JP5524646B2 - 表示装置 - Google Patents

表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5524646B2
JP5524646B2 JP2010023285A JP2010023285A JP5524646B2 JP 5524646 B2 JP5524646 B2 JP 5524646B2 JP 2010023285 A JP2010023285 A JP 2010023285A JP 2010023285 A JP2010023285 A JP 2010023285A JP 5524646 B2 JP5524646 B2 JP 5524646B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
transistor
drive
organic
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010023285A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011164134A (ja
Inventor
宏一 三和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Global OLED Technology LLC
Original Assignee
Global OLED Technology LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2010023285A priority Critical patent/JP5524646B2/ja
Application filed by Global OLED Technology LLC filed Critical Global OLED Technology LLC
Priority to KR1020127021065A priority patent/KR101720707B1/ko
Priority to EP11702378.8A priority patent/EP2531993B1/en
Priority to CN201180008146.5A priority patent/CN102741909B/zh
Priority to PCT/US2011/023445 priority patent/WO2011097277A1/en
Priority to US13/020,488 priority patent/US8638277B2/en
Priority to TW100104129A priority patent/TWI501212B/zh
Publication of JP2011164134A publication Critical patent/JP2011164134A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5524646B2 publication Critical patent/JP5524646B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0819Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/088Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements using a non-linear two-terminal element
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0243Details of the generation of driving signals
    • G09G2310/0251Precharge or discharge of pixel before applying new pixel voltage
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0262The addressing of the pixel, in a display other than an active matrix LCD, involving the control of two or more scan electrodes or two or more data electrodes, e.g. pixel voltage dependent on signals of two data electrodes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/04Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043Preventing or counteracting the effects of ageing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/04Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043Preventing or counteracting the effects of ageing
    • G09G2320/045Compensation of drifts in the characteristics of light emitting or modulating elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Description

本発明は、自発光素子を用いた表示装置と、その駆動方法に関する。
近年、有機ELディスプレイの開発が盛んに行われ、進歩が著しい。有機ELのような自発光素子を用いた表示装置は、画素ごとに発光を制御できるため、コントラストや視野角特性に優れる。映像表示用途などでは、平均表示階調が低いため消費電力を低減できるメリットもある。一方で、発光素子の特性自体が使用に伴い劣化すると、画素ごとの使用履歴に従って輝度低下が起こる。表示画像や用途によっては、特定のパターンで輝度低下が起こり、それが「焼き付き」として知覚されることがある。
発光素子として有機EL素子を用いる場合、発光強度は素子に流れる電流に比例する。発光強度と素子電流の比は電流発光効率と呼ばれる。電流発光効率は本来、発光素子を構成する有機材料や素子構造、界面状態などにより決まり、表示領域全体に渡って一様である。したがって、均一な表示特性を得ようとする場合、発光素子に供給する電流を画素単位で均一になるよう制御すればよい。アクティブマトリクス方式の有機ELディスプレイでは、画素ごとに設けられているTFT素子により電流を制御し、有機EL素子を駆動する。TFT素子としては、一般的に低温多結晶シリコンTFTなどが用いられる。
低温多結晶シリコンTFTの特徴として、結晶粒界における伝導電子散乱のため、移動度やターンオン電圧が画素ごとにばらつくという問題がある。このため、移動度やターンオン電圧のばらつきを抑えたり、補正したりすることで、均一な画素電流を供給し、均一な表示特性を得る努力がなされてきた。例えば、特許文献1には、多結晶シリコンの結晶成長方向を制御し、結晶粒の形を揃える技術が記載されている。また、画素回路に駆動TFTのしきい値電圧をオフセットさせる機能を持たせ、TFTのしきい値電圧のばらつきに起因する表示特性のばらつきを改善する技術も多数考案されている。例えば、特許文献2などである。
特開2005−217214号公報 特開2008−203387号公報
M.E.Kondakova et al., SID 09 DIGEST,p1677
ここで、上記従来技術は、有機ELの電流発光効率の面内均一性が保たれていることを前提としている。しかしながら、実際には、有機EL素子自体は使用とともに劣化し電流発光効率が低下する。画素ごとの使用履歴の違いを反映して、電流発光効率は画素ごとに異なる速さで低下することになる。表示装置の用途や表示される画像などにより、有機EL素子の劣化速度の差が無視できない程度になると、その差が表示輝度ムラや焼き付きとして視認される。通常、有機ELディスプレイの装置寿命は輝度半減寿命で規定されるが、輝度ムラや焼き付きは数%の輝度差で許容限界に達するため、有機EL素子の効率低下は装置寿命を著しく損なう原因となる。そこで、有機EL素子の電流効率の低下に起因する表示輝度低下を補償したいという要望がある。
本発明は、複数の画素をマトリクス状に配し、各画素を駆動回路により駆動する表示装置であって、各画素は、流れる電流に応じて発光する発光素子と、この発光素子の目標輝度を示すデータ信号に応じて、前記発光素子に供給する駆動電流を制御する駆動素子とを含み、前記駆動回路は、前記発光素子の両端に掛かる駆動電圧に応じて、前記駆動素子に供給する前記データ信号を補正する補正手段を有し、前記駆動素子はトランジスタであって、前記補正手段によって、前記データ信号と前記駆動電圧に比例する電圧を前記駆動素子に印加し、前記補正手段が、前記データ信号と前記駆動電圧を入力とする乗算回路を含み、前記乗算回路は、ソース電極を前記データ信号の入力、ゲート電極を前記駆動電圧の入力、ドレイン電極を前記駆動素子のゲートに印加する制御電圧の出力とする、トランジスタ素子1個で構成され、前記補正手段により、前記データ信号に対応して前記発光素子に供給される駆動電流が、前記発光素子の電圧降下量の増加に伴い増加するように補正されることを特徴とする。
このように、本発明によれば、データ信号が発光素子の駆動電圧(ターンオン電圧)の変化に応じて補正されるため、発光素子の劣化によりデータ信号による駆動電流の減少を補償することができる。
実施形態1の画素回路の構成を示す図である。 実施形態1の駆動波形図である。 実施形態2の画素回路の構成を示す図である。 実施形態2の駆動波形図である。 有機EL素子の低電流発光輝度と素子電圧の関係を示す図である。 有機EL素子の低電流発光輝度と素子電圧の関係を示す図である。 実施形態2の回路の画素電流シミュレーション例を示す図である。 実施形態2の回路による画素機度補償計算例を示す図である。 実施形態2の回路による画素機度補償計算例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
「電流効率の低下についての検討」
有機EL素子は使用に伴い素子特性が劣化する。通常、劣化により素子の電流発光効率が低下し、素子駆動電圧が上昇する。電流発光効率の低下の原因は完全には解明されていないが、発光材料の変質による非発光再結合中心の生成が発光効率を低下させ、駆動電圧を上昇させる一因となっていることがわかっている(非特許文献1)。この非特許文献1によると、有機EL素子の駆動電圧の上昇と電流発光効率の低下には強い相関がある。このため、駆動電圧の上昇から、有機EL素子の発光特性の劣化を推測することができる。すなわち、発光効率の低下と駆動電圧(容量遷移電圧)の上昇はほぼ線形で、しかも、温度にほとんど依存しない。ここで、容量遷移電圧は有機層中にキャリヤが励起され有機EL素子の容量の変化が観察される電圧である。非特許文献1によると、容量遷移電圧の上昇は深い順位の非発光再結合中心の生成で説明できる。
このため、再結合中心はトラップとして機能し、有機EL素子のIV特性は単純に電圧の正の方向にシフトする。これを利用すると、有機EL素子の劣化を比較的単純な方法で補償することができる。容量遷移電圧は、電圧の印加に伴い素子内にキャリヤが増加し始める電圧であるから、IV特性上、巨視的には素子のターンオン電圧に対応する。容量遷移電圧の上昇は、素子のターンオン電圧の上昇として観察され、素子駆動電圧全体がターンオン電圧の上昇に伴い上昇する。
「電流効率低下についての補償」
有機EL素子からの発光強度Lは素子の駆動電流Iに比例する。電流発光効率をηとして、
L=η・I (1)
となる。
有機EL素子の駆動電圧上昇をΔvoledとし、これが素子の電流発光効率の低下Δηに比例すると仮定すると、
Δη=κΔvoled (2)
と表せる。ただし、κは温度に依らない定数である。
一方、TFT素子から供給される駆動電流Idは、
Id=(β/2)(V−Vth (3)
である。ただし、βは相互コンダクタンス、V,Vthは駆動TFTのゲート・ソース間電圧およびしきい値電圧である。
駆動TFTのゲート・ソース間電圧Vとして、表示データ信号電圧Vdatと有機EL素子の駆動電圧Vに比例する電圧を印加すると、
=Vdat(aV+b) (4)
となる。ここで、駆動電圧Vは、上述のように有機EL素子のターンオン電圧とすることができ、以下駆動電圧Vをターンオン電圧Vとする。
これは、回路上は、VdatとVの乗算出力と、Vdatを加算することで実現できる。ただし、a,bは乗算回路と加算回路の設計により決まる定数である。
ここで、有機EL素子の駆動電圧が素子の劣化にともないΔν変化したとすると、Vは、
=Vdat{aV (1+Δν)+b} (5)
となる。ただし、V は有機EL素子の劣化前の有機EL素子駆動電圧値である。
Δνは1に比べ十分小さいと考えてよいので、式(1),(3),(5)より、発光強度Lは、
L≒(β/2)Vdat ・ξ(1−Δη)(1+λΔV
となる。
ただし、ξ,λは、
ξ=aV +b
λ=(2aV )/(aV +b)
である。
ここで、κ=λとなるようにVを決めると、式(5)は、
L≒(β/2)Vdat ・ξ
となり、有機EL素子からの発光強度Lは、素子の発光効率の低下に依らずほぼ一定となる。
従って、駆動TFTのゲート・ソース間電圧Vとして、式(4)に示されるような、表示データ信号電圧Vdatと有機EL素子のターンオン電圧Vに比例する電圧を印加し、定数bを適切に設定することで、発光強度が発光効率ηの影響を受けないようにすることができることがわかる。
「実施形態1」
図1は、実施形態1の1画素分の回路図である。駆動トランジスタT1、書込みトランジスタT2、乗算器として機能するトランジスタT3、T3の乗算器入力を制御するトランジスタT4と、保持容量Csと、有機EL素子ELと、から構成される。
駆動トランジスタT1のドレインは高電圧Vddの電源1に、ソースは有機EL素子ELのアノードに接続され、有機EL素子ELのカソードは低電圧Vssの電源2に接続される。これによって、駆動トランジスタT1に流れる駆動電流が有機EL素子ELに電流に供給される。保持容量Csは、駆動トランジスタT1のゲート・ソース間に接続される。
トランジスタT2のソースはデータ線datに、ドレインはトランジスタT3のソースに接続されている。また、トランジスタT3のドレインは、駆動トランジスタT1のゲートに接続され、ゲートはトランジスタT4を介して有機EL素子ELのアノードに接続されている。
トランジスタT2のゲートは選択制御線sel、トランジスタT4のゲートはマージ制御線mrgに接続され、これら線の印加される電圧により制御される。データ線datには、表示データ電圧Vdatと一定電圧Vblkが交互にロードされる。ここで、電圧Vblkは駆動トランジスタT1を非導通状態にする一定電圧である。
図2は、実施形態1の回路の各所の信号波形であり、これを参照して、この回路の駆動方法について説明する。図2において、「dat」は、データ線datの信号の状態を示しており、白抜きの期間がデータ電圧であるVdatと、黒塗りの期間が所定の低電圧であるVblkとが交互に印加される。図2における選択制御線selが立ち上げられるタイミングからの動作について以下に説明する。なお、これ以前は、当該画素は、保持容量Csに保持されている電圧Vgs1に応じて駆動トランジスタT1に流れる電流によって有機EL素子ELが駆動されている。
データ線datの電圧が、所定の高電圧であるVdatに設定している状態で、選択制御線selをHレベルにするとともに、マージ制御mrgもHレベルとする。これによって、トランジスタT2,T4がオンする。このとき、トランジスタT3のゲートは、有機EL素子ELのアノードに接続されている。有機EL素子ELのアノードは、カソード電位であるVss(例えば、0V)に対し、有機EL素子ELでの電圧降下分である、Voledだけ高い電圧になっている。従って、トランジスタT3もオンしている。
次に、データ線の電圧が、所定の低電圧であるVblkに設定され、駆動トランジスタT1のゲート(ノードna)には、データ線datからVblkが供給される。Vblkは、低電圧であるため、駆動トランジスタT1はオフし、有機EL素子ELのアノード(ノードnb)の電位は下降して、有機EL素子ELのターンオン電圧Vに漸近する。これによって、トランジスタT4を介してVがトランジスタT3のゲートに保持される。この段階で、保持容量Csには、V−Vblkが保持される。また、Vは、Vblkより高電圧であり、トランジスタT3はオン状態に保持される。
次に、マージ制御線mrgがLレベルとしてトランジスタT4をオフにする。そして、データ線datを信号電圧Vdatとする。このとき、T3のゲートには、有機EL素子ELのターンオン電圧Vが印加されており、ドレインには信号電圧Vdatが印加されることになる。
トランジスタT3を線形領域で動作させると、トランジスタT3を流れる電流IはトランジスタT3のVgs3(Vに比例する)とVds3にほぼ比例する。すなわち、VとVdatを乗算した値に応じた電流がトランジスタT3に流れ、この電流によって、駆動トランジスタT1のゲート電圧が上昇し、駆動トランジスタT1に電流が流れ、有機EL素子ELが発光する。
この時の電流量は、駆動トランジスタT1のゲート・ソース間電圧Vgs1に応じて決定されるが、上述のように、駆動トランジスタT1のゲート電圧は、そのときのVに比例することになる。
すなわち、Vgs=Vdat*(aV+b)に設定される。
なお、図2においては、データ電圧Vdatは、一定電圧と仮定しており、従って上述のようなデータ電圧Vdatの書き込み前後において、すべて同一の電圧に復帰する。実際は、データ電圧Vdatは任意の値を取り得るが、本実施形態の説明については同様であるので、省略する。
このように、本実施形態の回路によれば、トランジスタT2がオフされた時の駆動トランジスタT1のゲート・ソース間電圧(=保持容量Csの充電電圧)は、トランジスタT3のゲート電圧であるVとドレイン電圧であるVdatを乗算した値に対応する電圧になる。なお、トランジスタT4がオフであるため、トランジスタT3のゲートngの電圧は、ソース電圧がVblkからVdatに変化するに従って上昇し、トランジスタT3はオン状態を維持する。
すなわち、トランジスタT1のVgs1として、VおよびVdatに比例する(VおよびVdatを乗算した電圧に対応する)電圧が印加される。従って、有機EL素子ELの劣化に伴いVが増加すると、同じ信号電圧入力Vdatに対して有機EL素子ELに供給される電流が増加し、有機EL素子ELの発光効率の劣化分を補償する。
本実施形態では、画素回路は、有機EL素子の発光効率の低下と駆動電圧の上昇のみ補償する。すなわち、駆動TFTの特性ばらつきや、使用に伴うTFTの劣化は無視できる程度であることが好ましい。例えば、プロセスの最適化などにより面内均一性が十分に取れている多結晶シリコンTFT基板や、面内均一性が良好で、駆動TFTの劣化が小さい微結晶シリコンTFT基板、酸化物TFT基板などでの応用が好適である。
「実施形態2」
図3は、本発明の実施形態2の回路図である。実施形態2の回路はさらに一般的な応用を考えて、有機EL素子の発光効率劣化補償に加えて、駆動TFTのしきい値電圧補償機能を持たせた例である。実施形態1の回路に加え、発光制御トランジスタT5、および、リセットトランジスタT6を加えた6トランジスタ・1容量により構成される。
トランジスタT5は、電源1と駆動トランジスタT1の間に直列に挿入され、駆動電流のオンオフを行い、発光期間を制御する。トランジスタT6は有機EL素子ELのアノード電圧をリセットするため、有機EL素子ELのアノードと電圧Vss2の電源3の間に配置される。
図4に実施形態2の回路の駆動電圧波形を示す。まず、マージ制御線mrgをHレベルにしてトランジスタT4を導通する。このとき、トランジスタT5,T6を非導通、トランジスタT2を導通にしてデータ線から一定電圧Vblkを書き込む。Vblkは低電圧であり、有機EL素子ELのアノード(nb)の電位は有機EL素子ELのターンオン電圧V付近にセットされる。このとき、トランジスタT4が導通状態のため、トランジスタT3のゲートにVが保持される。
さらに、トランジスタT4を非道通状態とし、トランジスタT6を導通させ有機EL素子ELのアノードを所定の低電圧Vss2である電源3に接続し、有機EL素子ELのアノードをVss2にリセットする。これにより、有機EL素子ELの電圧はV以下となる。ここで、トランジスタT6を非導通とし、トランジスタT1のゲートに一定電圧Vblkを書込み、トランジスタT5を導通させると、有機EL素子ELに電流が流れることで、そのアノード電位が上昇し、Vblk−Vthとなったところ(トランジスタT1のゲート/ソース間電圧がそのしきい値電圧Vthに一致したところ)でT1が非道通となる。
次に、データ線datから所望の信号電圧Vdatを書き込む。このとき、トランジスタT3のゲートには有機EL素子ELのターンオン電圧Vが、ドレインには信号電圧Vdatが印加される。
トランジスタT3を線形領域で動作させると、トランジスタT3を流れる電流I3はトランジスタT3のVgs(Vgs2)とVdsにほぼ比例する。一定時間の後にトランジスタT2をオフにすると、保持容量CsのトランジスタT1のゲート側の端子にはトランジスタT3のゲート電圧Vgs2とドレイン電圧Vdatに比例する電圧にVblkを加えた電位が保持される。
一方、保持容量Csの他方の端子はトランジスタT1のソースと有機EL素子ELのアノードに接続されており、Vgblk−Vthが保持されている。すなわち、T1のVgs(Vgs1)として、VとVdatに比例する電圧(Vdat*(aV+b)+Vblk)にVthを加えた電圧が印加される。
このように、実施形態2では、トランジスタT1のゲート・ソース間電圧Vgs1はVth分オフセットされるため、画素電流はトランジスタT1のしきい値電圧Vthの変化に依らない。また、トランジスタT1のゲート・ソース間電圧Vgs1はVとVdatに比例するため、ELの劣化に伴いVが上昇すると画素電流が増加し、Vの上昇と線形の関係にあるELの効率低下を補償する。
以下、本実施形態2の画素回路を例にその効果を説明する。有機EL素子の劣化特性は、例として非特許文献1のデータを引用し、画素電流は回路シミュレーターによる計算で求めた。
図5A,5Bは非特許文献3から引用した有機EL素子の輝度と容量遷移電圧の関係である。有機EL素子を様々な温度下で駆動して劣化させた後、室温下で定電流駆動したときの輝度の相対値と容量遷移電圧の上昇を測定し、プロットしている。定電流駆動したときの輝度の相対変化は、その電流密度における電流発光効率の相対変化と同じになる。
また、前述のとおり、素子の容量遷移電圧の変化は素子の駆動電圧(素子のターンオン電位に対応する電圧)変化と同じになる。図5Aは、有機EL素子として、NPB,C545TドープAlq,Alqを積層したものを用い、様々な温度で素子を駆動し劣化させた場合の測定結果であり、図5Bは、発光層に赤色ドーパントRD3もしくは、DCJTBを添加し、65℃で劣化させたときの測定結果である。
図6は、実施形態2の回路で、駆動トランジスタT1のしきい値電圧Vthを0〜2Vの範囲で、有機EL素子のターンオン電圧Vを0〜1Vの範囲で、それぞれ変化させたときの、画素電流のシミュレーション結果である。画素電流は駆動トランジスタT1のVthの変化にはほとんど依らない一方、有機EL素子の駆動電圧(ターンオン電圧)の上昇に伴いほぼ線形に増加していることがわかる。
有機EL素子として図5A,5Bに示す素子を仮定し、図6の結果を用いて、有機EL素子の劣化に対する画素輝度の変化を計算する。図7A,7Bは、駆動トランジスタT1のVthをパラメータとして、有機EL素子のターンオン電圧が0V,0.5V,1Vと変化したときの、画素輝度の相対変化を示している。
図7Aは有機EL素子の劣化特性として図5Aに示す素子を仮定している。図7Aを見ると、有機EL素子のターンオン電圧が0Vから0.5Vの範囲では、Vthの変化に対する画素輝度の相対値にはあまり差が無く、Vthの変化は0Vから2Vの範囲で良好に補償されることがわかる。
一方、有機EL素子のターンオンに対する画素輝度の相対値はターンオン電圧が0Vから0.5Vまではほぼ変化が無く、ターンオン電圧が1Vでやや減少するものの、元の有機EL素子のターンオン電圧変化1Vのときの定電流発光輝度相対値約75%(図5A)と比較すると大幅に改善されていることがわかる。
図5Bの有機EL素子に対して計算した図7Bでは、その効果はさらに良好で、25%程度の有機EL素子の劣化(図5Bで有機EL素子ターンオン電圧変化1Vのとき)にも関わらず、画素輝度の相対値はほぼ初期値を保っている。
以上の結果から、実施形態2による補償回路を適当に設計することにより、駆動トランジスタ(TFT)のVthシフトのみならず、有機EL素子の駆動電圧(ターンオン電圧)変化および、発光効率劣化も補償することができることがわかる。
1〜3 電源、T1 駆動トランジスタ、T2〜T4 トランジスタ、T5 発光制御トランジスタ、T6 リセットトランジスタ、Cs 保持容量。

Claims (2)

  1. 複数の画素をマトリクス状に配し、各画素を駆動回路により駆動する表示装置であって、
    各画素は、
    流れる電流に応じて発光する発光素子と、
    この発光素子の目標輝度を示すデータ信号に応じて、前記発光素子に供給する駆動電流を制御する駆動素子と
    を含み、
    前記駆動回路は、
    前記発光素子の両端に掛かる駆動電圧に応じて、前記駆動素子に供給する前記データ信号を補正する補正手段を有し、
    前記駆動素子はトランジスタであって、
    前記補正手段によって、前記データ信号と前記駆動電圧に比例する電圧を前記駆動素子に印加し、
    前記補正手段が、前記データ信号と前記駆動電圧を入力とする乗算回路を含み、
    前記乗算回路は、ソース電極を前記データ信号の入力、ゲート電極を前記駆動電圧の入力、ドレイン電極を前記駆動素子のゲートに印加する制御電圧の出力とする、トランジスタ素子1個で構成され、
    前記補正手段により、前記データ信号に対応して前記発光素子に供給される駆動電流が、前記発光素子の電圧降下量の増加に伴い増加するように補正されることを特徴とする表示装置。
  2. 請求項に記載の表示装置において、
    画素内に配した前記補正手段に加え、
    画素内に、
    前記駆動素子のゲートに印加する制御電圧を前記発光素子の駆動電圧変動分オフセットする手段を有すること
    を特徴とする表示装置。
JP2010023285A 2010-02-04 2010-02-04 表示装置 Active JP5524646B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010023285A JP5524646B2 (ja) 2010-02-04 2010-02-04 表示装置
EP11702378.8A EP2531993B1 (en) 2010-02-04 2011-02-02 Display device
CN201180008146.5A CN102741909B (zh) 2010-02-04 2011-02-02 显示装置
PCT/US2011/023445 WO2011097277A1 (en) 2010-02-04 2011-02-02 Display device
KR1020127021065A KR101720707B1 (ko) 2010-02-04 2011-02-02 디스플레이 디바이스
US13/020,488 US8638277B2 (en) 2010-02-04 2011-02-03 Display device
TW100104129A TWI501212B (zh) 2010-02-04 2011-02-08 顯示裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010023285A JP5524646B2 (ja) 2010-02-04 2010-02-04 表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011164134A JP2011164134A (ja) 2011-08-25
JP5524646B2 true JP5524646B2 (ja) 2014-06-18

Family

ID=43608047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010023285A Active JP5524646B2 (ja) 2010-02-04 2010-02-04 表示装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8638277B2 (ja)
EP (1) EP2531993B1 (ja)
JP (1) JP5524646B2 (ja)
KR (1) KR101720707B1 (ja)
CN (1) CN102741909B (ja)
TW (1) TWI501212B (ja)
WO (1) WO2011097277A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103063741B (zh) * 2012-12-28 2015-05-27 瓦房店轴承集团有限责任公司 轴承外圈超声波探伤机

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201426709A (zh) 2012-12-26 2014-07-01 Sony Corp 顯示裝置、顯示裝置之驅動方法及電子機器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9923261D0 (en) * 1999-10-02 1999-12-08 Koninkl Philips Electronics Nv Active matrix electroluminescent display device
JP3800050B2 (ja) * 2001-08-09 2006-07-19 日本電気株式会社 表示装置の駆動回路
JP4115763B2 (ja) * 2002-07-10 2008-07-09 パイオニア株式会社 表示装置及び表示方法
JP2005217214A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Hitachi Ltd 半導体薄膜の製造方法及び画像表示装置
US7502000B2 (en) * 2004-02-12 2009-03-10 Canon Kabushiki Kaisha Drive circuit and image forming apparatus using the same
JP4095614B2 (ja) * 2004-02-12 2008-06-04 キヤノン株式会社 駆動回路及びそれを用いた画像形成装置
JP2006091709A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Sony Corp 画像表示装置及びその駆動方法
TWI282537B (en) * 2005-04-21 2007-06-11 Au Optronics Corp Display units
US7872619B2 (en) * 2006-11-01 2011-01-18 Global Oled Technology Llc Electro-luminescent display with power line voltage compensation
US7355574B1 (en) * 2007-01-24 2008-04-08 Eastman Kodak Company OLED display with aging and efficiency compensation
JP4281018B2 (ja) * 2007-02-19 2009-06-17 ソニー株式会社 ディスプレイ装置
JP2009031451A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Eastman Kodak Co 表示装置
US8358256B2 (en) * 2008-11-17 2013-01-22 Global Oled Technology Llc Compensated drive signal for electroluminescent display

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103063741B (zh) * 2012-12-28 2015-05-27 瓦房店轴承集团有限责任公司 轴承外圈超声波探伤机

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011097277A1 (en) 2011-08-11
CN102741909A (zh) 2012-10-17
EP2531993B1 (en) 2016-06-22
TWI501212B (zh) 2015-09-21
TW201133448A (en) 2011-10-01
CN102741909B (zh) 2015-02-04
JP2011164134A (ja) 2011-08-25
EP2531993A1 (en) 2012-12-12
US8638277B2 (en) 2014-01-28
US20110187761A1 (en) 2011-08-04
KR20120123414A (ko) 2012-11-08
KR101720707B1 (ko) 2017-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5535627B2 (ja) ピクセルの輝度劣化を補償する方法及びディスプレイ
KR101374477B1 (ko) 유기발광다이오드 표시장치
JP4630789B2 (ja) 発光表示装置,及び画素回路
US8390653B2 (en) Electroluminescent pixel with efficiency compensation by threshold voltage overcompensation
KR101197768B1 (ko) 유기전계발광표시장치의 화소 회로
JP5176522B2 (ja) 自発光型表示装置およびその駆動方法
US8358256B2 (en) Compensated drive signal for electroluminescent display
TWI380265B (en) Electroluminescent display with efficiency compensation
JP5157467B2 (ja) 自発光型表示装置およびその駆動方法
CN109979384B (zh) 像素驱动电路、像素电路、显示装置及像素驱动方法
CN106558287A (zh) 有机发光像素驱动电路、驱动方法及有机发光显示面板
TW200540777A (en) Display device
US20090243978A1 (en) Display apparatus
JP2012215896A (ja) 画像表示装置およびその駆動方法
CN113744683B (zh) 像素电路、驱动方法和显示装置
WO2013127188A1 (zh) 像素单元驱动电路、像素单元驱动方法及像素单元
KR20110071114A (ko) 픽셀 트랜지스터 이동도에서의 변화를 보상하는 디스플레이 디바이스
Lin et al. Lifetime amelioration for an AMOLED pixel circuit by using a novel AC driving scheme
JP5073544B2 (ja) 表示装置
CN110853582B (zh) 像素及其控制方法、有机发光二极管显示器
CN110060638B (zh) Amoled电压编程像素电路及其驱动方法
JP4964527B2 (ja) 画像表示装置の駆動方法
JP5524646B2 (ja) 表示装置
KR100589382B1 (ko) 표시 패널, 이를 이용한 발광 표시 장치 및 그 구동 방법
JP2013033253A (ja) 表示システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140408

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140410

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5524646

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250