JP2007248800A - 表示装置及びその駆動制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表示装置100は、複数の表示画素EMが二次元配列された表示パネル110の行方向に配設された複数の走査ラインSLに走査信号Vselを順次印加する走査ドライバ120と、各行の走査ラインSLに並行に配設された複数の第1の電源ラインVLA及び第2の電源ラインVLBに、各々第1の電源電圧Vsc及び第2の電源電圧Vcomを順次印加する第1の電源ドライバ130A及び第2の電源ドライバ130Bと、表示パネル110の列方向に配設された複数のデータラインDLを介して、表示データに応じた階調電流Idataを各表示画素EMへ供給するデータドライバ140と、を有している。
【選択図】図2
Description
そのため、高い電圧値を有する駆動電源電圧を各表示画素に印加するためには、高耐圧の回路構成を有する電源ドライバを周辺装置として備える必要があり、これにより、当該ドライバの大型化や製品コストの上昇を招くという問題を有していた。
請求項10記載の発明は、請求項1乃至9のいずれかに記載の表示装置において、前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする。
請求項14記載の発明は、請求項11記載の表示装置の駆動制御方法において、前記第1の電源ライン及び前記第2の電源ラインの各々に、任意のタイミングで前記第1の電源電圧及び前記第2の電源電圧を印加することを特徴とする。
[第1の実施形態]
<表示装置>
まず、本発明に係る表示装置の概略構成について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る表示装置の一実施形態を示す概略ブロック図であり、図2は、本実施形態に係る表示装置に適用される表示パネル及びその周辺装置(走査ドライバ、データドライバ、第1及び第2の電源ドライバ)の一例を示す要部構成図である。
(表示パネル・表示画素)
図3は、本実施形態に係る表示装置に適用される表示画素(発光駆動回路及び発光素子)の一例を示す回路構成図である。なお、本実施形態においては、表示画素として、表示データに応じた電流値を有する階調電流を供給することにより、発光素子(有機EL素子)に表示データに応じた電流値を有する発光駆動電流を流して、所望の輝度階調で発光動作(表示動作)させる電流階調指定方式の駆動制御方法に対応した回路構成(発光駆動回路)を備えた場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、従来技術にも示したように、表示データに応じた電圧値を有する階調電圧を印加することにより、発光素子に表示データに応じた電流値を有する発光駆動電流を流して、所望の輝度階調で発光動作させる電圧階調指定方式の駆動制御方法に対応した回路構成を備えたものであってもよい。
また、薄膜トランジスタTr11〜Tr13については、特に限定するものではないが、例えば、薄膜トランジスタTr11〜Tr13を全て単一のチャネル型の薄膜トランジスタ(電界効果型トランジスタ)により構成することにより、nチャネル型のアモルファスシリコン半導体層を備えた薄膜トランジスタ(アモルファスシリコン薄膜トランジスタ)を適用することができる。
走査ドライバ120は、システムコントローラ150から供給される走査制御信号に基づいて、各走査ラインSLに選択レベル(上述した表示画素EMにおいては、ハイレベル)の走査信号Vselを印加することにより、各行ごとの表示画素EMを選択状態に設定する。具体的には、各行の走査ラインSLに走査信号Vselを印加する動作を、相互に時間的に重ならないタイミングでずらして実行することにより、各行ごとの表示画素EMを順次選択状態に設定する。
第1の電源ドライバ130Aは、システムコントローラ150から供給される電源制御信号Aに基づいて、各行の表示画素EMについて、選択期間(非発光動作期間)中は、所定のローレベルの第1の電源電圧Vscを当該行の第1の電源ラインVLAに印加し、非選択期間(発光動作期間)は、所定のハイレベルの第1の電源電圧Vscを当該行の第1の電源ラインVLAに印加する。
すなわち、第1の電源ドライバ130A及び第2の電源ドライバ130Bは、相互に電圧レベルが反転関係となる第1の電源電圧Vsc及び第2の電源電圧Vcomを、各々個別の第1の電源ラインVLA及び第2の電源ラインVLBを介して表示画素EMに同期して印加する。
図4は、本実施形態に係る表示装置に適用可能なデータドライバの一例を示す概略ブロック図である。なお、図4に示すデータドライバの内部構成については、表示データに応じた電流値を有する階調電流を生成することができる一構成例を示したものに過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。
システムコントローラ150は、少なくとも、走査ドライバ120、第1の電源ドライバ130A及び第2の電源ドライバ130B、データドライバ140の各々に対して、動作状態を制御するタイミング制御信号として、走査制御信号及び電源制御信号A、B、データ制御信号を生成して出力することにより、各ドライバを所定のタイミングで動作させて、所定の電圧レベルを有する走査信号Vsel及び第1の電源電圧Vsc、第2の電源電圧Vcom、並びに、表示データに応じた階調信号(階調電流Idata)を生成して出力させ、各表示画素EM(発光駆動回路DC)における駆動制御動作(書込動作、発光動作)を連続的に実行させて、映像信号に基づく所定の画像情報を表示パネル110に表示させる制御動作(後述する表示装置の駆動制御動作)を行う。
表示信号生成回路160は、例えば、表示装置100の外部から供給される映像信号から輝度階調信号成分を抽出し、表示パネル110の1行分ごとに、該輝度階調信号成分をデジタル信号からなる表示データ(輝度階調データ)としてデータドライバ140のデータレジスタ回路42に供給する。ここで、上記映像信号が、テレビ放送信号(コンポジット映像信号)のように、画像情報の表示タイミングを規定するタイミング信号成分を含む場合には、表示信号生成回路160は、上記輝度階調信号成分を抽出する機能のほか、タイミング信号成分を抽出してシステムコントローラ150に供給する機能を有するものであってもよい。この場合においては、上記システムコントローラ150は、表示信号生成回路160から供給されるタイミング信号に基づいて、走査ドライバ120や第1の電源ドライバ130A及び第2の電源ドライバ130B、データドライバ140に対して個別に供給する各制御信号を生成する。
次に、本実施形態に係る表示装置に適用される表示画素(図3参照)の駆動制御方法について説明する。
図5は、本実施形態に係る表示装置に適用される表示画素における駆動制御方法(書込動作、発光動作)を示すタイミングチャートである。
まず、書込動作期間Twrtにおいては、図5に示すように、走査ドライバ120から走査ラインSLに対して、選択レベル(ハイレベル;例えば+20V)の走査信号Vselを印加して当該表示画素EMを選択状態に設定するとともに、この選択タイミングに同期して、第1の電源ドライバ130Aから第1の電源ラインVLAに対して、ローレベル(例えば0V)の第1の電源電圧Vscを、また、第2の電源ドライバ130Bから第2の電源ラインVLBに対して、ハイレベル(例えば0V)の第2の電源電圧Vcomを印加する。
次いで、書込動作期間Twrt終了後の発光動作期間Temにおいては、図5に示すように、走査ドライバ120から走査ラインSLに対して、非選択レベル(ローレベル;例えば−15V)の走査信号Vselを印加して当該表示画素EMを非選択状態に設定するとともに、第1の電源ドライバ130Aから第1の電源ラインVLAに対して、ハイレベル(例えば+15V)の第1の電源電圧Vscを、また、第2の電源ドライバ130Bから第2の電源ラインVLBに対して、ローレベル(例えば−15V)の第2の電源電圧Vcomを印加する。また、この非選択タイミングに同期して、データドライバ140からデータラインDLへの階調電流Idataの供給を遮断して、当該階調電流Idataの引き込み動作を停止する。
図6は、従来技術に基づく表示画素の一例を示す回路構成図であり、図7は、従来技術に基づく表示装置(表示画素)の駆動制御方法を示すタイミングチャートである。なお、上述した本実施形態に係る表示画素の回路構成(図3参照)と同等の構成については、同等の符号を付して説明する。また、上述した本実施形態に係る駆動制御方法と同等の制御動作については、同等の用語を使用して説明する。
次に、本実施形態に係る表示装置及びその駆動制御方法の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。
図8は、本発明に係る表示装置の駆動制御方法の第2の実施形態を示すタイミングチャートであり、また、図9は、本実施形態に係る表示装置の駆動制御方法における動作状態を説明するための等価回路図であり、図10は、本実施形態に係る表示装置の駆動制御方法における電荷の保持状態を説明するための概念図である。ここで、本実施形態における表示装置の構成は、上述した第1の実施形態と同等であるので、その説明を省略する。また、上述した第1の実施形態に係る駆動制御方法と同等の制御動作については、その説明を簡略化する。
[第3の実施形態]
図11は、本発明に係る表示装置の駆動制御方法の第3の実施形態を示すタイミングチャートである。ここで、本実施形態における表示装置の構成は、上述した第1の実施形態と同等であるので、その説明を省略する。また、上述した第1又は第2の実施形態に係る駆動制御方法と同等の制御動作については、その説明を簡略化する。
次に、上述した各実施形態に係る表示装置に適用される表示パネル(表示画素)のデバイス構造について具体的に説明する。
上述したように、本発明に適用される表示パネル110においては、各表示画素EMに設けられた有機EL素子OELのカソード電極(カソード端子)が、全表示画素に共通の単一の電極(べた電極)から構成されるのではなく、各行ごとに分離して第2の電源ラインVLBとして配設された構成を有している。
110 表示パネル
120 走査ドライバ
130A 第1の電源ドライバ
130B 第2の電源ドライバ
140 データドライバ
150 システムコントローラ
EM 表示画素
DC 発光駆動回路
OEL 有機EL素子
VLA 第1の電源ライン
VLB 第2の電源ライン
SL 走査ライン
DL データライン
Claims (14)
- 行方向に配設された複数の選択ライン及び列方向に配設された複数のデータラインの各交点近傍に、電流駆動型の発光素子と該発光素子に発光駆動電流を供給する発光駆動素子とからなる複数の表示画素が配列された表示パネルを備えた表示装置において、
前記表示パネルは、各行ごとに、前記表示画素に設けられる前記発光素子の一端に前記発光駆動素子を介して接続された第1の電源ラインと、前記発光素子の他端に接続された第2の電源ラインと、を有し、
前記第1の電源ライン及び前記第2の電源ラインを介して、前記各行の表示画素に個別に電源電圧を印加する手段を備えることを特徴とする表示装置。 - 前記表示装置は、
前記表示パネルの前記各行の表示画素に対して、前記選択ラインを介して所定のタイミングで選択信号を印加し、選択状態に設定する選択駆動部と、
所望の画像情報を表示するための表示データに応じた階調信号を生成し、前記選択状態に設定された行の前記表示画素に印加するデータ駆動部と、
前記各行の表示画素に対して、前記第1の電源ラインを介して所定のタイミングで第1の電源電圧を印加する第1の電源駆動部と、
前記各行の表示画素に対して、前記第2の電源ラインを介して所定のタイミングで第2の電源電圧を印加する第2の電源駆動部と、
タイミング制御信号を供給することにより、前記選択駆動部及び前記データ駆動部、前記第1及び第2の電源駆動部の各々を所定のタイミングで動作させる駆動制御部と、
を備えていることを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記第1の電源駆動部及び前記第2の電源駆動部は、
相互に電圧レベルが反転関係となる前記第1の電源電圧及び前記第2の電源電圧を生成する手段と、
前記第1の電源ライン及び前記第2の電源ラインの各々に、前記第1の電源電圧及び前記第2の電源電圧を同期して印加する手段と、
を有することを特徴とする請求項2記載の表示装置。 - 前記駆動制御部は、前記選択駆動部から前記選択ラインに前記選択信号を印加するタイミングに同期して、前記第1の電源駆動部及び前記第2の電源駆動部から前記第1の電源ライン及び前記第2の電源ラインの各々に、前記第1の電源電圧及び前記第2の電源電圧を印加するためのタイミング制御信号を生成する手段を有していることを特徴とする請求項2又は3記載の表示装置。
- 前記駆動制御部は、前記選択駆動部から前記選択ラインに前記選択信号を印加するタイミングに先立って、前記第1の電源駆動部及び前記第2の電源駆動部から前記第1の電源ライン及び前記第2の電源ラインの各々に、前記第1の電源電圧及び前記第2の電源電圧を印加するためのタイミング制御信号を生成する手段を有していることを特徴とする請求項2又は3記載の表示装置。
- 前記駆動制御部は、前記第1の電源駆動部及び前記第2の電源駆動部から前記第1の電源ライン及び前記第2の電源ラインの各々に、任意のタイミングで前記第1の電源電圧及び前記第2の電源電圧を印加するためのタイミング制御信号を生成する手段を有していることを特徴とする請求項2又は3記載の表示装置。
- 前記表示画素の前記発光駆動素子は、前記発光素子に前記発光駆動電流を流す電流路と、前記発光駆動電流の供給状態を制御する制御端子を備え、前記データ駆動部から印加される前記階調信号に基づいて、前記制御端子と前記電流路の一端側との間に前記階調信号に応じた電圧成分が保持されるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の表示装置。
- 前記表示画素の各々は、前記発光素子の発光動作を制御する発光駆動回路を備え、
前記発光駆動回路は、少なくとも、電流路の一端側が前記発光素子の電流供給側の端子に接続され、該電流路の他端側が前記第1の電源ラインに接続された第1のスイッチ手段と、制御端子が前記選択ラインに接続され、電流路の一端側が前記第1の電源ラインに接続され、該電流路の他端側が前記第1のスイッチ手段の制御端子に接続された第2のスイッチ手段と、制御端子が前記選択ラインに接続され、電流路の一端側が前記データラインが接続され、該電流路の他端側が前記発光素子の電流供給側の端子に接続された第3のスイッチ手段と、を備え、
前記発光駆動素子は、前記第1のスイッチ手段であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の表示装置。 - 前記発光駆動素子、又は、前記第1乃至第3のスイッチ手段は、アモルファスシリコンからなる半導体層を備えた電界効果型の薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の表示装置。
- 前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の表示装置。
- 行方向に配設された複数の選択ライン及び列方向に配設された複数のデータラインの各交点近傍に、電流駆動型の発光素子と該発光素子に発光駆動電流を供給する発光駆動素子とからなる複数の表示画素が配列された表示パネルを備え、所定のタイミングで前記表示パネルの各行ごとの前記表示画素に選択信号を順次印加して、選択状態に設定し、当該選択タイミングに同期して、所望の画像情報を表示するための表示データに応じた階調信号を印加することにより、前記表示画素を所定の輝度階調で発光動作させて、前記表示パネルに前記所望の画像情報を表示する表示装置の駆動制御方法において、
各行の前記表示画素ごとに、当該表示画素に設けられる前記発光素子の一端に前記発光駆動素子を介して接続された第1の電源ライン、及び、前記発光素子の他端に接続された第2の電源ラインに対して、相互に電圧レベルが反転関係となる第1の電源電圧及び第2の電源電圧を印加することを特徴とする表示装置の駆動制御方法。 - 前記選択ラインに前記選択信号を印加して、当該選択ラインに接続された前記表示画素を選択状態に設定するタイミングに同期して、前記第1の電源ライン及び前記第2の電源ラインの各々に、前記第1の電源電圧及び前記第2の電源電圧を印加することを特徴とする請求項11記載の表示装置の駆動制御方法。
- 前記選択ラインに前記選択信号を印加して、当該選択ラインに接続された前記表示画素を選択状態に設定するタイミングに先立って、前記第1の電源ライン及び前記第2の電源ラインの各々に、前記第1の電源電圧及び前記第2の電源電圧を印加することを特徴とする請求項11記載の表示装置の駆動制御方法。
- 前記第1の電源ライン及び前記第2の電源ラインの各々に、任意のタイミングで前記第1の電源電圧及び前記第2の電源電圧を印加することを特徴とする請求項11記載の表示装置の駆動制御方法。
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