JP2008224958A - 発光表示装置の駆動回路および駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画素回路は、供給される電流で輝度が決定される発光素子と、該発光素子に電流を供給する駆動トランジスタとを含んでいる。閾値補正回路のオペアンプ(AMP7,AMP8)を用いて画素回路の容量素子(19)に、駆動トランジスタ(Tr10)のしきい値を含む電位を保存する期間を設ける。発光素子駆動期間にその容量素子(19)の電位を駆動トランジスタ(Tr10)のゲート電位に入力し、そのときに流れる電流値で発光素子(9)の輝度を制御する。閾値補正回路は画素回路列ごとに設けることができる。
【選択図】図3
Description
輝度−電圧特性が線形でないため、階調制御がより複雑になる。
データ電圧を含む第1信号を前記駆動トランジスタの制御電極に入力したときに該駆動トランジスタから出力される、前記駆動トランジスタの閾値電圧と前記データ電圧とを含む第2信号を、極性が反転した前記閾値電圧と、前記データ電圧又は前記データ電圧に対応する電圧とを含む第3信号に変換して前記画素回路に出力する閾値補正回路を有し、
前記画素回路は前記第3信号を前記駆動トランジスタの前記制御電極に供給するスイッチを有することを特徴とする。
前記画素回路の前記駆動トランジスタの閾値を補正するための閾値補正回路とを備える発光表示装置の駆動回路であって、
前記閾値補正回路は第1及び第2のオペアンプと、第1及び第2の抵抗素子とを有し、
前記第1のオペアンプは、出力端子が前記第1の抵抗素子を介して前記第2のオペアンプの反転入力端子と接続され、非反転入力端子が前記駆動トランジスタのソース端子と前記第1のスイッチを介して接続され、かつ反転入力端子が当該第1のオペアンプの出力端子と接続され、
前記第2のオペアンプは、当該第2のオペアンプの出力端子と反転入力端子とが前記第2の抵抗素子を介して接続され、
前記容量素子は、前記第2のオペアンプの出力端子と前記第2のスイッチを介して接続され、
前記第3のスイッチは、前記駆動トランジスタのソース端子とGNDとの間に接続され、
前記第4のスイッチおよび第5のスイッチは、一方の端子が前記駆動トランジスタのゲート端子に接続され、
前記第4のスイッチの他方の端子は、前記容量素子と第2のスイッチとの接続点と接続され、
前記第5のスイッチの他方の端子は、データドライバからの信号線と接続されていることを特徴とする。
前記画素回路の前記駆動トランジスタの閾値を補正するための閾値補正回路とを備える発光表示装置の駆動回路であって、
前記閾値補正回路は第1及び第2のオペアンプと、第1及び第2の抵抗素子と、を有し、
前記第1のオペアンプは、出力端子が前記第1の抵抗素子を介して前記第2のオペアンプの反転入力端子と接続され、非反転入力端子が前記駆動トランジスタのソース端子と前記第1のスイッチを介して接続され、かつ反転入力端子が当該第1のオペアンプの出力端子と接続されて、
前記第2のオペアンプは、出力端子が前記第2のスイッチを介して前記容量素子と接続され、
第3のスイッチは、前記駆動トランジスタのソース端子とGNDとの間に接続され、
前記容量素子および前記第2のスイッチとの接続点は、前記駆動トランジスタのゲート端子と接続され、
かつ該接続点は、前記第4のスイッチを介して、データドライバからの信号線と接続されていることを特徴とする。
データ電圧を含む第1信号を前記駆動トランジスタの制御電極に入力し、該駆動トランジスタから出力される、前記駆動トランジスタの閾値電圧と前記データ電圧とを含む第2信号を、極性が反転した前記閾値電圧と、前記データ電圧又は前記データ電圧に対応する電圧とを含む第3信号に変換して、容量素子にメモリする第1の期間と、
前記容量素子にメモリされた前記第3信号を前記駆動トランジスタの前記制御電極に供給し、前記発光素子を発光する第2の期間と、を有することを特徴とする。
駆動トランジスタのドレイン電流Idsは、ゲート−ソース間電圧をVgsとすると、
Ids∝(Vgs−Vth)2
となり、Vg=Vdata+Vthとなるので、
Ids∝(Vdata)2
となる。
P2がスイッチSW5の制御信号、
P3がスイッチSW3の制御信号、
P4がスイッチSW4の制御信号、
のタイミングを示す。
図8はしきい値プログラム期間での画素回路部と閾値補正回路との回路構成を示す図である。
図9は発光素子駆動期間での発光素子と接続している領域の回路構成を示す図である。図9に示すように、スイッチSW3,4が同時にON状態、かつスイッチSW1,2,5,6が同時にOFF状態になる期間が存在するようSW1〜SW6が開閉している。
ノード16の電位:Vdata−Vth
ノード17の電位:Vdata−Vth
オプアンプAMP8において、反転入力端子の入力Vinとすると、基準電位Vref13に対して、ノード18の出力Voutは、
(Vin+Vout)/2=Vref
Vout=2Vref−Vin
ここでVin=Vdata−VthかつVref=Vdataのとき、
Vout=Vdata+Vth・・・・・・・・・・(1)
となる。
Ids∝(Vgs−Vth)2
ここで、先のしきい値プログラム期間により
Vg=Vdata+Vthとなるので、
Ids∝(Vdata)2・・・・・・・・・・(2)
で表される。
Ids∝(Vdata−Vth)2
のように、駆動トランジスタ10のVthをパラメータとする供給電流で発光することになる。しかし正規の発光素子駆動期間に比べ十分短い期間であることから、その期間での輝度の影響はフレーム期間全体から見ると無視できる。
(Vin+Vout)/2=Vref
Vout=2Vref−Vin
ここでVin=Vdata−VthかつVref=V1(V1は任意のDC電圧)
Vout=2V1−Vdata+Vth・・・・・・・・・・(3)
一方、発光素子駆動期間の駆動トランジスタを流れる電流は、
Ids∝(Vgs−Vth)2
Vg=2V1−Vdata+Vthとなるので、
Ids∝(2V1−Vdata)2・・・・・・・・・・(4)
となり、有機EL素子への供給電流は、実施例1同様、Vthの値やその変化の影響をほとんど受けることがない。
図12はしきい値プログラム期間での画素回路部と閾値補正回路との回路構成を示す図である。図12に示すように、スイッチSW1,4,6が同時にON状態、かつスイッチSW2,3が同時にOFF状態になる期間が存在するようスイッチが開閉している。
図13に示すように、スイッチSW1,4,6をOFF状態とし、スイッチSW2をON状態として容量素子20の電荷を容量素子19に移動する。次にスイッチSW2をOFF状態、スイッチSW3をON状態とする。駆動トランジスタTr10のゲート端子には容量素子19が、ドレイン端子には有機発光素子9が、またソース端子にはGNDが接続されている。
Ids∝(Vdata)2・・・・・・・・・・(2)
で表される。
AMP7,AMP8 オペアンプ
9 発光素子
10 駆動トランジスタ
11 1画素内の領域
12 電流源
13 基準電位
R14,R15 抵抗素子
19,20 容量素子
Claims (11)
- 供給される電流で輝度が決定される発光素子と、該発光素子に電流を供給する駆動トランジスタとを含む画素回路を備える発光表示装置の駆動回路であって、
データ電圧を含む第1信号を前記駆動トランジスタの制御電極に入力したときに該駆動トランジスタから出力される、前記駆動トランジスタの閾値電圧と前記データ電圧とを含む第2信号を、極性が反転した前記閾値電圧と、前記データ電圧又は前記データ電圧に対応する電圧とを含む第3信号に変換して前記画素回路に出力する閾値補正回路を有し、
前記画素回路は前記第3信号を前記駆動トランジスタの前記制御電極に供給するスイッチを有することを特徴とする発光表示装置の駆動回路。 - 前記画素回路は2次元に配列され、前記第1信号は画素回路列ごとに設けられたデータ線により入力され、
前記閾値補正回路は前記画素回路列ごとに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の発光表示装置の駆動回路。 - 供給される電流で輝度が決定される発光素子、該発光素子に電流を供給する駆動トランジスタ、第1から第5のスイッチ、及び容量素子を含む画素回路と、
前記画素回路の前記駆動トランジスタの閾値を補正するための閾値補正回路とを備える発光表示装置の駆動回路であって、
前記閾値補正回路は第1及び第2のオペアンプと、第1及び第2の抵抗素子とを有し、
前記第1のオペアンプは、出力端子が前記第1の抵抗素子を介して前記第2のオペアンプの反転入力端子と接続され、非反転入力端子が前記駆動トランジスタのソース端子と前記第1のスイッチを介して接続され、かつ反転入力端子が当該第1のオペアンプの出力端子と接続され、
前記第2のオペアンプは、当該第2のオペアンプの出力端子と反転入力端子とが前記第2の抵抗素子を介して接続され、
前記容量素子は、前記第2のオペアンプの出力端子と前記第2のスイッチを介して接続され、
前記第3のスイッチは、前記駆動トランジスタのソース端子とGNDとの間に接続され、
前記第4のスイッチおよび第5のスイッチは、一方の端子が前記駆動トランジスタのゲート端子に接続され、
前記第4のスイッチの他方の端子は、前記容量素子と第2のスイッチとの接続点と接続され、
前記第5のスイッチの他方の端子は、データドライバからの信号線と接続されていることを特徴とする発光表示装置の駆動回路。 - 供給される電流で輝度が決定される発光素子、該発光素子に電流を供給する駆動トランジスタ、第1から第4のスイッチ、及び容量素子を含む画素回路と、
前記画素回路の前記駆動トランジスタの閾値を補正するための閾値補正回路とを備える発光表示装置の駆動回路であって、
前記閾値補正回路は第1及び第2のオペアンプと、第1及び第2の抵抗素子と、を有し、
前記第1のオペアンプは、出力端子が前記第1の抵抗素子を介して前記第2のオペアンプの反転入力端子と接続され、非反転入力端子が前記駆動トランジスタのソース端子と前記第1のスイッチを介して接続され、かつ反転入力端子が当該第1のオペアンプの出力端子と接続されて、
前記第2のオペアンプは、出力端子が前記第2のスイッチを介して前記容量素子と接続され、
第3のスイッチは、前記駆動トランジスタのソース端子とGNDとの間に接続され、
前記容量素子および前記第2のスイッチとの接続点は、前記駆動トランジスタのゲート端子と接続され、
かつ該接続点は、前記第4のスイッチを介して、データドライバからの信号線と接続されていることを特徴とする発光表示装置の駆動回路。 - 前記画素回路は2次元に配列され、前記信号線は画素回路列ごとに設けられ、
前記閾値補正回路は前記画素回路列ごとに設けられ、且つ複数の前記画素回路が配置された画素領域の周辺領域に配置されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の発光表示装置の駆動回路。 - 前記駆動トランジスタのソース端子に接続されている第1のスイッチと、第1のオペアンプの非反転入力端子との接続点に接続される電流源回路を有することを特徴とする請求項3又は4に記載の発光表示装置の駆動回路。
- 前記発光素子の両端子に並列して接続される第7のスイッチを有することを特徴とする請求項3又は4に記載の発光表示装置の駆動回路。
- 前記発光素子が有機EL素子であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の発光表示装置の駆動回路。
- 供給される電流で輝度が決定される発光素子と、該発光素子に電流を供給する駆動トランジスタとを含む画素回路を備える発光表示装置の駆動方法であって、
データ電圧を含む第1信号を前記駆動トランジスタの制御電極に入力し、該駆動トランジスタから出力される、前記駆動トランジスタの閾値電圧と前記データ電圧とを含む第2信号を、極性が反転した前記閾値電圧と、前記データ電圧又は前記データ電圧に対応する電圧とを含む第3信号に変換して、容量素子にメモリする第1の期間と、
前記容量素子にメモリされた前記第3信号を前記駆動トランジスタの前記制御電極に供給し、前記発光素子を発光する第2の期間と、を有することを特徴とする発光表示装置の駆動方法。 - 前記第1の期間において、駆動トランジスタがソースフォロア回路として機能していることを特徴とする請求項9に記載の発光表示装置の駆動方法。
- 請求項1から8のいずれか1項に記載の駆動回路を備えた発光表示装置と、被写体を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された信号を処理する映像信号処理部と、を備え、前記映像信号処理部で信号処理された映像信号を前記発光表示装置で表示してなるカメラ。
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