JP2009271336A - 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】有機EL素子の非発光期間の一部で電源供給線への電源電位DSの供給を停止することで、電源供給線をフローティング状態にする。これにより、駆動トランジスタの電源供給線側の電極、即ちドレイン電極もフローティング状態になる。このとき、有機EL素子には逆バイアスがかからないために、電源電位DSの供給停止を行わない場合に比べて逆バイアス期間を大幅に減らすことができる。その結果、逆バイアスがかかることによって有機EL素子に与えられるストレスを軽減できるため、当該ストレスに起因して有機EL素子の特性が変化したり、滅点となったりするのを抑えることができる。
【選択図】図10
Description
電気光学素子と、
映像信号を書き込む書込みトランジスタと、
前記書込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、
前記保持容量に保持された前記映像信号に応じて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと
を有する画素が行列状に配置された表示装置の駆動に当たって、
前記駆動トランジスタに電流を供給する電源供給線の電源電位を切り替えることによって前記電気光学素子の発光/非発光の制御を行なうとともに、前記電気光学素子の非発光期間の一部で前記電源供給線への前記電源電位の供給を停止する。
図1は、本発明が適用されるアクティブマトリクス型表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。ここでは、一例として、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子、例えば有機EL素子を画素(画素回路)の発光素子として用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置の場合を例に挙げて説明するものとする。
図2は、画素(画素回路)20の具体的な回路構成を示す回路図である。
図3は、画素20の断面構造の一例を示す断面図である。図3に示すように、ガラス基板201上には、駆動トランジスタ22等を含む駆動回路が形成されている。そして、画素20は、ガラス基板201上に絶縁膜202、絶縁平坦化膜203およびウインド絶縁膜204がその順に形成され、当該ウインド絶縁膜204の凹部204Aに有機EL素子21が設けられた構成となっている。ここでは、駆動回路の各構成素子のうち、駆動トランジスタ22のみを図示し、他の構成素子については省略している。
次に、上記構成の画素20が行列状に2次元配置されてなる有機EL表示装置10の回路動作について、図4のタイミング波形図を基に図5および図6の動作説明図を用いて説明する。なお、図5および図6の動作説明図では、図面の簡略化のために、書込みトランジスタ23をスイッチのシンボルで図示している。また、有機EL素子21の等価容量25についても図示している。
図4のタイミング波形図において、時刻t1以前は、前のフレーム(フィールド)における有機EL素子21の発光期間となる。この前フレームの発光期間では、電源供給線32の電位DSが第1電源電位(以下、「高電位」と記述する)Vccpにあり、また、書込みトランジスタ23が非導通状態にある。
時刻t1になると、線順次走査の新しいフレーム(現フレーム)に入る。そして、図5(B)に示すように、電源供給線32の電位DSが高電位Vccpから、信号線33の基準電位Vofsに対してVofs−Vthよりも十分に低い第2電源電位(以下、「低電位」と記述する)Viniに切り替わる。
次に、時刻t3で、図5(D)に示すように、電源供給線32の電位DSが低電位Viniから高電位Vccpに切り替わると、駆動トランジスタ22のゲート電位Vgが保たれた状態で閾値補正処理が開始される。すなわち、ゲート電位Vgから駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthを減じた電位に向けて駆動トランジスタ22のソース電位Vsが上昇を開始する。
次に、時刻t5で、図6(B)に示すように、信号線33の電位が基準電位Vofsから映像信号の信号電圧Vsigに切り替わる。続いて、時刻t6で、走査線31の電位WSが高電位側に遷移することで、図6(C)に示すように、書込みトランジスタ23が導通状態になって映像信号の信号電圧Vsigをサンプリングして画素20内に書き込む。
次に、時刻t7で走査線31の電位WSが低電位側に遷移することで、図6(D)に示すように、書込みトランジスタ23が非導通状態となる。これにより、駆動トランジスタ22のゲート電極は、信号線33から電気的に切り離されるためにフローティング状態になる。
ここで、駆動トランジスタ22の閾値キャンセル(即ち、閾値補正)の原理について説明する。駆動トランジスタ22は、飽和領域で動作するように設計されているために定電流源として動作する。これにより、有機EL素子21には駆動トランジスタ22から、次式(1)で与えられる一定のドレイン−ソース間電流(駆動電流)Idsが供給される。
Ids=(1/2)・μ(W/L)Cox(Vgs−Vth)2 ……(1)
ここで、Wは駆動トランジスタ22のチャネル幅、Lはチャネル長、Coxは単位面積当たりのゲート容量である。
Ids=(1/2)・μ(W/L)Cox(Vsig−Vofs−ΔV)2
……(2)
次に、駆動トランジスタ22の移動度補正の原理について説明する。図8に、駆動トランジスタ22の移動度μが相対的に大きい画素Aと、駆動トランジスタ22の移動度μが相対的に小さい画素Bとを比較した状態で特性カーブを示す。駆動トランジスタ22をポリシリコン薄膜トランジスタなどで構成した場合、画素Aや画素Bのように、画素間で移動度μがばらつくことは避けられない。
先述した回路動作の説明から明らかなように、有機EL素子21の消灯(非発光)期間(t1−t2)では、電源供給線32の電位DSを低電位Viniに切り替えて有機EL素子21を逆バイアス状態にするようにしている。有機EL素子21を逆バイアス状態にすることで、有機EL素子21が発光しないため確実に消灯状態となる。
そこで、本実施形態では、有機EL素子21の非発光(消灯)期間の一部で当該有機EL素子21にストレスを与えない駆動を実現する。この駆動は、電源供給部としての電源供給走査回路50による制御の下に実行される。以下に、有機EL素子21にストレスを与えない駆動法について具体的に説明する。
次に、有機EL素子21の非発光期間の一部で電源供給線32への電源電位DSの供給を停止する電源供給走査回路50の具体的な構成について説明する。
図12は、実施例1に係る電源供給走査回路50Aの構成図である。実施例1に係る電源供給走査回路50Aは、第一シフトレジスタ51、第二シフトレジスタ52および出力部53を有する構成となっている。
図14は、実施例2に係る電源供給走査回路50Bの構成図であり、図中、図12と同等部分には同一符合を付して示している。実施例2に係る電源供給走査回路50Bも、実施例1に係る電源供給走査回路50Aと同様に、第一シフトレジスタ51、第二シフトレジスタ52および出力部53を有する構成となっている。
上記実施形態では、有機EL素子21の駆動回路が、基本的に、駆動トランジスタ22および書込みトランジスタ23の2つのトランジスタからなる画素構成の場合を例に挙げて説明したが、本発明はこの画素構成への適用に限られるものではない。例えば、駆動トランジスタ22のゲート電極に基準電位Vofsを選択的に書き込むスイッチングトランジスタを有する画素構成など、種々の画素構成のものが考えられる。
以上説明した本発明による表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。一例として、図15〜図19に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなどの表示装置に適用することが可能である。
Claims (6)
- 電気光学素子と、
映像信号を書き込む書込みトランジスタと、
前記書込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、
前記保持容量に保持された前記映像信号に応じて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと
を有する画素が行列状に配置された画素アレイ部と、
前記駆動トランジスタに電流を供給する電源供給線の電源電位を切り替えることによって前記電気光学素子の発光/非発光の制御を行なうとともに、前記電気光学素子の非発光期間の一部で前記電源供給線への前記電源電位の供給を停止する電源供給部と
を備える表示装置。 - 前記電源供給部は、前記駆動トランジスタの前記電源供給線側と反対側の電極の電位の初期化を行うまで前記電源供給線への前記電源電位の供給を停止する
請求項1記載の表示装置。 - 前記電源供給部は、前記駆動トランジスタの前記電源供給線側と反対側の電極の電位を初期化する際に前記電源電位を前記電気光学素子に対して逆バイアスを与える電位とし、前記電気光学素子の発光時に前記電源電位を前記電気光学素子に対して順バイアスを与える電位とする
請求項2記載の表示装置。 - 前記電源供給部は、前記電気光学素子に対して順バイアスを与える時間を変えることによって前記電気光学素子の発光期間と非発光期間の割合を制御する
請求項3記載の表示装置。 - 電気光学素子と、
映像信号を書き込む書込みトランジスタと、
前記書込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、
前記保持容量に保持された前記映像信号に応じて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと
を有する画素が行列状に配置された表示装置の駆動に当たって、
前記駆動トランジスタに電流を供給する電源供給線の電源電位を切り替えることによって前記電気光学素子の発光/非発光の制御を行なうとともに、前記電気光学素子の非発光期間の一部で前記電源供給線への前記電源電位の供給を停止する
表示装置の駆動方法。 - 電気光学素子と、
映像信号を書き込む書込みトランジスタと、
前記書込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量と、
前記保持容量に保持された前記映像信号に応じて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと
を有する画素が行列状に配置された画素アレイ部と、
前記駆動トランジスタに電流を供給する電源供給線の電源電位を切り替えることによって前記電気光学素子の発光/非発光の制御を行なうとともに、前記電気光学素子の非発光期間の一部で前記電源供給線への前記電源電位の供給を停止する電源供給部と
を備える表示装置を有する電子機器。
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