JP5007490B2 - Pixel circuit, driving method thereof, light emitting device, and electronic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、有機発光ダイオード素子のような発光素子を備えた画素回路、及びその駆動
方法、発光装置、並びに電子機器に関する。
The present invention relates to a pixel circuit including a light emitting element such as an organic light emitting diode element, a driving method thereof, a light emitting device, and an electronic apparatus.
近年、液晶素子に代わる次世代の発光デバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス
素子や発光ポリマー素子などと呼ばれる有機発光ダイオード(Organic Light Emitting
Diode、以下適宜「OLED素子」と略称する)素子が注目されている。このOLED素
子は、自発光型であるために視野角依存性が少なく、また、バックライトや反射光が不要
であるために低消費電力化や薄型化に向いているなど、表示パネル応用に優れた特性を有
している。
ここで、OLED素子は、液晶素子のように電圧保持性を有さず、電流が途絶えると、
発光状態が維持できなくなる電流型の被駆動素子である。このため、OLED素子をアク
ティブ・マトリクス方式で駆動する場合、書込期間(選択期間)において、画素の階調に
応じた電圧を駆動トランジスタのゲートに書き込んで、当該電圧をゲート容量などにより
保持し、当該ゲート電圧に応じた電流を駆動トランジスタがOLED素子に流し続ける事
が一般的となっている。
In recent years, organic light emitting diodes (Organic Light Emitting), called organic electroluminescent elements and light emitting polymer elements, are the next generation of light emitting devices that can replace liquid crystal elements.
Diodes (hereinafter referred to as “OLED elements” where appropriate) are drawing attention. This OLED element is self-luminous and has little viewing angle dependency. Also, it does not require a backlight or reflected light, making it suitable for low power consumption and thinning. It has the characteristics.
Here, the OLED element does not have voltage holding property like the liquid crystal element, and when the current is interrupted,
This is a current-type driven element that cannot maintain the light emission state. Therefore, when an OLED element is driven by an active matrix method, a voltage corresponding to the gradation of the pixel is written to the gate of the driving transistor in the writing period (selection period), and the voltage is held by a gate capacitance or the like. In general, the drive transistor keeps a current corresponding to the gate voltage flowing through the OLED element.
この構成では、駆動トランジスタの閾値電圧特性がばらつくことによって、画素ごとに
、OLED素子の明るさが相違して表示品位が低下する、という問題が指摘されている。
特許文献1には、閾値電圧のバラツキを改善するため、図15に示す画素回路が開示され
ている。この画素回路において、駆動トランジスタTr1の閾値電圧の補償は、容量素子
C1の左のノードをある基準電圧に固定しつつ、駆動トランジスタTr1をダイオード接
続することで行う。より具体的には、図16に示すようにリセット期間において、トラン
ジスタTr2及びTr3をオン状態として駆動トランジスタTr1のドレインの電圧を充
分低い電圧に引き下げる。次に、補償期間では、トランジスタTr3をオン状態にして駆
動トランジスタTr1のドレインとゲートを接続し、駆動トランジスタTr3のゲート電
圧がVdd−|Vth|になるようにする。ここで、Vthは駆動トランジスタTr1の閾値電圧
である。このとき、容量素子C1の左のノードには基準電圧が入力されている。書込期間
では、トランジスタTr3をオフにすることで駆動トランジスタTr1のダイオード接続
を解除して、データ線にデータ電圧を入れる。これによって、駆動トランジスタTr1の
ゲート電位が、Vdd−|Vth|からデータ電圧に応じて引き下げられる。より具体的には、
基準電圧とデータ電圧の差分がカップリング容量C1と保持容量C2の容量比で分圧され
、駆動トランジスタTr1のゲートに供給される。発光期間には、トランジスタTr2が
オンしてOLED素子への電流経路が形成されOLED素子が発光する。
The difference between the reference voltage and the data voltage is divided by the capacitance ratio of the coupling capacitor C1 and the holding capacitor C2, and supplied to the gate of the drive transistor Tr1. During the light emission period, the transistor Tr2 is turned on to form a current path to the OLED element, and the OLED element emits light.
ところで、閾値電圧の補償動作は、駆動トランジスタTr1の閾値電圧付近で行われる
ため、一般に長い時間を要する。上述した画素回路では、データ線から基準電圧とデータ
電圧の双方を取り込む。このような構成では、1水平走査期間1Hを2分割して、2つの
電圧を交互に入れる必要がある。このため、閾値電圧の補償に充分な時間を確保できない
問題があった。
Incidentally, since the threshold voltage compensation operation is performed in the vicinity of the threshold voltage of the drive transistor Tr1, it generally takes a long time. In the pixel circuit described above, both the reference voltage and the data voltage are taken from the data line. In such a configuration, it is necessary to divide one
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、閾値電圧の補償に充分な時間
を確保できる画素回路、及びその駆動方法、発光装置、並びに電子機器を提供することを
解決課題とする。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is an object of the present invention to provide a pixel circuit, a driving method thereof, a light emitting device, and an electronic device that can secure a sufficient time for compensation of a threshold voltage. To do.
上記課題を解決するために本発明に係る画素回路は、駆動電流に応じて発光する発光素
子と、前記発光素子に流れる前記駆動電流の電流量を制御する駆動トランジスタと、前記
発光素子に前記駆動電流を供給する経路に設けられた第1スイッチング手段と、前記駆動
トランジスタのゲートとドレインとの間に設けられた第2スイッチング手段と、前記駆動
トランジスタのゲートに一端が接続された第1容量素子と、基準電圧が第1期間に、前記
駆動電流に応じたデータ電圧が第2期間に時分割多重されたデータ信号が供給され、当該
データ信号を前記第1期間の一部又は全部でサンプルホールドすると共に前記第2期間の
一部又は全部でサンプルホールドして前記第1容量素子の他端に供給するサンプルホール
ド回路とを備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a pixel circuit according to the present invention includes a light-emitting element that emits light according to a drive current, a drive transistor that controls a current amount of the drive current that flows through the light-emitting element, and the drive for the light-emitting element. A first switching means provided in a path for supplying current; a second switching means provided between a gate and a drain of the driving transistor; and a first capacitance element having one end connected to the gate of the driving transistor. A data signal in which the reference voltage is time-division multiplexed in the second period and the data voltage corresponding to the driving current is supplied in a first period, and the data signal is sampled and held in part or all of the first period. And a sample-and-hold circuit that samples and holds the sample during part or all of the second period and supplies the sample to the other end of the first capacitor element. That.
この発明によれば、画素回路の内部にサンプルホールド回路を備える。このサンプルホ
ールド回路は、データ信号が基準電圧となる第1期間及びデータ信号がデータ電圧となる
第2期間で、データ信号を取り込んでホールドする。従って、基準電圧を取り込む期間が
短くても第1容量素子の他端に基準電圧を長時間供給することができる。駆動トランジス
タの閾値電圧を補償するためには、第2スイッチング手段をオン状態にすると共に第1容
量素子の他端の電圧を固定する必要がある。従来の画素回路においては、サンプルホール
ド回路が設けられていなかったので、長時間に亘って駆動トランジスタの閾値電圧を補償
することができなかった。これに対して本発明は、サンプルホールド回路によって、デー
タ信号の基準電圧をサンプルしてホールドすることができるので、閾値電圧を補償する期
間を長時間取ることができる。この結果、正確に閾値電圧を補償することが可能となる。
According to this invention, the sample hold circuit is provided inside the pixel circuit. The sample and hold circuit captures and holds the data signal in a first period in which the data signal is a reference voltage and a second period in which the data signal is a data voltage. Therefore, the reference voltage can be supplied to the other end of the first capacitive element for a long time even if the period for taking in the reference voltage is short. In order to compensate the threshold voltage of the driving transistor, it is necessary to turn on the second switching means and fix the voltage at the other end of the first capacitive element. In the conventional pixel circuit, since the sample hold circuit is not provided, the threshold voltage of the driving transistor cannot be compensated for a long time. In contrast, according to the present invention, since the reference voltage of the data signal can be sampled and held by the sample and hold circuit, a period for compensating the threshold voltage can be taken for a long time. As a result, the threshold voltage can be accurately compensated.
また、駆動電流は、駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧によって定まるところ、
本発明の構成によれば、サンプルホールド回路においてデータ電圧が保持されるので駆動
トランジスタのゲートに保持容量を設ける必要がない。このため、従来の画素回路のよう
に保持容量とカップリング容量との容量比に応じて駆動トランジスタのゲートに印加され
る電圧が分圧されることがないので、データ電圧の振幅を小さくすることができる。この
結果、画素回路を小さい消費電力で駆動することが可能となる。
The drive current is determined by the gate-source voltage of the drive transistor.
According to the configuration of the present invention, since the data voltage is held in the sample and hold circuit, it is not necessary to provide a holding capacitor at the gate of the driving transistor. Therefore, unlike the conventional pixel circuit, the voltage applied to the gate of the driving transistor is not divided according to the capacitance ratio between the storage capacitor and the coupling capacitor, so that the amplitude of the data voltage is reduced. Can do. As a result, the pixel circuit can be driven with low power consumption.
ここで、サンプルホールド回路の具体的な態様としては、出力端子が前記第1容量素子
の他端に接続され、入力インピーダンスがハイインピーダンスで出力インピーダンスがロ
ーインピーダンスとなるインピーダンス変換回路と、前記インピーダンス変換回路の入力
端子と固定電位との間に設けられた第2容量素子と、一端に前記データ信号が供給され、
他端が前記インピーダンス変換回路の入力端子と接続され、前記データ信号をサンプルす
るタイミングでオン状態となる第3スイッチング手段とを備えることが好ましい。この場
合、第3スイッチング手段がオン状態になると、データ信号の電圧が第2容量素子に取り
込まれる。インピーダンス変換回路の入力インピーダンスはハイインピーダンスであるの
で、第3スイッチング手段がオフ状態となっても第2容量素子にサンプルした電圧がホー
ルドされる。
Here, as a specific aspect of the sample and hold circuit, an impedance conversion circuit in which an output terminal is connected to the other end of the first capacitive element, an input impedance is high impedance, and an output impedance is low impedance, and the impedance conversion is performed. A second capacitive element provided between an input terminal of the circuit and a fixed potential; and the data signal is supplied to one end;
It is preferable that the other end is connected to an input terminal of the impedance conversion circuit and includes a third switching unit that is turned on at a timing of sampling the data signal. In this case, when the third switching means is turned on, the voltage of the data signal is taken into the second capacitor element. Since the input impedance of the impedance conversion circuit is high impedance, the sampled voltage is held in the second capacitive element even when the third switching means is turned off.
また、前記インピーダンス変換回路は、ソースフォロアで構成することが好ましい。ソ
ースフォロアで構成すると、トランジスタの閾値電圧だけ電圧レベルがシフトされて第1
容量素子に供給されることになる。しかしながら、駆動電流は第1容量素子に供給される
基準電圧とデータ電圧の差分に応じて与えられるので、ソースフォロアの閾値電圧はキャ
ンセルされ、駆動電流の大きさに影響を与えない。
Moreover, it is preferable that the said impedance conversion circuit is comprised with a source follower. When the source follower is used, the voltage level is shifted by the threshold voltage of the transistor, so that the first
It is supplied to the capacitive element. However, since the drive current is given according to the difference between the reference voltage and the data voltage supplied to the first capacitive element, the threshold voltage of the source follower is canceled and does not affect the magnitude of the drive current.
また、前記インピーダンス変換回路は、第1電源と一端が接続された第3容量素子と、
前記第3容量素子の他端と第2電源との間に設けられ、ゲートが当該インピーダンス変換
回路の入力端子に接続されるトランジスタと、前記第3容量素子に蓄積された電荷を放電
させるリセット手段とを備えてもよい。この場合には、ソースフォロアのようにDCバイ
アス電流が流れないので、消費電力を削減することができる。
ここで、前記リセット手段は、前記第3容量素子の一端と他端との間に設けられたリセ
ット用のトランジスタと、前記サンプルホールド回路のサンプル動作に同期してリセット
信号を生成し前記トランジスタのゲートに供給するリセットパルス生成回路とを備えるこ
とが好ましい。この場合には、サンプル動作に同期して第3容量素子に蓄積された電荷を
放電することができる。
The impedance conversion circuit includes a first capacitor and a third capacitor having one end connected thereto,
A transistor provided between the other end of the third capacitive element and the second power supply and having a gate connected to the input terminal of the impedance conversion circuit; and a reset means for discharging the charge accumulated in the third capacitive element And may be provided. In this case, since a DC bias current does not flow unlike a source follower, power consumption can be reduced.
Here, the reset means generates a reset signal in synchronization with a sample operation of the sample hold circuit and a reset transistor provided between one end and the other end of the third capacitor element, It is preferable to include a reset pulse generation circuit that supplies the gate. In this case, the electric charge accumulated in the third capacitor element can be discharged in synchronization with the sample operation.
次に、本発明に係る発光装置は、複数の走査線、複数の第1制御線、複数の第2制御線
、複数のデータ線、及び前記走査線と前記データ線の交差に対応して設けられた複数の画
素回路とを備え、複数の水平走査期間から構成される垂直走査期間を、リセット期間、補
償期間、書込期間、及び発光期間に分けて前記複数の画素回路を駆動するものであって、
前記複数の画素回路の各々は、駆動電流に応じて発光する発光素子と、前記発光素子に流
れる前記駆動電流の電流量を制御する駆動トランジスタと、前記発光素子に前記駆動電流
を供給する経路に設けられ、前記第1制御線を介して供給される第1制御信号に基づいて
オン・オフが制御される第1スイッチング手段と、前記駆動トランジスタのゲートとドレ
インとの間に設けられ、前記第2制御線を介して供給される第2制御信号に基づいてオン
・オフが制御される第2スイッチング手段と、前記駆動トランジスタのゲートに一端が接
続された第1容量素子と、前記走査線を介して供給される走査信号に基づいて、当該走査
信号がアクティブとなる期間に前記データ線を介して供給されるデータ信号をサンプルし
て前記第1容量素子の他端に供給するサンプルホールド回路とを備え、前記リセット期間
において前記第1スイッチング手段をオン状態にし、前記補償期間において前記第1スイ
ッチング手段をオフ状態にし、前記書込期間において前記第1スイッチング手段をオフ状
態にし、前記発光期間において前記第1スイッチング手段をオン状態とする前記第1制御
信号を生成して前記第1制御線に供給する第1駆動手段と、前記リセット期間において前
記第2スイッチング手段をオン状態にし、前記補償期間において前記第2スイッチング手
段をオン状態にし、前記書込期間において前記第2スイッチング手段をオフ状態にし、前
記発光期間において前記第2スイッチング手段をオフ状態にする前記第2制御信号を生成
して前記第2制御線に供給する第2駆動手段と、前記補償期間の開始のサンプル期間にお
いて前記データ信号の前記基準電圧をサンプルして前記補償期間が終了するまで前記基準
電圧をホールドすると共に、前記書込期間において前記データ信号の前記データ電圧をサ
ンプルして前記発光期間が終了するまでホールドするように前記サンプルホールド回路を
制御する前記走査信号を生成して前記走査線に供給する第3駆動手段と、を備えることを
特徴とする。
この発明によれば、画素回路の内部にサンプルホールド回路を備えるから、補償期間を
長く取ることができる。この結果、正確に閾値電圧を補償することが可能となり、輝度ム
ラを大幅に改善することができる。
Next, a light emitting device according to the present invention is provided corresponding to a plurality of scanning lines, a plurality of first control lines, a plurality of second control lines, a plurality of data lines, and an intersection of the scanning lines and the data lines. And driving the plurality of pixel circuits by dividing a vertical scanning period composed of a plurality of horizontal scanning periods into a reset period, a compensation period, a writing period, and a light emitting period. There,
Each of the plurality of pixel circuits includes a light emitting element that emits light according to a driving current, a driving transistor that controls a current amount of the driving current that flows through the light emitting element, and a path that supplies the driving current to the light emitting element. Provided between a gate and a drain of the driving transistor, and a first switching means which is controlled to be turned on / off based on a first control signal supplied via the first control line, A second switching unit that is controlled to be turned on / off based on a second control signal supplied via the two control lines, a first capacitor element having one end connected to the gate of the driving transistor, and the scanning line. The data signal supplied via the data line is sampled on the other end of the first capacitor element based on the scan signal supplied via the data line. A sample-and-hold circuit for supplying, and turning on the first switching means in the reset period, turning off the first switching means in the compensation period, and turning off the first switching means in the writing period And first driving means for generating the first control signal for turning on the first switching means during the light emission period and supplying the first control signal to the first control line; and turning on the second switching means during the reset period. The second control for turning on the second switching means in the compensation period, turning off the second switching means in the writing period, and turning off the second switching means in the light emission period. Second driving means for generating and supplying a signal to the second control line; and the compensation The reference voltage of the data signal is sampled in a starting sample period in between and the reference voltage is held until the compensation period ends, and the data voltage of the data signal is sampled in the writing period And third driving means for generating the scanning signal for controlling the sample-and-hold circuit so as to hold it until the light emission period ends and supplying the scanning signal to the scanning line.
According to the present invention, since the sample hold circuit is provided inside the pixel circuit, the compensation period can be increased. As a result, the threshold voltage can be accurately compensated for, and luminance unevenness can be greatly improved.
ここで、1水平走査期間は、前記基準電圧が割り当てられる第1期間と、前記データ電
圧が割り当てられる第2期間とを含み、前記書込期間は所定の水平走査期間のうち前記第
2期間の一部又は全部に設定され、前記サンプル期間は前記所定の水平走査期間に先行す
る水平走査期間の前記第1期間の一部又は全部に設定することが好ましい。この場合には
、複数の水平走査期間に跨って補償期間を設定することができるので、駆動トランジスタ
の閾値電圧を正確に補償することができる。
Here, one horizontal scanning period includes a first period to which the reference voltage is allocated and a second period to which the data voltage is allocated, and the writing period is a second period among predetermined horizontal scanning periods. Preferably, the sampling period is set to a part or the whole, and the sampling period is set to a part or the whole of the first period of the horizontal scanning period preceding the predetermined horizontal scanning period. In this case, since the compensation period can be set across a plurality of horizontal scanning periods, the threshold voltage of the driving transistor can be compensated accurately.
次に、本発明に係る電子機器は、上述した発光装置を備えたことを特徴とする。電子機
器としては、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ディスプレイ、及びプリンタ
等が該当する。
Next, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described light emitting device. Examples of the electronic device include a mobile phone, a personal computer, a display, and a printer.
次に、本発明に係る画素回路の駆動方法は、駆動電流に応じて発光する発光素子と、前
記発光素子に流れる前記駆動電流の電流量を制御する駆動トランジスタと、前記発光素子
に前記駆動電流を供給する経路に設けられた第1スイッチング手段と、前記駆動トランジ
スタのゲートとドレインとの間に設けられた第2スイッチング手段と、前記駆動トランジ
スタのゲートに一端が接続された第1容量素子と、前記駆動電流に応じたデータ電圧と基
準電圧とが時分割多重されたデータ信号がデータ線を介して供給されると、当該データ信
号を所定のタイミングでサンプルホールドして前記第1容量素子の他端に供給するサンプ
ルホールド回路とを備えた画素回路を、リセット期間、補償期間、書込期間、及び発光期
間に分けて駆動する画素回路を駆動する方法であって、前記リセット期間において、前記
第1スイッチング手段及び前記第2スイッチング手段をオン状態にし、前記補償期間の開
始のサンプル期間において前記データ信号の前記基準電圧をサンプルして、前記補償期間
が終了するまで前記基準電圧をホールドするように前記サンプルホールド回路を制御し、
前記補償期間において、前記第1スイッチング手段をオフ状態とし、前記第2スイッチン
グ手段をオン状態にし、前記書込期間において、前記データ信号の前記データ電圧をサン
プルしてホールドするように前記サンプルホールド回路を制御すると共に、前記第1スイ
ッチング手段及び第2スイッチング手段をオフ状態にし、前記発光期間において、前記第
1スイッチング手段をオン状態とすると共に前記第2スイッチング手段をオフ状態にする
、ことを特徴とする。
Next, a driving method of a pixel circuit according to the present invention includes a light emitting element that emits light according to a driving current, a driving transistor that controls a current amount of the driving current that flows through the light emitting element, and a driving current that flows through the light emitting element. A first switching means provided in a path for supplying a voltage, a second switching means provided between a gate and a drain of the driving transistor, a first capacitance element having one end connected to the gate of the driving transistor, When a data signal in which a data voltage corresponding to the driving current and a reference voltage are time-division multiplexed is supplied via a data line, the data signal is sampled and held at a predetermined timing, and the first capacitor element A pixel circuit that includes a sample-and-hold circuit that is supplied to the other end and that is driven in a reset period, a compensation period, a writing period, and a light emission period. The first switching means and the second switching means are turned on in the reset period, the reference voltage of the data signal is sampled in the sample period of the start of the compensation period, Controlling the sample and hold circuit to hold the reference voltage until the end of the compensation period;
The sample-and-hold circuit is configured to turn off the first switching unit and turn on the second switching unit in the compensation period, and sample and hold the data voltage of the data signal in the writing period. And the first switching means and the second switching means are turned off, and the first switching means is turned on and the second switching means is turned off during the light emission period. And
この発明によれば、画素回路の内部にサンプルホールド回路を用いて基準電圧をサンプ
ルホールドするので、補償期間を長く取ることができる。この結果、駆動トランジスタの
閾値電圧を正確に補償することが可能となり、輝度ムラを大幅に改善することができる。
この駆動方法において、1水平走査期間は、前記基準電圧が割り当てられる第1期間と、
前記データ電圧が割り当てられる第2期間とを含み、前記書込期間を、所定の水平走査期
間のうち前記第2期間の一部又は全部に設定し、前記サンプル期間を、前記所定の水平走
査期間に先行する水平走査期間の前記第1期間の一部又は全部に設定することが好ましい
。この場合には、複数の水平走査期間に跨って補償期間を設定することができるので、駆
動トランジスタの閾値電圧を正確に補償することができる。なお、発光素子は駆動電流の
供給を受けて発光する素子であればどのような素子であってもよく、例えば、有機発光ダ
イオード及び無機発光ダイオードが該当する。
According to the present invention, since the reference voltage is sampled and held using the sample and hold circuit in the pixel circuit, the compensation period can be increased. As a result, the threshold voltage of the driving transistor can be accurately compensated, and luminance unevenness can be greatly improved.
In this driving method, one horizontal scanning period includes a first period in which the reference voltage is assigned,
A second period to which the data voltage is assigned, the writing period is set to a part or all of the second period in a predetermined horizontal scanning period, and the sample period is set to the predetermined horizontal scanning period It is preferable to set a part or all of the first period of the horizontal scanning period preceding the first. In this case, since the compensation period can be set across a plurality of horizontal scanning periods, the threshold voltage of the driving transistor can be compensated accurately. Note that the light-emitting element may be any element that emits light when supplied with a driving current, and examples thereof include organic light-emitting diodes and inorganic light-emitting diodes.
<発光装置の構成>
図1は、本発明の実施形態に係る発光装置の構成を示すブロック図であり、図2は、画
素回路の回路図である。図1に示されるように発光装置10は、複数の画素回路200が
マトリクス状に配列された表示領域Zを備える。表示領域Zには、複数本の走査線102
が横方向(X方向)に延設される一方、複数本のデータ線112が図において縦方向(Y
方向)に延設されている。そして、これらの走査線102とデータ線112との交差の各
々に対応するように画素回路200がそれぞれ設けられている。
説明の便宜上、本実施形態では、各表示パネルZ1〜Z4の走査線102の本数(行数
)を「360」とし、データ線の本数(列数)を「480」として、画素回路200が、
縦360行×横480列のマトリクス状に配列する構成を想定する。ただし、本発明をこ
の配列に限定する趣旨ではない。表示領域Zには、図示せぬ電源回路から高位側電圧Vdd
及び低位側電圧GNDが供給される。なお、低位側電圧GNDは本実施形態において、電
圧を表現する場合の基準となる電位である。画素回路200には、後述するOLED素子
230が含まれ、このOLED素子230への電流を画素回路200毎に制御することに
よって、所定の画像が階調表示される。
また、図1においては、X方向に延設されるのは走査線102のみであるが、本実施形
態では、走査線102のほかにも、図2に示されるように、制御線104及び106がそ
れぞれ行ごとにX方向に延設されている。このため、走査線102、制御線104及び1
06が1組となって、1行分の画素回路200に兼用されている。
<Configuration of light emitting device>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a light emitting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a pixel circuit. As shown in FIG. 1, the
Is extended in the horizontal direction (X direction), while a plurality of
Direction).
For convenience of explanation, in the present embodiment, the number of scanning lines 102 (number of rows) of each display panel Z1 to Z4 is “360”, the number of data lines (number of columns) is “480”, and the
Assume a configuration in which the pixels are arranged in a matrix of 360 rows × 480 columns. However, the present invention is not intended to be limited to this arrangement. The display area Z includes a high-side voltage Vdd from a power supply circuit (not shown).
And the lower voltage GND is supplied. Note that the low-side voltage GND is a reference potential when expressing a voltage in the present embodiment. The
In FIG. 1, only the
06 becomes one set and is also used as the
Yドライバ14は、1水平走査期間ごとに1行ずつ走査線102を選択するとともに、
この選択に同期した各種制御信号を、制御線104及び106に、それぞれ供給する。す
なわち、Yドライバ14は、走査線102、制御線104及び106に対し、行ごとに、
走査信号や制御信号をそれぞれ供給する。説明の便宜上、i行目(iは、1≦i≦360
を満たす整数であり、行を一般化して説明するためのもの)の走査線102に供給される
走査信号をGSEL−iと表記する。同様に、i行目の制御線104及び106に供給さ
れる制御信号をG1−i及びG2−iと、それぞれ表記する。
The
Various control signals synchronized with this selection are supplied to the
A scanning signal and a control signal are supplied. For convenience of explanation, the i-th row (i is 1 ≦ i ≦ 360
The scanning signal supplied to the
一方、Xドライバ16は、Yドライバ14によって選択された走査線102に対応する
1行分の画素回路、すなわち、選択された行に位置する1〜480列の画素回路200の
各々に、当該画素回路200のOLED素子230に流すべき電流(すなわち、画素の階
調)に応じた電圧のデータ信号を、1〜480列目のデータ線112を介して、それぞれ
供給する。ここで、データ信号(データ電圧)は、電圧が低いほど、画素が明るくなるよ
うに指定し、反対に、電圧が高いほど、画素が暗くなるように指定する。説明の便宜上、
j列目(jは、1≦j≦480を満たす整数であり、列を一般化して説明するためのもの
)のデータ線112に供給されるデータ信号をX−jと表記する。
On the other hand, the
A data signal supplied to the
すべての画素回路200には、OLED素子230の電源となる高位側電圧Vddが給電
線114を介してそれぞれ供給される。また、すべての画素回路200は、低位側電圧G
NDに接地されている。なお、画素の最低階調である黒色を指定するデータ信号X−jの
電圧はVddよりも低く、画素の最高階調である白色を指定するデータ信号X−jの電圧は
GNDよりも高く設定される。換言すれば、データ信号X−jの電圧範囲は、電源電圧の
内に収まるように設定されている。
制御回路12は、Yドライバ14及びXドライバ16に、それぞれクロック信号(図示
省略)などを供給して両ドライバを制御するとともに、Xドライバ16に、階調を画素ご
とに規定する画像データを供給する。
All the
Grounded to ND. Note that the voltage of the data signal Xj that specifies black, which is the lowest gradation of the pixel, is lower than Vdd, and the voltage of the data signal Xj that specifies white, which is the highest gradation of the pixel, is set higher than GND. Is done. In other words, the voltage range of the data signal Xj is set to be within the power supply voltage.
The
図2に示されるように、画素回路200は、サンプルホールド回路300と、pチャネ
ル型の駆動トランジスタ210と、スイッチング素子として機能するpチャネル型のトラ
ンジスタ211(第1スイッチング手段)及び212(第2スイッチング手段)と、カッ
プリング容量として機能する容量素子221と、電気光学素子たるOLED素子230と
を有する。
このうち、トランジスタ211の一端(ソース)は、駆動トランジスタ210のドレイ
ン及びトランジスタ212の一端(ソース)に接続される一方、トランジスタ211の他
端(ドレイン)は、OLED素子230の陽極に接続される。OLED素子230の陰極
は接地されている。ここで、トランジスタ211のゲートは、i行目の制御線106に接
続されている。このため、トランジスタ211は、制御信号G2−iがLレベルであれば
オンし、Hレベルであればオフする。OLED素子230は、電源の高位側電圧Vdd及び
低位側電圧GNDの間の経路に、駆動トランジスタ210及びトランジスタ211ととも
に電気的に介挿された構成となっている。
As shown in FIG. 2, the
Among these, one end (source) of the
駆動トランジスタ210のゲートは、容量素子221の一端、及びトランジスタ212
のドレインにそれぞれ接続されている。なお、説明の便宜上、容量素子221の一端(駆
動トランジスタ210のゲート)をノードAとする。
トランジスタ212は、駆動トランジスタ210のドレイン及びゲート間に電気的に介
挿されるとともに、トランジスタ212のゲートは、i行目の制御線104に接続されて
いる。このため、トランジスタ212は、制御信号G1−iがLレベルとなったときにオ
ンして、駆動トランジスタ210をダイオードとして機能させる。
The gate of the driving
Are respectively connected to the drains. Note that for convenience of description, one end of the capacitor 221 (the gate of the driving transistor 210) is a node A.
The
次に、サンプルホールド回路300は、pチャネル型のトランジスタ301、保持容量
として機能する容量素子302、及びバッファ303を備える。なお、バッファ303の
入力インピーダンスは高く、その出力インピーダンスは低い。従って、バッファ303は
インピーダンスを変換するインピーダンス変換手段として機能する。
図3にバッファ303の具体的な構成例を示す。図3(A)〜(C)に示されるように
バッファ303はソースフォロアで構成することが好ましい。図3(A)は、nチャネル
型のトランジスタと抵抗を組み合わせたものであり、同図(B)はpチャネル型のトラン
ジスタと抵抗を組み合わせたものである。さらに、同図(C)は2個のnチャネル型のト
ランジスタを組み合わせたものであり、低電位側のトランジスタは定電流源を構成しアク
ティブ負荷として機能する。ソースフォロアの出力は、入力よりトランジスタの閾値電圧
Vth(ソースフォロアの負荷を電流源にした場合は一定電圧)だけ下がる(nチャネル型
の場合)。しかし、OLED素子230の発光輝度は後述するように基準電圧Vrefとデ
ータ電圧Vdataとの差分で決まるから、ソースフォロアの閾値電圧Vthの影響はキャンセ
ルされる。なお、本実施形態では、バッファ303としてゲイン1のソースフォロアを例
示したが、ゲインが1を超えるアンプであってもよい。要は、入力がハイインピーダンス
で出力がローインピーダンスであれば回路形式はどのようなものであってもよい。
Next, the
FIG. 3 shows a specific configuration example of the
次に、トランジスタ301の一端(ソース)は、データ線112に接続される一方、そ
の他端(ドレイン)は、バッファ303の入力端子及び容量素子302の一端にそれぞれ
接続されている。このトランジスタ301のゲートは、i行目の走査線102に接続され
ている。このため、トランジスタ301は、走査信号GSEL−iがLレベルとなったと
きにオンしてj列目のデータ線112に供給されるデータ信号X−j(の電圧)を容量素
子302の一端に印加する。容量素子302の他端には給電線114を介して高電位側電
圧Vddが印加される。なお、容量素子302の他端は固定電位であればどこに接続しても
よい。このため、低電位側電圧GNDに接続してもよい。
また、バッファ303の出力端子は容量素子221の他端に接続されている。このサン
プルホールド回路300において、トランジスタ301はサンプルスイッチとして機能し
、容量素子302はホールドコンデンサとして機能する。バッファ303の入力インピー
ダンスは極めて高いので、トランジスタ301がオフすると容量素子302に蓄積された
電荷が保持され、バッファ303の出力信号は一定電位となる。説明の便宜上、容量素子
221の他端(バッファ303の出力端子)をノードBとする。
Next, one end (source) of the
The output terminal of the
なお、マトリクス型に配列する画素回路200は、ガラス等の透明基板に、走査線10
2やデータ線112とともに形成されている。このため、駆動トランジスタ210や、ト
ランジスタ211、212、及び303は、ポリシリコンプロセスによるTFT(薄膜ト
ランジスタ)によって構成される。また、OLED素子230は、基板上において、IT
O(酸化錫インジウム)などの透明電極膜を陽極(個別電極)とし、アルミニウムやリチ
ウムなどの単体金属膜又はこれらの積層膜を陰極(共通電極)として、発光層を挟持した
構成となっている。
Note that the
2 and the
A transparent electrode film such as O (indium tin oxide) is used as an anode (individual electrode), and a single metal film such as aluminum or lithium or a laminated film thereof is used as a cathode (common electrode) to sandwich a light emitting layer. .
<発光装置の動作>
図4に、発光装置10の動作を説明するためのタイミングチャートを示す。まず、Yド
ライバ14は、図4に示されるように、1垂直走査期間(1F)の開始時から、1行目、
2行目、3行目、…、360行目の走査線102を選択する。この例では、Yドライバ1
4は、各走査線102を1垂直走査期間に2回選択する。選択するタイミングは、1行目
、2行目、…、360行目に至るまで1水平走査期間の時間だけ各々ずれていく。
ここで、i行目の走査線102に供給される走査信号GSEL−iに着目して、その動
作について、図4とともに、図5〜図9を参照して説明する。
<Operation of light emitting device>
FIG. 4 shows a timing chart for explaining the operation of the
The second, third,...,
4 selects each
Here, focusing on the scanning signal GSEL-i supplied to the i-th
図4に示されるように、データ信号X−jは、1水平走査期間1Hの前半の期間TAに
おいて基準電圧Vrefとなり、その後半の期間TBにデータ電圧Vdataとなる。データ電
圧Vdataは各画素が表示すべき階調を指示する電圧である。
この例では、画素回路200をリセット期間TRSET、補償期間TSET、書込期間
TWRT、及び発光期間TELに分けて駆動する。
As shown in FIG. 4, the data signal X-j is 1 reference voltage Vref becomes in the period T A of the first half of the
In this example, the
時刻t0から時刻t1まではリセット期間TRSETである。リセット期間TRSET
において、Yドライバ14は、走査信号GSEL−i、制御信号G1−i及びG2−iを
Lレベルにする。このため、画素回路200では、図5に示されるように、Lレベルの制
御信号G1−iによりトランジスタ212がオンし、Lレベルの制御信号G2−iにより
トランジスタ211がオンする。これにより、駆動トランジスタ210のドレインの電圧
が充分低下する。このとき、ノードAも駆動トランジスタ210のドレインと共にその電
圧Vgが充分低下する。なお、リセット期間TRSETでは、トランジスタ211がオン
するためOLED素子230が発光するが、当該期間は駆動トランジスタ210のドレイ
ンの電圧を所定レベルまで低下させればよいので、後述する発光期間TELと比較すると
極めて短い。従って、OLED素子230の輝度に与える影響は殆どない。
The period from time t0 to time t1 is the reset period TRSET . Reset period T RSET
The
時刻t1から時刻t3までは補償期間TSETである。時刻t1に至ると、Yドライバ
14は制御信号G2−iをHレベルにする。このため、図6に示すようにトランジスタ2
11がオフする。従って、補償期間TSETではOLED素子230は発光しない。また
、走査信号GSEL−iは時刻t0から時刻t2までの期間S1にLレベルとなる。期間
S1は1水平走査期間の前半期間TAの一部又は全部に設定されている。このとき図6に
示すように基準電圧Vrefがデータ信号X−jとして容量素子302に取り込まれる。容
量素子302の容量値はデータ線112の容量値に比較して充分小さい。従って、期間S
1が1水平走査期間1Hに満たない時間であっても容量素子302に基準電圧Vrefを正
確に取り込むことができる。これにより、時刻t2においてノードBの電圧Vbは基準電
圧Vrefとなる。
The period from time t1 to time t3 is the compensation period T SET . At time t1, the
11 turns off. Therefore, the
Even when 1 is less than one
また、補償期間TSETでは、Yドライバ14は、制御信号G1−iをLレベルにする
ので、図6に示されるようにトランジスタ212がオンして駆動トランジスタ210がダ
イオードとして機能する。このとき、ノードAの電圧Vgは上昇し、式(1)で与えられ
る電圧に収束する。
Vg=Vdd−|Vth|……(1)
なお、トランジスタの電圧の記述はソース電位を基準とするのが一般的である。駆動ト
ランジスタ210はpチャネル型であるから、閾値電圧Vthは負の値となる。式(1)に
おいて絶対値を用いて電圧Vgを表現したのはこのためである。
In the compensation period T SET , the
Vg = Vdd- | Vth | (1)
Note that the description of the transistor voltage is generally based on the source potential. Since the
閾値電圧Vthは、駆動トランジスタ210のオン状態・オフ状態の境界にあるから、電
圧VgがVdd−|Vth|に漸近すると駆動トランジスタ210に流れる電流が零に漸近する
。このため、電圧Vgの波形は、Vdd−|Vth|に漸近するにつれて緩やかになる。従って
、補償期間TSETを長くして電圧VgをVdd−|Vth|に充分漸近させる必要がある。こ
の例では、補償期間TSETに約2Hを割り当てたので、正確に閾値電圧補償を行うこと
が可能となる。なお、時刻t3から時刻t4までの期間において、Yドライバ14は、走
査信号GSEL−i、制御信号G1−i及びG2−iをHレベルにする。このため、画素
回路200では、図7に示されるように、トランジスタ211、212、及び301、並
びに駆動トランジスタ210が全てオフとなり、ノードBの電圧が基準電圧Vrefに維持
される一方、ノードAの電圧VgがVdd−|Vth|に維持される。
Since the threshold voltage Vth is at the boundary between the ON state and the OFF state of the driving
時刻t4から時刻t5までは書込期間TWRTである。書込期間TWRTにおいて、Y
ドライバ14は、走査信号GSEL−iをLレベルにすると共に制御信号G1−i及びG
2−iをHレベルにする。このため、画素回路200では図8に示されるように、トラン
ジスタ301がオンする一方、トランジスタ211及び212がオフする。書込期間TW
RTは1水平走査期間1Hの後半期間TBの一部又は全部となるように設定されている。
書込期間TWRTにおいて、Xドライバ16は、i行j列の画素の階調に応じたデータ電
圧Vdataをデータ信号X−jとしてj列目のデータ線112に供給する。これにより、容
量素子302にデータ電圧Vdataが取り込まれる。このとき、ノードBの電圧Vbは基準
電圧Vrefからデータ電圧Vdataに変化する。ノードAに着目するとトランジスタ212
はオフしており、また、駆動トランジスタ210のゲートの入力インピーダンスは極めて
高い。このため、ノードBの電圧VbがΔVだけ変化すると、ノードAの電圧Vgはノー
ドBにおける電圧変化分ΔVを容量素子221とその他の寄生容量との容量比で配分した
分だけ変化する。寄生容量は、駆動トランジスタ210のゲート入力容量等によって構成
される。詳細には、容量素子221の容量値をCcとし、寄生容量の容量値をCxとした
ときに、ノードAは、電圧Vdd−|Vth|から、{ΔV・Cc/(Cc+Cx)}だけ変化
するので、結果的に、ノードAの電圧Vgは、式(2)のように表すことができる。
Vg=Vdd−|Vth|−k(Vref−Vdata)……(2)
但し、kは定数であり、k=Cc/(Cc+Cx)
The writing period TWRT is from time t4 to time t5. In the writing period T WRT , Y
The
2-i is set to H level. Therefore, in the
RT is set to be a part or all of the second half period T B of one
In the writing period TWRT , the
Is off, and the input impedance of the gate of the driving
Vg = Vdd- | Vth | -k (Vref-Vdata) (2)
However, k is a constant and k = Cc / (Cc + Cx)
時刻t6以降が発光期間TELである。発光期間TELにおいて、Yドライバ14は、
走査信号GSEL−i及び制御信号G1−iをHレベルにすると共に制御信号G2−iを
Lレベルにする。画素回路200では、図9に示されるように、トランジスタ301及び
212がオフするので、容量素子221における電圧保持状態は変化しない。このため、
ノードAの電圧Vgは式(2)で与えられる値に維持される。そして、OLED素子23
0には、駆動トランジスタ210のゲート・ソース間の電圧に応じた電流IELが、給電
線114→駆動トランジスタ210→トランジスタ211→OLED素子230→グラン
ドGNDといった経路にて流れる。これにより、OLED素子230は、当該電流IEL
に応じた明るさで発光し続ける。
After time t6 is a light emitting period T EL. In the light emission period TEL , the
The scanning signal GSEL-i and the control signal G1-i are set to the H level, and the control signal G2-i is set to the L level. In the
The voltage Vg at node A is maintained at the value given by equation (2). And the OLED element 23
At 0, a current I EL corresponding to the voltage between the gate and the source of the
Continues to emit light at a brightness appropriate for.
発光期間TELにおいて、OLED素子230に流れる電流IELは、駆動トランジス
タ210のゲート・ソース間の電圧Vgsによって定まり、次の式(3)で与えられる。
IEL=(β/2)(Vgs−Vth)2
=(β/2)(Vg−Vdd−Vth)2
=(β/2)[{Vdd+Vth−k(Vref−Vdata)}−Vdd−Vth]2
=(β/2)[k(Vref−Vdata)]2……(3)
ここで、式(1)及び式(2)では、|Vth|と表記したが、式(3)では絶対値をはずし
て「+Vth」を用いて駆動電流IELを記述した。トランジスタの電圧の記述では、ソー
ス電位を基準とするのが一般的である。この例では駆動トランジスタ210とpチャネル
型のものを用いるので、その閾値電圧Vthは負の値となる。式(3)において「Vdd+V
th」としたのは「+Vth」が負の値となるからである。式(3)に示されるように、OL
ED素子230に流れる電流IELは、駆動トランジスタ210の閾値電圧Vthに依存す
ることなく、データ電圧Vdataと基準電圧Vrefとの差分のみによって定まる。これによ
り、閾値電圧Vthのバラツキに起因する輝度ムラを改善することができる。
In the light-emitting period T EL, a current I EL flowing to the
I EL = (β / 2) (Vgs−Vth) 2
= (Β / 2) (Vg−Vdd−Vth) 2
= (Β / 2) [{Vdd + Vth−k (Vref−Vdata)} − Vdd−Vth] 2
= (Β / 2) [k (Vref−Vdata)] 2 (3)
Here, in the expressions (1) and (2), it is expressed as | Vth |. However, in the expression (3), the absolute value is removed and the driving current IEL is described using “+ Vth”. In the description of the transistor voltage, the source potential is generally used as a reference. In this example, since the driving
The reason for “th” is that “+ Vth” is a negative value. As shown in Equation (3), OL
The current I EL flowing through the
以上説明したように画素回路200の入力側にサンプルホールド回路300を設けたの
で、データ線112から取り込んだ電圧を保持することができる。このため、データ線1
12に基準電圧Vrefとデータ電圧Vdataとを1水平走査期間1Hで多重したデータ信号
X−jを生成し、これをデータ線112に供給した場合でも、補償期間TSETを任意の
長さに設定することが可能となる。
As described above, since the
12, even when the data signal Xj is generated by multiplexing the reference voltage Vref and the data voltage Vdata in one
さらに、書込期間TWRTにおいてノードAの電圧VgはノードBにおける電圧変化分
ΔVを容量素子221とその他の寄生容量との容量比で配分した分だけ変化する。その分
配比kは「Cc/(Cc+Cx)」であった。これに対して従来の画素回路では、駆動ト
ランジスタのゲートに保持容量を接続して、この保持容量に差分電圧を保持していた。こ
の場合にも容量比に応じて電圧が分配されるが、保持容量の容量値をCaとすれば、分配
比kは「Cc/(Ca+Cc+Cx)」となる。従って、電圧変化分ΔVを大きくする必
要があった。これに対して、本実施形態では駆動トランジスタ210のゲートに保持容量
を接続する必要がないので、分配比kを大きくすることができる。この結果、Xドライバ
14の消費電力を削減することができ、且つ、ダイナミックレンジを狭くすることが可能
となる。さらに、本実施形態の容量素子221は電圧を保持する機能があるが、その容量
値Ccは従来の画素回路における保持容量の容量値Caと同程度であれば足りる。
なお、以上で説明したように、本発明の画素回路は、基準電圧Vrefとデータデータ電
圧Vdataとの差によって発光輝度が決まる。従って、基準電圧Vrefとデータデータ電圧
Vdataの入力順は、上記の説明の逆でも構わない。
Furthermore, the voltage Vg at the node A changes during the writing period TWRT by the amount corresponding to the voltage change ΔV at the node B distributed by the capacitance ratio between the
As described above, in the pixel circuit of the present invention, the light emission luminance is determined by the difference between the reference voltage Vref and the data data voltage Vdata. Therefore, the input order of the reference voltage Vref and the data data voltage Vdata may be the reverse of the above description.
<変形例>
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。以下
、それらの一例を説明する。
(1)上述した実施形態においてはバッファ303の一例としてソースフォロアを例示し
たが、図10に示す回路構成であってもよい。このバッファ303に走査信号GSEL−
iが供給されると、コンデンサ314と抵抗315で構成されるハイパスフィルタによっ
て走査信号GSEL−iの波形が微分される。そして、負のピークを有するパルスPによ
ってトランジスタ312が瞬間的にオンとなり、容量素子312に蓄積された電荷が放電
される。これによって、トランジスタ311のソース電位が接地される。この後、トラン
ジスタ311のソース電位が上昇し、データ線112を介して取り込まれた基準電圧Vre
f又はデータ電圧Vdataから、トランジスタ311の閾値電圧を引いた電圧が出力される
。このような構成において、トランジスタ312は容量素子312に蓄積された電荷を放
電させる手段として機能し、コンデンサ314と抵抗315は、サンプルホールド回路3
00のサンプル動作に同期してリセット信号を生成しトランジスタ312のゲートに供給
する手段として機能する。上述したソースフォロアではDCバイアス電流を流す必要があ
ったが、この回路構成では不要である。従って、消費電力を削減することができる。
<Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. Examples of these will be described below.
(1) Although the source follower is illustrated as an example of the
When i is supplied, the waveform of the scanning signal GSEL-i is differentiated by a high-pass filter including a
A voltage obtained by subtracting the threshold voltage of the
It functions as means for generating a reset signal in synchronization with the 00 sample operation and supplying it to the gate of the
(2)上述した実施形態ではトランジスタ211、212、及び301、並びに駆動トラ
ンジスタ210はpチャネル型で構成したが、これらをnチャネル型で構成してもよい。
図11に、変形例に係る画素回路200の構成を示す。この構成例においてトランジスタ
211n、212n、及び301n、並びに駆動トランジスタ210nは、トランジスタ
211、212、及び301、並びに駆動トランジスタ210に各々対応している。なお
、Yドライバ14は、Hレベルでアクティブとなる走査信号GSEL−1〜GSEL−3
60、制御信号G1−1〜G1−360、及び制御信号G2−1〜G2−360を生成し
て各画素回路200に供給する。
(2) In the above-described embodiment, the
FIG. 11 shows a configuration of a
60 , control signals G 1-1 to G 1-360 , and control signals G 2-1 to G 2-360 are generated and supplied to the
<電子機器>
次に、上述した実施形態に係る発光装置10を適用した電子機器について説明する。図
12に、発光装置10を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パ
ーソナルコンピュータ2000は、表示ユニットとしての発光装置10と本体部2010
を備える。本体部2010には、電源スイッチ2001及びキーボード2002が設けら
れている。この発光装置10はOLED素子230を用いるので、視野角が広く見易い画
面を表示できる。
図13に、発光装置10を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000、複
数の操作ボタン3001及びスクロールボタン3002、並びに表示ユニットとしての発
光装置10を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、発光装置10
に表示される画面がスクロールされる。
図14に、発光装置10を適用した情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assista
nts)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001及び電源スイ
ッチ4002、並びに表示ユニットとしての発光装置10を備える。電源スイッチ400
2を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が発光装置10に表示され
る。
なお、発光装置10が適用される電子機器としては、図11〜図14に示すものの他、
デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープ
レコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワ
ークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げら
れる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した発光装置10が適用可能
である。また、直接画像や文字などを表示する電子機器の表示部に限られず、被感光体に
光を照射することにより間接的に画像もしくは文字を形成するために用いられる印刷機器
の光ラインヘッドに適用してもよい。更に、バルクシリコン上に形成されたマイクロディ
スプレイであってもよい。この場合には、高精細な画素回路200をバルクシリコン上に
形成できるので、光学系と組み合わせてビューファインダ等に適用することが可能となる
。
<Electronic equipment>
Next, an electronic apparatus to which the
Is provided. The
FIG. 13 shows a configuration of a mobile phone to which the
The screen displayed on is scrolled.
FIG. 14 shows a portable information terminal (PDA: Personal Digital Assista) to which the
nts). The
When 2 is operated, various types of information such as an address book and a schedule book are displayed on the
In addition, as an electronic device to which the light-emitting
Digital still cameras, LCD TVs, viewfinder type, monitor direct-view type video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks, calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, touch panel devices, etc. It is done. And the light-emitting
10…発光装置、12…制御回路、14…Yドライバ、16…Xドライバ、102…走
査線、104、106…制御線、112…データ線、114…給電線、200…画素回路
、210…駆動トランジスタ、211、212、301…トランジスタ、221、302
…容量素子、230…OLED素子、300…サンプルホールド回路、303…バッファ
。
DESCRIPTION OF
... capacitor element, 230 ... OLED element, 300 ... sample hold circuit, 303 ... buffer.
Claims (10)
前記発光素子に流れる前記駆動電流の電流量を制御する駆動トランジスタと、
前記発光素子に前記駆動電流を供給する経路に設けられた第1スイッチング手段と、
前記駆動トランジスタのゲートとドレインとの間に設けられた第2スイッチング手段と
、
前記駆動トランジスタのゲートに一端が接続された第1容量素子と、
基準電圧が第1期間に、前記駆動電流に応じたデータ電圧が第2期間に時分割多重され
たデータ信号が供給され、当該データ信号を前記第1期間の一部又は全部でサンプルホー
ルドすると共に前記第2期間の一部又は全部でサンプルホールドして前記第1容量素子の
他端に供給するサンプルホールド回路と、
を備えた画素回路。 A light emitting element that emits light according to a drive current;
A drive transistor for controlling the amount of the drive current flowing in the light emitting element;
First switching means provided in a path for supplying the drive current to the light emitting element;
Second switching means provided between the gate and drain of the driving transistor;
A first capacitive element having one end connected to the gate of the driving transistor;
A data signal in which the reference voltage is time-division multiplexed in the second period and the data voltage corresponding to the driving current is supplied in the first period, and the data signal is sampled and held in part or all of the first period. A sample and hold circuit that samples and holds part or all of the second period and supplies the sample to the other end of the first capacitor;
A pixel circuit comprising:
出力端子が前記第1容量素子の他端に接続され、入力インピーダンスがハイインピーダ
ンスで出力インピーダンスがローインピーダンスとなるインピーダンス変換回路と、
前記インピーダンス変換回路の入力端子と固定電位との間に設けられた第2容量素子と
、
一端に前記データ信号が供給され、他端が前記インピーダンス変換回路の入力端子と接
続され、前記データ信号をサンプルするタイミングでオン状態となる第3スイッチング手
段と、
を備えていることを特徴とする請求項1に記載の画素回路。 The sample and hold circuit includes:
An impedance conversion circuit having an output terminal connected to the other end of the first capacitive element, an input impedance of high impedance, and an output impedance of low impedance;
A second capacitive element provided between an input terminal of the impedance conversion circuit and a fixed potential;
A third switching unit which is supplied with the data signal at one end and connected to the input terminal of the impedance conversion circuit at the other end and is turned on at a timing of sampling the data signal;
The pixel circuit according to claim 1, further comprising:
2に記載の画素回路。 The pixel circuit according to claim 2, wherein the impedance conversion circuit includes a source follower.
第1電源と一端が接続された第3容量素子と、
前記第3容量素子の他端と第2電源との間に設けられ、ゲートが当該インピーダンス変
換回路の入力端子に接続されるトランジスタと、
前記第3容量素子に蓄積された電荷を放電させるリセット手段と、
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の画素回路。 The impedance conversion circuit is
A third capacitive element having one end connected to the first power source;
A transistor provided between the other end of the third capacitive element and the second power supply, the gate of which is connected to the input terminal of the impedance conversion circuit;
Resetting means for discharging the charge accumulated in the third capacitive element;
The pixel circuit according to claim 2, further comprising:
前記第3容量素子の一端と他端との間に設けられたリセット用のトランジスタと、
前記サンプルホールド回路のサンプル動作に同期してリセット信号を生成し前記トラン
ジスタのゲートに供給するリセットパルス生成回路と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の画素回路。 The reset means includes
A resetting transistor provided between one end and the other end of the third capacitive element;
A reset pulse generation circuit that generates a reset signal in synchronization with the sample operation of the sample hold circuit and supplies the reset signal to the gate of the transistor;
The pixel circuit according to claim 4, further comprising:
線と前記データ線の交差に対応して設けられた複数の画素回路とを備え、複数の水平走査
期間から構成される垂直走査期間を、リセット期間、補償期間、書込期間、及び発光期間
に分けて前記複数の画素回路を駆動する発光装置であって、
前記複数の画素回路の各々は、
駆動電流に応じて発光する発光素子と、
前記発光素子に流れる前記駆動電流の電流量を制御する駆動トランジスタと、
前記発光素子に前記駆動電流を供給する経路に設けられ、前記第1制御線を介して供給
される第1制御信号に基づいてオン・オフが制御される第1スイッチング手段と、
前記駆動トランジスタのゲートとドレインとの間に設けられ、前記第2制御線を介して
供給される第2制御信号に基づいてオン・オフが制御される第2スイッチング手段と、
前記駆動トランジスタのゲートに一端が接続された第1容量素子と、
前記走査線を介して供給される走査信号に基づいて、当該走査信号がアクティブとなる
期間に前記データ線を介して供給されるデータ信号をサンプルして前記第1容量素子の他
端に供給するサンプルホールド回路とを備え、
前記リセット期間において前記第1スイッチング手段をオン状態にし、前記補償期間に
おいて前記第1スイッチング手段をオフ状態にし、前記書込期間において前記第1スイッ
チング手段をオフ状態にし、前記発光期間において前記第1スイッチング手段をオン状態
とする前記第1制御信号を生成して前記第1制御線に供給する第1駆動手段と、
前記リセット期間において前記第2スイッチング手段をオン状態にし、前記補償期間に
おいて前記第2スイッチング手段をオン状態にし、前記書込期間において前記第2スイッ
チング手段をオフ状態にし、前記発光期間において前記第2スイッチング手段をオフ状態
にする前記第2制御信号を生成して前記第2制御線に供給する第2駆動手段と、
前記補償期間の開始のサンプル期間において前記データ信号を構成する基準電圧をサンプルして前記補償期間が終了するまで前記基準電圧をホールドすると共に、前記書込期間において前記データ信号を構成するデータ電圧をサンプルして前記発光期間が終了するまでホールドするように前記サンプルホールド回路を制御する前記走査信号を生成して前記走査線に供給する第3駆動手段と、
を備え、
前記データ信号は、前記基準電圧と前記データ電圧とが時分割で供給されることによって構成された信号であることを特徴とする発光装置。
A plurality of scanning lines, a plurality of first control lines, a plurality of second control lines, a plurality of data lines, and a plurality of pixel circuits provided corresponding to intersections of the scanning lines and the data lines. A vertical scanning period composed of the horizontal scanning period is divided into a reset period, a compensation period, a writing period, and a light emitting period, and drives the plurality of pixel circuits,
Each of the plurality of pixel circuits is
A light emitting element that emits light according to a drive current;
A drive transistor for controlling the amount of the drive current flowing in the light emitting element;
A first switching means provided in a path for supplying the driving current to the light emitting element and controlled to be turned on / off based on a first control signal supplied via the first control line;
Second switching means provided between a gate and a drain of the driving transistor and controlled to be turned on and off based on a second control signal supplied via the second control line;
A first capacitive element having one end connected to the gate of the driving transistor;
Based on the scanning signal supplied through the scanning line, the data signal supplied through the data line is sampled and supplied to the other end of the first capacitor element during a period when the scanning signal is active. With a sample and hold circuit,
The first switching means is turned on in the reset period, the first switching means is turned off in the compensation period, the first switching means is turned off in the writing period, and the first switching means is turned on in the light emission period. First driving means for generating and supplying the first control signal for turning on the switching means to the first control line;
The second switching means is turned on in the reset period, the second switching means is turned on in the compensation period, the second switching means is turned off in the writing period, and the second switching means is turned on in the light emission period. Second driving means for generating the second control signal for turning off the switching means and supplying the second control signal to the second control line;
The reference voltage constituting the data signal is sampled in the sample period at the start of the compensation period, the reference voltage is held until the compensation period ends, and the data voltage constituting the data signal in the write period is Third driving means for generating and supplying the scanning signal for controlling the sample and hold circuit to sample and hold until the light emission period ends; and
With
The light emitting device according to claim 1, wherein the data signal is a signal configured by supplying the reference voltage and the data voltage in a time division manner.
当てられる第2期間とを含み、前記書込期間は所定の水平走査期間のうち前記第2期間の
一部又は全部に設定され、前記サンプル期間は前記所定の水平走査期間に先行する水平走
査期間の前記第1期間の一部又は全部に設定されることを特徴とする請求項6に記載の発
光装置。 One horizontal scanning period includes a first period in which the reference voltage is allocated and a second period in which the data voltage is allocated, and the writing period is a part of the second period in a predetermined horizontal scanning period or The light emitting device according to claim 6, wherein the light emitting device is set to all, and the sampling period is set to a part or all of the first period of a horizontal scanning period preceding the predetermined horizontal scanning period.
制御する駆動トランジスタと、前記発光素子に前記駆動電流を供給する経路に設けられた
第1スイッチング手段と、前記駆動トランジスタのゲートとドレインとの間に設けられた
第2スイッチング手段と、前記駆動トランジスタのゲートに一端が接続された第1容量素
子と、前記駆動電流に応じたデータ電圧と基準電圧とが時分割多重されたデータ信号がデ
ータ線を介して供給されると、当該データ信号を所定のタイミングでサンプルホールドし
て前記第1容量素子の他端に供給するサンプルホールド回路とを備えた画素回路を、リセ
ット期間、補償期間、書込期間、及び発光期間に分けて駆動する画素回路の駆動方法であ
って、
前記リセット期間において、前記第1スイッチング手段及び前記第2スイッチング手段
をオン状態にし、
前記補償期間の開始のサンプル期間において前記データ信号の前記基準電圧をサンプル
して、前記補償期間が終了するまで前記基準電圧をホールドするように前記サンプルホー
ルド回路を制御し、
前記補償期間において、前記第1スイッチング手段をオフ状態とし、前記第2スイッチ
ング手段をオン状態にし、
前記書込期間において、前記データ信号の前記データ電圧をサンプルしてホールドする
ように前記サンプルホールド回路を制御すると共に、前記第1スイッチング手段及び第2
スイッチング手段をオフ状態にし、
前記発光期間において、前記第1スイッチング手段をオン状態とすると共に前記第2ス
イッチング手段をオフ状態にする、
ことを特徴とする画素回路の駆動方法。 A light-emitting element that emits light according to a drive current; a drive transistor that controls a current amount of the drive current that flows through the light-emitting element; and a first switching unit that is provided in a path for supplying the drive current to the light-emitting element; A second switching unit provided between a gate and a drain of the driving transistor; a first capacitance element having one end connected to the gate of the driving transistor; and a data voltage and a reference voltage corresponding to the driving current. A pixel circuit including a sample and hold circuit that, when a time-division multiplexed data signal is supplied via a data line, samples and holds the data signal at a predetermined timing and supplies the data signal to the other end of the first capacitor element A driving method of a pixel circuit that is divided into a reset period, a compensation period, a writing period, and a light emission period,
In the reset period, the first switching means and the second switching means are turned on,
Controlling the sample and hold circuit to sample the reference voltage of the data signal in a sample period at the start of the compensation period and hold the reference voltage until the end of the compensation period;
In the compensation period, the first switching means is turned off, the second switching means is turned on,
In the writing period, the sample and hold circuit is controlled so as to sample and hold the data voltage of the data signal, and the first switching means and the second switching means
Turn off the switching means,
In the light emission period, the first switching means is turned on and the second switching means is turned off.
A driving method of a pixel circuit.
当てられる第2期間とを含み、
前記書込期間を、所定の水平走査期間のうち前記第2期間の一部又は全部に設定し、
前記サンプル期間を、前記所定の水平走査期間に先行する水平走査期間の前記第1期間
の一部又は全部に設定する、
ことを特徴とする請求項9に記載の画素回路の駆動方法。 One horizontal scanning period includes a first period in which the reference voltage is assigned and a second period in which the data voltage is assigned,
The writing period is set to a part or all of the second period in a predetermined horizontal scanning period,
Setting the sample period to a part or all of the first period of a horizontal scanning period preceding the predetermined horizontal scanning period;
The pixel circuit driving method according to claim 9.
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