JP3800831B2 - Display device and electronic device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるライトエミッティングポリマー等の電流駆動型(すなわち、素子に流される電流量に応じて発光輝度が変化する駆動型)の発光素子と、当該発光素子の発光動作を制御する薄膜トランジスタ(以下、TFT(Thin Film Transistor)と称する。)とを画素部毎に備えたアクティブマトリクス型の表示装置の技術分野に属し、より詳細には、当該発光素子の駆動方法の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、TFTを用いたアクティブマトリクス型の表示装置としては、当該TFTを画素部毎に備え、これにより液晶層を挟んで対向して配置された画素電極と対向電極との間に電圧を印加し当該液晶層を駆動して画像等を表示するいわゆる液晶表示装置が広く一般化している。
【0003】
ここで、当該液晶表示装置に用いられるTFTとしては、経時劣化が少ない等の理由からポリシリコンを用いて半導体層を形成するポリシリコンTFTが一般に用いられている。
【0004】
そして、当該ポリシリコンTFTを用いた液晶表示装置を駆動して画像等を表示する場合には、各画素部毎に配置されているTFTをいわゆる点順次方式或いは線順次方式のいずれか一方で駆動するのが通常であった。
【0005】
ここで、上記点順次方式とは、一の走査線に接続されている複数のTFTを予め設定された所定時間(例えば、表示すべき画像における一水平走査期間)だけ同時にオン状態に保ち、当該所定時間内にオン状態となっている一行分のTFTについて一つづつ順次データ信号を供給して画像を表示する駆動方式である。
【0006】
一方、近年、上記液晶表示装置と同様なアクティブマトリクス型の表示装置として、自発光型であって液晶表示装置のようなバックライト等が不要であり、視野角依存性が低く、更に素子製作が容易である等の理由から、ライトエミッティングポリマーや有機EL(ElectroLuminescence)等の電流駆動型の発光材料を薄膜化して用いた自発光型表示装置に関する研究開発が盛んに行われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記自発光型表示装置において、画素部毎に形成された上記発光材料を当該画素部毎にポリシリコンTFTで駆動する場合を考えると、従来の点順次駆動方式で駆動すると、画像表示領域全体としてみた場合に当該画像表示領域内の場所によって輝度むらが発生し、鮮明な画像が得られないという問題点があった。
【0008】
すなわち、上記自発光型の表示装置においては、電流駆動型の発光材料を用いるため、流れる電流量に応じて輝度が変化する。これに対して従来の点順次駆動方式を適用すると、一の走査線に対応する総てのポリシリコンTFTが同時にオン状態となっている期間のうち最初の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部と当該期間のうち最後の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部では、夫々に供給される総電流量が異なることとなる。
【0009】
より具体的には、例えば、夫々に含まれているTFTが一水平走査期間に全て同時にオンとされている一走査線に対応する複数の画素部において、当該一走査線分の画素部のうち、最初の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部と当該期間のうち最後の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部とを比較すると、最初の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部内の発光材料に対するデータ信号の印加が開始されるタイミングは、最後の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部内の発光材料に対するデータ信号の印加が開始されるタイミングよりも早い。ところが、当該一走査線分の画素部内の発光材料の夫々に対するデータ信号の供給は、夫々のTFTが全て同時にオフとされるタイミング(一水平走査期間が終了するタイミング)で終了してしまい、データ線の容量によりデータが保持される。従って、最初の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部内の発光材料に対するデータ信号の印加時間は、最後の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部内の発光材料に対するデータ信号の印加時間よりも長くなる。よって、この結果として、最初の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部内の発光材料に流れる電流量は最後の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部内の発光材料に流れる電流量よりも多くなり、ゆえに、最初の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部と最後の方のタイミングでデータ信号が印加される画素部では、夫々に供給される総電流量が異なることとなるのである。
【0010】
そして、一の走査線に対応する画素部間で上述したような供給電流量の差異が生じると、最初の方のタイミングでデータ信号が供給される画素部では供給される電流量が多いため輝度が高くなり、一方、最後の方のタイミングでデータ信号が供給される画素部では供給される電流量が少ないために輝度が低くなって、結果として画像表示領域全体でみた場合には、最初の方のタイミングでデータ信号が供給される画素部は明るくなり、最後の方のタイミングでデータ信号が供給される画素部は暗くなってしまうのである。
【0011】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて成されたもので、その課題は、電流駆動型の発光材料を用いたアクティブマトリクス型の表示装置において、輝度むらの発生を防止して鮮明な画像を得ることが可能な表示装置及び当該表示装置を備えた電子機器を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、基板上にマトリクス状に形成された複数の画素部内に夫々含まれる薄膜化された電流駆動型の複数のライトエミッティングポリマー等の発光手段と、各前記発光手段を線順次に夫々駆動するデータ線駆動回路等の駆動手段と、を備える。
【0013】
請求項1に記載の発明の作用によれば、薄膜化された電流駆動型の発光手段は、基板上にマトリクス状に複数個形成された画素部内に夫々含まれる。
【0014】
そして、駆動手段は、各発光手段を線順次に夫々駆動する。
【0015】
よって、マトリクス状に配置された複数の電流駆動型の発光手段を線順次に駆動するので、各発光手段に対して同時に駆動電流の印加が開始されると共に同時に駆動電流の印加が終了することとなる。
【0016】
従って、各発光手段に供給される電流量が相互に等しくなるので、各発光手段を点順次で駆動する場合に比して表示装置全体における輝度むらの発生を防止できる。
【0017】
上記の課題を解決するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置において、各画素行毎に設けられ、表示すべき表示情報に対応する走査信号が夫々供給される複数の走査線と、前記走査線と交差するように各画素列毎に設けられ、前記表示情報に対応するデータ信号が夫々供給される複数のデータ線と、各前記画素部毎に設けられると共に各前記画素部内において前記走査線、前記データ線及び前記発光手段に夫々接続され、前記走査線から供給された前記走査信号に対応して前記データ信号を前記発光手段に供給することにより当該発光手段を駆動するTFT等の複数の駆動スイッチング手段と、を更に備える。
【0018】
請求項2に記載の発明の作用によれば、請求項1に記載の発明の作用に加えて、 各画素行毎に設けられた複数の走査線には、表示情報に対応する走査信号が夫々供給される。
【0019】
一方、走査線と交差するように各画素列毎に設けらた複数のデータ線には、表示情報に対応するデータ信号が夫々供給される。
【0020】
そして、各画素部毎に設けられると共に各画素部内において走査線、データ線及び発光手段に夫々接続され複数の駆動スイッチング手段は、走査信号に対応してデータ信号を発光手段に供給することにより当該発光手段を駆動する。
【0021】
よって、画素部毎に駆動スイッチング手段を備えているので、高精細な画像を表示することができる。
【0022】
上記の課題を解決するために、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の表示装置において、各前記駆動スイッチング手段はポリシリコンにより形成されている薄膜トランジスタであるように構成される。
【0023】
請求項3に記載の発明の作用によれば、請求項2に記載の発明の作用に加えて、各駆動スイッチング手段はポリシリコンにより形成されている薄膜トランジスタであるので、発光手段を駆動するための大電流が長期間流れても発光手段に対する駆動能力が低下することがない。
【0024】
上記の課題を解決するために、請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の表示装置において、前記駆動手段は、各前記画素列毎に設けられ、前記データ信号の蓄積手段への供給を活殺する複数のスイッチ等の第1スイッチング手段と、各前記第1スイッチング手段に夫々接続され、前記供給されたデータ信号をに蓄積する複数のコンデンサ等の前記蓄積手段と、各前記蓄積手段に夫々接続され、前記蓄積されたデータ信号を前記表示情報に対応したタイミングで複数の前記駆動スイッチング手段に同時に供給する複数のスイッチ等の第2スイッチング手段と、により構成される。
【0025】
請求項4に記載の発明の作用によれば、請求項2又は3に記載の発明の作用に加えて、駆動手段において各画素列毎に設けられた複数の第1スイッチング手段は、データ信号の蓄積手段への供給を活殺する。
【0026】
一方、駆動手段において各第1スイッチング手段に夫々接続された複数の蓄積手段は、供給されたデータ信号を一時的に蓄積する。
【0027】
そして、駆動手段において各蓄積手段に夫々接続された複数の第2スイッチング手段は、蓄積されたデータ信号を表示情報に対応したタイミングで複数の駆動スイッチング手段に同時に供給する。
【0028】
よって、各画素部内の発光手段を効率的に線順次で駆動することができる。
【0029】
上記の課題を解決するために、請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の表示装置において、各前記発光手段は、ライトエミッティングポリマーであるように構成される。
【0030】
請求項5に記載の発明の作用によれば、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、各発光手段がライトエミッティングポリマーであるので、高輝度な画像が得られる。
【0031】
上記の課題を解決するために、請求項6に記載の電子機器は、請求項1から5のいずれか一項に記載の表示装置を備える。
【0032】
請求項6に記載の発明の作用によれば、電子機器内に請求項1から5のいずれか一項に記載の表示装置を備えているので、輝度むらのない画像を表示することができる。
【0033】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施の形態について、図面を用いて説明する。
【0034】
(I)表示装置の第1実施形態
始めに、図1乃至図5を用いて、本発明に係る第1の実施形態について説明する。
【0035】
先ず、第1実施形態に係るアクティブマトリクス型の表示装置の全体構成について、図1を用いてその概要を説明する。
【0036】
図1にその平面図を示すように、実施形態の表示装置1では、その基体である透明基板10の中央部分が実際に画像が表示される表示部2とされている。そして、当該透明基板10の表示部2以外の外周部のうち、図1に向かって上側と下側には、表示すべき画像に対応する画像信号に基づいてデータ線6に対してデータ信号を出力する駆動手段としてのデータ線駆動回路3と、製造途中や出荷時の表示装置1の品質、欠陥等を検査するための検査回路4とが形成されている。
【0037】
また、当該外周部のうち、図1に向かって左側には、表示すべき画像に基づいて走査線7に対して後述する走査信号を出力する走査線駆動回路5が形成されている。
【0038】
更に、透明基板10上において、検査回路4の外側には、上記画像信号や各種の電圧及びパルス信号等を外部から入力するための実装端子9が形成されている。
【0039】
ここで、表示部2内においては、一のデータ線6と一の走査線7とが交差する領域に一の画素部11が形成されており、当該画素部11内には、後述(図3参照)するように、発光手段としてのライトエミッティングポリマーや駆動用のTFT等が備えられている。
【0040】
更に、表示部2においては、後述(図3参照)の蓄積容量のための容量線8が各画素部11で走査線7に平行に配設されている。
【0041】
次に、上述した画素部11内に含まれる構成部材について図2及び図3を用いて説明する。なお、図2は、画素部11内に薄膜化技術により形成されているTFT等の配置を示す平面図であり、図3は、一の画素部11毎の等価回路である。
【0042】
図2に示すように、一の画素部11内の非発光側の面には、後述するライトエミッティングポリマー(薄膜化されており、より具体的にはスペーサ層、有機発光層及び正孔注入層等が積層されて構成されている。そして、流れる電流の電流量に比例した輝度で自発光する。)に対して電流を印加するための画素電極12と、当該画素電極12に対してデータ線6からの画像信号を供給するための駆動スイッチング手段としてのTFT13が形成されている。このとき、当該TFT13及び画素電極12は薄膜化されて形成されており、更にTFT13については、ポリシリコンを材料とする半導体層(チャネル領域、ソース領域及びドレイン領域が形成される半導体層)を備えている。
【0043】
また、画素電極12に対してライトエミッティングポリマーを挟んで対向する発光側の位置には、当該画素電極12との間で後述(図3参照)する蓄積容量を形成するための上記容量線8が配設されている。
【0044】
次に、一の画素部11内に含まれている各構成部材の等価回路について、図3を用いて説明する。
【0045】
図3に示すように、一の画素部11内においては、TFT13のゲート電極Gが走査線7に接続され、ソース電極Sがデータ線6に接続され、更にドレイン電極Dはライトエミッティングポリマー14及び蓄積容量15の一端に夫々接続されている。そして、当該ライトエミッティングポリマー14及び蓄積容量15の他端は、図示しない所定の固定電位(第1実施形態の場合は接地電位)に夫々共通的に接続されている。
【0046】
次に、図3に示す等価回路を用いて一の画素部11における発光動作について説明する。
【0047】
ライトエミッティングポリマー14が消灯している初期状態においては、走査線7に走査信号は印加されておらず、従って、TFT13はオフ状態である。
【0048】
次に、後述するデータ線駆動回路3の動作によりデータ線6に対して上記画像信号に対応するデータ信号(アナログ信号)が供給され、更に後述する当該データ信号の供給に対応するタイミングで走査線7に対して走査線駆動回路5からディジタル信号である走査信号が印加されると、TFT13はオン状態となり、データ線6により伝送されるデータ信号がソース電極Sからドレイン電極Dへ流れ、更にライトエミッティングポリマー14及び蓄積容量15に印加される。
【0049】
そして、当該ライトエミッティングポリマー14が印加されたデータ信号の電流量に比例した輝度で自発光を開始すると共に、蓄積容量15に電荷が蓄積され始める。
【0050】
その後は、データ線6からのデータ信号の供給が終了しても、蓄積容量15に蓄積された電荷により引き続きライトエミッティングポリマー14に電流が流れ、発光が継続される。
【0051】
次に、第1実施形態に係るデータ線駆動回路3の構成及び動作について、図4及び図5を用いて説明する。なお、図4は当該データ線駆動回路3の概要構成を示すブロック図であり、図5はその動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0052】
図4に示すように、第1実施形態のデータ線駆動回路3は、外部からの上記画像信号Ssigを後述する各スイッチ22a、22b…22mに供給する画像信号線20と、後述するサンプリングタイミングで後述する各データ線6a、6b…6m毎に設けられている上記スイッチ22a、22b…22mをオン/オフ制御するための制御信号Ssw1、Ssw2…Sswm(夫々ディジタル信号である。)を出力するデータ線駆動シフトレジスタ3’と、当該制御信号Ssw1、Ssw2…Sswmをスイッチ22a、22b…22mに伝送する制御信号線24a、24b…24mと、第1スイッチング手段としての上記スイッチ22a、22b…22mと、外部からの後述するラッチ信号Slt(上記画像信号Ssigをデータ線6a、6b…6mに供給するタイミングが線順次となるように制御するためのラッチ信号Slt)を後述する各スイッチ23a、23b…23mに夫々供給するラッチ信号線21と、各データ線6a、6b…6m毎に設けられている第2スイッチング手段としての上記スイッチ23a、23b…23mと、各データ線6a、6b…6m毎に設けられている蓄積手段としてのコンデンサ25a、25b…25m及び26a、26b…26mと、各データ線6a、6b…6mに供給すべき後述するデータ信号Sa、Sb…Smを所定の増幅率で増幅して夫々供給するアンプ27a、27b…27mと、により構成されている。
【0053】
次に、データ線駆動回路3及び走査線駆動回路5による第1実施形態に係る発光制御動作について、図5に示すタイミングチャートを用いて説明する。なお、図5は、図4における各ライトエミッティングポリマー14を発光させる発光制御動作のうち、最上段のライトエミッティングポリマー14a、14b…14mの発光を制御するための発光制御動作を示すものである。また、図5中、符号6a、6b及び6mは、夫々データ線6a、6b及び6mの寄生容量における電圧の時間変化を示し、また、符号14a、14b及び14mは、夫々ライトエミッティングポリマー14a、14b及び14mに印加される電圧の時間変化を示ししている。
【0054】
先ず、図5下から7段目に示す波形の画像信号Ssig(アナログ信号であり、図5下から7段目に示す場合は、最初に各走査信号Sg1、Sg2…Sgnを出力するタイミング(以下、この期間を第1フレームと称する。)ではライトエミッティングポリマー14aと14mのみを発光させるための画像信号Ssig(後述する制御信号Ssw1及びSswmに同期している。)が入力され、次の走査信号Sg1、Sg2…Sgnを出力するタイミング(以下、この期間を第2フレームと称する。)ではライトエミッティングポリマー14bのみを発光させるための画像信号Ssig(後述する制御信号Ssw2に同期している。)が入力されている。)が入力されると、データ線駆動シフトレジスタ3’は、当該画像信号Ssigを予め設定されている所定のタイミングでサンプリングするための上記制御信号Ssw1、Ssw2…Sswmを夫々一サンプリング周期づつずらして走査信号Sg1、Sg2…Sgn毎に出力する(図5上から4段目乃至6段目参照。)。
【0055】
これにより、上記スイッチ22a、22b…22mが当該Ssw1、Ssw2…Sswmが「HIGH」となるタイミングでオンとなり、入力されている横一行分の画像信号Ssigが夫々のタイミングでサンプリングされた結果、コンデンサ25a、25b…25mが充電される。なお、図5に示す場合には、第1フレームの期間では、ライトエミッティングポリマー14aと14mのみを発光させるための画像信号Ssigが入力されているので、このときには対応するコンデンサ25aと25mのみが充電されることとなる。
【0056】
そして、横一行分の画像信号Ssigについて、全てのデータ線6に対するサンプリングが完了すると、その直後に図5下から8段目に示すラッチ信号Sltが供給され、上記スイッチ23a、23b…23mが同時にオンとなる。
【0057】
すると、各コンデンサ25a、25b…25mに蓄積されていた電荷が当該スイッチ23a、23b…23mを介してデータ信号Sa、Sb…Smとして各アンプ27a、27b…27m並びにコンデンサ26a、26b…26mに供給される。
【0058】
そして、コンデンサ26a、26b…26mが供給されたデータ信号Sa、Sb…Smにより充電されると共に、アンプ27a、27b…27mが当該供給されたデータ信号Sa、Sb…Smを増幅し、各データ線6a、6b…6mに出力する。これにより、各データ線6a、6b…6mにおける寄生容量が充電される(図5下から4段目乃至6段目参照。)。なお、図5に示す場合には、第1フレームの期間では、ライトエミッティングポリマー14aと14mのみ発光させるための画像信号Ssigが入力されているので、このときにはデータ線6aの寄生容量とデータ線6mの寄生容量のみが充電されることとなる。
【0059】
そして、各データ線6a、6b…6mの寄生容量の充電が開始された後、走査信号Sg1が走査線7aに供給されると(図5最上段参照。)、当該走査信号Sg1が「HIGH」である期間だけ各TFT13a、13b…13mが同時にオンとなり、従って、当該期間だけ各データ線6a、6b…6mの寄生容量及びコンデンサ26a、26b…26mに充電されていた上記データ信号Sa、Sb…Smが同時に各ライトエミッティングポリマー14a、14b…14mに供給され、これにより当該ライトエミッティングポリマー14a、14b…14mが自発光する。
【0060】
このとき、走査信号Sg1が「LOW」となった以降は、各画素部11内の蓄積容量15が放電することにより、各ライトエミッティングポリマー14a、14b…14mにおける発光が継続されると共にその発光量が漸次減少する(図5最下段乃至下から3段目参照。)。なお、図5に示す場合には、第1フレームの期間ではライトエミッティングポリマー14aと14mのみが発光することとなる。
【0061】
ここで、第1実施形態では、走査信号Sg1により最上段一行分のTFT13a、13b…13mが同時にオン/オフ制御されるので、ライトエミッティングポリマー14a、14b…14m(第1フレームの期間ではライトエミッティングポリマー14aと14mのみ)は同時に発光を開始し、同時に発光を終了する。従って、各ライトエミッティングポリマー14a、14b…14mの発光量は、図5最下段乃至下から2段目に斜線で示す面積に比例することとなるので、結果として一行分の各ライトエミッティングポリマー14a、14b…14mの発光量はすべて等しくなり、画素一行分に含まれるライトエミッティングポリマー14相互間の輝度むらはなくなる。
【0062】
なお、走査信号Sg1が「LOW」となった以降は、第2行目に含まれる各TFT13を駆動するための走査信号Sg2、第3行目に含まれる各TFT13を駆動するための走査信号Sg3等が走査線駆動回路5により順次タイミングをずらしながら印加される(図5上から2段目乃至3段目参照。)。
【0063】
その後は、上述した動作が繰り返されて各ライトエミッティングポリマー14の発光タイミング及び発光量が制御される。
【0064】
次に、図5において、第2フレームの期間ではライトエミッティングポリマー14bのみを発光させるための画像信号Ssigが入力されているので、この場合には、当該第2フレームの期間に対応する上述の動作のうち、データ線6bに対応するスイッチ22b及び23b、コンデンサ25b及び26b並びに8アンプ27bの動作のみが発光に寄与することとなる。
【0065】
そして、この結果、ライトエミッティングポリマー14bのみが発光する。この場合、図5に示す画像信号Ssigの各パルスの振幅がすべて同じであれば、当該ライトエミッティングポリマー14bの発光量も、先のライトエミッティングポリマー14a又は14mの発光量と等しくなる(図5下から二段目者斜線部参照。)
以上説明したように、第1実施形態のデータ線駆動回路3及び走査線駆動回路5の動作によれば、マトリクス状に配置された複数のライトエミッティングポリマー14を各行毎に線順次に駆動するので、各ライトエミッティングポリマー14に対して同時にデータ信号Sa、Sb…Smの印加が開始されると共に同時にその印加が終了することとなり、結果として各ライトエミッティングポリマー14に供給される電流量が相互に等しくなるので、各ライトエミッティングポリマー14を点順次で駆動する場合に比して表示装置1全体における輝度むらの発生を防止できる。
【0066】
また、各画素部11内にTFT13を形成して各ライトエミッティングポリマー14を発光させるので、高精細な画像を表示することができる。
【0067】
更に、各TFT13がポリシリコンにより形成されているので、各ライトエミッティングポリマー14を駆動するための大電流が長期間流れても駆動能力が低下することがない。
【0068】
更にまた、例えばコンデンサ25a及び26a並びにスイッチ22a及び23aによりデータ線6aに接続されているライトエミッティングポリマー14aを発光させるので、各ライトエミッティグポリマー14を効率的に線順次で駆動することができる。
【0069】
更に、自発光型のライトエミッティングポリマー14を用いているので、表示装置1として高輝度な画像が得られる。
【0070】
(II)表示装置の第2実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第2実施形態のデータ線駆動回路の構成及び動作について、図6を用いて説明する。なお、図6において、上記第1実施形態と同様の部材については、同様の部材番号を付して細部の説明は省略する。
【0071】
上述した第1実施形態においては、画像信号Ssigがアナログ信号である場合について説明したが、第2実施形態では、実装端子9を介して外部から入力される画像信号Ssigが例えば3ビットのディジタル信号である場合について説明する。尚、本実施形態では3ビットを例として説明するが、これに限るものではない。
【0072】
図6に示すように、第2実施形態のデータ線駆動回路3Aは、シフトレジスタ30と、スイッチ34及び35と、第1ラッチ回路31と、第2ラッチ回路32と、一のデータ線6毎に設けられたD/Aコンバータ33とにより構成されている。
【0073】
また、第1ラッチ回路31は、画像信号Ssigにおける各ビットに対応して、ラッチ回路31Aとラッチ回路31Bとラッチ回路31Cとにより構成されている。
【0074】
更に、第2ラッチ回路32は、画像信号Ssigにおける各ビットに対応して、ラッチ回路32Aとラッチ回路32Bとラッチ回路32Cとにより構成されている。
【0075】
次に、動作を説明する。
【0076】
スイッチ35及び第1ラッチ回路31は、外部から入力される3ビットの画像信号Ssigを、シフトレジスタ20の制御に基づいてサンプリングする。
【0077】
次に、スイッチ34は、外部から入力されるラッチ信号Sltで示されるタイミングで、上記サンプリングされた各ビット毎の画像信号Ssigを第2ラッチ回路22内の夫々のラッチ回路32A乃至32Cへ転送する。
【0078】
そして、第2ラッチ回路32は、各画素部11内のライトエミッティングポリマー14を線順次駆動するタイミングで、上記転送された各ビット毎のディジタル画像信号Sgを夫々のデータ線6毎に同時にD/Aコンバータ33へ出力する。
【0079】
次に、各D/Aコンバータ33は、入力されている画像信号Ssigを各データ線6毎に当該画像信号Ssigで示されるディジタル値に応じた大きさの電流値を有するアナログのデータ信号に変換し、各データ線6に供給する。
【0080】
その後、走査線7により供給される上記走査信号Sg1、Sg2等により駆動される各TFT13を介して上記データ信号が同時に各ライトエミッティングポリマー14に供給され、夫々のライトエミッティングポリマー14が画像信号Ssigで示されるディジタル値に応じた発光量で発光することとなる。
【0081】
以上説明した第2実施形態のデータ線駆動回路3Aの動作によれば、入力される画像信号Ssigがディジタル信号であっても、上記第1実施形態と同様の効果が得られ、輝度むらのない高精細な画像を表示することができる。
【0082】
なお、上記の実施形態では発光素子としてライトエミッティングポリマー14を用いた場合について説明したが、本発明は、これ以外に、有機又は無機のEL(ElectroLuminescence)素子等の電流駆動型の発光素子を用いた表示装置に対して広く適用することが可能である。
【0083】
(III)電子機器の実施形態
次に、上述した実施形態の表示装置1を用いた種々の電子機器の実施形態について、図7乃至図10を用いて説明する。
【0084】
上述の表示装置1を用いて構成される電子機器は、図7に示す表示情報出力源1000、表示情報処理回路1002、表示駆動回路1004、表示パネル1006、クロック発生回路1008及び電源回路1010を含んで構成される。
【0085】
このうち、表示情報出力源1000は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などのメモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路などを含んで構成され、クロック発生回路1008からのクロック信号に基づいて、ビデオ信号などの表示情報を出力する。
【0086】
表示情報処理回路1002は、クロック発生回路1008からのクロック信号に基づいて表示情報を処理して出力する。この表示情報処理回路1002は、例えば増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、或いはクランプ回路等を含むことができる。
【0087】
次に、表示駆動回路1004は、走査線駆動回路及びデータ線駆動回路を含んで構成され、表示パネル1006を表示駆動する。
【0088】
そして、電源回路1010は、上述の各回路に電力を供給する。
【0089】
上述した構成の電子機器の例として、図8に示すマルチメディア対応のパーソナルコンピユータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、図9に示すページャがあり、更に他の例としては、携帯電話、ワードプロセッサ、テレビ、ビユーファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置などを挙げることができる。
【0090】
図8に示すパーソナルコンピユータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204と、本発明の表示装置を含む表示部1206とを有する。
【0091】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電流駆動型の発光手段を線順次に駆動するので、表示装置全体に渡って輝度むらのない高精細な画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】表示装置の全体構成を示す平面図である。
【図2】画素部の具体的な構成を示す平面図である。
【図3】画素部の等価回路である。
【図4】第1実施形態のデータ線駆動回路等の構成を示すブロック図である。
【図5】第1実施形態のデータ線駆動回路等の動作を示すタイミングチャートである。
【図6】第2実施形態のデータ線駆動回路等の構成を示すブロック図である。
【図7】電子機器の概要構成を示すブロック図である。
【図8】パーソナルコンピュータの外観を示す正面図である。
【符号の説明】
1…表示装置
2…表示部
3…データ線駆動回路
3’…データ線駆動シフトレジスタ
4…検査回路
5…走査線駆動回路
6、6a、6b、6m…データ線
7、7a、7b、7n…走査線
8…容量線
9…実装端子
10…透明基板
11…画素部
12…画素電極
13、13a、13b、13m…TFT
14、14a、14b、14m…ライトエミッティングポリマー
15、15a、15b、15m…蓄積容量
20…画像信号線
21…ラッチ信号線
22a、22b、22m、23a、23b、23m、34、35…スイッチ
24a、24b、24m…制御信号線
25a、25b、25m、26a、26b、26m…コンデンサ
27a、27b、27m…アンプ
30…シフトレジスタ
31…第1ラッチ回路
31A、31B、31C、32A、32B、32C…ラッチ回路
32…第2ラッチ回路
33…D/Aコンバータ
G…ゲート電極
D…ドレイン電極
S…ソース電極
Ssig…画像信号
Sa、Sb、Sm…データ信号
Slt…ラッチ信号
Sg1、Sg2、Sgm…走査信号
Ssw1、Ssw2、Sswm…制御信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a current-driven type light emitting element such as a so-called light emitting polymer (that is, a driving type in which the light emission luminance changes in accordance with the amount of current passed through the element), and a thin film transistor for controlling the light emitting operation of the light emitting element ( Hereinafter, it belongs to the technical field of an active matrix display device having a TFT (Thin Film Transistor)) for each pixel portion, and more specifically, to the technical field of a driving method of the light emitting element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an active matrix display device using a TFT, the TFT is provided for each pixel portion, and a voltage is applied between a pixel electrode and a counter electrode that are arranged to face each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. A so-called liquid crystal display device that displays an image or the like by driving the liquid crystal layer is widely used.
[0003]
Here, as a TFT used in the liquid crystal display device, a polysilicon TFT in which a semiconductor layer is formed using polysilicon is generally used for the reason that deterioration with time is small.
[0004]
When an image or the like is displayed by driving a liquid crystal display device using the polysilicon TFT, the TFT arranged for each pixel portion is driven by either a so-called dot sequential method or a line sequential method. It was normal to do.
[0005]
Here, the dot sequential method means that a plurality of TFTs connected to one scanning line are simultaneously kept on for a predetermined time (for example, one horizontal scanning period in an image to be displayed) This is a driving method in which an image is displayed by sequentially supplying data signals one by one to TFTs for one row that are in an on state within a predetermined time.
[0006]
On the other hand, in recent years, as an active matrix type display device similar to the above-mentioned liquid crystal display device, it is self-luminous and does not require a backlight or the like as in a liquid crystal display device, has a low viewing angle dependency, and further has an element fabrication. For reasons such as being easy, research and development on self-luminous display devices using a current-driven light-emitting material such as a light-emitting polymer or organic EL (ElectroLuminescence) in a thin film has been actively conducted.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above self-luminous display device, considering the case where the light emitting material formed for each pixel unit is driven by a polysilicon TFT for each pixel unit, the image display area is driven by the conventional dot sequential driving method. When viewed as a whole, there is a problem that uneven brightness occurs depending on the location in the image display area, and a clear image cannot be obtained.
[0008]
That is, since the self-luminous display device uses a current-driven light-emitting material, luminance changes according to the amount of current flowing. On the other hand, when the conventional dot sequential driving method is applied, the data signal is applied at the first timing in the period in which all the polysilicon TFTs corresponding to one scanning line are simultaneously turned on. The total current amount supplied to the pixel portion and the pixel portion to which the data signal is applied at the last timing in the period are different.
[0009]
More specifically, for example, in a plurality of pixel portions corresponding to one scanning line in which all the included TFTs are simultaneously turned on during one horizontal scanning period, When comparing the pixel portion to which the data signal is applied at the first timing and the pixel portion to which the data signal is applied at the last timing in the period, the data signal is applied at the first timing. The timing at which the application of the data signal to the light emitting material in the pixel portion is started earlier than the timing at which the application of the data signal to the light emitting material in the pixel portion to which the data signal is applied at the last timing. However, the supply of the data signal to each of the light emitting materials in the pixel portion for one scanning line ends at the timing when all the TFTs are turned off at the same time (the timing at which one horizontal scanning period ends). Data is held by the capacity of the line. Therefore, the application time of the data signal to the light emitting material in the pixel portion to which the data signal is applied at the first timing is the application time of the data signal to the light emitting material in the pixel portion to which the data signal is applied at the last timing. Longer than. Therefore, as a result, the amount of current flowing through the light emitting material in the pixel portion to which the data signal is applied at the first timing is larger than the amount of current flowing through the light emitting material in the pixel portion to which the data signal is applied at the last timing. Therefore, the total current amount supplied to the pixel portion to which the data signal is applied at the first timing and the pixel portion to which the data signal is applied at the last timing are different. It is.
[0010]
If a difference in the amount of supply current as described above occurs between the pixel portions corresponding to one scanning line, the amount of current supplied is large in the pixel portion to which the data signal is supplied at the first timing. On the other hand, in the pixel portion to which the data signal is supplied at the last timing, since the amount of current supplied is small, the luminance is low, and as a result, when the entire image display area is viewed, The pixel portion to which the data signal is supplied becomes brighter at one timing, and the pixel portion to which the data signal is supplied becomes darker at the last timing.
[0011]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and its problem is to prevent occurrence of luminance unevenness in an active matrix display device using a current-driven light-emitting material, thereby achieving a clear image. It is an object of the present invention to provide a display device capable of obtaining the above and an electronic apparatus including the display device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in
[0013]
According to the operation of the first aspect of the present invention, the thin film current-driven light emitting means is included in each of the pixel portions formed in a matrix on the substrate.
[0014]
Then, the driving means drives each light emitting means line by line.
[0015]
Therefore, since a plurality of current-driven light emitting means arranged in a matrix are driven line-sequentially, the application of the drive current to the light emitting means starts simultaneously and the application of the drive current ends simultaneously. Become.
[0016]
Therefore, the amount of current supplied to each light emitting means becomes equal to each other, so that it is possible to prevent the occurrence of luminance unevenness in the entire display device as compared with the case where each light emitting means is driven dot-sequentially.
[0017]
In order to solve the above-described problems, the invention according to
[0018]
According to the operation of the invention described in
[0019]
On the other hand, data signals corresponding to display information are respectively supplied to a plurality of data lines provided for each pixel column so as to intersect the scanning lines.
[0020]
A plurality of drive switching means provided for each pixel portion and connected to the scanning line, the data line, and the light emitting means in each pixel portion respectively supply the data signal to the light emitting means corresponding to the scanning signal. The light emitting means is driven.
[0021]
Therefore, since each pixel unit includes a drive switching unit, a high-definition image can be displayed.
[0022]
In order to solve the above-described problems, the invention described in
[0023]
According to the operation of the invention described in
[0024]
In order to solve the above-described problem, according to a fourth aspect of the present invention, in the display device according to the second or third aspect, the driving means is provided for each of the pixel columns, and the data signal storing means is provided. A first switching means such as a plurality of switches for activating the supply to the storage; a storage means such as a plurality of capacitors connected to each of the first switching means for storing the supplied data signal; and Second switching means such as a plurality of switches that are respectively connected to the storage means and supply the stored data signals to the plurality of drive switching means simultaneously at a timing corresponding to the display information.
[0025]
According to the operation of the invention described in
[0026]
On the other hand, a plurality of storage means respectively connected to each first switching means in the drive means temporarily store the supplied data signal.
[0027]
A plurality of second switching means connected to each storage means in the drive means simultaneously supplies the stored data signals to the plurality of drive switching means at a timing corresponding to the display information.
[0028]
Therefore, the light emitting means in each pixel portion can be efficiently driven in a line sequential manner.
[0029]
In order to solve the above problems, the invention according to
[0030]
According to the operation of the invention described in
[0031]
In order to solve the above problem, an electronic device according to a sixth aspect includes the display device according to any one of the first to fifth aspects.
[0032]
According to the operation of the sixth aspect of the invention, since the display device according to any one of the first to fifth aspects is provided in the electronic device, an image without uneven brightness can be displayed.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0034]
(I)First embodiment of display device
First, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0035]
First, the outline of the overall configuration of the active matrix display device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
[0036]
As shown in the plan view of FIG. 1, in the
[0037]
A scanning
[0038]
Further, on the
[0039]
Here, in the
[0040]
Further, in the
[0041]
Next, constituent members included in the
[0042]
As shown in FIG. 2, a light-emitting polymer (which is described later) is formed on a non-light-emitting side surface in one pixel portion 11 (more specifically, a spacer layer, an organic light-emitting layer, and a hole injection). The pixel electrode 12 for applying a current to the pixel electrode 12 and data for the pixel electrode 12. A
[0043]
Further, the
[0044]
Next, an equivalent circuit of each component included in one
[0045]
As shown in FIG. 3, in one
[0046]
Next, the light emission operation in one
[0047]
In the initial state where the
[0048]
Next, a data signal (analog signal) corresponding to the image signal is supplied to the
[0049]
Then, the
[0050]
Thereafter, even when the supply of the data signal from the
[0051]
Next, the configuration and operation of the data line driving
[0052]
As shown in FIG. 4, the data
[0053]
Next, the light emission control operation according to the first embodiment by the data line driving
[0054]
First, the image signal Ssig having the waveform shown in the seventh row from the bottom in FIG. 5 (analog signal. In the case shown in the seventh row from the bottom in FIG.1, Sg2... At the timing of outputting Sgn (hereinafter, this period is referred to as the first frame), an image signal Ssig (a control signal Ssw described later) for causing only the
[0055]
As a result, the
[0056]
When the sampling for all the data lines 6 is completed for the image signal Ssig for one horizontal line, the latch signal Slt shown in the eighth stage from the bottom of FIG. 5 is supplied immediately thereafter, and the
[0057]
Then, the charges accumulated in the
[0058]
The
[0059]
Then, after the charging of the parasitic capacitance of each
[0060]
At this time, the scanning signal Sg1After the value becomes “LOW”, the
[0061]
Here, in the first embodiment, the scanning signal Sg1Since the
[0062]
The scanning signal Sg1After the signal becomes “LOW”, the scanning signal Sg for driving each
[0063]
Thereafter, the above-described operation is repeated to control the light emission timing and light emission amount of each
[0064]
Next, in FIG. 5, the image signal Ssig for causing only the
[0065]
As a result, only the
As described above, according to the operations of the data line driving
[0066]
Further, since the
[0067]
Further, since each
[0068]
Furthermore, since the light emitting polymer 14a connected to the
[0069]
Furthermore, since the light-emitting type
[0070]
(II)Second embodiment of display device
Next, the configuration and operation of the data line driving circuit according to the second embodiment which is another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same member numbers, and detailed description thereof is omitted.
[0071]
In the first embodiment described above, the case where the image signal Ssig is an analog signal has been described. In the second embodiment, the image signal Ssig input from the outside via the mounting
[0072]
As shown in FIG. 6, the data
[0073]
The
[0074]
Further, the
[0075]
Next, the operation will be described.
[0076]
The
[0077]
Next, the
[0078]
The
[0079]
Next, each D /
[0080]
After that, the scanning signal Sg supplied by the
[0081]
According to the operation of the data line driving
[0082]
In the above embodiment, the case where the
[0083]
(III)Embodiment of electronic device
Next, embodiments of various electronic devices using the
[0084]
An electronic apparatus configured using the
[0085]
Among these, the display
[0086]
The display
[0087]
Next, the
[0088]
The
[0089]
Examples of the electronic apparatus having the above-described configuration include a multimedia-compatible personal computer (PC) and engineering work station (EWS) shown in FIG. 8, a pager shown in FIG. 9, and other examples include a mobile phone, Examples thereof include a word processor, a television, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, an electronic notebook, an electronic desk calculator, a car navigation device, a POS terminal, and a device equipped with a touch panel.
[0090]
A
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the current-driven light-emitting means is driven line-sequentially, so that a high-definition image with no luminance unevenness can be displayed over the entire display device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a display device.
FIG. 2 is a plan view illustrating a specific configuration of a pixel portion.
FIG. 3 is an equivalent circuit of a pixel portion.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a data line driving circuit and the like according to the first embodiment.
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the data line driving circuit and the like of the first embodiment.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a data line driving circuit and the like according to a second embodiment.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an electronic device.
FIG. 8 is a front view showing an external appearance of a personal computer.
[Explanation of symbols]
1. Display device
2 ... Display section
3. Data line drive circuit
3 '... Data line drive shift register
4 ... Inspection circuit
5. Scanning line drive circuit
6, 6a, 6b, 6m ... data lines
7, 7a, 7b, 7n ... scanning lines
8 ... Capacity line
9 ... Mounting terminal
10 ... Transparent substrate
11: Pixel part
12 ... Pixel electrode
13, 13a, 13b, 13m ... TFT
14, 14a, 14b, 14m ... Light emitting polymer
15, 15a, 15b, 15m ... storage capacity
20: Image signal line
21 ... Latch signal line
22a, 22b, 22m, 23a, 23b, 23m, 34, 35 ... switch
24a, 24b, 24m ... control signal line
25a, 25b, 25m, 26a, 26b, 26m ... capacitors
27a, 27b, 27m ... amplifier
30: Shift register
31. First latch circuit
31A, 31B, 31C, 32A, 32B, 32C ... latch circuit
32. Second latch circuit
33 ... D / A converter
G ... Gate electrode
D ... Drain electrode
S ... Source electrode
Ssig: Image signal
Sa, Sb, Sm ... Data signal
Slt ... Latch signal
Sg1, Sg2, Sgm: Scanning signal
Ssw1, Ssw2, Sswm ... control signal
Claims (6)
各画素行毎に設けられ、表示すべき表示情報に対応する走査信号が夫々供給される複数の走査線と、
前記走査線と交差するように各画素列毎に設けられ、前記表示情報に対応するデータ信号が夫々供給される複数のデータ線と、
各前記画素部毎に設けられると共に各前記画素部内において前記走査線、前記データ線及び前記発光手段に夫々接続され、前記走査線から供給された前記走査信号に対応して前記データ信号を前記発光手段に供給することにより当該発光手段を駆動する複数の駆動スイッチング手段と、を更に備え、
前記発光手段は、有機エレクトロルミネッセンスであり、該有機エレクトロルミネッセンス及び蓄積容量の一端が夫々前記駆動スイッチング手段に接続され、該有機エレクトロルミネッセンス及び蓄積容量の他端が所定の固定電位に夫々共通的に接続されていることを特徴とする表示装置。A plurality of thin-film current-driven light-emitting means each included in a plurality of pixel portions formed in a matrix on a substrate, and a drive means for driving each of the light-emitting means in a line-sequential manner. In the characteristic display device,
A plurality of scanning lines provided for each pixel row and supplied with scanning signals corresponding to display information to be displayed;
A plurality of data lines which are provided for each pixel column so as to intersect the scanning lines and to which data signals corresponding to the display information are respectively supplied;
Provided for each pixel portion and connected to the scanning line, the data line, and the light emitting means in each pixel portion, and emits the data signal corresponding to the scanning signal supplied from the scanning line. A plurality of drive switching means for driving the light emitting means by supplying to the means,
The light emitting means is organic electroluminescence, and one end of the organic electroluminescence and storage capacitor is connected to the drive switching means, respectively, and the other end of the organic electroluminescence and storage capacity is commonly used at a predetermined fixed potential. A display device that is connected .
シフトレジスタと、
外部から入力されるディジタル画像信号を、前記シフトレジスタの制御に基づいてサンプリングする第1のスイッチ及び第1ラッチ回路と、
前記サンプリングされたディジタル画像信号を、外部から入力されるラッチ信号のタイミングで転送する第2のスイッチと、
前記転送されたディジタル画像信号を、夫々のデータ線毎に同時に出力する第2ラッチ回路と、
前記第2ラッチ回路から出力されたディジタル画像信号をアナログのデータ信号に変換し、各データ線に供給するD/Aコンバータとより構成されることを特徴とする請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the driving unit includes:
A shift register;
A first switch and a first latch circuit for sampling an externally input digital image signal based on the control of the shift register;
A second switch for transferring the sampled digital image signal at a timing of a latch signal input from the outside;
A second latch circuit for simultaneously outputting the transferred digital image signal for each data line;
2. The display device according to claim 1 , further comprising a D / A converter that converts a digital image signal output from the second latch circuit into an analog data signal and supplies the analog data signal to each data line .
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