JP2012220565A - Image display device and control method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクティブマトリクス駆動方式を用いた画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device using an active matrix driving method.
フラットパネルディスプレイ(FPD)として、液晶表示装置(LCD)、プラズマ表示装置(PDP)、エレクトロルミネッセンス表示装置(ELD)、フィールドエミッション表示装置(FED)などがある。中でも、ELDは自発光型で視野角依存性が小さく、高速応答性を有するため動画画質に優れている。さらに、アクティブマトリクス駆動方式のELDは、高精細化しやすく、また、表示素子に流れるピーク電流を小さく出来るため寿命が長い。 Examples of the flat panel display (FPD) include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display device (PDP), an electroluminescence display device (ELD), and a field emission display device (FED). Among them, ELD is excellent in moving image quality because it is self-luminous, has a small viewing angle dependency, and has high-speed response. Further, an active matrix driving type ELD is easy to achieve high definition, and has a long life because the peak current flowing through the display element can be reduced.
一方、アクティブマトリクス駆動方式を用いたホールド型の画像表示装置では、動画表示の際に映像がボケて見えるいわゆるホールドボケという現象が発生する。下記特許文献1には、発光期間(ホールド時間)を調整することにより、ホールドボケを抑制した画像表示装置が開示されている。 On the other hand, in a hold-type image display device using an active matrix driving method, a phenomenon called so-called hold blur occurs in which a video is blurred when displaying a moving image. Patent Document 1 below discloses an image display apparatus that suppresses hold blur by adjusting a light emission period (hold time).
特許文献1には、ホールド時間を調整するための構成として、次の3つの構成が開示されている。(1)画素回路に電源電位Vddを供給する電源配線の電位を制御することにより発光を停止する構成、(2)画像信号を書き込んだ後に輝度ゼロ(黒)信号を書き込む構成、(3)発光を停止する停止制御線を行毎に設ける構成。しかしながら、これらの構成(1)〜(3)は以下のような問題がある。 Patent Document 1 discloses the following three configurations as configurations for adjusting the hold time. (1) A configuration in which light emission is stopped by controlling the potential of a power supply wiring that supplies a power supply potential Vdd to the pixel circuit, (2) a configuration in which a luminance zero (black) signal is written after an image signal is written, and (3) light emission The structure which provides the stop control line for stopping every line. However, these configurations (1) to (3) have the following problems.
(1)この構成の場合、電源配線は行毎に電気的に分離される。そのため、電源配線に接続された1行分の画素(フルHDの場合は1920×3=5760画素)に対応する発光電流が1本の電源配線に集中し、配線抵抗に起因した電圧降下が発生する。この電源配線の電圧降下量が行毎に異なると、発光輝度が変動し、表示画像に輝度ムラ(いわゆるクロストーク)が発生する場合がある。この問題は、駆動トランジスタを飽和領域で定電流駆動のように動作させることによって、緩和できることが知られている。しかし、トランジスタの飽和領域特性を完全にフラットにすることは困難であり、この方法では上記問題を十分に解消することは難しい。また、配線幅や配線厚さを大きくする事によって配線抵抗を小さくすれば、クロストークの問題を抑制できるが、配線幅を大きくすると配線レイアウト上の問題で高精細化が困難になり、配線厚さを大きくするとコストアップになるという別の問題が発生する。 (1) In this configuration, the power supply wiring is electrically separated for each row. Therefore, the light emission current corresponding to one row of pixels connected to the power supply wiring (1920 × 3 = 5760 pixels in the case of full HD) concentrates on one power supply wiring, and a voltage drop due to wiring resistance occurs. To do. If the amount of voltage drop in the power supply wiring is different for each row, the light emission luminance fluctuates and luminance unevenness (so-called crosstalk) may occur in the display image. It is known that this problem can be alleviated by operating the driving transistor in a saturation region like constant current driving. However, it is difficult to make the saturation region characteristic of the transistor completely flat, and it is difficult to sufficiently solve the above problem by this method. In addition, if the wiring resistance is reduced by increasing the wiring width or wiring thickness, the problem of crosstalk can be suppressed. However, if the wiring width is increased, it becomes difficult to achieve high definition due to problems in the wiring layout. Increasing the size causes another problem that the cost increases.
(2)輝度ゼロ信号を書き込むための期間を確保しなければならないため、画像信号の書き込み期間が約半分になる。これにより、書き込み不良が発生するなどの理由により高精細化が難しくなる。 (2) Since it is necessary to secure a period for writing the luminance zero signal, the image signal writing period is approximately halved. This makes it difficult to achieve high definition due to reasons such as defective writing.
(3)専用の停止制御線を設ける構成では、電源配線を行毎に分離する必要がないため前述のクロストークは問題にならないし、書き込みと発光停止制御を専用線を用いて独立に行えるため書き込み期間を小さくする必要がない。しかし、行方向の配線数が少なくと
も2倍になるため、配線レイアウトの問題から高精細化が難しくなる。
(3) In the configuration in which a dedicated stop control line is provided, it is not necessary to separate the power supply wiring for each row, so the above-described crosstalk does not become a problem, and writing and light emission stop control can be performed independently using the dedicated line. There is no need to reduce the writing period. However, since the number of wirings in the row direction is at least doubled, it is difficult to achieve high definition due to wiring layout problems.
本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、アクティブマトリクス駆動方式の画像表示装置において、書き込み期間不足や配線レイアウトの問題を回避しながら、良好な動画画質と高精細化を実現するための技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in an active matrix drive type image display device, in order to achieve good moving image quality and high definition while avoiding a shortage of a writing period and a problem of wiring layout. The purpose is to provide the technology.
本発明の第1態様は、マトリクス状に配置された複数の電気光学素子と、各々の電気光学素子を駆動するための複数の画素回路とを有する、アクティブマトリクス駆動方式の画像表示装置であって、各画素回路は、容量と、画像信号の値に対応する電荷を前記容量に充電するための書込スイッチと、前記容量に保持された電荷に基づくゲート電圧に応じて、前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、前記容量を放電させることで前記電気光学素子の発光を停止する停止スイッチと、を有しており、少なくとも2行分の画素回路の停止スイッチが、共通の停止制御線に接続されており、前記共通の停止制御線を介して与えられる停止制御信号に従って各々の電気光学素子の発光を停止する画像表示装置を提供する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an active matrix driving type image display apparatus having a plurality of electro-optic elements arranged in a matrix and a plurality of pixel circuits for driving the electro-optic elements. Each pixel circuit includes a capacitor, a write switch for charging the capacitor with a charge corresponding to an image signal value, and the electro-optic element according to a gate voltage based on the charge held in the capacitor. A drive transistor for driving, and a stop switch for stopping the light emission of the electro-optical element by discharging the capacitor, and the stop switches of the pixel circuits for at least two rows are connected to a common stop control line. Provided is an image display device which is connected and stops light emission of each electro-optic element in accordance with a stop control signal given via the common stop control line.
本発明の第2態様は、マトリクス状に配置された複数の電気光学素子と、各々の電気光学素子を駆動するための複数の画素回路とを有する、アクティブマトリクス駆動方式の画像表示装置の制御方法であって、各画素回路は、容量と、前記容量に保持された電荷に基づくゲート電圧に応じて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、前記容量を放電させることで前記電気光学素子の発光を停止する停止スイッチと、を有しており、少なくとも第1の行の画素回路の停止スイッチと第2の行の画素回路の停止スイッチが、共通の停止制御線に接続されており、前記制御方法は、第1の行の画素回路の容量に画像信号の値に対応する電荷を充電することにより、第1の行の電気光学素子の発光を開始するステップと、第2の行の画素回路の容量に画像信号の値に対応する電荷を充電することにより、第2の行の電気光学素子の発光を開始するステップと、前記共通の停止制御線を介して停止制御信号を与えることにより、第1の行と第2の行の電気光学素子の発光を停止するステップと、を含む画像表示装置の制御方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a control method for an active matrix driving type image display apparatus, which includes a plurality of electro-optical elements arranged in a matrix and a plurality of pixel circuits for driving the electro-optical elements. Each pixel circuit includes a capacitor, a driving transistor that drives the electro-optic element according to a gate voltage based on a charge held in the capacitor, and light emission of the electro-optic element by discharging the capacitor. The stop switch of at least the pixel circuit in the first row and the stop switch of the pixel circuit in the second row are connected to a common stop control line, and the control The method starts charging the first row of electro-optic elements by charging the capacitance of the pixel circuit in the first row with a charge corresponding to the value of the image signal, and the pixel circuit in the second row. By charging the capacitor with a charge corresponding to the value of the image signal, starting the light emission of the electro-optic elements of the second row, and applying a stop control signal via the common stop control line, And a step of stopping light emission of the electro-optic elements in the first row and the second row.
本発明によれば、アクティブマトリクス駆動方式の画像表示装置において、書き込み期間不足や配線レイアウトの問題を回避しながら、良好な動画画質と高精細化を実現することができる。 According to the present invention, in an active matrix drive type image display device, it is possible to realize a good moving image quality and high definition while avoiding a shortage of a writing period and a problem of a wiring layout.
本発明は、画像表示装置に関し、詳しくは、各画素の発光期間(ホールド時間)を制御するための構成に関するものである。本発明は、マトリクス状に配置された複数の電気光学素子(表示素子)と、各々の電気光学素子を駆動するための複数の画素回路とを有する
、アクティブマトリクス駆動方式の画像表示装置に好ましく適用できる。ここで電気光学素子とは、電気信号(電流信号または電圧信号)により発光強度(輝度)が制御される自発光型のデバイスをいい、例えば、有機発光ダイオード(OLED)、電子放出素子(冷陰極素子)と電子線励起蛍光体からなる発光素子などがある。
以下、OLEDを発光素子として用いるELDを例にして、本発明の実施の形態について説明する。
The present invention relates to an image display device, and more particularly to a configuration for controlling a light emission period (hold time) of each pixel. The present invention is preferably applied to an image display apparatus of an active matrix driving system having a plurality of electro-optical elements (display elements) arranged in a matrix and a plurality of pixel circuits for driving each electro-optical element. it can. Here, the electro-optical element refers to a self-luminous device whose emission intensity (luminance) is controlled by an electric signal (current signal or voltage signal), for example, an organic light emitting diode (OLED), an electron emitting element (cold cathode). Element) and a light emitting element composed of an electron beam excited phosphor.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described by taking an ELD using an OLED as a light emitting element as an example.
(第1実施形態)
図2は、上下の2画素に対応する画素回路PXLの等価回路図である。図中、Vddは電源電圧、Aはアノード、Kはカソード、Gはゲート、Dはドレイン、Sはソースを示す。
(First embodiment)
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the pixel circuit PXL corresponding to the upper and lower two pixels. In the figure, Vdd is a power supply voltage, A is an anode, K is a cathode, G is a gate, D is a drain, and S is a source.
走査線Yは、画素回路PXLを1行ずつ順に選択するための選択信号を供給する配線である。データ線Xは、画素回路PXLの発光輝度を指示するためのデータ信号を供給する配線である。データ信号は、画像信号の値(階調情報)に対応する電圧信号として与えられる。走査線Yとデータ線Xの交差部に画素回路PXLが形成される。画素回路PXLは、発光素子OLEDを駆動するための回路であり、書込スイッチTFT1と、駆動トランジスタTFT2と、保持容量Csと、停止スイッチTFT3とを含む。 The scanning line Y is a wiring that supplies a selection signal for sequentially selecting the pixel circuits PXL row by row. The data line X is a wiring for supplying a data signal for instructing the light emission luminance of the pixel circuit PXL. The data signal is given as a voltage signal corresponding to the value (gradation information) of the image signal. A pixel circuit PXL is formed at the intersection of the scanning line Y and the data line X. The pixel circuit PXL is a circuit for driving the light emitting element OLED, and includes a write switch TFT1, a drive transistor TFT2, a storage capacitor Cs, and a stop switch TFT3.
発光素子OLEDは供給される電流量によって輝度が変化する電気光学素子である。書込スイッチTFT1は、走査線Yを介して与えられる選択信号によって制御されるトランジスタであり、ONのときに、データ線Xから供給されるデータ信号に対応する電荷を保持容量Csに充電する。これにより画素回路PXLに階調情報が書き込まれる。駆動トランジスタTFT2は、保持容量Csに保持された電荷に基づくゲート電圧に応じて、発光素子OLEDに供給する電気信号(本例では電流量)を制御する。画素回路PXLに書き込まれた階調情報は、走査線Yが非選択となったあとも保持容量Csに保持されるため、発光素子OLEDの発光状態が維持される。 The light emitting element OLED is an electro-optical element whose luminance varies depending on the amount of current supplied. The write switch TFT1 is a transistor controlled by a selection signal supplied via the scanning line Y, and charges the holding capacitor Cs with a charge corresponding to the data signal supplied from the data line X when ON. As a result, gradation information is written in the pixel circuit PXL. The drive transistor TFT2 controls an electrical signal (current amount in this example) supplied to the light emitting element OLED according to the gate voltage based on the electric charge held in the holding capacitor Cs. The gradation information written in the pixel circuit PXL is held in the holding capacitor Cs even after the scanning line Y is not selected, so that the light emitting state of the light emitting element OLED is maintained.
停止スイッチTFT3は、発光素子OLEDの駆動(発光)を停止するためのトランジスタである。停止スイッチTFT3は、停止制御線Zを介してゲートGに与えられる停止制御信号により、ON/OFFが切り替えられる。停止スイッチTFT3がONになると、保持容量Csが放電される。その結果、駆動トランジスタTFT2のゲート−ソース間電圧Vgsが0Vとなり、発光素子OLEDに流れる駆動電流が遮断され、発光素子OLEDが消灯する。本実施形態では、上下2行分の画素回路PXLの停止スイッチTFT3のゲートGが共通の停止制御線Zに接続されており、2行単位で発光停止制御が行われる。 The stop switch TFT3 is a transistor for stopping driving (light emission) of the light emitting element OLED. The stop switch TFT3 is switched ON / OFF by a stop control signal given to the gate G via the stop control line Z. When the stop switch TFT3 is turned on, the holding capacitor Cs is discharged. As a result, the gate-source voltage Vgs of the driving transistor TFT2 becomes 0V, the driving current flowing through the light emitting element OLED is cut off, and the light emitting element OLED is turned off. In the present embodiment, the gate G of the stop switch TFT3 of the pixel circuits PXL for the upper and lower two rows is connected to the common stop control line Z, and the light emission stop control is performed in units of two rows.
図1は、画像表示装置の全体構成を模式的に示している。前述した図2の回路図は、図1の破線部分に対応するものである。走査線Y1,Y2,…,YNが行状に配列され、データ線Xが列状に配列されている。走査線Yとデータ線Xの交差部のそれぞれに画素回路PXLが形成されている。また、走査線Y1,Y2,…,YNと平行に、停止制御線Z1,Z2,…,ZN/2が形成されている。停止制御線Zは、奇数行(第1の行)と偶数行(第2の行)の2行の走査線Yごとに1本ずつ配置されている。 FIG. 1 schematically shows the overall configuration of the image display apparatus. The above-described circuit diagram of FIG. 2 corresponds to the broken line portion of FIG. The scanning lines Y1, Y2,..., YN are arranged in rows, and the data lines X are arranged in columns. A pixel circuit PXL is formed at each intersection of the scanning line Y and the data line X. Further, stop control lines Z1, Z2,..., ZN / 2 are formed in parallel with the scanning lines Y1, Y2,. One stop control line Z is arranged for each of the two scanning lines Y of the odd-numbered row (first row) and the even-numbered row (second row).
走査線Yは走査線駆動回路21に接続されている。走査線駆動回路21はシフトレジスタを含んでおり、垂直クロックVCKに同期して垂直スタートパルスVSP1を順次転送することにより、走査線Y1,Y2,…,YNを順次選択する。例えばフレーム周波数が60Hzの場合、1走査サイクルは1/60秒であり、各走査線Yは1走査サイクルに1回選択状態となる。一方、停止制御線Zは発光停止制御回路23に接続されている。この発光停止制御回路23もシフトレジスタを含んでおり、垂直クロックVCKに同期して垂
直スタートパルスVSP2を順次転送することにより、停止制御線Z1,Z2,…,ZN/2に停止制御信号を順次出力する。尚、パルスVSP2は遅延回路24により所定時間だけパルスVSP1から遅延している。
The scanning line Y is connected to the scanning
データ線Xはデータ線駆動回路22に接続されている。データ線駆動回路22は、走査線Yの線順次走査に同期して、各データ線Xにデータ信号を出力する。この場合、データ線駆動回路22は、いわゆる線順次駆動を行い、選択された行の全ての画素に対して一斉にデータ信号を供給する。画像処理回路20は、画像表示装置に入力された画像信号に対して必要な信号処理(例えば、IP変換、色変換、階調変換、フレーム周波数変換など)を行い、変換後の画像信号をデータ線駆動回路22に出力する回路である。データ線駆動回路22では、画像処理回路20から与えられた画像信号に基づいて、画像信号の値に応じたデータ信号(電圧信号)が生成される。
The data line X is connected to the data line driving
図3は、画像表示装置の動作を示すタイミングチャートである。まず、垂直スタートパルスVSP1が走査線駆動回路21及び遅延回路24に入力される。走査線駆動回路21はパルスVSP1の入力を受けたあと、垂直クロックVCKに同期して走査線Y1,Y2,…,YNを順次選択する。この走査に同期してデータ線駆動回路22からデータ信号が供給されることで、走査線単位で階調情報が画素回路PXLに書き込まれていく。各画素回路PXLの発光素子OLEDは書き込まれた階調情報に応じた強度で発光を開始する。
FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the image display apparatus. First, the vertical start pulse VSP 1 is input to the scanning
パルスVSP1は遅延回路24で遅延され、パルスVSP2として発光停止制御回路23に入力される。発光停止制御回路23はパルスVSP2を受けたあと、垂直クロックVCKに同期して停止制御線Z1,Z2,…,ZN/2に停止制御信号を順次出力する。このとき、発光停止制御回路23のシフトレジスタは、垂直クロックVCKの2サイクル毎にパルスVSP2をシフトさせていく。その結果、走査線Y1とY2,Y3とY4,…,YN−1とYNのように、2行ずつ発光が停止していく。
The pulse VSP1 is delayed by the
この構成によれば、各画素の発光期間は、画素回路PXLに階調情報が書き込まれてから停止制御信号によって発光が停止するまでの期間である。この発光期間の長さは、遅延回路24によって設定される遅延時間の長さに概ね等しい。遅延時間をtとし、1走査サイクル(1フレーム期間)をTとすると、画素が発光している時間的割合、すなわちデューティーは概ねt/Tとなる。なお厳密には、奇数行の画素と偶数行の画素とで発光期間が若干異なるが(図3のAの部分)、本実施形態ではこの差Aによる輝度の違いは許容するものとする。
According to this configuration, the light emission period of each pixel is a period from when the gradation information is written to the pixel circuit PXL until the light emission is stopped by the stop control signal. The length of the light emission period is approximately equal to the length of the delay time set by the
以上述べた本実施形態の構成によれば、遅延回路24の遅延時間tにより発光期間を適切に調整することにより、ホールドボケを抑制し、動画の画質を向上することができる。また、全部の行に停止制御線を配置する従来構成に比べて、停止制御線Zの数を半分にできるため、高精細化が容易となる。また、発光停止制御回路23の出力段数も走査線数の半分でよいので、回路規模を小さくしてコストを抑えることもできる。さらに、停止制御線Zには、寄生容量を充放電する電流以外はほとんど電流が流れないため、クロストークに起因する画質劣化がほとんど発生しない。
According to the configuration of the present embodiment described above, by appropriately adjusting the light emission period according to the delay time t of the
(第2実施形態)
第1実施形態では、図3のAで示すように、奇数行の画素のほうが偶数行の画素よりも発光期間が1行の選択期間分だけ長くなる。これは、発光開始タイミングが走査線毎に異なるのに対し、発光停止タイミングは、停止制御線Zを共有している2本の走査線で同じだからである。その結果、同じ階調情報を書き込んだ場合に、奇数行の画素のほうが偶数行の画素より若干明るくなる。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, as shown by A in FIG. 3, the light emission period of the odd-numbered pixels is longer than that of the even-numbered pixels by the selection period of one row. This is because the light emission start timing is different for each scanning line, whereas the light emission stop timing is the same for the two scanning lines sharing the stop control line Z. As a result, when the same gradation information is written, the odd-numbered pixels are slightly brighter than the even-numbered pixels.
走査線の総数をN、奇数行の発光期間(遅延時間に相当)をt、1走査サイクル(1フレーム期間)をTとすると、発光期間の長さの差はT/Nとなり、同じ階調情報を書き込んだ場合の奇数行と偶数行の輝度の変化率はT/(N×t)であらわせる。画像の明るさにもよるが、一般的に、輝度差を検知できる限界は概ね1%といわれている。したがって、T/(N×t)が約0.01より大きくなると、すなわち、デューティー(t/T)が約100/Nより小さくなると、輝度ムラが視認される場合がある。 If the total number of scanning lines is N, the light emission period (corresponding to the delay time) of odd rows is t, and the scan cycle (one frame period) is T, the difference in light emission period length is T / N, and the same gradation The rate of change in luminance between odd and even lines when information is written is expressed as T / (N × t). Although it depends on the brightness of the image, it is generally said that the limit at which a luminance difference can be detected is approximately 1%. Therefore, when T / (N × t) is larger than about 0.01, that is, when the duty (t / T) is smaller than about 100 / N, uneven luminance may be visually recognized.
そこで、本実施形態の画像表示装置では、デューティーが以下の条件式を満足するように、発光停止タイミング、すなわち遅延回路24の遅延時間を決める。
デューティー > 100/N
N:走査線の数
デューティーが大きくなりすぎると、ホールドボケが発生し、動画の画質が低下する可能性がある。それゆえ、デューティーの上限については以下の条件式のように定めるとよい。
デューティー < Dmax
ここで、Dmaxは、ホールドボケの許容限界となるデューティーの値である。Dmaxの具体的な数値は、被験者実験等で定めることができる。なお、Dmaxは、固定値でもよいし、フレーム周波数や画像の明るさや動き量などに応じて変更してもよい。
このような発光期間制御により、輝度ムラの抑制とホールドボケの抑制を両立でき、高品質な動画表示が可能となる。
Therefore, in the image display apparatus of the present embodiment, the light emission stop timing, that is, the delay time of the
Duty> 100 / N
N: Number of scanning lines If the duty is too large, hold blur may occur, and the image quality of the moving image may deteriorate. Therefore, the upper limit of the duty may be determined as in the following conditional expression.
Duty <Dmax
Here, Dmax is a duty value that is an allowable limit of hold blur. A specific value of Dmax can be determined by subject experiment or the like. Note that Dmax may be a fixed value or may be changed according to the frame frequency, the brightness of the image, the amount of motion, and the like.
By such light emission period control, it is possible to achieve both suppression of luminance unevenness and hold blur, and display a high-quality moving image.
上述した第2実施形態の方法は、100/N≧Dmaxとなる場合は利用することができない。そこで、次に述べる第3実施形態及び第4実施形態では、共通の停止制御線に接続された複数の行同士の発光期間の長さの差に起因する輝度ムラを抑制する手段を別に設ける。 The method of the second embodiment described above cannot be used when 100 / N ≧ Dmax. Therefore, in the third embodiment and the fourth embodiment described below, a means for suppressing luminance unevenness due to the difference in the length of the light emission period between a plurality of rows connected to a common stop control line is provided separately.
(第3実施形態)
第3実施形態では、画像信号(階調値)を補正することにより、発光期間の長さの差に起因する輝度ムラを抑制する。以下、第1実施形態と違う点について詳細に説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, luminance unevenness caused by the difference in the length of the light emission period is suppressed by correcting the image signal (tone value). Hereinafter, differences from the first embodiment will be described in detail.
図4は、奇数行と偶数行の発光の様子を示している。横軸は時間、縦軸は発光強度である。発光開始タイミング及び発光停止タイミングの制御は、第1実施形態(図3参照)と同じであり、Aで示すように奇数行のほうが発光期間が長い。ヒトが感じる明るさは発光強度の時間積分、すなわち図4のグラフの面積に相当する。したがって、奇数行と偶数行の明るさの差をなくすには、図4のグラフの面積が同じになるよう発光強度を調整すればよい。 FIG. 4 shows the state of light emission in the odd and even rows. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents emission intensity. The control of the light emission start timing and the light emission stop timing is the same as in the first embodiment (see FIG. 3), and the light emission period is longer in the odd-numbered rows as indicated by A. The brightness perceived by humans corresponds to the time integral of the emission intensity, that is, the area of the graph of FIG. Therefore, in order to eliminate the difference in brightness between the odd and even rows, the emission intensity may be adjusted so that the areas of the graph in FIG. 4 are the same.
本実施形態では、図4のAの部分とBの部分の面積が同じになるように、奇数行の画像信号を小さく(発光強度を小さく)する。例えば、奇数行のほうが偶数行よりも発光期間が2%だけ長い場合は、奇数行の画像信号が2%小さくなるようなゲイン(例えば0.98)を奇数行の画像信号に乗じればよい。なお、画像信号の値と発光強度が比例しない場合には、画像信号を発光強度に対してリニアな信号に変換した後にゲインを乗じるか、画像信号と発光強度の非リニア性を考慮したゲインの値を用いればよい。これらの処理は、図1の画像処理回路20で行われる。
In the present embodiment, the image signals in the odd-numbered rows are reduced (light emission intensity is reduced) so that the areas of the portions A and B in FIG. 4 are the same. For example, when the light emission period of the odd-numbered row is longer by 2% than that of the even-numbered row, the odd-numbered image signal may be multiplied by a gain (for example, 0.98) that makes the odd-numbered
以上述べた構成により、発光期間の長さの差に起因する輝度ムラを抑制することができる。さらに、第2実施形態と違い、デューティーに下限(制約)がないため、必要に応じてデューティーを1/N以下の値に設定でき、ホールドボケの抑制を確実にできる。 With the above-described configuration, luminance unevenness due to the difference in the length of the light emission period can be suppressed. Furthermore, unlike the second embodiment, since there is no lower limit (constraint) in the duty, the duty can be set to a value of 1 / N or less as required, and hold blur can be reliably suppressed.
本実施形態では、奇数行の画像信号を補正したが、偶数行の画像信号を補正し、あるい
は、奇数行と偶数行の両方の画像信号を補正することでも、同じ結果を得ることができる。ただし、本実施形態のように、発光期間が長いほうの画像信号を補正の対象とするのが好ましい。その理由は、発光期間が短いほうの画像信号を補正する場合は、画像信号の値を大きくする(例えば、1より大きいゲインを乗じる)ことになるため、補正後の値がオーバーフローしないようにする手段(例えば、リミッタ回路)の追加が必要となるためである。
In this embodiment, the odd-numbered image signal is corrected. However, the same result can be obtained by correcting the even-numbered image signal or correcting both the odd-numbered and even-numbered image signals. However, as in the present embodiment, it is preferable that an image signal having a longer light emission period is a correction target. The reason for this is that when correcting an image signal with a shorter light emission period, the value of the image signal is increased (for example, multiplied by a gain greater than 1), so that the corrected value does not overflow. This is because it is necessary to add means (for example, a limiter circuit).
(第4実施形態)
前述のように奇数行と偶数行で発光期間が異なると、動きの速い映像を追従視した場合などに、映像中の物体のエッジにギザギザ(ジャギー)が見える可能性がある。これは、残像により、発光期間が長いほうの行の絵が発光期間が短いほうの行の絵よりも幅広に見えるからである。そこで第4実施形態では、発光停止時の発光強度の減衰速度(例えば、時定数)に差を設けることにより、行毎の発光期間の差を緩和する。以下、第1実施形態と違う点について詳細に説明する。
(Fourth embodiment)
As described above, when the light emission periods are different between the odd-numbered rows and the even-numbered rows, there is a possibility that jagged edges (jaggy) may be seen at the edge of the object in the video when the fast-moving video is viewed. This is because, due to the afterimage, the picture in the row with the longer light emission period looks wider than the picture in the row with the shorter light emission period. Therefore, in the fourth embodiment, the difference in the light emission period for each row is reduced by providing a difference in the decay rate (for example, time constant) of the light emission intensity when light emission is stopped. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described in detail.
図5は、第4実施形態の画素回路の等価回路図である。第1実施形態(図2参照)との違いは、偶数行の画素回路PXLにおける停止スイッチTFT32のソース側に、抵抗Rを追加した点である。 FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the pixel circuit of the fourth embodiment. The difference from the first embodiment (see FIG. 2) is that a resistor R is added to the source side of the stop switch TFT 32 in the pixel circuits PXL in even rows.
図6は、奇数行と偶数行の発光の様子を示している。横軸は時間、縦軸は発光強度である。発光開始タイミング及び発光停止タイミングの制御は、第1実施形態(図3参照)と同じである。発光停止時は、共通の停止制御線Zにより奇数行の停止スイッチTFT31と偶数行の停止スイッチTFT32の両方のゲートGに同時に発光停止信号が印加される。このとき、奇数行の画素回路PXLでは、保持容量Cs1の電荷が速やかに放電され、発光が直ちに停止する。一方、偶数行の画素回路PXLでは、抵抗Rの働きにより保持容量Cs2の放電が緩やかに進むため、駆動トランジスタTFT22の駆動電流量(すなわちOLEDの発光強度)が所定の時定数をもって減衰する。その結果、奇数行と偶数行の発光期間の差が小さくなる。 FIG. 6 shows the state of light emission in the odd and even rows. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents emission intensity. The control of the light emission start timing and the light emission stop timing is the same as in the first embodiment (see FIG. 3). When light emission is stopped, a light emission stop signal is simultaneously applied to the gates G of both the odd-numbered stop switch TFT 31 and the even-numbered stop switch TFT 32 by the common stop control line Z. At this time, in the odd-numbered pixel circuit PXL, the charge in the storage capacitor Cs1 is quickly discharged, and light emission stops immediately. On the other hand, in the pixel circuits PXL in the even-numbered rows, the discharge of the storage capacitor Cs2 gradually proceeds due to the action of the resistor R, so that the drive current amount (that is, the emission intensity of the OLED) of the drive transistor TFT22 attenuates with a predetermined time constant. As a result, the difference between the light emission periods of the odd and even rows is reduced.
上記の時定数は、保持容量Cs2、抵抗R、その他の放電経路まわりの寄生容量や寄生抵抗、停止スイッチTFT32のゲート容量などによって決まる。よって、図6のCの部分がAの部分と同じ面積になるように、画素回路PXLの各要素の寸法・構造・特性などを設定すればよい。例えば、ゲート幅とゲート長を変えることによって停止スイッチTFT32のON抵抗を調整出来るため、実質的に抵抗Rを調整出来る。なお、発光強度(駆動電流)の減衰速度が調整されれば、保持容量Cs2、抵抗R2、その他の放電経路まわりの寄生容量や寄生抵抗など、いずれの要素を変えてもよい。 The time constant is determined by the storage capacitor Cs2, the resistance R, other parasitic capacitances and parasitic resistances around the discharge path, the gate capacitance of the stop switch TFT 32, and the like. Therefore, the size, structure, characteristics, etc. of each element of the pixel circuit PXL may be set so that the area C in FIG. 6 has the same area as the area A. For example, since the ON resistance of the stop switch TFT 32 can be adjusted by changing the gate width and the gate length, the resistance R can be substantially adjusted. If the decay rate of the light emission intensity (drive current) is adjusted, any element such as the storage capacitor Cs2, the resistor R2, and other parasitic capacitances and parasitic resistances around the discharge path may be changed.
以上述べた構成により、行毎の発光期間の差を小さくできるため、動きの速い映像を追従視した際のギザギザ(ジャギー)を抑制することができる。さらに、図6のようにAの部分とCの部分の面積を同じにしたことで、輝度ムラを抑制することもできる。しかも、第3実施形態と違い画像信号を補正するための特別な回路が必要なく、表示パネル基板作成用の露光マスクのパタン変更のみで実施できるため、生産コストの増大がほとんどないという利点もある。 With the above-described configuration, the difference in the light emission period for each row can be reduced, so that it is possible to suppress jaggedness (jaggy) when a fast-moving video is viewed. Further, by making the areas A and C the same as shown in FIG. 6, luminance unevenness can be suppressed. In addition, unlike the third embodiment, there is no need for a special circuit for correcting the image signal, and it can be performed only by changing the pattern of the exposure mask for creating the display panel substrate. Therefore, there is an advantage that the production cost is hardly increased. .
(第5実施形態)
以下、第5実施形態の画像表示装置の構成について、第1実施形態と違う点について詳細に説明する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, the configuration of the image display apparatus according to the fifth embodiment will be described in detail with respect to differences from the first embodiment.
図7は、第5実施形態の画像表示装置の全体構成を模式的に示す図である。図8は、4行分の画素回路の等価回路図であり、図7の破線部分に対応している。第1実施形態との
違いは、2本の停止制御線Zが発光停止制御回路23の同じ出力段に接続され、4行分の画素回路が同じ停止制御信号により制御される点と、この4行分の画素回路において駆動電流の減衰速度を異ならせている点である。
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the overall configuration of the image display apparatus according to the fifth embodiment. FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of pixel circuits for four rows, corresponding to the broken line portion of FIG. The difference from the first embodiment is that two stop control lines Z are connected to the same output stage of the light emission
具体的には、図7に示すように、2行の走査線Yごとに1本ずつ停止制御線Zが配置されており、2本の停止制御線Zがその取り出し部において束ねられて発光停止制御回路23の1つの出力段に接続されている。これにより、発光停止制御回路23の出力段の数は第1実施形態の半分になっている。
Specifically, as shown in FIG. 7, one stop control line Z is arranged for every two scanning lines Y, and the two stop control lines Z are bundled together at the take-out portion to stop light emission. It is connected to one output stage of the
また、図8に示すように、4行の組のうち第2番目〜第4番目の画素回路PXLの停止スイッチTFT32、TFT33、TFT34には、それぞれ抵抗R2、R3、R4が設けられている。これらの抵抗R2、R3、R4の値の比を概ね1:2:3に設定することで、第1番目から第4番目の順に発光停止時の駆動電流の減衰速度を遅くできる。なお、抵抗を形成する具体的な方法は第4実施形態で述べたとおりである。 Further, as shown in FIG. 8, resistors R2, R3, and R4 are provided in the stop switches TFT32, TFT33, and TFT34 of the second to fourth pixel circuits PXL in the set of four rows, respectively. By setting the ratio of the values of the resistors R2, R3, and R4 to approximately 1: 2: 3, the decay rate of the drive current when the light emission is stopped can be decreased in order from the first to the fourth. The specific method for forming the resistor is as described in the fourth embodiment.
図9は、第1番目から第4番目の画素回路それぞれの発光の様子を示している。横軸は時間、縦軸は発光強度である。発光開始タイミング及び発光停止タイミングの制御は、第1実施形態(図3参照)と同じである。上記抵抗R2〜R4の作用により、後の行ほど発光強度の低下が緩やかとなる。その結果、4つの行の発光期間の差が小さくなる。 FIG. 9 shows how each of the first to fourth pixel circuits emits light. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents emission intensity. The control of the light emission start timing and the light emission stop timing is the same as in the first embodiment (see FIG. 3). Due to the action of the resistors R2 to R4, the lowering of the emission intensity becomes more gradual in the later rows. As a result, the difference between the light emission periods of the four rows is reduced.
以上述べた構成により、前述の実施形態と同じ効果に加え、発光停止制御回路23の出力段の数のさらなる削減により、回路規模の縮小及びコスト低減を図ることができる。
With the configuration described above, in addition to the same effects as those of the above-described embodiment, the circuit scale can be reduced and the cost can be reduced by further reducing the number of output stages of the light emission
本実施形態では、2本の停止制御線Zを同じ出力段に接続したが、さらに多くの停止制御線Zを同じ出力段に接続すれば、発光停止制御回路23の出力段の数をより削減できる。また、本実施形態では抵抗R2〜R3により発光期間の差による輝度ムラを抑制したが、第4実施形態で述べたように保持容量やゲート容量などを調整したり、第3実施形態で述べたように画像信号を補正したりすることでも、同様の効果が得られる。また、第1、第2実施形態のように輝度ムラが問題とならない場合は、輝度ムラを抑制する構成は必要ない。
In the present embodiment, two stop control lines Z are connected to the same output stage. However, if more stop control lines Z are connected to the same output stage, the number of output stages of the light emission
以上述べた各実施形態は本発明の一具体例にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、上記実施形態では2行分の画素回路を1本の停止制御線に接続したが、3行以上の画素回路を共通の停止制御線に接続する構成をとることもできる。また、本発明は、複数の電気光学素子と、各電気光学素子を駆動するための電気信号を出力する画素回路とを有する、アクティブマトリクス駆動方式の画像表示装置であれば、ELD以外にも適用できる。例えば、電気光学素子として、電子放出素子と蛍光体からなる発光素子を用いるFEDにも本発明を適用することができる。FEDの場合の画素回路では、ソースフォロア回路により電圧信号で電子放出素子をすることが好ましい。また、本発明は、別の画素回路(TFTの特性変動を補償するための様々な画素回路など)を有する画像表示装置にも適用することができる。また、上記各実施形態においては、各スイッチ及び駆動トランジスタを、電界効果トランジスタ、好ましくは薄膜トランジスタで構成するとよい。 Each embodiment described above is only a specific example of the present invention, and does not limit the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the pixel circuits for two rows are connected to one stop control line, but a configuration in which pixel circuits for three or more rows are connected to a common stop control line may be employed. In addition, the present invention is applicable to other than an ELD as long as it is an active matrix drive type image display device having a plurality of electro-optical elements and a pixel circuit that outputs an electric signal for driving each electro-optical element. it can. For example, the present invention can also be applied to an FED that uses a light-emitting element composed of an electron-emitting element and a phosphor as an electro-optical element. In the pixel circuit in the case of FED, it is preferable to use an electron-emitting device with a voltage signal by a source follower circuit. The present invention can also be applied to an image display device having another pixel circuit (such as various pixel circuits for compensating for characteristic variations of TFTs). In each of the above embodiments, each switch and driving transistor may be a field effect transistor, preferably a thin film transistor.
OLED:発光素子(電気光学素子)
PXL:画素回路
Cs,Cs1,Cs2:保持容量
TFT1,TFT11,TFT12:書込スイッチ
TFT2,TFT21,TFT22:駆動トランジスタ
TFT3,TFT31,TFT32,TFT33,TFT34:停止スイッチ
Z:停止制御線
OLED: Light emitting element (electro-optic element)
PXL: Pixel circuit Cs, Cs1, Cs2: Retention capacitance TFT1, TFT11, TFT12: Write switch TFT2, TFT21, TFT22: Drive transistor TFT3, TFT31, TFT32, TFT33, TFT34: Stop switch Z: Stop control line
Claims (7)
各画素回路は、
容量と、
画像信号の値に対応する電荷を前記容量に充電するための書込スイッチと、
前記容量に保持された電荷に基づくゲート電圧に応じて、前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、
前記容量を放電させることで前記電気光学素子の発光を停止する停止スイッチと、
を有しており、
少なくとも2行分の画素回路の停止スイッチが、共通の停止制御線に接続されており、前記共通の停止制御線を介して与えられる停止制御信号に従って各々の電気光学素子の発光を停止する
ことを特徴とする画像表示装置。 An active matrix drive type image display device having a plurality of electro-optic elements arranged in a matrix and a plurality of pixel circuits for driving each electro-optic element,
Each pixel circuit
Capacity,
A write switch for charging the capacitor with a charge corresponding to the value of the image signal;
A driving transistor for driving the electro-optic element in accordance with a gate voltage based on the charge held in the capacitor;
A stop switch that stops light emission of the electro-optic element by discharging the capacitance;
Have
Stop switches of at least two rows of pixel circuits are connected to a common stop control line, and stop light emission of each electro-optical element in accordance with a stop control signal given through the common stop control line. A characteristic image display device.
デューティー > 100/N
N:走査線の数
を満たすように、前記停止制御信号による電気光学素子の発光停止タイミングが決められている
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 A duty which is a ratio of a light emission period of the electro-optical element with respect to one scanning cycle,
Duty> 100 / N
2. The image display apparatus according to claim 1, wherein the light emission stop timing of the electro-optic element by the stop control signal is determined so as to satisfy N: the number of scanning lines.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 1, further comprising means for suppressing luminance unevenness caused by a difference in length of light emission periods between a plurality of rows connected to a common stop control line.
ことを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。 The means for suppressing the luminance unevenness performs a correction on the image signal to reduce the value of the image signal in the row having the longer light emission period or to increase the value of the image signal in the row having the shorter light emission period. The image display device according to claim 3, wherein the image display device is a circuit.
ことを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。 The means for suppressing the luminance unevenness delays the decay rate of the light emission intensity of the electro-optical element when light emission is stopped by the stop switch in a row having a shorter light emission period than a row having a longer light emission period. The image display device according to claim 3, wherein the image display device is a circuit.
2本又はそれより多い停止制御線が前記発光停止制御回路の同じ出力段に接続されている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像表示装置。 A light emission stop control circuit having a plurality of output stages for outputting a stop control signal;
6. The image display device according to claim 1, wherein two or more stop control lines are connected to the same output stage of the light emission stop control circuit.
各画素回路は、容量と、前記容量に保持された電荷に基づくゲート電圧に応じて前記電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、前記容量を放電させることで前記電気光学素子の発光を停止する停止スイッチと、を有しており、
少なくとも第1の行の画素回路の停止スイッチと第2の行の画素回路の停止スイッチが、共通の停止制御線に接続されており、
前記制御方法は、
第1の行の画素回路の容量に画像信号の値に対応する電荷を充電することにより、第1の行の電気光学素子の発光を開始するステップと、
第2の行の画素回路の容量に画像信号の値に対応する電荷を充電することにより、第2の行の電気光学素子の発光を開始するステップと、
前記共通の停止制御線を介して停止制御信号を与えることにより、第1の行と第2の行の電気光学素子の発光を停止するステップと、
を含むことを特徴とする画像表示装置の制御方法。 A control method for an active matrix drive type image display apparatus, comprising: a plurality of electro-optical elements arranged in a matrix; and a plurality of pixel circuits for driving each electro-optical element,
Each pixel circuit includes a capacitor, a driving transistor that drives the electro-optic element according to a gate voltage based on a charge held in the capacitor, and a stop that stops light emission of the electro-optic element by discharging the capacitor. A switch, and
At least the stop switch of the pixel circuit in the first row and the stop switch of the pixel circuit in the second row are connected to a common stop control line,
The control method is:
Charging light corresponding to the value of the image signal to the capacitance of the pixel circuit in the first row to start light emission of the electro-optic element in the first row;
Starting the light emission of the electro-optic elements in the second row by charging the capacitance of the pixel circuits in the second row with a charge corresponding to the value of the image signal;
Stopping light emission of the electro-optic elements in the first row and the second row by providing a stop control signal via the common stop control line;
A control method for an image display device.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140701 |