JP6357641B2 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Description
以下、本開示の詳細を説明する前に、本開示の基礎となる知見について説明する。
本開示の一態様に係る表示装置は、発光素子、及び、前記発光素子に電流を供給することにより前記発光素子を発光させる駆動トランジスタを備える発光画素からなる表示部と、前記駆動トランジスタのゲート−ソース間に印加する信号電圧を供給する信号線駆動回路と、前記信号線駆動回路を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記信号電圧をゼロでない値に維持する劣化期間における前記駆動トランジスタの閾値電圧の劣化量、及び、前記信号電圧をゼロに維持する回復期間における前記駆動トランジスタの閾値電圧の回復量に基づいて、前記駆動トランジスタの閾値電圧シフト量を算出し、前記閾値電圧シフト量に応じて前記信号電圧を補正する。
[1.表示装置の概要]
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
上述したとおり、表示装置1の有機EL素子104の発光が制御されるが、駆動トランジスタ101の閾値電圧が、図9に示されるようにシフトするため、所望の輝度で有機EL素子104を発光させるためには、信号電圧を補正する必要がある。以下、閾値電圧シフト量の算出方法及び閾値電圧シフト量に基づく信号電圧の補正方法について説明する。
まず、駆動トランジスタ101に印加する信号電圧をゼロでない値に維持する期間(以下、「劣化期間」という。)における閾値電圧シフト量(以下、「劣化量」という)を算出する方法について図12を用いて説明する。図12は、酸化物半導体からなる半導体層を備える駆動トランジスタ101のゲート−ソース間に、所定の電圧Vgsを印加した場合の、劣化期間の長さtdに対する閾値電圧の劣化量ΔVthの関係を示すグラフである。図12においては、駆動トランジスタ101のゲート−ソース間電圧Vgsから、駆動トランジスタ101の初期閾値電圧Vth0(ストレス印加前の閾値電圧)を引いた電圧が、+6V、+3V及び−1Vである三通りの実験結果が示されている。
次に、駆動トランジスタ101のゲート−ソース間に印加する信号電圧をゼロに維持する期間(以下、「回復期間」という。)における閾値電圧シフト量(以下、「回復量」という)を算出する方法について説明する。図8に示されるような駆動トランジスタ101の閾値電圧の回復量と回復期間の長さとの関係のグラフから、回復量ΔVth_rは、ΔVth_iniを回復期間の開始時点における閾値電圧シフト量、trを回復期間の長さとして、
次に、上記代表劣化曲線を用いて、劣化量及び回復量を算出する方法について図13〜16を用いて説明する。図13は、駆動トランジスタ101に信号電圧が印加される場合の制御回路2の動作を示すフローチャートである。図14は、駆動トランジスタ101に信号電圧が印加されない場合の制御回路2の動作を示すフローチャートである。図15は、駆動トランジスタ101に印加される信号電圧が変動する場合の閾値電圧シフト量の経時変化の概要を示すグラフである。図16は、図15に示されるように駆動トランジスタ101に印加される信号電圧が変動する場合の代表劣化曲線上の点の移動の様子を示す概要図である。
そして、回復期間の終了時点における閾値電圧の補正量(閾値電圧シフト量)を累積換算時間から算出し(S27)、算出された閾値電圧補正量に基づいて制御回路2は信号電圧を補正する(S28)。なお、回復期間の終了時点における閾値電圧シフト量は、上述のとおり、累積換算時間から算出してもよいし、回復期間の開始時点における閾値電圧シフト量と回復量とから算出された値を記憶しておいてもよい。
次に、上述のとおり算出された閾値電圧シフト量に基づいて信号電圧を補正する方法について説明する。
以上のように、本実施の形態の表示装置1の制御回路2は、劣化期間における駆動トランジスタ101の閾値電圧の劣化量、及び、回復期間における駆動トランジスタ101の回復量に基づいて、駆動トランジスタ101の閾値電圧シフト量を算出して、当該閾値電圧シフト量に基づいて信号電圧を補正する。これによれば、算出された閾値電圧シフト量と実際の閾値電圧シフト量との誤差が抑制される。また、算出された閾値電圧シフト量と実際の閾値電圧シフト量との誤差が抑制されるため、駆動トランジスタ101から有機EL素子104へ実際に供給される電流量と所望の電流量との誤差を抑制することができる。これにより、表示装置1の表示品質の劣化が抑制される。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
2 制御回路
3 メモリ
4 走査線駆動回路
5 信号線駆動回路
6 表示部
100 発光画素
101 駆動トランジスタ
102 スイッチングトランジスタ
103 コンデンサ
104 有機EL素子
110 信号線
120 走査線
130 電源線
140 共通電極
Claims (2)
- 発光素子、及び、前記発光素子に電流を供給することにより前記発光素子を発光させる駆動トランジスタを備える発光画素からなる表示部と、
前記駆動トランジスタのゲート−ソース間に印加する信号電圧を供給する信号線駆動回路と、
前記信号線駆動回路を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記信号電圧をゼロでない一定値に維持する劣化期間における前記駆動トランジスタの閾値電圧の算出された劣化量ΔV th_d 、及び、前記信号電圧をゼロに維持する回復期間における前記駆動トランジスタの閾値電圧の算出された回復量ΔV th_r に基づいて、前記駆動トランジスタの累積閾値電圧シフト量を算出し、前記累積閾値電圧シフト量に応じて前記信号電圧を補正する制御回路であって、
前記信号電圧がゼロでない場合に、前記劣化期間の長さt d を、予め定められた参照電圧V gs_ref の印加により前記劣化量ΔV th_d だけ前記駆動トランジスタの閾値電圧を劣化させる場合に要する時間である換算時間t d_ref に変換し、
前記参照電圧V gs_ref を前記信号電圧とした場合の印加時間と、前記閾値電圧のシフト量である代表閾値電圧シフト量との関係を示す代表劣化曲線を用い、前記代表劣化曲線上の前記代表閾値電圧シフト量が前記累積閾値電圧シフト量である点に対応する前記印加時間の値を累積換算時間として、前記劣化期間の開始時点における前記累積換算時間に前記換算時間t d_ref を加えることにより、前記劣化期間の終了時点における前記累積換算時間を算出し、
前記代表劣化曲線において、前記印加時間が前記劣化期間の終了時点における前記累積換算時間である点における前記代表閾値電圧シフト量の値を、前記劣化期間の終了時点における前記累積閾値電圧シフト量として算出し、
前記換算時間t d_ref を、
V gs_d を前記信号電圧、V th0 を前記信号電圧印加前の前記駆動トランジスタの閾値電圧、α、β及びV offset を予め定められた定数として、次式
前記算出された劣化量ΔV th_d を、
A 0 を定数、E a を閾値電圧シフトの活性化エネルギー、kをボルツマン定数、Tを温度として、次式
前記算出された回復量ΔV th_r を、
ΔV th_ini を前記回復期間の開始時点における前記累積閾値電圧シフト量、t r を前記回復期間の長さ、τ 0 を係数、E τ を前記駆動トランジスタにおけるゲート絶縁膜からキャリアが脱出する時定数τの活性化エネルギー、kをボルツマン定数、Tを温度、γを予め定められた定数として、次式
前記回復期間の終了時点における前記累積換算時間を、
前記回復期間の開始時点における前記累積閾値電圧シフト量から前記回復量ΔV th_r を減算することにより前記回復期間の終了時点における前記累積閾値電圧シフト量を算出し、前記代表劣化曲線において、前記代表閾値電圧シフト量が前記回復期間の終了時点における前記累積閾値電圧シフト量である点における前記印加時間の値を、前記回復期間の終了時点における前記累積換算時間として算出する、
表示装置。 - 発光素子、及び、前記発光素子に電流を供給することにより前記発光素子を発光させる駆動トランジスタを備える発光画素からなる表示部と、
前記駆動トランジスタのゲート−ソース間に印加する信号電圧を供給する信号線駆動回路と、
前記信号線駆動回路を制御する制御回路と、を備える表示装置の駆動方法であって、
前記信号電圧をゼロでない一定値に維持する劣化期間における前記駆動トランジスタの閾値電圧の算出された劣化量ΔV th_d 、及び、前記信号電圧をゼロに維持する回復期間における前記駆動トランジスタの閾値電圧の算出された回復量ΔV th_r に基づいて、前記駆動トランジスタの累積閾値電圧シフト量を算出する算出ステップと、
前記累積閾値電圧シフト量に応じて前記信号電圧を補正するステップと、を含み、
前記算出ステップは、
前記信号電圧がゼロでない場合に、前記劣化期間の長さt d を、予め定められた参照電圧V gs_ref の印加により前記劣化量ΔV th_d だけ前記駆動トランジスタの閾値電圧を劣化させる場合に要する時間である換算時間t d_ref に変換するステップと、
前記参照電圧V gs_ref を前記信号電圧とした場合の印加時間と、前記閾値電圧のシフト量である代表閾値電圧シフト量との関係を示す代表劣化曲線を用い、前記代表劣化曲線上の前記代表閾値電圧シフト量が前記累積閾値電圧シフト量である点に対応する前記印加時間の値を累積換算時間として、前記劣化期間の開始時点における前記累積換算時間に前記換算時間t d_ref を加えることにより、前記劣化期間の終了時点における前記累積換算時間を算出するステップと、
前記代表劣化曲線において、前記印加時間が前記劣化期間の終了時点における前記累積換算時間である点における前記代表閾値電圧シフト量の値を、前記劣化期間の終了時点における前記累積閾値電圧シフト量として算出するステップと、
前記換算時間t d_ref を、
V gs_d を前記信号電圧、V th0 を前記信号電圧印加前の前記駆動トランジスタの閾値電圧、α、β及びV offset を予め定められた定数として、次式
前記算出された劣化量ΔV th_d を、
A 0 を定数、E a を閾値電圧シフトの活性化エネルギー、kをボルツマン定数、Tを温度として、次式
前記算出された回復量ΔV th_r を、
ΔV th_ini を前記回復期間の開始時点における前記累積閾値電圧シフト量、t r を前記回復期間の長さ、τ 0 を係数、E τ を前記駆動トランジスタにおけるゲート絶縁膜からキャリアが脱出する時定数τの活性化エネルギー、kをボルツマン定数、Tを温度、γを予め定められた定数として、次式
前記回復期間の終了時点における前記累積換算時間を、
前記回復期間の開始時点における前記累積閾値電圧シフト量から前記回復量ΔV th_r を減算することにより前記回復期間の終了時点における前記累積閾値電圧シフト量を算出し、前記代表劣化曲線において、前記代表閾値電圧シフト量が前記回復期間の終了時点における前記累積閾値電圧シフト量である点における前記印加時間の値を、前記回復期間の終了時点における前記累積換算時間として算出するステップと、を含む、
表示装置の駆動方法。
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