(57)【要約】【課題】各フレームにおいて、階調電圧以外の書込み動作を行わずに、動画性能を向上させることのできる発光素子表示装置を提供する。【解決手段】マトリクス状に配置され、発光素子を有する画素２８０と、表示する階調値に対応するデータ電圧をデータ信号線２５０に印加するデータ信号駆動部２１０と、各画素２８０に配置されたＴＦＴスイッチを制御するための信号を信号線２６１〜２６３に出力するゲート駆動部２２０と、発光素子を発光させる矩形波の掃引信号を掃引信号線２７０に出力する掃引信号駆動部２３０と、各画素２８０に配線された電源線２４０に接続された電源部２４１とを備えている。掃引信号駆動部２３０は、発光素子の発光量を減らす電圧である低発光電圧を、掃引電圧が印加されている期間である発光期間に、複数の掃引信号線２７０に順に印加する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各画素に配置され、画像を表示するために自ら発光する発光素子と、
前記各画素に配置され、前記発光素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
前記各画素に配置され、前記駆動トランジスタのゲート側に一方が接続され、階調値に対応するデータ電圧が蓄積される容量と、
前記容量の他方に接続され、前記各画素の前記発光素子を発光させるための掃引電圧が印加される複数の掃引信号線と、
前記掃引電圧の印加を制御する掃引信号駆動部と、を備え、
前記掃引信号駆動部は、前記掃引電圧が印加されている期間である発光期間内で、前記発光期間と比較して極短い期間、前記発光素子の発光量を減らす電圧である低発光電圧を前記複数の掃引信号線に印加する、ことを特徴とする発光素子表示装置。
【請求項２】
前記低発光電圧は、前記複数の掃引信号線に順に印加される、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子表示装置。
【請求項３】
前記掃引信号駆動部は、前記低発光電圧を順に印加するためのシフトレジスタ回路を有している、ことを特徴とする請求項２に記載の発光素子表示装置。
【請求項４】
前記低発光電圧は、前記発光素子が発光しない電圧である、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子表示装置に関し、自発光体である発光素子に発光させて表示を行う発光素子表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置を特に動画表示の観点で分類した場合、インパルス応答型表示装置とホールド応答型表示装置に大別される。インパルス応答型表示装置とは、ブラウン管の残光特性のように、各画素において輝度応答が走査直後から低下するタイプであり、ホールド応答型表示装置とは、有機ＥＬ（Electro-luminescent）表示装置や液晶表示装置のように、各画素において表示データに基づく輝度を次の走査まで保持し続けるタイプである。
【０００３】
ホールド応答型表示装置の特徴としては、静止画の場合はちらつきのない良好な表示品質を得ることができるが、動画の場合には移動する物体の周囲がぼやけて見える、所謂動画ぼやけが発生し、著しく表示品質が低下してしまう。この動画ぼやけの発生要因は、物体の移動に伴い視線を移動する際、輝度のホールドされた表示画像に対して移動前後の表示イメージを観測者が補間する、所謂網膜残像に起因するため、表示装置の応答速度をどれだけ向上させても動画ぼやけは完全に解消しない。これを解決するためには、より短い周波数で表示画像を更新するか、黒画面などの挿入によって一旦網膜残像をキャンセルすることで、インパルス応答型表示装置に近づける方法が有効である。
【０００４】
ここで、動画が表示される表示装置としてはテレビ受像機が代表的なものであるが、その走査周波数は例えばＮＴＳＣ信号では６０Ｈｚの飛び越し走査、ＰＡＬ信号では５０Ｈｚの順次走査といったように規格化された信号であり、この周波数に基づき生成した表示画像のフレーム周波数を６０Ｈｚ乃至５０Ｈｚとした場合、周波数は高くないために動画ぼやけを生じてしまう。
【０００５】
特許文献１は、液晶表示装置において、黒表示データの挿入の仕方について開示している。特許文献２は、１フレーム期間を分割し、最初の期間の書込みを画像データの値の２倍にし、２倍にした値が表示可能レンジを超えた場合にかぎり、次の期間に残余の画素データを書き込むことについて開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８０５９９号公報
【特許文献２】特開２００４−２４０３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、黒データや補間データを挿入することは動画性能の向上に有効であると考えられる。しかしながら、同時に表示輝度の低下を招くおそれがあると共に、挿入のための書込み動作を必要とするため、画素回路への負担及び消費電力が大きくなる。
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みてされたものであり、各フレームにおいて、階調電圧以外の書込み動作を必要とせずに、動画性能を向上させることのできる発光素子表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発光素子表示装置は、各画素に配置され、画像を表示するために自ら発光する発光素子と、前記各画素に配置され、前記発光素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、前記各画素に配置され、前記駆動トランジスタのゲート側に一方が接続され、階調値に対応するデータ電圧が蓄積される容量と、前記容量の他方に接続され、前記各画素の前記発光素子を発光させるための掃引電圧が印加される複数の掃引信号線と、前記掃引電圧の印加を制御する掃引信号駆動部と、を備え、前記掃引信号駆動部は、前記掃引電圧が印加されている期間である発光期間内で、前記発光期間と比較して極短い期間、前記発光素子の発光量を減らす電圧である低発光電圧を前記複数の掃引信号線に印加する、ことを特徴とする発光素子表示装置である。ここで「発光期間と比較して極短い期間」とは、ここでは、発光期間の１／１０以下の期間であることを意味する。
【００１０】
また、本発明の発光素子表示装置においては、前記低発光電圧は、前記複数の掃引信号線に順に印加されることとしてもよい。
【００１１】
また、本発明の発光素子表示装置においては、前記掃引信号駆動部は、前記低発光電圧を順に印加するためのシフトレジスタ回路を有することとしてもよい。
【００１２】
また、本発明の発光素子表示装置においては、前記低発光電圧は、前記発光素子が発光しない電圧であるとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置について示す図である。
【図２】図１のＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板について概略的に示す図である。
【図３】図２の画素の回路を概略的に示す図である。
【図４】図３の画素における、各信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図５】図２の掃引信号駆動部の回路の一部について示す図である。
【図６】図５の掃引信号駆動部から出力される各掃引信号のタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ基板について概略的に示す図である。
【図８】図７の画素の回路を概略的に示す図である。
【図９】図８の画素における、各信号の変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第１実施形態乃至第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態係る有機ＥＬ表示装置１００について示す図である。この図に示されるように、有機ＥＬ表示装置１００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板２００及び不図示の封止基板から構成される有機ＥＬパネルを挟むように固定する上フレーム１１０及び下フレーム１２０と、表示する情報を生成する回路素子を備える回路基板１４０と、その回路基板１４０において生成されたＲＧＢの表示情報をＴＦＴ基板２００に伝えるフレキシブル基板１３０と、により構成されている。
【００１６】
図２には、図１のＴＦＴ基板２００が概略的に示されている。ＴＦＴ基板２００は、マトリクス状に配置され、表示の最小単位であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３種の有機発光素子のいずれかを有する画素２８０と、表示する階調値に対応するデータ電圧をデータ信号線２５０に印加するデータ信号駆動部２１０と、各画素２８０に複数配置されたＴＦＴスイッチを制御するための信号を（ゲート）信号線２６１〜２６３に出力するゲート駆動部２２０と、発光素子を発光させる矩形波の掃引信号を掃引信号線２７０に出力する掃引信号駆動部２３０と、各画素２８０に配線された電源線２４０に接続された電源部２４１とを備えている。なお、この図においては、図が煩雑にならないよう画素２８０の数を減らし、簡略化して記載している。
【００１７】
図３には、画素２８０の回路が概略的に示されている。この図に示されるように、画素２８０の回路は、自発光体である有機ＥＬ素子３１０と、信号選択信号線２６１に入力される信号選択信号により駆動され、掃引信号線２７０及びデータ信号線２５０のいずれを入力信号線２５５に接続するかを選択する第１選択スイッチ３０１及び第２選択スイッチ３０２と、有機ＥＬ素子３１０を発光させるスイッチとして機能し、有機ＥＬ素子３１０のアノード側が、後述する発光制御スイッチ３０８を介して、ドレイン側に接続されている駆動ＴＦＴ３０６と、第１選択スイッチ３０１及び第２選択スイッチ３０２と駆動ＴＦＴ３０６のゲート側との間に配置された記憶容量３０４と、駆動ＴＦＴ３０６のドレイン側とゲート側とを結ぶように接続され、リセット信号線２６３に入力されるリセット信号により動作するリセットスイッチ３１４と、駆動ＴＦＴ３０６のドレイン側にあり、発光制御信号線２６２に入力される発光制御信号により駆動する発光制御スイッチ３０８と、有機ＥＬ素子３１０のカソード側に接続された共通電極３１２と、を備えている。また、駆動ＴＦＴ３０６のソース側は電源線２４０に接続されている。
【００１８】
なお、第１選択スイッチ３０１、駆動ＴＦＴ３０６及び発光制御スイッチ３０８はｐ型ＭＯＳにより形成されているため、ゲート信号がＬｏｗでオンとなる。一方、第２選択スイッチ３０２及びリセットスイッチ３１４は、ｎ型ＭＯＳにより形成されているため、ゲート信号がＨｉｇｈでオンとなる。
【００１９】
図４は、図３の画素２８０の有機ＥＬ素子３１０の発光時における、各信号の変化を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートには、図４のデータ信号線２５０、掃引信号線２７０、信号選択信号線２６１、リセット信号線２６３及び発光制御信号線２６２にそれぞれ印加されるデータ電圧、掃引電圧、信号選択信号、リセット信号及び発光制御信号の各信号の変化の様子が示されている。
【００２０】
この図に示されるように、まず、時刻Ｔ１において、信号選択信号と発光制御信号とが共にＬｏｗ（アクティブ）となると、第１選択スイッチ３０１はオンとなり、第２選択スイッチ３０２はオフとなるため、入力信号線２５５にはデータ電圧が入力され、発光制御スイッチ３０８はオンとなる。次に、時刻Ｔ２において、リセット信号がＨｉｇｈ（アクティブ）となり、リセットスイッチ３１４がオンとなることにより、駆動ＴＦＴ３０６のゲートとドレインは導通する。
【００２１】
引き続き、時刻Ｔ３において、発光制御信号がＨｉｇｈ（ネガティブ）となると、発光制御スイッチ３０８がオフとなり、駆動ＴＦＴ３０６のゲート電圧が上がり、駆動ＴＦＴ３０６の閾値電圧となった時点で駆動ＴＦＴ３０６は非導通となる。時刻Ｔ４において、リセット信号Ｌｏｗ（ネガティブ）により、リセットスイッチ３１４がオフとなり、時刻Ｔ５において、データ信号線２５０にデータ電圧が印加されて、記憶容量３０４に階調電圧に対応する電圧が蓄えられる。
【００２２】
時刻Ｔ６において、信号選択信号がＨｉｇｈとなると共に、掃引信号線２７０に掃引電圧が設定され、発光制御信号がＬｏｗ（アクティブ）となる。これにより、発光制御スイッチ３０８がオンとなると共に、入力信号線２５５は掃引信号線２７０と接続され、掃引電圧が印加される。この結果、記憶容量３０４に蓄えられた電圧に対応する電圧が駆動ＴＦＴ３０６のゲートに印加され、駆動ＴＦＴ３０６のソース側からドレイン側に電流が流れ、有機ＥＬ素子３１０が発光する。
【００２３】
図５には、掃引信号駆動部２３０の回路の一部が示されている。掃引信号駆動部２３０は、各行に延びる掃引信号線２７０を有しており、表示画面における発光期間にＬｏｗとなり、各画素２８０の有機ＥＬ素子３１０をデータ電圧に基づいた発光量で発光させると共に、発光期間中に短時間黒の表示又は発光量を抑えた表示を行わせるために、１行目から順にＨｉｇｈ（低発光電圧）を印加させている。具体的には、掃引信号駆動部２３０は、図５に示されるように、Ｄフリップフロップ回路２３１とＮＡＮＤ回路２３２を用いることにより、所謂シフトレジスタ回路を構成し、掃引電圧Ｖ２が掃引信号線２７０に印加されている間に、クロック信号ＣＬＫのタイミングに合わせて、発光を止めるための電圧Ｖ１が１行目から順に印加されるようになっている。図６は、発光期間中の掃引電圧Ｖ２が出力されているときに、電圧Ｖ１が掃引信号線２７０に順に印加される様子を示すタイミングチャートである。この図６に示されるように、制御信号としてＨｉｇｈ電位を印加することにより、クロック信号ＣＬＫのタイミングに合わせて、１行目から順に電圧Ｖ１が印加される。電圧Ｖ１が印加されている期間は、発光を止めることができるため、液晶表示装置における黒挿入と同じ効果を奏することができる。
【００２４】
従って、第１実施形態の発光素子表示装置によれば、各フレームにおいて、階調電圧以外の書込み動作を必要とせずに、各画素の発光を短時間止めることができるため、画素回路への負担なく、動画性能を向上させることができる。
【００２５】
［第２実施形態］
図７には、本発明の第２実施形態に係るＴＦＴ基板８００が概略的に示されている。ここで、このＴＦＴ基板８００が収容される有機ＥＬ表示装置は、図１に示された、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００の構成と同様であるため説明を省略する。
【００２６】
図７に示されるように、ＴＦＴ基板８００は、マトリクス状に配置され、表示の最小単位であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３種の有機発光素子のいずれかを有する画素８８０と、表示する階調値に対応するデータ電圧をデータ信号線８５０に印加するデータ信号駆動部８１０と、各画素８８０に複数配置されたＴＦＴスイッチ等を制御するための信号を（ゲート）信号線８２２〜８２３に出力するゲート駆動部８２０と、掃引信号線８７０及びデータ信号線８５０のいずれを入力信号線８５５に接続するかを、信号選択信号線８２１の信号により選択する第１選択スイッチ８２４及び第２選択スイッチ８２６と、発光素子を発光させる矩形波の掃引信号を掃引信号線８７０に出力する掃引信号駆動部８３０と、各画素８８０に配線された電源線８４０に接続された電源部８４１とを備えている。なお、第１実施形態の図２と同様に、この図においても図が煩雑にならないよう画素８８０の数を減らし、簡略化して記載している。
【００２７】
図８は、画素８８０内の回路を概略的に示す図である。この図に示されるように、画素８８０は、自発光体である有機ＥＬ素子９１０と、有機ＥＬ素子９１０を駆動するスイッチとして機能し、有機ＥＬ素子９１０のアノード側が、後述する発光制御スイッチ９０８を介して、ドレイン側に接続されている駆動ＴＦＴ９０６と、駆動ＴＦＴ９０６のゲート側に配置された記憶容量９０１と、駆動ＴＦＴ９０６のドレイン側とゲート側を結ぶように接続され、リセット信号線８２３に印加されたリセット信号により駆動するリセットスイッチ９１４と、駆動ＴＦＴ９０６のドレイン側にあり、発光制御信号により駆動する発光制御スイッチ９０８と、有機ＥＬ素子９１０のカソード側に接続された共通電極９１２と、を備えている。また、駆動ＴＦＴ９０６のソース側は電源線８４０に接続されている。なお、第１実施形態と異なり、発光制御スイッチ９０８はｎ型ＭＯＳにより形成されているため、発光制御スイッチ９０８のゲートはＨｉｇｈでオンとなる。
【００２８】
図９には、図８の画素８８０の有機ＥＬ素子９１０の発光時における、制御される信号の変化を示すタイミングチャートが示されている。第２実施形態では、発光制御スイッチ９０８がｎ型ＭＯＳで形成されているため、このタイミングチャートでは、発光制御信号のＬｏｗとＨｉｇｈが逆となっている。この他の点については図４で示される第１実施形態のタイミングチャートと同じであり、同様の動作であるため、説明を省略する。
【００２９】
図７の掃引信号駆動部８３０は、第１実施形態の図５と同様に、シフトレジスタ回路により構成されており、図６のタイミングチャートと同様の動作を行うため、説明を省略する。
【００３０】
従って、第２実施形態によれば、各フレームにおいて、階調電圧以外の書込み動作を必要とせずに、各画素の発光を短時間止めることができるため、画素回路への負担なく、動画性能を向上させることができる。
【００３１】
また、上述の第１実施形態及び第２実施形態においては、図２〜３又は図７〜８のような回路を用いることとしたが、このような回路構成に限られず、自発光素子を用いた他の表示装置にも適用することができる。また、第１実施形態においては、掃引信号駆動部２３０を表示領域の片側のみに配置する構成としたが、両側に配置することとしてもよい。
【００３２】
また、上述の第１実施形態及び第２実施形態において特に記載していないが、有機ＥＬ層に使用される発光材料は低分子であっても、高分子であってもよいし、有機ＥＬパネルの光の取り出し方向は、ボトムエミッション方式及びトップエミッション方式のいずれであってもよい。また、有機ＥＬ素子以外の自発光体を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１００  表示装置、１１０  上フレーム、１２０  下フレーム、１３０  フレキシブル基板、１４０  回路基板、２００  ＴＦＴ基板、２１０  データ信号駆動部、２２０  ゲート駆動部、２３０  掃引信号駆動部、２３１  フリップフロップ回路、２３２  回路、２４０  電源線、２４１  電源部、２５０  データ信号線、２５５  入力信号線、２６１  信号選択信号線、２６２  発光制御信号線、２６３  リセット信号線、２７０  掃引信号線、２８０  画素、３０１  第１選択スイッチ、３０２  第２選択スイッチ、３０４  記憶容量、３０６  駆動ＴＦＴ、３０８  発光制御スイッチ、３１０  有機ＥＬ素子、３１２  共通電極、３１４  リセットスイッチ、８００  ＴＦＴ基板、８１０  データ信号駆動部、８２０  ゲート駆動部、８２１  信号選択信号線、８２３  リセット信号線、８２４  第１選択スイッチ、８２６  第２選択スイッチ、８３０  掃引信号駆動部、８４０  電源線、８４１  電源部、８５０  データ信号線、８５５  入力信号線、８７０  掃引信号線、８８０  画素、９０１  記憶容量、９０６  駆動ＴＦＴ、９０８  発光制御スイッチ、９１０  有機ＥＬ素子、９１２  共通電極、９１４  リセットスイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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