JP2007206465A - Active matrix type display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はアクティブマトリクス型表示装置に関する。より詳しくは、線順次走査型のアクティブマトリクス型表示装置において、線順次走査パルスの伝播遅延に起因する映像信号の書き込みタイミングの時間的なずれを補償する技術に関する。 The present invention relates to an active matrix display device. More specifically, the present invention relates to a technique for compensating a temporal shift in video signal writing timing caused by a propagation delay of a line sequential scanning pulse in a line sequential scanning type active matrix display device.
一般に、アクティブマトリクス型表示装置は、画素アレイ部と、これを駆動する走査部及び信号部とからなる。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を含む。信号部は、水平走査周期で変化する映像信号を列状の信号線に対して並列的に供給する。走査部は、水平走査周期に同期して行状の走査線(ライン)に順次選択パルスを印加して行単位で画素を選択し、以って選択された行(ライン)の各画素に、これと対応する各信号線から映像信号を並列的に書き込む。1水平走査周期に、1ライン分の映像信号が一括して1ラインの画素に書き込まれる。本明細書ではこの走査方式を線順次走査と呼ぶ。 In general, an active matrix display device includes a pixel array section, a scanning section that drives the pixel array section, and a signal section. The pixel array section includes row-like scanning lines, column-like signal lines, and matrix-like pixels arranged at portions where each scanning line and each signal line intersect. The signal unit supplies a video signal that changes in a horizontal scanning period to the column-shaped signal lines in parallel. The scanning unit sequentially applies a selection pulse to the row-shaped scanning lines (lines) in synchronization with the horizontal scanning cycle to select pixels in units of rows, and thus each pixel in the selected row (line) Write video signals in parallel from the corresponding signal lines. In one horizontal scanning cycle, video signals for one line are collectively written into pixels of one line. In this specification, this scanning method is called line sequential scanning.
一般に行状の走査線は金属配線からなり、抵抗分を有する。また列状の信号線と交差する部分に寄生容量を有する。この様な抵抗成分や寄生容量により、走査部が各走査線に印加する選択パルスは、走査線を伝播する間に遅延が生じる。この伝播遅延により、行単位で選択された各画素に映像信号が書き込まれるタイミングに時間的なずれが生じる。この時間的なずれにより、各画素に割り当てられた映像信号が正しく書き込まれなくなり、画質が損なわれるという課題がある。 In general, a row-like scanning line is made of a metal wiring and has a resistance component. In addition, a parasitic capacitance is provided at a portion intersecting with the columnar signal line. Due to such a resistance component and parasitic capacitance, the selection pulse applied to each scanning line by the scanning unit is delayed during propagation through the scanning line. Due to this propagation delay, a time lag occurs in the timing at which the video signal is written to each pixel selected in units of rows. Due to this temporal shift, there is a problem that the video signal assigned to each pixel is not correctly written and the image quality is impaired.
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は選択パルスの伝播遅延に起因する映像信号の書き込みタイミングの時間的なずれを補償し、以って線順次走査方式のアクティブマトリクス型表示装置の画質を改善することを目的とする。かかる目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明は、画素アレイ部と、これを駆動する走査部及び信号部とからなり、前記画素アレイ部は、行状の走査線と、列状の信号線と、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を含み、前記信号部は、所定の周期で変化する映像信号を列状の信号線に対して並列的に供給し、前記走査部は、該周期に同期して行状の走査線に順次選択パルスを印加して行単位で画素を選択し、以って選択された行の各画素に、これと対応する各信号線から映像信号を並列的に書き込むアクティブマトリクス型表示装置であって、前記走査部が各走査線に印加する選択パルスは、該走査線を伝播する間に遅延が生じ、以って行単位で選択された各画素に映像信号が書き込まれるタイミングに時間的なずれがある一方、前記信号部は、あらかじめ該選択パルスの伝播遅延に対応して、各信号線に供給する映像信号に相対的な位相差を付与し、以って該選択パルスの伝播遅延に起因する該映像信号の書き込みタイミングの時間的なずれを打ち消す様にしたことを特徴とする。 In view of the above-described problems of the prior art, the present invention compensates for the time lag of the video signal writing timing due to the propagation delay of the selection pulse, and thus the image quality of the active matrix display device of the line sequential scanning method. The purpose is to improve. In order to achieve this purpose, the following measures were taken. That is, the present invention includes a pixel array unit, a scanning unit and a signal unit for driving the pixel array unit, and the pixel array unit includes a row-shaped scanning line, a column-shaped signal line, each scanning line, and each signal line. And the signal unit supplies the video signal changing at a predetermined cycle in parallel to the column-shaped signal line, and the scanning unit In synchronization with the cycle, a selection pulse is sequentially applied to the row-like scanning lines to select pixels in units of rows, and video signals are then sent in parallel from the corresponding signal lines to each pixel in the selected row. The selection pulse applied to each scanning line by the scanning unit is delayed while propagating through the scanning line, so that an image is displayed on each pixel selected in units of rows. While there is a time lag in the timing at which signals are written, the signal section Corresponding to the propagation delay of the selection pulse, a relative phase difference is given to the video signal supplied to each signal line, so that the writing timing of the video signal due to the propagation delay of the selection pulse is reduced. It is characterized by canceling the time lag.
一態様では、前記走査部は行状の走査線の一端に接続されており、各走査線の一端から印加された選択パルスは、各走査線を他端に向かって伝播する間に遅延が増大していき、前記信号部は、走査線の一端側と他端側との間に配列した列状の信号線に対して映像信号を供給する際、それらの位相差が走査線の一端側から他端側に向かって相対的に増大していく様に映像信号を供給する。他の態様では、前記走査部は行状の走査線の両端に接続されており、各走査線の両端から同時に印加された選択パルスは、各走査線の中央に向かって伝播する間に遅延が増大して行き、前記信号部は、走査線の両端の間に配列した列状の信号線に対して映像信号を供給する際、それらの位相差が走査線の両端から中央に向かって相対的に増大していく様に映像信号を供給する。好ましくは、前記画素アレイ部は、各画素が少なくともサンプリングトランジスタと画素容量と発光素子とドライブトランジスタとを含み、前記サンプリングトランジスタは、そのゲートが対応する走査線に接続し、ソースが対応する信号線に接続し、ドレインが該画素容量に接続し、該走査線に印加された選択パルスに応答して導通し、該信号線から供給された映像信号を取り込んで該画素容量に書き込み、前記ドライブトランジスタは、該画素容量に書き込まれた映像信号に応じた輝度で該発光素子を発光させ、 前記画素アレイ部は、各画素に含まれる発光素子に接続する電源ラインが各走査線と交差する様に配されており、該選択パルスの伝播遅延の増加要因となる寄生容量が該電源ラインと該走査線との間に存在する。 In one aspect, the scanning unit is connected to one end of a row-shaped scanning line, and the selection pulse applied from one end of each scanning line increases in delay while propagating through each scanning line toward the other end. When the signal section supplies video signals to the column-shaped signal lines arranged between one end side and the other end side of the scanning line, the phase difference between them is different from the one end side of the scanning line. The video signal is supplied so as to increase relatively toward the end side. In another aspect, the scanning unit is connected to both ends of a row-shaped scanning line, and the selection pulses applied simultaneously from both ends of each scanning line increase in delay while propagating toward the center of each scanning line. When the signal unit supplies the video signal to the column-shaped signal lines arranged between both ends of the scanning line, the phase difference between them is relatively increased from both ends of the scanning line toward the center. Video signals are supplied so as to increase. Preferably, in the pixel array unit, each pixel includes at least a sampling transistor, a pixel capacitor, a light emitting element, and a drive transistor, and the sampling transistor has a gate connected to a corresponding scanning line and a source corresponding to a signal line. The drain is connected to the pixel capacitor, the transistor is turned on in response to a selection pulse applied to the scan line, the video signal supplied from the signal line is taken in and written to the pixel capacitor, and the drive transistor Causes the light emitting element to emit light with a luminance corresponding to the video signal written in the pixel capacitor, and the pixel array unit is configured such that a power line connected to the light emitting element included in each pixel intersects each scanning line. A parasitic capacitance that causes an increase in propagation delay of the selection pulse exists between the power supply line and the scanning line.
本発明によれば、線順次走査方式のアクティブマトリクス型表示装置において、画素に映像信号を書き込むタイミングの時間的なずれに合わせて、列状の信号線に線順次入力される映像信号の位相を、画素アレイ部(パネル)の左右方向に沿って遅延させている。これにより、選択パルスの伝播遅延に起因する映像信号の書き込みタイミングの時間的なずれを打ち消すことが可能である。一般に、パネルが大型化、高精細化、高周波数駆動化すると、伝播遅延の原因となる配線抵抗や寄生容量が増大し、映像信号の書き込みタイミングの時間的なずれが顕著になる。本発明では各信号線に線順次入力される映像信号に相対的な位相差を付与することで、このタイミングの時間的なずれを打ち消している。これにより大型化、高精細化及び高周波数駆動化されたパネルについても、容易に画質を改善することが出来る。 According to the present invention, in the line-sequential scanning type active matrix display device, the phase of the video signal input line-sequentially to the column-shaped signal line is adjusted in accordance with the time lag of the timing of writing the video signal to the pixel. The pixel array portion (panel) is delayed along the left-right direction. Thereby, it is possible to cancel the time lag of the video signal writing timing due to the propagation delay of the selection pulse. In general, when the panel is increased in size, increased in definition, and driven at a higher frequency, the wiring resistance and parasitic capacitance causing the propagation delay increase, and the time lag of the video signal writing timing becomes significant. In the present invention, a time lag of this timing is canceled by giving a relative phase difference to the video signal input to each signal line in sequence. This makes it possible to easily improve the image quality of panels that have been increased in size, increased in definition, and driven at higher frequencies.
一般に線順次駆動方式のアクティブマトリクス型表示装置では、信号部は外部から入力された映像信号を線順次走査周期に合わせて1ラインずつサンプルホールドした後、列状の信号線に分配している。映像信号のサンプルホールドは走査部側の線順次走査と同期して精密に行う必要がある。この点本発明では信号線に供給する映像信号の相対的な位相を調整して、映像信号の書き込みタイミングのずれを吸収している。この分誤差に対する余裕が生じるため、信号部側でサンプルホールドの調整幅に大きなマージンを取ることが出来る。本発明により大型パネル、高精細パネル、倍速スキャンパネルなどにおいても、映像信号のサンプルホールド調整マージンを大きく取ることが出来るようになり、これらのパネルの表示設定を非常に容易にすることが可能である。特に本発明は画素配線数が多重化され選択パルスの伝播遅延の原因となる寄生容量が多く含まれる有機ELパネルなどにおいて、より大きな効果を発揮することが出来る。 In general, in a line sequential drive type active matrix display device, a signal portion samples and holds a video signal input from the outside line by line in accordance with a line sequential scanning period, and then distributes it to column-shaped signal lines. It is necessary to precisely sample and hold the video signal in synchronization with the line sequential scanning on the scanning unit side. In this regard, in the present invention, the relative phase of the video signal supplied to the signal line is adjusted to absorb the deviation in the video signal writing timing. Since there is a margin for this error, a large margin can be provided for the adjustment range of the sample hold on the signal unit side. According to the present invention, a large sample signal hold adjustment margin can be obtained even in a large panel, a high-definition panel, a double-speed scan panel, etc., and the display setting of these panels can be made very easy. is there. In particular, the present invention can exert a greater effect in an organic EL panel or the like in which the number of pixel wirings is multiplexed and a parasitic capacitance that causes a propagation delay of a selection pulse is included.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明にかかるアクティブマトリクス型表示装置の第1実施形態を示すブロック図である。図示する様に、本アクティブマトリクス型表示装置は、基本的に画素アレイ部1と、これを駆動する走査部及び信号部とからなる。画素アレイ部1は、行状の走査線WS1、WS2・・・と、列状の信号線SIG1、SIG2、SIG3・・・SIGnと、各走査線WSと各信号線SIGとが交差する部分に配された行列状の画素6とを含む。本実施形態では、各画素6にはRGB三原色が割り当てられており、カラー表示の可能なアクティブマトリクス型表示装置となっている。但し本発明はこれに限られるものではなく、白黒表示のアクティブマトリクス型表示装置であっても良い。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an active matrix display device according to the present invention. As shown in the figure, the present active matrix display device basically comprises a
信号部は、シグナルドライバ3とサンプルホールド回路(S/H)4とで構成されている。サンプルホールド回路4は外部から入力される映像信号を水平走査周期でサンプルホールドし、シグナルドライバ3に供給する。シグナルドライバ3は水平走査周期でサンプルホールドされた映像信号を各信号線SIG1ないしSIGnに分配し、以って水平走査周期で変化する映像信号を列状の信号線ISG1ないしSIGnに対して並列的に供給する。一般にサンプルホールド回路4は映像信号をデジタル処理によってサンプルホールドし、シグナルドライバ3はサンプルホールドされたデジタルの映像信号をアナログ化して、各信号線SIGに供給する。
The signal unit is composed of a
走査部はライトスキャナ2で構成されている。ライトスキャナ2は水平走査周期に同期して行状の走査線WS1、WS2・・・に順次選択パルスを印加して行単位で画素6を選択し、以って選択された行の各画素6に、これと対応する各信号線SIG1ないしSIGnから映像信号を並列的に書き込む。これにより、画素アレイ部1には線順次で映像信号が書き込まれていき、所望の画像を表示する。なお、ライトスキャナ2、シグナルドライバ3及びサンプルホールド回路4の相互の同期を取るため、タイミングジェネレータ(TG)5が各部に基準のクロック信号を供給している。
The scanning unit is composed of a
ライトスキャナ2が各走査線WSに印加する選択パルスは、走査線WSを伝播する間に遅延が生じる。この伝播遅延は、各走査線WSの配線抵抗や寄生容量が原因となる。寄生容量は、行状の走査線WSとこれに交差する列状の配線(例えば信号線SIG)との間に生じる。この選択パルスの伝播遅延により、行単位(即ち線順次)で選択された各画素6に映像信号が書き込まれるタイミングに時間的なずれが生まれる。これに対しシグナルドライバ3及びサンプルホールド回路4で構成される信号部は、予め選択パルスの伝播遅延に対応して、各信号線SIGに供給する映像信号に相対的な位相差を付与している。これにより、選択パルスの伝播遅延に起因する映像信号の書き込みタイミングの時間的なずれを打ち消すことが出来る。本実施形態では、外部から入力された映像信号をサンプルホールド回路4がサンプルホールドする際、そのタイミングを調節することで、予め各信号線に供給する映像信号に相対的な位相差を付与している。場合によってはサンプルホールド回路4でサンプルホールドされた映像信号をシグナルドライバ3で各信号線SIG1ないしSIGnに分配する際、各映像信号に相対的な位相差を付与する様にしても良い。
The selection pulse applied to each scanning line WS by the
本実施形態では、走査部を構成するライトスキャナ2が行状の走査線WS1,WS2・・・の一端(図示では左端)に接続されており、各走査線WSの一端から印加された選択パルスは、各走査線WSを他端(図では右端)に向かって伝播する間に遅延が増大していく。一方シグナルドライバ3は、走査線WSの一端側(左端側)と他端側(右端側)との間に配列した列状の信号線SIG1ないしSIGnに対して映像信号を供給する際、それらの位相差が走査線WSの一端側(左端側)から他端側(右端側)に向かって相対的に増大していくように映像信号を供給する。これにより、選択パルスの伝播遅延に起因する映像信号の書き込みタイミングの時間的なずれを打ち消すことが出来る。
In this embodiment, the
図2は、図1に示したアクティブマトリクス型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。このタイミングチャートは時間軸Tに沿って選択パルス及び映像信号の波形を表している。理解を容易にするため、選択パルスは対応する走査線WS1,WS2,WS3・・・の符号と同じ符号を使って示している。同様に映像信号も対応する信号線SIG1ないしSIGnと同じ符号で表している。 FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the active matrix display device shown in FIG. This timing chart represents the waveform of the selection pulse and the video signal along the time axis T. In order to facilitate understanding, the selection pulses are indicated using the same reference numerals as the corresponding scanning lines WS1, WS2, WS3. Similarly, video signals are also denoted by the same reference numerals as the corresponding signal lines SIG1 to SIGn.
図2に示したタイミングチャートの上段は、信号線SIG1側で観測される映像信号SIG1、選択パルスWS1,WS2,WS3の波形を示している。映像信号SIG1は水平周期(1H)毎に信号電位が変化しており、これをV1,V2,V3・・・で表している。一方走査線WS1に印加される選択パルスWS1はほぼ矩形であり、最初の水平期間で走査線WS1に印加される。この選択パルスWS1の立下りに同期して映像信号SIG1の信号電位V1が取り込まれ、走査線WS1と信号線SIG1の交差部に配されている画素6に書き込まれる。次の水平周期で走査線WS2に選択パルスWS2が印加される。この選択パルスWS2の立ち下がりタイミングT2で映像信号SIG1の信号電位V2が取り込まれ、信号線SIG1と走査線WS2の交点にある画素6に書き込まれる。同様にして次の水平周期になると走査線WS3に選択パルスWS3が印加され、その立下りタイミングT3で信号電位V3が対応する画素6に書き込まれる。この様にして、1フィールド(1f)にわたり全走査線WS1,WS2,WS3・・・の線順次走査が終わり、1フィールド分の画像が画素アレイ部に表示される。
The upper part of the timing chart shown in FIG. 2 shows the waveforms of the video signal SIG1 and selection pulses WS1, WS2, and WS3 observed on the signal line SIG1 side. The signal potential of the video signal SIG1 changes every horizontal period (1H), which is represented by V1, V2, V3. On the other hand, the selection pulse WS1 applied to the scanning line WS1 is substantially rectangular, and is applied to the scanning line WS1 in the first horizontal period. In synchronization with the fall of the selection pulse WS1, the signal potential V1 of the video signal SIG1 is taken and written in the
図2のタイミングチャートの下段は、右端の信号線SIGn側で観察される映像信号及び選択パルスを表している。図では理解を容易にするため、左端の信号線SIG1に印加される映像信号の波形と、右端の信号線SIGnに印加される映像信号の波形を同じにしてある。但し本発明はこれに限られるものではなく、画素アレイ部(パネル)に表示する画像の絵柄によって、映像信号波形は異なる。本発明の特徴事項として、パネル右端側に供給される映像信号SIGnはパネルの左端側に供給される映像信号SIG1に対して、所定の位相差ΔTが付与されている。換言すると右端側の映像信号SIGnは左端側の映像信号SIG1に比べてΔTだけ遅延処理が施されている。 The lower part of the timing chart in FIG. 2 represents a video signal and a selection pulse that are observed on the rightmost signal line SIGn side. In the figure, for easy understanding, the waveform of the video signal applied to the leftmost signal line SIG1 is the same as the waveform of the video signal applied to the rightmost signal line SIGn. However, the present invention is not limited to this, and the video signal waveform varies depending on the pattern of the image displayed on the pixel array unit (panel). As a feature of the present invention, the video signal SIGn supplied to the right end side of the panel is given a predetermined phase difference ΔT to the video signal SIG1 supplied to the left end side of the panel. In other words, the video signal SIGn on the right end side is delayed by ΔT compared to the video signal SIG1 on the left end side.
一方、右端の信号線SIGn側で観察される選択パルスWS1,WS2,WS3は各信号線の配線抵抗や寄生容量の影響により、伝播遅延が生じており、パネルの左端側で観察される選択パルスWS1,WS2,WS3(図2の上段に示す)に比べて波形も鈍っている。例えば選択パルスWS1に着目すると、伝播遅延によりその立下りタイミングはT1からT1´まで後方にずれている。同様に2番目の選択パルスWS2の立ち下がりタイミングT2もT2´まで後方にずれている。同じく選択パルスWS3の立ち下がりタイミングT3もT3´まで後方にずれている。この様にパネルの左端側右端側で伝播遅延が生じ、その量はほぼΔTである。これに対応する様に、映像信号SIG1とSIGnとの間で位相差ΔTを付与している。この結果、選択パルスWS1の立ち下がりタイミングT1´が後方にずれても、その分だけ映像信号SIGnの位相が後ろにずれているため、正しく信号電圧V1を取り込んで対応する画素6に書き込むことが出来る。同じく選択パルスWS2の立ち下がりタイミングT2´が後ろにずれても、その分だけ映像信号SIGnが後にシフトしているため、正しい信号電位V2を対応する画素6に書き込むことが出来る。同様に選択パルスWS3の立ち下がりタイミングT3´が後ろにずれても、映像信号SIGnがその分後方にシフトしているため、正しい信号電位V3を対応する画素6に書き込むことが出来る。この様にして、本発明にかかる線順次駆動方式の表示装置は、選択パルスWSに応答して、各信号線SIG1ないしSIGnから映像信号を線順次で各行の画素に書き込んでいくことが出来る。その際、サンプルホールド回路4において、パネルの左右のシグナルドライバ3の出力の位相をシフトさせている。このシフト量ΔTを各走査線WSの遅延量と揃える事で、パネル左右の映像信号書き込みタイミングを同一にすることが可能となる。これにより、有機ELのような画素配線数が多いパネルにおいても、パネルの大型化、高精細化、倍速スキャンなどに十分対応することが可能になる。
On the other hand, the selection pulses WS1, WS2, and WS3 observed on the signal line SIGn side at the right end have a propagation delay due to the influence of the wiring resistance and parasitic capacitance of each signal line, and the selection pulse observed on the left end side of the panel. The waveforms are also duller than WS1, WS2, WS3 (shown in the upper part of FIG. 2). For example, focusing on the selection pulse WS1, its fall timing is shifted backward from T1 to T1 ′ due to propagation delay. Similarly, the falling timing T2 of the second selection pulse WS2 is also shifted backward to T2 ′. Similarly, the fall timing T3 of the selection pulse WS3 is also shifted backward to T3 ′. Thus, a propagation delay occurs on the left end side and the right end side of the panel, and the amount thereof is approximately ΔT. In order to correspond to this, a phase difference ΔT is given between the video signals SIG1 and SIGn. As a result, even if the falling timing T1 ′ of the selection pulse WS1 shifts backward, the phase of the video signal SIGn is shifted backward by that amount, so that the signal voltage V1 can be correctly captured and written into the
図3は、本発明にかかるアクティブマトリクス型表示装置の第2実施形態を示す模式的なブロック図である。理解を容易にするため、図1に示した第1実施形態と対応する部分には対応する参照番号を付してある。本実施形態は、走査部が一対のライトスキャナ2L,2Rで構成されている。一方のライトスキャナ2Lは画素アレイ部1の左側に配され、行状の走査線WSに接続している。他方のライトスキャナ2Rは画素アレイ部1の右側に配され、同じく各走査線WSに接続している。この様にライトスキャナ2L,2Rは行状の走査線WSの両端に接続されており、各走査線WSの両端から同時に印加された選択パルスは、各走査線の中央に向かって伝播する間に遅延が増大していく。これに合わせてシグナルドライバ3は、走査線WSの左右両端の間に配列した列状の信号線SIG1ないしSIGnに対して映像信号を供給する際、それらの位相差が走査線WSの左右両端から中央に向かって相対的に増大していくように映像信号を供給する。この様にして選択パルスの伝播遅延に起因する映像信号の書き込みタイミングの時間的なずれを打ち消すことが出来る。本実施形態のように画素アレイ部1の左右両側から線順次走査を行う両側スキャン方式の場合、パネル両端における選択パルスは急峻に変化するが、パネル中央部が最もパルス遅延が激しい。よって本実施形態のような両側駆動パネルでは、前順次映像信号の位相を、パネル左右端に対してパネル中央部で遅延させて各信号線に入力する。これにより実施形態1と同様の効果を得ることが出来る。
FIG. 3 is a schematic block diagram showing a second embodiment of the active matrix display device according to the present invention. In order to facilitate understanding, parts corresponding to those in the first embodiment shown in FIG. In the present embodiment, the scanning unit includes a pair of
図4は本発明にかかるアクティブマトリクス型表示装置の第3実施形態を示すブロック図である。理解を容易にするため図1及び図3に示した先の実施形態と対応する部分には対応する参照番号を付してある。本実施形態は画素に有機EL素子などの発光素子を組み込んだ自発光型表示装置である。画素アレイ部1を中央にして上端にシグナルドライバ3が配され、右端にドライブスキャナ7が配され、左端にライトスキャナ2が配されている。図示の簡略化のためサンプルホールド回路やタイミングジェネレータは省略している。画素アレイ部1には行状の走査線WSと列状の信号線SIGが配されており、各交点にRGB三原色の画素6が配されている。個々の画素6はRGB三原色のいずれかに発光する有機ELなどの発光素子を含んでいる。走査線WSはライトスキャナ2によって線順次走査される。各信号線SIGにはシグナルドライバ3から線順次走査に同期して映像信号が供給される。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of an active matrix display device according to the present invention. For ease of understanding, parts corresponding to those of the previous embodiment shown in FIGS. 1 and 3 are given corresponding reference numerals. This embodiment is a self-luminous display device in which a light emitting element such as an organic EL element is incorporated in a pixel. A
画素アレイ部1には行状の走査線WSと並行に別の行状の走査線DSが配されている。各走査線DSにはドライブスキャナ7が接続しており、これによって線順次走査される。ライトスキャナ2とドライブスキャナ7は画素アレイ部1を線順次走査する点で共通しているが、動作タイミングが異なっている。ライトスキャナ2は映像信号をサンプリングするために走査線WSの線順次走査を行う一方、ドライブスキャナ7は各画素に含まれる発光素子の発光時間を制御するために走査線DSを線順次走査する。
In the
画素アレイ部1には電源ラインVccが信号線SIGと平行で且つ走査線WS,DSと交差するように配されている。この電源ラインVccは各画素6に含まれる発光素子を給電するために配されている。ここで走査線WSに着目すると、信号線SIGと交差するため、両者の間に寄生容量が介在する。また走査線WSは電源ラインVccとも交差するため、両者の間に寄生容量が存在する。図では、これらの寄生容量をコンデンサの記号で模式的に表してある。この様に発光素子を画素に含む表示装置では画素アレイ部1で配線が複雑に交差するため、選択パルスの伝播遅延の原因となる寄生容量が大きくなり、対策が必要不可欠となっている。
In the
図5は、図4に示した表示装置の1画素分を拡大した回路図である。図示する様に画素回路6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Tr2とスイッチングトランジスタTr3と画素容量Csと発光素子ELとで構成されている。サンプリングトランジスタTr1のソースは信号線SIGに接続し、ドレインは画素容量Csの一端に接続し、ゲートは走査線WSに接続している。画素容量Csの他端は電源ラインVccに接続している。ドライブトランジスタTr2のゲートは画素容量Csの一端に接続し、ソースは電源ラインVccに接続し、ドレインはスイッチングトランジスタTr3を介して発光素子ELのアノードに接続している。発光素子ELのカソードは接地ラインに接続されている。スイッチングトランジスタTr3のゲートは走査線DSに接続している。
FIG. 5 is an enlarged circuit diagram of one pixel of the display device shown in FIG. As illustrated, the
かかる構成においてサンプリングトランジスタTr1はライトスキャナ2から走査線WSに印加された選択パルスに応答して導通し、信号線SIGから供給された映像信号を取り込んで画素容量Csに書き込む。ドライブトランジスタTr2は画素容量Csに書き込まれた映像信号に応じた輝度で発光素子ELを発光させる。具体的には、画素容量Csに書き込まれた映像信号の電位Vgsに応じてドライブトランジスタTr2がドレイン電流を電源Vccから発光素子ELに流す。このドレイン電流に応じた輝度で発光素子ELが発光する。なおドライブトランジスタTr2と発光素子ELの間に挿入されたスイッチングトランジスタTr3は、発光時間のデューティーを制御するため、ドライブスキャナ7によりオンオフ動作する。
In this configuration, the sampling transistor Tr1 is turned on in response to the selection pulse applied from the
図6は、図4及び図5に示した第3実施形態の動作説明に供するタイミングチャートである。理解を容易にするため図2に示した第1実施形態のタイミングチャートと同様の表記を採用している。本タイミングチャートの上段はライトスキャナ2に最も近い信号線SIG1側で観察される映像信号SIG1及び選択パルスWS1,WS2,WS3の波形を示している。図示する様に選択パルスWS1,WS2,WS3は伝播遅延や波形鈍りがなく、急峻な立下りを有している。選択パルスWS1の立ち下がりタイミングT1で映像信号SIG1の信号電位V1が正しくサンプリングされている。同様に選択パルスWS2の立ち下がりタイミングT2で信号電位V2が正しくサンプリングされている。さらに選択パルスWS3の立ち下がりタイミングT3で信号電位V3が正しくサンプリングされている。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the third embodiment shown in FIGS. In order to facilitate understanding, the same notation as the timing chart of the first embodiment shown in FIG. 2 is adopted. The upper part of this timing chart shows the waveforms of the video signal SIG1 and selection pulses WS1, WS2, WS3 observed on the signal line SIG1 side closest to the
タイミングチャートの下段はライトスキャナ2から最も遠い信号線SIGn側で観察される映像信号及び選択パルスの波形を表している。なお図6のタイミングチャートは特に映像信号の位相シフトを行わない場合であり、上段に示した映像信号SIG1と下段に示した映像信号SIGnは同相である。一方選択パルスWS1,WS2,WS3は伝播遅延があり波形も大きく鈍っている。従って選択パルスWS1の立ち下がりタイミングT1´は後方にずれている。それでもずれ量が比較的少ないため、正規の信号電位V1をサンプリングすることが出来ている。同様に選択パルスWS2の立ち下がりタイミングT2´も後方にずれているが辛うじて正規の信号電位V2をサンプリングしている。同じく選択パルスWS3の立ち下がりタイミングT3´も後方にシフトしているが、それでも正規の信号電位V3をサンプリングしている。
The lower part of the timing chart represents the waveform of the video signal and the selection pulse observed on the signal line SIGn side farthest from the
図6のタイミングチャートに示したように選択パルスの出力は、パルス入力側では急峻になっているが、その反対側では走査線の抵抗と寄生容量によりパルスが遅延し、その時定数も長くなってしまう。そのためパネル左右では映像信号のサンプリングタイミングがシフトしてしまう。図6の例ではたまたまパネルの左右にて同一レベルの信号をサンプリングすることが可能であるが、外部から供給された映像信号をサンプルホールド回路で処理する際、サンプルホールドポジションがずれると、パネルの左右で異なる信号電位をサンプリングすることとなり、最適なサンプルホールドポジションを得ることが出来なくなる。この間の事情を、図7のタイミングチャートに示す。図6のタイミングチャートと異なり、図7のタイミングチャートではサンプルホールド回路におけるホールドタイミングが全体的に後方にシフトしている。この場合、ライトスキャナ2に近い信号線SIG1では選択パルスWS1の立ち下がりタイミングT1が依然として信号電位V1の範囲にかかるため、正規の信号電位V1を画素に書き込むことが出来る。同様に次の立ち下がりタイミングT2で正規の信号電位V2を対応する画素に書き込むことが出来る。さらに次ぎのタイミングT3で正規の信号電位V3を対応する画素に書き込むことが出来る。一方下段に示すように、ライトスキャナ2から遠い信号線SIGn側では選択パルスの伝播遅延のため、正しい信号電位を取り込むことが出来なくなっている。選択パルスWS1の立ち下がりタイミングT1´は信号電位V1の範囲を超えて次の信号電位V2にかかっている。このため立下りタイミングT1´では正規ではない信号電位V2取り込んでしまう。同様に次のタイミングT2´でも正しくない信号電位V3を取り込んでしまう。さらに次の立ち下がりタイミングT3´でも異なる信号電位V4を取り込んでしなう。発光素子を画素に用いた表示装置では走査線や電源ラインの配線数が増加している。このため走査線の寄生容量も大きくなり、選択パルスの左右遅延量は顕著になる。このため図6や図7で説明したようにサンプルホールドポジションのマージンは低下する。さらにパネルが大型化すると寄生容量や配線抵抗が一層大きくなり、この問題は顕著になる。加えて倍速スキャンなどを採用した場合駆動周波数が二倍になるので、この問題が非常に顕著になってくる。そこで本発明では、予め選択パルスの伝播遅延に対応して各信号線に供給する映像信号に相対的な位相差を付与し、以って選択パルスの伝播遅延に起因する映像信号の書き込みタイミングの時間的なずれを打ち消す様にしている。これによりサンプルホールド回路におけるサンプルホールドポジションのマージンを大きくすることが可能である。
As shown in the timing chart of FIG. 6, the output of the selection pulse is steep on the pulse input side, but on the opposite side, the pulse is delayed by the resistance and parasitic capacitance of the scanning line, and the time constant becomes longer. End up. Therefore, the sampling timing of the video signal shifts on the left and right sides of the panel. In the example of FIG. 6, it is possible to sample the signal at the same level on the left and right sides of the panel. However, when the video signal supplied from the outside is processed by the sample hold circuit, if the sample hold position shifts, Since different signal potentials are sampled on the left and right, the optimum sample hold position cannot be obtained. The situation during this time is shown in the timing chart of FIG. Unlike the timing chart of FIG. 6, in the timing chart of FIG. 7, the hold timing in the sample hold circuit is shifted backward as a whole. In this case, since the falling timing T1 of the selection pulse WS1 is still within the range of the signal potential V1 in the signal line SIG1 close to the
図8は、本発明にかかるアクティブマトリクス型表示装置の第4実施形態を示すブロック図である。理解を容易にするため、先の実施形態と対応する部分には対応する参照番号を付してある。本実施形態は、画素6に液晶素子を用いている。即ち本実施形態はアクティブマトリクス型の液晶表示装置である。画素アレイ部1には行状の走査線WSと列状の信号線SIGが配されており、両者の交差部にRGB三原色の画素6が配されている。走査線WSと信号線SIGの間には浮遊容量があり、走査線WSを伝播する選択パルスの遅延原因となる。信号線SIG1,SIG2,SIG3・・・にはシグナルドライバ3から線順次映像信号が供給される。
FIG. 8 is a block diagram showing a fourth embodiment of the active matrix display device according to the present invention. For ease of understanding, parts corresponding to those in the previous embodiment are given corresponding reference numbers. In the present embodiment, a liquid crystal element is used for the
図9は、図8に示した液晶表示装置の1画素分を示す回路図である。図示する様に、画素アレイ部1に形成された画素6は、サンプリングトランジスタTr1と画素容量Csと液晶素子LCとで構成されている。サンプリングトランジスタTr1はそのソースが信号線SIGに接続し、ゲートが走査線WSに接続し、ドレインが画素容量Csの一端に接続している。画素容量Csの他端は対向電位Vcomに接続している。液晶素子LCは画素容量Csと並列に配されている。この液晶素子LCはサンプリングトランジスタTr1のドレインに接続した画素電極と、対向電位Vcomに接続した対向電極と、両電極の間に保持された液晶とで構成されている。サンプリングトランジスタTr1はライトスキャナ2から走査線WSに印加された選択パルスWSに応じて動作し、シグナルドライバ3から信号線SIGに供給された映像信号SIGをサンプリングして、画素容量Csに書き込む。画素容量Csに書き込まれた映像信号の電位は液晶素子LCの両端に印加され、その透過率が変化する。この透過率変化により画素アレイ部1に所望の画像が表示される。かかる構成の液晶表示装置においても、選択パルスの伝播遅延により各画素6に映像信号が書き込まれるタイミングに時間的なずれが生じる。これを補償するため、サンプルホールド回路4及びシグナルドラバ3で構成される信号部は、予め選択パルスの伝播遅延に対応して、各信号線SIGに供給する映像信号に相対的な位相差を付与し、以って選択パルスの伝播遅延に起因する映像信号の書き込みタイミングの時間的なずれを相殺する様にしている。
FIG. 9 is a circuit diagram showing one pixel of the liquid crystal display device shown in FIG. As shown in the figure, the
1・・・画素アレイ部、2・・・ライトスキャナ、3・・・シグナルドライバ、4・・・サンプルホールド回路、5・・・タイミングジェネレータ、6・・・画素
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記画素アレイ部は、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を含み、
前記信号部は、所定の周期で変化する映像信号を列状の信号線に対して並列的に供給し、
前記走査部は、該周期に同期して行状の走査線に順次選択パルスを印加して行単位で画素を選択し、以って選択された行の各画素に、これと対応する各信号線から映像信号を並列的に書き込むアクティブマトリクス型表示装置であって、
前記走査部が各走査線に印加する選択パルスは、該走査線を伝播する間に遅延が生じ、以って行単位で選択された各画素に映像信号が書き込まれるタイミングに時間的なずれがある一方、
前記信号部は、あらかじめ該選択パルスの伝播遅延に対応して、各信号線に供給する映像信号に相対的な位相差を付与し、
以って該選択パルスの伝播遅延に起因する該映像信号の書き込みタイミングの時間的なずれを打ち消す様にしたことを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。 It consists of a pixel array unit, a scanning unit and a signal unit for driving the pixel array unit,
The pixel array unit includes row-shaped scanning lines, column-shaped signal lines, and matrix-shaped pixels arranged at portions where each scanning line and each signal line intersect,
The signal unit supplies video signals that change at a predetermined cycle in parallel to the column-shaped signal lines,
The scanning unit sequentially applies a selection pulse to the row-shaped scanning lines in synchronization with the cycle to select pixels in units of rows, and each signal line corresponding to each pixel in the selected row is selected. An active matrix display device for writing video signals in parallel from
The selection pulse applied to each scanning line by the scanning unit is delayed while propagating through the scanning line, so that there is a time lag in the timing at which the video signal is written to each pixel selected in units of rows. While
The signal unit gives a relative phase difference to the video signal supplied to each signal line in advance corresponding to the propagation delay of the selection pulse,
Accordingly, an active matrix display device characterized in that the time lag in the writing timing of the video signal due to the propagation delay of the selection pulse is cancelled.
前記信号部は、走査線の一端側と他端側との間に配列した列状の信号線に対して映像信号を供給する際、それらの位相差が走査線の一端側から他端側に向かって相対的に増大していく様に映像信号を供給することを特徴とする請求項1記載のアクティブマトリクス型表示装置。 The scanning unit is connected to one end of a row-shaped scanning line, and the selection pulse applied from one end of each scanning line increases in delay while propagating each scanning line toward the other end,
When the signal section supplies a video signal to a column-shaped signal line arranged between one end side and the other end side of the scanning line, the phase difference between the signal line is changed from one end side to the other end side of the scanning line. 2. The active matrix display device according to claim 1, wherein the video signal is supplied so as to relatively increase toward the front.
前記信号部は、走査線の両端の間に配列した列状の信号線に対して映像信号を供給する際、それらの位相差が走査線の両端から中央に向かって相対的に増大していく様に映像信号を供給することを特徴とする請求項1記載のアクティブマトリクス型表示装置。 The scanning unit is connected to both ends of a row-shaped scanning line, and the selection pulses applied simultaneously from both ends of each scanning line increase in delay while propagating toward the center of each scanning line,
When the signal section supplies video signals to the column-shaped signal lines arranged between both ends of the scanning line, the phase difference thereof relatively increases from both ends of the scanning line toward the center. 2. The active matrix display device according to claim 1, wherein a video signal is supplied in a similar manner.
前記サンプリングトランジスタは、そのゲートが対応する走査線に接続し、ソースが対応する信号線に接続し、ドレインが該画素容量に接続し、該走査線に印加された選択パルスに応答して導通し、該信号線から供給された映像信号を取り込んで該画素容量に書き込み、
前記ドライブトランジスタは、該画素容量に書き込まれた映像信号に応じた輝度で該発光素子を発光させ、
前記画素アレイ部は、各画素に含まれる発光素子に接続する電源ラインが各走査線と交差する様に配されており、該選択パルスの伝播遅延の増加要因となる寄生容量が該電源ラインと該走査線との間に存在することを特徴とする請求項1記載のアクティブマトリクス型表示装置。
In the pixel array unit, each pixel includes at least a sampling transistor, a pixel capacitor, a light emitting element, and a drive transistor,
The sampling transistor has a gate connected to a corresponding scanning line, a source connected to a corresponding signal line, a drain connected to the pixel capacitor, and is turned on in response to a selection pulse applied to the scanning line. , Taking the video signal supplied from the signal line and writing it to the pixel capacitor;
The drive transistor causes the light emitting element to emit light with a luminance according to a video signal written to the pixel capacitor,
The pixel array section is arranged such that a power line connected to a light emitting element included in each pixel intersects each scanning line, and a parasitic capacitance that causes an increase in propagation delay of the selection pulse is connected to the power line. 2. The active matrix display device according to claim 1, wherein the active matrix display device exists between the scanning lines.
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