CN114097022B - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种显示装置,构成为在像素电路内通过电容器的保持电压控制显示亮度,从而能使用电容值大的电容器并防止数据写入中的充电不足。在像素电路(15a)中,驱动晶体管(M1)的栅极端子经由彼此串联连接的电容选择晶体管(M3)和保持电容器(Cst)与驱动晶体管(M1)的源极端子连接,仅经由写入辅助电容器(Cwa)与该源极端子连接。在数据写入期间(Tw),使电容选择晶体管(M3)为截止状态,从数据信号线(Dj)经由写入控制晶体管(M2)向写入辅助电容器Cwa提供数据电压。然后,使写入控制晶体管(M2)处于截止状态,使电容选择晶体管(M3)处于导通状态,在写入辅助电容器(Cwa)与保持电容器(Cst)之间电荷再分配,由此确定驱动用保持电压。

Description

显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示装置,更详细而言,涉及通过如有机EL(Electro Luminescence:电致发光)显示装置等那样保持于像素电路内的电容的电压来控制显示亮度的显示装置及其驱动方法。
背景技术
近年来,具备包含有机EL元件(也称为有机发光二极管(Organic Light EmittingDiode:OLED))的像素电路的有机EL显示装置已经实用化。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、保持电容器等。在驱动晶体管或写入控制晶体管中,使用薄膜晶体管(Thin Film Transistor),驱动晶体管的作为控制端子的栅极端子连接有保持电容器,从驱动电路经由数据信号线,将与表示要显示的图像的影像信号对应的电压(更详细而言,表示在该像素电路中要形成的像素的灰度值的电压)作为数据电压提供给该保持电容器。有机EL元件是以与流过其的电流相应的亮度发光的自发光型显示元件。驱动晶体管与有机EL元件串联地设置,根据保持电容器所保持的电压,控制流过有机EL元件的电流。
另外,关于如上所述的有机EL显示装置中的像素电路的构成例例如在专利文献1中有所记载。在专利文献1所记载的像素电路40中,驱动晶体管Q1的栅极端子包括作为开关元件的分离晶体管Q5,该分离晶体管Q5经由相互串联连接的保持电容器C1和检测触发电容器C2与检测触发线54连接,一个端子与保持电容器C1和检测触发电容器C2的连接点连接,另一个端子与驱动晶体管Q1的源极端子连接(参照段落[0075]~[0083]、图6)。在该像素电路40中,在写入期间,分离晶体管Q5为截止状态,信号电压Vdata从数据线施加到驱动晶体管Q1的栅极端子。在之后的发光期间,在驱动晶体管Q1,栅极端子从数据线分离而分离晶体管Q5成为导通状态,由此,保持电容器C1的电压设为栅极-源极间电压Vgs,对应于该电压Vgs的电流流过驱动晶体管Q1,有机EL元件D1发光(参照段落[0117]~[0126],图10,图11)。另外,在专利文献2中,也记载了与其类似的像素电路(参照图5)。专利文献2所记载的该像素电路构成为:向相互串联连接的电容单元510(C1)、509(C2)提供影像信号,由此将保持在电容单元501(C1)中的电压设为TFT506(驱动晶体管)的栅极-源极间电压,使与其对应的电流流过TFT50和EL元件(参照段落[0022]-[0038])。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2011/125113号公报
专利文献2:日本国特开2017-182085号公报
非专利文献
非专利文献1:W.C.Elmore,"The Transient Response of Damped LinearNetworks with Particular Regard to Wideband Amplifiers",J.of AppliedPhysics,vol.19,pp.55-63,Jan.1948.
发明内容
发明要解决的问题
如上所述,在除了有机EL元件之外,还具备包括驱动晶体管、写入控制晶体管、保持电容器等的像素电路的有机EL显示装置中,优选在数据写入期间写入到像素电路的保持电容器中的数据电压在发光期间按原样值维持。为此,只要增大该保持电容器的电容值即可。但是,如果增大保持电容器的电容值,则该充电所需的时间变长,其结果是,如果在数据写入期间中保持电容变成充电不足,则显示质量下降。
因此,在如上述有机EL显示装置那样通过写入像素电路内的电容器(电容)的数据电压来控制显示亮度的显示装置中,期望使用电容值大的电容器并防止数据写入中的充电不足。
用于解决问题的方案
本发明的若干实施方式涉及的显示装置,其具有多条数据信号线、与所述多条数据信号线交叉的多条扫描信号线、沿着所述多条数据信号线以及所述多条扫描信号线配置的多个像素电路,所述显示装置具备:
数据信号线驱动电路,其驱动所述多条数据信号线;
扫描信号线驱动电路,其选择性地驱动所述多条扫描信号线,所述像素电路包括:
与所述多条数据信号线中的任一个对应,并且与所述多条扫描信号线中的任一个对应,保持电容器;以及显示元件,其通过所述保持电容器所保持的保持电压来控制亮度,
构成为:当选择了对应的扫描信号线时,通过对电容值比所述保持电容器小的小电容电容器提供对应的数据信号线的电压,从而将写入电压保持于该小电容电容器,所述保持电容器的保持电压基于所述小电容电容器的所述写入电压而确定。
本发明的所述若干实施方式中任一个涉及的显示装置,还具备:电容选择信号线,其与所述多条扫描信号线分别对应;电容选择控制电路,其驱动所述多条电容选择信号线,所述像素电路还包括:
写入控制开关元件,其具有与对应的扫描信号线连接的控制端子;以及
写入辅助电容器,其作为所述小电容电容器;
电容选择开关元件,其具有与对应的扫描信号线对应的电容选择信号线连接的控制端子,并与所述保持电容器串联连接;以及初始化电路,其用于在所述电容选择开关元件成为导通状态之前使所述保持电容器放电而进行初始化,
在各像素电路中,
相互串联连接的所述保持电容器和所述电容选择开关元件与所述写入辅助电容器并联连接,
所述写入辅助电容器将第一端子通过所述写入控制开关元件连接到对应的数据信号线,将第二端子连接到固定电位线。
本发明的所述若干实施方式中其它的任一个涉及的显示装置,还具备初始化电路线,所述像素电路还包括:
写入控制开关元件,其具有与对应的扫描信号线连接的控制端子;以及
所述保持电容器串联连接的写入辅助电容器,
所述初始化电路在所述显示装置的电源接通时在规定的初始化期间使所述保持电容器和所述写入辅助电容器放电而进行初始化,
所述小电容电容器由彼此串联连接的所述写入辅助电容器和所述保持电容器构成,
在各像素电路中,所述小电容电容器经由所述写入控制开关元件将第一端子连接到对应的数据信号线,将第二端子连接到固定电位线。
本发明的其它若干实施方式涉及的显示装置的驱动方法,其具有多条数据信号线、与所述多条数据信号线交叉的多条扫描信号线、沿着所述多条数据信号线以及所述多条扫描信号线配置的多个像素电路,
所述像素电路还包括:
与所述多条数据信号线中的任一个对应,并且与所述多条扫描信号线中的任一个对应,保持电容器;以及显示元件,其通过所述保持电容器所保持的保持电压来控制亮度,
所述驱动方法包含:
数据写入步骤,其在选择了对应的扫描信号线时,通过对电容值比所述保持电容器小的小电容电容器提供对应的数据信号线的电压,从而将写入电压保持于该小电容电容器;以及
保持电压确定步骤,根据所述小电容电容器的所述写入电压来确定所述保持电容器的保持电压。
发明效果
根据本发明的若干实施方式涉及的显示装置,各像素电路构成为根据保持于保持电容器的电压来控制显示元件的亮度,在该像素电路中,当选择了对应的扫描信号线时,通过对电容值比保持电容器小的小电容电容器提供对应的数据信号线的电压,从而将写入电压保持于该小电容电容器,根据该小电容电容器的写入电压确定保持电容器的保持电压。
这样,在各像素电路中,在对应的扫描信号线的选择期间,作为对应的数据信号线的电压的数据电压不是写入保持电容器,而是写入小电容电容器。由此,即使保持电容器的电容值大,也能够以比以往短的时间进行数据写入,因此,为了亮度控制用的保持电压的稳定化,能够使用电容值大的保持电容器,并且防止因充电不足而引起的显示质量的降低。
根据本发明的若干实施方式中的任一个所涉及的显示装置,在各像素电路中包括写入辅助电容器作为上述小电容电容器,在各像素电路中,在对保持电容器进行初始化且由作为对应的数据信号线的电压的数据电压对写入辅助电容器进行充电之后,保持电容器和写入辅助电容器并联连接,在两电容器之间电荷再分配,由此确定保持电容器的保持电压。由此,即使保持电容器的电容值大,也能够以比以往短的时间进行数据写入,因此,为了亮度控制用的保持电压的稳定化,能够使用电容值大的保持电容器,并且防止因充电不足而引起的显示质量的降低。
根据本发明的若干实施方式的其它的任一个所涉及的显示装置,在各像素电路中包括与保持电容器串联连接的写入辅助电容器,由这些保持电容器和写入辅助电容器构成小电容电容器,在选择对应的扫描信号线时,该小电容电容器以作为对应的数据信号线的电压的数据电压对该小电容电容器充电。通过利用该充电的数据电压的写入,保持于该小电容电容器的电压由写入辅助电容器和保持电容器进行电容分压,从而确定保持电容器中的保持电压。由此,即使保持电容器的电容值大,也能够以比以往短的时间进行数据写入,因此,为了亮度控制用的保持电压的稳定化,能够使用电容值大的保持电容器,并且防止因充电不足而引起的显示质量的降低。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及的显示装置的整体构成的框图。
图2是示出上述第一实施方式中的像素电路的第一构成例的电路图。
图3是用于说明上述第一实施方式中的第一构成例的像素电路的动作的信号波形图。
图4是示出上述第一实施方式中的像素电路的第二构成例的电路图。
图5是用于说明上述第一实施方式中的第二构成例的像素电路的动作的信号波形图。
图6是示出上述第一实施方式中的像素电路的第三构成例的电路图。
图7是用于说明上述第一实施方式中的第三构成例的像素电路的动作的信号波形图。
图8是示出上述第一实施方式中的像素电路的第四构成例的电路图。
图9是用于说明上述第一实施方式中的第四构成例的像素电路的动作的信号波形图。
图10是示出上述第一实施方式中的像素电路的第五构成例的电路图。
图11是用于说明上述第一实施方式中的第五构成例的像素电路的动作的信号波形图。
图12是示出第二实施方式所涉及的显示装置的整体构成的框图。图13是将上述第二实施方式中的像素电路的构成例与数据信号线驱动电路的主要部分的构成共同示出的电路图。
图14是示出上述第二实施方式中的像素电路的第一变形例的电路图(A)以及第二变形例的电路图(B)。
图15是示出上述第二实施方式中的像素电路的第三变形例的电路图。
图16是示出第三实施方式涉及的显示装置的像素电路的构成例的电路图。
图17是用于说明上述第三实施方式中的像素电路的动作的信号波形图。
图18是示出上述第三实施方式中的像素电路的第一变形例的电路图。
图19是示出上述第三实施方式中的像素电路的第二变形例的电路图。
图20是示出上述第三实施方式中的像素电路的第三变形例的电路图。
图21是用于说明上述第三实施方式中的第三变形例的像素电路的动作的信号波形图。
图22是示出上述第三实施方式中的像素电路的其它构成例的电路图。
图23是用于说明上述第三实施方式中的其它构成例的像素电路的动作的信号波形图。
图24是示出第四实施方式涉及的显示装置的像素电路第一构成例的电路图。
图25是用于说明上述第四实施方式中的第一构成例的像素电路的动作的信号波形图。
图26是示出第四实施方式涉及的显示装置的像素电路第二构成例的电路图。
图27是用于说明上述第四实施方式中的第二构成例的像素电路的动作的信号波形图。
图28是示出现有的显示装置的像素电路的构成的电路图。
图29是用于说明现有的显示装置中的问题的信号波形图。
图30是用于说明现有的显示装置中用于解决问题的像素电路的基本构成和动作的电路图(A,B)。
图31是用于说明现有的显示装置中用于解决问题的像素电路的基本动作的信号波形图。
具体实施方式
下文参照附图说明本发明的实施方式。此外,关于以下提及的各晶体管,栅极端子相当于控制端子,漏极端子和源极端子中的一方相当于第一导通端子,另一方相当于第二导通端子。另外,以下的各实施方式中的晶体管例如是薄膜晶体管,但本发明并不限于此。此外,本说明书中的“连接”只要没有特别说明,则意味着“电连接”,在不脱离本发明的主旨的范围内,不仅意味着直接连接,也包括借助其他元件的间接连接的情况。
<1.第一实施方式>
<1.1整体构成>
图1是示出第一实施方式所涉及的有机EL显示装置10a的整体构成的框图。如图1所示,该显示装置10a具备显示部11、显示控制电路20、数据侧驱动电路30、扫描侧驱动电路40以及电源电路50。数据侧驱动电路作为数据信号线驱动电路(也称为“数据驱动器”)发挥功能。扫描侧驱动电路40作为扫描信号线驱动电路(也称为“栅极驱动器”)和发光控制电路(也称为“发光驱动器”)发挥功能。在图1所示的构成中,这两个驱动电路作为一个扫描侧驱动电路40来实现,但也可以是这两个驱动电路适当分离的构成,另外,也可以是这两个驱动电路分开配置于显示部11的一侧和另一侧的构成。另外,扫描侧驱动电路以及数据侧驱动电路的至少一部分也可以与显示部11一体形成。这一方面与在后述的其它实施方式中也相同。电源电路50生成要供给到显示部11的后述的高电平电源电压ELVDD、低电平电源电压ELVSS以及初始化电压Vini,以及要供给到显示控制电路20、数据侧驱动电路30以及扫描侧驱动电路40的电源电压(未图示)。
在显示部11中,配设有m条(m为2以上的整数)数据信号线D1~Dm和与它们交叉的n+1条(n为2以上的整数)扫描信号线G1~Gn+1,分别沿n条扫描信号线G1~Gn配设有n条发光控制线(也称为“发射线”)E1~En,并且分别沿着n条扫描信号线G1~Gn配设有n条电容选择信号线CSW1~CSWn。如图1所示,在显示部11设置有m×n个像素电路15,这些m×n个像素电路15沿着m条数据信号线D1~Dm以及n条扫描信号线G1~Gn配置成矩阵状,各像素电路15与m条数据信号线D1~Dm中的任意一个对应,并且与n条扫描信号线G1~Gn中的任意一个对应(以下,在区分各像素电路15的情况下,将与第i条扫描信号线Gi以及第j条数据信号线Dj对应的像素电路称为“第i行第j列的像素电路”,用符号“Pix(i,j)”表示。n条发光控制线E1~En分别对应于n条扫描信号线G1~Gn,n条电容选择信号线CSW1~CSWn也分别对应于n条扫描信号线G1~Gn。因此,各像素电路15也对应于n条发光控制线E1~En中的任意一个,也对应于n条电容选择信号线CSW1~CSWn中的任意一个。另外,作为要施加到各电容选择信号线CSWi的电容选择信号CSW(i),也可以使用要施加到与该电容选择信号线CSWi对应的发光控制线Ei的发光控制信号。在这种情况下,不需要电容选择信号线CSW1~CSWn。
另外,在显示部11中配设有在各像素电路15中共用的未图示的电源线。即,配设有用于供给用于驱动后述的有机EL元件的高电平电源电压ELVDD的第一电源线(以下称为“高电平电源线”,与高电平电源电压相同地用符号“ELVDD”)及用于供给用于驱动有机EL元件的低电平电源电压ELVSS的第二电源线(以下称为“低电平电源线”,与低电平电源电压相同地用符号“ELVSS”)。而且,在显示部11中还配设有作为用于各像素电路15的初始化的初始化动作的初始化电压Vini的用于供给固定电压的未图示的初始化电压供给线INI。高电平电源电压ELVDD、低电平电源电压ELVSS以及初始化电压Vini从未图示的电源电路供给。此外,高电平电源线ELVDD、低电平电源线ELVSS以及初始化电压供给线INI都是供给固定电位的电压供给线即固定电位线。
显示控制电路20从显示装置10a的外部接收包含表示要显示的图像的图像数据和用于图像显示的定时控制信息的输入信号Sin,基于该输入信号Sin生成数据侧控制信号Scd和扫描侧控制信号Scs,将数据侧控制信号Scd输出到数据侧驱动电路(数据信号线驱动电路)30,将扫描侧控制信号Scs输出到扫描侧驱动电路(扫描信号线驱动/发光控制电路)40。
数据侧驱动电路30根据来自显示控制电路20的数据侧控制信号Scd驱动数据信号线D1~Dm。即,数据侧驱动电路30基于数据侧控制信号Scd,将表示要显示的图像的m个数据信号D(1)~D(m)并行地输出,分别施加到数据信号线D1~Dm。
扫描侧驱动电路40作为基于来自显示控制电路20的扫描侧控制信号Scs,驱动扫描信号线G1~Gn+1的扫描信号线驱动电路、驱动发光控制线E1~En的发光控制电路、以及驱动电容选择信号线CSW1~CSWn的电容选择控制电路发挥作用。另外,作为要施加到各电容选择信号线CSWi的电容选择信号CSW(i),在使用要施加到与该电容选择信号线CSWi对应的发光控制线Ei的发光控制信号的情况下,不需要电容选择信号线CSW1~CSWn,因此,也不需要电容选择控制电路的功能。
更详细而言,扫描侧驱动电路40作为扫描信号线驱动电路,基于扫描侧控制信号Scs,在各帧期间使扫描信号线G1~Gn+1重复1个水平期间同时每2个水平期间依次选择,对所选择的扫描信号线Gk施加激活的信号,并且对非选择的扫描信号线施加非激活的信号。即,驱动扫描信号线G1~Gn+1,以使第i个扫描信号线在第i-1个水平期间和第i个水平期间期间为选择状态(以下,将这种扫描信号线的驱动称为“双脉冲驱动”)。另外,“水平期间”一般是与基于水平扫描以及垂直扫描的影像信号中的显示图像的一行相当的部分的期间,在此,相当于从数据侧驱动电路30将显示图像的一行的量的图像数据(表示构成一行的m个像素的数据)作为数据信号D(1)~D(m)而输出的期间。例如在后述的图3中,期间t4~t5、期间t5~t6、期间t6~t8分别是一个水平期间。若第i个扫描信号线Gi成为选择状态,则一并选择与之对应的m个像素电路(以下也称为“第i行的像素电路”)Pix(i,1)~Pix(i,m)。其结果是,在该扫描信号线Gi的选择期间(以下称为“第i扫描选择期间”)中,从数据侧驱动电路30施加到数据信号线D1~Dm的m个数据信号D(1)~D(m)的电压(以下有时不区分这些电压而仅称为“数据电压”)作为像素数据分别写入像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)。即,第i行的各像素电路Pix(i,j)(j=1~m)内的规定电容器以数据电压被充电。该规定电容器相当于现有的像素电路中的保持电容,但如后所述,在本实施方式中,例如是图2等所示的构成中的作为小电容电容器的写入辅助电容器Cwa。
另外,如上所述,在本实施方式中进行双脉冲驱动,因此在第i个水平期间,第i个以及第i+1个扫描信号线Gi、Gi+1都是选择状态(参照后述的图3),第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)的规定电容器(在后述的图3所示的例子中,写入辅助电容器Cwa)以数据信号D(1)~D(m)的电压分别被充电,并且第i+1行的像素电路Pix(i+1,1)~Pix(i+1,m)的规定电容器也以数据信号D(1)~D(m)的电压分别被充电。
由此,第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)各自的规定电容器由要写入其的数据电压充电,第i+1行的像素电路Pix(i+1,1)~Pix(i+1,m)各自的规定电容器由要写入前一行的像素电路的数据电压充电。该i+1行的像素电路中的规定电容器的充电相当于“预备充电”,由此提高向各像素电路15写入数据电压的情况下的规定电容器的充电率。
另外,扫描侧驱动电路40作为发光控制电路,基于扫描侧控制信号Scs对第i个发光控制线Ei施加至少在包括第i选择扫描期间的规定期间表示非发光的非激活的发光控制信号,在除此以外的期间施加表示发光的激活的发光控制信号(参照后述的图3)。第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)内的有机EL元件在发光控制线Ei的发光控制信号为有效的期间,以与基于分别写入到第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)的数据电压而确定的电压Vw2对应的亮度发光(详细后述)。进而,扫描侧驱动电路40基于扫描侧控制信号Scs,对第i电容选择信号线CSWi施加要提供给第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)中的电容选择晶体管的栅极端子的后述的电容选择信号(参照后述的图3)。可以使用上述发光控制信号作为该电容选择信号,但在本实施方式中,为了使向各像素电路15的保持电容(后述的保持电容器Cst)的数据电压的写入动作稳定化,以使施加于各电容选择信号线CSWi的电容选择信号CSW(i)从非激活状态(低电平电压)变为激活状态(高电平电压)的定时比施加于与该电容选择信号线CSWi对应的发光控制线Ei的发光控制信号从非激活状态(低电平电压)变为激活状态(高电平电压)的定时稍早的方式,生成各电容选择信号CSW(i)(i=1~n)(参照后述的图3等)。
<1.2现有例中的像素电路的构成以及动作与问题点>
以下,在对本实施方式中的像素电路15的构成以及动作进行说明之前,为了比较,参照图28以及图29对现有的有机EL显示装置(以下称为“现有例”)中的像素电路14的构成以及动作进行说明。另外,该现有例整体上与图1所示的构成基本相同,但在下述方面与图1所示的构成不同。即,上述第一实施方式中的发光控制电路对各像素电路的发光控制,与以下所述的现有例中的问题和用于其解决的方案没有直接的关系,因此在该现有例中,像素电路14中不包含用于发光控制的晶体管,显示部11中未配设发光控制线E1~En(参照图28)。另外,用于驱动上述第一实施方式中的电容选择信号线CSW1~CSWn和该电容选择信号线CSW1~CSWn的电路、由该电容选择信号线CSW1~CSWn控制的构成要素(后述的电容选择晶体管)也不包含于该现有例中。
图28是表示现有例中的像素电路14的构成的电路图,更详细而言,是表示与第i个扫描信号线Gi及第j个数据信号线Dj对应的像素电路14即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的构成的电路图(1≤i≤n,1≤j≤m)。如图28所示,像素电路14包括作为显示元件的有机EL元件OL、驱动晶体管M1、写入控制晶体管M2和保持电容器Cst。另外,在图28中,用“Csc”表示寄生于驱动晶体管M1的栅极端子的电容(以下,简称为“寄生电容”)。在该像素电路14中,写入控制晶体管M2作为开关元件起作用。
在像素电路14连接有与其对应的扫描信号线(以下,在关注于像素电路的说明中也称为“对应扫描信号线”)Gi、与其对应的数据信号线(以下,在关注于像素电路的说明中称为“对应数据信号线”)Dj、高电平电源线ELVDD以及低电平电源线ELVSS。
如图28所示,在像素电路14中,驱动晶体管M1的漏极端子与高电平电源线ELVDD连接,其栅极端子经由写入控制晶体管M2与对应数据信号线Dj连接,并且经由保持电容器Cst与该源极端子连接,其源极端与有机EL元件OL的阳极连接。有机EL元件OL的阴极电极与低电平电源线ELVSS连接。写入控制晶体管M2的栅极端子连接到对应扫描信号线Gi。
驱动晶体管M1是N沟道型晶体管,在发光期间,在饱和区域动作,与保持电容器Cst所保持的电压即栅极-源极间电压Vgs相应的电流流过源极-漏极间,该电流也作为驱动电流Id流过有机EL元件OL。由此,有机EL元件OL以与其驱动电流Id对应的亮度发光。
如上所述,在发光期间,有机EL元件OL以对应于驱动晶体管M1的栅极-源极间电压Vgs的亮度发光,因此,优选该栅极-源极间电压Vgs在发光期间被保持在由紧邻其之前的数据写入期间中的数据信号D(j)所确定的期望的电压。但是,在驱动晶体管M1的栅极端子存在上述寄生电容Csc,因此当驱动晶体管M1的源极端子的电压Vs由于流过电源线的电流引起的电压下降仅变化ΔVs时,该栅极端子的电压(以下,仅称为“栅极电压”)Vg以下述式所示的ΔVg变化(以下,寄生电容Ccs以及保持电容器Cst的电容值也分别用标记“Csc”以及“Cst”表示)。
ΔVg={Cst/(Csc+Cst)}ΔVs......(1)
根据上述式,为了将栅极-源极间电压Vgs保持为恒定,即设为ΔVg=ΔVs,优选以Cst/(Csc+Cst)≈1的方式使保持电容器Cst的电容值取为尽可能大的值。
然而,通过数据信号D(j)对驱动晶体管M1的栅极端子进行充电时的时间常数τcnv,根据伊尔莫尔(Elmore)延迟模型(参照非专利文献1),能够如下那样近似。
τcnv≈Cdata·Rdata/2+(Rdata+RTr)Csc+(Rdata+RTr)Cst......(2)在此,将数据信号线Dj处理为由电阻和电容的分布常数电路形成的传输路径,Cdata和Rdata分别表示从数据信号D(j)向数据信号线Dj的输入点到写入控制晶体管M2为止的总电容和总电阻,RTr表示写入控制晶体管的导通电阻。
根据上述式(1),优选尽可能地增大保持电容器Cst的电容值,但根据上述式(2),如果增大保持电容器Cst的电容值,则上述时间常数Tcnv增加,不利于像素电路14的高速驱动。以下,对这一点进行详细说明。
图29是用于说明现有例所涉及的显示装置的驱动的信号波形图,表示图28所示的像素电路14即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的数据写入动作中的对应扫描信号线Gi的电压、对应数据信号线Dj的电压(数据信号D(j)的电压)以及驱动晶体管M1的栅极端子的电压(栅极电压)Vg的变化。在图29中,对应扫描信号线Gi的电压为高电平的期间是对应扫描信号线Gi的选择期间。数据信号D(j)在时刻t1,从要写入到第i-1行第j列的像素电路Pix(i-1,j)的电压向要写入到第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的电压变化。在图29所示的例子中,在时刻t2,栅极电压Vg达到目标电压(要写入像素电路Pix(i,j)的电压)之前,扫描信号线Gi成为非选择状态(低电平电压)。其结果是,在时刻t2以后的发光期间,在实际的栅极电压Vg和目标电压(时刻t2的数据信号D(j)的电压)之间产生偏移ΔV。即,在数据写入中产生保持电容器Cst的充电不足。
<1.3本申请发明的像素电路的基本构成例>
本申请发明人为了解决现有例中的上述问题而进行了深入研究,结果针对像素电路想到如图30和图31所示的构成。图30是用于说明用于解决上述问题的像素电路的基本构成和动作的电路图,图31是用于说明用于解决上述问题的像素电路的基本动作的信号波形图。
图30(A)和(B)所示的像素电路(以下称为“基本像素电路”)15与图28所示的现有例中的像素电路14同样,包含作为显示元件的有机EL元件OL、驱动晶体管M1、写入控制晶体管M2和保持电容器Cst,但除此之外在还具备作为开关元件发挥功能的电容选择晶体管M3这点上与现有例不同。即,在基本像素电路15中,电容选择晶体管M3与保持电容器Cst串联连接,驱动晶体管M1的栅极端子经由电容选择晶体管M3和保持电容器Cst与驱动晶体管M1的源极端子连接。电容选择晶体管M3的栅极端子连接有电容选择信号线CSWi,由此,电容信号线CSi的电压作为电容选择信号CSW(i)被提供。如图31所示,该电容选择信号CSW(i)是在对应扫描信号线Gi变化为非选择状态(低电平)的时刻t2之后成为激活(高电平)的信号。
在该基本像素电路15的驱动中,数据信号D(j)在对应扫描信号线Gi的选择期间内的时刻t1,如图31所示,从要写入到第i-1行第j列的像素电路Pix(i-1,j)的电压向要写入到第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的电压变化。在该时刻tl,电容选择信号CSW(i)为低电平,因此电容选择晶体管M3为截止状态。因此,当从对应数据信号线Dj经由导通状态的写入控制晶体管M2向驱动晶体管M1的栅极端子提供数据信号D(j)时,由于该数据信号D(j)的电压而仅寄生电容Csc被充电,保持电容器Cst不被充电(参照图30(A))。在此,寄生电容Csc的电容值通常与保持电容器Cst的电容值相比足够小。因此,基于时刻tl以后的数据信号D(j)的数据写入,即寄生电容Csc的充电的时间常数小,因此与现有例相比高速地进行。其结果是,在对应扫描信号线Gi的选择期间的结束时刻t2,栅极电压Vg达到目标电位(与要写入像素电路14中的Pix(i,j)电压对应的电压)Vw1。
在时刻t2,如图31所示,通过对应扫描信号线Gi成为非选择状态,写入控制晶体管M2成为截止状态,在之后的时刻t3,电容选择信号CSW(i)成为高电平,电容选择晶体管M3成为导通状态。因此,在时刻t3,在寄生电容Csc和保持电容器Cst之间进行电荷的再分配(参照图30(B))。通过该电荷再分配,栅极电压Vg成为下述式所示的电压Vw2。但是,在即将进行该电荷再分配之前,在保持电容器Cst中未积蓄电荷。
Vw2={Cst/(Csc+Csc)}Vw1......(3)
如上所述,根据图30所示的基本像素电路15,在对应扫描信号线Gi的选择期间即数据写入期间,与保持电容器Cst相比电容值小的电容(此处为“寄生电容”)Ccs中,将对应数据信号线Dj的电压作为数据电压Vw1来写入,因此与以往相比能够在短时间内写入数据电压Vw1,能够避免充电不足。但是,在该数据电压Vw1的写入后,通过电容选择晶体管M3变为导通状态而在寄生电容Ccs与保持电容器Cst之间进行电荷的再分配,由此确定保持在保持电容器Cst的电压Vw2。因此,需要使对应数据信号线Dj的电压高于保持电容器Cst中要保持的电压(参照式(3)、图31)。
<1.4本实施方式中的像素电路的构成及动作>
接着,参照图2和图3等对基于图30的上述基本像素电路15的本实施方式中的像素电路15a的构成和动作进行说明。
图2是示出本实施方式中的像素电路的第一构成例的电路图,图3是用于说明根据本实施方式中的第一构成例的像素电路15a的动作的信号波形图。
图2表示与本实施方式中的第i个扫描信号线Gi以及第j个数据信号线Dj对应的像素电路15a,即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的构成(1≤i≤n,1≤j≤m)。该像素电路15a包括作为显示元件的有机EL元件OL、写入辅助电容器Cwa以及保持电容器Cst、驱动晶体管M1、写入控制晶体管M2、电容选择晶体管M3、第一初始化晶体管M4、发光控制晶体管M5。在该像素电路15a中,驱动晶体管M1以外的晶体管M2~M5作为开关元件发挥功能。该像素电路15a所包含的晶体管全部为N沟道型,但它们的一部分或全部也可以为P沟道型(参照后述的图16、图18~图21)。另外,也可以是短路去除了发光控制晶体管M5的构成。另外,写入辅助电容器Cwa的电容值比保持电容器Cst的电容值小,与图30所示的基本像素电路15的寄生电容Csc对应,但也可以是与寄生电容Ccs分开形成的小电容值的电容器,另外,也可以是与和寄生电容Ccs分开形成的电容和寄生电容的合成电电容相当的小电容值的电容器。
如图2所示,像素电路15a是与其对应的扫描信号线(对应扫描信号线)Gi、对应扫描信号线Gi的后续的扫描信号线(扫描信号线G1~Gn+1的扫描顺序中的紧后的扫描信号线,以下,在关注于像素电路的说明中称为“后续扫描信号线”)Gi+1、与其对应的发光控制线(对应发光控制线)Ei、与其对应的数据信号线(对应数据信号线)Dj、与其对应的电容选择信号线(以下,在关注于像素电路的说明中称为“对应电容选择信号线”)CSWi、初始化电压供给线INI、高电平电源线ELVDD及低电平ELVSS连接。另外,在本实施方式中,为了控制各像素电路15a中的电容选择晶体管M3的导通/截止,与n条扫描信号线G1~Gn分别对应的n条电容选择信号线CSW1~CSWn被配设在显示部11。但是,也可以将发光控制线E1~En作为电容选择信号线CSW1~CSWn使用。在这种情况下,无需另外将电容选择信号线CSW1~CSWn设置于显示部11。此外,初始化电压Vini也可以是与低电平电源电压ELVSS不同的电压,作为初始化电压Vini能够选定与低电平电源电压ELVSS相等的电压。在该情况下,优选设为不设置初始化电压供给线INI而将低电平电源线ELVSS也作为初始化电压供给线INI使用的构成。
如图2所示,在像素电路15a中,作为驱动晶体管M1的第一导通端子的漏极端子经由发光控制晶体管M5与作为第一电源线的高电平电源线ELVDD连接,作为驱动晶体管M1的控制端子的栅极端子经由写入控制晶体管M2与对应数据信号线Dj连接,并且经由相互串联连接的电容选择晶体管M3和保持电容器Cst与驱动晶体管M1的源极端子连接。另外,作为驱动晶体管M1的第二导通端子的源极端子与有机EL元件OL的阳极连接。有机EL元件OL的阴极电极与作为第二电源线的低电平电源线ELVSS连接。另外,写入辅助电容器Cwa的第一端子连接到驱动晶体管M1的栅极端子,第二端子连接到驱动晶体管M1的源极端子。并且,写入控制晶体管M2、电容选择晶体管M3、第一初始化晶体管M4以及发光控制晶体管M5的栅极端子分别与对应扫描信号线Gi、对应电容选择信号线CSWi、后续扫描信号线Gi+1以及对应发光控制线Ei连接。
图3表示图2所示的像素电路15a即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的初始化动作、数据写入动作以及发光动作中的各信号线(对应发光控制线Ei、对应扫描信号线Gi、后续扫描信号线Gi+1、对应数据信号线Dj、对应电容选择信号线CSWi)的电压、驱动晶体管M1的栅极电压Vg、保持电容器Cst与电容选择晶体管M3的连接点的电压(以下称为“保持电容电压”)Vst的变化。另外,在图3中“(k,j)”表示数据信号线Dj的电压是应该写入第k行第j列的像素电路Pix(k,j)的数据电压Vdata(k=l~n)(后述的图5、图7、图17、图21中也同样)。在本实施方式中使用基于第一构成例的像素电路15a(图2)的情况下,如图3所示,在每一帧期间,在消隐期间内的时刻t1~t2期间,所有的像素电路15a同时被初始化。因此,该时刻t1~t2的期间为该构成例中的初始化期间Tini。另外,在图3中,时刻t4~t6的期间是第i个扫描信号线Gi的选择期间即第i扫描选择期间,时刻t5~t8的期间是第i+1个扫描信号线(后续扫描信号线)Gi+1的选择期间即第i+1扫描选择期间。如后所述,第i扫描选择期间(t4~t6)相当于第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)的数据写入期间Tw。从该数据写入期间Tw紧前的消隐期间内的初始化期间Tini的开始时刻t1到后续扫描信号线Gi+1的结束时刻t8是第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)的非发光期间,从时刻t8到下一个消隐期间内的初始化期间Tini的开始时刻为止是第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)的发光期间。另外,在图3所示的例子中,非发光期间的结束时刻(t8)与后续扫描信号线Gi+1的选择期间的结束时刻一致,但也可以在后续扫描信号线Gi+1的选择期间结束后非发光期间结束(后述的图5、图7、图11、图17中也同样)。
在各像素电路Pix(i,j)(i=1~n,j=1~m)中,在初始化期间Tini的开始时刻t1,如图3所示,对应扫描信号线Gi及后续扫描信号线Gi+1的电压从低电平变化为高电平,对应电容选择信号线CSWi的电压维持为高电平。因此,写入控制晶体管M2以及第一初始化晶体管M4从截止状态变化为导通状态,电容选择晶体管M3维持在导通状态。此外,在初始化期间Tini期间,从数据侧驱动电路30向各数据信号线Dj(j=1~m)施加初始化电压Vini。因此,向写入辅助电容器Cwa及保持电容器Cst的两端提供初始化电压Vini,由此,在初始化期间Tini(t1~t2)中,写入辅助电容器Cwa及保持电容器Cst被初始化。即,写入辅助电容器Cwa及保持电容器Cst均处于被放电而未蓄积电荷的状态,写入辅助电容器Cwa及保持电容器Cst中的保持电压均为零。另外,如上所述,在本构成例中,第一初始化晶体管M4与电容选择晶体管M3及写入控制晶体管M2—起构成在初始化期间Tini使保持电容器Cst等放电而进行初始化的初始化电路。
在初始化期间Tini的结束时刻t2,对应扫描信号线Gi、后续扫描信号线Gi+1以及对应电容选择信号线CSWi的电压变化为低电平,之后,扫描信号线Gi~Gn的依次扫描开始。另外,对应发光控制线Ei的电压在初始化期间Tini的开始时刻t1为低电平,到后续扫描信号线Gi+1的选择期间(第i+1扫描选择期间)的结束时刻t8为止维持为低电平。因此,在时间t1至时间t8,有机EL元件OL为非发光状态。
在第i行第j列的像素电路Pix(i,j)中,如图3所示,在第i扫描选择期间的开始时刻t4,对应扫描信号线Gi的电压变为高电平,由此写入控制晶体管M2成为导通状态。因此,要写入对应数据信号线Dj的电压即第i-1行第j列的像素电路Pix(i-1,j)的数据电压被提供给驱动晶体管M1的栅极端子(写入辅助电容器Cwa的第一端子)。在该时刻t4,电容选择晶体管M3维持为截止状态,保持电容器Cst与驱动晶体管M1的栅极端子电分离。由此,在时刻t4~t5,通过要写入到第i-1行第j列的像素电路Pix(i-1,j)的数据电压,仅写入辅助电容器Cwa被充电,相当于该数据电压的电压作为写入电压被保持在写入保持电容器Cwa。之后,在时刻t5,对应数据信号线Dj的电压变为要写入第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的数据电压,用该数据电压仅充电辅助电容器Cwa。此时,由于后续扫描信号线Gi+1的电压从低电平变为高电平,第一初始化晶体管M4变为导通状态,因此,初始化电压Vini被提供给写入辅助电容器Cwa以及保持电容器Cst的第二端子(与驱动晶体管M1的源极端子连接的端子)。另外,对有机EL元件OL的阳极电极也提供初始化电压Vini,有机EL元件OL的寄生电容(未图示)放电。
之后,在作为数据写入期间Tw的第i扫描选择期间的结束时刻t6,对应扫描信号线Gi的电压变化为低电平,由此写入控制晶体管M2成为截止状态,驱动晶体管M1的栅极端子与对应数据信号线Dj电分离。进而,在之后的时刻t7,通过对应电容选择信号线CSWi的电压从低电平变为高电平,电容选择晶体管M3成为导通状态。由此,保持电容器Cst成为与写入辅助电容器Cwa并联连接的状态,在寄生电容Csc与保持电容器Cst之间进行电荷的再分配。通过该电荷再分配,栅极电压Vg成为比在数据写入期间Tw(t4~t6)中被写入到写入辅助电容器Cwa的数据电压Vdata低的电压。在此,若在数据写入期间Tw中将写入到写入辅助电容器Cwa的Vdata设为Vw1,则该电荷再分配后的驱动晶体管M1的栅极电压Vg(i,j)以及保持电容电压Vst(i,j)成为由下式(6)表示的电压Vw2。另外,在将像素电路Pix(i,j)中的栅极电压Vg与其他像素电路中的栅极电压Vg区别的情况下使用符号“Vg(i,j)”,在将像素电路Pix(i,j)中的保持电容电压Vst与其他像素电路中的保持电容电压Vst区别的情况下使用符号“Vst(i,j)”(以下也同样)。
Vw2={Cwa/(Cwa+Cst)}(Vw1-Vini)+Vini……(6)
此时,驱动晶体管M1中的栅极-源极间电压Vgs与保持电容器Cst所保持的电压相当,由下式表示。
Vgs=Vw2-Vini
={Cwa/(Cwa+Cst)}(Vw1-Vini)……(7)
此外,在电容选择晶体管M3为导通状态时,保持电容器Cst与写入辅助电容器Cwa是并联连接的状态,上述栅极-源极间电压Vgs也可以说是相当于由保持电容器Cst与写入辅助电容器Cwa保持的电压。
之后,在时刻t8,后续扫描信号线G1+1的电压变化为低电平,由此第一初始化晶体管M4成为截止状态。另外,在时刻t8,对应发光控制线Ei的电压从低电平变化为高电平,由此发光控制晶体管M5变化为导通状态。因此,从高电平电源线ELVDD经过驱动晶体管M1和有机EL元件OL到低电平电源线ELVSS中流过电流,有机EL元件发光,在从时刻t8到下一个消隐期间开始初始化动作为止,成为发光期间。此外,该有机EL元件OL的发光开始时,栅极电压Vg及保持电容电压Vst从Vw2变化到Vw2+Vf,但驱动晶体管M1中的栅极-源极间电压Vgs即保持电容器Cst的保持电压不变化(参照上述式(7))。在此,Vf为有机EL元件OL的正向电压。
驱动晶体管M1是N沟道型晶体管,在发光期间,在饱和区域动作,与保持电容器Cst所保持的电压即栅极-源极间电压Vgs相应的电流流过源极-漏极间,该电流也作为驱动电流Id流过有机EL元件OL。该驱动电流Id由下式(8)给出。式(8)中包含的驱动晶体管M1的增益β由下式(9)给出。
Id=(β/2)(Vgs-Vth)2
=(β/2)(Vw2-Vini-Vth)2……(8)
β=μ×(W/L)×Cox……(9)
但是,在上述的式(8)和式(9)中,Vth、μ、W、L、Cox分别表示驱动晶体管M1的阈值电压、迁移率、栅极宽度、栅极长度以及每单位面积的栅极绝缘膜电容。
有机EL元件OL根据上述驱动电流Id发光,该发光在下一消隐期间持续至初始化动作开始。
在其它像素电路中,也根据各帧期间中的扫描信号线G1~Gn+1的依次扫描,同样地进行初始化动作、数据写入动作以及发光动作(参照图3)。由此,来自外部的输入信号Sin中的图像数据所表示的图像显示于显示部11。
<1.5作用及效果>
如上所述,根据本实施方式,在各像素电路15a中,数据信号D(j)的电压作为数据电压Vdata被写入电容值比保持电容器Cst小的写入辅助电容器Cwa,之后电容选择晶体管M3变化为导通状态,由此在写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst之间电荷再分配,由此确定用于有机EL元件OL的驱动而保持于保持电容器Cst的电压(以下称为“驱动用保持电压”)。因此,在各像素电路15a中,在将为了使有机EL元件OL以期望的亮度发光而将要写入保持电容器Cst的电压设为Vw2时,要从对应数据信号线Dj写入该像素电路15a的写入辅助电容器Cwa的数据电压Vdata根据式⑹被写入Vdata=Vw1
={(Cwa+Cst)/Cwa}(Vw2-Vini)+Vini
=Vw2+(Cst/Cwa)(Vw2-Vini)……(10)。
在此,由于Cst>Cwa、Vw2>Vini,因此该数据电压Vdata大于保持电容器Cst要保持的驱动用保持电压Vw2。因此,应该从该数据电压Vdata(=Vw1)即数据侧驱动电路30施加到数据信号线Dj的电压比以往高。但是,由该数据电压Vdata的写入的写入辅助电容器Cwa的充电中的时间常数与保持电容器Cst的电容值无关而由数据写入辅助电容器Cwa的电容值确定,比以往小(参照已述的式(2))。其结果,数据写入中的充电速度提高。因此,根据本实施方式,为了驱动用保持电压的稳定化,使用电容值大的保持电容器Cst,并且能够防止充电不足导致的显示质量的降低。
另外,根据本实施方式,在各像素电路15a中,第一初始化晶体管元件M4的栅极端子与后续扫描信号线Gi+1连接,写入控制晶体管M2在从导通状态变为截止状态的时刻t6之前成为导通状态,在该时刻t6之后成为截止状态(参照图3)。由此,与数据信号线Dj的电压(数据电压Vdata=Vw1)与初始化电压Vini之差相当的电压Vw1-Vini被可靠地保持在写入辅助电容器Cwa。
在发光期间中电容选择信号线CSWi的信号变为激活状态的情况下,则在发光期间在写入辅助电容器Cwa和保持电容器Cst之间电荷再分配,并且在驱动晶体管M1的栅极端子的电位(栅极电压)Vg高的状态下,有机EL元件OL发光,由此,有机EL元件OL的寿命变短,其亮度有可能比期望的亮度明亮。但是,在本实施方式中,进行双脉冲驱动,在各像素电路15a中,在对应扫描信号线Gi变化为非选择状态之后,在后续扫描信号线Gi+1变化为非选择状态之前,对应的电容选择信号线的信号变化为激活状态(参照图3)。因此,上述电荷的再分配在非发光期间进行,由此能够避免与这样的有机EL元件OL的寿命和亮度有关的问题。
<1.6像素电路的其它的构成>
作为本实施方式中的像素电路,也可以使用图2所示的第一构成例以外的构成的像素电路。例如,也可以使用以下所述的第二构成例到第五构成例中的像素电路中的任意一个。
<1.6.1第二构成例>
图4是示出本实施方式中的像素电路的第二构成例的电路图,图5是用于说明根据本实施方式中的第二构成例的像素电路的动作的信号波形图。
如图4所示,本构成例所涉及的像素电路15b除了包括具有与对应扫描信号线Gi连接的栅极端子的第二初始化晶体管M6这一点以外,与基于本实施方式中的上述第一构成例所涉及的像素电路15a相同(参照图2),对相同部分标注相同的参照符号并省略说明。在作为根据本构成例的像素电路15b的第i行第j列的像素电路Pix(i,j)中,第二初始化晶体管M6作为开关元件发挥功能,电容选择晶体管M3和保持电容器Cst的连接点(保持电容器Cst的第一端子)经由该第二初始化晶体管M6与初始化电压供给线INI连接。
在使用根据本构成例的像素电路15b的情况下,数据侧驱动电路30和扫描侧驱动电路40构成为如图5所示地驱动数据信号线D1~Dm、扫描信号线G1~Gn+1、发光控制线E1~En和电容选择信号线CSW1~CSWn。
图5表示基于图4所示的本构成例的像素电路15b即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的初始化动作、数据写入动作以及发光动作中的各信号线(对应发光控制线Ei、对应扫描信号线Gi、后续扫描信号线Gi+1、对应数据信号线Dj、对应电容选择信号线CSWi)的电压、驱动晶体管M1的栅极电压Vg、保持电容器Cst与电容选择晶体管M3的连接点的电压(保持电容电压)Vst的变化。如图5所示,在使用根据本构成例的像素电路15b的情况下,显示部11中的全部的像素电路15b不是被一起初始化,各像素电路15b按像素电路的每行在不同的定时被初始化。即,在各像素电路15中,在其数据写入期间Tw(t4~t6)所包含的期间t5~t6进行初始化动作。以下,参照图5,对基于这样的本构成例的像素电路15b的动作的详细情况进行说明。
在使用根据本构成例的像素电路15b的情况下,对应发光控制线Ei的电压仅在包括对应扫描信号线Gi的选择期间和后续扫描信号线Gi+1的选择期间的规定期间中成为低电平(非激活),在除此以外的期间成为高电平(激活)。即,从数据写入期间Tw紧前的时刻t3到后续扫描信号线Gi+1的结束时刻t8为第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)的非发光期间,从时刻t8到下一帧期间中的数据写入期间Tw之前为第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)的发光期间。
如图5所示,在时刻t3,对应发光控制线Ei的电压从高电平变化为低电平,由此发光控制晶体管M5变化为截止状态,并且对应电容选择信号线CSWi的电压从高电平变化为低电平,由此电容选择晶体管M3变化为截止状态。
然后,在作为数据写入期间Tw的第i扫描选择期间t4~t6的开始时刻t4,对应扫描信号线Gi的电压变为高电平,由此写入控制晶体管M2成为导通状态。从该时刻t4至第i+1扫描选择期间t5~t8的结束时刻t8的对应扫描信号线Gi、后续扫描信号线Gi+1、对应数据信号线Dj和对应电容选择信号线CSWi的电压与上述第一构成例的情况同样地变化,因此,栅极电压Vg的变化也与上述第一构成例的情况同样(图3,参照图4)。但是,时刻t4时的栅极电压Vg在上述第一构成例中与初始化电压Vini相等,而在本构成例中与紧前一帧期间中的相当于驱动用保持电压的栅极电压相等。
另外,在时刻t4,对应扫描信号线Gi的电压变为高电平,由此第二初始化晶体管M6也成为导通状态。因此,保持电容电压(保持电容器Cst与电容选择晶体管M3的连接点的电压)Vst向初始化电压Vini变化。
然后,在第i+1扫描选择期间t5~t8的开始时刻t5,通过后续扫描信号线Gi+1的电压变为高电平,第一初始化晶体管M4成为导通状态。因此,保持电容器Cst经由第一初始化晶体管M4以及第二初始化晶体管M6放电,在初始化期间Tini(t5~t6)中,保持电容器Cst的保持电压被初始化为零。这样,在本构成例中,第一初始化晶体管M4以及第二初始化晶体管M6构成在初始化期间Tini使保持电容器Cst等放电而进行初始化的初始化电路。即,在初始化期间Tini中,第一初始化晶体管M4和第二初始化晶体管M6构成使保持电容器Cst放电而进行初始化的保持电容放电开关元件。
进而,在之后的时刻t7,通过对应电容选择信号线CSWi的电压从低电平变为高电平,电容选择晶体管M3成为导通状态。从该时刻t7至第i+1扫描选择期间t5~t8的结束时刻t8的对应扫描信号线Gi、后续扫描信号线Gi+1、对应数据信号线Dj和对应电容选择信号线CSWi的电压与上述第一构成例的情况同样地变化,因此,栅极电压Vg及保持电容电压Vst的变化也与上述第一构成例的情况同样(图3,参照图5)。
之后,在时刻t8,与上述第一构成例的情况同样,通过后续扫描信号线Gi+1的电压变化为低电平,第一初始化晶体管M4成为截止状态,并且对应发光控制线Ei的电压从低电平变化为高电平,由此发光控制晶体管M5变化为导通状态。由此,在本构成例中,由上述式(8)给出的驱动电流Id也流经驱动晶体管M1及有机EL元件OL。有机EL元件OL根据上述驱动电流Id发光,该发光持续至下一帧期间中的对应扫描信号线Gi的选择期间的紧前。
在其它像素电路中,也根据各帧期间中的扫描信号线G1~Gn+1的依次扫描,同样地进行初始化动作、数据写入动作以及发光动作(参照图4)。由此,来自外部的输入信号Sin中的图像数据所表示的图像显示于显示部11。
根据使用了上述那样的本构成例的像素电路15b的显示装置,能够得到与使用了上述第一构成例的像素电路15a的显示装置相同的效果。除此以外,各像素电路15b(中的保持电容器Cst)的初始化在包含于该数据写入期间Tw(t4~t6)的期间t5~t6下进行,因此与使用了基于上述第一构成例的像素电路15a的显示装置相比,发光期间变长,显示质量提高。
<1.6.2第三构成例>
图6是示出本实施方式中的像素电路的第三构成例的电路图,图7是用于说明根据本实施方式中的第三构成例的像素电路的动作的信号波形图。
如图6所示,本构成例的像素电路15c与第二初始化晶体管M6的导通端子的一方(漏极端子)连接于电容选择晶体管M3和保持电容器Cst的连接点,另一方(源极端子)连接于驱动晶体管M1的源极端子,在这一点上与上述第二构成例的情况不同(参照图4)。但是,使用本构成例的像素电路15c的显示装置中的其它构成与使用上述第二构成例的像素电路15b的显示装置相同,因此对同一部分标注相同的参照符号并省略说明。
如图6所示,本构成例的像素电路15c中,保持电容器Cst的第一端子和第二端子经由第二初始化晶体管M6相互连接,第二初始化晶体管M6的栅极端子连接于对应扫描信号线Gi。因此,如图7所示,在对应扫描信号线Gi的选择期间(t4~t5),保持电容器Cst经由第二初始化晶体管M6放电,保持电容器Cst的保持电压初始化为零。即,第二初始化晶体管M6作为使保持电容器Cst放电的保持电容器放电开关元件发挥功能(这一点在后述的图8所示的第四构成例中也是同样的)。因此,在基于本构成例的像素电路15c中,相当于数据写入期间Tw的时刻t4~t6的期间也相当于初始化期间Tini,在这一点上,时刻t5~t6的期间与作为初始化期间Tini的上述第二构成例的像素电路15b不同。但是,由图7可知,在初始化期间Tini,保持电容电压Vst与上述第二构成例的情况稍有不同,而栅极电压Vg与上述第二构成例的情况同样地变化,发光期间也与上述第二构成例的情况同样(参照图5)。因此,使用了上述那样的本构成例的像素电路15c的显示装置,能够得到与使用了上述第二构成例的像素电路15b的显示装置相同的效果。另外,如上所述,在本构成例中,第一初始化晶体管M4以及第二初始化晶体管M6构成在初始化期间Tini使保持电容器Cst等放电而进行初始化的初始化电路。
<1.6.3第四构成例>
图8是示出本实施方式中的像素电路的第四构成例的电路图,图9是用于说明根据本实施方式中的第四构成例的像素电路的动作的信号波形图。
如图8所示,本构成例所涉及的像素电路15d的第一以及第二初始化晶体管M4、M6的栅极端子均与对应的扫描信号线Gi连接,在这一点上与上述第三构成例所涉及的像素电路15c不同(参照图6)。本构成例的像素电路15d中的其它构成与使用上述第三构成例的像素电路15c相同,因此同样部分标注相同的参照符号并省略说明。
图9表示基于图8所示的本构成例的像素电路15d即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的初始化动作、数据写入动作以及发光动作中的各信号线(对应发光控制线Ei、对应扫描信号线Gi、对应数据信号线Dj以及对应电容选择信号线CSWi)的电压、驱动晶体管M1的栅极电压Vg以及保持电容电压Vst的变化。如图9所示,使用本构成例的像素电路15d的显示装置的驱动方法与使用上述第三构成例的像素电路15c的显示装置不同。即,在使用根据本构成例的像素电路15d的显示装置中,在显示部11配设有扫描信号线G1~Gn,扫描侧驱动电路40构成为在各帧期间依次且轮流地选择扫描信号线G1~Gn一个水平期间(以下,为了将这样的扫描信号线的驱动与使用上述第一至第三构成例的像素电路的显示装置中的扫描信号线的驱动进行区分,称为“单脉冲驱动”)。另外,数据侧驱动电路30构成为与这样的扫描信号线G1~Gn的驱动联动地驱动数据信号线D1~Dm。
在图9中,时刻t3~t8的期间是第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)的非发光期间。时刻t4~t6的期间是第i水平期间,时刻t5~t6的期间是第i个扫描信号线(对应扫描信号线)Gi的选择期间即第i扫描选择期间。该第i扫描选择期间相当于第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)的数据写入期间Tw,也相当于初始化期间Tini。
在第i行第j列的像素电路Pix(i,j)中,如图9所示,当在时刻t3时发光控制线Ei的电压从高电平变化为低电平时,发光控制晶体管M5从导通状态变化为截止状态,有机EL元件OLED成为非发光状态。另外,在时刻t3,通过对应电容选择信号线CSWi的电压从高电平变化为低电平,电容选择晶体管M3也从导通状态变化为截止状态,保持电容器Cst与驱动晶体管M1的栅极端子电分离。
数据侧驱动电路30将作为第i行第j列的像素的数据电压的数据信号D(j)对数据信号线Dj的施加,在对应扫描信号线Gi紧前的扫描信号线(先行扫描信号线)Gi-1成为非选择状态到对应扫描信号线Gi成为选择状态为止的期间,即在从第i-1扫描选择期间的结束时刻到第i扫描选择期间的开始时刻为止的期间的时刻t4开始,并至少持续到第i扫描选择期间的结束时刻t6。
在时刻t5,对应扫描信号线Gi的电压从低电平变化为高电平,对应扫描信号线Gi成为选择状态,由此写入控制晶体管M2和第一初始化晶体管M4变化为导通状态。此时,电容选择晶体管M3维持截止状态。由此,对应数据信号线Dj的电压即数据信号D(j)的电压作为数据电压Vdata,经由写入控制晶体管M2提供给写入辅助电容器Cwa,但不提供给保持电容器Cst。其结果是,如图9所示,仅写入辅助电容器Cwa被充电,在对应扫描信号线Gi的选择期间的结束时刻t6,栅极电压Vg(i,j)达到目标电位(要写入像素电路Pix(i,j)的电压)Vdata=Vw1,在写入辅助电容器Cwa保持电压Vw1-Vini。此外,通过使第一初始化晶体管M4变为导通状态,初始化电压Vini被提供给有机EL元件OL的阳极。其结果是,有机EL元件OL的寄生电容放电,有机EL元件的阳极电极的电压(阳极电压)Va被初始化至初始化电压Vini。而且,在时刻t4对应扫描信号线Gi成为选择状态,第二初始化晶体管M6也成为导通状态。由此,初始化电压Vini经由第一和第二初始化晶体管M4、M6也被提供给保持电容器Cst的第一端子(保持电容器Cst与电容选择晶体管M3的连接点),并且保持电容器Cst的两端间通过第二初始化晶体管M6而短路。其结果是,保持电容器Cst放电,该保持电压被初始化为零。另外,在此,初始化电压Vini与低电平电源电压ELVSS相等。在上述本构成例中,第一初始化晶体管M4以及第二初始化晶体管M6构成在初始化期间Tini使保持电容器Cst等放电而进行初始化的初始化电路。
如上所述,在对应扫描信号线Gi的选择期间(t5~t6)即数据写入期间Tw中,仅在像素电路Pix(i,j)中的写入辅助电容器Cwa中写入上述数据电压Vdata=Vw1,之后,在时刻t6,对应扫描信号线Gi的电压变化为低电平,由此写入控制晶体管M2成为截止状态。另外,如上所述,在对应扫描信号线Gi的选择期间(t5~t6)中,保持电容器Cst被放电而初始化,因此该期间(t5~t6)也相当于初始化期间Tini。
进而,在对应扫描信号线Gi的选择期间(t5~t6)后的时刻t7,对应电容选择信号线CSWi的电压从低电平变为高电平,电容选择晶体管M3成为导通状态。由此,保持电容器Cst成为与写入辅助电容器Cwa并联连接的状态,在寄生电容Csc与保持电容器Cst之间进行电荷的再分配。通过该电荷再分配,与使用根据上述第一至第三构成例的像素电路的情况同样,驱动晶体管M1中的栅极端子的电压Vg(i,j)和保持电容电压Vst(i,j)成为由上述的式(6)表示的电压Vw2。
之后,在时刻t8,对应发光控制线Ei的电压从低电平变化为高电平,由此发光控制晶体管M5变化为导通状态。因此,在时刻t8以后,驱动电流Id从高电平电源线ELVDD经由发光控制晶体管M5、驱动晶体管M1、及有机EL元件OL流向低电平电源线ELVSS,有机EL元件OL通过该驱动电流Id发光。基于该驱动电流Id的有机EL元件OL的发光持续到下一帧期间中的数据写入动作及初始化动作的开始的紧前。
在其它像素电路中,也根据各帧期间中的扫描信号线G1~Gn的依次扫描,同样地进行初始化动作、数据写入动作以及发光动作(参照图9)。由此,来自外部的输入信号Sin中的图像数据所表示的图像显示于显示部11。
如上所述,在使用基于进行单脉冲驱动的本构成例的像素电路的显示装置中,在数据写入期间Tw中,电容值小的写入辅助电容器Cwa以数据电压Vdata=Vw1被充电,之后,在写入辅助电容器Cwa和电容值比其大的保持电容器Cst之间进行电荷的再分配,从而确定驱动晶体管M1的作为栅极-源极间电压Vgs的驱动用保持电压。因此,与使用进行双脉冲驱动的其它构成例的像素电路的显示装置同样地,能使用电容值大的保持电容器Cst,并且能够防止充电不足导致的显示质量的降低。
<1.6.4第五构成例>
图10是示出本实施方式中的像素电路的第五构成例的电路图,图11是用于说明根据本实施方式中的第五构成例的像素电路的动作的信号波形图。
如图10所示,根据本构成例的像素电路15e与上述第四构成例同样,除了有机EL元件OL,还包括写入辅助电容器Cwa以及保持电容器Cst、驱动晶体管M1、写入控制晶体管M2、第一初始化晶体管M4、发光控制晶体管M5、第二初始化晶体管M6。但是在本构成例中,写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst相互串联连接,在这一点上,本构成例与写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst并联连接的上述其它构成例(图2,图4,图6,图8)不同。另外,在基于本构成例的像素电路15e中不包括电容选择晶体管M3,不进行写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst之间的电荷再分配。另外,在使用根据本构成例的像素电路15e的情况下,未设置电容选择信号线CSW1~CSWn,但在显示部11中配置有用于传递后述的初始化动作中使用的初始化信号的初始化信号线CLR。
具体而言,在基于本构成例的像素电路15e中,与上述其它构成例同样地,驱动晶体管M1的漏极端子经由发光控制晶体管M5与高电平电源线ELVDD连接,驱动晶体管M1的源极端子经由有机EL元件OL与低电平电源线ELVSS连接。驱动晶体管M1的栅极端子与上述其它构成例不同,依次经由相互串联连接的写入辅助电容器Cwa以及写入控制晶体管M2连接于对应数据信号线Dj,并且经由保持电容器Cst连接于驱动晶体管M1的源极端子。由此,成为写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst相互串联连接,驱动晶体管M1的栅极端子连接于写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst的连接点的方式。另外,驱动晶体管M1的栅极端子经由第二初始化晶体管M6也与其源极端子连接,成为第二初始化晶体管M6与保持电容器Cs彼此并联连接的方式。写入控制晶体管M2以及第一初始化晶体管M4的栅极端子与对应扫描信号线Gi连接,发光控制晶体管M5的栅极端子与对应发光控制线Ei连接,第二初始化晶体管M6的栅极端子与初始化信号线CLR连接。
使用本构成例的像素电路15e的显示装置中的其它构成与使用了上述第四构成例的像素电路15d等的显示装置实质上相同,因此对相同或对应的部分标注相同的参照符号并省略详细说明。另外,在使用根据本构成例的像素电路15e的显示装置中,对于扫描信号线G1~Gn,也能够进行单脉冲驱动和双脉冲驱动中的任一个驱动,但在以下说明进行双脉冲驱动。
图11表示基于图10所示的本构成例的像素电路15e即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的初始化动作、数据写入动作以及发光动作中的各信号线(对应发光控制线Ei、对应扫描信号线Gi、对应数据信号线Dj以及初始化信号线CLR)的电压、驱动晶体管M1的栅极电压Vg的变化。在图11中,时刻t1~t2的期间是初始化期间Tini,时刻t5~t7的期间即对应扫描信号线Gi的选择期间(第i扫描选择期间)是数据写入期间Tw。另外,从对应扫描信号线Gi的选择期间紧前的时刻t4到该选择期间的结束时刻t7为非发光期间,除了该期间以外接通电源紧后的(包括初始化期间Tini)规定期间之外,为发光期间。
如图11所示,在使用了本构成例的像素电路15e的显示装置中,初始化动作仅在接通该显示装置的电源紧后进行,之后,不进行初始化动作直到断开电源。在该显示装置中的初始化动作中,在从接通电源紧后的时刻t1到时刻t2为止的期间(初始化期间Tini),初始化信号线CLR设为高电平,并且全部扫描信号线G1~Gn的电压通过扫描侧驱动电路40设为高电平,全部数据信号线D1~Dm通过数据侧驱动电路30设为与初始化电压供给线INI的电压相等的电压,即初始化电压Vini。由此,在各像素电路15e中,在初始化期间Tini(t1~t2)期间,写入控制晶体管M2、第一初始化晶体管M4以及第二初始化晶体管M6成为导通状态,由此写入辅助电容器Cwa以及保持电容器Cst被放电,写入辅助电容器Cwa以及保持电容器Cst中的保持电压初始化为零。这样,在本构成例中,第一初始化晶体管M4以及第二初始化晶体管M6与写入控制晶体管M2共同构成在初始化期间Tini使保持电容器Cst等放电而进行初始化的初始化电路。在此第二初始化晶体管M6作为使保持电容器Cst放电的保持电容器放电开关元件发挥功能。之后,在时刻t3,扫描信号线G1~Gn和数据信号线D1的驱动开始(显示动作的开始)。另外,发光控制线E1~En的电压在电源接通后到时刻t3为止为低电平,在时刻t3以后,根据发光控制线E1~En的驱动,各发光控制线Ei的电压在各帧期间与相当于数据写入期间Tw的2水平期间对应的规定期间成为低电平,其他期间成为高电平。
在图10所示的本构成例的第i行第j列的像素电路Pix(i,j)中,在对应扫描信号线Gi的选择期间紧前的时刻t4,对应发光控制线Ei的电压从高电平变化为低电平,发光控制晶体管M5成为截止状态,由此有机EL元件OL成为非发光状态。
之后,在时刻t5,对应扫描信号线Gi的电压从低电平变化为高电平,对应扫描信号线Gi成为选择状态,由此写入控制晶体管M2和第一初始化晶体管M4变化为导通状态。如上所述,由于对扫描信号线G1~Gn进行双脉冲驱动,因此对应扫描信号线Gi的选择期间(t5~t7)的前半,即时刻t5~t6的期间相当于第i-1水平期间,在该期间中,要写入到第i-1行第j列的像素电路Pix(i-1,j)的数据电压从对应数据信号线Dj经由写入控制晶体管M2,被施加到由相互串联连接的写入辅助电容器Cwa以及保持电容器Cst构成的合成电容(以下称为“串联合成电容”,由符号“Cser”表示)的小电容电容器的一端。该串联合成电容Cser的电容值由下式给出(以下,写入辅助电容器Cwa、保持电容器Cst以及串联合成电容Cser的电容值也用符号“Cwa”、“Cst”、“Cser”分别表示。以下也是同样)。
Cser=Cwa·Cst/(Cwa+Cst)=Cst/(1+Cst/Cwa)……(11)
根据上述式(11),Cser<Cst。
在时刻t5~t6的上述期间,由于第一初始化晶体管M4处于导通状态,所以在作为串联合成电容器Cser的小电容电容器的另一端,从初始化电压供给线INI提供初始化电压Vini。另外,对有机EL元件OL的阳极电极也提供初始化电压Vini,有机EL元件OL的寄生电容(未图示)放电。
在时刻t5,对应数据信号线Dj的电压变化为要写入第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的数据电压Vw1,通过该数据电压Vw1对串联合成电容Cser进行充电。通过该充电,通过对串联合成电容Cser中保持的电压的由写入辅助电容器Cwa和保持电容器Cst进行的电容分压来确定栅极电压Vg。即,该充电后驱动晶体管M1中的栅极电压Vg为以下式所示的电压Vw2。
Vw2={Cwa/(Cwa+Cst)}(Vw1-Vini)+Vini
=(Vw1-Vini)/(1+Cst/Cwa)+Vini……(12)
此时,驱动晶体管M1中的栅极-源极间电压Vgs与保持电容器Cst所保持的电压相当,由下式表示。
Vgs=Vw2-Vini
=(Vw1-Vini)/(1+Cst/Cwa)…(13)
之后,在时刻t7,对应扫描信号线Gi的电压变化为低电平,由此写入控制晶体管M2成为截止状态,驱动晶体管M1的栅极端子与对应数据信号线Dj电分离。另外,在时刻t7,第一初始化晶体管M4也处于截止状态,切断作为串联合成电容器Cser的小电容电容器向上述另一端的初始化电压Vini的供给。此外,在时刻t7,对应发光控制线Ei的电压变为高电平,并且发光控制晶体管M5为导通状态。由此,电流从高电平电源线ELVDD经由发光控制晶体管M5、驱动晶体管M1及有机EL元件OL流向低电平电源线ELVSS。该电流是上述式(8)所示的驱动电流Id,该驱动电流Id使有机EL元件OL发光,该发光持续到下一帧期间中的数据写入期间的紧前。另外,在该发光开始的该时刻t7,作为串联合成电容Cser的小电容电容器的上述另一端的电压和栅极电压Vg仅上升有机EL元件OL的正向电压Vf的量,保持电容器Cst中的保持电压即栅极源间电压Vgs没有变化。
在其它像素电路中,也根据各帧期间中的扫描信号线G1~Gn的依次扫描,同样地进行初始化动作、数据写入动作以及发光动作(参照图11)。由此,来自外部的输入信号Sin中的图像数据所表示的图像显示于显示部11。
根据使用了上述本构成例的像素电路15e的显示装置,在数据写入期间Tw中,电容值比保持电容器Cst小的串联合成电容Cser(参照式(11))以数据电压Vdata=Vw1被充电,由此,对串联合成电容Cser保持的电压Vw1-Vini的写入辅助电容器Cwa和由保持电容器Cst的电容分压确定的保持电容器Cst的保持电压被施加在驱动晶体管M1中的栅极-源极之间(参照上述式(13))。如上所述,与使用上述其它构成例的像素电路的情况相同,可以在使用电容值大的保持电容器Cst的同时防止数据写入时段中的充电不足。另外,在使用了本构成例的像素电路15e中,与使用根据上述第一至第四构成例的像素电路15a~15d的情况不同,由于不进行写入辅助电容器Cwa和保持电容器Cst之间的电荷的再分配,所以不需要电容选择晶体管M3及用于控制其的该信号线或电路,简化了构成。另外,由于在写入辅助电容器Cwa和保持电容器Cst之间不进行电荷的再分配,所以也不需要在每次数据写入动作中预先使保持电容器Cst放电而初始化。但是,在由于上述数据写入动作以外的原因而在写入辅助电容器Cwa和/或保持电容器Cst中积蓄了电荷的情况下,不能进行对串联合成电容器Cser的适当的数据写入,因此为了避免该情况,使用本构成例的像素电路15e在这种情况下,通过在电源接通紧后的初始化动作,写入辅助电容器Cwa和保持电容器Cst处于电荷未积蓄的状态(写入辅助电容器Cwa和保持电容器Cst被初始化)。
<2.第二实施方式>
一般来说,薄膜晶体管(TFT)被用于有机EL显示装置中的像素电路内的驱动晶体管。TFT等MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)晶体管的增益由迁移率、沟道宽度、沟道长度、栅极绝缘膜电容等确定,流过MOS晶体管的电流的量根据栅极-源极间电压、增益、阈值电压等而变化。当TFT被用作驱动晶体管时,阈值电压和迁移率等产生偏差,从而在有机EL元件中流动的驱动电流的量上产生偏差。其结果是,显示图像产生亮度不均匀,显示质量下降。与此相对,也有从驱动晶体管取出要供给有机EL元件的驱动电流到像素电路的外部而测量,基于该测量结果补偿该特性偏差,修正要写入各像素电路的数据电压的构成。由于这样的构成,驱动晶体管特性的偏差的补偿被称为“外部补偿”。以下,将进行这样的外部补偿的有机EL显示装置的实施方式作为第二实施方式来说明。另外,第二实施方式涉及的显示装置作为动作模式具有基于来自外部的输入信号显示图像的通常显示模式以及检测用于进行外部补偿的像素电路中驱动晶体管的特性的特性检测模式。
<2.1构成及动作>
图12是示出第二实施方式所涉及的有机EL显示装置10b的整体构成的框图。如图12所示,该显示装置10b与上述第一实施方式同样,具备显示部11、显示控制电路20、数据侧驱动电路30、扫描侧驱动电路40以及电源电路50。在该显示装置10b的构成中,对与上述第一实施方式的显示装置10a相同或对应的部分赋予标注的参照符号,省略详细说明。
在本实施方式的显示部11中,以与上述第一实施方式相同的方式,设置有m条(m为2以上的整数)的数据信号线D1~Dm、n+1条(n是2以上的整数)的扫描信号线G1~Gn+1、n条发光控制线E1~En,沿着m条数据信号线D1~Dm及n条扫描信号线G1~Gn呈矩阵状配置m×n个像素电路16a。各像素电路16a对应于m条数据信号线D1~Dm中的任一条,对应于n条扫描信号线G1~Gn中的任一条,对应于n条发光控制线E1~En中的任一条。如图12所示,在本实施方式的显示部11上,除了这些信号线之外,还沿着n条扫描信号线G1~Gn分别配置有n条监视控制线MON1~MONN,各像素电路16a也对应于n条监视器控制线MON1~MONN中的任一条。另外,如上述第一实施方式中的第一至第四构成例那样,在使用利用电容选择晶体管M3进行电荷再分配的像素电路的情况下,需要电容选择信号线CSW1~CSWn,但在本实施方式中发光控制线E1~En也被用作电容选择信号线CSW1~CSWn。但是,也可以与发光控制线E1~En不同,另外在显示部11上形成电容选择信号线CSW1~CSWn(参照图1)。另外,在显示部11上配设的电源线ELVDD、ELVSS和初始化电压供给线INI与上述第一实施方式相同,因此省略说明。
本实施方式中的显示控制电路20从显示装置的外部接收包含表示要显示的图像的图像数据和用于图像显示的定时控制信息的输入信号Sin,基于该输入信号Sin生成数据侧控制信号Scd和扫描侧控制信号Scs,将数据侧控制信号Scd输出到数据侧驱动电路30,将扫描侧控制信号Scs输出到扫描侧驱动电路40。此外,显示控制电路20为了进行外部补偿,从数据侧驱动电路30接收测量数据MD(详细内容后述),基于该测量数据MD修正上述图像数据,以补偿各像素电路16a中的驱动晶体管的特性的偏差的方式修正上述图像数据,根据该修正后的图像数据生成上述数据侧控制信号Scd。
数据侧驱动电路30在通常显示模式下作为数据信号线驱动电路发挥功能,基于来自显示控制电路20的数据侧控制信号Scd驱动数据信号线D1~Dm。另一方面,在特性检测模式中,数据侧驱动电路30作为数据信号线驱动电路发挥功能,并且还作为电流测量电路发挥功能,各像素电路16a内的电流通过与其连接的数据信号线Dj测量。
扫描侧驱动电路40作为基于来自显示控制电路20的扫描侧控制信号Scs,驱动扫描信号线G1~Gn+1的扫描信号线驱动电路、驱动发光控制线E1~En的发光控制电路以及作为驱动监视控制线MON1~MONN的监视控制线驱动电路发挥功能。更详细地,在通常显示模式下,扫描侧驱动电路40作为扫描信号线驱动电路基于扫描侧控制信号Scs,在各帧期间中依次选择与一个水平期间对应的预定期间的扫描信号线G1~Gn+1,并且作为发光控制电路在至少包括第i选择扫描期间的预定期间,对第i发光控制线Ei施加表示非发光的非有源发光控制信号(低电平电压)(i=1~n),并且在其他时段中施加表示发光的有源发光控制信号(高电平电压)。另一方面,在特性检测模式中,扫描侧驱动电路40作为扫描信号线驱动电路基于扫描侧控制信号Scs选择性地驱动扫描信号线G1~Gn+1,并且作为监视器控制线驱动电路基于扫描侧控制信号Scs选择性地驱动监视控制线MON1~MONN。
图13是将本实施方式中的像素电路16a的构成例与数据信号线驱动电路30的主要部分的构成共同示出的电路图。即,图13示出了与第i个扫描信号线Gi以及第j个数据信号线Dj对应的像素电路16a,即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的电气构成,还示出了与数据侧驱动电路30中的第j个数据信号线对应的主要部分的电气构成。
如图13所示,本实施方式中的像素电路16a除了包括具有与其对应的监视控制线MONi连接的栅极端子的监视控制晶体管M8这一点以外,与上述实施方式中的像素电路15a相同(参照图2),对相同部分标注相同的参照符号并省略说明。在本实施方式中的像素电路16a(第i行第j列的像素电路Pix(i,j))中,监视控制晶体管M8作为开关元件发挥功能,驱动晶体管M1的源极端子(驱动晶体管M1与有机EL元件OL的连接点)经由该监视控制晶体管M8与对应数据信号线Dj连接。
本实施方式中的数据侧驱动电路30包括输入输出缓冲部、AD转换部、DA转换部以及串并联转换部。图13中示出与数据侧驱动电路30中的输入输出缓冲部、AD转换部、以及DA转换部中与上述第i行第j列的像素电路Pix(i,j)连接的对应数据信号线Dj对应的部分的详细构成。如图13所示,数据侧驱动电路30作为该部分,包括输入输出缓冲器28、DA转换器(DAC)25和AD转换器(ADC)26。来自串并联转换部的一行的量的数字图像信号中与第j像素(j=1~m)对应的数字图像信号d(j)依次输入到DA转换器25。这里,数字图像信号d(j)是表示要提供给像素电路Pix(i,j)的数据电压的数字信号。在上述的数据侧控制信号Scd中,除了串行形式的数字图像信号以外还包含输入输出控制信号DWT,该输入输出控制信号DWT被输入到输入输出缓冲器28。
输入输出缓冲器28包括运算放大器21、电容器22、第一开关23a以及第二开关23b。运算放大器21的反相输入端子与数据信号线Dj连接,运算放大器21的非反相输入端子与作为选择开关的第二开关23b连接。根据该第二开关23b,运算放大器21的非反相输入端子在输入输出控制信号DWT为高电平(H电平)时与DA转换器25的输出端连接,在输入输出控制信号DWT为低电平(L电平)时与低电平电源线ELVSS连接。电容器22设置在运算放大器21的反相输入端子与输出端子之间,运算放大器21的输出端子经由电容器22与运算放大器21的反相输入端子连接。第一开关23a设置在运算放大器21的反相输入端子与输出端子之间,与电容器22并联连接。电容器22作为电流电压转换元件发挥作用。第一开关23a在输入输出控制信号DWT为H电平时处于导通状态,在为L电平时处于截止状态。运算放大器21的输出端子与AD转换器26的输入端连接,当输入输出控制信号DWT为L电平时,从AD转换器26输出表示流过数据信号线Dj的电流的数字信号(也称为“电流监视信号”)im(j)。
在这种构成的输入输出缓冲器28中,当输入输出控制信号DWT为H电平时,第一开关23a处于导通状态,运算放大器21的输出端子与反相输入端子直接连接(短路)。此外,运算放大器21的非反相输入端子通过第二开关23b与DA转换器25的输出端连接。此时,输入输出缓冲器28作为电压跟随器发挥功能,输入到DA转换器25的数字信号d(j)被转换为模拟电压信号,以低输出阻抗提供给数据信号线Dj。
另一方面,在输入输出控制信号DWT为L电平时,第一开关23a为截止状态,运算放大器21的输出端子经由电容器22与非反相输入端子连接。此外,运算放大器21的非反相输入端子通过第二开关23b与低电平电源线ELVSS连接。此时,运算放大器21和电容器22作为积分器发挥功能。即,运算放大器21输出与流过与其反相输入端子连接的数据信号线Dj的电流的积分值相当的电压,该电压由AD转换器26转换成数字信号,作为电流监视信号im(j),经由串并联转换部(未图示)发送到显示控制电路20。另外,此时,运算放大器21的非反相输入端子与低电平电源电压ELVSS连接,因此由于虚拟短路,数据信号线Dj的电压与低电平电源电压ELVSS相等。
在上述本实施方式的显示装置10b中,在通常显示模式下,基于来自显示控制电路20的数据侧控制信号Scd,将表示要写入到第j列的像素电路Pix(1,j)~Pix(n,j)的数据电压Vdata的信号d(j)依次经由DA转换器25提供给与各数据信号线Dj对应的输入输出缓冲器28。此时,输入输出控制信号DWT为H电平,输入输出缓冲器28作为电压跟随器将数据电压Vdata输出到数据信号线Dj(j=1~m)。与这种数据信号线D1~Dm的驱动连动,该扫描信号线G1~Gn+1被扫描侧驱动电路40驱动,使得在各帧期间依次按每规定期间选择扫描信号线G1~Gn+1。这样,通过驱动显示部11中的数据信号线D1~Dm及扫描信号线G1~Gn+1,在各像素电路Pix(i,j)中,写入与其对应的数据电压Vdata后,使发光控制晶体管M5成为导通状态,由此,来自外部的输入信号Sin中的图像数据所表示的图像显示于显示部11。
另外,在本实施方式的显示装置10b中的各像素电路Pix(i,j)中,在特性检测模式下,与在上述第一实施方式中使用了基于第一构成例的像素电路15a的情况相同(参照图3),在写入数据电压Vdata后,电容选择晶体管M3设为导通状态,并且第一初始化晶体管M4设为截止状态,发光控制晶体管M5设为导通状态,从而在驱动晶体管M1中流通电流。此时,在本实施方式中的特性检测模式中,通过在数据侧驱动电路30中输入输出控制信号DWT从H电平变更为L电平,输入输出缓冲器38经由该监视控制晶体管M8以及数据信号线Dj,测定流过连接于对应的数据信号线Dj的第j列的像素电路Pix(1,j)~Pix(n,j)中由监视控制线MONi使监视控制晶体管M8成为导通状态的像素电路Pix(i,j)的驱动晶体管M1的电流。表示该测定结果的信号im(j)经由AD转换器26依次输出,经由串并联转换部作为测定数据MD发送到显示控制电路20。在显示控制电路20中,使用其测定数据MD来求出各像素电路Pix(i,j)中的驱动晶体管M1的特性,保存并更新表示该特性的数据。这些数据在上述的通常显示模式中用于修正来自外部的输入信号Sin所包含的图像数据,以补偿像素电路Pix(1,1)~Pix(n,m)中的驱动晶体管M1的特性的偏差和变动。提供给数据侧驱动电路30的数据侧控制信号Scd基于该修正后的图像数据生成。
<2.2效果>
在进行上述那样的外部补偿的本实施方式中,在将基于上述修正后的图像数据的数据电压Vdata写入各像素电路16a时,也与上述第一实施方式同样地,将该数据电压Vdata写入电容值比保持电容器Cst小的写入辅助电容器Cwa。之后,通过使电容选择晶体管M3变为导通状态而在写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst之间电荷再分配,从而确定保持在保持电容器Cst的驱动用保持电压。因此,根据本实施方式,在进行外部补偿的同时,获得与上述第一实施方式同样的效果。
<2.3变形例>
本实施方式中的像素电路的构成不限于图13所示的构成,可以进行各种变形。
图14(A)是示出本实施方式的像素电路16a的第一变形例的电路图。在本实施方式中的像素电路16a中,写入辅助电容器Cwa以及保持电容器Cst的低电压侧的端子与驱动晶体管M1的源极端子连接(参照图13),但如图14的(A)所示,本变形例的像素电路16b中,该低电压侧的端子均与低电平电源线ELVSS连接。在本实施方式中,即使代替图13的像素电路16a,而使用这样的像素电路16b,也能够进行外部补偿,并且得到与上述第一实施方式同样的效果。
图14(B)是表示本实施方式中的像素电路16a的第二变形例的电路图。在本实施方式中的像素电路16a中,如上所述,写入辅助电容器Cwa以及保持电容器Cst的低电压侧的端子与驱动晶体管M1的源极端子连接(参照图13),但如图14(B)所示,在第二变形例的像素电路16c中,该低电压侧的端子均与初始化电压供给线INI连接。在上述第二实施方式中,即使代替图13的像素电路16a,而使用这样的像素电路16c,也能在进行外部补偿的同时,得到与上述第一实施方式相同的效果。
图15是表示本实施方式中的像素电路16a的第三变形例的电路图。在本实施方式中的像素电路16a中,在驱动晶体管M1的栅极端子与源极端子之间连接有写入辅助电容器Cwa、保持电容器Cst以及电容选择晶体管M3(参照图13),但如图15所示,在第三变形例的像素电路16d中,在驱动晶体管M1的栅极端子与高电平电源线ELVDD之间连接有写入辅助电容器Cwa、保持电容器Cst以及电容选择晶体管M3。在上述第二实施方式中,即使代替图2的像素电路16a,而使用这样的像素电路16d,也能在进行外部补偿的同时,得到与上述第一实施方式相同的效果。
另外,在本实施方式中的像素电路16a和基于上述第一~第三变形例的像素电路16b~16d中,以基于上述第一实施方式中的第一构成例的像素电路15a(图2)为基本,附加了用于在特性检测模式下测量流过驱动晶体管M1的电流的监视控制晶体管M8。
但是,取而代之,也可以是基于上述第一实施方式中的第二至第五构成例的像素电路15b~15e(图4,图6,图8,图10)中的任一个为基本而附加了用于在特性检测模式下测量流过驱动晶体管M1的电流的监视控制晶体管M8的构成。
<3.第二实施方式>
图16是示出第三实施方式涉及的有机EL显示装置的像素电路的构成例的电路图。在上述第一实施方式中的像素电路15a~15e和第二实施方式中的像素电路16a,使用N沟道型的晶体管,但在本实施方式中的像素电路17a使用P沟道型的晶体管。以下,对与涉及本实施方式的显示装置的构成中的上述第一实施方式涉及的显示装置10a相同或对应的部分标注相同的参照符号并省略详细说明,以像素电路17a的构成为中心对本实施方式进行说明。
如图16所示,本实施方式中的像素电路17a与基于上述第一实施方式中的第三构成例的像素电路15c同样(图6),也包括作为显示元件的有机EL元件OL、写入辅助电容器Cwa以及保持电容器Cst、驱动晶体管M1、写入控制晶体管M2、电容选择晶体管M3、第一初始化晶体管M4、发光控制晶体管M5、第二初始化晶体管M6。但是,在本实施方式中,晶体管M1~M6全部为P沟道型,该些晶体管M1~M6如图16所示地连接。另外,在图16的构成中,初始化电压Vini与高电平电源电压ELVDD相等。
具体而言,在作为与本实施方式中的第i条扫描信号线Gi以及第j条数据信号线Dj对应的像素电路17a的第i行第j列的像素电路Pix(i,j)中,驱动晶体管M1的源极端子经由发光控制晶体管M5与作为第一电源线的高电平电源线ELVDD连接,驱动晶体管M1的栅极端子经由写入控制晶体管M2与对应数据信号线Dj连接,并且经由相互串联连接的电容选择晶体管M3和保持电容器Cst与驱动晶体管M1的源极端子连接。此外,该源极端子经由第一初始化晶体管M4与初始化电压供给线INI连接,并且经由第二初始化晶体管M6与电容选择晶体管M3和保持电容器Cst的连接点连接。进一步地,驱动晶体管M1的漏极端子与有机EL元件OL的阳极连接。有机EL元件OL的阴极电极与低电平电源线ELVSS连接。另外,写入辅助电容器Cwa的第一端子连接到驱动晶体管M1的栅极端子,第二端子连接到驱动晶体管M1的源极端子。写入控制晶体管M2和第二初始化晶体管M6的栅极端子连接到对应扫描信号线Gi,第一初始化晶体管M4的栅极端子连接到后续扫描信号线Gi+1,电容选择晶体管M3的栅极端子连接到对应电容选择信号线CSWi。
图17表示基于图16所示的本构成例的像素电路17a即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的初始化动作、数据写入动作以及发光动作中的各信号线(对应发光控制线Ei、对应扫描信号线Gi、后续扫描信号线Gi+1、对应数据信号线Dj、对应电容选择信号线CSWi)的电压、驱动晶体管M1的栅极电压Vg、保持电容器Cst与电容选择晶体管M3的连接点的电压(保持电容电压)Vst的变化。在图17中,时刻t4~t6的期间相当于第i个扫描信号线Gi的选择期间即第i扫描选择期间,即第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)的初始化期间Tini以及数据写入期间Tw。时刻t5~t8的期间是第i+1个扫描信号线(后续扫描信号线)Gi+1的选择期间即第i+1扫描选择期间。即,从数据写入期间Tw(t4~t6)的紧前的时刻t3到后续扫描信号线Gi+1的结束时刻t8为第i行的像素电路Pix(i,1)~Pix(i,m)的非发光期间,从时刻t8到下一帧期间中的数据写入期间Tw的紧前为发光期间。
如图16所示,在本实施方式中,晶体管M1~M6为P沟道型,因此,发光控制线Ei、扫描信号线Gi以及电容选择信号线CSWi的信号均为负逻辑,驱动晶体管M1的栅极电压Vg在数据写入期间Tw(t4~t6)下降。若考虑该点而将图17与图7比较可知,本实施方式中的像素电路17a与基于上述第一实施方式中的第三构成例的像素电路15c实质上同样地动作。因此,根据本实施方式,能够得到与在上述第一实施方式中使用了基于第三构成例的像素电路15c的情况相同的效果。另外,本构成例中,第一初始化晶体管M4以及第二初始化晶体管M6构成在初始化期间Tini使保持电容器Cst放电而进行初始化的初始化电路。在此,第二初始化晶体管M6作为使保持电容器Cst放电的保持电容器放电开关元件而发挥功能(这在后述的图18~20所示的变形例中也是同样)。
<3.1第一变形例>
本实施方式中的像素电路的构成不限于图16所示的构成,可以进行各种变形。例如,也可以代替图16所示的像素电路17a,使用图18所示的像素电路(以下称为“第一变形例的像素电路”)17b。在图16所示的像素电路17a中,发光控制晶体管M5连接在驱动晶体管M1和高电平电源线ELVDD之间,但在根据第一变形例的像素电路17b中,如图18所示发光控制晶体管M5连接在驱动晶体管M1和有机EL元件OL之间。此外,像素电路17b不包括第一初始化晶体管M4,并且不需要初始化电压供给线INI。即使在代替图16的像素电路17a而使用了根据本变形例的像素电路17b的情况下,也能够获得与上述第二实施方式相同的效果。在本构成例中,第二初始化晶体管M6构成在初始化期间Tini使保持电容器Cst放电并初始化的初始化电路。这在后述的图19和图20所示的第二和第三变形例的像素电路17c和17d中也是相同的。
<3.2第二变形例>
图19是表示本实施方式中的像素电路176a的第二变形例的电路图。在根据本变形例的像素电路17c中,与图16的像素电路17a相同,发光控制晶体管M5连接在驱动晶体管M1和高电平电源线ELVDD之间,在写入辅助电容器Cwa和保持电容器Cst的高电压侧的端子直接连接到高电平电源线ELVDD这点上与图16的像素电路17a不同。此外,像素电路17c不包括第一初始化晶体管M4,并且不需要初始化电压供给线INI。即使在代替图16的像素电路17a而使用了根据本变形例的像素电路17c的情况下,也能够获得与上述第二实施方式相同的效果。
<3.3第三变形例>
图20为表示本实施方式中的像素电路17a的第三变形例的电路图,图21表示基于图20所示的本变形例的像素电路17d的第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的初始化动作、数据写入动作以及发光动作中的各信号线(对应发光控制线Ei、对应扫描信号线Gi、对应数据信号线Dj、对应电容选择信号线CSWi)的电压、驱动晶体管M1的栅极电压Vg、保持电容器Cst与电容选择晶体管M3的连接点的电压(保持电容电压)Vst的变化。
如图20所示,根据本变形例的像素电路17d具有与图16所示的像素电路17a相同的构成,除了不包括第一初始化晶体管M4、不需要初始化电压供给线INI之外。另一方面,如图21所示,在使用该像素电路17d的情况下,发光控制晶体管M5处截止状态的非发光期间是从时刻t3到时刻t5的期间,根据本变形例的第i行第j列的像素电路Pix(i,j)在将要写入的数据电压Vdata输出到对应数据信号线Dj的第i个水平期间(t5~t6),发光控制晶体管M5处于导通状态。在这一点上,根据本变形例的像素电路17d的动作不同于本实施例中的像素电路17a的动作(图17)。但是,如图21所示,驱动晶体管M1的栅极电压Vg与使用图16的像素电路17a的情况实质上同样地变化。因此,即使在代替图16的像素电路17a而使用了根据本变形例的像素电路17d的情况下,也能够获得与上述第二实施方式相同的效果。
<3.4其它的构成例>
图22是示出本实施方式中的像素电路的其它构成例的电路图,图23是用于说明根据本实施方式中的该其它构成例的像素电路17e的动作的信号波形图。
如图22所示,根据本配置示例的像素电路17e与上述第一变形例(图18)同样,除了有机EL器件OL之外,还包括写辅助电容器Cwa、保持电容器Cst、驱动晶体管M1、写控制晶体管M2、发光控制晶体管M5以及初始化晶体管M6。但是在本构成例中,写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst相互串联连接,在这一点上,本构成例与写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst并联连接的上述第一变形例(图18)不同。另外,在基于本构成例的像素电路17e中不包括电容选择晶体管M3,不进行写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst之间的电荷再分配。另外,在使用根据本构成例的像素电路17e的情况下,未设置电容选择信号线CSW1~CSWn,但在显示部11中配置有用于传递后述的初始化动作中使用的初始化信号的初始化信号线CLR。
具体地,在根据本构成例的像素电路17e中,与上述第一变形例(图18)相同,驱动晶体管M1的源极端子直接连接到高电平电源线ELVDD,驱动晶体管M1的漏极端子经由发光控制晶体管M5与有机EL元件OL的阳极电极连接。有机EL元件OL的阴极电极与低电平电源线ELVSS连接。驱动晶体管M1的栅极端子与上述第一变形例不同,依次经由相互串联连接的写入辅助电容器Cwa以及写入控制晶体管M2连接于对应数据信号线Dj,并且经由保持电容器Cst连接于驱动晶体管M1的源极端子。由此,成为写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst相互串联连接,驱动晶体管M1的栅极端子连接于写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst的连接点的方式。另外,驱动晶体管M1的栅极端子经由第二初始化晶体管M6也与其源极端子连接,成为第二初始化晶体管M6与保持电容器Cs彼此并联连接的方式。写入控制晶体管M2的栅极端子与对应扫描信号线Gi连接,发光控制晶体管M5的栅极端子与对应发光控制线Ei连接,初始化晶体管M6的栅极端子与初始化信号线CLR连接。
使用根据本构成例的像素电路17e的显示装置中的其它构成与使用了上述第一变形例17b等的显示装置实质上相同,因此对相同或对应的部分附加相同的参照符号,省略详细说明。另外,在使用根据本构成例的像素电路175e的显示装置中,对于扫描信号线G1~Gn,也能够进行单脉冲驱动和双脉冲驱动中的任一个驱动,但在以下说明进行双脉冲驱动。
图23表示基于图22所示的本构成例的像素电路17e即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的初始化动作、数据写入动作以及发光动作中的各信号线(对应发光控制线Ei、对应扫描信号线Gi、对应数据信号线Dj以及初始化信号线CLR)的电压、驱动晶体管M1的栅极电压Vg的变化。在图23中,时刻t1~t2的期间是初始化期间Tini,时刻t5~t7的期间即对应扫描信号线Gi的选择期间(第i扫描选择期间)是数据写入期间Tw。另外,从对应扫描信号线Gi的选择期间紧前的时刻t4到该选择期间的结束时刻t7为非发光期间,除了该期间以外接通电源紧后的(包括初始化期间Tini)规定期间之外,为发光期间。
如图22所示,在本构成例中,晶体管M1、M2、M5、M6为P沟道型,因此,发光控制线Ei、扫描信号线Gi以及初始化信号线CSWi的信号均为负逻辑,驱动晶体管M1的栅极电压Vg在数据写入期间Tw(t5~t7)下降。若考虑到这一点,如将图23与图11比较可知的那样,根据本构成例的像素电路17e根据上述第一实施方式中的第五构成例的像素电路15e,即与使用N沟道型晶体管如图10所示配置的像素电路15e实质上同样地动作。因此,在上述第二实施方式中使用根据本构成例的像素电路17e的情况下,可以获得与上述第一实施方式中使用根据第五构成例的像素电路15e的情况同样的效果。在本构成例中,第二初始化晶体管M6构成在初始化期间Tini使保持电容器Cst放电并初始化的初始化电路。在此第二初始化晶体管M6作为使保持电容器Cst放电的保持电容器放电开关元件发挥功能。
<4.第四实施方式>
上述第一至第三实施方式涉及有机EL显示装置,但本发明不限于此,而是也可以应用于由设置在像素电路中的电容器所保持的电压来控制显示亮度的其他显示装置,例如液晶显示装置。以下,对作为第四实施方式的液晶显示装置进行说明。
<4.1整体构成>
本实施方式的液晶显示装置也与图1所示的有机EL显示装置相同,具备显示部11、显示控制电路20、数据侧驱动电路30、扫描侧驱动电路40及电源电路50,此外在作为液晶面板的显示部11的背面具备照射光的背光源。但是,数据侧驱动电路30构成为对显示部11进行交流驱动,扫描侧驱动电路40仅作为扫描信号线驱动电路(栅极驱动器)发挥功能,不具有作为发光控制电路(发射驱动)的功能。电源电路50生成应供给显示部11的后述的共用电压Vcom和应供给数据侧驱动电路30及扫描侧驱动电路40的电源电压(未图示)。
在本实施方式的显示部11中,配置有m条(m为2以上的整数)的数据信号线D1~Dm和与它们交叉的n+1条(n为2以上的整数)的扫描信号线G1~Gn+1,不设置发光控制线或电容选择信号线等。另外,在显示部11设置有m×n个像素电路,该些m×n个像素电路沿着m条数据信号线D1~Dm以及n条扫描信号线G1~Gn配置成矩阵状,各像素电路与m条数据信号线D1~Dm中的任意一个对应,并且与n条扫描信号线G1~Gn中的任意一个对应(以下,在区分各像素电路的情况下,将与第i条扫描信号线Gi以及第j条数据信号线Dj对应的像素电路称为“第i行第j列的像素电路”,用符号“Pix(i,j)”表示。另外,在显示部11上配置有用于向所有像素电路供给共用电压Vcom的共用电极线COM。
显示控制电路20从显示装置的外部接收包含表示要显示的图像的图像数据和用于图像显示的定时控制信息的输入信号Sin,基于该输入信号Sin生成数据侧控制信号Scd和扫描侧控制信号Scs,分别将数据侧控制信号Scd输出到数据侧驱动电路30,将扫描侧控制信号Scs输出到扫描侧驱动电路40。
数据侧驱动电路30根据来自显示控制电路20的数据侧控制信号Scd驱动数据信号线D1~Dm。即,数据侧驱动电路30基于数据侧控制信号Scd,将表示要显示的图像的m个数据信号D(1)~D(m)并行地输出,分别施加到数据信号线D1~Dm。如上所述,本实施方式涉及液晶显示装置,进行交流驱动。以下,采用交流电驱动方式,其中数据信号D(1)~D(m)的极性每帧周期极性反转,并且每一水平期间也反转,但是也可以采用其他交流电驱动方式。
扫描侧驱动电路40基于来自显示控制电路20的扫描侧控制信号Scs,驱动扫描信号线G1~Gn+1。即,扫描侧驱动电路40基于扫描侧控制信号Scs,在各帧期间依次选择扫描信号线G1~Gn+1,对所选择的扫描信号线Gk施加有效的信号(本实施方式中为高电平电压),并且对未选择的扫描信号线施加非激活的信号(在本实施方式中为低电平电压)。另外,在本实施方式中,与上述第一实施方式同样,对于扫描信号线G1~Gn+1也可以进行双脉冲驱动和单脉冲驱动。但是,为了上述交流驱动,数据信号D(1)~D(m)的极性每规定期间反转,因此在进行双脉冲驱动的情况下,扫描侧驱动电路40生成要施加到扫描信号线G1~Gn的扫描信号G(1)~G(n),以使该扫描信号G(1)~G(n)包含适合于该极性反转的驱动脉冲。
如上所述,通过数据侧驱动电路30驱动数据信号线D1~Dm,并且通过扫描侧驱动电路40驱动扫描信号线G1~Gn+1,通过背光源(未图示)将光照射到显示部11的背面在显示部11上显示来自外部的输入信号Sin中的图像数据所表示的图像。
<4.2像素电路的构成>
下面,对本实施方式中的像素电路的构成进行说明。
<4.2.1第一构成例>
图24是示出本实施方式中的像素电路的第一构成例的电路图,图25是用于说明根据本实施方式中的第一构成例的像素电路18a的动作的信号波形图。
图24表示与第i扫描信号线Gi及第j个数据信号线Dj对应的本构成例的像素电路18a即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的构成(1≤i≤n,1≤j≤m)。该像素电路18a包括与作为显示元件的液晶元件(像素液晶)对应的液晶电容Clc、写入辅助电容器Cwa、写入控制晶体管M2、电容选择晶体管M3和初始化晶体管M4。写入辅助电容器Cwa的电容值小于液晶电容Clc的电容值。
这里,液晶电容Clc由像素电极Ep和夹着液晶层相对的共用电极线COM构成,相当于上述第一至第三实施方式中的像素电路的保持电容器Cst。像素电路18a中包含的上述晶体管M2~M4作为开关元件起作用。另外,该像素电路18a所包含的晶体管全部为N沟道型,但它们的一部分或全部也可以为P沟道型。这些点在其他构成例(图26)中也是相同的。
如图24所示,在像素电路18a,与其对应的扫描信号线(对应扫描信号线)Gi、紧接在对应扫描信号线Gi之后的扫描信号线(后续扫描信号线)Gi+1、与其对应的数据信号线(对应数据信号线)Dj以及共通极线COM连接。在像素电路18a中,构成液晶电容Clc的像素电极Ep经由电容选择晶体管M3连接到写入辅助电容器Cwa的第一端子,并且经由初始化晶体管M4连接到共用电极线COM。写入辅助电容器Cwa的第一端子经由写入控制晶体管M2与对应数据信号线Dj连接,写入辅助电容器Cwa的第二端子与共用电极线COM连接。写入控制晶体管M2和电容选择晶体管M3的栅极端子与对应扫描信号线Gi连接,电容选择晶体管M3的栅极端子与后续扫描信号线Gi+1连接。
图25是表示图24所示的作为像素电路18a的第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的初始化动作、数据写入动作以及电荷再分配动作中的各信号线(对应扫描信号线Gi、后续扫描信号线Gi+1、对应数据信号线Dj)的电压、作为写入辅助电容器Cwa的第一端子的电压(以下称为“写入辅助电容电压”)Vwa、液晶电容Clc的一端的像素电极Ep的电压Vp的变化。如图25所示,在使用根据本构成例的像素电路18a的情况下,对于扫描信号线G1~Gn进行单脉冲驱动,并且在对应扫描信号线Gi的选择期间即第i扫描选择期间(t4~t5)中与将写入辅助电容器Cwa用对应数据信号线Dj的电压即数据电压Vw1充电的数据写入期间Tw相当,也与将液晶电容Clc初始化的初始化期间Tini相当。后续扫描信号线Gi+1的选择期间即第i+1扫描选择期间(t7~t8)与在写入辅助电容器Cwa和保持电容器Cst之间进行电荷的再分配的电荷再分配期间Tcrd相当。
在根据本构成例的第i行第j列的像素电路Pix(i,j)中,在对应扫描信号线Gi的选择时段的开始时刻t4,写入控制晶体管M2改变为导通状态,并且电容选择晶体管M3保持为截止状态,因此仅写入辅助电容器Cwa将对应数据信号线Dj的电压(数据电压)Vw1提供给其第一端子并进行充电,在该选择期间的结束时刻t5,该第一端子的电压即写入辅助电容电压Vwa等于该数据电压Vw1。此外,在对应扫描信号线Gi的选择期间的开始时刻t4,通过初始化晶体管M4变为导通状态,液晶电容Clc被放电,其保持电压被初始化为零,像素电极Ep的电压(以下称为“像素电压”)Vp等于公共电压Vcom。这样,在本构成例中,第一初始化晶体管M4构成在初始化期间Tini使作为保持电容器的液晶电容Clc放电并初始化的初始化电路。即,第一初始化晶体管M4作为使作为保持电容器的液晶电容Clc放电的保持电容器放电开关元件发挥功能。之后,在后续扫描信号线Gi+1的选择期间的开始时刻t7,由于只有电容选择晶体管M3处于导通状态,所以写入辅助电容器Cwa和液晶电容器Clc并联连接,由此在写入辅助电容器Cwa和液晶电容Clc之间进行电荷的再分配。其结果,在后续扫描信号线Gi+1的选择期间的结束时刻t8,像素电压Vp及写入辅助电容电压Vwa成为以下式所示的电压Vw2。
Vw2={Cwa/(Cwa+Clc)}(Vw1-Vcom)+Vcom……(14)
此时,在液晶电容Clc的两端之间施加的电压即液晶施加电压Vclc由以下公式表示。
Vclc=Vw2-Vcom
={Cwa/(Cwa+Clc)}(Vw1-Vcom)……(15)
该液晶施加电压Vclc直到在下一帧期间对该像素电路Pix(i,j)进行数据写入动作为止保持在液晶电容Clc上。
根据使用了上述本构成例的像素电路18a的液晶显示装置,在数据写入期间Tw(t4~t5)中,数据电压Vw1被写入到比液晶电容Clc电容值小的写入辅助电容器Cwa,在之后的电荷再分配期间Tcrd(t7~t8)中,通过写入辅助电容器Cwa与液晶电容Clc之间的电荷再分配,确定为了显示而保持在液晶电容Clc中的电压(液晶施加电压)Vclc。因此,与以往相比,用于数据写入的数据信号线Dj的电压即数据电压Vdata=Vw1变大(参照上述式(14)),在数据写入时段Tw期间在数据电压Vdata=Vw1中充电的写入辅助电容器Cwa的电容值小,因此能够防止由于充电不足而导致的显示质量降低。
<4.2.2第二构成例>
图26是示出本实施方式中的像素电路的第二构成例的电路图,图27是用于说明根据本实施方式中的第二构成例的像素电路18a的动作的信号波形图。
图26表示本实施方式中与第i扫描信号线Gi及第j个数据信号线Dj对应的本构成例的像素电路18b即第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的构成(1≤i≤n,1≤j≤m)。该像素电路18b与上述第一成例相同(图24),包括与作为显示元件的液晶元件(像素液晶)对应的液晶电容Clc、写入辅助电容器Cwa、写入控制晶体管M2、初始化晶体管M4,但与上述第一构成例不同的是不包含电容选择晶体管M3。
如图26所示,在像素电路18a,与其对应的扫描信号线(对应扫描信号线)、与其对应的数据信号线(对应数据信号线)Dj以及共通极线COM与后续扫描信号线Gi+1连接。另外,在使用该像素电路18b的液晶显示装置中,与使用基于上述第一构成例的像素电路18a的情况不同,用于传递在后述初始化动作中使用的初始化信号的初始化信号线CLR配设于显示部11,该初始化信号线CLR也与像素电路18b连接。在该像素电路18b中,构成液晶电容C1c的像素电极Ep经由写入辅助电容器Cwa与作为写入控制晶体管M2的一个导通端子的漏极端子连接,并且经由初始化晶体管M4与共用电极线COM连接。作为写入控制晶体管M2的另一个导通端子的源极端子与对应数据信号线Dj连接。写入控制晶体管M2的栅极端子连接到对应扫描信号线Gi,初始化晶体管M4的栅极端子连接到初始化信号线CLR。
图27是表示图26所示的作为像素电路18b的第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的初始化动作、数据写入动作以及各信号线(对应扫描信号线Gi、后续扫描信号线Gi+1、对应数据信号线Dj)的电压、写入控制晶体管与写入辅助电容器Cwa的连接点的电压(以下称为“写入辅助电容电压”)Vwa、液晶电容Clc的一端的像素电极Ep的电压Vp的变化。在使用根据本构成例的像素电路18b的情况,对于扫描信号线G1~Gn,也能够进行单脉冲驱动和双脉冲驱动中的任一个驱动,但在图27中示出进行单脉冲驱动的情况的动作例。
如图27所示,在使用了本构成例的像素电路18b的显示装置中,初始化动作仅在接通该显示装置的电源的紧后进行,之后,不进行初始化动作直到断开电源。在该显示装置中的初始化动作中,在从接通电源紧后的时刻t1到时刻t2为止的期间(初始化期间Tini),初始化信号线CLR以及全部扫描信号线G1~Gn的电压设为高电平,全部数据信号线D1~Dm设为与公用电压Vcom相等。由此,在各像素电路18b中,在初始化期间Tini(t1~t2)期间,写入控制晶体管M2及初始化晶体管M4成为导通状态,由此写入辅助电容器Cwa及液晶电容C1c放电,写入辅助电容器Cwa及液晶电容C1c中的保持电压被初始化为零。这样,在本构成例中,第一初始化晶体管M4与写入控制晶体管M2—起构成在初始化期间Tini使作为保持电容器的液晶电容C1c等放电而进行初始化的初始化电路。在此,第一初始化晶体管M4作为使作为保持电容器的液晶电容Clc放电的保持电容器放电开关元件发挥功能。之后,在时刻t3,扫描信号线G1~Gn和数据信号线D1的驱动开始(显示动作的开始)。另外,在初始化期间Tini(t1~t2)之后,直到电源断开为止,初始化信号线CLR的电压维持为低电平,由此初始化晶体管M4维持为截止状态。
在基于图26所示的本构成例的第i行第j列的像素电路Pix(i,j)中,对应扫描信号线Gi的选择期间(t4~t5)相当于数据写入期间Tw。在对应扫描信号线Gi的选择期间的开始时刻t4,该像素电路Pix(i,j)内的晶体管M2、M4中的仅写入控制晶体管M2成为导通状态。由此,对应数据信号线Dj的电压作为数据电压Vdata=Vw1,经由写入控制晶体管M2,施加到由相互串联连接的写入辅助电容器Cwa以及液晶电容C1c构成的合成电容(以下,也称作“串联合成电容”,用符号“Cser”表示)的小电容电容器的一端。由此,在对应扫描信号线Gi的选择期间(t4~t5)期间,串联合成电容Cser被充电,在该选择期间的结束时刻t5,写入辅助电容电压Vwa与数据电压Vw1相等,像素电压Vp成为下式(16)所示的电压Vw2。此外,串联合成电容Cser的电容值比液晶电容C1c的电容值小。
Vw2={Cwa/(Cwa+Clc)}(Vw1-Vcom)+Vcom……(16)
此时,在液晶电容Clc的两端之间施加的电压即液晶施加电压Vclc由以下公式表示。
Vclc=Vw2-Vcom
={Cwa/(Cwa+Clc)}(Vw1-Vcom)……(17)
该液晶施加电压Vclc直到在下一帧期间对该像素电路Pix(i,j)进行数据写入动作为止保持在液晶电容Clc上。
根据使用了基于如上所述的本构成例的像素电路18b的液晶显示装置,在数据写入期间Tw中,对电容值比液晶电容值Clc小的串联合成电容Cser写入数据电压Vdata=Vw1,通过写入辅助电容器Cwa和保持电容器Cst相对于串联合成电容器Cser中保持的电压的电容分压,确定液晶施加电压Vclc。因此,在使用根据本构成例的像素电路18b的情况下,与现有相比,用于数据写入的数据信号线Dj的电压Vdata变大(参照上述式(16)),但由于以数据电压Vdata=Vw1对数据写入期间Tw充电的串联合成电容Cser的电容值小,因此能够防止充电不足导致的显示质量的降低。
<5.变形例>
本发明不限于上述实施方式,只要不脱离本发明的范围,还能实施各种变形。
例如,上述第一至第三实施方式中的像素电路中,与写入辅助电容器Cwa、保持电容器Cst和驱动晶体管M1的连接相关的构成(以下,仅称为“连接构成”)并不限定于上述说明的构成,只要是在数据写入期间Tw中,以数据电压Vdata对电容值比保持电容器Cst小的电容器进行充电,基于向该小的电容器的充电,确定保持在保持电容器Cst的电压(驱动晶体管M1中的栅极-源极间电压Vgs)的连接构成即可。
另外,在上述第一实施方式中的基于第一至第三构成例的像素电路15a~15c等中,与各像素电路Pix(i,j)(i=1~n,j=1~m)对应的扫描信号线Gi与后续扫描信号线Gi+1连接,但也可以取而代之,将这些扫描信号线Gi、Gi+1中仅对应的扫描信号线Gi与各像素电路Pix(i,j)连接。从数据写入期间Tw后在写入辅助电容器Cwa与保持电容器Cst之间电荷再分配后的栅极电压Vg的稳定性的观点出发,优选前者,但在由噪声等引起的栅极电压Vg的不稳定化不成为问题的情况下,通过采用后者,能够简化像素电路Pix(i,j)的构成。
另外,以上以有机EL显示装置及液晶显示装置为例对实施方式及其变形例进行了说明,但本发明并不限定于这些,只要是通过像素电路内的电容器中保持的电压来控制显示亮度的显示装置,则也能够应用于其他显示装置。
例如,除了有机EL元件即有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode(OLED))之外,本发明还能够应用于使用无机发光二极管、量子点发光二极管(Quantum dotLight Emitting Diode(QLED))等作为显示元件的显示装置。
附图标记说明
10a,10b…有机EL显示装置
11…显示部
15…基本像素电路
15a~15e…(有机EL显示装置的)像素电路
16a~16d…(有机EL显示装置的)像素电路
17a~17d…(有机EL显示装置的)像素电路
18a,18b…(液晶显示装置的)像素电路
Pix(j,i)…像素电路(i=1~n,j=1~m)
20...显示控制电路
30…数据侧驱动电路(数据信号线驱动电路)
40…扫描侧驱动电路(扫描信号线驱动/发光控制电路)
Gi…扫描信号线(i=1~n)
Ei…发光控制线(i=1~n)
CSWi…电容选择信号线(i=1~n)
Dj…数据信号线(j=1~m)
ELVDD…高电平电源线(第一电源线),高电平电源电压
ELVSS…低电平电源线(第二电源线),低电平电源电压
INI…初始化电压供给线
COM…共用电极线
OL…有机EL元件(显示元件)
Cst…保持电容器
Cwa…写入辅助电容器
M1…驱动晶体管
M2…写入控制晶体管(写入控制开关元件)
M3…电容选择晶体管(电容选择开关元件)
M4…第一初始化晶体管(第一初始化开关元件)
M5…发光控制晶体管(发光控制开关元件)
M6…第二初始化晶体管(第二初始化开关元件)
M8…监控控制晶体管(监控控制开关元件)
Vini…初始化电压
Vcom…共用电压
Va…阳极电压
Vg…栅极电压
Vst…保持电容电压
Vwa…写入辅助电容电压
Tini…初始化期间
Tw…数据写入期间

Claims (35)

1.一种显示装置,其具有多条数据信号线、与所述多条数据信号线交叉的多条扫描信号线、沿着所述多条数据信号线以及所述多条扫描信号线配置的多个像素电路,其特征在于,具备:
数据信号线驱动电路,其驱动所述多条数据信号线;
扫描信号线驱动电路,其选择性地驱动所述多条扫描信号线;
多条电容选择信号线,其与所述多条扫描信号线分别对应;以及
电容选择控制电路,其驱动所述多条电容选择信号线,
各像素电路与所述多条数据信号线中的任一个对应,并且与所述多条扫描信号线中的任一个对应,
各像素电路包括:
保持电容器;
显示元件,其通过所述保持电容器所保持的保持电压来控制亮度;
写入控制开关元件,其具有与对应的扫描信号线连接的控制端子;
写入辅助电容器,其比所述保持电容器的电容值小;
电容选择开关元件,其具有与对应的扫描信号线对应的电容选择信号线连接的控制端子,并与所述保持电容器串联连接;以及
初始化电路,其用于在所述电容选择开关元件成为导通状态之前使所述保持电容器放电而进行初始化,
在各像素电路中,
相互串联连接的所述保持电容器和所述电容选择开关元件与所述写入辅助电容器并联连接,
所述写入辅助电容器的第一端子通过所述写入控制开关元件连接到对应的数据信号线,第二端子连接到固定电位线,
当选择了对应的扫描信号线且所述写入控制开关元件导通时,对所述写入辅助电容器施加对应的数据信号线的电压,由此将写入电压保持于所述写入辅助电容器,
当对应的电容选择信号线成为激活状态且所述电容选择开关元件导通时,基于所述写入辅助电容器的所述写入电压来确定所述保持电容器的保持电压。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述电容选择开关元件的第一导通端子与所述写入辅助电容器的所述第一端子连接,
第二导通端子经由所述保持电容器与所述写入辅助电容器的所述第二端子连接。
3.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述显示元件构成为由电流驱动,
各像素电路还包括根据所述保持电容器所保持的电压来控制所述显示元件的驱动电流的驱动晶体管,
所述驱动晶体管的控制端子经由互相串联连接的所述保持电容器和所述电容选择开关元件与固定电位线连接,并且经由所述写入辅助电容器与所述固定电位线连接。
4.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,还具备第一电源线和第二电源线,
所述驱动晶体管的第一导通端子连接于所述第一电源线,所述驱动晶体管的第二导通端子经由所述显示元件连接于所述第二电源线,
所述控制端子经由相互串联连接的所述保持电容器和所述电容选择开关元件连接于所述第二导通端子。
5.如权利要求1至4中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述电容选择控制电路驱动所述多条电容选择信号线,使得在所述写入控制开关元件为导通状态的期间所述电容选择开关元件为截止状态。
6.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述初始化电路包括保持电容器放电开关元件,所述保持电容器放电开关元件具有与所述对应的扫描信号线连接的控制端子并且与所述保持电容器并联连接。
7.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述扫描信号线驱动电路驱动所述多条扫描信号线,使得在所述多条扫描信号线的扫描顺序中相邻的两个扫描信号线中的一个扫描信号线的选择期间与另一个扫描信号线的选择期间部分重复,
所述电容选择控制电路驱动所述多条电容选择信号线,使得在所述对应的扫描信号线变为非选择状态之后且选择所述对应的扫描信号线紧后选择的扫描信号线即后续扫描信号线变化为非选择状态之前,所述对应的电容选择信号线的信号变化为激活状态。
8.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,还具备:多条发光控制线,其与所述多条扫描信号线分别对应;以及
发光控制电路,驱动所述多条发光控制线,
各像素电路还包括与所述显示元件串联连接的发光控制开关元件,
各发光控制线连接于与对应的扫描信号线对应的像素电路中的所述发光控制开关元件的控制端子,
所述发光控制电路驱动所述多条发光控制线,使得对于各发光控制线,所述对应的扫描信号线变为非选择状态的时刻以后,所述发光控制线的信号成为激活状态。
9.如权利要求8所述的显示装置,其特征在于,所述多条发光控制线兼用作所述多条电容选择信号线,
各发光控制线连接于与所述对应的扫描信号线对应的像素电路中的所述电容选择开关元件的控制端子,
所述发光控制电路兼用作所述电容选择控制电路。
10.如权利要求1至4中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述初始化电路包括保持电容器放电开关元件,所述保持电容器放电开关元件具有与所述对应的扫描信号线连接的控制端子并且与所述保持电容器并联连接。
11.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述扫描信号线驱动电路驱动所述多条扫描信号线,使得在所述多条扫描信号线的扫描顺序中相邻的两个扫描信号线中的一个扫描信号线的选择期间与另一个扫描信号线的选择期间部分重复,
所述电容选择控制电路驱动所述多条电容选择信号线,使得在所述对应的扫描信号线变为非选择状态之后且选择所述对应的扫描信号线紧后选择的扫描信号线即后续扫描信号线变化为非选择状态之前,所述对应的电容选择信号线的信号变化为激活状态。
12.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,还具备:多条发光控制线,其与所述多条扫描信号线分别对应;以及
发光控制电路,驱动所述多条发光控制线,
各像素电路还包括与所述显示元件串联连接的发光控制开关元件,
各发光控制线连接于与对应的扫描信号线对应的像素电路中的所述发光控制开关元件的控制端子,
所述发光控制电路驱动所述多条发光控制线,使得对于各发光控制线,所述对应的扫描信号线变为非选择状态的时刻以后,所述发光控制线的信号成为激活状态。
13.如权利要求12所述的显示装置,其特征在于,所述多条发光控制线兼用作所述多条电容选择信号线,
各发光控制线连接于与所述对应的扫描信号线对应的像素电路中的所述电容选择开关元件的控制端子,
所述发光控制电路兼用作所述电容选择控制电路。
14.如权利要求4所述的显示装置,其特征在于,还具备初始化电压供给线,
所述初始化电路包括在所述写入控制开关元件从导通状态变化为截止状态时处于导通状态的第一初始化开关元件,
所述驱动晶体管的所述第二导通端子经由所述第一初始化开关元件与所述初始化电压供给线连接。
15.如权利要求14所述的显示装置,其特征在于,所述初始化电路还包括第二初始化开关元件,所述第二初始化开关元件具有与所述对应的扫描信号线连接的控制端子,
所述保持电容器的第一端子经由所述电容选择开关元件与所述驱动晶体管的控制端子连接,并且经由所述第二初始化开关元件与所述初始化电压供给线连接,
所述保持电容器的第二端子与所述驱动晶体管的所述第二导通端子连接。
16.如权利要求14所述的显示装置,其特征在于,所述初始化电路还包括第二初始化开关元件,所述第二初始化开关元件具有与所述对应的扫描信号线连接的控制端子,并与所述保持电容器并联连接。
17.如权利要求14至16中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述扫描信号线驱动电路驱动所述多条扫描信号线,使得在所述多条扫描信号线的扫描顺序中相邻的两个扫描信号线中的一个扫描信号线的选择期间与另一个扫描信号线的选择期间部分重复,
所述第一初始化开关元件的控制端子与后续扫描信号线连接,所述后续扫描信号线为在选择所述对应的扫描信号线的紧后所选择的扫描信号线,
所述电容选择控制电路驱动所述多条电容选择信号线,使得在所述对应的扫描信号线变为非选择状态之后且所述后续扫描信号线变为非选择状态之前,所述对应的电容选择信号线的信号变化为激活状态。
18.如权利要求17所述的显示装置,其特征在于,还具备:
多条发光控制线,其与所述多条扫描信号线分别对应;以及
发光控制电路,驱动所述多条发光控制线,
各像素电路还包括与所述显示元件串联连接的发光控制开关元件,
各发光控制线连接于与对应的扫描信号线对应的像素电路中的所述发光控制开关元件的控制端子,
所述发光控制电路驱动所述多条发光控制线,使得对于各发光控制线,在所述后续扫描信号线变为非选择状态的时刻以后,所述发光控制线的信号成为激活状态。
19.如权利要求18所述的显示装置,其特征在于,所述多条发光控制线兼用作所述多条电容选择信号线,
各发光控制线连接于与所述对应的扫描信号线对应的像素电路中的所述电容选择开关元件的控制端子,
所述发光控制电路兼用作所述电容选择控制电路。
20.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,还具备第一电源线和第二电源线,
所述驱动晶体管的第一导通端子与所述第一电源线连接,所述驱动晶体管的第二导通端子经由所述显示元件与所述第二电源线连接,所述控制端子经由相互串联连接的所述保持电容器和所述电容选择开关元件连接于所述第一导通端子。
21.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,还具备第一电源线和第二电源线,
所述驱动晶体管的第一导通端子与所述第一电源线连接,所述驱动晶体管的第二导通端子经由所述显示元件与所述第二电源线连接,
所述固定电位线为所述第一电源线。
22.如权利要求21所述的显示装置,其特征在于,所述电容选择控制电路驱动所述多条电容选择信号线,使得在所述写入控制开关元件为导通状态的期间所述电容选择开关元件为截止状态。
23.如权利要求21所述的显示装置,其特征在于,所述初始化电路包括保持电容器放电开关元件,所述保持电容器放电开关元件具有与所述对应的扫描信号线连接的控制端子,并且与所述保持电容器并联连接。
24.如权利要求3、4、14至16、20至23中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述扫描信号线驱动电路驱动所述多条扫描信号线,使得在所述多条扫描信号线的扫描顺序中相邻的两个扫描信号线中的一个扫描信号线的选择期间与另一个扫描信号线的选择期间部分重复,
所述电容选择控制电路驱动所述多条电容选择信号线,使得在所述对应的扫描信号线变为非选择状态之后且选择所述对应的扫描信号线紧后选择的扫描信号线即后续扫描信号线变化为非选择状态之前,所述对应的电容选择信号线的信号变化为激活状态。
25.如权利要求24所述的显示装置,其特征在于,还具备:
多条发光控制线,其与所述多条扫描信号线分别对应;以及
发光控制电路,驱动所述多条发光控制线,
各像素电路还包括与所述显示元件串联连接的发光控制开关元件,
各发光控制线连接于与对应的扫描信号线对应的像素电路中的所述发光控制开关元件的控制端子,
所述发光控制电路驱动所述多条发光控制线,使得对于各发光控制线,在所述后续扫描信号线变为非选择状态的时刻以后,所述发光控制线的信号成为激活状态。
26.如权利要求25所述的显示装置,其特征在于,所述多条发光控制线兼用作所述多条电容选择信号线,
各发光控制线连接于与所述对应的扫描信号线对应的像素电路中的所述电容选择开关元件的控制端子,
所述发光控制电路兼用作所述电容选择控制电路。
27.如权利要求3、4、14至16、20至23中任一项所述的显示装置,其特征在于,还具备:多条发光控制线,其与所述多条扫描信号线分别对应;以及
发光控制电路,驱动所述多条发光控制线,
各像素电路还包括与所述显示元件串联连接的发光控制开关元件,
各发光控制线连接于与对应的扫描信号线对应的像素电路中的所述发光控制开关元件的控制端子,
所述发光控制电路驱动所述多条发光控制线,使得对于各发光控制线,所述对应的扫描信号线变为非选择状态的时刻以后,所述发光控制线的信号成为激活状态。
28.如权利要求27所述的显示装置,其特征在于,所述多条发光控制线兼用作所述多条电容选择信号线,
各发光控制线连接于与所述对应的扫描信号线对应的像素电路中的所述电容选择开关元件的控制端子,
所述发光控制电路兼用作所述电容选择控制电路。
29.一种显示装置,其具有多条数据信号线、与所述多条数据信号线交叉的多条扫描信号线、沿着所述多条数据信号线以及所述多条扫描信号线配置的多个像素电路,其特征在于,具备:
数据信号线驱动电路,其驱动所述多条数据信号线;
扫描信号线驱动电路,其选择性地驱动所述多条扫描信号线;以及
初始化电路线,
各像素电路与所述多条数据信号线中的任一个对应,并且与所述多条扫描信号线中的任一个对应,
各像素电路包括:
保持电容器;
显示元件,其通过所述保持电容器所保持的保持电压来控制亮度;
写入控制开关元件,其具有与对应的扫描信号线连接的控制端子;以及
所述保持电容器串联连接的写入辅助电容器,
所述初始化电路在所述显示装置的电源接通时在规定的初始化期间使所述保持电容器和所述写入辅助电容器放电而进行初始化,
由彼此串联连接的所述写入辅助电容器和所述保持电容器构成小电容电容器,
在各像素电路中,所述小电容电容器的第一端子经由所述写入控制开关元件连接到对应的数据信号线,所述小电容电容器的第二端子连接到固定电位线,
当选择了对应的扫描信号线且所述写入控制开关元件导通时,对所述小电容电容器施加对应的数据信号线的电压,由此将写入电压保持于所述小电容电容器,基于所述小电容电容器的所述写入电压来确定所述保持电容器的保持电压。
30.如权利要求29所述的显示装置,其特征在于,所述初始化电路包括与所述保持电容器并联连接并在所述初始化期间成为导通状态的保持电容器放电开关元件,
所述数据信号线驱动电路在所述初始化期间对所述多条数据信号线施加规定的初始化电压,
所述扫描信号线驱动电路在所述初始化期间使所述多条扫描信号线处于选择状态。
31.如权利要求29所述的显示装置,其特征在于,还具备第一电源线和第二电源线,
所述显示元件构成为由电流驱动,
各像素电路还包括根据所述保持电容器所保持的电压来控制所述显示元件的驱动电流的驱动晶体管,
所述驱动晶体管的第一导通端子与所述第一电源线连接,所述驱动晶体管的第二导通端子经由所述显示元件与所述第二电源线连接,
控制端子与所述写入辅助电容器和所述保持电容器的连接点连接并且经由所述保持电容器与所述驱动晶体管的所述第一导通端子或所述第二导通端子连接。
32.如权利要求31所述的显示装置,其特征在于,还具备用于供给规定的初始化电压的初始化电压供给线,
所述驱动晶体管将所述控制端子经由所述保持电容器与所述驱动晶体管的所述第二导通端子连接,
所述初始化电路在各像素电路中包含:
第一初始化开关元件,其具有连接于对应的扫描信号线的控制端子;以及
第二初始化开关元件,其与所述保持电容器并联连接,在所述初始化期间成为导通状态,从而使所述保持电容器放电,
所述驱动晶体管的所述第二导通端子经由所述第一初始化开关元件与所述初始化电压供给线连接,
所述数据信号线驱动电路在所述初始化期间对所述多条数据信号线施加所述初始化电压,
所述扫描信号线驱动电路在所述初始化期间使所述多条扫描信号线处于选择状态。
33.如权利要求31所述的显示装置,其特征在于,所述驱动晶体管的所述控制端子经由所述保持电容器与所述驱动晶体管的所述第一导通端子连接,
所述初始化电路包括保持电容器放电开关元件,所述保持电容器放电开关元件与所述保持电容器并联连接并在所述初始化期间成为导通状态而使所述保持电容器放电,
所述数据信号线驱动电路在所述初始化期间对所述多条数据信号线施加所述第一电源线的电压,
所述扫描信号线驱动电路在所述初始化期间使所述多条扫描信号线处于选择状态。
34.一种显示装置的驱动方法,其特征在于,所述显示装置具有多条数据信号线、与所述多条数据信号线交叉的多条扫描信号线、沿着所述多条数据信号线以及所述多条扫描信号线配置的多个像素电路,
各像素电路与所述多条数据信号线中的任一个对应,并且与所述多条扫描信号线中的任一个对应,
各像素电路包括:
保持电容器;
显示元件,其通过所述保持电容器所保持的保持电压来控制亮度;以及
写入辅助电容器,其比所述保持电容器的电容值小,
所述驱动方法包括:
数据写入步骤,在各像素电路中,在选择了对应的扫描信号线时,
对所述写入辅助电容器施加对应的数据信号线的电压,由此将写入电压保持于所述写入辅助电容器;
保持电压确定步骤,根据所述写入辅助电容器的所述写入电压来确定所述保持电容器的保持电压;
初始化步骤,使各像素电路中的所述保持电容器放电而进行初始化,
在所述数据写入步骤中,在各像素电路中在选择了所述对应的扫描信号线时,通过向所述写入辅助电容器供给所述对应的数据信号线的电压,对所述写入辅助电容器进行充电,
在所述保持电压确定步骤中,在通过所述初始化步骤将所述保持电容器初始化且通过所述数据写入步骤将所述写入辅助电容器充电后,所述保持电容器和所述写入辅助电容器并联连接,在所述保持电容器和所述写入辅助电容器之间电荷再分配,由此确定所述保持电容器的所述保持电压。
35.一种显示装置的驱动方法,其特征在于,所述显示装置具有多条数据信号线、与所述多条数据信号线交叉的多条扫描信号线、沿着所述多条数据信号线以及所述多条扫描信号线配置的多个像素电路,
各像素电路与所述多条数据信号线中的任一个对应,并且与所述多条扫描信号线中的任一个对应,
各像素电路包括:
保持电容器;
显示元件,其通过所述保持电容器所保持的保持电压来控制亮度;以及
与所述保持电容器串联连接的写入辅助电容器,
由彼此串联连接的所述写入辅助电容器和所述保持电容器构成小电容电容器,
所述驱动方法包括:
数据写入步骤,在各像素电路中,在选择了对应的扫描信号线时,
对所述小电容电容器施加对应的数据信号线的电压,由此将写入电压保持于所述小电容电容器;
保持电压确定步骤,根据所述小电容电容器的所述写入电压来确定所述保持电容器的保持电压;
初始化步骤,其在所述显示装置的电源被接通时,在规定的初始化期间使各像素电路中的所述保持电容器和所述写入辅助电容器放电而进行初始化,
在所述数据写入步骤中,在各像素电路中在所述初始化期间之后选择了所述对应的扫描信号线时,通过向所述小电容电容器供给所述对应的数据信号线的电压,对所述小电容电容器进行充电,
在所述保持电压确定步骤中,通过所述数据写入步骤保持在所述小电容电容器中的所述写入电压由所述写入辅助电容器和所述保持电容器进行电容分压,由此确定所述保持电容器中的所述保持电压。
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