JP2007156460A - Display device and driving method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make the definition of a display device high and to improve the yield by making a pixel circuit equipped with a threshold voltage correcting function efficient and simple. <P>SOLUTION: The display device includes a pixel array unit 1, scanner unit 4 and 5, and a signal unit 3. Each pixel circuit 2 comprises a sampling transistor Tr1, a pixel capacitor Cs connected thereto, a drive transistor Trd connected thereto, a light emitting element EL connected thereto, and a switching transistor Tr4 which connects the drive transistor Trd to a power source. The scanner units 4 and 5 perform ON/OFF control over the sampling transistor Tr1 and switching transistor Tr4 in a horizontal scanning period to perform a preparing operation to reset the pixel capacitor Cs, a correcting operation to write a voltage for canceling the threshold voltage to the pixel capacitor Cs having been reset, and a sampling operation to sample a video signal in the pixel capacitor Cs having been corrected. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、画素毎に配した発光素子を電流駆動して表示を行なう表示装置に関する。より詳しくは、各画素回路内に設けた絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって有機ELなどの発光素子に通電する電流量を制御する、いわゆるアクティブマトリクス型の表示装置に関する。   The present invention relates to a display device that performs display by driving a light emitting element arranged for each pixel. More specifically, the present invention relates to a so-called active matrix display device that controls the amount of current supplied to a light emitting element such as an organic EL by an insulated gate field effect transistor provided in each pixel circuit.

画像表示装置、例えば液晶ディスプレイなどでは、多数の液晶画素をマトリクス状に並べ、表示すべき画像情報に応じて画素毎に入射光の透過強度又は反射強度を制御することによって画像を表示する。これは、有機EL素子を画素に用いた有機ELディスプレイなどにおいても同様であるが、液晶画素と異なり有機EL素子は自発光素子である。その為、有機ELディスプレイは液晶ディスプレイに比べて画像の視認性が高く、バックライトが不要であり、応答速度が高いなどの利点を有する。又、各発光素子の輝度レベル(階調)はそれに流れる電流値によって制御可能であり、いわゆる電流制御型であるという点で液晶ディスプレイなどの電圧制御型とは大きく異なる。   In an image display device such as a liquid crystal display, an image is displayed by arranging a large number of liquid crystal pixels in a matrix and controlling the transmission intensity or reflection intensity of incident light for each pixel in accordance with image information to be displayed. This also applies to an organic EL display using an organic EL element as a pixel, but unlike a liquid crystal pixel, the organic EL element is a self-luminous element. Therefore, the organic EL display has advantages such as higher image visibility than the liquid crystal display, no backlight, and high response speed. Further, the luminance level (gradation) of each light emitting element can be controlled by the value of the current flowing therethrough, and is greatly different from a voltage control type such as a liquid crystal display in that it is a so-called current control type.

有機ELディスプレイにおいては、液晶ディスプレイと同様、その駆動方式として単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とがある。前者は構造が単純であるものの、大型且つ高精細のディスプレイの実現が難しいなどの問題がある為、現在はアクティブマトリクス方式の開発が盛んに行なわれている。この方式は、各画素回路内部の発光素子に流れる電流を、画素回路内部に設けた能動素子(一般には薄膜トランジスタ、TFT)によって制御するものであり、以下の特許文献に記載がある。
特開2003−255856 特開2003−271095 特開2004−133240 特開2004−029791 特開2004−093682
In the organic EL display, similarly to the liquid crystal display, there are a simple matrix method and an active matrix method as driving methods. Although the former has a simple structure, there is a problem that it is difficult to realize a large-sized and high-definition display. Therefore, the active matrix method is actively developed at present. In this method, a current flowing through a light emitting element in each pixel circuit is controlled by an active element (generally a thin film transistor or TFT) provided in the pixel circuit, and is described in the following patent documents.
JP 2003-255856 A JP 2003-271095 A JP 2004-133240 A JP 2004-029791 A JP 2004-093682 A

従来の画素回路は、制御信号を供給する行状の走査線と映像信号を供給する列状の信号線とが交差する部分に配され、少なくともサンプリングトランジスタと容量部とドライブトランジスタと発光素子とを含む。サンプリングトランジスタは、走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号をサンプリングする。容量部は、サンプリングされた映像信号に応じた入力電圧を保持する。ドライブトランジスタは、容量部に保持された入力電圧に応じて所定の発光期間に出力電流を供給する。尚一般に、出力電流はドライブトランジスタのチャネル領域のキャリア移動度及び閾電圧に対して依存性を有する。発光素子は、ドライブトランジスタから供給された出力電流により映像信号に応じた輝度で発光する。   A conventional pixel circuit is arranged at a portion where a row scanning line for supplying a control signal and a column signal line for supplying a video signal intersect, and includes at least a sampling transistor, a capacitor, a drive transistor, and a light emitting element. . The sampling transistor conducts in response to the control signal supplied from the scanning line and samples the video signal supplied from the signal line. The capacitor unit holds an input voltage corresponding to the sampled video signal. The drive transistor supplies an output current during a predetermined light emission period in accordance with the input voltage held in the capacitor unit. In general, the output current depends on the carrier mobility and threshold voltage of the channel region of the drive transistor. The light emitting element emits light with luminance according to the video signal by the output current supplied from the drive transistor.

ドライブトランジスタは、容量部に保持された入力電圧をゲートに受けてソース/ドレイン間に出力電流を流し、発光素子に通電する。一般に発光素子の発光輝度は通電量に比例している。更にドライブトランジスタの出力電流供給量はゲート電圧すなわち容量部に書き込まれた入力電圧によって制御される。従来の画素回路は、ドライブトランジスタのゲートに印加される入力電圧を入力映像信号に応じて変化させることで、発光素子に供給する電流量を制御している。   The drive transistor receives the input voltage held in the capacitor portion at the gate, causes an output current to flow between the source and the drain, and energizes the light emitting element. In general, the light emission luminance of a light emitting element is proportional to the amount of current applied. Further, the output current supply amount of the drive transistor is controlled by the gate voltage, that is, the input voltage written in the capacitor. The conventional pixel circuit controls the amount of current supplied to the light emitting element by changing the input voltage applied to the gate of the drive transistor in accordance with the input video signal.

ここでドライブトランジスタの動作特性は以下の式1で表わされる。
Ids=(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs−Vth)・・・式1
このトランジスタ特性式1において、Idsはソース/ドレイン間に流れるドレイン電流を表わしており、画素回路では発光素子に供給される出力電流である。Vgsはソースを基準としてゲートに印加されるゲート電圧を表わしており、画素回路では上述した入力電圧である。Vthはトランジスタの閾電圧である。又μはトランジスタのチャネルを構成する半導体薄膜の移動度を表わしている。その他Wはチャネル幅を表わし、Lはチャネル長を表わし、Coxはゲート容量を表わしている。このトランジスタ特性式1から明らかな様に、薄膜トランジスタは飽和領域で動作する時、ゲート電圧Vgsが閾電圧Vthを超えて大きくなると、オン状態となってドレイン電流Idsが流れる。原理的に見ると上記のトランジスタ特性式1が示す様に、ゲート電圧Vgsが一定であれば常に同じ量のドレイン電流Idsが発光素子に供給される。従って、画面を構成する各画素に全て同一のレベルの映像信号を供給すれば、全画素が同一輝度で発光し、画面の一様性(ユニフォーミティ)が得られるはずである。
Here, the operating characteristic of the drive transistor is expressed by the following Equation 1.
Ids = (1/2) μ (W / L) Cox (Vgs−Vth) 2 Formula 1
In the transistor characteristic formula 1, Ids represents a drain current flowing between the source and the drain, and is an output current supplied to the light emitting element in the pixel circuit. Vgs represents a gate voltage applied to the gate with reference to the source, and is the above-described input voltage in the pixel circuit. Vth is the threshold voltage of the transistor. Μ represents the mobility of the semiconductor thin film constituting the channel of the transistor. In addition, W represents the channel width, L represents the channel length, and Cox represents the gate capacitance. As is apparent from the transistor characteristic equation 1, when the thin film transistor operates in the saturation region, if the gate voltage Vgs increases beyond the threshold voltage Vth, the thin film transistor is turned on and the drain current Ids flows. In principle, as shown in the above transistor characteristic equation 1, if the gate voltage Vgs is constant, the same amount of drain current Ids is always supplied to the light emitting element. Therefore, if video signals of the same level are supplied to all the pixels constituting the screen, all the pixels should emit light with the same luminance, and the uniformity of the screen should be obtained.

しかしながら実際には、ポリシリコンなどの半導体薄膜で構成された薄膜トランジスタ(TFT)は、個々のデバイス特性にばらつきがある。特に、閾電圧Vthは一定ではなく、各画素毎にばらつきがある。前述のトランジスタ特性式1から明らかな様に、各ドライブトランジスタの閾電圧Vthがばらつくと、ゲート電圧Vgsが一定であっても、ドレイン電流Idsにばらつきが生じ、画素毎に輝度がばらついてしまう為、画面のユニフォーミティを損なう。従来からドライブトランジスタの閾電圧のばらつきをキャンセルする機能を組み込んだ画素回路が開発されており、例えば前記の特許文献3に開示がある。   However, in reality, thin film transistors (TFTs) composed of semiconductor thin films such as polysilicon have variations in individual device characteristics. In particular, the threshold voltage Vth is not constant and varies from pixel to pixel. As apparent from the transistor characteristic equation 1 described above, if the threshold voltage Vth of each drive transistor varies, even if the gate voltage Vgs is constant, the drain current Ids varies and the luminance varies from pixel to pixel. , Damage the screen uniformity. Conventionally, a pixel circuit incorporating a function for canceling variations in threshold voltages of drive transistors has been developed, and is disclosed in, for example, Patent Document 3 described above.

しかしながら、閾電圧のばらつきをキャンセルする機能(閾電圧補正機能)を画素回路に組み込んだ従来の表示装置は構成が複雑であり、画素の微細化もしくは高精細化の障害になっていた。また、従来の閾電圧補正機能を組み込んだ画素回路は、効率的でなく回路設計の複雑化を招いていた。加えて、従来の閾電圧補正機能を備えた画素回路は、構成素子数が比較的多いため歩留りの低下を招いていた。   However, a conventional display device in which a function for canceling variations in threshold voltage (threshold voltage correction function) is incorporated in a pixel circuit has a complicated configuration, which has been an obstacle to pixel miniaturization or high definition. In addition, the conventional pixel circuit incorporating the threshold voltage correction function is not efficient and causes complicated circuit design. In addition, the conventional pixel circuit having the threshold voltage correction function has a relatively large number of constituent elements, which causes a decrease in yield.

上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は閾電圧補正機能を備えた画素回路の効率化及び簡素化を図り、以って表示装置の高精細化及び歩留りの改善を達成することを目的とする。かかる目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明にかかる表示装置は、画素アレイ部とスキャナ部と信号部とを含み、前記画素アレイ部は、行状に配された走査線と列状に配された信号線と両者が交差する部分に配された行列状の画素とからなり、前記信号部は、該信号線に映像信号を供給し、前記スキャナ部は、第1走査線及び第2走査線に制御信号を供給して順次行ごとに画素を走査する。各画素は、サンプリングトランジスタと、これに接続する画素容量と、これに接続するドライブトランジスタと、これに接続する発光素子と、該ドライブトランジスタを電源に接続するスイッチングトランジスタとを含む。前記サンプリングトランジスタは、第1走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号の信号電位を該画素容量にサンプリングする。前記画素容量は、該サンプリングされた映像信号の信号電位に応じて該ドライブトランジスタのゲートに入力電圧を印加する。前記ドライブトランジスタは、該入力電圧に応じた出力電流を該発光素子に供給し、該出力電流は該ドライブトランジスタの閾電圧に対して依存性を有する。前記発光素子は、発光期間中該ドライブトランジスタから供給された出力電流により該映像信号の信号電位に応じた輝度で発光する。前記スイッチングトランジスタは、第2走査線から供給される制御信号に応じ導通して該発光期間中該ドライブトランジスタを電源に接続し、非発光期間では非導通状態になって、該ドライブトランジスタを電源から切り離す。特徴事項として、前記スキャナ部は、水平走査期間に該第1走査線及び第2走査線に夫々制御信号を出力し、該サンプリングトランジスタ及び該スイッチングトランジスタをオンオフ制御して、、該出力電流の該閾電圧に対する依存性を補正するために該画素容量をリセットする準備動作、リセットされた該画素容量に該閾電圧をキャンセルするための電圧を書き込む補正動作、及び補正された該画素容量に該映像信号の信号電位をサンプリングするサンプリング動作を実行する。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems of the conventional technology, the present invention aims to improve the efficiency and simplification of a pixel circuit having a threshold voltage correction function, thereby achieving higher definition and improved yield of a display device. And In order to achieve this purpose, the following measures were taken. That is, the display device according to the present invention includes a pixel array unit, a scanner unit, and a signal unit, and the pixel array unit is a portion where the scanning lines arranged in rows and the signal lines arranged in columns intersect each other. The signal unit supplies a video signal to the signal line, and the scanner unit supplies a control signal to the first scanning line and the second scanning line to sequentially execute the row. The pixel is scanned every time. Each pixel includes a sampling transistor, a pixel capacitor connected thereto, a drive transistor connected thereto, a light emitting element connected thereto, and a switching transistor connecting the drive transistor to a power source. The sampling transistor conducts in response to a control signal supplied from the first scanning line and samples the signal potential of the video signal supplied from the signal line into the pixel capacitor. The pixel capacitor applies an input voltage to the gate of the drive transistor in accordance with the signal potential of the sampled video signal. The drive transistor supplies an output current corresponding to the input voltage to the light emitting element, and the output current is dependent on a threshold voltage of the drive transistor. The light emitting element emits light with luminance corresponding to the signal potential of the video signal by the output current supplied from the drive transistor during the light emission period. The switching transistor is turned on in response to a control signal supplied from the second scanning line, connects the drive transistor to a power supply during the light emission period, and is turned off during the non-light emission period, and the drive transistor is turned off from the power supply. Separate. As a feature, the scanner unit outputs a control signal to each of the first scanning line and the second scanning line during a horizontal scanning period, and controls on / off of the sampling transistor and the switching transistor to thereby output the output current. A preparatory operation for resetting the pixel capacitance in order to correct the dependency on the threshold voltage, a correction operation for writing a voltage for canceling the threshold voltage in the reset pixel capacitance, and the video in the corrected pixel capacitance A sampling operation for sampling the signal potential of the signal is executed.

一方前記信号部は、該水平走査期間に該映像信号を第1の固定電位と、第2の固定電位と、信号電位との間で切り替え、以って該準備動作、該補正動作及び該サンプリング動作に必要な電位を各画素に信号線を介して供給する。この場合前記信号部は、先ず高レベルの第1固定電位を供給し続いて低レベルの第2固定電位に切り替えて該準備動作を可能とし、更に低レベルの第2固定電位を維持した状態で該補正動作を実行させ、その後該信号電位に切り替えて該サンプリング動作を実行させる。又前記信号部は、信号電位を生成する信号生成回路と、該信号生成回路から出力された信号電位に第1固定電位及び第2固定電位を挿入し、以って第1固定電位と第2固定電位と信号電位とが切り替わる映像信号を合成して各信号線に出力する出力回路とを含む。この場合、前記信号部は通常の定格を越えない信号電位と定格を越える第1固定電位とを合成した映像信号を出力し、前記信号生成回路は定格を越えない信号電位を生成するため通常の耐圧を有する一方、前記出力回路は、定格を越える第1固定電位に対処するため高耐圧化されている。   On the other hand, the signal unit switches the video signal between the first fixed potential, the second fixed potential, and the signal potential during the horizontal scanning period, and thereby performs the preparation operation, the correction operation, and the sampling. A potential necessary for the operation is supplied to each pixel through a signal line. In this case, the signal unit first supplies a high-level first fixed potential, then switches to a low-level second fixed potential to enable the preparatory operation, and further maintains the low-level second fixed potential. The correction operation is executed, and then the sampling operation is executed by switching to the signal potential. The signal unit includes a signal generation circuit for generating a signal potential, and a first fixed potential and a second fixed potential inserted into the signal potential output from the signal generation circuit, whereby the first fixed potential and the second fixed potential are inserted. And an output circuit that synthesizes a video signal in which a fixed potential and a signal potential are switched and outputs the synthesized video signal to each signal line. In this case, the signal unit outputs a video signal obtained by combining the signal potential not exceeding the normal rating and the first fixed potential exceeding the rating, and the signal generation circuit generates a signal potential not exceeding the rating. On the other hand, the output circuit has a high breakdown voltage in order to cope with the first fixed potential exceeding the rating.

一態様では、前記ドライブトランジスタは、その出力電流が閾電圧に加えチャネル領域のキャリア移動度に対しても依存性を有し、前記スキャナ部は、水平走査期間に該第2走査線に制御信号を出力して更に該スイッチングトランジスタを制御し、該出力電流のキャリア移動度に対する依存性を打ち消すために、該信号電位がサンプリングされている状態で該ドライブトランジスタから出力電流を取り出し、これを該画素容量に負帰還して該入力電圧を補正する動作を実行する。   In one aspect, the drive transistor has an output current dependent on a carrier mobility of a channel region in addition to a threshold voltage, and the scanner unit applies a control signal to the second scan line during a horizontal scan period. In order to further control the switching transistor and cancel the dependence of the output current on the carrier mobility, the output current is taken out from the drive transistor in a state where the signal potential is sampled, and this is output to the pixel. An operation of correcting the input voltage by performing negative feedback to the capacitor is executed.

又本発明にかかる表示装置は、画素アレイとスキャナとドライバとを含み、前記画素アレイは、行状に配された走査線と列状に配された信号線と両者が交差する部分に配された行列状の画素とからなり、前記ドライバは、該信号線に映像信号を供給し、前記スキャナは、第1走査線及び第2走査線に制御信号を供給して順次行ごとに画素を走査し、各画素は、サンプリングトランジスタと、これに接続する画素容量と、これに接続するドライブトランジスタと、これに接続する発光素子と、該ドライブトランジスタを電源に接続するスイッチングトランジスタとを含み、前記サンプリングトランジスタは、第1走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号の信号電位を該画素容量にサンプリングし、前記画素容量は、該サンプリングされた映像信号の信号電位に応じて該ドライブトランジスタのゲートに入力電圧を印加し、前記ドライブトランジスタは、該入力電圧に応じた出力電流を該発光素子に供給し、前記発光素子は、発光期間中該ドライブトランジスタから供給された出力電流により該映像信号の信号電位に応じた輝度で発光し、前記スイッチングトランジスタは、第2走査線から供給される制御信号に応じ導通して該発光期間中該ドライブトランジスタを電源に接続し、非発光期間では非導通状態になって、該ドライブトランジスタを電源から切り離し、前記スキャナは、水平走査期間に該第1走査線及び第2走査線に夫々制御信号を出力し、該サンプリングトランジスタ及び該スイッチングトランジスタをオンオフ制御して、該出力電流のばらつきを補正する補正動作と該映像信号の信号電位をサンプリングするサンプリング動作を実行し、前記ドライバは、該水平走査期間に該映像信号を固定電位と信号電位との間で切り替え、以って該補正動作及び該サンプリング動作に必要な電位を該画素に信号線を介して供給することを特徴とする。   The display device according to the present invention includes a pixel array, a scanner, and a driver, and the pixel array is arranged at a portion where the scanning lines arranged in rows and the signal lines arranged in columns intersect each other. The driver supplies a video signal to the signal line, and the scanner supplies a control signal to the first scanning line and the second scanning line to sequentially scan the pixels row by row. Each pixel includes a sampling transistor, a pixel capacitor connected thereto, a drive transistor connected thereto, a light emitting element connected thereto, and a switching transistor connecting the drive transistor to a power source, Sampled the signal potential of the video signal supplied from the signal line in response to the control signal supplied from the first scanning line into the pixel capacitor, and The amount is applied to the gate of the drive transistor according to the signal potential of the sampled video signal, and the drive transistor supplies the light emitting element with an output current according to the input voltage, and the light emission The element emits light with a luminance corresponding to the signal potential of the video signal by an output current supplied from the drive transistor during a light emission period, and the switching transistor is turned on in response to a control signal supplied from the second scanning line. The drive transistor is connected to a power source during the light emission period, and is non-conductive during a non-light emission period to disconnect the drive transistor from the power source, and the scanner scans the first and second scan lines during a horizontal scan period. Control signals are respectively output to the sampling transistors and the switching transistors, and the output power is controlled. The driver performs a correction operation for correcting the variation of the video signal and a sampling operation for sampling the signal potential of the video signal, and the driver switches the video signal between a fixed potential and a signal potential during the horizontal scanning period, thereby A potential necessary for the correction operation and the sampling operation is supplied to the pixel through a signal line.

具体的に前記ドライバは、信号電位を生成する信号生成回路と、該信号生成回路から出力された信号電位に該固定電位を挿入し、以って該固定電位と信号電位とが切り替わる映像信号を合成して各信号線に出力する出力回路とを含む。この場合、前記ドライバは通常の定格を越えない信号電位と定格を越える固定電位とを合成した映像信号を出力し、前記信号生成回路は定格を越えない信号電位を生成するため通常の耐圧を有し、前記出力回路のみ定格を越える固定電位に対処するため高耐圧化することを特徴とする。   Specifically, the driver includes a signal generation circuit that generates a signal potential, and a video signal in which the fixed potential and the signal potential are switched by inserting the fixed potential into the signal potential output from the signal generation circuit. And an output circuit for combining and outputting to each signal line. In this case, the driver outputs a video signal that combines a signal potential that does not exceed the normal rating and a fixed potential that exceeds the rating, and the signal generation circuit has a normal withstand voltage to generate a signal potential that does not exceed the rating. In order to cope with a fixed potential exceeding the rating only for the output circuit, the withstand voltage is increased.

本発明によれば、表示装置は各画素回路に閾電圧補正機能を組み込んでいる。この表示装置は、画素の各行に割り当てられた1水平走査期間(1H)内において、ゲート電位カップリングによる閾電圧補正準備動作と、実際の閾電圧補正動作と、信号電圧のサンプリング動作とを行っている。これにより、各画素回路を構成する素子数を、トランジスタ3個と容量1個と発光素子1個まで削減できる。これにより電源ラインやゲートライン(走査線)の本数を削減し、配線間のクロスオーバーを大幅に減少させることで、表示装置を構成するパネルの歩留りを改善することが可能である。同時にパネルの高精細化も可能になる。また本発明では、水平走査期間内でサンプリング走査だけでなく、補正動作も実行するため、信号線から信号電位に加え制御用の固定電位も供給している。この様に本発明の表示装置は、データ信号線から画像データだけでなく画素回路制御用の固定電圧をパネルの画素アレイに送ることが可能になる。これによって各画素回路に含まれるドライブトランジスタの特性ばらつきを補正する手段を、少ない素子数で構成することが出来るようになった。また画素回路制御用の固定電圧が一般的なドライバICの最大定格電圧より高くなっても、出力回路部の高耐圧化を行うだけで、ドライバICの高耐圧化の必要はなく、回路構成の大型化や広ピッチ化などのドライバの物理的なサイズの大型化によるICのコスト増加を防ぎ、且つ高解像度パネルへの対応を可能にすることが出来た。   According to the present invention, the display device incorporates a threshold voltage correction function in each pixel circuit. This display device performs a threshold voltage correction preparation operation by gate potential coupling, an actual threshold voltage correction operation, and a signal voltage sampling operation within one horizontal scanning period (1H) assigned to each row of pixels. ing. Thereby, the number of elements constituting each pixel circuit can be reduced to three transistors, one capacitor, and one light emitting element. As a result, the number of power supply lines and gate lines (scanning lines) can be reduced, and the crossover between wirings can be greatly reduced, whereby the yield of the panel constituting the display device can be improved. At the same time, high definition panels can be achieved. In the present invention, not only the sampling scan but also the correction operation is executed within the horizontal scanning period, so that a fixed potential for control is supplied from the signal line in addition to the signal potential. Thus, the display device of the present invention can send not only image data but also a fixed voltage for controlling the pixel circuit to the pixel array of the panel from the data signal line. As a result, a means for correcting the characteristic variation of the drive transistor included in each pixel circuit can be configured with a small number of elements. Further, even if the fixed voltage for controlling the pixel circuit is higher than the maximum rated voltage of a general driver IC, it is only necessary to increase the breakdown voltage of the output circuit unit, and it is not necessary to increase the breakdown voltage of the driver IC. It was possible to prevent an increase in the cost of the IC due to the increase in the physical size of the driver, such as an increase in size and a wider pitch, and to cope with a high resolution panel.

以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。まず最初に図1を参照して、本発明の元になった表示装置の参考例を簡潔に説明する。図示する様に、このアクティブマトリクス表示装置は主要部となる画素アレイ1と周辺の回路部とで構成されている。周辺の回路部は水平セレクタ3、ライトスキャナ4、ドライブスキャナ5、第一補正用スキャナ71、第二補正用スキャナ72などを含んでいる。画素アレイ1は行状の走査線WSと列状の信号線SLと両者の交差する部分にマトリクス状に配列した画素回路2とで構成されている。図では理解を容易にする為、1個の画素回路2のみを拡大表示してある。信号線SLは水平セレクタ3によって駆動される。水平セレクタ3は信号部を構成し、信号線SLに映像信号を供給する。走査線WSはライトスキャナ4によって走査される。なお、走査線WSと平行に別の走査線DS,AZ1及びAZ2も配線されている。走査線DSはドライブスキャナ5によって走査される。走査線AZ1は第一補正用スキャナ71によって走査される。走査線AZ2は第二補正用スキャナ72によって走査される。ライトスキャナ4、ドライブスキャナ5、第一補正用スキャナ71及び第二補正用スキャナ72はスキャナ部を構成しており、1水平走査期間ごと画素の行を順次走査する。各画素回路2は走査線WSによって選択されたとき信号線SLから映像信号をサンプリングする。さらに走査線DSによって選択されたとき、サンプリングされた映像信号に応じて画素回路2内に含まれている発光素子ELを駆動する。加えて画素回路2は走査線AZ1,AZ2によって走査された時、予め決められた補正動作を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 1, a reference example of a display device on which the present invention is based will be briefly described. As shown in the figure, this active matrix display device is composed of a pixel array 1 as a main part and a peripheral circuit part. The peripheral circuit section includes a horizontal selector 3, a write scanner 4, a drive scanner 5, a first correction scanner 71, a second correction scanner 72, and the like. The pixel array 1 is composed of row-like scanning lines WS and column-like signal lines SL, and pixel circuits 2 arranged in a matrix at portions where they intersect. In the figure, only one pixel circuit 2 is enlarged for easy understanding. The signal line SL is driven by the horizontal selector 3. The horizontal selector 3 forms a signal unit and supplies a video signal to the signal line SL. The scanning line WS is scanned by the write scanner 4. In addition, other scanning lines DS, AZ1, and AZ2 are also wired in parallel with the scanning line WS. The scanning line DS is scanned by the drive scanner 5. The scanning line AZ1 is scanned by the first correction scanner 71. The scanning line AZ2 is scanned by the second correction scanner 72. The write scanner 4, the drive scanner 5, the first correction scanner 71, and the second correction scanner 72 constitute a scanner unit, which sequentially scans a row of pixels every horizontal scanning period. Each pixel circuit 2 samples a video signal from the signal line SL when selected by the scanning line WS. Further, when selected by the scanning line DS, the light emitting element EL included in the pixel circuit 2 is driven in accordance with the sampled video signal. In addition, the pixel circuit 2 performs a predetermined correction operation when scanned by the scanning lines AZ1 and AZ2.

画素回路2は、5個の薄膜トランジスタTr1〜Tr4及びTrdと1個の容量素子(画素容量)Csと1個の発光素子ELとで構成されている。トランジスタTr1〜Tr3とTrdはNチャネル型のポリシリコンTFTである。トランジスタTr4のみPチャネル型のポリシリコンTFTである。1個の容量素子Csは本画素回路2の容量部を構成している。発光素子ELは例えばアノード及びカソードを備えたダイオード型の有機EL素子である。但し本発明はこれに限られるものではなく、発光素子は一般的に電流駆動で発光する全てのデバイスを含む。   The pixel circuit 2 includes five thin film transistors Tr1 to Tr4 and Trd, one capacitor element (pixel capacitor) Cs, and one light emitting element EL. The transistors Tr1 to Tr3 and Trd are N channel type polysilicon TFTs. Only the transistor Tr4 is a P-channel type polysilicon TFT. One capacitive element Cs constitutes a capacitive part of the pixel circuit 2. The light emitting element EL is, for example, a diode type organic EL element having an anode and a cathode. However, the present invention is not limited to this, and the light emitting element generally includes all devices that emit light by current drive.

画素回路2の中心となるドライブトランジスタTrdはそのゲートGが画素容量Csの一端に接続され、そのソースSが同じく画素容量Csの他端に接続されている。またドライブトランジスタTrdのゲートGはスイッチングトランジスタTr2を介して別の基準電位Vss1に接続されている。ドライブトランジスタTrdのドレインはスイッチングトランジスタTr4を介して電源Vccに接続されている。このスイッチングトランジスタTr2のゲートは走査線AZ1に接続されている。スイッチングトランジスタTr4のゲートは走査線DSに接続している。発光素子ELのアノードはドライブトランジスタTrdのソースSに接続し、カソードは接地されている。この接地電位はVcathで表される場合がある。また、ドライブトランジスタTrdのソースSと所定の基準電位Vss2との間にスイッチングトランジスタTr3が介在している。このトランジスタTr3のゲートは走査線AZ2に接続している。一方サンプリングトランジスタTr1は信号線SLとドライブトランジスタTrdのゲートGとの間に接続されている。サンプリングトランジスタTr1のゲートは走査線WSに接続している。   The drive transistor Trd which is the center of the pixel circuit 2 has a gate G connected to one end of the pixel capacitor Cs and a source S connected to the other end of the pixel capacitor Cs. The gate G of the drive transistor Trd is connected to another reference potential Vss1 via the switching transistor Tr2. The drain of the drive transistor Trd is connected to the power source Vcc via the switching transistor Tr4. The gate of the switching transistor Tr2 is connected to the scanning line AZ1. The gate of the switching transistor Tr4 is connected to the scanning line DS. The anode of the light emitting element EL is connected to the source S of the drive transistor Trd, and the cathode is grounded. This ground potential may be represented by Vcath. Further, the switching transistor Tr3 is interposed between the source S of the drive transistor Trd and a predetermined reference potential Vss2. The gate of the transistor Tr3 is connected to the scanning line AZ2. On the other hand, the sampling transistor Tr1 is connected between the signal line SL and the gate G of the drive transistor Trd. The gate of the sampling transistor Tr1 is connected to the scanning line WS.

かかる構成において、サンプリングトランジスタTr1は、所定のサンプリング期間に走査線WSから供給される制御信号WSに応じ導通して信号線SLから供給された映像信号Vsigを容量部Csにサンプリングする。容量部Csは、サンプリングされた映像信号Vsigに応じてドライブトランジスタのゲートGとソースS間に入力電圧Vgsを印加する。ドライブトランジスタTrdは、所定の発光期間中入力電圧Vgsに応じた出力電流Idsを発光素子ELに供給する。なおこの出力電流(ドレイン電流)IdsはドライブトランジスタTrdのチャネル領域のキャリア移動度μ及び閾電圧Vthに対して依存性を有する。発光素子ELは、ドライブトランジスタTrdから供給された出力電流Idsにより映像信号Vsigに応じた輝度で発光する。   In such a configuration, the sampling transistor Tr1 conducts in response to the control signal WS supplied from the scanning line WS during a predetermined sampling period, and samples the video signal Vsig supplied from the signal line SL in the capacitor unit Cs. The capacitor Cs applies the input voltage Vgs between the gate G and the source S of the drive transistor in accordance with the sampled video signal Vsig. The drive transistor Trd supplies an output current Ids corresponding to the input voltage Vgs to the light emitting element EL during a predetermined light emission period. The output current (drain current) Ids has dependency on the carrier mobility μ and the threshold voltage Vth in the channel region of the drive transistor Trd. The light emitting element EL emits light with luminance according to the video signal Vsig by the output current Ids supplied from the drive transistor Trd.

本参考例の特徴として、画素回路2はスイッチングトランジスタTr2〜Tr4で構成される補正手段を備えており、出力電流Idsのキャリア移動度μに対する依存性を打ち消す為に、予め発光期間の先頭で容量部Csに保持された入力電圧Vgsを補正する。具体的には、この補正手段(Tr2〜Tr4)は、走査線WS及びDSから供給される制御信号WS,DSに応じてサンプリング期間の一部で動作し、映像信号Vsigがサンプリングされている状態でドライブトランジスタTrdから出力電流Idsを取り出し、これを容量部Csに負帰還して入力電圧Vgsを補正する。さらにこの補正手段(Tr2〜Tr4)は、出力電流Idsの閾電圧Vthに対する依存性を打ち消すために、予めサンプリング期間に先立ってドライブトランジスタTrdの閾電圧Vthを検出し、且つ検出された閾電圧Vthを入力電圧Vgsに足し込む様にしている。   As a feature of this reference example, the pixel circuit 2 is provided with a correction unit including switching transistors Tr2 to Tr4, and in order to cancel the dependency of the output current Ids on the carrier mobility μ, the capacitance is previously set at the head of the light emission period. The input voltage Vgs held in the part Cs is corrected. Specifically, the correction means (Tr2 to Tr4) operate in a part of the sampling period according to the control signals WS and DS supplied from the scanning lines WS and DS, and the video signal Vsig is sampled. Thus, the output current Ids is extracted from the drive transistor Trd and negatively fed back to the capacitor Cs to correct the input voltage Vgs. Further, the correction means (Tr2 to Tr4) detects the threshold voltage Vth of the drive transistor Trd in advance of the sampling period in order to cancel the dependence of the output current Ids on the threshold voltage Vth, and detects the detected threshold voltage Vth. Is added to the input voltage Vgs.

本参考例の場合、ドライブトランジスタTrdはNチャネル型トランジスタでドレインが電源Vcc側に接続する一方、ソースSが発光素子EL側に接続している。この場合、前述した補正手段は、サンプリング期間の後部分に重なる発光期間の先頭部分でドライブトランジスタTrdから出力電流Idsを取り出して、容量部Cs側に負帰還する。その際本補正手段は、発光期間の先頭部分でドライブトランジスタTrdのソースS側から取り出した出力電流Idsが、発光素子ELの有する容量に流れ込むようにしている。具体的には、発光素子ELはアノード及びカソードを備えたダイオード型の発光素子からなり、アノード側がドライブトランジスタTrdのソースSに接続する一方カソード側が接地されている。この構成で、本補正手段(Tr2〜Tr4)は、予め発光素子ELのアノード/カソード間を逆バイアス状態にセットしておき、ドライブトランジスタTrdのソースS側から取り出した出力電流Idsが発光素子ELに流れ込む時、このダイオード型の発光素子ELを容量性素子として機能させている。なお本補正手段は、サンプリング期間内でドライブトランジスタTrdから出力電流Idsを取り出す時間幅tを調整可能であり、これにより容量部Csに対する出力電流Idsの負帰還量を最適化している。   In the case of this reference example, the drive transistor Trd is an N-channel transistor, and the drain is connected to the power supply Vcc side, while the source S is connected to the light emitting element EL side. In this case, the correction means described above takes out the output current Ids from the drive transistor Trd at the beginning of the light emission period that overlaps the latter part of the sampling period, and negatively feeds back to the capacitor Cs side. At this time, the present correcting means causes the output current Ids extracted from the source S side of the drive transistor Trd at the head of the light emission period to flow into the capacitance of the light emitting element EL. Specifically, the light emitting element EL is composed of a diode type light emitting element having an anode and a cathode. The anode side is connected to the source S of the drive transistor Trd, and the cathode side is grounded. With this configuration, the correction means (Tr2 to Tr4) sets the anode / cathode of the light emitting element EL in a reverse bias state in advance, and the output current Ids extracted from the source S side of the drive transistor Trd is the light emitting element EL. This diode-type light emitting element EL functions as a capacitive element. The correction means can adjust the time width t for extracting the output current Ids from the drive transistor Trd within the sampling period, and thereby optimizes the negative feedback amount of the output current Ids with respect to the capacitor Cs.

図2は、図1に示した表示装置から画素回路の部分を取り出した模式図である。理解を容易にするため、サンプリングトランジスタTr1によってサンプリングされる映像信号Vsigや、ドライブトランジスタTrdの入力電圧Vgs及び出力電流Ids、さらには発光素子ELが有する容量成分Coledなどを書き加えてある。以下図2に基づいて、参考例にかかる画素回路2の動作を説明する。   FIG. 2 is a schematic view of a pixel circuit portion extracted from the display device shown in FIG. In order to facilitate understanding, the video signal Vsig sampled by the sampling transistor Tr1, the input voltage Vgs and output current Ids of the drive transistor Trd, and the capacitance component Coled of the light emitting element EL are added. The operation of the pixel circuit 2 according to the reference example will be described below with reference to FIG.

図3は、図2に示した画素回路のタイミングチャートである。図3を参照して、図2に示した参考例にかかる画素回路の動作をより具体的に説明する。図3は、時間軸Tに沿って各走査線WS,AZ1,AZ2及びDSに印加される制御信号の波形を表してある。表記を簡略化する為、制御信号も対応する走査線の符号と同じ符号で表してある。トランジスタTr1,Tr2,Tr3はNチャネル型なので、走査線WS,AZ1,AZ2がそれぞれハイレベルの時オンし、ローレベルの時オフする。一方トランジスタTr4はPチャネル型なので、走査線DSがハイレベルの時オフし、ローレベルの時オンする。なおこのタイミングチャートは、各制御信号WS,AZ1,AZ2,DSの波形と共に、ドライブトランジスタTrdのゲートGの電位変化及びソースSの電位変化も表してある。   FIG. 3 is a timing chart of the pixel circuit shown in FIG. With reference to FIG. 3, the operation of the pixel circuit according to the reference example shown in FIG. 2 will be described more specifically. FIG. 3 shows the waveforms of control signals applied to the scanning lines WS, AZ1, AZ2, and DS along the time axis T. In order to simplify the notation, the control signals are also represented by the same reference numerals as the corresponding scanning lines. Since the transistors Tr1, Tr2 and Tr3 are N-channel type, they are turned on when the scanning lines WS, AZ1 and AZ2 are at a high level, and turned off when the scanning lines are at a low level. On the other hand, since the transistor Tr4 is a P-channel type, it is turned off when the scanning line DS is at a high level and turned on when it is at a low level. This timing chart also shows the change in the potential of the gate G and the change in the potential of the source S of the drive transistor Trd, along with the waveforms of the control signals WS, AZ1, AZ2, and DS.

図3のタイミングチャートではタイミングT1〜T8までを1フィールド(1f)としてある。1フィールドの間に画素アレイの各行が一回順次走査される。タイミングチャートは、1行分の画素に印加される各制御信号WS,AZ1,AZ2,DSの波形を表してある。   In the timing chart of FIG. 3, timings T1 to T8 are defined as one field (1f). Each row of the pixel array is sequentially scanned once during one field. The timing chart shows the waveforms of the control signals WS, AZ1, AZ2, DS applied to the pixels for one row.

当該フィールドが始まる前のタイミングT0で、全ての制御線号WS,AZ1,AZ2,DSがローレベルにある。したがってNチャネル型のトランジスタTr1,Tr2,Tr3はオフ状態にある一方、Pチャネル型のトランジスタTr4のみオン状態である。したがってドライブトランジスタTrdはオン状態のトランジスタTr4を介して電源Vccに接続しているので、所定の入力電圧Vgsに応じて出力電流Idsを発光素子ELに供給している。したがってタイミングT0で発光素子ELは発光している。この時ドライブトランジスタTrdに印加される入力電圧Vgsは、ゲート電位(G)とソース電位(S)の差で表される。   At timing T0 before the field starts, all control line numbers WS, AZ1, AZ2, DS are at a low level. Therefore, the N-channel transistors Tr1, Tr2, Tr3 are in the off state, while only the P-channel transistor Tr4 is in the on state. Therefore, since the drive transistor Trd is connected to the power supply Vcc via the transistor Tr4 in the on state, the output current Ids is supplied to the light emitting element EL according to the predetermined input voltage Vgs. Therefore, the light emitting element EL emits light at the timing T0. At this time, the input voltage Vgs applied to the drive transistor Trd is expressed by the difference between the gate potential (G) and the source potential (S).

当該フィールドが始まるタイミングT1で、制御信号DSがローレベルからハイレベルに切り替わる。これによりトランジスタTr4がオフし、ドライブトランジスタTrdは電源Vccから切り離されるので、発光が停止し非発光期間に入る。したがってタイミングT1に入ると、全てのトランジスタTr1〜Tr4がオフ状態になる。   At the timing T1 when the field starts, the control signal DS is switched from the low level to the high level. As a result, the transistor Tr4 is turned off and the drive transistor Trd is disconnected from the power supply Vcc, so that the light emission stops and the non-light emission period starts. Therefore, at the timing T1, all the transistors Tr1 to Tr4 are turned off.

続いてタイミングT2に進むと、制御信号AZ1及びAZ2がハイレベルになるので、スイッチングトランジスタTr2及びTr3がオンする。この結果、ドライブトランジスタTrdのゲートGが基準電位Vss1に接続し、ソースSが基準電位Vss2に接続される。ここでVss1−Vss2>Vthを満たしており、Vss1−Vss2=Vgs>Vthとする事で、その後タイミングT3で行われるVth補正の準備を行う。換言すると期間T2‐T3は、ドライブトランジスタTrdのリセット期間に相当する。また、発光素子ELの閾電圧をVthELとすると、VthEL>Vss2に設定されている。これにより、発光素子ELにはマイナスバイアスが印加され、いわゆる逆バイアス状態となる。この逆バイアス状態は、後で行うVth補正動作及び移動度補正動作を正常に行うために必要である。   Subsequently, at timing T2, since the control signals AZ1 and AZ2 are at a high level, the switching transistors Tr2 and Tr3 are turned on. As a result, the gate G of the drive transistor Trd is connected to the reference potential Vss1, and the source S is connected to the reference potential Vss2. Here, Vss1−Vss2> Vth is satisfied, and by setting Vss1−Vss2 = Vgs> Vth, preparation for Vth correction performed at timing T3 is performed. In other words, the period T2-T3 corresponds to a reset period of the drive transistor Trd. Further, when the threshold voltage of the light emitting element EL is VthEL, VthEL> Vss2 is set. Thereby, a minus bias is applied to the light emitting element EL, and a so-called reverse bias state is obtained. This reverse bias state is necessary for normally performing the Vth correction operation and the mobility correction operation to be performed later.

タイミングT3では制御信号AZ2をローレベルにし且つ直後制御信号DSもローレベルにしている。これによりトランジスタTr3がオフする一方トランジスタTr4がオンする。この結果ドレイン電流Idsが画素容量Csに流れ込み、Vth補正動作を開始する。この時ドライブトランジスタTrdのゲートGはVss1に保持されており、ドライブトランジスタTrdがカットオフするまで電流Idsが流れる。カットオフするとドライブトランジスタTrdのソース電位(S)はVss1−Vthとなる。ドレイン電流がカットオフした後のタイミングT4で制御信号DSを再びハイレベルに戻し、スイッチングトランジスタTr4をオフする。さらに制御信号AZ1もローレベルに戻し、スイッチングトランジスタTr2もオフする。この結果、画素容量CsにVthが保持固定される。この様にタイミングT3‐T4はドライブトランジスタTrdの閾電圧Vthを検出する期間である。ここでは、この検出期間T3‐T4をVth補正期間と呼んでいる。   At timing T3, the control signal AZ2 is set to the low level, and the control signal DS is also set to the low level. As a result, the transistor Tr3 is turned off while the transistor Tr4 is turned on. As a result, the drain current Ids flows into the pixel capacitor Cs, and the Vth correction operation is started. At this time, the gate G of the drive transistor Trd is held at Vss1, and the current Ids flows until the drive transistor Trd is cut off. When cut off, the source potential (S) of the drive transistor Trd becomes Vss1-Vth. At timing T4 after the drain current is cut off, the control signal DS is returned to the high level again, and the switching transistor Tr4 is turned off. Further, the control signal AZ1 is also returned to the low level, and the switching transistor Tr2 is also turned off. As a result, Vth is held and fixed in the pixel capacitor Cs. Thus, the timing T3-T4 is a period for detecting the threshold voltage Vth of the drive transistor Trd. Here, this detection period T3-T4 is called a Vth correction period.

この様にVth補正を行った後タイミングT5で制御信号WSをハイレベルに切り替え、サンプリングトランジスタTr1をオンして映像信号Vsigを画素容量Csに書き込む。発光素子ELの等価容量Coledに比べて画素容量Csは充分に小さい。この結果、映像信号Vsigのほとんど大部分が画素容量Csに書き込まれる。正確には、Vss1に対する。Vsigの差分Vsig−Vss1が画素容量Csに書き込まれる。したがってドライブトランジスタTrdのゲートGとソースS間の電圧Vgsは、先に検出保持されたVthと今回サンプリングされたVsig−Vss1を加えたレベル(Vsig−Vss1+Vth)となる。以降説明簡易化の為Vss1=0Vとすると、ゲート/ソース間電圧Vgsは図3のタイミングチャートに示すようにVsig+Vthとなる。かかる映像信号Vsigのサンプリングは制御信号WSがローレベルに戻るタイミングT7まで行われる。すなわちタイミングT5‐T7がサンプリング期間に相当する。   After performing the Vth correction in this way, the control signal WS is switched to the high level at timing T5, the sampling transistor Tr1 is turned on, and the video signal Vsig is written into the pixel capacitor Cs. The pixel capacitance Cs is sufficiently smaller than the equivalent capacitance Coled of the light emitting element EL. As a result, most of the video signal Vsig is written into the pixel capacitor Cs. To be precise, for Vss1. The difference Vsig−Vss1 of Vsig is written to the pixel capacitor Cs. Therefore, the voltage Vgs between the gate G and the source S of the drive transistor Trd becomes a level (Vsig−Vss1 + Vth) obtained by adding Vth previously detected and held and Vsig−Vss1 sampled this time. Hereinafter, if Vss1 = 0V for simplification of explanation, the gate / source voltage Vgs becomes Vsig + Vth as shown in the timing chart of FIG. The sampling of the video signal Vsig is performed until timing T7 when the control signal WS returns to the low level. That is, the timing T5-T7 corresponds to the sampling period.

サンプリング期間の終了するタイミングT7より前のタイミングT6で制御信号DSがローレベルとなりスイッチングトランジスタTr4がオンする。これによりドライブトランジスタTrdが電源Vccに接続されるので、画素回路は非発光期間から発光期間に進む。この様にサンプリングトランジスタTr1がまだオン状態で且つスイッチングトランジスタTr4がオン状態に入った期間T6‐T7で、ドライブトランジスタTrdの移動度補正を行う。即ち本参考例では、サンプリング期間の後部分と発光期間の先頭部分とが重なる期間T6‐T7で移動度補正を行っている。なお、この移動度補正を行う発光期間の先頭では、発光素子ELは実際には逆バイアス状態にあるので発光する事はない。この移動度補正期間T6‐T7では、ドライブトランジスタTrdのゲートGが映像信号Vsigのレベルに固定された状態で、ドライブトランジスタTrdにドレイン電流Idsが流れる。ここでVss1−Vth<VthELと設定しておく事で、発光素子ELは逆バイアス状態におかれる為、ダイオード特性ではなく単純な容量特性を示すようになる。よってドライブトランジスタTrdに流れる電流Idsは画素容量Csと発光素子ELの等価容量Coledの両者を結合した容量C=Cs+Coledに書き込まれていく。これによりドライブトランジスタTrdのソース電位(S)は上昇していく。図3のタイミングチャートではこの上昇分をΔVで表してある。この上昇分ΔVは結局画素容量Csに保持されたゲート/ソース間電圧Vgsから差し引かれる事になるので、負帰還をかけた事になる。この様にドライブトランジスタTrdの出力電流Idsを同じくドライブトランジスタTrdの入力電圧Vgsに負帰還する事で、移動度μを補正する事が可能である。なお負帰還量ΔVは移動度補正期間T6‐T7の時間幅tを調整する事で最適化可能である。   At timing T6 before the end of the sampling period T7, the control signal DS becomes low level and the switching transistor Tr4 is turned on. As a result, the drive transistor Trd is connected to the power supply Vcc, so that the pixel circuit proceeds from the non-light emitting period to the light emitting period. In this manner, the mobility correction of the drive transistor Trd is performed in the period T6-T7 in which the sampling transistor Tr1 is still on and the switching transistor Tr4 is on. That is, in this reference example, the mobility correction is performed in the period T6-T7 in which the latter part of the sampling period overlaps with the head part of the light emission period. Note that, at the beginning of the light emission period in which the mobility correction is performed, the light emitting element EL is actually in a reverse bias state, and thus does not emit light. In the mobility correction period T6-T7, the drain current Ids flows through the drive transistor Trd while the gate G of the drive transistor Trd is fixed at the level of the video signal Vsig. Here, by setting Vss1−Vth <VthEL, the light emitting element EL is placed in a reverse bias state, so that it exhibits simple capacitance characteristics instead of diode characteristics. Therefore, the current Ids flowing through the drive transistor Trd is written into a capacitor C = Cs + Coled obtained by combining both the pixel capacitor Cs and the equivalent capacitor Coled of the light emitting element EL. As a result, the source potential (S) of the drive transistor Trd increases. In the timing chart of FIG. 3, this increase is represented by ΔV. Since this increase ΔV is eventually subtracted from the gate / source voltage Vgs held in the pixel capacitor Cs, negative feedback is applied. In this way, the mobility μ can be corrected by negatively feeding back the output current Ids of the drive transistor Trd to the input voltage Vgs of the drive transistor Trd. The negative feedback amount ΔV can be optimized by adjusting the time width t of the mobility correction period T6-T7.

タイミングT7では制御信号WSがローレベルとなりサンプリングトランジスタTr1がオフする。この結果ドライブトランジスタTrdのゲートGは信号線SLから切り離される。映像信号Vsigの印加が解除されるので、ドライブトランジスタTrdのゲート電位(G)は上昇可能となり、ソース電位(S)と共に上昇していく。その間画素容量Csに保持されたゲート/ソース間電圧Vgsは(Vsig−ΔV+Vth)の値を維持する。ソース電位(S)の上昇に伴い、発光素子ELの逆バイアス状態は解消されるので、出力電流Idsの流入により発光素子ELは実際に発光を開始する。この時のドレイン電流Ids対ゲート電圧Vgsの関係は、先のトランジスタ特性式1のVgsにVsig−ΔV+Vthを代入する事で、以下の式2のように与えられる。
Ids=kμ(Vgs−Vth)=kμ(Vsig−ΔV)・・・式2
上記式2において、k=(1/2)(W/L)Coxである。この特性式2からVthの項がキャンセルされており、発光素子ELに供給される出力電流IdsはドライブトランジスタTrdの閾電圧Vthに依存しない事が分かる。基本的にドレイン電流Idsは映像信号の信号電圧Vsigによって決まる。換言すると、発光素子ELは映像信号Vsigに応じた輝度で発光する事になる。その際Vsigは帰還量ΔVで補正されている。この補正量ΔVは丁度特性式2の係数部に位置する移動度μの効果を打ち消すように働く。したがって、ドレイン電流Idsは実質的に映像信号Vsigのみに依存する事になる。
At timing T7, the control signal WS becomes low level and the sampling transistor Tr1 is turned off. As a result, the gate G of the drive transistor Trd is disconnected from the signal line SL. Since the application of the video signal Vsig is cancelled, the gate potential (G) of the drive transistor Trd can be increased and increases with the source potential (S). Meanwhile, the gate / source voltage Vgs held in the pixel capacitor Cs maintains a value of (Vsig−ΔV + Vth). As the source potential (S) rises, the reverse bias state of the light emitting element EL is canceled, so that the light emitting element EL actually starts to emit light by the inflow of the output current Ids. The relationship between the drain current Ids and the gate voltage Vgs at this time is given by the following equation 2 by substituting Vsig−ΔV + Vth into Vgs of the previous transistor characteristic equation 1.
Ids = kμ (Vgs−Vth) 2 = kμ (Vsig−ΔV) 2 Equation 2
In the above formula 2, k = (1/2) (W / L) Cox. It can be seen from the characteristic formula 2 that the term Vth is canceled and the output current Ids supplied to the light emitting element EL does not depend on the threshold voltage Vth of the drive transistor Trd. Basically, the drain current Ids is determined by the signal voltage Vsig of the video signal. In other words, the light emitting element EL emits light with a luminance corresponding to the video signal Vsig. At that time, Vsig is corrected by the feedback amount ΔV. This correction amount ΔV acts so as to cancel the effect of the mobility μ located in the coefficient part of the characteristic formula 2 just. Therefore, the drain current Ids substantially depends only on the video signal Vsig.

最後にタイミングT8に至ると制御信号DSがハイレベルとなってスイッチングトランジスタTr4がオフし、発光が終了すると共に当該フィールドが終わる。この後次のフィールドに移って再びVth補正動作、移動度補正動作及び発光動作が繰り返される事になる。   Finally, when the timing T8 is reached, the control signal DS becomes high level, the switching transistor Tr4 is turned off, the light emission ends, and the field ends. Thereafter, the operation proceeds to the next field, and the Vth correction operation, the mobility correction operation, and the light emission operation are repeated again.

しかしながらこの参考例にかかる画素回路では、5種類のトランジスタTr1,Tr2,Tr3,Tr4,Trdと、3種類の電源ラインVss1,Vss2,Vcc、4種類のゲートライン(走査線)WS,DS,AZ1,AZ2を形成する必要があり、電源ラインや信号線ラインとのクロスオーバーが増加してしまう。これは歩留りを低下させる原因になる。さらにレイアウト的に高精細化が困難になる。高精細パネルにおいては、歩留りを上げるために、素子数を削減する必要がある。   However, in the pixel circuit according to this reference example, five types of transistors Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, Trd, three types of power supply lines Vss1, Vss2, Vcc, and four types of gate lines (scanning lines) WS, DS, AZ1. , AZ2 need to be formed, and the crossover with the power line and the signal line increases. This causes a decrease in yield. Furthermore, it becomes difficult to achieve high definition in terms of layout. In a high-definition panel, it is necessary to reduce the number of elements in order to increase the yield.

図4は、本発明にかかる表示装置の全体構成を示しており、閾電圧(Vth)補正機能を備えたアクティブマトリクス型である。図示する様に、このアクティブマトリクス型表示装置は、主要部となる画素アレイ1と周辺の回路部とで構成されている。周辺の回路部は水平セレクタ3、ライトスキャナ4、ドラブスキャナ5などを含んでいる。画素アレイ1は行状の走査線WSと列状の信号線SLと両者の交差する部分にマトリクス状に配列した画素R,G,Bとで構成されている。カラー表示を可能とするため、RGBの三原色画素を用意しているが、本発明はこれに限られるものではない。各画素R,G,Bはそれぞれ画素回路2で構成されている。信号線SLは水平セレクタ3によって駆動される。水平セレクタ3は信号部を構成し、一般にドライバICが用いられ、信号線SLに映像信号を供給する。走査線WSはライトスキャナ4によって走査される。なお、第1の走査線WSと並行に第2の走査線DSも配線されている。走査線DSはドライブスキャナ5によって走査される。ライトスキャナ4とドライブスキャナ5はスキャナ部を構成しており、1水平走査期間ごと画素の行を順次走査する。各画素回路2は走査線WSによって選択されたとき信号線SLから映像信号をサンプリングする。さらに走査線DSによって選択されたとき、サンプリングされた映像信号に応じて画素回路2内に含まれている発光素子を駆動する。加えて画素回路2は水平走査期間内で走査線WS及びDSによって制御されたとき、予め決められた補正動作を行う。   FIG. 4 shows the overall configuration of the display device according to the present invention, which is an active matrix type having a threshold voltage (Vth) correction function. As shown in the figure, this active matrix display device is composed of a pixel array 1 as a main part and a peripheral circuit part. The peripheral circuit unit includes a horizontal selector 3, a write scanner 4, a drive scanner 5, and the like. The pixel array 1 includes row-like scanning lines WS and column-like signal lines SL, and pixels R, G, and B arranged in a matrix at the intersection of the two. In order to enable color display, RGB three primary color pixels are prepared, but the present invention is not limited to this. Each pixel R, G, B is composed of a pixel circuit 2. The signal line SL is driven by the horizontal selector 3. The horizontal selector 3 constitutes a signal unit, and generally a driver IC is used to supply a video signal to the signal line SL. The scanning line WS is scanned by the write scanner 4. Note that a second scanning line DS is also wired in parallel with the first scanning line WS. The scanning line DS is scanned by the drive scanner 5. The write scanner 4 and the drive scanner 5 constitute a scanner unit, and sequentially scan the pixel rows every horizontal scanning period. Each pixel circuit 2 samples a video signal from the signal line SL when selected by the scanning line WS. Further, when selected by the scanning line DS, the light emitting element included in the pixel circuit 2 is driven in accordance with the sampled video signal. In addition, the pixel circuit 2 performs a predetermined correction operation when controlled by the scanning lines WS and DS within the horizontal scanning period.

上述した画素アレイ1は通常ガラスなどの絶縁基板上に形成されており、フラットパネルとなっている。各画素回路2はアモルファスシリコン薄膜トランジスタ(TFT)または低温ポリシリコンTFTで形成されている。アモルファスシリコンTFTの場合、スキャナ部はパネルとは別のTABなどで構成され、フレキシブルケーブルにてフラットパネルに接続される。同様に信号部も外付けのドライバICで構成され、フラキシブルケーブルにてフラットパネルに接続される。低温ポリシリコンTFTの場合、信号部及びスキャナ部も同じ低温ポリシリコンTFTで形成できるので、フラットパネル上に画素アレイ部と信号部とスキャナ部を一体的に形成できる。   The pixel array 1 described above is usually formed on an insulating substrate such as glass and is a flat panel. Each pixel circuit 2 is formed of an amorphous silicon thin film transistor (TFT) or a low temperature polysilicon TFT. In the case of an amorphous silicon TFT, the scanner part is composed of TAB or the like different from the panel, and is connected to the flat panel with a flexible cable. Similarly, the signal section is also composed of an external driver IC, and is connected to the flat panel with a flexible cable. In the case of the low-temperature polysilicon TFT, the signal portion and the scanner portion can be formed of the same low-temperature polysilicon TFT, so that the pixel array portion, the signal portion, and the scanner portion can be integrally formed on the flat panel.

図5は、図4に示した本発明にかかる表示装置に組み込まれる画素回路2の構成を示す回路図である。この画素回路2は、サンプリングトランジスタTr1と、これに接続する画素容量Csと、これに接続するドライブトランジスタTrdと、これに接続する発光素子ELと、ドライブトランジスタTrdを電源Vccに接続するスイッチングトランジスタTr4とを含む。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the pixel circuit 2 incorporated in the display device according to the present invention shown in FIG. This pixel circuit 2 includes a sampling transistor Tr1, a pixel capacitor Cs connected thereto, a drive transistor Trd connected thereto, a light emitting element EL connected thereto, and a switching transistor Tr4 connecting the drive transistor Trd to a power supply Vcc. Including.

サンプリングトランジスタTr1は、第1走査線WSから供給される制御信号WSに応じ導通して信号線SLから供給された映像信号の信号電位Vsigを画素容量Csにサンプリングする。画素容量Csは、サンプリングされた映像信号の信号電位Vsigに応じてドライブトランジスタTrdのゲートGに入力電圧Vgsを印加する。ドラブトランジスタTrdは、入力電圧Vgsに応じた出力電流Idsを発光素子ELに供給する。なおこの出力電流Idsは、ドライブトランジスタTrdの閾電圧Vthに対して依存性を有する。発光素子ELは、発光期間中ドライブトランジスタTrdから供給された出力電流Idsにより映像信号の信号電位Vsigに応じた輝度で発光する。スッチングトランジスタTr4は、第2走査線DSから供給される制御信号DSに応じ導通して発光期間中ドライブトランジスタTrdを電源Vccに接続し、非発光期間では非導通状態になってドライブトランジスタTrdを電源Vccから切り離す。   The sampling transistor Tr1 conducts according to the control signal WS supplied from the first scanning line WS and samples the signal potential Vsig of the video signal supplied from the signal line SL into the pixel capacitor Cs. The pixel capacitor Cs applies the input voltage Vgs to the gate G of the drive transistor Trd in accordance with the signal potential Vsig of the sampled video signal. The drab transistor Trd supplies an output current Ids corresponding to the input voltage Vgs to the light emitting element EL. The output current Ids has a dependency on the threshold voltage Vth of the drive transistor Trd. The light emitting element EL emits light with luminance corresponding to the signal potential Vsig of the video signal by the output current Ids supplied from the drive transistor Trd during the light emission period. The switching transistor Tr4 is turned on in response to the control signal DS supplied from the second scanning line DS, connects the drive transistor Trd to the power source Vcc during the light emission period, and becomes non-conductive during the non-light emission period. Disconnect from the power supply Vcc.

特徴事項として、ライトスキャナ4及びドライブスキャナ5で構成されるスキャナ部は、水平走査期間(1H)に第1走査線WS及び第2走査線DSにそれぞれ制御信号WS,DSを出力し、サンプリングトランジスタTr1及びスイッチングトランジスタTr4をオンオフ制御して、出力電流Idsの閾電圧Vthに対する依存性を補正するために画素容量Csをリセットする準備動作、リセットされた画素容量Csに閾電圧Vthをキャンセルするための電圧を書き込む補正動作、及び補正された画素容量Csに映像信号Vsigの信号電位をサンプリングするサンプリング動作を実行する。一方水平セレクタ(ドライバIC)3で構成された信号部は、水平走査期間(1H)に映像信号を第1の固定電位VssHと、第2の固定電位VssLと、信号電位Vsigとの間で切換え、以って上述した準備動作、補正動作及びサンプリング動作に必要な電位を各画素に信号線SLを介して供給する。   As a characteristic matter, the scanner unit composed of the write scanner 4 and the drive scanner 5 outputs control signals WS and DS to the first scanning line WS and the second scanning line DS in the horizontal scanning period (1H), respectively, and the sampling transistor A preparatory operation for resetting the pixel capacitor Cs in order to correct the dependency of the output current Ids on the threshold voltage Vth by controlling the Tr1 and the switching transistor Tr4, and canceling the threshold voltage Vth to the reset pixel capacitor Cs. A correction operation for writing a voltage and a sampling operation for sampling the signal potential of the video signal Vsig in the corrected pixel capacitance Cs are executed. On the other hand, the signal section composed of the horizontal selector (driver IC) 3 switches the video signal between the first fixed potential VssH, the second fixed potential VssL, and the signal potential Vsig during the horizontal scanning period (1H). Thus, the potentials necessary for the above-described preparation operation, correction operation, and sampling operation are supplied to each pixel through the signal line SL.

具体的には水平セレクタ3は、まず高レベルの第1固定電位VssHを供給し続いて低レベルの第2固定電位VssLに切換えて準備動作を可能とし、さらに低レベルの第2固定電位VssLを維持した状態で補正動作を実行し、その後信号電位Vsigに切換えてサンプリング動作を実行する。上述したように水平セレクタ3はドライバICで構成され、信号電位Vsigを生成する信号生成回路と、信号生成回路から出力された信号電位Vsigに第1固定電位VssH及び第2固定電位VssLを挿入し、以って第1固定電位VssHと第2固定電位VssLと信号電位Vsigとが切換る映像信号を合成して各信号線SLに出力する出力回路とを含む。好ましくは水平セレクタ3を構成するドライバICは、通常の定格を超えない信号電位Vsigと定格を超える第1固定電位VssHとを合成した映像信号を出力する。この場合ドライバICに含まれる信号生成回路は定格を超えない信号電位Vsigを生成するため通常の耐圧を有する一方、出力回路は定格を超える第1固定電位VssHに対処するため高耐圧化されている。   Specifically, the horizontal selector 3 first supplies a high-level first fixed potential VssH, then switches to a low-level second fixed potential VssL to enable a preparatory operation, and further applies a low-level second fixed potential VssL. The correction operation is executed in the maintained state, and then the sampling operation is executed by switching to the signal potential Vsig. As described above, the horizontal selector 3 includes a driver IC, and inserts the first fixed potential VssH and the second fixed potential VssL into the signal generation circuit that generates the signal potential Vsig and the signal potential Vsig output from the signal generation circuit. Therefore, an output circuit that synthesizes a video signal for switching between the first fixed potential VssH, the second fixed potential VssL, and the signal potential Vsig and outputs the synthesized video signal to each signal line SL is included. Preferably, the driver IC constituting the horizontal selector 3 outputs a video signal obtained by synthesizing the signal potential Vsig not exceeding the normal rating and the first fixed potential VssH exceeding the rating. In this case, the signal generation circuit included in the driver IC has a normal breakdown voltage to generate the signal potential Vsig that does not exceed the rating, while the output circuit has a high breakdown voltage to cope with the first fixed potential VssH that exceeds the rating. .

ドライブトランジスタTrdは、その出力電流Idsが閾電圧Vthに加えチャネル領域のキャリア移動度μに対しても依存性を有する。この場合ライトスキャナ4とドライブスキャナ5で構成されるスキャナ部は、水平走査期間(1H)に第2走査線DSに制御信号を出力してさらにスイッチングトランジスタTr4を制御し、出力電流Idsのキャリア移動度μに対する依存性を打ち消すために、信号電位Vsigがサンプリングされている状態でドライブトランジスタTrdから出力電流を取り出し、これを画素容量Csに負帰還して入力電圧Vgsを補正する動作を実行する。   In the drive transistor Trd, the output current Ids depends on the carrier mobility μ in the channel region in addition to the threshold voltage Vth. In this case, the scanner unit composed of the write scanner 4 and the drive scanner 5 outputs a control signal to the second scanning line DS in the horizontal scanning period (1H), further controls the switching transistor Tr4, and moves the carrier of the output current Ids. In order to cancel the dependence on the degree μ, an output current is taken out from the drive transistor Trd in a state where the signal potential Vsig is sampled, and this is negatively fed back to the pixel capacitor Cs to correct the input voltage Vgs.

図6は、図5に示した表示装置から画素回路2の部分を取り出した模式図である。理解を容易にするため、サンプリングトランジスタTr1によってサンプリングされる映像信号VsigやドライブトランジスタTrdの入力電圧Vgs及び出力電流Ids、さらには発光素子ELが有する容量成分Coledなどを書き加えてある。また各トランジスタのゲートに接続される走査線WS、DSも書き込んである。この画素回路2は水平走査期間(1H)内にVth補正準備動作と、実際の補正動作と信号電位サンプリング動作を行う。これにより、画素回路2は3個のトランジスタTr1,Tr4,Trdと1個の画素容量Csと1個の発光素子ELとで構成可能である。図1に示した参考例にかかるVth補正機能を組み込んだ画素回路に比べ、少なくともトランジスタを2個削減可能である。これにより電源ラインやゲートラインを削減することが出来、パネルの歩留りの改善につながる。また画素回路のレイアウトを簡素化することで高精細化も可能である。   FIG. 6 is a schematic diagram in which a portion of the pixel circuit 2 is taken out from the display device shown in FIG. In order to facilitate understanding, the video signal Vsig sampled by the sampling transistor Tr1, the input voltage Vgs and output current Ids of the drive transistor Trd, and the capacitance component Coled of the light emitting element EL are added. The scanning lines WS and DS connected to the gates of the transistors are also written. The pixel circuit 2 performs a Vth correction preparation operation, an actual correction operation, and a signal potential sampling operation within the horizontal scanning period (1H). Accordingly, the pixel circuit 2 can be configured with three transistors Tr1, Tr4, Trd, one pixel capacitor Cs, and one light emitting element EL. Compared to the pixel circuit incorporating the Vth correction function according to the reference example shown in FIG. 1, at least two transistors can be reduced. As a result, power lines and gate lines can be reduced, which leads to an improvement in panel yield. Further, high definition can be achieved by simplifying the layout of the pixel circuit.

図7は、図5及び図6に示した画素回路のタイミングチャートである。図7を参照して、図5及び図6に示した画素回路の動作を具体的且つ詳細に説明する。図7は、時間軸Tに沿って各走査線WS,DSに印加される制御信号の波形を表してある。表記を簡略するため、制御信号も対応する走査線の符号と同じ符号で示してある。合わせて信号線に印加される映像信号の波形も時間軸Tに沿って示してある。図示する様に、この映像信号は各水平走査期間(1H)内で、高電位VssH、低電位VssL、信号電位Vsigと順に切換る。トランジスタTr1はNチャネル型なので、走査線WSがハイレベルのときオンし、ローレベルのときオフする。一方トランジスタTr4はPチャネル型なので、走査線DSがハイレベルのときオフし、ローレベルのときオンする。なおこのタイミングチャートは、各制御信号WS,DSの波形や映像信号の波形と共に、ドライブトランジスタTrdのゲートGの電位変化及びソースSの電位変化も表してある。   FIG. 7 is a timing chart of the pixel circuit shown in FIGS. With reference to FIG. 7, the operation of the pixel circuit shown in FIGS. 5 and 6 will be described specifically and in detail. FIG. 7 shows the waveforms of control signals applied to the scanning lines WS and DS along the time axis T. In order to simplify the notation, the control signals are also denoted by the same reference numerals as the corresponding scanning lines. In addition, the waveform of the video signal applied to the signal line is also shown along the time axis T. As shown in the figure, this video signal is sequentially switched between a high potential VssH, a low potential VssL, and a signal potential Vsig within each horizontal scanning period (1H). Since the transistor Tr1 is an N-channel type, it is turned on when the scanning line WS is at a high level and turned off when it is at a low level. On the other hand, since the transistor Tr4 is a P-channel type, it is turned off when the scanning line DS is at a high level and turned on when it is at a low level. This timing chart also shows the change in the potential of the gate G and the change in the potential of the source S of the drive transistor Trd, along with the waveforms of the control signals WS and DS and the waveform of the video signal.

図7のタイミングチャートではタイミングT1〜T8までを1フィールド(1f)としてある。1フィールドの間に画素アレイの各行が一回順次走査される。タイミングチャートは、1行分の画素に印加される各制御信号WS,DSの波形を表してある。   In the timing chart of FIG. 7, timings T1 to T8 are defined as one field (1f). Each row of the pixel array is sequentially scanned once during one field. The timing chart shows the waveforms of the control signals WS and DS applied to the pixels for one row.

初めにタイミングT1で、スイッチングトランジスタTr4をオフして非発光とする。この時、ドライブトランジスタTrdのソース電位はVccからの電源供給が無いので、発光素子ELのカットオフ電圧VthELまで下げられる。   First, at the timing T1, the switching transistor Tr4 is turned off to emit no light. At this time, since the source potential of the drive transistor Trd is not supplied from Vcc, it is lowered to the cut-off voltage VthEL of the light emitting element EL.

次にタイミングT2で、サンプリングトランジスタTr1をオンする。ただしこの前に、信号線電圧をVssHまで上げておく方が、書き込み時間を短くできるので好ましい。サンプリングトランジスタTr1をオンする事でドライブトランジスタTrdのゲート電位はVssHが書き込まれる。この時、画素容量Csを介してソース電位にカップリングが入り、ソース電位は上昇する。ソースSの電位は一度上昇するが、発光素子ELを介して放電されるので、再度ソース電圧はVthELになる。この時、ゲート電圧はVssHのままである。このように信号線電圧をVssHまで上げることで、ソース電位を一旦VthELより上げその後確実にVthELにすることができる。   Next, at timing T2, the sampling transistor Tr1 is turned on. However, it is preferable to increase the signal line voltage to VssH before this because the writing time can be shortened. By turning on the sampling transistor Tr1, VssH is written as the gate potential of the drive transistor Trd. At this time, coupling enters the source potential via the pixel capacitor Cs, and the source potential rises. Although the potential of the source S rises once, it is discharged through the light emitting element EL, so that the source voltage becomes VthEL again. At this time, the gate voltage remains VssH. By raising the signal line voltage to VssH in this way, the source potential can be once raised from VthEL and then reliably set to VthEL.

次にタイミングTaで、サンプリングトランジスタTr1をオンしたまま、信号電圧をVssLに変化させる。この電位変化が画素容量Csを介してソース電位にカップリングされる。この時のカップリング量は、Cs/(Cs+Coled)×(VssH−VssL)にて求められる。この時、ゲート電位はVssL、ソース電位はVthEL−Cs/(Cs+Coled)×(VssH−VssL)で表される。ここでソース電位は、この後のVth補正や移動度補正終了後も発光素子ELがカットオフし続ける電位に設定することが望ましい。また、このVgs>Vthとなるようにカップリングを入れることで、Vth補正の準備を行うことができる。以上により、トランジスタや電源ライン、ゲートラインを削減した回路においてもVth補正準備を行うことができる。即ちタイミングT2〜Taは補正準備期間に含まれる。なおVssLおよびVssHのレベルは、画素容量Csと発光素子容量Coledの容量比を考慮して、ドライブランジスタがVgs>Vthの条件を満たし且つこの後のVth補正や移動度補正終了後も発光素子ELがカットオフし続ける電位となるように設定する。
なお上記の説明では、一旦信号電圧をVssHに上げた後VssLに下げることで、ドライブトランジスタTrdのソース電位を下げ、以ってVgs>Vthの条件を設定している。
但し本発明はこの動作に限られるものではなく、基本的には信号電圧をVssLに落とすことでソース電圧をVthELから下げ、且つドライブトランジスタについてVgs>Vthの条件を満たす事ができる画素容量Cs、発光素子容量Coled、VssLレベル、VssHレベルの関係であればかまわない。
ただ本実施例のように一旦信号電圧をVssHに上げた後VssLに下げることで、速やかに且つ確実に、ドライブトランジスタTrdのソース電位がVgs>Vthの条件を満たし且つこの後のVth補正や移動度補正終了後も発光素子ELがカットオフし続ける電位となるようにセットすることができる。
なお後述するように、Vth補正後に信号電位Vsigを画素容量Csに書き込む。即ち信号線の電位をVssLからVsigに変化させて、映像信号の信号電位Vsigを画素容量Csに書き込む。この時実際に画素容量Csに保持される電圧は、画素容量Csと発光素子容量Coledの容量分割によって決まる。この場合、発光素子容量Coledに比べて画素容量Csは小さいため、ドライブトランジスタTrdのソース側の電位変動よりゲート側の電位変動が大きく、ソース・ゲート間の電位差が広がり、実信号を書き込むことができる。従って元の信号電位Vsigの振幅に余裕を持たせておけば、動作上十分な信号電圧を画素容量Csに書き込むことができる。
以上の様に、本発明にかかる表示装置は、Vth補正準備動作で画素容量Csを通じたカップリングによるVgsの設定と、信号書き込み動作で画素容量Csに対するVsigの書き込みを行う。いずれの動作でも画素容量Csと発光素子容量Coledの容量比に応じて適切にVssLやVsigのレベルを設定することで、相互に支障をきたすことなくVth補正準備動作及び信号書き込み動作を行うことができる。
Next, at timing Ta, the signal voltage is changed to VssL while the sampling transistor Tr1 is kept on. This potential change is coupled to the source potential via the pixel capacitor Cs. The amount of coupling at this time is determined by Cs / (Cs + Coled) × (VssH−VssL). At this time, the gate potential is represented by VssL, and the source potential is represented by VthEL−Cs / (Cs + Coled) × (VssH−VssL). Here, the source potential is desirably set to a potential at which the light emitting element EL continues to be cut off after the subsequent Vth correction or mobility correction. Further, by adding coupling so that Vgs> Vth, preparation for Vth correction can be made. As described above, Vth correction preparation can be performed even in a circuit in which transistors, power supply lines, and gate lines are reduced. That is, the timings T2 to Ta are included in the correction preparation period. Note that the levels of VssL and VssH consider the capacitance ratio of the pixel capacitance Cs and the light emitting element capacitance Coled, the drive transistor satisfies the condition of Vgs> Vth, and the light emitting element EL after the subsequent Vth correction or mobility correction is completed. Is set to a potential that continues to be cut off.
In the above description, the signal voltage is once raised to VssH and then lowered to VssL, thereby lowering the source potential of the drive transistor Trd, thereby setting the condition of Vgs> Vth.
However, the present invention is not limited to this operation. Basically, by reducing the signal voltage to VssL, the source voltage is lowered from VthEL, and the pixel capacitance Cs that can satisfy the condition of Vgs> Vth for the drive transistor, Any relationship between the light emitting element capacitance Coled, the VssL level, and the VssH level may be used.
However, as in this embodiment, once the signal voltage is raised to VssH and then lowered to VssL, the source potential of the drive transistor Trd satisfies the condition of Vgs> Vth promptly and surely and Vth correction and movement thereafter The light emitting element EL can be set to a potential that continues to be cut off even after the degree correction is completed.
As will be described later, the signal potential Vsig is written into the pixel capacitor Cs after Vth correction. That is, the signal line potential is changed from VssL to Vsig, and the signal potential Vsig of the video signal is written to the pixel capacitor Cs. At this time, the voltage actually held in the pixel capacitor Cs is determined by the capacitance division of the pixel capacitor Cs and the light emitting element capacitor Coled. In this case, since the pixel capacitance Cs is smaller than the light emitting element capacitance Coled, the potential variation on the gate side is larger than the potential variation on the source side of the drive transistor Trd, the potential difference between the source and gate is widened, and an actual signal can be written. it can. Therefore, if a margin is provided for the amplitude of the original signal potential Vsig, a signal voltage sufficient for operation can be written to the pixel capacitor Cs.
As described above, the display device according to the present invention sets Vgs by coupling through the pixel capacitor Cs in the Vth correction preparation operation and writes Vsig to the pixel capacitor Cs in the signal write operation. In any operation, by appropriately setting the level of VssL or Vsig according to the capacitance ratio of the pixel capacitor Cs and the light emitting element capacitor Coled, the Vth correction preparation operation and the signal writing operation can be performed without causing mutual trouble. it can.

この後、タイミングT3でゲートGをVssLに保持した状態のままスイッチングトランジスタTr4をオンすると、ドライブトランジスタTrdに電流が流れて、参考例と同様にVth補正が行われる。ドライブトランジスタTrdがカットオフするまで電流が流れ、カットオフするとドライブトランジスタTrdのソース電位はVssL−Vthとなる。ここで、VssL−Vth<VthELとする必要がある。   Thereafter, when the switching transistor Tr4 is turned on with the gate G held at VssL at the timing T3, a current flows through the drive transistor Trd, and Vth correction is performed as in the reference example. A current flows until the drive transistor Trd is cut off. When the drive transistor Trd is cut off, the source potential of the drive transistor Trd becomes VssL−Vth. Here, it is necessary to satisfy VssL−Vth <VthEL.

この後タイミングT4で、スイッチングトランジスタTr4をオフしてVth補正は終了する。即ち、タイミングT3〜T4はVth補正期間である。   Thereafter, at timing T4, the switching transistor Tr4 is turned off and the Vth correction ends. That is, the timings T3 to T4 are Vth correction periods.

この様にタイミングT3〜T4でVth補正を行った後、タイミングT5に至って信号線の電位がVssLからVsigに変化する。これにより映像信号の信号電位Vsigが画素容量Csに書き込まれる。発光素子ELの等価容量Coledに比べて画素容量Csは十分に小さい。この結果、信号電位Vsigのほとんど大部分が画素容量Csに書き込まれる。したがってドライブトランジスタTrdのゲートGとソースS間の電圧Vgsは、先に検出保持されたVthと今回サンプリングされたVsigを加えたレベル(Vsig+Vth)となる。即ちドライブトランジスタTrdに対する入力電圧VgsはVsig+Vthとなる。かかる信号電圧Vsigのサンプリングは制御信号WSがローレベルに戻るタイミングT7まで行われる。即ちタイミングT5〜T7がサンプリング期間に相当する。   After performing Vth correction at timings T3 to T4 in this way, the potential of the signal line changes from VssL to Vsig at timing T5. As a result, the signal potential Vsig of the video signal is written into the pixel capacitor Cs. The pixel capacitance Cs is sufficiently smaller than the equivalent capacitance Coled of the light emitting element EL. As a result, most of the signal potential Vsig is written into the pixel capacitor Cs. Therefore, the voltage Vgs between the gate G and the source S of the drive transistor Trd becomes a level (Vsig + Vth) obtained by adding Vth previously detected and held and Vsig sampled this time. That is, the input voltage Vgs to the drive transistor Trd is Vsig + Vth. The sampling of the signal voltage Vsig is performed until timing T7 when the control signal WS returns to the low level. That is, timings T5 to T7 correspond to the sampling period.

本発明にかかる画素回路は、上述した閾電圧Vthの補正に加え、移動度μの補正も行っている。移動度μの補正はタイミングT6〜T7で行われる。この点については後で詳細に説明する。結論としてタイミングチャートに示すように、補正量ΔVが入力電圧Vgsから差し引かれる。   The pixel circuit according to the present invention corrects the mobility μ in addition to the correction of the threshold voltage Vth described above. The mobility μ is corrected at timings T6 to T7. This point will be described later in detail. As a conclusion, as shown in the timing chart, the correction amount ΔV is subtracted from the input voltage Vgs.

タイミングT7になると、制御信号WSがローレベルとなりサンプリングトランジスタTr1がオフする。この結果ドライブトランジスタTrdのゲートGは信号線SLから切り離される。映像信号Vsigの印加が解除されるので、ドライブトランジスタTrdのゲート電位(G)は上昇可能となり、ソース電位(S)と共に上昇していく。その間画素容量Csに保持されたゲート/ソース間電圧Vgsは(Vsig−ΔV+Vth)の値を維持する。ソース電位(S)の上昇に伴い、発光素子ELの逆バイアス状態は解消されるので、出力電流Idsの流入により発光素子ELは実際に発光を開始する。この時のドレイン電流Ids対ゲート電圧Vgsの関係は、前述した式2のように与えられる。この特性式2からVthの項がキャンセルされており、発光素子ELに供給される出力電流IdsはドライブトランジスタTrdの閾電圧Vthに依存しない事が分かる。基本的にドレイン電流Idsは映像信号の信号電圧Vsigによって決まる。換言すると、発光素子ELは映像信号Vsigに応じた輝度で発光する事になる。その際Vsigは帰還量ΔVで補正されている。この補正量ΔVは丁度特性式2の係数部に位置する移動度μの効果を打ち消すように働く。したがって、ドレイン電流Idsは実質的に映像信号Vsigのみに依存する事になる。   At timing T7, the control signal WS becomes low level and the sampling transistor Tr1 is turned off. As a result, the gate G of the drive transistor Trd is disconnected from the signal line SL. Since the application of the video signal Vsig is cancelled, the gate potential (G) of the drive transistor Trd can be increased and increases with the source potential (S). Meanwhile, the gate / source voltage Vgs held in the pixel capacitor Cs maintains a value of (Vsig−ΔV + Vth). As the source potential (S) rises, the reverse bias state of the light emitting element EL is canceled, so that the light emitting element EL actually starts to emit light by the inflow of the output current Ids. The relationship between the drain current Ids and the gate voltage Vgs at this time is given by the above-described equation 2. It can be seen from the characteristic formula 2 that the term Vth is canceled and the output current Ids supplied to the light emitting element EL does not depend on the threshold voltage Vth of the drive transistor Trd. Basically, the drain current Ids is determined by the signal voltage Vsig of the video signal. In other words, the light emitting element EL emits light with a luminance corresponding to the video signal Vsig. At that time, Vsig is corrected by the feedback amount ΔV. This correction amount ΔV acts so as to cancel the effect of the mobility μ located in the coefficient part of the characteristic formula 2 just. Therefore, the drain current Ids substantially depends only on the video signal Vsig.

最後にタイミングT8に至ると制御信号DSがハイレベルとなってスイッチングトランジスタTr4がオフし、発光が終了すると共に当該フィールドが終わる。この後次のフィールドに移って再び補正準備動作、Vth補正動作、移動度補正動作及び発光動作が繰り返される事になる。このように本実施形態では、画素の各行に割り当てられた1水平走査期間(1H)内において、ゲート電位カップリングによる閾電圧補正準備動作と、実際の閾電圧補正動作と、信号電圧のサンプリング動作とを行っている。但し本発明はこれに限られるものではなく、閾電圧補正準備動作と、実際の閾電圧補正動作と、信号電圧のサンプリング動作とを複数の水平走査期間に渡って行うこともできる。例えば、閾電圧補正準備動作と閾電圧補正動作を先行する水平走査期間で行い、信号電圧のサンプリング動作を当該画素行に割り当てられた水平走査期間で行うこともできる。   Finally, when the timing T8 is reached, the control signal DS becomes high level, the switching transistor Tr4 is turned off, the light emission ends, and the field ends. Thereafter, the process proceeds to the next field, and the correction preparation operation, the Vth correction operation, the mobility correction operation, and the light emission operation are repeated again. As described above, in this embodiment, the threshold voltage correction preparation operation by gate potential coupling, the actual threshold voltage correction operation, and the signal voltage sampling operation in one horizontal scanning period (1H) assigned to each row of pixels. And go. However, the present invention is not limited to this, and the threshold voltage correction preparation operation, the actual threshold voltage correction operation, and the signal voltage sampling operation can be performed over a plurality of horizontal scanning periods. For example, the threshold voltage correction preparation operation and the threshold voltage correction operation can be performed in the preceding horizontal scanning period, and the signal voltage sampling operation can be performed in the horizontal scanning period assigned to the pixel row.

図8は、移動度補正期間T6‐T7における画素回路2の状態を示す回路図である。図示するように、移動度補正期間T6‐T7では、サンプリングトランジスタTr1及びスイッチングトランジスタTr4がオンしている一方、残りのスイッチングトランジスタTr3がオフしている。この状態でドライブトランジスタTr4のソース電位(S)はVssL−Vthである。このソース電位Sは発光素子ELのアノード電位でもある。前述したようにVssL−Vth<VthELと設定しておく事で、発光素子ELは逆バイアス状態におかれ、ダイオード特性ではなく単純な容量特性を示す事になる。よってドライブトランジスタTrdに流れる電流Idsは画素容量Csと発光素子ELの等価容量Coledとの合成容量C=Cs+Coledに流れ込む事になる。換言すると、ドレイン電流Idsの一部が画素容量Csに負帰還され、移動度の補正が行われる。   FIG. 8 is a circuit diagram showing the state of the pixel circuit 2 in the mobility correction period T6-T7. As shown in the figure, in the mobility correction period T6-T7, the sampling transistor Tr1 and the switching transistor Tr4 are turned on, while the remaining switching transistors Tr3 are turned off. In this state, the source potential (S) of the drive transistor Tr4 is VssL-Vth. This source potential S is also the anode potential of the light emitting element EL. As described above, by setting VssL−Vth <VthEL, the light emitting element EL is placed in a reverse bias state and exhibits simple capacitance characteristics instead of diode characteristics. Therefore, the current Ids flowing through the drive transistor Trd flows into the combined capacitance C = Cs + Coled of the pixel capacitance Cs and the equivalent capacitance Coled of the light emitting element EL. In other words, a part of the drain current Ids is negatively fed back to the pixel capacitor Cs, and the mobility is corrected.

図9は上述したトランジスタ特性式2をグラフ化したものであり、縦軸にIdsを取り横軸にVsigを取ってある。このグラフの下方に特性式2も合わせて示してある。図9のグラフは、画素1と画素2を比較した状態で特性カーブを描いてある。画素1のドライブトランジスタの移動度μは相対的に大きい。逆に画素2に含まれるドライブトランジスタの移動度μは相対的に小さい。この様にドライブトランジスタをポリシリコン薄膜トランジスタなどで構成した場合、画素間で移動度μがばらつく事は避けられない。例えば両画素1,2に同レベルの映像信号Vsigを書き込んだ場合、何ら移動度の補正を行わないと、移動度μの大きい画素1に流れる出力電流Ids1´は、移動度μの小さい画素2に流れる出力電流Ids2´に比べて大きな差が生じてしまう。この様に移動度μのばらつきに起因して出力電流Idsの間に大きな差が生じるので、画面のユニフォーミティを損なう事になる。   FIG. 9 is a graph of the transistor characteristic equation 2 described above, where Ids is plotted on the vertical axis and Vsig is plotted on the horizontal axis. The characteristic formula 2 is also shown below the graph. In the graph of FIG. 9, a characteristic curve is drawn in a state where the pixel 1 and the pixel 2 are compared. The mobility μ of the drive transistor of the pixel 1 is relatively large. Conversely, the mobility μ of the drive transistor included in the pixel 2 is relatively small. Thus, when the drive transistor is composed of a polysilicon thin film transistor or the like, it is inevitable that the mobility μ varies between pixels. For example, when the video signal Vsig of the same level is written in both the pixels 1 and 2, the output current Ids 1 ′ flowing in the pixel 1 having the high mobility μ is the pixel 2 having the low mobility μ unless the mobility is corrected. A large difference is generated as compared with the output current Ids2 'flowing through the current. In this way, a large difference occurs between the output currents Ids due to the variation in the mobility μ, so that the uniformity of the screen is impaired.

そこで本発明では出力電流を入力電圧側に負帰還させる事で移動度のばらつきをキャンセルしている。トランジスタ特性式から明らかなように、移動度が大きいとドレイン電流Idsが大きくなる。したがって負帰還量ΔVは移動度が大きいほど大きくなる。図9のグラフに示すように、移動度μの大きな画素1の負帰還量ΔV1は移動度の小さな画素2の負帰還量ΔV2に比べて大きい。したがって、移動度μが大きいほど負帰還が大きくかかる事となって、ばらつきを抑制する事が可能である。図示するように、移動度μの大きな画素1でΔV1の補正をかけると、出力電流はIds1´からIds1まで大きく下降する。一方移動度μの小さな画素2の補正量ΔV2は小さいので、出力電流Ids2´はIds2までそれ程大きく下降しない。結果的に、Ids1とIds2は略等しくなり、移動度のばらつきがキャンセルされる。この移動度のばらつきのキャンセルは黒レベルから白レベルまでVsigの全範囲で行われるので、画面のユニフォーミティは極めて高くなる。以上をまとめると、移動度の異なる画素1と2があった場合、移動度の大きい画素1の補正量ΔV1は移動度の小さい画素2の補正量ΔV2に対して小さくなる。つまり移動度が大きいほどΔVが大きくIdsの減少値は大きくなる。これにより移動度の異なる画素電流値は均一化され、移動度のばらつきを補正する事ができる。   Therefore, in the present invention, the variation in mobility is canceled by negatively feeding back the output current to the input voltage side. As is clear from the transistor characteristic equation, the drain current Ids increases when the mobility is large. Therefore, the negative feedback amount ΔV increases as the mobility increases. As shown in the graph of FIG. 9, the negative feedback amount ΔV1 of the pixel 1 having a high mobility μ is larger than the negative feedback amount ΔV2 of the pixel 2 having a low mobility. Therefore, the larger the mobility μ is, the more negative feedback is applied, and the variation can be suppressed. As shown in the figure, when ΔV1 is corrected in the pixel 1 having a high mobility μ, the output current greatly decreases from Ids1 ′ to Ids1. On the other hand, since the correction amount ΔV2 of the pixel 2 having the low mobility μ is small, the output current Ids2 ′ does not decrease so much to Ids2. As a result, Ids1 and Ids2 are substantially equal, and the variation in mobility is cancelled. Since the cancellation of the variation in mobility is performed in the entire range of Vsig from the black level to the white level, the uniformity of the screen becomes extremely high. In summary, when there are pixels 1 and 2 having different mobility, the correction amount ΔV1 of the pixel 1 having high mobility is smaller than the correction amount ΔV2 of the pixel 2 having low mobility. That is, as the mobility increases, ΔV increases and the decrease value of Ids increases. As a result, pixel current values having different mobilities are made uniform, and variations in mobility can be corrected.

以下参考の為図10を参照して、上述した移動度補正の数値解析を行う。図10に示すように、トランジスタTr1及びTr4がオンした状態で、ドライブトランジスタTrdのソース電位を変数Vに取って解析を行う。ドライブトランジスタTrdのソース電位(S)をVとすると、ドライブトランジスタTrdを流れるドレイン電流Idsは以下の式3に示す通りである。

Figure 2007156460
For reference, the numerical analysis of the mobility correction described above is performed with reference to FIG. As shown in FIG. 10, the analysis is performed by taking the source potential of the drive transistor Trd as a variable V while the transistors Tr1 and Tr4 are turned on. Assuming that the source potential (S) of the drive transistor Trd is V, the drain current Ids flowing through the drive transistor Trd is as shown in Equation 3 below.
Figure 2007156460

またドレイン電流Idsと容量C(=Cs+Coled)の関係により、以下の式4に示す様にIds=dQ/dt=CdV/dtが成り立つ。

Figure 2007156460
Further, Ids = dQ / dt = CdV / dt is established as shown in the following Expression 4 by the relationship between the drain current Ids and the capacitance C (= Cs + Coled).
Figure 2007156460

式4に式3を代入して両辺積分する。ここで、ソース電圧V初期状態は−Vthであり、移動度ばらつき補正時間(T6‐T7)をtとする。この微分方程式を解くと、移動度補正時間tに対する画素電流が以下の数式5のように与えられる。

Figure 2007156460
Both sides are integrated by substituting Equation 3 into Equation 4. Here, the initial state of the source voltage V is -Vth, and the mobility variation correction time (T6-T7) is t. When this differential equation is solved, the pixel current with respect to the mobility correction time t is given as shown in Equation 5 below.
Figure 2007156460

図11は、式5をグラフ化した図であり、縦軸に出力電流Idsを取り、横軸に映像信号Vsigを取ってある。パレメータとして移動度補正期間t=0us、2.5us及び5usの場合を設定している。さらに、移動度μもパラメータとして比較的大きい場合1.2μと比較的小さい場合0.8μをパラメータにとってある。t=0usとして実質的に移動度補正をかけない場合に比べ、t=2.5usでは移動度ばらつきに対する補正が十分にかかっていることがわかる。移動度補正なしではIdsに40%のばらつきがあったものが、移動度補正をかけると10%以下に抑えられる。但しt=5usとして補正期間を長くすると逆に移動度μの違いによる出力電流Idsのばらつきが大きくなってしまう。この様に、適切な移動度補正を掛けるために、tは最適な値に設定する必要がある。図11に示したグラフの場合、最適値はt=2.5usの近辺である。   FIG. 11 is a graph of Equation 5, in which the vertical axis represents the output current Ids and the horizontal axis represents the video signal Vsig. As the parameters, mobility correction periods t = 0 us, 2.5 us, and 5 us are set. Further, when the mobility μ is a relatively large parameter, the parameter is 1.2 μ and the relatively small mobility is 0.8 μ. It can be seen that the mobility variation is sufficiently corrected at t = 2.5 us, compared to the case where the mobility correction is not substantially applied at t = 0 us. Without mobility correction, Ids with 40% variation can be reduced to 10% or less when mobility correction is applied. However, if the correction period is lengthened with t = 5 us, the variation in the output current Ids due to the difference in mobility μ is increased. Thus, in order to apply appropriate mobility correction, it is necessary to set t to an optimal value. In the case of the graph shown in FIG. 11, the optimum value is in the vicinity of t = 2.5 us.

以上のようにして、本発明ではゲート電圧を高電圧から低電圧に可変する事によるVth補正準備や、Vth補正動作を1H以内に行い、その後同一水平走査期間内にて映像信号を書き込む。この動作により、従来必要であった3種類の電源を信号線に共有化することで電源ラインややスイッチングトランジスタ、そのゲートラインを削減する事ができ、3トランジスタ1容量の画素回路を構成することができる。以上により、パネルの歩留まりを向上する事ができる。また、レイアウトを削減する事で高精細化も可能となる。なお本実施形態では、サンプリングトランジスタTr1をオンした状態でスイッチングトランジスタTr4をオンして移動度補正をかけているが、サンプリングトランジスタTr1とスイッチングトランジスタTr4をノンオーバーラップにして移動度補正を行わない単純なVth補正動作においても、同様に配線やトランジスタの削減は可能である。又本実施形態の回路では、ドライブトランジスタTrd以外のスイッチングトランジスタにはNchを用いたが、各トランジスタの特性はNchでもPchでも構わない。   As described above, in the present invention, the Vth correction preparation by changing the gate voltage from the high voltage to the low voltage and the Vth correction operation are performed within 1H, and then the video signal is written within the same horizontal scanning period. With this operation, the power lines, the switching transistors, and the gate lines can be reduced by sharing the three types of power sources, which have been required in the past, with the signal lines, and a three-transistor one-capacitance pixel circuit can be configured. it can. As described above, the yield of the panel can be improved. In addition, high definition can be achieved by reducing the layout. In this embodiment, the mobility correction is performed by turning on the switching transistor Tr4 with the sampling transistor Tr1 turned on. However, the mobility correction is not performed by making the sampling transistor Tr1 and the switching transistor Tr4 non-overlapping. In the Vth correction operation, the number of wirings and transistors can be similarly reduced. In the circuit of this embodiment, Nch is used for the switching transistors other than the drive transistor Trd. However, the characteristics of each transistor may be Nch or Pch.

最後に、本発明にかかる表示装置の信号部(水平セレクタ)を構成するデータドライバにつき、その実施形態を説明する。本実施形態は、画像表示装置の列方向に配置され、画像データの表示に用いられるデータドライバにおいて、画像データを表す信号電位と画素回路制御用の固定電位を切り替えて出力する事を可能にし、且つこの画素回路制御用の固定電位が、一般的なデータドライバの最大定格電圧よりも高い電圧振幅を要求する場合、出力端子部分近くにある画像データ用信号電位と画素回路制御用固定電位を切り替えるスイッチ機能部分だけを高耐圧化する事で、ドライバの製造プロセスにおいて、高耐圧化プロセスへの変更、回路サイズの変更、端子の広ピッチ化等を必要としないまま、必要な機能を実現出来るものである。   Finally, an embodiment of the data driver constituting the signal unit (horizontal selector) of the display device according to the present invention will be described. In the present embodiment, the data driver arranged in the column direction of the image display device and used to display image data can switch and output a signal potential representing image data and a fixed potential for pixel circuit control, When the pixel circuit control fixed potential requires a voltage amplitude higher than the maximum rated voltage of a general data driver, the image data signal potential and the pixel circuit control fixed potential near the output terminal are switched. By increasing the withstand voltage of only the switch function part, it is possible to realize the necessary functions in the driver manufacturing process without changing to a withstand voltage process, changing the circuit size, increasing the terminal pitch, etc. It is.

図12にデータ信号線に画像データを表す信号電位と画素回路制御用の固定電位を混在させた画像表示装置の画素回路(A)と駆動波形(B)の例を示す。(A)に示した画素回路は、3個のトランジスタと1個の画素容量と、1個の発光素子ELとで構成されており、図5に示した本発明の実施形態にかかる画素回路を一般化したものである。映像信号Vsigはデータ信号線SLから供給される。この信号Vsigの電圧値によって、ドライブトランジスタTrdを駆動し、所望の明るさで発光素子ELを発光させる。この画像表示装置においては、この際にドライブトランジスタTrdの特性ばらつきが直接画質に影響するため、画素容量Csを利用して、補正期間中にこのばらつきを補正する動作を行う。この補正動作を行う際に、走査パルスWAと走査パルスDSの駆動波形を利用してデータ信号線SLから制御用の固定電位Vstを画素回路に送り込む。通常の画像表示装置においては画像データ系の信号線と駆動制御系の信号線は分離されており、制御系の信号を入力する際には別な配線及び走査パルスを配置する。しかし、それによって画素回路内の素子数が増加すると、トランジスタ欠陥による歩留まり悪化や、一つの画素回路に必要とする面積が増える事から、物理的な解像度の低下等の悪影響が考えられるため、画素回路の素子数を極力少なくし、ドライブトランジスタTrdのばらつきを補正するためにはデータ信号線SLから、画像データに対応した信号電位Vpcと画素回路制御用の固定電位Vstをサンプリング時及び補正時に分けて送信する必要がある。   FIG. 12 shows an example of a pixel circuit (A) and a drive waveform (B) of an image display device in which a signal potential representing image data and a fixed potential for controlling a pixel circuit are mixed in a data signal line. The pixel circuit shown in FIG. 5A includes three transistors, one pixel capacitor, and one light emitting element EL. The pixel circuit according to the embodiment of the present invention shown in FIG. It is a generalization. The video signal Vsig is supplied from the data signal line SL. The drive transistor Trd is driven by the voltage value of the signal Vsig, and the light emitting element EL emits light with a desired brightness. In this image display apparatus, since the characteristic variation of the drive transistor Trd directly affects the image quality at this time, the pixel capacitance Cs is used to correct this variation during the correction period. When this correction operation is performed, a fixed potential Vst for control is sent from the data signal line SL to the pixel circuit using the drive waveforms of the scan pulse WA and the scan pulse DS. In a normal image display device, the signal line for the image data system and the signal line for the drive control system are separated, and separate wiring and scanning pulses are arranged when the control system signal is input. However, if the number of elements in the pixel circuit increases, the yield deteriorates due to transistor defects, and the area required for one pixel circuit increases. Therefore, adverse effects such as a decrease in physical resolution can be considered. In order to reduce the number of circuit elements as much as possible and correct variations in the drive transistor Trd, the signal potential Vpc corresponding to the image data and the fixed potential Vst for controlling the pixel circuit are separated from the data signal line SL during sampling and during correction. Need to be sent.

この時、画素回路制御用の固定電圧Vstは必ずしも画像データの信号電圧Vpcと同一の範囲内にあるとは限らない。(B)の波形タイミングチャートの例のように、制御信号電圧Vstは画像信号電圧Vpcよりも高くなる場合が考えられ、且つVstはデータドライバICの定格電圧よりも高くなる場合もある。また、通常ドライバ出力は非表示期間には電圧不定(ハイインピーダンス)になるが、この画素回路の場合、VstとVpcはサンプリング期間と補正期間に分離され、その間の電圧はグランドレベルGNDに固定する事が必要となる場合がある。   At this time, the fixed voltage Vst for controlling the pixel circuit is not necessarily in the same range as the signal voltage Vpc of the image data. As in the waveform timing chart example of (B), the control signal voltage Vst may be higher than the image signal voltage Vpc, and Vst may be higher than the rated voltage of the data driver IC. The normal driver output is indefinite (high impedance) during the non-display period. In this pixel circuit, Vst and Vpc are separated into the sampling period and the correction period, and the voltage between them is fixed at the ground level GND. Things may be necessary.

このような駆動波形の条件を満たすデータドライバIC3のブロック構成を図13に示す。四角の実線で囲んだ部分が高耐圧の出力回路部32であり、この中の回路だけを配線膜厚を厚くする等して高耐圧化すれば、画像信号生成回路部31は通常通りの耐圧及びプロセスで作製可能である。出力回路部32は電圧切り替え用のスイッチSW1,SW2を含んでいる。但し、スイッチSW1の制御信号及びスイッチSW2の制御信号は、スイッチのON/OFFを制御するロジック信号であるため、高耐圧化の必要は無い。   FIG. 13 shows a block configuration of the data driver IC 3 that satisfies such a drive waveform condition. A portion surrounded by a square solid line is a high withstand voltage output circuit unit 32. If only a circuit in this is increased by increasing the wiring film thickness, the image signal generation circuit unit 31 has a normal withstand voltage. And can be made by a process. The output circuit unit 32 includes voltage switching switches SW1 and SW2. However, since the control signal for the switch SW1 and the control signal for the switch SW2 are logic signals for controlling ON / OFF of the switch, there is no need to increase the breakdown voltage.

画像信号生成回路部31の出力端子31Bは、画像表示系電源電圧Vpcを最大電圧とする出力電圧Vpc1〜Vpcnを出力する。この出力電圧は、スイッチSW1に送られ、画素回路制御用の固定電圧と切り替えられる。画素回路制御用の固定電圧は、制御系電源電圧Vstの振幅を持つロジックパルスである。またスイッチSW1の出力は、スイッチSW2に送られる。このスイッチSW2では、Vpc1〜VpcnとVstの切り替え時に出力端をGNDレベルに固定するため、信号かGNDかの選択を行う。その結果、最終出力端32Bには最終出力信号Vsigとして、制御系電源電圧を最大値とするVstまたは画像表示系電源電圧を最大値とするVpc1〜Vpcn、あるいはGNDレベルの電圧が出力される。   The output terminal 31B of the image signal generation circuit unit 31 outputs output voltages Vpc1 to Vpcn having the image display system power supply voltage Vpc as a maximum voltage. This output voltage is sent to the switch SW1 and switched to a fixed voltage for controlling the pixel circuit. The fixed voltage for controlling the pixel circuit is a logic pulse having an amplitude of the control system power supply voltage Vst. The output of the switch SW1 is sent to the switch SW2. This switch SW2 selects a signal or GND in order to fix the output terminal at the GND level when Vpc1 to Vpcn and Vst are switched. As a result, as the final output signal Vsig, Vst having the control system power supply voltage as the maximum value, Vpc1 to Vpcn having the maximum value as the image display system power supply voltage, or a GND level voltage is output to the final output terminal 32B.

本発明にかかる表示装置は、図14に示すような薄膜デバイス構成を有する。本図は、絶縁性の基板に形成された画素の模式的な断面構造を表している。図示するように、画素は、複数の薄膜トランジタを含むトランジスター部(図では1個のTFTを例示)、保持容量などの容量部及び有機EL素子などの発光部とを含む。基板の上にTFTプロセスでトランジスター部や容量部が形成され、その上に有機EL素子などの発光部が積層されている。その上に接着剤を介して透明な対向基板を貼り付けてフラットパネルとしている。   The display device according to the present invention has a thin film device configuration as shown in FIG. This figure shows a schematic cross-sectional structure of a pixel formed on an insulating substrate. As shown in the figure, the pixel includes a transistor part (a single TFT is illustrated in the figure) including a plurality of thin film transistors, a capacitor part such as a storage capacitor, and a light emitting part such as an organic EL element. A transistor portion and a capacitor portion are formed on a substrate by a TFT process, and a light emitting portion such as an organic EL element is laminated thereon. A transparent counter substrate is pasted thereon via an adhesive to form a flat panel.

本発明にかかる表示装置は、図15に示すようにフラット型のモジュール形状のものを含む。例えば絶縁性の基板上に、有機EL素子、薄膜トランジスタ、薄膜容量等からなる画素をマトリックス状に集積形成した画素アレイ部を設ける、この画素アレイ部(画素マトリックス部)を囲むように接着剤を配し、ガラス等の対向基板を貼り付けて表示モジュールとする。この透明な対向基板には必要に応じて、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等を設けてももよい。表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するためのコネクタとして例えばFPC(フレキシブルプリントサーキット)を設けてもよい。   The display device according to the present invention includes a flat module-shaped display as shown in FIG. For example, a pixel array unit in which pixels made up of organic EL elements, thin film transistors, thin film capacitors and the like are integrated in a matrix is provided on an insulating substrate, and an adhesive is disposed so as to surround the pixel array unit (pixel matrix unit). Then, a counter substrate such as glass is attached to form a display module. If necessary, this transparent counter substrate may be provided with a color filter, a protective film, a light shielding film, and the like. For example, an FPC (flexible printed circuit) may be provided in the display module as a connector for inputting / outputting a signal to / from the pixel array unit from the outside.

以上説明した本発明における表示装置は、フラットパネル形状を有し、様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピューター、携帯電話、ビデオカメラなど、電子機器に入力された、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器のディスプレイに適用することが可能である。以下この様な表示装置が適用された電子機器の例を示す。   The display device according to the present invention described above has a flat panel shape and is input to an electronic device such as a digital camera, a notebook personal computer, a mobile phone, or a video camera, or an electronic device. It is possible to apply to the display of the electronic device of all fields which display the image signal produced | generated in the inside as an image or an image | video. Examples of electronic devices to which such a display device is applied are shown below.

図16は本発明が適用されたテレビであり、フロントパネル12、フィルターガラス13等から構成される映像表示画面11を含み、本発明の表示装置をその映像表示画面11に用いることにより作製される。 FIG. 16 shows a television to which the present invention is applied, which includes a video display screen 11 including a front panel 12, a filter glass 13, and the like, and is manufactured by using the display device of the present invention for the video display screen 11. .

図17は本発明が適用されたデジタルカメラであり、上が正面図で下が背面図である。このデジタルカメラは、撮像レンズ、フラッシュ用の発光部15、表示部16、コントロールスイッチ、メニュースイッチ、シャッター19等を含み、本発明の表示装置をその表示部16に用いることにより作製される。 FIG. 17 shows a digital camera to which the present invention is applied, in which the top is a front view and the bottom is a back view. This digital camera includes an imaging lens, a light emitting unit 15 for flash, a display unit 16, a control switch, a menu switch, a shutter 19, and the like, and is manufactured by using the display device of the present invention for the display unit 16.

図18は本発明が適用されたノート型パーソナルコンピュータであり、本体20には文字等を入力するとき操作されるキーボード21を含み、本体カバーには画像を表示する表示部22を含み、本発明の表示装置をその表示部22に用いることにより作製される。 FIG. 18 shows a notebook personal computer to which the present invention is applied. The main body 20 includes a keyboard 21 that is operated when characters and the like are input, and the main body cover includes a display unit 22 that displays an image. This display device is used for the display portion 22.

図19は本発明が適用された携帯端末装置であり、左が開いた状態を表し、右が閉じた状態を表している。この携帯端末装置は、上側筐体23、下側筐体24、連結部(ここではヒンジ部)25、ディスプレイ26、サブディスプレイ27、ピクチャーライト28、カメラ29等を含み、本発明の表示装置をそのディスプレイ26やサブディスプレイ27に用いることにより作製される。 FIG. 19 shows a mobile terminal device to which the present invention is applied. The left side shows an open state and the right side shows a closed state. The portable terminal device includes an upper housing 23, a lower housing 24, a connecting portion (here, a hinge portion) 25, a display 26, a sub-display 27, a picture light 28, a camera 29, and the like, and includes the display device of the present invention. The display 26 and the sub-display 27 are used.

図20は本発明が適用されたビデオカメラであり、本体部30、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ34、撮影時のスタート/ストップスイッチ35、モニター36等を含み、本発明の表示装置をそのモニター36に用いることにより作製される。   FIG. 20 shows a video camera to which the present invention is applied. The video camera includes a main body 30, a lens 34 for photographing a subject, a start / stop switch 35 at the time of photographing, a monitor 36, etc. on the side facing forward. It is manufactured by using the device for its monitor 36.

参考例にかかる表示装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the display apparatus concerning a reference example. 図1に示した表示装置から取り出した画素回路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the pixel circuit taken out from the display apparatus shown in FIG. 図1及び図2に示した表示装置の動作説明に供するタイミングチャートである。3 is a timing chart for explaining the operation of the display device shown in FIGS. 1 and 2. 本発明にかかる表示装置の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of a display device according to the present invention. 本発明にかかる表示装置に含まれる画素回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the pixel circuit contained in the display apparatus concerning this invention. 図5に示した表示装置から切り出した画素回路を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a pixel circuit cut out from the display device illustrated in FIG. 5. 図4及び図5に示した本発明にかかる表示装置の動作説明に供するタイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining the operation of the display device according to the present invention shown in FIGS. 4 and 5. 同じく動作説明に供する回路図である。It is a circuit diagram similarly used for operation | movement description. 同じく動作説明に供するグラフである。It is a graph similarly provided for operation | movement description. 同じく動作説明に供する回路図である。It is a circuit diagram similarly used for operation | movement description. 同じく動作説明に供するグラフである。It is a graph similarly provided for operation | movement description. 本発明にかかるデータドライバの説明に供する模式図である。It is a schematic diagram with which it uses for description of the data driver concerning this invention. 本発明にかかるデータドライバの構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the data driver concerning this invention. 本発明にかかる表示装置のデバイス構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the device structure of the display apparatus concerning this invention. 本発明にかかる表示装置のモジュール構成を示す平面図である。It is a top view which shows the module structure of the display apparatus concerning this invention. 本発明にかかる表示装置を備えたテレビジョンセットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the television set provided with the display apparatus concerning this invention. 本発明にかかる表示装置を備えたデジタルスチルカメラを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the digital still camera provided with the display apparatus concerning this invention. 本発明にかかる表示装置を備えたノート型パーソナルコンピューターを示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a notebook personal computer including a display device according to the present invention. 本発明にかかる表示装置を備えた携帯端末装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the portable terminal device provided with the display apparatus concerning this invention. 本発明にかかる表示装置を備えたビデオカメラを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the video camera provided with the display apparatus concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・画素アレイ、2・・・画素回路、3・・・水平セレクタ(ドライバIC)、4・・・ライトスキャナ、5・・・ドライブスキャナ、Tr1・・・サンプリングトランジスタ、Tr4・・・スイッチングトランジスタ、Trd・・・ドライブトランジスタ、Cs・・・画素容量、EL・・・発光素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pixel array, 2 ... Pixel circuit, 3 ... Horizontal selector (driver IC), 4 ... Write scanner, 5 ... Drive scanner, Tr1 ... Sampling transistor, Tr4 ... Switching transistor, Trd ... Drive transistor, Cs ... Pixel capacitance, EL ... Light emitting element

Claims (10)

画素アレイ部とスキャナ部と信号部とを含み、
前記画素アレイ部は、行状に配された走査線と列状に配された信号線と両者が交差する部分に配された行列状の画素とからなり、
前記信号部は、該信号線に映像信号を供給し、
前記スキャナ部は、第1走査線及び第2走査線に制御信号を供給して順次行ごとに画素を走査し、
各画素は、サンプリングトランジスタと、これに接続する画素容量と、これに接続するドライブトランジスタと、これに接続する発光素子と、該ドライブトランジスタを電源に接続するスイッチングトランジスタとを含み、
前記サンプリングトランジスタは、第1走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号の信号電位を該画素容量にサンプリングし、
前記画素容量は、該サンプリングされた映像信号の信号電位に応じて該ドライブトランジスタのゲートに入力電圧を印加し、
前記ドライブトランジスタは、該入力電圧に応じた出力電流を該発光素子に供給し、該出力電流は該ドライブトランジスタの閾電圧に対して依存性を有し、
前記発光素子は、発光期間中該ドライブトランジスタから供給された出力電流により該映像信号の信号電位に応じた輝度で発光し、
前記スイッチングトランジスタは、第2走査線から供給される制御信号に応じ導通して該発光期間中該ドライブトランジスタを電源に接続し、非発光期間では非導通状態になって、該ドライブトランジスタを電源から切り離し、
前記スキャナ部は、水平走査期間に該第1走査線及び第2走査線に夫々制御信号を出力し、該サンプリングトランジスタ及び該スイッチングトランジスタをオンオフ制御して、、該出力電流の該閾電圧に対する依存性を補正するために該画素容量をリセットする準備動作、リセットされた該画素容量に該閾電圧をキャンセルするための電圧を書き込む補正動作、及び補正された該画素容量に該映像信号の信号電位をサンプリングするサンプリング動作を実行することを特徴とする表示装置。
Including a pixel array unit, a scanner unit, and a signal unit,
The pixel array section includes scanning lines arranged in rows and signal lines arranged in columns, and matrix-like pixels arranged in a portion where both intersect,
The signal unit supplies a video signal to the signal line,
The scanner unit supplies control signals to the first scanning line and the second scanning line to sequentially scan pixels for each row,
Each pixel includes a sampling transistor, a pixel capacitor connected thereto, a drive transistor connected thereto, a light emitting element connected thereto, and a switching transistor connecting the drive transistor to a power source,
The sampling transistor conducts in response to a control signal supplied from the first scanning line and samples the signal potential of the video signal supplied from the signal line into the pixel capacitor,
The pixel capacitor applies an input voltage to the gate of the drive transistor according to the signal potential of the sampled video signal,
The drive transistor supplies an output current corresponding to the input voltage to the light emitting element, and the output current has a dependency on a threshold voltage of the drive transistor,
The light emitting element emits light with luminance according to the signal potential of the video signal by an output current supplied from the drive transistor during a light emission period,
The switching transistor is turned on in response to a control signal supplied from the second scanning line, connects the drive transistor to a power supply during the light emission period, and is turned off during the non-light emission period, and the drive transistor is turned off from the power supply. Detach,
The scanner unit outputs a control signal to each of the first scanning line and the second scanning line in a horizontal scanning period, controls on / off of the sampling transistor and the switching transistor, and depends on the threshold voltage of the output current. A preparatory operation for resetting the pixel capacitance to correct the characteristics, a correction operation for writing a voltage for canceling the threshold voltage in the reset pixel capacitance, and a signal potential of the video signal in the corrected pixel capacitance A display device characterized by performing a sampling operation for sampling.
前記信号部は、該水平走査期間に該映像信号を第1の固定電位と、第2の固定電位と、信号電位との間で切り替え、以って該準備動作、該補正動作及び該サンプリング動作に必要な電位を各画素に信号線を介して供給することを特徴とする請求項1記載の表示装置。   The signal unit switches the video signal between the first fixed potential, the second fixed potential, and the signal potential during the horizontal scanning period, and thereby performs the preparation operation, the correction operation, and the sampling operation. The display device according to claim 1, wherein a potential necessary for the operation is supplied to each pixel through a signal line. 前記信号部は、先ず高レベルの第1固定電位を供給し続いて低レベルの第2固定電位に切り替えて該準備動作を可能とし、更に低レベルの第2固定電位を維持した状態で該補正動作を実行させ、その後該信号電位に切り替えて該サンプリング動作を実行させることを特徴とする請求項2記載の表示装置。   The signal unit first supplies a high-level first fixed potential, then switches to a low-level second fixed potential to enable the preparatory operation, and further performs the correction while maintaining the low-level second fixed potential. 3. The display device according to claim 2, wherein an operation is executed, and then the sampling operation is executed by switching to the signal potential. 前記信号部は、信号電位を生成する信号生成回路と、該信号生成回路から出力された信号電位に第1固定電位及び第2固定電位を挿入し、以って第1固定電位と第2固定電位と信号電位とが切り替わる映像信号を合成して各信号線に出力する出力回路とを含むことを特徴とする請求項2記載の表示装置。   The signal unit includes a signal generation circuit that generates a signal potential, and a first fixed potential and a second fixed potential inserted into the signal potential output from the signal generation circuit, whereby the first fixed potential and the second fixed potential are inserted. The display device according to claim 2, further comprising: an output circuit that synthesizes a video signal in which a potential and a signal potential are switched and outputs the synthesized video signal to each signal line. 前記信号部は通常の定格を越えない信号電位と定格を越える第1固定電位とを合成した映像信号を出力し、前記信号生成回路は定格を越えない信号電位を生成するため通常の耐圧を有する一方、前記出力回路は、定格を越える第1固定電位に対処するため高耐圧化されていることを特徴とする請求項4記載の表示装置。   The signal unit outputs a video signal obtained by synthesizing a signal potential that does not exceed a normal rating and a first fixed potential that exceeds the rating, and the signal generation circuit has a normal withstand voltage to generate a signal potential that does not exceed the rating. 5. The display device according to claim 4, wherein the output circuit has a high breakdown voltage to cope with a first fixed potential exceeding a rating. 前記ドライブトランジスタは、その出力電流が閾電圧に加えチャネル領域のキャリア移動度に対しても依存性を有し、
前記スキャナ部は、水平走査期間に該第2走査線に制御信号を出力して更に該スイッチングトランジスタを制御し、該出力電流のキャリア移動度に対する依存性を打ち消すために、該信号電位がサンプリングされている状態で該ドライブトランジスタから出力電流を取り出し、これを該画素容量に負帰還して該入力電圧を補正する動作を実行することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
The drive transistor has an output current dependent on the carrier mobility of the channel region in addition to the threshold voltage,
The scanner unit outputs a control signal to the second scanning line during a horizontal scanning period to further control the switching transistor, and the signal potential is sampled in order to cancel the dependence of the output current on the carrier mobility. 2. The display device according to claim 1, wherein an output current is taken out from the drive transistor in a state where the drive transistor is in a state of being negatively fed back to the pixel capacitor to correct the input voltage.
画素アレイとスキャナとドライバとを含み、
前記画素アレイは、行状に配された走査線と列状に配された信号線と両者が交差する部分に配された行列状の画素とからなり、
前記ドライバは、該信号線に映像信号を供給し、
前記スキャナは、第1走査線及び第2走査線に制御信号を供給して順次行ごとに画素を走査し、
各画素は、サンプリングトランジスタと、これに接続する画素容量と、これに接続するドライブトランジスタと、これに接続する発光素子と、該ドライブトランジスタを電源に接続するスイッチングトランジスタとを含み、
前記サンプリングトランジスタは、第1走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号の信号電位を該画素容量にサンプリングし、
前記画素容量は、該サンプリングされた映像信号の信号電位に応じて該ドライブトランジスタのゲートに入力電圧を印加し、
前記ドライブトランジスタは、該入力電圧に応じた出力電流を該発光素子に供給し、
前記発光素子は、発光期間中該ドライブトランジスタから供給された出力電流により該映像信号の信号電位に応じた輝度で発光し、
前記スイッチングトランジスタは、第2走査線から供給される制御信号に応じ導通して該発光期間中該ドライブトランジスタを電源に接続し、非発光期間では非導通状態になって、該ドライブトランジスタを電源から切り離し、
前記スキャナは、水平走査期間に該第1走査線及び第2走査線に夫々制御信号を出力し、該サンプリングトランジスタ及び該スイッチングトランジスタをオンオフ制御して、該出力電流のばらつきを補正する補正動作と該映像信号の信号電位をサンプリングするサンプリング動作を実行し、
前記ドライバは、該水平走査期間に該映像信号を固定電位と信号電位との間で切り替え、以って該補正動作及び該サンプリング動作に必要な電位を該画素に信号線を介して供給することを特徴とする表示装置。
A pixel array, a scanner and a driver,
The pixel array comprises scanning lines arranged in rows and signal lines arranged in columns, and matrix-like pixels arranged at a portion where both intersect,
The driver supplies a video signal to the signal line,
The scanner supplies control signals to the first scanning line and the second scanning line to sequentially scan the pixels for each row,
Each pixel includes a sampling transistor, a pixel capacitor connected thereto, a drive transistor connected thereto, a light emitting element connected thereto, and a switching transistor connecting the drive transistor to a power source,
The sampling transistor conducts in response to a control signal supplied from the first scanning line and samples the signal potential of the video signal supplied from the signal line into the pixel capacitor,
The pixel capacitor applies an input voltage to the gate of the drive transistor according to the signal potential of the sampled video signal,
The drive transistor supplies an output current corresponding to the input voltage to the light emitting element,
The light emitting element emits light with luminance according to the signal potential of the video signal by an output current supplied from the drive transistor during a light emission period,
The switching transistor is turned on in response to a control signal supplied from the second scanning line, connects the drive transistor to a power supply during the light emission period, and is turned off during the non-light emission period, and the drive transistor is turned off from the power supply. Detach,
The scanner outputs a control signal to each of the first scanning line and the second scanning line during a horizontal scanning period, and performs on / off control of the sampling transistor and the switching transistor to correct a variation in the output current. A sampling operation for sampling the signal potential of the video signal;
The driver switches the video signal between a fixed potential and a signal potential during the horizontal scanning period, and thereby supplies a potential necessary for the correction operation and the sampling operation to the pixel via a signal line. A display device.
前記ドライバは、信号電位を生成する信号生成回路と、該信号生成回路から出力された信号電位に該固定電位を挿入し、以って該固定電位と信号電位とが切り替わる映像信号を合成して各信号線に出力する出力回路とを含むことを特徴とする請求項7記載の表示装置。   The driver includes a signal generation circuit that generates a signal potential and a video signal in which the fixed potential and the signal potential are switched by inserting the fixed potential into the signal potential output from the signal generation circuit. 8. A display device according to claim 7, further comprising an output circuit for outputting to each signal line. 前記ドライバは通常の定格を越えない信号電位と定格を越える固定電位とを合成した映像信号を出力し、前記信号生成回路は定格を越えない信号電位を生成するため通常の耐圧を有し、前記出力回路のみ定格を越える固定電位に対処するため高耐圧化することを特徴とする請求項8記載の表示装置。   The driver outputs a video signal in which a signal potential that does not exceed a normal rating and a fixed potential that exceeds the rating is output, and the signal generation circuit has a normal withstand voltage to generate a signal potential that does not exceed the rating, 9. The display device according to claim 8, wherein only the output circuit has a high breakdown voltage to cope with a fixed potential exceeding the rating. 画素アレイ部とスキャナ部と信号部とを含み、前記画素アレイ部は、行状に配された走査線と列状に配された信号線と両者が交差する部分に配された行列状の画素とからなり、前記信号部は、該信号線に映像信号を供給し、前記スキャナ部は、第1走査線及び第2走査線に制御信号を供給して順次行ごとに画素を走査し、各画素は、サンプリングトランジスタと、これに接続する画素容量と、これに接続するドライブトランジスタと、これに接続する発光素子と、該ドライブトランジスタを電源に接続するスイッチングトランジスタとを含む表示装置の駆動方法であって、
前記サンプリングトランジスタが、第1走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号の信号電位を該画素容量にサンプリングし、
前記画素容量が、該サンプリングされた映像信号の信号電位に応じて該ドライブトランジスタのゲートに入力電圧を印加し、
前記ドライブトランジスタが、該入力電圧に応じた出力電流を該発光素子に供給し、該出力電流は該ドライブトランジスタの閾電圧に対して依存性を有し、
前記発光素子が、発光期間中該ドライブトランジスタから供給された出力電流により該映像信号の信号電位に応じた輝度で発光し、
前記スイッチングトランジスタが、第2走査線から供給される制御信号に応じ導通して該発光期間中該ドライブトランジスタを電源に接続し、非発光期間は非導通状態になって、該ドライブトランジスタを電源から切り離し、
前記スキャナ部が、水平走査期間に該第1走査線及び第2走査線に夫々制御信号を出力し、該サンプリングトランジスタ及び該スイッチングトランジスタをオンオフ制御して、、該出力電流の該閾電圧に対する依存性を補正するために該画素容量をリセットする準備動作、リセットされた該画素容量に該閾電圧をキャンセルするための電圧を書き込む補正動作、及び補正された該画素容量に該映像信号の信号電位をサンプリングするサンプリング動作を実行することを特徴とする表示装置の駆動方法。
A pixel array unit, a scanner unit, and a signal unit, wherein the pixel array unit includes a matrix of pixels arranged at a portion where the scanning lines arranged in rows and the signal lines arranged in columns intersect with each other. The signal unit supplies a video signal to the signal line, and the scanner unit supplies a control signal to the first scanning line and the second scanning line to sequentially scan the pixels for each row. Is a driving method of a display device including a sampling transistor, a pixel capacitor connected thereto, a drive transistor connected thereto, a light emitting element connected thereto, and a switching transistor connecting the drive transistor to a power source. And
The sampling transistor conducts in response to a control signal supplied from the first scanning line and samples the signal potential of the video signal supplied from the signal line into the pixel capacitor,
The pixel capacitor applies an input voltage to the gate of the drive transistor according to the signal potential of the sampled video signal,
The drive transistor supplies an output current corresponding to the input voltage to the light emitting element, and the output current has a dependency on a threshold voltage of the drive transistor;
The light emitting element emits light with a luminance according to the signal potential of the video signal by an output current supplied from the drive transistor during a light emission period,
The switching transistor is turned on in response to a control signal supplied from the second scanning line to connect the drive transistor to the power source during the light emission period, and is turned off during the non-light emission period. Detach,
The scanner unit outputs a control signal to the first scanning line and the second scanning line in a horizontal scanning period, controls the sampling transistor and the switching transistor on and off, and depends on the threshold voltage of the output current. A preparatory operation for resetting the pixel capacitance to correct the characteristics, a correction operation for writing a voltage for canceling the threshold voltage in the reset pixel capacitance, and a signal potential of the video signal in the corrected pixel capacitance A method for driving a display device, comprising: performing a sampling operation for sampling the display.
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