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JP2010008941A - Pixel circuit and display device - Google Patents

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JP2010008941A
JP2010008941A JP2008171287A JP2008171287A JP2010008941A JP 2010008941 A JP2010008941 A JP 2010008941A JP 2008171287 A JP2008171287 A JP 2008171287A JP 2008171287 A JP2008171287 A JP 2008171287A JP 2010008941 A JP2010008941 A JP 2010008941A
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Japan
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luminance
period
driving
drive
transistor
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Application number
JP2008171287A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Seto
康宏 瀬戸
Toshiaki Takahashi
俊朗 高橋
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Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】周辺回路を複雑にすることなくノーマリオン特性の駆動トランジスタを用いて発光ダイオードを駆動する。
【解決手段】画素回路22は、アノードが所定の電源Vddに接続されたOLED30と、ノーマリオン特性である高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用駆動トランジスタ34Bと、一端が高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用駆動トランジスタ34Bのゲートに各々接続され、他端が接地されたコンデンサ38と、高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用駆動トランジスタ34BのドレインとOLED30のカソードとの間に各々接続された高輝度用スイッチ32A及び低輝度用スイッチ32Bと、一端が画像データが出力されるデータラインDataに接続され、他端がコンデンサ38の一端及び高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用駆動トランジスタ34Bのゲートに接続された、コンデンサ38の充電用スイッチ36と、を備える。
【選択図】図2
A light-emitting diode is driven by using a normally-on driving transistor without complicating a peripheral circuit.
A pixel circuit includes an OLED having an anode connected to a predetermined power supply Vdd, a high luminance drive transistor and a low luminance drive transistor having a normally-on characteristic, and one end having a high luminance drive transistor. And a capacitor 38 connected to the gate of the low-brightness drive transistor 34B and having the other end grounded, and connected between the drains of the high-brightness drive transistor 34A and the low-brightness drive transistor 34B and the cathode of the OLED 30. The high luminance switch 32A and the low luminance switch 32B, one end of which is connected to the data line Data for outputting image data, and the other end is one end of the capacitor 38, the high luminance driving transistor 34A and the low luminance driving transistor 34B. The capacitor 38 connected to the gate of It includes the use switch 36, a.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、画素回路及び表示装置に係り、特に、発光ダイオードを用いた画素回路及び表示装置に関する。   The present invention relates to a pixel circuit and a display device, and more particularly to a pixel circuit and a display device using a light emitting diode.

近年、表示素子として有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子(以下、OLED:Organic light−emitting diode)を用いた表示装置が注目されており、OLEDを駆動する回路等で様々な技術が提案されている(例えば特許文献1〜3参照)。このOLEDを駆動させるためには、例えば図8に示すように、最低2つのTFT(Thin Film Transistor)で構成される駆動トランジスタが必要となる。図8に示す画素回路100では、スキャンライン102にスキャン信号が出力されてスイッチングトランジスタ104がオンし、データライン106にデータ信号(画像信号)が出力されると、データ信号に応じて保持容量素子108が充電される。そして、スイッチングトランジスタ104がオフされると、保持容量素子108に充電されたデータ信号に応じた電圧が駆動トランジスタ110のゲートに印加される。これにより、画像に応じた輝度でOLED112が発光する。   In recent years, display devices using organic EL (electroluminescence) elements (hereinafter referred to as OLEDs) as display elements have attracted attention, and various technologies have been proposed for circuits that drive OLEDs ( For example, see Patent Documents 1 to 3). In order to drive this OLED, for example, as shown in FIG. 8, a drive transistor composed of at least two TFTs (Thin Film Transistors) is required. In the pixel circuit 100 illustrated in FIG. 8, when a scan signal is output to the scan line 102, the switching transistor 104 is turned on, and a data signal (image signal) is output to the data line 106, a storage capacitor element is output according to the data signal. 108 is charged. When the switching transistor 104 is turned off, a voltage corresponding to the data signal charged in the storage capacitor element 108 is applied to the gate of the driving transistor 110. As a result, the OLED 112 emits light with a luminance corresponding to the image.

OLED112は、液晶と異なって電流駆動素子であり、その輝度は駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧Vgsで制御する。すなわち、OLED112は、ゲート−ソース間電圧に応じて流れるドレイン電流に応じた輝度で発光する。このため、駆動トランジスタ110のゲート−ソース間電圧とドレイン電流との関係を示す駆動特性がシフトする(以下、特性シフト)と表示パネルの輝度が変化してしまう。従って、各画素の駆動トランジスタに求められる特性としては、各駆動トランジスタの信頼性が高いこと、すなわち通電による特性シフトが発生したり電荷の移動度に変化が発生したりするなどの特性変化が少ないことと、輝度ムラがなく面内均一性があること、すなわち各駆動トランジスタの特性のバラツキが少ないことの2点が挙げられる。   Unlike the liquid crystal, the OLED 112 is a current driving element, and the luminance thereof is controlled by the gate-source voltage Vgs of the driving transistor. That is, the OLED 112 emits light with a luminance corresponding to the drain current flowing according to the gate-source voltage. For this reason, when the drive characteristic indicating the relationship between the gate-source voltage of the drive transistor 110 and the drain current is shifted (hereinafter, characteristic shift), the luminance of the display panel is changed. Therefore, as the characteristics required for the driving transistor of each pixel, there is little characteristic change such as high reliability of each driving transistor, that is, characteristic shift due to energization or change in charge mobility. There are two points, that is, there is no luminance unevenness and there is in-plane uniformity, that is, there is little variation in characteristics of each driving transistor.

IGZO(In−Ga−Zn−O)などで構成された無機酸化物のTFTをOLEDの画素回路に用いた場合、上記の駆動トランジスタに求められる特性のうち、面内均一性に関しては優れていることが報告されている(Proceedings of 2007 International TFT Conferennce、Rome、Italy 7.2)。   When an inorganic oxide TFT composed of IGZO (In—Ga—Zn—O) or the like is used in an OLED pixel circuit, among the characteristics required for the driving transistor, the in-plane uniformity is excellent. (Proceedings of 2007 International TFT Conference, Rome, Italy 7.2).

また、無機酸化物のTFTではノーマリオン特性、すなわちゲート−ソース間電圧がゼロでもドレイン電流が流れる特性になりやすく、上記の信頼性に関しては、ノーマリオン特性を示すTFTの方が、特性シフトが小さい傾向を示し駆動トランジスタに適している。
特開2003−150104号公報 特開2000−347624号公報 特開2004−317677号公報
In addition, an inorganic oxide TFT tends to have a normally-on characteristic, that is, a characteristic in which a drain current flows even when the gate-source voltage is zero. With regard to the above reliability, a TFT exhibiting a normally-on characteristic has a characteristic shift. It shows a small tendency and is suitable for a drive transistor.
JP 2003-150104 A JP 2000-347624 A JP 2004-317777 A

しかしながら、ノーマリオン特性を示すTFTを上記特許文献1〜3に記載されたようなOLEDの画素回路に用いた場合、漏れ電流が流れてOLEDが誤発光し、画質が低下してしまう。このため、例えばデータラインを制御するデータドライバの接地線を0Vより低い電位とするためにマイナス電源が必要になる等、周辺回路が複雑になる、という問題があった。また、ノーマリオン特性を示すTFTを用いた場合、特性シフトにより階調制御が困難になる、という問題もあった。   However, when a TFT exhibiting normally-on characteristics is used in an OLED pixel circuit as described in Patent Documents 1 to 3, leakage current flows, the OLED emits light erroneously, and the image quality deteriorates. For this reason, there has been a problem that the peripheral circuit becomes complicated, for example, a negative power source is required to make the ground line of the data driver for controlling the data line a potential lower than 0V. In addition, when a TFT having normally-on characteristics is used, there is a problem that gradation control becomes difficult due to the characteristic shift.

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、周辺回路を複雑にすることなく、ノーマリオン特性の駆動トランジスタを用いて表示素子としての発光ダイオードを駆動する画素回路及び表示装置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 a pixel circuit and a display device for driving a light-emitting diode as a display element using a normally-on driving transistor without complicating a peripheral circuit. The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、請求項1記載の発明の画素回路は、アノードが所定の電源に接続された発光ダイオードと、ノーマリオン特性であると共に駆動特性が異なる複数の駆動トランジスタと、一端が前記複数の駆動トランジスタのゲートに各々接続され、他端が接地された容量素子と、前記複数の駆動トランジスタのドレインと前記発光ダイオードのカソードとの間に各々接続された複数の切替用スイッチと、一端が画像データが出力されるデータラインに接続され、他端が前記容量素子の一端及び前記複数の駆動トランジスタのゲートに接続された、前記容量素子の充電用スイッチと、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problem, a pixel circuit according to a first aspect of the present invention includes a light emitting diode having an anode connected to a predetermined power source, a plurality of drive transistors having normally-on characteristics and different drive characteristics, and one end of the pixel circuit. A capacitive element connected to the gates of the plurality of driving transistors and having the other end grounded; a plurality of switching switches each connected between the drains of the plurality of driving transistors and the cathode of the light emitting diode; and one end And a charge switch for the capacitive element, wherein the capacitive element is connected to a data line to which image data is output, and the other end is connected to one end of the capacitive element and the gates of the plurality of driving transistors. To do.

この発明によれば、特性シフトが少ないノーマリオン特性であると共に駆動特性が異なる複数の駆動トランジスタと、この複数の駆動トランジスタのドレインと発光ダイオードのカソードとの間に各々接続された複数の切替用スイッチと、を備えた構成としている。なお、請求項2に記載したように、前記発光ダイオードが、有機EL素子である構成とすることができる。   According to the present invention, a plurality of drive transistors having normally-on characteristics with little characteristic shift and different drive characteristics, and a plurality of switching transistors respectively connected between the drains of the plurality of drive transistors and the cathode of the light emitting diode. And a switch. In addition, as described in Claim 2, the said light emitting diode can be set as the structure which is an organic EL element.

このように、ノーマリオン特性の駆動トランジスタを用いるため、特性シフトが少なく発光ダイオードの誤発光を防ぐことができ、画質の低下を防ぐことができる。また、所望の階調領域を異なる駆動特性の複数の駆動トランジスタで分担することが可能となるため、階調数の低下を防ぐことができ、階調制御を容易にすることができる。   In this manner, since the normally-on driving transistor is used, the characteristic shift is small, and erroneous light emission of the light-emitting diode can be prevented, and deterioration in image quality can be prevented. In addition, since a desired gradation region can be shared by a plurality of driving transistors having different driving characteristics, a decrease in the number of gradations can be prevented and gradation control can be facilitated.

請求項3記載の発明は、複数の前記請求項1又は請求項2記載の画素回路と、予め定めたフレーム期間のうち前記データラインに画像データが出力されているデータ出力期間に前記充電用スイッチをオンする充電用スイッチ制御手段と、前記フレーム期間のうち前記データ出力期間終了後の駆動トランジスタ駆動期間に、前記画像データに応じて前記複数の切替用スイッチの何れかをオンする切替用スイッチ制御手段と、を備えたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a plurality of pixel circuits according to the first or second aspect, and the charging switch in a data output period in which image data is output to the data line in a predetermined frame period. A switch control unit for turning on, and a switch control for switching which turns on one of the plurality of switching switches according to the image data during a driving transistor driving period after the end of the data output period in the frame period Means.

この発明によれば、特性シフトが少ないノーマリオン特性であると共に駆動特性が異なる複数の駆動トランジスタと、この複数の駆動トランジスタのドレインと発光ダイオードのカソードとの間に各々接続された複数の切替用スイッチと、を備えた構成の画素回路を備えているため、発光ダイオードの誤発光を防ぐことができ、画質の低下を防ぐことができると共に、階調数の低下を防ぐことができ、階調制御を容易にすることができる。   According to the present invention, a plurality of drive transistors having normally-on characteristics with little characteristic shift and different drive characteristics, and a plurality of switching transistors respectively connected between the drains of the plurality of drive transistors and the cathode of the light emitting diode. And a pixel circuit having a configuration including a switch, so that erroneous light emission of the light emitting diode can be prevented, image quality can be prevented from being lowered, and gradation can be prevented from being lowered. Control can be facilitated.

また、請求項4に記載したように、前記フレーム期間が前記複数の駆動トランジスタの個数に応じて分割され、前記充電用スイッチ制御手段は、各分割期間の前記データ出力期間に前記充電用スイッチをオンし、前記切替用スイッチ制御手段は、各分割期間の前記データ出力期間終了後の駆動トランジスタ駆動期間に、対応する前記切替用スイッチをオンするようにしてもよい。   According to a fourth aspect of the present invention, the frame period is divided according to the number of the plurality of driving transistors, and the charging switch control means sets the charging switch in the data output period of each divided period. The changeover switch control means may turn on the changeover switch corresponding to the drive transistor drive period after the end of the data output period of each divided period.

本発明によれば、周辺回路を複雑にすることなく、ノーマリオン特性の駆動トランジスタを用いて表示素子としての発光ダイオードを駆動することができる、という効果を有する。   According to the present invention, there is an effect that a light emitting diode as a display element can be driven by using a normally on driving transistor without complicating a peripheral circuit.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本実施形態に係る表示装置10の概略構成図を示した。この表示装置10は、OLEDを用いた表示パネル12、第一の走査線駆動回路14、第二の走査線駆動回路16、充電線駆動回路18、及びデータ線駆動回路20を含んで構成されている。   In FIG. 1, the schematic block diagram of the display apparatus 10 which concerns on this embodiment was shown. The display device 10 includes a display panel 12 using an OLED, a first scanning line driving circuit 14, a second scanning line driving circuit 16, a charging line driving circuit 18, and a data line driving circuit 20. Yes.

表示パネル12は、N行M列分の画素回路2211〜22NMを備えている。第一の走査線駆動回路14と1行目の画素回路2211〜221Mとは、第一の走査線Ascan1により接続されており、第一の走査線駆動回路14と2行目の画素回路2221〜222Mとは、第一の走査線Ascan2により接続されており、以下同様に、第一の走査線駆動回路14とN行目の画素回路22N1〜22NMとは、第一の走査線AscanNにより接続されている。 The display panel 12 includes pixel circuits 22 11 to 22 NM for N rows and M columns. The first scanning line driving circuit 14 and the pixel circuits 22 11 to 22 1M in the first row are connected by the first scanning line Ascan 1, and the first scanning line driving circuit 14 and the pixel circuit in the second row are connected. 22 21 to 22 2M are connected by a first scanning line Ascan 2. Similarly, the first scanning line driving circuit 14 and the pixel circuits 22 N 1 to 22 NM in the N-th row are connected to the first scanning line Asc 2 . They are connected by a scanning line AscanN.

第二の走査線駆動回路16と1行目の画素回路2211〜221Mとは、第二の走査線Bscan1により接続されており、第二の走査線駆動回路16と2行目の画素回路2221〜222Mとは、第二の走査線Bscan2により接続されており、以下同様に、第二の走査線駆動回路16とN行目の画素回路22N1〜22NMとは、第二の走査線BscanNにより接続されている。 The second scanning line driving circuit 16 and the pixel circuits 22 11 to 22 1M in the first row are connected by the second scanning line Bscan1, and the second scanning line driving circuit 16 and the pixel circuit in the second row are connected. 22 21 to 22 2M are connected by a second scanning line Bscan 2. Similarly, the second scanning line driving circuit 16 and the pixel circuits 22 N 1 to 22 NM in the N-th row are connected to the second scanning line Bscan 2. They are connected by a scanning line BscanN.

充電線駆動回路18と1行目の画素回路2211〜221Mとは、充電線Vscan1により接続されており、充電線駆動回路18と2行目の画素回路2221〜222Mとは、充電線Vscan2により接続されており、以下同様に、充電線駆動回路18とN行目の画素回路22N1〜22NMとは、充電線VscanNにより接続されている。 The charging line driving circuit 18 and the pixel circuits 22 11 to 22 1M in the first row are connected by the charging line Vscan1, and the charging line driving circuit 18 and the pixel circuits 22 21 to 22 2M in the second row are charged. Similarly, the charging line driving circuit 18 and the Nth pixel circuits 22 N1 to 22 NM are connected by the charging line VscanN.

データ線駆動回路20と1列目の画素回路2211〜22N1とは、データ線Data1により接続されており、データ線駆動回路20と2列目の画素回路2212〜22N2とは、データ線Data2により接続されており、以下同様に、データ線駆動回路20とM列目の画素回路221M〜22NMとは、データ線DataMにより接続されている。 The data line driving circuit 20 and the pixel circuits 22 11 to 22 N1 in the first column are connected by the data line Data1, and the data line driving circuit 20 and the pixel circuits 22 12 to 22 N2 in the second column are data Similarly, the data line driving circuit 20 and the M-th column pixel circuits 22 1M to 22 NM are connected by the data line DataM.

なお、各画素回路は同一構成であるため、画素回路を特に限定しない場合には、単に画素回路22と称する。また、データ線、第一の走査線、第二の走査線、及び充電線についても、特に限定しない場合には、それぞれ単にData、Ascan、Bscan、Vscanと称する。   Since each pixel circuit has the same configuration, the pixel circuit is simply referred to as a pixel circuit 22 when the pixel circuit is not particularly limited. Further, the data line, the first scanning line, the second scanning line, and the charging line are also simply referred to as Data, Asscan, Bscan, and Vscan, respectively, when not particularly limited.

図2には、画素回路22の回路図を示した。同図に示すように、画素回路22は、OLED30、高輝度用スイッチ32A、低輝度用スイッチ32B、高輝度用駆動トランジスタ34A、低輝度用駆動トランジスタ34B、充電用スイッチ36、及びコンデンサ38を含んで構成されている。   FIG. 2 shows a circuit diagram of the pixel circuit 22. As shown in the figure, the pixel circuit 22 includes an OLED 30, a high luminance switch 32A, a low luminance switch 32B, a high luminance driving transistor 34A, a low luminance driving transistor 34B, a charging switch 36, and a capacitor 38. It consists of

OLED30のアノードは、所定の電源Vddに接続されており、カソードは、高輝度用スイッチ32A及び低輝度用スイッチ32Bの一端に接続されている。   The anode of the OLED 30 is connected to a predetermined power supply Vdd, and the cathode is connected to one end of the high luminance switch 32A and the low luminance switch 32B.

高輝度用スイッチ32Aの他端は、高輝度用駆動トランジスタ34Aのドレインに接続され、低輝度用スイッチ32Bの他端は、低輝度用駆動トランジスタ34Bのドレインに接続されている。高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用駆動トランジスタ34Bのソースは、接地されている。   The other end of the high brightness switch 32A is connected to the drain of the high brightness drive transistor 34A, and the other end of the low brightness switch 32B is connected to the drain of the low brightness drive transistor 34B. The sources of the high luminance drive transistor 34A and the low luminance drive transistor 34B are grounded.

高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用駆動トランジスタ34Bのゲートは、コンデンサ38の一端が接続されている。コンデンサ38の他端は接地されている。コンデンサ38は、高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用駆動トランジスタ34Bのゲート−ソース間電圧を保持する機能を有する。   One end of a capacitor 38 is connected to the gates of the high luminance drive transistor 34A and the low luminance drive transistor 34B. The other end of the capacitor 38 is grounded. The capacitor 38 has a function of holding the gate-source voltage of the high luminance drive transistor 34A and the low luminance drive transistor 34B.

充電用スイッチ36の一端は、データ線Dataに接続されており、他端は、コンデンサ38の一端、高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用駆動トランジスタ34Bのゲートに接続されている。   One end of the charging switch 36 is connected to the data line Data, and the other end is connected to one end of the capacitor 38, and the gates of the high luminance driving transistor 34A and the low luminance driving transistor 34B.

データ線Dataには、データ線駆動回路20の電圧供給回路20Aにより、画素回路22で表示すべき画素の画像データ(輝度値)に応じた電圧が出力される。図2に示すように、電圧供給回路20Aは、画像データに応じた電圧を出力する電圧源40と、OLED30を発光させるための所定期間においてオンするスイッチ42と、を含む構成である。   A voltage corresponding to the image data (luminance value) of the pixel to be displayed by the pixel circuit 22 is output to the data line Data by the voltage supply circuit 20 </ b> A of the data line driving circuit 20. As shown in FIG. 2, the voltage supply circuit 20 </ b> A includes a voltage source 40 that outputs a voltage according to image data, and a switch 42 that is turned on in a predetermined period for causing the OLED 30 to emit light.

高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用駆動トランジスタ34Bは、ノーマリオン特性、すなわちゲート−ソース間電圧が0Vであってもドレイン電流が流れる特性である、無機酸化物のTFTで構成されている。   The high-luminance drive transistor 34A and the low-luminance drive transistor 34B are composed of inorganic oxide TFTs having normally-on characteristics, that is, characteristics in which a drain current flows even when the gate-source voltage is 0V.

図3には、高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用駆動トランジスタ34Bの特性を示すものとして、ゲート−ソース間電圧とドレイン電流との関係を示す駆動特性の特性図を示した。同図において、実線で示す駆動特性44Aが高輝度用駆動トランジスタ34Aの特性を示し、一点鎖線で示す駆動特性44Bが低輝度用駆動トランジスタ34Bの特性を示している。   FIG. 3 is a drive characteristic chart showing the relationship between the gate-source voltage and the drain current as a characteristic of the high brightness drive transistor 34A and the low brightness drive transistor 34B. In the figure, a drive characteristic 44A indicated by a solid line indicates the characteristic of the high-luminance drive transistor 34A, and a drive characteristic 44B indicated by an alternate long and short dash line indicates the characteristic of the low-luminance drive transistor 34B.

ここで、OLED30が最大輝度で発光するときの駆動電流を1μA(1×10−6A)とすると、駆動特性44Aのようなノーマリオン特性の駆動トランジスタのみでOLED30を駆動しようとした場合、ゲート−ソース間電圧Vgs=0Vでドレイン電流IDが1×10−8Aとなり、ON/OFF比が100:1となる。このため、OLED30のような電流駆動型の発光素子においては、コントラストが低下するだけでなく、階調数も制限されてしまう。 Here, assuming that the driving current when the OLED 30 emits light with the maximum luminance is 1 μA (1 × 10 −6 A), when the OLED 30 is driven only by a normally on driving transistor such as the driving characteristic 44A, The drain current ID is 1 × 10 −8 A when the source-to-source voltage Vgs = 0 V, and the ON / OFF ratio is 100: 1. For this reason, in a current drive type light emitting element such as the OLED 30, not only the contrast is lowered, but also the number of gradations is limited.

一方、ゲート−ソース間電圧Vgs=0Vにおけるドレイン電流IDを低下させるために、駆動特性44Bのようなノーマリオン特性の駆動トランジスタのみでOLED30を駆動しようとした場合、高輝度で発光させるために必要な電圧が非常に高くなってしまい、消費電力が増大してしまう。   On the other hand, in order to reduce the drain current ID at the gate-source voltage Vgs = 0V, when the OLED 30 is driven only by the drive transistor having the normally-on characteristic such as the drive characteristic 44B, it is necessary for emitting light with high luminance. The voltage becomes very high and power consumption increases.

そこで、本実施形態では、図3に示すように、高階調領域46Aにおいては、高輝度用駆動トランジスタ34AによりOLED30を駆動し、低階調領域46Bにおいては、低輝度用駆動トランジスタ34BによりOLED30を駆動する。これにより、コントラストの低下や階調数が制限されるのを防ぐことができると共に、消費電力の増大を抑制することができる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the high gradation region 46A, the OLED 30 is driven by the high luminance drive transistor 34A, and in the low gradation region 46B, the OLED 30 is driven by the low luminance drive transistor 34B. To drive. As a result, it is possible to prevent a reduction in contrast and the number of gradations, and to suppress an increase in power consumption.

なお、駆動トランジスタのゲート幅をW、ゲート長をLとした場合に、W/L比を調整することにより、図3の駆動特性44Aのような高輝度用駆動トランジスタ34A、駆動特性44Bのような低輝度用駆動トランジスタ34Bを作製することができる。すなわち、W/Lを大きくすると所定のゲート−ソース間電圧に対してドレイン電流が多く流れるトランジスタを作製することができ、W/Lを小さくすると所定のゲート−ソース間電圧に対してドレイン電流が少ないトランジスタを作製することができる。   When the gate width of the driving transistor is W and the gate length is L, by adjusting the W / L ratio, the high luminance driving transistor 34A and the driving characteristic 44B like the driving characteristic 44A in FIG. A low-luminance drive transistor 34B can be manufactured. That is, when W / L is increased, a transistor in which a large drain current flows with respect to a predetermined gate-source voltage can be manufactured. When W / L is decreased, a drain current is increased with respect to a predetermined gate-source voltage. A small number of transistors can be manufactured.

高輝度用駆動トランジスタ34A、低輝度用駆動トランジスタ34Bとして用いるTFTは、例えば非特許文献としての“APPLIED PHYSICS LETTERS 92, 133503 2008”に記載された方法により作製することができる。   The TFTs used as the high-luminance drive transistor 34A and the low-luminance drive transistor 34B can be manufactured by, for example, a method described in “APPLIED PHYSICS LETTERS 92, 133503 2008” as non-patent literature.

一方、高輝度用スイッチ32A及び低輝度用スイッチ32Bは、本実施形態では、ノーマリオフ型、すなわちゲート−ソース間電圧が0Vの場合はドレイン電流が流れない図4に示すような駆動特性のTFTにより構成される。これは、ゲート−ソース間電圧が0Vの場合にドレイン電流が流れることによりOLED30が誤発光するのを防ぐためである。このようなTFTは、例えば非特許文献としての“APPLIED PHYSICS LETTERS 91, 091910 2007”に記載された方法により作製することができる。なお、高輝度用スイッチ32A及び低輝度用スイッチ32Bをノーマリオフ型のTFTとすることにより、特性シフトが発生する場合があるが、高輝度用スイッチ32A及び低輝度用スイッチ32Bは、単にスイッチとして用いるので、特性シフトが発生してもそのマージンを見込んで適切にオンオフできる範囲で制御すれば特に問題はない。   On the other hand, the high-brightness switch 32A and the low-brightness switch 32B are normally-off type in this embodiment, that is, a TFT having a drive characteristic as shown in FIG. 4 in which no drain current flows when the gate-source voltage is 0V. Composed. This is to prevent the OLED 30 from emitting light erroneously due to the drain current flowing when the gate-source voltage is 0V. Such a TFT can be manufactured, for example, by a method described in “APPLIED PHYSICS LETTERS 91, 0991910 2007” as a non-patent document. Note that a characteristic shift may occur when the high luminance switch 32A and the low luminance switch 32B are normally-off type TFTs. However, the high luminance switch 32A and the low luminance switch 32B are simply used as switches. Therefore, even if a characteristic shift occurs, there is no particular problem if it is controlled within a range in which it can be appropriately turned on / off in consideration of the margin.

次に、画素回路22の具体的な動作について説明する。   Next, a specific operation of the pixel circuit 22 will be described.

図5には、第一の走査線Ascan、第二の走査線Bscan、充電線Vscan、データ線Dataに出力される信号のタイミングチャートを示した。   FIG. 5 shows a timing chart of signals output to the first scanning line Ascan, the second scanning line Bscan, the charging line Vscan, and the data line Data.

図5において、t1〜t5までが1フレームの期間であり、本実施形態においては、1フレームを高輝度用駆動トランジスタ34Aの駆動期間と低輝度用駆動トランジスタ34Bの駆動期間とに分割して各駆動トランジスタを別々に駆動する。従って、OLED30の発光輝度は、高輝度用駆動トランジスタ34Aの駆動期間における発光と低輝度用駆動トランジスタ34Bの駆動期間における発光とを足し合わせた輝度となる。従って、電圧供給回路20Aでは、最終的にOLED30が画像データに応じた輝度で発光するように、高輝度用駆動トランジスタ34Aを駆動するための高輝度用駆動電流と低輝度用駆動トランジスタ34Bを駆動するための低輝度用駆動電流とに分けて供給する。なお、高輝度用駆動トランジスタ34Aの駆動期間と低輝度用駆動トランジスタ34Bの駆動期間との比は、OLED30が良好に発光される比であれば特に限定されるものではない。   In FIG. 5, the period from t1 to t5 is a period of one frame. In this embodiment, one frame is divided into a driving period of the high luminance driving transistor 34A and a driving period of the low luminance driving transistor 34B. Driving transistors are driven separately. Therefore, the light emission luminance of the OLED 30 is the sum of the light emission during the driving period of the high luminance driving transistor 34A and the light emission during the driving period of the low luminance driving transistor 34B. Therefore, in the voltage supply circuit 20A, the high-luminance driving current and the low-luminance driving transistor 34B are driven so as to drive the high-luminance driving transistor 34A so that the OLED 30 finally emits light with luminance corresponding to the image data. In order to achieve this, it is divided and supplied to a low-luminance drive current. Note that the ratio of the driving period of the high luminance driving transistor 34A and the driving period of the low luminance driving transistor 34B is not particularly limited as long as the OLED 30 emits light satisfactorily.

まず、t1−t2のデータ出力期間(高輝度用TFT書き込み期間)で、データ線駆動回路20の電圧供給回路20Aのスイッチ42がオンする。これにより、画像データに応じて定められた高輝度用駆動電流がデータ線Dataに出力される。また、これと同期して、充電線駆動回路18により充電線Vscanがハイレベルとされる。これにより、充電用スイッチ36がオンし、データ線Dataに出力された高輝度用駆動電流が図6(A)に示す経路R1を流れるため、コンデンサ38が充電される。   First, the switch 42 of the voltage supply circuit 20A of the data line driving circuit 20 is turned on in the data output period (high luminance TFT writing period) of t1-t2. As a result, a high-luminance driving current determined according to the image data is output to the data line Data. In synchronization with this, the charging line Vscan is set to the high level by the charging line driving circuit 18. Accordingly, the charging switch 36 is turned on, and the high-luminance driving current output to the data line Data flows through the path R1 shown in FIG. 6A, so that the capacitor 38 is charged.

そして、コンデンサ38が充電され、高輝度用TFT書き込み期間が終了すると、t2−t3の駆動トランジスタ駆動期間(高輝度用TFT通電期間)では、データ線駆動回路20の電圧供給回路20Aのスイッチ42がオフすると共に、充電線駆動回路18により充電線Vscanがローレベルとされ、充電用スイッチ36がオフする。また、これと同期して、第一の走査線駆動回路14により第一の走査線Ascanがハイレベルとされる。これにより、高輝度用スイッチ32Aがオンし、また、高輝度用駆動トランジスタ34Aのゲート−ソース間には、充電されたコンデンサ38により駆動電圧が印加されているため、図6(B)に示す経路R2に電流が流れ、OLED30が発光する。OLED30は、高輝度用駆動トランジスタ34Aのゲート−ソース間電圧に応じた輝度、すなわち高輝度用駆動トランジスタ34Aのドレイン電流に応じた輝度で発光する。   When the capacitor 38 is charged and the high-brightness TFT writing period ends, the switch 42 of the voltage supply circuit 20A of the data line drive circuit 20 is switched during the drive transistor drive period (high-brightness TFT energization period) t2-t3. At the same time, the charging line driving circuit 18 sets the charging line Vscan to the low level, and the charging switch 36 is turned off. In synchronization with this, the first scanning line Asscan is set to the high level by the first scanning line driving circuit 14. As a result, the high brightness switch 32A is turned on, and the drive voltage is applied between the gate and the source of the high brightness drive transistor 34A by the charged capacitor 38, and therefore, as shown in FIG. A current flows through the path R2, and the OLED 30 emits light. The OLED 30 emits light with a luminance corresponding to the gate-source voltage of the high luminance driving transistor 34A, that is, a luminance corresponding to the drain current of the high luminance driving transistor 34A.

高輝度用TFT通電期間が終了すると、第一の走査線駆動回路14により第一の走査線Ascanがローレベルとされる。   When the high luminance TFT energization period ends, the first scanning line drive circuit 14 sets the first scanning line Asscan to the low level.

そして、t3−t4の期間(低輝度用TFT書き込み期間)で、データ線駆動回路20の電圧供給回路20Aのスイッチ42が再びオンする。これにより、画像データに応じて定められた低輝度用駆動電流がデータ線Dataに出力される。また、これと同期して、充電線駆動回路18により充電線Vscanが再びハイレベルとされる。これにより、充電用スイッチ36が再びオンし、データ線Dataに出力された低輝度用駆動電流が図7(A)に示す経路R3を流れるため、コンデンサ38が充電される。   Then, the switch 42 of the voltage supply circuit 20A of the data line driving circuit 20 is turned on again during the period from t3 to t4 (low luminance TFT writing period). As a result, a low-luminance drive current determined according to the image data is output to the data line Data. In synchronism with this, the charging line driving circuit 18 sets the charging line Vscan to the high level again. Accordingly, the charging switch 36 is turned on again, and the low-luminance driving current output to the data line Data flows through the path R3 illustrated in FIG. 7A, so that the capacitor 38 is charged.

そして、コンデンサ38が充電され、低輝度用TFT書き込み期間が終了すると、t4−t5期間(低輝度用TFT通電期間)では、データ線駆動回路20の電圧供給回路20Aのスイッチ42がオフすると共に、充電線駆動回路18により充電線Vscanがローレベルとされ、充電用スイッチ36がオフする。また、これと同期して、第二の走査線駆動回路16により第二の走査線Bscanがハイレベルとされる。これにより、低輝度用駆動スイッチ32Bがオンし、また、低輝度用駆動トランジスタ34Bのゲート−ソース間には、充電されたコンデンサ38により駆動電圧が印加されているため、図7(B)に示す経路R4に電流が流れ、OLED30が発光する。OLED30は、低輝度用駆動トランジスタ34Bのゲート−ソース間電圧に応じた輝度、すなわち低輝度用駆動トランジスタ34Bのドレイン電流に応じた輝度で発光する。   When the capacitor 38 is charged and the low luminance TFT writing period ends, the switch 42 of the voltage supply circuit 20A of the data line driving circuit 20 is turned off in the period t4-t5 (low luminance TFT energization period), and The charging line Vscan is set to a low level by the charging line driving circuit 18, and the charging switch 36 is turned off. In synchronization with this, the second scanning line Bscan is set to the high level by the second scanning line driving circuit 16. As a result, the low luminance drive switch 32B is turned on, and the drive voltage is applied between the gate and the source of the low luminance drive transistor 34B by the charged capacitor 38, so that FIG. A current flows through the path R4 shown, and the OLED 30 emits light. The OLED 30 emits light with luminance according to the gate-source voltage of the low-luminance drive transistor 34B, that is, luminance according to the drain current of the low-luminance drive transistor 34B.

このような処理が1行目の画素回路2211〜221MからN行目の画素回路22N1〜22NMまで順次走査されて実行されることにより、表示パネル12に画像が表示される。 Such processing is sequentially scanned and executed from the pixel circuits 22 11 to 22 1M in the first row to the pixel circuits 22 N1 to 22 NM in the N row, whereby an image is displayed on the display panel 12.

このように、本実施形態では、ノーマリオン特性の高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用駆動トランジスタ34Bを並列接続し、高輝度領域と低輝度領域とで各駆動トランジスタを別々に駆動するため、周辺回路を複雑にすることなく、コントラストの低下を抑え、階調制御を容易にすることができる。   As described above, in the present embodiment, the normally on high-luminance drive transistor 34A and the low-luminance drive transistor 34B are connected in parallel, and each drive transistor is driven separately in the high-luminance region and the low-luminance region. Without complicating the peripheral circuit, a reduction in contrast can be suppressed and gradation control can be facilitated.

なお、本実施形態では、2個の駆動トランジスタを並列接続してOLED30を発光させる構成について説明したが、3個以上の駆動トランジスタを並列接続してOLED30を発光させる構成としてもよい。例えば3個の特性が異なる高輝度用駆動トランジスタ、中輝度用駆動トランジスタ、低輝度用駆動トランジスタを並列接続してOLED30を発光させる構成とした場合、図2の画素回路22に、中輝度用駆動トランジスタを高輝度用駆動トランジスタ34A及び低輝度用MOS−FET34Bと並列接続すると共に、図1の表示装置10に第三の走査線駆動回路をさらに設け、第三の走査線Cscan1〜CscanNを介して各画素回路の中輝度用駆動トランジスタを制御する構成とすればよい。   In the present embodiment, the configuration in which two drive transistors are connected in parallel to cause the OLED 30 to emit light has been described. However, a configuration in which three or more drive transistors are connected in parallel to cause the OLED 30 to emit light may be used. For example, when the OLED 30 is configured to emit light by connecting three high-luminance driving transistors, medium-luminance driving transistors, and low-luminance driving transistors having different characteristics in parallel, the pixel circuit 22 in FIG. The transistor is connected in parallel to the high-brightness drive transistor 34A and the low-brightness MOS-FET 34B, and the display device 10 of FIG. 1 is further provided with a third scan line drive circuit via the third scan lines Cscan1 to CscanN. What is necessary is just to set it as the structure which controls the drive transistor for medium brightness | luminance for each pixel circuit.

表示装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a display apparatus. 画素回路の回路図である。It is a circuit diagram of a pixel circuit. ノーマリオン特性の高輝度用駆動トランジスタ及び低輝度用駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧とドレイン電流との関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a gate-source voltage and a drain current of a normally-on high-luminance drive transistor and a low-luminance drive transistor. ノーマリオフ特性の充電用スイッチの特性図である。It is a characteristic view of the switch for charge of normally-off characteristics. 第一の走査線Ascan、第二の走査線Bscan、充電線Vscan、データ線Dataのタイミングチャートである。6 is a timing chart of a first scanning line Asscan, a second scanning line Bscan, a charging line Vscan, and a data line Data. (A)は充電時の電流の流れについて説明するための図、(B)は高輝度用駆動トランジスタの駆動時における電流の流れについて説明するための図である。(A) is a figure for demonstrating the flow of the electric current at the time of charge, (B) is a figure for demonstrating the flow of the electric current at the time of the drive of the high-intensity drive transistor. (A)は充電時の電流の流れについて説明するための図、(B)は低輝度用駆動トランジスタの駆動時における電流の流れについて説明するための図である。(A) is a figure for demonstrating the flow of the electric current at the time of charge, (B) is a figure for demonstrating the flow of the electric current at the time of the drive of the low-intensity drive transistor. 従来のOLED駆動回路の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional OLED drive circuit.

符号の説明Explanation of symbols

10 表示装置
12 表示パネル
14 第一の走査線駆動回路
16 第二の走査線駆動回路
18 充電線駆動回路
20 データ線駆動回路
20A 電流供給回路
22 画素回路
32A 高輝度用スイッチ
32B 低輝度用スイッチ
34A 高輝度用駆動トランジスタ
34B 低輝度用駆動トランジスタ
36 充電用スイッチ
38 コンデンサ
40 電圧源
42 スイッチ
Ascan 第一の走査線
Bscan 第二の走査線
Vscan 充電線
Data データ線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Display apparatus 12 Display panel 14 1st scanning line drive circuit 16 2nd scanning line drive circuit 18 Charging line drive circuit 20 Data line drive circuit 20A Current supply circuit 22 Pixel circuit 32A High brightness switch 32B Low brightness switch 34A High Brightness Drive Transistor 34B Low Brightness Drive Transistor 36 Charging Switch 38 Capacitor 40 Voltage Source 42 Switch Asscan First Scan Line Bscan Second Scan Line Vscan Charge Line Data Data Line

Claims (4)

アノードが所定の電源に接続された発光ダイオードと、
ノーマリオン特性であると共に駆動特性が異なる複数の駆動トランジスタと、
一端が前記複数の駆動トランジスタのゲートに各々接続され、他端が接地された容量素子と、
前記複数の駆動トランジスタのドレインと前記発光ダイオードのカソードとの間に各々接続された複数の切替用スイッチと、
一端が画像データが出力されるデータラインに接続され、他端が前記容量素子の一端及び前記複数の駆動トランジスタのゲートに接続された、前記容量素子の充電用スイッチと、
を備えた画素回路。
A light emitting diode having an anode connected to a predetermined power source;
A plurality of drive transistors having normally-on characteristics and different drive characteristics;
A capacitive element having one end connected to the gate of each of the plurality of drive transistors and the other end grounded;
A plurality of switching switches respectively connected between drains of the plurality of driving transistors and cathodes of the light emitting diodes;
A switch for charging the capacitive element, one end of which is connected to a data line from which image data is output and the other end is connected to one end of the capacitive element and the gates of the plurality of driving transistors;
A pixel circuit comprising:
前記発光ダイオードが、有機EL素子である
請求項1記載の画素回路。
The pixel circuit according to claim 1, wherein the light emitting diode is an organic EL element.
複数の前記請求項1又は請求項2記載の画素回路と、
予め定めたフレーム期間のうち前記データラインに画像データが出力されているデータ出力期間に前記充電用スイッチをオンする充電用スイッチ制御手段と、
前記フレーム期間のうち前記データ出力期間終了後の駆動トランジスタ駆動期間に、前記画像データに応じて前記複数の切替用スイッチの何れかをオンする切替用スイッチ制御手段と、
を備えた表示装置。
A plurality of pixel circuits according to claim 1 or 2, and
Charging switch control means for turning on the charging switch during a data output period in which image data is output to the data line in a predetermined frame period;
A switch control means for switching for turning on one of the plurality of switches according to the image data in a drive transistor driving period after the end of the data output period in the frame period;
A display device comprising:
前記フレーム期間が前記複数の駆動トランジスタの個数に応じて分割され、
前記充電用スイッチ制御手段は、各分割期間の前記データ出力期間に前記充電用スイッチをオンし、
前記切替用スイッチ制御手段は、各分割期間の前記データ出力期間終了後の駆動トランジスタ駆動期間に、対応する前記切替用スイッチをオンする
請求項3記載の表示装置。
The frame period is divided according to the number of the plurality of driving transistors,
The charging switch control means turns on the charging switch during the data output period of each divided period,
The display device according to claim 3, wherein the switching switch control unit turns on the switching switch corresponding to a driving transistor driving period after the end of the data output period of each divided period.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012058443A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Hitachi Displays Ltd Image display device and driving method thereof
WO2019186874A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 シャープ株式会社 Display device and drive method
JPWO2021020042A1 (en) * 2019-07-31 2021-02-04
US20250252922A1 (en) * 2024-02-01 2025-08-07 Innolux Corporation Display device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012058443A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Hitachi Displays Ltd Image display device and driving method thereof
WO2019186874A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 シャープ株式会社 Display device and drive method
JPWO2021020042A1 (en) * 2019-07-31 2021-02-04
US20250252922A1 (en) * 2024-02-01 2025-08-07 Innolux Corporation Display device

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