JP4360128B2 - Electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents

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JP4360128B2
JP4360128B2 JP2003158188A JP2003158188A JP4360128B2 JP 4360128 B2 JP4360128 B2 JP 4360128B2 JP 2003158188 A JP2003158188 A JP 2003158188A JP 2003158188 A JP2003158188 A JP 2003158188A JP 4360128 B2 JP4360128 B2 JP 4360128B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置および電子機器に係り、特に、電流レベルでデータが供給されるデータ線に接続された保護回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、内部回路の静電破壊を防止するための保護回路がデータ線に接続された電気光学装置が提案されている(例えば、特許文献1〜6)。特に、特許文献4には、画素特性の検査時における検査精度を確保すべく、保護回路を流れるリーク電流を考慮した上で、保護回路の抵抗値を設定する点が開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特公平3−54475号公報
【特許文献2】
特開11−231345号公報
【特許文献3】
実開昭64−3827号公報
【特許文献4】
特開平8−22024号公報
【特許文献5】
特開平10−303431号公報
【特許文献6】
特開平7−294952号公報。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、データ線に対するデータの供給を電流ベースで行う電流プログラム方式では、データ線に接続された保護回路のリーク電流が大きくなると、画素の表示階調が本来の階調からずれてしまうという問題が生じる。上述した特許文献はいずれも、基本的にデータ線に対するデータの供給を電圧ベースで行う電圧プログラム方式(液晶は本方式が採られる)に関するものであり、電流プログラム方式固有の問題である保護回路のリーク電流に起因した階調ずれについては考慮されていない。
【0005】
そこで、本発明の目的は、電流プログラム方式において、保護回路のリーク電流に起因した階調ずれを抑制することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第1の発明は、画素の階調を規定するデータ電流が供給される複数のデータ線と、内部回路の静電破壊を防止するためにデータ線に接続されており、リーク電流が流れることによって、データ線の静電気を放電する保護回路とを有する。ここで、保護回路におけるリーク電流が流れる経路中の抵抗値は、リーク電流によるデータ電流の変動に起因して、画素の表示階調にずれが生じないような抵抗値に設定されている。この抵抗値は、保護回路に印加される電圧の最大値に基づいて設定されていることが好ましい。
【0007】
第1の発明において、保護回路は、一対のデータ線に接続されていてもよい。この場合、保護回路における抵抗値は、互いに隣接した階調間における電流変化量の最小値の1/2よりもリーク電流が小さくなるような抵抗値に設定されていることが好ましい。
【0008】
第1の発明において、保護回路は、データ線と、所定の電圧が供給された電源線とに接続されていてもよい。この場合、保護回路における抵抗値は、互いに隣接した階調間における電流変化量の最小値よりもリーク電流が小さくなるような抵抗値に設定されていることが好ましい。
【0009】
第2の発明は、上記第1の発明に係る電気光学装置を実装したことを特徴とする電子機器を提供する。
【0010】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図である。表示部1には、mドット×nライン分の画素2がマトリクス状(二次元平面的)に並んでいる。また、この表示部1には、それぞれが水平方向に延在している水平ラインY1〜Ynと、それぞれが垂直方向に延在しているデータ線X1〜Xmとが設けられており、これらの交差に対応して画素2が配置されている。走査線駆動回路3およびデータ線駆動回路4は、互いに協働して、表示部1の表示制御を行う。すなわち、走査線駆動回路3は、所定の走査方向で、データの書込対象となる画素行(1水平ライン上に存在する画素群)に対応する走査線Y1〜Ynを順番に選択していく。データ線駆動回路4は、データの書込対象となる画素行に対して、画素2の階調を規定するデータ電流Idataをデータ線X1〜Xmを介して供給する。データの書き込みは、データ線Xへのデータの供給を電流ベースで行う電流プログラム方式によって行われる。
【0011】
図2は、電流プログラム方式における一例としての画素2の回路図である。1つの画素2は、有機EL素子OLED、4つのトランジスタT1〜T4、および、データを保持するキャパシタCによって構成されている。スイッチングトランジスタT1のゲートは、走査信号SELが供給された走査線Yに接続され、そのソースは、データ電流Idataが供給されたデータ線Xに接続されている。第1のスイッチングトランジスタT1のドレインは、第2のスイッチングトランジスタT2のソースと、駆動トランジスタT3のドレインと、制御トランジスタT4のドレインとに共通接続されている。第2のスイッチングトランジスタT2のゲートは、第1のスイッチングトランジスタT1と同様に、走査信号SELが供給された走査線Yに接続されている。第2のスイッチングトランジスタT2のドレインは、キャパシタCの一方の電極と、駆動トランジスタT3のゲートとに共通接続されている。キャパシタCの他方の電極と駆動トランジスタT3のソースとには、電源電圧Vddが印加されている。制御信号GPがゲートに供給された制御トランジスタT4は、駆動トランジスタT3のドレインと有機EL素子OLEDのアノード(陽極)との間に設けられている。この有機EL素子OLEDのカソード(陰極)には、電源電圧Vddよりも低い電圧Vssが印加されている。
【0012】
電流プログラム方式における画素2の駆動プロセスは、データの書込プロセスと、それに続く駆動プロセスとに大別される。書込プロセスでは、キャパシタCに対するデータの書き込みが行われる。具体的には、走査信号SELが高レベル(以下「Hレベル」という)になるライン選択期間において、トランジスタT1,T2が共にオン(導通)する。これにより、データ線XとトランジスタT3のドレインとが電気的に接続されるとともに、トランジスタT3は、自己のゲートと自己のドレインとが電気的に接続されたダイオード接続となる。トランジスタT3は、データ線Xより供給されたデータ電流Idataを自己のチャネルに流し、このデータ電流Idataに応じたゲート電圧Vgが自己のゲートに発生する。トランジスタT3のゲートに接続されたキャパシタCには、発生したゲート電圧Vgに応じた電荷が蓄積され、蓄積された電荷量に相当するデータが書き込まれる。
【0013】
データの書込プロセスに続く駆動プロセスでは、駆動電流Ioledが有機EL素子OLEDを流れ、有機EL素子OLEDが発光する。上述したライン選択期間が経過すると、走査信号SELがLレベルになり、トランジスタT1,T2が共にオフ(非導通)する。これにより、データ電流Idataが供給されるデータ線XとトランジスタT3のドレインとが電気的に分離され、トランジスタT3のゲートとドレインとの間も電気的に分離される。ただし、分離後も、トランジスタT3のゲートには、キャパシタCの蓄積電荷に応じたゲート電圧Vgが印加され続ける。そして、走査信号がLレベルになるのと同期して駆動信号GPがHレベルになると、電源電圧Vddから基準電圧Vssに向かって、トランジスタT3,T4と有機EL素子OLEDとを介した駆動電流Ioledの電流経路が形成される。有機EL素子OLEDを流れる駆動電流Ioledは、トランジスタT3のチャネル電流に相当し、その電流レベルは、キャパシタCの蓄積電荷に起因したゲート電圧Vgによって制御される。有機EL素子OLEDは、駆動電流Ioledに応じた輝度で発光し、これによって、画素2の階調が設定される。
【0014】
保護回路6は、内部回路の静電破壊を防止する回路である。本実施形態において、保護回路6は、一対のデータ線Xに対応して設けられており、具体的には、FPC(Flexible Printed Circuit)に接続される外部接続端子に接続されている。図3は、単一の保護回路6の構成を示す回路図である。この保護回路6は、一般にダイオードリングと呼ばれ、2つのダイオード列6a,6bを逆向きに並列接続した構成を有する。それぞれのダイオード列6a,6bは、ダイオード接続によって非線形な抵抗素子として機能するトランジスタを複数直列に接続したものである。また、ダイオード列6a,6bの端子aは、左側のデータ線X1に接続されているとともに、これらの端子bは、データ線X1と隣接した右側のデータ線X2に接続されている。
【0015】
保護回路6は、2つの端子a,b間の電圧Vabに応じたリーク電流Ileakを流すことにより、データ線Xの静電気を放電する。具体的には、データ線X1の電圧がデータ線X2の電圧よりも保護回路6の耐圧以上高くなった場合には、ダイオード列6aを介して、端子aから端子bに向かうリーク電流Ileakの経路が形成される。一方、データ線X2の電圧がデータ線X1の電圧よりも保護回路6の耐圧以上高くなった場合には、ダイオード列6bを介して、端子bから端子aに向かうリーク電流Ileakの経路が形成される。これにより、静電気によって、保護回路6の印加電圧Vabが所定の耐圧を超えた場合、いずれかの方向にリーク電流Ileakが流れて、この電圧Vabを減少させる方向に作用する。その結果、静電気が放電されて、データ線X1,X2に接続された後段の回路系を含めた内部回路の静電破壊を防止する。
【0016】
ところで、電流プログラム方式では、画素2の表示階調をデータ電流Idataの電流値で規定しているため、保護回路6をリーク電流Ileakが流れると、データ電流Idataの電流値が変化する。例えば、図3の構成において、データ線X1からデータ線X2に向かってリーク電流Ileakが流れる場合、データ線X1の電流値I1'は、データ線駆動回路4より供給される本来値I1よりIleak分だけ減少し、データ線X2の電流値I2'は、本来値I2よりIleak分だけ増大する。リーク電流Ileakの電流量は、保護回路6の印加電圧Vabに依存しており、基本的に、この印加電圧Vabに比例して増大する。したがって、リーク電流Ileakが大きくなると、画素2の階調ずれや階調の反転が生じてしまうという不都合がある。
【0017】
かかる不都合を解消すべく、本実施形態では、保護回路6において、リーク電流Ileakが流れる経路中の抵抗値Rを適切に設定することで、リーク電流Ileakの電流量を規制する。図4は、階調とデータ電流Idataとの関係を示す概略的な特性図である。電流変化に対して階調が線形的に変化しているので、隣接した階調間における電流変化量ΔI(以下、ステップ値ΔIという)が等間隔に設定されている。この場合、リーク電流Ileakがステップ値ΔIの1/2よりも小さくなるように、保護回路6の抵抗値Rを設定する。この抵抗値Rは、ダイオード列6a,6bを構成する個々のトランジスタのチャネル長、チャネル幅、或いは、チャネルにドーピングされる不純物濃度等を設定することによって、任意に設定可能である。
【0018】
具体的には、数式1にしたがって抵抗値Rが設定される。ここで、最大値Vmaxは、データ線X1,X2間の電位差が最大になった時に生じる保護回路6の印加電圧Vabである。例えば、図4に示す64階調表示の場合には、データ線X1に階調0に相当するデータ電流I0が供給され(データ線X1の電圧は最大電圧になる)、かつ、データ線X2に階調63に相当するデータ電流I63が供給された場合(データ線X2の電圧は最小電圧になる)、保護回路6の印加電圧Vabが最大になる。
[数1]
Ileak<ΔI/2
Vmax/R<ΔI/2
R>2・Vmax/ΔI
【0019】
これにより、データ線X1,X2間に生じ得る全電圧領域において、Ileak<ΔI/2の条件を具備する。その結果、保護回路6をリーク電流Ileakが流れても、リーク電流Ileakの電流量が有効に規制されるため、画素2の階調ずれを抑制でき、隣接した画素間における階調の反転も抑制できる。
【0020】
なお、図4に示した特性では、階調とデータ電流Idataとの関係が線形的に示されているが、これは一例であって、有機EL素子OLEDの特性等を考慮した上で、非線形な関係に設定してもよい。この場合には、リーク電流Ileakがステップ値ΔIの最小値の1/2よりも小さくなるよう、抵抗値Rを設定すればよい。
【0021】
さらに、本実施形態では、保護回路6としてダイオードリングを用いた例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図5および図6の変形例を含めて、内部回路の静電破壊を防止する様々な回路構成に対して広く適用可能である。
【0022】
図5は、変形例としての抵抗素子を用いた保護回路6の回路図である。この保護回路6は、例えば、多結晶シリコン層にボロンまたはリン等の不純物を拡散することによって形成されたシート抵抗である。この保護回路6の抵抗素子は、上述した条件を具備する抵抗値Rに設定されている。
【0023】
図6は、別の変形例としてのトランジスタを用いた保護回路6の回路図である。この保護回路6は、3つのトランジスタ6a,6b,6cで構成されている。データ線X1,X2の間には、2つのトランジスタ8a,8bが直列に接続されているとともに、一方のトランジスタ8aのゲートはデータ線X1、他方のトランジスタ8bのゲートはデータ線X2にそれぞれ接続されている。また、データ線X1,X2の間には、トランジスタ8cも設けられており、このトランジスタ8cのゲートは、2つのトランジスタ8a,8b間の接続ノードに接続されている。この保護回路6において、リーク電流Ileakが流れる経路中の抵抗は、トランジスタ8cのチャネル抵抗に相当し、これが上述した条件を具備する抵抗値Rに設定されている。
【0024】
(第2の実施形態)
図7は、本実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図である。内部回路の静電破壊を防止する保護回路9は、データ線単位で設けられており、データ線Xと所定の電圧が供給された電源線Vssとの間を接続する抵抗素子によって構成されている。なお、図1に示した回路要素と同一の要素については、同一の符号を付して、ここでの説明を省略する。
【0025】
第1の実施形態と同様に、本実施形態でも、保護回路9において、リーク電流Ileakが流れる経路中の抵抗値Rを適切に設定することで、リーク電流Ileakの電流量を規制する。この場合、リーク電流Ileakがステップ値ΔIよりも小さくなるように、保護回路9の抵抗値Rを設定する。具体的には、数式2にしたがって抵抗値Rが設定される。ここで、最大値Vmaxは、データ線Xの電圧が最大になった時に生じる保護回路9の印加電圧Vabである。例えば、図4に示す64階調表示の場合には、データ線Xに階調63に相当するデータ電流I63が供給された場合(データ線Xの電圧は最大電圧になる)、保護回路9の印加電圧Vabが最大になる。
[数2]
Ileak<ΔI
Vmax/R<ΔI
R>Vmax/ΔI
【0026】
これにより、データ線Xに印加され得る全電圧領域において、Ileak<ΔIの条件を具備する。その結果、保護回路9をリーク電流Ileakが流れても、画素2の階調ずれを抑制でき、隣接した画素間における階調の反転も抑制できる。
【0027】
なお、本実施形態では、保護回路9として抵抗素子を用いた例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図8および図9の変形例を含めて、内部回路の静電破壊を防止する様々な回路構成に対して広く適用可能である。
【0028】
図8は、変形例としての保護回路9の回路図である。この保護回路9は、ダイオード接続されたnチャネル型トランジスタを直列接続した2つのダイオード列9a,9bで構成されている。一方のダイオード列9aは、データ線Xと、高電圧(電源電圧Vddよりも高い電圧)が供給される電源線VHHとに接続されているとともに、他方のダイオード列9bは、データ線と、低電圧が供給される電源線Vssとに接続されている。リーク電流Ileakが流れる経路中の抵抗は、ダイオード列6a(または6b)の抵抗に相当し、これが上述した条件を具備する抵抗値Rに設定されている。
【0029】
図9は、別の変形例としての保護回路9の回路図である。この構成例は、図8のnチャネル型トランジスタで構成されたダイオード列9aをpチャネル型トランジスタに変更したものである。
【0030】
なお、上述した各実施形態では、電気光学素子として有機EL素子OLEDを用いた例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子(無機LED表示装置、フィールド・エミッション表示装置等)、或いは、駆動電流に応じた透過率・反射率を呈する電気光学装置(エレクトロクロミック表示装置、電気泳動表示装置等)に対しても、広く適用可能である。
【0031】
また、上述した各実施形態に係る電気光学装置は、例えば、テレビ、プロジェクタ、携帯電話機、携帯端末、モバイル型コンピュータ、パーソナルコンピュータ等を含む様々な電子機器に実装可能である。これらの電子機器に上述した電気光学装置を実装すれば、電子機器の商品価値を一層高めることができ、市場における電子機器の商品訴求力の向上を図ることができる。
【0032】
【発明の効果】
本発明では、保護回路におけるリーク電流が流れる経路中の抵抗値を、リーク電流によるデータ電流の変動に起因して、画素の表示階調にずれが生じないような抵抗値に設定している。これにより、保護回路のリーク電流に起因した階調ずれの抑制を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図。
【図2】 電流プログラム方式における一例としての画素の回路図。
【図3】 第1の実施形態にかかる保護回路の回路図。
【図4】 階調とデータ電流との関係を示す概略的な特性図。
【図5】 変形例としての抵抗を用いた保護回路の回路図。
【図6】 別の変形例としてのトランジスタを用いた保護回路の回路図。
【図7】 第2の実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図。
【図8】 変形例としての保護回路の回路図。
【図9】 別の変形例としての保護回路の回路図。
【符号の説明】
1 表示部
2 画素
3 走査線駆動回路
4 データ線駆動回路
6,9 保護回路
T1〜T4 トランジスタ
C キャパシタ
OLED 有機EL素子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electro-optical device and an electronic apparatus, and more particularly, to a protection circuit connected to a data line to which data is supplied at a current level.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been proposed an electro-optical device in which a protection circuit for preventing electrostatic breakdown of an internal circuit is connected to a data line (for example, Patent Documents 1 to 6). In particular, Patent Document 4 discloses that the resistance value of the protection circuit is set in consideration of the leakage current flowing through the protection circuit in order to ensure the inspection accuracy during the inspection of the pixel characteristics.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 3-54475 [Patent Document 2]
JP 11-231345 A [Patent Document 3]
Japanese Utility Model Publication No. 64-3827 [Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-22024 [Patent Document 5]
JP-A-10-303431 [Patent Document 6]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-294952.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the current programming method in which data is supplied to the data line on a current basis, when the leakage current of the protection circuit connected to the data line increases, the display gradation of the pixel shifts from the original gradation. Arise. All of the above-mentioned patent documents are related to a voltage programming method in which data is supplied to a data line on a voltage basis (this method is used for liquid crystal), and the protection circuit which is a problem inherent to the current programming method is described. The gradation shift due to the leak current is not taken into consideration.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to suppress gradation shift caused by a leakage current of a protection circuit in a current programming method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the first invention is connected to a plurality of data lines to which a data current defining the gradation of a pixel is supplied and to the data lines in order to prevent electrostatic breakdown of internal circuits. And a protection circuit for discharging static electricity of the data line when a leak current flows. Here, the resistance value in the path through which the leakage current flows in the protection circuit is set to a resistance value that does not cause a shift in the display gradation of the pixel due to the fluctuation of the data current due to the leakage current. This resistance value is preferably set based on the maximum value of the voltage applied to the protection circuit.
[0007]
In the first invention, the protection circuit may be connected to a pair of data lines. In this case, it is preferable that the resistance value in the protection circuit is set to a resistance value such that the leakage current is smaller than ½ of the minimum value of the current change amount between adjacent gradations.
[0008]
In the first invention, the protection circuit may be connected to a data line and a power supply line supplied with a predetermined voltage. In this case, it is preferable that the resistance value in the protection circuit is set to such a resistance value that the leakage current is smaller than the minimum value of the current change amount between adjacent gradations.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus comprising the electro-optical device according to the first aspect of the invention.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of an electro-optical device according to this embodiment. In the display unit 1, pixels 2 for m dots × n lines are arranged in a matrix (in a two-dimensional plane). The display unit 1 is also provided with horizontal lines Y1 to Yn each extending in the horizontal direction and data lines X1 to Xm each extending in the vertical direction. Pixels 2 are arranged corresponding to the intersections. The scanning line driving circuit 3 and the data line driving circuit 4 cooperate with each other to perform display control of the display unit 1. In other words, the scanning line driving circuit 3 sequentially selects the scanning lines Y1 to Yn corresponding to the pixel row (pixel group existing on one horizontal line) as a data writing target in a predetermined scanning direction. . The data line driving circuit 4 supplies a data current Idata that defines the gray level of the pixel 2 to the pixel row to which data is to be written via the data lines X1 to Xm. Data writing is performed by a current programming method in which data is supplied to the data line X on a current basis.
[0011]
FIG. 2 is a circuit diagram of the pixel 2 as an example in the current programming method. One pixel 2 includes an organic EL element OLED, four transistors T1 to T4, and a capacitor C that holds data. The gate of the switching transistor T1 is connected to the scanning line Y supplied with the scanning signal SEL, and the source thereof is connected to the data line X supplied with the data current Idata. The drain of the first switching transistor T1 is commonly connected to the source of the second switching transistor T2, the drain of the driving transistor T3, and the drain of the control transistor T4. Similarly to the first switching transistor T1, the gate of the second switching transistor T2 is connected to the scanning line Y to which the scanning signal SEL is supplied. The drain of the second switching transistor T2 is commonly connected to one electrode of the capacitor C and the gate of the driving transistor T3. A power supply voltage Vdd is applied to the other electrode of the capacitor C and the source of the driving transistor T3. The control transistor T4 to which the control signal GP is supplied to the gate is provided between the drain of the driving transistor T3 and the anode (anode) of the organic EL element OLED. A voltage Vss lower than the power supply voltage Vdd is applied to the cathode (cathode) of the organic EL element OLED.
[0012]
The driving process of the pixel 2 in the current programming method is roughly divided into a data writing process and a subsequent driving process. In the writing process, data is written to the capacitor C. Specifically, in the line selection period in which the scanning signal SEL is at a high level (hereinafter referred to as “H level”), the transistors T1 and T2 are both turned on (conductive). As a result, the data line X and the drain of the transistor T3 are electrically connected, and the transistor T3 has a diode connection in which its gate and its drain are electrically connected. The transistor T3 causes the data current Idata supplied from the data line X to flow through its own channel, and a gate voltage Vg corresponding to this data current Idata is generated at its gate. Charges corresponding to the generated gate voltage Vg are accumulated in the capacitor C connected to the gate of the transistor T3, and data corresponding to the accumulated charge amount is written.
[0013]
In the driving process following the data writing process, the driving current Ioled flows through the organic EL element OLED, and the organic EL element OLED emits light. When the above-described line selection period elapses, the scanning signal SEL becomes L level, and both the transistors T1 and T2 are turned off (non-conducting). As a result, the data line X to which the data current Idata is supplied is electrically isolated from the drain of the transistor T3, and the gate and drain of the transistor T3 are also electrically isolated. However, even after the separation, the gate voltage Vg corresponding to the accumulated charge of the capacitor C is continuously applied to the gate of the transistor T3. When the drive signal GP becomes H level in synchronization with the scanning signal becoming L level, the drive current Ioled through the transistors T3, T4 and the organic EL element OLED is moved from the power supply voltage Vdd toward the reference voltage Vss. Current paths are formed. The drive current Ioled flowing through the organic EL element OLED corresponds to the channel current of the transistor T3, and the current level is controlled by the gate voltage Vg caused by the accumulated charge in the capacitor C. The organic EL element OLED emits light with a luminance corresponding to the drive current Ioled, and thereby the gradation of the pixel 2 is set.
[0014]
The protection circuit 6 is a circuit that prevents electrostatic breakdown of the internal circuit. In the present embodiment, the protection circuit 6 is provided corresponding to the pair of data lines X, and specifically, is connected to an external connection terminal connected to an FPC (Flexible Printed Circuit). FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the single protection circuit 6. The protection circuit 6 is generally called a diode ring and has a configuration in which two diode arrays 6a and 6b are connected in parallel in opposite directions. Each of the diode arrays 6a and 6b is formed by connecting a plurality of transistors functioning as nonlinear resistance elements in series by diode connection. The terminals a of the diode rows 6a and 6b are connected to the left data line X1, and the terminals b are connected to the right data line X2 adjacent to the data line X1.
[0015]
The protection circuit 6 discharges the static electricity of the data line X by flowing a leak current Ileak corresponding to the voltage Vab between the two terminals a and b. Specifically, when the voltage of the data line X1 is higher than the voltage of the data line X2, the leakage current Ileak from the terminal a to the terminal b is routed through the diode array 6a. Is formed. On the other hand, when the voltage of the data line X2 is higher than the voltage of the data line X1, the path of the leakage current Ileak from the terminal b to the terminal a is formed through the diode array 6b. The As a result, when the applied voltage Vab of the protection circuit 6 exceeds a predetermined withstand voltage due to static electricity, the leakage current Ileak flows in either direction and acts to reduce the voltage Vab. As a result, static electricity is discharged to prevent electrostatic breakdown of internal circuits including the subsequent circuit system connected to the data lines X1 and X2.
[0016]
By the way, in the current programming method, the display gradation of the pixel 2 is defined by the current value of the data current Idata. Therefore, when the leakage current Ileak flows through the protection circuit 6, the current value of the data current Idata changes. For example, in the configuration of FIG. 3, when a leak current Ileak flows from the data line X1 to the data line X2, the current value I1 ′ of the data line X1 is equal to Ileak from the original value I1 supplied from the data line driving circuit 4. The current value I2 'of the data line X2 increases by Ileak from the original value I2. The amount of leakage current Ileak depends on the applied voltage Vab of the protection circuit 6 and basically increases in proportion to the applied voltage Vab. Therefore, when the leak current Ileak is increased, there is a disadvantage that gradation shift of the pixel 2 or gradation inversion occurs.
[0017]
In the present embodiment, in order to eliminate such inconvenience, the protection circuit 6 regulates the amount of leakage current Ileak by appropriately setting the resistance value R in the path through which the leakage current Ileak flows. FIG. 4 is a schematic characteristic diagram showing the relationship between gradation and data current Idata. Since the gradation changes linearly with respect to the current change, a current change amount ΔI (hereinafter referred to as a step value ΔI) between adjacent gradations is set at equal intervals. In this case, the resistance value R of the protection circuit 6 is set so that the leakage current Ileak is smaller than ½ of the step value ΔI. This resistance value R can be arbitrarily set by setting the channel length, channel width, impurity concentration doped in the channel, or the like of the individual transistors constituting the diode arrays 6a and 6b.
[0018]
Specifically, the resistance value R is set according to Equation 1. Here, the maximum value Vmax is the applied voltage Vab of the protection circuit 6 generated when the potential difference between the data lines X1 and X2 becomes maximum. For example, in the case of the 64-gradation display shown in FIG. 4, the data current I0 corresponding to the gradation 0 is supplied to the data line X1 (the voltage of the data line X1 becomes the maximum voltage), and the data line X2 is applied. When the data current I63 corresponding to the gradation 63 is supplied (the voltage of the data line X2 becomes the minimum voltage), the applied voltage Vab of the protection circuit 6 becomes the maximum.
[Equation 1]
Ileak <ΔI / 2
Vmax / R <ΔI / 2
R> 2 · Vmax / ΔI
[0019]
Thus, the condition of Ileak <ΔI / 2 is satisfied in the entire voltage region that can occur between the data lines X1 and X2. As a result, even if the leak current Ileak flows through the protection circuit 6, the current amount of the leak current Ileak is effectively regulated, so that the gradation shift of the pixel 2 can be suppressed, and the inversion of gradation between adjacent pixels is also suppressed. it can.
[0020]
In the characteristics shown in FIG. 4, the relationship between the gradation and the data current Idata is linearly shown. However, this is an example, and the nonlinearity is considered in consideration of the characteristics of the organic EL element OLED. It may be set to a simple relationship. In this case, the resistance value R may be set so that the leakage current Ileak is smaller than ½ of the minimum value of the step value ΔI.
[0021]
Furthermore, in the present embodiment, an example in which a diode ring is used as the protection circuit 6 has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to various circuit configurations that prevent electrostatic breakdown of internal circuits, including the modified examples of FIGS. 5 and 6.
[0022]
FIG. 5 is a circuit diagram of a protection circuit 6 using a resistance element as a modification. The protection circuit 6 is a sheet resistance formed by diffusing impurities such as boron or phosphorus in a polycrystalline silicon layer, for example. The resistance element of the protection circuit 6 is set to a resistance value R that satisfies the above-described conditions.
[0023]
FIG. 6 is a circuit diagram of a protection circuit 6 using a transistor as another modification. The protection circuit 6 includes three transistors 6a, 6b, and 6c. Between the data lines X1 and X2, two transistors 8a and 8b are connected in series, and the gate of one transistor 8a is connected to the data line X1, and the gate of the other transistor 8b is connected to the data line X2. ing. A transistor 8c is also provided between the data lines X1 and X2, and the gate of the transistor 8c is connected to a connection node between the two transistors 8a and 8b. In the protection circuit 6, the resistance in the path through which the leak current Ileak flows corresponds to the channel resistance of the transistor 8c, and this is set to the resistance value R satisfying the above-described conditions.
[0024]
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a block diagram of the electro-optical device according to this embodiment. The protection circuit 9 for preventing electrostatic breakdown of the internal circuit is provided for each data line, and is configured by a resistance element that connects the data line X and the power supply line Vss supplied with a predetermined voltage. . The same elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here.
[0025]
Similar to the first embodiment, also in this embodiment, the protection circuit 9 regulates the amount of leakage current Ileak by appropriately setting the resistance value R in the path through which the leakage current Ileak flows. In this case, the resistance value R of the protection circuit 9 is set so that the leakage current Ileak is smaller than the step value ΔI. Specifically, the resistance value R is set according to Equation 2. Here, the maximum value Vmax is the applied voltage Vab of the protection circuit 9 generated when the voltage of the data line X becomes maximum. For example, in the case of the 64 gradation display shown in FIG. 4, when the data current I 63 corresponding to the gradation 63 is supplied to the data line X (the voltage of the data line X becomes the maximum voltage), the protection circuit 9 The applied voltage Vab is maximized.
[Equation 2]
Ileak <ΔI
Vmax / R <ΔI
R> Vmax / ΔI
[0026]
Thus, the condition of Ileak <ΔI is satisfied in the entire voltage region that can be applied to the data line X. As a result, even if the leakage current Ileak flows through the protection circuit 9, the gradation shift of the pixel 2 can be suppressed, and the inversion of gradation between adjacent pixels can also be suppressed.
[0027]
In the present embodiment, an example in which a resistance element is used as the protection circuit 9 has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to various circuit configurations that prevent electrostatic breakdown of internal circuits, including the modified examples of FIGS. 8 and 9.
[0028]
FIG. 8 is a circuit diagram of a protection circuit 9 as a modification. The protection circuit 9 is composed of two diode arrays 9a and 9b in which diode-connected n-channel transistors are connected in series. One diode row 9a is connected to the data line X and a power supply line VHH to which a high voltage (a voltage higher than the power supply voltage Vdd) is supplied, and the other diode row 9b is connected to the data line and the low power supply line VHH. It is connected to a power supply line Vss to which a voltage is supplied. The resistance in the path through which the leak current Ileak flows corresponds to the resistance of the diode array 6a (or 6b), and this is set to the resistance value R satisfying the above-described conditions.
[0029]
FIG. 9 is a circuit diagram of a protection circuit 9 as another modification. In this configuration example, the diode array 9a formed of the n-channel transistor in FIG. 8 is changed to a p-channel transistor.
[0030]
In each of the above-described embodiments, the example in which the organic EL element OLED is used as the electro-optical element has been described. However, the present invention is not limited to this, and an electro-optical element (inorganic LED display device, field emission display device, etc.) whose luminance is set according to the drive current, or transmittance according to the drive current. -It can be widely applied to electro-optical devices (electrochromic display devices, electrophoretic display devices, etc.) exhibiting reflectance.
[0031]
In addition, the electro-optical device according to each of the above-described embodiments can be mounted on various electronic devices including, for example, a television, a projector, a mobile phone, a mobile terminal, a mobile computer, a personal computer, and the like. When the above-described electro-optical device is mounted on these electronic devices, the commercial value of the electronic devices can be further increased, and the product appeal of electronic devices in the market can be improved.
[0032]
【The invention's effect】
In the present invention, the resistance value in the path through which the leakage current flows in the protection circuit is set to a resistance value that does not cause a shift in the display gradation of the pixel due to the fluctuation of the data current due to the leakage current. As a result, it is possible to suppress gradation shift caused by the leakage current of the protection circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block configuration diagram of an electro-optical device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram of a pixel as an example in a current programming method.
FIG. 3 is a circuit diagram of a protection circuit according to the first embodiment.
FIG. 4 is a schematic characteristic diagram showing a relationship between gradation and data current.
FIG. 5 is a circuit diagram of a protection circuit using a resistor as a modified example.
FIG. 6 is a circuit diagram of a protection circuit using a transistor as another modified example.
FIG. 7 is a block configuration diagram of an electro-optical device according to a second embodiment.
FIG. 8 is a circuit diagram of a protection circuit as a modified example.
FIG. 9 is a circuit diagram of a protection circuit as another modified example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display part 2 Pixel 3 Scan line drive circuit 4 Data line drive circuit 6, 9 Protection circuit T1-T4 Transistor C Capacitor
OLED organic EL device

Claims (5)

電気光学装置において、
画素の階調を規定するデータ電流が供給される複数のデータ線と、
内部回路の静電破壊を防止するために前記複数のデータ線のうち、一対のデータ線に接続され保護回路とを有し、
前記一対のデータ線のそれぞれに、異なる階調を指定した時に生じる前記一対のデータ線間の電位差を前記保護回路の印加電圧とすると、
前記保護回路において、前記印加電圧によりリーク電流が流れる経路中の抵抗値は、
前記画素の階調と前記データ電流との関係において、最小の階調変化に対応する前記データ電流の電流変化量の1/2よりも前記リーク電流が小さくなるような抵抗値に設定されている
ことを特徴とする電気光学装置。
In an electro-optical device,
A plurality of data lines to which a data current for defining the gradation of the pixel is supplied;
A protection circuit connected to a pair of data lines among the plurality of data lines in order to prevent electrostatic breakdown of the internal circuit;
When a potential difference between the pair of data lines generated when a different gradation is designated for each of the pair of data lines is an applied voltage of the protection circuit,
Oite to the protection circuit, the resistance value in the path of leakage current flows by the applied voltage,
In the relationship between the gradation of the pixel and the data current, the resistance value is set such that the leakage current is smaller than ½ of the current change amount of the data current corresponding to the minimum gradation change. <br/> An electro-optical device characterized by the above.
前記抵抗値は、前記一対のデータ線間の電位差が最大になった時に生じる前記保護回路の印加電圧の最大値に基づいて設定されていることを特徴とする請求項1に記載された電気光学装置。2. The electro-optical device according to claim 1, wherein the resistance value is set based on a maximum value of a voltage applied to the protection circuit that is generated when a potential difference between the pair of data lines is maximized. apparatus. 電気光学装置において、
画素の階調を規定するデータ電流が供給される複数のデータ線と、
内部回路の静電破壊を防止するために前記各データ線と、所定の電圧が供給された電源線とに接続された保護回路とを有し、
前記階調を指定した時に前記データ線に生じる電圧を前記保護回路の印加電圧とすると、
前記保護回路において、前記印加電圧によりリーク電流が流れる経路中の抵抗値は
前記画素の階調と前記データ電流との関係において、最小の階調変化に対応する前記データ電流の電流変化量よりも前記リーク電流が小さくなるような抵抗値に設定されている
ことを特徴とする電気光学装置。
In an electro-optical device,
A plurality of data lines to which a data current for defining the gradation of the pixel is supplied;
Each of the data lines to prevent electrostatic breakdown of the internal circuit, and a protection circuit connected to a power supply line supplied with a predetermined voltage;
When the voltage generated in the data line when the gradation is designated is the applied voltage of the protection circuit,
In the protection circuit, the resistance value in the path through which the leakage current flows due to the applied voltage is :
In the relationship between the gradation of the pixel and the data current, the resistance value is set such that the leakage current is smaller than the current change amount of the data current corresponding to the minimum gradation change. An electro-optical device.
前記抵抗値は、前記データ線の電圧が最大になった時に生じる前記保護回路の印加電圧の最大値に基づいて設定されていることを特徴とする請求項に記載された電気光学装置。The electro-optical device according to claim 3 , wherein the resistance value is set based on a maximum value of a voltage applied to the protection circuit that is generated when a voltage of the data line becomes maximum . 請求項1からのいずれかに記載された電気光学装置を実装したことを特徴とする電子機器。Electronic apparatus, characterized in that mounting the electro-optical device according to any one of claims 1 to 4.
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