JP2009080326A - Active matrix type display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクティブマトリックス型表示装置に係り、特には、映像信号が精度良く書き込まれるようにしたアクティブマトリクス型表示装置に関する。 The present invention relates to an active matrix display device, and more particularly to an active matrix display device in which video signals are written with high accuracy.
有機EL素子を用いたアクティブマトリックス型表示装置が開発されている。この装置では、有機EL素子を駆動する薄膜トランジスタ、即ち駆動トランジスタの特性が画素間でほぼ同一であることが要求される。
しかしながら、薄膜トランジスタは、通常ガラス基板などの絶縁体上に形成されるため、画素間で駆動トランジスタの特性にばらつきが生ずることが多い。
Active matrix display devices using organic EL elements have been developed. In this apparatus, it is required that the characteristics of a thin film transistor for driving an organic EL element, that is, a drive transistor, be substantially the same between pixels.
However, since the thin film transistor is usually formed on an insulator such as a glass substrate, the characteristics of the drive transistor often vary between pixels.
特許文献1には、カレントコピー型の回路を画素回路に採用したアクティブマトリクス型有機EL表示装置が記載されている。この表示装置では、各画素に映像信号として電流信号を供給し、この電流信号に対応した大きさの駆動電流を有機EL素子に流して有機EL素子を発光させる。この技術によると、駆動トランジスタの特性のばらつきが駆動電流の大きさに与える影響を最小とすることができる。
ところで、このカレントコピー型回路では、映像信号が信号線を介して画素回路に書き込まれる前に、信号線および選択された画素回路の駆動薄膜トランジスタのゲート端子の電位は一旦基準の電位に設定される。 By the way, in this current copy type circuit, before the video signal is written to the pixel circuit via the signal line, the potential of the signal line and the gate terminal of the driving thin film transistor of the selected pixel circuit is once set to the reference potential. .
通常は、1ライン毎に映像信号に関係なく、最低階調レベルの電位が定電圧源から信号線および選択された画素回路の駆動薄膜トランジスタのゲート端子に書き込まれる。この供給される最低階調レベル電位は、各画素回路で同じ電位である。即ち、供給される最低階調レベル電位は各画素の駆動薄膜トランジスタの閾値のバラツキを補正した電位ではない。このため、駆動薄膜トランジスタの閾値にバラツキが存在することによって、最低階調ラスタ表示において各画素の明るさが異なり表示ムラが発生していた。 Normally, the potential of the lowest gradation level is written from the constant voltage source to the signal line and the gate terminal of the driving thin film transistor of the selected pixel circuit regardless of the video signal for each line. The supplied minimum gradation level potential is the same potential in each pixel circuit. That is, the supplied minimum gradation level potential is not a potential obtained by correcting the variation in the threshold value of the driving thin film transistor of each pixel. For this reason, due to the variation in the threshold value of the driving thin film transistor, the brightness of each pixel is different and display unevenness occurs in the minimum gradation raster display.
また、低階調の表示を行うときは、一旦信号線および選択された画素回路の駆動薄膜トランジスタのゲート端子の電位を最低階調レベルの電位にした後、低階調に対応する映像信号電流で、低階調表示用の電位とする。しかし、低階調に対応する微小な映像信号電流では1水平期間内に駆動薄膜トランジスタの特性バラツキを補正することは困難である。従って、低階調の表示を行う場合にも表示ムラが発生していた。 When low gradation display is performed, the potential of the signal line and the gate terminal of the driving thin film transistor of the selected pixel circuit is set to the lowest gradation level potential, and then the video signal current corresponding to the low gradation is used. The potential for low gradation display is used. However, it is difficult to correct the characteristic variation of the driving thin film transistor within one horizontal period with a small video signal current corresponding to a low gradation. Therefore, display unevenness has occurred even when low gradation display is performed.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、低階調の映像であっても、駆動薄膜トランジスタの特性ばらつきの影響を受けずに表示ムラの少ないアクティブマトリックス型表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides an active matrix display device with little display unevenness without being affected by variations in characteristics of driving thin film transistors even for low gradation images. For the purpose.
上記課題を解決するための本発明は、表示素子を駆動する駆動トランジスタを含む画素部が基板上にマトリックス状に配置された表示部と、列毎に設けられて各列のそれぞれの画素部と接続する信号線に信号を供給する信号供給部と、行毎に設けられて各列のそれぞれの画素部と接続する選択線を介して前記画素部を選択すると共に、当該画素部が前記信号線から前記信号を取り込むための当該画素部の内部回路を切り換える画素選択部と、前記画素選択部の動作と前記信号供給部からの信号の供給とを制御して前記画素部に対して表示がされるように制御する制御部とを備え、前記信号供給部は、電圧を保持する電圧保持部と、映像信号に対応する階調電圧を出力する階調電圧出力部と、映像信号に対応する階調電流を出力する階調電流出力部とを有し、前記制御部は、前記保持された電圧と前記階調電圧出力部が出力する階調電圧とを加算して前記駆動トランジスタのゲート端子に第1の所定時間印加する電圧書込み期間と、前記階調電流出力部からの階調電流を前記信号線に第2の所定時間供給する電流書込み期間と、前記駆動トランジスタを第3の所定期間ダイオード接続する補正期間とを発生させるアクティブマトリックス型表示装置である。 In order to solve the above problems, the present invention provides a display unit in which a pixel unit including a driving transistor for driving a display element is arranged in a matrix on a substrate, a pixel unit provided for each column, The pixel unit is selected through a signal supply unit that supplies a signal to a signal line to be connected and a selection line that is provided for each row and connects to each pixel unit in each column. The pixel selection unit that switches the internal circuit of the pixel unit for taking in the signal from the control unit, the operation of the pixel selection unit, and the signal supply from the signal supply unit are controlled and displayed on the pixel unit. The signal supply unit includes a voltage holding unit that holds a voltage, a gradation voltage output unit that outputs a gradation voltage corresponding to the video signal, and a level that corresponds to the video signal. Gradation current output to output regulated current And the control unit adds the held voltage and the grayscale voltage output from the grayscale voltage output unit and applies the voltage to the gate terminal of the drive transistor for a first predetermined time. An active period for generating a period, a current writing period for supplying a gradation current from the gradation current output unit to the signal line for a second predetermined period, and a correction period for diode-connecting the driving transistor for a third predetermined period It is a matrix type display device.
本発明によれば、低階調の映像であっても、駆動薄膜トランジスタの特性ばらつきの影響を受けずに表示ムラの少ないアクティブマトリックス型表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an active matrix display device with little display unevenness without being affected by variations in characteristics of driving thin film transistors even for low gradation images.
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
なお以下の実施の形態では、アクティブマトリックス型表示装置の内、有機EL表示装置について説明するが、本発明は有機ELに限定されない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same referential mark is attached | subjected to the component which exhibits the same or similar function, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
In the following embodiments, an organic EL display device will be described among the active matrix display devices, but the present invention is not limited to the organic EL.
図1は、本発明の実施の形態に係る表示装置を概略的に示すブロック図である。この表示装置10は、アクティブマトリクス型駆動方式を採用した下面発光型の有機EL表示装置である。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing a display device according to an embodiment of the present invention. The display device 10 is a bottom emission organic EL display device that employs an active matrix driving method.
表示装置10のガラスなどの絶縁支持基板100上には、マトリックス状に配置された画素部PX(1,1)、PX(2,1)・・・、複数の画素選択走査線S1a〜S1b、S2a〜S2b、・・・、複数の調光走査線S1c、S2c、・・・、複数の信号線DL1、DL2、・・・が設けられている。
更に絶縁支持基板100上には、信号線駆動回路101、画素選択走査線駆動回路130、調光走査線駆動回路140及びシステム制御部120が駆動回路として備えられている。
On the
Further, on the
画素部PXは、有機EL素子と画素駆動回路とを含み、画素選択走査線(調光走査線)と信号線との交差部近傍に配置されている。この画素部PXの構成については後でその詳細を説明する。 The pixel unit PX includes an organic EL element and a pixel drive circuit, and is disposed in the vicinity of the intersection of the pixel selection scanning line (dimming scanning line) and the signal line. Details of the configuration of the pixel unit PX will be described later.
信号線駆動回路101には、画素の列毎に設けられた信号線DL1,DL2,DL3,…が接続されている。 信号線DL1、DL2、・・・は、図1に示すように、各々が画素部PXの列方向(Y方向)に伸びており、画素部PXと行方向(X方向)に交互に配列している。これら信号線DL1、DL2、・・・は、信号線駆動回路101と各列の画素部PXとに接続されている。
The signal
また、画素選択走査線駆動回路130には、画素の行毎に設けられた画素選択走査線が接続されている。画素選択走査線S1a〜S1b、S2a〜S2b、・・・は、図1に示すように、各々が画素部PXの行方向(X方向)に伸びており、画素部PXと列方向(Y方向)に交互に配列している。これら画素選択走査線S1a〜S1b、S2a〜S2b、・・・は、画素選択走査線駆動回路130と各行の画素部PXとに接続されている。
The pixel selection scanning
また、調光走査線駆動回路140には、画素の行毎に設けられた調光走査線が接続されている。調光走査線S1c、S2c、・・・は、図1に示すように、各々が画素部PXの行方向(X方向)に伸びており、画素部PXと列方向(Y方向)に交互に配列している。
The dimming scanning
信号線駆動回路101と画素選択走査線駆動回路130と調光走査線駆動回路140は、システム制御部120からのタイミングパルスにより駆動される。システム制御部120には、入力端子103,104を介して、映像信号に同期したタイミング信号及びクロック信号が供給される。従って、システム制御部120は、信号線駆動回路101と画素選択走査線駆動回路130と調光走査線駆動回路140に対して、映像信号に同期した各種のタイミングパルスを与えることができる。
The signal
画素選択走査線駆動回路130は、映像信号を記憶させるために、行方向(X方向)に配列した複数の画素部PXを選択する。画素選択走査線駆動回路130が、画素選択走査線S1a〜S1b、S2a〜S2b、・・・を制御してアクティブ状態にすると、アクティブ状態となった画素選択走査線に接続する複数の画素部PXが映像信号(画像データと称しても良い)を記憶する一連の動作を実行する。
The pixel selection scanning
信号線駆動回路101は、入力端子102を介して映像信号を取り込む。取込んだ映像信号は、行方向(X方向)の各画素部PX毎の映像信号電流及び映像信号電圧に変換され、後述する制御動作によって対応する信号線DL1、DL2、・・・に出力される。アクティブ状態となっている画素部PXが、対応する信号線DL1、DL2、・・・を介して映像信号を取込み記憶する。
n番目のラインに必要な映像信号が、対応する信号線DL1、DL2、・・・を介してn番目のラインの各画素部PXに供給されると、次のn+1番目のラインに必要な映像信号が、対応する信号線DL1、DL2、・・・を介してn+1番目のラインの各画素部PXに供給される。画素選択走査線S1a〜S1b、S2a〜S2b、・・・の選択は、画素選択走査線駆動回路130により行われる。
The signal
When the video signal required for the nth line is supplied to each pixel unit PX of the nth line via the corresponding signal lines DL1, DL2,..., the video required for the next n + 1th line A signal is supplied to each pixel unit PX of the (n + 1) th line via corresponding signal lines DL1, DL2,. The pixel selection scanning lines S1a to S1b, S2a to S2b,... Are selected by the pixel selection scanning
調光走査線駆動回路140は、各画素部PXに記憶された映像信号に対応した発光電流を有機EL素子に供給するタイミングを指定する。
システム制御部120には、入力端子103、104を介して映像信号に同期したタイミング信号及びクロック信号が供給される。システム制御部120は、このタイミング信号及びクロック信号に基づいて、信号線駆動回路101、画素選択走査線駆動回路130及び調光走査線駆動回路140に対して映像を表示させるための各種のタイミング信号を出力する。
The dimming scanning
A timing signal and a clock signal synchronized with the video signal are supplied to the
なお、図示していないが、信号線駆動回路101、画素選択走査線駆動回路130、調光走査線駆動回路140及びシステム制御部120には、電源を供給するための電源ラインも導かれている。
また、信号線駆動回路101、画素選択走査線駆動回路130、調光走査線駆動回路140及びシステム制御部120は、基板100上に形成されても良く、基板100の外に外部ICとして設けられても良い。
Although not shown, the signal
Further, the signal
次に、本アクティブマトリクス表示装置の動作を説明する。
図2は、信号線DL1に接続されている画素部PX(1,1)とその画素部PX(1,1)と接続するドライバ回路の構成例を示している。以下、画素部PX(1,1)を代表して説明する。
Next, the operation of the active matrix display device will be described.
FIG. 2 shows a configuration example of a pixel portion PX (1,1) connected to the signal line DL1 and a driver circuit connected to the pixel portion PX (1,1). Hereinafter, the pixel portion PX (1, 1) will be described as a representative.
画素部PX(1,1)は、画素回路と表示素子OLEDを備えている。
表示素子OLEDは、対向した一対の電極間に光活性層を備えている。この表示素子OLEDのカソードはアースラインに接続され、アノードはこの素子を駆動するための画素回路を介して電源線PVDDに接続されている。表示素子は、ここでは光活性層として少なくとも有機発光層を含んだ有機EL素子であり、例えば、赤、緑、青色に発光する有機EL素子が基板100上で所定の順序で配列している。
The pixel unit PX (1, 1) includes a pixel circuit and a display element OLED.
The display element OLED includes a photoactive layer between a pair of opposed electrodes. The cathode of the display element OLED is connected to the earth line, and the anode is connected to the power supply line PVDD via a pixel circuit for driving the element. Here, the display element is an organic EL element including at least an organic light emitting layer as a photoactive layer. For example, organic EL elements that emit red, green, and blue light are arranged in a predetermined order on the
画素回路は、駆動薄膜トランジスタDTr、補正用スイッチSW2、画素選択用スイッチSW3、出力スイッチSW4を含み、例えばこれらはpチャネル型薄膜トランジスタにより構成される。また、駆動薄膜トランジスタDTrのゲートと電源ラインPVDD間電圧を保持するキャパシタC0を備える。 The pixel circuit includes a drive thin film transistor DTr, a correction switch SW2, a pixel selection switch SW3, and an output switch SW4, which are constituted by p-channel thin film transistors, for example. In addition, a capacitor C0 that holds a voltage between the gate of the driving thin film transistor DTr and the power supply line PVDD is provided.
有機EL素子は出力スイッチSW4を介して駆動薄膜トランジスタDTrのドレインに接続し、駆動薄膜トランジスタDTrのソースは電源線PVDDに接続する。駆動薄膜トランジスタDTrのゲートは、キャパシタC0及び補正用スイッチSW2のドレインに接続する。補正用スイッチSW2は駆動薄膜トランジスタDTrのゲートおよびドレイン間に接続され、そのゲートは画素選択走査線Slaに接続する。 The organic EL element is connected to the drain of the driving thin film transistor DTr via the output switch SW4, and the source of the driving thin film transistor DTr is connected to the power supply line PVDD. The gate of the driving thin film transistor DTr is connected to the capacitor C0 and the drain of the correction switch SW2. The correction switch SW2 is connected between the gate and drain of the driving thin film transistor DTr, and the gate thereof is connected to the pixel selection scanning line Sla.
画素選択用スイッチSW3は、信号線DL1および駆動薄膜トランジスタDTrのドレイン間に接続され、そのゲートは画素選択走査線S1bに接続する。出力スイッチSW4は、駆動薄膜トランジスタDTrのドレイン及び有機EL素子間に接続され、そのゲートは調光走査線S1cに接続する。 The pixel selection switch SW3 is connected between the signal line DL1 and the drain of the driving thin film transistor DTr, and the gate thereof is connected to the pixel selection scanning line S1b. The output switch SW4 is connected between the drain of the driving thin film transistor DTr and the organic EL element, and the gate thereof is connected to the dimming scanning line S1c.
ドライバ回路は信号線駆動回路101に設けられ、階調信号電流源、階調信号電圧源、A/D変換回路、ROMを備えている。階調信号電流源は、出力スイッチSW6を介して階調信号電流Isigを信号線DL1に供給する。階調信号電圧源は、出力スイッチSW5を介して階調信号電圧Vsigを信号線DL1に供給する。A/D変換回路は、入力スイッチSW7を介してアナログ電圧信号を取り込み、それをデジタル電圧信号に変換する。ROMは、デジタル電圧信号を記憶する。
なお、ROMに記憶されたデジタル電圧信号は、階調信号電圧Vsigと加算されて出力スイッチSW5を介して信号線DL1に供給される。
The driver circuit is provided in the signal
The digital voltage signal stored in the ROM is added to the gradation signal voltage Vsig and supplied to the signal line DL1 via the output switch SW5.
なお、SW2〜SW7は、システム制御部120によってON−OFF動作が制御される。
The SW2 to SW7 are controlled to be turned on and off by the
次に、A/D変換回路にアナログ電圧信号を取り込み、それをデジタル電圧信号に変換してROMに記憶する動作を説明する。 Next, an operation of taking an analog voltage signal into the A / D conversion circuit, converting it into a digital voltage signal, and storing it in the ROM will be described.
図3は、駆動薄膜トランジスタDTrのゲート端子電圧を取り込む際の、画素部とドライバ回路の動作を説明するための図である。図3では、新たに定電流源が出力スイッチSW8を介して信号線DL1に接続されている。図3において、×の印が付されているスイッチは開放され、信号が接続されていないことを表している。
この期間では、出力スイッチSW8がオンされる。これによって、定電流Iconstが画素回路から信号線DL1に供給され、信号線駆動回路101に流れることができる。画素PX(1,1)では、補正用スイッチSW2及び画素選択用スイッチSW3をオンとして、信号線DL1に定電流Iconstを供給すると共に、駆動薄膜トランジスタDTrのゲートとドレインとを接続する。この結果、キャパシタC0には、定電流Iconstが流れるように、駆動薄膜トランジスタDTrのゲートソース間電圧を保持可能な電荷が蓄積される。このとき、駆動薄膜トランジスタDTrのゲート端子(ノードA)の電位は、駆動薄膜トランジスタDTrの特性のバラツキを反映した値となっている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the pixel portion and the driver circuit when the gate terminal voltage of the driving thin film transistor DTr is taken. In FIG. 3, a constant current source is newly connected to the signal line DL1 via the output switch SW8. In FIG. 3, the switches marked with “x” are opened, indicating that no signal is connected.
During this period, the output switch SW8 is turned on. Accordingly, the constant current Iconst can be supplied from the pixel circuit to the signal line DL1, and can flow to the signal
一方、ドライバ回路では、所定時間経過後に入力スイッチSW7がオンされる。これによって、A/D変換回路には、ノードAの電位、即ち駆動薄膜トランジスタDTrの特性のバラツキを反映した電圧値Vbaseが入力され、デジタル値に変換されてROMに記憶される。 On the other hand, in the driver circuit, the input switch SW7 is turned on after a predetermined time has elapsed. Thus, the voltage value Vbase reflecting the potential of the node A, that is, the variation in the characteristics of the driving thin film transistor DTr, is input to the A / D conversion circuit, converted into a digital value, and stored in the ROM.
なお、上述の駆動薄膜トランジスタDTrのゲート端子電圧を取り込む動作は、例えば、本アクティブマトリクス表示装置を出荷する前の調整段階において実行される。そして、ROMには取り込まれた電圧値Vbaseがデジタルデータとして保存されている。
このように、予め取り込んだノードAの電位をROMにデジタルデータとして保存することにより、1水平期間毎にノードAの電位を取り込む動作が不要となり、駆動回路を安価に構成することができる。
Note that the operation of taking in the gate terminal voltage of the driving thin film transistor DTr described above is executed, for example, in an adjustment stage before shipping the active matrix display device. The ROM stores a voltage value Vbase captured as digital data.
As described above, by storing the potential of the node A that has been captured in advance as digital data in the ROM, an operation of capturing the potential of the node A every horizontal period becomes unnecessary, and the drive circuit can be configured at low cost.
但し、このROMに格納されたゲート端子電圧は、少なくとも列方向に配された複数の駆動薄膜トランジスタDTrに対して共通に用いられる。従って、定電流Iconstは、試験等により複数の駆動薄膜トランジスタDTrに適用し、表示にバラツキが少なくなるような値を採用することが好ましい。 However, the gate terminal voltage stored in the ROM is used in common for at least a plurality of driving thin film transistors DTr arranged in the column direction. Therefore, the constant current Iconst is preferably applied to a plurality of driving thin film transistors DTr by a test or the like and adopts a value that reduces variation in display.
次に、このようにして読み込まれた電位を利用して表示ムラを低減する駆動方法を説明する。 Next, a driving method for reducing display unevenness using the potential read in this way will be described.
図4は、図2に示す画素部とドライバ回路の動作を説明するための図である。図4には、映像を表示するための各期間におけるスイッチSW2〜SW6の状態とノードAの電位の推移とが表されている。
ここでn(H)は1水平期間を表し、n+1(H)はそれに続く1水平期間を表している。n(H)の1水平期間には、電圧書込み期間、電流書込み期間、DTr補正期間が設けられ、続くn+1(H)以降の1水平期間が映像表示期間となっている。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the pixel portion and the driver circuit shown in FIG. FIG. 4 shows the states of the switches SW2 to SW6 and the transition of the potential of the node A in each period for displaying an image.
Here, n (H) represents one horizontal period, and n + 1 (H) represents a subsequent horizontal period. In one horizontal period of n (H), a voltage writing period, a current writing period, and a DTr correction period are provided, and the subsequent one horizontal period after n + 1 (H) is a video display period.
続いて、電圧書込み期間、電流書込み期間、DTr補正期間及び映像表示期間における画素部PXの動作について図5乃至図8を参照しつつ説明する。 Subsequently, the operation of the pixel portion PX in the voltage writing period, the current writing period, the DTr correction period, and the video display period will be described with reference to FIGS.
図5は、電圧書込み期間における信号の接続を示す図である。図5において、×の印が付されているスイッチは開放され、信号が接続されていないことを表している。
電圧書込み期間では、出力スイッチSW5がオンされる。これによって、信号線駆動回路101からは、階調電圧VsigとROMに保存されている電圧Vbaseとが加算されて信号線DL1に供給される。画素PX(1,1)では、補正用スイッチSW2及び画素選択用スイッチSW3をオンとして、信号線DL1より供給される電圧(Vsig+Vbase)が駆動薄膜トランジスタDTrのゲート端子電圧として保持可能なキャパシタC0に書き込まれる。
FIG. 5 is a diagram showing signal connections in the voltage writing period. In FIG. 5, the switches marked with a cross are opened, indicating that no signal is connected.
In the voltage writing period, the output switch SW5 is turned on. As a result, the gradation voltage Vsig and the voltage Vbase stored in the ROM are added from the signal
ここで、Vbaseは定電流Iconstを流した際のノードAの電位であった。そこで、定電流Iconstを流した際の駆動薄膜トランジスタDTrのゲートソース間電圧をVgsとするとVbaseは式(1)で表される。
Vbase=PVDD−Vgs ・・・式(1)
一方、Vgsは、駆動薄膜トランジスタDTrの閾値電圧Vthを用いて式(2)で表される。
Vgs=Vth+α ・・・式(2)
なお、αは定電流Iconstと駆動薄膜トランジスタDTrの移動度などによって定められる値である。
Here, Vbase is the potential of the node A when the constant current Iconst flows. Therefore, if the gate-source voltage of the driving thin film transistor DTr when the constant current Iconst is supplied is Vgs, Vbase is expressed by the equation (1).
Vbase = PVDD−Vgs (1)
On the other hand, Vgs is expressed by Expression (2) using the threshold voltage Vth of the driving thin film transistor DTr.
Vgs = Vth + α (2)
Α is a value determined by the constant current Iconst and the mobility of the driving thin film transistor DTr.
従って、電圧書込み期間でのノードAの電位は式(3)で表される。
Vsig+Vbase=Vsig+PVDD−Vth−α ・・・式(3)
ノードAの電位を表す式(3)には、表示バラツキの原因である閾値電圧Vthが取り込まれる。このことは、表示において、駆動薄膜トランジスタDTrの閾値特性をキャンセルできることを示している。
Therefore, the potential of the node A in the voltage writing period is expressed by Expression (3).
Vsig + Vbase = Vsig + PVDD−Vth−α Equation (3)
The threshold voltage Vth that causes the display variation is taken into the expression (3) representing the potential of the node A. This indicates that the threshold characteristic of the driving thin film transistor DTr can be canceled in the display.
しかしながら、式(3)の閾値電圧Vthは、上述のように予め求めた値であり、実際に適用しようとする駆動薄膜トランジスタDTrの閾値電圧Vth’とは異なっている。さらに、適用しようとする駆動薄膜トランジスタDTrの移動度も予め求めた値とは異なるためαも誤差を持つことが考えられる。
このため、図4に示すように電圧書込み期間経過後においても、設定されたノードAの電位と目標とするノードAの電位との間には差が生じている。しかしながら、ROMに格納された電圧値Vbaseは試験を行って定めた最適な値を採用しているため、この差は小さく抑えられている。このため、電流書き込み期間においては、短時間でこの差を補正することができる。
However, the threshold voltage Vth in the expression (3) is a value obtained in advance as described above, and is different from the threshold voltage Vth ′ of the driving thin film transistor DTr to be actually applied. Furthermore, since the mobility of the drive thin film transistor DTr to be applied is also different from the value obtained in advance, it is conceivable that α also has an error.
For this reason, as shown in FIG. 4, even after the voltage writing period has elapsed, a difference is generated between the set potential of the node A and the target potential of the node A. However, since the voltage value Vbase stored in the ROM adopts an optimum value determined by performing a test, this difference is kept small. Therefore, this difference can be corrected in a short time during the current writing period.
図6は、電流書き込み期間における信号の接続を示す図である。図6において、×の印が付されているスイッチは開放され、信号が接続されていないことを表している。
電流書き込み期間では、出力スイッチSW6がオンされる。これによって、階調信号電流Isigが画素回路から信号線DL1に供給され、信号線駆動回路101に流れることができる。画素PX(1,1)では、補正用スイッチSW2及び画素選択用スイッチSW3をオンとして、信号線DL1に階調信号電流Isigを供給すると共に、駆動薄膜トランジスタDTrのゲートとドレインとを接続する。この結果、キャパシタC0には、階調信号電流Isigが流れるように、駆動薄膜トランジスタDTrのゲートソース間電圧を保持可能な電荷が蓄積される。
この動作によりノードAの電位は映像表示期間において階調信号電流Isigが表示素子OLEDに流れる目標値に設定されるはずである。
FIG. 6 is a diagram illustrating signal connections in the current writing period. In FIG. 6, the switches marked with a cross are opened, indicating that no signal is connected.
In the current writing period, the output switch SW6 is turned on. Thus, the gradation signal current Isig is supplied from the pixel circuit to the signal line DL1, and can flow to the signal
With this operation, the potential of the node A should be set to a target value at which the gradation signal current Isig flows through the display element OLED in the video display period.
しかし、実際には目標とする電位に一致せず画素毎に偏差が生じている場合がある。この原因としては、駆動薄膜トランジスタDTrごとに特性が異なるため、駆動薄膜トランジスタDTrごとに目標電位が異なっていることが考えられる。即ち、駆動薄膜トランジスタDTrごとに電流書込みに必要な時間が異なるにも係らず、共通の時間で電流書き込みを行っていることが偏差が生じる原因であると考えられる。
そこで、DTr補正期間において、この駆動薄膜トランジスタDTrごとの差を補正する。
However, in reality, there may be a deviation for each pixel that does not match the target potential. The cause is considered to be that the target potential is different for each driving thin film transistor DTr because the characteristics are different for each driving thin film transistor DTr. That is, although the time required for current writing differs for each driving thin film transistor DTr, it is considered that the current writing is performed at a common time as a cause of deviation.
Therefore, in the DTr correction period, the difference for each driving thin film transistor DTr is corrected.
図7は、DTr補正期間における信号の接続を示す図である。図7において、×の印が付されているスイッチは開放され、信号が接続されていないことを表している。
DTr補正期間では、画素PX(1,1)では、補正用スイッチSW2をオンとし、画素選択用スイッチSW3をオフとする。これによって、駆動薄膜トランジスタDTrのゲートとドレインとが接続される。この結果、駆動薄膜トランジスタDTrのゲートとドレイン間には駆動薄膜トランジスタDTrの特性に応じた電流が流れ、キャパシタC0には駆動薄膜トランジスタDTrのゲートソース間電圧を保持可能な電荷が蓄積される。
FIG. 7 is a diagram illustrating signal connections in the DTr correction period. In FIG. 7, the switches marked with “X” are opened, indicating that no signal is connected.
In the DTr correction period, the correction switch SW2 is turned on and the pixel selection switch SW3 is turned off in the pixel PX (1, 1). As a result, the gate and drain of the driving thin film transistor DTr are connected. As a result, a current corresponding to the characteristics of the driving thin film transistor DTr flows between the gate and drain of the driving thin film transistor DTr, and electric charge capable of holding the gate-source voltage of the driving thin film transistor DTr is accumulated in the capacitor C0.
ここで、駆動薄膜トランジスタDTrの移動度が高い場合は目標電位も高いため偏差は大きく、移動度が低い場合は目標電位も低いため偏差は小さい。一方、駆動薄膜トランジスタDTrのゲートとドレインとが接続されることで流れる電流は、移動度が高い場合は大きく、移動度が低い場合は小さい。
従って、DTr補正期間として全画素共通の一定時間(t2)だけ補正用スイッチSW2をオンとし、画素選択用スイッチSW3をオフとしても、それぞれの駆動薄膜トランジスタDTrの特性に従って、目標値との偏差を減少させることができる。
なお、一定時間(t2)は試験などによって適切な時間を選定すれば良い。また、DTr補正期間では出力スイッチSW5をオンとしているが、これは、信号線DL1がフロート状態に陥ることを防止するためである。
Here, when the mobility of the driving thin film transistor DTr is high, the target potential is high and the deviation is large, and when the mobility is low, the deviation is small because the target potential is low. On the other hand, the current that flows when the gate and drain of the driving thin film transistor DTr are connected is large when the mobility is high, and small when the mobility is low.
Therefore, even when the correction switch SW2 is turned on and the pixel selection switch SW3 is turned off for a fixed time (t2) common to all the pixels as the DTr correction period, the deviation from the target value is reduced according to the characteristics of each driving thin film transistor DTr. Can be made.
In addition, what is necessary is just to select suitable time by a test etc. for fixed time (t2). Further, the output switch SW5 is turned on during the DTr correction period, in order to prevent the signal line DL1 from falling into a floating state.
図8は、映像表示期間における信号の接続を示す図である。図8において、×の印が付されているスイッチは開放され、信号が接続されていないことを表している。
次の1水平期間以降の映像表示期間において、画素PX(1,1)では、補正用スイッチSW2、画素選択用スイッチSW3をオフとする。調光走査線駆動回路140は、調光走査線S1cをアクティブ状態として調光走査線S1cに接続する出力スイッチSW4をオンとする。そうすると、駆動薄膜トランジスタDTrのゲートソース間電圧に対応した発光電流が表示素子OLEDに流れ、表示素子OLEDは発光電流に対応した輝度で発光する。
なお、この映像表示期間においても出力スイッチSW5をオンとしているが、これは、信号線DL1がフロート状態に陥ることを防止するためである。
FIG. 8 is a diagram illustrating signal connections in the video display period. In FIG. 8, the switches marked with “X” are opened, indicating that no signal is connected.
In the video display period after the next one horizontal period, in the pixel PX (1, 1), the correction switch SW2 and the pixel selection switch SW3 are turned off. The dimming scanning
Note that the output switch SW5 is also turned on during this video display period in order to prevent the signal line DL1 from entering a float state.
〔第2の実施の形態〕
第2の実施の形態では、ドライバ回路に定電流源を設け、1水平期間中に更にゲート端子電圧読込期間を備えている点が第1の実施の形態と異なっている。従って、同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。
[Second Embodiment]
The second embodiment is different from the first embodiment in that a constant current source is provided in the driver circuit and a gate terminal voltage reading period is further provided in one horizontal period. Accordingly, the same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この第2の実施の形態では、1水平期間中のゲート端子電圧読込期間において、定電流源から定電流Iconstを供給して駆動薄膜トランジスタのゲート端子電圧を取り込みデジタル信号に変換してROMに格納する。この動作は、第1の実施の形態で、図3を参照しつつ説明しているので再度の説明は省略する。 In the second embodiment, in a gate terminal voltage reading period in one horizontal period, a constant current Iconst is supplied from a constant current source, a gate terminal voltage of a driving thin film transistor is taken in, converted into a digital signal, and stored in a ROM. . Since this operation has been described with reference to FIG. 3 in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
そして、このゲート端子電圧読込期間に続く残りの1水平期間において、上述の電圧書込み期間、電流書込み期間、DTr補正期間の動作を実行する。この動作は、第1の実施の形態で、図4乃至8を参照しつつ説明しているので再度の説明は省略する。 Then, in the remaining one horizontal period following the gate terminal voltage reading period, the operations of the voltage writing period, the current writing period, and the DTr correction period are performed. Since this operation has been described with reference to FIGS. 4 to 8 in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
この実施の形態では、ROMに格納される電圧は、これから階調信号を書き込もうとする駆動薄膜トランジスタのゲート端子電圧であるため、続く電圧書込み期間において、目標電位との偏差を第1の実施の形態よりも小さくすることができる。従って、続く電流書込み期間、DTr補正期間の動作によって精度の良い階調信号の書込みが可能となる。 In this embodiment, since the voltage stored in the ROM is the gate terminal voltage of the driving thin film transistor to which the gradation signal is to be written, the deviation from the target potential in the subsequent voltage writing period is the first embodiment. Can be made smaller. Accordingly, the gradation signal can be written with high accuracy by the operation in the subsequent current writing period and DTr correction period.
なお、本実施の形態では定電流源を個別に設けているが、階調信号電流源と共用して構成しても良い。 In the present embodiment, the constant current source is provided separately, but may be configured to be shared with the gradation signal current source.
以上説明した各実施の形態によれば、駆動薄膜トランジスタのゲート端子に信号線を介して、映像信号を書き込む機能において、駆動薄膜トランジスタの特性ばらつきを補正した階調電圧信号を書込み、その後の電流書込みにおいて更に誤差が生じていた場合であっても、駆動薄膜トランジスタを所定時間ダイオード接続することによって、画素毎の駆動薄膜トランジスタの移動度ばらつきによる表示ムラを効果的に抑制することが可能となる。
そして、このように電圧書込み期間、電流書込み期間、DTr補正期間を設けることによって、低階調の映像であっても、駆動薄膜トランジスタの特性ばらつきの影響を受けずに表示ムラを低減することができる。
According to each embodiment described above, in the function of writing the video signal to the gate terminal of the driving thin film transistor via the signal line, the gradation voltage signal in which the characteristic variation of the driving thin film transistor is corrected is written, and then the current writing is performed. Even when an error occurs, display unevenness due to variation in mobility of the driving thin film transistor for each pixel can be effectively suppressed by diode-connecting the driving thin film transistor for a predetermined time.
By providing the voltage writing period, the current writing period, and the DTr correction period in this way, display unevenness can be reduced without being affected by variations in characteristics of the driving thin film transistor even in a low gradation image. .
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
10…表示装置、101…信号線駆動回路、130…画素選択走査線駆動回路、140…調光走査線駆動回路、120…システム制御部、C0…キャパシタ、DL、DL1,DL2…信号線、DTr…駆動薄膜トランジスタ、OLED…表示素子、PX…画素部、S1a〜S1b…画素選択走査線、S1c…調光走査線、SW2…補正用スイッチ、SW3…画素選択用スイッチ、SW4…出力スイッチ、SW5…出力スイッチ、SW6…出力スイッチ、SW7…入力スイッチ、t0…電圧書込み期間、t1…電流書込み期間、t2…DTr補正期間、1H…1水平期間、1V…1垂直期間、Vth…閾値電圧、Isig…階調信号電流、Vsig…階調信号電圧。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Display apparatus, 101 ... Signal line drive circuit, 130 ... Pixel selection scanning line drive circuit, 140 ... Dimming scanning line drive circuit, 120 ... System control part, C0 ... Capacitor, DL, DL1, DL2 ... Signal line, DTr ... driving thin film transistor, OLED ... display element, PX ... pixel unit, S1a to S1b ... pixel selection scanning line, S1c ... dimming scanning line, SW2 ... correction switch, SW3 ... pixel selection switch, SW4 ... output switch, SW5 ... Output switch, SW6 ... Output switch, SW7 ... Input switch, t0 ... Voltage write period, t1 ... Current write period, t2 ... DTr correction period, 1H ... 1 horizontal period, 1V ... 1 vertical period, Vth ... Threshold voltage, Isig ... Gradation signal current, Vsig: gradation signal voltage.
Claims (6)
列毎に設けられて各列のそれぞれの画素部と接続する信号線に信号を供給する信号供給部と、
行毎に設けられて各列のそれぞれの画素部と接続する選択線を介して前記画素部を選択すると共に、当該画素部が前記信号線から前記信号を取り込むための当該画素部の内部回路を切り換える画素選択部と、
前記画素選択部の動作と前記信号供給部からの信号の供給とを制御して前記画素部に対して表示がされるように制御する制御部とを備え、
前記信号供給部は、電圧を保持する電圧保持部と、映像信号に対応する階調電圧を出力する階調電圧出力部と、映像信号に対応する階調電流を出力する階調電流出力部とを有し、
前記制御部は、
前記保持された電圧と前記階調電圧出力部が出力する階調電圧とを加算して前記駆動トランジスタのゲート端子に第1の所定時間印加する電圧書込み期間と、
前記階調電流出力部からの階調電流を前記信号線に第2の所定時間供給する電流書込み期間と、
前記駆動トランジスタを第3の所定期間ダイオード接続する補正期間とを発生させることを特徴とするアクティブマトリックス型表示装置。 A display unit in which pixel units including a driving transistor for driving a display element are arranged in a matrix on a substrate;
A signal supply unit that is provided for each column and supplies a signal to a signal line connected to each pixel unit of each column;
An internal circuit of the pixel unit for selecting the pixel unit via a selection line provided for each row and connecting to each pixel unit of each column and for the pixel unit to capture the signal from the signal line A pixel selection section to be switched;
A control unit that controls the operation of the pixel selection unit and the signal supply from the signal supply unit to control the display so that the display is performed on the pixel unit;
The signal supply unit includes a voltage holding unit that holds a voltage, a grayscale voltage output unit that outputs a grayscale voltage corresponding to the video signal, and a grayscale current output unit that outputs a grayscale current corresponding to the video signal. Have
The controller is
A voltage writing period in which the held voltage and the gradation voltage output from the gradation voltage output unit are added and applied to the gate terminal of the driving transistor for a first predetermined time;
A current writing period for supplying a gradation current from the gradation current output unit to the signal line for a second predetermined time;
An active matrix display device characterized by generating a correction period in which the drive transistor is diode-connected for a third predetermined period.
前記電圧保持部、階調電圧出力部、階調電流出力部を前記信号線毎に備えたことを特徴とする請求項2に記載のアクティブマトリックス型表示装置。 The signal supply unit is
3. The active matrix display device according to claim 2, wherein the voltage holding section, the gradation voltage output section, and the gradation current output section are provided for each signal line.
前記制御部は、前記定電流を前記信号線に印加した状態で前記駆動トランジスタのゲート端子電圧を取得して前記電圧保持部に保持させる電圧保持期間を発生させるとともに、1水平期間を、順次前記電圧保持期間、前記電圧書込み期間、電流書込み期間、補正期間で構成するように制御することを特徴とする請求項1に記載のアクティブマトリックス型表示装置。 The signal supply unit further includes a constant current output unit that outputs a constant current to the drive transistor,
The control unit generates a voltage holding period in which the gate terminal voltage of the driving transistor is acquired and held in the voltage holding unit in a state where the constant current is applied to the signal line, and one horizontal period is sequentially added to the signal line. 2. The active matrix display device according to claim 1, wherein the active matrix display device is controlled to include a voltage holding period, the voltage writing period, a current writing period, and a correction period.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007249890A JP2009080326A (en) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Active matrix type display device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021167963A (en) * | 2009-02-27 | 2021-10-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Method for driving semiconductor device |
-
2007
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