JP2015025978A - 駆動回路、表示装置、及び駆動方法 - Google Patents

駆動回路、表示装置、及び駆動方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2015025978A
JP2015025978A JP2013156170A JP2013156170A JP2015025978A JP 2015025978 A JP2015025978 A JP 2015025978A JP 2013156170 A JP2013156170 A JP 2013156170A JP 2013156170 A JP2013156170 A JP 2013156170A JP 2015025978 A JP2015025978 A JP 2015025978A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
transistor
gate
drive circuit
switching element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013156170A
Other languages
English (en)
Inventor
宮沢 敏夫
Toshio Miyazawa
敏夫 宮沢
光秀 宮本
Mitsuhide Miyamoto
光秀 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Inc
Original Assignee
Japan Display Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Display Inc filed Critical Japan Display Inc
Priority to JP2013156170A priority Critical patent/JP2015025978A/ja
Priority to US14/339,500 priority patent/US20150029079A1/en
Publication of JP2015025978A publication Critical patent/JP2015025978A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0819Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0852Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor being a dynamic memory with more than one capacitor
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0861Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/04Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043Preventing or counteracting the effects of ageing
    • G09G2320/045Compensation of drifts in the characteristics of light emitting or modulating elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Abstract

【課題】構成要素の少ない発光素子の駆動回路であって、駆動トランジスタの閾値電圧の補正を可能とする発光素子の駆動回路の提供。
【解決手段】2つの基準電圧の間に接続される配線と、前記配線上に設けられ、電流が流れることによって発光する発光素子と、前記配線上に設けられ、前記発光素子へ流れる電流の量を制御するための駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲートとドレインとの間に接続される第1容量と、前記駆動トランジスタのゲートとソースとの間に接続される第2容量と、前記駆動トランジスタのゲートに接続されるとともに、信号書込み期間にオン状態となって、信号電圧を前記駆動トランジスタのゲートに供給する第1スイッチング素子と、前記配線上に設けられ、一方側が前記駆動トランジスタのソース及び前記第2容量に接続される第2スイッチング素子と、を備える、駆動回路。
【選択図】図3

Description

本発明は、発光素子の駆動回路、及びそれを備える表示装置に関する。
例えば有機EL素子(OLED)など、発光素子が画像表示に用いられている。回路要素の少ない回路構成で発光素子の発光駆動を行う駆動回路が望まれている。
図6は、従来技術に係る駆動回路の回路図であり、図7は、当該従来技術に係る駆動回路の駆動方法を示すタイミングチャートである。当該従来技術に係る駆動回路は、2トランジスタ及び1容量からなる最も基本的な駆動回路であり、図に示す2つのトランジスタはともにn型MOS−TFT(薄膜トランジスタ)である。トランジスタNT1が駆動トランジスタであり、第1基準電圧VDと第2基準電圧VSとの間に、トランジスタNT1と有機EL素子OLEDとが直列に接続されている。トランジスタNT1のゲートとドレインの間には、容量C1が接続されている。トランジスタNT1のゲートの電圧がノードN1であり、トランジスタNT1のソースの電圧がノードN2である。トランジスタNT1のゲートと信号線SIGとの間に接続されるトランジスタNT2はスイッチングトランジスタであり、トランジスタNT2のゲートが第1制御線φ1に接続されている。
図7には、信号線SIG、第1制御線φ1、ノードN1、及びノードN2の電圧の変化が時系列に示されている。図に示す時刻をそれぞれ時刻t1〜時刻t7とすると、時刻t3〜時刻t4の期間が、当該有機EL素子OLEDに信号電圧Vを書き込む信号書込み期間である。トランジスタNT2のオン電圧はハイ電圧Vであり、オフ電圧はロー電圧Vであるので、第1制御線φ1の電圧は、時刻t3〜時刻t4の期間でハイ電圧Vと、それ以外の期間でロー電圧Vとなっている。時刻t3に制御線φ1がロー電圧Vからハイ電圧Vに変化し、トランジスタNT2はオンされ、信号線SIGの信号電圧VがノードN1(トランジスタNT1のゲート)に供給され、容量C1が充電又は放電される。よって、ノードN1は、書き込み前の電圧Vapから書込み後の電圧V(信号電圧V)に変化する。ノードN2は、書き込み前の電圧V1pから書込み後の電圧Vに変化している。
特開2007−310311号公報
図6に示す従来技術に係る駆動回路は、構成要素の少ない基本的な回路であるが、駆動トランジスタであるトランジスタNT1の閾値電圧Vthのばらつきに起因する特性ばらつきを補正する機能がない。特に、駆動トランジスタを低温ポリシリコンTFTで形成する場合、半導体層にレーザアニールを施す工程で、形成されるポリシリコンの結晶ばらつきに起因して、トランジスタの特性が駆動回路(画素)間でばらつきが発生すると、画像に表示ムラが現れ表示品質の低下を招くこととなる。
特許文献1に、2トランジスタ及び1容量からなる駆動回路(図3C参照)の駆動方法が開示されている。かかる駆動方法によれば、駆動用トランジスタ3Bの閾値電圧補正を行うことが出来る。しかし、信号書き込み期間の期間中に、電源供給線DSL101の電位が高電位Vcc_H(第1電位) と低電位Vcc_L( 第2電位)との間で変動しており、実質的な書き込み期間の長さが制限され、高精細化を困難とする問題が生じてしまう。また、かかる駆動回路を1つの画素とし、複数の画素を2次元配列した場合に、水平方向(同時に信号の書き込みを行う画素列)にシェーディングが発生するという問題も生じてしまう。したがって、かかる回路を備える表示装置を実現させるためには、かかるシェーディングを実用可能なレベルに抑制するために新たな設計が必要となってしまう。
本発明は、かかる課題を鑑みてなされたものであり、構成要素の少ない発光素子の駆動回路であって、駆動トランジスタの閾値電圧の補正を可能とする発光素子の駆動回路の提供を目的とする。
(1)本発明に係る駆動回路は、2つの基準電圧の間に接続される配線と、前記配線上に設けられ、電流が流れることによって発光する発光素子と、前記配線上に設けられ、前記発光素子へ流れる電流の量を制御するための駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲートとドレインとの間に接続される第1容量と、前記駆動トランジスタのゲートとソースとの間に接続される第2容量と、前記駆動トランジスタのゲートに接続されるとともに、信号書込み期間にオン状態となって、信号電圧を前記駆動トランジスタのゲートに供給する第1スイッチング素子と、前記配線上に設けられ、一方側が前記駆動トランジスタのソース及び前記第2容量に接続される第2スイッチング素子と、を備える。
(2)上記(1)に記載の駆動回路であって、前記第2スイッチング素子は、前記信号書込み期間開始時にはオン状態にあり、前記信号書込み期間開始から所定の時間経過後にオフ状態となり、発光期間に再びオン状態となってもよい。
(3)上記(1)又は(2)に記載の駆動回路であって、前記第1容量と前記第2容量との差は、前記第2容量の±10%以内であってもよい。
(4)上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の駆動回路であって、前記第1スイッチング素子は、ダブルゲート構造を有する薄膜トランジスタであってもよい。
(5)本発明に係る表示装置は、上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の駆動回路、を備える、表示装置であってもよい。
(6)本発明に係る駆動回路の駆動方法は、2つの基準電圧の間に接続される配線と、前記配線上に設けられ、電流が流れることによって発光する発光素子と、前記配線上に設けられ、前記発光素子へ流れる電流の量を制御するための駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲートとドレインとの間に接続される第1容量と、前記駆動トランジスタのゲートとソースとの間に接続される第2容量と、前記駆動トランジスタのゲートと信号線の間に接続される第1スイッチング素子と、前記配線上に設けられ、一方側が前記駆動トランジスタのソース及び前記第2容量に接続される第2スイッチング素子と、を備える、駆動回路の駆動方法であって、信号書込み期間開始時には前記第2スイッチング素子はオン状態にあり、前記信号書込み期間に、前記第1スイッチング素子は、オン状態となって、前記信号線に印加される信号電圧を前記駆動トランジスタのゲートに供給し、前記信号書込み期間開始から所定の時間経過後に前記第2スイッチング素子はオフ状態となり、発光期間に応じて、前記第1スイッチング素子はオフ状態となり、前記第2スイッチング素子はオン状態となってもよい。
本発明により、構成要素の少ない発光素子の駆動回路であって、駆動トランジスタの閾値電圧の補正を可能とする発光素子の駆動回路が提供される。
本発明の第1の実施形態に係る表示装置を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る表示装置の等価回路を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る駆動回路の回路図である。 本発明の第1の実施形態に係る駆動回路の駆動方法を示すタイミングチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る駆動回路の回路図である。 従来技術に係る駆動回路の回路図である。 従来技術に係る駆動回路の駆動方法を示すタイミングチャートである。
以下に、図面に基づき、本発明の実施形態を具体的かつ詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下に示す図は、あくまで、実施形態の実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る表示装置を示す図である。当該実施形態に係る表示装置は、発光素子として有機EL素子を用いる有機EL表示装置100である。図1に示すように、有機EL表示装置100は、有機ELパネルを有するTFT(Thin Film Transistor)基板105を挟むように固定する上フレーム101及び下フレーム102と、表示する情報を生成する回路素子を備える回路基板104と、当該回路基板において生成されたRGBの情報をTFT基板105に伝えるフレキシブル基板103と、により構成される。
図2は、当該実施形態に係る表示装置の等価回路を示す図である。図2は、有機EL表示装置100のうち特に有機ELパネルについて示している。有機ELパネルは、図中縦方向に延在するとともに横方向に並んで配置される複数の信号線SIGと、図中横方向に延在するとともに縦方向に並んで配置される複数の第1制御線φ1と、各第1制御線φ1と並んで配置される複数の第2制御線φ2と、信号線SIGと第1制御線φ1(第2制御線φ2)との交点に対応してマトリクス状に配置されている複数の画素回路PCと、信号線駆動回路XDVと、走査線駆動回路YDVとを含んでいる。信号線SIGは、上端が信号線駆動回路XDVに接続されている。第1制御線φ1及び第2制御線φ2は、走査線駆動回路YDVに接続されている。複数の画素回路PCは表示領域DPを構成している。信号線駆動回路XDVと走査線駆動回路YDVは互いに連携して各画素回路PCを駆動する。
電圧源PSは接続される第1電源線に第1基準電圧VDを供給しており、第1電源線は、各画素回路PCに接続されている。また、接地電圧GNDに接続される第2電源線は第2基準電圧VSに維持されており、第2電源線は各画素回路PCに接続されている。すなわち、当該実施形態において、第2基準電圧VSは接地電圧であり、第1基準電圧VDは接地電圧より高い電圧であるが、これに限定されることがないのは言うまでもない。また、図2には、画素回路PCは2×2の4つのみ示されているが、実際は表示解像度に応じた数の画素回路PCが存在する。一般に、n行目、m列目に位置する画素回路はPC(m,n)と表される。例えば左上に存在する画素回路はPC(1,1)と表される。また、m列目の画素回路に接続される信号線は、SIG(m)と表され、n行目の画素回路に接続される第1制御線及び第2制御線はそれぞれφ1(n)及びφ2(n)と表される。
図3は、当該実施形態に係る駆動回路の回路図である。図3に示す駆動回路は、発光素子である有機EL素子OLEDの駆動回路であり、図2に示す画素回路PCである。当該実施形態に係る駆動回路は、3トランジスタ及び2容量からなる駆動回路である。有機EL素子OLEDは、電流が流れることによって発光する発光素子である。図に示す3つのトランジスタはともにn型MOS−TFTである。トランジスタNT1は、有機EL素子OLEDへ流れる電流の量を制御するための駆動トランジスタである。トランジスタNT2及びトランジスタNT3は、それぞれ、第1スイッチングトランジスタ(第1スイッチング素子)及び第2スイッチングトランジスタ(第2スイッチング素子)である。第1基準電圧VDと第2基準電圧VSとの間に接続される配線上に、トランジスタNT1と、トランジスタNT3と、有機EL素子OLEDとが、この順で、直列に接続するよう設けられている。トランジスタNT1のゲートとドレインの間には、第1容量である容量C1が接続されており、トランジスタNT1のゲートとソースの間には、第2容量である容量C2が接続されている。なお、当該配線上において、トランジスタNT1のソースと容量C2の接続点よりも第2基準電圧VS側(有機EL素子OLED側)に、トランジスタNT3は配置される。すなわち、トランジスタNT3の一方側(ドレイン側)がともにトランジスタNT1のソース及び容量C2に接続している。トランジスタNT1のゲートの電圧がノードN1であり、トランジスタNT1のソース(トランジスタNT3のドレイン)の電圧がノードN2であり、トランジスタNT3のソース(有機EL素子OLEDのアノード)の電圧がノードN3である。トランジスタNT1のゲートと信号線SIGの間に、トランジスタNT2が接続され、トランジスタNT2のゲートが第1制御線φ1に接続されている。トランジスタNT3のゲートが第2制御線φ2に接続されている。
図4は、当該実施形態に係る駆動回路の駆動方法を示すタイミングチャートである。図4には、信号線SIG、第1制御線φ1、第2制御線φ2、ノードN1、及びノードN2の電圧の変化が時系列に示されている。図に示す時刻をそれぞれ時刻t1〜時刻t7とすると、時刻t3〜時刻t4の期間が、当該駆動回路に備えられる有機EL素子OLEDに表示データに対応する信号電圧Vを書き込む信号書込み期間であり、時刻t4以降の期間が、当該有機EL素子OLEDが当該表示データを表示する発光期間(表示期間)である。なお、時刻t3以前の期間は、前の表示データを表示する発光期間である。なお、図4では、信号線SIGの電圧は、順に変化しているが、それぞれの電圧は、順に信号を書き込む複数の画素回路PC(駆動回路)それぞれの信号電圧を表しており、複数の画素回路は図3に縦方向に1列に並ぶ画素回路PCに対応している。
時刻t3以前には、第1制御線φ1はオフ電圧であるロー電圧Vに、第2制御線φ2はオン電圧であるハイ電圧Vに、それぞれ維持されている。ここで、ハイ電圧Vは、トランジスタをオンすることが出来る十分に高い電圧となっている。すなわち、トランジスタNT2はオフ状態に、トランジスタNT3はオン状態に、それぞれ維持されている。また、ノードN1は、書き込み前の電圧Vapに、ノードN2は電圧V1pに、それぞれ維持されている。信号書込み期間開始時である時刻t3に、第1制御線φ1の電圧がロー電圧Vからオン電圧であるハイ電圧Vに変化する。これにより、トランジスタNT2はオン状態となる。なお、時刻t3に、トランジスタNT3はオン状態にある。また、時刻t3に信号線SIGに、次の発光期間に当該有機EL素子OLEDが表示する表示データに対応する信号電圧Vが印加される。よって、オン状態となるトランジスタNT2を介して、トランジスタNT1のゲート(ノードN1)が信号電圧Vとなっている信号線SIGと接続され、2個の容量C1,C2が充電又は放電し、ノードN1は、電圧Vapから信号電圧Vへ変化する。すなわち、信号線SIGに印加される信号電圧VがトランジスタNT1のゲートに供給される。なお、第2制御線φ2はハイ電圧Vで維持されているので、トランジスタNT3はオン状態で維持され、ノードN2は電圧V1pで維持される。このとき、トランジスタNT1のソース(ノードN2)の電圧が、有機EL素子OLEDのダイオード閾値電圧よりも高ければ、ノードN1の電圧(信号電圧V)に相応してトランジスタNT1を流れる電流が有機EL素子OLEDにも流れ、発光する。
時刻t3と時刻t4の間の時刻であって、時刻t3から所定の時間経過後の時刻である時刻tsに、第2制御線φ2の電圧がハイ電圧V(オン電圧)からロー電圧V(オフ電圧)に変化し、トランジスタNT3はオフ状態となり、有機EL素子OLEDへの電流供給が停止する。そして、2個の容量C1,C2が充電又は放電し、ノードN2の電圧は、電圧V1pから電圧(V−Vth)へ上昇し、トランジスタNT1はオフ状態となる。
発光期間の開始時である時刻t4に、第1制御線φ1の電圧がハイ電圧V(オン電圧)からロー電圧V(オフ電圧)に、第2制御線φ2の電圧がロー電圧V(オフ電圧)からハイ電圧V(オン電圧)に、それぞれ変化する。これにより、トランジスタNT2はオフ状態となり、トランジスタNT3はオン状態となる。トランジスタNT2がオフ状態となったことにより、ノードN1はフローティングノードとなり、ノードN2は有機EL素子OLEDのアノード(ノードN3)に接続される。このとき、ノードN2の電圧が、有機EL素子OLEDのダイオード閾値電圧より高ければ、有機EL素子OLEDに電流が流れ、ノードN2の電圧は、電圧Vに降下する。このとき、ノードN2の電圧が変化したことにより、容量C2を介して、ノードN1の電圧が変化する。ここで、変化後のノードN1の電圧を電圧Va1とすると、発光期間において、トランジスタNT1のゲートには、電圧Va1が印加されることとなる。トランジスタNT1に、電圧Va1に応じた電流が流れ、かかる電流が有機EL素子OLEDに流れるので、有機EL素子OLEDはかかる電流の量に応じた発光量の光を発光し、表示を行う。なお、ここでは、第1制御線φ1がハイ電圧Vからロー電圧Vへ変化するタイミングと、第2制御線φ2がロー電圧Vからハイ電圧Vへ変化するタイミングとは、等しく、時刻t4となっている。しかし、これに限定されることはない。トランジスタNT2がオン状態から安定的にオフ状態となるのに時間を有する場合は、第1制御線φ1がハイ電圧Vからロー電圧Vへ変化し、トランジスタNT2が十分にオフ状態となってから、第2制御線φ2をロー電圧Vからハイ電圧Vに変化させればよい。トランジスタNT3がオン状態となることにより、有機EL素子OLEDに電流が流れ、発光期間が始まる。また、表示領域DPに備えられる複数の画素回路PCの有機EL素子OLEDを一斉に発光開始させる駆動においては、複数の第2制御線φ2を同時に、ロー電圧Vからハイ電圧Vに変化させればよい。
以下、当該実施形態に係る駆動回路が奏する効果について説明する。ここで、ノードN1の電圧Va1は、次に示す(式1)となる。
a1 〜 V−(V−Vth)×{C2/(C1+C2)}
(式1)を整理すると、次に示す(式2)となる。
a1 〜 V×{C1/(C1+C2)}+Vth×{C2/(C1+C2)}
(式2)は、当該実施形態に係る駆動回路によって、主に、以下の2つの効果を奏することとなる。第1の効果として、信号電圧Vが、{C1/(C1+C2)}倍に圧縮されることである。表示装置が高精細化し、各画素回路が専有できる面積が小さくなると、駆動トランジスタであるトランジスタNT1の素子サイズを小さく(チャネル長Lを短く)せざるを得なくなる。この場合、電圧変化に対する電流効率が上昇するので、使用できる信号電圧範囲が小さくなる。それに伴って、外部(信号線駆動回路XDV)から供給される信号電圧の範囲を小さくすると、該範囲に階調数それぞれに応じた階調電圧が割り当てられるので、隣り合う階調値の電圧の差が小さくなり、階調表現が困難となる。しかし、本発明では、外部から供給される信号電圧の範囲を大きくすることが出来る有意性が生まれる。例えば、2つの容量が等しいとき(C1=C2)、トランジスタNT1の実効的なゲート電圧は、信号電圧Vの半分(1/2倍)である。
第2の効果として、閾値電圧Vthが{C2/(C1+C2)}の比率で補正される。当該実施形態に係る駆動回路では、閾値電圧Vthを完全に補正することは出来ないが、図7に示す従来技術に係る駆動回路と異なり、一定の比率で閾値電圧Vth補正をすることが出来ている。したがって、複数の画素回路を2次元配置した場合であっても、同じ比率で閾値電圧Vthのばらつきが補正される。例えば、2つの容量が等しいとき(C1=C2)、閾値電圧Vth及びそのばらつきの1/2を補正することができる。
2個の容量C1,C2は、第1の効果と第2の効果を鑑みて、決定すればよい。すなわち、第1の効果である信号電圧の範囲を大きくすることを優先させる場合、容量C1は容量C2より大きくすればよい。また、第2の効果である閾値電圧Vthの補正を優先させる場合、容量C2は容量C1より大きくすればよい。実際には、第1の効果も第2の効果もともにバランスよく奏するのがのぞましく、容量C1は容量C2とほぼ等しいのが望ましい。ここで、ほぼ等しいとは、容量C1と容量C2との差が容量C2(又は容量C1)の±10%以内であることを指し、容量C1が容量C2と等しいとなお望ましい。
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態に係る表示装置は、発光素子の駆動回路の構成が異なる以外は、第1の実施形態に係る表示装置と同じ構造をしている。また、発光素子の駆動方法も同じである。
図5は、当該実施形態に係る駆動回路の回路図である。図3に示す第1の実施形態に係る駆動回路が第1スイッチング素子であるトランジスタNT2を備えるのに対して、当該実施形態に係る駆動回路では、第1スイッチング素子がダブルゲート構造を有するトランジスタで構成されている。図5には、第1スイッチング素子として、直列に接続されている2個のトランジスタNT2A,NT2Bとして示されている。それ以外については、当該実施形態に係る駆動回路は、第1の実施形態に係る駆動回路と同じである。
発光期間において、トランジスタNT2はオフ状態となっており、ノードN1はフローティングノードとなる。一方、信号線SIGに印加される電圧は、対応する画素回路PCの表示データに応じて変化するので、トランジスタNT2にリーク電流が流れる可能性がある。トランジスタNT2にリーク電流が流れると、ノードN1(トランジスタNT1のゲート)の電圧が変化するので、表示品質が低下することとなる。特に、トランジスタNT2を低温ポリシリコンTFTで形成する場合、リーク電流が問題となる。当該実施形態に係る駆動回路では、ダブルゲート構造を有するトランジスタで第1スイッチング素子を構成することにより、発光期間におけるリーク電流が抑制される。それにより、トランジスタNT1のゲート電圧の安定化が実現し、スメア等の画質不良を低減することが出来る。
以上、本発明の実施形態に係る駆動回路、表示装置、及び、駆動方法について、説明した。ここでは、駆動回路に備えられる3個のトランジスタを、すべてn型MOS−TFTとしたが、これに限定されることはない。例えば、駆動回路に備えられる3個のトランジスタの一部、又は、全部をp型MOS−TFTとしてもよいし、他の素子としてもよい。
駆動トランジスタをp型MOS−TFTとする場合、駆動トランジスタのドレイン及びソースは、それぞれ、第2基準電圧VS側及び第1基準電圧VD側となる。よって、第1容量及び第2容量の配置も、図3に示す配置と上下反対となる(第1容量が下側で、第2容量が上側)。さらに、第2スイッチング素子の配置が図3に示す配置と異なり、駆動トランジスタの第1基準電圧VD側に配置されることとなる。
また、第1スイッチング素子(第2スイッチング素子)をp型MOS−TFTとする場合、オン電圧がロー電圧Vと、オフ電圧がハイ電圧Vとなる。よって、第1制御線φ1(第2制御線φ2)に印加される電圧は、図4に示す電圧と逆相となる。すなわち、ハイ電圧Vがロー電圧Vに、ロー電圧Vがハイ電圧Vに置き換えられる。ここで、ロー電圧Vは、トランジスタをオンすることが出来る十分に低い電圧となっている。
なお、実施形態において、有機EL素子OLEDを発光素子の例として説明したが、これに限定されることはなく、本発明に係る駆動回路は、流れる電流の量によって発光量が制御される発光素子の駆動回路に、広く適用することが出来る。本発明に係る駆動回路を表示装置が備えることにより、高精細化に対応する表示装置の小型化が実現する。しかし、本発明に係る駆動回路は、表示装置に限定されることなく、他の装置にも適用することが出来る。
100 有機EL表示装置、101 上フレーム、102 下フレーム、103 フレキシブル基板、104 回路基板、105 TFT基板、C1,C2 容量、DP 表示領域、N1,N2,N3 ノード、NT1,NT2,NT2A,NT2B,NT3 トランジスタ、OLED 有機EL素子、PC 画素回路、PS 電圧源、SIG 信号線、VD 第1基準電圧、VS 第2基準電圧、XDV 信号線駆動回路、YDV 走査線駆動回路、φ1 第1制御線、φ2 第2制御線。

Claims (6)

  1. 2つの基準電圧の間に接続される配線と、
    前記配線上に設けられ、電流が流れることによって発光する発光素子と、
    前記配線上に設けられ、前記発光素子へ流れる電流の量を制御するための駆動トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのゲートとドレインとの間に接続される第1容量と、
    前記駆動トランジスタのゲートとソースとの間に接続される第2容量と、
    前記駆動トランジスタのゲートに接続されるとともに、信号書込み期間にオン状態となって、信号電圧を前記駆動トランジスタのゲートに供給する第1スイッチング素子と、
    前記配線上に設けられ、一方側が前記駆動トランジスタのソース及び前記第2容量に接続される第2スイッチング素子と、
    を備える、駆動回路。
  2. 請求項1に記載の駆動回路であって、
    前記第2スイッチング素子は、前記信号書込み期間開始時にはオン状態にあり、前記信号書込み期間開始から所定の時間経過後にオフ状態となり、発光期間に再びオン状態となる、
    ことを特徴とする、駆動回路。
  3. 請求項1又は2に記載の駆動回路であって、
    前記第1容量と前記第2容量との差は、前記第2容量の±10%以内である、
    ことを特徴とする、駆動回路。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載の駆動回路であって、
    前記第1スイッチング素子は、ダブルゲート構造を有する薄膜トランジスタである、
    ことを特徴とする、駆動回路。
  5. 請求項1乃至4のいずれかに記載の駆動回路、を備える、表示装置。
  6. 2つの基準電圧の間に接続される配線と、
    前記配線上に設けられ、電流が流れることによって発光する発光素子と、
    前記配線上に設けられ、前記発光素子へ流れる電流の量を制御するための駆動トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのゲートとドレインとの間に接続される第1容量と、
    前記駆動トランジスタのゲートとソースとの間に接続される第2容量と、
    前記駆動トランジスタのゲートと信号線の間に接続される第1スイッチング素子と、
    前記配線上に設けられ、一方側が前記駆動トランジスタのソース及び前記第2容量に接続される第2スイッチング素子と、
    を備える、駆動回路の駆動方法であって、
    信号書込み期間開始時には前記第2スイッチング素子はオン状態にあり、
    前記信号書込み期間に、前記第1スイッチング素子は、オン状態となって、前記信号線に印加される信号電圧を前記駆動トランジスタのゲートに供給し、
    前記信号書込み期間開始から所定の時間経過後に前記第2スイッチング素子はオフ状態となり、
    発光期間に応じて、前記第1スイッチング素子はオフ状態となり、前記第2スイッチング素子はオン状態となる、
    ことを特徴とする、駆動回路の駆動方法。
JP2013156170A 2013-07-26 2013-07-26 駆動回路、表示装置、及び駆動方法 Pending JP2015025978A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013156170A JP2015025978A (ja) 2013-07-26 2013-07-26 駆動回路、表示装置、及び駆動方法
US14/339,500 US20150029079A1 (en) 2013-07-26 2014-07-24 Drive circuit, display device, and drive method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013156170A JP2015025978A (ja) 2013-07-26 2013-07-26 駆動回路、表示装置、及び駆動方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015025978A true JP2015025978A (ja) 2015-02-05

Family

ID=52390044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013156170A Pending JP2015025978A (ja) 2013-07-26 2013-07-26 駆動回路、表示装置、及び駆動方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20150029079A1 (ja)
JP (1) JP2015025978A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019163402A1 (ja) * 2018-02-20 2019-08-29 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 画素回路、表示装置、画素回路の駆動方法および電子機器
WO2021130585A1 (ja) * 2019-12-25 2021-07-01 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、および電子機器

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6201465B2 (ja) * 2013-07-08 2017-09-27 ソニー株式会社 表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器
KR102185361B1 (ko) 2014-04-04 2020-12-02 삼성디스플레이 주식회사 화소 및 상기 화소를 포함하는 유기발광 표시장치
CN104700781B (zh) * 2015-04-01 2017-05-24 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、显示装置
CN106448526B (zh) * 2015-08-13 2019-11-05 群创光电股份有限公司 驱动电路
KR20170074618A (ko) * 2015-12-22 2017-06-30 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치의 서브-화소 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
CN106205494B (zh) * 2016-09-09 2019-05-31 深圳市华星光电技术有限公司 Amoled像素驱动电路及像素驱动方法
CN106531075B (zh) * 2017-01-10 2019-01-22 上海天马有机发光显示技术有限公司 有机发光像素驱动电路、驱动方法以及有机发光显示面板
US11259980B2 (en) 2017-07-31 2022-03-01 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Soft inflatable exosuit for knee rehabilitation
CN107507563A (zh) * 2017-09-04 2017-12-22 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Oled像素驱动电路及像素驱动方法
US10223967B1 (en) 2017-09-04 2019-03-05 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. OLED pixel driving circuit and pixel driving method
CN110021263B (zh) * 2018-07-05 2020-12-22 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、显示面板
CN110544458B (zh) * 2019-09-10 2021-08-06 京东方科技集团股份有限公司 一种像素电路、其驱动方法及显示装置
CN112820236B (zh) * 2019-10-30 2022-04-12 京东方科技集团股份有限公司 像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置
CN111640397B (zh) * 2020-05-29 2021-06-01 昆山国显光电有限公司 像素电路、显示面板及显示装置
US20240169913A1 (en) * 2021-03-12 2024-05-23 Sheida GOHARDEHI Method and system for cmos-like logic gates using tfts and applications therefor
CN113225499B (zh) * 2021-05-10 2022-08-30 北京京东方传感技术有限公司 有源像素传感器电路及驱动方法、显示装置和平板探测器

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100386792C (zh) * 2002-03-04 2008-05-07 三洋电机株式会社 有机电致发光显示装置及其应用
KR100497246B1 (ko) * 2003-04-01 2005-06-23 삼성에스디아이 주식회사 발광 표시 장치 및 그 표시 패널과 구동 방법
JP5137299B2 (ja) * 2004-08-31 2013-02-06 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 画像表示装置
US8576217B2 (en) * 2011-05-20 2013-11-05 Ignis Innovation Inc. System and methods for extraction of threshold and mobility parameters in AMOLED displays
WO2007060898A1 (ja) * 2005-11-28 2007-05-31 Kyocera Corporation 画像表示装置およびその駆動方法
TWI603307B (zh) * 2006-04-05 2017-10-21 半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置,顯示裝置,和電子裝置
KR100805597B1 (ko) * 2006-08-30 2008-02-20 삼성에스디아이 주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 및 그의구동방법
JP4887203B2 (ja) * 2006-11-14 2012-02-29 三星モバイルディスプレイ株式會社 画素、有機電界発光表示装置、および有機電界発光表示装置の駆動方法
JP2008257086A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Sony Corp 表示装置、表示装置の製造方法および電子機器
KR100867926B1 (ko) * 2007-06-21 2008-11-10 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광표시장치 및 그의 제조 방법
GB0721567D0 (en) * 2007-11-02 2007-12-12 Cambridge Display Tech Ltd Pixel driver circuits
JP2009237558A (ja) * 2008-03-05 2009-10-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の駆動方法
KR100922071B1 (ko) * 2008-03-10 2009-10-16 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
KR100911978B1 (ko) * 2008-03-10 2009-08-13 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
KR100926618B1 (ko) * 2008-03-26 2009-11-11 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
KR20100064620A (ko) * 2008-12-05 2010-06-15 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
KR101056317B1 (ko) * 2009-04-02 2011-08-11 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
JP5669440B2 (ja) * 2010-05-25 2015-02-12 株式会社ジャパンディスプレイ 画像表示装置
JP2012181396A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Seiko Epson Corp 電気光学装置および電子機器
KR101882297B1 (ko) * 2012-02-03 2018-07-30 삼성디스플레이 주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
JP6282823B2 (ja) * 2013-09-02 2018-02-21 株式会社ジャパンディスプレイ 駆動回路、表示装置、及び駆動方法
JP2015138252A (ja) * 2014-01-24 2015-07-30 ソニー株式会社 表示装置および電子機器

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019163402A1 (ja) * 2018-02-20 2019-08-29 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 画素回路、表示装置、画素回路の駆動方法および電子機器
JPWO2019163402A1 (ja) * 2018-02-20 2021-04-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 画素回路、表示装置、画素回路の駆動方法および電子機器
US11222587B2 (en) 2018-02-20 2022-01-11 Sony Semiconductor Solutions Corporation Pixel circuit, display device, driving method of pixel circuit, and electronic apparatus
JP7118130B2 (ja) 2018-02-20 2022-08-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 表示装置
JP2022153608A (ja) * 2018-02-20 2022-10-12 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 表示装置
JP7216242B2 (ja) 2018-02-20 2023-01-31 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 表示装置
JP2023041738A (ja) * 2018-02-20 2023-03-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 表示装置
JP7513777B2 (ja) 2018-02-20 2024-07-09 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 表示装置
JP7522327B2 (ja) 2018-02-20 2024-07-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 表示装置
WO2021130585A1 (ja) * 2019-12-25 2021-07-01 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、および電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US20150029079A1 (en) 2015-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015025978A (ja) 駆動回路、表示装置、及び駆動方法
JP7187138B2 (ja) 画素及び有機電界発光表示装置
JP6282823B2 (ja) 駆動回路、表示装置、及び駆動方法
JP2023103232A (ja) 画素
EP3367373B1 (en) Pixel and organic light emitting display device having the pixel
US9224337B2 (en) Compensation of threshold voltage in driving transistor of organic light emitting diode display device
TWI537922B (zh) Display device
KR20070114646A (ko) 화상표시장치
CN113053281A (zh) 像素驱动电路以及包括像素驱动电路的电致发光显示装置
JP5823477B2 (ja) 有機発光ダイオード表示装置
JP2005099714A (ja) 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器
KR20130051986A (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
CN104637446B (zh) 像素电路及其驱动方法和一种显示装置
JP5726325B2 (ja) 表示装置およびその駆動方法
WO2020062813A1 (zh) 像素电路、其驱动方法及显示装置
JP2007108380A (ja) 表示装置および表示装置の駆動方法
JP2007248800A (ja) 表示装置及びその駆動制御方法
JP2010266493A (ja) 画素回路の駆動方法、表示装置
JP2005099772A (ja) 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器
JP5034208B2 (ja) 表示装置および表示装置の駆動方法
JP2010122320A (ja) アクティブマトリクス型表示装置
JP2009048212A (ja) 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器
KR101960054B1 (ko) 유기발광소자표시장치 및 그 구동방법
JP4915194B2 (ja) 表示装置
KR20200016663A (ko) 표시 장치