JP5067134B2 - Display device and driving method of display device - Google Patents
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Description
本発明は、表示装置及び表示装置の駆動方法に関し、例えば有機EL(Electro Luminescence)素子によるアクティブマトリックス型の表示装置に適用することができる。本発明は、複数回の期間に分けて信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を駆動トランジスタにより放電させて信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を駆動トランジスタのしきい値電圧に設定する際に、書込トランジスタのゲートソース間の容量にコンデンサを設け、このコンデンサによるカップリングにより信号レベル保持用コンデンサの端子電圧を低下させることにより、複数回に分けて駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正する場合でも、正しく駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正することができるようにする。 The present invention relates to a display device and a display device driving method, and can be applied to, for example, an active matrix display device using an organic EL (Electro Luminescence) element. In the present invention, when the voltage between the terminals of the signal level holding capacitor is set to the threshold voltage of the driving transistor by discharging the voltage between the terminals of the signal level holding capacitor by the driving transistor in a plurality of periods. A capacitor is provided in the capacity between the gate and source of the write transistor, and the terminal voltage of the signal level holding capacitor is reduced by coupling with this capacitor, thereby correcting variations in the threshold voltage of the drive transistor in multiple steps. Even in this case, it is possible to correct the variation in the threshold voltage of the driving transistor correctly.
従来、有機EL素子を用いたアクティブマトリックス型の表示装置は、有機EL素子による画素と有機EL素子を駆動する駆動回路とによる画素回路をマトリックス状に配置して表示部が形成され、この表示部の周囲に配置した水平駆動回路及び垂直駆動回路により各画素回路を駆動して所望の画像を表示する。 2. Description of the Related Art Conventionally, an active matrix type display device using organic EL elements has a display unit formed by arranging pixel circuits based on pixels of organic EL elements and drive circuits for driving the organic EL elements in a matrix. Each pixel circuit is driven by a horizontal drive circuit and a vertical drive circuit arranged around the image display device to display a desired image.
この有機EL素子を用いた表示装置に関して、特開2005−345722号公報には、有機EL素子を駆動する駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正して各画素の階調を設定することにより、このしきい値電圧のばらつきによる画質劣化を防止し、Nチャンネル型のトランジスタを使用する場合でも、高い画質を確保することが可能な構成が提案されている。また特開2007−133284号公報には、このしきい値電圧のばらつきを補正する処理を複数回に分けて実行する構成が提案されている。この特開2007−133284号公報には、さらに有機EL素子を駆動するトランジスタの移動度のばらつきによる画質劣化を防止する方法も開示されている。 Regarding a display device using this organic EL element, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-345722 discloses a method for correcting the variation in threshold voltage of a driving transistor for driving the organic EL element and setting the gradation of each pixel. A configuration has been proposed in which image quality deterioration due to variations in threshold voltage is prevented and high image quality can be ensured even when N-channel transistors are used. Japanese Patent Laid-Open No. 2007-133284 proposes a configuration in which the process of correcting the variation in threshold voltage is executed in a plurality of times. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-133284 also discloses a method for preventing image quality deterioration due to variations in mobility of transistors that drive organic EL elements.
ここで図3は、この特開2005−345722号公報に開示の表示装置を示す接続図である。この表示装置1は、水平セレクタ(HSEL)2により水平駆動回路3が構成され、またドライブスキャナ(DSCN)4A、ライトスキャナ(WSCN)4B、第1及び第2のオートゼロスキャナ(AZCN1及びAZCN2)4C及び4Dにより垂直駆動回路5が構成される。
FIG. 3 is a connection diagram showing the display device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-345722. In this
ここで水平セレクタ2は、表示部6の信号線SIGにそれぞれ対応する複数のラッチ回路で入力画像データD1を順次ラッチすることにより、この画像データD1を各信号線SIGに振り分ける。また各信号線SIGに振り分けた画像データD1をそれぞれディジタルアナログ変換処理し、各信号線SIGに接続された各画素の階調を順次示す駆動信号Ssigを信号線SIG毎に生成する。水平セレクタ2は、この駆動信号Ssigを対応する信号線SIGに出力する。
Here, the
ライトスキャナ4A、ドライブスキャナ4B、第1及び第2のオートゼロスキャナ4C及び4Dは、それぞれ図示しない信号生成回路で生成された基準信号を順次転送することにより、各走査線の駆動信号DS、WS、AZ1、AZ2を生成し、この駆動信号DS、WS、AZ1、AZ2をそれぞれ対応する走査線に出力する。
The
表示部6は、所定の画素回路7をマトリックス状に配置して形成される。ここで画素回路7は、信号レベル保持用コンデンサC1の両端をそれぞれゲート及びソースに接続したソースフォロワ回路構成のNMOSトランジスタTR1(以下、駆動トランジスタと呼ぶ)により、電流駆動型の発光素子である有機EL素子8を駆動する。なおここでCpは、有機EL素子8の容量成分である。またVcatは、有機EL素子8のカソード電圧である。
The
この駆動トランジスタTR1は、ドライブスキャナ4Bから出力される駆動信号であるドライブ信号DSによりオンオフ動作するNMOSトランジスタTR2を介して、駆動用電源Vccにドレインが接続される。これにより画素回路7は、ドライブ信号DSによるトランジスタTR2のオンオフ制御により駆動トランジスタTR1への電源Vccの供給が制御され、発光、非発光が制御される。
The drive transistor TR1 has a drain connected to the drive power supply Vcc via an NMOS transistor TR2 that is turned on and off by a drive signal DS that is a drive signal output from the
またこの駆動トランジスタTR1は、それぞれ第1及び第2のオートゼロスキャナ4C及び4Dから出力される駆動信号である第1及び第2のオートゼロ信号AZ1及びAZ2によりオンオフ動作するNMOSトランジスタTR3及びTR4を介して、ゲート及びソースが第1及び第2の基準電源Vini及びVss2に接続される。これにより画素回路7は、これら第1及び第2のオートゼロ信号AZ1及びAZ2によるトランジスタTR3及びTR4の制御により信号レベル保持用コンデンサC1の両端電位をそれぞれ基準電圧Vini及びVss2に設定する。 The driving transistor TR1 is connected to NMOS transistors TR3 and TR4 which are turned on and off by first and second autozero signals AZ1 and AZ2, which are driving signals output from the first and second autozero scanners 4C and 4D, respectively. The gate and the source are connected to the first and second reference power sources Vini and Vss2. Thus, the pixel circuit 7 sets the potentials at both ends of the signal level holding capacitor C1 to the reference voltages Vini and Vss2, respectively, by controlling the transistors TR3 and TR4 with the first and second auto zero signals AZ1 and AZ2.
また駆動トランジスタTR1は、ライトスキャナ4Aから出力される駆動信号である書込み信号WSによりオンオフ動作するNMOSトランジスタTR5(以下、書込トランジスタと呼ぶ)を介して、ゲートが信号線SIGに接続される。これにより画素回路7は、この書込み信号WSによる書込トランジスタTR5の制御により信号線SIGに出力される駆動信号Ssigの電圧が信号レベル保持用コンデンサC1の一端に設定される。
The drive transistor TR1 has a gate connected to the signal line SIG via an NMOS transistor TR5 (hereinafter referred to as a write transistor) that is turned on and off by a write signal WS that is a drive signal output from the
ここで図4は、この画素回路7の動作の説明に供するタイムチャートである。ここで表示部6は、図4(A)において信号書き込みにより駆動トランジスタTR1への信号線SIGの接続を示すように、フレーム単位のライン順次により各画素回路7の階調が設定される。各画素回路7は、この階調を設定する1水平走査期間(1H)の前後、一定の期間が非発光期間T1に設定され、残りが発光期間T2に設定される(図4(B))。
Here, FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the pixel circuit 7. Here, in the
画素回路7は、非発光期間T1が時点t1により開始すると、第1及び第2のオートゼロ信号AZ1及びAZ2によりトランジスタTR3及びTR4がオン状態に設定され(図4(C)及び(D))、駆動トランジスタTR1のゲート電圧Vg及びソース電圧Vs(図4(E)及び(F))がそれぞれ基準電圧Vss2及びViniに設定される。ここで基準電圧Vss2及びViniは、電位差Vss2−Viniが駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthより十分に大きな電圧に設定される。これにより画素回路7は、信号レベル保持用コンデンサC1の両端電位差が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthより大きな電圧に設定される。 In the pixel circuit 7, when the non-light emission period T1 starts at the time point t1, the transistors TR3 and TR4 are set to the on state by the first and second auto zero signals AZ1 and AZ2 (FIGS. 4C and 4D). The gate voltage Vg and the source voltage Vs (FIGS. 4E and 4F) of the drive transistor TR1 are set to the reference voltages Vss2 and Vini, respectively. Here, the reference voltages Vss2 and Vini are set such that the potential difference Vss2−Vini is sufficiently larger than the threshold voltage Vth of the drive transistor TR1. Thereby, in the pixel circuit 7, the potential difference between both ends of the signal level holding capacitor C1 is set to a voltage larger than the threshold voltage Vth of the driving transistor TR1.
続いて画素回路7は、時点t2において、第1のオートゼロ信号AZ1が立ち下げられ、駆動トランジスタTR1のソース側トランジスタTR3がオフ状態に設定される。これにより画素回路7は、駆動トランジスタTR1のゲートソース間電圧Vgsに応じた駆動電流が駆動トランジスタTR1のソースから流出する。ここで駆動トランジスタTR1のゲート側基準電圧Vss2は、この駆動トランジスタTR1による駆動電流が信号レベル保持用コンデンサC1の有機EL素子8側端を充電するように、すなわち有機EL素子8のカソード電圧Vcatに比して有機EL素子8のアノード電圧を十分に低い電圧に保持する電圧に設定される。これにより画素回路7は、信号レベル保持用コンデンサC1の有機EL素子8側端の電圧が駆動トランジスタTR1による充電により徐々に上昇し、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が徐々に低下し、この端子間電圧が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthとなると、駆動トランジスタTR1がオフ状態に動作を切り換え、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧の低下が停止する。これにより画素回路7は、信号レベル保持用コンデンサC1の両端電位差が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthに設定される。
Subsequently, at the time point t2, in the pixel circuit 7, the first auto-zero signal AZ1 is lowered, and the source-side transistor TR3 of the driving transistor TR1 is set to an off state. Thereby, in the pixel circuit 7, a driving current corresponding to the gate-source voltage Vgs of the driving transistor TR1 flows out from the source of the driving transistor TR1. Here, the gate-side reference voltage Vss2 of the drive transistor TR1 is set to the cathode voltage Vcat of the
画素回路7は、続く時点t3において、第2のオートゼロ信号AZ2が立ち下げられて、駆動トランジスタTR1のゲート側トランジスタTR4がオフ状態に設定され、またドライブ信号DSが立ち下げられて、駆動トランジスタTR1への電源Vccの供給が停止される。また続く時点t4で、書込み信号WSが立ち上げられて書込トランジスタTR5がオン状態に設定され、これにより駆動トランジスタTR1のゲートが信号線SIGに接続される。画素回路7は、所定のタイミングで書込み信号WSが立ち下げられて書込トランジスタTR5がオフ状態に設定され、これにより信号線SIGに出力される駆動信号Ssigの電圧Vsigが信号レベル保持用コンデンサC1の一端にホールドされる。これにより画素回路7は、信号レベル保持用コンデンサC1に設定された駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthにより補正して、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動信号Ssigの電圧Vsigに応じた電圧に設定される。 In the pixel circuit 7, at the subsequent time t3, the second auto-zero signal AZ2 is lowered, the gate-side transistor TR4 of the drive transistor TR1 is set to the off state, and the drive signal DS is lowered to drive the drive transistor TR1. The supply of power Vcc to is stopped. At the subsequent time t4, the write signal WS is raised and the write transistor TR5 is set to the on state, whereby the gate of the drive transistor TR1 is connected to the signal line SIG. In the pixel circuit 7, the write signal WS is lowered at a predetermined timing and the write transistor TR5 is set to an off state, whereby the voltage Vsig of the drive signal Ssig output to the signal line SIG is changed to the signal level holding capacitor C1. Is held at one end. Thereby, the pixel circuit 7 corrects the threshold voltage Vth of the driving transistor TR1 set in the signal level holding capacitor C1, and the voltage between the terminals of the signal level holding capacitor C1 corresponds to the voltage Vsig of the driving signal Ssig. Set to the correct voltage.
画素回路7は、発光期間T2の開始時点t5でトランジスタTR1への電源Vccの供給が開始される。これにより画素回路7は、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧によるゲートソース間電圧Vgsにより有機EL素子8を電流駆動し、有機EL素子8の容量Cpによるブートストラップ動作により有機EL素子8を発光させる。なおここでこの駆動トランジスタTR1による有機EL素子8の駆動電流Idsは、次式により表される。ここでVgsは、駆動トランジスタTR1のゲートソース間電圧であり、信号レベル保持用コンデンサC1の両端電圧差である。またμはトランジスタTR1の移動度、WはトランジスタTR1のチャンネル幅、LはトランジスタTR1のチャンネル長、CoxはトランジスタTR1の単位面積当りのゲート絶縁膜の容量、VthはトランジスタTR1のしきい値電圧である。
The pixel circuit 7 starts to supply the power source Vcc to the transistor TR1 at the start time t5 of the light emission period T2. As a result, the pixel circuit 7 drives the
この図3及び図4の構成によれば、駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthで補正して信号線SIGに出力される駆動信号Ssigの電圧Vsigを信号レベル保持用コンデンサC1に設定することにより、駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthのばらつきによる画質の劣化を防止することができる。 3 and 4, the voltage Vsig of the drive signal Ssig output to the signal line SIG after being corrected with the threshold voltage Vth of the drive transistor TR1 is set in the signal level holding capacitor C1. Therefore, it is possible to prevent deterioration in image quality due to variations in the threshold voltage Vth of the driving transistor TR1.
ところでこの図3に示す構成では、事前に、信号レベル保持用コンデンサC1の両端電圧を基準電圧Vini及びVss2に設定して信号レベル保持用コンデンサC1の両端電位差Vss2−Viniを駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthより十分に大きな電圧に設定した後、信号レベル保持用コンデンサC1の両端電位差を駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthに設定する。 In the configuration shown in FIG. 3, the voltage across the signal level holding capacitor C1 is set to the reference voltages Vini and Vss2 in advance, and the potential difference Vss2-Vini across the signal level holding capacitor C1 is set to the threshold of the driving transistor TR1. After setting the voltage sufficiently higher than the value voltage Vth, the potential difference across the signal level holding capacitor C1 is set to the threshold voltage Vth of the driving transistor TR1.
この事前に、信号レベル保持用コンデンサC1の両端電圧を基準電圧Vini及びVss2に設定する処理のうち、駆動トランジスタTR1のゲート側電圧Vss2の設定については、書込トランジスタTR5を介して信号線SIGにより実行することもでき、この場合、トランジスタTR4を省略して画素回路7の構成を簡略化することができる。また駆動トランジスタTR1のソース側電圧Viniの設定については、電源電圧Vccの立ち下げにより設定できると考えられる。このようにすれば画素回路を構成するトランジスタ数を低減することができ、表示部を一段と高解像度化することができると考えられる。またこの場合に、特開2007−133284号公報に開示の手法を適用して、信号レベル保持用コンデンサC1に駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthを設定する処理を複数回に分けて実行すれば、高解像度化により動作周波数を高周波数化する場合でも、しきい値電圧Vthを設定する時間を十分に確保することができ、駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthのばらつきによる画質劣化を確実に防止できると考えられる。また併せて特開2007−133284号公報に開示の駆動トランジスタの移動度のばらつきによる画質の劣化を防止する手法を適用して、一段と画質を向上できると考えられる。 Of the processing for setting the voltage across the signal level holding capacitor C1 to the reference voltages Vini and Vss2 in advance, the setting of the gate side voltage Vss2 of the drive transistor TR1 is performed by the signal line SIG via the write transistor TR5. In this case, the transistor TR4 can be omitted and the configuration of the pixel circuit 7 can be simplified. Further, it is considered that the source side voltage Vini of the driving transistor TR1 can be set by lowering the power supply voltage Vcc. In this way, it is considered that the number of transistors constituting the pixel circuit can be reduced and the display section can be further improved in resolution. In this case, if the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-133284 is applied, the process of setting the threshold voltage Vth of the drive transistor TR1 in the signal level holding capacitor C1 is executed in multiple steps. Even when the operating frequency is increased by increasing the resolution, a sufficient time for setting the threshold voltage Vth can be secured, and image quality deterioration due to variations in the threshold voltage Vth of the driving transistor TR1 can be ensured. It can be prevented. In addition, it is considered that the image quality can be further improved by applying the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-133284 for preventing the deterioration of the image quality due to the variation in the mobility of the drive transistor.
図5は、これらの点を考慮して考えられる表示装置を示すブロック図である。この表示装置11は、所定の絶縁基板上に表示部12が作成され、この表示部12の周囲に水平駆動回路13及び垂直駆動回路14が設けられる。水平駆動回路13には、水平セレクタ(HSEL)15が設けられ、また垂直駆動回路14には、ライトスキャナ(WSCN)16A、ドライブスキャナ(DSCN)16Bが設けられる。
FIG. 5 is a block diagram showing a display device that can be considered in consideration of these points. In the
水平セレクタ(HSEL)15は、水平セレクタ2と同様にして各信号線SIGに画像データD1を振り分けてディジタルアナログ変換処理する。水平セレクタ15は、所定の固定電圧Vofsとこのディジタルアナログ変換結果とを交互に出力することにより、固定電圧Vofsを間に挟んで、信号線SIGに接続された各画素の階調を示す階調電圧Vsigの連続による駆動信号Ssigを各信号線SIGに出力する(図7(C)参照)。
The horizontal selector (HSEL) 15 distributes the image data D1 to each signal line SIG and performs a digital-analog conversion process in the same manner as the
ライトスキャナ16A、ドライブスキャナ16Bは、それぞれ図示しない信号生成回路で生成された基準信号を順次転送することにより、各走査線の駆動信号DS、WSを生成し、この駆動信号DS、WSをそれぞれ対応する走査線に出力する。
The
表示部12は、画素回路(PIX)17をマトリックス状に配置して作成される。ここで図6に示すように、画素回路17は、信号レベル保持用コンデンサC1への基準電圧の設定に係るトランジスタTR3及びTR4が省略された点、このトランジスタTR3及びTR4の省略に関連する構成が異なる点を除いて、図3の画素回路7と同一に構成される。
The
図7に示すように、各画素回路17は、有機EL素子8の発光を停止させる非発光期間T1が時点t1で開始すると、ドライブ信号DSの電圧が発光期間T2の電圧Vccから基準電圧Viniに立ち下げられる(図7(B))。ここでこの基準電圧Viniは、有機EL素子8のカソード電圧Vcatに有機EL素子8のしきい値電圧を加算した電圧より低い電圧に設定される。これにより画素回路17は、駆動トランジスタTR1の駆動信号DS側がソースとして機能し、有機EL素子8のアノード電圧が立ち下がり、有機EL素子8が発光を停止する。また駆動トランジスタTR1を介して信号レベル保持用コンデンサC1の有機EL素子8側端から蓄積電荷が放電し、これにより有機EL素子8のアノード電圧が立ち下がって信号レベル保持用コンデンサC1の有機EL素子8側端の電圧(駆動トランジスタTR1のソース電圧Vs)(図7(E))が電圧Viniに設定される。
As shown in FIG. 7, in each
続いて画素回路17は、駆動信号Ssigにより信号線SIGが所定電圧Vofsに立ち下がると、時点t2で書込み信号WSにより書込トランジスタTR5がオン状態に切り換えられる(図7(A)及び(C))。これにより画素回路17は、駆動トランジスタTR1のゲート電圧Vgがこの信号線SIGの電圧Vofsに設定され、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧がVofs−Viniに設定される。ここで画素回路17では、この端子間電圧Vofs−Viniが駆動トランジスタTR1のしきい値電圧をVthより大きくなるように電圧Vofs、Viniが設定される。これにより画素回路17では、時点t1から時点t2までの期間で、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthより大きな電圧に設定され、信号レベル保持用コンデンサC1に駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthを設定するための準備処理が実行される。
Subsequently, in the
続いて画素回路17は、駆動信号Ssigが固定電位Vofsに保持されている期間の時点t3で、書込トランジスタTR5をオン状態に保持したままの状態で、ドライブ信号DSが発光期間T2の電圧Vccに立ち上げられて駆動トランジスタTR1への電源の供給が開始される(図7(B))。また続いて信号線SIGの信号レベルが階調電圧Vsigに設定される直前の時点t4で、書込み信号WSにより書込トランジスタTR5がオフ状態に切り換えられる。
Subsequently, the
これにより画素回路17は、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthより大きい場合であることを条件に、時点t3から時点t4までの期間Tth1の間、駆動トランジスタTR1を介して電源Vccにより信号レベル保持用コンデンサC1の有機EL素子8側端に充電電流が流れ、駆動トランジスタTR1のソース電圧Vsが徐々に上昇する(図7(E))。その結果、画素回路17は、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が徐々に駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthに接近する。なお画素回路17は、固定電位Vofsの設定によりこのように有機EL素子8側端の電圧Vsが上昇しても有機EL素子8が発光しないように設定される。
Thereby, the
画素回路17は、時点t4で書込み信号WSにより書込トランジスタTR5がオフ状態に切り換えられると、有機EL素子8の容量Cpによるブートストラップ動作を開始し、駆動トランジスタTR1のゲート電圧Vg及びソース電圧Vsが徐々に上昇する(図7(D)及び(E))。
When the write transistor TR5 is switched to the OFF state by the write signal WS at the time point t4, the
画素回路17は、一定時間経過して再び信号線SIGの信号レベルが電圧Vofsに設定されると、時点t5で書込み信号WSにより書込トランジスタTR5がオン状態に切り換えられて駆動トランジスタTR1のゲートが信号線SIGに接続される。また続いて信号線SIGの信号レベルが階調電圧Vsigに設定される直前の時点t6で、書込み信号WSにより書込トランジスタTR5がオフ状態に切り換えられる。
In the
これにより画素回路17は、時点t5から時点t6までの期間Tth2の間、期間Tth1の場合と同様にして、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が徐々に駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthに接近し、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthとなると、ソース電圧Vsの上昇が停止する。これにより画素回路17は、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthに設定される。なおこれによりこの図7の例では、期間Tth1と期間Tth2との2回の処理で、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthに設定されるものの、この繰り返しの回数は、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthとなるに十分な回数だけ繰り返すことができ、3回以上としてもよい。
Accordingly, the
画素回路17は、続いて駆動信号Ssigが当該画素回路17の階調電圧Vsigに設定されている時点t7で書込み信号WSが立ち上げられて書込トランジスタTR5がオン状態に設定され、これにより駆動トランジスタTR1のゲートが信号線SIGに接続される。また一定期間Tμが経過した時点t8で、書込み信号WSが立ち下げられ、これにより信号線SIGに出力されている駆動信号Ssigの階調電圧Vsigが信号レベル保持用コンデンサC1の一端にホールドされる。これにより画素回路17は、信号レベル保持用コンデンサC1に設定された駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthにより補正して、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が階調電圧Vsigに応じた電圧に設定される。これによりこの表示装置11では、駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthのばらつきによる画質劣化を防止することができる。
The
ここでこの時点t7から時点t8までの期間Tμにおいては、駆動トランジスタTR1のゲート電圧Vgを階調電圧Vsigに設定した状態で駆動トランジスタTR1に電源Vccを供給していることから、駆動トランジスタTR1は、ゲートソース間電圧Vgsに応じてソース電圧Vsが徐々に上昇することになる。またここでこのソース電圧Vsの上昇速度は、(1)式により駆動トランジスタTR1の移動度が大きい場合程、早くなる。またソース電圧Vsが上昇すると、ゲートソース間電圧Vgsが低下することにより、ソース電流が流れ難くなる。 Here, in the period Tμ from time t7 to time t8, the power supply Vcc is supplied to the drive transistor TR1 with the gate voltage Vg of the drive transistor TR1 set to the gradation voltage Vsig. The source voltage Vs gradually rises according to the gate-source voltage Vgs. Here, the rising speed of the source voltage Vs is faster as the mobility of the driving transistor TR1 is larger according to the equation (1). Further, when the source voltage Vs increases, the gate-source voltage Vgs decreases, so that the source current hardly flows.
これにより画素回路17は、この一定期間Tμにより、移動度が大きい駆動トランジスタ程、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が低下し、移動度のばらつきを補正して画質の劣化が防止される。
As a result, the
画素回路17は、時点t8で書込み信号WSが立ち下げられると、発光期間T2が開始し、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧によるゲートソース間電圧Vgsにより有機EL素子8を電流駆動する。なおこの発光期間T2において、画素回路17は、有機EL素子8の容量Cpによる駆動トランジスタTR1のブートストラップ動作により、期間Tμで設定された駆動トランジスタTR1のゲート電圧Vg及びソース電圧Vsが徐々に上昇して有機EL素子8が発光を開始し、やがてこれらゲート電圧Vg及びソース電圧Vsの上昇が停止してこれらゲート電圧Vg及びソース電圧Vsが一定電圧に保持される。
When the write signal WS falls at time t8, the
ところで図8に示すように、期間Tth1及びTth2間の時点t4から時点t5までの期間TXの間、画素回路17では、駆動トランジスタTR1のブートストラップ動作により、駆動トランジスタTR1のソース電流で有機EL素子8の寄生容量Cpを充電し、その結果、駆動トランジスタTR1のソース電圧Vsが上昇する。ここで画素回路17では、このソース電圧Vsの上昇により駆動トランジスタTR1のゲート電圧Vgも上昇することになり、その結果、時点t4から時点t5までの期間TXの間、駆動トランジスタTR1のゲートソース間電圧はほぼ一定電圧に保持されることになる。
Incidentally, as shown in FIG. 8, during the period TX from the time point t4 to the time point t5 between the periods Tth1 and Tth2, in the
しかしながら時点t4から時点t5までの期間の間の駆動トランジスタのソース電圧Vsの電圧上昇により、ソース電圧Vsが電圧Vofs−Vth以上に上昇してしまう場合も予測される。この場合、画素回路17は、時点t5で続く2回目の期間Tth2を開始した時点で、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧ΔVが駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vth以下となり、その結果、画素回路17では、駆動トランジスタTR1のしきい値電圧のばらつきを正しく補正することが困難になる問題があり、表示画像の画質が劣化することになる。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を駆動トランジスタのしきい値電圧以上に設定した後、複数回に分けて駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正する場合でも、正しく駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正することができる表示装置及び表示装置の駆動方法を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and after setting the voltage between the terminals of the signal level holding capacitor to be equal to or higher than the threshold voltage of the driving transistor, the threshold voltage of the driving transistor is divided into a plurality of times. Therefore, it is an object of the present invention to propose a display device and a driving method of the display device that can correct the variation of the threshold voltage of the driving transistor correctly even when the variation of the display device is corrected.
上記の課題を解決するため請求項1の発明は、画素回路をマトリックス状に配置して形成された表示部に対して、前記表示部の信号線及び走査線を介して水平駆動回路及び垂直駆動回路により前記画素回路を駆動することにより、前記表示部で所望の画像を表示する表示装置に適用して、前記画素回路は、少なくとも発光素子と、信号レベル保持用コンデンサと、前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記発光素子のアノードを前記ソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタと、前記垂直駆動回路から出力される書込信号によりオン動作して、前記駆動トランジスタのゲートを前記信号線に接続する書込トランジスタとを有し、前記水平駆動回路は、所定の固定電圧を間に挟んだ各画素の階調を示す階調電圧の連続による駆動信号を対応する前記信号線に出力し、前記垂直駆動回路は、前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、前記駆動信号が前記固定電圧に設定される期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記信号線に接続することにより、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記固定電圧に設定して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定した後、前記駆動信号が前記階調電圧に設定される補正休止期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオフ動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記信号線から切り離し、少なくとも前記補正休止期間を間に挟んだ、前記駆動信号が前記固定電圧に設定される第1及び第2の期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記信号線に接続し、前記駆動トランジスタの電源の制御により前記信号レベル保持用コンデンサの前記発光素子側端を前記駆動トランジスタにより充電することにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定し、続いて前記駆動信号が前記階調電圧に設定される期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記信号線に接続することにより、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記階調電圧に設定し、前記画素回路は、前記書込トランジスタのゲート及びソース間に設けられた容量によるカップリングにより、前記書込信号の立ち下げによって前記駆動トランジスタのゲート電圧及びソース電圧を降下させ、前記補正休止期間の間、前記固定電圧から前記駆動トランジスタのしきい値電圧を減じた電圧以下に前記ソース電圧を保持する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
また請求項4の発明は、画素回路をマトリックス状に配置して形成された表示部に対して、前記表示部の信号線及び走査線を介して水平駆動回路及び垂直駆動回路により前記画素回路を駆動することにより、前記表示部で所望の画像を表示する表示装置の駆動方法に適用して、前記画素回路は、少なくとも発光素子と、信号レベル保持用コンデンサと、前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記発光素子のアノードを前記ソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタと、前記垂直駆動回路から出力される書込信号によりオン動作して、前記駆動トランジスタのゲートを前記信号線に接続する書込トランジスタとを有し、前記駆動方法は、所定の固定電圧を間に挟んだ各画素の階調を示す階調電圧の連続による駆動信号を対応する前記信号線に出力する駆動信号出力ステップと、前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、前記駆動信号が前記固定電圧に設定される期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記信号線に接続することにより、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記固定電圧に設定して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定するしきい値電圧設定の前処理ステップと、前記駆動信号が前記階調電圧に設定される補正休止期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオフ動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記信号線から切り離し、少なくとも前記補正休止期間を間に挟んだ、前記駆動信号が前記固定電圧に設定される第1及び第2の期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記信号線に接続し、前記駆動トランジスタの電源の制御により前記信号レベル保持用コンデンサの前記発光素子側端を前記駆動トランジスタにより充電することにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定するしきい値電圧設定ステップと、続いて前記駆動信号が前記階調電圧に設定される期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記信号線に接続することにより、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記階調電圧に設定する階調電圧設定ステップとを有し、前記しきい値電圧設定ステップは、前記書込トランジスタのゲート及びソース間に設けられた容量によるカップリングにより、前記書込信号の立ち下げによって前記駆動トランジスタのゲート電圧及びソース電圧を降下させ、前記補正休止期間の間、前記固定電圧から前記駆動トランジスタのしきい値電圧を減じた電圧以下に前記ソース電圧を保持する。 According to a fourth aspect of the present invention, with respect to a display portion formed by arranging pixel circuits in a matrix, the pixel circuits are arranged by a horizontal drive circuit and a vertical drive circuit via signal lines and scanning lines of the display portion. The pixel circuit is applied at least to a light emitting element, a signal level holding capacitor, and both ends of the signal level holding capacitor. Is connected to the gate and the source, the anode of the light emitting element is connected to the source, and the driving transistor drives the light emitting element with a driving current according to the voltage between the gate and the source, and is output from the vertical driving circuit A write transistor that is turned on by a write signal and connects a gate of the drive transistor to the signal line, and the drive method includes a predetermined transistor A drive signal output step for outputting a drive signal to a corresponding signal line by a continuous gradation voltage indicating a gradation of each pixel sandwiching a constant voltage, and a non-light emission period for stopping light emission of the light emitting element, In a period in which the drive signal is set to the fixed voltage, the write transistor is turned on by the write signal, and a gate side end of the signal level holding capacitor is connected to the signal line. Preprocessing for threshold voltage setting in which the gate side end of the level holding capacitor is set to the fixed voltage and the voltage across the terminals of the signal level holding capacitor is set to a voltage equal to or higher than the threshold voltage of the driving transistor. The write transistor is turned off by the write signal in a correction pause period in which the drive signal is set to the gradation voltage, and the signal In the first and second periods in which the drive signal is set to the fixed voltage, the gate side end of the bell holding capacitor is separated from the signal line, and at least the correction pause period is interposed therebetween. The write transistor is turned on by a signal, the gate side end of the signal level holding capacitor is connected to the signal line, and the light emitting element side end of the signal level holding capacitor is controlled by the power supply of the driving transistor. A threshold voltage setting step of setting a voltage between terminals of the signal level holding capacitor to a threshold voltage of the driving transistor by charging with the driving transistor, and subsequently, the driving signal becomes the gradation voltage. In a set period, the write transistor is turned on by the write signal, and the signal level holding capacitor A gradation voltage setting step for setting the gate side end of the signal level holding capacitor to the gradation voltage by connecting the gate side end of the threshold voltage setting step to the threshold voltage setting step. Reduces the gate voltage and the source voltage of the driving transistor by the fall of the write signal due to the coupling by the capacitance provided between the gate and the source of the write transistor, and during the correction pause period, The source voltage is held below a voltage obtained by subtracting the threshold voltage of the driving transistor from a fixed voltage.
請求項1又は請求項4の構成によれば、補正休止期間において、信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧により駆動トランジスタを介して信号レベル保持用コンデンサのソース側が充電されて信号レベル保持用コンデンサのソース側電圧が上昇する場合でも、このソース電圧を固定電圧から前記駆動トランジスタのしきい値電圧を減じた電圧以下に保持することができる。従って続く期間では、駆動トランジスタにより駆動トランジスタのしきい値電圧を信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧に設定して、駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正することができ、これにより信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を駆動トランジスタのしきい値電圧以上に設定した後、複数回に分けて駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正する場合でも、正しく駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正することができる。
According to the configuration of
本発明によれば、信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を駆動トランジスタのしきい値電圧以上に設定した後、複数回に分けて駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正する場合でも、正しく駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正することができる。 According to the present invention, even when the voltage between the terminals of the signal level holding capacitor is set to be equal to or higher than the threshold voltage of the driving transistor and then the variation in the threshold voltage of the driving transistor is corrected multiple times, Variations in the threshold voltage of the driving transistor can be corrected.
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
(1)実施例の構成
図1は、図6との対比により本発明の実施例1の表示装置を示すブロック図である。この表示装置21において、図6の表示装置と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。この表示装置21は、書込トランジスタTR5を信号線SIGに接続する書込トランジスタTR5のゲートソース間に、コンデンサC2が設けられた点を除いて、図6について上述した表示装置と同一に構成される。なおここでこの容量C2は、配線パターンにより作成される。
(1) Configuration of Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a display apparatus according to
図2に示すように、この表示装置21は、複数回の期間Tth1、Tth2に分けて信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧を駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthに設定するようにして、書込み信号WSの立ち下げによって発生するコンデンサC2によるカップリングにより信号レベル保持用コンデンサC1の端子電圧を低下させ、これによりこれら複数回の期間Tth1、Tth2の間の補正休止期間TXの間で、信号レベル保持用コンデンサC1の有機EL素子8側端の電圧が、電圧Vofs−Vthより立ち上がらないようにする。従ってコンデンサC2の容量は、駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthがばらついて、補正休止期間TXの開始時点で駆動トランジスタTR1のソース電圧Vsが種々に変化する場合でも、さらには駆動トランジスタTR1の移動度μがばらついて補正休止期間TXにおけるソース電圧Vsの上昇速度が種々に変化する場合でも、補正休止期間TXの間で、信号レベル保持用コンデンサC1の有機EL素子8側端の電圧を確実に電圧Vofs−Vth以下に保持できる容量に設定される。
As shown in FIG. 2, the
ここで書込み信号WSの信号レベルの立ち下がりをVaとすると、トランジスタTR1のゲートソース間容量は十分に小さいことにより、コンデンサC2の容量(コンデンサC2の符号を用いて示す)と、駆動トランジスタTR1のゲート及びアース間の容量とでこの電圧Vaを分圧した電圧ΔVaだけ駆動トランジスタTR1のゲート電圧Vgのゲート電圧がカップリングにより低下することになり、この電圧降下ΔVaは、次式により表すことができる。 Here, when the trailing edge of the signal level of the write signal WS is Va, the capacitance between the gate and source of the transistor TR1 is sufficiently small, so that the capacitance of the capacitor C2 (indicated by the symbol of the capacitor C2) and the driving transistor TR1. The gate voltage of the gate voltage Vg of the drive transistor TR1 is reduced by coupling by a voltage ΔVa obtained by dividing the voltage Va by the capacitance between the gate and the ground, and this voltage drop ΔVa can be expressed by the following equation. it can.
従って駆動トランジスタTR1のソース電圧Vsは、書込み信号WSの信号レベルの立ち下がりにより、次式に示す電圧ΔVsだけ降下することになる。 Therefore, the source voltage Vs of the drive transistor TR1 drops by the voltage ΔVs shown in the following equation due to the fall of the signal level of the write signal WS.
この(2)及び(3)式の関係、駆動トランジスタTR1のばらつきを考慮して、コンデンサC2の容量、書込み信号WSの電圧が設定される。なお図2においては、この実施例による駆動トランジスタTR1のゲート電圧Vg及びソース電圧Vsを実線により示し、図7について上述したゲート電圧Vg及びソース電圧Vsを破線により示す。 The capacitance of the capacitor C2 and the voltage of the write signal WS are set in consideration of the relationship between the expressions (2) and (3) and the variation of the drive transistor TR1. In FIG. 2, the gate voltage Vg and the source voltage Vs of the drive transistor TR1 according to this embodiment are indicated by solid lines, and the gate voltage Vg and the source voltage Vs described above with reference to FIG. 7 are indicated by broken lines.
(2)実施例の動作
以上の構成において、この表示装置21では(図1)、水平駆動回路13及び垂直駆動回路14による表示部22の駆動により順次ライン単位で表示部22の画素回路27に信号線SIGの階調電圧Vsigが設定されると共に、この設定された階調電圧Vsigにより各画素回路27の有機EL素子8が発光し、所望の画像が表示部22で表示される。
(2) Operation of Example In the above configuration, in the display device 21 (FIG. 1), the
すなわちこの表示装置21では、非発光期間T1において(図7参照)、各画素回路27に設けられた信号レベル保持用コンデンサC1の一端が信号線SIGの階調電圧Vsigに設定され、発光期間T2において、この信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧によるゲートソース間電圧Vgsにより駆動トランジスタTR1で有機EL素子8が駆動される。これによりこの表示装置では、信号線SIGの階調電圧Vsigに応じた発光輝度で各画素回路27の有機EL素子8が発光する。
That is, in the
表示装置21は、この階調電圧Vsigの設定に先立って、非発光期間T1が開始すると、始めに信号レベル保持用コンデンサC1の両端電圧差が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vth以上の電圧に設定された後、この信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧に応じた電流により信号レベル保持用コンデンサC1のソース側端が充電され、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧に設定される。表示装置21は、その後、駆動トランジスタTR1のゲートが信号線SIGに接続されて信号レベル保持用コンデンサC1の一端の電圧が階調電圧Vsigに設定されることにより、駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthにより補正して信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が階調電圧Vsigに対応する電圧に設定される。これにより表示装置21では、駆動トランジスタTR1のしきい値電圧のばらつきによる画質劣化が有効に回避される。また階調電圧Vsigを設定する際に一定期間Tμの間、信号線SIGに接続されて駆動トランジスタTR1に電源が供給され、これにより信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動トランジスタTR1の移動度により補正されて、駆動トランジスタTR1の移動度のばらつきによる画質劣化が防止される。
Prior to the setting of the gradation voltage Vsig, when the non-light emission period T1 starts, the
またさらに画素回路27では、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧を駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vth以上の電圧に設定した後、2回の期間Tth1及びTth2に分けて、この信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動トランジスタTR1により放電されて駆動トランジスタTR1のしきい値電圧に設定され、これにより高解像度化により動作周波数を高周波数化した場合でも、しきい値電圧Vthを設定する時間を十分に確保して、駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthのばらつきによる画質劣化を確実に防止することができる。
Further, in the
しかしながらこのように複数回の期間Tth1及びTth2に分けて信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧を駆動トランジスタTR1のしきい値電圧に設定する場合、1回目の期間Tth1の期間で、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧を駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthに十分に近づけることが困難な場合も発生する。この場合には、これら期間Tth1及びTth2の間の補正休止期間TXにおける駆動トランジスタTR1のブートストラップ動作により駆動トランジスタTR1のソース電圧Vsが電圧Vofs−Vth以上にまで上昇し、結局、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧を正しく駆動トランジスタTR1のしきい値電圧に設定することが困難になる恐れがある。 However, when the voltage between the terminals of the signal level holding capacitor C1 is set to the threshold voltage of the driving transistor TR1 in this way divided into a plurality of periods Tth1 and Tth2, the signal level is held during the first period Tth1. There may be a case where it is difficult to make the voltage between the terminals of the capacitor C1 sufficiently close to the threshold voltage Vth of the drive transistor TR1. In this case, the source voltage Vs of the drive transistor TR1 rises to the voltage Vofs−Vth or more by the bootstrap operation of the drive transistor TR1 in the correction pause period TX between these periods Tth1 and Tth2, and eventually the signal level holding There is a risk that it is difficult to correctly set the voltage across the capacitor C1 to the threshold voltage of the drive transistor TR1.
そこでこの実施例では、書込トランジスタTR5のゲート及びソース間にコンデンサC2が配置され、書込み信号WSが立ち下げられて1回目の期間Tth1が終了する時点で、このコンデンサC2による書込み信号WSのカップリングによりトランジスタTR1のゲート電圧Vg及びソース電圧Vsを立ち下げ、補正休止期間TXの間では、駆動トランジスタTR1のソース電圧Vsが電圧Vofs−Vthを越えないように設定される。 Therefore, in this embodiment, the capacitor C2 is arranged between the gate and the source of the write transistor TR5, and when the write signal WS falls and the first period Tth1 ends, the cup of the write signal WS by the capacitor C2 is terminated. The gate voltage Vg and the source voltage Vs of the transistor TR1 are lowered by the ring, and the source voltage Vs of the driving transistor TR1 is set so as not to exceed the voltage Vofs−Vth during the correction pause period TX.
これによりこの実施例では、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthより大きい場合であることを条件に、続く2回目の期間Tth2において、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧が駆動トランジスタTR1を介して放電し、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧を駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthに正しく設定することができる。従って、駆動トランジスタTR1のしきい値電圧Vthのばらつきによる画質劣化を有効に回避することができる。 Thus, in this embodiment, the signal level holding capacitor is used in the subsequent second period Tth2 on the condition that the voltage between the terminals of the signal level holding capacitor C1 is larger than the threshold voltage Vth of the driving transistor TR1. The inter-terminal voltage of C1 is discharged through the driving transistor TR1, and the inter-terminal voltage of the signal level holding capacitor C1 can be correctly set to the threshold voltage Vth of the driving transistor TR1. Accordingly, it is possible to effectively avoid image quality deterioration due to variations in the threshold voltage Vth of the drive transistor TR1.
(3)実施例の効果
以上の構成によれば、複数回の期間に分けて信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を駆動トランジスタにより放電させて信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を駆動トランジスタTR1のしきい値電圧に設定する際に、書込トランジスタのゲートソース間の容量によるカップリングにより信号レベル保持用コンデンサの端子電圧を低下させることにより、複数回に分けて駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正する場合でも、正しく駆動トランジスタのしきい値電圧のばらつきを補正することができる。
(3) Effects of the embodiment According to the above configuration, the voltage between the terminals of the signal level holding capacitor is discharged by the driving transistor in a plurality of periods, and the voltage between the terminals of the signal level holding capacitor is set to the driving transistor TR1. The threshold voltage of the drive transistor is divided into multiple times by reducing the terminal voltage of the signal level holding capacitor by coupling due to the capacitance between the gate and source of the write transistor. Even in the case of correcting the variation of the driving transistor, it is possible to correct the variation of the threshold voltage of the driving transistor correctly.
なお上述の実施例においては、配線パターンにより容量C2を作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、書込トランジスタTR5のゲート及びソースのオーバーラップにより作成してもよい。 In the above-described embodiment, the case where the capacitor C2 is created by the wiring pattern has been described. However, the present invention is not limited to this, and the capacitor C2 may be created by overlapping the gate and the source of the write transistor TR5.
また上述の実施例においては、走査線に出力する電源の直接の制御により駆動トランジスタTR1の電源を制御する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図3について上述したように、別途、トランジスタTR2を設けて駆動トランジスタの電源を制御してもよい。 In the above-described embodiment, the case where the power source of the driving transistor TR1 is controlled by directly controlling the power source output to the scanning line has been described. However, the present invention is not limited to this, and as described above with reference to FIG. The transistor TR2 may be provided to control the power supply of the driving transistor.
また上述の実施例においては、駆動トランジスタTR1のドレイン電圧を所定電圧Viniに立ち下げて信号レベル保持用コンデンサC1の有機EL素子側電圧を立ち下げ、信号レベル保持用コンデンサC1の端子間電圧を駆動トランジスタのしきい値電圧以上に設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図3について上述したように専用のトランジスタTR4を介して所定の基準電圧を接続して信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を駆動トランジスタのしきい値電圧以上に設定する場合にも広く適用することができる。 In the above-described embodiment, the drain voltage of the drive transistor TR1 is lowered to the predetermined voltage Vini, the voltage on the organic EL element side of the signal level holding capacitor C1 is lowered, and the terminal voltage of the signal level holding capacitor C1 is driven. Although the case where the threshold voltage is set to be equal to or higher than the threshold voltage of the transistor has been described, the present invention is not limited to this, and as described above with reference to FIG. The present invention can also be widely applied when the capacitor terminal voltage is set to be equal to or higher than the threshold voltage of the driving transistor.
また上述の実施例では、発光素子に有機EL素子を使用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電流駆動型の各種発光素子を使用する場合に広く適用することができる。 In the above-described embodiments, the case where an organic EL element is used as a light-emitting element has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to cases where various current-driven light-emitting elements are used.
本発明は、例えば有機EL素子によるアクティブマトリックス型の表示装置に適用することができる。 The present invention can be applied to, for example, an active matrix display device using organic EL elements.
1、11、21……表示装置、3、13……水平駆動回路、5、15……垂直駆動回路、6、16、22……表示部、7、17、27……画素回路、8……有機EL素子、C1……信号レベル保持用コンデンサ、C2……コンデンサ、TR1〜TR5……トランジスタ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記画素回路は、
少なくとも発光素子と、
信号レベル保持用コンデンサと、
前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記発光素子のアノードを前記ソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタと、
前記垂直駆動回路から出力される書込信号によりオン動作して、前記駆動トランジスタのゲートを前記信号線に接続する書込トランジスタとを有し、
前記水平駆動回路は、
所定の固定電圧を間に挟んだ各画素の階調を示す階調電圧の連続による駆動信号を対応する前記信号線に出力し、
前記垂直駆動回路は、
前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、
前記駆動信号が前記固定電圧に設定される期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記信号線に接続することにより、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記固定電圧に設定して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定した後、
前記駆動信号が前記階調電圧に設定される補正休止期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオフ動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記信号線から切り離し、
少なくとも前記補正休止期間を間に挟んだ、前記駆動信号が前記固定電圧に設定される第1及び第2の期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記信号線に接続し、前記駆動トランジスタの電源の制御により前記信号レベル保持用コンデンサの前記発光素子側端を前記駆動トランジスタにより充電することにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定し、
続いて前記駆動信号が前記階調電圧に設定される期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記信号線に接続することにより、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記階調電圧に設定し、
前記画素回路は、
前記書込トランジスタのゲート及びソース間に設けられた容量によるカップリングにより、前記書込信号の立ち下げによって前記駆動トランジスタのゲート電圧及びソース電圧を降下させ、前記補正休止期間の間、前記固定電圧から前記駆動トランジスタのしきい値電圧を減じた電圧以下に前記ソース電圧を保持する
ことを特徴とする表示装置。 By driving the pixel circuit with a horizontal driving circuit and a vertical driving circuit via a signal line and a scanning line of the display unit with respect to a display unit formed by arranging pixel circuits in a matrix, the display unit In a display device that displays a desired image at
The pixel circuit includes:
At least a light emitting element;
A signal level holding capacitor;
A driving transistor for connecting both ends of the signal level holding capacitor to a gate and a source; connecting an anode of the light emitting element to the source; and driving the light emitting element with a driving current according to a voltage between the gate and the source;
A write transistor that is turned on by a write signal output from the vertical drive circuit and connects a gate of the drive transistor to the signal line;
The horizontal drive circuit includes:
A drive signal based on a continuation of gradation voltages indicating the gradation of each pixel sandwiching a predetermined fixed voltage is output to the corresponding signal line;
The vertical drive circuit includes:
In a non-light emitting period for stopping light emission of the light emitting element,
In a period in which the drive signal is set to the fixed voltage, the write transistor is turned on by the write signal, and a gate side end of the signal level holding capacitor is connected to the signal line. After setting the gate side end of the level holding capacitor to the fixed voltage and setting the voltage between the terminals of the signal level holding capacitor to a voltage equal to or higher than the threshold voltage of the driving transistor,
In the correction pause period in which the drive signal is set to the gradation voltage, the write transistor is turned off by the write signal, and the gate side end of the signal level holding capacitor is disconnected from the signal line,
In the first and second periods in which the drive signal is set to the fixed voltage, with at least the correction pause period in between, the write transistor is turned on by the write signal to hold the signal level The gate side end of the capacitor is connected to the signal line, and the light emitting element side end of the signal level holding capacitor is charged by the driving transistor by controlling the power supply of the driving transistor. Set the terminal voltage to the threshold voltage of the drive transistor,
Subsequently, in a period in which the drive signal is set to the gradation voltage, the write transistor is turned on by the write signal, and the gate side end of the signal level holding capacitor is connected to the signal line. By setting the gate side end of the signal level holding capacitor to the gradation voltage,
The pixel circuit includes:
The gate voltage and the source voltage of the driving transistor are lowered by a fall of the write signal by coupling due to a capacitance provided between the gate and the source of the write transistor, and the fixed voltage is applied during the correction pause period. The display device is characterized in that the source voltage is held below a voltage obtained by subtracting a threshold voltage of the driving transistor from
前記駆動トランジスタのドレイン電圧の立ち下げにより、前記駆動トランジスタを介して前記信号レベル保持用コンデンサの前記ソース側電圧を立ち下げることにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The vertical drive circuit includes:
By reducing the drain voltage of the drive transistor, the source-side voltage of the signal level holding capacitor is lowered via the drive transistor, whereby the voltage across the terminals of the signal level holding capacitor is reduced. The display device according to claim 1, wherein the display device is set to a voltage equal to or higher than a threshold voltage.
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the capacitor is formed by an overlap of a gate and a source of the write transistor.
前記画素回路は、
少なくとも発光素子と、
信号レベル保持用コンデンサと、
前記信号レベル保持用コンデンサの両端をゲート及びソースに接続し、前記発光素子のアノードを前記ソースに接続し、前記ゲート及びソース間電圧に応じた駆動電流で前記発光素子を駆動する駆動トランジスタと、
前記垂直駆動回路から出力される書込信号によりオン動作して、前記駆動トランジスタのゲートを前記信号線に接続する書込トランジスタとを有し、
前記駆動方法は、
所定の固定電圧を間に挟んだ各画素の階調を示す階調電圧の連続による駆動信号を対応する前記信号線に出力する駆動信号出力ステップと、
前記発光素子の発光を停止させる非発光期間において、
前記駆動信号が前記固定電圧に設定される期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記信号線に接続することにより、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記固定電圧に設定して前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧以上の電圧に設定するしきい値電圧設定の前処理ステップと、
前記駆動信号が前記階調電圧に設定される補正休止期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオフ動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記信号線から切り離し、少なくとも前記補正休止期間を間に挟んだ、前記駆動信号が前記固定電圧に設定される第1及び第2の期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記信号線に接続し、前記駆動トランジスタの電源の制御により前記信号レベル保持用コンデンサの前記発光素子側端を前記駆動トランジスタにより充電することにより、前記信号レベル保持用コンデンサの端子間電圧を前記駆動トランジスタのしきい値電圧に設定するしきい値電圧設定ステップと、
続いて前記駆動信号が前記階調電圧に設定される期間で、前記書込信号により前記書込トランジスタをオン動作させ、前記信号レベル保持用コンデンサの前記ゲート側端を前記信号線に接続することにより、前記信号レベル保持用コンデンサのゲート側端を前記階調電圧に設定する階調電圧設定ステップとを有し、
前記しきい値電圧設定ステップは、
前記書込トランジスタのゲート及びソース間に設けられた容量によるカップリングにより、前記書込信号の立ち下げによって前記駆動トランジスタのゲート電圧及びソース電圧を降下させ、前記補正休止期間の間、前記固定電圧から前記駆動トランジスタのしきい値電圧を減じた電圧以下に前記ソース電圧を保持する
ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
By driving the pixel circuit with a horizontal driving circuit and a vertical driving circuit via a signal line and a scanning line of the display unit with respect to a display unit formed by arranging pixel circuits in a matrix, the display unit In the driving method of the display device for displaying a desired image at
The pixel circuit includes:
At least a light emitting element;
A signal level holding capacitor;
A driving transistor for connecting both ends of the signal level holding capacitor to a gate and a source; connecting an anode of the light emitting element to the source; and driving the light emitting element with a driving current according to a voltage between the gate and the source;
A write transistor that is turned on by a write signal output from the vertical drive circuit and connects a gate of the drive transistor to the signal line;
The driving method is:
A drive signal output step for outputting a drive signal to a corresponding signal line by a continuous gradation voltage indicating a gradation of each pixel sandwiching a predetermined fixed voltage;
In a non-light emitting period for stopping light emission of the light emitting element,
In a period in which the drive signal is set to the fixed voltage, the write transistor is turned on by the write signal, and a gate side end of the signal level holding capacitor is connected to the signal line. Preprocessing for threshold voltage setting in which the gate side end of the level holding capacitor is set to the fixed voltage and the voltage across the terminals of the signal level holding capacitor is set to a voltage equal to or higher than the threshold voltage of the driving transistor. Steps,
In a correction pause period in which the drive signal is set to the gradation voltage, the write transistor is turned off by the write signal, and the gate side end of the signal level holding capacitor is disconnected from the signal line, at least In the first and second periods in which the drive signal is set to the fixed voltage with the correction pause period in between, the write transistor is turned on by the write signal, and the signal level holding capacitor A terminal of the signal level holding capacitor by connecting the gate side end of the signal level holding capacitor to the signal line and charging the light emitting element side end of the signal level holding capacitor by the driving transistor by controlling the power supply of the driving transistor. A threshold voltage setting step for setting an inter-voltage to a threshold voltage of the drive transistor;
Subsequently, in a period in which the drive signal is set to the gradation voltage, the write transistor is turned on by the write signal, and the gate side end of the signal level holding capacitor is connected to the signal line. A gradation voltage setting step for setting the gate side end of the signal level holding capacitor to the gradation voltage,
The threshold voltage setting step includes:
The gate voltage and the source voltage of the driving transistor are lowered by a fall of the write signal by coupling due to a capacitance provided between the gate and the source of the write transistor, and the fixed voltage is applied during the correction pause period. The method for driving a display device, characterized in that the source voltage is held below a voltage obtained by subtracting a threshold voltage of the driving transistor from
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