JP4923527B2 - Display device and driving method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、画素毎に配した発光素子で画像を表示するフラットパネル型の表示装置に関する。より詳しくは、各画素内に設けた絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって有機ELなどの発光素子に通電する電流量を制御する、いわゆるアクティブマトリクス型の表示装置及びその駆動方法に関する。 The present invention relates to a flat panel display device that displays an image with a light emitting element arranged for each pixel. More specifically, the present invention relates to a so-called active matrix display device that controls the amount of current supplied to a light emitting element such as an organic EL by an insulated gate field effect transistor provided in each pixel, and a driving method thereof.
画像表示装置、例えば液晶ディスプレイなどでは、多数の液晶画素をマトリクス状に並べ、表示すべき画像情報に応じて画素毎に入射光の透過強度又は反射強度を制御することによって画像を表示する。これは、有機EL素子を画素に用いた有機ELディスプレイなどにおいても同様であるが、液晶画素と異なり有機EL素子は自発光素子である。その為、有機ELディスプレイは液晶ディスプレイに比べて画像の視認性が高く、バックライトが不要であり、応答速度が高いなどの利点を有する。又、各発光素子の輝度レベル(階調)はそれに流れる電流値によって制御可能であり、いわゆる電流制御型であるという点で液晶ディスプレイなどの電圧制御型とは大きく異なる。 In an image display device such as a liquid crystal display, an image is displayed by arranging a large number of liquid crystal pixels in a matrix and controlling the transmission intensity or reflection intensity of incident light for each pixel in accordance with image information to be displayed. This also applies to an organic EL display using an organic EL element as a pixel, but unlike a liquid crystal pixel, the organic EL element is a self-luminous element. Therefore, the organic EL display has advantages such as higher image visibility than the liquid crystal display, no backlight, and high response speed. Further, the luminance level (gradation) of each light emitting element can be controlled by the value of the current flowing therethrough, and is greatly different from a voltage control type such as a liquid crystal display in that it is a so-called current control type.
有機ELディスプレイにおいては、液晶ディスプレイと同様、その駆動方式として単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とがある。前者は構造が単純であるものの、大型且つ高精細のディスプレイの実現が難しいなどの問題がある為、現在はアクティブマトリクス方式の開発が盛んに行なわれている。この方式は、各画素回路内部の発光素子に流れる電流を、画素回路内部に設けた能動素子(一般には薄膜トランジスタ、TFT)によって制御するものであり、以下の特許文献に記載がある。
従来の画素回路は、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容量部とドライブトランジスタと発光素子とを含む。サンプリングトランジスタは、走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号をサンプリングする。容量部は、サンプリングされた映像信号に応じた入力電圧を保持する。ドライブトランジスタは、容量部に保持された入力電圧に応じて所定の発光期間に出力電流を供給する。尚一般に、出力電流はドライブトランジスタのチャネル領域のキャリア移動度及び閾電圧に対して依存性を有する。発光素子は、ドライブトランジスタから供給された出力電流により映像信号に応じた輝度で発光する。 A conventional pixel circuit is arranged at a portion where a row scanning line for supplying a control signal and a column signal line for supplying a video signal intersect, and includes at least a sampling transistor, a capacitor, a drive transistor, and a light emitting element. . The sampling transistor conducts in response to the control signal supplied from the scanning line and samples the video signal supplied from the signal line. The capacitor unit holds an input voltage corresponding to the sampled video signal. The drive transistor supplies an output current during a predetermined light emission period in accordance with the input voltage held in the capacitor unit. In general, the output current depends on the carrier mobility and threshold voltage of the channel region of the drive transistor. The light emitting element emits light with luminance according to the video signal by the output current supplied from the drive transistor.
ドライブトランジスタは、容量部に保持された入力電圧をゲートに受けてソース/ドレイン間に出力電流を流し、発光素子に通電する。一般に発光素子の発光輝度は通電量に比例している。更にドライブトランジスタの出力電流供給量はゲート電圧すなわち容量部に書き込まれた入力電圧によって制御される。従来の画素回路は、ドライブトランジスタのゲートに印加される入力電圧を入力映像信号に応じて変化させることで、発光素子に供給する電流量を制御している。 The drive transistor receives the input voltage held in the capacitor portion at the gate, causes an output current to flow between the source and the drain, and energizes the light emitting element. In general, the light emission luminance of a light emitting element is proportional to the amount of current applied. Further, the output current supply amount of the drive transistor is controlled by the gate voltage, that is, the input voltage written in the capacitor. The conventional pixel circuit controls the amount of current supplied to the light emitting element by changing the input voltage applied to the gate of the drive transistor in accordance with the input video signal.
ここでドライブトランジスタの動作特性は以下の式1で表わされる。
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。
Here, the operating characteristic of the drive transistor is expressed by the following
Ids = (1/2) μ (W / L) Cox (Vgs−Vth) 2
In the
しかしながら実際には、ポリシリコンなどの半導体薄膜で構成された薄膜トランジスタ(TFT)は、個々のデバイス特性にばらつきがある。特に、閾電圧Vthは一定ではなく、各画素毎にばらつきがある。前述のトランジスタ特性式1から明らかな様に、各ドライブトランジスタの閾電圧Vthがばらつくと、ゲート電圧Vgsが一定であっても、ドレイン電流Idsにばらつきが生じ、画素毎に輝度がばらついてしまう為、画面のユニフォーミティを損なう。従来からドライブトランジスタの閾電圧のばらつきをキャンセルする機能を組み込んだ画素回路が開発されており、例えば前記の特許文献3に開示がある。
However, in reality, thin film transistors (TFTs) composed of semiconductor thin films such as polysilicon have variations in individual device characteristics. In particular, the threshold voltage Vth is not constant and varies from pixel to pixel. As apparent from the
閾電圧のばらつきをキャンセルする機能(閾電圧補正機能)を組み込んだ画素回路は、一般に画素容量に映像信号をサンプリングする前に動作し、閾電圧Vthに相当する電圧を画素容量に書き込んで、閾電圧Vthをキャンセルするようにしている。このため閾電圧補正動作は、画素容量を閾電圧に相当する電圧に充電するために、ある程度時間を要する。しかしながら、画素の高精細化やその結果としての画素数の増加に伴い、更にはパネルの動作速度の高周波数化により、各画素に割り当てられる閾電圧補正時間が短くなってきており、必ずしも十分な閾電圧補正機能を果たすことが出来ない。 A pixel circuit incorporating a function for canceling variations in threshold voltage (threshold voltage correction function) generally operates before sampling a video signal in a pixel capacitor, writes a voltage corresponding to the threshold voltage Vth into the pixel capacitor, The voltage Vth is canceled. For this reason, the threshold voltage correcting operation requires a certain amount of time to charge the pixel capacitance to a voltage corresponding to the threshold voltage. However, the threshold voltage correction time allocated to each pixel has become shorter due to the higher definition of pixels and the resulting increase in the number of pixels, and further the increase in the operation speed of the panel. The threshold voltage correction function cannot be achieved.
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は画素数の増加や動作速度の高周波数化に対応可能な閾電圧補正機能を備えた表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。かかる目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明は、画素アレイ部とスキャナ部と信号部とを含み、前記画素アレイ部は、行状に配された走査線と列状に配された信号線と両者が交差する部分に配された行列状の画素とからなり、前記信号部は、該信号線に映像信号を供給し、前記スキャナ部は、走査線に制御信号を供給して順次行ごとに画素を走査し、各画素は、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、走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号の信号電位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の信号電位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、該入力電圧に応じた出力電流を該発光素子に供給し、該出力電流は該ドライブトランジスタの閾電圧に対して依存性を有し、前記発光素子は、発光期間中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の信号電位に応じた輝度で発光する表示装置であって、前記スキャナ部は、水平走査期間内で走査線に制御信号を出力して画素を制御し、該出力電流の該閾電圧に対する依存性を補正するため該画素容量に補正をかける動作と、補正された該画素容量に該映像信号の信号電位をサンプリングする動作とを実行し、更に前記スキャナ部は、当該行の画素に先行する行に割り当てられた前の水平走査期間を利用して、該画素容量に補正をかける動作を各水平走査期間で時分割的に行うことを特徴とする。 In view of the above-described problems of the conventional technology, an object of the present invention is to provide a display device having a threshold voltage correction function that can cope with an increase in the number of pixels and an increase in operating speed, and a driving method thereof. In order to achieve this purpose, the following measures were taken. That is, the present invention includes a pixel array section, a scanner section, and a signal section, and the pixel array section is disposed at a portion where the scanning lines arranged in rows and the signal lines arranged in columns intersect with each other. The signal unit supplies a video signal to the signal line, the scanner unit supplies a control signal to the scanning line, and sequentially scans the pixels for each row. At least a sampling transistor, a pixel capacitor connected thereto, a drive transistor connected thereto, and a light emitting element connected thereto, wherein the sampling transistor is turned on in response to a control signal supplied from a scanning line The signal potential of the video signal supplied from the line is sampled in the pixel capacitor, and the pixel capacitor enters the gate of the drive transistor in accordance with the signal potential of the sampled video signal. A voltage is applied, and the drive transistor supplies an output current corresponding to the input voltage to the light emitting element, and the output current has a dependency on a threshold voltage of the drive transistor, and the light emitting element A display device that emits light with a luminance corresponding to the signal potential of the video signal by an output current supplied from the drive transistor during a light emission period, wherein the scanner unit outputs a control signal to a scanning line within a horizontal scanning period. To control the pixel and to correct the pixel capacitance to correct the dependency of the output current on the threshold voltage, and to perform the operation of sampling the signal potential of the video signal in the corrected pixel capacitance Further, the scanner unit performs an operation for correcting the pixel capacity in a time-sharing manner in each horizontal scanning period by using the previous horizontal scanning period assigned to the row preceding the pixel of the row. And performing.
具体的に各画素は、該ドライブトランジスタを電源に接続するスイッチングトランジスタを含み、前記スイッチングトランジスタは、該サンプリングトランジスタに接続した第1の走査線とは別に第2の走査線から供給される制御信号に応じ導通して該発光期間中該ドライブトランジスタを電源に接続し、非発光期間では非導通状態になって該ドライブトランジスタを電源から切り離し、前記スキャナ部は、水平走査期間に該第1走査線及び第2走査線に夫々制御信号を出力し、該サンプリングトランジスタ及び該スイッチングトランジスタをオンオフ制御して、、該出力電流の該閾電圧に対する依存性を補正するため該画素容量に補正をかける動作として、該画素容量をリセットする準備動作とリセットされた該画素容量に該閾電圧をキャンセルするための電圧を書き込む補正動作とを行い、その後補正された該画素容量に該映像信号の信号電位をサンプリングするサンプリング動作を実行し、更に前記スキャナ部は、当該行の画素に先行する行に割り当てられた前の水平走査期間を利用して、該準備動作と該補正動作の両方若しくは片方を各水平走査期間で時分割的に行う。この場合前記信号部は、各水平走査期間に該映像信号を第1の固定電位と、第2の固定電位と、信号電位との間で切り替え、以って該準備動作、該補正動作及び該サンプリング動作に必要な電位を各画素に信号線を介して供給する。又前記信号部は、該準備動作に合わせて高レベルの第1固定電位を供給し、該補正動作に合わせて低レベルの第2固定電位を供給し、該サンプリング動作に合わせて該信号電位を供給する。又前記ドライブトランジスタは、その出力電流が閾電圧に加えチャネル領域のキャリア移動度に対しても依存性を有し、前記スキャナ部は、水平走査期間に該第2走査線に制御信号を出力して更に該スイッチングトランジスタを制御し、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、該信号電位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動作を実行する。 Specifically, each pixel includes a switching transistor for connecting the drive transistor to a power supply, and the switching transistor is supplied from a second scanning line separately from the first scanning line connected to the sampling transistor. And the drive transistor is connected to the power source during the light emission period, and becomes non-conductive during the non-light emission period to disconnect the drive transistor from the power source, and the scanner unit performs the first scanning line during the horizontal scanning period. And a control signal is output to each of the second scanning lines, the sampling transistor and the switching transistor are controlled to be turned on and off, and the pixel capacitance is corrected to correct the dependency of the output current on the threshold voltage. The threshold voltage is applied to the preparatory operation for resetting the pixel capacitance and the reset pixel capacitance. A correction operation for writing a voltage for cell, and then performing a sampling operation for sampling the signal potential of the video signal in the corrected pixel capacity, and the scanner unit further performs a row preceding the pixel in the row. The preparation operation and the correction operation or both of them are performed in a time-sharing manner in each horizontal scanning period using the previous horizontal scanning period assigned to. In this case, the signal unit switches the video signal between the first fixed potential, the second fixed potential, and the signal potential in each horizontal scanning period, and thus the preparation operation, the correction operation, and the A potential necessary for the sampling operation is supplied to each pixel through a signal line. The signal unit supplies a first fixed potential at a high level according to the preparation operation, supplies a second fixed potential at a low level according to the correction operation, and applies the signal potential according to the sampling operation. Supply. Further, the drive transistor has an output current dependent on the carrier mobility of the channel region in addition to the threshold voltage, and the scanner unit outputs a control signal to the second scanning line during a horizontal scanning period. In order to further control the switching transistor and cancel the dependence of the output current on the carrier mobility, the output current is taken out from the drive transistor while the signal potential is sampled, and this is negatively applied to the pixel capacitance. An operation of correcting the input voltage by performing feedback is performed.
本発明は又、画素アレイ部とスキャナ部と信号部とを含み、前記画素アレイ部は、行状に配された走査線と列状に配された信号線と両者が交差する部分に配された行列状の画素とからなり、前記信号部は、該信号線に映像信号を供給し、前記スキャナ部は、走査線に制御信号を供給して順次行ごとに画素を走査し、各画素は、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む表示装置の駆動方法であって、前記サンプリングトランジスタが、走査線から供給される制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号の信号電位を該画素容量にサンプリングし、前記画素容量が、該サンプリングされた映像信号の信号電位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が、該入力電圧に応じた出力電流を該発光素子に供給し、該出力電流は該ドライブトランジスタの閾電圧に対して依存性を有し、前記発光素子が、発光期間中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の信号電位に応じた輝度で発光し、前記スキャナ部が、水平走査期間内で走査線に制御信号を出力して画素を制御し、該出力電流の該閾電圧に対する依存性を補正するため該画素容量に補正をかける動作と、補正された該画素容量に該映像信号の信号電位をサンプリングする動作とを実行し、更に前記スキャナ部が、当該行の画素に先行する行に割り当てられた前の水平走査期間を利用して、該画素容量に補正をかける動作を各水平走査期間で時分割的に行うことを特徴とする。 The present invention also includes a pixel array section, a scanner section, and a signal section, and the pixel array section is disposed at a portion where the scanning lines arranged in rows and the signal lines arranged in columns intersect with each other. The signal unit supplies a video signal to the signal line, the scanner unit supplies a control signal to the scanning line, and sequentially scans the pixels for each row. A driving method of a display device including at least a sampling transistor, a pixel capacitor connected thereto, a drive transistor connected thereto, and a light emitting element connected thereto, wherein the sampling transistor is supplied from a scanning line The signal potential of the video signal that is conducted in response to the control signal and supplied from the signal line is sampled in the pixel capacitor, and the pixel capacitor is driven in accordance with the signal potential of the sampled video signal. An input voltage is applied to the gate of the transistor, and the drive transistor supplies an output current corresponding to the input voltage to the light emitting element, and the output current is dependent on a threshold voltage of the drive transistor, The light emitting element emits light with a luminance corresponding to the signal potential of the video signal by an output current supplied from the drive transistor during a light emission period, and the scanner unit outputs a control signal to a scanning line within a horizontal scanning period. To control the pixel and to correct the pixel capacitance to correct the dependency of the output current on the threshold voltage, and to perform the operation of sampling the signal potential of the video signal in the corrected pixel capacitance Further, the scanner unit performs an operation for correcting the pixel capacity in each horizontal scanning period by using the previous horizontal scanning period assigned to the row preceding the pixel of the row. And performing a split manner.
本発明によれば、表示装置のスキャナ部は、水平走査期間内で走査線に制御信号を出力して画素を制御し、出力電流の閾電圧に対する依存性を補正するため画素容量に補正をかける動作と、補正された画素容量に映像信号の信号電位をサンプリングする動作とを実行している。その際スキャナ部は、当該行の画素に先行する行に割り当てられた前の水平走査期間を利用して、画素容量に補正をかける動作を時分割的に行っている。閾電圧補正動作を複数の水平走査期間に分割することで、トータルの補正時間を確保している。各水平走査期間で時分割的に行われた補正動作を蓄積して、最終的に当該水平走査期間で映像信号をサンプリングする際には、十分閾電圧に相当する電圧を画素容量に書き込んでおくことが出来る。このため、表示装置の駆動周波数が高周波数化して水平走査期間が短縮化されても、十分に閾電圧補正動作を行うことが可能になる。 According to the present invention, the scanner unit of the display device outputs a control signal to the scanning line within the horizontal scanning period to control the pixel, and corrects the pixel capacitance to correct the dependency of the output current on the threshold voltage. The operation and the operation of sampling the signal potential of the video signal in the corrected pixel capacity are executed. At that time, the scanner unit performs an operation for correcting the pixel capacity in a time-sharing manner using the previous horizontal scanning period assigned to the row preceding the pixel in the row. A total correction time is secured by dividing the threshold voltage correction operation into a plurality of horizontal scanning periods. When accumulating correction operations performed in a time-sharing manner in each horizontal scanning period and finally sampling a video signal in the horizontal scanning period, a voltage corresponding to a sufficient threshold voltage is written in the pixel capacitance. I can do it. For this reason, even if the drive frequency of the display device is increased and the horizontal scanning period is shortened, the threshold voltage correction operation can be sufficiently performed.
また本発明によれば、水平走査期間内で、閾電圧キャンセルのための準備動作と実際の補正動作を行い、さらに信号電位のサンプリング動作を行っている。この様に水平走査期間内で必要な動作を行うことで、信号線から画素に必要な制御電圧や信号電圧を供給することが出来るため、画素回路を構成する素子数は少なくてすむ。ちなみに本発明の画素回路は、3個のトランジスタと1個の画素容量と1個の発光素子で構成でき、従来の閾電圧補正機能付の画素回路に比べ、大幅に素子数を削減可能である。但し水平走査期間内で補正動作とサンプリング動作を行うため、高駆動周波数化に伴い水平走査期間が短くなると、必要な動作時間を確保できない。そこで本発明では、補正動作を複数の水平走査期間で時分割的に行い、その結果を蓄積することで、実質的に十分な動作時間を確保するようにしている。 According to the present invention, the preparatory operation for canceling the threshold voltage and the actual correction operation are performed within the horizontal scanning period, and further the signal potential sampling operation is performed. By performing necessary operations within the horizontal scanning period in this way, necessary control voltages and signal voltages can be supplied from the signal lines to the pixels, so that the number of elements constituting the pixel circuit can be reduced. Incidentally, the pixel circuit of the present invention can be composed of three transistors, one pixel capacitor, and one light emitting element, and the number of elements can be greatly reduced as compared with a conventional pixel circuit with a threshold voltage correction function. . However, since the correction operation and the sampling operation are performed within the horizontal scanning period, the required operation time cannot be ensured if the horizontal scanning period becomes shorter as the drive frequency increases. Therefore, in the present invention, the correction operation is performed in a time-sharing manner in a plurality of horizontal scanning periods, and the results are accumulated to ensure a substantially sufficient operation time.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。まず最初に本発明の背景を明らかにする為、図1を参照して表示装置の参考例を説明する。この参考例は本発明にかかる表示装置を開発するにあたって、その元になったものであり本発明を理解する上で有用なため、ここに参考例として説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, in order to clarify the background of the present invention, a reference example of a display device will be described with reference to FIG. This reference example is the basis for developing the display device according to the present invention and is useful for understanding the present invention. Therefore, the reference example will be described here as a reference example.
図示する様に、このアクティブマトリクス表示装置は主要部となる画素アレイ1と周辺の回路部とで構成されている。周辺の回路部は水平セレクタ3、ライトスキャナ4、ドライブスキャナ5、第一補正用スキャナ71、第二補正用スキャナ72などを含んでいる。画素アレイ1は行状の走査線WSと列状の信号線SLと両者の交差する部分にマトリクス状に配列した画素回路2とで構成されている。図では理解を容易にする為、1個の画素回路2のみを拡大表示してある。信号線SLは水平セレクタ3によって駆動される。水平セレクタ3は信号部を構成し、信号線SLに映像信号を供給する。走査線WSはライトスキャナ4によって走査される。なお、走査線WSと平行に別の走査線DS,AZ1及びAZ2も配線されている。走査線DSはドライブスキャナ5によって走査される。走査線AZ1は第一補正用スキャナ71によって走査される。走査線AZ2は第二補正用スキャナ72によって走査される。ライトスキャナ4、ドライブスキャナ5、第一補正用スキャナ71及び第二補正用スキャナ72はスキャナ部を構成しており、1水平走査期間ごと画素の行を順次走査する。各画素回路2は走査線WSによって選択されたとき信号線SLから映像信号をサンプリングする。さらに走査線DSによって選択されたとき、サンプリングされた映像信号に応じて画素回路2内に含まれている発光素子ELを駆動する。加えて画素回路2は走査線AZ1,AZ2によって走査された時、予め決められた補正動作を行う。
As shown in the figure, this active matrix display device is composed of a
画素回路2は、5個の薄膜トランジスタTr1〜Tr4及びTrdと1個の容量素子(画素容量)Csと1個の発光素子ELとで構成されている。トランジスタTr1〜Tr3とTrdはNチャネル型のポリシリコンTFTである。トランジスタTr4のみPチャネル型のポリシリコンTFTである。1個の容量素子Csは本画素回路2の容量部を構成している。発光素子ELは例えばアノード及びカソードを備えたダイオード型の有機EL素子である。但し本発明はこれに限られるものではなく、発光素子は一般的に電流駆動で発光する全てのデバイスを含む。
The
画素回路2の中心となるドライブトランジスタTrdはそのゲートGが画素容量Csの一端に接続され、そのソースSが同じく画素容量Csの他端に接続されている。またドライブトランジスタTrdのゲートGはスイッチングトランジスタTr2を介して別の基準電位Vss1に接続されている。ドライブトランジスタTrdのドレインはスイッチングトランジスタTr4を介して電源Vccに接続されている。このスイッチングトランジスタTr2のゲートは走査線AZ1に接続されている。スイッチングトランジスタTr4のゲートは走査線DSに接続している。発光素子ELのアノードはドライブトランジスタTrdのソースSに接続し、カソードは接地されている。この接地電位はVcathで表される場合がある。また、ドライブトランジスタTrdのソースSと所定の基準電位Vss2との間にスイッチングトランジスタTr3が介在している。このトランジスタTr3のゲートは走査線AZ2に接続している。一方サンプリングトランジスタTr1は信号線SLとドライブトランジスタTrdのゲートGとの間に接続されている。サンプリングトランジスタTr1のゲートは走査線WSに接続している。
The drive transistor Trd which is the center of the
かかる構成において、サンプリングトランジスタTr1は、所定のサンプリング期間に走査線WSから供給される制御信号WSに応じ導通して信号線SLから供給された映像信号Sigを容量部Csにサンプリングする。容量部Csは、サンプリングされた映像信号Sigに応じてドライブトランジスタのゲートGとソースS間に入力電圧Vgsを印加する。ドライブトランジスタTrdは、所定の発光期間中入力電圧Vgsに応じた出力電流Idsを発光素子ELに供給する。なおこの出力電流(ドレイン電流)IdsはドライブトランジスタTrdのチャネル領域のキャリア移動度μ及び閾電圧Vthに対して依存性を有する。発光素子ELは、ドライブトランジスタTrdから供給された出力電流Idsにより映像信号Sigに応じた輝度で発光する。 In such a configuration, the sampling transistor Tr1 conducts in response to the control signal WS supplied from the scanning line WS during a predetermined sampling period, and samples the video signal Sig supplied from the signal line SL in the capacitor Cs. The capacitor Cs applies an input voltage Vgs between the gate G and the source S of the drive transistor in accordance with the sampled video signal Sig. The drive transistor Trd supplies an output current Ids corresponding to the input voltage Vgs to the light emitting element EL during a predetermined light emission period. The output current (drain current) Ids has dependency on the carrier mobility μ and the threshold voltage Vth in the channel region of the drive transistor Trd. The light emitting element EL emits light with luminance according to the video signal Sig by the output current Ids supplied from the drive transistor Trd.
本参考例の特徴として、画素回路2はスイッチングトランジスタTr2〜Tr4で構成される補正手段を備えており、出力電流Idsのキャリア移動度μに対する依存性を打ち消す為に、予め発光期間の先頭で容量部Csに保持された入力電圧Vgsを補正する。具体的には、この補正手段(Tr2〜Tr4)は、走査線WS及びDSから供給される制御信号WS,DSに応じてサンプリング期間の一部で動作し、映像信号Sigがサンプリングされている状態でドライブトランジスタTrdから出力電流Idsを取り出し、これを容量部Csに負帰還して入力電圧Vgsを補正する。さらにこの補正手段(Tr2〜Tr4)は、出力電流Idsの閾電圧Vthに対する依存性を打ち消すために、予めサンプリング期間に先立ってドライブトランジスタTrdの閾電圧Vthを検出し、且つ検出された閾電圧Vthを入力電圧Vgsに足し込む様にしている。
As a feature of this reference example, the
本参考例の場合、ドライブトランジスタTrdはNチャネル型トランジスタでドレインが電源Vcc側に接続する一方、ソースSが発光素子EL側に接続している。この場合、前述した補正手段は、サンプリング期間の後部分に重なる発光期間の先頭部分でドライブトランジスタTrdから出力電流Idsを取り出して、容量部Cs側に負帰還する。その際本補正手段は、発光期間の先頭部分でドライブトランジスタTrdのソースS側から取り出した出力電流Idsが、発光素子ELの有する容量に流れ込むようにしている。具体的には、発光素子ELはアノード及びカソードを備えたダイオード型の発光素子からなり、アノード側がドライブトランジスタTrdのソースSに接続する一方カソード側が接地されている。この構成で、本補正手段(Tr2〜Tr4)は、予め発光素子ELのアノード/カソード間を逆バイアス状態にセットしておき、ドライブトランジスタTrdのソースS側から取り出した出力電流Idsが発光素子ELに流れ込む時、このダイオード型の発光素子ELを容量性素子として機能させている。なお本補正手段は、サンプリング期間内でドライブトランジスタTrdから出力電流Idsを取り出す時間幅tを調整可能であり、これにより容量部Csに対する出力電流Idsの負帰還量を最適化している。 In the case of this reference example, the drive transistor Trd is an N-channel transistor, and the drain is connected to the power supply Vcc side, while the source S is connected to the light emitting element EL side. In this case, the correction means described above takes out the output current Ids from the drive transistor Trd at the beginning of the light emission period that overlaps the latter part of the sampling period, and negatively feeds back to the capacitor Cs side. At this time, the present correcting means causes the output current Ids extracted from the source S side of the drive transistor Trd at the head of the light emission period to flow into the capacitance of the light emitting element EL. Specifically, the light emitting element EL is composed of a diode type light emitting element having an anode and a cathode. The anode side is connected to the source S of the drive transistor Trd, and the cathode side is grounded. With this configuration, the correction means (Tr2 to Tr4) sets the anode / cathode of the light emitting element EL in a reverse bias state in advance, and the output current Ids extracted from the source S side of the drive transistor Trd is the light emitting element EL. This diode-type light emitting element EL functions as a capacitive element. The correction means can adjust the time width t for extracting the output current Ids from the drive transistor Trd within the sampling period, and thereby optimizes the negative feedback amount of the output current Ids with respect to the capacitor Cs.
図2は、図1に示した表示装置から画素回路の部分を取り出した模式図である。理解を容易にするため、サンプリングトランジスタTr1によってサンプリングされる映像信号Sigや、ドライブトランジスタTrdの入力電圧Vgs及び出力電流Ids、さらには発光素子ELが有する容量成分Coledなどを書き加えてある。以下図2に基づいて、参考例にかかる画素回路2の動作を説明する。
FIG. 2 is a schematic view of a pixel circuit portion extracted from the display device shown in FIG. For easy understanding, the video signal Sig sampled by the sampling transistor Tr1, the input voltage Vgs and output current Ids of the drive transistor Trd, and the capacitance component Coled of the light emitting element EL are added. The operation of the
図3は、図2に示した画素回路のタイミングチャートである。図3を参照して、図2に示した参考例にかかる画素回路の動作をより具体的に説明する。図3は、時間軸Tに沿って各走査線WS,AZ1,AZ2及びDSに印加される制御信号の波形を表してある。表記を簡略化する為、制御信号も対応する走査線の符号と同じ符号で表してある。トランジスタTr1,Tr2,Tr3はNチャネル型なので、走査線WS,AZ1,AZ2がそれぞれハイレベルの時オンし、ローレベルの時オフする。一方トランジスタTr4はPチャネル型なので、走査線DSがハイレベルの時オフし、ローレベルの時オンする。なおこのタイミングチャートは、各制御信号WS,AZ1,AZ2,DSの波形と共に、ドライブトランジスタTrdのゲートGの電位変化及びソースSの電位変化も表してある。 FIG. 3 is a timing chart of the pixel circuit shown in FIG. With reference to FIG. 3, the operation of the pixel circuit according to the reference example shown in FIG. 2 will be described more specifically. FIG. 3 shows waveforms of control signals applied to the scanning lines WS, AZ1, AZ2, and DS along the time axis T. In order to simplify the notation, the control signals are also represented by the same reference numerals as the corresponding scanning lines. Since the transistors Tr1, Tr2 and Tr3 are N-channel type, they are turned on when the scanning lines WS, AZ1 and AZ2 are at a high level and turned off when the scanning lines are at a low level. On the other hand, since the transistor Tr4 is a P-channel type, it is turned off when the scanning line DS is at a high level and turned on when it is at a low level. This timing chart also shows the change in the potential of the gate G and the change in the potential of the source S of the drive transistor Trd, along with the waveforms of the control signals WS, AZ1, AZ2, and DS.
図3のタイミングチャートではタイミングT1〜T8までを1フィールド(1f)としてある。1フィールドの間に画素アレイの各行が一回順次走査される。タイミングチャートは、1行分の画素に印加される各制御信号WS,AZ1,AZ2,DSの波形を表してある。 In the timing chart of FIG. 3, timings T1 to T8 are defined as one field (1f). Each row of the pixel array is sequentially scanned once during one field. The timing chart shows the waveforms of the control signals WS, AZ1, AZ2, DS applied to the pixels for one row.
当該フィールドが始まる前のタイミングT0で、全ての制御線号WS,AZ1,AZ2,DSがローレベルにある。したがってNチャネル型のトランジスタTr1,Tr2,Tr3はオフ状態にある一方、Pチャネル型のトランジスタTr4のみオン状態である。したがってドライブトランジスタTrdはオン状態のトランジスタTr4を介して電源Vccに接続しているので、所定の入力電圧Vgsに応じて出力電流Idsを発光素子ELに供給している。したがってタイミングT0で発光素子ELは発光している。この時ドライブトランジスタTrdに印加される入力電圧Vgsは、ゲート電位(G)とソース電位(S)の差で表される。 At timing T0 before the field starts, all control line numbers WS, AZ1, AZ2, DS are at a low level. Therefore, the N-channel transistors Tr1, Tr2, Tr3 are in the off state, while only the P-channel transistor Tr4 is in the on state. Therefore, since the drive transistor Trd is connected to the power supply Vcc via the transistor Tr4 in the on state, the output current Ids is supplied to the light emitting element EL according to the predetermined input voltage Vgs. Therefore, the light emitting element EL emits light at the timing T0. At this time, the input voltage Vgs applied to the drive transistor Trd is expressed by the difference between the gate potential (G) and the source potential (S).
当該フィールドが始まるタイミングT1で、制御信号DSがローレベルからハイレベルに切り替わる。これによりトランジスタTr4がオフし、ドライブトランジスタTrdは電源Vccから切り離されるので、発光が停止し非発光期間に入る。したがってタイミングT1に入ると、全てのトランジスタTr1〜Tr4がオフ状態になる。 At the timing T1 when the field starts, the control signal DS is switched from the low level to the high level. As a result, the transistor Tr4 is turned off and the drive transistor Trd is disconnected from the power supply Vcc, so that the light emission stops and the non-light emission period starts. Therefore, at the timing T1, all the transistors Tr1 to Tr4 are turned off.
続いてタイミングT2に進むと、制御信号AZ1及びAZ2がハイレベルになるので、スイッチングトランジスタTr2及びTr3がオンする。この結果、ドライブトランジスタTrdのゲートGが基準電位Vss1に接続し、ソースSが基準電位Vss2に接続される。ここでVss1−Vss2>Vthを満たしており、Vss1−Vss2=Vgs>Vthとする事で、その後タイミングT3で行われるVth補正の準備を行う。換言すると期間T2‐T3は、ドライブトランジスタTrdのリセット期間に相当する。また、発光素子ELの閾電圧をVthELとすると、VthEL>Vss2に設定されている。これにより、発光素子ELにはマイナスバイアスが印加され、いわゆる逆バイアス状態となる。この逆バイアス状態は、後で行うVth補正動作及び移動度補正動作を正常に行うために必要である。 Subsequently, at timing T2, since the control signals AZ1 and AZ2 are at a high level, the switching transistors Tr2 and Tr3 are turned on. As a result, the gate G of the drive transistor Trd is connected to the reference potential Vss1, and the source S is connected to the reference potential Vss2. Here, Vss1−Vss2> Vth is satisfied, and by setting Vss1−Vss2 = Vgs> Vth, preparation for Vth correction performed at timing T3 is performed. In other words, the period T2-T3 corresponds to a reset period of the drive transistor Trd. Further, when the threshold voltage of the light emitting element EL is VthEL, VthEL> Vss2 is set. Thereby, a minus bias is applied to the light emitting element EL, and a so-called reverse bias state is obtained. This reverse bias state is necessary for normally performing the Vth correction operation and the mobility correction operation to be performed later.
タイミングT3では制御信号AZ2をローレベルにし且つ直後制御信号DSもローレベルにしている。これによりトランジスタTr3がオフする一方トランジスタTr4がオンする。この結果ドレイン電流Idsが画素容量Csに流れ込み、Vth補正動作を開始する。この時ドライブトランジスタTrdのゲートGはVss1に保持されており、ドライブトランジスタTrdがカットオフするまで電流Idsが流れる。カットオフするとドライブトランジスタTrdのソース電位(S)はVss1−Vthとなる。ドレイン電流がカットオフした後のタイミングT4で制御信号DSを再びハイレベルに戻し、スイッチングトランジスタTr4をオフする。さらに制御信号AZ1もローレベルに戻し、スイッチングトランジスタTr2もオフする。この結果、画素容量CsにVthが保持固定される。この様にタイミングT3‐T4はドライブトランジスタTrdの閾電圧Vthを検出する期間である。ここでは、この検出期間T3‐T4をVth補正期間と呼んでいる。 At timing T3, the control signal AZ2 is set to the low level, and the control signal DS is also set to the low level. As a result, the transistor Tr3 is turned off while the transistor Tr4 is turned on. As a result, the drain current Ids flows into the pixel capacitor Cs, and the Vth correction operation is started. At this time, the gate G of the drive transistor Trd is held at Vss1, and the current Ids flows until the drive transistor Trd is cut off. When cut off, the source potential (S) of the drive transistor Trd becomes Vss1-Vth. At timing T4 after the drain current is cut off, the control signal DS is returned to the high level again, and the switching transistor Tr4 is turned off. Further, the control signal AZ1 is also returned to the low level, and the switching transistor Tr2 is also turned off. As a result, Vth is held and fixed in the pixel capacitor Cs. Thus, the timing T3-T4 is a period for detecting the threshold voltage Vth of the drive transistor Trd. Here, this detection period T3-T4 is called a Vth correction period.
この様にVth補正を行った後タイミングT5で制御信号WSをハイレベルに切り替え、サンプリングトランジスタTr1をオンして映像信号Sigの信号電位Vsigを画素容量Csに書き込む。発光素子ELの等価容量Coledに比べて画素容量Csは充分に小さい。この結果、映像信号Sigのほとんど大部分が画素容量Csに書き込まれる。正確には、Vss1に対する。信号電圧Vsigの差分Vsig−Vss1が画素容量Csに書き込まれる。したがってドライブトランジスタTrdのゲートGとソースS間の電圧Vgsは、先に検出保持されたVthと今回サンプリングされたVsig−Vss1を加えたレベル(Vsig−Vss1+Vth)となる。以降説明簡易化の為Vss1=0Vとすると、ゲート/ソース間電圧Vgsは図3のタイミングチャートに示すようにVsig+Vthとなる。かかる映像信号Sigのサンプリングは制御信号WSがローレベルに戻るタイミングT7まで行われる。すなわちタイミングT5‐T7がサンプリング期間に相当する。 After performing the Vth correction in this way, the control signal WS is switched to the high level at timing T5, the sampling transistor Tr1 is turned on, and the signal potential Vsig of the video signal Sig is written into the pixel capacitor Cs. The pixel capacitance Cs is sufficiently smaller than the equivalent capacitance Coled of the light emitting element EL. As a result, most of the video signal Sig is written into the pixel capacitor Cs. To be precise, for Vss1. A difference Vsig−Vss1 of the signal voltage Vsig is written into the pixel capacitor Cs. Therefore, the voltage Vgs between the gate G and the source S of the drive transistor Trd becomes a level (Vsig−Vss1 + Vth) obtained by adding Vth previously detected and held and Vsig−Vss1 sampled this time. Hereinafter, if Vss1 = 0V for simplification of explanation, the gate / source voltage Vgs becomes Vsig + Vth as shown in the timing chart of FIG. The sampling of the video signal Sig is performed until timing T7 when the control signal WS returns to the low level. That is, the timing T5-T7 corresponds to the sampling period.
サンプリング期間の終了するタイミングT7より前のタイミングT6で制御信号DSがローレベルとなりスイッチングトランジスタTr4がオンする。これによりドライブトランジスタTrdが電源Vccに接続されるので、画素回路は非発光期間から発光期間に進む。この様にサンプリングトランジスタTr1がまだオン状態で且つスイッチングトランジスタTr4がオン状態に入った期間T6‐T7で、ドライブトランジスタTrdの移動度補正を行う。即ち本参考例では、サンプリング期間の後部分と発光期間の先頭部分とが重なる期間T6‐T7で移動度補正を行っている。なお、この移動度補正を行う発光期間の先頭では、発光素子ELは実際には逆バイアス状態にあるので発光する事はない。この移動度補正期間T6‐T7では、ドライブトランジスタTrdのゲートGが映像信号SigのレベルVsigに固定された状態で、ドライブトランジスタTrdにドレイン電流Idsが流れる。ここでVss1−Vth<VthELと設定しておく事で、発光素子ELは逆バイアス状態におかれる為、ダイオード特性ではなく単純な容量特性を示すようになる。よってドライブトランジスタTrdに流れる電流Idsは画素容量Csと発光素子ELの等価容量Coledの両者を結合した容量C=Cs+Coledに書き込まれていく。これによりドライブトランジスタTrdのソース電位(S)は上昇していく。図3のタイミングチャートではこの上昇分をΔVで表してある。この上昇分ΔVは結局画素容量Csに保持されたゲート/ソース間電圧Vgsから差し引かれる事になるので、負帰還をかけた事になる。この様にドライブトランジスタTrdの出力電流Idsを同じくドライブトランジスタTrdの入力電圧Vgsに負帰還する事で、移動度μを補正する事が可能である。なお負帰還量ΔVは移動度補正期間T6‐T7の時間幅tを調整する事で最適化可能である。 At timing T6 before the end of the sampling period T7, the control signal DS becomes low level and the switching transistor Tr4 is turned on. As a result, the drive transistor Trd is connected to the power supply Vcc, so that the pixel circuit proceeds from the non-light emitting period to the light emitting period. In this manner, the mobility correction of the drive transistor Trd is performed in the period T6-T7 in which the sampling transistor Tr1 is still on and the switching transistor Tr4 is on. That is, in this reference example, the mobility correction is performed in the period T6-T7 in which the latter part of the sampling period and the head part of the light emission period overlap. Note that, at the beginning of the light emission period in which the mobility correction is performed, the light emitting element EL is actually in a reverse bias state, and thus does not emit light. In the mobility correction period T6-T7, the drain current Ids flows through the drive transistor Trd while the gate G of the drive transistor Trd is fixed to the level Vsig of the video signal Sig. Here, by setting Vss1−Vth <VthEL, the light emitting element EL is placed in a reverse bias state, so that it exhibits simple capacitance characteristics instead of diode characteristics. Therefore, the current Ids flowing through the drive transistor Trd is written into a capacitor C = Cs + Coled obtained by combining both the pixel capacitor Cs and the equivalent capacitor Coled of the light emitting element EL. As a result, the source potential (S) of the drive transistor Trd increases. In the timing chart of FIG. 3, this increase is represented by ΔV. Since this increase ΔV is eventually subtracted from the gate / source voltage Vgs held in the pixel capacitor Cs, negative feedback is applied. In this way, the mobility μ can be corrected by negatively feeding back the output current Ids of the drive transistor Trd to the input voltage Vgs of the drive transistor Trd. The negative feedback amount ΔV can be optimized by adjusting the time width t of the mobility correction period T6-T7.
タイミングT7では制御信号WSがローレベルとなりサンプリングトランジスタTr1がオフする。この結果ドライブトランジスタTrdのゲートGは信号線SLから切り離される。映像信号Sigの印加が解除されるので、ドライブトランジスタTrdのゲート電位(G)は上昇可能となり、ソース電位(S)と共に上昇していく。その間画素容量Csに保持されたゲート/ソース間電圧Vgsは(Vsig−ΔV+Vth)の値を維持する。ソース電位(S)の上昇に伴い、発光素子ELの逆バイアス状態は解消されるので、出力電流Idsの流入により発光素子ELは実際に発光を開始する。この時のドレイン電流Ids対ゲート電圧Vgsの関係は、先のトランジスタ特性式1のVgsにVsig−ΔV+Vthを代入する事で、以下の式2のように与えられる。
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Sigの電位レベル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電位Vsigのみに依存する事になる。
At timing T7, the control signal WS becomes low level and the sampling transistor Tr1 is turned off. As a result, the gate G of the drive transistor Trd is disconnected from the signal line SL. Since the application of the video signal Sig is cancelled, the gate potential (G) of the drive transistor Trd can be increased and increases with the source potential (S). Meanwhile, the gate / source voltage Vgs held in the pixel capacitor Cs maintains a value of (Vsig−ΔV + Vth). As the source potential (S) rises, the reverse bias state of the light emitting element EL is canceled, so that the light emitting element EL actually starts to emit light by the inflow of the output current Ids. The relationship between the drain current Ids and the gate voltage Vgs at this time is given by the
Ids = kμ (Vgs−Vth) 2 = kμ (Vsig−ΔV) 2
In the
最後にタイミングT8に至ると制御信号DSがハイレベルとなってスイッチングトランジスタTr4がオフし、発光が終了すると共に当該フィールドが終わる。この後次のフィールドに移って再びVth補正動作、移動度補正動作及び発光動作が繰り返される事になる。 Finally, when the timing T8 is reached, the control signal DS becomes high level, the switching transistor Tr4 is turned off, the light emission ends, and the field ends. Thereafter, the operation proceeds to the next field, and the Vth correction operation, the mobility correction operation, and the light emission operation are repeated again.
しかしながらこの参考例にかかる画素回路では、5種類のトランジスタTr1,Tr2,Tr3,Tr4,Trdと、3種類の電源ラインVss1,Vss2,Vcc、4種類のゲートライン(走査線)WS,DS,AZ1,AZ2を形成する必要があり、電源ラインや信号線ラインとのクロスオーバーが増加してしまう。これは歩留りを低下させる原因になる。さらにレイアウト的に高精細化が困難になる。高精細パネルにおいては、歩留りを上げるために、素子数を削減する必要がある。 However, in the pixel circuit according to this reference example, five types of transistors Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, Trd, three types of power supply lines Vss1, Vss2, Vcc, and four types of gate lines (scanning lines) WS, DS, AZ1. , AZ2 need to be formed, and the crossover with the power line and the signal line increases. This causes a decrease in yield. Furthermore, it becomes difficult to achieve high definition in terms of layout. In a high-definition panel, it is necessary to reduce the number of elements in order to increase the yield.
図4は、本発明にかかる表示装置の全体構成を示しており、閾電圧(Vth)補正機能を備えたアクティブマトリクス型である。図示する様に、このアクティブマトリクス型表示装置は、主要部となる画素アレイ1と周辺の回路部とで構成されている。周辺の回路部は水平セレクタ3、ライトスキャナ4、ドラブスキャナ5などを含んでいる。画素アレイ1は行状の走査線WSと列状の信号線SLと両者の交差する部分にマトリクス状に配列した画素R,G,Bとで構成されている。カラー表示を可能とするため、RGBの三原色画素を用意しているが、本発明はこれに限られるものではない。各画素R,G,Bはそれぞれ画素回路2で構成されている。信号線SLは水平セレクタ3によって駆動される。水平セレクタ3は信号部を構成し、一般にドライバICが用いられ、信号線SLに映像信号を供給する。走査線WSはライトスキャナ4によって走査される。なお、第1の走査線WSと並行に第2の走査線DSも配線されている。走査線DSはドライブスキャナ5によって走査される。ライトスキャナ4とドライブスキャナ5はスキャナ部を構成しており、1水平走査期間ごと画素の行を順次走査する。各画素回路2は走査線WSによって選択されたとき信号線SLから映像信号をサンプリングする。さらに走査線DSによって選択されたとき、サンプリングされた映像信号に応じて画素回路2内に含まれている発光素子を駆動する。加えて画素回路2は水平走査期間内で走査線WS及びDSによって制御されたとき、予め決められた補正動作を行う。
FIG. 4 shows the overall configuration of the display device according to the present invention, which is an active matrix type having a threshold voltage (Vth) correction function. As shown in the figure, this active matrix display device is composed of a
上述した画素アレイ1は通常ガラスなどの絶縁基板上に形成されており、フラットパネルとなっている。各画素回路2はアモルファスシリコン薄膜トランジスタ(TFT)または低温ポリシリコンTFTで形成されている。アモルファスシリコンTFTの場合、スキャナ部はパネルとは別のTABなどで構成され、フレキシブルケーブルにてフラットパネルに接続される。同様に信号部も外付けのドライバICで構成され、フラキシブルケーブルにてフラットパネルに接続される。低温ポリシリコンTFTの場合、信号部及びスキャナ部も同じ低温ポリシリコンTFTで形成できるので、フラットパネル上に画素アレイ部と信号部とスキャナ部を一体的に形成できる。
The
図5は、図4に示した表示装置に組み込まれる画素回路の実施形態を表している。この画素回路2は、サンプリングトランジスタTr1と、これに接続する画素容量Csと、これに接続するドライブトランジスタTrdと、これに接続する発光素子ELと、ドライブトランジスタTrdを電源Vccに接続するスイッチングトランジスタTr4とを含む。
FIG. 5 shows an embodiment of a pixel circuit incorporated in the display device shown in FIG. This
サンプリングトランジスタTr1は、第1走査線WSから供給される制御信号WSに応じ導通して信号線SLから供給された映像信号の信号電位Vsigを画素容量Csにサンプリングする。画素容量Csは、サンプリングされた映像信号の信号電位Vsigに応じてドライブトランジスタTrdのゲートGに入力電圧Vgsを印加する。ドライブトランジスタTrdは、入力電圧Vgsに応じた出力電流Idsを発光素子ELに供給する。なおこの出力電流Idsは、ドライブトランジスタTrdの閾電圧Vthに対して依存性を有する。発光素子ELは、発光期間中ドライブトランジスタTrdから供給された出力電流Idsにより映像信号の信号電位Vsigに応じた輝度で発光する。スイッチングトランジスタTr4は、第2走査線DSから供給される制御信号DSに応じ導通して発光期間中ドライブトランジスタTrdを電源Vccに接続し、非発光期間では非導通状態になってドライブトランジスタTrdを電源Vccから切り離す。
The sampling transistor Tr1 conducts according to the control signal WS supplied from the first scanning line WS and samples the signal potential Vsig of the video signal supplied from the signal line SL into the pixel capacitor Cs. The pixel capacitor Cs applies the input voltage Vgs to the gate G of the drive transistor Trd in accordance with the signal potential Vsig of the sampled video signal. The drive transistor Trd supplies an output current Ids corresponding to the input voltage Vgs to the light emitting element EL. The output current Ids has a dependency on the threshold voltage Vth of the drive transistor Trd. The light emitting element EL emits light with luminance corresponding to the signal potential Vsig of the video signal by the output current Ids supplied from the drive transistor Trd during the light emission period. The switching transistor Tr4 is turned on in response to the control signal DS supplied from the second scanning line DS, connects the drive transistor Trd to the power source Vcc during the light emission period, and becomes non-conductive during the non-light emission period, and powers the drive transistor Trd. Disconnect from Vcc.
特徴事項として、ライトスキャナ4及びドライブスキャナ5で構成されるスキャナ部は、水平走査期間(1H)に第1走査線WS及び第2走査線DSにそれぞれ制御信号WS,DSを出力し、サンプリングトランジスタTr1及びスイッチングトランジスタTr4をオンオフ制御して、出力電流Idsの閾電圧Vthに対する依存性を補正するために画素容量Csをリセットする準備動作、リセットされた画素容量Csに閾電圧Vthをキャンセルするための電圧を書き込む補正動作、及び補正された画素容量Csに映像信号Sigの信号電位Vsigをサンプリングするサンプリング動作を実行する。一方水平セレクタ(ドライバIC)3で構成された信号部は、水平走査期間(1H)に映像信号を第1の固定電位VssHと、第2の固定電位VssLと、信号電位Vsigとの間で切換え、以って上述した準備動作、補正動作及びサンプリング動作に必要な電位を各画素に信号線SLを介して供給する。
As a characteristic matter, the scanner unit composed of the
具体的には水平セレクタ3は、まず高レベルの第1固定電位VssHを供給し続いて低レベルの第2固定電位VssLに切換えて準備動作を可能とし、さらに低レベルの第2固定電位VssLを維持した状態で補正動作を実行し、その後信号電位Vsigに切換えてサンプリング動作を実行する。上述したように水平セレクタ3はドライバICで構成され、信号電位Vsigを生成する信号生成回路と、信号生成回路から出力された信号電位Vsigに第1固定電位VssH及び第2固定電位VssLを挿入し、以って第1固定電位VssHと第2固定電位VssLと信号電位Vsigとが切換る映像信号を合成して各信号線SLに出力する出力回路とを含む。好ましくは水平セレクタ3を構成するドライバICは、通常の定格を超えない信号電位Vsigと定格を超える第1固定電位VssHとを合成した映像信号を出力する。この場合ドライバICに含まれる信号生成回路は定格を超えない信号電位Vsigを生成するため通常の耐圧を有する一方、出力回路は定格を超える第1固定電位VssHに対処するため高耐圧化されている。
Specifically, the
ドライブトランジスタTrdは、その出力電流Idsが閾電圧Vthに加えチャネル領域のキャリア移動度μに対しても依存性を有する。この場合ライトスキャナ4とドライブスキャナ5で構成されるスキャナ部は、水平走査期間(1H)に第2走査線DSに制御信号を出力してさらにスイッチングトランジスタTr4を制御し、出力電流Idsのキャリア移動度μに対する依存性を打ち消すために、信号電位Vsigがサンプリングされている状態でドライブトランジスタTrdから出力電流を取り出し、これを画素容量Csに負帰還して入力電圧Vgsを補正する動作を実行する。
In the drive transistor Trd, the output current Ids depends on the carrier mobility μ in the channel region in addition to the threshold voltage Vth. In this case, the scanner unit composed of the
図6は、図5に示した表示装置から画素回路2の部分を取り出した模式図である。理解を容易にするため、サンプリングトランジスタTr1によってサンプリングされる映像信号SigやドライブトランジスタTrdの入力電圧Vgs及び出力電流Ids、さらには発光素子ELが有する容量成分Coledなどを書き加えてある。また各トランジスタのゲートに接続される走査線WS、DSも書き込んである。この画素回路2は水平走査期間(1H)内にVth補正準備動作と、実際の補正動作と信号電位サンプリング動作を行う。これにより、画素回路2は3個のトランジスタTr1,Tr4,Trdと1個の画素容量Csと1個の発光素子ELとで構成可能である。図1に示した参考例にかかるVth補正機能を組み込んだ画素回路に比べ、少なくともトランジスタを2個削減可能である。これにより電源ラインやゲートラインを削減することが出来、パネルの歩留りの改善につながる。また画素回路のレイアウトを簡素化することで高精細化も可能である。
FIG. 6 is a schematic diagram in which a portion of the
図7は、図5及び図6に示した画素回路のタイミングチャートである。図7を参照して、図5及び図6に示した画素回路の動作を具体的且つ詳細に説明する。図7は、時間軸Tに沿って各走査線WS,DSに印加される制御信号の波形を表してある。表記を簡略するため、制御信号も対応する走査線の符号と同じ符号で示してある。合わせて信号線に印加される映像信号Sigの波形も時間軸Tに沿って示してある。図示する様に、この映像信号は各水平走査期間(1H)内で、高電位VssH、低電位VssL、信号電位Vsigと順に切換る。トランジスタTr1はNチャネル型なので、走査線WSがハイレベルのときオンし、ローレベルのときオフする。一方トランジスタTr4はPチャネル型なので、走査線DSがハイレベルのときオフし、ローレベルのときオンする。なおこのタイミングチャートは、各制御信号WS,DSの波形や映像信号の波形と共に、ドライブトランジスタTrdのゲートGの電位変化及びソースSの電位変化も表してある。 FIG. 7 is a timing chart of the pixel circuit shown in FIGS. With reference to FIG. 7, the operation of the pixel circuit shown in FIGS. 5 and 6 will be described specifically and in detail. FIG. 7 shows the waveforms of control signals applied to the scanning lines WS and DS along the time axis T. In order to simplify the notation, the control signals are also denoted by the same reference numerals as the corresponding scanning lines. In addition, the waveform of the video signal Sig applied to the signal line is also shown along the time axis T. As shown in the figure, this video signal is sequentially switched between a high potential VssH, a low potential VssL, and a signal potential Vsig within each horizontal scanning period (1H). Since the transistor Tr1 is an N-channel type, it is turned on when the scanning line WS is at a high level and turned off when it is at a low level. On the other hand, since the transistor Tr4 is a P-channel type, it is turned off when the scanning line DS is at a high level and turned on when it is at a low level. This timing chart also shows the change in the potential of the gate G and the change in the potential of the source S of the drive transistor Trd, along with the waveforms of the control signals WS and DS and the waveform of the video signal.
図7のタイミングチャートではタイミングT1〜T8までを1フィールド(1f)としてある。1フィールドの間に画素アレイの各行が一回順次走査される。タイミングチャートは、1行分の画素に印加される各制御信号WS,DSの波形を表してある。 In the timing chart of FIG. 7, timings T1 to T8 are defined as one field (1f). Each row of the pixel array is sequentially scanned once during one field. The timing chart shows the waveforms of the control signals WS and DS applied to the pixels for one row.
初めにタイミングT1で、スイッチングトランジスタTr4をオフして非発光とする。この時、ドライブトランジスタTrdのソース電位はVccからの電源供給が無いので、発光素子ELのカットオフ電圧VthELまで下げられる。 First, at the timing T1, the switching transistor Tr4 is turned off to emit no light. At this time, since the source potential of the drive transistor Trd is not supplied from Vcc, it is lowered to the cut-off voltage VthEL of the light emitting element EL.
次にタイミングT2で、サンプリングトランジスタTr1をオンする。ただしこの前に、信号線電圧をVssHまで上げておく方が、書き込み時間を短くできるので好ましい。サンプリングトランジスタTr1をオンする事でドライブトランジスタTrdのゲート電位はVssHが書き込まれる。この時、画素容量Csを介してソース電位にカップリングが入り、ソース電位は上昇する。ソースSの電位は一度上昇するが、発光素子ELを介して放電されるので、再度ソース電圧はVthELになる。この時、ゲート電圧はVssHのままである。 Next, at timing T2, the sampling transistor Tr1 is turned on. However, it is preferable to increase the signal line voltage to VssH before this because the writing time can be shortened. By turning on the sampling transistor Tr1, VssH is written as the gate potential of the drive transistor Trd. At this time, coupling enters the source potential via the pixel capacitor Cs, and the source potential rises. Although the potential of the source S rises once, it is discharged through the light emitting element EL, so that the source voltage becomes VthEL again. At this time, the gate voltage remains VssH.
次にタイミングTaで、サンプリングトランジスタTr1をオンしたまま、信号電圧をVssLに変化させる。この電位変化が画素容量Csを介してソース電位にカップリングされる。この時のカップリング量は、Cs/(Cs+Coled)×(VssH−VssL)にて求められる。この時、ゲート電位はVssL、ソース電位はVthEL−Cs/(Cs+Coled)×(VssH−VssL)で表される。ここでマイナスバイアスを入れた為に、ソース電圧はVthELよりも小さくなり、発光素子ELはカットオフする。ここでソース電位は、この後のVth補正や移動度補正終了後も発光素子ELがカットオフし続ける電位に設定することが望ましい。また、このVgs>Vthとなるようにカップリングを入れることで、Vth補正の準備を行うことができる。以上により、トランジスタや電源ライン、ゲートラインを削減した回路においてもVth補正準備を行うことができる。即ちタイミングT2〜Taは補正準備期間に含まれる。 Next, at timing Ta, the signal voltage is changed to VssL while the sampling transistor Tr1 is kept on. This potential change is coupled to the source potential via the pixel capacitor Cs. The amount of coupling at this time is determined by Cs / (Cs + Coled) × (VssH−VssL). At this time, the gate potential is represented by VssL, and the source potential is represented by VthEL−Cs / (Cs + Coled) × (VssH−VssL). Since a negative bias is applied here, the source voltage becomes lower than VthEL, and the light emitting element EL is cut off. Here, the source potential is desirably set to a potential at which the light emitting element EL continues to be cut off after the subsequent Vth correction or mobility correction. Further, by adding coupling so that Vgs> Vth, preparation for Vth correction can be made. As described above, Vth correction preparation can be performed even in a circuit in which transistors, power supply lines, and gate lines are reduced. That is, the timings T2 to Ta are included in the correction preparation period.
この後、タイミングT3でゲートGをVssLに保持した状態のままスイッチングトランジスタTr4をオンすると、ドライブトランジスタTrdに電流が流れて、参考例と同様にVth補正が行われる。ドライブトランジスタTrdがカットオフするまで電流が流れ、カットオフするとドライブトランジスタTrdのソース電位はVssL−Vthとなる。ここで、VssL−Vth<VthELとする必要がある。 Thereafter, when the switching transistor Tr4 is turned on with the gate G held at VssL at the timing T3, a current flows through the drive transistor Trd, and Vth correction is performed as in the reference example. A current flows until the drive transistor Trd is cut off. When the drive transistor Trd is cut off, the source potential of the drive transistor Trd becomes VssL−Vth. Here, it is necessary to satisfy VssL−Vth <VthEL.
この後タイミングT4で、スイッチングトランジスタTr4をオフしてVth補正は終了する。即ち、タイミングT3〜T4はVth補正期間である。 Thereafter, at timing T4, the switching transistor Tr4 is turned off and the Vth correction ends. That is, the timings T3 to T4 are Vth correction periods.
この様にタイミングT3〜T4でVth補正を行った後、タイミングT5に至って信号線の電位がVssLからVsigに変化する。これにより映像信号の信号電位Vsigが画素容量Csに書き込まれる。発光素子ELの等価容量Coledに比べて画素容量Csは十分に小さい。この結果、信号電位Vsigのほとんど大部分が画素容量Csに書き込まれる。したがってドライブトランジスタTrdのゲートGとソースS間の電圧Vgsは、先に検出保持されたVthと今回サンプリングされたVsigを加えたレベル(Vsig+Vth)となる。即ちドライブトランジスタTrdに対する入力電圧VgsはVsig+Vthとなる。かかる信号電圧Vsigのサンプリングは制御信号WSがローレベルに戻るタイミングT7まで行われる。即ちタイミングT5〜T7がサンプリング期間に相当する。 After performing Vth correction at timings T3 to T4 in this way, the potential of the signal line changes from VssL to Vsig at timing T5. As a result, the signal potential Vsig of the video signal is written into the pixel capacitor Cs. The pixel capacitance Cs is sufficiently smaller than the equivalent capacitance Coled of the light emitting element EL. As a result, most of the signal potential Vsig is written into the pixel capacitor Cs. Therefore, the voltage Vgs between the gate G and the source S of the drive transistor Trd becomes a level (Vsig + Vth) obtained by adding Vth previously detected and held and Vsig sampled this time. That is, the input voltage Vgs to the drive transistor Trd is Vsig + Vth. The sampling of the signal voltage Vsig is performed until timing T7 when the control signal WS returns to the low level. That is, timings T5 to T7 correspond to the sampling period.
本発明にかかる画素回路は、上述した閾電圧Vthの補正に加え、移動度μの補正も行っている。移動度μの補正はタイミングT6〜T7で行われる。この点については後で詳細に説明する。結論としてタイミングチャートに示すように、補正量ΔVが入力電圧Vgsから差し引かれる。 The pixel circuit according to the present invention corrects the mobility μ in addition to the correction of the threshold voltage Vth described above. The mobility μ is corrected at timings T6 to T7. This point will be described later in detail. As a conclusion, as shown in the timing chart, the correction amount ΔV is subtracted from the input voltage Vgs.
タイミングT7になると、制御信号WSがローレベルとなりサンプリングトランジスタTr1がオフする。この結果ドライブトランジスタTrdのゲートGは信号線SLから切り離される。映像信号Sigの印加が解除されるので、ドライブトランジスタTrdのゲート電位(G)は上昇可能となり、ソース電位(S)と共に上昇していく。その間画素容量Csに保持されたゲート/ソース間電圧Vgsは(Vsig−ΔV+Vth)の値を維持する。ソース電位(S)の上昇に伴い、発光素子ELの逆バイアス状態は解消されるので、出力電流Idsの流入により発光素子ELは実際に発光を開始する。この時のドレイン電流Ids対ゲート電圧Vgsの関係は、前述した式2のように与えられる。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Sig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Sigの信号電位Vsigのみに依存する事になる。
At timing T7, the control signal WS becomes low level and the sampling transistor Tr1 is turned off. As a result, the gate G of the drive transistor Trd is disconnected from the signal line SL. Since the application of the video signal Sig is cancelled, the gate potential (G) of the drive transistor Trd can be increased and increases with the source potential (S). Meanwhile, the gate / source voltage Vgs held in the pixel capacitor Cs maintains a value of (Vsig−ΔV + Vth). As the source potential (S) rises, the reverse bias state of the light emitting element EL is canceled, so that the light emitting element EL actually starts to emit light by the inflow of the output current Ids. The relationship between the drain current Ids and the gate voltage Vgs at this time is given by the above-described
最後にタイミングT8に至ると制御信号DSがハイレベルとなってスイッチングトランジスタTr4がオフし、発光が終了すると共に当該フィールドが終わる。この後次のフィールドに移って再び補正準備動作、Vth補正動作、移動度補正動作及び発光動作が繰り返される事になる。 Finally, when the timing T8 is reached, the control signal DS becomes high level, the switching transistor Tr4 is turned off, the light emission ends, and the field ends. Thereafter, the process proceeds to the next field, and the correction preparation operation, the Vth correction operation, the mobility correction operation, and the light emission operation are repeated again.
図7のタイミングチャートに示した様に、1水平走査期間(1H)内で閾電圧キャンセルのための準備動作、補正動作及びサンプリング動作を続けて行うことで、図5に示したように画素回路2を3個のトランジスタと1個の画素容量とで構成することが出来る。これにより、画素回路の構成素子数を参考例に比べ大幅に削減している。しかしながら、パネルが高精細化するにつれて画素数が増えるため、各画素行に割り当てられる水平走査期間は短くなってしまう。また高画質化のために高周波数駆動方式が提案されているが、この高周波駆動においても同様に水平走査期間が短くなってしまう。この様に水平走査期間が短縮化されると、Vth補正準備動作や実際のVth補正動作を1水平走査期間内で完了することが難しい場合がある。そのため、高精細パネルや高周波数駆動パネルに対応した表示装置駆動方式が求められており、以下に本発明の最良の実施形態として説明する。 As shown in the timing chart of FIG. 7, the preparatory operation for correcting the threshold voltage, the correction operation, and the sampling operation are continuously performed within one horizontal scanning period (1H), so that the pixel circuit as shown in FIG. 2 can be composed of three transistors and one pixel capacitor. As a result, the number of constituent elements of the pixel circuit is significantly reduced compared to the reference example. However, since the number of pixels increases as the panel becomes higher in definition, the horizontal scanning period assigned to each pixel row becomes shorter. In addition, a high-frequency driving method has been proposed to improve the image quality, but the horizontal scanning period is similarly shortened in this high-frequency driving. If the horizontal scanning period is shortened in this way, it may be difficult to complete the Vth correction preparation operation or the actual Vth correction operation within one horizontal scanning period. Therefore, a display device driving method corresponding to a high-definition panel or a high-frequency driving panel is required, and will be described below as the best embodiment of the present invention.
本発明の最良の実施形態では、Vth補正機能付の画素回路で素子数を削減した上に、さらに高精細パネルや高周波数駆動パネルに対応可能な駆動方式を実現している。本実施形態では、1水平走査期間内で行っていたVth補正準備やVth補正動作を、複数の水平走査期間にわたって時分割的に実行することで、トータルの動作時間を図7に示したタイミングチャートの駆動方式と同程度に確保することが出来る。この時分割方式では1水平走査期間内に占める準備動作期間や補正動作期間を短縮化できるので、その分信号電位のサンプリング時間を十分に確保することが可能である。 In the best embodiment of the present invention, the number of elements is reduced by a pixel circuit with a Vth correction function, and a driving method that can be applied to a high-definition panel or a high-frequency driving panel is realized. In the present embodiment, the Vth correction preparation and the Vth correction operation that have been performed within one horizontal scanning period are executed in a time-sharing manner over a plurality of horizontal scanning periods, so that the total operation time is shown in the timing chart shown in FIG. It can be secured to the same extent as the driving method. In this time division method, the preparatory operation period and the correction operation period occupying one horizontal scanning period can be shortened, so that it is possible to secure a sufficient signal potential sampling time.
図8は本発明の最良の実施形態を示すタイミングチャートである。理解を容易にするため、図7に示した先の例のタイミングチャートと対応する部分には対応する参照番号を付してある。 FIG. 8 is a timing chart showing the best embodiment of the present invention. For easy understanding, portions corresponding to the timing chart of the previous example shown in FIG. 7 are denoted by corresponding reference numerals.
図示するようにタイミングT1で、スイッチングトランジスタTr4をオフして非発光とする。この時、ドライブトランジスタTrdのソース電位はVccからの電源供給が無いので、発光素子ELのカットオフ電圧VthELまで下げられる。 As shown in the figure, at the timing T1, the switching transistor Tr4 is turned off to emit no light. At this time, since the source potential of the drive transistor Trd is not supplied from Vcc, it is lowered to the cut-off voltage VthEL of the light emitting element EL.
次に、映像信号SigがVth補正準備に必要な高電圧VssHになる時間帯のタイミングT21〜Tb1にサンプリングトランジスタTr1をオンする。サンプリングトランジスタTr1をオンする事でドライブトランジスタTrdのゲート電位にVssHが書き込まれる。この時、画素容量Csを介してソース電位にカップリングが入り、ソース電位は上昇する。ソースSは一度上昇するが、発光素子ELを介して放電されるので、再度ソース電圧はVthELになる。サンプリングトランジスタTr1をオンする制御信号WSは分割パルスであり、そのパルス幅(T21〜Tb1)は非常に短く、ゲート電圧はVssHまで書き込まれない。そこで、それ以降のタイミングT22〜Tb2において、再度映像信号Sigが高電圧VssHになる時にサンプリングトランジスタTr1をオンする。必要に応じ同様のオペレーションをゲート電圧がVssHになるまで繰りかえす。 Next, the sampling transistor Tr1 is turned on at timings T21 to Tb1 in a time zone in which the video signal Sig becomes the high voltage VssH necessary for Vth correction preparation. By turning on the sampling transistor Tr1, VssH is written to the gate potential of the drive transistor Trd. At this time, coupling enters the source potential via the pixel capacitor Cs, and the source potential rises. Although the source S rises once, it is discharged through the light emitting element EL, so that the source voltage becomes VthEL again. The control signal WS for turning on the sampling transistor Tr1 is a divided pulse, the pulse width (T21 to Tb1) is very short, and the gate voltage is not written up to VssH. Therefore, at the subsequent timings T22 to Tb2, when the video signal Sig becomes the high voltage VssH again, the sampling transistor Tr1 is turned on. If necessary, the same operation is repeated until the gate voltage becomes VssH.
次に映像信号Sigが低電圧VssLに変化した状態で、サンプリングトランジスタTr1をオンする。この電位変化によりVgs>Vthとし、Vth補正の準備を完了することができる。サンプリングトランジスタTr1をオンした状態下、タイミングT31〜T41でスイッチングトランジスタTr4を更にオンすることで、ドライブトランジスタTrdには電流が流れ、Vth補正動作が行われる。同様にこのVth補正期間も分割されており各パルスの時間幅(タイミングT31〜T41)は短くなっている為、Vth補正が完了するまで、サンプリングトランジスタTr1やスイッチングトランジスタTr4を繰り返しオン駆動する必要がある(タイミングT32〜T42)。 Next, the sampling transistor Tr1 is turned on while the video signal Sig is changed to the low voltage VssL. With this potential change, Vgs> Vth, and preparation for Vth correction can be completed. With the sampling transistor Tr1 turned on, the switching transistor Tr4 is further turned on at timings T31 to T41, whereby a current flows through the drive transistor Trd and the Vth correction operation is performed. Similarly, since the Vth correction period is also divided and the time width (timing T31 to T41) of each pulse is shortened, it is necessary to repeatedly drive the sampling transistor Tr1 and the switching transistor Tr4 on until the Vth correction is completed. Yes (timing T32 to T42).
最後に、サンプリングトランジスタTr1がオンしているタイミングT5〜T7で、画素容量Csに信号電圧Vsigを書き込む。その間タイミングT6〜T7で、移動度補正を行った後、発光状態に移行する。 Finally, the signal voltage Vsig is written into the pixel capacitor Cs at timings T5 to T7 when the sampling transistor Tr1 is turned on. Meanwhile, after the mobility correction is performed at timings T6 to T7, the light emission state is entered.
以上により、トランジスタや電源ライン、ゲートラインを削減した回路において、パネルの動作が高周波で且つ画素が高精細であっても、Vth補正準備とVth補正を行うことができる。なお、上記の実施形態では、サンプリングトランジスタTr1をオンした状態でスイッチングトランジスタTr4をオンして移動度補正をかけているが、サンプリングトランジスタTr1とスイッチングトランジスタTr4をノンオーバーラップにして移動度補正を行わない単純なVth補正動作においても、同様に配線やトランジスタの削減は可能である。又本実施形態の回路では、スイッチングトランジスタTr4はNch型を用いたが、各トランジスタの特性はNchでもPchでも構わない。 As described above, in a circuit in which transistors, power supply lines, and gate lines are reduced, Vth correction preparation and Vth correction can be performed even if the operation of the panel is high frequency and the pixels are high definition. In the above embodiment, the mobility correction is performed by turning on the switching transistor Tr4 with the sampling transistor Tr1 turned on. However, the mobility correction is performed by making the sampling transistor Tr1 and the switching transistor Tr4 non-overlapping. Even in a simple Vth correction operation, the number of wirings and transistors can be similarly reduced. In the circuit of this embodiment, the switching transistor Tr4 is an Nch type, but the characteristics of each transistor may be Nch or Pch.
このように本発明のスキャナ部は、水平走査期間内で走査線に制御信号を出力して画素回路2を制御し、ドライブトランジスタTrdの出力電流Idsの閾電圧Vthに対する依存性を補正するため画素容量Csに補正をかける動作と、補正された画素容量Csに映像信号Sigの信号電位Vsigをサンプリングする動作とを実行し、更にスキャナ部は、当該行の画素回路に先行する行に割り当てられた前の水平走査期間を利用して、画素容量Csに補正をかける動作を各水平走査期間で時分割的に行うことを特徴とする。具体的には、このスキャナ部はライトスキャナ4とドライブスキャナ5とからなり、水平走査期間に第1走査線WS及び第2走査線DSに夫々制御信号を出力し、サンプリングトランジスタTr1及びスイッチングトランジスタTr4をオンオフ制御して、、出力電流Idsの閾電圧Vthに対する依存性を補正するため画素容量Csに補正をかける動作として、画素容量Csをリセットする準備動作とリセットされた画素容量Csに閾電圧Vthをキャンセルするための電圧を書き込む補正動作とを行い、その後補正された画素容量Csに映像信号Sigの信号電位Vsigをサンプリングするサンプリング動作を実行し、更にスキャナ部は、当該行の画素に先行する行に割り当てられた前の水平走査期間を利用して、準備動作と補正動作の両方若しくは片方を各水平走査期間で時分割的に行う。
As described above, the scanner unit of the present invention outputs a control signal to the scanning line within the horizontal scanning period to control the
続いてタイミングT6‐T7で行われる移動度補正動作を詳細に説明する。図9は、移動度補正期間T6‐T7における画素回路2の状態を示す回路図である。図示するように、移動度補正期間T6‐T7では、サンプリングトランジスタTr1及びスイッチングトランジスタTr4がオンしている一方、残りのスイッチングトランジスタTr3がオフしている。この状態でドライブトランジスタTr4のソース電位(S)はVssL−Vthである。このソース電位Sは発光素子ELのアノード電位でもある。前述したようにVssL−Vth<VthELと設定しておく事で、発光素子ELは逆バイアス状態におかれ、ダイオード特性ではなく単純な容量特性を示す事になる。よってドライブトランジスタTrdに流れる電流Idsは画素容量Csと発光素子ELの等価容量Coledとの合成容量C=Cs+Coledに流れ込む事になる。換言すると、ドレイン電流Idsの一部が画素容量Csに負帰還され、移動度の補正が行われる。
Next, the mobility correction operation performed at the timing T6-T7 will be described in detail. FIG. 9 is a circuit diagram showing a state of the
図10は上述したトランジスタ特性式2をグラフ化したものであり、縦軸にIdsを取り横軸にVsigを取ってある。このグラフの下方に特性式2も合わせて示してある。図10のグラフは、画素1と画素2を比較した状態で特性カーブを描いてある。画素1のドライブトランジスタの移動度μは相対的に大きい。逆に画素2に含まれるドライブトランジスタの移動度μは相対的に小さい。この様にドライブトランジスタをポリシリコン薄膜トランジスタなどで構成した場合、画素間で移動度μがばらつく事は避けられない。例えば両画素1,2に同レベルの映像信号電位Vsigを書き込んだ場合、何ら移動度の補正を行わないと、移動度μの大きい画素1に流れる出力電流Ids1´は、移動度μの小さい画素2に流れる出力電流Ids2´に比べて大きな差が生じてしまう。この様に移動度μのばらつきに起因して出力電流Idsの間に大きな差が生じるので、画面のユニフォーミティを損なう事になる。
FIG. 10 is a graph of the transistor
そこで本発明では出力電流を入力電圧側に負帰還させる事で移動度のばらつきをキャンセルしている。トランジスタ特性式から明らかなように、移動度が大きいとドレイン電流Idsが大きくなる。したがって負帰還量ΔVは移動度が大きいほど大きくなる。図10のグラフに示すように、移動度μの大きな画素1の負帰還量ΔV1は移動度の小さな画素2の負帰還量ΔV2に比べて大きい。したがって、移動度μが大きいほど負帰還が大きくかかる事となって、ばらつきを抑制する事が可能である。図示するように、移動度μの大きな画素1でΔV1の補正をかけると、出力電流はIds1´からIds1まで大きく下降する。一方移動度μの小さな画素2の補正量ΔV2は小さいので、出力電流Ids2´はIds2までそれ程大きく下降しない。結果的に、Ids1とIds2は略等しくなり、移動度のばらつきがキャンセルされる。この移動度のばらつきのキャンセルは黒レベルから白レベルまでVsigの全範囲で行われるので、画面のユニフォーミティは極めて高くなる。以上をまとめると、移動度の異なる画素1と2があった場合、移動度の大きい画素1の補正量ΔV1は移動度の小さい画素2の補正量ΔV2に対して小さくなる。つまり移動度が大きいほどΔVが大きくIdsの減少値は大きくなる。これにより移動度の異なる画素電流値は均一化され、移動度のばらつきを補正する事ができる。
Therefore, in the present invention, the variation in mobility is canceled by negatively feeding back the output current to the input voltage side. As is clear from the transistor characteristic equation, the drain current Ids increases when the mobility is large. Therefore, the negative feedback amount ΔV increases as the mobility increases. As shown in the graph of FIG. 10, the negative feedback amount ΔV1 of the
以下参考の為図11を参照して、上述した移動度補正の数値解析を行う。図11に示すように、トランジスタTr1及びTr4がオンした状態で、ドライブトランジスタTrdのソース電位を変数Vに取って解析を行う。ドライブトランジスタTrdのソース電位(S)をVとすると、ドライブトランジスタTrdを流れるドレイン電流Idsは以下の式3に示す通りである。
またドレイン電流Idsと容量C(=Cs+Coled)の関係により、以下の式4に示す様にIds=dQ/dt=CdV/dtが成り立つ。
式4に式3を代入して両辺積分する。ここで、ソース電圧V初期状態は−Vthであり、移動度ばらつき補正時間(T6‐T7)をtとする。この微分方程式を解くと、移動度補正時間tに対する画素電流が以下の数式5のように与えられる。
図12は、式5をグラフ化した図であり、縦軸に出力電流Idsを取り、横軸に映像信号Sigの信号電位Vsigを取ってある。パレメータとして移動度補正期間t=0us、2.5us及び5usの場合を設定している。さらに、移動度μもパラメータとして比較的大きい場合1.2μと比較的小さい場合0.8μをパラメータにとってある。t=0usとして実質的に移動度補正をかけない場合に比べ、t=2.5usでは移動度ばらつきに対する補正が十分にかかっていることがわかる。移動度補正なしではIdsに40%のばらつきがあったものが、移動度補正をかけると10%以下に抑えられる。但しt=5usとして補正期間を長くすると逆に移動度μの違いによる出力電流Idsのばらつきが大きくなってしまう。この様に、適切な移動度補正を掛けるために、tは最適な値に設定する必要がある。図12に示したグラフの場合、最適値はt=2.5usの近辺である。
FIG. 12 is a graph of
以上のようにして、本発明ではゲート電圧を高電圧から低電圧に可変する事によるVth補正準備や、Vth補正動作を1H以内に行い、その後同一水平走査期間内にて映像信号を書き込む。この動作により、従来必要であった3種類の電源を信号線に共有化することで電源ラインややスイッチングトランジスタ、そのゲートラインを削減する事ができ、3トランジスタ1容量の画素回路を構成することができる。以上により、パネルの歩留まりを向上する事ができる。また、レイアウトを削減する事で高精細化も可能となる。なお本実施形態では、サンプリングトランジスタTr1をオンした状態でスイッチングトランジスタTr4をオンして移動度補正をかけているが、サンプリングトランジスタTr1とスイッチングトランジスタTr4をノンオーバーラップにして移動度補正を行わない単純なVth補正動作においても、同様に配線やトランジスタの削減は可能である。 As described above, in the present invention, the Vth correction preparation by changing the gate voltage from the high voltage to the low voltage and the Vth correction operation are performed within 1H, and then the video signal is written within the same horizontal scanning period. With this operation, the power lines, the switching transistors, and the gate lines can be reduced by sharing the three types of power sources, which have been required in the past, with the signal lines, and a three-transistor one-capacitance pixel circuit can be configured. it can. As described above, the yield of the panel can be improved. In addition, high definition can be achieved by reducing the layout. In this embodiment, the mobility correction is performed by turning on the switching transistor Tr4 with the sampling transistor Tr1 turned on. However, the mobility correction is not performed by making the sampling transistor Tr1 and the switching transistor Tr4 non-overlapping. In the Vth correction operation, the number of wirings and transistors can be similarly reduced.
最後に、本発明にかかる表示装置の信号部(水平セレクタ)を構成するデータドライバにつき、その実施形態を説明する。本実施形態は、画像表示装置の列方向に配置され、画像データの表示に用いられるデータドライバにおいて、画像データを表す信号電位と画素回路制御用の固定電位を切り替えて出力する事を可能にし、且つこの画素回路制御用の固定電位が、一般的なデータドライバの最大定格電圧よりも高い電圧振幅を要求する場合、出力端子部分近くにある画像データ用信号電位と画素回路制御用固定電位を切り替えるスイッチ機能部分だけを高耐圧化する事で、ドライバの製造プロセスにおいて、高耐圧化プロセスへの変更、回路サイズの変更、端子の広ピッチ化等を必要としないまま、必要な機能を実現出来るものである。 Finally, an embodiment of the data driver constituting the signal unit (horizontal selector) of the display device according to the present invention will be described. In the present embodiment, the data driver arranged in the column direction of the image display device and used to display image data can switch and output a signal potential representing image data and a fixed potential for pixel circuit control, When the pixel circuit control fixed potential requires a voltage amplitude higher than the maximum rated voltage of a general data driver, the image data signal potential and the pixel circuit control fixed potential near the output terminal are switched. By increasing the withstand voltage of only the switch function part, it is possible to realize the necessary functions in the driver manufacturing process without changing to a withstand voltage process, changing the circuit size, increasing the terminal pitch, etc. It is.
図13にデータ信号線に画像データを表す信号電位と画素回路制御用の固定電位を混在させた画像表示装置の画素回路(A)と駆動波形(B)の例を示す。(A)に示した画素回路は、3個のトランジスタと1個の画素容量と、1個の発光素子ELとで構成されており、図5に示した本発明の実施形態にかかる画素回路を一般化したものである。映像信号Sigはデータ信号線SLから供給される。この映像信号の電圧値Vpcによって、ドライブトランジスタTrdを駆動し、所望の明るさで発光素子ELを発光させる。この画像表示装置においては、この際にドライブトランジスタTrdの特性ばらつきが直接画質に影響するため、画素容量Csを利用して、補正期間中にこのばらつきを補正する動作を行う。この補正動作を行う際に、走査パルスWAと走査パルスDSの駆動波形を利用してデータ信号線SLから制御用の固定電位Vstを画素回路に送り込む。通常の画像表示装置においては画像データ系の信号線と駆動制御系の信号線は分離されており、制御系の信号を入力する際には別な配線及び走査パルスを配置する。しかし、それによって画素回路内の素子数が増加すると、トランジスタ欠陥による歩留まり悪化や、一つの画素回路に必要とする面積が増える事から、物理的な解像度の低下等の悪影響が考えられるため、画素回路の素子数を極力少なくし、ドライブトランジスタTrdのばらつきを補正するためにはデータ信号線SLから、画像データに対応した信号電位Vpcと画素回路制御用の固定電位Vstをサンプリング時及び補正時に分けて送信する必要がある。 FIG. 13 shows an example of a pixel circuit (A) and a drive waveform (B) of an image display device in which a signal potential representing image data and a fixed potential for controlling a pixel circuit are mixed on a data signal line. The pixel circuit shown in FIG. 5A includes three transistors, one pixel capacitor, and one light emitting element EL. The pixel circuit according to the embodiment of the present invention shown in FIG. It is a generalization. The video signal Sig is supplied from the data signal line SL. The drive transistor Trd is driven by the voltage value Vpc of the video signal, and the light emitting element EL emits light with a desired brightness. In this image display apparatus, since the characteristic variation of the drive transistor Trd directly affects the image quality at this time, the pixel capacitance Cs is used to correct this variation during the correction period. When this correction operation is performed, a fixed potential Vst for control is sent from the data signal line SL to the pixel circuit using the drive waveforms of the scan pulse WA and the scan pulse DS. In a normal image display device, the signal line for the image data system and the signal line for the drive control system are separated, and separate wiring and scanning pulses are arranged when the control system signal is input. However, if the number of elements in the pixel circuit increases, the yield deteriorates due to transistor defects, and the area required for one pixel circuit increases. Therefore, adverse effects such as a decrease in physical resolution can be considered. In order to reduce the number of circuit elements as much as possible and correct variations in the drive transistor Trd, the signal potential Vpc corresponding to the image data and the fixed potential Vst for controlling the pixel circuit are separated from the data signal line SL during sampling and during correction. Need to be sent.
この時、画素回路制御用の固定電圧Vstは必ずしも画像データの信号電圧Vpcと同一の範囲内にあるとは限らない。(B)の波形タイミングチャートの例のように、制御信号電圧Vstは画像信号電圧Vpcよりも高くなる場合が考えられ、且つVstはデータドライバICの定格電圧よりも高くなる場合もある。また、通常ドライバ出力は非表示期間には電圧不定(ハイインピーダンス)になるが、この画素回路の場合、VstとVpcはサンプリング期間と補正期間に分離され、その間の電圧はグランドレベルGNDに固定する事が必要となる場合がある。 At this time, the fixed voltage Vst for controlling the pixel circuit is not necessarily in the same range as the signal voltage Vpc of the image data. As in the waveform timing chart example of (B), the control signal voltage Vst may be higher than the image signal voltage Vpc, and Vst may be higher than the rated voltage of the data driver IC. The normal driver output is indefinite (high impedance) during the non-display period. In this pixel circuit, Vst and Vpc are separated into the sampling period and the correction period, and the voltage between them is fixed at the ground level GND. Things may be necessary.
このような駆動波形の条件を満たすデータドライバIC3のブロック構成を図14に示す。四角の実線で囲んだ部分が高耐圧の出力回路部32であり、この中の回路だけを配線膜厚を厚くする等して高耐圧化すれば、画像信号生成回路部31は通常通りの耐圧及びプロセスで作製可能である。出力回路部32は電圧切り替え用のスイッチSW1,SW2を含んでいる。但し、スイッチSW1の制御信号及びスイッチSW2の制御信号は、スイッチのON/OFFを制御するロジック信号であるため、高耐圧化の必要は無い。
FIG. 14 shows a block configuration of the
画像信号生成回路部31の出力端子31Bは、画像表示系電源電圧Vpcを最大電圧とする出力電圧Vpc1〜Vpcnを出力する。この出力電圧は、スイッチSW1に送られ、画素回路制御用の固定電圧と切り替えられる。画素回路制御用の固定電圧は、制御系電源電圧Vstの振幅を持つロジックパルスである。またスイッチSW1の出力は、スイッチSW2に送られる。このスイッチSW2では、Vpc1〜VpcnとVstの切り替え時に出力端をGNDレベルに固定するため、信号かGNDかの選択を行う。その結果、最終出力端32Bには最終出力信号Sigとして、制御系電源電圧を最大値とするVstまたは画像表示系電源電圧を最大値とするVpc1〜Vpcn、あるいはGNDレベルの電圧が出力される。
The
1・・・画素アレイ、2・・・画素回路、3・・・水平セレクタ(ドライバIC)、4・・・ライトスキャナ、5・・・ドライブスキャナ、Tr1・・・サンプリングトランジスタ、Tr4・・・スイッチングトランジスタ、Trd・・・ドライブトランジスタ、Cs・・・画素容量、EL・・・発光素子
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記画素アレイ部は、行状に配された第1走査線及び第2走査線と列状に配された信号線と両者が交差する部分に配された行列状の画素とからなり、
前記各画素は、少なくとも、ゲートに前記第1走査線が接続されたサンプリングトランジスタ、ドライブトランジスタ、ゲートに前記第2走査線が接続されたスイッチングトランジスタ、画素容量、及び、発光素子を含み、
前記ドライブトランジスタにあっては、ゲートは前記サンプリングトランジスタを介して前記信号線に接続され、ソースは前記発光素子に接続され、ドレインは前記スイッチングトランジスタを介して電源に接続されており、
前記画素容量は、前記ドライブトランジスタのゲートとソースとの間に接続されており、
前記サンプリングトランジスタは、前記第1走査線から供給される第1制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号の信号電位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の信号電位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、該入力電圧に応じた出力電流を該発光素子に供給し、該出力電流は該ドライブトランジスタの閾電圧に対して依存性を有し、
前記発光素子は、発光期間中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の信号電位に応じた輝度で発光し、
前記スイッチングトランジスタは、前記第2走査線から供給される第2制御信号に応じ導通して前記発光期間では前記ドライブトランジスタを前記電源に接続し、非発光期間では非導通状態になって前記ドライブトランジスタを前記電源から切り離す、
表示装置であって、
前記信号部は、前記信号線に前記映像信号を供給すると共に、各水平走査期間に前記映像信号を第1固定電位と、第2固定電位と、信号電位との間で切り替え、
前記スキャナ部は、水平走査期間に前記第1走査線及び前記第2走査線に夫々前記第1制御信号及び前記第2制御信号を出力して前記サンプリングトランジスタ及び前記スイッチングトランジスタをオンオフ制御し、前記スイッチングトランジスタがオフ状態であり前記映像信号が前記第1固定電位になる時間帯に前記サンプリングトランジスタをオン状態とすることによって前記画素容量をリセットする準備動作と、前記映像信号が前記第2固定電位に変化した状態で前記サンプリングトランジスタと前記スイッチングトランジスタとをオン状態とすることによってリセットされた前記画素容量に前記閾電圧をキャンセルするための電圧を書き込む補正動作とを行い、その後、前記映像信号が前記信号電位であるときにオン状態の前記サンプリングトランジスタを介して前記画素容量に前記映像信号の前記信号電位をサンプリングするサンプリング動作を実行し、
更に前記スキャナ部は、当該行の画素に先行する行に割り当てられた前の水平走査期間を利用して、前記準備動作と前記補正動作の両方若しくは片方を各水平走査期間で時分割的に行う表示装置。 Including a pixel array unit, a scanner unit, and a signal unit,
The pixel array unit includes first and second scanning lines arranged in rows and signal lines arranged in a column and matrix-like pixels arranged in a portion where both intersect.
Each pixel includes at least a sampling transistor having a gate connected to the first scan line, a drive transistor, a switching transistor having a gate connected to the second scan line, a pixel capacitor, and a light emitting element.
In the drive transistor, the gate is connected to the signal line through the sampling transistor, the source is connected to the light emitting element, and the drain is connected to the power supply through the switching transistor,
The pixel capacitor is connected between a gate and a source of the drive transistor,
The sampling transistor conducts according to a first control signal supplied from the first scanning line and samples the signal potential of the video signal supplied from the signal line into the pixel capacitor,
The pixel capacitor applies an input voltage to the gate of the drive transistor according to the signal potential of the sampled video signal,
The drive transistor supplies an output current corresponding to the input voltage to the light emitting element, and the output current has a dependency on a threshold voltage of the drive transistor,
The light emitting element emits light with luminance according to the signal potential of the video signal by an output current supplied from the drive transistor during a light emission period ,
The switching transistor is turned on in response to a second control signal supplied from the second scanning line, connects the drive transistor to the power supply during the light emission period, and becomes non-conductive during the non-light emission period. Disconnect from the power source,
A display device,
The signal unit supplies the video signal to the signal line and switches the video signal between a first fixed potential, a second fixed potential, and a signal potential in each horizontal scanning period,
The scanner unit outputs the first control signal and the second control signal to the first scanning line and the second scanning line, respectively, in a horizontal scanning period to control on / off of the sampling transistor and the switching transistor, and A preparatory operation for resetting the pixel capacitance by turning on the sampling transistor in a time period in which the switching transistor is in an off state and the video signal is in the first fixed potential; and the video signal is in the second fixed potential. A correction operation for writing a voltage for canceling the threshold voltage to the pixel capacitor that has been reset by turning on the sampling transistor and the switching transistor in a state where the video signal is changed to When the signal potential is on Performing the sampling operation for sampling the signal potential of the video signal to the pixel capacitor via a ring transistor,
Further, the scanner unit performs the preparation operation and / or the correction operation in a time-sharing manner in each horizontal scanning period by using the previous horizontal scanning period assigned to the row preceding the pixel of the row. Display device.
前記スキャナ部は、前記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、前記スイッチングトランジスタがオン状態であるときに前記信号電位がサンプリングされることで前記ドライブトランジスタに流れる出力電流を取り出し、これを前記画素容量に負帰還して前記入力電圧を補正する動作を実行するように前記サンプリングトランジスタを制御することを特徴とする請求項1記載の表示装置。The scanner unit extracts an output current flowing through the drive transistor by sampling the signal potential when the switching transistor is on in order to cancel the dependence of the output current on carrier mobility. 2. The display device according to claim 1, wherein the sampling transistor is controlled so as to execute an operation of correcting the input voltage by negatively feeding back to the pixel capacitor.
前記画素アレイ部は、行状に配された第1走査線及び第2走査線と列状に配された信号線と両者が交差する部分に配された行列状の画素とからなり、The pixel array unit includes first and second scanning lines arranged in rows and signal lines arranged in a column and matrix-like pixels arranged in a portion where both intersect.
前記各画素は、少なくとも、ゲートに前記第1走査線が接続されたサンプリングトランジスタ、ドライブトランジスタ、ゲートに前記第2走査線が接続されたスイッチングトランジスタ、画素容量、及び、発光素子を含み、Each pixel includes at least a sampling transistor having a gate connected to the first scan line, a drive transistor, a switching transistor having a gate connected to the second scan line, a pixel capacitor, and a light emitting element.
前記ドライブトランジスタにあっては、ゲートは前記サンプリングトランジスタを介して前記信号線に接続され、ソースは前記発光素子に接続され、ドレインは前記スイッチングトランジスタを介して電源に接続されており、In the drive transistor, the gate is connected to the signal line through the sampling transistor, the source is connected to the light emitting element, and the drain is connected to the power supply through the switching transistor,
前記画素容量は、前記ドライブトランジスタのゲートとソースとの間に接続されており、The pixel capacitor is connected between a gate and a source of the drive transistor,
前記サンプリングトランジスタは、前記第1走査線から供給される第1制御信号に応じ導通して信号線から供給された映像信号の信号電位を該画素容量にサンプリングし、The sampling transistor conducts according to a first control signal supplied from the first scanning line and samples the signal potential of the video signal supplied from the signal line into the pixel capacitor,
前記画素容量は、該サンプリングされた映像信号の信号電位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、The pixel capacitor applies an input voltage to the gate of the drive transistor according to the signal potential of the sampled video signal,
前記ドライブトランジスタは、該入力電圧に応じた出力電流を該発光素子に供給し、該出力電流は該ドライブトランジスタの閾電圧に対して依存性を有し、The drive transistor supplies an output current corresponding to the input voltage to the light emitting element, and the output current has a dependency on a threshold voltage of the drive transistor,
前記発光素子は、発光期間中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の信号電位に応じた輝度で発光し、The light emitting element emits light with luminance according to the signal potential of the video signal by an output current supplied from the drive transistor during a light emission period,
前記スイッチングトランジスタは、前記第2走査線から供給される第2制御信号に応じ導通して前記発光期間では前記ドライブトランジスタを前記電源に接続し、非発光期間では非導通状態になって前記ドライブトランジスタを前記電源から切り離す表示装置の駆動方法であって、The switching transistor is turned on in response to a second control signal supplied from the second scanning line, connects the drive transistor to the power supply during the light emission period, and becomes non-conductive during the non-light emission period. A display device driving method for disconnecting the power supply from the power source,
前記信号部が、前記信号線に前記映像信号を供給すると共に、各水平走査期間に前記映像信号を第1固定電位と、第2固定電位と、信号電位との間で切り替え、The signal unit supplies the video signal to the signal line, and switches the video signal between a first fixed potential, a second fixed potential, and a signal potential in each horizontal scanning period,
前記スキャナ部が、水平走査期間に前記第1走査線及び前記第2走査線に夫々前記第1制御信号及び前記第2制御信号を出力して前記サンプリングトランジスタ及び前記スイッチングトランジスタをオンオフ制御し、前記スイッチングトランジスタがオフ状態であり前記映像信号が前記第1固定電位になる時間帯に前記サンプリングトランジスタをオン状態とすることによって前記画素容量をリセットする準備動作と、前記映像信号が前記第2固定電位に変化した状態で前記サンプリングトランジスタと前記スイッチングトランジスタとをオン状態とすることによってリセットされた前記画素容量に前記閾電圧をキャンセルするための電圧を書き込む補正動作とを行い、その後、前記映像信号が前記信号電位であるときにオン状態の前記サンプリングトランジスタを介して前記画素容量に前記映像信号の前記信号電位をサンプリングするサンプリング動作を実行し、The scanner unit outputs the first control signal and the second control signal to the first scanning line and the second scanning line, respectively, in a horizontal scanning period to control on / off of the sampling transistor and the switching transistor; A preparatory operation for resetting the pixel capacitance by turning on the sampling transistor in a time period in which the switching transistor is in an off state and the video signal is in the first fixed potential; and the video signal is in the second fixed potential. A correction operation for writing a voltage for canceling the threshold voltage to the pixel capacitor that has been reset by turning on the sampling transistor and the switching transistor in a state where the video signal is changed to When the signal potential is on Performing the sampling operation for sampling the signal potential of the video signal to the pixel capacitor via a ring transistor,
更に前記スキャナ部が、当該行の画素に先行する行に割り当てられた前の水平走査期間を利用して、前記準備動作と前記補正動作の両方若しくは片方を各水平走査期間で時分割的に行う表示装置の駆動方法。Further, the scanner unit performs the preparation operation and / or the correction operation in a time-sharing manner in each horizontal scanning period by using the previous horizontal scanning period assigned to the row preceding the pixel of the row. A driving method of a display device.
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