TW201409449A - 顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之閘極驅動器將n條掃描線G1~Gn劃分為p個區塊BL1~BLp,對各區塊設置用於選擇該區塊中所含之k條掃描線之全部或一部分之共通選擇期間、及用於依序選擇該區塊中所含之k條掃描線之掃描期間。源極驅動器30於共通選擇期間,自與選擇中之掃描線對應之像素電路11經由資料線而檢測驅動電晶體之特性,並將基於檢測出之驅動電晶體之特性修正資料電壓所得之修正後資料電壓供給至資料線。藉此,提供一種解決寫入時間不足、且可補償驅動電晶體之特性偏差之顯示裝置。
Description
本發明係關於一種顯示裝置,更詳細而言,係關於具備包含有機EL(Electro Luminescence:電致發光)元件等電性光學元件之像素電路之顯示裝置及其驅動方法。
作為薄型、高畫質及低消耗電力之顯示裝置,已知有機EL顯示裝置。於有機EL顯示裝置中,將包含以電流驅動之自發光型電性光學元件即有機EL元件及驅動電晶體等之複數個像素電路配置成矩陣狀。
作為上述驅動電晶體,典型為使用薄膜電晶體(Thin Film Transistor:以下有縮寫為「TFT」之情形),其特性易產生偏差。如此之驅動電晶體之特性偏差成為亮度偏差之主要原因。另,此處所言之「驅動電晶體之特性」,係指例如驅動電晶體之閾值電壓及遷移率等。
先前,已知有各種補償驅動電晶體之特性偏差之有機EL顯示裝置。專利文獻1中揭示有一種有機EL顯示裝置,其藉由於像素電路內設置用於檢測驅動電晶體之閾值電壓之變動之電晶體,而補償閾值電壓之偏差。以下,有將補償閾值電壓之偏差者稱為「閾值電壓補償」之情形。專利文獻2中揭示有一種有機EL顯示裝置,其藉由於像素電路之外部設置一種用於檢測驅動電晶體之閾值電壓,並將基於該檢測結果而修正之電壓供給於資料線之電路,而進行閾值電壓補償。專利
文獻3中揭示有一種有機EL顯示裝置,其藉由檢測流動於驅動電晶體之驅動電流,並基於該檢測結果而控制供給於資料線之電壓,從而對驅動電晶體之特性偏差進行補償。專利文獻4中揭示有一種有機EL顯示裝置,其將驅動電晶體之特性偏差資訊保持於記憶體中,並基於自記憶體讀出之偏差資訊修正供給於資料線之電壓,藉此進行驅動電晶體之特性偏差之補償。
[專利文獻1]日本專利特開2005-31630號公報
[專利文獻2]國際公開2008/108024號
[專利文獻3]日本專利特開2007-233326號公報
[專利文獻4]日本專利特開2002-278513號公報
[非專利文獻1]Hsing-Hung Hsieh et al., 「IGZO TFTs with Good environmental stability and Short-Range Uniformity」 The 16th International Display Workshop(ID W'09)AMD7-3, pp.1681-1684,2009
然而,專利文獻1所揭示之有機EL顯示裝置中,因需在像素電路內追加用於進行閾值電壓補償之電晶體,故而使像素電路之構成較複雜。又,專利文獻2、3所揭示之有機EL顯示裝置中,因需於各掃描線之選擇期間內,進行閾值電壓或驅動電流之檢測,及經由資料線供給之電壓之寫入(以下,有簡稱為「寫入」之情形)兩者,故而寫入時間不足。再者,專利文獻4所揭示之有機EL顯示裝置中,因需要補償用之記憶體,故而使外部電路之構成較複雜。
因此,本發明之目的在於提供一種以簡易之構成解決寫入時間
不足且可補償驅動電晶體之特性偏差之顯示裝置及其驅動方法。
本發明之第1態樣係一種主動矩陣型顯示裝置,其特徵在於包含:顯示部,其包含複數條資料線、複數條掃描線、及與上述複數條資料線及上述複數條掃描線對應而配置之複數個像素電路;資料驅動部,其連接於上述複數條資料線;掃描驅動部,其連接於上述複數條掃描線;上述像素電路包含:以電流驅動之電性光學元件;驅動電晶體,其係與上述電性光學元件串聯設置,且根據經由上述資料線供給之電壓,而控制應供給至上述電性光學元件之驅動電流;上述掃描驅動部設置:共通選擇期間,其用於使各掃描線與1個以上之區塊之任一者對應,且對於各區塊選擇與該區塊對應之掃描線之全部或一部分;及掃描期間,其用於依序選擇與該區塊對應之掃描線;上述資料驅動部包含:檢測部,其於上述共通選擇期間,自與選擇中之掃描線對應之像素電路,經由上述資料線而檢測上述驅動電晶體之特性;修正輸出部,其於上述掃描期間,將藉由基於在上一個上述共通選擇期間中上述檢測部所檢測出之上述驅動電晶體之特性而修正表示灰階資料之資料電壓所獲得之電壓供給至上述資料線。
本發明之第2態樣係如本發明之第1態樣,其特徵在於:上述掃描驅動部使各掃描線與複數個上述區塊之任一者對應;與各區塊對應之掃描線係於上述資料線之延伸方向依序排列。
本發明之第3態樣係如本發明之第2態樣,其特徵為:上述掃描驅動部於與對各區塊所設置之上述共通選擇期間與上述掃描期間之和大致相同長度即1幀期間以上之長度之每個期間,使各區塊以少於與各區塊對應之掃描線之最大條數之掃描線為單位依序位移。
本發明之第4態樣係如本發明之第3態樣,其特徵在於:上述掃描驅動部係以N幀期間(N為大於2且小於與各區塊對應之掃描線之最大條數之整數)為1週期,且以與各區塊對應之掃描線之最大條數除以N後之數之掃描線為單位,使各區塊在每個上述1幀期間依序位移。
本發明之第5態樣係如本發明之第1態樣,其特徵在於:上述檢測部及上述修正輸出部之各者設置於每條上述資料線。
本發明之第6態樣係如本發明之第1態樣,其特徵在於:上述檢測部及上述修正輸出部之各者設置於每2以上之特定數之資料線。
本發明之第7態樣係如本發明之第6態樣,其特徵在於:進而具備用於使上述檢測部及上述修正輸出部之各者與上述特定數之資料線相互連接之選擇器。
本發明之第8態樣係如本發明之第1態樣至第7態樣之任一項,其特徵在於:上述驅動電晶體係藉由氧化物半導體而形成有通道層之薄膜電晶體。
本發明之第9態樣係如本發明之第8態樣,其特徵在於:上述氧化物半導體係以銦、鎵、鋅、及氧為主要成分。
本發明之第10態樣係如本發明之第1態樣至第7態樣之任一項,其特徵在於:
上述驅動電晶體於該驅動電晶體之形成時,經實施使用雷射光之退火處理;上述資料線之延伸方向係沿著上述退火處理之上述雷射光之各掃描方向。
本發明之第11態樣係如本發明之第1態樣至第7態樣之任一項,其特徵在於:上述像素電路進而包含:輸入電晶體,其控制端子連接於上述掃描線,且於該掃描線被選擇時成為導通狀態;驅動電容元件,其保持與經由上述資料線供給之電壓相應之電壓;上述驅動電晶體根據上述驅動電容元件所保持之電壓而控制上述驅動電流。
本發明之第12態樣係如本發明之第11態樣,其特徵在於:上述檢測部包含於上述共通選擇期間被充電至與上述驅動電晶體之特性相應之修正電壓之修正電容元件;上述修正輸出部於上述掃描期間,將對上述資料電壓加上或自上述資料電壓減去上述修正電容元件所保持之上述修正電壓所獲得之電壓供給至上述資料線。
本發明之第13態樣係如本發明之第12態樣,其特徵在於:與上述共通選擇期間經選擇之掃描線對應之像素電路,將與上述驅動電晶體之閾值電壓相應之電壓自導通狀態之上述輸入電晶體經由上述資料線而供給至上述檢測部;上述檢測部將自與上述共通選擇期間經選擇之掃描線對應之像素電路供給之電壓賦予至上述修正電容元件之一端,且對上述修正電容元件之另一端賦予第1固定電壓。
本發明之第14態樣係如本發明之第13態樣,其特徵在於:上述檢測部進而包含檢測開關部,其於上述共通選擇期間內之檢測期間,將上述修正電容元件之上述一端連接於上述資料線,並對上述修正電容元件之上述另一端賦予上述第1固定電壓;上述修正輸出部包含:緩衝放大器,其輸入端子連接於上述修正電容元件之上述一端;修正輸出開關部,其於上述掃描期間,對上述檢測部之上述修正電容元件之上述另一端賦予上述資料電壓,並將上述緩衝放大器之輸出端子連接於上述資料線。
本發明之第15態樣係如本發明之第14態樣,其特徵在於:上述資料驅動部進而包含固定電壓供給部,其設置於每條上述資料線,於上述共通選擇期間內且上述檢測期間前,對上述資料線供給第2固定電壓。
本發明之第16態樣係如本發明之第12態樣,其特徵在於:與上述共通選擇期間經選擇之掃描線對應之像素電路,將流動於上述驅動電晶體之驅動電流,自導通狀態之上述輸入電晶體經由上述資料線而供給至上述檢測部;上述檢測部將與基於自與上述共通選擇期間經選擇之掃描線對應之像素電路供給之驅動電流所得之上述驅動電晶體之閾值電壓相應之電壓賦予至上述修正電容元件之一端,且對上述修正電容元件之另一端賦予第1固定電壓。
本發明之第17態樣係如本發明之第16態樣,其特徵在於:上述檢測部及上述修正輸出部各者間共通地包含:運算放大器,其反轉輸入端子連接於上述資料線;控制開關,其設置於上述運算放大器之上述反轉輸入端子與輸
出端子之間,於上述共通選擇期間打開,而於上述掃描期間關閉;上述檢測部進而包含:負荷部,其與上述控制開關並聯設置於上述運算放大器之上述反轉輸入端子與上述輸出端子之間;及檢測開關部,其於上述共通選擇期間,將上述修正電容元件之上述一端連接於上述運算放大器之上述輸出端子,對上述修正電容元件之上述另一端賦予上述第1固定電壓,對上述運算放大器之非反轉輸出端子賦予第2固定電壓;上述修正輸出部進而包含修正輸出開關部,其於上述掃描期間,對上述修正電容元件之上述一端賦予上述資料電壓,將上述修正電容元件之上述另一端與上述運算放大器之非反轉輸入端子連接。
本發明之第18態樣係如本發明之第17態樣,其特徵在於:上述負荷部為二極體元件。
本發明之第19態樣係如本發明之第18態樣,其特徵在於:設與1個區塊對應之掃描線之條數為k時,則上述二極體元件之電流供給能力大致等於上述驅動電晶體之電流供給能力之k倍。
本發明之第20態樣係如本發明之第19態樣,其特徵在於:上述驅動電晶體為薄膜電晶體;上述二極體元件係由縱橫比較上述驅動電晶體更小之MOSFET構成。
本發明之第21態樣係如本發明之第11態樣,其特徵在於:上述像素電路進而包含發光控制電晶體,其與上述電性光學元件串聯設置,於已選擇與該像素電路對應之掃描線時,至少成為斷開狀態。
本發明之第22態樣係一種主動矩陣型顯示裝置之驅動方法,其特徵在於:該顯示裝置包含:顯示部,其包含複數條資料線、複數條
掃描線、及與上述複數條資料線及上述複數條掃描線對應而配置之複數個像素電路;資料驅動部,其連接於上述複數條資料線;及掃描驅動部,其連接於上述複數條掃描線;且上述像素電路包含:電性光學元件,其係以電流驅動;及驅動電晶體,其係與上述電性光學元件串聯設置,根據經由上述資料線供給之電壓,而控制應供給至上述電性光學元件之驅動電流;且該驅動方法包含如下步驟:掃描驅動步驟,其設置:共通選擇期間,其用於使各掃描線與1個以上之區塊之任一者對應,且對於各區塊選擇與該區塊對應之掃描線之全部或一部分;及掃描期間,其用於依序選擇與該區塊對應之掃描線,而驅動上述複數條掃描線;檢測步驟,其於上述共通選擇期間,自與選擇中之掃描線對應之像素電路經由上述資料線而檢測上述驅動電晶體之特性;修正輸出步驟,其於上述掃描期間,將藉由基於在上一個上述共通選擇期間中由上述檢測步驟所檢測出之上述驅動電晶體之特性修正表示灰階資料之資料電壓所獲得之電壓供給至上述資料線。
本發明之第23態樣係如本發明之第22態樣,其特徵在於:在上述掃描驅動步驟中,各掃描線與複數個上述區塊之任一者對應;與各區塊對應之掃描線係於上述資料線之延伸方向依序排列。
本發明之第24態樣係如本發明之第23態樣,其特徵為:在上述掃描驅動步驟中,在與對各區塊所設置之上述共通選擇期間與上述掃描期間之和大致相同長度即1幀期間以上之長度之每個期間,各區塊以少於與各區塊對應之掃描線之最大條數之掃描線為單位依序位移。
本發明之第25態樣係如本發明之第24態樣,其特徵在於:在上述掃描驅動步驟中,以N幀期間(N為2以上且小於與各區塊
對應之掃描線之最大條數之整數)為1週期,且以與各區塊對應之掃描線之最大條數除以N後之數之掃描線為單位,使各區塊依序位移。
本發明之第26態樣係如本發明之第22態樣,其特徵在於:在上述檢測步驟中,於每條上述資料線上,在上述共通選擇期間自與選擇中之掃描線對應之像素電路經由上述資料線而檢測上述驅動電晶體之特性。
本發明之第27態樣係如本發明之第22態樣,其特徵在於:在上述檢測步驟中,於每2以上之特定數之資料線上,在上述共通選擇期間自與選擇中之掃描線對應之像素電路經由上述資料線而檢測上述驅動電晶體之特性。
根據本發明之第1態樣,檢測與各區塊對應之驅動電晶體之平均特性或其等之代表特性,基於該檢測結果,進行驅動電晶體之特性偏差之補償。如此,由於藉由以區塊單位檢測驅動電晶體之特性,與以1條掃描線單位檢測驅動電晶體之特性之情形相比,可縮短檢測所需之時間,故可解決寫入時間不足。又,因驅動電晶體之特性之檢測,及基於其檢測結果之修正係分別由資料驅動部內之檢測部及修正輸出部進行,故無需在像素電路內追加用於補償驅動電晶體之特性偏差之電晶體。進而,檢測部及修正輸出部無需補償用之記憶體。基於以上,根據本發明之第1態樣,以簡易之構成,可解決寫入時間不足且補償驅動電晶體之特性偏差。
根據本發明之第2態樣,藉由設區塊數為複數,並使沿資料線之延伸方向依序排列之掃描線與一個區塊對應,可達到與本發明之第1態樣相同之效果。又,與設區塊數為1之情形相比,可使與各區塊對應之驅動電晶體之平均特性或其等之代表特性接近與各區塊對應之驅動電晶體之各自之特性。因此,可對於各區塊,提高驅動電晶體之特
性偏差之補償精度。
根據本發明之第3態樣,因區塊以少於與各區塊對應之掃描線之最大條數之掃描線為單位在每個特定期間中位移,故可防止目測出因驅動電晶體之平均特性或其等之代表特性之區塊間之不同而引起之亮度邊界。
根據本發明之第4態樣,藉由使區塊以N幀期間為1週期進行位移,可達到與本發明之第3態樣相同之效果。
根據本發明之第5態樣,因於每條資料線中檢測與各區塊對應之驅動電晶體之平均特性或其等之代表特性,故可提高驅動電晶體之特性偏差之補償精度。
根據本發明之第6態樣,因檢測部及修正輸出部係相對於2以上之特定數之資料線而共通地設置,故可縮小資料驅動部之電路規模。
另,雖於每2以上之特定數之資料線中檢測與各區塊對應之驅動電晶體之平均特性或其等之代表特性,但若在鄰近之驅動電晶體間特性大致均一,則可維持充分之補償精度。
根據本發明之第7態樣,使用選擇器而可確實達到與本發明之第6態樣相同之效果。
根據本發明之第8態樣,因將遷移率相對較高之氧化物TFT(藉由氧化物半導體形成有通道層之TFT)使用為驅動電晶體,故可謀求高亮度化等。又,於氧化物TFT中,尤其是使用由以銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)及氧(O)為主要成分之氧化物半導體即InGaZnOx(以下稱為「IGZO」)形成有通道層之IGZO-TFT之情形時,因在鄰近之IGZO-TFT間特性大致均一(參照非專利文獻1),故在與各區塊對應之驅動電晶體間特性大致均一。因此,可對於各區塊,提高驅動電晶體之特性偏差之補償精度。又,即使將檢測部及修正輸出部共通地設置於2以上之特定數之資料線之情形時,仍可維持充分之補償精度。
根據本發明之第9態樣,藉由使用IGZO-TFT,可達到與本發明之第8態樣相同之效果。
根據本發明之第10態樣,將在形成時實施使用雷射光之退火處理之電晶體使用為驅動電晶體,沿退火處理之雷射光之各掃描方向依序排列之掃描線與1個區塊對應。被實施退火處理之驅動電晶體為例如低溫多晶矽TFT等。因在雷射光之各掃描方向,驅動電晶體之特性偏差大致均一化,故與各區塊對應之沿資料線之延伸方向排列之驅動電晶體之平均特性或代表特性與沿資料線之延伸方向排列之驅動電晶體各者之特性接近。因此,可對於各區塊,提高驅動電晶體之特性偏差之補償精度。
根據本發明之第11態樣,在像素電路包含輸入電晶體及驅動電容元件之態樣中,可達到與本發明之第1態樣至第7態樣之任一項相同之效果。
根據本發明之第12態樣,於掃描期間利用修正電容元件所保持之修正電壓補償修正資料電壓。因此,可進行驅動電晶體之閾值電壓補償。
根據本發明之第13態樣,因將與驅動電晶體之閾值電壓對應之電壓與第1固定電壓之差設為修正電壓,故可進行驅動電晶體之閾值電壓補償。
根據本發明之第14態樣,藉由使用檢測開關部、緩衝放大器、及修正輸出開關部,可確實達到與本發明之第13態樣相同之效果。
根據本發明之第15態樣,因於共通選擇期間內且檢測期間前將適當之第2固定電壓賦予至驅動電容元件,故可縮短將與驅動電晶體之閾值電壓相應之電壓自像素電路供給於檢測部之時間。
根據本發明之第16態樣,藉由將基於驅動電流所得之與驅動電晶體之閾值電壓相應之電壓與第1固定電壓之差設為修正電壓,可進
行驅動電晶體之閾值電壓補償。
根據本發明之第17態樣,於共通選擇期間,因藉由使控制開關開啟,運算放大器及負荷部作為互抗阻電路發揮功能,故可藉由檢測開關部之動作,將修正電容元件充電至修正電壓。於掃描期間,因藉由使控制開關關閉,運算放大器作為緩衝放大器發揮功能,故可藉由修正輸出開關部之動作,將利用修正電壓補償修正資料電壓所得之電壓供給於資料線。因此,可更確實達到與本發明之第16態樣相同之效果。又,藉由使用互抗阻電路,可使對修正電容元件之修正電壓之充電高速化。
根據本發明之第18態樣,藉由對數轉換驅動電流,可獲得與驅動電晶體之閾值電壓相應之電壓。
根據本發明之第19態樣,可自驅動電流直接獲得與驅動電晶體之閾值電壓相應之電壓。
根據本發明之第20態樣,藉由調整構成二極體元件之MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor:金屬氧化物半導體場效電晶體)之縱橫比,可將二極體元件之電流供給能力設定為大致等於驅動電晶體之電流供給能力之k倍(其中,k為與1個區塊對應之掃描線之條數)。
根據本發明之第21態樣,利用發光控制電晶體,於選擇有與像素電路對應之掃描線時,停止對電性光學元件供給驅動電流。因此,例如,可抑制電性光學元件之異常發光。
根據本發明之第22態樣至第27態樣,在顯示裝置之驅動方法中,可分別達到與本發明之第1態樣至第6態樣相同之效果。
1‧‧‧有機EL顯示裝置
10‧‧‧顯示部
11‧‧‧像素電路
20‧‧‧控制電路
30‧‧‧源極驅動器(資料驅動器)
31‧‧‧驅動信號產生電路
32‧‧‧檢測/修正輸出單元
40‧‧‧閘極驅動器(掃描驅動部)
50‧‧‧選擇器
320‧‧‧檢測/修正輸出電路
321‧‧‧檢測部
322‧‧‧修正輸出部
323‧‧‧重置部(固定電壓供給部)
A‧‧‧第1節點
B‧‧‧第2節點
BAP‧‧‧緩衝放大器
BL‧‧‧區塊
BL1~BLp+1‧‧‧區塊
C‧‧‧第3節點
C1‧‧‧電容器(驅動電容元件)
Cd‧‧‧電容器(修正電容元件)
CLK1‧‧‧第1時脈
CLK2‧‧‧第2時脈
CLK3‧‧‧第3時脈
Cs‧‧‧電容器
DA‧‧‧影像資料
E1~En‧‧‧射極線
Ei‧‧‧射極線
EL‧‧‧有機EL元件
G1~Gn‧‧‧掃描線
GCT‧‧‧閘極控制信號
Gi‧‧‧掃描線
OP‧‧‧運算放大器
S1~Sm‧‧‧資料線
SA1~SA5‧‧‧電晶體
SB1~SB6‧‧‧電晶體
SCT‧‧‧源極控制信號
SEL_R1‧‧‧第1選擇控制信號
SEL_R2‧‧‧第2選擇控制信號
SEL_R3‧‧‧第3選擇控制信號
Sj‧‧‧資料線
t0~t7‧‧‧時刻
T1~T4‧‧‧電晶體
Tsmp‧‧‧電晶體
Vcd‧‧‧修正後資料電壓
Vcom‧‧‧低位準電源電壓
Vdata‧‧‧資料電壓
Vmeas‧‧‧測定電壓(第2固定電壓)
Vp‧‧‧高位準電源電壓(第1固定電壓)
Vreset‧‧‧重置電壓(第2固定電壓)
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
圖1係顯示本發明之第1實施形態之有機EL顯示裝置之構成的方塊圖。
圖2係用於說明上述第1實施形態之區塊劃分之方塊圖。
圖3係顯示上述第1實施形態之像素電路及檢測/修正輸出電路之構成之電路圖。
圖4係用於說明上述第1實施形態之像素電路及檢測/修正輸出電流之動作之時序圖。
圖5係用於說明上述第1實施形態之變化例之在第M+1幀期間之區塊劃分之方塊圖。
圖6係顯示本發明之第2實施形態之檢測/修正輸出電路之構成的電路圖。
圖7係用於說明上述第2實施形態之像素電路及檢測/修正輸出電路之動作之時序圖。
圖8係顯示本發明之第3實施形態之像素電路之構成的電路圖。
圖9係用於說明上述第3實施形態之像素電路及檢測/修正輸出電路之動作的時序圖。
圖10係用於說明本發明之第4實施形態中考慮到退火處理之雷射光之各掃描方向之區塊劃分的圖。
圖11係用於對本發明之第5實施形態之源極驅動器與資料線之連接進行說明之方塊圖。
圖12係用於說明上述第5實施形態之像素電路、選擇器、及檢測/修正輸出電路之動作之時序圖。
以下,一面參照附加圖式,一面對本發明之第1至第5實施形態進行說明。以下,設m、n為2以上之整數、i為1以上n以下之整數、j為1以上m以下之整數。另,各實施形態之像素電路所包含之電晶體為電場效應電晶體,典型為TFT。作為像素電路所包含之電晶體,可舉出以IGZO-TFT為代表之氧化物TFT、低溫多晶矽TFT、或非晶矽
TFT等。IGZO-TFT等氧化物TFT尤其於採用為像素電路所包含之n通道型電晶體時有效。但,本發明並不排除使用p通道型之氧化物TFT。
圖1係顯示本發明之第1實施形態之主動矩陣型之有機EL顯示裝置1之構成的方塊圖。有機EL顯示裝置1具備顯示部10、控制電路20、源極驅動器30、及閘極驅動器40。在本實施形態中,源極驅動器30相當於資料驅動部,閘極驅動器40相當於掃描驅動部。源極驅動器30及閘極驅動器40之一者或兩者亦可與顯示部10形成為一體。
顯示部10中配設有m條資料線S1~Sm及與其等正交之n條掃描線G1~Gn。以下,設資料線之延伸方向為Y方向、掃描線之延伸方向為X方向。又,有時將沿著Y方向之構成要素稱為「行」」,而將沿著X方向之構成要素稱為「列」。顯示部10中進而沿n條掃描線G1~Gn而配設有n條射極線E1~En。顯示部10中進而與m條資料線S1~Sm與n條掃描線G1~Gn之交叉點對應而設置有m×n個像素電路11。各像素電路11形成紅色子像素(以下稱為「R子像素」)、綠色子像素(以下稱為「G子像素」)、及藍色子像素(以下稱為「B子像素」)之任一者,於X方向排列之像素電路11例如自閘極驅動器40側起依序形成R子像素、G子像素、及B子像素。另,子像素之種類並非限定於紅色、綠色及藍色,而亦可為藍綠色、洋紅及黃色等。又,顯示部10中配設有未圖示之供給高位準電源電壓Vp之電源線(以下稱為「高位準電源線」,與高位準電源電壓同樣以符號Vp表示)、及未圖示之供給低位準電源電壓Vcom之電源線(以下稱為「低位準電源線」,與低位準電源電壓同樣以符號Vcom表示)。高位準電源電壓Vp及低位準電源電壓Vcom分別為固定電壓,低位準電源電壓Vcom為例如接地電壓。
控制電路20藉由對源極驅動器30發送影像資料DA、源極控制信號SCT、及第1~第3時脈CLK1~CLK3,並對閘極驅動器40發送閘極控制信號GCT,而控制源極驅動器30及閘極驅動器40。源極控制信號SCT包含例如源極啟動脈衝、源極時脈、及鎖存選通信號。閘極控制信號GCT包含例如閘極啟動脈衝及閘極時脈。
源極驅動器30連接於m條資料線S1~Sm,且具備驅動信號產生電路31及檢測/修正輸出單元32。驅動信號產生電路31具備未圖示之移位暫存器、取樣電路、鎖存電路、及m個D/A轉換器等。檢測/修正輸出單元32具備m個檢測/修正輸出電路320。m個檢測/修正輸出電路320分別與m條資料線S1~Sm對應。且,m個檢測/修正輸出電路320分別與m個D/A轉換器對應。
驅動信號產生電路31之移位暫存器與源極時脈同步而依序傳送源極啟動脈衝,藉此依序輸出取樣脈衝。取樣電路根據取樣脈衝之時序,而依序記憶一列影像資料DA。鎖存電路根據鎖存選通信號而獲取並保持取樣電路所記憶之一列影像資料DA,且將一行(即1個子像素)影像資料DA(以下稱為「灰階資料」)賦予至對應之D/A轉換器。
D/A轉換器將接收到之灰階資料轉換為資料電壓,並將表示灰階資料之資料電壓賦予至對應之檢測/修正輸出電路320。藉此,驅動信號產生電路31基於影像資料DA及源極控制信號SCT,而對m個檢測/修正輸出電路320分別賦予m行資料電壓作為驅動信號。
檢測/修正輸出電路320根據第1~第3時脈CLK1~CLK3之時序,經由對應之資料線檢測像素電路11內之驅動電晶體之特性,並基於檢測出之驅動電晶體之特性,修正自對應之D/A轉換器接收之資料電壓而取得修正後資料電壓。接著,檢測/修正輸出電路320將修正後資料電壓供給於對應之資料線。另,關於檢測/修正輸出電路320之構成及詳細動作之說明將後述。
閘極驅動器40連接於n條掃描線G1~Gn及n條射極線E1~En並驅動其等。更詳細而言,閘極驅動器40具備未圖示之移位暫存器及邏輯電路等。利用與閘極時脈同步而依序傳送閘極啟動脈衝之移位暫存器、與賦予來自移位暫存器之任一段之輸出之邏輯電路,生成應供給於n條掃描線G1~Gn之信號及應供給於n條射極線E1~En之信號。
另,亦可使閘極驅動器40僅驅動n條掃描線G1~Gn,而另行設置射極驅動器,且該射極驅動器驅動n條射極線E1~En。
本實施形態之閘極驅動器40將n條掃描線G1~Gn劃分為複數個區塊,且以區塊單位驅動其等。圖2係用於說明本實施形態之區塊劃分之方塊圖。如圖2所示,閘極驅動器40將n條掃描線G1~Gn劃分為第1~第p區塊BL1~BLp而進行驅動。各區塊中對應有k條掃描線。此處,p=n/k,1<k<n,k為整數。又,閘極驅動器40亦將n條射極線E1~En劃分為第1~第p區塊BL1~BLp而進行驅動。另,雖在本實施形態中設區塊數為複數,但本發明亦可適用於設k=n且區塊數為1之情形。
第1~k列掃描線G1~Gk及第1~k列射極線E1~Ek與第1區塊BL1對應。第k+1~2k列掃描線Gk+1~G2k及第k+1~2k列射極線Ek+1~E2k與第2區塊BL2對應。第n-k+1~n列掃描線Gn-k+1~Gn及第n-k+1~n列射極線En-k+1~En與第p區塊BLp對應。如此,與各區塊對應之k條掃描線沿Y方向依序排列。以下,有時以與「與區塊對應」相同之意義使用「區塊所包含」之表述。又,有時將與區塊所包含之掃描線對應之像素電路11稱為「區塊所包含之像素電路11」。另,在本實施形態中,雖設p個區塊BL1~BLp所包含之掃描線之條數彼此同數(k),但本發明並非限定於此,而可使p個區塊BL1~BLp所包含之掃描線之條數互不相同。
閘極驅動器40對於各區塊設置用於選擇該區塊所包含之k條掃描線之全部或一部分之共通選擇期間、及用於依序選擇該區塊所包含之k條掃描線之掃描期間。以下,將共通選擇期間及掃描期間統稱為「區塊選擇期間」。又,以下,將於區塊選擇期間包含選擇中之掃描線之區塊稱為「選擇區塊」。閘極驅動器40使選擇區塊依序位移。
圖3係顯示本實施形態之像素電路11及檢測/修正輸出電路320之構成之電路圖。此處,圖3所示之像素電路11為第i列第j行之像素電路11。又,圖3所示之檢測/修正輸出電路320與第j行之資料線Sj對應。
像素電路11具備1個有機EL元件EL、4個電晶體T1~T4、及1個電容器C1。電晶體T1為輸入電晶體,電晶體T2為驅動電晶體,電晶體T3為電源電壓供給電晶體,電晶體T4為發光控制電晶體。電容器C1相當於驅動電容元件。電晶體T1~T4皆為n通道型IGZO-TFT。
且,至少電晶體T2為IGZO-TFT即可。
電晶體T2與有機EL元件EL串聯設置,於高位準電源線Vp上連接有作為第1導通端子之汲極端子。電晶體T1於掃描線Gi上連接有閘極端子(相當於控制端子。關於其他電晶體之閘極端子亦相同),且設置於作為電晶體T2之第2導通端子之源極端子與資料線Sj之間。電晶體T3於掃描線Gi上連接有閘極端子,且設置於電晶體T2之閘極端子與汲極端子之間。電晶體T4於射極線Ei上連接有閘極端子,且設置於電晶體T2之源極端子與有機EL元件EL之陽極端子之間。電容器C1係一端及另一端分別連接於電晶體T2之源極端子及閘極端子。有機EL元件EL之陰極端子連接於低位準電源線Vcom。以下,在與本實施形態有關之說明中,為方便起見,而將電晶體T2之源極端子、電容器C1之一端、位於電晶體T2之源極端子側之電晶體T1之導通端子、及位於電晶體T2之源極端子側之電晶體T4之導通端子之連接點稱為「第1
節點A」。
檢測/修正輸出電路320具備檢測部321、修正輸出部322、及重置部323。重置部323相當於固定電壓供給部。檢測部321具備1個電容器Cd及2個電晶體SA1、SA2。在本實施形態中,電容器Cd相當於修正電容元件,由電晶體SA1、SA2實現檢測開關部。修正輸出部322具備1個緩衝放大器BAP及2個電晶體SA3、SA4。在本實施形態中,由電晶體SA3、SA4實現修正輸出開關部。重置部323具備1個電晶體SA5。在圖3中,雖設電晶體SA1~SA5之導電型為n通道型,但亦可為p通道型。又,亦可代替電晶體SA1~SA5,而使用具有開關功能之其他元件或電路等。
電晶體SA1於閘極端子被賦予第2時脈CLK2,且設置於電容器Cd之一端與資料線Sj之間。電晶體SA2於閘極端子被賦予第2時脈CLK2,於電容器Cd之另一端連接第1導通端子,於第2導通端子被賦予作為第1固定電壓之高位準電源電壓Vp。電晶體SA3於閘極端子被賦予第1時脈CLK1,於電容器Cd之另一端連接第1導通端子,於第2導通端子被賦予資料電壓Vdata。電晶體SA4於閘極端子被賦予第1時脈CLK1,且設置於資料線Sj與緩衝放大器BAP之輸出端子之間。電晶體SA5於閘極端子被賦予第3時脈CLK3,於第1導通端子連接資料線Sj,於第2導通端子被賦予作為第2固定電壓之重置電壓Vreset。重置電壓Vreset係自控制電路20及其他未圖示之電路被賦予。緩衝放大器BAP之輸入端子連接於電容器Cd之一端。
以下,在與本實施形態有關之說明中,為方便起見,而將電容器Cd之另一端、電晶體SA2之第1導通端子、與電晶體SA3之第1導通端子之連接點稱為「第2節點B」。又,為方便起見,將電容器Cd之一端、位於電容器Cd之一端側之電晶體SA1之導通端子、與緩衝放大器BAP之輸入端子之連接點稱為「第3節點C」。
圖4係用於說明本實施形態之像素電路11及檢測/修正輸出電路320之動作之時序圖。在圖4中,時刻t1~t6為第1區塊BL1之區塊選擇期間,時刻t1~t3為共通選擇期間,時刻t4~t6為掃描期間,時刻t1~t2為重置期間,時刻t2~t3為檢測期間。因本實施形態中於各掃描線連接有閘極端子之電晶體T1、T3各自為n通道型,故各掃描線於電位為高位準時成為選擇狀態。另,圖4之符號Vcd表示修正後資料電壓。又,圖4之符號Di(i=1~n)表示修正後資料電壓Vcd係基於與第i列對應之灰階資料者。以下,在參照圖4之動作說明中,雖為方便起見,而著眼於第j行,但應留意在第1行~第m行各者中進行與第j行相同之動作之點。
在本實施形態中,第1~第p區塊BL1~BLp各自之區塊選擇期間之和加上各區塊選擇期間前後之時刻t0~t1、t6~t7之期間之和後之期間相當於1幀期間。且,亦可使時刻t0、t1一致、時刻t6、t7一致,該情形時,第1~第p區塊BL1~BLp各自之區塊選擇期間之和相當於1幀期間。
在時刻t0以前,第1~k列掃描線G1~Gk之電位為低位準,第1~k列射極線E1~Ek之電位為高位準。又,第1時脈CLK1為高位準,第2、第3時脈CLK2、CLK3為低位準。此時,在第1~k列像素電路11中,因電晶體T1、T3為斷開狀態,而電晶體T4為導通狀態,故電晶體T2將與電容器C1所保持之閘極-源極間電壓VgsT2相應之驅動電流Ioled供給於有機EL元件EL。因此,有機EL元件EL以與驅動電流Ioled相應之亮度發光。又,此時,因電晶體SA3、SA4為導通狀態,而電晶體SA1、SA2及SA5為斷開狀態,故於資料線Sj中,自緩衝放大器BAP依序供給與各列對應之修正後資料電壓Vcd。另,關於修正後資料電壓Vcd之說明將後述。
當到達時刻t0時,因第1~k列射極線E1~Ek之電位變化為低位準,故在第1~k列像素電路11中,電晶體T4接通。因此,因有機EL元件EL之陽極端子與電晶體T2之源極端子彼此電性切斷,故而停止對有機EL元件EL供給驅動電流Ioled。因此,有機EL元件EL停止發光。又,此時,因第1時脈CLK1變化為低位準,故電晶體SA3、SA4關斷。因此,停止對資料線Sj供給修正後資料電壓Vcd。另,第1~k列射極線E1~Ek之電位在時刻t7之前維持低位準。
當到達時刻t1時,因第1~k列掃描線G1~Gk之電位變化為高位準,故在第1~k列像素電路11中,電晶體T1、T3接通。又,因第3時脈CLK3變化為高位準,故電晶體SA5接通。因此,資料線Sj充電至重置電壓Vreset而第1節點A之電位成為Vreset,電晶體T2之閘極電位成為Vp。藉此,電容器C1充電至下式(1)所賦予之閘極-源極間電壓VgsT2。
VgsT2=Vp-Vreset…(1)
當到達時刻t2時,因第3時脈CLK3變化為低位準,第2時脈CLK2變化為高位準,故電晶體SA5關斷,電晶體SA1、SA2接通。此時,在第1~k列像素電路11中,驅動電流Ioled依序流動於電晶體T2、第1節點A、電晶體T1及資料線Sj中,於電晶體T2為導通狀態期間,第1節點A之電位上昇。因此,若有充足之時間,則第1節點A之電位上昇,直至閘極-源極間電壓VgsT2與電晶體T2之閾值電壓VthT2相等為止。又,因資料線Sj之電位及第3節點C之電位與第1節點A之電位相等,故第3節點C之電位接近Vp-VthT2,且若如上述般具有充足之時間,則第3節點C之電位成為Vp-VthT2。即,作為與電晶體T2之閾值電壓VthT2相應之電壓,將Vp-VthT2賦予至電容器Cd之一端。
另,藉由將上述重置電壓Vreset設定為使電晶體T2成為導通狀態之適當之位準,可縮短閘極-源極間電壓VgsT2與電晶體T2之閾值電壓
VthT2相等為止之時間,即檢測期間中與電晶體T2之閾值電壓VthT2相應之電壓自像素電路11供給於檢測部321為止之時間。又,因於第2節點B中經由電晶體SA2賦予高位準電源電壓Vp,故第2節點B之電位成為Vp。換言之,將高位準電源電壓Vp賦予至電容器Cd之另一端。藉此,於檢測期間,電容器Cd充電至下式(2)所賦予之修正電壓Vd。
Vd=Vp-VthT2-Vp=-VthT2…(2)
另,式(2)所示之修正電壓Vd以第2節點B為基準。
修正電壓Vd表示電晶體T2之特性,更詳細而言,表示電晶體T2之閾值電壓VthT2。即,於檢測期間將電容器Cd充電至修正電壓Vd,意為檢測電晶體T2之特性,更詳細而言,意為檢測電晶體T2之閾值電壓VthT2。以下,有時將對電容器Cd充電至修正電壓Vd稱為「檢測修正電壓Vd」。
然而,第3節點C之電位所反映之VthT2實際為第1區塊BL1所包含之沿Y方向排列之k個像素電路11(第1~k列像素電路11)各自具備之電晶體T2之閾值電壓VthT2之平均值。與本發明相關,非專利文獻1中揭示在鄰近之IGZO-TFT間特性大致均一。因此,在同一區塊所包含之沿Y方向排列之k個像素電路11中,電晶體T2之閾值電壓VthT2大致相等。因此,在使用本實施形態之數式之說明中,假設同一區塊所包含之沿Y方向排列之k個像素電路11中,電晶體T2之閾值電壓VthT2彼此相等。另,關於IGZO-TFT以外之TFT(例如非晶矽TFT等),亦已知在鄰近之TFT中特性大致均一。因此,電晶體T2為IGZO-TFT以外之TFT之情形時,亦可進行與電晶體T2為IGZO-TFT之情形相同之假設。
當到達時刻t3時,因第1~k列掃描線G1~Gk之電位變化為低位準,故在第1~k列像素電路11中,電晶體T1、T3關斷。此時,於電
容器C1中保持有電晶體T2之閾值電壓VthT2。又,因第2時脈CLK2變化為低位準,故電晶體SA1、SA2關斷。此時,於電容器Cd中保持有修正電壓Vd。
當到達時刻t4時,因第1時脈CLK1變化為高位準,故電晶體SA3、SA4接通。此時,因經由電晶體SA3對第2節點B賦予資料電壓Vdata,故經由緩衝放大器BAP及電晶體SA4,將下式(3)所賦予之修正後資料電壓Vcd供給於資料線Sj。
Vcd=Vdata+Vd=Vdata-VthT2…(3)
如此,修正後資料電壓Vcd係將電容器Cd所保持之修正電壓Vd與資料電壓Vdata相加所獲得。換言之,藉由以修正電壓Vd補償修正資料電壓Vdata,而獲得修正後資料電壓Vcd。另,將修正電壓Vd之基準設為第3節點C之情形時,修正後資料電壓Vcd係自資料電壓Vdata減去電容器Cd所保持之修正電壓Vd所獲得。又,當到達時刻t4時,因第1列掃描線G1之電位變化為高位準,故在第1列像素電路11中,電晶體T1、T3接通。對第1列像素電路11寫入修正後資料電壓Vcd,而第1節點A之電位成為Vcd,電晶體T2之閘極電位成為Vp。藉此,電容器C1充電至下式(4)所賦予之閘極-源極間電壓VgsT2。
VgsT2=Vp-Vcd=Vp-Vdata+VthT2…(4)
另,此時,因有機EL元件EL之陽極端子與電晶體T2之源極端子彼此電性切斷,故可抑制寫入修正後資料電壓Vcd時可能產生之有機EL元件EL之異常發光。
當到達時刻t5時,因第1列掃描線G1之電位變化為低位準,故在第1列像素電路11中,電晶體T1、T3關斷。因此,電容器C1所保持之閘極-源極間電壓VgsT2確定為式(4)所示之值。其後,藉由於時刻t6之前之掃描期間中依序選擇第2列~第k列掃描線G2~Gk(電位成為高
位準),而對各列像素電路11寫入修正後資料電壓Vcd。
當到達時刻t7時,因第1~k列射極線E1~Ek之電位變化為高位準,故在第1~k列像素電路11中,電晶體T4接通。因此,有機EL元件EL之陽極端子與電晶體T2之源極端子彼此電性連接。藉此,電晶體T2將下式(5)所賦予之驅動電流Ioled供給於有機EL元件EL。
Ioled=(β/2)*(VgsT2-VthT2)2=(β/2)*(Vp-Vdata)2…(5)
此處,β表示電晶體T2之增益,與電晶體T2之遷移率等成比例。如式(5)所示,藉由將閘極-源極間電壓VgsT2設定為式(4)所示之值,驅動電流Ioled成為不依存於電晶體T2之閾值電壓VthT2之值。藉此,因可補償閾值電壓之偏差,故而可抑制亮度偏差。
在時刻t7,進而,第2區塊BL2所包含之第k+1~2k列射極線Ek+1~E2k之電位變化為低位準,其後,對第2區塊BL2,進行與第1區塊BL1相同之動作。對第3區塊BL3以後,亦進行與第1區塊BL1相同之動作。藉此,選擇區塊依序位移,而結束對全部列之像素電路11進行之閾值電壓VthT2之檢測及修正後資料電壓Vcd之寫入。藉由反復進行如以上般之動作,可進行無亮度偏差之圖像顯示。
另,雖設為在時刻t1同時發生第1~k列掃描線G1~Gk之電位變化為高位準與第3時脈CLK3變化為高位準,但亦可設為於第1~k列掃描線G1~Gk之電位變化為高位準後,第3時脈CLK3變化為高位準。
又,雖設為在時刻t2同時發生第3時脈CLK3變化為低位準與第2時脈CLK2變化為高位準,但亦可設為於第3時脈CLK3變化為低位準後,第2時脈CLK2變化為高位準。又,亦可使時刻t3、t4一致。
此處,設為n=1080、p=60,而對本實施形態之寫入時間進行研究。在本實施形態中,掃描全部1080列掃描線所需之時間ta係下式(6)
所賦予。
ta=tw*1080+ts*60…(6)
此處,tw表示平均1列之寫入時間、ts表示共通選擇期間之長度。另一方面,不進行驅動電晶體之特性檢測之情形時,掃描全部1080列掃描線所需之時間tb係下式(7)所賦予。
tb=tw*1080…(7)
若設tw=ts,則根據式(6)及式(7)可知,在本實施形態中,可確保寫入時間達到不進行驅動電晶體之特性檢測之情形之寫入時間(以下稱為「理想寫入時間」)之約95%。又,即使於用以充分進行電晶體T2之特性偏差之補償之式(6)中,將ts變更為2*ts,在本實施形態中,仍可確保寫入時間達到理想寫入時間之約90%。
然而,以1條掃描線單位進行驅動電晶體之特性檢測之情形時,掃描全部1080列掃描線所需之時間tc係下式(8)所賦予。
tc=tw*1080+ts*1080…(8)
若設tw=ts,則可知,以1條掃描線單位進行驅動電晶體之特性檢測之情形時,只可確保理想寫入時間之50%。
根據本實施形態,將n條掃描線G1~Gn區塊劃分為第1區塊BL1~第p區塊BLp,且使選擇區塊依序位移。關於選擇區塊,於共通選擇期間內之檢測期間,將電容器Cd充電至與電晶體T2之閾值電壓VthT2相應之修正電壓Vd後,於掃描期間,將藉由以修正電壓Vd補償修正資料電壓Vdata所獲得之修正後資料電壓Vcd供給於資料線。因此,檢測與各區塊對應之k個電晶體T2之平均閾值電壓VthT2,並基於該檢測結果,進行電晶體T2之閾值電壓補償。即,可補償電晶體T2之特性偏差。如此,由於藉由以區塊單位檢測電晶體T2之閾值電壓VthT2,與以1條掃描線單位檢測電晶體T2之閾值電壓VthT2之情形
相比,可縮短檢測所需之時間,故而可解決寫入時間不足。又,因電晶體T2之閾值電壓VthT2之檢測及基於該檢測結果之修正分別由源極驅動器30內之檢測部321及修正輸出部322進行,故無需在像素電路11內追加用以進行電晶體T2之閾值電壓補償之電晶體。再者,因修正電壓Vd保持於電容器Cd,故檢測部321及修正輸出部322無需補償用之記憶體。根據以上,可以簡易之構成解決寫入時間不足並補償電晶體T2之特性偏差。
再者,根據本實施形態,因將n條掃描線G1~Gn區塊劃分為第1區塊BL1~第p區塊BLp,故與設區塊數為1之情形相比,可使與各區塊對應之k個電晶體T2之平均閾值電壓VthT2接近該k個電晶體T2之各個閾值電壓VthT2。因此,可對於各區塊提高電晶體T2之特性偏差之補償精度。又,藉由使電晶體T2為IGZO-TFT,在與各區塊對應之k個電晶體T2間特性大致均一。藉此,可對於各區塊,進一步提高電晶體T2之特性偏差之補償精度。
再者,根據本實施形態,因於每條資料線中檢測與各區塊對應之k個電晶體T2之平均閾值電壓VthT2,故可提高電晶體T2之特性偏差之補償精度。
再者,根據本實施形態,藉由於共通選擇期間內且檢測期間前將重置電壓Vreset賦予至電容器Cd,可縮短檢測期間中將與電晶體T2之閾值電壓VthT2相應之電壓自像素電路11供給於檢測部321為止之時間。
再者,根據本實施形態,可利用電晶體T4抑制寫入修正後資料電壓Vcd時可能產生之有機EL元件EL之異常發光。
再者,根據本實施形態,因將IGZO-TFT使用為電晶體T2,故與使用非晶矽TFT等之情形相比,可謀求高亮度化等。又,因在鄰接之IGZO-TFT間特性大致均一,故而在各區塊所包含之驅動電晶體間特
性大致均一。因此,可對於各區塊,提高驅動電晶體之特性偏差之補償精度。
電晶體T2之平均特性(平均閾值電壓VthT2)在區塊間相異之情形時,若如上述第1實施形態般,於各幀期間固定區塊,則有可能將區塊間之特性差異視為亮度邊界。因此,例如,可採用閘極驅動器40於每個特定幀期間以大於1且小於Ma之條數之掃描線為單位使區塊位移之態樣。此處,Ma表示各區塊所包含之掃描線之最大條數,各區塊所包含之掃描線之條數為k之情形時,Ma=k。又,各區塊所包含之掃描線之條數有複數種,且其最大條數為k之情形時,Ma=k。以下,在與上述第1實施形態之變化例有關之說明中,設Ma=k。更詳細而言,上述第1實施形態之變化例之閘極驅動器40以2幀期間為1週期,且以k/2條掃描線為單位而使各區塊在每1幀期間依序位移。以下,主要說明在第M幀期間(M為自然數)及第M+1幀期間之區塊劃分。
在第M幀期間之區塊劃分與上述第1實施形態者相同,如上述圖2所示,第1區塊BL1包含第1~k列掃描線G1~Gk及第1~k列射極線E1~Ek,第2區塊BL2包含第k+1~2k列掃描線Gk+1~G2k及第k+1~2k列射極線Ek+1~E2k,第p區塊BLp包含第n-k+1~n列掃描線Gn-k+1~Gn及第n-k+1~n列射極線En-k+1~En。
圖5係用於說明本變化例之在第M+1幀期間之區塊劃分之方塊圖。在第M+1幀期間,增加1個區塊,區塊總數成為p+1個。第1區塊BL1包含第1~k/2列掃描線G1~Gk/2及第1~k/2列射極線E1~Ek/2,第2區塊BL2包含第k/2+1~3k/2列掃描線Gk/2+1~G3k/2及第k/2+1~3k/2列射極線Ek/2+1~E3k/2,第p+1區塊BLp+1包含第n-k/2+1~n列掃描線Gn-k/2+1~Gn及第n-k/2+1~n列射極線En-k/2+1~En。
在第M幀期間,自Y方向之最上段(以下,簡稱為「最上段」)之
第1區塊BL1至Y方向之最下段(以下,簡稱為「最下段」)之第p區塊BLp,各區塊所包含之掃描線之條數及射極線之條數各自(以下,簡稱為「配線條數」)為k。與此相對,在第M+1幀期間,最上段之第1區塊BL1及最下段之第p+1區塊BLp+1各自之配線條數為k/2,其他區塊之配線條數為k。第M+1幀期間之第2區塊BL2、第3區塊BL3、...、第p區塊BLp分別係使第M幀期間之第1區塊BL1、第2區塊BL2、...、第p-1區塊BLp-1位移k/2條掃描線者。第M+1幀期間之第p+1區塊BLp+1及第1區塊BL1係藉由使第M幀期間之第p區塊BLp位移k/2條掃描線而劃分為2個者。
另,第M+2幀期間之區塊劃分與第M幀期間者相同。但,第M+2幀期間之第2區塊BL2、第3區塊BL3、...、第p區塊BLp係分別使第M+1幀期間之第2區塊BL2、第3區塊BL3、....、第p區塊BLp位移k/2條掃描線者,第M+2幀期間之第1區塊BL1係藉由使第M+1幀期間之第p+1區塊BLp+1及第1區塊BL1位移k/2條掃描線而統合為1個者。在本變化例中,如以上之動作係以2幀期間為1週期重複進行。
根據本變化例,各區塊以2幀期間為1週期,且以k/2條掃描線為單位而在每1幀期間依序位移。因此,可防止目測出因電晶體T2之平均特性之區塊間之相異而引起之亮度邊界。
另,此處,雖舉出以2幀期間為1週期,且以k/2條掃描線為單位而使各區塊在每1幀期間依序位移之例,但本發明並非限定於此,而亦可以N幀期間(N為大於2且小於k之整數)為1週期,且以k/N條掃描線為單位而使各區塊在每1幀期間依序位移。N越接近k,則越可充分抑制亮度邊界之出現。又,使各區塊位移者,並非限定於每1幀期間,只要為每M幀期間(M為自然數)即可。
圖6係顯示本發明之第2實施形態之檢測/修正輸出電路320之構成的電路圖。對本實施形態之構成要素中與上述第1實施形態相同之要素,標註相同之參照符號,而適當省略說明。另,本實施形態之像素電路11之構成與上述第1實施形態者相同。本實施形態之檢測/修正輸出電路320具備檢測部321及修正輸出部322。在本實施形態中,無需自控制電路20對源極驅動器30發送第3時脈CLK3。
檢測部321及修正輸出部322各者中共通地具備1個運算放大器OP及1個電晶體SB3。在本實施形態中,電晶體SB3相當於控制開關。檢測部321進而具備4個電晶體Tsmp、SB4~SB6及2個電容器Cd、Cs。
在本實施形態中,電晶體Tsmp相當於負荷部,電容器Cd相當於修正電容元件,由電晶體SB4~SB6實現檢測開關部。電晶體Tsmp為例如MOSFET。另,電容器Cs係為穩定運算放大器OP之負反饋而設置。
修正輸出部322進而具備2個電晶體SB1、SB2。在本實施形態中,由電晶體SB1、SB2實現修正輸出開關部。圖6中,雖將電晶體SB1至SB6之導電型設為n通道型,但亦可為p通道型。又,亦可代替電晶體SB1~SB6,而使用具有開關功能之其他元件或電路等。
電晶體SB1於閘極端子被賦予第1時脈CLK1,於電容器Cd之一端連接第1導通端子,於第2導通端子被賦予資料電壓Vdata。電晶體SB2於閘極端子被賦予第1時脈CLK1,於電容器Cd之另一端連接第1導通端子,其第2導通端子連接於運算放大器OP之非反轉輸入端子。電晶體SB3於閘極端子賦予第1時脈CLK1,且設置於運算放大器OP之輸出端子與資料線Sj之間。電晶體SB4於閘極端子被賦予第2時脈CLK2,其第1導通端子連接於電容器Cd之另一端,於第2導通端子被賦予作為第1固定電壓之高位準電源電壓Vp。電晶體SB5於閘極端子被賦予第2時脈CLK2,且設置於電容器Cd之一端與運算放大器OP之輸出端子之間。電晶體SB6於閘極端子被賦予第2時脈CLK2,其第1導通端
子連接於運算放大器OP之非反轉輸入端子,於第2導通端子被賦予作為第2固定電壓之測定電壓Vmeas。測定電壓Vmeas係自控制電路20及其他未圖示之電路被賦予。電晶體Tsmp為n通道型,其第1導通端子及閘極端子連接於於資料線Sj,其第2導通端子連接於運算放大器OP之輸出端子。電晶體Tsmp之第1導通端子為汲極端子,第2導通端子為源極端子。電晶體Tsmp為閘極端子與汲極端子相互連接之二極體連接。即,在本實施形態中,由MOSFET構成之二極體元件係由電晶體Tsmp實現。運算放大器OP之反轉輸入端子連接於資料線Sj。電容器Cs與電晶體SB3、Tsmp並聯設置於運算放大器OP之輸出端子與反轉輸入端子之間。
以下,在與本實施形態相關之說明中,為方便起見,而將電容器Cd之另一端、電晶體SB2之第1導通端子、與電晶體SB4之第1導通端子之連接點稱為「第2節點B」。又,為方便起見,而將電容器Cd之一端、電晶體SB1之第1導通端子、位於電容器Cd之一端側之電晶體SB5之導通端子之連接點稱為「第3節點C」。
圖7係用於說明本實施形態之像素電路11及檢測/修正輸出電路320之動作之時序圖。在圖7中,時刻t1~t5為第1區塊BL1之區塊選擇期間,時刻t1~t2為共通選擇期間且為檢測期間,時刻t3~t5為掃描期間。
在時刻t0以前,第1~k列掃描線G1~Gk之電位為低位準,第1~k列射極線E1~Ek之電位為高位準。又,第1時脈CLK1為高位準,第2時脈CLK2為低位準。此時,在第1~k列像素電路11中,因電晶體T1、T3為斷開狀態,而電晶體T4為導通狀態,故電晶體T2將與電容器C1中保持之閘極-源極間電壓VgsT2相應之驅動電流Ioled供給於有機EL元件EL。因此,有機EL元件EL以與驅動電流Ioled相應之亮度發
光。又,此時,因電晶體SB4~SB6為斷開狀態,而電晶體SB1~SB3為導通狀態,故於資料線Sj中,自運算放大器OP依序供給有與各列對應之修正後資料電壓Vcd。另,關於藉由運算放大器OP進行之對資料線Sj供給修正後資料電壓Vcd將後述。
當到達時刻t0時,因第1~k列射極線E1~Ek之電位變化為低位準,故在第1~k列像素電路11中,電晶體T4關斷。因此,因有機EL元件EL之陽極端子與電晶體T2之源極端子彼此電性切斷,故而停止對有機EL元件EL供給驅動電流Ioled。因此,有機EL元件EL停止發光。又,此時,因第1時脈CLK1變化為低位準,故電晶體SB1~SB3關斷。因此,停止將修正後資料電壓Vcd供給於資料線Sj。另,第1~k列射極線E1~Ek之電位在時刻t6之前維持低位準。
當到達時刻t1時,因第1~k列掃描線G1~Gk之電位變化為高位準,故在第1~k列像素電路11中,電晶體T1、T3接通。又,因第2時脈CLK2變化為高位準,故電晶體SB4~SB6接通。因此,對運算放大器OP之非反轉輸入端子賦予測定電壓Vmeas,對第2節點B賦予高位準電源電壓Vp,將第3節點C連接於運算放大器OP之輸出端子及電晶體Tsmp之源極端子,且藉由運算放大器OP之虛擬短路,連接於運算放大器OP之反轉輸入端子之資料線Sj充電至測定電壓Vmeas。藉此,第1節點A之電位成為Vmeas,電容器C1充電至下式(9)所賦予之閘極-源極間電壓VgsT2。
VgsT2=Vp-Vmeas…(9)
此處,測定電壓Vmeas乃以使式(9)所示之閘極-源極間電壓VgsT2為使電晶體T2成為導通狀態之位準之方式而設定。
於時刻t1~t2之檢測期間,藉由使電晶體SB3為斷開狀態(藉由使控制開關開啟),運算放大器OP及電晶體Tsmp作為互抗阻電路發揮功能。具體而言,自第1~k列像素電路11,與式(9)所示之閘極-源極
間電壓VgsT2相應之驅動電流Ioled經由電晶體T1及資料線Sj流動於電晶體Tsmp,且藉由電晶體Tsmp將驅動電流Ioled轉換為電壓。接著,該轉換後之電壓成為運算放大器OP之輸出電壓Vout。即,基於驅動電流Ioled獲得運算放大器OP之輸出電壓Vout。另,於時刻t1~t2,因電晶體T4成為斷開狀態,故有機EL元件EL中不流動驅動電流Ioled。
藉此,可確實進行基於驅動電流Ioled之輸出電壓Vout之取得。此處,為方便起見,分別以IT2、ITsmp表示流動於電晶體T2、Tsmp之驅動電流Ioled,分別以βT2、βTsmp表示電晶體T2、Tsmp之增益,以VgsTsmp表示電晶體Tsmp之閘極-源極間電壓。時刻t1~t2之驅動電流IT2、ITsmp分別係式(10)及式(11)所賦予。
IT2=(β T2/2)*(VgsT2-VthT2)2…(10)
ITsmp=(β Tsmp/2)*(VgsTsmp-VthTsmp)2…(11)
此處,若設第1~k列像素電路11之驅動電流Ioled彼此相等,且電晶體Tsmp之增益(即電流供給能力)大致等於電晶體T2之增益之k倍(即k*βT2=βTsmp),則根據k*IT2=ITsmp,電晶體Tsmp之閘極-源極間電壓VgsTsmp係下式(12)所賦予。
VgsTsmp=VgsT2-VthT2+VthTsmp=Vp-Vmeas-VthT2+VthTsmp…(12)
此時,運算放大器OP之輸出電壓Vout係下式(13)所賦予。
Vout=Vmeas-VgsTsmp=2Vmeas-Vp+VthT2-VthTsmp…(13)
在式(13)中,若假設不存在VthTsmp偏差及歷時變化,則因VthT2以外之項為常數,故將與電晶體T2之閾值電壓VthT2相應之運算放大器OP之輸出電壓Vout賦予至電容器Cd之一端。藉此,可自驅動電流直接獲得與電晶體T2之閾值電壓VthT2相應之運算放大器OP之輸出電壓Vout。另一方面,因於第2節點B中經由電晶體SB4賦予高位準電源電壓Vp,故第2節點B之電位成為Vp。換言之,將高位準電源電壓Vp
賦予至電容器Cd之另一端。藉此,於檢測期間,電容器Cd充電至下式(14)所賦予之修正電壓Vd。
Vd=Vout-Vp=2Vmeas-2Vp+VthT2-VthTsmp…(14)
如上述,因VthT2以外之項為常數,故於電容器Cd中保持VthT2之一次函數即修正電壓Vd。另,式(14)所示之修正電壓Vd以第2節點B為基準。
當到達時刻t2時,因第1~k列掃描線G1~Gk之電位變化為低位準,故在第1~k列像素電路11中,電晶體T1、T3關斷。此時,電容器C1中保持有電晶體T2之閾值電壓VthT2。又,因第2時脈CLK2變化為低位準,故電晶體SB4~SB6關斷。此時,電容器Cd中保持有修正電壓Vd。
當到達時刻t3時,因第1時脈CLK1變化為高位準,故電晶體SB1~SB3接通。如此,藉由使電晶體SB3成為導通狀態(控制開關關閉),運算放大器OP作為緩衝放大器發揮功能。又,因經由電晶體SB1對第3節點C賦予資料電壓Vdata,故經由作為緩衝放大器發揮功能之運算放大器OP,將下式(15)所賦予之修正後資料電壓Vcd供給於資料線Sj。
Vcd=Vdata-Vd=Vdata-2Vmeas+2Vp-VthT2+VthTsmp…(15)
如此,修正後資料電壓Vcd係自資料電壓Vdata減去電容器Cd所保持之修正電壓Vd所獲得。換言之,藉由以修正電壓Vd補償修正資料電壓Vdata,而獲得修正後資料電壓Vcd。另,將修正電壓Vd之基準設為第3節點C之情形時,修正後資料電壓Vcd係將電容器Cd所保持之修正電壓Vd與資料電壓Vdata相加所獲得。又,當到達時刻t3時,因第1列掃描線G1之電位變化為高位準,故在第1列之像素電路11中,電晶體T1、T3接通。對第1列像素電路11寫入修正後資料電壓
Vcd而第1節點A之電位成為Vcd,電晶體T2之閘極電位成為Vp。藉此,電容器C1充電至下式(16)所賦予之閘極-源極間電壓VgsT2。
VgsT2=Vp-Vcd=-Vdata+2Vmeas-Vp+VthT2-VthTsmp…(16)
當到達時刻t4時,因第1列掃描線G1之電位變化為低位準,故在第1列像素電路11中,電晶體T1、T3關斷。因此,電容器C1所保持之閘極-源極間電壓VgsT2確定為式(16)所示之值。其後,藉由於時刻t5前之掃描期間中依序選擇第2列~第k列掃描線G2~Gk(電位成為高位準),而對各列像素電路11寫入修正後資料電壓Vcd。
當到達時刻t6時,因第1~k列射極線E1~Ek之電位變化為高位準,故在第1~k列像素電路11中,電晶體T4接通。因此,有機EL元件EL之陽極端子與電晶體T2之源極端子彼此電性連接。藉此,電晶體T2將下式(17)所賦予之驅動電流Ioled供給於有機EL元件EL。
Ioled=(β/2)*(VgsT2-VthT2)2=(β/2)*(-Vdata+2Vmeas-Vp-VthTsmp)2…(17)
如式(17)所示,藉由將閘極-源極間電壓VgsT2設定為式(16)所示之值,驅動電流Ioled成為不依存於電晶體T2之閾值電壓VthT2之值。藉此,因可補償閾值電壓之偏差,故而可抑制亮度偏差。另,式(17)之-Vdata以外之項為常數。
在時刻t6,進而,第2區塊BL2所包含之第k+1~2k列之射極線Ek+1~E2k之電位變化為低位準,其後,對第2區塊BL2,進行與第1區塊BL1相同之動作。對第3區塊BL3以後之區塊,亦進行與第1區塊BL1相同之動作。藉此,選擇區塊依序位移,而結束對全部列之像素電路11之閾值電壓VthT2之檢測及修正後資料電壓Vcd之寫入。藉由反復進行如以上之動作,可進行無亮度偏差之圖像顯示。
另,雖設為在時刻t1同時發生第1~k列掃描線G1~Gk之電位變化為高位準與第2時脈CLK2變化為高位準,但亦可設為於第1~k列掃
描線G1~Gk之電位變化為高位準之後,第2時脈CLK2變化為高位準。又,亦可使時刻t2、t3一致。
然而,源極驅動器30內之電晶體Tsmp與像素電路11內之電晶體T2係以不同之製程形成。因此,於用以形成電晶體Tsmp之製程中,以使電晶體Tsmp之增益與電晶體T2之增益之k倍一致之方式調整閘極長度L及閘極寬度W等即可。具體而言,為使電晶體Tsmp之增益與電晶體T2之增益之k倍一致,將電晶體Tsmp之縱橫比(W/L)設定為小於電晶體T2之縱橫比即可。又,難以使電晶體Tsmp之增益與電晶體T2之增益之k倍一致之情形,或取代電晶體Tsmp而使用作為負荷部之擴散電阻(亦稱為擴散層電阻)之情形等時,為將與電晶體T2之閾值電壓VthT2相應之電壓賦予至電容器Cd之一端,例如亦可進行使用各種放大電路之類比處理或數位處理等。另,用於將與電晶體T2之閾值電壓VthT2相應之電壓賦予至電容器Cd之一端之方法可進行各種變更。
根據本實施形態,於共通選擇期間(檢測期間),因藉由使電晶體SB3成為斷開狀態,運算放大器OP及電晶體Tsmp作為互抗阻電路發揮功能,故而藉由由電晶體SB4~SB6所實現之檢測開關部之動作,將電容器Cd充電至修正電壓Vd。於掃描期間,因藉由使電晶體SB3成為導通狀態,運算放大器OP作為緩衝放大器發揮功能,故藉由由電晶體SB1、SB2實現之修正輸出開關部之動作,將以修正電壓Vd補償修正資料電壓Vdata所獲得之修正後資料電壓Vcd供給於資料線Sj。因此,可達到與上述第1實施形態相同之效果。又,藉由使用互抗阻電路,可使對電容器Cd之修正電壓Vd之充電高速化。
再者,根據本實施形態,因使用作為二極體元件發揮功能之電晶體Tsmp,故藉由對數轉換驅動電流,可獲得與電晶體T2之閾值電壓VthT2相應之運算放大器OP之輸出電壓Vout。更詳細而言,因電晶
體Tsmp之增益大致等於電晶體T2之增益之k倍,故可自驅動電流直接獲得與電晶體T2之閾值電壓VthT2相應之運算放大器OP之輸出電壓Vout。
再者,根據本實施形態,例如,藉由調整電晶體Tsmp之縱橫比,可將電晶體Tsmp之增益設定為大致等於電晶體T2之增益之k倍。
圖8係顯示本實施形態之像素電路11之構成之電路圖。對本實施形態之構成要素中與上述第1實施形態相同之要素標註相同之參照符號,而適當省略說明。此處,圖8所示之像素電路11為第i列第j行之像素電路11。另,設本實施形態之檢測/修正輸出電路320之構成與上述第1實施形態之構成相同。且,本實施形態之檢測/修正輸出電流320之構成亦可與上述第2實施形態之構成相同。
像素電路11具備1個有機EL元件EL、4個電晶體T1~T4、及1個電容器C1。電晶體T1為輸入電晶體,電晶體T2為驅動電晶體,電晶體T3為電流通路形成電晶體,電晶體T4為發光控制電晶體。電容器C1相當於驅動電容元件。電晶體T1~T4皆為p通道型,為例如低溫多晶矽TFT或非晶矽TFT等。又,電晶體T1~T4亦可為IGZO-TFT等氧化物TFT。
電晶體T2與有機EL元件EL串聯設置,於高位準電源線Vp上連接有作為第1導通端子之源極端子。電晶體T1於掃描線Gi上連接閘極端子,且設置於電晶體T2之閘極端子與資料線Sj之間。電晶體T3於掃描線Gi上連接閘極端子,且設置於作為電晶體T2之第2導通端子之汲極端子與閘極端子之間。電晶體T4於射極線Ei連接閘極端子,且設置於電晶體T2之汲極端子與有機EL元件EL之陽極端子之間。電容器C1係一端及另一端分別連接於電晶體T2之源極端子及閘極端子。有機EL
元件之陰極端子連接於低位準電源線Vcom。以下,在與本實施形態有關之說明中,為方便起見,而將電晶體T2之閘極端子、電容器C1之一端、位於電晶體T2之閘極端子側之電晶體T1之導通端子、及位於電晶體T2之閘極端子側之電晶體T3之導通端子之連接點稱為「第1節點A」。
圖9係用於說明本實施形態之像素電路11及檢測/修正輸出電路320之動作之時序圖。另,因本實施形態之檢測/修正輸出電路320之動作與上述第1實施形態之動作相同,故,以下,適當省略檢測/修正輸出電路320之動作說明。又,藉由使電晶體T1、T3及T4為p通道型,各掃描線及各射極線之電位成為使上述第1實施形態之電位反轉者,從而本實施形態之各掃描線於電位為低位準時成為選擇狀態。以下,與上述第1實施形態之動作之差異僅為各掃描線及/或各射極線之電位之情形時,適當省略像素電路11之動作說明。
時刻t0以前及時刻t0之動作與上述第1實施形態之動作基本相同。當到達時刻t1時,資料線Sj充電至重置電壓Vreset,第1節點A之電位成為Vreset。因對電晶體T2之源極端子(電容器C1之另一端)賦予高位準電源電壓Vp,故電容器C1充電至上述式(1)所賦予之閘極-源極間電壓VgsT2。
當到達時刻t2時,在第1~k列之像素電路11中,驅動電流Ioled依序流動於電晶體T2、電晶體T3、第1節點A、電晶體T1及資料線Sj中,且於電晶體T2為導通狀態之期間,第1節點A之電位上昇。因此,與上述第1實施形態相同,於檢測期間將電容器Cd充電至上述式(2)所賦予之修正電壓Vd。其後,於時刻t3~t6進行與上述第1實施形態相同之動作,當到達時刻t7時,與上述第1實施形態相同,將上述式(5)所賦予之驅動電流Ioled供給於有機EL元件EL。藉由反復進行如
以上之動作,可進行無亮度偏差之圖像顯示。
根據本實施形態,在具備由1個有機EL元件EL、4個p通道型之電晶體T1~T4、及1個電容器C1所構成之像素電路11之有機EL顯示裝置1中,可達到與上述第1實施形態相同之效果。
本發明之第4實施形態之像素電路11之驅動電晶體(電晶體T2)係實施使用雷射光之退火處理而形成之電晶體,為例如低溫多晶矽TFT。對本實施形態之構成要素中與上述第1實施形態相同之要素,標註相同之參照符號,而適當省略說明。在本實施形態中,進行考慮到退火處理之雷射光之各掃描方向(以下稱為「考慮到退火處理」)之區塊劃分。此處,所謂「退火處理之雷射光之各掃描」意為藉由沿X方向或Y方向對構成顯示部10之基板連續照射雷射光而進行之1列或1行之掃描。另,本實施形態之像素電路11之構成可為第1實施形態之構成及第3實施形態之構成之任一者。
圖10係用於說明本實施形態之考慮到退火處理之區塊劃分之圖。關於退火處理,已知在雷射光之各掃描方向上,於同一掃描內被實施退火處理之電晶體間特性(驅動電流)大致均一化,在橫跨雷射光之掃描間之方向上,電晶體間特性偏差。考慮到此種情形,在本實施形態中,以Y方向沿著退火處理之雷射光之各掃描方向,且X方向沿著橫跨雷射光之掃描間之方向之方式,將各資料線及各掃描線配設於顯示部10,與該等資料線及掃描線對應而分別配置有源極驅動器30及閘極驅動器40。
根據本實施形態,沿著退火處理之雷射光之各掃描方向排列之k
條掃描線包含於1個區塊內。因在雷射光之各掃描線方向上,電晶體T2之特性偏差大致均一化,故使與各區塊對應之k個電晶體T2之平均特性接近該k個電晶體T2各自之特性。因此,可對於各區塊,提高電晶體T2之特性偏差之補償精度。
在上述第1實施形態中,源極驅動器30內之驅動信號產生電路31具備m個檢測/修正輸出電路320,在本發明之第5實施形態中,源極驅動器30內之驅動信號產生電路31具備m/h個檢測/修正輸出電路320。
此處,h為大於2且小於m之整數,以下設h=3。
圖11係用於對本發明之第5實施形態之源極驅動器30與資料線之連接進行說明之方塊圖。藉由對本實施形態之構成要素中與上述第1實施形態相同之要素,標註相同之參照符號,而適當省略說明。本實施形態之有機EL顯示裝置1具備m/h個選擇器50。各檢測/修正輸出電路320經由選擇器50連接於h條(3條)資料線。以下,為便於說明,而著眼於第1~3行之資料線S1~S3及連接於其等之選擇器50進行說明,並適當省略與其他資料線及選擇器50有關之說明。另,本實施形態之檢測/修正輸出電路320及像素電路11之構成設為與上述第1實施形態者相同。且,在本實施形態中,亦可採用上述第2實施形態之檢測/修正輸出電路320及/或上述第3實施形態之像素電路11。
選擇器50接收第1~第3選擇控制信號SEL_R1~SEL_R3,且基於此等而控制第1~3行之資料線S1~S3與檢測/修正輸出電路320之連接。第1~第3選擇控制信號SEL_R1~SEL_R3係例如控制電路20所生成。
圖12係用於說明本實施形態之像素電路11、選擇器50、及檢測/
修正輸出電路320之動作的時序圖。時刻t1~t6為第1區塊BL1之區塊選擇期間,時刻t1~t3為共通選擇期間,時刻t4~t6為掃描期間,時刻t1~t2為重置期間,時刻t2~t3為檢測期間。圖12之符號Di_R1~Di_R3(i=1~n)分別表示修正後資料電壓Vcd係基於與第i列第1行~第3行對應之灰階資料者。因本實施形態之動作係除了與第1~第3選擇控制信號SEL_R1~SEL_R3及修正後資料電壓Vcd有關之動作外,與上述第1實施形態者基本相同,故對與上述第1實施形態共通之部分,適當省略說明。以下,第1~第3選擇控制信號SEL_R1~SEL_R3為高位準時,第1~3行之資料線S1~S3與檢測/修正輸出電路320分別電性連接;第1~第3選擇控制信號SEL_R1~SEL-R3為低位準時,第1~3行之資料線S1~S3與檢測/修正輸出電路320分別彼此電性切斷。且,高位準與低位準亦可互換。
在時刻t1~t3中,第1~第3選擇控制信號SEL_R1~SEL_R3為高位準,針對第1行~第3行,進行與上述第1實施形態之第j行相同之動作,而於第1行~第3行獲得共通之修正電壓Vd。另,本實施形態中第3節點C之電位所反映之VthT2為第1區塊BL1所包含之k×h(k×3)個像素電路11各自所具備之電晶體T2之閾值電壓VthT2之平均值。且,如上述,因在鄰近之IGZO-TFT間特性大致均一,故可假設k×3個像素電路11中電晶體T2之閾值電壓VthT2彼此相等。又,如上述,電晶體T2為IGZO-TFT以外之TFT之情形時,亦可進行與電晶體T2為IGZO-TFT之情形相同之假設。
在時刻t4~t5中,第1~第3選擇控制信號SEL_R1~SEL_R3依序成為高位準。第1選擇控制信號SEL_R1為高位準時,第1行資料線S1與檢測/修正輸出電路320彼此電性連接,而進行修正後資料電壓D1_R1之寫入。第2選擇控制信號SEL_R2為高位準時,第2行資料線S2與檢測/修正輸出電路320彼此電性連接,而進行修正後資料電壓
D1_R2之寫入。第3選擇控制信號SEL_R3為高位準時,第3行資料線S3與檢測/修正輸出電路320彼此電性連接,而進行修正後資料電壓D1_R3之寫入。修正後資料電壓D1_R1~D1_R3中反映有共通之修正電壓Vd。另,時刻t5~t7之動作與上述第1實施形態相同。藉由反復進行如以上之動作,可與上述第1實施形態相同,進行無亮度偏差之圖像顯示。
根據本實施形態,因檢測/修正輸出電路320係相對於h條(3條)資料線共通地設置,故可縮小源極驅動器30之電路規模。另,雖於每3條資料線中檢測出與各區塊對應之電晶體T2之平均特性或其等之代表特性,但若如上述般在鄰近之電晶體T2間特性大致均一,則可維持充分之補償精度。
本發明並非限定於上述實施形態,而係可在不脫離本發明之意旨之範圍內進行各種變形而實施。例如,在上述各實施形態中,雖已說明僅檢測出閾值電壓VthT2作為電晶體T2之特性而進行閾值電壓補償,但本發明並非限定於此。作為電晶體T2之特性,亦可檢測閾值電壓VthT2及遷移率,而進行閾值電壓補償及遷移率之偏差之補償(以下稱為「遷移率補償」)。又,作為電晶體T2之特性,亦可僅檢測遷移率,而進行遷移率補償。
再者,亦可在檢測期間,僅選擇區塊所包含之一部分掃描線(可為1條掃描線),而檢測出與該掃描線對應之像素電路11內之電晶體T2之特性作為區塊所包含之k個電晶體T2之代表特性,並基於該檢測結果進行補償。
再者,如上述般亦可設區塊數為1。該情形時,檢測沿著Y方向排列之n個電晶體T2之平均特性或其等之代表特性,且基於該檢測結
果進行補償。
再者,亦可於掃描期間之後設置共通選擇期間。該情形時,在某個共通選擇期間檢測出之修正電壓Vd反映於包含該共通選擇期間之幀期間之下一個幀期間之修正後資料電壓Vcd中。
再者,亦可對上述第1實施形態之電晶體SA2之第2導通端子及上述第2實施形態之電晶體SB4之第2導通端子各者,取代高位準電源電壓Vp而賦予其他固定電壓。即使該情形時,因驅動電流Ioled為不依存於電晶體T2之閾值電壓VthT2之值,故可進行與上述第1、第2實施形態相同之補償。
再者,亦可不使用電晶體T4,調整電晶體T2之第2導通端子(第1實施形態中為源極端子,第3實施形態中為汲極端子)之電位,而控制對有機EL元件EL之驅動電流Ioled之供給。
本發明之顯示裝置因具有可解決寫入時間不足且補償驅動電晶體之特性偏差之特徵,故可利用於有機EL顯示裝置等具備包含電性光學元件之像素電路之顯示裝置。
11‧‧‧像素電路
30‧‧‧源極驅動器
BL1~BLp‧‧‧區塊
E1~En‧‧‧射極線
G1~Gn‧‧‧掃描線
S1~Sm‧‧‧資料線
Claims (27)
- 一種顯示裝置,其特徵在於:其係主動矩陣型者,且包含:顯示部,其包含複數條資料線、複數條掃描線、與上述複數條資料線及上述複數條掃描線對應而配置之複數個像素電路;資料驅動部,其連接於上述複數條資料線;及掃描驅動部,其連接於上述複數條掃描線;上述像素電路包含:電性光學元件,其係以電流驅動;及驅動電晶體,其與上述電性光學元件串聯設置,根據經由上述資料線供給之電壓,而控制應供給至上述電性光學元件之驅動電流;上述掃描驅動部設置:共通選擇期間,其用於使各掃描線與1個以上之區塊之任一者對應,且對於各區塊,選擇與該區塊對應之掃描線之全部或一部分;及掃描期間,其用於依序選擇與該區塊對應之掃描線;上述資料驅動部包含:檢測部,其於上述共通選擇期間,自與選擇中之掃描線對應之像素電路經由上述資料線而檢測上述驅動電晶體之特性;及修正輸出部,其於上述掃描期間,將藉由基於在上一個上述共通選擇期間中上述檢測部所檢測出之上述驅動電晶體之特性而修正表示灰階資料之資料電壓所獲得之電壓供給至上述資料線。
- 如請求項1之顯示裝置,其中上述掃描驅動部使各掃描線與複數個上述區塊之任一者對應;且與各區塊對應之掃描線係於上述資料線之延伸方向依序排 列。
- 如請求項2之顯示裝置,其中上述掃描驅動部於與對各區塊所設置之上述共通選擇期間與上述掃描期間之和大致相同長度即1幀期間以上之長度之每個期間,使各區塊以少於與各區塊對應之掃描線之最大條數之掃描線為單位依序位移。
- 如請求項3之顯示裝置,其中上述掃描驅動部係以N幀期間(N為大於2且小於與各區塊對應之掃描線之最大條數之整數)為1週期,且以與各區塊對應之掃描線之最大條數除以N後之數之掃描線為單位,使各區塊在每個上述1幀期間依序位移。
- 如請求項1之顯示裝置,其中上述檢測部及上述修正輸出部之各者設置於每條上述資料線。
- 如請求項1之顯示裝置,其中上述檢測部及上述修正輸出部之各者設置於每2以上之特定數之資料線。
- 如請求項6之顯示裝置,其中進而具備選擇器,其用於將上述檢測部及上述修正輸出部之各者與上述特定數之資料線相互連接。
- 如請求項1至7中任一項之顯示裝置,其中上述驅動電晶體係利用氧化物半導體而形成有通道層之薄膜電晶體。
- 如請求項8之顯示裝置,其中上述氧化物半導體係以銦、鎵、鋅、及氧為主要成分。
- 如請求項1至7中任一項之顯示裝置,其中上述驅動電晶體於該驅動電晶體之形成時,經實施使用雷射光之退火處理;且上述資料線之延伸方向係沿著上述退火處理之上述雷射光之各掃描方向。
- 如請求項1至7中任一項之顯示裝置,其中上述像素電路包含:輸入電晶體,其控制端子連接於上述掃描線,並於該掃描線 被選擇時成為導通狀態;及驅動電容元件,其保持與經由上述資料線供給之電壓相應之電壓;且上述驅動電晶體根據上述驅動電容元件所保持之電壓而控制上述驅動電流。
- 如請求項11之顯示裝置,其中上述檢測部包含修正電容元件,其於上述共通選擇期間被充電至與上述驅動電晶體之特性相應之修正電壓;且上述修正輸出部於上述掃描期間,將對上述資料電壓加上或自上述資料電壓減去上述修正電容元件所保持之上述修正電壓所獲得之電壓供給至上述資料線。
- 如請求項12之顯示裝置,其中與上述共通選擇期間經選擇之掃描線對應之像素電路,將與上述驅動電晶體之閾值電壓相應之電壓自導通狀態之上述輸入電晶體經由上述資料線供給至上述檢測部;且上述檢測部將自與上述共通選擇期間經選擇之掃描線對應之像素電路供給之電壓賦予至上述修正電容元件之一端,且對上述修正電容元件之另一端賦予第1固定電壓。
- 如請求項13之顯示裝置,其中上述檢測部進而包含檢測開關部,其於上述共通選擇期間內之檢測期間,將上述修正電容元件之上述一端連接於上述資料線,並對上述修正電容元件之上述另一端賦予上述第1固定電壓;上述修正輸出部包含:緩衝放大器,其輸入端子連接於上述修正電容元件之上述一端;及修正輸出開關部,其於上述掃描期間,對上述檢測部之上述 修正電容元件之上述另一端賦予上述資料電壓,並將上述緩衝放大器之輸出端子連接於上述資料線。
- 如請求項14之顯示裝置,其中上述資料驅動部進而包含固定電壓供給部,其設置於每條上述資料線,於上述共通選擇期間內且上述檢測期間前對上述資料線供給第2固定電壓。
- 如請求項12之顯示裝置,其中與上述共通選擇期間經選擇之掃描線對應之像素電路,將流動於上述驅動電晶體之驅動電流自導通狀態之上述輸入電晶體經由上述資料線而供給至上述檢測部;且上述檢測部將與基於自與上述共通選擇期間經選擇之掃描線對應之像素電路供給之驅動電流所獲得之上述驅動電晶體之閾值電壓相應之電壓賦予至上述修正電容元件之一端,且對上述修正電容元件之另一端賦予第1固定電壓。
- 如請求項16之顯示裝置,其中上述檢測部及上述修正輸出部各者間共通地包含:運算放大器,其反轉輸入端子連接於上述資料線;控制開關,其設置於上述運算放大器之上述反轉輸入端子與輸出端子之間,於上述共通選擇期間打開,而於上述掃描期間關閉;上述檢測部進而包含:負荷部,其與上述控制開關並聯設置於上述運算放大器之上述反轉輸入端子與上述輸出端子之間;及檢測開關部,其於上述共通選擇期間,將上述修正電容元件之上述一端連接於上述運算放大器之上述輸出端子,並對上述修正電容元件之上述另一端賦予上述第1固定電壓,對上述運算放大器之非反轉輸入端子賦予第2固定電壓;且 上述修正輸出部進而包含修正輸出開關部,其於上述掃描期間,對上述修正電容元件之上述一端賦予上述資料電壓,將上述修正電容元件之上述另一端連接於上述運算放大器之非反轉輸入端子。
- 如請求項17之顯示裝置,其中上述負荷部為二極體元件。
- 如請求項18之顯示裝置,其中設與1個區塊對應之掃描線之條數為k時,上述二極體元件之電流供給能力大致等於上述驅動電晶體之電流供給能力之k倍。
- 如請求項19之顯示裝置,其中上述驅動電晶體為薄膜電晶體;且上述二極體元件係由縱橫比較上述驅動電晶體更小之MOSFET構成。
- 如請求項11之顯示裝置,其中上述像素電路進而包含發光控制電晶體,其與上述電性光學元件串聯設置,於已選擇與該像素電路對應之掃描線時,至少成為斷開狀態。
- 一種驅動方法,其特徵在於:其係主動矩陣型顯示裝置之驅動方法,該顯示裝置包含:顯示部,其包含複數條資料線、複數條掃描線、與上述複數條資料線及上述複數條掃描線對應而配置之複數個像素電路;資料驅動部,其連接於上述複數條資料線;及掃描驅動部,其連接於上述複數條掃描線;且上述像素電路包含:電性光學元件,其係以電流驅動;驅動電晶體,其與上述電性光學元件串聯設置,根據經由上述資料線供給之電壓,而控制應供給至上述電性光學元件之驅動電流;且該驅動方法包含如下步驟:掃描驅動步驟,其設置:共通選擇期間,其用於使各掃描線與1個以上之區塊之任一者對應,且對於各區塊,選擇與該區塊 對應之掃描線之全部或一部分;及掃描期間,其用於依序選擇與該區塊對應之掃描線,而驅動上述複數條掃描線;檢測步驟,其於上述共通選擇期間,自與選擇中之掃描線對應之像素電路經由上述資料線而檢測上述驅動電晶體之特性;及修正輸出步驟,其於上述掃描期間,將藉由基於在上一個上述共通選擇期間中由上述檢測步驟所檢測出之上述驅動電晶體之特性而修正表示灰階資料之資料電壓所獲得之電壓供給至上述資料線。
- 如請求項22之驅動方法,其中在上述掃描驅動步驟中,各掃描線與複數個上述區塊之任一者對應;且與各區塊對應之掃描線係於上述資料線之延伸方向依序排列。
- 如請求項23之驅動方法,其中在上述掃描驅動步驟中,在與對各區塊所設置之上述共通選擇期間與上述掃描期間之和大致相同長度即1幀期間以上之長度之每個期間,各區塊以少於與各區塊對應之掃描線之最大條數之掃描線為單位依序位移。
- 如請求項24之驅動方法,其中在上述掃描驅動步驟中,以N幀期間(N為2以上且小於與各區塊對應之掃描線之最大條數之整數)為1週期,且以與各區塊對應之掃描線之最大條數除以N後之數之掃描線為單位,使各區塊依序位移。
- 如請求項22之驅動方法,其中在上述檢測步驟中,於每條上述資料線上,在上述共通選擇期間自與選擇中之掃描線對應之像素電路經由上述資料線而檢測上述驅動電晶體之特性。
- 如請求項22之驅動方法,其中在上述檢測步驟中,於每2以上之特定數之資料線上,在上述共通選擇期間自與選擇中之掃描線 對應之像素電路經由上述資料線而檢測上述驅動電晶體之特性。
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