JP5245195B2 - 画素回路 - Google Patents
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Description
Ids=(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs−Vth)2・・・式1
このトランジスタ特性式1において、Idsはソース/ドレイン間に流れるドレイン電流を表わしており、画素回路では発光素子に供給される出力電流である。Vgsはソースを基準としてゲートに印加されるゲート電圧を表わしており、画素回路では上述した入力電圧である。Vthはトランジスタの閾電圧である。又μはトランジスタのチャネルを構成する半導体薄膜の移動度を表わしている。その他Wはチャネル幅を表わし、Lはチャネル長を表わし、Coxはゲート容量を表わしている。このトランジスタ特性式1から明らかな様に、薄膜トランジスタは飽和領域で動作する時、ゲート電圧Vgsが閾電圧Vthを超えて大きくなると、オン状態となってドレイン電流Idsが流れる。原理的に見ると上記のトランジスタ特性式1が示す様に、ゲート電圧Vgsが一定であれば常に同じ量のドレイン電流Idsが発光素子に供給される。従って、画面を構成する各画素に全て同一のレベルの映像信号を供給すれば、全画素が同一輝度で発光し、画面の一様性(ユニフォーミティ)が得られるはずである。
Ids=kμ(Vgs−Vth)2=kμ(Vsig−ΔV)2・・・式2
上記式2において、k=(1/2)(W/L)Coxである。この特性式2からVthの項がキャンセルされており、発光素子ELに供給される出力電流IdsはドライブトランジスタTrdの閾電圧Vthに依存しない事が分かる。基本的にドレイン電流Idsは映像信号の信号電圧Vsigによって決まる。換言すると、発光素子ELは映像信号Vsigに応じた輝度で発光する事になる。その際Vsigは帰還量ΔVで補正されている。この補正量ΔVは丁度特性式2の係数部に位置する移動度μの効果を打ち消すように働く。したがって、ドレイン電流Idsは実質的に映像信号Vsigのみに依存する事になる。
Ids=kμ(Vgs−Vth)2=kμ(Vsig−ΔV)2・・・式2
上記式2において、k=(1/2)(W/L)Coxである。この特性式2からVthの項がキャンセルされており、発光素子ELに供給される出力電流IdsはドライブトランジスタTrdの閾電圧Vthに依存しない事が分かる。基本的にドレイン電流Idsは映像信号の信号電圧Vsigによって決まる。換言すると、発光素子ELは映像信号Vsigに応じた輝度で発光する事になる。その際Vsigは帰還量ΔVで補正されている。この補正量ΔVは丁度特性式2の係数部に位置する移動度μの効果を打ち消すように働く。したがって、ドレイン電流Idsは実質的に映像信号Vsigのみに依存する事になる。
Claims (11)
- 制御信号を供給する行状の走査線と映像信号を供給する列状の信号線とが交差する部分に配され、少なくともサンプリングトランジスタと、これに接続する画素容量と、これに接続するドライブトランジスタと、これに接続する発光素子とを含み、
前記サンプリングトランジスタは、該走査線に割り当てられた水平走査期間に該走査線から供給される制御信号に応じ導通して該信号線から供給された映像信号を該画素容量に印加することでサンプリングし、
前記画素容量は、一端と他端とがそれぞれ該ドライブトランジスタのゲートとソースに接続され、該サンプリングされた映像信号に応じて該ドライブトランジスタのゲートに入力電圧を印加し、
前記ドライブトランジスタは、所定の発光期間中該入力電圧に応じた出力電流を該発光素子に供給し、
前記発光素子は、該ドライブトランジスタから供給された出力電流により該映像信号に応じた輝度で発光する画素回路であって、
画素回路は、更に、
画素容量の他端と所定の基準電位との間に接続され、導通状態にされることで画素容量の他端に基準電位が印加される第1のスイッチングトランジスタと、ドライブトランジスタと電源との間に接続され、非導通状態とされることで発光素子の発光を停止させる第2のスイッチングトランジスタとを含む、出力電流の該閾電圧に対する依存性を打ち消すために該ドライブトランジスタの閾電圧を検出して該画素容量に書き込む補正手段を備えており、
第1のスイッチングトランジスタが導通状態とされて画素容量の他端に基準電位が印加され次いで第1のスイッチングトランジスタが非導通状態に切り換えられその後サンプリングトランジスタが導通状態とされ画素容量の一端に一定電位が印加されて画素容量にドライブトランジスタの閾電圧よりも高い電圧が充電され、次いで、第2のスイッチングトランジスタが導通状態とされて画素容量がドライブトランジスタの閾電圧になるまで充電された後に第2のスイッチングトランジスタが非導通状態とされ、
次いで、信号線の電位が一定電位から映像電位に変化した後に第2のスイッチングトランジスタが導通状態とされた後サンプリングトランジスタが非導通状態とされ、サンプリングされた映像信号に応じて該ドライブトランジスタのゲートに入力電圧を印加した状態で、発光素子に電流が流れる画素回路。 - 画素容量の一端が一定電位に保持された状態でドライブトランジスタに流れる電流が画素容量の他端に供給されることで、該画素容量は、該画素容量の他端と一端との間の電位差が該閾電圧になるまで充電され、以って、該ドライブトランジスタの閾電圧が検出され該画素容量に書き込まれる請求項1記載の画素回路。
- 水平走査期間の前半で該ドライブトランジスタの閾電圧が検出されて該画素容量に書き込まれ、
前記サンプリングトランジスタは、該水平走査期間の後半で該信号線から供給される映像信号を該画素容量にサンプリングし、
前記画素容量は、該サンプリングされた映像信号に該書き込まれた閾電圧を加えた入力電圧を該ドライブトランジスタのゲートとソース間に印加し、以って出力電流の該閾電圧に対する依存性を打ち消す請求項1記載の画素回路。 - 前記第1のスイッチングトランジスタは、該走査線よりも前に走査される他の走査線から供給される制御信号に応じて導通状態とされる請求項1記載の画素回路。
- 前記第1のスイッチングトランジスタは、該走査線よりも前に位置する他の走査線に割り当てられた前の水平走査期間に該他の走査線から供給される制御信号に応じて導通状態とされ、以って該画素容量の両端の電位差が該ドライブトランジスタの閾電圧を超えるように設定される請求項4記載の画素回路。
- 前記第1のスイッチングトランジスタは、該走査線の直前に位置する他の走査線に割り当てられた直前の水平走査期間に該他の走査線から供給される制御信号に応じて導通状態とされ、以って該画素容量の両端の電位差が該ドライブトランジスタの閾電圧を超えるように設定される請求項5記載の画素回路。
- 前記サンプリングトランジスタは、水平走査期間内で該信号線が映像信号の電位になる信号供給期間に、該信号線から供給された映像信号を該画素容量にサンプリングする一方、
前記補正手段は、水平走査期間内で該信号線が一定電位になる信号固定期間に、該ドライブトランジスタの閾電圧を検出して該画素容量に書き込む請求項1記載の画素回路。 - 前記補正手段は、他の走査線に割り当てられる水平走査期間内の信号固定期間でも動作し、各信号固定期間で時分割的に該画素容量を該閾電圧まで充電する請求項7記載の画素回路。
- 前記信号固定期間は、各走査線に順次割り当てられる各水平走査期間を互いに区切る水平ブランキング期間であり、
前記補正手段は、各水平ブランキング期間で時分割的に該画素容量を該閾電圧まで充電する請求項8記載の画素回路。 - 前記補正手段が各信号固定期間で該画素容量を充電したら、該信号線が一定電位から映像信号の電位に切り替わる前に該サンプリングトランジスタを閉じて該画素容量を該信号線から電気的に切り離す請求項8記載の画素回路。
- 前記ドライブトランジスタは、その出力電流がチャネル領域の閾電圧に加えキャリア移動度に対しても依存性を有し、
前記補正手段は、該出力電流のキャリア移動度に対する依存性を打ち消すために、該水平走査期間の一部で動作し、該映像信号がサンプリングされている状態で該ドライブトランジスタから出力電流を取り出し、これを該画素容量に負帰還して該入力電圧を補正する請求項1記載の画素回路。
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