アクティブマトリクス型表示装置及びその駆動方法
【課題】 アクティブマトリクス型の表示装置において、残像現象を抑制し、表示品位の向上を図る。
【解決手段】 保持容量線電位切換回路１０１が保持容量線２１７の電位を第１の電位Ｖｓｃ１から当該第１の電位Ｖｓｃ１より高い第２の電位Ｖｓｃ２に切り換えると同時に、電源電位切換回路１０２が電源線２１５の電位を第１の電源電位ＰＶｄｄ１から当該第１の電源電位ＰＶｄｄ１より低い第２の電源電位ＰＶｄｄ２に切り換える。これらの相乗効果により、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇが、そのソース電位に対して、当該ＴＦＴの閾値Ｖｔｐ以上に高くなる。ここで、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜に、前回の表示信号Ｄの書き込みにより正孔がトラップされていたとすると、正孔はゲート絶縁膜からソースあるいはドレインに引き抜かれる。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化される。
【解決手段】 保持容量線電位切換回路１０１が保持容量線２１７の電位を第１の電位Ｖｓｃ１から当該第１の電位Ｖｓｃ１より高い第２の電位Ｖｓｃ２に切り換えると同時に、電源電位切換回路１０２が電源線２１５の電位を第１の電源電位ＰＶｄｄ１から当該第１の電源電位ＰＶｄｄ１より低い第２の電源電位ＰＶｄｄ２に切り換える。これらの相乗効果により、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇが、そのソース電位に対して、当該ＴＦＴの閾値Ｖｔｐ以上に高くなる。ここで、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜に、前回の表示信号Ｄの書き込みにより正孔がトラップされていたとすると、正孔はゲート絶縁膜からソースあるいはドレインに引き抜かれる。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型表示装置及びその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ：以降、「有機ＥＬ素子」と略称する）素子を用いた有機ＥＬ表示装置が開発されている。特に、有機ＥＬ素子を駆動させるスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以降、「ＴＦＴ」と略称する）を備えたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置が開発されている。
【０００３】
以下で、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置について、図面を参照して説明する。図８は、この有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。図８では、表示パネルにマトリクス状に配置された複数の表示画素の中から、１つの表示画素２１０だけを示している。
【０００４】
行方向に延びた画素選択信号線２１１と列方向に延びた表示信号線２１２の交差点の付近に、Ｎチャネル型の画素選択用ＴＦＴ２１３が配置されている。この画素選択用ＴＦＴ２１３のゲートは、画素選択信号線２１１に接続されており、そのドレインは、表示信号線２１２に接続されている。画素選択信号線２１１には垂直駆動回路３０１から出力されるハイレベルの画素選択信号Ｇが印加され、それに応じて画素選択用ＴＦＴ２１３がオンする。表示信号線２１２には水平駆動回路３０２から表示信号Ｄが出力される。
【０００５】
画素選択用ＴＦＴ２１３のソースは、Ｐチャネル型の駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ２１４のソースには、正電源電位ＰＶｄｄを供給する電源線２１５が接続されている。駆動用トランジスタ２１４のドレインは有機ＥＬ素子２１６の陽極に接続されている。有機ＥＬ素子２１６の陰極には負電源電位ＣＶが供給されている。
【０００６】
また、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートと保持容量線２１７の間には保持容量２１８が接続されている。保持容量線２１７は一定の電位に固定されている。保持容量２１８は、画素選択用ＴＦＴ２１３を通して駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに印加される表示信号Ｄを一水平期間保持する。
【０００７】
次に、上述した有機ＥＬ表示装置の動作について説明する。ハイレベルの画素選択信号Ｇが１水平期間にわたって画素選択信号線２１１に印加されると、画素選択用ＴＦＴ２１３がオンする。すると、表示信号線２１２の出力された表示信号Ｄが画素選択用ＴＦＴ２１３を通して、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに印加されると共に、保持容量２１８によって保持される。即ち、表示信号Ｄが表示画素２１０に書き込まれる。
【０００８】
そして、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに印加された表示信号Ｄに応じて、駆動用ＴＦＴ２１４のコンダクタンスが変化して、駆動用トランジスタ２１４がオン状態となる場合には、そのコンダクタンスに応じた電流が駆動用ＴＦＴ２１４を通して有機ＥＬ素子２１６に供給され、有機ＥＬ素子２１６がそれに応じた輝度で点灯する。一方、当該ゲートに供給された表示信号Ｄに応じて、駆動用ＴＦＴ２１４がオフ状態となる場合には、駆動用ＴＦＴ２１４には電流が流れないため、有機ＥＬ素子２１６は消灯する。
【０００９】
上述した動作を、１フィールド期間にわたって、全ての行の表示画素２１０に対して行うことにより、表示パネル全体に所望の画像を表示することができる。
【００１０】
なお、本願に関連する技術文献としては、以下の特許文献が挙げられる。
【特許文献１】特開２００４−３４１４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ素子２１６の発光による残像が表示パネルの一部に生じることがあり、そのため表示品位が劣化するという問題があった。これは、同一の表示画素について、前回に表示信号Ｄが書き込まれた時の駆動用ＴＦＴ２１４の導通状態（オン状態もしくはオフ状態）によっては、今回に書き込まれた時の駆動用ＴＦＴ２１４に、今回の表示信号Ｄに応じて期待される電流値とは異なる電流値の電流が流れてしまうためである。即ち、駆動用ＴＦＴ２１４に流れる電流にヒステリシスがあるという現象である。この現象は、特に表示信号Ｄがハイレベルとロウレベルの中間レベルの信号である場合に顕著である。
【００１２】
本発明者の検討によれば、このヒステリシス現象は、前回の表示信号Ｄの書き込み時に、駆動用ＴＦＴ２１４に流れるキャリア（正孔）がそのゲート絶縁膜中にトラップされ、そのトラップされたキャリアが駆動用ＴＦＴ２１４の閾値を変動させているためと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで本発明は、上述のような表示パネルの残像を抑制し、表示品位の向上を図ったアクティブマトリクス型表示装置を提供するものである。
【００１４】
本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、表示信号を保持する保持容量とを備え、さらに、保持容量線の電位を第１の電位から該第１の電位と異なる第２の電位に切り換えて駆動用トランジスタをオフ状態とし、保持容量線の電位を第２の電位から第１の電位に戻すように切り換える保持容量線電位切換回路を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、上記構成に加えて、電源線の電位を第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換え、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換える電源電位切換回路を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、表示信号を保持する保持容量とを備え、さらに、電源線の電位を、第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換えて駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換える電源電位切換回路を備えることを特徴とする。
【００１７】
上述した構成によれば、駆動用トランジスタのゲート絶縁膜中にトラップされたキャリアをソースあるいはドレインに抜くことができるので、表示画素に表示信号を書き込む前に、駆動用トランジスタの電気的特性（特に、閾値電圧）を元の状態に戻すことができる。これにより、駆動用トランジスタには、常に表示信号に応じた適正な電流値の電流が流れるようになり、表示パネルの残像現象を抑制することができる。
【００１８】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法は、マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、表示信号を保持する保持容量とを備えたアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法において、保持容量線の電位を該第１の電位から該第２の電位に切り換えて駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び保持容量線の電位を該第２の電位から該第１の電位に戻すように切り換え、その後、画素選択信号に応じて画素選択用トランジスタを通して表示信号を駆動用トランジスタに印加することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法は、上記駆動方法において、電源線の電位を第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換え、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法は、マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、表示信号を保持する保持容量とを備えたアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法において、電源線の電位を該第１の電源電位から該第２の電源電位に切り換えて駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換え、その後、画素選択信号に応じて画素選択用トランジスタを通して表示信号を駆動用トランジスタに印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、アクティブマトリクス型の表示装置において、表示パネルの残像を抑制し、表示品位の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の第１の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置及びその駆動方法について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。図１では、表示パネルにマトリクス状に配置された複数の表示画素の中から、１つの表示画素２１０Ａのみを示している。なお、図１において、図８と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
図１に示すように、この有機ＥＬ表示装置は、表示画素２１０Ａの保持容量線２１７に接続された保持容量線電位切換回路１０１を備えている。この保持容量線電位切換回路１０１は、保持容量線２１７の電位を、第１の電位Ｖｓｃ１から、当該第１の電位Ｖｓｃ１より高い第２の電位Ｖｓｃ２に切り換えて駆動用ＴＦＴ２１４をオフ状態とし、再び保持容量線２１７の電位を第２の電位Ｖｓｃ２から第１の電位Ｖｓｃ１に戻すように切り換える。
【００２４】
さらに、本実施形態の有機ＥＬ表示装置は、表１に示すような仕様であることが好ましい。表１は、正電源電位ＰＶｄｄ、負電源電位ＣＶ、表示信号Ｄの電位Ｖｓｉｇ、上記第１の電位Ｖｓｃ１及び第２の電位Ｖｓｃ２のとり得る値を示している。また、表１において、チャネル幅Ｗ、チャネル長Ｌ、キャリア移動度μ、ゲート容量Ｃｏｘは、駆動用ＴＦＴ２１４の仕様を示すパラメータである。
【００２５】
また、Ｔｓｃ１は、保持容量線２１７の電位が第１の電位Ｖｓｃ１となる期間を表し、Ｔｓｃ２は、保持容量線２１７の電位が第２の電位Ｖｓｃ２となる期間を表している。ここで、保持容量線２１７の電位が第２の電位Ｖｓｃ２となる期間Ｔｓｃ２において、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇと当該ＴＦＴの閾値Ｖｔｐが数１の式を満たすように、表１の各電位やパラメータが設定される必要がある。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【数１】
【００２８】
次に、上述した有機ＥＬ表示装置の駆動方法について、図面を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【００２９】
図２に示すように、保持容量線電位切換回路１０１は第１の電位Ｖｓｃ１を出力しているが、所定のタイミングで、第１の電位Ｖｓｃ１を第２の電位Ｖｓｃ２に切り換えて、保持容量線２１７の電位を第２の電位Ｖｓｃ２へ上昇させる。
【００３０】
すると、保持容量２１８の容量結合効果により、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートの電位Ｖｇが、第１の電位Ｖｓｃ１から第２の電位Ｖｓｃ２への電圧変化分ΔＶに応じて上昇する。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇが、そのソース電位ＰＶｄｄに対して、当該駆動用ＴＦＴ２１４の閾値Ｖｔｐ以上に高くなり、当該駆動用ＴＦＴ２１４はオフ状態となる。ここで、ＶｓｉｇＭＩＮを表示信号Ｄの電位の最小値、Ｃｓを保持容量２１８の容量値、Ｃｐを駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに接続される配線の寄生容量２１９の容量値とすると、数２の式が成立する。
【００３１】
【数２】
【００３２】
このとき、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜に、前回の表示信号Ｄの書き込みにより、キャリア（正孔）がトラップされていたとすると、そのキャリア（正孔）は、ゲートからソースあるいはドレインへ向かう電界によりトンネル電流となって、ゲート絶縁膜からソースあるいはドレインに引き抜かれる。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化される。
【００３３】
次に、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化された後、保持容量線電位切換回路１０１は、保持容量線２１７の電位を第２の電位Ｖｓｃ２から第１の電位Ｖｓｃ１に戻すように切り換える。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇは元に戻り、保持容量２１８にも元の表示信号Ｄが保持された状態となる。
【００３４】
なお、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性を初期化するためには、表１に示すように、保持容量線２１７の電位が第２の電位Ｖｓｃ２となる期間Ｔｓｃ２は、保持容量線２１７の電位が第１の電位Ｖｓｃ１となる期間Ｔｓｃ１の３００分の１以上とする。このとき、表１に示した仕様の有機ＥＬ表示装置において、例えば１フレーム期間が１６．６ｍｓである場合には、駆動用ＴＦＴ２１４がオフして有機ＥＬ素子２１６が消灯とする期間が５ｍｓ以上となる。
【００３５】
その後、垂直駆動回路３０１からハイレベルの画素選択信号Ｇが出力され、これに応じて画素選択用ＴＦＴ２１３が１水平期間オンする。そして、この１水平期間中に、水平駆動回路３０２から表示画素２１０の表示信号線２１２に表示信号Ｄが出力され、この表示信号Ｄが画素選択用ＴＦＴ２１３を通して、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに印加されると共に、保持容量２１８に保持される。そして、表示信号Ｄに応じた電流が駆動用ＴＦＴ２１４から有機ＥＬ素子２１６に供給され、有機ＥＬ素子２１６が発光する。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、表示信号Ｄに応じた有機ＥＬ素子２１７の発光の前に、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜中のキャリア（正孔）を抜き取り、その電気的特性を初期化しているので、表示パネルの残像現象を抑制し、その表示品位を向上させることができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、保持容量線２１７の電位が第２の電位Ｖｓｃ２となる期間Ｔｓｃ２は第１の電位Ｖｓｃ１となる期間Ｔｓｃ１の３００分の１以上としたが、この根拠は、図３の特性図に示す消灯比率（有機ＥＬ素子２１６の発光時間に対する消灯時間の比率）と残像時間との関係から導かれたものである。
【００３８】
この図では、消灯比率が零（即ち有機ＥＬ素子２１６が非消灯）のときにおける残像時間（ａ.ｕ.）を１とする。また、本発明者による実験に基づく知見によれば、消灯比率が零のときの残像時間がそれよりも０．０１以上の範囲で低下する場合、有機ＥＬ素子２１６の残像低減効果として認識できることが判明している。
【００３９】
即ち、消灯比率が３００分の１以上となる範囲では、残像時間は１（消灯比率が零のとき）よりも０．０１以上の範囲で低下しており、残像抑制の効果が得られることが分かる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置及びその駆動方法について、図面を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。図４では、表示パネルにマトリクス状に配置された複数の表示画素の中から、１つの表示画素２１０Ｂのみを示している。なお、図４において、図１及び図８と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
図４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置は、第１の実施形態とは異なり、表示画素２１０Ｂの保持容量線２１７の電位は固定電位Ｖｓｃに保持されている。また、この有機ＥＬ表示装置は、電源線２１５に接続された電源電位切換回路１０２を備えている。この電源電位切換回路１０２は、電源線２１５の電位を、第１の電源電位ＰＶｄｄ１から、当該第１の電源電位ＰＶｄｄ１より低い第２の電源電位ＰＶｄｄ２に切り換えて駆動用ＴＦＴ２１４をオフ状態とし、再び電源線２１５の電位を第２の電源電位ＰＶｄｄ２から第１の電源電位ＰＶｄｄ１に戻すように切り換える。
【００４２】
さらに、本実施形態の有機ＥＬ表示装置は、表２に示すような仕様であることが好ましい。表２において、表記が表１と共通する各項目は、表１と同様の各電位やパラメータを表している。
【００４３】
また、Ｔｖ１は、電源線２１５の電位が第１の電源電位ＰＶｄｄ１となる期間を表し、Ｔｖ２は、電源線２１５の電位が第２の電源電位ＰＶｄｄ２となる期間を表している。ここで、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇと当該ＴＦＴの閾値Ｖｔｐが数３の式を満たすように、表２の各電位やパラメータが設定される必要がある。
【００４４】
【表２】
【００４５】
【数３】
【００４６】
次に、上述した有機ＥＬ表示装置の駆動方法について、図面を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【００４７】
図５に示すように、電源線電位切換回路１０２は、第１の電源電位ＰＶｄｄ１を出力しているが、所定のタイミングで、第１の電源電位ＰＶｄｄ１を第２の電源電位ＰＶｄｄ２に切り換えて、電源線２１５の電位を第２の電源電位ＰＶｄｄ２へ低下させる。
【００４８】
これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇが、そのソース電位ＰＶｄｄ２に対して、駆動用ＴＦＴ２１４の閾値Ｖｔｐ以上に高くなり、当該駆動用ＴＦＴ２１４はオフ状態となる。即ち、数４の式が成立する。
【００４９】
【数４】
【００５０】
このとき、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜に、前回の表示信号Ｄの書き込みにより、キャリア（正孔）がトラップされていたとすると、そのキャリア（正孔）は、ゲートからソースあるいはドレインへ向かう電界によりトンネル電流となって、ゲート絶縁膜からソースあるいはドレインに引き抜かれる。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化される。
【００５１】
次に、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化された後、電源電位切換回路１０２は、電源線２１５の電位を第２の電源電位ＰＶｄｄ２から第１の電源電位ＰＶｄｄ１に戻すように切り換える。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇは元に戻り、保持容量２１８にも元の表示信号Ｄが保持された状態となる。そして、第１及び第２の実施形態と同様に、当該表示信号Ｄに応じた電流が駆動用ＴＦＴ２１４から有機ＥＬ素子２１６に供給され、有機ＥＬ素子２１６が発光する。
【００５２】
なお、表２に示すように、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性を初期化するためには、電源線２１５の電位が第２の電源電位ＰＶｄｄ２となる期間Ｔｖ２は、電源線２１５の電位が第１の電源電位ＰＶｄｄ１となる期間Ｔｖ１の３００分の１以上とする（第１の実施形態と同様に図３を根拠とする）。このとき、表１に示した仕様の有機ＥＬ表示装置において、例えば１フレーム期間が１６．６ｍｓである場合には、駆動用ＴＦＴ２１４がオフして有機ＥＬ素子２１６が消灯とする期間が５ｍｓ以上となる。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、表示信号Ｄに応じた有機ＥＬ素子２１７の発光の前に、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜中のキャリア（正孔）を抜き取り、その電気的特性を初期化しているので、表示パネルの残像現象を抑制し、その表示品位を向上させることができる。
【００５４】
なお、本発明は、上述した第１及び第２の実施形態を同時に実施した場合についても適用できる。次に、そのような本発明の第３の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置及びその駆動方法について、図面を参照して説明する。
【００５５】
図６は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。図６では、表示パネルにマトリクス状に配置された複数の表示画素の中から、１つの表示画素２１０Ｃのみを示している。なお、図６において、図１、図４及び図８と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
図６に示すように、この有機ＥＬ表示装置は、表示画素２１０Ｃの保持容量線２１７に接続された保持容量線電位切換回路１０１、及びその電源線２１５に接続された電源電位切換回路１０２を備えている。保持容量線電位切換回路１０１及び電源電位切換回路１０２は、第１の実施形態及び第２の実施形態で示したものと同様の電位切換回路である。
【００５７】
さらに、本実施形態の有機ＥＬ表示装置は、表３に示すような仕様であることが好ましい。表３において、表記が表１及び表２と共通する各項目は、表１及び表２と同様の各電位やパラメータを表している。
【００５８】
【表３】
【００５９】
次に、上述した有機ＥＬ表示装置の駆動方法について、図面を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【００６０】
図７（Ａ）に示すように、保持容量線電位切換回路１０１が保持容量線２１７の電位を第１の電位Ｖｓｃ１から第２の電位Ｖｓｃ２に切り換えると同時に、電源電位切換回路１０２が電源線２１５の電位を第１の電源電位ＰＶｄｄ１から第２の電源電位ＰＶｄｄ２に切り換える。
【００６１】
すると、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートの電位Ｖｇが、第１の電位Ｖｓｃ１から第２の電位Ｖｓｃ２への電圧変化分ΔＶに応じて上昇すると同時に、駆動用ＴＦＴ２１４のソース電位はＰＶｄｄ２に下降する。これらの相乗効果により、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇが、そのソース電位ＰＶｄｄ２に対して、駆動用ＴＦＴ２１４の閾値Ｖｔｐ以上に高くなり、当該駆動用ＴＦＴ２１４はオフ状態となる。即ち、数５の式が成立する。
【００６２】
【数５】
【００６３】
このとき、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜に、前回の表示信号Ｄの書き込みにより、キャリア（正孔）がトラップされていたとすると、そのキャリア（正孔）は、ゲートからソースあるいはドレインへ向かう電界によりトンネル電流となって、ゲート絶縁膜からソースあるいはドレインに引き抜かれる。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化される。
【００６４】
次に、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化された後、保持容量線電位切換回路１０１が保持容量線２１７の電位を第２の電位Ｖｓｃ２から第１の電位Ｖｓｃ１に戻すように切り換えると同時に、電源電位切換回路１０２が電源線２１５の電位を第２の電源電位ＰＶｄｄ２から第１の電源電位ＰＶｄｄ１に戻すようにして切り換える。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇは元に戻り、保持容量２１８にも元の表示信号Ｄが保持された状態となる。そして、第１及び第２の実施形態と同様に、当該表示信号Ｄに応じた電流が駆動用ＴＦＴ２１４から有機ＥＬ素子２１６に供給され、有機ＥＬ素子２１６が発光する。
【００６５】
ここで、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性を初期化するためには、第１の実施形態と同様に、保持容量線２１７の電位が第２の電位Ｖｓｃ２となる期間Ｔｓｃ２は、保持容量線２１７の電位が第１の電位Ｖｓｃ１となる期間Ｔｓｃ１の３００分の１以上とする（第１の実施形態と同様に図３を根拠とする）。このとき、表３に示した仕様の有機ＥＬ表示装置において、例えば１フレーム期間が１６．６ｍｓである場合には、駆動用ＴＦＴ２１４がオフして有機ＥＬ素子２１６が消灯とする期間が５ｍｓ以上となる。
【００６６】
なお、保持容量線２１７の電位と電源線２１５の電位を切り換えるタイミングは、必ずしも一致する必要はない。即ち、図７（Ｂ）に示すように、保持容量線２１７の電位が第１の電位Ｖｓｃ１（もしくは第２の電位Ｖｓｃ２）となる期間と、電源線２１５の電位が第１の電源電位ＰＶｄｄ１（もしくは第２の電源電位Ｖｃ２）となる期間とは、互いに同期していれば、一部重なり合うようにシフトされてもよい。もしくは、上記両期間は、図７（Ｃ）に示すように、互いに同期していれば、互いに重ならないようにシフトされていてもよい。ただし図７（Ｃ）に示した駆動方法を実施する場合、有機ＥＬ表示装置は、表３に示した仕様に限定されない。
【００６７】
このように、本実施形態によれば、保持容量線２１７の電位及び電源線２１５の電位の両者を切り換えて、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位をそのソース電位より高く上昇させて、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜中のキャリア（正孔）を抜き取っている。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位が第１及び第２の実施形態に比して高くなるため、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性を初期化を、第１及び第２の実施形態に比してより確実に行うことが可能となる。
【００６８】
なお、上述した第１乃至第３の実施形態では、発光素子として有機ＥＬ素子２１６を用いているが、その替わりに、有機ＥＬ素子以外の発光素子、例えば、無機ＥＬ素子や発光ダイオードを用いてもよい。
【００６９】
また、上述した第１乃至第３の実施形態では、画素選択用ＴＦＴ２１３は例えばＮチャネル型ＴＦＴであり、駆動用ＴＦＴ２１４は例えばＰチャネル型ＴＦＴであるとしたが、これらのＴＦＴは他の導電チャネル型であってもよい。駆動用ＴＦＴ２１４がＮチャネル型ＴＦＴである場合には、上記実施形態とは逆に、第２の電位Ｖｓｃ２は第１の電位Ｖｓｃ１より低く設定される。また、第２の電源電位ＰＶｄｄ２は第１の電源電位ＰＶｄｄ１より低く設定される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【図３】有機ＥＬ素子の残像時間と消灯比率との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【図８】従来例に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０１ 保持容量線切換回路 １０２ 電源電位切換回路
２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃ 表示画素 ２１１ 画素選択信号線
２１２ 表示信号線 ２１３ 画素選択用ＴＦＴ ２１４ 駆動用ＴＦＴ
２１５ 電源線 ２１６ 有機ＥＬ素子 ２１７ 保持容量線
２１８ 保持容量 ２１９ 寄生容量 ３０１ 垂直駆動回路
３０２ 水平駆動回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型表示装置及びその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ：以降、「有機ＥＬ素子」と略称する）素子を用いた有機ＥＬ表示装置が開発されている。特に、有機ＥＬ素子を駆動させるスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以降、「ＴＦＴ」と略称する）を備えたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置が開発されている。
【０００３】
以下で、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置について、図面を参照して説明する。図８は、この有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。図８では、表示パネルにマトリクス状に配置された複数の表示画素の中から、１つの表示画素２１０だけを示している。
【０００４】
行方向に延びた画素選択信号線２１１と列方向に延びた表示信号線２１２の交差点の付近に、Ｎチャネル型の画素選択用ＴＦＴ２１３が配置されている。この画素選択用ＴＦＴ２１３のゲートは、画素選択信号線２１１に接続されており、そのドレインは、表示信号線２１２に接続されている。画素選択信号線２１１には垂直駆動回路３０１から出力されるハイレベルの画素選択信号Ｇが印加され、それに応じて画素選択用ＴＦＴ２１３がオンする。表示信号線２１２には水平駆動回路３０２から表示信号Ｄが出力される。
【０００５】
画素選択用ＴＦＴ２１３のソースは、Ｐチャネル型の駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ２１４のソースには、正電源電位ＰＶｄｄを供給する電源線２１５が接続されている。駆動用トランジスタ２１４のドレインは有機ＥＬ素子２１６の陽極に接続されている。有機ＥＬ素子２１６の陰極には負電源電位ＣＶが供給されている。
【０００６】
また、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートと保持容量線２１７の間には保持容量２１８が接続されている。保持容量線２１７は一定の電位に固定されている。保持容量２１８は、画素選択用ＴＦＴ２１３を通して駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに印加される表示信号Ｄを一水平期間保持する。
【０００７】
次に、上述した有機ＥＬ表示装置の動作について説明する。ハイレベルの画素選択信号Ｇが１水平期間にわたって画素選択信号線２１１に印加されると、画素選択用ＴＦＴ２１３がオンする。すると、表示信号線２１２の出力された表示信号Ｄが画素選択用ＴＦＴ２１３を通して、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに印加されると共に、保持容量２１８によって保持される。即ち、表示信号Ｄが表示画素２１０に書き込まれる。
【０００８】
そして、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに印加された表示信号Ｄに応じて、駆動用ＴＦＴ２１４のコンダクタンスが変化して、駆動用トランジスタ２１４がオン状態となる場合には、そのコンダクタンスに応じた電流が駆動用ＴＦＴ２１４を通して有機ＥＬ素子２１６に供給され、有機ＥＬ素子２１６がそれに応じた輝度で点灯する。一方、当該ゲートに供給された表示信号Ｄに応じて、駆動用ＴＦＴ２１４がオフ状態となる場合には、駆動用ＴＦＴ２１４には電流が流れないため、有機ＥＬ素子２１６は消灯する。
【０００９】
上述した動作を、１フィールド期間にわたって、全ての行の表示画素２１０に対して行うことにより、表示パネル全体に所望の画像を表示することができる。
【００１０】
なお、本願に関連する技術文献としては、以下の特許文献が挙げられる。
【特許文献１】特開２００４−３４１４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ素子２１６の発光による残像が表示パネルの一部に生じることがあり、そのため表示品位が劣化するという問題があった。これは、同一の表示画素について、前回に表示信号Ｄが書き込まれた時の駆動用ＴＦＴ２１４の導通状態（オン状態もしくはオフ状態）によっては、今回に書き込まれた時の駆動用ＴＦＴ２１４に、今回の表示信号Ｄに応じて期待される電流値とは異なる電流値の電流が流れてしまうためである。即ち、駆動用ＴＦＴ２１４に流れる電流にヒステリシスがあるという現象である。この現象は、特に表示信号Ｄがハイレベルとロウレベルの中間レベルの信号である場合に顕著である。
【００１２】
本発明者の検討によれば、このヒステリシス現象は、前回の表示信号Ｄの書き込み時に、駆動用ＴＦＴ２１４に流れるキャリア（正孔）がそのゲート絶縁膜中にトラップされ、そのトラップされたキャリアが駆動用ＴＦＴ２１４の閾値を変動させているためと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで本発明は、上述のような表示パネルの残像を抑制し、表示品位の向上を図ったアクティブマトリクス型表示装置を提供するものである。
【００１４】
本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、表示信号を保持する保持容量とを備え、さらに、保持容量線の電位を第１の電位から該第１の電位と異なる第２の電位に切り換えて駆動用トランジスタをオフ状態とし、保持容量線の電位を第２の電位から第１の電位に戻すように切り換える保持容量線電位切換回路を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、上記構成に加えて、電源線の電位を第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換え、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換える電源電位切換回路を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、表示信号を保持する保持容量とを備え、さらに、電源線の電位を、第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換えて駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換える電源電位切換回路を備えることを特徴とする。
【００１７】
上述した構成によれば、駆動用トランジスタのゲート絶縁膜中にトラップされたキャリアをソースあるいはドレインに抜くことができるので、表示画素に表示信号を書き込む前に、駆動用トランジスタの電気的特性（特に、閾値電圧）を元の状態に戻すことができる。これにより、駆動用トランジスタには、常に表示信号に応じた適正な電流値の電流が流れるようになり、表示パネルの残像現象を抑制することができる。
【００１８】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法は、マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、表示信号を保持する保持容量とを備えたアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法において、保持容量線の電位を該第１の電位から該第２の電位に切り換えて駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び保持容量線の電位を該第２の電位から該第１の電位に戻すように切り換え、その後、画素選択信号に応じて画素選択用トランジスタを通して表示信号を駆動用トランジスタに印加することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法は、上記駆動方法において、電源線の電位を第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換え、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法は、マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、表示信号を保持する保持容量とを備えたアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法において、電源線の電位を該第１の電源電位から該第２の電源電位に切り換えて駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換え、その後、画素選択信号に応じて画素選択用トランジスタを通して表示信号を駆動用トランジスタに印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、アクティブマトリクス型の表示装置において、表示パネルの残像を抑制し、表示品位の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の第１の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置及びその駆動方法について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。図１では、表示パネルにマトリクス状に配置された複数の表示画素の中から、１つの表示画素２１０Ａのみを示している。なお、図１において、図８と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
図１に示すように、この有機ＥＬ表示装置は、表示画素２１０Ａの保持容量線２１７に接続された保持容量線電位切換回路１０１を備えている。この保持容量線電位切換回路１０１は、保持容量線２１７の電位を、第１の電位Ｖｓｃ１から、当該第１の電位Ｖｓｃ１より高い第２の電位Ｖｓｃ２に切り換えて駆動用ＴＦＴ２１４をオフ状態とし、再び保持容量線２１７の電位を第２の電位Ｖｓｃ２から第１の電位Ｖｓｃ１に戻すように切り換える。
【００２４】
さらに、本実施形態の有機ＥＬ表示装置は、表１に示すような仕様であることが好ましい。表１は、正電源電位ＰＶｄｄ、負電源電位ＣＶ、表示信号Ｄの電位Ｖｓｉｇ、上記第１の電位Ｖｓｃ１及び第２の電位Ｖｓｃ２のとり得る値を示している。また、表１において、チャネル幅Ｗ、チャネル長Ｌ、キャリア移動度μ、ゲート容量Ｃｏｘは、駆動用ＴＦＴ２１４の仕様を示すパラメータである。
【００２５】
また、Ｔｓｃ１は、保持容量線２１７の電位が第１の電位Ｖｓｃ１となる期間を表し、Ｔｓｃ２は、保持容量線２１７の電位が第２の電位Ｖｓｃ２となる期間を表している。ここで、保持容量線２１７の電位が第２の電位Ｖｓｃ２となる期間Ｔｓｃ２において、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇと当該ＴＦＴの閾値Ｖｔｐが数１の式を満たすように、表１の各電位やパラメータが設定される必要がある。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【数１】
【００２８】
次に、上述した有機ＥＬ表示装置の駆動方法について、図面を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【００２９】
図２に示すように、保持容量線電位切換回路１０１は第１の電位Ｖｓｃ１を出力しているが、所定のタイミングで、第１の電位Ｖｓｃ１を第２の電位Ｖｓｃ２に切り換えて、保持容量線２１７の電位を第２の電位Ｖｓｃ２へ上昇させる。
【００３０】
すると、保持容量２１８の容量結合効果により、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートの電位Ｖｇが、第１の電位Ｖｓｃ１から第２の電位Ｖｓｃ２への電圧変化分ΔＶに応じて上昇する。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇが、そのソース電位ＰＶｄｄに対して、当該駆動用ＴＦＴ２１４の閾値Ｖｔｐ以上に高くなり、当該駆動用ＴＦＴ２１４はオフ状態となる。ここで、ＶｓｉｇＭＩＮを表示信号Ｄの電位の最小値、Ｃｓを保持容量２１８の容量値、Ｃｐを駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに接続される配線の寄生容量２１９の容量値とすると、数２の式が成立する。
【００３１】
【数２】
【００３２】
このとき、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜に、前回の表示信号Ｄの書き込みにより、キャリア（正孔）がトラップされていたとすると、そのキャリア（正孔）は、ゲートからソースあるいはドレインへ向かう電界によりトンネル電流となって、ゲート絶縁膜からソースあるいはドレインに引き抜かれる。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化される。
【００３３】
次に、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化された後、保持容量線電位切換回路１０１は、保持容量線２１７の電位を第２の電位Ｖｓｃ２から第１の電位Ｖｓｃ１に戻すように切り換える。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇは元に戻り、保持容量２１８にも元の表示信号Ｄが保持された状態となる。
【００３４】
なお、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性を初期化するためには、表１に示すように、保持容量線２１７の電位が第２の電位Ｖｓｃ２となる期間Ｔｓｃ２は、保持容量線２１７の電位が第１の電位Ｖｓｃ１となる期間Ｔｓｃ１の３００分の１以上とする。このとき、表１に示した仕様の有機ＥＬ表示装置において、例えば１フレーム期間が１６．６ｍｓである場合には、駆動用ＴＦＴ２１４がオフして有機ＥＬ素子２１６が消灯とする期間が５ｍｓ以上となる。
【００３５】
その後、垂直駆動回路３０１からハイレベルの画素選択信号Ｇが出力され、これに応じて画素選択用ＴＦＴ２１３が１水平期間オンする。そして、この１水平期間中に、水平駆動回路３０２から表示画素２１０の表示信号線２１２に表示信号Ｄが出力され、この表示信号Ｄが画素選択用ＴＦＴ２１３を通して、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートに印加されると共に、保持容量２１８に保持される。そして、表示信号Ｄに応じた電流が駆動用ＴＦＴ２１４から有機ＥＬ素子２１６に供給され、有機ＥＬ素子２１６が発光する。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、表示信号Ｄに応じた有機ＥＬ素子２１７の発光の前に、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜中のキャリア（正孔）を抜き取り、その電気的特性を初期化しているので、表示パネルの残像現象を抑制し、その表示品位を向上させることができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、保持容量線２１７の電位が第２の電位Ｖｓｃ２となる期間Ｔｓｃ２は第１の電位Ｖｓｃ１となる期間Ｔｓｃ１の３００分の１以上としたが、この根拠は、図３の特性図に示す消灯比率（有機ＥＬ素子２１６の発光時間に対する消灯時間の比率）と残像時間との関係から導かれたものである。
【００３８】
この図では、消灯比率が零（即ち有機ＥＬ素子２１６が非消灯）のときにおける残像時間（ａ.ｕ.）を１とする。また、本発明者による実験に基づく知見によれば、消灯比率が零のときの残像時間がそれよりも０．０１以上の範囲で低下する場合、有機ＥＬ素子２１６の残像低減効果として認識できることが判明している。
【００３９】
即ち、消灯比率が３００分の１以上となる範囲では、残像時間は１（消灯比率が零のとき）よりも０．０１以上の範囲で低下しており、残像抑制の効果が得られることが分かる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置及びその駆動方法について、図面を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。図４では、表示パネルにマトリクス状に配置された複数の表示画素の中から、１つの表示画素２１０Ｂのみを示している。なお、図４において、図１及び図８と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
図４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置は、第１の実施形態とは異なり、表示画素２１０Ｂの保持容量線２１７の電位は固定電位Ｖｓｃに保持されている。また、この有機ＥＬ表示装置は、電源線２１５に接続された電源電位切換回路１０２を備えている。この電源電位切換回路１０２は、電源線２１５の電位を、第１の電源電位ＰＶｄｄ１から、当該第１の電源電位ＰＶｄｄ１より低い第２の電源電位ＰＶｄｄ２に切り換えて駆動用ＴＦＴ２１４をオフ状態とし、再び電源線２１５の電位を第２の電源電位ＰＶｄｄ２から第１の電源電位ＰＶｄｄ１に戻すように切り換える。
【００４２】
さらに、本実施形態の有機ＥＬ表示装置は、表２に示すような仕様であることが好ましい。表２において、表記が表１と共通する各項目は、表１と同様の各電位やパラメータを表している。
【００４３】
また、Ｔｖ１は、電源線２１５の電位が第１の電源電位ＰＶｄｄ１となる期間を表し、Ｔｖ２は、電源線２１５の電位が第２の電源電位ＰＶｄｄ２となる期間を表している。ここで、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇと当該ＴＦＴの閾値Ｖｔｐが数３の式を満たすように、表２の各電位やパラメータが設定される必要がある。
【００４４】
【表２】
【００４５】
【数３】
【００４６】
次に、上述した有機ＥＬ表示装置の駆動方法について、図面を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【００４７】
図５に示すように、電源線電位切換回路１０２は、第１の電源電位ＰＶｄｄ１を出力しているが、所定のタイミングで、第１の電源電位ＰＶｄｄ１を第２の電源電位ＰＶｄｄ２に切り換えて、電源線２１５の電位を第２の電源電位ＰＶｄｄ２へ低下させる。
【００４８】
これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇが、そのソース電位ＰＶｄｄ２に対して、駆動用ＴＦＴ２１４の閾値Ｖｔｐ以上に高くなり、当該駆動用ＴＦＴ２１４はオフ状態となる。即ち、数４の式が成立する。
【００４９】
【数４】
【００５０】
このとき、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜に、前回の表示信号Ｄの書き込みにより、キャリア（正孔）がトラップされていたとすると、そのキャリア（正孔）は、ゲートからソースあるいはドレインへ向かう電界によりトンネル電流となって、ゲート絶縁膜からソースあるいはドレインに引き抜かれる。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化される。
【００５１】
次に、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化された後、電源電位切換回路１０２は、電源線２１５の電位を第２の電源電位ＰＶｄｄ２から第１の電源電位ＰＶｄｄ１に戻すように切り換える。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇは元に戻り、保持容量２１８にも元の表示信号Ｄが保持された状態となる。そして、第１及び第２の実施形態と同様に、当該表示信号Ｄに応じた電流が駆動用ＴＦＴ２１４から有機ＥＬ素子２１６に供給され、有機ＥＬ素子２１６が発光する。
【００５２】
なお、表２に示すように、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性を初期化するためには、電源線２１５の電位が第２の電源電位ＰＶｄｄ２となる期間Ｔｖ２は、電源線２１５の電位が第１の電源電位ＰＶｄｄ１となる期間Ｔｖ１の３００分の１以上とする（第１の実施形態と同様に図３を根拠とする）。このとき、表１に示した仕様の有機ＥＬ表示装置において、例えば１フレーム期間が１６．６ｍｓである場合には、駆動用ＴＦＴ２１４がオフして有機ＥＬ素子２１６が消灯とする期間が５ｍｓ以上となる。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、表示信号Ｄに応じた有機ＥＬ素子２１７の発光の前に、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜中のキャリア（正孔）を抜き取り、その電気的特性を初期化しているので、表示パネルの残像現象を抑制し、その表示品位を向上させることができる。
【００５４】
なお、本発明は、上述した第１及び第２の実施形態を同時に実施した場合についても適用できる。次に、そのような本発明の第３の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置及びその駆動方法について、図面を参照して説明する。
【００５５】
図６は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。図６では、表示パネルにマトリクス状に配置された複数の表示画素の中から、１つの表示画素２１０Ｃのみを示している。なお、図６において、図１、図４及び図８と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
図６に示すように、この有機ＥＬ表示装置は、表示画素２１０Ｃの保持容量線２１７に接続された保持容量線電位切換回路１０１、及びその電源線２１５に接続された電源電位切換回路１０２を備えている。保持容量線電位切換回路１０１及び電源電位切換回路１０２は、第１の実施形態及び第２の実施形態で示したものと同様の電位切換回路である。
【００５７】
さらに、本実施形態の有機ＥＬ表示装置は、表３に示すような仕様であることが好ましい。表３において、表記が表１及び表２と共通する各項目は、表１及び表２と同様の各電位やパラメータを表している。
【００５８】
【表３】
【００５９】
次に、上述した有機ＥＬ表示装置の駆動方法について、図面を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【００６０】
図７（Ａ）に示すように、保持容量線電位切換回路１０１が保持容量線２１７の電位を第１の電位Ｖｓｃ１から第２の電位Ｖｓｃ２に切り換えると同時に、電源電位切換回路１０２が電源線２１５の電位を第１の電源電位ＰＶｄｄ１から第２の電源電位ＰＶｄｄ２に切り換える。
【００６１】
すると、駆動用ＴＦＴ２１４のゲートの電位Ｖｇが、第１の電位Ｖｓｃ１から第２の電位Ｖｓｃ２への電圧変化分ΔＶに応じて上昇すると同時に、駆動用ＴＦＴ２１４のソース電位はＰＶｄｄ２に下降する。これらの相乗効果により、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇが、そのソース電位ＰＶｄｄ２に対して、駆動用ＴＦＴ２１４の閾値Ｖｔｐ以上に高くなり、当該駆動用ＴＦＴ２１４はオフ状態となる。即ち、数５の式が成立する。
【００６２】
【数５】
【００６３】
このとき、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜に、前回の表示信号Ｄの書き込みにより、キャリア（正孔）がトラップされていたとすると、そのキャリア（正孔）は、ゲートからソースあるいはドレインへ向かう電界によりトンネル電流となって、ゲート絶縁膜からソースあるいはドレインに引き抜かれる。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化される。
【００６４】
次に、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性が初期化された後、保持容量線電位切換回路１０１が保持容量線２１７の電位を第２の電位Ｖｓｃ２から第１の電位Ｖｓｃ１に戻すように切り換えると同時に、電源電位切換回路１０２が電源線２１５の電位を第２の電源電位ＰＶｄｄ２から第１の電源電位ＰＶｄｄ１に戻すようにして切り換える。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位Ｖｇは元に戻り、保持容量２１８にも元の表示信号Ｄが保持された状態となる。そして、第１及び第２の実施形態と同様に、当該表示信号Ｄに応じた電流が駆動用ＴＦＴ２１４から有機ＥＬ素子２１６に供給され、有機ＥＬ素子２１６が発光する。
【００６５】
ここで、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性を初期化するためには、第１の実施形態と同様に、保持容量線２１７の電位が第２の電位Ｖｓｃ２となる期間Ｔｓｃ２は、保持容量線２１７の電位が第１の電位Ｖｓｃ１となる期間Ｔｓｃ１の３００分の１以上とする（第１の実施形態と同様に図３を根拠とする）。このとき、表３に示した仕様の有機ＥＬ表示装置において、例えば１フレーム期間が１６．６ｍｓである場合には、駆動用ＴＦＴ２１４がオフして有機ＥＬ素子２１６が消灯とする期間が５ｍｓ以上となる。
【００６６】
なお、保持容量線２１７の電位と電源線２１５の電位を切り換えるタイミングは、必ずしも一致する必要はない。即ち、図７（Ｂ）に示すように、保持容量線２１７の電位が第１の電位Ｖｓｃ１（もしくは第２の電位Ｖｓｃ２）となる期間と、電源線２１５の電位が第１の電源電位ＰＶｄｄ１（もしくは第２の電源電位Ｖｃ２）となる期間とは、互いに同期していれば、一部重なり合うようにシフトされてもよい。もしくは、上記両期間は、図７（Ｃ）に示すように、互いに同期していれば、互いに重ならないようにシフトされていてもよい。ただし図７（Ｃ）に示した駆動方法を実施する場合、有機ＥＬ表示装置は、表３に示した仕様に限定されない。
【００６７】
このように、本実施形態によれば、保持容量線２１７の電位及び電源線２１５の電位の両者を切り換えて、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位をそのソース電位より高く上昇させて、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート絶縁膜中のキャリア（正孔）を抜き取っている。これにより、駆動用ＴＦＴ２１４のゲート電位が第１及び第２の実施形態に比して高くなるため、駆動用ＴＦＴ２１４の電気的特性を初期化を、第１及び第２の実施形態に比してより確実に行うことが可能となる。
【００６８】
なお、上述した第１乃至第３の実施形態では、発光素子として有機ＥＬ素子２１６を用いているが、その替わりに、有機ＥＬ素子以外の発光素子、例えば、無機ＥＬ素子や発光ダイオードを用いてもよい。
【００６９】
また、上述した第１乃至第３の実施形態では、画素選択用ＴＦＴ２１３は例えばＮチャネル型ＴＦＴであり、駆動用ＴＦＴ２１４は例えばＰチャネル型ＴＦＴであるとしたが、これらのＴＦＴは他の導電チャネル型であってもよい。駆動用ＴＦＴ２１４がＮチャネル型ＴＦＴである場合には、上記実施形態とは逆に、第２の電位Ｖｓｃ２は第１の電位Ｖｓｃ１より低く設定される。また、第２の電源電位ＰＶｄｄ２は第１の電源電位ＰＶｄｄ１より低く設定される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【図３】有機ＥＬ素子の残像時間と消灯比率との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の駆動方法を説明するタイミング図である。
【図８】従来例に係る有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０１ 保持容量線切換回路 １０２ 電源電位切換回路
２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃ 表示画素 ２１１ 画素選択信号線
２１２ 表示信号線 ２１３ 画素選択用ＴＦＴ ２１４ 駆動用ＴＦＴ
２１５ 電源線 ２１６ 有機ＥＬ素子 ２１７ 保持容量線
２１８ 保持容量 ２１９ 寄生容量 ３０１ 垂直駆動回路
３０２ 水平駆動回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、
各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、前記画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて前記発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、前記駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、前記表示信号を保持する保持容量とを備え、
さらに、前記保持容量線の電位を第１の電位から該第１の電位と異なる第２の電位に切り換えて前記駆動用トランジスタをオフ状態とし、前記保持容量線の電位を第２の電位から第１の電位に戻すように切り換える保持容量線電位切換回路を備えることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項２】
前記保持容量線の前記第２の電位が前記第１の電位より高いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項３】
前記電源線の電位を、第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換え、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換える電源電位切換回路を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項４】
前記電源線の前記第２の電源電位が、前記第１の電源電位より低いことを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項５】
マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、
各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、前記画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて前記発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、前記駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、前記表示信号を保持する保持容量とを備え、
さらに、前記電源線の電位を、第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換えて前記駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換える電源電位切換回路を備えることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項６】
前記電源線の前記第２の電源電位が、前記第１の電位より低いことを特徴とする請求項５記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項７】
前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項８】
マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、
各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、前記画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて前記発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、前記駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、前記表示信号を保持する保持容量とを備えたアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法において、
前記保持容量線の電位を該第１の電位から該第２の電位に切り換えて前記駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び前記保持容量線の電位を該第２の電位から該第１の電位に戻すように切り換え、
その後、前記画素選択信号に応じて前記画素選択用トランジスタを通して前記表示信号を前記駆動用トランジスタに印加することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項９】
前記保持容量線の前記第２の電位が前記第１の電位より高いことを特徴とする請求項８記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記保持容量線の電位が前記第２の電位となる期間は、前記保持容量線の電位が前記第１の電位となる期間の３００分の１以上であることを特徴とする請求項９記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記電源線の電位を第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換え、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換えることを特徴とする請求項８、９、１０のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記電源線の前記第２の電源電位が、前記第１の電源電位より低いことを特徴とする請求項１１記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
前記電源線の電位が前記第２の電源電位となる期間は、前記電源線の電位が前記第１の電源電位となる期間の３００分の１以上であることを特徴とする請求項１２記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、
各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、前記画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて前記発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、前記駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、前記表示信号を保持する保持容量とを備えたアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法において、
前記電源線の電位を該第１の電源電位から該第２の電源電位に切り換えて前記駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換え、
その後、前記画素選択信号に応じて前記画素選択用トランジスタを通して前記表示信号を前記駆動用トランジスタに印加することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
前記電源線の前記第２の電源電位が、前記第１の電源電位より低いことを特徴とする請求項１４に記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１６】
前記電源線の電位が前記第２の電源電位となる期間は、前記電源線の電位が前記第１の電源電位となる期間の３００分の１以上であることを特徴とする請求項請求項１５に記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１７】
前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、
各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、前記画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて前記発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、前記駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、前記表示信号を保持する保持容量とを備え、
さらに、前記保持容量線の電位を第１の電位から該第１の電位と異なる第２の電位に切り換えて前記駆動用トランジスタをオフ状態とし、前記保持容量線の電位を第２の電位から第１の電位に戻すように切り換える保持容量線電位切換回路を備えることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項２】
前記保持容量線の前記第２の電位が前記第１の電位より高いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項３】
前記電源線の電位を、第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換え、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換える電源電位切換回路を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項４】
前記電源線の前記第２の電源電位が、前記第１の電源電位より低いことを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項５】
マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、
各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、前記画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて前記発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、前記駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、前記表示信号を保持する保持容量とを備え、
さらに、前記電源線の電位を、第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換えて前記駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換える電源電位切換回路を備えることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項６】
前記電源線の前記第２の電源電位が、前記第１の電位より低いことを特徴とする請求項５記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項７】
前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項８】
マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、
各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、前記画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて前記発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、前記駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、前記表示信号を保持する保持容量とを備えたアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法において、
前記保持容量線の電位を該第１の電位から該第２の電位に切り換えて前記駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び前記保持容量線の電位を該第２の電位から該第１の電位に戻すように切り換え、
その後、前記画素選択信号に応じて前記画素選択用トランジスタを通して前記表示信号を前記駆動用トランジスタに印加することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項９】
前記保持容量線の前記第２の電位が前記第１の電位より高いことを特徴とする請求項８記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記保持容量線の電位が前記第２の電位となる期間は、前記保持容量線の電位が前記第１の電位となる期間の３００分の１以上であることを特徴とする請求項９記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記電源線の電位を第１の電源電位から該第１の電源電位と異なる第２の電源電位に切り換え、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換えることを特徴とする請求項８、９、１０のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記電源線の前記第２の電源電位が、前記第１の電源電位より低いことを特徴とする請求項１１記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
前記電源線の電位が前記第２の電源電位となる期間は、前記電源線の電位が前記第１の電源電位となる期間の３００分の１以上であることを特徴とする請求項１２記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
マトリクス状に配置された複数の表示画素を備え、
各表示画素は画素選択信号に応じてオンする画素選択用トランジスタと、発光素子と、電源線に接続され、前記画素選択用トランジスタを通して印加される表示信号に応じて前記発光素子を駆動する駆動用トランジスタと、前記駆動用トランジスタのゲートと保持容量線の間に接続され、前記表示信号を保持する保持容量とを備えたアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法において、
前記電源線の電位を該第１の電源電位から該第２の電源電位に切り換えて前記駆動用トランジスタをオフ状態とし、再び前記電源線の電位を該第２の電源電位から該第１の電源電位に戻すように切り換え、
その後、前記画素選択信号に応じて前記画素選択用トランジスタを通して前記表示信号を前記駆動用トランジスタに印加することを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
前記電源線の前記第２の電源電位が、前記第１の電源電位より低いことを特徴とする請求項１４に記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１６】
前記電源線の電位が前記第２の電源電位となる期間は、前記電源線の電位が前記第１の電源電位となる期間の３００分の１以上であることを特徴とする請求項請求項１５に記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【請求項１７】
前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２５１４５４（Ｐ２００６−２５１４５４Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６８８１２（Ｐ２００５−６８８１２）
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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