JP4687044B2 - Display device and driving method of display device - Google Patents
Display device and driving method of display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4687044B2 JP4687044B2 JP2004264857A JP2004264857A JP4687044B2 JP 4687044 B2 JP4687044 B2 JP 4687044B2 JP 2004264857 A JP2004264857 A JP 2004264857A JP 2004264857 A JP2004264857 A JP 2004264857A JP 4687044 B2 JP4687044 B2 JP 4687044B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tft
- circuit
- driving
- clock pulse
- signal
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 34
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 15
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 description 9
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 101100102181 Homo sapiens UST gene Proteins 0.000 description 2
- 102100039838 Uronyl 2-sulfotransferase Human genes 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 241000750042 Vini Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Control Of El Displays (AREA)
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(画素)がマトリクス状に配置されてなり、画素回路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アクティブマトリクス型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 (pixels) having electro-optic elements whose luminance is changed by a flowing current as display elements are arranged in a matrix, and each pixel circuit has an active element. And an active matrix 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11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有機EL表示装置は、有機EL素子を含むR(赤),G(緑),B(青)の各画素回路(画素)51R,51G,51Bが順にマトリクス状に配列されてなる画素アレイ部52を有している。これら画素回路51R,51G,51Bとして、従来、有機EL素子を駆動する駆動トランジスタの閾値電圧Vthのバラツキを補正するためのVth補正機能を有する画素回路が知られている(例えば、特許文献1参照)。
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of an active matrix organic EL display device. In this active matrix organic EL display device, R (red), G (green), and B (blue) pixel circuits (pixels) 51R, 51G, and 51B including organic EL elements are sequentially arranged in a matrix. A pixel array unit 52 is provided. As these
画素アレイ部52において、画素回路51R,51G,51Bの各々に対して、各行毎に書き込み走査線53、第1駆動走査線54、各色に対応した第2駆動走査線55R,55G,55Bおよびオートゼロ線56が配線され、また各列毎にデータ線57が配線されている。この画素アレイ部52の周囲には、書き込み走査線53を駆動する書き込み走査回路58と、第1駆動走査線54を駆動する第1駆動走査回路59と、第2駆動走査線55R,55G,55Bを駆動する第2駆動走査回路60と、オートゼロ線56を駆動するオートゼロ回路61と、輝度情報に応じたデータ信号をデータ線57に供給するデータ線駆動回路62とが配置されている。
In the pixel array unit 52, for each of the
書き込み走査回路58、第1駆動走査回路59、第2駆動走査回路60およびオートゼロ回路61は共にシフトレジスタ等によって構成されるとともに、パルス幅が1H(Hは水平走査期間)の共通のクロックパルスCKおよび逆相のクロックパルスCKXに同期して動作するようになっている。
The
書き込み走査回路58は、書き込み走査スタートパルスWSSTに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して書き込み走査信号WSを順に出力する。第1駆動走査回路59は、駆動走査スタートパルスDS1STに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して第1駆動走査信号DS1を順に出力する。第2駆動走査回路60は、駆動走査スタートパルスDS2STに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して第2駆動走査信号DS2を順に出力する。オートゼロ回路61は、オートゼロスタートパルスAZSTに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期してオートゼロ信号AZを順に出力する。
The
図12は、画素回路51R,51G,51Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路51の一例を示す回路図であり、図中、図11と同等部分には同一符号を付して示している。ここでは、画素回路51Rを例に挙げて説明するものとする。ただし、画素回路51G,51Bも、画素回路51Rと全く同じ回路構成となっている。
FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of a pixel circuit 51 having a Vth correction function used as the
図12から明らかなように、画素回路51(51R/51G/51B)は、有機EL素子70と当該有機EL素子70を駆動する駆動トランジスタ71の他に、例えば5個のスイッチングトランジスタ72〜76および2つのキャパシタ77,78を有する構成となっている。ここでは、駆動トランジスタ71およびスイッチングトランジスタ72〜76として、Nチャネルの電界効果トランジスタ、例えばTFT(薄膜トランジスタ)を用いる場合を例に挙げて説明する。以下、駆動トランジスタ71およびスイッチングトランジスタ72〜76を、TFT71およびTFT72〜76と記す。
As is apparent from FIG. 12, the pixel circuit 51 (51R / 51G / 51B) includes, for example, five
有機EL素子70は、例えばカソード(陰極)が負電源電位、例えば接地電位GNDに接続されている。TFT71は、有機EL素子70に対して直列に、即ちソースが有機EL素子70のアノード(陽極)に接続されている。TFT72は、ソースがデータ線57に、ゲートが書き込み走査線53にそれぞれ接続されている。TFT73は、ドレインが有機EL素子70のアノードに、ソースが負電源電位、例えば接地電位GNDに、ゲートが第1駆動走査線54にそれぞれ接続されている。
The
TFT74は、ドレインが正電源電位Vccに、ソースがTFT71のドレインに、ゲートが第2駆動走査線55(55R/55G/55B)にそれぞれ接続されている。TFT75は、TFT71のゲートと当該TFT71のドレインとの間に接続されるとともに、ゲートがオートゼロ線56に接続されている。TFT76は、TFT72のドレインと固定電位、例えば接地電位GNDとの間に接続されるとともに、ゲートがオートゼロ線56に接続されている。キャパシタ77は、TFT71のゲートとTFT72のドレインとの間に接続されている。キャパシタ78は、TFT71のゲートと当該TFT71のソース(有機EL素子70のアノード)との間に接続されている。
The TFT 74 has a drain connected to the positive power supply potential Vcc, a source connected to the drain of the TFT 71, and a gate connected to the second drive scanning line 55 (55R / 55G / 55B). The TFT 75 is connected between the gate of the TFT 71 and the drain of the TFT 71, and the gate is connected to the auto zero
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12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. 12 and other figures, a symbol of a diode 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51を画素回路51R/51G/51Bとして用いた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13のタイミングチャートを用いて説明する。
Subsequently, a circuit operation of the active matrix organic EL display device using the pixel circuit 51 having the above configuration as the
図13には、ある行の画素回路51を駆動する際に、書き込み走査回路58から書き込み走査線53を介して画素回路51に与えられる書き込み走査信号WS、第1駆動走査回路59から第1駆動走査線54を介して画素回路51に与えられる第1駆動走査信号DS1、第2駆動走査回路60から第2駆動走査線55(55R/55G/55B)を介して画素回路51に与えられる第2駆動走査信号DS2およびオートゼロ回路61からオートゼロ線56を介して画素回路51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。
In FIG. 13, when driving the pixel circuit 51 in a certain row, the write scanning signal WS supplied from the
先ず、通常の発光状態では、書き込み走査回路58から出力される書き込み走査信号WS、第1駆動走査回路59から出力される第1駆動走査信号DS1およびオートゼロ回路61から出力されるオートゼロ信号AZが略GNDレベル(以下、「“L”レベル」と記す)にあり、第2駆動走査回路60から出力される第2駆動走査信号DS2が略Vccレベル(以下、「“H”レベル」と記す)にあるため、TFT72,73,75,76がオフした状態にあり、TFT74がオンした状態にある。
First, in a normal light emission state, the write scan signal WS output from the
このとき、駆動トランジスタであるTFT71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70にはTFT74およびTFT71を通して、次式(1)で与えられる一定電流Idsが供給される。
Ids=1/2・μ(W/L)Cox(Vgs−|Vth|)2 …(1)
ここで、VthはTFT71のしきい値、μ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。
At this time, the TFT 71 which is a drive transistor operates as a constant current source because it is designed to operate in a saturation region. As a result, a constant current Ids given by the following equation (1) is supplied to the
Ids = 1/2 · μ (W / L) Cox (Vgs− | Vth |) 2 (1)
Here, Vth is the threshold value of the
次に、TFT74がオンした状態でオートゼロ回路61から出力されるオートゼロ信号AZが“H”レベルになることで、TFT75,76がオン状態になる。これにより、TFT71のゲートとドレインとがTFT75を介して短絡され、TFT71に貫通電流が流れるため、当該TFT71のゲート・ソース間電位Vgsが閾値電圧Vthよりも一旦大きくなる。
Next, when the auto-zero signal AZ output from the auto-
一定期間後、第1駆動走査回路59から出力される駆動走査信号DS1が“H”レベルになることで、TFT73がオン状態となる。これにより、有機EL素子70のアノード電位が接地電位GNDになるため、有機EL素子70は非発光状態となり、非発光期間に入る。このとき、ゲート・ソース間電圧Vgdに応じた一定電流Idsは、TFT73の経路を通って接地電位GNDに流れる。
After a certain period, the drive scanning signal DS1 output from the first
駆動走査信号DS1が“H”レベルになると同時に、第2駆動走査回路60から出力される駆動走査信号DS2が“L”レベルになることでTFT74がオフ状態となり、TFT71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、TFT71は、ゲートとドレインがTFT75を介して短絡された状態にあるため飽和領域で動作する。また、TFT71のゲートには、キャパシタ77,78が並列に接続されているため、TFT71のゲート・ドレイン間の電圧Vgdは、時間の経過とともに緩やかに減少してゆく。
At the same time as the driving scanning signal DS1 becomes “H” level, the driving scanning signal DS2 output from the second
そして、一定期間が経過した後、TFT71のゲート・ソース間電圧Vgsは当該TFT71の閾値電圧Vthとなる。このとき、キャパシタ77には−Vthの電圧が、キャパシタ78にはVthの電圧がそれぞれ充電される。その後、TFT72,74がオフし、TFT73がオンした状態でオートゼロ回路61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、TFT75,76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77には−Vthの電圧が、キャパシタ78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、TFT72,75,76がオフし、TFT73,74がオンした状態で書き込み走査回路58から出力される書き込み走査信号WSが“L”レベルから“H”レベルに遷移することによって書き込み期間に入る。この書き込み期間では、TFT72がオン状態となり、データ線57を通して与えられる入力信号電圧Vinの書き込みが行われる。この入力信号電圧Vinの書き込みにより、キャパシタ77の入力端の電圧がΔVだけ変化する。この電圧変化量ΔVは、キャパシタ77によるカップリングによってTFT71のゲートに伝達される。
Next, when the
このとき、TFT71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77の容量値C1、キャパシタ78の容量値C2およびTFT71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={C1/(C1+C2+C3)}・Vin ……(2)
したがって、キャパシタ77,78の容量値C1,C2をTFT71の寄生容量値C3に比べて十分大きく設定すれば、TFT71のゲートへのカップリング量ΔVは、TFT71の閾値電圧Vthの影響を受けずに、キャパシタ77,78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 = {C1 / (C1 + C2 + C3)} · Vin (2)
Therefore, if the capacitance values C1 and C2 of the
書き込み走査回路58から出力される書き込み走査信号WSが“H”レベルから“L”レベルに遷移し、TFT72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、TFT72,75,76がオフした状態で第1駆動走査回路59から出力される駆動走査信号DS1が“L”レベルになることで、TFT73がオフ状態となり、その後、第2駆動走査回路60から出力される駆動走査信号DS2が“H”レベルになることでTFT74がオン状態となる。
The writing scanning signal WS output from the writing
TFT74がオンすることで、TFT71のドレイン電位が電源電位Vccまで上昇する。TFT71のゲート・ソース間電圧Vgsが一定であるため、TFT71は一定電流Idsを有機EL素子70に供給する。このとき、有機EL素子70のアノード電位が、当該有機EL素子70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70は発光する。
When the
上述した一連の動作を行う画素回路51において、有機EL素子70の発光時間が長くなると、当該有機EL素子70のI−V特性が変化する。そのため、有機EL素子70のアノード電位も変化する。しかしながら、TFT71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70に流れる電流は変化しない。したがって、有機EL素子70のI−V特性が劣化しても、有機EL素子70には常に一定電流Idsが流れ続けるため、有機EL素子70の発光輝度が変化することはない。
In the pixel circuit 51 that performs the above-described series of operations, when the light emission time of the
また、閾値キャンセル期間におけるTFT75の作用により、TFT71の閾値電圧Vthをキャンセル(補正)することができる。したがって、TFT71の閾値電圧Vthのバラツキの影響を受けることなく、有機EL素子70に常に一定電流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。
Further, the threshold voltage Vth of the
ところで、上述したVth補正機能を有する画素回路51においては、黒表示時でのVth補正を確実に行うために、図13のタイミングチャートから明らかなように、駆動走査信号DS2のアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)とオートゼロ信号AZのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)とを一定期間だけオーバーラップさせている。このオーバーラップ期間を設けることで、先述したように、TFT71のゲートとドレインとがTFT75を介して短絡され、TFT71に貫通電流が流れるため、TFT71のゲート・ソース間電位Vgsが閾値電圧Vthよりも一旦大きくなる。
By the way, in the pixel circuit 51 having the Vth correction function described above, in order to surely perform Vth correction at the time of black display, as apparent from the timing chart of FIG. 13, the active state of the drive scanning signal DS2 (this example) In this case, the “H” level state) and the active state of the auto zero signal AZ (in this example, the “H” level state) are overlapped for a certain period. By providing this overlap period, as described above, the gate and drain of the
このように、駆動走査信号DS2とオートゼロ信号AZの各アクティブ状態をオーバーラップさせ、TFT71のゲート・ソース間電位Vgsを閾値電圧Vthよりも一旦大きくした後、駆動走査信号DS2を“H”レベルから“L”レベルに遷移させ、同時に駆動走査信号DS1を“L”レベルから“H”レベルに遷移させることにより、TFT71の閾値電圧Vthをキャンセル(補正)する動作が確実に行われることになる。
As described above, the active states of the drive scanning signal DS2 and the auto-zero signal AZ are overlapped, and the gate-source potential Vgs of the
しかしながら、このオーバーラップ期間では、TFT71のソース電位は有機EL素子70がオンする動作点になり、有機EL素子70が発光してしまう。オーバーラップ期間は例えば数10μsec程度であり、60Hzのフィールド期間(16.7msec)に比べれば僅かな期間であり、当該オーバーラップ期間での発光も微少なものである。したがって、白表示ではこの微少発光は問題にならない。
However, in this overlap period, the source potential of the
一方、黒表示時においては、このオーバーラップ期間での微少発光が黒浮きの原因となってしまう。ここに、黒浮きとは、黒を完全な黒として表示できない現象を言う。図14に、黒表示時の動作電圧を示す。黒表示時には、駆動走査信号DS2が“H”レベルにある発光期間においても、TFT71のゲート・ソース間電位Vgsは閾値電圧Vthに保たれており、TFT71に電流が流れずブートストラップしない。そのため、TFT71のソース電位も接地電位GNDに保たれ、発光期間には有機EL素子70は発光しない。
On the other hand, during black display, slight light emission during the overlap period causes black floating. Here, black floating means a phenomenon in which black cannot be displayed as a complete black. FIG. 14 shows the operating voltage during black display. During black display, the gate-source potential Vgs of the
しかしながら、上記オーバーラップ期間では、図14に示すように、TFT71に貫通電流が流れるために、TFT71のソース電位は上昇する。これにより、有機EL素子70は発光してしまう。有機EL素子70の輝度は1フィールド内の発光量の平均値によって決まる。そのため、このオーバーラップ期間での発光によって、黒であるべき輝度が上がってしまい、黒浮きとなってしまう。その結果、コントラストが低下する。
However, in the overlap period, as shown in FIG. 14, since the through current flows through the
ところで、図11に示すアクティブマトリクス型有機EL表示装置において、駆動走査信号DS2を生成する第2駆動走査回路60と、オートゼロ信号AZを生成するオートゼロ回路61とは、先述したように、共通のクロックパルスCK(逆相のクロックパルスCKX)に同期してシフト動作を行うシフトレジスタ等によって構成されている。
Incidentally, in the active matrix organic EL display device shown in FIG. 11, the second
このように、共通のクロックパルスCK,CKXに基づいて駆動走査信号DS2とオートゼロ信号AZとを生成することで、駆動走査信号DS2とオートゼロ信号AZの各アクティブ状態でのオーバーラップ期間は、図15のタイミングチャートから明らかなように、クロックパルスCK,CKXのパルス幅(1H)の整数倍、最短でも1Hとなる。表示装置の駆動周波数にもよるが、1H期間は20[μsec]以上、例えば30[μsec]程度である。 Thus, by generating the drive scanning signal DS2 and the auto zero signal AZ based on the common clock pulses CK and CKX, the overlap period in each active state of the drive scanning signal DS2 and the auto zero signal AZ is as shown in FIG. As is apparent from the timing chart, the integer multiple of the pulse width (1H) of the clock pulses CK and CKX, which is 1H at the shortest. Depending on the drive frequency of the display device, the 1H period is 20 [μsec] or more, for example, about 30 [μsec].
一方、画素回路を構成するトランジスタの移動度等の特性によって異なるが、オーバーラップ期間と黒浮き輝度との関係は、一般的に、図16の特性図に示すように表される。具体的には、オーバーラップ期間が5[μsec]で黒浮き輝度が0.08[Nit]、10[μsec]で0.16[Nit]、20[μsec]で0.32[Nit]、30[μsec]で0.48[Nit]となる。 On the other hand, the relationship between the overlap period and the black floating luminance is generally expressed as shown in the characteristic diagram of FIG. 16, although it varies depending on characteristics such as the mobility of the transistors constituting the pixel circuit. Specifically, the overlap period is 5 [μsec], the black floating luminance is 0.08 [Nit], 10 [μsec] is 0.16 [Nit], 20 [μsec] is 0.32 [Nit], 30 [Μsec] is 0.48 [Nit].
ここで、全白200[Nit]で、1000:1のコントラスト[=(白輝度)÷(黒輝度)]を実現するためには、最低でも黒浮き輝度としては0.20[Nit]以下が必要となる。しかしながら、駆動走査信号DS2とオートゼロ信号AZの各アクティブ状態でのオーバーラップ期間は、上述したように最短でも1Hであり、したがって黒浮き輝度が0.48[Nit]となり、全白200[Nit]で、コントラスト1000:1を実現できないことになる。 Here, in order to realize a contrast of 1000: 1 [= (white luminance) / (black luminance)] with an all white of 200 [Nit], the black floating luminance is 0.20 [Nit] or less as a minimum. Necessary. However, the overlap period in each active state of the drive scanning signal DS2 and the auto-zero signal AZ is 1H at the shortest as described above. Therefore, the black floating luminance is 0.48 [Nit], and the total white is 200 [Nit]. Therefore, a contrast of 1000: 1 cannot be realized.
なお、ここでは、Vth補正機能を有する画素回路として、図12に示す回路構成の画素回路51を例に挙げて説明したが、他の回路構成のVth補正機能を有する画素回路においても、上記オーバーラップ期間において駆動トランジスタに流れる貫通電流による異常発光に起因してクロック表示時に黒浮きが発生することが問題となっている。 Here, the pixel circuit 51 having the circuit configuration shown in FIG. 12 has been described as an example of the pixel circuit having the Vth correction function. However, the pixel circuit having the Vth correction function having another circuit configuration is also described above. There is a problem that black floating occurs at the time of clock display due to abnormal light emission due to the through current flowing in the driving transistor in the wrap period.
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、駆動走査信号DSとオートゼロ信号AZの各アクティブ状態でのオーバーラップ期間において駆動トランジスタに流れる貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを防止し、高コントラスト化を可能とした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 of the present invention is to perform abnormal light emission due to a through current flowing in a drive transistor in an overlap period in each active state of the drive scanning signal DS and the auto-zero signal AZ. It is an object of the present invention to provide a display device and a display device driving method capable of preventing black floating caused by the above and enabling high contrast.
上記目的を達成するために、本発明では、画素情報に応じて電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、前記電気光学素子の発光/非発光を制御する第1トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート−ドレイン間を選択的に短絡する第2トランジスタとを少なくとも含む画素回路がマトリクス状に配置されてなる表示装置において、前記第1トランジスタを駆動する駆動走査信号を生成する基準となる第1クロックパルスに対して、前記第2トランジスタを駆動するオートゼロ信号を生成する基準となる前記第1クロックパルスと同じ周期の第2クロックパルスの位相を異ならせる構成を採っている。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a drive transistor that drives an electro-optical element according to pixel information, a first transistor that controls light emission / non-light emission of the electro-optical element, and a gate transistor of the drive transistor In a display device in which pixel circuits including at least a second transistor for selectively short-circuiting between drains are arranged in a matrix, a first clock pulse serving as a reference for generating a drive scanning signal for driving the first transistor is used. On the other hand, a configuration is adopted in which the phase of the second clock pulse having the same cycle as that of the first clock pulse serving as a reference for generating the auto-zero signal for driving the second transistor is made different.
第1クロックパルスに対して第2クロックパルスが位相差を有することで、駆動走査信号とオートゼロ信号の各アクティブ状態でのオーバーラップ期間が、第1クロックパルスのパルス幅よりも短くなる。すなわち、当該オーバーラップ期間を、1Hの整数倍にしか設定できなかった従来よりも短く設定できる。これにより、駆動走査信号とオートゼロ信号の各アクティブ状態でのオーバーラップ期間において駆動トランジスタに流れる貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制できる。 Since the second clock pulse has a phase difference with respect to the first clock pulse, the overlap period in each active state of the drive scanning signal and the auto-zero signal becomes shorter than the pulse width of the first clock pulse. That is, the overlap period can be set shorter than in the prior art, which can only be set to an integer multiple of 1H. As a result, it is possible to suppress black float caused by abnormal light emission due to the through current flowing in the drive transistor in the overlap period in each active state of the drive scanning signal and the auto zero signal.
本発明によれば、駆動走査信号とオートゼロ信号の各アクティブ状態でのオーバーラップ期間において駆動トランジスタに流れる貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制できることで、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、高コントラスト化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress black floating caused by abnormal light emission due to a through current flowing in the driving transistor in the overlap period in each active state of the driving scanning signal and the auto zero signal, thereby maintaining the black luminance while maintaining the white luminance. Therefore, high contrast can be achieved.
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、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置の構成を示すブロック図である。ここでは、本実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置として、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素子を表示素子として含むR,G,Bの各画素回路(画素)11R,11G,11Bが順にマトリクス状に2次元配置されてなる画素アレイ部12を有する有機EL表示装置の場合を例に挙げて説明するものとする。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an active matrix display device according to an embodiment of the present invention. Here, as the active matrix display device according to the present embodiment, electro-optical elements whose luminance changes depending on a flowing current, for example, R, G, and B pixel circuits (pixels) 11R, 11G including an organic EL element as a display element. , 11B will be described by taking as an example the case of an organic EL display device having a pixel array unit 12 in which two-dimensionally arranged in a matrix.
画素アレイ部12において、画素回路11R,11G,11Bの各々に対して、各行毎に書き込み走査線13、第1駆動走査線14、各色に対応した第2駆動走査線15R,15G,15B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、書き込み走査線13を駆動する書き込み走査回路18と、第1駆動走査線14を駆動する第1駆動走査回路19と、第2駆動走査線15R,15G,15Bを駆動する第2駆動走査回路20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。
In the pixel array unit 12, for each of the
書き込み走査回路18、第1駆動走査回路19、第2駆動走査回路20およびオートゼロ回路21は共にシフトレジスタ等によって構成されている。書き込み走査回路18、第1駆動走査回路19および第2駆動走査回路20は、パルス幅が1Hの共通のクロックパルスCKおよび逆相のクロックパルスCKXに同期して動作するようになっている。オートゼロ回路21は、クロックパルスCK,CKXと同じ周期で、かつ当該クロックパルスCK,CKXに対して所定の位相差を持つクロックパルスAZCK,AZCKXに同期して動作するようになっている。クロックパルスCK,CKXとクロックパルスAZCK,AZCKXとの位相差については後述する。
The writing
書き込み走査回路18は、書き込み走査スタートパルスWSSTに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して書き込み走査信号WSを順に出力する。第1駆動走査回路19は、駆動走査スタートパルスDS1STに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して第1駆動走査信号DS1を順に出力する。第2駆動走査回路20は、駆動走査スタートパルスDS2STに応答して走査動作を開始し、クロックパルスCK,CKXに同期して第2駆動走査信号DS2を順に出力する。オートゼロ回路21は、オートゼロスタートパルスAZSTに応答して走査動作を開始し、クロックパルスAZCK,AZCKXに同期してオートゼロ信号AZを順に出力する。
The writing
かか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、書き込み走査回路18、駆動走査回路19,20およびオートゼロ回路21については、画素アレイ部12が形成される表示パネル(基板)上に、当該画素アレイ部12と共に配置するようにしても良いし、また表示パネルの外部に配置するようにしても良い。
In the active matrix organic EL display device having such a configuration, the
(画素回路1)
図2は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路1(以下、「画素回路11A」と記す)の構成を示す回路図である。この画素回路11Aは、従来技術で説明した画素回路51そのものである。
(Pixel circuit 1)
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of a pixel circuit 1 (hereinafter referred to as “pixel circuit 11A”) having a Vth correction function used as the
図2から明らかなように、本例に係る画素回路11Aは、有機EL素子30と当該有機EL素子30を駆動する駆動トランジスタ31の他に、例えば5個のスイッチングトランジスタ32〜36および2つのキャパシタ37,38を有する構成となっている。ここでは、駆動トランジスタ31およびスイッチングトランジスタ32〜36として、Nチャネルの電界効果トランジスタ、例えばTFTを用いる場合を例に挙げて説明する。以下、駆動トランジスタ31およびスイッチングトランジスタ32〜36を、TFT31およびTFT32〜36と記す。
As apparent from FIG. 2, the pixel circuit 11 </ b> A according to this example includes, for example, five
有機EL素子30は、例えばカソードが負電源電位、例えば接地電位GNDに接続されている。TFT31は、有機EL素子30に対して直列に、即ちソースが有機EL素子70のアノードに接続されている。TFT32は、データ書き込みトランジスタであり、ソースがデータ線17に、ゲートが書き込み走査線13にそれぞれ接続されている。TFT33は、ドレインが有機EL素子30のアノードに、ソースが負電源電位、例えば接地電位GNDに、ゲートが第1駆動走査線14にそれぞれ接続されている。
The
TFT34は、有機EL素子30の発光/非発光(デューティ)を制御するトランジスタであり、ドレインが正電源電位Vccに、ソースがTFT31のドレインに、ゲートが第2駆動走査線15(15R/15G/15B)にそれぞれ接続されている。TFT35は、TFT31のゲートと当該TFT31のドレインとの間に接続されるとともに、ゲートがオートゼロ線16に接続されている。TFT36は、TFT32のドレインと固定電位、例えば接地電位GNDとの間に接続されるとともに、ゲートがオートゼロ線16に接続されている。キャパシタ37は、TFT31のゲートとTFT32のドレインとの間に接続されている。キャパシタ38は、TFT31のゲートと当該TFT31のソース(有機EL素子30のアノード)との間に接続されている。
The
次に、上記構成の画素回路11Aを画素回路11R/11B/11Bとして用いた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3のタイミングチャートを用いて説明する。
Next, the circuit operation of the active matrix organic EL display device using the pixel circuit 11A having the above configuration as the
図3には、ある行の画素回路11を駆動する際に、書き込み走査回路18から書き込み走査線13を介して画素回路11に与えられる書き込み走査信号WS、第1駆動走査回路19から第1駆動走査線14を介して画素回路11に与えられる駆動走査信号DS1、第2駆動走査回路20から第2駆動走査線15(15R/15G/15B)を介して画素回路11に与えられる駆動走査信号DS2およびオートゼロ回路21からオートゼロ線16を介して画素回路11に与えられるオートゼロ信号AZのタイミング関係、並びにTFT31のゲート電位およびソース電位の各波形を示している。
In FIG. 3, when driving the pixel circuit 11 in a certain row, the write scanning signal WS supplied from the writing
ここで、駆動走査信号DS2は、有機EL素子30の発光/非発光、即ちデューティを制御するのに用いられるパルス信号であり、オートゼロ信号AZは、TFT31の閾値電圧Vthを補正するのに用いられるパルス信号である。
Here, the drive scanning signal DS2 is a pulse signal used to control light emission / non-light emission of the
先ず、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走査信号WS、第1駆動走査回路19から出力される駆動走査信号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走査信号DS2が“H”レベルにあるため、TFT32,33,35,36がオフした状態にあり、TFT34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TFT31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30にはTFT34およびTFT31を通して、先述した式(1)で与えられる一定電流Idsが供給される。
First, in a normal light emission state, the write scan signal WS output from the
次に、TFT34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”レベルになることで、TFT35,36がオン状態になる。これにより、TFT31のゲートとドレインとがTFT35を介して短絡され、TFT31に貫通電流が流れるため、当該TFT31のゲート・ソース間電位Vgsが閾値電圧Vthよりも一旦大きくなる。
Next, when the auto-zero signal AZ output from the auto-zero
一定期間後、第1駆動走査回路19から出力される駆動走査信号DS1が“H”レベルになることで、TFT33がオン状態となる。これにより、有機EL素子30のアノード電位が接地電位GNDになるため、有機EL素子30は非発光状態となり、非発光期間に入る。このとき、ゲート・ソース間電圧Vgdに応じた一定電流Idsは、TFT33の経路を通って接地電位GNDに流れる。
After a certain period, the drive scanning signal DS1 output from the first
駆動走査信号DS1が“H”レベルになると同時に、第2駆動走査回路20から出力される駆動走査信号DS2が“L”レベルになることでTFT34がオフ状態となり、TFT31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、TFT71は、ゲートとドレインがTFT35を介して短絡された状態にあるため飽和領域で動作する。また、TFT31のゲートには、キャパシタ37,38が並列に接続されているため、TFT31のゲート・ドレイン間の電圧Vgdは、時間の経過とともに緩やかに減少してゆく。
At the same time as the driving scanning signal DS1 becomes “H” level, the driving scanning signal DS2 output from the second
そして、一定期間が経過した後、TFT31のゲート・ソース間電圧Vgsは当該TFT31の閾値電圧Vthとなる。このとき、キャパシタ37には−Vthの電圧が、キャパシタ38にはVthの電圧がそれぞれ充電される。その後、TFT32,34がオフし、TFT33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、TFT35,36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37には−Vthの電圧が、キャパシタ38にはVthの電圧がそれぞれ保持される。
After a certain period, the gate-source voltage Vgs of the
次に、TFT32,35,36がオフし、TFT33,34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走査信号WSが“L”レベルから“H”レベルに遷移することによって書き込み期間に入る。この書き込み期間では、TFT32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の書き込みが行われる。この入力信号電圧Vinの書き込みにより、キャパシタ37の入力端の電圧がΔVだけ変化する。この電圧変化量ΔVは、キャパシタ37によるカップリングによってTFT31のゲートに伝達される。
Next, the write scanning signal WS output from the
このとき、TFT31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37の容量値C1、キャパシタ38の容量値C2およびTFT31の寄生容量値C3によって先述した式(2)のように決定される。したがって、キャパシタ37,38の容量値C1,C2をTFT31の寄生容量値C3に比べて十分大きく設定すれば、TFT31のゲートへのカップリング量ΔVは、TFT31の閾値電圧Vthの影響を受けずに、キャパシタ37,38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
書き込み走査回路18から出力される書き込み走査信号WSが“H”レベルから“L”レベルに遷移し、TFT32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、TFT32,35,36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走査信号DS1が“L”レベルになることで、TFT33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走査信号DS2が“H”レベルになることでTFT34がオン状態となる。
The writing scanning signal WS output from the writing
TFT34がオンすることで、TFT31のドレイン電位が電源電位Vccまで上昇する。TFT31のゲート・ソース間電圧Vgsが一定であるため、TFT31は一定電流Idsを有機EL素子30に供給する。このとき、有機EL素子30のアノード電位が、当該有機EL素子30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30は発光する。
When the
上述した一連の動作を行う画素回路11Aを画素回路11R/11G/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置においては、有機EL素子30の発光時間が長くなると、当該有機EL素子30のI−V特性が変化する。そのため、有機EL素子30のアノード電位も変化する。しかしながら、TFT31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30に流れる電流は変化しない。したがって、有機EL素子30のI−V特性が劣化しても、有機EL素子30には常に一定電流Idsが流れ続けるため、有機EL素子30の発光輝度が変化することはない。
In the active matrix type organic EL display device using the pixel circuit 11A that performs the above-described series of operations as the
また、閾値キャンセル期間において、TFT35によってTFT31のドレインとゲートとが短絡されることにより、当該TFT31の閾値電圧Vthをキャンセル(補正)することができる。したがって、TFT31の閾値電圧Vthのバラツキの影響を受けることなく、有機EL素子30に常に一定電流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。
In addition, in the threshold cancellation period, the drain and gate of the
続いて、クロックパルスCK,CKXとクロックパルスAZCK,AZCKXとの位相差について説明する。クロックパルスCK,CKXとクロックパルスAZCK,AZCKXとの位相差は、位相差設定回路23において設定される。具体的には、図4のタイミングチャートにおいて、クロックパルスCKに対するクロックパルスAZCKの位相差αとして、クロックパルスCK,AZCKのパルス幅(1H)を例えば30[μsec]程度とした場合、10〜29[μsec]程度、好ましくは17.5〜29[μsec]程度が設定される。 Next, the phase difference between the clock pulses CK and CKX and the clock pulses AZCK and AZCKX will be described. The phase difference between the clock pulses CK and CKX and the clock pulses AZCK and AZCKX is set in the phase difference setting circuit 23. Specifically, in the timing chart of FIG. 4, when the phase difference α of the clock pulse AZCK with respect to the clock pulse CK is set to about 30 [μsec], for example, the pulse width (1H) of the clock pulses CK and AZCK is 10 to 29. About [μsec], preferably about 17.5 to 29 [μsec] is set.
このように、クロックパルスCK,CKXに対してクロックパルスAZCK,AZCKXの位相を異ならせることにより、第2駆動走査回路20においてクロックパルスCK,CKXを基準にして生成される駆動走査信号DS2(DS2−1,DS2−2,…)と、オートゼロ回路21においてクロックパルスAZCK,AZCKXを基準にして生成されるオートゼロ信号AZ(AZ−1,AZ−2,…)の各アクティブ状態でのオーバーラップ期間を、従来の最短のオーバーラップ期間1H(例えば、30[μsec])よりも短く設定することができる。
In this way, by making the phases of the clock pulses AZCK and AZCKX different from the clock pulses CK and CKX, the drive scanning signal DS2 (DS2) generated by the second
具体的には、クロックパルスCKに対するクロックパルスAZCKの位相差αを、10〜29[μsec]程度に設定した場合には、駆動走査信号DS2のアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)とオートゼロ信号AZのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)のオーバーラップ期間が20〜1[μsec]程度となる。ここで、最低限1[μsec]程度のオーバーラップ期間が必要な理由は、TFT31のVth補正(キャンセル)動作を確実に行うようにするためである。すなわち、Vth補正動作を確実に行うために、TFT31のゲート・ソース間電位Vgsを閾値電圧Vthよりも一旦大きくした後、駆動走査信号DS2を“H”レベルから“L”レベルに遷移させ、同時に駆動走査信号DS1を“L”レベルから“H”レベルに遷移させるのに、最低限1[μsec]程度の時間(オーバーラップ期間)を要することになる。
Specifically, when the phase difference α of the clock pulse AZCK with respect to the clock pulse CK is set to about 10 to 29 [μsec], the active state of the drive scanning signal DS2 (in this example, the “H” level state) ) And the active state of the auto zero signal AZ (in this example, the state of the “H” level) is approximately 20 to 1 [μsec]. Here, the reason why the overlap period of at least about 1 [μsec] is necessary is to ensure that the Vth correction (cancel) operation of the
また、上記位相差αを17.5〜29[μsec]程度に設定した場合には、駆動走査信号DS2とオートゼロ信号AZの各アクティブ状態でのオーバーラップ期間が12.5〜1[μsec]程度となる。当該オーバーラップ期間を12.5[μsec]以下に設定することで、図16の特性図から明らかなように、駆動走査信号DS2とオートゼロ信号AZの各アクティブ状態でのオーバーラップ期間においてTFT31に流れる貫通電流による異常発光に起因する黒浮き輝度を0.20[Nit]以下に抑えることができる。これにより、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、表示装置(表示パネル)の高コントラスト化、具体的には全白200[Nit]でコントラスト1000:1を実現できる。
When the phase difference α is set to about 17.5 to 29 [μsec], the overlap period in each active state of the drive scanning signal DS2 and the auto zero signal AZ is about 12.5 to 1 [μsec]. It becomes. By setting the overlap period to 12.5 [μsec] or less, as apparent from the characteristic diagram of FIG. 16, the drive scan signal DS2 and the auto zero signal AZ flow in the
なお、ここでは、オーバーラップ期間を12.5[μsec]以下に設定するとしたが、これは好ましい数値であり、オーバーラップ期間が1H期間よりも短ければ、オーバーラップ期間を1Hの整数倍にしか設定できなかった従来技術よりも黒浮きを抑え、高コントラスト化を図ることができる。オーバーラップ期間は短ければ短い程その効果が大であることは図16の特性図から明らかである。ただし、先述した理由から、Vth補正を確実に行うには、1[μsec]程度のオーバーラップ期間は最低限必要である。 Here, the overlap period is set to 12.5 [μsec] or less, but this is a preferable value. If the overlap period is shorter than 1H period, the overlap period is only an integral multiple of 1H. Compared to the conventional technology that could not be set, the black float can be suppressed and a high contrast can be achieved. It is apparent from the characteristic diagram of FIG. 16 that the shorter the overlap period, the greater the effect. However, for the reasons described above, an overlap period of about 1 [μsec] is a minimum necessary for reliably performing Vth correction.
(画素回路2)
図5は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路2(以下、「画素回路11B」と記す)の構成を示す回路図であり、図中、図2と同等部分には同一符号を付して示している。
(Pixel circuit 2)
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a
先の画素回路11Aでは、TFT31〜36の全てについてNチャネルのトランジスタを用いたが、本例に係る画素回路11Bでは、第2駆動走査信号DS2で動作するTFT34についてのみPチャネルのトランジスタを用いた構成を採っている。これにより、第2駆動走査回路20からは、図6のタイミングチャートに示すように、第2駆動走査信号DS2として発光期間で“L”レベル(アクティブ)、非発光期間で“H”レベル(非アクティブ)となるパルス信号が出力されることになる。
In the previous pixel circuit 11A, N-channel transistors are used for all of the
このように、TFT34としてNチャネルトランジスタに代えてPチャネルトランジスタを用いた画素回路11Bにおいても、基本的な回路動作は、基本的に、画素回路11Aの回路動作と全く同じである。
Thus, in the
上記構成の画素回路11Bを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置においても、駆動走査信号DS2のアクティブ状態(本例では、“L”レベルの状態)とオートゼロ信号AZのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)のオーバーラップ期間を1Hよりも短く、具体的には1Hを例えば30[μsec]程度とした場合、20[μsec]以下、好ましくは12.5〜1[μsec]程度に設定することにより、駆動走査信号DSとオートゼロ信号AZの各アクティブ状態でのオーバーラップ期間においてTFT31に流れる貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制することができる。これにより、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、高コントラストの表示パネルを得ることができる。
Also in the active matrix organic EL display device using the
(画素回路3)
図7は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路3(以下、「画素回路11C」と記す)の構成を示す回路図であり、図中、図2と同等部分には同一符号を付して示している。
(Pixel circuit 3)
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a pixel circuit 3 having a Vth correction function (hereinafter, referred to as “pixel circuit 11C”) used as the
本例に係る画素回路11Cは、駆動トランジスタであるTFT31以外に、4つのスイッチング用のTFT32,34〜36を有する構成となっている。そして、TFT31のみがPチャネルトランジスタからなり、TFT32,34〜36がNチャネルトランジスタからなっている。
The pixel circuit 11C according to this example is configured to include four switching
図7において、TFT31はソースが正電源電位Vccに接続されている。TFT34は、TFT31のドレインと有機EL素子30のアノードとの間に接続されている。TFT35は、TFT31のゲートと当該TFT31のドレインとの間に接続されている。TFT36は、TFT32のドレインと接地電位GNDとの間に接続されている。キャパシタ37は、TFT31のゲートとTFT32のドレインとの間に接続されている。キャパシタ38は、正電源電位VccとTFT32のドレインとの間に接続されている。
In FIG. 7, the source of the
上記構成の画素回路11Cを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置では、図2のTFT33に相当するスイッチングトランジスタが存在しないことから、第1駆動走査信号DS1が不要となり、1系統の駆動走査信号DSを用いることになる。したがって、当該アクティブマトリクス型有機EL表示装置では、第1駆動走査信号DS1を生成する第1駆動走査回路19も不要となる。
In the active matrix organic EL display device using the pixel circuit 11C having the above configuration as the
また、上記構成の画素回路11Cにおいても、Vth補正のための基本的な回路動作については、基本的に、画素回路11Aの回路動作と同じである。図8に、書き込み走査信号WS、駆動走査信号DSおよびオートゼロ信号AZのタイミング関係、並びにTFT31のゲート電位および有機EL素子30のアノード電位の各波形を示す。
Also in the pixel circuit 11C having the above configuration, the basic circuit operation for Vth correction is basically the same as the circuit operation of the pixel circuit 11A. FIG. 8 shows the timing relationship between the write scanning signal WS, the driving scanning signal DS, and the auto zero signal AZ, and the waveforms of the gate potential of the
上記構成の画素回路11Cを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置においても、駆動走査信号DSのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)とオートゼロ信号AZのアクティブ状態(本例では、“H”レベルの状態)のオーバーラップ期間を1Hよりも短く、具体的には1Hを例えば30[μsec]程度とした場合、20[μsec]以下、好ましくは12.5〜1[μsec]程度に設定することにより、駆動走査信号DSとオートゼロ信号AZの各アクティブ状態でのオーバーラップ期間においてTFT31に流れる貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制することができる。これにより、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、高コントラストの表示パネルを得ることができる。
Also in the active matrix organic EL display device using the pixel circuit 11C having the above configuration as the
(画素回路4)
図9は、画素回路11R,11G,11Bとして用いられるVth補正機能を有する画素回路4(以下、「画素回路11D」と記す)の構成を示す回路図であり、図中、図7と同等部分には同一符号を付して示している。
(Pixel circuit 4)
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a pixel circuit 4 having a Vth correction function (hereinafter referred to as “pixel circuit 11D”) used as the
画素回路11BではTFT34のみについて、画素回路11CではTFT31のみについてPチャネルのトランジスタを用いるとしたが、本例に係る画素回路11Dでは、TFT31,34の双方に加えて、オートゼロ信号AZで動作するTFT35,36についても、Nチャネルのトランジスタに代えてPチャネルのトランジスタを用いる構成を採っている。
In the
図9において、TFT31およびTFT34は、有機EL素子30のアノードと正電源電位Vccとの間に直列に接続されている。TFT35は、TFT32のドレインとTFT31のソース(TFT34のドレイン)との間に接続されている。TFT36は、TFT31のゲートと所定の固定電位Viniとの間に接続されている。キャパシタ37は、TFT31のゲートとTFT32のドレインとの間に接続されている。キャパシタ38は、正電源電位VccとTFT32のドレインとの間に接続されている。
In FIG. 9, the
上記構成の画素回路11Dを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置においても、図2のTFT33に相当するスイッチングトランジスタが存在しないことから、第1駆動走査信号DS1および当該駆動走査信号DS1を生成する第1駆動走査回路19が不要となる。
Even in the active matrix organic EL display device using the pixel circuit 11D having the above configuration as the
また、上記構成の画素回路11Dにおいても、Vth補正のための基本的な回路動作については、基本的に、画素回路11Aの回路動作と同じである。図10に、書き込み走査信号WS、駆動走査信号DSおよびオートゼロ信号AZのタイミング関係、並びにTFT31のゲート電位およびソース電位の各波形を示す。
In the pixel circuit 11D configured as described above, the basic circuit operation for Vth correction is basically the same as the circuit operation of the pixel circuit 11A. FIG. 10 shows the timing relationship of the write scanning signal WS, the driving scanning signal DS, and the auto zero signal AZ, and the waveforms of the gate potential and the source potential of the
上記構成の画素回路11Dを画素回路11R/11B/11Bとして用いたアクティブマトリクス型有機EL表示装置においても、駆動走査信号DSのアクティブ状態(本例では、“L”レベルの状態)とオートゼロ信号AZのアクティブ状態(本例では、“L”レベルの状態)のオーバーラップ期間を1Hよりも短く、具体的には1Hを例えば30[μsec]程度とした場合、20[μsec]以下、好ましくは12.5〜1[μsec]程度に設定することにより、駆動走査信号DSとオートゼロ信号AZの各アクティブ状態でのオーバーラップ期間においてTFT31に流れる貫通電流による異常発光に起因する黒浮きを抑制することができる。これにより、白輝度を保ったまま、黒輝度を下げることができるため、高コントラストの表示パネルを得ることができる。
Also in the active matrix organic EL display device using the pixel circuit 11D having the above configuration as the
以上適用例として挙げた画素回路11A〜11Bは一例に過ぎず、これらに限られるものではなく、駆動走査信号DS(DS2)に基づいて有機EL素子30の発光/非発光の制御を行うとともに、オートゼロ信号AZに基づいて駆動トランジスタであるTFT31のVth補正を行うVth補正機能を備えた画素回路全般について、アクティブマトリクス型有機EL表示装置の画素回路11R/11B/11Bとして用いることができる。
The pixel circuits 11 </ b> A to 11 </ b> B described above as examples of application are merely examples, and are not limited to these. While controlling the light emission / non-light emission of the
なお、上記実施形態では、画素の表示素子(電気光学素子)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 the above embodiment, the case where the present invention is applied to an organic EL display device using an organic EL element as a pixel display element (electro-optical element) has been described as an example. However, the present invention is not limited to this and flows. The present invention can be applied to all display devices using an electro-optical element whose luminance changes with current as a display element of a pixel.
11A〜11D…画素回路(画素)、12…画素アレイ部、13…書き込み走査線、14…第1駆動走査線、15(15R,115G,15B)…第2駆動走査線、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、23…位相差設定回路、30…有機EL素子、31…駆動トランジスタ(TFT)、32〜36…スイッチングトランジスタ、37,38…キャパシタ、WS…書き込み走査信号、DS,DS1,DS2…駆動走査信号、AZ…オートゼロ信号
11A to 11D: Pixel circuit (pixel), 12: Pixel array unit, 13: Write scanning line, 14: First driving scanning line, 15 (15R, 115G, 15B) ... Second driving scanning line, 16: Auto zero line, DESCRIPTION OF
Claims (4)
パルス幅が1水平走査周期の第1クロックパルスに基づいて前記第1トランジスタを駆動する駆動走査信号を生成する駆動走査回路と、
前記第1クロックパルスと同じ周期でかつ当該第1クロックパルスに対して所定の位相差を持つ第2クロックパルスに基づいて前記第2トランジスタを駆動するオートゼロ信号を生成するオートゼロ回路と、
前記第1クロックパルスに対する前記第2クロックパルスの位相差を設定する位相差設定回路とを備え、
前記駆動走査信号のアクティブ状態と前記オートゼロ信号のアクティブ状態とが一定期間だけオーバーラップしており、
前記位相差設定回路は、前記所定の位相差として前記第1クロックパルスのパルス幅よりも短い時間を設定することにより、前記駆動走査信号と前記オートゼロ信号の各アクティブ状態でのオーバーラップ期間を、1μsec以上でかつ前記第1クロックパルスのパルス幅よりも短くする
表示装置。 A drive transistor for driving the electro-optic element in accordance with an input signal voltage , a first transistor for controlling light emission / non-light emission of the electro-optic element, and a second transistor for selectively short-circuiting between the gate and drain of the drive transistor A pixel array section in which pixel circuits including at least are arranged in a matrix,
A driving scanning circuit for generating a driving scanning signal for driving the first transistor based on a first clock pulse having a pulse width of one horizontal scanning period ;
An auto-zero circuit for generating an auto-zero signal for driving the second transistor based on a second clock pulse having the same period as the first clock pulse and having a predetermined phase difference with respect to the first clock pulse ;
A phase difference setting circuit for setting a phase difference of the second clock pulse with respect to the first clock pulse ;
The active state of the drive scanning signal and the active state of the auto zero signal overlap for a certain period,
The phase difference setting circuit sets an overlap period in each active state of the drive scanning signal and the auto zero signal by setting a time shorter than the pulse width of the first clock pulse as the predetermined phase difference. A display device that is 1 μsec or longer and shorter than a pulse width of the first clock pulse .
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1 , wherein the phase difference setting circuit sets the overlap period to 12.5 μsec or less when a pulse width of the first clock pulse is about 30 μsec .
パルス幅が1水平走査周期の第1クロックパルスに基づいて前記第1トランジスタを駆動する駆動走査信号を生成する駆動走査回路と、
前記第1クロックパルスと同じ周期でかつ当該第1クロックパルスに対して所定の位相差を持つ第2クロックパルスに基づいて前記第2トランジスタを駆動するオートゼロ信号を生成するオートゼロ回路と、
前記第1クロックパルスに対する前記第2クロックパルスの位相差を設定する位相差設定回路とを備え、
前記駆動走査信号のアクティブ状態と前記オートゼロ信号のアクティブ状態とが一定期間だけオーバーラップしている表示装置の駆動に当って、
前記所定の位相差として前記第1クロックパルスのパルス幅よりも短い時間を設定することにより、前記駆動走査信号と前記オートゼロ信号の各アクティブ状態でのオーバーラップ期間を、1μsec以上でかつ前記第1クロックパルスのパルス幅よりも短くする
表示装置の駆動方法。 A drive transistor for driving the electro-optic element in accordance with an input signal voltage , a first transistor for controlling light emission / non-light emission of the electro-optic element, and a second transistor for selectively short-circuiting between the gate and drain of the drive transistor A pixel array section in which pixel circuits including at least are arranged in a matrix ,
A driving scanning circuit for generating a driving scanning signal for driving the first transistor based on a first clock pulse having a pulse width of one horizontal scanning period;
An auto-zero circuit for generating an auto-zero signal for driving the second transistor based on a second clock pulse having the same period as the first clock pulse and having a predetermined phase difference with respect to the first clock pulse;
A phase difference setting circuit for setting a phase difference of the second clock pulse with respect to the first clock pulse;
In driving the display device in which the active state of the drive scanning signal and the active state of the auto-zero signal overlap for a certain period ,
By setting a time shorter than the pulse width of the first clock pulse as the predetermined phase difference, an overlap period in each active state of the drive scanning signal and the auto zero signal is 1 μsec or more and the first phase difference is set. A method for driving a display device, which is shorter than a pulse width of a clock pulse .
請求項3記載の表示装置の駆動方法。 4. The method of driving a display device according to claim 3 , wherein when the pulse width of the first clock pulse is about 30 [mu] sec, the overlap period is 12.5 [mu] sec or less .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004264857A JP4687044B2 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Display device and driving method of display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004264857A JP4687044B2 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Display device and driving method of display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006078921A JP2006078921A (en) | 2006-03-23 |
JP4687044B2 true JP4687044B2 (en) | 2011-05-25 |
Family
ID=36158408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004264857A Expired - Fee Related JP4687044B2 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Display device and driving method of display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4687044B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4635542B2 (en) * | 2004-09-28 | 2011-02-23 | ソニー株式会社 | Pixel circuit and display device |
KR100805597B1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-02-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | Pixel, organic light emitting display device and driving method thereof |
JP5148951B2 (en) * | 2007-08-30 | 2013-02-20 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Image display device and driving method of image display device |
CN109256086A (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | Pixel circuit and its driving method, array substrate, display panel |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003195809A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | El display device and its driving method, and information display device |
JP2004361640A (en) * | 2003-06-04 | 2004-12-24 | Sony Corp | Pixel circuit, display device, and driving method for pixel circuit |
-
2004
- 2004-09-13 JP JP2004264857A patent/JP4687044B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003195809A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | El display device and its driving method, and information display device |
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 |
---|---|
JP2006078921A (en) | 2006-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102482335B1 (en) | Display apparatus, method of driving display panel using the same | |
KR101424692B1 (en) | Image display | |
JP5157467B2 (en) | Self-luminous display device and driving method thereof | |
US11270644B2 (en) | Pixel driving circuit and electroluminescent display device including the same | |
US11380246B2 (en) | Electroluminescent display device having pixel driving | |
US9336711B2 (en) | Display device and display driving method | |
JP2007108380A (en) | Display device and driving method of display device | |
JP2008225018A (en) | Display device | |
US8866718B2 (en) | Drive circuit and display device | |
KR101348406B1 (en) | Drive Circuit And AMOLED Having The Same | |
KR102045210B1 (en) | Display device, display drive device, drive method, and electronic apparatus | |
US8610647B2 (en) | Image display apparatus and method of driving the image display apparatus | |
JP5034208B2 (en) | Display device and driving method of display device | |
JP5532301B2 (en) | Driving circuit and display device | |
JP4687044B2 (en) | Display device and driving method of display device | |
JP5789585B2 (en) | Display device and electronic device | |
JP2006038965A (en) | Pixel circuit, display device, and their driving method | |
JP2006030729A (en) | Display device and driving method thereof | |
JP2006078920A (en) | Display apparatus and driving method for same | |
US8334823B2 (en) | Display device and display driving method therefor | |
JP2005300702A (en) | Display device and driving method therefor | |
JP2008083452A (en) | Pixel circuit and display device | |
JP2021128236A (en) | Display device | |
JP2012013741A (en) | Display device and display driving method | |
JP2006030728A (en) | Display device and driving method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070809 |
|
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: 20100921 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101021 |
|
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 |
|
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 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |