CN102292758B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实现一种显示装置，其能够以简单的结构且以低消耗电力迅速地补偿对寄生电容的充电。本发明的显示装置包括：像素、信号配线(Sj)、非反转输入端子一侧与信号配线(Sj)连接的运算放大器(OP1)，对于运算放大器(OP1)，非反转输入端子与输出端子(OUT)之间通过第一阻抗元件(R1)连接，反转输入端子与输出端子(OUT)之间通过第二阻抗元件(R2)连接，反转输入端子与基准电压端子之间通过第三阻抗元件(Cn)连接，在设第一～第三阻抗元件(R1、R2、Cn)的阻抗的值为Z1、Z2、Z3，并对各信号配线和与各信号配线导通的像素供给图像信号时，与上述信号配线导通的各上述像素所具有的合计的阻抗值Zn为：|Zn|＜|Z1|·|Z3|/|Z2|。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置。
背景技术
在对有机EL和发光二极管等通过电流控制的发光元件即电流元件进行驱动的情况下，需要对上述电流元件的微小的电流进行控制。其中，有机EL随着其高效率化，特别在保持模式中，要求能够高精度且高速地对微小电流进行控制。
此外，对低消耗电力的要求大，能够预见到有机EL元件的效率今后也会提高，而TFT正在向高迁移率方向加速开发。另一方面，决定性的驱动方式尚未被开发，能够预想到今后对高画质化、灰度等级数的增加的要求将变高。
图10是表示专利文献1所示的现有的驱动电路的电路图。在图10所示的驱动电路中，晶体管10的栅极电极与扫描线Xi连接，晶体管10的漏极电极与晶体管12的漏极电极连接。晶体管12的漏极电极与电源线Vi连接，晶体管12的栅极电极与晶体管10的源极电极连接。晶体管12的源极电极与晶体管11的漏极电极和有机EL元件Ei、j的阳极连接。晶体管11的栅极电极与扫描线Xi连接，晶体管11的源极电极与信号线Yj连接。
对选择期间的电源线Vi施加与基准电位Vss等电位或比基准电位Vss低的电源信号电压。在选择期间，如果扫描线Xi变为H(高)，则晶体管10～12导通。此外，有机EL元件Ei、j的两端电压成为0或反向偏压。因此，被程序控制的灌电流(sink current)Ij按箭头α所示的路径流动。
在选择期间，由于晶体管12导通，与晶体管12的驱动能力相应的栅极-源极间电压Vgs被施加到电容13。由此，与栅极-源极间电压Vgs相应的电荷被存储在电容13中。
然后，在选择期间结束、扫描线Xi变为L(低)之后的非选择期间，利用在选择期间被充电的电容13对晶体管12的电极-源极间施加正的电压。由此，仅晶体管12变得导通。
此外，在非选择期间，向电源线Vi施加的电源信号电压是比基准电位Vss充分高的电源电压Vdd。因此，对有机EL元件Ei、j施加正向偏压，能够使恒流在有机EL元件Ei、j流动。
该驱动方法称为电流程序方式，具有能够不被像素的TFT偏差左右，使恒流在有机EL元件流动的特长。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“特开2003-195810号公报(2003年7月9日公开)”
专利文献2：日本公开专利公报“特开2003-50564号公报(2003年2月21日公开)”
专利文献3：日本公开专利公报“特开2004-309924号公报(2004年11月4日公开)”
非专利文献
非专利文献1：Chang-Hoon Shim et al.，“Fast Current-ProgrammingMethod to OLED”，SID 08 DIGEST 9.4：Late-News Paper，pp105-108
非专利文献2：N.Morosawa，et al.，“Stacked Source and DrainStructure for Micro Silicon TFT for Large Size OLED Display”，IDW’07AMD1-2
发明内容
发明所要解决的问题
如上所述，专利文献1提供有通过电流程序方式驱动有机EL元件的基本技术。但是，在显示面板，数据信号线和像素电路等电流流经的配线具有寄生电容。因此，如果要利用恒流对晶体管12等驱动晶体管的栅极-源极间电容充电到目标电压，则也必须对寄生电容充电，因此耗费时间。
对此，如图11所示，在非专利文献1公开有如下技术：在无源矩阵或有源矩阵的EL面板具有负电容，该负电容通过对向有机EL元件OLED供给电流的信号线的电压进行时间微分，对该信号线供给与微分值成比例的电流-Cn·dV/dt，以该比例系数-Cn为电容值。在图11中，负电容包括运算放大器OP1和运算放大器OP2，该运算放大器OP1在非反转输入端子一侧具备包括电阻R0和C0的微分电路，运算放大器OP2包括将运算放大器OP1输出电压放大的电阻R1和R2。能够通过该负电容的输出电压调整包括可变电阻R3与比较电路(comparator)OP3的辅助电流源的输出，其中，该比较电路OP3的输出与开关晶体管的栅极输入连接。
通过该负电容，形成于信号线或像素电路的寄生电容Cp被快速充电，因此，能够使向有机EL元件OLED供给的目标恒流迅速地上升至稳定状态。图12(a)表示现有的设定电流的上升沿和下降沿的波形，图12(b)表示使用上述负电容的设定电流的上升沿和下降沿的波形。在图12(b)中，上升沿和下降沿不仅变得急剧，而且微小电流也在规定期间达到稳定状态。
但是，在图11的结构中，辅助电流源仅能够使电流从电源Vref流向一个方向，在要使信号线的电压下降的情况下，需要通过复位脉冲Vpulse将信号线与低电压电源连接。
因此，在通过辅助电流源进行寄生电容的充电之前，需要对复位电压的预充电，或者复位动作本身这种预充电，消耗电力增大。此外，因为运算放大器的数量多而电路容易变得复杂。
此外，在专利文献1公开有如下技术，即，如该文献的图2所示那样，配置旁路电流源，使在数据线流动的电流增加，使对寄生电容的充电高速化，但是，在该技术中需要追加旁路电流源，由于使不必要的电流流动而消耗电力增大。
此外，在专利文献3公开有设置定时控制部和程序电流以外的电流写入机构，使得程序电流以上的电流在写入期间中的规定的期间流动的技术，但是，在该技术中，必须根据数据线的前状态改变定时和/或辅助电流源的控制，结构变得复杂。进一步，使恒流流过时的驱动晶体管的栅极-源极间电压因驱动晶体管的特性的偏差而按每个像素不同。因此，即使利用上述程序电流以外的电流写入机构，也会发生写入时间的延迟的补偿程度按每个像素产生偏差的问题。这样的将驱动晶体管的偏差也正确地补偿的电流写入机构的实现极为困难。
像这样，在现有的电流程序方式的显示装置中，当要补偿对寄生电容的充电时，存在结构变得复杂、或消耗电力增大等问题。
本发明是鉴于上述现有的问题而完成的，其目的在于实现能够以简单的结构且以低消耗电力迅速地补偿对寄生电容的充电的显示装置。
用于解决问题的方式
为解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于，包括：
供给图像信号的多个信号配线；
多个像素，各上述像素根据从被组合的上述信号配线供给的上述图像信号显示图像；和
一个以上的运算放大器，各上述运算放大器的非反转输入端子一侧与被组合的上述信号配线连接，
上述运算放大器的非反转输入端子与输出端子之间通过第一阻抗元件连接，
上述运算放大器的反转输入端子与输出端子之间通过第二阻抗元件连接，
上述运算放大器的反转输入端子通过第三阻抗元件与基准电压端子连接，
当设上述第一阻抗元件的阻抗值为Z1、设上述第二阻抗元件的阻抗值为Z2、设上述第三阻抗元件的阻抗值为Z3时，
在对各上述信号配线和与各上述信号配线导通的上述像素供给上述图像信号时，与上述信号配线导通的各上述像素所具有的合计的阻抗值(总阻抗值)Zn满足下式：
|Zn|＜|Z1|·|Z3|/|Z2|。
根据上述的发明，能够使用运算放大器和第一～第三阻抗元件实现负电容。
如果使用该负电容，则能够在对寄生电容的充电和从寄生电容放电方面实现迅速的响应，因此，能够以一个电路实现对寄生电容的电荷的注入和抽出这两者，因此，进行动作的电路规模小，能够与此相应地实现低消耗电力。
进一步，能够实现不需要面板一侧的追加端子的简单的电路结构，因此在安装面积的削减和成本方面有利。
由此得到如下效果：能够实现能够以简单的结构且以低消耗电力迅速地补偿对寄生电容的充电的显示装置。
为解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于，包括：
供给图像信号的多个信号配线；
多个像素，各上述像素根据从被组合的上述信号配线供给的上述图像信号显示图像；和
一个以上的运算放大器，各上述运算放大器的反转输入端子一侧与被组合的上述信号配线连接，
上述运算放大器的反转输入端子与输出端子之间通过第一阻抗元件连接，
上述运算放大器的非反转输入端子与输出端子之间通过第二阻抗元件连接，
上述运算放大器的非反转输入端子通过第三阻抗元件与基准电压端子连接，
当设上述第一阻抗元件的阻抗值为Z1、设上述第二阻抗元件的阻抗值为Z2、设上述第三阻抗元件的阻抗值为Z3时，
在对各上述信号配线和与各上述信号配线导通的上述像素供给上述图像信号时，与上述信号配线导通的各上述像素所具有的合计的阻抗值Zn满足下式：
|Zn|＞|Z1|·|Z3|/|Z2|。
根据上述的发明，能够使用运算放大器和第一～第三阻抗元件实现负电容，因此，能够通过简单的电路结构对与配线连接的寄生电容迅速地充电。
此外，如果使用该负电容，则能够在对寄生电容的充电和从寄生电容放电方面实现迅速的响应，因此，能够以一个电路实现对寄生电容的电荷的注入和抽出这两者，因此，进行动作的电路规模小，能够与此相应地实现低消耗电力。
由此得到如下效果：能够实现能够以简单的结构且以低消耗电力迅速地补偿对寄生电容的充电的显示装置。
发明的效果
如上所述，本发明的显示装置包括：
供给图像信号的多个信号配线；
多个像素，各上述像素根据从被组合的上述信号配线供给的上述图像信号显示图像；和
一个以上的运算放大器，各上述运算放大器的非反转输入端子一侧与被组合的上述信号配线连接，
上述运算放大器的非反转输入端子与输出端子之间通过第一阻抗元件连接，
上述运算放大器的反转输入端子与输出端子之间通过第二阻抗元件连接，
上述运算放大器的反转输入端子通过第三阻抗元件与基准电压端子连接，
当设上述第一阻抗元件的阻抗值为Z1、设上述第二阻抗元件的阻抗值为Z2、设上述第三阻抗元件的阻抗值为Z3时，
在对各上述信号配线和与各上述信号配线导通的上述像素供给上述图像信号时，与上述信号配线导通的各上述像素所具有的合计的阻抗值Zn满足下式：
|Zn|＜|Z1|·|Z3|/|Z2|。
此外，如上所述，本发明的显示装置包括：
供给图像信号的多个信号配线；
多个像素，各上述像素根据从被组合的上述信号配线供给的上述图像信号显示图像；和
一个以上的运算放大器，各上述运算放大器的反转输入端子一侧与被组合的上述信号配线连接，其中，
上述运算放大器的反转输入端子与输出端子之间通过第一阻抗元件连接，
上述运算放大器的非反转输入端子与输出端子之间通过第二阻抗元件连接，
上述运算放大器的非反转输入端子通过第三阻抗元件与基准电压端子连接，
当设上述第一阻抗元件的阻抗值为Z1、设上述第二阻抗元件的阻抗值为Z2、设上述第三阻抗元件的阻抗值为Z3时，
在对各上述信号配线和与各上述信号配线导通的上述像素供给上述图像信号时，与上述信号配线导通的各上述像素所具有的合计的阻抗值Zn满足下式：
|Zn|＞|Z1|·|Z3|/|Z2|。
由此得到如下效果：能够实现能够以简单的结构且以低消耗电力迅速地补偿对寄生电容的充电的显示装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的图，是表示第一实施方式的源极驱动器电路的输出部的结构的电路图。
图2是表示本发明的实施方式的图，是表示像素电路的结构的电路图。
图3是说明图2的像素电路的驱动方法的时序图。
图4是表示本发明的实施方式的图，是表示显示装置的结构的框图。
图5是表示图1的输出部的变形例的结构的电路图。
图6是表示电流波形和电位波形的波形图，该电流波形和电位波形显示使用图1和图2的输出部的情况下的效果。
图7是表示本发明的实施方式的图，是表示第二实施方式的源极驱动器电路的输出部的结构的电路图。
图8是表示本发明的实施方式的图，是表示第三实施方式的源极驱动器电路的输出部的结构的电路图。
图9是表示本发明的实施方式的图，是表示第四实施方式的源极驱动器电路的输出部的结构的电路图。
图10是表示现有技术的图，是表示像素电路的结构的电路图。
图11是表示现有技术的图，是表示负电容的结构例的电路图。
图12是表示现有技术的波形图，(a)表示不使用图11的负电容的情况下的电流波形，(b)表示使用图11的负电容的情况下的电流波形。
具体实施方式
以下根据实施例1～实施例4和图1～图9说明本发明的一个实施方式。以下首先对本发明的实施方式的显示装置1的结构进行说明。
图4是表示本实施方式的显示装置1的结构的框图。显示装置1是有源矩阵型的有机EL显示装置，包括：对多个(m个)数据信号线(信号配线)S1，S2，……，Sm进行驱动的源极驱动器电路2；对多个(n个)扫描线G1，G2，……，Gn和多个(n个)扫描线R1，R2，……，Rn进行控制的栅极驱动器电路3；具备多个(m×n个)像素A11，……，A1m，……，An1，……，Anm的显示部4；和用于控制源极驱动器电路2和栅极驱动器电路3的控制电路5。
源极驱动器电路2具有移位寄存器、数据锁存部和开关部，对与被选择的列的像素组合的数据信号线供给包括电压信号或电流信号的图像信号。栅极驱动器电流3与驱动器电路2一样具有移位寄存器、数据锁存部和开关部，对扫描线G1，G2，……，Gn和多个(n个)扫描线R1，R2，……，Rn进行控制。对各个被选择的行供给控制信号。控制电路5输出控制时钟和/或开始脉冲等。源极驱动器电路2所具有的移位寄存器和栅极驱动器电路3所具有的移位寄存器输出选择行和列的信号。
显示装置1的显示部4包括多个(n个)扫描线G1～Gn、与扫描线G1～Gn分别交叉的多个(m个)数据信号线S1～Sm、和与扫描线G1～Gn和数据信号线S1～Sm的交叉点分别对应设置的多个(m×n个)像素A11，……，A1m，……，An1，……，Anm。上述像素也可以为图像元素。像素A11，……，A1m，……，An1，……，Anm呈矩阵状配置构成像素阵列。以下，将像素阵列的排列中的扫描线延伸的方向称为行方向，将数据信号线延伸的方向称为列方向。
接着，使用图2对像素Aij(i＝1～n，j＝1～m)的各像素电路Pixel的结构进行说明。
像素电路Pixel设置在作为第i行选择线的扫描线Gi、Ri与第j列的数据信号线Sj的交叉点。此外，第i行设置有基准电位线REFi、控制线Ei，在第j列或每多个列设置有电源线Vp。
像素电路Pixel包括：作为以与流动的电流相应的亮度发光的元件的有机发光二极管EL；驱动晶体管DTFT；开关元件SW1、SW2、SW3；和电容C。驱动晶体管DTFT和开关元件SW1、SW2、SW3在此全部为N沟道薄膜晶体管，但是也可以为P沟道薄膜晶体管，此外，也可以为其它种类的晶体管。在以N沟道型薄膜晶体管构成的情况下，能够对显示装置1使用P沟道薄膜晶体管难以制作的非晶硅面板。
在像素电路Pixel，作为开关元件SW1的导通遮断的控制端子的栅极与扫描线Gi连接。作为开关元件SW2的导通遮断的控制端子的栅极与扫描线Ri连接。作为开关元件SW3的导通遮断的控制端子的栅极与控制线Ei连接。作为驱动晶体管DTFT的电流控制端子的栅极与作为开关元件SW2的一端的源极和电容C的一端连接。驱动晶体管DTFT的漏极与电源线Vp连接。
驱动晶体管DTFT的源极与作为开关元件SW1的一端的漏极、电容C的另一端和开关元件SW3的漏极连接。开关元件SW3的源极与有机发光二极管EL的阳极连接。开关元件SW1的源极与数据信号线Sj连接。作为开关元件SW2的另一端的漏极与基准电位线REFi连接。
此外，有机发光二极管EL的阳极以共用电位Vcom电接地。
接着，使用图3，对驱动上述结构的像素电路Pixel的顺序进行说明。
首先，扫描线Gi、Ri成为高电位(High)并且控制线Ei成为低电位(low)，成为数据写入期间。此外，同时，基准电位线REFi成为高电位。
由此，开关元件SW1、SW2导通，从源极驱动器电路2通过恒流电路流动的作为图像信号的与数据data(i)的电位相应的恒流，在通过电源线Vp、驱动晶体管DTFT、开关元件SW1、数据信号线Sj的路径中流动。由此，与上述恒流对应的栅极-源极间电压被施加到电容C。
接着，扫描线Gi、Ri成为低电位(Low)并且控制线Ei成为高电位(High)，成为发光期间。基准电位线REFi为高电位不变。由此，开关元件SW1、SW2成为遮断状态。驱动晶体管DTFT的栅极成为浮动状态(floating)，栅极电位随着源极的电位而变动，使得栅极-源极间电压成为一定。这样，在发光期间，与写入电容C的数据电位对应的电荷被保持，驱动电流经由导通的开关元件SW3流向有机发光二极管EL。有机发光二极管EL以与流动的电流相应的亮度发光。
接着，扫描线Ri成为高电位并且基准电位线REFi成为低电位，成为黑插入期间。由于基准电位线REFi成为低电位，驱动晶体管DTFT的栅极-源极间电压成为反向偏压，驱动晶体管DTFT成为遮断状态。由此，电流不流向有机发光二极管EL，因此成为黑显示。设置该黑插入期间的结构为如下技术：虽然能够在整个一帧得到相同的亮度，但是发光期间短，使在发光期间流动的电流变大，由此避免微小电流的控制的不易性。
此外，在黑插入期间，驱动晶体管DTFT的栅极-源极间电压成为负值，因此，能够抑制驱动晶体管DTFT的阈值电压的移位现象。一般已知有如下情况，即，如非专利文献2所记载的那样，在对非晶薄膜晶体管的栅极持续施加DC偏压的情况下，阈值电压向正方向移位。另一方面，为了防止这种情况，使用通过施加相同程度的绝对值的反向偏压来抑制阈值电压的移位现象的方法。
接着，对源极驱动器电路2的输出部的结构，以各实施例为例进行说明。
实施例1
图1表示本实施方式的源极驱动器电路2的输出部的结构。
该输出部按照数据信号线Sj的每一列设置有负电容电路2aj和恒流电路2bj。
负电容电路2aj包括：运算放大器OP1；电阻(电阻元件)R1、R2；和电容(电容元件)Cn。
运算放大器OP1的非反转输入端子一侧与数据信号线Sj的各个组合连接。在此，非反转输入端子自身与数据信号线Sj连接。在非反转输入端子与数据信号线Sj之间也可以存在其它的元件。此外，在此对运算放大器OP1与各数据信号线Sj连接的例子进行说明，但是，也可以仅对想得到后述的效果的一部分数据信号线连接运算放大器OP1。
运算放大器OP1的非反转输入端子与输出端子OUT之间通过作为阻抗元件(第一阻抗元件)Z1的电阻R1连接。运算放大器OP1的反转输入端子与输出端子OUT之间通过作为阻抗元件(第二阻抗元件)Z2的电阻R2连接。运算放大器OP1的反转输入端子通过作为阻抗元件(第三阻抗元件)Z3的电容Cn与基准电压端子gnd连接。在此，基准电压端子是接地端子，但是也可以是具有任意设定的电位的端子。阻抗元件Z1和阻抗元件Z2是被称为电阻元件的种类彼此相同的元件。
如果设数据信号线Sj的电位为Vsj、设输出端子OUT的电位为Vo、设从运算放大器OP1的与数据信号线Sj连接的一侧的输入端子(在此为非反转输入端子)经阻抗元件Z1流向输出端子OUT的电流为Iin、以各元件的附图标记表示阻抗元件Z1、Z2、Z3的各阻抗，则
Vo＝{(Z2+Z3)/Z3}×Vsj
Iin＝(Vsj-Vo)/Z1
由此，
Iin＝{-Z2/(Z1·Z3)}×Vsj
因此，输入阻抗成为
Zin＝-(Z1/Z2)×Z3。
此时，该系统的稳定条件为，如果设在对各数据信号线Sj和与各数据信号线Sj导通的像素供给图像信号时、与数据信号线Sj导通的各像素所具有的合计的阻抗值为Zn，则
|Zn|＜|Zin|，
即，
|Zn|＜|Z1|·|Z3|/|Z2|。
在此，如果设Z1/Z2为无因次数(无量纲量，dimensionless quantity)、设Z3为电容，则作为Zin能够实现负电容，在图1的情况下，负电容为
-(R2/R1)×Cn。
此时，如果设电阻R1、R2的电阻值和电容Cn的电容值为以各元件的附图标记表示的值、设数据信号线Sj的电容和与数据信号线Sj连接的寄生电容的合计值为Cp，则
Cp＞(R2/R1)×Cn    ……(1)
由此，Vo成为负电压，即，能够获得成为负反馈的条件(系统的稳定条件)。在本实施例中，能够使用电阻元件和电容元件，容易地实现稳定地动作的负电容。寄生电容Cp是数据信号线Sj的杂散电容(straycapacitance)和像素电路Pixel…的电容的和。负电容的大小虽然被上述式(1)限制，但是为了缩短对寄生电容的充电时间，优选在满足式(1)的范围内使负电容的值为接近Cp的值。数据信号线Sj的杂散电容能够由与和数据信号线Sj交叉的配线重叠的面积、层间膜厚度和层间膜的介电常数求取。像素电路Pixel的电容在图2的情况下是：
(1)像素电容C
(2)驱动晶体管DTFT和开关元件SW1的电容
(3)开关元件SW3和有机发光二极管EL的串联电容的和。非选择的像素中，仅开关元件SW1的栅极-源极(漏极)间的寄生电容(parasitic capacity)对数据信号线Sj的杂散电容有助益。
在无源矩阵的情况下，像素电路的电容成为与数据信号线Sj连接的所有像素的电容的和。
这样，将负电容电路2aj作为负电容使用，由此成为寄生电容消除电路(parasitic capacitance cancel circuit)。
如上所述，上述R1、R2、Cn的值能够在满足式(1)的范围内自由地设计。在此，如果设R2＞R1即|Z2|＞|Z1|，则能够使用比Cn小的值。因此，能够削减Cn的布置面积，因此能够实现节省面积的驱动器。
此外，恒流电路2bj包括电阻(第一电阻)R、比较电路OP2和开关元件(第一开关元件)M1。
电阻R的一端与电源gnd连接。对比较电路OP2的非反转输入端子(第一输入端子)输入与在数据信号线Sj流动的电流的值相应的数据电位VData，对比较电路OP2的反转输入端子(第二输入端子)输入电阻R的另一端的电位。开关元件M1在此处为N沟道薄膜晶体管，连接于电阻R的另一端与恒流电路2bj的输出端子OUTj之间，作为开关元件M1的导通遮断的控制端子的栅极与比较电路OP2的输出端子连接。
恒流电路2bj通过上述结构，对数据电位VData和受到电阻R的电压下降影响的电阻R的另一端的电位进行比较，反复进行开关元件M1的开关动作使得它们一致。由此，从输出端子OUTi输出与数据电位VData相应的恒流(将R的电压下降除以R而得的电流)。
另外，在图5表示在图1的结构中切换运算放大器OP1所具有的差动放大器的非反转输入端子和反转输入端子的电路。
此时成为负反馈的条件(系统的稳定条件)为，
|Zn|＞|Zin|，
即，
|Zn|＞|Z1|·|Z3|/|Z2|，
因此，成为，
Cp＜(R2/R1)×Cn    ……(2)，
实现绝对值比Cp大的负电容。负电容的大小虽然被上述式(2)限制，但是为了缩短对寄生电容的充电时间，优选在满足式(2)的范围内使负电容的值为接近Cp的值。在此，如果设R2＞R1即|Z2|＞|Z1|，则能够削减Cn的布置面积，能够实现节省面积的驱动器。
另外，在以上各例中，作为一般的设计事项，为了防止振动，对运算放大器OP1插入适当的相位补偿电容即可。相位补偿电容的大小由于关系到转换速率(Slew Rate)与消耗电力的取舍，优选恰当地进行设计。
图6表示本实施例的效果。
中段的OLED电流表示本实施例中供向像素电路Pixel的写入电流的波形，下段的OLED电流表示仅利用现有的电流源供向像素电路Pixel的写入电流的波形。此外，作为上段的数据信号线Sj的电位波形，表示本实施例中的电位波形和仅利用现有的电流源的电位波形。就程序电流而言，设第一行为150nA、第二行为280μA、第三行为1μA。配线的寄生电容、寄生电阻的值分别假定为10pF、3kΩ，像素的电容假定为1pF。设想对HD-TV(高精细TV)的适用，以60Hz驱动1080线分割的面板的情况下的1水平期间(1H)，作为15μs进行模拟。
在不适用本实施例的现有技术的情况下，几百nA程度的电流值因为被用于寄生电容的充电而不能作为发光电流在写入期间内写入。进一步，在280nA→1μA的电流变化那样的、数据信号线Sj的电压大幅振动的情况下也发生了写入时间的不足。
另一方面，在适用本实施例的情况下，对寄生电容的充电由负电容电路2aj进行，因此能够迅速地写入程序电流。这由中段的OLED电流的波形的上升沿和下降沿、下段的OLED电流的波形的更加急剧可知。即，意味着能够通过插入结构简单的负电容来缩短程序时间。这对显示面板的高精细化、高画质化(倍速驱动等)、大型化等有效。
此外，从中段的OLED电流的波形的下降沿急剧的情况可知，在本实施例中，通过负电容电路2aj，不仅在数据信号线Sj对寄生电容进行充电(电荷的注入)时，而且在寄生电容进行放电(电荷的抽出)时也能够迅速地响应。即，能够不依赖于数据线的前状态而高速地向像素写入数据信号。
此外，如本实施例和其它实施例的显示装置1那样，如果具备对数据信号线供给信号电流的恒流电路，则能够提供一种显示装置，该显示装置进行能够向发光元件供给不受像素的驱动晶体管的偏差影响的驱动电流的电流程序，该显示装置能够大幅削减数据写入时间的延迟，能够实现大型、高精细的显示装置。
实施例2
图7表示本实施例的源极驱动器电路2的输出部的结构。
该输出部是在图1的结构中设阻抗元件Z1为电容Cn、设阻抗元件Z2为电阻R2、设阻抗元件Z3为电阻R1的输出部。阻抗元件Z2和阻抗元件Z3是称为电阻元件的种类彼此相同的元件。
此时，如果与实施例1一样计算，则输入阻抗为，
Zin＝-((1/jωCn)/R2)×R1，
因此，作为负电容，能够得到
-(R2/R1)×Cn    ……(3)。
在此，成为负反馈的条件(系统的稳定条件)为，在对各数据信号线Sj和与各数据信号线Sj导通的像素供给图像信号时，如果设与数据信号线Sj导通的各像素所具有的合计的阻抗值为Zn，则
|Zn|＜|Zin|，
即，
Cp＞(R2/R1)×Cn。
在本实施例中，能够使用电阻元件和电容元件，容易地实现稳定地动作的负电容。负电容的大小虽然被上述式(3)限制，但是为了缩短对寄生电容的充电时间，优选在满足式(3)的范围内使负电容的值为接近Cp的值。在此，如果设R2＞R1即|Z2|＞|Z3|，则能够削减Cn的布置面积，因此能够实现节省面积的驱动器。
在本实施例中也能够得到与实施例1相同的效果，并且，因为在反馈路径不插入电阻而插入电容，所以即使在运算放大器OP1的差动放大器产生问题的情况下，也能够避免运算放大器OP1的输出被直接供给到数据信号线Sj。
此外，如上述图2所示，在切换运算放大器OP1所具有的差动放大器的非反转输入端子和反转输入端子的情况下，成为负反馈的条件(系统的稳定条件)为，
|Zn|＞|Zin|
即，
Cp＜(R2/R1)×Cn    ……(4)。
负电容的大小虽然被上述式(4)限制，但是为了缩短对寄生电容的充电时间，优选在满足式(4)的范围内使负电容的值为接近Cp的值。
实施例3
图8表示本实施例的源极驱动器电路2的输出部的结构。
该输出部是在图1的结构中设阻抗元件Z1为电容C1、设阻抗元件Z2为电容C2、设阻抗元件Z3为电容Cn的输出部。阻抗元件Z1和阻抗元件Z2是被称为电容元件的种类彼此相同的元件。阻抗元件Z2和阻抗元件Z3是被称为电容元件的种类彼此相同的元件。
此时，与实施例1一样，作为负电容，能够得到
-(C1/C2)×Cn    ……(5)。
在此，成为负反馈的条件(系统的稳定条件)为，在对各数据信号线Sj和与各数据信号线Sj导通的像素供给图像信号时，如果设与数据信号线Sj导通的各像素所具有的合计的阻抗值为Zn，则
|Zn|＜|Zin|
即，
Cp＞(C1/C2)×Cn。
在本实施例中，能够使用电容元件，容易地实现稳定地动作的负电容。负电容的大小虽然被上述式(5)限制，但是为了缩短对寄生电容的充电时间，优选在满足式(5)的范围内使负电容的值为接近Cp的值。在此，如果设C1＞C2、即|Z2|＞|Z1|，则能够削减Cn的布置面积，因此能够实现节省面积的驱动器。此外，即使Cn＞C2、即|Z2|＞|Z3|也能够得到相同的效果。
在本实施例中也能够得到与实施例1相同的效果，并且，因为在反馈路径不插入电阻而插入电容，所以即使在运算放大器OP1的差动放大器产生问题的情况下，也能够避免运算放大器OP1的输出被直接供给到数据信号线Sj。
此外，通过在阻抗元件Z1、Z2、Z3不使用电阻，而使用与电阻相比元件值的精度较高的电容，能够缩小负电容的值的偏差。
此外，如上述图2所示，在切换运算放大器OP1所具有的差动放大器的非反转输入端子和反转输入端子的情况下，成为负反馈的条件(系统的稳定条件)为，
|Zn|＞|Zin|，
即，
Cp＜(C1/C2)×Cn    ……(6)。
负电容的大小虽然被上述式(6)限制，但是为了缩短对寄生电容的充电时间，优选在满足式(6)的范围内使负电容的值为接近Cp的值。
实施例4
图9表示本实施例的源极驱动器电路2的输出部的结构。
该输出部是在图1的输出部追加开关(第二开关)M2、比较电路21、和2输入的OR电路22而得的结构。与数据信号线Sj连接的一侧的运算放大器OP1的输入端子(图1中为非反转输入端子)和数据信号线Sj通过开关M2被连接。
向开关M2的导通遮断的控制端子(例如薄膜晶体管的栅极)输入数据电位VData、或与来自外部的控制信号s1相应的信号。在此，数据电位VData被输入到比较电路21，比较电路21对数据电位VData是否为使规定的值以下的电流在数据信号线Sj流动的电位，与基准电位相比较地进行判定，并输出结果。该输出成为OR电流22的一个输入，上述控制信号s1成为OR电路22的另一个输入。OR电路22的输出被输入到开关M2的导通遮断的控制端子。控制信号s1是指示开关M2的导通和遮断的信号。
由此，使得开关M2仅在使用负电容的动作模式时导通。只要指示开关M2的导通的控制信号s1和比较电路21的输出中的至少一个被输入到OR电路22，就成为使用负电容的动作模式，其中，该比较电路21的输出为数据电位VData是使规定的值以下的电流在数据信号线Sj流动的范围内的数据电位的情况下的比较电路21的输出。
因此，在数据电位VData比与某个中间灰度等级对应的电位(设其为VData(n))大时，即，在利用恒流电路2bj使比VData(n)/R大的电流流过数据信号线Sj写入像素电路Pixel的情况，或不使用负电容的模式时，遮断开关M2。
在如下情况下，即在数据信号线Sj流动的电流在某种程度上较大，或以静止图像模式等低速驱动的情况下，存在即使不使用负电容由对寄生电容的充电引起的电流波形的上升沿的延迟也不成为问题的情况。因此，如本实施例那样，仅在数据信号线Sj流动的电流较小时或需要高速扫描的情况下，使开关M2导通，将负电容电路2aj作为负电容使用，在数据信号线Sj流动的电流较大时或数据写入时间需要足够长的时间的情况下，只要遮断开关M2，不将负电容电路2aj作为负电容使用，就能够削减由于使用负电容而消耗的电力。另外，虽然对用于使规定的电流在数据信号线Sj流动的数据信号为电压的情况进行了说明，但是并不仅限于此。为了避免由电阻值引起的偏差，也可以将电流作为信号源直接使用。在这种情况下，通过对电流值的大小进行检测的比较电路来控制开关M2的控制端子即可。
以上对本实施方式进行了说明。
另外，在本实施方式中，说明了对数据电流进行程序控制的有机EL显示装置，但是，并不仅限于此，也可以适用于使用由半导体等其它材料构成的发光二极管的显示装置或驱动电路。由此，在利用电流驱动的发光元件的驱动中，能够高速地对均匀的电流值进行程序控制。
此外，也能够适用于液晶显示装置等对电压进行程序控制的源极驱动器。对液晶的程序信号虽然是电压，但是电压源极的输出阻抗不会成为0。为了减小输出阻抗，采取加大输出晶体管的纵横比等方法，但是这会引起面积和/消耗电力的增加。只要利用负电容电路修正该有限的输出阻抗引起的程序时间的延迟，就能够减小输出晶体管的尺寸。此外，负电容电路2aj还能够适用于无源矩阵型或节段(segment)型的显示装置。
近年来，不仅以显示装置的大型化、高精细化，而且以利用倍速驱动或4倍速驱动实现的高画质化为目标的产品正在实用化，通过适用本技术，能够缩短写入时间，因此能够容易地实现高机能显示装置。
为解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于，包括：
供给图像信号的多个信号配线；
多个像素，各上述像素根据从被组合的上述信号配线供给的上述图像信号显示图像；和
一个以上的运算放大器，各上述运算放大器的非反转输入端子一侧与被组合的上述信号配线连接，
上述运算放大器的非反转输入端子与输出端子之间通过第一阻抗元件连接，
上述运算放大器的反转输入端子与输出端子之间通过第二阻抗元件连接，
上述运算放大器的反转输入端子通过第三阻抗元件与基准电压端子连接，
当设上述第一阻抗元件的阻抗值为Z1、设上述第二阻抗元件的阻抗值为Z2、设上述第三阻抗元件的阻抗值为Z3时，
在对各上述信号配线和与各上述信号配线导通的上述像素供给上述图像信号时，与上述信号配线导通的各上述像素所具有的合计的阻抗值Zn满足下式：
|Zn|＜|Z1|·|Z3|/|Z2|。
根据上述的发明，能够使用运算放大器和第一～第三阻抗元件实现负电容。
如果使用该负电容，则能够在对寄生电容的充电和从寄生电容进行放电方面实现迅速的响应，因此，能够以一个电路实现对寄生电容的电荷的注入和抽出这两者，因此，进行动作的电路规模小，能够与此相应地实现低消耗电力。
进一步，因为成为不需要面板一侧的追加端子的简单的电路结构，所以在安装面积的削减和成本方面有利。
由此，能够得到如下效果：能够实现能够以简单的结构且以低消耗电力迅速地补偿对寄生电容的充电的显示装置。
此外，此时，也可以为如下方式：上述第一阻抗元件和上述第二阻抗元件是种类彼此相同的元件，且
|Z2|＞|Z1|。
根据上述的发明，能够实现如下效果：能够削减负电容电路的布置面积。
此外，或者此时，也可以为如下方式：上述第二阻抗元件和上述第三阻抗元件是种类彼此相同的元件，且
|Z2|＞|Z3|。
根据上述的发明，能够实现如下效果：能够削减负电容电路的布置面积。
为解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于：
上述第一阻抗元件是电阻元件，
上述第二阻抗元件是电阻元件，
上述第三阻抗元件是电容元件。
根据上述的发明，能够实现如下效果：能够使用电阻元件和电容元件，容易地实现稳定地动作的负电容。
为解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于：
上述第一阻抗元件是电容元件，
上述第二阻抗元件是电阻元件，
上述第三阻抗元件是电阻元件。
根据上述的发明，能够实现如下效果：能够使用电阻元件和电容元件，容易地实现稳定地动作的负电容。
此外，能够实现如下效果：因为在运算放大器的反馈电路不插入电阻元件而插入电容元件，所以，即使在运算放大器的差动放大器产生问题的情况下，也能够避免运算放大器的输出被直接供给到配线。
为解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于：
上述第一阻抗元件是电容元件，
上述第二阻抗元件是电容元件，
上述第三阻抗元件是电容元件。
根据上述的发明，能够实现如下效果：能够使用电容元件，容易地实现稳定地动作的负电容。
此外，能够实现如下效果：因为在运算放大器的反馈电路不插入电阻元件而插入电容元件，所以，即使在运算放大器的差动放大器产生问题的情况下，也能够避免运算放大器的输出被直接供给到配线。
此外，能够实现如下效果：在第一～第三阻抗元件不使用电阻元件，而使用与电阻元件相比元件值的精度高的电容元件，由此，能够减小负电容的值的偏差。
为解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于，包括：
供给图像信号的多个信号配线；
多个像素，各上述像素根据从被组合的上述信号配线供给的上述图像信号显示图像；和
一个以上的运算放大器，各上述运算放大器的反转输入端子一侧与被组合的上述信号配线连接，
上述运算放大器的反转输入端子与输出端子之间通过第一阻抗元件连接，
上述运算放大器的非反转输入端子与输出端子之间通过第二阻抗元件连接，
上述运算放大器的非反转输入端子通过第三阻抗元件与基准电压端子连接，
当设上述第一阻抗元件的阻抗值为Z1、设上述第二阻抗元件的阻抗值为Z2、设上述第三阻抗元件的阻抗值为Z3时，
在对各上述信号配线和与各上述信号配线导通的上述像素供给上述图像信号时，与上述信号配线导通的各上述像素所具有的合计的阻抗值Zn满足下式：
|Zn|＞|Z1|·|Z3|/|Z2|。
根据上述的发明，能够使用运算放大器和第一～第三阻抗元件实现负电容，因此，能够通过简单的电路结构对与配线连接的寄生电容迅速地充电。
此外，如果使用该负电容，则能够在对寄生电容的充电和从寄生电容放电方面实现迅速的响应，因此，能够以一个电路实现对寄生电容的电荷的注入和抽出这两者，因此，进行动作的电路规模小，能够与此相应地实现低消耗电力。
由此，能够实现如下效果：能够实现能够以简单的结构且以低消耗电力迅速地补偿对寄生电容的充电的显示装置。
此外，此时，也可以为如下方式：上述第一阻抗元件和上述第二阻抗元件是种类彼此相同的元件，且
|Z2|＞|Z1|。
根据上述的发明，能够实现如下效果：能够削减负电容电路的布置面积。
此外，或者此时也可以为如下方式：上述第二阻抗元件和上述第三阻抗元件是种类彼此相同的元件，且
|Z2|＞|Z3|。
根据上述的发明，能够实现如下效果：能够削减负电容电路的布置面积。
为解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于：
上述第一阻抗元件是电阻元件，
上述第二阻抗元件是电阻元件，
上述第三阻抗元件是电容元件。
根据上述的发明，能够实现如下效果：能够使用电阻元件和电容元件，容易地实现稳定地动作的负电容。
为解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于：
上述第一阻抗元件是电容元件，
上述第二阻抗元件是电阻元件，
上述第三阻抗元件是电阻元件。
根据上述的发明，能够实现如下效果：能够使用电阻元件和电容元件，容易地实现稳定地动作的负电容。
此外，能够实现如下效果：在运算放大器的反馈电路不插入电阻元件而插入电容元件，因此，即使在运算放大器的差动放大器产生问题的情况下，也能够避免运算放大器的输出被直接供给到配线。
为解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于：
上述第一阻抗元件是电容元件，
上述第二阻抗元件是电容元件，
上述第三阻抗元件是电容元件。
根据上述的发明，能够实现如下效果：能够使用电阻元件和电容元件，容易地实现稳定地动作的负电容。
此外，能够实现如下效果：在运算放大器的反馈电路不插入电阻元件而插入电容元件，因此，即使在运算放大器的差动放大器产生问题的情况下，也能够避免运算放大器的输出被直接供给到配线。
此外，能够实现如下效果：在第一～第三阻抗元件不使用电阻元件，而使用与电阻元件相比元件值的精度高的电容元件，由此，能够减小负电容的值的偏差。
为解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于：
包括对上述信号配线供给信号电流的恒流电路。
根据上述的发明，能够实现如下效果：在进行电流程序的显示装置中，也能够大幅削减写入时间的延迟，能够实现大型、高精细的显示装置，其中，该电流程序能够对发光元件供给不受像素的驱动晶体管的偏差影响的驱动电流。
为解决上述的问题，本发明的显示装置的特征在于：
与上述信号配线连接的一侧的上述运算放大器的输入端子与上述信号配线通过第二开关连接，
上述第二开关仅在满足上述第二开关所具备的导通遮断的控制端子被来自外部的控制信号指示为导通时、和上述控制端子被输入使规定的值以下的电流在上述信号配线流动的数据电位时中的至少一个的情况下导通。
根据上述的发明，能够实现如下效果：仅在从外部供给指示使用负电容的控制信号时、和在信号配线流动的电流较小时中的两者或一个的情况下，使第二开关导通，使用负电容，在不发生由对寄生电容的充电引起的电流波形的上升沿的延迟的问题的大的电流在信号配线流动时、或者数据写入时间需要足够长的时间的情况下，遮断第二开关，不使用负电容，由此，能够削减由于使用负电容而产生的消耗电力。
为了解决上述问题，本发明的显示装置的特征在于：
上述显示装置是有机EL显示装置或LED显示装置。
根据上述发明，能够实现如下效果：在利用电流驱动的发光元件的驱动中，能够高速地对均匀的电流值进行程序控制。
本发明并不仅限于上述的各实施方式，也可以对各实施方式进行组合，在权利要求所示的范围内，能够进行各种变更。即，对在权利要求所示的范围内适当变更的技术性方法进行组合而得的实施方式也包含在本发明的技术性范围内。
工业上的可利用性
本发明能够在以有机EL显示装置和LED显示装置为代表的各种显示装置中适当使用。
附图标记的说明
2bj    恒流电路
Sj     数据信号线(信号配线)
R1     电阻(第一阻抗元件、电阻元件)
R2     电阻(第二阻抗元件、电阻元件)
Cn     电容(第三阻抗元件、电容元件)
Cn     电容(第一阻抗元件、电容元件)
R2     电阻(第二阻抗元件、电阻元件)
R1     电阻(第三阻抗元件、电阻元件)
C1     电容(第一阻抗元件、电容元件)
C2     电容(第二阻抗元件、电容元件)
Cn     电容(第三阻抗元件、电容元件)
OP1    运算放大器
OP2    比较电路
R      电阻(第一电阻)
M1     开关元件(第一开关)
M2     开关(第二开关)
Z1、Z2、Z3    阻抗的值
Zn     阻抗值

Claims (16)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
供给图像信号的多个信号配线；
多个像素，各所述像素根据从被组合的所述信号配线供给的所述图像信号显示图像；和
一个以上的运算放大器，各所述运算放大器的非反转输入端子一侧与被组合的所述信号配线连接，
所述运算放大器的非反转输入端子与输出端子之间通过第一阻抗元件连接，
所述运算放大器的反转输入端子与输出端子之间通过第二阻抗元件连接，
所述运算放大器的反转输入端子通过第三阻抗元件与基准电压端子连接，
当设所述第一阻抗元件的阻抗值为Z1、设所述第二阻抗元件的阻抗值为Z2、设所述第三阻抗元件的阻抗值为Z3时，
在对各所述信号配线和与各所述信号配线导通的所述像素供给所述图像信号时，与所述信号配线导通的各所述像素所具有的合计的阻抗值Zn满足下式：
|Zn|＜|Z1|·|Z3|/|Z2|，
与所述信号配线连接的一侧的所述运算放大器的输入端子与所述信号配线通过开关连接，
所述开关仅在满足所述开关所具备的导通遮断的控制端子被来自外部的控制信号指示为导通时、和所述控制端子被输入使规定的值以下的电流在所述信号配线流动的数据电位时中的至少一个的情况下导通。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件是种类彼此相同的元件，且
|Z2|＞|Z1|。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述第二阻抗元件和所述第三阻抗元件是种类彼此相同的元件，且
|Z2|＞|Z3|。
4.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：
所述第一阻抗元件是电阻元件，
所述第二阻抗元件是电阻元件，
所述第三阻抗元件是电容元件。
5.如权利要求1或3所述的显示装置，其特征在于：
所述第一阻抗元件是电容元件，
所述第二阻抗元件是电阻元件，
所述第三阻抗元件是电阻元件。
6.如权利要求1至3中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述第一阻抗元件是电容元件，
所述第二阻抗元件是电容元件，
所述第三阻抗元件是电容元件。
7.如权利要求1至3中任一项所述的显示装置，其特征在于：
包括对所述信号配线供给信号电流的恒流电路。
8.如权利要求1至3中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述显示装置是有机EL显示装置或LED显示装置。
9.一种显示装置，其特征在于，包括：
供给图像信号的多个信号配线；
多个像素，各所述像素根据从被组合的所述信号配线供给的所述图像信号显示图像；和
一个以上的运算放大器，各所述运算放大器的反转输入端子一侧与被组合的所述信号配线连接，
所述运算放大器的反转输入端子与输出端子之间通过第一阻抗元件连接，
所述运算放大器的非反转输入端子与输出端子之间通过第二阻抗元件连接，
所述运算放大器的非反转输入端子通过第三阻抗元件与基准电压端子连接，
当设所述第一阻抗元件的阻抗值为Z1、设所述第二阻抗元件的阻抗值为Z2、设所述第三阻抗元件的阻抗值为Z3时，
在对各所述信号配线和与各所述信号配线导通的所述像素供给所述图像信号时，与所述信号配线导通的各所述像素所具有的合计的阻抗值Zn满足下式：
|Zn|＞|Z1|·|Z3|/|Z2|，
与所述信号配线连接的一侧的所述运算放大器的输入端子与所述信号配线通过开关连接，
所述开关仅在满足所述开关所具备的导通遮断的控制端子被来自外部的控制信号指示为导通时、和所述控制端子被输入使规定的值以下的电流在所述信号配线流动的数据电位时中的至少一个的情况下导通。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于：
所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件是种类彼此相同的元件，且
|Z2|＞|Z1|。
11.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于：
所述第二阻抗元件和所述第三阻抗元件是种类彼此相同的元件，且
|Z2|＞|Z3|。
12.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于：
所述第一阻抗元件是电阻元件，
所述第二阻抗元件是电阻元件，
所述第三阻抗元件是电容元件。
13.如权利要求9或11所述的显示装置，其特征在于：
所述第一阻抗元件是电容元件，
所述第二阻抗元件是电阻元件，
所述第三阻抗元件是电阻元件。
14.如权利要求9至11中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述第一阻抗元件是电容元件，
所述第二阻抗元件是电容元件，
所述第三阻抗元件是电容元件。
15.如权利要求9至11中任一项所述的显示装置，其特征在于：
包括对所述信号配线供给信号电流的恒流电路。
16.如权利要求9至11中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述显示装置是有机EL显示装置或LED显示装置。
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