CN1985293A - 有源矩阵型显示装置 - Google Patents

有源矩阵型显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1985293A
CN1985293A CNA200480042912XA CN200480042912A CN1985293A CN 1985293 A CN1985293 A CN 1985293A CN A200480042912X A CNA200480042912X A CN A200480042912XA CN 200480042912 A CN200480042912 A CN 200480042912A CN 1985293 A CN1985293 A CN 1985293A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
transistor
driving transistors
light
grid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200480042912XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN100527202C (zh
Inventor
石塚淳夫
山口久
桥本康宣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UDC Ireland Ltd
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN1985293A publication Critical patent/CN1985293A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100527202C publication Critical patent/CN100527202C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G09G3/3241—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element the current through the light-emitting element being set using a data current provided by the data driver, e.g. by using a two-transistor current mirror
    • G09G3/325—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element the current through the light-emitting element being set using a data current provided by the data driver, e.g. by using a two-transistor current mirror the data current flowing through the driving transistor during a setting phase, e.g. by using a switch for connecting the driving transistor to the data driver
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0861—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0243—Details of the generation of driving signals
    • G09G2310/0251—Precharge or discharge of pixel before applying new pixel voltage
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233—Improving the luminance or brightness uniformity across the screen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Abstract

本发明提供的显示装置具有：依次被选择的多条扫描线(Wscan Escan)；与扫描线的选择相对应地供给与亮度信息相对应的写入电流(Idata)的多条数据线(Data)；配置在它们的交叉位置上的多个象素(PX)。然后，象素具有：发光元件(OLED)；驱动晶体管；与该栅极(Nd)连接，并存储写入数据的电容器(C)；在扫描扫描线的写入期间导通，并连接数据线和驱动晶体管的漏极的第一晶体管(TFT1)；在写入期间导通，使驱动晶体管的栅极漏极间短路的第二晶体管(TFT2)。并且，在写入期间，向包括第一晶体管(TFT1)和短路了栅极漏极间的驱动晶体管(TFT4)及发光元件(OLED)的电路供给写入电流(Idata)，并充电上述电容器(C)使得驱动晶体管的栅极(Nd)变为与该写入电流(Idata)相对应的栅极电位。并且，在写入期间后的读出期间，第一和第二晶体管变为非导通，驱动晶体管(TFT4)用与上述栅极电位相对应的驱动电流驱动上述发光元件(OLED)。利用这样的结构，能够不依赖晶体管的特性的偏差，而用与写入电流同等的驱动电流驱动发光元件。

Description

有源矩阵型显示装置
技术领域
本发明涉及对每个象素设置了有机场致发光(EL)元件等利用电流控制发光亮度的发光元件的显示装置，特别是涉及利用场效应型晶体管等有源元件控制供给到发光元件中的电流量的有源矩阵型的显示装置，该显示装置能够不依赖有源元件的特性偏差来再现显示亮度。
背景技术
有机EL显示装置是在各象素中设置发光元件即有机EL元件的自发光型显示装置，与液晶显示装置相比，图像的视认性高，不需要背光，具有响应速度快等优点。并且，由于利用驱动电流值控制有机EL元件的发光亮度，因此，需要向各象素的有机EL元件流与亮度信息相对应的电流值。
另一方面，有机EL显示装置按其驱动方式有单纯矩阵方式和有源矩阵方式。前者虽然结构简单，但仅在扫描期间发光，因此难以实现大画面和高精细，后者的有源矩阵方式在大画面和高精细方面有利。有源矩阵方式利用象素内的晶体管等的有源元件控制流向设置在各象素中的发光元件的电流。在有机EL显示装置的情况下，由薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)实现该有源元件。
图1是现有的有源矩阵方式的有机EL显示装置的概略结构图。在有机EL面板10上设置着水平方向上设置的多条扫描线Scan1～N、垂直方向上设置的多条数据线Data1～M、配置在它们的交叉位置上的矩阵状的象素PX。然后，扫描线驱动电路14在帧期间内依次扫描扫描线Scan1～N，在各扫描期间，数据线驱动电路12通过数据线Data向象素供给与亮度信息相对应的电流。
图2是示出现有的有机EL元件的象素电路的一例的图。例如在日本特开平8-234683号公报(以下称作专利文献1)中记载了该象素电路。或者，在“Passive and active matrix addressed polymer lightemitting diode displays”，SPIE2001，PLED，final(以下称作非专利文献1)中也记载了类似的象素电路。
该象素电路具有被扫描线Scan控制导通和非导通的N沟道晶体管TFT1、驱动作为发光元件的有机EL元件OLED的P沟道晶体管TFT2、设置在晶体管TFT2的栅极与电源Vdd之间的存储用电容器C。
该象素电路的工作在于，使扫描线Scan为选择状态，使晶体管TFT1导通，对数据线Data一施加与亮度信息相对应的数据电位Vdata，就通过晶体管TFT1充电或放电电容器C，在晶体管TFT2的栅极节点Nd中存储与数据电位Vdata相对应的电位。之后，使扫描线Scan成为非选择状态，使晶体管TFT1一成为关断状态，就按照栅极节点Nd的电位，晶体管TFT2流过漏源极电流Ids2，发光元件OLED按照与该漏源极电流Ids2相对应的亮度发光。该漏源极电流Ids2依赖晶体管TFT2的栅源极间电压Vgs(＝栅极节点Nd的电位-OLED的电压)。再有，使晶体管TFT2在饱和区域中工作，即使由于发光元件OLED的特性偏差而在晶体管TFT2的Vds中产生偏差，漏源极电流Ids2也仅被栅源极间电压Vgs控制。
通过利用这样的象素电路，如图1所示，能够在扫描期间充电或者放电各象素的电容器C后写入亮度信息，在之后的读出期间，按照写入信息驱动各象素的发光元件。从而，能够增长发光元件的发光期间，减小发光元件的驱动电流，能用大型画面形成高亮度的显示装置。
在图2的象素电路中，因为形成在显示面板上的TFT的特性偏差，有象素间的亮度有偏差的问题。TFT形成在玻璃等基板上，但由于其制造偏差，在TFT的阈值电压和载流子迁移率中产生偏差，与之相对应，晶体管TFT2的漏源极电流Ids2也产生偏差。由于该驱动电流即漏源极电流Ids2的偏差，发光元件OLED的发光亮度就变化。
作为实现这样的不依赖TFT的特性偏差的发光亮度的解决方案，提出了图3的象素电路。例如，日本特开2001-147659号公报(以下称作专利文献2)、“Pixel-Driving Methods for Large-Sized Poly-Si AM-OLED Displays”AsiaDisplay/IDW2001，OEL1-1 p1395(以下称作非专利文献2)中记载了。该象素电路具有被扫描线ScanA控制的晶体管TFT3、被扫描线ScanB控制的晶体管TFT4、分别共通连接了栅极的晶体管TFT1和TFT2、设置在公共栅极Nd与恒压端子Vdd之间的电容器，利用晶体管TFT2电流驱动发光元件OLED。
图3的象素电路的工作在于，根据上述专利文献2的说明，在亮度信息的写入时，使扫描线ScanA成为选择状态(H电平)，使晶体管TFT3导通，使扫描线ScanB成为选择状态(L电平)，使晶体管TFT4也导通，通过向数据线流与亮度相对应的电流Idata，就向晶体管TFT1流与亮度相对应的电流Iw。晶体管TFT1的漏栅极间被晶体管TFT4短路，而处于饱和状态，并且成为电流镜电路。然后，由该漏源极电流Iw充电电容器C，向节点Nd写入与亮度信息相对应的电位。另一方面，在读出时，扫描线ScanA、ScanB共同变为非选择状态，晶体管TFT3、TFT4共同变为关闭状态。这时，晶体管TFT2向发光元件OLED供给与栅极电位相对应的漏源极电流Ids2，使其发光。该漏源极电流Ids2和与亮度信息相对应的电流Iw之间具有与晶体管TFT1、TFT2的栅极宽度和栅极长度的比相对应的电流值的关系。从而，能够用与写入时的电流Iw相对应的驱动电流Ids2驱动发光元件OLED，能够使发光元件OLED按照与亮度信息相对应的发光亮度发光。
但是，图3的象素电路以与象素内的晶体管TFT1、TFT2之间没有阈值电压的偏差为前提。但是，即使在同一象素内接近地形成晶体管TFT1、TFT2，也由于某种原因而引起晶体管TFT1、TFT2的阈值电压有偏差，例如，即使利用公共节点Nd的电位而在两晶体管中维持相同的栅源极间电压Vgs，所述漏源极电流Iw和Ids2也不取决于晶体管尺寸的比，阈值电压的偏差对发光元件的驱动电流Ids2给予影响。
另外，晶体管TFT1、TFT2的阈值电压Vth1、Vth2一变为Vth1＞Vth2，即使为了黑显示而将电流Iw设定为零，栅源极间电压Vgs也变得大于Vth2，在晶体管TFT2的源极漏极间流过电流，从而不能进行黑显示。此外，反之，若变为Vth1＜Vth2，即使为了使其发一点光而将电流Iw设定为小的值，栅源极间电压Vgs也变得比Vth2小，不在晶体管TFT2的源极漏极间流过电流，从而进行了黑显示。由于这样的现象，在每个象素中两晶体管TFT1、TFT2的阈值电压Vth1、Vth2间的关系不同的情况下，每个象素的发光状态存在偏差，而导致画质变差。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够防止由于有源元件的特性偏差而画质变差的有源矩阵型显示装置。
另外，本发明的另外的目的在于提供一种防止了象素内的晶体管的特性偏差而引起的画质变差的有源矩阵型的有机EL显示装置。
本发明的第一方面的特征在于，一种显示装置，具有下述结构：配置在第一方向上，依次被选择的多条扫描线；配置在与上述第一方向交叉的方向上，与上述扫描线的选择相对应地供给与亮度信息相对应的写入电流的多条数据线；配置在上述多条扫描线和数据线的交叉位置上的多个象素，
在上述显示装置中，其特征在于，上述象素具有：发光元件；向该发光元件供给驱动电流的驱动晶体管；与该驱动晶体管的栅极连接，并存储写入数据的电容器；在扫描上述扫描线的写入期间导通，并连接上述数据线和上述驱动晶体管的漏极的第一晶体管；在上述写入期间导通，而在使上述驱动晶体管的栅极漏极间短路，并且向上述电容器供给从上述数据线供给的上述写入电流的第二晶体管，
在上述写入期间，向包括上述第一晶体管和短路了栅极漏极间的驱动晶体管及上述发光元件的电路供给上述写入电流，并充电上述电容器，使上述驱动晶体管的栅极变为与该写入电流相对应的栅极电位，
在上述写入期间后的读出期间，上述第一和第二晶体管变为非导通，上述驱动晶体管用与上述栅极电位相对应的驱动电流驱动上述发光元件。
根据第一方面，能够不依赖驱动晶体管的特性偏差，用与写入电流同等的驱动电流驱动发光元件。
在上述第一方面的更好的实施例中，在上述读出期间后写入期间前的消去期间，上述第二晶体管导通，通过上述驱动晶体管向上述发光元件放电上述电容器的电荷。
由于在该消去期间清除电容器，因此，前一帧的状态对原来帧不给予影响，此外，能够抑制由动画显示中的前一帧的图像的余像而对原来帧的图像的影响。此外，通过控制该消去期间，能够控制图像整体的亮度。
附图说明
图1是现有的有源矩阵方式的有机EL显示装置的概略结构图。
图2是示出现有的有机EL元件的象素电路的一例的图。
图3是示出现有的有机EL元件的象素电路的一例的图。
图4是本实施方式中的有源矩阵方式的显示装置的概略结构图。
图5是示出本实施方式中的显示装置的象素电路的图。
图6是图4、图5的显示装置的工作波形图。
图7是示出本实施方式中的显示装置的工作的图表和波形图。
图8是示出本实施方式中的象素电路的工作的图。
图9是说明本实施方式中的象素电路的工作的图。
图10是说明在本实施方式中不同的亮度信息的写入工作的图。
图11是示出在本实施方式中晶体管的特性发生偏差的情况下的写入工作的图。
图12是示出本实施方式中的变形例的象素电路的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图4是本实施方式中的有源矩阵型的显示装置的概略结构图。该显示装置是利用了例如有机EL元件的有机EL显示装置。在图4的显示装置中，在有机EL面板10上设置着水平方向上设置的多条第一扫描线Wscan1～N、多条第二扫描线Escan1～N、垂直方向上设置的多条数据线Data1～M、配置在它们的交叉位置上的矩阵状的象素PX。然后，在帧期间内，第一扫描线驱动电路14依次扫描第一扫描线Wscan1～N，第二扫描线驱动电路15依次扫描第二扫描线Escan1～N，在各扫描期间，数据线驱动电路12向数据线Data1～M供给与亮度信息相对应的写入电流值。
图5是示出本实施方式中的显示装置的象素电路的图。在该象素PX中具有：用与驱动电流相对应的亮度发光的有机EL元件等的发光元件OLED；向该发光元件OLED供给驱动电流的驱动晶体管TFT4；将驱动晶体管TFT4的漏极与电源Vdd连接的第三晶体管TFT3；与第一扫描线Wscan连接了栅极的第一晶体管TFT1；与第二扫描线Escan连接了栅极的第二晶体管TFT2；设置在驱动晶体管TFT4的栅极节点Nd与预定的电压源Vcs之间的电容器C。仅第三晶体管TFT3是P沟道晶体管，其他晶体管是N沟道晶体管。从而，同样被第二扫描线Escan驱动的晶体管TFT2、TFT3就被按照反极性控制为导通和非导通。
再有，电容器C的电压源Vcs也可以是电源Vdd。此外，电容器C上使用MOS电容。另外，在发光元件OLED利用有机EL元件的情况下，其阴极侧与地连接，阳极侧与驱动晶体管TFT4连接。然后，第三晶体管TFT3也可以是N沟道晶体管，但该情况下，利用被与第二扫描线Escan反极性驱动的第三扫描线(无图示)控制栅极。
此外，数据线驱动电路12具有向数据线Data供给与亮度信息相对应的写入电流Idata的电流源CS。该电流源CS的电流Idata被与象素的显示亮度的增减值相对应的电流值控制。
图6是图4、图5的显示装置的工作波形图。图6中示出了向数据线Data供给的与亮度信息相对应的写入电流Idata、第一扫描线Wscan1～N的驱动脉冲波形、第二扫描线Escan1～N的驱动脉冲波形和发光元件OLED的发光波形。在1个帧期间FL中，依次向第一扫描线Wscan1～N供给驱动脉冲，使对应的象素内的第一晶体管TFT1导通。此外，也依次向第二扫描线Escan1～N供给驱动脉冲，使对应的象素内的第二晶体管TFT2导通。给第二扫描线Escan的驱动脉冲比给第一扫描线Wscan的驱动脉冲早上升，大致同时下降。从而，第二晶体管TFT2先导通，之后第一和第二晶体管TFT1、TFT2同时导通，然后，两晶体管同时变为非导通。此外，P沟道晶体管的第三晶体管TFT3在第二扫描线Escan为L电平期间导通，在H电平期间变为非导通。
图6中示出对于与第一扫描线Wscan1连接的象素的写入期间tW、读出期间tR、消去期间tE。此外，示出对于发光元件OLED的发光期间tLE和熄灭期间tNLE。
图7是示出本实施方式中的显示装置的工作的图表和波形图。图7中以扫描线Wscan1、Escan1为着眼点，示出写入期间tW、读出期间tR、消去期间tE的各期间中的扫描线的电平和象素内晶体管的导通非导通状态。
图8是示出本实施方式中的象素电路的工作的图。与图7的示出工作的图表相对应，示出了各期间(写入期间tW、读出期间tR、消去期间tE)中的连接状态和电流路径。此外，图9是说明本实施方式中的象素电路的工作的图，说明写入时(图9(a))和读出时(图9(b))的工作。在该图中，横轴示出驱动晶体管TFT4的漏源极间电压Vds4，纵轴示出驱动晶体管TFT4的漏极电流Id4。以下，参照图7、8、9，详细叙述本实施方式的显示装置的工作。
[写入期间]
在写入期间tW中，第一和第二扫描线Wscan、Escan共同变为H电平，晶体管TFT1、TFT2共同导通，晶体管TFT3变为非导通。随之，数据线驱动电路12通过数据线向各象素供给与亮度信息相对应的写入电流Idata。如图8的写入期间tW的等效电路所示，电流源CS向由晶体管TFT1、驱动晶体管TFT4和发光元件OLED构成的串联电路供给写入电流Idata，所述驱动晶体管TFT4被晶体管TFT2短路了栅极漏极间，连接了二极管。在此应该注意的一点是，数据线驱动电路12使电流源CS产生与亮度信息相对应的写入电流Idata。即，不论供给该写入电流Idata的电路是何种状态，写入电流Idata都没有变动。
在写入期间，供给写入电流Idata的电路的工作点变为图9(a)中示出的工作点OP1。在图9(a)中示出了对于连接了二极管的驱动晶体管TFT4的漏极电流Id4的漏源极间电压Vds4的工作曲线24。该工作曲线24与通常的二极管特性相同。即，产生与漏极电流Id4相对应的漏源极间电压Vds4。此外，图9(a)中示出了对于供给的写入电流Idata的、发光元件OLED与第一晶体管TFT1的串联电路的工作曲线26。该工作曲线26以数据线的电压Vdata为基准，在与横轴相反的方向上示出第一晶体管TFT1的源极漏极间电压Vds1和发光元件OLED的电压VOLED的和。即，工作曲线26与第一晶体管TFT1和发光元件OLED的负载特性相对应。
然后，在写入期间，由于写入电流Idata流向上述的串联电路，因此，数据线电位Vdata被决定为使驱动晶体管TFT4的负载曲线24与第一晶体管TFT1和发光元件OLED的负载曲线26在写入电流Idata上交叉。即，负载曲线26与该数据线电位Vdata相对应地左右移动。这时，驱动晶体管TFT4的栅极Nd的电位变为Vdata-(Vds1+Vds2)(在此，Vds1、Vds2是第一、第二晶体管TFT1、TFT2的漏源极间电压)，在电容器C中存储与该条件相对应的电荷。在该写入期间，也向发光元件OLED供给写入电流Idata，于是发光元件OLED发光。
这样，串联电路的工作点就成为工作曲线24与26交叉的点OP1。即，由于连接二极管的驱动晶体管TFT4的漏极电流Id4与写入电流Idata相等(Id4＝Idata)，因此，该漏源极间电压Vds4成为写入电流Idata作为漏极电流Ids4时的驱动晶体管TFT4的漏源极间电压Vds4。然后，由于驱动晶体管TFT4的栅极与漏极短路，因此，该栅源极间电压Vgs与漏源极间电压Vds4变得相等(Vds4＝Vgs)，因此，其结果，驱动晶体管TFT4的栅源极间电压Vgs总是成为依赖写入电流Idata的电压。即，节点Nd的电位总是成为依赖写入电流Idata的电压这样地进行对电容器C写入电荷。
再有，图9(a)中，曲线20示出驱动晶体管TFT4的晶体管特性(I-V特性)，曲线22与该I-V特性20的非饱和区域与饱和区域的边界线相对应。
[读出期间]
在读出期间tR中，第一和第二扫描线Wscan、Escan共同变为L电平，第一、第二晶体管TFT1、TFT2共同成为非导通，第三晶体管TFT3导通。其结果，在读出期间，如图8所示，成为电源Vdd、第三晶体管TFT3、驱动晶体管TFT4、发光元件OLED、地GND的串联电路。此外，电容器C的充电电荷没有放电路径，维持驱动晶体管TFT4的栅极Nd的电位。
然后，驱动晶体管TFT4按照与被栅极Nd的电位决定的栅源极间电压Vgs相对应的I-V特性20进行工作。即，在图9(b)中示出的I-V特性曲线20的饱和区域上进行工作。
另外，由于第三晶体管TFT3导通后从电源Vdd供给电流，因此，第三晶体管TFT3(漏源极电压Vds3)和发光元件OLED(电压VOLED)的负载曲线30的基准电压从Vdata向Vdd移动。其结果，新的工作点就向晶体管TFT4的I-V特性20与第三晶体管TFT3和发光元件OLED的负载曲线30的交叉点OP2移动。该负载曲线30以电源Vdd为基准，在与横轴相反的方向上示出了第三晶体管TFT3的漏源极间电压Vds3和发光元件OLED的电压VOLED的和。
由于新的工作点OP2位于驱动晶体管TFT4的饱和区域上，因此，工作点OP2上的驱动晶体管TFT4的漏极电流Id就成为与写入电流Idata相同的电流值。即，用与写入电流Idata相同的电流Id驱动发光元件OLED，按照与写入电流Idata相对应的亮度发光。这样，在写入时，根据驱动晶体管TFT4的二极管特性，充电电容器C成为与写入电流Idata相对应的栅极电位，读出时，用与该栅极电位相对应的驱动电流Id(＝Idata)驱动发光元件。从而，不受晶体管特性的偏差的影响，能够用与亮度信息相对应的写入电流Idata驱动发光元件。
[消去期间]
在消去期间tE中，第一扫描线Wscan变为L电平，第二扫描线Escan变为H电平，第一和第三晶体管TFT1、TFT3成为非导通状态，第二晶体管TFT2变为导通状态。其结果，如图8所示，电容器C中存储着的电荷通过第一晶体管TFT1、驱动晶体管TFT4、发光元件OLED放电。在该放电时，发光元件OLED暂时发光。
利用该消去动作，在帧期间，恢复写入了电容器C中的状态，并且，发光元件OLED在熄灭期间tNLE间不发光。因此，在下一个帧期间中的写入动作中，就不受前一个帧期间中的写入状态的影响。即，在大画面中，扫描线条数一增多，各扫描线的扫描期间就变短。其结果，若没恢复电容器C的状态，在短的扫描期间的写入动作中，有时就不能恢复前一个帧期间中的状态，进一步说，存在不能完成利用原来帧期间的写入电流的写入的情况。对此，若有上述的消去动作，由于在写入前恢复电容器C的状态，因此，就没有前一个帧期间的遗留的影响，能够抑制时间方向上的亮度的偏差。
另外，利用消去动作，在读出期间tR间，由于已发光的发光元件OLED一旦被熄灭，在动画显示时，能防止前一个帧的余像与原来帧中的图像重叠后动画影像变差的问题。能够显示所有的人都感觉利落的影像。
另外，利用第二扫描线驱动电路15的第二扫描线Escan的驱动脉冲宽度的控制，能够控制消去动作期间。从而，通过调整第二扫描线的驱动脉冲宽度，能够微调整图像的亮度，例如，能够改善非常高亮度的图像显示中的对比度。
[不同亮度信息的写入动作]
图10是说明本实施方式中不同亮度信息的写入动作的图。与图9(a)的不同点在于，写入电流Idata变小了。这样地，写入电流Idata与亮度信息相对应地如Idata2这样地一变小，流到第一晶体管TFT1、驱动晶体管TFT4、发光元件OLED的电路中的电流就变小，连接二极管的驱动晶体管TFT4的漏源极间电压Vds4和第一晶体管TFT1和发光元件OLED的电压就变动。随之，数据线的电压Vdata2就如图10所示地向左侧偏移，负载曲线26(2)也向左侧偏移。其结果，二极管特性曲线24与新的负载曲线26(2)的交叉点OP3就成为新的工作点。该工作点OP3与新的写入电流Idata2相对应。
然后，在读出动作中，工作点仅沿着该工作点OP3上的I-V特性20移动，向驱动晶体管TFT4流与写入电流Idata2同等的驱动电流Id4，并驱动发光元件OLED。即，发光元件OLED用与写入电流Idata2相对应的亮度发光。
[对于晶体管的特性偏差的写入动作]
图11是示出在本实施方式中晶体管的特性发生偏差的情况下的写入动作的图。图11中示出了在驱动晶体管TFT4的阈值电压变高的方向上有偏差，其二极管特性24(Vth)向右侧偏移了的情况。伴随着该阈值电压的上升，由第一晶体管TFT1、驱动晶体管TFT4、发光元件OLED构成的串联电路中必要的电压Vdata(Vth)如图11所示地上升，负载曲线26(Vth)向右侧偏移。然后，工作曲线24(Vth)与工作曲线26(Vth)的交点即工作点OP4维持在与写入电流Idata相对应的点上。
然后，在读出动作中，工作点仅沿着该工作点OP4上的I-V特性20移动，向驱动晶体管TFT4流与写入电流Idata同等的驱动电流，驱动发光元件OLED。即，因为制造偏差，即使晶体管的特性有偏差，也与写入电流Idata同等地控制给发光元件的驱动电流。即，能够得到不依赖特性偏差的发光亮度的图像。
用另外的表现说明不依赖该晶体管的阈值电压的偏差如下。若驱动晶体管TFT4的阈值电压变高，写入后的栅极Nd的电位也变高。但是，即使由于驱动晶体管TFT4的高的阈值电压而栅极Nd的电位变高，驱动电流Id4中也没有变化。反之，若阈值电压变低，则写入后的栅极Nd的电位也变低。但是，即使由于驱动晶体管TFT4的低的阈值电压而栅极Nd的电位变低，驱动电流Id4中也没有变化。即，由于决定写入时的栅极Nd的电位的晶体管和决定读出时的驱动电流的晶体管都是驱动晶体管TFT4，因此，没有如前述的专利文献2所述的象素内的晶体管特性的偏差的问题。
[变形例]
图12是示出本实施方式的变形例的图。该变形例的象素电路使用双栅极结构的MOS晶体管作为第二晶体管TFT2。第二晶体管TFT2在读出期间响应第二扫描线Escan的L电平，被控制为关断状态，维持电容器C的充电状态。从而，由于来自节点Nd的漏泄电流的发生导致显示亮度的变动，因此需要极力避免。因此，在该变形例中，在第二晶体管TFT2中形成2个栅电极，并且这2个栅电极共同与第二扫描线Escan连接。这样，将2个栅电极共同控制为L电平，抑制关断状态的漏泄电流。
工业上的可利用性
根据本发明，不取决于TFT等的有源元件的特性偏差，而能向有机EL元件等的电流驱动型发光元件流与来自数据线的写入电流Idata相对应的驱动电流。通过矩阵状配置许多这样的象素电路，能够正确地按照期望的亮度使各象素发光，因此，能够提供一种高品位的有源矩阵型显示装置。
此外，在本发明中，由于在数据的写入时流到象素电路中的Idata也有助于发光元件的发光，因此，能够有效地使用1个扫描期间的有限的发光期间。另外，通过使用写入用和消去用的2个扫描线驱动电路，能够在1个扫描期间内设置任意长的熄灭期间，能够不受前一个帧的遗留的影响而使动画显示时利落。

Claims (12)

1、一种显示装置，具有：
配置在第一方向上，依次被选择的多条扫描线；
配置在与上述第一方向交叉的方向上，与上述扫描线的选择相对应地供给与亮度信息相对应的写入电流的多条数据线；
配置在上述多条扫描线和数据线的交叉位置上的多个象素，
其特征在于，上述象素具有：发光元件；向该发光元件供给驱动电流的驱动晶体管；与该驱动晶体管的栅极连接，并存储写入数据的电容器；在扫描上述扫描线的写入期间导通，连接上述数据线和上述驱动晶体管的漏极的第一晶体管；在上述写入期间导通，而使上述驱动晶体管的栅极漏极间短路，并且向上述电容器供给从上述数据线供给的上述写入电流的第二晶体管，
在上述写入期间，向包括上述第一晶体管和使栅极漏极间短路的驱动晶体管及上述发光元件的电路供给上述写入电流，并充电上述电容器，使得上述驱动晶体管的栅极变为与该写入电流相对应的栅极电位，
在上述写入期间后的读出期间，上述第一和第二晶体管变为非导通，上述驱动晶体管用与上述栅极电位相对应的驱动电流驱动上述发光元件。
2、如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述象素进一步具有在上述读出期间导通，并将上述驱动晶体管的漏极与预定的电源连接的第三晶体管。
3、如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
在上述读出期间后上述写入期间前的消去期间，上述第二晶体管导通，上述电容器的电荷通过上述驱动晶体管向上述发光元件放电。
4、如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
在上述消去期间，上述发光元件伴随着放电进行发光。
5、如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
上述消去期间可以调整。
6、如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
在上述写入期间，通过上述驱动晶体管向上述发光元件供给上述写入电流，该发光元件发光。
7、如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述扫描线具有第一和第二扫描线，
在上述象素中，
上述第一晶体管的漏极与上述数据线连接，其栅极与第一扫描线连接，
上述第二晶体管的栅极与上述第二扫描线连接，其一对源极漏极分别与上述第一晶体管的源极和上述驱动晶体管的栅极连接，
上述驱动晶体管的漏极与上述第一晶体管的源极连接，其源极与上述发光元件连接，
在上述读出期间，上述驱动晶体管的漏极与预定的电源连接。
8、如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，
上述象素进一步具有在上述读出期间导通，将上述驱动晶体管的漏极与上述预定的电源连接的第三晶体管。
9、如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，
上述第三晶体管的栅极与上述第二扫描线连接，在该第二扫描线为非选择时，上述第三晶体管导通。
10、如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第二晶体管具有双栅极结构，该双栅极与上述第二扫描线连接着。
11、如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述电容器的一个电极与上述驱动晶体管的栅极连接，另一个电极与预定的电压端子连接。
12、如权利要求1至11的任一项所述的显示装置，其特征在于，
上述发光元件是有机场致发光元件。
CNB200480042912XA 2004-04-30 2004-04-30 有源矩阵型显示装置 Expired - Lifetime CN100527202C (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2004/006352 WO2005106834A1 (ja) 2004-04-30 2004-04-30 アクティブマトリクス型表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1985293A true CN1985293A (zh) 2007-06-20
CN100527202C CN100527202C (zh) 2009-08-12

Family

ID=35241892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200480042912XA Expired - Lifetime CN100527202C (zh) 2004-04-30 2004-04-30 有源矩阵型显示装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7796102B2 (zh)
JP (1) JPWO2005106834A1 (zh)
CN (1) CN100527202C (zh)
TW (1) TWI288900B (zh)
WO (1) WO2005106834A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107799062A (zh) * 2017-11-27 2018-03-13 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种像素电路及其驱动方法、显示装置

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4016962B2 (ja) * 2003-05-19 2007-12-05 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法
JP5224702B2 (ja) * 2006-03-13 2013-07-03 キヤノン株式会社 画素回路、及び当該画素回路を有する画像表示装置
JP4692828B2 (ja) * 2006-03-14 2011-06-01 カシオ計算機株式会社 表示装置及びその駆動制御方法
KR101245218B1 (ko) * 2006-06-22 2013-03-19 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시소자
US8059114B2 (en) * 2007-11-14 2011-11-15 Infineon Technologies Ag Organic light emitting diode driver
JP4826597B2 (ja) * 2008-03-31 2011-11-30 ソニー株式会社 表示装置
JP4816686B2 (ja) 2008-06-06 2011-11-16 ソニー株式会社 走査駆動回路
JP2010008523A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Sony Corp 表示装置
KR101634286B1 (ko) * 2009-01-23 2016-07-11 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
WO2011089847A1 (en) 2010-01-20 2011-07-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Signal processing circuit and method for driving the same
TWI410727B (zh) * 2010-06-15 2013-10-01 Ind Tech Res Inst 主動式光感測畫素、主動式光感測陣列以及光感測方法
KR101882297B1 (ko) * 2012-02-03 2018-07-30 삼성디스플레이 주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
KR102579142B1 (ko) * 2016-06-17 2023-09-19 삼성디스플레이 주식회사 화소와 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법
KR102559544B1 (ko) 2016-07-01 2023-07-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN106448567B (zh) * 2016-12-08 2020-06-05 合肥鑫晟光电科技有限公司 像素驱动电路、驱动方法、像素单元和显示装置
US11462144B2 (en) * 2018-09-28 2022-10-04 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and driving method therefor
CN110085165B (zh) * 2019-06-18 2020-12-11 京东方科技集团股份有限公司 一种像素电路、显示面板和显示装置
CN114902321B (zh) * 2020-11-27 2024-01-30 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、显示基板、显示装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684365A (en) 1994-12-14 1997-11-04 Eastman Kodak Company TFT-el display panel using organic electroluminescent media
US6229506B1 (en) * 1997-04-23 2001-05-08 Sarnoff Corporation Active matrix light emitting diode pixel structure and concomitant method
WO1998048403A1 (en) 1997-04-23 1998-10-29 Sarnoff Corporation Active matrix light emitting diode pixel structure and method
GB9812742D0 (en) 1998-06-12 1998-08-12 Philips Electronics Nv Active matrix electroluminescent display devices
JP4092857B2 (ja) 1999-06-17 2008-05-28 ソニー株式会社 画像表示装置
EP1130565A4 (en) 1999-07-14 2006-10-04 Sony Corp ATTACK CIRCUIT AND DISPLAY INCLUDING THE SAME, PIXEL CIRCUIT, AND ATTACK METHOD
JP2001147659A (ja) 1999-11-18 2001-05-29 Sony Corp 表示装置
JP3593982B2 (ja) * 2001-01-15 2004-11-24 ソニー株式会社 アクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型有機エレクトロルミネッセンス表示装置、並びにそれらの駆動方法
JP2002351401A (ja) * 2001-03-21 2002-12-06 Mitsubishi Electric Corp 自発光型表示装置
JP4075505B2 (ja) 2001-09-10 2008-04-16 セイコーエプソン株式会社 電子回路、電子装置、及び電子機器
JP2003150118A (ja) * 2001-11-14 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｅｌ表示装置とその駆動方法および情報表示装置
JP2003302936A (ja) 2002-03-29 2003-10-24 Internatl Business Mach Corp <Ibm> ディスプレイ装置、ｏｌｅｄパネル、薄膜トランジスタの制御装置、薄膜トランジスタの制御方法およびｏｌｅｄディスプレイの制御方法
JP4151882B2 (ja) 2002-04-23 2008-09-17 ローム株式会社 有機ｅｌ駆動回路および有機ｅｌ表示装置
JP4210830B2 (ja) * 2002-08-02 2009-01-21 日本電気株式会社 電流駆動回路および画像表示装置
TW571281B (en) 2002-09-12 2004-01-11 Au Optronics Corp Driving circuit and method for a display device and display device therewith
KR100497247B1 (ko) * 2003-04-01 2005-06-23 삼성에스디아이 주식회사 발광 표시 장치 및 그 표시 패널과 구동 방법
JP4036209B2 (ja) * 2004-04-22 2008-01-23 セイコーエプソン株式会社 電子回路、その駆動方法、電気光学装置および電子機器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107799062A (zh) * 2017-11-27 2018-03-13 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种像素电路及其驱动方法、显示装置
US10535302B2 (en) 2017-11-27 2020-01-14 Boe Technology Group Co., Ltd. Pixel circuit, method for driving the same, and display apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2005106834A1 (ja) 2008-03-21
WO2005106834A1 (ja) 2005-11-10
US7796102B2 (en) 2010-09-14
US20080143648A1 (en) 2008-06-19
TW200535759A (en) 2005-11-01
CN100527202C (zh) 2009-08-12
TWI288900B (en) 2007-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100527202C (zh) 有源矩阵型显示装置
CN204680360U (zh) 一种像素电路及显示装置
US7656369B2 (en) Apparatus and method for driving organic light-emitting diode
CN100452152C (zh) 像素电路、显示设备以及驱动像素电路的方法
US6858992B2 (en) Organic electro-luminescence device and method and apparatus for driving the same
US7889160B2 (en) Organic light-emitting diode display device and driving method thereof
US7259735B2 (en) Electro-optical device, method of driving electro-optical device, and electronic apparatus
JP3570394B2 (ja) アクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型有機エレクトロルミネッセンス表示装置、並びにそれらの駆動方法
CN101887684B (zh) 显示装置
US8471838B2 (en) Pixel circuit having a light detection element, display apparatus, and driving method for correcting threshold and mobility for light detection element of pixel circuit
CN101174381B (zh) 有机发光二极管显示器及其驱动方法
JP4786437B2 (ja) 画像表示装置の駆動方法
JP2008242498A (ja) 表示パネル、及びこれを利用した発光表示装置とその駆動方法
KR101213837B1 (ko) 유기 전계발광 표시장치 및 그의 구동방법
KR101073355B1 (ko) 유기전계발광소자 및 그 구동방법
US7180493B2 (en) Light emitting display device and driving method thereof for reducing the effect of signal delay
JP2005196114A (ja) エレクトロルミネセンス表示装置とその駆動方法
JP2005215102A (ja) 画素回路、表示装置およびその駆動方法
JP5789585B2 (ja) 表示装置および電子機器
US12020647B2 (en) Display device and method for driving same
KR100774951B1 (ko) 전계발광소자
KR20240119548A (ko) 표시장치
KR101194860B1 (ko) 유기전계발광표시장치의 화소 회로
KR20040107596A (ko) 수동 매트릭스 유기 ｌｅｄ 디스플레이의 구동방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20070511

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: FUJIFILM Corp.

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Fujifilm Corp.

C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: UDC IRELAND INC.

Free format text: FORMER OWNER: FUJI FILM CORP.

Effective date: 20130206

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20130206

Address after: Dublin, Ireland

Patentee after: UDC Ireland Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: FUJIFILM Corp.

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20090812

CX01 Expiry of patent term