFT71のゲート・ソース間電位Vgsは閾値電圧Vthに保たれており、TFT71に電流が流れずブートストラップしない。そのため、TFT71のソース電位も接地電位GNDに保たれ、発光期間には有機EL素子70は発光しない。
しかしながら、上記オーバーラップ期間では、図18に示すように、TFT71に貫通電流が流れるために、TFT71のソース電位は上昇する。これにより、有機EL素子70は発光してしまう。有機EL素子70の輝度は1フィールド内の発光量の平均値によって決まる。そのため、このオーバーラップ期間での発光によって、黒であるべき輝度が上がってしまい、黒浮きとなってしまう。その結果、コントラストが低下する。
なお、ここでは、Vth補正機能を有する画素回路として、図16に示す回路構成の画素回路51を例に挙げて説明したが、他の回路構成のVth補正機能を有する画素回路においても、上記オーバーラップ期間において駆動トランジスタに流れる貫通電流による異常発光に起因してクロック表示時に黒浮きが発生することが問題となっている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、駆動走査信号DSとオートゼロ信号AZの各アクティブ状態でのオーバーラップ期間において駆動トランジスタに流れる貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを防止し、高コントラスト化を可能とした表示装置および表示装置の駆動方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明では、画素情報に応じて電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、前記電気光学素子の発光/非発光を制御する第1トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート−ドレイン間を選択的に短絡する第2トランジスタとを少なくとも含む画素回路がマトリクス状に配置されてなる表示装置において、前記第1トランジスタを駆動する駆動走査信号と前記第2トランジスタを駆動するオートゼロ信号の各アクティブ状態でのオーバーラップ期間において前記駆動走査信号のレベルをアクティブ時のレベルと非アクティブ時のレベルとの中間値に設定する構成を採っている。
上記オーバーラップ期間において、駆動走査信号のレベルがアクティブ時のレベルと非アクティブ時のレベルとの中間値、即ち駆動走査信号のレベルよりも小さい値に設定されることで、当該オーバーラップ期間において駆動トランジスタに流れる貫通電流の電流値が、アクティブ時のレベルのときよりも小さくなる。これにより、駆動トランジスタに流れる貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制できる。
本発明ではさらに、画素情報を書き込む書き込みトランジスタと、前記書き込みトランジスタによって書き込まれた前記画素情報に応じて電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、前記電気光学素子の発光/非発光を制御する第1トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート−ドレイン間を選択的に短絡する第2トランジスタとを少なくとも含む画素回路がマトリクス状に配置されてなる表示装置において、前記オートゼロ信号のアクティブ時のレベルを前記書き込み走査信号のアクティブ時のレベルと非アクティブ時のレベルとの中間値に設定する構成を採っている。
オートゼロ信号のアクティブ時のレベルが、書き込みトランジスタを駆動する書き込み走査信号のアクティブ時のレベルと非アクティブ時のレベルとの中間値に設定されることで、駆動走査信号とオートゼロ信号の各アクティブ状態でのオーバーラップ期間において駆動トランジスタに流れる貫通電流の電流値が、書き込み走査信号のアクティブ時のレベルと同じときよりも小さくなる。これにより、駆動トランジスタに流れる貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制できる。
本発明によれば、駆動走査信号とオートゼロ信号の各アクティブ状態でのオーバーラップ期間において駆動トランジスタに流れる貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制できることで、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、高コントラスト化を図ることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置の構成を示すブロック図である。ここでは、本実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置として、流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子、例えば有機EL素子を表示素子として含むR,G,Bの各画素回路(画素)11R,11G,11Bが順にマトリクス状に2次元配置されてなる画素アレイ部12を有する有機EL表示装置の場合を例に挙げて説明するものとする。
図1は、本発明の第1実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置の構成を示すブロック図である。ここでは、本実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置として、流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子、例えば有機EL素子を表示素子として含むR,G,Bの各画素回路(画素)11R,11G,11Bが順にマトリクス状に2次元配置されてなる画素アレイ部12を有する有機EL表示装置の場合を例に挙げて説明するものとする。
画素アレイ部12において、画素回路11R,11G,11Bの各々に対して、各行毎に書き込み走査線13、第1駆動走査線14、各色に対応した第2駆動走査線15R,15G,15Bおよびオートゼロ線16が配線され、また各列毎にデータ線17が配線されている。この画素アレイ部12の周囲には、書き込み走査線13を駆動する書き込み走査回路18と、第1駆動走査線14を駆動する第1駆動走査回路19と、第2駆動走査線15R,15G,15Bを駆動する第2駆動走査回路20と、オートゼロ線16を駆動するオートゼロ回路21と、輝度情報に応じたデータ信号をデータ線17に供給するデータ線駆動回路22とが配置されている。
書き込み走査回路18、第1駆動走査回路19、第2駆動走査回路20およびオートゼロ回路21は共にシフトレジスタ等によって構成され、正電源電位Vccと負電源電位(例えば、接地電位GND)とを動作電源とし、パルス幅が1HのクロックパルスCKおよび逆相のクロックパルスCKXに同期して動作するようになっている。
書き込み走査回路18は、書き込み走査スタートパルスWSSTに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して書き込み走査信号WSを順に出力する。第1駆動走査回路19は、駆動走査スタートパルスDS1STに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して第1駆動走査信号DS1を順に出力する。
第2駆動走査回路20は、駆動走査スタートパルスDS2STに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して第2駆動走査信号DS2を順に出力する。ここで、第2駆動走査信号DS2は3値のレベルをとり、この点が本実施形態の特徴とするところである。その詳細については後述する。オートゼロ回路21は、オートゼロスタートパルスAZSTに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期してオートゼロ信号AZを順に出力する。
かかる構成のアクティブマトリクス型有機EL表示装置において、書き込み走査回路18、駆動走査回路19,20およびオートゼロ回路21については、画素アレイ部12が形成される表示パネル(基板)上に、当該画素アレイ部12と共に配置するようにしても良いし、また表示パネルの外部に配置するようにしても良い。
(画素回路1)
図2は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路1(以下、「画素回路11A」と記す)の構成を示す回路図である。この画素回路11Aは、従来技術で説明した画素回路51そのものである。
図2は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路1(以下、「画素回路11A」と記す)の構成を示す回路図である。この画素回路11Aは、従来技術で説明した画素回路51そのものである。
図2から明らかなように、本例に係る画素回路11Aは、有機EL素子30と当該有機EL素子30を駆動する駆動トランジスタ31の他に、例えば5個のスイッチングトランジスタ32〜36および2つのキャパシタ37,38を有する構成となっている。ここでは、駆動トランジスタ31およびスイッチングトランジスタ32〜36として、Nチャネルの電界効果トランジスタ、例えばTFTを用いる場合を例に挙げて説明する。以下、駆動トランジスタ31およびスイッチングトランジスタ32〜36を、TFT31およびTFT32〜36と記す。
有機EL素子30は、例えばカソードが負電源電位、例えば接地電位GNDに接続されている。TFT31は、有機EL素子30に対して直列に、即ちソースが有機EL素子70のアノードに接続されている。TFT32は、データ書き込みトランジスタであり、ソースがデータ線17に、ゲートが書き込み走査線13にそれぞれ接続されている。TFT33は、ドレインが有機EL素子30のアノードに、ソースが負電源電位、例えば接地電位GNDに、ゲートが第1駆動走査線14にそれぞれ接続されている。
TFT34は、有機EL素子30の発光/非発光(デューティ)を制御するトランジスタであり、ドレインが正電源電位Vccに、ソースがTFT31のドレインに、ゲートが第2駆動走査線15(15R/15G/15B)にそれぞれ接続されている。TFT35は、TFT31のゲートと当該TFT31のドレインとの間に接続されるとともに、ゲートがオートゼロ線16に接続されている。TFT36は、TFT32のドレインと固定電位、例えば接地電位GNDとの間に接続されるとともに、ゲートがオートゼロ線16に接続されている。キャパシタ37は、TFT31のゲートとTFT32のドレインとの間に接続されている。キャパシタ38は、TFT31のゲートと当該TFT31のソース(有機EL素子30のアノード)との間に接続されている。
次に、上記構成の画素回路11Aを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置の回路動作について、図3のタイミングチャートを用いて説明する。
図3には、ある行の画素回路11を駆動する際に、書き込み走査回路18から書き込み走査線13を介して画素回路11に与えられる書き込み走査信号WS、第1駆動走査回路19から第1駆動走査線14を介して画素回路11に与えられる駆動走査信号DS1、第2駆動走査回路20から第2駆動走査線15(15R/15G/15B)を介して画素回路11に与えられる駆動走査信号DS2およびオートゼロ回路21からオートゼロ線16を介して画素回路11に与えられるオートゼロ信号AZのタイミング関係、並びにTFT31のゲート電位およびソース電位の各波形を示している。また、図3において、TFT31のゲート電位およびソース電位については、実線が本実施形態の場合を、破線が従来例の場合をそれぞれ示している。
ここで、駆動走査信号DS2は、有機EL素子30の発光/非発光、即ちデューティを制御するのに用いられるパルス信号であり、オートゼロ信号AZは、TFT31の閾値電圧Vthを補正するのに用いられるパルス信号である。駆動走査信号DS2は、前述したように3値のレベル、具体的には“H”レベル(Vccレベル)、“L”レベル(GNDレベル)およびそれらの中間電位Vmidの3値をとる。
中間電位Vmidは、中間値設定回路23において例えば正電源電位Vccと接地電位GNDの間に接続された抵抗分割回路などによって設定される。中間値設定回路23は、駆動走査信号DS2とオートゼロ信号AZのアクティブ状態でのオーバーラップ期間において上記中間電位Vmidを生成し、第2駆動走査回路20に供給する。これにより、第2駆動走査回路20からは、図3のタイミングチャートから明らかなように、有機EL素子30の発光期間で“H”レベル、非発光期間で“L”レベル、上記オーバーラップ期間で中間電位Vmidとなる駆動走査信号DS2が出力される。
中間電位Vmidの値については、ここでは正電源電位Vccと接地電位GNDのほぼ中間値としているが、これに限られるものではなく、TFT34のオン状態を維持できる程度の値以上で、Vccレベルよりも低い値であれば良い。
先ず、通常の発光状態では、書き込み走査回路18から出力される書き込み走査信号WS、第1駆動走査回路19から出力される駆動走査信号DS1およびオートゼロ回路21から出力されるオートゼロ信号AZが“L”レベルにあり、第2駆動走査回路20から出力される駆動走査信号DS2が“H”レベルにあるため、TFT32,33,35,36がオフした状態にあり、TFT34がオンした状態にある。このとき、駆動トランジスタであるTFT31は、飽和領域で動作するように設計されているため定電流源として動作する。その結果、有機EL素子30にはTFT34およびTFT31を通して、先述した式(1)で与えられる一定電流Idsが供給される。
次に、第2駆動走査回路20から出力される駆動走査信号DS2が中間電位Vmidになると同時に、オートゼロ回路21から出力されるオートゼロ信号AZが“H”レベルになることで、TFT34がオン状態を継続したままTFT35,36がオン状態となる。これにより、TFT31のゲートとドレインとがTFT35を介して短絡され、TFT31に貫通電流が流れるため、当該TFT31のゲート・ソース間電位Vgsが閾値電圧Vthよりも一旦大きくなる。
また、このとき、駆動走査信号DS2が中間電位Vmidであることにより、TFT31のゲート電位が、駆動走査信号DS2が“H”レベル(Vccレベル)のときの従来よりも低くなり、低いゲート電位でTFT31の動作点が決定されるため、従来よりも、TFT31のゲート・ソース間電位Vgsが小さくなる。これにより、TFT31に流れる貫通電流の値が小さくなると同時に、TFT31のソース電位も従来よりも小さくなるため、有機EL素子30の上記貫通電流に起因する発光量も小さくなる。
一定期間(オーバーラップ期間)後、第1駆動走査回路19から出力される駆動走査信号DS1が“H”レベルになることで、TFT33がオン状態となる。これにより、有機EL素子30のアノード電位が接地電位GNDになるため、有機EL素子30は非発光状態となり、非発光期間に入る。このとき、ゲート・ソース間電圧Vgdに応じた一定電流Idsは、TFT33の経路を通ってGNDに流れる。
駆動走査信号DS1が“H”レベルになると同時に、第2駆動走査回路20から出力される駆動走査信号DS2が“L”レベルになることでTFT34がオフ状態となり、TFT31の閾値電圧Vthをキャンセル(補正)する閾値キャンセル期間に入る。このとき、TFT31は、ゲートとドレインがTFT35を介して短絡された状態にあるため飽和領域で動作する。また、TFT31のゲートには、キャパシタ37,38が並列に接続されているため、TFT31のゲート・ドレイン間の電圧Vgdは、時間の経過とともに緩やかに減少してゆく。
そして、一定期間が経過した後、TFT31のゲート・ソース間電圧Vgsは当該TFT31の閾値電圧Vthとなる。このとき、キャパシタ37には−Vthの電圧が、キャパシタ38にはVthの電圧がそれぞれ充電される。その後、TFT32,34がオフし、TFT33がオンした状態でオートゼロ回路21から出力されるオートゼロ信号AZが“H”レベルから“L”レベルに遷移すると、TFT35,36がオフ状態となり、閾値キャンセル期間の終了となる。このとき、キャパシタ37には−Vthの電圧が、キャパシタ38にはVthの電圧がそれぞれ保持される。
次に、TFT32,35,36がオフし、TFT33,34がオンした状態で書き込み走査回路18から出力される書き込み走査信号WSが“L”レベルから“H”レベルに遷移することによって書き込み期間に入る。この書き込み期間では、TFT32がオン状態となり、データ線17を通して与えられる入力信号電圧Vinの書き込みが行われる。この入力信号電圧Vinの書き込みにより、キャパシタ37の入力端の電圧がΔVだけ変化する。この電圧変化量ΔVは、キャパシタ37によるカップリングによってTFT31のゲートに伝達される。
このとき、TFT31のゲート電圧Vgは閾値電圧Vthという値であり、カップリング量ΔVはキャパシタ37の容量値C1、キャパシタ38の容量値C2およびTFT31の寄生容量値C3によって先述した式(2)のように決定される。したがって、キャパシタ37,38の容量値C1,C2をTFT31の寄生容量値C3に比べて十分大きく設定すれば、TFT31のゲートへのカップリング量ΔVは、TFT31の閾値電圧Vthの影響を受けずに、キャパシタ37,38の容量値C1,C2のみによって決定される。
書き込み走査回路18から出力される書き込み走査信号WSが“H”レベルから“L”レベルに遷移し、TFT32がオフすることで、入力信号電圧Vinの書き込み期間が終了する。この書き込み期間の終了後、TFT32,35,36がオフした状態で第1駆動走査回路19から出力される駆動走査信号DS1が“L”レベルになることで、TFT33がオフ状態となり、その後、第2駆動走査回路20から出力される駆動走査信号DS2が“H”レベルになることでTFT34がオン状態となる。
TFT34がオンすることで、TFT31のドレイン電位が電源電位Vccまで上昇する。TFT31のゲート・ソース間電圧Vgsが一定であるため、TFT31は一定電流Idsを有機EL素子30に供給する。このとき、有機EL素子30のアノード電位が、当該有機EL素子30に一定電流Idsが流れる電圧Vxまで上昇し、その結果、有機EL素子30は発光する。
上述した一連の動作を行う画素回路11Aを画素回路11R/11G/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置においては、有機EL素子30の発光時間が長くなると、当該有機EL素子30のI−V特性が変化する。そのため、有機EL素子30のアノード電位も変化する。しかしながら、TFT31のゲート・ソース間電位Vgsが一定値に保たれているため、有機EL素子30に流れる電流は変化しない。したがって、有機EL素子30のI−V特性が劣化しても、有機EL素子30には常に一定電流Idsが流れ続けるため、有機EL素子30の発光輝度が変化することはない。
また、閾値キャンセル期間において、TFT35によってTFT31のドレインとゲートとが短絡されることにより、当該TFT31の閾値電圧Vthをキャンセル(補正)することができる。したがって、TFT31の閾値電圧Vthのバラツキの影響を受けることなく、有機EL素子30に常に一定電流Idsを流すことができるため、高画質の画像を得ることができる。
さらに、第2駆動走査信号DS2とオートゼロ信号AZの各アクティブ状態でのオーバーラップ期間において、駆動走査信号DS2を“H”レベル(Vccレベル)と“L”レベル(GNDレベル)の中間電位Vmidに設定することで、オーバーラップ期間にTFT31に流れる貫通電流の値を、当該オーバーラップ期間でもVccレベルであった従来に比べて小さく抑えることができる。これにより、TFT31のソース電位が従来よりも小さくなり、有機EL素子30の発光量も小さくなるため、上記貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制することができる。その結果、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、高コントラストの表示パネルを得ることができる。
ここで、上記オーバーラップ期間においてのみ駆動走査信号DS2を中間電位Vmidとし、単純にタイミングに関係なく駆動走査信号DS2を中間電位Vmidにしないのは次の理由による。すなわち、駆動走査信号DS2のアクティブ状態でのレベルをVccレベルよりも下げると、発光期間内にTFT34のソース電位が下がる。そのため、TFT31が線形領域に入ってしまい、有機EL素子30の発光輝度が低下してしまう。
このような不具合を避けるために、上記オーバーラップ期間においてのみ駆動走査信号DS2をVccレベルよりも下げる、具体的には中間電位Vmidにするようにする。これにより、発光期間における発光輝度の低下を引き起こすことなく、黒浮きを抑制することができる。
(画素回路2)
図4は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路2(以下、「画素回路11B」と記す)の構成を示す回路図であり、図中、図2と同等部分には同一符号を付して示している。
図4は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路2(以下、「画素回路11B」と記す)の構成を示す回路図であり、図中、図2と同等部分には同一符号を付して示している。
画素回路11Aでは、TFT31〜36の全てについてNチャネルのトランジスタを用いたが、本例に係る画素回路11Bでは、第2駆動走査信号DS2で動作するTFT34についてのみPチャネルのトランジスタを用いた構成を採っている。これにより、第2駆動走査回路20からは、図5のタイミングチャートに示すように、第2駆動走査信号DS2として発光期間で“L”レベル(アクティブ)、非発光期間で“H”レベル(非アクティブ)、オーバーラップ期間で中間電位Vmidとなるパルス信号が出力されることになる。図5において、TFT31のゲート電位およびソース電位については、実線が本実施形態の場合を、破線が従来例の場合をそれぞれ示している。
このように、TFT34としてNチャネルトランジスタに代えてPチャネルトランジスタを用いた画素回路11Bにおいても、基本的な回路動作は、基本的に、画素回路11Aの回路動作と全く同じである。
上記構成の画素回路11Bを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置においても、駆動走査信号DS2のアクティブ状態(本例では、“L”レベルの状態)とオートゼロ信号AZのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)のオーバーラップ期間において、駆動走査信号DS2を中間電位Vmidに設定することで、オーバーラップ期間にTFT31に流れる貫通電流の値を従来に比べて小さく抑えることができる。これにより、TFT31のソース電位が従来よりも小さくなり、有機EL素子30の発光量も小さくなるため、上記貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制することができる。その結果、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、高コントラストの表示パネルを得ることができる。
(画素回路3)
図6は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路3(以下、「画素回路11C」と記す)の構成を示す回路図であり、図中、図2と同等部分には同一符号を付して示している。
図6は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路3(以下、「画素回路11C」と記す)の構成を示す回路図であり、図中、図2と同等部分には同一符号を付して示している。
本例に係る画素回路11Cは、駆動トランジスタであるTFT31以外に、4つのスイッチング用のTFT32,34〜36を有する構成となっている。そして、TFT31のみがPチャネルトランジスタからなり、TFT32,34〜36がNチャネルトランジスタからなっている。
図6において、TFT31はソースが正電源電位Vccに接続されている。TFT34は、TFT31のドレインと有機EL素子30のアノードとの間に接続されている。TFT35は、TFT31のゲートと当該TFT31のドレインとの間に接続されている。TFT36は、TFT32のドレインと接地電位GNDとの間に接続されている。キャパシタ37は、TFT31のゲートとTFT32のドレインとの間に接続されている。キャパシタ38は、正電源電位VccとTFT32のドレインとの間に接続されている。
上記構成の画素回路11Cを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置では、図2のTFT33に相当するスイッチングトランジスタが存在しないことから、第1駆動走査信号DS1が不要となり、1系統の駆動走査信号DSを用いることになる。したがって、当該アクティブマトリクス型有機EL表示装置では、第1駆動走査信号DS1を生成する第1駆動走査回路19も不要となる。
また、上記構成の画素回路11Cにおいても、Vth補正のための基本的な回路動作については、基本的に、画素回路11Aの回路動作と同じである。図7に、書き込み走査信号WS、駆動走査信号DSおよびオートゼロ信号AZのタイミング関係、並びにTFT31のゲート電位および有機EL素子30のアノード電位の各波形を示す。図7において、TFT31のゲート電位および有機EL素子30のアノード電位については、実線が本実施形態の場合を、破線が従来例の場合をそれぞれ示している。
上記構成の画素回路11Cを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置においても、駆動走査信号DSのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)とオートゼロ信号AZのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)のオーバーラップ期間において、駆動走査信号DS2を中間電位Vmidに設定することで、オーバーラップ期間にTFT31に流れる貫通電流の値を従来に比べて小さく抑えることができる。これにより、TFT31のソース電位が従来よりも小さくなり、有機EL素子30の発光量も小さくなるため、上記貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制することができる。その結果、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、高コントラストの表示パネルを得ることができる。
(画素回路4)
図8は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路4(以下、「画素回路11D」と記す)の構成を示す回路図であり、図中、図6と同等部分には同一符号を付して示している。
図8は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路4(以下、「画素回路11D」と記す)の構成を示す回路図であり、図中、図6と同等部分には同一符号を付して示している。
画素回路11Cでは、TFT31のみについてPチャネルトランジスタを用いるとしたが、本例に係る画素回路11Dでは、TFT31,34についてはPチャネルトランジスタを用い、TFT32,35〜36についてはNチャネルトランジスタを用いた構成を採っている。これにより、画素回路11Bの場合と同様に、第2駆動走査回路20からは、図9のタイミングチャートに示すように、駆動走査信号DSとして発光期間で“L”レベル(アクティブ)、非発光期間で“H”レベル(非アクティブ)、オーバーラップ期間で中間電位Vmidとなるパルス信号が出力されることになる。図9において、TFT31のゲート電位および有機EL素子30のアノード電位については、実線が本実施形態の場合を、破線が従来例の場合をそれぞれ示している。
上記構成の画素回路11Dを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置においても、図2のTFT33に相当するスイッチングトランジスタが存在しないことから、第1駆動走査信号DS1および当該駆動走査信号DS1を生成する第1駆動走査回路19が不要となる。
また、上記構成の画素回路11Dにおいても、Vth補正のための基本的な回路動作については、基本的に、画素回路11Aの回路動作と同じである。図9に、書き込み走査信号WS、駆動走査信号DSおよびオートゼロ信号AZのタイミング関係、並びにTFT31のゲート電位および有機EL素子30のアノード電位の各波形を示す。
上記構成の画素回路11Dを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置においても、駆動走査信号DSのアクティブ状態(本例では、“L”レベルの状態)とオートゼロ信号AZのアクティブ状態(本例では、“L”レベルの状態)のオーバーラップ期間において、駆動走査信号DS2を中間電位Vmidに設定することで、オーバーラップ期間にTFT31に流れる貫通電流の値を従来に比べて小さく抑えることができる。これにより、TFT31のソース電位が従来よりも小さくなり、有機EL素子30の発光量も小さくなるため、上記貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制することができる。その結果、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、高コントラストの表示パネルを得ることができる。
以上適用例として挙げた画素回路11A〜11Bは一例に過ぎず、これらに限られるものではなく、駆動走査信号DS(DS2)に基づいて有機EL素子30の発光/非発光の制御を行うとともに、オートゼロ信号AZに基づいて駆動トランジスタであるTFT31のVth補正を行うVth補正機能を備えた画素回路全般について、アクティブマトリクス型有機EL表示装置の画素回路11R/11B/11Bとして用いることができる。
[第2実施形態]
図10は、本発明の第2実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置の構成を示すブロック図であり、図中、図1と同等部分には同一符号を付して示している。本実施形態においても、第1実施形態の場合と同様に、アクティブマトリクス型有機EL表示装置の場合を例に挙げて説明するものとする。
図10は、本発明の第2実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置の構成を示すブロック図であり、図中、図1と同等部分には同一符号を付して示している。本実施形態においても、第1実施形態の場合と同様に、アクティブマトリクス型有機EL表示装置の場合を例に挙げて説明するものとする。
本実施形態に係るアクティブマトリクス型有機EL表示装置は、次の点で第1実施形態に係るアクティブマトリクス型有機EL表示装置と構成を異にしている。すなわち、書き込み走査回路18、第1駆動走査回路19および第2駆動走査回路20が、正電源電位Vccと負電源電位(例えば、接地電位GND)とを動作電源として回路動作を行うのに対し、オートゼロ回路21が正電源電位Vccよりも低い電源電位Vazと負電源電位(例えば、接地電位GND)とを動作電源として回路動作を行う構成となっている。
これにより、書き込み走査回路18、第1駆動走査回路19および第2駆動走査回路20からはVcc−GND振幅の書き込み走査パルスWS、第1駆動走査パルスDS1および第2駆動走査パルスDS2が出力されるのに対して、オートゼロ回路21からはVcc−GND振幅よりも小さいVaz−GND振幅のオートゼロ信号AZが出力されることになる。
以上の点が、基本的に、第1実施形態に係るアクティブマトリクス型有機EL表示装置と異なるのみであり、それ以外の構成は第1実施形態に係るアクティブマトリクス型有機EL表示装置と同じである。
次に、上記構成の第2実施形態に係るアクティブマトリクス型有機EL表示装置において、画素回路11R/11G/11Bとして用いられる具体的な画素回路の構成について説明する。
(画素回路1)
図11は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路1(以下、「画素回路11a」と記す)の構成を示す回路図である。この画素回路11aは、第1実施形態で説明した画素回路11Aそのものである。したがって、ここでは、重複するのでその具体的な説明については省略するものとする。
図11は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路1(以下、「画素回路11a」と記す)の構成を示す回路図である。この画素回路11aは、第1実施形態で説明した画素回路11Aそのものである。したがって、ここでは、重複するのでその具体的な説明については省略するものとする。
この画素回路11aを画素回路11R,11G,11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置において、書き込み走査信号WSは、入力信号電圧Vinが画素に書き込むためのTFT32を駆動するパルス信号である。したがって、書き込み不足によるユニフォーミティの悪化を発生させないために、書き込み走査信号WSのアクティブ時の電圧(“H”レベル)を(Vin+Vth)に対して十分に高い値に設定している。
一方、オートゼロ信号AZは、スイッチングトランジスタであるTFT35,36を駆動するパルス信号である。したがって、オートゼロ信号AZとしてはTFT35,36をオン/オフ駆動できれば十分であり、高い電圧に設定する必要はない。この点に鑑み、本実施形態では、前述したように、書き込み走査信号WSがVcc−GND振幅であるのに対して、オートゼロ信号AZをVaz−GND振幅(Vcc>Vaz)、即ちオートゼロ信号AZのアクティブ時のレベルを、書き込み走査信号WSのアクティブ時のレベルと非アクティブ時のレベルの中間値に設定した構成を採っている。ここで、中間値とは、TFT35のオン状態を維持できる程度の値以上で、Vccレベルよりも低い値を言う。
このように、オートゼロ信号AZのアクティブ時のレベルを書き込み走査信号WSのアクティブ時のレベルよりも低い値に設定することで、駆動走査信号DS2およびオートゼロ信号AZの各アクティブ状態でのオーバーラップ期間において、駆動トランジスタであるTFT31のゲート電位がオートゼロ信号AZのアクティブ時の電圧Vazと等しくなる。これにより、TFT31のゲート電位が、オートゼロ信号AZがVccレベルのときの従来よりも低くなり、低いゲート電位でTFT31の動作点が決定されるため、従来よりも、TFT31のゲート・ソース間電位Vgsが小さくなる。その結果、TFT31に流れる貫通電流の値が小さくなると同時に、TFT31のソース電位も従来よりも小さくなるため、有機EL素子30の上記貫通電流に起因する発光量も小さくなる。
図12に、書き込み走査信号WS、第1駆動走査信号DS1、第2駆動走査信号DS2およびオートゼロ信号AZのタイミング関係、並びにTFT31のゲート電位およびソース電位の各波形を示す。図12において、TFT31のゲート電位およびソース電位については、実線が本実施形態の場合を、破線が従来例の場合をそれぞれ示している。
上述したように、上記構成の画素回路11aを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置において、オートゼロ信号AZのアクティブ時のレベル(“H”レベル)を、書き込み走査信号WSのアクティブ時のレベル(“H”レベル)よりも低い値に設定することで、上記オーバーラップ期間にTFT31に流れる貫通電流の値を、従来(オートゼロ信号AZがVccレベルのとき)に比べて小さく抑えることができる。これにより、TFT31のソース電位が従来よりも小さくなり、有機EL素子30の発光量も小さくなるため、上記貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制することができる。その結果、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、高コントラストの表示パネルを得ることができる。
(画素回路2)
図13は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路2(以下、「画素回路11b」と記す)の構成を示す回路図であり、図中、図11と同等部分には同一符号を付して示している。
図13は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路2(以下、「画素回路11b」と記す)の構成を示す回路図であり、図中、図11と同等部分には同一符号を付して示している。
画素回路11aでは、TFT31〜36の全てについてNチャネルのトランジスタを用いたが、本例に係る画素回路11bでは、TFT35についてのみPチャネルのトランジスタを用いた構成を採っている。これにより、TFT35,36を駆動するオートゼロ信号AZが2系統(AZ1,AZ2)用意されることになる。すなわち、図14のタイミングチャートに示すように、TFT35を駆動するオートゼロ信号AZ1は“L”レベルがアクティブのパルス信号となり、TFT36を駆動するオートゼロ信号AZ2は“L”レベルがアクティブのパルス信号となる。
また、オートゼロ信号AZ1については、アクティブ時のレベル(“L”レベル)が、書き込み走査信号WSのアクティブ時のレベルと非アクティブ時のレベルの中間値、本例の場合は、TFT35がPチャネルのトランジスタであることから、TFT35のオン状態を維持できる程度の値以下で、書き込み走査信号WSの非アクティブ時のレベル(GNDレベル)よりも高い値に設定されている。オートゼロ信号AZ2については、書き込み走査信号WSと同じVcc−GND振幅となっている。
図14には、書き込み走査信号WS、第1駆動走査信号DS1、第2駆動走査信号DS2およびオートゼロ信号AZ1,AZ2のタイミング関係に加えて、TFT31のゲート電位およびソース電位の各波形を示している。図14において、TFT31のゲート電位およびソース電位については、実線が本実施形態の場合を、破線が従来例の場合をそれぞれ示している。
上述したように、上記構成の画素回路11bを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置において、オートゼロ信号AZ1のアクティブ時のレベル(“L”レベル)を、書き込み走査信号WSの非アクティブ時のレベル(“L”レベル)よりも高い値に設定することで、上記オーバーラップ期間にTFT31に流れる貫通電流の値を小さく抑えることができる。これにより、TFT31のソース電位が小さくなり、有機EL素子30の発光量も小さくなるため、上記貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制することができる。その結果、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、高コントラストの表示パネルを得ることができる。
以上適用例として挙げた画素回路11a,11bは一例に過ぎず、これらに限られるものではなく、オートゼロ信号AZに基づいて駆動トランジスタであるTFT31のVth補正を行うVth補正機能を備えた画素回路全般について、アクティブマトリクス型有機EL表示装置の画素回路11R/11B/11Bとして用いることができる。
なお、上記各実施形態では、画素の表示素子(電気光学素子)として、有機EL素子を用いた有機EL表示装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子を画素の表示素子として用いた表示装置全般に適用可能である。
11A〜11D…画素回路(画素)、12…画素アレイ部、13…書き込み走査線、14…第1駆動走査線、15(15R,115G,15B)…第2駆動走査線、16…オートゼロ線、17…データ線、18…書き込み走査回路、19…第1駆動走査回路、20…第2駆動走査回路、21…オートゼロ回路、22…データ線駆動回路、23…位相差設定回路、30…有機EL素子、31…駆動トランジスタ(TFT)、32〜36…スイッチングトランジスタ、37,38…キャパシタ、WS…書き込み走査信号、DS,DS1,DS2…駆動走査信号、AZ…オートゼロ信号
Claims (4)
- 画素情報に応じて電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、前記電気光学素子の発光/非発光を制御する第1トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート−ドレイン間を選択的に短絡する第2トランジスタとを少なくとも含む画素回路がマトリクス状に配置された画素アレイ部と、
前記第1トランジスタを駆動する駆動走査信号を生成する駆動走査回路と、
前記第2トランジスタを駆動するオートゼロ信号を生成するオートゼロ回路とを備え、
戦記駆動走査回路は、前記駆動走査信号と前記オートゼロ信号の各アクティブ状態でのオーバーラップ期間において前記駆動走査信号のレベルをアクティブ時のレベルと非アクティブ時のレベルとの中間値に設定する
ことを特徴とする表示装置。 - 画素情報に応じて電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、前記電気光学素子の発光/非発光を制御する第1トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート−ドレイン間を選択的に短絡する第2トランジスタとを少なくとも含む画素回路がマトリクス状に配置されてなる表示装置の駆動方法であって、
前記第1トランジスタを駆動する駆動走査信号と前記第2トランジスタを駆動するオートゼロ信号の各アクティブ状態でのオーバーラップ期間において前記駆動走査信号のレベルをアクティブ時のレベルと非アクティブ時のレベルとの中間値に設定する
ことを特徴とする表示装置の駆動方法。 - 画素情報を書き込む書き込みトランジスタと、前記書き込みトランジスタによって書き込まれた前記画素情報に応じて電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、前記電気光学素子の発光/非発光を制御する第1トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート−ドレイン間を選択的に短絡する第2トランジスタとを少なくとも含む画素回路がマトリクス状に配置された画素アレイ部と、
前記書き込みトランジスタを駆動する書き込み走査信号を生成する書き込み走査回路と、
前記第1トランジスタを駆動する駆動走査信号を生成する駆動走査回路と、
前記第2トランジスタを駆動するオートゼロ信号を生成するオートゼロ回路とを備え、
前記オートゼロ回路は、前記オートゼロ信号のアクティブ時のレベルを前記書き込み走査信号のアクティブ時のレベルと非アクティブ時のレベルとの中間値に設定する
ことを特徴とする表示装置。 - 画素情報を書き込む書き込みトランジスタと、前記書き込みトランジスタによって書き込まれた前記画素情報に応じて電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、前記電気光学素子の発光/非発光を制御する第1トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート−ドレイン間を選択的に短絡する第2トランジスタとを少なくとも含む画素回路がマトリクス状に配置されてなる表示装置の駆動方法であって、
前記オートゼロ信号のアクティブ時のレベルを前記書き込み走査信号のアクティブ時のレベルと非アクティブ時のレベルとの中間値に設定する
ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
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JP2008033298A (ja) * | 2006-07-03 | 2008-02-14 | Epson Imaging Devices Corp | 液晶装置、および電子機器 |
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2004
- 2004-09-13 JP JP2004264856A patent/JP2006078920A/ja active Pending
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