JP2007108381A - 表示装置および表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動TFTの移動度補正を行う際に、所望の信号電圧Vsigでの移動度補正を行うのに先立って、中間階調レベルで移動度補正を行うことで、階調ごとに異なる、完全に移動度補正がかかる時間を変更し、一定の移動度補正期間において、全階調について移動度補正を行えるようにする。
【選択図】図12
Description
Ids=1/2・μ(W/L)Cox(Vgs−|Vth|)2 …(1)
ここで、Vthは駆動TFT202の閾値電圧、μはキャリアの移動度、Wはチャネル幅、Lはチャネル長、Coxは単位面積当たりのゲート容量、Vgsはゲート・ソース間電圧である。
ΔV={C2/(C1+C2+C3)}・(Vin−Vofs)…(2)
図1は、本参考例に係るアクティブマトリクス型表示装置および当該表示装置に用いられる画素回路の構成を示す回路図である。本参考例に係るアクティブマトリクス型表示装置は、電流値に応じて発光輝度が変化する電気光学素子、例えば有機EL素子31を含む画素回路11が行列状(マトリクス状)に2次元配置されてなる画素アレイ部12を有している。ここでは、図面の簡略化のために、ある1つの画素回路11についてその具体的な回路構成を示している。
画素回路11は、有機EL素子31に加えて、駆動トランジスタ32、サンプリングトランジスタ33、スイッチングトランジスタ34〜36およびキャパシタ(保持容量)37を回路の構成素子として有する構成となっている。すなわち、本参考例に係る画素回路11は、5個のトランジスタ32〜36と1個のキャパシタ37とからなり、図21の従来例に係る画素回路101に比べて、トランジスタ数およびキャパシタ数が1個ずつ少ない回路構成となっている。
通常の発光状態では、書き込み走査回路18から出力される書き込み信号WSおよび第1,第2オートゼロ回路20,21から出力される第1,第2オートゼロ信号AZ1,AZ2が“L”レベルにあり、駆動走査回路19から出力される駆動信号DSが“H”レベルにあるために、図3に示すように、サンプリングTFT33およびスイッチングTFT35,36はオフした状態にあり、スイッチングTFT34がオンした状態にある。このとき、駆動TFT32は、飽和領域で動作するように設計されているために定電流源として動作する。その結果、スイッチングTFT34を通して駆動TFT32から、有機EL素子31に対して先述した式(1)で与えられる一定電流Idsが供給される。
スイッチングTFT34がオンした状態において、時刻t1で第1,第2オートゼロ回路20,21から出力される第1,第2オートゼロ信号AZ1,AZ2が共に“H”レベルになることで、図4に示すように、スイッチングTFT35,36がオン状態となる。スイッチングTFT35,36は、どちらが先にオンしても良い。これにより、駆動TFT32のゲートにはスイッチングTFT35を介して所定の電位Vofsが印加され、有機EL素子31のアノード電極にはスイッチングTFT36を介して電源電位Vssが印加される。
時刻t2で第2オートゼロ回路21から出力されるオートゼロ信号AZ2が“L”レベルになることで、図5に示すように、スイッチングTFT35がオフ状態となり、駆動TFT32の閾値電圧Vthをキャンセル(補正)する閾値キャンセル期間に入る。
次に、スイッチングTFT34,35,36がオフした状態から、時刻t5で書き込み走査回路18から出力される書き込み信号WSが“H”レベルになることで、図7に示すように、サンプリングTFT33がオン状態となり、入力信号電圧Vsigの書き込み期間に入る。この書き込み期間では、入力信号電圧VsigがサンプリングTFT33によってサンプリングされ、キャパシタ37に書き込まれる。
Vgs={Cel/(Cel+C1+C2)}
・(Vsig−Vofs)+Vth …(3)
この書き込み期間の終了後、サンプリングTFT33およびスイッチングTFT35,36がオフした状態において、時刻t7で駆動走査回路19から出力される駆動信号DSが“H”レベルになることで、図8に示すように、スイッチングTFT34がオン状態となり、発光期間に入る。
図10は、本発明の第1実施形態に係る駆動タイミングを示すタイミングチャートである。第1実施形態に係る駆動タイミングでは、先述した参考例に係る駆動タイミングに対して、有機EL素子31の非発光期間において、書き込み走査回路18から出力される書き込み信号WSが“H”レベルにあるアクティブ期間と、駆動走査回路18から出力される駆動信号DSが“H”レベルにあるアクティブ期間とをオーバーラップさせ、そのオーバーラップ期間を移動度補正期間としている点で相違しており、それ以外は基本的に同じである。
時刻t5で書き込み信号WSが“H”レベルになり、書き込み期間に入った後に、時刻t6で駆動信号DSが“H”レベルになることで、移動度補正期間に入る。このとき、駆動TFT32のソース電圧が有機EL素子31の閾値電圧Vthelとカソード電圧Vcatの和を超えなければ、即ち有機EL素子31のリーク電流が駆動TFT32を流れる電流よりもかなり小さければ、駆動TFT32を流れる電流はキャパシタ37とキャパシタ31Bとを充電する。
Vs0=Vofs−Vth+{C1+C2}/(C1+C2+Cel)}
・(Vsig−Vofs) …(4)
その後、時刻t7で書き込み信号WSが“H”レベルから“L”レベルに遷移し、サンプリングTFT33がオフすることで、入力信号電圧Vsigの書き込み期間および移動度補正期間が終了し、同時に、スイッチングTFT34がオン状態のままであるために発光期間に入る。このとき、駆動TFT32のゲート・ソース間電圧Vgsが一定であるので、駆動TFT32は一定電流Ids”を有機EL素子31に供給する。その結果、有機EL素子31は発光動作を開始する。
ここに、Vは各階調における移動度補正初期の電圧Vgs−Vth、Cは移動度補正時間において駆動TFT32のソースから見える全容量(ここでは、C1+C2+Cel)、nは移動度補正期間における動特性係数、μは駆動TFT32のキャリアの移動度(μ1:移動度小、μ2:移動度大)である。
そこで、第2実施形態に係る有機EL表示装置では、移動度補正を2段階で行うに当たり、図16のタイミングチャートに示すように、信号電圧Vsig_R,Vsig_G,Vsig_Bの書き込みを行う水平期間(水平書き込み期間)の前半、具体的には当該期間の最初に中間階調での移動度補正を行い、当該水平書き込み期間の後半、具体的には当該期間の最後に信号電圧Vsig_R,Vsig_G,Vsig_Bでの移動度補正を行うようにする。
なお、本実施形態では、データ線17に対してデータ線駆動回路22からセレクタ24を介して中間階調レベルを供給するとしたが、図17に示すように、データ線17の例えばデータ線駆動回路22と反対側の端部にプリチャージスイッチ25を接続し、当該プリチャージスイッチ25を介して選択的に中間階調レベルをデータ線17に供給する構成を採ることも可能である。この場合、図18に示すように、水平書き込み期間の前半でアクティブとなるプリチャージ信号Tpによってプリチャージスイッチ25をオン/オフ制御することになる。
第3実施形態では、第2実施形態と同様に、1水平期間に複数回に亘って信号電圧Vsigを書き込む複数回書き込み方式を採る表示装置においても、一定の移動度補正動作時間で全階調について移動度補正を実現するために、移動度補正を2段階で行うに当たり、図19に示すような駆動タイミングを採っている。
なお、本実施形態では、閾値キャンセル動作後にVofs線の電位を中間階調電位Vgrに切り替えることで1回目の移動度補正を行うとしたが、第2実施形態の応用例(図17参照)と同様に、データ線17の例えばデータ線駆動回路22と反対側の端部にプリチャージスイッチ25を接続し、当該プリチャージスイッチ25を介して選択的に中間階調レベルをデータ線17に供給する構成を採ることも可能である。
Claims (8)
- 一端が第1の電源電位に接続された電気光学素子と、
前記電気光学素子の他端にソースが接続されたNチャネル型の薄膜トランジスタからなる駆動トランジスタと、
データ線と前記駆動トランジスタのゲートとの間に接続され、前記データ線から輝度情報に応じた入力信号を取り込むサンプリングトランジスタと、
前記駆動トランジスタのドレインと第2の電源電位との間に接続された第1スイッチングトランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲートと第3の電源電位との間に接続された第2スイッチングトランジスタと、
前記駆動トランジスタのソースと第4の電源電位との間に接続された第3スイッチングトランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲートとソースとの間に接続されたキャパシタと
を有する画素回路が行列状に配置されてなる画素アレイ部と、
前記第1スイッチングトランジスタの導通状態において前記駆動トランジスタのゲートに中間階調レベルを書き込んで当該駆動トランジスタの移動度のバラツキを補正する第1の移動度補正動作と、当該第1の移動度補正動作後に前記第1スイッチングトランジスタの導通状態において前記駆動トランジスタのゲートに前記入力信号を書き込んで当該駆動トランジスタの移動度のバラツキを補正する第2の移動度補正動作とを実行する駆動手段と
を具備することを特徴とする表示装置。 - 前記駆動手段は、前記中間階調レベルを書き込む時間を調整可能である
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 選択行の各画素回路に対して1水平期間に複数回に亘って前記入力信号の書き込みを行う
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記駆動手段は、前記サンプリングトランジスタが導通状態となる水平書き込み期間の前半で前記第1の移動度補正動作を実行し、前記水平書き込み期間の後半で前記第2の移動度補正動作を実行する
ことを特徴とする請求項3記載の表示装置。 - 前記中間階調レベルは、前記データ線を通して書き込まれる
ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記データ線に接続されたプリチャージスイッチを有し、
前記中間階調レベルは、前記プリチャージスイッチによって前記データ線に供給される
ことを特徴とする請求項5記載の表示装置。 - 前記第3の電源電位は、所定の電位と前記中間階調レベルに対応した電位との2値を選択的にとり、
前記駆動手段は、前記第1の移動度補正動作では前記第2スイッチングトランジスタの導通状態において前記第3の電源電位を前記中間階調レベルに対応した電位に切り替えることによって当該電位を前記駆動トランジスタのゲートに書き込む
ことを特徴とする請求項3記載の表示装置。 - 一端が第1の電源電位に接続された電気光学素子と、
前記電気光学素子の他端にソースが接続されたNチャネル型の薄膜トランジスタからなる駆動トランジスタと、
データ線と前記駆動トランジスタのゲートとの間に接続され、前記データ線から輝度情報に応じた入力信号を取り込むサンプリングトランジスタと、
前記駆動トランジスタのドレインと第2の電源電位との間に接続された第1スイッチングトランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲートと第3の電源電位との間に接続された第2スイッチングトランジスタと、
前記駆動トランジスタのソースと第4の電源電位との間に接続された第3スイッチングトランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲートとソースとの間に接続されたキャパシタと
を有する画素回路が行列状に配置されてなる表示装置の駆動方法であって、
先ず前記第1スイッチングトランジスタの導通状態において前記駆動トランジスタのゲートに中間階調レベルを書き込んで当該駆動トランジスタの移動度のバラツキを補正する第1の移動度補正動作を実行し、
次いで前記第1スイッチングトランジスタの導通状態において前記駆動トランジスタのゲートに前記入力信号を書き込んで当該駆動トランジスタの移動度のバラツキを補正する第2の移動度補正動作を実行する
ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
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