JP6437697B1 - 表示装置および表示装置の駆動方法 - Google Patents

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Abstract

実施形態の表示装置は、基板の上にマトリクス状に設けられていて各々が液晶表示素子および有機EL表示素子を備えている複数の画素を備え、有機EL表示素子は、液晶表示素子の画素電極および対向電極と電気的に分離してそれぞれ形成された陽極および陰極を備え、複数の画素の各々は、第一バスラインの電位に基づいて有機EL表示素子に供給される電流の大きさを変化させる第一トランジスタと、第三バスラインの電位に基づいて第一バスラインと画素電極とを電気的に分離する第二トランジスタと、第二バスラインの電位に基づいて、第一トランジスタおよび第二トランジスタと第一バスラインとを電気的に接続する第三トランジスタとを備えている。実施形態の表示装置の駆動方法は、液晶表示素子による表示から有機EL表示素子による表示への切り換えにおいて、第二トランジスタをオフ状態にする前に画素電極と対向電極との間の電位差を減少させる。

Description

本発明は、液晶表示素子および有機EL表示素子を複数の画素の各々に備えている表示装置およびそのような表示装置の製造方法に関する。
近年、液晶表示パネルや有機EL表示パネルなどの薄型の表示装置は、たとえばスマートフォンやタブレット型PC、またはウェアラブル端末などの携帯機器の主要な要素として広く普及している。このような携帯機器に用いられる表示装置には、特に、使用場所に応じて変化し得る周囲の明るさに対する安定した表示性能と、低い電力消費性能が特に求められる。そのため、屋外などの明るい環境において少ない電力で優れた視認性を呈する反射型の液晶表示素子と、暗い環境下であっても優れた視認性を呈し得る有機EL発光素子とを備えた表示装置が検討されている(たとえば特許文献1参照)。
特許文献1の表示装置は、画素ごとに設けられた反射電極を有するノーマリホワイト型の反射型液晶表示素子と、画素ごとに形成された陽極を有する有機EL発光素子を備えている。有機EL発光素子の陽極はEL用TFTのドレインに接続され、EL用TFTのゲートは、反射型液晶表示素子の画素電極と共に液晶用TFTのドレインに接続されている。反射型液晶表示素子による表示が行われる場合には、EL用TFTのスレッシュホルド電圧を超えない範囲で、ソースバスラインから液晶用TFTを介して、所望の駆動電圧が反射型液晶表示素子に印加される。また、有機EL発光素子による表示が行われる場合には、反射型液晶表示素子が黒表示となる電圧であってEL用TFTのスレッシュホルド電圧以上の電圧が、ソースバスラインから液晶用TFTを介してEL用TFTのゲートに印加される。EL用TFTがその印加電圧に応じたオン状態となり、有機EL表示素子に所望の駆動電流が供給される。
特許第3898012号公報
特許文献1に開示の表示装置では、所定の大きさ以上の電圧をソースバスラインに印加することによって有機EL発光素子が発光状態にされると共に、液晶表示素子が黒表示の状態にされる。そのため、有機EL発光素子による表示中においても液晶表示素子に駆動電圧を供給する必要がある。そのため、各表示素子にデータ電圧を供給するドライバによる消費量も含めた装置全体の消費電力について十分な低減効果を得難いことがある。また、液晶表示素子および有機EL発光素子各々における表示において、各素子への印加電圧が、他方の表示素子に影響の無い範囲内に制限されることがある。そのため、個別の液晶表示装置または有機EL表示装置に対して用いられる好適な駆動方法やデータ電圧を採り得ないことがある。たとえば、液晶表示素子による表示において反転駆動する場合の制御が煩雑になることがある。また、液晶表示素子および有機EL発光素子各々の表示において多段階の階調表現に有利となる広範なデータ電圧を用い難くなることがある。
そこで、本発明は、液晶表示素子(以下、LC素子とも称される)および有機EL表示素子(以下、EL素子とも称される)の駆動電圧に対する制約を少なくすることができ、かつ、消費電力をいっそう少なくすることができる、液晶表示素子および有機EL表示素子を備えた表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、液晶表示素子および有機EL表示素子を備えた表示装置において、品位に優れた画像を表示させ得る表示装置の駆動方法を提供することを目的とする。
本発明の実施形態1の表示装置は、複数のバスラインを備える基板と、前記基板の上にマトリクス状に設けられていて各々が液晶表示素子および有機EL表示素子を備えている複数の画素と、を備え、前記複数のバスラインは、前記複数の画素における列毎に設けられる第一バスラインと、前記複数の画素における行毎に設けられる第二バスラインと、前記液晶表示素子が駆動されるときに所定の電位に設定される第三バスラインと、前記有機EL表示素子に電流を供給する第四バスラインと、を少なくとも含み、前記液晶表示素子は、液晶組成物を含む液晶層を挟んで対向する画素電極と対向電極とを備え、前記有機EL表示素子は、前記画素電極および前記対向電極と電気的に分離してそれぞれ形成された陽極および陰極、ならびに、前記陽極と前記陰極との間に介在する有機層を備え、前記複数の画素の各々は、前記有機EL表示素子に供給される電流の大きさを前記第一バスラインの電位に基づいて変化させる第一トランジスタと、前記第三バスラインの電位に基づいて前記第一バスラインと前記液晶表示素子の前記画素電極とを電気的に分離する第二トランジスタと、前記第二バスラインの電位に基づいて、前記第一トランジスタおよび前記第二トランジスタと前記第一バスラインとを電気的に接続する第三トランジスタと、をさらに備えている、ことを特徴とする。
本発明の実施形態1の表示装置の駆動方法は、基板の表面にそれぞれ形成された液晶表示素子および有機EL表示素子を複数の画素の各々に備えている表示装置の駆動方法において、前記有機EL表示素子による表示を行うときに、前記複数の画素各々における表示についてのデータである表示データに基づく電圧を、前記有機EL表示素子に流れる電流を変化させる第一トランジスタのゲートとソースとの間に印加し、かつ、前記表示データに基づく電位に設定される第一バスラインと前記液晶表示素子とを、前記液晶表示素子の画素電極に接続された第二トランジスタを用いて電気的に分離し、前記液晶表示素子による表示を行うときに、前記第二トランジスタ、および、前記第二トランジスタと前記第一バスラインとの間に設けられた第三トランジスタをオン状態にすることによって前記第一バスラインと前記画素電極とを電気的に接続し、前記液晶表示素子による表示から前記有機EL表示素子による表示への切り換えにおいて、前記第二トランジスタをオン状態からオフ状態にする前に前記液晶表示素子の前記画素電極と対向電極との間の電位差を減少させる、ことを特徴とする。
本発明の実施形態によれば、液晶表示素子および有機EL表示素子を備えた表示装置において、液晶表示素子および有機EL表示素子の駆動電圧に対する制約を少なくすることができる。また、消費電力をいっそう少なくすることができる。また、本発明の実施形態によれば、液晶表示素子および有機EL表示素子を備えた表示装置において、品位に優れた画像を表示させることができる。
本発明の実施形態1の表示装置の駆動回路の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態1の表示装置の断面構造の一例を示す図である。 本発明の実施形態1の表示装置の1つの画素の駆動回路の一例を示す図である。 本発明の実施形態1の表示装置において電流遮断回路を備える駆動回路の一例を示す図である。 本発明の実施形態1の表示装置の駆動方法におけるLC素子による表示からEL素子による表示への切り替え期間中の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態1の表示装置の駆動方法におけるEL素子による表示期間中の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態1の表示装置の駆動方法におけるLC素子による表示期間中の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態1の表示装置の駆動方法におけるLC素子による表示期間中の動作の他の例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態1の表示装置の駆動方法におけるLC素子による表示期間中の動作の他の例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態1の表示装置の駆動回路の第一変形例を示す図である。 図8Aの駆動回路における動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態1の表示装置の駆動回路の第二変形例を示す図である。 図9Aの駆動回路における動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態1の表示装置の駆動回路の第三変形例を示す図である。 図10Aの駆動回路における動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態1の表示装置の駆動回路の第四変形例を示す図である。 図11Aの駆動回路における動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態2の表示装置の1つの画素の駆動回路の一例を示す図である。 本発明の実施形態2の表示装置の駆動方法におけるLC素子による表示からEL素子による表示への切り替わり期間、および、EL素子による表示期間中の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態2の表示装置の駆動方法におけるLC素子による表示からEL素子による表示への切り替わり期間、および、EL素子による表示期間中の動作の他の例を示すタイミングチャートである。
以下、図面を参照し、本発明の表示装置および表示装置の駆動方法を説明する。なお、以下に説明される実施形態における各構成要素の材質、形状、および、それらの相対的な位置関係、ならびに、各タイミングチャートにおける電圧の大きさおよびその変化のタイミングなどは、あくまで例示に過ぎない。本発明の表示装置および表示装置の駆動方法は、これらによって限定的に解釈されるものではない。
<実施形態1>
図1には、実施形態1の表示装置1における全体的な駆動回路の構成の例が概略的に示されている。また、図2には、表示装置1が備える複数の画素3の1つの断面の一例が示されており、図3には、複数の画素3の各々が備える駆動回路10の一例が示されている。図1〜3に示されるように、本実施形態の表示装置1は、複数のバスラインを備える基板2(図2参照)と、基板2の上にマトリクス状に設けられている複数の画素3と、を備えている。複数の画素3の各々は液晶表示素子50および有機EL表示素子60を備えている。複数のバスラインは、複数の画素3における列毎に設けられる第一バスライン41、および、複数の画素3における行毎に設けられる第二バスライン42、ならびに、第三バスライン43および第四バスライン44を含んでいる。
表示装置1は、データ線ドライバ13と走査線ドライバ12と、を備えている。データ線ドライバ13は、複数の画素3各々が表示画像において有すべき明度もしくは輝度に基づいて、複数の画素3各々についての表示データを生成する。走査線ドライバ12は、複数の画素3各々の駆動回路10のオン/オフを切り替える走査信号を生成する。画素3の列毎に設けられた複数の第一バスライン(ソースバスライン)41は、データ線ドライバ13にそれぞれ接続されている。画素3の行毎に設けられた複数の第二バスライン(ゲートバスライン)42は、走査線ドライバ12にそれぞれ接続されている。また、図1の例では、第四バスライン44はデータ線ドライバ13に接続されている。第三バスライン43は走査線ドライバ12に接続されている。なお、第三バスライン43がデータ線ドライバ13に接続されていてもよく、第四バスライン44が走査線ドライバ12に接続されていてもよい。また、複数の第三バスライン43は、図1のように1つの基幹のバスラインから分岐したものでなくてもよく、走査線ドライバ12にそれぞれ接続されていてもよい。同様に、複数の第四バスライン44が、それぞれデータ線ドライバ13に接続されていてもよい。
第三バスライン(スイッチバスライン)43は、液晶表示素子50が駆動されるときに所定の電位に設定される。たとえば、第三バスライン43は、液晶表示素子50が駆動されるときには、所望の閾値(たとえば後述の第二トランジスタ22がオン状態となる電位)よりも高いハイレベル電位と、その閾値よりも低いロウレベル電位のうちの事前に定められたいずれか一方の電位に設定され、液晶表示素子50が駆動されないときは、もう一方の電位に設定される。図3の例では、第三バスライン43に繋がる第二トランジスタ22がnチャネル電界効果型トランジスタなので、液晶表示素子50が駆動されるときは、この閾値電圧よりも高い電位に第三バスライン43は設定される。これにより、第二トランジスタ22はオン状態となり、液晶表示素子50が第一バスライン41と接続されて駆動状態となる。同様に、仮に第三バスライン43に繋がる第二トランジスタ22がpチャネル電界効果型トランジスタの場合は、この閾値電圧よりも低い電位(絶対値が大きいマイナスの電位)に第三バスライン43は設定される。これにより、第二トランジスタ22はオン状態となり、液晶表示素子50が第一バスライン41と接続されて駆動状態となる。第四バスライン(カレントバスライン)44は、有機EL表示素子60に駆動電流を供給する。なお、図1には示されていないが、複数のバスラインは、第一から第四のバスライン41〜44の他に、後述の第五バスライン45(図12参照)のようなバスラインをさらに含んでいてもよい。また、表示装置1は、図1に示されるように、走査線ドライバ12とは独立して動作可能な第二走査線ドライバ12aを含んでいてもよい。図1の例では、第二走査線ドライバ12aには、複数の第九バスライン49が接続されている。第九バスライン49は画素マトリクスの行ごとに設けられている。
図2に示されるように、液晶表示素子50は、液晶組成物を含む液晶層52を挟んで対向する画素電極51と対向電極53とを備え、有機EL表示素子60は、陽極61および陰極63、ならびに、陽極61と陰極63との間に介在する有機層62を備えている。陽極61および陰極63は、液晶表示素子50の画素電極51および対向電極53と電気的に分離してそれぞれ形成されている。すなわち、表示装置1は、たとえば、液晶表示素子および有機EL表示素子のうちのいずれか一方の上に他方が積層されていて液晶表示素子および有機EL表示素子のいずれかの電極がこれら2つの素子の間で共用される構造の表示装置とは全く異なっている。本実施形態では、液晶表示素子50および有機EL表示素子60のいずれかだけに印加されるべき電圧が、本来印加されるべきではない方の表示素子に直接印加されることはない。従って、いずれの表示素子の駆動においても、駆動電圧に対する制約は原理的にないと考えられる。
図3に示されるように、複数の画素3(図1参照)の各々は、駆動回路10を備え、駆動回路10は、第一トランジスタ21、第二トランジスタ22、および第三トランジスタ23を備えている。図3の例では、第一から第三のトランジスタ21〜23は、nチャネル電界効果型トランジスタ(n−FET)である。第一トランジスタ21のドレインが第四バスライン44に接続され、第一トランジスタ21のソースはEL素子60の陽極61に接続され、第一トランジスタ21のゲートとソース間には、EL素子用補助容量C1が接続されている。また、第二トランジスタ22のゲートは、第三バスライン43に接続され、第二トランジスタ22のソースがLC素子50の画素電極51に接続され、LC素子50の対向電極53は、各画素3に共通のCOMラインCMに接続されている。LC素子50の画素電極51に一端が接続されるようにLC素子用補助容量C2が形成されており、その他端は容量ラインCLに接続されている。第三トランジスタ23のドレインは第一バスライン41に、ゲートは第二バスライン42にそれぞれ接続されており、第三トランジスタ23のソースは、第一トランジスタ21のゲートおよび第二トランジスタ22のドレインに接続されている。従って、第三トランジスタ23は、第二バスライン42の電位に基づいて、第一トランジスタ21および第二トランジスタ22と、第一バスライン41とを電気的に接続する。第一トランジスタ21は、第三トランジスタ23がオン状態にある場合、有機EL表示素子60に供給される電流の大きさを第一バスライン41の電位に基づいて変化させる。従って、本実施形態では、第二および第三のバスライン42、43に適切な電位を設定することによって、第一バスライン41の電位に基づく電圧をLC素子50に印加することができ、EL素子60には、第一バスライン41の電位に基づく電流を流すことができる。
そして、本実施形態では、第二トランジスタ22は、第三バスライン43の電位に基づいて、第一バスライン41と、液晶表示素子50の画素電極51とを電気的に分離する。従って、たとえばEL素子60による表示中に、第二トランジスタ22がオフ状態となる電位を第三バスライン43に設定することによって、LC素子50への電圧の印加を遮断することができる。そのため、電圧無印加のときに黒表示となるノーマリブラックモードの液晶表示素子をLC素子50に用いることが可能となり、その場合、LC素子50への電圧の印加は、LC素子50による表示期間中だけで足りる。従って、表示装置1の消費電力を低減できることがある。
また、LC素子50が第一バスライン41およびEL素子60から電気的に分離され得るので、LC素子50への影響の回避の観点から課される駆動電圧に対する制約を無くす、または少なくできることがある。従って、EL素子60を広い範囲の電流を用いて駆動できることがある。また、EL素子60と共にLC素子50が表示動作を行うと、室内など周囲光が比較的暗い環境下では、色再現性範囲の広いEL素子60の色に、色再現性範囲の狭い反射表示のLC素子50の色が混ざり、色再現範囲の広いEL素子60の性能が十分に生かされないことがあるが、そのような事態を防ぐことができる。
さらに、本実施形態の表示装置1は、図4に示されるように、第四バスライン44からの有機EL表示素子60への電流の供給を停止させるべく構成された電流遮断回路11をさらに備えていてもよい。電流遮断回路11を備えることによって、たとえば、LC素子50による表示中に第一トランジスタ21をオン状態にし得る電位が第一バスライン41に設定される場合でも、EL素子60への通電を防いで不要な電力消費を防止することができる。また、EL素子60の意図せぬ発光などの懸念無く、LC素子50に広範な範囲の電圧を印加することができる。たとえば、LC素子50の、所謂「焼き付き」を防ぐフレーム反転駆動なども容易に行うことができる。
図4の例では、電流遮断回路11は、第四バスライン44からEL素子60への駆動電流の供給ラインLの途中に配置され、電流遮断回路11によって供給ラインLが分断されている。図4は、電流遮断回路11が、pチャネル電界効果型トランジスタ(p−FET)である例であり、そのソースおよびドレインに、分断された駆動電流の供給ラインLが接続されている。そして、電流遮断回路11であるp−FETのゲートが、第二トランジスタ22のゲートと共に第三バスライン43に接続されている。たとえば、図4の例ではnチャネル電界効果型トランジスタ(n−FET)である第二トランジスタ22の閾値以上であって電流遮断回路11のp−FETの閾値以上の電位が第三バスライン43に設定される。そうすることで、第二トランジスタ22をオン状態にすると共に、電流遮断回路11を遮断状態にすることができる。このように、電流遮断回路11は、好ましくは、第二トランジスタ22によって第一バスライン41と液晶表示素子50の画素電極51とが電気的に接続されるときに有機EL表示素子60への電流の供給を停止させるように構成される。図4に示される駆動回路10の例は、電流遮断回路11を備えている点以外は図3に示される例と同じであるため、電流遮断回路11以外の構成要素についての説明は省略される。
なお、電流遮断回路11は、EL素子60への電流の供給を遮断できるものであれば特に限定されず、p−FET以外のトランジスタや半導体スイッチであってもよい。また、電流遮断回路11は、必ずしも第三バスライン43の電位によって制御されなくてもよい。たとえば、電流遮断回路11は、第一から第四のバスライン41〜44とは別の信号線を介して、走査線ドライバ12(図1参照)やデータ線ドライバ13(図1参照)に接続されていてもよい。また、電流遮断回路11は、複数の画素3ごとに設けられなくてもよく、たとえば、複数の画素3の列毎に分岐する前の第四バスライン44の基幹のバスラインの途中(たとえば図1における点N)に設けられてもよい。或いは、電流遮断回路11は、第四バスライン44に電流を供給する図示されない電源の動作を停止させる半導体スイッチやメカニカルスイッチなどの任意のスイッチや、そのような電源内の任意の出力停止(ディスイネーブル)機構などであってもよい。
つぎに、図1〜4に示される表示装置1の駆動回路10を例に、図5、6、および7A〜7Cを参照して実施形態1の表示装置の駆動方法を説明する。実施形態1の表示装置の駆動方法は、有機EL表示素子60による表示を行うときに、複数の画素3各々における表示についてのデータである表示データに基づく電圧を、有機EL表示素子60に流れる電流を変化させる第一トランジスタ21のゲートとソースとの間に印加し、かつ、表示データに基づく電位に設定される第一バスライン41と液晶表示素子50とを、液晶表示素子50の画素電極51に接続された第二トランジスタ22を用いて電気的に分離することを特徴としている。また、実施形態1の表示装置の駆動方法は、液晶表示素子50による表示を行うときに、第二トランジスタ22、および、第二トランジスタ22と第一バスライン41との間に設けられた第三トランジスタ23をオン状態にすることによって第一バスライン41と画素電極51とを電気的に接続することを特徴としている。さらに、実施形態1の表示装置の駆動方法は、液晶表示素子50による表示から有機EL表示素子60による表示への切り換えにおいて、第二トランジスタ22をオン状態からオフ状態にする前に液晶表示素子50の画素電極51と対向電極53との間の電位差を減少させる、ことを特徴としている。まず、LC素子50による表示からEL素子60による表示への切り替え時の動作が図5および前述の図4を参照して説明される。
図5には、本実施形態の表示装置の駆動方法における、LC素子50による表示期間P2からEL素子60による表示への切り替わり期間P21(以下、単に「切り替わり期間P21」とも称される)中の動作が示されている。図5に示されるように、LC素子50の画素電極51は、LC素子50による表示期間P2中に、対向電極53(図4参照)の電位(すなわちCOMラインの電位Vcm)と異なる任意の電位を保持しており、両者の電位差によってLC素子50の表示動作が行われている。次の切り替わり期間P21において、画素電極51と対向電極53の電位差がLC素子50による表示期間P2中よりも小さくされる。画素電極51の電位は、たとえば、対向電極53の電位、すなわちCOMラインの電位Vcmと略同じ電位にされる。好ましくは、これら電極間の電位差は略ゼロにされる。
図5に示されるように、この画素電極51と対向電極53との電位差の低減は、第三バスライン43をロウレベルにする前に行われる。なお、図5において、第二および第三バスライン42、43のハイレベルは、それぞれ、第三トランジスタ23および第二トランジスタ22がオン状態となる閾値よりも高い電位であり、ロウレベルは、その閾値よりも低い電位である。また図5では、電流遮断回路11(図4参照)によるEL素子60への電流の供給と停止が、第四バスライン44のハイレベルおよびロウレベルとして示されている(ただし、図4の例と異なり、電流遮断回路11は第三バスライン43以外の信号線を介して制御されている)。図5以外のタイミングチャートにおいても、同様の記載方法が用いられている。
前述のように、LC素子50による表示期間P2においては、LC素子50の画素電極51と対向電極53の電位差に基づいて、LC素子50による表示動作が行われている。従って、その状態で、表示装置1がEL素子60による表示期間P1に移行すると、LC素子50が表示動作を継続してしまい、EL素子60による表示に影響を及ぼすおそれがある。そこで、本実施形態の表示装置の駆動方法では、EL素子60による表示期間P1に移行する前に、画素電極51と対向電極53との電位差が小さくなるようにされる。好ましくはその電位差は略ゼロにされる。そうすることで、EL素子60による表示期間中に、LC素子50を黒表示にすることができる。
図5および図6の例では、切り替わり期間P21において、一旦、第一バスライン41の電位を対向電極53の電位、すなわちCOMラインの電位Vcmと略同じ電位に設定することによって画素電極51と対向電極53との電位差を小さくしている。具体的には、第三バスライン43がハイレベル(第二トランジスタ22がオン状態)にあるうちに、マトリクス状に配置される複数の画素3からなる画素マトリクスの全列の第一バスライン41の電位がCOMラインの電位Vcmと略同じ電位に設定される。なお、LC素子50による表示期間P2では、第一バスライン41、第一トランジスタ21のゲート電位VG11および画素電極51の電位は任意の値であり得るため、COMラインの電位Vcmの高位側と低位側の両方にそれぞれの電位を示す線が描画されている。
ついで、画素マトリクスの全行の第二バスライン42がハイレベルにされることによって第三トランジスタ23がオン状態となり、その結果、画素電極51の電位が、第一トランジスタ21のゲート電位VG11と共に、第一バスライン41の電位、すなわち、COMラインの電位Vcmと略同電位となる。
その後、第三バスライン43および第二バスライン42がロウレベルに設定される。第一バスライン41も必要に応じて任意の電位に設定され得る。図5および図6の例では、第三バスライン43がロウレベルにされた後に第一バスライン41が電位Vcmから他の電位に変更されているので、画素電極51は、そのままVcmと略同じ電位を維持している。一方、第一トランジスタ21のゲート電位VG11は、第一バスライン41の電位の変化に伴って変化している。この時、第一バスライン41の電位(および、第一トランジスタ21のゲート電位VG11)は、第一トランジスタ21の閾値電圧よりも絶対値が大きい値に設定されることが望ましい。そうすると、次に第四バスライン44がハイレベルになり電源電圧が供給されると、駆動トランジスタである第一トランジスタ21を介してEL素子60に電流が流れ、EL素子60の寄生容量に蓄えられた電荷は放電され、第一トランジスタ21のソース電位VS11はゆっくりとゼロ電位に達する。なお、図5および図6の例と異なり、第二バスライン42が第三バスライン43よりも先にロウレベルにされてもよい。なお、画素電極51は、画素電極51と対向電極53との電位差の低減のためにCOMラインの電位Vcm以外の電位にされてもよい。画素電極51は、EL素子60による表示に影響しない程度の黒表示をLC素子50が呈し得る任意の電位にされてもよい。
第四バスライン44がハイレベルとなり、EL素子60への電流の供給が開始され、第一トランジスタ21のソース電位VS11がゼロ電位に十分達すると、切り替わり期間P21は終了する。
つぎに、EL素子60による表示期間中の駆動回路10の動作が、図6および前述の図4を参照して説明される。図6には、EL素子60による表示期間P1中において、複数の画素3各々の表示データに基づく電圧が第一トランジスタ21のゲート−ソース間に印加される動作の一例が示されている。図6に示されるように、EL素子60による表示期間P1においては、第三バスライン43がロウレベルに設定され、第二トランジスタ22によって第一バスライン41とLC素子50とが電気的に分離されている。EL素子60には第四バスライン44から電流が供給されている。
図6に示されるように、EL素子60による表示期間P1では、まず画素マトリクスの各列の第一バスライン41が、ゼロ電位(たとえば、EL素子60の陰極63(図4参照)の電位と同じ接地電位)に設定され、そして、第1行の第二バスライン42がハイレベル(第三トランジスタ23がオン状態)に設定される(時期t0)。EL素子用補助容量C1およびEL素子60の図示されない寄生容量が放電し、第1行の第一トランジスタ21のゲート電位VG11とソース電位VS11が共にゼロ電位となる。
つぎに、第一バスライン41が電位VA(VA>第一トランジスタ21のスレッシュホルド電圧VT1、かつ、(VA−VT1)<EL素子60の順方向電圧Vf)に設定される(時期t1)。第一トランジスタ21のゲート電位VG11が電位VAと略同じ電位まで上昇する。また、VA>VT1のため、第一トランジスタ21のドレイン−ソース間に電流が流れ、EL素子60の寄生容量(図示せず)が充電され、第一トランジスタ21のソース電位VS11がVA−VT1まで上昇する(なお(VA−VT1)<Vfであるため、EL素子60は発光しない)。従って、第一トランジスタ21のゲート−ソース間電圧VGSはVT1となる。続いて、第一バスライン41が、電位VAより大きい電位VBに設定される(時期t2)。第一トランジスタ21のゲート電位VG11は略電位VBまで上昇し、VGSは、VB−(VA−VT1)となる。このように、図6の例では、表示データに基づく電位に設定される第一バスライン41の電位VA、VBに基づいた電圧(VB−VA+VT1)が第一トランジスタ21のゲートとソースとの間に印加される。
そして、第二バスライン42がロウレベルに設定され(時期t3)、第三トランジスタ23がオフ状態になると、第一トランジスタ21のゲート−ソース間電圧VGSは、EL素子用補助容量C1によって維持される。一方、EL素子60の図示されない寄生容量の充電の進行と共に第一トランジスタ21のソース電位VS11が上昇し、VS11がVfを超えたところでEL素子60が発光する。EL素子60にはVGS=VB−VA+VT1によって定まる大きさの第一トランジスタ21のドレイン電流が流れ、その電流値に応じた輝度の光が放射される。ここで、VGS−VT1がVB−VAによって定まるため、第一トランジスタ21のスレッシュホルド電圧VT1のばらつきが補正され、EL素子60に流れる電流を電位VAおよびVBの適切な選択によって制御することができる。
第1行の第一トランジスタ21への電圧の印加が終了すると、第2行以降の第一トランジスタ21への電圧の印加が行われ第1フレーム表示期間F1が終了する。そして、第2フレーム以降でも同様に第一トランジスタ21のゲート−ソース間に電圧が印加される。本実施形態の表示装置の駆動方法では、第一バスライン41とLC素子50とが電気的に分離されるので、LC素子50への影響を懸念することなく、このように第一トランジスタ21のばらつき補正の観点で有利な制御方法を用いることができる。なお、LC素子50の画素電極51は、EL素子60による表示期間中、切り替わり期間P21において設定された電位を維持している。たとえば、画素電極51の電位は、対向電極53の電位と略同じである。
つぎに、液晶表示素子(LC素子)50による表示期間中の動作が、図7A〜7Cおよび前述の図4を参照して説明される。図7A〜7Cには、LC素子50による表示期間中における各LC素子50への駆動電圧の書き込み動作が示されている。また、図7Aは、フレームごとに全画素のLC素子50への印加電圧の極性を切り換えるフレーム反転方式による動作の例であり、図7Bは、隣接する画素のLC素子50への印加電圧の極性をフレームごとに互い違いに切り替えるドット反転方式による動作の例である。また、図7Cは、対向電極53の電位をフレームごとに2つの電位の間で変化させながら行われるフレーム反転方式による動作の例である。電流遮断回路11を設けることによってEL素子60の発光が停止され得るため、LC素子50による表示においてこのような反転駆動方式を容易に用いることができる。
図7Aに示されるように、まず、電流遮断回路11によって第四バスライン44からのEL素子60への電流の供給が停止される(図7A〜7Cは、第三バスライン43以外の信号線を介して電流遮断回路11が制御される例である)。また、第三バスライン43がハイレベルにされることによってLC素子50と第三トランジスタ23とが電気的に接続される。期間P12は、EL素子60による表示からLC素子50による表示への切り替わり期間を示し、期間F1は、第1フレーム(第1画面)の表示期間であり期間F2は、第1フレームに続く第2フレームの表示期間である。
LC素子50による表示期間P2において、第一バスライン41が、LC素子50に印加する電圧に基づく所望の電位に設定される。期間F1では、第一バスライン41は、COMラインCMの電位Vcmよりも高い電位に設定される。図7Aでは、第一バスライン41は、電位V1に設定されている。続いて、画素マトリクスの第1行に配置されている第二バスライン42がハイレベルにされ、それぞれオン状態の第二トランジスタ22と第三トランジスタ23を介して各列の第一バスライン41と各列の第1行のLC素子50の画素電極51とが電気的に接続され、画素電極51の電位が第一バスライン41の電位と略同じ電位に変化する。その後、第二バスライン42がロウレベルにされ、第三トランジスタ23がオフ状態になると、画素電極51の電位は、寄生容量の影響によって低下するものの、LC素子50の容量成分およびLC素子用補助容量C2の作用によって少なくとも期間F1の間電位V2に維持される。このようにして、第1行のLC素子50にV2とVcmの差電圧が書き込まれる。続いて、第2行の第二バスライン42の電位がハイレベルにされ、同様の手順で第2行のLC素子50への書き込みが行われる。順次、全てのLC素子50への書き込みが行われ、第1フレームが終了する。なお、第一バスライン41は、書き込み対象の行が遷移するのに応じて当然所望の電位に変えられ得るが、図7Aの例では、第一バスライン41は、1フレーム中全て同電位に設定されている。
第2フレームにおいても同様にLC素子50に書き込みが行われるが、第2フレームでは、第一バスライン41には、Vcmよりも低い電位V3が設定され、画素電極51の電位はV3よりもさらに低い電位V4に維持される。従って、各LC素子50には、第1フレームとは、逆極性であるV4とVcmの差電圧が書き込まれる。このようにして、フレーム反転方式を用いたLC素子50による表示が行われる。なお、電位V1およびV3は、それぞれ、LC素子50による表示期間中に第一バスライン41に設定され得る最大電位および最低電位であってもよく、その場合、電位V1は略6Vであってもよく、電位V3は略0Vであってもよい。また、その場合、電位V2は略5Vであってもよく、電位V4は略−1Vであってもよく、Vcmは、略2Vであってもよい。
図7Bに示されるように、ドット反転方式では、画素マトリクスの1つの列において、奇数行と偶数行とでCOMラインの電位Vcmに対する極性が切り換わるように第一バスライン41の電位が設定される。さらに、1つの行においても奇数列と偶数列とでCOMラインの電位Vcmに対する極性が切り換わるように、各列に配線される第一バスライン41の電位が設定される。そして、連続する2つのフレーム間で、同一のLC素子50の画素電極51に印加される電位の電位Vcmに対する極性が反転するように各第一バスライン41の電位が設定される。このようなドット反転方式を用いることによって、たとえば、反転駆動によって生じ得る画面のちらつき(フリッカ)などを小さくできることがある。第二から第四のバスライン42〜44の切り替わりのタイミングや、画素電極51の電位は、図7Aと同様であるため、その説明は省略される。
図7Cに示されるように、対向電極53の電位をフレームごとに2つの電位の間で変化させながら行われるフレーム反転方式では、第一バスライン41の電位は前述の図7Aの例と同様に設定されるが、電位Vcmがフレームごとに変更される。図7Cの例では、電位Vcmは第1フレームにおいて電位V5に設定され、第2フレームでは電位V6に設定されている。一方、第一バスライン41の電位は、第1フレームにおいて電位V5よりも高い所望の電位V7に設定され、第2フレームでは、電位V6よりも低い所望の電位V9に設定されている。LC素子50には、第1フレームにおいて、電位Vcmよりも高い電位V8(電位V7から寄生容量の影響で低下した後の電位)と電位Vcmとの差電圧が書き込まれる。また、第2フレームでは、電位Vcmよりも低い電位V10(電位V9から寄生容量の影響で低下した後の電位)と電位Vcmとの差電圧がLC素子50に書き込まれる。このような駆動方式を用いることによって、第一バスライン41に設定し得る電位の範囲が狭い場合でも、LC素子50への大きな書き込み電圧を得ることができる。従って、第一バスライン41の電位の生成手段(たとえばデータ線ドライバ13(図1参照))として汎用的で安価なデバイスを用い得ることがある。なお、電位V5は略−1Vであってもよく、電位V6は略2Vであってもよい。また、電位V7およびV9は、それぞれ、図7Cの例の駆動方式において、LC素子50による表示期間中に第一バスライン41に設定され得る最大電位および最低電位であってもよく、その場合、電位V7は略3Vであってもよく、電位V9は略0Vであってもよい。また、その場合、電位V8は略2Vであってもよく、電位V10は略−1Vであってもよい。第二から第四のバスライン42〜44の切り替わりのタイミングは図7Aと同様であるため、その説明は省略される。
本実施形態では、電流遮断回路11を設けることによってEL素子60の発光が停止され得るため、LC素子50による表示において、このように多様な反転駆動方式を容易に用いることができる。各フレーム間で行ごとにLC素子50に書き込む電圧の極性を反転させる所謂1H反転方式や、列ごとに反転させる所謂カラム反転方式が用いられてもよい。表示装置1の用途などに応じて適切な反転駆動方式を用いてLC素子50の焼き付きを防止することができる。
つぎに、本実施形態の表示装置1の変形例について、図面を参照しながら説明する。図8Aには、本実施形態の表示装置1の駆動回路10の第一変形例が示されている。図8Aに示されるように、第一変形例の駆動回路10では、複数の画素3(図1参照)の各々は、有機EL表示素子60に並列に接続された第四トランジスタ24をさらに備えている。図8Aの例では、第四トランジスタ24は、nチャネル電界効果型トランジスタ(n−FET)であり、そのドレインは、n−FETである第一トランジスタ21のソース、有機EL表示素子60の陽極61、およびEL素子用補助容量C1の一端に接続されている。また、第四トランジスタのソースはEL素子60の陰極63と共に接地線Eに接続され、ゲートは第六バスライン46に接続されている。第六バスライン46は、たとえば走査線ドライバ12(図1参照)に接続されている。第四トランジスタ24を備える点を除いて図8Aに示される第一変形例は、図3に示される駆動回路10の例と同じである。図3の例と同様の構成要素には同一の符号が付され、その説明は省略される。
図8Bに示されるように、図8Aに示される第一変形例では、切り替わり期間P21において、第六バスライン46がハイレベルになり、第四トランジスタ24がオン状態となって、第一トランジスタ21のソースが第四トランジスタ24を介して接地線Eと接続される点が、前述の図3および図6の例と異なる。
まず、第三バスライン43がハイレベルの間に、第六バスライン46は、第二バスライン42と共にハイレベルにされ、第三トランジスタ23および第四トランジスタ24はオン状態となって、第一トランジスタ21のソースは第四トランジスタ24を介して接地線Eと接続される。従って、EL素子60の図示されない寄生容量に蓄えられた電荷は放電され、第一トランジスタ21のソース電位VS11はゼロ電位になる。この時、第一バスライン41の電位はVcmと略同じ電位にされており、第一トランジスタ21のゲート電位VG11およびLC素子50の画素電極51の電位はVcmと略同じ電位になってLC素子50の残留電荷は放電される。その後、第三バスライン43はロウレベルとなり、LC素子50は他の構成要素と電気的に分離され、画素電極51の電位は略Vcmに保たれる。
さらにその後、第一バスライン41の電位は必要に応じて任意の電位に設定され、第一トランジスタ21のゲート電位VG11もそれに追随した電位になる。この時、前述の図3および図6の例では、第一バスライン41の電位が、好ましくは第一トランジスタ21の閾値電圧よりもわずかに大きい値に設定され、第一トランジスタ21に電流を流すことによって、そのソース電位VS11がゼロ電位に落とされた。一方、図8Aおよび図8Bの例では、最初に第六バスライン46によってソース電位VS11が接地線Eの電位(ゼロ電位)に落とされるので、第一トランジスタ21の閾値電圧よりも絶対値が小さい値に第一バスライン41の電位を設定することができる。そうすることで第一トランジスタ21がオフ状態となるため、切り替わり期間P21において第四バスライン44がハイレベルになって電源電圧が印加された瞬間に、EL素子60が余計な発光をしないように抑制することができる。このように、有機EL表示素子60に並列に接続された第四トランジスタ24をさらに備えることで、第一トランジスタ21のソース電位VS11を、より確実に、かつ、短い時間でゼロ電位にすることができ、EL素子60の駆動電流を正確に制御することができる。また、EL素子60による表示への切り替わりの瞬間にEL素子60が余計な発光をすることを防ぐことができる。図8Bに示されるタイミングチャートは、この点を除いて図6に示されるタイミングチャートと同じであるため、その他の動作についての説明は省略される。
図9Aには、本実施形態の表示装置1の駆動回路10の第二変形例が示されている。図9Aに示されるように、第二変形例の駆動回路10では、複数の画素3(図1参照)の各々は、第四バスライン44と第一トランジスタ21との間に接続された第十トランジスタ30をさらに備えている。図9Aの例では、第十トランジスタ30は、nチャネル電界効果型トランジスタ(n−FET)であり、そのドレインは、第四バスライン44に接続され、ソースが第一トランジスタ21のドレインに接続されている。そして、第十トランジスタ30のゲートは第七バスライン47に接続されている。第七バスライン47は、たとえば走査線ドライバ12(図1参照)に接続されている。なお、第十トランジスタ30は、前述の電流遮断回路11(図4参照)を構成する電界効果型トランジスタであってもよい。第十トランジスタ30を備える点を除いて図9Aに示される第二変形例は、図3に示される駆動回路10の例と同じである。図3の例と同様の構成要素には同一の符号が付され、その説明は省略される。
図9Bに示されるように、図9Aに示される第二変形例では、切り替わり期間P21において、第七バスライン47がハイレベルになり、第十トランジスタ30がオン状態となって第四バスライン44の電源電圧が第一トランジスタ21のドレインに印加される点が、前述の図3および図4の例と異なる。
まず、第三バスライン43がハイレベルの間に、第二バスライン42が全段ハイレベルになり、COMラインの電位Vcmと略同じ電位に設定されている第一バスライン41の電位が、第一トランジスタ21のゲートに印加される。第一トランジスタ21のゲート電位VG11およびLC素子50の画素電極51の電位はVcmと略同じ電位になり、LC素子50の残留電荷が放電される。その後、第三バスライン43はロウレベルとなり第二トランジスタ22がオフとなって、LC素子50は他の構成要素と電気的に分離され、画素電極51の電位はVcmに保たれる。
さらにその後、第一バスライン41の電位は必要に応じて任意の電位に設定され、第一トランジスタ21のゲート電位VG11もそれに追随した電位になる。この時、第一バスライン41の電位(および、第一トランジスタ21のゲート電位VG11)は、第一トランジスタ21の閾値電圧よりも絶対値が大きい値に設定されることが望ましい。そうすると、次に第七バスライン47及び第四バスライン44がハイレベルになり電源電圧が供給されると、駆動トランジスタである第一トランジスタ21を介してEL素子60に電流が流れ、EL素子60の寄生容量に蓄えられた電荷は放電され、第一トランジスタ21のソース電位VS11はゆっくりとゼロ電位に達する。このように、電源電圧との接続を制御する第十トランジスタ30をさらに備えることで、EL素子60の発光状態(オン/オフ)を自由に制御することができ、任意の階調をより精度良く表現することができる。図9Bに示されるタイミングチャートは、上記の点を除いて図6に示されるタイミングチャートと同じであるため、その他の動作についての説明は省略される。
図10Aには、本実施形態の表示装置1の駆動回路10の第三変形例が示されている。図10Aに示されるように、第三変形例の駆動回路10では、第一トランジスタ21、第二トランジスタ22および第三トランジスタ23がpチャネル電界効果型トランジスタ(p−FET)である点が、図3に示される例と異なっている。そのため、第三トランジスタ23のドレインが、第一トランジスタ21のゲートおよび第二トランジスタ22のソースに接続されている。第三トランジスタ23のソースが第一バスライン41に接続され、第二トランジスタ22のドレインがLC素子50の画素電極51に接続されている。また、第一トランジスタ21のソースが第四バスライン44に接続され、そのドレインがEL素子60の陽極61に接続されている。従って、EL素子用補助容量C1の一端は、第一トランジスタ21のソースと共に第四バスライン44に接続されている。第一から第三のトランジスタ21〜23がp−FETである点を除いて図10Aに示される第三変形例は、図3に示される駆動回路10の例と同じである。図3の例と同様の構成要素には同一の符号が付され、その説明は省略される。
図10Bには、図10Aに示される第三変形例の駆動回路10におけるEL素子60による表示期間中の動作が示されている。第一トランジスタ21が図10Aのようにp−FETであり、そのソースが第四バスライン44に接続される場合、ソース電位が安定するため、前述の図6に示される第一トランジスタ21への電圧の印加方法と異なるシンプルな方法を用いることができる。すなわち、図10Bに示されるように、第一バスライン41は、画素マトリクスの各行の第一トランジスタ21への電圧印加の際に、単に、第一トランジスタ21のゲートにセットされるべき電位に設定される。図10Bの第一バスライン41の電位を示す段には、画素マトリクスの行ごとに、第一バスライン41がハイレベル(VH)からロウレベル(VL)、および、ロウレベルからハイレベルに設定される場合の電位の変化が重ねて示されている(図10Bでは、第一バスライン41から第一トランジスタ21のゲートまでの間の容量成分の影響で電位が緩やかに変化するように描かれている)。同様に、各行の第一トランジスタ21のゲート電位VG11、VG12を示す段には、各ゲート電位がハイレベルからロウレベル、および、ロウレベルからハイレベルに設定される場合の電位の変化が重ねて示されている。また、第二トランジスタ22および第三トランジスタ23はp−FETであるため、第三バスライン43および第二バスライン42がそれぞれロウレベルのときに、第二トランジスタ22および第三トランジスタ23は、それぞれオン状態となる。
図11Aには、本実施形態の表示装置1の駆動回路10の第四変形例が示されている。図11Aに示されるように、第四変形例の駆動回路10では、第一トランジスタ21がpチャネル電界効果型トランジスタ(p−FET)である点が図3に示される例と異なっている。従って、第一トランジスタ21のソースが、EL素子用補助容量C1の一端と共に、第四バスライン44に接続され、そのドレインがEL素子60の陽極61に接続されている。前述の図10Aの例と同様に、第一トランジスタ21がp−FETであるため、第一トランジスタ21への電圧の印加の際にシンプルな方法を用いることができる。一方、第二および第三のトランジスタ22、23は、キャリアの移動度が高いnチャネル電界効果型トランジスタであるため、LC素子50への駆動電圧の書き込みを短い時間で行うことができる。第一トランジスタ21がp−FETである点を除いて図11Aに示される第四変形例は、図3に示される駆動回路10の例と同じである。図3の例と同様の構成要素には同一の符号が付され、その説明は省略される。
図11Bに示されるように、図11Aに示される第四変形例においても、前述の図10Aに示される第三変形例と同様に、第一バスライン41には、画素マトリクスの各行の第一トランジスタ21への電圧印加の際に、単に、第一トランジスタ21のゲートにセットされるべき電位が設定される。第四変形例においても、このようにシンプルな印加方法を用いることができる。なお、図11Bにおいて、第三バスライン43および第二バスライン42がそれぞれハイレベルのときに、nチャネル電界効果型トランジスタである第二トランジスタ22および第三トランジスタ23が、それぞれオン状態となる。
<実施形態2>
つぎに実施形態2の表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、実施形態2の表示装置は、主に、各画素3の駆動回路に関して、実施形態1の表示装置と異なる。一方、実施形態2の表示装置の構造や、複数の画素3の配列などは、図2および図1に例示される実施形態1の表示装置1の構造や画素3の配列と同様である。従って、主に、実施形態2に係る駆動回路10aが説明され、実施形態1と同様の構成要素についての説明は省略される。図12には駆動回路10aの一例が示されている。
図12に示されるように、本実施形態に係る駆動回路10aは、前述の実施形態1に係る駆動回路10と同様に、第一バスライン41と、第二バスライン42と、第三バスライン43と、有機EL表示素子60に電流を供給する第四バスライン44と、を少なくとも含み、有機EL表示素子(EL素子)60は、液晶表示素子(LC素子)50の画素電極51および対向電極53と電気的に分離してそれぞれ形成された陽極61および陰極63を備えている。さらに、駆動回路10aは、前述の駆動回路10と同様に、EL素子60に供給される電流の大きさを第一バスライン41の電位に基づいて変化させる第一トランジスタ21と、第二トランジスタ22と、第二バスライン42の電位に基づいて第一トランジスタ21および第二トランジスタ22と第一バスライン41とを電気的に接続する第三トランジスタ23と、を備えている。そして、本実施形態では、第一トランジスタ21、第二トランジスタ22および第三トランジスタ23がpチャネル電界効果型トランジスタ(p−FET)であり、第一トランジスタ21のソースと第三トランジスタ23のドレインとが接続されると共に、第三トランジスタ23のソースが第一バスライン41に接続されている。また、第一トランジスタ21のゲートと第二トランジスタ22のソースとが接続されると共に、第二トランジスタ22のドレインが液晶表示素子50の画素電極51に接続されている。そして、駆動回路10aは、さらに、第二バスライン42の電位に基づいて第一トランジスタ21のゲートと第一トランジスタ21のドレインとを略短絡すべく設けられた第五トランジスタ25を備えている。さらに、駆動回路10aは、第一トランジスタ21のソースと第四バスライン44とを電気的に接続するかまたは分離する第六トランジスタ26と、第一トランジスタ21のドレインと有機EL表示素子60の陽極61とを電気的に接続するかまたは分離する第七トランジスタ27と、を備えている。
第五トランジスタ25のドレインは第一トランジスタ21のゲートに接続され、第五トランジスタ25のソースは第一トランジスタのドレインに接続され、第五トランジスタ25のゲートが、第二バスライン42に接続されている。また、第六トランジスタ26のソースが第四バスライン44に接続され、第六トランジスタ26のドレインが第三トランジスタ23のドレインと共に第一トランジスタ21のソースに接続されている。EL素子用補助容量C1は、第一トランジスタ21のゲートと第四バスライン44との間に接続されている。また、第七トランジスタ27のソースが第一トランジスタ21のドレインおよび第五トランジスタ25のソースに接続され、第七トランジスタ27のドレインがEL素子60の陽極61に接続されている。そして、図12の例では、第六トランジスタ26のゲートおよび第七トランジスタ27のゲートは共に第八バスライン48に接続されている。
なお、第一トランジスタ21のゲートは、第五トランジスタ25がオン状態となって、第一トランジスタ21のゲートとドレインとが短絡されると、そのソースとの間で所謂ダイオード接続された状態となる。その場合、第一トランジスタ21のゲートには、第三トランジスタ23を介して、第一バスライン41に基づく電位(具体的にはスレッシュホルド電圧の大きさだけソース電位よりも低下した電位)が設定される。従って第一トランジスタ21は、EL素子60に供給される電流の大きさを第一バスライン41の電位に基づいて変化させ得る。また、そのように、第一トランジスタ21のソースとドレインとがダイオード接続され得るため、第三トランジスタ23は、第二バスライン42の電位に基づいて、第二トランジスタ22のソースを第一バスライン41に電気的に接続し得る。図12に示される駆動回路を用いることによって、第一トランジスタ21のゲート−ソース間の電圧においてスレッシュホルド電圧を補償することができるので、スレッシュホルド電圧のばらつきの影響を小さくすることができ、EL素子60に流れる電流を精緻に制御することができる。
また、図12の例では、実施形態2の表示装置に備えられる複数のバスラインは、複数の画素3(図1参照)における行毎に設けられていて後述の第一トランジスタ21のゲート電位の初期化の際に第一トランジスタ21のゲートに電気的に接続される第五バスライン45をさらに含んでいる。また、図12の例では、複数の画素3の各々の駆動回路10aは、第五バスライン45と第一トランジスタ21のゲートとを電気的に接続するかまたは分離する第八トランジスタ28と、第二バスライン42の電位に基づいて有機EL表示素子60を放電させるべく設けられた第九トランジスタ29とを備えている。
すなわち、第八トランジスタ28のソースは第一トランジスタ21のゲートおよび第二トランジスタ22のソースに接続され、第八トランジスタ28のドレインは第五バスライン45に接続されている。図12の例では、第八トランジスタ28のゲートは、第九バスライン49に接続されている。また、第九トランジスタ29のソースはEL素子60の陽極61に接続され、ドレインは第五バスライン45に接続されている。第九トランジスタ29を備えることによって、有機EL表示素子60の残留電荷による表示ムラの発生などを防ぐことができる。図12の例では、第九トランジスタ29のゲートは第二バスライン42に接続されている。なお、図12の例では、第五から第九のトランジスタ25〜29は、全てpチャネル電界効果型トランジスタであり、第五および第八のバスライン45、48は、たとえば走査線ドライバ12(図1参照)に接続されている。第九バスライン49は、走査線ドライバ12に接続されていてもよいが、本実施形態では、走査線ドライバ12に対して独立して動作し得る第二走査線ドライバ12a(図1参照)に接続されている。
なお、第一トランジスタ21のゲート電位の「初期化」は、第一トランジスタ21のゲート−ソース間に表示データに基づく電圧を印加する前に、第一トランジスタ21のゲート電位を予め定められた初期電位に設定することを意味している。たとえば、第一トランジスタ21のゲート電位は、初期化の際に、第五バスライン45の電位に設定される。初期化の際に、EL素子用補助容量C1が充電または放電される。
図12に示される駆動回路10aを例に、図13および図14を参照して実施形態2の表示装置の駆動方法を説明する。図13および図14には、本発明の実施形態2の表示装置の駆動方法における、LC素子による表示期間P2からEL素子による表示への切り替わり期間P21、およびEL素子による表示期間P1中の動作の例が示されている。実施形態2の表示装置の駆動方法は、前述の実施形態1の表示装置の駆動方法と同様に、EL素子60による表示を行うときに、表示データに基づく電圧を第一トランジスタ21のゲートとソースとの間に印加し、かつ、第一バスライン41と液晶表示素子50とを、第二トランジスタ22を用いて電気的に分離することを特徴としている。また、実施形態2の表示装置の駆動方法は、LC素子50による表示を行うときに、第三トランジスタ23をオン状態にすることによって第一バスライン41とLC素子50の画素電極51とを電気的に接続し、さらに、EL素子60による表示への切り換えにおいて、第二トランジスタ22をオフ状態にする前に画素電極51と対向電極53との間の電位差を減少させる、ことを特徴としている。
そして、実施形態2の表示装置の駆動方法は、さらに、図13および図14に示されるように、切り替わり期間P21において、LC素子50の画素電極51と対向電極53との間の電位差を減少させることに加えて、第二トランジスタ22をオフ状態(第三バスライン43をハイレベル)にした後に、第一トランジスタ21のゲート電位を初期電位Viniに設定することを含んでいる。このゲート電位の初期化は、表示データに基づく電圧を第一トランジスタ21のゲートとソースとの間に印加する前に行われる。
まず、切り替わり期間P21においてLC素子50の画素電極51と対向電極53との間の電位差を減少させる方法について説明する。この電位差の低減は、図13および図14に示されるように、後述の初期化期間Piniの前の残留電荷解消期間Pdisに行われる。
図13に示される電位差の低減方法の一例では、第三バスライン43がロウレベルの状態(第二トランジスタ22がオンの状態)で、第五バスライン45の電位がLC素子50の対向電極53の電位、すなわちCOMラインの電位Vcmと略同じ電位に設定される。そして、画素マトリクスの全行の第九バスライン49がロウレベルにされる。そうすることによって、第八トランジスタ28がオン状態にされ、第二トランジスタ22および第八トランジスタ28を介して画素電極51と第五バスライン45とが電気的に接続される。その結果、画素電極51の電位は、COMラインの電位Vcm、すなわち、対向電極53の電位と略同じ電位になる。このようにして、第二トランジスタ22をオン状態からオフ状態にする前に画素電極51と対向電極53との間の電位差を減少させることができる。その後、全行の第九バスライン49がハイレベルにされ、その前または後に、第三バスライン43がハイレベル(第二トランンジスタ22がオフ)にされる。第五バスライン45の電位は、第九バスライン49および第三バスライン43の少なくともいずれかがハイレベルにされた後、電位Vcm以外の任意の電位に変更され得るが、好ましくは、次の初期化期間Piniにおいて設定される初期電位Viniに設定される。また、第一トラジスタ21のゲートは、第九バスライン49がロウレベルになるのに伴って電位Vcmと略同じ電位に設定されている。なお、図13では、第一バスライン41の電位は、第三バスライン43がロウレベルの間、電位Vcmと略同じ電位に設定され、その後、初期電位Viniに設定されている。しかし、図13に示される電位差の低減方法の例では、第九バスライン49が第二走査線ドライバ12aに接続されて他のバスライン(たとえば第二バスライン42)と独立して制御される場合、残留電荷解消期間Pdis中、第一バスライン41は任意の電位に設定され得る。第二バスライン42がハイレベルである限り、第一バスライン41は、第一トランジスタ21のゲートや画素電極51と電気的に分離されるからである。
図14に示される画素電極51と対向電極53との間の電位差の低減方法の他の例では、第三バスライン43がロウレベルの状態(第二トランジスタ22がオンの状態)で、まず、第一トランジスタ21のゲート電位が初期電位Viniに設定される。この設定は、後述の初期化期間Pini中の第一トランジスタ21のゲート電位の初期化と同様の方法で行われ得る。すなわち、第五バスライン45が初期電位Viniに設定された状態で、全行の第九バスライン49がロウレベルにされる。この際、図14に示されるように、第二バスライン42がハイレベルであれば、第一バスライン41は任意の電位に設定され得る。なお、図14において初期電位Viniは、COMラインの電位Vcm(次に第一バスライン41に設定される電位)よりも低い電位であって、電位Vcmとの電位差の絶対値が第一トランジスタ21のスレッシュホルド電圧VT1の絶対値以上である電位である。
全行の第九バスライン49がハイレベルに戻された後、第一バスライン41の電位が、対向電極53の電位、すなわちCOMラインの電位Vcmと略同じ電位に設定される(時期t4)。さらに、画素電極51と対向電極53との間の電位差低減の対象である行の第二バスライン42がロウレベルにされ(時期t5)、第三トランジスタ23および第五トランジスタ25がオン状態にされる。第五トランジスタ25がオン状態となることによって、第一トランジスタ21のドレインとゲートとが電気的に接続される。すなわち、第一トランジスタ21のソースとゲートとが所謂ダイオード接続の状態となり、第一バスライン41と画素電極51とが、第三、第一、第五および第二のトランジスタ23、21、25、22を介して電気的に接続される。その結果、画素電極51の電位が、第一バスライン41に設定された電位Vcmに近い電位(たとえば、Vcmよりも第一トランジスタ21のスレッシュホルド電圧VT1だけ低い電位)となり得る。このようにして、画素電極51と対向電極53との間の電位差が減少されてもよい。あるいは、時期t5における第一バスライン41の設定電位を、予め、第一トランジスタ21のスレッシュホルド電圧VT1の分だけVcmよりも高い電位に設定し、ダイオード接続状態の第一トランジスタ21を介して画素電極51に印加される電位が略Vcmになるようにしてもよい。このようにして、画素電極51と対向電極53との間の電位差を略ゼロにしてもよい。
続いて、画素マトリクスの各行の第二バスライン42が順にロウレベルにされ、各行のLC素子50の画素電極51と対向電極53との電位差が順に減少される。全ての行のLC素子50について、画素電極51と対向電極53との電位差が減少されると、第三バスライン43はハイレベルにされる(時期t6)。なお、各行の第二バスライン42は、各行の画素電極51の電位が対向電極53の電位に近い電位になり次第、ハイレベルに戻される。第一バスライン41は、このように全ての行の第二バスライン42がハイレベルにされた後、電位Vcm以外の任意の電位に変更され得るが、次の初期化期間Piniにおいて書き込まれる電位に相当する初期電位Viniに設定されることが好ましい。なお、第一トラジスタ21のゲートは、初期電位Viniに設定された後、第二バスライン42がロウレベルになるのに伴ってVcmに近い電位に遷移している。第五バスライン45の電位は、初期電位Viniで一定であってもよく、第一トランジスタ21のゲート電位が初期電位Viniに設定された後に任意の電位に変更されてもよい。図14に示される方法では、第五バスライン45が例えば電位Viniで一定の状態で、画素電極51と対向電極53との間の電位差を減少させることができる。なお、本実施形態の表示装置の駆動方法においても、前述の実施形態1の方法と同様に、画素電極51は、対向電極53との間の電位差の低減のためにCOMラインの電位Vcm以外の電位にされてもよい。
つぎに、切り替わり期間P21のうち、第一トランジスタ21のゲート電位が初期電位Viniに設定される初期化期間Piniについて説明する。初期電位Viniは、有機EL表示素子60による表示に切り替えた後に最初に第一バスライン41に設定すべき第一電位よりも低い電位であって第一電位との電位差の絶対値が第一トランジスタ21のスレッシュホルド電圧(VT1)の絶対値以上である電位である。第一電位は、図13および図14の例では、電位V1Lから電位V1Hまでの範囲内の電位であり、電位V1Hは、最初に第一バスライン41に設定され得る電位のうちの最高電位を示しており、V1Lは最低電位を示している。従って、第一トランジスタ21のゲートは、切り替わり期間P21において、電位V1Lから電位V1Hまでの範囲内にある第一電位を、VT1の絶対値以上の差を持って下回る初期電位Viniに設定される。なお、図13および図14は、初期化期間PiniおよびEL素子60による表示期間P1に関して同様のチャートを示しているため、以下の設明では、主に図13が参照される。
初期化期間Piniでは、第八バスライン48がハイレベル(第六トランジスタ26および第七トランジスタ27がオフ状態)にされ、第五バスライン45の電位が初期電位Viniに設定される。なお、Viniは固定電源に接続された定電圧であってもよいし、走査線回路に接続された電圧信号であってもよい。そして、画素マトリクスの全行の第九バスライン49がロウレベルにされる。すなわち、全行の第八トランジスタ28がオン状態にされ、その結果、全行の第一トランジスタ21のゲート電位VG11が、第五バスライン45の電位Viniに設定される。第一トランジスタ21のゲート電位VG11が初期電位Viniに設定されると、全行の第九バスライン49がハイレベルに設定され、初期化期間Piniが終了する。初期化期間Piniの終了後、第五バスライン45の電位は、初期電位Vini以外の任意の電位に変更されてもよい。また、初期化期間Pini中の第一バスライン41の電位は、第二バスライン42がハイレベルである限り、任意の電位に設定されてもよいが、好ましくは初期電位Viniと略同じ電位に設定される。
EL素子60による表示に切り替わる前のLC素子50による表示期間中には、LC素子50の画素電極51は表示データに基づく任意の電位に設定されており、第一トランジスタ21のゲートも略同じ電位を維持している。その状態でEL素子60による表示期間に移行した場合、最初に第一バスライン41に設定される第一電位が、第一トランジスタ21のゲート電位よりも低い電位であると、第一トランジスタ21のソース−ゲート間が逆バイアスの状態になる。その場合、第一トランジスタ21のゲート−ソース間に、EL素子60による表示のための所望の電圧を印加できないことがある。なお、前述のように、本実施形態では、切り替わり期間P21中に、第一トランジスタ21のゲートは、対向電極53と略同じ電位となり得る。しかし、その場合でも、第一電位の大きさ次第で、第一トランジスタ21のソース−ゲート間は逆バイアスの状態になり得る。そのため、本実施形態の駆動方法では、表示データに基づく電圧を第一トランジスタ21のゲートとソースとの間に印加する前に、第一トランジスタ21のゲート電位VG11を初期電位Viniに設定している。
第一トランジスタ21のゲート電位VG11の初期化は、画素マトリクスの全行の第一トランジスタ21に対して一斉に行われ得る。その場合、少なくとも第1フレーム表示期間F1中は、各行の第一トランジスタ21への電圧の印加の際に、行ごとに初期化が行われなくてもよい。しかし、第一トランジスタ21のゲート電位の初期化は、表示データに基づく電圧をそれぞれの行の第一トランジスタ21に印加する際に、行ごとに行われてもよい。なお、好ましくは、第2フレーム表示期間F2以降も、直前のフレーム中に第一トランジスタ21のゲートに設定された電位に影響されずに第一トランジスタ21に電圧を印加できるように、第一トランジスタ21のゲート電位VG11が初期化される。その場合も、初期化が全行一斉に行われてもよく、行ごとに行われてもよい。
なお、第九バスライン49は、第二バスライン42などと共に走査線ドライバ12に接続されていてもよい。たとえば、画素マトリクスの各行に接続される第九バスライン49として、その行の隣接行に接続された第二バスライン42が利用されてもよい。そうすることによって、必要なバスラインの総数や走査線ドライバの数を少なくできることがある。しかし、そのように隣接行の第二バスライン42を第九バスライン49として利用する場合、前述の残留電荷解消期間Pdisや初期化期間Piniにおいて全行の第九バスライン49をロウレベルにする際に、第二バスライン42もロウレベルとなる。その結果、第五バスライン45に加えて第一バスライン41も、第一トランジスタ21のゲートや画素電極51と電気的に接続される。そのような状況でも安定した動作が得られるように、第一トランジスタ21のゲート電位VG11を初期電位Viniに設定する際には、第一バスライン41の電位を初期電位Viniと略同じ電位に設定するのが好ましい。また、前述の図13に示される方法でLC素子50の残留電荷を解消する際には、第一バスライン41の電位を、第五バスライン45の電位(たとえば電位Vcm)と略同じ電位に設定することが好ましい。
つぎに、本実施形態の駆動方法によるEL素子60による表示期間P1中の動作について説明する。なお、本実施形態の駆動方法では、LC素子50による表示に関して、第三および第二のトランジスタ23、22に加えて第一トランジスタ21を介してLC素子50に電圧が印加される点だけが、実施形態1の駆動方法と異なっている。そのため、LC素子50による表示期間中の動作の説明は省略される。
図13に示されるように、初期化期間Piniの終了後、電圧設定期間Pstにおいて、第二バスライン42がロウレベルにされることによって、第一バスライン41と第一トランジスタ21のソースとが電気的に接続されると共に、第一トランジスタ21のゲートと第一トランジスタ21のドレインとが電気的に接続される。
第一トランジスタ21のゲートとドレインとが略短絡されるため、前述のように第一トランジスタ21が所謂ダイオード接続の状態となり、第一トランジスタ21のゲートは、第一バスライン41の電位(たとえばV1H)から第一トランジスタ21のスレッシュホルド電圧(VT1)だけ低い電位となる。第一バスライン41は、表示データに基づく電位に設定されているため(図13では、前述の図10Bと同様に、容量成分の影響で電位が緩やかに変化するように描かれている)、表示データに基づく電位が第一トランジスタ21のゲートに印加される。電圧設定期間Pstでは、第八バスライン48がハイレベルにあるため、第六および第七トランジスタ26、27はオフ状態にあり、そのため、EL素子60は発光していない。一方、EL素子用補助容量C1には、第一トランジスタ21のゲートと第四バスライン44との差電圧に相当する電荷が蓄積されている。なお、図13および図14において第一バスライン41の電位を示す段には、画素マトリクスの行ごとに、第一バスライン41がハイレベル(V1H)からロウレベル(V1L)、および、ロウレベルからハイレベルに設定される場合の電位の変化が重ねて示されている。同様に、第一トランジスタ21のゲート電位VG11を示す段には、各ゲート電位に、第一バスライン41の電位が書き込まれて、ハイレベル(VGH)に設定される場合、および、ロウレベル(VGL)に設定される場合の電位の変化が重ねて示されている。
また、電圧設定期間Pstでは、第二バスライン42がロウレベルのため、第五トランジスタ25と共に、第九トランジスタ29がオン状態となる。すなわち、図13の例の方法は、第一トランジスタ21のゲートとドレインとが電気的に接続されるときに、第九トランジスタ29を介して有機EL表示素子60を放電させることを含んでいる。このように発光前にEL素子60を放電させることによって表示ムラなどの発生を抑制することができる。
表示データに基づく電位が第一トランジスタ21のゲートに印加され、図13に示されるようなゲート電位の変化が飽和した後、第二バスライン42がハイレベルにされ、電圧設定期間Pstが終了する。第二バスライン42がハイレベルにされることによって、第三および第五のトランジスタ23、25がオフ状態となり、その結果、第一トランジスタ21のゲートとドレインとが電気的に分離される。また、第一トランジスタのソースが第一バスライン41から分離される。
その状態で、発光期間Pemにおいて、第八バスライン48がロウレベルに設定され、第六および第七トランジスタ26、27がオン状態となる。第六トランジスタ26がオン状態となることによって、第一トランジスタ21のソースが第四バスライン44に電気的に接続される。その結果、第一トランジスタ21のゲートとソースの間には、電圧設定期間PstにおけるEL素子用補助容量C1の両端の間の電圧が印加される。このゲートーソース間電圧に基づいて、第一トランジスタ21にドレイン電流が流れ、オン状態の第七トランジスタ27を介して接続されているEL素子60に駆動電流が流れる。その結果、EL素子60が駆動電流に応じた輝度で発光する。
なお、EL素子用補助容量C1の両端間の電圧は、前述のように、第一トランジスタ21のスレッシュホルド電圧(VT1)と第一バスライン41の電位によって決まる第一トランジスタ21のゲート電位によって定まる。そのため、スレッシュホルド電圧が補償され、EL素子60に流れる電流を精緻に制御することができる。
再度、図2を参照して、本実施形態の表示装置1の画素3の構造を説明する。図2に示されるように、基板2の上に第一および第二のトランジスタ21、22などを含む駆動回路10が形成され、各トランジスタの上に形成された絶縁層31の上に、反射型のLC素子50およびEL素子60が形成されている。図示されていないが、基板2には、第一から第四のバスライン41〜44(図1参照)などの各バスラインも形成されている。また、基板2におけるLC素子50などが形成された面に対向するように第二基板20が設けられている。基板2と第二基板20は、一定の間隙をあけて、図示しないシール剤層によって外周部において接着されている。
1つの画素3は、第一領域Rと第一領域Rに隣接する第二領域Tを有し、第一領域RにLC素子50が形成され、第二領域TにEL素子60が形成されている。LC素子50は、反射電極として機能する画素電極51と、第一および第二の配向層54a、54bと、液晶層52と、ITOなどの透明な材料からなる対向電極53と、カラーフィルタ55と、偏光板56と、で構成されている。画素電極51は、後述の第三絶縁層64aの上に形成されている。第二配向層54b、対向電極53、カラーフィルタ55および偏光板56は、第二基板20に設けられており、液晶層52および第一配向層54aと共に、画素3の全体に渡るように設けられている。
EL素子60は、陽極61と、発光領域を画定する第二絶縁層64と、有機層62と、陰極63と、その周囲を被覆する被覆層65とを含んでいる。図2の例では、被覆層65はEL素子60の有機層62や陰極63を包含するように被覆しており、被覆層65の辺縁は絶縁層31と接合している。被覆層65は、好ましくは、酸化ケイ素や窒化ケイ素などの水蒸気透過度の極めて低い材料で形成される。そのような材料からなる被覆層65によって有機層62および陰極63が封止されるため、水分との接触によるEL素子60の劣化が防止される。なお、第一領域Rの絶縁層31の上には、第二絶縁層64と同じ材料で、かつ、ほぼ同じ厚さで、第三絶縁層64aが形成されている。そのため、第一領域Rと第二領域Tにおける液晶層52の厚さの差異を少なくすることができる。
基板2は、例えばガラス基板またはポリイミドなどの樹脂フィルムなどからなり、第二基板20はガラスまたは樹脂フィルムなどの透光性の材料によって形成されている。平坦化膜としても機能する絶縁層31は、たとえばポリイミドなどの有機材料を用いて形成されるが、前述の被覆層65との封着性の観点から、SiOyやSiNxなどの無機材料を用いて形成されてもよい。
LC素子50の画素電極51は、たとえば、Al(アルミニウム)とIZO(インジウム・ジンク・オキサイド)との積層膜で第一領域Rだけに形成されている。画素電極51は、第三絶縁層64aに設けられたビアコンタクト64a1を介して第二トランジスタ22に接続されている。液晶層52には、所望の液晶材料を含有する任意の液晶材料が用いられ得る。好ましくは、液晶層52は、偏光板56、ならびに第一および第二の配向層54a、54bとの協働によって、LC素子50がノーマリブラックモードとなるように構成される。そうすることで、表示装置1の消費電力を低減できることがある。
たとえば、偏光板56に、円偏光板が用いられ、液晶層52が1/4波長の位相差を持つ場合、電圧が印加されていない状態で液晶分子が垂直配向となるように、液晶材料の誘電異方性が選択されると共に、それに応じた第一および第二の配向層54a、54bが形成される。そのように液晶層52などが構成されると、電圧無印加の状態では、偏光板56を通過した外光は、垂直配向状態の液晶層52中をそのまま通過して画素電極51での反射によって位相が1/4波長ずれた状態で戻ってくる。従って、そのような光は偏光板56を透過できず、LC素子50は黒表示となる。一方、液晶層52に一定値以上の電圧が印加されると、水平配向状態の液晶層52を通過した光は、画素電極51において直線偏光の状態で反射し、入射時と逆の経緯で偏光板56に戻るため、戻ってきた光は偏光板56を通過して外部に放出される。
なお、EL素子60上にも液晶層52が形成されているが、EL素子60上には画素電極51が形成されていないので、EL素子60によって発せられた光は、常に垂直配向状態の液晶層52を通過し、偏光板56を透過して表示装置1の外部に放出される。
EL素子60の陽極61は、たとえば、ITO/APC/ITOの積層膜により形成される。第二絶縁層64は、絶縁バンク又は隔壁とも呼ばれるもので、たとえばポリイミドやアクリル樹脂などの樹脂で形成される。有機層62は、図2では一層で示されているが、正孔輸送層、発光層、電子輸送層などを含む多層構造の積層膜として形成され得る。正孔輸送層はたとえばアミン系材料により形成され、発光層は、たとえば、ホスト材料であるAlq3やBAlqなどに、発光色に応じたドーパントがドープされてなる材料によって形成され、電子輸送層は、たとえばAlq3などによって形成される。有機層62は、さらに、正孔注入層、および、無機材料から形成される電子注入層を含んでいてもよい。なお、EL素子60上にもカラーフィルタ55が設けられる場合には、発光層は、白色発光する材料を用いて形成されてもよく、具体的には、各々青色と橙色を発光する二つの層が積層されてもよい。陰極63は、透光性の材料、例えば、薄膜のMg-Ag共晶膜により形成される。陰極63の表面に、たとえばSi34、SiO2などの無機絶縁膜からなる被覆層65が一層、又は二層以上の積層膜として形成されている。そして、被覆層65の上に前述の第一配向層54aが形成されている。なお、各実施形態の表示装置の構造は、図2の例に限定されない。
<まとめ>
本発明の態様1に係る表示装置は、複数のバスラインを備える基板と、前記基板の上にマトリクス状に設けられていて各々が液晶表示素子および有機EL表示素子を備えている複数の画素と、を備え、前記複数のバスラインは、前記複数の画素における列毎に設けられる第一バスラインと、前記複数の画素における行毎に設けられる第二バスラインと、前記液晶表示素子が駆動されるときに所定の電位に設定される第三バスラインと、前記有機EL表示素子に電流を供給する第四バスラインと、を少なくとも含み、前記液晶表示素子は、液晶組成物を含む液晶層を挟んで対向する画素電極と対向電極とを備え、前記有機EL表示素子は、前記画素電極および前記対向電極と電気的に分離してそれぞれ形成された陽極および陰極、ならびに、前記陽極と前記陰極との間に介在する有機層を備え、前記複数の画素の各々は、前記有機EL表示素子に供給される電流の大きさを前記第一バスラインの電位に基づいて変化させる第一トランジスタと、前記第三バスラインの電位に基づいて前記第一バスラインと前記液晶表示素子の前記画素電極とを電気的に分離する第二トランジスタと、前記第二バスラインの電位に基づいて、前記第一トランジスタおよび前記第二トランジスタと前記第一バスラインとを電気的に接続する第三トランジスタと、をさらに備えている、ことを特徴としている。
本発明の態様1の構成によると、液晶表示素子および有機EL表示素子を備えた表示装置において、液晶表示素子および有機EL表示素子の駆動電圧に対する制約を少なくすることができる。また、消費電力を少なくすることができる。
本発明の態様2に係る表示装置は、上記態様1において、前記第四バスラインからの前記有機EL表示素子への電流の供給を停止させるべく構成された電流遮断回路をさらに備え、前記電流遮断回路は、前記第二トランジスタによって前記第一バスラインと前記画素電極とが電気的に接続されるときに前記有機EL表示素子への電流の供給を停止させるべく構成されていてもよい。
本発明の態様2の構成によると、液晶表示素子による表示中に有機EL表示素子への通電を防いで不要な電力消費を防止することができる。また、液晶表示素子に広範な範囲の電圧を印加することができる。
本発明の態様3に係る表示装置では、上記態様1または2において、前記第一トランジスタが電界効果型トランジスタであり、前記第二トランジスタおよび前記第三トランジスタがnチャネル電界効果型トランジスタであり、前記第三トランジスタのソースが前記第一トランジスタのゲートおよび前記第二トランジスタのドレインに接続されていてもよい。
本発明の態様3の構成によると、液晶表示素子への駆動電圧の書き込みを短い時間で行うことができる。
本発明の態様4に係る表示装置では、上記態様3において、前記第一トランジスタがpチャネル電界効果型トランジスタであってもよい。
本発明の態様4の構成によると、第一トランジスタのソース電位が安定するため、有機EL表示素子の劣化に対して表示品位が安定すると共に、シンプルな駆動方法で有機EL表示素子を駆動することができる。
本発明の態様5に係る表示装置では、上記態様3において、前記第一トランジスタがnチャネル電界効果型トランジスタであり、前記複数の画素の各々は、前記有機EL表示素子に並列に接続された第四トランジスタをさらに備えていてもよい。
本発明の態様5の構成によると、有機EL表示素子の駆動電流を正確に制御することができる。
本発明の態様6に係る表示装置では、上記態様1または2において、前記第一トランジスタ、前記第二トランジスタおよび前記第三トランジスタがpチャネル電界効果型トランジスタであり、前記第三トランジスタのドレインが、前記第一トランジスタのゲートおよび前記第二トランジスタのソースに接続されていてもよい。
本発明の態様6の構成によると、第一トランジスタのソース電位が安定するため、有機EL表示素子の劣化に対して表示品位が安定すると共に、シンプルな駆動方法で有機EL表示素子を駆動することができる。
本発明の態様7に係る表示装置では、上記態様1において、前記第一トランジスタ、前記第二トランジスタおよび前記第三トランジスタがpチャネル電界効果型トランジスタであり、前記第一トランジスタのソースと前記第三トランジスタのドレインとが接続されると共に、前記第三トランジスタのソースが前記第一バスラインに接続され、前記第一トランジスタのゲートと前記第二トランジスタのソースとが接続されると共に、前記第二トランジスタのドレインが前記液晶表示素子の前記画素電極に接続されており、前記複数の画素の各々は、前記第二バスラインの電位に基づいて前記第一トランジスタの前記ゲートと前記第一トランジスタのドレインとを略短絡すべく設けられた第五トランジスタと、前記第一トランジスタの前記ソースと前記第四バスラインとを電気的に接続するかまたは分離する第六トランジスタと、前記第一トランジスタの前記ドレインと前記有機EL表示素子の前記陽極とを電気的に接続するかまたは分離する第七トランジスタと、をさらに備えていてもよい。
本発明の態様7の構成によると、各画素における第一トランジスタのスレッシュホルド電圧のばらつきを補正して、有機EL表示素子に流れる電流を精緻に制御することができる。
本発明の態様8に係る表示装置では、上記態様7において、前記複数のバスラインは、前記複数の画素における行毎に設けられていて前記第一トランジスタのゲート電位の初期化の際に前記第一トランジスタの前記ゲートに電気的に接続される第五バスラインをさらに含み、前記複数の画素の各々は、前記第五バスラインと前記第一トランジスタの前記ゲートとを電気的に接続するかまたは分離する第八トランジスタをさらに備えていてもよい。
本発明の態様8の構成によると、第一トランジスタのゲート電位の初期化を容易に行うことができる。
本発明の態様9に係る表示装置では、上記態様7または8において、前記複数の画素の各々は、前記第二バスラインの電位に基づいて前記有機EL表示素子を放電させるべく設けられた第九トランジスタをさらに備えていてもよい。
本発明の態様9の構成によると、有機EL表示素子の表示ムラなどの発生を抑制することができる。
本発明の態様10に係る表示装置の駆動方法は、基板の表面にそれぞれ形成された液晶表示素子および有機EL表示素子を複数の画素の各々に備えている表示装置の駆動方法において、前記有機EL表示素子による表示を行うときに、前記複数の画素各々における表示についてのデータである表示データに基づく電圧を、前記有機EL表示素子に流れる電流を変化させる第一トランジスタのゲートとソースとの間に印加し、かつ、前記表示データに基づく電位に設定される第一バスラインと前記液晶表示素子とを、前記液晶表示素子の画素電極に接続された第二トランジスタを用いて電気的に分離し、前記液晶表示素子による表示を行うときに、前記第二トランジスタ、および、前記第二トランジスタと前記第一バスラインとの間に設けられた第三トランジスタをオン状態にすることによって前記第一バスラインと前記画素電極とを電気的に接続し、前記液晶表示素子による表示から前記有機EL表示素子による表示への切り換えにおいて、前記第二トランジスタをオン状態からオフ状態にする前に前記液晶表示素子の前記画素電極と対向電極との間の電位差を減少させる、ことを特徴としている。
本発明の態様10の構成によると、液晶表示素子および有機EL表示素子の駆動電圧に対する制約を少なくすることができる。また、有機EL表示素子による表示期間への移行後に液晶表示素子が表示を継続することを防止することができる。
本発明の態様11に係る表示装置の駆動方法では、上記態様10において、前記液晶表示素子による表示を行うときに、前記有機EL表示素子への電流の供給を停止してもよい。
本発明の態様11の構成によると、液晶表示素子による表示中に有機EL表示素子への通電を防いで不要な電力消費を防止することができる。また、液晶表示素子に広範な範囲の電圧を印加することができる。
本発明の態様12に係る表示装置の駆動方法では、上記態様10または11において、前記液晶表示素子による表示から前記有機EL表示素子による表示への切り換えにおいて、前記第一バスラインの電位を前記対向電極の電位と略同じ電位に設定することによって前記画素電極と前記対向電極との間の電位差を減少させてもよい。
本発明の態様12の構成によると、容易に、有機EL表示素子による表示への移行後における液晶表示素子による表示の継続を防止することができる。
本発明の態様13に係る表示装置の駆動方法では、上記態様10または11において、前記第一トランジスタ、前記第二トランジスタおよび前記第三トランジスタがpチャネル電界効果型トランジスタであり、前記液晶表示素子による表示から前記有機EL表示素子による表示への切り換えにおいて、前記第二トランジスタをオフ状態にした後に、前記第一トランジスタのゲート電位を、前記有機EL表示素子による表示に切り替えた後に最初に前記第一バスラインに設定すべき第一電位よりも低い電位であって前記第一電位との電位差の絶対値が前記第一トランジスタのスレッシュホルド電圧の絶対値以上である初期電位に設定し、前記有機EL表示素子による表示において、前記表示データに基づく電位を前記第一トランジスタの前記ゲートに印加する際に前記第一トランジスタのドレインと前記ゲートとを電気的に接続し、前記表示データに基づく電位を前記ゲートに印加した後に、前記ゲートと前記ドレインとを電気的に分離してもよい。
本発明の態様13の構成によると、液晶表示素子による表示期間から有機EL表示素子による表示期間への移行時に、第一トランジスタのゲート電位が高い状態であっても、所望の電圧を第一トランジスタに印加することができる。
本発明の態様14に係る表示装置の駆動方法では、上記態様13において、前記第一トランジスタの前記ゲートに第八トランジスタを介して接続された第五バスラインの電位を前記初期電位に設定し、前記第八トランジスタをオン状態にすることによって、前記ゲート電位を前記初期電位に設定してもよい。
本発明の態様14の構成によると、容易に第一トランジスタのゲート電位を初期電位に設定することができる。
本発明の態様15に係る表示装置の駆動方法では、上記態様14において、前記ゲート電位を前記初期電位に設定する際に、前記第一バスラインの電位を前記初期電位と略同じ電位に設定してもよい。
本発明の態様15の構成によると、第一トランジスタのゲート電位の初期化時の制御において、バスラインを有効に利用することができる。
本発明の態様16に係る表示装置の駆動方法では、上記態様13〜15のいずいれかにおいて、前記液晶表示素子による表示から前記有機EL表示素子による表示への切り換えにおいて、前記第一トランジスタの前記ゲートに第八トランジスタを介して接続された第五バスラインの電位を前記対向電極の電位と略同じ電位に設定し、前記第二トランジスタおよび前記第八トランジスタを介して前記画素電極と前記第五バスラインとを電気的に接続すべく前記第八トランジスタをオン状態にすることによって、前記第二トランジスタをオン状態からオフ状態にする前に前記画素電極と前記対向電極との間の電位差を減少させてもよい。
本発明の態様16の構成によると、容易に、液晶表示素子の画素電極と対向電極との電位差を少なくすることができる。
本発明の態様17に係る表示装置の駆動方法では、上記態様13〜15のいずれかにおいて、前記液晶表示素子による表示から前記有機EL表示素子による表示への切り換えにおいて、前記ゲート電位を前記初期電位に設定し、前記第一バスラインの電位を前記対向電極の電位と略同じ電位に設定し、前記第一バスラインと前記画素電極とを電気的に接続すべく前記第三トランジスタをオン状態にすると共に前記第一トランジスタの前記ドレインと前記ゲートとを電気的に接続することによって、前記第二トランジスタをオフ状態にする前に前記画素電極と前記対向電極との間の電位差を減少させてもよい。
本発明の態様17の構成によると、第五バスラインの電位の変更を要さずに、液晶表示素子の画素電極と対向電極との電位差を少なくすることができる。
本発明の態様18に係る表示装置の駆動方法では、上記態様13〜17のいずれかにおいて、前記第一トランジスタの前記ゲートと前記ドレインとを電気的に接続するときに、前記有機EL表示素子を放電させてもよい。
本発明の態様18の構成によると、有機EL表示素子の表示ムラなどの発生を抑制することができる。
1 表示装置
10、10a 駆動回路
11 電流遮断回路
12 走査線ドライバ
13 データ線ドライバ
2 基板
21 第一トランジスタ
22 第二トランジスタ
23 第三トランジスタ
24 第四トランジスタ
25 第五トランジスタ
26 第六トランジスタ
27 第七トランジスタ
28 第八トランジスタ
29 第九トランジスタ
30 第十トランジスタ
3 画素
41 第一バスライン
42 第二バスライン
43 第三バスライン
44 第四バスライン
45 第五バスライン
46 第六バスライン
47 第七バスライン
48 第八バスライン
49 第九バスライン
50 液晶表示素子(LC素子)
51 画素電極
52 液晶層
53 対向電極
60 有機EL表示素子(EL素子)
61 陽極
62 有機層
63 陰極
CM COMライン
P1 有機EL表示素子による表示期間
P12 有機EL表示素子による表示から液晶表示素子による表示への切り替わり期間
P2 液晶表示素子による表示期間
P21 液晶表示素子による表示から有機EL表示素子による表示への切り替わり期間
Pdis 残留電荷解消期間
Pini 初期化期間
Vcm COMラインの電位
VG11、VG12 第一トランジスタのゲート電位
Vini 初期電位
VS11 第一トランジスタのソース電位
VT1 第一トランジスタのスレッシュホルド電圧

Claims (7)

  1. 基板の表面にそれぞれ形成された液晶表示素子および有機EL表示素子を複数の画素の各々に備えている表示装置の駆動方法において、
    前記有機EL表示素子による表示を行うときに、前記複数の画素各々における表示についてのデータである表示データに基づく電圧を、前記有機EL表示素子に流れる電流を変化させる第一トランジスタのゲートとソースとの間に印加し、かつ、前記表示データに基づく電位に設定される第一バスラインと前記液晶表示素子とを、前記液晶表示素子の画素電極に接続された第二トランジスタを用いて電気的に分離し、
    前記液晶表示素子による表示を行うときに、前記第二トランジスタ、および、前記第二トランジスタと前記第一バスラインとの間に設けられた第三トランジスタをオン状態にすることによって前記第一バスラインと前記画素電極とを電気的に接続し、
    前記第一トランジスタ、前記第二トランジスタおよび前記第三トランジスタがpチャネル電界効果型トランジスタであり、
    前記液晶表示素子による表示から前記有機EL表示素子による表示への切り換えにおいて、前記第二トランジスタをオン状態からオフ状態にする前に前記液晶表示素子の前記画素電極と対向電極との間の電位差を減少させ、前記第二トランジスタをオフ状態にした後に、前記第一トランジスタのゲート電位を、前記有機EL表示素子による表示に切り替えた後に最初に前記第一バスラインに設定すべき第一電位よりも低い電位であって前記第一電位との電位差の絶対値が前記第一トランジスタのスレッシュホルド電圧の絶対値以上である初期電位に設定し、
    前記有機EL表示素子による表示において、前記表示データに基づく電位を前記第一トランジスタの前記ゲートに印加する際に前記第一トランジスタのドレインと前記ゲートとを電気的に接続し、前記表示データに基づく電位を前記ゲートに印加した後に、前記ゲートと前記ドレインとを電気的に分離し、
    前記液晶表示素子による表示から前記有機EL表示素子による表示への切り換えにおいて、さらに、前記第一トランジスタの前記ゲートに第八トランジスタを介して接続された第五バスラインの電位を前記対向電極の電位と略同じ電位に設定し、前記第二トランジスタおよび前記第八トランジスタを介して前記画素電極と前記第五バスラインとを電気的に接続すべく前記第八トランジスタをオン状態にすることによって、前記第二トランジスタをオン状態からオフ状態にする前に前記画素電極と前記対向電極との間の電位差を減少させる、
    表示装置の駆動方法。
  2. 記第五バスラインの電位を前記初期電位に設定し、前記第八トランジスタをオン状態にすることによって、前記ゲート電位を前記初期電位に設定する、請求項に記載の表示装置の駆動方法。
  3. 前記ゲート電位を前記初期電位に設定する際に、前記第一バスラインの電位を前記初期電位と略同じ電位に設定する、請求項に記載の表示装置の駆動方法。
  4. 基板の表面にそれぞれ形成された液晶表示素子および有機EL表示素子を複数の画素の各々に備えている表示装置の駆動方法において、
    前記有機EL表示素子による表示を行うときに、前記複数の画素各々における表示についてのデータである表示データに基づく電圧を、前記有機EL表示素子に流れる電流を変化させる第一トランジスタのゲートとソースとの間に印加し、かつ、前記表示データに基づく電位に設定される第一バスラインと前記液晶表示素子とを、前記液晶表示素子の画素電極に接続された第二トランジスタを用いて電気的に分離し、
    前記液晶表示素子による表示を行うときに、前記第二トランジスタ、および、前記第二トランジスタと前記第一バスラインとの間に設けられた第三トランジスタをオン状態にすることによって前記第一バスラインと前記画素電極とを電気的に接続し、
    前記第一トランジスタ、前記第二トランジスタおよび前記第三トランジスタがpチャネル電界効果型トランジスタであり、
    前記液晶表示素子による表示から前記有機EL表示素子による表示への切り換えにおいて、前記第二トランジスタをオン状態からオフ状態にする前に前記液晶表示素子の前記画素電極と対向電極との間の電位差を減少させ、前記第二トランジスタをオフ状態にした後に、前記第一トランジスタのゲート電位を、前記有機EL表示素子による表示に切り替えた後に最初に前記第一バスラインに設定すべき第一電位よりも低い電位であって前記第一電位との電位差の絶対値が前記第一トランジスタのスレッシュホルド電圧の絶対値以上である初期電位に設定し、
    前記有機EL表示素子による表示において、前記表示データに基づく電位を前記第一トランジスタの前記ゲートに印加する際に前記第一トランジスタのドレインと前記ゲートとを電気的に接続し、前記表示データに基づく電位を前記ゲートに印加した後に、前記ゲートと前記ドレインとを電気的に分離し、
    前記第一トランジスタの前記ゲートに第八トランジスタを介して接続された第五バスラインの電位を前記初期電位に設定し、前記第八トランジスタをオン状態にすることによって、前記ゲート電位を前記初期電位に設定し、
    前記ゲート電位を前記初期電位に設定する際に、前記第一バスラインの電位を前記初期電位と略同じ電位に設定する、
    表示装置の駆動方法。
  5. 前記液晶表示素子による表示から前記有機EL表示素子による表示への切り換えにおいて、前記ゲート電位を前記初期電位に設定し、
    前記第一バスラインの電位を前記対向電極の電位と略同じ電位に設定し、
    前記第一バスラインと前記画素電極とを電気的に接続すべく前記第三トランジスタをオン状態にすると共に前記第一トランジスタの前記ドレインと前記ゲートとを電気的に接続することによって、前記第二トランジスタをオフ状態にする前に前記画素電極と前記対向電極との間の電位差を減少させる、請求項に記載の表示装置の駆動方法。
  6. 前記液晶表示素子による表示を行うときに、前記有機EL表示素子への電流の供給を停止する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示装置の駆動方法。
  7. 前記第一トランジスタの前記ゲートと前記ドレインとを電気的に接続するときに、前記有機EL表示素子を放電させる、請求項のいずれか1項に記載の表示装置の駆動方法。
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