CN113614824A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
显示装置的像素电路包括电光元件、驱动晶体管、写入控制晶体管、阈值补偿晶体管、两个发光控制晶体管、第一初始化晶体管以及电容器,所述第一初始化晶体管的第一导通端子连接于驱动晶体管的栅极端子、对第二导通端子施加初始化电压、栅极端子连接于第一初始化控制线,所述电容器设置于第一导电性部件和驱动晶体管的栅极端子之间。在非发光期间,第一初始化控制线的电压为导通电平的时间的长度比扫描线的电压为导通电平的期间的长度长。由此,提供一种能够将驱动晶体管的栅极端子充分地初始化的显示装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置,特别涉及具备包含电光元件的像素电路的显示装置。
背景技术
近年来,具备有机电致发光(ElectroLuminescence:以下,称为EL)元件的像素电路的有机EL显示装置正在实用化。有机EL显示装置的像素电路除了有机EL元件以外,还包括驱动晶体管、写入控制晶体管等。这些晶体管使用薄膜晶体管(Thin Fi lm Transistor:以下,称为TFT)。有机EL元件是电光元件的一种,以与流动的电流的量对应的亮度发光。驱动晶体管与有机EL元件串联地设置,对流过有机EL元件的电流的量进行控制。
在有机EL元件和驱动晶体管的特性中发生偏差和波动。因此,为了在有机EL显示装置中进行高画质显示,需要补偿这些元件的特性的偏差、波动。关于有机EL显示装置,已知在像素电路的内部进行元件特性的补偿的方法和在像素电路的外部进行的方法。在有机EL显示装置中,有时在向像素电路写入与视频信号相应的电压(以下称为数据电压)之前,进行将驱动晶体管的栅极端子初始化的处理。
关于有机EL显示装置,目前为止设计了大量的像素电路。例如,已知包括7个TFT:有机EL元件L91以及电容器C91的图8示出的像素电路90。在像素电路90中,TF T:M92、M93、M97的栅极端子连接于扫描线Gi。TFT:M91的栅极端子与在扫描线Gi的1水平期间之前选择的扫描线Gi-1连接。TFT:M94作为驱动晶体管发挥功能。
图9是包括像素电路90的显示装置的时序图。TFT:M91在扫描线G1-1的电压为低电平的初始化期间导通。TFT:M94(驱动晶体管)的栅极端子在初始化期间使用初始化电压Vini被初始化。TFT:M92、M93、M97在扫描线Gi的电压为低电平的写入期间导通。TFT:M94的栅极电压在写入期间变化为与数据电压和TFT:M94的阈值电压相应的电平。
与本申请发明相关联的,在专利文献1中记载了在多个水平期间执行向驱动晶体管流过恒流来检测驱动晶体管的栅极-源极间电压的动作的显示装置。在专利文献2中,也记载了将阈值修正动作分割为多次而进行的显示装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-292786号公报
专利文献2:日本特开2011-175103号公报
发明内容
发明要解决的问题
为了在包括像素电路90的显示装置中进行高亮度显示,需要扩大TFT:M94的沟道宽度,增加流过TFT:M94的电流的量。在TFT:M94中流动的电流的量增加时,为了稳定地保持TFT:M94的栅极电压,需要增大与TFT:M94的栅极端子连接的电容器C91的电容。
TFT:M94的栅极端子通过在初始化期间TFT:M91导通而被初始化。然而,若为了进行高亮度显示而增大电容器C91的容量,则难以将TFT:M94的栅极端子在初始化期间内初始化。更详细而言,在初始化期间,扫描线G1-1的电压成为低电平,即使TFT:M91导通,有时TFT:M94的栅极电压也不会在初始化期间内到达初始化电压Vini。TFT:M94的栅极端子不能充分地初始化的情况下,显示图像的画质降低。
因此,作为课题,提出了提供一种将驱动晶体管的栅极端子充分地初始化,并进行高亮度且高画质显示的显示装置。
用于解决问题的方案
上述课题例如能够通过如下显示装置解决,显示装置包括:显示部;驱动扫描线的扫描线驱动电路;驱动数据线的数据线驱动电路;驱动发光控制线的发光控制线驱动电路;以及驱动初始化控制线的初始化控制线驱动电路,所述显示部包括:多条扫描线;多条数据线;多条发光控制线;多条初始化控制线;以及以二维状配置的多个像素电路,多条初始化控制线包含与多条扫描线中的任一条扫描线对应地与扫描线平行地延伸的第一初始化控制线,像素电路包括:电光元件,设置在连结供给电源电压的第一及第二导电性部件的路径上,以与流过路径的电流对应的亮度发光;驱动晶体管,在路径上与电光元件串联设置,控制流过路径的电流的量;写入控制晶体管,第一导通端子与数据线连接,第二导通端子与驱动晶体管的第一导通端子连接,栅极端子与扫描线连接;阈值补偿晶体管,第一导通端子与驱动晶体管的第二导通端子连接,第二导通端子与驱动晶体管的栅极端子连接,栅极端子与扫描线连接;第一发光控制晶体管,第一导通端子与第一导电性部件连接,第二导通端子与驱动晶体管的第一导通端子连接,栅极端子与发光控制线连接;第二发光控制晶体管,第一导通端子与驱动晶体管的第二导通端子连接,第二导通端子与电光元件的第一端子连接,栅极端子与发光控制线连接;第一初始化晶体管,第一导通端子与驱动晶体管的栅极端子连接,第二导通端子上被施加初始化电压,栅极端子与第一初始化控制线连接;电容器,设置在第一导电性部件和驱动晶体管的栅极端子之间,电光元件的第二端子与第二导电性部件连接,在发光控制线的电压为截止电平的非发光期间,第一初始化控制线的电压为导通电平的时间的长度比扫描线的电压为导通电平的期间的长度长。
上述的课题通过下述显示装置的驱动方法也能够解决,所述显示装置具有显示部,所述显示部包括多条扫描线、多条数据线、多条发光控制线、多条初始化控制线以及以二维状配置的多个像素电路,其中,多条初始化控制线包含与多条扫描线中的任一条扫描线对应地与扫描线平行地延伸的第一初始化控制线,像素电路包含上述构成要素,所述驱动方法包括:在电光元件的第二端子与第二导电性部件连接的情况下,通过将发光控制线的电压控制为截止电平,将电光元件控制为非发光状态的步骤;通过将第一初始化控制线的电压控制为导通电平,使驱动晶体管的栅极端子初始化的步骤;以及通过驱动扫描线和数据线,从而在驱动晶体管的栅极端子写入与视频信号相应的电压的步骤,在发光控制线的电压为截止电平的非发光期间,第一初始化控制线的电压为导通电平的期间的长度比扫描线的电压为导通电平的期间的长度长。
发明效果
根据上述显示装置及其驱动方法,通过使第一初始化控制线的电压为导通电平的时间的长度比扫描线的电压为导通电平的期间的长度长,驱动晶体管的栅极端子的初始化的进行时间比数据电压的写入的时间更长。因此,能够将驱动晶体管的栅极端子充分地初始化,进行高画质显示。特别是,即使在为了进行高亮度显示而增大与驱动晶体管的栅极端子连接的电容器的电容的情况下,也能够将驱动晶体管的栅极端子充分地初始化,进行高亮度且高画质显示。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的显示装置的构成的框图。
图2是图1所示的显示装置的像素电路的电路图。
图3是图1所示的显示装置的时序图。
图4是比较例所涉及的显示装置的时序图。
图5是第二实施方式所涉及的显示装置的时序图。
图6是第三实施方式所涉及的显示装置的时序图。
图7是变形例所涉及的显示装置的像素电路的电路图。
图8是现有的显示装置的像素电路的电路图。
图9是现有的显示装置的时序图。
具体实施方式
以下参照附图说明各实施方式涉及的显示装置。各实施方式所涉及的显示装置是具备包括有机EL元件的像素电路的有机EL显示装置。有机EL元件是电光元件的一种,也称为有机发光二极管或OLED(Organic Light Emitting Diode:有机发光二极管)。在以下的说明中,将附图的水平方向称为行方向,将附图的垂直方向称为列方向。此外,m及n是2以上的整数,i是1以上m以下的整数,j是1以上n以下的整数。此外,将施加到栅极端子时晶体管导通的电压的电平称为导通电平,将施加到栅极端子时晶体管截止的电压的电平称为截止电平。例如,对于P沟道型晶体管,高电平为截止电平,低电平为导通电平。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式所涉及的显示装置的构成的框图。图1所示的显示装置10具备显示部11、显示控制电路12、扫描线驱动电路13、数据线驱动电路14以及控制线驱动电路15。
显示部11包括m条扫描线G1~Gm、n条数据线S1~Sn、m条发光控制线E1~Em、(m+1)条初始化控制线D0~Dm以及(m×n)个像素电路20。扫描线G1~Gm沿行方向延伸,并相互平行地配置。数据线S1~Sn沿列方向延伸,并以与扫描线G1~Gm正交的方式相互平行地配置。发光控制线E1~Em和初始化控制线D0~Dm沿行方向延伸,并与扫描线G1~Gm平行地配置。扫描线和数据线在(m×n)处交叉。(m×n)个像素电路20与扫描线G1~Gm和数据线S1~Sn的交点对应地配置成二维状。第i行第j列的像素电路20与扫描线Gi、数据线Sj、发光控制线Ei以及初始化控制线Di-1、Di连接。使用未图示的导电性部件(布线或者电极)向各像素电路20固定地供给3种电压(高电平电源电压ELVDD、低电平电源电压ELVSS以及初始化电压Vin i)。
显示控制电路12对扫描线驱动电路13输出控制信号CS1,对数据线驱动电路14输出控制信号CS2和视频信号VS,对控制线驱动电路15输出控制信号CS3。扫描线驱动电路13基于控制信号CS1驱动扫描线G1~Gm。数据线驱动电路14基于控制信号CS2和视频信号VS,驱动数据线S1~Sn。控制线驱动电路15基于控制信号CS3驱动发光控制线E1~Em和初始化控制线D0~Dm。
更详细而言,扫描线驱动电路13基于控制信号CS1从扫描线中依次选择一条扫描线,对所选择的扫描线施加导通电平(低电平)的电压。由此,一并选择与所选择的扫描线连接的n个像素电路20。数据线驱动电路14基于控制信号CS2对数据线S1~Sn施加与视频信号VS相应的n个数据电压。由此,在被选择的n个像素电路20中分别写入n个数据电压。
控制线驱动电路15在第i行的像素电路20的发光期间对发光控制线Ei施加导通电平的电压,在第i行的像素电路20的非发光期间对发光控制线Ei施加导通电平(高电平)的电压。第i行的像素电路20内的有机EL元件在发光控制线Ei的电压为导通电平的期间,以与写入像素电路20的数据电压对应的亮度发光。控制线驱动电路15在后述的时刻向初始化控制线Di选择性地施加导通电平的电压和截止电平的电压。
在显示装置10中,在显示一张图像的一帧期间内,为了选择m条扫描线而设定m个水平期间。初始化控制线D0~Dm包括初始化控制线Di-1,作为与扫描线Gi对应地与扫描线Gi平行地延伸的第一初始化控制线。此外,初始化控制线D0~Dm包括初始化控制线Di,作为与扫描线Gi对应地与扫描线Gi平行地延伸,并比第一初始化控制线延迟1水平期间而被选择的第二初始化控制线。从扫描线Gi-1的选择开始到扫描线Gi的选择开始为止的时间的长度等于1水平期间的长度。从扫描线Gi-1的选择结束到扫描线Gi的选择结束的时间的长度也与1水平期间的长度相等。
在图1中,扫描线驱动电路13配置在显示部11的左侧,控制线驱动电路15配置在显示部11的右侧。取而代之,也可以将扫描线驱动电路13和控制线驱动电路15配置在显示部11的同一侧。控制线驱动电路15是将驱动发光控制线的发光控制线驱动电路和驱动初始化控制线的初始化控制线驱动电路合并的电路。也可以将控制线驱动电路15分为发光控制线驱动电路和初始化控制线驱动电路,将2个电路分别配置在显示部11的两侧。
图2是像素电路20的电路图。在图2中记载了第i行第j列的像素电路20。图2所示的像素电路20包括7个TFT:M1~M7、有机EL元件L1及电容器C1。TFT:M1~M7是P沟道型晶体管,TFT:M1、M2是具有2个栅极端子的双栅极晶体管。并且,TFT:M1、M2也可以是具有1个栅极端子的单栅极晶体管。以下,将具有高电平电源电压ELVDD的电源布线称为第一电源布线21,将具有低电平电源电压ELVSS的电源布线称为第二电源布线22,将具有初始化电压Vini的布线称为初始化电压布线23。
并且,像素电路20所包含的TFT可以是具有由非晶硅形成的沟道层的非晶硅晶体管,也可以是具有由低温多晶硅形成的沟道层的低温多晶硅晶体管,也可以是具有由氧化物半导体形成的沟道层的氧化物半导体晶体管。氧化物半导体也可以使用例如铟-镓-锌氧化物(称为Indium Gallium Zinc Oxide:IGZO)。此外,像素电路20所包含的TFT既可以是顶栅型,也可以是底栅型。此外,也可以取代包括P沟道型晶体管的像素电路20,而使用包括N沟道型晶体管的像素电路。在使用N沟道型的晶体管构成像素电路时,只要使供给至像素电路的信号与电源电压的极性反转即可。
TFT:M5的源极端子和电容器C1的一个电极(在图2中为上侧的电极)与第一电源布线21连接。TFT:M3的第一导通端子(在图2中是右侧的端子)与数据线Sj连接。TFT:M5的漏极端子和TFT:M3的第二导通端子与TFT:M4的源极端子连接。TFT:M4的漏极端子与TFT:M2的第一导通端子(在图2中为下侧的端子)和TFT:M6的源极端子连接。TFT:M6的漏极端子与有机EL元件L1的阳极端子和TFT:M7的源极端子连接。有机EL元件L1的阴极端子与第二电源布线22连接。TFT:M2的第二导通端子与TFT:M4的栅极端子、电容器C1的另一电极以及TFT:M1的第一导通端子(在图2中为上侧的端子)连接。TFT:M1的第二导通端子和TFT:M7的漏极端子连接到初始化电压布线23。TFT:M1的第二导通端子和TFT:M7的漏极端子被施加初始化电压Vini。TFT:M2、M3的栅极端子连接于扫描线G1,TFT:M5、M6的栅极端子连接于发光控制线Ei,TFT:M7的栅极端子连接于初始化控制线Di。TFT:M1的栅极端子与在初始化控制线Di的1水平期间之前选择的初始化控制线Di-1连接。
在像素电路20中,有机EL元件L1设置于将供给电源电压的第一及第二导电性部件(第一电源布线21与第二电源布线22)连结的路径上,作为以与在路径中流动的电流对应的亮度发光的电光元件发挥功能。TFT:M4与电光元件串联地设置在路径上,作为控制流过路径的电流的量的驱动晶体管发挥功能。TFT:M3作为第一导通端子与数据线Sj连接、第二导通端子与驱动晶体管的第一导通端子连接、栅极端子与扫描线Gi连接的写入控制晶体管发挥功能。TFT:M2作为第一导通端子与驱动晶体管的第二导通端子连接、第二导通端子与驱动晶体管的栅极端子连接、栅极端子与扫描线Gi连接的阈值补偿晶体管发挥功能。TFT:M5作为第一导通端子与第一导电性部件连接、第二导通端子与驱动晶体管的第一导通端子连接、栅极端子与发光控制线Ei连接的第一发光控制晶体管发挥功能。TFT:M6作为第一导通端子与驱动晶体管的第二导通端子连接、第二导通端子与电光元件的第一端子(阳极端子)连接、栅极端子与发光控制线Ei连接的第二发光控制晶体管发挥功能。
TFT:M1作为第一导通端子与驱动晶体管的栅极端子连接、第二导通端子被施加初始化电压Vin、栅极端子与第一初始化控制线(初始化控制线Di-1)连接的第一初始化晶体管发挥功能。TFT:M7作为第一导通端子与电光元件的阳极端子连接、第二导通端子被施加初始化电压Vini、栅极端子与第二初始化控制线(初始化控制线Di)连接的第二初始化晶体管发挥功能。电容器C1设置在第一导电性部件和驱动晶体管的栅极端子之间。电光元件的第二端子(阴极端子)与第二导电性部件连接。
图3是显示装置10的时序图。在图3中,记载了向第i行第j列的像素电路20写入数据电压时的电压的变化。在图3中,从时刻t11到时刻t17为止的期间是第i行的像素电路20的非发光期间。从时刻t12到时刻t14为止的期间是第i行的像素电路20的初始化期间。从时刻t15到时刻t16为止的期间是第i行的像素电路20的写入期间。在写入期间进行数据电压的写入和驱动晶体管的阈值补偿。由于初始化控制线Di比初始化控制线Di-1延迟1水平期间而被选择,所以从时刻t12到时刻t13为止的时间的长度与1水平期间的长度相等。
在时刻t11之前,初始化控制线Di-1、Di、以及扫描线Gi的电压为高电平,发光控制线Ei的电压为低电平。因此,TFT:M1~M3、M7为截止状态,TFT:M5、M6为导通状态。此时,如果TFT:M4的栅极-源极间电压为阈值电压以下,则从第一电源布线21向第二电源布线22流过经由TFT:M5、M4、M6和有机EL元件L1的电流,有机EL元件L1以与流过的电流的量对应的亮度发光。
在时刻t11,发光控制线Ei的电压变为高电平。与此相伴,TFT:M5、M6截止。因此,在时刻t11以后,经由有机EL元件L1的电流不再流动,有机EL元件L1成为非发光状态。
接着,在时刻t12,初始化控制线Di-1的电压变为低电平。与此相伴,TFT:M1导通。因此,从TFT:M4的栅极端子向初始化电压布线23流过经由TFT:M1的电流,TFT:M4的栅极电压向初始化电压Vini下降。初始化电压Vini被设定为扫描线Gi的电压变为低电平之后(紧接时刻t15之后)TFT:M4导通的低电平。
接着,在时刻t13,初始化控制线Di的电压变为低电平。与此相伴,TFT:M7导通。在时刻t13以后,从有机EL元件L1的阳极端子向初始化电压布线23流过经由TFT:M7的电流,有机EL元件L1的阳极端子的电压向初始化电压Vini下降。
接着,在时刻t14,初始化控制线Di-1的电压变为高电平。于此相伴,TFT:M1截止。TFT:M4的栅极电压在时刻t14之前到达初始化电压Vini。在时刻t14,TFT:M4的栅极端子的初始化结束。
接着,在时刻t15,扫描线Gi的电压变为低电平。与此相伴,TFT:M2、M3导通。在时刻t15以后,TFT:M4的栅极端子与漏极端子经由导通状态的TFT:M2电连接,因此TFT:M4成为二极管连接的状态。因此,从数据线Sj朝向TFT:M4的栅极端子,流过经由TFT:M3、M4、M2的电流。
通过该电流,TFT:M4的栅极电压上升。当TFT:M4的栅极-源极间电压与TFT:M4的阈值电压相等时,电流不流动。当将TFT:M4的阈值电压设为Vth(<0),将从时刻t15到t16的期间对数据线Sj施加的数据电压设为Vd时,从时刻t15经过充分的时间后的TFT:M4的栅极电压为(Vd-|Vth|)。
接着,在时刻t16,初始化控制线Di和扫描线Gi的电压变为高电平。与此相伴,TFT:M2、M3、M7截止。有机EL元件L1的阳极端子的电压在时刻t16之前到达初始化电压Vini。在时刻t16,有机EL元件L1的阳极端子的初始化结束。在时刻t16以后,电容器C1保持电极间电压(ELVDD-Vd+|Vth|)。
接着,在时刻t17,发光控制线Ei的电压变为低电平。与此相伴,TFT:M5、M6导通。在时刻t17以后,从第一电源布线21向第二电源布线22流过经由TFT:M5、M4、M6和有机EL元件L1的电流。TFT:M4的栅极-源极间电压Vgs通过电容器C1的作用被保持为(ELVDD-Vd+|Vth|)。因此,在时刻t17以后流过有机EL元件L1的电流Id使用常数K通过下式(1)给出。
Id=K(Vgs-|Vth|)2
=K(ELVDD-Vd+|Vth|-|Vth|)2
=K(ELVDD-Vd)2...(1)
这样,在时刻t17以后,有机EL元件L1与TFT:M4的阈值电压Vth无关地以与写入像素电路20的数据电压Vd对应的亮度发光。
以下,在发光控制线Ei的电压为高电平的非发光期间中,着眼于初始化控制线Di-1的电压为低电平的时间的长度。在图3中,在非发光期间内,设有一个初始化控制线Di-1的电压为低电平的期间。因此,初始化控制线Di-1的电压为低电平的时间的长度与初始化控制线Di-1的电压为低电平的期间的长度相等。
在图3中,在发光控制线Ei的电压为高电平的非发光期间,初始化控制线Di-1的电压为低电平的时间的长度(初始化期间的长度)比扫描线Gi的电压为低电平的期间(写入期间)的长度长。更详细而言,在非发光期间,初始化控制线Di-1的电压为低电平的时间的长度为写入期间的长度的2倍以上。写入期间比1水平期间短。此外,在扫描线Gi的电压变为低电平的时刻t15,对数据线Sj施加新的数据电压。这样,扫描线Gi的电压在向数据线Sj施加数据电压之后变为低电平。此外,在扫描线Gi的电压变为高电平的时刻t16,数据线Sj被施加数据电压。这样,扫描线Gi的电压在对数据线Sj的数据电压的施加结束之前变为高电平。
此外,在从时刻t13到时刻t14为止期间,初始化控制线Di-1、Di的电压为低电平。在非发光期间内,初始化控制线Di-1的电压为低电平的期间和初始化控制线Di的电压为低电平的期间被各设置一个,两个期间部分重叠。这样,在非发光期间内,初始化控制线Di-1的电压为低电平的期间和初始化控制线Di的电压为低电平的期间以部分重叠的方式各设置一个。此外,在时刻t15,初始化控制线Di的电压和扫描线Gi的电压变为高电平。这样,扫描线Gi的电压在初始化控制线Di的电压变为高电平时变为高电平。此外,初始化控制线Di-1的电压在发光控制线Ei的电压变为高电平之后变为低电平,在发光控制线Ei的电压变为低电平之前变为高电平。
以下,与具有图8所示的像素电路90并按照图9所示的时序图动作的显示装置(以下,称为现有的显示装置)进行对比,说明本实施方式的显示装置10的效果。在现有的显示装置中,TFT:M92、M93、M97的栅极端子连接到扫描线Gi,TFT:M91的栅极端子连接到扫描线Gi-1。TFT:M94的栅极端子在扫描线G1-1的电压为低电平的初始化期间中被初始化。在现有的显示装置中,扫描线Gi-1的电压为低电平的期间的长度与扫描线Gi的电压为低电平的期间的长度相等。因此,TFT:M94的栅极端子的初始化仅进行与数据电压的写入相同长度的时间。因此,在现有的显示装置中,不能将TFT:M94的栅极电压充分地初始化,有时显示图像的画质降低。
为了解决该问题,考虑一种具有像素电路90、按照图4所示的时序图动作的显示装置(以下,称为比较例涉及的显示装置)。在图4中,在非发光期间内,扫描线Gi-1的电压为低电平的初始化期间和扫描线Gi的电压为低电平的写入期间交替地被各设置两个。在比较例的显示装置中,TFT:M94(驱动晶体管)的栅极端子的初始化和数据电压的写入交替地被执行两次。但是,在第一次的初始化期间,在TFT:M94的栅极端子被施加初始化电压Vini之后,在第一次的写入期间,在TFT:M94的栅极端子被施加初始化电压Vini以外的电压。因此,在第一次的初始化期间将TFT:M94的栅极端子初始化的效果在第一次的写入期间受损。因此,即使是比较例的显示装置中,也无法将TFT:M94的栅极电压充分地初始化,有时显示图像的画质降低。
与此相对,在本实施方式所涉及的显示装置10中,TFT:M2、M3的栅极端子连接于扫描线G1,TFT:M1的栅极端子连接于初始化控制线Di-1。TFT:M4的栅极端子在初始化控制线Di-1的电压为低电平的初始化期间中被初始化。此外,初始化控制线Di-1的电压为低电平的时间的长度比扫描线Gi的电压为低电平的写入期间的长度长。因此,TFT:M4的栅极端子的初始化进行比数据电压的写入更长的时间。因此,能够将TFT:M4的栅极端子充分地初始化,进行高画质显示。特别是,即使在为了进行高亮度显示而使与TFT:M4的栅极端子连接的电容器C1的电容增大的情况下,也能够将TFT:M4的栅极端子充分地初始化,进行高亮度且高画质显示。
如上所述,根据本实施方式的显示装置10包括:显示部(11),包括多条扫描线G1~Gm、多条数据线S1~Sn、多条发光控制线E1~Em、多条初始化控制线D0~Dm以及二维状配置的多个像素电路(20);扫描线驱动电路13,驱动扫描线G1~Gm;数据线驱动电路14,驱动数据线S1~Sn;以及控制线驱动电路15,驱动发光控制线E1~Em和初始化控制线D0~Dm。多条初始化控制线D0~Dm包括第一初始化控制线(初始化控制线Di-1)和第二初始化控制线(初始化控制线Di-1),第一初始化控制线(初始化控制线Di-1)和第二初始化控制线(初始化控制线Di)与多条扫描线G1~Gm中的任意一个扫描线Gi对应地与扫描线Gi平行地延伸。像素电路20包括电光元件(有机EL元件L1)、驱动晶体管(TFT:M4)、写入控制晶体管(TFT:M3)、阈值补偿晶体管(TFT:M2)、第一发光控制晶体管(TFT:M5)、第二发光控制晶体管(TFT:M6)、第一初始化晶体管(TFT:M1)、第二初始化晶体管(TFT:M7)以及电容器C1,所述第一初始化晶体管(TFT:M1)中,第一导通端子(源极端子)连接于驱动晶体管的栅极端子、对第二导通端子(漏极端子)施加初始化电压Vini、栅极端子连接于第一初始化控制线,所述第二初始化晶体管(TFT:M7)中,第一导通端子连接于电光元件的第一端子(阳极端子)、对第二导通端子施加初始化电压Vin、栅极端子连接于第二初始化控制线,所述电容器C1设置于第一导电性部件和驱动晶体管的栅极端子之间。电光元件的第二端子(阴极端子)连接于第二导电性部件。
在发光控制线Ei的电压为截止电平(高电平)的非发光期间,第一初始化控制线的电压为导通电平(低电平)的时间的长度比扫描线Gi的电压为导通电平的期间的长度长。在非发光期间,第一初始化控制线的电压为导通电平的时间的长度是扫描线Gi的电压为导通电平的期间的长度的2倍以上。扫描线Gi的电压为导通电平的期间比1水平期间短。在对数据线Sj施加与视频信号VS相应的数据电压之后,扫描线Gi的电压变为导通电平。扫描线Gi的电压在对数据线Sj的数据电压的施加结束之前变为截止电平。在非发光期间内,以第一初始化控制线的电压为导通电平的期间(从时刻t12到时刻t14的期间)和第二初始化控制线的电压为导通电平的期间(从时刻t13到时刻t16的期间)部分重叠的方式被各设置一个。扫描线Gi的电压在第二初始化控制线的电压变为截止电平的时刻变为截止电平。第一初始化控制线的电压在发光控制线Ei的电压变为截止电平之后变为导通电平,在发光控制线Ei的电压变为导通电平之前变为截止电平。
根据本实施方式所涉及的显示装置10,通过使第一初始化控制线的电压为导通电平的时间的长度比扫描线Gi的电压为导通电平的期间的长度长,在比数据电压的写入长的时间进行驱动晶体管的栅极端子的初始化。因此,能够将驱动晶体管的栅极端子充分地初始化,进行高画质显示。特别是,即使在为了进行高亮度显示而增大与驱动晶体管的栅极端子连接的电容器的电容的情况下,也能够将驱动晶体管的栅极端子充分地初始化,进行高亮度且高画质显示。此外,在第二初始化控制线的电压变为截止电平的时刻,扫描线Gi的电压变为截止电平,因此,可以在扫描线驱动电路13和初始化控制线D0~Dm的驱动电路之间共享一部分时钟信号。
(第二实施方式)
第二实施方式所涉及的显示装置具有与第一实施方式所涉及的显示装置10相同的构成,并具有相同的像素电路20(参照图1以及图2)。在本实施方式所涉及的显示装置中,控制线驱动电路15在与第一实施方式不同的时刻驱动初始化控制线D0~Dm。以下,说明与第一实施方式的不同点。
图5是本实施方式所涉及的显示装置的时序图。在图5中,记载了向第i行第j列的像素电路20写入数据电压时的电压的变化。本实施方式中,从时刻t12到时刻t21为止的期间和时刻t23到时刻t24为止期间是第i行的像素电路20的初始化期间。
在时刻t11之前,初始化控制线Di-1、Di、以及扫描线Gi的电压为高电平,发光控制线Ei的电压为低电平。在时刻t11,发光控制线Ei的电压变为高电平。接着,在时刻t12,初始化控制线Di-1的电压变为低电平。时刻t21之前的像素电路20的动作与第一实施方式相同。
接着,在时刻t21,初始化控制线Di-1的电压变为高电平。于此相伴,TFT:M1截止。在时间t21之后,流过TFT:M1的电流停止,TFT:M4的栅极电压没有变化。在t21时刻,TFT:M4的栅极端初始化中断。
接着,在时刻t13,初始化控制线Di的电压变为低电平。与此相伴,TFT:M7导通。在时刻t13以后,从有机EL元件L1的阳极端子向初始化电压布线23流过经由TFT:M7的电流,有机EL元件L1的阳极端子向初始化电压Vini下降。
接着,在时刻t22,初始化控制线Di的电压变为高电平。与此相伴,TFT:M7截止。在时间t22之后,流过TFT:M7的电流停止,有机EL元件L1的阳极端子的电压没有变化。在时刻t22,有机EL元件L1的阳极端子的初始化中断。
接着,在时刻t23,初始化控制线Di-1的电压变为低电平。与此相伴,TFT:M1导通。在时刻t23之后,从TFT:M4的栅极端子向初始化电压布线23再次流过经由TFT:M1的电流,TFT:M4的栅极电压再次向初始化电压Vini下降。
接着,在时刻t14,初始化控制线Di-1的电压变为高电平。于此相伴,TFT:M1截止。TFT:M4的栅极电压在时刻t14之前到达初始化电压Vini。在时刻t14,TFT:M4的栅极端子的初始化结束。
接着,在时刻t15,初始化控制线Di的电压变为低电平。与此相伴,TFT:M7导通。在时刻t15以后,从有机EL元件L1的阳极端子向初始化电压布线23再次流过经由TFT:M7的电流,有机EL元件L1的阳极端子的电压再次向初始化电压Vini下降。
此外,在时刻t15,扫描线Gi的电压变为低电平。接着,在时刻t16,初始化控制线Di和扫描线Gi的电压变为高电平。接着,在时刻t17,发光控制线Ei的电压变为低电平。在时刻t15之后的像素电路20的动作与第一实施方式相同。
在图5中,在非发光期间内,设有两个初始化控制线Di-1的电压为低电平的期间。因此,初始化控制线Di-1的电压为低电平的时间的长度等于初始化控制线Di-1的电压为低电平的两个期间的长度之和。在本实施方式中,与第一实施方式相同的,在非发光期间,初始化控制线Di-1的电压为低电平的时间的长度(两个初始化期间的长度之和)比扫描线Gi的电压为低电平的期间(写入期间)的长度长。在非发光期间,初始化控制线Di-1的电压为低电平的时间的长度为写入期间的长度的2倍。
在图5中,在非发光期间内,初始化控制线Di-1的电压为低电平的期间和初始化控制线Di的电压为低电平的期间交替地被各设置两个。初始化控制线Di-1的电压为低电平的期间不与初始化控制线Di的电压为低电平的期间重叠。扫描线Gi的电压在初始化控制线Di的电压在非发光期间内最后变为高电平的时刻处变为高电平,并且初始化控制线Di的电压在非发光期间内最后变为低电平的时刻处变为低电平。
如上所述,在本实施方式涉及的显示装置中,在发光控制线Ei的电压为截止电平(高电平)的非发光期间中,第一初始化控制线(初始化控制线Di-1)的电压为导通电平(低电平)的期间和第二初始化控制线(初始化控制线Di)的电压为导通电平的期间各设置有多个(两个)。第一初始化控制线的电压为导通电平的期间与第二初始化控制线的电压为导通电平的期间不重叠。在非发光期间内,第一初始化控制线的电压为导通电平的期间和第二初始化控制线的电压为导通电平的期间被交替地设置。扫描线Gi的电压在第二初始化控制线的电压在非发光期间内最后变为截止电平的时刻变为截止电平,在第二初始化控制线的电压在非发光期间内最后变为导通电平的时刻变为导通电平。
根据本实施方式涉及的显示装置,与第一实施方式涉及的显示装置同样,通过使第一初始化控制线的电压为导通电平的时间的长度比扫描线Gi的电压为导通电平的期间的长度长,能够充分地对驱动晶体管(TFT:M4)的栅极端子进行初始化,进行高画质显示。此外,扫描线Gi的电压在第二初始化控制线的电压在非发光期间内最后变为截止电平的时刻变为截止电平,在第二初始化控制线的电压在非发光期间内最后变为导通电平的时刻变为导通电平,因此能够对扫描线驱动电路13和初始化控制线D0~Dm的驱动电路使用相同的电路(移位寄存器)。
(第三实施方式)
第三实施方式所涉及的显示装置具有与第一实施方式所涉及的显示装置10相同的构成,并具有相同的像素电路20(参照图1以及图2)。在本实施方式所涉及的显示装置中,控制线驱动电路15在与第一以及第二实施方式不同的时刻驱动初始化控制线D0~Dm。以下,说明与第一以及第二实施方式的不同点。
图6是本实施方式所涉及的显示装置的时序图。在图6中,记载了向第i行第j列的像素电路20写入数据电压时的电压的变化。在图6所示的时序图中,与图5所示的时序图相比,初始化控制线Di-1、Di的电压变为低电平的时刻更早。
在图5所示的时序图中,初始化控制线Di-1的电压在时刻t12和时刻t23变为低电平,初始化控制线Di的电压在时刻t13和时刻t15变为低电平。在时刻t12、t13、t23、t15,对数据线Sj施加新的数据电压。与此相对,在图6所示的时序图中,初始化控制线Di-1的电压在时刻t31和时刻t33变为低电平,初始化控制线Di的电压在时刻t32和时刻t34变为低电平。时刻t31、t32、t33、t34是对数据线Sj施加新的电压的时刻。时刻t31、t32、t33、t34分别早于时刻t12、t13、t23、t15。
在图6中,扫描线Gi的电压在初始化控制线Di的电压在非发光期间内最后变为低电平之后变为低电平。设置于非发光期间的初始化控制线Di的电压为低电平的多个期间中的最后的期间,比扫描线Gi的电压为低电平的期间长。
如以上所示,在本实施方式的显示装置中,扫描线Gi的电压在第二初始化控制线(初始化控制线Di)的电压在非发光期间内最后变为导通电平(低电平)之后变为导通电平。设置于非发光期间的第二初始化控制线的电压为导通电平的多个期间中的最后的期间,比扫描线Gi的电压为导通电平的期间长。
根据本实施方式涉及的显示装置,与第一以及第二实施方式所涉及的显示装置同样地,通过使第一初始化控制线的电压为导通电平的时间的长度比扫描线Gi的电压为导通电平的期间的长度长,能够充分地对驱动晶体管(TFT:M4)的栅极端子进行初始化,进行高画质显示。此外,由于第二初始化控制线的电压在非发光期间内最后变为导通电平后,扫描线Gi的电压变为导通电平,因此考虑到数据线S1~Sn上的信号波形钝化,可以延迟扫描线Gi的电压变为导通电平的时刻,同时延长第一初始化控制线的电压为导通电平的时间。
关于第一至第三实施方式所涉及的显示装置,可以构成以下的变形例。
图7是变形例所涉及的显示装置的像素电路的电路图。在第一至第三实施方式所涉及的显示装置的像素电路20中,TFT:M7的栅极端子与初始化控制线Di连接。在变形例所涉及的显示装置的像素电路30中,TFT:M7的栅极端子与扫描线Gi连接。在代替像素电路20而具有像素电路30的显示装置中,也能够得到与第一至第三实施方式所涉及的显示装置相同的效果。变形例的显示装置也可以具有从像素电路20删除了TFT:M7的像素电路。
在第一至第三实施方式所涉及的显示装置的像素电路20中,TFT:M6的漏极端子(第二发光控制晶体管的第二导通端子)与有机EL元件L1的阳极端子连接,有机EL元件L1的阴极端子与第二电源布线22(第二导电性部件)连接。在变形例的显示装置的像素电路中,第二发光控制晶体管的第二导通端子也可以与有机EL元件的阴极端子连接,有机EL元件的阳极端子与第二导电性部件连接。
变形例所涉及的显示装置也可以在发光控制线Ei的电压为截止电平的非发光期间,按照满足第一初始化控制线(初始化控制线Di-1)的电压为导通电平的时间的长度比扫描线Gi的电压为导通电平的期间的长度长这样的条件的上述以外的时序图来进行动作。例如,在图3所示的时序图中,初始化控制线Di-1也可以在时刻tl2之前变为低电平,初始化控制线Di可以在时刻t13之前变为低电平。此外,在图5及图6所示的时序图中,在非发光期间内,也可以设置3个以上的初始化控制线Di-1为低电平的初始化期间和初始化控制线Di为低电平的期间。
至此,作为具备包含电光元件的像素电路的显示装置的例子,对具备包含有机EL元件(有机发光二极管)的像素电路的有机EL显示装置进行了说明,但也可以通过同样的方法,构成具备包含无机发光二极管的像素电路的无机EL显示装置、或具备包含量子点发光二极管的像素电路的QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode:正交发光二极管)显示装置。
附图标记说明
10 显示装置
11 显示部
12 显示控制电路
13 扫描线驱动电路
14 数据线驱动电路
15 控制线驱动电路
20、30 像素电路
21 第一电源布线
22 第二电源布线
23 初始化电压布线
Claims (19)
1.一种显示装置,其特征在于,包括:
显示部,其包括多条扫描线、多条数据线、多条发光控制线、多条初始化控制线以及以二维状配置的多个像素电路;
扫描线驱动电路,其驱动所述扫描线;
数据线驱动电路,其驱动所述数据线;
发光控制线驱动电路,其驱动所述发光控制线;以及
初始化控制线驱动电路,其驱动所述初始化控制线,
所述多条初始化控制线包含第一初始化控制线,所述第一初始化控制线与所述多条扫描线中的任一条扫描线对应地与所述扫描线平行地延伸,
所述像素电路包括:
电光元件,其设置在连结供给电源电压的第一导电性部件和第二导电性部件的路径上,且以与流过所述路径的电流对应的亮度发光;
驱动晶体管,其在所述路径上与所述电光元件串联设置,且控制流过所述路径的电流的量;
写入控制晶体管,所述写入控制晶体管的第一导通端子与所述数据线连接,所述写入控制晶体管的第二导通端子与所述驱动晶体管的第一导通端子连接,所述写入控制晶体管的栅极端子与所述扫描线连接;
阈值补偿晶体管,所述阈值补偿晶体管的第一导通端子与所述驱动晶体管的第二导通端子连接,所述阈值补偿晶体管的第二导通端子与所述驱动晶体管的栅极端子连接,所述阈值补偿晶体管的栅极端子与所述扫描线连接;
第一发光控制晶体管,所述第一发光控制晶体管的第一导通端子与所述第一导电性部件连接,所述第一发光控制晶体管的第二导通端子与所述驱动晶体管的第一导通端子连接,所述第一发光控制晶体管的栅极端子与所述发光控制线连接;
第二发光控制晶体管,所述第二发光控制晶体管的第一导通端子与所述驱动晶体管的第二导通端子连接,所述第二发光控制晶体管的第二导通端子与所述电光元件的第一端子连接,所述第二发光控制晶体管的栅极端子与所述发光控制线连接;
第一初始化晶体管,所述第一初始化晶体管的第一导通端子与所述驱动晶体管的栅极端子连接,所述第一初始化晶体管的第二导通端子上被施加初始化电压,所述第一初始化晶体管的栅极端子与所述第一初始化控制线连接;
电容器,设置在所述第一导电性部件和所述驱动晶体管的栅极端子之间,
所述电光元件的第二端子与所述第二导电性部件连接,
在所述发光控制线的电压为截止电平的非发光期间,所述第一初始化控制线的电压为导通电平的时间的长度比所述扫描线的电压为导通电平的期间的长度长。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
在所述非发光期间,所述第一初始化控制线的电压为导通电平的时间的长度是所述扫描线的电压为导通电平的期间的长度的2倍以上。
3.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,
所述扫描线的电压为导通电平的期间比1水平期间短。
4.如权利要求1至3中任一项所述的显示装置,其特征在于,
在对所述数据线施加与视频信号对应的数据电压之后,所述扫描线的电压变为导通电平。
5.如权利要求4所述的显示装置,其特征在于,
在对所述数据线的所述数据电压的施加结束之前,所述扫描线的电压变为截止电平。
6.如权利要求1至5中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述多条初始化控制线包括第二初始化控制线,所述第二初始化控制线与所述扫描线对应地与所述扫描线平行地延伸,并比所述第一初始化控制线延迟1水平期间被选择,
所述像素电路进一步包括第二初始化晶体管,所述第二初始化晶体管的第一导通端子与所述电光元件的第一端子连接、第二导通端子被施加所述初始化电压、栅极端子与所述第二初始化控制线连接。
7.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,
在所述非发光期间内,所述第一初始化控制线的电压为导通电平的期间和所述第二初始化控制线的电压为导通电平的期间以部分重叠的方式各设置一个。
8.如权利要求6或7所述的显示装置,其特征在于,
在所述第二初始化控制线的电压变为截止电平的时刻,所述扫描线的电压变为截止电平。
9.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,
在所述非发光期间内,所述第一初始化控制线的电压为导通电平的期间和所述第二初始化控制线的电压为导通电平的期间各设置有多个。
10.如权利要求9所述的显示装置,其特征在于,
所述第一初始化控制线的电压为导通电平的期间与所述第二初始化控制线的电压为导通电平的期间不重叠。
11.如权利要求9或10所述的显示装置,其特征在于,
在所述非发光期间内,所述第一初始化控制线的电压为导通电平的期间和所述第二初始化控制线的电压为导通电平的期间被交替地设置。
12.如权利要求9至11中任一项所述的显示装置,其特征在于,
在所述第二初始化控制线的电压在所述非发光期间内最后变为截止电平的时刻,所述扫描线的电压变为截止电平。
13.如权利要求9至12中任一项所述的显示装置,其特征在于,
在所述第二初始化控制线的电压在所述非发光期间内最后变为导通电平的时刻,所述扫描线的电压变为导通电平。
14.如权利要求9至12中任一项所述的显示装置,其特征在于,
在所述第二初始化控制线的电压在所述非发光期间内最后变为导通电平之后,所述扫描线的电压变为导通电平。
15.如权利要求9至12以及14中任一项所述的显示装置,其特征在于,
在所述非发光期间内设置的所述第二初始化控制线的电压为导通电平的多个期间中的最后的期间,比所述扫描线的电压为导通电平的期间长。
16.如权利要求1至15中任一项所述的显示装置,其特征在于,
在所述发光控制线的电压变为截止电平之后,所述第一初始化控制线的电压变为导通电平。
17.如权利要求1至16中任一项所述的显示装置,其特征在于,
在所述发光控制线的电压变为导通电平之前,所述第一初始化控制线的电压变为截止电平。
18.如权利要求1至5中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述像素电路进一步包括第二初始化晶体管,所述第二初始化晶体管的第一导通端子与所述电光元件的第一端子连接,所述第二初始化晶体管的第二导通端子被施加所述初始化电压,所述第二初始化晶体管的栅极端子与所述扫描线连接。
19.一种具有显示部的显示装置的驱动方法,所述显示部包括多条扫描线、多条数据线、多条发光控制线、多条初始化控制线以及以二维状配置的多个像素电路,所述驱动方法的特征在于,
所述多条初始化控制线包含第一初始化控制线,所述第一初始化控制线与所述多条扫描线中的任一条扫描线对应地与所述扫描线平行地延伸,
所述像素电路包括:
电光元件,其设置在连结供给电源电压的第一导电性部件和第二导电性部件的路径上,且以与流过所述路径的电流对应的亮度发光;
驱动晶体管,其在所述路径上与所述电光元件串联设置,且控制流过所述路径的电流的量;
写入控制晶体管,所述写入控制晶体管的第一导通端子与所述数据线连接,所述写入控制晶体管的第二导通端子与所述驱动晶体管的第一导通端子连接,所述写入控制晶体管的栅极端子与所述扫描线连接;
阈值补偿晶体管,所述阈值补偿晶体管的第一导通端子与所述驱动晶体管的第二导通端子连接,所述阈值补偿晶体管的第二导通端子与所述驱动晶体管的栅极端子连接,所述阈值补偿晶体管的栅极端子与所述扫描线连接;
第一发光控制晶体管,所述第一发光控制晶体管的第一导通端子与所述第一导电性部件连接,所述第一发光控制晶体管的第二导通端子与所述驱动晶体管的第一导通端子连接,所述第一发光控制晶体管的栅极端子与所述发光控制线连接;
第二发光控制晶体管,所述第二发光控制晶体管的第一导通端子与所述驱动晶体管的第二导通端子连接,所述第二发光控制晶体管的第二导通端子与所述电光元件的第一端子连接,所述第二发光控制晶体管的栅极端子与所述发光控制线连接;
第一初始化晶体管,所述第一初始化晶体管的第一导通端子与所述驱动晶体管的栅极端子连接,所述第一初始化晶体管的第二导通端子上被施加初始化电压,所述第一初始化晶体管的栅极端子与所述第一初始化控制线连接;以及
电容器,设置在所述第一导电性部件和所述驱动晶体管的栅极端子之间,
在所述电光元件的第二端子连接于所述第二导电性部件的情况下,所述驱动方法包括:
通过将所述发光控制线的电压控制为截止电平,将所述电光元件控制为非发光状态的步骤;
通过将所述第一初始化控制线的电压控制为导通电平,使所述驱动晶体管的栅极端子初始化的步骤;以及
通过驱动所述扫描线和所述数据线,向所述驱动晶体管的栅极端子写入与视频信号对应的数据电压的步骤,
在所述发光控制线的电压为截止电平的非发光期间,所述第一初始化控制线的电压为导通电平的时间的长度比所述扫描线的电压为导通电平的期间的长度长。
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