JP6263752B2 - 表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器 - Google Patents
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Description
発光部、発光部に流れる電流値を制御するための駆動トランジスタ、および映像信号をサンプリングして駆動トランジスタのゲートに印加するための書込みトランジスタを含み、かつ発光部の光が書込みトランジスタに照射され得るように構成された単位画素が配置されて成る画素アレイ部と、
映像信号に基づいて表示駆動を行う表示期間以外の非表示期間において、書込みトランジスタを導通状態にし、さらに、発光部の発光駆動を行う駆動部と
を備える表示装置である。
単位画素は、非表示期間における発光部の発光駆動の際に発光部のアノードに所定の電圧を選択的に印加するスイッチ素子を更に有している。
駆動部は、スイッチ素子による所定の電圧のアノードへの印加によって、非表示期間における発光部の発光駆動を行う。
発光部、発光部に流れる電流値を制御するための駆動トランジスタ、および映像信号をサンプリングして駆動トランジスタのゲートに印加するための書込みトランジスタを含み、かつ発光部の光が駆動トランジスタおよび書込みトランジスタに照射され得るように構成された単位画素が配置されて成る画素アレイ部を備える表示装置の駆動に当たって、
映像信号に基づいて表示駆動を行う表示期間以外の非表示期間において、書込みトランジスタを導通状態にし、さらに、発光部の発光駆動を行う
表示装置の駆動方法である。
単位画素は、非表示期間における発光部の発光駆動の際に発光部のアノードに所定の電圧を選択的に印加するスイッチ素子を更に有している。
表示装置の駆動に当たって、スイッチ素子による所定の電圧のアノードへの印加によって、非表示期間における発光部の発光駆動を行う。
発光部、発光部に流れる電流値を制御するための駆動トランジスタ、および映像信号をサンプリングして駆動トランジスタのゲートに印加するための書込みトランジスタを含み、かつ発光部の光が書込みトランジスタに照射され得るように構成された単位画素が配置されて成る画素アレイ部と、
映像信号に基づいて表示駆動を行う表示期間以外の非表示期間において、書込みトランジスタを導通状態にし、さらに、発光部の発光駆動を行う駆動部と
を備える表示装置を有する電子機器である。
単位画素は、非表示期間における発光部の発光駆動の際に発光部のアノードに所定の電圧を選択的に印加するスイッチ素子を更に有している。
駆動部は、スイッチ素子による所定の電圧のアノードへの印加によって、非表示期間における発光部の発光駆動を行う。
尚、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、これに限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
1.本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器、全般に関する説明
2.本開示の技術が適用される表示装置(有機EL表示装置の例)
2−1.システム構成
2−2.画素回路
2−3.酸化物TFTの特性の受光劣化
3.本開示の実施形態の説明
3−1.実施例1[補正対象のトランジスタが書込みトランジスタの例]
3−2.実施例2[補正対象のトランジスタが駆動トランジスタの例]
4.変形例
5.電子機器(デジタルサイネージ装置の例)
本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、表示期間に入る前に、単位画素のトランジスタ特性の補正を行う補正期間が設けられている形態とすることができる。このとき、駆動部について、補正期間に入る前に所定の電圧に基づく発光部の発光駆動を行う構成とすることができる。
Vg−Vth_Tr>Vx>Vcath+Vth_EL
なる条件を満足する電圧値に設定する構成とすることができる。
[システム構成]
図1は、本開示の技術が適用されるアクティブマトリクス型表示装置の基本的な構成の概略を示すシステム構成図である。
図2は、単位画素(画素回路)20の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。画素20の発光部は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子の一例である有機EL素子21から成る。
ところで、駆動トランジスタ22や書込みトランジスタ23など、TFTを含む画素回路、特に、酸化物TFTを用いた画素回路では、駆動トランジスタ22や書込みトランジスタ23が自画素の有機EL素子21から発せられる光を受光することで、これらのトランジスタ22,23の特性が劣化する(受光劣化)。一例として、駆動トランジスタ22や書込みトランジスタ23の閾値電圧Vthが、有機EL素子21から発せられる光を受光することによってシフトする(Vthシフト)。
そこで、本開示の実施形態にあっては、画像表示に影響のない非表示期間において、強制的に、補正対象のトランジスタを導通状態にするとともに自画素の有機EL素子21を発光させることにより、補正対象のトランジスタの特性の受光劣化を補正するようにする。図2に示す画素回路にあっては、駆動トランジスタ22及び書込みトランジスタ23が補正対象のトランジスタとなる。以下に、補正対象のトランジスタの特性の受光劣化の補正を行う具体的な実施例について説明する。
図6は、実施例1に係る画素回路を示す回路図である。実施例1では、表示信号(映像信号の信号電圧Vsig)を単位画素20内に書き込む書込みトランジスタ23を補正対象のトランジスタとしている。
電源電圧DSが低電圧(Low)、即ち、第2電源電圧Viniの状態にある、時刻t1〜時刻t2の期間が、書込みトランジスタ23について受光劣化の抑制(補正)を行う劣化抑制期間となる。この劣化抑制期間は、画像表示に影響のない非表示期間に設定される。劣化抑制期間における回路動作について、図8Aの動作説明図を用いて説明する。劣化抑制期間t1−t2では、信号線33が低電圧(Low)、即ち、基準電圧Vofsの状態にあり、書込み走査信号WS及び制御信号SWがアクティブ状態となる。これにより、書込みトランジスタ23及びスイッチングトランジスタ26が導通状態(ON)となる。
Vg−Vth_Tr>Vx>Vcath+Vth_EL
劣化抑制期間に続く時刻t2〜時刻t3の期間が、画素回路中の電荷をリセットし、初期化する初期化期間となる。この初期化期間t2−t3では、図8Bに示すように、電源電圧DSが低電圧(Low)、即ち、第2電源電圧Viniの状態にあり、また、駆動トランジスタ22、書込みトランジスタ23、及び、スイッチングトランジスタ26のいずれも非導通状態(OFF)となっている。
初期化期間に続く時刻t3〜時刻t4の期間が、駆動トランジスタ22の閾値電圧Vth_T rのばらつきを補正する閾値補正期間となる。この閾値補正期間における回路動作について、図9Aの動作説明図を用いて説明する。閾値補正期間t3−t4では、信号線33が低電圧(Low)、即ち、基準電圧Vofsの状態にある。この状態において、書込み走査信号WSがアクティブ状態となる。これにより、書込みトランジスタ23が導通状態となって基準電圧Vofsをサンプリングし、画素20内に書き込む。
閾値補正期間に続く時刻t4〜時刻t5の期間が、表示信号としての映像信号の信号電圧Vsigを書き込むとともに、駆動トランジスタ22の移動度uのばらつきを補正する信号書込み&移動度補正期間となる。この信号書込み&移動度補正期間における回路動作について、図9Bの動作説明図を用いて説明する。信号書込み&移動度補正期間t4−t5では、信号線33の電圧が、基準電圧Vofsから映像信号の信号電圧Vsigに切り替わった状態にある。
信号書込み&移動度補正期間に続く時刻t5以降の期間が、有機EL素子21を発光駆動する発光期間となる。より具体的には、時刻t5で書込み走査信号WSがアクティブ状態から非アクティブ状態に遷移し、書込みトランジスタ23が非導通状態になることによって発光期間に入る。この発光期間の回路動作について、図10の動作説明図を用いて説明する。尚、発光期間では、デューティ制御のために、図7に破線で示すように、電源電圧DSが第1電源電圧Vccpから第2電源電圧Viniに適宜切り替わる。
実施例2においては、書込みトランジスタ23に加えて、表示信号(映像信号の信号電圧Vsig)に応じて有機EL素子21を駆動する駆動トランジスタ22を補正対象のトランジスタとしている。
上記の実施形態では、単位画素20の発光部が有機EL素子21から成る有機EL表示装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、有機EL表示装置への適用に限られるものではない。すなわち、本開示の技術は、単位画素20の発光部が、無機EL素子、LED素子、半導体レーザー素子など電流駆動型の電気光学素子から成る表示装置や、液晶表示装置など、単位画素20が発光部を駆動するトランジスタを含む構成の表示装置全般に対して適用可能である。
以上説明した本開示の表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示部(表示装置)として用いることができる。一例として、例えば、テレビジョンセット、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機等の携帯端末装置、ビデオカメラ、デジタルサイネージ装置等の表示部として用いることができる。
図13は、本開示の表示装置の一例であるデジタルサイネージ装置の外観を示する斜視図である。図13に示すデジタルサイネージ装置100において、外筐101の前面側には平板状の表示パネル、例えば、単位画素の発光部が有機EL素子から構成され、基板がガラス基板等の透明基板から成る透明ディスプレイ(有機EL表示装置)102が配設されている。この透明ディスプレイ102は、両眼視差画像を表示する画像表示部を構成している。
[1]発光部を含む単位画素が配置されて成る画素アレイ部と、
表示信号に基づいて表示駆動を行う表示期間以外の非表示期間において、所定の電圧に基づいて発光部の発光駆動を行うとともに、単位画素内の補正対象のトランジスタを導通状態とする駆動部と、
を備える表示装置。
[2]表示期間に入る前に、単位画素のトランジスタ特性の補正を行う補正期間が設けられており、
駆動部は、補正期間に入る前に所定の電圧に基づく発光部の発光駆動を行う、
上記[1]に記載の表示装置。
[3]補正対象のトランジスタは、表示信号を単位画素内に書き込む書込みトランジスタである、
上記[1]又は上記[2]に記載の表示装置。
[4]補正対象のトランジスタは、表示信号に応じて発光部を駆動する駆動トランジスタである、
上記[1]から上記[3]のいずれかに記載の表示装置。
[5]補正対象のトランジスタは、チャネル層に酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタから成る、
上記[1]から上記[4]のいずれかに記載の表示装置。
[6]単位画素は、所定の電圧の印加による発光部の駆動の際に、発光部に所定の電圧を選択的に印加するスイッチ素子を有する、
上記[1]から上記[5]のいずれかに記載の表示装置。
[7]スイッチ素子は、発光部の所定の電圧が印加されるノードと、所定の電圧の電圧源との間に接続されたスイッチングトランジスタから成り、
駆動部は、補正対象のトランジスタを導通状態とするときにスイッチングトランジスタを導通状態とする、
上記[6]に記載の表示装置。
[8]発光部の所定の電圧が印加されるノードと反対側のノードの電圧をVcathとし、発光部の閾値電圧をVth_ELとし、駆動トランジスタのゲート電圧をVgとし、駆動トランジスタの閾値電圧をVth_Trとするとき、所定の電圧Vxは、
Vg−Vth_Tr>Vx>Vcath+Vth_EL
なる条件を満足する電圧値に設定されている、
上記[4]から上記[7]のいずれかに記載の表示装置。
[9]駆動部は、単位画素が行列状に2次元配置されて成る画素配列に対して、画素行単位で順次単位画素を駆動する、
上記[1]から上記[8]のいずれかに記載の表示装置。
[10]画素アレイ部の各単位画素は、透明基板上に作製されている、
上記[1]から上記[9]のいずれかに記載の表示装置。
[11]単位画素の発光部は、電流駆動型の電気光学素子から構成されている、
上記[1]から上記[10]のいずれか1項に記載の表示装置。
[12]発光部を含む単位画素が配置されて成る画素アレイ部を備える表示装置の駆動に当たって、
表示信号に基づいて表示駆動を行う表示期間以外の非表示期間において、所定の電圧に基づいて発光部の発光駆動を行うとともに、単位画素内の補正対象のトランジスタを導通状態とする、
表示装置の駆動方法。
[13]発光部を含む単位画素が配置されて成る画素アレイ部と、
表示信号に基づいて表示駆動を行う表示期間以外の非表示期間において、所定の電圧に基づいて発光部の発光駆動を行うとともに、単位画素内の補正対象のトランジスタを導通状態とする駆動部と、
を備える表示装置を有する電子機器。
Claims (9)
- 発光部、前記発光部に流れる電流値を制御するための駆動トランジスタ、および映像信号をサンプリングして前記駆動トランジスタのゲートに印加するための書込みトランジスタを含み、かつ前記発光部の光が前記書込みトランジスタに照射され得るように構成された単位画素が配置されて成る画素アレイ部と、
前記映像信号に基づいて表示駆動を行う表示期間以外の非表示期間において、前記書込みトランジスタを導通状態にし、さらに、前記発光部の発光駆動を行う駆動部と
を備え、
前記単位画素は、前記非表示期間における前記発光部の発光駆動の際に前記発光部のアノードに所定の電圧を選択的に印加するスイッチ素子を更に有し、
前記駆動部は、前記スイッチ素子による前記所定の電圧の前記アノードへの印加によって、前記非表示期間における前記発光部の発光駆動を行う
表示装置。 - 前記表示期間に入る前に、前記駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧の補正を行う補正期間が設けられており、
前記駆動部は、前記補正期間に入る前に前記発光部の発光駆動を行う
請求項1に記載の表示装置。 - 前記書込みトランジスタは、チャネル層に酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタから成る
請求項1または請求項2に記載の表示装置。 - 前記スイッチ素子は、前記アノードと、前記所定の電圧の電圧源との間に接続されたスイッチングトランジスタから成り、
前記駆動部は、前記書込みトランジスタを導通状態とするときに前記スイッチングトランジスタを導通状態とする
請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の表示装置。 - 前記発光部は、電流駆動型の電気光学素子から構成されている
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の表示装置。 - 発光部、前記発光部に流れる電流値を制御するための駆動トランジスタ、および映像信号をサンプリングして前記駆動トランジスタのゲートに印加するための書込みトランジスタを含み、かつ前記発光部の光が前記書込みトランジスタに照射され得るように構成された単位画素が配置されて成る画素アレイ部を備える表示装置の駆動に当たって、
前記映像信号に基づいて表示駆動を行う表示期間以外の非表示期間において、前記書込みトランジスタを導通状態にし、さらに、前記発光部の発光駆動を行い、
前記単位画素は、前記非表示期間における前記発光部の発光駆動の際に前記発光部のアノードに所定の電圧を選択的に印加するスイッチ素子を更に有し、
前記表示装置の駆動に当たって、前記スイッチ素子による前記所定の電圧の前記アノードへの印加によって、前記非表示期間における前記発光部の発光駆動を行う
表示装置の駆動方法。 - 前記スイッチ素子は、前記アノードと、前記所定の電圧の電圧源との間に接続されたスイッチングトランジスタから成り、
当該駆動方法において、前記書込みトランジスタを導通状態とするときに前記スイッチングトランジスタを導通状態とする
請求項6に記載の表示装置の駆動方法。 - 発光部、前記発光部に流れる電流値を制御するための駆動トランジスタ、および映像信号をサンプリングして前記駆動トランジスタのゲートに印加するための書込みトランジスタを含み、かつ前記発光部の光が前記書込みトランジスタに照射され得るように構成された単位画素が配置されて成る画素アレイ部と、
前記映像信号に基づいて表示駆動を行う表示期間以外の非表示期間において、前記書込みトランジスタを導通状態にし、さらに、前記発光部の発光駆動を行う駆動部と
を備える表示装置を有し、
前記単位画素は、前記非表示期間における前記発光部の発光駆動の際に前記発光部のアノードに所定の電圧を選択的に印加するスイッチ素子を更に有し、
前記駆動部は、前記スイッチ素子による前記所定の電圧の前記アノードへの印加によって、前記非表示期間における前記発光部の発光駆動を行う
電子機器。 - 前記スイッチ素子は、前記アノードと、前記所定の電圧の電圧源との間に接続されたスイッチングトランジスタから成り、
前記駆動部は、前記書込みトランジスタを導通状態とするときに前記スイッチングトランジスタを導通状態とする
請求項8に記載の電子機器。
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