CN107077817B - 显示装置、用于驱动显示装置的方法和电子装置 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的显示装置配置有:通过形成像素电路的矩阵布置而获得的像素阵列单元(30),包括:发光单元(21)、写入视频信号的信号电压(Vsig)的写入晶体管(23)、保持由写入晶体管(23)写入的信号电压(Vsig)的保持电容器(24)、基于由保持电容器(24)保持的信号电压(Vsig)来驱动发光单元(21)的驱动晶体管(22)和辅助电容器(25),其中,辅助电容器(25)的一端被连接到驱动晶体管(22)的源极节点。根据本公开的显示装置还配置有控制单元(90),用于在所述阈值校正处理之后,通过经由所述辅助电容器(25)的耦合向所述驱动晶体管(22)的源电极提供电位变化,从而将所述驱动晶体管(22)的工作点设置为截止区。

Description

显示装置、用于驱动显示装置的方法和电子装置
技术领域
本公开涉及显示装置、用于驱动显示装置的方法和电子装置。
背景技术
近来,在显示装置领域中,以矩阵形式二维地布置包括发光单元的像素(像素电路)的平板型显示装置已经成为主流。在此平板型显示装置中,针对每个像素,驱动发光单元的晶体管的特性可能由于工艺等的变化而变化。驱动发光单元的晶体管的特性变化影响发光亮度。
具体地,即使将相同电平(信号电压)的视频信号被写入每个像素,发光亮度也在像素之间变化。因此,发生器显示不均匀,然后显示器屏幕的均匀性劣化。因此,在显示装置中设置用于校正由于驱动发光单元的驱动晶体管的特性变化等而引起的显示器不均匀性的功能。此外,在写入视频信号的写入晶体管处于导通状态的时段期间执行校正操作。执行校正操作的校正周期由像素电容器的电容值(电容像素)确定。
然而,在具有上述校正功能的显示装置中,存在这样的情况:当驱动晶体管的源极电压在校正操作期间变化时,需要缩短校正周期(校正时间)。校正周期由驱动写入晶体管的驱动脉冲的脉冲宽度确定。因此,可以通过缩短驱动脉冲的脉冲宽度来缩短校正周期。因此,在现有技术中,在显示面板上形成脉宽调整电路,以基于从外部输入的脉冲信号生成脉冲宽度被缩短的脉冲信号,并且脉冲信号被用作驱动脉冲(例如,参见PTL 1)。
引用文献列表
专利文献
专利文献1:JP 2012-255875A
发明内容
技术问题
然而,根据在专利文献1中公开的现有技术,由于需要在显示面板上形成用于生成脉冲宽度被缩短的驱动脉冲的脉宽调整电路,因此驱动像素电路的外围电路的电路尺寸增加。结果,由于设置有外围电路的显示面板上的像素阵列单元的外围电路区域(即,所谓的边框区域)的面积增加,这妨碍了显示面板的小型化。
本公开旨在提供驱动脉冲的脉冲宽度不需要被缩短并且像素阵列的外围电路的电路尺寸能够被减小的显示装置、用于驱动显示装置的方法以及包括该显示装置的电子装置。
问题的解决方案
为了实现上述目的,根据本公开的显示装置包括:
像素阵列单元,其中像素电路以矩阵形式设置,每个所述像素电路包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由所述写入晶体管写入的所述信号电压的保持电容器、基于由所述保持电容器保持的所述信号电压来驱动所述发光单元的驱动晶体管以及辅助电容器,所述辅助电容器的一端被连接到所述驱动晶体管的源极节点,所述像素电路具有阈值校正处理的功能:该阈值校正处理参考所述驱动晶体管的栅极电压的初始化电压将所述驱动晶体管的源极电压朝向通过从所述初始化电压减去所述驱动晶体管的阈值电压所获得的电压而改变;以及
控制单元,所述控制单元在所述阈值校正处理之后通过经由所述辅助电容器的耦合向所述驱动晶体管的源电极提供电位变化,从而将所述驱动晶体管的工作点设置为截止区。
此外,为了实现上述目的,根据本公开的电子装置包括具有上述配置的显示装置。
为了实现上述目的,根据本公开,用于驱动显示装置的方法,所述显示装置包括像素阵列单元,其中像素电路以矩阵形式设置,每个所述像素电路包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由所述写入晶体管写入的所述信号电压的保持电容器、基于由所述保持电容器保持的所述信号电压来驱动所述发光单元的驱动晶体管以及辅助电容器,所述辅助电容器的一端被连接到所述驱动晶体管的源极节点,所述像素电路具有阈值校正处理的功能:该阈值校正处理参考所述驱动晶体管的栅极电压的初始化电压将所述驱动晶体管的源极电压朝向通过从所述初始化电压减去所述驱动晶体管的阈值电压所获得的电压而改变,所述方法包括:
在驱动所述显示装置时,在所述阈值校正处理之后通过经由所述辅助电容器的耦合向所述驱动晶体管的源电极提供电位变化,从而将所述驱动晶体管的工作点设置为截止区。
在显示装置、用于驱动显示装置的方法以及具有上述配置的电子装置中,当信号电压由写入晶体管写入时,由于驱动晶体管的工作点为截止区,电流自然不流入驱动晶体管。因此,可以消除不同于与信号电压的写入相关联的耦合的致使驱动晶体管的源极电压波动的因素。因此,不需要缩短校正周期(校正时间),并因此不需要使驱动脉冲的脉冲宽度变窄。
本公开的有益效果
根据本公开,不需要缩短驱动脉冲的脉冲宽度,并因此可以减小像素阵列的外围电路的电路尺寸。
注意,本公开并不限于展现本文所述的效果,并且可表现出本说明书中描述的任何效果。另外,在本说明书中描述的效果不是限制性的而仅仅是示例,并且可存在附加效果。
附图说明
图1为表示为本公开的前提的有源矩阵有机EL显示装置的基本配置的概要的系统配置图。
图2为示出2Tr2C单位像素(像素电路)的电路配置的电路图。
图3为用于描述为本公开的前提的有源矩阵有机EL显示装置的理想状态下的基本电路操作的时序波形图。
图4为示出迁移率校正操作的波形图,其中,图4A示出在驱动晶体管的电流供应能力大并且像素电容器的电容值小的情况下的操作示例,以及图4B示出缩短迁移率校正时间的情况的操作示例。
图5为示出在像素阵列单元的外围电路中的脉宽调整电路的配置示例的电路图。
图6为示出在图5中的各个单元的信号的波形的时序波形图。
图7为示出包括根据实例1的像素电路的有机EL显示装置的配置的概要的系统配置图。
图8为用于描述包括根据实例1的像素电路的有机EL显示装置的电路操作的时序波形图。
图9为示出包括根据实例2的像素电路的有机EL显示装置的配置的概要的系统配置图。
图10为用于示出包括根据实例2的像素电路的有机EL显示装置的电路操作的时序波形图。
图11为镜头可互换的单镜头反射型数码照相机的外观图,其中,图11A为其前视图,图11B为其后视图。
图12为头戴式显示器的外观图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述用于实现本公开的技术的优选实施例(其将在下文中被描述为“实施例”)。本公开的技术不限于所述实施例,并且所述实施例中所示的各种数值和材料为示例。在下面提供的描述中,具有基本上相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记表示,并且省略对这些结构元件的重复说明。应注意,将按照以下顺序提供描述。
1.本公开的显示装置、驱动显示装置的方法和电子装置的总体描述
2.为本公开的前提的显示装置
2-1.系统配置
2-2.像素电路
2-3.在理想状态中的基本电路操作
2-4.缩短迁移率校正时间
2-5.脉宽调整电路
3.根据本公开的实施例的显示装置
3-1.实例1(像素电路由N沟道型晶体管构成的实例)
3-2.实例2(像素电路由P沟道型晶体管构成的实例)
4.电子装置
4-1.具体实例1(数码照相机的实例)
4-2.具体实例2(头戴式显示器的实例)
<本公开的显示装置、用于驱动显示装置的方法和电子装置的总体描述>
在本公开的显示装置、用于驱动显示装置的方法和电子装置中,可使用如下配置,其中控制单元通过向辅助电容器的另一端提供电位变化来改变驱动晶体管的源电极的电位。此外,当辅助电容器的另一端被连接到控制线时,可使用如下配置,其中控制单元通过控制线将提供给辅助电容器的另一端的控制信号从非激活状态切换到激活状态,从而向驱动晶体管的源电极提供电位变化。
在本公开具有上述优选配置的显示装置、用于驱动显示装置的方法和的电子装置中,可使用如下配置,其中在向驱动晶体管的源电极提供电位变化时驱动晶体管的源极电压为至少小于发光单元的阴极电压和发光单元的阈值电压之和的电压。此外,可使用如下配置,其中在向驱动晶体管的源电极提供电位变化之后,写入晶体管将信号电压写入驱动晶体管的栅电极。
此外,在本公开具有上述优选配置的显示装置、用于驱动显示装置的方法和电子装置中,可使用如下配置,其包括写入扫描单元,该写入扫描单元通过以行为单位的扫描线来驱动写入晶体管。在这里,优选地,控制单元和写入扫描单元设置在相对于像素阵列单元的相同侧上的外围电路区域中。此外,优选地,控制线和扫描线由相同的导线材料形成并且具有相同的厚度和宽度。
另选地,在本公开具有上述优选配置的显示装置、用于驱动显示装置的方法和电子装置中,可使用如下配置,其中当阈值校正处理和写入信号电压期间两次进入激活状态时,在写入扫描信号两次进入激活状态时的两个脉冲的脉冲宽度相同。此外,可使用如下配置,其中像素电路在两个脉冲之中的第二脉冲的时段中执行迁移率校正处理。迁移率校正处理为通过对驱动晶体管的栅电极和源电极之间的电位差施加与流过驱动晶体管的电流相对应的校正量的负反馈来校正驱动晶体管的迁移率的过程。
<为本公开的前提的显示装置>
[系统配置]
图1为表示为本公开的前提的有源矩阵有机EL显示装置的基本配置的概要的系统配置图。
有源矩阵显示装置为显示装置,其中通过与发光单元设置在相同的像素中的有源元件,例如绝缘栅场效应晶体管来执行发光单元(发光元件)的驱动。通常,薄膜晶体管(TFT)可以被用作绝缘栅场效应晶体管。
在这里,将描述其中有源矩阵有机EL显示装置使用有机EL元件作为单位像素(像素电路)的发光单元(发光元件)的情况作为实例。有机EL元件为发光亮度根据流过装置的电流的值来改变的电流驱动电光元件。在下文中,“单位像素/像素电路”在一些情况下被简单描述为“像素”。薄膜晶体管不仅用于控制像素,而且用于控制下面将描述的外围电路。
如图1所示,为本公开的前提的有源矩阵有机EL显示装置10被配置为包括像素阵列单元30,像素阵列单元30被构造为使得多个单位像素20以矩阵形式(矩阵状态)二维地布置,以及设置在像素阵列单元30的外围区域中并驱动像素20的驱动单元(外围电路)。驱动单元由例如写入扫描单元40、电源扫描单元50和信号输出单元60构成并驱动像素阵列单元30的像素20。
在该示例中,写入扫描单元40、电源扫描单元50和信号输出单元60被安装在与像素阵列单元30相同的基板上,即安装在显示面板70上,以作为像素阵列单元30的外围电路。然而,可采用如下配置,其中写入扫描单元40、电源扫描单元50和信号输出单元60中的一些或全部被设置在显示面板70外部。此外,使用写入扫描单元40和电源扫描单元50均被设置在像素阵列单元30的一侧的配置,或者可使用写入扫描单元40和电源扫描单元50间隔着插置在它们之间的像素阵列单元30而设置的配置。作为显示面板70的基板,可使用诸如玻璃基板的透明绝缘基板,或者可使用诸如硅基板的半导体基板。
在这里,当有机EL显示装置10进行彩色显示时,用作在形成彩色图像时的一个单位的一个像素(单位像素)由多种颜色的子像素构成。在此情况下,每个子像素对应于图1的像素20。更具体地,在进行彩色显示的显示装置中,一个像素例如由三个子像素构成,这三个子像素包括发出红色(R)光的子像素、发出绿色(G)光的子像素和发出蓝色(B)光的子像素。
然而,一个像素不限于具有包括RGB的三原色的子像素的组合,并且也可以向具有三原色的子像素添加具有一或多种颜色的子像素以形成一个像素。更具体地,可以通过添加发出白色(W)光的子像素以形成一个像素来增加亮度,或者通过添加发出互补颜色的光的至少一个子像素以形成一个像素来扩展颜色再现范围。
在像素阵列单元30中,针对每个像素,扫描线31
Figure BDA0001279688910000071
和电源线32
Figure BDA0001279688910000072
按行方向(像素行的像素阵列方向或水平方向)在m行n列的像素阵列20中布线。此外,针对每个像素,信号线33
Figure BDA0001279688910000073
按列方向(像素列的像素阵列方向或垂直方向)在m行n列的像素阵列20上布线。
扫描线
Figure BDA0001279688910000074
被连接到写入扫描单元40的相应行的相应输出端子。电源线
Figure BDA0001279688910000075
被连接到电源扫描单元50的相应行的相应输出端子。信号线
Figure BDA0001279688910000076
被连接到信号输出单元60的相应列的输出端子。
写入扫描单元40由移位寄存器电路等构成。在将视频信号的信号电压写入像素阵列单元30的每个像素20上时,写入扫描单元40执行所谓的行顺序扫描,其中,通过向扫描线31
Figure BDA0001279688910000081
按顺序供应写入扫描信号WS
Figure BDA0001279688910000082
从而按顺序以行为单位对像素阵列单元30的每个像素20进行扫描。
与写入扫描单元40类似,电源扫描单元50由移位寄存器电路等构成。与写入扫描单元40执行的线顺序扫描同步,电源扫描单元50向电源线32
Figure BDA0001279688910000083
提供能够在第一电源电压Vccp和低于第一电源电压Vccp的第二电源电压Vini之间切换的电源电压DS
Figure BDA0001279688910000084
如以后将描述的,通过在Vccp和Vini之间切换电源电压DS来控制像素20的发光和不发光(关掉)。
信号输出单元60选择性地输出视频信号的信号电压Vsig(其在下文中可被简称为“信号电压”),该信号电压基于从信号供应源(未示出)供应的亮度信息和基准电压Vofs。在这里,基准电压Vofs为用作视频信号的信号电压Vsig的基准的电压(例如,等同于视频信号的黑色电平的电压),并且用在后面描述的阈值校正处理中。
从信号输出单元60输出的信号电压Vsig和基准电压Vofs以通过由写入扫描单元40执行的扫描所选的像素行为单位而经由信号线33
Figure BDA0001279688910000085
写入像素阵列单元30的每个像素20中。换句话说,信号输出单元60采用了其中信号电压Vsig以行(线)为单位写入的线顺序写入的驱动形式。
[像素电路]
图2为示出单位像素(像素电路)20的详细电路配置的示例的电路图。像素20的发光单元由有机EL元件21构成,有机EL元件21为其发光亮度根据流过装置的电流的值而改变的电流驱动型电光元件的示例。
如图2所示,像素20包括有机EL元件21和通过向有机EL元件21施加电流来驱动有机EL元件21的驱动电路。有机EL元件21的阴极电极被连接到针对所有像素20公共布线的公共电源线34。
驱动有机EL元件21的驱动电路具有包括驱动晶体管22、写入晶体管23、保持电容器24和辅助电容器25的2Tr2C电路配置,即两个晶体管(Tr)和两个电容性元件(C)。在这里,N沟道型薄膜晶体管(TFT)被用作驱动晶体管22和写入晶体管23。这里提到的驱动晶体管22和写入晶体管23的导电组合仅仅为示例,但是本公开不限于这种组合。
驱动晶体管22的一个电极(源电极或漏电极)被连接到每个电源线32(321~32m),以及其另一电极(源电极或漏电极)被连接到有机EL元件21的阳极电极。写入晶体管23的一个电极(源电极或漏电极)被连接到每个信号线33(331~32m),以及其另一电极(源电极或漏电极)被连接到驱动晶体管22的栅电极。另外,写入晶体管23的栅电极被连接到每个扫描线31(311~31m)。
关于驱动晶体管22和写入晶体管23,一个电极是指电连接到一个源极区或漏极区的金属线,以及另一电极是指电连接到另一源极区或漏极区的金属线。另外,根据一个电极和另一电极之间的电位关系,一个电极可为源电极或漏电极,另一电极可为漏电极或源电极。
保持电容器24的一个电极被连接到驱动晶体管22的栅电极,以及其另一电极被连接到驱动晶体管22的另一电极并连接到有机EL元件21的阳极电极。辅助电容器25的一个电极被连接到有机EL元件21的阳极电极,以及其另一电极被连接到有机EL元件21的阴极电极。即,辅助电容器25与有机EL元件21并联连接。
在上述配置中,写入晶体管23进入导通状态,其中通过扫描线31从写入扫描单元40施加到写入晶体管23的栅极的高电压的状态响应于写入扫描信号WS而变为激活状态。因此,写入晶体管23在不同的时间点根据通过信号线33从信号输出单元60提供的亮度信息对视频信号Vsig或基准电压Vofs的信号电压执行采样,并将该电压写入像素20中。由写入晶体管23写入的信号电压Vsig或基准电压Vofs由保持电容器24保持。
当电源线32
Figure BDA0001279688910000091
的电源电压DS变为第一电源电压Vccp时,驱动晶体管22在饱和区中操作,因为其一个电极用作漏电极而另一电极用作源电极。因此,驱动晶体管22从电源线32接收电流的供应,然后通过电流驱动来驱动有机EL元件21发光。更具体地,驱动晶体管22向有机EL元件21供应与保持在保持电容器24中的信号电压Vsig的电压值相对应的电流值的驱动电流,以使用该电流驱动有机EL元件21发光。
此外,当电源电压DS从第一电源电压Vccp切换到第二电源电压Vini时,驱动晶体管22作为开关晶体管操作,因为其一个电极用作源电极,而其另一电极用作漏电极。因此,驱动晶体管22停止向有机EL元件21供应驱动电流,从而将有机EL元件21设置为不发光状态。换句话说,驱动晶体管22也具有作为控制有机EL元件21的发光和不发光的晶体管的功能。
通过切换驱动晶体管22的操作,可以设置有机EL元件21处于不发光状态的时段(不发光周期),并且可以控制有机EL元件21的发光周期和不发光周期的比率(占空比)。通过占空比的控制,可以减少由像素在一个显示帧周期进行发光而引起的残像和模糊,并且具体地,可以使动态图像的质量水平更优选。
在通过电源线32从电源扫描单元50选择性供应的第一电源电压Vccp和第二电源电压Vini中,第一电源电压Vccp为用于向驱动晶体管22供应(驱动有机EL元件21发光的)驱动电流的电源电压。此外,第二电源电压Vini为用于向有机EL元件21施加反向偏压的电源电压。第二电源电压Vini被设置为低于基准电压Vofs的电压,并且例如,当驱动晶体管22的阈值电压被设置为Vth时,第二电源电压Vini被设置为低于Vofs-Vth的电压,并且优选地被设置为比Vofs-Vth足够低的电压。
像素阵列单元30的每个像素20具有校正由驱动晶体管22的特性变化所导致的驱动电流的变化的功能。在这里,例如,作为驱动晶体管22的特性,驱动晶体管22的阈值电压Vth和构成驱动晶体管22的沟道的半导体薄膜的迁移率u(在下文中将被简称为“驱动晶体管22的迁移率u”)被用作例证。
通过将驱动晶体管22的栅极电压Vg初始化为基准电压Vofs,来执行由阈值电压Vth的变化引起的驱动电流的变化的校正(其将在下文中被描述为“阈值校正”)。具体地,执行以下操作:将驱动晶体管22的栅极电压Vg的初始化电压(基准电压Vofs)设置为基准,以及将驱动晶体管22的源极电压Vs向通过以下所述获得的电位变化:通过将驱动晶体管22的阈值电压Vth从初始化电压(基准电压Vofs)降低而获得的电位。当该操作进行时,驱动晶体管22的栅极-源极电压Vgs很快收敛到驱动晶体管22的阈值电压Vth。在保持电容器24中保持与阈值电压Vth相等的电压。通过在保持电容器24中保持与阈值电压Vth相等的电压,可以抑制在驱动晶体管22以视频信号的信号电压Vsig驱动时流过驱动晶体管22的漏极-源极电流Ids对阈值电压Vth的依赖性。
在写入晶体管23进入导通状态并且视频信号的信号电压Vsig被写入的状态下,通过经由驱动晶体管22向保持电容器24流动电流,从而执行对由于迁移率u的变化而引起的驱动电流的变化的校正(在下文中将被描述为“迁移率校正”)。换句话说,通过以对应于流过驱动晶体管22的电流Ids的反馈量(校正量)向保持电容器24施加负反馈来执行校正。当通过阈值校正写入视频信号时,漏源电流Ids对阈值电压Vth的依赖性消失,并且漏源电流Ids取决于驱动晶体管22的迁移率u。因此,通过以对应于流过驱动晶体管22的电流Ids的反馈量向驱动晶体管22的漏源电压Vds施加负反馈,可以抑制流过驱动晶体管22的漏源电流Ids对迁移率u的依赖性。
[理想状态下的基本电路配置]
图3为用于说明具有上述配置的有机EL显示装置10在理想状态下的基本电路动作的时序波形图。在图3的时序波形图中,示出了扫描线31的电压(写入扫描信号)WS、电源线32的电压(电源电压)DS、信号线33的电压(Vsig/Vofs)以及驱动晶体管22的栅极电压Vg和源极电压Vs的相应变化。
由于写入晶体管23为N沟道型,所以每个写入扫描信号WS的高电压的状态为激活状态,并且其低电压的状态为非激活状态。此外,写入晶体管23在写入扫描信号WS为激活状态下进入导通状态,并且在写入扫描信号WS为非激活状态下进入不导通状态。
在图3的时序波形图中,从时间点t11到时间点t19的时段为信号线33的电压的切换周期,即视频信号的信号电压Vsig和基准电压Vofs的切换周期,并且在1个水平周期(1H)内执行信号电压Vsig和基准电压Vofs的切换。
在时间点t12之前的时间对应于先前显示帧中的有机EL元件21的发光周期。当时间到达时间点t12时,开始线顺序扫描中的新显示帧(当前显示帧)的不发光周期。此外,写入扫描信号WS进入激活状态的从时间点t13到时间点t15的时段为写入晶体管23将基准电压Vofs写入像素20中的写入周期。另外,从时间点t14(在时间点t14,每根电源线32的电压DS从第二电源电压Vini切换到第一电源电压Vccp)到时间点t15(在时间点t15,写入扫描信号WS转换为非激活状态)的时段为用于校正由驱动晶体管22的阈值Vth的变化引起的驱动电流的变化的阈值校正周期。
此外,在从时间点t16到时间点t19的时段期间,信号线33的电压变为视频信号的信号电压Vsig。另外,在从时间点t17到时间点t18的时段期间,写入扫描信号WS再次进入激活状态,并且写入晶体管23进入导通状态。因此,视频信号的信号电压Vsig通过写入晶体管23被写入像素20,并且执行迁移率校正处理,校正由驱动晶体管22的迁移率u的变化引起的驱动电流的变化。也就是说,从时间点t17到时间点t18的时段为信号电压Vsig的写入和迁移率校正周期。然后,当时间到达时间点t18时,开始当前帧的发光周期。
在图3的时序波形图中,Vcath为有机EL元件21的阴极电压。此外,Vthel为有机EL元件21的阈值电压。
[缩短迁移率校正时间]
在上述有机EL显示装置10中,在迁移率校正操作下的驱动晶体管22的源极电压的变化由驱动晶体管22的电流提供能力和连接到驱动晶体管22的源电极的像素电容器的电容值之间的关系确定。具体地,在迁移率校正操作之后的驱动晶体管22的源极电压V被给出为以下表达式(1)。
Figure BDA0001279688910000131
在这里,Vsig表示视频信号的信号电压,Vth表示驱动晶体管22的阈值电压,Vs表示在迁移率校正操作之前的驱动晶体管22的源极电压,t表示迁移率校正时间,以及β表示驱动晶体管22的电流供应能力。此外,C表示像素电容器的电容值。另外,当保持电容器24的电容值为Cs,有机EL元件21的等效电容器的电容值为Coled,以及辅助电容器25的电容值为Csub时,C=Cs+Coled+Csub。此外,驱动晶体管22的电流供应能力β被给出为表达式β=u×Cox×(W/L)。在这里,u表示形成驱动晶体管22的沟道的半导体膜的迁移率,Cox表示驱动晶体管22的每单位面积的栅极电容,W表示沟道宽度,以及L表示沟道长度。
从表达式(1)可以理解,随着驱动晶体管22的电流供应能力β增加并且像素电容器的电容值C减小,在相同迁移率校正时间t时的驱动晶体管22的源极电压的增加(Vs→V)变大。
也就是说,如图4A所示,在驱动晶体管22的电流供应能力β大并且像素电容器的电容值C小的情况下,在迁移率校正操作下的驱动晶体管22的源极电压Vs的增加速度加快,并因此源极电压Vs可在信号电压Vsig的写入期间达到电压值Vcath+Vthel。此外,由于在驱动晶体管22的源极电压Vs达到电压值Vcath+Vthel的时刻电流开始在有机EL元件21中流动,因此不能适当地执行迁移率校正,或者有机EL元件21错误地发光,这成为均匀性劣化的因素。
因此,如图4B所示,考虑了用于缩短迁移率校正时间(信号写入和迁移率校正周期)并且在电流开始在有机EL元件21中流动之前(即在有机EL元件21导通之前)终止迁移率校正操作的驱动方法。迁移率校正时间由迁移率校正脉冲(即图3的时序波形图中的写入扫描信号WS的第二脉冲)的脉冲宽度确定。因此,可以通过缩短迁移率校正脉冲的脉冲宽度来缩短迁移率校正时间。此外,根据该驱动方法,可以抑制在迁移率校正周期期间由于有机EL元件21的导通引起的均匀性的劣化。
然而,为了在上述驱动之前(即在导通有机EL元件21之前)实现用于终止迁移率校正操作的驱动,需要提供用于生成具有窄(短)的脉冲宽度的迁移率校正脉冲的电路。通常,将大约几百纳秒的脉冲宽度的脉冲信号输入到显示面板70并且基于该脉冲信号在显示面板70中执行生成包括迁移率校正脉冲的写入扫描信号WS。在此情况下,为了缩短迁移率校正脉冲的脉冲宽度,具体而言,为了生成具有大约几纳秒的脉冲宽度的迁移率校正脉冲,需要在显示面板70上形成脉宽调整电路。
[脉宽调整电路]
图5示出了在像素阵列单元30的外围电路中的脉宽调整电路的配置示例。图5示出了像素阵列单元30和作为其一个外围电路的写入扫描单元40。
写入扫描单元40例如由移位寄存器电路构成,并且基于通过输入端子71和72从显示面板70的外部输入的交叉脉冲WSCK和开始脉冲WSST,从各个移位级输出移位信号
Figure BDA0001279688910000141
通过针对每个像素行设置的开关电路
Figure BDA0001279688910000143
移位信号
Figure BDA0001279688910000142
被供应给像素阵列单元30的各个像素行,作为包括迁移率校正脉冲的写入扫描信号
Figure BDA0001279688910000144
此外,使能信号WSEN1和WSEN2通过输入端子73和74被输入给显示面板70上的外围电路。使能信号WSEN1和WSEN2的脉冲宽度约为几百纳秒。使能信号WSEN1和WSEN2通过电平移位(L/S)电路75和76提供给脉宽调整电路80。脉宽调整电路80通过延迟电路单元81和门电路单元82配置。
延迟电路单元81为用于确定迁移率校正脉冲的脉冲宽度的电路部分,并且具有多个反相器电路被串联连接的配置。门电路单元82通过与非电路821、反相器电路822、或非电路823和反相器电路824配置。与非电路821接收延迟电路单元81的输入信号和输出信号以作为两个输入。与非电路821的输出信号通过反相器电路822成为或非电路823的一个输入信号A。输入信号A的脉冲宽度约为几纳秒,并成为迁移率校正脉冲的脉冲宽度。
或非电路823接收已经通过电平移位电路76的使能信号WSEN2以作为另一输入信号。或非电路823的输出信号通过反相器电路824供应给缓冲电路83。缓冲电路83具有多个反相器电路被串联连接的配置。缓冲电路83的输出信号B被供应给开关电路
Figure BDA0001279688910000151
图6示出了图5中的各个单元的信号的波形。具体地,图6示出了交叉脉冲WSCK、开始脉冲WSST、使能信号WSEN1和WSEN2、或非电路823的一个输入信号A和缓冲电路83的输出信号B的各个波形。图6另外示出了与写入扫描单元40的四个像素行对应的移位信号WSSR1、WSSR2、WSSR3和WSSR4以及与四个像素行对应的写入扫描信号WS1、WS2、WS3和WS4的各个波形。
如上所述,为了缩短迁移率校正脉冲的脉冲宽度,需要在显示面板70上形成具有上述配置的脉宽调整电路80。此外,当写入扫描信号WS被输出到像素阵列单元30的各个像素20时,也需要增大开关电路
Figure BDA0001279688910000152
的元件尺寸以防止脉冲延迟。如果增加了元件尺寸,则附接到与每个开关电路
Figure BDA0001279688910000153
的漏电极(源电极)连接的布线的寄生电容增加,并因此,需要增加缓冲电路83的元件尺寸。
以此方式,为了缩短迁移率校正脉冲的脉冲宽度,需要在显示面板70上形成脉宽调整电路80或者增加缓冲电路83的元件尺寸,使得像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸增加。因此,其中外围电路被设置在显示面板70上的像素阵列单元30的外围电路区域的面积(即,边框区域的面积)增加。此外,当采用其中诸如硅基板的半导体基板用作显示面板70的基板的配置时,产量(理论产率)降低,这导致显示装置的成本增加。
<根据本公开的实施例的显示装置>
在根据本公开的实施例的有源矩阵型有机EL显示装置中,不需要缩短迁移率校正脉冲(驱动脉冲)的脉冲宽度,并且为了能够减小像素阵列单元的外围电路的电路尺寸,驱动晶体管22的工作点被设置为在阈值校正处理之后的截止区。具体地,通过辅助电容器25的耦合(所谓的电容耦合)而提供相对于驱动晶体管22的源电极的电位变化,从而将驱动晶体管22的工作点设置为截止区。
通过向辅助电容器25的另一端提供电位变化(其中辅助电容器25的一端被连接到驱动晶体管22的源电极),可以改变驱动晶体管22的源电极的电位。更具体地,通过将辅助电容器25的另一端连接到控制线并且通过控制线将提供给辅助电容器25的另一端的控制信号OS从非激活状态切换到激活状态,可将电位变化提供给驱动晶体管22的源电极。
当将电位变化提供给驱动晶体管22的源电极时,驱动晶体管22的源极电压被设置为至少小于Vcath+Vthel的电压。在这里,Vcath为有机EL元件21的阴极电极,Vthel为有机EL元件21的阈值电压。此时的驱动晶体管22的源极电压设置如下。
当提供电位变化之后的驱动晶体管22的栅源电压被表示为Vgs'(=Vg'-Vs')时,源极电压Vs'被设置为满足以下表达式的电压。
Figure BDA0001279688910000161
在这里,当控制信号OS的幅值被表示为△Vos时,如果使用了以下表达式,
Figure BDA0001279688910000162
则驱动晶体管22的栅极电压Vg'如下。
Figure BDA0001279688910000171
在这里,Cp表示在写入晶体管23的栅电极中形成的寄生电容。
此外,当视频信号的信号电压Vsig的最大电压为已知时,执行电压设置,使得即使当最大电压被写入时驱动晶体管22仍保持截止状态。具体地,电压设置执行如下。在这里,当视频信号的信号电压Vsig的最大电压被表示为VsigMAX时,将写入信号电压Vsig之后的驱动晶体管22的栅源电压设置为满足以下表达式的电压。
Vg”=VsigMAX
Figure BDA0001279688910000172
Figure BDA0001279688910000173
如上所述,通过在阈值校正处理之后将驱动晶体管的工作点设置为截止区,可以获得以下效果。在阈值校正处理之后,当由写入晶体管23写入视频信号的信号电压Vsig时,如果驱动晶体管22的工作点为截止区,则电流Ids自然不会流入驱动晶体管22。因此可以消除使驱动晶体管22的源极电压Vs波动的因素(该因素不同于与信号电压Vsig的写入相关联的耦合)。因此,不需要缩短校正周期(校正时间),并因此不需要使迁移率校正脉冲(驱动脉冲)的脉冲宽度变窄。
迁移率校正脉冲的脉冲宽度不需要变窄的事实意味着不需要在显示面板70上形成用于缩短迁移率校正脉冲的脉冲宽度的脉宽调整电路80(参见图5)。因此,可以实现像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸的减小。此外,由于减小了像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸,与迁移率校正脉冲的脉冲宽度被缩短的情况相比,可以使显示面板70的边框变窄,从而减小显示面板70的尺寸。此外,当采用其中诸如硅基板的半导体基板用作显示面板70的基板的配置时,有希望提高产量,并因此可以有助于降低显示装置的成本。
本公开的上述技术不仅可以应用于形成像素(像素电路)20的晶体管是由N沟道型晶体管形成的情况,而且还可以应用于晶体管由P沟道型晶体管形成的情况。在下文中,将描述由N沟道型晶体管形成的像素电路作为根据实例1的像素电路,并且将描述由P沟道型晶体管形成的像素电路作为根据实例2的像素电路。从以下描述将显而易见,根据实例1的像素电路具有的优点在于像素电路的部件的数量小于根据实例2的像素电路的部件的数量。
[实例1]
图7为示出包括根据实例1的像素电路的有机EL显示装置的配置的概要的系统配置图。
基本上,根据实例1的像素电路20A被配置为具有与图2所示的像素电路20相同的部件。具体地,像素电路20A包括有机EL元件21、驱动晶体管22、写入晶体管23、保持电容器24和辅助电容器25。驱动晶体管22和写入晶体管23由N沟道型MOS晶体管形成。像素电路20A与像素电路20的不同之处在于,辅助电容器25的另一端连接到控制线35(其中辅助电容器25的一端连接到驱动晶体管22的源电极)。
具有此配置的像素电路20A以矩阵形式二维地布置从而形成像素阵列单元30。在这里,为了简化图示,仅示出一个像素电路20A。控制线35相对于像素电路20A的矩阵布置,针对每个像素行而沿着像素行布线。
包括根据实例1的像素电路20A的有机EL显示装置10除了用作像素阵列单元30的外围电路的写入扫描单元40和信号输出单元60之外,还包括用作控制单元的控制扫描单元90。例如,控制扫描单元90相对于像素阵列单元30被设置在与写入扫描单元40相同的一侧的外围电路区域(边框区域)中。更具体地,控制扫描单元90被设置在像素阵列30的横向方向(行方向)的一侧上的外围电路区域中。
辅助电容器25的另一端被连接到每个像素电路20A的控制线35。控制线35的一端被连接到控制扫描单元90的相应行的输出端子。类似于写入扫描单元40,控制扫描单元90通过移位寄存器电路等配置。与写入扫描单元40执行的线顺序扫描同步,控制扫描单元90输出控制信号OS,该控制信号OS在从阈值校正处理之后的时间到信号电压Vsig的写入处理结束之前的时间的时段处于激活状态。
优选地,将写入扫描信号WS传送至像素阵列20A的扫描线31和将控制信号OS传送至像素电路20A的控制线35由相同的导线材料形成。此外,优选地,扫描线31和控制线35形成为具有相同的厚度和宽度。在这里,术语“相同”不仅指“严格相同”,而且还包括“基本上相同”。也就是说,允许在设计或制造上的各种变化。
图8为示出包括根据实例1的像素电路20A的有机EL显示装置10的电路操作的时序波形图。图8的时序波形图示出了电源电压(Vccp/Vini)DS、写入扫描信号WS、控制信号OS以及驱动晶体管22的栅极电压Vg和源极电压Vs的波形的变化。
在阈值校正处理之后,控制扫描单元90将提供给辅助电容器25的另一端的控制信号OS通过控制线35从非激活状态切换到激活状态,即,从低电压状态转换为高电压状态,从而向辅助电容器25的另一端提供电位变化。此外,通过向辅助电容器25的另一端提供电位变化,可以借助于通过辅助电容器25的耦合来改变驱动晶体管22的源电极的电位,并且可以将驱动晶体管22的工作点设置为截止区。
在阈值校正处理之后,当由写入晶体管23写入信号电压Vsig时,如果驱动晶体管22的工作点为截止区,则电流Ids自然不流入驱动晶体管22。因此可以消除使驱动晶体管22的源极电压Vs波动的因素(该因素不同于与信号电压Vsig的写入相关联的耦合)。因此,不需要缩短校正周期(校正时间),并因此不需要使迁移率校正脉冲(写入扫描信号WS的第二脉冲)的脉冲宽度变窄。
换句话说,由于不需要缩短校正周期(校正时间),因此可以将迁移率校正脉冲的脉冲宽度设置得宽。在包括根据实例1的像素电路20A的有机EL显示装置10中,作为写入扫描信号WS的第二脉冲的迁移率校正脉冲的脉冲宽度被设置为与写入扫描信号WS的第一脉冲的脉冲宽度相同的脉冲宽度。在这里,术语“相同”不仅指“严格相同”,而且还包括“基本上相同”。也就是说,允许在设计或制造上的各种变化。
以这种方式,通过将写入扫描信号WS两次进入激活状态时的两个脉冲的脉冲宽度设置为相同,相比于两个脉冲宽度彼此不同的情况,可以简化生成写入扫描信号WS的写入扫描单元40的电路配置。也就是说,当生成脉冲宽度彼此不同的两个脉冲时,需要用于生成各个脉冲的两个逻辑电路系统等,但是通过将两个脉冲宽度设置为相同,一个逻辑电路系统等就足够了,并因此可以简化写入扫描单元40的电路配置。
(电路操作)
接下来,将参考图8的时序波形图来描述包括根据实例1的像素电路20A的有机EL显示装置10的电路操作(用于驱动显示装置的方法)。
由于写入晶体管23通过N沟道型晶体管配置,所以写入扫描信号WS的高电压状态为激活状态,并且其低电压状态为非激活状态。此外,写入晶体管23在写入扫描信号WS为激活状态下进入导通状态,并且在写入扫描信号WS为非激活状态下进入不导通状态。另外,对于控制信号OS,高电压状态为激活状态,以及其低电压状态为非激活状态。
在有机EL元件21的发光状态下,在时间点t21,电源电压DS从第一电源电压Vccp切换到第二电源电压Vini。在这里,当第二电源电压Vini被设置为Vini<Vthel+Vcath时,驱动晶体管22的源极电压Vs变为与第二电源电压Vini大致相同,并因此有机EL元件21进入反向偏压状态以消光。
随后,由于写入扫描信号WS在时间点t22(第一脉冲)进入激活状态,写入晶体管23进入导通状态,以将基准电压Vofs写入像素20A。因此,驱动晶体管22的栅极电压Vg被初始化为基准电压Vofs。此外,从时间点t23(此时,电源电压DS从第二电源电压Vini切换到第一电源电压Vccp)到时间点t24(此时,写入扫描信号WS从激活状态转换为非激活状态)的时段成为用于阈值校正的时段。
然后,在阈值校正处理之后的时间点t25,控制信号OS从非激活状态切换到激活状态,即,从低电压状态转换为高电压状态,并因此电位变化被提供给辅助电容器25的另一端。因此,由于驱动晶体管22的源极电压Vs由于通过辅助电容器25的耦合(电容耦合)而改变,所以驱动晶体管22的工作点变为截止区。因此,电流Ids并不流入驱动晶体管22。
在驱动晶体管22的截止状态下,由于写入扫描信号WS在时间点t26(第二脉冲)再次进入激活状态,写入晶体管23进入导通状态,以将视频信号的信号电压Vsig写入像素20A。此外,由于控制信号OS在时间点t27从激活状态切换到非激活状态,驱动晶体管22进入导通状态,电流Ids流入驱动晶体管22,并且执行迁移率校正过程。
然后,由于写入扫描信号WS在时间点t28从激活状态转换为非激活状态,信号写入和迁移率校正周期终止,并且开始新的显示帧的发光周期。
上述电路操作的特征在于,在阈值校正处理之后,将电位变化提供给辅助电容器25的另一端,并且借助于通过辅助电容器25的耦合,将电位变化提供给驱动晶体管22的源电极,使得驱动晶体管22的工作点被设置为截止区。根据该电路操作,当写入信号电压Vsig时,由于电流Ids并不流入驱动晶体管22,因此可以消除使驱动晶体管22的源极电压Vs波动的因素(该因素不同于与信号电压Vsig的写入相关联的耦合)。
因此,不需要缩短迁移率校正周期。也就是说,不需要使迁移率校正脉冲(写入扫描信号WS的第二脉冲)的脉冲宽度变窄。结果,不需要在显示面板70上形成用于生成具有窄脉冲宽度的迁移率校正脉冲的脉宽调整电路80(参见图5),并因此可以减小像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸。此外,通过减小外围电路的电路尺寸,可以使边框变窄,从而使显示面板70最小化。
此外,在根据实例1的像素电路20A中,控制扫描单元90被设置在相对于像素阵列单元30与写入扫描单元40相同侧的外围电路区域中。因此,可以将从写入扫描单元40和控制扫描单元90到作为驱动目标的像素电路20A的距离设置为彼此近似相等,并因此可以最小化由写入扫描信号WS和控制信号OD之间的距离差引起的时序偏差。
具体地,将写入扫描信号WS传送至像素阵列20A的扫描线31和将控制信号OS传送给像素电路20A的控制线35由相同的布线材料形成,并且具有相同的布线厚度和相同的布线宽度。因此,由于在将写入扫描信号WS和控制信号OD传送至相同像素电路20A时的延迟量可以被设置为彼此近似相等,因此可以消除信号之间的时序偏差。因此,可以相对于作为驱动目标的像素电路20A更可靠地执行驱动。在这里,假定布线材料、布线厚度和布线宽度均相同,但是不限于此。
[实例2]
图9为示出包括根据实例2的像素电路的有机EL显示装置的配置的概要的系统配置图。
如图9所示,根据实例2的像素电路20B被配置为除了有机EL元件21、驱动晶体管22、写入晶体管23、保持电容器24和辅助电容器25之外,还包括开关晶体管26和电流控制晶体管27。驱动晶体管22、写入晶体管23、开关晶体管26和电流控制晶体管27由P沟道型MOS晶体管形成。
具有此配置的像素电路20B以矩阵形式二维地布置以形成像素阵列单元30。在这里,为了简化图示,仅示出一个像素电路20B。控制线35相对于像素电路20B的矩阵布置针对每个像素行沿像素行布线。此外,第一驱动线36和第二驱动线37针对每个像素行沿像素行布线。
包括根据实例2的像素电路20B的有机EL显示装置10除了作为像素阵列单元30的外围电路的写入扫描单元40和信号输出单元60之外,还包括用作控制单元的控制扫描单元90。控制扫描单元90设置在相对于像素阵列单元30与写入扫描单元40在相同侧上的外围电路区域中,更具体地,例如在像素阵列单元30的附图中的横向方向(行方向)上像素阵列30的一侧上的外围电路区域中。
对于每个像素电路20B,辅助电容器25的另一端被连接到控制线35。控制线35的一端被连接到控制扫描单元90的相应行的输出端子。类似于写入扫描单元40,控制扫描单元90通过移位寄存器电路等配置。与写入扫描单元40执行的线顺序扫描同步,控制扫描单元90输出控制信号OS,该控制信号OS在从阈值校正处理之后的时间到信号电压Vsig的写入处理结束之前的时间的时段内处于激活状态(在该示例中,为低电压状态)。
优选地,将写入扫描信号WS传输到像素阵列20B的扫描线31和传输控制信号OS到像素电路20B的控制线35由相同的布线材料形成。此外,优选地,扫描线31和控制线35形成为具有相同的厚度和宽度。在这里,术语“相同”不仅指“严格相同”,而且还包括“基本上相同”。也就是说,允许在设计或制造上的各种变化。
包括根据实例2的像素电路20B的有机EL显示装置10另外包括作为像素阵列单元30的外围电路的驱动扫描单元91和电流控制扫描单元92。例如,驱动扫描单元91和电流控制扫描单元92被设置在与写入扫描单元40和控制扫描单元90相对的外围电路区域中,在驱动扫描单元91和电流控制扫描单元92与写入扫描单元40和控制扫描单元90之间插置像素阵列单元30。在这里,写入扫描单元40、控制扫描单元90、驱动扫描单元91和电流控制扫描单元92的布置仅是示例,但本公开不限于此。
开关晶体管26的栅电极被连接到每个像素电路20B的第一驱动线36。第一驱动线36的一端被连接到控制扫描单元91的相应行的输出端子。类似于写入扫描单元40,控制扫描单元91通过移位寄存器电路等配置。与写入扫描单元40执行的线顺序扫描同步地,控制扫描单元91输出控制信号AZ,该控制信号AZ在从开始阈值校正处理之前的时间到开始发光的时间的时段内处于激活状态。
针对每个像素电路20B,电流控制晶体管27的栅电极被连接到第二驱动线37。第二驱动线37的一端被连接到电流控制扫描单元92的相应行的输出端子。与写入扫描单元40执行的线顺序扫描同步地,电流控制扫描单元92输出控制信号DS,该控制信号DS在从当开始阈值校正处理的时间到开始发光之前的时间的时段内处于非激活状态(在该示例中,为高电压状态)并在不同于上述时段的时间段内处于激活状态。
[电路操作]
接下来,将参考图10的时序波形图来描述包括根据实例2的像素电路20B的有机EL元件10的电路操作。图10的时序波形图示出了信号线33的电压(Vsig/Vofs)、电流控制信号DS、驱动信号AZ、写入扫描信号WS、控制信号OS以及驱动晶体管22的源极电压Vs、栅极电压Vg和漏极电压Vd的相应变化。
由于像素电路20B的每个晶体管通过P沟道型晶体管构成,所以电流控制信号DS、驱动信号AZ、写入扫描信号WS和控制信号OS中的每者的低电压状态为激活状态,并且其高电压状态为非激活状态。此外,写入晶体管23在写入扫描信号WS的激活状态下进入导通状态,并且在其非激活状态下进入不导通状态。开关晶体管26在驱动信号AZ的激活状态下进入导通状态,并且在其非激活状态下进入不导通状态。此外,电流控制晶体管27在电流控制信号DS的激活状态下进入导通状态,并且在其非激活状态下进入不导通状态。
在图10的时序波形中,从时间点t31到时间点t42的时段为1水平周期(1H)。在其中信号线33的电压从有机EL元件21的发光状态变为基准电压Vofs的状态下,写入扫描信号WS和驱动信号AZ在时间点t32进入激活状态,并因此写入晶体管23和开关晶体管26进入导通状态。
因此,基准电压Vofs被写入驱动晶体管22的栅电极(Vg=Vofs)。在这里,由于电流控制晶体管27处于导通状态,因此驱动晶体管22的源极电压Vs变为电源电压Vccp(Vs=Vccp)。因此,停止从驱动晶体管22向有机EL元件21提供驱动电流,并因此有机EL元件21进入消光状态。
然后,从时间点t32到时间点t33(在时间点t33,电流控制信号DS从激活状态转换为非激活状态)的时段变为用于有机EL元件21消光、驱动晶体管22的源极电压Vs和漏极电压Vd的复位以及阈值校正处理的准备的时段。在从t32到t33的时段期间,由于开关晶体管26进入导通状态,电源电压Vss被写入驱动晶体管22的漏极电压(Vd=Vss)。
然后,在写入扫描信号WS和驱动信号AZ处于激活状态的同时,电流控制信号DS在时间点t33进入非激活状态并且电流控制晶体管27进入不导通状态,以便开始阈值校正周期。阈值校正周期变为从时间点时间t33到时间点t34的时段(在时间点t34,写入扫描信号WS转换为非激活状态)。
接下来,控制信号OS在时间点t35从非激活状态切换到激活状态,即,从高电压状态转换为低电压状态,以向辅助电容器25的另一端提供电位变化。因此,驱动晶体管22的源极电压Vs通过经由辅助电容器25的耦合而改变,并因此驱动晶体管22的工作点变为截止区。因此,电流Ids并不流入驱动晶体管22。
然后,信号线33的电压在时间点t36从基准电压Vofs切换为视频信号的信号电压Vsig。由于写入扫描信号WS在时间点t37再次进入激活状态并且写入晶体管23进入导通状态时,信号电压Vsig被输入(写入)到像素电路20B中。此外,从时间点t37到时间点t38(在时间点t38时,写入扫描信号WS转换为非激活状态)的时段为信号写入和迁移率校正周期。
然后,由于控制信号OS在时间点t39转换为非激活状态并然后电流控制信号DS在时间点t40转换为激活状态,电源电压Vccp被施加到驱动晶体管22的源电极,使得对驱动晶体管22供应电流成为可能。此外,由于驱动信号AZ在时间点t41转换为非激活状态,开始有机EL元件21的发光周期。然后,由于信号线33的电压在时间点t42从视频信号的信号电压Vsig切换到基准电压Vofs时,1H的周期终止。
虽然根据上述实例2的像素电路20B具有比根据实例1的像素电路20A更多的部件数量,但是通过使用包括像素电路20B的有机EL显示装置10,可以获得与包括根据实施例1的像素电路20A的有机EL显示装置10的效果相同的效果。
也就是说,不需要准备用于迁移率校正的具有窄脉冲宽度的迁移率校正脉冲,并且不需要在显示面板70上形成用于生成迁移率校正脉冲的脉宽调整电路80(参见图5),并因此可以减小像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸。此外,通过减小像素阵列单元的外围电路的电路尺寸,可以使边框变窄,并因此可以减小显示面板70的尺寸。
此外,在根据实例2的像素电路20B中,控制扫描单元90设置在相对于像素阵列单元30与写入扫描单元40相同侧的外围电路区域中。因此,可以将从写入扫描单元40和控制扫描单元90到作为驱动目标的像素电路20B的距离设置为彼此近似相等,并因此可以最小化由写入扫描信号WS和控制信号OD之间的距离差引起的时序偏差。
具体地,将写入扫描信号WS传送至像素阵列20A的扫描线31和将控制信号OS传送给像素电路20B的控制线35由相同的导线材料形成,并且具有相同的导线厚度和相同的导线宽度。因此,可以将在写入扫描信号WS和控制信号OS传送至相同像素电路20B时的延迟量设置为彼此近似相等,并因此可以消除信号之间的时序偏差。因此,可以相对于为驱动目标的像素电路20B更可靠地执行驱动。在这里,假定导线材料、导线厚度和导线宽度均相同,但是不限于此。
<电子装置>
根据上述本公开的显示装置可以在显示作为图像或视频的输入至电子装置的视频信号或在电子装置中生成的视频信号的所有领域中用作电子装置的显示单元(显示装置)中的任一者。例如,显示装置可以被用作诸如电视机、数码照相机、笔记本型个人计算机、诸如移动电话的便携式终端装置、摄像机以及头戴式显示器的电子装置的显示单元中的任一者。
在所有领域的电子装置中,通过以这种方式使用本公开的显示装置来作为其显示单元,可以获得以下效果。根据本公开的技术,可以抑制由于有机EL元件在迁移率校正周期期间的导通所引起的均匀性的劣化,并因此可以提高图像质量。此外,可以制造小尺寸的显示面板,并因此可以提高合理的产量。因此,可以降低包括显示单元的电子装置的成本。另外,随着显示面板变小,可以实现装置的小型化,并因此可以增加产品(电子装置)设计的自由度。
根据本公开的显示装置还具有被配置为密封的模块形式。例如,模块对应于被形成为使得诸如透明玻璃的面对单元附接到像素阵列单元的显示模块。在显示模块中,可提供在外部和像素阵列单元之间输入和输出信号等的电路单元或柔性印刷电路(FPC)。在下文中,举例说明数码照相机和头戴式显示器作为使用根据本公开的显示装置的电子装置的具体示例。在这里,仅举例说明作为实例的具体实例,并且本公开不限于此。
(具体实例1)
图11为镜头可互换的单镜头反射型数码照相机的外观图,其中,图11A示出了其正视图,图11B示出了其后视图。例如,镜头可互换的单镜头反射型的数码照相机包括在相机主体(相机主体)111的右前侧的可互换的成像镜头单元(可互换镜头),并且包括用于拍摄者在左前侧握持的握持部分。
此外,在照相机主体111的背面的大致中央部设置有监视器114。在监视器114的上方设置有取景器(目镜窗)115。摄影者观看取景器115,并因此可以视觉识别从成像镜头单元112引导的被摄体的光图像并确定构图。
在具有此配置的镜头可互换的单镜头反射型数码照相机中,本公开的显示装置可以用作取景器115。也就是说,根据本示例的镜头可互换单镜头反射型的数码照相机通过使用作为取景器115的本公开的显示装置来制造。
(具体实例2)
图12为头戴式显示器的外观图。例如,头戴式显示器包括用于在用户的头部上、眼镜显示单元211的两侧上安装的钩部212。在头戴式显示器中,本公开的显示装置可被用作显示单元211。也就是说,根据本实例的头戴式显示器通过使用作为显示单元211的本公开的显示装置来制造。
另外,本技术还可以被配置如下。
[1]
显示装置,包括:
像素阵列单元,其中像素电路以矩阵形式设置,每个所述像素电路包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由所述写入晶体管写入的所述信号电压的保持电容器、基于由所述保持电容器保持的所述信号电压来驱动所述发光单元的驱动晶体管以及辅助电容器,所述辅助电容器的一端被连接到所述驱动晶体管的源极节点,所述像素电路具有阈值校正处理的功能:该阈值校正处理参考所述驱动晶体管的栅极电压的初始化电压将所述驱动晶体管的源极电压朝向通过从所述初始化电压减去所述驱动晶体管的阈值电压所获得的电压而改变;以及
控制单元,所述控制单元在所述阈值校正处理之后通过经由所述辅助电容器的耦合向所述驱动晶体管的源电极提供电位变化,从而将所述驱动晶体管的工作点设置为截止区。
[2]
根据[1]所述的显示装置,
其中,所述控制单元通过向所述辅助电容器的另一端提供所述电位变化来改变所述驱动晶体管的源电极的电位。
[3]
根据[2]所述的显示装置,
其中,所述辅助电容器的所述另一端被连接到控制线,以及
所述控制单元通过所述控制线将提供给所述辅助电容器的所述另一端的控制信号从非激活状态切换为激活状态来向所述驱动晶体管的源电极提供所述电位变化。
[4]
根据
Figure BDA0001279688910000281
中任一项所述的显示装置,
其中,当电位变化被提供给驱动晶体管的源电极时的驱动晶体管的源极电压为至少小于发光单元的阴极电压和该发光单元的阈值电压之和的电压。
[5]
根据
Figure BDA0001279688910000291
中任一项所述的显示装置,
其中,在将电位变化提供给驱动晶体管的源电极之后,写入晶体管将信号电压写入到驱动晶体管的栅电极中。
[6]
根据
Figure BDA0001279688910000292
中任一项所述的显示装置,包括:
写入扫描单元,其以行为单位通过扫描线驱动写入晶体管,
其中,所述控制单元和所述写入扫描单元被设置在相对于所述像素阵列单元的相同侧的外围电路区域中。
[7]
根据[6]所述的显示装置,
其中,所述控制线和所述扫描线由相同的布线材料形成并且具有相同的厚度和相同的宽度。
[8]
根据
Figure BDA0001279688910000293
中任一项所述的显示装置,
其中,写入扫描信号在所述阈值校正处理期间和在写入所述信号电压期间进入激活状态两次,以及
当所述写入扫描信号两次进入所述激活状态时的两个脉冲的脉冲宽度相同。
[9]
根据[8]所述的显示装置,
其中,所述像素电路执行迁移率校正处理,该迁移率校正处理以与在所述驱动晶体管中流动的电流相对应的校正量,向所述驱动晶体管的所述栅电极和所述源电极之间的电位差施加负反馈,以便校正所述驱动晶体管在所述两个脉冲中的第二脉冲的时段中的迁移率。
[10]
一种用于驱动显示装置的方法,所述显示装置包括像素阵列单元,其中像素电路以矩阵形式设,每个所述像素电路包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由所述写入晶体管写入的所述信号电压的保持电容器、基于由所述保持电容器保持的所述信号电压来驱动所述发光单元的驱动晶体管以及辅助电容器,所述辅助电容器的一端被连接到所述驱动晶体管的源极节点,所述像素电路具有阈值校正处理的功能:该阈值校正处理参考所述驱动晶体管的栅极电压的初始化电压将所述驱动晶体管的源极电压朝向通过从所述初始化电压减去所述驱动晶体管的阈值电压所获得的电压而改变,所述方法包括:
在驱动所述显示装置时,在所述阈值校正处理之后通过经由所述辅助电容器的耦合向所述驱动晶体管的源电极提供电位变化,从而将所述驱动晶体管的工作点设置为截止区。
[11]
电子装置,包括
显示装置,包括:
像素阵列单元,其中像素电路以矩阵形式设置,每个所述像素电路包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由所述写入晶体管写入的所述信号电压的保持电容器、基于由所述保持电容器保持的所述信号电压来驱动所述发光单元的驱动晶体管以及辅助电容器,所述辅助电容器的一端被连接到所述驱动晶体管的源极节点,所述像素电路具有阈值校正处理的功能:该阈值校正处理参考所述驱动晶体管的栅极电压的初始化电压将所述驱动晶体管的源极电压朝向通过从所述初始化电压减去所述驱动晶体管的阈值电压所获得的电压而改变;以及
控制单元,所述控制单元在阈值校正处理之后通过经由所述辅助电容器的耦合向所述驱动晶体管的源电极提供电位变化,将所述驱动晶体管的工作点设置为截止区。
附图标记列表
10 有机EL显示装置
20、20A、20B 单位像素(像素/像素电路)
21 有机EL元件
22 驱动晶体管
23 写入晶体管
24 保持电容器
25 辅助电容器
26 开关晶体管
28 电流控制晶体管
30 像素阵列单元
31
Figure BDA0001279688910000312
扫描线
32
Figure BDA0001279688910000313
电源线
33
Figure BDA0001279688910000314
信号线,
34 公共电源线
35 控制线
36 第一驱动线
37 第二驱动线
40 写入扫描单元
50 电源扫描单元
60 信号输出单元
70 显示面板
Figure BDA0001279688910000311
输入端子
75、76 电平移位(L/S)电路
80 脉宽调整电路
81 延迟电路单元
82 门电路单元
83 缓冲电路
90 控制扫描单元
91 驱动扫描单元
92 电流控制扫描单元

Claims (11)

1.一种显示装置,包括:
像素阵列单元,其中像素电路以矩阵形式设置,每个所述像素电路包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由所述写入晶体管写入的所述信号电压的保持电容器、基于由所述保持电容器保持的所述信号电压来驱动所述发光单元的驱动晶体管、连接在所述发光单元的阳极与第一电压线之间的第一开关晶体管以及辅助电容器,所述辅助电容器的一端被连接到所述驱动晶体管的源极节点,所述像素电路具有阈值校正处理的功能:该阈值校正处理参考所述驱动晶体管的栅极电压的初始化电压将所述驱动晶体管的源极电压朝向通过从所述初始化电压减去所述驱动晶体管的阈值电压所获得的电压而改变;以及
控制单元,所述控制单元在所述阈值校正处理之后通过经由所述辅助电容器的耦合向所述驱动晶体管的源电极提供电位变化,从而将所述驱动晶体管的工作点设置为截止区。
2.根据权利要求1所述的显示装置,
其中,所述控制单元通过向所述辅助电容器的另一端提供所述电位变化来改变所述驱动晶体管的源电极的电位。
3.根据权利要求2所述的显示装置,
其中,所述辅助电容器的所述另一端被连接到控制线,以及
所述控制单元通过所述控制线将提供给所述辅助电容器的所述另一端的控制信号从非激活状态切换为激活状态来向所述驱动晶体管的源电极提供所述电位变化。
4.根据权利要求1所述的显示装置,
其中,当所述电位变化被提供给所述驱动晶体管的源电极时的所述驱动晶体管的所述源极电压为至少小于所述发光单元的阴极电压和所述发光单元的阈值电压之和的电压。
5.根据权利要求1所述的显示装置,
其中,在将所述电位变化提供给所述驱动晶体管的所述源电极之后,所述写入晶体管将信号电压写入到所述驱动晶体管的栅电极中。
6.根据权利要求3所述的显示装置,包括:
写入扫描单元,所述写入扫描单元以行为单位通过扫描线驱动所述写入晶体管,
其中,所述控制单元和所述写入扫描单元被设置在相对于所述像素阵列单元的相同侧的外围电路区域中。
7.根据权利要求6所述的显示装置,
其中,所述控制线和所述扫描线由相同的布线材料形成并且具有相同的厚度和相同的宽度。
8.根据权利要求1所述的显示装置,
其中,写入扫描信号在所述阈值校正处理期间和在写入所述信号电压期间进入激活状态两次,以及
当所述写入扫描信号两次进入所述激活状态时的两个脉冲的脉冲宽度相同。
9.根据权利要求8所述的显示装置,
其中,所述像素电路执行迁移率校正处理,该迁移率校正处理以与在所述驱动晶体管中流动的电流相对应的校正量,向所述驱动晶体管的栅电极和所述源电极之间的电位差施加负反馈,以便校正所述驱动晶体管在所述两个脉冲中的第二脉冲的时段中的迁移率。
10.一种用于驱动显示装置的方法,所述显示装置包括像素阵列单元,其中像素电路以矩阵形式设置,每个所述像素电路包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由所述写入晶体管写入的所述信号电压的保持电容器、基于由所述保持电容器保持的所述信号电压来驱动所述发光单元的驱动晶体管、连接在所述发光单元的阳极与第一电压线之间的第一开关晶体管以及辅助电容器,所述辅助电容器的一端被连接到所述驱动晶体管的源极节点,所述像素电路具有阈值校正处理的功能:该阈值校正处理参考所述驱动晶体管的栅极电压的初始化电压将所述驱动晶体管的源极电压朝向通过从所述初始化电压减去所述驱动晶体管的阈值电压所获得的电压而改变,所述方法包括:
在驱动所述显示装置时,在所述阈值校正处理之后通过经由所述辅助电容器的耦合向所述驱动晶体管的源电极提供电位变化,从而将所述驱动晶体管的工作点设置为截止区。
11.一种电子装置,包括:
显示装置,包括:
像素阵列单元,其中像素电路以矩阵形式设置,每个所述像素电路包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由所述写入晶体管写入的所述信号电压的保持电容器、基于由所述保持电容器保持的所述信号电压来驱动所述发光单元的驱动晶体管、连接在所述发光单元的阳极与第一电压线之间的第一开关晶体管以及辅助电容器,所述辅助电容器的一端被连接到所述驱动晶体管的源极节点,所述像素电路具有阈值校正处理的功能:该阈值校正处理参考所述驱动晶体管的栅极电压的初始化电压将所述驱动晶体管的源极电压朝向通过从所述初始化电压减去所述驱动晶体管的阈值电压所获得的电压而改变;以及
控制单元,所述控制单元在阈值校正处理之后通过经由所述辅助电容器的耦合向所述驱动晶体管的源电极提供电位变化,将所述驱动晶体管的工作点设置为截止区。
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