JP4252275B2

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Publication number: JP4252275B2
Application number: JP2002288901A
Authority: JP
Inventors: 晃新谷; 純一平方
Original assignee: 株式会社日立ディスプレイズ
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2022-10-01
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に係り、特に動画ぼやけを解消して高画質の動画表示を可能とした表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度情報化社会の到来に伴い、パソコン、カーナビ、携帯情報端末、情報通信機器あるいはこれらの複合製品の需要が増大している。これらの製品の表示手段には、薄型、軽量、低消費電力のディスプレイデバイスが適しており、液晶表示装置あるいは発光ダイオードなどの自発光型の電気光学素子を用いた画像表示装置が用いられている。また、自発光型画像表示装置として、プラズマ表示装置も実用化されている。
【０００３】
自発光型の電気光学素子を用いた表示装置は、視認性がよいこと、広い視角特性を有すること、高速応答で動画表示に適していることなどの特徴があり、画像表示には特に好適と考えられている。特に、近年の有機物を発光層とする有機ＥＬ表示装置を用いた画像表示装置は発光効率の急速な向上と映像通信を可能にするネットワーク技術の進展とが相まって、実用化の期待が高い。有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）発光素子（ＯＬＥＤ）は有機発光層（有機ＥＬ層）を２枚の電極で挟んだダイオード構造を有する。このような有機ＥＬ発光素子を用いて構成した表示装置では、その画素選択を薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴとも称する）などのスイッチング素子を用いたアクティブ駆動が多く採用されている。
【０００４】
有機ＥＬを用いた表示装置は、液晶表示装置と同様に、所謂ホールド型の発光機構で表示を行うものであり、図１７に示した陰極線管（ＣＲＴ）のインパルス型の発光特性（応答特性）ではないので、等に動画を表示する際に、輪郭が不鮮明に表示されることによるぼやけ（動画ぼやけ）が発生し、画質劣化をもたらす。
【０００５】
ホールド型の表示装置における動画の画質を評価する方法は、例えば、非特許文献１、非特許文献２に開示がある。
【０００６】
また、有機ＥＬ駆動用薄膜トランジスタのゲート電圧を与える保持容量と並列にブランキング信号をゲート端子に入力するスイッチ用薄膜トランジスタを備え、１フレーム期間保持される有機ＥＬ駆動用薄膜トランジスタのゲート電圧に対して、次の１フレーム期間が始まる直前の所定の期間にブランキング信号をオンとして有機ＥＬ素子の発光にブランキングをかけるものが特許文献１に記載されている。
【０００７】
なお、液晶表示装置に関して、非特許文献３には、バックライトのランプ（冷陰極蛍光ランプ、ＣＦＬ）を垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに同期させて間欠点灯させるブリンクバックライトシステムが開示されている。
【０００８】
特許文献２には、映像信号に応じた階調電圧を液晶パネルに印加する期間と黒の階調電圧を液晶パネルに印加する期間を別々に設けることによって、動画表示性能を向上させることが記載されている。
【０００９】
特許文献３には、１フィールド期間の２／３の時間では液晶画素への表示データの書込み（表示データの書込み動作）のみが行われ、かつバックライトは消灯状態が保持され、次いで１フィールド期間の残り１／３の時間ではバックライトを点灯状態として書き込まれた表示データの表示を行い（パネル発光表示動作）、この動作を各フィールド毎に繰り返すものである。
【００１０】
そして、特許文献４には、画素の選択に薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置において、階調電圧の保持に利用される蓄積容量の電極間に高抵抗が生じるような構造にすることでデータ線から薄膜トランジスタのドレインおよびソースを介して液晶の画素容量（液晶容量）および蓄積容量に蓄積された電荷を液晶の画素容量及び補助蓄積容量のＣと蓄積容量間抵抗Ｒによって決定されるＣＲ時定数でゲート側あるいは蓄積容量線側に電荷を逃がすことにより、１フレームの期間中、データが一定であるホールド型からＣＲＴのようなインパルス型に画像データを近づけ、フレームとフレームの間に自動的に黒が挿入されるようにしている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−２２１９４２号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平１１−１０９９２１号公報
【００１３】
【特許文献３】
特開２０００−２９３１４２号公報
【００１４】
【特許文献４】
特開２００２−１４３７２号公報
【００１５】
【非特許文献１】
社団法人電子情報学会発行「信学技報」ＥＩＤ９６−４、ｐｐ１９〜２６“８倍速ＣＲＴによるホールド発光型ディスプレイの動画質に関する検討”
【００１６】
【非特許文献２】
社団法人電気学会発行「電気学会研究会資料」ＥＤＤ−００−４８、ｐｐ１３５〜１３９“ホールド型ディスプレイにおける動画質の評価方法”
【００１７】
【非特許文献３】
ＳＩＤＤＩＧＥＳＴ３５．２，ｐｐ９９０〜９９３“Ｓｕｐｅｒ−ＴＦＴ−ＬＣＤｆｏｒＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＩｍａｇｅｓｗｉｔｈｔｈｅＢｌｉｎｋＢａｃｋｌｉｇｈｔＳｙｓｔｅｍ”
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
非特許文献１や非特許文献２に記載されたホールド型の表示装置では、表示データを１フレーム期間中保持しているため、動画表示の際に上記の画質劣化が生じる。非特許文献３のブリンクバックライトシステムでは、ＣＦＬをオンさせたときの輝度の立ち上がりの過渡応答時間とＣＦＬをオフさせたときの輝度の立ち下がりの過渡応答時間が長く、液晶の透過率の過渡応答期間とＣＦＬの立ち上がり又は立ち下がりの過渡応答期間が重なることによって、一度輝度の低い発光があり、その後高い輝度の発光が起こることによって、液晶表示装置に動画を表示すると、輪郭が二重に見えるという不具合がある。
【００１９】
また、特許文献１に記載の方法では、余分な薄膜トランジスタが必要になり、またブランキング信号を発生させて薄膜トランジスタに印加する期間を作り出さなければならない。また、特許文献２に記載の方法では、黒の階調電圧を液晶パネルに印加する期間が長くなる程、画面の輝度が低下する。薄膜トランジスタ型の液晶表示装置のようなホールド型表示装置では、１フレームの１／２以上の期間を黒にしないと動画表示性能が向上しないが、黒表示期間を１フレームの１／２にすると、映像信号の表示期間が１／２になるため、輝度が１／２になってしまう。
【００２０】
特許文献３に記載の駆動方法では、表示データの高速書込みが必要で、またバックライトの点灯期間が１フィールドの１／３であるため、輝度が低下するという不具合がある。また、特許文献４では、液晶の応答が遅いため、液晶の応答が過渡状態にある内に電荷を逃がしてしまい、輝度が十分に上がらない。このような諸問題を複雑な駆動回路を設けて解消することは可能であるが、一画素内に多数の回路素子を組み込むことは望ましくない。
【００２１】
本発明の目的は、従来と同様の駆動で動画ぼやけの発生を解消して高画質の画像表示を可能としたホールド型表示装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明はデータ保持用容量（または、データ蓄積容量、あるいは単に保持容量もしくは蓄積容量とも言う）間に比較的に高い抵抗を並列に接続して、当該データ保持用容量の容量値と当該抵抗の抵抗値とのＣＲ時定数でデータ保持用容量に保持（ホールド）された画像データに対応する電荷を１フレーム期間より短い期間内に逃がす（放電）ことにより、次のフレームの間に黒を挿入して、ホールド型の表示素子をインパルス型に近づけて駆動するようにした。
【００２３】
本発明の基本的な構成では、表示素子に表示する画像データを保持するデータ保持用容量と、上記データ保持用容量に画像データに応じた電荷を充電（蓄積）する第１の薄膜トランジスタと、上記データ保持用容量に保持された電荷を表示素子に供給する第２の薄膜トランジスタを備えた表示装置において、上記データ保持用容量と並列に抵抗値が比較的に高い抵抗を接続した点に特徴を有する。なお、第１の薄膜トランジスタは入力される画像データの書込み用（画素スイッチング用）であり、一個に限らず複数個で構成されるものもある。
【００２４】
上記データ保持用容量の容量値をＣとし、上記抵抗の抵抗値をＲとしたとき、データ保持用容量に保持された画像データに対応した電荷は１フレーム期間内の短い期間にＣＲの時定数で放電されるように上記抵抗の抵抗値を設定する。
【００２５】
この構成により、１フレーム期間中に画像データに対応する電荷が一定に保持されるホールド型の表示素子に画像データをインパルス型データとして供給でき、ホールド型の表示素子で構成された表示装置をインパルス型で駆動できる。その結果、ホールド型の表示装置の駆動における動画ぼやけを解消するための新たな駆動方法によらずに高画質の動画表示を行うことができる。
【００２６】
本発明は、応答速度の速い有機ＥＬ表示素子や発光ダイオードを用いた表示装置に好適であるが、比較的応答速度が遅い液晶表示装置にも提供可能である。
【００２７】
なお、本発明は上記の構成および後述する実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。本発明の他の目的および構成は後述する実施の形態の記載から明らかになるであろう。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による表示装置の第１実施例の説明図であって、有機ＥＬを表示素子としたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。なお、一画素は単位画素であり、カラー表示の場合はＲ，Ｇ，Ｂの三つの単位画素でカラー画素を構成する。図中、参照符号５１は走査線、５２はデータ線、５３は電源線を示す。また、参照符号１３０は第１の薄膜トランジスタ（データ書込み用、またはスイッチング用薄膜トランジスタ）である。そして、参照符号１４０は第２の薄膜トランジスタ（駆動用薄膜トランジスタ）、１６０は有機ＥＬ素子、１７０はデータ保持容量、１８０はデータ保持容量（容量値Ｃ、以下、蓄積容量または単に保持容量とも称する）１７０に並列接続された抵抗（抵抗値Ｒ）である。
【００２９】
走査線５１で選択された第１の薄膜トランジスタ１３０はデータ線５２から供給される画像データに対応した階調電圧に応じた電流Ｉｃを保持容量１７０に電荷として保持（ホールド）する。第２の薄膜トランジスタ１４０は保持容量１７０に保持された画像データに対応した電荷に応じた電流を電源線５３から有機ＥＬ素子１６０に供給して発光させる。
【００３０】
このとき、保持容量１７０と並列に接続された抵抗１８０は、その抵抗値と保持容量１７０の容量値ＣとでＣＲの時定数回路（放電回路）を構成し、ＣＲの時定数で保持容量１７０に蓄積された電荷を電源線５３を通して放電する。図中に放電電流をＩｄで示す。抵抗１８０の抵抗値Ｒは、保持容量１７０に蓄積された電荷を１フレーム内で放電し、次のフレームとの間に黒表示が挿入されるようにる値に設定される。
【００３１】
図２は図１に示した画素回路における有機ＥＬの応答特性の説明図である。保持容量１７０に蓄積された電荷は１フレーム内の短い時間で放電し、次のフレームとの間に黒表示が挿入される様子を示している。輝度は相対値で、最高輝度でも次のフレームとの間に黒表示が挿入されるようにＣＲの時定数が設定される。この放電期間は１フレームの１／２〜１／４程度が実用的である。以下の各実施例でも同様である。
【００３２】
本実施例の構成により、ホールド型の表示素子に供給される画像データはインパルス型に近づいたものとすることができ、動画表示における動画ぼやけが解消されて高画質の動画像を得ることができる。
【００３３】
図３は本発明の第１実施例の効果を比較するための従来の有機ＥＬを表示素子としたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。また、図４は図３における有機ＥＬの応答特性の説明図である。図３中、図１と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。図３では、保持容量１７０に図１に示した抵抗を有しない。したがって、保持容量１７０に蓄積された電荷は１フレーム期間にわたって画像データに対応する電荷を保持され、次のフレームの画像データの書込みが開始されるまで前フレームの画像データの電荷に対応する電流が電源線５３から有機ＥＬ素子１６０に流れ続ける。このため、前フレームの画像が次フレームの直前まで表示していた画面がいきなり次フレームの画像表示に切り替わる。この様なフレーム毎に表示画像を一変させ得る画面で動画を表示すると画像の動きもがギクシャクして見苦しい。
【００３４】
これに対し、図１に示した第１実施例によれば、フレームとフレームの間に自動的に黒が挿入されるため、ギクシャクした画像が表示されなくなり、高画質の動画像を得ることができる。
【００３５】
図５は本発明による表示装置の第２実施例の説明図であって、同図（ａ）は比較のための従来回路、同図（ｂ）は本発明の第２実施例の回路図を示す。本実施例も有機ＥＬを表示素子としたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。図中、図１または図２と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。
【００３６】
本実施例は、保持容量線５４を設けて保持容量１７０の一方の電極をこの保持容量線５４に接続した構成に本発明を適用したものである。図５の（ａ）に示した従来の回路では、第１の薄膜トランジスタ１３０で画像データに対応した電荷が保持容量１７０に蓄積される。蓄積された電荷に応じた電流が第２の薄膜トランジスタ１４０により有機ＥＬ素子１６０に流れる。保持容量１７０に蓄積された電荷は１フレーム期間にわたって画像データに対応する電荷を保持され、次のフレームの画像データの書込みがあるまで当該フレームの画像データの電荷に対応する電流が電源線５３から有機ＥＬ素子１６０に流れ続ける。このため、前フレームの画像を次フレームの直前まで表示していた画面がすぐさま次フレームの画像表示に切り替わるために、動画像はギクシャクして表示され見苦しい。
【００３７】
これに対し、本発明の第２実施例では、図５の（ｂ）に示したように、保持容量１７０と並列に抵抗１８０を接続し、保持容量１７０に蓄積された電荷をＣＲの時定数で保持容量線５４に放電する構成としている。ＣＲの時定数は前記実施例と同様に設定され、図２で示したように、次のフレームとの間に黒が自動的に挿入される。本実施例の構成によっても、画像データはインパルス型に近づいたものとすることができ、動画表示における動画ぼやけが解消されて高画質の動画像を得ることができる。
【００３８】
図６は本発明による表示装置の第３実施例の説明図であって、同図（ａ）は比較のための従来回路、同図（ｂ）は本発明の第３実施例の回路図を示す。本実施例も有機ＥＬを表示素子としたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。図中、前記実施例の図面と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。
【００３９】
本実施例は、保持容量１７０に画像データに対応した電荷を蓄積するためにスイッチング用として３個の薄膜トランジスタ１３１、１３２、１３３を隣接する走査線との間に接続した構成となっている。図６の（ａ）に示した回路構成は表示装置内での薄膜トランジスタの特性バラツキに起因する有機ＥＬ素子１６０に流れる電流のバラツキを抑制するようにしたものである。
【００４０】
近接する薄膜トランジスタ１３３と駆動用の薄膜トランジスタ（第２の薄膜トランジスタ）１４０は略同じ特性である。先ず、薄膜トランジスタ１３３と第２の薄膜トランジスタ１４０をオンとして走査線５１ｎで選択されたデータ線５２から画像データに対応した階調電圧に応じた電流が薄膜トランジスタ１３３のゲート電圧で決まる電荷として保持容量１７０に蓄積される。次に、薄膜トランジスタ１３３をオフとして保持容量１７０に蓄積された電荷でオン状態となる第２の薄膜トランジスタ１４０を通して電流が有機ＥＬ素子１６０に供給され、有機ＥＬ素子１６０が発光する。
【００４１】
この回路に対し、図６の（ｂ）に示したように、抵抗１８０を保持容量１７０と並列に接続する。この抵抗１８０と保持容量１７０とのＣＲの時定数で保持容量１７０に蓄積された電荷を１フレーム内で放電させる。本実施例の構成によっても、画像データは図２に示したようなインパルス型に近づいたものとすることができ、動画表示における動画ぼやけが解消されて高画質の動画像を得ることができる。
【００４２】
図７は本発明による表示装置の第４実施例の説明図であって、同図（ａ）は比較のための従来回路、同図（ｂ）は本発明の第４実施例の回路図を示す。本実施例も有機ＥＬを表示素子としたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。図中、前記実施例の図面と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。
【００４３】
本実施例は、図５におけるスイッチング用のシングルゲートの薄膜トランジスタ（第１の薄膜トランジスタ）をデュアルゲートとしたもので、他の構成は図５と同様の回路構成であるので、繰り返しの説明は省略する。本実施例では、図７の（ｂ）に示したように、保持容量１７０と並列に抵抗１８０が接続されている。本実施例の構成によっても、画像データは図２に示したようなインパルス型に近づいたものとすることができ、動画表示における動画ぼやけが解消されて高画質の動画像を得ることができる。
【００４４】
図８は本発明による表示装置の第５実施例の説明図であって、同図（ａ）は比較のための従来回路、同図（ｂ）は本発明の第５実施例の回路図を示す。本実施例も有機ＥＬを表示素子としたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。図中、前記実施例の図面と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。
【００４５】
本実施例は、図３および図１におけるスイッチング用のシングルゲートの薄膜トランジスタ（第１の薄膜トランジスタ）をデュアルゲートとしたもので、他の構成は図３および図１と同様の回路構成であるので、繰り返しの説明は省略する。本実施例では、図８の（ｂ）に示したように、保持容量１７０と並列に抵抗１８０が接続されている。本実施例の構成によっても、画像データは図２に示したようなインパルス型に近づいたものとすることができ、動画表示における動画ぼやけが解消されて高画質の動画像を得ることができる。
【００４６】
図９は本発明による表示装置の第６実施例の説明図であって、同図（ａ）は比較のための従来回路、同図（ｂ）は本発明の第６実施例の回路図を示す。本実施例も有機ＥＬを表示素子としたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。図中、前記実施例の図面と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。
【００４７】
図９の（ａ）において、第１の薄膜トランジスタはデュアルゲートの薄膜トランジスタであり、参照符号１１はゲート、１３ｄはドレイン、１３ｓはソースを示す。また、第２の薄膜トランジスタ１４０の４１はゲート、４３ｄはドレイン、４３ｓはソースを示す。有機ＥＬ素子１６０は陽極６１、陰極６６、発光層６５で構成されていることを示す。保持容量１７０の一方の電極５５は第２の薄膜トランジスタ１４０のゲート４１に、他方の電極５４は接続点１７３で電源線５３に接続されている。なお、参照符号１５０は電源線５３の端子を示す。
【００４８】
この回路構成は図８と同様のものであり、有機ＥＬ素子１６０の駆動方法も図８と同様であるので再度の説明はしない。本実施例では、保持容量１７０と並列に抵抗１８０を接続したもので、画像データは図２に示したようなインパルス型に近づいたものとすることができ、動画表示における動画ぼやけが解消されて高画質の動画像を得ることができる。
【００４９】
図１０は本発明による表示装置の第６実施例を説明するための従来回路の平面図、図１１は図１０のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１２は図１０のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図１３は図１０の回路に本発明を適用した本発明の第６実施例の回路の平面図、図１４は図１３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。本実施例も有機ＥＬを表示素子としたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。図中、前記実施例の図面と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。
【００５０】
先ず、図１０〜図１２において、走査線（ゲート信号線）５１とデータ線（ドレイン信号線）５２および電源線（駆動電源線）５３で囲まれた領域に画素が形成される。走査線（ゲート信号線）５１とデータ線（ドレイン信号線）５２の交差部近傍に第１の薄膜トランジスタ１３０が形成され、そのソース電極１３ｓが保持容量電極線（保持容量線）５４との間で保持容量を構成する容量電極５５を兼ねると共に、有機ＥＬ素子の陽極６１に接続され、第２の薄膜トランジスタ１４０のドレイン４３ｄは駆動電源線５３に接続されている。
【００５１】
保持容量線５４はゲート絶縁膜１２を介して薄膜トランジスタ１３０のソース１３ｓと接続された容量電極５５との間で電荷を蓄積する保持容量を形成している。保持容量は第２の薄膜トランジスタ１４０のゲート電極４１に印加される電圧を保持する。参照符号１３はｐ−Ｓｉ膜の能動層、１３ＬＤは低濃度領域、１３ｄはドレイン、１４はストッパー絶縁膜、１５は層間絶縁膜、１６はドレイン電極、１７は平坦化絶縁膜、４１はゲート電極、４３は能動層、４３ｃはチャネル、４３ｓはソース電極、４３ｄはドレイン電極を示す。また、参照符号６１は陽極、６２は第１ホール輸送層、６３は第２ホール輸送層、６４は発光層、６５は発光素子層、６６は陰極１０は基板である。
【００５２】
図１０〜図１２に示した表示装置では、保持容量に蓄積された電荷は１フレーム期間にわたって画像データに対応する電荷を保持され、次のフレームの画像データの書込みがあるまで前フレームの画像データの電荷に対応する電流が電源線５３から有機ＥＬ素子に流れ続ける。このため、前フレームの画像を次フレームの直前まで表示した画面にいきなり次フレームの画像が重なり、このフレーム間で動く物体や人物の輪郭を二重に見せる。また、この物体が人物の動きも駒送りの如く表示され見苦しい。
【００５３】
これに対し、図１３および図１４に示したように、本発明の第６実施例では、ゲート絶縁膜１２に抵抗用ホールを設けて抵抗材料を１８１により保持容量を構成する電極間を接続し、この抵抗材料の抵抗値Ｒと保持容量の容量値ＣとでＣＲの時定数回路を構成した。このＣＲの時定数回路の作用は前記の各実施例と同様である。本実施例によっても、画像データは図２に示したようなインパルス型に近づいたものとすることができ、動画表示における動画ぼやけが解消されて高画質の動画像を得ることができる。
【００５４】
図１５は本発明の第７実施例の説明図であって、同図（ａ）は比較のための従来回路、同図（ｂ）は本発明の第７実施例の回路図を示す。また、図１６は図１５の平面図であり、同図（ａ）は図１５の（ａ）に、同図（ｂ）は図１５の（ｂ）にそれぞれ対応する。本実施例は、有機ＥＬを表示素子としたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。図中、前記各実施例の図面と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。
【００５５】
図１５の（ａ）および図１６の（ａ）において、有機ＥＬ素子２５１を有する画素は、ゲートドライバに接続するゲートライン（走査線）ｇｌとドレインドライバに接続するドレインライン（データ線）ｄｌの交差部に設けられた選択用（スイッチング用）の第１の薄膜トランジスタ２５４と駆動用の第２の薄膜トランジスタ２５２、およびキャパシタ（保持容量、蓄積容量）２５３で構成されている。なお、前記の各実施例を説明する図面におえる駆動用薄膜トランジスタがｐＭＯＳトランジスタであるのに対し、薄膜トランジスタ２５２はｎＭＯＳトランジスタである。
【００５６】
図１５の（ａ）と図１６の（ａ）に示した従来の表示装置では、保持容量２５３に蓄積された電荷は１フレーム期間にわたって画像データに対応する電荷を保持され、次のフレームの画像データの書込みがあるまで前フレームの画像データの電荷に対応する電流が有機ＥＬ素子を流れ続ける。このため、前フレームの画像を次フレームの直前まで表示していた画面がすぐさま次フレームの画像に切り替わることにより、動画像はギクシャクとした見苦しいものになる。
【００５７】
これに対し、図１５の（ｂ）と図１６の（ｂ）に示した本実施例では、保持容量２５３と並列に抵抗２５６を接続した回路としている。この抵抗２５６は、図１６の（ｂ）に示したように、保持容量２５３を構成する電極間に貫通するホール２５５を設け、このホール２５５に抵抗材料を充填して構成されている。この抵抗材料の抵抗値Ｒと保持容量２５３の容量値ＣとでＣＲの時定数回路を構成した。このＣＲの時定数回路の作用は前記の各実施例と同様である。本実施例によっても、画像データは図２に示したようなインパルス型に近づいたものとすることができ、動画表示における動画ぼやけが解消されて高画質の動画像を得ることができる。
【００５８】
次に、本発明を薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置（以下の説明に参照される図面ではＴＦＴ−ＬＣＤと表記）に適用した実施例について説明する。液晶表示装置の表示光の応答特性は図１８に示したようなホールド型である。すなわち、１フレームの殆ど全ての期間を画像表示に当てている。図１８における破線は理想的な表示光の輝度（相対輝度）特性を示し、実線は実際の表示光の輝度（相対輝度）特性を示す。
【００５９】
図１９は本発明による表示装置の第７実施例の説明図であり、同図（ａ）は比較のための従来回路（例えば、前述の特許文献４参照）、同図（ｂ）は本発明の第７実施例の回路図を示し、液晶表示素子を用いたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。図中、参照符号６１はゲート線、６２はドレイン線、６３は薄膜トランジスタ、６４は液晶容量、６５は保持容量、６６はコモン電極、６７は保持容量線を示す。
【００６０】
図１９の（ａ）に示した従来の回路では、ゲート線６１で選択された薄膜トランジスタ６３を通してデータ線６２から画像データに対応した電流が流れ、その電流に相当する電荷が保持容量６５に保持され、蓄積された電荷に応じた電界が液晶容量間にかかって画像が表示される。蓄積された電荷は次のフレームまでホールドされる。このため、前フレームの画像を次フレームの直前まで表示していた画面がすぐさま次フレーム画像表示に切り替わり、その結果、動画像にはぼやけ現象が生じ、画面内における物体や人物の動きもギクシャクした見苦しいものになる。
【００６１】
これに対し、本発明の第７実施例では、図１９の（ｂ）に示したように、蓄積容量６５と並列に抵抗６８を接続し、保持容量６５に蓄積された電荷をＣＲの時定数で保持容量線６７に放電する構成としている。保持容量６５の容量値Ｃと抵抗６８の抵抗値ＲによるＣＲの時定数は前記実施例と同様に設定され、図２０に示したように、次のフレームとの間に黒が自動的に挿入される。本実施例の構成によって、画像データはインパルス型に近づいたものとすることができ、動画表示における動画ぼやけが解消されて高画質の動画像を得ることができる。
【００６２】
図２１は本発明による表示装置の第８実施例の説明図であり、同図（ａ）は比較のための従来回路（例えば、前述の特許文献４参照）、同図（ｂ）は本発明の第８実施例の回路図を示し、液晶表示素子を用いたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。図中、参照符号６１ｎは第ｎ番目のゲート線、６１ｎ−１は第ｎ−１番目のゲート線、６２はドレイン線、６３は薄膜トランジスタ、６４は液晶容量、６５は保持容量、６６はコモン電極を示す。この一画素は第ｎ番目のゲート線６１と第ｎ−１番目のゲート線６１ｎ−１の間に薄膜トランジスタ６３と保持容量６５を接続した構成である。
【００６３】
図２１の（ａ）に示した従来の回路では、第ｎ番目のゲート線６１ｎで選択された薄膜トランジスタ６３を通してデータ線６２から画像データに対応した電流が流れ、その電流に相当する電荷が保持容量６５に保持され、蓄積された電荷に応じた電界が液晶容量間にかかって画像が表示される。蓄積された電荷は次のフレームまでホールドされる。このため、前フレームの画像を次フレームの直前まで表示していた画面に次フレームの画像がすぐさま現れ、その結果、ギクシャクした見苦しい動画像が表示される。
【００６４】
これに対し、本発明の第８実施例では、図２１の（ｂ）に示したように、保持容量６５と並列に抵抗６８を接続し、保持容量６５に蓄積された電荷をＣＲの時定数で第ｎ−１番目のゲート線６１ｎ−１に放電する構成としている。保持容量６５の容量値Ｃと抵抗６８の抵抗値ＲによるＣＲの時定数は前記実施例と同様に設定され、図２０に示したように、次のフレームとの間に黒が自動的に挿入される。本実施例の構成によって、画像データはインパルス型に近づいたものとすることができ、動画表示における動画ぼやけが解消されて高画質の動画像を得ることができる。
【００６５】
なお、液晶表示装置では、液晶の応答速度が有機ＥＬに比べて遅いため、その過渡状態にある内に蓄積容量にホールドされた電荷が放電されると輝度が十分に確保できないが、上記ＣＲの時定数を調整することで許容される輝度を確保することができる。
【００６６】
図２２は本発明による表示装置のアクティブ・マトリクス基板の全体構成例を模式的に示す平面図である。なお、有機ＥＬ表示装置では、このアクティブ・マトリクス基板を覆って封止缶、あるいはガラス基板が貼り合わされ、液晶表示装置の場合は方式によってはカラーフィルタを有し、あるいは有しないガラス基板が液晶層を介して貼り合わされるが、図示はしていない。
【００６７】
図２２において、参照符号５００はアクティブ・マトリクス基板であり、表示領域ＡＲ内に前記の各実施例の何れかの構成を有する多数の画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）がマトリクス状に配列されている。Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青である。各画素は走査駆動回路（薄膜トランジスタをアクティブ素子としたものではゲートドライバ）５１０に接続する走査線５１とデータ駆動回路（同ドレインドライバ）５２０に接続するデータ線５２で囲まれた部分に形成されている。
【００６８】
なお、参照符号５３は有機ＥＬ表示装置では有機ＥＬ素子に電流を供給するための電源線である。なお、この参照符号５３は、液晶表示装置では対向電極またはコモン電極である。そして、参照符号５３０は有機ＥＬ表示装置では有機ＥＬ素子に電流を供給するための電源線バスライン、液晶表示装置では対向電極またはコモン電極のバスラインを示す。また、参照符号６００は外部信号源と接続するための端子である。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ホールド型の表示装置に動画を表示した際の輪郭のぼやけ、所謂動画ぼやけの発生が回避され、陰極線管に代表されるインパルス型の表示装置と同等の高品質の画像表示を可能とした表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示装置の第１実施例の説明図である。
【図２】図１に示した画素回路における有機ＥＬの応答特性の説明図である。
【図３】本発明の第１実施例の効果を比較するための従来の有機ＥＬを表示素子としたアクティブ・マトリクス型表示装置の一画素の等価回路の説明図である。
【図４】図３における有機ＥＬの応答特性の説明図である。
【図５】本発明による表示装置の第２実施例の説明図である。
【図６】本発明による表示装置の第３実施例の説明図である。
【図７】本発明による表示装置の第４実施例の説明図である。
【図８】本発明による表示装置の第５実施例の説明図である。
【図９】本発明による表示装置の第６実施例の説明図である。
【図１０】本発明による表示装置の第６実施例を説明するための従来回路の平面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１２】図１０のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１３】図１０の回路に本発明を適用した本発明の第６実施例の回路の平面図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１５】本発明の第７実施例の説明図である。
【図１６】図１５の平面図である。
【図１７】陰極線管で代表されるインパルス型の発光特性の説明図である。
【図１８】液晶表示装置の表示光の応答特性の説明図である。
【図１９】本発明による表示装置の第７実施例の説明図である。
【図２０】動画ぼやけ対策を施した液晶表示装置の表示光の応答特性の説明図である。
【図２１】本発明による表示装置の第８実施例の説明図である。
【図２２】本発明による表示装置のアクティブ・マトリクス基板の全体構成例を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
５１・・・・走査線、５２・・・・データ線、５３・・・・電源線、１３０・・・・第１の薄膜トランジスタ、１４０・・・・第２の薄膜トランジスタ、１６０・・・・有機ＥＬ素子、１７０・・・・データ保持容量、１８０・・・・抵抗。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device that can display moving image with high image quality by eliminating moving image blur.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the advent of an advanced information society, demand for personal computers, car navigation systems, portable information terminals, information communication devices, or composite products of these has increased. As a display means for these products, a thin, light, and low power consumption display device is suitable, and an image display device using a self-luminous electro-optic element such as a liquid crystal display device or a light emitting diode is used. . Plasma display devices have also been put into practical use as self-luminous image display devices.
[0003]
A display device using a self-luminous electro-optic element has features such as good visibility, wide viewing angle characteristics, and high-speed response suitable for moving image display, and is particularly suitable for image display. It is considered. In particular, an image display device using an organic EL display device using an organic substance as a light emitting layer in recent years is highly expected to be put into practical use in combination with rapid improvement of light emission efficiency and progress of network technology enabling video communication. An organic electroluminescence (organic EL) light emitting element (OLED) has a diode structure in which an organic light emitting layer (organic EL layer) is sandwiched between two electrodes. In a display device configured using such an organic EL light emitting element, active drive using a switching element such as a thin film transistor (hereinafter also referred to as TFT) is often used for pixel selection.
[0004]
A display device using an organic EL, like a liquid crystal display device, performs display using a so-called hold-type light emission mechanism, and impulse-type light emission characteristics (response characteristics) of the cathode ray tube (CRT) shown in FIG. Therefore, when displaying a moving image on the screen or the like, blurring (moving image moving image) due to unclear outlines occurs, resulting in image quality degradation.
[0005]
For example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 disclose methods for evaluating the image quality of a moving image in a hold-type display device.
[0006]
In addition, a switching thin film transistor that inputs a blanking signal to the gate terminal in parallel with a holding capacitor that provides a gate voltage of the organic EL driving thin film transistor is provided, and with respect to the gate voltage of the organic EL driving thin film transistor held for one frame period, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 describes that the blanking signal is turned on in a predetermined period immediately before the start of the next one frame period to blank the light emission of the organic EL element.
[0007]
Regarding a liquid crystal display device, Non-Patent Document 3 discloses a blink backlight system in which a backlight lamp (cold cathode fluorescent lamp, CFL) is intermittently lit in synchronization with a vertical synchronization signal Vsync.
[0008]
Patent Document 2 describes that moving image display performance is improved by separately providing a period for applying a gradation voltage corresponding to a video signal to a liquid crystal panel and a period for applying a black gradation voltage to the liquid crystal panel. Has been.
[0009]
In Patent Document 3, only writing of display data to the liquid crystal pixels (display data writing operation) is performed in 2/3 time of one field period, and the backlight is kept off, and then one field period. In the remaining 1/3 time, the display data written with the backlight turned on is displayed (panel emission display operation), and this operation is repeated for each field.
[0010]
In Patent Document 4, in a liquid crystal display device using a thin film transistor for selecting a pixel, a structure in which a high resistance is generated between electrodes of a storage capacitor used for holding a grayscale voltage is employed. Charges accumulated in the pixel capacitor (liquid crystal capacitor) and storage capacitor of the liquid crystal through the drain and source of the thin film transistor with a CR time constant determined by the pixel capacitor of the liquid crystal and the auxiliary storage capacitor C and the resistance R between the storage capacitors By moving the charge to the storage side or storage capacitor line side, the image data is brought closer to the impulse type such as CRT from the hold type where the data is constant during the period of one frame, and black is automatically generated between the frames. It is inserted.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2000-221942 A
[0012]
[Patent Document 2]
JP-A-11-109921
[0013]
[Patent Document 3]
JP 2000-293142 A
[0014]
[Patent Document 4]
JP 2002-14372 A
[0015]
[Non-Patent Document 1]
“Science Technical Report” EID96-4, pp19-26 “Examination on video quality of hold light emitting display by 8x CRT”
[0016]
[Non-Patent Document 2]
Published by the Institute of Electrical Engineers of Japan “Materials of the Institute of Electrical Engineers of Japan” EDD-00-48, pp135-139 “Evaluation Method of Video Quality on Hold-type Display”
[0017]
[Non-Patent Document 3]
SID DIGEST 35.2, pp990-993 “Super-TFT-LCD for Moving Picture Images with the Blink Backlight System”
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
In the hold-type display devices described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, the display data is held for one frame period, so that the above-described image quality deterioration occurs when displaying a moving image. In the blink backlight system of Non-Patent Document 3, the transient response time of the rise of the brightness when the CFL is turned on and the transient response time of the fall of the brightness when the CFL is turned off are long, and the transient of the transmittance of the liquid crystal When the response period and the transient response period of the rise or fall of CFL overlap, there is light emission with low brightness once, and then light emission with high brightness occurs. There is a problem of being visible.
[0019]
Further, in the method described in Patent Document 1, an extra thin film transistor is required, and a period in which a blanking signal is generated and applied to the thin film transistor must be created. In the method described in Patent Document 2, the luminance of the screen decreases as the period during which the black gradation voltage is applied to the liquid crystal panel becomes longer. In a hold-type display device such as a thin film transistor type liquid crystal display device, the moving image display performance is not improved unless the period of 1/2 or more of one frame is black, but when the black display period is 1/2 of one frame, Since the display period of the video signal is halved, the luminance is halved.
[0020]
In the driving method described in Patent Document 3, display data needs to be written at high speed, and the lighting period of the backlight is 1/3 of one field, so that the luminance is lowered. In Patent Document 4, since the response of the liquid crystal is slow, electric charges are released while the response of the liquid crystal is in a transitional state, and the luminance is not sufficiently increased. Such problems can be solved by providing a complicated drive circuit, but it is not desirable to incorporate a large number of circuit elements in one pixel.
[0021]
An object of the present invention is to provide a hold-type display device that can display a high-quality image by eliminating the occurrence of motion blur by the same driving as in the prior art.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a relatively high resistance is connected in parallel between a data holding capacity (or data storage capacity, or simply called a storage capacity or storage capacity), and the data holding capacity is By discharging (discharging) the charge corresponding to the image data held (held) in the data holding capacitor by the CR time constant of the capacitance value of the resistor and the resistance value of the resistor within a period shorter than one frame period, Black was inserted between the frames to drive the hold type display element closer to the impulse type.
[0023]
In the basic configuration of the present invention, a data holding capacitor for holding image data to be displayed on a display element, a first thin film transistor for charging (accumulating) charges corresponding to image data in the data holding capacitor, A display device including a second thin film transistor that supplies a charge held in a data holding capacitor to a display element is characterized in that a resistor having a relatively high resistance value is connected in parallel with the data holding capacitor. . Note that the first thin film transistor is used for writing input image data (for pixel switching), and is not limited to one and may be composed of a plurality.
[0024]
When the capacitance value of the data holding capacitor is C and the resistance value of the resistor is R, the charge corresponding to the image data held in the data holding capacitor is a CR time constant in a short period within one frame period. The resistance value of the resistor is set so as to be discharged.
[0025]
With this configuration, image data can be supplied as impulse-type data to a hold-type display element in which a charge corresponding to image data is held constant during one frame period, and a display device configured with the hold-type display element is impulsed. Can be driven by mold. As a result, high-quality moving image display can be performed without using a new driving method for eliminating moving image blur in the driving of the hold-type display device.
[0026]
The present invention is suitable for a display device using an organic EL display element or a light emitting diode having a high response speed, but can also be provided for a liquid crystal display device having a relatively low response speed.
[0027]
Note that the present invention is not limited to the above-described configuration and the configurations of the embodiments described later, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. Other objects and configurations of the present invention will become apparent from the description of the embodiments described later.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings of the embodiments. FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of a display device according to the present invention, and is an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix display device using an organic EL as a display element. One pixel is a unit pixel, and in the case of color display, a color pixel is composed of three unit pixels of R, G, and B. In the figure, reference numeral 51 indicates a scanning line, 52 indicates a data line, and 53 indicates a power supply line. Reference numeral 130 denotes a first thin film transistor (data writing or switching thin film transistor). Reference numeral 140 denotes a second thin film transistor (driving thin film transistor), 160 denotes an organic EL element, 170 denotes a data holding capacity, and 180 denotes a data holding capacity (capacitance value C, hereinafter also referred to as storage capacity or simply holding capacity) 170. Is a resistance (resistance value R) connected in parallel.
[0029]
The first thin film transistor 130 selected by the scanning line 51 holds (holds) the current Ic corresponding to the gradation voltage corresponding to the image data supplied from the data line 52 as a charge in the storage capacitor 170. The second thin film transistor 140 supplies a current corresponding to the electric charge corresponding to the image data held in the holding capacitor 170 from the power supply line 53 to the organic EL element 160 to emit light.
[0030]
At this time, the resistor 180 connected in parallel with the storage capacitor 170 forms a CR time constant circuit (discharge circuit) with the resistance value and the capacitance value C of the storage capacitor 170, and the storage capacitor 170 with the CR time constant. The electric charge accumulated in is discharged through the power line 53. In the figure, the discharge current is indicated by Id. The resistance value R of the resistor 180 is set to such a value that the charge accumulated in the storage capacitor 170 is discharged within one frame and a black display is inserted between the next frame.
[0031]
FIG. 2 is an explanatory diagram of response characteristics of the organic EL in the pixel circuit shown in FIG. The charge accumulated in the storage capacitor 170 is discharged in a short time within one frame, and a black display is inserted between the next frame. The luminance is a relative value, and the CR time constant is set so that black display is inserted between the next frame and the highest luminance. The discharge period is practically about 1/2 to 1/4 of one frame. The same applies to the following embodiments.
[0032]
With the configuration of this embodiment, the image data supplied to the hold-type display element can be close to the impulse type, and moving image blurring in moving image display can be eliminated and a high-quality moving image can be obtained. .
[0033]
FIG. 3 is an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix type display device using a conventional organic EL as a display element for comparing the effects of the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram of response characteristics of the organic EL in FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 correspond to the same functional parts. In FIG. 3, the storage capacitor 170 does not have the resistance shown in FIG. Therefore, the charge stored in the storage capacitor 170 holds the charge corresponding to the image data for one frame period, and the current corresponding to the charge of the image data of the previous frame is kept until the writing of the image data of the next frame is started. It continues to flow from the power line 53 to the organic EL element 160. For this reason, the screen in which the image of the previous frame is displayed until immediately before the next frame is suddenly switched to the image display of the next frame. When a moving image is displayed on such a screen that can change the display image for each frame, the movement of the image is confusing and unsightly.
[0034]
On the other hand, according to the first embodiment shown in FIG. 1, since black is automatically inserted between frames, a jerky image is not displayed and a high-quality moving image can be obtained. it can.
[0035]
5A and 5B are explanatory views of a second embodiment of the display device according to the present invention. FIG. 5A is a conventional circuit for comparison, and FIG. 5B is a circuit diagram of the second embodiment of the present invention. Show. This example is also an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix display device using an organic EL as a display element. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 or 2 correspond to the same functional parts.
[0036]
In the present embodiment, the present invention is applied to a configuration in which a storage capacitor line 54 is provided and one electrode of the storage capacitor 170 is connected to the storage capacitor line 54. In the conventional circuit shown in FIG. 5A, charges corresponding to image data are accumulated in the storage capacitor 170 by the first thin film transistor 130. A current corresponding to the accumulated charge flows to the organic EL element 160 by the second thin film transistor 140. The charge accumulated in the storage capacitor 170 is held for one frame period, and a current corresponding to the charge of the image data of the next frame is supplied from the power supply line 53 until the next frame of image data is written. The flow continues to the organic EL element 160. For this reason, since the screen displaying the previous frame image immediately before the next frame is immediately switched to the next frame image display, the moving image is jerky and unsightly.
[0037]
On the other hand, in the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5B, a resistor 180 is connected in parallel with the holding capacitor 170, and the charge accumulated in the holding capacitor 170 is converted to a CR time constant. Thus, the storage capacitor line 54 is discharged. The time constant of CR is set in the same manner as in the above embodiment, and black is automatically inserted between the next frame as shown in FIG. Also with the configuration of the present embodiment, the image data can be close to the impulse type, and moving image blurring in moving image display can be eliminated, and a high-quality moving image can be obtained.
[0038]
6A and 6B are explanatory views of a third embodiment of the display device according to the present invention. FIG. 6A is a conventional circuit for comparison, and FIG. 6B is a circuit diagram of the third embodiment of the present invention. Show. This example is also an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix display device using an organic EL as a display element. In the figure, the same reference numerals as those in the drawings of the above-described embodiments correspond to the same functional parts.
[0039]
In this embodiment, in order to store charges corresponding to image data in the storage capacitor 170, three thin film transistors 131, 132, and 133 are connected between adjacent scanning lines for switching. The circuit configuration shown in FIG. 6A is intended to suppress variation in current flowing in the organic EL element 160 due to variation in characteristics of thin film transistors in the display device.
[0040]
The adjacent thin film transistor 133 and the driving thin film transistor (second thin film transistor) 140 have substantially the same characteristics. First, the thin film transistor 133 and the second thin film transistor 140 are turned on, and the current corresponding to the gradation voltage corresponding to the image data from the data line 52 selected by the scanning line 51n is supplied to the storage capacitor 170 as a charge determined by the gate voltage of the thin film transistor 133. Accumulated. Next, when the thin film transistor 133 is turned off, current is supplied to the organic EL element 160 through the second thin film transistor 140 which is turned on by the charge accumulated in the storage capacitor 170, and the organic EL element 160 emits light.
[0041]
For this circuit, a resistor 180 is connected in parallel with the holding capacitor 170 as shown in FIG. The charge accumulated in the storage capacitor 170 is discharged within one frame with the CR time constant of the resistor 180 and the storage capacitor 170. Also with the configuration of the present embodiment, the image data can be made to be close to the impulse type as shown in FIG. 2, and moving image blurring in moving image display is eliminated, and a high-quality moving image can be obtained.
[0042]
7A and 7B are explanatory views of a fourth embodiment of the display device according to the present invention, in which FIG. 7A is a conventional circuit for comparison, and FIG. 7B is a circuit diagram of the fourth embodiment of the present invention. Show. This example is also an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix display device using an organic EL as a display element. In the figure, the same reference numerals as those in the drawings of the above-described embodiments correspond to the same functional parts.
[0043]
In this embodiment, the single gate thin film transistor for switching (first thin film transistor) in FIG. 5 is a dual gate, and the other configurations are the same as those in FIG. . In this embodiment, as shown in FIG. 7B, a resistor 180 is connected in parallel with the storage capacitor 170. Also with the configuration of the present embodiment, the image data can be made to be close to the impulse type as shown in FIG. 2, and moving image blurring in moving image display is eliminated, and a high-quality moving image can be obtained.
[0044]
8A and 8B are explanatory views of a fifth embodiment of the display device according to the present invention. FIG. 8A is a conventional circuit for comparison, and FIG. 8B is a circuit diagram of the fifth embodiment of the present invention. Show. This example is also an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix display device using an organic EL as a display element. In the figure, the same reference numerals as those in the drawings of the above-described embodiments correspond to the same functional parts.
[0045]
In this embodiment, the single gate thin film transistor for switching (first thin film transistor) in FIGS. 3 and 1 is a dual gate, and the other configurations are the same as those in FIGS. 3 and 1. The repeated explanation is omitted. In this embodiment, a resistor 180 is connected in parallel with the storage capacitor 170 as shown in FIG. Also with the configuration of the present embodiment, the image data can be made to be close to the impulse type as shown in FIG. 2, and moving image blurring in moving image display is eliminated, and a high-quality moving image can be obtained.
[0046]
9A and 9B are explanatory views of a sixth embodiment of the display device according to the present invention, in which FIG. 9A is a conventional circuit for comparison, and FIG. 9B is a circuit diagram of the sixth embodiment of the present invention. Show. This example is also an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix display device using an organic EL as a display element. In the figure, the same reference numerals as those in the drawings of the above-described embodiments correspond to the same functional parts.
[0047]
In FIG. 9A, the first thin film transistor is a dual gate thin film transistor. Reference numeral 11 denotes a gate, 13d denotes a drain, and 13s denotes a source. In the second thin film transistor 140, reference numeral 41 denotes a gate, 43d denotes a drain, and 43s denotes a source. The organic EL element 160 is composed of an anode 61, a cathode 66, and a light emitting layer 65. One electrode 55 of the storage capacitor 170 is connected to the gate 41 of the second thin film transistor 140, and the other electrode 54 is connected to the power supply line 53 at a connection point 173. Reference numeral 150 indicates a terminal of the power line 53.
[0048]
This circuit configuration is the same as that of FIG. 8, and the driving method of the organic EL element 160 is also the same as that of FIG. In this embodiment, the resistor 180 is connected in parallel with the holding capacitor 170, and the image data can be made to be close to the impulse type as shown in FIG. A high-quality moving image can be obtained.
[0049]
10 is a plan view of a conventional circuit for explaining a sixth embodiment of the display device according to the present invention, FIG. 11 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 10, and FIG. 12 is a line BB in FIG. FIG. 13 is a plan view of a circuit of a sixth embodiment of the present invention in which the present invention is applied to the circuit of FIG. 10, and FIG. 14 is a sectional view taken along the line AA of FIG. This example is also an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix display device using an organic EL as a display element. In the figure, the same reference numerals as those in the drawings of the above-described embodiments correspond to the same functional parts.
[0050]
First, in FIGS. 10 to 12, a pixel is formed in a region surrounded by a scanning line (gate signal line) 51, a data line (drain signal line) 52, and a power supply line (drive power supply line) 53. The first thin film transistor 130 is formed in the vicinity of the intersection of the scanning line (gate signal line) 51 and the data line (drain signal line) 52, and the source electrode 13 s is between the storage capacitor electrode line (storage capacitor line) 54. In addition to serving as a capacitor electrode 55 that constitutes a storage capacitor, it is connected to the anode 61 of the organic EL element, and the drain 43 d of the second thin film transistor 140 is connected to the drive power line 53.
[0051]
The storage capacitor line 54 forms a storage capacitor for accumulating charges between the capacitor electrode 55 connected to the source 13 s of the thin film transistor 130 through the gate insulating film 12. The storage capacitor holds a voltage applied to the gate electrode 41 of the second thin film transistor 140. Reference numeral 13 is an active layer of a p-Si film, 13LD is a low concentration region, 13d is a drain, 14 is a stopper insulating film, 15 is an interlayer insulating film, 16 is a drain electrode, 17 is a planarizing insulating film, and 41 is a gate electrode. 43 are active layers, 43c is a channel, 43s is a source electrode, and 43d is a drain electrode. Reference numeral 61 is an anode, 62 is a first hole transport layer, 63 is a second hole transport layer, 64 is a light emitting layer, 65 is a light emitting element layer, and 66 is a substrate for the cathode 10.
[0052]
In the display device shown in FIGS. 10 to 12, the charge accumulated in the holding capacitor holds the charge corresponding to the image data for one frame period, and the image data of the previous frame is written until the image data of the next frame is written. A current corresponding to the electric charge continues to flow from the power supply line 53 to the organic EL element. For this reason, the image of the next frame is suddenly overlapped on the screen displaying the image of the previous frame until just before the next frame, and the contour of the moving object or person between the frames is doubled. Also, this object is unsightly because the movement of the person is also displayed like frame advance.
[0053]
On the other hand, as shown in FIG. 13 and FIG. 14, in the sixth embodiment of the present invention, a resistance hole is provided in the gate insulating film 12, and the resistance material 181 is used to connect the electrodes constituting the storage capacitor. A CR time constant circuit is constituted by the resistance value R of the resistance material and the capacitance value C of the storage capacitor. The operation of the CR time constant circuit is the same as that of each of the embodiments described above. Also according to the present embodiment, the image data can be close to the impulse type as shown in FIG. 2, and the moving image blur in the moving image display is eliminated and a high-quality moving image can be obtained.
[0054]
15A and 15B are explanatory views of a seventh embodiment of the present invention. FIG. 15A shows a conventional circuit for comparison, and FIG. 15B shows a circuit diagram of the seventh embodiment of the present invention. 16 is a plan view of FIG. 15. FIG. 16 (a) corresponds to FIG. 15 (a), and FIG. 16 (b) corresponds to FIG. 15 (b). This embodiment is an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix display device using an organic EL as a display element. In the figure, the same reference numerals as those in the drawings of the respective embodiments correspond to the same functional parts.
[0055]
15A and 16A, the pixel having the organic EL element 251 includes a gate line (scanning line) gl connected to the gate driver and a drain line (data line) dl connected to the drain driver. The first thin film transistor 254 for selection (for switching), the second thin film transistor 252 for driving, and a capacitor (holding capacity, storage capacity) 253 provided at the intersection. The driving thin film transistor shown in the drawings for explaining the above embodiments is a pMOS transistor, whereas the thin film transistor 252 is an nMOS transistor.
[0056]
In the conventional display device shown in FIGS. 15A and 16A, the charge stored in the storage capacitor 253 holds the charge corresponding to the image data for one frame period, and the next frame image. Until the data is written, a current corresponding to the charge of the image data of the previous frame continues to flow through the organic EL element. For this reason, when the screen displaying the image of the previous frame until immediately before the next frame is immediately switched to the image of the next frame, the moving image becomes confusing and unsightly.
[0057]
On the other hand, in the present embodiment shown in FIGS. 15B and 16B, a circuit in which a resistor 256 is connected in parallel with the storage capacitor 253 is used. As shown in FIG. 16B, the resistor 256 is configured by providing a hole 255 penetrating between electrodes constituting the storage capacitor 253 and filling the hole 255 with a resistance material. A CR time constant circuit is constituted by the resistance value R of the resistance material and the capacitance value C of the storage capacitor 253. The operation of the CR time constant circuit is the same as that of each of the embodiments described above. Also according to the present embodiment, the image data can be close to the impulse type as shown in FIG. 2, and the moving image blur in the moving image display is eliminated and a high-quality moving image can be obtained.
[0058]
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a liquid crystal display device using thin film transistors (denoted as TFT-LCD in the drawings referred to in the following description) will be described. The response characteristic of the display light of the liquid crystal display device is a hold type as shown in FIG. That is, almost all the period of one frame is used for image display. The broken line in FIG. 18 indicates the ideal luminance (relative luminance) characteristic of the display light, and the solid line indicates the actual luminance (relative luminance) characteristic of the display light.
[0059]
FIG. 19 is an explanatory view of a seventh embodiment of the display device according to the present invention. FIG. 19 (a) is a conventional circuit for comparison (see, for example, the above-mentioned Patent Document 4), and FIG. FIG. 10 is a circuit diagram of the seventh embodiment, and is an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix display device using a liquid crystal display element. In the figure, reference numeral 61 is a gate line, 62 is a drain line, 63 is a thin film transistor, 64 is a liquid crystal capacitor, 65 is a storage capacitor, 66 is a common electrode, and 67 is a storage capacitor line.
[0060]
In the conventional circuit shown in FIG. 19A, a current corresponding to image data flows from the data line 62 through the thin film transistor 63 selected by the gate line 61, and a charge corresponding to the current is held in the holding capacitor 65. Then, an electric field corresponding to the accumulated electric charge is applied between the liquid crystal capacitors, and an image is displayed. The accumulated charge is held until the next frame. For this reason, the screen that displayed the image of the previous frame until immediately before the next frame is immediately switched to the next frame image display. As a result, blurring occurs in the moving image, and the movement of objects and people in the screen is jerky. It becomes unsightly.
[0061]
In contrast, in the seventh embodiment of the present invention, as shown in FIG. 19B, a resistor 68 is connected in parallel with the storage capacitor 65, and the charge stored in the storage capacitor 65 is converted to a CR time constant. Thus, the storage capacitor line 67 is discharged. The time constant of CR according to the capacitance value C of the holding capacitor 65 and the resistance value R of the resistor 68 is set in the same manner as in the above embodiment, and black is automatically inserted between the next frame as shown in FIG. Is done. With the configuration of this embodiment, the image data can be made to be close to the impulse type, and moving image blurring in moving image display is eliminated, and a high-quality moving image can be obtained.
[0062]
FIG. 21 is an explanatory view of an eighth embodiment of the display device according to the present invention. FIG. 21 (a) is a conventional circuit for comparison (see, for example, the above-mentioned Patent Document 4), and FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix display device using a liquid crystal display element. In the figure, reference numeral 61n is an nth gate line, 61n-1 is an n-1th gate line, 62 is a drain line, 63 is a thin film transistor, 64 is a liquid crystal capacitor, 65 is a storage capacitor, and 66 is a common electrode. Indicates. This one pixel has a configuration in which a thin film transistor 63 and a storage capacitor 65 are connected between an nth gate line 61 and an (n-1) th gate line 61n-1.
[0063]
In the conventional circuit shown in FIG. 21A, a current corresponding to image data flows from the data line 62 through the thin film transistor 63 selected by the nth gate line 61n, and the charge corresponding to the current is stored in the storage capacitor. The electric field corresponding to the accumulated electric charge is held between the liquid crystal capacitors and an image is displayed. The accumulated charge is held until the next frame. For this reason, the image of the next frame immediately appears on the screen displaying the image of the previous frame until immediately before the next frame, and as a result, a jerky and unsightly moving image is displayed.
[0064]
On the other hand, in the eighth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 21B, a resistor 68 is connected in parallel with the storage capacitor 65, and the charge accumulated in the storage capacitor 65 is converted to a CR time constant. Thus, the discharge is made to the (n-1) th gate line 61n-1. The time constant of CR according to the capacitance value C of the holding capacitor 65 and the resistance value R of the resistor 68 is set in the same manner as in the above embodiment, and black is automatically inserted between the next frame as shown in FIG. Is done. With the configuration of this embodiment, the image data can be made to be close to the impulse type, and moving image blurring in moving image display is eliminated, and a high-quality moving image can be obtained.
[0065]
In the liquid crystal display device, since the response speed of the liquid crystal is slower than that of the organic EL, if the charge held in the storage capacitor is discharged while in the transient state, sufficient luminance cannot be ensured. By adjusting the time constant, an allowable luminance can be ensured.
[0066]
FIG. 22 is a plan view schematically showing an example of the entire configuration of the active matrix substrate of the display device according to the present invention. In an organic EL display device, a sealing can or a glass substrate is bonded to cover the active matrix substrate, and in the case of a liquid crystal display device, a glass substrate having a color filter or not having a color filter is used as a liquid crystal layer. Although not shown in the figure, they are pasted together.
[0067]
In FIG. 22, reference numeral 500 denotes an active matrix substrate, and a large number of pixels (R, G, B) having any of the configurations of the above-described embodiments are arranged in a matrix in the display area AR. . R is red, G is green, and B is blue. Each pixel is formed in a portion surrounded by a scanning line 51 connected to a scanning drive circuit (a gate driver if a thin film transistor is used as an active element) 510 and a data line 52 connected to a data drive circuit (same drain driver) 520. Yes.
[0068]
In the organic EL display device, reference numeral 53 is a power line for supplying current to the organic EL element. This reference numeral 53 is a counter electrode or a common electrode in the liquid crystal display device. Reference numeral 530 denotes a power line bus line for supplying current to the organic EL element in the organic EL display device, and a counter electrode or common electrode bus line in the liquid crystal display device. Reference numeral 600 is a terminal for connecting to an external signal source.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, blurring of outlines when a moving image is displayed on a hold-type display device, that is, so-called moving image blurring, is avoided and equivalent to an impulse-type display device typified by a cathode ray tube. It is possible to provide a display device that enables high-quality image display.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of a display device according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of response characteristics of an organic EL in the pixel circuit shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an equivalent circuit of one pixel of an active matrix display device using a conventional organic EL display device for comparing the effects of the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of response characteristics of the organic EL in FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a second embodiment of a display device according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a third embodiment of the display device according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a fourth embodiment of a display device according to the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a fifth embodiment of the display device according to the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a sixth embodiment of the display device according to the present invention.
FIG. 10 is a plan view of a conventional circuit for explaining a sixth embodiment of the display device according to the present invention.
11 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
12 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
13 is a plan view of a circuit of a sixth embodiment of the present invention in which the present invention is applied to the circuit of FIG.
14 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a seventh embodiment of the present invention.
16 is a plan view of FIG. 15. FIG.
FIG. 17 is an explanatory diagram of an impulse-type light emission characteristic represented by a cathode ray tube.
FIG. 18 is an explanatory diagram of response characteristics of display light of a liquid crystal display device.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a seventh embodiment of the display device according to the present invention.
FIG. 20 is an explanatory diagram of response characteristics of display light of a liquid crystal display device with a countermeasure against moving image blur.
FIG. 21 is an explanatory diagram of an eighth embodiment of the display device according to the present invention.
FIG. 22 is a plan view schematically showing an example of the entire configuration of an active matrix substrate of a display device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
51... Scanning line 52... Data line 53... Power line 130... First thin film transistor 140... Second thin film transistor 160. EL element, 170... Data retention capacity, 180.

Claims

A scanning line for selecting a pixel, a data line for supplying image data to the selected pixel, a first thin film transistor provided at an intersection of the scanning line and the data line, and image data through the first thin film transistor A storage capacitor for storing and storing charges corresponding to the storage capacitor, a storage capacitor line to which one electrode of the storage capacitor is connected, a second thin film transistor whose conduction amount is controlled by the charge stored in the storage capacitor, A display device in which unit pixels having an organic EL element to which a current corresponding to the conduction amount of the second thin film transistor is supplied are arranged in a matrix,
A display device comprising a through hole filled with a resistance material between electrodes constituting each storage capacitor of the unit pixel.