JP2009014796A - El表示パネル、電源線駆動装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高電位と低電位の2種類の電源電位により画素回路の発光状態と非発光状態を行単位で制御する方式の表示パネルに、電源線駆動パルスに基づいて、高電位の電源電位及び低電位の電源電位のいずれか一方を対応する駆動電源線に供給する電源線用駆動回路と、電源線用駆動回路に高電位の電源電位を供給する高電位電源供給線であって、駆動電源線と交差しない位置に配線された高電位電源供給線と、電源線用駆動回路に低電位の電源電位を供給する低電位電源供給線とを配置する。
【選択図】図10
Description
薄膜トランジスタT1及びT2は、それぞれ以下のように信号線と接続される。
ところで、有機EL素子OLEDは電流駆動素子である。このため、発光動作中の駆動電源線DSL(i)には、1つの画素回路1に流れる電流Iを画素数倍(n倍)した電流(I*n)を流すことが求められる。
これらの技術的要求を図2と図3を用いて説明する。因みに、図2は、画素回路1と電源線駆動回路3との接続関係を示す。図3は、駆動電源線DSLと電源線用駆動回路7(出力段バッファ回路)との接続部分の配線パターンである。
そこで、発明者らは、
(a)画素アレイ部に行列配置され、アクティブマトリクス駆動方式によりEL素子を駆動制御する画素回路と、
(b)画素アレイ部の画素回路と列単位で接続され、各画素回路に対応する画素データを列単位で供給する列数分の信号線と、
(c)画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、各画素回路への画素データの書き込みタイミングを行単位で制御する行数分の走査線と、
(d)画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、高電位と低電位の2種類の電源電位により画素回路の発光状態と非発光状態を行単位で制御する行数分の駆動電源線と、
(e)画素アレイ部の全ての画素回路に共通に接続され、低電位の電源電位を固定的に供給する共通電源線と、
(f)電源線駆動パルスに基づいて、高電位の電源電位及び低電位の電源電位のいずれか一方を対応する前記駆動電源線に供給する電源線用駆動回路と、
(g)電源線用駆動回路に高電位の電源電位を供給する高電位電源供給線であって、駆動電源線と交差しない位置に配線された高電位電源供給線と、
(h)電源線用駆動回路に低電位の電源電位を供給する低電位電源供給線と
を有するEL表示パネルを提案する。
また、発明者らは、
(a)画素アレイ部に行列配置され、アクティブマトリクス駆動方式によりEL素子を駆動制御する画素回路と、
(b)画素アレイ部の画素回路と列単位で接続され、各画素回路に対応する画素データを列単位で供給する列数分の信号線と、
(c)画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、各画素回路への画素データの書き込みタイミングを行単位で制御する行数分の走査線と、
(d)画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、高電位と低電位の2種類の電源電位により画素回路の発光状態と非発光状態を行単位で制御する行数分の駆動電源線と、
(e)画素アレイ部の全ての画素回路に共通に接続され、高電位の電源電位を固定的に供給する共通電源線と、
(f)電源線駆動パルスに基づいて、高電位の電源電位及び低電位の電源電位のいずれか一方を対応する前記駆動電源線に供給する電源線用駆動回路と、
(g)電源線用駆動回路に低電位の電源電位を供給する低電位電源供給線であって、駆動電源線と交差しない位置に配線された低電位電源供給線と、
(h)電源線用駆動回路に高電位の電源電位を供給する高電位電源供給線であって、駆動電源線と交差しない位置に配線された高電位電源供給線と
を有するEL表示パネルを提案する。
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。
図4に、画素回路1に電源電位を供給する2本の電源線のうち一方を2値駆動することにより、画素回路1のアクティブマトリクス駆動を実現する有機ELパネルの構造例を示す。
この形態例の場合、画素回路1を画面解像度に応じてマトリクス配置した画素アレイ部23はカラー表示用であり、発光色の配列に従って有効画面内に配置される。
走査線駆動回路25は、信号線DL(j)に印加された信号電位の画素回路1への書き込みタイミングを行単位(走査線単位)で与える回路デバイスである。
電源線駆動回路27は、駆動電源線DSL(i)を駆動制御する回路デバイスである。図2で説明したように、各走査線に対応するシフトレジスタ5と電源線用駆動回路7とで構成される。
図5に、電源線を用いた画素回路1のアクティブマトリクス駆動例を示す。図5に示す駆動動作例では、駆動トランジスタとして動作する薄膜トランジスタT2の閾値補正動作と移動度補正動作も1水平走査期間(1H)内に実行する場合を示す。
期間(A)では、有機EL素子OLED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。
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OLED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OLEDの発光は停止する。このとき、有機EL素子OLEDの発光電圧Velはゼロに近づくように推移する。
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Voが与えられる。この状態で、駆動電源線DSL(i)には発光用の高電源電位Vcc_Hが印加される。
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SCNL(i)の駆動電位が低レベルに切り替えられ、薄膜トランジスタT2がフローティング状態に制御される。
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SCNL(i)の駆動電位が高レベルに切り替えられ、薄膜トランジスタT2のゲート電位にデータ電位Vsigが印加される。このデータ電位Vsigの印加に伴い、保持容量Csに保持される保持電圧VgsはVsig+Vthに遷移する。このように、保持電圧Vgsは閾値電圧Vthよりも大きくなるので薄膜トランジスタT2はオン状態に切り替わる。
期間(H)では、走査線SCNL(i)の駆動電位が低レベルに変更され、薄膜トランジスタT2のゲート電極がフローティング状態になる。このとき、薄膜トランジスタT2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OLEDに供給する。
このとき、保持容量Csのブートストラップ動作により、駆動トランジスタT2のゲート電位Vgは、やはり発光電圧Velだけ上昇する。ソース電位Vsの上昇量にゲインg(<1)を乗算して求められる電位値だけ上昇する。
ここでは、図5で説明した各期間に対応する画素回路1内の電位状態の変化を模式的に説明する。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として動作する薄膜トランジスタT1をスイッチとして表記すると共に、有機EL素子OLEDの寄生容量をC0として明示的に表記する。
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、駆動電源線DSL(i)に発光用の高電源電位Vcc_Hが印加される。このとき、薄膜トランジスタT2は、保持容量Cs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OLEDに供給する。有機EL素子OLEDの発光状態は期間(A)の終了まで継続する。
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、駆動電源線DSL(i)の電位は、発光用の高電源電位Vcc_Hから初期化用の低電源電位Vcc_L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。
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、駆動電源線DSL(i)の電位は、初期化用の低電源電位Vcc_Lから発光用の高電源電位Vcc_Hに遷移される。なお、サンプリング用の薄膜トランジスタT1はオン状態に維持される。
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SCNL(i)の電位は、低レベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタT1がオフ状態に制御され、駆動トランジスタとしての薄膜トランジスタT2のゲート電極はフローティング状態になる。
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DL(j)の電位が初期化用の基準電位Voからデータ電位Vsigに変化する。もっとも、サンプリングトランジスタとして機能する薄膜トランジスタT1はオフ状態のままである。
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SCNL(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、薄膜トランジスタT2のゲート電極は信号電位Vsigに遷移する。
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SCNL(i)の電位は、再び低レベルに変化する。これにより、薄膜トランジスタT1がオフ状態に制御され、薄膜トランジスタT2のゲート電極はフローティング状態になる。
ここでは、補正の効果を確認する。
図7に、薄膜トランジスタT2の電流電圧特性を示す。特に、薄膜トランジスタT2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、保持電圧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データ電圧Vsigとドレイン電流Idsとの関係を示す。
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。
(D−1)パターン例1
ここでは、図1に示す構成の画素回路1で画素アレイ部が構成される場合に好適な高電位電源供給線11のレイアウトパターン例を説明する。
ここでも、図1に示す構成の画素回路1で画素アレイ部が構成される場合に好適な高電位電源供給線11のレイアウトパターン例を説明する。
ここでも、図1に示す構成の画素回路1で画素アレイ部が構成される場合に好適な高電位電源供給線11のレイアウトパターン例を説明する。
ここでも、図1に示す構成の画素回路1で画素アレイ部が構成される場合に好適な高電位電源供給線11のレイアウトパターン例を説明する。
ここでも、図1に示す構成の画素回路1で画素アレイ部が構成される場合に好適な高電位電源供給線11のレイアウトパターン例を説明する。
(D−6)パターン例6
ここでも、図1に示す構成の画素回路1で画素アレイ部が構成される場合に好適な高電位電源供給線11のレイアウトパターン例を説明する。
ここでも、図1に示す構成の画素回路1で画素アレイ部が構成される場合に好適な高電位電源供給線11のレイアウトパターン例を説明する。
ここでは、図17に示す構成の画素回路31で画素アレイ部が構成される場合に好適な高電位電源供給線11と低電位電源線13のレイアウトパターン例を説明する。ここでの画素回路31は、駆動トランジスタがP型の薄膜トランジスタT2で構成される。これに伴い、保持容量Csの一方の電極は、全画素に高電源電位Vcc_Hを供給する共通電源線に接続される。
このように配置することで、ダスト等に起因する層間ショートの可能性を非常に小さくでき、有機ELパネルの歩留まりを大幅に改善することができる。
ここでも、図17に示す構成の画素回路31で画素アレイ部が構成される場合に好適な高電位電源供給線11と低電位電源供給線13のレイアウトパターン例を説明する。
なおこの場合は、線幅の広い電源供給線同士が重なる部分で寄生容量が発生する。しかし、電源供給線はいずれも固定電位を供給するので電源駆動パルスへの影響はない。
ここでも、図17に示す構成の画素回路31で画素アレイ部が構成される場合に好適な高電位電源供給線11と低電位電源供給線13のレイアウトパターン例を説明する。
この配線例の場合も、駆動電源線DSL(i)と電源供給線との交差面積を小さくすることができる。従って、ダスト等に起因する層間ショートの可能性を非常に小さくでき、有機ELパネルの歩留まりを大幅に改善することができる。
なお、前述したレイアウトパターンは一例であり、他のレイアウトも可能である。
(E−1)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、駆動回路部25、27、29等は画素アレイ部23とは別に製造し、画素アレイ部23の形成された流通することもできる。例えば、ドライブIC(integrated circuit)として製造し、画素アレイ部23を形成した有機ELパネルに実装しても良い。
前述した形態例における有機ELパネル21は、図21に示す外観構成を有する表示モジュール41の形態で流通することもできる。
前述した形態例における有機ELパネルは、電子機器に実装された商品形態でも流通される。
図22に、電子機器51の概念構成例を示す。電子機器51は、前述した有機ELパネル53及びシステム制御部55で構成される。システム制御部55で実行される処理内容は、電子機器51の商品形態により異なる。
この種の電子機器51には、例えばテレビジョン受像機が想定される。図23に、テレビジョン受像機51の外観例を示す。
ビデオカメラ91は、本体93の前方に被写体を撮像する撮像レンズ95、撮影のスタート/ストップスイッチ97及び表示画面99で構成される。このうち、表示画面89の部分が、形態例で説明した有機ELパネルに対応する。
ノート型コンピュータ121は、下型筐体123、上側筐体125、キーボード127及び表示画面129で構成される。このうち、表示画面129の部分が、形態例で説明した有機ELパネルに対応する。
前述した駆動方法は、有機ELパネル以外にも適用できる。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EL発光型の表示パネルに適用できる。
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。
3 電源線駆動回路
5 シフトレジスタ
7 電源線用駆動回路
11 高電位電源供給線
13 低電位電源供給線
21 有機ELパネル
23 画素アレイ部
25 走査線駆動回路
27 電源線駆動回路
29 データ線駆動回路
31 画素回路
Claims (14)
- 画素アレイ部に行列配置され、アクティブマトリクス駆動方式によりEL素子を駆動制御する画素回路と、
前記画素アレイ部の画素回路と列単位で接続され、各画素回路に対応する画素データを列単位で供給する列数分の信号線と、
前記画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、各画素回路への画素データの書き込みタイミングを行単位で制御する行数分の走査線と、
前記画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、高電位と低電位の2種類の電源電位により画素回路の発光状態と非発光状態を行単位で制御する行数分の駆動電源線と、
前記画素アレイ部の全ての画素回路に共通に接続され、低電位の電源電位を固定的に供給する共通電源線と、
電源線駆動パルスに基づいて、高電位の電源電位及び低電位の電源電位のいずれか一方を対応する前記駆動電源線に供給する電源線用駆動回路と、
前記電源線用駆動回路に高電位の電源電位を供給する高電位電源供給線であって、前記駆動電源線と交差しない位置に配線された高電位電源供給線と、
前記電源線用駆動回路に低電位の電源電位を供給する低電位電源供給線と
を有することを特徴とするEL表示パネル。 - 請求項1に記載のEL表示パネルにおいて、
前記高電位電源供給線は、前記電源線用駆動回路の出力段バッファより前段側に形成される
ことを特徴とするEL表示パネル。 - 請求項1に記載のEL表示パネルにおいて、
前記高電位電源供給線は、前記電源線用駆動回路の出力段バッファの上層位置に多層配線される
ことを特徴とするEL表示パネル。 - 請求項1に記載のEL表示パネルにおいて、
前記高電位電源供給線は、前記電源線用駆動回路の出力段バッファの出力端と前記駆動電源線との接続線路上に形成される
ことを特徴とするEL表示パネル。 - 請求項1に記載のEL表示パネルにおいて、
前記高電位電源供給線は、前記低電位電源供給線と重畳するように多層配線される
ことを特徴とするEL表示パネル。 - 画素アレイ部に行列配置され、アクティブマトリクス駆動方式によりEL素子を駆動制御する画素回路と、
前記画素アレイ部の画素回路と列単位で接続され、各画素回路に対応する画素データを列単位で供給する列数分の信号線と、
前記画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、各画素回路への画素データの書き込みタイミングを行単位で制御する行数分の走査線と、
前記画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、高電位と低電位の2種類の電源電位により画素回路の発光状態と非発光状態を行単位で制御する行数分の駆動電源線と、
前記画素アレイ部の全ての画素回路に共通に接続され、高電位の電源電位を固定的に供給する共通電源線と、
電源線駆動パルスに基づいて、高電位の電源電位及び低電位の電源電位のいずれか一方を対応する前記駆動電源線に供給する電源線用駆動回路と、
前記電源線用駆動回路に低電位の電源電位を供給する低電位電源供給線であって、前記駆動電源線と交差しない位置に配線された低電位電源供給線と、
前記電源線用駆動回路に高電位の電源電位を供給する高電位電源供給線であって、前記駆動電源線と交差しない位置に配線された高電位電源供給線と
を有することを特徴とするEL表示パネル。 - 請求項6に記載のEL表示パネルにおいて、
前記低電位電源供給線は、前記電源線用駆動回路の出力段バッファより前段側に形成される
ことを特徴とするEL表示パネル。 - 請求項6に記載のEL表示パネルにおいて、
前記低電位電源供給線は、前記電源線用駆動回路の出力段バッファの上層位置に多層配線される
ことを特徴とするEL表示パネル。 - 請求項6に記載のEL表示パネルにおいて、
前記低電位電源供給線は、前記電源線用駆動回路の出力段バッファの出力端と前記駆動電源線との接続線路上に形成される
ことを特徴とするEL表示パネル。 - 請求項6に記載のEL表示パネルにおいて、
前記低電位電源供給線は、前記高電位電源供給線と重畳するように多層配線される
ことを特徴とするEL表示パネル。 - 表示パネル部に駆動用の電源電位を供給する電源線駆動装置であって、
電源線駆動パルスに基づいて、高電位の電源電位及び低電位の電源電位のいずれか一方を対応する駆動電源線に供給する電源線用駆動回路と、
前記電源線用駆動回路に高電位の電源電位を供給する高電位電源供給線であって、前記駆動電源線と交差しない位置に配線された高電位電源供給線と、
前記電源線用駆動回路に低電位の電源電位を供給する低電位電源供給線と
を有することを特徴とする電源線駆動装置。 - 表示パネル部に駆動用の電源電位を供給する電源線駆動装置であって、
電源線駆動パルスに基づいて、高電位の電源電位及び低電位の電源電位のいずれか一方を対応する駆動電源線に供給する電源線用駆動回路と、
前記電源線用駆動回路に低電位の電源電位を供給する低電位電源供給線であって、前記駆動電源線と交差しない位置に配線された低電位電源供給線と、
前記電源線用駆動回路に高電位の電源電位を供給する高電位電源供給線であって、前記駆動電源線と交差しない位置に配線された高電位電源供給線と
を有することを特徴とする電源線駆動装置。 - アクティブマトリクス駆動方式によりEL素子を駆動制御する画素回路を行列配置した画素アレイ部と、前記画素アレイ部の画素回路と列単位で接続され、各画素回路に対応する画素データを列単位で供給する列数分の信号線と、前記画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、各画素回路への画素データの書き込みタイミングを行単位で制御する行数分の走査線と、前記画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、高電位と低電位の2種類の電源電位により画素回路の発光状態と非発光状態を行単位で制御する行数分の駆動電源線と、前記画素アレイ部の全ての画素回路に共通に接続され、低電位の電源電位を固定的に供給する共通電源線とを有するEL表示パネルと、
電源線駆動パルスに基づいて、高電位の電源電位及び低電位の電源電位のいずれか一方を対応する前記駆動電源線に供給する電源線用駆動回路と、前記電源線用駆動回路に高電位の電源電位を供給する高電位電源供給線であって、前記駆動電源線と交差しない位置に配線された高電位電源供給線と、前記電源線用駆動回路に低電位の電源電位を供給する低電位電源供給線とを有する電源線駆動部と、
システム制御部と、
前記システム制御部に対する操作入力部と
ことを特徴とする電子機器。 - アクティブマトリクス駆動方式によりEL素子を駆動制御する画素回路を行列配置した画素アレイ部と、前記画素アレイ部の画素回路と列単位で接続され、各画素回路に対応する画素データを列単位で供給する列数分の信号線と、前記画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、各画素回路への画素データの書き込みタイミングを行単位で制御する行数分の走査線と、前記画素アレイ部の画素回路と行単位で接続され、高電位と低電位の2種類の電源電位により画素回路の発光状態と非発光状態を行単位で制御する行数分の駆動電源線と、前記画素アレイ部の全ての画素回路に共通に接続され、高電位の電源電位を固定的に供給する共通電源線とを有するEL表示パネルと、
電源線駆動パルスに基づいて、高電位の電源電位及び低電位の電源電位のいずれか一方を対応する前記駆動電源線に供給する電源線用駆動回路と、前記電源線用駆動回路に低電位の電源電位を供給する低電位電源供給線であって、前記駆動電源線と交差しない位置に配線された低電位電源供給線と、前記電源線用駆動回路に高電位の電源電位を供給する高電位電源供給線であって、前記駆動電源線と交差しない位置に配線された高電位電源供給線とを有する電源線駆動部と、
システム制御部と、
前記システム制御部に対する操作入力部と
ことを特徴とする電子機器。
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