JP2016197143A - 表示装置及び表示装置の駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】駆動トランジスタのしきい値電圧の補償を十分に行うことを目的の一つとする。【解決手段】ソース初期化期間及びゲート初期化期間に続くオフセットキャンセル期間において第1のスイッチ及び第2のスイッチをオンにして、駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ第1の電源線から駆動トランジスタに電流を流してソース電位を高電位側にシフトさせ、オフセットキャンセル期間に続く映像信号書込期間において第1のスイッチをオン及び第2のスイッチをオフにして、駆動トランジスタのゲートに映像信号電位を与え、かつ駆動トランジスタのドレインに第1のリセット電位より高く第1の電源線の電位より低い第2のリセット電位を与え、映像信号書込期間に続く表示期間において第1のスイッチをオフ及び第2のスイッチをオンにして、第1の電源線から発光素子に駆動トランジスタのゲート電位に応じた電流を流す表示装置の駆動方法が提供される。【選択図】図4

Description

本発明は表示装置に係り、本明細書で開示される発明の一実施形態は、画素に発光素子が設けられた表示装置及びその駆動方法に関する。
エレクトロルミネセンス材料をアノード(陽極)及びカソード(陰極)として区別される一対の電極で挟んだ構造の発光素子が知られている。発光素子は、アノードとカソード間に所定の電位差を与えると発光し、発光強度は発光素子に流れる電流量によって制御可能とされている。
このような発光素子によって画素を形成した表示装置が開発されている。各画素には、発光素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、当該駆動トランジスタの動作を制御する回路がさらに設けられている。発光素子の発光輝度は電流値によって制御される。そのため、駆動トランジスタは電流値を正確に制御する必要がある。駆動トランジスタに特性ばらつきがあると、その影響を受けて発光素子の輝度が画素間で変動するため、これを補正するための技術が必要とされている。
これに対し、駆動トランジスタの特性ばらつきを補償するための回路を各画素に設けた表示装置が開示されている(特許文献1参照)。この表示装置の画素は、発光素子に電気的に接続する駆動トランジスタの他に、当該駆動トランジスタのゲートとソース間に電気的に接続される容量素子と、当該ゲートと信号線との電気的に接続を制御するスイッチング素子、駆動トランジスタのドレインと高電位電源線との電気的に接続を制御するスイッチング素子、ソースとリセット信号線との電気的に接続を制御するスイッチング素子を含んで構成されている。
特開2014−085384号公報
表示装置は、発光素子が発光して画像を表示する期間(発光期間)の他に、各画素に映像信号を書き込むための映像信号書き込み期間が必要とされている。これに加え、各画素の駆動トランジスタの特性ばらつきを補償するために、ゲート電位を初期化するリセット期間、しきい値電圧を補償するためのオフセットキャンセル期間が必要となっている。
例えば、特許文献1で開示される表示装置では、駆動トランジスタのしきい値電圧を補償するオフセットキャンセル期間において、駆動トランジスタのドレインに発光素子の発光動作点付近の電圧を印加している。しかし、表示部における画素の高精細化により画素数が増加すると、1画素当たりに費やすことのできるオフセットキャンセル期間はおのずと短縮されることとなる。また、画素の高精細化に伴う駆動トランジスタの微細化によりキンク現象が発生するなど、トランジスタ特性の悪化も無視できない問題となっている。
これらの要因によりオフセットキャンセルが十分になされず、駆動トランジスタのしきい値電圧が十分に補償されないと、表示装置の画質が劣化してしまうことが問題となっている。
本発明は、このような問題に鑑み、駆動トランジスタのしきい値電圧の補償を十分に行うことを目的の一つとする。
本発明の一実施形態によれば、第1の電位が与えられる第1の電源線と、第1の電位より低電位である第2の電位が与えられる第2の電源線との間に設けられた発光素子と、第1の電源線に電気的に接続され発光素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタとを含む画素が設けられた表示装置の駆動方法であって、駆動トランジスタに対し、ゲートに第1の電位より低電位の初期化電位を与えた状態で、ドレインに第1の電源線から第1の電位を印加し、駆動トランジスタに対し、ドレインに第1の電位より低電位であって初期化電位よりも高い電位を印加し、ゲートに映像信号に基づく電位を印加し、駆動トランジスタに対し、ゲートに映像信号に基づいた電位を保持した状態で、ドレインに第1の電源線から第1の電位を印加して、発光素子に電流を流す表示装置の駆動方法が提供される。
本発明の一実施形態によれば、第1の電位が与えられる第1の電源線と、第1の電位より低電位である第2の電位が与えられる第2の電源線との間に設けられた発光素子と、発光素子と第1の電源線との間に設けられ、発光素子とソースが電気的に接続される駆動トランジスタと、映像信号及び初期化信号が与えられる信号線と駆動トランジスタのゲートとの電気的接続を制御する第1のスイッチと、第1の電源線と駆動トランジスタのドレインとの電気的接続を制御する第2のスイッチとを含む画素を有する表示装置の駆動方法であって、ソース初期化期間において、第1のスイッチ及び第2のスイッチをオフにして、駆動トランジスタのドレインに第1のリセット電位を与え、ソース初期化期間に続くゲート初期化期間において、第1のスイッチをオン及び第2のスイッチをオフにして、信号線から駆動トランジスタのゲートに第1のリセット電位より高い電位の初期化信号を与え、ゲート初期化期間に続くオフセットキャンセル期間において、第1のスイッチ及び第2のスイッチをオンにして、駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ第1の電源線から駆動トランジスタに電流を流してソース電位を高電位側にシフトさせ、オフセットキャンセル期間に続く映像信号書込期間において、第1のスイッチをオン及び第2のスイッチをオフにして、駆動トランジスタのゲートに映像信号電位を与え、かつ駆動トランジスタのドレインに第1のリセット電位より高く第1の電源線の電位より低い第2のリセット電位を与え、映像信号書込期間に続く表示期間において、第1のスイッチをオフ及び第2のスイッチをオンにして、第1の電源線から発光素子に駆動トランジスタのゲート電位に応じた電流を流す表示装置の駆動方法が提供される。
本発明の一実施形態によれば、第1の電位が与えられる第1の電源線と、第1の電位より低電位である第2の電位が与えられる第2の電源線との間に設けられた発光素子と、発光素子と第1の電源線との間に設けられ、発光素子とソースが電気的に接続される駆動トランジスタと、映像信号及び初期化信号が与えられる信号線と駆動トランジスタのゲートとの電気的接続を制御する第1のスイッチと、第1の電源線と駆動トランジスタのドレインとの電気的接続を制御する第2のスイッチとを含む画素を有する表示装置の駆動方法であって、ソース初期化期間において、第1のスイッチ及び第2のスイッチをオフにして、駆動トランジスタのドレインに第1のリセット電位を与え、ソース初期化期間に続くゲート初期化期間において、第1のスイッチをオン及び第2のスイッチをオフにして、信号線から駆動トランジスタのゲートに第1のリセット電位より高い電位の初期化信号を与え、ゲート初期化期間に続く第1のオフセットキャンセル期間において、第1のスイッチ及び第2のスイッチをオンにして、駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ第1の電源線から駆動トランジスタに電流を流してソース電位を高電位側にシフトさせ、第1のオフセットキャンセル期間に続く第2のオフセットキャンセル期間において、第1のスイッチをオン及び第2のスイッチをオフにして、駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ駆動トランジスタのドレインに第1のリセット電位より高く第1の電源線の電位より低い第2のリセット電位を与え、第2のオフセットキャンセル期間に続く映像信号書込期間において、第1のスイッチをオン及び第2のスイッチをオフにして、駆動トランジスタのゲートに映像信号電位を与え、かつ駆動トランジスタのドレインに第1のリセット電位より高く第1の電源線の電位より低い第2のリセット電位を与え、映像信号書込期間に続く表示期間において、第1のスイッチをオフ及び第2のスイッチをオンにして、第1の電源線から発光素子に駆動トランジスタのゲート電位に応じた電流を流す表示装置の駆動方法が提供される。
本発明の一実施形態によれば、第1の電位が与えられる第1の電源線と、第1の電位より低電位である第2の電位が与えられる第2の電源線との間に設けられた発光素子と、発光素子と第1の電源線との間に設けられ、発光素子とソースが電気的に接続される駆動トランジスタと、映像信号及び初期化信号が与えられる信号線と駆動トランジスタのゲートとの電気的接続を制御する第1のスイッチと、第1の電源線と駆動トランジスタのドレインとの電気的接続を制御する第2のスイッチとを含む画素と、第1のスイッチ及び第2のスイッチのオンオフ動作を制御し、信号線に映像信号及び初期化信号を与え、駆動トランジスタに第1のリセット電位及び第2のリセット電位を与える駆動回路を有し、駆動回路により、第1のスイッチ及び第2のスイッチをオフにして、駆動トランジスタのドレインに第1のリセット電位を与えるソース初期化期間と、ソース初期化期間に続き、第1のスイッチをオン及び第2のスイッチをオフにして、信号線から駆動トランジスタのゲートに第1のリセット電位より高い電位の初期化信号を与えるゲート初期化期間と、ゲート初期化期間に続き、第1のスイッチ及び第2のスイッチをオンにして、駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ第1の電源線から駆動トランジスタに電流を流してソース電位を高電位側にシフトさせる第1のオフセットキャンセル期間と、第1のオフセットキャンセル期間に続き、第1のスイッチをオン及び第2のスイッチをオフにして、駆動トランジスタのゲートに映像信号電位を与え、かつ駆動トランジスタのドレインに第1のリセット電位より高く第1の電源線の電位より低い第2のリセット電位を与える映像信号書込期間と、映像信号書込期間に続き、第1のスイッチをオフ及び第2のスイッチをオンにして、第1の電源線から発光素子に駆動トランジスタのゲート電位に応じた電流を流す表示期間が設けられる表示装置が提供される。
本発明の一実施形態に係る表示装置の概略図を示す図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置における画素の等価回路を示す図である。 本発明の一実施形態係る表示装置を構成する駆動トランジスタ及び発光素子の構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る表示装置の動作を説明する等価回路図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の動作を説明する等価回路図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の動作を説明する等価回路図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る表示装置の動作を説明する等価回路図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の概略図を示す図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。 トランジスタのドレイン電流Ids対ドレイン電圧Vds特性を説明する模式図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本明細書において、ある部材又は領域が他の部材又は領域の「上に(又は下に)」あるとする場合、特段の限定がない限りこれは他の部材又は領域の直上(又は直下)にある場合のみでなく他の部材又は領域の上方(又は下方)にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方(又は下方)において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
[第1の実施形態]
本発明の一実施形態に係る表示装置及びその駆動方法を、図面を参照して説明する。
<表示装置の構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置100の概略図を示す。表示装置100は表示パネル102と、この表示パネル102の動作を制御するコントローラ112とを含んでいる。
表示装置100は、画素PXが複数個設けられた表示部110を含んでいる。図1では、画素PXが4×4の配列を示しているが、実際には行方向及び列方向に任意の数で配列されている。例えば、行方向にm個、列方向にn個の画素PXが配列されているとすると、表示部110における画素数はm×n個となる。なお、図1では、画素PXが正方配列する例を示すが、これに限定されずデルタ配列等による他の配列形式も適用可能である。
表示パネル102は、コントローラ112から信号が与えられる駆動回路が設けられている。図1は、駆動回路の構成として、表示パネル102に第1の信号線VSLを駆動する第1の駆動回路104、第1の走査線SLAを駆動する第2の駆動回路106、第2の走査線SLB及び第2の信号線VRSを駆動する第3の駆動回路108が設けられる態様を示している。また、表示パネル102には、各画素PXの表示素子に電力を供給する第1の電源線PVHが設けられている。なお、駆動回路の構成は、以下で説明する、本発明に係る駆動方式を実現できるものであれば、図1で示すものに限定されず、他の構成を有していてもよい。
本実施形態において、画素PXには表示素子として発光素子が用いられている。発光素子は、エレクトロルミネセンスにより発光する素子であることが好ましく、例えば、有機エレクトロルミネセンス材料を発光層に用いた有機エレクトロルミネセンス素子であってもよい。
<画素の等価回路>
図2は、本実施形態に係る表示装置100における画素PXの等価回路を示す。発光素子EMDは第1の電源線PVHと第2の電源線PVLとの間に設けられている。第1の電源線PVHの電位と第2の電源線PVLとには異なる電位が与えられている。例えば、第1の電源線PVHには高電位PVDDが与えられ、第2の電源線PVLには高電位PVDDより低い低電位PVSSが与えられている。
発光素子EMDはダイオード型の2端子素子となっている。発光素子EMDは、両端子間に発光しきい値電圧以上の電圧が与えられ、順方向電流が流れると発光する。発光素子EMDは、実動作の範囲内においては、電流量の増減に比例して発光強度の強弱が変化する。
駆動トランジスタDRTは、制御端子としてのゲートと、入出力端子としてのソース及びドレインを有する絶縁ゲート型電界効果トランジスタが適用され得る。駆動トランジスタDRTは、第1の電源線PVHと発光素子EMDとの間に設けられている。具体的には、駆動トランジスタDRTのソース及びドレインに相当する入出力端子の一方が、第2のスイッチBCTを介して第1の電源線PVHと電気的に接続されている。また、駆動トランジスタDRTのソース及びドレインに相当する入出力端子の他方が、発光素子EMDの一方の端子と電気的に接続されている。
駆動トランジスタDRTのゲートは、第1のスイッチSSTを介して第1の信号線VSLと電気的に接続されている。すなわち、第1の信号線VSLと駆動トランジスタDRTのゲートとの間には、第1のスイッチSSTが設けられている。第1のスイッチSSTは、第1の走査線SLAに与えられる制御信号SG(振幅VGH/VGLを有する)によってオンオフ(ON/OFF)の動作が制御される。ここで、制御信号VGHは第1のスイッチSSTをオンにする高電位の信号であり、制御信号VGLは第1のスイッチSSTをオフにする低電位の信号であるものとする。第1のスイッチSSTがオンのとき、第1の信号線VSLの電位が駆動トランジスタDRTのゲートに与えられる。
駆動トランジスタDRTは、第1の電源線PVHと第2の電源線PVLとの間で、第2のスイッチBCTを介して発光素子EMDと直列に接続されている。駆動トランジスタDRTは、ゲート電位によってドレイン電流が制御され、当該ドレイン電流に相当する電流が発光素子EMDに流れる。すなわち、発光素子EMDの発光強度は駆動トランジスタDRTによって制御される。
本実施形態では、駆動トランジスタDRTはnチャネル型であるものとする。以下の説明では、便宜上、駆動トランジスタDRTにおいて、第1の電源線PVHと電気的に接続される側の入出力端子をドレイン、発光素子EMDに電気的に接続される側の入出力端子がソースであるものとする。
駆動トランジスタDRTのソースとゲートとの間には、容量素子CSが設けられている。容量素子CSは、駆動トランジスタDRTのゲート−ソース間の電圧を保持する。
第1の信号線VSLには、初期化信号Viniと映像信号Vsigが交互に与えられる。初期化信号Viniは一定レベルの初期化電位を与える信号である。第1のスイッチSSTは、第1の信号線VSLに同期して、所定のタイミングでオンオフの状態が制御され、駆動トランジスタDRTのゲートに初期化信号Vini又は映像信号Vsigに基づく電位が与えられる。
駆動トランジスタDRTのドレインには、第2の信号線VRSが電気的に接続される。第2の信号線VRSには、電位が異なる第1のリセット電位Vrst1と第2のリセット電位Vrst2が与えられる。第2の信号線VRSは、第3の駆動回路108において、少なくとも2つの電位が与えられるように並列に配置された第3のスイッチRST1及び第4のスイッチRST2が設けられている。第3のスイッチRST1は、第2の信号線VRSと第1のリセット信号線VRS1との接続を選択する。第4のスイッチRST2は、第2の信号線VRSと第2のリセット信号線VRS2との接続を制御する。第3のスイッチRST1と第4のスイッチRST2は、双方が同時にオンとなることは禁止則とされ、一方がオンのとき他方はオフとされる。
第3のスイッチRST1のオンオフ制御は、第1の制御線SLCの制御信号RG1(振幅VGH/VGLを有する)によって制御される。第4のスイッチRST2のオンオフ制御は、第2の制御線SLDの制御信号RG2(振幅VGH/VGLを有する)により制御される。
第1のスイッチSST及び第2のスイッチBCTには、スイッチング素子が用いられる。スイッチング素子の一例として、トランジスタが適用され得る。スイッチング素子としてのトランジスタは、駆動トランジスタDRTと同様の絶縁ゲート型電界効果トランジスタを適用され得る。第1のスイッチSSTと第2のスイッチBCTは、nチャネル型トランジスタによって実現され得る。
このように、画素PXに設けられるトランジスタを同極性とすることにより、少なくとも表示部110においてはpチャネル型トランジスタが不要となる。それにより、回路のレイアウト的にはp型不純物領域が不要となり、製造プロセス的にはカウンタードーピングが不要となるため、簡略化を図ることができる。
なお、第3のスイッチRST1及び第4のスイッチも同様にトランジスタで実現され、例えば、nチャネル型トランジスタが用いられる。
上記のように、図2で示す画素の等価回路において、駆動トランジスタDRTは、ゲートが第1のスイッチSSTの一方の端子と電気的に接続され、ドレインが第2のスイッチBCTの一方の端子と電気的に接続され、ソースが発光素子EMDの一方の端子と電気的に接続されている。第1のスイッチSSTは、一方の端子が駆動トランジスタDRTのゲートと電気的に接続され、他方の端子が第1の信号線VSLと電気的に接続されている。第2のスイッチBCTは、一方の端子が駆動トランジスタDRTのドレインと電気的に接続され、他方の端子が第1の電源線PVHと電気的に接続されている。また、駆動トランジスタDRTのゲートとソースとの間には容量素子が電気的に接続されている。また、駆動トランジスタDRTのドレインには、第2の信号線VRSが接続されている。第2の信号線VRSは、第3のスイッチRST1により第1のリセット信号線VRS1との接続が制御され、第4のスイッチRST2により第2のリセット信号線VRS2と接続が制御されている。
すなわち、本実施形態に係る表示装置100における画素PXは、第1の電源電位PVDDが与えられる第1の電源線PVHと、第1の電位より低電位である第2の電源電位PVSSが与えられる第2の電源線PVLとの間に設けられた発光素子EMDと、発光素子EMDと第1の電源線PVHとの間に設けられ、発光素子EMDの一端とソースが電気的に接続される駆動トランジスタDRTと、初期化信号Vini及び映像信号Vsigが与えられる第1の信号線VSLと駆動トランジスタDRTのゲートとの電気的接続を制御する第1のスイッチSSTと、第1の電源線PVHと駆動トランジスタDRTのドレインとの電気的接続を制御する第2のスイッチBCTとを含んでいる。
第1の信号線VSLには初期化信号Viniと映像信号Vsigが与えられる。第2の信号線VRSには、第1のリセット電位Vrst1と第2のリセット電位Vrst2が与えられる。第2のリセット電位Vrst2は、第1のリセット電位Vrst1より高電位であり、第1の電源線の電位PVDDより低電位である。また、初期化電位Viniは、第1のリセット電位Vrst1よりは高電位であり、第2のリセット電位Vrst2よりは低電位となっていることが好ましい。
なお、図2で示される画素の等価回路には、補助容量Cad、容量部Celが示されている。補助容量Cadは発光電流量を調整する為に設けられる素子であり、不要となる場合もある。容量部Celは、発光素子EMD自体の容量(寄生容量)である。補助容量Cadは、駆動トランジスタDRTのソース及び第1の電源線PVHとの間に接続されていればよい。
次に、図3を参照して、本発明の一実施形態に適用され得る、駆動トランジスタDRT及び発光素子EMDの構成を詳細に説明する。
駆動トランジスタDRTは、第1の基板114上に設けられている。駆動トランジスタDRTは、半導体層116、ゲート絶縁層118、ゲート電極120を含んで構成されている。駆動トランジスタDRTの半導体層116は、非晶質又は多結晶のシリコン半導体、金属酸化物の半導体特性を利用した酸化物半導体で形成される。駆動トランジスタDRTは、半導体層116がゲート電極120と重なる領域にチャネルが形成され、チャネルを挟むようにソース領域及びドレイン領域が設けられている。
ソース電極124及びドレイン電極126は第1の層間絶縁層122を挟んで設けられている。ソース電極124及びドレイン電極126は、第1の層間絶縁膜122及びゲート絶縁膜118に形成されたコンタクトホールを通って半導体層116のソース領域及びドレイン領域にそれぞれ接続されている。ソース電極124及びドレイン電極126上には第2の層間絶縁層128が設けられている。
発光素子EMDは画素電極130、発光層132、対向電極134を含んでいる。本実施形態において、画素電極130はアノードであり、対向電極134はカソードである。画素電極130を囲むようにバンク層136が設けられている。発光層132は画素電極130からバンク層136にかけて設けられている。発光層132は、低分子系又は高分子系の有機エレクトロルミネセンス材料等の発光材料が含まれている。発光材料として低分子系の有機材料を用いる場合、発光層132は発光性の有機材料を含む発光層に加え、当該発光層を挟むように正孔注入層や電子注入層、さらに正孔輸送層や電子輸送層等含んで構成されていてもよい。例えば、発光層132は、発光材料を含む層をホール注入層と電子注入層とで挟んだ構造を有する。また、発光層132には、ホール注入層と電子注入層に加え、ホール輸送層、電子輸送層、ホールブロック層、電子ブロック層などを適宜付加されていていてもよい。
なお、本実施形態において、発光素子EMDは、発光層132で発光した光を対向電極134側に放射する、いわゆるトップエミッション型の構造を有していてもよい。この場合、画素電極130は、発光層132で発光した光を対向電極側に反射させるため、反射率の高い金属膜、またはそのような金属膜を含む積層膜で形成されていることが好ましい。トップエミッション型の画素は、発光素子EMDの画素回路のトランジスタ等が設けられる側の面に対し反対側の面から光が出射される。そのため、画素に設けられるトランジスタ等の配置に影響を受けずに、高開口率の画素を構成することができる。
発光層132がホール注入層、発光層、電子注入層の順に積層される場合、画素電極130は正孔注入性に優れるITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)を用いることが好ましい。ITOは透光性導電材料の一種であり、可視光帯域の透過率が高い反面、反射率は極めて低い特性を有している。そのため画素電極130に光を反射する機能を付加するためにITOやIZO(Indium Zinc Oxide:酸化インジウム亜鉛)に代表される透光性導電膜と光反射膜との積層構造を適用してもよい。光反射膜は、アルミニウム(Al)若しくは銀(Ag)、またはアルミニウム(Al)若しくは銀(Ag)の合金材料ないし化合物材料を用いて形成することが好ましい。例えば、光反射膜としてアルミニウム(Al)に数原子パーセントのチタン(Ti)を添加した合金材料ないし化合物材料を用いてもよい。これらの金属材料は、可視光帯域の光に対して高い反射率を有しているので、発光層132から画素電極130に入射する光の反射光量を高めることができる。なお、光反射膜はこれらの金属に限定されず、前述の金属材料の他に、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)などを用いてもよい。
発光素子EMDの上層には封止層138が設けられる。封止層138に限定はないが、無機絶縁材料で形成される絶縁層と、有機樹脂材料で形成される絶縁層とが積層されていてもよい。封止層138は発光素子EMDを覆い、水分等の浸入を防ぐために設けられる。図3に示すようなトップエミッション型の構造の場合、封止層138としては、窒化シリコンや酸化アルミニウムなどの被膜により透光性を有するものとすることが好ましい。また、封止層138の上部には第2基板が設けられ、その間に充填材が設けられていてもよい。
<表示装置の動作1>
次に、図2で示す画素回路の動作について説明する。本実施形態に係る画素回路の動作は、信号書込期間(信号書込動作)と発光期間(発光動作)を含んでいる。信号書込期間は、さらにソース初期化期間、ゲート初期化期間、オフセットキャンセル期間、映像信号書込期間(含む、移動度キャンセル期間)を含んでいる。
図4は、本実施形態に係る画素回路の動作を説明するタイミングチャートを示す。図4において、1Hと表記されている期間が1ライン期間(1水平期間)に該当する。図4では、表示部110の第k行目及び次行となる第k+1行目の動作について示している。
信号書込期間の最初の期間として、ソース初期化期間Pisが設けられている。このときの第k行目に属する画素の状態を図5(A)に示す。ソース初期化期間における画素回路の動作は、第k行目において、第1の走査線SLAの制御信号SG_kが第1のスイッチSSTをオフ状態とするレベル(ローレベルの電位VGL)、第2の走査線SLBの制御信号BG_kが第2のスイッチBCTをオフ状態とするレベル(ローレベルの電位VGL)、第1の制御線SLCの制御信号RG1_kが第3のスイッチRST1をオン状態とするレベル(ハイレベルの電位VGH)、および第2の制御線SLDの制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2をオフ状態とするレベル(ローレベルの電位VGL)に設定される。
第1のスイッチSST、第2のスイッチBCTがそれぞれオフ状態(非導通状態)、第1のスイッチSSTがオン状態(導通状態)、第2のスイッチBCTがオフ状態(非導通状態)となり、ソース初期化動作が開始される。第3のスイッチRST1がオンすることで、駆動トランジスタDRTのドレインが第1のリセット信号線VRS1と接続される。それにより、駆動トランジスタDRTのソース及びドレインが第1のリセット電位(リセット電位Vrst1)と同電位にリセットされ、ソース初期化動作が行われる。ここで、第1のリセット電位Vrst1は、例えば−2Vに設定されている。
ソース初期化期間に続いてゲート初期化期間Pig(ゲート初期化動作)が始まる。このときの第k行目に属する画素の状態を図5(B)に示す。ゲート初期化期間Pigでは、第k行目において、第1の走査線SLAの制御信号SG_kが第1のスイッチSSTをオン状態とするレベル(ハイレベルの電位VGH)、第2の走査線SLBの制御信号BG_kが第2のスイッチBCTをオフ状態とするレベル(ローレベルの電位VGL)、第1の制御線SLCの制御信号RG1_kが第3のスイッチRST1をオン状態とするレベル(ハイレベルの電位VGH)、第2の制御線SLDの制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2をオフ状態とするレベル(ローレベルの電位VGL)に設定される。第1のスイッチSST及び第3のスイッチRST1がオン、第2のスイッチBCT及び第4のスイッチRST2がオフとなり、ゲート初期化動作が開始される。
ゲート初期化期間Pigにおいて、第1の信号線VSLから出力された初期化信号Vini(初期化電圧)は、第1のスイッチSSTを通して駆動トランジスタDRTのゲートに印加される。これにより、駆動トランジスタDRTのゲートの電位は、初期化信号Viniに対応する電位にリセットされ、前フレームの情報が初期化される。初期化信号Viniの電圧レベルは、例えば、2Vに設定されている。
続いて、オフセットキャンセル期間Poに移行する。このとき第k行目に属する画素の状態を図6(A)に示す。オフセットキャンセル動作では、第k行目において、第1の走査線SLAの制御信号SG_kが第1のスイッチSSTをオン状態とするレベル(ハイレベルの電位VGH)、第2の走査線SLBの制御信号BG_kが第2のスイッチBCTをオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)、第1の制御線SLCの制御信号RG1_kが第3のスイッチRST1をオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第2の制御線の制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2をオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)となる。これにより第3のスイッチRST1及び第4のスイッチRST2がオフ、第1のスイッチSST及び第2のスイッチBCTがオンとなり、オフセットキャンセル動作が開始される。
オフセットキャンセル期間Poにおいて、駆動トランジスタDRTのゲートには第1の信号線VSL及び第1のスイッチSSTを介して初期化信号Viniが与えられ、駆動トランジスタDRTのゲートの電位は固定される。
また、第2のスイッチBCTはオン状態にあり、第1の電源線PVHから駆動トランジスタDRTに電流が流れ込む。駆動トランジスタDRTのソースの電位は、ソース初期化期間Pisに書き込まれた電位(第1のリセット電位Vrst1)を初期値とし、駆動トランジスタDRTのドレイン−ソース間を通って流れ込む電流分を徐々に減少させながら、駆動トランジスタDRTのトランジスタ特性ばらつきを補償するように、高電位側にシフトしていく。このとき、第1の電源線PVHは高電位PVDDであるので、駆動トランジスタDRTに流れる電流量は十分に大きな値となる。したがって、比較的短時間で駆動トランジスタDRTのドレイン−ソース間を通って流れ込む電流分は減少して行くこととなる。本実施形態では、オフセットキャンセル期間Poは例えば1μsec程度の時間に設定されている。
オフセットキャンセル期間Po終了時点で、駆動トランジスタDRTのソースの電位は、Vini−Vthとなる。なお、Vthは駆動トランジスタDRTのしきい値電圧である。これにより、駆動トランジスタDRTのゲート−ソース間の電圧は、駆動トランジスタDRTのしきい値電圧Vthに到達し、このしきい値電圧Vthに相当する電位差が容量素子CSに蓄えられる(保持される)。
続いて、映像信号書込期間Pwが開始される。このとき第k行目に属する画素の状態を図6(B)に示す。映像信号書き込み期間Pwでは、第k行目において、第1の走査線SLAの制御信号SG_kが第1のスイッチSSTをオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)、第2の走査線SLBの制御信号BG_kが第2のスイッチBCTをオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)、第1の制御線SLCの制御信号RG1_kが第3のスイッチRST1をオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第2の制御線の制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2をオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)となる。すなわち、第1のスイッチSST及び第4のスイッチRST2がオン、第2のスイッチ及び第3のスイッチRST1がオフとなり、映像信号書き込み動作が開始される。
映像信号書き込み期間Pwにおいて、第1の信号線VSLから第1のスイッチSSTを通って駆動トランジスタDRTのゲート電極に映像信号Vsigが書き込まれる。また、第2のリセット信号線VRS2及び第4のスイッチRST2を介して第2のリセット電位Vrst2が駆動トランジスタDRTのドレインに与えられる。それにより、駆動トランジスタDRTドレイン−ソース間及び発光素子EMDの容量部(寄生容量)Celを経由して第2の電源線PVLに電流が流れる。これまでの動作により、駆動トランジスタDRTのゲートには、映像信号Vsig、およびオフセットキャンセル時に取得されたしきい値電圧に基づく電位が書き込まれ、駆動トランジスタDRTの移動度のばらつきが補正される。なお、第2のリセット電位Vrst2は、第1のリセット電位Vrat1よりも高く、第1の電源線PVHの電位PVDDよりも低い電位を有している。第2のリセット電位Vrst2としては、例えば、5Vが与えられる。
最後に発光期間Pdが開始される。このとき第k行目に属する画素の状態を図7に示す。発光期間Pdでは、第1の走査線SLAの制御信号SG_kが第1のスイッチSSTをオフ状態とする電位(ローレベル電位VGL)、第2の走査線SLBの制御信号BG_kが第2のスイッチBCTをオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)、第1の制御線SLCの制御信号RG1_kが第3のスイッチRST1をオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第2の制御線SLDの制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2をオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)に設定される。第2のスイッチBCTがオン、第1のスイッチSST、第3のスイッチRST1及び第4のスイッチRST2がオフとなり、発光動作が開始される。
駆動トランジスタDRTは、容量素子CSに書込まれたゲート制御電圧に対応した電流量のドレイン電流Ielを出力する。このドレイン電流Ielが発光素子EMDに供給される。これにより、発光素子EMDがドレイン電流Ielに応じた輝度で発光し、表示動作を行う。発光素子EMDは、1フレーム期間後に、第2のスイッチBCTがオフ電位となるまで発光状態を維持する。
上述したソース初期化動作、ゲート初期化動作、オフセットキャンセル動作、映像信号書き込み動作、及び表示動作を順次、第k行目以降の各画素PXで繰り返し行うことにより、所望の画像を表示する。
図4で示す駆動方法によれば、オフセットキャンセル期間Poにおいて、駆動トランジスタDRTのゲートに初期化電位Viniを印加しつつ、ドレインに第1の電源線PVHより高電位PVDDをすることにより、ドレイン−ソース間に十分な電流を流すことができる。それにより、駆動トランジスタDRTのドレイン−ソース間に流れる過渡的な電流は比較的短時間で飽和し、ソース電位をVini−Vthで飽和させることができる。すなわち、本実施形態によれば、駆動トランジスタDRTのオフセットキャンセル(しきい値電圧の補償)に必要な時間を短縮することが可能となる。
[第2の実施形態]
第1の実施形態で示す表示装置100において、オフセットキャンセル期間を複数回設けてもよい。すなわち、表示装置100の駆動方法において、オフセットキャンセル動作を複数回繰り返すことにより、より確実に駆動トランジスタDRTのしきい値電圧に起因する特性ばらつきを補償することができる。以下、本実施形態に係る駆動方法を、タイミングチャートを参照して説明する。
<表示装置の動作2>
図8は、本実施形態に係る画素回路の動作を説明するタイミングチャートを示す。図8では、表示部110の第k行目及び次行となる第k+1行目の動作について示している。
図8において、ソース初期化期間Pis及びゲート初期化期間Pigにおける画素回路の動作は、第1の実施形態と同様である。
ゲート初期化期間Pigに続く、第1のオフセットキャンセル期間Po1では、第k行目において、第1の走査線SLAの制御信号SG_kが第1のスイッチSSTをオン状態とするレベル(ハイレベルの電位VGH)、第2の走査線SLBの制御信号BG_kが第2のスイッチBCTをオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)、第1の制御線SLCの制御信号RG1_kが第3のスイッチRST1をオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第2の制御線の制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2をオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)となる。これにより第3のスイッチRST1及び第4のスイッチRST2がオフ、第1のスイッチSST及び第2のスイッチBCTがオンとなり、オフセットキャンセル動作が開始される。
オフセットキャンセル期間Po1において、駆動トランジスタDRTのゲートには第1の信号線VSL及び第1のスイッチSSTを介して初期化信号Viniが与えられ、駆動トランジスタDRTのゲートの電位は固定される。また、第2のスイッチBCTはオン状態にあり、第1の電源線PVHから駆動トランジスタDRTに電流が流れ込む。駆動トランジスタDRTのソースの電位は、第1のリセット電位Vrst1を初期値とし、駆動トランジスタDRTのドレイン−ソース間を通って流れ込む電流分を徐々に減少させながら、駆動トランジスタDRTのトランジスタ特性ばらつきを補償するように高電位側にシフトする。
第1のオフセットキャンセル期間Po1は、第1の信号線VSLに初期化電位Viniが与えられている期間内に終了する。すなわち、第1の走査線SLAの制御信号SG_kが第1のスイッチSSTをオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)に変化する。第2のスイッチBCTはオン状態が維持されるので、駆動トランジスタDRTのドレインには第1の電源線PVHから高電位PVDDが印加されている。駆動トランジスタDRTのゲート電位が初期化電位Viniを維持していれば、この期間もオフセットキャンセル動作が実質的に行われていることとなる。
第1のオフセットキャンセル期間Po1の後に出現する第2のオフセットキャンセル期間Po2では、第1の信号線VSLに初期化電位Viniが与えられる期間において、再び第1の走査線SLAの制御信号SG_kが第1のスイッチSSTをオン状態とするレベルの電位(ハイレベルの電位VGH)が印加される。それにより、駆動トランジスタDRTのゲートには、第1の信号線VSLから第1のスイッチSSTを介して初期化電位Viniが印加される。
駆動トランジスタDRTのゲートには第1の信号線VSL及び第1のスイッチSSTを介して初期化信号Viniが与えられ、駆動トランジスタDRTのゲートの電位は固定される。また、第2のスイッチBCTはオン状態にあり、第1の電源線PVHから駆動トランジスタDRTに高電位PVDDが印加される。すなわち、第1のオフセットキャンセル期間Po1と同じ動作が繰り替えされる。仮に、第1のオフセットキャンセル期間において、駆動トランジスタDRTのソース電位が十分に飽和していない場合には、駆動トランジスタDRTのドレイン−ソース間に電流が流れる。これにより、駆動トランジスタDRTのソース電位は、駆動トランジスタDRTのトランジスタ特性ばらつきを補償するように高電位側にシフトする。
第2のオフセットキャンセル期間に続く、映像信号書き込み期間Pw及び発光期間Pdの動作は第1の実施形態と同様である。
図8では、第1のオフセットキャンセル期間Po1に続き、第2のオフセットキャンセル期間Po2が設けられている態様を示すが、オフセットキャンセル期間は2回に限定されない。すなわち、オフセットキャンセル動作は、複数回行われてもよい。いずれにしても、信号書込期間内に複数回のオフセットキャンセル期間が設けられることで、より確実に駆動トランジスタのソース電位をVini−Vthで飽和させることができる。すなわち、本実施形態によれば、オフセットキャンセル動作に要する時間を短縮しつつ、より確実に駆動トランジスタのしきい値電圧に起因する特性ばらつきを補償することができる。
[第3の実施形態]
オフセットキャンセル期間を複数設ける場合において、少なくとも一つのオフセットキャンセル期間と、他のオフセットキャンセル期間とで、駆動トランジスタDRTのドレイン側に印加する電位を異ならせてもよい。
<表示装置の動作3>
図9は、第1のオフセットキャンセル期間と、第2のオフセットキャンセル期間を有し、それぞれのオフセットキャンセル期間において、駆動トランジスタDRTのドレインに印加する電位を異ならせる場合のタイミングチャートを示す。
図9において、画素回路は、ソース初期化期間Pis、ゲート初期化期間Pig、第1のオフセットキャンセル期間Po1においては、図8で示すものと同様に動作する。すなわち、第1のオフセットキャンセル期間Po1は、図10(A)で示すように、第1のスイッチSSTがオン状態となり、第1の電源線PVHから駆動トランジスタDRTのゲートに初期化電位Viniが与えられ、第2のスイッチBCTがオンとなり第1の電源線PVHから駆動トランジスタDRTに電流が流れ込むことができる状態を有している。このとき、第3のスイッチRST1及び第4のスイッチRST2はオフ状態となっている。
第1のオフセットキャンセル期間Po1は、第1の走査線SLAの制御信号SG_kが、第1のスイッチSSTをオフ状態にするレベルの電位(ローレベルの電位VGL)となることで終了する。
第1のオフセットキャンセル期間Po1に続く第2のオフセットキャンセル期間Po2は、第1の信号線VSLに初期化電位Viniが与えられている状態において、第1の走査線SLAの制御信号SG_kが第1のスイッチSSTをオン状態にするレベルの電位(ハイレベルの電位VGH)となり、第2の走査線SLBの制御信号BG_kが第2のスイッチBCTをオフ状態にするレベルの電位(ローレベルの電位VGL)となり、第2の制御線SLDの制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2をオン状態にするレベルの電位(ハイレベルの電位VGH)に変化する。
これにより、図10(B)で示すように、第1のスイッチSSTがオンとなり第1の信号線VSLから初期化電位Viniが駆動トランジスタDRTのゲートに与えられ、第2のスイッチBCT及び第3のスイッチRST1がオフとなり、第4のスイッチRST2がオンとなり第2のリセット信号線VRS2から第2のリセット電位Vrst2が駆動トランジスタDRTのドレインに印加される。
駆動トランジスタDRTは、ゲートに初期化電位Viniが与えられ、ドレインに第2のリセット電位Vrst2が与えられているとき、ソース電位がVini−Vthに達するまでは電流が流れ続ける。すなわち、駆動トランジスタDRTのソース電位は、第1のオフセットキャンセル期間Po1が経過した後の駆動トランジスタDRTのソースの電位からさらに、第2のリセット電位Vrst2によってドレイン−ソース間を流れる電流分を徐々に減少させながら、駆動トランジスタDRTのトランジスタ特性ばらつきを補償するように高電位側にシフトする。
第2のリセット電位Vrst2は第1の電源線PVHに与えられる高電位PVDDよりも低電位である。従って、同じ状態で比較すれば、駆動トランジスタDRTのドレインに高電位PVDDを印加したときに比べ、第2のリセット電位Vrst2を印加したときは、印加電圧が低下することでドレイン−ソース間を流れる過渡電流が飽和するまでの時間は長くなる。しかしながら、図9で示す駆動方法によれば、第1のオフセットキャンセツ期間Po1で駆動トランジスタDRTのドレインに高電位PVDDが印加され、ソース電位が上昇しているので、それに続く第2のオフセットキャンセル期間Po2では、第2のリセット電位Vrst2を印加することによりソース電位を精密に制御して、トランジスタ特性ばらつきを補償することが可能となる。
図13は、トランジスタのドレイン電流Ids対ドレイン電圧Vdsの特性の一例を示す。例えば、第1の電源線の電圧PVDDのように高電位がドレイン電圧Vdsとして印加される場合、ドレイン電流Idsはキンク効果の影響により、本来Vdsの変化に対して一定であるはずの飽和領域においても、ある傾きを持って増加してしまう。一方、発光素子の動作点付近の電圧として第2のリセット電離Vrst2が印加される場合には、高電位PVDDが印加される場合に比べてドレイン電流Idsはキンク効果の影響が小さいため、飽和領域の理想的な特性に近い。本実施形態によれば、オフセットキャンセル動作の初期と後期とで、駆動トランジスタDRTのドレインに印加する電圧を異ならせることができる。
本実施形態によれば、第1のオフセットキャンセル期間Po1と第2のオフセットキャンセル期間Po2とにおいて、駆動トランジスタのドレインに印加する電位を異ならせることにより、オフセットキャンセル動作に要する時間の短縮を図りつつ、駆動トランジスタのしきい値電圧の補償を精密に行うことができる。
なお、図9は、第1のオフセットキャンセル期間と第2のオフセットキャンセル期間がそれぞれ1回の場合を示しているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、第1のオフセットキャンセル期間Po1を複数回行うようにしてもよい。それにより、駆動トランジスタのオフセットキャンセルをより確実に行うことができる。また、第2のオフセットキャンセル期間Po2を複数回行うようにしてもよい。それにより、より精密に駆動トランジスタのオフセットキャンセルを行うことができる。
[第4の実施形態]
本実施形態は、表示部の構成が、図2で示すものと異なる態様の表示装置の一例を示す。本実施形態に係る表示装置100bは、表示部110bにおいて第2のスイッチが複数の画素で共用されている。このような表示装置100の態様を図11に示す。
図11において、各画素PXは、隣接する行間で第2のスイッチBCTを共有している。図11において、行方向及び列方向に隣り合う4つの画素は、1つの第2のスイッチBCTを共用している。なお、各画素PXは、第2のスイッチBCTが共用されているものの、機能は第1の実施形態と同様であるので、画素の等価回路は図2に示すものと同様である。
<表示装置の動作4>
図12は、本実施形態に係る画素回路の動作を説明するタイミングチャートを示す。図12では、表示部110の第k行目及び次行となる第k+1行目の動作について示している。そして、第k行目と次行となる第k+1行目において、隣接する画素PXが第2のスイッチBCTを共用しているものとする。図12において、第2の走査線SLBの制御信号BGは、第2のスイッチBCTをオンオフする信号を示す。
図12において、ソース初期化期間Pisが設けられている。ソース初期化期間Pisでは、k行目の画素PX_kと、第k+1行目の画素PX_k+1において、同じ動作をする。第k行目の画素PX_kについては、第1の走査線SLA_kの制御信号SG_kは、第1のスイッチSSTをオフ状態とするレベルの電位(ローレベルの電位VGL)、第1の制御線SLCの制御信号RG1_kが第3のスイッチRST1をオン状態とするレベル(イレベルの電位VGH)、および第2の制御線SLDの制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2をオフ状態とするレベル(ローレベルの電位VGL)に設定される。第k+1行目の画素PX_k+1についても同様である。第2の走査線SLBの制御信号BGは、第2のスイッチBCTをオフ状態とするレベルの電位(ローレベルの電位VGL)に設定される。
これにより、第k行目の画素PX_kでは、第1のスイッチSST_kがオフ状態(非導通状態)、第2のスイッチBCTがオフ状態(非導通状態)、第3のスイッチRST1_kがオン状態(導通状態)、第4のスイッチRST2がオフ状態(非導通状態)となり、ソース初期化動作が開始される。第k+1行目の画素PX_k+1も同様であり、ソース初期化が開始される。画素PX_kの駆動トランジスタDRT_k及び画素PX_k+1の駆動トランジスタDRT_k+1は、それぞれソース及びドレインが第1のリセット電位(リセット電位Vrst1)と同電位にリセットされる。
ソース初期化期間に続いてゲート初期化期間Pig(ゲート初期化動作)が始まる。ゲート初期化期間Pigでは、k行目の画素PX_kと、第k+1行目の画素PX_k+1において、同じ動作をする。第k行目の画素PX_kでは、第1の走査線SLA_kの制御信号SG_kが第1のスイッチSST_kをオン状態とするレベル(ハイレベルの電位VGH)、第1の制御線SLC_kの制御信号RG1_kが第3のスイッチRST1をオン状態とするレベル(ハイレベルの電位VGH)、第2の制御線SLDの制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2をオフ状態とするレベル(ローレベルの電位VGL)に設定される。第k+1行目の画素PX_k+1についても同様である。第2の走査線SLBの制御信号BGは、第2のスイッチBCTをオフ状態とするレベル(ローレベルの電位VGL)に設定される。
ゲート初期化期間Pigにおいて、第k行目の画素PX_kでは、第1の信号線VSL_kから出力された初期化信号Vini(初期化電圧)は、第1のスイッチSST_kを通して駆動トランジスタDRT_kのゲートに印加される。これにより、駆動トランジスタDRT_kのゲートの電位は、初期化信号Viniに対応する電位にリセットされ、前フレームの情報が初期化される。第k+1行目の画素PX_k+1も同様であり、駆動トランジスタDRT_k+1のゲートの電位は、初期化信号Viniに対応する電位にリセットされる。
続いて、オフセットキャンセル期間Poに移行する。ゲート初期化期間Pigでは、k行目の画素PX_kと、k+1行目の画素PX_k+1において、同じ動作をする。第k行目の画素PX_kでは、第1の走査線SLA_kの制御信号SG_kが第1のスイッチSST_kをオン状態とするレベル(ハイレベルの電位VGH)、第1の制御線SLC_kの制御信号RG1_kが第3のスイッチRST1_kをオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第2の制御線SLDの制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2_kをオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)となる。第k+1行目の画素PX_k+1についても同様である。第2の走査線SLBの制御信号BG_kは、第2のスイッチBCTをオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)となる。
オフセットキャンセル期間Poにおいて、第k行目の画素PX_kにおける駆動トランジスタDRT_kのゲートには第1の信号線VSL_k及び第1のスイッチSST_kを介して初期化信号Viniが与えられ、駆動トランジスタDRT_kのゲートの電位は固定される。第k+1行目の画素PX_k+1における駆動トランジスタDRT_k+1においても同様である。
また、第2のスイッチBCTはオン状態にあり、第1の電源線PVHから駆動トランジスタDRT_k及び駆動トランジスタDRT_k+1に電流が流れ込み、駆動トランジスタDRT_k及び駆動トランジスタDRT_k+1のソースの電位は、ソース初期化期間Pisに書き込まれた電位(第1のリセット電位Vrst1)を初期値とし、駆動トランジスタDRT_k及び駆動トランジスタDRT_k+1のドレイン−ソース間を通って流れ込む電流分を徐々に減少させながら、駆動トランジスタDRTのトランジスタ特性ばらつきを補償するように、高電位側にシフトしていく。
駆動トランジスタDRT_k及び駆動トランジスタDRT_k+1のドレインには第1の電源線PVHから高電位PVDDが印加され、電流量が十分に大きな値となる。したがって、比較的短時間で駆動トランジスタDRT_k及び駆動トランジスタDRT_k+1のドレイン−ソース間を通って流れ込む電流分は減少して行くこととなる。
オフセットキャンセル期間Po終了時点で、駆動トランジスタDRT_kのソース電位は、Vini−Vthkとなり、駆動トランジスタDRT_k+1のソース電位は、Vini−Vthk+1となる。これにより、駆動トランジスタDRT_kのゲート−ソース間の電圧は、Vthkに到達し、このVthkに相当する電位差が容量素子CSに蓄えられる(保持される)。駆動トランジスタDRT_k+1についても同様である。
続いて、映像信号書込期間Pwが開始される。映像信号書き込み期間Pwでは、第k行目の画素PX_kに対する映像信号Vsig_kの書き込みと、第k+1行目の画素PX_k+1に対する映像信号Vsig_k+1の書き込みが、それぞれの行毎に順次行われる。
まず、第k行目の画素PX_kにおいて、第1の走査線SLA_kの制御信号SG_kが第1のスイッチSST_kをオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)、第1の制御線SLC_kの制御信号RG1_kが第3のスイッチRST1_kをオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第2の制御線の制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2_kをオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)となる。第2の走査線SLBの制御信号BG_kは、第2のスイッチBCTをオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)となる。このとき、第k+1行目の画素PX_k+1では、第1の走査線SLA_k+1の制御信号SG_k+1が第1のスイッチSST_k+1をオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第1の制御線SLC_k+1の制御信号RG1_k+1が第3のスイッチRST1_k+1をオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第2の制御線の制御信号RG2_k+1が第4のスイッチRST2_k+1をオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)となっている。
映像信号書き込み期間Pwにおいて、第1の信号線VSL_kから第1のスイッチSST_kを通って駆動トランジスタDRT_kのゲート電極に映像信号Vsig_kが書き込まれる。また、第2のリセット信号線VRS2_k及び第4のスイッチRST2_kを介して第2のリセット電位Vrst2kが駆動トランジスタDRT_kのドレインに与えられる。それより、駆動トランジスタDRT_kドレインーソース間及び発光素子EMD_kの容量部(寄生容量)Celkを経由して第2の電源線PVLに電流が流れる。これまでの動作により、駆動トランジスタDRT_kのゲートには、映像信号Vsig_k、およびオフセットキャンセル時に取得されたしきい値電圧に基づく電位が書き込まれ、駆動トランジスタDRT_kの移動度のばらつきが補正される。
次に、第k+1行目の画素PX_k+1に対する映像信号の書込動作が行われる。
第k+1行目の画素PX_k+1において、第1の走査線SLA_k+1の制御信号SG_k+1が第1のスイッチSST_k+1をオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)、第1の制御線SLC_k+1の制御信号RG1_k+1が第3のスイッチRST1_k+1をオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第2の制御線の制御信号RG2_k+1が第4のスイッチRST2_k+1をオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)となる。第2の走査線SLBの制御信号BGは、第2のスイッチBCTをオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)となる。このとき、第k行目の画素PX_kでは、第1の走査線SLA_kの制御信号SG_kが第1のスイッチSST_kをオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第1の制御線SLC_kの制御信号RG_1kが第3のスイッチRST1_kをオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第2の制御線の制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2_kをオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)となっている。
発光期間Pdは、第k行目の画素PX_kと第k+1行目の画素PX_k+1とで同時に開始される。発光期間Pdでは、第k行目の画素PX_kにおいて、第1の走査線SLA_kの制御信号SG_kが第1のスイッチSST_kをオフ状態とする電位(ローレベル電位VGL)、第1の制御線SLC_kの制御信号RG1_kが第3のスイッチRST1_kをオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)、第2の制御線SLD_kの制御信号RG2_kが第4のスイッチRST2_kをオフ状態とする電位(ローレベルの電位VGL)に設定される。第k+1行目の画素PX_k+1も同様である。
第2の走査線SLBの制御信号BGが第2のスイッチBCTをオン状態とする電位(ハイレベルの電位VGH)となり、駆動トランジスタDRT_kは、容量素子CS_kに書込まれたゲート制御電圧に対応した電流量のドレイン電流Ielkを出力する。このドレイン電流Ielkが発光素子EMD_kに供給される。これにより、発光素子EMD_kがドレイン電流Ielkに応じた輝度で発光し、表示動作を行う。第k+1行目の画素PX_k+1も同様である。
本実施形態によれば、隣接する行間で第2のスイッチを共用しつつ、各画素において第1の実施形態と同様の動作を行うことができる。すなわち、本実施形態に係る表示装置及びその駆動方法によれば、第1の実施形態で示すものと同じ作用効果を奏することができる。それにより、表示部におけるトランジスタ数及び配線数を削減しながらも、駆動トランジスタのオフセットキャンセル(しきい値電圧の補償)に必要な時間を短縮することが可能となる。
なお、本実施形態においても、第2の実施形態で説明したように、オフセットキャンセル期間を複数設けるようにしてもよい。また、第3の実施形態で説明したように、オフセットキャンセル期間を複数有する場合において、駆動トランジスタのドレインに印加する電位を異ならせてもよい。
100・・・表示装置、102・・・表示パネル、104・・・第1の駆動回路、106・・・第2の駆動回路、108・・・第3の駆動回路、110・・・表示部、112・・・コントローラ、114・・・第1の基板、116・・・半導体層、118・・・ゲート絶縁層、120・・・ゲート電極、122・・・第1の層間絶縁層、124・・・ソース電極、126・・・ドレイン電極、128・・・第2の層間絶縁層、130・・・画素電極、132・・・発光層、134・・・対向電極、136・・・バンク層、138・・・封止層、PX・・・・画素、VSL・・・第1の信号線、VRS・・・第2の信号線、SLA・・・第1の走査線、SLB・・・第2の走査線、PVH・・・第1の電源線、PVL・・・第2の電源線、VRS1・・・第1のリセット信号線、VRS2・・・第2のリセット信号線、SLC・・・第1の制御線、SLD・・・第2の制御線、DRT・・・駆動トランジスタ、EMD・・・発光素子、CS・・・容量素子、SST・・・第1のスイッチ、BCT・・・第2のスイッチ、RST1・・・第3のスイッチ、RST2・・・第4のスイッチ

Claims (16)

  1. 第1の電位が与えられる第1の電源線と、前記第1の電位より低電位である第2の電位が与えられる第2の電源線との間に設けられた発光素子と、前記第1の電源線に電気的に接続され前記発光素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、を含む画素が設けられた表示装置の駆動方法であって、
    前記駆動トランジスタに対し、ゲートに前記第1の電位より低電位の初期化電位を与えた状態で、ドレインに前記第1の電源線から前記第1の電位を印加し、
    前記駆動トランジスタに対し、ドレインに前記第1の電位より低電位であって前記初期化電位よりも高い電位を印加し、ゲートに映像信号に基づく電位を印加し、
    前記駆動トランジスタに対し、ゲートに前記映像信号に基づいた電位を保持した状態で、ドレインに前記第1の電源線から前記第1の電位を印加して、前記発光素子に電流を流すこと、を特徴とする表示装置の駆動方法。
  2. 前記駆動トランジスタに対し、ゲートに前記第1の電位より低電位の初期化電位を与えた状態で、ドレインに前記第1の電源線から前記第1の電位を印加することを、複数回行う、請求項1に記載の表示装置の駆動方法。
  3. 前記駆動トランジスタに対し、ゲートに前記第1の電位より低電位の初期化電位を与えた状態で、ドレインに前記第1の電源線から前記第1の電位を印加することで、ゲート−ソース間に前記初期化電位から前記駆動トランジスタのしきい値電圧分変化した電圧を保持させる、請求項1又は2に記載の表示装置の駆動方法。
  4. 前記駆動トランジスタに対し、ゲートに前記第1の電位より低電位の初期化電位を与えた状態で、ドレインに前記第1の電源線から前記第1の電位を印加した後、
    前記駆動トランジスタに対し、ゲートに前記第1の電位より低電位の初期化電位を与えた状態で、ドレインに前記第1の電位より低電位であって前記初期化電位よりも高い電位を印加する、請求項1に記載の表示装置の駆動方法。
  5. 前記駆動トランジスタに対し、ゲートに前記第1の電位より低電位の初期化電位を与えた状態で、ドレインに前記第1の電位より低電位であって前記初期化電位よりも高い電位を印加することを、複数回行う、請求項4に記載の表示装置の駆動方法。
  6. 第1の電位が与えられる第1の電源線と、前記第1の電位より低電位である第2の電位が与えられる第2の電源線との間に設けられた発光素子と、前記発光素子と前記第1の電源線との間に設けられ、前記発光素子とソースが電気的に接続される駆動トランジスタと、映像信号及び初期化信号が与えられる信号線と前記駆動トランジスタのゲートとの電気的接続を制御する第1のスイッチと、前記第1の電源線と前記駆動トランジスタのドレインとの電気的接続を制御する第2のスイッチと、を含む画素を有する表示装置の駆動方法であって、
    ソース初期化期間において、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチをオフにして、前記駆動トランジスタのドレインに第1のリセット電位を与え、
    前記ソース初期化期間に続くゲート初期化期間において、前記第1のスイッチをオン及び前記第2のスイッチをオフにして、前記信号線から前記駆動トランジスタのゲートに前記第1のリセット電位より高い電位の初期化信号を与え、
    前記ゲート初期化期間に続くオフセットキャンセル期間において、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチをオンにして、前記駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ前記第1の電源線から前記駆動トランジスタに電流を流してソース電位を高電位側にシフトさせ、
    前記オフセットキャンセル期間に続く映像信号書込期間において、前記第1のスイッチをオン及び前記第2のスイッチをオフにして、前記駆動トランジスタのゲートに映像信号電位を与え、かつ前記駆動トランジスタのドレインに前記第1のリセット電位より高く前記第1の電源線の電位より低い第2のリセット電位を与え、
    前記映像信号書込期間に続く表示期間において、前記第1のスイッチをオフ及び前記第2のスイッチをオンにして、前記第1の電源線から前記発光素子に前記駆動トランジスタのゲート電位に応じた電流を流すことを特徴とする表示装置の駆動方法。
  7. 前記ゲート初期化期間に続く前記オフセットキャンセル期間において、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチをオンにして、前記駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ前記第1の電源線から前記駆動トランジスタに電流を流す動作を複数回行う、請求項6に記載の表示装置の駆動方法。
  8. 前記画素が行方向及び列方向に配列されており、
    前記ソース初期化期間、前記ゲート初期化期間、前記オフセットキャンセル期間が、隣接する2行で同時に行われる、請求項6に記載の表示装置の駆動方法。
  9. 第1の電位が与えられる第1の電源線と、前記第1の電位より低電位である第2の電位が与えられる第2の電源線との間に設けられた発光素子と、前記発光素子と前記第1の電源線との間に設けられ、前記発光素子とソースが電気的に接続される駆動トランジスタと、映像信号及び初期化信号が与えられる信号線と前記駆動トランジスタのゲートとの電気的接続を制御する第1のスイッチと、前記第1の電源線と前記駆動トランジスタのドレインとの電気的接続を制御する第2のスイッチと、を含む画素を有する表示装置の駆動方法であって、
    ソース初期化期間において、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチをオフにして、前記駆動トランジスタのドレインに第1のリセット電位を与え、
    前記ソース初期化期間に続くゲート初期化期間において、前記第1のスイッチをオン及び前記第2のスイッチをオフにして、前記信号線から前記駆動トランジスタのゲートに前記第1のリセット電位より高い電位の初期化信号を与え、
    前記ゲート初期化期間に続く第1のオフセットキャンセル期間において、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチをオンにして、前記駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ前記第1の電源線から前記駆動トランジスタに電流を流してソース電位を高電位側にシフトさせ、
    前記第1のオフセットキャンセル期間に続く第2のオフセットキャンセル期間において、前記第1のスイッチをオン及び前記第2のスイッチをオフにして、前記前記駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ前記駆動トランジスタのドレインに前記第1のリセット電位より高く前記第1の電源線の電位より低い第2のリセット電位を与え、
    前記第2のオフセットキャンセル期間に続く映像信号書込期間において、前記第1のスイッチをオン及び前記第2のスイッチをオフにして、前記駆動トランジスタのゲートに映像信号電位を与え、かつ前記駆動トランジスタのドレインに前記第1のリセット電位より高く前記第1の電源線の電位より低い第2のリセット電位を与え、
    前記映像信号書込期間に続く表示期間において、前記第1のスイッチをオフ及び前記第2のスイッチをオンにして、前記第1の電源線から前記発光素子に前記駆動トランジスタのゲート電位に応じた電流を流すことを特徴とする表示装置の駆動方法。
  10. 前記ゲート初期化期間に続く前記第1のオフセットキャンセル期間において、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチをオンにして、前記駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ前記第1の電源線から前記駆動トランジスタに電流を流す動作を複数回行う、請求項9に記載の表示装置の駆動方法。
  11. 前記第1のオフセットキャンセル期間に続く前記第2のオフセットキャンセル期間において、前記第1のスイッチをオン及び前記第2のスイッチをオフにして、前記前記駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ前記駆動トランジスタのドレインに前記第1のリセット電位より高く前記第1の電源線の電位より低い第2のリセット電位を与える動作を複数回行う、請求項9に記載の表示装置の駆動方法。
  12. 前記画素が行方向及び列方向に配列されており、
    前記ソース初期化期間、前記ゲート初期化期間、前記オフセットキャンセル期間が、隣接する2行で同時に行われる、請求項9に記載の表示装置の駆動方法。
  13. 第1の電位が与えられる第1の電源線と、前記第1の電位より低電位である第2の電位が与えられる第2の電源線との間に設けられた発光素子と、前記発光素子と前記第1の電源線との間に設けられ、前記発光素子とソースが電気的に接続される駆動トランジスタと、映像信号及び初期化信号が与えられる信号線と前記駆動トランジスタのゲートとの電気的接続を制御する第1のスイッチと、前記第1の電源線と前記駆動トランジスタのドレインとの電気的接続を制御する第2のスイッチと、を含む画素と、
    前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチのオンオフ動作を制御し、前記信号線に前記映像信号及び初期化信号を与え、前記駆動トランジスタに第1のリセット電位及び第2のリセット電位を与える駆動回路と、を有し、
    前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチをオフにして、前記駆動トランジスタのドレインに前記第1のリセット電位を与えるソース初期化期間と、
    前記ソース初期化期間に続き、前記第1のスイッチをオン及び前記第2のスイッチをオフにして、前記信号線から前記駆動トランジスタのゲートに前記第1のリセット電位より高い電位の初期化信号を与えるゲート初期化期間と、
    前記ゲート初期化期間に続き、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチをオンにして、前記駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ前記第1の電源線から前記駆動トランジスタに電流を流してソース電位を高電位側にシフトさせる第1のオフセットキャンセル期間と、
    前記第1のオフセットキャンセル期間に続き、前記第1のスイッチをオン及び前記第2のスイッチをオフにして、前記駆動トランジスタのゲートに映像信号電位を与え、かつ前記駆動トランジスタのドレインに前記第1のリセット電位より高く前記第1の電源線の電位より低い前記第2のリセット電位を与える映像信号書込期間と、
    前記映像信号書込期間に続き、前記第1のスイッチをオフ及び前記第2のスイッチをオンにして、前記第1の電源線から前記発光素子に前記駆動トランジスタのゲート電位に応じた電流を流す表示期間と、が設けられていることを特徴とする表示装置。
  14. 前記オフセットキャンセル期間は、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチをオンにして、前記駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ前記第1の電源線から前記駆動トランジスタに電流を流す動作を複数回行う、請求項13に記載の表示装置。
  15. 前記第1のオフセットキャンセル期間に加え、前記第1のスイッチをオン及び前記第2のスイッチをオフにして、前記前記駆動トランジスタのゲートに初期化信号を与え、かつ前記駆動トランジスタのドレインに前記第1のリセット電位より高く前記第1の電源線の電位より低い第2のリセット電位を与える第2のオフセットキャンセル期間を有する、請求項13に記載の表示装置。
  16. 前記画素が行方向及び列方向に配列されており、
    前記ソース初期化期間、前記ゲート初期化期間、前記第1のオフセットキャンセル期間、前記第2のオフセットキャンセル期間が、隣接する2行で同時に行われる、請求項13に記載の表示装置。
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