JP2008250093A - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】周期の異なる複数のスキャナ信号に対して、同一クロックでスキャンしながらシフトレジスタの共有が可能な表示装置を提供する。
【解決手段】垂直スキャナを走査方向に複数の領域に分割し、セレクト信号線SLCTLを設けて分割領域を逐次選択し、シフトレジスタSR(i)を複数のスキャナ信号に対して共有する。
【選択図】図12
【解決手段】垂直スキャナを走査方向に複数の領域に分割し、セレクト信号線SLCTLを設けて分割領域を逐次選択し、シフトレジスタSR(i)を複数のスキャナ信号に対して共有する。
【選択図】図12
Description
本発明は、有機EL(Electro luminescence)ディスプレイなどの、画素回路がマトリクス状に配列された表示装置のうち、いわゆるアクティブマトリクス型表示装置およびその駆動方法に関するものである。
画像表示装置、例えば液晶ディスプレイ(LCD;Liquid Crystal Display、以下LCDと記す)などでは、多数の画素をマトリクス状に並べ、表示すべき画像情報に応じて画素毎に光強度を制御して画像を表示する。
有機ELディスプレイも同様に、各画素回路に発光素子を有する自発光型のディスプレイであり、LCDと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、などの利点がある。
また、各発光素子の輝度はそれに流れる電流値によって制御し、発色の階調を得る。すなわち、発光素子が電流制御型であるという点でLCDと大きく性質が異なる。
有機ELディスプレイも同様に、各画素回路に発光素子を有する自発光型のディスプレイであり、LCDと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、などの利点がある。
また、各発光素子の輝度はそれに流れる電流値によって制御し、発色の階調を得る。すなわち、発光素子が電流制御型であるという点でLCDと大きく性質が異なる。
有機ELディスプレイはLCDと同様に、駆動方式として単純マトリクス方式と、アクティブマトリクス方式がある。前者は構造が単純であるが、ディスプレイの大型化や高解像度化には適していないため、各画素回路内部に設けた能動素子、一般には薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor、以下TFTと記す)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。
ここで、一般的なアクティブマトリクス型有機ELディスプレイの動作原理について説明する。
図1は、一般的な有機EL表示装置の構成を示すブロック図である。
表示装置10は、画素回路(PXLC)12aがm×nのマトリクス状に配列された画素アレイ部12、水平セレクタ(HSEL)13、垂直スキャナ(VSCN)14,水平セレクタ13により選択され輝度情報に応じたデータ信号が供給されるデータ線DTL1〜DTLn、および垂直スキャナ14により選択駆動される走査線WSL1〜WSLmを有する。
なお、水平セレクタ13,垂直スキャナ14に関しては、多結晶シリコン上に形成する場合や、MOSIC等で、画素の周辺に形成することもある。
なお、水平セレクタ13,垂直スキャナ14に関しては、多結晶シリコン上に形成する場合や、MOSIC等で、画素の周辺に形成することもある。
次に、図1の画素回路12aの一構成例を示す回路図を図2に示す。
図2の画素回路20は、多数提案されているうちでもっとも単純な回路構成である。
図2の画素回路20は、多数提案されているうちでもっとも単純な回路構成である。
画素回路20は、図2に示すように、pチャネルTFT21、nチャネルTFT22、およびキャパシタC21、および有機EL素子(OLED)からなる発光素子23を有する。
各画素回路20のTFT21は、ソースが電源電位VDDに、ゲートがTFT22のドレインにそれぞれ接続されている。発光素子23は、アノードがTFT21のドレインに、カソードが基準電位(たとえば、グランド電位)GNDにそれぞれ接続されている。
各画素回路20のTFT22は、ソースが対応する列のデータ線DTL1〜DTLnに、ゲートが対応する行の走査線WSL1〜WSLmにそれぞれ接続されている。キャパシタC21は、一端が電源電位VDDに、他端がTFT22のドレインにそれぞれ接続されている。
なお、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り、図2その他では発光素子としてダイオードの記号を用いているが、以下の説明においてはOLEDに必ずしも整流性を要求するものではない。
このような構成を有する画素回路20において、輝度データの書き込みを行う画素では、当該画素を含む画素行が垂直スキャナ14によって走査線WSLを介して選択されることで、その行の画素のTFT22がオンとなる。
このとき、輝度データは水平セレクタ13からデータ線DTLを介して電圧で供給され、TFT22を通してデータ電圧を保持するキャパシタC21に書き込まれる。
キャパシタC21に書き込まれた輝度データは、1フィールド期間に亘って保持される。この保持されたデータ電圧は、TFT21のゲートに印加される。
これにより、TFT21は、保持データに従って発光素子23を電流で駆動する。このとき、発光素子23の階調表現は、キャパシタC21によって保持されるTFT21のゲート・ソース間電圧Vdata(<0)を変調することによって行われる。
なお、図2の構成例で用いたTFTトランジスタは、スイッチ素子の振る舞いをするものであるから、以下の説明において、nチャネル型のTFT、pチャネル型のTFT、あるいはその他のスイッチ素子で構成することができる。
一般に、有機EL素子の輝度Loledは、当該素子に流れる電流Ioledに比例する。したがって、発光素子23の輝度Loledと電流Ioledとの間には次式(1)が成り立つ。
(数1)
Loled∝Ioled=k(Vdata−Vth) …(1)
Loled∝Ioled=k(Vdata−Vth) …(1)
式(1)において、k=1/2・μ・Cox・W/Lである。ここで、μはTFT21のキャリアの移動度、CoxはTFT21の単位面積当たりのゲート容量、WはTFT21のゲート幅、LはTFT21のゲート長である。
したがって、TFT21の移動度μ、しきい値電圧Vth(<0)のばらつきが、直接的に、発光素子23の輝度ばらつきに影響を与えることがわかる。
したがって、TFT21の移動度μ、しきい値電圧Vth(<0)のばらつきが、直接的に、発光素子23の輝度ばらつきに影響を与えることがわかる。
この場合、たとえば異なる画素に対して同じ電位Vdataを書き込んでも、画素によってTFT21のしきい値電圧Vthがばらつき、発光素子23に流れる電流Ioledは画素毎に大きくばらついて全く所望の値からはずれる結果となり、ディスプレイとして高い画質を期待することはできない。
この問題を改善するため多数の画素回路が提案されているが、図3にその代表例を示す。
図3の画素回路30は、pチャネルTFT31、nチャネルTFT32〜34、キャパシタC31,C32、発光素子である有機EL素子から成る発光素子(OLED)35を有する。また、図3において、DTLはデータ線を、WSLは走査線を、AZLはオートゼロ線を、DSLは駆動線をそれぞれ示している。
この画素回路30の動作について、図4に示すタイミングチャートを参照しながら以下に説明する。
この画素回路30の動作について、図4に示すタイミングチャートを参照しながら以下に説明する。
図4(A),(B)に示すように、駆動線DSL、オートゼロ線AZLの信号をハイレベルとし、TFT32およびTFT33を導通状態とする。このときTFT31はダイオード接続された状態で発光素子35と接続されているため、TFT31に電流が流れる。
次に、図4(A)に示すように、駆動線DSLの信号をローレベルとし、TFT32を非導通とする。このとき走査線WSLは、図4(C)に示すように、ハイレベルでTFT34が導通状態とされ、データ線DTLには、図4(D)に示すように、基準電位Vrefが与えられる。TFT31に流れる電流が遮断されるため、図4(E)に示すようにTFT31のゲート電位Vgは上昇するが、その電位がVDD−|Vth| まで上昇した時点でTFT31は非導通状態となって電位が安定する。この動作を以後、「オートゼロ動作」と称することがある。
図4(B),(D)に示すように、オートゼロ線AZLをローレベルとしてTFT33を非導通状態とし、データ線DTLの電位をVrefからΔVdataだけ低い電位とする。この信号線電位の変化は、図4(E)に示すように、キャパシタC31を介してTFT31のゲート電位をΔVgだけ低下させる。
図4(A),(C)に示すように、走査線WSLをローレベルとしてTFT34を非導通状態とし、駆動線DSLをハイレベルとしてTFT32を導通状態とすると、TFT31および発光素子OLED35に電流が流れ、発光素子35が発光を開始する。
寄生容量が無視できるとすれば、ΔVgおよびTFT31のゲート電位Vgはそれぞれ次のようになる。
(数2)
ΔVg=ΔVdata×C1/(C1+C2) …(2)
ΔVg=ΔVdata×C1/(C1+C2) …(2)
(数3)
Vg=VCC−|Vth|−ΔVdata×C1/(C1+C2)…(3)
Vg=VCC−|Vth|−ΔVdata×C1/(C1+C2)…(3)
ここで、C1はキャパシタC31の容量値、C2はキャパシタC32の容量値をそれぞれ示している。
一方、発光時に発光素子35に流れる電流をIoledとすると、これは発光素子35と直列に接続されているTFT31によって電流値が制御される。TFT31が飽和領域で動作すると仮定すれば、良く知られたMOSトランジスタの式および上記(3)式を用いて次の関係を得る。
(数4)
Ioled=μCoxW/L/2(VCC−Vg−|Vth|)2
=μCoxW/L/2(ΔVdata×C1/(C1+C2))2
…(4)
Ioled=μCoxW/L/2(VCC−Vg−|Vth|)2
=μCoxW/L/2(ΔVdata×C1/(C1+C2))2
…(4)
ここで、μはキャリアの移動度、Coxは単位面積当たりのゲート容量、Wはゲート幅、Lはゲート長をそれぞれ示している。
(4)式によれば、IoledはTFT31のしきい値Vthによらず、外部から与えられるΔVdataによって制御される。言い換えれば、図3の画素回路30を用いれば、画素毎にばらつくしきい値Vthの影響を受けず、電流の均一性、ひいては輝度の均一性が比較的高い表示装置を実現することができる。
上記例は、たとえば、下記の特許文献1〜3に開示されている。
USP5,684,365
特開平8−234683号公報
特表2002−514320号公報
上記に述べた具体例は、TFT特性のばらつきによる輝度の不均一性を解消するための解決策の一例であるが、図3や図4を参照してもわかるように、一般的に1つの画素回路を制御するために走査線WSLや駆動線DSLといった複数の制御信号線が必要となる。
次に、一般的なアクティブマトリクス型有機ELディスプレイにおける画素回路の駆動方法について説明する。説明の簡単化のため、走査線WSLに伝搬され、各画素回路の書き込みを制御する走査信号と、駆動線DSLに伝搬され、発光素子35を制御する駆動信号について説明する。
図5に示すように、表示装置10aは、画素回路30、水平セレクタ(HSEL)13、垂直スキャナ(VSCN)14、およびドライブスキャナ(DSCN)15を有する。画素アレイ部には、図3に示す画素回路30が480×nのマトリクス状に配列されている。そして、各画素回路30は、データ線DTL1〜DTLnで水平セレクタ13と、走査線WSL1〜480で垂直スキャナ14と、駆動線DSL1〜DSL480でドライブスキャナ15とそれぞれ接続されている。
垂直スキャナ14は走査線WSL1〜WSL480を、ドライブスキャナ15は駆動線DSL1〜DSL480を、水平セレクタ13はデータ線DTL1〜DTLnをクロック信号に従って順次選択して所定の画素回路30を選択し、画素回路30に書き込みを行う。
垂直スキャナ14は、その内部に、480段分のシフトレジスタSRW1〜SRW480、および論理回路LW1〜LW480を有する。シフトレジスタSRW1〜SRW480は、それぞれ直列に接続され、段ごとに論理回路LW1〜LW480が接続されている。
初段のシフトレジスタSRW1には、画素回路30の書き込みを行う周期と同周期のスタート信号SCLK1が入力される。また、各シフトレジスタSRW1〜SRW480には、同一周期のクロック信号CLK1が並列に入力される。
各シフトレジスタSRW1〜SRW480は、入力信号を複数の素子で構成される論理回路LW1〜LW480にそれぞれ出力し、論理回路LW1〜LW480は、入力信号に所定の処理を行って、各走査線WSL1〜WSL480に走査信号を伝搬させる。
ドライブスキャナ15は、その内部に、480段分のシフトレジスタSRD1〜SRD480、および論理回路LD1〜LD480を有する。シフトレジスタSRD1〜SRD480は、それぞれ直列に接続され、段ごとに論理回路LD1〜LD480が接続されている。
初段のシフトレジスタSRD1には、画素回路30のTFT32を制御する駆動信号周期のスタート信号SCLK2が入力される。また、各シフトレジスタSRD1〜SRD480には、同一周期のクロック信号CLK2が並列に入力される。
各シフトレジスタSRD1〜SRD480は、入力信号を複数の素子で構成される論理回路LD1〜LD480にそれぞれ出力し、論理回路LD1〜LD480は、入力信号に所定の処理を行って、各駆動線DSL1〜DSL480に駆動信号を伝搬させる。
垂直スキャナ14が出力する1つの走査信号に対して、一組のシフトレジスタを有し、また同様に、ドライブスキャナ15が出力する1つの駆動信号に対して、一組のシフトレジスタを有しているが、一般的なアクティブマトリックス型有機ELディスプレイでも同様の構成をとる。
次に、垂直スキャナ14とドライブスキャナ15の動作について、図6を参照しながら説明する。
図6は、表示装置10aにおける垂直スキャナ14およびドライブスキャナ15のタイミングチャートである。図6(a)はクロック信号CLK1を、図6(b)は、スタート信号SCLK1を、図6(c)〜(j)は、走査線WSL1〜WSL244に伝搬される走査信号を、図6(k)はクロック信号CLK2を、図6(l)は、スタート信号SCLK2を、図6(m)〜(t)は、駆動線DSL1〜DSL244に伝搬される駆動信号を、それぞれ示す。なお、図8に示す走査信号と駆動信号は、一部の信号のみ図示している。
図6(c)〜(j)に示すように、走査線WSL1〜WSL480には、1フィールド期間中に1回のオン・オフの走査信号が伝搬され、図6(m)〜(t)に示すように、駆動線DSLには、1フィールド期間中に2回のオン・オフの駆動信号が伝搬されるものとする。なお、図6に示す走査線WSLと駆動線DSLは、一部の信号線のみ図示している。また、初期状態には、全シフトレジスタSRWの入出力信号がローレベルに設定されているものとする。
図6(a)のように、垂直スキャナ14の各シフトレジスタSRW1〜SRW480にクロック信号CLK1が、図6(k)のように、ドライブスキャナ15の各シフトレジスタSRD1〜SRD480にクロック信号CLK2が入力される。
また、図6(b)のように、初段のシフトレジスタSRW1にスタート信号SCLK1が、図6(l)のように、初段のシフトレジスタSRD1にスタート信号SCLK2が入力される。
なお、1フィールド期間に、シフトレジスタSRW1〜SRW480およびシフトレジスタSRD1〜SRD480共に、480パルスのクロック信号CLK1、CLK2が入力される。
また、図6(b)のように、初段のシフトレジスタSRW1にスタート信号SCLK1が、図6(l)のように、初段のシフトレジスタSRD1にスタート信号SCLK2が入力される。
なお、1フィールド期間に、シフトレジスタSRW1〜SRW480およびシフトレジスタSRD1〜SRD480共に、480パルスのクロック信号CLK1、CLK2が入力される。
初段のシフトレジスタSRW1に入力されたスタート信号SCLK1は、クロック信号CLK1に同期して、シフトレジスタSRW2〜SRW480に順次シフトされていく。そして、各シフトレジスタSRW1〜SRW480は、入力信号を各論理回路LW1〜LW480を介して、図6(c)〜(j)のように走査信号を走査線WSL1〜WSL480に順次伝搬させ、画素回路30のTFT34(図3を参照)を制御する。
また、ドライブスキャナ15の動作についても、垂直スキャナ14の動作と同様で、図6(m)〜(t)に示すように、駆動線DSL1〜DSL480に駆動信号を順次伝搬させ、画素回路30のTFT32(図3を参照)を制御する。
ところで、アクティブマトリクス型有機ELディスプレイは、1つの画素回路の対して1本の走査線しか必要としない一般的なアクティブマトリクス型LCDと比較して、駆動信号線の本数が増大する。さらに、駆動信号線を多く必要とするため駆動信号生成の回路周辺が大きくなり、駆動信号線をTFTを用いてガラス基盤上に作り込むためディスプレイの額縁が大きくなる。そのため消費電力が増大する、といった問題点が生じる。
上記で述べた問題の解決策の1つとして、複数の駆動回路の出力信号を1画素に対して一組のシフトレジスタで行うというものがある。
次に、図7および図8を参照しながら、前述の問題解決方法の一例について説明する。
次に、図7および図8を参照しながら、前述の問題解決方法の一例について説明する。
図7は、表示装置10bの一例を示すブロック図である。
図7の表示装置10bは、一組のシフトレジスタと論理回路で画素の書き込みを行えるようにしたものである。垂直スキャナ14aは、図5の垂直スキャナ14と同様の構成で、
各画素回路30の行毎に、シフトレジスタSR1〜SR480、および論理回路L1〜L480をそれぞれ有する。また、論理回路L1〜L480は、各画素回路30と走査線WSL1〜WSL480、および駆動線DSL1〜DSL480で行毎にそれぞれ接続されている。
各画素回路30の行毎に、シフトレジスタSR1〜SR480、および論理回路L1〜L480をそれぞれ有する。また、論理回路L1〜L480は、各画素回路30と走査線WSL1〜WSL480、および駆動線DSL1〜DSL480で行毎にそれぞれ接続されている。
次に、垂直スキャナ14aの動作について、図8を参照しながら説明する。
図8は、表示装置10bにおける垂直スキャナ14aのタイミングチャートである。図8(a)はクロック信号CLKを、図8(b)は、スタート信号SCLKを、図8(c)〜(j)は、走査線WSL1〜WSL244に伝搬される走査信号を、図8(k)〜(r)は、駆動線DSL1〜DSL244に伝搬される駆動信号をそれぞれ示す。なお、図8に示す走査線と駆動線は、一部のみ図示している。
図8(c)〜(j)に示すように、走査線WSL1〜WSL480、および駆動線DSL1〜DSL480には、1フィールド期間中に1回のオン・オフの走査信号、および駆動信号が伝搬されるものとする。
なお、初期状態には、全シフトレジスタSRWの入出力がローレベルに設定されているものとする。また、1フィールド期間に、シフトレジスタSR1〜SR480に480パルスのクロック信号CLKが入力される。
本例の垂直スキャナ14aは、表示装置10aの垂直スキャナ14と同様に、垂直スキャナ14aの各シフトレジスタSR1〜SR480にクロック信号CLKが入力され(図8(a))、初段のシフトレジスタSR1にスタート信号SCLKが入力される(図8(b))。
初段のシフトレジスタSR1に入力されたスタート信号SCLKは、クロック信号CLK1に同期して、シフトレジスタSR2〜SR480に順次シフトされていく。
そして、各シフトレジスタSR1〜SR480は、入力信号を各論理回路L1〜L480を介して、図8(c)〜(j)のように走査信号を走査線WSL1〜WSL480に順次伝搬させ、画素回路30のTFT34(図3を参照)を制御する。
そして、各シフトレジスタSR1〜SR480は、入力信号を各論理回路L1〜L480を介して、図8(c)〜(j)のように走査信号を走査線WSL1〜WSL480に順次伝搬させ、画素回路30のTFT34(図3を参照)を制御する。
駆動信号については、半クロック遅延されたタイミングの信号を用いれば、たとえば図8(k)のように、駆動線DSL1の駆動信号は走査線WSL2の走査信号を用いて画素回路30のTFT32を制御できる。
任意のシフトレジスタの段数をiとすると、駆動線DSL(i)に伝搬される駆動信号は、走査線WSL(i+1)に伝搬される走査信号に等しく、一組のシフトレジスタで複数の駆動信号を出力できる。
任意のシフトレジスタの段数をiとすると、駆動線DSL(i)に伝搬される駆動信号は、走査線WSL(i+1)に伝搬される走査信号に等しく、一組のシフトレジスタで複数の駆動信号を出力できる。
しかしながら、走査線WSLおよび駆動線DSLに伝搬される信号のオン・オフの周期が同じであれば、前述の方法を用いることができるが、図6のような複数のスキャナ信号を有し、スキャナ信号ごとにオン・オフの周期が異なる動作をさせる場合には、同一の論理回路を各段に使用しながら、所望するスキャナ信号を生成することはできず、前述の方法をそのまま用いることはできない。
本発明は、周期の異なる複数のスキャナ信号に対して、同一クロックでスキャンしながらシフトレジスタの共有が可能な表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
本発明の第1の観点の表示装置は、所定周期の駆動信号を受けて開閉が制御される複数のスイッチを有する複数の画素回路と、上記各スイッチの開閉状態を制御する駆動回路と、を有し、上記駆動回路は、上記画素回路を走査しながら、上記各スイッチを各々独立した周期で開閉する。
好適には、上記駆動回路は、上記複数の画素が走査方向に所望する複数の領域に分割され、上記分割された各領域を、セレクト信号により上記分割された所望する領域のみを選択する。
好適には、上記各画素回路は、少なくとも、第1の周期で制御される第1の駆動線に接続された第1のスイッチと、第2の周期で制御される第2の駆動線に接続された第2のスイッチと、を有し、上記駆動回路は、各々が直列に接続された複数のシフトレジスタと、を有し、上記各シフトレジスタは直列に接続され、上記各シフトレジスタの第1入力に所定周期のクロック信号が入力され、上記初段のシフトレジスタの第2入力に所定周期の信号が入力され、上記駆動回路は、上記セレクト信号により上記分割された領域を順次選択し、上記各シフトレジスタの入出力状態により、上記第1のスイッチと上記第2のスイッチをそれぞれ第1周期と第2周期で制御する。
好適には、上記画素回路は、電気光学素子と、書き込み信号によって、上記電気光学素子を発光駆動するための駆動トランジスタと、第1の走査信号により開閉される第1のスイッチと、第2の走査信号により開閉され、上記書き込み信号を上記駆動信号の制御端子に供給する第2のスイッチと、を少なくとも含み、上記駆動回路は、第1のスイッチの開閉周期より第2の開閉周期を長く設定して駆動する。
本発明の第2の観点の表示装置の駆動方法は、所定周期の駆動信号を受けて開閉が制御される複数のスイッチを有する複数の画素回路を有する表示装置の駆動方法であって、上記画素回路を所定周期で走査しながら、上記各スイッチを各々独立した周期で開閉制御する。
本発明によれば、画素回路の複数のスイッチは、駆動回路による駆動信号を受けて開閉が制御される。このとき、各スイッチは、各々独立した周期で開閉制御される。
周期の異なる複数のスキャナ信号に対して、シフトレジスタの共有ができるため、狭額化を実現できる。
以下、本発明の実施形態を図面に関連づけて説明する。
図9は、本実施形態に係る有機EL表示装置の一構成例を示すブロック図である。
図10は、本実施形態に係る画素回路の具体的な一構成例を示す回路図である。
図10は、本実施形態に係る画素回路の具体的な一構成例を示す回路図である。
図9および図10に示すように、この表示装置100は、画素回路101がm×nのマトリクス状に配列された画素アレイ部102、水平セレクタ(HSEL)103、本発明の駆動回路に対応する垂直スキャナ(VSCN)104、第1のオートゼロ回路(AZRD1)105、および第2のオートゼロ回路(AZRD2)106を有する。
各画素回路101は、水平セレクタ193とデータ線DTLでそれぞれ接続され、垂直スキャナ104と画素への書き込みを制御する走査線WSLおよび発光素子を駆動する駆動線DSLでそれぞれ接続され、第1のオートゼロ回路105と第3の駆動線となる第1のオートゼロ線AZL1でそれぞれ接続され、第2のオートゼロ回路106と第4の駆動線となる第2のオートゼロ線AZL2でそれぞれ接続されている。
以後の説明において、画素回路101が480(=m)×nのマトリクス状に配列された画素アレイ部102を例に挙げて説明する。
本実施形態に係る画素回路101は、図9および図10に示すように、pチャネル型のTFT111(本発明の第2のスイッチに対応)、nチャネル型のTFT112〜TFT113、TFT114(本発明の第1のスイッチに対応)、TFT115、キャパシタC111、有機EL素子からなる発光素子116、第1のノードND111、および第2のノードND112を有する。
画素回路101において、第1の基準電位(本実施形態では電源電位VCC)と第2の基準電位(本実施形態では接地電位Vcathode)との間に、TFT111、ドライブトランジスタとしてのTFT112、第1のノードND111、および発光素子OLED116が直列に接続されている。具体的には、発光素子OLED116のカソードが接地電位Vcathodeに接続され、アノードが第1のノードND111に接続され、TFT112のソースが第1のノードND111に接続され、TFT111のドレインがTFT112のドレインに接続され、TFT111のソースが電源電位VCCに接続されている。
そして、TFT112のゲートが第2のノードND112に接続され、TFT111のゲートが駆動線DSLに接続されている。TFT113のドレインが第1のノードND111およびキャパシタC111の第1電極に接続され、ソースが固定電位VSS2に接続され、TFT113のゲートが第2のオートゼロ線AZL2に接続されている。また、キャパシタC111の第2電極が第2のノードND112に接続されている。
データ線DTLと第2のノードND112との間にTFT114のソース・ドレインがそれぞれ接続されている。そして、TFT114のゲートが走査線WSLに接続されている。さらに、第2のノードND112と所定電位Vss1との間にTFT115のソース・ドレインがそれぞれ接続されている。そして、TFT115のゲートが第1のオートゼロ線AZL1に接続されている。
走査線WSLに伝搬される走査信号がハイレベルの時、第4のスイッチトランジスタTFT114がオンとなり、画素への書き込みが行われる。
また、駆動線DSLに伝搬される駆動信号がローレベルの時、第1のスイッチトランジスタTFT111がオンとなり、発光素子OLEDに電流が流れ、発光素子OLED116が発光する。
また、駆動線DSLに伝搬される駆動信号がローレベルの時、第1のスイッチトランジスタTFT111がオンとなり、発光素子OLEDに電流が流れ、発光素子OLED116が発光する。
次に、本発明に係る垂直スキャナ104の第1構成例について述べる。
(第1構成例)
図11は、本発明に係る垂直スキャナの第1構成例を示すブロック図である。
図11は、本発明に係る垂直スキャナの第1構成例を示すブロック図である。
本表示装置100の垂直スキャナ104は、周期の異なる複数の信号に対して、同一クロックでスキャンしながらシフトレジスタを共有する。以後、説明の簡単化のため、垂直スキャナ104に着目して説明を行う。そのため、第1のオートゼロ回路105、および第2のオートゼロ回路106、第1のオートゼロ線AZL1、および第2のオートゼロ線AZL2の記載は省略してある。
画素回路101は、水平セレクタ103とデータ線DTL1〜DTLnでそれぞれ接続され、垂直スキャナ104と走査線WSL1〜WSL480および駆動線DSL1〜DSL480でそれぞれ接続されている。
垂直スキャナ104は、シフトレジスタSR1〜SR480および、論理回路L1〜L480を有する。
シフトレジスタSR1〜SR480は、それぞれが直列に接続され、段ごとに論理回路L1〜L480がそれぞれ接続されている。シフトレジスタSR1〜SR480には同一周期のクロック信号CLKがそれぞれ入力され、初段のシフトレジスタSR1に発光素子の駆動周期をもつスタート信号SCLKが入力される。
図11に示す垂直スキャナ104は、1段目から240段目に配されているシフトレジスタSR1〜SR240および論理回路L1〜L240から成る第1の領域REG1と、241段目から480段目に配されているシフトレジスタSR241〜SR480および論理回路L241〜L480から成る第2の領域REG2に分割されている。
本構成例では、このような領域REG1およびREG2を切り替えるため、垂直スキャナ104に、セレクト信号線SLCTL、第1のセレクト信号線SLCTL1、第2のセレクト信号線SLCTL2、インバータ1041、480段分のインバータ1042、480段分のANDゲート1043が設けられている。
図11のように、セレクト信号線SLCTLは、第1のセレクト信号線SLCTL1と、第2のセレクト信号線SLCTL2に分配されている。また、第1のセレクト信号線SLCTL1には、垂直スキャナ104に入力された信号が反転するようにインバータ1041が接続されている。
(第1の領域REG1)
第1の領域REG1において、各論理回路L1〜L240は、第1出力端子がANDゲート1043の第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と、信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043は、第1入力端子が第2のセレクト信号線SLCTL2と、第2入力端子が対応する段の各論理回路L1〜L240の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL1〜WSL240でそれぞれ接続されている。インバータ1042は、出力端子が同一段の各画素回路101と駆動線DSL1〜DSL240でそれぞれ接続されている。
第1の領域REG1において、各論理回路L1〜L240は、第1出力端子がANDゲート1043の第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と、信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043は、第1入力端子が第2のセレクト信号線SLCTL2と、第2入力端子が対応する段の各論理回路L1〜L240の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL1〜WSL240でそれぞれ接続されている。インバータ1042は、出力端子が同一段の各画素回路101と駆動線DSL1〜DSL240でそれぞれ接続されている。
(第2の領域REG2)
第2の領域REG2において、各論理回路L241〜L480は、第1出力端子がANDゲート1043の第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043は、第1入力端子が第2のセレクト信号線SLCTL2と、第2入力端子が対応する段の各論理回路L241〜L480の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL241〜WSL480でそれぞれ接続されている。インバータ1042の出力端子が同一段の各画素回路101と駆動線DSL241〜DSL480でそれぞれ接続されている。
第2の領域REG2において、各論理回路L241〜L480は、第1出力端子がANDゲート1043の第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043は、第1入力端子が第2のセレクト信号線SLCTL2と、第2入力端子が対応する段の各論理回路L241〜L480の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL241〜WSL480でそれぞれ接続されている。インバータ1042の出力端子が同一段の各画素回路101と駆動線DSL241〜DSL480でそれぞれ接続されている。
次に、本構成例に係る領域REG1およびREG2の選択について説明する。
(第1の領域REG1の選択)
セレクト信号線SLCTLに伝搬されるセレクト信号SLCTがハイレベルに切り替わると、第2のセレクト信号線SLCTL2の信号レベルがハイレベルに保持され、第1のセレクト信号線SLCTL1の信号レベルは、インバータ1041によってローレベルに切り替えられる。したがって、ANDゲート1043によって、第1の領域REG1に配置されている走査線WSL1〜WSL240が選択され、走査線WSL1〜WSL240に接続されている画素回路101にのみ書き込みが行われる。
セレクト信号線SLCTLに伝搬されるセレクト信号SLCTがハイレベルに切り替わると、第2のセレクト信号線SLCTL2の信号レベルがハイレベルに保持され、第1のセレクト信号線SLCTL1の信号レベルは、インバータ1041によってローレベルに切り替えられる。したがって、ANDゲート1043によって、第1の領域REG1に配置されている走査線WSL1〜WSL240が選択され、走査線WSL1〜WSL240に接続されている画素回路101にのみ書き込みが行われる。
(第2の領域REG2の選択)
セレクト信号SLCTに伝搬されるセレクト信号SLCTがローレベルに切り替わると、第1のセレクト信号線SLCTL1の信号レベルがインバータ1041によってハイレベルに切り替わり、第2のセレクト信号線SLCTL2の信号レベルがローレベルに切り替えられる。したがって、ANDゲート1043によって、第2の領域REG2に配置されている走査線WSL241〜WSL280が選択され、走査線WSL241〜WSL480に接続されている画素回路101にのみ書き込みが行われる。
セレクト信号SLCTに伝搬されるセレクト信号SLCTがローレベルに切り替わると、第1のセレクト信号線SLCTL1の信号レベルがインバータ1041によってハイレベルに切り替わり、第2のセレクト信号線SLCTL2の信号レベルがローレベルに切り替えられる。したがって、ANDゲート1043によって、第2の領域REG2に配置されている走査線WSL241〜WSL280が選択され、走査線WSL241〜WSL480に接続されている画素回路101にのみ書き込みが行われる。
駆動線DSL1〜DSL480は、セレクト信号SLCTによらず、論理回路L1〜L480の出力信号が伝搬される。この出力信号がハイレベルの時、インバータ1042によって信号レベルがローレベルに反転され、駆動線DSL1〜DSL480に接続されている画素回路101のTFT111(図10を参照)がオンとなり発光素子116が発光する。
つまり、セレクト信号SLCTがハイレベルに保持されると、第1の領域REG1にある画素回路101への書き込みが可能となり、セレクト信号SLCTがローレベル保持されると、第2の領域REG2にある画素回路101への書き込みが可能となる。
次に、本構成例に係る垂直スキャナ104の回路構成について説明する。
図12は、本構成例に係る垂直スキャナの回路構成の一例を示す図である。
図12に示すように、シフトレジスタSR(i)〜SR(i+2)がそれぞれ直列に接続されている。各シフトレジスタSR(i)〜SR(i+2)は、クロック入力端子CK、反転クロック入力端子XCK、入力端子IN、および出力端子OUTを有し、各端子にはそれぞれ、クロック信号CLK、反転クロック入力端子XCK、入力信号INS、および出力信号OUTSが入力される。また、論理回路L(i)〜L(i+2)は、ANDゲート122、およびインバータ123を有する。ここで、添え字iはi段目の任意のシフトレジスタ等を表す。
例えば、i段目のシフトレジスタSR(i)は、入力端子INが論理回路L(i)のANDゲート122の第1入力端子と、出力端子OUTがインバータ123の入力端子および出力バッファ124の入力端子とノードNDiを介してそれぞれ接続されている。
インバータ123は、入力端子がノードNDiと、出力端子がANDゲート122の第2入力端子とそれぞれ接続されている。
ANDゲート122は、第1入力端子がシフトレジスタSR(i)の入力端子INと、第2入力端子がインバータ123の出力端子と、出力端子がANDゲート1043の第2入力端子とそれぞれ接続されている。ANDゲート1043は、第1入力端子がセレクト信号線SLCTLと、第2入力端子がANDゲート122の出力端子と、出力端子が出力バッファ124の入力端子とそれぞれ接続されている。
出力バッファ124は、入力端子がANDゲート1043の出力端子と、出力端子が走査線WSL(i)とそれぞれ接続されている。そして、インバータ1042は、入力端子がノードNDiと、出力端子が駆動線DSL(i)とそれぞれ接続されている。
なお、図12に示すセレクト信号線SLCTLは、セレクト信号線SLCTL1もしくはSLCTL2のいずれかを示している。たとえば、セレクト信号線SLCTLは、シフトレジスタSR(i)が第1の領域REG1に配置されている場合、第2のセレクト信号線SLCTL2を表し、第2の領域REG2に配置されている場合、第1のセレクト信号線SLCTL1を表す。
また、シフトレジスタSR(i+1)〜SR(i+2)についても、上記と同様の接続形態を取っている。
次に、垂直スキャナ104の各構成要素の動作について、i段目のシフトレジスタSR(i)を例に取り説明する。
駆動線DSL(i)は、セレクト信号SLCTによらず、シフトレジスタSR(i)の出力信号OUTSが反映される。また、シフトレジスタSR(i)の出力信号OUTSは、出力バッファ124によって信号レベルが反転される。出力信号OUTSがハイレベルの時、発光素子が発光し、出力信号OUTSがローレベルの時、発光素子は発光しない。
(A)セレクト信号SLCTがハイレベルに保持された場合について述べる。
シフトレジスタSR(i)がハイレベルの入力信号INSを受け、ローレベルの出力信号OUTSを出力した場合、ANDゲート122は、第1入力端子にハイレベルの信号が、第2入力端子にインバータ123によって反転されたハイレベルの信号がそれぞれ入力され、ハイレベルの信号を出力する。
そして、ANDゲート1043は、第1入力端子にハイレベルの信号が、第2入力端子にANDゲート122が出力したハイレベルの信号がそれぞれ入力され、ハイレベルの信号を出力する。出力バッファ124は、ANDゲート1043からハイレベルの信号が入力され、走査線WSL(i)にハイレベルの信号を伝搬させる。
次に、シフトレジスタSR(i)がハイレベルの入力信号INSを受け、ハイレベルの出力信号OUTSを出力した場合、ANDゲート122は、第1入力端子にハイレベルの信号が、第2入力端子にインバータ123によって反転されたローレベルの信号がそれぞれ入力され、ローレベルの信号を出力する。
そして、ANDゲート1043は、第1入力端子にハイレベルの信号が、第2入力端子にANDゲート122が出力したローレベルの信号がそれぞれ入力され、ローレベルの信号を出力する。出力バッファ124は、ANDゲート1043からローレベルの信号が入力され、走査線WSL(i)にローレベルの信号を伝搬させる。
次に、シフトレジスタSR(i)がローレベルの入力信号INSを受け、ハイレベルの出力信号OUTSを出力した場合、ANDゲート122は、第1入力端子にローレベルの信号が、第2入力端子にインバータ123によって反転されたローレベルの信号がそれぞれ入力され、ローレベルの信号を出力する。
そして、ANDゲート1043は、第1入力端子にハイレベルの信号が、第2入力端子にANDゲート122が出力したローレベルの信号がそれぞれ入力され、ローレベルの信号を出力する。出力バッファ124は、ANDゲート1043からローレベルの信号が入力され、走査線WSL(i)にローレベルの信号を伝搬させる。
次に、シフトレジスタSR(i)がローレベルの入力信号INSを受け、ローレベルの出力信号OUTSを出力した場合、ANDゲート122は、第1入力端子にローレベルの信号が、第2入力端子にインバータ123によって反転されたハイレベルの信号がそれぞれ入力され、ローレベルの信号を出力する。
そして、ANDゲート1043は、第1入力端子にハイレベルの信号が、第2入力端子にANDゲート122が出力したローレベルの信号がそれぞれ入力され、ローレベルの信号を出力する。出力バッファ124は、ANDゲート1043からローレベルの信号が入力され、走査線WSL(i)にローレベルの信号を伝搬させる。
(B)セレクト信号SLCTがローレベルに保持された場合について述べる。
ANDゲート1043の第1入力端子にローレベルの信号が入力されるため、その出力はローレベルとなる。したがって、走査線WSL(i)は、シフトレジスタ(i)の入出力の信号レベルによらず、ローレベルである。
以上述べたように、セレクト信号SLCTの状態が選択され、シフトレジスタSR(i)にハイレベルの入力信号INSが入力され、ローレベルの出力信号OUTSを出力する場合に限り、走査線WSL(i)にハイレベルの信号が伝搬され、画素の書き込みを行う。
次に、本構成例に係るシフトレジスタの動作について説明する。
図13は、本構成例に係るシフトレジスタの等価モデルを示す一例の図である。
図13に示すように、本構成例に係るシフトレジスタSR(i)は、クロック入力端子CK、反転クロック入力端子XCK、入力端子IN、および出力端子OUTを有する。
また、シフトレジスタSR(i)は、クロック信号CLKと反転クロック信号XCLKの立ち上がりで動作を行う。
図14は、図13に示すシフトレジスタのタイミングチャートである。
図14(a)に示すクロック信号CLKと、図14(b)に示す反転クロック信号XCLKが、クロック入力端子CKと反転クロック入力端子XCKにそれぞれ入力される。
シフトレジスタの入力端子INに、図14(c)に示す入力信号INSが入力されると、入力信号INSがローレベルであるので、シフトレジスタSR(i)は、出力端子OUTに、図14(d)のようなローレベルの出力信号OUTSを出力し、次のクロックの立ち上がりまでローレベルを保持する。
次に、第2のクロック信号CLKの立ち上がりでは、入力信号INSがハイレベルであるため、シフトレジスタSR(i)は、ハイレベルの出力信号OUTSを出力し、次の第3の立ち上がりまで信号レベルを保持する。
第3のクロック信号CLKの立ち上がりでは、入力信号INSがローレベルであるため、シフトレジスタSR(i)は、ローレベルの出力信号OUTSを出力し、図示しない第4の立ち上がりまで保持する。
このようにして、シフトレジスタSR(i)は、入力信号INSをクロック信号CLKに同期して1段シフトさせた出力信号OUTSを出力する。
次に、本垂直スキャナ104の動作について、図15を参照しながら説明する。
図15は、本構成例に係る垂直スキャナ104のタイミングチャートである。図15(a)はクロック信号CLKを、図15(b)は、スタート信号SCLKを、図8(c)は、セレクト信号SLCTを、図15(d)〜(k)は、走査線WSL1〜WSL244に伝搬される走査信号を、図15(l)〜(s)は、駆動線DSL1〜DSL244に伝搬される駆動信号をそれぞれ示す。なお、図15に示す走査信号および駆動信号は、一部のみ図示している。
図15(d)〜(k)に示すように、走査線WSL1〜WSL480には、1フィールド期間中に1回のオン・オフの走査信号が伝搬され、図15(l)〜(s)に示すように、駆動線DSL1〜DSL480には、1フィールド期間中に2回のオン・オフの駆動信号が伝搬されるものとする。なお、初期状態に、全シフトレジスタSR1〜SR480の入出力信号がローレベルに設定されているものとする。
図15(a)のように、垂直スキャナ104の各シフトレジスタSR1〜SR480には、1フィールド期間に、480パルスのクロック信号CLKが入力され、図15(b)のように、初段のシフトレジスタSR1にスタート信号SCLKが入力されるものとする。
また、各シフトレジスタSR1〜480は、入力信号INSが入力され、出力信号OUTSを各論理回路L1〜L480にそれぞれ出力するものとする。
また、各シフトレジスタSR1〜480は、入力信号INSが入力され、出力信号OUTSを各論理回路L1〜L480にそれぞれ出力するものとする。
図15(a)に示すように、シフトレジスタSR1〜SR480にクロック信号CLKがそれぞれ入力される。また、シフトレジスタSR1に、図15(b)に示すようなスタート信号SCLKが入力される。このスタート信号SCLKは、走査信号の周期が駆動信号(図10に示す発光素子116の発光周期)の周期の2倍である。
セレクト信号SLCTは、第1の領域REG1の240段目がスキャンされるまで図15(c)に示すように、ハイレベルが保持され、第2の領域REG2の241段目から480段目まではローレベルが保持されている。
セレクト信号SLCTがハイレベルに保持されている期間は、第1の領域REG1が選択され、セレクト信号SLCTがローレベルに保持されている期間は、第2の領域REG2が選択されている。
セレクト信号SLCTがハイレベルに保持されている期間は、第1の領域REG1が選択され、セレクト信号SLCTがローレベルに保持されている期間は、第2の領域REG2が選択されている。
第1番目のクロック信号CLKの立ち上がりでは、シフトレジスタSR1に図15(b)に示すハイレベルのスタート信号SCLKが入力されている。またこの時、シフトレジスタSR1の出力信号OUTSは、初期のローレベルに保持されている。
したがって、図15(d)に示すように、走査線WSL1はハイレベルに切り替わり、次のクロック立ち上がりまでハイレベルが保持され、走査線WSL1上の画素へ書き込みが行われる。
シフトレジスタSR2〜SR480の入力信号INSおよび出力信号OUTSが共にローレベルあるため、走査線WSL2〜480は、ローレベルが保持され、画素回路101への書き込みは行われない。また、すべてのシフトレジスタSR1〜480の出力信号OUTS、および駆動線DSL1〜480がそれぞれローレベルに保持され、発光素子116は発光しない。
第2番目のクロック信号CLKの立ち上がりでは、シフトレジスタSR1の入力信号INSが、図15(b)に示すように、ハイレベルに保持されている。
シフトレジスタSR1は、入力信号INSを半クロック分シフトさせ、シフトレジスタSR1の出力信号OUTSとシフトレジスタSR2の入力信号INSがハイレベルに切り替わる。また、シフトレジスタSR2の出力信号OUTSと、シフトレジスタSR3〜SR480の入出力信号が共にローレベルに保持されている。
したがって、図15(e)に示すように、走査線WSL1の走査信号がローレベルに切り替わり、走査線WSL2の走査信号はハイレベルに切り替わり、次のクロック立ち上がりまでハイレベルが保持され、走査線WSL2上の画素回路101へ書き込みが行われる。また図15(l)に示すように、駆動線DSL1上の発光素子116は、スタート信号SCLKがハイレベルに保持されている期間、第1回目の発光を行う。
第3番目のクロック信号CLKの立ち上がりでは、シフトレジスタSR1の入力信号INSが、図15(b)に示すように、ハイレベルが保持されている。
シフトレジスタSR1は、入力信号INSを半クロック分シフトさせ、シフトレジスタSR1の出力信号OUTSとSR2の入力信号INSがハイレベルに保持されている。
シフトレジスタSR2は、入力信号INSを半クロック分シフトさせ、シフトレジスタSR2の出力信号OUTSとシフトレジスタSR3の入力信号INSがハイレベルに切り替わる。また、シフトレジスタSR3の出力信号OUTSとシフトレジスタSR4〜SR480の入出力信号はローレベルに保持されている。
したがって、図15(f)に示すように、走査線WSL2の走査信号がローレベルに切り替わり、走査線WSL3の走査信号がハイレベルに切り替わり、次のクロック信号CLKの立ち上がりまでハイレベルが保持され、走査線WSL3上の画素回路101の書き込みが行われる。また図15(m)に示すように、駆動線DSL2上の発光素子116は、スタート信号SCLKがハイレベルに保持されている期間、第1回目の発光を行う。
第4番目のクロック信号CLKの立ち上がりでは、シフトレジスタSR1の入力信号INSが図(b)のようにハイレベルに保持されている。
シフトレジスタSR1は、入力信号INSを半クロック分シフトさせ、シフトレジスタSR1の出力信号OUTSとシフトレジスタSR2の入力信号INSがハイレベルに保持されている。
シフトレジスタSR2は、入力信号INSを半クロック分シフトさせ、シフトレジスタSR2の出力信号OUTSとシフトレジスタSR3の入力信号INSがハイレベルに保持されている。
シフトレジスタSR3は、入力信号INSを半クロック分シフトさせ、シフトレジスタSR3の出力信号OUTSとシフトレジスタSR4の入力信号INSがハイレベルに切り替わる。また、シフトレジスタSR4の出力信号OUTSとシフトレジスタSR5〜SR480の入出力信号がローレベルに保持されている。
したがって、図15(g)に示すように、走査線WSL3の走査信号はローレベルに切り替わり、走査線WSL4の走査信号はハイレベルに切り替わり、次のクロック立ち上がりまでハイレベルが保持され、走査線WSL4上の画素回路101へ書き込みが行われる。また図15(n)に示すように、駆動線DSL3上の発光素子116は、スタート信号SCLKがハイレベルに保持されている期間、第1回目の発光を行う。
以後、セレクト信号SLCTがハイレベルに保持されている第1の領域REG1において、第240番目のクロック信号CLKに達するまで、各シフトレジスタSR1〜480は、入力信号INSをクロック信号CLKに同期して、入力信号INSを半クロックで1段ずつシフトさせ、走査信号と駆動信号のパルスが順に走査方向に伝搬されていく。
第241番目のクロック信号CLKの立ち上がりでは、シフトレジスタSR240は、入力信号INSを半クロック分シフトさせ、シフトレジスタSR240の出力信号OUTSとSR241の入力信号INSがハイレベルに切り替わる。また、シフトレジスタSR241の出力信号OUTSとシフトレジスタSR242〜SR480の入出力信号がローレベルに保持されている。
したがって、図15(h)に示すように、走査線WSL240の走査信号が、ローレベルに切り替わり、走査線WSL241の走査信号がハイレベルに切り替わり、次のクロック立ち上がりまでハイレベルが保持され、走査線WSL241上の画素回路101の書き込みが行われる。
また、駆動線DSL240上の発光素子116は、スタート信号SCLKがハイレベルに保持されている期間、第1回目の発光を行う。
また、駆動線DSL240上の発光素子116は、スタート信号SCLKがハイレベルに保持されている期間、第1回目の発光を行う。
第242番目のクロック信号CLKの立ち上がりでは、シフトレジスタSR241は、入力信号INSを半クロック分シフトさせ、シフトレジスタSR241の出力信号OUTSとSR242の入力信号INSがハイレベルに切り替わる。また、シフトレジスタSR242の出力信号OUTSとシフトレジスタSR243〜SR480の入出力信号がローレベルに保持されている。
したがって、図15(i)に示すように、走査線WSL241の走査信号がローレベルに切り替わり、走査線WSL242の走査信号がハイレベルに切り替わり、次のクロック立ち上がりまでハイレベルが保持され、走査線WSL242上の画素回路101の書き込みが行われる。また図15(p)に示すように、駆動線DSL241上の発光素子116は、スタート信号SCLKがハイレベルに保持されている期間、第2回目の発光を行う。
以後、セレクト信号SLCTがローレベルに保持されている第2の領域REG2において、第480番目のクロック信号CLKに達するまで、シフトレジスタSR(i)は、クロック信号CLKに同期して入力信号INSを半クロックで1段ずつシフトさせ、走査信号と駆動信号のパルスはそれぞれ、図15(j)〜(k)、および図15(q)〜(s)に示すように順に走査方向に伝搬していく。
以上述べたように、本構成例より、走査信号と駆動信号の信号周期が異なっていても、垂直スキャナ104を走査方向に分割し、セレクト信号を取捨選択しながら分割領域を選択することで、シフトレジスタを共有した同一クロック周期でのスキャンが可能となる。
(第2構成例)
次に、本発明に係る垂直スキャナの第2構成例について述べる。
次に、本発明に係る垂直スキャナの第2構成例について述べる。
図16は、本発明に係る垂直スキャナの第2構成例を示すブロック図である。
本構成例に係る垂直スキャナ104aは、第1構成例と同様に、シフトレジスタSR1〜SR480、および論理回路L1〜L480を有し、第1構成例と同様の接続形態であるが、走査方向に領域が4分割されている。また、分割された領域の内、所望する領域を選択するためのデコーダ107が設けられている。
以後、説明の簡単化のため、垂直スキャナ104aに着目して説明を行う。そのため、第1のオートゼロ回路105、および第2のオートゼロ回路106、第1のオートゼロ線AZL1、および第2のオートゼロ線AZL2の記載は省略してある。
垂直スキャナ104aは、シフトレジスタSR1〜SR120および論理回路L1〜L120で構成されている第1の領域REG1と、シフトレジスタSR121〜SR240および論理回路L121〜L240で構成されている第2の領域REG2と、シフトレジスタSR241〜SR360および論理回路L241〜L360で構成されている第3の領域REG3と、シフトレジスタSR361〜SR480および論理回路L361〜L480で構成されている第4の領域REG4に分割されている。
本構成例では、このような領域REG1〜REG4を切り替えるため、垂直スキャナ104aに、デコーダ107、第1のセレクト信号線SLCTL00、第2のセレクト信号線SLCTL01、第3のセレクト信号線SLCTL10、第4のセレクト信号線SLCTL11、480段分のインバータ1042、および480段分のANDゲート1043aが設けられている。
(第1の領域REG1)
第1の領域REG1において、論理回路L1〜L120は、第1出力端子がANDゲート1043aの第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と、信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043aは、第1入力端子が第1のセレクト信号線SLCTL00と、第2入力端子が対応する各論理回路L1〜L120の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL1〜WSL120でそれぞれ接続されている。インバータ1042は、出力端子が同一の段の各画素回路101と駆動線DSL1〜DSL120でそれぞれ接続されている。
第1の領域REG1において、論理回路L1〜L120は、第1出力端子がANDゲート1043aの第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と、信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043aは、第1入力端子が第1のセレクト信号線SLCTL00と、第2入力端子が対応する各論理回路L1〜L120の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL1〜WSL120でそれぞれ接続されている。インバータ1042は、出力端子が同一の段の各画素回路101と駆動線DSL1〜DSL120でそれぞれ接続されている。
(第2の領域REG2)
第2の領域REG2において、論理回路L121〜L240は、第1出力端子がANDゲート1043aの第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と、信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043aは、第1入力端子が第2のセレクト信号線SLCTL01と、第2入力端子が対応する各論理回路L121〜L240の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL121〜WSL240でそれぞれ接続されている。インバータ1042は、出力端子が同一段の各画素回路101と駆動線DSL121〜DSL240でそれぞれ接続されている。
第2の領域REG2において、論理回路L121〜L240は、第1出力端子がANDゲート1043aの第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と、信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043aは、第1入力端子が第2のセレクト信号線SLCTL01と、第2入力端子が対応する各論理回路L121〜L240の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL121〜WSL240でそれぞれ接続されている。インバータ1042は、出力端子が同一段の各画素回路101と駆動線DSL121〜DSL240でそれぞれ接続されている。
(第3の領域REG3)
第3の領域REG3において、論理回路L241〜L360は、第1出力端子がANDゲート1043aの第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と、信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043aは、第1入力端子が第3のセレクト信号線SLCTL10と、第2入力端子が対応する各論理回路L241〜L360の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL241〜WSL360でそれぞれ接続されている。インバータ1042は、出力端子が同一段の各画素回路101と駆動線DSL241〜DSL360でそれぞれ接続されている。
第3の領域REG3において、論理回路L241〜L360は、第1出力端子がANDゲート1043aの第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と、信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043aは、第1入力端子が第3のセレクト信号線SLCTL10と、第2入力端子が対応する各論理回路L241〜L360の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL241〜WSL360でそれぞれ接続されている。インバータ1042は、出力端子が同一段の各画素回路101と駆動線DSL241〜DSL360でそれぞれ接続されている。
(第4の領域REG4)
第4の領域REG4において、論理回路L361〜L480は、第1出力端子がANDゲート1043aの第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と、信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043aは、第1入力端子が第4のセレクト信号線SLCTL11と、第2入力端子が対応する各論理回路L361〜L480の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL361〜WSL480でそれぞれ接続されている。インバータ1042は、出力端子が同一段の各画素回路101と駆動線DSL361〜DSL480でそれぞれ接続されている。
第4の領域REG4において、論理回路L361〜L480は、第1出力端子がANDゲート1043aの第2入力端子と、第2出力端子がインバータ1042の入力端子と、信号線でそれぞれ接続されている。ANDゲート1043aは、第1入力端子が第4のセレクト信号線SLCTL11と、第2入力端子が対応する各論理回路L361〜L480の第1出力端子と信号線でそれぞれ接続され、出力端子が同一段の各画素回路101と走査線WSL361〜WSL480でそれぞれ接続されている。インバータ1042は、出力端子が同一段の各画素回路101と駆動線DSL361〜DSL480でそれぞれ接続されている。
デコーダ107は、第1のセレクト信号線SLCTL00、第2のセレクト信号線SLCTL01、第3のセレクト信号線SLCTL10、および第4のセレクト信号線SLCTL11が接続されている。
デコーダ107には、セレクト信号SLCT0、およびセレクト信号SLCT1が入力される。そして、デコーダ107は、所定の処理を行い、セレクト信号SLCT00、SLCT01、SLCT10、およびSLCT11を各セレクト信号線SLCTL00、SLCTL01、SLCTL10、およびSLCTL11にそれぞれ出力する。
次に、本構成例に係る領域REG1〜REG4の選択について説明する。
(第1の領域REG1の選択)
デコーダ107は、ローレベルのセレクト信号SLCT0、およびローレベルのセレクト信号SLCT1が入力されると、ハイレベルのセレクト信号SLCT00、ローレベルのセレクト信号SLCT01、ローレベルのセレクト信号SLCT10、およびローレベルのセレクト信号SLCT11を出力する。この時、第1の領域REG1が選択され、走査線WSL1〜120に接続されている画素回路101に書き込みが行われる。
デコーダ107は、ローレベルのセレクト信号SLCT0、およびローレベルのセレクト信号SLCT1が入力されると、ハイレベルのセレクト信号SLCT00、ローレベルのセレクト信号SLCT01、ローレベルのセレクト信号SLCT10、およびローレベルのセレクト信号SLCT11を出力する。この時、第1の領域REG1が選択され、走査線WSL1〜120に接続されている画素回路101に書き込みが行われる。
(第2の領域REG2の選択)
デコーダ107は、ハイレベルのセレクト信号SLCT0、およびローレベルのセレクト信号SLCT1が入力されると、ローレベルのセレクト信号SLCT00、ハイレベルのセレクト信号SLCT01、ローレベルのセレクト信号SLCT10、およびローレベルのセレクト信号SLCT11を出力する。この時、第2の領域REG2が選択され、走査線WSL121〜240に接続されている画素回路101に書き込みが行われる。
デコーダ107は、ハイレベルのセレクト信号SLCT0、およびローレベルのセレクト信号SLCT1が入力されると、ローレベルのセレクト信号SLCT00、ハイレベルのセレクト信号SLCT01、ローレベルのセレクト信号SLCT10、およびローレベルのセレクト信号SLCT11を出力する。この時、第2の領域REG2が選択され、走査線WSL121〜240に接続されている画素回路101に書き込みが行われる。
(第3の領域REG3の選択)
デコーダ107は、ローレベルのセレクト信号SLCT0、およびハイレベルのセレクト信号SLCT1が入力されると、ローレベルのセレクト信号SLCT00、ローレベルのセレクト信号SLCT01、ハイレベルのセレクト信号SLCT10、およびローレベルのセレクト信号SLCT11を出力する。この時、第3の領域REG3が選択され、走査線WSL241〜360に接続されている画素回路101に書き込みが行われる。
デコーダ107は、ローレベルのセレクト信号SLCT0、およびハイレベルのセレクト信号SLCT1が入力されると、ローレベルのセレクト信号SLCT00、ローレベルのセレクト信号SLCT01、ハイレベルのセレクト信号SLCT10、およびローレベルのセレクト信号SLCT11を出力する。この時、第3の領域REG3が選択され、走査線WSL241〜360に接続されている画素回路101に書き込みが行われる。
(第4の領域REG4の選択)
デコーダ107は、ハイレベルのセレクト信号SLCT0、およびハイレベルのセレクト信号SLCT1が入力されると、ローレベルのセレクト信号SLCT00、ローレベルのセレクト信号SLCT01、ローレベルのセレクト信号SLCT10、およびハイレベルのセレクト信号SLCT11を出力する。この時、第4の領域REG4が選択され、走査線WSL361〜480に接続されている画素回路101に書き込みが行われる。
デコーダ107は、ハイレベルのセレクト信号SLCT0、およびハイレベルのセレクト信号SLCT1が入力されると、ローレベルのセレクト信号SLCT00、ローレベルのセレクト信号SLCT01、ローレベルのセレクト信号SLCT10、およびハイレベルのセレクト信号SLCT11を出力する。この時、第4の領域REG4が選択され、走査線WSL361〜480に接続されている画素回路101に書き込みが行われる。
駆動線DSL1〜DSL480は、論理回路L1〜L480からの信号が伝搬される。
本垂直スキャナ104aの動作について、図17を参照しながら説明する。
図17は、本構成例に係る垂直スキャナ104aのタイミングチャートである。図17(a)はクロック信号CLKを、図17(b)はスタート信号SCLKを、図17(c)はセレクト信号SLCT0を、図17(d)はセレクト信号SLCT1を、図17(e)はセレクト信号SLCT00を、図17(f)はセレクト信号SLCT01を、図17(g)はセレクト信号SLCT10を、図17(h)はセレクト信号SLCT11を、図17(i)〜(p)は、走査線WSL1〜WSL362に伝搬される走査信号を、図17(q)〜(x)は、駆動線DSL1〜DSL362に伝搬される駆動信号をそれぞれ示す。なお、図17に示す走査信号および駆動信号は、一部のみ図示している。
走査線WSL1〜WSL480には1フィールド期間中に1回のオン・オフの走査信号が伝搬され、駆動線DSL1〜DSL480には1フィールド期間中に4回のオン・オフの駆動信号が出力されるものとする。なお、はじめシフトレジスタSR1〜SR480の入出力信号はローレベルにあるとする。
図17(a)に図示するように、シフトレジスタSR1〜SR480には同一周期のクロック信号CLKがそれぞれ入力される。また、図17(b)に図示するように、初段のシフトレジスタSR1に、走査信号の周期が発光素子116の発光周期の4倍であるスタート信号SCLKが入力される。
図17(c)に図示するように、セレクト信号SLCT0には、スタート信号SCLKの2倍周期の信号が伝搬され、図17(d)に図示するように、セレクト信号SLCT1には、スタート信号SCLKの4倍周期の信号が伝搬される。
そして、図17(e)〜(h)に図示するように、デコーダ107は、セレクト信号SLCT0およびセレクト信号SLCT1の信号レベルに応じたセレクト信号SLCT00、SLCT01、SLCT10、およびSLCT11を出力する。
第2構成例では、デコーダ107が第1の領域REG1から第4の領域REG4まで順に選択し、第1構成例と同様に、クロック信号CLKと同期させながら、垂直スキャナ104aが走査方向にスキャンする。
図17(i)に示すような第1のクロック信号CLKの立ち上がりで発生した走査信号は、クロック信号CLKに同期して、図17(j)〜(p)に示すように順にシフトされ、画素回路101の書き込みを行う。
また、図17(q)に示すような第2のクロック信号CLKの立ち上がりで発生した駆動信号は、クロック信号CLKに同期して図17(r)〜(x)に示すように順にシフトされ、発光素子116が1フィールド期間に4回発光する。
また、本構成例において、いずれのタイミングでも、セレクト信号SLCT00、SLCT01、SLCT10、およびSLCT11は、いずれかのセレクト信号が1度ハイレベルを保持するような信号周期を有しているが、セレクト信号SLCT00、SLCT01、SLCT10、およびSLCT11のいずれかが2度ハイレベルを保持するような信号周期を有していてもよい。
また、本構成例において、走査信号に関してのみ、4分割のセレクト信号SLCT00、01、10、11を設けている。駆動信号に関しても3分割のセレクト信号を設けることにより、走査信号の走査周期が駆動信号の駆動周期の4/3倍などの非整数倍とすることができる。
また、第1構成例および第2構成例において、駆動線DSL1〜DSL244の駆動信号は、走査線WSL1〜WSL244の走査信号の2倍または4倍の周波数である。駆動線DSL1〜DSL244の駆動信号が、走査線WSL1〜WSL244の走査信号の2倍または4倍の周波数の信号と、走査線WSL1〜WSL244の走査信号の1倍の周波数の信号との論理和で表されるなど複数の周波数成分を持つ場合は、セレクト信号で領域を選択した後に、再度、論理回路によって信号の合成を行ってもよい。
以上に述べた第1構成例および第2構成例により、走査信号と駆動信号の周期が異なっていても、垂直スキャナの領域を走査線方向に分割し、領域を取捨選択することで、同一クロック周期でのスキャンが実行できる。
本発明によれば、同一クロックで異なる周期を有する複数の垂直スキャナ信号の転送を、同一のシフトレジスタを共有できる。このため、高画質でフリッカの起こらない有機ELディスプレイを提供できる。また、シフトレジスタの共有ができるため、有機ELディスプレイの小型化、低消費電力化、入力信号の削減が実現できる。
100…表示装置、101…画素回路、102…画素アレイ部、103…水平セレクタ、104、104a…垂直スキャナ、105…第1のオートゼロ回路、106…第2のオートゼロ回路、107…デコーダ、111〜115…TFT、116…発光素子、122…ANDゲート、123…インバータ、124…出力バッファ、1041、1042…インバータ、1043、1043a…ANDゲート、AZL1…第1のオートゼロ線、AZL2…第2のオートゼロ線、C111…キャパシタ、CK…クロック入力端子、CLK…クロック信号、DSL…駆動線、DTL…データ線、IN…入力端子、INS…入力信号、L1〜480…論理回路、REG1…第1の領域、REG2…第2の領域、REG3…第3の領域、REG4…第4の領域、SCLK…スタート信号、SLCT0、1…セレクト信号、SLCTL1…第1のセレクト信号線、SLCTL2…第2のセレクト信号線、SR1〜480…シフトレジスタ、VSS2…固定電位、Vss1…所定電位、WSL1〜480…走査線、SLCT00、SLCT01、SLCT10、SLCT11…セレクト信号、SLCTL00…第1のセレクト信号線、SLCTL01…第2のセレクト信号線、SLCTL10…第3のセレクト信号線、SLCTL11…第4のセレクト信号線、ND111…第1のノード、ND112…第2のノード、NDi…ノード、116…発光素子
OUT…出力端子、OUTS…出力信号、XCK…反転クロック入力端子、XCLK…反転クロック信号。
OUT…出力端子、OUTS…出力信号、XCK…反転クロック入力端子、XCLK…反転クロック信号。
Claims (5)
- 所定周期の駆動信号を受けて開閉が制御される複数のスイッチを有する複数の画素回路と、
上記各スイッチの開閉状態を制御する駆動回路と、
を有し、
上記駆動回路は、上記画素回路を走査しながら、上記各スイッチを各々独立した周期で開閉する
表示装置。 - 上記駆動回路は、上記複数の画素が走査方向に所望する複数の領域に分割され、上記分割された各領域を、セレクト信号により上記分割された所望する領域のみを選択する
請求項1の表示装置。 - 上記各画素回路は、少なくとも、
第1の周期で制御される第1の駆動線に接続された第1のスイッチと、
第2の周期で制御される第2の駆動線に接続された第2のスイッチと、
を有し、
上記駆動回路は、
各々が直列に接続された複数のシフトレジスタと、
を有し、
上記各シフトレジスタは直列に接続され、上記各シフトレジスタの第1入力に所定周期のクロック信号が入力され、上記初段のシフトレジスタの第2入力に所定周期の信号が入力され、
上記駆動回路は、上記セレクト信号により上記分割された領域を順次選択し、上記各シフトレジスタの入出力状態により、上記第1のスイッチと上記第2のスイッチをそれぞれ第1周期と第2周期で制御する
請求項1記載の表示装置。 - 上記画素回路は、
電気光学素子と、
書き込み信号によって、上記電気光学素子を発光駆動するための駆動トランジスタと、
第1の走査信号により開閉される第1のスイッチと、
第2の走査信号により開閉され、上記書き込み信号を上記駆動信号の制御端子に供給する第2のスイッチと、を少なくとも含み、
上記駆動回路は、
第1のスイッチの開閉周期より第2の開閉周期を長く設定して駆動する
請求項1記載の表示装置。 - 所定周期の駆動信号を受けて開閉が制御される複数のスイッチを有する複数の画素回路を有する表示装置の駆動方法であって、
上記画素回路を所定周期で走査しながら、上記各スイッチを各々独立した周期で開閉制御する
表示装置の駆動方法。
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