JP2007114428A - Display device - Google Patents
Display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007114428A JP2007114428A JP2005304922A JP2005304922A JP2007114428A JP 2007114428 A JP2007114428 A JP 2007114428A JP 2005304922 A JP2005304922 A JP 2005304922A JP 2005304922 A JP2005304922 A JP 2005304922A JP 2007114428 A JP2007114428 A JP 2007114428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line
- transistor
- gate
- display device
- level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 34
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、有機EL素子などの発光素子を含む画素回路、特にそのレイアウトに関する。 The present invention relates to a pixel circuit including a light emitting element such as an organic EL element, and more particularly to a layout thereof.
従来より、有機EL素子を用いた有機ELパネルが知られており、その開発が進んでいる。この有機ELパネルにおいては、有機EL素子をマトリクス状に配置し、この有機EL素子の発光を個別に制御することで、表示を行う。特に、アクティブマトリクスタイプの有機ELパネルでは、画素毎に表示制御用のTFTを有し、このTFTの動作制御により画素毎の発光を制御できるため、非常に高精度の表示を行うことができる。 Conventionally, an organic EL panel using an organic EL element is known, and development thereof is progressing. In this organic EL panel, organic EL elements are arranged in a matrix and display is performed by individually controlling the light emission of the organic EL elements. In particular, an active matrix type organic EL panel has a display control TFT for each pixel, and the light emission for each pixel can be controlled by the operation control of the TFT. Therefore, display with very high accuracy can be performed.
図12に、アクティブマトリクスタイプの有機ELパネルにおける画素回路の一例を示す。画素の輝度を示すデータ電圧が供給されるデータラインDLは、ゲートがゲートラインGLに接続されたnチャネルの選択TFT10を介し、駆動TFT12のゲートに接続されている。また、駆動TFT12のゲートには、他端が容量ラインSCに接続された保持容量14の一端が接続され、駆動TFT12のゲート電圧を保持する。
FIG. 12 shows an example of a pixel circuit in an active matrix type organic EL panel. The data line DL to which the data voltage indicating the luminance of the pixel is supplied is connected to the gate of the driving
駆動TFT12のソースは、EL電源ラインに接続され、ドレインは有機EL素子16のアノードに接続され、有機EL素子16のカソードがカソード電源に接続されている。
The source of the driving TFT 12 is connected to the EL power supply line, the drain is connected to the anode of the
このような画素回路がマトリクス状に配置されており、所定のタイミングで、水平ライン毎に設けられたゲートラインがHとなり、その行の選択TFT10がオン状態になる。この状態で、データラインには、順次データ電圧が供給されるため、そのデータ電圧は保持容量14に供給保持され、ゲートラインがLとなってもその時の電圧を保持する。
Such pixel circuits are arranged in a matrix. At a predetermined timing, the gate line provided for each horizontal line becomes H, and the
そして、この保持容量14に保持された電圧に応じて、駆動TFT12が動作して対応する駆動電流がEL電源からの有機EL素子16を介し、カソード電源に流れ、有機EL素子16がデータ電圧に応じて発光する。
Then, according to the voltage held in the
そして、ゲートラインを順次Hとして、入力されてくるビデオ信号を対応する画素にデータ電圧として順次供給することで、マトリクス状に配置された、有機EL素子16がデータ電圧に応じて発光し、ビデオ信号についての表示が行われる。
Then, the gate lines are sequentially set to H, and the input video signals are sequentially supplied as data voltages to the corresponding pixels, so that the
ここで、このような画素回路において、マトリクス状に配置された画素回路の駆動TFTのしきい値電圧がばらつくと、輝度がばらつくことになり、表示品質が低下するという問題がある。そして、表示パネル全体の画素回路を構成するTFTについて、その特性を同一にすることは難しく、そのオンオフのしきい値がばらつくことを防止することは難しい。 Here, in such a pixel circuit, if the threshold voltage of the driving TFTs of the pixel circuits arranged in a matrix varies, there is a problem that the luminance varies and the display quality is deteriorated. It is difficult to make the characteristics of the TFTs constituting the pixel circuit of the entire display panel the same, and it is difficult to prevent the on / off threshold value from varying.
そこで、TFTのしきい値の変動への影響を防止するための回路について、例えば、下記特許文献1、2などの提案がある。
Therefore, for example, the following
しかし、これら提案では、各画素回路の制御のためのトランジスタの数が多くなる。従って、このトランジスタを制御するための制御線が増え、さらに素子間接続のための配線の引き回しも大きくなり、開口率が減少してしまうという問題がある。 However, these proposals increase the number of transistors for controlling each pixel circuit. Therefore, there is a problem that the number of control lines for controlling the transistors increases, the wiring for connecting the elements increases, and the aperture ratio decreases.
そこで、配線等を効率的に配置して開口率を比較的高く維持することが望まれる。 Therefore, it is desired to efficiently arrange the wiring and maintain the aperture ratio relatively high.
本発明は、画素をマトリクス状に配置した表示装置であって、各画素は、ゲートラインからの選択信号によってオンオフされ、データラインからのデータ信号の受け入れを制御する選択トランジスタと、この選択トランジスタを介し受け入れたデータ信号に応じた電流を流す駆動トランジスタと、この駆動トランジスタに流れる電流に応じて発光する発光素子と、を含み、前記ゲートラインは、各画素行に沿って行方向に配置され、このゲートラインの他に2本の同一の信号で駆動されるラインが各画素行に沿って配置されることを特徴とする。 The present invention is a display device in which pixels are arranged in a matrix. Each pixel is turned on and off by a selection signal from a gate line, and controls the reception of the data signal from the data line. A driving transistor for passing a current according to a data signal received through the light emitting element that emits light according to a current flowing through the driving transistor, and the gate line is arranged in a row direction along each pixel row, In addition to the gate line, two lines driven by the same signal are arranged along each pixel row.
また、前記駆動トランジスタの動作を制御するために、少なくとも2つの制御用トランジスタを有するとともに、前記2つの同一の信号で駆動されるラインの1つを前記2つの制御用トランジスタのうちの1つの動作を制御する制御ラインとし、他のラインを他の制御用トランジスタによって導入される電圧信号を供給するラインとすることが好適である。 In addition, in order to control the operation of the driving transistor, it has at least two control transistors, and one of the two lines driven by the same signal is operated as one of the two control transistors. It is preferable to use a control line for controlling the other and the other line to supply a voltage signal introduced by another control transistor.
また、前記2本の同一の信号で駆動されるラインのうち1つは半導体層で形成されることが好適である。 Preferably, one of the two lines driven by the same signal is formed of a semiconductor layer.
また、前記半導体層は、選択トランジスタ、駆動トランジスタの半導体層と同じ材料であることが好適である。 In addition, the semiconductor layer is preferably made of the same material as the semiconductor layers of the selection transistor and the driving transistor.
また、前記半導体層は、ポリシリコンであることが好適である。 The semiconductor layer is preferably polysilicon.
また、前記半導体層は、アモルファスシリコンであることが好適である。 The semiconductor layer is preferably amorphous silicon.
また、前記駆動トランジスタの動作を制御するために、ゲートラインの他に2本の制御ラインが各画素行に沿って配置され、前記2本の制御ラインの間にゲートラインを配置することが好適である。 Further, in order to control the operation of the driving transistor, it is preferable that two control lines are arranged along each pixel row in addition to the gate line, and the gate line is arranged between the two control lines. It is.
このように、本発明によれば、1つの信号で駆動されるラインを1行に対し2本通し、これによって配線などを効率的に引き回し、開口率を上昇する。特に、1本を半導体層によって形成することによって、開口率を上昇することができる。 As described above, according to the present invention, two lines driven by one signal are passed through one row, whereby the wiring is efficiently routed and the aperture ratio is increased. In particular, the aperture ratio can be increased by forming a single semiconductor layer.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係る画素回路の構成を示している。データラインDLは、垂直方向に伸び、画素の表示輝度についてのデータ信号(データ電圧Vsig)を画素回路に供給する。データラインDLは、1列の画素に対し1本設けられており、垂直方向の画素に対し、その画素のデータ電圧Vsigを順次供給する。 FIG. 1 shows a configuration of a pixel circuit according to the embodiment. The data line DL extends in the vertical direction and supplies a data signal (data voltage Vsig) about the display luminance of the pixel to the pixel circuit. One data line DL is provided for one column of pixels, and sequentially supplies the data voltage Vsig of the pixel to the pixels in the vertical direction.
このデータラインDLには、nチャネルの選択トランジスタT1のドレインが接続されており、この選択トランジスタT1のソースは、容量Csの一端に接続されている。選択トランジスタT1のゲートは、水平方向に伸びるゲートラインGLに接続されている。 The data line DL is connected to the drain of an n-channel selection transistor T1, and the source of the selection transistor T1 is connected to one end of a capacitor Cs. The gate of the selection transistor T1 is connected to a gate line GL extending in the horizontal direction.
また、1行の画素に対し容量セットラインCSが設けられ、この容量セットラインCSには、pチャンネルの電位制御トランジスタT2のゲートが接続されている。この容量セットラインCSは、ゲートラインGLがHレベルになる少し前にLレベルとなり、ゲートラインGLがLレベルに戻った後にLレベルに戻る。従って、選択トランジスタT1がオンの時に電位制御トランジスタT2がオフ、選択トランジスタT1がオフの時に電位制御トランジスタT2がオンとなる。電位制御トランジスタT2のドレインは発光セットラインESと同一の信号が供給される半導体層となるポリシリラインPSLに接続され、ソースは容量Csと選択トランジスタT1のソースに接続されている。なお、発光セットラインESと、ポリシリラインPSLを接続する周辺配線は、アルミニウムなどのメタル配線とし、コンタクトで行方向のポリシリラインPSLに接続するとよい。また、電源ラインPVdd(電源電圧もPVddとする)も垂直方向に伸びており、垂直方向の各画素に電源電圧(電圧PVdd)を供給する。 In addition, a capacitance set line CS is provided for one row of pixels, and the gate of a p-channel potential control transistor T2 is connected to the capacitance set line CS. The capacitance set line CS becomes L level shortly before the gate line GL becomes H level, and returns to L level after the gate line GL returns to L level. Accordingly, the potential control transistor T2 is turned off when the selection transistor T1 is on, and the potential control transistor T2 is turned on when the selection transistor T1 is off. The drain of the potential control transistor T2 is connected to the polysilicon line PSL which is a semiconductor layer to which the same signal as the light emission set line ES is supplied, and the source is connected to the capacitor Cs and the source of the selection transistor T1. The peripheral wiring connecting the light emitting set line ES and the polysilicon line PSL is preferably a metal wiring such as aluminum and connected to the polysilicon line PSL in the row direction by a contact. The power supply line PVdd (the power supply voltage is also PVdd) extends in the vertical direction, and supplies the power supply voltage (voltage PVdd) to each pixel in the vertical direction.
容量Csの他端は、pチャンネルの駆動トランジスタT4のゲートに接続されている。駆動トランジスタT4のソースは電源ラインPVddに接続され、ドレインはnチャネルの駆動制御トランジスタT5のドレインに接続されている。駆動制御トランジスタT5のソースは、有機EL素子ELのアノードに接続されており、ゲートは、水平方向に伸びる発光セットラインESに接続されている。また、有機EL素子ELのカソードは、低電圧のカソード電源CVに接続されている。 The other end of the capacitor Cs is connected to the gate of the p-channel drive transistor T4. The source of the drive transistor T4 is connected to the power supply line PVdd, and the drain is connected to the drain of the n-channel drive control transistor T5. The source of the drive control transistor T5 is connected to the anode of the organic EL element EL, and the gate is connected to the light emission set line ES extending in the horizontal direction. The cathode of the organic EL element EL is connected to a low voltage cathode power source CV.
さらに、駆動トランジスタT4のゲートには、nチャネルの短絡トランジスタT3のドレインが接続されており、この短絡トランジスタT3のソースは、駆動トランジスタT4のドレインに、またゲートはゲートラインGLに接続されている。 Furthermore, the drain of the n-channel short-circuit transistor T3 is connected to the gate of the drive transistor T4, the source of the short-circuit transistor T3 is connected to the drain of the drive transistor T4, and the gate is connected to the gate line GL. .
このように、本実施形態では、垂直方向にデータラインDLと、電源ラインPVddの2本のラインが配置され、水平方向にはゲートラインGLの他に、容量セットラインCSと発光セットラインESの2本の制御ラインが配置されている。 As described above, in the present embodiment, two lines of the data line DL and the power supply line PVdd are arranged in the vertical direction, and in addition to the gate line GL, the capacitor set line CS and the light emission set line ES are arranged in the horizontal direction. Two control lines are arranged.
次に、この画素回路の動作について、説明する。 Next, the operation of this pixel circuit will be described.
図2に示すように、この画素回路は、ゲートラインGL、容量セットラインCS、発光セットラインESの状態(Hレベル,Lレベル)に応じて、(i)ディスチャージ(GL=Hレベル,CS=Lレベル,ES=Hレベル)、(ii)リセット(GL=Hレベル,CS=Lレベル,ES=Lレベル)、(iii)電位固定(GL=Lレベル,CS=Hレベル,ES=Lレベル)、(iv)発光(GL=Lレベル,CS=Hレベル,ES=Hレベル)の4つの状態があり、これを繰り返す。すなわち、データラインDLのデータを有効にした状態で、(i)ディスチャージを行い、その後(ii)リセットによって、容量Csの充電電圧を決定し、(iii)においてゲート電圧Vgを固定し、(v)固定されたゲート電圧に応じた駆動電流で有機EL素子ELが発光する。なお、容量セットラインCSは、上述のようにゲートラインGLがHレベルの時にLレベル、ゲートラインGLがLレベルの時にHレベルであるが、ゲートラインGLがHレベルになる前にLレベルになり、ゲートラインGLのLレベルに戻ってからHレベルになることによって、選択トランジスタT1と、電位制御トランジスタT2が同時にオンすることを防止している。 As shown in FIG. 2, this pixel circuit includes (i) discharge (GL = H level, CS = depending on the state (H level, L level) of the gate line GL, the capacitor set line CS, and the light emission set line ES. L level, ES = H level), (ii) reset (GL = H level, CS = L level, ES = L level), (iii) potential fixed (GL = L level, CS = H level, ES = L level) ), (Iv) There are four states of light emission (GL = L level, CS = H level, ES = H level), which are repeated. That is, in a state where the data on the data line DL is valid, (i) discharge is performed, and then (ii) the charging voltage of the capacitor Cs is determined by reset, and the gate voltage Vg is fixed in (iii) (v ) The organic EL element EL emits light with a driving current corresponding to the fixed gate voltage. The capacitance set line CS is at the L level when the gate line GL is at the H level as described above, and is at the H level when the gate line GL is at the L level. Thus, the selection transistor T1 and the potential control transistor T2 are prevented from being turned on simultaneously by returning to the H level after returning to the L level of the gate line GL.
また、データラインDLにおけるデータは、図に示すように、(i)ディスチャージ工程の前に有効になり、(iii)固定工程の後に無効になる。従って、(i)ディスチャージ工程から(iii)固定工程まではデータラインに有効なデータがセットされている。 Further, as shown in the drawing, the data in the data line DL becomes valid before (i) the discharge process, and (iii) becomes invalid after the fixing process. Therefore, valid data is set in the data line from (i) the discharge process to (iii) the fixing process.
以下、それぞれの状態について、説明する。なお、図3〜6においてオフのトランジスタについては、破線で示してある。 Hereinafter, each state will be described. Note that the off transistors in FIGS. 3 to 6 are indicated by broken lines.
(i)ディスチャージ(GL=Hレベル,CS=Lレベル,ES=Hレベル)
まず、データラインDLにデータ電圧Vsigが供給されている状態で、ゲートラインGL、発光セットラインESの両方をHレベル(高レベル)、容量セットラインをLレベルにする。これによって、選択トランジスタT1、駆動制御トランジスタT5、短絡トランジスタT3がオン、電位制御トランジスタT2がオフとなる。従って、図3に示すように、容量Csの選択トランジスタT1側の電圧Vn=Vsigという状態で、電源ラインPVddからの電流が駆動トランジスタT4、駆動制御トランジスタT5、有機EL素子ELを介しカソード電源CVに流れ、これによって駆動トランジスタT4のゲートに保持されていた電荷が引き抜かれる。これによって、駆動トランジスタT4のゲート電圧Vgは、所定の低電圧になる。
(I) Discharge (GL = H level, CS = L level, ES = H level)
First, in a state where the data voltage Vsig is supplied to the data line DL, both the gate line GL and the light emission set line ES are set to H level (high level), and the capacitor set line is set to L level. As a result, the selection transistor T1, the drive control transistor T5, and the short-circuit transistor T3 are turned on, and the potential control transistor T2 is turned off. Therefore, as shown in FIG. 3, in the state where the voltage Vn = Vsig on the selection transistor T1 side of the capacitor Cs, the current from the power supply line PVdd passes through the drive transistor T4, the drive control transistor T5, and the organic EL element EL, and the cathode power supply CV. As a result, the charge held at the gate of the drive transistor T4 is extracted. As a result, the gate voltage Vg of the drive transistor T4 becomes a predetermined low voltage.
(ii)リセット(GL=Hレベル,CS=Lレベル,ES=Lレベル)
上述のディスチャージの状態から発光セットラインESをLレベル(ローレベル)に変更する。これによって、図4に示すように、駆動制御トランジスタT5がオフとなり、駆動トランジスタT4のゲート電圧Vg=Vg0=PVdd−|Vtp|にリセットされる。ここで、このVtpは、駆動トランジスタT4のしきい値電圧である。すなわち、駆動トランジスタT4はソースが電源PVddに接続されている状態で、短絡トランジスタT3によって、ゲートドレイン間が短絡されているため、そのゲート電圧が、電源PVddより駆動トランジスタT4のしきい値電圧|Vtp|だけ低い電圧にセットされてオフされる。このとき容量Csの選択トランジスタT1側の電位Vn=Vsigであり、容量Csには|Vsig−(PVdd−|Vtp|)|の電圧が充電される。
(Ii) Reset (GL = H level, CS = L level, ES = L level)
The light emission set line ES is changed to L level (low level) from the above discharge state. As a result, as shown in FIG. 4, the drive control transistor T5 is turned off, and the gate voltage Vg = Vg0 = PVdd− | Vtp | of the drive transistor T4 is reset. Here, Vtp is the threshold voltage of the drive transistor T4. That is, since the gate of the driving transistor T4 is short-circuited between the gate and the drain by the short-circuit transistor T3 in a state where the source is connected to the power source PVdd, the gate voltage is the threshold voltage of the driving transistor T4 from the power source PVdd | It is set to a voltage lower by Vtp | and turned off. At this time, the potential Vn of the capacitor Cs on the side of the selection transistor T1 = Vsig, and the capacitor Cs is charged with a voltage of | Vsig− (PVdd− | Vtp |) |.
(iii)電位固定(GL=Lレベル,CS=Hレベル,ES=Lレベル)
次に、ゲートラインGLをLレベルとして、選択トランジスタT1、短絡トランジスタT3をオフし、その後容量セットラインCSをHレベルとして電位制御トランジスタT2をオンする。これによって、図5に示すように、駆動トランジスタT4のゲートは、ドレインから切り離される。そして、電位制御トランジスタT2がオンすることで、Vn=PVddとなる。従って、駆動トランジスタT4のゲート電位Vgは、Vnの変化に応じてシフトする。なお、駆動トランジスタT4のゲートとソースの間には、寄生容量Cpが存在するため、ゲート電位Vgは、このCpの影響を受ける。
(Iii) Potential fixed (GL = L level, CS = H level, ES = L level)
Next, the gate line GL is set to L level, the selection transistor T1 and the short-circuit transistor T3 are turned off, and then the capacitance set line CS is set to H level to turn on the potential control transistor T2. Thereby, as shown in FIG. 5, the gate of the drive transistor T4 is disconnected from the drain. When the potential control transistor T2 is turned on, Vn = PVdd. Therefore, the gate potential Vg of the driving transistor T4 shifts according to the change in Vn. Since a parasitic capacitance Cp exists between the gate and source of the drive transistor T4, the gate potential Vg is affected by this Cp.
(iv)発光(GL=Lレベル,CS=Hレベル,ES=Hレベル)
次に、発光セットラインESをHレベルにすることによって、図6に示すように、駆動制御トランジスタT5がオンし、これによって駆動トランジスタT4からの駆動電流が有機EL素子ELに流れる。このときの駆動電流は、駆動トランジスタT4のゲート電圧によって決定される、駆動トランジスタT4のドレイン電流となるが、このドレイン電流は駆動トランジスタT4のしきい値電圧Vtpとは、関係ないものとなり、しきい値電圧の変動に伴う発光量の変動を抑えることができる。
(Iv) Light emission (GL = L level, CS = H level, ES = H level)
Next, by setting the light emission set line ES to the H level, as shown in FIG. 6, the drive control transistor T5 is turned on, whereby the drive current from the drive transistor T4 flows to the organic EL element EL. The drive current at this time is the drain current of the drive transistor T4, which is determined by the gate voltage of the drive transistor T4. This drain current is not related to the threshold voltage Vtp of the drive transistor T4. It is possible to suppress fluctuations in the amount of light emission accompanying fluctuations in threshold voltage.
これについて図7に基づいて説明する。 This will be described with reference to FIG.
上述のように、(ii)リセット後は、図において、○で示したように、Vn(=Vsig)は、Vsig(max)〜Vsig(min)の間の値であり、VgはPVddから駆動トランジスタT4のしきい値電圧Vtpだけ減じた電圧Vg0となる。すなわち、Vg=Vg0=PVdd+Vtp (Vtp<0)、Vn=Vsigである。 As described above, (ii) After reset, Vn (= Vsig) is a value between Vsig (max) and Vsig (min), and Vg is driven from PVdd, as indicated by ◯ in the figure. The voltage Vg0 is reduced by the threshold voltage Vtp of the transistor T4. That is, Vg = Vg0 = PVdd + Vtp (Vtp <0) and Vn = Vsig.
そして、(iii)の電位固定に入ると、Vnは、VsigからVrefまで変化するので、その変化量ΔVgは、Cs、Cpの容量を考慮して、ΔVg=Cs(Vref−Vsig)/(Cs+Cp)と表せる。 Then, when the potential is fixed at (iii), Vn changes from Vsig to Vref. Therefore, the amount of change ΔVg takes into account the capacity of Cs and Cp, and ΔVg = Cs (Vref−Vsig) / (Cs + Cp ).
よって、Vn,Vgは、図において●で示したように、Vn=Vref,Vg=PVdd+Vtp+ΔVg=PVdd+Vtp+Cs(Vref−Vsig)/(Cs+Cp)となる。 Therefore, Vn and Vg are Vn = Vref, Vg = PVdd + Vtp + ΔVg = PVdd + Vtp + Cs (Vref−Vsig) / (Cs + Cp), as indicated by ● in the figure.
ここで、Vgs=Vg−PVddであるので、Vgs=Vtp+Cs(Vref−Vsig)/(Cs+Cp)となる。 Here, since Vgs = Vg−PVdd, Vgs = Vtp + Cs (Vref−Vsig) / (Cs + Cp).
一方、ドレイン電流Iは、I=(1/2)β(Vgs−Vtp)2と表され、上式を代入することによって、ドレイン電流Iは次のように表される。
I=(1/2)β{Vtp+Cs(Vref−Vsig)/(Cs+Cp)−Vtp}2
=(1/2)β{Cs(Vref−Vsig)/(Cs+Cp)}2
=(1/2)βα(Vsig−Vref)2
On the other hand, the drain current I is expressed as I = (1/2) β (Vgs−Vtp) 2. By substituting the above equation, the drain current I is expressed as follows.
I = (1/2) β {Vtp + Cs (Vref−Vsig) / (Cs + Cp) −Vtp} 2
= (1/2) β {Cs (Vref−Vsig) / (Cs + Cp)} 2
= (1/2) βα (Vsig−Vref) 2
ここで、α={Cs/(Cs+Cp)}2,βは駆動トランジスタT4増幅率であり、β=μεGw/Glであり、
μはキャリアの移動度、εは誘電率、Gwはゲート幅、Glはゲート長である。
Here, α = {Cs / (Cs + Cp)} 2 , β is the driving transistor T4 amplification factor, β = μεGw / Gl,
μ is the carrier mobility, ε is the dielectric constant, Gw is the gate width, and Gl is the gate length.
このように、ドレイン電流Iの式には、Vtpは含まれず、Vsig−Vrefの2乗に比例することになる。従って、駆動トランジスタT4のしきい値電圧のバラツキの影響を排除してデータ電圧Vsigに応じた発光を達成することができる。 Thus, the expression of the drain current I does not include Vtp, and is proportional to the square of Vsig−Vref. Therefore, it is possible to achieve light emission according to the data voltage Vsig by eliminating the influence of the variation in threshold voltage of the drive transistor T4.
なお、基準電圧Vrefは、Vsig−Vrefの値が有機EL素子を駆動するのに適切な値に設定され、電源電圧PVddより高い電圧または低い電圧であるが、PVddと同一でもよい。 The reference voltage Vref is set to an appropriate value for driving the organic EL element, and the reference voltage Vref is higher or lower than the power supply voltage PVdd, but may be the same as PVdd.
上述の説明では、1画素についての動作についてのみ説明した。実際には、表示パネルは、マトリクス状に画素が配置されており、これらのそれぞれについて対応する輝度信号に応じたデータ電圧Vsigを供給して各有機EL素子を発光させる。すなわち、図8に示すように、表示パネルには、水平スイッチ回路HSRと、垂直スイッチVSRが設けられており、これらの出力によってデータラインDL、ゲートラインGL、その他発光セットラインESなどの状態が制御される。特に、水平方向の各画素には、1つのゲートラインGLが対応づけられており、このゲートラインGLは垂直スイッチVSRによって、1つずつ順に活性化される。次に、1つのゲートラインGLが活性化される1水平期間に、水平スイッチHSRによってすべてのデータラインDLにデータ電圧が点順次で供給され、これが1水平ライン分の画素回路にデータが書き込まれる。そして、各画素回路において、1垂直期間後まで書き込まれたデータ電圧に応じた発光がされる。 In the above description, only the operation for one pixel has been described. Actually, the display panel has pixels arranged in a matrix, and for each of them, the data voltage Vsig corresponding to the corresponding luminance signal is supplied to cause each organic EL element to emit light. That is, as shown in FIG. 8, the display panel is provided with a horizontal switch circuit HSR and a vertical switch VSR, and these outputs change the states of the data line DL, gate line GL, and other light emission set lines ES. Be controlled. In particular, one gate line GL is associated with each pixel in the horizontal direction, and the gate lines GL are sequentially activated one by one by the vertical switch VSR. Next, in one horizontal period in which one gate line GL is activated, the horizontal switch HSR supplies data voltages to all the data lines DL in a dot-sequential manner, and this writes data to the pixel circuits for one horizontal line. . Each pixel circuit emits light according to the data voltage written until after one vertical period.
次に、1水平ライン内の各画素に対するデータの書き込み手順について、図9に基づいて説明する。 Next, a data writing procedure for each pixel in one horizontal line will be described with reference to FIG.
まず、1水平期間の開始を示すイネーブル信号ENBのLレベルの後に、すべてのデータラインDLに点順次でデータ電圧Vsigを書き込む。すなわち、データラインDLには、容量などが接続されており、電圧信号をセットすることで、データラインDLにそのデータ電圧Vsigが保持される。そこで、各列の画素についてのデータ電圧Vsigを順次対応するデータラインDLにセットすることで、すべてのデータラインDLにデータ電圧Vsigをセットする。 First, after the L level of the enable signal ENB indicating the start of one horizontal period, the data voltage Vsig is written dot-sequentially to all the data lines DL. That is, a capacitor or the like is connected to the data line DL, and the data voltage Vsig is held in the data line DL by setting a voltage signal. Therefore, the data voltage Vsig for the pixels in each column is sequentially set to the corresponding data line DL, thereby setting the data voltage Vsig to all the data lines DL.
そして、このデータのセットが終了した段階で、HoutをHレベルとして、ゲートラインGLをHレベルとして活性化し、上述した1つの水平方向の各画素について動作を行い、各画素におけるデータ書き込み、発光が行われる。 Then, at the stage where this data setting is completed, Hout is set to H level and the gate line GL is activated to H level, and operation is performed for each pixel in the one horizontal direction described above, and data writing and light emission in each pixel are performed. Done.
このようにして、通常のビデオ信号(データ電圧Vsig)を順次データラインDLに書き込み、これを画素回路にセットして、発光させることができる。 In this way, a normal video signal (data voltage Vsig) can be sequentially written into the data line DL, and this can be set in the pixel circuit to emit light.
次に、他の方式について、図10に基づいて説明する。この例では、イネーブルラインENBがLレベルの期間に、発光セットラインESをLレベルにし、イネーブルラインENBがHレベルに立ち上がるときにゲートラインGLをHレベル(活性化)とする。この状態で、データ電圧Vsigを順次データラインDLにセットする。そして、すべてのデータラインDLにデータ電圧Vsigをセットした場合には、発光セットラインESをHレベルとして、上述のディスチャージを行い、その後発光セットラインESをLレベルに戻す。ゲートラインGLは、イネーブルラインENBの立ち下がりに同期してLレベルに戻り、イネーブルラインENBがLレベルの時にイネーブルラインENBをHレベルに戻す。これによって、上述の例と同様の動作が行われる。なお、容量セットラインCSは、ゲートラインGLがHレベルの期間にLレベルであり、ゲートラインGLの立ち上がりより若干早くLレベルになり、立ち下がりより若干遅くHレベルに戻る。 Next, another method will be described with reference to FIG. In this example, during the period when the enable line ENB is at the L level, the light emission set line ES is set to the L level, and when the enable line ENB rises to the H level, the gate line GL is set to the H level (activation). In this state, the data voltage Vsig is sequentially set to the data line DL. When the data voltage Vsig is set to all the data lines DL, the light emission set line ES is set to the H level, the above discharge is performed, and then the light emission set line ES is returned to the L level. The gate line GL returns to the L level in synchronization with the fall of the enable line ENB, and returns the enable line ENB to the H level when the enable line ENB is at the L level. As a result, the same operation as in the above example is performed. Note that the capacitance set line CS is at the L level during the period when the gate line GL is at the H level, goes to the L level slightly earlier than the rising edge of the gate line GL, and returns to the H level slightly later than the falling edge.
図11には、図1の回路についての平面的なレイアウトの構成が示してある。 FIG. 11 shows a planar layout configuration for the circuit of FIG.
まず、半導体層として、ポリシリコンから形成されるポリシリラインPSLが各行の画素の上端に沿って伸びている。このポリシリラインPSLは、図11の回路の場合には、発光セットラインESに接続されたラインである。なお、半導体層の材料としては、ポリシリコンの他にアモルファスシリコンも使用可能であり、通常は選択トランジスタ、駆動トランジスタなどのトランジスタの活性層と同じ材料が用いられる。 First, as a semiconductor layer, a polysilicon line PSL formed of polysilicon extends along the upper end of each row of pixels. The polysilicon line PSL is a line connected to the light emission set line ES in the case of the circuit of FIG. As the material of the semiconductor layer, amorphous silicon can be used in addition to polysilicon, and the same material as that of the active layer of a transistor such as a select transistor or a drive transistor is usually used.
そして、このポリシリラインPSLの図における下方に、これに沿って容量セットラインCSが設けられている。図における画素において、各画素の左端部分には、データラインDLが列方向に伸びている。そして、各データラインDLのすぐ右側には電源ラインPVddがほぼ平行に列方向に伸びている。なお、図における上下の段の画素においては、各画素の右端部分にデータラインDLおよび電源ラインPVddが配置されている。 A capacity set line CS is provided below the polysilicon line PSL in the drawing. In the pixel in the figure, a data line DL extends in the column direction at the left end portion of each pixel. A power supply line PVdd extends in the column direction substantially parallel to the right side of each data line DL. In the upper and lower pixels in the figure, a data line DL and a power line PVdd are arranged at the right end portion of each pixel.
また、画素の中央やや上部には、画素を横切ってゲートラインGLが伸びている。また、各画素の下端部に沿って発光セットラインESが配置されている。 In addition, a gate line GL extends across the pixel at a slightly upper part of the pixel. A light emission set line ES is disposed along the lower end of each pixel.
ゲートラインGLの画素の左端に近い部分には、上方に向けて突出部分が設けられ、ここがnチャンネル選択トランジスタT1のゲート電極T1gになっている。すなわち、このゲート電極T1gの厚み方向の下方には、ゲート絶縁膜を介し半導体層112が設けられており、この半導体層112がゲートラインGLに沿って伸びその右端がコンタクトによってデータラインDLが接続されている。
In the portion of the gate line GL near the left end of the pixel, a protruding portion is provided upward, and this is the gate electrode T1g of the n-channel selection transistor T1. That is, a
また、半導体層112は、ゲート電極T1gの下方を右方向に伸び、ここで、容量セットラインCS方向に一旦伸びた後両側にほぼ方形に広がっている。そして、この方形に広がった部分には、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と同一層の容量電極SCが形成され、この容量電極SCがゲート絶縁膜を介し半導体層112と対応する部分が容量Csとなっている。
The
また、容量Csを構成する半導体層112の一部は容量セットラインCSの厚み方向下をくぐって図における上方に伸び、ポリシリラインPSLに接続されている。すなわち、容量Csを構成する半導体層112は、ポリシリラインPSLと一体的に形成されている。そして、この半導体層112が容量セットラインCSをくぐった場所が電位nチャネルの電位制御トランジスタT2となっている。すなわち、容量セットラインCSの半導体層112の上方に位置する部分が電位制御トランジスタT2のゲート電極T2gになっている。
Further, a part of the
容量Csの画素中央部のゲートラインGLの図における直上にはコンタクトが設けられ、このコンタクトによってメタル配線118が接続され、このメタル配線118がゲートラインGLをまたいで図におけるゲートラインGLの下方に至り、そこで、コンタクトによって半導体層120に接続されている。
A contact is provided immediately above the gate line GL at the center of the pixel of the capacitor Cs, and a
この半導体層120は、一旦左方向に伸びその後データラインDLおよび電源ラインの間をこれらに沿って下方に伸び、中間部分で右側に伸びる枝部が設けられるとともに、発光セットラインESの手前で右方向に曲がっている。この半導体層120のゲートラインGLに沿って左方向に伸びる部分の厚み方向上方にゲートラインGLから伸びる突出部分がゲート絶縁膜を介して設けられ、これがnチャネルの短絡トランジスタT3のゲート電極T3gになっている。すなわち、この部分が駆動トランジスタT4のゲートとソース間を接続する短絡トランジスタT3を構成する。
The
メタル配線118は、短絡トランジスタT3と接続されるコンタクトの下方において、コンタクトによってゲートラインGLと同層のゲート配線に接続され、このゲート配線が電源ラインPVddと平行に伸びここがpチャネルの駆動トランジスタT4のゲート電極T4gになっている。すなわち、このゲート電極T4gの厚み方向下方にはゲート絶縁膜を介し図における上下方向の伸びる半導体層132が設けられており、この半導体層132の一端(ドレイン:図における上側)はコンタクトによって電源ラインPVddに接続されている。半導体層132の図における下側は、一旦右側に曲がった後、コンタクトでメタル配線に接続され、このメタル配線にはコンタクトによって前記半導体層120の中間部から右側に伸びる枝部に接続されている。
The
また、半導体層120の下端部は、発光セットラインESに沿って右側に伸び、この部分の厚み方向上方には、ゲート絶縁膜を介し、発光セットラインESの一部が突出して、nチャネルの駆動制御トランジスタT5のゲート電極T5gが形成され、ここに駆動制御トランジスタT5が形成されている。半導体層120の下端左側の端部にはコンタクトによって画素電極が接続されている。そして、この画素電極の厚み方向上方に有機発光層を介し全画素共通の陰極が形成されて有機EL素子が形成される。
The lower end portion of the
このように、本実施形態によれば、各行に配置される基準電源ラインVrefまたは2本の容量セットラインCSをポリシリコンによって形成されたポリシリラインPSLとした。従って、メタル層との競合がなく、また電位制御トランジスタT2との接続部において、コンタクトを形成する必要がない。すなわち、ゲートラインGLと同層の配線を用いた場合、電位制御トランジスタT2のドレインについて一旦電源ラインPVddなどと同層のメタル配線に接続し、それから行方向配線に接続しなければならず、2つのコンタクトが必要となる。しかし、本実施形態のように、行方向の配線自体をポリシリコンによって形成することで、2つのコンタクトが省略でき、効率的な配線レイアウトが得られる。 Thus, according to the present embodiment, the reference power supply line Vref or the two capacitor set lines CS arranged in each row is the polysilicon line PSL formed of polysilicon. Therefore, there is no competition with the metal layer, and it is not necessary to form a contact at the connection portion with the potential control transistor T2. That is, when the wiring in the same layer as the gate line GL is used, the drain of the potential control transistor T2 must be connected to the metal wiring in the same layer as the power supply line PVdd and the like, and then connected to the row direction wiring. One contact is required. However, as in the present embodiment, by forming the wiring in the row direction itself from polysilicon, the two contacts can be omitted, and an efficient wiring layout can be obtained.
また、図における画素の上側に容量セットラインCSが配置され、画素の図における下側に発光セットラインESが配置され、ゲートラインGLは、容量セットラインCSから若干下側に配置されている。 Further, the capacitor set line CS is disposed above the pixel in the figure, the light emission set line ES is disposed below the pixel in the figure, and the gate line GL is disposed slightly below the capacitor set line CS.
このような配置によって、ゲートラインGLの上側に電位制御トランジスタT2と、選択トランジスタT1を配置できる。特に選択トランジスタT1をゲートラインGLに沿って配置することで、ゲートラインGLの突出部を選択トランジスタT1のゲート電極T1gにできる。一方、電位制御トランジスタT2は容量セットラインCSの一部をそのままゲート電極として形成される。そして、電位制御トランジスタT2と選択トランジスタT1との間の空間に容量Csを形成できゲートラインGLの上側の空間を効果的に利用できる。 With such an arrangement, the potential control transistor T2 and the selection transistor T1 can be arranged above the gate line GL. In particular, by arranging the selection transistor T1 along the gate line GL, the protruding portion of the gate line GL can be used as the gate electrode T1g of the selection transistor T1. On the other hand, the potential control transistor T2 is formed using a part of the capacitance set line CS as it is as a gate electrode. The capacitor Cs can be formed in the space between the potential control transistor T2 and the selection transistor T1, and the space above the gate line GL can be effectively used.
また、短絡トランジスタT3をゲートラインGLの下側に沿って配置し、駆動制御トランジスタT5を発光セットラインESに沿って形成したため、短絡トランジスタT3および駆動制御トランジスタT5のゲート電極T3g、T5gも容易に形成できる。さらに、短絡トランジスタT3と駆動制御トランジスタT5の接続を半導体層120とし、これを電源ラインPVddと、データラインDLの間の空間の厚み方向下側に配置したため、この配線が開口率に及ぼす影響を少なくできる。また、駆動トランジスタT4を電源ラインPVddに沿って配置したため、開口率の減少を抑えて、効率的な配置となっている。
Further, since the short-circuit transistor T3 is arranged along the lower side of the gate line GL and the drive control transistor T5 is formed along the light emission set line ES, the gate electrodes T3g and T5g of the short-circuit transistor T3 and the drive control transistor T5 can be easily provided. Can be formed. Further, the connection between the short-circuit transistor T3 and the drive control transistor T5 is the
T1 選択トランジスタ、T2 電位制御トランジスタ、T3 短絡トランジスタ、T4 駆動トランジスタ、T5 駆動制御トランジスタ、112,120,132 半導体層、118 メタル配線、CS 容量セットライン、Cs 容量、DL データライン、EL 有機EL素子、ES 発光セットライン、GL ゲートライン、PVdd 電源ライン、PSL ポリシリライン。 T1 selection transistor, T2 potential control transistor, T3 short-circuit transistor, T4 drive transistor, T5 drive control transistor, 112, 120, 132 semiconductor layer, 118 metal wiring, CS capacitor set line, Cs capacitor, DL data line, EL organic EL element , ES light emission set line, GL gate line, PVdd power supply line, PSL polysilicon line.
Claims (7)
各画素は、
ゲートラインからの選択信号によってオンオフされ、データラインからのデータ信号の受け入れを制御する選択トランジスタと、
この選択トランジスタを介し受け入れたデータ信号に応じた電流を流す駆動トランジスタと、
この駆動トランジスタに流れる電流に応じて発光する発光素子と、
を含み、
前記ゲートラインは、各画素行に沿って行方向に配置され、
このゲートラインの他に2本の同一の信号で駆動されるラインが各画素行に沿って配置されることを特徴とする表示装置。 A display device in which pixels are arranged in a matrix,
Each pixel is
A selection transistor which is turned on and off by a selection signal from the gate line and controls reception of the data signal from the data line;
A drive transistor for passing a current according to the data signal received through the selection transistor;
A light emitting element that emits light according to a current flowing through the driving transistor;
Including
The gate lines are arranged in a row direction along each pixel row,
In addition to the gate line, two lines driven by the same signal are arranged along each pixel row.
前記駆動トランジスタの動作を制御するために、少なくとも2つの制御用トランジスタを有するとともに、前記2つの同一の信号で駆動されるラインの1つを前記2つの制御用トランジスタのうちの1つの動作を制御する制御ラインとし、他のラインを他の制御用トランジスタによって導入される電圧信号を供給するラインとすることを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 1,
In order to control the operation of the driving transistor, it has at least two control transistors and controls one of the two control transistors for one of the two lines driven by the same signal. A display device characterized in that the control line is a control line and the other line is a line for supplying a voltage signal introduced by another control transistor.
前記2本の同一の信号で駆動されるラインのうち1つは半導体層で形成されることを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 1 or 2,
One of the two lines driven by the same signal is formed of a semiconductor layer.
前記半導体層は、選択トランジスタ、駆動トランジスタの半導体層と同じ材料であることを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 3,
The display device, wherein the semiconductor layer is made of the same material as the semiconductor layers of the selection transistor and the driving transistor.
前記半導体層は、ポリシリコンであることを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 3 or 4,
The display device, wherein the semiconductor layer is polysilicon.
前記半導体層は、アモルファスシリコンであることを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 3 or 4,
The display device, wherein the semiconductor layer is amorphous silicon.
前記駆動トランジスタの動作を制御するために、ゲートラインの他に2本の制御ラインが各画素行に沿って配置され、
前記2本の制御ラインの間にゲートラインを配置することを特徴とする表示装置。
In the display device according to any one of claims 1 to 6,
In order to control the operation of the driving transistor, two control lines are arranged along each pixel row in addition to the gate line,
A display device, wherein a gate line is disposed between the two control lines.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005304922A JP2007114428A (en) | 2005-10-19 | 2005-10-19 | Display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005304922A JP2007114428A (en) | 2005-10-19 | 2005-10-19 | Display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007114428A true JP2007114428A (en) | 2007-05-10 |
Family
ID=38096690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005304922A Withdrawn JP2007114428A (en) | 2005-10-19 | 2005-10-19 | Display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007114428A (en) |
-
2005
- 2005-10-19 JP JP2005304922A patent/JP2007114428A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5013697B2 (en) | Display device | |
JP4974471B2 (en) | Organic EL pixel circuit and driving method thereof | |
JP5207581B2 (en) | Driving method of semiconductor device or display device | |
JP5080733B2 (en) | Display device and driving method thereof | |
EP2232557B1 (en) | Pixel circuit | |
JP2006215275A (en) | Display apparatus | |
JP2010008521A (en) | Display device | |
JP2010008523A (en) | Display device | |
JP5738270B2 (en) | Display device | |
JP5392963B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
KR20100087257A (en) | Light-emitting device and method for driving the same, and electronic device | |
JP4999281B2 (en) | Organic EL pixel circuit | |
JP5121124B2 (en) | Organic EL pixel circuit | |
JP2007114426A (en) | Display device | |
JP5370454B2 (en) | Organic EL pixel circuit and driving method thereof | |
JP2007316513A (en) | Active matrix type display device | |
JP2005134838A (en) | Pixel circuit | |
KR20040099162A (en) | Active matrix type display device | |
JP2008134346A (en) | Active-matrix type display device | |
JP2007114428A (en) | Display device | |
JP5382158B2 (en) | Organic EL pixel circuit | |
KR100688819B1 (en) | Light Emitting Display and Driving Method Thereof | |
JP2009193027A (en) | Active matrix type display apparatus and driving method therefor | |
JP2010250210A (en) | Electro-optical device, method of driving the same, and electronic device | |
JP2008242369A (en) | Organic electroluminescence device and organic electroluminescence display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081017 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20100127 |