JP2011013338A - Display device, method for driving the same, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画素ごとに配置した発光素子で画像を表示する表示装置およびその駆動方法に関する。また、本発明は、上記表示装置を備えた電子機器に関する。 The present invention relates to a display device that displays an image with a light emitting element arranged for each pixel and a driving method thereof. Moreover, this invention relates to the electronic device provided with the said display apparatus.
近年、画像表示を行う表示装置の分野では、画素の発光素子として、流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の光学素子、例えば有機EL(electro luminescence)素子を用いた表示装置が開発され、商品化が進められている。 In recent years, in the field of display devices that perform image display, display devices that use current-driven optical elements, such as organic EL (electroluminescence) elements, whose light emission luminance changes according to the value of a flowing current are used as light emitting elements of pixels. Developed and commercialized.
有機EL素子は、液晶素子などと異なり自発光素子である。そのため、有機EL素子を用いた表示装置(有機EL表示装置)では、光源(バックライト)が必要ないので、光源を必要とする液晶表示装置と比べて画像の視認性が高く、消費電力が低く、かつ素子の応答速度が速い。 Unlike a liquid crystal element or the like, the organic EL element is a self-luminous element. Therefore, a display device (organic EL display device) using an organic EL element does not require a light source (backlight), and thus has higher image visibility and lower power consumption than a liquid crystal display device that requires a light source. And the response speed of the element is fast.
有機EL表示装置では、液晶表示装置と同様、その駆動方式として単純(パッシブ)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、大型かつ高精細の表示装置の実現が難しいなどの問題がある。そのため、現在では、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、画素ごとに配した発光素子に流れる電流を、発光素子ごとに設けた駆動回路内の能動素子(一般にはTFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ))によって制御するものである。 In the organic EL display device, similarly to the liquid crystal display device, there are a simple (passive) matrix method and an active matrix method as its driving method. Although the former has a simple structure, there is a problem that it is difficult to realize a large-sized and high-definition display device. For this reason, active matrix systems are currently being actively developed. In this method, a current flowing in a light emitting element arranged for each pixel is controlled by an active element (generally a TFT (Thin Film Transistor)) in a drive circuit provided for each light emitting element.
ところで、一般的に、有機EL素子の電流−電圧(I−V)特性は、時間の経過に従って劣化(経時劣化)する。有機EL素子を電流駆動する画素回路では、有機EL素子のI−V特性が経時変化すると、駆動トランジスタに流れる電流値が変化するので、有機EL素子に流れる電流値も変化し、その電流値に応じて発光輝度も変化する。 By the way, in general, the current-voltage (IV) characteristics of the organic EL element deteriorate (deteriorate with time) as time elapses. In a pixel circuit that current-drives an organic EL element, when the IV characteristic of the organic EL element changes with time, the current value that flows through the drive transistor changes, so the current value that flows through the organic EL element also changes, and the current value Accordingly, the light emission luminance also changes.
また、駆動トランジスタの閾値電圧Vthや移動度μが経時的に変化したり、製造プロセスのばらつきによって閾値電圧Vthや移動度μが画素回路ごとに異なったりする場合がある。駆動トランジスタの閾値電圧Vthや移動度μが画素回路ごとに異なる場合には、駆動トランジスタに流れる電流値が画素回路ごとにばらつくので、駆動トランジスタのゲートに同じ電圧を印加しても、有機EL素子の発光輝度がばらつき、画面の一様性(ユニフォーミティ)が損なわれる。 Further, the threshold voltage V th and the mobility μ of the driving transistor may change with time, or the threshold voltage V th and the mobility μ may be different for each pixel circuit due to variations in manufacturing processes. When the threshold voltage V th and the mobility μ of the driving transistor are different for each pixel circuit, the current value flowing through the driving transistor varies for each pixel circuit. Therefore, even if the same voltage is applied to the gate of the driving transistor, the organic EL The light emission luminance of the elements varies, and the uniformity of the screen is lost.
そこで、有機EL素子の発光輝度を一定に保つようにするために、有機EL素子のI−V特性の変動に対する補償機能および駆動トランジスタの閾値電圧Vthや移動度μの変動に対する補正機能を組み込んだ表示装置が開発されている(例えば、特許文献1〜4参照)。これら特許文献1〜4には、μ補正と信号書き込みとを同時に行ったり、信号書き込みを行いながらその最後の期間に信号書き込みと並行してμ補正を行ったりすることが記載されている。
Therefore, in order to keep the light emission luminance of the organic EL element constant, a compensation function for fluctuations in the IV characteristics of the organic EL element and a correction function for fluctuations in the threshold voltage Vth and mobility μ of the driving transistor are incorporated. Display devices have been developed (see, for example,
上記特許文献1〜4に記載の駆動方法を応用して、閾値補正を行った後に、信号書き込みを2回に分けて行うことで映像階調を増大させる方法が過去に提案されている。しかし、この方法では、1回目の信号書き込みがなされた後、2回目の信号書き込みがなされるまでの間、ブートストラップが生じてしまう。その結果、階調補完に必要な刻みが荒くなり、階調補完マージンが狭くなってしまうという問題があった。
In the past, there has been proposed a method of increasing the video gradation by performing signal writing in two steps after performing threshold correction by applying the driving methods described in
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、階調補完マージンを大きくとることの可能な表示装置およびその駆動方法ならびに電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a display device capable of obtaining a large gradation complement margin, a driving method thereof, and an electronic apparatus.
本発明の表示装置は、画素回路アレイ部と、走査線駆動回路と、信号線駆動回路と、電源線駆動回路とを備えたものである。画素回路アレイ部は、行状に配置された複数の走査線および複数の電源線と、列状に配置された複数の信号線と、各走査線と各信号線との交差部に対応して行列状に配置された複数の発光素子および複数の画素回路とを含んでいる。走査線駆動回路は、複数の走査線に選択パルスを順次印加して、複数の発光素子および複数の画素回路を順次選択するようになっている。信号線駆動回路は、映像信号に対応する信号電圧および階調補完電圧を、階調補完電圧、信号電圧の順に各信号線に印加して、選択対象の画素回路への書き込みを行うようになっている。電源線駆動回路は、複数の電源線に制御パルスを順次印加して、前記複数の発光素子の発光および消光を制御するようになっている。電源線駆動回路は、さらに、信号線駆動回路が選択対象の画素回路へ階調補完電圧を書き込み終わった時から、選択対象の画素回路へ信号電圧を書き始める時までの期間内に、画素回路内を流れる過渡電流を小さくする制御パルスを複数の電源線に順次印加するようになっている。 The display device of the present invention includes a pixel circuit array section, a scanning line driving circuit, a signal line driving circuit, and a power supply line driving circuit. The pixel circuit array section includes a plurality of scanning lines and a plurality of power supply lines arranged in a row, a plurality of signal lines arranged in a column, and a matrix corresponding to an intersection of each scanning line and each signal line. A plurality of light emitting elements and a plurality of pixel circuits arranged in a shape are included. The scanning line driving circuit sequentially applies selection pulses to a plurality of scanning lines to sequentially select a plurality of light emitting elements and a plurality of pixel circuits. The signal line driver circuit applies the signal voltage and the gradation complementary voltage corresponding to the video signal to each signal line in the order of the gradation complementary voltage and the signal voltage, and performs writing to the pixel circuit to be selected. ing. The power supply line drive circuit sequentially applies control pulses to a plurality of power supply lines to control light emission and extinction of the plurality of light emitting elements. The power line driver circuit further includes a pixel circuit within a period from when the signal line driver circuit finishes writing the gradation complementary voltage to the pixel circuit to be selected until when the signal voltage starts to be written to the pixel circuit to be selected. A control pulse for reducing the transient current flowing inside is sequentially applied to a plurality of power supply lines.
本発明の電子機器は、上記表示装置を備えたものである。 An electronic apparatus according to the present invention includes the display device.
本発明の表示装置の駆動方法は、以下の2つのステップを含むものである。
(A)以下の構成を備えた表示装置を用意するステップ
(B)電源線駆動回路を用いて、信号線駆動回路が選択対象の画素回路へ階調補完電圧を書き込み終わった時から、選択対象の画素回路へ信号電圧を書き始める時までの期間内に、画素回路内を流れる過渡電流を小さくする制御パルスを複数の電源線に順次印加するステップ
The display device driving method of the present invention includes the following two steps.
(A) Step of preparing a display device having the following configuration (B) Using the power supply line driving circuit, the signal line driving circuit finishes writing the gradation complementary voltage to the pixel circuit to be selected, and then the selection target Sequentially applying a control pulse to a plurality of power supply lines to reduce transient current flowing in the pixel circuit within a period until a signal voltage is started to be written to the pixel circuit.
上記駆動方法が用いられる表示装置は、画素回路アレイ部と、走査線駆動回路と、信号線駆動回路と、電源線駆動回路とを備えたものである。画素回路アレイ部は、行状に配置された複数の走査線および複数の電源線と、列状に配置された複数の信号線と、各走査線と各信号線との交差部に対応して行列状に配置された複数の発光素子および複数の画素回路とを含んでいる。走査線駆動回路は、複数の走査線に選択パルスを順次印加して、複数の発光素子および複数の画素回路を順次選択するようになっている。信号線駆動回路は、映像信号に対応する信号電圧および階調補完電圧を、階調補完電圧、信号電圧の順に各信号線に印加して、選択対象の画素回路への書き込みを行うようになっている。電源線駆動回路は、複数の電源線に制御パルスを順次印加して、前記複数の発光素子の発光および消光を制御するようになっている。 A display device using the above driving method includes a pixel circuit array section, a scanning line driving circuit, a signal line driving circuit, and a power supply line driving circuit. The pixel circuit array section includes a plurality of scanning lines and a plurality of power supply lines arranged in a row, a plurality of signal lines arranged in a column, and a matrix corresponding to an intersection of each scanning line and each signal line. A plurality of light emitting elements and a plurality of pixel circuits arranged in a shape are included. The scanning line driving circuit sequentially applies selection pulses to a plurality of scanning lines to sequentially select a plurality of light emitting elements and a plurality of pixel circuits. The signal line driver circuit applies the signal voltage and the gradation complementary voltage corresponding to the video signal to each signal line in the order of the gradation complementary voltage and the signal voltage, and performs writing to the pixel circuit to be selected. ing. The power supply line drive circuit sequentially applies control pulses to a plurality of power supply lines to control light emission and extinction of the plurality of light emitting elements.
本発明の表示装置およびその駆動方法ならびに電子機器では、信号線駆動回路が選択対象の画素回路へ階調補完電圧を書き込み終わった時から、選択対象の画素回路へ信号電圧を書き始める時までの期間内に、画素回路内を流れる過渡電流を小さくする制御パルスが複数の電源線に順次印加される。これにより、1回目の信号書き込みがなされた後、2回目の信号書き込みがなされるまでの間にブートストラップの発生を小さくするか、またはなくすことができる。 In the display device, the driving method thereof, and the electronic apparatus of the present invention, from when the signal line driving circuit finishes writing the gradation complementary voltage to the pixel circuit to be selected, until the signal voltage starts to be written to the pixel circuit to be selected. Within the period, a control pulse for reducing the transient current flowing in the pixel circuit is sequentially applied to the plurality of power supply lines. As a result, it is possible to reduce or eliminate the occurrence of bootstrap after the first signal writing and before the second signal writing.
本発明の表示装置およびその駆動方法ならびに電子機器によれば、1回目の信号書き込みがなされた後、2回目の信号書き込みがなされるまでの間にブートストラップの発生を小さくするか、またはなくすことができるようにした。これにより、階調補完に用いる刻みを小さくすることができ、階調補完のマージンを大きくすることができる。 According to the display device, the driving method thereof, and the electronic device of the present invention, the occurrence of bootstrap is reduced or eliminated after the first signal writing and before the second signal writing. I was able to. This makes it possible to reduce the step used for gradation complementation and to increase the margin for gradation complementation.
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態
1.1 表示装置の概略構成
1.2 表示装置の動作
1.3 作用・効果
2.モジュールおよび適用例
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
1. Embodiment
1.1 Schematic configuration of display device
1.2 Operation of display device
1.3 Actions and effects Modules and application examples
<1.実施の形態>
(1.1 表示装置の概略構成)
図1は、本発明の一実施の形態に係る表示装置1の概略構成を表したものである。この表示装置1は、表示パネル10と、駆動回路20とを備えている。表示パネル10は、例えば、複数の有機EL素子11R,11G,11B(発光素子)がマトリクス状に配置された画素回路アレイ部13を有している。本実施の形態では、例えば、互いに隣り合う3つの有機EL素子11R,11G,11Bが1つの画素12を構成している。なお、以下では、有機EL素子11R,11G,11Bの総称として有機EL素子11を適宜、用いるものとする。駆動回路20は、画素回路アレイ部13を駆動するものであり、例えば、映像信号処理回路21、タイミング生成回路22、信号線駆動回路23、走査線駆動回路24および電源線駆動回路25を有している。
<1. Embodiment>
(1.1 Schematic configuration of display device)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
[画素回路アレイ部]
図2は、画素回路アレイ部13の回路構成の一例を表したものである。画素回路アレイ部13は、表示パネル10の表示領域に形成されている。画素回路アレイ部13は、例えば、図1、図2に示したように、行状に配置された複数の走査線WSLと、列状に配置された複数の信号線DTLと、走査線WSLに沿って行状に配置された複数の電源線PSLとを有している。各走査線WSLと各信号線DTLとの交差部に対応して、複数の有機EL素子11および画素回路14が行列状に配置(2次元配置)されている。画素回路14は、例えば、駆動トランジスタTr1、書き込みトランジスタTr2および保持容量Csによって構成されたものであり、2Tr1Cの回路構成となっている。駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2は、例えば、nチャネルMOS型の薄膜トランジスタ(TFT(Thin Film Transistor))により形成されている。なお、TFTの種類は特に限定されるものではなく、例えば、逆スタガー構造(いわゆるボトムゲート型)であってもよいし、スタガー構造(トップゲート型)であってもよい。また、駆動トランジスタTr1または書き込みトランジスタTr2は、pチャネルMOS型のTFTであってもよい。
[Pixel circuit array section]
FIG. 2 illustrates an example of a circuit configuration of the pixel
画素回路アレイ部13において、各信号線DTLは、信号線駆動回路23の出力端(図示せず)と、書き込みトランジスタTr2のドレイン電極(図示せず)に接続されている。各走査線WSLは、走査線駆動回路24の出力端(図示せず)と、書き込みトランジスタTr2のゲート電極(図示せず)に接続されている。各電源線PSLは、電源線駆動回路25の出力端(図示せず)と、駆動トランジスタTr1のドレイン電極(図示せず)に接続されている。書き込みトランジスタTr2のソース電極(図示せず)は、駆動トランジスタTr1のゲート電極(図示せず)と、保持容量Csの一端に接続されている。駆動トランジスタTr1のソース電極(図示せず)と保持容量Csの他端とが、有機EL素子11のアノード電極(図示せず)に接続されている。有機EL素子11のカソード電極(図示せず)は、例えばグラウンド線GNDに接続されている。なお、カソード電極は、各有機EL素子11の共通電極として用いられており、例えば、表示パネル10の表示領域全体に渡って連続して形成され、平板状となっている。
In the pixel
[駆動回路]
次に、画素回路アレイ部13の周辺に設けられた駆動回路20内の各回路について、図1を参照して説明する。映像信号処理回路21は、外部から入力されたデジタルの映像信号20Aに対して所定の補正を行うと共に、補正した後の映像信号を信号線駆動回路23に出力するものである。所定の補正としては、例えば、ガンマ補正や、オーバードライブ補正などが挙げられる。タイミング生成回路22は、信号線駆動回路23、走査線駆動回路24および電源線駆動回路25が連動して動作するように制御するものである。タイミング生成回路22は、例えば、外部から入力された同期信号20Bに応じて(同期して)、これらの回路に対して制御信号22Aを出力するようになっている。
[Drive circuit]
Next, each circuit in the
信号線駆動回路23は、制御信号22Aの入力に応じて(同期して)、映像信号処理回路21から入力された映像信号20Aに対応するアナログの映像信号を、各信号線DTLに印加して、アナログの映像信号またはそれに対応する信号を選択対象の画素回路14に書き込むものである。具体的には、信号線駆動回路23は、映像信号20Aに対応する信号電圧Vsig2および階調補完電圧Vsig1を、階調補完電圧Vsig1、信号電圧Vsig2の順に各信号線DTLに印加して、選択対象の画素回路14への書き込みを行うものである。なお、書き込みとは、駆動トランジスタTr1のゲート−ソース間に所定の電圧を印加することを指している。信号線駆動回路23は、例えば、信号電圧Vsig2,および階調補完電圧Vsig1と、有機EL素子11の消光時に駆動トランジスタTr1のゲートに印加する電圧Vofsとを出力することが可能となっている。ここで、階調補完電圧Vsig1は、信号電圧Vsig2と所定の関係にあり、例えば、信号電圧Vsig2以下の電圧値となっている。また、電圧Vofsは、駆動トランジスタTr1の閾値電圧をVthとすると、(Vofs-Vth)が有機EL素子11の閾値電圧Velとカソード電圧Vcaを足し合わせた電圧(Vel+Vca)よりも低い電圧値(一定値)となるように設定されている。
The signal
走査線駆動回路24は、制御信号22Aの入力に応じて(同期して)、複数の走査線WSLに選択パルスを順次印加して、複数の有機EL素子11および複数の画素回路14を順次選択するものである。走査線駆動回路24は、例えば、書き込みトランジスタTr2をオンさせるときに印加する電圧Vonと、書き込みトランジスタTr2をオフさせるときに印加する電圧Voffとを出力することが可能となっている。ここで、電圧Vonは、書き込みトランジスタTr2のオン電圧以上の値(一定値)となっている。電圧Voffは、書き込みトランジスタTr2のオン電圧よりも低い値(一定値)となっている。
The scanning
電源線駆動回路25は、制御信号22Aの入力に応じて(同期して)、複数の電源線PSLに制御パルスを順次印加して、有機EL素子11の発光および消光を制御するものである。電源線駆動回路25は、例えば、駆動トランジスタTr1に電流を流すときに印加する電圧VccHと、駆動トランジスタTr1に電流を流さないときに印加する電圧VccLとを出力することが可能となっている。ここで、電圧VccLは、有機EL素子11の閾値電圧Velと、有機EL素子11のカソードの電圧Vcaとを足し合わせた電圧(Vel+Vca)よりも低い電圧値(一定値)である。VccHは、電圧(Vel+Vca)以上の電圧値(一定値)である。
The power supply
(1.2 表示装置の動作)
図3は、表示装置1を駆動させたときの各種波形の一例を表したものである。図3(A)〜(C)には、信号線DTLにVofs、Vsig1、Vsig2が周期的に印加され、電源線PSLにVccL、VccHが所定のタイミングで印加され、走査線WSLにVon、Voffが所定のタイミングで印加されている様子が示されている。図3(D),(E)には、信号線DTL、走査線WSLおよび電源線PSLへの電圧印加に応じて、駆動トランジスタTr1のゲート電圧Vgおよびソース電圧Vsが時々刻々変化している様子が示されている。
(1.2 Operation of display device)
FIG. 3 shows an example of various waveforms when the
[Vth補正準備期間]
まず、Vth補正の準備を行う。具体的には、電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccHからVccLに下げる(T1)。すると、ソース電圧VsがVccLとなり、有機EL素子11が消光すると共に、ゲート電圧Vgは発光時のVgsをVgs0とすると(VccL+Vgs0)となる。次に、信号線DTLの電圧がVofsとなっており、かつ電源線PSLの電圧がVccLとなっている間に、走査線駆動回路24が走査線WSLの電圧をVoffからVonに上げる。
[V th correction preparation period]
First, preparation for V th correction is performed. Specifically, the power supply
[最初のVth補正期間]
次に、Vthの補正を行う。具体的には、信号線DTLの電圧がVofsとなっている間に、電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccLからVccHに上げる(T2)。すると、駆動トランジスタTr1のドレイン−ソース間に電流Idが流れ、ソース電圧Vsが上昇する。その後、信号線駆動回路23が信号線DTLの電圧をVofsからVsig2に切り替える前に、走査線駆動回路24が走査線WSLの電圧をVonからVoffに下げる(T3)。すると、駆動トランジスタTr1のゲートがフローティングとなり、Vthの補正が一旦停止する。
[First V th correction period]
Next, V th is corrected. Specifically, while the voltage of the signal line DTL is V ofs, the power supply
[最初の休止期間]
Vth補正が休止している期間中は、先のVth補正を行った行(画素)とは異なる他の行(画素)において、信号線DTLの電圧のサンプリングが行われる。なお、Vth補正が不十分である場合、すなわち、駆動トランジスタTr1のゲート−ソース間の電位差Vgsが駆動トランジスタTr1の閾値電圧Vthよりも大きい場合には、以下のようになる。Vth補正休止期間中にも、先のVth補正を行った行(画素)において、駆動トランジスタTr1のドレイン−ソース間に電流Idが流れ、ソース電圧Vsが上昇し、保持容量Csを介したカップリングによりゲート電圧Vgも上昇する。
[First stop period]
During the period in which the V th correction is paused, the voltage of the signal line DTL is sampled in another row (pixel) different from the row (pixel) on which the previous V th correction has been performed. In the case V th correction is insufficient, i.e., the gate of the drive transistor Tr 1 - when the potential difference V gs between the source is larger than the threshold voltage V th of the drive transistor Tr 1 is as follows. Even during the V th correction pause period, the current I d flows between the drain and source of the drive transistor Tr 1 in the row (pixel) in which the previous V th correction has been performed, the source voltage V s rises, and the storage capacitor C Coupling through s also increases the gate voltage V g .
[2回目のVth補正期間]
Vth補正休止期間が終了した後、Vthの補正を再び行う。具体的には、信号線DTLの電圧がVofsとなっており、Vth補正が可能となっている時に、走査線駆動回路24が走査線WSLの電圧をVoffからVonに上げ(T4)、駆動トランジスタTr1のゲートを信号線DTLに接続する。このとき、ソース電圧Vsが(Vofs−Vth)よりも低い場合(Vth補正がまだ完了していない場合)には、駆動トランジスタTr1がカットオフするまで(電位差VgsがVthになるまで)、駆動トランジスタTr1のドレイン−ソース間に電流Idが流れる。その結果、保持容量CsがVthに充電され、電位差VgsがVthとなる。その後、信号線駆動回路23が信号線DTLの電圧をVofsからVsig1に切り替える前に、走査線駆動回路24が走査線WSLの電圧をVonからVoffに下げる(T5)。すると、駆動トランジスタTr1のゲートがフローティングとなるので、電位差Vgsを信号線DTLの電圧の大きさに拘わらずVthのままで維持することができる。このように、電位差VgsをVthに設定することにより、駆動トランジスタTr1の閾値電圧Vthが画素回路14ごとにばらついた場合であっても、有機EL素子11の発光輝度がばらつくのをなくすことができる。
[Second V th correction period]
After the V th correction pause period ends, the V th correction is performed again. Specifically, when the voltage of the signal line DTL is V ofs and V th correction is possible, the scanning
[2回目の休止期間]
その後、Vth補正の休止期間中に、信号線駆動回路23が信号線DTLの電圧をVofsからVsig1に切り替える。
[Second pause]
Thereafter, during the rest period V th correction, the signal
[階調補完書き込み期間]
Vth補正休止期間が終了した後、階調補完書き込みを行う。具体的には、信号線DTLの電圧がVsig1となっている間に、走査線駆動回路24が走査線WSLの電圧をVoffからVonに上げ(T6)、駆動トランジスタTr1のゲートを信号線DTLに接続する。すると、駆動トランジスタTr1のゲート電圧がVsig1となる。このとき、有機EL素子11のアノード電圧はこの段階ではまだ有機EL素子11の閾値電圧Velとカソード電圧Vcaを足し合わせた電圧(Vel+Vca)よりも小さく、有機EL素子11はカットオフしている。そのため、電流Idは有機EL素子11の素子容量(図示せず)に流れ、素子容量が充電されるので、ソース電圧VsがΔVだけ上昇し、やがて電位差VgsがVsig1+Vth−ΔVとなる。このようにして、階調補完書き込みと同時に移動度補正が行われる。ただし、本実施の形態では、この後に、電源線PSLの電圧がVccLに下げられ、移動度補正が一旦キャンセルされる。
[Gradation complementary writing period]
After the Vth correction pause period ends, gradation complementary writing is performed. Specifically, while the voltage of the signal line DTL is V sig1 , the scanning
[ブートストラップ期間]
次に、走査線駆動回路24が走査線WSLの電圧をVonからVoffに下げる(T7)。すると、駆動トランジスタTr1のゲートがフローティングとなり、駆動トランジスタTr1のゲート−ソース間の電圧Vgsを一定に維持した状態で、駆動トランジスタTr1のドレイン−ソース間に電流Idが流れる。その結果、ソース電圧Vsが上昇し、それに連動して駆動トランジスタTr1のゲートも上昇する。
[Bootstrap period]
Next, the scanning
[3回目の休止期間]
ブートストラップ動作が始まったら、直ちに、電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccHからVccLに下げる(T8)。このとき、信号線駆動回路23は信号線DTLの電圧をVsig1からVofsに切り替える。なお、電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccLとは異なる電圧に下げてもよい。ただし、このときの電圧は、有機EL素子11の閾値電圧Velと、有機EL素子11のカソードの電圧Vcaとを足し合わせた電圧(Vel+Vca)よりも低い電圧値(一定値)となっていることが好ましい。
[Third rest period]
Once started bootstrap operation, immediately, the power supply
電源線PSLの電圧がVccHからVccLに下がると、駆動トランジスタTr1のドレイン電圧VdがVccLとなり、駆動トランジスタTr1のドレイン−ソース間に流れていた電流Id(過渡電流)が小さくなるか、または完全に流れなくなる。その結果、ゲート電圧Vgおよびソース電圧Vsの上昇(ブートストラップ動作)が小さくなるか、または停止する。つまり、電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccHからVccLに立ち下げる制御パルスを電源線PSLに印加することにより、駆動トランジスタTr1のドレイン−ソース間に流れる電流Id(過渡電流)を小さくするか、または停止することができる。その後、ブートストラップの停止期間中に、信号線駆動回路23が信号線DTLの電圧をVofsからVsig2に切り替える。
When the voltage of the power supply line PSL drops V ccL from V ccH, drain voltage V d is V ccL next driving transistor Tr 1, the drain of the drive transistor Tr 1 - current I d which has been flowing between the source (transient current) It becomes smaller or stops flowing completely. As a result, the rise (bootstrap operation) of the gate voltage V g and the source voltage V s is reduced or stopped. That is, the power supply
ここで、電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccHからVccLに下げるタイミングは、走査線駆動回路24が走査線WSLの電圧をVonからVoffに下げると同時であってもよいし、VonからVoffに下げたのち所定の期間が経過した時であってもよい。また、3回目の休止期間を終了するタイミング、すなわち、電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccLからVccHに上げるタイミングは、走査線駆動回路24が走査線WSLの電圧をVoffからVonに上げると同時であってもよいし、VoffからVonに上げる時よりも所定の期間だけ手前の時であってもよい。電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccLにしておく期間は、理想的にはT7からT10までの期間(ΔT)(図3参照)、すなわち、信号線駆動回路23が選択対象の画素回路14へ階調補完電圧Vsig1を書き込み終わった時から、選択対象の画素回路14へ信号電圧Vsig2を書き始める時までの期間である。ただし、VccHからVccLへの立ち下がりや、VccLからVccHへの立ち上がりのマージンを考慮すると、図3に示したように、電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccLにしておく期間は、T7を経過した後からT10を経過する手前までの間、すなわち、信号線駆動回路23が選択対象の画素回路14へ階調補完電圧Vsig1を書き込み終わってから所定の期間が経過した時から、選択対象の画素回路14へ信号電圧Vsig2を書き始める時から所定の期間だけ手前の時までの期間となっていることが好ましい。また、信号線駆動回路23は信号線DTLの電圧をVsig1からVofsに切り替えるタイミングは、電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccHからVccLに下げると同時であってもよいし、走査線駆動回路24が走査線WSLの電圧をVonからVoffに下げたのち所定の期間が経過した時であってもよい。
Here, the timing when the power supply
[移動度補正期間・書き込み期間]
ブートストラップの停止期間が終了した後、移動度補正を行う。具体的には、信号線DTLの電圧がVsig2となっている間に、電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccLからVccHに上げる(T9)。すると、駆動トランジスタTr1のドレイン電圧VdがVccHとなり、再び、駆動トランジスタTr1のドレイン−ソース間に電流Idが流れ、ゲート電圧Vgおよびソース電圧Vsが上昇する。その後、走査線駆動回路24が走査線WSLの電圧をVoffからVonに上げ(T10)、駆動トランジスタTr1のゲートを信号線DTLに接続する。すると、駆動トランジスタTr1のゲート電圧がVsig2となる。このとき、有機EL素子11のアノード電圧はこの段階ではまだ有機EL素子11の閾値電圧Velとカソード電圧Vcaを足し合わせた電圧(Vel+Vca)よりも小さく、有機EL素子11はカットオフしている。そのため、電流Idは有機EL素子11の素子容量(図示せず)に流れ、素子容量が充電されるので、ソース電圧VsがΔVだけ上昇し、やがて電位差VgsがVsig2+Vth−ΔVとなる。このようにして、書き込みと移動度補正が行われる。ここで、駆動トランジスタTr1の移動度μが大きい程、ΔVも大きくなるので、電位差Vgsを発光前にΔVだけ小さくすることにより、画素回路14ごとの移動度μのばらつきを取り除くことができる。
[Mobility correction period / writing period]
After the bootstrap stop period ends, mobility correction is performed. Specifically, while the voltage of the signal line DTL is V sig2, power
[発光期間]
次に、走査線駆動回路24が走査線WSLの電圧をVonからVoffに下げる(T11)。すると、駆動トランジスタTr1のゲートがフローティングとなり、駆動トランジスタTr1のゲート−ソース間の電圧Vgsを一定に維持した状態で、駆動トランジスタTr1のドレイン−ソース間に電流Idが流れる。その結果、ソース電圧Vsが上昇し、それに連動して駆動トランジスタTr1のゲートも上昇し、有機EL素子11が所望の輝度で発光する。
[Flash duration]
Next, the scanning
[繰り返し]
次に、所定の期間が経過したのち、発光期間を終了する。具体的には、電源線駆動回路25が電源線PSLの電圧をVccHからVccLに下げる(T1)。すると、ソース電圧VsがVccLとなり、有機EL素子11が消光する。その後、上述した各期間に対応した駆動を実行する。このようにして、駆動回路20は、発光期間、消光期間(Vth補正準備期間〜移動度補正期間・書き込み期間)をフレーム期間ごとに繰り返すと共に、図4に示したように、電源線PSLおよび走査線WSLを行方向にスキャンする。
[repetition]
Next, after a predetermined period has elapsed, the light emission period is ended. Specifically, the power supply
本実施の形態の表示装置1では、上記のようにして、各画素12において画素回路14がオンオフ制御され、各画素12の有機EL素子11に駆動電流が注入されることにより、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、陽極と陰極との間で多重反射し、陰極等を透過して外部に取り出される。その結果、表示パネル10において画像が表示される。
In the
(1.3 作用・効果)
ところで、本実施の形態では、階調補完書き込みを行ったのち、ブートストラップ動作が始まったら、ブートストラップ動作が直ちに停止される。例えば、信号線DTLの電圧がVsig1となっており、かつ電源線PSLの電圧がVccHとなっているときに、走査線WSLの電圧がVonからVoffに下げられたら、直ちに、電源線PSLの電圧がVccHから所定の電圧値(例えばVccL)に下げられる。さらに、本実施の形態では、その後、発光期間が開始する直前に、移動度補正と書き込みが行われる。例えば、信号線DTLの電圧がVsig2となっている間に、電源線PSLの電圧が所定の電圧値(例えばVccL)からVccHに上げられたのち、走査線WSLの電圧がVoffからVonに上げられる。
(1.3 Action and effect)
By the way, in this embodiment, when the bootstrap operation is started after the gradation complementary writing, the bootstrap operation is immediately stopped. For example, when the voltage of the signal line DTL is V sig1 and the voltage of the power supply line PSL is V ccH , if the voltage of the scanning line WSL is lowered from V on to V off , the power supply is immediately The voltage of the line PSL is lowered from V ccH to a predetermined voltage value (for example, V ccL ). Further, in the present embodiment, mobility correction and writing are performed immediately before the light emission period starts thereafter. For example, while the voltage of the signal line DTL is V sig2 , the voltage of the power supply line PSL is increased from a predetermined voltage value (for example, V ccL ) to V ccH , and then the voltage of the scanning line WSL is changed from V off. Raised to V on .
これにより、例えば図5に示したように、階調補完書き込みを行ったのち、ブートストラップ動作が始まっても、ブートストラップ動作を停止させず、そのまま、移動度補正と書き込みを行った場合と比べて、電圧Vsig1に応じたソース電圧Vsの上昇量(ΔV)を小さくすることができる。これは、図6に示したように、本実施の形態の駆動方法(図中の実線)の方が、図5に記載の駆動方法(図中の破線)よりも電圧Vsig1による電流変化量が小さいからである。その結果、階調補完に用いる刻みを小さくすることができ、階調補完のマージンを大きくすることができる。 As a result, for example, as shown in FIG. 5, even after the bootstrap operation is started after the gradation complementary writing is performed, the bootstrap operation is not stopped and the mobility correction and the writing are performed as they are. Thus , the increase amount (ΔV) of the source voltage V s according to the voltage V sig1 can be reduced. As shown in FIG. 6, this is because the driving method according to the present embodiment (solid line in the figure) has a current change amount due to the voltage V sig1 rather than the driving method shown in FIG. 5 (dashed line in the figure). Is small. As a result, the step used for gradation complement can be reduced, and the margin for gradation complement can be increased.
また、本実施の形態では、信号線DTLのトランジェントの影響を受けずに駆動することができ、さらに、電源線PSLは電流を多く流すために低抵抗となっており、そのトランジェントは小さい。従って、本実施の形態の駆動方法は、大画面の表示装置1に適している。
In this embodiment, the signal line DTL can be driven without being affected by the transient, and the power supply line PSL has a low resistance because a large amount of current flows, and the transient is small. Therefore, the driving method of the present embodiment is suitable for the
<2.モジュールおよび適用例>
以下、上述した実施の形態で説明した表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
<2. Modules and application examples>
Hereinafter, application examples of the display device described in the above embodiment will be described. The display device of the above embodiment is a television device, a digital camera, a notebook personal computer, a mobile terminal device such as a mobile phone, or a video camera, and the like. Alternatively, the present invention can be applied to display devices for electronic devices in various fields that display images.
(モジュール)
上記実施の形態の表示装置1は、例えば、図7に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜5などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板31の一辺に、封止用基板32から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、駆動回路20の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
(module)
The
(適用例1)
図8は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記各実施の形態に係る表示装置1により構成されている。
(Application example 1)
FIG. 8 illustrates an appearance of a television device to which the
(適用例2)
図9は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、その表示部420は、上記実施の形態に係る表示装置1により構成されている。
(Application example 2)
FIG. 9 shows the appearance of a digital camera to which the
(適用例3)
図10は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、その表示部530は、上記各実施の形態に係る表示装置1により構成されている。
(Application example 3)
FIG. 10 shows the appearance of a notebook personal computer to which the
(適用例4)
図11は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有しており、その表示部640は、上記各実施の形態に係る表示装置1により構成されている。
(Application example 4)
FIG. 11 shows the appearance of a video camera to which the
(適用例5)
図12は、上記実施の形態の表示装置1が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記各実施の形態に係る表示装置1により構成されている。
(Application example 5)
FIG. 12 shows the appearance of a mobile phone to which the
以上、実施の形態および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。 The present invention has been described above with the embodiments and application examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and various modifications can be made.
例えば、上記実施の形態等では、表示装置1がアクティブマトリクス型である場合について説明したが、アクティブマトリクス駆動のための画素回路14の構成は上記実施の形態等で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを画素回路14に追加してもよい。その場合、画素回路14の変更に応じて、上述した信号線駆動回路23、走査線駆動回路24、電源線駆動回路25のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the
また、上記実施の形態等では、信号線駆動回路23、走査線駆動回路24、電源線駆動回路25の駆動をタイミング生成回路22が制御していたが、他の回路がこれらの駆動を制御するようにしてもよい。また、信号線駆動回路23、走査線駆動回路24、電源線駆動回路25の制御は、ハードウェア(回路)で行われていてもよいし、ソフトウェア(プログラム)で行われていてもよい。
In the above embodiment and the like, the
また、上記実施の形態等では、画素回路14が、2Tr1Cの回路構成となっていたが、トランジスタが有機EL素子11に直列に接続された回路構成を含んでいるものであれば、2Tr1Cの回路構成以外の回路構成となっていてもよい。 In the above-described embodiment and the like, the pixel circuit 14 has a 2Tr1C circuit configuration. However, if the transistor includes a circuit configuration in which the transistor is connected in series to the organic EL element 11, the 2Tr1C circuit configuration is used. A circuit configuration other than the configuration may be employed.
また、上記実施の形態等では、駆動トランジスタTr1,書き込みトランジスタTr2は、nチャネルMOS型の薄膜トランジスタ(TFT(Thin Film Transistor))により形成されている場合が例示されていたが、pチャネルトランジスタ(例えばpチャネルMOS型のTFT)により形成されていてもよい。ただし、その場合には、トランジスタTr2のソースおよびドレインのうち電源線PSLと未接続の方と保持容量Csの他端とを有機EL素子11のカソードに接続し、有機EL素子11のアノードをGNDなどに接続することが好ましい。 Further, in the above-described embodiment and the like, the case where the drive transistor Tr 1 and the write transistor Tr 2 are formed by n-channel MOS thin film transistors (TFTs) is illustrated, but a p-channel transistor is exemplified. (For example, a p-channel MOS type TFT) may be used. However, in this case, the source and drain of the transistor Tr 2 that are not connected to the power supply line PSL and the other end of the storage capacitor C s are connected to the cathode of the organic EL element 11 and the anode of the organic EL element 11 is connected. Is preferably connected to GND or the like.
1…表示装置、10…表示パネル、11,11R,11G,11B…有機EL素子、12…画素、13…画素回路アレイ部、14…画素回路、20…駆動回路、20A…映像信号、20B…同期信号、21…映像信号処理回路、22…タイミング生成回路、22A…制御信号、23…信号線駆動回路、24…走査線駆動回路、25…電源線駆動回路、Cs…保持容量、DTL…信号線、Id…電流、PSL…電源線、Tr1…駆動トランジスタ、Tr2…書き込みトランジスタ、Vg…ゲート電圧、Vgs…ゲート−ソース間電圧、Vs…ソース電圧、Vth…閾値電圧、WSL…走査線。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記複数の走査線に選択パルスを順次印加して、前記複数の発光素子および前記複数の画素回路を順次選択する走査線駆動回路と、
映像信号に対応する信号電圧および階調補完電圧を、前記階調補完電圧、前記信号電圧の順に各信号線に印加して、選択対象の画素回路への書き込みを行う信号線駆動回路と、
前記複数の電源線に制御パルスを順次印加して、前記複数の発光素子の発光および消光を制御する電源線駆動回路と
を備え、
前記電源線駆動回路は、前記信号線駆動回路が選択対象の画素回路へ前記階調補完電圧を書き込み終わった時から、選択対象の画素回路へ前記信号電圧を書き始める時までの期間内に、前記画素回路内を流れる過渡電流を小さくする制御パルスを前記複数の電源線に順次印加する
表示装置。 A plurality of scanning lines and a plurality of power supply lines arranged in a row, a plurality of signal lines arranged in a column, and a plurality arranged in a matrix corresponding to the intersection of each scanning line and each signal line A pixel circuit array unit including a light emitting element and a plurality of pixel circuits;
A scanning line driving circuit that sequentially applies a selection pulse to the plurality of scanning lines to sequentially select the plurality of light emitting elements and the plurality of pixel circuits;
A signal line driving circuit that applies a signal voltage corresponding to a video signal and a gradation complementary voltage to each signal line in the order of the gradation complementary voltage and the signal voltage, and performs writing to the pixel circuit to be selected;
A power line driving circuit that sequentially applies control pulses to the plurality of power lines to control light emission and quenching of the plurality of light emitting elements, and
The power supply line driving circuit is within a period from when the signal line driving circuit finishes writing the gradation complementary voltage to the pixel circuit to be selected until when the signal voltage starts to be written to the pixel circuit to be selected. A display device that sequentially applies a control pulse for reducing a transient current flowing in the pixel circuit to the plurality of power supply lines.
前記複数の走査線に選択パルスを順次印加して、前記複数の発光素子および前記複数の画素回路を順次選択する走査線駆動回路と、
映像信号に対応する信号電圧および階調補完電圧を、前記階調補完電圧、前記信号電圧の順に各信号線に印加して、選択対象の画素回路への書き込みを行う信号線駆動回路と、
前記複数の電源線に制御パルスを順次印加して、前記複数の発光素子の発光および消光を制御する電源線駆動回路と
を備えた表示装置を用意するステップと、
前記電源線駆動回路を用いて、前記信号線駆動回路が選択対象の画素回路へ前記階調補完電圧を書き込み終わった時から、選択対象の画素回路へ前記信号電圧を書き始める時までの期間内に、前記画素回路内を流れる過渡電流を小さくする制御パルスを前記複数の電源線に順次印加するステップと
を含む表示装置の駆動方法。 A plurality of scanning lines and a plurality of power supply lines arranged in a row, a plurality of signal lines arranged in a column, and a plurality arranged in a matrix corresponding to the intersection of each scanning line and each signal line A pixel circuit array unit including a light emitting element and a plurality of pixel circuits;
A scanning line driving circuit that sequentially applies a selection pulse to the plurality of scanning lines to sequentially select the plurality of light emitting elements and the plurality of pixel circuits;
A signal line driving circuit that applies a signal voltage corresponding to a video signal and a gradation complementary voltage to each signal line in the order of the gradation complementary voltage and the signal voltage, and performs writing to the pixel circuit to be selected;
Providing a display device comprising: a power line driving circuit that sequentially applies control pulses to the plurality of power lines to control light emission and extinction of the plurality of light emitting elements;
Within a period from when the signal line driving circuit has finished writing the gradation complementary voltage to the selection target pixel circuit using the power supply line driving circuit, until when the signal voltage starts to be written to the selection target pixel circuit And sequentially applying a control pulse for reducing a transient current flowing in the pixel circuit to the plurality of power supply lines.
前記表示装置は、
行状に配置された複数の走査線および複数の電源線と、列状に配置された複数の信号線と、各走査線と各信号線との交差部に対応して行列状に配置された複数の発光素子および複数の画素回路とを含む画素回路アレイ部と、
前記複数の走査線に選択パルスを順次印加して、前記複数の発光素子および前記複数の画素回路を順次選択する走査線駆動回路と、
映像信号に対応する信号電圧および階調補完電圧を、前記階調補完電圧、前記信号電圧の順に各信号線に印加して、選択対象の画素回路への書き込みを行う信号線駆動回路と、
前記複数の電源線に制御パルスを順次印加して、前記複数の発光素子の発光および消光を制御する電源線駆動回路と
を有し、
前記電源線駆動回路は、前記信号線駆動回路が選択対象の画素回路へ前記階調補完電圧を書き込み終わった時から、選択対象の画素回路へ前記信号電圧を書き始める時までの期間内に、前記画素回路内を流れる過渡電流を小さくする制御パルスを前記複数の電源線に順次印加する
電子機器。 A display device,
The display device
A plurality of scanning lines and a plurality of power supply lines arranged in a row, a plurality of signal lines arranged in a column, and a plurality arranged in a matrix corresponding to the intersection of each scanning line and each signal line A pixel circuit array unit including a light emitting element and a plurality of pixel circuits;
A scanning line driving circuit that sequentially applies a selection pulse to the plurality of scanning lines to sequentially select the plurality of light emitting elements and the plurality of pixel circuits;
A signal line driving circuit that applies a signal voltage corresponding to a video signal and a gradation complementary voltage to each signal line in the order of the gradation complementary voltage and the signal voltage, and performs writing to the pixel circuit to be selected;
A power supply line driving circuit that sequentially applies control pulses to the plurality of power supply lines to control light emission and quenching of the plurality of light emitting elements;
The power supply line driving circuit is within a period from when the signal line driving circuit finishes writing the gradation complementary voltage to the pixel circuit to be selected until when the signal voltage starts to be written to the pixel circuit to be selected. An electronic apparatus that sequentially applies a control pulse that reduces a transient current flowing in the pixel circuit to the plurality of power supply lines.
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