JP2010038979A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接地電圧の信号レベルを制御することによって発光素子の発光を制御するトランジスタの閾値電圧を補償することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】電流量に応じて自発光する発光素子と、発光素子と接続され発光素子を発光させるための発光電流の発光素子への印加を制御するトランジスタとを備える画素回路を有する画素をマトリクス状に備え、入力された映像信号に基づく映像を表示画面に表示する映像表示部と、伝達される制御信号に応じて、第１レベルの接地電圧、または第１レベルより信号レベルが高い第２レベルの接地電圧を画素それぞれに選択的に供給する共通電源供給部と、接地電圧の信号レベルを選択的に切り替えるための制御信号を共通電源供給部に伝達する表示制御部とを備える表示装置が提供される。
【選択図】図４

Description

本発明は、表示装置に関する。

近年、ＣＲＴディスプレイ（Cathode Ray Tube display）に替わる表示装置として、有機ＥＬディスプレイ（organic ElectroLuminescence display。または、ＯＬＥＤディスプレイ（Organic Light Emitting Diode display）ともよばれる。）や、ＦＥＤ（Field Emission Display。電界放出ディスプレイ）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display。液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel。プラズマディスプレイ）など様々な表示装置が開発されている。

上記のような様々な表示装置のうち、有機ＥＬディスプレイは、エレクトロルミネッセンス現象（ElectroLuminescence）を利用した自発光型の表示装置である。有機ＥＬディスプレイは、例えば、ＬＣＤのように別途の光源を必要とする表示装置と比較すると、動画特性、視野角特性、色再現性などが優れていることから、次世代の表示装置として特に注目されている。ここで、エレクトロルミネッセンス現象とは、物質（有機ＥＬ素子）の電子状態が、電界によって基底状態（ground state）から励起状態（excited state）へ変化し、不安定な励起状態から安定した基底状態へと戻るときに、差分のエネルギーが光として放出される現象である。

有機ＥＬディスプレイは、一般的にマトリクス状（行列状）に配置された複数の画素を備える。また、有機ＥＬディスプレイにおける画素は、例えば、発光素子（有機ＥＬ素子）と、当該発光素子を発光させるための発光電流を制御するトランジスタ（以下、「駆動トランジスタ」とよぶ場合がある。）とを備える画素回路を有する。有機ＥＬディスプレイは、映像信号に応じた発光電流を各画素の発光素子に印加することによって、映像信号が表す映像を表示画面に表示させる。ここで、各画素が備える駆動トランジスタは、ゲート端子（制御端子）とソース端子との間のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが閾値電圧Ｖｔｈよりも大きくなったときに、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓに応じた発光電流を発光素子に印加する。よって、有機ＥＬディスプレイでは、映像信号に応じてゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを調整することによって、映像信号に応じた映像を表示画面に表示させている。

しかしながら、駆動トランジスタは、経時劣化などによって閾値電圧Ｖｔｈが変化する（より具体的には、大きくなる）。上記のように駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈが変化した場合には、輝度の低下や非発光などの望ましくない事態が生じてしまう。

このような中、画素が備えるトランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償する技術が開発されている。発光を制御するトランジスタに逆バイアスを印加することによって、トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償する技術としては、例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３が挙げられる。

特開２００５−９９７７３号公報 特開２００５−１６４８９３号公報 特開２００５−１６４８９４号公報

しかしながら、画素が備えるトランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償する従来の技術を用いた表示装置（以下、「従来の表示装置」とよぶ場合がある。）では、駆動トランジスタのゲート端子（制御端子）に逆バイアスを印加するために、画素回路内に専用（あるいは共用）のトランジスタを備え、さらに、これらのトランジスタを制御するための専用（あるいは共用）の制御信号線を設けなければならない。また、画素が備えるトランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償する従来の技術を用いた表示装置では、上記画素回路を駆動させるためにより複雑な制御も必要となる。したがって、画素が備えるトランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償する従来の技術を用いた表示装置では、画素回路や表示パネル全体の構造が複雑となるので、開口率の低下や歩留まり（yield rate）の低下を招く恐れがある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、接地電圧の信号レベルを制御することによって発光素子の発光を制御するトランジスタの閾値電圧を補償することが可能な、新規かつ改良された表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、電流量に応じて自発光する発光素子と、前記発光素子と接続され前記発光素子を発光させるための発光電流の前記発光素子への印加を制御するトランジスタとを備える画素回路を有する画素をマトリクス状に備え、入力された映像信号に基づく映像を表示画面に表示する映像表示部と、伝達される制御信号に応じて、第１レベルの接地電圧、または前記第１レベルより信号レベルが高い第２レベルの接地電圧を前記画素それぞれに選択的に供給する共通電源供給部と、前記接地電圧の信号レベルを選択的に切り替えるための前記制御信号を前記共通電源供給部に伝達する表示制御部とを備える表示装置が提供される。

かかる構成によって、各画素の発光素子の発光を制御するトランジスタに逆バイアスを印加することができる。したがって、かかる構成により、接地電圧の信号レベルを制御して発光素子の発光を制御するトランジスタの閾値電圧を補償することができる。

また、前記表示制御部は、前記画素が備える前記発光素子を発光させる発光期間には、前記第１レベルの接地電圧を供給させるための第１の制御信号を伝達し、前記発光素子を発光させない非発光期間には、前記第２レベルの接地電圧を供給させるための第２の制御信号を伝達してもよい。

かかる構成によって、各画素の発光素子の発光を制御するトランジスタに逆バイアスを印加して当該トランジスタの閾値電圧を補償することができる。

また、前記共通電源供給部は、前記表示制御部から前記第１の制御信号が伝達された場合には、前記第１レベルの接地電圧を出力し、前記表示制御部から前記第２の制御信号が伝達された場合には、前記第２レベルの接地電圧を出力する補償回路を備えてもよい。

かかる構成によって、各画素の発光素子の発光を制御するトランジスタの閾値電圧を選択的に補償することができる。

本発明によれば、接地電圧の信号レベルを制御することによって発光素子の発光を制御するトランジスタの閾値電圧を補償することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、以下では、本発明の実施形態に係る表示装置（以下、「表示装置１００」という。）として、電流量に応じて自発光する発光素子と、当該発光素子に印加する発光電流を制御するトランジスタ（駆動トランジスタ）とを備える画素回路を各画素に有する自発光型の表示装置である有機ＥＬディスプレイを例に挙げて説明する。

（本発明の実施形態に係る駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償アプローチ）
表示装置１００の構成について説明する前に、まず、表示装置１００における各画素が備える駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償アプローチについて説明する。

〔１〕画素回路の一例と、駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償が必要な理由
表示装置１００が、発光素子として有機ＥＬ素子を備える場合、映像を表示画面に表示する表示パネルを構成する各画素は、例えば、発光素子と、当該発光素子と接続されて発光素子への発光電流の印加を制御する駆動トランジスタとを備える。図１は、本発明の実施形態に係る画素回路の一例を概略的に示す説明図である。なお、図１では、画素回路が、２つの薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下、「ＴＦＴ」または単に「トランジスタ」とよぶ場合がある。）と、１つのキャパシタＣ１と、発光素子ＬＥＤ１とを備える構成を示すが、本発明の実施形態に係る画素回路は、上記に限られない。

図１を参照すると、本発明の実施形態に係る画素回路は、ｎ−チャネル型のトランジスタＴｒ１と、ｎ−チャネル型のトランジスタＴｒ２と、キャパシタＣ１と、発光素子ＬＥＤ１とを備える。ここで、トランジスタＴｒ１は、発光素子ＬＥＤ１への発光電流の印加を制御する役目を果たす。また、トランジスタＴｒ２は、映像信号に応じたデータ電圧ＶｄａｔａをトランジスタＴｒ１のゲート端子（制御端子）に選択的に印加する役目を果たす。以下では、トランジスタＴｒ１を「駆動トランジスタＴｒ１」、トランジスタＴｒ２を「スイッチングトランジスタＴｒ２」とよぶ。

駆動トランジスタＴｒ１のドレイン端子（第１端子）は、発光素子ＬＥＤ１のカソードと接続され、ソース端子（第２端子）は、接地電圧Ｖｓｓが印加される共通電源線（図１では、端子として示している。）に接続される。また、発光素子ＬＥＤ１のアノードは、駆動電圧Ｖｃｃが印加される電源供給線に接続される。つまり、駆動トランジスタＴｒ１のドレイン端子（第１端子）には、駆動電圧Ｖｃｃが発光素子ＬＥＤ１を介して印加される。また、キャパシタＣ１の一の端子は、電源供給線に接続され、他の端子は、駆動トランジスタＴｒ１のゲート端子（制御端子）に接続される。

また、スイッチングトランジスタＴｒ２の第１端子は、データ電圧Ｖｄａｔａが印加されるデータ線と接続され、第２端子は、駆動トランジスタＴｒ１のゲート端子に接続される。そして、スイッチングトランジスタＴｒ２のゲート端子（制御端子）は、選択電圧Ｖｓｅｌｅｃｔが印加される走査線と接続される。よって、スイッチングトランジスタＴｒ２は、ゲート端子に印加される選択電圧Ｖｓｅｌｅｃｔに応じて、データ電圧Ｖｄａｔａを駆動トランジスタＴｒ１のゲート端子に印加する。

データ電圧Ｖｄａｔａがゲート端子に印加されることによって、駆動トランジスタＴｒ１のドレイン−ソース間には、ゲート端子に印加されるデータ電圧Ｖｄａｔａに応じた発光電流が流れ、発光素子ＬＥＤ１には発光電流が印加される。したがって、画素回路では、発光素子ＬＥＤ１が発光電流に応じた発光量で発光することとなる。ここで、図１に示す構成は、定電流駆動とよばれる。

上記のように、本発明の実施形態に係る画素回路では、駆動トランジスタＴｒ１のゲート端子にデータ電圧Ｖｄａｔａが印加されることによって、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが変化する。ここで、駆動トランジスタＴｒ１では、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが、所定の閾値電圧Ｖｔｈを超えたとき、ゲート端子に印加されるデータ電圧Ｖｄａｔａに応じた発光電流がドレイン−ソース間に流れる。

図２は、本発明の実施形態に係る駆動トランジスタにおけるゲート−ソース間電圧Ｖｇｓと、ドレイン−ソース間に流れる発光電流Ｉｄとの関係の一例を示す説明図である。ここで、図２（ａ）は、経時劣化が進んでいない状態におけるゲート−ソース間電圧Ｖｇｓと発光電流Ｉｄとの関係の一例を示している。また、図２（ｂ）は、経時劣化が進んだ状態におけるゲート−ソース間電圧Ｖｇｓと発光電流Ｉｄとの関係の一例を示している。なお、以下では、経時劣化による閾値電圧Ｖｔｈの変化を例に挙げて説明するが、閾値電圧Ｖｔｈの変化の要因が経時劣化に限られないことは、言うまでもない。

図２（ａ）に示すように、駆動トランジスタＴｒ１の経時劣化が進んでいない状態では、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが、閾値電圧Ｖｔｈ＝Ｖｔｈ０を超えたときに、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓに応じた発光電流Ｉｄが流れる。

しかしながら、図２（ｂ）に示すように、駆動トランジスタＴｒ１の経時劣化が進むと、閾値電圧Ｖｔｈは、閾値電圧Ｖｔｈ＝Ｖｔｈ１（Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ０）へと変化する。また、図２（ｂ）に示すように、閾値電圧Ｖｔｈは変化するが、その他の関係は変化しない。よって、図２（ｂ）に示す閾値電圧Ｖｔｈの変化は、“Ｖｔｈシフト”とよばれることがある。

図２（ｂ）に示すように、駆動トランジスタＴｒ１の閾値電圧Ｖｔｈが変化した場合には、同じ映像を示す映像信号が表示装置１００に入力された場合であっても、例えば、輝度の低下や、非発光（ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが閾値電圧Ｖｔｈを超えないため）の状態が生じる恐れがある。上記の場合には、表示装置１００の表示画面に表示される映像（静止画像／動画像）の画質は低下することから、高画質化は望めない。ここで、図２（ｂ）に示すようなトランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの変化（Ｖｔｈシフト）は、駆動トランジスタＴｒ１が、例えば、アモルファスシリコン（amorphous silicon）や低温ポリシリコン（low-temperature poly-silicon）など様々なプロセスにより形成された場合において、生じうる。

したがって、表示装置１００では、上記のような画質の低下を防止するために、各画素の駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償を行う。なお、上記では、本発明の実施形態に係る画素回路として定電流駆動の構成を示したが、本発明の実施形態に係る画素回路は、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る画素回路は、ソースフォロア（またはドレイン接地）とよばれる構成とすることもできる。また、本発明の実施形態に係る画素回路は、ｐ−チャネル型のトランジスタを用いた駆動トランジスタ、スイッチングトランジスタで構成することもできる。

〔２〕閾値電圧Ｖｔｈの補償アプローチ
次に、本発明の実施形態に係る駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償アプローチについて説明する。

表示装置１００は、表示パネルを構成する各画素回路の駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償するために、駆動トランジスタに対して逆バイアスを印加する。上述したように、従来の表示装置では、駆動トランジスタのゲート端子に逆バイアスを印加するために、専用（あるいは共用）のトランジスタと、専用（あるいは共用）の制御信号線とを設けている。これに対して、表示装置１００は、図１に示す画素回路に対してトランジスタや制御信号線などの逆バイアス印加のための構成を特に追加せずに、駆動トランジスタに対する逆バイアスの印加を図る。具体的には、表示装置１００は、共通電源線に印加される接地電圧Ｖｓｓの信号レベルを、第１レベル（例えば、グランドレベル。以下、「ＧＮＤ」とよぶ場合がある。）と、第１レベルよりも電圧レベルが高い第２レベル（以下、「Ｖｂｉａｓ」とよぶ場合がある。）との間で選択的に変化させることによって、駆動トランジスタに対する逆バイアスの印加を図る。

例えば図１の画素回路を参照して説明すると、接地電圧ＶｓｓをＧＮＤからＶｂｉａｓへと変化させたとき、画素回路の駆動トランジスタＴｒ１のゲート端子の電位が０（ゼロ）あるいは低い電位に固定されている場合には、駆動トランジスタＴｒ１のソース端子の電位は、ＧＮＤからＶｂｉａｓへと上がる。上記は、等価的に駆動トランジスタＴｒ１のゲート端子に逆バイアスを印加したことに相当する。ここで、上記のように接地電圧ＶｓｓをＧＮＤからＶｂｉａｓへと変化させたとしても、発光素子ＬＥＤ１に対しては逆電圧が印加されることとなるので、発光素子ＬＥＤ１が発光することはない（すなわち、誤発光しない。）。

上記のように、表示装置１００は、各画素の発光素子ＬＥＤ１を発光させない非発光期間に接地電圧Ｖｓｓを第１レベルから第２レベルへと選択的に変化させることによって、各画素の駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償する。また、表示装置１００は、各画素の発光素子ＬＥＤ１を発光させる発光期間には、接地電圧Ｖｓｓを第１レベルとする。したがって、表示装置１００は、図２（ｂ）に示すようなトランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの変化（Ｖｔｈシフト）が補償された状態で発光素子を発光させるので、トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの変化によって起こりうる、例えば、輝度の低下や、意図しない非発光の状態を防止することができる。

また、表示装置１００は、上記のように、非発光期間において接地電圧Ｖｓｓを第１レベルから第２レベルへと変化させることによって、駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償する。したがって、表示装置１００は、表示画面に映像を表示させない任意の期間において、各画素の駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償することができる。よって、表示装置１００は、例えば、ユーザが表示装置１００の電源をオフ（ただし主電源はオン）したとき（すなわち、表示画面には映像が表示されない。）に、ユーザに意識させることなく、各画素の駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償することもできる。

（本発明の実施形態に係る表示装置１００）
次に、上述した駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償アプローチを実現することが可能な、表示装置１００の構成について説明する。以下では、表示装置１００に映像信号が入力されるものとして説明するが、表示装置１００に入力される映像信号は、静止画像を示すものであってもよいし、または、動画像（いわゆる映像）であってもよい。また、表示装置１００に入力される映像信号は、例えば、放送局から送信され表示装置１００が受信したものとすることができるが、上記に限られない。例えば、表示装置１００に入力される映像信号は、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを介して外部装置から送信され表示装置１００が受信したものであってもよいし、または、表示装置１００が備える記憶部（図示せず）に保持された映像ファイルや画像ファイルを表示装置１００が読み出したものであってもよい。

図３は、本発明の実施形態に係る表示装置１００の構成の一例を示す説明図である。図３を参照すると、表示装置１００は、表示パネル１０２（映像表示部）と、走査駆動部１０４と、データ駆動部１０６と、駆動電源供給部１０８と、共通電源供給部１１０と、表示制御部１１２とを備える。また、表示装置１００は、入力された映像信号に対して、例えば、ゲイン調整などの処理を行う映像信号処理部（図示せず）を備えることもできる。

また、表示装置１００は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などで構成され表示装置１００全体を制御する制御部（図示せず）や、制御部が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（Read Only Memory。図示せず）、制御部により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（Random Access Memory。図示せず）、放送局などから送信される映像信号を受信する受信部（図示せず）、映像ファイルや画像ファイルなどを記憶可能な記憶部（図示せず）、ユーザが操作可能な操作部（図示せず）、外部装置（図示せず）と通信を行うための通信部（図示せず）などを備えてもよい。表示装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバス（bus）により上記各構成要素間を接続する。また、表示装置１００は、例えば、上記制御部（図示せず）と表示制御部１１２とを一体の部とすることもできる。

ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスク（Hard Disk）などの磁気記録媒体や、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、ＰＲＡＭ(Phase change Random Access Memory)などの不揮発性メモリ（nonvolatile memory）が挙げられるが、上記に限られない。また、操作部（図示せず）としては、例えば、キーボードやマウスなどの操作入力デバイスや、ボタン、方向キー、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられるが、上記に限られない。

また、表示装置１００と外部装置（図示せず）とは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子やＩＥＥＥ１３９４規格の端子、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）端子、あるいはＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）端子などを介して物理的に接続されてもよいし、また、ＷＵＳＢ（Wireless Universal Serial Bus）やＩＥＥＥ８０２．１１などを利用して無線で接続することもできる。さらに、表示装置１００と外部装置（図示せず）とは、例えば、ネットワークを介して接続することもできる。ネットワークとしては、例えば、ＬＡＮやＷＡＮ（Wide Area Network）など有線ネットワーク、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）を用いたＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）などの無線ネットワーク、あるいは、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）などの通信プロトコルを用いたインターネットなどが挙げられるが、上記に限られない。したがって、通信部（図示せず）は、外部装置（図示せず）との接続形態に応じたインタフェースを有する。

表示パネル１０２は、ｐ×ｑ（ｐ、ｑはそれぞれ２以上の自然数。）のマトリクス状（行列状）に画素が配置され、映像を表示する表示画面の役目を果たす。例えば、ＳＤ（Standard Definition）解像度の映像を表示する表示パネルは、少なくとも６４０×４８０＝３０７２００（データ線×走査線）の画素を有し、カラー表示のために当該画素が赤（Red）、緑（Green）、青（Blue）のサブピクセル（sub pixel）からなる場合には、６４０×４８０×３＝９２１６００（データ線×走査線×サブピクセルの数）のサブピクセルを有する。。同様に、例えば、ＨＤ（High Definition）解像度の映像を表示する表示パネルは、１９２０×１０８０の画素を有し、カラー表示の場合には、１９２０×１０８０×３のサブピクセルを有する。ここで、図３では、表示パネル１０２が備える画素として、画素１２０Ａ〜画素１２０Ｆを示している。

画素１２０Ａ〜画素１２０Ｆそれぞれには、走査駆動部１０４から出力される選択電圧Ｖｓｅｌｅｃｔ（選択信号）が印加される走査線ＳＬｍ（ｍは、１以上の整数。）、データ駆動部１０６から出力される映像信号に応じたデータ電圧Ｖｄａｔａ（データ信号）が印加されるデータ線ＤＬｎ（ｎは、１以上の整数。）、および駆動電源供給部１０８から出力される駆動電圧Ｖｃｃ（駆動信号）が印加される電源供給線ＤＰＬｍ（ｍは、１以上の整数。）が接続される。また、それぞれの画素には、共通電源供給部１１０から出力される接地電圧Ｖｓｓが印加される共通電源線ＣＰＬｍ（ｍは、１以上の整数。）が接続される。ここで、図３では、各画素がそれぞれ対応する共通電源線ＣＰＬｍに接続される例を示しているが、上記に限られない。例えば、表示パネル１０２は、共通電源線を画素１２０Ａ〜画素１２０Ｆが接続される面電極として備えることもできる。

また、画素１２０Ａ〜画素１２０Ｆは、例えば、図１に示すような定電流駆動の画素回路を備えることができるが、上記に限られない。例えば、画素１２０Ａ〜画素１２０Ｆは、ソースフォロアの画素回路を備えることもできる。

走査駆動部１０４は、データ電圧Ｖｄａｔａを各画素へ選択的に印加させるための選択電圧Ｖｓｅｌｅｃｔを走査線ＳＬｍを介して表示パネル１０２の各画素へと印加する。ここで、走査駆動部１０４は、例えば、表示制御部１１２から伝達される第１制御信号に基づいて、各走査線ＳＬｍへと選択的に選択電圧Ｖｓｅｌｅｃｔを印加する。

データ駆動部１０６は、映像信号に応じたデータ電圧Ｖｄａｔａをデータ線ＤＬｎを介して表示パネル１０２の各画素へと印加する。ここで、データ駆動部１０６は、例えば、表示制御部１１２から伝達される第２制御信号に基づいて、各データ線ＤＬｎへと選択的にデータ電圧Ｖｄａｔａを印加する。なお、図３では、入力された映像信号が、表示制御部１１２を介してデータ駆動部１０６に伝達される例を示しているが、上記に限られない。例えば、データ駆動部１０６には、表示制御部１１２を介さずに直接的に映像信号が伝達されてもよい。

駆動電源供給部１０８は、各画素を駆動させるための（すなわち、発光させるための）駆動電圧Ｖｃｃを、電源供給線ＤＰＬｍを介して表示パネル１０２の各画素へと印加する。ここで、駆動電源供給部１０８は、例えば、表示制御部１１２から伝達される第３制御信号に基づいて、各電源供給線ＤＰＬｍへと選択的に駆動電圧Ｖｃｃを印加する。

共通電源供給部１１０は、第１レベル（ＧＮＤ）または第２レベル（Ｖｂｉａｓ）の接地電圧Ｖｓｓを、共通電源線ＣＰＬｍを介して表示パネル１０２の各画素へと選択的に印加する。ここで、共通電源供給部１１０は、例えば、表示制御部１１２から伝達される第４制御信号に基づいて、各共通電源線ＣＰＬｍへと印加する接地電圧Ｖｓｓを選択的に切り替える。共通電源供給部１１０の構成例については、後述する。

表示制御部１１２は、走査駆動部１０４、データ駆動部１０６、駆動電源供給部１０８、および共通電源供給部１１０それぞれに対して制御信号（第１制御信号／第２制御信号／第３制御信号／第４制御信号）を伝達することによって、表示画面への映像の表示の制御と、上述した各画素の駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償の制御とを行う。

表示装置１００は、上記のような構成によって、各画素の駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償し、入力された映像信号に応じた映像を表示画面に表示する。したがって、表示装置１００では、表示パネル１０２の各画素において輝度の低下や意図しない非発光の状態が生じることを防止し、高画質化を図ることができる。

〔駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償制御の具体例〕
ここで、表示装置１００における各画素が備える駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償制御の具体例について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る表示装置１００における各画素が備える駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償制御を説明するための第１の説明図である。ここで、画素１２０Ａ〜画素１２０Ｆはそれぞれ同一の構成をとることができ、また閾値電圧Ｖｔｈの補償制御に係る動作は同一であるため、図４では、表示パネル１０２が備える画素のうち画素１２０Ａのみを示している。また、図４では、画素１２０Ａとして、図１に示す定電流駆動の画素回路を示している。

図４を参照すると、共通電源供給部１１０は、共通電源線ＣＰＬｍにそれぞれに対応する複数の補償回路１３０を備える。ここで、図４では、共通電源線ＣＰＬ１に対応する補償回路１３０Ａを示しているが、その他の補償回路１３０も同様の構成をとることができる。よって、以下では、補償回路１３０Ａを例に挙げて説明し、その他の補償回路１３０については説明を省略する。なお、本発明の実施形態に係る共通電源供給部は、上記の構成に限られない。例えば、表示パネル１０２が共通電源線を面電極として備える場合には、共通電源供給部１１０は、１つの補償回路１３０で構成することができる。

補償回路１３０Ａは、Ｖｂｉａｓ（第２レベルの接地電圧）を接地電圧Ｖｓｓとして共通電源線ＣＰＬ１に伝達するためのｎ−チャネル型のトランジスタＴｒ３と、ＧＮＤ（第１レベルの接地電圧）を接地電圧Ｖｓｓとして共通電源線ＣＰＬ１に伝達するためのｎ−チャネル型のトランジスタＴｒ４とを備える。ここで、トランジスタＴｒ３は、表示制御部１１２から伝達される第１の第４制御信号Ｖ１（第１の制御信号。以下、「制御信号Ｖ１」という。）によって、オン／オフ動作するスイッチング素子として機能する。また、トランジスタＴｒ４は、表示制御部１１２から伝達される第２の第４制御信号Ｖ１（第２の制御信号。以下、「制御信号Ｖ２」という。）によって、オン／オフ動作するスイッチング素子として機能する。なお、本発明の実施形態に係る補償回路の構成は、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る補償回路は、ｐ−チャネル型のトランジスタで構成することができ、また、第１レベルと第２レベルの接地電圧Ｖｓｓを選択的に出力することが可能な任意の構成をとることができる。

図５は、本発明の実施形態に係る表示装置１００における各画素が備える駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償制御を説明するための第２の説明図である。ここで、図５は、図４に示す補償回路１３０Ａに対応する表示制御部１１２から出力される制御信号Ｖ１および制御信号Ｖ２と、共通電源線ＣＰＬ１に伝達される接地電圧Ｖｓｓとの関係の一例を示している。

図５を参照すると、表示制御部１１２は、ある非発光期間においてハイレベル（図５に示す「Ｈ」）の制御信号Ｖ１を補償回路１３０Ａに伝達し、また、このとき、表示制御部１１２は、ローレベル（図５に示す「Ｌ」）の制御信号Ｖ２を伝達する。ここで、図５に示す非発光期間は、表示装置１００における全ての非発光期間であってもよいし、非発光期間のうちの任意の期間であってもよい。

また、表示制御部１１２は、上記ある非発光期間以外の期間には、ハイレベルの制御信号Ｖ２を補償回路１３０Ａに伝達し、また、このとき、表示制御部１１２は、ローレベルの制御信号Ｖ１を伝達する。

上記のように、表示制御部１１２が信号レベルが相反する制御信号Ｖ１、および制御信号Ｖ２を補償回路１３０Ａに伝達することによって、画素１２０Ａには、非発光期間において第２レベルの接地電圧Ｖｓｓが選択的に伝達される。したがって、画素１２０Ａの駆動トランジスタＴｒ１には、逆バイアスが印加されることとなる。

表示装置１００は、例えば図５に示すように、接地電圧Ｖｓｓの信号レベルを制御することによって発光素子の発光を制御するトランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償することができる。

＜画素回路の他の例＞
図４では、画素１２０Ａが、図１に示す定電流駆動の画素回路を備える構成を示したが、本発明の実施形態に係る画素回路は、上記に限られない。そこで、本発明の実施形態に係る画素回路の他の例と、各画素が当該画素回路を備える場合における駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償制御について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る表示装置１００における各画素が備える駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの補償制御を説明するための第３の説明図である。ここで、図６では、図４と同様に、表示パネル１０２が備える画素のうち画素１２０Ａのみを示している。また、図６では、画素１２０Ａとして、ソースフォロアの画素回路を示している。

図６を参照すると、画素１２０Ａは、発光素子ＬＥＤと駆動トランジスタＴｒ１との接続関係が、図１に示す定電流駆動の画素回路と異なることが分かる。つまり、図６に示す画素１２０Ａでは、駆動トランジスタＴｒ１のドレイン端子は、電源供給線ＤＰＬ１に接続され、ソース端子は、発光素子ＬＥＤ１のアノードと接続される。また、発光素子ＬＥＤ１のカソードは、共通電源線ＣＰＬ１に接続される。

また、図６に示すように、共通電源供給部１１０が備える補償回路１３０Ａは、図４に示す補償回路１３０Ａと同様の構成を有する。したがって、補償回路１３０Ａは、図４に示す補償回路１３０Ａと同様に、表示制御部１１２から伝達される制御信号Ｖ１および制御信号Ｖ２に応じて、第１レベルまたは第２レベルの接地電圧Ｖｓｓが伝達される。

ここで、画素１２０Ａが図６に示す構成をとる場合には、接地電圧Ｖｓｓの信号レベルを変化させたとしても、発光素子ＬＥＤ１に対しては逆電圧となるので駆動トランジスタＴｒ１に接地電圧Ｖｓｓを伝達することができない。そこで、他の例に係る画素１２０Ａでは、図６に示すように、ダイオードＤ１を、発光素子ＬＥＤ１とアノードおよびカソードの関係が反対となるように並列に接続する。図６に示す構成によって、他の例に係る画素１２０Ａは、図１に示す画素回路と同様に、発光素子ＬＥＤ１を発光させることなく駆動トランジスタＴｒ１に逆バイアスを印加することができる。

なお、図６に示すダイオードＤ１は、画素回路のＴＦＴ成膜時において、ＴＦＴのダイオード接続などによって容易に生成することができる。また、ダイオードＤ１は、駆動トランジスタＴｒ１に逆バイアスを印加するためだけのものなので、特性上もそれ程厳しい仕様が要求されない。表示装置１００が、各画素にソースフォロアの画素回路を備える場合には、図６に示すように接地電圧Ｖｓｓを駆動トランジスタＴｒ１に印加させるためのダイオードＤ１が必要となるが、上記の場合であっても、表示装置１００は、従来の表示装置のように専用（あるいは共用）のＴＦＴおよび制御線を設ける必要はない。したがって、図６に示す他の例に係る画素回路を各画素に備える場合であっても、表示装置１００は、従来の表示装置よりもより簡易な構成で、各画素の駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償することができる。

以上のように、本発明の実施形態に係る表示装置１００は、非発光期間に接地電圧Ｖｓｓを第１レベル（ＧＮＤ）から第２レベル（Ｖｂｉａｓ）へと選択的に変化させることによって、各画素の駆動トランジスタに逆バイアスを印加する。したがって、表示装置１００は、接地電圧Ｖｓｓの信号レベルを制御することによって発光素子の発光を制御するトランジスタ（駆動トランジスタ）の閾値電圧Ｖｔｈを補償することができる。

また、表示装置１００は、各画素の発光素子を発光させる発光期間には、接地電圧Ｖｓｓを第１レベルとする。したがって、表示装置１００は、図２（ｂ）に示すようなトランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの変化（Ｖｔｈシフト）が補償された状態で発光素子を発光させるので、トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈの変化によって起こりうる、例えば、輝度の低下や、意図しない非発光の状態を防止することができる。

さらに、表示装置１００は、上記のように接地電圧Ｖｓｓの制御によって駆動トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈを補償するので、従来の表示装置のように、専用（あるいは共用）のトランジスタと、専用（あるいは共用）の制御信号線とを設ける必要はない。したがって、表示装置１００は、従来の表示装置よりも画素回路や表示パネル全体の構造の簡単化を図ることができるので、開口率の低下や歩留まりの低下が生じる可能性を、従来の表示装置よりも低減することができる。

以上、本発明の実施形態として、表示装置１００を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。例えば、本発明の実施形態は、例えば、有機ＥＬディスプレイなどのように電流量に応じて自発光する発光素子と当該発光素子に印加する発光電流を制御するトランジスタ（駆動トランジスタ）とを備える画素回路を各画素に有する表示装置や、テレビジョン（Television）放送を受信する受信装置、外部または内部に表示手段を有するＰＣ（Personal Computer）などのコンピュータ、携帯電話などの携帯型通信装置など、様々な機器に適用することができる。

（本発明の実施形態の表示装置に係るプログラム）
コンピュータを、本発明の実施形態に係る表示装置１００として機能させるためのプログラムによって、接地電圧の信号レベルを制御し、発光素子の発光を制御するトランジスタの閾値電圧を補償することができる。より具体的には、上記プログラムは、例えば、コンピュータを表示制御部１１２として機能させる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の実施形態に係る画素回路の一例を概略的に示す説明図である。 本発明の実施形態に係る駆動トランジスタにおけるゲート−ソース間電圧と、ドレイン−ソース間に流れる発光電流との関係の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る表示装置における各画素が備える駆動トランジスタの閾値電圧の補償制御を説明するための第１の説明図である。 本発明の実施形態に係る表示装置における各画素が備える駆動トランジスタの閾値電圧の補償制御を説明するための第２の説明図である。 本発明の実施形態に係る表示装置における各画素が備える駆動トランジスタの閾値電圧の補償制御を説明するための第３の説明図である。

符号の説明

１００ 表示装置
１０２ 表示パネル
１０４ 走査駆動部
１０６ データ駆動部
１０８ 駆動電源供給部
１１０ 共通電源供給部
１１２ 表示制御部
１３０ 補償回路

Claims (3)

1. 電流量に応じて自発光する発光素子と、前記発光素子と接続され前記発光素子を発光させるための発光電流の前記発光素子への印加を制御するトランジスタとを備える画素回路を有する画素をマトリクス状に備え、入力された映像信号に基づく映像を表示画面に表示する映像表示部と、
   伝達される制御信号に応じて、第１レベルの接地電圧、または前記第１レベルより信号レベルが高い第２レベルの接地電圧を前記画素それぞれに選択的に供給する共通電源供給部と、
   前記接地電圧の信号レベルを選択的に切り替えるための前記制御信号を前記共通電源供給部に伝達する表示制御部と、
   を備えることを特徴とする、表示装置。
2. 前記表示制御部は、
   前記画素が備える前記発光素子を発光させる発光期間には、前記第１レベルの接地電圧を供給させるための第１の制御信号を伝達し、
   前記発光素子を発光させない非発光期間には、前記第２レベルの接地電圧を供給させるための第２の制御信号を伝達することを特徴とする、表示装置。
3. 前記共通電源供給部は、前記表示制御部から前記第１の制御信号が伝達された場合には、前記第１レベルの接地電圧を出力し、前記表示制御部から前記第２の制御信号が伝達された場合には、前記第２レベルの接地電圧を出力する補償回路を備えることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
   

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