(57)【要約】【課題】１フレームにおける発光期間の割合（デューティ比）を高く維持したまま、駆動ＴＦＴの閾値電圧シフトを抑制することを可能にする。【解決手段】表示素子２１と、信号電圧に応じた駆動電流を表示素子に供給する第１および第２駆動ＴＦＴ２２ａ、２２ｂと、第１フレーム期間においては信号電圧を第１駆動ＴＦＴに印加することにより表示素子に駆動電流を供給するとともに第２駆動ＴＦＴに逆バイアスを印加し、第１フレーム期間に続く第２フレーム期間においては信号電圧を第２駆動ＴＦＴに印加することにより表示素子に駆動電流を供給するとともに、第１駆動ＴＦＴに逆バイアスを印加する駆動回路３０，４０と、を備えている。【選択図】図１
2009080199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子と、
信号電圧に応じた駆動電流を前記表示素子に供給する第１および第２駆動ＴＦＴと、
第１フレーム期間においては前記表示素子への前記信号電圧を前記第１駆動ＴＦＴに印加することにより前記表示素子に前記駆動電流を供給するとともに前記第２駆動ＴＦＴに逆バイアスを印加し、前記第１フレーム期間に続く第２フレーム期間においては前記信号電圧を前記第２駆動ＴＦＴに印加することにより前記表示素子に駆動電流を供給するとともに、前記第１駆動ＴＦＴに前記逆バイアスを印加する駆動回路と、
を備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示素子は、一端が駆動電源に接続され、前記第１および第２駆動ＴＦＴのそれぞれは、ソースおよびドレインのうちの一方が前記表示素子の他端に接続され、他方は接地されることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示素子に対応して１本のデータ線と、第１および第２走査線が設けられ、
ソースおよびドレインのうちの一方が第１駆動ＴＦＴのゲートに接続され、他方が前記データ線に接続され、ゲートが前記第１走査線に接続される第１信号スイッチＴＦＴと、
ソースおよびドレインのうちの一方が第２駆動ＴＦＴのゲートに接続され、他方が前記データ線に接続され、ゲートが前記第２走査線に接続される第２信号スイッチＴＦＴと、
ソースおよびドレインのうちの一方が前記逆バイアスを発生する逆バイアス電源に接続され、他方が前記第１駆動ＴＦＴのゲートに接続され、ゲートが前記第２走査線に接続される第１逆バイアススイッチＴＦＴと、
ソースおよびドレインのうちの一方が前記逆バイアス電源に接続され、他方が前記第２駆動ＴＦＴのゲートに接続され、ゲートが前記第１走査線に接続される第２逆バイアススイッチＴＦＴと、
一端が前記第１駆動ＴＦＴのゲートに接続され、他端が接地される第１キャパシタと、
一端が前記第２駆動ＴＦＴのゲートに接続され、他端が接地される第２キャパシタと、
を更に備え、
前記データ線と、前記第１および第２走査線とは前記駆動回路に接続されていることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示素子に対応して第１および第２データ線と、一本の走査線が設けられ、
ソースおよびドレインのうちの一方が第１駆動ＴＦＴのゲートに接続され、他方が前記第１データ線に接続され、ゲートが前記走査線に接続される第１信号スイッチＴＦＴと、
ソースおよびドレインのうちの一方が第２駆動ＴＦＴのゲートに接続され、他方が前記第２データ線に接続され、ゲートが前記走査線に接続される第２信号スイッチＴＦＴと、
一端が前記第１駆動ＴＦＴのゲートに接続され、他端が接地される第１キャパシタと、
一端が前記第２駆動ＴＦＴのゲートに接続され、他端が接地される第２キャパシタと、
を更に備え、
前記第１および第２データ線と、前記走査線とは前記駆動回路に接続されていることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１および第２データ線は、前記逆バイアスを印加する際の電圧振幅が可変であることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
表示素子と、信号電圧に応じた駆動電流を前記表示素子に供給する第１および第２駆動ＴＦＴとを備えた表示装置の駆動方法であって、
第１フレーム期間においては前記表示素子への駆動電流に応じた信号電圧を前記第１駆動ＴＦＴに印加することにより前記表示素子に駆動電流を供給するとともに前記第２駆動ＴＦＴに逆バイアスを印加するステップと、
前記第１フレーム期間に続く第２フレーム期間においては前記表示素子への駆動電流に応じた信号電圧を前記第２駆動ＴＦＴに印加することにより前記表示素子に駆動で流を供給するとともに、前記第１駆動ＴＦＴに逆バイアスを印加するステップと、
を備えていることを特徴とする駆動方法。
【請求項７】
前記逆バイアスは可変であることを特徴とする請求項６記載の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面型の表示装置として、自己発光素子であるＯＬＥＤ(Organic light emitting diode)を用いた有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置が注目され、盛んに研究が行われている。有機ＥＬ表示装置は有機ＥＬ素子が自発光素子であり、液晶セルを含む画素回路によってバックライトからの透過光強度を制御する液晶表示装置に比べて、バックライトが不要、画像の視野角が広い、高速な応答性から動画再生に適する等の特徴を持っている。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置では、液晶表示装置と同様、その駆動方式として単純（パッシブ）マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とを採用することができる。しかし、単純マトリクス方式の表示装置は、構造が簡単である反面、大型でかつ高精細な表示装置の実現が困難であるなどの問題がある。そのため近年、発光素子に流れる電流を、この発光素子と同じ画素回路内に設けた能動素子、例えば薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ(Thin film transistor)ともいう）によって制御するアクティブマトリクス方式の表示装置の開発が盛んに行われている。
【０００４】
アクティブマトリクス方式の表示装置は、各画素が表示素子としてのＯＬＥＤと、表示素子へ駆動電流を供給する画素回路とから構成される。有機ＥＬ表示装置は、表示素子の発光輝度を制御することにより表示動作を行う。画素回路は、例えば、表示素子に直列に接続された駆動トランジスタ（以下、「駆動ＴＦＴ」ともいう）と、データ線と駆動ＴＦＴのゲートとの間に接続されたスイッチトランジスタ（以下、「スイッチＴＦＴ」ともいう）と、駆動トランジスタのゲート−ソース間に接続され映像信号に応じた電圧を保持するキャパシタ等を備えている。
【０００５】
ところで、液晶セルと異なり、ＯＬＥＤは電流駆動型自発光素子であるため、表示素子と直列に接続した駆動ＴＦＴは絶えずＯＮ状態となって、電流を流し続ける必要がある。そのため、時間が経過すると駆動ＴＦＴには移動度の低下や閾値電圧Ｖｔｈの増加といった特性劣化が観察されるようになる。通常、これらＴＦＴの特性劣化は動作時の電流量に変化を及ぼし、有機ＥＬ表示装置の動作時に各画素の輝度ムラや焼き付きとなって認識されてしまう。とりわけアモルファスシリコンなど結晶性の低いシリコンから形成されたＴＦＴは、閾値電圧シフトの程度が非常に大きく、実用化の大きな妨げとなっている。
【０００６】
アモルファスシリコンから形成されたＴＦＴの閾値電圧シフトを、画素ごとに補償する補償回路を画素回路に形成する試みが行われている。この技術は、書き込み時間や発光時間と別に閾値電圧補償期間を設け、駆動ＴＦＴをダイオード接続して電源線とつなげることにより、駆動ＴＦＴの閾値電圧が保持容量の電圧に記憶されるように工夫されている。
【０００７】
しかし、これら補償回路は、本質的に閾値電圧シフト量を低減する方法ではないため、閾値電圧シフトが次第に増加していったときにやがて補償範囲を超え、急激に表示装置の表示品位が低下することになる。
【０００８】
一方、近年アモルファスシリコンから形成されたＴＦＴの閾値電圧シフト自身を駆動方法によって抑制する方法が提案されてきており、その一つに逆バイアス印加方式がある。例えば、非特許文献１では、アモルファスシリコンから形成された駆動ＴＦＴに対して、ソースとゲートとの間にゲートのＯＮ時と逆極性のバイアスすなわち負バイアスを印加することにより、発光期間中の正バイアス印加によって生じた正方向への閾値電圧シフトを相殺することを行っている。
【非特許文献１】J. H. Lee et al, p165, SID 07 Digest
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、逆バイアス印加方式においては、閾値電圧シフト量を駆動方法によって低下できるため、長期間に渡って良好な表示品位を保つことができる。しかしながら、発光期間とは別に逆バイアス印加時間を設ける必要があるため、１フレームにおける発光期間の割合（デューティ比）が低下し、その結果、輝度も低下することになる。例えば非特許文献１ではデューティ比は５０％程度に低下する。
【００１０】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、高いデューティ比を維持したまま、閾値電圧シフトを抑制することのできる表示装置およびその駆動方法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】
【００１１】
本発明の第１の態様による表示装置は、表示素子と、信号電圧に応じた駆動電流を前記表示素子に供給する第１および第２駆動ＴＦＴと、第１フレーム期間においては前記表示素子への前記信号電圧を前記第１駆動ＴＦＴに印加することにより前記表示素子に前記駆動電流を供給するとともに前記第２駆動ＴＦＴに逆バイアスを印加し、前記第１フレーム期間に続く第２フレーム期間においては前記信号電圧を前記第２駆動ＴＦＴに印加することにより前記表示素子に前記駆動電流を供給するとともに、前記第１駆動ＴＦＴに逆バイアスを印加する駆動回路と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第２の態様による表示装置の駆動方法は、表示素子と、信号電圧に応じた駆動電流を前記表示素子に供給する第１および第２駆動ＴＦＴとを備えた表示装置の駆動方法であって、第１フレーム期間においては前記表示素子への駆動電流に応じた信号電圧を前記第１駆動ＴＦＴに印加することにより前記表示素子に駆動電流を供給するとともに前記第２駆動ＴＦＴに逆バイアスを印加するステップと、前記第１フレーム期間に続く第２フレーム期間においては前記表示素子への駆動電流に応じた信号電圧を前記第２駆動ＴＦＴに印加することにより前記表示素子に駆動で流を供給するとともに、前記第１駆動ＴＦＴに逆バイアスを印加するステップと、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、１フレームにおける発光期間の割合（デューティ比）を高く維持したまま、駆動ＴＦＴの閾値電圧シフトを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による表示装置の回路図を図１に示す。本実施形態の表示装置は、アクティブマトリクス型表示装置であって、画素アレイ部２と、データ線駆動回路３０、走査線駆動回路４０と、これら駆動回路３０，４０の同期をとるコントローラ５０とを備えている。
【００１６】
画素アレイ部２は、マトリクス状に配置された複数の画素２０を有している。図１においては、１個の画素２０のみを示している。各画素２０は、表示素子２１と、２個の駆動ＴＦＴ２２ａ、２２ｂと、２個の信号スイッチＴＦＴ２３ａ、２３ｂと、２個の逆バイアススイッチＴＦＴ２４ａ、２４ｂと、２個のキャパシタ２５ａ、２５ｂとを備えている。
【００１７】
同一の行方向（図中で横方向）に配列された画素には２本の走査線１１，１２が設けられ、同一の列方向（図中で縦方向）に配列された画素に１本のデータ線１５が設けられている。
【００１８】
表示素子２１の一端は電源Ｖｄｄに接続され、他端が駆動ＴＦＴ２２ａおよび駆動ＴＦＴ２２ｂのドレインに接続される。駆動ＴＦＴ２２ａおよび駆動ＴＦＴ２２ｂのソースは接地電源Ｖｓｓに接続される。
【００１９】
信号スイッチＴＦＴ２３ａは、ソースおよびドレインの一方がノードＡを介して駆動ＴＦＴ２２ａのゲートに接続され、他方がデータ線１５に接続され、ゲートが走査線１１に接続される。また信号スイッチＴＦＴ２３ｂは、ソースおよびドレインの一方がノードＢを介して駆動ＴＦＴ２２ｂのゲートに接続され、他方がデータ線１５に接続され、ゲートが走査線１２に接続される。
【００２０】
逆バイアススイッチＴＦＴ２４ａは、ソースおよびドレインの一方が逆バイアス電源Ｖｒｂに接続され、他方はノードＡを介して駆動ＴＦＴ２２ａのゲートに接続されるとともにキャパシタ２５ａを介して接地電源Ｖｓｓに接続され、ゲートが走査線１２に接続される。逆バイアススイッチＴＦＴ２４ｂは、ソースおよびドレインの一方が逆バイアス電源Ｖｒｂに接続され、他方はノードＢを介して駆動ＴＦＴ２２ｂのゲートに接続されるとともにキャパシタ２５ｂを介して接地電源Ｖｓｓに接続され、ゲートが走査線１１に接続される。
【００２１】
走査線１１および１２には、走査線駆動回路４０からそれぞれ走査制御信号Ｖｓｃａｎ１およびＶｓｃａｎ１が送出される。データ線１５にはデータ線駆動回路３０からデータ制御信号Ｖｄａｔａが送出される。
【００２２】
次に、本実施形態の表示装置の駆動方法を、図２を参照して説明する。図２は本実施形態の表示装置の駆動波形を示すタイミングチャートである。
【００２３】
まず、第１フレームでは、書き込み期間ｔ１に走査線１１に走査線駆動回路４０から走査パルスＶｓｃａｎ１が印加されるとともにデータ線１５にデータ線駆動回路３０からデータパルスＶｄａｔａが印加される。この書き込み期間ｔ１では信号スイッチＴＦＴ２３ａと逆バイアススイッチＴＦＴ２４ｂがＯＮ状態になる。信号スイッチＴＦＴ２３ａがＯＮ状態となることによりノードＡの電位が上昇し、キャパシタ２５ａに信号電圧が記憶される。一方、逆バイアススイッチＴＦＴ２４ｂがＯＮ状態となることにより、ノードＢの電位が低下し、キャパシタ２５ｂには逆バイアス電源Ｖｒｂの電位が記憶される。このため、書き込み期間ｔ１に続く発光期間ｔ２では、駆動ＴＦＴ２２ａが表示素子２１に駆動電流を供給することができ、表示素子２１が発光する。一方、この発光期間ｔ２では、駆動ＴＦＴ２２ｂには逆バイアス（信号電圧と逆極性の電圧）が印加され、閾値電圧シフトの抑制が行われる。
【００２４】
次に、第２フレームでは、今度は書き込み期間ｔ３に走査線駆動回路４０から走査線１２に走査パルスＶａｃａｎ２が印加されるとともに、データ線１５にデータ線駆動回路３０からデータパルスＶｄａｔａが印加される。このパルス印加期間ｔ３では、逆バイアススイッチＴＦＴ２４ａと信号スイッチＴＦＴ２３ｂがＯＮ状態になる。逆バイアススイッチＴＦＴ２４ａがＯＮ状態となることにより、ノードＡの電位は低下して、キャパシタ２５ａには逆バイアス電源Ｖｒｂの電位が記憶される。一方、信号スイッチＴＦＴ２３ｂがＯＮ状態となることにより、ノードＢの電位が上昇し、キャパシタ２５ｂには信号電圧が記憶される。このため、書き込み期間ｔ３に続く発光期間Ｔ４では、駆動ＴＦＴ２２ｂが表示素子２１への駆動電流を供給することができ、駆動ＴＦＴ２２ａには逆バイアスが印加されて閾値電圧シフトが抑制される。
【００２５】
上述した第１フレームと第２フレームとの駆動を交互に行うことによって、デューティ比の低下を起こすことなく、閾値電圧シフトを抑制することができる。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による表示装置を図３に示す。図３は本実施形態の表示装置の１個の画素２０Ａの等価回路図である。本実施形態の表示装置は、図１に示す第１実施形態の表示装置の画素２０を画素２０Ａに置き換えた構成となっている。この画素２０Ａは、表示素子２１と、２個の駆動ＴＦＴ２２ａ、２２ｂと、２個の信号スイッチＴＦＴ２３ａ、２３ｂと、２個のキャパシタ２５ａ、２５ｂとを備えている。そして、同一の行方向（図中で横方向）に配列された画素には１本の走査線１１が設けられ、同一の列方向（図中で縦方向）に配列された画素に２本のデータ線１５，１６が設けられている。
【００２７】
表示素子２１の一端は電源Ｖｄｄに接続され、他端が駆動ＴＦＴ２２ａおよび駆動ＴＦＴ２２ｂのドレインに接続される。駆動ＴＦＴ２２ａおよび駆動ＴＦＴ２２ｂのソースは接地電源Ｖｓｓに接続される。
【００２８】
信号スイッチＴＦＴ２３ａは、ソースおよびドレインの一方がノードＡを介して駆動ＴＦＴ２２ａのゲートに接続され、他方がデータ線１５に接続され、ゲートが走査線１１に接続される。また信号スイッチＴＦＴ２３ｂは、ソースおよびドレインの一方がノードＢを介して駆動ＴＦＴ２２ｂのゲートに接続され、他方がデータ線１６に接続され、ゲートが走査線１１に接続される。
【００２９】
キャパシタ２５ａは、一端がノードＡに接続され、他端が接地電源Ｖｓｓに接続される。また、キャパシタ２５ｂは、一端がノードＢに接続され、他端が接地電源Ｖｓｓに接続される。
【００３０】
走査線１１には、走査線駆動回路４０から走査制御信号Ｖｓｃａｎ１が送出される。データ線１５および１６にはデータ線駆動回路３０からそれぞれデータ制御信号Ｖｄａｔａ１、Ｖｄａｔａ２が送出される。
【００３１】
次に、本実施形態の表示装置の駆動方法を、図４を参照して説明する。図４は本実施形態の表示装置の駆動波形を示すタイミングチャートである。
【００３２】
まず、第１フレームでは、書き込み期間ｔ１にデータ線駆動回路３０からデータ線１５に信号電圧パルスＶｄａｔａ１が印加され、データ線１６には逆バイアスＶｒｂ２が印加されるとともに走査線１１には走査パルスＶｓｃａｎ１が印加される。これにより、信号スイッチＴＦＴ２３ａ、２３ｂがともにＯＮ状態となる。信号スイッチＴＦＴ２３ａがＯＮ状態となることによりノードＡの電位が上昇し、キャパシタ２５ａに信号電圧が記憶される。一方、信号スイッチＴＦＴ２３ｂがＯＮ状態となることにより、ノードＢの電位は低下し、キャパシタ２５ｂには逆バイアスＶｒｂ２が記憶される。このため、書き込み期間ｔ１に続く発光期間ｔ２では、駆動ＴＦＴ２２ａが表示素子２１への駆動電流の供給を行い、駆動ＴＦＴ２２ｂには逆バイアスが印加され続ける。
【００３３】
次に、第２フレームでは、書き込み期間ｔ３にデータ線１６に信号電圧Ｖｄａｔａ２が印加され、データ線１５には逆バイアスＶｒｂ１が印加されるとともに走査線１１には走査パルスＶｓｃａｎ１が印加される。これにより、信号スイッチＴＦＴ２３ａ、２３ｂがともにＯＮ状態となる。信号スイッチＴＦＴ２３ａがＯＮ状態となることによりノードＡの電位が低下し、キャパシタ２５ａに逆バイアスＶｒｂ１が記憶される。一方、信号スイッチＴＦＴ２３ｂがＯＮ状態となることにより、ノードＢの電位は上昇し、キャパシタ２５ｂには信号電圧が記憶される。このため、書き込み期間ｔ３に続く発光期間ｔ４では、駆動ＴＦＴ２２ｂが表示素子２１への駆動電流の供給を行い、駆動ＴＦＴ２２ａには逆バイアスが印加され続ける。
【００３４】
上述した第１フレームと第２フレームを交互に行うことによって、デューティ比の低下を起こすことなく、閾値電圧シフトを抑制することができる。
【００３５】
さらに第２実施形態では、逆バイアスの電位はデータ線で指定することができるため、走査線ごとにあるいはフレームごとに異なる逆バイアス電位を印加することが可能である。すなわち、各画素の表示履歴を加味して閾値電圧シフトの抑制に適した逆バイアス電位を印加することが可能になる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、表示素子はＯＬＥＤに適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明は、表示素子はＯＬＥＤに限定されるものではなく、電荷注入型の無機ＥＬ素子や電気化学発光素子など電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の発光素子を用いた表示装置全般に適用可能である。
【００３７】
また、上記実施形態においては、トランジスタは全てｎチャネル型のＴＦＴを用いた場合を例に挙げて説明したが、駆動ＴＦＴにｐ型チャネルのＴＦＴを用いる場合は、閾値電圧の抑制時には正極性の電圧を印加すればよく、必ずしもｎ型チャネルのＴＦＴだけで構成する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態による表示装置の回路図。
【図２】第１実施形態の表示装置の駆動波形を示す図。
【図３】第２実施形態による表示装置の画素の等価回路図。
【図４】第２実施形態の表示装置の駆動波形を示す図。
【符号の説明】
【００３９】
２  画素アレイ部
１１  走査線
１２  走査線
１５  データ線
１６  データ線
２０  画素
２０Ａ  画素
２１  表示素子
２２ａ  駆動ＴＦＴ
２２ｂ  駆動ＴＦＴ
２３ａ  信号スイッチＴＦＴ
２３ｂ  信号スイッチＴＦＴ
２４ａ  逆バイアススイッチＴＦＴ
２４ｂ  逆バイアススイッチＴＦＴ
２５ａ  キャパシタ
２５ｂ  キャパシタ
３０  データ線駆動回路
４０  走査線駆動回路
５０  コントローラ
【図１】
2009080199.tif 000003
【図２】
2009080199.tif 000004
【図３】
2009080199.tif 000005
【図４】
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