JP4182919B2 - 画素回路および表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、有機EL(Electroluminescence )表示装置およびLCD(液晶表示装置)などのアクティブマトリクス表示装置を含む信号線によって輝度が制御される電気光学素子を有する画素回路、並びにこの画素回路がマトリクス状に配列された画像表示装置における配線構造と配置および回路に関するものである。
アクティブマトリクス型表示装置において、画素の表示素子として、液晶セルや有機EL素子等の電気光学素子が用いられる。
そのうち、有機EL素子は有機材料からなる層、すなわち有機層を電極で挟み込んだ構造を有している。
この有機EL素子では、当該素子に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極から正孔が有機層に注入され、その結果電子・正孔が再結合し、発光が生じる。この有機EL素子は以下のような特長を持っている。
(1)10V以下の低電圧駆動で、数100〜数10000cd/m2 の輝度が得られることから低消費電力化が可能である。
(2)自発光素子であることから画像のコントラストが高く、応答速度も速いことから視認性が良く、動画表示にも適している。
(3)シンプルな構造を持つ全固体型素子であり、素子の高信頼性化、薄型化が可能である。
これらの特長を持つ有機EL素子を画素の表示素子として用いた有機EL表示装置(以下、有機ELディスプレイと記す)は、次世代のフラットパネルディスプレイとして有望視されている。
ところで、有機ELディスプレイの駆動方式として、単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とが挙げられる。これらの方式のうち、アクティブマトリクス方式には、以下のような特長がある。
(1)各画素における有機EL素子の発光を1フレーム期間に亘って保持できるアクティブマトリクス方式は、有機ELディスプレイの高精細化・高輝度化に適している。
(2)基板(パネル)上に、薄膜トランジスタを用いた周辺回路を作製することが可能であるため、パネル外部とのインターフェイスの簡素化、パネルの高機能化が可能である。
このアクティブマトリクス型有機ELディスプレイでは、アクティブ素子であるトランジスタには、ポリシリコンを活性層としたポリシリコン薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor ;TFT) を用いるのが一般的である。
その理由は、ポリシリコンTFTは駆動能力が高く、画素サイズを小さく設計できることによって高精細化に有利だからである。
ところで、ポリシリコンTFTは上述したような特長を持つ反面、特性のばらつきが大きいことも広く知られている。
したがって、ポリシリコンTFTを用いる場合、その特性ばらつきを抑えること、また回路的にTFTの特性ばらつきを補償することは、ポリシリコンTFTを用いたアクティブマトリクス型有機ELディスプレイにおける大きな課題である。これは、次のような理由による。
すなわち、画素の表示素子として液晶セルを用いた液晶ディスプレイでは、各画素の輝度データを電圧値によって制御する構成が採られるのに対して、有機ELディスプレイでは、各画素の輝度データを電流値によって制御する構成が採られるからである。
ここで、アクティブマトリクス型有機ELディスプレイの概要について説明する。
図1は、一般的なアクティブマトリクス型有機ELディスプレイの構成の概略を示す図であり、図2は、アクティブマトリクス型有機ELディスプレイの画素回路の構成例を示す回路図である(たとえば、特許文献1、2参照)。
アクティブマトリクス型有機ELディスプレイ1は、m×n個の画素回路10がマトリクス状に配列され、これら画素回路10のマトリクス配列に対してデータドライバ(DDRV)2によって駆動されるn列分の信号線SGL1〜SGLnが画素列毎に、スキャンドライバ(SDRV)3によって駆動されるm行分の走査線SCNL1〜SCNLmが画素行毎にそれぞれ配線されている。
また、画素回路10は、図2に示すように、pチャネルTFT11、nチャネルTFT12、およびキャパシタC11、および有機EL素子(OLED)からなる発光素子13を有する。
各画素回路10のTFT11は、ソースが電源電位線VCCLに、ゲートがTFT12のドレインにそれぞれ接続されている。有機EL発光素子13は、アノードがTFT11のドレインに、カソードが基準電位(たとえば、グランド電位)GNDにそれぞれ接続されている。
各画素回路10のTFT12は、ソースが対応する列の信号線SGL1〜SGLnに、ゲートが対応する行の走査線SCNL1〜SCNLmにそれぞれ接続されている。
キャパシタC11は、一端が電源電位線VCCLに、他端がTFT12のドレインにそれぞれ接続されている。
なお、有機EL素子は多くの場合整流性があるため、OLED(Organic Light Emitting Diode)と呼ばれることがあり、図2その他では発光素子としてダイオードの記号を用いているが、以下の説明においてはOLEDに必ずしも整流性を要求するものではない。
このような構成を有する画素回路10において、輝度データの書き込みを行う画素では、当該画素を含む画素行がスキャンドライバ3によって走査線SCNLを介して選択されることで、その行の画素のTFT12がオンする。
このとき、輝度データはデータドライバ2から信号線SGLを介して電圧で供給され、TFT12を通してデータ電圧を保持するキャパシタC11に書き込まれる。
キャパシタC11に書き込まれた輝度データは、1フィールド期間に亘って保持される。この保持されたデータ電圧は、TFT11のゲートに印加される。
これにより、TFT11は、保持データに従って有機EL素子13を電流で駆動する。このとき、有機EL発光素子13の階調表現は、キャパシタC11によって保持されるTFT11のゲート・ソース間電圧Vdata(<0)を変調することによって行われる。
一般に、有機EL素子の輝度Loledは、当該素子に流れる電流Ioledに比例する。したがって、有機EL発光素子13の輝度Loledと電流Ioledとの間には次式(1)が成り立つ。
(数1)
Loled∝Ioled=k(Vdata−Vth)2 …(1)
式(1)において、k=1/2・μ・Cox・W/Lである。ここで、μはTFT11のキャリアの移動度、CoxはTFT11の単位面積当たりのゲート容量、WはTFT11のゲート幅、LはTFT11のゲート長である。
したがって、TFT11の移動度μ、しきい値電圧Vth(<0)のばらつきが、直接的に、有機EL発光素子13の輝度ばらつきに影響を与えることがわかる。
この場合、たとえば異なる画素に対して同じ電位Vdataを書き込んでも、画素によってTFT11のしきい値Vthがばらつく結果、発光素子(OLED)13に流れる電流Ioledは画素毎に大きくばらついて全く所望の値からはずれる結果となり、ディスプレイとして高い画質を期待することはできない。
この問題を改善するため多数の画素回路が提案されているが、代表例を図3に示す(たとえば特許文献3、または特許文献4参照)。
図3の画素回路20は、pチャネルTFT21、nチャネルTFT22〜24、キャパシタC21,C22、発光素子である有機EL発光素子25を有する。また、図3において、SGLは信号線を、SCNLは走査線を、AZLはオートゼロ線を、DRVLは駆動線をそれぞれ示している。
この画素回路20の動作について、図4に示すタイミングチャートを参照しながら以下に説明する。
図4(A),(B)に示すように、駆動線DRVL、オートゼロ線AZLをハイレベルとし、TFT22およびTFT23を導通状態とする。このときTFT21はダイオード接続された状態で発光素子(OLED)25と接続されるため、TFT21に電流が流れる。
次に、図4(A)に示すように、駆動線DRVLをローレベルとし、TFT22を非導通とする。このとき走査線SCNLは、図4(C)に示すように、ハイレベルでTFT24が導通状態とされ、信号線SGLには、図4(D)に示すように、基準電位Vref が与えられる。TFT21に流れる電流が遮断されるため、図4(E)に示すようにTFT21のゲート電位Vgは上昇するが、その電位がVDD-|Vth| まで上昇した時点でTFT21は非導通状態となって電位が安定する。この動作を以後、「オートゼロ動作」と称することがある。
図4(B),(D)に示すように、オートゼロ線AZLをローレベルとしてTFT23を非導通状態とし、信号線SGLの電位をVref からΔVdata だけ低い電位とする。この信号線電位の変化は、図4(E)に示すように、キャパシタC21を介してTFT21のゲート電位をΔVgだけ低下させる。
図4(A),(C)に示すように、走査線SCNLをローレベルとしてTFT24を非導通状態とし、駆動線DRVLをハイレベルとしてTFT22を導通状態とすると、TFT21および発光素子(OLED)25に電流が流れ、発光素子25が発光を開始する。
寄生容量が無視できるとすれば、ΔVgおよびTFT21のゲート電位Vgはそれぞれ次のようになる。
(数2)
ΔVg=ΔVdata×C1/(C1+C2) …(2)
(数3)
Vg=VCC−|Vth|−ΔVdata×C1/(C1+C2)…(3)
ここで、C1はキャパシタC21の容量値、C2はキャパシタC22の容量値をそれぞれ示している。
一方、発光時に発光素子(OLED)25に流れる電流をIoledとすると、これは発光素子25と直列に接続されるTFT21によって電流値が制御される。TFT21が飽和領域で動作すると仮定すれば、良く知られたMOSトランジスタの式および上記(3)式を用いて次の関係を得る。
(数4)
Ioled=μCoxW/L/2(VCC−Vg−|Vth|)2
=μCoxW/L/2(ΔVdata×C1/(C1+C2))2
…(4)
ここで、μはキャリアの移動度、Coxは単位面積当たりのゲート容量、Wはゲート幅、Lはゲート長をそれぞれ示している。
(4)式によれば、IoledはTFT21のしきい値Vthによらず、外部から与えられるΔVdataによって制御される。言い換えれば、図3の画素回路20を用いれば、画素毎にばらつくしきい値Vthの影響を受けず、電流の均一性、ひいては輝度の均一性が比較的高い表示装置を実現することができる。
USP5,684,365 特開平8−234683号公報 USP6,229,506 特表2002−514320号公報のFIG.3
上述のように、図2のような画素回路10を用いた場合、トランジスタのしきい値Vthのばらつきのため、画素間の輝度の均一性が損なわれ、高品位の表示装置を構成することは困難である。
一方、図3の画素回路を用いれば、輝度の均一性が比較的高い表示装置を実現することが可能であるが、これには次のような問題がある。
第1の問題は、外部から駆動するデータ振幅ΔVdataに対し、駆動トランジスタのゲート振幅ΔVgは(2)式に従って減少する。逆に言えば、同じΔVgを得るために大きなΔVdataを与える必要があり、これは消費電力やノイズの点から望ましくない。
第2の問題は、図3の画素回路20に関する上記動作説明は理想的なものであって、実際には、発光素子(OLED)25を駆動するTFT21のVthのばらつきの影響が無くなるわけではない。
これは、オートゼロ線AZLとTFT21のゲートノードがTFT23のゲート容量によって結合されており、オートゼロ線AZLが高レベルへ遷移してTFT23が非導通状態となる過程において、TFT23のチャネル電荷がTFT21のゲートノードに流入するためである。この理由を次に説明する。
すなわち、オートゼロ動作終了後、TFT21のゲート電位は理想的にはVDD-|Vth| であるべきであるが、上記電荷の流入によって実際にはそれよりやや高い電位となり、なおかつこの電荷の流入量はVthの値によって変動する。なぜなら、オートゼロ動作終了直前におけるTFT21のゲート電位はほぼVDD-|Vth| である。したがって、この電位は|Vth| がたとえば小さい程高い。
一方、オートゼロ動作終了時、オートゼロ線AZLの電位が上昇してTFT23が非導通に転ずる際、そのソース電位、すなわちTFT21のゲート電位が高い程、TFT23が非導通になるタイミングが遅れるため、より多くの電荷がTFT21のゲートに流入することになる。結果としてオートゼロ動作終了後のTFT21のゲート電位が|Vth| の影響を受けるため、前述の(3)式や(4)式が厳密には成立せず、画素毎にばらつくVthの影響を受けることになる。
そこで、特に、輝度ばらつきが問題になり易いしきい値電圧Vthを補償可能な画素回路として、しきい値電圧補正型(オフセットキャンセル型)画素回路を用いることが考えられる。
この画素回路では、たとえば図3の回路において、TFT24のドレインと結合キャパシタC21との接続点を、たとえばオートゼロ期間に所定のプリチャージ電位にプリチャージする。
この場合、プリチャージ電位線は走査線と並行するように同一方向(図1では左右方向)に配線される。
このように、これらのしきい値補正型画素回路には、有機EL素子に流れる電流を決定する駆動トランジスタとしてのTFT21のゲートに接続される結合キャパシタC21が存在するのが一般的であり、オフセットキャンセル動作時には以下の動作を行う。
図3に関連付けると、(1)駆動トランジスタとしてのTFT21には定電流Irefが流れる。これは、外部から入力される基準電流でも良いし、ゼロ電流であっても良い。
(2)結合キャパシタC21の一端が基準電位(プリチャージ電位)Vpcに接続させる。
(3)結合キャパシタC21の両端には、駆動トランジスタTFT21に電流Irefが流れたときのゲート−ソース間電位と同じ電圧が生じる。この電位Vrefは、駆動トランジスタTFT21のゲート側をプラス方向として、以下の式で表される。
(数5)
Iref=β(Vref−Vth)2 (5)
ここで、βは駆動トランジスタの比例係数(∝駆動トランジスタの移動度)、Vthは駆動トランジスタのしきい値電圧である。すなわち、駆動トランジスタであるTFT21のゲート−ソース間電位Vrefは、次のようになる。なお、Iref=0でもよい。
(数6)
Vref=Vth+(Iref/β)1/2 (6)
(4)その後、データ書き込み時に、信号線SGLより結合キャパシタC21の駆動トランジスタであるTFT21の他端側に、データ電圧Vdataが書き込まれる。よって、このときの駆動トランジスタのゲート-ソース電位は、Vgsは次のように表される。
(数7)
Vgs=Vdata+Vref−Vsource
=Vdata+Vth+(Iref/β)1/2 −Vsource (7)
したがって、駆動トランジスタに流れる電流Idsは、次のようになる。
(数8)
Ids=β(Vdata+(Iref/β)1/2 −Vsource)2 (8)
すなわち、駆動トランジスタに流れる電流電流Idsは、しきい値電圧Vthに依存しない、すなわち、しきい値電圧補正が行われる。
次に、オフセットキャンセルのタイミングの例を示す。このとき、前記のオフセットキャンセル動作は、走査線と同期して行われるのが一般的である。
図3に、データ書き込み直前にK水平期間(図はH=3)をオフセットキャンセル期間とする場合のタイミング示す。また、このディスプレイの画素数をM×Nであるとする。
このとき、上述したように、走査線方向と平行なプリジャージ電位線を配線するレイアウトを用いた場合、走査方向の1つのプリジャージ電位線が同時にオフセットキャンセルする画素数は、N画素であり、Nは数100から1000以上になることも一般的である。
したがって、解像度が大きくなるにつれて、基準電圧であるVpcを安定した電位に保つことが難しくなる。また、画面の左右で、この電位に勾配ができた場合、表示画像の輝度に勾配ができる問題が生じる。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、画素内部の能動素子のしきい値のばらつきによらず、安定かつ正確に各画素の発光素子に所望の値の電流を供給でき、かつ、プリチャージ電位線によるオフセットキャンセル機能を有したとしても安定に基準電位を保持でき、表示画像の輝度に勾配ができることを防止でき、その結果として高品位な画像を表示することが可能な画素回路、および表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点は、流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子を駆動する画素回路であって、少なくとも輝度情報に応じたデータ信号が供給される信号線と、少なくとも第1の制御線と、所定のプリチャージ電位線と、電源電位線と、基準電位線と、第1のノードと、第2のノードと、第1のスイッチと、第1端子と第2端子間で電流供給ラインを形成し、上記第2のノードに接続された制御端子の電位に応じて上記電流供給ラインを流れる電流を制御する駆動トランジスタと、上記駆動トランジスタの上記第1の端子と上記第1のノードとの間に接続された第2のスイッチと、一端がプリチャージ電位線に接続され、他端が上記第2のノードに接続された第3のスイッチと、上記信号線と上記第1のノードとの間に接続され、上記第1の制御線によって導通制御される第4のスイッチと、上記第1のノードと上記駆動トランジスタの制御端子に接続された第2のノード間に接続された結合キャパシタと、上記電源電位線と上記第1のノードとの間に接続されたキャパシタと、を有し、上記電源電位線と上記基準電位線との間に、上記第1のスイッチ、上記駆動トランジスタの電流供給ライン、および上記電気光学素子が直列に接続され、上記プリチャージ電位線および電源電位線が信号線と並行するように同一方向に配線され、上記電気光学素子を駆動する場合、第1のステージとして、上記第1のスイッチ、第2のスイッチ、および第3のスイッチが導通状態に保持されて上記第2のノードが上記プリチャージ電位線に接続され、上記駆動トランジスタの上記第1の端子と上記第1のノードとが接続され、第2のステージとして、上記第1のスイッチが非導通状態に保持され、第3のステージとして、上記第2のスイッチおよび上記第3のスイッチが非導通状態に保持され、第4のステージとして、上記第1の制御線により上記第4のスイッチが導通状態に保持されて、上記信号線を伝播されるデータ信号が上記第1のノードに入力された後、上記第4のスイッチが非導通状態に保持され、第5のステージとして、上記第1のスイッチが導通状態に保持され、上記第1および第2のステージの動作において、プリチャージ電位と上記駆動トランジスタのしきい値の絶対値との和が電源電位より小さい。
好適には、上記駆動トランジスタは、電界効果トランジスタにより形成され、上記第1の端子がソースであり、上記第2の端子がドレインであり、上記制御端子がゲートであり、上記第1スイッチが、上記電界効果トランジスタのソースと電源電位線との間に接続されている
好適には、上記駆動トランジスタは、電界効果トランジスタにより形成され、上記第1の端子がソースであり、上記第2の端子がドレインであり、上記制御端子がゲートであり、上記第1スイッチが、上記電界効果トランジスタのソースと上記電気光学素子との間に接続されている
本発明の第2の観点は、マトリクス状に複数配列された画素回路と、上記画素回路のマトリクス配列に対して列毎に配線され、少なくとも輝度情報に応じたデータ信号が供給される信号線と、上記画素回路のマトリクス配列に対して行毎に配線された少なくとも第1の制御線と、上記画素回路のマトリクス配列に対して上記信号線と同一方向に配線された所定のプリチャージ電位線と、上記画素回路のマトリクス配列に対して上記信号線と同一方向に配線された電源電位線と、を有し、上記各画素回路は、基準電位線と、第1のノードと、第2のノードと、第1のスイッチと、第1端子と第2端子間で電流供給ラインを形成し、上記第2のノードに接続された制御端子の電位に応じて上記電流供給ラインを流れる電流を制御する駆動トランジスタと、上記駆動トランジスタの上記第1の端子と上記第1のノードとの間に接続された第2のスイッチと、一端がプリチャージ電位線に接続され、他端が上記第2のノードに接続された第3のスイッチと、上記信号線と上記第1のノードとの間に接続され、上記第1の制御線によって導通制御される第4のスイッチと、上記第1のノードと上記駆動トランジスタの制御端子に接続された第2のノード間に接続された結合キャパシタと、上記電源電位線と上記第1のノードとの間に接続されたキャパシタと、を有し、上記電源電位線と上記基準電位線との間に、上記第1のスイッチ、上記駆動トランジスタの電流供給ライン、および上記電気光学素子が直列に接続され、上記プリチャージ電位線および電源電位線が信号線と並行するように同一方向に配線され、上記電気光学素子を駆動する場合、第1のステージとして、上記第1のスイッチ、第2のスイッチ、および第3のスイッチが導通状態に保持されて上記第2のノードが上記プリチャージ電位線に接続され、上記駆動トランジスタの上記第1の端子と上記第1のノードとが接続され、第2のステージとして、上記第1のスイッチが非導通状態に保持され、第3のステージとして、上記第2のスイッチおよび上記第3のスイッチが非導通状態に保持され、第4のステージとして、上記第1の制御線により上記第4のスイッチが導通状態に保持されて、上記信号線を伝播されるデータ信号が上記第1のノードに入力された後、上記第4のスイッチが非導通状態に保持され、第5のステージとして、上記第1のスイッチが導通状態に保持され、上記第1および第2のステージの動作において、プリチャージ電位と上記駆動トランジスタのしきい値の絶対値との和が電源電位より小さい
好適には、上記駆動トランジスタは、電界効果トランジスタにより形成され、上記第1の端子がソースであり、上記第2の端子がドレインであり、上記制御端子がゲートであり、上記第1スイッチが、上記電界効果トランジスタのソースと電源電位線との間に接続されている
好適には、上記駆動トランジスタは、電界効果トランジスタにより形成され、上記第1の端子がソースであり、上記第2の端子がドレインであり、上記制御端子がゲートであり、上記第1スイッチが、上記電界効果トランジスタのソースと上記電気光学素子との間に接続されている
本発明によれば、プリジャージ電位線が信号線と並行するように同一方向に配線されている。
この場合、信号線と同一方向に配線されたプリジャージ電位線の1つに接続され、同時にオフセットキャンセルされる画素数はたとえばK画素である。通常、Kはオフセットキャンセル期間であり、十分にオフセットするのに必要な時間であるが、1〜数10以下が通常であり、同時にオフセットキャンセルする画素数に比べて小さい。また、パネルの解像度が上がっても、Kは変化しない。したがって、プリチャージ電位を安定した電位に保つことが容易となる。
また、走査線と平行方向に隣接するL画素のプリチャージ線を共有することも可能である。この場合、信号線と平行なプリジャージ線の1つに接続され、同時にオフセットキャンセルされる画素数はK×L画素である。このとき、Lはプリチャージ線が安定な電位に保てる範囲で適切な数値を選択すればよい。
また、たとえば所定の制御線により第1のスイッチ、第2のスイッチ、および第3のスイッチを導通状態とする。
このとき、駆動トランジスタの制御端子、たとえばゲートは第3のスイッチによってプリチャージ電位Vpcとなり、結合キャパシタの入力側電位(ノード電位)は、第1および第2のスイッチが導通状態にあるため、第1の基準電位(電源電位VCC)またはその付近まで上昇する。
そして、所定の制御線により第1のスイッチを非導通状態とする。これにより駆動トランジスタに流れる電流が遮断されるため、駆動トランジスタの第2端子(たとえばドレイン)の電位は下降するが、その電位がVpc+|Vth| まで下降した時点で駆動トランジスタは非導通状態となって電位が安定する。
このとき、キャパシタの入力側電位(ノード電位)は、第2のスイッチが導通状態にあるため、やはり Vpc+|Vth|である。ここで |Vth|は、駆動トランジスタのしきい値の絶対値である。
次に、所定の制御線により第2および第3のスイッチを非導通状態とする。あるいは、第2のスイッチを非導通状態にした後、所定の制御線により第3のスイッチを非導通状態とする。キャパシタの入力側ノードの電位は、Vpc+|Vth| であり、駆動トランジスタのゲート電位はVpcである。すなわち、キャパシタの端子間の電位差は |Vth|となる。
次いで、第4のスイッチを導通状態とし、信号線から輝度データに応じた電位Vdataをキャパシタの入力側ノードに与える。
キャパシタ端子間の電位差は |Vth|のまま保持されるので、駆動トランジスタのゲート電位は、Vdata - |Vth|となる。
次に、第4のスイッチを非導通状態とし、所定の制御線により第1のスイッチを導通状態とすると、駆動トランジスタおよび電気光学素子に電流が流れ、発光を開始する。
このように、本発明に係る画素回路は、画素毎にばらつく駆動トランジスタのしきい値によらず、電気光学素子に電流を供給することができるため、高品位な画像を表示する表示装置を実現することができる。特に従来の技術と比較した場合、制御線から駆動トランジスタへのノイズの影響が少ない構成であるため、より高精度なしきい値ばらつきの補正が可能である。
本発明によれば、画素内部の能動素子のしきい値のばらつきによらず、安定かつ正確に各画素の発光素子に所望の値の電流を供給でき、かつ、プリチャージ電位線によるオフセットキャンセル機能を有したとしても安定に基準電位を保持でき、表示画像の輝度に勾配ができることを防止でき、その結果として高品位な画像を表示することがでる。
すなわち、立体的な電磁シールドを施すことなく、平面上で固定電位線を一本追加する比較的簡単な配線構成で画素間のクロストークが防止できる。
また、固定電位線としていろいろなバリエーションが適用できる。
また、画面上下で輝度ムラが発生しないという利点がある。
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
<第1実施形態>
図6は、本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第1の実施形態を示す回路図である。
また、図7は、第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイの電源線関係の配線配置を示す図である。
本有機ELディスプレイ100は、図6に示すように、画素回路101がm×nのマトリクス状に配列された画素アレイ部102、データドライバ(DDRV)103、スキャンドライバ(SDRV)104を有している。
そして、画素回路101のマトリクス配列に対してデータドライバ(DDRV)103によって駆動されるn列分の信号線SGL1〜SGLnが画素列毎に、スキャンドライバ(SDRV)12によって選択的に駆動されるm行分の走査線SCNL101〜SCNL10m、駆動線DRL101〜DRV10m、およびオートゼロ線AZL101〜AZL10mが画素行毎にそれぞれ配線されている。
さらに、本実施形態においては、電源電圧Vccを供給するn列分の電源電位線VCCL101〜VCCL10nと、オフセットキャンセルを行うための基準電圧Vpcを供給するためのn列分のプリチャージ電位線VPCL101〜VPCL10nが信号線SGL101〜SGL10nに並行するように同一方向に、画素列毎に配線されている。
また、本実施形態においては、電源電位線VCCLは、図7に示すように、電源電位線VCCLの図中上下で生じる長さ方向の電位差による輝度ムラを防止するために、表示領域である画素アレイ部102の図中上下を共通化、すなわち複数の電源電位線VCCL101〜VCCL10nの両端部を共通に接続して、同電位化を図っている。
なお、本画素アレイ部102において、画素回路101はm×nのマトリクス状に配列されるが、図6においては、図面の簡単化のために2(=m)×2(=n)のマトリクス状に配列した例を示している。
また、図6においては、2×2の画素回路の各々を、Pixel(M,N)、Pixel(M,N+1)、Pixel(M+1,N)、Pixel(M+1,N+1)とも表記している。
次に、各画素回路101の具体的な構成について説明する。
画素回路101は、図6に示すように、1個のpチャネルTFT111、4個のnチャネルTFT112〜115、有機EL発光素子116、キャパシタC111,C112、およびノードND111〜ND113を有している。
図6の1行1列目に配置された画素回路Pixel(M,N)において、駆動トランジスタとしてTFT111のソースが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ドレインがノードND113に接続され、ゲートがノードND111に接続されている。
TFT112のドレインがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ソースが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT113のソースがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ドレインがノードND111(TFT111のゲート)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND111に接続され、第2電極がノードND112に接続されている。また、キャパシタC112の第1電極がノードND111に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT114のソースがノードND112に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT115のソースがノードND112に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図6の2行1列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N)において、駆動トランジスタとしてTFT111のソースが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ドレインがノードND113に接続され、ゲートがノードND111に接続されている。
TFT112のドレインがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ソースが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT113のソースがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ドレインがノードND111(TFT111のゲート)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND111に接続され、第2電極がノードND112に接続されている。また、キャパシタC112の第1電極がノードND111に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT114のソースがノードND112に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT115のソースがノードND112に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図6の1行2列目に配置された画素回路Pixel(M,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT111のソースが第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続され、ドレインがノードND113に接続され、ゲートがノードND111に接続されている。
TFT112のドレインがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ソースが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT113のソースがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ドレインがノードND111(TFT111のゲート)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND111に接続され、第2電極がノードND112に接続されている。また、キャパシタC112の第1電極がノードND111に接続され、第2電極が第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続されている。
TFT114のソースがノードND112に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT115のソースがノードND112に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図6の2行2列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT111のソースが第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続され、ドレインがノードND113に接続され、ゲートがノードND111に接続されている。
TFT112のドレインがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ソースが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT113のソースがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ドレインがノードND111(TFT111のゲート)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND111に接続され、第2電極がノードND112に接続されている。また、キャパシタC112の第1電極がノードND111に接続され、第2電極が第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続されている。
TFT114のソースがノードND112に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT115のソースがノードND112に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
次に、画素回路101の動作について、図6のPixel(M,N)を例に説明する。
駆動線DRL101、オートゼロ線AZL101をハイレベルとし、TFT112、TFT113、およびTFT115を導通状態とする。このときTFT111はダイオード接続された状態で発光素子(OLED)116と接続されるため、TFT111に定電流Irefが流れる。
また、TFT115を通して結合キャパシタC111の一端(第2電極側)のノードND112にプリチャージ電位線VPCL101に供給されている固定の基準電圧Vpcが供給される。
そして、結合キャパシタC111の両端には、駆動トランジスタとしてのTFT111に電流Irefが流れたときのゲート−ソース間電位と同じ電圧が生じる。この電位Vrefは、駆動トランジスタとしてのTFT111のゲート側をプラス方向として、以下の式で表される。
(数9)
Iref=β(Vref−Vth)2 (9)
ここで、βは駆動トランジスタの比例係数(∝駆動トランジスタの移動度)、Vthは駆動トランジスタのしきい値電圧である。すなわち、駆動トランジスタであるTFT111のゲート−ソース間電位Vrefは、次のようになる。本実施形態では、Iref=0である。
(数10)
Vref=Vth+(Iref/β)1/2 (10)
次に、駆動線DRL101をローレベルとし、TFT112を非導通とする。このとき走査線SCNL101は、ハイレベルでTFT114が導通状態とされ、信号線SGL101には、基準電位Vref が与えられる。TFT111に流れる電流が遮断されるため、TFT111のゲート電位Vgは上昇するが、その電位がVcc−|Vth| まで上昇した時点でTFT111は非導通状態となって電位が安定する。すなわち、オートゼロ動作が行われる。
オートゼロ線AZL101をローレベルとしてTFT113を非導通状態とし、信号線SGL101を通して結合キャパシタC111の他端側(ノードND111側)に、データ電圧Vdataが書き込まれる。よって、このときの駆動トランジスタのゲート−ソース電位は、Vgsは次のように表される。
(数11)
Vgs=Vdata+Vref−Vsource
=Vdata+Vth+(Iref/β)1/2 −Vsource (11)
したがって、駆動トランジスタに流れる電流Idsは、次のようになる。
(数12)
Ids=β(Vdata+(Iref/β)1/2 −Vsource)2 (12)
すなわち、駆動トランジスタに流れる電流電流Idsは、しきい値電圧Vthに依存しない、すなわち、しきい値電圧補正が行われる。
なお、発光素子116が発光を開始させるために、データ電圧を取り込んだ後、走査線SCNL101をローレベルとしてTFT114を非導通状態とし、駆動線DRL101をハイレベルとしてTFT112を導通状態とする動作が行われる。
ここで、オフセットキャンセルのタイミングについて考察する。
本実施形態においては、信号線SGLと平行にプリジャージ電位線VPCLが配線されている。このとき、信号線SGLと平行なプリジャージ電位線VPCLの1つに接続され、同時にオフセットキャンセルされる画素数はK画素である。
通常、Kはオフセットキャンセル期間であり、十分にオフセットするのに必要な時間であるが、1〜数10以下が通常であり、従来例で同時にオフセットキャンセルする画素数に比べて小さい。また、パネルの解像度が上がっても、Kは変化しない。したがって、プリチャージ電位を安定した電位に保つことが容易となる。
以上説明したように、本第1の実施形態によれば、電源電圧Vccを供給するn列分の電源電位線VCCL101〜VCCL10nと、オフセットキャンセルを行うための基準電圧Vpcを供給するためのn列分のプリチャージ電位線VPCL101〜VPCL10nが信号線SGL101〜SGL10nの並行するように同一方向に、画素列毎に配線されていることから、画素内部の能動素子のしきい値のばらつきによらず、安定かつ正確に各画素の発光素子に所望の値の電流を供給でき、かつ、プリチャージ電位線によるオフセットキャンセル機能を有したとしても安定に基準電位を保持でき、表示画像の輝度に勾配ができることを防止できる。
その結果、高品位な画像を表示することができる。
また、本実施形態においては、電源電位線VCCLは、表示領域である画素アレイ部102の図中上下を共通化、すなわち複数の電源電位線VCCL101〜VCCL10nの両端部を共通に接続して、同電位化を図っている。したがって、電源電位線VCCLの図中上下で生じる長さ方向の電位差による輝度ムラを防止することができる。
なお、図6の画素回路101は一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、上述したように、TFT112〜TFT115は単なるスイッチであるから、これらのすべて乃至一部をpチャネルTFT、あるいはその他のスイッチ素子で構成することも可能なことは明らかである。
<第2実施形態>
図8は、本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第2の実施形態を示す回路図である。
また、図9は、第2の実施形態に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイの電源線関係の配線配置を示す図である。
本第2の実施形態が上述した第1の実施形態と異なる点は、同一行の奇数列に配置される画素回路と、偶数列に配列された画素回路との隣接する2つの画素回路を、列方向の軸に対称な配置とした、いわゆるミラー型回路配置とし、かつこの隣接する画素回路で電源電位線VCCLを共有して電源電位線VCCLを第1の実施形態により太く形成し、さらに、ミラー型回路配置をとらない偶数列の画素回路用信号線と奇数列の画素回路用信号線を隣接して配線し、かつ、このミラー型回路配置をとらない偶数列の画素回路と奇数列の画素回路間でプリチャージ電位線VPCLを共有し、かつ、ミラー型回路配置をとらない偶数列の画素回路用信号線と奇数列の画素回路用信号線間に配置して、信号線間の相互干渉(クロストーク)現象の発生を抑止するようにしたことにある。
したがって、電源電位線VCCLは奇数列の1本ずつ配線され、プリチャージ電位線VPCLは各列毎に配置され、奇数列に配線されたプリチャージ電位線VPCLOは奇数列の画素回路のTFT115のドレインが接続され、偶数列に配線されたプリチャージ電位線VPCLEは偶数列の画素回路のTFT115のドレインと、さらにこの偶数列の画素回路とミラー型回路配置をとらない奇数列の画素回路のTFT115のドレインが共通に接続される。
なお、本画素アレイ部102Aにおいて、画素回路101Aはm×nのマトリクス状に配列されるが、図8においては、図面の簡単化のために2(=m)×3(=n)のマトリクス状に配列した例を示している。
また図6においては、2×3の画素回路の各々を、Pixel(M,N)、Pixel(M,N+1)、Pixel(M,N+2)、Pixel(M+1,N)、Pixel(M+1,N+1)、Pixel(M+1,N+2)とも表記している。
図8の各画素回路101Aの構成および動作は図6の回路と同様であるが、接続関係において異なる部分があるので、ここでは具体的な接続関係についてのみ説明する。
図8の1行1列目に配置された画素回路Pixel(M,N)において、駆動トランジスタとしてTFT111のソースが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ドレインがノードND113に接続され、ゲートがノードND111に接続されている。
TFT112のドレインがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ソースが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT113のソースがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ドレインがノードND111(TFT111のゲート)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND111に接続され、第2電極がノードND112に接続されている。また、キャパシタC112の第1電極がノードND111に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT114のソースがノードND112に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT115のソースがノードND112に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図8の1行2列目に配置された画素回路Pixel(M,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT111のソースが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ドレインがノードND113に接続され、ゲートがノードND111に接続されている。
TFT112のドレインがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ソースが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT113のソースがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ドレインがノードND111(TFT111のゲート)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND111に接続され、第2電極がノードND112に接続されている。また、キャパシタC112の第1電極がノードND111に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT114のソースがノードND112に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT115のソースがノードND112に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図8の1行3列目に配置された画素回路Pixel(M,N+2)において、駆動トランジスタとしてTFT111のソースが第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続され、ドレインがノードND113に接続され、ゲートがノードND111に接続されている。
TFT112のドレインがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ソースが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT113のソースがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ドレインがノードND111(TFT111のゲート)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND111に接続され、第2電極がノードND112に接続されている。また、キャパシタC112の第1電極がノードND111に接続され、第2電極が第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続されている。
TFT114のソースがノードND112に接続され、ドレインが第3列目に配線された信号線SGL103に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT115のソースがノードND112に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図8の2行1列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N)において、駆動トランジスタとしてTFT111のソースが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ドレインがノードND113に接続され、ゲートがノードND111に接続されている。
TFT112のドレインがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ソースが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT113のソースがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ドレインがノードND111(TFT111のゲート)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND111に接続され、第2電極がノードND112に接続されている。また、キャパシタC112の第1電極がノードND111に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT114のソースがノードND112に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT115のソースがノードND112に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図8の2行2列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT111のソースが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ドレインがノードND113に接続され、ゲートがノードND111に接続されている。
TFT112のドレインがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ソースが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT113のソースがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ドレインがノードND112(TFT111のゲート)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND111に接続され、第2電極がノードND112に接続されている。また、キャパシタC112の第1電極がノードND111に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT114のソースがノードND112に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT115のソースがノードND112に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図8の2行3列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N+2)において、駆動トランジスタとしてTFT111のソースが第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続され、ドレインがノードND113に接続され、ゲートがノードND111に接続されている。
TFT112のドレインがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ソースが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT113のソースがノードND113(TFT111のドレイン)に接続され、ドレインがノードND112(TFT111のゲート)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND111に接続され、第2電極がノードND112に接続されている。また、キャパシタC112の第1電極がノードND111に接続され、第2電極が第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続されている。
TFT114のソースがノードND112に接続され、ドレインが第3列目に配線された信号線SGL103に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT115のソースがノードND112に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
このような構成において、たとえば図10に示すように、データドライバのセレクトスイッチ1032がオンして信号線SGL102にデータが転送され、次にセレクトスイッチ1032がオフして、セレクトスイッチ1033がオンして信号線SGL103にデータが転送される場合、信号線SGL102と信号線SGL103との間には固定電位のプリチャージ電位線VPCL102が存在することから、互いの電磁的結合が遮蔽され、クロストークが生じない。
そのため、正確な輝度データの書き込みが可能となる。
本第2の実施形態によれば、上述した第1の実施形態の効果に加えて、立体的な電磁シールドを施すことなく、比較的簡単な配線構成で画素間のクロストークを防止でき、輝度データを正確に書き込むことが可能となる利点がある。
<第3実施形態>
図11は、本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第3の実施形態を示す回路図である。
本第3の実施形態が上述した第1の実施形態と異なる点は、画素回路101Bの構成にある。
以下、本第3の実施形態に係る画素回路101Bの構成および動作を順を追って説明する。
本第3の実施形態に係る各画素回路101Bは、図11に示すように、pチャネルTFT121、nチャネルTFT122〜TFT125、キャパシタC121,C122、有機EL素子OLED(電気光学素子)からなる発光素子126、およびノードND121〜ND123を有する。
これらの構成要素のうち、TFT121が本発明に係る電界効果トランジスタを構成、TFT122が第1のスイッチを構成し、TFT123が第2のスイッチを構成し、TFT125が第3のスイッチを構成し、TFT124が第4のスイッチを構成、キャパシタC121が本発明に係るキャパシタを構成している。
また、走査線SCNLが本発明に係る第1の制御線に対応する。なお、TFT125をオン、オフする制御線としてオートゼロ線AZLを共通に用いているが別の制御線を用いてオン、オフ制御することも可能である。
また、電源電圧VCCの供給ライン(電源電位)が第1の基準電位に相当し、カソード線CSLの電位(たとえば接地電位GND)が第2の基準電位に相当している。
なお、本画素アレイ部102Bにおいて、画素回路101Bはm×nのマトリクス状に配列されるが、図11においても、図面の簡単化のために2(=m)×2(=n)のマトリクス状に配列した例を示している。
また、図11においては、2×2の画素回路の各々を、Pixel(M,N)、Pixel(M,N+1)、Pixel(M+1,N)、Pixel(M+1,N+1)とも表記している。
次に、各画素回路101Bの具体的な構成について説明する。
図11の1行1列目に配置された画素回路Pixel(M,N)において、駆動トランジスタとしてTFT121のソースがノードND123(TFT122のソース、TFTTFT123のドレインとの接続点)に接続され、ドレインが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、発光素子126のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT122のソースがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続されている。
TFT123のドレインがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ソースがノードND122(TFT124のソース)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND121に接続され、第2電極がノードND122に接続されている。また、キャパシタC122の第1電極がノードND122に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT124のソースがノードND122に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT125のソースがノードND121(TFT121のゲート)に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図11の2行1列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N)において、駆動トランジスタとしてTFT121のソースがノードND123(TFT122のソース、TFTTFT123のドレインとの接続点)に接続され、ドレインが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、発光素子126のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT122のソースがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続されている。
TFT123のドレインがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ソースがノードND122(TFT124のソース)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND121に接続され、第2電極がノードND122に接続されている。また、キャパシタC122の第1電極がノードND122に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT124のソースがノードND122に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT125のソースがノードND121(TFT121のゲート)に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図11の1行2列目に配置された画素回路Pixel(M,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT121のソースがノードND123(TFT122のソース、TFTTFT123のドレインとの接続点)に接続され、ドレインが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、発光素子126のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT122のソースがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ドレインが第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続されている。
TFT123のドレインがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ソースがノードND122(TFT124のソース)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND121に接続され、第2電極がノードND122に接続されている。また、キャパシタC122の第1電極がノードND122に接続され、第2電極が第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続されている。
TFT124のソースがノードND122に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT125のソースがノードND121(TFT121のゲート)に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図11の2行2列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT121のソースがノードND123(TFT122のソース、TFTTFT123のドレインとの接続点)に接続され、ドレインが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、発光素子126のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT122のソースがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ドレインが第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続されている。
TFT123のドレインがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ソースがノードND122(TFT124のソース)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND121に接続され、第2電極がノードND122に接続されている。また、キャパシタC122の第1電極がノードND122に接続され、第2電極が第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続されている。
TFT124のソースがノードND122に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT125のソースがノードND121(TFT121のゲート)に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
次に、画素回路101Bの動作について、図11のPixel(M,N)を例に、図12に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。
ステップST11
まず、図12(A),(B)に示すように、駆動線DRL101、オートゼロ線AZL101をハイレベルとし、TFT122、TFT123、TFT125を導通状態とする。
このとき、TFT121のゲートは、TFT125によって図12(F)に示すようにプリチャージ電位Vpcとなり、キャパシタC121の入力側電位VC121は、TFT122、TFT123が導通状態にあるため図12(E)に示すように電源電位VCCまたはその付近まで上昇する。
ステップST12:
図12(A)に示すように、駆動線DRL101をローレベルとし、TFT122を非導通状態とする。TFT121に流れる電流が遮断されるため、TFT121のドレイン電位は下降するが、その電位がVpc+|Vth| まで下降した時点でTFT121は非導通状態となって電位が安定する。
このとき、キャパシタC121の入力側電位VC121は、TFT123が導通状態にあるため、図12(E)に示すように、やはり Vpc+|Vth|である。ここで |Vth|は、TFT121のしきい値の絶対値である。
ステップST13
図12(B)に示すように、オートゼロ線AZL101をローレベルとしてTFT123およびTFT125を非導通状態とする。キャパシタC121の入力側ノードの電位VC121は、図12(E)に示すように、Vpc+|Vth| であり、TFT121のゲート電位Vg121は、図12(F)に示すように、Vpcである。すなわち、キャパシタC121の端子間の電位差は |Vth|となる。
ステップST14
図12(C),(D)に示すように、走査線SCNL101をハイレベルとしてTFT124を導通状態とし、信号線SGL101から輝度データに応じた電位VdataをキャパシタC121の入力側ノードND121に与える。
キャパシタC121端子間の電位差は |Vth|のまま保持されるので、TFT121のゲート電位Vg121は、図12(F)に示すように、Vdata - |Vth|となる。
ステップST15
図12(A),(C)に示すように、走査線SCNL101をローレベルとしてTFT124を非導通とし、駆動線DRL101をハイレベルとしてTFT122を導通状態とすると、TFT121および発光素子(OLED)126に電流が流れ、OLEDが発光を開始する。
なお、上記のステップST11およびST12の動作においては、Vpc+|Vth| < VDD となるようにVpcの値を設定する必要があるが、これを満たす限りVpcの値は任意である。
上記動作を行った後に発光素子(OLED)126に流れる電流Ioledを計算すると、TFT121が飽和領域で動作していれば、次のようになる。
(数13)
Ioled=μCoxW/L/2(Vgs−Vth)2
=μCoxW/L/2(VCC−Vg−|Vth|)2
=μCoxW/L/2(VCC−Vdata+|Vth|−|Vth|)2
=μCoxW/L/2(VCC−Vdata)2
…(13)
ここで、μはキャリアの移動度、Coxは単位面積当たりのゲート容量、Wはゲート幅、Lはゲート長をそれぞれ示している。
(13)式によれば、電流IoledはTFT121のしきい値Vthに依存せず(Vthによらず)、外部から与えられるVdataによって制御される。
言い換えれば、図11の画素回路101Bを用いれば、画素毎にばらつくVthの影響を受けず、電流の均一性、ひいては輝度の均一性が比較的高い表示装置を実現することができる。
また、TFT121がリニア領域で動作している場合においても、発光素子(OLED)126に流れる電流Ioledは次のようになり、やはりVthに依存しない。
(数14)
Ioled=μCoxW/L{(Vgs−Vth)Vds−Vds2 /2}
=μCoxW/L{(VCC−Vg−|Vth|)(VCC−Vd)−(VCC
−Vd)2 /2}
=μCoxW/L{(VCC−Vdata+|Vth|−|Vth|)(VCC
Vd)−(VCC−Vd)2 /2}
=μCoxW/L{(VCC−Vdata)(VCC−Vd)−(VCC−Vd)2 /2}
…(14)
ここで、VdはTFT121のドレイン電位を示している。
以上のように、本第3の実施形態の画素回路101Bによれば、しきい値Vthのばらつきの影響をキャンセルできるという点において、図1の従来例より優れる。
図3の従来例に対しては、次の点において、より優れている。
第1に、図3の従来例においては、外部から駆動するデータ振幅ΔVdataに対し、駆動トランジスタのゲート振幅ΔVgは(2)式に従って減少するという問題があったが、本発明においてデータ振幅はゲート振幅とほぼ等しく、したがってより小さな信号線振幅で画素回路を駆動することができる。
これによって、より低消費電力、低ノイズの駆動が可能となる。
第2に、図3の従来例で問題となるオートゼロ線とTFTのゲートとの容量結合については、図11の画素回路101Bにおいて、TFT123はTFT121のゲートとは直接接続されていないため、その影響が少ない。
一方、TFT125はTFT121のゲートと接続されているが、TFT125のソースは一定電位Vpcに接続されているため、オートゼロ動作終了時においてそのゲート電位が変化しても、TFT121のゲート電位はほぼVpcの電位に保たれる。
このように、図11の画素回路101Bにおいては、オートゼロ線AZLとTFT121のゲートとの結合の影響が小さく、その結果図3の画素回路より正確にVthばらつきの補正が行われる。
すなわち、本実施形態によれば、トランジスタのしきい値のばらつきによらず、正確に画素回路の発光素子に所望の値の電流を供給し、その結果として輝度均一性の高い、高品位な画像を表示することが可能な有機EL用画素回路を実現できる。その結果、従来の類似回路より高精度なしきい値補正が可能となる。
また、オフセットキャンセルのタイミングについて考察する。
本第3の実施形態においても、信号線SGLと平行にプリジャージ電位線VPCLが配線されている。このとき、信号線SGLと平行なプリジャージ電位線VPCLの1つに接続され、同時にオフセットキャンセルされる画素数はK画素である。
通常、Kはオフセットキャンセル期間であり、十分にオフセットするのに必要な時間であるが、1〜数10以下が通常であり、従来例で同時にオフセットキャンセルする画素数に比べて小さい。また、パネルの解像度が上がっても、Kは変化しない。したがって、プリチャージ電位を安定した電位に保つことが容易となる。
本第3の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様の効果、すなわち、画素内部の能動素子のしきい値のばらつきによらず、安定かつ正確に各画素の発光素子に所望の値の電流を供給でき、かつ、プリチャージ電位線によるオフセットキャンセル機能を有したとしても安定に基準電位を保持でき、表示画像の輝度に勾配ができることを防止できる。その結果、高品位な画像を表示することができる利点がある。
また、本第3の実施形態においても、電源電位線VCCLは、表示領域である画素アレイ部102の図中上下を共通化、すなわち複数の電源電位線VCCL101〜VCCL10nの両端部を共通に接続して、同電位化を図っている。したがって、電源電位線VCCLの図中上下で生じる長さ方向の電位差による輝度ムラを防止することができる。
なお、図11の画素回路101Bは一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、上述したように、TFT122〜TFT125は単なるスイッチであるから、これらのすべて乃至一部をpチャネルTFT、あるいはその他のスイッチ素子で構成することも可能なことは明らかである。
<第4実施形態>
図13は、本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第4の実施形態を示す回路図である。
本第4の実施形態が上述した第3の実施形態と異なる点は、同一行の奇数列に配置される画素回路と、偶数列に配列された画素回路との隣接する2つの画素回路を、列方向の軸に対称な配置とした、いわゆるミラー型回路配置とし、かつこの隣接する画素回路で電源電位線VCCLを共有して電源電位線VCCLを第1の実施形態により太く形成し、さらに、ミラー型回路配置をとらない偶数列の画素回路用信号線と奇数列の画素回路用信号線を隣接して配線し、かつ、このミラー型回路配置をとらない偶数列の画素回路と奇数列の画素回路間でプリチャージ電位線VPCLを共有し、かつ、ミラー型回路配置をとらない偶数列の画素回路用信号線と奇数列の画素回路用信号線間に配置して、信号線間の相互干渉(クロストーク)現象の発生を抑止するようにしたことにある。
したがって、電源電位線VCCLは奇数列の1本ずつ配線され、プリチャージ電位線VPCLは各列毎に配置され、奇数列に配線されたプリチャージ電位線VPCLOは奇数列の画素回路のTFT125のドレインが接続され、偶数列に配線されたプリチャージ電位線VPCLEは偶数列の画素回路のTFT125のドレインと、さらにこの偶数列の画素回路とミラー型回路配置をとらない奇数列の画素回路のTFT125のドレインが共通に接続される。
なお、本画素アレイ部102Cにおいて、画素回路101Cはm×nのマトリクス状に配列されるが、図13においては、図面の簡単化のために2(=m)×3(=n)のマトリクス状に配列した例を示している。
また図13においては、2×3の画素回路の各々を、Pixel(M,N)、Pixel(M,N+1)、Pixel(M,N+2)、Pixel(M+1,N)、Pixel(M+1,N+1)、Pixel(M+1,N+2)とも表記している。
図13の各画素回路101Cの構成および動作は図11の回路と同様であるが、接続関係において異なる部分があるので、ここでは具体的な接続関係についてのみ説明する。
図13の1行1列目に配置された画素回路Pixel(M,N)において、駆動トランジスタとしてTFT121のソースがノードND123(TFT122のソース、TFTTFT123のドレインとの接続点)に接続され、ドレインが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、発光素子126のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT122のソースがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続されている。
TFT123のドレインがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ソースがノードND122(TFT124のソース)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND121に接続され、第2電極がノードND122に接続されている。また、キャパシタC122の第1電極がノードND122に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT124のソースがノードND122に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT125のソースがノードND121(TFT121のゲート)に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図13の1行2列目に配置された画素回路Pixel(M,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT121のソースがノードND123(TFT122のソース、TFTTFT123のドレインとの接続点)に接続され、ドレインが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、発光素子126のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT122のソースがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続されている。
TFT123のドレインがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ソースがノードND122(TFT124のソース)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND121に接続され、第2電極がノードND122に接続されている。また、キャパシタC122の第1電極がノードND122に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT124のソースがノードND122に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT125のソースがノードND121(TFT121のゲート)に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図13の1行3列目に配置された画素回路Pixel(M,N+2)において、駆動トランジスタとしてTFT121のソースがノードND123(TFT122のソース、TFTTFT123のドレインとの接続点)に接続され、ドレインが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、発光素子126のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT122のソースがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ドレインが第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続されている。
TFT123のドレインがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ソースがノードND122(TFT124のソース)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND121に接続され、第2電極がノードND122に接続されている。また、キャパシタC122の第1電極がノードND122に接続され、第2電極が第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続されている。
TFT124のソースがノードND122に接続され、ドレインが第3列目に配線された信号線SGL103に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT125のソースがノードND121(TFT121のゲート)に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図13の2行1列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N)において、駆動トランジスタとしてTFT121のソースがノードND123(TFT122のソース、TFTTFT123のドレインとの接続点)に接続され、ドレインが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、発光素子126のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT122のソースがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続されている。
TFT123のドレインがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ソースがノードND122(TFT124のソース)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND121に接続され、第2電極がノードND122に接続されている。また、キャパシタC122の第1電極がノードND122に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT124のソースがノードND122に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT125のソースがノードND121(TFT121のゲート)に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図13の2行2列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT121のソースがノードND123(TFT122のソース、TFTTFT123のドレインとの接続点)に接続され、ドレインが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、発光素子126のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT122のソースがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続されている。
TFT123のドレインがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ソースがノードND122(TFT124のソース)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND121に接続され、第2電極がノードND122に接続されている。また、キャパシタC122の第1電極がノードND122に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT124のソースがノードND122に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT125のソースがノードND121(TFT121のゲート)に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図13の2行3列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N+2)において、駆動トランジスタとしてTFT121のソースがノードND123(TFT122のソース、TFTTFT123のドレインとの接続点)に接続され、ドレインが有機EL発光素子116のアノード側に接続され、発光素子126のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT122のソースがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ドレインが第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続されている。
TFT123のドレインがノードND123(TFT121のソース)に接続され、ソースがノードND122(TFT124のソース)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND121に接続され、第2電極がノードND122に接続されている。また、キャパシタC122の第1電極がノードND122に接続され、第2電極が第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続されている。
TFT124のソースがノードND122に接続され、ドレインが第3列目に配線された信号線SGL103に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT125のソースがノードND121(TFT121のゲート)に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
このような構成において、たとえば図14に示すように、データドライバのセレクトスイッチ1032がオンして信号線SGL102にデータが転送され、次にセレクトスイッチ1032がオフして、セレクトスイッチ1033がオンして信号線SGL103にデータが転送される場合、信号線SGL102と信号線SGL103との間には固定電位のプリチャージ電位線VPCL102が存在することから、互いの電磁的結合が遮蔽され、クロストークが生じない。
そのため、正確な輝度データの書き込みが可能となる。
本第4の実施形態によれば、上述した第1および第3の実施形態の効果に加えて、立体的な電磁シールドを施すことなく、比較的簡単な配線構成で画素間のクロストークを防止でき、輝度データを正確に書き込むことが可能となる利点がある。
<第5実施形態>
図15は、本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第5の実施形態を示す回路図である。
本第5の実施形態が上述した第1の実施形態と異なる点は、画素回路101Dの構成にある。
以下、本第5の実施形態に係る画素回路101Dの構成および動作を順を追って説明する。
本第5の実施形態に係る各画素回路101Dは、図15に示すように、nチャネルTFT131〜TFT135、キャパシタC131,C132、有機EL素子OLED(電気光学素子)からなる発光素子136、およびノードND131〜ND133を有する。
これらの構成要素のうち、TFT131が本発明に係る電界効果トランジスタを構成、TFT132が第1のスイッチを構成し、TFT133が第2のスイッチを構成し、TFT135が第3のスイッチを構成し、TFT134が第4のスイッチを構成、キャパシタC131が本発明に係るキャパシタを構成している。
また、走査線SCNLが本発明に係る第1の制御線に対応する。なお、TFT135をオン、オフする制御線としてオートゼロ線AZLを共通に用いているが別の制御線を用いてオン、オフ制御することも可能である。
また、電源電圧VCCの供給ライン(電源電位)が第1の基準電位に相当し、カソード線CSLの電位(たとえば接地電位GND)が第2の基準電位に相当している。
なお、本画素アレイ部102Dにおいて、画素回路101Dはm×nのマトリクス状に配列されるが、図15においても、図面の簡単化のために2(=m)×2(=n)のマトリクス状に配列した例を示している。
また、図15においては、2×2の画素回路の各々を、Pixel(M,N)、Pixel(M,N+1)、Pixel(M+1,N)、Pixel(M+1,N+1)とも表記している。
次に、各画素回路101Dの具体的な構成について説明する。
図15の1行1列目に配置された画素回路Pixel(M,N)において、駆動トランジスタとしてTFT131のドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ソースがノードND133に接続され、ゲートがノードND131に接続されている。
TFT132のドレインがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ソースが有機EL発光素子136のアノード側に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT133のソースがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ドレインがノードND131(TFT131のゲート)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND131に接続され、第2電極がノードND132に接続されている。また、キャパシタC132の第1電極がノードND131に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT134のソースがノードND132に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT135のソースがノードND132に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図15の2行1列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N)において、駆動トランジスタとしてTFT131のドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ソースがノードND133に接続され、ゲートがノードND131に接続されている。
TFT132のドレインがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ソースが有機EL発光素子136のアノード側に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT133のソースがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ドレインがノードND131(TFT131のゲート)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND131に接続され、第2電極がノードND132に接続されている。また、キャパシタC132の第1電極がノードND131に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT134のソースがノードND132に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT135のソースがノードND132に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図15の1行2列目に配置された画素回路Pixel(M,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT131のドレインが第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続され、ソースがノードND133に接続され、ゲートがノードND131に接続されている。
TFT132のドレインがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ソースが有機EL発光素子136のアノード側に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT133のソースがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ドレインがノードND131(TFT131のゲート)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND131に接続され、第2電極がノードND132に接続されている。また、キャパシタC132の第1電極がノードND131に接続され、第2電極が第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続されている。
TFT134のソースがノードND132に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT135のソースがノードND132に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図15の2行2列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT131のドレインが第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続され、ソースがノードND133に接続され、ゲートがノードND131に接続されている。
TFT132のドレインがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ソースが有機EL発光素子136のアノード側に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT133のソースがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ドレインがノードND131(TFT131のゲート)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND131に接続され、第2電極がノードND132に接続されている。また、キャパシタC132の第1電極がノードND131に接続され、第2電極が第2列目に配線された電源電位線VCCL102に接続されている。
TFT134のソースがノードND132に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT135のソースがノードND132に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図15の画素回路101Dと図11の画素回路101Bとの最も大きな違いは、発光素子(OLED)46に流れる電流を制御する駆動トランジスタとしてTFT131がnチャネルであり、そのソースと有機EL発光素子(OLED)とスイッチとしてのTFT132を介して接続されている点である。
次に、画素回路101Dの動作について、図15のPixel(M,N)を例に、図16に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。
ステップST21
図16(A),(B)に示すように、駆動線DRL101、オートゼロ線AZL101をハイレベルとし、TFT132、TFT133、TFT135を導通状態とする。このとき、TFT131のゲート電位Vg131はTFT135によって、図16(F)に示すように、プリチャージ電位Vpcとなる。Vpcを十分高い電位とすればTFT131が導通状態となり、TFT131および発光素子(OLED)136に電流が流れる。
ステップST22
図16(A)に示すように、駆動線DRL101をローレベルとし、TFT132を非導通状態とする。TFT131に流れる電流が遮断されるため、TFT131のソース電位は上昇するが、その電位が(Vpc-Vth )まで上昇した時点でTFT131は非導通状態となって電位が安定する。
このとき、キャパシタC131の入力側電位VC131は、TFT133が導通状態にあるため、図16(E)に示すように、やはり( Vpc-Vth)である。ここでVthは、TFT131のしきい値である。
ステップST23
図16(B)に示すように、オートゼロ線AZL101をローレベルとしてTFT133およびTFT135を非導通状態とする。キャパシタC131の入力側ノードND131の電位VC131は、図16(E)に示すように、(Vpc - Vth )であり、TFT131のゲート電位Vg131は、図16(F)に示すようにVpcである。すなわち、キャパシタC131の端子間の電位差はVthとなる。
ステップST24
図16(C),(D)に示すように、走査線SCNL101をハイレベルとしてTFT134を導通状態とし、信号線SGL101から輝度データに応じた電位VdataをキャパシタC131の入力側ノードND131に与える。キャパシタC131の端子間の電位差はVthのまま保持されるので、TFT131のゲート電位Vg131は、図16(F)に示すように、(Vdata + Vth )となる。
ステップST25
図16(A),(C)に示すように、走査線SCNL101をローレベルとしてTFT134を非導通状態とし、駆動線DRL101をハイレベルとしてTFT132を導通状態とすると、TFT131および発光素子(OLED)136に電流が流れ、発光素子(OLED)136が発光を開始する。
なお、上記ステップST21およびST22の動作においては、Vth _elをOLEDのしきい値としたとき、Vpc-Vth>Vth _elとなるようにVpcの値を設定する必要があるが、これを満たす限りVpcの値は任意である。
上記動作を行った後に発光素子(OLED)136に流れる電流Ioledを計算すると、TFT131が飽和領域で動作していれば、次のようになる。
(数15)
Ioled=μCoxW/L/2(Vgs−Vth)2
=μCoxW/L/2(VCC−Vs−Vth)2
=μCoxW/L/2(Vdata+Vth−Vs−Vth)2
=μCoxW/L/2(Vdata−Vs)2
…(15)
ここで、μはキャリアの移動度、Coxは単位面積当たりのゲート容量、Wはゲート幅、Lはゲート長をそれぞれ示している。
(15)式によれば、発光素子(OLED)136に流れる電流IoledはTFT131のしきい値Vthによらず、外部から与えられるVdataによって制御される。
言い換えれば、図15の画素回路101Dを用いれば、画素毎にばらつくVthの影響を受けず、電流の均一性、ひいては輝度の均一性が比較的高い表示装置を実現することができる。これは、TFT131がリニア領域で動作する場合においても同様である。
本第5の実施形態によれば、上述した第1および第3の実施形態と同様の効果、すなわち、画素内部の能動素子のしきい値のばらつきによらず、安定かつ正確に各画素の発光素子に所望の値の電流を供給でき、かつ、プリチャージ電位線によるオフセットキャンセル機能を有したとしても安定に基準電位を保持でき、表示画像の輝度に勾配ができることを防止できる。その結果、高品位な画像を表示することができる利点がある。
また、本第5の実施形態においても、電源電位線VCCLは、表示領域である画素アレイ部102の図中上下を共通化、すなわち複数の電源電位線VCCL101〜VCCL10nの両端部を共通に接続して、同電位化を図っている。したがって、電源電位線VCCLの図中上下で生じる長さ方向の電位差による輝度ムラを防止することができる。
なお、図15の画素回路101Dは一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、上述したように、TFT132〜TFT135は単なるスイッチであるから、これらのすべて乃至一部をpチャネルTFT、あるいはその他のスイッチ素子で構成することも可能なことは明らかである。
<第6実施形態>
図17は、本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第6の実施形態を示す回路図である。
本第6の実施形態が上述した第5の実施形態と異なる点は、同一行の奇数列に配置される画素回路と、偶数列に配列された画素回路との隣接する2つの画素回路を、列方向の軸に対称な配置とした、いわゆるミラー型回路配置とし、かつこの隣接する画素回路で電源電位線VCCLを共有して電源電位線VCCLを第1の実施形態により太く形成し、さらに、ミラー型回路配置をとらない偶数列の画素回路用信号線と奇数列の画素回路用信号線を隣接して配線し、かつ、このミラー型回路配置をとらない偶数列の画素回路と奇数列の画素回路間でプリチャージ電位線VPCLを共有し、かつ、ミラー型回路配置をとらない偶数列の画素回路用信号線と奇数列の画素回路用信号線間に配置して、信号線間の相互干渉(クロストーク)現象の発生を抑止するようにしたことにある。
したがって、電源電位線VCCLは奇数列の1本ずつ配線され、プリチャージ電位線VPCLは各列毎に配置され、奇数列に配線されたプリチャージ電位線VPCLOは奇数列の画素回路のTFT135のドレインが接続され、偶数列に配線されたプリチャージ電位線VPCLEは偶数列の画素回路のTFT135のドレインと、さらにこの偶数列の画素回路とミラー型回路配置をとらない奇数列の画素回路のTFT135のドレインが共通に接続される。
なお、本画素アレイ部102Eにおいて、画素回路101Eはm×nのマトリクス状に配列されるが、図17においては、図面の簡単化のために2(=m)×3(=n)のマトリクス状に配列した例を示している。
また図17においては、2×3の画素回路の各々を、Pixel(M,N)、Pixel(M,N+1)、Pixel(M,N+2)、Pixel(M+1,N)、Pixel(M+1,N+1)、Pixel(M+1,N+2)とも表記している。
図17の各画素回路101Eの構成および動作は図15の回路と同様であるが、接続関係において異なる部分があるので、ここでは具体的な接続関係についてのみ説明する。
図17の1行1列目に配置された画素回路Pixel(M,N)において、駆動トランジスタとしてTFT131のドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ソースがノードND133に接続され、ゲートがノードND131に接続されている。
TFT132のドレインがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ソースが有機EL発光素子136のアノード側に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT133のソースがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ドレインがノードND131(TFT131のゲート)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND131に接続され、第2電極がノードND132に接続されている。また、キャパシタC132の第1電極がノードND131に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT134のソースがノードND132に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT135のソースがノードND132に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図17の1行2列目に配置された画素回路Pixel(M,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT131のドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ソースがノードND133に接続され、ゲートがノードND131に接続されている。
TFT132のドレインがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ソースが有機EL発光素子136のアノード側に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT133のソースがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ドレインがノードND131(TFT131のゲート)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND131に接続され、第2電極がノードND132に接続されている。また、キャパシタC132の第1電極がノードND131に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT134のソースがノードND132に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT135のソースがノードND132に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図17の1行3列目に配置された画素回路Pixel(M,N+2)において、駆動トランジスタとしてTFT131のドレインが第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続され、ソースがノードND133に接続され、ゲートがノードND131に接続されている。
TFT132のドレインがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ソースが有機EL発光素子136のアノード側に接続され、ゲートが第1行目に配線された駆動線DRL101に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT133のソースがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ドレインがノードND131(TFT131のゲート)に接続され、ゲートが第1行目に配線されたオートゼロ線AZL101に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND131に接続され、第2電極がノードND132に接続されている。また、キャパシタC132の第1電極がノードND131に接続され、第2電極が第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続されている。
TFT134のソースがノードND132に接続され、ドレインが第3列目に配線された信号線SGL103に接続され、ゲートが第1行目に配線された走査線SCNL101に接続されている。
TFT135のソースがノードND132に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図17の2行1列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N)において、駆動トランジスタとしてTFT131のドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ソースがノードND133に接続され、ゲートがノードND131に接続されている。
TFT132のドレインがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ソースが有機EL発光素子136のアノード側に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT133のソースがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ドレインがノードND131(TFT131のゲート)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND131に接続され、第2電極がノードND132に接続されている。また、キャパシタC132の第1電極がノードND131に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT134のソースがノードND132に接続され、ドレインが第1列目に配線された信号線SGL101に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT135のソースがノードND132に接続され、ドレインが第1列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL101に接続されている。
図17の2行2列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N+1)において、駆動トランジスタとしてTFT131のドレインが第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続され、ソースがノードND133に接続され、ゲートがノードND131に接続されている。
TFT132のドレインがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ソースが有機EL発光素子136のアノード側に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT133のソースがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ドレインがノードND131(TFT131のゲート)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND131に接続され、第2電極がノードND132に接続されている。また、キャパシタC132の第1電極がノードND131に接続され、第2電極が第1列目に配線された電源電位線VCCL101に接続されている。
TFT134のソースがノードND132に接続され、ドレインが第2列目に配線された信号線SGL102に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT135のソースがノードND132に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
図17の2行3列目に配置された画素回路Pixel(M+1,N+2)において、駆動トランジスタとしてTFT131のドレインが第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続され、ソースがノードND133に接続され、ゲートがノードND131に接続されている。
TFT132のドレインがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ソースが有機EL発光素子136のアノード側に接続され、ゲートが第2行目に配線された駆動線DRL102に接続され、発光素子116のカソードが所定電位(たとえばグランド電位)のカソード線CSLに接続されている。
TFT133のソースがノードND133(TFT131のソース)に接続され、ドレインがノードND131(TFT131のゲート)に接続され、ゲートが第2行目に配線されたオートゼロ線AZL102に接続されている。
キャパシタC101の第1電極がノードND131に接続され、第2電極がノードND132に接続されている。また、キャパシタC132の第1電極がノードND131に接続され、第2電極が第3列目に配線された電源電位線VCCL103に接続されている。
TFT134のソースがノードND132に接続され、ドレインが第3列目に配線された信号線SGL103に接続され、ゲートが第2行目に配線された走査線SCNL102に接続されている。
TFT135のソースがノードND132に接続され、ドレインが第2列目に配線されたプリチャージ電位線VPCL102に接続されている。
このような構成において、たとえば図18に示すように、データドライバのセレクトスイッチ1032がオンして信号線SGL102にデータが転送され、次にセレクトスイッチ1032がオフして、セレクトスイッチ1033がオンして信号線SGL103にデータが転送される場合、信号線SGL102と信号線SGL103との間には固定電位のプリチャージ電位線VPCL102が存在することから、互いの電磁的結合が遮蔽され、クロストークが生じない。
そのため、正確な輝度データの書き込みが可能となる。
本第6の実施形態によれば、上述した第1、第3、および第5の実施形態の効果に加えて、立体的な電磁シールドを施すことなく、比較的簡単な配線構成で画素間のクロストークを防止でき、輝度データを正確に書き込むことが可能となる利点がある。
<第7実施形態>
図19は、本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第7の実施形態を示す回路図である。
また、図20は、第7の実施形態に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイの電源線関係の配線配置を示す図である。
本第7の実施形態が上述した第3の実施形態と異なる点は、プリチャージ電位線VPCLを、走査線方向に隣接した2画素間で共有した例である。これによって、信号線方向に配線するプリチャージ電位線VPCLの数を半分にすることが可能である。
また、走査線と平行方向に隣接するL画素のプリチャージ線を共有することも可能である。この場合、信号線と平行なプリジャージ線の1つに接続され、同時にオフセットキャンセルされる画素数はK×L画素である。このとき、Lはプリチャージ線が安定な電位に保てる範囲で適切な数値を選択すればよい。
一般的なアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)を示すブロック図である。 従来の画素回路の第1の構成例を示す回路図である。 従来の画素回路の第2の構成例を示す回路図である。 図3の回路の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。 オフセットキャンセルのタイミング例を示す図である。 本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第1の実施形態を示す回路図である。 第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイの電源線関係の配線配置を示す図である。 本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第2の実施形態を示す回路図である。 第2の実施形態に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイの電源線関係の配線配置を示す図である。 第2の実施形態におけるプリチャージ電位線によるクロストーク防止作用を説明するための図である。 本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第3の実施形態を示す回路図である。 図11の画素回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第4の実施形態を示す回路図である。 第4の実施形態におけるプリチャージ電位線によるクロストーク防止作用を説明するための図である。 本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第5の実施形態を示す回路図である。 図15の画素回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第6の実施形態を示す回路図である。 第6の実施形態におけるプリチャージ電位線によるクロストーク防止作用を説明するための図である。 本発明に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)の第7の実施形態を示す回路図である。 第7の実施形態に係るアクティブマトリクス型有機ELディスプレイの電源線関係の配線配置を示す図である。
符号の説明
100,100A〜100F…アクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(表示装置)、101,101A〜101F…画素回路、102,102A〜102F…画素アレイ部、103…データドライバ(DDRV)、104…スキャンドライバ、111,121,131,141…駆動トランジスタとしてのTFT、112〜115,122〜125,132〜135…スイッチとしてのTFT、C111,C112、C121,C122、C131,C132…キャパシタ、ND111〜ND113、ND121〜ND123、ND131〜ND133…ノード、VCCL…電源電位線、VPCL…プリチャージ電位線

Claims (6)

  1. 流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子を駆動する画素回路であって、
    少なくとも輝度情報に応じたデータ信号が供給される信号線と、
    少なくとも第1の制御線と、
    所定のプリチャージ電位線と、
    電源電位線と、
    基準電位線と、
    第1のノードと、
    第2のノードと、
    第1のスイッチと、
    第1端子と第2端子間で電流供給ラインを形成し、上記第2のノードに接続された制御端子の電位に応じて上記電流供給ラインを流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
    上記駆動トランジスタの上記第1の端子と上記第1のノードとの間に接続された第2のスイッチと、
    一端がプリチャージ電位線に接続され、他端が上記第2のノードに接続された第3のスイッチと、
    上記信号線と上記第1のノードとの間に接続され、上記第1の制御線によって導通制御される第4のスイッチと、
    上記第1のノードと上記駆動トランジスタの制御端子に接続された第2のノード間に接続された結合キャパシタと、
    上記電源電位線と上記第1のノードとの間に接続されたキャパシタと、を有し、
    上記電源電位線と上記基準電位線との間に、上記第1のスイッチ、上記駆動トランジスタの電流供給ライン、および上記電気光学素子が直列に接続され、
    上記プリチャージ電位線および電源電位線が信号線と並行するように同一方向に配線され、
    上記電気光学素子を駆動する場合、
    第1のステージとして、上記第1のスイッチ、第2のスイッチ、および第3のスイッチが導通状態に保持されて上記第2のノードが上記プリチャージ電位線に接続され、上記駆動トランジスタの上記第1の端子と上記第1のノードとが接続され、
    第2のステージとして、上記第1のスイッチが非導通状態に保持され、
    第3のステージとして、上記第2のスイッチおよび上記第3のスイッチが非導通状態に保持され、
    第4のステージとして、上記第1の制御線により上記第4のスイッチが導通状態に保持されて、上記信号線を伝播されるデータ信号が上記第1のノードに入力された後、上記第4のスイッチが非導通状態に保持され、
    第5のステージとして、上記第1のスイッチが導通状態に保持され、
    上記第1および第2のステージの動作において、プリチャージ電位と上記駆動トランジスタのしきい値の絶対値との和が電源電位より小さい
    画素回路。
  2. 上記駆動トランジスタは、
    電界効果トランジスタにより形成され、上記第1の端子がソースであり、上記第2の端子がドレインであり、上記制御端子がゲートであり、
    上記第1スイッチが、
    上記電界効果トランジスタのソースと電源電位線との間に接続されている
    請求項1記載の画素回路。
  3. 上記駆動トランジスタは、
    電界効果トランジスタにより形成され、上記第1の端子がソースであり、上記第2の端子がドレインであり、上記制御端子がゲートであり、
    上記第1スイッチが、
    上記電界効果トランジスタのソースと上記電気光学素子との間に接続されている
    請求項1記載の画素回路。
  4. マトリクス状に複数配列された画素回路と、
    上記画素回路のマトリクス配列に対して列毎に配線され、少なくとも輝度情報に応じたデータ信号が供給される信号線と、
    上記画素回路のマトリクス配列に対して行毎に配線された少なくとも第1の制御線と、
    上記画素回路のマトリクス配列に対して上記信号線と同一方向に配線された所定のプリチャージ電位線と、
    上記画素回路のマトリクス配列に対して上記信号線と同一方向に配線された電源電位線と、を有し、
    上記各画素回路は、
    基準電位線と、
    第1のノードと、
    第2のノードと、
    第1のスイッチと、
    第1端子と第2端子間で電流供給ラインを形成し、上記第2のノードに接続された制御端子の電位に応じて上記電流供給ラインを流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
    上記駆動トランジスタの上記第1の端子と上記第1のノードとの間に接続された第2のスイッチと、
    一端がプリチャージ電位線に接続され、他端が上記第2のノードに接続された第3のスイッチと、
    上記信号線と上記第1のノードとの間に接続され、上記第1の制御線によって導通制御される第4のスイッチと、
    上記第1のノードと上記駆動トランジスタの制御端子に接続された第2のノード間に接続された結合キャパシタと、
    上記電源電位線と上記第1のノードとの間に接続されたキャパシタと、を有し、
    上記電源電位線と上記基準電位線との間に、上記第1のスイッチ、上記駆動トランジスタの電流供給ライン、および上記電気光学素子が直列に接続され、
    上記プリチャージ電位線および電源電位線が信号線と並行するように同一方向に配線され、
    上記電気光学素子を駆動する場合、
    第1のステージとして、上記第1のスイッチ、第2のスイッチ、および第3のスイッチが導通状態に保持されて上記第2のノードが上記プリチャージ電位線に接続され、上記駆動トランジスタの上記第1の端子と上記第1のノードとが接続され、
    第2のステージとして、上記第1のスイッチが非導通状態に保持され、
    第3のステージとして、上記第2のスイッチおよび上記第3のスイッチが非導通状態に保持され、
    第4のステージとして、上記第1の制御線により上記第4のスイッチが導通状態に保持されて、上記信号線を伝播されるデータ信号が上記第1のノードに入力された後、上記第4のスイッチが非導通状態に保持され、
    第5のステージとして、上記第1のスイッチが導通状態に保持され、
    上記第1および第2のステージの動作において、プリチャージ電位と上記駆動トランジスタのしきい値の絶対値との和が電源電位より小さい
    表示装置。
  5. 上記駆動トランジスタは、
    電界効果トランジスタにより形成され、上記第1の端子がソースであり、上記第2の端子がドレインであり、上記制御端子がゲートであり、
    上記第1スイッチが、
    上記電界効果トランジスタのソースと電源電位線との間に接続されている
    請求項4記載の表示装置。
  6. 上記駆動トランジスタは、
    電界効果トランジスタにより形成され、上記第1の端子がソースであり、上記第2の端子がドレインであり、上記制御端子がゲートであり、
    上記第1スイッチが、
    上記電界効果トランジスタのソースと上記電気光学素子との間に接続されている
    請求項4記載の表示装置。
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