JP2005157347A - Active matrix display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクティブマトリクス型表示装置に関し、特に電流信号にて信号書き込みを行なうアクティブマトリクス型表示装置に関する。 The present invention relates to an active matrix display device, and more particularly to an active matrix display device that performs signal writing using a current signal.
CRTディスプレイに対して、薄型、軽量、低消費電力の特徴を活かして、液晶表示装置に代表される平面表示装置の需要が急速に伸びてきた。中でも、オン画素とオフ画素とを電気的に分離し、かつオン画素への映像信号を保持する機能を有する画素スイッチを各画素に設けたアクティブマトリクス型表示装置は、隣接画素間でのクロストークのない良好な表示品位が得られることから、携帯情報機器を始め、種々のディスプレイに利用されるようになってきた。 The demand for flat display devices typified by liquid crystal display devices has rapidly increased for CRT displays by utilizing the features of thinness, light weight, and low power consumption. In particular, an active matrix display device in which a pixel switch having a function of electrically separating an on pixel and an off pixel and holding a video signal to the on pixel is provided in each pixel has crosstalk between adjacent pixels. Since a good display quality without any problem can be obtained, it has come to be used for various displays including portable information devices.
近年では、液晶表示装置に比べて高速応答及び広視野角化が可能な自己発光型のディスプレイとして有機エレクトロルミネセンス(EL)表示装置の開発が盛んに行われている。 In recent years, organic electroluminescence (EL) display devices have been actively developed as self-luminous displays capable of high-speed response and wide viewing angle compared to liquid crystal display devices.
有機EL表示装置は、各画素に表示素子として有機EL素子と、表示素子へ駆動電流の供給を行なう画素回路とを含み、発光輝度を制御することにより表示動作を行なう。この画素回路への画像情報の供給には、電流信号により行なう方式(例えば、特許文献1)と、電圧信号により行なう方式(例えば、特許文献2)とが知られている。
しかしながら、上記のような電流信号により信号供給を行なう表示装置の場合には、信号供給を行なう配線の配線容量に起因して、十分な信号供給ができなくなる恐れがある。特に、書き込む電流値が小さい場合に書き込み不足に起因する表示不良が生じる、という問題があった。また、多階調表示を行なう場合には、設定電流量の小さい低階調側で書き込みが困難となり、表示上不具合が生じていた。 However, in the case of a display device that supplies a signal using the current signal as described above, there is a possibility that sufficient signal supply cannot be performed due to the wiring capacity of the wiring that supplies the signal. In particular, there is a problem that a display defect due to insufficient writing occurs when the current value to be written is small. In addition, when performing multi-gradation display, writing becomes difficult on the low gradation side where the set current amount is small, resulting in display problems.
本件発明は、上記課題に対してなされたものであって、電流信号により信号供給を行なう場合でも、良好な表示動作を行なうことが可能なアクティブマトリクス型表示装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides an active matrix display device capable of performing a good display operation even when a signal is supplied by a current signal.
この発明の態様に係るアクティブマトリクス型表示装置は、表示素子と、前記表示素子に駆動電流を供給する画素回路とを含み、基板上にマトリクス状に配置された複数の画素と、前記画素に沿って配置された映像信号配線と、前記映像信号配線へベース電流を供給した後、前記映像信号配線を介して前記画素へ階調電流を供給する映像信号ドライバと、を備え、
前記各画素回路は、前記画素の選択および非選択を制御する画素スイッチを含み、前記画素の選択時において前記階調電流および前記ベース電流の差分電流を記憶し、前記画素の非選択時に記憶した差分電流を駆動電流として前記表示素子へ出力することを特徴としている。
An active matrix display device according to an aspect of the present invention includes a display element, a plurality of pixels arranged in a matrix on a substrate, and a pixel circuit that supplies a driving current to the display element. And a video signal driver that supplies a gradation current to the pixel through the video signal wiring after supplying a base current to the video signal wiring,
Each pixel circuit includes a pixel switch that controls selection and non-selection of the pixel, stores the difference current between the gradation current and the base current when the pixel is selected, and stores the difference current when the pixel is not selected The differential current is output to the display element as a drive current.
本発明によれば、良好な表示動作を行なうことが可能なアクティブマトリクス型表示装置を実現することができる。 According to the present invention, an active matrix display device capable of performing a good display operation can be realized.
本発明の第1の実施形態として、有機EL表示装置を例にとり図面を用いて詳細に説明する。 As a first embodiment of the present invention, an organic EL display device will be described as an example with reference to the drawings.
図1は、有機EL表示装置1の概略平面図を示し、図2は、その動作を説明するための概略図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of the organic
図1に示すように、有機EL表示装置1は、例えば、10型以上の大型アクティブマトリクス型表示装置として構成され、ガラス等の絶縁性支持基板10上にマトリクス状(M×N)に配置された複数の画素100と、この画素100の行方向に沿って配置された複数の走査配線Y1n〜Y2n(n=1,2,3,・・・,N)および複数の出力制御配線Y0nと、画素100の列方向に沿って配置された複数の映像信号配線Xm(m=1,2,3,・・・,M)と、電源電圧供給配線Vdd1、Vdd2と、走査配線Y1n〜Y2nに走査信号Ysig1n〜Ysig2nを出力し、出力制御配線Y0nに制御信号Ysig0nを出力する走査ドライバ122と、映像信号配線Xmにベース電流IBを出力し、且つ映像信号配線Xmに映像信号として階調電流ICを出力する映像信号ドライバ300と、映像信号ドライバ300から供給されるベース電流IBを記憶し対応する映像信号配線Xmへ出力する複数のベース電流記憶部200とを備えている。
As shown in FIG. 1, the organic
ベース電流記憶部200は、図5に示すように、第1電圧電源Vdd1および映像信号配線Xm間に接続された第1トランジスタDRT1と、一方の電極が第1トランジスタDRT1のゲートに接続され、第1トランジスタDRT1のゲートとソースとの電位差を一定に保持する第1キャパシタCs1と、第1トランジスタDRT1のゲートとドレインとの間に接続された第1スイッチTCT1とを備えている。尚、第1キャパシタCs1は、第1トランジスタDRT1のゲート−ソース間に接続されているが、これに限定されない。例えば、第1トランジスタDRT1および第1スイッチTCT1は、p型薄膜トランジスタで構成される。また、ベース電流記憶部200は、画素100を形成する支持基板10上に一体的かつ同時に形成される。
As shown in FIG. 5, the base
図1および図5に示すように、各画素100は、対向電極間に光活性層を備えた表示素子110と、この表示素子110を駆動するよう駆動電流を供給する画素回路120とを含んでいる。表示素子110は、例えば自己発光素子であって、ここでは光活性層として少なくとも有機発光層を備えた有機EL素子である。
As shown in FIGS. 1 and 5, each
画素回路120は、画素100の選択時に階調電流ICおよびベース電流IBの差分電流IC−IBを記憶し、画素100の非選択時に記憶した差分電流IC−IBを駆動電流IDとして表示素子110へ出力するものである。画素回路120は、画素100の選択/非選択を制御する画素スイッチSSTと、駆動電流を記憶する駆動電流記憶部121と、駆動電流記憶部121から表示素子110への駆動電流の出力/非出力を制御する出力スイッチBCTを備える。
The
まず、図2(a)に示すように、ベース電流供給期間において、ベース電流記憶部200の第1トランジスタDRT1を介して映像信号配線Xmに所定のベース電流IBが流れるよう設定し、このベース電流IBに応じた第1トランジスタDRT1のゲート−ソース間電位を第1キャパシタCs1へ書き込む。このとき、駆動電流記憶部121は、映像信号配線から電気的に分離された状態にある。
First, as shown in FIG. 2 (a), in the base current supply period, and set to flow a predetermined base current I B to the video signal line Xm through the first transistor DRT1 in the base
ここでベース電流IBとは、定電流源131により所定値に設定される電流信号であり、一水平走査期間(t)の、映像信号配線の配線容量(Cp)に最高階調表示から最低階調表示を行なう電位変化分(最大電圧変化ΔV)に相当する電荷量よりも大きな値に設定される(IB>Cp×ΔV/t)。例えば、最高階調表示を行なう駆動電流と同程度の大きさに設定される。一例として、フルカラー表示を行なう場合、赤色発光を行なう画素100では、最高階調表示を行なう駆動電流は2μA程度である。
The Here the base current I B, the constant
次に、図2(b)に示すように、映像信号書き込み期間において、第1トランジスタDRT1のゲート−ドレイン間を非接続とした時点で、ベース電流IBに対応した第1トランジスタDRT1のゲート−ソース間電位を第1キャパシタCs1に保持する。そして、ベース電流記憶部200に記憶したベース電流IBを映像信号配線Xmに出力すると共に、映像信号に対応した階調電流ICを供給することにより、駆動電流記憶部121に所望の駆動電流IDを流し、駆動電流IDを記憶する。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the video signal write period, the gate of the first transistor DRT1 - at the time when the drain was disconnected, the gate of the first transistor DRT1 corresponding to the base current I B - The potential between the sources is held in the first capacitor Cs1. Then, outputs the base current I B stored in the base
ここで、階調電流ICとは、後述する画素回路120の駆動トランジスタDRTのソース−ドレイン間に流れる電流量が所望の大きさの電流量となるよう設定される電流信号で、ベース電流IBと表示素子110へ供給する駆動電流IDとを足し合わせた大きさに設定される。つまり、駆動トランジスタDRTのソース−ドレイン間に流れる電流量は、階調電流ICとベース電流IBとの差分電流IC−IBで設定される。以下の実施形態では、ベース電流IBを固定、階調電流ICを可変電流として説明するが、両者を可変させることも可能である。
Here, the gradation current I C, the driving transistor DRT
図2(c)に示すように、表示期間において、画素100と映像信号配線Xmとを電気的に切断した状態で、駆動電流記憶部121に記憶した駆動電流IDを表示素子110へ供給することにより、表示素子110を動作させる。
As shown in FIG. 2C, the drive current ID stored in the drive
例えば、3Vの電圧変化で黒色表示を行なう場合、ベース電流IBを2.0μA、階調電流ICを2.0μAと設定すればよい。それぞれの画素100の入力端子(画素スイッチSSTの入力)までの配線には数μA以上の電流が流れるため、10pFの容量がついたとしても、15μs以内に充電し、画素回路120への映像信号の書き込み時間不足を起こすことなく、安定した表示動作を行なうことができる。
For example, when performing a black display in the voltage change of 3V, the base current I B 2.0μA, a gradation current I C may be set as 2.0Myuei. Since a current of several μA or more flows through the wiring to the input terminal (input of the pixel switch SST) of each
このように、外部から入力された映像情報を表す入力信号に対応した電流書き込みにおいて差分電流を用いて行なうため、映像信号配線へ供給する電流値を自由に設定することが可能となる。このため、映像信号配線の配線容量よりも十分に大きな値に設定することができ、ベース電流および階調電流を配線容量よりも十分大きく設定することにより、画素への映像信号の書き込みにおいて、十分な信号供給を行なうことが可能となる。 As described above, since the current writing corresponding to the input signal representing the video information input from the outside is performed using the differential current, the current value supplied to the video signal wiring can be freely set. For this reason, it can be set to a value sufficiently larger than the wiring capacity of the video signal wiring. By setting the base current and the gradation current sufficiently larger than the wiring capacity, it is sufficient in writing the video signal to the pixel. It is possible to supply a simple signal.
そして、画素への映像信号の書き込みにおいて、配線容量に影響されない大きな書き込み電流で、その差分電流である小さい電流書き込みが可能となるので、書き込み不足を引き起こすことなく、設定電流量の小さい画素へも良好な書き込みを行なうことができる。特に、低階調側でのスジムラ、ざらつき感の視認を解消することができる。 In addition, when writing a video signal to a pixel, it is possible to write a small current, which is a difference current, with a large write current that is not affected by the wiring capacity, so that even a pixel with a small set current amount can be written without causing insufficient writing. Good writing can be performed. In particular, it is possible to eliminate the appearance of unevenness and a rough feeling on the low gradation side.
また、映像信号配線への高電流の書き込みを行なった後、低電流の書き込みを行なう場合での低電流の映像信号の書き込み不足も解消することができる。例えば、従来では、最高階調表示(白表示)の映像信号の書き込みを行なった後、最低階調表示(黒表示)の書き込みを行なう場合、後者の映像信号の書き込み不足により、高階調側の書き込み状態となり、表示上、白表示が尾を引いたような画像となる恐れがある。本件発明はこのような書き込み不足に起因する表示不良を解消することも可能となる。 In addition, it is possible to solve the shortage of writing of the low current video signal when the low current writing is performed after the high current writing to the video signal wiring. For example, conventionally, when writing a video signal with the highest gradation display (white display) and then writing with the lowest gradation display (black display), the latter lack of video signal writing causes the higher gradation display (white display) to be written. There is a possibility that the image is in a writing state and the white display has a tail on display. The present invention can also eliminate such display defects due to insufficient writing.
また、本実施形態ではベース電流記憶部200は、表示素子110を形成した支持基板10と同一基板上に設けられ、画素回路120を構成する配線や薄膜トランジスタと同時に同一工程にて形成することができる。このように、ベース電流記憶部200を表示装置に内蔵することにより、電流信号を供給する配線の長さを縮小することができ、容量性負荷を低減し、安定した電流信号の供給が可能となる。また、外部回路との接続点数を削減することができ、機械的な信頼性を向上させることができる。画素回路120とベース電流記憶部200とを同一基板上に同一工程にて形成するため、それぞれ特性の近似された素子を用いて構成することが可能となり、表示素子への駆動電流のばらつきを低減することができる。
In the present embodiment, the base
各画素100は例えば図3に示すように構成されている。この場合、駆動電流記憶部121は、第2電圧電源Vdd2および第3電圧電源Vss間に表示素子110および出力スイッチBCTと直列に接続された駆動トランジスタDRTと、駆動トランジスタDRTのドレインと出力スイッチBCTとの間に接続された書き込みスイッチWRTと、駆動トランジスタDRTのゲートと書き込みスイッチWRTを介して駆動トランジスタDRTのドレインとの間に接続された補正スイッチTCTと、駆動トランジスタDRTのゲートとソースとの電位差を一定に保持する蓄積キャパシタCsと、を備えている。駆動トランジスタDRTのゲートは補正スイッチTCTおよび画素スイッチSSTを介して、また、駆動トランジスタDRTのドレインは書き込みスイッチWRTおよび画素スイッチSSTを介して映像信号配線Xmと接続されている。このような構成をカレントコピー型という。
Each
各画素100は例えば図4に示すように構成してもよい。この変形例において、駆動電流記憶部121は、駆動トランジスタDRTとカレントミラーの関係になるように配置されたトランジスタTrを備え、画素100選択時の映像信号の書き込みの際には、駆動トランジスタDRTを用い、画素100非選択時には駆動トランジスタDRTを介して書き込まれた電流とほぼ同等の電流をトランジスタTrを介して駆動電流として表示素子110へ出力することも可能である。このような構成をカレントミラー型という。この場合、出力スイッチBCTは省略可能である。
For example, each
図3および図4に示した画素100において、書き込みスイッチWRTは、ベース電流記憶部200からのベース電流の出力を画素100を介さずに映像信号配線Xmを通して映像信号ドライバ300へ供給する場合には省略可能である。この場合、第1トランジスタDRT1のドレインと補正スイッチTCTのドレインと、画素スイッチSSTのドレインとを常に接続した状態とする。
In the
このように、本実施形態は、電流信号により画素100へ映像信号の書き込みを行なう種々のタイプの表示装置1に適用することができる。
Thus, the present embodiment can be applied to various types of
本実施形態では画素回路120を構成する薄膜トランジスタは全て同一工程、同一層構造で形成され、半導体層にポリシリコンを用いたトップゲート構造の薄膜トランジスタである。全て同一の導電型の薄膜トランジスタで構成することにより、製造工数の増大を抑制することができる。
In this embodiment, all the thin film transistors constituting the
以下、第1の実施形態について、さらに詳細に説明する。 Hereinafter, the first embodiment will be described in more detail.
図1および図5に示すように、ベース電流記憶部200は、各映像信号配線Xmごとに設けられている。図5は、一例としてあるm列目の映像信号配線Xmに接続された複数の画素100とベース電流記憶部200との関係を示し、図6は、そのタイミングチャートを示している。
As shown in FIGS. 1 and 5, the base
ベース電流記憶部200の第1スイッチTCT1は、共通の制御配線YBnに接続され、制御信号YsigBnに基づきスイッチのオン/オフ制御が行なわれる。
The first switch TCT1 of the base
各画素100における画素スイッチSSTおよび補正スイッチTCTは、画素100の行毎にそれぞれ共通の第1走査配線Y1n、第2走査配線Y2nに接続され、支持基板10に一体的に形成される走査ドライバ122から供給される走査信号Ysig1n、Ysig2nに基づきオン/オフ制御される。出力スイッチBCTは、画素100の行毎に同一の出力制御配線Y0nに接続され、走査ドライバ122から供給される制御信号Ysig0nに基づきオン/オフ制御される。
The pixel switch SST and the correction switch TCT in each
走査ドライバ122は、シフトレジスタと、出力バッファを含み、外部から供給される水平走査スタートパルスを順次次段に転送し、各段の出力を、出力バッファを介して第1走査配線Y1nに走査信号Ysig1nとして供給する。このタイミングは1水平走査期間と同期する。また、各段の出力を信号処理することにより出力制御信号Ysig0nあるいは走査信号Ysig2nとし、対応する出力制御配線Y0n、走査配線Y2nに供給する。制御信号YsigBnは、走査ドライバ122のシフトレジスタの出力(あるいは入力)信号に基づき生成される。
The
駆動トランジスタDRTのドレインは、画素100の列毎に共通に配線される映像信号配線Xmに、画素スイッチSSTを介して接続され、これら映像信号配線を介して駆動回路である映像信号ドライバ300と接続される。ベース電流IBおよび階調電流Icは、時分割することにより映像信号ドライバ300にて設定され、同一の映像信号配線Xmを用いて供給される。ベース電流記憶部200は、1画面分の映像信号を書き換えるタイミング毎に、つまり、1垂直周期毎に映像信号ドライバ300からのベース電流IBの書込みが行なわれ、記憶内容がリフレッシュされる。尚、画素スイッチSSTおよび補正スイッチTCTが同一導電型の薄膜トランジスタにより構成される場合には、その走査配線を共通化することが可能である。
The drain of the driving transistor DRT is connected to the video signal wiring Xm commonly wired for each column of the
次に、この発明の第2の実施形態に係る有機EL表示装置1について説明する。図7および図8に示すように、ベース電流記憶部200は、各映像信号配線Xmに対応して設けられ、第1トランジスタDRT1のドレインと映像信号配線との間に接続されたベース電流スイッチSWにより、ベース電流の入出力が制御される。
Next, an organic
図8は、有機EL表示装置におけるある画素100と、映像信号配線Xmに対応して設けられたベース電流記憶部200との関係を概略的に示し、図9はその等価回路を示し、図10(a)ないし10(c)は、画素およびベース電流記憶部200の動作を示している。図11は、タイミングチャートを示し、上から順に、ドライバ内の電流/電圧スイッチ切替状態(SIの時、定電流出力、SVの時、定電圧出力)、m列目の映像信号配線の信号状態、ベース電流スイッチSWの制御信号、第1スイッチTCT1の制御信号YsigB、(n−1)行目、m列目の画素100の各部の走査信号、n行目、m列目の画素100の各部の走査信号をそれぞれ示している。ここでは、画素スイッチSSTおよび補正スイッチTCTを制御する走査配線は同一配線を用いている。
8 schematically shows a relationship between a
映像信号ドライバ300は、階調信号を出力する定電流源131に加え、中間調書き込み程度の所定電位、例えば3Vの電位をプリチャージ電圧Vpとして出力する定電圧源132を備えている。図10(a)に示すように、定低電流源131からベース電流記憶部200にベース電流を書き込んだ後、図10(b1)に示すように、ベース電流記憶部200のSWをオフし、定電圧源132から駆動電流記憶部121にプリチャージ電圧Vpをプリチャージする。続いて、図10(b2)に示すように、書き込まれたベース電流を駆動電流記憶部121に供給して駆動電流記憶部に駆動電流を書き込んだ後、図10(c)に示すように、駆動電流により表示素子110を駆動して発光させる。このように、映像信号書き込み期間を時分割し、各行の書き込み毎に駆動電流記憶部121の駆動トランジスタDRTを予め良好な動作状態に設定することができる。
The
図12に示すように、この発明の第3の実施形態に係る有機EL表示装置1によれば、ベース電流記憶部200は映像信号配線数よりも1つ多く設けられ、所定期間、例えば1垂直周期毎に異なるベース電流記憶部200からの出力を用いて画素100を動作させることも可能である。この場合、図13に示すように、導電型の異なる一対の薄膜トランジスタ、つまり、n型薄膜トランジスタn−Trおよびp型薄膜トランジスタp−Trの組を映像信号配線Xm毎に配置され、それぞれの薄膜トランジスタに異なるベース電流記憶部200が接続されている。
As shown in FIG. 12, according to the organic
このように、映像信号配線Xmに対して複数のベース電流記憶部200を切り替えて接続動作させることにより、ベース電流の出力ばらつきを平均化することができ、表示動作をより良好なものとすることができる。
In this way, by switching and connecting the plurality of base
図14に示すように、この発明の第4の実施形態に係る有機EL表示装置1は、各画素100に対応して設けられた第2ベース電流スイッチSW2を更に具備し、対応するベース電流記憶部200の出力を画素スイッチSSTを介して映像信号配線Xmへ供給するように構成されている。第2ベース電流スイッチSW2は、ベース電流記憶部200および駆動電流記憶部121間に接続されている。例えば、第2ベース電流スイッチSW2は、画素回路120と同様にp型薄膜トランジスタにより構成され、ソースがベース電流記憶部200の第1トランジスタDRT1のドレイン、ドレインが駆動電流記憶部121の駆動トランジスタDRTのドレインに接続されている。
As shown in FIG. 14, the organic
このように、画素スイッチSSTおよび第2ベース電流スイッチSW2を介して映像信号配線Xmとは別配線を経由してベース電流を出力することにより、安定したベース電流の出力を行なうことができ、良好な表示動作を実現できる。尚、この場合、隣接出力制御配線間を走査する出力制御信号Ysig0n、Ysig0(n+1)の切り替えタイミングが非常に短い(ほぼ同時)であることが望ましい。前の行をオフしてから次の行のオンまでの期間がある場合には、ベース電流記憶部200の出力端に、当該期間中ベース電流記憶部と上記配線とを電気的に非接続とするスイッチを設けることが望ましい。
As described above, by outputting the base current via the pixel switch SST and the second base current switch SW2 via the wiring different from the video signal wiring Xm, a stable base current can be output, which is favorable. Display operation can be realized. In this case, it is desirable that the switching timing of the output control signals Ysig0n and Ysig0 (n + 1) for scanning between adjacent output control wirings is very short (almost simultaneously). When there is a period from turning off the previous row to turning on the next row, the base current storage unit and the wiring are not electrically connected to the output terminal of the base
第2ベース電流スイッチSW2の制御は、画素スイッチSSTの制御と同一信号によって行なうことにより、つまり、第2ベース電流スイッチSW2のゲートを画素スイッチSSTのゲートと同一の走査配線に接続することにより、配線数の増大を抑制することができる。 The second base current switch SW2 is controlled by the same signal as the control of the pixel switch SST, that is, the gate of the second base current switch SW2 is connected to the same scanning wiring as the gate of the pixel switch SST. An increase in the number of wirings can be suppressed.
図15に示すように、この発明の第5の実施形態に係る有機EL表示装置1によれば、ベース電流記憶部200は画素100ごとに設けられている。ベース電流記憶部200において、第1トランジスタDRT1のドレインは、画素回路120の画素スイッチSSTを介して映像信号配線Xmと接続されている。ベース電流および階調電流は、映像信号ドライバ300にて設定され、時分割することにより同一の映像信号配線Xmを用いて複数のベース電流記憶部200に供給される。
As shown in FIG. 15, according to the organic
図16は、第5の実施形態における一画素100、図17はその等価回路、図18は各部のタイミングチャートをそれぞれ示している。ベース電流記憶部200は、各画素100を書き換えるタイミング毎に、つまり、1水平周期毎にベース電流の書込みが行なわれ、ベース電流記憶部200毎に記憶動作が行なわれる。各ベース電流記憶部200は、1垂直周期毎に記憶内容がリフレッシュされる。尚、図17中Y3n(n=1,2,3,・・・,N)は第3走査配線を示し、書き込みスイッチWRTへ走査信号Ysig3を供給する。
FIG. 16 shows one
このように、各画素100にベース電流記憶部200を配置することにより、表示面内、特に映像信号配線単位での表示ムラを低減することができる。同時に、応答性の向上、書き込み期間の短縮を図ることができる。
In this way, by disposing the base
図19に示すように、この発明の第6の実施形態に係る有機EL表示装置1によれば、画素100ごとにベース電流記憶部200、駆動電流記憶部121、映像信号書込み回路310が設けられている。図19は、一例としてあるm列目の映像信号配線Xmに接続された複数の画素100とベース電流記憶部200、駆動電流記憶部121、および映像信号書込み回路310との関係を示している。映像信号ドライバ300は、各映像信号線Xmに接続され第1電流供給部として機能する定電流回路320、およびスイッチS9を介して映像信号線に接続され第2電流供給部として機能する可変のソースIC322を備えている。定電流回路320は支持基板10上に作り込まれ、ソースIC322は支持基板10外に配設されている。
As shown in FIG. 19, according to the organic
各画素100は、対向電極間に光活性層を備えた表示素子110と、この表示素子110を駆動するよう駆動電流を供給する画素回路120とを含んでいる。表示素子110は、例えば自己発光素子であって、ここでは光活性層として少なくとも有機発光層を備えた有機EL素子である。
Each
駆動電流記憶回路121を含む画素回路120は、第2電圧電源Vdd2(例えば、5V)および第3電圧電源Vss(例えば、−5V)間に表示素子110および出力スイッチS8(BCT)と直列に接続された駆動トランジスタDRTと、駆動トランジスタDRTのドレインと出力スイッチS8(BCT)との間に接続された書き込みスイッチS4(WRT)と、駆動トランジスタDRTのゲートと書き込みスイッチS4(WRT)を介して駆動トランジスタDRTのドレインとの間に接続された補正スイッチS3(TCT)と、駆動トランジスタDRTのゲートとソースとの電位差を一定に保持する蓄積キャパシタCsと、を備えている。駆動トランジスタDRTのゲートは補正スイッチS3(TCT)および画素スイッチS7(SST)を介して、また、駆動トランジスタDRTのドレインは書き込みスイッチS4(WRT)および画素スイッチS7(SST)を介して映像信号配線Xmと接続されている。例えば、駆動トランジスタDRTおよび補正スイッチS3(TCT)、書き込みスイッチS4(WRT)はp型薄膜トランジスタで構成される。
The
ベース電流記憶部200は、第1電圧電源Vdd1(例えば、0V)および映像信号配線Xm間に第2スイッチS2および画素スイッチS7(SST)を介して接続された第1トランジスタDRT1と、一方の電極が第1トランジスタDRT1のゲートに接続され、第1トランジスタDRT1のゲートとソースとの電位差を一定に保持する第1キャパシタCs1と、第1トランジスタDRT1のゲートとドレインとの間に第2スイッチS2を介して接続された第1スイッチS1(TCT1)とを備えている。例えば、第1トランジスタDRT1はn型薄膜トランジスタで構成され、第1スイッチ及び第2スイッチS1、S2はp型薄膜トランジスタで構成される。また、ベース電流記憶部200は、画素100を形成する支持基板10上に一体的かつ同時に形成される。後述するベース電流IBは、映像信号ドライバ300の定電流回路320にて設定され、時分割することにより同一の映像信号配線Xmを用いて複数の画素100に供給される。
The base
映像信号書込み回路310は、第4電圧電源Vdd4(例えば、10V)および映像信号配線Xm間に第4スイッチS6および画素スイッチS7(SST)を介して接続された第2トランジスタDRT2と、一方の電極が第2トランジスタDRT2のゲートに接続され、第2トランジスタDRT2のゲートとソースとの電位差を一定に保持する第2キャパシタCs2と、第2トランジスタDRT2の第4スイッチS6を介してゲートとドレインとの間に接続された第3スイッチS5とを備えている。例えば、第2トランジスタDRT2および第3乃至第4スイッチS5、S6はp型薄膜トランジスタで構成される。映像信号書込み回路310は、画素100を形成する支持基板10上に一体的かつ同時に形成される。後述する階調電流ICは、映像信号ドライバ300のソースIC322にて設定され、時分割することにより同一の映像信号配線Xmを用いて複数の画素100に供給される。
なお、スイッチS1ないしS8は、それぞれゲート配線を介して走査信号ドライバ122に接続され、走査信号ドライバからの制御信号に基づいて開閉制御される。
The video
The switches S1 to S8 are each connected to the
次に、上記のように構成された有機EL表示装置1の画素100における書込み動作および表示動作について説明する。図20は、画素100における各スイッチの切換えタイミングを示している。図21ないし図23は、各画素のベース電流書込み動作、映像信号電流書込み動作、駆動電流書込み動作、および表示動作をそれぞれ示している。
Next, a writing operation and a display operation in the
まず、図20および図21に示すように、ベース電流書込み期間において、ベース電流記憶回路200のスイッチS1、S2、画素スイッチS7、スイッチ10をON、他のスイッチをOFFに切換える。これにより、映像信号配線Xmおよびベース電流記憶部200の第1トランジスタDRT1を介して、定電流回路320から第1電圧電源Vdd1に所定のベース電流IBを流し、このベース電流IBに応じた第1トランジスタDRT1のゲート−ソース間電位を第1キャパシタCs1へ書き込む。このとき、画素回路120および映像信号書込み回路310は、映像信号配線Xmから電気的に分離された状態にある。
First, as shown in FIGS. 20 and 21, in the base current write period, the switches S1 and S2, the pixel switch S7, and the
次に、図20および図22に示すように、映像信号電流書き込み期間において、映像信号書込み回路310のスイッチS5、S6、画素スイッチS7、スイッチ9をON、他のスイッチをOFFに切換える。第1トランジスタDRT1のゲート−ドレイン間を非接続とした時点で、ベース電流IBに対応した第1トランジスタDRT1のゲート−ソース間電位を第1キャパシタCs1に保持する。そして、ソースIC322により、第4電圧電源Vdd4(10V)から映像信号書込み回路310の第2トランジスタDRT2および映像信号配線Xmを介して、映像信号に対応した階調電流ICを流し、この階調電流ICに応じた第2トランジスタDRT2のゲート−ソース間電位を第2キャパシタCs2へ書き込む。このとき、画素回路120および駆動電流記憶部121は、映像信号配線Xmから電気的に分離された状態にある。
Next, as shown in FIGS. 20 and 22, in the video signal current writing period, the switches S5 and S6, the pixel switch S7, and the
続いて、図20および図23に示すように、駆動信号書き込み期間において、ベース電流記憶回路200のスイッチS2、画素回路120のスイッチS3、S4、および映像信号書込み回路310のスイッチS6をON、他のスイッチをOFFに切換える。第2トランジスタDRT2のゲート−ドレイン間を非接続とした時点で、階調電流ICに対応した第2トランジスタDRT2のゲート−ソース間電位を第2キャパシタCs2に保持する。
Subsequently, as shown in FIGS. 20 and 23, in the drive signal writing period, the switch S2 of the base
そして、画素100と映像信号配線Xmとを電気的に切断した状態で、ベース電流記憶部200に記憶したベース電流IBおよび映像信号書込み回路に記憶した階調電流ICを第1電圧電源Vdd1(0V)に出力することにより、階調電流ICとベース電流IBとの差分電流(IB−IC)である駆動電流IDに応じた駆動トランジスタDRTのゲート−ソース間電位をキャパシタCsへ書き込む。
Then, in a state of electrically disconnecting the
図20および図24に示すように、表示期間において、画素回路120のスイッチS4および出力スイッチS8をON、他のスイッチをOFFに切換える。これにより、画素100と映像信号配線Xmとを電気的に切断した状態で、駆動電流記憶部121に記憶した駆動電流IDを表示素子110へ供給し、表示素子110を動作させる。
As shown in FIGS. 20 and 24, in the display period, the switch S4 and the output switch S8 of the
本実施形態において、ベース電流記憶部200および映像信号書込み回路310は、各画素100を書き換えるタイミング毎に、つまり、1水平周期にベース電流の書込みおよび映像信号の書込みが行なわれ、ベース電流記憶部200および映像信号書込み回路310の記憶動作が行なわれる。各ベース電流記憶部200は、1垂直周期毎に記憶内容をリフレッシュさせてもよい。あるいは、ベース電流の書込みおよび映像信号電流書き込みを1水平周期、駆動信号電流の書込みを次の1水平周期として、2水平周期で駆動する構成としてもよい。
In the present embodiment, the base
また、上述の実施形態においては、ベース電流IBを固定、階調電流ICを可変電流として説明したが、両者を可変させることも可能である。 In the embodiment described above, secure the base current I B, described gradation current I C as a variable current, but it is also possible to vary both.
以上のように構成された第6の実施形態によれば、外部から入力された映像情報を表す入力信号に対応した電流書き込みにおいて差分電流を用いて行なうため、映像信号配線へ供給する電流値を自由に設定することが可能となる。このため、映像信号配線の配線容量よりも十分に大きな値に設定することができ、ベース電流および階調電流を配線容量よりも十分大きく設定することにより、画素への映像信号の書き込みにおいて、十分な信号供給を行なうことが可能となる。 According to the sixth embodiment configured as described above, the current value to be supplied to the video signal wiring is changed because the differential current is used in the current writing corresponding to the input signal representing the video information input from the outside. It can be set freely. For this reason, it can be set to a value sufficiently larger than the wiring capacity of the video signal wiring. By setting the base current and the gradation current sufficiently larger than the wiring capacity, it is sufficient in writing the video signal to the pixel. It is possible to supply a simple signal.
そして、各画素100にベース電流記憶部200、映像信号書込み回路310および駆動電流記憶部121を設けることにより、画素への映像信号の書き込みにおいて、画素100と容量負荷(Csig)の大きな映像信号配線Xmとを電気的に切断した状態で、映像信号を映像信号書込み回路310に書き込むことができる。従って、映像信号書込み時、駆動負荷を大幅に低減し、低階調表示でも書き込み不足を引き起こすことなく、設定電流量の小さい画素へも良好な書き込みを行なうことができる。これにより、低階調側でのスジムラ、ざらつき感の視認を解消することができる。このような効果は、大型の表示装置において特に有効となる。
Then, by providing the base
また、各画素100にベース電流記憶部200、映像信号書込み回路310および駆動電流記憶部121を配置することにより、表示面内、特に映像信号配線単位での表示ムラを低減することができる。同時に、応答性の向上、書き込み期間の短縮を図ることが可能となる。
Further, by disposing the base
上述した第6の実施形態において、ベース電流記憶部200の第1トランジスタDRT1はn型薄膜トランジスタを用いたが、p型薄膜トランジスタを用いてもよい。図25に示す第7の実施形態によれば、ベース電流記憶部200は、第1電圧電源Vdd1(例えば、0V)および映像信号配線Xm間にスイッチS2および画素スイッチS7を介して接続された第1トランジスタDRT1を有し、この第1トランジスタDRT1はp型薄膜トランジスタにより構成されている。第1トランジスタDRT1のドレインは第1電圧電源Vdd1に接続されている。
In the sixth embodiment described above, the n-type thin film transistor is used as the first transistor DRT1 of the base
また、ベース電流記憶部200は、一方の電極が第1トランジスタDRT1のソースに接続され、第1トランジスタDRT1のゲートとソースとの電位差を一定に保持する第1キャパシタCs1と、第1トランジスタDRT1のゲートとドレインとの間に接続されたスイッチS1とを備えている。スイッチS1、S2はp型薄膜トランジスタで構成される。ベース電流記憶部200は、画素100を形成する支持基板10上に一体的かつ同時に形成される。後述するベース電流IBおよび階調電流Icは可変のソースIC322にて設定され、時分割することにより同一の映像信号配線Xmを用いて複数の画素100に供給される。尚、第6の実施形態において説明したように、定電流回路を支持基板上に内蔵し、スイッチS9,S10によりソースICと切り替えることも可能である。
The base
第7の実施形態において、画素回路120および映像信号書込み回路310の構成は第6の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
In the seventh embodiment, the configurations of the
図26に示すように、ベース電流書込み期間において、ベース電流記憶回路200のスイッチS1、S2、画素スイッチS7をON、他のスイッチをOFFに切換える。これにより、映像信号配線Xmおよびベース電流記憶部200の第1トランジスタDRT1を介して、ソースICから第1電圧電源Vdd1に所定のベース電流IBを流し、このベース電流IBに応じた第1トランジスタDRT1のゲート−ソース間電位、例えば、−5Vを第1キャパシタCs1へ書き込む。このとき、画素回路120および映像信号書込み回路310は、映像信号配線Xmから電気的に分離された状態にある。
As shown in FIG. 26, in the base current writing period, the switches S1 and S2 and the pixel switch S7 of the base
次に、図27に示すように、映像信号電流書き込み期間において、映像信号書込み回路310のスイッチS5、S6、画素スイッチS7をON、他のスイッチをOFFに切換える。第1トランジスタDRT1のゲート−ドレイン間およびソース−映像信号配線Xm間を非接続とした時点で、ベース電流IBに対応した第1トランジスタDRT1のゲート−ソース間電位(例えば、−5V)を第1キャパシタCs1に保持する。そして、第4電圧電源Vdd4(10V)から映像信号書込み回路310の第2トランジスタDRT2および映像信号配線Xmを介して、映像信号に対応した階調電流ICをソースIC322に流し、この階調電流ICに応じた第2トランジスタDRT2のゲート−ソース間電位を第2キャパシタCs2へ書き込む。このとき、画素回路120および駆動電流記憶部121は、映像信号配線Xmから電気的に分離された状態にある。
Next, as shown in FIG. 27, in the video signal current writing period, the switches S5 and S6 and the pixel switch S7 of the video
以下、第6の実施形態と同様に、駆動信号書き込み期間において、ベース電流記憶回路200のスイッチS2、画素回路120のスイッチS3、S4、および映像信号書込み回路310のスイッチS6をON、他のスイッチをOFFに切換える。第2トランジスタDRT2のゲート−ドレイン間を非接続とした時点で、階調電流ICに対応した第2トランジスタDRT2のゲート−ソース間電位を第2キャパシタCs2に保持する。
Hereinafter, as in the sixth embodiment, in the drive signal writing period, the switch S2 of the base
そして、画素100と映像信号配線Xmとを電気的に切断した状態で、ベース電流記憶部200に記憶したベース電流IBおよび映像信号書込み回路に記憶した階調電流ICを第1電圧電源Vdd1(0V)に出力する。これにより、階調電流ICとベース電流IBとの差分(IB−IC)である駆動電流IDに応じた駆動トランジスタDRTのゲート−ソース間電位をキャパシタCsへ書き込む。
Then, in a state of electrically disconnecting the
表示期間において、画素回路120のスイッチS4および出力スイッチS8をON、他のスイッチをOFFに切換える。これにより、画素100と映像信号配線Xmとを電気的に切断した状態で、駆動電流記憶部121に記憶した駆動電流IDを表示素子110へ供給し、表示素子110を動作させる。
In the display period, the switch S4 and the output switch S8 of the
以上のように構成された第7の実施形態によれば、前述した第6の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。更に、第7の実施形態によれば、ベース電流記憶部200の第1トランジスタDRT1をp型薄膜トランジスタで構成することにより、それぞれp型薄膜トランジスタで構成された画素回路120の駆動トランジスタDRT、映像信号書込み回路310の第2トランジスタDRT2、およびスイッチSないしS8と同一の製造プロセスにて形成することが可能となる。従って、n型薄膜トランジスタの形成プロセスを省略し、製造コストの低減を図ることが可能となる。
According to the seventh embodiment configured as described above, it is possible to obtain the same operational effects as those of the sixth embodiment described above. Further, according to the seventh embodiment, the first transistor DRT1 of the base
また、ベース電流IBを固定、階調電流ICを可変電流とすると第1キャパシタCs1の変動を抑制することができ、両者を可変とする場合と比べ、より望ましい。 なお、第2ないし第7の実施形態において、他の構成は前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分に同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略した。
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
The fixed base current I B, when the gradation current I C and the variable current can be suppressed variation of the first capacitor Cs1, compared with the case where both variable, more desirable. In the second to seventh embodiments, other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and the same reference numerals are given to the same portions, and the detailed description thereof is omitted.
The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…有機EL表示装置、 2…支持基板、 100…画素、
110…表示素子、 120…画素回路、 121…駆動電流記憶部、
130…映像信号ドライバ、 200…ベース電流記憶部、
300…映像信号ドライバ、 310…映像信号書込み回路、
320…定電流回路、 322…ソースIC
DESCRIPTION OF
110 ...
130: Video signal driver 200: Base current storage unit,
300 ... Video signal driver, 310 ... Video signal writing circuit,
320: constant current circuit, 322: source IC
Claims (16)
前記画素に沿って配置された映像信号配線と、
前記映像信号配線へベース電流を供給した後、前記映像信号配線を介して前記画素へ階調電流を供給する映像信号ドライバと、を備え、
前記各画素回路は、前記画素の選択および非選択を制御する画素スイッチを含み、前記画素の選択時において前記階調電流および前記ベース電流の差分電流を記憶し、前記画素の非選択時に記憶した差分電流を駆動電流として前記表示素子へ出力するアクティブマトリクス型表示装置。 A plurality of pixels including a display element and a pixel circuit that supplies a driving current to the display element, the pixels being arranged in a matrix on the substrate;
Video signal wiring arranged along the pixels;
A video signal driver that supplies a gradation current to the pixel through the video signal wiring after supplying a base current to the video signal wiring; and
Each pixel circuit includes a pixel switch that controls selection and non-selection of the pixel, stores the difference current between the gradation current and the base current when the pixel is selected, and stores the difference current when the pixel is not selected An active matrix display device that outputs a differential current as a drive current to the display element.
前記画素に沿って配置された映像信号配線と、
前記映像信号配線へベース電流を供給すると共に、前記映像信号配線を介して前記画素へ階調電流を供給する映像信号ドライバと、
前記映像信号ドライバから供給されたベース電流を記憶し、前記映像信号配線へ出力するベース電流記憶部と、を備え、
前記各画素回路は、前記画素の選択および非選択を制御する画素スイッチを含み、前記画素の選択時において前記階調電流および前記ベース電流の差分電流を記憶し、前記画素の非選択時に記憶した差分電流を駆動電流として前記表示素子へ出力するアクティブマトリクス型表示装置。 A plurality of pixels including a display element and a pixel circuit that supplies a driving current to the display element, the pixels being arranged in a matrix on the substrate;
Video signal wiring arranged along the pixels;
A video signal driver that supplies a base current to the video signal wiring and supplies a grayscale current to the pixel via the video signal wiring;
A base current storage unit that stores a base current supplied from the video signal driver and outputs the base current to the video signal wiring;
Each pixel circuit includes a pixel switch that controls selection and non-selection of the pixel, stores the difference current between the gradation current and the base current when the pixel is selected, and stores the difference current when the pixel is not selected An active matrix display device that outputs a differential current as a drive current to the display element.
前記画素に沿って配置された複数の映像信号配線と、
前記映像信号配線を介して前記画素へベース電流及び階調電流を供給する映像信号ドライバと、を備え、
前記各画素は、前記映像信号ドライバから供給されたベース電流を記憶するベース電流記憶部と、前記映像信号ドライバから供給された階調電流を記憶する映像信号書込み回路と、を有し、
前記各画素回路は、前記画素の選択および非選択を制御する画素スイッチを含み、前記画素の選択時において前記ベース電流記憶部および前記映像信号書込み回路に前記ベース電流および前記階調電流をそれぞれ記憶させ、前記画素の非選択時に記憶した前記ベース電流及び前記階調電流の差分電流を駆動電流として前記表示素子へ出力するアクティブマトリクス型表示装置。 A plurality of pixels including a display element and a pixel circuit that supplies a driving current to the display element, the pixels being arranged in a matrix on the substrate;
A plurality of video signal lines arranged along the pixels;
A video signal driver for supplying a base current and a gradation current to the pixel via the video signal wiring,
Each of the pixels includes a base current storage unit that stores a base current supplied from the video signal driver, and a video signal writing circuit that stores a gradation current supplied from the video signal driver.
Each of the pixel circuits includes a pixel switch that controls selection and non-selection of the pixel, and stores the base current and the gradation current in the base current storage unit and the video signal writing circuit when the pixel is selected. And an active matrix display device that outputs a difference current between the base current and the gradation current stored when the pixel is not selected to the display element as a drive current.
前記ベース電流記憶部は、一定電圧電源に接続されたソースおよび前記画素スイッチを介して前記映像信号配線に接続されたドレインを有し、n型薄膜トランジスタで構成された第1トランジスタと、前記第1トランジスタのゲートとソースとの電位差を一定に保持する第1キャパシタと、を有し、
前記映像信号書込み回路は、一定電圧電源に接続されたソースおよび前記画素スイッチを介して前記映像信号配線に接続されたドレインを有しp型薄膜トランジスタで構成された第2トランジスタと、前記第2トランジスタのゲートとソースとの電位差を一定に保持する第2キャパシタと、を有している請求項11ないし14に記載のアクティブマトリクス型表示装置。 The pixel circuit includes a driving transistor configured by a p-type thin film transistor connected in series with the display element and an output switch between a constant voltage power source, and a storage capacitor for holding a potential difference between a gate and a source of the driving transistor constant. The drain of the driving transistor is connected to the video signal wiring through the pixel switch,
The base current storage unit has a source connected to a constant voltage power source and a drain connected to the video signal line through the pixel switch, and includes a first transistor formed of an n-type thin film transistor, and the first transistor A first capacitor for maintaining a constant potential difference between a gate and a source of the transistor,
The video signal writing circuit includes a second transistor configured by a p-type thin film transistor having a source connected to a constant voltage power source and a drain connected to the video signal wiring through the pixel switch, and the second transistor The active matrix display device according to claim 11, further comprising a second capacitor that maintains a constant potential difference between the gate and the source.
前記ベース電流記憶部は、一定電圧電源に接続されたドレインおよび前記画素スイッチを介して前記映像信号配線に接続されたソースを有し、p型薄膜トランジスタで構成された第1トランジスタと、前記第1トランジスタのゲートとソースとの電位差を一定に保持する第1キャパシタと、前記第1トランジスタのゲートとドレインとの間に設けられオンオフ制御されるスイッチとを有し、
前記映像信号書込み回路は、一定電圧電源に接続されたソースおよび前記画素スイッチを介して前記映像信号配線に接続されたドレインを有しp型薄膜トランジスタで構成された第2トランジスタと、前記第2トランジスタのゲートとソースとの電位差を一定に保持する第2キャパシタと、を有している請求項11ないし14に記載のアクティブマトリクス型表示装置。 The pixel circuit includes a driving transistor configured by a p-type thin film transistor connected in series with the display element and an output switch between a constant voltage power source, and a storage capacitor for holding a potential difference between a gate and a source of the driving transistor constant. The drain of the driving transistor is connected to the video signal wiring through the pixel switch,
The base current storage unit has a drain connected to a constant voltage power source and a source connected to the video signal line through the pixel switch, and includes a first transistor formed of a p-type thin film transistor, and the first transistor A first capacitor that maintains a constant potential difference between the gate and source of the transistor, and a switch that is provided between the gate and drain of the first transistor and that is on / off controlled;
The video signal writing circuit includes a second transistor configured by a p-type thin film transistor having a source connected to a constant voltage power source and a drain connected to the video signal wiring through the pixel switch, and the second transistor The active matrix display device according to claim 11, further comprising a second capacitor that maintains a constant potential difference between the gate and the source.
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