(57)【要約】【課題】電流駆動型発光素子を備えた表示装置において、各画素に備えられた発光素子に供給される電流の変動を防止し、表示輝度むらを無くす。【解決手段】映像データＳＲに応じて一定期間のパルス幅が可変設定されたパルス幅変調信号ＳＲＰを発生するパルス幅変調回路１０、パルス幅変調信号ＳＲＰに応じたパルス電流Ｉを発生する電流発生回路２０を設ける。このパルス電流Ｉが各画素の画素選択用ＴＦＴ５１，５２を通して、電流駆動型発光素子Ｌ１，Ｌ２に供給される。パルス電流Ｉは各画素ごとの製造・加工ばらつきに影響されず、安定かつ一定であるため、表示輝度むらが無くなり、表示品位を向上することができる。【選択図】  図１
2005301176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像データに応じて一定期間のパルス幅が可変設定されたパルス幅変調信号を発生するパルス幅変調回路と、前記パルス幅変調信号に応じたパルス電流を発生する電流発生回路と、前記パルス電流によって発光する複数の電流駆動型発光素子とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
複数の画素を備え、各画素は画素選択用トランジスタと、この画素選択用トランジスタに接続された電流駆動型発光素子とを備え、更に、映像データに応じて一定期間のパルス幅が可変設定されたパルス幅変調信号を発生するパルス幅変調回路と、前記パルス幅変調信号に応じたパルス電流を発生する電流発生回路とを備え、前記パルス電流を、前記画素選択トランジスタを通して前記電流駆動型発光素子に供給するようにしたことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記電流駆動型発光素子はＬＥＤ素子、有機ＥＬ素子又は無機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流駆動型発光素子を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、一般的なアクティブマトリクス型の表示装置の一画素を示した回路図である。図３において、ゲートライン１とドレインライン２の交差点毎に一画素が配置されている。３はＮチャネル型の画素選択用ＴＦＴ（thin film transistor）、４はＮチャネル型の駆動用ＴＦＴ、５は電流駆動型発光素子（例えば、ＬＥＤ素子や有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、６は補助容量である。
【０００３】
画素選択ＴＦＴ３はゲートライン１に供給される選択信号（垂直走査信号）がハイレベルになるとオンし、ドレインライン２に供給されるアナログ映像データを駆動用ＴＦＴ４のゲートに供給する。このアナログ映像データは補助容量６によって一水平期間だけ保持される。そして、駆動用ＴＦＴ４は、電源ＰＶｄｄからアナログ映像データに応じた電流を電流駆動型発光素子５に供給する。電流駆動型発光素子５は駆動用ＴＦＴ４からの供給電流に応じて自発光することでアナログ映像データに応じた表示が行われる。
【特許文献１】特開２０００−２１４８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電流駆動型発光素子５への供給電流は画素毎に設けられた駆動用ＴＦＴ４によって発生されるため、その供給電流は、製造上生じる駆動用ＴＦＴ５のしきい値電圧のばらつきによって大きく変動してしまう。このため、複数の画素から成る表示画面に表示むらが発生するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明の表示装置は、映像データに応じて一定期間のパルス幅が可変設定されたパルス幅変調信号を発生するパルス幅変調回路と、前記パルス幅変調信号に応じたパルス電流を発生する電流発生回路と、前記パルス電流によって発光する複数の電流駆動型発光素子とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、各画素の電流駆動型発光素子に供給される電流は、画素毎に設けられた駆動用ＴＦＴによって発生されるのではなく、画素の外部に設けられた電流発生回路によってパルス幅変調信号に応じたパルス電流として発生されるので、画素全体に渡って安定かつ一定となり、表示むらが無くなり、画面全体での明るさのかたよりや個々の発光素子ごとの不均一な発光が生じない均一な画面全体の一定発光輝度が得られるため、表示品位を向上することが可能になる。
【０００７】
また、従来の発光素子の駆動方法では、各画素ごとに蓄積電荷電圧を電流変換するために、各画素内に複数個のＴＦＴ及び接続配線を設ける必要があり、各画素の高開口率化の障害になっていたが、本発明によれば、各画素に設けるＴＦＴは１つであるために、大幅な開口率の改善を図ることができる。
【０００８】
さらに、本発明は外部から一定電流を供給する駆動方式であるため、各画素に設けるＴＦＴも各画素選択機能のみを満たせばよいことから、ＴＦＴは最小限の電流伝送が可能なサイズを有していればよく、またＴＦＴの製造（加工）プロセスにおけるバラツキの影響を最小限にできるという効果も有する。
【０００９】
さらにまた、本発明によれば、発光電流が画面全体で均一となり、画面全体の発光素子の寿命劣化を一定化・均一化できることになることから、長時間に渡り、均質な画像品位が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施形態に係る表示装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この表示装置の回路図である。映像データにはＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各色に対応した映像データが含まれるが、ここでは説明を簡単にするためにＲに対応する表示装置の部分について説明する。Ｇに対応する映像データＳＧ、ＳＢに対応する部分についても同様の構成である。
【００１１】
１０は諧調数に応じたビット数を有した映像データＳＲを、一定期間のパルス幅がその映像データＳＲの大きさに応じて可変されたパルス幅変調信号ＳＲＰに変換するパルス幅変調回路である。
【００１２】
２０はパルス幅変調信号ＳＲＰに応じたパルス電流Ｉを発生する電流発生回路である。この電流発生回路２０において、Ｍ１はソースに電源電圧ＰＶｃｃが印加され、ゲート及びドレインが接続されたＰチャネル型ＭＯＳトランジスタ、Ｍ２はソースに電源電圧ＰＶｃｃが印加され、ゲートがＰチャネル型ＭＯＳトランジスタＭ１のゲートに共通接続されたＰチャネル型ＭＯＳトランジスタであれる。これらのＰチャネル型ＭＯＳトランジスタＭ１，Ｍ２はカレントミラー電流供給回路部を構成する。
【００１３】
Ｍ３はドレインがＰチャネル型ＭＯＳトランジスタＭ１のドレインに接続され、ソースが接地され、ゲートに回路選択信号ＣＳが印加されたＮチャネル型ＭＯＳトランジスタであって、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタＭ１に電流を供給する電流源トランジスタである。Ｍ４はソースがＰチャネル型ＭＯＳトランジスタＭ２のドレインに接続され、ゲートにパルス幅変調信号ＳＲＰが印加されたＮチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、ドレインからパルス幅変調信号ＳＲＰに応じたパルス電流Ｉを電流供給ライン２５に出力する。      
【００１４】
すなわち、回路選択信号ＣＳがハイレベルの時、パルス幅変調信号ＳＲＰがハイレベルのパルス期間だけ、カレントミラーを介して、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタＭ３に流れる電流に等しいか、これに比例した大きさのパルス電流ＩがＮチャネル型ＭＯＳトランジスタＭ４に流れる。
【００１５】
そして、電流供給ライン２５には、スイッチング信号ＳＷ０，＊ＳＷ０（＊ＳＷ０はＳＷ０の反転信号）に応じてスイッチングし、パルス電流Ｉをドレインライン４１に供給するトランスファゲート３１が接続されている。スイッチング信号ＳＷ０，＊ＳＷ０は水平走査信号であり、不図示の水平駆動回路から供給される。
【００１６】
ドレインライン４１とゲートライン４０の交点付近には、表示パネルの画素領域を構成する画素ＧＳ１が配置されている。画素ＧＳ１は画素選択用ＴＦＴ５１と電流駆動型発光素子Ｌ１（例えば、ＬＥＤ素子又は有機ＥＬ素子）を有している。従来のような駆動用ＴＦＴは削除されている。画素選択用ＴＦＴ５１のゲートにはゲートライン４０が接続され、不図示の垂直駆動回路から垂直走査信号がゲートライン４０に供給される。画素選択用ＴＦＴ５１は垂直走査信号に応じてスイッチングし、ドレインライン４１からのパルス電流Ｉを電流駆動型発光素子Ｌ１に供給する。
【００１７】
電流供給ライン２５には、スイッチング信号ＳＷ１，＊ＳＷ１（＊ＳＷ１はＳＷ１の反転信号）に応じてスイッチングし、パルス電流Ｉをドレインライン４２に供給するトランスファゲート３２が接続されている。スイッチング信号ＳＷ１，＊ＳＷ１も水平走査信号である。
【００１８】
ドレインライン４２とゲートライン４０の交点付近には、同様にして、表示パネルの表示領域を構成する画素ＧＳ２が配置されている。画素ＧＳ２も画素ＧＳ１と同様に、画素選択用ＴＦＴ７２と電流駆動型発光素子Ｌ２（例えば、ＬＥＤ素子又は有機ＥＬ素子）を有している。なお、図１においては一対の画素ＧＳ１，ＧＳ２だけを示したが、実際の表示装置では、同様の構成の画素が行方向及び列方向に配置されている。
【００１９】
次に、この表示装置の動作について説明する。いま、回路選択信号ＣＳがハイレベルの時、電流発生回路２０は活性化状態となる。そして、パルス幅変調信号ＳＲＰがハイレベルのパルス期間だけ、カレントミラーを介して、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタＭ３に流れる電流に等しいか、これに比例した大きさのパルス電流Ｉが電流供給ライン２５に出力される。
【００２０】
そして、スイッチング信号ＳＷ０がハイレベルになると、このパルス電流Ｉはトランスファゲート３１を通してドレインライン４１に供給され、さらに画素選択用ＴＦＴ５１を通して電流駆動型表示素子Ｌ１に供給される。これにより、電流駆動型表示素子Ｌ１がパルス電流Ｉの期間に比例した発光強度で点灯し、表示が行われる。
【００２１】
このように、本実施形態によれば、各画素ＧＳ１，ＧＳ２の電流駆動型発光素子Ｌ１，Ｌ２に供給される電流は、画素毎に設けられた駆動用ＴＦＴによって発生されるのではなく、画素の外部に設けられた電流発生回路２０によってパルス幅変調信号ＳＲＰに応じたパルス電流Ｉとして発生されるので、同一電源供給源から共通の電流供給が得られるため、画素全体に渡って安定かつ一定の発光輝度が得られ、表示むらが無くなり、画面全体での明るさのかたよりや個々の発光素子ごとの不均一な発光が生じない均一な画面全体の一定発光輝度が得られるため、表示品位を向上することが可能になる。
【００２２】
次に、本発明の実施形態に係る表示装置の全体構成について図２を参照して説明する。
１００は、映像信号処理用ＬＳＩであり、外部から供給されるＲＧＢの映像データに所定の信号処理を施すためのプロセッサ１０１、信号処理された映像データを記憶するためのフレームメモリ、映像信号処理用ＬＳＩの各種タイミング、表示パネル２００の各種タイミング信号を生成するタイミングコントローラ１０３、パルス幅変調回路１０等を内蔵している。
【００２３】
外部から供給されるＲＧＢの映像データは、諧調数に応じたビット数を有した映像データに変換され、１フレーム毎にフレームメモリ１０２に記憶される。そしてフレームメモリ１０２に記憶された映像データは、所定のタイミングでパルス幅変調回路１０に出力され、ＲＧＢのパルス幅変調信号が作成される。
【００２４】
パルス幅変調回路１０で作成されたＲＧＢのパルス幅変調信号は表示パネル２００に伝送される。そして、このパルス幅変調信号は、表示パネル２００内に設けられた電流発生回路２０によってパルス電流Ｉに変換され、これが各画素に供給される。表示パネル２００は、さらに水平駆動回路２０１、垂直駆動回路２０２、表示領域２０３、ドレインラインのプリチャージ回路２０４等を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態による表示装置の回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係る表示装置の全体構成を説明する図である。
【図３】アクティブマトリクス型の表示装置の一画素を示した回路図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  パルス幅変調回路            ３０  電流発生回路        ２５  電流供給ライン
３１，３２  トランスファゲート    ４０  ゲートライン
４１，４２  ドレインライン        ５１，５２  画素選択用ＴＦＴ
Ｌ１，Ｌ２  電流駆動型発光素子    １００  映像処理用ＬＳＩ  
１０１  プロセッサ                １０２  フレームメモリ  
１０３  タイミングコントローラ    ２００  表示パネル
２０１  水平駆動回路              ２０２  垂直駆動回路
２０３  表示領域                  ２０４  プリチャージ回路
【図１】
2005301176.tif 000003
【図２】
2005301176.tif 000004
【図３】
2005301176.tif 000005