JP4160032B2 - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイやFED(Field Emission Display)等の電流駆動型の電気光学素子を用いた表示装置およびその駆動方法に関するものである。
近年、有機ELディスプレイやFED等の電流駆動発光素子の研究開発が活発に行われている。特に有機ELディスプレイは、低電圧・低消費電力で発光可能なディスプレイとして、携帯電話やPDA(Personal Digital Assistants)などの携帯機器用として注目されている。
この有機ELディスプレイの電流駆動画素回路構成として、特許文献1(特表2002−514320号公報)に示された回路構成を図25に示す。
図25に示す画素回路300は、4つのp型TFT(Thin Film Transistor)360,365,370,375と2つのコンデンサ350,355と、有機EL(OLED)380とから構成される。有機EL380は電流駆動型の電気光学素子であり、表示光源となる。電源ライン390から共通陰極(GNDライン)へ至る経路にはTFT365,375,有機EL380がこの順で直列に接続されている。駆動用TFT(駆動用トランジスタ)365のゲート端子(電流制御端子)からデータライン310へ至る経路にはコンデンサ350とスイッチ用TFT360とがこの順で直列に接続されている。また、駆動用TFT365のゲート端子とドレイン端子(電流出力端子)との間にはスイッチ用TFT370が接続され、駆動用TFT365のゲート端子とソース端子(基準電位端子)との間にはコンデンサ355が接続されている。これらTFT360,370,375のゲート端子には順にセレクトライン320,オートゼロライン330,照明ライン340が接続されている。
この画素回路300では、第1期間にオートゼロライン330及び照明ライン340がLowとなり、スイッチ用TFT370及び375がON状態となり、駆動用TFT365のドレイン端子とゲート端子とが同電位となる。このとき、駆動用TFT365がON状態となり、駆動用TFT365からOLED380に向け電流が流れる。
またこのとき、データライン310へ基準電圧を入力し、セレクトライン320をLowとしてコンデンサ350の他方端子(TFT360側端子)を基準電圧としておく。
次に第2期間となり、照明ライン340をHighとして、TFT375をOFF状態とする。
このことにより、駆動用TFT365のゲート電位は徐々に高くなり、駆動用TFT365の閾値電圧(−Vth)に対応した値(+VDD−Vth)となったとき駆動用TFT365はOFF状態となる。
次に第3期間となり、オートゼロライン330をHighとして、スイッチ用TFT370をOFF状態とする。このことにより、コンデンサ350には、そのゲート電位と基準電位との差が記憶される。
即ち、駆動用TFT365のゲート電位は、データライン310の電位が基準電位のとき閾値電圧(−Vth)に対応した値(+VDD−Vth)となる。そして、データライン310の電位がその基準電位から変化すれば、駆動用TFT365の閾値電圧に関係なく、その電位変化に対応した電流が駆動用TFT365に流れるよう制御される。
そこで、そのような所望の電位変化をデータライン310に与え、セレクトラインをハイ状態とし、スイッチ用TFT360をOFF状態して、この駆動用TFT365のゲート端子電位を維持し、画素の選択期間を終了する。
このように、図25に示す画素回路を用いれば、駆動用TFT365の閾値電圧のばらつきを補償し、駆動用TFT365のゲート端子へその閾値電圧を補償した電位(所望の電位−閾値電圧)を与えることができる。
また、有機ELディスプレイの別の電流駆動画素回路構成として、特許文献2(特表2003−529805号公報)に示された回路構成を図26に示す。
図26に示す画素回路Aijは、3つのp型TFT30,32,37と1つのn型TFT33と1つのコンデンサ38及び有機EL(OLED)20とから構成される。有機EL20は電流駆動型の電気光学素子であり、表示光源となる。電源ライン31から共通陰極(GNDライン)34に至る経路の間にはTFT30,33,有機EL20がこの順で直列に接続されている。駆動用TFT30のゲート端子(電流制御端子)とドレイン端子(電流出力端子)との間にはスイッチ用TFT32が配置され、駆動用TFT30のゲート端子とソース端子(基準電位端子)との間にはコンデンサ38が配置されている。駆動用TFT30のドレイン端子とソース配線Sjとの間にはスイッチ用TFT37が接続されている。これらTFT32,37,33のゲート端子にはゲート配線Giが配置されている。
この構成では、ゲート配線GiがLowとなる間(選択期間)、スイッチ用TFT33がOFF状態となり、スイッチ用TFT32,37がON状態となる。この結果、電源ライン31から駆動用TFT30およびスイッチ用TFT37を介してソース配線Sjへ電流が流れる。このときの電流値をソース配線Sjに繋がる図示しないソースドライバ回路の電流源で制御すれば、駆動用TFT30の出力電流値がソースドライバ回路で規定された電流値となるよう、駆動用TFT30のゲート電圧を設定できる。
その後、ゲート配線GiをHighとすることで、TFT32,37がOFF状態となり駆動用TFT30のゲート電圧を保持する。また、TFT33がON状態となり、上記選択期間に設定された電流値が駆動用TFT30から有機EL(OLED)20へ出力される。
このように、図26に示す画素回路を用いれば、駆動用TFT30の閾値電圧のばらつきや移動度のばらつきによらず、駆動用TFT30の出力電流値が上記ソースドライバ回路の電流源から与えられた電流値となるよう、駆動用TFT30のゲート電位を設定することができる。
特表2002−514320号公報(国際公開日:1998年10月29日) 特表2003−529805号公報(国際公開日:2001年10月11日) 特開平9−127906号公報(公開日:1997年9年5月16日) "4.0-in. TFT-OLED Displays and a Novel Digital Driving Method"(SID'00 Digest、pp.924-927、半導体エネルギー研究所) "Continuous Grain Silicon Technology and Its Applications for Active Matrix Display"(AM-LCD 2000 、pp.25-28、半導体エネルギー研究所) "Polymer Light-Emitting Diodes for use in Flat panel Display"(AM-LCD '01、pp.211-214、半導体エネルギー研究所)
上記のように図25に示した画素回路構成を用いれば、駆動用TFT365の閾値電圧のばらつきを補償することができる。しかし、図25の画素回路構成では、駆動用TFT365がON状態からOFF状態に変移するまでに数十μsの時間が必要であり、その間データライン310に基準電位を保持しなければならず、1画素当たりの選択期間が長くなり、その分、表示できる画素数が少なくなると言う課題がある。
また、図26に示した画素回路構成では、駆動用TFT30の閾値電圧のばらつきと移動度のばらつきとを補償することができる。しかし、上記課題がより顕著に発生する。
即ち、図26の画素回路でもソース配線Sjに浮遊容量が存在する。そして、駆動用TFT30からソースドライバ回路へ所望の電流が流れるよう制御するので、その電流値が少ないとき、上記浮遊容量を充電するだけでも数百μs以上必要となる。
この結果、画素当たりの選択期間が長くなり、その分、表示できる画素数が少なくなると言う課題がある。
本発明は上記課題を解決する為のものであり、その目的は、駆動用トランジスタの閾値電圧のばらつきを補償しながら、1画素当たりの選択期間の長さを短くすることのできる表示装置およびその駆動方法を実現することにある。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、表示光源としての電流駆動型の電気光学素子と、電流制御端子と基準電位端子との間に印加される電圧により制御される出力電流を電流出力端子から上記電気光学素子に駆動電流として供給する駆動用トランジスタとが、マトリックス状に設けられた各画素に配置され、上記駆動電流がデータ配線から上記各画素に供給される、上記電気光学素子の点灯または消灯を示すデジタルの表示データに対応する表示装置において、上記駆動用トランジスタと第1スイッチ用トランジスタと上記電気光学素子とが直列に接続され、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に第1コンデンサの一方端子が接続され、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子と上記電流出力端子との間に第2スイッチ用トランジスタが接続され、上記第2スイッチ用トランジスタがON状態であるとともに上記第1スイッチ用トランジスタがOFF状態であり、上記データ配線から上記各画素の上記表示データに対応する電位であって、上記表示データが点灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをON状態とする電位が、また、上記表示データが消灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをOFF状態とする電位が、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に伝達される表示データ付与期間と、上記表示データ付与期間の後に続く第1期間であって、上記第2スイッチ用トランジスタがON状態であるとともに上記第1スイッチ用トランジスタがOFF状態であり、上記データ配線から上記電流制御端子への上記電位の伝達が遮断される第1期間とを経る動作を行い、上記動作を行った後の第2期間において、上記第1コンデンサの他方端子の電位または、上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子の電位が変化することにより、上記駆動用トランジスタの出力電流が設定されることを特徴としている。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、表示光源としての電流駆動型の電気光学素子と、電流制御端子と基準電位端子との間に印加される電圧により制御される出力電流を電流出力端子から上記電気光学素子に駆動電流として供給する駆動用トランジスタとが、マトリックス状に設けられた各画素に配置され、上記駆動電流がデータ配線から上記各画素に供給される、上記電気光学素子の点灯または消灯を示すデジタルの表示データに対応する表示装置において、上記駆動用トランジスタと第1スイッチ用トランジスタと上記電気光学素子とが直列に接続され、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に第1コンデンサの一方端子が接続され、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子と上記電流出力端子との間に第2スイッチ用トランジスタが接続され、上記データ配線から上記各画素の上記表示データに対応する電位であって、上記表示データが点灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをON状態とする電位が、また、上記表示データが消灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをOFF状態とする電位が、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に与えられて、上記第1コンデンサに、対応する電荷が保持された状態から始まる、あるいは、対応する電荷を保持する動作と同時に行われる第1期間において、上記第2スイッチ用トランジスタがON状態となり、上記第1スイッチ用トランジスタがOFF状態となり、第2期間において、上記第1コンデンサの他方端子の電位または、上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子の電位が変化することにより、上記駆動用トランジスタの出力電流が設定されることを特徴としている。
上記の発明によれば、各画素の表示データに対応する電位が第1期間の前あるいは同時に駆動用トランジスタの電流制御端子に与えられる。そして、第1期間にON状態とした駆動用トランジスタの閾値電圧を補償することにより、その駆動用トランジスタの電流制御端子の電位が駆動用トランジスタの基準電位端子の電位Vsより閾値電圧Vthだけ大きい状態となる。また、OFF状態とした駆動用トランジスタでは、閾値電圧が補償できないが、元々OFF状態は閾値電圧に依存しないので問題ない。そして、第2期間でその駆動用トランジスタの電流制御端子の電位または駆動用トランジスタの基準電位端子の電位を変化させることで、駆動用トランジスタの出力電流を閾値電圧に関わらず所望の電流値に設定できる。
データ配線は、少なくとも、各画素の表示データに対応する電位が駆動用トランジスタの電流制御端子に与えられて、第1コンデンサに対応する電荷が保持される動作が完了するまで画素に接続されていればよい。従って、各画素は、駆動用トランジスタの閾値電圧補償期間において、データ配線を占有する必要がない。この結果、駆動用トランジスタの閾値電圧のばらつきを補償しながら、1画素当たりの選択期間の長さを短くすることのできる表示装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、上記第1コンデンサの上記他方端子は第1配線に接続されていることを特徴としている。また、上記第2期間に上記第1配線の電位が変化して、上記駆動用トランジスタがOFF状態からON状態に変化する、または、OFF状態を維持することにより、上記駆動電流の有無が決定されてもよい。
上記の発明によれば、第1コンデンサの他方端子に第1配線を接続し、第2期間でその第1配線の電位を変化させることで、駆動用トランジスタの電流制御端子の電位を変化させ、駆動用トランジスタの出力電流を所望の値に設定することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、上記駆動用トランジスタの上記電流出力端子と上記データ配線との間に第3スイッチ用トランジスタが接続されていることを特徴としている。また、上記表示データ付与期間に上記第3スイッチ用トランジスタがON状態となってもよい。
上記の発明によれば、第1期間において、第1スイッチ用トランジスタをOFF状態としてから、第2スイッチ用トランジスタをON状態とし、更に第3スイッチ用トランジスタをON状態とできる。このとき、第3スイッチ用トランジスタを通して駆動用トランジスタの電流出力端子へ電位Vdaを与える。この電位Vdaを制御することで、上記第1期間において、電気光学素子へ電流を流さなくても、駆動用トランジスタのON/OFF状態を制御できるという効果を奏する。
例えば、駆動用トランジスタがp型で、基準電位端子電位をVsとするとき、上記電位Vdaが駆動用トランジスタの最小閾値電圧−Vth(min)に対し、
Vs−Vth(min)<Vda ・・・(条件1)
であれば、駆動用トランジスタ(Q1)はその閾値電圧に依らずOFF状態となる。
逆に、上記電位Vdaが駆動用トランジスタ(Q1)の最大閾値電圧−Vth(max)に対し、
Vs−Vth(max)>Vda ・・・(条件2)
であれば駆動用トランジスタはその閾値電圧に依らずON状態となる。
その後、第3スイッチ用トランジスタをOFF状態とする。このとき、条件1では、駆動用トランジスタはOFF状態となり、駆動用トランジスタの電流制御端子の電位はこの電位Vdaのままとなる。条件2では、駆動用トランジスタがON状態となり、駆動用トランジスタの電流制御端子の電位はVs−Vthとなる。
そして、第2期間でその駆動用トランジスタの電流制御端子の電位または駆動用トランジスタの基準電位端子の電位を変化させることで、駆動用トランジスタの電流制御端子の電位がVs−Vthとなった駆動用トランジスタを、その閾値電圧に依らず一定の電流が流れる状態とすることができる。
また、この電位変化が電位Vsから電位Vs−Vxに変化するとした場合、
Vs−Vth(min)<Vda−Vx
であれば、駆動用トランジスタの電流制御端子の電位がVdaである駆動用トランジスタの出力状態をOFF状態のままとすることができる。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子と上記データ配線との間に第4スイッチ用トランジスタが接続されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、第1期間において、第1スイッチ用トランジスタをOFF状態としてから、第4スイッチ用トランジスタをON状態にできる。そして、第1期間の最初に第4スイッチ用トランジスタを通して駆動用トランジスタの電流出力端子へ電位Vdaを与える。この電位Vdaを制御することで、上記第1期間において、電気光学素子へ電流を流さなくても、駆動用トランジスタのON/OFF状態を制御できるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、上記駆動用トランジスタの上記電流出力端子と上記データ配線とは第2コンデンサを介して接続されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、第1期間において、第2スイッチ用トランジスタをON状態としてから、第1スイッチ用トランジスタをOFF状態とする。このため、駆動用トランジスタは一端ON状態となり、電気光学素子へ向け電流が流れ、その後、駆動用トランジスタがOFF状態となる。
その後、第2スイッチ用トランジスタをOFF状態とする直前に、データ配線の電位をHigh電位とすることで、駆動用トランジスタの電流制御端子は閾値電位Vs−Vthより大きな電位となり、駆動用トランジスタの電流制御端子にOFF電位が保持される。
逆に、第2スイッチ用トランジスタをOFF状態とする直前に、データ配線の電位をLow電位のままとすることで、駆動用トランジスタの電流制御端子は閾値電位Vs−Vthのままとなる。
その後、第2スイッチ用トランジスタをOFF状態として、この電位を保持することで、駆動用トランジスタのON/OFF状態を制御できるという効果を奏する。また、このON状態は駆動用トランジスタのその閾値電圧に依らず一定の電流を与える状態とすることができるという効果を奏する。
なお、第2コンデンサと直列にスイッチ用トランジスタを配置すれば、そのスイッチ用トランジスタをOFF状態とすることで、データ配線に繋がる容量を小さくできる。このため、第2期間における、ソースドライバ回路の負荷を減らし、データ配線の電位変化速度を早くできるので好ましい。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子と上記データ配線との間に第5スイッチ用トランジスタが接続され、上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子と、上記駆動用トランジスタの出力電流を生成する電源の電位を与える電源配線との間に、第6スイッチ用トランジスタが接続されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、第1期間に駆動用トランジスタの電流制御端子の電位がデータ配線の電位より閾値電位Vthだけ大きい(または小さい)状態となる。そして、第2期間において、駆動用トランジスタの基準電位端子の電位を変化させ、駆動用トランジスタの出力電流を所望の電流値に設定できるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、上記第1コンデンサの上記他方端子と、上記駆動用トランジスタの出力電流を生成する電源の電位を与える電源配線との間に、第3コンデンサが接続され、上記第1コンデンサの上記他方端子と上記データ配線との間に第7スイッチ用トランジスタが接続されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、第1期間に駆動用トランジスタの電流制御端子の電位が駆動用トランジスタの基準電位端子の電位Vsより閾値電位Vthだけ大きい(または小さい)状態となる。そして、第2期間において、上記第1コンデンサの他方端子電位を変化させ、駆動用トランジスタの出力電流を所望の電流値に設定できるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、上記第1コンデンサの上記他方端子と所定の電位を与える第2配線との間に第8スイッチ用トランジスタが接続され、上記第1コンデンサの上記他方端子と上記データ配線との間に第7スイッチ用トランジスタが接続されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、第1期間に駆動用トランジスタの電流制御端子の電位が駆動用トランジスタの基準電位端子の電位Vsより閾値電位Vthだけ大きい(または小さい)状態となる。そして、第2期間において、上記第1コンデンサの他方端子電位を変化させ、駆動用トランジスタの出力電流を所望の電流値に設定できるという効果を奏する。
また、第2配線の電位を固定することもできるし、RGB各色で共通化することもできる。
本発明の表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、表示光源としての電流駆動型の電気光学素子と、電流制御端子と基準電位端子との間に印加される電圧により制御される出力電流を電流出力端子から上記電気光学素子に駆動電流として供給する駆動用トランジスタとが、マトリックス状に設けられた各画素に配置され、上記駆動電流がデータ配線から上記各画素に供給される、上記電気光学素子の点灯または消灯を示すデジタルの表示データに対応する表示装置において、上記駆動用トランジスタと第1スイッチ用トランジスタと上記電気光学素子とが直列に接続され、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に第1コンデンサの一方端子が接続され、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子と上記電流出力端子との間に第2スイッチ用トランジスタが接続された表示装置の駆動方法であって、上記データ配線から上記各画素の上記表示データに対応する電位であって、上記表示データが点灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをON状態とする電位を、また、上記表示データが消灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをOFF状態とする電位を、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に与えて、上記第1コンデンサに、対応する電荷を保持させた状態から始まる、あるいは、対応する電荷を保持する動作と同時に行う第1期間において、上記第2スイッチ用トランジスタをON状態とし、上記第1スイッチ用トランジスタをOFF状態とし、第2期間において、上記第1コンデンサの他方端子の電位または、上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子電位を変化させることにより、上記駆動用トランジスタの出力電流を設定することを特徴としている。
上記の発明によれば、各画素は、駆動用トランジスタの閾値電圧補償期間において、データ配線を占有する必要がない。この結果、駆動用トランジスタの閾値電圧のばらつきを補償しながら、1画素当たりの選択期間の長さを短くすることのできる表示装置の駆動方法を実現することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、以上のように、上記駆動用トランジスタと第1スイッチ用トランジスタと上記電気光学素子とが直列に接続され、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に第1コンデンサの一方端子が接続され、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子と上記電流出力端子との間に第2スイッチ用トランジスタが接続され、上記データ配線から上記各画素の表示データに対応する電位が上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に与えられて、上記第1コンデンサに、対応する電荷が保持された状態から始まる、あるいは、対応する電荷を保持する動作と同時に行われる第1期間において、上記第2スイッチ用トランジスタがON状態となり、上記第1スイッチ用トランジスタがOFF状態となることにより、上記駆動用トランジスタの閾値電圧が補償され、第2期間において、上記第1コンデンサの他方端子の電位または、上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子の電位が変化することにより、上記駆動用トランジスタの出力電流が設定される。
それゆえ、駆動用トランジスタの閾値電圧のばらつきを補償しながら、1画素当たりの選択期間の長さを短くすることのできる表示装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態について図1ないし図24に基づいて説明すれば、以下の通りである。
本発明に用いられるスイッチング素子は低温ポリシリコンTFTやCG(Continuous Grain)シリコンTFTなどで構成できるが、本実施の形態ではCGシリコンTFTを用いることとする。
ここで、CGシリコンTFTの構成は、例えば非特許文献1に発表されており、CGシリコンTFTの製造プロセスは、例えば非特許文献2に発表されている。すなわち、CGシリコンTFTの構成およびその製造プロセスは何れも公知であるため、ここではその詳細な説明は省略する。
また、本実施の形態で用いる電気光学素子である有機EL素子についても、その構成は、例えば非特許文献3に発表されており公知であるため、ここではその詳細な説明は省略する。
〔実施の形態1〕
本実施の形態では、本発明の表示装置の第1の例について説明する。
本実施の形態の表示装置1は、図2に示すように、画素回路Aij(i=1〜n、j=1〜m)をマトリックス状に配置し、その配線制御回路としてゲートドライバ回路3,8、ソースドライバ回路2を配置し、その内部電圧発生回路として電位発生部11を有している。
各画素回路Aijは、データ配線Djとゲート配線Giとが交差する領域に対応して配置されている。また、上記ソースドライバ回路2は、mビットのシフトレジスタ4、mビットのレジスタ5、mビットのラッチ6、及び、m個のアナログスイッチ回路7…から構成される。
上記ソースドライバ回路2においては、mビットのシフトレジスタ4の先頭のレジスタへスタートパルスSPが入力され、そのスタートパルスSPがクロックclkでシフトレジスタ4内を転送され、同時にレジスタ5にタイミングパルスSSPとして出力される。mビットのレジスタ5は、シフトレジスタ4から送られてくるタイミングパルスSSPにより、入力された1ビットのデータDxを対応するデータ配線Djの位置に保持する。ラッチ6ではこの保持されたmビットのデータをラッチパルスLPのタイミングで取り込み、アナログスイッチ回路7へ出力する。アナログスイッチ回路7では、入力されたデータに対応する電位VH,VLを電位発生部11から選択しデータ配線Djへ出力する。
また、ゲートドライバ回路3は図示しないデコーダ回路とバッファ回路とから構成され、入力されたアドレスAddをデコーダ回路でデコードし、制御信号OEで制御されたタイミングでバッファを通して、対応したゲート配線Giへ出力する。
ゲートドライバ回路8はシフトレジスタ回路9とアナログスイッチ回路10…とから構成され、入力された制御信号Yi等をシフトレジスタ回路9の先頭に入力し、クロックyckでシフトレジスタ回路9内を転送し、アナログスイッチ回路10や図示しないバッファ回路へ出力する。アナログスイッチ回路10は、入力されたデータに対応して、電位発生部11から電圧Vccか電圧Vcを選択し電位配線Uiへ出力する。バッファ回路は入力されたデータを増幅し、対応した制御配線Pi,Riへ出力する。
図1に、画素回路Aijの構成を示す。
この画素回路Aijではデータ配線Dj(第2配線)とゲート配線Giが交差する付近に駆動用TFT:Q1(駆動用トランジスタ)と有機EL:EL1(電気光学素子)が配置されている。そして、電源配線Vpから共通配線Vcomへ至る経路に駆動用TFT:Q1とスイッチ用TFT:Q3(第1スイッチ用トランジスタ)と有機EL:EL1とがこの順で直列に接続されている。有機EL:EL1は電流駆動型の電気光学素子であり、表示光源となる。
駆動用TFT:Q1のゲート端子(電流制御端子)にはコンデンサC1(第1コンデンサ)の一方端子が接続され、駆動用TFT:Q1のゲート端子とドレイン端子(電流出力端子)との間にはスイッチ用TFT:Q2(第2スイッチ用トランジスタ)が接続されている。駆動用TFT:Q1は、ゲート端子とソース端子との間に印加される電圧により出力電流が制御される駆動用トランジスタである。なお、ドレイン端子は駆動用TFTがn型の場合は電流が流入する側の端子となるが、この場合も有機EL素子の駆動電流を駆動用TFTが決定しているので、そのドレイン端子を電流出力端子と称する。
また、コンデンサC1の他方端子には電位配線Ui(第1配線)が接続され、駆動用TFT:Q1のドレイン端子(電流出力端子)とデータ配線Djとの間にはスイッチ用TFT:Q4(第3スイッチ用トランジスタ)が接続されている。
各スイッチ用TFT:Q2,Q3,Q4のゲート端子には順に制御配線Pi、制御配線Ri、ゲート配線Giが接続されている。
なお、駆動用TFT:Q1,スイッチ用TFT:Q3,Q4はp型TFTであり、スイッチ用TFT:Q2はn型TFTである。
この画素回路構成では、駆動用TFT:Q1が取りうる状態はON状態およびOFF状態である。このため、本実施の形態では時間分割階調表示を用いることにする。
この時間分割階調表示方法の例として特許文献3等があるが、ここでは図3に示す時間配列を用いることにする。
図3の時間配列は、各画素回路Aijに1フレーム期間に時系列でどのように1,0のデータを供給するかを表したものである。画素回路Aijは1フレーム期間に8ビットからなるデータを1ビットずつ時系列でソースドライバ回路2から供給される。「bit番号」および「bitの重み」の欄から分かるように、各bit1〜bit8の重みは1:2:4:8:12:12:12:12となっている。この各重みは点灯/消灯期間の長さを表しており、発光強度を一定にして点灯期間が合計でどのような長さとするかによって1フレーム期間に感じる画素の明るさを変えるようにしている。これらのbitの重みを用いると、重み12を0個用いたときに重み1、2、4、8により0〜15が表現でき、重み12を1個用いたときに12〜27が表現でき、12を2個用いたときに24〜39が表現でき、12を3個用いたときに36〜51が表現でき、12を4個用いたときに48〜63が表現でき、全部で0〜63の64階調表示が可能になる。
この64階調表示を、各画素で表示する順番を「占有期間の番号」が重ならないように12:12:1:4:2:8:12:12とする。すなわち画素回路Aijに供給する「bit番号」の順番を6→5→1→3→2→4→8→7となるよう並べ替えて行う。これはこれら「占有期間の番号」に対応する「bitの重み」に更に非表示期間(ブランキング期間)を加えた「bitの長さ」が、欄のように14:14:3:6:4:10:15:14とし、0/8の余り0、14/8の余り6、(14+14)/8の余り4、(14+14+3)/8の余り7、・・・等が互いに重ならないようにするためである。従って、1フレーム期間は、bitの長さの合計14+14+3+6+4+10+15+14=80となる。bitの長さ1を1bit期間とすると、1フレーム期間は80bit期間となる。また、1bit期間は、画素回路Aijに1bit分のデータを設定するために、データ配線Djにデータに対応した電位を出力する期間である。
これをライン数(ゲート配線Giの数)が10である場合で考え、あるデータ配線Djに、各bit期間にどのゲート配線Giにつながる画素用の何bit目のデータを供給するかを図4および図5に示す。図4は1フレーム期間の前半部分のデータ供給を表し、図5は1フレーム期間の後半部分のデータ供給を表す。
図4および図5において、ゲート配線G1の欄は、あるデータ配線Djのゲート配線G1につながる画素A1jに時系列でどのようにbitデータを供給するのかを表している。この画素A1jには、第1bit期間でbit6のデータが供給され、14bit期間後の第15bit期間でbit5のデータが供給され、さらに14bit期間後の第29bit期間でbit1のデータが供給され、さらに3bit期間後の第32bit期間でbit3のデータが供給され、さらに6bit期間後の第38bit期間でbit2のデータが供給され、さらに4bit期間後の第42bit期間でbit4のデータが供給され、さらに10bit期間後の第52bit期間でbit8のデータが供給され、さらに15bit期間後の第67bit期間でbit7のデータが供給される。そして、さらに14bit期間後の第81bit期間で最初の第1bit期間に戻り、bit6のデータをデータ配線Djに供給する。
なお、ゲート配線G1によって選択される画素A1jについて、図4および図5の最下部に、bitの長さのうちブランキング期間を除いたbitの重みに対応する期間、すなわちその画素A1jが点灯しうる期間を示してある。このように、bit番号6,5,1,3,2,4,7の各bitの長さの最初の2bit期間、および、bit番号8のbitの長さの最初の3bit期間はブランキング期間とする。これは他のゲート配線でも同様である。
上記データ配線Djにつながる画素のうち次のゲート配線Gi+1につながる画素には、ゲート配線Giに対応するbitデータの供給タイミングを8bit期間遅らせたタイミングでデータ配線Djに供給する。例えばゲート配線G2の欄には、上記ゲート配線G1のbitデータの供給タイミングを8bit期間遅らせてデータ配線Djに供給することが示されている。このように各ゲート配線Giにbitデータを供給するタイミングを作っていくと、同じデータ配線Djに対して、第1bit期間にゲート配線G1につながる画素A1jへのbit6のデータを供給し、第2bit期間にゲート配線G6につながる画素A6jへのbit4のデータを供給し、第3bit期間にゲート配線G3につながる画素A3jへのbit7のデータを供給する、といったようにデータ供給が行われる。
このように、各ゲート配線Giに対応するbitデータは、同じデータ配線Djに、互いにタイミングが重なることなく供給される。また、同じデータ配線Djに対し、各bit期間にはいずれかのゲート配線Giに対応するbitデータが供給される。
そこで、図4および図5の1フレーム期間に相当する80bit期間を8bit期間毎にまとめてグループ化し、各グループに順に単位期間1〜10という記号を割り当てる。また、各単位期間内の8つのbit期間に順に占有期間0〜7という記号を割り当てる。そうすると、bit6,5,1,3,2,4,8,7は順に必ず占有期間0,6,4,7,5,1,3,2に出現する。
そこで、上記対応を、各bitを縦軸、占有期間を横軸にして、対応するところに『●』で記すことにより示すと、図3の「bitの長さ」対「占有期間の番号」のようになる。
なお、上記時間配列では、各bitの長さが各bitの重みより大きくなっている。この期間の差は、後述する図6のタイミングチャートに示すように、電位配線UiをVcc等にして、強制的に駆動用TFT:Q1をOFF状態とするブランキング期間で埋めることにする。ブランキング期間は各bitの全占有期間の最初に設けられる。
以下、図1の画素回路Aijの動作を、このブランキング期間を含め図6に示すタイミングチャートを用いて説明する。
図6においてUi,Gi,Ri,Piは画素回路Aijに対応し、Ui+1,Gi+1,Ri+1,Pi+1は画素回路Ai+1jに対応する。Djはデータ配線Djに供給するbit1〜8のデータを示している。また、t1分の期間は1bit期間の2分の1である。
時刻4t1〜6t1の期間は画素回路Aijにbit7のデータを設定するbit期間であり、時刻4t1〜8t1の期間はブランキング期間である。
時刻4t1において、電位配線Uiを電位Vccとしてブランキング期間を開始する。そして、制御配線RiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q3をOFF状態とする。また、制御配線PiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q2をON状態とする。また、ゲート配線GiをLow(GL)として、スイッチ用TFT:Q4をON状態とする。
このとき、データ配線Djに与える電位をVLとすれば駆動用TFT:Q1はゲート電位が低くなってON状態となり、VHとすれば駆動用TFT:Q1はゲート電位が高くなってOFF状態となる。
即ち、電源配線Vpの電位をVp、駆動用TFT:Q1の閾値電圧の絶対値がばらつきの最大(絶対値が最大)でVth(max)、ばらつきの最小(絶対値が最小)でVth(min)であるとして、
VL<Vp−Vth(max)
VH>Vp−Vth(min)
とする。
これにより、例えば、データ配線Djに電位VLを与えると、スイッチ用TFT:Q2,Q4がON状態であるので、駆動用TFT:Q1のゲート電位もVLとなる。このため、駆動用TFT:Q1はその閾値電圧VthがばらつきのどこにあってもON状態となる。逆に、データ配線Djに電位VHを与えると、駆動用TFT:Q1のゲート電位もVHとなる。このため、駆動用TFT:Q1はその閾値電位VthがばらつきのどこにあってもOFF状態となる。
その後、時刻5t1でゲート配線GiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q4をOFF状態とする。
次に、時刻5t1〜7t1の期間は、駆動用TFT:Q1の閾値補償期間(第1期間)となる。時刻5t1で駆動用TFT:Q1がON状態である場合、すなわちデータ配線Djが電位VLである場合、閾値補償期間に電源配線Vpから駆動用TFT:Q1のドレインを介して駆動用TFT:Q1のゲートおよびコンデンサC1の一方端子に電流が流れ込むため、駆動用TFT:Q1のゲート電位はVp−Vthまで上昇してOFF状態となる(以下、状態VLと称する)。一方、時刻5t1で駆動用TFT:Q1がOFF状態である場合、すなわちデータ配線Djが電位VHである場合、閾値補償期間に駆動用TFT:Q1のゲート電位はVHのままとなる(以下、状態VHと称する)。
その後、時刻7t1で制御配線PiをLow(GL)として、スイッチ用TFT:Q2をOFF状態とし、駆動用TFT:Q1の閾値補償期間を終了する。これにより、コンデンサC1の電荷、従って駆動用TFT:Q1のゲート・ソース間電圧が保持される。従って、駆動用TFT:Q1のゲート電位は閾値補償期間に状態VLとなった場合には電位Vp−Vthに保持され、閾値補償期間に状態VHとなった場合には電位VHに保持される。本実施の形態では、第1期間としての閾値補償期間は、データ配線Djから各画素の表示データに対応する電位が駆動用TFTQ1のゲート端子に与えられて、コンデンサC1に、対応する電荷が保持された状態から始まる。
そして、時刻8t1で制御配線RiをLow(GL)として、スイッチ用TFT:Q3をON状態とし、電位配線Uiの電位をVc(Vc<Vcc)に変化させ、ブランキング期間を終了する。時刻8t1以降は第2期間である。
このとき、電位配線UiはVcc−Vcだけ電位が下降するので、閾値補償期間に状態VHとなった場合には、電位がVHであった駆動用TFT:Q1のゲート電位、すなわちコンデンサC1の一方端子の電位はVH−(Vcc−Vc)に変化する。従って、
VH−(Vcc−Vc)>Vp−Vth(min)
としておけば、状態VHの駆動用TFT:Q1はOFF状態のままとなる。一方、閾値補償期間に状態VLとなった場合の駆動用TFT:Q1のゲート電位は
Vp−Vth−(Vcc−Vc)
となり、駆動用TFT:Q1の閾値状態からVcc−Vcという一定電圧だけ低い電位となる。従って、駆動用TFT:Q1は、その閾値電圧Vthに依らず一定電流が流れる状態となる。
そこで、閾値補償期間に状態VLとなる場合の駆動用TFT:Q1のゲート電位Vg、ドレイン電位Vd、ソース・ドレイン間電流Idsをシミュレーションした結果を図7に示す。なお、電圧および電流の符号に付されている(1)は、閾値Vthが最小(Vth(min))で移動度μが最大である場合に対応し、(2)は、閾値Vthが最大(Vth(max))で移動度μが最小である場合に対応する。また、図7の電圧の立ち上がりおよび立ち下がりタイミングは図6と一致しておらず、制御配線RiがHigh(GH)となってから制御配線PiがHigh(GH)、ゲート配線GiがLow(GL)となっているが、これはスイッチ用TFT:Q3を先にOFF状態としたものであり、図6と本質的には差はない。
図7のシミュレーション結果から判るとおり、制御配線RiをLow(GL)として、電位配線UiをVcとした後、駆動用TFT:Q1のソース・ドレイン間電流Idsは、その閾値電圧に依らず(移動度の影響を残し)ほぼ一定となる。
なお、このとき駆動用TFT:Q1を流れる電流は、電位Vccと電位Vcとの差の二乗に比例する。
そこで、表示装置の点灯画素数が多くなるほど、電位Vccが低くなるよう、電位Vccを電源配線Vpから得るようにする。そして、表示装置外の電源と電源配線Vpとの間に抵抗等を配置し、表示装置の点灯画素数が多くなるほど電位Vccが低くなるようにする。一方、電位Vcについてはロジック電源から抵抗分圧等により作製し、常時一定の電位となるようにする。
このことにより、本実施の形態の画素回路のような構成では、表示画素数が少ないほど白色表示の輝度が上がるピーク輝度を実現できる。
また、状態VHとした駆動用TFT:Q1のゲート電位Vg、ドレイン電位Vd、ソース・ドレイン間電流Idsをシミュレーションした結果を図8に示す。なお、電圧および電流の符号に付されている(1)は、閾値Vthが最小(Vth(min))で移動度μが最大である場合に対応し、(2)は、閾値Vthが最大(Vth(max))で移動度μが最小である場合に対応する。また、図8の電圧の立ち上がりおよび立ち下がりタイミングは図6と一致していが、これも図7と同様に、図6と本質的には差はない。
図8のシミュレーション結果から判るとおり、制御配線RiをLow(GL)として、電位配線UiをVcとした後でも、駆動用TFT:Q1のソース・ドレイン間電流Idsは0である。
以上、本実施の形態によれば、図6のタイミングチャートから明らかなように、ブランキング期間である時刻4t1〜8t1の期間のうち、データ配線Djに画素回路Aijに対応するbit7のデータを与える時間(選択期間)は時刻4t1〜6t1で済む。データ配線Djには時刻4t1から時刻6t1まで第7ビットの電圧を出力する期間が割り当てられるが、実際、データ配線Djの電圧を画素回路Aijに用いているのは、ゲート配線GiがLowである時刻4t1から時刻5t1までである。時刻6t1から時刻8t1までは他のゲート電極Giにつながる画素回路Aijの第8ビットの電圧をデータ配線Djに出力する期間に割り当てられる。そして、このブランキング期間を自在に伸ばしても、選択期間は2t1の期間のまま変化することはない。
このように本実施の形態では、ブランキング期間のうち一部の時間だけを選択期間とするので、より多くのゲート配線Giを駆動でき、大容量化が可能となる。
ところで、図3で示した時間配列は、図4及び図5のタイミングチャートを示すためにゲート配線数を10本とした例についてのものである。しかし、実際には図9に示すようにゲート配線数320本のQVGA(縦型)の表示を行う。
図9に示す時間配列では各bitの長さを各bitの重みより5bit期間分長くしている。これは、図10のタイミングチャートに示すように、各bit当たりブランキング期間が5bit期間あることを示している。
このブランキング期間が5選択期間である例を図10に示す。図10のタイミングチャートでは、時刻0において、電位配線Uiを電位Vccとして駆動用TFT:Q1のゲート電位をOFF電位とし、ブランキング期間を開始する。そして、同時に制御配線RiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q3をOFF状態とする。
その後、時刻2t1において、制御配線PiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q2をON状態とする。また、同時にゲート配線GiをLow(GL)として、スイッチ用TFT:Q4をON状態とする。そして、同時にデータ配線Djから所望の電位(図10では第4bitの電位)を駆動用TFT:Q1のゲート端子に与え、時刻3t1にてゲート配線GiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q4をOFF状態とする。
その後、時刻8t1で制御配線PiをLow(GL)として、スイッチ用TFT:Q2をOFF状態とする。このことにより、駆動用TFT:Q1のゲート電位はVp−Vthの状態(状態VL)かVHの状態(状態VH)で保持される。
そして、時刻10t1で制御配線RiをLow(GL)として、スイッチ用TFT:Q3をON状態とし、同時に電位配線Uiの電位をVcに変化させる。
このことにより、電位配線Uiを電位Vcとした後、状態VLとした駆動用TFT:Q1を流れる電流は、その閾値電圧に依らずほぼ一定となる。
また、電位配線Uiを電位Vcとした後、状態VHとした駆動用TFT:Q1を流れる電流は0となる。
本実施の形態では、データ配線Djは、少なくとも、各画素の表示データに対応する電位が駆動用TFT(駆動用トランジスタ):Q1のゲート端子に与えられて、コンデンサ(第1コンデンサ)C1に対応する電荷が保持される動作が完了するまで画素に接続されていればよい。従って、各画素は、駆動用TFT(駆動用トランジスタ):Q1の閾値電圧補償期間において、データ配線を占有する必要がない。このように、本実施の形態ではブランキング期間を選択期間の長さとは無関係に長くできるので、より多くのゲート配線Giを駆動でき、大容量化が可能となる。このことは、以下の実施の形態でも同様である。
〔実施の形態2〕
本実施の形態では、本発明の表示装置の第2の例について説明する。
本実施の形態に係る表示装置1も、図2に示す構成は同じであるので、その説明は省略する。
図11に、本実施の形態に係る画素回路Aijの構成を示す。
この画素回路Aijは、図1の画素回路Aijの構成からスイッチ用TFT:Q4(第3スイッチ用トランジスタ)を外し、代わりに、駆動用TFT:Q1(駆動用トランジスタ)のゲート端子(電流制御端子)とデータ配線Djとの間にn型のスイッチ用TFT:Q5(第4スイッチ用トランジスタ)が配置されたものである。その他は、図1の画素回路Aijと同様なので、ここではそれ以上の説明は省略する。
以下、この画素回路Aijの動作を図12のタイミングチャートを用いて説明する。
図12においてUi,Gi,Ri,Piは画素回路Aijに対応し、Ui+1,Gi+1,Ri+1,Pi+1は画素回路Ai+1jに対応する。Djはデータ配線Djに供給する第1bit〜第8bitのデータを示している。
図12のタイミングチャートでは、ブランキング期間は、制御配線RiがHighとなる、または電位配線UiがVccとなる、時刻t1〜11t1の期間である。また、閾値補償期間(第1期間)は、制御配線PiがHighとなる、時刻4t1〜10t1の期間である。また、時刻2t1〜4t1の期間は画素回路Aijに第4bitのデータを設定する選択期間である。
時刻t1において、電位配線Uiを電位Vccとして駆動用TFT:Q1のゲート電位をOFF電位とし、同時に、制御配線RiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q3をOFF状態とする。
その後、時刻2t1〜3t1の期間に、ゲート配線GiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q5をON状態とする。そしてこのとき、データ配線Djから与える電位をVLとするか、VHとするかにより、駆動用TFT:Q1をON状態にするか、OFF状態にするかを設定する。
即ち、電源配線Vpの電位をVp、駆動用TFT:Q1の閾値電圧の絶対値がばらつきの最大(絶対値が最大)でVth(max)、ばらつきの最小(絶対値が最小)でVth(min)であるとして、
VL<Vp−Vth(max)
VH>Vp−Vth(min)
とする。
例えば、データ配線Djから与える電位をVLとすると、駆動用TFT:Q1のゲート電位はVLとなる。このため、駆動用TFT:Q1はその閾値電圧Vthに依らずON状態となる。逆に、データ配線Djから与える電位をVHとすると、駆動用TFT:Q1のゲート電位はVHとなる。このため、駆動用TFT:Q1はその閾値電圧Vthに依らずOFF状態となる。
その後、時刻4t1において制御配線PiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q2をON状態とする。このことにより、ON状態の駆動用TFT:Q1のゲート電位はVp−Vthに変化する。一方、OFF状態の駆動用TFT:Q1のゲート電位はVHのままとなる。
その後、時刻10t1で制御配線PiをLow(GL)として、スイッチ用TFT:Q2をOFF状態とする。このことにより、駆動用TFT:Q1のゲート電位はVp−Vthの状態(状態VL)かVHの状態(状態VH)で保持される。
そして、時刻11t1で制御配線RiをLow(GL)として、スイッチ用TFT:Q3をON状態とし、電位配線Uiの電位をVcに変化させる。
このとき、
VH−(Vcc−Vc)>Vp−Vth(min)
としておけば、状態VHの駆動用TFT:Q1はOFF状態のままとなる。一方、状態VLの駆動用TFT:Q1のゲート電位は
Vp−Vth−(Vcc−Vc)
となり、駆動用TFT:Q1の閾値電圧Vthに依らず駆動用TFT:Q1に一定電流が流れる状態となる。
このように、本実施の形態によれば、図12のタイミングチャートから明らかなように、ブランキング期間のうち、データ配線Djに所望の電位VH/VLを与える時間(選択期間)は、閾値補償期間が時刻4t1〜10t1の期間であるのに対し、時刻2t1〜4t1の期間で済む。そして、このブランキング期間を自在に伸ばしても、選択期間は2t1の期間のままで済ませられる。本実施の形態では、第1期間としての閾値補償期間は、データ配線Djから各画素の表示データに対応する電位が駆動用TFTQ1のゲート端子に与えられて、コンデンサC1に、対応する電荷が保持された状態から始まる。時刻11t1以降は第2期間となる。
このように本実施の形態によれば、ブランキング期間のうち一部の時間だけを選択期間とするので、より多くのゲート配線Giを駆動でき、大容量化が可能となる。
次に、図13に、駆動用TFTをn型の駆動用TFT:Q6とする場合の画素回路Aijの構成を示しておく。
図13では、電源配線Vpと共通電極Vcomとの間に、第1スイッチ用TFT:Q8(第1スイッチ用トランジスタ)と駆動用TFT:Q6(駆動用トランジスタ)と有機EL:EL1(電気光学素子)がこの順で直列に接続されている。また、駆動用TFT:Q6のゲート端子(電流制御端子)にはコンデンサC2(第1コンデンサ)の一方端子が接続され、駆動用TFT:Q6のゲート端子とドレイン端子(電流出力端子)との間にはスイッチ用TFT:Q7(第2スイッチ用トランジスタ)が接続されている。
コンデンサC2の他方端子は電位配線Ui(第1配線)に接続され、駆動用TFT:Q6(駆動用トランジスタ)のゲート端子(電流制御端子)とデータ配線Djとの間にスイッチ用TFT:Q9(第4スイッチ用トランジスタ)が接続されている。各スイッチ用TFT:Q7,Q8,Q9のゲート端子は順に制御配線Pi、制御配線Ri、ゲート配線Giに接続されている。
なお、駆動用TFT:Q6およびスイッチ用TFT:Q7,Q8,Q9はn型TFTである。
図14に、この画素回路Aijのタイミングチャートを示す。
図14のタイミングチャートでは、駆動用TFT:Q6がn型であることから、Vcc<Vcとなる。また、信号配線Riの極性が図12とは反対となるが、これは、図13の画素回路構成では制御配線Riに繋がるスイッチ用TFT:Q8(第1スイッチ用トランジスタ)がn型であるからである。
それ以外、図14のタイミングチャートは図12のタイミングチャートと等しいので、ここでは説明は省略する。
このように、本実施の形態は、駆動用TFTがp型の場合だけでなく、n型の場合にも成り立つ。
〔実施の形態3〕
本実施の形態では、本発明の表示装置の第3の例について説明する。
本実施の形態に係る表示装置1も、図2に示す構成は同じであるので、その説明は省略する。
図15に、本実施の形態に係る画素回路Aijの構成を示す。
この画素回路Aijは、図1の画素回路Aijの構成からスイッチ用TFT:Q4(第3スイッチ用トランジスタ)を外し、代わりに、駆動用TFT:Q1(駆動用トランジスタ)のドレイン端子(電流出力端子)とデータ配線Djとの間にコンデンサC3(第2コンデンサ)を接続したものとなっている。また、スイッチ用TFT:Q4のゲート電圧を制御するためのゲート配線Giも外してある。その他は、図1の画素回路Aijと同様なので、ここではそれ以上の説明は省略する。
以下、この画素回路Aijの動作を図16のタイミングチャートを用いて説明する。
図16においてUi,Ri,Ciは画素回路Aijに対応し、Ui+1,Ri+1,Ci+1は画素回路Ai+1jに対応する。Djはデータ配線Djに供給する第1bit〜第8bitのデータを示している。
図16のタイミングチャートでは、ブランキング期間は、電位配線Uiが電位Vccとなる、時刻0〜10t1の期間である。また、閾値補償期間(第1期間)は、後述の説明から分かるように時刻8t1〜9t1の期間である。また、時刻8t1〜10t1の期間は画素回路Aijに第3bitのデータを設定する選択期間である。
データ配線Djに供給されるbitデータは、OFF状態に対応するデータである場合には2t1分の選択期間の前半でVH、後半でVLとなり、ON状態に対応するデータである場合には選択期間の前半でVL、後半でVHとなる。
時刻8t1〜10t1の選択期間に先立ち、時刻0において、電位配線Uiを電位Vccとして駆動用TFT:Q1のゲート電位をOFF電位とする。そして、時刻t1において、制御配線CiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q2をON状態とする。このとき、制御配線RiはLow(GL)のままなので、スイッチ用TFT:Q3はON状態である。この結果、駆動用TFT:Q1のゲート電位が低下し、駆動用TFT:Q1はON状態となる。
その後、時刻2t1において、制御配線RiがHigh(GH)となるので、スイッチ用TFT:Q3がOFF状態となる。その後、データ配線Djが電位VLとなる毎に、駆動用TFT:Q1のゲート電位が、コンデンサC3を通して変化する。その結果、駆動用TFT:Q1の閾値電圧をVthとすると、駆動用TFT:Q1のゲート電位はVp−Vthとなる。
そこで、時刻9t1において制御信号CiをLow(GL)としてスイッチ用TFT:Q2をOFF状態とする。このとき、この直前に、データ配線Djの電位がVL(第3bitのデータがONとなるデータ)であれば、駆動用TFT:Q2のゲート電位はVp−Vthとなる。データ配線Djの電位がVH(第3bitのデータがOFFとなるデータ)であれば、駆動用TFT:Q2のゲート電位はVp−Vth+(VH−VL)となる。
その後、時刻10t1において、電位配線Uiの電位をVccからVcへ変化させ、駆動用TFT:Q1のゲート電位を設定する。このため、時刻9t1においてデータ配線Djの電位がVLのとき、駆動用TFT:Q1のゲート電位は時刻10t1においてVp−Vth−Vcc+Vcとなり、駆動用TFT:Q1はON状態となる。一方、時刻9t1においてデータ配線Djの電位がVHのとき、駆動用TFT:Q1のゲート電位は時刻10t1においてVp−Vth+(VH−VL)−Vcc+Vcとなる。そこで、VH−VL>Vcc−Vcとすれば、駆動用TFT:Q1はOFF状態となる。
このことにより、時刻10t1において電位配線Uiの電位をVccからVcへ変化させることで、時刻間9t1においてデータ配線Djの電位がVLの場合の駆動用TFT:Q1は、時刻10t1においてON状態となる。また、時刻9t1においてデータ配線Djの電位がVHの場合の駆動用TFT:Q1は、時刻10t1においてOFF状態となる。
そして、時刻9t1において、データ配線Djの電位がVLの場合、駆動用TFT:Q1の出力電流は駆動用TFT:Q1の閾値電圧のばらつきに依らず一定となる。
このように、本実施の形態によれば、図15の画素回路Aijを用いることにより、ブランキング期間である時刻0〜10t1の期間のうち、データ配線Djに所望の電位VH/VLを与える時間(選択期間)は時刻8t1〜10t1の2t1分で済む。そして、このブランキング期間を自在に伸ばしても、選択期間は2t1の期間のままで済ませられる。本実施の形態では、第1期間としての閾値補償期間は、データ配線Djから各画素の表示データに対応する電位が駆動用TFTQ1のゲート端子に与えられて、コンデンサC1に、対応する電荷が保持される動作と同時(時刻8t1〜9t1)に行われる。時刻10t1以降は第2期間となる。
このように本実施の形態によれば、ブランキング期間のうち一部の期間だけを選択期間とするので、より多くのゲート配線Giを駆動でき、大容量化が可能となる。
次に、図17に駆動用TFT:Q1のドレイン端子(電流出力端子)とデータ配線Dj(第2の配線)の間にコンデンサC4(第2コンデンサ)とスイッチ用TFT:Q10(第8スイッチ用トランジスタ)とを接続した回路構成を示す。
データ配線Dj(第2の配線)に設けたコンデンサC4(第2コンデンサ)の容量が大きいときはデータ配線Djの配線容量が増えて、波形が歪みやすくなり、選択期間内に波形が立ち上がらなくなる可能性がある。従って、それを防ぐために、コンデンサC4(第2コンデンサ)と直列にスイッチ用TFT:Q10(第8スイッチ用トランジスタ)を接続し、制御配線RiがLowとなっている間にコンデンサC4と駆動用TFT:Q1との接続を絶つのが有効である。スイッチ用TFT:Q10がOFFになると、コンデンサC4と駆動用TFT:Q1との間の接続が絶たれるので、コンデンサC4の端子の1つがオープンになって、コンデンサC4の容量はデータ配線Djの配線容量として働かなくなる。
この図17に対応するタイミングチャートは図16と同じであるので、ここではその説明を省略する。
〔実施の形態4〕
本実施の形態では、本発明の表示装置の第4の例について説明する。
本実施の形態に係る表示装置1も、図2に示す構成は同じであるので、その説明は省略する。
図18に、本実施の形態に係る画素回路Aijの構成を示す。
この画素回路Aijは、データ配線Djとゲート配線Giとが交差する付近に駆動用TFT:Q1(駆動用トランジスタ)と有機EL:EL1(電気光学素子)とが配置されたものである。そして、電源配線Vpと共通配線Vcomとの間に、スイッチ用TFT:Q12(第6スイッチ用トランジスタ)と、駆動用TFT:Q1と、スイッチ用TFT:Q3(第1スイッチ用トランジスタ)と有機EL:EL1とがこの順で直列に接続されている。
駆動用TFT:Q1のゲート端子(電流制御端子)と電源配線Vpとの間にはコンデンサC5(第1コンデンサ)が接続されている。また、駆動用TFT:Q1のゲート端子とドレイン端子(電流出力端子)との間にはスイッチ用TFT:Q2(第2スイッチ用トランジスタ)が接続されている。また、駆動用TFT:Q1のソース端子(基準電位端子)とデータ配線Djとの間にスイッチ用TFT:Q11(第5スイッチ用トランジスタ)が接続されている。
各スイッチ用TFT:Q2,Q3のゲート端子は順に制御配線Pi,Riに接続され、スイッチ用TFT:Q11,Q12のゲート端子はゲート配線Giに接続されている。
なお、駆動用TFT:Q1およびスイッチ用TFT:Q3,Q12はp型TFTであり、スイッチ用TFT:Q2,Q11はn型TFTである。
以下、この画素回路Aijの動作を図19のタイミングチャートを用いて説明する。
図19においてGi,Ri,Piは画素回路Aijに対応し、Gi+1,Ri+1,Pi+1は画素回路Ai+1jに対応する。Djはデータ配線Djに供給する第1bit〜第8bitのデータを示している。
図19のタイミングチャートでは、ブランキング期間は、制御配線RiがHighとなる、時刻3t1〜6t1の期間である。あるいは、ゲート配線GiがHighとなる、時刻2t1〜6t1の期間をブランキング期間とすることもできる。また、閾値補償期間(第1期間)は、後述の説明から分かるように、時刻4t1〜5t1の期間である。また、時刻4t1〜6t1の期間は画素回路Aijに第7bitのデータを設定する選択期間である。
時刻2t1において、ゲート配線GiをHigh(GH)としてスイッチ用TFT:Q12をOFF状態として、スイッチ用TFT:Q11をON状態とする。また、同時に制御配線PiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q2をON状態とする。制御配線Riは時刻3t1までLow(GL)のままなので、駆動用TFT:Q1のゲート電位は低下し、駆動用TFT:Q1はON状態となる。そして、データ配線Djからスイッチ用TFT:Q11、駆動用TFT:Q1、スイッチ用TFT:Q3を通して有機EL:EL1へ電流が流れる。
その後、時刻3t1において、制御配線RiがHigh(GH)となるので、スイッチ用TFT:Q3がOFF状態となる。そして、第7bitのデータがデータ配線Djに与えられ始める時刻4t1から、時刻5t1において制御配線PiがLow(GL)となってスイッチ用TFT:Q2がOFFとなるまで、駆動用TFT:Q1の閾値補償期間が続く。この閾値補償期間の最後にデータ配線Djに与えられる電位をVdaとすると、駆動用TFT:Q1のゲート電位はVda−Vthとなる。そして、この駆動用TFT:Q1のゲート電位が、時刻5t1において制御配線PiがLow(GL)となることで、保持される。
その後、時刻6t1において、ゲート配線GiをLow(GL)としてスイッチ用TFT:Q11をOFF状態として、スイッチ用TFT:Q12をON状態とする。この結果、駆動用TFT:Q1のソース端子電位は電位Vdaから電位Vpに変化する。一方、駆動用TFT:Q1のゲート電位はVda−Vthから変化しない。
その結果、選択期間である時刻4t1〜6t1の期間においてデータ配線Djに供給する電位Vdaと電源配線Vpの電位Vpとの間に
Vp>Vda
の関係があれば、駆動用TFT:Q1のゲート・ソース間電圧Vdsの絶対値がVp−Vdaだけ大きくなるので、駆動用TFT:Q1はON状態となる。
逆に、
Vp<Vda
であれば、駆動用TFT:Q1のゲート・ソース間電圧Vdsの絶対値がVda−Vpだけ小さくなるので、駆動用TFT:Q1はOFF状態となる。
その結果、上記ON状態となった駆動用TFT:Q1を流れる電流は、その閾値電圧Vthに依らず一定となる。本実施の形態では、第1期間としての閾値補償期間は、データ配線Djから各画素の表示データに対応する電位が駆動用TFTQ1のゲート端子に与えられて、コンデンサC1に、対応する電荷が保持される動作と同時(時刻4t1〜5t1)に行われる。時刻6t1以降は第2期間となる。
以上のように、本実施の形態によれば、また、上記ブランキング期間のうち一部の時間だけ選択期間とするので、より多くのゲート配線Giを駆動でき、大容量化が可能となる。
〔実施の形態5〕
本実施の形態では、本発明の表示装置の第5の例について説明する。
本実施の形態に係る表示装置1も、図2に示す構成は同じであるので、その説明は省略する。
図20に、本実施の形態に係る画素回路Aijの構成を示す。
この画素回路Aijでも、データ配線Djとゲート配線Giとが交差する付近に駆動用TFT:Q1(駆動用トランジスタ)と有機EL:EL1(電気光学素子)とが配置されている。
そして、電源配線Vpと共通配線Vcomとの間に駆動用TFT:Q1と、スイッチ用TFT:Q3(第1スイッチ用トランジスタ)と、有機EL:EL1とがこの順で直列に接続されている。
駆動用TFT:Q1のゲート端子(電流制御端子)にはコンデンサC8(第1コンデンサ)の一方端子が接続され、そのコンデンサC8の他方端子と電位配線Vs(第2配線)との間にはスイッチ用TFT:Q15(第8スイッチ用トランジスタ)が接続されている。また、コンデンサC8の他方端子とデータ配線Djとの間にスイッチ用TFT:Q14(第7スイッチ用トランジスタ)が接続されている。
駆動用TFT:Q1のゲート端子とドレイン端子(電流出力端子)の間にはスイッチ用TFT:Q2(第2スイッチ用トランジスタ)が接続されている。
各スイッチ用TFT:Q2,Q3ゲート端子は、順に制御配線Pi,Riに接続され、スイッチ用TFT:Q14,15のゲート端子はゲート配線Giに接続されている。
この、駆動用TFT:Q1,スイッチ用TFT:Q3,Q15はp型TFTであり、スイッチ用TFT:Q2,Q14はn型TFTである。
以下、この画素回路Aijの動作を図21のタイミングチャートを用いて説明する。
図26においてGi,Ri,Piは画素回路Aijに対応し、Gi+1,Ri+1,Pi+1は画素回路Ai+1jに対応する。Djはデータ配線Djに供給する第1bit〜第8bitのデータを示している。
図21のタイミングチャートでは、ブランキング期間は、制御配線RiがHighとなる、時刻3t1〜6t1の期間である。あるいは、ゲート配線GiがHighとなる、時刻2t1〜6t1の期間をブランキング期間とすることもできる。また、閾値補償期間(第1期間)は、後述の説明から分かるように、時刻4t1〜5t1の期間である。また、時刻4t1〜6t1の期間は画素回路Aijに第7bitのデータを設定する選択期間である。
時刻2t1において、ゲート配線GiをHigh(GH)としてスイッチ用TFT:Q15をOFF状態として、スイッチ用TFT:Q14をON状態とする。また、同時に制御配線PiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q2をON状態とする。制御配線Riは時刻3t1までLow(GL)のままなので、駆動用TFT:Q1のゲート電位は低下し、駆動用TFT:Q1はON状態となる。そして、電源配線Vpから駆動用TFT:Q1、スイッチ用TFT:Q3を通して有機EL:EL1へ電流が流れる。
その後、時刻3t1において、制御配線RiがHigh(GH)となるので、スイッチ用TFT:Q3がOFF状態となる。そして、第7bitのデータがデータ配線Djに与えられ始める時刻4t1から、時間5t1において制御配線PiがLow(GL)となってスイッチ用TFT:Q2がOFFとなるまで、駆動用TFT:Q1の閾値補償期間が続く。
この閾値補償期間の最後にデータ配線Djに与えられる電位をVdaとすると、駆動用TFT:Q1のゲート電位はVp−Vthとなる。そして、コンデンサC8の両端に溜まる電荷はVda−(Vp−Vth)となる。
そして、この駆動用TFT:Q1のゲート電位が、時刻5t1において制御配線PiがLow(GL)となることで、保持される。
その後、時刻6t1において、ゲート配線GiをLow(GL)としてスイッチ用TFT:Q14をOFF状態として、スイッチ用TFT:Q15をON状態とする。
この結果、コンデンサC8の他方端子電位は電位VdaからVsに変化する。
その結果、選択期間である時刻4t1〜6t1の期間においてデータ配線Djに供給する電圧Vdaと電位配線Vsの電位Vsとの間に、
Vs<Vda
の関係がれば、駆動用TFT:Q1のゲート・ソース間電圧Vdsの絶対値が大きくなるので、駆動用TFT:Q1はON状態となる。
逆に、
Vs>Vda
であれば、駆動用TFT:Q1のゲート・ソース間電圧Vdsの絶対値が小さくなるので、駆動用TFT:Q1はOFF状態となる。
その結果、上記ON状態となった駆動用TFT:Q1を流れる電流は、その閾値電圧Vthに依らず一定となる。本実施の形態では、第1期間としての閾値補償期間は、データ配線Djから各画素の表示データに対応する電位が駆動用TFTQ1のゲート端子に与えられて、コンデンサC1に、対応する電荷が保持される動作と同時(時刻4t1〜5t1)に行われる。時刻6t1以降は第2期間となる。
また、上記ブランキング期間のうち一部の時間だけ選択期間とするので、より多くのゲート配線Giを駆動でき、大容量化が可能となる。
〔実施の形態6〕
本実施の形態では、本発明の表示装置の第6の例について説明する。
本実施の形態に係る表示装置1も、図2に示す構成は同じであるので、その説明は省略する。
図22に、本実施の形態に係る画素回路Aijの構成を示す。
この画素回路Aijでも、データ配線Djとゲート配線Giとが交差する付近に駆動用TFT:Q1(駆動用トランジスタ)と有機EL:EL1(電気光学素子)とが配置されている。そして、電源配線Vpと共通配線Vcomとの間に駆動用TFT:Q1と、スイッチ用TFT:Q3(第1スイッチ用トランジスタ)と、有機EL:EL1とがこの順で直列に接続されている。
駆動用TFT:Q1のゲート端子(電流制御端子)にはコンデンサC6(第1コンデンサ)の一方端子が接続され、そのコンデンサC6の他方端子と電源配線Vpとの間にはコンデンサC7(第3コンデンサ)が接続されている。また、コンデンサC6の他方端子とデータ配線Djとの間にスイッチ用TFT:Q13(第7スイッチ用トランジスタ)が接続されている。駆動用TFT:Q1のゲート端子とドレイン端子(電流出力端子)との間にはスイッチ用TFT:Q2(第2スイッチ用トランジスタ)が接続されている。
各スイッチ用TFT:Q2,Q3,Q13のゲート端子は、順に制御配線Pi、制御配線Ri、ゲート配線Giに接続されている。
また、駆動用TFT:Q1およびスイッチ用TFT:Q3はp型TFTであり、スイッチ用TFT:Q2,Q13はn型TFTである。
なお、この画素回路構成で用いる時間分割階調表示は、図23に示す時間配列とする。即ち、第1bit〜第8bitの各重みは1:2:4:7:14:17:18:0とする。この64階調表示を、各画素で表示する順番をbit重みが18:17:1:2:7:4:14:0となるよう並べ替える。そして、最後の重み0の第8bitのデータは全期間をブランキング期間とし、長さを9bit期間とする。第1bit〜第7bitにはブランキング期間は存在しない。
以下、この画素回路Aijの動作を図24のタイミングチャートを用いて説明する。
図24においてGi,Ri,Piは画素回路Aijに対応し、Gi+1,Ri+1,Pi+1は画素回路Ai+1jに対応する。Djはデータ配線Djに供給する第1bit〜第8bitのデータを示している。
時刻14t1〜16t1の期間は画素回路Aijに第8bitのデータを設定する選択期間である。時刻14t1〜15t1にかけて、ゲート配線GiをHigh(GH)としてスイッチ用TFT:Q13をON状態として、データ配線Djより電位Vxを入力する。その後、時刻15t1において制御配線PiをHigh(GH)としてスイッチ用TFT:Q2をON状態とし、この電位Vxに対応する電荷をコンデンサC6,C7に保持させる。制御配線Riは時刻16t1までLow(GL)のままなので、駆動用TFT:Q1のドレイン電位は低下する。駆動用TFT:Q1のドレイン端子とゲート端子とはスイッチ用TFT:Q2で短絡されているので、駆動用TFT:Q1のゲート電位も低下し、駆動用TFT:Q1はON状態となる。そして、電源配線Vpから駆動用TFT:Q1およびスイッチ用TFT:Q3を通して有機EL:EL1へ電流が流れる。
その後、時刻16t1において、制御配線RiをHigh(GH)とし、スイッチ用TFT:Q3をOFF状態とする。そして、時刻31t1で制御配線PiをLowとする迄、この状態を保持する。
この結果、電源配線Vpの電位をVp、駆動用TFT:Q1の閾値電圧をVthとすると、駆動用TFT:Q1のゲート電位はVp−Vthとなる。
そして、時刻31t1において、制御配線PiをLow(GL)として、この駆動用TFT:Q1のゲート電位Vp−Vthを保持する。
本実施の形態では、上記コンデンサC6の両端の電位差を設定するために、この全期間がブランキング期間である第8bitデータが必要である。
即ち、第8bitデータとしてVHを用い、コンデンサC7の両端のデンサをVp−VHに設定する(図24では時刻14t1〜15t1の間がこの設定期間になる)。そして、図24に示すように、その後、時刻15t1〜31t1の間(この長さはブランキング期間以内なら適当でも良い)、制御配線Piをハイとして、スイッチ用TFT:Q2をオンさせることで、駆動用TFT:Q1の閾値補償を行う。その結果、コンデンサC6の両端の電位差はVH−(Vp−Vth)となる。
このように、他のbitのデータ書き込みにブランキング期間がないため、この第8bitデータ表示期間(時刻14t1〜32t1の期間)をブランキング期間として用い、駆動用TFT:Q1の閾値補償を行うのがこの実施の形態である。
次に、時刻32t1において、制御配線RiをLow(GL)としてスイッチ用TFT:Q3をON状態とする。また、時刻32t1〜33t1にかけ、ゲート配線GiをHigh(GH)として、スイッチ用TFT:Q13をONとして、データ配線DjよりコンデンサC6,C7へ第7bitに対応した電位Vdaを与える。
この電位Vdaと先に与えた電位Vxとの間に、
Vx>Vda
の関係があれば、駆動用TFT:Q1のゲート・ソース間電圧Vgsの絶対値が大きくなり、駆動用TFT:Q1はON状態となる。
逆に、
Vx<Vda
であれば、駆動用TFT:Q1のゲート・ソース間電圧Vgsの絶対値が小さくなるので、駆動用TFT:Q1はOFF状態となる。
第1bit〜第7bitの表示について詳述すれば以下の通りである。
図24にあるように、ゲート配線GiがHighのとき、スイッチ用TFT:Q13がONになって、コンデンサC7の電位をVHかVLに置き換える。
このとき、コンデンサC6の電荷は変化しないので、VH(オフ)のとき駆動用TFT:Q1のゲート電位はVp−Vth(Vth>0)となる。即ち、このときのコンデンサC6の両端の電位はVH−(Vp−Vth)となる。VL(オン)のとき駆動用TFT:Q1のゲート電位はVp−Vth−VH+VL(Vth>0)となる。
VH>VLであるから、駆動用TFT:Q1のゲート電位はVp−Vthより低い電圧(即ちオン電圧)になる。
このようにゲート配線GiがHighの時のデータ配線Djの電位により、駆動用TFT:Q1のゲート電位が設定される。
本実施の形態では、第1期間としての閾値補償期間は、データ配線Djから各画素の表示データに対応する電位が第8bitのデータの電位で代用されて駆動用TFTQ1のゲート端子に与えられて、コンデンサC1に、対応する電荷が保持された状態から始まる。第2期間は、第1bit〜第7bitのそれぞれについてゲート配線GiがHighになる時刻以降の期間(図24の第7bitでは時刻32t1以降の期間)となる。
このように本実施の形態によれば、閾値補償期間のうち一部の時間だけ選択期間とするので、より多くのゲート配線Giを駆動でき、大容量化が可能となる。このように、本発明の効果は明らかである。
以上、各実施の形態について述べた。
以上のように本発明の表示装置およびその駆動方法によれば、各画素は、駆動用トランジスタ(Q1)の閾値電圧補償期間において、データ配線(データ配線Dj)を占有する必要がない。このため、1画素当たりの選択期間を短くでき、表示できる画素数を増やすことができる。
特に、1フレームに複数回、駆動用トランジスタ(Q1)の出力状態を切り替えて時間分割階調表示を行う場合、駆動用トランジスタ(Q1)の出力状態を設定するためにデータ配線(データ配線Dj)を占有できる時間(選択期間)を短くする必要がある。
例えば、8bit階調の場合、QVGAを表示するためには、1回当たりのデータ配線(データ配線Dj)の占有時間は
1/(60×320×8)≒6.5μs
以下に収める必要がある。ここで、「60」は1秒当たりのフレーム数、「320」は図9の320ライン、「8」は図4の1単位時間の占有時間数である。
しかし、従来例で示した画素回路構成及びその駆動方法では、1回当たりのデータ配線(データ配線Dj)を占有時間が数十μs必要であり、QVGA表示はできないことになる。
一方、本発明を用いれば、1回当たりのデータ配線(データ配線Dj)を数μs以下に収められるので、QVGA表示も可能となる。
このように、本発明を用いれば、表示パネルの大容量化が可能となるので、その効果は明らかである。
本発明は、電流駆動型の電気光学素子を用いる表示装置に広く適用することができる。
本発明の実施の形態1に係る表示装置における画素回路構成を示す回路図である。 本発明の表示装置の構成を示す回路ブロック図である。 本発明の実施の形態1〜5に係る表示装置の第1の時間配列を示す図である。 図3の時間配列における1フレーム期間のデータ信号を示す前半部分のタイミング図である。 図3の時間配列における1フレーム期間のデータ信号を示す後半部分のタイミング図である。 図4の画素回路の動作タイミングを示す第1の波形図である。 図4の画素回路において、駆動用TFTのゲート電位Vg,ドレイン電位Vdおよびソース・ドレイン間電流Idsの変化をシミュレーションした結果を示す第1のグラフである。 図4の画素回路において、駆動用TFTのゲート電位Vg,ドレイン電位Vdおよびソース・ドレイン間電流Idsの変化をシミュレーションした結果を示す第2のグラフである。 本発明の実施の形態1〜5に係る表示装置の第2の時間配列を示す図である。 図4の画素回路の動作タイミングを示す第2の波形図である。 本発明の実施の形態2に係る表示装置における画素回路構成を示す回路図である。 図11の画素回路及び駆動回路の動作タイミングを示す波形図である。 本発明の実施の形態2に係る表示装置における変形例の画素回路構成を示す回路図である。 図13の画素回路及び駆動回路の動作タイミングを示す波形図である。 本発明の実施の形態3に係る表示装置における画素回路構成を示す回路図である。 図15の画素回路及び駆動回路の動作タイミングを示す波形図である。 本発明の実施の形態3に係る表示装置における変形例の画素回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態4に係る表示装置における画素回路構成を示す回路図である。 図18の画素回路及び駆動回路の動作タイミングを示す波形図である。 本発明の実施の形態5に係る表示装置における画素回路構成を示す回路図である。 図20の画素回路及び駆動回路の動作タイミングを示す波形図である。 本発明の実施の形態6に係る表示装置における画素回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態6に係る表示装置の時間配列を示す図である。 図22の画素回路構成の動作タイミングを示す波形図である。 従来の表示装置における画素回路の第1の構成例を示す回路図である。 従来の表示装置における画素回路の第2の構成例を示す回路図である。
符号の説明
Q1 駆動用TFT(駆動用トランジスタ)
Q2 スイッチ用TFT(第2スイッチ用トランジスタ)
Q3 スイッチ用TFT(第1スイッチ用トランジスタ)
Q4 スイッチ用TFT(第3スイッチ用トランジスタ)
Q5 スイッチ用TFT(第5スイッチ用トランジスタ)
Q6 駆動用TFT(駆動用トランジスタ)
Q7 スイッチ用TFT(第2スイッチ用トランジスタ)
Q8 スイッチ用TFT(第1スイッチ用トランジスタ)
Q9 スイッチ用TFT(第4スイッチ用トランジスタ)
Q11 スイッチ用TFT(第5スイッチ用トランジスタ)
Q12 スイッチ用TFT(第6スイッチ用トランジスタ)
Q13 スイッチ用TFT(第7スイッチ用トランジスタ)
Q14 スイッチ用TFT(第7スイッチ用トランジスタ)
Q15 スイッチ用TFT(第8スイッチ用トランジスタ)
C1 コンデンサ(第1コンデンサ)
C3 コンデンサ(第2コンデンサ)
C4 コンデンサ(第2コンデンサ)
C5 コンデンサ(第1コンデンサ)
C6 コンデンサ(第1コンデンサ)
C7 コンデンサ(第3コンデンサ)
EL1 有機EL(電気光学素子)
Dj データ配線
Ui 電位配線(第1配線)
Vp 電源配線
Vs 電位配線(第2配線)

Claims (14)

  1. 表示光源としての電流駆動型の電気光学素子と、電流制御端子と基準電位端子との間に印加される電圧により制御される出力電流を電流出力端子から上記電気光学素子に駆動電流として供給する駆動用トランジスタとが、マトリックス状に設けられた各画素に配置され、上記駆動電流がデータ配線から上記各画素に供給される、上記電気光学素子の点灯または消灯を示すデジタルの表示データに対応する表示装置において、
    上記駆動用トランジスタと第1スイッチ用トランジスタと上記電気光学素子とが直列に接続され、
    上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に第1コンデンサの一方端子が接続され、
    上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子と上記電流出力端子との間に第2スイッチ用トランジスタが接続され、
    上記第2スイッチ用トランジスタがON状態であるとともに上記第1スイッチ用トランジスタがOFF状態であり、上記データ配線から上記各画素の上記表示データに対応する電位であって、上記表示データが点灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをON状態とする電位が、また、上記表示データが消灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをOFF状態とする電位が、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に伝達される表示データ付与期間と、
    上記表示データ付与期間の後に続く第1期間であって、上記第2スイッチ用トランジスタがON状態であるとともに上記第1スイッチ用トランジスタがOFF状態であり、上記データ配線から上記電流制御端子への上記電位の伝達が遮断される第1期間とを経る動作を行い、
    上記動作を行った後の第2期間において、上記第1コンデンサの他方端子の電位または、上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子の電位が変化することにより、上記駆動用トランジスタの出力電流が設定されることを特徴とする表示装置。
  2. 上記第1コンデンサの上記他方端子は第1配線に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 上記第2期間に上記第1配線の電位が変化して、上記駆動用トランジスタがOFF状態からON状態に変化する、または、OFF状態を維持することにより、上記駆動電流の有無が決定されることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
  4. 上記駆動用トランジスタの上記電流出力端子と上記データ配線との間に第3スイッチ用トランジスタが接続されていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の表示装置。
  5. 上記表示データ付与期間に上記第3スイッチ用トランジスタがON状態となることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
  6. 上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子と上記データ配線との間に第4スイッチ用トランジスタが接続されていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の表示装置。
  7. 上記駆動用トランジスタの上記電流出力端子と上記データ配線とは第2コンデンサを介して接続されていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の表示装置。
  8. 上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子と上記データ配線との間に第5スイッチ用トランジスタが接続され、
    上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子と、上記駆動用トランジスタの出力電流を生成する電源の電位を与える電源配線との間に、第6スイッチ用トランジスタが接続されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  9. 上記第1コンデンサの上記他方端子と、上記駆動用トランジスタの出力電流を生成する電源の電位を与える電源配線との間に、第3コンデンサが接続され、
    上記第1コンデンサの上記他方端子と上記データ配線との間に第7スイッチ用トランジスタが接続されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  10. 上記第1コンデンサの上記他方端子と所定の電位を与える第2配線との間に第8スイッチ用トランジスタが接続され、
    上記第1コンデンサの上記他方端子と上記データ配線との間に第7スイッチ用トランジスタが接続されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  11. 表示光源としての電流駆動型の電気光学素子と、電流制御端子と基準電位端子との間に印加される電圧により制御される出力電流を電流出力端子から上記電気光学素子に駆動電流として供給する駆動用トランジスタとが、マトリックス状に設けられた各画素に配置され、上記駆動電流がデータ配線から上記各画素に供給される、上記電気光学素子の点灯または消灯を示すデジタルの表示データに対応する表示装置において、
    上記駆動用トランジスタと第1スイッチ用トランジスタと上記電気光学素子とが直列に接続され、
    上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に第1コンデンサの一方端子が接続され、
    上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子と上記電流出力端子との間に第2スイッチ用トランジスタが接続され、
    上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子と上記データ配線との間に第4スイッチ用トランジスタが接続され、
    上記データ配線から上記各画素の上記表示データに対応する電位であって、上記表示データが点灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをON状態とする電位が、また、上記表示データが消灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをOFF状態とする電位が、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に与えられて、上記第1コンデンサに、対応する電荷が保持された状態から始まる、あるいは、対応する電荷を保持する動作と同時に行われる第1期間において、上記第2スイッチ用トランジスタがON状態となり、上記第1スイッチ用トランジスタがOFF状態となり、
    第2期間において、上記第1コンデンサの他方端子の電位または、上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子の電位が変化することにより、上記駆動用トランジスタの出力電流が設定されることを特徴とする表示装置。
  12. 表示光源としての電流駆動型の電気光学素子と、電流制御端子と基準電位端子との間に印加される電圧により制御される出力電流を電流出力端子から上記電気光学素子に駆動電流として供給する駆動用トランジスタとが、マトリックス状に設けられた各画素に配置され、上記駆動電流がデータ配線から上記各画素に供給される、上記電気光学素子の点灯または消灯を示すデジタルの表示データに対応する表示装置において、
    上記駆動用トランジスタと第1スイッチ用トランジスタと上記電気光学素子とが直列に接続され、
    上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に第1コンデンサの一方端子が接続され、
    上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子と上記電流出力端子との間に第2スイッチ用トランジスタが接続され、
    上記駆動用トランジスタの上記電流出力端子と上記データ配線とは第2コンデンサを介して接続され、
    上記データ配線から上記各画素の上記表示データに対応する電位であって、上記表示データが点灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをON状態とする電位が、また、上記表示データが消灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをOFF状態とする電位が、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に与えられて、上記第1コンデンサに、対応する電荷が保持された状態から始まる、あるいは、対応する電荷を保持する動作と同時に行われる第1期間において、上記第2スイッチ用トランジスタがON状態となり、上記第1スイッチ用トランジスタがOFF状態となり、
    第2期間において、上記第1コンデンサの他方端子の電位または、上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子の電位が変化することにより、上記駆動用トランジスタの出力電流が設定されることを特徴とする表示装置。
  13. 上記第1コンデンサの上記他方端子は第1配線に接続されていることを特徴とする請求項11または12に記載の表示装置。
  14. 表示光源としての電流駆動型の電気光学素子と、電流制御端子と基準電位端子との間に印加される電圧により制御される出力電流を電流出力端子から上記電気光学素子に駆動電流として供給する駆動用トランジスタとが、マトリックス状に設けられた各画素に配置され、上記駆動電流がデータ配線から上記各画素に供給される、上記電気光学素子の点灯または消灯を示すデジタルの表示データに対応する表示装置において、
    上記駆動用トランジスタと第1スイッチ用トランジスタと上記電気光学素子とが直列に接続され、
    上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に第1コンデンサの一方端子が接続され、
    上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子と上記電流出力端子との間に第2スイッチ用トランジスタが接続された表示装置の駆動方法であって、
    上記第2スイッチ用トランジスタがON状態であるとともに上記第1スイッチ用トランジスタがOFF状態であり、上記データ配線から上記各画素の上記表示データに対応する電位であって、上記表示データが点灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをON状態とする電位が、また、上記表示データが消灯を示すものである場合には上記駆動用トランジスタをOFF状態とする電位が、上記駆動用トランジスタの上記電流制御端子に伝達される表示データ付与期間と、
    上記表示データ付与期間の後に続く第1期間であって、上記第2スイッチ用トランジスタがON状態であるとともに上記第1スイッチ用トランジスタがOFF状態であり、上記データ配線から上記電流制御端子への上記電位の伝達が遮断される第1期間とを経る動作を行い、
    上記動作を行った後の第2期間において、上記第1コンデンサの他方端子の電位または、上記駆動用トランジスタの上記基準電位端子電位を変化させることにより、上記駆動用トランジスタの出力電流を設定することを特徴とする表示装置の駆動方法。
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