JP2012098316A - 画像表示装置および画像表示装置の駆動方法 - Google Patents

画像表示装置および画像表示装置の駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】画像表示装置のコントラストを向上させること。
【解決手段】画像表示装置は、電流量に応じた輝度で発光する発光素子と、記憶容量と、閾値電圧発生期間にドレイン電極とゲート電極とを介する電流を流して補正電位を前記記憶容量の一端に供給し、発光期間に前記記憶容量により供給される電位差であって階調データと該補正電位とに応じたゲート電極とソース電極の間の電位差に応じて電流量を制御する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレイン電極に対して前記発光素子と直列的に接続され、前記発光期間に前記発光素子を流れる電流経路を確保する点灯制御スイッチと、前記閾値電圧発生期間と前記発光期間の間のドレイン電荷放電期間に前記駆動トランジスタのドレイン電極に該ドレイン電極の電荷を放電させる放電用電位を供給するドレイン電荷放電スイッチと、を含む。
【選択図】図4E

Description

本発明は発光素子を有する画像表示装置および画像表示装置の駆動方法に関する。
有機EL素子のように発光素子を有する画素回路を含む画像表示装置がある。そのような画像表示装置では、一般的にその発光素子を流れる電流の量を制御するために各画素回路に駆動トランジスタと、発光させる輝度に応じた電位差を記憶する記憶容量とが設けられている。画素回路に供給される信号であって発光輝度を示す信号であるデータ信号が各画素回路に供給され、記憶容量はそのデータ信号により生じる電位差を記憶し、その後、駆動トランジスタは記憶容量が記憶した電位差により生じる駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧に応じた電流を発光素子に流す。発光素子はその電流に応じて発光する。
現行の製造技術では駆動トランジスタの閾値電圧等の特性にばらつきが生じ、記憶容量にデータ電圧による電位差を記憶させるのみでは発光素子の発光量にもばらつきが生じる。その発光量のばらつきを抑えるため、駆動トランジスタのゲート電極とソース電極との間に発光させる輝度に応じた電位差をその駆動トランジスタの閾値電圧の分だけ補正した電圧を印加するように記憶容量に電位差を記憶させ、駆動トランジスタが供給する電流量のばらつき(発光量のばらつき)を抑制した画素回路の回路構成および駆動方法が開発されている。
特許文献1には、閾値電圧のばらつきに伴う発光量のばらつきを抑制する画像表示装置の例が開示されている。
特開2003−122301号公報
実際の画像表示装置では、各画素回路に含まれる駆動トランジスタのドレイン電極と他の配線等との間に寄生容量が発生する。この寄生容量に溜まった電荷により発光素子が微発光し、コントラストの低下を招く現象が発生する。以下でその現象について説明する。
図19Aはデータ書込期間における従来の画素回路のスイッチの状態を示す図であり、図19Bは発光期間における従来の画素回路のスイッチの状態を示す図である。画素回路は、発光素子ILと、駆動トランジスタTRDと、記憶容量CPと、リセットスイッチSWRと、点灯制御スイッチSWIと、を含む。駆動トランジスタTRDのソース電極は電源線PWLに接続され、ゲート電極は記憶容量CPの一端と接続される。電源線PWLは電源電位を供給する。駆動トランジスタのTRDのゲート電極とドレイン電極の間にはリセットスイッチSWRが設けられている。記憶容量CPの他端はデータ線DATに接続されている。点灯制御スイッチSWIの一端は駆動トランジスタTRDのドレイン電極に接続され、他端は発光素子ILの一端に接続されている。発光素子ILの他端には接地電位が供給されている。また駆動トランジスタTRDのドレイン電極と他の電極(図19Aおよび図19Bでは接地記号で示している)との間には寄生容量CPRが生じている。
従来の画素回路を駆動する際には、データ線DATから供給されるデータ信号に基づく電位差を記憶容量CPに記憶させるデータ書込操作と、書込期間の後に記憶容量CPが記憶した電位差に応じて発光素子ILを発光させる発光操作とを行う。データ書込操作を行う期間をデータ書込期間、発光操作を行う期間を発光期間と呼ぶ。データ書込期間には、上述の画素回路ではリセットスイッチSWRをオンし、点灯制御スイッチSWIをオフし、データ線DATにデータ信号を供給する。すると電源線PWLから駆動トランジスタTRDのドレイン電極を介して記憶容量CPに電流が流れる。そして駆動トランジスタTRDのソース電極−ゲート電極間電圧が駆動トランジスタTRDの閾値電圧になると電流は流れなくなり、記憶容量CPは電源電位から閾値電圧を引いた電位と、データ信号の電位との電位差を記憶する。また寄生容量CPRには電源線PWLから閾値電圧を引いた電位により生じる電荷が溜まっている。その後の発光期間が始まる際にリセットスイッチSWRがオフされ、点灯制御スイッチSWIがオンされる。寄生容量CPRによりドレイン電極の電位が接地電位より高くなっているため、駆動トランジスタTRDが電流を流さない場合でも、寄生容量CPRから発光素子ILに電流が流れ、発光素子ILが微発光する。これにより発光素子ILの最低輝度がこの微発光の輝度以上となるため、コントラストが悪化する。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、データ信号と関係なく生じる発光素子の微発光を抑え、コントラストを向上させた画像表示装置を提供することにある。
本出願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下
の通りである。
(1)電流量に応じた輝度で発光する発光素子と、記憶容量と、閾値電圧発生期間にソース電極およびドレイン電極を介してゲート電極に電流を流して該ゲート電極の電位である補正電位を前記記憶容量の一端に供給し、該閾値電圧発生期間の後の発光期間に前記記憶容量により供給される電位差であって階調データと該補正電位とに応じたゲート電極とソース電極の間の電位差に応じてドレイン電極を流れる電流量を制御する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレイン電極に対して前記発光素子と直列的に接続され、前記発光期間に前記発光素子を流れる電流経路を確保する点灯制御スイッチと、前記閾値電圧発生期間と前記発光期間の間のドレイン電荷放電期間に前記駆動トランジスタのドレイン電極に該ドレイン電極の電荷を放電させる放電用電位を供給するドレイン電荷放電スイッチと、を含むことを特徴とする画像表示装置。
(2)(1)において、前記駆動トランジスタのゲート電極とドレイン電極との間に設けられ、前記閾値電圧発生期間に前記ドレイン電極と前記ゲート電極とを電気的に接続するリセットスイッチをさらに含むことを特徴とする画像表示装置。
(3)(1)または(2)において、一端が前記駆動トランジスタのソース電極と接続され、他端に電源電位が供給され、前記ドレイン電荷放電期間にオフされる電源制御スイッチ、をさらに含むことを特徴とする画像表示装置。
(4)(1)から(3)のいずれか1つにおいて、データ信号を供給するデータ線をさらに含み、前記駆動トランジスタのゲート電極は、前記記憶容量を介して前記データ線に接続され、前記記憶容量は前記閾値電圧発生期間に、一端に供給される前記駆動トランジスタのゲート電極の電位と他端に供給されるデータ信号とにより生じる電位差を記憶し、前記駆動トランジスタは前記発光期間に、前記記憶容量が記憶する電位差と前記記憶容量の他端に供給される電位とに応じて前記電流量を制御する、ことを特徴とする画像表示装置。
(5)(4)において、前記点灯制御スイッチは前記発光素子と前記駆動トランジスタのドレイン電極との間に設けられ、前記ドレイン電荷放電スイッチの一端は前記点灯制御スイッチの前記発光素子側の一端と接続されるとともに他端は前記データ線に接続され、前記ドレイン電荷放電期間には前記点灯制御スイッチと前記ドレイン電荷放電スイッチとがオンされ、前記データ線からの前記放電用電位が供給される、ことを特徴とする画像表示装置。
(6)(4)において、前記発光期間に前記記憶容量の前記他端に発光制御信号を供給する発光制御信号線と、前記データ線と前記記憶容量の前記他端との間に設けられ、前記閾値電圧発生期間にオンされる選択スイッチと、前記発光制御信号線と前記記憶容量の前記他端との間に設けられ、前記発光期間にオンされる発光制御信号供給スイッチと、をさらに含み、前記点灯制御スイッチは前記発光素子と前記駆動トランジスタのドレイン電極との間に設けられ、前記ドレイン電荷放電スイッチの一端は前記点灯制御スイッチの前記発光素子側の一端と接続され、前記ドレイン電荷放電期間には前記点灯制御スイッチと前記ドレイン電荷放電スイッチとがオンされ、前記ドレイン電荷放電スイッチは前記放電用電位を供給する、ことを特徴とする画像表示装置。
(7)(4)において、前記点灯制御スイッチは前記発光素子と前記駆動トランジスタのドレイン電極との間に設けられ、前記ドレイン電荷放電スイッチの一端は前記駆動トランジスタのドレイン電極と接続され、他端は前記データ線に接続され、前記ドレイン電荷放電期間には前記ドレイン電荷放電スイッチがオンされ、前記データ線からの前記放電用電位が供給される、ことを特徴とする画像表示装置。
(8)(4)において、前記発光期間に前記記憶容量の前記他端に発光制御信号を供給する発光制御信号線と、前記データ線と前記記憶容量の前記他端との間に設けられ、前記閾値電圧発生期間にオンされる選択スイッチと、前記発光制御信号線と前記記憶容量の前記他端との間に設けられ、前記発光期間にオンされる発光制御信号供給スイッチと、をさらに含み、前記点灯制御スイッチは前記発光素子と前記駆動トランジスタのドレイン電極との間に設けられ、前記ドレイン電荷放電スイッチの一端は前記駆動トランジスタのドレイン電極と接続され、前記ドレイン電荷放電期間には前記ドレイン電荷放電スイッチがオンされ、前記ドレイン電荷放電スイッチは前記放電用電位を供給する、ことを特徴とする画像表示装置。
(9)(4)において、カソードが前記駆動トランジスタのソース電極に接続され、アノードが前記駆動トランジスタのドレイン電極に接続される整流素子、をさらに含み、前記ドレイン電荷放電スイッチは一端が前記駆動トランジスタのソース電極に接続され、他端には前記放電用電位が供給され、該ソース電極に前記電源電位を供給しない場合に前記放電用電位を供給する、ことを特徴とする画像表示装置。
(10)複数の画素回路と、一端に電源電位が供給される電源制御スイッチと、を含み、各画素回路は、電流量に応じた輝度で発光する発光素子と、記憶容量と、閾値電圧発生期間にソース電極およびドレイン電極を介してゲート電極に電流を流して該ゲート電極の電位である補正電位を前記記憶容量の一端に供給し、該閾値電圧発生期間の後の発光期間に前記記憶容量により供給される電位差であって階調データと該補正電位とに応じたゲート−ソース間の電位差に応じてドレイン電極を流れる電流量を制御する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレイン電極に対して前記発光素子と直列的に接続され、前記発光期間に前記発光素子を流れる電流経路を確保する点灯制御スイッチと、前記閾値電圧発生期間と前記発光期間の間のドレイン電荷放電期間に前記駆動トランジスタのドレイン電極に該ドレイン電極の電荷を放電させる放電用電位を供給するドレイン電荷放電スイッチと、を含み、前記電源制御スイッチの他端は、前記複数の画素回路のそれぞれに含まれる駆動トランジスタのソース電極に接続され、前記電源制御スイッチは前記ドレイン電荷放電期間にオフされる、ことを特徴とする画像表示装置。
(11)電流量に応じた輝度で発光する発光素子と、記憶容量と、前記記憶容量が記憶する電位差により生じるゲート電極とソース電極の間の電位差に応じてドレイン電極を流れる電流量を制御する駆動トランジスタと、を含む画像表示装置の駆動方法であって、前記駆動トランジスタのソース電極に電源電位を供給し、該駆動トランジスタのドレイン電極とゲート電極とを電気的に接続し、前記記憶容量の一端に該ゲート電極の電位を供給する閾値電圧発生ステップと、前記閾値電圧発生ステップの後に前記駆動トランジスタのドレイン電極に該ドレイン電極の電荷を放電させる放電用電位を供給するドレイン電荷放電ステップと、前記ドレイン電荷放電ステップの後に前記駆動トランジスタのドレイン電極と前記発光素子とを介する電流経路を確保する発光ステップと、を含むことを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
(12)(11)において、前記閾値電圧発生ステップはさらに前記記憶容量の他端にデータ信号を供給し、前記発光ステップではさらに前記記憶容量の前記他端に発光用電位を供給する、ことを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
(13)(11)または(12)において、前記ドレイン電荷放電ステップはさらに前記駆動トランジスタのソース電極に電源電位を供給しない、ことを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
(14)(11)において、前記画像表示装置は、前記記憶容量の他端に発光制御信号供給スイッチを介して接続し且つドレイン電荷放電スイッチを介して前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極に接続する発光制御信号線と、前記記憶容量の他端に発光制御信号を供給するための発光制御信号供給線と、前記放電用電位を供給するための放電電位供給線とを有し、前記ドレイン電荷放電ステップの時に、前記発光制御信号線への接続が発光制御信号供給線から前記放電電位供給線に替わることを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
(15)(11)において、前記画像表示装置は、前記記憶容量の他端に発光制御信号供給スイッチを介して接続し且つドレイン電荷放電スイッチを介して前記発光素子のアノードに接続する発光制御信号線と、前記記憶容量の他端に発光制御信号を供給するための発光制御信号供給線と、前記放電用電位を供給するための放電電位供給線とを有し、前記ドレイン電荷放電ステップの時に、前記発光制御信号線への接続が発光制御信号供給線から前記放電電位供給線に替わることを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
本発明によれば、画像表示装置のコントラストを向上できる。
第1の実施形態にかかる有機EL表示装置の構成の一例を示す回路図である。 第1の実施形態にかかる各画素回路の構成の一例を示す図である。 図2に示す画素回路に供給される信号の一例を示す波形図である。 発光期間における図2に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 プリチャージ期間における図2に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 データ書込期間における図2に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 待機期間における図2に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 ドレイン電荷放電期間における図2に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 第1の実施形態にかかる各画素回路の構成の他の一例を示す図である。 図5に示す画素回路に供給される信号の一例を示す波形図である。 発光期間における図5に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 プリチャージ期間における図5に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 データ書込期間における図5に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 ドレイン電荷放電期間における図5に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 第1の実施形態にかかる各画素回路の他の例を示す図である。 図8に示す画素回路に供給される信号の一例を示す波形図である。 発光期間における図8に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 プリチャージ期間における図8に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 データ書込期間における図8に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 ドレイン電荷放電期間における図8に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。 第2の実施形態にかかる有機EL表示装置の構成の一例を示す図である。 第2の実施形態にかかる各画素回路の構成の一例を示す図である。 フィールド期間における各画素行に含まれる画素回路PCに対する発光期間、プリチャージ期間、データ書込期間およびドレイン電荷放電期間の推移を示す図である。 図12に示す画素回路に供給される信号の一例を示す波形図である。 第2の実施形態にかかる各画素回路の構成の他の一例を示す図である。 図15に示す画素回路に供給される信号の一例を示す波形図である。 第2の実施形態にかかる各画素回路の構成の他の例を示す図である。 図17に示す画素回路に供給される信号の一例を示す波形図である。 書込期間における従来の画素回路のスイッチの状態を示す図である。 発光期間における従来の画素回路のスイッチの状態を示す図である。
以下では、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。出現する構成要素のうち同一機能を有するものには同じ符号を付し、その説明を省略する。以下では、発光素子を用いた画像表示装置の一種である有機EL表示装置に本発明を適用した場合について説明する。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る有機EL表示装置の構成の一例を示す回路図である。有機EL表示装置は、垂直走査回路YDVと、データ線駆動回路XDVと、電源回路PWUと、複数の画素回路PCとを含む。ここで有機EL表示装置は、物理的には、アレイ基板と、フレキシブルプリント基板と、パッケージに封入されたドライバ集積回路とを含んでおり、図1に示す回路は、物理的には主にアレイ基板とドライバ集積回路とに設けられている。有機EL表示装置のアレイ基板上には表示領域DAがあり、表示領域DAにはマトリクス状に画素回路PCが配置されている。解像度がM行N列でカラー表示であるとすると、表示領域DA内には(3×M)列×N行の画素回路PCが並んでいる。ここで、画素回路のPCの行を画素行PXLと呼ぶ。
表示領域DA内では、画素回路PCの各列に対応してデータ線DATが図中上下方向に延び、画素回路PCの各行に対応してリセット制御線RESと、点灯制御線ILMと、ドレイン放電制御線MSTとが図中左右方向に延びている。以下ではm列目の画素回路PCの列に対応するデータ線DATをDATと記す。各データ線DATの一端はデータ線駆動回路XDVに接続され、各データ線DATのその一端にはデータ線駆動回路XDVからデータ信号が供給される。また、リセット制御線RES、点灯制御線ILMおよびドレイン放電制御線MSTの数はそれぞれ画素回路PCの行数と同じ数(N本)である。n行目の画素回路PCの行(画素行PXL)に対応するリセット制御線RESをRES、点灯制御線ILMをILM、ドレイン放電制御線MSTをMSTと記す。リセット制御線RES、点灯制御線ILMおよびドレイン放電制御線MSTの一端は垂直走査回路YDVに接続されている。
各画素回路PCは電源制御スイッチSWPを介して電源線PWLと接続されている。またアレイ基板上の領域であって表示領域DAの外側の領域にデータ線駆動回路XDV、垂直走査回路YDVおよび電源回路PWUが設けられている。なお、これらの一部はドライバ集積回路にも設けられている。電源回路PWUは電源制御スイッチSWPの一端に電源電位を供給する。
図2は、第1の実施形態にかかる各画素回路PCの構成の一例を示す図である。各画素回路PCは、発光素子ILと、駆動トランジスタTRDと、記憶容量CPと、点灯制御スイッチSWIと、リセットスイッチSWRと、ドレイン電荷放電スイッチSWMとを含む。発光素子ILはそれを流れる電流量に応じて輝度が変化する素子であり、本実施形態では有機EL素子である。有機EL素子は一般的に整流素子の特性をもつためOLED(Organic light-emitting diode)とも呼ばれる。発光素子ILのカソードには接地電位が供給される。接地電位は電源線PWLから供給される電源電位やデータ線DAT、点灯制御スイッチSWIなどのスイッチに用いる駆動トランジスタTRDのゲート電極に供給される電位等との相対的な関係で定まる電位である。この接地電位は接地された電極から供給されなくてもよい。
駆動トランジスタTRDはpチャネル型の薄膜トランジスタであり、ゲート電極に印加される電位とソース電極に印加される電位との電位差に応じてソース電極からドレイン電極へ流れる電流の量を制御する。駆動トランジスタTRDのソース電極は電源線PWLに接続され、駆動トランジスタTRDのドレイン電極は点灯制御スイッチSWIを介して発光素子ILのアノードに接続されている。記憶容量CPの一端は駆動トランジスタTRDのゲート電極に接続される。記憶容量CPの他端はデータ線DATに接続される。リセットスイッチSWRの一端は駆動トランジスタTRDのゲート電極に接続され、他端は駆動トランジスタTRDのドレイン電極に接続される。ドレイン電荷放電スイッチSWMの一端は点灯制御スイッチSWIの発光素子IL側の一端に接続され、ドレイン電荷放電スイッチSWMの他端はデータ線DATに接続される。点灯制御スイッチSWI、リセットスイッチSWRおよびドレイン電荷放電スイッチSWMはnチャネル型の薄膜トランジスタである。リセットスイッチSWRのゲート電極はリセット制御線RESに、点灯制御スイッチSWIのゲート電極は点灯制御線ILMに、ドレイン電荷放電スイッチSWMのゲート電極はドレイン放電制御線MSTに接続されている。電源線PWLは表示領域DAの外で電源制御スイッチSWPの一端に接続され、他端が電源回路PWUに接続される。電源制御スイッチSWPはnチャネル型の薄膜トランジスタであり、電源制御スイッチSWPのゲート電極は垂直走査回路YDVに接続された電源スイッチ制御線CTPに接続される。
次に本実施形態にかかる有機EL表示装置の駆動方法について説明する。図3は、図2に示す画素回路PCに供給される信号の一例を示す波形図である。本図は1行目の画素回路PCに供給される信号について示している。図3は上から順に点灯制御線ILMに印加される電位、リセット制御線RESに印加される電位、ドレイン放電制御線MSTに印加される電位、電源制御スイッチSWPのゲート電極に印加される電位の波形を示す。1フィールド期間TFは、本実施形態では発光期間T、プリチャージ期間T、データ書込期間T、待機期間T、ドレイン電荷放電期間Tに分けられる。プリチャージ期間Tからドレイン電荷放電期間Tでは順次各画素行PXLに含まれる画素回路PCにデータ信号を書込むための操作を行い、それらの期間の後の発光期間Tに各画素回路PCに発光制御信号が供給されて発光素子ILが発光する。発光期間T、プリチャージ期間Tおよびドレイン電荷放電期間Tはどの行もタイミングが同じであり、どの行にも同じ操作が行われる。プリチャージ期間Tとドレイン電荷放電期間Tの間には1行目の画素回路PCから順にデータ信号の書込みが行われる。ある行について、その行の画素回路PCに含まれる記憶容量CPにデータ信号に応じた電位差を記憶させる期間がデータ書込期間Tであり、データ書込期間T以外の期間が待機期間である。
図4Aから図4Eは、各期間における図2に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。発光期間Tの開始時点では、各行の点灯制御線ILMの電位がハイレベル、リセット制御線RESおよびドレイン放電制御線MSTの電位がローレベル、電源制御スイッチSWPのゲート電極(電源スイッチ制御線CTP)の電位はハイレベルである。よって、点灯制御スイッチSWIがオン、リセットスイッチSWRおよびドレイン電荷放電スイッチSWMがオフ、電源制御スイッチSWPがオンとなる(図4A参照)。このタイミングでは電源回路PWUは電源電位を駆動トランジスタTRDのソース電極に供給する。またデータ線DATには発光制御信号の電位が供給されている。駆動トランジスタTRDのゲート電極には発光制御信号の電位に記憶容量CPが記憶する電位差を加えた電位が供給される。駆動トランジスタTRDはそのゲート電極の電位とソース電極の電位との電位差によって電流量を制御する。最低輝度とするために駆動トランジスタTRDがオフされる場合を除いて駆動トランジスタTRDからの電流は発光素子ILを流れ、発光素子ILはその電流量に応じた輝度で発光する。発光期間Tの終わりにはまず点灯制御線ILMの電位がローレベルとなり点灯制御スイッチSWIがオフし、電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がオフとなり電源制御スイッチSWPがオフとなる。
次に画素回路PCのプリチャージ期間Tが始まり、点灯制御線ILM、リセット制御線RESおよびドレイン放電制御線MSTの電位がハイレベル、電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がローレベルとなる。すると点灯制御スイッチSWI、リセットスイッチSWRおよびドレイン電荷放電スイッチSWMがオン、電源制御スイッチSWPがオフとなっている(図4B参照)。これにより記憶容量CPの駆動トランジスタTRD側の一端がデータ線に接続され、そのデータ線DATを介して記憶容量CPの両端が接続されて記憶容量CPに溜まった電荷がリセットされる。
次に1行目の画素回路PCへのデータ書込期間Tが始まり、点灯制御線ILMおよびドレイン放電制御線MSTの電位がローレベル、リセット制御線RESと電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がハイレベルとなる。すると点灯制御スイッチSWIおよびドレイン電荷放電スイッチSWMがオフ、リセットスイッチSWRおよび電源制御スイッチSWPがオンとなる(図4C参照)。これにより駆動トランジスタTRDのソース電極およびドレイン電極を介してゲート電極に向けて、駆動トランジスタTRDのソース電極とゲート電極の間の電位差が閾値電圧となるまで電流が流れる。このタイミングでデータ線DATにはデータ信号の電位が供給され、記憶容量CPは電源電位から閾値電圧を引いた電位(補正電位)とデータ信号の電位との電位差を記憶する。なお、データ書込期間Tは駆動トランジスタTRDにその閾値電圧を発生させているので、閾値電圧発生期間とも呼ぶ。この状態では駆動トランジスタTRDのドレイン電極に生じる寄生容量に電荷が溜まっている。1行目の画素回路PCへのデータ書込期間Tが終わると2行目の画素回路PCへデータ書込を行うデータ書込期間Tが始まり、以降順番にN行の画素回路PCにおいてデータ書込を行う。一方、データ書込期間Tが終わった画素回路PCは待機期間Tとなる。待機期間Tでは、点灯制御線ILM、リセット制御線RESおよびドレイン放電制御線MSTの電位はローレベルとなり、点灯制御スイッチSWI、リセットスイッチSWR、ドレイン電荷放電スイッチSWMはオフとなる(図4D)。この状態では寄生容量に溜まった電荷は変化しない。
そしてN行目の画素回路PCへのデータ書込期間Tが終わると、1からN行目の画素回路PCに対するドレイン電荷放電期間Tが始まる。ドレイン電荷放電期間Tでは、点灯制御線ILM、ドレイン放電制御線MSTの電位がハイレベルであり、リセット制御線RESおよび電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がローレベルである。すると点灯制御スイッチSWIおよびドレイン電荷放電スイッチSWMがオン、リセットスイッチSWRがオフとなっている。これにより駆動トランジスタTRDのドレイン電極から点灯制御スイッチSWIおよびドレイン電荷放電スイッチSWMを介してデータ線DATへの電流経路が確保される。このタイミングではデータ線DATに放電用電位が供給され、ドレイン電荷放電スイッチSWMはその放電用電位をドレイン電極に供給し、寄生容量に溜まった電荷はデータ線DATに放電される。放電用電位はドレイン電極の電荷を放電させる電位であればよく、例えば接地電位でよい。ここで、電源制御スイッチSWPもオフとなっているので電源回路PWUから駆動トランジスタTRDのドレイン電極に電流が流れない。よってドレイン電極に溜まった電荷の放出は電源制御スイッチSWPがオンされている場合より短時間で行われる。
その後、発光期間Tとなり、ドレイン電荷放電スイッチSWMがオフ、電源制御スイッチSWPがオンになり、データ線DATに発光制御信号が供給される。駆動トランジスタTRDのゲート電極には記憶容量CPが記憶する電位差に発光制御信号を足した電位が供給される。駆動トランジスタTRDのゲート電極−ソース電極間の電圧はデータ信号の電位から発光制御信号の電位を引いた電位差を閾値電圧の分補正した電位差となる。それにより、各画素回路PCに含まれる駆動トランジスタTRDの閾値電圧がキャンセルされ、駆動トランジスタTRDは閾値電圧に関わらずデータ信号の電位から発光制御信号の電位を引いた電位差に応じた量の電流を流し、その電流量に応じて発光素子ILを発光させる。
ここで、発光期間Tの開始時には寄生容量に溜まった電荷が放電されているので、点灯制御スイッチSWIがオンされた際に寄生容量に溜まった電荷により発光素子ILに電流が流れない。それにより発光素子ILの最低の発光輝度が小さくなりコントラストが向上する。
ドレイン電荷を放電する画素回路PCの構成は上述のものには限られない。図5は、第1の実施形態にかかる各画素回路PCの構成の他の一例を示す図である。各画素回路PCは、発光素子ILと、駆動トランジスタTRDと、記憶容量CPと、点灯制御スイッチSWIと、リセットスイッチSWRと、整流素子RFと、放電電位接続スイッチSWDと、を含む。
駆動トランジスタTRDはpチャネル型の薄膜トランジスタである。駆動トランジスタTRDのソース電極は電源線PWLに接続され、駆動トランジスタTRDのドレイン電極は点灯制御スイッチSWIを介して発光素子ILのアノードに接続されている。発光素子ILのカソードには接地電位が供給される。記憶容量CPの一端は駆動トランジスタTRDのゲート電極に接続される。記憶容量CPの他端はデータ線DATに接続される。リセットスイッチSWRの一端は駆動トランジスタTRDのゲート電極に接続され、他端は駆動トランジスタTRDのドレイン電極に接続される。整流素子RFのアノードは駆動トランジスタTRDのドレイン電極に接続され、カソードは駆動トランジスタTRDのソース電極に接続される。整流素子RFは具体的には駆動トランジスタTRDのソース電極とドレイン電極との間に設けられダイオード接続がされたnチャネル型の薄膜トランジスタであり、そのゲート電極は駆動トランジスタTRDのドレイン電極に接続されている。点灯制御スイッチSWIおよびリセットスイッチSWRはnチャネル型の薄膜トランジスタである。リセットスイッチSWRのゲート電極はリセット制御線RESに、点灯制御スイッチSWIのゲート電極は点灯制御線ILMに接続されている。
電源線PWLは表示領域DAの外で電源制御スイッチSWPの一端に接続され、電源制御スイッチSWPの他端は電源回路PWUに接続される。放電電位接続スイッチSWDは一端が電源線PWLの一端に接続され、他端には放電用電位として接地電位が供給されている。電源制御スイッチSWPおよび放電電位接続スイッチSWDはnチャネル型の薄膜トランジスタであり、電源制御スイッチSWPのゲート電極は電源スイッチ制御線CTPに接続され、放電電位接続スイッチSWDのゲート電極は放電電位接続スイッチ制御線CTDに接続される。電源スイッチ制御線CTPおよび放電電位接続スイッチ制御線CTDは垂直走査回路YDVに接続されている。
次にこの画素回路PCの駆動方法について説明する。図6は、図5に示す画素回路PCに供給される信号の一例を示す波形図である。本図は1行目の画素回路PCに供給される信号について示している。図6は上から順に点灯制御線ILMに印加される電位、リセット制御線RESに印加される電位、電源制御スイッチSWPのゲート電極(電源スイッチ制御線CTP)に印加される電位、放電電位接続スイッチSWDのゲート電極(放電電位接続スイッチ制御線CTD)に印加される電位の波形を示す。図2に示す画素回路PCの駆動の方法との主な違いは、プリチャージ期間Tとドレイン電荷放電期間Tにおけるスイッチの接続の状態である。図7Aから図7Dは、各期間における図5に示す画素回路PCのスイッチの状態を示す図である。発光期間Tには電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がハイレベル、放電電位接続スイッチSWDのゲート電極のゲート電極がローレベルである。よって、電源制御スイッチSWPと点灯制御スイッチSWIがオンされている(図7A参照)。すると、図4Aに示す場合と同様に駆動トランジスタTRDを介して電源回路PWUからの電流が発光素子ILへ流れる。
次のプリチャージ期間Tでは、次のデータ書込期間Tの開始時に駆動トランジスタTRDがソース電極からドレイン電極に電流を流すように、記憶容量CPの電荷をリセットする。電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がローレベル、放電電位接続スイッチSWDのゲート電極の電位がハイレベルとなり、電源制御スイッチSWPがオフ、放電電位接続スイッチSWDがオンとなる(図7B参照)。また点灯制御スイッチSWIがオフ、リセットスイッチSWRがオンされている。記憶容量CPの駆動トランジスタTRD側の一端に溜まった電荷は、整流素子RFを介して放電される。1行目の画素回路PCに対するデータ書込期間Tでは、電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がハイレベル、放電電位接続スイッチSWDのゲート電極の電位がローレベルとなり、電源制御スイッチSWPがオン、放電電位接続スイッチSWDがオフとなる(図7C参照)。リセットスイッチSWRがオンされているため、電源回路PWUから駆動トランジスタTRDのドレイン電極を介して記憶容量CPの一端へ電流が流れ、電流が流れなくなると記憶容量CPは駆動トランジスタTRDの閾値電圧とデータ信号に応じた電位差を記憶する。その次の待機期間ではリセットスイッチSWRがオフとなる。
ドレイン電荷放電期間Tには、電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がローレベル、放電電位接続スイッチSWDのゲート電極の電位がハイレベルとなり、電源制御スイッチSWPがオフ、放電電位接続スイッチSWDがオンとなる(図7D参照)。これにより放電電位接続スイッチSWDと整流素子RFとを介して駆動トランジスタTRDのドレイン電極に放電用電位が供給され、ドレイン電極の電荷が整流素子RFと放電電位接続スイッチSWDとを介して放電される。その後の発光期間Tで駆動トランジスタTRDは発光素子ILに電流を流し、発光素子ILは発光する。ここで、図2の例と同様に、発光期間Tの開始時には寄生容量に溜まった電荷が放電されているので、発光素子ILの最低の発光輝度が小さくなりコントラストが向上する。なお、放電電位接続スイッチSWDは、駆動トランジスタTRDのドレイン電極に放電用電位を供給しており、ドレイン電荷放電スイッチとして働いている。
図8は、第1の実施形態にかかる各画素回路PCの構成の他の例を示す図である。図2に示す画素回路PCとの違いは、ドレイン電荷放電スイッチSWMの一端が点灯制御スイッチSWIの発光素子IL側の一端にではなく、駆動トランジスタTRDのドレイン電極に接続される点である。
図9は、図8に示す画素回路PCに供給される信号の一例を示す波形図である。本図は図2に示す画素回路PCにおける図3に対応する図である。図3と比べると、プリチャージ期間Tおよびドレイン電荷放電期間Tにおける点灯制御線ILMの電位が異なっている。図10Aから図10Dは、各期間における図8に示す画素回路のスイッチの状態を示す図である。発光期間Tでは電源制御スイッチSWP、点灯制御スイッチSWIがオンであり、リセットスイッチSWR、ドレイン電荷放電スイッチSWMがオフである(図10A参照)。データ線DATには発光制御信号が供給され、駆動トランジスタTRDは前のデータ書込期間Tに供給されたデータ信号に応じた量の電流を発光素子ILに流す。
次のプリチャージ期間Tには点灯制御線ILMの電位がローレベルであり、点灯制御スイッチSWIがオフされる。またリセットスイッチSWRおよびドレイン電荷放電スイッチSWMがオンである(図10B参照)。すると、記憶容量CPの駆動トランジスタTRDのゲート電極側の一端がリセットスイッチSWRとドレイン電荷放電スイッチSWMとを介してデータ線DATに接続される。記憶容量CPの他端はデータ線に接続されるので、記憶容量CPの電荷はリセットされる。次に1行目のデータ書込期間Tでは電源制御スイッチSWPとリセットスイッチSWRがオンとなり、ドレイン電荷放電スイッチSWMがオフとなる(図10C)。データ線DATには発光の輝度を示すデータ信号が供給され、記憶容量CPは駆動トランジスタTRDの閾値電圧とデータ信号に応じた電位差を記憶する。その後待機期間TではリセットスイッチSWRがオフとなり記憶容量CPやドレイン電極に溜まった電荷が保存される。
ドレイン電荷放電期間Tでは、ドレイン放電制御線MSTの電位がハイレベル、電源制御スイッチSWPのゲート電極との電位がローレベルとなる。ドレイン電荷放電スイッチSWMがオンとなり、駆動トランジスタTRDのドレイン電極とデータ線DATとの間の電流経路が確保される。駆動トランジスタTRDのドレイン電極にはデータ線DATからの放電用電位が供給され、ドレイン電極に溜まった電荷が放電される。また電源制御スイッチSWPはオフになっており、放電がより短時間で行われる。
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態にかかる画像表示装置は、第1の実施形態と比べると、データ信号を供給するデータ線DATと、発光制御信号を供給する発光制御信号線REFとが分離されている点が主に異なる。以下では第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図11は第2の実施形態にかかる有機EL表示装置の構成の一例を示す図である。有機EL表示装置は垂直走査回路YDVと、データ線駆動回路XDVと、電源回路PWUと、発光制御信号供給線REFIと、放電電位供給線DCHと、複数の画素回路PCとを含み、複数の画素回路PCはアレイ基板上の表示領域DAにマトリクス状に配置されている。表示領域DA内では、画素回路PCの各列に対応してデータ線DATが図中上下方向に延び、画素回路PCの各行に対応してセレクト線SELと、リセット制御線RESと、点灯制御線ILMと、発光制御信号制御線PREと、ドレイン放電制御線MSTと、発光制御信号線REFと電源線PWLが図中左右方向に延びている。n行目の画素回路PCの行(画素行PXL)に対応するセレクト線SELをSELn、発光制御信号制御線PREをPREn、発光制御信号線REFをREFnと記す。セレクト線SEL、リセット制御線RES、点灯制御線ILM、発光制御信号制御線PREおよびドレイン放電制御線MSTの一端は垂直走査回路YDVに接続されている。また画素回路PCの各行に対応してセレクタSLCと電源制御スイッチSWPとが設けられる。セレクタSLCは対応する各画素回路PCに発光制御信号を送る発光制御信号線REFの一端を、発光制御信号供給線REFIと放電電位供給線DCHとのうち一方に選択的に接続する。電源制御スイッチSWPは、対応する各画素回路PCに電源を供給するための電源線PWLの一端と、電源回路PWUとの間に設けられる。
図12は、第2の実施形態にかかる各画素回路PCの構成の一例を示す図である。図12に示す画素回路PCは、第1の実施形態における図2に示す画素回路PCに対応する。図12に示す画素回路PCと図2に示す画素回路PCとの回路構成における違いは、画素回路PCが選択スイッチSWSと発光制御信号供給スイッチSWFとをさらに含んでおり、記憶容量CPの両端のうち駆動トランジスタTRDのゲート電極に接続されない方の一端が、選択スイッチSWSを介してデータ線DATに接続され、また発光制御信号供給スイッチSWFを介して発光制御信号線REFに接続され、またドレイン電荷放電スイッチSWMの両端のうち点灯制御スイッチSWI側でない一端が発光制御信号線REFに接続される点である。選択スイッチSWSおよび発光制御信号供給スイッチSWFはnチャネル型の薄膜トランジスタであり、選択スイッチSWSのゲート電極はセレクト線SELに、発光制御信号供給スイッチSWFのゲート電極は発光制御信号制御線PREに接続される。電源線PWLと電源回路PWUの間の構成は図2に示すものと同様である。
次に本実施形態にかかる有機EL表示装置の駆動方法について説明する。図13は、フィールド期間TFにおける各画素行PXLに含まれる画素回路PCに対する発光期間TC1、プリチャージ期間TC2、データ書込期間TC3およびドレイン電荷放電期間TC4の推移を示す図である。各画素行PXLに含まれる画素回路PCに対しては、プリチャージ操作、データ書込操作、ドレイン電荷放電操作、発光操作の順に操作が行われ、それらの操作が行われる期間をそれぞれプリチャージ期間TC2、データ書込期間TC3、ドレイン電荷放電期間TC4、発光期間TC1と呼ぶ。第1の実施形態と異なり、含まれる画素行PXLが異なる画素回路PCどうしでは、発光期間TC1、プリチャージ期間TC2、データ書込期間TC3およびドレイン電荷放電期間TC4は異なっている。本実施形態では1行目の画素行PXLにおけるプリチャージ期間TC2の開始から、その次の発光期間TC1の終了までを1フィールド期間TFと呼ぶ。1行目の画素回路PCに対するプリチャージ期間TC2、データ書込期間TC3、ドレイン電荷放電期間TC4が経過し、発光期間TC1が開始するタイミングで次の行の画素回路PCに対するプリチャージ期間TC2が開始し、以降それをN行目まで繰り返す。N行目の画素回路PCに対するドレイン電荷放電期間TC4が終わると、次のフィールド期間に移る。
図14は、図12に示す画素回路PCに供給される信号の一例を示す波形図である。
図14の上から順に点灯制御線ILM、リセット制御線RES、ドレイン放電制御線MST、電源制御スイッチSWPのゲート電極(電源スイッチ制御線CTP)、発光制御信号制御線PRE、セレクト線SELのそれぞれに印加される電位の波形である。発光期間TC1では、点灯制御線ILM、電源制御スイッチSWPのゲート電極および発光制御信号制御線PREの電位がハイレベル、リセット制御線RES,ドレイン放電制御線MST、セレクト線SELの電位がローレベルである。すると発光制御信号供給スイッチSWFがオンとなり、発光制御信号線REFから発光制御信号が記憶容量CPの一端に供給され、駆動トランジスタTRDのゲート電極に発光量を制御するための電位が供給される。また電源制御スイッチSWP、点灯制御スイッチSWIがオンとなり電源回路PWUから駆動トランジスタTRDを介して発光素子ILへ電流が流れる(最低輝度とするために駆動トランジスタTRDがオフされる場合を除く)。なお選択スイッチSWS、リセットスイッチSWRおよびドレイン電荷放電スイッチSWMはオフであり、この行に対応するセレクタSLCは発光制御信号供給線REFIを発光制御信号線REFに接続する。
次にプリチャージ期間TC2となり、リセット制御線RES、ドレイン放電制御線MST、セレクト線SELの電位がハイレベルに変化し、電源制御スイッチSWPのゲート電極、発光制御信号制御線PREの電位がローレベルに変化する。すると記憶容量CPの駆動トランジスタTRD側の一端からリセットスイッチSWR、点灯制御スイッチSWIおよびドレイン電荷放電スイッチSWMを介して発光制御信号線REFへの電流経路が確保される。このタイミングでセレクタSLCが放電電位供給線DCHを発光制御信号線REFに接続しており、記憶容量CPの電荷がリセットされる。なお、ドレイン電荷放電スイッチSWMはこのタイミングでオフでもよい。その場合は発光素子ILを介して電荷がリセットされる。また、電源制御スイッチSWPがオンになっていてもよい。
次のデータ書込期間TC3では、点灯制御線ILM、ドレイン放電制御線MSTの電位がローレベルとなり、電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がハイレベルとなる。駆動トランジスタTRDのソース電極およびドレイン電極を介してゲート電極に電流が流れる。この電流は駆動トランジスタTRDのソース電極とゲート電極の間の電位差が閾値電圧となるまで流れる。このタイミングでデータ線DATにはデータ信号の電位が供給され、記憶容量CPは電源電位から閾値電圧を引いた電位(補正電位)とデータ信号の電位との電位差を記憶する。この状態では駆動トランジスタTRDのドレイン電極に生じる寄生容量に電荷が溜まっている。なお、記憶容量CPが記憶する電位差の大きさは第1の実施形態と同様である。
次のドレイン電荷放電期間TC4では、点灯制御線ILM、ドレイン放電制御線MSTの電位がハイレベルとなり、電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がローレベルとなる。すると駆動トランジスタTRDのドレイン電極がドレイン電荷放電スイッチSWMを介して発光制御信号線REFと電気的に接続される。このタイミングでセレクタSLCが放電電位供給線DCHを発光制御信号線REFに接続しており、ドレイン電極の電荷が放電される。ここで、電源制御スイッチSWPがオフであることでドレイン電極に溜まった電荷の放出がオンの場合より短くなっている点は第1の実施形態と同様である。
次の発光期間TC1では、ドレイン放電制御線MSTおよびセレクト線SELの電位がローレベル、電源制御スイッチSWPおよび発光制御信号制御線PREの電位がハイレベルとなる。駆動トランジスタTRDのゲート電極には記憶容量CPが記憶する電位差に発光制御信号を足した電位が供給される。各画素回路PCに含まれる駆動トランジスタTRDの閾値電圧がキャンセルされ、駆動トランジスタTRDは閾値電圧に関わらずデータ信号の電位から発光制御信号の電位を引いた電位差に応じた量の電流を流し、その電流量に応じて発光素子ILを発光させる。
なお、ドレイン電荷放電スイッチSWMは発光制御信号線REFに接続されているが、別の配線により放電電位供給線DCHからの放電用電位をセレクタSLCを介さずにドレイン電荷放電スイッチSWMに供給するようにしてもよい。
図15は、第2の実施形態にかかる各画素回路PCの構成の他の一例を示す図である。図15に示す画素回路PCは、第1の実施形態における図5に示す画素回路PCに対応する。図15に示す画素回路PCと図5に示す画素回路PCとの回路構成における違いは、画素回路PCが選択スイッチSWSと発光制御信号供給スイッチSWFとをさらに含んでおり、記憶容量CPの両端のうち駆動トランジスタTRDのゲート電極に接続されない方の一端が、選択スイッチSWSを介してデータ線DATに接続され、また発光制御信号供給スイッチSWFを介して発光制御信号線REFに接続される点である。選択スイッチSWSおよび発光制御信号供給スイッチSWFはnチャネル型の薄膜トランジスタであり、選択スイッチSWSのゲート電極はセレクト線SELに、発光制御信号供給スイッチSWFのゲート電極は発光制御信号制御線PREに接続される。
図16は、図15に示す画素回路PCに供給される信号の一例を示す波形図である。
図16の上から順に点灯制御線ILM、リセット制御線RES、電源制御スイッチSWPのゲート電極(電源スイッチ制御線CTP)、放電電位接続スイッチSWDのゲート電極(放電電位接続スイッチ制御線CTD)発光制御信号制御線PRE、セレクト線SELのそれぞれに印加される電位の波形である。発光期間TC1では、点灯制御線ILM、電源制御スイッチSWPのゲート電極および発光制御信号制御線PREの電位がハイレベル、リセット制御線RES、放電電位接続スイッチSWDのゲート電極、セレクト線SELの電位がローレベルである。すると発光制御信号供給スイッチSWFがオンとなり、発光制御信号線REFから発光制御信号が記憶容量CPの一端に供給され、駆動トランジスタTRDのゲート電極に発光量を制御するための電位が供給される。また電源制御スイッチSWP、点灯制御スイッチSWIがオンとなり電源回路PWUから駆動トランジスタTRDを介して発光素子ILへ電流が流れる(最低輝度とするために駆動トランジスタTRDがオフされる場合を除く)。なおこの行に対応するセレクタSLCは発光制御信号供給線REFIを発光制御信号線REFに接続する。
次にプリチャージ期間TC2となり、リセット制御線RES、セレクト線SELの電位がハイレベルに変化し、発光制御信号制御線PREの電位がローレベルに変化する。すると記憶容量CPの駆動トランジスタTRD側の一端からリセットスイッチSWR、点灯制御スイッチSWIおよび発光素子ILを介する電流経路が確保される。これにより記憶容量CPの電荷がリセットされる。なお、電源制御スイッチSWPをオフ、放電電位接続スイッチSWDをオンにしてもよい。
次のデータ書込期間TC3では、点灯制御線ILMの電位がローレベルとなる。駆動トランジスタTRDのソース電極およびドレイン電極を介してゲート電極に向けて、駆動トランジスタTRDのソース電極とゲート電極の間の電位差が閾値電圧となるまで電流が流れる。このタイミングで記憶容量CPのデータ線DAT側の一端にはデータ信号の電位が供給され、記憶容量CPは電源電位から閾値電圧を引いた電位(補正電位)とデータ信号の電位との電位差を記憶する。この状態では駆動トランジスタTRDのドレイン電極に生じる寄生容量に電荷が溜まっている。
次のドレイン電荷放電期間TC4では、点灯制御線ILM、放電電位接続スイッチSWDのゲート電極の電位がハイレベルとなり、リセット制御線RES、電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がローレベルとなる。すると駆動トランジスタTRDのドレイン電極から整流素子RFと放電電位接続スイッチSWDを介する電流経路が確保される。放電電位接続スイッチSWDは放電用電位を供給するのでドレイン電極の電荷が放電される。なお、点灯制御スイッチSWIはオフになっていてもよい。
次の発光期間TC1では、ドレイン放電制御線MSTおよびセレクト線SELの電位がローレベル、電源制御スイッチSWPおよび発光制御信号制御線PREの電位がハイレベルとなる。駆動トランジスタTRDのゲート電極には記憶容量CPが記憶する電位差に発光制御信号を足した電位が供給される。各画素回路PCに含まれる駆動トランジスタTRDの閾値電圧がキャンセルされ、駆動トランジスタTRDは閾値電圧に関わらずデータ信号の電位から発光制御信号の電位を引いた電位差に応じた量の電流を流し、その電流量に応じて発光素子ILを発光させる。
図17は、第2の実施形態にかかる各画素回路PCの構成の他の一例を示す図である。図17に示す画素回路PCは、第1の実施形態における図8に示す画素回路PCに対応する。図17に示す画素回路PCと図8に示す画素回路PCとの回路構成における違いは、画素回路PCが選択スイッチSWSと発光制御信号供給スイッチSWFとをさらに含んでおり、記憶容量CPの両端のうち駆動トランジスタTRDのゲート電極に接続されない方の一端が、選択スイッチSWSを介してデータ線DATに接続され、また発光制御信号供給スイッチSWFを介して発光制御信号線REFに接続され、またドレイン電荷放電スイッチSWMの両端のうち点灯制御スイッチSWI側でない一端が発光制御信号線REFに接続される点である。選択スイッチSWSおよび発光制御信号供給スイッチSWFはnチャネル型の薄膜トランジスタであり、選択スイッチSWSのゲート電極はセレクト線SELに、発光制御信号供給スイッチSWFのゲート電極は発光制御信号制御線PREに接続される。電源線PWLと電源回路PWUの間の構成は図8に示すものと同様である。
図18は、図17に示す画素回路PCに供給される信号の一例を示す波形図である。
図18の上から順に点灯制御線ILM、リセット制御線RES、ドレイン放電制御線MST、電源制御スイッチSWPのゲート電極(電源スイッチ制御線CTP)、発光制御信号制御線PRE、セレクト線SELのそれぞれに印加される電位の波形である。発光期間TC1では、点灯制御線ILM、電源制御スイッチSWPのゲート電極および発光制御信号制御線PREの電位がハイレベル、リセット制御線RES、ドレイン放電制御線MST、セレクト線SELの電位がローレベルである。すると図12に示す画素回路PCの場合と同様に電源回路PWUから駆動トランジスタTRDを介して発光素子ILへ電流が流れる(最低輝度とするために駆動トランジスタTRDがオフされる場合を除く)。この行に対応するセレクタSLCは発光制御信号供給線REFIを発光制御信号線REFに接続する。
次にプリチャージ期間TC2となり、リセット制御線RES、ドレイン放電制御線MST、セレクト線SELの電位がハイレベルに変化し、電源制御スイッチSWPのゲート電極、発光制御信号制御線PREの電位がローレベルに変化する。すると記憶容量CPの駆動トランジスタTRD側の一端からリセットスイッチSWRおよびドレイン電荷放電スイッチSWMを介して発光制御信号線REFへの電流経路が確保される。このタイミングでセレクタSLCが放電電位供給線DCHを発光制御信号線REFに接続しており、記憶容量CPの電荷がリセットされる。なお、ドレイン電荷放電スイッチSWMはこのタイミングでオフでもよい。その場合は発光素子ILを介して電荷がリセットされる。また、電源制御スイッチSWPがオンになっていてもよいし、点灯制御スイッチSWIがオフになっていてもよい。
次のデータ書込期間TC3では、点灯制御線ILM、ドレイン放電制御線MSTの電位がローレベルとなり、電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がハイレベルとなる。図12に示す画素回路PCの場合と同様に記憶容量CPは電源電位から閾値電圧を引いた電位(補正電位)とデータ信号の電位との電位差を記憶する。この状態では駆動トランジスタTRDのドレイン電極に生じる寄生容量に電荷が溜まっている。
次のドレイン電荷放電期間TC4では、ドレイン放電制御線MSTの電位がハイレベルとなり、電源制御スイッチSWPのゲート電極の電位がローレベルとなる。すると駆動トランジスタTRDのドレイン電極がドレイン電荷放電スイッチSWMを介して発光制御信号線REFと電気的に接続される。このタイミングでセレクタSLCが放電電位供給線DCHを発光制御信号線REFに接続しており、ドレイン電極の電荷が放電される。
次の発光期間TC1では、ドレイン放電制御線MSTおよびセレクト線SELの電位がローレベル、電源制御スイッチSWPおよび発光制御信号制御線PREの電位がハイレベルとなる。図12に示す画素回路PCの場合と同様に、駆動トランジスタTRDは閾値電圧に関わらずデータ信号の電位から発光制御信号の電位を引いた電位差に応じた量の電流を流し、その電流量に応じて発光素子ILを発光させる。
なお、ドレイン電荷放電スイッチSWMは発光制御信号線REFに接続されているが、別の配線により放電電位供給線DCHからの放電用電位をセレクタSLCを介さずにドレイン電荷放電スイッチSWMに供給するようにしてもよい。
DA 表示領域、DAT データ線、ILM 点灯制御線、MST ドレイン放電制御線、RES リセット制御線、PRE 発光制御信号制御線、REF 発光制御信号線、SEL セレクト線、SLC セレクタ、DCH 放電電位供給線、REFI 発光制御信号供給線、PC 画素回路、PWL 電源線、PWU 電源回路、PXL 画素行、XDV データ線駆動回路、YDV 垂直走査回路、CTD 放電電位接続スイッチ制御線、CTP 電源スイッチ制御線、SWD 放電電位接続スイッチ、SWP 電源制御スイッチ、CP 記憶容量、CPR 寄生容量、IL 発光素子、RF 整流素子、SWF 発光制御信号供給スイッチ、SWI 点灯制御スイッチ、SWM ドレイン電荷放電スイッチ、SWR リセットスイッチ、SWS 選択スイッチ、TRD 駆動トランジスタ、T 発光期間、T プリチャージ期間、T データ書込期間、T 待機期間、T ドレイン電荷放電期間、TC1 発光期間、TC2 プリチャージ期間、TC3 データ書込期間、TC4 ドレイン電荷放電期間、TF フィールド期間。

Claims (15)

  1. 電流量に応じた輝度で発光する発光素子と、
    記憶容量と、
    閾値電圧発生期間にソース電極およびドレイン電極を介してゲート電極に電流を流して該ゲート電極の電位である補正電位を前記記憶容量の一端に供給し、該閾値電圧発生期間の後の発光期間に前記記憶容量により供給される電位差であって階調データと該補正電位とに応じたゲート電極とソース電極の間の電位差に応じてドレイン電極を流れる電流量を制御する駆動トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのドレイン電極に対して前記発光素子と直列的に接続され、前記発光期間に前記発光素子を流れる電流経路を確保する点灯制御スイッチと、
    前記閾値電圧発生期間と前記発光期間の間のドレイン電荷放電期間に前記駆動トランジスタのドレイン電極に該ドレイン電極の電荷を放電させる放電用電位を供給するドレイン電荷放電スイッチと、
    を含むことを特徴とする画像表示装置。
  2. 前記駆動トランジスタのゲート電極とドレイン電極との間に設けられ、前記閾値電圧発生期間に前記ドレイン電極と前記ゲート電極とを電気的に接続するリセットスイッチをさらに含む、
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
  3. 一端が前記駆動トランジスタのソース電極と接続され、他端に電源電位が供給され、前記ドレイン電荷放電期間にオフされる電源制御スイッチ、をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示装置。
  4. データ信号を供給するデータ線をさらに含み、
    前記駆動トランジスタのゲート電極は、前記記憶容量を介して前記データ線に接続され、
    前記記憶容量は前記閾値電圧発生期間に、一端に供給される前記駆動トランジスタのゲート電極の電位と他端に供給されるデータ信号とにより生じる電位差を記憶し、
    前記駆動トランジスタは前記発光期間に、前記記憶容量が記憶する電位差と前記記憶容量の他端に供給される電位とに応じて前記電流量を制御する、
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  5. 前記点灯制御スイッチは前記発光素子と前記駆動トランジスタのドレイン電極との間に設けられ、
    前記ドレイン電荷放電スイッチの一端は前記点灯制御スイッチの前記発光素子側の一端と接続されるとともに他端は前記データ線に接続され、
    前記ドレイン電荷放電期間には前記点灯制御スイッチと前記ドレイン電荷放電スイッチとがオンされ、前記データ線からの前記放電用電位が供給される、
    ことを特徴とする請求項4に記載の画像表示装置。
  6. 前記発光期間に前記記憶容量の前記他端に発光制御信号を供給する発光制御信号線と、
    前記データ線と前記記憶容量の前記他端との間に設けられ、前記閾値電圧発生期間にオンされる選択スイッチと、
    前記発光制御信号線と前記記憶容量の前記他端との間に設けられ、前記発光期間にオンされる発光制御信号供給スイッチと、
    をさらに含み、
    前記点灯制御スイッチは前記発光素子と前記駆動トランジスタのドレイン電極との間に設けられ、
    前記ドレイン電荷放電スイッチの一端は前記点灯制御スイッチの前記発光素子側の一端と接続され、
    前記ドレイン電荷放電期間には前記点灯制御スイッチと前記ドレイン電荷放電スイッチとがオンされ、前記ドレイン電荷放電スイッチは前記放電用電位を供給する、
    ことを特徴とする請求項4に記載の画像表示装置。
  7. 前記点灯制御スイッチは前記発光素子と前記駆動トランジスタのドレイン電極との間に設けられ、
    前記ドレイン電荷放電スイッチの一端は前記駆動トランジスタのドレイン電極と接続され、他端は前記データ線に接続され、
    前記ドレイン電荷放電期間には前記ドレイン電荷放電スイッチがオンされ、前記データ線からの前記放電用電位が供給される、
    ことを特徴とする請求項4に記載の画像表示装置。
  8. 前記発光期間に前記記憶容量の前記他端に発光制御信号を供給する発光制御信号線と、
    前記データ線と前記記憶容量の前記他端との間に設けられ、前記閾値電圧発生期間にオンされる選択スイッチと、
    前記発光制御信号線と前記記憶容量の前記他端との間に設けられ、前記発光期間にオンされる発光制御信号供給スイッチと、
    をさらに含み、
    前記点灯制御スイッチは前記発光素子と前記駆動トランジスタのドレイン電極との間に設けられ、
    前記ドレイン電荷放電スイッチの一端は前記駆動トランジスタのドレイン電極と接続され、
    前記ドレイン電荷放電期間には前記ドレイン電荷放電スイッチがオンされ、前記ドレイン電荷放電スイッチは前記放電用電位を供給する、
    ことを特徴とする請求項4に記載の画像表示装置。
  9. カソードが前記駆動トランジスタのソース電極に接続され、アノードが前記駆動トランジスタのドレイン電極に接続される整流素子、
    をさらに含み、
    前記ドレイン電荷放電スイッチは一端が前記駆動トランジスタのソース電極に接続され、他端には前記放電用電位が供給され、該ソース電極に前記電源電位を供給しない場合に前記放電用電位を供給する、
    ことを特徴とする請求項4に記載の画像表示装置。
  10. 複数の画素回路と、
    一端に電源電位が供給される電源制御スイッチと、を含み、
    各画素回路は、
    電流量に応じた輝度で発光する発光素子と、
    記憶容量と、
    閾値電圧発生期間にソース電極およびドレイン電極を介してゲート電極に電流を流して該ゲート電極の電位である補正電位を前記記憶容量の一端に供給し、該閾値電圧発生期間の後の発光期間に前記記憶容量により供給される電位差であって階調データと該補正電位とに応じたゲート−ソース間の電位差に応じてドレイン電極を流れる電流量を制御する駆動トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのドレイン電極に対して前記発光素子と直列的に接続され、前記発光期間に前記発光素子を流れる電流経路を確保する点灯制御スイッチと、
    前記閾値電圧発生期間と前記発光期間の間のドレイン電荷放電期間に前記駆動トランジスタのドレイン電極に該ドレイン電極の電荷を放電させる放電用電位を供給するドレイン電荷放電スイッチと、
    を含み、
    前記電源制御スイッチの他端は、前記複数の画素回路のそれぞれに含まれる駆動トランジスタのソース電極に接続され、
    前記電源制御スイッチは前記ドレイン電荷放電期間にオフされる、
    ことを特徴とする画像表示装置。
  11. 電流量に応じた輝度で発光する発光素子と、記憶容量と、前記記憶容量が記憶する電位差により生じるゲート電極とソース電極の間の電位差に応じてドレイン電極を流れる電流量を制御する駆動トランジスタと、を含む画像表示装置の駆動方法であって、
    前記駆動トランジスタのソース電極に電源電位を供給し、該駆動トランジスタのドレイン電極とゲート電極とを電気的に接続し、前記記憶容量の一端に該ゲート電極の電位を供給する閾値電圧発生ステップと、
    前記閾値電圧発生ステップの後に前記駆動トランジスタのドレイン電極に該ドレイン電極の電荷を放電させる放電用電位を供給するドレイン電荷放電ステップと、
    前記ドレイン電荷放電ステップの後に前記駆動トランジスタのドレイン電極と前記発光素子とを介する電流経路を確保する発光ステップと、
    を含むことを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
  12. 前記閾値電圧発生ステップはさらに前記記憶容量の他端にデータ信号を供給し、
    前記発光ステップではさらに前記記憶容量の前記他端に発光用電位を供給する、
    ことを特徴とする請求項11に記載の画像表示装置の駆動方法。
  13. 前記ドレイン電荷放電ステップはさらに前記駆動トランジスタのソース電極に電源電位を供給しない、
    ことを特徴とする請求項11または12に記載の画像表示装置の駆動方法。
  14. 前記画像表示装置は、前記記憶容量の他端に発光制御信号供給スイッチを介して接続し且つドレイン電荷放電スイッチを介して前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極に接続する発光制御信号線と、前記記憶容量の他端に発光制御信号を供給するための発光制御信号供給線と、前記放電用電位を供給するための放電電位供給線とを有し、
    前記ドレイン電荷放電ステップの時に、前記発光制御信号線への接続が発光制御信号供給線から前記放電電位供給線に替わることを特徴とする請求項11に記載の画像表示装置の駆動方法。
  15. 前記画像表示装置は、前記記憶容量の他端に発光制御信号供給スイッチを介して接続し且つドレイン電荷放電スイッチを介して前記発光素子のアノードに接続する発光制御信号線と、前記記憶容量の他端に発光制御信号を供給するための発光制御信号供給線と、前記放電用電位を供給するための放電電位供給線とを有し、
    前記ドレイン電荷放電ステップの時に、前記発光制御信号線への接続が発光制御信号供給線から前記放電電位供給線に替わることを特徴とする請求項11に記載の画像表示装置の駆動方法。
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