CN103778886A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
一实施方式的显示装置,具备多个像素(PX)及多个控制线。像素(PX)的像素电路具备驱动晶体管、输出开关(BCT)、像素开关和保持电容。在多个像素(PX)中,在列方向(Y)上相邻的多个像素(PX)共用输出开关(BCT)。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置。
背景技术
近年来,发挥薄型、轻量、低耗电的特征,以液晶显示装置为代表的平面显示装置的需求迅速地扩展。特别是,对各像素设有像素开关的有源矩阵型显示装置被用于以便携信息设备为首的各种显示器,其中,像素开关具有将接通(on)像素与断开(off)像素电分离、并且保持向接通像素的影像信号的功能。
作为这样的平面型的有源矩阵型显示装置,使用自发光元件的有机EL显示装置受到关注,被不断进行研究开发。有机EL显示装置具有如下特征:不需要背光源(backlight),因高速的响应性而适于运动图像再现,还因为在低温下亮度不下降所以也适于寒冷地方的使用。
一般而言,有机EL显示装置具备以多行、多列排列设置的多个像素。各像素由作为自发光元件的有机EL元件、以及向有机EL元件供给驱动电流的像素电路构成,通过控制有机EL元件的发光亮度来进行显示动作。
作为像素电路的驱动方式,已知通过电压信号进行的方式。此外,提出了这样的显示装置:将电压电源进行开关(switching),对低(low)/高(high)进行切换,并且从影像信号布线输出影像信号及初始化信号这双方,由此削减像素的构成元件数和布线数,减小像素的布局(layout)面积从而实现了高精密化。
专利文献1:美国专利第6,229,506号说明书
专利文献2:日本特开2007-310311号公报
专利文献3:日本特开2011-145622号公报
但是,在如上述专利文献2所公开的显示装置那样、做成了将电源按照各行进行开关的结构的情况下,由于流过电源的电流大,所以将其进行开关的开关的电压下降也变大。由此,如果使开关变大,则驱动电路大型化,内置驱动电路的面板边缘部增加。
此外,如果如上述专利文献3中公开的显示装置那样、像素内的开关的数量增加,则高精密化变得困难。
发明内容
本发明是鉴于以上的问题而做出的,其目的是提供一种能够实现狭边缘化的高精密度的显示装置及显示装置的驱动方法。
一技术方案的显示装置,具备:多个像素,分别具有连接在高电位电源及低电位电源间的显示元件、和对上述显示元件的驱动进行控制的像素电路,沿着行方向及列方向设为矩阵状;多个控制线,具有多个复位布线,在上述行方向上延伸,连接于上述多个像素的像素电路;上述像素电路具备:驱动晶体管,具有连接于上述显示元件的源极电极、连接于复位布线上的漏极电极、以及栅极电极;输出开关,连接在上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间,将上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间切换为导通状态或非导通状态;像素开关,连接在影像信号线及上述驱动晶体管的栅极电极间,对是否将通过上述影像信号线提供的信号向上述驱动晶体管的栅极电极侧输入进行切换;以及保持电容,连接在上述驱动晶体管的源极电极及栅极电极间;在上述多个像素中,在上述列方向上相邻的多个像素共用上述输出开关。
附图说明
图1是概略地表示第1实施方式的显示装置的平面图。
图2是图1的显示装置的像素的等价电路图。
图3是概略地表示图1的显示装置可采用的构造的一例的局部剖视图。
图4是表示上述第1实施方式的实施例1的像素的配置结构的概略图。
图5是表示上述第1实施方式的实施例2的像素的配置结构的概略图。
图6是表示上述第1实施方式的像元的平面图。
图7是采用上述第1实施方式的实施例1的像素的配置结构、使偏移消除(offset cancel)动作为1次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图8是采用上述第1实施方式的实施例1的像素的配置结构、使偏移消除动作为两次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图9是采用上述第1实施方式的实施例2的像素的配置结构、使偏移消除动作为1次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图10是采用上述第1实施方式的实施例2的像素的配置结构、使偏移消除动作为两次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图11是第2实施方式的显示装置的像素的等价电路图。
图12是采用上述第2实施方式的实施例1的像素的配置结构、使偏移消除动作为1次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图13是采用上述第2实施方式的实施例1的像素的配置结构、使偏移消除动作为两次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图14是采用上述第2实施方式的实施例2的像素的配置结构、使偏移消除动作为1次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图15是采用上述第2实施方式的实施例2的像素的配置结构、使偏移消除动作为两次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图16是表示上述图6所示的像元的变形例的平面图。
图17是第3实施方式的显示装置的像素的等价电路图。
图18是表示上述第3实施方式的实施例1的像素的配置结构的概略图。
图19是表示上述第3实施方式的实施例2的像素的配置结构的概略图。
图20是采用上述第3实施方式的实施例1的像素的配置结构、使偏移消除动作为1次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图21是采用上述第3实施方式的实施例1的像素的配置结构、使偏移消除动作为两次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图22是采用上述第3实施方式的实施例2的像素的配置结构、使偏移消除动作为1次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图23是采用上述第3实施方式的实施例2的像素的配置结构、使偏移消除动作为两次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图24是第4实施方式的显示装置的像素的等价电路图。
图25是表示上述第4实施方式的实施例1的像素的配置结构的概略图。
图26是表示上述第4实施方式的实施例2的像素的配置结构的概略图。
图27是采用上述第4实施方式的实施例1的像素的配置结构的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图28是采用上述第4实施方式的实施例2的像素的配置结构的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图29是表示第5实施方式的实施例1的显示装置的像素的配置结构的概略图。
图30是表示上述第5实施方式的实施例2的显示装置的像素的配置结构的概略图。
图31是表示上述第5实施方式的实施例3的显示装置的像素的配置结构的概略图。
图32是表示上述第5实施方式的实施例4的显示装置的像素的配置结构的概略图。
图33是表示上述第5实施方式的实施例3的显示装置的非显示区域的放大平面图,是表示切换电路的电路图。
图34是表示上述第5实施方式的实施例4的显示装置的非显示区域的放大平面图,是表示切换电路的电路图。
图35是表示上述第5实施方式的实施例1及2的显示装置的像素的平面图。
图36是采用上述第5实施方式的实施例1的RGBW正方像素的配置结构、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为两次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图37是采用上述第5实施方式的实施例2的RGBW正方像素的配置结构、在4水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为4次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图38是采用上述第5实施方式的实施例3的RGBW纵条像素的配置结构、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为4次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图39是采用上述第5实施方式的实施例4的RGB纵条像素的配置结构、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为6次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图40是采用上述第6实施方式的实施例1的RGBW正方像素的配置结构、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为两次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图41是采用上述第6实施方式的实施例2的RGBW正方像素的配置结构、在4水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为4次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图42是采用上述第6实施方式的实施例3的RGBW纵条像素的配置结构、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为4次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图43是采用上述第6实施方式的实施例4的RGB纵条像素的配置结构、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为6次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
具体实施方式
以下,参照附图对第1实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法详细地说明。在该实施方式中,显示装置是有源矩阵型的显示装置,更详细地讲,是有源矩阵型的有机EL(电致发光)显示装置。
图1是概略地表示本实施方式的显示装置的平面图。图2是图1的显示装置的像素的等价电路图。图3是概略地表示图1的显示装置可采用的构造的一例的局部剖视图。另外,在图3中,以如下方式描绘显示装置,即使其显示面即前面或光射出面朝向上方,使背面朝向下方。该显示装置是采用了有源矩阵型驱动方式的上面发光型的有机EL显示装置。另外,在本实施方式中是上面发光型的有机EL显示装置,而本实施方式对于下面发光型的有机EL显示装置也能够容易地应用。
如图1所示,本实施方式的显示装置例如构成为2型以上的有源矩阵型的显示装置,包括显示面板DP和对显示面板DP的动作进行控制的控制器12。在该实施方式中,显示面板DP是有机EL面板。
显示面板DP具备:玻璃板等具有透光性的绝缘基板SUB;以矩阵状排列在绝缘基板SUB的显示区域R1上的m×n个像素PX;多条(m/2条)第1扫描线Sga(1~m/2);多条(m条)第2扫描线Sgb(1~m);多条(m/2条)第3扫描线Sgc(1~m/2);多条(m/2条)复位布线Sgr(1~m/2);以及多条(n条)影像信号线VL(1~n)。
像素PX在列方向Y上排列有m个,在行方向X上排列有n个。第1扫描线Sga、第2扫描线Sgb及复位布线Sgr在行方向X上延伸设置。复位布线Sgr由相互电连接的多个电极形成。影像信号线VL在列方向Y上延伸设置。
如图1及图2所示,显示面板DP具有被固定在高电位Pvdd的高电位电源线SLa、和被固定在低电位Pvss的低电位电源电极SLb。高电位电源线SLa连接于高电位电源,低电位电源电极SLb连接于低电位电源(基准电位电源)。
显示面板DP具备:扫描线驱动电路YDR1、YDR2,将第1扫描线Sga、第2扫描线Sgb及第3扫描线Sgc按像素PX的每行依次驱动;以及信号线驱动电路XDR,驱动影像信号线VL。扫描线驱动电路YDR1、YDR2及信号线驱动电路XDR一体地形成在绝缘基板SUB的显示区域R1外侧的非显示区域R2上,与控制器12一起构成驱动部10。
各像素PX包括显示元件、和对显示元件供给驱动电流的像素电路。显示元件例如是自发光元件,在本实施方式中,使用至少具备有机发光层作为光活性层(photoactive layer)的有机EL二极管OLED(以下,简称作二极管OLED)。
如图2所示,各像素PX的像素电路是电压信号方式的像素电路,根据由电压信号构成的影像信号来控制二极管OLED的发光,具有像素开关SST、驱动晶体管DRT、保持电容Cs及辅助电容Cad。保持电容Cs及辅助电容Cad是电容器。辅助电容Cad是为了调整发光电流量而设置的元件,根据情况也有不需要的情况。电容部Ce1是二极管OLED自身的电容(二极管OLED的寄生电容)。二极管OLED还作为电容器发挥功能。
各像素PX具备输出开关BCT。在列方向Y上相邻的多个像素PX共用输出开关BCT。在本实施方式中,在行方向X及列方向Y上相邻的4个像素PX共用1个输出开关BCT。此外,扫描线驱动电路YDR2(或扫描线驱动电路YDR1)设有多个复位开关RST。复位开关RST及复位布线Sgr一对一地连接。
像素开关SST、驱动晶体管DRT、输出开关BCT及复位开关RST在这里由相同导电型、例如N沟道型的TFT(薄膜晶体管)构成。
在本实施方式的显示装置中,分别构成各驱动晶体管及各开关的TFT全部通过相同的工序、相同的层结构形成,是半导体层使用了多晶硅的顶栅(top gate)结构的薄膜晶体管。
像素开关SST、驱动晶体管DRT、输出开关BCT及复位开关RST分别具有第1端子、第2端子及控制端子。在本实施方式中,使第1端子为源极电极,使第2端子为漏极电极,使控制端子为栅极电极。
在像素PX的像素电路中,驱动晶体管DRT及输出开关BCT在高电位电源线SLa与低电位电源电极SLb之间与二极管OLED串联连接。高电位电源线SLa(高电位Pvdd)例如被设定为10V的电位,低电位电源电极SLb(低电位Pvss)例如被设定为1.5V的电位。
在输出开关BCT中,漏极电极连接于高电位电源线SLa,源极电极连接于驱动晶体管DRT的漏极电极,栅极电极连接于第1扫描线Sga。由此,通过来自第1扫描线Sga的控制信号BG(1~m/2),输出开关BCT被进行接通(on:导通状态)、断开(off:非导通状态)控制。输出开关BCT响应于控制信号BG而控制二极管OLED的发光时间。
在驱动晶体管DRT中,漏极电极连接于输出开关BCT的源极电极及复位布线Sgr,源极电极连接于二极管OLED的一个电极(这里是阳极)。二极管OLED的另一个电极(这里是阴极)连接于低电位电源电极SLb。驱动晶体管DRT将与影像信号Vsig对应的电流量的驱动电流向二极管OLED输出。
在像素开关SST中,源极电极连接于影像信号线VL(1~n),漏极电极连接于驱动晶体管DRT的栅极电极,栅极电极连接于作为信号写入控制用栅极布线而发挥功能的第2扫描线Sgb(1~m)。通过从第2扫描线Sgb供给的控制信号SG(1~m),像素开关SST被进行接通、断开控制。并且,像素开关SST响应于控制信号SG(1~m),对像素电路与影像信号线VL(1~n)之间的连接、非连接进行控制,从对应的影像信号线VL(1~n)将影像信号Vsig输入像素电路。
复位开关RST按每两行设于扫描线驱动电路YDR2。复位开关RST连接在驱动晶体管DRT的漏极电极与复位电源之间。在复位开关RST中,源极电极连接于与复位电源连接的复位电源线SLc,漏极电极连接于复位布线Sgr,栅极电极连接于作为复位控制用栅极布线而发挥功能的第3扫描线Sgc。如上述那样,复位电源线SLc连接于复位电源,被固定为作为定电位的复位电位Vrst。
复位开关RST根据通过第3扫描线Sgc提供的控制信号RG(1~m/2),将复位电源线SLc及复位布线Sgr间切换为导通状态(接通)或非导通状态(断开)。通过将复位开关RST切换为on状态,驱动晶体管DRT的源极电极的电位被初始化。
另一方面,图1所示的控制器12形成于在显示面板DP的外部配置的印刷电路基板(未图示)上,对扫描线驱动电路YDR1、YDR2及信号线驱动电路XDR进行控制。控制器12接受从外部供给的数字影像信号及同步信号,基于同步信号而产生对垂直扫描定时进行控制的垂直扫描控制信号以及对水平扫描定时进行控制的水平扫描控制信号。
并且,控制器12将这些垂直扫描控制信号及水平扫描控制信号分别向扫描线驱动电路YDR1、YDR2及信号线驱动电路XDR供给,并且与水平及垂直扫描定时同步地将数字影像信号及初始化信号向信号线驱动电路XDR供给。
信号线驱动电路XDR将通过水平扫描控制信号的控制而在各水平扫描期间中依次得到的影像信号变换为模拟形式,将与灰度(gradation)对应的影像信号Vsig向多个影像信号线VL(1~n)并行地供给。此外,信号线驱动电路XDR将初始化信号Vini向影像信号线VL供给。
扫描线驱动电路YDR1、YDR2包括未图示的移位寄存器、输出缓冲器等,将从外部供给的水平扫描开始脉冲依次向下级传送,经由输出缓冲器向各行的像素PX供给3种控制信号,即控制信号BG(1~m/2)、SG(1~m)、RG(1~m/2)(图2)。另外,虽然不向像素PX直接供给控制信号RG,但在与控制信号RG对应的规定的定时,从被固定为复位电位Vrst的复位电源线SLc向像素PX供给规定的电压。
由此,第1扫描线Sga、第2扫描线Sgb及第3扫描线Sgc分别通过控制信号BG、SG、RG而被驱动。
接着,参照图3,详细地说明驱动晶体管DRT及二极管OLED的结构。
形成了驱动晶体管DRT的N沟道型TFT具备半导体层SC。半导体层SC形成于在绝缘基板SUB上形成的底涂层(undercoat layer)UC上。半导体层SC例如是包括p型区域和n型区域的多晶硅层。
半导体层SC被栅极绝缘膜GI覆盖。在栅极绝缘膜GI上,形成有驱动晶体管DRT的栅极电极G。栅极电极G与半导体层SC对置。在栅极绝缘膜GI及栅极电极G上形成有层间绝缘膜II。
在层间绝缘膜II上,进一步形成有源极电极SE及漏极电极DE。源极电极SE及漏极电极DE通过形成在层间绝缘膜II及栅极绝缘膜GI中的接触孔,分别连接于半导体层SC的源极区域及漏极区域。在源极电极SE及漏极电极DE上形成有钝化膜PS。
二极管OLED包括像素电极PE、有机物层ORG和对置电极CE。在本实施方式中,像素电极PE是阳极,对置电极CE是阴极。
在钝化膜PS上形成有像素电极PE。像素电极PE通过设在钝化膜PS中的接触孔,连接于驱动晶体管DRT的源极电极SE。像素电极PE在该例中是具有光反射性的背面电极。
在钝化膜PS上还形成有隔壁绝缘层PI。隔壁绝缘层PI在与像素电极PE对应的位置上设有贯通孔,或者在与像素电极PE形成的列或行对应的位置上设有狭缝。这里,作为一例,隔壁绝缘层PI在与像素电极PE对应的位置上具有贯通孔。
在像素电极PE上,作为活性层而形成有包含发光层的有机物层ORG。发光层例如是含有发光色为红色、绿色、蓝色或非彩色(achromatic color)的发光性有机化合物的薄膜。该有机物层ORG除了发光层以外还能够包括空穴注入层、空穴输送层、空穴阻挡层、电子输送层、电子注入层等。
另外,二极管OLED的发光色并不一定需要分为红色、绿色、蓝色或非彩色,也可以只是非彩色。该情况下,二极管OLED通过与红色、绿色及蓝色的滤色器组合,能够发出红色、绿色、蓝色或非彩色的光。
隔壁绝缘层PI及有机物层ORG被对置电极CE覆盖。在该例中,对置电极CE是在像素PX间相互连接的电极,即共通电极。此外,在该例中,对置电极CE是阴极且透光性的前面电极。对置电极CE例如通过设在钝化膜PS和隔壁绝缘层PI中的接触孔,电连接于形成在与源极电极SE及漏极电极DE相同的层中的电极布线(未图示)。
在这样的结构的二极管OLED中,当从像素电极PE注入的空穴与从对置电极CE注入的电子在有机物层ORG的内部进行了复合时,对构成有机物层ORG的有机分子进行激发而产生激子。该激子在辐射失活的过程中发光,该光被从有机物层ORG经透明的对置电极CE向外部释放。
接着,对多个像素PX的配置结构进行说明。图4是表示本实施方式的实施例1的像素PX的配置结构的概略图,图5是表示本实施方式的实施例2的像素PX的配置结构的概略图。
如图4所示,像素PX是所谓的纵条(縦ストライプ)像素。在行方向X上交替排列有为显示红色的图像而构成的像素PX、为显示绿色的图像而构成的像素PX、为显示蓝色的图像而构成的像素PX、以及为显示非彩色的图像而构成的像素PX。在列方向Y上,排列有为显示同一颜色的图像而构成的像素PX。
红色(R)的像素PX、绿色(G)的像素PX、蓝色(B)的像素PX及非彩色(W)的像素PX形成像元(picture element)P。在本实施例1中,像元P具有4个(4色)像素PX,但并不限定于此,能够各种各样地变形。例如,在没有设置非彩色的像素PX的情况下,像元P可以具有红色、绿色及蓝色这3个(3色)像素PX。
输出开关BCT由相邻的4个(在列方向Y上相邻的两个及在行方向X上相邻的两个)像素PX共用。根据上述,第1扫描线Sga及第3扫描线Sgc的条数为m/2条。
如图5所示,像素PX是所谓的RGBW正方像素。多个像素PX具有第1像素、与第1像素在列方向Y上相邻的第2像素、与第1像素在行方向X上相邻的第3像素、和与第2像素在行方向X上相邻且与第3像素在列方向Y上相邻的第4像素。第1至第4像素是红色的像素PX、绿色的像素PX、蓝色的像素PX及非彩色的像素PX。像元P具有第1至第4像素。
例如,在偶数行中配置有红色、绿色、蓝色及非彩色的像素PX中的某两个,在奇数行中配置有其余两个。在本实施例2中,在偶数行中配置有红色及绿色的像素PX,在奇数行中配置有蓝色及非彩色的像素PX。输出开关BCT由第1至第4像素共用。
图6是表示本实施方式的像素PX的平面图。在图6中,表示由4个像素PX(1个像元P)共用输出开关BCT的情况下的像素PX的结构。这里,作为代表例,举出RGBW正方配置像素。
为了将像素电路内的元件高效率地配置,共用(共有)输出开关BCT的4个像素PX中,驱动晶体管DRT、像素开关SST、影像信号线VL、保持电容Cs、辅助电容Cad、第2扫描线Sgb以输出开关BCT为中心,在列方向及行方向上大致线对称地配置。
这里,在本实施方式中,以像素PX、像元P的用语进行了说明,但也可以将像素改称作副像素。该情况下,像元是像素。
接着,对如上述那样构成的显示装置(有机EL显示装置)的动作进行说明。图7、图8、图9及图10分别是表示动作显示时的扫描线驱动电路YDR1、YDR2的控制信号的时序图。
图7表示在纵条像素中偏移消除期间是1次的情况,图8表示在纵条像素中偏移消除期间是多次(这里作为代表例是两次)的情况,图9表示在RGBW正方像素中偏移消除期间是1次的情况,图10表示在RGBW正方像素中偏移消除期间是多次(这里作为代表例是两次)的情况。
因此,上述实施例1的情况下,能够使用图7的控制信号或图8的控制信号来驱动显示装置。并且,在上述实施例2的情况下,能够使用图9的控制信号或图10的控制信号来驱动显示装置。
扫描线驱动电路YDR1、YDR2例如根据开始信号(STV1~STV3)和时钟(CKV1~CKV3)生成与各水平扫描期间对应的1水平扫描期间的宽度(Tw-Starta)的脉冲,将该脉冲作为控制信号BG(1~m/2)、SG(1~m)、RG(1~m/2)输出。这里,将1水平扫描期间设为1H。
像素电路的动作可分为:在源极初始化期间Pis进行的源极初始化动作;在栅极初始化期间Pig进行的栅极初始化动作;在偏移消除期间Po进行的偏移消除(OC)动作;在影像信号写入期间Pw进行的影像信号写入动作;以及在显示期间Pd(发光期间)进行的显示动作(发光动作)。
如图7至图10、图1及图2所示,首先,驱动部10进行源极初始化动作。在源极初始化动作中,利用扫描线驱动电路YDR1、YDR2,控制信号SG被设定为使像素开关SST成为断开状态的电平(断开电位:这里是低电平),控制信号BG被设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平(断开电位:这里是低电平),控制信号RG被设定为使复位开关RST成为接通状态的电平(接通电位:这里是高电平)。
输出开关BCT、像素开关SST分别断开(非导通状态),复位开关RST接通(导通状态),源极初始化动作开始。由于复位开关RST接通,从而驱动晶体管DRT的源极电极及漏极电极被复位为与复位电源的电位(复位电位Vrst)相同的电位,源极初始化动作完成。这里,复位电源(复位电位Vrst)例如被设定为-2V。
接着,驱动部10进行栅极初始化动作。在栅极初始化动作中,利用扫描线驱动电路YDR1、YDR2,控制信号SG被设定为使像素开关SST为接通状态的电平(接通电位:这里是高电平),控制信号BG被设定为使输出开关BCT为断开状态的电平,控制信号RG被设定为使复位开关RST成为接通状态的电平。输出开关BCT断开,像素开关SST及复位开关RST接通,栅极初始化动作开始。
在栅极初始化期间Pig中,从影像信号线VL输出的初始化信号Vini(初始化电压)通过像素开关SST被施加到驱动晶体管DRT的栅极电极。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被复位为与初始化信号Vini对应的电位,前帧的信息被初始化。初始化信号Vini的电压电平例如被设定为2V。
接着,驱动部10进行偏移消除动作。控制信号SG成为接通电位,控制信号BG成为接通电位(高电平),控制信号RG成为断开电位(低电平)。由此,复位开关RST断开,像素开关SST及输出开关BCT接通,阈值的偏移消除动作开始。
在偏移消除期间Po中,通过影像信号线VL及像素开关SST向驱动晶体管DRT的栅极电极提供初始化信号Vini,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被固定。
此外,输出开关BCT处于接通状态,电流从高电位电源线SLa流入驱动晶体管DRT。驱动晶体管DRT的源极电极的电位,以在源极初始化期间Pis写入的电位(复位电位Vrst)为初始值,一边使在驱动晶体管DRT的漏极电极-源极电极间通过流入的电流量逐渐减小一边吸收、补偿驱动晶体管DRT的TFT特性偏差,并向高电位侧转移(shift)。在本实施方式中,偏移消除期间Po例如设定为1μsec左右的时间。
在偏移消除期间Po结束时刻,驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth。另外,Vini是初始化信号Vini的电压值,Vth是驱动晶体管DRT的阈值电压。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极-源极电极间的电压达到消除点(Vgs=Vth),与该消除点相当的电位差被积蓄(保持)到保持电容Cs。另外,如图8及图10所示的例子那样,偏移消除期间Po根据需要可以设置多次。
接着,在影像信号写入期间Pw中,控制信号SG被设定为使像素开关SST成为接通状态的电平,控制信号BG被设定为使输出开关BCT成为接通状态的电平,控制信号RG被设定为使复位开关RST成为断开状态的电平。于是,像素开关SST及输出开关BCT接通,复位开关RST断开,影像信号写入动作开始。
在影像信号写入期间Pw中,从影像信号线VL通过像素开关SST向驱动晶体管DRT的栅极电极写入影像信号Vsig。此外,电流从高电位电源线SLa通过输出开关BCT及驱动晶体管DRT,经由二极管OLED的电容部(寄生电容)Cel流向低电位电源电极SLb。在像素开关SST刚刚接通后,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。
另外,Vsig是影像信号Vsig的电压值,Cs是保持电容Cs的电容,Cel是电容部Ce1的电容,Cad是辅助电容Cad的电容。
然后,经由二极管OLED的电容部Ce1向低电位电源电极SLb流动电流,在影像信号写入期间Pw结束时,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。另外,流过驱动晶体管DRT的电流Idrt与电容Cs+Cel+Cad的关系用下式表示,ΔV1是根据下式决定的与影像信号Vsig的电压值、影像写入期间Pw、晶体管的迁移率对应的源极电极的电位的位移。
[数学式1]
这里,
Idrt二β×(Vgs-Vth)2
={(Vsig-Vini)×(Cel+Cad)/(Cs+Cel+Ca)}2
β用下式定义。
β+μ×Cox×W/2L
另外,W是驱动晶体管DRT的沟道宽,L是驱动晶体管DRT的沟道长,μ是载流子迁移率,Cox是每单位面积的栅极静电电容。由此,驱动晶体管DRT的迁移率的偏差得到修正。
最后,在显示期间Pd中,控制信号SG被设定为使像素开关SST为断开状态的电平,控制信号BG被设定为使输出开关BCT成为接通状态的电平,控制信号RG被设定为使复位开关RST成为断开状态的电平。输出开关BCT接通,像素开关SST及复位开关RST断开,显示动作开始。
驱动晶体管DRT输出与被写入在保持电容Cs中的栅极控制电压对应的电流量的驱动电流Iel。该驱动电流Iel被供给到二极管OLED。由此,二极管OLED以与驱动电流Iel对应的亮度发光,进行显示动作。二极管OLED在1帧期间后直到控制信号BG再次成为断开电位为止维持发光状态。
通过将上述源极初始化动作、栅极初始化动作、偏移消除动作、影像信号写入动作及显示动作依次在各像素PX中反复进行,显示希望的图像。
根据如上述那样构成的第1实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法,显示装置具备多个影像信号线VL、多个扫描线(第1扫描线Sga、第2扫描线Sgb、第3扫描线Sgc)、多个复位布线Sgr和多个像素PX。各像素PX具有驱动晶体管DRT、二极管OLED、像素开关SST、输出开关BCT、保持电容Cs和辅助电容Cad。
二极管OLED连接在高电位电源线SLa及低电位电源电极SLb间。驱动晶体管DRT具有连接于二极管OLED的源极电极、连接于复位布线Sgr的漏极电极、和栅极电极。输出开关BCT连接在高电位电源线SLa及驱动晶体管DRT的漏极电极间,将高电位电源线SLa及驱动晶体管DRT的漏极电极间切换为导通状态或非导通状态。
像素开关SST连接在影像信号线VL及驱动晶体管DRT的栅极电极间,对是否将通过影像信号线VL提供的影像信号Vsig输入到上述驱动晶体管的栅极电极侧进行切换。保持电容Cs连接在驱动晶体管DRT的源极电极及栅极电极间。
在多个像素PX中,在列方向Y上相邻的多个像素PX共用输出开关BCT。在本实施方式中,4个像素PX共用1个输出开关BCT。
与对各像素PX设置各1个输出开关BCT的情况相比,能够将输出开关BCT的个数减少到1/4,能够将第1扫描线Sga、第3扫描线Sgc及复位布线Sgr的条数减少到1/2,能够将复位开关RST的个数减少到1/2。因此,能够实现显示装置的狭边缘化,能够得到高精密度的显示装置。
在显示期间Pd中,将驱动晶体管DRT的饱和区域的输出电流Iel提供给二极管OLED,使其发光。这里,如果设驱动晶体管DRT的放大系数为β,则输出电流Iel用下式表示。
el=βX{(Vsig-Vini-ΔV1)×(Cel+Cad)/(Cs十Cel
+Cad)}2
β用下式定义。
β=μ×Cox×W/2L
另外,W是驱动晶体管DRT的沟道宽,L是驱动晶体管DRT的沟道长,μ是载流子迁移率,Cox是每单位面积的栅极静电电容。
因此,输出电流Iel成为不依赖于驱动晶体管DRT的阈值电压Vth的值,能够排除因驱动晶体管DRT的阈值电压的偏差对输出电流Iel的影响。
此外,上述ΔV1由于驱动晶体管DRT的迁移率μ越大则绝对值成为越大的值,所以还能够补偿迁移率μ的影响。因而,能够抑制由这些偏差引起的显示不良、条纹不均、粗糙感的发生,进行高品质的图像显示。
根据上述内容,能够得到实现狭边缘化的高精密度的显示装置及显示装置的驱动方法。
接着,对第2实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法进行说明。在该实施方式中,对于与上述第1实施方式相同的功能部分赋予相同的标号,其详细的说明省略。
如图11所示,显示面板DP具备多条(m/2条)第4扫描线Sgd(1~m/2)。此外,扫描线驱动电路YDR2(或扫描线驱动电路YDR1)设有作为多个其他复位开关的多个复位开关RST2。复位开关RST2及复位布线Sgr一对一地连接。
复位开关RST2通过与复位开关RST等相同导电型、例如N沟道型的TFT构成,此外,通过与复位开关RST等相同的工序、相同的层构造形成。复位开关RST2也与复位开关RST等同样,具有第1端子(源极电极)、第2端子(漏极电极)及控制端子(栅极电极)。
复位开关RST2按每两行设于扫描线驱动电路YDR2。复位开关RST2连接在其他复位电源与复位布线Sgr之间。在复位开关RST2中,源极电极与连接于其他复位电源的复位电源线SLd连接,漏极电极连接于复位布线Sgr,栅极电极连接于作为复位控制用栅极布线发挥功能的第4扫描线Sgd。如上述那样,复位电源线SLd连接于其他复位电源,被固定为作为定电位的复位电位Vrst2。另外,复位电位Vrst2的值与上述复位电位Vrst的值不同。这里,其他复位电源(复位电位Vrst2)例如被设定为5V。
复位开关RST2根据通过第4扫描线Sgd提供的控制信号RG2(1~m/2),将复位电源线SLd及复位布线Sgr间切换为导通状态或非导通状态。通过将复位开关RST2切换为接通状态,驱动晶体管DRT的源极电极的电位被初始化。
扫描线驱动电路YDR1、YDR2包括未图示的移位寄存器、输出缓冲器等,将从外部供给的水平扫描开始脉冲依次向下级传送,经由输出缓冲器向各行的像素PX供给4种控制信号,即控制信号BG(1~m/2)、SG(1~m)、RG(1~m/2)、RG2(1~m/2)。
另外,对于像素PX,虽不直接供给控制信号RG,但在与控制信号RG相应的规定的定时,从固定为复位电位Vrst的复位电源线SLc向像素PX供给规定的电压。或者,对于像素PX,在与控制信号RG2相应的规定的定时,从固定为复位电位Vrst2的复位电源线SLd供给规定的电压。
由此,第1扫描线Sga、第2扫描线Sgb、第3扫描线Sgc及第4扫描线Sgd分别通过控制信号BG、SG、RG、RG2而被驱动。
接着,对如上述那样构成的显示装置(有机EL显示装置)的动作进行说明。图12、图13、图14及图15分别是表示动作显示时的扫描线驱动电路YDR1、YDR2的控制信号的时序图。
图12表示在纵条像素中偏移消除期间是1次的情况,图13表示在纵条像素中偏移消除期间是多次(这里作为代表例是两次)的情况,图14表示在RGBW正方像素中偏移消除期间是1次的情况,图15表示在RGBW正方像素中偏移消除期间是多次(这里作为代表例是两次)的情况。
因此,在应用了上述第1实施方式的实施例1(图4)的本实施方式的实施例1的情况下,能够使用图12的控制信号或图13的控制信号来驱动显示装置。并且,在应用了上述第1实施方式的实施例2(图5)的本实施方式的实施例2的情况下,能够使用图14的控制信号或图15的控制信号来驱动显示装置。
扫描线驱动电路YDR1、YDR2例如根据开始信号(STV1~STV4)和时钟(CKV1~CKV4),生成与各水平扫描期间对应的1水平扫描期间的宽度(Tw-Starta)的脉冲,将该脉冲作为控制信号BG(1~m/2)、SG(1~m)、RG(1~m/2)、RG2(1~m/2)输出。
像素电路的动作可分为:在源极初始化期间Pis进行的源极初始化动作;在栅极初始化期间Pig进行的栅极初始化动作;在偏移消除期间Po进行的偏移消除(OC)动作;在影像信号写入期间Pw进行的影像信号写入动作;以及在显示期间Pd(发光期间)进行的显示动作(发光动作)。
如图12至图15、图1及图2所示,首先,驱动部10进行源极初始化动作。在源极初始化动作中,利用扫描线驱动电路YDR1、YDR2,将控制信号SG设定为使像素开关SST为断开状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT为断开状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST为接通状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2为断开状态的电平(断开电位:这里是低电平)。
输出开关BCT、像素开关SST及复位开关RST2分别断开,复位开关RST接通,开始源极初始化动作。由于复位开关RST接通,从而驱动晶体管DRT的源极电极及漏极电极被复位为与复位电源的电位(复位电位Vrst)相同的电位,源极初始化动作完成。这里,复位电源(复位电位Vrst)被设定为例如-2V。
接着,驱动部10进行栅极初始化动作。在栅极初始化动作中,利用扫描线驱动电路YDR1、YDR2,将控制信号SG设定为使像素开关SST为接通状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT为断开状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST为接通状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2为断开状态的电平。输出开关BCT及复位开关RST2断开,像素开关SST及复位开关RST接通,开始栅极初始化动作。
在栅极初始化期间Pig中,从影像信号线VL输出的初始化信号Vini(初始化电压)通过像素开关SST而被施加到驱动晶体管DRT的栅极电极。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被复位为与初始化信号Vini对应的电位,前帧的信息被初始化。初始化信号Vini的电压电平例如被设定为2V。
接着,驱动部10进行偏移消除动作。控制信号SG成为接通电位,控制信号BG成为断开电位,控制信号RG成为断开电位,控制信号RG2成为接通电位。由此,复位开关RST及输出开关BCT断开,像素开关SST及复位开关RST2接通,开始阈值的偏移消除动作。
在偏移消除期间Po中,通过影像信号线VL及像素开关SST向驱动晶体管DRT的栅极电极提供初始化信号Vini,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被固定。
此外,复位开关RST2处于接通状态,电流从其他复位电源通过复位开关RST2及复位布线Sgr流入驱动晶体管DRT。这里,其他复位电源(复位电位Vrst2)例如被设定为5V。驱动晶体管DRT的源极电极的电位,以在源极初始化期间Pis中被写入的电位(复位电位Vrst)为初始值,一边使在驱动晶体管DRT的漏极电极-源极电极间通过流入的电流量逐渐减小一边吸收、补偿驱动晶体管DRT的TFT特性偏差,并向高电位侧转移。在本实施方式中,偏移消除期间Po例如设定为1μsec左右的时间。
在偏移消除期间Po结束时刻,驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极-源极电极间的电压达到消除点(Vgs=Vth),与该消除点相当的电位差被积蓄(保持)到保持电容Cs。另外,如图13及图15所示的例子那样,偏移消除期间Po根据需要可以设置多次。
接着,在影像信号写入期间Pw中,控制信号SG被设定为使像素开关SST成为接通状态的电平,控制信号BG被设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平,控制信号RG被设定为使复位开关RST成为断开状态的电平,控制信号RG2被设定为使复位开关RST2成为接通状态的电平。于是,像素开关SST及复位开关RST2接通,输出开关BCT及复位开关RST断开,开始影像信号写入动作。
在影像信号写入期间Pw中,影像信号Vsig从影像信号线VL通过像素开关SST被写入驱动晶体管DRT的栅极电极。此外,电流从其他复位电源通过复位开关RST2、复位布线Sgr及驱动晶体管DRT,经由二极管OLED的电容部(寄生电容)Cel流向低电位电源电极SLb。在像素开关SST刚刚接通后,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。
然后,经由二极管OLED的电容部Ce1向低电位电源电极SLb流动电流,在影像信号写入期间Pw结束时,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。由此,驱动晶体管DRT的迁移率的偏差得到修正。
最后,在显示期间Pd中,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为断开状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为接通状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为断开状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为断开状态的电平。输出开关BCT接通,像素开关SST、复位开关RST及复位开关RST2断开,开始显示动作。
驱动晶体管DRT输出与写入在保持电容Cs中的栅极控制电压对应的电流量的驱动电流Ie。该驱动电流Ie被提供给二极管OLED。由此,二极管OLED以与驱动电流Ie对应的亮度发光,进行显示动作。二极管OLED在1帧期间后直到控制信号BG再次成为断开电位为止维持发光状态。
通过将上述源极初始化动作、栅极初始化动作、偏移消除动作、影像信号写入动作及显示动作依次在各像素PX中反复进行,显示希望的图像。
根据如上述那样构成的第2实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法,显示装置具备多个影像信号线VL、多个扫描线(第1扫描线Sga、第2扫描线Sgb、第3扫描线Sgc、第4扫描线Sgd)、多个复位布线Sgr和多个像素PX。各像素PX具有驱动晶体管DRT、二极管OLED、像素开关SST、输出开关BCT、保持电容Cs和辅助电容Cad。
在多个像素PX中,在列方向Y上相邻的多个像素PX共用输出开关BCT。在本实施方式中,4个像素PX共用1个输出开关BCT。
与对各像素PX设置各1个输出开关BCT的情况相比,能够将输出开关BCT的个数减少到1/4,能够将第1扫描线Sga、第3扫描线Sgc、第4扫描线Sgd及复位布线Sgr的条数降低到1/2,能够将复位开关RST及复位开关RST2的个数降低到1/2。因此,能够实现显示装置的狭边缘化,能够得到高精密度的显示装置。
扫描线驱动电路YDR2具有复位开关RST2。在偏移消除动作中,复位开关RST2能够将其他复位电源和驱动晶体管DRT切换为导通状态。由此,能够使偏移消除动作结束时的驱动晶体管DRT的漏极电极-源极电极间的电压(Vds)的值接近于显示动作时(白显示时)的上述电压(Vds)的值。因此,在本实施方式中,能够得到显示品质比上述第1实施方式的显示装置好的显示装置。
除此以外,本实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法能够得到与上述第1实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法同样的效果。
根据以上内容,能够得到实现狭边缘化的高精密度的显示装置及显示装置的驱动方法。
另外,上述第1及第2实施方式只不过是例子,不意味着限定发明的范围。上述第1及第2实施方式在实施阶段中在不脱离其主旨的范围中能够将构成要素变形并具体化。此外,通过在上述实施方式中公开的多个构成要素的适当的组合,能够形成各种发明。例如,也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。还可以将跨越不同的实施方式的构成要素适当组合。
例如,也可以如图16所示那样配置像元P(像素PX)。影像信号线VL及像素开关SST的半导体层的源极区域通过接触孔CH连接。这里,影像信号线VL及半导体层(像素开关SST)夹着绝缘膜(栅极绝缘膜GI、层间绝缘膜II)设置并对置。接触孔CH形成于绝缘膜(栅极绝缘膜GI、层间绝缘膜II)。
此外,在图16所示的例子中,在列方向Y上相邻的两个像素PX共用接触孔。这里,在列方向Y上相邻的两个像素PX的像素开关SST共用接触孔CH。上述两个像素PX形成相互不同的像元P。
TFT的半导体层并不限定于多晶硅,也可以由非晶硅构成。构成各开关的TFT及驱动晶体管DRT并不限定于N沟道型的TFT,也可以由P沟道型的TFT形成。同样,复位开关RST、RST2由P沟道型或N沟道型的TFT形成即可。驱动晶体管DRT及开关的形状、尺寸并不限定于上述实施方式,可以根据需要而变更。
此外,输出开关BCT做成了对4个像素PX设置1个而共有的结构,但并不限定于此,可以根据需要来增减输出开关BCT的数量。例如也可以是,使设在2行1列中的两个像素PX共用1个输出开关BCT,或使设在2行4列中的8个像素PX共用1个输出开关BCT。
进而,构成像素PX的自发光元件并不限定于二极管(有机EL二极管)OLED,能够应用可自发光的各种各样的显示元件而形成。
辅助电容Cad连接在驱动晶体管DRT的源极电极及定电位的布线间即可。作为定电位的布线,可以举出高电位电源线SLa、低电位电源线SLb、复位布线Sgr。
上述第1及第2实施方式并不限定于上述显示装置及显示装置的驱动方法,能够应用到各种显示装置及显示装置的驱动方法中。
接着,将与上述第1及第2实施方式以及它们的变形例相关的事项表示在以下的(A1)至(A17)中。
(A1)一种显示装置,具备沿着行方向及列方向设为矩阵状的多个像素;上述多个像素分别具备:显示元件,连接在高电位电源及低电位电源间;驱动晶体管,具有连接于上述显示元件的源极电极、连接于复位布线的漏极电极、和栅极电极;输出开关,连接在上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间,将上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间切换为导通状态或非导通状态;像素开关,连接在影像信号线及上述驱动晶体管的栅极电极间,对是否将通过上述影像信号线提供的信号向上述驱动晶体管的栅极电极侧输入进行切换;以及保持电容,连接在上述驱动晶体管的源极电极及栅极电极间;在上述多个像素中,在上述列方向上相邻的多个像素共用上述输出开关。
(A2)如(A1)所述的显示装置,上述多个像素具有第1像素、与上述第1像素在上述列方向上相邻的第2像素、与上述第1像素在上述行方向上相邻的第3像素、和与上述第2像素在上述行方向上相邻且与上述第3像素在上述列方向上相邻的第4像素;上述第1至第4像素共用上述输出开关。
(A3)如(A2)所述的显示装置,上述第1至第4像素是为显示红色的图像而构成的像素、为显示绿色的图像而构成的像素、为显示蓝色的图像而构成的像素、以及为显示非彩色的图像而构成的像素。
(A4)如(A2)所述的显示装置,在上述多个像素中,在上述行方向上,排列有为显示红色的图像而构成的像素、为显示绿色的图像而构成的像素、为显示蓝色的图像而构成的像素、以及为显示非彩色的图像而构成的像素,在上述列方向上,排列有为显示同一颜色的图像而构成的像素。
(A5)如(A2)所述的显示装置,上述输出开关设在上述第1至第4像素的中央部。
(A6)如(A1)所述的显示装置,上述影像信号线及像素开关夹着绝缘膜而设置并对置,通过形成于上述绝缘膜的接触孔而连接;在上述多个像素中,在上述行方向上相邻的两个像素共用上述接触孔。
(A7)如(A1)所述的显示装置,该显示装置还具备:第1扫描线,连接于上述输出开关;第2扫描线,连接于上述像素开关;扫描线驱动电路,连接于上述第1扫描线及第2扫描线,向上述第1扫描线及第2扫描线提供控制信号,切换上述输出开关及像素开关的状态;以及信号线驱动电路,连接于上述影像信号线,向上述影像信号线提供初始化信号或影像信号。
(A8)如(A7)所述的显示装置,上述扫描线驱动电路还具备:复位电源;第3扫描线;以及复位开关,连接在上述复位电源及复位布线间,根据通过上述第3扫描线提供的控制信号,将上述复位电源及复位布线间切换为导通状态或非导通状态。
(A9)如(A8)所述的显示装置,该显示装置还具备:其他复位电源;第4扫描线;以及其他复位开关,连接在上述其他复位电源及复位布线间,根据通过上述第4扫描线提供的控制信号,将上述其他复位电源及复位布线间切换为导通状态或非导通状态。
(A10)如(A8)所述的显示装置,上述多个像素分别还具备连接在上述驱动晶体管的源极电极及复位布线间的辅助电容。
(A11)如(A1)所述的显示装置,上述多个像素分别还具备连接在上述驱动晶体管的源极电极及定电位的布线间的辅助电容。
(A12)如(A11)所述的显示装置,上述定电位的布线连接于上述高电位电源。
(A13)如(A1)所述的显示装置,上述驱动晶体管由N沟道型的薄膜晶体管形成。
(A14)如(A13)所述的显示装置,上述输出开关及像素开关由N沟道型的薄膜晶体管及P沟道型的薄膜晶体管的一种形成。
(A15)一种显示装置的驱动方法,所述显示装置具备沿着行方向及列方向设为矩阵状的多个像素;上述多个像素分别具备:显示元件,连接在高电位电源及低电位电源间;驱动晶体管,具有连接于上述显示元件的源极电极、连接于复位布线的漏极电极、和栅极电极;输出开关,连接在上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间,将上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间切换为导通状态或非导通状态;像素开关,连接在影像信号线及上述驱动晶体管的栅极电极间,对是否将通过上述影像信号线提供的信号向上述驱动晶体管的栅极电极侧输入进行切换;以及保持电容,连接在上述驱动晶体管的源极电极及栅极电极间;在上述多个像素中,在上述列方向上相邻的多个像素共用上述输出开关;在该显示装置的驱动方法中,在漏极初始化期间,通过上述复位布线对上述驱动晶体管的漏极电极提供复位信号;在接着上述漏极初始化期间的栅极初始化期间,在对上述驱动晶体管的漏极电极提供了上述复位信号的状态下,通过上述影像信号线及像素开关对上述驱动晶体管的栅极电极提供初始化信号,将上述驱动晶体管初始化;在接着上述栅极初始化期间的偏移消除期间,在对上述驱动晶体管的栅极电极提供了初始化信号的状态下,使电流从上述高电位电源通过上述输出开关流向上述驱动晶体管,将上述驱动晶体管的阈值偏移消除;在接着上述偏移消除期间的影像信号写入期间中,通过上述影像信号线及像素开关对上述驱动晶体管的栅极电极提供影像信号,使电流从上述高电位电源通过上述输出开关、驱动晶体管及显示元件流向上述低电位电源;在接着上述影像信号写入期间的显示期间,使从上述高电位电源通过上述输出开关及驱动晶体管向上述显示元件流过与上述影像信号对应的驱动电流。
(A16)如(A15)所示的显示装置的驱动方法,在一水平扫描期间内,对上述影像信号线依次提供上述初始化信号及影像信号。
(A17)如(A15)所示的显示装置的驱动方法,在上述栅极初始化期间与上述影像信号写入期间之间设置多个上述偏移消除期间。
以下,参照附图对第3实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法详细地说明。在本实施方式中,显示装置是有源矩阵型的显示装置,更详细地讲是有源矩阵型的有机EL(电致发光)显示装置。在本实施方式中,对于与上述第1实施方式相同的功能部分赋予相同的标号,其详细的说明省略。另外,上述图1、图3及图6以及这些图的说明在本实施方式的说明中也能够应用。
图17是本实施方式的显示装置的像素的等价电路图。该显示装置是采用有源矩阵型驱动方式的上面发光型的有机EL显示装置。另外,在本实施方式中是上面发光型的有机EL显示装置,但本实施方式对下面发光型的有机EL显示装置也能够容易地应用。
如图17、图1及图3所示,显示面板DP具备设在绝缘基板SUB上的多个控制线等。多个控制线具有多条(m/2条)第1扫描线Sga(1~m/2)、多条(m条)第2扫描线Sgb(1~m)、多条(m/2条)复位布线Sgr(1~m/2)和多条(n条)影像信号线VL(1~n)。在后面叙述,在绝缘基板SUB上还形成有多条(m/4条)第3扫描线Sgc(1~m/4)及多条(m/4条)第4扫描线Sgd(1~m/4)。
在列方向Y上相邻的多个像素PX可以共用输出开关BCT。由于能够使像素PX的布局面积变小,所以能够实现高精密化。在本实施方式中,在行方向X及列方向Y上相邻的4个像素PX共用1个输出开关BCT。
此外,扫描线驱动电路YDR1及扫描线驱动电路YDR2具有多个输出部。扫描线驱动电路YDR1具有m个输出部20。各输出部20一对一地连接于第2扫描线Sgb。虽然没有图示,但输出部20具有移位寄存器及缓冲器等。
扫描线驱动电路YDR2具有m/4个输出部30。各输出部30连接于多个第1扫描线Sga及多个复位布线Sgr。在本实施方式中,各输出部30连接于两条第1扫描线Sga及两条复位布线Sgr。输出部30具有复位开关RST及复位开关RST2。虽然没有图示,但输出部30还具有移位寄存器及缓冲器等。
如上述那样,与使各输出部30一对一地连接于第1扫描线Sga及复位布线Sgr的情况相比,能够使输出部30的个数成为一半(1/2)。此外,由于在列方向Y上相邻的像素PX共用1个输出开关BCT,所以与对各像素PX设置输出开关BCT的情况相比,能够使输出部30的个数再成为一半(1/4)。由于能够使扫描线驱动电路YDR2的布局面积变小,所以能够有利于狭边缘化(非显示区域R2的减小)。
像素开关SST、驱动晶体管DRT、输出开关BCT、复位开关RST及复位开关RST2分别具有第1端子、第2端子及控制端子。在本实施方式中,设第1端子为源极电极、第2端子为漏极电极、控制端子为栅极电极。
输出开关BCT通过来自第1扫描线Sga的控制信号BG(1~m/4)而被进行接通(导通状态)、断开(非导通状态)控制。复位开关RST按每4行设于扫描线驱动电路YDR2。复位开关RST根据通过第3扫描线Sgc提供的控制信号RG(1~m/4),将复位电源线SLc及复位布线Sgr间切换为导通状态(接通)或非导通状态(断开)。
复位开关RST2由与复位开关RST等相同导电型、例如N沟道型的TFT构成。复位开关RST2按每4行地设于扫描线驱动电路YDR2。复位开关RST2连接在其他复位电源与复位布线Sgr之间。在复位开关RST2中,源极电极连接于与其他复位电源连接的复位电源线SLd,漏极电极连接于复位布线Sgr,栅极电极连接于作为复位控制用栅极布线发挥功能的第4扫描线Sgd。如上述那样,复位电源线SLd连接于其他复位电源,被固定为作为定电位的复位电位Vrst2。另外,复位电位Vrst2的值与上述复位电位Vrst的值不同。这里,其他复位电源(复位电位Vrst2)被设定为例如5V。
复位开关RST2根据通过第4扫描线Sgd提供的控制信号RG2(1~m/4),将复位电源线SLd及复位布线Sgr间切换为导通状态或非导通状态。通过将复位开关RST2切换为接通状态,将驱动晶体管DRT的阈值偏移消除。
扫描线驱动电路YDR1、YDR2包括未图示的移位寄存器、输出缓冲器等,将从外部供给的水平扫描开始脉冲依次向下级传送,经由输出缓冲器向各行的像素PX供给4种控制信号,即控制信号BG(1~m/4)、SG(1~m)、RG(1~m/4)、RG2(1~m/4)。
另外,对于像素PX,虽不直接供给控制信号RG,但在与控制信号RG对应的规定的定时,从被固定为复位电位Vrst的复位电源线SLc对像素PX供给规定的电压。或者,对于像素PX,在与控制信号RG2对应的规定的定时,从被固定为复位电位Vrst2的复位电源线SLd供给规定的电压。
由此,第1扫描线Sga、第2扫描线Sgb、第3扫描线Sgc及第4扫描线Sgd分别通过控制信号BG、SG、RG、RG2而被驱动。
接着,对多个像素PX的配置结构进行说明。图18是表示本实施方式的实施例1的像素PX的配置结构的概略图,图19是表示本实施方式的实施例2的像素PX的配置结构的概略图。
如图18所示,像素PX是所谓的纵条像素。在行方向X上,交替地排列有为显示红色的图像而构成的像素PX、为显示绿色的图像而构成的像素PX、为显示蓝色的图像而构成的像素PX、以及为显示非彩色的图像而构成的像素PX。在列方向Y上,排列有为显示同一颜色的图像而构成的像素PX。
红色(R)的像素PX、绿色(G)的像素PX、蓝色(B)的像素PX及非彩色(W)的像素PX形成像元P。在本实施例1中,像元P具有4个(4色)像素PX,但并不限定于此,能够进行各种变形。例如,在没有设置非彩色的像素PX的情况下,像元P也可以具有红色、绿色及蓝色这3个(3色)像素PX。
输出开关BCT由相邻的4个(在列方向Y上相邻的两个及在行方向X上相邻的两个)像素PX共用。这里,输出开关BCT由第4k-3行和第4k-2行的像素PX共用,并由第4k-1行和第4k行的像素PX共用。根据以上内容,第1扫描线Sga及复位布线Sgr的条数为m/2条。这里,1≤k≤m/4。
第k级的输出部30连接于第2k-1个和第2k个第1扫描线Sga,并连接于第2k-1个和第2k个复位布线Sgr。根据以上,输出部30的个数为m/4个。
另外,第4k-3个(行)的第2扫描线Sgb连接着第4k-3个(行)的输出部20,第4k-2个(行)的第2扫描线Sgb连接着第4k-2个(行)的输出部20,第4k-1个(行)的第2扫描线Sgb连接着第4k-1个(行)的输出部20,第4k个(行)的第2扫描线Sgb连接着第4k个(行)的输出部20。
如图19所示,像素PX是所谓的RGBW正方像素。多个像素PX具有第1像素、与第1像素在列方向Y上相邻的第2像素、与第1像素在行方向X上相邻的第3像素、和与第2像素在行方向X上相邻且与第3像素在列方向Y上相邻的第4像素。第1至第4像素是红色的像素PX、绿色的像素PX、蓝色的像素PX及非彩色的像素PX。像元P具有第1至第4像素。
例如,在偶数行中配置红色、绿色、蓝色及非彩色的像素PX中的某两个,在奇数行中配置其余的两个。在本实施例2中,在偶数行中配置有红色及蓝色的像素PX,在奇数行中配置有绿色及非彩色的像素PX。输出开关BCT由第1至第4像素共用。第1扫描线Sga及复位布线Sgr的条数是m/2条,输出部30的个数是m/4个。
另外,在实施例2(图19)中,与实施例1(图18)不同,输出部20连接于两条第2扫描线Sgb。因此,在实施例2中,输出部20的个数是m/2个。
接着,对如上述那样构成的显示装置(有机EL显示装置)的动作进行说明。图20、图21、图22及图23分别是表示动作显示时的扫描线驱动电路YDR1、YDR2的控制信号的时序图。
图20表示在纵条像素中偏移消除期间是1次的情况,图21表示在纵条像素中偏移消除期间是多次(这里作为代表例是两次)的情况,图22表示在RGBW正方像素中偏移消除期间是1次的情况,图23表示在RGBW正方像素中偏移消除期间是多次(这里作为代表例是两次)的情况。
因此,在上述实施例1的情况下,能够使用图20的控制信号或图21的控制信号来驱动显示装置。并且,在上述实施例2的情况下,能够使用图22的控制信号或图23的控制信号来驱动显示装置。
扫描线驱动电路YDR1、YDR2例如根据开始信号(STV1~STV3)和时钟(CKV1~CKV3),生成与各水平扫描期间对应的1水平扫描期间的宽度(Tw-Starta)的脉冲,将该脉冲作为控制信号BG(1~m/4)、SG(1~m)、RG(1~m/4)输出。这里,设1水平扫描期间为1H。
像素电路的动作可分为:在源极初始化期间Pis进行的源极初始化动作;在栅极初始化期间Pig进行的栅极初始化动作;在偏移消除期间Po进行的偏移消除(OC)动作;在影像信号写入期间Pw进行的影像信号写入动作;以及在显示期间Pd(发光期间)进行的显示动作(发光动作)。
如图20至图23、图1及图17所示,首先,驱动部10进行源极初始化动作。在源极初始化动作中,根据扫描线驱动电路YDR1、YDR2,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为断开状态的电平(断开电位:这里是低电平),将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平(断开电位:这里是低电平),将控制信号RG设定为使复位开关RST成为接通状态的电平(接通电位:这里是高电平),将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为断开状态的电平(断开电位:这里是低电平)。
输出开关BCT、像素开关SST及复位开关RST2分别断开(非导通状态),复位开关RST接通(导通状态),开始源极初始化动作。由于复位开关RST接通,从而驱动晶体管DRT的源极电极及漏极电极被复位为与复位电源的电位(复位电位Vrst)相同的电位,源极初始化动作完成。这里,复位电源(复位电位Vrst)例如为设定为-2V。
接着,驱动部10进行栅极初始化动作。在栅极初始化动作中,根据扫描线驱动电路YDR1、YDR2,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为接通状态的电平(接通电位:这里是高电平),将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为接通状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为断开状态的电平。输出开关BCT及复位开关RST2断开,像素开关SST及复位开关RST接通,开始栅极初始化动作。
在栅极初始化期间Pig中,从影像信号线VL输出的初始化信号Vini(初始化电压)通过像素开关SST被施加到驱动晶体管DRT的栅极电极。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被复位为与初始化信号Vini对应的电位,前帧的信息被初始化。初始化信号Vini的电压电平例如被设定为2V。
接着,驱动部10进行偏移消除动作。控制信号SG成为接通电位,控制信号BG成为断开电位,控制信号RG成为断开电位(低电平),控制信号RG2成为接通电位(高电平)。由此,复位开关RST及输出开关BCT断开,像素开关SST及复位开关RST2接通,开始阈值的偏移消除动作。
在偏移消除期间Po中,对驱动晶体管DRT的栅极电极,通过影像信号线VL及像素开关SST提供初始化信号Vini,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被固定。
此外,复位开关RST2处于接通状态,电流从其他复位电源通过复位开关RST2及复位布线Sgr流向驱动晶体管DRT。这里,其他复位电源(复位电位Vrst2)例如被设定为5V。驱动晶体管DRT的源极电极的电位,以在源极初始化期间Pis中被写入的电位(复位电位Vrst)为初始值,一边使在驱动晶体管DRT的漏极电极-源极电极间通过流入的电流量逐渐减少一边吸收、补偿驱动晶体管DRT的TFT特性偏差,并向高电位侧转移。在本实施方式中,偏移消除期间Po例如被设定为1μsec左右的时间。
在偏移消除期间Po结束时刻,驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth。另外,Vini是初始化信号Vini的电压值,Vth是驱动晶体管DRT的阈值电压。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极-源极电极间的电压达到消除点(Vgs=Vth),与该消除点相当的电位差被积蓄(保持)在保持电容Cs中。另外,如图21及图23所示的例子那样,偏移消除期间Po根据需要可以设置多次。
接着,在影像信号写入期间Pw中,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为接通状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为断开状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为接通状态的电平。于是,像素开关SST及复位开关RST2接通,输出开关BCT及复位开关RST断开,开始影像信号写入动作。
在影像信号写入期间Pw中,从影像信号线VL通过像素开关SST向驱动晶体管DRT的栅极电极写入影像信号Vsig。此外,电流从其他复位电源经由复位开关RST2及复位布线Sgr流向驱动晶体管DRT。在像素开关SST刚刚接通后,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。
另外,Vsig是影像信号Vsig的电压值,Cs是保持电容Cs的电容,Cel是电容部Ce1的电容,Cad是辅助电容Cad的电容。
然后,经由二极管OLED的电容部Ce1向低电位电源电极SLb流过电流,在影像信号写入期间Pw结束时,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。
另外,流过驱动晶体管DRT的电流Idrt与电容Cs+Cel+Cad的关系用上述公式(数学式1)表示。由此,修正驱动晶体管DRT的迁移率的偏差。
最后,在显示期间Pd中,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为断开状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为接通状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为断开状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为断开状态的电平。输出开关BCT接通,像素开关SST、复位开关RST及复位开关RST2断开,开始显示动作。
驱动晶体管DRT将与写入在保持电容Cs中的栅极控制电压对应的电流量的驱动电流Iel输出。该驱动电流Iel被供给到二极管OLED。由此,二极管OLED以与驱动电流Iel对应的亮度发光,进行显示动作。二极管OLED在1帧期间后直到控制信号BG再次成为断开电位为止维持发光状态。
通过将上述源极初始化动作、栅极初始化动作、偏移消除动作、影像信号写入动作及显示动作依次在各像素PX中反复进行,显示希望的图像。
根据如上述那样构成的第3实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法,显示装置具备多个像素PX、多个控制线、以及具有多个输出部20、30的扫描线驱动电路YDR1、YDR2。像素PX具有二极管OLED和对二极管OLED的驱动进行控制的像素电路。多个控制线在行方向X上延伸并连接于多个像素PX的像素电路。输出部30连接于多个控制线,对设于多个行的多个像素PX的像素电路提供控制信号。
由此,能够使输出部30的个数比设置像素PX的行数少。例如,能够将输出部30的个数削减到设置像素PX的行数的1/4。
详细地讲,显示装置具备多个影像信号线VL、多个扫描线(第1扫描线Sga、第2扫描线Sgb、第3扫描线Sgc、第4扫描线Sgd)、多个复位布线Sgr、和多个像素PX。各像素PX具有驱动晶体管DRT、二极管OLED、像素开关SST、输出开关BCT、保持电容Cs和辅助电容Cad。
二极管OLED连接在高电位电源线SLa及低电位电源电极SLb间。驱动晶体管DRT具有连接于二极管OLED的源极电极、连接于复位布线Sgr的漏极电极、和栅极电极。输出开关BCT连接在高电位电源线SLa及驱动晶体管DRT的漏极电极间,将高电位电源线SLa及驱动晶体管DRT的漏极电极间切换为导通状态或非导通状态。
像素开关SST连接在影像信号线VL及驱动晶体管DRT的栅极电极间,对是否将通过影像信号线VL提供的初始化信号Vini或影像信号Vsig向驱动晶体管的栅极电极侧输入进行切换。保持电容Cs连接在驱动晶体管DRT的源极电极及栅极电极间。
各输出部30连接于两条第1扫描线Sga及两条复位布线Sgr。与使各输出部30一对一地连接于第1扫描线Sga及复位布线Sgr的情况相比,能够减少输出部30(复位开关RST、RST2)的个数。
此外,在多个像素PX中,在列方向Y上相邻的多个像素PX共用输出开关BCT。在本实施方式中,4个像素PX共用1个输出开关BCT。
与对各像素PX设置各1个输出开关BCT的情况相比,能够将输出开关BCT的个数减少到1/4,能够将第1扫描线Sga、第3扫描线Sgc、第4扫描线Sgd及复位布线Sgr的条数减少到1/2,能够将复位开关RST、RST2的个数进一步减少。在本实施方式中,输出部30(复位开关RST、RST2)的个数是m/4个。因此,能够实现显示装置的狭边缘化,能够得到高精密度的显示装置。此外,能够减少元件的个数,在显示区域R1内能够减少输出开关BCT的个数。
扫描线驱动电路YDR2具有复位开关RST2。在偏移消除动作中,复位开关RST2能够将其他复位电源和驱动晶体管DRT切换为导通状态。由此,能够使偏移消除动作结束时的驱动晶体管DRT的漏极电极-源极电极间的电压(Vds)的值接近于显示动作时(白显示时)的上述电压(Vds)的值。因此,在本实施方式中,能够得到显示品质更好的显示装置。
除此以外,本实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法能够得到与上述第1实施方式同样的效果。
根据以上,能够得到实现狭边缘化的高精密度的显示装置及显示装置的驱动方法。
接着,对第4实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法进行说明。在该实施方式中,对于与上述第3实施方式相同的功能部分赋予相同的标号,其详细的说明省略。图24是第4实施方式的显示装置的像素的等价电路图。
如图24所示,显示面板DP具备多条(m条)第5扫描线Sge(1~m)和多条(n条)基准信号线BL(1~n)。各输出部20一对一地连接于第5扫描线Sge。各像素PX具备初始化开关IST。初始化开关IST由与驱动晶体管DRT等相同的导电型、例如N沟道型的TFT构成。
另外,在本实施方式中,分别构成各驱动晶体管及各开关的薄膜晶体管也全部是通过相同工序、相同层构造形成、对半导体层使用多晶硅的顶栅结构的薄膜晶体管。
在初始化开关IST中,源极电极连接于基准信号线BL(1~n),漏极电极连接于驱动晶体管DRT的栅极电极,栅极电极连接于第5扫描线Sge(1~m)。初始化开关IST通过从第5扫描线Sge供给的控制信号IG(1~m)而被进行接通、断开控制。并且,初始化开关IST响应于控制信号IG(1~m),控制像素电路与基准信号线BL(1~n)之间的连接、非连接,从对应的基准信号线BL(1~n)将初始化信号Vini向像素电路输入。
接着,对本实施方式的多个像素PX的配置结构进行说明。图25是表示本实施方式的实施例1的像素PX的配置结构的概略图,图26是表示本实施方式的实施例2的像素PX的配置结构的概略图。
如图25所示,像素PX是所谓的纵条像素。输出开关BCT由相邻的4个(在列方向Y上相邻的两个及在行方向X上相邻的两个)像素PX共用。
另外,第4k-3个(行)的第5扫描线Sge连接着第4k-3个(行)的输出部20,第4k-2个(行)的第5扫描线Sge连接着第4k-2个(行)的输出部20,第4k-1个(行)的第5扫描线Sge连接着第4k-1个(行)的输出部20,第4k个(行)的第5扫描线Sge连接着第4k个(行)的输出部20。
如图26所示,像素PX是所谓的RGBW正方像素。多个像素PX具有第1像素、与第1像素在列方向Y上相邻的第2像素、与第1像素在行方向X上相邻的第3像素、和与第2像素在行方向X上相邻且与第3像素在列方向Y上相邻的第4像素。输出开关BCT由第1至第4像素共用。
另外,在实施例2(图26)中,与实施例1(图25)不同,输出部20连接于两条第5扫描线Sge。因此,在实施例2中,输出部20的个数是m/2个。
接着,对如上述那样构成的显示装置(有机EL显示装置)的动作进行说明。图27及图28分别是表示动作显示时的扫描线驱动电路YDR1、YDR2的控制信号的时序图。图27表示第4实施方式的显示装置由纵条像素形成的情况,图28表示第4实施方式的显示装置由RGBW正方像素形成的情况。
因此,在上述实施例1的情况下,能够使用图27的控制信号来驱动显示装置。并且,在上述实施例2的情况下,能够使用图28的控制信号来驱动显示装置。
扫描线驱动电路YDR1、YDR2例如根据开始信号(STV1~STV3)和时钟(CKV1~CKV3),生成与各水平扫描期间对应的1水平扫描期间的宽度(Tw-Starta)的脉冲,将该脉冲作为控制信号BG(1~m/4)、SG(1~m)、IG(1~m)、RG(1~m/4)输出。这里,设1水平扫描期间为1H。
像素电路的动作可分为:在源极初始化期间Pis进行的源极初始化动作;在栅极初始化期间Pig进行的栅极初始化动作;在偏移消除期间Po进行的偏移消除(OC)动作;在影像信号写入期间Pw进行的影像信号写入动作;以及在显示期间Pd(发光期间)进行的显示动作(发光动作)。
如图27及图28、以及图1及图24所示,首先,驱动部10进行源极初始化动作。在源极初始化动作中,根据扫描线驱动电路YDR1、YDR2,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为断开状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为接通状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为断开状态的电平,将控制信号IG设定为使初始化开关IST成为断开状态的电平(断开电位:这里是低电平)。
输出开关BCT、像素开关SST、初始化开关IST及复位开关RST2分别断开(非导通状态),复位开关RST接通(导通状态),开始源极初始化动作。由于复位开关RST接通,从而驱动晶体管DRT的源极电极及漏极电极被复位为与复位电源的电位(复位电位Vrst)相同的电位,源极初始化动作完成。这里,复位电源(复位电位Vrst)被设定为例如-2V。
接着,驱动部10进行栅极初始化动作。在栅极初始化动作中,根据扫描线驱动电路YDR1、YDR2,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为断开状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为接通状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为断开状态的电平,将控制信号IG设定为使初始化开关IST成为接通状态的电平。输出开关BCT、像素开关SST及复位开关RST2断开,初始化开关IST及复位开关RST接通,开始栅极初始化动作。
在栅极初始化期间Pig中,从基准信号线BL输出的初始化信号Vini(初始化电压)通过初始化开关IST被施加到驱动晶体管DRT的栅极电极。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被复位为与初始化信号Vini对应的电位,前帧的信息被初始化。初始化信号Vini的电压电平例如被设定为2V。
接着,驱动部10进行偏移消除动作。控制信号SG成为断开电位,控制信号BG成为断开电位,控制信号RG成为断开电位,控制信号RG2成为接通电位,控制信号IG成为接通电位。由此,复位开关RST、像素开关SST及输出开关BCT断开,初始化开关IST及复位开关RST2接通,开始阈值的偏移消除动作。
在偏移消除期间Po中,对驱动晶体管DRT的栅极电极,通过基准信号线BL及初始化开关IST提供初始化信号Vini,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被固定。
此外,复位开关RST2处于接通状态,电流从其他复位电源通过复位开关RST2及复位布线Sgr流入驱动晶体管DRT。这里,其他复位电源(复位电位Vrst2)例如设定为5V。驱动晶体管DRT的源极电极的电位,以在源极初始化期间Pis中被写入的电位(复位电位Vrst)为初始值,一边使在驱动晶体管DRT的漏极电极-源极电极间通过流入的电流量逐渐减少一边吸收、补偿驱动晶体管DRT的TFT特性偏差,并向高电位侧转移。
另外,在本实施方式中,显示装置具备仅用于对像素PX提供初始化信号Vini的基准信号线BL及初始化开关IST。由此,在本实施方式中,与上述第1实施方式不同,能够确保充分的长度的偏移消除期间Po。
在偏移消除期间Po结束时刻,驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极-源极电极间的电压达到消除点(Vgs=Vth),与该消除点相当的电位差被积蓄(保持)到保持电容Cs中。
接着,在影像信号写入期间Pw中,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为接通状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为断开状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为接通状态的电平,将控制信号IG设定为使初始化开关IST成为断开状态的电平。于是,像素开关SST及复位开关RST2接通,输出开关BCT、初始化开关IST及复位开关RST断开,开始影像信号写入动作。
在影像信号写入期间Pw中,从影像信号线VL通过像素开关SST对驱动晶体管DRT的栅极电极写入影像信号Vsig。此外,从其他复位电源经由复位开关RST2及复位布线Sgr向驱动晶体管DRT流动电流。在像素开关SST刚刚接通后,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。
然后,经由二极管OLED的电容部Ce1向低电位电源电极SLb流过电流,在影像信号写入期间Pw结束时,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。由此,修正驱动晶体管DRT的迁移率的偏差。
最后,在显示期间Pd中,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为断开状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为接通状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为断开状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为断开状态的电平,将控制信号IG设定为使初始化开关IST成为断开状态的电平。输出开关BCT接通,像素开关SST、初始化开关IST、复位开关RST及复位开关RST2断开,开始显示动作。
驱动晶体管DRT将与写入在保持电容Cs中的栅极控制电压对应的电流量的驱动电流Iel输出。该驱动电流Iel被供给到二极管OLED。由此,二极管OLED以与驱动电流Iel对应的亮度发光,进行显示动作。二极管OLED在1帧期间后直到控制信号BG再次成为断开电位为止维持发光状态。
通过将上述源极初始化动作、栅极初始化动作、偏移消除动作、影像信号写入动作及显示动作依次在各像素PX中反复进行,显示希望的图像。
根据如上述那样构成的第4实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法,显示装置具备多个像素PX、多个控制线、以及具有多个输出部20、30的扫描线驱动电路YDR1、YDR2。像素PX具有二极管OLED和对二极管OLED的驱动进行控制的像素电路。多个控制线在行方向X上延伸并连接于多个像素PX的像素电路。输出部30连接于多个控制线,对设于多个行的多个像素PX的像素电路提供控制信号。
由此,能够使输出部30的个数比设置像素PX的行数少。例如,能够将输出部30的个数削减为设置像素PX的行数的1/4。此外,在多个像素PX中,在列方向Y上相邻的多个像素PX共用输出开关BCT。
能够减少第1扫描线Sga、第3扫描线Sgc、第4扫描线Sgd及复位布线Sgr的条数,能够将复位开关RST、RST2的个数进一步减少。因此,能够实现显示装置的狭边缘化,能够得到高精密度的显示装置。
显示装置具备基准信号线BL及初始化开关IST。能够确保充分的长度的偏移消除期间Po,能够使驱动晶体管DRT的栅极电极-源极电极间的电压达到阈值电压。因此,能够抑制驱动晶体管DRT的阈值电压偏差的影响。
根据图27及图28可知,控制信号IG4k-3、4k-2、4k-1、4k的波形相同。因此,作为变形例,可以使控制信号IG4k-3、4k-2、4k-1、4k的输出源为1个。能够减少为了输出控制信号IG而使用的缓冲器的个数等,所以能够使扫描线驱动电路YDR1的布局面积变小。
除此以外,本实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法能够得到与上述第3实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法同样的效果。
根据以上,能够得到实现狭边缘化的高精密度的显示装置及显示装置的驱动方法。
另外,上述第3及第4实施方式只不过是例子,并不意味着限定发明的范围。上述第3及第4实施方式在实施阶段中能够在不脱离其主旨的范围内将构成要素变形并具体化。此外,通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当的组合,能够形成各种发明。例如,也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除一些构成要素。进而,也可以将跨越不同的实施方式的构成要素适当组合。
例如,扫描线驱动电路YDR2也可以具有m/6个或m/8个等不到m/4个的输出部30。由此,能够使扫描线驱动电路YDR2的布局面积变得更小。并且,输出部30能够分别向设在4行以上中的多个像素PX的像素电路提供控制信号。如果以上述第1实施方式的扫描线驱动电路YDR2具有m/6个输出部30的情况为例,则各输出部30连接于3条第1扫描线Sga及3条复位布线Sgr。
输出部30也可以不具有复位开关RST2。
TFT的半导体层并不限定于多晶硅,也可以由非晶硅构成。构成各开关的TFT及驱动晶体管DRT并不限定于N沟道型的TFT,也可以由P沟道型的TFT形成。同样,复位开关RST、RST2由P沟道型或N沟道型的TFT形成即可。驱动晶体管DRT及开关的形状、尺寸并不限定于上述实施方式,能够根据需要而变更。
此外,输出开关BCT采用对4个像素PX设置1个而被共有的结构,但并不限定于此,能够根据需要而将输出开关BCT的数量增减。例如,也可以是,设在2行1列中的两个像素PX共用1个输出开关BCT,或设在2行4列中的8个像素PX共用1个输出开关BCT。
进而,构成像素PX的自发光元件并不限定于二极管(有机EL二极管)OLED,能够采用可自发光的各种各样的显示元件而形成。
辅助电容Cad连接在驱动晶体管DRT的源极电极及定电位的布线间即可。作为定电位的布线,可以举出高电位电源线SLa、低电位电源线SLb、复位布线Sgr。
上述第3及第4实施方式并不限定于上述显示装置及显示装置的驱动方法,能够应用到各种显示装置及显示装置的驱动方法中。
接着,将与上述第3及第4实施方式以及它们的变形例相关的事项表示在以下的(B1)至(B10)中。
(B1)一种显示装置,具备:多个像素,分别具有显示元件和对上述显示元件的驱动进行控制的像素电路,沿着行方向及列方向以矩阵状设置;多个控制线,在上述行方向上延伸,连接于上述多个像素的像素电路;以及扫描线驱动电路,具有多个输出部;上述多个输出部中的每个输出部连接于上述多个控制线,对设在多行中的上述多个像素的像素电路提供控制信号。
(B2)如(B1)所述的显示装置,上述多个控制线具有多个复位布线;上述显示元件连接在高电位电源及低电位电源间;上述像素电路具备:驱动晶体管,具有连接于上述显示元件的源极电极、连接于上述复位布线的漏极电极、和栅极电极;输出开关,连接在上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间,将上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间切换为导通状态或非导通状态;像素开关,连接在影像信号线及上述驱动晶体管的栅极电极间,对是否将通过上述影像信号线提供的信号向上述驱动晶体管的栅极电极侧输入进行切换;以及保持电容,连接在上述驱动晶体管的源极电极及栅极电极间;与上述多个输出部中的各个输出部连接的上述多个控制线是上述多个复位布线;上述控制信号是复位信号。
(B3)如(B2)所述的显示装置,上述多个输出部中的各个输出部具备复位开关,该复位开关连接在复位电源及上述复位布线间,根据被提供的控制信号,将上述复位电源及复位布线间切换为导通状态或非导通状态。
(B4)如(B3)所述的显示装置,上述多个输出部中的各个输出部还具备其他复位开关,该其他复位开关连接在其他复位电源及上述复位布线间,根据被提供的控制信号,将上述其他复位电源及复位布线间切换为导通状态或非导通状态。
(B5)如(B2)所述的显示装置,上述多个像素中的在上述列方向上相邻的多个像素共用上述输出开关;上述多个输出部中的各个输出部对设在4行以上中的上述多个像素的像素电路提供控制信号。
(B6)如(B5)所述的显示装置,上述多个像素具有第1像素、与上述第1像素在上述列方向上相邻的第2像素、与上述第1像素在上述行方向上相邻的第3像素、与上述第2像素在上述行方向上相邻且与上述第3像素在上述列方向上相邻的第4像素;上述第1至第4像素共用上述输出开关。
(B7)如(B6)所述的显示装置,上述第1至第4像素是为显示红色的图像而构成的像素、为显示绿色的图像而构成的像素、为显示蓝色的图像而构成的像素、以及为显示非彩色的图像而构成的像素。
(B8)如(B5)所述的显示装置,在上述多个像素中,在上述行方向上排列有为显示红色的图像而构成的像素、为显示绿色的图像而构成的像素、以及为显示蓝色的图像而构成的像素,在上述列方向上排列有为显示同一颜色的图像而构成的像素。
(B9)如(B5)所述的显示装置,在上述多个像素中,在上述行方向上排列有为显示红色的图像而构成的像素、为显示绿色的图像而构成的像素、为显示蓝色的图像而构成的像素、以及为显示非彩色的图像而构成的像素,在上述列方向上排列有为显示同一颜色的图像而构成的像素。
(B10)一种显示装置的驱动方法,所述显示装置具备:多个像素,分别具有显示元件和对上述显示元件的驱动进行控制的像素电路,沿着行方向及列方向设为矩阵状;多个控制线,具有多个复位布线,在上述行方向上延伸并连接于上述多个像素的像素电路;以及扫描线驱动电路,具有多个输出部;上述显示元件连接在高电位电源及低电位电源间;上述像素电路具备:驱动晶体管,具有连接于上述显示元件的源极电极、连接于上述复位布线的漏极电极、和栅极电极;输出开关,连接在上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间,将上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间切换为导通状态或非导通状态;像素开关,连接在影像信号线及上述驱动晶体管的栅极电极间,对是否将通过上述影像信号线提供的信号向上述驱动晶体管的栅极电极侧输入进行切换;以及保持电容,连接在上述驱动晶体管的源极电极及栅极电极间;上述多个输出部中的各个输出部连接于上述多个复位布线,对设在多行中的上述多个像素的像素电路提供复位信号;在该显示装置的驱动方法中,在源极初始化期间,通过上述复位布线对上述驱动晶体管的漏极电极提供上述复位信号;在接着上述源极初始化期间的栅极初始化期间,在对上述驱动晶体管的漏极电极提供了上述复位信号的状态下,通过上述影像信号线及像素开关对上述驱动晶体管的栅极电极提供初始化信号,将上述驱动晶体管初始化;在接着上述栅极初始化期间的偏移消除期间,在对上述驱动晶体管的栅极电极提供了上述初始化信号的状态下,使电流从上述复位布线流向上述驱动晶体管,将上述驱动晶体管的阈值偏移消除;在接着上述偏移消除期间的影像信号写入期间中,通过上述影像信号线及像素开关对上述驱动晶体管的栅极电极提供影像信号,使电流从上述复位布线流向驱动晶体管;在接着上述影像信号写入期间的显示期间,使与上述影像信号相应的驱动电流从上述高电位电源通过上述输出开关及驱动晶体管流向上述显示元件。
以下,参照附图对第5实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法详细地说明。在本实施方式中,显示装置是有源矩阵型的显示装置,更详细地讲,是有源矩阵型的有机EL(电致发光)显示装置。在本实施方式中,对于与上述第1实施方式相同的功能部分赋予相同的标号,其详细的说明省略。另外,上述图1、图2及图3以及这些图的说明也能够应用到本实施方式的说明中。
各像素PX具备输出开关BCT。在列方向Y上相邻的多个像素PX共用输出开关BCT。在本实施方式中,在行方向X及列方向Y上相邻的4个或6个像素PX共用1个输出开关BCT。此外,在上述几个实施方式中,设为低电位电源电极SLb进行了说明,而在本实施方式中设为低电位电源线SLb进行说明。
接着,对多个像素PX的配置结构进行说明。图29是表示本实施方式的实施例1的像素PX的配置结构的概略图。图30是表示本实施方式的实施例2的像素PX的配置结构的概略图。图31是表示本实施方式的实施例3的像素PX的配置结构的概略图。图32是表示本实施方式的实施例3的像素PX的配置结构的概略图。
如图29所示,像素PX是所谓的RGBW正方像素。多个像素PX具有第1像素、与第1像素在列方向Y上相邻的第2像素、与第1像素在行方向X上相邻的第3像素、和与第2像素在行方向X上相邻且与第3像素在列方向Y上相邻的第4像素。第1至第4像素是为显示红色的图像而构成的像素PX、为显示绿色的图像而构成的像素PX、为显示蓝色的图像而构成的像素PX、以及为显示非彩色的图像而构成的像素PX。像元P具有第1至第4像素。
例如,在偶数行中配置有红色、绿色、蓝色及非彩色的像素PX中的某两个,在奇数行中配置有其余的两个。在本实施例1中,在奇数行中配置有红色及绿色的像素,在偶数行中配置有非彩色及蓝色的像素PX。输出开关BCT由第1至第4像素共用。
这里,输出开关BCT由第2k-1行和第2k行的像素PX共用,由第2k+1行和第2k+2行的像素PX共用。根据以上,第1扫描线Sga及复位布线Sgr条数是m/2条。
第k级的输出部30连接于第k个第1扫描线Sga和第k个复位布线Sgr。根据以上,输出部30的个数为m/2个。另外,第k级的输出部20连接着第2k-1个(行)第2扫描线Sgb和第2k个(行)第2扫描线Sgb。由于输出部20连接于两条第2扫描线Sgb,所以输出部20的个数是m/2个。
如图30所示,第k级的输出部30连接于第2k-1个和第2k个第1扫描线Sga,连接于第2k-1个和第2k个复位布线Sgr。根据以上,输出部30的个数为m/4个。
第k级的输出部20连接着第4k-3个(行)、第4k-2个(行)、第4k-1个(行)和第4k个(行)的第2扫描线Sgb。由于输出部20连接于4条第2扫描线Sgb,所以输出部20的个数是m/4个。
如图31所示,像素PX是所谓的纵条像素。在行方向X上,交替地排列有红色的像素PX、绿色的像素PX、蓝色的像素PX及非彩色的像素PX。在列方向Y上,排列有为显示同一颜色的图像而构成的像素PX。
红色(R)的像素PX、绿色(G)的像素PX、蓝色(B)的像素PX及非彩色(W)的像素PX形成像元P。在本实施例3中,像元P具有4个(4色)像素PX。
输出开关BCT由相邻的4个(在列方向Y上相邻的两个及在行方向X上相邻的两个)像素PX共用。根据以上,第1扫描线Sga及第3扫描线Sgc的条数为m/2条。
如图32所示,像素PX是所谓的纵条像素。在行方向X上,交替地排列有红色的像素PX、绿色的像素PX及蓝色的像素PX。在列方向Y上,排列有为显示同一颜色的图像而构成的像素PX。
红色(R)的像素PX、绿色(G)的像素PX及蓝色(B)的像素PX形成像元P。在本实施例3中,像元P具有3个(3色)像素PX。
输出开关BCT由相邻的6个(在列方向Y上相邻的两个及在行方向X上相邻的3个)像素PX共用。根据以上,第1扫描线Sga及第3扫描线Sgc的条数为m/2条。
接着,对切换电路进行说明。显示装置也可以还具有切换电路。在本实施方式中,上述实施例3及4的显示装置还具有切换电路。另外,上述实施例1及2的显示装置不具有切换电路。图33是表示上述实施例3的显示装置的非显示区域R2的放大平面图,是表示切换电路13的电路图。图34是表示上述实施例4的显示装置的非显示区域R2的放大平面图,是表示切换电路13的电路图。
如图33所示,在实施例3中,切换电路13具有多个切换元件群55,切换元件群55分别具有多个切换元件56。切换元件群55分别具有两个切换元件56。切换电路13是1/2多路复用(multiplexer)电路。切换元件56例如由p沟道型的TFT形成,但也可以由n沟道型的TFT形成。
切换电路13连接于多个影像信号线VL。此外,切换电路13经由连接布线57连接于信号线驱动电路XDR。连接布线57的条数是影像信号线VL的条数的1/2。
切换元件56通过控制信号ASW1及ASW2切换接通/断开,以使得对信号线驱动电路XDR的每1个输出(连接布线57)将两条影像信号线VL进行分时驱动。这些控制信号ASW1及ASW2经由多个控制布线58分别提供给切换元件56。并且,在j水平扫描期间,对切换元件56将接通的控制信号ASW1及ASW2以规定的定时提供多次,对在行方向X上排列的像素PX写入初始化信号Vini及希望的影像信号Vsig。这里,上述j是2以上的自然数。
如图34所示,在上述实施例4中,切换元件群55分别具有3个切换元件56。切换电路13是1/3多路复用电路。连接布线57的条数是影像信号线VL的条数的1/3。
切换元件56通过控制信号ASW1至ASW3切换接通/断开,以使得对信号线驱动电路XDR的每1个输出(连接布线57)将3条影像信号线VL进行分时驱动。这些控制信号ASW1至ASW3经由多个控制布线58分别被提供给切换元件56。并且,在j水平扫描期间,对切换元件56将接通的控制信号ASW1至ASW3以规定的定时提供多次,对在行方向X上排列的像素PX写入初始化信号Vini及希望的影像信号Vsig。除此以外,实施例3的切换电路13与上述实施例2的切换电路13同样地形成。
接着,对本实施方式的像素PX的平面构造进行说明。这里,作为代表例,对RGBW正方配置像素进行说明。图35是表示本实施方式的实施例1及2的显示装置的像素PX的平面图。
如图35所示,由4个像素PX(1像元P)共用输出开关BCT。为了将像素电路内的元件高效率地配置,共用(共有)输出开关BCT的4个像素PX中,驱动晶体管DRT、像素开关SST、影像信号线VL、保持电容Cs、辅助电容Cad、第2扫描线Sgb以输出开关BCT为中心在列方向及行方向上大致线对称地配置。
这里,在本实施方式中,用像素PX、像元P的用语进行了说明,但可以将像素改称作副像素。该情况下,像元是像素。
另外,像元P(像素PX)的配置并不限定于图35所示的例子,能够进行各种变形。例如,在列方向Y上相邻的两个像素PX可以共用接触孔。具体而言,在列方向Y上相邻的两个像素PX的像素开关SST可以共用形成于绝缘膜(栅极绝缘膜GI、层间绝缘膜II)的接触孔。上述两个像素PX形成相互不同的像元P。通过利用上述接触孔,能够使影像信号线VL连接到像素开关SST的半导体层的源极区域。
接着,对如上述那样构成的显示装置(有机EL显示装置)的动作进行说明。图36、图37、图38及图39是分别表示动作显示时的扫描线驱动电路VDR1、YDR2的控制信号的时序图。
图36是采用上述第5实施方式的实施例1的RGBW正方像素的配置结构(图29)、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为两次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。图37是采用上述第5实施方式的实施例2的RGBW正方像素的配置结构(图30)、在4水平扫描期间使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为4次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
图38是采用上述第5实施方式的实施例3的RGBW纵条像素的配置结构(图31)、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为4次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。图39是采用上述第5实施方式的实施例4的RGBW纵条像素的配置结构(图32)、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为6次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。
上述第1至第4实施例的显示装置的驱动方法中,为了像素PX对图像进行显示(发光),设有两次偏移消除动作。但是,上述偏移消除动作的次数并不限定于两次,也可以是1次或3次以上。
扫描线驱动电路YDR1、YDR2例如根据开始信号(STV1~STV3)和时钟(CKV1~CKV3),生成与各水平扫描期间对应的1水平扫描期间的宽度(Tw-Starta)的脉冲,将该脉冲作为控制信号BG、SG、RG输出。这里,设1水平扫描期间为1H。
像素电路的动作可分为:在源极初始化期间Pis进行的源极初始化动作;在栅极初始化期间Pig进行的栅极初始化动作;在偏移消除期间Po进行的偏移消除(OC)动作;在影像信号写入期间Pw进行的影像信号写入动作;以及在显示期间Pd(发光期间)进行的显示动作(发光动作)。
如图36至图39、图1及图2所示,首先,驱动部10进行源极初始化动作。在源极初始化动作中,根据扫描线驱动电路YDR1、YDR2,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为断开状态的电平(断开电位:这里是低电平),将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平(断开电位:这里是低电平),将控制信号RG设定为使复位开关RST成为接通状态的电平(接通电位:这里是高电平)。
输出开关BCT、像素开关SST分别断开(非导通状态),复位开关RST接通(导通状态),开始源极初始化动作。由于复位开关RST接通,从而驱动晶体管DRT的源极电极及漏极电极被复位为与复位电源的电位(复位电位Vrst)相同的电位,源极初始化动作完成。这里,复位电源(复位电位Vrst)被设定为例如-2V。
接着,驱动部10进行栅极初始化动作。在栅极初始化动作中,根据扫描线驱动电路YDR1、YDR2,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为接通状态的电平(接通电位:这里是高电平),将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为接通状态的电平。输出开关BCT断开,像素开关SST及复位开关RST接通,开始栅极初始化动作。
在栅极初始化期间Pig中,从影像信号线VL输出的初始化信号Vini(初始化电压)通过像素开关SST被施加到驱动晶体管DRT的栅极电极。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被复位为与初始化信号Vini对应的电位,前帧的信息被初始化。初始化信号Vini的电压电平例如被设定为2V。
另外,在具有切换电路13的显示装置中,在栅极初始化期间Pig,通过控制信号(ASW1、ASW2、ASW3)将全部的切换元件56切换为接通。由此,对全部的影像信号线VL提供初始化信号Vini。
接着,驱动部10进行偏移消除动作。控制信号SG成为接通电位,控制信号BG成为接通电位(高电平),控制信号RG成为断开电位(低电平)。由此,复位开关RST断开,像素开关SST及输出开关BCT接通,开始阈值的偏移消除动作。
在偏移消除期间Po中,对于驱动晶体管DRT的栅极电极,通过影像信号线VL及像素开关SST提供初始化信号Vini,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被固定。另外,在偏移消除期间Po中,也将具有切换电路13的显示装置的全部的切换元件56切换为接通。
此外,输出开关BCT处于接通状态,电流从高电位电源线SLa向驱动晶体管DRT流入。驱动晶体管DRT的源极电极的电位,以在源极初始化期间Pis中写入的电位(复位电位Vrst)为初始值,一边使在驱动晶体管DRT的漏极电极-源极电极间通过流入的电流量逐渐减小一边吸收、补偿驱动晶体管DRT的TFT特性偏差,并向高电位侧转移。在本实施方式中,偏移消除期间Po例如设定为1μsec左右的时间。
在偏移消除期间Po结束时刻,驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth。另外,Vini是初始化信号Vini的电压值,Vth是驱动晶体管DRT的阈值电压。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极-源极电极间的电压达到消除点(Vgs=Vth),与该消除点相当的电位差被积蓄(保持)到保持电容Cs。另外,如图36至图39所示的例子那样,可以将偏移消除期间Po设置两次。
接着,在影像信号写入期间Pw中,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为接通状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为接通状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为断开状态的电平。于是,像素开关SST及输出开关BCT接通,复位开关RST断开,开始影像信号写入动作。
在影像信号写入期间Pw中,从影像信号线VL通过像素开关SST对驱动晶体管DRT的栅极电极写入影像信号Vsig。此外,从高电位电源线SLa经由输出开关BCT向驱动晶体管DRT流动电流。在像素开关SST刚刚接通后,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。
另外,Vsig是影像信号Vsig的电压值,Cs是保持电容Cs的电容,Cel是电容部Ce1的电容,Cad是辅助电容Cad的电容。
然后,经由二极管OLED的电容部Ce1向低电位电源线SLb流过电流,在影像信号写入期间Pw结束时,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B,W),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。另外,流过驱动晶体管DRT的电流Idrt与电容Cs+Cel+Cad的关系用上述公式(数学式1)表示。由此,修正驱动晶体管DRT的迁移率的偏差。
另外,在具有切换电路13的显示装置中,在影像写入期间Pw,通过控制信号(ASW1、ASW2、ASW3)将各切换元件群55的切换元件56依次切换为接通。通过将影像信号线VL分时驱动,对全部的影像信号线VL依次提供影像信号Vsig。
最后,在显示期间Pd中,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为断开状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为接通状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为断开状态的电平。输出开关BCT接通,像素开关SST及复位开关RST断开,开始显示动作。
驱动晶体管DRT将与写入在保持电容Cs中的栅极控制电压对应的电流量的驱动电流Iel输出。该驱动电流Iel被供给到二极管OLED。由此,二极管OLED以与驱动电流Iel对应的亮度发光,进行显示动作。二极管OLED在1帧期间后直到控制信号BG再次成为断开电位为止维持发光状态。
通过将上述源极初始化动作、栅极初始化动作、偏移消除动作、影像信号写入动作及显示动作依次在各像素PX中反复进行,显示希望的图像。
接着,对上述第1至第4实施例的显示装置的驱动方法中的初始化信号及影像信号写入动作进行说明。
对上述第1实施例的显示装置的驱动方法中的初始化信号及影像信号写入动作进行说明。
如图1、图2、图29及图36所示,着眼于上述第1实施例的显示装置的1像元P的驱动方法。这里,上述1像元P是第2k-1及第2k行,具有位于第i及i+1列的4个像素PX。上述驱动方法中,在2水平扫描期间进行了1次初始化动作后,进行两次影像信号写入动作。另外,虽然省略说明,但在上述2水平扫描期间中,将在行方向X上排列的多个像元P同样驱动。
首先,在初始化动作中,信号线驱动电路XDR对第i及i+1列的影像信号线VL提供初始化信号Vini,扫描线驱动电路YDR1对第2k-1及2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG。
接着,信号线驱动电路XDR对第i列的影像信号线VL提供红色显示用的影像信号Vsig,对第i+1列的影像信号线VL提供绿色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG。
然后,信号线驱动电路XDR对第i列的影像信号线VL提供非彩色显示用的影像信号Vsig,对第i+1列的影像信号线VL提供蓝色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG。
通过采用上述显示装置的驱动方法,能够对连续的两行像素PX一起提供初始化信号Vini,能够使2水平扫描期间中的初始化动作的次数为1次。
对上述第2实施例的显示装置的驱动方法中的初始化信号及影像信号写入动作进行说明。
如图1、图2、图30及图37所示,着眼于上述第2实施例的显示装置的2像元P的驱动方法。这里,上述2像元P是第4k-3、4k-2、4k-1及4k行,具有位于第i及i+1列的8个像素PX。上述驱动方法中,在4水平扫描期间中进行了1次初始化动作后,进行4次影像信号写入动作。另外,虽省略说明,但在上述4水平扫描期间中,将在行方向X上排列的多个像元P同样地驱动。
首先,在初始化动作中,信号线驱动电路XDR对第i及i+1列的影像信号线VL提供初始化信号Vini,扫描线驱动电路YDR1对第4k-3、4k-2、4k-1及4k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG。
接着,信号线驱动电路XDR对第i列的影像信号线VL提供红色显示用的影像信号Vsig,对第i+1列的影像信号线VL提供绿色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路VDR1对第4k-3行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG,对第4k-2、4k-1及4k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG。
接着,信号线驱动电路XDR对第i列的影像信号线VL提供红色显示用的影像信号Vsig,对第i+1列的影像信号线VL提供绿色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第4k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG,对第4k-3、4k-2及4k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG。
接着,信号线驱动电路XDR对第i列的影像信号线VL提供非彩色显示用的影像信号Vsig,对第i+1列的影像信号线VL提供蓝色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第4k-2行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG,对第4k-3、4k-1及4k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG。
然后,信号线驱动电路XDR对第i列的影像信号线VL提供非彩色显示用的影像信号Vsig,对第i+1列的影像信号线VL提供蓝色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第4k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG,对第4k-3、4k-2及4k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG。
通过采用上述显示装置的驱动方法,能够对连续的4行像素PX一起提供初始化信号Vini,能够使4水平扫描期间中的初始化动作的次数为1次。此外,当将影像信号Vsig依次提供时,能够对显示相同颜色的图像的多个像素PX持续提供影像信号Vsig。
对上述第3实施例的显示装置的驱动方法中的初始化信号及影像信号写入动作进行说明。
如图1、图2、图31、图33及图38所示,着眼于上述第3实施例的显示装置的2像元P的驱动方法。这里,上述2像元P是第2k-1及2k行,具有位于第i、i+1、i+2及i+3列的8个像素PX。上述驱动方法中,在2水平扫描期间中进行了1次初始化动作后,进行4次影像信号写入动作。另外,虽然省略说明,但在上述2水平扫描期间中,将在行方向X上排列的多个像元P同样地驱动。
首先,在初始化动作中,对切换元件56提供设为接通状态的控制信号ASW1及ASW2,将连接于第i、i+1、i+2及i+3列的影像信号线VL的切换元件56全部切换为接通。信号线驱动电路XDR对第i、i+1、i+2及i+3列的影像信号线VL提供初始化信号Vini,扫描线驱动电路YDR1对第2k-1及2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG。
接着,对切换元件56提供设为接通状态的控制信号ASW1及设为断开状态的控制信号ASW2,将连接于第i及i+2列的影像信号线VL的切换元件56切换为接通,将连接于第i+1及i+3列的影像信号线VL的切换元件56切换为断开。信号线驱动电路XDR对第i列的影像信号线VL提供红色显示用的影像信号Vsig,对第i+2列的影像信号线VL提供蓝色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG。
接着,对切换元件56提供设为断开状态的控制信号ASW1及设为接通状态的控制信号ASW2,将连接于第i+1及i+3列的影像信号线VL的切换元件56切换为接通,将连接于第i及i+2列的影像信号线VL的切换元件56切换为断开。信号线驱动电路XDR对第i+1列的影像信号线VL提供绿色显示用的影像信号Vsig,对第i+3列的影像信号线VL提供非彩色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG。
接着,对切换元件56提供设为接通状态的控制信号ASW1及设为断开状态的控制信号ASW2,将连接于第i及i+2列的影像信号线VL的切换元件56切换为接通,将连接于第i+1及i+3列的影像信号线VL的切换元件56切换为断开。信号线驱动电路XDR对第i列的影像信号线VL提供红色显示用的影像信号Vsig,对第i+2列的影像信号线VL提供蓝色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG。
然后,对切换元件56提供设为断开状态的控制信号ASW1及设为接通状态的控制信号ASW2,将连接于第i+1及i+3列的影像信号线VL的切换元件56切换为接通,将连接于第i及i+2列的影像信号线VL的切换元件56切换为断开。信号线驱动电路XDR对第i+1列的影像信号线VL提供绿色显示用的影像信号Vsig,对第i+3列的影像信号线VL提供非彩色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG。
通过采用上述显示装置的驱动方法,能够对连续的两行像素PX一起提供初始化信号Vini,能够使2水平扫描期间中的初始化动作的次数为1次。此外,能够在将控制信号SG的电压电平固定的状态下驱动各像元P。
对上述第4实施例的显示装置的驱动方法中的初始化信号及影像信号写入动作进行说明。
如图1、图2、图32、图34及图39所示,着眼于上述第4实施例的显示装置的2像元P的驱动方法。这里,上述2像元P是第2k-1及2k行,具有位于第i、i+1及i+2列的6个像素PX。上述驱动方法中,在2水平扫描期间中进行了1次初始化动作后,进行6次影像信号写入动作。另外,虽然省略说明,但在上述2水平扫描期间中,将在行方向X上排列的多个像元P同样地驱动。
首先,在初始化动作中,对切换元件56提供设为接通状态的控制信号ASW1至ASW3,将连接于第i、i+1及i+2列的影像信号线VL的切换元件56全部切换为接通。信号线驱动电路XDR对第i、i+1及i+2列的影像信号线VL提供初始化信号Vini,扫描线驱动电路YDR1对第2k-1及2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG。
接着,对切换元件56提供设为接通状态的控制信号ASW1及设为断开状态的控制信号ASW2和ASW3,将连接于第i列的影像信号线VL的切换元件56切换为接通,将连接于第i+1及i+2列的影像信号线VL的切换元件56切换为断开。信号线驱动电路XDR对第i列的影像信号线VL提供红色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG。
接着,对切换元件56提供设为接通状态的控制信号ASW2及设为断开状态的控制信号ASW1和ASW3,将连接于第i+1列的影像信号线VL的切换元件56切换为接通,将连接于第i及i+2列的影像信号线VL的切换元件56切换为断开。信号线驱动电路XDR对第i+1列的影像信号线VL提供绿色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG。
然后,对切换元件56提供设为接通状态的控制信号ASW3及设为断开状态的控制信号ASW1和ASW2,将连接于第i+2列的影像信号线VL的切换元件56切换为接通,将连接于第i及i+1列的影像信号线VL的切换元件56切换为断开。信号线驱动电路XDR对第i+2列的影像信号线VL提供蓝色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG。
接着,对切换元件56提供设为接通状态的控制信号ASW1及设为断开状态的控制信号ASW2和ASW3,将连接于第i列的影像信号线VL的切换元件56切换为接通,将连接于第i+1及i+2列的影像信号线VL的切换元件56切换为断开。信号线驱动电路XDR对第i列的影像信号线VL提供红色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG。
接着,对切换元件56提供设为接通状态的控制信号ASW2及设为断开状态的控制信号ASW1和ASW3,将连接在第i+1列的影像信号线VL的切换元件56切换为接通,将连接在第i及i+2列的影像信号线VL的切换元件56切换为断开。信号线驱动电路XDR对第i+1列的影像信号线VL提供绿色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG。
然后,对切换元件56提供设为接通状态的控制信号ASW3及设为断开状态的控制信号ASW1和ASW2,将连接于第i+2列的影像信号线VL的切换元件56切换为接通,将连接于第i及i+1列的影像信号线VL的切换元件56切换为断开。信号线驱动电路XDR对第i+2列的影像信号线VL提供蓝色显示用的影像信号Vsig。扫描线驱动电路YDR1对第2k-1行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为断开状态的电平的控制信号SG,对第2k行的第2扫描线Sgb提供使像素开关SST成为接通状态的电平的控制信号SG。
通过采用上述显示装置的驱动方法,能够对连续的两行像素PX一起提供初始化信号Vini,能够使2水平扫描期间中的初始化动作的次数为1次。此外,能够在将控制信号SG的电压电平固定的状态下驱动各像元P。
根据如上述那样构成的第5实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法,显示装置具备多个影像信号线VL、多个扫描线(第1扫描线Sga、第2扫描线Sgb、第3扫描线Sgc)、多个复位布线Sgr和多个像素PX。各像素PX具有驱动晶体管DRT、二极管OLED、像素开关SST、输出开关BCT、保持电容Cs和辅助电容Cad。
二极管OLED连接在高电位电源线SLa及低电位电源线SLb间。驱动晶体管DRT具有连接于二极管OLED的源极电极、连接于复位布线Sgr的漏极电极、和栅极电极。输出开关BCT连接在高电位电源线SLa及驱动晶体管DRT的漏极电极间,将高电位电源线SLa及驱动晶体管DRT的漏极电极间切换为导通状态或非导通状态。
像素开关SST连接在影像信号线VL及驱动晶体管DRT的栅极电极间,对是否将通过影像信号线VL提供的影像信号Vsig向驱动晶体管的栅极电极侧输入进行切换。保持电容Cs连接在驱动晶体管DRT的源极电极及栅极电极间。
显示装置的驱动方法具备源极初始化动作、栅极初始化动作、偏移消除动作、影像信号写入动作和显示动作(发光动作)。在上述第1实施例中,在2水平扫描期间内,能够在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,依次提供两行的影像信号Vsig。在上述第2实施例中,在4水平扫描期间内,能够在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,依次提供4行的影像信号Vsig。
在上述第3实施例中,在2水平扫描期间内,能够在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,依次提供两行的影像信号Vsig。在上述第4实施例中,在2水平扫描期间内,能够在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,依次提供两行的影像信号Vsig。
如上述那样,在本实施方式中,在j水平扫描期间内,能够在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,依次提供j行的影像信号Vsig。也可以按每个1水平扫描期间(以1行单位)不提供初始化信号Vini。因此,显示装置的高精密化提高,即使1水平扫描期间相对变短,也能够缓和影像信号Vsig的写入的限制。例如,能够确保充分的影像信号的写入期间,或者能够增加影像信号Vsig的写入次数。
在上述实施例2中,当依次提供4行的影像信号Vsig时,对显示相同颜色的图像的两个像素PX连续提供影像信号Vsig。因此,能够实现影像信号线VL的驱动频率(影像信号Vsig的频率)的降低。因此,能够缓和影像信号线VL的驱动条件,此外能够削减耗电。
在多个像素PX中,在列方向Y上相邻的多个像素PX共用输出开关BCT。在该实施方式中,4个或6个像素PX共用1个输出开关BCT。
与对各像素PX各设置1个输出开关BCT的情况相比,能够将输出开关BCT的个数减少到1/4或1/6,能够将第1扫描线Sga、第3扫描线Sgc及复位布线Sgr的条数减少到1/2,能够将复位开关RST的个数减少到1/2。在上述实施例2中,能够将第3扫描线Sgc的条数减少到1/4。因此,能够实现显示装置的狭边缘化,能够得到高精密度的显示装置。
除此以外,本实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法能够得到与上述第1实施方式同样的效果。
根据以上内容,能够得到能够缓和影像信号Vsig的写入限制的高精密度的显示装置的驱动方法。此外,能够得到实现狭边缘化的显示装置。
接着,对第6实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法进行说明。在本实施方式中,对于与上述第5实施方式相同的功能部分赋予相同的标号,其详细的说明省略。另外,上述图11及该图的说明也能够应用到本实施方式的说明中。
如图11所示,在复位开关RST的个数为m/4个、第3扫描线Sgc的条数为m/4个的情况下,复位开关RST2的个数也为m/4个,第4扫描线Sgd的条数为m/4个。
复位开关RST2例如按每两行地设于扫描线驱动电路YDR2。接着,对如上述那样构成的显示装置(有机EL显示装置)的动作进行说明。图40、图41、图42及图43分别是表示动作显示时的扫描线驱动电路YDR1、YDR2的控制信号的时序图。
图40是采用上述第6实施方式的实施例1的RGBW正方像素的配置结构、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为两次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。另外,本实施方式的实施例1的显示装置对上述第5实施方式的实施例1的显示装置附加复位开关RST2、第4扫描线Sgd及复位电源线SLd而形成。
图41是采用上述第6实施方式的实施例2的RGBW正方像素的配置结构、在4水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为4次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。另外,本实施方式的实施例2的显示装置对上述第5实施方式的实施例2的显示装置附加复位开关RST2、第4扫描线Sgd及复位电源线SLd而形成。
图42是采用上述第6实施方式的实施例3的RGBW纵条像素的配置结构、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为4次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。另外,本实施方式的实施例3的显示装置对上述第5实施方式的实施例3的显示装置附加复位开关RST2、第4扫描线Sgd及复位电源线SLd而形成。
图43是采用上述第6实施方式的实施例4的RGBW纵条像素的配置结构、在2水平扫描期间中使初始化动作为1次并使影像信号写入动作为6次的情况下的、表示扫描线驱动电路的控制信号的时序图。另外,本实施方式的实施例4的显示装置对上述第5实施方式的实施例4的显示装置附加复位开关RST2、第4扫描线Sgd及复位电源线SLd而形成。
上述第1至第4实施例的显示装置的驱动方法,为了像素PX显示(发光)图像而设有两次偏移消除动作。但是,上述偏移消除动作的次数并不限定于两次,也可以是1次或3次以上。
扫描线驱动电路YDR1、YDR2例如根据开始信号(STV1~STV4)和时钟(CKV1~CKV4),生成与各水平扫描期间对应的1水平扫描期间的宽度(Tw-Starta)的脉冲,将该脉冲作为控制信号BG、SG、RG、RG2输出。
像素电路的动作可分为:在源极初始化期间Pis进行的源极初始化动作;在栅极初始化期间Pig进行的栅极初始化动作;在偏移消除期间Po进行的偏移消除(OC)动作;在影像信号写入期间Pw进行的影像信号写入动作;以及在显示期间Pd(发光期间)进行的显示动作(发光动作)。
如图40至图43、图1及图2所示,首先,驱动部10进行源极初始化动作。在源极初始化动作中,根据扫描线驱动电路YDR1、YDR2,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为断开状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为接通状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为断开状态的电平(断开电位:这里是低电平)。
输出开关BCT、像素开关SST及复位开关RST2分别断开,复位开关RST接通,开始源极初始化动作。由于复位开关RST接通,从而将驱动晶体管DRT的源极电极及漏极电极复位为与复位电源的电位(复位电位Vrst)相同的电位,源极初始化动作完成。这里,复位电源(复位电位Vrst)例如被设定为-2V。
接着,驱动部10进行栅极初始化动作。在栅极初始化动作中,根据扫描线驱动电路YDR1、YDR2,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为接通状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为接通状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为断开状态的电平。输出开关BCT及复位开关RST2断开,像素开关SST及复位开关RST接通,开始栅极初始化动作。
在栅极初始化期间Pig中,从影像信号线VL输出的初始化信号Vini(初始化电压)通过像素开关SST被施加到驱动晶体管DRT的栅极电极。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被复位为与初始化信号Vini对应的电位,前帧的信息被初始化。初始化信号Vini的电压电平例如被设定为2V。
另外,在具有切换电路13的显示装置中,在栅极初始化期间Pig,通过控制信号(ASW1、ASW2、ASW3)将全部的切换元件56切换为接通。由此,对全部的影像信号线VL提供初始化信号Vini。
接着,驱动部10进行偏移消除动作。控制信号SG成为接通电位,控制信号BG成为断开电位,控制信号RG成为断开电位,控制信号RG2成为接通电位。由此,复位开关RST及输出开关BCT断开,像素开关SST及复位开关RST2接通,开始阈值的偏移消除动作。
在偏移消除期间Po中,对驱动晶体管DRT的栅极电极,通过影像信号线VL及像素开关SST提供初始化信号Vini,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位被固定。另外,在偏移消除期间Po中,具有切换电路13的显示装置的全部切换元件56也被切换为接通。
此外,复位开关RST2处于接通状态,电流从其他复位电源通过复位开关RST2及复位布线Sgr向驱动晶体管DRT流入。这里,其他复位电源(复位电位Vrst2)例如被设定为5V。驱动晶体管DRT的源极电极的电位,以在源极初始化期间Pis中写入的电位(复位电位Vrst)为初始值,一边使在驱动晶体管DRT的漏极电极-源极电极间通过流入的电流量逐渐减少一边吸收、补偿驱动晶体管DRT的TFT特性偏差,并向高电位侧转移。在本实施方式中,偏移消除期间Po例如被设定为1μsec左右的时间。
在偏移消除期间Po结束时刻,驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth。由此,驱动晶体管DRT的栅极电极-源极电极间的电压达到消除点(Vgs=Vth),与该消除点相当的电位差被积蓄(保持)到保持电容Cs中。另外,如图40至图43所示的例子那样,可以将偏移消除期间Po设置两次。
接着,在影像信号写入期间Pw中,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为接通状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为断开状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为断开状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为接通状态的电平。于是,像素开关SST及复位开关RST2接通,输出开关BCT及复位开关RST断开,开始影像信号写入动作。
在影像信号写入期间Pw中,从影像信号线VL通过像素开关SST向驱动晶体管DRT的栅极电极写入影像信号Vsig。此外,从其他复位电源经由复位开关RST2及复位布线Sgr向驱动晶体管DRT流过电流。在像素开关SST刚刚接通后,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B,W),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。
然后,经由二极管OLED的电容部Ce1向低电位电源线SLb流过电流,在影像信号写入期间Pw结束时,驱动晶体管DRT的栅极电极的电位为Vsig(R,G,B,W),驱动晶体管DRT的源极电极的电位为Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)。由此,修正驱动晶体管DRT的迁移率的偏差。
另外,在具有切换电路13的显示装置中,在影像写入期间Pw,通过控制信号(ASW1、ASW2、ASW3)将各切换元件群55的切换元件56依次切换为接通。通过将影像信号线VL进行分时驱动,对全部的影像信号线VL依次提供影像信号Vsig。
最后,在显示期间Pd中,将控制信号SG设定为使像素开关SST成为断开状态的电平,将控制信号BG设定为使输出开关BCT成为接通状态的电平,将控制信号RG设定为使复位开关RST成为断开状态的电平,将控制信号RG2设定为使复位开关RST2成为断开状态的电平。输出开关BCT接通,像素开关SST、复位开关RST及复位开关RST2断开,开始显示动作。
驱动晶体管DRT将与写入在保持电容Cs中的栅极控制电压对应的电流量的驱动电流Iel输出。该驱动电流Iel被供给到二极管OLED。由此,二极管OLED以与驱动电流Iel对应的亮度发光,进行显示动作。二极管OLED在1帧期间后直到控制信号BG再次成为断开电位为止维持发光状态。
通过将上述源极初始化动作、栅极初始化动作、偏移消除动作、影像信号写入动作及显示动作依次在各像素PX中反复进行,显示希望的图像。
根据如上述那样构成的第6实施方式的显示装置及显示装置的驱动方法,显示装置具备多个影像信号线VL、多个扫描线(第1扫描线Sga、第2扫描线Sgb、第3扫描线Sgc、第4扫描线Sgd)、多个复位布线Sgr和多个像素PX。
显示装置的驱动方法具备源极初始化动作、栅极初始化动作、偏移消除动作、影像信号写入动作和显示动作(发光动作)。在上述第1实施例中,在2水平扫描期间内,在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,能够依次提供两行的影像信号Vsig。在上述第2实施例中,在4水平扫描期间内,在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,能够依次提供4行的影像信号Vsig。
在上述第3实施例中,在2水平扫描期间内,在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,能够依次提供两行的影像信号Vsig。在上述第4实施例中,在2水平扫描期间内,在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,能够依次提供两行的影像信号Vsig。
如上述那样,在本实施方式中,在j水平扫描期间内,在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,能够依次提供j行的影像信号Vsig。因此,能够得到与上述第1实施方式同样的效果。
扫描线驱动电路YDR2具有复位开关RST2。在偏移消除动作中,复位开关RST2能够将其他复位电源和驱动晶体管DRT切换为导通状态。由此,能够使偏移消除动作结束时的驱动晶体管DRT的漏极电极-源极电极间的电压(Vds)的值接近于显示动作时(白显示时)的上述电压(Vds)的值。因此,在本实施方式中,能够得到与上述第1实施方式的显示装置相比显示品质更好的显示装置。
根据以上,能够得到能够缓和影像信号Vsig的写入限制的高精密度的显示装置的驱动方法。此外,能够得到实现狭边缘化的显示装置。
另外,上述第5及第6实施方式只不过是例子,不意味着限定发明的范围。上述第5及第6实施方式在实施阶段中在不脱离其主旨的范围中能够将构成要素变形并具体化。此外,通过在上述实施方式中公开的多个构成要素的适当组合,能够形成各种发明。例如,也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。还可以将跨越不同实施方式的构成要素适当组合。
例如,显示装置的驱动方法中,能够在j水平扫描期间内,在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,依次提供j行以上的影像信号Vsig。由此,能够得到上述实施方式的效果。另外,j是2以上的自然数。
如上述第5实施方式的实施例1至4及第6实施方式的实施例1至4所示那样,可以在j水平扫描期间内,在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,依次提供j行的影像信号Vsig。
此外,如上述第5实施方式的实施例2及第6实施方式的实施例2所示那样,在依次提供j行的影像信号Vsig时,可以对显示同一颜色的图像的多个像素PX持续提供影像信号Vsig。
进而,也可以是,在j水平扫描期间内,在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,依次提供(2×j)行的影像信号Vsig。或者,也可以是,在j水平扫描期间内,在对影像信号线VL提供了初始化信号Vini后,依次提供(3×j)行的影像信号Vsig。
TFT的半导体层并不限定于多晶硅,也可以由非晶硅构成。构成各开关的TFT及驱动晶体管DRT并不限定于N沟道型的TFT,也可以由P沟道型的TFT形成。同样,复位开关RST、RST2由P沟道型或N沟道型的TFT形成即可。驱动晶体管DRT及开关的形状、尺寸并不限定于上述实施方式,能够根据需要而变更。
此外,输出开关BCT做成了对4个或6个像素PX设置1个而被共有的结构,但并不限定于此,可以根据需要而增减输出开关BCT的数量。例如,也可以是,设在2行1列中的两个像素PX共用1个输出开关BCT,或设在2行4列中的8个像素PX共用1个输出开关BCT。
进而,构成像素PX的自发光元件并不限定于二极管(有机EL二极管)OLED,能够采用可自发光的各种各样的显示元件而形成。
辅助电容Cad连接在驱动晶体管DRT的源极电极及定电位的布线间即可。作为定电位的布线,可以举出高电位电源线SLa、低电位电源线SLb、复位布线Sgr。
上述第5及第6实施方式并不限定于上述显示装置及显示装置的驱动方法,能够应用到各种显示装置及显示装置的驱动方法中。
接着,将与上述第3及第4实施方式以及它们的变形例相关的事项表示在以下的(C1)至(C7)中。
(C1)一种显示装置的驱动方法,所述显示装置具备沿着行方向及列方向以矩阵状设置的多个像素;上述多个像素分别具备:显示元件,连接在高电位电源及低电位电源间;驱动晶体管,具有连接于上述显示元件的源极电极、连接于复位布线的漏极电极和栅极电极;输出开关,连接在上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间,将上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间切换为导通状态或非导通状态;像素开关,连接在影像信号线及上述驱动晶体管的栅极电极间,对是否将通过上述影像信号线提供的信号向上述驱动晶体管的栅极电极侧输入进行切换;以及保持电容,连接在上述驱动晶体管的源极电极及栅极电极间;在该显示装置的驱动方法中,在源极初始化期间,通过上述复位布线对上述驱动晶体管的漏极电极提供复位信号;在接着上述源极初始化期间的栅极初始化期间,在对上述驱动晶体管的漏极电极提供了上述复位信号的状态下,通过上述影像信号线及像素开关对上述驱动晶体管的栅极电极提供初始化信号,将上述驱动晶体管初始化;在接着上述栅极初始化期间的偏移消除期间,在对上述驱动晶体管的栅极电极提供了初始化信号的状态下,使电流从上述高电位电源通过上述输出开关流向上述驱动晶体管,将上述驱动晶体管的阈值偏移消除;在接着上述偏移消除期间的影像信号写入期间,通过上述影像信号线及像素开关对上述驱动晶体管的栅极电极提供影像信号,使电流从上述高电位电源通过上述输出开关、驱动晶体管及显示元件流向上述低电位电源;在接着上述影像信号写入期间的显示期间,使与上述影像信号相应的驱动电流从上述高电位电源通过上述输出开关及驱动晶体管流向上述显示元件;如果设2以上的自然数为j,则在j水平扫描期间内,在对上述影像信号线提供了上述初始化信号后,依次提供j行以上的上述影像信号。
(C2)如(C1)所述的显示装置的驱动方法,在上述j水平扫描期间内,在对上述影像信号线提供了上述初始化信号后,依次提供j行的上述影像信号。
(C3)如(C2)所述的显示装置的驱动方法,在依次提供j行的上述影像信号时,对显示同一颜色的图像的多个像素持续提供上述影像信号。
(C4)如(C1)所述的显示装置的驱动方法,在上述j水平扫描期间内,在对上述影像信号线提供了上述初始化信号后,依次提供(2×j)行的上述影像信号。
(C5)如(C1)所述的显示装置的驱动方法,在上述j水平扫描期间内,在对上述影像信号线提供了上述初始化信号后,依次提供(3×j)行的上述影像信号。
(C6)如(C2)、(C4)及(C5)的任一项所述的显示装置的驱动方法,上述j是2。
(C7)如(C1)所述的显示装置的驱动方法,在上述栅极初始化期间与上述影像信号写入期间之间,设置多个上述偏移消除期间。
另外,本发明并不原样限定于上述实施方式,在实施阶段中在不脱离其主旨的范围中能够将构成要素变形并具体化。此外,通过在上述实施方式中公开的多个构成要素的适当组合,能够形成各种发明。例如,也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。还可以将跨越不同实施方式的构成要素适当组合。
Claims (19)
1.一种显示装置,其特征在于,
具备:
多个像素,分别具有连接在高电位电源及低电位电源间的显示元件、和对上述显示元件的驱动进行控制的像素电路,该多个像素沿着行方向及列方向设为矩阵状;以及
多个控制线,具有多个复位布线,在上述行方向上延伸并连接于上述多个像素的像素电路;
上述像素电路,具备:
驱动晶体管,具有连接于上述显示元件的源极电极、连接于复位布线的漏极电极、以及栅极电极;
输出开关,连接在上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间,将上述高电位电源及驱动晶体管的漏极电极间切换为导通状态或非导通状态;
像素开关,连接在影像信号线及上述驱动晶体管的栅极电极间,对是否将通过上述影像信号线提供的信号向上述驱动晶体管的栅极电极侧输入进行切换;以及
保持电容,连接在上述驱动晶体管的源极电极及栅极电极间;
在上述多个像素中,在上述列方向上相邻的多个像素共用上述输出开关。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
上述多个像素具有第1像素、与上述第1像素在上述列方向上相邻的第2像素、与上述第1像素在上述行方向上相邻的第3像素、与上述第2像素在上述行方向上相邻且与上述第3像素在上述列方向上相邻的第4像素;
上述第1至第4像素共用上述输出开关。
3.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,
上述第1至第4像素是为显示红色的图像而构成的像素、为显示绿色的图像而构成的像素、为显示蓝色的图像而构成的像素、以及为显示非彩色的图像而构成的像素。
4.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,
在上述多个像素中,在上述行方向上排列有为显示红色的图像而构成的像素、为显示绿色的图像而构成的像素、为显示蓝色的图像而构成的像素、以及为显示非彩色的图像而构成的像素,在上述列方向上排列有为显示同一颜色的图像而构成的像素。
5.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,
上述输出开关设在上述第1至第4像素的中央部。
6.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
上述影像信号线及像素开关夹着绝缘膜对置,通过形成在上述绝缘膜中的接触孔进行连接;
在上述多个像素中,在上述行方向上相邻的两个像素共用上述接触孔。
7.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
该显示装置还具备:
扫描线驱动电路,连接于上述多个控制线;以及
信号线驱动电路,连接于上述影像信号线;
上述多个控制线还具有连接于上述输出开关的第1扫描线、和连接于上述像素开关的第2扫描线;
上述扫描线驱动电路对上述第1扫描线及第2扫描线提供控制信号,切换上述输出开关及像素开关的状态;
上述信号线驱动电路对上述影像信号线提供初始化信号或影像信号。
8.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,
上述扫描线驱动电路还具备:
复位电源;
第3扫描线;以及
复位开关,连接在上述复位电源及复位布线间,根据通过上述第3扫描线提供的控制信号,将上述复位电源及复位布线间切换为导通状态或非导通状态。
9.如权利要求8所述的显示装置,其特征在于,
该显示装置还具备:
其他复位电源;
第4扫描线;以及
其他复位开关,连接在上述其他复位电源及复位布线间,根据通过上述第4扫描线提供的控制信号,将上述其他复位电源及复位布线间切换为导通状态或非导通状态。
10.如权利要求8所述的显示装置,其特征在于,
上述像素电路还具备辅助电容,该辅助电容连接在上述驱动晶体管的源极电极及复位布线间。
11.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
上述像素电路还具备辅助电容,该辅助电容连接在上述驱动晶体管的源极电极及定电位的布线间。
12.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
上述定电位的布线连接于上述高电位电源。
13.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
该显示装置还具备具有多个输出部的扫描线驱动电路;
上述多个输出部中的各个输出部连接于上述多个控制线,对设在多行中的上述多个像素的像素电路提供控制信号。
14.如权利要求13所述的显示装置,其特征在于,
与上述多个输出部中的各个输出部连接的上述多个控制线是上述多个复位布线;
上述控制信号是复位信号。
15.如权利要求14所述的显示装置,其特征在于,
上述多个输出部中的各个输出部具备复位开关,该复位开关连接在复位电源及上述复位布线间,该复位开关通过被提供的控制信号将上述复位电源及复位布线间切换为导通状态或非导通状态。
16.如权利要求15所述的显示装置,其特征在于,
上述多个输出部中的各个输出部还具备其他复位开关,该其他复位开关连接在其他复位电源及上述复位布线间,该其他复位开关通过被提供的控制信号将上述其他复位电源及复位布线间切换为导通状态或非导通状态。
17.如权利要求13所述的显示装置,其特征在于,
上述多个输出部中的各个输出部对设在4行以上中的上述多个像素的像素电路提供控制信号。
18.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
上述驱动晶体管由N沟道型的薄膜晶体管形成。
19.如权利要求18所述的显示装置,其特征在于,
上述输出开关及像素开关由N沟道型的薄膜晶体管及P沟道型的薄膜晶体管中的一种形成。
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