JP6311613B2 - 表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器 - Google Patents
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Description
発光部を駆動するPチャネル型の駆動トランジスタ、
信号電圧をサンプリングするサンプリングトランジスタ、
発光部の発光/非発光を制御する発光制御トランジスタ、
駆動トランジスタのゲート電極とソース電極との間に接続され、サンプリングトランジスタによるサンプリングによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量、及び、
駆動トランジスタのソース電極と固定電位のノードとの間に接続された補助容量を有する画素回路が配置されて成り、
発光部の非発光期間に駆動トランジスタに流れる電流を所定のノードに流し込む電流経路を備える表示装置である。
発光部を駆動するPチャネル型の駆動トランジスタ、
信号電圧をサンプリングするサンプリングトランジスタ、
発光部の発光/非発光を制御する発光制御トランジスタ、
駆動トランジスタのゲート電極とソース電極との間に接続され、サンプリングトランジスタによるサンプリングによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量、及び、
駆動トランジスタのソース電極と固定電位のノードとの間に接続された補助容量を有する画素回路が配置されて成る表示装置の駆動に当たって、
発光部の非発光期間に駆動トランジスタに流れる電流を所定のノードに流し込むようにする表示装置の駆動方法である。
発光部を駆動するPチャネル型の駆動トランジスタ、
信号電圧をサンプリングするサンプリングトランジスタ、
発光部の発光/非発光を制御する発光制御トランジスタ、
駆動トランジスタのゲート電極とソース電極との間に接続され、サンプリングトランジスタによるサンプリングによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量、及び、
駆動トランジスタのソース電極と固定電位のノードとの間に接続された補助容量を有する画素回路が配置されて成り、
発光部の非発光期間に駆動トランジスタに流れる電流を所定のノードに流し込む電流経路を備える表示装置を有する電子機器である。
1.本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器、全般に関する説明
2.本開示の前提となるアクティブマトリクス型表示装置
2−1.システム構成
2−2.画素回路
2−3.基本的な回路動作
2−4.閾値補正準備期間〜閾値補正期間での不具合について
3.実施形態の説明
3−1.実施例1
3−2.実施例2
3−3.実施例3
3−4.実施例4
4.適用例
5.電子機器
本開示の表示装置は、発光部を駆動するPチャネル型の駆動トランジスタの他に、サンプリングトランジスタ、発光制御トランジスタ、保持容量、及び、補助容量を有する画素回路が配置されて成る平面型(フラットパネル型)の表示装置である。
[2−1.システム構成]
図1は、本開示の前提となるアクティブマトリクス型表示装置の基本的な構成の概略を示すシステム構成図である。本開示の前提となるアクティブマトリクス型表示装置は、特許文献1に記載の従来例に係るアクティブマトリクス型表示装置でもある。
図2は、本開示の前提となるアクティブマトリクス型表示装置、即ち、従来例に係るアクティブマトリクス型表示装置における画素(画素回路)の回路例を示す回路図である。画素20Aの発光部は、有機EL素子21から成る。有機EL素子21は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子の一例である。
続いて、上記構成の本開示の前提となるアクティブマトリクス型有機EL表示装置10の基本的な回路動作について、図3のタイミング波形図を用いて説明する。
ここで、閾値補正準備期間から閾値補正期間(時刻t1〜時刻t3)にかけての動作点に着目する。先述した動作説明から明らかなように、閾値補正動作を行うには、駆動トランジスタ22のゲート−ソース間電圧Vgsを、当該駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthよりも大きくしておく必要がある。
そこで、本開示の実施形態では、発光部である有機EL素子21の非発光期間に、駆動トランジスタ22に流れる電流を所定のノードに流し込む電流経路を備える構成を採ることを特徴としている。すなわち、当該電流経路を通して、非発光期間に駆動トランジスタ22に流れる電流を所定のノードに強制的に流し込むようにする。
図4は、実施例1に係る画素(画素回路)の回路例を示す回路図であり、図中、図2と同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を付して示している。
図6は、実施例2に係る画素(画素回路)の回路例を示す回路図であり、図中、図2と同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を付して示している。
実施例3は、画素20の回路構成の点、及び、スイッチングトランジスタ27の駆動信号として駆動信号AZを用いる点で実施例2と同じであり、実施例2とは、駆動信号AZの波形(タイミング関係)の点で異なっている。具体的には、図8のタイミング波形図に示すように、駆動信号AZは、時刻t6と時刻t7の間の時刻t21から、時刻t8よりも前の時刻t22までの期間だけ非アクティブ状態となる信号となっている。
実施例4は、実施例3の場合と同様に、画素20の回路構成の点、及び、スイッチングトランジスタ27の駆動信号として駆動信号AZを用いる点で実施例2と同じである。そして、実施例2とは、駆動信号AZの波形(タイミング関係)の点で異なっている。具体的には、図9のタイミング波形図に示すように、信号書込み期間に入る時刻t5よりも前に駆動信号AZが非アクティブ状態となる、換言すれば、スイッチングトランジスタ27が非導通状態となるタイミング関係となっている。駆動信号AZがアクティブ状態となるタイミングについては、実施例2の場合のように、書込み走査信号WSがアクティブ状態となる時刻t8よりも後であってもよいし、実施例3の場合のように、時刻t8よりも前であってもよい。
ΔVgs=Cp/(Cs+Cp)×ΔVoled ・・・(1)
そして、最終的に、駆動トランジスタ22のドレイン−ソース間電流Idsが減少したところで駆動トランジスタ22が飽和状態となり、発光期間に入る。
Ids=(1/2)×μC ox ×W/L×(Vgs)2 ・・・(2)
ここで、Wは駆動トランジスタ22のチャネル幅、Lはチャネル長、Coxは単位面積当たりのゲート容量である。
Vgs=│Vsig−Vofs│×Csub/(Cs+Csub)+Vth
=a×│Vsig−Vofs│+Vth ・・・(3)
Ids=1/2×μC ox ×W/L×{a×│Vsig−Vofs│}2 ・・・(4)
本開示の技術は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、改変が可能である。例えば、上記の実施形態では、画素20を構成するPチャネル型のトランジスタをシリコンのような半導体上に形成して成る表示装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、画素20を構成するPチャネル型のトランジスタをガラス基板のような絶縁体上に形成して成る表示装置に対しても、本開示の技術を適用することができる。
以上説明した本開示の表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器において、その表示部(表示装置)として用いることが可能である。
[1]発光部を駆動するPチャネル型の駆動トランジスタ、
信号電圧をサンプリングするサンプリングトランジスタ、
発光部の発光/非発光を制御する発光制御トランジスタ、
駆動トランジスタのゲート電極とソース電極との間に接続され、サンプリングトランジスタによるサンプリングによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量、及び、
駆動トランジスタのソース電極と固定電位のノードとの間に接続された補助容量を有する画素回路が配置されて成り、
発光部の非発光期間に駆動トランジスタに流れる電流を所定のノードに流し込む電流経路を備える表示装置。
[2]電流経路は、駆動トランジスタに流れる電流を発光部のカソード電極のノードに流し込む上記[1]に記載の表示装置。
[3]電流経路は、駆動トランジスタのドレイン電極と発光部のカソード電極のノードとの間に接続され、発光部の非発光期間に導通状態になるスイッチングトランジスタを有する上記[2]に記載の表示装置。
[4]スイッチングトランジスタは、サンプリングトランジスタを駆動する信号によって駆動される上記[3]に記載の表示装置。
[5]スイッチングトランジスタは、サンプリングトランジスタを駆動する信号とは異なる信号によって駆動される上記[3]に記載の表示装置。
[6]発光部の発光期間は、発光制御トランジスタを駆動する信号がアクティブになるタイミングから、サンプリングトランジスタを駆動する信号がアクティブになるタイミングまでの期間として設定される上記[4]または上記[5]に記載の表示装置。
[7]発光部の発光期間は、発光制御トランジスタを駆動する信号がアクティブになるタイミングから、スイッチングトランジスタを駆動する信号がアクティブになるタイミングまでの期間として設定される上記[5]に記載の表示装置。
[8]スイッチングトランジスタを駆動する信号は、サンプリングトランジスタによる信号電圧の書込み期間に入る前に非アクティブ状態となる上記[5]又は上記[7]に記載の表示装置。
[9]サンプリングトランジスタ、発光制御トランジスタ、及び、スイッチングトランジスタは、Pチャネル型のトランジスタから成る上記[1]から上記[8]のいずれかに記載の表示装置。
[10]画素回路は、駆動トランジスタのゲート電位の初期化電位を基準として当該初期化電位から駆動トランジスタの閾値電圧を減じた電位に向けて、駆動トランジスタのソース電位を変化させる動作を行う上記[1]から上記[9]のいずれかに記載の表示装置。
[11]画素回路は、サンプリングトランジスタによって信号電圧を書き込む期間において、駆動トランジスタに流れる電流に応じた帰還量で保持容量に対して負帰還をかける動作を行う上記[1]から上記[10]のいずれかに記載の表示装置。
[12]発光部を駆動するPチャネル型の駆動トランジスタ、
信号電圧をサンプリングするサンプリングトランジスタ、
発光部の発光/非発光を制御する発光制御トランジスタ、
駆動トランジスタのゲート電極とソース電極との間に接続され、サンプリングトランジスタによるサンプリングによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量、及び、
駆動トランジスタのソース電極と固定電位のノードとの間に接続された補助容量を有する画素回路が配置されて成る表示装置の駆動に当たって、
発光部の非発光期間に駆動トランジスタに流れる電流を所定のノードに流し込むようにする表示装置の駆動方法。
[13]発光部を駆動するPチャネル型の駆動トランジスタ、
信号電圧をサンプリングするサンプリングトランジスタ、
発光部の発光/非発光を制御する発光制御トランジスタ、
駆動トランジスタのゲート電極とソース電極との間に接続され、サンプリングトランジスタによるサンプリングによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量、及び、
駆動トランジスタのソース電極と固定電位のノードとの間に接続された補助容量を有する画素回路が配置されて成り、
発光部の非発光期間に駆動トランジスタに流れる電流を所定のノードに流し込む電流経路を備える表示装置を有する電子機器。
Claims (6)
- 発光部を駆動するPチャネル型の駆動トランジスタ、
信号電圧をサンプリングするサンプリングトランジスタ、
発光部の発光/非発光を制御する発光制御トランジスタ、
発光部のアノード電極と発光部のカソード電極のノードとの間に接続されたスイッチングトランジスタ、
駆動トランジスタのゲート電極とソース電極との間に接続され、サンプリングトランジスタによるサンプリングによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量、及び、
駆動トランジスタのソース電極と固定電位のノードとの間に接続された補助容量を有する画素回路が配置されて成り、
スイッチングトランジスタは、発光部の非発光期間に導通状態になることによって駆動トランジスタに流れる電流を発光部のカソード電極のノードに流し込み、
サンプリングトランジスタによる信号電圧の書込み期間に入る前にスイッチングトランジスタを非導通状態にし、駆動トランジスタの移動度を補正する移動度補正期間中に発光部に電流を流すことで、発光部の劣化に伴う電流−電圧特性のシフトの影響を補正する表示装置。 - サンプリングトランジスタ、発光制御トランジスタ、及び、スイッチングトランジスタは、Pチャネル型のトランジスタから成る請求項1に記載の表示装置。
- 画素回路は、駆動トランジスタのゲート電位の初期化電位を基準として当該初期化電位から駆動トランジスタの閾値電圧を減じた電位に向けて、駆動トランジスタのソース電位を変化させる動作を行う請求項1または請求項2に記載の表示装置。
- 画素回路は、サンプリングトランジスタによって信号電圧を書き込む期間において、駆動トランジスタに流れる電流に応じた帰還量で保持容量に対して負帰還をかける動作を行う請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 発光部を駆動するPチャネル型の駆動トランジスタ、
信号電圧をサンプリングするサンプリングトランジスタ、
発光部の発光/非発光を制御する発光制御トランジスタ、
駆動トランジスタのドレイン電極と発光部のカソード電極のノードとの間に接続されたスイッチングトランジスタ、
駆動トランジスタのゲート電極とソース電極との間に接続され、サンプリングトランジスタによるサンプリングによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量、及び、
駆動トランジスタのソース電極と固定電位のノードとの間に接続された補助容量を有する画素回路が配置されて成る表示装置の駆動に当たって、
発光部の非発光期間にスイッチングトランジスタを導通状態にすることによって駆動トランジスタに流れる電流を発光部のカソード電極のノードに流し込み、
サンプリングトランジスタによる信号電圧の書込み期間に入る前にスイッチングトランジスタを非導通状態にし、駆動トランジスタの移動度を補正する移動度補正期間中に発光部に電流を流すことで、発光部の劣化に伴う電流−電圧特性のシフトの影響を補正する表示装置の駆動方法。 - 発光部を駆動するPチャネル型の駆動トランジスタ、
信号電圧をサンプリングするサンプリングトランジスタ、
発光部の発光/非発光を制御する発光制御トランジスタ、
駆動トランジスタのドレイン電極と発光部のカソード電極のノードとの間に接続されたスイッチングトランジスタ、
駆動トランジスタのゲート電極とソース電極との間に接続され、サンプリングトランジスタによるサンプリングによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量、及び、
駆動トランジスタのソース電極と固定電位のノードとの間に接続された補助容量を有する画素回路が配置されて成り、
スイッチングトランジスタは、発光部の非発光期間に導通状態になることによって駆動トランジスタに流れる電流を発光部のカソード電極のノードに流し込み、
サンプリングトランジスタによる信号電圧の書込み期間に入る前にスイッチングトランジスタを非導通状態にし、駆動トランジスタの移動度を補正する移動度補正期間中に発光部に電流を流すことで、発光部の劣化に伴う電流−電圧特性のシフトの影響を補正する表示装置を有する電子機器。
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