JP2004341312A - Display device and its driving method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device, which makes driving transistor operate in their saturation areas for high-gradation display and low-gradation display and reduces variance in threshold voltage among the transistors, as a display device equipped with semiconductor elements having polycrystalline silicon films and amorphous silicon films, and its driving method. <P>SOLUTION: The current capability of a driving transistor is increased so that the transistor operates in a wide saturation area. Consequently, even when the high-gradation display is performed, Vgs is prevented from rising and the saturation area as an operating range can be held wide. Further, each pixel is equipped with a circuit (turn-^on period control circuit) which controls a turn-on period so that its turn-on period can individually be varied. Conventionally, (1) Vgs is preferably made large before to reduce the influence of variance in the threshold voltage as to electric characteristics of a transistor and Vgs is preferably small for widening the operation range of a saturation area as to characteristics of a light emitting element. Further, (2) reduction of the influence of variance in the threshold voltage and widening of operation range in the saturation area for prevention against a decrease in luminance due to deterioration of a light emitting element are in a trade-off relation. Such the problem as above can be solved. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自発光型の発光素子を有する表示装置、及びその駆動方法に関する。特に、表示装置の画素構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、発光素子(自発光素子)を用いた表示装置の研究開発が進められている。このような表示装置は、高画質、薄型、軽量などの利点を生かして、携帯電話の表示画面やパソコンのモニターとして幅広く利用されている。特に、このような表示装置は動画表示に適した速い応答速度、低電圧、低消費電力駆動などの特徴を有しているため、新世代の携帯電話や携帯情報端末(PDA)をはじめ、幅広い用途が見込まれている。
【0003】
発光素子は有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode : OLED)ともよばれ、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に有機化合物を有する層(以下、有機化合物層と表記する)が挟まれた構造を有している。この発光素子に流れる電流量と、発光素子の輝度は一定の関係があり、発光素子は有機化合物層に流れる電流量に応じた輝度で発光を行っている。
【0004】
ところで、発光素子を用いた表示装置に多階調の画像を表示するときの駆動方法としては、アナログ駆動方式(アナログ階調方式)とデジタル駆動方式(デジタル階調方式)が挙げられる。両方式の相違点は、発光素子の発光、非発光のそれぞれの状態において該発光素子を制御する方法にある。
【0005】
アナログ駆動方式は、発光素子に流れる電流の大きさを連続的に制御して階調を得るという方式である。またデジタル駆動方式は、発光素子がオン状態(輝度がほぼ100%である状態)と、オフ状態(輝度がほぼ0%である状態)の2つの状態のみによって駆動するという方式である。
【0006】
しかしデジタル駆動方式は、このままでは2階調しか表示出来ないため、時間階調方式や面積階調方式と組み合わせて多階調の画像を表示する駆動方法が提案されている。例えば時間階調表示とは、1フレームをいくつかのサブフレームに分け、それぞれの発光時間に重みを漬け、その選択によって階調表示を行うものである。また面積階調方式とは、画素内にサブ画素を設け、その発光面積に重みを付けて、その選択により階調表示を行う方法である。
【0007】
また画素に信号を入力する場合、電圧入力方式がよく用いられている。電圧入力方式は、画素に入力するビデオ信号として電圧を駆動用素子のゲート電極に入力して、該駆動用素子を用いて発光素子の輝度を制御する方式である。
【0008】
以上のような表示装置の駆動方法、多階調表示方式等は、非特許文献1を参照するとよい。
【0009】
【非特許文献1】
「有機ELディスプレイにおける材料技術と素子の作製」 技術情報協会、2002年1月、p.179−196
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような電圧入力方式を用いる場合、発光素子を駆動する(電流を供給する)ためのトランジスタ(以下、駆動用トランジスタと表記する)の電流特性がばらつくと、発光素子の輝度もばらついてしまった。特に、アナログ階調方式の場合において低階調表示を行うとき、駆動用トランジスタの電気特性ばらつきの影響が大きくなってしまった。これはトランジスタの電流特性は(Vgs−Vth)に依存して決まるため、低階調表示を行う場合、Vgsが小さく、相対的にVthの影響を大きく受けてしまう。トランジスタのVthとは、しきい値電圧であり成膜条件や膜厚等の作製工程によりばらつきが大きく現れてしまう。特に、結晶化工程を経る多結晶シリコン膜を有する半導体素子では、結晶粒界や配向性が一要因としてVthがばらついてしまった。
【0011】
図11(A)に示すトランジスタ及び発光素子を用いて具体的に説明する。図11(B)には、低階調表示を行う場合の発光素子及びトランジスタのIds−Vds特性を示し、その交点が動作点となっている。図11(B)に示すように、低階調表示を行う場合、トランジスタが発光素子へ供給する電流値(Ids)が小さく、Vgsも小さくなり、相対的にVthのばらつきの影響を受けやすくなってしまることがわかる。その結果、トランジスタと発光素子を有する表示装置において、輝度ムラが生じ、品質低下の原因となってしまった。上述のようなしきい値電圧の影響を小さくするために、トランジスタのチャネルサイズW/Lをより小さく設計し、Vgsを大きくして動作させることが考えられる。
【0012】
一方、発光素子の電圧電流特性が変動しても、発光素子に一定の電流が流れるようにするため、トランジスタを飽和領域で動作させている。図11(C)に示すが、飽和領域とはVds>(Vgs−Vth)の範囲であって、トランジスタのソース・ドレイン間電圧が変化してもソース・ドレイン電流が変動しない。そのため常に、発光素子に一定の電流を供給することができる。
【0013】
しかし高階調表示を行う場合、トランジスタの飽和領域が狭くなってしまった。図11(C)には高階調表示における、トランジスタ特性と、発光素子特性のIds−Vds特性を示す。図11(C)をみると、発光素子の劣化に伴い、発光素子特性は低電圧側へシフトし、Vdsは低下していくことがわかる。その結果、トランジスタの動作範囲となる飽和領域が狭くなり、さらにはトランジスタが線形領域で動作してしまうことも考えられた。
【0014】
このような高階調表示における問題を解決するためには、飽和領域の動作範囲を広くするとよい。例えば図11(A)に示すα−β間の電圧を大きくすることが考えられる。その結果、発光素子が劣化しても飽和領域で動作することができる。しかしこの場合電圧が大きくなるため、消費電力が大きくなってしまう。別の方法としては、トランジスタのチャネルサイズW/Lをより大きく設計し、Vgsを小さくすることが考えられる。
【0015】
これらを踏まえると、トランジスタの電気特性からみると、しきい値電圧のばらつきの影響を小さくするため、チャネルサイズW/Lを小さく設計してVgsを大きくすると好ましく、発光素子の特性からみると、飽和領域の動作範囲を広げるため、Vgsが小さくなるようにチャネルサイズW/Lを大きく設計する方が好ましかった。このように、しきい値電圧のばらつきの影響を低減することと、発光素子の劣化による輝度低下を防止するため飽和領域で動作する範囲を広くすることとは、トレードオフの関係にある。
【0016】
そこで本発明は、多結晶シリコン膜や非晶質シリコン膜を有する半導体素子を備える表示装置であって、高階調表示及び低階調表示において、駆動用トランジスタを飽和領域で動作させ、且つ当該トランジスタのしきい値電圧のばらつきが低減される表示装置、及びその駆動方法を提供することを課題とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を鑑み本発明は、広い飽和領域で動作するように駆動用トランジスタの電流能力を高めることを特徴とする。その結果、高階調表示を行う場合であっても、Vgsが大きくなることを防ぎ、動作範囲となる飽和領域を広く保つことができる。さらに本発明は、各画素の点灯期間を個別に変えるように点灯期間を制御する回路(点灯期間制御回路)を各画素に備えている。そして、低階調表示を行う場合、発光素子の点灯期間を短くなるように制御する。なお点灯期間制御回路は、所定期間で発光素子を非発光となるように制御できる箇所に配置すればよい。その結果、低階調表示を行う場合、Vgsを大きくして動作させることができる。このようにVgsが大きいため、しきい値電圧のばらつきの影響を低減することができる。
【0018】
すなわち本発明は、高階調表示を行う場合でも飽和領域を広くでき、低階調表示の場合でもVthバラツキの影響を小さくできる。これを実現するため、トランジスタのW/Lを設計し、且つ階調の大きさに合わせて各画素の点灯期間を変えることを特徴とする。
【0019】
具体的な設計方針としては、W/Lが大きくなるようにすればよく、例えば飽和領域で動作するためにはLの長さを数百から数十μmとすると好ましい。すなわち駆動用トランジスタの電流能力を高めるようにすればよい。別の方法としては、駆動用トランジスタの結晶性を高めるとよく、例えば連続発振レーザを用いて結晶性を高めてもよい。
【0020】
また本発明において、駆動用トランジスタを複数並列に配置してもよい。なおトランジスタは、多結晶シリコン薄膜トランジスタや非晶質シリコン薄膜トランジスタ、又はその他のトランジスタで形成してもよく、つまり本発明はトランジスタの構成に限定されない。
【0021】
また非晶質シリコン薄膜トランジスタを用いる場合、すべてnチャネル型薄膜トランジスタで形成すると好ましい。このように一方の極性のみから構成する場合、ブートストラップ回路等を利用すればよく、特願2002−327498号の記載を参照すればよい。
【0022】
以上、本発明により広い飽和領域を確保するように、駆動用トランジスタのW/Lを設計することができる。その結果、トランジスタの動作領域となる飽和領域を広く確保でき、且つ点灯期間制御回路により低階調表示であってもバラツキの影響を受けにくく、正確な表示を行うことが可能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0024】
(実施の形態1)
本実施の形態では、ビデオ信号としてアナログ信号、特にアナログ電圧が入力される駆動方法を行う画素構成について説明する。
【0025】
図1には、信号線10と、走査線11と、発光素子12と、を有するアクティブマトリクス型の画素構成を示す。信号線10及び走査線11に接続されたnチャネル型のスイッチング用トランジスタTr14を有し、走査線11により選択されTr14がオンとなると、信号線10から所望の輝度となるようなアナログ電圧が入力される。入力されるアナログ電圧に基づき、Tr14と電源線15との間に配置された容量素子Cs16に電荷が蓄積される。Cs16は、pチャネル型の駆動用トランジスタTr15のゲート・ソース間電圧を保持する役目を担う。その後、Tr17がオンとなると、発光素子12はCs16に蓄えられた電荷に基づく電流が供給され、所定の輝度で発光する。
【0026】
このとき本発明では、広い飽和領域を確保するように、Tr17のW/Lを設定する。そのため、発光素子が経時劣化の影響を受けても、駆動用トランジスタが線形領域で動作することを防止することができる。
【0027】
このような画素構成において低階調表示を行う場合、点灯期間制御回路18により発光素子の点灯期間を短く制御する。すなわち点灯期間制御回路18とは、発光素子の点灯期間(発光期間ともいう)を制御する回路構成を有する。すなわちこの点灯期間制御回路により、所定のタイミングでCs16に保持される電荷を放電し、Tr17に電流が流れないようにし、発光素子の点灯期間を制御する。なお点灯期間制御回路は、発光素子の点灯期間を制御できる箇所のいずれに配置してもよく、図1(A)ではCs16の両端に接続している。また本発明では、点灯期間制御回路を画素毎に設けるため、画素毎にCs16に保持される電荷を放電することができる。なお、点灯期間制御回路により発光素子が非発光となる期間を消去動作期間という。
【0028】
そのため飽和領域をより広く確保するようにトランジスタのW/Lを設計する場合において、消去動作期間を設け発光素子への電流の供給を制御することによりTr17の|Vgs|が小さくなることを防ぎながら、低階調表示を行うことができる。
【0029】
よって飽和領域を広く確保できるように駆動用トランジスタのW/Lを設計しても、低階調表示を正確に行うことができ、且つ高階調表示を行う場合は動作範囲となる飽和領域を広く確保することができる。
【0030】
また本発明において、点灯期間制御回路は発光素子へ所定の電流を供給する時間を制御できるように配置すればよく、例えば図1(B)のように発光素子と駆動用トランジスタTr17との間のような配置も考えられる。
【0031】
図1(B)のように点灯期間制御回路を配置する場合、駆動用トランジスタTr17の特性、特にしきい値電圧Vthに依らず、消去動作期間を設けることができる。すなわち、Tr17の特性が電圧をゼロとするときに電流が流れてしまうノーマリーオンのような場合であっても、点灯期間制御回路が発光素子とTr17との接続を短絡するため、確実に消去動作期間を設けることができ、低階調表示を行うことができる。
【0032】
なお本発明において、pチャネル型の駆動用トランジスタの場合で説明したが、nチャネル型のトランジスタであっても構わない。さらに作製工程を簡略化するため、トランジスタの極性をすべてnチャネル型、又はpチャネル型とすることも可能である。
【0033】
以上、本発明は、飽和領域を広く確保できるようにトランジスタのW/Lを設計した場合であっても、点灯期間制御回路を画素毎に設けることにより、低階調表示を正確に行うことを可能とする。そして、点灯期間制御回路や画素が有するトランジスタの構成や極性、さらに画素構成や点灯期間制御回路の配置は図1に限定されるものではない。
【0034】
(実施の形態2)
本実施の形態では、図1(A)に示すように容量素子の両端に点灯期間制御回路を配置した画素構成の具体例を、図2を用いて説明する。
【0035】
図2(A)に示す画素は、信号線10と走査線11とに接続されるスイッチング用トランジスタTr14と、スイッチング用トランジスタTr14に接続される容量素子Cs16と、スイッチング用トランジスタと、Cs16とにゲート電極が接続される駆動用トランジスタTr17と、駆動用トランジスタTr17に接続される発光素子12とを有す。そして、容量素子Cs16の両端には直列に接続されたトランジスタTr22、23を有する点灯期間制御回路18が設けられ、Tr22のゲート電極は消去用信号線20に接続され、Tr23のゲート電極は消去用走査線21に接続されている。なお本実施の形態では、Tr14、22、23は、nチャネル型トランジスタ、Tr17はpチャネル型トランジスタとする。
【0036】
このような画素構成の動作を説明すると、走査線11により選択されTr14がオンとなると、信号線10から各階調に応じたアナログ電圧が入力される。このアナログ電圧に基づきCs16に電荷が蓄積され、駆動用トランジスタTr17がオンとなると発光素子へ所定の電流が供給され、発光する。
【0037】
そして低階調表示の場合、所定期間後にCs16に蓄積される電荷を放電させ、発光素子を非発光とする。具体的には、Tr22、23が共にオンとなるように制御し、低階調表示を行う。なおこのとき、信号線から入力されるアナログ電圧は、点灯期間に応じた大きさになっている。
【0038】
次いでTr22、23の動作を説明する。発光素子を非発光にするとき、消去用走査線21が選択され、同列の消去用走査線に接続される各画素のTr23がオンとなる。このとき消去用信号線20からは消去用の信号が入力される。具体的には、低階調表示を表示する画素が有するTr22へ、Highの信号が入力され、Tr22がオンとなる。すなわち、Tr22、23共にオンとなり、Cs16の電荷が放電される。その結果、発光素子は非発光となり、低階調表示を行うことができる。つまり、Tr22とTr23との両方がオンとなった画素のみ非発光にすることができる。よって、画素毎に点灯期間を制御することができる。
【0039】
実際の画素はマトリクス状に配列され、順次走査線が選択されてアナログ電圧が入力されていく。従って消去用走査線21が選択されるタイミングは、走査線11が選択されるタイミングより遅くなり、順次選択されていく。なお、消去用走査線が選択されるタイミングは実施者が、点灯期間の長さに合わせて設定することができる。
【0040】
消去用走査線を選択するタイミングをn×T(0<n<1)後としたタイミングチャートを図2(B)に示す。時間が経過するに従って、各行の走査線が順次選択され、Tr14が列毎にオンとなり、信号線10からアナログ電圧が供給される。その後、アナログ電圧に基づく電荷がCs16へ蓄積され、Tr17がオンとなる。その後、発光素子12がそれぞれのアナログ電圧に応じた輝度で発光を開始する。
【0041】
そして、n×T後に各行の消去用走査線が順次選択され、Tr23が列毎にオンとなる。しかし実際に消去したい、すなわち低階調表示を行いたい画素は列毎に様々である。そこで、低階調表示を行いたい画素のみ、消去用信号線20を介して、Tr22へ消去信号が入力される。具体的な消去信号として、消去用信号線20からHighの信号が入力され、これによりnチャネル型のTr22はオンとなる。すなわち、消去用走査線21が選択されるタイミングと同期して、消去用信号線20より消去信号が入力される画素の発光素子12が非発光となり、低階調表示が行われる。
【0042】
次に具体的な階調数を挙げて、低階調表示や走査線及び消去用走査線の選択するタイミング等について説明する。
【0043】
例えば64階調表示を行う場合、1フレーム期間Tにおいて、走査線が選択され、信号線から画素へ、各階調のアナログ電圧が入力される。そして、1〜8階調目までの低階調領域では、点灯期間を短くするものとする。
【0044】
(1/8)T後に消去動作を開始すると、走査線が選択された(1/8)T後に消去用走査線が選択される。例えば、2階調を表示する場合、2÷(1/8)=16階調に相当するビデオ信号を入力する。このとき点灯期間が(1/8)Tなので、実際には2階調の表示が行われる。同様に、8階調を表示する場合、8÷(1/8)=64階調に相当するビデオ信号を入力する。そして、点灯期間が(1/8)Tなので、実際には8階調の表示が行われる。そして、9階調以上を表示する場合は、そのままの階調のビデオ信号を入力する。このとき、点灯期間はTであるため、そのままの階調で表示が行われる。
【0045】
低階調表示は実施者が適宜決定すればよいが、本例のように64階調表示を行ない、(1/N)T後に消去動作を開始する場合、64/N階調以下を低階調表示とすると好ましい。もちろん64/N階調以上を表示する場合であっても点灯期間制御回路により点灯期間を短くして表示を行うことができる。しかし、例えば9階調を表示する場合、アナログ電圧は、72階調(9階調×8)を入力する必要があり、64階調以上のアナログ電圧を入力することとなり好ましくない。
【0046】
すなわち、表示装置の仕様で決まる最大階調を越えないように、消去動作のタイミング(点灯期間の長さ)を考慮して、低階調表示の階調範囲を設定すると好ましい。
【0047】
また図15には、図2の回路図に対応する画素の上面図の一例を示す。Tr17はW/Lが大きくなるように設計するとよい。飽和領域で動作させるためにはLの長さを数百から数十μmとし、Wの長さは数μmとなると好ましい。そのため、半導体膜を矩形上に形成し、さらにゲートメタルの面積を大きくとっている。
【0048】
このような駆動用トランジスタTr17を用いて低階調表示を行う場合であっても、点灯期間制御回路により点灯期間を短くすることができ、Vthのバラツキの影響が低減された正確な階調表示を行うことができる。
【0049】
このように、広い飽和領域を確保するようにトランジスタのW/Lを設計出来る結果、Vgsが大きくなる場合であっても、点灯期間制御回路を設けることにより、低階調表示を行うことができる。すなわち本発明により、しきい値電圧のばらつきの影響を低減することと、発光素子の劣化による輝度低下を防止するため飽和領域で動作する範囲を広くすることとを両立することができる。
【0050】
(実施の形態3)
本実施の形態では、図1(A)に示すように容量素子の両端に点灯期間制御回路を配置し、実施の形態2とは異なり、点灯期間の長さをより増やした場合の例を、図3を用いて説明する。
【0051】
図3(A)に示す点灯期間制御回路18が有するトランジスタはTr22、23、24、25と4つである。Tr22、24のゲート電極はそれぞれ第1及び第2の消去用信号線20a、20bに接続されている。またTr23、25のゲート電極はそれぞれ第1及び第2の消去用走査線21a、21bに接続されている。なお本実施の形態では、Tr22、23、24、25は、nチャネル型トランジスタとする。
【0052】
このように消去用走査線、消去用信号線が2つある場合、図3(B)に示すように、点灯期間がn×Tの場合と、m×T後の場合とを設けることができる。すなわち、n×T後に第1の消去動作が開始し、m×T後に第2の消去動作が開始する。つまり、点灯期間は、T、n×T、及びm×Tの3種類となる。
【0053】
例えば具体的な階調数を挙げて説明する。例えば、2階調を表示する場合、2÷(1/8)=16階調に相当するビデオ信号を入力する。このとき点灯期間が(1/8)Tなので、実際には2階調の表示が行われる。同様に、8階調を表示する場合、8÷(1/8)=64階調に相当するビデオ信号を入力する。そして、点灯期間が(1/8)Tなので、実際には8階調の表示が行われる。また9階調を表示する場合、9÷(1/4)T=36階調に相当するビデオ信号を入力する。このとき、点灯期間が(1/4)Tなので、実際には9階調の表示が行われる。同様に、16階調を表示する場合、16÷(1/4)=64階調に相当するビデオ信号を入力する。そして、点灯期間が(1/4)Tなので、実際には16階調の表示が行われる。そして、17階調以上を表示する場合は、そのままの階調のビデオ信号を入力する。このとき、点灯期間はTであるため、そのままの階調で表示が行われる。
【0054】
本発明は、消去用走査線、消去用信号線、それぞれに接続されるトランジスタに応じて、複数の消去動作を設けることができる。また消去動作を開始するタイミングや数等は、実施者が適宜することができる。
【0055】
なお、配線やトランジスタの増加に伴い開口率の低下が懸念される。しかし、配線やトランジスタの配置の設計や、発光素子がトランジスタの配置と逆方向に発光する上面出射方式を採用することで、開口率の低下を防止することができる。なお上面出射方式は、本発明のいずれの画素構成にも適応することができる。
【0056】
(実施の形態4)
本実施の形態では、図1(A)に示すように容量素子の両端に点灯期間制御回路を配置する画素構成であって、実施の形態2、3とは異なるTrの具体例を、図4を用いて説明する。
【0057】
図4に示すように、消去用信号線20に接続されるトランジスタTr26と、Tr26のドレイン電極にゲート電極が接続されるトランジスタTr22と、Tr22と直列に接続され、ゲート電極が消去用走査線21に接続されるTr23と、Tr22のゲート電極と、電源線15との間に設けられる消去用Cs27とを有する。なお本実施の形態では、Tr22、23、26は、nチャネル型トランジスタとする。
【0058】
この画素構成の動作を説明する。まず、走査線11によりTr14とTr26は同時に選択され、信号線10、消去用信号線20のそれぞれからアナログ電圧と消去信号が入力される。このとき消去信号に基づき、消去用Cs27に電荷が蓄積され、Tr22がオンとなる。この状態で所定の期間が経過した後、消去用走査線21によりTr23がオンとなると、容量素子Cs16は放電し、発光素子は非発光となり、低階調表示を行うことができる。
【0059】
具体的には消去用信号線21から、低階調表示を行う画素のTr26にHighの信号が入力され、Tr22がオンとなる状態を消去用Cs27が保持する。一方、高階調表示を行う画素のTr26にはLowの信号が入力され、Tr22がオフとなる状態を消去用Cs27が保持する。この状態で所定の期間が経過した後、順に消去用走査線が選択され、Tr22、23共にオンとなるとき、発光素子が非発光となる。つまり本実施の形態では、消去するタイミングにおける消去用走査線の選択により制御している。
【0060】
なお実施の形態1乃至3と同様に、Tr14には信号線10から各階調に対応するアナログ電圧が入力され、容量素子Cs16にはアナログ電圧に応じた電荷が蓄積され、Tr17がオンとなると発光素子12が所望の輝度で発光している。
【0061】
このような本実施の形態の点灯期間制御回路により、消去用信号線からの消去信号と、消去用走査線が選択されるタイミングを同期させる必要がないため、駆動回路を簡易的に制御することができる。
【0062】
(実施の形態5)
本実施の形態では、図1(B)に示すように点灯期間制御回路を配置する画素構成を、図5を用いて説明する。
【0063】
図5には、信号線10と、走査線11との交差部に設けられた発光素子12と、点灯期間制御回路18を介して発光素子12に接続される駆動用トランジスタ17と、信号線10と走査線11とに接続されるスイッチング用トランジスタTr14と、Tr14を介して入力されるアナログ電圧を保持し、Tr17のゲート電極と電源線15との間に設けられた容量素子16とを有する画素構成を示す。また点灯期間制御回路18は、走査線11と、消去用信号線20とに接続されるトランジスタTr32と、Tr32とTr17とに接続され、互いに並列接続されるTr30、31と、Tr30のゲート電極に接続される消去用走査線21と、Tr32と電源線15とに接続される消去用容量素子Cs17とを有する。なお本実施の形態では、Tr30、31はpチャネル型トランジスタ、Tr32はnチャネル型トランジスタとする。
【0064】
このような画素構成の動作について説明する。なお信号線からアナログ電圧が入力され、Cs16に保持された電荷に基づき発光素子12が所定の輝度で発光する動作は、実施の形態1乃至4と同様である。
【0065】
まず低階調表示の場合を説明すると、走査線11が選択されるとTr14と同時にTr32がオンとなる。そして消去用信号線20から消去信号が入力され、消去用容量素子Cs27に電荷が保持される。すなわち、消去信号としてHighの信号が入力され、Tr31がオフとなる電荷がCs27に蓄積される。このときTr17はオンとなり、Cs16に蓄積された電荷に基づき発光素子12が所定の輝度で発光している。次いで消去動作では、順に消去用走査線21が選択され、Highの信号が入力されると、pチャネル型のTr31はオフとなり、発光素子が非発光となる。
【0066】
一方、高階調表示を行う場合、Cs27にTr31がオンとなる電荷が保持されている。そのため、消去用走査線21が選択され、Highの信号が入力され、Tr30がオフとなっても、発光素子は発光する。
【0067】
このように発光素子12と駆動用トランジスタTr17との間に、点灯期間制御回路を配置することにより、Tr17の特性がノーマリーオンであっても、正確に発光素子が非発光となる。
【0068】
また図5では、Tr14とTr27を共通の走査線に接続しているが、それぞれ別の走査線に接続してもよい。この場合、実施の形態2のように、消去用信号線と、消去用走査線とが選択されるタイミングが同期するときに発光素子が非発光となる。
【0069】
(実施の形態6)
これまでは電圧入力方式の場合について説明してきたが、本発明は電流入力方式の場合にも適用することができる。また電流入力方式とは、ビデオ信号として電流(信号電流ともいう)を発光素子に流すことにより、該発光素子の輝度を制御する方式である。電流入力方式の場合、発光素子へ流れる信号電流の値により多階調を表示する。そこで本実施の形態では、点灯期間制御回路をビデオ信号として、アナログ電流が供給される電流入力方式の画素に適応した場合を説明する。
【0070】
図6には電流入力方式の画素の一例を示し、信号線10に接続されるスイッチSw41と、Sw41に接続される駆動用トランジスタTr17と、Tr17のゲート電極と電源線15の間に設けられた容量素子Cs16と、Cs16の両端に設けられる点灯期間制御回路18と、発光素子12に接続されるSw42と、Tr17のゲート電極、Cs16、点灯期間制御回路18と、Sw42間に設けられるSw43とを有する。
【0071】
このような電流入力方式の画素の場合、低階調表示を行うとき、非常に小さな電流を信号線から入力することとなる。すると、信号線等の配線抵抗により、正確な電流値を供給することができない恐れがある。しかし、本発明のように点灯期間制御回路を設けることにより、所定の電流値より大きな電流を供給して点灯期間を制御することができ、書き込み速度が向上し、正確な低階調表示を行うことが可能となる。
【0072】
図7には、図6と異なる電流入力方式の画素構成を示す。信号線10に接続されるスイッチSw41と、Sw41に接続されるトランジスタTr35と、Tr35とカレントミラーを構成するTr36と、Tr35とTr36の共通ゲート電極と、Sw41とに接続されるSw44と、Tr35とTr36の共通ゲート電極と、電源線15とに接続される容量素子Cs16と、Cs16の両端に接続される点灯期間制御回路18と、Tr36に接続される発光素子12とを有する。
【0073】
このようなカレントミラー回路を有する画素構成において、低階調表示を行う場合、図6と同様に信号線10を介して入力される電流は非常に小さくなってしまうことが懸念されていた。しかし本発明のように、点灯期間制御回路を設けることにより、低階調表示を行う場合においても電流値を大きく流すことができる。
【0074】
このように本発明の点灯期間制御回路は、いずれの電流入力方式の画素にも適応することができ、点灯期間制御回路は、実施の形態1乃至5のいずれの構成を採用してもよい。
【0075】
(実施の形態7)
本実施の形態では、図2の点灯期間制御回路を適応した画素を備えた全体構造を説明する。
【0076】
図8には、消去信号と、ビデオ信号が入力される配線にそれぞれに接続されるSw804、805と、Sw804、805のオン・オフを制御するシフトレジスタ800を有する。そしてビデオ信号はSw805を介して信号線10へ入力される。
【0077】
また初期化電源線808と、初期化信号線809を有し、初期化電源線808とSw804と間にSw806が設けられる。選択用シフトレジスタ802は、フリップフロップ回路等を有し、走査線11を順に選択するよう制御する機能を有する。また消去用シフトレジスタ801も同様にフィリップフロップ回路等を有し、消去用走査線21を順に選択するよう制御する機能を有する。但し、消去用シフトレジスタ801と消去用走査線21との間には、パルス幅信号が入力されるAND回路807が設けられている。
【0078】
次に、AND回路を設ける理由を説明する。図2に示すような画素構成は、消去用走査線21を選択したとき、消去用信号線20へTr22がオンとなる信号が入力されていると、容量素子Cs16の電荷は放電されてしまう。つまり、消去用信号線20に前行の消去する信号がそのまま保持されていると、Cs16の電荷が放電されてしまい、消去用走査線21が選択された後に消去用信号線20へオフとなる信号を入力しても電荷は戻らない。そのため、ある行の消去用走査線を選択する場合、一端全列の消去用信号線の電位を初期化して、容量素子Cs16の電荷が放電しないようにする必要がある。このためパルス幅信号が入力されるAND回路807が設けられている。そしてさらに、初期化電源線808、及び初期化信号線809が設けられ、消去用走査線21が選択される前に、初期化信号を入力するように設定する。
【0079】
このような動作のタイミングチャートについて説明する。図9には、(i+1)行1列目、i行j列目、i行(j+1)列目、(i+1)行(j+1)列目の画素を、低階調表示を行う、すなわち点灯期間を短くする場合の例を示す。まず、i行目、(i+1)行目の消去用走査線が選択されるタイミング、及び初期化信号線が選択されるタイミングについて説明する。消去用シフトレジスタ801からパルス幅信号がAND回路807の一方の端子へ入力される。そして別のパルス幅信号がAND回路807の他方の端子へ入力される。AND回路は両端子からHighの信号が入力されるときのみ、Highの信号を出力する。そのため別のパルス幅信号として、Lowの信号を入力するタイミングにより、初期化信号線を選択するタイミングと、消去用走査線の非選択のタイミングを同期させるように消去用走査線の選択を制御する。その結果、各行の消去用走査線が選択される前に、初期化信号線からHighの信号を入力し、消去用信号線の電位を初期化する消去用走査線が非選択となる期間を設けることができる。
【0080】
また低階調表示を行う各画素、1列目、j列目、及び(j+1)列目の各画素へ入力される消去信号について説明する。消去信号は、点灯期間を消去するときに消去用信号線から順に書き込まれる。そして消去が行われる所定の画素の消去用走査線が選択されるタイミング前に、Highの消去信号が入力される。すなわち消去動作期間において、1列目の消去用信号線は(i+1)行目の消去用走査線が選択されるとき、j列目の消去用信号線はi行目の消去用走査線が選択されるとき、(j+1)列目の消去用信号線は、i行目、及び(i+1)行目の消去用走査線が選択されるときに消去信号としてHighが入力される。この消去用走査線の選択と、消去用信号線からの消去信号に同期して、発光素子が非発光となる。
【0081】
このように各画素において発光素子を非発光とし、低階調表示を行うことができる。
【0082】
(実施の形態8)
本実施の形態では、図4の点灯期間制御回路を適応した画素を備えた全体構造を説明する。
【0083】
図10には、消去信号と、ビデオ信号が入力される配線にそれぞれに接続されるSw804、805と、Sw804、805のオン・オフを制御するシフトレジスタ800を有する。また消去用走査線21の選択を制御する消去用シフトレジスタ801、走査線11の選択を制御する選択用シフトレジスタ802を有する。そしてビデオ信号はSw805を介して信号線10へ入力される。
【0084】
このような画素構成では、ビデオ信号と消去信号を入力すればよい。そのため、スイッチやその他の論理回路を設ける必要がなく、表示装置の構成を簡便なものとすることができる。
【0085】
(実施の形態9)
本実施の形態では、各画素に点灯期間制御回路を設ける別の効果について説明する。
【0086】
上述したようなデジタル階調方式を用い、1フレームを分割したサブフレームを用いる時間階調方式を適応して多階調表示を行うと、擬似輪郭の問題が発生する。そこで本発明の点灯期間制御回路を用いて、画素毎にサブフレームの順序を変え、擬似輪郭を防止する。例えば発光、非発光が各画素でランダムに起こるように、サブフレームの順序、又はサブフレーム期間が開始若しくは終了する時間等を各行、更には各画素で変えるように制御する。その結果、発光、又は非発光が連続する部分の面積を狭くして人間の目が認識する擬似輪郭を低減する。
【0087】
具体的には図13に示すように、点灯期間制御回路によりk行目と、k+1行目でサブフレームにおける点灯期間の終了を変える場合について説明する。
【0088】
図13(A)には、1フレーム:Tを4つのサブフレーム期間:t1〜t4に分割し、4bit、16階調表示を行うタイミングチャートを示す。図13(A)をみると、t1〜t4期間はそれぞれ信号線から書き込みが行われる書き込み動作期間Tw1〜Tw4を有し、t1及びt4期間には消去動作Teが設けられている。
【0089】
そして図13(B)には、16階調、すなわち全てのサブフレーム期間において発光する白表示の場合のk行目とk+1行目の状態を示す。t1期間では、k行目に書き込みTw1が行われ、点灯期間Ta1となる。このときk+1行目では、同様に書き込みTw1が行われ、次いで消去動作Teで消去が行われ、点灯期間Ta4となる。t2期間では、k行目に書き込みTw2が行われ、点灯期間Ta2となる。このときk+1行目では、同様に書き込みTw2が行われ点灯期間Ta2となる。t3期間では、k行目に書き込みTw3が行われ、点灯期間Ta3となる。このときk+1行目では、同様に書き込みTw3が行われ点灯期間Ta3となる。t4期間では、k行目に書き込みTw4が行われ、次いで消去動作Teで消去が行われ、点灯期間Ta4となる。このときk+1行目では、同様に書き込みTw4が行われ点灯期間Ta1となる。
【0090】
また白表示以外でても、同様に点灯期間の順序を入れ替えればよい。またさらに16階調以外でも、同様に点灯期間の順序を入れ替えればよい。
【0091】
具体的に消去動作期間では、順に消去用走査線が選択されていく。このとき消去用信号線から消去信号が入力されると、非発光となる。そのため、点灯期間の長さを制御することができ、結果として点灯期間の順を入れ替えることが可能となる。図13では、点灯期間Ta4の点灯時刻を行によって、大きく変えることが可能となる。
【0092】
図13は、消去動作が2箇所に設けられており、例えば図3に示すような点灯期間制御回路を利用すればよい。もちろん図3以外のいずれの点灯期間制御回路を利用することができる。
【0093】
また図14(A)には、1フレーム:Tを5つのサブフレーム期間:t1〜t5に分割し、32階調表示を行うタイミングチャートを示す。なお、このとき第2の消去動作SEが設けられている。これは時間階調方式を用いると、多階調を表示する、つまりサブフレームが短くなるにつれて、デューティー比が低くなってしまう。そこで消去期間SEを設け、発光素子を非発光とし、書き込み動作期間を設けることができ、デューティー比の低下を防止できる。
【0094】
図14(A)をみると、t1〜t5期間はそれぞれ信号線から書き込みが行われる書き込み動作期間Tw1〜Tw5を有し、t1、t3及びt5期間には第1の消去動作Te、t4期間には第2の消去動作SEが設けられている。
【0095】
そして図14(B)には、32階調、すなわち全てのサブフレーム期間において発光する白表示の場合の、k行目とk+1行目の状態を示す。t1期間では、k行目に書き込みTw1が行われ、点灯期間Ta1となる。このときk+1行目では、同様に書き込みTw1が行われ、次いで第1の消去動作Teで消去が行われ、点灯期間Ta3となる。t2期間では、k行目に書き込みTw2が行われ、点灯期間Ta2となる。このときk+1行目では、同様に書き込みTw2が行われ点灯期間Ta2となる。t3期間では、k行目に書き込みTw3が行われ、点灯期間Ta3となる。このときk+1行目では、同様に書き込みTw3が行われ、次いで第1の消去動作Teで消去が行われ、点灯期間Ta5となる。t4期間では、k行目に書き込みTw4が行われ、次いで消去期間SEにより消去が行われ、点灯期間Ta4となる。このときk+1行目では、同様に書き込みTw4が行われ、次いで消去期間SEにより消去が行われ、点灯期間Ta4となる。t5期間では、k行目に書き込みTw5が行われ、次いで第1の消去動作Teで消去が行われ、点灯期間Ta5となる。このときk+1行目では、同様に書き込みTw5が行われ、点灯期間Ta1となる。
【0096】
また白表示以外でも、同様に点灯期間の順序を入れ替えればよい。またさらに32階調以外の表示においても、同様に点灯期間の順序を入れ替えればよい。
【0097】
具体的に消去動作期間では、消去用走査線が順に選択されていく。このとき消去用信号線から消去信号が入力されると、非発光となる。そのため、点灯期間の長さを制御することができ、結果として点灯期間の順を入れ替えることが可能となる。
【0098】
図14は、第1の消去動作が3つ設けられており、例えば図3に示すような点灯期間制御回路を応用し、消去用走査線、消去用信号線、及びトランジスタを増やして利用すればよい。さらにその他の点灯期間制御回路を応用しても構わない。
【0099】
なおサブフレームを入れ替える順や消去動作の数は、図13、図14に限定されるものではない。また点灯期間制御回路は実施の形態1乃至5に示したいずれを用いても構わない。
【0100】
このように、各行で点灯期間の順序を入れ替える、すなわち点灯期間の終了を変えることにより擬似輪郭を防止することができる。さらに、各行及び各列、さらには各画素で点灯期間の順序を入れ替えるとよい。特に、隣接する各画素で点灯期間の順序を入れ替え、擬似輪郭を防止するとよい。
【0101】
(実施の形態10)
本発明により作製されたアクティブマトリクス基板は、様々な電子機器に適用することができる。電子機器としては、携帯情報端末(携帯電話機、モバイルコンピュータ、携帯型ゲーム機又は電子書籍等)、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、表示ディスプレイ、ナビゲーションシステム等が挙げられる。これら電子機器の具体例を図12に示す。
【0102】
図12(A)はディスプレイであり、筐体4001、音声出力部4002、表示部4003等を含む。本発明により発光素子を有する表示部4003を完成することができる。表示装置は、パソコン用、TV放送受信用、広告表示用など全ての情報表示装置が含まれる。
【0103】
図12(B)はモバイルコンピュータであり、本体4101、スタイラス4102、表示部4103、操作ボタン4104、外部インターフェイス4105等を含む。本発明により発光素子を有する表示部4103を完成することができる。
【0104】
図12(C)はゲーム機であり、本体4201、表示部4202、操作ボタン4203等を含む。本発明により発光素子有する表示部4202を完成することができる。図12(D)は携帯電話機であり、本体4301、音声出力部4302、音声入力部4303、表示部4304、操作スイッチ4305、アンテナ4306等を含む。本発明により発光素子を有する表示部4304を完成することができる。
【0105】
図12(E)は電子ブックリーダーであり、表示部4401等を含む。本発明により発光素子を有する表示部4202を完成することができる。
【0106】
以上のように、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。特に、アクティブマトリクス基板の絶縁基板をフレキシブル基板とすることで薄型や軽量が実現することができる。
【0107】
【発明の効果】
本発明により、広い飽和領域を確保するように、少なくとも駆動用トランジスタのW/Lを設計することができる。その結果、トランジスタの動作領域となる飽和領域を広く確保でき、低階調表示であっても正確な表示を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の表示装置の画素構成を示す図。
【図2】本発明の表示装置の画素構成を示す図。
【図3】本発明の表示装置の画素構成を示す図。
【図4】本発明の表示装置の画素構成を示す図。
【図5】本発明の表示装置の画素構成を示す図。
【図6】本発明の表示装置の画素構成を示す図。
【図7】本発明の表示装置の画素構成を示す図。
【図8】本発明の表示装置を示す図。
【図9】本発明の表示装置のタイミングチャートを示す図。
【図10】本発明の表示装置を示す図。
【図11】発光素子及びトランジスタの特性を示す図。
【図12】本発明の電子機器を示す図。
【図13】本発明の表示装置のタイミングチャートを示す図。
【図14】本発明の表示装置のタイミングチャートを示す図。
【図15】本発明の表示装置の画素構成を示す上面図。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device having a self-luminous light emitting element and a driving method thereof. In particular, it relates to a pixel configuration of a display device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, research and development of a display device using a light-emitting element (self-light-emitting element) has been promoted. Such display devices are widely used as display screens of mobile phones and monitors of personal computers, taking advantage of advantages such as high image quality, thinness, and light weight. In particular, such a display device has characteristics such as fast response speed, low voltage, and low power consumption driving suitable for displaying a moving image, and thus has a wide range of applications, including a new generation of mobile phones and personal digital assistants (PDAs). Applications are expected.
[0003]
The light-emitting element is also called an organic light-emitting diode (Organic Light Emitting Diode: OLED), in which an anode, a cathode, and a layer containing an organic compound (hereinafter, referred to as an organic compound layer) are interposed between the anode and the cathode. It has a structure. There is a fixed relationship between the amount of current flowing through the light emitting element and the luminance of the light emitting element, and the light emitting element emits light at a luminance corresponding to the amount of current flowing through the organic compound layer.
[0004]
As a driving method for displaying a multi-tone image on a display device using a light-emitting element, there are an analog driving method (analog gradation method) and a digital driving method (digital gradation method). The difference between the two methods lies in the method of controlling the light emitting element in each state of light emission and non-light emission of the light emitting element.
[0005]
The analog driving method is a method of obtaining a gray scale by continuously controlling the magnitude of a current flowing through a light emitting element. The digital driving method is a method in which the light-emitting element is driven only in two states: an ON state (a state where luminance is almost 100%) and an OFF state (a state where luminance is almost 0%).
[0006]
However, since the digital driving method can display only two gradations as it is, a driving method of displaying a multi-gradation image in combination with the time gradation method or the area gradation method has been proposed. For example, in the time gray scale display, one frame is divided into several sub-frames, each light emitting time is weighted, and gray scale display is performed by selection. The area gray scale method is a method in which a sub-pixel is provided in a pixel, a light emitting area thereof is weighted, and a gray scale display is performed by selection.
[0007]
When a signal is input to a pixel, a voltage input method is often used. The voltage input method is a method in which a voltage is input to a gate electrode of a driving element as a video signal to be input to a pixel, and the luminance of the light-emitting element is controlled using the driving element.
[0008]
For a driving method of the display device, a multi-gradation display method, and the like as described above, refer to Non-Patent Document 1.
[0009]
[Non-patent document 1]
“Material Technology and Device Fabrication in Organic EL Display”, Technical Information Association, January 2002, p. 179-196
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of using the above-described voltage input method, if the current characteristics of a transistor for driving (supplying current) a light-emitting element (hereinafter, referred to as a driving transistor) vary, the luminance of the light-emitting element also varies. Was. In particular, when performing low gray scale display in the case of the analog gray scale method, the influence of the variation in the electrical characteristics of the driving transistor becomes large. This is because the current characteristics of the transistor are determined depending on (Vgs-Vth). Therefore, when low-gradation display is performed, Vgs is small, and the influence of Vth is relatively large. Vth of a transistor is a threshold voltage, and greatly varies depending on a film formation condition, a manufacturing process such as a film thickness, and the like. In particular, in a semiconductor device having a polycrystalline silicon film that has undergone a crystallization step, Vth varies due to crystal grain boundaries and orientation as one factor.
[0011]
Specific description is made using the transistor and the light-emitting element illustrated in FIG. FIG. 11B illustrates the Ids-Vds characteristics of the light-emitting element and the transistor in the case of performing low-gradation display, and the intersection is the operating point. As shown in FIG. 11B, when low-gradation display is performed, a current value (Ids) supplied from the transistor to the light-emitting element is small, Vgs is small, and the transistor is relatively susceptible to a variation in Vth. You can see that it's gone. As a result, in a display device having a transistor and a light-emitting element, luminance unevenness occurs, which causes quality deterioration. In order to reduce the influence of the threshold voltage as described above, it is conceivable that the transistor is designed to have a smaller channel size W / L and operate with an increased Vgs.
[0012]
On the other hand, even when the voltage-current characteristics of the light-emitting element change, the transistor is operated in a saturation region so that a constant current flows to the light-emitting element. As shown in FIG. 11C, the saturation region is in the range of Vds> (Vgs−Vth), and the source / drain current does not change even when the source-drain voltage of the transistor changes. Therefore, a constant current can always be supplied to the light emitting element.
[0013]
However, when performing high gradation display, the saturation region of the transistor has become narrow. FIG. 11C shows transistor characteristics and Ids-Vds characteristics of light-emitting element characteristics in high gradation display. FIG. 11C shows that as the light-emitting element deteriorates, the light-emitting element characteristics shift to a lower voltage side and Vds decreases. As a result, it has been considered that a saturation region, which is an operation range of the transistor, is narrowed, and the transistor operates in a linear region.
[0014]
In order to solve such a problem in the high gradation display, it is preferable to widen the operation range of the saturation region. For example, it is conceivable to increase the voltage between α and β shown in FIG. As a result, even if the light emitting element deteriorates, it can operate in the saturation region. However, in this case, since the voltage is increased, power consumption is increased. As another method, it is conceivable that the channel size W / L of the transistor is designed to be larger and Vgs is reduced.
[0015]
In view of these, from the viewpoint of the electrical characteristics of the transistor, it is preferable to design the channel size W / L to be small and increase Vgs in order to reduce the influence of the variation in the threshold voltage. In order to extend the operation range of the saturation region, it was preferable to design the channel size W / L to be large so that Vgs becomes small. As described above, there is a trade-off between reducing the influence of the variation in the threshold voltage and widening the range of operation in the saturation region in order to prevent a decrease in luminance due to deterioration of the light emitting element.
[0016]
Therefore, the present invention relates to a display device including a semiconductor element having a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film, wherein a driving transistor operates in a saturation region in high gradation display and low gradation display, and It is an object to provide a display device in which the variation in threshold voltage of the display device is reduced and a driving method thereof.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above problems, the present invention is characterized by increasing the current capability of a driving transistor so as to operate in a wide saturation region. As a result, even when high gradation display is performed, it is possible to prevent Vgs from increasing and to maintain a wide saturation region as an operation range. Further, in the present invention, each pixel is provided with a circuit (lighting period control circuit) for controlling the lighting period so as to individually change the lighting period of each pixel. Then, when performing low gradation display, control is performed so as to shorten the lighting period of the light emitting element. Note that the lighting period control circuit may be provided at a position where the light emitting element can be controlled to emit no light in a predetermined period. As a result, when low gradation display is performed, operation can be performed with Vgs increased. Since Vgs is large as described above, the influence of variations in threshold voltage can be reduced.
[0018]
That is, according to the present invention, the saturation region can be widened even when performing high gradation display, and the effect of Vth variation can be reduced even when performing low gradation display. In order to realize this, the W / L of the transistor is designed, and the lighting period of each pixel is changed according to the size of the gradation.
[0019]
As a specific design policy, W / L may be increased. For example, in order to operate in a saturation region, the length of L is preferably several hundreds to several tens μm. That is, the current capability of the driving transistor may be increased. As another method, the crystallinity of the driving transistor may be increased. For example, the crystallinity may be increased using a continuous wave laser.
[0020]
In the present invention, a plurality of driving transistors may be arranged in parallel. Note that the transistor may be formed using a polycrystalline silicon thin film transistor, an amorphous silicon thin film transistor, or another transistor. That is, the present invention is not limited to a transistor structure.
[0021]
In the case where an amorphous silicon thin film transistor is used, it is preferable that the amorphous silicon thin film transistor be entirely formed using an n-channel thin film transistor. In the case of using only one polarity as described above, a bootstrap circuit or the like may be used, and the description of Japanese Patent Application No. 2002-327498 may be referred to.
[0022]
As described above, the W / L of the driving transistor can be designed so as to secure a wide saturation region according to the present invention. As a result, a wide saturation region serving as an operation region of the transistor can be ensured, and the lighting period control circuit is less likely to be affected by variations even in low gradation display, so that accurate display can be performed.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that in all the drawings for describing the embodiments, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
[0024]
(Embodiment 1)
In this embodiment mode, a pixel configuration which performs a driving method in which an analog signal, particularly, an analog voltage is input as a video signal will be described.
[0025]
FIG. 1 shows an active matrix pixel configuration including a signal line 10, a scanning line 11, and a light emitting element 12. An n-channel switching transistor Tr14 connected to the signal line 10 and the scanning line 11 is provided. When the transistor Tr14 is selected by the scanning line 11 and turned on, an analog voltage is input from the signal line 10 so as to have a desired luminance. Is done. Based on the input analog voltage, charges are accumulated in the capacitor Cs16 arranged between the Tr 14 and the power supply line 15. Cs16 plays a role of holding the gate-source voltage of the p-channel type driving transistor Tr15. Thereafter, when Tr17 is turned on, the light emitting element 12 is supplied with a current based on the charge stored in Cs16, and emits light at a predetermined luminance.
[0026]
At this time, in the present invention, the W / L of Tr17 is set so as to secure a wide saturation region. Therefore, even when the light-emitting element is affected by deterioration over time, the driving transistor can be prevented from operating in the linear region.
[0027]
When low gradation display is performed in such a pixel configuration, the lighting period of the light emitting element is controlled to be short by the lighting period control circuit 18. That is, the lighting period control circuit 18 has a circuit configuration for controlling a lighting period (also referred to as a light emitting period) of the light emitting element. That is, the lighting period control circuit discharges the electric charge held in Cs16 at a predetermined timing, prevents current from flowing to Tr17, and controls the lighting period of the light emitting element. Note that the lighting period control circuit may be arranged at any position where the lighting period of the light emitting element can be controlled, and is connected to both ends of Cs16 in FIG. Further, in the present invention, since the lighting period control circuit is provided for each pixel, the charge held in Cs16 can be discharged for each pixel. Note that a period during which the light-emitting element does not emit light by the lighting period control circuit is referred to as an erasing operation period.
[0028]
Therefore, when designing the W / L of the transistor so as to secure a wider saturation region, an erasing operation period is provided to control the current supply to the light emitting element, thereby preventing | Vgs | of the Tr 17 from decreasing. , Low gradation display can be performed.
[0029]
Therefore, even if the W / L of the driving transistor is designed so that a wide saturation region can be ensured, a low gradation display can be performed accurately, and when a high gradation display is performed, a saturation region which is an operation range is wide. Can be secured.
[0030]
In the present invention, the lighting period control circuit may be arranged so as to control the time for supplying a predetermined current to the light emitting element. For example, as shown in FIG. Such an arrangement is also conceivable.
[0031]
In the case where the lighting period control circuit is provided as shown in FIG. 1B, an erasing operation period can be provided regardless of the characteristics of the driving transistor Tr17, particularly, the threshold voltage Vth. That is, even if the characteristics of Tr17 are normally on, in which a current flows when the voltage is set to zero, the lighting period control circuit short-circuits the connection between the light emitting element and Tr17. An operation period can be provided, and low gradation display can be performed.
[0032]
Note that, in the present invention, the case of a p-channel type driving transistor has been described, but an n-channel type transistor may be used. In order to further simplify the manufacturing process, the polarity of the transistor can be all n-channel or p-channel.
[0033]
As described above, according to the present invention, even when the W / L of a transistor is designed so as to secure a wide saturation region, low gradation display can be accurately performed by providing a lighting period control circuit for each pixel. Make it possible. The configuration and polarity of the lighting period control circuit and the transistor included in the pixel, and the pixel configuration and the arrangement of the lighting period control circuit are not limited to those in FIG.
[0034]
(Embodiment 2)
In this embodiment, a specific example of a pixel structure in which a lighting period control circuit is provided at both ends of a capacitor as illustrated in FIG. 1A will be described with reference to FIGS.
[0035]
The pixel illustrated in FIG. 2A includes a switching transistor Tr14 connected to the signal line 10 and the scanning line 11, a capacitor Cs16 connected to the switching transistor Tr14, a switching transistor, and a gate connected to the switching transistor Cs16. It has a driving transistor Tr17 to which an electrode is connected and a light emitting element 12 connected to the driving transistor Tr17. A lighting period control circuit 18 having transistors Tr22 and Tr23 connected in series is provided at both ends of the capacitive element Cs16. The gate electrode of Tr22 is connected to the erasing signal line 20, and the gate electrode of Tr23 is used for erasing. It is connected to the scanning line 21. In this embodiment, Trs 14, 22, and 23 are n-channel transistors, and Tr17 is a p-channel transistor.
[0036]
The operation of such a pixel configuration will be described. When the Tr 14 is selected by the scanning line 11 and turned on, an analog voltage corresponding to each gradation is input from the signal line 10. Electric charges are accumulated in Cs16 based on this analog voltage, and when the driving transistor Tr17 is turned on, a predetermined current is supplied to the light emitting element to emit light.
[0037]
Then, in the case of the low gradation display, the electric charge accumulated in Cs16 is discharged after a predetermined period, and the light emitting element does not emit light. Specifically, control is performed so that both Tr22 and Tr23 are turned on, and a low gradation display is performed. At this time, the analog voltage input from the signal line has a magnitude corresponding to the lighting period.
[0038]
Next, the operation of the Trs 22 and 23 will be described. When the light emitting element is turned off, the erasing scanning line 21 is selected, and the Tr 23 of each pixel connected to the same erasing scanning line is turned on. At this time, an erasing signal is input from the erasing signal line 20. Specifically, a High signal is input to Tr22 included in a pixel displaying low gradation display, and Tr22 is turned on. That is, both Tr22 and Tr23 are turned on, and the electric charge of Cs16 is discharged. As a result, the light emitting element does not emit light, and low gradation display can be performed. That is, only the pixels in which both Tr22 and Tr23 are turned on can be turned off. Therefore, the lighting period can be controlled for each pixel.
[0039]
Actual pixels are arranged in a matrix, and scanning lines are sequentially selected and analog voltages are input. Therefore, the timing at which the erasing scanning line 21 is selected is later than the timing at which the scanning line 11 is selected, and is sequentially selected. The timing at which the erasing scanning line is selected can be set by a practitioner according to the length of the lighting period.
[0040]
FIG. 2B is a timing chart in which the timing for selecting the erasing scanning line is n × T (0 <n <1). As time elapses, the scanning lines of each row are sequentially selected, the Tr 14 is turned on for each column, and an analog voltage is supplied from the signal line 10. Thereafter, charges based on the analog voltage are accumulated in Cs16, and Tr17 is turned on. After that, the light emitting elements 12 start emitting light with luminance according to the respective analog voltages.
[0041]
Then, after n × T, the erasing scanning lines of each row are sequentially selected, and Tr23 is turned on for each column. However, the number of pixels that are actually desired to be erased, that is, for which low gradation display is desired, varies from column to column. Therefore, an erasing signal is input to the Tr 22 via the erasing signal line 20 only for the pixels for which low gradation display is desired. As a specific erasing signal, a High signal is input from the erasing signal line 20, whereby the n-channel Tr 22 is turned on. That is, in synchronization with the timing at which the erasing scanning line 21 is selected, the light emitting element 12 of the pixel to which the erasing signal is input from the erasing signal line 20 becomes non-light emitting, and low gradation display is performed.
[0042]
Next, low gray scale display, the timing of selecting a scanning line and an erasing scanning line, and the like will be described with reference to specific numbers of gradations.
[0043]
For example, in the case of performing 64-gradation display, in one frame period T, a scanning line is selected, and an analog voltage of each gradation is input from a signal line to a pixel. In the low gradation area of the first to eighth gradations, the lighting period is shortened.
[0044]
When the erasing operation is started after (1/8) T, the erasing scanning line is selected after (1/8) T after the scanning line is selected. For example, when displaying two gradations, a video signal corresponding to 2 ÷ (÷) = 16 gradations is input. At this time, since the lighting period is (1/8) T, display of two gradations is actually performed. Similarly, when displaying eight gradations, a video signal corresponding to 8 ÷ (1 /) = 64 gradations is input. Since the lighting period is (1/8) T, display of eight gradations is actually performed. When displaying nine or more gradations, a video signal of the same gradation is input. At this time, since the lighting period is T, the display is performed with the gradation as it is.
[0045]
The low-gradation display may be appropriately determined by the practitioner. However, when the 64-gradation display is performed as in this example and the erasing operation is started after (1 / N) T, the low-gradation display is performed with a low gradation of 64 / N or less. It is preferable that the key display is performed. Of course, even in the case of displaying 64 / N gradations or more, the display can be performed by shortening the lighting period by the lighting period control circuit. However, for example, when displaying 9 gray levels, it is necessary to input 72 gray levels (9 gray levels × 8), which is not preferable since an analog voltage of 64 gray levels or more is input.
[0046]
That is, it is preferable that the gradation range of the low gradation display be set in consideration of the erasing operation timing (the length of the lighting period) so as not to exceed the maximum gradation determined by the specification of the display device.
[0047]
FIG. 15 shows an example of a top view of a pixel corresponding to the circuit diagram of FIG. Tr17 may be designed to have a large W / L. In order to operate in the saturation region, the length of L is preferably several hundreds to several tens of μm, and the length of W is preferably several μm. Therefore, the semiconductor film is formed in a rectangular shape, and the area of the gate metal is further increased.
[0048]
Even when low gradation display is performed using such a driving transistor Tr17, the lighting period can be shortened by the lighting period control circuit, and accurate gradation display in which the influence of Vth variation is reduced. It can be performed.
[0049]
As described above, the W / L of the transistor can be designed to secure a wide saturation region. As a result, even when Vgs becomes large, low gradation display can be performed by providing the lighting period control circuit. . That is, according to the present invention, it is possible to achieve both the reduction of the influence of the variation in the threshold voltage and the widening of the range of operation in the saturation region in order to prevent a decrease in luminance due to deterioration of the light emitting element.
[0050]
(Embodiment 3)
In this embodiment, an example in which a lighting period control circuit is arranged at both ends of a capacitor as shown in FIG. 1A and the length of a lighting period is further increased, unlike the second embodiment, This will be described with reference to FIG.
[0051]
The transistors included in the lighting period control circuit 18 illustrated in FIG. 3A are Tr22, 23, 24, and 25. The gate electrodes of the Trs 22 and 24 are connected to the first and second erase signal lines 20a and 20b, respectively. The gate electrodes of Trs 23 and 25 are connected to the first and second erasing scanning lines 21a and 21b, respectively. In this embodiment, Trs 22, 23, 24, and 25 are n-channel transistors.
[0052]
In this manner, when there are two scanning lines for erasing and two signal lines for erasing, as shown in FIG. 3B, a case where the lighting period is n × T and a case after m × T can be provided. . That is, the first erase operation starts after n × T, and the second erase operation starts after m × T. That is, there are three types of lighting periods: T, n × T, and m × T.
[0053]
For example, a specific number of gradations will be described. For example, when displaying two gradations, a video signal corresponding to 2 ÷ (÷) = 16 gradations is input. At this time, since the lighting period is (1/8) T, display of two gradations is actually performed. Similarly, when displaying eight gradations, a video signal corresponding to 8 ÷ (1 /) = 64 gradations is input. Since the lighting period is (1/8) T, display of eight gradations is actually performed. When displaying nine gradations, a video signal corresponding to 9 相当 (1 /) T = 36 gradations is input. At this time, since the lighting period is (1/4) T, display of 9 gradations is actually performed. Similarly, when displaying 16 gradations, a video signal corresponding to 16 ÷ (1/4) = 64 gradations is input. Since the lighting period is (1/4) T, 16 gray scales are actually displayed. When displaying 17 or more gradations, a video signal of the same gradation is input. At this time, since the lighting period is T, the display is performed with the gradation as it is.
[0054]
According to the present invention, a plurality of erasing operations can be provided according to an erasing scanning line, an erasing signal line, and a transistor connected to each. The practitioner can appropriately set the timing and the number of the erasing operations.
[0055]
Note that there is a concern that the aperture ratio may decrease as the number of wirings and transistors increases. However, a reduction in the aperture ratio can be prevented by designing the layout of the wiring and the transistor and employing a top emission method in which the light-emitting element emits light in a direction opposite to that of the transistor. Note that the top emission method can be applied to any pixel configuration of the present invention.
[0056]
(Embodiment 4)
In this embodiment mode, a pixel configuration in which a lighting period control circuit is provided at both ends of a capacitor as shown in FIG. 1A is shown. A specific example of Tr different from those in Embodiment Modes 2 and 3 is shown in FIG. This will be described with reference to FIG.
[0057]
As shown in FIG. 4, a transistor Tr26 connected to the erasing signal line 20, a transistor Tr22 whose gate electrode is connected to the drain electrode of Tr26, and a transistor Tr22 connected in series with Tr22, and the gate electrode connected to the erasing scanning line 21 , An erasing Cs27 provided between the power supply line 15 and the gate electrode of the Tr23 connected to the power supply line 15. In this embodiment, Trs 22, 23, and 26 are n-channel transistors.
[0058]
The operation of this pixel configuration will be described. First, Tr14 and Tr26 are simultaneously selected by the scanning line 11, and an analog voltage and an erasing signal are input from the signal line 10 and the erasing signal line 20, respectively. At this time, based on the erase signal, electric charges are accumulated in the erase Cs 27, and the Tr 22 is turned on. After a predetermined period has elapsed in this state, when Tr23 is turned on by the erasing scanning line 21, the capacitive element Cs16 is discharged, the light emitting element does not emit light, and low gradation display can be performed.
[0059]
Specifically, a High signal is input from the erasing signal line 21 to the Tr 26 of the pixel performing low-gradation display, and the erasing Cs 27 holds a state where the Tr 22 is turned on. On the other hand, a Low signal is input to the Tr 26 of the pixel performing the high gradation display, and the erasing Cs 27 holds the state where the Tr 22 is turned off. After a predetermined period elapses in this state, the erasing scanning lines are sequentially selected, and when both the Trs 22 and 23 are turned on, the light emitting elements do not emit light. That is, in the present embodiment, the control is performed by selecting the erasing scanning line at the erasing timing.
[0060]
As in the first to third embodiments, an analog voltage corresponding to each gradation is input to the Tr 14 from the signal line 10, a charge corresponding to the analog voltage is accumulated in the capacitor Cs 16, and light is emitted when the Tr 17 is turned on. The element 12 emits light at a desired luminance.
[0061]
With the lighting period control circuit of the present embodiment, there is no need to synchronize the erasing signal from the erasing signal line with the timing at which the erasing scanning line is selected. Can be.
[0062]
(Embodiment 5)
In this embodiment, a pixel configuration in which a lighting period control circuit is provided as illustrated in FIG. 1B will be described with reference to FIGS.
[0063]
FIG. 5 shows a light emitting element 12 provided at an intersection of a signal line 10 and a scanning line 11, a driving transistor 17 connected to the light emitting element 12 via a lighting period control circuit 18, and a signal line 10 And a switching transistor Tr14 connected to the scanning line 11 and a capacitor 16 which holds an analog voltage input through the Tr14 and is provided between the gate electrode of the Tr17 and the power supply line 15. The configuration is shown. The lighting period control circuit 18 includes transistors Tr32 connected to the scanning line 11 and the erasing signal line 20, connected to the transistors Tr32 and Tr17, and connected to the gates of the transistors Tr30 and 31 in parallel with each other. It has an erasing scanning line 21 connected thereto, and an erasing capacitive element Cs17 connected to the Tr 32 and the power supply line 15. In this embodiment, Tr30 and 31 are p-channel transistors, and Tr32 is an n-channel transistor.
[0064]
The operation of such a pixel configuration will be described. Note that an operation in which an analog voltage is input from the signal line and the light emitting element 12 emits light at a predetermined luminance based on the charge held in the Cs 16 is the same as in Embodiments 1 to 4.
[0065]
First, the case of low gradation display will be described. When the scanning line 11 is selected, Tr32 is turned on simultaneously with Tr14. Then, an erasing signal is input from the erasing signal line 20, and the charge is held in the erasing capacitance element Cs27. That is, a High signal is input as an erasing signal, and a charge that turns off Tr31 is accumulated in Cs27. At this time, Tr17 is turned on, and the light emitting element 12 emits light at a predetermined luminance based on the electric charge accumulated in Cs16. Next, in the erasing operation, when the erasing scanning line 21 is sequentially selected and a High signal is input, the p-channel type Tr 31 is turned off, and the light emitting element does not emit light.
[0066]
On the other hand, when performing high-gradation display, the charge that turns on Tr31 is held in Cs27. Therefore, even when the erasing scanning line 21 is selected, a High signal is input, and the Tr 30 is turned off, the light emitting element emits light.
[0067]
By arranging the lighting period control circuit between the light emitting element 12 and the driving transistor Tr17 in this manner, the light emitting element does not emit light accurately even if the characteristics of Tr17 are normally on.
[0068]
In FIG. 5, Tr14 and Tr27 are connected to a common scanning line, but they may be connected to different scanning lines. In this case, as in Embodiment 2, the light emitting element does not emit light when the timing at which the erasing signal line and the erasing scanning line are selected is synchronized.
[0069]
(Embodiment 6)
Although the case of the voltage input method has been described so far, the present invention can be applied to the case of the current input method. The current input method is a method in which a current (also referred to as a signal current) is supplied to a light-emitting element as a video signal to control the luminance of the light-emitting element. In the case of the current input method, multi-gradation is displayed by the value of the signal current flowing to the light emitting element. Therefore, in this embodiment, a case will be described in which the lighting period control circuit is used as a video signal and is applied to a current input type pixel to which an analog current is supplied.
[0070]
FIG. 6 shows an example of a pixel of the current input type, which is provided between a switch Sw41 connected to the signal line 10, a driving transistor Tr17 connected to the Sw41, and a gate electrode of the Tr17 and the power supply line 15. The capacitance element Cs16, the lighting period control circuit 18 provided at both ends of Cs16, Sw42 connected to the light emitting element 12, the gate electrode of Tr17, Cs16, the lighting period control circuit 18, and Sw43 provided between Sw42 Have.
[0071]
In the case of such a current input type pixel, when performing low gradation display, a very small current is input from a signal line. Then, there is a possibility that an accurate current value cannot be supplied due to wiring resistance of a signal line or the like. However, by providing the lighting period control circuit as in the present invention, the lighting period can be controlled by supplying a current larger than a predetermined current value, the writing speed is improved, and accurate low gradation display is performed. It becomes possible.
[0072]
FIG. 7 shows a pixel configuration of a current input method different from that of FIG. The switch Sw41 connected to the signal line 10, the transistor Tr35 connected to Sw41, Tr36 forming a current mirror with Tr35, a common gate electrode of Tr35 and Tr36, Sw44 connected to Sw41, and Tr35. It has a capacitor Cs16 connected to the common gate electrode of Tr36, the power supply line 15, a lighting period control circuit 18 connected to both ends of Cs16, and a light emitting element 12 connected to Tr36.
[0073]
In a pixel configuration having such a current mirror circuit, when low gradation display is performed, there is a concern that the current input through the signal line 10 becomes extremely small as in FIG. However, by providing the lighting period control circuit as in the present invention, a large current value can be supplied even in the case of performing low gradation display.
[0074]
As described above, the lighting period control circuit of the present invention can be applied to any current input type pixel, and the lighting period control circuit may adopt any of the structures of Embodiments 1 to 5.
[0075]
(Embodiment 7)
In this embodiment, an overall structure including pixels to which the lighting period control circuit in FIG. 2 is applied will be described.
[0076]
FIG. 8 includes Sw804 and 805 connected to wirings to which an erase signal and a video signal are input, respectively, and a shift register 800 for controlling on / off of Sw804 and 805. Then, the video signal is input to the signal line 10 via Sw805.
[0077]
An initialization power supply line 808 and an initialization signal line 809 are provided, and Sw806 is provided between the initialization power supply line 808 and Sw804. The selection shift register 802 includes a flip-flop circuit and the like, and has a function of controlling the scanning lines 11 to be sequentially selected. The erase shift register 801 also has a flip-flop circuit and the like, and has a function of controlling the erase scan lines 21 to be sequentially selected. However, an AND circuit 807 to which a pulse width signal is input is provided between the erase shift register 801 and the erase scan line 21.
[0078]
Next, the reason for providing the AND circuit will be described. In the pixel configuration shown in FIG. 2, when the signal for turning on the Tr 22 is input to the erasing signal line 20 when the erasing scanning line 21 is selected, the charge of the capacitive element Cs16 is discharged. That is, if the signal to be erased in the previous row is held as it is in the erasing signal line 20, the charge of Cs16 is discharged, and the erasing signal line 20 is turned off after the erasing scanning line 21 is selected. Even if a signal is input, the charge does not return. Therefore, when an erasing scanning line in a certain row is selected, it is necessary to initialize the potentials of the erasing signal lines in all columns at one end so that the charge of the capacitor Cs16 is not discharged. Therefore, an AND circuit 807 to which a pulse width signal is input is provided. Further, an initialization power supply line 808 and an initialization signal line 809 are provided, and an initialization signal is set to be input before the erasing scanning line 21 is selected.
[0079]
A timing chart of such an operation will be described. FIG. 9 shows that the pixels in the (i + 1) -th row, the first column, the i-th row, the j-th column, the i-th row (j + 1) -th column, and the (i + 1) -row (j + 1) -th column perform low gradation display, that is, the lighting period Here is an example of a case where is shortened. First, the timing at which the i-th row, the (i + 1) -th row, the erase scanning line is selected, and the timing at which the initialization signal line is selected will be described. A pulse width signal is input from the erasing shift register 801 to one terminal of the AND circuit 807. Then, another pulse width signal is input to the other terminal of the AND circuit 807. The AND circuit outputs a High signal only when a High signal is input from both terminals. Therefore, the selection of the erasing scanning line is controlled so that the timing of selecting the initialization signal line and the timing of non-selection of the erasing scanning line are synchronized by the timing of inputting a Low signal as another pulse width signal. . As a result, before the erase scanning line of each row is selected, a High signal is input from the initialization signal line, and a period is provided in which the erase scan line for initializing the potential of the erase signal line is not selected. be able to.
[0080]
In addition, an erasing signal input to each pixel performing low gradation display, the first column, the j-th column, and the (j + 1) -th column will be described. The erase signal is written in order from the erase signal line when erasing the lighting period. Then, a High erasure signal is input before a timing at which an erasure scanning line of a predetermined pixel to be erased is selected. That is, during the erasing operation period, when the erasing scanning line of the (i + 1) th row is selected as the erasing signal line of the first column, the erasing scanning line of the i-th row is selected as the erasing signal line of the jth column. Then, when the erasing signal line in the (j + 1) th column is selected as the erasing signal when the erasing scan line in the i-th row and the (i + 1) -th row is selected, High is input. In synchronization with the selection of the erasing scanning line and the erasing signal from the erasing signal line, the light emitting element does not emit light.
[0081]
As described above, the light emitting element is not emitted in each pixel, and a low gradation display can be performed.
[0082]
(Embodiment 8)
In this embodiment, an entire structure including pixels to which the lighting period control circuit in FIG. 4 is applied will be described.
[0083]
FIG. 10 includes Sw804 and 805 connected to wirings to which an erase signal and a video signal are input, respectively, and a shift register 800 for controlling on / off of Sw804 and 805. Further, it has an erasing shift register 801 for controlling the selection of the erasing scanning line 21 and a selecting shift register 802 for controlling the selection of the scanning line 11. Then, the video signal is input to the signal line 10 via Sw805.
[0084]
In such a pixel configuration, a video signal and an erase signal may be input. Therefore, there is no need to provide switches and other logic circuits, and the configuration of the display device can be simplified.
[0085]
(Embodiment 9)
In this embodiment mode, another effect of providing a lighting period control circuit in each pixel will be described.
[0086]
When the multi-gradation display is performed by using the above-described digital gradation method and applying the time gradation method using subframes obtained by dividing one frame, a problem of a pseudo contour occurs. Therefore, using the lighting period control circuit of the present invention, the order of the sub-frames is changed for each pixel to prevent a false contour. For example, control is performed so that the order of subframes or the time at which a subframe period starts or ends is changed in each row and further in each pixel so that light emission and non-light emission occur randomly in each pixel. As a result, the area of the portion where light emission or non-light emission continues is reduced, and the pseudo contour recognized by the human eye is reduced.
[0087]
Specifically, as shown in FIG. 13, a case where the lighting period control circuit changes the end of the lighting period in the sub-frame between the k-th row and the (k + 1) -th row will be described.
[0088]
FIG. 13A shows a timing chart in which one frame: T is divided into four subframe periods: t1 to t4, and 4-bit, 16-gradation display is performed. Referring to FIG. 13A, the periods t1 to t4 have write operation periods Tw1 to Tw4 in which writing is performed from the signal line, respectively, and the erase operation Te is provided in the periods t1 and t4.
[0089]
FIG. 13B shows the states of the k-th row and the (k + 1) -th row in the case of white display that emits light in 16 gradations, that is, in all subframe periods. In the period t1, the writing Tw1 is performed on the k-th row, and the lighting period Ta1 is set. At this time, in the (k + 1) -th row, the writing Tw1 is similarly performed, and then the erasing is performed by the erasing operation Te, and the lighting period Ta4 is set. In the period t2, the writing Tw2 is performed on the k-th row, and the lighting period Ta2 is set. At this time, in the (k + 1) -th row, the writing Tw2 is similarly performed, and the lighting period Ta2 is set. In the period t3, the writing Tw3 is performed on the k-th row, and the lighting period Ta3 is set. At this time, in the (k + 1) -th row, the writing Tw3 is similarly performed, and the lighting period Ta3 is set. In the period t4, the writing Tw4 is performed on the k-th row, and then the erasing is performed by the erasing operation Te, and the lighting period Ta4 is set. At this time, in the (k + 1) -th row, the writing Tw4 is similarly performed, and the lighting period Ta1 is set.
[0090]
In addition, the order of the lighting periods may be changed in a manner other than the white display. Further, the order of the lighting periods may be similarly changed for other than 16 gradations.
[0091]
Specifically, in the erasing operation period, the erasing scanning lines are sequentially selected. At this time, when an erase signal is input from the erase signal line, no light is emitted. Therefore, the length of the lighting period can be controlled, and as a result, the order of the lighting periods can be changed. In FIG. 13, the lighting time of the lighting period Ta4 can be greatly changed depending on the row.
[0092]
In FIG. 13, two erasing operations are provided. For example, a lighting period control circuit as shown in FIG. 3 may be used. Of course, any lighting period control circuit other than FIG. 3 can be used.
[0093]
FIG. 14A shows a timing chart in which one frame: T is divided into five subframe periods: t1 to t5, and a 32-gradation display is performed. At this time, a second erase operation SE is provided. This is because, when the time gray scale method is used, a multi-gray scale is displayed, that is, the duty ratio becomes lower as the subframe becomes shorter. Therefore, an erasing period SE is provided, the light emitting element is made non-light emitting, a writing operation period can be provided, and a decrease in the duty ratio can be prevented.
[0094]
Referring to FIG. 14A, the periods t1 to t5 have write operation periods Tw1 to Tw5, respectively, in which writing is performed from the signal line, and the first erase operations Te and t4 during the periods t1, t3 and t5. Is provided with a second erase operation SE.
[0095]
FIG. 14B shows the state of the k-th row and the (k + 1) -th row in the case of white display in which light emission is performed in 32 gradations, that is, in all subframe periods. In the period t1, the writing Tw1 is performed on the k-th row, and the lighting period Ta1 is set. At this time, in the (k + 1) -th row, the writing Tw1 is similarly performed, and then the erasing is performed in the first erasing operation Te, and the lighting period Ta3 is set. In the period t2, the writing Tw2 is performed on the k-th row, and the lighting period Ta2 is set. At this time, in the (k + 1) -th row, the writing Tw2 is similarly performed, and the lighting period Ta2 is set. In the period t3, the writing Tw3 is performed on the k-th row, and the lighting period Ta3 is set. At this time, in the (k + 1) -th row, the writing Tw3 is similarly performed, and then the erasing is performed in the first erasing operation Te, and the lighting period Ta5 is set. In the period t4, the writing Tw4 is performed on the k-th row, and then the erasing is performed in the erasing period SE, which is the lighting period Ta4. At this time, in the (k + 1) -th row, the writing Tw4 is similarly performed, and then the erasing is performed in the erasing period SE, and the lighting period becomes the lighting period Ta4. In the period t5, the writing Tw5 is performed on the k-th row, and then the erasing is performed in the first erasing operation Te, which is the lighting period Ta5. At this time, in the (k + 1) -th row, the writing Tw5 is similarly performed, and the lighting period Ta1 is set.
[0096]
In addition to the white display, the order of the lighting periods may be similarly changed. Further, in a display other than 32 gradations, the order of the lighting periods may be similarly changed.
[0097]
Specifically, in the erasing operation period, the erasing scanning lines are sequentially selected. At this time, when an erase signal is input from the erase signal line, no light is emitted. Therefore, the length of the lighting period can be controlled, and as a result, the order of the lighting periods can be changed.
[0098]
In FIG. 14, three first erasing operations are provided. For example, if a lighting period control circuit as shown in FIG. 3 is applied and the number of erasing scanning lines, erasing signal lines, and transistors is increased and used. Good. Further, another lighting period control circuit may be applied.
[0099]
The order in which subframes are exchanged and the number of erase operations are not limited to those shown in FIGS. Further, any of the lighting period control circuits described in Embodiments 1 to 5 may be used.
[0100]
As described above, the pseudo contour can be prevented by changing the order of the lighting periods in each row, that is, by changing the end of the lighting period. Further, the order of the lighting periods may be changed in each row and each column, and further in each pixel. In particular, it is preferable to change the order of the lighting periods in each adjacent pixel to prevent a false contour.
[0101]
(Embodiment 10)
The active matrix substrate manufactured according to the present invention can be applied to various electronic devices. Examples of the electronic device include a portable information terminal (mobile phone, mobile computer, portable game machine, electronic book, or the like), a video camera, a digital camera, a goggle-type display, a display, a navigation system, and the like. FIG. 12 shows specific examples of these electronic devices.
[0102]
FIG. 12A illustrates a display, which includes a housing 4001, an audio output portion 4002, a display portion 4003, and the like. According to the present invention, a display portion 4003 having a light-emitting element can be completed. The display device includes all information display devices for personal computers, TV broadcast reception, advertisement display, and the like.
[0103]
FIG. 12B illustrates a mobile computer, which includes a main body 4101, a stylus 4102, a display portion 4103, operation buttons 4104, an external interface 4105, and the like. According to the present invention, a display portion 4103 having a light-emitting element can be completed.
[0104]
FIG. 12C illustrates a game machine including a main body 4201, a display portion 4202, operation buttons 4203, and the like. According to the present invention, a display portion 4202 having a light-emitting element can be completed. FIG. 12D illustrates a mobile phone, which includes a main body 4301, an audio output portion 4302, an audio input portion 4303, a display portion 4304, operation switches 4305, an antenna 4306, and the like. According to the present invention, a display portion 4304 having a light-emitting element can be completed.
[0105]
FIG. 12E illustrates an electronic book reader including a display portion 4401 and the like. According to the present invention, a display portion 4202 having a light-emitting element can be completed.
[0106]
As described above, the applicable range of the present invention is extremely wide, and the present invention can be used for electronic devices in all fields. In particular, by using a flexible substrate as the insulating substrate of the active matrix substrate, thinness and light weight can be realized.
[0107]
【The invention's effect】
According to the present invention, at least the W / L of the driving transistor can be designed so as to secure a wide saturation region. As a result, a wide saturation region serving as an operation region of the transistor can be ensured, and accurate display can be performed even in low gradation display.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a pixel configuration of a display device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a pixel configuration of a display device of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a pixel configuration of a display device of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a pixel configuration of a display device of the present invention.
FIG. 5 illustrates a pixel configuration of a display device of the present invention.
FIG. 6 illustrates a pixel configuration of a display device of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a pixel configuration of a display device of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a display device of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a timing chart of the display device of the present invention.
FIG. 10 illustrates a display device of the present invention.
FIG. 11 illustrates characteristics of a light-emitting element and a transistor.
FIG. 12 illustrates an electronic device of the invention.
FIG. 13 is a diagram showing a timing chart of a display device of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a timing chart of a display device of the present invention.
FIG. 15 is a top view illustrating a pixel configuration of a display device of the present invention.

Claims (21)

アナログ信号が入力される信号線と、走査線と、複数のトランジスタと、容量素子と、発光素子と、を少なくとも有する表示装置において、
前記信号線と、前記走査線とに接続される第1のトランジスタと、
前記容量素子にゲート電極が接続され、一方の電極が前記発光素子に接続される第2のトランジスタと、
前記発光素子の点灯期間を制御する回路と、
を有することを特徴とする表示装置。
In a display device including at least a signal line to which an analog signal is input, a scan line, a plurality of transistors, a capacitor, and a light-emitting element,
A first transistor connected to the signal line and the scanning line;
A second transistor having a gate electrode connected to the capacitor element and one electrode connected to the light emitting element;
A circuit for controlling a lighting period of the light emitting element;
A display device comprising:
アナログ信号が入力される信号線と、走査線と、複数のトランジスタと、容量素子と、発光素子と、を少なくとも有する表示装置において、
前記信号線と、前記走査線とに接続される第1のトランジスタと、
前記容量素子にゲート電極が接続され、一方の電極が前記発光素子に接続される第2のトランジスタと、
前記容量素子の両端に接続される点灯期間制御回路と、
を有することを特徴とする表示装置。
In a display device including at least a signal line to which an analog signal is input, a scan line, a plurality of transistors, a capacitor, and a light-emitting element,
A first transistor connected to the signal line and the scanning line;
A second transistor having a gate electrode connected to the capacitor element and one electrode connected to the light emitting element;
A lighting period control circuit connected to both ends of the capacitive element,
A display device comprising:
請求項2において、
前記点灯期間制御回路は第1及び第2の消去用トランジスタを有し、
前記第1の消去用トランジスタのゲート電極は消去用信号線に接続し、
前記第2の消去用トランジスタのゲート電極は消去用走査線に接続していることを特徴とする表示装置。
In claim 2,
The lighting period control circuit has first and second erasing transistors,
A gate electrode of the first erasing transistor is connected to an erasing signal line;
A display device, wherein a gate electrode of the second erase transistor is connected to an erase scan line.
請求項2において、
前記点灯期間制御回路は第1乃至第4の消去用トランジスタを有し、
前記第1の消去用トランジスタのゲート電極は第1の消去用信号線に接続し、
前記第2の消去用トランジスタのゲート電極は第1の消去用走査線に接続し、
前記第1の消去用トランジスタのゲート電極は第2の消去用信号線に接続し、
前記第2の消去用トランジスタのゲート電極は第2の消去用走査線に接続していることを特徴とする表示装置。
In claim 2,
The lighting period control circuit has first to fourth erasing transistors,
A gate electrode of the first erasing transistor is connected to a first erasing signal line;
A gate electrode of the second erasing transistor is connected to a first erasing scanning line;
A gate electrode of the first erasing transistor is connected to a second erasing signal line;
A display device, wherein a gate electrode of the second erase transistor is connected to a second erase scan line.
請求項2において、
前記点灯期間制御回路は第1乃至第3の消去用トランジスタ、及び消去用容量素子を有し、
前記第1の消去用トランジスタのゲート電極は前記消去用容量素子及び前記第3のトランジスタの一方の電極に接続し、
前記第2のトランジスタのゲート電極は消去用走査線に接続し、
前記第3のトランジスタの他方の電極は消去用信号線に接続していることを特徴とする表示装置。
In claim 2,
The lighting period control circuit includes first to third erasing transistors and an erasing capacitor,
A gate electrode of the first erasing transistor is connected to the erasing capacitance element and one electrode of the third transistor;
A gate electrode of the second transistor is connected to an erasing scan line;
The display device, wherein the other electrode of the third transistor is connected to an erasing signal line.
アナログ信号が入力される信号線と、走査線と、複数のトランジスタと、容量素子と、発光素子と、を少なくとも有する表示装置において、
前記信号線と、前記走査線とに接続される第1のトランジスタと、
前記容量素子にゲート電極が接続され、一方の電極が前記発光素子に接続される第2のトランジスタと、
前記第2のトランジスタと、前記発光素子との間には点灯期間制御回路が設けられることを特徴とする表示装置。
In a display device including at least a signal line to which an analog signal is input, a scan line, a plurality of transistors, a capacitor, and a light-emitting element,
A first transistor connected to the signal line and the scanning line;
A second transistor having a gate electrode connected to the capacitor element and one electrode connected to the light emitting element;
A display device, wherein a lighting period control circuit is provided between the second transistor and the light emitting element.
請求項6において、
前記点灯期間制御回路は、第3乃至第5のトランジスタ、及び消去用容量素子を有し、
前記第3及び第4のトランジスタは並列に接続され、一方の電極は前記第2のトランジスタと、他方の電極は前記発光素子と接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極と前記第5のトランジスタの一方の電極が接続され、かつ前記第5のトランジスタから入力されるよう前記消去用容量素子が設けられることを特徴とする表示装置。
In claim 6,
The lighting period control circuit includes third to fifth transistors and an erasing capacitance element,
The third and fourth transistors are connected in parallel, one electrode is connected to the second transistor, and the other electrode is connected to the light emitting element;
A display device, wherein a gate electrode of the fourth transistor is connected to one electrode of the fifth transistor, and the erasing capacitor is provided so as to be input from the fifth transistor.
アナログ信号が入力される信号線と、走査線と、トランジスタと、容量素子と、
発光素子と、を少なくとも有する表示装置において、
前記信号線に接続される第1のスイッチと、
前記スイッチに接続されるトランジスタと、
前記容量素子の両端に接続される点灯期間制御回路と、
トランジスタのゲート電極に接続されると、
前記容量素子は、前記トランジスタのゲート電極に接続され、前記発光素子は、
第2のスイッチを介して前記トランジスタに接続されることを特徴とする表示装置。
A signal line to which an analog signal is input, a scan line, a transistor, a capacitor,
And a light-emitting element.
A first switch connected to the signal line;
A transistor connected to the switch;
A lighting period control circuit connected to both ends of the capacitive element,
When connected to the gate electrode of a transistor,
The capacitor is connected to a gate electrode of the transistor, and the light emitting element is
A display device, wherein the display device is connected to the transistor through a second switch.
アナログ信号が入力される信号線と、走査線と、複数のトランジスタと、容量素子と、発光素子と、を少なくとも有する表示装置において、
前記信号線に接続される第1のスイッチと、
前記スイッチに接続される第1のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのゲート電極と接続されるゲート電極を有する第2のトランジスタと、
前記容量素子の両端に接続される点灯期間制御回路と、
前記容量素子は、前記第1及び第2のトランジスタのゲート電極に接続され、前記発光素子は、前記第2のトランジスタの一方の電極に接続されることを特徴とする表示装置。
In a display device including at least a signal line to which an analog signal is input, a scan line, a plurality of transistors, a capacitor, and a light-emitting element,
A first switch connected to the signal line;
A first transistor connected to the switch;
A second transistor having a gate electrode connected to the gate electrode of the first transistor;
A lighting period control circuit connected to both ends of the capacitive element,
The display device, wherein the capacitor is connected to gate electrodes of the first and second transistors, and the light emitting element is connected to one electrode of the second transistor.
請求項8又は9において、前記スイッチはトランジスタにより構成されることを特徴とする表示装置。The display device according to claim 8, wherein the switch is configured by a transistor. アナログ信号が入力される信号線と、走査線と、複数のトランジスタと、容量素子と、発光素子と、前記信号線と、前記走査線とに接続される第1のトランジスタと、前記容量素子にゲート電極が接続され、一方の電極が前記発光素子に接続される第2のトランジスタと、前記容量素子の両端に接続される点灯期間制御回路と、を少なくとも有する表示装置であって、
前記点灯期間制御回路は少なくとも第3及び第4のトランジスタを有し、
前記第3のトランジスタのゲート電極は消去用信号線に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は消去用走査線に接続され、
前記信号線と前記消去用信号線との選択を制御する第1のシフトレジスタと、
前記消去用走査線の選択を制御する第2のシフトレジスタと、
前記走査線の選択を制御する第3のシフトレジスタと、を有することを特徴とする表示装置。
A signal line to which an analog signal is input, a scan line, a plurality of transistors, a capacitor, a light-emitting element, a first transistor connected to the signal line, the scan line, and a capacitor. A display device including a gate electrode connected thereto, a second transistor having one electrode connected to the light-emitting element, and a lighting period control circuit connected to both ends of the capacitor,
The lighting period control circuit has at least a third and a fourth transistor,
A gate electrode of the third transistor is connected to an erasing signal line;
A gate electrode of the fourth transistor is connected to an erasing scanning line;
A first shift register that controls selection of the signal line and the erasing signal line;
A second shift register for controlling selection of the erase scanning line;
A third shift register for controlling selection of the scanning line.
請求項11において、前記消去用走査線と、前記第2のシフトレジスタとの間にはAND回路が設けられることを特徴とする表示装置。12. The display device according to claim 11, wherein an AND circuit is provided between the erasing scanning line and the second shift register. アナログ信号が入力される信号線と、走査線と、複数のトランジスタと、容量素子と、発光素子と、前記信号線と、前記走査線とに接続される第1のトランジスタと、前記容量素子にゲート電極が接続され、一方の電極が前記発光素子に接続される第2のトランジスタと、前記容量素子の両端に接続される点灯期間制御回路と、を少なくとも有する表示装置であって、
前記点灯期間制御回路は第3乃至第5のトランジスタ、及び消去用容量素子を有し、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第5のトランジスタの一方の電極と、前記消去用容量素子の一端との間に接続され、
前記第5のトランジスタの他方の電極は消去用信号線に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は消去用走査線に接続され、
前記第5のトランジスタのゲート電極と、前記第1のトランジスタのゲート電極は接続され、
前記信号線と、前記消去用信号線の選択を制御する第1のシフトレジスタと、
前記消去用走査線の選択を制御する第2のシフトレジスタと、
前記走査線の選択を制御する第3のシフトレジスタと、を有することを特徴とする表示装置。
A signal line to which an analog signal is input, a scan line, a plurality of transistors, a capacitor, a light-emitting element, a first transistor connected to the signal line, the scan line, and a capacitor. A display device including a gate electrode connected thereto, a second transistor having one electrode connected to the light-emitting element, and a lighting period control circuit connected to both ends of the capacitor,
The lighting period control circuit includes third to fifth transistors and an erasing capacitor,
A gate electrode of the third transistor is connected between one electrode of the fifth transistor and one end of the erasing capacitor;
The other electrode of the fifth transistor is connected to an erasing signal line,
A gate electrode of the fourth transistor is connected to an erasing scanning line;
A gate electrode of the fifth transistor is connected to a gate electrode of the first transistor;
A first shift register that controls selection of the signal line and the erasing signal line;
A second shift register for controlling selection of the erase scanning line;
A third shift register for controlling selection of the scanning line.
請求項1乃至13のいずれか一において、少なくとも前記第2のトランジスタは結晶性半導体膜を有する薄膜トランジスタであることを特徴とする表示装置。The display device according to any one of claims 1 to 13, wherein at least the second transistor is a thin film transistor including a crystalline semiconductor film. アナログ信号に基づき発光する発光素子を有する表示装置の駆動方法において、
前記アナログ信号が所定の値より大きい場合、前記発光素子の点灯期間を短くするように制御することを特徴とする表示装置の駆動方法。
In a method for driving a display device having a light-emitting element that emits light based on an analog signal,
When the analog signal is larger than a predetermined value, control is performed to shorten a lighting period of the light emitting element.
アナログ信号に基づき発光する発光素子と、
前記発光素子の点灯期間を制御する回路と、を有する表示装置の駆動方法であって、
前記発光素子の点灯期間を制御する回路は、前記アナログ信号が所定の値より大きい場合、前記発光素子の点灯期間を短くするように制御することを特徴とする表示装置の駆動方法。
A light emitting element that emits light based on an analog signal,
A circuit for controlling a lighting period of the light emitting element, a driving method of a display device,
A driving method of a display device, wherein a circuit for controlling a lighting period of the light emitting element controls the lighting period of the light emitting element to be shorter when the analog signal is larger than a predetermined value.
アナログ信号に基づき発光する発光素子と、容量素子と、
前記容量素子の両端に接続される点灯期間制御回路とを有し、
前記点灯期間制御回路は少なくとも第3及び第4のトランジスタを有し、
前記第4のトランジスタのゲート電極は消去用走査線に接続され、
前記信号線を初期化する信号が入力される初期化信号線とを有することを特徴とする表示装置の駆動方法であって、
前記消去用走査線が選択される間に、前記初期化信号線が選択されることを特徴とする表示装置の駆動方法。
A light-emitting element that emits light based on an analog signal, a capacitor,
A lighting period control circuit connected to both ends of the capacitive element,
The lighting period control circuit has at least a third and a fourth transistor,
A gate electrode of the fourth transistor is connected to an erasing scanning line;
A method for driving a display device, comprising: an initialization signal line to which a signal for initializing the signal line is input.
A method for driving a display device, wherein the initialization signal line is selected while the erase scanning line is selected.
アナログ信号に基づき発光する発光素子と、容量素子と、
前記容量素子の両端に接続される点灯期間制御回路とを有し、
前記点灯期間制御回路は少なくとも第3及び第4のトランジスタを有し、
前記第3のトランジスタのゲート電極は消去用信号線に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は消去用走査線に接続され、
前記信号線を初期化する信号が入力される初期化信号線とを有することを特徴とする表示装置の駆動方法であって、
前記消去用走査線の選択に同期して前記消去用信号線が選択されることにより、
前記発光素子が非発光となり、
前記消去用走査線が選択される間に、前記初期化信号線が選択されることを特徴とする表示装置の駆動方法。
A light-emitting element that emits light based on an analog signal, a capacitor,
A lighting period control circuit connected to both ends of the capacitive element,
The lighting period control circuit has at least a third and a fourth transistor,
A gate electrode of the third transistor is connected to an erasing signal line;
A gate electrode of the fourth transistor is connected to an erasing scanning line;
A method for driving a display device, comprising: an initialization signal line to which a signal for initializing the signal line is input.
By selecting the erasing signal line in synchronization with the selection of the erasing scanning line,
The light emitting element becomes non-light emitting,
A method for driving a display device, wherein the initialization signal line is selected while the erase scanning line is selected.
アナログ信号に基づき発光する発光素子と、容量素子と、前記容量素子の両端に接続される点灯期間制御回路とを有する表示装置の駆動方法であって、
フレーム期間を2以上のサブフレーム期間に分割し、
前記点灯期間制御回路により、k行目に配置される画素と、k+1行目に配置される画素とで前記サブフレーム期間の順を異ならせることを特徴とする表示装置の駆動方法。
A driving method of a display device including a light-emitting element that emits light based on an analog signal, a capacitor, and a lighting period control circuit connected to both ends of the capacitor,
Dividing the frame period into two or more sub-frame periods,
A driving method of a display device, wherein the order of the sub-frame periods is changed between a pixel arranged on a k-th row and a pixel arranged on a (k + 1) -th row by the lighting period control circuit.
アナログ信号に基づき発光する発光素子と、前記発光素子に接続されるトランジスタと、前記発光素子と、前記トランジスタとの間に設けられる点灯期間制御回路とを有する表示装置の駆動方法であって、
フレーム期間を2以上のサブフレーム期間に分割し、
前記点灯期間制御回路により、k行目に配置される画素と、k+1行目に配置される画素とで前記サブフレーム期間の順を異ならせることを特徴とする表示装置の駆動方法。
A method for driving a display device including a light-emitting element that emits light based on an analog signal, a transistor connected to the light-emitting element, and a lighting period control circuit provided between the light-emitting element and the transistor,
Dividing the frame period into two or more sub-frame periods,
A driving method of a display device, wherein the order of the sub-frame periods is changed between a pixel arranged on a k-th row and a pixel arranged on a (k + 1) -th row by the lighting period control circuit.
請求項15乃至20のいずれか一において、前記トランジスタは結晶性半導体膜を有する薄膜トランジスタであることを特徴とする表示装置の駆動方法。21. The method for driving a display device according to claim 15, wherein the transistor is a thin film transistor having a crystalline semiconductor film.
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