JP4203659B2 - 表示装置及びその駆動制御方法 - Google Patents
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Description
図16に示すように、従来技術における発光素子型ディスプレイは、概略、相互に直交するように配設された複数の走査ラインSLと複数のデータラインDLとの各交点近傍に、例えば、後述する発光駆動回路(画素駆動回路)及び電流制御型の発光素子(有機EL素子)を備えた複数の表示画素EMがマトリクス状(n行×m列)に配列された表示パネル110Pと、該表示パネル110Pの走査ラインSLに接続され、各走査ラインSLに所定のタイミングで順次走査信号Vselを印加することにより、行ごとの表示画素EMを選択状態に設定(走査)する走査ドライバ120Pと、表示パネル110PのデータラインDLに接続され、表示データを取り込んで、所定のタイミングで各データラインDLへ表示データに応じた階調電流(階調信号)IPpixを供給するデータドライバ130Pと、を備えた構成を有している。
そして、このような構成を有する発光駆動回路DP2においては、薄膜トランジスタTr121乃至Tr124からなる4個のトランジスタ(スイッチング手段)を所定のタイミングでオン、オフ制御することにより、以下に示すように、有機EL素子OELを発光制御する。
このような回路構成を有する画素駆動回路における駆動制御方法は、各表示画素(薄膜トランジスタTr123のゲート端子)に表示データに応じた電流値を指定した階調電流を供給し、該電流値に応じて保持される電圧に基づいて、有機EL素子OELに流す発光駆動電流を制御して、所定の輝度階調で発光動作させていることから、電流印加方式(又は、電流指定方式)と呼ばれている。
(1)すなわち、最下位又は比較的輝度の低い表示データに基づく階調電流を各表示画素に書き込む場合(低階調表示時)、表示データの輝度階調に対応した小さい電流値の信号電流を各表示画素に供給する必要がある。
請求項7記載の発明は、請求項4乃至6のいずれかに記載の表示装置において、前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセント素子であることを特徴とする。
これにより、データドライバから各列に対応して供給される階調信号を、電流ラッチ・分配部により連続的に取り込み保持しつつ、同時並行して表示画素へ階調電流を供給することができる。
<第1の実施形態>
<表示装置>
図1は、本発明に係る表示装置の全体構成を示す概略ブロック図であり、図2は、本発明に係る表示装置の第1の実施形態を示す要部概略構成図である。
(表示パネル110A)
本実施形態に係る表示装置に適用可能な表示パネル110Aは、例えば、図2に示すように、各々2本に分岐した走査ラインSLia、SLibを一組とし、2行分の画素行に対応する走査ライン群SGiと、各々2本のデータラインDLja、DLjbを一組とし、1列分の画素列に対応するデータライン群DGjが、相互に直交するように配設され、各走査ラインSLiaとデータラインDLjaとの各交点、及び、各走査ラインSLibとデータラインDLjbとの各交点に、表示画素EMが接続された構成を有している。
ここで、図2に示した構成においては、各走査ライン群SGiの走査ラインSLiaには、奇数行の表示画素EMが接続され、走査ラインSLibには、偶数行の表示画素EMが接続されている。
走査ドライバ120は、システムコントローラ150から供給される走査制御信号に基づいて、上記各走査ライン群SGiに選択レベル(例えば、ハイレベル)の走査信号Vselを印加する動作を順次実行することにより、各走査ライン群SGiを構成する走査ラインSLia、SLibに接続された2行分の表示画素EMを一斉に選択状態に設定し、後述するデータドライバ130により各データライン群DGjを介して供給される表示データに基づく階調電流Ipixを、各表示画素EMに一斉に書き込むように制御する。
データドライバ130は、システムコントローラ150から供給されるデータ制御信号に基づいて、後述する表示信号生成部160から供給される表示データを、所定のタイミングで各行ごとに順次取り込んで保持し、上記表示データの階調値に応じた電流値を有する階調信号(信号電流)Icを、後述する電流ラッチ・分配部140Aに行単位で一斉に供給する動作を一画面分順次繰り返し実行する。なお、データドライバ130の具体的な構成及び動作については詳しく後述する。
電流ラッチ・分配部140Aは、システムコントローラ150から供給されるデータ制御信号に基づいて、データドライバ130から供給される表示データに基づく階調信号Icを、所定のタイミングで各データライン群DGiごとに順次取り込んで、各列の特定の走査ライン群SGiに接続された表示画素EMごとに個別に保持し、上述した走査ドライバ120により特定の走査ライン群SGiを選択状態に設定するタイミングで、上記保持した階調信号Icを階調電流Ipixとして、各データライン群DGjを介して複数行(図2では2行)の表示画素EMに一斉に供給する。
システムコントローラ150は、上述した走査ドライバ120A、データドライバ130及び電流ラッチ・分配部140Aに対して、動作状態を制御する走査制御信号及びデータ制御信号を出力することにより、各ドライバ120A、130及び電流ラッチ・分配部140Aを所定のタイミングで動作させて走査信号Vsel、階調信号Ic及び階調電流Ipixを生成、出力させ、表示信号生成部160により生成される表示データを各表示画素EMに書き込んで発光動作させ、映像信号に基づく所定の画像情報を表示パネル110Aに表示させる制御を行う。
表示信号生成部160は、例えば、表示装置100の外部から供給される映像信号から輝度階調信号成分を抽出し、表示パネル110Aの1行分ごとに表示データとしてデータドライバ130に供給する。ここで、上記映像信号が、テレビ放送信号(コンポジット映像信号)のように、画像情報の表示タイミングを規定するタイミング信号成分を含む場合には、表示信号生成部160は、上記輝度階調信号成分を抽出する機能のほか、タイミング信号成分を抽出してシステムコントローラ150に供給する機能を有するものであってもよい。この場合においては、上記システムコントローラ150は、表示信号生成部160から供給されるタイミング信号に基づいて、走査ドライバ120Aやデータドライバ130、電流ラッチ・分配部140Aに対して供給する走査制御信号及びデータ制御信号を生成する。
次に、本実施形態に係る表示装置に適用可能なデータドライバの一構成例について、具体的に説明する。
図3は、本実施形態に係る表示装置に適用可能なデータドライバの一例を示すブロック図である。
次に、本実施形態に係る表示装置に適用可能な電流ラッチ・分配部の具体例について説明する。
図4は、本実施形態に係る表示装置のデータドライバに適用可能な電流ラッチ・分配部の一構成例を示す回路構成図である。なお、ここでは、本実施形態に係る表示装置に適用可能な一構成例を示すものにすぎず、この回路構成に何ら限定されるものではない。
なお、上述した電流ラッチ回路142において、蓄積容量Ca〜Cdは本発明に係る信号保持部及び電荷蓄積手段を構成し、薄膜トランジスタTr44a〜Tr44d及びTr45a〜Tr45dは本発明に係る階調電流出力部を構成する。
次いで、上述したような構成を有する電流ラッチ・分配部における動作について説明する。
図5は、本実施形態に適用可能な電流ラッチ・分配部の概略動作を示す概念図である。ここでは、各電流ラッチ回路142を構成するラッチ部142a〜142dのうち、便宜的に、ラッチ部142a、142c側のみを図示して説明するが、ラッチ部142b、142d側においても同様の動作が実行される。
(電流分配動作)
電流分配動作においては、上述した電流分配回路141において、システムコントローラ150からデータ制御信号として供給する第1及び第2の電流取込信号WTodd、WTevnを、選択的にハイレベルに設定することにより、いずれか一方のスイッチTr41a又はTr41bが順次オン動作し、該オン動作のタイミングに同期して、データドライバ130から連続的に各行の表示画素EMに対応した階調信号Icを出力することにより、階調信号Icが各行ごとに分配されて、各出力接点N41a又はN41bを介して、後述する電流ラッチ回路142を構成する個別のラッチ部142a、142c又は142b、142dに出力される。
上述した電流ラッチ回路142(ラッチ部142a〜142d)において、システムコントローラ150からデータ制御信号として供給する第1及び第2のラッチ信号LCup、LClwを、選択的にハイレベルに設定することにより、出力接点N41aに並列的に接続されたラッチ部142a、142c、又は、出力接点N41bに並列的に接続されたラッチ部142b、142dのうち、いずれか一方側のラッチ部(ラッチ部142a、142b、又は、ラッチ部142c、142d)が電流ラッチ動作状態に設定され、他方側のラッチ部(ラッチ部142c、142d、又は、ラッチ部142a、142b)が後述する電流出力動作状態に設定される。
次に、上述した構成を有する表示装置における駆動制御動作(駆動制御方法)について、具体的に説明する。
図6は、本実施形態に係る表示装置における駆動制御動作(駆動制御方法)を説明するタイミングチャートである。ここでは、上述した表示装置の各構成を適宜参照しながら説明する。
次に、本発明に係る表示装置の第2の実施形態について、図面を参照して詳しく説明する。
<表示装置>
図9は、本発明に係る表示装置の第2の実施形態を示す要部概略構成図であり、図10は、本実施形態に適用可能な電流ラッチ・分配部の一構成例を示す回路構成図である。ここで、上述した第1の実施形態と同等の構成については、同等又は同一の符号を付してその説明を簡略化又は省略する。
なお、本実施形態に係る表示装置おいて、データドライバ130、システムコントローラ150及び表示信号生成部160については、上述した第1の実施形態(図1参照)と同等であるので、その説明を省略する。
なお、上述した電流ラッチ・分配回路143において、蓄積容量Ce、Cfは本発明に係る信号保持部及び電荷蓄積手段を構成し、薄膜トランジスタTr46a、Tr47a及びTr46b、Tr47bは本発明に係る信号分配部を構成し、薄膜トランジスタTr48a、Tr49a及びTr48b、Tr49bは本発明に係る階調電流出力部を構成する。
図11は、本実施形態に適用可能な電流ラッチ・分配部の概略動作を示す概念図である。
本実施形態に係る電流ラッチ・分配部140B(電流ラッチ・分配回路143)における動作は、データドライバ130から時系列的に供給される2行分の表示画素に対応する表示データに基づく階調信号Icを、並列的に接続された電流ラッチ・分配回路143の各ラッチ部143a、143bにより順次取り込むと同時に、該階調信号(信号電流)Icに基づく階調電流Ipixを生成して、データライン群DGjを構成する各データラインDLja、DLjbに、所定のタイミングで個別に出力する電流ラッチ・出力動作と、該電流ラッチ・出力動作における上記階調電流Ipixの出力を、所定期間継続する電流出力保持動作と、を有し、ラッチ部143a側と143b側との間で、上記電流ラッチ・出力動作と電流出力保持動作を交互に繰り返すように制御される。これにより、電流ラッチ・出力動作における各ラッチ部143a、143bからの階調電流Ipixの出力期間が、相互に一部重なる(オーバーラップする)ように設定される。
上述した電流ラッチ・分配回路143(ラッチ部143a、143b)において、システムコントローラ150からデータ制御信号として供給する第1及び第2の電流取込信号WTodd、WTevnを、選択的にハイレベルに設定することにより、並列的に接続されたラッチ部143a及び143bのうち、いずれか一方側のラッチ部(ラッチ部143a又は143b)が、階調信号Icを取り込むと同時に、該階調信号Icに対応する階調電流Ipixを出力する電流ラッチ・出力動作状態に設定され、他方側のラッチ部(ラッチ部143b又は143a)が先のタイミングにおける電流ラッチ・出力動作状態の、階調電流Ipixの出力状態を継続する電流出力保持動作状態に設定される。
なお、本実施形態に係る電流ラッチ・分配部140Bにおいても、後述する表示画素EMに設けられる画素駆動回路の回路構成に対応させるために、データドライバ130から供給される正極性の階調信号Icに対応する、負の階調電流Ipixを生成して、該階調電流Ipixをデータライン(表示画素)側から引き込む場合について説明したが、表示画素EMの回路構成に応じて、正極性の階調電流Ipixを生成して、データライン(表示画素)に流し込む構成を有するものであってもよい。
次いで、上述したような構成を有する表示装置における駆動制御動作について説明する。
図12は、本実施形態に係る表示装置の駆動制御方法を示すタイミングチャートである。
次に、本発明に係る表示装置に適用可能な表示画素の具体回路例について、図面を参照して説明する。
図13は、本発明に係る表示装置に適用可能な表示画素(画素駆動回路、発光素子)の具体回路例を示す回路構成図であり、図14は、本実施例に係る画素駆動回路の駆動制御動作を示す概念図である。また、図15は、本実施例に係る表示画素を適用した表示装置の一構成例を示す概略ブロック図である。
すなわち、表示画素EM′の選択期間Tseにおいては、まず、走査ドライバから特定の走査ラインSLiに対して、ハイレベルの走査信号Vselが印加されて複数行の表示画素EM′が同時に(又は、所定の期間、オーバーラップするように)選択状態に設定されるとともに、当該複数行の表示画素の電源ラインVLに対して、ローレベルの電源電圧Vscが印加される。また、このタイミングに同期して、電流ラッチ・分配部から当該複数行の表示画素EM′に表示データに応じた負極性の階調電流Ipixが各データラインDLjに供給される。
次いで、選択期間Tse終了後の非選択期間Tnseにおいては、走査ドライバから特定の走査ラインSLiに対して、ローレベルの走査信号Vselが印加されて複数行の表示画素が非選択状態に設定されるとともに、当該複数行の表示画素の電源ラインVLに対して、ハイレベルの電源電圧Vscが印加される。また、このタイミングに同期して、電流ラッチ・分配部による階調電流Ipixの引き込み動作が停止される。
そして、上述した一連の動作を、上述した表示装置の駆動制御動作に基づいて、表示パネル110A(又は、110B)を構成する全ての走査ラインSLiについて順次繰り返し実行することにより、表示パネル1画面分の表示データが書き込まれて、所定の輝度階調で発光し、所望の画像情報が表示される。
110A〜110C 表示パネル
120A、120B 走査ドライバ
130 データドライバ
140A、140B 電流ラッチ・分配部
141 電流分配回路
142 電流ラッチ回路
142a、142b ラッチ部
143 電流ラッチ・分配回路
143a、143b ラッチ部
150 システムコントローラ
160 表示信号生成部
EM、EM′ 表示画素
SGi 走査ライン群
DGj データライン群
DC 画素駆動回路
Claims (8)
- 表示パネルを構成する2次元配列された複数の表示画素に対して、表示データに基づく階調電流を供給することにより、各表示画素を前記表示データに基づく所定の輝度階調で発光動作させて、前記表示パネルに所望の画像情報を表示する表示装置において、
少なくとも、
前記表示パネルは前記特定の複数行の表示画素に共通に接続された走査ラインを複数備え、
前記走査ラインの各々に単一の走査信号を印加することにより、前記表示パネルに配列された特定の複数行の前記表示画素を所定の期間、同時に選択状態に設定する走査駆動手段と、
前記表示データに基づいて各行ごとの前記表示画素の輝度階調を制御する階調信号を生成する信号駆動手段と、
前記信号駆動手段から出力される前記階調信号を取り込んで、前記階調信号に基づく電流値を有する前記階調電流を生成し、前記走査駆動手段により選択状態に設定された前記特定の複数行の前記表示画素の各々に対して、個別のデータラインを介して、前記階調電流を書き込む電流書込手段と、
を備え、
前記信号駆動手段は、前記階調信号を、前記電流書込手段に、前記走査駆動手段により同時に前記選択状態に設定される前記特定の複数行の各列の複数の前記表示画素に対応する時系列データとして順次出力し、
前記電流書込手段は、
前記時系列データとして供給される前記階調信号を、前記同時に選択状態に設定される前記特定の複数行の列毎の前記複数の表示画素の各々に対応して分配する、前記表示パネルの各列に対応して設けられる複数の信号分配部と、
前記各信号分配部により分配された前記階調信号を取り込み、前記特定の複数行の表示画素の各列の前記複数の表示画素に対応して保持する複数の信号保持部と、前記各信号保持部に保持された前記階調信号に対応する前記階調電流を、個別のデータラインを介して、前記選択状態に設定される期間に、前記特定の複数行の列毎の前記複数の表示画素の各々に対して出力する複数の階調電流出力部と、を有する複数組の信号保持・出力部と、
を有して、前記各信号保持部に前記階調信号を取り込み保持する動作と、前記各階調電流出力部より前記階調電流を出力する動作と、を前記所定の期間において並行して実行し、
少なくとも、前記表示パネルと前記電流書込手段が、単一の絶縁性基板上に設けられていることを特徴とする表示装置。 - 前記階調信号は、前記表示データに対応する電流値を有する信号電流であって、
前記信号保持部は、前記信号電流に基づく電荷を蓄積して、電圧成分として保持する電荷蓄積手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記電流書込手段は、前記信号駆動手段から供給される前記階調信号に対して、電流極性を反転した前記階調電流を生成して、前記複数行の前記表示画素に出力する電流極性反転部を有していることを特徴とする請求項2記載の表示装置。
- 前記表示パネルに配列された前記表示画素は、
前記電流書込手段から出力される前記階調電流に基づく所定の発光駆動電流を生成する発光駆動回路と、
前記発光駆動回路から供給される前記発光駆動電流の電流値に基づいて、所定の輝度階調で発光動作する電流制御型の発光素子と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の表示装置。 - 少なくとも、前記電流書込手段及び前記発光駆動回路は、アモルファスシリコン半導体層をチャネル層とする、単一のチャネル極性を有する電界効果型トランジスタを用いて構成されていることを特徴とする請求項4記載の表示装置。
- 少なくとも、前記電流書込手段及び前記発光駆動回路は、ポリシリコン半導体層をチャネル層とする、単一のチャネル極性を有する電界効果型トランジスタを用いて構成されていることを特徴とする請求項4記載の表示装置。
- 前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセント素子であることを特徴とする請求項4乃至6のいずれかに記載の表示装置。
- 表示パネルを構成する2次元配列された複数の表示画素に対して、表示データに基づく階調電流を供給することにより、各表示画素を前記表示データに基づく所定の輝度階調で発光動作させて、前記表示パネルに所望の画像情報を表示する表示装置の駆動制御方法において、
前記表示装置は走査駆動手段と信号駆動手段と電流書込手段とを有し、前記表示パネルと前記電流書込手段が、単一の絶縁性基板上に設けられており、前記電流書込手段は信号分配部と信号保持部と階調電流出力部とを有してなり、
前記走査駆動手段より単一の走査信号を印加することにより、前記表示パネルに配列された特定の複数行の前記表示画素を同時に選択状態に設定するステップと、
前記表示パネルが形成された前記絶縁性基板外に設けられた前記信号駆動手段により、前記表示データに基づく、前記特定の複数行の各列の複数の前記表示画素に対応する階調信号を生成して時系列データとして順次出力するステップと、
前記絶縁性基板上に設けられた前記電流書込手段の前記信号分配部により、前記信号駆動手段より前記時系列データとして供給される前記階調信号を前記特定の複数行の各列の前記複数の表示画素の各々に対応して分配するステップと、
前記電流書込手段の前記信号保持部に、前記信号分配部により分配された前記階調信号を順次取り込んで、電圧成分として、前記特定の複数行の各列の前記複数の表示画素の各々に対応して保持するステップと、
前記電流書込手段の前記階調電流出力部により、前記信号保持部に保持した前記階調信号に基づく電流値を有する前記階調電流を生成し、前記特定の複数行の各列の前記複数の表示画素の各々に対して、個別のデータラインを介して、前記選択状態に設定する期間に、前記階調電流を一斉に出力するステップと、を含み、
前記信号保持部に前記複数行に対応する前記階調信号を取り込んで保持するステップと、前記各階調電流出力部により、先のタイミングで取り込み保持した前記複数行に対応する前記階調信号に基づく前記階調電流を前記各表示画素に対して出力するステップとを、前記選択状態に設定する期間において並行して実行することを特徴とする表示装置の駆動制御方法。
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