JP2008262019A - 自発光表示パネル駆動方法、自発光表示パネル及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】1水平走査期間が短い場合でも駆動トランジスタの特性バラツキを正確に補正できるようにする。
【解決手段】駆動トランジスタの閾値補正動作を複数の期間に分割して実行する場合に、先の補正期間の終了時点から次の補正期間の開始時点までの間の少なくとも一部の期間に駆動トランジスタのドレイン電極に印加する電位を、点灯駆動用の第1の電位と初回補正期間の準備期間に印加される初期化用の第2の電位との中間的な電位に制御する。
【選択図】図13

Description

この明細書で説明する発明は、アクティブマトリクス駆動方式に対応する自発光表示パネルの駆動技術に関する。
なお、発明は、自発光表示パネル駆動方法、自発光表示パネル及び電子機器としての側面を有する。
有機EL(Electro Luminescence)素子は、印加された電圧を光として再放出する特性(すなわち、エレクトロルミネッセンス現象)を有している。近年、この有機EL素子をマトリクス状に配置した自発光型の表示装置の開発が進められている。
有機EL素子を用いた表示パネルは、10V以下の印加電圧で駆動することができる。このため、消費電力が少ない特徴を有している。また、自発光素子である有機EL素子を用いた表示パネルは、軽量化や薄膜化が容易であるとの特徴を有している。加えて、有機EL素子を用いた表示パネルは、応答速度が数μ秒程度と高速であり、動画表示時における残像が発生し難い特徴を有している。
有機EL素子を用いた表示パネルの駆動方式には、パッシブマトリクス方式とアクティブマトリクス駆動方式がある。昨今では、画素毎にアクティブ素子(薄膜トランジスタ)を配置するアクティブマトリクス駆動型の表示パネルの開発が盛んに進められている。
因みに、アクティブマトリクス駆動型の表示パネルに関する文献には以下に示すものがある。
特開2003−255856号公報 特開2003−271095号公報 特開2004−133240号公報 特開2004−029791号公報 特開2004−093682号公報
ところで、アクティブマトリクス駆動方式型の表示パネルの場合、有機EL素子を駆動する駆動トランジスタの閾値電圧や移動度の製造バラツキが発光輝度特性の低下として知覚される可能性がある。また、有機EL素子自体の経時変化が発光輝度特性の低下として知覚される可能性がある。
このため、これら特性変動を補正して表示画面全体の発光輝度を均一化する技術の確立が求められる。
しかし、現在提案されている補正機能付の画素回路は、その構造が複雑になる問題がある。また、画素回路の構成要素の多さが、画面解像度の向上を妨げる原因となっている。
そこで、発明者らは、駆動トランジスタの閾値補正動作を複数の期間に分割して実行する場合の閾値補正動作の精度向上を期待できる自発光表示パネル駆動技術を提案する。
すなわち、先の補正期間の終了時点から次の補正期間の開始時点までの間の少なくとも一部の期間に、点灯駆動用の第1の電位と初回補正期間の準備期間に印加される初期化用の第2の電位との中間電位を駆動トランジスタのドレイン電極に印加する手法を提案する。
また、発明者らは、先の補正期間の終了時点から次の補正期間の開始時点までの間の少なくとも一部の期間に、初回補正期間の準備期間に印加される初期化用の第2の電位を駆動トランジスタのドレイン電極に印加する手法を提案する。
閾値の補正動作が完了していない場合、閾値補正動作の休止期間中も、駆動トランジスタは、フローティング状態のままオン動作する。このため、当該期間におけるゲート電極の電位は、ソース電極電位の上昇に伴って遷移する。すなわち、ブートストラップ動作が発生する。
ところが、リーク電流等の影響により、ゲート電極とソース電極間の保持電圧がブートストラップ動作中に減少する。この減少が大きいほど、閾値補正動作の休止中に、ゲート電極とソース電極間の保持電圧が閾値電圧より小さくなる。すなわち、誤った閾値補正動作で終了する可能性が高くなる。
これに対し、発明者らの提案する駆動方法の場合、駆動トランジスタのゲート電極がフローティング状態になる補正期間と補正期間の間の少なくとも一部期間(全部期間を含む。)で、点灯駆動用の第1の電位と初回補正期間の準備期間に印加される初期化用の第2の電位との中間電位又は第2の電位を駆動トランジスタのドレイン電極に印加する。
この中間電位又は第2の電位の印加により、ブートストラップ動作を強制的に停止する。すなわち、ブートストラップ動作の実行時間を短縮する。これにより、ブートストラップ動作に伴うゲート電極とソース電極間の保持電圧の減少を抑制する。
結果的に、先の補正期間の終了時点における保持電圧と次の補正期間の開始時点における保持電圧の差を縮小することができる。このことは、閾値補正動作を複数の期間に分割して実行する場合にも各補正動作の継続性を確保できることを意味する。
かくして、閾値補正精度を向上できる。これにより、輝度特性の面内均一化を実現でき、表示品質を高めることができる。
以下、アクティブマトリクス駆動型の有機ELパネルについて説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。
(A)基本回路及び基本動作
(A−1)画素回路例
図1に、アクティブマトリクス駆動型の有機ELパネルで使用される一般的な画素回路の構造を示す。図1に示すように、画素回路1は、直交配列される走査線3と信号線5の各交差部に配置されている。
走査線3と信号線5の交点には、サンプリングトランジスタT1が配置される。この例の場合、サンプリングトランジスタT1は、Nチャネル型の薄膜トランジスタである。走査線3にはサンプリングトランジスタT1のゲート電極が接続され、信号線5にはサンプリングトランジスタT1のドレイン電極が接続される。
サンプリングトランジスタT1のソース電極には、保持容量C1の一方の電極と駆動トランジスタT2のゲート電極が接続される。この例の場合、駆動トランジスタT2もNチャネル型の薄膜トランジスタである。
駆動トランジスタT2のドレイン電極には電源線7が接続され、ソース電極には有機EL素子D1の陽極が接続される。なお、保持容量C1の他方の電極と有機EL素子D1の陰極は、接地線9に接続される。
(A−2)基本動作
図2に、画素回路1の基本的な駆動動作を示す。図2は、サンプリングトランジスタT1のサンプリング動作を示す。信号線5の電位(信号線電位)のサンプリングは、走査線3の電位(走査線電位)が高レベルの期間に実行される。この際、サンプリングトランジスタT1はオン状態となり、保持容量C1に高レベルの信号線電位を充電する。すなわち、信号線電位を保持容量C1に書き込む。
この信号線電位の書き込みにより、駆動トランジスタT2のゲート電位Vgが上昇を開始し、ドレイン電流の有機EL素子D1への供給が開始される。これに伴い、有機EL素子D1は発光を開始する。因みに、走査線3の電位が低レベルに遷移した後の発光輝度は、保持容量C1に保持される信号線電位に応じて決まる。この発光輝度は、次フレームまで維持される。
(A−3)特性バラツキの影響
前述したように、駆動トランジスタT2の閾値電圧や移動度は、製造プロセスのバラツキにより変動する。これらの特性にバラツキがあると、駆動トランジスタT2に同じゲート電位を与えたとしても、同じ大きさのドレイン電流(駆動電流)を流すことができなくなる。すなわち、発光輝度にバラツキが生じる。
また、有機EL素子D1の経時的な特性変化により陽極電位も変動する。この陽極電位の変動は、駆動トランジスタT2のゲート電極とソース電極間に保持される保持電圧の変動として作用する。結果的に、ドレイン電流(駆動電流)が変動する。
このように、特性バラツキは発光輝度のバラツキとして出現し、画質を劣化させる。
(B)特性バラツキの補正機能付き駆動動作
(B−1)パネル構造
図3に、アクティブマトリクス駆動型の有機ELパネルの構造例を示す。図3に示す有機ELパネル11は、画素アレイ部13とこれを駆動する駆動回路15、17、19とで構成される。
画素アレイ部13には、m行の走査線3(1)〜3(m)と、n列の信号線5(1)〜5(n)と、m行の電源線7(1)〜7(m)が形成され、これらの交点位置に画素回路13Aが形成される。
駆動回路は、走査線スキャナ15と、電源スキャナ17と、水平セレクタ19とで構成される。走査線スキャナ15は、走査線3(1)〜3(m)に接続されたサンプリングトランジスタT1に線順次に制御信号を供給する。この線順次走査によりサンプリングトランジスタT1の動作状態が行単位で制御される。
電源スキャナ17は、電源線7(1)〜7(m)に接続された駆動トランジスタT2に線順次に電源電圧を供給する。この線順次走査により駆動トランジスタT2の動作状態が行単位で制御される。電源線7(1)〜7(m)には、点灯駆動用の第1の電位(高レベル)と初期化用の第2の電位(低レベル)のいずれかが印加される。
水平セレクタ19は、信号線5(1)〜5(n)に映像信号に応じた信号電位又は閾値補正用の基準電位(初期化電位)を供給する。信号電位又は基準電位(初期化電位)の供給は、水平走査期間単位で実行する。
図4に、画素回路13Aと駆動回路15、17、19との接続関係を示す。因みに、図4は、i行j列目に位置する画素回路13Aの接続関係を表している。画素回路13Aは、サンプリングトランジスタT11、駆動トランジスタT12、保持容量C11及び有機EL素子D11で構成される。
この例の場合も、サンプリングトランジスタT11は、Nチャネル型の薄膜トランジスタとする。従って、サンプリングトランジスタT11のゲート電極は走査線3(i)に接続され、ドレイン電極は信号線5(j)に接続され、ソース電極は保持容量C11の一方の電極と駆動トランジスタT2のゲート電極に接続される。
また、この例の場合も、駆動トランジスタT12は、Nチャネル型の薄膜トランジスタとする。従って、駆動トランジスタT12のドレイン電極は電源線7(i)に接続され、ソース電極は有機EL素子D11の陽極と保持容量C11の他方の電極に接続される。
すなわち、保持容量C11は、駆動トランジスタT12のゲート電極とソース電極間に接続される。
有機EL素子D11の陰極は、全画素に共通する接地線9に接続される。
(B−2)駆動動作(タイミングチャート)
図5に、画素回路13Aに存在する特性バラツキの補正で必要となる基本的な駆動動作を示す。図5に示す動作例では、駆動トランジスタT12の閾値補正動作と移動度補正動作が1水平走査期間(1H)内に実行される。
なお図5は、時間軸を共通として走査線3(i)、信号線5(j)、電源線7(i)の電位変化を表している、また、これら電位変化に伴う駆動トランジスタT12のゲート電位Vgの変化とソース電位Vsの変化も示す。また図5は、電位変化の遷移を便宜的に(A)〜(H)の8つの期間に区分して表している。
(i)発光期間
期間(A)では、有機EL素子D11が発光状態にある。この期間の後、線順次走査の新しいフィールドが開始される。
(ii)閾値補正準備期間
新しいフィールドが開始すると、期間(B)及び(C)に亘って閾値補正の準備が実行される。因みに、期間(B)において、有機EL素子D11に対するドレイン電流の供給が停止される。これに伴い、有機EL素子D11の発光は停止する。このとき、有機EL素子D11の発光電圧Velはゼロに近づくように推移する。
この発光電圧Velの低下に伴い、駆動トランジスタT12のソース電位Vsは初期化用の第2の電位Voとほぼ同じ電位に推移する。勿論、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgも同様に低下する。なお、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgは、続く期間(C)に信号線5(j)を通じて印加される基準電位Vref に初期化される。
これら2つの初期化動作の実行により、保持容量C11の保持電圧の初期設定が完了する。すなわち、保持容量C11の保持電圧は、駆動トランジスタT12の閾値電圧Vthより大きい電圧(Vref −Vo )に初期設定される。これが閾値補正の準備動作である。
(iii)閾値補正動作
この後、期間(D)について閾値補正動作が開始される。この期間(D)でも、ゲート電位Vg には基準電位Vref が与えられる。この状態で、電源線電位には点灯駆動用の第1の電位(高レベル)が印加される。この際、有機EL素子D11にドレイン電流が流れないように共通配線9を通じて陰極電位は高レベルに制御される。
結果的に、ドレイン電流は保持容量C11を通じて信号線5(j)へと流れ、保持容量C11の保持電圧Vgsが減少する。これに伴い、駆動トランジスタT12のソース電位Vsが上昇する。
なお、保持容量C11の保持電圧Vgsの低下は、電圧Vgsが閾値電圧Vthに達して駆動トランジスタT12がカットオフした時点で停止する。かくして、保持容量C11の保持電圧Vgsを駆動トランジスタT12に固有の閾値電圧Vthに設定する閾値補正動作が完了する。
(iv)信号電位の書き込みと移動度の補正のための準備動作
閾値補正動作が完了すると、期間(E)及び(F)に亘って信号電位の書き込みと移動度補正のための準備動作が実行される。もっとも、この期間は省略も可能である。因みに、期間(E)では、走査線電位が低レベルに切り替えられ、駆動トランジスタT12がフローティング状態に制御される。
また、期間(F)では、映像信号に対応する信号電位Vsig が信号線5(j)に印加される。この期間(F)は、信号線5(j)に寄生する容量成分の影響による信号線電位の立ち上がり遅れを考慮して配置されている。この期間の存在により、次の期間(G)では、信号線電位が安定した状態で書き込みを開始できる。
(v)信号電位の書き込み及び移動度の補正動作
期間(G)では、信号電位の書き込みと移動度の補正動作が実行される。すなわち、走査線電位が高レベルに切り替えられ、駆動トランジスタT12のゲート電位に信号電位Vsig が印加される。この信号電位Vsig の印加に伴い、保持容量C11に保持される電圧VgsはVsig +Vthに遷移する。このように、電圧Vgsは閾値電圧Vthよりも大きくなるので駆動トランジスタT12はオン状態に切り替わる。
駆動トランジスタT12がオン状態に切り替わると、ドレイン電流が有機EL素子D11に流れ始める。ただし、ドレイン電流の流れ始めの段階では、有機EL素子D11は未だカットオフ状態(ハイインピーダンス)にある。このため、ドレイン電流は、有機EL素子D11の寄生容量を充電するように流れる。
この寄生容量の充電電圧ΔVだけ、有機EL素子D11の陽極電位(すなわち、駆動トランジスタT12のソース電位Vs)は上昇する。この充電電圧ΔVだけ保持容量C11の保持電圧Vgsは低下する。すなわち、保持電圧Vgsは、Vsig +Vth−ΔVに変化する。このように、寄生容量C12の充電電圧ΔVだけ保持電圧Vgsが補正される動作が移動度の補正動作に対応する。
なお、保持容量C11のブートストラップ動作により、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgは、ソース電位Vsの上昇量と同じだけ上昇する。
(vi)発光期間
期間(H)では、走査線電位が低レベルに変更され、駆動トランジスタT12のゲート電極がフローティング状態になる。このとき、駆動トランジスタT12は、移動度補正後の保持電圧Vgs(=Vsig +Vth−ΔV)に相当するドレイン電流を有機EL素子D11に供給する。
これにより、有機EL素子D11は発光を開始する。この際、有機EL素子D11の陽極電位(駆動トランジスタT12のソース電位Vs)は、ドレイン電流の大きさに応じた発光電圧Velまで上昇する。
このとき、保持容量C11のブートストラップ動作により、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgは、発光電圧Velだけ上昇する。
(B−2)画素回路内の接続状態と電位の変化
ここでは、図5の各期間に対応する画素回路13Aの接続状態と電位の変化を説明する。ここでは、対応する期間と同じ符号を図番に付して示す。すなわち、図6A〜図6Hを用いて説明する。なお、図6A〜図6Hにおいては、サンプリングトランジスタT11をスイッチとして表記すると共に、有機EL素子D11の寄生容量をC12として明示的に表記する。
(i)発光期間
図6Aは、図5の期間(A)の動作状態に対応する。発光期間である期間(A)では、電源線7(i)に点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hが印加される。このとき、駆動トランジスタT12は、保持容量C11の保持電圧Vgs(>Vth)に対応するドレイン電流Idsを有機EL素子D11に供給する。有機EL素子D11の発光状態は期間(A)の終了まで継続する。
(ii)閾値補正準備期間
図6Bは、図5の期間(B)の動作状態に対応する。期間(B)において、電源線7(i)の電位は、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hから初期化用の第2の電位Vcc_L(すなわち、初期化用の第2の電位Vo)に切り替え制御される。この切り替えにより、ドレイン電流Idsの供給は遮断される。
結果的に、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgとソース電位Vsは、有機EL素子D11の発光電圧Velの低下に連動して低下する。そして、ソース電位Vsは、電源線7(i)に印加された第2の電位Voとほぼ同じ電位にまで低下する。なお、第2の電位Voは、信号線5(j)に印加される初期化用の基準電位Vref よりも十分低い電位である。
図6Cは、図5の期間(C)の動作状態に対応する。期間(C)において、走査線3(i)の電位は高レベルに変化する。これにより、サンプリングトランジスタT11がオン状態に制御され、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgは、信号線5(j)に印加された初期化用の基準電位Vref に設定される。
期間(C)の終了時、保持容量C11の保持電圧Vgsは、駆動トランジスタT12の閾値電圧Vthより大きい電圧に初期設定される。この結果、駆動トランジスT12はオン動作する。なお、この時点で有機EL素子D11にドレイン電流Idsが供給されると、信号電位Vsig とは無関係な光が放出されてしまう。
このため、接地線9に印加される高電位により、有機EL素子D11は逆バイアスされる。従って、ドレイン電流Idsは、保持容量C11及びサンプリングトランジスタT11を通じて信号線5(j)へと流れる。
(iii)閾値補正動作
図6Dは、図5の期間(D)の動作状態に対応する。期間(D)において、電源線7(i)の電位は、初期化用の第2の電位Vcc_L(すなわち、初期化用の第2の電位Vo)から点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hに遷移される。なお、サンプリングトランジスタT11はオン状態に維持される。
結果的に、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgの初期化用の基準電位Vref のまま、ソース電位Vsだけが上昇を開始する。期間(D)の終了までのいずれかの時点で、保持容量C11の保持電圧Vgsは閾値電圧Vthとなる。これにより、駆動トランジスタT12はオフ動作する。この時点におけるソース電位Vsは、ゲート電位Vg(=Vref )よりも閾値電圧Vthだけ低い電位となる。
(iv)信号電位の書き込みと移動度の補正のための準備動作
図6Eは、図5の期間(E)の動作状態に対応する。期間(E)において、走査線3(i)の電位は、低レベルに変化する。これにより、サンプリングトランジスタT11がオフ状態に制御され、駆動トランジスタT12のゲート電極はフローティング状態になる。
ただし、駆動トランジスタT12のカットオフ状態は維持される。従って、ドレイン電流Idsは流れない。
図6Fは、図5の期間(F)の動作状態に対応する。期間(F)において、信号線5(j)の電位が初期化用の電位Vref から信号電位Vsig に変化する。もっとも、サンプリングトランジスタT11はオフ状態のままである。
(v)信号電位の書き込み及び移動度の補正動作
図6Gは、図5の期間(G)の動作状態に対応する。期間(G)において、走査線3(i)の電位は、高レベルに変化する。これにより、サンプリングトランジスタT11がオン状態に制御され、駆動トランジスタT12のゲート電極は信号電位Vsig に遷移する。
また、期間(G)において、電源線7(i)が点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hに変化する。結果的に、駆動トランジスタT12がオン動作し、ドレイン電流Idsが流れ始める。ただし、有機EL素子D11は、始めカットオフ状態(ハイインピーダンス状態)にある。このため、ドレイン電流Idsは、有機EL素子D11ではなく、図6Gに示すように、寄生容量C12に流れ込む。
寄生容量C12の充電に伴って駆動トランジスタT12のソース電位Vsが上昇を開始する。やがて、保持容量C11の保持電圧Vgsは、Vsig +Vth−ΔVとなる。このように、信号電位Vsig のサンプリングと充電電圧ΔVによる補正とが並行して実行される。なお、信号電位Vsig
が大きいほどドレイン電流Idsも大きくなり、充電電圧ΔVの絶対値も大きくなる。
これにより、発光輝度レベルに応じた移動度補正が可能となる。なお、信号電位Vsig が一定の場合、駆動トランジスタT12の移動度μが大きいほど、充電電圧ΔVの絶対値も大きくなる。このことは、移動度μが大きいほど負帰還量が大きくなるためである。
(v)信号電位の書き込み及び移動度の補正動作
図6Hは、図5の期間(H)の動作状態に対応する。期間(H)において、走査線3(i)の電位は、再び低レベルに変化する。これにより、サンプリングトランジスタT11がオフ状態に制御され、駆動トランジスタT12のゲート電極はフローティング状態になる。
なお、電源線7(i)の電位は、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hに維持されるので、保持容量C11の保持電圧Vgs(=Vsig +Vth−ΔV)に応じたドレイン電流Idsが有機EL素子D11に継続的に供給される。このドレイン電流の供給により有機EL素子D11は発光を始める。同時に、有機EL素子D11の両極間にはドレイン電流Idsの大きさに応じた発光電圧Velが発生する。
すなわち、駆動トランジスタT12のソース電位Vsが上昇する。また、保持容量C11のブートストラップ動作により、ソース電位Vsの上昇分と同じだけ、ゲート電位Vgが上昇する。かくして、保持容量C11には、ブートストラップ動作前と同じ保持電圧Vgs(=Vsig +Vth−ΔV)が保持される。結果的に、移動度補正済みのドレイン電流Idsによる発光動作が継続される。
(B−3)補正効果
ここでは、補正の効果を確認する。
図7に、駆動トランジスタT12の電流電圧特性を示す。特に、駆動トランジスタT12が飽和領域で動作しているときのドレイン電流Idsは、下記式により与えられる。
Ids=(1/2)・μ・(W/L)・Cox・(Vgs−Vth)2 …(1)
ここで、μは移動度を示す。また、Wはゲート幅を示し、Lはゲート長を示す。さらに、Coxは単位面積当たりのゲート酸化膜容量を示す。
このトランジスタ特性式から明らかなように、閾値電圧Vthが変動すると、保持容量Vgsが一定であってもドレイン電流Idsが変動する。図7に、閾値補正と移動度補正のいずれもが実行されない場合の信号電圧Vsig とドレイン電流Idsとの関係を示す。
ところが、前述した補正動作例の場合、発光時の保持容量Vgsは、Vsig +Vth−ΔVで与えられる。従って、(1)式は以下のように表すことができる。
Ids=(1/2)・μ・(W/L)・Cox・(Vsig −ΔV)2 …(2)
(2)式からは閾値電圧Vthが消えている。すなわち、前述した補正動作により、閾値電圧Vthに依存しないことが分かる。
このことは、画素回路13Aを構成する駆動トランジスタT12の閾値電圧Vthにバラツキが存在したとしても、その影響がドレイン電流Idsに現れないことを意味する。図8に、閾値補正のみを実行する場合の信号電圧Vsig とドレイン電流Idsとの関係を示す。
ただし、移動度μが異なる画素では、信号電圧Vsig が同じでもドレイン電流Idsが異なった値になる。図8の場合、画素Aの方が画素Bよりも移動度μが大きい。このため、同じ信号電圧Vsig でも、画素Aのドレイン電流Idsが画素Bのドレイン電流Idsよりも大きくなっている。しかし、同じ補正期間内に寄生容量C12に発生する充電電圧ΔVは、移動度μに依存する。
すなわち、移動度μの大きい画素の充電電圧ΔVの方が、移動度μの小さい画素の充電電圧ΔVよりも大きくなる。(2)式において、充電電圧ΔVは、ドレイン電流Idsを減少させる方向に作用する。結果的に、ドレイン電流Idsに現れる移動度μのバラツキの影響が抑制される。結果的に、図9に示すように、どの信号電圧Vsig に対しても同じドレイン電流Idsが流れるようにできる。
(C)閾値補正動作の分割例
(C−1)分割実行の背景と課題
前述したように、1水平期間内に閾値補正動作と移動度補正動作をそれぞれ1回実行することにより、輝度ばらつきのない高品質な表示特性を実現することができる。
ところが、昨今の有機ELパネルに要求される駆動条件は厳しくなっており、1水平走査期間に割り当て可能な時間が非常に短くなっている。
1水平走査期間が短縮する1つの要因は、高精細化に伴う高クロック周波数化への対応である。別の1つの要因は、ハーフフレームレートへの対応である。また、別の1つの要因は、携帯電話機や携帯情報端末に代表される縦長画面への対応である。
実際、1水平走査期間で割り当て可能な閾値補正時間が短縮すると、割り当て時間内に全画素の閾値補正動作が完了しない可能性がある。勿論、閾値補正が不正確であると、輝度バラツキが発生してしまう。
そこで、図10に示すように閾値補正期間を2回の補正期間と1回の補正停止期間に分割し、2水平走査期間に分散して実行することを考える。または、図11に示すように閾値補正期間を3回の補正期間と2回の補正停止期間に分割し、3水平走査期間に分散して実行することを考える。
因みに、図10及び図11には、図5の各期間に対応する期間に同じ符号を付して表している。因みに、閾値補正期間に対応する期間(D)だけは、サブ期間ごとに通し番号を付して表している。
1水平走査期間が短くても、図10及び図11に示すように、閾値補正動作を複数回実行すれば、全体として十分な補正期間を確保することができる。
なお、そもそも1水平走査期間は短いため、閾値補正を一時的に休止した時点の保持電圧Vgsは駆動トランジスタT12の閾値電圧Vthよりも大きい状態にある。従って、閾値補正の休止期間中も、駆動トランジスタT12はオン動作する。
この状態で、図10及び図11に示すように、駆動トランジスタT12のゲート電極がフローティング状態に制御されると、ドレイン電流Idsが寄生容量C12に流れ込み、ソース電位Vsを上昇させる。勿論、フローティング状態にあるゲート電位Vgも、ブートストラップ動作により上昇する。
ところが、ゲート電位Vgのブートストラップ動作時にはリーク電流等の影響があり、厳密には保持容量C11の保持電圧Vgsが減少する。このため、ブートストラップ動作の開始時点の保持電圧Vgsの大きさや減少量の大きさによっては、ブートストラップ動作終了時の保持電圧Vgsが本来の閾値電圧Vthよりも小さくなってしまう。すなわち、図12に示すように、過補正が生じる可能性がある。
因みに、過補正により保持電圧Vgsが本来の閾値電圧Vthよりも小さくなってしまった場合、閾値補正動作の再開後も駆動トランジスタT12はオフ動作を継続する。このため、保持容量C11の保持電圧Vgsを正しい補正値に収束させることができない。
すなわち、1水平走査期間の短縮には、閾値補正期間の分割実行が効果的であるが、駆動トランジスタがフローティング動作する休止期間中に、保持電圧Vgsが本来の補正値(閾値電圧Vth)よりも小さい電圧値に収束する可能性が少なからずある。
(C−2)解決手法1
(a)概要
そこで、発明者らは、更なる画質向上のため、図13に示すような駆動方法を提案する。図13では、閾値補正動作を3水平走査期間に亘って実行する場合について示す。なお、図13には、図5の各期間に対応する期間には同じ符号を付して表している。
因みに、閾値補正期間に対応する期間(D)には、サブ期間ごとに通し番号を付して表している。
この駆動方法では、駆動トランジスタT12がフローティング状態となる閾値補正休止期間中に、電源線7(i)の電位を強制的に初期化用の第2の電位Voまで低下させる期間を配置する。図13の場合、期間(D3)及び(D7)が対応する。
この駆動方法では、期間(D3)及び(D7)の期間中にソース電位Vsを初期化するので、再び点灯駆動用の第1の電位を電源線7(i)に印加する期間(D4)及び(D8)の長さを調整することにより、期間終了時のゲート電位Vgを期間開始時のゲート電位Vgに合わせることができる。
そもそも、保持電圧Vgsの減少は、閾値補正休止期間の開始時よりもゲート電位Vgが上昇することで発生する。従って、この駆動方法では、ゲート電位Vgの上昇量がわずかな間にブートストラップ動作を休止し、保持電圧Vgsの減少を抑制する。すなわち、保持電圧Vgsの減少量の抑制により、過補正の可能性を大幅に低減する。
また、閾値補正休止期間中も保持電圧Vgsを維持できるので、次回以降の閾値補正動作でも補正動作を継続的に実行でき、保持電圧Vgsの閾値電圧Vthへの収束を確実なものとできる。
勿論、この駆動方法に対応する電源電位の供給は、当該供給タイミングに対応する電源スキャナ17が実行する。
(b)画素回路内の接続状態と電位の変化
以下では、図13の各期間に対応する画素回路13Aの接続状態と電位の変化を説明する。ここでも、対応する期間と同じ符号を図番に付して示す。すなわち、図14A〜図14Hを用いて説明する。
なお、図14A〜図14Hにおいては、サンプリングトランジスタT11をスイッチとして表記すると共に、有機EL素子D11の寄生容量をC12として明示的に表記する。
(i)発光期間
図14Aは、図13の期間(A)の動作状態に対応する。発光期間である期間(A)では、電源線7(i)に点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hが印加される。このとき、駆動トランジスタT12は、保持容量C11の保持電圧Vgs(>Vth)に対応するドレイン電流Idsを有機EL素子D11に供給する。有機EL素子D11の発光状態は期間(A)の終了まで継続する。
(ii)閾値補正準備期間
図14Bは、図13の期間(B)の動作状態に対応する。期間(B)において、電源線7(i)の電位は、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hから初期化用の第2の電位Vcc_L(すなわち、初期化用の第2の電位Vo)に切り替え制御される。この切り替えにより、ドレイン電流Idsの供給は遮断される。
結果的に、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgとソース電位Vsは、有機EL素子D11の発光電圧Velの低下に連動して低下する。そして、ソース電位Vsは、電源線7(i)に印加された第2の電位Voとほぼ同じ電位にまで低下する。なお、第2の電位Voは、信号線5(j)に印加される初期化用の基準電位Vref よりも十分低い電位である。
図14Cは、図13の期間(C)の動作状態に対応する。期間(C)において、走査線3(i)の電位は高レベルに変化する。これにより、サンプリングトランジスタT11がオン状態に制御され、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgは、信号線5(j)に印加された初期化用の基準電位Vref に設定される。
期間(C)の終了時、保持容量C11の保持電圧Vgsは、駆動トランジスタT12の閾値電圧Vthより大きい電圧に初期設定される。この結果、駆動トランジスT12はオン動作する。なお、この時点で有機EL素子D11にドレイン電流Idsが供給されると、信号電位Vsig とは無関係な光が放出されてしまう。
このため、接地線9に印加される高電位により、有機EL素子D11は逆バイアスされる。従って、ドレイン電流Idsは、保持容量C11及びサンプリングトランジスタT11を通じて信号線5(j)へと流れる。
(iii)閾値補正動作(1回目)
図14D1は、図13の期間(D1)の動作状態に対応する。期間(D1)において、電源線7(i)の電位は、初期化用の第2の電位Vcc_L(すなわち、初期化用の第2の電位Vo)から点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hに遷移される。なお、サンプリングトランジスタT11はオン状態に維持される。
結果的に、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgの初期化用の基準電位Vref のまま、ソース電位Vsだけが上昇を開始する。1水平走査期間が短いため、期間(D1)の終了時点で、保持容量C11の保持電圧Vgsは閾値電圧Vthには収束しない。ここでは、この終了時点の保持電圧VgsをVx1とする。
(iv)閾値補正休止動作(1回目)
図14D2は、図13の期間(D2)の動作状態に対応する。期間(D2)において、走査線3(i)の電位は低レベルに変化する。これにより、駆動トランジスタT12のゲート電極はフローティング状態になる。
この期間中も、電源線7(i)の電位は点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hに維持される。また、駆動トランジスタT12はオン状態に維持される。前述したように、ドレイン電流は、有機EL素子D11の寄生容量C12を充電するように流れ、ソース電位Vsを上昇させる。同時に、ブートストラップ動作により、ゲート電位Vgを上昇させる。
図14D3は、図13の期間(D3)の動作状態に対応する。期間(D3)において、電源線7(i)の電位は、点灯駆動用の第1の電位から初期化用の第2の電位Voに切り替えられる。これにより、ソース電位Vsは、初期化用の第2の電位Voに遷移する。このソース電位Vsの低下に伴い、ゲート電位Vgも同じだけ低下する。
図14D4は、図13の期間(D4)の動作状態に対応する。期間(D4)において、電源線7(i)の電位は、初期化用の第2の電位Voから点灯駆動用の第1の電位に切り替えられる。この結果、駆動トランジスタT12から有機EL素子D11の寄生容量C12にドレイン電流が流れ、再びソース電位Vsを上昇させる。
同時に、ブートストラップ動作により、ゲート電位Vgを上昇させる。ただし、この期間(D4)の時間は最適化されているので期間終了時のゲート電位Vgは、閾値補正休止期間の開始時とほぼ同じ電位に収束する。この結果、保持電圧Vgsは、閾値補正休止期間の開始時点とほぼ同じ状態に維持される。
(v)閾値補正動作(2回目)
図14D5は、図13の期間(D5)の動作状態に対応する。期間(D5)において、走査線5(j)の電位は、高レベルに変化する。これにより、駆動トランジスタT12のゲート電極には初期化用の基準電位Vref が印加される。
一方、電源線7(i)の電位は、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hに維持される。このため、ドレイン電流が保持容量C11及びサンプリングトランジスタT11を経て信号線5(j)へと流れ出し、保持電圧Vgsを低下させるように動作する。
結果的に、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgの初期化用の基準電位Vref のまま、ソース電位Vsだけが上昇する。
やはり、1水平走査期間が短いため、期間(D5)の終了時点で、保持容量C11の保持電圧Vgsは閾値電圧Vthには収束しない。ここでは、この終了時点の保持電圧VgsをVx2とする。
(vi)閾値補正休止動作(2回目)
図14D6は、図13の期間(D6)の動作状態に対応する。期間(D6)において、走査線3(i)の電位は低レベルに変化する。これにより、駆動トランジスタT12のゲート電極はフローティング状態になる。
この期間中も、電源線7(i)の電位は点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hに維持される。このため、駆動トランジスタT12はオン状態に維持される。前述の場合と同様に、ドレイン電流は、有機EL素子D11の寄生容量C12を充電するように流れ、ソース電位Vsを上昇させる。同時に、ブートストラップ動作により、ゲート電位Vgを上昇させる。
図14D7は、図13の期間(D7)の動作状態に対応する。期間(D7)において、電源線7(i)の電位は、再び初期化用の第2の電位Voに切り替えられる。これにより、ソース電位Vsは、初期化用の第2の電位Voに遷移する。このソース電位Vsの低下に伴い、ゲート電位Vgも同じだけ低下する。
図14D8は、図13の期間(D8)の動作状態に対応する。期間(D8)において、電源線7(i)の電位は、初期化用の第2の電位Voから点灯駆動用の第1の電位に切り替えられる。この結果、駆動トランジスタT12から有機EL素子D11の寄生容量C12にドレイン電流が流れ、再びソース電位Vsを上昇させる。
同時に、ブートストラップ動作により、ゲート電位Vgを上昇させる。ただし、この期間(D8)の時間は最適化されているので期間終了時のゲート電位Vgは、閾値補正休止期間の開始時とほぼ同じ電位に収束する。この結果、保持電圧Vgsは、2回目の閾値補正休止期間の開始時点とほぼ同じ状態に維持される。
(vii)閾値補正動作(3回目)
図14D9は、図13の期間(D9)の動作状態に対応する。期間(D9)において、走査線5(j)の電位は、再び高レベルに変化する。これにより、駆動トランジスタT12のゲート電極には初期化用の基準電位Vref が印加される。
一方、電源線7(i)の電位は、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hに維持される。このため、ドレイン電流が保持容量C11及びサンプリングトランジスタT11を経て信号線5(j)へと流れ出し、保持電圧Vgsを低下させるように動作する。
結果的に、駆動トランジスタT12のゲート電位Vgの初期化用の基準電位Vref のまま、ソース電位Vsだけが上昇する。
そして、期間(D9)の終了までのいずれかの時点で、保持容量C11の保持電圧Vgsは閾値電圧Vthに収束する。これにより、駆動トランジスタT12はオフ動作する。この時点におけるソース電位Vsは、ゲート電位Vg(=Vref )よりも閾値電圧Vthだけ低い電位となる。
(viii)信号電位の書き込みと移動度の補正のための準備動作
図14Fは、図13の期間(F)の動作状態に対応する。期間(F)では、走査線3(i)が低レベルに切り替えられ、サンプリングトランジスタT11がオフ制御される。これにより、駆動トランジスタT12のゲート電極は、信号線5(j)から切り離される。この状態で、信号線5(j)に、信号電位Vsig が印加される。
(ix)信号電位の書き込み及び移動度の補正動作
図14Gは、図13の期間(G)の動作状態に対応する。期間(G)において、走査線3(i)の電位は、高レベルに変化する。これにより、サンプリングトランジスタT11がオン状態に制御され、駆動トランジスタT12のゲート電極は信号電位Vsig に遷移する。
期間(G)では、電源線7(i)の電位は点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hである。従って、駆動トランジスタT12がオン動作してドレイン電流Idsが流れ始める。ただし、有機EL素子D11は、始めカットオフ状態(ハイインピーダンス状態)にある。このため、ドレイン電流Idsは、有機EL素子D11ではなく、図14Gに示すように、寄生容量C12に流れ込む。
寄生容量C12の充電に伴って駆動トランジスタT12のソース電位Vsが上昇を開始する。やがて、保持容量C11の保持電圧Vgsは、Vsig +Vth−ΔVとなる。このように、信号電位Vsig のサンプリングと充電電圧ΔVの調整が並行して実行される。なお、信号電位Vsig が大きいほどドレイン電流Idsも大きくなり、充電電圧ΔVの絶対値も大きくなる。
これにより、発光輝度レベルに応じた移動度補正が可能となる。なお、信号電位Vsig が一定の場合、駆動トランジスタT12の移動度μが大きいほど、充電電圧ΔVの絶対値も大きくなる。このことは、移動度μが大きいほど負帰還量が大きくなるためである。
(x)信号電位の書き込み及び移動度の補正動作
図14Hは、図13の期間(H)の動作状態に対応する。期間(H)において、走査線3(i)の電位は、再び低レベルに変化する。これにより、サンプリングトランジスタT11がオフ状態に制御され、駆動トランジスタT12のゲート電極はフローティング状態になる。
なお、電源線7(i)の電位は、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hに維持されるので、保持容量C11の保持電圧Vgs(=Vsig +Vth−ΔV)に応じたドレイン電流Idsが有機EL素子D11に継続的に供給される。このドレイン電流の供給により有機EL素子D11は発光を始める。同時に、有機EL素子D11の両極間にはドレイン電流Idsの大きさに応じた発光電圧Velが発生する。
すなわち、駆動トランジスタT12のソース電位Vsが上昇する。また、保持容量C11のブートストラップ動作により、ソース電位Vsの上昇分と同じだけ、ゲート電位Vgが上昇する。かくして、保持容量C11には、ブートストラップ動作前と同じ保持電圧Vgs(=Vsig +Vth−ΔV)が保持される。結果的に、移動度補正済みのドレイン電流Idsによる発光動作が継続される。
(c)補正効果
以上説明したように、駆動トランジスタT12がフローティング状態で動作する閾値補正動作の休止期間に、電源線7(i)に低電位(初期化用の第2の電位)を印加してブートストラップ動作によるゲート電位Vgの上昇を抑制することにより、リーク電流による保持電圧Vgsの減少を大幅に低減できる。
これにより、保持電圧Vgsを閾値電圧Vthより大きい状態に保ったまま閾値補正動作を再開させることができる。結果として、過補正による異常発光の発生を大幅に減らし、更なる画質の向上を実現できる。
(C−3)解決手法2
(a)概要
ここでは、前述した駆動方法よりも更に良好な画質の得られる駆動方法を提案する。
図15に、提案する駆動方法に対応するタイミングチャートを示す。図15の場合も、閾値補正動作を3水平走査期間に亘って実行する場合について示す。
なお、図15の各期間には、図13の各期間に対応する期間には同じ符号を付して示す。
この駆動方法の場合も、駆動トランジスタT12がフローティング状態となる閾値補正休止期間中に、電源線7(i)の電位を強制的に低下させる点で前述した解決手法1と同じである。
ただし、この駆動方法の場合は、低下量を、解決手法1の半分に設定する。すなわち、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hと初期化用の第2の電位Voの電位差の2分の1に設定する。以下では、第1の電位Vcc_Hと第2の電位Voの中間電位をVcc_Mとして表す。
勿論、この駆動方法の場合も、ゲート電位Vgの上昇量がわずかな間にブートストラップ動作を休止できるので、保持電圧Vgsの減少を抑制することができる。
加えて、期間(D3)及び(D7)におけるソース電位Vsとゲート電位Vgの低減幅は前述した解決手法1の半分である。このため、後続する期間(D4)及び(D8)におけるブートストラップ動作時のゲート電位Vgの上昇量は解決手法1よりも小さくできる。
また、ブートストラップ動作時におけるゲート電位Vgの変化量が大きいほどリーク電流は大きくなり易い。しかし、この駆動方法の場合には、解決手法1よりも高い電位から電位の上昇を再開できるので、ブートストラップ動作の再開時における変化量を小さく抑えることができる。かくして、期間(D4)及び(D8)における保持電圧Vgsの変化についても低減できる。
(b)電源スキャナの構成及び駆動信号
図16に、この駆動方法に適した電源スキャナ17の構成例を示す。また、図17に、図16に示す電源スキャナ17の駆動信号例を示す。
図16は、電源スキャナ17の内部構造を中心にある画素回路13Aと電源スキャナ17との接続関係を表している。
この駆動方法の場合、電源スキャナ17には、電位を3値で出力できることが求められる。
その一例としての回路構成が図16である。図16に示す電源スキャナ17の場合、電源線7(i)には、Nチャネル型のトランジスタT21のドレイン電極と、Pチャネル型のトランジスタT22のドレイン電極と、Nチャネル型のトランジスタT23のドレイン電極が接続される。
ここで、トランジスタT21のソース電極には第3の電位Vcc_Mが印加される。従って、トランジスタT21は、第3の電位Vcc_Mの印加スイッチとして機能する。
また、トランジスタT22のソース電極には第1の電位Vcc_Hが印加される。従って、トランジスタT22は、第1の電位Vcc_Hの印加スイッチとして機能する。
また、トランジスタT23のソース電極にはNチャネル型のトランジスタT24のドレイン電極が接続される。さらに、トランジスタT24のソース電極には第2の電位Vcc_L(すなわち、Vo)が印加される。ここで、トランジスタT23とトランジスタT24が一組として、第2の電位Vcc_Lの印加スイッチとして機能する。
例えば電源線7(i)に第1の電位Vcc_Hを印加する場合、Lレベルの駆動信号INとLレベルの駆動信号EN2を供給する。ここで、駆動信号EN1は、LレベルでもHレベルでも良い。
駆動信号INがLレベルであるのでトランジスタT24は常にオフ動作し、トランジスタT23の動作状態によらず、電源線7(i)に第2の電位Vcc_L(Vo)は印加されない。図18に、この場合における各トランジスタの開閉状態例を示す。因みに、図18は、駆動信号EN1がLレベルの場合である。
例えば電源線7(i)に第2の電位Vcc_Lを印加する場合、Hレベルの駆動信号INと駆動信号EN1を供給すると共に、Lレベルの駆動信号EN2を供給する。この場合、電源線7(i)には、第2の電位Vcc_L(Vo)だけが印加される状態になる。図19に、この場合における各トランジスタの開閉状態例を示す。
例えば電源線7(i)に第3の電位Vcc_Mを印加する場合、Hレベルの駆動信号INと駆動信号EN2を供給すると共に、Lレベルの駆動信号EN1を供給する。この場合、電源線7(i)には、第3の電位Vcc_M(Vo)だけが印加される状態になる。図20に、この場合における各トランジスタの開閉状態例を示す。
(c)補正効果
以上説明したように、駆動トランジスタT12がフローティング状態で動作する閾値補正動作の休止期間に、電源線7(i)に低電位(初期化用の第3の電位)を印加してブートストラップ動作によるゲート電位Vgの上昇を抑制することにより、リーク電流による保持電圧Vgsの減少を大幅に低減できる。
また、この駆動方法の場合、ブートストラップ動作再開時のゲート電圧Vgの上昇幅が解決手法1よりも小さく済むため、当該動作中の保持電圧Vgsの減少幅を更に低減できる。また、ブートストラップ動作時におけるゲート電圧Vgの変動幅が小さく済むので、特性バラツキの影響も少なく済む。
以上のように、閾値補正休止中の保持電圧Vgsの減少が大幅に抑制されるので、直前回の補正動作終了時の保持電圧Vgsとほぼ同じ電圧から次回の補正動作を再開することができる。すなわち、閾値電圧Vthよりも大きい状態のまま閾値補正動作を再開させることができる。結果として、過補正による異常発光の発生を大幅に減らし、更なる画質の向上を実現できる。
(D)他の形態例
(C−1)閾値補正休止期間中における電源電位の他の駆動例1
前述の駆動例の場合、閾値補正休止期間を3つの区間に区分し、その中央付近の区間でのみ電源電位を一時的に低下させる場合について説明した。
すなわち、閾値補正休止期間の先頭から1番目の区間と3番目の区間(例えば期間(D2)と(D4))では、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hを電源線7(i)に印加する場合について説明した。また、第3の区間の長さは、低下したゲート電位Vgがブートストラップ動作により閾値補正休止期間の開始時の電位まで上昇させるのに必要な時間に設定する場合について説明した。
しかし、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hより低い電位を電源線7(i)に印加する方法には様々な方法が考えられる。
例えば図21に示すように、閾値補正休止期間を2つの区間に区分し、その先頭側の区間では、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hよりも低い電位を電源線7(i)に印加し、後尾側の区間では、第1の電位Vcc_Hを電源線7(i)に印加する駆動方法を採用しても良い。
また例えば図22に示すように、閾値補正休止期間の全区間で、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hよりも低い電位を電源線7(i)に印加する駆動方法を採用しても良い。
また前述の駆動例では、次の閾値補正動作の開始時に、ゲート電位Vgを基準電位Vref
から再開できるように点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hの印加時間を設定する場合について説明した。
しかし、図23に示すように、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hを印加する時間が、ゲート電位Vgを基準電位Vref への復帰に必要な時間よりも短い駆動方法を採用しても良い。この場合、図23に示すように、閾値補正期間の再開時にゲート電位Vgを基準電位Vref に復帰させるための時間が必要になり、その分、保持電圧Vgsを縮小の使用できる期間が短くなる。
すなわち、保持電圧Vgsが閾値電圧Vthに収束するまでの時間余裕が少なくなる。しかし、ブートストラップ動作期間が短くなる分、リーク電流等の影響による保持電圧Vgsの低下を一層小さくでき、その分、過補正が生じる可能性を低減できる。
(C−2)閾値補正休止期間中における電源電位の他の駆動例2
前述の駆動例の場合には、閾値補正休止期間中に電源線7(i)に印加する電位を点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hから初期化用の第2の電位Vcc_L(Vo)又はその中間値である第3の電位Vcc_Mに設定する場合について説明した。
しかし、ブートストラップ動作中断用の印加電位は、図24に示すように、点灯駆動用の第1の電位Vcc_Hから初期化用の第2の電位Vcc_L(Vo)の中間的な電位であれば良い。
因みに、図24(E)に示す印加電圧が解決手段2に対応し、図24(C)に示す印加電圧が解決手段2に対応する。
図24(D)に示すように、ブートストラップ動作中断用の印加電位は、第3の電位Vcc_Mより低くても良いし、図24(A)又は(B)に示すように第3の電位Vcc_Mより高くても良い。
なお、点灯駆動用の第1の電位に対する低下量があまり少ないと、ブートストラップ動作によるゲート電位Vgの上昇が一時的に低下した後も、ブートストラップ動作を開始してしまうので、実際の印加電圧は駆動電圧の関係に応じて適切に選択する必要がある。
もっとも、点灯駆動用の第1の電位を印加し続ける場合に比べれると、一時的でもブートストラップ動作の中断効果と上昇速度の抑制効果が期待できる。
(C−3)閾値補正動作の分割回数
前述の駆動方法においては、閾値補正動作を2つに分割する場合又は3つに分割する場合について説明した。
しかし、1水平走査期間の長さや信号書き込み期間との関係によっては、分割回数を4回以上としても良い。
(C−4)画素構造
前述の駆動方法の場合、画素回路13Aを構成する2つの薄膜トランジスタがいずれもNチャネル型の薄膜トランジスタである場合について説明した。
しかし、図25に示すように、2つの薄膜トランジスタがいずれもPチャネル型の薄膜トランジスタである場合にも適用できる。
この場合、電源線7(i)に印加する電位関係は、前述した説明とは反対の関係になる。すなわち、点灯駆動用の第1の電位は、初期化用の第2の電位よりも低い電位として与えられる。従って、この場合には、閾値補正休止期間の少なくとも一部の期間に駆動トランジスタのドレイン電極に印加する電位を、点灯駆動用の第1の電位よりも高い電位に設定すれば良い。
(C−5)製品例
(a)ドライブIC
前述の説明では、画素アレイ部と駆動回路とが1つのパネル上に形成されている場合について説明した。
しかし、画素アレイ部と駆動回路とは別々に製造し、流通することもできる。例えば、駆動回路はそれぞれ独立したドライブIC(integrated circuit)として製造し、有機ELパネルとは独立に流通することもできる。
(b)表示モジュール
前述した形態例における有機ELディスプレイ装置は、図26に示す外観構成を有する表示モジュール21の形態で流通することもできる。
表示モジュール21は、支持基板25の表面に対向部23を貼り合わせた構造を有している。対向部23は、ガラスその他の透明部材を基材とし、その表面にはカラーフィルタ、保護膜、遮光膜等が配置される。
なお、表示モジュール21には、外部から支持基板25に信号等を入出力するためのFPC(フレキシブルプリントサーキット)27等が設けられていても良い。
(c)電子機器
前述した形態例における有機ELディスプレイ装置は、電子機器に実装された商品形態でも流通される。
図27に、電子機器31の概念構成例を示す。電子機器31は、前述した有機ELディスプレイ装置33及びシステム制御部35で構成される。システム制御部35で実行される処理内容は、電子機器31の商品形態により異なる。
なお、電子機器31は、機器内で生成される又は外部から入力される画像や映像を表示する機能を搭載していれば、特定の分野の機器には限定されない。
この種の電子機器31には、例えばテレビジョン受像機が想定される。図28に、テレビジョン受像機41の外観例を示す。
テレビジョン受像機41の筐体正面には、フロントパネル43及びフィルターガラス45等で構成される表示画面47が配置される。表示画面47の部分が、形態例で説明した有機ELディスプレイ装置に対応する。
また、この種の電子機器31には、例えばデジタルカメラが想定される。図29に、デジタルカメラ51の外観例を示す。図29(A)が正面側(被写体側)の外観例であり、図29(B)が背面側(撮影者側)の外観例である。
デジタルカメラ51は、撮像レンズ(図29は保護カバー53が閉じた状態であるので、保護カバー53の裏面側に配置される。)、フラッシュ用発光部55、表示画面57、コントロールスイッチ59及びシャッターボタン61で構成される。このうち、表示画面57の部分が、形態例で説明した有機ELディスプレイ装置に対応する。
また、この種の電子機器31には、例えばビデオカメラが想定される。図30に、ビデオカメラ71の外観例を示す。
ビデオカメラ71は、本体73の前方に被写体を撮像する撮像レンズ75、撮影のスタート/ストップスイッチ77及び表示画面79で構成される。このうち、表示画面79の部分が、形態例で説明した有機ELディスプレイ装置に対応する。
また、この種の電子機器31には、例えば携帯端末装置が想定される。図31に、携帯端末装置としての携帯電話機81の外観例を示す。図31に示す携帯電話機81は折りたたみ式であり、図31(A)が筐体を開いた状態の外観例であり、図31(B)が筐体を折りたたんだ状態の外観例である。
携帯電話機81は、上側筐体83、下側筐体85、連結部(この例ではヒンジ部)87、表示画面89、補助表示画面91、ピクチャーライト93及び撮像レンズ95で構成される。このうち、表示画面89及び補助表示画面91の部分が、形態例で説明した有機ELディスプレイ装置に対応する。
また、この種の電子機器31には、例えばコンピュータが想定される。図32に、ノート型コンピュータ101の外観例を示す。
ノート型コンピュータ101は、下型筐体103、上側筐体105、キーボード107及び表示画面109で構成される。このうち、表示画面109の部分が、形態例で説明した有機ELディスプレイ装置に対応する。
これらの他、電子機器31には、オーディオ再生装置、ゲーム機、電子ブック、電子辞書等が想定される。
(C−6)他の表示デバイス例
前述した駆動方法は、有機ELパネル以外の自発光表示パネルにも適用できる。例えば無機ELパネル、LEDを配列する表示パネルその他のダイオード構造を有する発光素子を画面上に配列する表示パネルに適用できる。
(C−7)その他
前述した形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。
アクティブマトリクス駆動型の有機ELパネルを構成する画素回路例を示す図である。 画素回路の駆動信号例を示す図である。 アクティブマトリクス駆動型の有機ELパネルの機能構造を説明する図である。 画素回路と駆動回路との接続関係を説明する図である。 特性バラツキ補正機能付の駆動信号例を示す図である。 図5の期間(A)に対応する動作状態を示す図である。 図5の期間(B)に対応する動作状態を示す図である。 図5の期間(C)に対応する動作状態を示す図である。 図5の期間(D)に対応する動作状態を示す図である。 図5の期間(E)に対応する動作状態を示す図である。 図5の期間(F)に対応する動作状態を示す図である。 図5の期間(G)に対応する動作状態を示す図である。 図5の期間(H)に対応する動作状態を示す図である。 特性バラツキを有する駆動トランジスタの電流電圧特性を示す図である。 閾値補正を行った駆動トランジスタの電流電圧特性を示す図である。 閾値補正と移動度補正を行った駆動トランジスタの電流電圧特性を示す図である。 閾値補正期間を2回の補正期間に分割して実行する場合の駆動信号例を示す図である。 閾値補正期間を3回の補正期間に分割して実行する場合の駆動信号例を示す図である。 閾値補正の過補正を説明する図である。 解決手法1に対応する駆動信号例を示す図である。 図13の期間(A)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(B)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(C)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(D1)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(D2)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(D3)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(D4)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(D5)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(D6)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(D7)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(D8)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(D9)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(F)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(G)に対応する動作状態を示す図である。 図13の期間(H)に対応する動作状態を示す図である。 解決手法2に対応する駆動信号例を示す図である。 電源スキャナの回路例を示す図である。 図16に示す電源スキャナ用の駆動信号例を示す図である。 電源線に第1の電位を印加する場合の駆動信号例を示す図である。 電源線に第2の電位を印加する場合の駆動信号例を示す図である。 電源線に第3の電位を印加する場合の駆動信号例を示す図である。 電源線電位の他の印加例を示す図である。 電源線電位の他の印加例を示す図である。 電源線電位の他の印加例を示す図である。 電源線電位の他の印加例を示す図である。 他の画素回路例を示す図である。 表示モジュールの構成例を示す図である。 電子機器の機能構成例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。
符号の説明
1 画素回路
3 走査線
5 信号線
7 電源線
11 有機ELパネル
13 画素アレイ部
13A 画素回路
15 走査線スキャナ
17 電源スキャナ
19 水平セレクタ

Claims (17)

  1. アクティブマトリクス駆動方式に対応する自発光表示パネル駆動方法であって、
    駆動トランジスタの閾値補正動作を複数の期間に分割して実行する際、
    先の補正期間の終了時点から次の補正期間の開始時点までの間の少なくとも一部の期間に駆動トランジスタのドレイン電極に印加する電位を、
    点灯駆動用の第1の電位と初回補正期間の準備期間に印加される初期化用の第2の電位との中間電位に制御する
    ことを特徴とする自発光表示パネル駆動方法。
  2. 請求項1に記載の自発光表示パネル駆動方法において、
    前記中間電位は、点灯駆動用の前記第1の電位と初期化用の前記第2の電位の2分の1に当たる電位である
    ことを特徴とする自発光表示パネル駆動方法。
  3. 請求項1に記載の自発光表示パネル駆動方法において、
    前記中間電位の供給は、先の補正期間の終了時点と同時に開始する
    ことを特徴とする自発光表示パネル駆動方法。
  4. 請求項1に記載の自発光表示パネル駆動方法において、
    前記中間電位の供給は、次の閾値補正動作の開始時点までの間に、駆動トランジスタのゲート電位が閾値補正用の基準電位に遷移できるタイミングで停止される
    ことを特徴とする自発光表示パネル駆動方法。
  5. アクティブマトリクス駆動方式に対応する自発光表示パネル駆動方法であって、
    駆動トランジスタの閾値補正動作を複数の期間に分割して実行する際、
    先の補正期間の終了時点から次の補正期間の開始時点までの間の少なくとも一部の期間に駆動トランジスタのドレイン電極に印加する電位を、初回補正期間の準備期間に印加される初期化用の第2の電位に制御する
    ことを特徴とする自発光表示パネル駆動方法。
  6. 請求項5に記載の自発光表示パネル駆動方法において、
    前記第2の電位の供給は、先の補正期間の終了時点と同時に開始する
    ことを特徴とする自発光表示パネル駆動方法。
  7. 請求項5に記載の自発光表示パネル駆動方法において、
    前記第2の電位の供給は、次の閾値補正動作の開始時点までの間に、駆動トランジスタのゲート電位が閾値補正用の基準電位に遷移できるタイミングで停止される
    ことを特徴とする自発光表示パネル駆動方法。
  8. アクティブマトリクス駆動方式に対応する画素構造を有する自発光表示パネルであって、
    駆動トランジスタの閾値補正動作を複数の期間に分割して実行する際、先の補正期間の終了時点から次の補正期間の開始時点までの間の少なくとも一部の期間に駆動トランジスタのドレイン電極に印加する電位を、点灯駆動用の第1の電位と初回補正期間の準備期間に印加される初期化用の第2の電位との中間電位に制御する駆動回路
    を有することを特徴とする自発光表示パネル。
  9. 請求項8に記載の自発光表示パネルにおいて、
    前記駆動回路は、駆動トランジスタのドレイン電極が接続する電源線に電源電位を供給する電源スキャナである
    ことを特徴とする自発光表示パネル。
  10. アクティブマトリクス駆動方式に対応する画素構造を有する自発光表示パネルであって、
    駆動トランジスタの閾値補正動作を複数の期間に分割して実行する際、先の補正期間の終了時点から次の補正期間の開始時点までの間の少なくとも一部の期間に駆動トランジスタのドレイン電極に印加する電位を、初回補正期間の準備期間に印加される初期化用の第2の電位に制御する駆動回路
    を有することを特徴とする自発光表示パネル。
  11. 請求項10に記載の自発光表示パネルにおいて、
    前記駆動回路は、駆動トランジスタのドレイン電極が接続する電源線に電源電位を供給する電源スキャナである
    ことを特徴とする自発光表示パネル。
  12. 画素アレイ部と画素駆動部とを有する自発光表示パネルであって、
    前記画素アレイ部は、
    水平方向に沿って配置される走査線と、垂直方向に沿って配置される信号線と、走査線と信号線の各交点に配置される画素回路と、水平ライン単位で各画素回路に接続される電源線とを有し、
    前記画素駆動部は、
    前記走査線に画素回路と信号線との接続制御信号を線順次で供給する走査線スキャナと、前記信号線に信号電位又は初期化用の基準電位を供給する信号セレクタと、前記電源線に点灯制御用の第1の電位、初期化用の第2の電位又はこれらの中間電位を線順次に供給する電源スキャナとを有し、
    自発光素子の発光期間に、
    前記画素駆動部は、電源線に点灯制御用の第1の電位を供給した状態で画素回路を信号線から切り離し、画素回路を構成するキャパシタが保持する信号電圧に応じて自発光素子を点灯制御し、
    発光期間に続く閾値補正動作の準備期間に、
    前記画素駆動部は、電源線に初期化用の第2の電位を供給した状態で信号線を通じて画素回路に初期化用の基準電位を供給し、画素回路を構成するキャパシタに駆動トランジスタの閾値電圧以上の電圧を書き込み、
    閾値補正期間を構成する複数回の各補正期間に、
    前記画素駆動部は、電源線に点灯駆動用の第1の電位を供給した状態で信号線を通じて画素回路に初期化用の基準電位を供給し、
    閾値補正期間を構成する各補正休止期間に、
    前記画素駆動部は、信号線から切り離された画素回路に対応する電源線を通じて点灯用の第1の電位を印加すると共に、当該期間の一部期間には当該画素回路に対応する電源線に前記第1の電位と前記第2の電位の中間電位を供給し、
    信号電圧の書き込み期間に、
    前記画素駆動部は、電源線に点灯制御用の第1の電位が供給される状態の画素回路のキャパシタに信号線を通じて信号電圧を書き込む
    ことを特徴とする自発光表示パネル。
  13. 請求項12に記載の自発光表示パネルにおいて、
    信号電圧の書き込み期間の前記画素駆動部は、信号電圧の書き込みと並行して駆動トランジスタの移動度特性を補正する
    ことを特徴とする自発光表示パネル。
  14. 画素アレイ部と画素駆動部とを有する自発光表示パネルであって、
    前記画素アレイ部は、
    水平方向に沿って配置される走査線と、垂直方向に沿って配置される信号線と、走査線と信号線の各交点に配置される画素回路と、水平ライン単位で各画素回路に接続される電源線とを有し、
    前記画素駆動部は、
    前記走査線に画素回路と信号線との接続制御信号を線順次で供給する走査線スキャナと、前記信号線に信号電位又は初期化用の基準電位を供給する信号セレクタと、前記電源線に点灯制御用の第1の電位又は初期化用の第2の電位を線順次に供給する電源スキャナとを有し、
    自発光素子の発光期間に、
    前記画素駆動部は、電源線に点灯制御用の第1の電位を供給した状態で画素回路を信号線から切り離し、画素回路を構成するキャパシタが保持する信号電圧に応じて自発光素子を点灯制御し、
    発光期間に続く閾値補正動作の準備期間に、
    前記画素駆動部は、電源線に初期化用の第2の電位を供給した状態で信号線を通じて画素回路に初期化用の基準電位を供給し、画素回路を構成するキャパシタに駆動トランジスタの閾値電圧以上の電圧を書き込み、
    閾値補正期間を構成する複数回の各補正期間に、
    前記画素駆動部は、電源線に点灯駆動用の第1の電位を供給した状態で信号線を通じて画素回路に初期化用の基準電位を供給し、
    閾値補正期間を構成する各補正休止期間に、
    前記画素駆動部は、信号線から切り離された画素回路に対応する電源線を通じて点灯用の第1の電位を印加すると共に、当該期間の一部期間には当該画素回路に対応する電源線に初期化用の第2の電位を供給し、
    信号電圧の書き込み期間に、
    前記画素駆動部は、電源線に点灯制御用の第1の電位が供給される状態の画素回路のキャパシタに信号線を通じて信号電圧を書き込む
    ことを特徴とする自発光表示パネル。
  15. 請求項14に記載の自発光表示パネルにおいて、
    信号電圧の書き込み期間の前記画素駆動部は、信号電圧の書き込みと並行して駆動トランジスタの移動度特性を補正する
    ことを特徴とする自発光表示パネル。
  16. アクティブマトリクス駆動方式に対応する画素構造を有する自発光表示パネルであって、駆動トランジスタの閾値補正動作を複数の期間に分割して実行する際、先の補正期間の終了時点から次の補正期間の開始時点までの間の少なくとも一部の期間に駆動トランジスタのドレイン電極に印加する電位を、点灯駆動用の第1の電位と初回補正期間の準備期間に印加される初期化用の第2の電位との中間電位に制御する駆動回路を有する自発光表示パネルと、
    操作入力部と、
    システム制御部と
    を有することを特徴とする電子機器。
  17. アクティブマトリクス駆動方式に対応する画素構造を有する自発光表示パネルであって、駆動トランジスタの閾値補正動作を複数の期間に分割して実行する際、先の補正期間の終了時点から次の補正期間の開始時点までの間の少なくとも一部の期間に駆動トランジスタのドレイン電極に印加する電位を、初回補正期間の準備期間に印加される初期化用の第2の電位に制御する駆動回路を有する自発光表示パネルと、
    操作入力部と、
    システム制御部と
    を有することを特徴とする電子機器。
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