JP5494032B2 - 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
電気光学素子、映像信号を書き込む書込みトランジスタ、前記書込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量、及び、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタを含み、前記駆動トランジスタの移動度を補正する移動度補正が可能な画素が複数配置されてなる画素アレイ部を備える表示装置において、
前記画素アレイ部の各画素を行単位で順次走査しつつ、前記書込みトランジスタのゲート電極に対して与える書込み走査信号を、1つのパルス状の電源電位の立ち上がり、立ち下がりの各タイミングを基に生成する
構成を採っている。
1.本発明が適用される有機EL表示装置
1−1.システム構成
1−2.基本的な回路動作
1−3.従来例に係る書込み走査回路について
2.実施形態に係る有機EL装置の説明
2−1.実施例1
2−2.実施例2
3.変形例
4.適用例(電子機器)
[1−1.システム構成]
図1は、本発明が適用されるアクティブマトリクス型表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。
図2は、画素(画素回路)20の具体的な回路構成を示す回路図である。
図3は、画素20の断面構造の一例を示す断面図である。図3に示すように、ガラス基板201上には、駆動トランジスタ22等を含む駆動回路が形成されている。そして、画素20は、ガラス基板201上に絶縁膜202、絶縁平坦化膜203及びウインド絶縁膜204がその順に形成され、当該ウインド絶縁膜204の凹部204Aに有機EL素子21が設けられた構成となっている。ここでは、駆動回路の各構成素子のうち、駆動トランジスタ22のみを図示し、他の構成素子については省略している。
続いて、上記構成の有機EL表示装置10の基本的な回路動作について、図4のタイミング波形図を基に図5及び図6の動作説明図を用いて説明する。尚、図5及び図6の動作説明図では、図面の簡略化のために、書込みトランジスタ23をスイッチのシンボルで図示している。また、有機EL素子21の等価容量25についても図示している。
図4のタイミング波形図において、時刻t11以前は、前の表示フレームにおける有機EL素子21の発光期間となる。この前表示フレームの発光期間では、電源供給線32の電位DSが第1電源電位(以下、「高電位」と記述する)Vccpにあり、また、書込みトランジスタ23が非導通状態にある。
時刻t11になると、線順次走査の新しい表示フレーム(現表示フレーム)に入る。そして、図5(B)に示すように、電源供給線32の電位DSが高電位Vccpから、信号線33の基準電圧Vofsに対してVofs−Vthよりも十分に低い第2電源電位(以下、「低電位」と記述する)Viniに切り替わる。
次に、時刻t13で、図5(D)に示すように、電源供給線32の電位DSが低電位Viniから高電位Vccpに切り替わると、駆動トランジスタ22のゲート電位Vgが保たれた状態で閾値補正処理が開始される。すなわち、ゲート電位Vgから駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthを減じた電位に向けて駆動トランジスタ22のソース電位Vsが上昇を開始する。
次に、時刻t15で、図6(B)に示すように、信号線33の電位が基準電圧Vofsから映像信号の信号電圧Vsigに切り替わる。続いて、時刻t16で、走査線31の電位WSが高電位側に遷移することで、図6(C)に示すように、書込みトランジスタ23が導通状態になって映像信号の信号電圧Vsigをサンプリングして画素20内に書き込む。
次に、時刻t17で走査線31の電位WSが低電位側に遷移することで、図6(D)に示すように、書込みトランジスタ23が非導通状態となる。これにより、駆動トランジスタ22のゲート電極は、信号線33から電気的に切り離されるためにフローティング状態になる。
込み(信号書込み)、及び、移動度補正の各処理動作は、1水平走査期間(1H)において実行される。また、信号書込み及び移動度補正の各処理動作は、時刻t 16 −t 17 の期間において並行して実行される。
尚、ここでは、閾値補正処理を1回だけ実行する駆動法を採る場合を例に挙げて説明したが、この駆動法は一例に過ぎず、この駆動法に限られるものではない。例えば、閾値補正処理を移動度補正及び信号書込み処理と共に行う1H期間に加えて、当該1H期間に先行する複数の水平走査期間に亘って分割して複数回閾値補正処理を実行する、所謂分割閾値補正を行う駆動法を採ることも可能である。
ここで、駆動トランジスタ22の閾値キャンセル(即ち、閾値補正)の原理について説明する。駆動トランジスタ22は、飽和領域で動作するように設計されているために定電流源として動作する。これにより、有機EL素子21には駆動トランジスタ22から、次式(1)で与えられる一定のドレイン−ソース間電流(駆動電流)Idsが供給される。
Ids=(1/2)・μ(W/L)Cox(Vgs−Vth)2 ……(1)
ここで、Wは駆動トランジスタ22のチャネル幅、Lはチャネル長、Coxは単位面積当たりのゲート容量である。
Ids=(1/2)・μ(W/L)Cox(Vsig−Vofs−ΔV)2 ……(2)
次に、駆動トランジスタ22の移動度補正の原理について説明する。図8に、駆動トランジスタ22の移動度μが相対的に大きい画素Aと、駆動トランジスタ22の移動度μが相対的に小さい画素Bとを比較した状態で特性カーブを示す。駆動トランジスタ22をポリシリコン薄膜トランジスタなどで構成した場合、画素Aや画素Bのように、画素間で移動度μがばらつくことは避けられない。
以上説明した、基本的な回路動作から明らかなように、映像信号の信号電圧Vsigの書込みと並行して行われる移動度補正の期間は、書込み走査信号WSのパルス幅によって決まる。この書込み走査信号WSを生成する書込み走査回路40は、トランジスタ、例えば、TFT等によって形成される論理回路等を用いて構成される。
実施形態に係る有機EL装置は、図1に示すシステム構成を前提とし、当該システム構成における、書込み走査信号WSを生成するための書込み走査回路40の構成を特徴としている。具体的には、実施形態に係る書込み走査回路40は、閾値補正期間を決める書込み走査信号WSと、信号書込み&移動度補正期間を決める書込み走査信号WSとを別々の電源電位を用いて生成するようにしている。
図13は、実施例1に係る書込み走査回路の回路構成を示すブロック図であり、図中、図10と同等部分には同一符号を付して示している。ここでは、図面の簡略化のために、書込み走査回路における、ある画素行に対応した1つの単位回路の回路構成を示している。実際には、この単位回路が画素アレイ部30の行数分だけ配列されることになる。
続いて、実施例2に係る書込み走査回路の回路構成は、実施例1に係る書込み走査回路の回路構成と同じである。そして、実施例2では、閾値補正及び移動度補正の各補正期間を決める2種類の書込み走査信号WSを生成する2つの電源電位Vddws1,Vddws2の各電圧値を異ならせる構成を採っている。
上記実施形態では、有機EL素子21の駆動回路が、基本的に、駆動トランジスタ22および書込みトランジスタ23の2つのトランジスタからなる画素構成の場合を例に挙げて説明したが、本発明はこの画素構成のものに限られるものではない。すなわち、本発明は、画素が駆動トランジスタ22の移動度を補正する機能を持つ表示装置全般に対して適用可能である。
以上説明した本発明による表示装置は、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装置に適用することが可能である。一例として、図16〜図20に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなどの表示装置に適用することが可能である。
Claims (8)
- 電気光学素子、映像信号を書き込む書込みトランジスタ、前記書込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量、及び、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタを含む画素が複数配置されてなる画素アレイ部と、
前記画素アレイ部の各画素を行単位で順次走査しつつ、前記書込みトランジスタのゲート電極に対して書込み走査信号を与える走査回路とを備え、
前記画素は、発光中の前記映像信号の信号電圧よりも低い基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に書き込むことによって前記駆動トランジスタの閾値電圧を補正する機能と、前記映像信号を前記駆動トランジスタのゲート電極に書き込むことによって前記駆動トランジスタの移動度を補正する機能とを持ち、
前記走査回路は、前記閾値電圧の補正中に前記書込みトランジスタのゲート電極に与える前記書込み走査信号の振幅を、前記移動度の補正中に前記書込みトランジスタのゲート電極に与える前記書込み走査信号の振幅よりも小さくする表示装置。 - 前記移動度の補正は、前記書込みトランジスタの導通期間において、前記駆動トランジスタを流れる電流の大きさに応じて行われる
請求項1に記載の表示装置。 - 前記移動度の補正は、前記書込みトランジスタの導通期間において、前記駆動トランジスタに流れる電流の大きさに応じた補正量で当該駆動トランジスタのゲート−ソース間の電位差に負帰還をかけることによって行われる
請求項2に記載の表示装置。 - 前記閾値電圧の補正は、前記書込みトランジスタの導通期間において、前記駆動トランジスタのゲート電極に書き込まれた前記基準電圧を基準として当該基準電圧から前記駆動トランジスタの閾値電圧を減じた電位に向かって、前記駆動トランジスタのソース電位を変化させることによって行われる
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記走査回路は、
前記閾値電圧の補正中に前記書込みトランジスタのゲート電極に対して前記書込み走査信号を出力する第1のバッファ回路と、
前記移動度の補正中に前記書込みトランジスタのゲート電極に対して前記書込み走査信号を出力する第2のバッファ回路と
を有し、
前記第1のバッファ回路は、直流の電源電位によって動作し、
前記第2のバッファ回路は、前記直流の電源電位よりも電圧値の高いパルス状の電源電位によって動作する
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記閾値電圧の補正は、前記書込みトランジスタによって前記映像信号の書込みが行われる1水平期間に加えて、当該1水平期間に先行する複数の水平期間に亘って複数回実行される
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の表示装置。 - 電気光学素子、映像信号を書き込む書込みトランジスタ、前記書込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量、及び、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタを含む画素が複数配置されてなる画素アレイ部と、
前記画素アレイ部の各画素を行単位で順次走査しつつ、前記書込みトランジスタのゲート電極に対して書込み走査信号を与える走査回路とを備え、
前記画素は、発光中の前記映像信号の信号電圧よりも低い基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に書き込むことによって前記駆動トランジスタの閾値電圧を補正する機能と、前記映像信号を前記駆動トランジスタのゲート電極に書き込むことによって前記駆動トランジスタの移動度を補正する機能とを持つ表示装置の駆動に当たって、
前記閾値電圧の補正中に前記書込みトランジスタのゲート電極に与える前記書込み走査信号の振幅を、前記移動度の補正中に前記書込みトランジスタのゲート電極に与える前記書込み走査信号の振幅よりも小さくする
表示装置の駆動方法。 - 電気光学素子、映像信号を書き込む書込みトランジスタ、前記書込みトランジスタによって書き込まれた前記映像信号を保持する保持容量、及び、前記保持容量に保持された前記映像信号に基づいて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタを含む画素が複数配置されてなる画素アレイ部と、
前記画素アレイ部の各画素を行単位で順次走査しつつ、前記書込みトランジスタのゲート電極に対して書込み走査信号を与える走査回路とを備え、
前記画素は、発光中の前記映像信号の信号電圧よりも低い基準電圧を前記駆動トランジスタのゲート電極に書き込むことによって前記駆動トランジスタの閾値電圧を補正する機能と、前記映像信号を前記駆動トランジスタのゲート電極に書き込むことによって前記駆動トランジスタの移動度を補正する機能とを持ち、
前記走査回路は、前記閾値電圧の補正中に前記書込みトランジスタのゲート電極に与える前記書込み走査信号の振幅を、前記移動度の補正中に前記書込みトランジスタのゲート電極に与える前記書込み走査信号の振幅よりも小さくする表示装置を有する電子機器。
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