JP2011180552A

JP2011180552A - Image display device and method of driving the same

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Publication number: JP2011180552A
Application number: JP2010047517A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Nakamura; 則裕中村; Masahisa Tsukahara; 正久塚原; Hajime Akimoto; 秋元　　肇
Original assignee: Canon Inc; Hitachi Displays Ltd
Current assignee: Canon Inc; Japan Display Inc
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2011-09-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of an image display device including a pixel circuit in which a drive transistor is constituted by an n-channel TFT, wherein the number of control signal lines for controlling the pixel circuit increases and the pixel aperture ratio decreases. <P>SOLUTION: A switch 72 is connected in series to a capacitor 64 with one terminal connected to a data line 50 and the other terminal connected to the gate of the drive transistor 62. The switch 74 is connected between the source of the drive transistor 62 and the ground potential GND. A control signal line 52b is wired to each row of the pixel circuit 40. The control signal line 52b provides a control signal to each of the switches 72, 74 in the pixel circuit 40 at the row where the control signal line is wired. By sharing the control signal line for these two switches 72, 74, the area of the control signal lines in a screen where the pixel circuit is arranged decreases and the pixel aperture ratio can be increased. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光素子とその動作を制御する複数のスイッチとを有した画素回路がマトリクス状に配列された画像表示装置、及びその駆動方法に関する。 The present invention relates to an image display device in which pixel circuits each having a light emitting element and a plurality of switches for controlling the operation thereof are arranged in a matrix, and a driving method thereof.

従来より、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子を用いた表示装置である有機ＥＬディスプレイが提案されている。有機ＥＬ素子は自発光素子であるため、液晶表示装置では必要となるバックライトが不要であり薄型化に適すると共に、視野角が１８０°に近いという特長を有する。そのため、有機ＥＬディスプレイは次世代の表示装置としてその実用化が大きく期待されている。 Conventionally, an organic EL display which is a display device using an organic EL (Electro-Luminescence) element has been proposed. Since the organic EL element is a self-luminous element, a backlight necessary for a liquid crystal display device is unnecessary, and it is suitable for thinning and has a feature that a viewing angle is close to 180 °. Therefore, the organic EL display is highly expected to be put to practical use as a next-generation display device.

現在、提案されている有機ＥＬディスプレイは主として、発光層に注入された正孔と電子とが再結合する際に光を生じる現象を利用する電流制御型の有機ＥＬ素子を用いたものである。有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display：ＬＣＤ)と同様、アクティブマトリックス方式を採用することができ、画素に対応して複数の画素回路が配列される。画素回路は例えば、アモルファスシリコンや多結晶シリコン等で形成される薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）を用いて構成される。各画素回路には有機発光ダイオード（Organic light-emitting diode：ＯＬＥＤ）などの有機ＥＬ素子が設けられ、有機ＥＬ素子に流れる電流に応じて各画素の輝度を制御することができる。 Currently proposed organic EL displays mainly use current-controlled organic EL elements that utilize the phenomenon of generating light when holes and electrons injected into a light emitting layer recombine. The organic EL display can adopt an active matrix system similarly to a liquid crystal display (LCD), and a plurality of pixel circuits are arranged corresponding to the pixels. The pixel circuit is configured using, for example, a thin film transistor (TFT) formed of amorphous silicon, polycrystalline silicon, or the like. Each pixel circuit is provided with an organic EL element such as an organic light-emitting diode (OLED), and the luminance of each pixel can be controlled in accordance with a current flowing through the organic EL element.

アクティブマトリックス型の画像表示装置では、画素回路それぞれに駆動トランジスタを設けて、当該画素回路の発光素子を駆動する。駆動トランジスタのドレイン−ソース間電流Ｉ_ＤＳはゲート−ソース間電圧Ｖ_ＧＳに応じて変化し、ゲートに画素値に応じた電位を印加することにより画素の階調に応じた階調電流が得られる。この階調電流が有機ＥＬ素子に駆動電流として供給される。 In an active matrix image display device, a drive transistor is provided in each pixel circuit, and a light emitting element of the pixel circuit is driven. The drain-source current I _DS of the driving transistor changes according to the gate-source voltage V _GS , and a gradation current corresponding to the gradation of the pixel is obtained by applying a potential corresponding to the pixel value to the gate. . This gradation current is supplied to the organic EL element as a drive current.

図９は、下記特許文献１に記載される画素回路の回路図である。この画素回路の駆動トランジスタＱ０１はｐチャネルのＴＦＴにより構成されている。Ｑ０１はダイオード型の発光素子である有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのアノードと所定の正電圧を供給する駆動電圧源Ｖ_ＯＬＥＤとの間に配置される。ＯＬＥＤのカソードは接地電位ＧＮＤに接続される。Ｑ０１のソースはＶ_ＯＬＥＤに接続され、Ｑ０１のドレインはスイッチ２を介してＯＬＥＤのアノードに接続される。Ｑ０１のゲートは容量４及びスイッチ６を介してデータ線８に接続され、データ線８に印加されるデータ信号の電圧とＶ_ＯＬＥＤとに応じたＶ_ＧＳが設定され、当該Ｖ_ＧＳに応じたＩ_ＤＳがＯＬＥＤに供給される。 FIG. 9 is a circuit diagram of a pixel circuit described in Patent Document 1 below. The drive transistor Q01 of this pixel circuit is composed of a p-channel TFT. Q01 is disposed between the anode of the organic EL element OLED, which is a diode-type light emitting element, and the drive voltage source V _OLED that supplies a predetermined positive voltage. The cathode of the OLED is connected to the ground potential GND. The source of Q01 is connected to V _OLED and the drain of Q01 is connected to the anode of OLED via switch 2. The gate of Q01 is connected to the data line 8 via the capacitor 4 and the switch 6, V _GS corresponding to the voltage and V _OLED of the data signal applied to the data line 8 are set, corresponding to the V _GS I _DS is supplied to the OLED.

さて、駆動トランジスタをｎチャネルのＴＦＴで構成することができれば、ＴＦＴ作製において従来のアモルファスシリコンプロセスを用いることができるようになる（特許文献２）。また、高速駆動も可能となる。 If the driving transistor can be composed of an n-channel TFT, a conventional amorphous silicon process can be used in TFT fabrication (Patent Document 2). In addition, high-speed driving is possible.

図１０は、下記特許文献２に記載される、駆動トランジスタＱ０２をｎチャネルＴＦＴで構成した画素回路の回路図である。Ｑ０２をｎチャネルとした場合、そのドレインがスイッチ２を介してＶ_ＯＬＥＤに接続され、ソースがＯＬＥＤのアノードに接続される。ソース電位はＯＬＥＤの電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性の経時変化などにより変動し、これに伴い、データ線８にデータ信号を印加したときに設定されるＶ_ＧＳを変化させ、ＯＬＥＤの発光輝度も変化するという不都合を生じる。この不都合は、Ｑ０２のソースとＧＮＤとの間にスイッチ１０を設け、Ｖ_ＧＳの設定に際して当該スイッチ１０をオンしソース電位をＧＮＤに設定することで回避できる。 FIG. 10 is a circuit diagram of a pixel circuit described in Patent Document 2 below in which the drive transistor Q02 is configured by an n-channel TFT. When Q02 is an n-channel, its drain is connected to the V _OLED via the switch 2 and its source is connected to the anode of the OLED. The source potential fluctuates due to a change with time in the current-voltage (IV) characteristics of the OLED, and accordingly, the V _GS set when a data signal is applied to the data line 8 is changed, and the light emission luminance of the OLED. This also has the disadvantage of changing. This inconvenience can be avoided by providing a switch 10 between the source of Q02 and GND, turning on the switch 10 when setting V _GS and setting the source potential to GND.

米国特許第６，２２９，５０６号明細書US Pat. No. 6,229,506 特開２００４−３６１６４０号公報JP 2004-361640 A

駆動トランジスタをｎチャネルＴＦＴで構成した場合、駆動トランジスタをｐチャネルＴＦＴで構成した場合には不要であるスイッチ１０が必要になる分、画素回路中のスイッチが増える。スイッチが多くなり当該スイッチへの制御信号を供給する信号線が増加すると、当該信号線が画素回路のマトリクス配列上に占める面積が増加し、その結果、ＯＬＥＤを配置して発光させることができる開口面積が減少するという問題があった。 When the driving transistor is composed of an n-channel TFT, the switch 10 which is unnecessary when the driving transistor is composed of a p-channel TFT is necessary, and the number of switches in the pixel circuit is increased. As the number of switches increases and the number of signal lines that supply control signals to the switches increases, the area that the signal lines occupy on the matrix arrangement of the pixel circuit increases. There was a problem that the area decreased.

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、駆動トランジスタと発光素子との接続点を基準電圧源に接続するスイッチを備えた画素回路を有する画像表示装置において画素開口率の向上を図ると共に、当該画像表示装置の駆動方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and improves the pixel aperture ratio in an image display apparatus having a pixel circuit having a switch for connecting a connection point between a driving transistor and a light emitting element to a reference voltage source. It is another object of the present invention to provide a method for driving the image display device.

本発明に係る画像表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素回路と、前記画素回路のマトリクス配列の各列に配置され、輝度値に応じた電圧を有するデータ信号を前記画素回路に供給するデータ線と、前記画素回路のマトリクス配列の各行に配置され、前記画素回路に設けられる複数のスイッチに制御信号を供給する制御信号線と、第１、第２及び第３の基準電圧源と、を有し、前記画素回路が、一方端子を前記第１の基準電圧源に接続され、他方端子に供給される駆動電流に応じた強度で発光する発光素子と、前記データ信号に応じた電圧を印加される制御端子と、前記発光素子の他方端子に接続される第１の電流端子と、前記第２の基準電圧源に接続される第２の電流端子とを有し、前記データ信号に応じた前記駆動電流を前記電流端子間に発生させる駆動トランジスタと、前記データ線と前記制御端子との間に接続された第１のキャパシタと、前記第１の電流端子と前記制御端子との間に接続された第２のキャパシタと、前記第２の電流端子と前記第２の基準電圧源との間を断続可能な第１のスイッチと、前記制御端子と前記第２の電流端子との間を断続可能な第２のスイッチと、前記第１のキャパシタに直列に接続され、前記データ線と前記制御端子との間の容量的な結合及び分離を切り換え可能な第３のスイッチと、前記第１の電流端子と前記第３の基準電圧源との間を断続可能な第４のスイッチと、を有し、前記第３及び第４のスイッチに対応して前記各行に設けられる前記制御信号線が、当該両スイッチに共通の単一の配線であるものである。 An image display device according to the present invention supplies a plurality of pixel circuits arranged in a matrix and a data signal arranged in each column of the matrix arrangement of the pixel circuits and having a voltage corresponding to a luminance value to the pixel circuits. A control signal line that is arranged in each row of the matrix arrangement of the pixel circuit and supplies a control signal to a plurality of switches provided in the pixel circuit, and first, second, and third reference voltage sources The pixel circuit has one terminal connected to the first reference voltage source and emits light with an intensity corresponding to the drive current supplied to the other terminal, and a voltage corresponding to the data signal And a second current terminal connected to the second reference voltage source, the control signal being applied to the data signal. The drive current according to the A drive transistor generated between the current terminals, a first capacitor connected between the data line and the control terminal, and a second capacitor connected between the first current terminal and the control terminal. A capacitor, a first switch capable of intermittent connection between the second current terminal and the second reference voltage source, and a second switch capable of intermittent connection between the control terminal and the second current terminal. A third switch connected in series to the first capacitor and capable of switching capacitive coupling and separation between the data line and the control terminal; the first current terminal; A fourth switch that can be intermittently connected to the three reference voltage sources, and the control signal line provided in each row corresponding to the third and fourth switches is common to both the switches This is a single wiring.

本発明の好適な態様は、前記第１のキャパシタが、その一方端子を前記データ線に接続され、他方端子を前記第３のスイッチを介して前記制御端子に接続され、前記第２のキャパシタが、その一方端子を前記第１の電流端子に接続され、他方端子を前記制御端子に接続された画像表示装置である。 In a preferred aspect of the present invention, the first capacitor has one terminal connected to the data line, the other terminal connected to the control terminal via the third switch, and the second capacitor The image display apparatus has one terminal connected to the first current terminal and the other terminal connected to the control terminal.

本発明の他の好適な態様は、前記第１のキャパシタが、その一方端子を前記第３のスイッチを介して前記データ線に接続され、他方端子を前記制御端子に接続され、前記第２のキャパシタが、その一方端子を前記第１の電流端子に接続され、他方端子を前記第１のキャパシタの前記一方端子に接続されて前記第１の電流端子と前記制御端子との間に前記第１のキャパシタと直列に接続された画像表示装置である。 In another preferred aspect of the present invention, the first capacitor has one terminal connected to the data line via the third switch, the other terminal connected to the control terminal, and the second capacitor. The capacitor has one terminal connected to the first current terminal, the other terminal connected to the one terminal of the first capacitor, and the first terminal between the first current terminal and the control terminal. An image display device connected in series with the capacitor.

本発明に係る画像表示装置の駆動方法は、前記画素回路を行単位で順次選択して、選択された行の前記画素回路に前記データ信号に応じた輝度情報を書き込む書き込み動作と、書き込んだ前記輝度情報に応じた強度で前記発光素子を発光させる発光動作とにおいて、前記選択された行に対する前記書き込み動作が、前記第１から第４のスイッチを導通状態とし、前記輝度値の基準レベルを定める所定の電圧を前記データ線に印加する第１ステップと、前記第１ステップに続いて前記第１のスイッチを非導通状態に切り換える第２ステップと、前記第２ステップに続いて前記第２のスイッチを非導通状態に切り換え、前記データ信号を前記データ線に印加して前記制御端子を当該データ信号に応じた電位に設定する第３ステップと、前記第３ステップに続いて前記第３及び第４のスイッチを非導通状態に切り換える第４ステップと、を有し、前記発光動作が、前記第４ステップ後の状態にて前記第１のスイッチを導通状態にするステップを有する方法である。 In the driving method of the image display device according to the present invention, the pixel circuits are sequentially selected in units of rows, and the writing operation for writing the luminance information corresponding to the data signal to the pixel circuits in the selected row is performed. In the light emitting operation for causing the light emitting element to emit light at an intensity according to luminance information, the writing operation for the selected row sets the first to fourth switches in a conductive state and determines the reference level of the luminance value. A first step of applying a predetermined voltage to the data line; a second step of switching the first switch to a non-conducting state following the first step; and a second switch following the second step Switching to a non-conductive state, applying the data signal to the data line and setting the control terminal to a potential corresponding to the data signal; and the third step And a fourth step of switching the third and fourth switches to a non-conducting state subsequent to the first step, and the light emission operation causes the first switch to be in a conducting state after the fourth step. A method comprising the steps of:

本発明によれば、第３のスイッチと第４のスイッチとを共通の制御信号線で制御する画素回路の構造と駆動方法とが実現され、画像表示装置において制御信号線の配線スペースの低減により画素開口率が向上し、また当該画像表示装置において、データ信号に対する発光輝度の特性が安定する駆動が可能であることにより画質の確保が図られる。 According to the present invention, a pixel circuit structure and a driving method for controlling the third switch and the fourth switch with a common control signal line are realized, and the wiring space of the control signal line is reduced in the image display device. The pixel aperture ratio is improved, and the image display device can be driven with stable characteristics of light emission luminance with respect to the data signal, thereby ensuring image quality.

本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの概略の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the outline of the organic electroluminescent display which concerns on embodiment of this invention. 第１の実施形態の画素回路を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a pixel circuit according to a first embodiment. 第１の実施形態における画素回路の、プリチャージ期間での状態を模式的に示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram schematically illustrating a state of the pixel circuit in the first embodiment in a precharge period. 第１の実施形態における画素回路の、Ｖth書き込み期間での状態を模式的に示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram schematically illustrating a state of the pixel circuit in the first embodiment in a Vth writing period. 第１の実施形態における画素回路の、Ｖth書き込み期間での状態を模式的に示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram schematically illustrating a state of the pixel circuit in the first embodiment in a Vth writing period. 第１の実施形態における画素回路の、発光期間の発光期間での状態を模式的に示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram schematically showing a state of the pixel circuit in the light emitting period in the light emitting period in the first embodiment. 本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの駆動方法における各種信号の変化を示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram which shows the change of the various signals in the drive method of the organic EL display which concerns on embodiment of this invention. 第２の実施形態の画素回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the pixel circuit of 2nd Embodiment. 従来の画素回路の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional pixel circuit. 駆動トランジスタをｎチャネルＴＦＴで構成した従来の画素回路の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional pixel circuit which comprised the drive transistor by n channel TFT.

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）である有機ＥＬディスプレイ２０について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an organic EL display 20 according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings.

［第１の実施形態］
有機ＥＬディスプレイ２０は、アクティブマトリックス型表示装置であり、テレビ、パソコン、携帯端末、携帯電話等に表示パネルとして搭載される。図１は、有機ＥＬディスプレイ２０の概略の構成を示す模式図である。有機ＥＬディスプレイ２０は表示部２２、データ電極駆動回路２４、走査電極駆動回路２６、制御回路２８及び駆動電圧源３０を含んでいる。 [First Embodiment]
The organic EL display 20 is an active matrix display device and is mounted as a display panel on a television, a personal computer, a mobile terminal, a mobile phone, or the like. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the organic EL display 20. The organic EL display 20 includes a display unit 22, a data electrode drive circuit 24, a scan electrode drive circuit 26, a control circuit 28, and a drive voltage source 30.

表示部２２には、画素に対応して複数の画素回路４０がマトリクス状に配置される。さらに、表示部２２には、データ電極駆動回路２４及び走査電極駆動回路２６から各画素回路４０への信号線や、基準電圧源から各画素回路４０への電源線が形成される。具体的には、データ電極駆動回路２４から画素回路４０のマトリクス配列の列毎にデータ線５０が配線される。また、走査電極駆動回路２６から画素回路４０のマトリクス配列の行毎に複数の制御信号線５２が配線される。接地電位ＧＮＤ及び駆動電圧源３０から各画素回路４０にそれぞれ電源線５４，５６が配線される。画素回路４０はこれら信号線、電源線を介して各種信号及び電源を印加されアクティブマトリックス駆動される。 In the display unit 22, a plurality of pixel circuits 40 are arranged in a matrix corresponding to the pixels. Further, in the display unit 22, signal lines from the data electrode drive circuit 24 and the scan electrode drive circuit 26 to each pixel circuit 40 and a power supply line from the reference voltage source to each pixel circuit 40 are formed. Specifically, the data line 50 is wired from the data electrode driving circuit 24 to each column of the matrix arrangement of the pixel circuit 40. A plurality of control signal lines 52 are wired from the scan electrode driving circuit 26 to each row of the matrix arrangement of the pixel circuit 40. Power supply lines 54 and 56 are wired from the ground potential GND and the drive voltage source 30 to each pixel circuit 40, respectively. The pixel circuit 40 is applied with various signals and power through these signal lines and power supply lines and is driven in an active matrix.

データ電極駆動回路２４は、画素回路４０への画像信号の書き込み期間にて、画像信号に基づいて輝度値に応じた電圧を有するデータ信号をデータ線５０へ出力し、データ信号はデータ線５０を介して画素回路４０に供給される。 The data electrode drive circuit 24 outputs a data signal having a voltage corresponding to the luminance value based on the image signal to the data line 50 during the writing period of the image signal to the pixel circuit 40, and the data signal passes through the data line 50. To the pixel circuit 40.

走査電極駆動回路２６は、画素回路４０内の各種スイッチを構成する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）のゲート電極に対する制御信号を生成する。制御信号は制御信号線５２を介して画素回路４０に供給される。 The scan electrode drive circuit 26 generates a control signal for the gate electrode of a thin film transistor (TFT) constituting various switches in the pixel circuit 40. The control signal is supplied to the pixel circuit 40 via the control signal line 52.

制御回路２８は、有機ＥＬディスプレイ２０に入力されるクロック信号や、垂直同期信号、水平同期信号等の同期信号に基づいて動作し、有機ＥＬディスプレイ２０の各部の動作を制御する。例えば、制御回路２８は有機ＥＬディスプレイ２０へ入力される画像信号をメモリ（図示せず）にバッファし、画素回路４０への書き込み期間にメモリから画像信号を１ラインずつ読み出してデータ電極駆動回路２４へ供給する。また、制御回路２８は、走査電極駆動回路２６と協働して、書き込み期間にて画素回路４０を行単位で選択して制御したり、発光期間にて画素回路４０の動作を制御する。 The control circuit 28 operates based on a clock signal input to the organic EL display 20 and a synchronization signal such as a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal, and controls the operation of each part of the organic EL display 20. For example, the control circuit 28 buffers an image signal input to the organic EL display 20 in a memory (not shown), reads the image signal line by line from the memory during a writing period to the pixel circuit 40, and the data electrode driving circuit 24. To supply. The control circuit 28 cooperates with the scan electrode driving circuit 26 to select and control the pixel circuit 40 in units of rows in the writing period, and to control the operation of the pixel circuit 40 in the light emitting period.

駆動電圧源３０は正電圧Ｖ_ＯＬＥＤを供給する。 The driving voltage source 30 supplies a positive voltage V _OLED .

図２は画素回路４０を示す回路図である。画素回路４０は、ＯＬＥＤ６０、駆動トランジスタ６２、第１及び第２のキャパシタ６４，６６、第１〜第４のスイッチ６８，７０，７２，７４を有する。 FIG. 2 is a circuit diagram showing the pixel circuit 40. The pixel circuit 40 includes an OLED 60, a driving transistor 62, first and second capacitors 64 and 66, and first to fourth switches 68, 70, 72, and 74.

ＯＬＥＤ６０は駆動電流に応じた強度で発光する発光素子であり、ＯＬＥＤ６０のカソード電極は電源線５６を介して第１の基準電圧源である接地電位ＧＮＤに接続される。また、アノード電極は、駆動トランジスタ６２等を介して第２の基準電圧源である駆動電圧源３０に接続され、駆動電流を供給される。 The OLED 60 is a light emitting element that emits light with an intensity corresponding to the drive current, and the cathode electrode of the OLED 60 is connected to a ground potential GND that is a first reference voltage source via a power line 56. The anode electrode is connected to the drive voltage source 30 as the second reference voltage source via the drive transistor 62 and the like, and is supplied with a drive current.

駆動トランジスタ６２はＴＦＴであり、制御端子であるゲート電極はデータ信号に応じた電圧を印加され、ゲート−ソース間電圧Ｖ_ＧＳに応じた電流（階調電流）をドレイン−ソース間に生じる。このドレイン−ソース間電流Ｉ_ＤＳが駆動電流としてＯＬＥＤ６０に供給される。ここで駆動トランジスタ６２はｎチャネルＴＦＴで構成され、この場合、ソース電極がＯＬＥＤ６０のアノード電極に接続される第１の電流端子となり、ドレイン電極が駆動電圧源３０に接続される第２の電流端子となる。 The drive transistor 62 is a TFT, and a voltage corresponding to the data signal is applied to the gate electrode which is a control terminal, and a current (grayscale current) corresponding to the gate-source voltage V _GS is generated between the drain and the source. The drain - source current _{I DS} is supplied to OLED60 as the drive current. Here, the drive transistor 62 is composed of an n-channel TFT. In this case, the source electrode is a first current terminal connected to the anode electrode of the OLED 60, and the drain electrode is a second current terminal connected to the drive voltage source 30. It becomes.

キャパシタ６４は、データ線５０と駆動トランジスタ６２のゲート電極との間に接続される。より具体的には、キャパシタ６４は、その一方端子をデータ線５０に接続され、他方端子を第３のスイッチ７２を介して駆動トランジスタ６２のゲート電極に接続される。 The capacitor 64 is connected between the data line 50 and the gate electrode of the driving transistor 62. More specifically, the capacitor 64 has one terminal connected to the data line 50 and the other terminal connected to the gate electrode of the drive transistor 62 via the third switch 72.

キャパシタ６６は、一方端子を駆動トランジスタ６２のソース電極に接続され、他方端子を駆動トランジスタ６２のゲート電極に接続される。 The capacitor 66 has one terminal connected to the source electrode of the driving transistor 62 and the other terminal connected to the gate electrode of the driving transistor 62.

第１のスイッチ６８は、駆動トランジスタ６２のドレイン電極と駆動電圧源３０との間に設けられ、それらの間を断続可能とする。 The first switch 68 is provided between the drain electrode of the drive transistor 62 and the drive voltage source 30 and can be intermittently connected between them.

第２のスイッチ７０は、駆動トランジスタ６２のゲート電極とドレイン電極との間に接続され、それらの間を断続可能とする。 The second switch 70 is connected between the gate electrode and the drain electrode of the driving transistor 62, and enables the connection between them.

第３のスイッチ７２は、キャパシタ６４に直列に接続され、データ線５０と駆動トランジスタ６２のゲート電極との間の容量的な結合及び分離を切り換え可能である。本実施形態ではスイッチ７２は一方端子をキャパシタ６４に接続され、他方端子を駆動トランジスタ６２のゲート電極に接続される。 The third switch 72 is connected in series to the capacitor 64 and can switch capacitive coupling and separation between the data line 50 and the gate electrode of the driving transistor 62. In this embodiment, the switch 72 has one terminal connected to the capacitor 64 and the other terminal connected to the gate electrode of the drive transistor 62.

第４のスイッチ７４は、駆動トランジスタ６２のソース電極と第３の基準電圧源との間に接続され、それらの間を断続可能とする。本実施形態では第３の基準電圧源として接地電位ＧＮＤを用いる。なお、第３の基準電圧源の電圧Ｖ_ＲＥＦは基本的には、これをＯＬＥＤ６０のアノード電極に印加したときにＯＬＥＤ６０がオンしない範囲で設定可能である。よって、必ずしも接地電位ＧＮＤでなくてもよいが、第１の基準電圧源と共通化した場合には電源線が共通化されるメリットがある。 The fourth switch 74 is connected between the source electrode of the driving transistor 62 and the third reference voltage source, and enables the connection between them. In the present embodiment, the ground potential GND is used as the third reference voltage source. The voltage V _REF of the third reference voltage source can be basically set within a range in which the OLED 60 is not turned on when it is applied to the anode electrode of the OLED 60. Therefore, the ground potential GND is not necessarily required. However, when the first reference voltage source is shared, there is an advantage that the power supply line is shared.

各スイッチ６８，７０，７２，７４はＴＦＴを用いて構成され、それらのオン／オフは制御信号線５２を介して走査電極駆動回路２６から当該ＴＦＴのゲート電極に印加される制御信号により制御される。各画素回路４０に設けられる４つのスイッチに対して、３本の制御信号線５２ａ，５２ｂ，５２ｃが設けられる。各制御信号線５２ａ，５２ｂ，５２ｃは表示部２２を行方向に延びる。各行の制御信号線５２は対応する行の画素回路４０にてそれぞれ対応するスイッチに接続される。画素回路４０内にて制御信号線５２ａはスイッチ６８に接続され、制御信号線５２ｂはスイッチ７０に接続される。また、画素回路４０内にて制御信号線５２ｃはスイッチ７２とスイッチ７４とに接続され、これらスイッチ７２，７４に共通の制御信号を印加する。 Each switch 68, 70, 72, 74 is configured by using a TFT, and on / off thereof is controlled by a control signal applied to the gate electrode of the TFT from the scan electrode driving circuit 26 via the control signal line 52. The Three control signal lines 52a, 52b, and 52c are provided for the four switches provided in each pixel circuit 40. Each control signal line 52a, 52b, 52c extends through the display unit 22 in the row direction. The control signal line 52 in each row is connected to the corresponding switch in the pixel circuit 40 in the corresponding row. In the pixel circuit 40, the control signal line 52a is connected to the switch 68, and the control signal line 52b is connected to the switch 70. In the pixel circuit 40, the control signal line 52 c is connected to the switch 72 and the switch 74, and a common control signal is applied to the switches 72 and 74.

図３から図６は、有機ＥＬディスプレイ２０の動作における画素回路４０の状態を模式的に示す回路図である。図３から図６は動作の主要過程における各スイッチのオン／オフ状態を示している。また、図７は当該動作における各種信号の変化を示す信号波形図である。図７の横軸は時間、縦軸は電圧であり、同図には各制御信号線５２に印加される制御信号Ｓ_Ａ，Ｓ_Ｂ，Ｓ_Ｃ、データ線５０に印加されるデータ信号Ｓ_Ｄ、及び駆動トランジスタ６２のゲート−ソース間電圧Ｖ_ＧＳを縦方向に並べて示している。ここで、制御信号Ｓ_Ａ，Ｓ_Ｂ，Ｓ_Ｃはそれぞれ制御信号線５２ａ，５２ｂ，５２ｃに印加される信号であり、各スイッチは対応する制御信号がＨｉｇｈ（Ｈ）レベルの時、オンし、Ｌｏｗ（Ｌ）レベルの時、オフする。輝度値が大きくなるほど、データ信号Ｓ_Ｄの電圧は高くなるように構成されている。図３から図７を用いて画素回路４０の動作を説明する。 3 to 6 are circuit diagrams schematically showing the state of the pixel circuit 40 in the operation of the organic EL display 20. 3 to 6 show the on / off states of the switches in the main process of operation. FIG. 7 is a signal waveform diagram showing changes in various signals in the operation. In FIG. 7, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage. In the figure, the control signals S _A , S _B , S _C applied to the control signal lines 52 and the data signal S _D applied to the data line 50 are shown. , And the gate-source voltage V _GS of the drive transistor 62 are shown side by side in the vertical direction. Here, the control signals _{_S} _A, _S _B, _S _C is the signal applied to the control signal lines 52a, 52 b, 52c, when the control signal for each switch corresponding is High (H) level, turned on, Turns off at Low (L) level. The voltage of the data signal _SD is configured to increase as the luminance value increases. The operation of the pixel circuit 40 will be described with reference to FIGS.

有機ＥＬディスプレイ２０の動作では画素回路４０の行毎に書き込み期間Ｔwrtを順次ずらして設定し、当該期間Ｔwrtにおいて、画素回路４０に画像信号の書き込みを行う。そして、書き込み期間Ｔwrtに続いて発光期間Ｔilmが設定され、当該期間Ｔilmにおいて、先行する書き込み期間Ｔwrtにて書き込んだ画像信号に応じた強度でＯＬＥＤ６０を発光させる。 In the operation of the organic EL display 20, the writing period Twrt is sequentially set for each row of the pixel circuit 40, and an image signal is written into the pixel circuit 40 in the period Twrt. Then, a light emission period Tilm is set subsequent to the writing period Twrt, and the OLED 60 emits light with an intensity corresponding to the image signal written in the preceding writing period Twrt in the period Tilm.

書き込み期間Ｔwrtではプリチャージ動作、Ｖth書き込み動作、データ書き込み動作が順番に行われる。 In the write period Twrt, a precharge operation, a Vth write operation, and a data write operation are performed in order.

プリチャージ動作の期間Ｔpreでは、画素回路４０は図３に示す状態に設定される。プリチャージ期間Ｔpreでは制御信号Ｓ_Ａ，Ｓ_Ｂ，Ｓ_ＣはＨレベルとされ、スイッチ６８，７０，７２，７４がオン状態に設定される。この状態では、駆動トランジスタ６２はゲート電極とドレイン電極とが接続されたダイオード接続になり、前のフレームでキャパシタ６６によって保持されていた駆動トランジスタ６２のゲート電位が駆動電圧源３０の電圧Ｖ_ＯＬＥＤにリセットされる。また、駆動トランジスタ６２のソース電極はスイッチ７４を介して接地電位ＧＮＤに設定される。なお、プリチャージ動作時の引抜き電流は、スイッチ７４を介して接地電位ＧＮＤへ流れ込むので、ＯＬＥＤ６０を発光させない。 In the precharge operation period Tpre, the pixel circuit 40 is set to the state shown in FIG. Precharge period Tpre the control signals _{_S} _A, _S _B, _S _C is set to H level, the switch 68, 70, 72, 74 is set to the ON state. In this state, the driving transistor 62 has a diode connection in which the gate electrode and the drain electrode are connected, and the gate potential of the driving transistor 62 held by the capacitor 66 in the previous frame becomes the voltage V _OLED of the driving voltage source 30. Reset. The source electrode of the drive transistor 62 is set to the ground potential GND through the switch 74. Note that the drawing current during the precharge operation flows into the ground potential GND via the switch 74, so that the OLED 60 does not emit light.

Ｖth書き込み動作の期間Ｔvthでは、画素回路４０は図４に示す状態に設定される。Ｖth書き込み期間Ｔvthでは制御信号Ｓ_Ｂ，Ｓ_ＣはＨレベルを維持したまま、制御信号Ｓ_ＡがＬレベルに切り替わり、スイッチ７０，７２，７４がオン状態、スイッチ６８がオフ状態に設定される。駆動トランジスタ６２のゲート電極とドレイン電極とはスイッチ７０で短絡されているため、Ｖ_ＧＳは駆動トランジスタ６２の閾値電圧（Ｖth）に自動的に設定される。画素回路４０はスイッチ７４を備えることで、このときの駆動トランジスタ６２のソース電位を一定の電位に設定することができる。すなわち、スイッチ７４がオン状態であることにより、駆動トランジスタ６２のソース電位は接地電位ＧＮＤに設定される。これにより、駆動トランジスタ６２のゲート電位はＶthに設定される。なお、期間Ｔpre，Ｔvthでは、データ線５０に画像の黒に対応する電圧Ｓ_Ｄ(black)を印加する。 In the period Tvth of the Vth writing operation, the pixel circuit 40 is set to the state shown in FIG. Vth write period Tvth the control signal _S B, while the _{S C} was maintained at H level, the control signal _{S A} is switched to L level, the switch 70, 72, 74 is turned on, the switch 68 is set to the OFF state. Since the gate electrode and the drain electrode of the driving transistor 62 are short-circuited by the switch 70, V _GS is automatically set to the threshold voltage (Vth) of the driving transistor 62. Since the pixel circuit 40 includes the switch 74, the source potential of the driving transistor 62 at this time can be set to a constant potential. That is, when the switch 74 is in the on state, the source potential of the drive transistor 62 is set to the ground potential GND. As a result, the gate potential of the drive transistor 62 is set to Vth. In the periods Tpre and Tvth, a voltage S _D (black) corresponding to the black of the image is applied to the data line 50.

データ書き込み動作の期間Ｔdataでは、画素回路４０は図５に示す状態に設定される。データ書き込み期間Ｔdataでは、まずデータ線５０にＳ_Ｄ(black)を印加した状態で、制御信号Ｓ_ＢをＬレベルに切り替えスイッチ７０をオフにする。すなわち、スイッチ７２，７４がオン状態、スイッチ７０がオフ状態に設定される。しかる後、データ線５０に画素の輝度値に応じた階調電圧Ｓ_Ｄ(data)を印加する。すると、データ線５０の電圧変化に応じてキャパシタ６４，６６にて電荷の移動が起こり、駆動トランジスタ６２のゲート電極の電位が階調電圧Ｓ_Ｄ(data)に応じた値へ向けて変化する。期間Ｔdataはデータ線５０の電位変化が十分に駆動トランジスタ６２のゲート電極に伝達される長さに設定される。なお、駆動トランジスタ６２のソース電位はスイッチ７４を介して接地電位ＧＮＤに設定されている。 In the data write operation period Tdata, the pixel circuit 40 is set to the state shown in FIG. In the data writing period Tdata, first to the data line 50 while applying a S _{D (black),} to turn off the switch 70 a control signal S _B to the L level. That is, the switches 72 and 74 are set to the on state and the switch 70 is set to the off state. Thereafter, the gradation voltage S _D (data) corresponding to the luminance value of the pixel is applied to the data line 50. Then, charge movement occurs in the capacitors 64 and 66 in accordance with the voltage change of the data line 50, and the potential of the gate electrode of the drive transistor 62 changes toward a value corresponding to the gradation voltage S _D (data). The period Tdata is set to such a length that the potential change of the data line 50 is sufficiently transmitted to the gate electrode of the drive transistor 62. The source potential of the drive transistor 62 is set to the ground potential GND via the switch 74.

期間Ｔdataの最後では、制御信号Ｓ_ＣをＬレベルに切り替えることで、スイッチ７０，７２，７４がオフ状態になる。この時点で駆動トランジスタ６２のゲート電極はデータ線５０から切り離され、ゲート電極の電位はその後のデータ線５０の電位変化の影響を受けなくなり、このときのＶ_ＧＳはキャパシタ６６によって保持される。 The last period Tdata, by switching the control signal _{S C} to the L level, the switch 70, 72, 74 are turned off. At this time, the gate electrode of the drive transistor 62 is disconnected from the data line 50, and the potential of the gate electrode is not affected by the subsequent potential change of the data line 50, and V _{GS at} this time is held by the capacitor 66.

期間Ｔdataにて画像信号の書き込みが完了すると、発光期間Ｔilmに移行する。発光期間Ｔilmでは、画素回路４０は図６に示す状態に設定される。発光期間Ｔilmに入ると、制御信号Ｓ_ＡがＨレベルに切り換えられ、スイッチ６８がオン、スイッチ７０，７２，７４がオフの状態になる。駆動トランジスタ６２は、期間Ｔdataにて設定されたゲート−ソース間電圧Ｖ_ＧＳに応じたドレイン−ソース間電流Ｉ_ＤＳをＯＬＥＤ６０に供給し、ＯＬＥＤ６０は当該電流量に応じた明るさで発光する。 When the writing of the image signal is completed in the period Tdata, the light emission period Tilm is started. In the light emission period Tilm, the pixel circuit 40 is set to the state shown in FIG. Once in the light emission period Tilm, the control signal _{S A} is switched to H level, the switch 68 is turned on, the switch 70, 72, 74 is turned off. The drive transistor 62 supplies a drain-source current I _DS corresponding to the gate-source voltage V _GS set in the period Tdata to the OLED 60, and the OLED 60 emits light with brightness corresponding to the current amount.

［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイは、画素回路に第１の実施形態との違いを有する。その他の構成、及び駆動方法は基本的に第１の実施形態で述べた内容と同様である。そこで、本実施形態において、第１の実施形態と共通する機能を有する構成要素には第１の実施形態と同じ符号を付すことにより第１の実施形態での説明を援用し、ここでは主に相違点を説明する。 [Second Embodiment]
The organic EL display according to the second embodiment has a difference from the first embodiment in the pixel circuit. Other configurations and driving methods are basically the same as those described in the first embodiment. Therefore, in this embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment are used for the constituent elements having the same functions as those in the first embodiment, and the description in the first embodiment is used here. Differences will be described.

図８は画素回路８０を示す回路図である。画素回路８０は、ＯＬＥＤ６０、駆動トランジスタ６２、第１及び第２のキャパシタ６４，６６、第１〜第４のスイッチ６８，７０，７２，７４を有する。 FIG. 8 is a circuit diagram showing the pixel circuit 80. The pixel circuit 80 includes an OLED 60, a drive transistor 62, first and second capacitors 64 and 66, and first to fourth switches 68, 70, 72, and 74.

画素回路８０が画素回路４０と異なる点は、キャパシタ６４，６６及びスイッチ７２の相互の接続関係にある。画素回路８０において、キャパシタ６４は、その一方端子をスイッチ７２を介してデータ線５０に接続され、他方端子を駆動トランジスタ６２のゲート電極に接続される。スイッチ７２は一方端子をデータ線５０に接続され、他方端子をキャパシタ６４に接続される。また、キャパシタ６６は、一方端子を駆動トランジスタ６２のソース電極に直接接続され、他方端子をキャパシタ６４とスイッチ７２との接続点に接続される。すなわち、キャパシタ６６は、駆動トランジスタ６２のゲート電極とソース電極との間にキャパシタ６４と直列に接続される。 The pixel circuit 80 is different from the pixel circuit 40 in that the capacitors 64 and 66 and the switch 72 are connected to each other. In the pixel circuit 80, the capacitor 64 has one terminal connected to the data line 50 via the switch 72 and the other terminal connected to the gate electrode of the drive transistor 62. The switch 72 has one terminal connected to the data line 50 and the other terminal connected to the capacitor 64. The capacitor 66 has one terminal directly connected to the source electrode of the drive transistor 62 and the other terminal connected to a connection point between the capacitor 64 and the switch 72. That is, the capacitor 66 is connected in series with the capacitor 64 between the gate electrode and the source electrode of the driving transistor 62.

各スイッチ６８，７０，７２，７４に制御信号を供給する制御信号線５２は第１の実施形態と同様であり、特に、スイッチ７２，７４に対して共通の制御信号線５２ｂが設けられる点も同様である。 The control signal line 52 for supplying a control signal to each switch 68, 70, 72, 74 is the same as in the first embodiment, and in particular, a common control signal line 52b is provided for the switches 72, 74. It is the same.

２０有機ＥＬディスプレイ、２２表示部、２４データ電極駆動回路、２６走査電極駆動回路、２８制御回路、３０駆動電圧源、４０，８０画素回路、５０データ線、５２，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ制御信号線、５４，５６電源線、６０ＯＬＥＤ、６２駆動トランジスタ、６４，６６キャパシタ、６８，７０，７２，７４スイッチ。 20 organic EL display, 22 display unit, 24 data electrode drive circuit, 26 scan electrode drive circuit, 28 control circuit, 30 drive voltage source, 40, 80 pixel circuit, 50 data line, 52, 52a, 52b, 52c control signal line 54, 56 Power line, 60 OLED, 62 Drive transistor, 64, 66 Capacitor, 68, 70, 72, 74 Switch.

Claims

マトリクス状に配列された複数の画素回路と、
前記画素回路のマトリクス配列の各列に配置され、輝度値に応じた電圧を有するデータ信号を前記画素回路に供給するデータ線と、
前記画素回路のマトリクス配列の各行に配置され、前記画素回路に設けられる複数のスイッチに制御信号を供給する制御信号線と、
第１、第２及び第３の基準電圧源と、
を有し、
前記画素回路は、
一方端子を前記第１の基準電圧源に接続され、他方端子に供給される駆動電流に応じた強度で発光する発光素子と、
前記データ信号に応じた電圧を印加される制御端子と、前記発光素子の他方端子に接続される第１の電流端子と、前記第２の基準電圧源に接続される第２の電流端子とを有し、前記データ信号に応じた前記駆動電流を前記電流端子間に生じる駆動トランジスタと、
前記データ線と前記制御端子との間に接続された第１のキャパシタと、
前記第１の電流端子と前記制御端子との間に接続された第２のキャパシタと、
前記第２の電流端子と前記第２の基準電圧源との間を断続可能な第１のスイッチと、
前記制御端子と前記第２の電流端子との間を断続可能な第２のスイッチと、
前記第１のキャパシタに直列に接続され、前記データ線と前記制御端子との間の容量的な結合及び分離を切り換え可能な第３のスイッチと、
前記第１の電流端子と前記第３の基準電圧源との間を断続可能な第４のスイッチと、
を有し、
前記第３及び第４のスイッチに対応して前記各行に設けられる前記制御信号線は、当該両スイッチに共通の単一の配線であること、
を特徴とする画像表示装置。 A plurality of pixel circuits arranged in a matrix;
A data line disposed in each column of the matrix arrangement of the pixel circuit and supplying a data signal having a voltage corresponding to a luminance value to the pixel circuit;
A control signal line that is arranged in each row of the matrix arrangement of the pixel circuit and supplies a control signal to a plurality of switches provided in the pixel circuit;
First, second and third reference voltage sources;
Have
The pixel circuit includes:
A light emitting element having one terminal connected to the first reference voltage source and emitting light with an intensity corresponding to a driving current supplied to the other terminal;
A control terminal to which a voltage according to the data signal is applied; a first current terminal connected to the other terminal of the light emitting element; and a second current terminal connected to the second reference voltage source. A drive transistor that generates the drive current according to the data signal between the current terminals;
A first capacitor connected between the data line and the control terminal;
A second capacitor connected between the first current terminal and the control terminal;
A first switch capable of intermittently connecting between the second current terminal and the second reference voltage source;
A second switch capable of switching between the control terminal and the second current terminal;
A third switch connected in series to the first capacitor and capable of switching capacitive coupling and separation between the data line and the control terminal;
A fourth switch capable of intermittently connecting between the first current terminal and the third reference voltage source;
Have
The control signal line provided in each row corresponding to the third and fourth switches is a single wiring common to both the switches,
An image display device characterized by the above.

請求項１に記載の画像表示装置において、
前記第１のキャパシタは、その一方端子を前記データ線に接続され、他方端子を前記第３のスイッチを介して前記制御端子に接続され、
前記第２のキャパシタは、その一方端子を前記第１の電流端子に接続され、他方端子を前記制御端子に接続されること、
を特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 1,
The first capacitor has one terminal connected to the data line and the other terminal connected to the control terminal via the third switch,
The second capacitor has one terminal connected to the first current terminal and the other terminal connected to the control terminal;
An image display device characterized by the above.

請求項１に記載の画像表示装置において、
前記第１のキャパシタは、その一方端子を前記第３のスイッチを介して前記データ線に接続され、他方端子を前記制御端子に接続され、
前記第２のキャパシタは、その一方端子を前記第１の電流端子に接続され、他方端子を前記第１のキャパシタの前記一方端子に接続されて前記第１の電流端子と前記制御端子との間に前記第１のキャパシタと直列に接続されること、
を特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 1,
The first capacitor has one terminal connected to the data line via the third switch, and the other terminal connected to the control terminal,
The second capacitor has one terminal connected to the first current terminal, the other terminal connected to the one terminal of the first capacitor, and between the first current terminal and the control terminal. Connected in series with the first capacitor;
An image display device characterized by the above.

請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の画像表示装置を駆動する駆動方法であって、前記画素回路を行単位で順次選択して、選択された行の前記画素回路に前記データ信号に応じた輝度情報を書き込む書き込み動作と、書き込んだ前記輝度情報に応じた強度で前記発光素子を発光させる発光動作とにおいて、
前記選択された行に対する前記書き込み動作は、
前記第１から第４のスイッチを導通状態とし、前記輝度値の基準レベルを定める所定の電圧を前記データ線に印加する第１ステップと、
前記第１ステップに続いて前記第１のスイッチを非導通状態に切り換える第２ステップと、
前記第２ステップに続いて前記第２のスイッチを非導通状態に切り換え、前記データ信号を前記データ線に印加して前記制御端子を当該データ信号に応じた電位に設定する第３ステップと、
前記第３ステップに続いて前記第３及び第４のスイッチを非導通状態に切り換える第４ステップと、
を有し、
前記発光動作は、前記第４ステップ後の状態にて前記第１のスイッチを導通状態にするステップを有すること、
を特徴とする画像表示装置の駆動方法。 4. The driving method for driving the image display device according to claim 1, wherein the pixel circuits are sequentially selected in units of rows, and the data is supplied to the pixel circuits in the selected row. In a writing operation for writing luminance information according to a signal and a light emitting operation for causing the light emitting element to emit light with an intensity according to the written luminance information,
The write operation for the selected row is:
A first step of turning on the first to fourth switches and applying a predetermined voltage for determining a reference level of the luminance value to the data line;
A second step of switching the first switch to a non-conductive state following the first step;
A third step of switching the second switch to a non-conductive state following the second step, applying the data signal to the data line, and setting the control terminal to a potential corresponding to the data signal;
A fourth step of switching the third and fourth switches to a non-conductive state subsequent to the third step;
Have
The light emitting operation includes a step of bringing the first switch into a conductive state in a state after the fourth step;
A driving method of an image display device characterized by the above.