JP2015094789A - 画像表示装置 - Google Patents

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Hiroshi Takahara
博司 高原
西村 賢
Masaru Nishimura
賢 西村
中川 博文
Hirobumi Nakagawa
博文 中川
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Abstract

【課題】映像信号の出力偏差がなく、良好な階調表示を実現できる画像表示装置を提供する。
【解決手段】表示画面と、ゲート信号線と、ソース信号線と、ゲート信号線に制御電圧を印加するゲートドライバ回路と、ソース信号線に映像信号を印加するソースドライバ回路とを具備し、ソースドライバ回路は、入力された画像データを保持するラッチ回路と、ラッチ回路からの画像データをデジタル−アナログ変換するDA回路と、差動回路を有しDA回路の出力信号をバッファして映像信号を出力する出力回路とを有し、DA回路がデジタル−アナログ変換する周期をTとしたとき、出力回路は、差動回路を構成する第1の電流系統に配置されたトランジスタと第2の電流系統に配置されたトランジスタとを、n×T(nは、1以上の整数)の周期ごとに入れ替えて動作させることにより、極性の異なるオフセット電圧を映像信号に交互に重畳する。
【選択図】図12

Description

本開示は、液晶表示装置(LCD)、有機エレクトロルミネッセンス(Organic Electro−Luminescence。以下、EL、またはOLEDと呼ぶことがある。)素子などを有する画像表示装置などの画像表示装置と、前記画像表示装置に用いるソースドライバ回路(IC)に関するものである。
液晶素子あるいは有機EL素子をマトリックス状に備えたアクティブマトリックス(Active−Matrix、以下、AMと略する場合がある)型表示装置がスマートフォンなどの表示パネルに採用され、商品化されている。近年は、表示素子として、EL素子を用いた表示装置が販売させている。
EL素子は、アノード電極およびカソード電極間にEL層が形成されている。EL素子は、アノード、カソード電極(端子)に供給された電流あるいは電圧により発光する。
画像表示装置に用いる表示パネルは、高階調化が進んでいる。近年では、赤(R)、緑(G)、青(B)の階調数は、10bit(1024階調数)の表示パネルが使用され、12bit(4096階調数)の表示パネルも出現している。表示パネルの表示階調数の高階調数化に伴い、使用するソースドライバIC(回路)も、高階調のドライバICが採用される。
従来、立体映像を表示させるために各種の方式が検討されている。その一例として、立体映像を視認するための視差に対応した一方の眼用の画像情報及び他方の眼用の画像情報を表示装置に交互に表示し、電子シャッター付メガネのシャッターを切替えることにより立体映像を生成する方式がある(例えば、特許文献1を参照)。
この方式では、立体映像の一画面の映像信号は、一方の眼用の画像情報が設定された第1フレームと他方の眼用の画像情報が設定された第2フレームとに分離される。そして、表示部に次の書き換え信号が入力されるまで前の画像の輝度が保持されるホールド型の表示方法により、第1フレームの画像情報と第2フレームの画像情報が交互に表示部に表示される。視聴者は、第1フレーム及び第2フレームに同期して左右のシャッターの開閉を行う電子シャッター付メガネを介して一画面分の立体映像を認識できる。
また、第1フレームの映像信号の表示期間と第2フレームの映像信号の表示期間との間に黒表示期間を設けることで、視聴者が第1フレームの映像と第2フレームの映像を混同して認識しないように構成されている。
国際公開第2010/082479号
画像表示装置において、表示パネルが高階調化されると、ドライバICの出力偏差の割合が、階調の1キザミに占める割合が大きくなる。また、出力偏差が、階調の1キザミよりも大きくなる。出力偏差が相対的に大きくなると、ドライバICの出力偏差による表示ムラが発生する。ドライバICの出力偏差による表示ムラは、画像表示品位を低下させる。また、ドライバICの出力偏差をドライバICの設計により低減させようとすると、ドライバICの出力段が大きくなり、ドライバICの価格が高くなる。
本開示は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、映像信号の出力偏差がなく、良好な階調表示を実現できる画像表示装置を提供することを目的とする。
本開示に係る画像表示装置は、画素がマトリックス状に配置された表示画面と、画素の行ごとに配置されたゲート信号線と、画素の列ごとに配置されたソース信号線と、ゲート信号線に、制御電圧を印加するゲートドライバ回路と、ソース信号線に映像信号を印加するソースドライバ回路を具備するものである。ソースドライバ回路は、入力された画像データを保持するラッチ回路と、ラッチ回路からの画像データを、デジタル−アナログ変換するDA回路と、DA回路の出力信号をバッファして、映像信号を出力する出力回路を有する。出力回路は差動回路を有し、デジタル−アナログ変換するDA回路が、周期をTとしたとき、差動回路を構成する第1の電流系統に配置されたトランジスタと、第2の電流系統に配置されたトランジスタとを、n×T(nは、1以上の整数)で、入れ替えることを特徴とするものである。
本開示によれば、映像信号の出力偏差がなく、良好な階調表示を実現できる画像表示装置を提供することができる。
従来の画像表示装置の説明図である。 従来のソースドライバ回路(IC)の構成図である。 従来のソースドライバ回路(IC)の出力段の説明図である。 従来のソースドライバ回路(IC)の出力段の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の構成図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の出力段の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の出力回路の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の出力バッファの構成図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の出力回路の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の出力段の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の出力段の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の構成図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の出力段の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の出力段の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の出力段の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の出力段の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の出力段の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の説明図である。 本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の画素回路の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置における画素回路の動作の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置における画素回路の動作の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置における画素回路の動作の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置における画素回路の動作の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置における画素回路の動作の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法のタイミングチャート図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法のタイミングチャート図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法のタイミングチャート図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法のタイミングチャート図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法のタイミングチャート図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法のタイミングチャート図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法のタイミングチャート図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法のタイミングチャート図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の説明図である。 本実施の形態にかかる画像表示装置の説明図である。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するものであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
図1は、表示パネル20とゲートドライバ回路(IC)14、ソースドライバ回路(IC)16などを有する従来の画像表示装置の説明図である。
発光素子を有する画素16は、表示画面522にマトリックス状に配置されている。画素16には、一例として、4本のゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)と、ソース信号線18とが形成されている。
ソースドライバ回路(IC)14は、ソース信号線18に接続され、ソース信号線18に映像信号を印加する。ゲートドライバ回路(IC)12は、ゲート信号線17に接続され、ゲート信号線17に画素16のスイッチ用トランジスタ(図示せず)をオンまたはオフさせる制御電圧を印加する。
ゲートドライバ回路(IC)12、ソースドライバ回路(IC)14は、COF(Chip On Film)521に実装されている。表示パネル20から発生する光によるハレーションを防止するため、COF521の表面、裏面に光吸収塗料、材料を塗布あるいは形成し、また、シートを貼り付けて、光を吸収するように構成している。また、COF521に実装されたゲートドライバ回路(IC)12およびソースドライバ回路(IC)14の表面に放熱板を配置または形成し、ゲートドライバ回路(IC)12およびソースドライバ回路(IC)14からの放熱を行う。また、表示パネル20の裏面に放熱用のシャーシ(図示せず)を配置し、ゲートドライバ回路(IC)12およびソースドライバ回路(IC)14が発生する熱をシャーシに逃がす。シャーシと、ゲートドライバ回路(IC)12およびソースドライバ回路(IC)14、または、COF521とは、粘着剤などを用いて密着させる。
ゲートドライバ回路(IC)12を実装したCOF521は、表示パネル20およびゲートプリント基板524に電気的に接続されている。COF521と表示パネル20、COF521とプリント基板との接続は、ACF(Anisotropic Conductive Film)樹脂で接続される。ソースドライバ回路(IC)14を実装したCOF521は、表示パネル20およびソースプリント基板523に電気的に接続されている。
なお、ソースドライバ回路(IC)14(もしくはソースドライバIC)、ゲートドライバ回路(IC)12(もしくはゲートドライバIC)は、出力側に、ドライバ回路(IC)と、ソース信号線18またはゲート信号線17とを切り離すスイッチを具備している。
ソースドライバ回路(IC)14のスイッチをオフすることにより、ソースドライバ回路(IC)14とソース信号線18間は、ハイインピーダンス状態にすることができる。スイッチは、ソースドライバ回路(IC)14の設けられた端子に印加するロジック信号により制御することができる。
また、ゲートドライバ回路(IC)12のスイッチをオフすることにより、ゲートドライバ回路(IC)12とゲート信号線17間は、ハイインピーダンス状態にすることができる。スイッチは、ゲートドライバ回路(IC)12の設けられた端子に印加するロジック信号により制御することができる。
画素16の画素電極は、ITO、IGZO(インジウム(Indium)、ガリウム(Gallium)、亜鉛(Zinc)、酸素(Oxygen))、IZO、透明アモルファス酸化物半導体(TAOS)などからなる透明電極を用いることができる。
本実施の形態に係る画像表示装置では、画素16の位置に対応して、赤(R)、緑(G)、青(B)からなるカラーフィルターを形成することができる。なお、カラーフィルターは、RGBに限定されものではない、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)色の画素を形成してもよい。また、白(W)の画素を形成してもよい。つまり、表示画面522にR、G、B、W画素回路をマトリックス状に配置する。
画素16は、RGBの3画素回路、または、RGBWの4画素回路で正方形の形状となるように作製する。したがって、R、G、Bの各画素は縦長の画素形状となる。
R、G、Bの画素開口率は、異ならせてもよい。開口率を異ならせることにより、各RGBの発光素子15に流れる電流密度を異ならせることができる。電流密度を異ならせることにより、RGBの発光素子15の劣化速度を同一にすることができる。劣化速度を同一にすれば、画像表示装置のホワイトバランスずれが発生しない。
画像表示装置のカラー化は、マスク蒸着により行うが、本実施の態様はこれに限定するものではない。たとえば、青色発光のEL層を形成し、発光する青色光を、R、G、Bの色変換層(CCM:カラーチェンジミディアムズ)でR、G、B光に変換してもよい。
なお、画像表示装置の光出射面には、円偏光板(円偏光フィルム)(図示せず)を配置することができる。偏光板と位相フィルムを一体したものは円偏光板(円偏光フィルム)と呼ばれる。
図2は、画像表示装置のソースドライバ回路(IC)14のブロック図である。図2において、シフトレジスタ493には、シフト方向を切り替えるSEL(1:0)が印加される。また、シフトレジスタ493のスタートパルスDIO1、DIO2が印加される。
デジタルレシーバー491には、10組の差動入力信号LV0A、LV0B〜LV9A、LV9Bが印加される。デジタルレシーバー491からの映像信号は、ラッチ回路494にラッチされ、1H(1水平走査期間)または2H(2水平走査期間)の期間保持される。
ラッチ回路494は、遅延回路495に入力され、遅延回路で映像信号の遅延が調整される。遅延回路495の出力は、デジタル−アナログ変換回路(DA回路)496に印加され、DA回路496は、ガンマ設定回路492に設定されている電圧VX1−6(X:RまたはGまたはB)にしたがって、ガンマ変換されたアナログ電圧を出力する。
DA回路496からの出力は、出力バッファ回路497に入力され、スイッチ回路498を介して、ソース信号線Y1〜Y720に出力される。なお、出力バッファ回路497のバッファ能力は、強、中、弱のように複数のバッファ能力が設定できるように構成されている。
スイッチ回路498は、プリチャージ電圧と映像信号電圧のいずれかを選択できるスイッチ回路であり、プリチャージ電圧が選択されると、プリチャージ電圧がソース信号線18に印加され、ソース信号線18の蓄積された電荷を強制的に充放電させる。
ガンマ特性は、リニア(線形)に設定することが好ましい。ガンマ特性をリニアにするためには、VX6(Xは、R、G、Bの記号がはいる)端子に、電圧設定を行い、他の端子VX5〜VX1をオープン(開放)に設定すればよい。
なお、VX1〜6(Xは、R、G、Bの記号がはいる)端子には、ソースドライバ回路(IC)14の外部から、電圧設定を行えるように構成されている。電圧設定により、自由にガンマカーブを設定できる。
図2に図示するように、出力バッファ回路497は、カレントミラーなどからなる差動回路、出力増幅回路などから構成され、出力バッファ回路497の内部に、出力端子数に対応する出力回路21が形成されている。たとえば、ソースドライバ回路(IC)14の出力数が、720出力であれば、出力回路21は、720個の出力回路が形成される。
なお、出力回路21は、デジタル−アナログ変換回路(Digital to Analog Converter)496で、デジタル−アナログ(DA)変換された画像データを、バッファ、増幅、低インピーダンス化などを行い、出力端子Yに出力する機能を有するものである。なお、出力回路21の入力は、デジタル−アナログ変換回路(Digital to Analog Converter)496の出力に限定されるものではない。たとえば、出力回路21に、直接にアナログの画像データ(画像信号)に、入力する構成であってもよい。この場合は、デジタル−アナログ変換回路(Digital to Analog Converter)496は、ソースドライバ回路(IC)14には不要である。
図3は、出力バッファ回路497の出力回路およびその動作の説明図である。図3は、説明に必要な構成のみの回路構成を記載し、他の部分などは省略している。
出力回路21は、入力のIN(−)とIN(+)の差分を二段増幅する。一段増幅では、要求される諸特性を満たすことが出来ない場合が多いためである。図3において、左側が差動回路とカレントミラー回路から成る初段の差動増幅部、右側が二段目の出力増幅部である。
図3おけるトランジスタP1、P4のPMOSは定電流源である。トランジスタP1、P2、P3で、差動回路を構成する。トランジスタN1、N2はカレントミラー回路である。トランジスタP4は出力への電流供給のみならず、電流源の出力抵抗が抵抗負荷としての役割も果たす。
トランジスタN1、N2はカレントミラーを構成し、IN(+)とIN(−)の差分により電流が変化する。これにより、トランジスタN2が定電流源負荷である場合に比べてゲインは倍増する。出力増幅部は、トランジスタP4、N3で構成される。Cは、位相法相容量である。
出力回路21の出力Outには、オフセット電圧(ofs(+)、ofs(−))が発生することが知られている。オフセット電圧は、入力信号からの“ずれ”であるので、出力偏差電圧となる。ofs(+)は、所定電圧に対して、プラス方向に発生するオフセット電圧とし、ofs(−)は、所定電圧に対して、マイナス方向に発生するオフセット電圧とする。
なお、Out端子は、RGBの出力に対応する。たとえば、OutRは、赤(R)の出力端子である。OutGは、緑(G)の出力端子である。OutBは、青(B)の出力端子である。
オフセット電圧(ofs(+)、ofs(−))は、通常、差動増幅部の半導体特性に基づいて発生し、半導体IC(あるいは回路)の製造上、制御が不可能、または困難なものである。オフセット電圧(ofs(+)、ofs(−))は、Out端子からの階調電圧に多重され、画像表示状態を悪化させる。
図4は、出力バッファ回路497の説明図である。出力バッファ回路497には、出力端子数の出力回路21が形成されている。出力回路21は、In入力端子に印加された階調電圧(映像信号)に対応して、Out端子から、出力回路21で駆動能力を増大された階調電圧(映像信号)が出力される。
Out端子から出力される階調電圧は、出力回路21のオフセット電圧が加えられる。オフセット電圧には、所定電圧に対して、プラス方向に発生するオフセット電圧ofs(+)と、所定電圧に対して、マイナス方向に発生するオフセット電圧ofs(−)とがある。
図4は、プラス方向に発生するオフセット電圧ofs(+)を“(+)”と図示、マイナス方向に発生するオフセット電圧ofs(−)を“(−)”と図示している。
オフセット電圧の大きさ、および、オフセット電圧の(+)と(−)との極性方向は、ソースドライバ回路(IC)14の半導体プロセスのバラツキなどにより発生し、製造上、制御することが困難である。しかし、近接した出力回路21は、オフセット電圧の大きさは近似し、また、極性も同一であることが多い。
図4では、一例として、Out1は(+)、Out2は(+)、Out3は(+)、Out4は(+)とオフセット電圧の極性が(+)で連続した状態を示している。しかし、Out5は(−)、Out6は(+)とオフセット電圧の極性が連続しない場合もある。
たとえば、図4のような、Out端子からのオフセット電圧の出力状態であると、たとえば、すべてのOut端子からの同一の階調電圧出力であっても、オフセット電圧が加算され、表示パネル20の表示画面522に縦筋状の輝度ムラが発生する。輝度ムラが発生すると、画像表示品位を著しく悪化させる。
そこで、本開示にかかる画像表示装置について、以下説明する。以下に示す画像表示装置によると、映像信号の出力偏差がなく、良好な階調表示を実現できる画像表示装置を提供することができる。詳細には、ドライバICの出力段のサイズが大きくなく、低価格化できるドライバIC、および、高画質な映像表示、とりわけ高画質な3D映像表示を実現できる表示装置を提供することを目的とする。この画像表示装置により、ソースドライバ回路の出力偏差を減少させることができ、高階調表示の表示パネルにおいても、良好な画像表示を実現できる。また、とりわけ明るく高画質な3D映像表示を実現できる画像表示装置を提供することができる。
図5は、本実施の形態にかかる画像表示装置におけるソースドライバ回路(IC)14の構成図である。なお、説明に不要な箇所は省略しており、また、たとえば、図2、図3など、以前に説明した箇所、事項は省略する。
図5と図2との差異は、図5では、出力バッファ(Output Buffer)に、オフセットキャンセル操作端子(Tk端子)が、追加された点である。他の構成、事項には、基本的には図2と同様であるので説明を省略する。
図6は、オフセットキャンセル走査端子(Tk端子)の動作、制御方式の説明図である。Tk端子をハイ“H”と、ロー“L”では、出力Outからのオフセット電圧ofsが反転する。ここで、プラス側のオフセット電圧を“ofs(+)”とし、マイナス側のオフセット電圧を“ofs(−)”とする。
Tk端子をハイ“H”で、オフセット電圧が“ofs(+)”となるか、“ofs(−)”となるかは、出力回路21の特性に依存する。図6では、Tk端子をハイ“H”で、オフセット電圧が“ofs(+)”となり、Tk端子をロー“L”で、オフセット電圧が“ofs(−)”となる出力回路21を例示している。出力回路21の特定に依存して、Tk端子をハイ“H”で、オフセット電圧が“ofs(−)”となり、Tk端子をロー“L”で、オフセット電圧が“ofs(+)”となる場合もある。
また、オフセット電圧“ofs(+)”、オフセット電圧“ofs(−)”の大きさは、出力回路21、あるいは、出力バッファ回路497の特定により異なる。また、オフセット電圧“ofs(+)”とオフセット電圧“ofs(−)”の絶対値は、出力回路21、あるいは、出力バッファ回路497により異なる場合がある。また、温度依存により、オフセット電圧ofsの発生方向の極性、大きさは異なってくる。
なお、図6では、理解を容易にするため、あるいは作図を容易にするため、階調電圧は図示していないが、オフセット電圧は、階調電圧信号に、重畳される電圧である。オフセット電圧が、階調電圧に、加算あるいは、減算して出力端子から出力される。
一例として、Tk端子は、図6に図示するように、時間T1、T2、T3でTk端子に印加するロジック極性を変化させている。Tk=“H”で、オフセット電圧は、“ofs(+)”となる、Tk“L”でオフセット電圧は、“ofs(−)”となる。
図6で図示するように、Tk端子の切り替えは、T1、T2、T3、・・・・・・・としているが、通常、T1=T2=T3=Tとし、一定周期Tで、Tk端子に印加するロジック電圧を変化させる。
一定周期Tとしては、1フレームあるいは1フィールド(1画面を書き換える時間あるいは周期)、1水平走査期間(1H)(1画素行を選択する期間あるいは時間)の整数倍n(nは1以上の整数)とする。
図7は、本実施の形態にかかる画像表示装置に使用するソースドライバ回路(IC)14の出力回路21の構成図である。Tk端子に印加する制御ロジックにより、差動回路のトランジスタを入れ替える(図9、図10、図11)。
入れ替えるトランジスタの組は、図7、図9、図10、図11において、トランジスタP2とP3、トランジスタN1とN2である。つまり、電流源P1から分岐されて、対になる、あるいは対象なるトランジスタを入れ替える。または、1の電流を分岐する回路を構成するトランジスタの組(P2・N1、P3・N2)もしくは、(P2、P3)、(N1、N2)を入れ替える。もしくは、出力回路を構成するトランジスタの組を入れ替える。
出力Outに、オフセット電圧が発生するのは、出力回路21の差動回路の特性から発生することが多い。図7、図8、図9、図10、図11は、本実施の形態にかかるオフセット電圧の制御方式、オフセット電圧の切り替え方式などを説明する説明図である。なお、図7は、図3に対応し、図8の(a)および(b)は、図4に対応する。図3、図4で説明した事項などは説明を省略する。なお、後に詳述するが、図8の(a)は、Tk端子に“H”のロジック電圧が印加された場合であり、図8の(b)は、Tk端子に“L”のロジック電圧が印加された場合である。
図8は、本実施の形態に係る出力バッファ回路497の構成図である。
図8の(a)および(b)に示す出力バッファ回路497では、図7に示す出力回路21にTk端子が加えられたのと同様、Tk端子が付加されている。Tk端子に印加されたロジック電圧により、図9、図10、図11に図示するように、出力回路21を構成するトランジスタが切り替えられる。出力回路21のトランジスタの切り替えを行うのは、出力回路21を構成するトランジスタにより、オフセット電圧が変化するからである。
ここで、オフセット電圧は、オフセットキャンセル操作のため端子Tkを制御することにより、出力バッファ回路497を構成する出力回路21において、周期Tで正負が反転される。
図8の(a)は、Tk端子に“H”のロジック電圧が印加された場合の一例である。図8の(a)に示すように、Out1、Out2、Out3、Out4、Out5、Out6、・・・・・、Out719、Out720のオフセット電圧の極性は、(+)、(+)、(+)、(+)、(−)、(+)、・・・・・(−)、(−)となっている。
また、図8の(b)は、Tk端子に“L”のロジック電圧が印加された場合の一例である。図8の(b)に示すように、Out1、Out2、Out3、Out4、Out5、Out6、・・・・・、Out719、Out720のオフセット電圧の極性は、図8の(a)と逆極性であり、(−)、(−)、(−)、(−)、(+)、(−)、・・・・・(+)、(+)となっている。
すなわち、たとえば、Out1端子では、Tk端子のロジック信号により、T時間でオフセット電圧の極性が反転される。具体的には、(+)、(−)、(+)、(−)、(+)、・・・・・・・と反転される。Out5端子では、Tk端子のロジック信号により、周期Tでオフセット電圧が反転される。具体的には、(−)、(+)、(−)、(+)、(−)、(+)、・・・・・・・と反転される。
図9は、本実施の形態に係る出力回路21の構成を示す図である。この構成は、カレントミラー回路を構成するトランジスタN1とN2とを切り替える方式である。図9の(a)は、Tk端子に“H”のロジック電圧が印加された場合であり、図9の(b)は、Tk端子に“L”のロジック電圧が印加された場合である。
図9の(a)と図9の(b)とでは、カレントミラー回路を構成するトランジスタN1とトランジスタN2との位置が入れ替わっている。トランジスタN1とトランジスタN2との入れ替えは、トランジスタのa端子とb端子とに形成されたスイッチ回路(図示せず)において、a端子とb端子とを入れ替えることにより実施する。なお、スイッチ回路(図示せず)は、一般的な回路構成であるので説明を省略する。
図9の(a)は、Tk端子に“H”のロジック電圧が印加された場合であり、出力回路21の差動増幅部におけるカレントミラー回路において、トランジスタN1が左側、トランジスタN2が右側に配置されている。図9の(b)は、Tk端子に“L”のロジック電圧が印加された場合であり、出力回路21の差動増幅部におけるカレントミラー回路において、トランジスタN2が左側、トランジスタN1が右側に配置されている。
図9の(a)および(b)に図示するように、カレントミラー回路を構成するトランジスタN1とN2とを入れ替えることにより、オフセット電圧が発生してもオフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが周期TでOut出力として重畳される。また、周期Tより十分長い期間でみれば、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが、打ち消しあう。もしくは、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが変化する2T期間でみれば、オフセット電圧は(+)と(−)とで平均化され、出力偏差はなくなる。
図10は、本実施の形態に係る出力回路21の構成を示す図である。この構成は、差動回路を構成するトランジスタP1とP2とを切り替える方式である。図10の(a)は、Tk端子に“H”のロジック電圧が印加された場合であり、図10の(b)は、Tk端子に“L”のロジック電圧が印加された場合である。図10の(a)と図10の(b)とでは、カレントミラー回路を構成するトランジスタP2とトランジスタP3との位置が入れ替わって動作させられている。トランジスタP2とトランジスタP3との入れ替えは、トランジスタのc端子とd端子とに形成されたスイッチ回路(図示せず)において、c端子とd端子とを入れ替えることにより実施する。なお、スイッチ回路(図示せず)は、一般的な回路構成であるので説明を省略する。
図10の(a)は、Tk端子に“H”のロジック電圧が印加された場合で、出力回路21の差動増幅部におけるカレントミラー回路においてトランジスタP2が左側、トランジスタP3が右側に配置されている。図10の(b)は、Tk端子に“L”のロジック電圧が印加された場合で、カレントミラー回路においてトランジスタP3が左側、トランジスタP2が右側に配置されている。すなわち、トランジスタP2とP3とを、周期Tごとに入れ替えて動作させている。
図10の(a)および(b)に図示するように、カレントミラー回路を構成するトランジスタP2とP3とを入れ替えることにより、オフセット電圧が発生しても、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが周期TでOut出力として重畳される。また、周期Tより十分長い期間でみれば、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが、打ち消しあう。また、2T期間で、オフセット電圧はキャンセルされる。
図11は、出力回路21の差動回路およびカレントミラー回路を構成する、トランジスタP2およびN1の組と、P3およびN2の組とを切り替える方式である。図11の(a)は、Tk端子に“H”のロジック電圧が印加された場合であり、図11の(b)は、Tk端子に“L”のロジック電圧が印加された場合である。
図11の(a)と図11の(b)とでは、カレントミラー回路および差動回路を構成するトランジスタP2およびN2の組と、トランジスタP3およびN2の組との位置が入れ替わっている。トランジスタP2およびN1の組と、トランジスタP3およびN2の組との入れ替えは、トランジスタのc端子とd端子とに形成されたスイッチ回路(図示せず)において、c端子とd端子とを入れ替えることにより実施する。
図11の(a)は、Tk端子“H”で、トランジスタP2およびN1の組が左側、トランジスタP3およびN2の組が右側に配置されている。図11の(b)は、Tk端子に“L”のロジック電圧が印加された場合で、トランジスタP3およびN2の組が左側、トランジスタP2およびN1の組が右側に配置されている。
図11の(a)および(b)に図示するように、カレントミラー回路および差動回路を構成する、c端子およびd端子の接続状態を入れ替えることにより、オフセット電圧が発生しても、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが周期TでOut出力として重畳され、周期Tより十分長い期間でみれば、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが打ち消しあう。
なお、Tk端子によるオフセットキャンセル電圧の発生方向を制御する回路構成は、図9、図10、図11のいずれでもよいが、特に、図10の構成の場合に効果が高い。
図12は、本実施の形態にかかる駆動方式の説明図である。一例として、Tは、1フレーム時間(1画面を書き換える時間あるいは周期)であるとしている。また、図12の(b)および(d)は、任意のOut端子の出力波形を模式的に図示している。
図12において、図12の(a)および(c)は、オフセットキャンセル操作端子Tk端子のロジック信号により、発生するオフセット電圧(ofs(+)、ofs(−))である。ただし、オフセット電圧ofsは、概念的に図示している。また、理解を容易にするため、オフセット電圧の大きさは誇張して図示している。通常、オフセット電圧は、50mV以下であり、通常、20mV程度である。なお、映像信号のSig(最大電圧)は、4〜5(V)程度である。また、T=t1−0=t2−t1=t3−t2=t4−t3=・・・・・・としている。
図12の(a)および(c)は、オフセット電圧(ofs(+)、ofs(−))を模式的に図示したものである。また、図12の(b)および(d)は、端子Outからの出力である、映像信号電圧+オフセット電圧を模式図で示したものである。また、図12の(e)は、図12の(b)と図12の(d)の出力波形を平均したものである。
理解を容易にするため、映像信号は、一例として、画面の上から下方向に、輝度が高くなる「ランプ」波形としている。「ランプ」波形は、0(V)〜Sig(V)まで変化するものとする。また、オフセット電圧は、ofs(+)、ofs(−)とする。また、Tk端子が“H”で、オフセット電圧ofs(+)が映像信号に重畳されるとし、Tk端子が“L”で、オフセット電圧ofs(−)が映像信号に重畳されるとする。また、T=t1−0=t2−t1=t3−t2=t4−t3=・・・・・・とする。
図12の(b)の出力波形aは、映像信号に、図12の(a)のオフセット電圧aを重畳した出力波形である。図12の(d)の出力波形bは、映像信号に、図12の(c)のオフセット電圧bを重畳した出力波形である。
Tk端子へのロジック電圧は、T期間で反転するため、Tk端子へのロジック電圧に対応して、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが交互に出力される。したがって、図12の(b)に図示する出力波形aとなる。
また、図12の(c)に図示するように、図12の(a)と逆にTk端子へのロジック電圧は、T期間で反転するため、Tk端子へのロジック電圧に対応して、オフセット電圧ofs(−)とofs(+とが交互に出力される。したがって、図12の(d)に図示する出力波形bとなる。
実際には、任意のOut出力から出力される信号波形は、T期間で、出力回路21のTk端子へのロジック信号が反転し、オフセット電圧も反転する。したがって、映像信号に重畳されるオフセット電圧は、ofs(+)とofs(−)とが交互に重畳される。そのため、2T期間では、図12の(b)の出力波形aと、図12の(d)の出力波形bとを平均した、図12の(e)の波形となる。
つまり、図12の(e)に示すように、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とは打ち消され、図12の(e)に図示するように、オフセット電圧が重畳されていない信号波形が得られる。図12の(e)は、任意の画素に印加される、2T期間の出力波形aと出力波形bの平均電圧を示している。もちろん、画素16に印加される階調電圧は、自然画の場合、フレームごとに異なる。なお、図12などでは、理解を容易にするため、画素16には固定画像に対応する映像信号が印加されているとして説明している。
図13は、H期間で映像信号が反転する場合の出力波形である。図13の(a)の出力波形aは、映像信号に、図12の(a)のオフセット電圧aを重畳した出力波形である。図13の(b)の出力波形bは、映像信号に、図12の(c)のオフセット電圧bを重畳した出力波形である。
Tk端子へ印加されるロジック電圧はT期間で反転するため、Tk端子へ印加されるロジック電圧に対応して、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが交互に出力される。したがって、図13の(a)および図13の(b)に図示する出力波形a、bとなる。
実際には、任意のOut出力から出力される信号波形は、T期間で、出力回路21のTk端子へのロジック信号が反転し、オフセット電圧も反転する。したがって、映像信号に重畳されるオフセット電圧は、ofs(+)とofs(−)とが交互に重畳される。そのため、2T期間では、任意のOut出力から出力される出力波形は、図13の(a)の出力波形aと、図13の(b)の出力波形bとが平均された、図13の(c)の波形となる。つまり、図13の(c)に示すように、ofs(+)とofs(−)とは打ち消され、オフセット電圧が重畳されていない信号波形が印加された状態と等価になる。
図14は、液晶表示パネルのように、+極性の映像信号sig(+)と−極性の映像信号sig(−)とが繰り返される信号波形(図14の(c))の実施の形態である。
任意のOut出力から出力される信号波形は、T期間で、出力回路21のTk端子へのロジック信号が反転(図14の(a))し、オフセット電圧も反転する(図14の(b))。したがって、映像信号に重畳されるオフセット電圧は、ofs(+)とofs(−)とが交互に重畳される。
図14の実施の形態では、図14の(d)に図示するように、映像信号(sig(+)、sig(−))に、オフセット電圧が(ofs(+)、ofs(−))が重畳される。なお、オフセット電圧が、図14の(d)のように、加算方向になる場合と、減算方向になる場合がある。しかし、2T以上の周期、あるいは2T期間単位では、平均すれば、正規の映像信号が各画素に印加されることになる。つまり、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とは打ち消され、オフセット電圧が重畳されていない信号波形が印加された状態と等価になる。
以上より、オフセット電圧の極性は、T時間で反転するため、2T時間では、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが打ち消しあい、Out端子の出力偏差が理論上は0となる。したがって、オフセット電圧の影響のない良好な画像表示(階調表示)を実現できる。
図15は、本実施の形態にかかるソースドライバIC(回路)14の他の実施の形態における構成図である。なお、説明に不要な箇所は省略しており、また、以前に説明した箇所、事項は省略する。
図15に示すソースドライバ回路(IC)14が図2に示すソースドライバ回路(IC)14と異なる点は、図15に示すソースドライバ回路(IC)では、図16にも図示するように、オフセット出力バッファ(Output Buffer)制御のTk端子に加えて、オフセットキャンセル動作の有効又は無効を設定するオフセットイネーブル端子(OFS−EN端子)を付加した点である。他の構成、事項には、基本的には図2と同様であるので説明を省略する。
図17は、オフセットキャンセル走査端子(Tk端子)、オフセットイネーブル端子(OFS−EN端子)の動作、制御方式の説明図である。Tk端子に印加されるロジック電圧がハイ“H”の場合とロー“L”の場合とでは、出力Outからのオフセット電圧ofsの極性が変化する。OFS−EN端子に印加されるロジック電圧がハイ“H”の場合、Tk端子のロジック入力が「有効」、つまり、イネーブルとなる。OFS−EN端子に印加されるロジック電圧がロー“L”の場合、Tk端子のロジック入力が「無効」、つまり、ディセーブルとなる。
図17の(a)に示すように、オフセット電圧Aは、Tk端子に印加されるロジック電圧により、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが切り替えられている。また、図17の(b)に示すように、オフセット電圧Bは、オフセット電圧AにOFS−EN端子への制御ロジックに加えて、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが切り替えられている。
図17の(b)において、t4〜t5を含む期間では、OFS−ENが、“L”であるため、オフセット電圧Aのofs(+)は、オフセット電圧Bではofs(−)となる。
以上のように、OFS−EN端子の制御により、Tk端子による制御を無効にできる。OFS−EN端子により、Tk端子の機能を無効にすることにより、Out端子のオフセットキャンセルを動作しないようにすることができる。この機能を用いることにより、ドライバICの出力偏差などの検査が容易になる。したがって、検査工程で、所定値以上の出力偏差(オフセット電圧など)のドライバICを規格外ICとして、後工程に流品しないように選別することができる。
Tk端子にハイ“H”のロジック信号を印加する場合に、オフセット電圧が“ofs(+)”となるか“ofs(−)”となるかは、出力回路21の特性に依存する。出力回路21のオフセット電圧の極性は、連続することが多い。たとえば、オフセット電圧ofs(+)またはofs(−)は、一方の極性が、数端子から数十端子が連続する場合が多い。
出力Outにオフセット電圧が発生するのは、出力回路21の差動回路の特性に基づくことが多い。図18、図19、図20に示す差動増幅器は、図9、図10、図11に示す差動増幅器と比べてOFS−EN端子が付加されている点が異なっている。OFS−EN端子へのロジック電圧の印加により、Tk端子の有効、無効が設定される。他の点は、図8などと同様であるので説明を省略する。
本実施の形態に係る画像表示装置は、ソースドライバ回路(IC)14の出力回路21にTk端子を備えることにより、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とを打ち消しあい、出力端子から出力される階調電圧の偏差あるいは偏差バラツキを低減もしくはなくすことができる。
図21は、隣接した出力端子の出力偏差を逆極性とし、より出力偏差が画質に与える影響を低減するものである。図21において、OFS−EN端子に印加されるロジック電圧は、“H”レベルとし、Tk端子を“有効”な状態に設定している。
図21では、出力回路21は、RGBに対応して、Tk端子が配置されている。なお、OutRは、赤(R)の出力端子であり、OutGは、緑(G)の出力端子であり、OutBは、青(B)の出力端子である。
TkR端子は、赤色の出力OutRの出力回路21のTk端子に接続されている。TkG端子は、緑色の出力OutGの出力回路21のTk端子に接続されている。TkB端子は、青色の出力OutBの出力回路21のTk端子に接続されている。
したがって、TkR端子の“H”、“L”なるロジック信号を入力することにより、赤色の出力OutRの出力回路21のオフセット電圧ofs(+)およびofs(−)が制御される。TkG端子の“H”、“L”なるロジック信号を入力することにより、緑色の出力OutGの出力回路21のオフセット電圧ofs(+)およびofs(−)が制御される。TkB端子の“H”、“L”なるロジック信号を入力することにより、青色の出力OutBの出力回路21のofs(+)、ofs(−)が制御される。以上の事項から、図21に示す本実施の形態では、Rの出力回路、Gの出力回路、Bの出力回路を独立して、出力偏差(ofs(+)、ofs(−))を制御することができる。
図21において、設定Aでは、TkB端子、TkG端子、TkR端子=“H”、“H”、“H”の設定である。この場合の出力偏差の状態は、OurR1、OutG1、OutB1、OurR2、OutG2、OutB2、OurR3=ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(−)である。通常、出力回路21の特性は、隣接した出力回路21では近似し、そのため、出力回路のオフセット電圧も極性が連続することが多い。
図21の設定Aの状態では、オフセット電圧のofs(+)が連続している。したがって、(+)側の出力偏差が連続するため、表示画面の縦筋状に輝度ムラが発生し、輝度ムラは比較的太く表示されるため目立ちやすい。
なお、TkB端子、TkG端子、TkR端子=“H”、“H”、“H”は、期間Tで反転させる。したがって、T期間後は、TkB端子、TkG端子、TkR端子=“L”、“L”、“L”に設定され、さらにその後のT期間後では、TkB端子、TkG端子、TkR端子=“L”、“L”、“L”と設定される。
図21の設定Bでは、TkB端子、TkG端子、TkR端子=“L”、“H”、“L”の設定である。つまり、TkRの設定が、設定Aと異なる。TkR、TkBを“L”に設定することにより、出力偏差の状態は、OurR1、OutG1、OutB1、OurR2、OutG2、OutB2、OurR3=ofs(−)、ofs(+)、ofs(−)、ofs(−)、ofs(+)、ofs(−)、ofs(+)となる。
設定Bでは、オフセット電圧の偏差ofs(+)またはofs(−)は連続するものが少ない。もしくは、隣接したOut端子間で、オフセット電圧(出力偏差電圧)ofsの極性(ofs(+)、ofs(−))が異なっている場合が多い。したがって、出力偏差が連続しないため(あるいは少ないため)、表示画面の縦筋状に輝度ムラが発生し難く、輝度ムラはほとんど発生しなくなり、輝度ムラがなく高画質化を実現できる。
ソースドライバ回路(IC)14の出力回路21の面積を小さくすると、出力偏差が大きくなりやすいが、図21に図示するように、各RGBで、出力偏差の極性を制御できるようにし、隣接したOut端子(出力端子)で出力偏差電圧の極性を反転する(異ならせる)構成を採用することにより、ソースドライバ回路(IC)14の出力回路21の面積を小さくしても、輝度ムラが目立ちにくい。そのため、ソースドライバ回路(IC)14のチップサイズを小さくでき、ドライバ回路(IC)の低コストが可能である。また、本ドライバ回路(IC)を採用する画像表示パネル、画像表示装置、画像表示モジュールの低コスト化を実現できる。
なお、図21において、ソースドライバ回路(IC)14は、RGB出力に対応するものを想定して説明したが、本実施の形態に係るソースドライバ回路(IC)14はこれに限定されるものではない。たとえば、RGBに加えて、白(W)の画素からなるRGBWに対応するドライバ回路(IC)であってもよい。この場合は、ソースドライバ回路(IC)に、TkW(白画素に対応)端子を付加すればよい。以上の事項は、他の実施の形態にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施の形態と組み合わせできることも言うまでのない。
図22は、図21の本実施の形態にかかるソースドライバ回路(IC)14の変形例の一例である。図22に示すTk端子には、インバータ回路(IC)161が形成されている。インバータ回路(IC)161の出力aと入力bとは、異なる出力回路21に接続されている。
インバータ回路(IC)161の入力bは、OutR1、OutG1、OutB1、OutR3、OutG3、OutB3、OutR5、OutG5、OutB5、・・・・・・・に接続されている。インバータ回路(IC)161の出力aは、OutR2、OutG2、OutB2、OutR4、OutG4、OutB4、OutR6、OutG6、OutB6、・・・・・・・に接続されている。つまり、インバータ回路(IC)161の入力bは、奇数番目の画素列のOut端子に接続され、インバータ回路(IC)161の出力aは、偶数番目の画素列のOut端子に接続されている。
図22において、設定Aでは、OFS−EN端子が、“L”であるので、Tk端子の設定は、“無効”となる。この場合の出力状態を、OurR1、OutG1、OutB1、OurR2、OutG2、OutB2、OurR3、OutG3、OutB3、OurR4、OutG4、OutB4、・・・・・=ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(−)、ofs(−)、ofs(−)、ofs(+)、・・・・・とする。出力回路21の特性は、隣接した出力回路21では近似し、そのため、出力回路のオフセット電圧も極性が連続することが多い。
図22の設定Aの状態(OFS−EN=“L”、Tk=“H”)では、オフセット電圧のofs(+)が連続している。したがって、(+)側の出力偏差が連続するため、表示画面の縦筋状に輝度ムラが発生し、輝度ムラは比較的太く表示されるため目立ちやすい。
図22の設定B(OFS−EN=“H”)では、インバータ回路(IC)161の入力bが“H”、出力aが“L”の設定である。インバータの出力bを“L”となることにより、偶数番目の画素列の出力偏差電圧の極性が反転する。OurR1、OutG1、OutB1、OurR2、OutG2、OutB2、OurR3、OutG3、OutB3、OurR4、OutG4、OutB4、・・・・・=ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(−)、ofs(−)、ofs(−)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(−)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(−)、・・・・・となる。
Tk端子により、出力回路21を制御した設定Bでは、オフセット電圧の偏差ofs(+)またはofs(−)は、画素列間で連続するものが少ない。もしくは、隣接した画素列のOut端子間で、オフセット電圧(出力偏差電圧)ofsの極性(ofs(+)、ofs(−))が異なっている場合が多い。したがって、出力偏差が連続しないため(あるいは少ないため)、表示画面の縦筋状に輝度ムラが発生し難く、輝度ムラはほとんど発生しなくなり、輝度ムラがなく高画質化を実現できる。
なお、図22において、ソースドライバ回路(IC)14は、RGB出力に対応するものを想定して説明したが、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、RGBに加えて、白(W)の画素からなるRGBWに対応するドライバ回路(IC)であってもよい。この場合は、ソースドライバ回路(IC)14に、白(W)画素に対応する端子を付加すればよい。以上の事項は、他の実施の形態にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施の形態と組み合わせできることも言うまでのない。
図23は、隣接した出力端子の出力偏差を逆極性とし、より出力偏差が画質に与える影響を低減するものである。隣接した色(R、G、B)の画素列間でオフセット電圧(出力電圧偏差)の極性を逆極性となるように、TkB、TkG、TkR端子を付加している。
図23の設定Aの状態では、OFS−EN=“L”であるので、Tk端子は、“無効”状態となっている。この場合の出力状態を、OurR1、OutG1、OutB1、OurR2、OutG2、OutB2、OurR3、OutG3、OutB3、OurR4、OutG4、OutB4、・・・・・=ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(−)、ofs(−)、ofs(−)、ofs(+)、・・・・・とする。以上の状態では、オフセット電圧のofs(+)が連続している。したがって、(+)側の出力偏差が連続するため、表示画面の縦筋状に輝度ムラが発生し、輝度ムラは比較的太く表示されるため目立ちやすい。
設定Bでは、OFS−EN端子=“H”としている。TkB端子、TkG端子、TkR端子にはそれぞれ、インバータ回路(IC)161が接続されている。TkB端子、TkG端子、TkR端子=“H”、“H”、“L”と設定している。TkB端子、TkG端子、TkR端子の入力は、“H”、“H”、“L”に設定され、インバータ回路(IC)161の出力は、“L”、“L”、“H”に設定される。なお、T期間は、TkB端子、TkG端子、TkR端子=“L”、“L”、“H”と設定される。
図23の設定Bでは、TkB端子、TkG端子、TkR端子=“H”、“H”、“L”の設定である。つまり、TkRの設定が、設定Aと異なる。出力偏差の状態は、OurR1、OutG1、OutB1、OurR2、OutG2、OutB2、OurR3、OutG3、OutB3、OurR4、OutG4、OutB4、・・・・・=ofs(−)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(+)、ofs(−)、ofs(−)、ofs(−)、ofs(+)、ofs(−)、ofs(−)、ofs(+)、ofs(−)、・・・・・となる。
設定Bでは、設定Aに比較して、オフセット電圧の偏差ofs(+)またはofs(−)は連続するものが少ない。もしくは、隣接したOut端子間で、オフセット電圧(出力偏差電圧)ofsの極性(ofs(+)、ofs(−))が異なっている場合が多い。したがって、出力偏差が連続しないため(あるいは少ないため)、表示画面の縦筋状に輝度ムラが発生し難く、輝度ムラはほとんど発生しなくなり、輝度ムラがなく高画質化を実現できる。
なお、図23において、ソースドライバICは、RGB出力に対応するものを想定して説明したが、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、RGBに加えて、白(W)の画素からなるRGBWに対応するドライバICであってもよい。この場合は、ソースドライバICに、TkW(白画素に対応)端子を付加すればよい。以上の事項は、他の実施の形態にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施の形態と組み合わせできることも言うまでのない。
図24は、本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方式の説明図である。なお、ソースドライバIC14の出力段は、図8、図21、図22、図23のいずれか等が該当する。
図24は、EL表示パネルのように、映像信号が正極性の場合の実施の形態である。映像信号は、図24の(c)に図示するように、0(V)から最大Sig(V)の電圧振幅する画面縦方向のランプ波形としている。
T期間で、出力回路21のTk端子へのロジック信号が反転(図24の(a))し、オフセット電圧も反転する(図24の(b))。したがって、映像信号に重畳されるオフセット電圧は、ofs(+)、ofs(−)が交互に重畳される(図24の(b))。図24の実施の形態では、図24の(d)に図示するように、映像信号(0〜Sig)に、オフセット電圧が(ofs(+)、ofs(−))が重畳される。
オフセット電圧は、Tk端子のロジック信号により、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが切り替わる。ただし、Tk端子が“H”レベルの時、ofs(+)か、ofs(−)が発生するかは、出力回路21などの特性に依存する。同様に、Tk端子が“L”レベルの時、オフセット電圧ofs(−)とofs(+)のどちらが発生するかは、出力回路21などの特性に依存する。これらの事項が、図18、図19、図20の回路構成にも依存する。また、ソースドライバ回路(IC)14の半導体プロセス、ICのロットによっても異なる。しかし、たとえば、図18、図19、図20の各図の(a)と(b)との動作を行えば、オフセット電圧の極性は反転する。また、2T期間の単位(ofs(+)とofs(−)が発生する組単位)あるいは、2Tより十分長い期間でみれば、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とは平均化され、0あるいは0近傍になる。
図24の(b)に図示するように、Tk端子のロジック入力により、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが発生し、図24の(c)の映像信号は、加算方向になる場合(ofs(+))と減算方向になる場合(ofs(−))とがある。したがって、出力回路21のOut端子から出力される映像信号は、図24の(d)に示すようになる(映像信号+オフセット電圧)。しかし、2T以上の周期、あるいは2T期間単位では、ofs電圧は平均されるので、画素16には、正規の映像信号が各画素に印加されることになる。つまり、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とは打ち消され、オフセット電圧が重畳されていない信号波形が印加された状態と等価になる。たとえば、図24の(d)は、図12の(b)に対応し、逆極性の場合については、図12の(d)が対応する。したがって、図12で説明したように、平均化した映像信号(オフセット電圧を打ち消した状態)は、図12の(e)となる。
以上のように、2T期間のOut端子の出力偏差は、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが打ち消され、出力偏差は、0(なし)(V)となる。つまり、任意の画素16において、第1フレームでは、映像信号+ofs(+)が書き込まれるが、第1フレームの次の第2フレームでは、映像信号+ofs(−)が書き込まれる。したがって、第1フレームと第2フレームとで平均化すれば、オフセット電圧成分は打ち消しあい、映像信号に対応する画像が画素に表示される。
映像信号に重畳されるオフセット電圧は、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが交互に重畳される。したがって、オフセット電圧は、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが打ち消しあい、出力回路のオフセット電圧による出力偏差電圧は非常に小さくなる。そのため、出力回路21から出力される階調電圧は、オフセット電圧の影響を受けず、良好な階調出力を実現でき、良好な画像表示を実現できる。また、Tk端子を設け、あるいは、複数のTk端子またはインバータ回路(IC)161を設けることにより、隣接した出力端子間で、オフセット電圧の発生極性を異ならせることにより、隣接した出力端子間あるいは近傍の出力端子間で、オフセット電圧の極性がランダマイズされ、出力偏差が視認されにくくなる。
なお、以上の実施の形態では、ソースドライバ回路(IC)14に付加されたTk端子に印加するロジック信号により、出力回路21などを操作し、オフセット電圧を制御するとした。しかし、本実施の形態に係る画像表示装置は、これに限定されるものではない。たとえば、ソースドライバ回路(IC)に入力される水平同期信号、クロック、および表示パネルの画素行数(1画面の水平同期信号の数)などを用いて、ソースドライバ回路(IC)内で、Tk端子に印加される信号を発生させてもよい。また、発生したofs電圧の極性を切り替える信号によって、出力回路21を制御してもよい。以上の事項は、本開示の他の実施の形態にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施の形態と組み合わせることができることも言うまでもない。
また、本実施の形態に係る画像表示装置は、出力回路21などで発生するオフセット電圧もしくは出力偏差電圧を、複数期間にわたり、画素16に交互に、あるいは、交互にみなす状態(たとえば、2回連続でofs(+)を書き込み、その後、2回連続でofs(−)を書き込む)に書き込むことにより、時間方向で、オフセット電圧もしくは出力偏差電圧の影響を消去する方式である。また、好ましくは、隣接あるいは近傍の出力端子において、ofs電圧の極性異なるように、制御する方式である。以上の事項は、本開示の他の実施の形態にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施の形態と組み合わせることができることも言うまでもない。
図24の実施の形態に係る表示装置では、1フレームあるいは1フィールドで、Tk端子へのロジック信号を制御あるいは変化させる方式であった。しかし、本実施の形態に係る画像表示装置はこれに限定するものではない。たとえば、1H(1水平走査期間、1画素行選択期間)で、ofs電圧の極性を反転させるものであってもよい。
図25は、T=1水平走査期間とし、各T期間で、Tk端子へのロジック電圧を反転させている(図25の(a))。Tk端子のロジック信号に基づき、オフセット電圧も反転する(図25の(b))。
理解を容易にするため、映像信号は、一例として、画面の上から下方向に、輝度が高くなる「ランプ」波形としている。「ランプ」波形は、0(V)〜Sig(V)まで変化するものとする。なお、人間の視感度を考慮していない。また、オフセット電圧は、ofs(+)またはofs(−)とする。また、Tk端子に印加されるロジック電圧が“H”であり、ofs(+)がオフセット電圧として映像信号に重畳されるとている。また、Tを1画素行の選択期間、Tfを1フレーム(1画面を書き換える期間)として説明をする。
図25の(d)に示すOut端子からの出力波形(映像信号+オフセット電圧)は、映像信号(図25の(c))に、オフセット電圧(図25の(b))を重畳した出力波形である。
なお、図25などは、説明を容易にするため、タイミングチャートは模式的に図示している。また、誇張して作図、表現している。
Tk端子へ印加されるロジック電圧は、T期間で極性が反転するため、Tk端子へのロジック電圧に対応して、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが交互に出力される。したがって、図25の(d)に図示する出力波形となる。
Tk端子のロジック信号が、図25の(a)が、第1フレームとすれば、次の第2フレームでは、図25の(a)のように、極性を反転させたロジック信号となる(図26を参照のこと)。したがって、オフセット電圧は、図25の(b)のように、極性が反転(90度位相シフト)したタイミングチャートとなる。同様に、映像信号へオフセット電圧が重畳された信号波形も、図25の(d)に示すように、オフセット電圧に対して90度位相シフトした波形となる。以上の実施の形態を図26に示している。
任意のOut出力から出力される信号波形は、T期間で、出力回路21のTk端子へ印加されるロジック信号の極性が反転し、オフセット電圧の極性も反転する。したがって、映像信号に重畳されるオフセット電圧は、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが交互に重畳される。そのため、2フィールド期間では、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とは打ち消され、オフセット電圧が重畳されていない信号波形が得られる。
たとえば、図27が、第1フレームの信号波形であり、図28が第1のフレームの次の第2フレームの信号波形である。
なお、以上の実施の形態では、1H期間でTk端子に印加されるロジック信号の極性を変化させ、出力されるofs電圧の極性を変化させるものであった。しかし、本実施の形態に係る画像表示装置はこれに限定されるものではない。
たとえば、2H期間で、Tk端子に印加するロジック信号の極性を変化させ、出力されるofs電圧の極性を変化させるものであってもよい。オフセット電圧ofs(+)を+、ofs(−)を−と表現した場合、たとえば、1フレーム目において、1画素行目から、++−−++−−++−−++−−・・・・・・・と、ソース信号線に出力し、次の2フレーム目において、1画素行目から、−−++−−++−−++−−++・・・・・・・と、ソース信号線に出力する方式が例示される。以上の実施の形態を図29に示す。
また、1フレーム目において、1画素行目から、+++−−−+++−−−+++−−−+++−−−・・・・・・・と、ソース信号線に出力し、次の2フレーム目において、1画素行目から、−−−+++−−−+++−−−+++−−−+++・・・・・・・と、ソース信号線に出力する方式が例示される。以上は、2フレーム期間で実施する、本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方式である。
なお、以上の事項は、本開示の他の実施の形態にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施の形態と組み合わせることができることも言うまでもない。
本実施の形態にかかる画像表示装置の駆動方法は、2フレーム(1フィールド)に限定するものではない。たとえば、1フレーム目において、1画素行目から、++−−++−−++−−++−−・・・・・・・と、ソース信号線に出力し、次の2フレーム目において、1画素行目から、−++−−++−−++−−++−・・・・・・・と、ソース信号線に出力し、次の3フレーム目において、1画素行目から、−−++−−++−−++−−++−・・・・・・・と、ソース信号線に出力し、次の4フレーム目において、1画素行目から、+−−++−−++−−++−−+・・・・・・・と、ソース信号線に出力する方式が例示される。
以上の事項は、本開示の他の実施の形態にも適用できることは言うまでもない。また、他の実施の形態と組み合わせることができることも言うまでもない。
図30は、立体(3D)表示の場合の説明図である。基本的には、映像信号に関しては、図24などと同一であるが、映像信号が、左眼映像(左映像)、右眼映像(右映像)が繰り返される点が異なる。つまり、時間t0〜t1が左眼映像(左映像)、時間t1〜t2が右眼映像(右映像)、時間t2〜t3が左眼映像(左映像)、時間t3〜t4が右眼映像(右映像)、時間t4〜t5が左眼映像(左映像)、時間t5〜t6が右眼映像(右映像)とする。
理解を容易にするため、右眼映像(右映像)信号および左眼映像(左映像)信号は、一例として、画面の上から下方向に、輝度が高くなる「ランプ」波形としている。「ランプ」波形は、0(V)〜Sig(V)まで変化するものとする。また、オフセット電圧は、ofs(+)、ofs(−)する。また、Tk端子が“H”で、ofs(+)がオフセット電圧として映像信号に重畳されるとし、Tk端子が“L”で、ofs(−)がオフセット電圧として映像信号に重畳されるとする。
Tk端子へのロジック電圧は、T期間で反転するため、Tk端子へのロジック電圧に対応して、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが交互に出力される。したがって、図30の(d)に図示する出力波形となる。
しかし、図30の(d)で図示するように、オフセット電圧ofs(+)が左眼映像(左映像)に重畳され、オフセット電圧ofs(−)が右眼映像(右映像)に重畳される。したがって、オフセット電圧により、左眼映像(左映像)が明るく、右眼映像(右映像)が暗くなる。したがって、左眼と右眼の明るさの差が発生し、視認され、画質を低下させる。また、オフセット電圧の発生方向(ofs(+)、ofs(−))の制御が困難である。
特に、前述の現象は、EL表示装置のように、映像信号が片極性(+極性)の表示パネルに顕著となる。液晶表示パネルのような映像信号が両極性の表示パネルには、発生しにくい。映像信号のグランド位置(中心位置)がずれるだけのため、共通電極(対向電極)の電位調整をすれば解消するからである。
図31は、本実施の形態にかかる画像表示装置に、3D(立体)表示を行う場合の駆動方式の実施の形態である。図31の実施の形態では、Tk端子には、2T期間(左眼期間+右眼期間)で、ロジック信号を切り替えている。
図31は、本実施の形態にかかる駆動方式の説明図である。オフセット電圧の切り替え周期は、2フレーム時間(2T:左眼映像(左映像)信号期間+右眼映像(右映像)信号期間)であるとしている。図31の(b)は、オフセットキャンセル操作のための端子Tk端子に印加されるロジック信号により発生するオフセット電圧(ofs(+)、ofs(−))である。
なお、理解を容易にするため、オフセット電圧の大きさは誇張して図示している。通常、オフセット電圧は、50mV以下であり、通常、20mV程度である。なお、映像信号のSig(最大電圧)は、4〜5(V)程度である。
理解を容易にするため、映像信号は、一例として、画面の上から下方向に、輝度が高くなる「ランプ」波形としている。「ランプ」波形は、0(V)〜Sig(V)まで変化するものとする。また、オフセット電圧は、ofs(+)またはofs(−)とする。また、Tk端子が“H”で、オフセット電圧ofs(+)が映像信号に重畳されるとし、Tk端子が“L”で、オフセット電圧ofs(−)が映像信号に重畳されるとする。
図31の(d)の出力波形は、映像信号に、図31の(b)のオフセット電圧を重畳した出力波形である。Tk端子へのロジック電圧は、2T期間で反転するため、Tk端子へのロジック電圧に対応して、オフセット電圧ofs(+)とofs(−)とが交互に出力される。したがって、図31の(d)に図示する出力波形となる。
図31の(d)に示す実施の形態では、2T期間でオフセット電圧を制御しているため、左眼映像(左映像)と右眼映像(右映像)の組の映像信号レベルが一致している。したがって、オフセット電圧が発生しても、左眼映像(左映像)を右眼映像(右映像)のレベルが略同一になる。したがって、左眼と右眼の明るさの差が発生することがなく、画質を低下させることもない。また、オフセット電圧の発生方向(ofs(+)、ofs(−))の制御が困難であっても、3D表示に影響を与えない。特に、本実施の形態にかかる駆動方式は、EL表示装置のように、映像信号が片極性(+極性)の表示パネル有効となる。
図32は、本実施の形態に係る表示装置の電気的な構成を示したブロック図である。
図32に示したように、本実施の形態に係る表示装置は、画素16がマトリックス状に配置されて構成された表示画面522と、表示画面522の画素行ごとに配置されたゲート信号線17(ゲート信号線17a、ゲート信号線17b、ゲート信号線17c、ゲート信号線17d)と、表示画面522の画素列ごとに配置されたソース信号線18と、表示画面522の周辺回路として、ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)を駆動するゲートドライバ回路(IC)12(12a、12b)と、映像信号をソース信号線18に出力するソースドライバ回路(IC)14と、ゲートドライバ回路及びソースドライバ回路などを制御する制御回路(図示せず)とを具備する。
表示画面522は、外部から表示装置へ入力された映像信号に基づいて画像を表示する。なお、映像信号は、映像信号電圧でも、映像信号電流のいずれでもよい。
ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)は、ゲートドライバ回路(IC)12に接続され、各画素行に属する画素16に接続されている。ゲート信号線17は、各画素行に属する画素16に信号電圧を書き込むタイミングを制御する機能や、画素16に初期化電圧や参照電圧などの各種電圧を印加するタイミングを制御する機能などを有する。
ゲートドライバ回路(IC)12は、ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)に接続されており、ゲート信号線17に選択信号を出力することにより、画素16の有するスイッチ用トランジスタ11の導通(オン)・非導通(オフ)を制御する機能を有する駆動回路である。例えば、後述する図33の画素回路において、ゲート信号線17aにオン電圧が印加されると、第2のスイッチ用トランジスタ11bがオンして、ソース信号線18に印加された映像信号が、画素16に印加される。また、ゲートドライバ回路(IC)12は、複数の走査・出力バッファ回路331を備えている。
ゲートドライバ回路(IC)12は、表示画面522の左右に配置されており(ゲートドライバ回路(IC)12aおよび12b)、各ゲート信号線17は、ゲートドライバ回路(IC)12aまたはゲートドライバ回路(IC)12bの少なくとも一方と接続されている。
図32に示した実施の態様では、ゲート信号線17a及びゲート信号線17bの両端には、表示画面522の左右に配置されたゲートドライバ回路(IC)12aおよび12bが接続されている。ゲート信号線17cおよび17dの片側には、表示画面522の左側に配置されたゲートドライバ回路(IC)12aが接続されている。ゲートドライバ回路(IC)12は、COF521(Chip On Film)に実装されている。特に、ゲート信号線17a(ゲート信号線GS)は、両方のゲートドライバ回路(IC)12に接続されているのがよい。
ソース信号線18は、表示画面522の画素列ごと、すなわち、画素列数分が設けられており、ソースドライバ回路(IC)14に接続され、各画素列に属する画素16に接続されている。
ソースドライバ回路(IC)14は、ソース信号線18の一端あるいは両端に接続されており、映像信号を出力して、ソース信号線18を介して画素16に、前記映像信号を供給あるいは印加する機能を有する駆動回路である。ソースドライバ回路(IC)14は、COF521(Chip On Film)に実装されている。なお、ソースドライバ回路(IC)14は、各端子あるいはブロックごとに映像信号の出力タイミングを設定できるマルチディレイ機能を有していてもよい。
なお、COF521においては、COF521の表面に光吸収塗料、材料を塗布あるいは形成し、また、シートを貼り付けて、光を吸収するように構成することができる。また、COF521に実装されたゲートドライバ回路(IC)12およびソースドライバ回路(IC)14の表面に放熱板を配置または形成し、ゲートドライバ回路(IC)12およびソースドライバ回路(IC)14からの放熱を行うこともできる。また、COF521の裏面に放熱シート、放熱板を配置または形成し、ドライバ回路が発生する熱を放熱することもできる。
図示を省略した制御回路は、ゲートドライバ回路(IC)12およびソースドライバ回路(IC)14の制御を行う機能を有する制御回路である。制御回路は、各発光素子15の補正データなどが記憶されたメモリ(図示せず)を備え、メモリに書き込まれた補正データ等を読み出し、外部から入力された映像信号を、前記補正データに基づいて補正して、ソースドライバ回路(IC)14へと出力するように構成する。
図32に示した表示装置では、オン電圧(Von)が複数種類必要となる場合があり、オフ電圧(Voff)も複数電圧が必要となる場合がある。図33の本実施の形態にかかる画像表示装置の表示パネル20は、第1のスイッチ用トランジスタ11dと第2のスイッチ用トランジスタ11bのオン電圧は異ならせている。本実施の形態にかかる画像表示装置の表示パネル20は、画素16の構成に応じて、イニシャル電圧(Vini)、リファレンス電圧(Vref)などが必要である。
図33は、本実施の形態に係る表示装置における画素回路の例を示した図である。図33に示した画素16は、発光素子15と、発光素子15に駆動電流を供給するための駆動用トランジスタ11aと、第1のスイッチ用トランジスタ11dと、第2のスイッチ用トランジスタ11bと、第3のスイッチ用トランジスタ11cと、第4のスイッチ用トランジスタ11eと、コンデンサ19(Cs)とを備える。
駆動用トランジスタ11aは、ドレイン端子が第1のスイッチ用トランジスタ11dを介して第1電源線であるアノード電圧Vddに電気的に接続され、ソース端子が発光素子15のアノード端子に電気的に接続された駆動素子である。駆動用トランジスタ11aは、ゲート端子−ソース端子間に印加された信号電圧に対応した電圧を、当該信号電圧に対応したドレイン電流に変換する。そして、このドレイン電流を信号電流として発光素子15に供給する。駆動用トランジスタ11aは、例えば、n型の薄膜トランジスタ(n型TFT)で構成される。
発光素子15は、アノード端子が駆動用トランジスタ11aのソース端子に電気的に接続され、カソード端子が第2電源線であるカソード電圧Vssに電気的に接続された発光素子であり、駆動用トランジスタ11aにより信号電流が流れることにより、信号電流の大きさに基づいて発光する。信号電流の大きさは、ソース信号線18に印加された映像信号を、第2のスイッチ用トランジスタ11bで画素16に印加することにより決定する。発光素子15としては、例えば、EL素子が用いられる。
第1のスイッチ用トランジスタ11dは、ゲート端子がゲート信号線17b(ゲート信号線GE)に電気的に接続され、ソース端子が駆動用トランジスタ11aのドレイン端子に電気的に接続され、ドレイン端子が第1電源線であるアノード電圧Vddに電気的に接続されたスイッチ用トランジスタである。ゲート信号線17b(ゲート信号線GE)にオン電圧が印加されると、第1のスイッチ用トランジスタ11dがオンし、駆動用トランジスタ11aからの発光電流が発光素子15に供給される。なお、第1のスイッチ用トランジスタ11dは、駆動用トランジスタ11aのソース端子と発光素子15のアノード端子間に配置または形成してもよい。
第2のスイッチ用トランジスタ11bは、ゲート端子がゲート信号線17a(ゲート信号線GS)に電気的に接続され、ソース端子が駆動用トランジスタ11aのゲート端子と電気的に接続され、ドレイン端子がソース信号線18と電気的に接続されたスイッチ用トランジスタである。
第3のスイッチ用トランジスタ11cは、ゲート端子がゲート信号線17d(ゲート信号線GI)に電気的に接続され、ソース端子が駆動用トランジスタ11aのソース端子と電気的に接続され、ドレイン端子にはイニシャル電圧(初期化電圧、Vini)が印加あるいは供給されるスイッチ用トランジスタである。第3のスイッチ用トランジスタ11cは、イニシャル電圧(Vini)を駆動用トランジスタ11aのソース端子及びコンデンサ19の一方電極に印加するタイミングを決定する機能を有する。
第4のスイッチ用トランジスタ11eは、ゲート端子がゲート信号線17c(ゲート信号線GR)に電気的に接続され、ソース端子が駆動用トランジスタ11aのゲート端子と電気的に接続され、ドレイン端子にはリファレンス電圧(参照電圧、Vref)が印加あるいは供給されるスイッチ用トランジスタである。第4のスイッチ用トランジスタ11eは、リファレンス電圧(Vref)を駆動用トランジスタ11aのゲート端子に印加するタイミングを決定する機能を有する。
なお、以下において、駆動用トランジスタ11aと、第1のスイッチ用トランジスタ11dと、第2のスイッチ用トランジスタ11bと、第3のスイッチ用トランジスタ11cと、第4のスイッチ用トランジスタ11とをまとめてトランジスタ11と呼ぶこともある。また、ゲート信号線17a、17b、17cおよび17dをまとめてゲート信号線17と呼ぶこともある。
ここで、電気的に接続とは、電圧の経路、電流の経路が形成されている状態あるいは形成されうる状態である。たとえば、駆動用トランジスタ11aと第1のスイッチ用トランジスタ11dとの間に、第5のトランジスタが配置されていても、駆動用トランジスタ11aと第1のスイッチ用トランジスタ11dとは電気的に接続されている。なお、本開示においては、接続を電気的に接続の意味として使用する場合がある。
トランジスタ11(11a、11b、11c、11d、11e)のチャンネル間は双方向であるため、ソース端子とドレイン端子の名称は、説明を容易にするためであり、ソース端子とドレイン端子は入れ替えてもよい。また、ソース端子、ドレイン端子を、第1の端子、第2の端子などとしてもよい。
また、駆動用トランジスタ11aおよびスイッチ用トランジスタ(11b、11c、11d、11e)を含むトランジスタ11は、薄膜トランジスタ(TFT)として説明しているが、これに限定するものではない。薄膜ダイオード(TFD)、リングダイオードなどでも構成することができる。
トランジスタ11(11a、11b、11c、11d、11e)は、もちろん、FET、MOS−FET、MOSトランジスタ、バイポーラトランジスタでもよい。これらも基本的に薄膜トランジスタである。その他、バリスタ、サイリスタ、リングダイオード、ホトダオード、ホトトランジスタ、PLZT素子などでもよいことは言うまでもない。
また、薄膜素子に限定するものではなく、シリコンウエハに形成したトランジスタでもよい。たとえば、シリコンウエハでトランジスタを構成し、剥がしてガラス基板に転写したものが例示される。また、シリコンウエハでトランジスタチップを形成し、ガラス基板のボンディング実装した表示パネルが例示される。
なお、トランジスタ11(11a、11b、11c、11d、11e)は、n型、p型のトランジスタとも、LDD(Lightly Doped Drain)構造を採用することが好ましい。
また、トランジスタ11(11a、11b、11c、11d、11e)は、高温ポリシリコン(HTPS:High−temperature polycrystalline silicon)、低温ポリシリコン(LTPS:Low−temperature poly silicon)、連続粒界シリコン(CGS:Continuous grain silicon)、透明アモルファス酸化物半導体(TAOS:Transparent Amorphous Oxide Semiconductors、IZO)、アモルファスシリコン(AS:amorphous silicon)、赤外線RTA(RTA:rapid thermal annealing)で形成したもののうち、いずれでもよい。
図33では、画素を構成するすべてのトランジスタ11(11a、11b、11c、11d、11e)はn型で構成している。しかし、本実施の形態においては、画素16のトランジスタ11(11a、11b、11c、11d、11e)をn型で構成することのみに限定するものではない。n型のみで構成してもよいし、p型のみで構成してもよい。また、n型とp型の両方を用いて構成してもよい。また、駆動用トランジスタ11aをp型のトランジスタとn型のトランジスタの両方を用いて構成してもよい。
スイッチ用トランジスタ11(11b、11c、11d、11e)は、トランジスタに限定するものではなく、たとえば、p型のトランジスタとn型のトランジスタの両方を用いて構成したアナログスイッチであってもよい。
トランジスタ11(11a、11b、11c、11d、11e)はトップゲート構造にすることが好ましい。トップゲート構造にすることにより寄生容量が低減し、トップゲートのゲート電極パターンが、遮光層となり、発光素子15から出射された光を遮光層で遮断し、トランジスタの誤動作、オフリーク電流を低減できるからである。
ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)またはソース信号線18、もしくはゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)とソース信号線18の両方の配線材料として、銅配線または銅合金配線を採用できるプロセスを実施することが好ましい。信号線の配線抵抗を低減でき、より大型のEL表示パネルを実現できるからである。
ゲートドライバ回路(IC)12が駆動(制御)するゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)は、低インピーダンス化すること好ましい。したがって、ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)の構成あるいは構造に関しても同様である。
特に、低温ポリシリコン(LTPS:Low−temperature poly silicon)を採用することが好ましい。低温ポリシリコンは、トランジスタはトップゲート構造であり寄生容量が小さく、n型およびp型のトランジスタを作製でき、また、プロセスに銅配線または銅合金配線プロセスを用いることができる。なお、銅配線は、Ti−Cu−Tiの3層構造を採用することが好ましい。
ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)またはソース信号線18などの配線は、トランジスタ11(11a、11b、11c、11d、11e)が透明アモルファス酸化物半導体(TAOS:Transparent Amorphous Oxide Semiconductors)の場合には、Mo(モリブデン)−Cu−Moの3層構造を採用することが好ましい。
図33に示した画素16において、コンデンサ19は、第1電極が駆動用トランジスタ11aのゲート端子に電気的に接続され、第2電極が駆動用トランジスタ11aのソース端子に電気的に接続されたコンデンサである。
コンデンサ19は、まず、定常状態において駆動用トランジスタ11aのゲート−ソース電極間電位(ソース信号線18の電位)を、第2のスイッチ用トランジスタ11bが導通している状態で記憶する。その後、第2のスイッチ用トランジスタ11bがオフ状態となっても、コンデンサ19の電位が確定されるので駆動用トランジスタ11aのゲート電圧が確定される。
なお、コンデンサ19は、ソース信号線18、ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)にオーバーラップするように(重なるように)形成または配置する。この場合、レイアウトの自由度が向上し、素子間のスペースをより広く確保することが可能になり、歩留まりが向上する。
図33に示した画素16における発光素子15については、ソース信号線18およびゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)上に、発光素子15のアノード電極あるいはカソード電極を配置または形成することにより、ソース信号線18およびゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)からの電界が、アノード電極あるいはカソード電極で遮蔽される。遮蔽により、画像表示へのノイズを低減させることができる。
ソース信号線18およびゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)に絶縁膜あるいはアクリル材料からなる絶縁膜(平坦化膜)を形成して絶縁し、絶縁膜上に画素電極を形成する。
このように、ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)等上の少なくとも一部に画素電極を重ねる構成をハイアパーチャ(HA)構造と呼ぶ。不要な干渉光などが低減し、良好な発光状態を実現できる。
画素16の画素電極は、ITO、IGZO(インジウム(Indium)、ガリウム(Gallium)、亜鉛(Zinc)、酸素(Oxygen))、IZO、透明アモルファス酸化物半導体(TAOS)などからなる透明電極を用いることができる。
図32の画像表示装置において、図33の画素16を採用した場合には、アノード電圧Vdd、カソード電圧Vss、参照電圧(Vref)及び初期化電圧(Vini)は、それぞれ、全画素16に共通接続されており、電圧発生回路(図示せず)に接続されている。また、駆動用トランジスタ11aの閾値電圧に発光素子15の発光開始電圧を加えた電圧が0Vよりも大きい場合は、Viniはカソード電圧Vssと略同一電圧としてもよい。これにより電圧発生回路(図示せず)の出力電圧の種類が減り、回路がより簡易になる。
図33に示す画素16では、アノード電圧Vdd>リファレンス電圧Vref>カソード電圧Vss>イニシャル電圧Vini、なる関係にすることが好ましい。具体的には、一例として、アノード電圧Vdd=10〜18(V)、リファレンス電圧Vref=1.5〜3(V)、カソード電圧Vss=0.5〜2.5(V)、イニシャル電圧Vini=0〜−3(V)である。なお、後述する図34に示す画素16についても同様である。
図33に示す画素16においては、図32に示したように、ゲート信号線17a及びゲート信号線17bが、2つのゲートドライバ回路(IC)12aおよび12bに接続されているのがよい。これは、以下の理由による。
ゲート信号線17aは、第2のスイッチ用トランジスタ11bに接続されている。第2のスイッチ用トランジスタ11bは、映像信号を画素16に書き込むトランジスタであり、第2のトランジスタ11bを高速のオンオフ(高スルーレート動作)をさせる必要があるからである。ゲート信号線17aは、2つのゲートドライバ回路(IC)12aおよび12bで駆動することにより、高スルーレート動作を実現できる。なお、一例として、ゲートドライバ回路(IC)12aは、表示画面522の左側に配置され、ゲートドライバ回路(IC)12bは、表示画面522の右側に配置される。
ゲート信号線17bは、第1のスイッチ用トランジスタ11dに接続されている。第1のスイッチ用トランジスタ11dは、駆動用トランジスタ11aのオフセットキャンセル動作を実施するトランジスタであり、第1のスイッチ用トランジスタ11dを高速のオンオフ(高スルーレート動作)をさせる必要があるからである。ゲート信号線17aおよび17bは、2つのゲートドライバ回路(IC)12aおよび12bで駆動することにより、高スルーレート動作を実現できる。
ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)を2つのゲートドライバ回路(IC)12aおよび12bで駆動することにより、表示画面522の左右、中央での輝度傾斜などがなくなり、良好な画像表示を実現できる。また、ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)の負荷容量が大きくても、良好にドライブすることができる。
ゲート信号線17cおよび17dは、1つのゲートドライバ回路(IC)12aが接続されている。ゲート信号線17cには、第4のスイッチ用トランジスタ11eが接続されている。第4のスイッチ用トランジスタ11eは、リファレンス電圧Vrefを駆動用トランジスタ11aに印加する機能を有する。リファレンス電圧Vrefを印加するためのトランジスタをオンオフする動作は、低スルーレートで十分である。ゲート信号線17dには、第3のスイッチ用トランジスタ11cが接続されている。第3のスイッチ用トランジスタ11cは、イニシャル電圧Viniを駆動用トランジスタ11aのソース端子に印加する機能を有する。イニシャル電圧Viniを印加するためのトランジスタをオンオフする動作は、低スルーレートで十分である。
したがって、ゲート信号線17cおよび17dは、1つのゲートドライバ回路(IC)12aで駆動しても、実用上、十分な性能を得ることができる。
次に、図34〜図38などを用いて、図33の画素回路の動作を説明する。
(非発光期間)
図33に示す画素16において、第1のスイッチ用トランジスタ11dがオン状態のとき、発光素子15にアノード電圧Vddから電流が供給され、発光素子15が発光状態にある(発光期間)。アノード電圧Vddから駆動用トランジスタ11aを通して発光素子15に駆動電流(ドレイン・ソース間電流)Idが供給されるため、発光素子15が駆動電流Idに応じた輝度で発光する。
一方、図34に図示するように、第1のスイッチ用トランジスタ11dをオフ状態にすることにより、発光素子15に流れる電流が遮断され、発光素子15の発光が停止する(非発光期間)。なお、画素16の動作のタイミングチャートの一例を、後に詳述する図41に示す。なお、図41において、第2のスイッチ用トランジスタ11bが接続されたゲート信号線17aをGSと記載し、第1のスイッチ用トランジスタ11dが接続されたゲート信号線17bをGEと記載し、第4のスイッチ用トランジスタ11eが接続されたゲート信号線17cをGRと記載し、第3のスイッチ用トランジスタ11cが接続されたゲート信号線17dをGIと記載している。
(オフセットキャンセル補正準備期間)
図35は、オフセットキャンセル補正の準備期間における画素16の動作状態を示す。オフセットキャンセル補正の準備期間では、第4のスイッチ用トランジスタ11eがオンし、リファレンス電圧Vrefが駆動用トランジスタ11aのゲート端子に印加され、第3のスイッチ用トランジスタ11cがオンし、イニシャル電圧Viniが発光素子15のアノード端子に印加される(図41における時刻t3)。駆動用トランジスタ11aのゲート電位Vgがリファレンス電圧Vrefになる。また、駆動用トランジスタ11aのソース電位Vsは、リファレンス電圧Vrefよりも十分に低いイニシャル電圧Viniにある。
ここで、イニシャル電圧Viniについては、駆動用トランジスタ11aのゲート−ソース間電圧Vgsが、当該駆動用トランジスタ11aのオフセットキャンセル電圧Vthよりも大きくなるように設定しておくこととする。このように、駆動用トランジスタ11aのゲート電位Vgをリファレンス電圧Vref、ソース電位Vsを低電位Viniにそれぞれ初期化することで、オフセットキャンセル補正動作の準備が完了する。
(オフセットキャンセル補正期間)
次に、図35に示すように、図41における時刻t5で、ゲート信号線17b(GE)に選択電圧(オン電圧)が印加され、第1のスイッチ用トランジスタ11dがオンすると、駆動用トランジスタ11aのドレイン端子にアノード電圧Vddが印加される。また、第3のスイッチ用トランジスタ11cをオフ状態にする。すると、駆動用トランジスタ11aのソース電位Vsが上昇を開始する。やがて、駆動用トランジスタ11aのゲート−ソース間電圧Vgsが当該駆動用トランジスタ11aのオフセットキャンセル電圧Vthになり、当該オフセットキャンセル電圧Vthに相当する電圧がコンデンサ19に書き込まれる。
ここでは、便宜上、オフセットキャンセル電圧Vthに相当する電圧をコンデンサ19に書き込む期間をオフセットキャンセル補正期間と呼んでいる。
なお、このオフセットキャンセル補正期間において、電流が専らコンデンサ19側に流れ、発光素子15側には流れないようにするために、発光素子15がカットオフ状態となるようにカソード電極のカソード電圧Vssを設定しておく。したがって、Vss>Viniとしておく。たとえば、Vss=+2(V)であれば、Vini=−2(V)が例示される。
次に、図36に図示するように、図41における時刻t7で、第1のスイッチ用トランジスタ11d、第4のスイッチ用トランジスタ11eをオフ状態にする。このとき、駆動用トランジスタ11aのゲートがフローティング状態になるが、ゲート−ソース間電圧Vgsが駆動用トランジスタ11aのオフセットキャンセル電圧Vthに等しいために、当該駆動用トランジスタ11aはカットオフ状態にある。したがって、ドレイン−ソース間電流Idは流れない。
(書き込み期間)
次に、図36に示すように、図41における時刻t8で、ソース信号線18にソースドライバ回路(IC)14から映像信号電圧Vsigが印加される。ゲート信号線17aに選択電圧が印加されることにより、第2のスイッチ用トランジスタ11bが導通状態になって映像信号電圧Vsigが、画素16の駆動用トランジスタ11aのゲート端子に印加される。本実施の形態において、発光素子15はEL素子であり、また、このとき、発光素子15はカットオフ状態(ハイインピーダンス状態)にあるために、コンデンサ(Celと呼ぶ)とみなすことができる。したがって、駆動用トランジスタ11aのゲート端子に印加された映像信号電圧Vsigは、コンデンサ19の容量Csと発光素子の容量Celで分圧されて、駆動用トランジスタ11aのゲート−ソース端子間に印加される。コンデンサ19の容量Csに比較して発光素子の容量Celは、小さいため、映像信号電圧Vsigの多くが、駆動用トランジスタ11aのゲート−ソース端子間に印加される。
なお、本実施の形態において、発光素子15を容量Celとして利用するとしたが、これに限定するものではない。発光素子15に並列に、別途コンデンサを形成してもよいことは言うまでもない。
(発光期間)
次に、図37に示すように、図41における時刻tiで、第1のスイッチ用トランジスタ11dがオンすることにより、駆動用トランジスタ11aのドレイン端子にアノード電圧Vddが印加される。アノード電圧Vddの印加により、電流Idが流れ始める。電流Idに比例して、発光素子15が発光する。その後、図38に示すように、第2のスイッチ用トランジスタ11bがオフにされる。
以上のようにして、各画素16における駆動用トランジスタ11aに対してオフセットキャンセル補正が実施され、各画素が点灯、非点灯制御される。
図39は、本実施の形態に係る表示装置におけるゲートドライバ回路(IC)12の構成の例を示した図である。図39において、331は、走査・出力バッファ回路であり、332はゲートドライバ回路(IC)12の出力端子である。333はゲートドライバ回路(IC)12の入力端子、334はゲートドライバ回路(IC)12の接続端子である。接続端子334に、各ゲート信号線17がACF樹脂で接続される。
走査・出力バッファ回路331は、選択するゲート信号線位置(画素行位置)を特定するシフトレジスタと、ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)を駆動する出力バッファ回路とからなる。
ゲート信号線位置(画素行位置)を特定するとは、ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)にオン電圧(選択電圧)とオフ電圧(非選択電圧)とを印加する位置を特定あるいは決定すること、あるいは、ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)にオン電圧(選択電圧)とオフ電圧(非選択電圧)とを印加した状態である。
ゲートドライバ回路(IC)12は、COF336に実装されている。ゲートドライバ回路(IC)12は、4つの走査・出力バッファ回路331(331a、331b、331c、331d)を有している。4つの走査・出力バッファ回路331は、それぞれ対応する4つのゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)を駆動する。走査・出力バッファ回路331aは、ゲート信号線GRを駆動し、走査・出力バッファ回路331bは、ゲート信号線GIを駆動する。走査・出力バッファ回路331cは、ゲート信号線GEを駆動し、走査・出力バッファ回路331dは、ゲート信号線GSを駆動する。
走査・出力バッファ回路331dは、クロック入力端子CLK2に接続されており、また、データ入力を行うデータ入力端子DGSに接続されている。なお、走査・出力バッファ回路331の出力をアクティブ、非アクティブに切り替えるイネーブル端子など説明に不要な事項は省略している。
走査・出力バッファ回路331a、331b、331cは、クロック入力端子CLK1に接続されている。走査・出力バッファ回路331aは、データ入力を行うデータ入力端子DGRに接続されている。走査・出力バッファ回路331bは、データ入力を行うデータ入力端子DGIに接続されている。走査・出力バッファ回路331cは、データ入力を行うデータ入力端子DGEに接続されている。
以上の事項から、走査・出力バッファ回路331a、331b、331cは同一のクロックで、動作する。また、走査・出力バッファ回路331a、331b、331c、331dは、それぞれ異なる入力データを入力することができる。
なお、ゲートドライバ回路(IC)12内の4つの走査・出力バッファ回路331は、入力端子333に、それぞれ独立である。したがって、各走査・出力バッファ回路331は、それぞれ異なるクロックで動作させることもできるし、共通のデータを入力することもできる。
図40は、第1の実施の形態における画像表示装置の駆動方法の説明図である。また、図41〜図46は、本実施の形態における画像表示装置の駆動方法のタイミングチャートである。
図40において、一点鎖線で示すオフセットキャンセル動作に伴い、表示画面522は非表示となる。オフセットキャンセル動作は、ゲート信号線GE、GI、GRで実施する。しかし、表示画面522を非表示状態とする場合には、少なくともゲート信号線17b(GE)にオフ電圧を印加し、第1のスイッチ用トランジスタ11dをオフ状態とすればよい。
また、ゲート信号線GR、GIにより、Vref、Vini電圧の印加によっても、表示画面522の各画素行351は、非表示となる。したがって、一点鎖線のオフセットキャンセル動作は、ゲート信号線GIまたはGRのうち少なくも一方の動作(オン電圧などの印加)と、ゲート信号線GEの動作(オン電圧などの印加)とを分離して、記述あるいは説明することができることは言うまでもない。つまり、ゲート信号線GIとGRを操作することにより非表示とし、その後にゲート信号線GEを操作してもよい。また、ゲート信号線GEを操作することにより非表示としてもよい。
2倍速(2画素行ずつオフセットキャンセル動作させる、または、映像信号の書き込み速度に対して2倍の速度で1画素行ずつオフセットキャンセル動作させる)でオフセットキャンセル動作を実施することにより、画像表示装置を非表示状態とし、非表示状態で、ゲート信号線GSを順次走査して映像信号を表示画面522に書き込む(図40の実線の映像信号書込み動作)。
発光制御は、図40の点線で示すように、ゲート信号線17b(GE)に表示画面522の画面上からオン電圧を印加し、第1のスイッチ用トランジスタ11dをオンさせて、発光素子15に駆動用トランジスタ11aから電流を供給し、画素16に書き込まれた映像信号に基づき発光素子15を発光させる。ゲート信号線17b(GE)にオン電圧を印加し、第1のスイッチ用トランジスタ11dがオンすることにより、映像が表示画面522に表示される。
本実施の形態において、立体(3D)映像の表示を行う場合には、図40におけるa期間が、左右のメガネのシャッターを切り替えるタイミングあるいは期間である。b期間が、左眼に対応するメガネのシャッターを開く(透過状態とする)期間である(右眼に対応するメガネのシャッターを閉じる(非透過状態とする)期間である)。c期間が、右眼に対応するメガネのシャッターを開く(透過状態とする)期間である(左眼に対応するメガネのシャッターを閉じる(非透過状態とする)期間である)。
図40、および、後に説明する図49の3Dの駆動方法において、映像信号に関して、図30および図31などで説明した本実施の形態にかかる駆動方式を適用する。
図40および図49の左眼映像(左映像)に、図30、22の左眼映像(左映像)を対応するように、ソースドライバ回路(IC)14からソース信号線18に映像信号を印加する。図40および図49の右眼映像(右映像)に、図30、22の右眼映像(右映像)を対応するように、ソースドライバ回路(IC)14からソース信号線18に映像信号を印加する。
ただし、図40および図49では、画素16の第1のスイッチ用トランジスタ11dをオンオフ操作することなどによる「非表示」がある。したがって、図30および図21の駆動方式においても、図40および図49の「非表示」を実現できるようにする。しかし、「非表示」は、ソースドライバ回路(IC)14からソース信号線18への映像信号の送出タイミング、画素16への映像信号の保持タイミング、ゲートドライバ回路(IC)12での画素行の選択タイミングにより容易に実現できる。また、映像信号の印加タイミングは、図41〜図46などにおいて詳細に説明していることから、本開示では、説明を省略する。
図40に示す本実施の形態に係る表示装置による映像表示の場合には、表示画面全体についての書き込みの終了を待つことなく、順次発光を開始することができるので、1フレームの40%以上の期間で発光素子15の発光が可能である。また、この場合、右眼用の画像と左眼用の画像が表示される間の黒表示(非表示)期間に、メガネ切り替え期間(a期間)として、1〜3msを設けることができるので、3D映像表示を行うことができる。
図40に示した駆動方法では、図39に示したゲートドライバ回路におけるCLK2の周期をCLK1の周期よりも長くすることにより、映像信号の書き込みの速度は、発光または非表示の速度よりも遅くなる。このため、従来の駆動方法における映像の書き込みの速度と同じ速度であるにもかかわらず、発光時間を多くとることができる。
図40に図示するように、一例として2倍速オフセットキャンセル動作を行い(一点鎖線)、1倍速で映像信号の書き込み動作(実線)を行い、また、2倍速で発光制御動作(点線)を行うことができる。映像信号の書き込みは、右眼映像(右映像)と左眼映像(左映像)を交互に行う、シャッターメガネ(図示せず)の右眼と左眼のシャッターの切り替えは、非表示および右眼映像(右映像)、左眼映像(左映像)の表示に同期させて実施する。右眼と左眼のシャッターの切り替えタイミングは、非表示および右眼映像(右映像)、左眼映像(左映像)の表示のタイミングに合わせて、移動(調整)できるように構成する。また、a期間、b期間、c期間における、メガネのシャッターを開く(あるいは閉じる)期間の長さを調整あるいは設定できるように構成する。
このように、本実施の形態においては、全ての発光素子15の消光が完了する前から、消光した画素16への映像信号の書き込みを開始すると共に、全ての画素16への書き込みが完了する前から書き込んだ画素における発光素子15の発光を開始することができる。これにより、駆動周期を上げることなく、発光期間を長く確保することができ、高い表示輝度を確保することができる。
本実施の形態においては、表示画面522に映像の書き込みと消去を同時に行うことができる。したがって、従来のように書き込みが終了するのを待ってから映像を一括表示しなくてもよく、書き込みが終了する前に表示画面522に画素行毎に映像を表示することができる。
また、本実施の形態においては、オフセットキャンセル補正の走査を、映像信号書込みの走査よりも高速に行い、発光制御の走査を、映像信号書込みの走査よりも高速に行う。これにより、発光期間を長く確保することができ、駆動周期を上げることなく、均一で、良好な画像表示を実現できる。オフセットキャンセル動作(補正)を実施することにより、各画素は非表示(黒表示)となる。
また、本実施の形態においては、オフセットキャンセル動作、発光制御動作の走査を、映像信号書込み動作の走査よりも高速に行う。オフセットキャンセル動作により、画素は非表示(黒表示)となり、発光制御動作により画素は表示(画像表示)状態になる。オフセットキャンセル動作が全画面に完了する前に、映像信号書込み動作を開始する。映像信号書込みは、左眼映像(左映像)と右眼映像(右映像)を交互に表示画面に書き込む。
このような動作を実現するために、本実施の形態に係る画像表示装置は、以下のような駆動を行う。
図41に図示するように、時刻t3のタイミングで、ゲート信号線17d(GI)、ゲート信号線17c(GR)にオン電圧が印加される。したがって、ゲート信号線17cに接続されている第4のスイッチ用トランジスタ11eがオンし、Vref電圧が駆動用トランジスタ11aのゲート端子に印加される。また、ゲート信号線17dに接続されている第3のスイッチ用トランジスタ11cがオンし、Vini電圧が駆動用トランジスタ11aのソース端子(コンデンサ19の一端子)に印加される。この時、ゲート信号線17bにはオフ電圧が印加されているため、第1のスイッチ用トランジスタ11dは、オフ状態(非動作状態)であり、ゲート信号線17a(GS)にもオフ電圧が印加されているため、第2のスイッチ用トランジスタ11bもオフ状態である(図35参照)。
図41に示す時刻t5のタイミングで、ゲート信号線17d(GI)にオフ電圧が印加される。したがって、ゲート信号線17dに接続されている第3のスイッチ用トランジスタ11cがオフし、Vini電圧が駆動用トランジスタ11aのソース端子に印加することが停止される。また、ゲート信号線17b(GE)に接続されている第1のスイッチ用トランジスタ11dがオンする。以上の状態で、オフセットキャンセル動作が実施される(図35参照)。
なお、図41の時刻t3、時刻t5のタイミングにそれぞれ対応する図35および図36の状態は、発光素子15には電流が供給されない。したがって、発光素子15は非点灯状態(非表示状態)である。また、図35および図36の状態は、連続して実施する必要はなく、所定の時間間隔を保持して実施してもよい。また、時刻t3でゲート信号線GIとGRにオン電圧を印加し、時刻t5でゲート信号線GIにオフ電圧を印加し、ゲート信号線GEにオン電圧を印加するとしたが、ゲート信号線17b(GE)は、時刻t6でオン電圧を印加してよい。
上記動作は、図40に図示するように、画面の上方から画面の下方に順次実施され、オフセットキャンセル動作が行われる。
ここで、図42に示すように、図35および図36の動作は、2画素行ずつあるいは2画素以上ずつに、実施することもできる。図42の(a)では、画素行351の1、2番目にオフセットキャンセル動作が実施され、CLK1端子に入力されたクロックにより、2画素行分オフセットキャンセル動作の実施時刻がシフトされる(図42の(b))。つまり、画素行351の3、4番目にオフセットキャンセル動作が実施される。図42の(c)は、画面の下方の最終画素行(n−1、n)にオフセットキャンセル動作が実施された状態を示す。以上の動作を表示画面522の画面の上方から画面の下方に順次行い、表示画面522の画素行351においてオフセットキャンセル動作が実施される。
オフセットキャンセル動作後、図41の時刻t7においてゲート信号線17b(GE)に再びオフ電圧を印加し、第1のスイッチ用トランジスタ11dをオフ状態にして、各画素行351を非表示状態にする。
また、図41の時刻t8で、ゲート信号線17a(GS)にオン電圧が印加され、第2のスイッチ用トランジスタ11bがオンになり、ソース信号線18に印加されている映像信号が画素16の駆動用トランジスタ11aのゲート端子に印加される。
映像信号の印加は、図43に図示するように、1画素行ずつ実施される。ゲート信号線17aへの選択位置の制御は、走査・出力バッファ回路81dで実施される。選択位置のシフトは、CLK2端子に印加するクロックで制御される。図43の(a)では、画素行351の1番目の画素行に映像信号の書き込みが実施され、CLK2端子に入力されたクロックにより、1画素行分映像信号の書き込みの実施の時刻がシフトされる(図43の(b))。つまり、画素行351の2番目に映像信号の書き込みが実施される。図43の(c)は、画面下の最終画素行nに映像信号の書き込みが実施された状態を示す。以上の動作を表示画面522の画面の上方から画面の下方に順次行い、表示画面522の画素行351に映像信号書込みが実施される。
映像信号の書込み後、映像表示を行う際には、図41の時刻tiで、ゲート信号線17b(GE)に表示画面522の画面の上方からオン電圧が印加され、第1のスイッチ用トランジスタ11dがオンになり、発光素子15に駆動用トランジスタ11aから電流が供給され、画素16に書き込まれた映像信号に基づき発光素子15が発光する。tiのiは任意の整数であり、iは、表示パネルの表示輝度に対応させて決定する。
図44は、図41の次の状態を図示している。オフセットキャンセル動作を行うゲート信号線17d(GI)、17c(GR)、17b(GE)のオンまたはオフ電圧を印加する位置は、2画素行シフトされ、図41の時刻t3から図44では時刻t5となっている。映像信号を印加する位置するゲート信号線17a(GS)のオンまたはオフ電圧を印加する時刻は、1画素行シフトされ、図41の時刻t8から図44では時刻t9となっている。
図45は、図44の次の状態を図示している。図45は、オフセットキャンセル動作を行うゲート信号線17d(GI)、17c(GR)、17b(GE)のオンまたはオフ電圧を印加する時刻は、2画素行シフトされ、図44の時刻t5から図45では時刻t7となっている。映像信号を印加するゲート信号線17a(GS)の、オンまたはオフ電圧を印加する時刻は、1画素行シフトされ、図44では時刻t9であったが、図45では時刻t10となっている。
以上の動作では、オフセットキャンセル動作を行うためのクロック端子CLK1のクロック周波数と、映像信号を表示画面522に書き込む動作を行うクロック端子CLK2のクロック動作周波数は、同一の周波数である。つまり、図39に示したゲートドライバ回路における走査・出力バッファ回路331a〜331cと、走査・出力バッファ回路331dの動作周波数とは同一である。したがって、CLK1端子とCLK2端子とは共通に接続してもよい。
なお、以上の実施の形態では、2画素行ずつ選択してオフセットキャンセルを実施するとしたが、これに限定するものではなく、3画素行あるいはそれ以上の画素行351について、同時にオフセットキャンセル動作を実施してもよい。また、第1および第2画素行をオフセットキャンセル動作し、次のクロックで、第2および第3画素行にオフセットキャンセル動作を実施するなど、オフセットキャンセルを実施する画素行351をオーバーラップさせてもよい。
また、以上の実施の形態では、2画素行ずつ選択してオフセットキャンセルを実施するとしたが、オフセットキャンセル動作を、2倍速で行ってもよい。つまり、ゲートドライバ回路(IC)12およびソースドライバ回路(IC)14に入力するクロック周波数を2倍にし、映像信号書込み動作の速度の2倍速で走査・出力バッファ回路331を動作させる。画素行351の選択は、図43に示すように、1画素行ずつ画素行351を選択してオフセットキャンセル動作を実施してもよい。
また、図39に示したゲートドライバ回路(IC)12における走査・出力バッファ回路331a〜331cのCLK1端子へのクロック周波数を、走査・出力バッファ回路331dのCLK2端子へのクロック周波数の2倍とすればよい。なお、以上の説明は、オフセットキャンセル動作について説明したが、発光制御動作に関しても同様である。
以上の実施の形態では、映像信号の書き込み動作は、1画素行ずつ選択して映像信号書込みを実施するとしたが、これに限定するものではなく、2画素行あるいはそれ以上の画素行351を、同時に選択して映像信号書込み動作を実施してもよい。また、第1および第2画素行に映像信号を書き込み、次のクロックで第2および第3画素行に映像信号の書き込み動作を実施するなど、映像信号書込みを実施する画素行351をオーバーラップさせてもよい。
また、図46に図示するように、Vini電圧を印加する期間を1H期間(1画素行の選択期間)としてもよい(ゲート信号線GI:時刻t3〜t4)。また、オフセットキャンセル動作を行う期間を1H期間としてもよい(ゲート信号線GE:時刻t5〜t6)。Vini電圧を印加する期間とオフセットキャンセル動作を行う期間を1H期間以上の期間離してもよい(時刻t4〜t5)。
図47は、図40の一部を抜き出した図であり、本実施の形態に係る駆動方法を説明するための説明図である。図47において、画面上方向に位置する画素行aでは、オフセットキャンセル動作を実施してから映像書込み動作を実施するまでの時間は、A期間である。画面の下方に位置する画素行bでは、オフセットキャンセル動作を実施してから映像書込み動作を実施するまでの時間はB期間である。つまり、表示画面522の上方の画素行(映像書き換えフレームの最初)では、オフセットキャンセル動作を実施してから映像書き込み動作を実施するまでの時間が短いのに対して、表示画面522の下方の画素行(映像書き換えフレームの最後)では、オフセットキャンセル動作を実施してから映像書き込み動作を実施するまでの時間が長い。
図48は、本実施の形態に係る画素構成の説明図である。発光素子15は、カットオフ状態の時には、コンデンサ19b(Cel)とみなせる。一方、アノード配線あるいは電極には抵抗Rdがあり、カソード配線あるいは電極には抵抗Rsがある。アノード電流Idが流れると抵抗Rdにより、画素16のアノード端子に印加される電圧が変動する。カソード電流Isが流れると抵抗Rsにより、画素16のカソード端子に印加される電圧が変動する。
発光素子15がカットオフ状態の時には、発光素子15はコンデンサ19b(Cel)とみなせるため、コンデンサ19(Cs)とコンデンサ19b(Cel)とは直列に接続された状態になる。したがって、カソード電極と駆動用トランジスタ11aのゲート端子とは、2つのコンデンサCsとCelで電気的に接続された状態とみなせる。そのため、カソード電流Isが流れ、カソード電極の電位が電圧波形411aのように変動すると、駆動用トランジスタ11aのゲート端子電位も電圧波形411bのように変動する。駆動用トランジスタ11aのゲート端子の変動は、画素16に書き込んだあるいは書き込む映像信号の変動とみなせる。本実施の形態に係る画素16の構成では、カソード電圧の変動により、駆動用トランジスタ11aのゲート端子が変動し、画素16に書き込んだあるいは書き込む映像信号の変動が発生する可能性がある。
したがって、図47に示すように、図40に示す駆動方法では、表示画面522の上方の画素行(映像書き換えフレームの最初)では、オフセットキャンセル動作を実施してから映像書き込み動作を実施するまでの時間が短いため、カソード電極の電位変動の影響を受けにくい。しかし、表示画面522の下方の画素行(映像書き換えフレームの最後)では、オフセットキャンセル動作を実施してから映像書き込み動作を実施するまでの時間が長いため、カソード電極の電位変動の影響を受けやすいという問題がある。
図49は、図47で説明した問題を解決する他の実施の形態にかかる駆動方法の説明図である。また、図50は図49の第2の実施の形態を実現するためのゲートドライバ回路(IC)12の構成図である。
図50において、331は、走査・出力バッファ回路であり、332はゲートドライバ回路(IC)12の出力端子である。333はゲートドライバ回路(IC)12の入力端子、334はゲートドライバ回路(IC)12の接続端子である。図39に示したゲートドライバ回路(IC)12との主な差異は、走査・出力バッファ回路331dに2つのシフトレジスタ431(431a、431b)を有している点である。
シフトレジスタ431aは、クロック端子CLK1と接続されており、クロック端子CLK1は、走査・出力バッファ回路331a〜331cにも接続されている。つまり、走査・出力バッファ回路331a〜331cと、走査・出力バッファ回路331dのシフトレジスタ431aとは同一のクロック周波数で動作する。また、シフトレジスタ431aにはデータ端子DEaが接続されている。
一方、走査・出力バッファ回路331dのシフトレジスタ431bは、クロック端子CLK2が接続され、データ端子DEbが接続されている。したがって、走査・出力バッファ回路331dのシフトレジスタ431aとシフトレジスタ431bとは独立したクロック周波数で動作する。
シフトレジスタ431aの出力aと、シフトレジスタ431bの出力bとは、OR回路432で論理ORがとられる。したがって、シフトレジスタ431aと431bに選択されているデータの双方がゲート信号線GEの選択電圧(オン電圧)の出力となる。かかる構成により、シフトレジスタ431aの出力aに基づく第1のパルスと、シフトレジスタ431bの出力bに基づく第2のパルスとを含む走査信号として、ゲート信号線GEに出力することが可能となる。他の点は、図39などで説明した実施の形態と同等あるいは類似であるので説明を省略する。
このように、本実施の形態におけるゲートドライバ回路(IC)12は、第1の信号を第1の周期を有するクロック信号に基づいて出力する第1のシフトレジスタと、第2の信号を第1の周期とは異なる第2の周期を有するクロック信号に基づいて出力する第2のシフトレジスタと、入力された第1の信号及び第2の信号の論理和または論理積を求め、第1の信号に基づく第1のパルス及び第2の信号に基づく第2のパルスを含む選択信号として出力する論理回路とを備える。
これにより、異なる周期のパルス信号を選択信号としてゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)に出力することができるので、全ての画素行における発光素子15のオフセットキャンセル動作が完了する前から発光素子15の発光を開始することができる。これにより、発光期間を長く確保することができ、立体表示(3D表示)において駆動周期を上げることなく高い表示輝度を確保することができる。
図49は、本実施の形態に係る駆動方式の説明図である。また、図51〜図54は、本実施の形態に係る駆動方法のタイミングチャートである。
図49の駆動方法において、図40と同様に、図50のゲートドライバ回路におけるCLK1端子に入力するクロック周波数は、CLK2端子のクロック周波数の2倍の動作周波数に設定されるか、または、CLK1端子とCLK2端子とに入力される周波数が同一とされ、図42に図示するように、複数画素行が同時に選択されるように制御される。
なお、GEaとは、シフトレジスタ431aの出力であり、GEbとは、シフトレジスタ431bの出力である。GEaとGEbの出力がOR回路で論理ORされて、ゲート信号線GEの出力となる。シフトレジスタ431aには、入力データ端子DEaのデータにより選択位置が制御される。シフトレジスタ431bには、入力データ端子DEbのデータにより選択位置が制御される。
入力データを2データ連続とすることにより、図42に図示するように2画素行に連続して選択電圧(オン電圧)が印加される。また、単独の選択電圧(オン電圧)が入力されることにより、図43に図示するように1画素行に選択電圧(オン電圧)が印加される。以上の事項は、他の実施の形態でも同様である。
図49において、2点鎖線で示す消灯(非表示)制御動作では、シフトレジスタ431bの出力がゲート信号線GEに出力され、第1のスイッチ用トランジスタ11dをオフさせる。点線で示す点灯(表示)制御動作では、シフトレジスタ431bの出力がゲート信号線GEに出力され、第1のスイッチ用トランジスタ11dをオンさせて、発光素子15に電流が供給される。
オフセットキャンセル動作は、1倍速で実施される。シフトレジスタ431aの出力(走査・出力バッファ回路331dの出力)により、ゲート信号線GEにオン電圧が印加され、走査・出力バッファ回路331aの出力により、ゲート信号線GRにオン電圧が印加されて、対応する画素行にVref電圧が印加される。また、走査・出力バッファ回路331bの出力により、ゲート信号線GIにオン電圧が印加されて、対応する画素行にVini電圧が印加される。ゲート信号線GE、GR、GIの制御により、オフセットキャンセル動作(一点鎖線)が行われた後、走査・出力バッファ回路331cにより、ゲート信号線GSにオン電圧が印加され、第2のスイッチ用トランジスタ11bをオンさせて、映像信号が画素行に書き込まれる(図49の実線で示す映像信号書込み動作)。以上の駆動における画素回路の動作は、図35〜図36などを用いて説明しているので説明を省略する。
図47の実施の形態では、画面の上方と画面の下方とでは、オフセットキャンセル動作から映像信号の書き込みまでの期間が異なり、図48で説明したように画素16に保持される映像信号が変動するという問題があった。一方、図49に示す本実施の形態に係る駆動方式では、オフセットキャンセル動作後すぐに、あるいは、所定の一定期間後に、映像信号が画素に書き込まれる。したがって、画素16に保持される映像信号の変動がなく、良好な画像表示を実現できる。
図49に示した実施の形態においては、複数の発光素子15の最後の行の消灯状態の開始より前に、複数の発光素子15の最初の行への映像信号の書き込みが開始され、複数の発光素子15の最初の行の発光状態の開始より後に、複数の発光素子15の最後の行への映像信号の書き込みが終了されるように制御される。
本実施の形態においては、消灯制御動作と発光(点灯)制御動作は、映像信号書き込みの走査よりも高速に行われる。オフセットキャンセル補正の走査は、映像信号書き込みの走査と同速度で行われ、点灯制御の走査は、映像信号書き込みの走査よりも高速に行われる。すなわち、複数の画素行について、オフセットキャンセル補正の走査をする期間は、映像信号書込みの走査をする期間とほぼ同一であり、点灯制御の走査をする期間は、映像信号書込みの走査をする期間よりも短い。これにより、発光期間を長く確保することができ、駆動周期を上げることなく、均一で、良好な画像表示を実現できる。
このように、本実施の形態においては、全ての発光素子15の消光が完了する前から消光した画素16への書き込みが開始されると共に、全ての画素16への書き込みが完了する前から書き込んだ画素における発光素子15の発光が開始される。これにより、駆動周期を上げることなく、発光期間を長く確保することができ、高い表示輝度を確保することができる。
このような動作を実現するために、本実施の形態に係る画像表示装置は、以下のような駆動を行う。
図51に図示するように、時刻t3のタイミングで、ゲート信号線17d(GI)、ゲート信号線17c(GR)にオン電圧が印加される。したがって、ゲート信号線17cに接続されている第4のスイッチ用トランジスタ11eがオンし、Vref電圧が駆動用トランジスタ11aのゲート端子に印加される。また、ゲート信号線17dに接続されている第3のスイッチ用トランジスタ11cがオンし、Vini電圧が駆動用トランジスタ11aのソース端子(コンデンサ19の一端子)に印加される。この時、ゲート信号線17b(GE)にはオフ電圧が印加されているため、第1のスイッチ用トランジスタ11dは、オフ状態(非動作状態)であり、ゲート信号線17a(GS)にもオフ電圧印加されているため、第2のスイッチ用トランジスタ11bもオフ状態である(図35参照)。
時刻t4のタイミングで、ゲート信号線17d(GI)にオフ電圧が印加される。したがって、ゲート信号線17dに接続されている第3のスイッチ用トランジスタ11cがオフし、Vini電圧が駆動用トランジスタ11aのソース端子に印加することが停止される。
時刻t5のタイミングで、シフトレジスタ431aの出力GEaがゲート信号線17b(GE)の出力となる。これにより、ゲート信号線17b(GE)に接続されている第1のスイッチ用トランジスタ11dがオンする(図35参照)。以上の状態でオフセットキャンセル動作が実施される(図35参照)。
図51の時刻t3、時刻t5のタイミングにそれぞれ対応する図35および図36の状態は、発光素子15には電流が供給されない。したがって、発光素子15は非点灯状態(非表示状態)である。また、図35および図36の状態は、連続して実施する必要はなく、所定の時間間隔を保持して実施してもよい。図51では、ゲート信号線17d(GI)にオフ電圧を印加してから、第1のスイッチ用トランジスタ11dをオンするまでの期間に1Hの期間をあけているが、これに限定されるものではない。
また、時刻t7で、ゲート信号線17a(GS)にオン電圧を印加し、第2のスイッチ用トランジスタ11bをオンさせて映像信号を該当画素行に書き込む。
図51では、時刻t3でゲート信号線GIとGRにオン電圧を印加し、時刻t4でゲート信号線GIにオフ電圧を印加し、時刻t5でゲート信号線GEにオン電圧を印加するとしたが、ゲート信号線17b(GE)には、時刻t4でオン電圧を印加してよい。また、時刻t7でゲート信号線GSにオン電圧を印加するとしたが、ゲート信号線GSは、時刻t6でオン電圧を印加してよい。また、時刻t8でオン電圧を印加してもよい。
上記動作を、図49に図示するように、画面の上方から画面の下方に順次実施し、オフセットキャンセル動作と、映像信号の書き込み動作を実施する。
図49の駆動において、図35および図36の動作は、図43に図示するように、1画素行ずつ実施される。図43の(a)では、画素行351の1番目にオフセットキャンセルが実施され、また、映像信号が画素行に書き込まれる。CLK1端子に入力されたクロックにより、1画素行分オフセットキャンセル動作の実施の時刻がシフトされる(図43の(b))。つまり、画素行351の2番目にオフセットキャンセル動作が実施される。図43の(c)は、画面の下方の最終画素行1、nにオフセットキャンセル動作が実施された状態を示す。以上の動作を表示画面522の画面の上方から画面の下方に順次行い、表示画面522の画素行351にオフセットキャンセル動作と映像信号書き込みとが実施される。
発光制御動作は、シフトレジスタ431bにより制御される。シフトレジスタ431bは、ゲート信号線17b(GE)にオン電圧を出力し、第1のスイッチ用トランジスタ11dをオンさせる。
図49に示す本実施の形態に係る駆動方式では、オフセットキャンセル動作後すぐに、あるいは、所定の一定期間後に、映像信号が画素16に書き込まれる。したがって、画素16に保持される映像信号の変動がなく、良好な画像表示を実現できる。なお、一定期間とは、1フレーム期間以内の期間である。
図52は、図51の次の状態を図示している。オフセットキャンセル動作を行うゲート信号線17d(GI)、17c(GR)、17b(GE)のオンまたはオフ電圧を印加する時刻は、1画素行シフトされ、図51に示した時刻t3ないしt6から、図52では時刻t4ないしt7となっている。映像信号を印加するタイミングを制御するゲート信号線17a(GS)にオンまたはオフ電圧を印加する時刻は、1画素行シフトされ、図51に示した時刻7ないし時刻t8から、図52では時刻t8ないし時刻t9となっている。なお、ゲート信号線GEには、時刻t7でオフ電圧が印加される。
図53は、図52の次の状態を図示している。オフセットキャンセル動作を行うゲート信号線17d(GI)、17c(GR)、17b(GE)のオンまたはオフ電圧を印加する時刻は、1画素行シフトされ、図52に示した時刻t4ないし時刻t7から、図53では時刻t5ないし時刻t8となっている。映像信号を印加するタイミングを制御するゲート信号線17a(GS)にオンまたはオフ電圧を印加する時刻は、1画素行シフトされ、図53では時刻t9ないし時刻t10となっている。なお、ゲート信号線GEには、時刻t8でオフ電圧が印加される。
図54は、図53の次の状態を図示している。図54は、オフセットキャンセル動作を行うゲート信号線17d(GI)、17c(GR)、17b(GE)のオンまたはオフ電圧を印加する時刻は、1画素行シフトされ、図53の時刻t5ないし時刻t8から図54では時刻t6ないし時刻t9となっている。映像信号を印加するタイミングを制御するゲート信号線17a(GS)にオンまたはオフ電圧を印加する時刻は、1画素行シフトされ、図54では時刻t10ないし時刻t11となっている。なお、ゲート信号線GEは、時刻t9でオフ電圧が印加される。
本実施の形態では、図27の(a)に示したように、オン電圧またはオフ電圧は、画素行351aには、GE、GI、GS、GRの順に印加することもできるし、図27の(b)に示したように、画素行351aには、GI、GE、GS、GRの順に印加することもできる。図27の(a)と図27の(b)は、ゲートドライバ回路(IC)12の各出力端子332が画素16のレイアウト(各ゲート信号線の引き出し位置、配置)により、出力端子の機能を変更する必要があることを意味する。たとえば、1番目の端子は、ゲート信号線GEして動作することもあれば、GR、GI、GSとして動作することもある。本実施の形態におけるゲートドライバ回路(IC)12は、どのゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)としても機能するように構成されている。たとえば、各ゲート信号線17(17a、17b、17c、17d)のオン電圧は、それぞれあるいは4つの走査・出力バッファ回路331のうち、少なくとも2つの走査・出力バッファ回路331には独立に設定できるように構成されている。オフ電圧についても同様である。
本実施の形態に係る画像表示装置では、画素16の位置に対応して、赤(R)、緑(G)、青(B)からなるカラーフィルターを形成することができる。なお、カラーフィルターは、RGBに限定されものではない、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)色の画素を形成してもよい。また、白(W)の画素を形成してもよい。つまり、表示画面522にR、G、B、W画素16をマトリックス状に配置する。
画素16は、RGBの3画素で正方形の形状となるように作製することができる。したがって、R、G、Bの各画素は縦長の画素形状となる。したがって、レーザー照射スポットを縦長にしてアニールすることにより、1画素内ではトランジスタ11の特性バラツキが発生しないようにすることができる。
なお、R、G、Bの画素開口率は、異ならせてもよい。開口率を異ならせることにより、各RGBの発光素子15に流れる電流密度を異ならせることができる。電流密度を異ならせることにより、RGBの発光素子15の劣化速度を同一にすることができる。劣化速度を同一にすれば、画像表示装置のホワイトバランスずれが発生しない。
また、必要に応じて、白(W)の画素を形成する。画素16Wを形成または配置することにより、色ピーク輝度を良好に実現できる。また、高輝度表示を実現できる。つまり、画素16は、R、G、B、Wから構成される。R、G、B、Wに構成することにより、高輝度化が可能となる。また、R、G、B、Gとする構成も例示される。
表示装置のカラー化は、マスク蒸着により行うが、本実施の形態はこれに限定するものではない。たとえば、青色発光のEL層を形成し、発光する青色光を、R、G、Bの色変換層(CCM:カラーチェンジミディアムズ)でR、G、B光に変換してもよい。
なお、表示装置の光出射面には、円偏光板(円偏光フィルム)(図示せず)を配置することができる。偏光板と位相フィルムを一体したものは円偏光板(円偏光フィルム)と呼ばれる。
上記実施の形態の各々の図で述べた内容(一部でもよい)を様々な電子機器に適用することができる。具体的には、電子機器の表示部に適用することができる。
そのような電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的には、Digital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。
以下、本実施の形態に係る画像表示装置を備えた電子機器について、例を挙げて説明する。
図55は、ディスプレイであり、筐体552、保持台553、支柱554および画像表示装置(EL表示パネル)261を含む。図55に示すディスプレイは、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能を有する。なお、図55に示すディスプレイが有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
図56は、カメラであり、シャッター561、ビューファインダ562、カーソル563を含む。図56に示すカメラは、静止画を撮影する機能を有する。動画を撮影する機能を有する。なお、図56示すカメラが有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
図57は、コンピュータであり、キーボード571、タッチパッド572を含む。図57に示すコンピュータは、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能を有する。なお、図57に示すコンピュータが有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
かかる電子機器の表示部に、上記実施の形態で説明した画像表示装置(表示パネル)もしくは駆動方式を用いることで、上述の図55、図56、図57の情報機器などを高画質化することができ、また、低コスト化を実現できる。また、検査、調整を容易に実施することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
たとえば、図57のノート型パーソナルコンピュータの表示装置261として、上述した実施の形態で図示した、あるいは説明した表示装置(表示パネル)を採用し、また、情報機器を構成することができることは言うまでもない。
また、各図面等で説明した内容は特に断りがなくとも、他の実施の形態と組み合わせることができる。たとえば、図2に示した実施の形態に係る画像表示装置にタッチパネルなどを付加し、図55、図56、図57に図示する情報表示装置などを構成することができる。
また、上述した実施の形態に係る画像表示装置とは、情報機器などのシステム機器を含む概念である。表示パネルの概念は、広義には情報機器などのシステム機器を含む。
本発明は、特に、アクティブ型の有機ELフラットパネルディスプレイに有用である。
11 トランジスタ(TFT)
12 ゲートドライバ回路(IC)
14 ソースドライバ回路(IC)
15 発光素子
16 画素
17 ゲート信号線
18 ソース信号線
19 コンデンサ
20 表示パネル
21 出力回路
261 画像表示パネル
331 走査・出力バッファ回路
332 出力端子
333 入力端子
334 接続端子
351 画素行
411a、411b 電圧波形
431 シフトレジスタ
432 OR回路
521 COF
522 表示画面
523 ソースプリント基板
524 ゲートプリント基板
552 筐体
553 保持台
554 支柱
561 シャッター
562 ビューファインダ
563 カーソル
571 キーボード
572 タッチパッド

Claims (4)

  1. 画素がマトリックス状に配置された表示画面と、
    前記画素の行ごとに配置されたゲート信号線と、
    前記画素の列ごとに配置されたソース信号線と、
    前記ゲート信号線に制御電圧を印加するゲートドライバ回路と、
    前記ソース信号線に映像信号を印加するソースドライバ回路とを具備し、
    前記ソースドライバ回路は、
    入力された前記映像信号を保持するラッチ回路と、
    前記ラッチ回路からの前記映像信号をデジタル−アナログ変換するDA回路と、
    差動回路を有し前記DA回路の出力信号をバッファして前記映像信号を出力する出力回路とを有し、
    前記DA回路がデジタル−アナログ変換する周期をTとしたとき、
    前記出力回路は、前記差動回路を構成する第1の電流系統に配置されたトランジスタと第2の電流系統に配置されたトランジスタとを、n×T(nは、1以上の整数)の周期ごとに入れ替えて動作させることにより、極性の異なるオフセット電圧を前記映像信号に交互に重畳する
    画像表示装置。
  2. 画素がマトリックス状に配置された表示画面と、
    前記画素の行ごとに配置されたゲート信号線と、
    前記画素の列ごとに配置されたソース信号線と、
    前記ゲート信号線に、制御電圧を印加するゲートドライバ回路と、
    前記ソース信号線に映像信号を印加するソースドライバ回路とを具備し、
    前記ソースドライバ回路は、
    入力された前記映像信号を保持するラッチ回路と、
    前記ラッチ回路からの前記映像信号をデジタル−アナログ変換するDA回路と、
    差動回路を有し前記DA回路の出力信号をバッファして前記映像信号を出力する出力回路とを有し、
    前記ゲートドライバ回路が前記表示画面を走査する周期をTとしたとき、
    前記出力回路は、前記差動回路を構成する第1の電流系統に配置されたトランジスタと第2の電流系統に配置されたトランジスタとを、n×T(nは、1以上の整数)の周期ごとに入れ替えて動作させることにより、極性の異なるオフセット電圧を前記映像信号に交互に重畳する
    画像表示装置。
  3. 画素がマトリックス状に配置された表示画面と、
    前記画素の行ごとに配置されたゲート信号線と、
    前記画素の列ごとに配置されたソース信号線と、
    前記ゲート信号線に、制御電圧を印加するゲートドライバ回路と、
    前記ソース信号線に映像信号を印加するソースドライバ回路とを具備し、
    前記ソースドライバ回路は、
    入力された第1の映像信号および第2の映像信号を順次保持するラッチ回路と、
    前記ラッチ回路から入力された前記第1の映像信号または前記第2の映像信号をデジタル−アナログ変換するDA回路と、
    差動回路を有し前記DA回路の出力信号をバッファして前記映像信号を出力する出力回路とを有し、
    前記DA回路が前記第1の映像信号または前記第2の映像信号をデジタル−アナログ変換する周期をT、前記ゲートドライバ回路が、前記表示画面を走査する周期をTとしたとき、
    前記出力回路は、前記差動回路を構成する第1の電流系統に配置されたトランジスタと第2の電流系統に配置されたトランジスタとを、n×T(nは、1以上の整数)の周期ごとに、入れ替えて動作させることにより、極性の異なるオフセット電圧を前記映像信号に交互に重畳する
    画像表示装置。
  4. 前記画素は、EL発光素子を有する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像表示装置。
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