JP5456901B2 - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Description
(実施の形態1)
本実施の形態における表示装置は、マトリクス状に配置された複数の発光画素を有する表示装置であって、発光画素列ごとに配置された第1信号線及び第2信号線と、発光画素行ごとに配置された第1制御線及び第2制御線とを備え、複数の発光画素は、複数の発光画素行を一単位とした2以上の駆動ブロックを構成し、複数の発光画素のそれぞれは、信号電圧に応じた信号電流が流れることにより発光する発光素子と、ゲート−ソース間に印加される信号電圧を信号電流に変換する駆動トランジスタと、一方の端子が駆動トランジスタのゲートに接続された第1容量素子と、一方の端子が第1容量素子の他方の端子に接続された第2容量素子と、駆動トランジスタのゲート−ドレイン間に挿入され、第2制御線からの制御信号に応じてオン及びオフする第1スイッチングトランジスタと、駆動トランジスタのドレインと発光素子との間に挿入され第1制御線からの制御信号に応じてオン及びオフする第2スイッチングトランジスタとを備え、奇数番目の駆動ブロックに属する発光画素は、さらに、第1信号線と駆動トランジスタのゲートとの間に挿入された第3スイッチングトランジスタを備え、偶数番目の駆動ブロックに属する発光画素は、さらに、第2信号線と駆動トランジスタのゲートとの間に挿入された第4スイッチングトランジスタを備え、第1制御線及び第2制御線は、同一駆動ブロックの全発光画素では共通化されており、異なる駆動ブロック間では独立している。
Vg=VDD−Vth (式1)
となっている。
VC1=VDD−Vth−VR1 (式2)
となる。つまり、静電保持容量C1が保持している電圧VC1は、閾値電圧に対応する電圧である。
Vg=Vdata−VR1+VDD−Vth (式3)
となる。
Vgs=Vdata−VR1−Vth (式4)
となる。つまり、駆動トランジスタ114のゲート−ソース間電圧Vgsは、閾値電圧が補正された輝度信号電圧が書き込まれる。すなわち、駆動トランジスタ114のゲート−ソース間に挿入されている静電保持容量C1及び静電保持容量C2は、閾値電圧に対応した電圧に輝度信号電圧に対応した電圧が加算された加算電圧を保持する。
t1H=tD+PWD+tR(D)+tF(D) (式5)
さらに、PWD=tDと仮定すると、
tD+PWD+tR(D)+tF(D)=2tD+tR(D)+tF(D) (式6)
となる。式5及び式6より、
tD=(t1H−tR(D)−tF(D))/2 (式7)
となる。また、Vth検出期間は基準電圧発生期間内に開始し終了しなければならないので、Vth検出時間を最大で確保したとして、
tD=PWS+tR(S)+tF(S) (式8)
となり、式7及び式8より、
PWS=(t1H−tR(D)−tF(D)−2tR(S)−2tF(S))/2 (式9)
が得られる。
t1H={1秒/(120Hz×1110本)}×2=7.5μS×2=15μS
となる。ここで、tR(D)=tF(D)=2μS、tR(S)=tF(S)=1.5μSとし、これらを式9に代入すると、Vthの検出期間であるPWSは、2.5μSとなる。
以下、本発明の実施の形態2について、図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態3に係る表示装置は、実施の形態1に係る表示装置1とほぼ同じであるが、発光画素の構成が異なる。
10 表示パネル
11A、11B、21A、21B、501 発光画素
12 信号線群
13 制御線群
14 走査/制御線駆動回路
15 信号線駆動回路
20 タイミング制御回路
30 電圧制御回路
110、112 電源線
113 有機EL素子
114、512 駆動トランジスタ
115、116、117、511 スイッチングトランジスタ
C1、C2 静電保持容量
131 第1制御線
132 第2制御線
133、701、702、703 走査線
151 第1信号線
152 第2信号線
500 画像表示装置
502 画素アレイ部
503 信号セレクタ
504 走査線駆動部
505 給電線駆動部
513 保持容量
514 発光素子
515 接地配線
601 信号線
801、802、803 給電線
Claims (9)
- マトリクス状に配置された複数の発光画素を有する表示装置であって、
発光画素列ごとに配置され、発光画素の輝度を決定する信号電圧を前記発光画素に与える第1信号線及び第2信号線と、
第1電源線及び第2電源線と、
発光画素行ごとに配置された走査線と、
発光画素行ごとに配置された、第1制御線及び第2制御線とを備え、
前記複数の発光画素は、複数の発光画素行を一駆動ブロックとした2以上の駆動ブロックを構成し、
前記複数の発光画素のそれぞれは、
一方の端子が前記第2電源線に接続され、前記信号電圧に応じた信号電流が流れることにより発光する発光素子と、
ソース及びドレインの一方が前記第1電源線に接続され、ゲート−ソース間に印加される前記信号電圧を前記信号電流に変換する駆動トランジスタと、
一方の端子が前記駆動トランジスタのゲートに接続された第1容量素子と、
一方の端子が前記第1容量素子の一方の端子または他方の端子に接続され、他方の端子が前記駆動トランジスタのソースに接続された第2容量素子と、
ゲートが前記第2制御線に接続され、ソース及びドレインの一方が前記駆動トランジスタのゲートに接続され、ソース及びドレインの他方が前記駆動トランジスタのドレインに接続された第1スイッチングトランジスタと、
ゲートが前記第1制御線に接続され、ソース及びドレインが前記駆動トランジスタのソース及びドレインの他方と前記発光素子の他方の端子との間に挿入された第2スイッチングトランジスタとを備え、
k(kは自然数)番目の駆動ブロックに属する前記発光画素は、さらに、
ゲートが前記走査線に接続され、ソース及びドレインの一方が前記第1信号線に接続され、ソース及びドレインの他方が前記第1容量素子の他方の端子に接続された第3スイッチングトランジスタを備え、
(k+1)番目の駆動ブロックに属する前記発光画素は、さらに、
ゲートが前記走査線に接続され、ソース及びドレインの一方が前記第2信号線に接続さ
れ、ソース及びドレインの他方が前記第1容量素子の他方の端子に接続された第4スイッチングトランジスタを備え、
前記第2制御線は、同一駆動ブロック内の全発光画素では共通化されており、異なる駆動ブロック間では独立しており、
前記表示装置は、
前記k番目の駆動ブロックの発光画素に前記発光素子を発光させるための輝度信号電圧を書き込む期間において、前記(k+1)番目の駆動ブロックの発光画素における前記駆動トランジスタの閾値電圧を補正する
表示装置。 - さらに、前記第1制御線は、同一駆動ブロック内の全発光画素では共通化されており、異なる駆動ブロック間では独立している
請求項1に記載の表示装置。 - さらに、前記第1信号線、前記第2信号線、前記第1制御線、前記第2制御線及び前記走査線を制御して前記発光画素を駆動する駆動回路を具備し、
前記駆動回路は、
前記第1制御線からの制御信号により前記第2スイッチングトランジスタをオンした状態で、前記走査線からの走査信号により前記3スイッチングトランジスタをオン状態、かつ、前記第2制御線からの制御信号によりk番目の駆動ブロックの有する全ての前記第1スイッチングトランジスタをオン状態とすることで、前記駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧が閾値電圧以上となる初期化電圧をk番目の駆動ブロックの有する全ての前記駆動トランジスタのゲートに同時に印加し、
前記第1及び第3スイッチングトランジスタをオンした状態でk番目の駆動ブロックの有する全ての前記第2スイッチングトランジスタを同時にオフ状態とし、
前記第1制御線からの制御信号により前記第2スイッチングトランジスタをオンした状態で、前記走査線からの走査信号により前記第4スイッチングトランジスタをオン状態、かつ、前記第2制御線からの制御信号により(k+1)番目の駆動ブロックの有する全ての前記第1スイッチングトランジスタをオン状態とすることで、前記駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧が閾値電圧以上となる初期化電圧を(k+1)番目の駆動ブロックの有する全ての前記駆動トランジスタのゲートに同時に印加し、
前記第1及び第4スイッチングトランジスタをオンした状態で(k+1)番目の駆動ブロックの有する全ての前記第2スイッチングトランジスタを同時にオフ状態とする
請求項1または2に記載の表示装置。 - 前記信号電圧は、前記輝度信号電圧、及び、前記駆動トランジスタの閾値電圧に対応した電圧を前記第1及び第2容量素子に記憶させるための基準電圧からなり、
前記表示装置は、さらに、
前記信号電圧を前記第1信号線及び前記第2信号線に出力する信号線駆動回路と、
前記信号線駆動回路が前記信号電圧を出力するタイミングを制御するタイミング制御回路とを備え、
前記タイミング制御回路は、前記信号線駆動回路に前記第1信号線へ前記輝度信号電圧を出力させている間には前記第2信号線へ前記基準電圧を出力させ、前記第2信号線へ前記輝度信号電圧を出力させている間には前記第1信号線へ前記基準電圧を出力させる
請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の表示装置。 - 全ての前記発光画素を書き換える時間をTfとし、前記駆動ブロックの総数をNとすると、
前記駆動トランジスタの閾値電圧を検出する時間は、
最大でTf/Nである
請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の表示装置。 - 発光画素がマトリクス状に配置され、複数の前記発光画素行を一駆動ブロックとした2以上の駆動ブロックを構成する表示装置の駆動方法であって、
前記表示装置は、
発光画素列ごとに配置され、輝度信号電圧または基準電圧を前記発光画素に与える第1信号線及び第2信号線と、
第1電源線及び第2電源線と、
発光画素行ごとに配置された走査線と、
発光画素行ごとに配置された、第1制御線及び第2制御線とを備え、
前記発光画素のそれぞれは、
ソース及びドレインの一方が前記第1電源線に接続され、ゲート−ソース間に印加される前記輝度信号電圧を前記信号電流に変換する駆動トランジスタと、
一方の端子が前記第2電源線に接続され、前記信号電流が流れることにより発光する発光素子と、
一方の端子が前記駆動トランジスタのゲートに接続された第1容量素子と、
一方の端子が前記第1容量素子の一方の端子または他方の端子に接続され、他方の端子が前記駆動トランジスタのソースに接続された第2容量素子と、
ゲートが前記第2制御線に接続され、ソース及びドレインの一方が前記駆動トランジスタのゲートに接続され、ソース及びドレインの他方が前記駆動トランジスタのドレインに接続された第1スイッチングトランジスタと、
ゲートが前記第1制御線に接続され、ソース及びドレインが前記駆動トランジスタのソース及びドレインの他方と前記発光素子の他方の端子との間に挿入された第2スイッチングトランジスタとを備え、
k(kは自然数)番目の駆動ブロックに属する前記発光画素は、さらに、
ゲートが前記走査線に接続され、ソース及びドレインの一方が前記第1信号線に接続され、ソース及びドレインの他方が前記第1容量素子の他方の端子に接続された第3スイッチングトランジスタを備え、
(k+1)番目の駆動ブロックに属する前記発光画素は、さらに、
ゲートが前記走査線に接続され、ソース及びドレインの一方が前記第2信号線に接続され、ソース及びドレインの他方が前記第1容量素子の他方の端子に接続された第4スイッチングトランジスタを備え、
前記表示装置の駆動方法は、
k番目の駆動ブロックの有する全ての前記第1容量素子または前記第2容量素子に、前記駆動トランジスタの閾値電圧に対応した電圧を同時に保持させる第1閾値保持ステップと、
前記第1閾値保持ステップの後、k番目の駆動ブロックの有する前記発光画素において、前記第1容量素子及び前記第2容量素子に、前記閾値電圧に対応した電圧に前記輝度信号電圧に対応した電圧が加算された加算電圧を発光画素行順に保持させる第1輝度保持ステップと、
前記第1閾値保持ステップの後、(k+1)番目の駆動ブロックの有する全ての前記第1容量素子または前記第2容量素子に、前記駆動トランジスタの閾値電圧に対応した電圧を同時に保持させる第2閾値保持ステップとを含み、
前記第1閾値保持ステップは、
前記第1信号線から前記基準電圧が供給されることにより前記駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧が閾値電圧以上となる初期化電圧をk番目の駆動ブロックの有する全ての前記駆動トランジスタのゲートに同時に印加する第1初期化ステップと、
前記第1初期化ステップの後、前記k番目の駆動ブロックの有する全ての前記駆動トランジスタと前記発光素子とを同時に非導通とする第1非導通ステップとを含み、
前記第2閾値保持ステップは、
前記第2信号線から前記基準電圧が供給されることにより前記初期化電圧を(k+1)番目の駆動ブロックの有する全ての前記駆動トランジスタのゲートに同時に印加する第2初期化ステップと、
前記第2初期化ステップの後、前記(k+1)番目の駆動ブロックの有する全ての前記駆動トランジスタと前記発光素子とを同時に非導通とする第2非導通ステップとを含み、
前記第1輝度保持ステップが行われる期間において、前記第2閾値保持ステップが行われる
表示装置の駆動方法。 - 前記第1初期化ステップでは、
前記第2スイッチングトランジスタを導通とした状態で、
ゲートが発光画素行ごとに配置された走査線に接続され、ソース及びドレインの一方が前記第1信号線に接続され、ソース及びドレインの他方が前記第1容量素子の他方の端子に接続された、第3スイッチングトランジスタを導通させ、さらに、ゲートが前記発光画素行ごとに配置された第2制御線に接続され、ソース及びドレインの一方が前記駆動トランジスタのゲートに接続され、ソース及びドレインの他方が前記駆動トランジスタのドレインに接続された第1スイッチングトランジスタを導通させることにより、前記初期化電圧をk番目の駆動ブロックの有する全ての前記駆動トランジスタのゲートに同時に印加し、
前記第1非導通ステップでは、
k番目の駆動ブロックの有する全ての前記第2スイッチングトランジスタを非導通とすることにより、k番目の駆動ブロックの有する全ての駆動トランジスタの閾値電圧を検出し、検出した閾値電圧を前記第1容量素子または前記第2容量素子に保持させ、
前記第2初期化ステップでは、
前記第2スイッチングトランジスタを導通とした状態で、
ゲートが発光画素行ごとに配置された走査線に接続され、ソース及びドレインの一方が前記第2信号線に接続され、ソース及びドレインの他方が前記第1容量素子の他方の端子に接続された、第4スイッチングトランジスタを導通させ、さらに、ゲートが前記発光画素行ごとに配置された第2制御線に接続され、ソース及びドレインの一方が前記駆動トランジスタのゲートに接続され、ソース及びドレインの他方が前記駆動トランジスタのドレインに接続された第1スイッチングトランジスタを導通させることにより、前記初期化電圧を(k+1)番目の駆動ブロックの有する全ての前記駆動トランジスタのゲートに印加し、
前記第2非導通ステップでは、
(k+1)番目の駆動ブロックの有する全ての前記第2スイッチングトランジスタを非導通とすることにより、(k+1)番目の駆動ブロックの有する全ての駆動トランジスタの閾値電圧を検出し、検出した閾値電圧を前記第1容量素子または前記第2容量素子に保持させ、
前記第1輝度保持ステップでは、
前記第3スイッチングトランジスタを導通させることにより、前記第1信号線から供給された前記輝度信号電圧に対応した電圧を前記駆動トランジスタのゲートに印加する
請求項6に記載の表示装置の駆動方法。 - さらに、
前記第1輝度保持ステップの後、前記駆動トランジスタのドレイン電流として、k番目の駆動ブロックの有する全ての前記発光素子に、同時に前記信号電流を流して発光させる第1発光ステップを含む
請求項6または7に記載の表示装置の駆動方法。 - さらに、
前記第2閾値保持ステップの後、(k+1)番目の駆動ブロックの有する前記発光画素において、前記第1容量素子及び前記第2容量素子に、前記閾値電圧に対応した電圧に前記輝度信号電圧に対応した電圧が加算された加算電圧を発光画素行順に保持させる第2輝度保持ステップと、
前記第2輝度保持ステップの後、前記駆動トランジスタのドレイン電流として、(k+1)番目の駆動ブロックの有する全ての前記発光素子に、同時に前記信号電流を流して発光させる第2発光ステップとを含む
請求項6〜8のうちいずれか1項に記載の表示装置の駆動方法。
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