JP4687026B2 - Display device and driving method of display device - Google Patents
Display device and driving method of display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4687026B2 JP4687026B2 JP2004213778A JP2004213778A JP4687026B2 JP 4687026 B2 JP4687026 B2 JP 4687026B2 JP 2004213778 A JP2004213778 A JP 2004213778A JP 2004213778 A JP2004213778 A JP 2004213778A JP 4687026 B2 JP4687026 B2 JP 4687026B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- driving
- switching transistor
- transistor
- display device
- pixel
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 40
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 40
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 11
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、表示装置および表示装置の駆動方法に関し、特に流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子を表示素子として有する画素回路が行列状に配置されてなり、画素回路(画素)毎に能動素子を有して当該能動素子によって画素単位で表示駆動が行われる表示装置および当該表示装置の駆動方法に関する。 The present invention relates to a display device and a driving method of the display device, and in particular, pixel circuits each having an electro-optic element whose luminance is changed by a flowing current as a display element are arranged in a matrix, and each pixel circuit (pixel) has an active element. The present invention relates to a display device in which display driving is performed in units of pixels by the active element and a driving method of the display device.
表示装置、例えば画素の表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置においては、液晶セルを含む画素を多数マトリクス状に配列し、表示すべき画像情報に応じて画素毎に光強度を制御することによって画像の表示駆動が行われるようになっている。この表示駆動は、画素の表示素子として、流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子、例えば有機EL(electro luminescence)素子を用いた有機EL表示装置でも同様である。 In a display device, for example, a liquid crystal display device using a liquid crystal cell as a display element of a pixel, a number of pixels including the liquid crystal cell are arranged in a matrix, and the light intensity is controlled for each pixel according to image information to be displayed. Thus, image display driving is performed. This display drive is the same for an organic EL display device using an electro-optical element whose luminance is changed by a flowing current, for example, an organic EL (electroluminescence) element, as a pixel display element.
ただし、有機EL表示装置の場合は、画素の表示素子として、自発光素子である有機EL素子を用いたいわゆる自発光型の表示装置であるため、光源(バックライト)からの光強度を制御する液晶表示装置に比べて画像の視認性が高い、バックライトが不要、応答速度が速い等の利点を持っている。また、有機EL素子の発光輝度がそれに流れる電流値によって制御される、即ち有機EL素子が電流制御型であるという点で、液晶セルが電圧制御型である液晶表示装置とは大きく異なっている。 However, in the case of an organic EL display device, since it is a so-called self-luminous display device using an organic EL element which is a self-luminous element as a pixel display element, the light intensity from the light source (backlight) is controlled. Compared with a liquid crystal display device, it has advantages such as high image visibility, no need for a backlight, and high response speed. Further, the light emission luminance of the organic EL element is controlled by the value of the current flowing therethrough, that is, the organic EL element is of a current control type, which is greatly different from a liquid crystal display device in which the liquid crystal cell is of a voltage control type.
有機EL表示装置においては、液晶表示装置と同様、その駆動方式として単純(パッシブ)マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とを採ることができる。ただし、単純マトリクス方式の表示装置は、構造が単純であるものの、大型でかつ高精細の表示装置の実現が難しいなどの問題がある。このため、近年、画素内部の発光素子に流れる電流を、同様に画素内部に設けた能動素子、例えば絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(一般には、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)によって制御する、アクティブマトリクス方式の開発が盛んに行われている。 In the organic EL display device, as in the liquid crystal display device, a simple (passive) matrix method and an active matrix method can be adopted as the driving method. However, although the simple matrix display device has a simple structure, there is a problem that it is difficult to realize a large and high-definition display device. For this reason, in recent years, an active matrix in which a current flowing in a light emitting element in a pixel is controlled by an active element similarly provided in the pixel, for example, an insulated gate field effect transistor (generally, a thin film transistor (TFT)). There is a lot of development of methods.
図17は、アクティブマトリクス型有機EL表示装置の構成の概略を示すブロック図である。このアクティブマトリクス型表示装置は、有機EL素子を含む画素(画素回路)51がマトリクス状にm列n行配列されてなる画素アレイ部52を有している。ここでは、図面の簡略化のために、画素アレイ部52が3列2行の画素配列の場合を例に挙げて示している。 FIG. 17 is a block diagram showing an outline of the configuration of an active matrix organic EL display device. This active matrix display device has a pixel array section 52 in which pixels (pixel circuits) 51 including organic EL elements are arranged in m columns and n rows in a matrix. Here, for simplification of the drawing, a case where the pixel array unit 52 is a pixel array of 3 columns and 2 rows is shown as an example.
この画素アレイ部52において、画素51の各々に対して各行毎に走査線53および駆動線54が配線され、また各列毎にデータ線55が配線されている。この画素アレイ部52の周囲には、走査線53を駆動する書き込み走査回路56と、駆動線54を駆動する駆動走査回路57と、輝度情報に応じたデータ信号をデータ線55に供給するデータ線駆動回路58とが配置されている。
In the pixel array unit 52, a
図18は、アクティブマトリクス型有機EL表示装置における画素回路(単位画素の回路)の従来例を示す回路図である。 FIG. 18 is a circuit diagram showing a conventional example of a pixel circuit (unit pixel circuit) in an active matrix organic EL display device.
図18から明らかなように、この従来例に係る画素回路は、例えばカソード(陰極)が接地電位GNDに接続された有機EL素子101と、ドレインが有機EL素子101のアノード(陽極)に接続され、ソースが正電源電位Vccに接続されたPチャネルTFT102と、このTFT102のゲートと正電源電位Vccとの間に接続されたキャパシタ103と、ソースがTFT102のゲートに、ゲートが走査線105に、ドレインがデータ線106にそれぞれ接続されたPチャネルTFT104とを有する構成となっている(例えば、特許文献1,2参照)。
As is apparent from FIG. 18, the pixel circuit according to this conventional example has, for example, an
ここで、有機EL素子は多くの場合整流性があるため、OLED(Organic Light Emitting Diode)と呼ばれることがある。したがって、図18およびその他の図では、OLEDとしてダイオードの記号を用いて示している。ただし、以下の説明において、OLEDには必ずしも整流性が要求されるものではない。 Here, since organic EL elements often have a rectifying property, they are sometimes called OLEDs (Organic Light Emitting Diodes). Therefore, in FIG. 18 and other drawings, a diode symbol is used as the OLED. However, in the following description, rectification is not necessarily required for the OLED.
続いて、上記構成の画素回路の動作について説明する。先ず、走査線105の電位を選択状態(ここでは、低レベル状態)とし、データ線106に書き込み電位Vdataを印加すると、TFT104が導通してキャパシタ103が充電または放電される。これにより、TFTl02のゲート電位は書き込み電位Vdataとなる。次に、走査線105の電位を非選択状態(ここでは、高レベル状態)とすると、走査線105とTFTl02とは電気的に切り離されるが、TFTl02のゲート電位はキャパシタ103によって安定に保持される。
Next, the operation of the pixel circuit having the above configuration will be described. First, when the potential of the
そして、TFTl02および有機EL素子101に流れる電流は、TFTl02のゲート・ソース間電圧Vgsに応じた値となる。すると、有機EL素子101は、その電流値に応じた輝度で発光し続ける。ここで、データ線106を通して供給される輝度情報を、走査線105を選択し、TFT104を通して画素内部に伝える動作を、以下、「書き込み」と呼ぶこととする。
The current flowing in the
上述したように、図18の画素回路では、一度電位Vdataの書き込みを行えば、次に電位Vdataの書き込みが行われるまでの間、有機EL素子101は一定の輝度で発光を継続する。また、駆動トランジスタであるTFT102のゲート電圧を変化させることで、有機EL素子101に流れる電流値を制御している。このとき、TFT102は、ソースが正電源電位Vccに接続されており、常に飽和領域で動作しているため、下記の式(1)に示した電流値Idsを持つ定電流源となっている。
As described above, in the pixel circuit of FIG. 18, once the potential Vdata is written, the
Ids=1/2・μ(W/L)Cox(Vgs−|Vth|)2 …(1)
ここで、VthはTFT102のしきい値、・はキャリアの移動度、Wはチャネル幅、Lはチャネル長、Coxは単位面積当たりのゲート容量、Vgsはゲート・ソース間電圧である。
Ids = 1/2 · μ (W / L) Cox (Vgs− | Vth |) 2 (1)
Here, Vth is a threshold value of the
単純マトリクス型表示装置では、各発光素子は、選択された瞬間にのみ発光する。これに対して、アクティブマトリクス型表示装置では、書き込み終了後も発光素子が発光を継続する。したがって、アクティブマトリクス型表示装置は、単純マトリクス型表示装置に比べて発光素子のピーク輝度、ピーク電流を下げることができるなどの点で、とりわけ大型・高精細の表示装置では有利となる。 In a simple matrix display device, each light emitting element emits light only at a selected moment. On the other hand, in the active matrix display device, the light emitting element continues to emit light even after writing is completed. Therefore, the active matrix display device is particularly advantageous in a large-sized and high-definition display device in that the peak luminance and peak current of the light-emitting element can be reduced as compared with the simple matrix display device.
図19は、有機EL素子の電流−電圧特性(I−V特性)の経時変化を示す特性図である。図19において、実線で示す曲線が初期状態時の特性を示し、破線で示す曲線が経時変化後の特性を示している。 FIG. 19 is a characteristic diagram showing a change with time of current-voltage characteristics (IV characteristics) of an organic EL element. In FIG. 19, the curve indicated by the solid line indicates the characteristic in the initial state, and the curve indicated by the broken line indicates the characteristic after change with time.
一般的に、有機EL素子のI−V特性は、図19に示すように、時間が経過するにつれて劣化してしまう。ところが、図18の画素回路では、先述したように、駆動トランジスタであるTFT102による定電流駆動のために有機EL素子101には定電流が流れ続け、有機EL素子のI−V特性が劣化してもその発光輝度が低下することはない。
Generally, the IV characteristic of an organic EL element deteriorates with time as shown in FIG. However, in the pixel circuit of FIG. 18, as described above, constant current continues to flow through the
ところで、図18の画素回路は、PチャネルのTFTによって構成されている。このPチャネルのTFTに代えて、NチャネルのTFTによって画素回路を構成することができれば、TFT作成において、従来のアモルファスシリコン(a−Si)プロセスを用いることができるようになるため、TFT基板の低コスト化を図ることができる。 By the way, the pixel circuit of FIG. 18 is configured by a P-channel TFT. If a pixel circuit can be constituted by an N-channel TFT instead of the P-channel TFT, a conventional amorphous silicon (a-Si) process can be used for TFT production. Cost reduction can be achieved.
ここで、PチャネルのTFTをNチャネルのTFTに置き換えた画素回路について考察する。 Consider a pixel circuit in which a P-channel TFT is replaced with an N-channel TFT.
図20は、図18のPチャネルTFTをNチャネルTFTに置き換えた画素回路の構成を示す回路図である。 FIG. 20 is a circuit diagram showing a configuration of a pixel circuit in which the P-channel TFT in FIG. 18 is replaced with an N-channel TFT.
図20から明らかなように、この画素回路は、例えばカソードが接地電位GNDに接続された有機EL素子201と、ソースが有機EL素子201のアノードに接続され、ドレインが正電源電位Vccに接続されたNチャネルTFT202と、このTFT202のゲートと正電源電位Vccとの間に接続されたキャパシタ203と、ドレインがTFT202のゲートに、ゲートが走査線205に、ソースがデータ線206にそれぞれ接続されたNチャネルTFT204とを有するソースフォロア回路構成となっている。
As is apparent from FIG. 20, this pixel circuit includes, for example, an
図21は、初期状態における駆動トランジスタとしてのTFT202と有機EL素子201の動作点を示す図である。図21において、横軸はTFT202のドレイン・ソース間電圧Vdsを、縦軸はドレイン・ソース間電流Idsをそれぞれ示している。図21に示すように、ソース電圧はTFT202と有機EL素子201との動作点で決まり、ゲート電圧によって異なる値を持つ。このTFT202は飽和領域で駆動されるため、動作点のソース電圧に対したゲート・ソース間電圧Vgsに関して式(1)で与えられる電流値の電流Idsを流す。
FIG. 21 is a diagram illustrating operating points of the
しかしながら、PチャネルのTFTをNチャネルのTFTに置き換えた画素回路においても、有機EL素子のI−V特性の経時変化に伴う劣化は避けられず、これにより、図22に示すように、動作点が変動してしまうため、駆動トランジスタであるTFT202に同じゲート電圧を印加したとしてもそのソース電圧は変動する。これにより、TFT202のゲート・ソース間電圧Vgsが変化してしまい、当該TFT202に流れる電流値が変動する。同時に、有機EL素子201に流れる電流値も変化するため、有機EL素子201のI−V特性が変化すると、それに伴って有機EL素子201の発光輝度も経時変化してしまう。
However, even in a pixel circuit in which a P-channel TFT is replaced with an N-channel TFT, deterioration due to aging of the IV characteristics of the organic EL element cannot be avoided. As a result, as shown in FIG. Therefore, even if the same gate voltage is applied to the
また、図20の画素回路の変形例として、図23に示すように、有機EL素子201のアノードを正電源電位Vccに接続し、駆動トランジスタとしてのNチャネルTFT202のドレインを有機EL素子201のカソードに、ソースを接地電位GNDにそれぞれ接続する回路構成を採ることも考えられる。
As a modification of the pixel circuit of FIG. 20 , as shown in FIG. 23, the anode of the
この変形例に係る画素回路においては、図18のPチャネルTFT102による駆動の場合と同様に、NチャネルTFT202はソース電位が接地電位GNDに固定され、定電流源として動作する。したがって、有機EL素子201のI−V特性の劣化による輝度変化を防止できる。
In the pixel circuit according to this modification, the source potential of the N-
しかしながら、この変形例に係る画素回路では、駆動トランジスタであるNチャネルTFT202を有機EL素子201のカソード側に接続する構成を採らざるを得ない。このカソード接続の構成を採るためには、有機EL素子に関して新規にアノード・カソードの電極の開発が必要である。このアノード・カソードの電極の開発は、現状の技術では非常に困難であるとされている。このような観点から、従来は、有機EL素子のI−V特性の経時変化に伴う輝度の変化を抑えたNチャネルトランジスタによる画素回路の開発は為されていなかった。
However, in the pixel circuit according to this modification, a configuration in which the N-
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、発光素子の電流−電圧特性が経時変化しても、それに伴う輝度変化のないNチャネルトランジスタによって実現可能な画素回路が行列状に配置されてなる表示装置および表示装置の駆動方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to be realized by an N-channel transistor that does not change in luminance even if the current-voltage characteristics of the light-emitting element change over time. An object of the present invention is to provide a display device in which pixel circuits are arranged in a matrix and a method for driving the display device.
上記目的を達成するために、本発明では、
一端が第1の電源電位に接続された電気光学素子と、
前記電気光学素子の他端にソースが接続された駆動トランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲートとソースの間に接続された第1のキャパシタと、
データ線から輝度情報に応じた信号を選択的に取り込む第1のスイッチングトランジスタと、
前記駆動トランジスタのドレインと第2の電源電位との間に接続された第2のスイッチングトランジスタと、
前記駆動トランジスタのソースと第3の電源電位との間に接続された第3のスイッチングトランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲートと前記第1のスイッチングトランジスタとの間に接続された第2のキャパシタと、
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た第4のスイッチングトランジスタと、
前記第1のスイッチングトランジスタと前記第2のキャパシタとの接続ノードと所定電位との間に接続された第5のスイッチングトランジスタと
を有する画素回路が行列状に配置されてなる表示装置において、
前記画素アレイ部の行列状配列における第1行目から、最終行よりも前記第2,第4および第5のスイッチングトランジスタの駆動期間中でかつ前記第3のスイッチングトランジスタの駆動終了から前記第1のスイッチングトランジスタの駆動開始までの期間に相当する行数だけ手前の第N行目までの前記画素回路を画表示に用いる有効画素とするようにしている。
In order to achieve the above object, in the present invention,
An electro-optic element having one end connected to the first power supply potential;
A drive transistor having a source connected to the other end of the electro-optic element;
A first capacitor connected between the gate and source of the drive transistor;
A first switching transistor that selectively takes in a signal corresponding to luminance information from the data line;
A second switching transistor connected between the drain of the driving transistor and a second power supply potential;
A third switching transistor connected between the source of the driving transistor and a third power supply potential;
A second capacitor connected between the gate of the drive transistor and the first switching transistor;
A fourth switching transistor connected between the gate and drain of the drive transistor;
In a display device in which pixel circuits having a fifth switching transistor connected between a connection node between the first switching transistor and the second capacitor and a predetermined potential are arranged in a matrix,
From the first row in the matrix array of the pixel array portion, the first switching transistor is driven during the driving period of the second, fourth, and fifth switching transistors from the last row and from the end of driving of the third switching transistor. The pixel circuits up to the Nth row before the number of rows corresponding to the period until the start of driving of the switching transistor are used as effective pixels for image display.
上記構成の表示装置において、第2のスイッチングトランジスタがオンした状態で、第3のスイッチングトランジスタをオン状態にして駆動トランジスタのソース電位を第3の電源電位に設定し、第1のキャパシタに充電される電圧を入力電圧と第3の電源電位との差に確定させる。そして、第1のキャパシタへの書き込みが終了した後、電気光学素子の発光期間において、第3のスイッチングトランジスタをオフ状態にすることで、電気光学素子に電流が流れ始める。このとき、駆動トランジスタが定電流源として動作することから、電気光学素子の電流−電圧特性が経時変化し、これに伴って駆動トランジスタのソース電位が変化したとしても、第1のキャパシタによって駆動トランジスタのゲート・ソース間の電位差が一定に保たれているので、電気光学素子に流れる電流は変わらず、したがって当該電気光学素子の発光輝度も一定に保たれる。 In the display device having the above structure, with the second switching transistor turned on, the third switching transistor is turned on, the source potential of the driving transistor is set to the third power supply potential, and the first capacitor is charged. Is determined by the difference between the input voltage and the third power supply potential. Then, after the writing to the first capacitor is completed, the third switching transistor is turned off during the light emission period of the electro-optical element, whereby a current starts to flow through the electro-optical element. At this time, since the drive transistor operates as a constant current source, even if the current-voltage characteristic of the electro-optic element changes with time, and the source potential of the drive transistor changes accordingly, the drive transistor is driven by the first capacitor. Since the potential difference between the gate and the source is kept constant, the current flowing through the electro-optic element does not change, and therefore the emission luminance of the electro-optic element is also kept constant.
また、上記書き込み動作に先立って、第3のスイッチングトランジスタがオンした状態で、第4,第5のスイッチングトランジスタがオンすることで、駆動トランジスタの閾値電圧のバラツキをキャンセルする閾値キャンセル期間に入る。この閾値キャンセル期間ににおいて、第3のスイッチングトランジスタをオフすることで、第1,第2のキャパシタの作用により、駆動トランジスタのゲート・ドレイン間電圧が時間の経過とともに緩やかに減少し、一定期間が経過した後に当該駆動トランジスタの閾値電圧Vthと第3の電源電位Vssとの和となる。このとき、上記所定電位をVofsとすると、第1のキャパシタには(Vofs−Vth−Vss)の電圧が、第2のキャパシタにはVthの電圧が保持される。そして、書き込み動作に入ることで、駆動トランジスタの閾値電圧Vthがキャンセルされる。 Further, prior to the write operation, the fourth and fifth switching transistors are turned on while the third switching transistor is turned on, so that a threshold cancellation period for canceling the variation in the threshold voltage of the driving transistor is entered. By turning off the third switching transistor during this threshold cancellation period, the gate-drain voltage of the driving transistor gradually decreases with the lapse of time due to the action of the first and second capacitors. After the elapse, the sum of the threshold voltage Vth of the driving transistor and the third power supply potential Vss is obtained. At this time, if the predetermined potential is Vofs, the first capacitor holds the voltage (Vofs−Vth−Vss), and the second capacitor holds the voltage Vth. Then, the threshold voltage Vth of the driving transistor is canceled by entering the writing operation.
さらに、閾値電圧Vthのキャンセル期間において、垂直走査方向の最終行に向けて走査が進むにつれて第3の電源電位のノードに流れ込んだり、あるいは当該ノードから流れ出たりする電流量が徐々に増加あるいは減少することによって第3の電源電位が変動し、最終行の閾値キャンセル動作が終了した時点で本来の電位に戻る際に第3の電源電位に揺れが生じ、これに起因してラスター表示時に最終行側に帯状の白筋や黒筋、あるいはグラデーションの画質不良が生じる。これら画質不良が生じるのは、第2,第4および第5のスイッチングトランジスタの駆動期間中でかつ第3のスイッチングトランジスタの駆動終了から第1のスイッチングトランジスタの駆動開始までの期間に相当する行数だけ最終行よりも手前の第N+1行から最終行までとなる。そこで、第1行目から上記行数+1だけ最終行よりも手前の第N行目までの画素回路を有効画素とし、第N+1行目から最終行までの画素回路を画表示に用いない無効画素とすることで、上記画質不良が無効画素の領域で発生することになり、有効画素の領域で発生しなくなる。 Further, in the cancel period of the threshold voltage Vth, the amount of current flowing into or out of the third power supply potential node gradually increases or decreases as scanning progresses toward the last row in the vertical scanning direction. As a result, the third power supply potential fluctuates, and the third power supply potential fluctuates when returning to the original potential when the threshold cancellation operation for the last row is completed. Strip-like white or black streaks or gradation image quality defects occur. These image quality defects occur in the number of rows corresponding to the period from the end of driving of the third switching transistor to the start of driving of the first switching transistor during the driving period of the second, fourth, and fifth switching transistors. Only from the (N + 1) th line before the last line to the last line. Therefore, the pixel circuits from the first row to the Nth row before the last row by the number of rows + 1 are set as effective pixels, and the pixel circuits from the N + 1th row to the last row are not used for image display. As a result, the image quality defect occurs in the invalid pixel region and does not occur in the effective pixel region.
本発明によれば、電気光学素子の電流−電圧特性が経時変化し、これに伴って駆動トランジスタのソース電位が変化したとしても、電気光学素子の発光輝度を一定に保つことができ、また第3の電源電位の揺れに起因する帯状の白筋や黒筋、あるいはグラデーションの画質不良を有効画素の領域では発生しないようにすることができるため、ムラのない均一な画質を得ることができる。 According to the present invention, even if the current-voltage characteristic of the electro-optic element changes with time, and the source potential of the drive transistor changes accordingly, the emission luminance of the electro-optic element can be kept constant, and the first Therefore, it is possible to prevent band-like white and black streaks or gradation image quality defects caused by fluctuations in the power source potential 3 from occurring in the effective pixel region, and thus uniform image quality without unevenness can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明が適用されるアクティブマトリクス型表示装置および当該表示装置に用いられる画素(以下、画素回路と記す場合もある)の構成を示す回路図である。本適用例に係るアクティブマトリクス型表示装置は、流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子、例えば有機EL素子31を表示素子として含む画素11がマトリクス状に(行列状に)2次元配置されてなる画素アレイ部12を有している。ここでは、図面の簡略化のために、ある1つの画素11のみを具体的な回路構成をもって示している。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an active matrix display device to which the present invention is applied and a pixel (hereinafter also referred to as a pixel circuit) used in the display device. In the active matrix display device according to this application example, the electro-optic elements whose luminance is changed by a flowing current, for example, the pixels 11 including the
この画素アレイ部12において、画素12の各々に対して各行毎に走査線13、第1,第2駆動線14,15およびオートゼロ線16が配線され、また各列毎にデータ線17が配線されている。この画素アレイ部12の周囲には、走査線13を駆動する書き込み走査回路18と、第1,第2駆動線14,15を駆動する第1,第2駆動走査回路19A,19Bと、オートゼロ線16を駆動するオートゼロ回路21と、輝度情報に応じたデータ信号をデータ線17に供給するデータ線駆動回路22とが配置されている。本例では、書き込み走査回路18および第1駆動走査回路19が画素アレイ部12を挟んで一方側(図の右側)に配置され、その反対側に第2駆動走査回路20およびオートゼロ回路21が配置された構成となっている。
In the pixel array unit 12, a
[画素回路]
図1から明らかなように、画素(画素回路)11は、有機EL素子31に加えて、駆動トランジスタ32、キャパシタ(画素容量)33,34およびスイッチングトランジスタ35〜39を回路素子として有する構成となっている。駆動トランジスタ32およびスイッチングトランジスタ35〜39は、Nチャネル電界効果トランジスタ、例えばNチャネルTFT(薄膜トランジスタ)である。以下、駆動トランジスタ32およびスイッチングトランジスタ35〜39を、TFT32およびTFT35〜39と記すものとする。
[Pixel circuit]
As is apparent from FIG. 1, the pixel (pixel circuit) 11 includes a
有機EL素子31は、カソード電極が第1の電源電位(本例では、接地電位GND)に接続されている。TFT32は、有機EL素子31を発光駆動する駆動トランジスタであり、ドレインが第2の電源電位(本例では、正側電源電位Vcc)に、ソースが有機EL素子31のアノード電極にそれぞれ接続されてソースフォロア回路を形成している。キャパシタ33は画素容量であり、一端がTFT32のゲートに、他端がTFT32のソースと有機EL素子31のアノード電極との接続ノードN11にそれぞれ接続されている。
The
TFT35は、ソースがデータ線17に、ゲートが第1走査線13にそれぞれ接続されている。キャパシタ34は、一端がTFT35のドレインに、他端がTFT32のゲートとキャパシタ33の一端との接続ノードN12にそれぞれ接続されている。TFT36は、ドレインが接続ノードN11に、ソースが第3の電源電位Vss(例えば、接地電位GND)にそれぞれ接続されている。なお、第3の電源電位Vssとして、負側電源電位を用いても良い。
The
TFT37は、ドレインが電源電位Vccに、ソースがTFT32のドレインに、ゲートが第2駆動線15にそれぞれ接続されている。TFT38は、ドレインがTFT32のドレインとTFT37のソースとの接続ノードN13に、ソースが接続ノードN12に、ゲートがオートゼロ線16にそれぞれ接続されている。TFT39は、ドレインが所定電位Vofsに、ソースがTFT35のドレインに、ゲートがオートゼロ線16にそれぞれ接続されている。
The
続いて、上記構成の画素(画素回路)11を行列状に2次元配置してなるアクティブマトリクス型有機EL表示装置の回路動作について、図2のタイミングチャートおよび図3〜図7の動作説明図を用いて説明する。 Next, regarding the circuit operation of the active matrix organic EL display device in which the pixels (pixel circuits) 11 having the above-described configuration are two-dimensionally arranged in a matrix, the timing chart of FIG. 2 and the operation explanatory diagrams of FIGS. It explains using.
図2には、ある行の画素11を駆動する際に、書き込み走査回路18から走査線13を介して画素11に与えられる書き込み信号WS、第1,第2駆動走査回路19,20から第1,第2駆動線14,15を介して画素11に与えられる第1,第2駆動信号DS1,DS2およびオートゼロ回路21からオートゼロ線16を介して画素11に与えられるオートゼロ信号AZのタイミング関係を示している。図3〜図7の動作説明図では、図面の簡略化のために、TFT32,35〜39についてはスイッチのシンボルを用いて図示するものとする。
In FIG. 2, when driving the pixels 11 in a certain row, the write signal WS supplied from the write scanning circuit 18 to the pixels 11 via the
通常の発光状態では、書き込み走査回路18から出力される書き込み信号WS、第1駆動走査回路19から出力される駆動信号DS1およびオートゼロ回路21から出力されるオートゼロ信号AZが“L”レベルにあり、第2駆動走査回路20から出力される駆動信号DS2が“H”レベルにあるため、図3に示すように、TFT35,36,38,39はオフした状態にあり、TFT37がオンした状態にある。このとき、駆動トランジスタであるTFT32は、飽和領域で動作するように設計されているため定電流源として動作する。その結果、有機EL素子31にはTFT32から、先述した式(1)で与えられる一定電流Idsが供給される。
In a normal light emission state, the write signal WS output from the write scan circuit 18, the drive signal DS1 output from the first
次に、TFT37がオンした状態で第1駆動走査回路19から出力される駆動信号DS1およびオートゼロ回路21から出力されるオートゼロ信号AZがH”レベルになり、TFT36,38,39がオン状態となる。これにより、有機EL素子31のアノードには電源電位Vssが印加され、TFT32のゲートには電源電位Vccが印加される。この際、電源電位Vssが有機EL素子31のカソード電圧Vcas(本例では、接地電位GNG)と有機EL素子31の閾値電圧Vthelとの和(Vcas+Vthel)よりも小さいのであれば、有機EL素子31は非発光状態となり、非発光期間に入る。以下、Vss≦Vcas+Vthelとし、VssはGNDレベルにあるとする。このとき、TFT36,38がオンすることでゲート・ソース間電圧Vgdに応じた一定電流Idsは、図4に点線の矢印で示す経路を通って流れる。
Next, the drive signal DS1 output from the first
次に、第2駆動走査回路20から出力される駆動信号DS2が“L”レベルになることで、図5に示すように、TFT37がオフ状態となり、TFT32の閾値電圧Vthをキャンセル(補正)する閾値キャンセル期間に入る。このとき、TFT32は、ゲートとドレインがTFT38を介して接続されているため飽和領域で動作する。また、TFT32のゲートには、キャパシタ33,34が並列に接続されているため、TFT32のゲート・ドレイン間の電圧Vgdは、図8に示すように、時間の経過とともに緩やかに減少してゆく。
Next, when the drive signal DS2 output from the second
そして、一定期間が経過した後、TFT32のゲート・ソース間電圧VgsはTFT32の閾値電圧Vthとなる。このとき、キャパシタ34には(Vofs−Vth)の電圧が、キャパシタ33にはVthの電圧がそれぞれ充電される。その後、TFT35,37がオフし、TFT36がオンした状態でオートゼロ回路21から出力されるオートゼロ信号AZが“H”レベルから“L”レベルに遷移すると、TFT38,39がオフ状態となり、閾値キャンセル期間の終了となる。このとき、キャパシタ34には(Vofs−Vth)の電圧が、キャパシタ33にはVthの電圧がそれぞれ保持される。
After a certain period of time, the gate-source voltage Vgs of the
次に、TFT35,38,39がオフし、TFT36,37がオンした状態で書き込み走査回路18から出力される書き込み信号WSが“H”レベルになることで、この書き込み期間では、図6に示すように、TFT35がオン状態となり、データ線17を通して与えられる入力信号電圧Vinの書き込み期間となる。TFT35がオンすることで、TFT35のドレイン、キャパシタ34の一端およびTFT39のソースの接続ノードN14に入力信号電圧Vinを取り込み、当該接続ノードN14の電圧変化量ΔVを、キャパシタ34を介してTFT32のゲートにカップリングさせる。
Next, when the
このとき、TFT32のゲート電圧Vgは閾値電圧Vthという値であり、カップリング量ΔVはキャパシタ33の容量値C1、キャパシタ34の容量値C2およびTFT32の寄生容量値C3によって下記の式(2)のように決定される。
ΔV={C2/(C1+C2+C3)}・(Vin−Vofs)…(2)
したがって、キャパシタ33,34の容量値C1,C2をTFT32の寄生容量値C3に比べて十分大きく設定すれば、TFT32のゲートへのカップリング量ΔVは、TFT32の閾値電圧Vthの影響を受けずに、キャパシタ33,34の容量値C1,C2のみによって決定される。
At this time, the gate voltage Vg of the
ΔV = {C2 / (C1 + C2 + C3)} · (Vin−Vofs) (2)
Therefore, if the capacitance values C1 and C2 of the
書き込み走査回路18から出力される書き込み信号WSが“H”レベルから“L”レベルに遷移し、TFT35がオフすることで、入力信号電圧Vinの書き込み期間が終了する。この書き込み期間の終了後、TFT35,38,39がオフした状態で第1駆動走査回路19から出力される駆動信号DS1が“L”レベルになることで、TFT36がオフ状態となり、その後、第2駆動走査回路20から出力される駆動信号DS2が“H”レベルになることで、図7に示すように、TFT37がオン状態となる。
The writing signal WS output from the writing scanning circuit 18 changes from the “H” level to the “L” level, and the
TFT37がオンすることで、TFT32のドレイン電位が電源電位Vccまで上昇する。TFT32のゲート・ソース間電圧Vgsが一定であるため、TFT32は一定電流Idsを有機EL素子31に供給する。このとき、接続ノードN11の電位は、有機EL素子31に一定電流Idsが流れる電圧Vxまで上昇し、その結果、有機EL素子31は発光する。
When the
上述した一連の動作を行う画素回路11においても、有機EL素子31は発光時間が長くなるとそのI−V特性が変化してしまう。そのため、接続ノードN11の電位も変化する。しかしながら、TFT32のゲート・ソース間電位Vgsが一定値に保たれているため、有機EL素子31に流れる電流は変化しない。したがって、有機EL素子31のI−V特性が劣化しても、一定電流Idsが常に流れ続けるため、有機EL素子31の輝度が変化することはない。また、閾値キャンセル期間におけるTFT38の作用により、TFT32の閾値電圧Vthをキャンセルし、当該閾値電圧Vthのバラツキの影響を受けない一定電流Idsを流すことができるため、高画質の画像を得ることができる。
Also in the pixel circuit 11 that performs the above-described series of operations, the IV characteristics of the
ここで、電源電位Vssについて考える。TFT36がオン状態となって有機EL素子31の非発光期間に入ることにより、電源電位Vcc→TFT37→TFT32→TFT36の経路を通して電源電位Vssのノード(以下、Vssノードと記す)に電流が流れる(流れ込むあるいは流れ出る)ようになる。その後、TFT38,39がオン状態となり、TFT37がオフ状態となって、閾値電圧Vthのバラツキをキャンセルする閾値キャンセル期間に入ることによっても、接続ノードN12→TFT38→TFT32→TFT36の経路を通してVssノードに電流が流れる。
Here, the power supply potential Vss is considered. When the
これは、ある行(段)の画素回路11における回路動作である。表示パネル全体でみても、各行ごとにVssノードに電流が流れることにより、図9に示すように、1行目から最終行nに向かって垂直走査が進むにつれてVssノードに流れる電流量(Vssノードに流れ込む電流量あるいはVssノードから流れ出る電流量)が増加するため、電源電位Vssが変動する。そして、最終行nの閾値キャンセル期間が終了した時点でVssノードに流れ込むあるいはVssノードから流れ出る電流が無くなることで、電源電位Vssが本来の電位に瞬時に戻ろうとするため、電源電位Vssに揺れが生じる。この電源電位Vssの揺れは、Vssノードに流れ込む電流量あるいはVssノードから流れ出る電流量が少なくなれば起こらなくなる。 This is a circuit operation in the pixel circuit 11 in a certain row (stage). Even in the entire display panel, current flows in the Vss node for each row, and as shown in FIG. 9, the amount of current flowing in the Vss node as the vertical scanning progresses from the first row to the final row n (Vss node). since the amount of current flowing from the current amount or Vss node flowing into) increases, the power supply potential Vss fluctuates. Then, when the threshold cancellation period of the last row n ends, the current flowing into the Vss node or the current flowing out from the Vss node disappears, so that the power supply potential Vss instantaneously returns to the original potential, and thus the power supply potential Vss fluctuates. Arise. This fluctuation of the power supply potential Vss does not occur if the amount of current flowing into the Vss node or the amount of current flowing out of the Vss node decreases.
画素回路11内において、TFT37の駆動終了からTFT36の駆動終了までの期間に電源電位Vssに揺れが生じてしまうと、この期間では駆動トランジスタであるTFT32のゲート電位が、当該TFT32がほぼオフ状態となる電位にあることから、TFT32のドレイン電圧(接続ノードN13の電位)は電源電位Vssの揺れ、つまりTFT32のソース電位の変化に追随することができず、その結果、キャパシタ33に充電されている電圧、即ちTFT32のゲート・ソース間電圧Vgsが変化してしまう。
In the pixel circuit 11, if the power supply potential Vss fluctuates during the period from the end of driving of the
図10を用いてより具体的に説明すると、閾値キャンセル期間中、特にキャンセル動作終了付近で電源電位Vssに揺れが生じると、まもなく閾値キャンセル期間が終了してしまうため、閾値キャンセル期間内にTFT32のゲート電位がソース電位に完全に追随することができず、閾値キャンセル動作終了時のTFT32のゲート・ソース間電圧Vgsは、電源電位Vssの揺れがないときの電圧ΔVに対して一定値αだけ変化してしまう。逆に、キャンセル動作開始付近で電源電位Vssに揺れが生じたとしても、閾値キャンセル期間が終了するまでに十分に時間があり、閾値キャンセル期間内に電源電位Vssの揺れに完全に追随することができるために、TFT32のゲート・ソース間電圧Vgsは、電源電位Vssの揺れがないときの電圧ΔVに対してほとんど変化しない。
More specifically, referring to FIG. 10, during the threshold cancel period, particularly when the power supply potential Vss fluctuates in the vicinity of the end of the cancel operation, the threshold cancel period will end soon. The gate potential cannot completely follow the source potential, and the gate-source voltage Vgs of the
このように、閾値電圧Vthのキャンセル期間において、垂直走査方向の最終行nに向けて走査が進むにつれてVssノードに流れ込んだり、あるいはVssノードから流れ出たりする電流量が徐々に増加あるいは減少することによって電源電位Vssが変動し、最終行nの閾値キャンセル動作が終了した時点で本来の電位に戻る際に電源電位Vssに揺れが生じ、この揺れは最終行nだけではなく、図11に示すように、画素回路11がVssノードに接続されている垂直走査方向のi段目(iは任意の段数)にまで影響を及ぼすことになる。電源電位Vssに揺れが生じと、TFT32のゲート・ソース間電圧Vgsの変化分αが大きくなるため、図12に示すように、画としては、ラスター表示時に、垂直走査方向の最終行n側に帯状の白筋や黒筋、あるいはグラデーションが生じてしまい、均一な濃度の画表示を行うことができなくなる。
Thus, in the cancel period of the threshold voltage Vth, the amount of current flowing into or out of the Vss node gradually increases or decreases as scanning progresses toward the last row n in the vertical scanning direction. When the power supply potential Vss fluctuates and the threshold cancel operation of the last row n is completed, the power supply potential Vss fluctuates when returning to the original potential, and this fluctuation is not limited to the last row n, as shown in FIG. The pixel circuit 11 affects the i-th stage (i is an arbitrary number of stages) in the vertical scanning direction connected to the Vss node. When the power supply potential Vss fluctuates, the change amount α of the gate-source voltage Vgs of the
[第1実施形態]
そこで、本実施形態では、図1に示す画素回路(画素)11を基本とし、当該画素回路11が行列状に配置されてなるアクティブマトリクス型有機EL表示装置において、画素アレイ部12の行列状配列における第1行目から、最終行nよりも第2駆動走査回路20およびオートゼロ回路(第3の駆動走査手段)21によるTFT37(第2のスイッチングトランジスタ)およびTFT38,39(第4,第5のスイッチングトランジスタ)の駆動期間中でかつ第1駆動走査回路19によるTFT36(第3のスイッチングトランジスタ)の駆動終了から書き込み走査回路18によるTFT35(第1のスイッチングトランジスタ)の駆動開始までの期間に相当する行数だけ手前の第N行目までの画素回路11を有効画素とする構成を採っている。
[First Embodiment]
Therefore, in the present embodiment, in the active matrix organic EL display device based on the pixel circuit (pixel) 11 shown in FIG. 1 and arranged in a matrix, the matrix array of the pixel array unit 12 is arranged. From the first row, the TFT 37 (second switching transistor) and the
すなわち、図13に示すように、n行m列の画素配列の画素アレイ部12において、第1行目から上記行数だけ最終行n(第n行目)よりも手前の第N行目までの画素回路11の領域を有効画素領域12Aとし、第N+1行目から最終行nまでの画素回路11の領域を無効画素領域12Bとする。ここで、有効画素とは実際に画表示に用いられる画素(画素回路)を言い、無効画素とは実際に画表示に用いられない画素(画素回路)を言う。無効画素領域12Bの各画素については、画表示に用いられない訳であるから発光する必要がなく、したがって有機EL素子31は不要となる。
That is, as shown in FIG. 13, in the pixel array unit 12 having a pixel arrangement of n rows and m columns, the first row to the Nth row before the last row n (nth row) by the number of rows described above. An area of the pixel circuit 11 is an
ただし、有効画素領域12Aの各画素の回路特性と無効画素領域12Bの各画素の回路特性とを全く同じにするには、無効画素領域12Bの各画素にも有機EL素子31を設けるようにしても良い。無効画素領域12Bの各画素にも有機EL素子31を設ける場合には、無効画素領域12Bの全体を遮光するようにすれば良い。
However, in order to make the circuit characteristics of each pixel in the
ここで、有効画素領域12Aの最終行N(第N行目)を決定する根拠について述べる。先述したように、閾値電圧Vthのキャンセル期間において、垂直走査方向の最終行nに向けて走査が進むにつれてVssノード(電源電位Vssのノード)に流れ込んだり、あるいは当該ノードから流れ出たりする電流量が徐々に増加あるいは減少することによって電源電位Vssが変動し、最終行nの閾値キャンセル動作が終了した時点で本来の電位に戻る際に電源電位Vssに揺れが生じ、これに起因してラスター表示時に最終行n側に帯状の白筋や黒筋、あるいはグラデーションの画質不良が生じる。
Here, the basis for determining the last row N (Nth row) of the
これら画質不良が生じるのは、TFT37〜39の駆動(オン)期間中でかつTFT36の駆動終了(オフ)、即ち閾値電圧Vthのキャンセル動作開始から、TFT35の駆動開始(オン)、即ち書き込み動作開始までの期間に相当する行数Mだけ最終行nよりも手前の第N+1行目から最終行nまでとなる。このことから、第1行目から上記行数M+1だけ最終行nよりも手前の第N行目までの各画素の領域を有効画素領域12Aとし、第N+1行目から最終行まで(M行分)の各画素の領域を無効画素領域12Bとするのである。これにより、図14から明らかなように、帯状の白筋や黒筋、あるいはグラデーションの画質不良が無効画素領域12Bで発生することになるため、実際に画表示が行われる有効画素領域12A上に当該画質不良が現れることはなくなる。
These image quality defects occur because the drive of the
上述したように、図1に示す画素回路(画素)11が行列状に2次元配置されてなるアクティブマトリクス型有機EL表示装置において、第1行目から閾値キャンセル動作開始から書き込み動作開始までの期間に相当する行数M+1だけ最終行nよりも手前の第N行目までの各画素の領域を有効画素領域12Aとして用いることにより、電源電位Vssの揺れに起因して発生する帯状の白筋や黒筋、あるいはグラデーションの画質不良が有効画素領域12A上に現れることがないため、有効画素領域12Aにおいてムラのない均一な画質を得ることができる。
As described above, in the active matrix organic EL display device in which the pixel circuits (pixels) 11 shown in FIG. 1 are two-dimensionally arranged in a matrix, the period from the start of the threshold cancel operation to the start of the write operation from the first row. By using as the
ここで、画素アレイ部12の画素配列がn行m列を基準として考えた場合、最終行nからM行分の領域を無効画素領域12Bとすることで、その分だけ実際に画表示が行われる有効画素領域12Aの画角が小さくなることになる。そこで、n行m列の画素アレイ部12の下側(垂直走査方向の前方側)に、画表示に寄与しないダミー画素を配列した領域を設けるようにすれば良い。このときのダミー画素領域の行数(垂直方向の画素数)としては、上記の場合と同様に、閾値キャンセル動作開始から書き込み動作開始までの期間に相当するM行に設定することになる。これにより、無効画素領域12Bを設けないときと同じn行m列の画角(有効画素領域)を得ることができる。
Here, when the pixel array of the pixel array unit 12 is considered based on n rows and m columns, an area corresponding to M rows from the last row n is set as an
ところで、画素回路11内に配線される電源電位Vss用の電源ライン(以下、Vssラインと記す)については、配線抵抗値が小さくして電源電位Vssの揺れを最小限に抑えるために、一般的に、Vssラインの配線の太さを太しており、その分だけ画素回路11の面積が大きくならざるを得ない。これに対して、本実施形態に係るアクティブマトリクス型有機EL表示装置では、上述したように、電源電位Vssの揺れに起因して発生する帯状の白筋や黒筋、あるいはグラデーションの画質不良が有効画素領域12A上に現れなくなることから、電源電位Vssの揺れを気にする必要がなくなり、その分だけVssラインの配線の太さを細くすることができるため、画素回路11の小面積化を図ることができる。その結果、多画素化に伴う高精細化を実現することができ、しかも画素内のレイアウトに余裕を持たせることができるため、高歩留まり化を実現することができる。
By the way, a power supply line for power supply potential Vss (hereinafter referred to as Vss line) wired in the pixel circuit 11 is generally used in order to reduce the wiring resistance value and to minimize the fluctuation of the power supply potential Vss. In addition, the thickness of the wiring of the Vss line is increased, and the area of the pixel circuit 11 must be increased accordingly. In contrast, in the active matrix organic EL display device according to the present embodiment, as described above, strip-shaped white and black streaks or gradation image quality defects caused by fluctuations in the power supply potential Vss are effective. Since it does not appear on the
(変形例)
ここで、図2のタイミングチャートに示すように、オートゼロ信号AZのパルス幅、即ち閾値キャンセル期間が長いと、それだけ閾値キャンセル動作開始から書き込み動作開始までの期間が長くなるため、無効画素領域12Bの行数(垂直方向の画素数)が多くなることがわかる。したがって、オートゼロ信号AZのパルス幅の調整によって無効画素領域12Bの行数を任意に設定でき、特に当該パルス幅を可能な限り狭くすることによって無効画素領域12Bの行数を少なく抑えることができる。
(Modification)
Here, as shown in the timing chart of FIG. 2, the longer the pulse width of the auto zero signal AZ, that is, the threshold cancellation period, the longer the period from the threshold cancellation operation start to the write operation start. It can be seen that the number of rows (the number of pixels in the vertical direction) increases. Therefore, the number of rows in the
特に、オートゼロ信号AZの立ち上がりタイミングを遅くしてパルス幅を狭くすることで、当該立ち上がりタイミングを遅くした分だけ発光期間を長く設定できるとともに、駆動トランジスタであるTFT32の閾値電圧Vthのバラツキをキャンセルする際に、当該TFT32の移動度についてもキャンセルすることができるという利点もある。
In particular, by delaying the rising timing of the auto zero signal AZ and narrowing the pulse width, the light emission period can be set longer by the amount corresponding to the delayed rising timing, and the variation in the threshold voltage Vth of the
また、TFT37の駆動終了からTFT36の駆動終了までの期間についても、オートゼロ信号AZのパルス幅と同様にその期間が長いと、閾値キャンセル動作開始から書き込み動作開始までの期間が長くなるため無効画素領域12Bの行数が多くなる。したがって、閾値キャンセル動作終了から書き込み動作開始までの期間の調整によって無効画素領域12Bの行数を任意に設定でき、特に当該期間を可能な限り短くすることによって無効画素領域12Bの行数を少なく抑えることができる。
As for the period from the end of driving of the
[第2実施形態]
本実施形態では、第1実施形態に係るアクティブマトリクス型有機EL表示装置、即ち図1に示す画素回路(画素)11を基本とし、当該画素回路11が行列状に配置されてなり、第1行目から閾値キャンセル動作開始から書き込み動作開始までの期間に相当する行数M+1だけ最終行nよりも手前の第N行目までの各画素の領域を有効画素領域12Aとして用いる構成のアクティブマトリクス型有機EL表示装置において、TFT36(第3のスイッチングトランジスタ)の駆動終了(オフ)のタイミングを、書き込み動作開始のタイミングよりも早く設定した構成を採っている。
[Second Embodiment]
In the present embodiment, the active matrix organic EL display device according to the first embodiment, that is, the pixel circuit (pixel) 11 shown in FIG. 1 is basically used, and the pixel circuits 11 are arranged in a matrix. An active matrix organic structure in which each pixel region from the first to the Nth row before the last row n is used as the
このように、書き込み動作の開始よりもTFT36の駆動が早く終了するようにタイミング設定を行うことで、TFT36を通してのVssノードへの電流の流れ込み、あるいはVssノードからの電流の流れ出しが書き込み動作が開始する以前に終わるため、電源電位Vssの揺れに起因して帯状の白筋や黒筋、あるいはグラデーションの画質不良が発生する期間が、閾値キャンセル動作開始から書き込み動作開始までの期間ではなく、閾値キャンセル動作開始からTFT36の駆動終了までの期間に短縮できる。
As described above, by setting the timing so that the driving of the
これにより、無効画素領域12Bの行数としては、後者の期間、即ち閾値キャンセル動作開始からTFT36の駆動終了までの期間に相当する行数を設定すれば良いため、無効画素領域12Bとして、第1実施形態の場合よりも少ない行数を確保すれば良く、有効画素領域12Aに対する無効画素領域12Bの画素数の割合を減らすことができるため、その分だけ有効画素領域12Aの画角を広く設定できる。また、同じ行数のダミー画素を追加して、当該ダミー画素の領域を無効画素領域12Bとして用いる構成を採る場合には、追加するダミー画素数を、第1実施形態の場合よりも少なくすることができるため、ダミー画素を追加することに伴うパネルサイズの拡大を最小限に抑えることができる。
Accordingly, as the number of rows in the
書き込み動作の開始よりもTFT36の駆動が早く終了するようにタイミング設定を行うに当たっては、好ましくは、TFT36(第3のスイッチングトランジスタ)の駆動タイミングを、TFT38,39(第4,第5のスイッチングトランジスタ)の駆動タイミングと同一に設定する。具体的には、図15に示すように、第1駆動走査回路19から出力される駆動信号DS1の立ち上がりおよび立ち下がりの各タイミングを、オートゼロ回路21から出力されるオートゼロ信号AZの立ち上がりおよび立ち下がりの各タイミングと同じタイミングにしている。
In setting the timing so that the driving of the
このようなタイミング設定を行うことにより、図2のタイミングチャートと図15のタイミングチャートとの対比から明らかなように、上記画質不良が発生する期間をより短縮できるため、無効画素領域12Bとしてより少ない行数を確保すれば済むとともに、FTF38,39を駆動するオートゼロ信号AZを、TFT36を駆動する駆動信号DS1として(あるいは、駆動信号DS1をオートゼロ信号AZとして)兼用することができるため、これら信号を伝送する配線を1本減らすことができるとともに、第1駆動走査回路19およびオートゼロ回路21の一方を削減できる。その結果、画素回路11の小面積化、それに伴う高精細化(多画素化)が可能になるとともに、表示パネルの狭額縁化が可能になる。
By performing such timing setting, as apparent from the comparison between the timing chart of FIG. 2 and the timing chart of FIG. 15, the period during which the image quality defect occurs can be further shortened, so that there are fewer
(変形例)
第2実施形態の変形例として、図16に示すように、TFT36の駆動終了(駆動信号DS1の立ち下がりタイミング)を、TFT38,39の駆動終了(オートゼロ信号AZの立ち下がりタイミング)よりも早く設定する構成を採ることも可能である。この構成を採ることにより、信号を伝送する配線を1本減らしたり、第1駆動走査回路19およびオートゼロ回路21の一方を削減したりする効果は得られないものの、電源電位Vssの揺れに起因して帯状の白筋や黒筋、あるいはグラデーションの画質不良が発生する期間をさらに短縮できるため、有効画素領域12Aに対する無効画素領域12Bの画素数の割合をさらに減らすことができる。
(Modification)
As a modification of the second embodiment, as shown in FIG. 16, the driving end of the TFT 36 (the falling timing of the driving signal DS1) is set earlier than the driving end of the
なお、上記各実施形態では、第1の電源電位を接地電位GND、第2の電源電位を正側電源電位、第3の電源電位を接地電位GND(または、負側電源電位)とした画素回路を例に挙げて説明したが、この電位関係に限られるものではなく、例えば第1の電源電位を負側電源電位、第2の電源電位を接地電位GNDに設定した画素回路や、第3の電源電位を正側電源電位に設定した画素回路にも同様に適用可能である。 In each of the embodiments described above, the pixel circuit in which the first power supply potential is the ground potential GND, the second power supply potential is the positive power supply potential, and the third power supply potential is the ground potential GND (or the negative power supply potential). However, the present invention is not limited to this potential relationship. For example, a pixel circuit in which the first power supply potential is set to the negative power supply potential and the second power supply potential is set to the ground potential GND; The present invention can be similarly applied to a pixel circuit in which the power supply potential is set to the positive power supply potential.
また、上記各実施形態では、画素の表示素子として、有機EL素子を用いた有機EL表示装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子を画素の表示素子として用いた表示装置全般に適用可能である。 In each of the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to an organic EL display device using an organic EL element as a pixel display element has been described as an example. The present invention is applicable to all display devices using a changing electro-optic element as a pixel display element.
11…画素(画素回路)、12…画素アレイ部、13…走査線、14…第1駆動線、15…第2駆動線、16…オートゼロ線、17…データ線、18…書き込み走査回路、19…第1駆動走査回路、20…第2駆動走査回路、21…オートゼロ回路、22…データ線駆動回路、31…有機EL素子、32…駆動トランジスタ(TFT)、33,34…キャパシタ、35〜39…スイッチングトランジスタ(TFT) DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Pixel (pixel circuit), 12 ... Pixel array unit, 13 ... Scanning line, 14 ... First drive line, 15 ... Second drive line, 16 ... Auto zero line, 17 ... Data line, 18 ... Write scan circuit, 19 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... 1st drive scanning circuit, 20 ... 2nd drive scanning circuit, 21 ... Auto zero circuit, 22 ... Data line drive circuit, 31 ... Organic EL element, 32 ... Drive transistor (TFT), 33, 34 ... Capacitor, 35-39 ... Switching transistor (TFT)
Claims (14)
前記電気光学素子の他端にソースが接続されたNチャネルの駆動トランジスタ、
前記駆動トランジスタのゲートとソースの間に接続された第1のキャパシタ、
データ線から輝度情報に応じた信号を選択的に取り込む第1のスイッチングトランジスタ、
前記駆動トランジスタのドレインと第2の電源電位との間に接続された第2のスイッチングトランジスタ、
前記駆動トランジスタのソースと第3の電源電位との間に接続された第3のスイッチングトランジスタ、
前記駆動トランジスタのゲートと前記第1のスイッチングトランジスタとの間に接続された第2のキャパシタ、
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た第4のスイッチングトランジスタ、及び、
前記第1のスイッチングトランジスタと前記第2のキャパシタとの接続ノードと所定電位との間に接続された第5のスイッチングトランジスタ
を有する画素回路が行列状に配置されてなる画素アレイ部と、
前記第1のスイッチングトランジスタを駆動する書き込み走査手段と、
前記第3のスイッチングトランジスタを駆動する第1駆動走査手段と、
前記第2のスイッチングトランジスタを駆動する第2駆動走査手段と、
前記第4,第5のスイッチングトランジスタを駆動する第3駆動走査手段と、
前記画素アレイ部の行列状配列における第1行目から、最終行よりも前記第2駆動走査手段による前記第2のスイッチングトランジスタの駆動終了から前記第1駆動走査手段による前記第3のスイッチングトランジスタの駆動終了までの期間に相当する行数だけ手前の第N行目までの前記画素回路を、
前記データ線から輝度情報に応じた信号を取り込むべく前記書き込み走査手段を介して前記第1のスイッチングトランジスタをオン駆動し、
しかる後、前記電気光学素子を発光させるべく前記第2駆動走査手段を介して前記第2のスイッチングトランジスタをオン駆動することにより、画表示に用いる有効画素とする制御手段と
を備えた表示装置。 An electro-optic element having one end connected to the first power supply potential;
An N-channel driving transistor having a source connected to the other end of the electro-optic element;
A first capacitor connected between a gate and a source of the driving transistor;
A first switching transistor that selectively takes in a signal corresponding to luminance information from the data line;
A second switching transistor connected between the drain of the driving transistor and a second power supply potential;
A third switching transistor connected between the source of the driving transistor and a third power supply potential;
A second capacitor connected between the gate of the drive transistor and the first switching transistor;
A fourth switching transistor connected between the gate and drain of the drive transistor; and
A pixel array unit in which pixel circuits each having a fifth switching transistor connected between a connection node between the first switching transistor and the second capacitor and a predetermined potential are arranged in a matrix;
Write scanning means for driving the first switching transistor;
First driving scanning means for driving the third switching transistor;
Second drive scanning means for driving the second switching transistor;
Third drive scanning means for driving the fourth and fifth switching transistors;
From the first row in the matrix array of the pixel array section, from the end of driving of the second switching transistor by the second driving scanning unit than the last row , the third switching transistor of the third switching transistor by the first driving scanning unit The pixel circuit up to the Nth row before the number of rows corresponding to the period until the end of driving ,
The first switching transistor is turned on via the write scanning means to capture a signal corresponding to luminance information from the data line,
After that, a display device comprising: control means for turning on the second switching transistor via the second drive scanning means to emit light from the electro-optic element, thereby making effective pixels used for image display.
請求項1記載の表示装置。 The control means corresponds to the threshold voltage of the drive transistor in the first capacitor in a non-light-emitting state of the electro-optic element prior to capturing a signal corresponding to luminance information by the first switching transistor. In order to maintain the voltage, the first and second switching transistors are turned off, and the fourth and fifth switching transistors are turned off via the third drive scanning means with the third switching transistor turned on. The display device according to claim 1.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the control unit can set the number of rows by adjusting a driving period of the fourth switching transistor.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the control unit is capable of setting the number of rows by adjusting a period from the end of driving of the fourth switching transistor to the start of driving of the first switching transistor.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the control unit causes the driving of the third switching transistor to end before the start of driving of the first switching transistor.
請求項5記載の表示装置。 The display device according to claim 5, wherein the control unit makes the drive timing of the third switching transistor the same as the drive timing of the fourth switching transistor.
請求項5記載の表示装置。 The display device according to claim 5, wherein the control unit causes the third switching transistor to finish driving earlier than the fourth switching transistor finishes driving.
前記電気光学素子の他端にソースが接続されたNチャネルの駆動トランジスタ、
前記駆動トランジスタのゲートとソースの間に接続された第1のキャパシタ、
データ線から輝度情報に応じた信号を選択的に取り込む第1のスイッチングトランジスタ、
前記駆動トランジスタのドレインと第2の電源電位との間に接続された第2のスイッチングトランジスタ、
前記駆動トランジスタのソースと第3の電源電位との間に接続された第3のスイッチングトランジスタ、
前記駆動トランジスタのゲートと前記第1のスイッチングトランジスタとの間に接続された第2のキャパシタ、
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た第4のスイッチングトランジスタ、及び、
前記第1のスイッチングトランジスタと前記第2のキャパシタとの接続ノードと所定電位との間に接続された第5のスイッチングトランジスタ
を有する画素回路が行列状に配置されてなる画素アレイ部を備えた表示装置の駆動に当たって、
前記画素アレイ部の行列状配列における第1行目から、最終行よりも前記第2のスイッチングトランジスタの駆動終了から前記第3のスイッチングトランジスタの駆動終了までの期間に相当する行数だけ手前の第N行目までの前記画素回路を、
前記データ線から輝度情報に応じた信号を取り込むべく前記第1のスイッチングトランジスタをオン駆動し、
しかる後、前記電気光学素子を発光させるべく前記第2のスイッチングトランジスタをオン駆動することにより、画表示に用いる有効画素とする
表示装置の駆動方法。 An electro-optic element having one end connected to the first power supply potential;
An N-channel driving transistor having a source connected to the other end of the electro-optic element;
A first capacitor connected between a gate and a source of the driving transistor;
A first switching transistor that selectively takes in a signal corresponding to luminance information from the data line;
A second switching transistor connected between the drain of the driving transistor and a second power supply potential;
A third switching transistor connected between the source of the driving transistor and a third power supply potential;
A second capacitor connected between the gate of the drive transistor and the first switching transistor;
A fourth switching transistor connected between the gate and drain of the drive transistor; and
A display having a pixel array portion in which pixel circuits each having a fifth switching transistor connected between a connection node between the first switching transistor and the second capacitor and a predetermined potential are arranged in a matrix. In driving the device,
From the first row in the matrix array of the pixel array section, the first row before the last row is the number of rows before the end of driving the second switching transistor to the end of driving the third switching transistor . The pixel circuits up to the Nth row are
The first switching transistor is turned on to take in a signal corresponding to luminance information from the data line,
Thereafter, the second switching transistor is turned on so that the electro-optic element emits light, whereby an effective pixel used for image display is obtained.
請求項8記載の表示装置の駆動方法。 Prior to capturing a signal corresponding to luminance information by the first switching transistor, the first capacitor should hold a voltage corresponding to the threshold voltage of the driving transistor in a non-light-emitting state of the electro-optic element. 9. The fourth and fifth switching transistors are driven off via the third drive scanning means in a state where the first and second switching transistors are turned off and the third switching transistor is turned on. A driving method of the display device.
請求項8記載の表示装置の駆動方法。 The display device driving method according to claim 8, wherein the number of rows can be set by adjusting a driving period of the fourth switching transistor.
請求項8記載の表示装置の駆動方法。 The method for driving a display device according to claim 8, wherein the number of rows can be set by adjusting a period from the end of driving of the fourth switching transistor to the start of driving of the first switching transistor.
請求項8記載の表示装置の駆動方法。 The method for driving a display device according to claim 8, wherein driving of the third switching transistor is finished earlier than driving of the first switching transistor.
請求項12記載の表示装置の駆動方法。 The driving method of the display device according to claim 12, wherein the driving timing of the third switching transistor is the same as the driving timing of the fourth switching transistor.
請求項12記載の表示装置の駆動方法。 The driving method of the display device according to claim 12, wherein the driving end of the third switching transistor is made earlier than the driving end of the fourth switching transistor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004213778A JP4687026B2 (en) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | Display device and driving method of display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004213778A JP4687026B2 (en) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | Display device and driving method of display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006030921A JP2006030921A (en) | 2006-02-02 |
JP4687026B2 true JP4687026B2 (en) | 2011-05-25 |
Family
ID=35897291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004213778A Active JP4687026B2 (en) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | Display device and driving method of display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4687026B2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100769448B1 (en) | 2006-01-20 | 2007-10-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | Digital-Analog Converter and Data driver, Flat Panel Display using thereof |
JP2007206590A (en) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Seiko Epson Corp | Pixel circuit, driving method thereof, display device, and electronic apparatus |
KR100805587B1 (en) | 2006-02-09 | 2008-02-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | Digital-Analog Converter and Data driver, Flat Panel Display device using thereof |
KR100776488B1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-11-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | Data driver and Flat Panel Display device using thereof |
JP5056265B2 (en) | 2007-08-15 | 2012-10-24 | ソニー株式会社 | Display device and electronic device |
JP6872795B2 (en) * | 2017-10-05 | 2021-05-19 | 株式会社Joled | Display device |
JP6781176B2 (en) | 2018-02-22 | 2020-11-04 | 株式会社Joled | Pixel circuit and display device |
JP6732822B2 (en) | 2018-02-22 | 2020-07-29 | 株式会社Joled | Pixel circuit and display device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003316315A (en) * | 2002-04-23 | 2003-11-07 | Tohoku Pioneer Corp | Device and method to drive light emitting display panel |
JP2004361640A (en) * | 2003-06-04 | 2004-12-24 | Sony Corp | Pixel circuit, display device, and driving method for pixel circuit |
-
2004
- 2004-07-22 JP JP2004213778A patent/JP4687026B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003316315A (en) * | 2002-04-23 | 2003-11-07 | Tohoku Pioneer Corp | Device and method to drive light emitting display panel |
JP2004361640A (en) * | 2003-06-04 | 2004-12-24 | Sony Corp | Pixel circuit, display device, and driving method for pixel circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006030921A (en) | 2006-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7764248B2 (en) | Display and method for driving display | |
JP5115180B2 (en) | Self-luminous display device and driving method thereof | |
JP4737221B2 (en) | Display device | |
JP5157467B2 (en) | Self-luminous display device and driving method thereof | |
KR101755156B1 (en) | Display device | |
JP2010008521A (en) | Display device | |
JP4529467B2 (en) | Pixel circuit and display device | |
JP2007108380A (en) | Display device and driving method of display device | |
JP2006243526A (en) | Display device, and pixel driving method | |
JP2010266493A (en) | Driving method for pixel circuit and display apparatus | |
JP5423859B2 (en) | Self-luminous display device and driving method thereof | |
JP4687026B2 (en) | Display device and driving method of display device | |
US20100085345A1 (en) | Display apparatus and display driving method | |
JP2005215102A (en) | Pixel circuit, display apparatus, and driving method for same | |
JP2006243525A (en) | Display device | |
JP4639674B2 (en) | Display device and driving method of display device | |
JP4747528B2 (en) | Pixel circuit and display device | |
JP5789585B2 (en) | Display device and electronic device | |
JP5034208B2 (en) | Display device and driving method of display device | |
JP2005181920A (en) | Pixel circuit, display device and its driving method | |
JP2008026513A (en) | Display device | |
JP2006030728A (en) | Display device and driving method thereof | |
JP2008026514A (en) | Display device | |
JP2010008941A (en) | Pixel circuit and display device | |
JP2008033072A (en) | Display and its manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070629 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20091009 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20091009 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091029 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100831 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101005 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110118 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110131 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4687026 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S803 | Written request for registration of cancellation of provisional registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316803 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |