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JP2000347622A - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

表示装置及びその駆動方法

Info

Publication number
JP2000347622A
JP2000347622A JP11160162A JP16016299A JP2000347622A JP 2000347622 A JP2000347622 A JP 2000347622A JP 11160162 A JP11160162 A JP 11160162A JP 16016299 A JP16016299 A JP 16016299A JP 2000347622 A JP2000347622 A JP 2000347622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
voltage
display device
control means
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11160162A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaharu Shiotani
雅治 塩谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP11160162A priority Critical patent/JP2000347622A/ja
Publication of JP2000347622A publication Critical patent/JP2000347622A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素の発光時間を短くする。 【解決手段】 画素110は、マトリックス状に複数配
置されている。各画素110の有機EL114は、電流
が流れることによって発光する。アドレスドライバ20
0は、アドレスラインAを介して第1トランジスタ11
1にゲート電圧を印加する。データドライバ300は、
アドレスドライバ200がゲート電圧を印加している間
にデータラインD及び第1トランジスタ111を介して
キャパシタ112に電圧を供給して書き込みする。キャ
パシタ112は、第2トランジスタ113にゲート電圧
を印加し、有機EL114への電流供給を可能にする。
コントロール部400は、キャパシタ112がゲート電
圧を印加している間に、第2トランジスタ113と電源
PSとの間に設置されたスイッチ120をオンして有機
EL114を短い間だけ発光させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置及びその
駆動方法に関し、特に、高い動画表示能力を有する表示
装置及びその駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】表示装置には、例えば図10に示すよう
に、有機EL(エレクトロルミネッセンス)を使用した
ものがある。図10(a)に示すように、表示装置は、
表示部500と、アドレスドライバ600と、データド
ライバ700と、コントロール部800と、から構成さ
れている。
【0003】表示部500は、図10(a)に示すよう
に、n本のアドレスラインA(A1〜An)と、m本の
データラインD(D1〜Dm)と、画素510と、から
構成されている。アドレスラインA及びデータラインD
は、それぞれ所定間隔で平行に形成されている。そし
て、アドレスラインAとデータラインDとは、所定間隔
を隔てて互いに直角となるように形成されている。ま
た、アドレスラインAの一端は、アドレスドライバ60
0に接続されて電圧を印加され、データラインDの一端
は、データドライバ700に接続されて電圧を印加され
る。アドレスドライバ600は、アドレスラインA1〜
Anに接続され、アドレスラインA1〜Anに1本ずつ
順に電圧を印加する。
【0004】データドライバ700は、データラインD
1〜Dmに接続され、画素510を発光させるための電
圧を、データラインD1〜Dmに印加する。コントロー
ル部800は、アドレスドライバ600及びデータドラ
イバ700に接続され、予め提供されたデータや通信回
線等を介して提供されたデータに従って、アドレスドラ
イバ600及びデータドライバ700の動作を制御す
る。
【0005】画素510は、アドレスラインAとデータ
ラインDとの各交点に対応する部分に形成されている。
画素510は、図10(b)に示すように、第1トラン
ジスタ521と、キャパシタ522と、第2トランジス
タ523と、有機EL524と、から構成されている。
【0006】第1トランジスタ521は、そのゲートが
アドレスラインAに接続されている。また、第1トラン
ジスタ521のソース・ドレインの一方は、データライ
ンDに接続され、他方は第2トランジスタ523のゲー
トに接続されると同時に、キャパシタ522を介して接
地されている。これにより、第1トランジスタ521
は、アドレスラインAにオン電圧を印加されている間に
データラインDに印加された電圧を、キャパシタ522
及び第2トランジスタ523のゲートに供給する。
【0007】キャパシタ522は、その一端が接地さ
れ、他端は第1トランジスタ521を介してデータライ
ンDに接続され、同時に第2トランジスタ523のゲー
トに接続されている。このため、キャパシタ522に
は、アドレスラインAに電圧を印加されている間に、デ
ータラインDからの信号電圧が充電される。また、アド
レスラインAへの電圧印加が停止した後も、キャパシタ
522は、所定の期間、第2トランジスタ523にゲー
ト電圧を印加する。
【0008】第2トランジスタ523は、そのソース・
ドレインの一方が、電源(Vdd)に接続され、他方が
有機EL524を介して接地されている。これにより、
第2トランジスタ523のゲートに電圧が印加される
と、電源(Vdd)から有機EL524に電流が供給さ
れる。有機EL524は、例えば、アノード(第2トラ
ンジスタ523)側に形成された正孔輸送層と、カソー
ド(グランド)側に形成された電子輸送性発光層と、か
ら構成され、流れる電流の大きさに応じて発光する。
【0009】次に、以上のような構成である表示装置の
動作について説明する。なお、以下に示すアドレスドラ
イバ600及びデータドライバ700の動作は、コント
ロール部800によって制御されている。始めに、アド
レスドライバ600が、1本のアドレスラインA、例え
ばアドレスラインA1に、所定の電圧を所定時間印加す
る。これによって、アドレスラインA1に接続された第
1トランジスタ521のゲートに電圧が印加される。
【0010】データドライバ700は、アドレスライン
A1に電圧が印加されている間に、データラインD1〜
Dmに信号電圧を印加する。これによって、キャパシタ
522は、データラインDから第1トランジスタ521
を介して電圧を供給されて充電される。また、第2トラ
ンジスタ523のゲートにも電圧が印加される。
【0011】第2トランジスタ523に印加されたゲー
ト電圧に応じて、有機EL524の一方の端部に電源電
圧Vddが印加される。これによって、アドレスライン
A1に接続された画素510の有機EL524が発光す
る。なお、アドレスドライバ600によるアドレスライ
ンA1への電圧印加が停止した後は、キャパシタ522
によって第2トランジスタ523にゲート電圧が印加さ
れ続け、所定の期間有機EL524の発光が維持され
る。
【0012】図11は、アドレスラインAに印加される
電圧波形を示した図である。図11に示すように、アド
レスドライバ600及びデータドライバ700は、アド
レスラインA毎に上記動作を繰り返し、有機EL524
を発光させる。なお、キャパシタ522の容量等は、1
走査期間(アドレスドライバ600がアドレスラインA
1〜Anを走査する期間)、第2トランジスタ523に
ゲート電圧が印加されるように、充分大きく設定されて
いる。このため、第2トランジスタ523は、1走査期
間、充電されたキャパシタ522によって、ゲート電圧
を印加され続ける。そして、有機EL524は、1走査
期間発光し続ける。
【0013】以上のように、図10(b)の構成の画素
510を備えた表示装置では、有機EL524が、デー
タラインDに電圧が印加されている時間よりも長く発光
する。このため、データラインDに印加する電圧の大き
さを大幅に増加しなくても、有機EL524から放出さ
れる全光量を増加させることができ、結果として画素5
10を明るく発光させることができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図10
(b)の画素510を備えた表示装置では、動画表示能
力が低いという問題がある。表示装置の一般的な表示方
式には、インパルス型、ホールド型、及び、指数型の3
種類があり、それぞれの画素の輝度波形は、例えば、図
12に示すようになる。なお、図12では、1走査期間
を1/60秒としている。
【0015】インパルス型の表示方式では、図12
(a)に示すように、画素は、1走査期間内の短い時間
に集中して発光する。なお、図12(a)では、デュー
ティ比が1/4、即ち、発光時間が1/240秒の場合
を示している。このインパルス型の表示方式を用いた表
示装置には、例えば、ブラウン管がある。ホールド型の
表示方式では、図12(b)に示すように、画素は、1
走査期間ほぼ一定の輝度で発光している。また、輝度は
1走査期間毎に不連続に変化する。このホールド型の表
示方式を用いた表示装置には、例えば、プラズマディス
プレイがある。
【0016】指数型の表示方式での輝度波形は、図12
(c)に示すように、ホールド型の波形がなまったよう
な形であり、画素の輝度は、ほぼ連続的に変化する。こ
の指数型の表示方式を用いた表示装置には、例えば、液
晶ディスプレイがある。以上に示した表示方式での動画
表示能力は、インパルス型が高く、ホールド型が低く、
指数型はホールド型よりもさらに低いということが実験
等から示されている。
【0017】上記図10(b)の画素510を備えた表
示装置では、図11に示したように、有機EL524が
1走査期間発光し続ける。即ち、有機EL524(画
素)の発光時間が1走査期間の大半を占めており、上記
したホールド型や指数型と同様の輝度分布となる。この
ため、図10(b)のような画素510を備えた表示装
置では、動画表示能力が低いという問題がある。
【0018】従って、本発明は、画素の発光時間が1走
査期間よりも充分短い表示装置及びその駆動方法を提供
することを目的とする。また、本発明は、動画表示能力
を向上可能な表示装置及びその駆動方法を提供すること
を目的とする。さらに、本発明は、発光素子の動作信頼
性を向上可能な表示装置及びその駆動方法を提供するこ
とを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の観点にかかる表示装置は、電流が流
れることによって発光する発光手段と、書き込み時に供
給された制御信号の入力により前記発光手段への電流供
給が可能となる第1制御手段と、から構成された複数の
画素を備える表示素子と、電流供給源と前記第1制御手
段との間に設置され、各書き込み時の前記制御信号の入
力により前記複数の画素の選択される前記発光手段を発
光させる発光時間を、所定の前記第1制御手段に前記電
流供給源からの電流を供給することにより制御する第2
制御手段と、を備え、前記第2制御手段は、所定の画素
において、前記書き込み時から次の書き込み時までの期
間に対し、前記発光時間を1/3以下となるように供給
される電流を制御することを特徴とする。
【0020】この発明によれば、第2制御手段が電流を
制御することによって、発光手段の発光時間を、前記書
き込み時から次の書き込み時までの期間に対し、1/3
以下となるようにすることができる。従って、表示装置
が複数の画素を備えれば、高い動画表示能力を有するこ
とができる。
【0021】前記複数の画素は、供給された制御信号を
保持するとともに前記第1制御手段に供給する信号保持
手段と、前記信号保持手段に前記制御信号を供給する信
号供給手段をさらに備えてもよい。
【0022】前記第2制御手段は、前記複数の画素の全
ての前記第1制御手段に、前記電流供給源からの電流を
実質的に同時に供給してもよい。
【0023】前記表示素子は、それぞれ少なくとも1つ
の画素を有する第1画素群と、第2画素群と、を備え、
前記第1画素群の前記第1制御手段に前記制御信号が供
給された後、前記第2画素群の前記第1制御手段に前記
制御信号が供給され、前記第2制御手段は、前記第1画
素群の前記第1制御手段に前記電流供給源からの所定の
電流を供給開始後、前記第2画素群の前記第1制御手段
に前記電流供給源からの所定の電流を供給してもよい。
前記発光手段に有機エレクトロルミネッセンス素子を適
用してもよい。
【0024】本発明の第2の観点にかかる表示装置の駆
動方法では、前記表示装置は、電流が流れることによっ
て発光する発光手段と、制御信号の入力により前記発光
手段への電流供給が可能となる第1制御手段と、から構
成された複数の画素を備える表示素子と、電流を供給す
る電流供給源と、前記電流供給源と前記第1制御手段と
の間に設置され、所定の前記第1制御手段に前記電流供
給源からの電流を供給する第2制御手段と、を備え、前
記駆動方法は、各書き込み時に、前記複数の画素のそれ
ぞれの前記第1制御手段に前記制御信号を供給する書き
込み工程と、発光時間に、前記書き込み時に前記制御信
号の入力により選択される画素の前記発光手段を発光さ
せるために、前記第2制御手段が前記選択される画素の
前記第1制御手段に前記電流供給源からの電流を供給す
る発光工程と、からなり、前記第2制御手段は、所定の
画素において、前記書き込み時から次の書き込み時まで
の期間に対し、前記発光時間を1/3以下となるように
供給される電流を制御することを特徴とする。
【0025】この発明によっても、発光工程で、第2制
御手段が電流供給路を制御することによって、発光手段
の発光時間を充分短くすることができる。従って、表示
装置が複数の画素を備えれば、高い動画表示能力を有す
ることができる。
【0026】前記電流供給源は所定の期間毎に供給する
電流量を変位してもよく、前記第2制御手段は、所定の
期間毎に前記電流供給源からの電流を供給する前記発光
時間を変位させてもよい。
【0027】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第1の実施の形態
にかかる表示装置について図面を参照して説明する。第
1の実施の形態にかかる表示装置は、例えば図1に示す
ような構成となっている。図1(a)に示すように、表
示装置は、表示部100と、アドレスドライバ200
と、データドライバ300と、コントロール部400
と、から構成されている。
【0028】表示部100は、図1(a)に示すよう
に、n本のアドレスラインA(A1〜An)と、m本の
データラインD(D1〜Dm)と、電圧ラインVと、画
素110と、スイッチ120と、から構成されている。
n本のアドレスラインA(A1〜An)は、所定間隔で
平行に形成されている。また、アドレスラインAの一端
は、アドレスドライバ200に接続され、所定の走査電
圧を印加される。
【0029】m本のデータラインD(D1〜Dm)は、
アドレスラインAに直角な方向に所定間隔で形成されて
いる。また、データラインDの一端は、データドライバ
300に接続され、所定の信号電圧を印加される。電圧
ラインVは、画素110に接続され、スイッチ120を
介して電源PSに接続されている。電源電圧は選択的に
任意の電圧を印加することができる。
【0030】画素110は、図1(a)に示すように、
アドレスラインAとデータラインDとの各交点に対応す
る位置に形成されている。即ち、画素110は、マトリ
ックス状に表示部100に形成され、所定の明るさで発
光する。この画素110は、例えば図1(b)に示すよ
うに、第1トランジスタ111と、キャパシタ112
と、第2トランジスタ113と、有機EL(エレクトロ
ルミネッセンス)114と、から構成されている。
【0031】第1トランジスタ111は、そのゲートが
アドレスラインAに接続されている。また、第1トラン
ジスタ111のソース・ドレインの一方は、データライ
ンDに接続され、他方は第2トランジスタ113のゲー
トに接続されると同時に、キャパシタ112を介して接
地されている。これにより、第1トランジスタ111
は、アドレスラインAに電圧を印加されている間にデー
タラインDに印加された信号電圧を、キャパシタ112
及び第2トランジスタ113のゲートに供給する。
【0032】キャパシタ112は、その一端が接地さ
れ、他端が第1トランジスタ111を介してデータライ
ンDに接続され、同時に第2トランジスタ113のゲー
トに接続されている。このため、キャパシタ112に
は、アドレスラインAに電圧を印加されている間に、デ
ータラインDからの信号電圧が書き込みされる。また、
アドレスラインAへの電圧印加が停止した後も、キャパ
シタ112は、第2トランジスタ113にゲート電圧を
印加し続ける。なお、キャパシタ112が印加するゲー
ト電圧の大きさが、所定時間内でほぼ一定となるよう
に、キャパシタ112の容量等は、充分大きく設定され
ている。
【0033】第2トランジスタ113は、そのソース・
ドレインの一方が、電圧ラインVに接続され、他方が有
機EL114を介して接地されている。これにより、第
2トランジスタ113にゲート電圧が印加され、スイッ
チ120がオンすると、電圧ラインVを介して電源PS
から有機EL114に電流が供給される。また、第2ト
ランジスタ113は、図2(a)、(b)に示すよう
な、通常のトランジスタが有するソース・ドレイン間電
圧Vsd−ドレイン電流Id特性、ゲート電圧Vg−ド
レイン電流Id特性を有する。具体的には、電圧Vsd
が小さい場合、電圧Vsdと電流Idとは比例し、電圧
Vsdがある一定値を超えると電流Idは飽和して一定
となる。また、この飽和電流の大きさは、ゲート電圧V
gが大きいほど大きい。そして、ゲート電圧Vgがしき
い値電圧Vth以上になるとドレイン電流Idはソース
・ドレイン間電圧Vsdに応じて変位し、ドレイン電流
Idとソース・ドレイン間電圧Vsdはある範囲で1次
関数的な挙動を示す。
【0034】有機EL114は、例えば、アノード(電
圧ラインV)側に形成された正孔輸送層と、カソード
(グランド)側に形成された電子輸送性発光層と、から
構成され、流れる電流が大きいほど明るく発光する。こ
の電流の大きさは、第2トランジスタ113の上記特性
を利用して制御する。具体的には、選択された第2トラ
ンジスタ113に飽和電流が流れるように、ゲート電圧
Vgをしきい値電圧Vth以上になるように設定し、印
加するソース・ドレイン間電圧Vsdの大きさを変更す
ることによって発光量を制御する。そして、ソース・ド
レイン間電圧Vsdの大きさは、電源PSの供給電圧で
設定される。したがって各画素の第2トランジスタ11
3が、しきい値電圧Vth未満のゲート電圧Vgでのド
レイン電流Id特性にばらつきがあっても、しきい値電
圧Vth以上にすることによりドレイン電流Idを安定
することができる。
【0035】アドレスドライバ200は、アドレスライ
ンA1〜Anに接続され、アドレスラインA1〜Anに
1本ずつ順に所定の電圧を印加する。データドライバ3
00は、データラインD1〜Dmに接続され、第1トラ
ンジスタ111を介してキャパシタ112を書き込みす
るための電圧を、データラインD1〜Dmに印加する。
【0036】コントロール部400は、アドレスドライ
バ200及びデータドライバ300に接続され、予め提
供されたデータや通信回線等を介して提供されたデータ
に従って、アドレスドライバ200及びデータドライバ
300の動作を制御する。また、コントロール部400
は、スイッチ120のオン、オフを制御し、有機EL1
14に電流を供給する。
【0037】次に、以上のような構成の表示装置の動作
について説明する。なお、以下に示すアドレスドライバ
200及びデータドライバ300の動作は、コントロー
ル部400によって制御されている。始めに、アドレス
ドライバ200が、1本のアドレスラインA、例えばア
ドレスラインA1に、所定の電圧を所定時間印加する。
これによって、アドレスラインA1に接続された第1ト
ランジスタ111にゲート電圧が印加される。
【0038】データドライバ300は、アドレスライン
A1に電圧が印加されている間に、データラインD1〜
Dmに所定の電圧を所定時間(書き込み時間)だけ印加
する。これによって、キャパシタ112が所定電圧で充
電され、第2トランジスタ113にゲート電圧が印加さ
れる。なお、上記したように、キャパシタ112の両端
電位によって、第2トランジスタ113のゲート電圧V
gがしきい値Vth未満であれば、ゲート電圧Vgに応
じて有機EL114に流れる電流の大きさが変化する
が、各第2トランジスタ113の特性にばらつきがある
ため、選択された第2トランジスタ113のゲート電圧
Vgをしきい値Vth以上とし、有機EL114の明る
さは、電源PSの供給する電圧と供給時間との積で設定
される。
【0039】データドライバ300からの信号電圧によ
り選択された有機EL114を発光させ、全ての画素で
1つの画像(フレーム)を形成し保持している期間であ
る1フレーム期間は、電源PSから供給される電流値或
いは電圧値を互いに異ならせてそれぞれ異なる発光量で
有機EL114を発光させる複数のサブフレーム期間に
分割されている。
【0040】1サブフレーム期間は、アドレスドライバ
200が最初のアドレスラインA1に走査電圧が供給さ
れてから、各アドレスラインA1〜Anのそれぞれ1度
の走査時に選択された有機EL114の全てが発光終了
するまでの期間であり、この間選択された有機EL11
4は全て同一の発光量で発光する。各サブフレーム期間
の発光量である階調輝度g1:g2:g3:……:gk
は、1:2:4:・・・:2k−1となるように設定さ
れている。
【0041】また、所定のアドレスラインAx(1≦x
≦n)において、第mサブフィールド期間(1≦m≦
k)は、走査電圧が書き込まれてから、この書き込みに
より発光する発光時間を経過し再び走査電圧が書き込ま
れるまでの期間であり、第pサブフィールド期間(1≦
p≦k−1)が終了すると、引き続き第(p+1)サブ
フィールド期間が開始される。そして、発光時間が1サ
ブフィールド期間の1/100以上、1/3以下となる
ようにスイッチ120が電源PSからの電流の供給時間
を制御する。
【0042】まずアドレスラインA1〜Anの各書き込
み時間に、順次走査電圧を供給すると、選択された第2
トランジスタ113は、書き込まれたキャパシタ112
によってゲート電圧を印加され続ける。なお、キャパシ
タ112の容量や充電する電荷量は、1サブフィールド
期間に、第2トランジスタ113にほぼ一定のゲート電
圧が印加されるように設定されている。また、選択され
たキャパシタ112がアドレスラインA毎に充電される
ため、上記書き込み時間は、(1サブフィールド期間)
/(アドレスライン本数n)よりも短い。例えば、アド
レスラインAが500本ある場合、各書き込み時間は1
サブフィールド期間の1/500よりも短くなる。
【0043】以上のようにして表示部100の選択され
たキャパシタ112を書き込みした後、図3に示すよう
に、コントロール部400は、所定時間(発光時間)だ
けスイッチ120をオンし、表示部100の選択された
有機EL114に輝度g1になるように電流を供給して
発光させる。各発光時間が1サブフィールド期間の1/
100以上、1/3以下となるようにスイッチ120が
電源PSからの電流の供給時間を制御するので、表示部
100の所定の画素(有機EL114)の累積された発
光時間は、最長で1フレーム期間に対して1/100以
上、1/3以下となる。
【0044】選択された有機EL114が輝度g1で発
光時間に発光していた第1サブフレーム期間後の第2サ
ブフレーム期間に、再びアドレスラインA1〜Anを順
次走査後、スイッチ120をオンして電源PSから輝度
g1と異なる輝度g2で選択された有機EL114を発
光させるように電流を供給する。このとき、第2サブフ
レーム期間で選択された有機EL114の単位時間当た
りの輝度は、第1サブフレーム期間で選択された有機E
L114のそれと異なる。このように各サブフレーム期
間に選択された有機EL114に供給される電流値が異
ならせて、データドライバ300からの信号電圧でどの
サブフレーム期間に有機EL114を発光するか制御す
るので、各サブフレーム期間で各々の画素が発光した明
るさが合成され、1フレーム期間に1つの画像として表
示することができる。
【0045】以上のように、表示部100の発光する全
画素(有機EL114)を、1サブフィールド期間内の
短い時間で、ひいては1フレーム期間内の短い時間で発
光させることにより、輝度波形を、従来の技術で示した
インパルス型の表示方式(図12(a))と同様にする
ことができる。つまり、1フレーム期間中に発光する発
光時間を最長でも1フレーム期間の1/100以上、1
/3以下となるように制御しているので、有機ELを使
用した表示装置の動画表示能力を、従来よりも大きく向
上することができる。
【0046】また、有機EL114の発光時間を、キャ
パシタ112の書き込み時間よりも長くすることによっ
て、電源PSの供給電圧の大きさを非常に大きく設定す
ることなく、画素110を明るく発光させることもでき
る。従って、大きい電圧を印加することによる有機EL
114の性能劣化を抑えることができる。
【0047】さらに、データドライバ300が、アドレ
スラインA毎に、キャパシタ112に印加するオン電圧
の大きさを変えることによって、有機EL114の明る
さをアドレスラインA毎に変化させることができる。
【0048】次に、本発明の第2の実施の形態にかかる
表示装置について図面を参照して説明する。第2の実施
の形態にかかる表示装置は、第1の実施の形態で示した
表示装置と同様の構成である。ただし、図4に示すよう
に、表示部100で、スイッチ120が各アドレスライ
ンA1〜Anに1つずつ設けられているという点及び電
源PSが、対応する電圧ラインV1〜Vnの各サブフレ
ーム期間に応じてそれぞれ異なる値の電流または電圧を
供給すること点で異なる。
【0049】次に、以上のような構成の表示装置の動作
について説明する。第2の実施の形態では、第1の実施
の形態と同様に、アドレスドライバ200がアドレスラ
インA1〜Anを順次走査し、データドライバ300が
データラインに所定のオン電圧を印加して、表示部10
0の選択されたキャパシタ112に順次書き込みをす
る。ここで1つの画面に1コマの画像を構成、保持に要
する期間である1フレーム期間は、複数のサブフレーム
期間に分割される。各サブフレーム期間は、互いに異な
る明るさで構成されたサブ画像を構成、保持に要する期
間であり、サブ画像を合成して1コマの画像が得られ
る。
【0050】また、所定のアドレスラインAx(1≦x
≦n)において、第mサブフィールド期間(1≦m≦
k)は、走査電圧が書き込まれてから、この書き込みに
より発光する発光時間を経過し再び走査電圧が書き込ま
れるまでの期間であり、第pサブフィールド期間(1≦
p≦k−1)が終了すると、引き続き第(p+1)サブ
フィールド期間が開始される。各アドレスラインA1〜
Anの第mサブフィールド期間の開始時刻はそれぞれず
れ、それに応じて発光時間の開始時刻もずれている。こ
のため、1サブフレーム期間と1サブフィールド期間の
長さは一致しない場合がある。
【0051】コントロール部400は、第1の実施の形
態とは異なり、アドレスラインA1〜An毎にスイッチ
120のオン、オフを制御する。具体的には、図5に示
すように、まずアドレスラインA1の第1サブフィール
ド期間の書き込み時間に、アドレスラインA1に走査電
圧を印加後、データドライバ300からの信号電圧によ
り発光する画素を選択する。所定の期間を経て電圧ライ
ンV1のスイッチ120がコントロール部400により
オンして電源PSから輝度g1となる電流が供給され
る。そしてアドレスラインA2〜Anのそれぞれの第1
サブフレーム期間にも、順次書き込み後所定の期間を経
て各電圧ラインV2〜Vnに輝度g1となる電流が供給
され、各電圧ラインVの第1サブフレーム期間のサブ画
像を表示する。
【0052】各アドレスラインA1〜Anでは、それぞ
れの第1サブフィールド期間後に第2サブフィールド期
間に移行するが、第1サブフレーム期間の開始時刻は各
アドレスラインA1〜An毎にずれているため、アドレ
スラインAnの第1サブフィールド期間のうち電圧ライ
ンVnに輝度g1となる電流が供給されている間は、ア
ドレスラインA1では電圧ラインV1に輝度g2となる
電流が供給される第2サブフィールド期間になってい
る。ここで、電源PSから出力される輝度g1、g2、
……、gkとなる電流はそれぞれ、互いに異なる電圧値
にして電流量を変位させるか、等しい電圧値で互いに異
なる長さの発光時間にすることにより電流量を変位させ
て、1フレーム期間で合成される画像の発光階調を制御
している。
【0053】なお、この動作でも、コントロール部40
0は、発光時間が1フレーム期間よりも十分短くなるよ
うに制御する。具体的には、コントロール部400は、
各発光時間が、1サブフィールド期間の1/100以
上、1/3以下となるように各サブフレーム期間での電
流供給時間を制御する。これによって、1フレーム期間
での画素の累積された最長発光時間は、1フレーム期間
の1/100以上、1/3以下となり、表示装置の動画
表示能力を向上することができ、同時に、有機EL11
4の性能劣化を抑えることができる。
【0054】以上のように、全アドレスラインAの書き
込み時と発光時との間の時間を一定にし、全アドレスラ
インAでのキャパシタ112での保持される電圧の推移
がほぼ同じであるため安定した表示が得られる。第1の
実施の形態では、全キャパシタ112を書き込みするた
めの時間を、1フレーム期間から発光時間を引いた分だ
けしか確保できない。一方、第2の実施の形態では、上
記したようにアドレスラインA毎に発光時間の開始時刻
がずれるため、図5に示したように、1サブフィールド
期間から発光時間を引いた分の間にキャパシタ112へ
の書き込み時間を設定することができる。従って、書き
込み時間の設定範囲が増えたことから、アドレスライン
Aの本数を増加することができる。また、アドレスライ
ンA毎の書き込み時間を増加することができ、その分、
回路設計の冗長度を増すことができる。
【0055】また、図6に示すように、各サブフィール
ド期間での書き込み時間と同期して電圧ラインVから所
定輝度となるように電流を流すようにスイッチ120を
制御してもよい。このように、発光時間の終了時間が次
のサブフィールド期間の開始直前までであれば、発光時
間の開始時刻は書き込み時間の開始時刻から任意に設定
することができる。このような構造では、各サブフィー
ルド期間の終了時までキャパシタ112がチャージを保
持する必要がないので画素110におけるキャパシタ1
12の専有面積を小さくすることができる。
【0056】次に、本発明の第3の実施の形態にかかる
表示装置について図面を参照して説明する。第3の実施
の形態にかかる表示装置の構成は、図1に示す第1の実
施の形態と実質的に同一である。なお、この表示装置
は、発光時間の長さを制御することにより表示部100
の見かけ上の平均輝度(明るさ)を階調制御するサブフ
レーム駆動を簡単に行うという目的のためにも適用する
ことができる。また、このサブフレーム駆動でも、表示
部100の全キャパシタ112を書き込みした後、全有
機EL114を短い時間で同時発光させる、という基本
的な動作は、第1の実施の形態と同一である。ただし、
サブフレーム駆動では、1フレーム期間内にこの基本動
作を複数回繰り返す。
【0057】以下に、サブフレーム駆動による平均輝度
の階調制御について説明する。表示部100の平均輝度
を階調制御するためには、1フレーム期間を平均輝度の
異なる複数のサブフレームに分割し、発光させるサブフ
レームの組み合わせを変更する。具体的には、平均輝度
を2k階調で制御するためには、1フレーム期間をk個
のサブフレームに分割する(kは1以上の整数)。そし
て、各サブフレームの電源PSからの電圧を一定として
スイッチ120をオンする時間を互いに異ならせ見かけ
上の平均輝度比が、1:2:4:・・・:2k−1とな
るように設定し、発光させるサブフレームの組み合わせ
を変える。これによって、1フレーム期間の平均輝度を
2k階調で制御することができる。なお、各サブフレー
ムの発光、非発光は、データドライバ300からデータ
ラインD1〜Dmに出力する信号電圧によって選択され
る。
【0058】以上のようなサブフレーム駆動では、各サ
ブフレームでの平均輝度を、キャパシタ112の両端電
位ではなく、スイッチ120をオンする時間、即ち、有
機EL114の発光時間によって制御する。具体的に
は、例えば1サブフレーム期間の1/50以上、1/3
以下という時間内で、コントロール部400が、スイッ
チ120をオンする時間を、各サブフレームの平均輝度
比に対応するように制御する。このように、スイッチ1
20を制御するだけで、各サブフレーム期間で放出され
る光量がサブフレーム毎に異なり、1フレーム毎の平均
輝度を簡単に階調制御することができる。
【0059】図7は、例として、k=3、即ち、8階調
制御の場合に、発光させるサブフレームの選択方法を示
している。8階調制御では、1フレーム期間を3つのサ
ブフレームに分割し、各サブフレームの平均輝度比を
1:2:4とする。なお、図7では、第1サブフレーム
の平均輝度を1、第2サブフレームの平均輝度を2、第
3サブフレームの平均輝度を4としている。各電圧ライ
ンVのスイッチ120は、各サブフレーム毎にオンし選
択された有機EL114が発光している。
【0060】図7に示すように、ある画素の1フレーム
期間の平均輝度を0(ゼロ)とする場合、データドライ
バ300からデータラインDに出力する信号電圧は第1
フレーム、第2フレーム、及び、第3フレームでオフ電
位である。このため、第1フレーム、第2フレーム、及
び、第3フレームでスイッチ120がオンしても電源P
Sから有機EL114に電流は流れず発光しない。ま
た、ある画素の1フレーム期間の平均輝度を3とする場
合、データドライバ300からデータラインDに出力す
る信号電圧は第1サブフレーム及び第2サブフレームで
オン電位とし、第3サブフレームでオフ電位とする。こ
れによって、1フレーム期間の平均輝度は、各発光時間
の和の3(=1+2)となる。また、ある画素の1フレ
ーム期間の平均輝度を7とする場合、データドライバ3
00からデータラインDに出力する信号電圧は第1〜第
3のサブフレームでオン電位として表示部100を発光
させる。これによって、1フレーム期間の平均輝度は、
各発光時間の和の7(=1+2+4)となる。
【0061】以上のようにして、コントロール部400
でスイッチ120で制御して、単位時間当たりの輝度が
等しいサブフレーム期間に電流を供給する時間を制御す
るので、電源PSの構造を簡素化でき、1フレーム期間
での表示部100の平均輝度を階調制御することができ
る。また、上記したサブフレーム駆動の場合も、1フレ
ーム期間よりも十分短くなるように制御することによっ
て、表示装置の動画表示能力を、従来よりも大きく向上
し、有機EL114の性能劣化を抑えることができる。
【0062】なお、第1〜第3実施の形態で示した表示
装置では、第2トランジスタ113に供給されるゲート
電圧を変位させて第2トランジスタ113のドレイン電
流量を制御して輝度階調表示を行ってもよい。
【0063】また、第2の実施の形態では、サブフレー
ム期間毎に選択された有機EL114の瞬間輝度を変え
ていたが、全サブフレーム期間での瞬間輝度が一定にな
るように定電流駆動し、第3実施の形態のように電流を
供給する時間をスイッチ120で制御することにより見
かけ上の平均輝度を階調制御してもよい。
【0064】また、第1、第2、及び、第3の実施の形
態では、第1トランジスタ111及び第2トランジスタ
113にユニポーラートランジスタを用いたが、これ以
外でもよい。例えば、上記した第1トランジスタ111
及び第2トランジスタ113にバイポーラートランジス
タを用いてもよい。この場合、ベース電流(制御信号)
の大きさを変えることによって、有機EL114に流れ
る電流の大きさを変更する。また、図8に示すように、
画素110を、半導体層の上下に絶縁膜を介してゲート
電極が設けられたダブルゲートメモリトランジスタ11
5から構成してもよい。これらの場合も、有機EL11
4の発光時間を短くすることによって、表示装置の動画
表示能力を向上することができる。また、図9に示すよ
うに、有機EL114を有機EL114a、114b、
114cと複数個直列に接続してもよい。このとき、2
個以上で直列に形成されていれば、電圧ラインVから印
加される電圧が、より有機EL114に分圧されるの
で、第2トランジスタ113と有機EL114で消費さ
れる電力のうちの第2トランジスタ113での消費電力
を低減することができる。
【0065】さらに、第1及び第2の実施の形態で示し
た表示装置では、電圧ラインVを多くの画素110で共
有してもよい。具体的には、例えば、1本の電圧ライン
Vを2本のアドレスラインAの中間に形成し、電圧ライ
ンVの両側に形成された画素110で1本の電圧ライン
Vを共有してもよい。これによって、表示部100の配
線形成工程を簡単にすることができる。この場合、第2
実施の形態の表示装置はアドレスライン2行毎に書き込
みが行われる方が望ましい。
【0066】また、第1、第2、及び、第3の実施の形
態で示した表示装置で、アドレスラインAとデータライ
ンDとの位置関係が逆になるような構成にしてもよい。
【0067】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によって、第2制御手段が第1制御手段へ供給される電
流を制御することによって、発光手段の発光時間を充分
短くすることができる。従って、表示装置は、高い動画
表示能力を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、第1の実施の形態にかかる表示装置
の構成図である。(b)は、(a)に示す画素の構成図
である。
【図2】(a)は、トランジスタのソース・ドレイン間
電圧(Vsd)−ドレイン電流(Id)特性を示す図で
ある。(b)は、ドレイン電流Id−ゲート電圧Vg特
性を示す図である。
【図3】第1の実施の形態にかかる表示装置で、データ
ラインに印加される電圧波形と、発光時間を示す図であ
る。
【図4】(a)は、第2の実施の形態にかかる表示装置
の構成図である。(b)は、(a)に示す画素の構成図
である。
【図5】第2の実施の形態にかかる表示装置で、データ
ラインに印加される電圧波形と、発光時間を示す図であ
る。
【図6】第2の実施の形態にかかる変形例の表示装置
で、データラインに印加される電圧波形と、発光時間を
示す図である。
【図7】サブフレーム駆動での、発光させるサブフレー
ムの選択方法を示す図である。
【図8】図1(a)及び図4(a)に示した表示装置を
構成する発光素子の他の構成図である。
【図9】図1(a)及び図4(a)に示した表示装置を
構成する発光素子のさらに他の構成図である。
【図10】(a)は、従来の表示装置の構成図である。
(b)は、(a)に示す画素の構成図である。
【図11】図10(b)の画素を備えた表示装置で、デ
ータラインに印加される電圧波形と、発光時間を示す図
である。
【図12】従来の一般的な表示装置での輝度波形を示す
図である。
【符号の説明】
100・・・表示部、110・・・画素、111・・・第1トラ
ンジスタ、112・・・キャパシタ、113・・・第2トラン
ジスタ、114・・・有機EL(エレクトロルミネッセン
ス)、115・・・ダブルゲートメモリトランジスタ、1
20・・・スイッチ、200・・・アドレスドライバ、300
・・・データドライバ、400・・・コントロール部、A(A
1〜An)・・・アドレスライン、D(D1〜Dm)・・・デ
ータライン、V・・・電圧ライン、PS・・・電源

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電流が流れることによって発光する発光手
    段と、書き込み時に供給された制御信号の入力により前
    記発光手段への電流供給が可能となる第1制御手段と、
    から構成された複数の画素を備える表示素子と、 電流供給源と前記第1制御手段との間に設置され、各書
    き込み時の前記制御信号の入力により前記複数の画素の
    選択される前記発光手段を発光させる発光時間を、所定
    の前記第1制御手段に前記電流供給源からの電流を供給
    することにより制御する第2制御手段と、 を備え、 前記第2制御手段は、所定の画素において、前記書き込
    み時から次の書き込み時までの期間に対し、前記発光時
    間を1/3以下となるように供給される電流を制御す
    る、 ことを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】前記複数の画素は、供給された制御信号を
    保持するとともに前記第1制御手段に供給する信号保持
    手段と、前記信号保持手段に前記制御信号を供給する信
    号供給手段をさらに備える、 ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 【請求項3】前記第2制御手段は、前記複数の画素の全
    ての前記第1制御手段に、前記電流供給源からの電流を
    実質的に同時に供給する、 ことを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。
  4. 【請求項4】前記表示素子は、それぞれ少なくとも1つ
    の画素を有する第1画素群と、第2画素群と、を備え、 前記第1画素群の前記第1制御手段に前記制御信号が供
    給された後、前記第2画素群の前記第1制御手段に前記
    制御信号が供給され、 前記第2制御手段は、前記第1画素群の前記第1制御手
    段に前記電流供給源からの所定の電流を供給開始後、前
    記第2画素群の前記第1制御手段に前記電流供給源から
    の所定の電流を供給する、 ことを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。
  5. 【請求項5】前記発光手段は、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乃至4の何れか1項に記載の
    表示装置。
  6. 【請求項6】表示装置の駆動方法であって、 前記表示装置は、 電流が流れることによって発光する発光手段と、制御信
    号の入力により前記発光手段への電流供給が可能となる
    第1制御手段と、から構成された複数の画素を備える表
    示素子と、 電流を供給する電流供給源と、 前記電流供給源と前記第1制御手段との間に設置され、
    所定の前記第1制御手段に前記電流供給源からの電流を
    供給する第2制御手段と、 を備え、 前記駆動方法は、 各書き込み時に、前記複数の画素のそれぞれの前記第1
    制御手段に前記制御信号を供給する書き込み工程と、 発光時間に、前記書き込み時に前記制御信号の入力によ
    り選択される画素の前記発光手段を発光させるために、
    前記第2制御手段が前記選択される画素の前記第1制御
    手段に前記電流供給源からの電流を供給する発光工程
    と、 からなり、 前記第2制御手段は、所定の画素において、前記書き込
    み時から次の書き込み時までの期間に対し、前記発光時
    間を1/3以下となるように供給される電流を制御す
    る、 ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
  7. 【請求項7】前記電流供給源は所定の期間毎に供給する
    電流量を変位する、 ことを特徴とする請求項6に記載の表示装置の駆動方
    法。
  8. 【請求項8】前記第2制御手段は、所定の期間毎に、前
    記電流供給源からの電流を供給する前記発光時間を変位
    させる、 ことを特徴とする請求項6に記載の表示装置の駆動方
    法。
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