JP2016071368A - 表示装置、および表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マトリクス状に設けられた複数の画素と、当該画素の外部に設けられた読み出し回路と、を有し、当該画素は発光素子、および当該発光素子に電流を供給するトランジスタを有する表示装置において、当該表示装置のブランキング期間の間に、すべての画素が黒表示の行を選択して読み出し用の信号を入力し、選択された行の画素が有するトランジスタのしきい値の情報を読み出し回路で読み出し、且つ同時に選択された行以外の行の画素では表示を行い、選択された行に、黒表示用の信号を入力し、当該行の画素の表示を黒表示にする。
【選択図】図1
Description
本実施の形態では、開示する発明の一態様に係る表示装置の構成および駆動方法について、図1乃至図11を用いて説明する。
開示する発明の一態様に係る表示装置の駆動方法について示すタイミングチャートを図1(A)に示す。図1(A)に示すタイミングチャートは、図の横方向に経過時間を、縦方向に走査する行をとっている。
次に、開示する発明の一態様に係る表示装置の具体的な構成の一例について、図2のブロック図および図3の回路図を用いて説明する。図2は、(m×n)個の画素20を有する画素部15と周辺回路のブロック図の一例である。
次に、図1を用いて図2および図3に示す表示装置の駆動方法の一例について説明する。特に、図3に示すi行j列の画素20_(i,j)に注目して説明を行う。なお、以下においては、i行目の画素20がすべて黒表示になる場合について説明する。
次に、読み出し回路16の具体的な構成の一例について図9(A)乃至図9(C)に示す回路図を用いて説明する。
図2および図3に示す表示装置の駆動方法においては、選択した行のすべての画素の電流特性の情報の読み出しを一括で行ったが、本実施の形態に示す表示装置の駆動方法はこれに限られるものではなく、選択した行の特定の画素から電流特性の情報の読み出しを行ってもよい。例えば、同じ行の特定の列の画素、または、同じ行の特定の色相を表示する画素から電流特性の情報の読み出しを行ってもよい。
図2および図3に示す表示装置の駆動方法において、1行目から順番に走査して1行すべてが黒表示の行を選択して電流特性の情報を読み出した。このような駆動方法を用いる場合、駆動回路11から出力された信号を制御する出力制御回路を設けるのが好ましい。出力制御回路の構成の一例について図11(A)および図11(B)を用いて説明する。図11(A)は表示装置の駆動回路11、出力制御回路14および画素部15を示しており、図11(B)は、図11(A)中に示されるラッチ回路43の構成の一例を示している。
〈表示装置の変形例1〉
本実施の形態では、実施の形態1とは異なる態様の表示装置の構成および駆動方法について、図12および図13を用いて説明する。
〈表示装置の変形例2〉
本実施の形態では、実施の形態1とは異なる態様の表示装置の構成および駆動方法について、図16および図17を用いて説明する。
〈表示装置の具体的な構成例〉
表示装置の構成の一例について説明する。図20に、表示装置80の構成を、ブロック図で示す。なお、ブロック図では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとして示しているが、実際の構成要素は機能ごとに切り分けることが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
図21、図26に、表示装置に含まれるトランジスタの一例として、トップゲート構造のトランジスタを示す。
次に、表示装置に含まれるトランジスタの別の構成について、図23を用いて説明する。ここでは、画素部15に設けられたトランジスタ100Aの変形例としてトランジスタ100Cを用いて説明するが、駆動回路部のトランジスタ100Bにトランジスタ100Cの絶縁膜111の構成、又は導電膜114、導電膜116及び導電膜118の構造を適宜適用することができる。
次に、表示装置に含まれるトランジスタの別の構成について図24及び図25を用いて説明する。ここでは、画素部15に設けられたトランジスタ100Aの変形例としてトランジスタ100D及びトランジスタ100Eを用いて説明するが、駆動回路部のトランジスタ100Bに、トランジスタ100Dに含まれる酸化物半導体膜112の構成、又はトランジスタ100Eに含まれる酸化物半導体膜112の構成を適宜適用することができる。
ここで、図24及び図25に示すトランジスタのバンド構造について説明する。なお、図30(A)は、図24に示すトランジスタ100Dのバンド構造であり、理解を容易にするため、絶縁膜111、酸化物半導体膜113a、酸化物半導体膜113b、酸化物半導体膜113c及び絶縁膜117の伝導帯下端のエネルギー(Ec)を示す。また、図30(B)は、図25に示すトランジスタ100Eのバンド構造であり、理解を容易にするため、絶縁膜111、酸化物半導体膜113b、酸化物半導体膜113c及び絶縁膜117の伝導帯下端のエネルギー(Ec)を示す。
次に、表示装置に含まれるトランジスタの別の構成について、図27を用いて説明する。
次に、表示装置に含まれるトランジスタの別の構成について、図28及び図29を用いて説明する。
本実施の形態では、表示装置の表示画素の断面図の一例について説明する。図31では、画素20が有する、トランジスタ21、容量素子25、及び発光素子24の、断面構造を例示している。
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置、及び該表示装置に入力装置を取り付けた電子機器について、図32乃至図34を用いて説明を行う。
なお、本実施の形態において、電子機器の一例として、表示装置と、入力装置とを合わせたタッチパネル500について説明する。また、入力装置の一例として、タッチセンサを用いる場合について説明する。
次に、図33(A)を用いて、表示装置501の詳細について説明する。図33(A)は、図32(B)に示す一点鎖線X1−X2間の断面図に相当する。
次に、図33(C)を用いて、タッチセンサ595の詳細について説明する。図33(C)は、図32(B)に示す一点鎖線X3−X4間の断面図に相当する。
次に、図34(A)を用いて、タッチパネル500の詳細について説明する。図34(A)は、図32(A)に示す一点鎖線X5−X6間の断面図に相当する。
本実施の形態では、上記の実施の形態で例示した表示装置を用いることができる表示モジュール及び電子機器について説明する。
図35は、表示装置の外観の一例を示す、斜視図である。図35に示す表示装置は、パネル251と、コントローラ、電源回路、画像処理回路、画像メモリ、CPUなどが設けられた回路基板252と、接続部253とを有している。パネル251は、画素が複数設けられた画素部254と、複数の画素を行ごとに選択する駆動回路255と、選択された行内の画素への映像信号の入力を制御する駆動回路256とを有する。
上記の実施の形態で示した表示装置は、表示装置、ノート型パーソナルコンピュータ、記録媒体を備えた画像再生装置(代表的にはDVD:Digital Versatile Disc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有する装置)に用いることができる。その他に、上記の実施の形態で示した表示装置を用いることができる電子機器として、携帯電話、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、電子書籍端末、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー等)、複写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、現金自動預け入れ払い機(ATM)、自動販売機などが挙げられる。これら電子機器の具体例を図36に示す。
以上の実施の形態、及び実施の形態における各構成の説明について、以下に付記する。
<実施の形態で述べた本発明の一態様に関する付記>
以下では、上記実施の形態中で言及した語句の定義について説明する。
<<スイッチについて>>
本明細書等において、スイッチとは、導通状態(オン状態)、または、非導通状態(オフ状態)になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有するものをいう。または、スイッチとは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有するものをいう。
本明細書等において、チャネル長とは、例えば、トランジスタの上面図において、半導体(またはトランジスタがオン状態のときに半導体の中で電流の流れる部分)とゲートとが重なる領域、またはチャネルが形成される領域における、ソースとドレインとの間の距離をいう。
本明細書等において、チャネル幅とは、例えば、半導体(またはトランジスタがオン状態のときに半導体の中で電流の流れる部分)とゲート電極とが重なる領域、またはチャネルが形成される領域における、ソースとドレインとが向かい合っている部分の長さをいう。
本明細書等において、画素とは、例えば、明るさを制御できる要素一つ分を示すものとする。よって、一例としては、一画素とは、一つの色要素を示すものとし、その色要素一つで明るさを表現する。従って、そのときは、R(赤)G(緑)B(青)の色要素からなるカラー表示装置の場合には、画像の最小単位は、Rの画素とGの画素とBの画素との三画素から構成されるものとする。
本明細書等において、AとBとが接続されている、とは、AとBとが直接接続されているものの他、電気的に接続されているものを含むものとする。ここで、AとBとが電気的に接続されているとは、AとBとの間で、何らかの電気的作用を有する対象物が存在するとき、AとBとの電気信号の授受を可能とするものをいう。
12 駆動回路
13 回路部
14 出力制御回路
15 画素部
16 読み出し回路
16a 読み出し回路
16b 読み出し回路
16c 読み出し回路
16d 読み出し回路
16e 読み出し回路
17 回路
19a スイッチ
19b スイッチ
20 画素
20_1B 画素
20_1G 画素
20_1R 画素
20_2B 画素
20_2R 画素
21 トランジスタ
22 トランジスタ
23 トランジスタ
24 発光素子
25 容量素子
26 スイッチ
30a オペアンプ
30b オペアンプ
30c オペアンプ
31 スイッチ
32 容量素子
33 抵抗素子
41_1B スイッチ
41_1G スイッチ
41_1R スイッチ
41_2B スイッチ
41_2G スイッチ
41_2R スイッチ
42_1B スイッチ
42_1G スイッチ
42_1R スイッチ
42_2B スイッチ
42_2G スイッチ
42_2R スイッチ
43 ラッチ回路
44 スイッチ
45 スイッチ
46 スイッチ
47 インバータ
48 インバータ
49 インバータ
50 画素
51 トランジスタ
52 トランジスタ
53 トランジスタ
54 発光素子
55 容量素子
56 スイッチ
60a オペアンプ
60b オペアンプ
61 スイッチ
62 容量素子
63 抵抗素子
64 容量素子
65 容量素子
66 スイッチ
67 スイッチ
68 スイッチ
70 画素
71 トランジスタ
72 トランジスタ
73 トランジスタ
74 発光素子
75 容量素子
76 スイッチ
80 表示装置
81 補正回路
82 画像処理回路
83 CPU
85 パネル
86 コントローラ
87 画像メモリ
88 メモリ
89 画像データ
100A トランジスタ
100C トランジスタ
100D トランジスタ
100E トランジスタ
100B トランジスタ
100F トランジスタ
100G トランジスタ
101 基板
102 導電膜
103 酸化物半導体膜
104 導電膜
105 導電膜
106 絶縁膜
107 導電膜
111 絶縁膜
111a 窒化物絶縁膜
111b 酸化物絶縁膜
112 酸化物半導体膜
112a 領域
112b 領域
112c 領域
112d 領域
112e オフセット領域
113a 酸化物半導体膜
113b 酸化物半導体膜
113c 酸化物半導体膜
114 導電膜
114a 導電膜
114b 導電膜
114c 導電膜
116 導電膜
116a 導電膜
116b 導電膜
116c 導電膜
117 絶縁膜
117a 絶縁膜
118 導電膜
118a 導電膜
118b 導電膜
120 絶縁膜
121 基板
122 絶縁膜
123 酸化物半導体膜
123a 領域
123b 領域
123c 領域
123d 領域
124 絶縁膜
125 導電膜
126 導電膜
127 導電膜
128 絶縁膜
129 絶縁膜
130a 開口部
130b 開口部
131 基板
132 絶縁膜
133 酸化物半導体膜
133b 領域
133c 領域
133d 領域
133e オフセット領域
134 絶縁膜
134a 絶縁膜
135 導電膜
136 導電膜
137 導電膜
137a 導電膜
138 絶縁膜
139 絶縁膜
140a 開口部
140b 開口部
200 基板
201 導電膜
203 導電膜
204 半導体膜
205 導電膜
206 導電膜
207 半導体膜
209 導電膜
210 導電膜
212 導電膜
213 導電膜
215 絶縁膜
216 絶縁膜
217 絶縁膜
218 絶縁膜
219 絶縁膜
220 絶縁膜
225 絶縁膜
226 絶縁膜
227 EL層
228 導電膜
230 基板
231 遮蔽膜
232 着色層
251 パネル
252 回路基板
253 接続部
254 画素部
255 駆動回路
256 駆動回路
301 筐体
302 表示部
303 支持台
311 筐体
312 表示部
313 操作キー
321 筐体
322 筐体
323 表示部
324 表示部
325 マイクロホン
326 スピーカー
327 操作キー
328 スタイラス
331 筐体
332 表示部
341 筐体
342 表示部
351 筐体
352 表示部
353 カメラ
354 スピーカー
355 ボタン
356 外部接続部
357 マイク
500 タッチパネル
501 表示装置
502R 画素
502t トランジスタ
503c 容量素子
503g ゲート線駆動回路
503t トランジスタ
509 FPC
510 基板
510a 絶縁層
510b 可撓性基板
510c 接着層
511 配線
519 端子
521 絶縁層
528 隔壁
550R 発光素子
560 封止層
567BM 遮光層
567p 反射防止層
567R 着色層
570 基板
570a 絶縁層
570b 可撓性基板
570c 接着層
580R 発光モジュール
590 基板
591 電極
592 電極
593 絶縁層
594 配線
595 タッチセンサ
597 接着層
598 配線
599 接続層
600 タッチパネル
Claims (15)
- 画素を有する表示装置であって、
前記画素は、トランジスタと、表示素子と、を有し、
1フレーム期間は、アドレス期間と、ブランキング期間と、を有し、
前記アドレス期間において、前記画素に映像信号が入力され、
前記ブランキング期間において、前記トランジスタから電流が出力されることを特徴とする表示装置。 - 画素を有する表示装置であって、
前記画素は、トランジスタと、表示素子と、を有し、
1フレーム期間は、アドレス期間と、ブランキング期間と、を有し、
前記アドレス期間において、前記画素に映像信号が入力され、
前記ブランキング期間において、前記画素から、前記トランジスタの端子の電位が出力されることを特徴とする表示装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記映像信号は、前記表示素子が非表示状態となるための信号であることを特徴とする表示装置。 - 画素を有する表示装置であって、
前記画素は、トランジスタと、表示素子と、を有し、
1フレーム期間は、アドレス期間と、ブランキング期間と、を有し、
前記アドレス期間において、前記画素に第1の信号が入力され、
前記ブランキング期間において、前記画素に第2の信号が入力され、
前記ブランキング期間において、前記トランジスタから電流が出力され、
前記第1の信号は、前記表示素子が非表示状態となるための信号であり、
前記電流は、前記第2の信号に応じた大きさを有することを特徴とする表示装置。 - 第1および第2の画素を有する表示装置であって、
前記第1の画素は、第1のトランジスタと、第1の表示素子と、を有し、
前記第2の画素は、第2のトランジスタと、第2の表示素子と、を有し、
前記第1の画素は、第1の配線と電気的に接続され、
前記第2の画素は、前記第1の配線と電気的に接続され、
第1の期間において、前記第1の表示素子は、表示状態であり
前記第1の期間において、前記第2の表示素子は、非表示状態であり、
前記第1の期間において、前記第2のトランジスタから前記第1の配線へ電流が出力されることを特徴とする表示装置。 - 請求項5において、
第2の期間において、前記第1の画素に第1の信号が入力され、
前記第2の期間において、前記第2の画素に第2の信号が入力され、
前記第1の信号は、前記第1の表示素子が表示状態となるための信号であり、
前記第2の信号は、前記第2の表示素子が非表示状態となるための信号であり、
前記第2の期間において、前記第2の画素に第3の信号が入力され、
前記電流は、前記第3の信号に応じた大きさを有することを特徴とする表示装置。 - 複数の第1乃至第5の配線と、マトリクス状に設けられた複数の画素と、読み出し回路と、を有する表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、発光素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、第3のトランジスタと、を有し、
前記複数の第1の配線のそれぞれは、行方向に延びるように設けられ、
前記複数の第2の配線のそれぞれは、列方向に延びるように設けられ、
前記複数の第4の配線のそれぞれは、行方向に延びるように設けられ、
前記複数の第5の配線のそれぞれは、列方向に延びるように設けられ、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第5の配線と電気的に接続され、
前記発光素子は、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、
前記読み出し回路は、前記第5の配線と電気的に接続され、
当該表示装置のブランキング期間の間に、
すべての画素が黒表示の行について、前記第1の配線によって前記第1のトランジスタをオン状態とし、前記第4の配線によって前記第3のトランジスタをオン状態とし、
前記第2の配線によって前記第2のトランジスタをオン状態とし、
前記第2のトランジスタの電流特性の情報を前記読み出し回路で読み出し、
前記第2の配線を介して前記行の画素の表示を黒表示にする、表示装置。 - 複数の第1乃至第5の配線と、マトリクス状に設けられた複数の画素と、読み出し回路と、を有する表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、発光素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、第3のトランジスタと、を有し、
前記複数の第1の配線のそれぞれは、行方向に延びるように設けられ、
前記複数の第2の配線のそれぞれは、列方向に延びるように設けられ、
前記複数の第4の配線のそれぞれは、行方向に延びるように設けられ、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記発光素子と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記発光素子と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第5の配線と電気的に接続され、
前記読み出し回路は、前記第2の配線と電気的に接続され、
当該表示装置のブランキング期間の間に、
すべての画素が黒表示の行について、前記第1の配線によって前記第1のトランジスタをオン状態とし、前記第4の配線によって前記第3のトランジスタをオン状態とし、
前記第2の配線によって前記第2のトランジスタをオン状態とし、
前記第2のトランジスタの電流特性の情報を前記読み出し回路で読み出し、
前記第2の配線を介して前記行の画素の表示を黒表示にする、表示装置。 - 複数の第1乃至第5の配線と、マトリクス状に設けられた複数の画素と、読み出し回路と、を有する表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、発光素子と、第1のトランジスタと、pチャネル型の第2のトランジスタと、第3のトランジスタと、を有し、
前記複数の第1の配線のそれぞれは、行方向に延びるように設けられ、
前記複数の第2の配線のそれぞれは、列方向に延びるように設けられ、
前記複数の第4の配線のそれぞれは、行方向に延びるように設けられ、
前記複数の第5の配線のそれぞれは、列方向に延びるように設けられ、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方が、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第5の配線と電気的に接続され、
前記発光素子は、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記読み出し回路は、前記第5の配線と電気的に接続され、
当該表示装置のブランキング期間の間に、
すべての画素が黒表示の行について、前記第1の配線によって前記第1のトランジスタをオン状態とし、前記第4の配線によって前記第3のトランジスタをオン状態とし、
前記第2の配線によって前記第2のトランジスタをオン状態とし、
前記第2のトランジスタの電流特性の情報を前記読み出し回路で読み出し、
前記第2の配線を介して前記行の画素の表示を黒表示にする、表示装置。 - 前記第2のトランジスタの電流特性の情報を前記読み出し回路で読み出す間、前記黒表示の行の発光素子に順方向のバイアスがかからない、請求項7乃至9のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記第2のトランジスタのゲートと、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方と、の間に容量素子が設けられた、請求項7乃至10のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記第2のトランジスタの電流特性の情報として、前記第2のトランジスタの電流値を読み出す、請求項7乃至11のいずれか一に記載の表示装置。
- マトリクス状に設けられた複数の画素と、当該画素の外部に設けられた読み出し回路と、を有し、
当該画素は発光素子、および当該発光素子に電流を供給するトランジスタを有する表示装置において、
当該表示装置のブランキング期間の間に、
すべての画素が黒表示の行を選択して読み出し用の信号を入力し、
選択された行の画素が有する前記トランジスタの電流特性の情報を前記読み出し回路で読み出し、
且つ同時に前記選択された行以外の行の画素では表示を行い、
前記選択された行に、黒表示用の信号を入力し、当該行の画素の表示を黒表示にする、表示装置の駆動方法。 - 前記選択された行の画素が有する前記トランジスタの電流特性の情報を前記読み出し回路で読み出す間、前記選択された行の発光素子に順方向のバイアスがかからない、請求項13に記載の表示装置の駆動方法。
- 前記トランジスタの電流特性の情報として、前記トランジスタの電流値を読み出す、請求項13または14のいずれかに記載の表示装置の駆動方法。
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