JP5365734B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
Ids=k・μ・(Vgs−Vth)2/2
このため、駆動トランジスタT2をnチャネル型薄膜トランジスタで構成する場合にも、経時変化によらず安定した発光特性を得られる画素回路と駆動方法の確立が求められている。また同時に、有機ELパネルモジュールの普及には、製造コストの更なる低減が要求される。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。
この明細書では、例えば特定用途向けICとして製造された駆動回路を画素アレイ部の形成された基板上に実装したものを有機ELパネルモジュールと呼び、画素アレイ部と駆動回路とを同じプロセスを用いて同じ基板上に形成したものを有機ELパネルと呼ぶ。
(B−1)システム構成
図6に、形態例1に係る有機ELパネルモジュール11のシステム構成の概略を示す。図6に示すように、有機ELパネルモジュール11は、画素アレイ部21と、その駆動回路であるライトスキャンドライバ23、電源スキャンドライバ25、水平セレクタ27、タイミングジェネレータ29で構成される。
タイミングジェネレータ29は、ライトスキャン線WSL、給電線DSL、信号線DTLの駆動パルスを生成する回路デバイスである。
図9に、図8に示す画素回路の駆動動作例を示す。なお、図9は、2水平走査期間を利用して閾値補正を実行する場合の駆動動作例であるが、閾値補正動作から信号電位Vsig の書き込みまでの動作を1水平走査期間内に実行しても良い。
まず、発光状態における画素回路内の動作状態を図10に示す。このとき、スイッチングトランジスタT1はオフ状態である。一方、駆動トランジスタT2は飽和領域で動作し、ゲート・ソース間電圧Vgsに応じて定まる電流Idsが流れる。
閾値補正期間の開始から一定時間が経過すると、スキャントランジスタT1はオフ制御される(図9(T4))。すなわち、閾値補正動作は一時的に休止状態になる。このとき、駆動トランジスタT2のゲート・ソース間電圧Vgsは閾値電圧Vthより大きい。
やがて、閾値補正期間が再開される。すなわち、信号線DTLの電位がVofs となり、同時にスキャントランジスタT1がオン状態に制御される(図9(T5))。
閾値補正期間が終了すると、スキャントランジスタT1がオフ制御される(図9(T6))。
カソード電圧Vcat
の和を越えなければ(有機EL素子のリーク電流が駆動トランジスタT2に流れる電流よりもかなり小さければ)、駆動トランジスタT2の電流Idsは保持容量Csと寄生容量Celを充電するのに使用される。
、有機EL素子の発光期間が開始される(図9(T8))。図18に、この場合における画素回路内の動作状態を示す。なお、駆動トランジスタT2のゲート・ソース間電圧Vgsは一定である。従って、駆動トランジスタT2は一定の電流Ids’を有機EL素子に供給する。
なお、この形態例で提案する駆動回路の場合も、発光時間が長くなると、I−V特性が変化する。
この形態例で説明した構成の画素回路の採用により、駆動トランジスタT2をnチャネル型の薄膜トランジスタで構成する場合にも、画素毎に輝度バラツキのない有機ELパネルモジュールを実現することができる。
ここでは、更なる高精細化と高速駆動化に適して好適な有機ELパネルモジュールの形態例を示す。このため、この形態例では、複数の水平ライン単位で閾値補正動作を共通化する。なお、閾値補正動作が共通化された水平ラインの各画素に対応する信号電位の書き込みは、閾値補正期間の終了後に時間順次に実行する。
図19に、形態例2に係る有機ELパネルモジュール31のシステム構成の概略を示す。なお、図19には図7との対応部分に同一符号を付して示す。
図19に示すように、有機ELパネルモジュール31は、画素アレイ部21と、その駆動回路であるライトスキャンドライバ33、電源スキャンドライバ35、水平セレクタ27で構成される。
図20に、この形態例で使用する駆動回路の一例を示す。なお、図20は、垂直方向に隣接する2つの画素についての閾値補正動作(すなわち、2水平ラインについての閾値補正動作)を共通化する場合について表している。因みに、図20では、閾値補正期間が2水平走査期間内に1回だけ実行するものとして表している。
図21及び図22を用いて説明する。ここで、図21は、N段目(Nは奇数)の水平ラインに対応する画素回路の駆動に使用される駆動波形例を示す。一方、図22は、N+1段目の水平ラインに対応する画素回路の駆動に使用される駆動波形例を示す。
図24に、駆動トランジスタT2の一般的なVg−Id特性を示す。図24に示すように、駆動トランジスタT2のゲート・ソース間電圧Vgsが閾値電圧Vthでも、実際には寄生容量等を原因として一定量のリーク電流Idsが流れている。図24では、駆動トランジスタT2のゲート・ソース間容量をCt2で示す。
駆動トランジスタT2のリーク電流が小さくなれば、閾値補正動作終了後から書き込み開始までの時間で駆動トランジスタT2のソース電位Vsの上昇量を小さくすることができる。
この形態例で説明した駆動方式の採用により、画素アレイ部21の画素解像度が一段と高精細化する場合にも、また画素アレイ部21の駆動速度が一段と高速化する場合にも、リーク電流を原因とする画質の低下のおそれのない有機ELパネルモジュールを実現することができる。
ここでは、同じ水平ライン内に位置する複数の画素回路間で閾値補正動作を共通化し、各信号電位の書き込みを1つの信号線DTLを用いて時間順次に実行する場合について説明する。
図28に、形態例3に係る1つ目の有機ELパネルモジュール41のシステム構成例を示す。なお、図28に示す有機ELパネルモジュール41では、1本の信号線DTLに同じ水平ライン上のR画素、G画素、B画素が接続されている場合について表している。すなわち、1つの画素を構成する3つのサブ画素の閾値補正動作を共通化し、各サブ画素に対応する信号電位Vsig を時間順次に書き込む場合を想定する。
ただし、図28の場合、サブ画素の駆動タイミング切り換え用に、各画素回路内に第2のスキャントランジスタT3を配置する。
図29(D)〜(F)は、サブ画素毎に信号電位Vsig の切り分けを行うための第2のライトスキャン線WS_R、WS_G、WS_Bの電位波形である。
なお、図29(G)はR画素に対応するタイミング波形である。また、図29(H)はG画素に対応するタイミング波形である。また、図29(I)はB画素に対応するタイミング波形である。
図30に、形態例3に係る2つ目の有機ELパネルモジュール51のシステム構成例を示す。図30に示す有機ELパネルモジュール51の場合も、1本の信号線DTLに同じ水平ライン上のR画素、G画素、B画素が接続される。ただし、システム例1とは異なり、クロック源を使用せずに色別のライトスキャン線WSLR、WSLG、WSLBを用意する。
このシステム例の場合、各サブ画素に対応する画素回路の構成も形態例1や形態例2と同じで良い。
この形態例では、R画素、G画素、B画素毎にそれぞれ専用のクロック源やライトスキャンドライバを用意したが、必ずしも色毎に対応付ける必要はない。要は、1つの信号線を共用するサブ画素の数に応じて駆動タイミングを切り分けられるようにクロック源やライトスキャンドライバが用意されれば良い。
(E−1)他の画素回路例
前述の形態例の説明では、画素回路が2つの薄膜トランジスタで構成される場合について説明した。
しかし、画素回路の構成は他の回路構成を採用しても良い。図32に、画素回路が5つの薄膜トランジスタで構成される場合について示す。
なお、図32の場合、電源電位Vccは固定電源とする。
(a)電子機器
前述の形態例では、有機ELパネルモジュールについての形態例を説明した。しかし、前述した有機ELパネルモジュールは、各種の電子機器に実装した商品形態でも流通される。以下、他の電子機器への実装例を示す。
図35に、その他の電子機器がテレビジョン受像機の場合の外観例を示す。テレビジョン受像機81の筐体正面には、フロントパネル83及びフィルターガラス85等で構成される表示画面87が配置される。表示画面87の部分が、形態例で説明した有機ELパネルモジュールに対応する。
ビデオカメラ111は、本体113の前方に被写体を撮像する撮像レンズ115、撮影のスタート/ストップスイッチ117及び表示画面119で構成される。このうち、表示画面119の部分が、形態例で説明した有機ELパネルモジュールに対応する。
ノート型コンピュータ141は、下型筐体143、上側筐体145、キーボード147及び表示画面149で構成される。このうち、表示画面149の部分が、形態例で説明した有機ELパネルモジュールに対応する。
前述の形態例においては、発明を有機ELパネルモジュールに適用する場合について説明した。
しかし、前述した駆動技術は、その他のEL表示装置に対しても適用することができる。例えばLEDを配列する表示装置その他のダイオード構造を有する発光素子を画面上に配列した表示装置に対しても適用できる。
前述した形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。
21 画素アレイ部
23 ライトスキャンドライバ
25 電源スキャンドライバ
27 水平セレクタ
29 タイミングジェネレータ
31 有機ELパネルモジュール
33 ライトスキャンドライバ
35 電源スキャンドライバ
41 有機ELパネルモジュール
43 ライトスキャンドライバ
45 電源スキャンドライバ
47 水平セレクタ
51 有機ELパネルモジュール
53 ライトスキャンドライバ
55 電源スキャンドライバ
57 水平セレクタ
Claims (7)
- 画素回路と発光素子とで構成される画素をマトリクス状に形成した画素アレイ部と、画素回路を駆動する駆動回路とを有し、
前記画素回路は、少なくとも、サンプリングトランジスタ、駆動トランジスタ、及び、保持容量を含み、
前記サンプリングトランジスタは、走査線からゲートに印加される電位に応じて、信号線から前記保持容量への書き込みを制御するように構成されており、
前記保持容量は、保持電圧に応じて、前記駆動トランジスタのゲート電位を設定するように接続されており、
前記駆動トランジスタは、給電線から前記発光素子への電流路に配され、そのゲート電位に応じて前記発光素子への駆動電流を制御するように構成されており、
前記駆動回路は、
1本の信号線に接続された複数個の画素回路の閾値補正動作を同じタイミングで完了させ、
前記閾値補正動作が完了した後に、前記複数個の画素回路のそれぞれに対応した信号電位を前記信号線に印加し、
前記信号電位の前記複数個の画素回路への書込みを、画素回路毎に、前記閾値補正動作の完了から異なる時間間隔を空けて順次行ない、
前記閾値補正動作が完了した後であって前記信号電位のうち最初の信号電位を前記信号線に印加するより前に、前記複数個の画素回路の駆動トランジスタのゲート電極に閾値補正用の基準電位よりも低いリセット電位を印加するように、前記複数個の画素回路を駆動する、
表示装置。 - 前記複数個の画素回路のそれぞれにおける前記閾値補正動作の完了は、前記閾値補正動作において、サンプリングトランジスタの導通が、前記走査線からゲートに印加される電位に応じて遮断されるタイミングで定義される請求項1に記載の表示装置。
- 前記複数個の画素回路のそれぞれににおける前記閾値補正動作は、前記信号線から前記閾値補正用の基準電位が前記保持容量の一端に印加された状態で、前記駆動トランジスタを介した電流を、前記保持容量の他端に流し込む動作である請求項1または請求項2に記載の表示装置。
- 前記駆動回路は、前記給電線の電位を変化させることで、前記画素回路における前記発光素子の発光と消光を制御する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記複数個の画素回路は、異なる水平ライン上に位置する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記複数個の画素回路は、同じ水平ライン上に位置する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記発光素子は、有機EL素子である請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の表示装置。
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