WO2025074543A1 - 画素回路、表示装置、および、その駆動方法 - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to a current-driven display device equipped with a display element that is driven by a current, such as an organic EL (Electro Luminescence) element, and in particular to a pixel circuit used in the display device.
- a current such as an organic EL (Electro Luminescence) element
- organic EL display devices equipped with pixel circuits including organic EL elements (also called organic light emitting diodes (OLEDs)) have been put to practical use.
- the pixel circuits of organic EL display devices include, in addition to the organic EL elements, drive transistors, write control transistors, and holding capacitors. Thin film transistors are used for the drive transistors and write control transistors, and a holding capacitor is connected to the gate terminal, which serves as the control terminal of the drive transistor.
- a voltage corresponding to a video signal representing an image to be displayed (more specifically, a voltage indicating the gradation value of the pixel to be formed by the pixel circuit) is applied as a data voltage to the holding capacitor from the drive circuit via a data signal line.
- the organic EL element is a self-luminous display element that emits light with a brightness corresponding to the current flowing through it.
- the drive transistor is provided in series with the organic EL element, and controls the current flowing through the organic EL element according to the voltage held in the holding capacitor.
- the pixel circuit in an organic EL display device typically includes a light-emission control transistor to turn off the organic EL element during the period in which a data voltage is written to it.
- the organic EL element is initialized by discharging the accumulated charge in the parasitic capacitance of the organic EL element (hereinafter, this initialization is referred to as "OLED initialization").
- OLED initialization is also called “anode initialization” or “anode reset” because it initializes the voltage of the anode electrode of the organic EL element (hereinafter, referred to as "anode voltage"). This anode initialization blocks the influence of past display history on the light-emitting operation of the organic EL element OL.
- a pixel circuit is a pixel circuit for a display device having a display unit including a plurality of data signal lines, a plurality of first scanning signal lines, a plurality of light emission control lines, a first power supply line, a second power supply line, and an initialization voltage line for supplying a predetermined fixed voltage as an initialization voltage,
- a display element driven by a current A holding capacitor; a drive transistor for controlling a current flowing through the display element in response to a voltage held in the holding capacitor; a write control switching element having a control terminal connected to one of the first scanning signal lines; a light emission control switching element provided in series with the display element and having a control terminal connected to one of the plurality of light emission control lines;
- An initialization switching element; the drive transistor has a first conduction terminal connected directly or indirectly via at least one element to the first power supply line, a second conduction terminal connected directly or indirectly via at least one element to the second power supply line, and a control terminal connected to one of the plurality of data
- a display device includes: a display unit including a plurality of data signal lines, a plurality of first scanning signal lines, a plurality of light emission control lines, a first power supply line, a second power supply line, an initialization voltage line for supplying a predetermined fixed voltage as an initialization voltage, and a plurality of pixel circuits; a data side driving circuit that generates a plurality of data signals and applies the data signals to the plurality of data signal lines; a scanning side driving circuit that selectively drives the first scanning signal lines and selectively drives the light emission control lines; a display control circuit that controls the data side drive circuit and the scanning side drive circuit so that a drive period consisting of a refresh frame period in which voltages of the plurality of data signals are written to the plurality of pixel circuits as data voltages and a pause period consisting of a non-refresh frame period in which writing of the data voltages to the plurality of pixel circuits is stopped appear alternately;
- a driving method is a method for driving a display device having a display unit including a plurality of data signal lines, a plurality of first scanning signal lines, a plurality of light emission control lines, a first power supply line, a second power supply line, an initialization voltage line for supplying a predetermined fixed voltage as an initialization voltage, and a plurality of pixel circuits, the method comprising: Each of the plurality of pixel circuits A display element driven by a current; A holding capacitor; a drive transistor for controlling a current flowing through the display element in response to a voltage held in the holding capacitor; a write control switching element having a control terminal connected to one of the first scanning signal lines; a light emission control switching element provided in series with the display element and having a control terminal connected to one of the plurality of light emission control lines; an initialization switching element; the drive transistor has a first conduction terminal connected directly or indirectly via at least one element to the first power supply line, a second conduction terminal connected directly or indirectly via at least
- This current path further includes a pause control switching element provided in series with the write control switching element and the write destination capacitive element.
- a pause drive in which a drive period consisting of a refresh frame period and a pause period consisting of a non-refresh frame period alternate is performed, the plurality of first scanning signal lines and the plurality of light-emitting control lines are driven so that the pause control switching element is in an on state during the refresh frame period when the write control switching element is in an on state during the non-light-emitting period, and is in an off state during the non-refresh frame period while the write control switching element is in an on state.
- the plurality of first scanning signal lines and the plurality of light-emitting control lines are driven so that the write control switching element and the initialization switching element are in an off state and the light-emitting control switching element is in an on state during the light-emitting period, whether in a refresh frame period or a non-refresh frame period.
- the write control switching element is controlled by one first scanning signal line of the plurality of first scanning signal lines
- the light-emitting control switching element is controlled by one light-emitting control line of the plurality of light-emitting control lines.
- FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a display device according to a first embodiment.
- 5 is a timing chart for explaining an outline of an operation in a pause drive mode of the display device according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a pixel circuit in a first comparative example.
- 11 is a timing chart for explaining an operation of the pixel circuit in the first comparative example in a refresh frame period.
- 11 is a timing chart for explaining an operation of the pixel circuit in the first comparative example in a non-refresh frame period.
- FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a pixel circuit in the first embodiment.
- 5 is a timing chart for explaining an operation of the pixel circuit in the first embodiment in a refresh frame period.
- FIG. 13 is a circuit diagram for explaining an operation of the pixel circuit in the third embodiment in an anode initialization period in a non-refresh frame period.
- FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a pixel circuit in a second comparative example. 13 is a timing chart for explaining an operation of the pixel circuit in the second comparative example in a refresh frame period. 13 is a timing chart for explaining an operation of the pixel circuit in the second comparative example in a refresh frame period.
- FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a pixel circuit in a third comparative example. 13 is a timing chart for explaining an operation of the pixel circuit in the third comparative example in a refresh frame period.
- FIG. 13 is a timing chart for explaining an operation of the pixel circuit in the third comparative example in a non-refresh frame period.
- FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a pixel circuit in a display device according to a fourth embodiment. 13 is a timing chart for explaining an operation of the pixel circuit in the fourth embodiment in a refresh frame period. 13 is a timing chart for explaining an operation of the pixel circuit in the fourth embodiment in a non-refresh frame period.
- FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a pixel circuit in a fourth comparative example. 13 is a timing chart for explaining an operation of the pixel circuit in the fourth comparative example in a refresh frame period.
- First embodiment ⁇ 1.1 Overall configuration> 1 is a block diagram showing the overall configuration of a display device 10 according to a first embodiment.
- the display device 10 is an organic EL display device having two operation modes, a normal drive mode and a pause drive mode. That is, in the normal drive mode, the display device 10 operates so that refresh frame periods Trf in which image data (data voltages in each pixel circuit) of the display unit are successively performed, and in the pause drive mode, the display device 10 operates so that a drive period TDp consisting of only a refresh frame period (hereinafter also referred to as an "RF frame period”) Trf and a pause period TPp consisting of a plurality of non-refresh frame periods (hereinafter also referred to as an "NRF frame period”) Tnrf in which rewriting of image data of the display unit is stopped appear alternately.
- RF frame period refresh frame period
- TPp a pause period consisting of a plurality of non-refresh frame periods
- the power supply circuit 50 generates a high-level power supply voltage ELVDD, a low-level power supply voltage ELVSS, and an initialization voltage Vini, which are described below, to be supplied to the display unit 11, and a power supply voltage (not shown) to be supplied to the display control circuit 20, the data side drive circuit 30, and the scanning side drive circuit 40.
- the display unit 11 is provided with m (m is an integer of 2 or more) data signal lines D1, D2, ..., Dm and n scanning signal lines SC1, SC2, ..., SCn that intersect with the data signal lines D1, D2, ..., Dm, and n light emission control lines (emission lines) EM1 to EMn are arranged along the n scanning signal lines SC1 to SCn, respectively.
- the display unit 11 also has m x n pixel circuits 15 arranged in a matrix along the m data signal lines D1 to Dm and the n scanning signal lines SC1 to SCn.
- Each pixel circuit 15 corresponds to one of the m data signal lines D1 to Dm and one of the n scanning signal lines SC1 to SCn (hereinafter, when distinguishing between the pixel circuits 15, the pixel circuit corresponding to the i-th scanning signal line and the j-th data signal line Dj is also referred to as the "pixel circuit in the i-th row and j-th column" and is indicated by the symbol "Pix(i, j)").
- Each pixel circuit 15 corresponds to one of the n light emission control lines EM1 to EMn.
- the display unit 11 is also provided with an initialization voltage line (indicated with the symbol “Vini” like the initialization voltage) as a fixed voltage line (not shown) for supplying an initialization voltage Vini used in a reset operation (also called an "initialization operation") for initializing each pixel circuit 15.
- the high-level power supply voltage ELVDD, the low-level power supply voltage ELVSS, and the initialization voltage Vini are supplied from the power supply circuit 50.
- the display control circuit 20 receives an input signal Sin from outside the display device 10, which includes image information representing the image to be displayed and timing control information for image display, generates a data-side control signal Scd and a scanning-side control signal Scs based on this input signal Sin, and outputs the data-side control signal Scd to the data-side drive circuit 30 and the scanning-side control signal Scs to the scan-side drive circuit 40.
- the data side drive circuit 30 drives the data signal lines D1 to Dm based on the data side control signal Scd from the display control circuit 20. That is, the data side drive circuit 30 generates m data signals D(1) to D(m) representing the image to be displayed based on the data side control signal Scd and applies them to the data signal lines D1 to Dm, respectively.
- a refresh operation i.e., writing of data voltages to the pixel circuits Pix(1,1) to Pix(n,m) is not performed, so the data side drive circuit 30 does not need to output the data signals D(1) to D(m).
- the output terminals of the data side drive circuit 30 that should output the data signals D(1) to D(m) are in a high impedance state (Hi-Z) (see FIG. 2 described later).
- the scanning side drive circuit 40 functions as a scanning signal line drive circuit that drives the n scanning signal lines SC1 to SCn and as a light emission control circuit that drives the light emission control lines EM1 to EMn based on the scanning side control signal Scs from the display control circuit 20.
- the scanning side drive circuit 40 sequentially selects n scanning signal lines SC1 to SCn for a predetermined period corresponding to one horizontal period based on the scanning side control signal Scs, applies an active signal to the selected scanning signal line SCk (k is an integer 1 ⁇ k ⁇ n), and applies an inactive signal to the non-selected scanning signal lines.
- This causes m pixel circuits Pix(k,1) to Pix(k,m) corresponding to the selected scanning signal line SCk to be selected collectively.
- the voltages of m data signals D(1) to D(m) applied from the data side drive circuit 30 to the data signal lines D1 to Dm (hereinafter, these voltages may be simply referred to as “data voltages” without distinguishing between them) are written as pixel data to the pixel circuits Pix(k,1) to Pix(k,m), respectively. As shown in FIG.
- H-level high-level
- L-level low-level
- the scanning signal line is connected to the gate terminal of a P-channel transistor in the pixel circuit as in other embodiments described below, an L-level voltage is applied as an active signal to the selected scanning signal line, and an H-level voltage is applied as an inactive signal to the unselected scanning signal lines.
- the display device 10 has two operation modes: a normal drive mode and a pause drive mode. Since this embodiment is characterized by the configuration of the pixel circuit for pause drive, the operation of the display device according to this embodiment and its pixel circuit will be described below mainly in the pause drive mode (the same applies to other embodiments). First, the general operation of the display device 10 in the pause drive mode will be described with reference to FIG. 2.
- FIG. 2 is a timing chart for explaining the general operation of the display device 10 in the pause drive mode. As shown in FIG. 2, a drive period TDp consisting of only an RF frame period (refresh frame period) Trf and a pause period TPp consisting of multiple NRF frame periods (non-refresh frame periods) Tnrf are alternately repeated.
- a drive period TDp consisting of only an RF frame period (refresh frame period) Trf
- a pause period TPp consisting of multiple NRF frame periods (non-refresh frame periods) Tnrf are alternately repeated.
- the scanning side drive circuit 40 drives the scanning signal lines SC1 to SCn in the same manner as the driving manner described above during the RF frame period Trf, and also drives the light emission control lines EM1 to EMn in the same manner as the driving manner described above during the RF frame period Trf.
- the scanning side drive circuit 40 drives the scanning signal lines SC1 to SCn in the same manner as the driving manner described above during the RF frame period Trf, and also drives the light emission control lines EM1 to EMn in the same manner as the driving manner described above during the RF frame period Trf.
- the drive waveforms of the light emission control lines EM1 to EMn in the NRF frame period Tnrf i.e., the waveforms of the light emission control signals EM(1) to EM(n)
- the waveforms of the light emission control signals EM(1) to EM(n) are slightly different from the waveforms of the light emission control signals EM(1) to EM(n) in the RF frame period Trf, and the light emission control signals EM(1) to EM(n) are maintained at the L level during the non-light emission period (details will be described later).
- anode initialization is performed in the non-light emission period in the same way as during the RF frame period by driving the scanning signal lines SC1 to SCn and the light emission control signal lines EM1 to EMn in this way, but writing of the data voltage is suppressed (details will be described later).
- the scanning side drive circuit 40 drives the scanning signal lines SC1 to SCn and the emission control lines EM1 to EMn so that the operation in the RF frame period Trf is continuously repeated.
- the drive in this RF frame period is the same as the drive in the RF frame period Trf that constitutes the drive period TDp in the pause drive mode.
- the external input signal Sin includes an operation mode signal Sm that indicates whether the display unit 11 is to be driven in the normal drive mode or the pause drive mode.
- This operation mode signal Sm is provided to the scan side drive circuit 40 as part of the scan side control signal Scs, and is provided to the data side drive circuit 30 as part of the data side control signal Scd.
- the scan signal lines SC1 to SCn are driven in the same manner (same cycle and same duty ratio) regardless of whether the drive mode is normal or pause, and regardless of whether the drive mode is RF frame period Trf or NRF frame period Tnrf.
- the emission control lines EM1 to EMn are driven in a slightly different manner between the RF frame period Trf and the NRF frame period Tnrf, as described above, in the pause drive mode, based on the operation mode signal Sm, in order to suppress data writing while performing anode initialization in the NRF frame period Tnrf.
- a pixel circuit in a first comparative example the configuration and operation of a pixel circuit in a display device as a comparative example of this embodiment (hereinafter also referred to as a "pixel circuit in a first comparative example") will be described, and then the configuration and operation of a pixel circuit 15 in this embodiment will be described while comparing it with the configuration and operation of the pixel circuit in the first comparative example.
- n first scanning signal lines SC11 to SC1n and n second scanning signal lines SC21 to SC2n are arranged instead of the n scanning signal lines SC1 to SCn in the first embodiment.
- the scanning side driving circuit in the first comparative example generates n first scanning signals SC1(1) to SC1(n) and n second scanning signals SC2(1) to SC2(n) instead of n scanning signals SC(1) to SC(n), applies the first scanning signals SC1(1) to SC1(n) to the first scanning signal lines SC11 to SC1n, respectively, and applies the second scanning signals SC2(1) to SC2(n) to the second scanning signal lines SC21 to SC2n, respectively.
- the display device as the first comparative example is a display device that performs pause driving in the same manner as in this embodiment, and the other parts of the display device are the same as those of the display device according to this embodiment, so that the same or corresponding parts are given the same reference numerals and the description is omitted.
- ⁇ 1.3.1 Configuration and operation of pixel circuit in first comparative example> 3 is a circuit diagram showing the configuration of the pixel circuit 15a in the first comparative example, and more specifically, the configuration of the pixel circuit 15a corresponding to the i-th first scanning signal line SC1i and the j-th data signal line Dj, that is, the pixel circuit Pix(i, j) in the i-th row and j-th column (1 ⁇ i ⁇ n, 1 ⁇ j ⁇ m).
- a corresponding first scanning signal line SC1i (hereinafter, also referred to as the "corresponding first scanning signal line” in the description focusing on the pixel circuit) a corresponding second scanning signal line SC2i (hereinafter, also referred to as the “corresponding second scanning signal line” in the description focusing on the pixel circuit) a corresponding light emission control line EMi (hereinafter, also referred to as the "corresponding light emission control line” in the description focusing on the pixel circuit) a corresponding data signal line Dj (hereinafter, also referred to as the "corresponding data signal line” in the description focusing on the pixel circuit) an initialization voltage line Vini, a high-level power supply line ELVDD, and a low-level power supply line ELVSS.
- ELVDD high-level power supply line
- ELVSS low-level power supply line
- Figure 4A is a timing chart for describing the operation of pixel circuit 15a in the first comparative example during an RF frame period Trf
- Figure 4B is a timing chart for describing the operation of pixel circuit 15a in the first comparative example during an NRF frame period Tnrf.
- the first scanning signal SC1(i) and the second scanning signal SC2(i) are both at L level and the light emission control signal EM(i) is at H level, which is a light emission period in which the organic EL element is in a light emission state, and the other periods are non-light emission periods in which the organic EL element is in an off state and the light emission control signal EM(i) is generally at L level, but as shown in FIG. 4A, it is at H level only for a predetermined period set as the data write period Tw within the non-light emission period.
- Tnrf as shown in FIG.
- the corresponding first scanning signal line SC1i, the corresponding second scanning signal line SC2i, and the corresponding light emission control signal line EMi connected to the pixel circuit Pix(i,j) are driven by the signals SC1(i), SC2(i), and EM(i) as shown in FIG. 4A. That is, the first scanning signal SC1(i), which is the signal of the corresponding first scanning signal line SC1i, is at H level only for a predetermined period set as a data writing period Tw during the non-light emission period in which the light emission control signal EM(i) is at L level, and is at L level during other periods.
- the second scanning signal SC2(i) which is the signal of the corresponding second scanning signal line SC2i, is also at H level only for a predetermined period (hereinafter referred to as the "anode initialization period") Tai set during the non-light emission period, and is at L level during other periods.
- the pixel circuit Pix(i,j) operates as follows due to such signals SC1(i), SC2(i), and EM(i).
- the write control transistor T1 and the initialization transistor T4 are both in the off state and the light emission control transistor T3 is in the on state, so that a current I1 according to the data voltage Vdata written to the holding capacitor Cst (the voltage Vdata-Vini held in the holding capacitor Cst) is supplied from the drive transistor T2 to the organic EL element OL, and the organic EL element OL emits light with a brightness according to this current I1.
- the corresponding first scanning signal line SC1i, the corresponding second scanning signal line SC2i, and the corresponding light emission control signal line EMi connected to the pixel circuit Pix(i,j) are driven as shown in FIG. 4B. That is, the second scanning signal SC2(i) is at H level only during the anode initialization period Tai provided in the non-light emission period, as in the RF frame period Trf, and is at L level during other periods, but the first scanning signal SC1(i) is maintained at L level, unlike the RF frame period Trf.
- the display device when pause driving is not performed (in the case of normal driving mode), the display device is driven so that only the RF frame period continues, so that the write control transistor T1 for writing the data voltage Vdata and the initialization transistor T4 for anode initialization in the pixel circuit 15a can be controlled by the same scanning signal.
- a control signal (SC2) for the initialization transistor T4 is required in addition to the control signal (SC1) for the write control transistor T1.
- the pixel circuit 15 in this embodiment is configured to be able to appropriately write the data voltage Vdata to the holding capacitor Cst and initialize the organic EL element OL (anode initialization) without increasing the control signal, even when pause driving is performed.
- the pixel circuit 15 in this embodiment will be described below. Note that the configuration and operation of the pixel circuit 15 in this embodiment that are not described below are the same as those of the pixel circuit in the first comparative example.
- ⁇ 1.3.2 Configuration and operation of pixel circuit in first embodiment> 5 is a circuit diagram showing the configuration of a pixel circuit 15 in this embodiment, more specifically, the configuration of a pixel circuit 15 corresponding to the ith scanning signal line SCi and the jth data signal line Dj, that is, the pixel circuit Pix(i,j) in the ith row and jth column (1 ⁇ i ⁇ n, 1 ⁇ j ⁇ m).
- This pixel circuit 15 includes one organic EL element OL as a display element, a drive transistor T2, a light emission control transistor T3, an initialization transistor T4, and one storage capacitor Cst, similar to the pixel circuit 15a in the first comparative example shown in FIG. 3.
- FIG. 6A is a timing chart for explaining the operation of the pixel circuit 15 in this embodiment during an RF frame period Trf
- FIG. 6B is a timing chart for explaining the operation of the pixel circuit 15 in this embodiment during an NRF frame period Tnrf.
- the corresponding scanning signal line SCi and the corresponding light emission control signal line EMi connected to the pixel circuit Pix(i,j) are driven by the scanning signal SC(i) and the light emission control signal EM(i) as shown in FIG. 6A.
- the period from time t1 to t4 shown in FIG. 6A is a non-light emission period, but during this period t1 to t4, the light emission control signal EM(i) is not maintained at the L level but is at the H level for a predetermined period t2 to t3.
- the scanning signal SC(i) is at the H level during this predetermined period t2 to t4 and at the L level during the other periods.
- the write control transistor T1a and the initialization transistor T4 are both in the OFF state and the light emitting control transistor T3 is in the ON state, so that a current I1 according to the data voltage Vdata written to the storage capacitor Cst is supplied from the drive transistor T2 to the organic EL element OL, and the organic EL element OL emits light at a luminance according to this current I1.
- the pause control transistor T1b is in the ON state during the light emitting period
- the write control transistor T1a connected in series thereto is in the OFF state, so that the operation of the pixel circuit 15 during this light emitting period is substantially the same as the operation of the pixel circuit 15a in the first comparative example.
- the corresponding scanning signal line SCi and the corresponding light emission control signal line EMi connected to the pixel circuit Pix(i,j) are driven by the scanning signal SC(i) and the light emission control signal EM(i), respectively, as shown in FIG. 6B. That is, during the NRF frame period Tnrf, the light emission control signal EM(i) maintains the L level during the non-light emission period (periods t1 to t4), unlike the RF frame period Trf.
- the scanning signal SC(i) is at the H level only during the anode initialization period (periods t2 to t3) Tai provided within the display periods t1 to t4, during the NRF frame period Tnrf, as in the RF frame period Trf, and is at the L level during the other periods.
- the initialization transistor T4 is in the on state, and the anode electrode of the organic EL element OL is initialized with the initialization voltage Vini.
- the write control transistor T1a is also in an on state due to the scanning signal SC(i), but the pause control transistor T1b connected in series to this write control transistor T1a is in an off state, so the voltage of the corresponding data signal line Dj is not written to the holding capacitor Cst. Therefore, the holding capacitor Cst holds a voltage (Vdata-Vref) equivalent to the data voltage Vdata written in the immediately preceding RF frame period Trf.
- the light emission control transistor T3 and the pause control transistor T1b are in an on state, but the write control transistor T1a and the initialization transistor T4 are in an off state.
- a current I1 according to the data voltage Vdata written in the holding capacitor Cst in the immediately preceding RF frame period Trf is supplied from the drive transistor T2 to the organic EL element OL, and the organic EL element OL emits light with a luminance according to this current I1.
- the gate terminal of the drive transistor T2 is connected to the corresponding data signal line Dj via the pause control transistor T1b and the write control transistor T1a connected in series to each other.
- the gate terminal of the write control transistor T1a is connected to the corresponding scanning signal line SCi connected to the gate terminal of the initialization transistor T4, and the gate terminal of the pause control transistor T1b is connected to the corresponding emission control line EMi connected to the gate terminal of the emission control transistor T3.
- the pause control transistor T1b is controlled to the off state by the emission control signal EM(i), thereby suppressing the writing of the voltage of the corresponding data signal line Dj to the holding capacitor Cst (see FIG. 6B).
- an organic EL display device has the same configuration as the display device according to the first embodiment, except for the configuration of the pixel circuit. Therefore, the display device according to this embodiment will be described below, focusing on the configuration and operation of the pixel circuit in this embodiment, and the same or corresponding parts other than the pixel circuit in the display device according to this embodiment will be given the same reference numerals and detailed description will be omitted (see FIGS. 1 and 2).
- FIG. 7 is a circuit diagram showing the configuration of pixel circuit 16 in this embodiment, and more specifically, the configuration of pixel circuit Pix(i,j) in row i and column j (1 ⁇ i ⁇ n, 1 ⁇ j ⁇ m). As shown in FIG. 7, this pixel circuit 16 differs from pixel circuit 15 (FIG. 5) in the first embodiment in that the organic EL element OL is connected to the drain side of the drive transistor T2. The other configuration of pixel circuit 16 is similar to that of pixel circuit 15 in the first embodiment, and therefore the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals and will not be described.
- the pause control transistor T1b is controlled to an off state by the light-emission control signal EM(i), thereby suppressing the writing of the voltage of the corresponding data signal line Dj to the holding capacitor Cst (see FIG. 8B). Therefore, in this embodiment, when pause driving is performed, the data voltage Vdata can be written to the storage capacitor Cst and the organic EL element OL can be initialized (anode initialized) appropriately without increasing the control signal that controls the transistor in the pixel circuit 16, so the same effect as in the first embodiment can be obtained.
- the organic EL display device 10b according to a third embodiment also has two operation modes, a normal drive mode and a pause drive mode, and in the pause drive mode, a drive period TDp consisting of one or more RF frame periods Trf and a pause period TPp consisting of multiple NRF frame periods Tnrf alternate (see FIG. 2).
- the configuration and operation of the display device 10b according to this embodiment that are not newly described below are the same as those of the display device 10 according to the first embodiment.
- this display device 10b also includes a display unit 11, a display control circuit 20, a data side drive circuit 30, a scanning side drive circuit 40, and a power supply circuit 50.
- n first scanning signal lines SC11 to SC1n, n second scanning signal lines SC21 to SC2n, and n third scanning signal lines SC31 to SC3n are arranged in the display section 11, and the scanning side driving circuit 40 generates first scanning signals SC1(1) to SC1(n) and applies them to the first scanning signal lines SC11 to SC1n, respectively, generates second scanning signals SC2(1) to SC2(n) and applies them to the second scanning signal lines SC21 to SC2n, respectively, and generates third scanning signals SC3(1) to SC3(n) and applies them to the third scanning signal lines SC31 to SC3n, respectively.
- the display section 11 is provided with m ⁇ n pixel circuits 17 arranged in a matrix along the m data signal lines D1 to Dm and the n first scanning signal lines SC11 to SC1n. Furthermore, n+1 emission control lines EM1, EM2, ..., EMn, EM1n+1 are arranged in the display unit 11. Each pixel circuit 17 corresponds to one of the n first scanning signal lines SC11 to SC1n, one of the n second scanning signal lines SC21 to SC2n, one of the n third scanning signal lines SC31 to SC3n, and one of the n emission control lines EM1 to EMn.
- a high-level power supply line ELVDD, a low-level power supply line ELVSS, and an initialization voltage line Vini are arranged as fixed voltage lines common to each pixel circuit 17.
- a reference voltage line (denoted by the symbol “Vref” like the reference voltage) is arranged as a fixed voltage line (not shown) for supplying a reference voltage Vref in the initialization operation and data writing operation described below in each pixel circuit 17.
- the high-level power supply voltage ELVDD, the low-level power supply voltage ELVSS, the initialization voltage Vini, and the reference voltage Vref are supplied from the power supply circuit 50.
- the display control circuit 20 receives an input signal Sin from outside the display device 10, which includes image information representing the image to be displayed and timing control information for image display, generates a data-side control signal Scd and a scanning-side control signal Scs based on this input signal Sin, and outputs the data-side control signal Scd to the data-side drive circuit 30 and the scanning-side control signal Scs to the scan-side drive circuit 40.
- the data side drive circuit 30 is substantially the same as in the first embodiment, so its description will be omitted.
- the scan side drive circuit 40 functions as a scan signal line drive circuit that drives the n first scan signal lines SC11 to SC1n, the n second scan signal lines SC21 to SC2n, and the n third scan signal lines SC31 to SC3n, and as a light emission control circuit that drives the n+1 light emission control lines EM1 to EMn+1.
- the second scanning signals SC2(1) to SC2(n) and the third scanning signals SC3(1) to SC3(n) have different forms (signal change timing) in the RF frame period Trf and the NRF frame period Tnrf in the pause drive mode, but the details will be described later (see FIGS. 11A and 11B described later).
- the scan-side drive circuit 40 generates n+1 light emission control signals EM(1) to EM(n+1) instead of the n light emission control signals EM(1) to EM(n) in the first embodiment (details will be described later with reference to FIGS. 11A and 11B).
- the pixel circuit Pix(i,j) in the i-th row and j-th column is connected to the corresponding first scanning signal line (corresponding first scanning signal line) SC1i, the corresponding second scanning signal line (corresponding second scanning signal line) SC2i, the corresponding third scanning signal line (corresponding third scanning signal line) SC3i, the corresponding light emission control line (corresponding light emission control line) EMi, the light emission control line immediately after the corresponding light emission control line EMi (hereinafter, in the description focusing on the pixel circuit, this will be referred to as the "subsequent light emission control line") EMi+1, the corresponding data signal line (corresponding data signal line) Dj, the initialization voltage line Vini, the reference voltage line Vref, the high-level power supply line ELVDD, and the low-level power supply line ELVSS.
- a write capacitor Cw is connected in series to a holding capacitor Cst, one end of the write capacitor Cw is connected to the gate terminal of a driving transistor T2, and the gate terminal of the driving transistor T2 is connected to the source terminal of the driving transistor T2 via the write capacitor Cw and the holding capacitor Cst in that order.
- a write capacitance short-circuiting transistor T5 is connected in parallel to the write capacitor Cw, and when the write capacitance short-circuiting transistor T5 is turned on, both ends of the write capacitor Cw are short-circuited.
- a node Na corresponding to the connection point between the write capacitor Cw and the holding capacitor Cst is connected to the reference voltage line Vref via a reference voltage supply transistor T6.
- the drain terminal of the driving transistor T2 is connected to a high-level power supply line ELVDD via a power supply transistor T7.
- the gate terminals of the write control transistor T1a and the initialization transistor T4 are connected to the corresponding first scanning signal line SC1i
- the gate terminals of the reference voltage supply transistor T6 and the pause control transistor T1b are connected to the corresponding second scanning signal line SC2i
- the gate terminal of the write capacitance short-circuit transistor T5 is connected to the corresponding third scanning signal line SC3i
- the gate terminal of the power supply transistor T7 is connected to the subsequent light emission control line EMi+1.
- the other configurations of this pixel circuit 17 (Pix(i,j)) are the same as those of the pixel circuit 15 in the first embodiment shown in FIG. 5, so their description will be omitted.
- the period from time t1 to t8 shown in FIG. 11A is a non-emission period in which the organic EL element OL is in an off state, and the emission control signal (hereinafter also referred to as the "corresponding emission control signal") EM(i) applied to the corresponding emission control line EMi is at H level except for the period t1 to t) in the non-emission period, and within the period t1 to t7, it is at H level only for the period t4 to t5 and is at L level for the other periods.
- the emission control signal hereinafter also referred to as the "corresponding emission control signal"
- the organic EL element OL Since the corresponding light-emission control signal EM(i) is provided to the gate terminal of the light-emission control transistor T3 and the subsequent light-emission control signal EM(i+1) is provided to the gate terminal of the power supply transistor T7, the organic EL element OL is in an extinguished state during a period in which at least one of the corresponding light-emission control signal EM(i) and the subsequent light-emission control signal EM(i+1) is at the L level (see FIG. 10). Therefore, in the example shown in FIG. 11A, as described above, the period t1 to t8 is a non-light-emission period, and periods other than the period t1 to t8 are light-emission periods in which the organic EL element OL is in an emitting state.
- the first scanning signal SC1(i) is at H level only during period t4 to t5 and at L level the rest of the time
- the second scanning signal SC2(i) is at L level only during period t3 to t7 and at H level the rest of the time
- the third scanning signal SC3(i) is at L level only during period t4 to t6 and at H level the rest of the time.
- the pixel circuit Pix(i,j) operates as follows based on the signals SC1(i) to SC3(i), EM(i), and EM(i+1) shown in FIG. 11A.
- FIG. 12A shows the state of the pixel circuit Pix(i,j) during this write initialization period Twi.
- dotted circles and dotted x marks are used to indicate the on/off state of each transistor functioning as a switching element, with the dotted circle indicating that the transistor within is in the on state and the dotted x mark indicating that the transistor to which it is attached is in the off state.
- node Ng the node including this gate terminal
- Vini the initialization voltage Vini
- the initialization transistor T4 is in the on state, the initialization voltage Vini is applied to the anode electrode of the organic EL element OL, thereby performing anode initialization.
- a data write operation is performed in which the voltage of the corresponding data signal line Dj is written to the write capacitor Cw as the data voltage Vdata, and anode initialization is also performed.
- the data write period Tw in the RF frame period trf is also the anode initialization period Tai.
- FIG. 12D shows the state of the pixel circuit Pix(i,j) during this threshold compensation period Tcm.
- the corresponding light emission control signal EM(i) changes to H level
- the subsequent light emission control signal EM(i+1) also changes to H level
- the non-light emission period ends, and the light emission period starts.
- the first scanning signal SC1(i) and the second scanning signal SC2(i) are at L level
- the third scanning signal SC3(i) is at H level
- the corresponding light emission control signal EM(i) and the subsequent light emission control signal EM(i+1) are at H level.
- FIG. 12E shows the state of the pixel circuit Pix(i,j) during this light emission period.
- the drive current I1 does not depend on the threshold voltage Vth. Therefore, during the above light-emitting period, the organic EL element OL emits light with a luminance according to the data voltage Vdata provided from the corresponding data signal line Dj, regardless of the threshold voltage Vth of the drive transistor T2.
- the period t1 to t8 shown in FIG. 11B is a non-light emitting period, and the periods other than the periods t1 to t8 are light emitting periods in which the organic EL element OL is in a light emitting state.
- the writing of the data voltage Vdata to the pixel circuit Pix(i,j) is suppressed by the pause control transistor T1b in the off state, and the NRF frame period Tnrf does not include any of the write initialization period Twi, data write period Tw, threshold detection period Tth, and threshold compensation period Tcm.
- the pixel circuit 17 in this embodiment has a configuration in which a pause control transistor T1b is provided that is connected in series to the write control transistor T1a, and the gate terminal of the drive transistor T2 is connected to the corresponding data signal line via the pause control transistor T1b and the write control transistor.
- a display device that does not have such a configuration but has a pixel circuit having the same function as this embodiment and performs pause driving will be described as a second comparative example.
- FIG. 13 is a circuit diagram showing the configuration of a pixel circuit 17a in the second comparative example.
- the write control transistor T1a and the pause control transistor T1b in the pixel circuit 17 in the present embodiment shown in FIG. 10 are replaced with a single transistor T1a, and a fourth scanning signal line SC4i, one of the fourth scanning signal lines SC41 to SC4n newly provided in the second comparative example, is connected to the gate terminal of the initialization transistor T4 instead of the third scanning signal line S3i.
- FIG. 14A is a timing chart for explaining the operation of pixel circuit 17a in the second comparative example during an RF frame period Trf
- FIG. 14B is a timing chart for explaining the operation of pixel circuit 17a in the second comparative example during an NRF frame period Tnrf.
- the first scanning signal SC1(i) in the second comparative example is at H level only for a predetermined period t4 to t5 in the non-light-emitting period during the RF frame period Trf and is at L level during other periods, but unlike this embodiment, is maintained at L level throughout the entire NRF frame period Tnrf.
- the fourth scanning signal SC4(i) applied to the fourth scanning signal line SC4i connected to the gate terminal of the initialization transistor T4 is at H level only for the period t4 to t5 included in the non-light-emitting period during both the RF frame period Trf and the NRF frame period Tnrf and is at L level during other periods.
- the first scanning signal line SC1i, the second scanning signal line SC2i, the third scanning signal line SC3i, the fourth scanning signal line SC4i, the corresponding light emission control line EMi, and the subsequent light emission control line EMi+1 connected to the pixel circuit 17a in the second comparative example are driven as shown in Figures 14A and 14B. This causes the pixel circuit 17a to function in the same way as the pixel circuit 17 in this embodiment.
- a fourth scanning signal line SC41 to SC4n is newly required, which leads to an increase in the scanning side drive circuit and an increase in the layout area of the pixel circuit.
- the gate terminal of the drive transistor T2 is connected to the corresponding data signal line Dj via the pause control transistor T1b and the write control transistor T1a which are connected to each other in series
- the gate terminal of the write control transistor T1a is connected to the corresponding first scanning signal line SC1i which is connected to the gate terminal of the initialization transistor T4
- the gate terminal of the pause control transistor T1b is connected to the corresponding second scanning signal line SC2i.
- a current path is formed in the pixel circuit Pix(i,j) from the corresponding data signal line Dj through the write control transistor T1a, the pause control transistor T1b, the write capacitor Cw, and the reference voltage supply transistor T6 to the reference voltage line Vref, and the data voltage Vdata is written to the write capacitor Cw through this current path (see FIGS. 11A and 12B).
- the pause control transistor T1b is controlled to be in the off state by the second scanning signal SC2(i), thereby suppressing the writing of the voltage of the corresponding data signal line Dj to the write capacitor Cw (see FIGS. 11B and 12F). Therefore, according to this embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained while performing threshold compensation in the pixel circuit 17.
- an organic EL display device according to a fourth embodiment will be described with reference to Fig. 15 to Fig. 18B.
- the display device according to this embodiment is based on a display device using the pixel circuit 18a shown in Fig. 15 described in Patent Document 3 (JP Patent Publication 2020-079942), and is configured to realize high-definition image display while enabling pause driving and suppressing an increase in the scanning side drive circuit and an increase in the layout area of the pixel circuit.
- a power line of a positive power supply VDDEL (hereinafter referred to as a “positive power supply line” and also denoted by the symbol “VDDEL”)
- a power line of a ground power supply VSSEL (hereinafter referred to as a “ground power supply line” and also denoted by the symbol “VSSEL")
- a voltage line for supplying a reference voltage Vref (hereinafter referred to as a “reference voltage line” and also denoted by the symbol “Vref”)
- one data signal line Data of a plurality of data signal lines formed on a predetermined substrate in the display device one first scanning signal line Scan1 of a plurality of first scanning signal lines formed on the substrate, one second scanning signal line Scan2 of a plurality of second scanning signal lines formed on the substrate, one first emission control line EM1 of a plurality of first emission control lines formed on the substrate, and one second emission control line EM2 of a plurality of second emission control lines formed
- the reference voltage line Vref also functions as the initialization voltage line Vini in the first embodiment.
- the data signal transmitted by the data signal line Data the first scanning signal transmitted by the first scanning signal line Scan1, the second scanning signal transmitted by the second scanning signal line Scan2, the first light emission control signal transmitted by the first light emission control line EM1, and the second light emission control signal transmitted by the second light emission control line EM2 are also indicated by the symbols “Data”, “Scan1”, “Scan2”, “EM1", and “EM2", respectively.
- the transistors TS1 to TS3, TE1, and TE2 other than the drive transistor TD all function as switching elements.
- the gate terminal of the reference voltage supply transistor TS1 is connected to the first scanning signal line Scan1
- the gate terminals of the write control transistor TS2 and the initialization transistor TS3 are connected to the second scanning signal line Scan2
- the gate terminal of the first light emission control transistor TE1 is connected to the first light emission control line EM1
- the gate terminal of the second light emission control transistor TE2 is connected to the second light emission control line EM2.
- FIG. 16A is a timing chart for explaining the operation of pixel circuit 18a in the third comparative example during an RF frame period Trf
- FIG. 16B is a timing chart for explaining the operation of pixel circuit 18a in the third comparative example during an NRF frame period Tnrf.
- the second emission control line EM2, the first emission control line EM1, the first scanning signal line Scan1, and the second scanning signal line Scan2 connected to the pixel circuit 18a are driven as shown in FIG. 16A.
- the write control transistor TS2 and the reference voltage supply transistor TS1 are in an on state, so that the voltage of the data signal line Data is written to the holding capacitor Cst as the data voltage Vdata, and the voltage Vdata-Vref is held in the holding capacitor Cst.
- the second emission control transistor TE2 is in an off state and the initialization transistor TS3 is in an on state, so that the reference voltage Vref is applied to the anode electrode of the organic EL element OL, and anode initialization is performed.
- the data write period Tw is also the anode initialization period Tai.
- the first light emission control signal EM1 and the second light emission control signal EM2 are in the ON state, and the write control transistor TS2, the reference voltage supply transistor TS1, and the initialization transistor TS3 are in the OFF state.
- the first scanning signal Scan1 is maintained at the L level regardless of whether it is a non-emission period or a emission period, and as a result, the reference voltage supply transistor TS1 is maintained in the OFF state, and therefore the data voltage Vdata is not written to the holding capacitor Cst.
- the light-emitting period or non-light-emitting period is determined by the second light-emitting control signal EM2, and the first light-emitting control signal EM1 can be considered as a signal that controls the first light-emitting control transistor TE1 so that the supply of the positive power supply VDDEL to the source terminal of the drive transistor TD is stopped for a predetermined period for writing the data voltage and initializing the anode, and the positive power supply VDDEL is supplied to the source terminal of the drive transistor TD during other periods.
- the display device according to this embodiment differs from the third comparative example in that the first scanning signal line Scan1 and a circuit for driving the first scanning signal line Scan1 are not provided.
- the configuration and operation of the display device according to this embodiment that are not newly described below are the same as those of the display device as the third comparative example.
- This pixel circuit 18 like the pixel circuit 18a in the third comparative example shown in FIG. 15, includes one organic EL element OL as a display element, a drive transistor TD, a first light-emitting control transistor TE1 and a second light-emitting control transistor TE2 as power supply transistors, a write control transistor TS2, an initialization transistor TS3, and a holding capacitor Cst.
- this pixel circuit 18 differs from the pixel circuit 18a in the third comparative example in that, instead of the N-channel reference voltage supply transistor TS1, this pixel circuit 18 includes an N-channel reference voltage supply transistor T1c as a switching element and a P-channel pause control transistor T1b as a switching element connected in series to the reference voltage supply transistor T1c, and the gate terminal of the drive transistor T2 is connected to the reference voltage line Vref via the pause control transistor T1b and the reference voltage supply transistor T1c.
- a first emission control line EM1 is connected to the gate terminal of the reference voltage supply transistor T1c
- a second emission control line EM2 is connected to the gate terminal of the pause control transistor T1b.
- FIG. 18A is a timing chart for explaining the operation of pixel circuit 18 in this embodiment during an RF frame period Trf
- FIG. 18B is a timing chart for explaining the operation of pixel circuit 18a in this embodiment during an NRF frame period Tnrf.
- the second emission control line EM2 connected to the pixel circuit 18, the first emission control line EM1 as a power supply control line, and the second scanning signal line Scan2 are driven as shown in Figure 18A.
- the write control transistor TS2, the reference voltage supply transistor T1c, and the pause control transistor T1b are in an on state based on the second scanning signal Scan2, the first emission control signal EM1 as a power supply control signal, and the second emission control signal EM2, so that the voltage of the data signal line Data is written to the holding capacitor Cst as the data voltage Vdata, and the voltage Vdata-Vref is held in the holding capacitor Cst, as in the third comparative example.
- the second emission control transistor TE2 is in the OFF state and the initialization transistor TS3 is in the ON state based on the second emission control signal EM2 and the second scanning signal Scan2, so that the reference voltage Vref is applied to the anode electrode of the organic EL element OL to perform anode initialization. Therefore, the data write period Tw is also the anode initialization period Tai.
- the first emission control transistor (power supply transistor) TE1 and the second emission control transistor TE2 are in the ON state
- the initialization transistor TS3, the write control transistor TS2, and the reference voltage supply transistor TS1 are in the OFF state.
- the first light emission control transistor (power supply transistor) TE1 and the second light emission control transistor TE2 are in the on state and the initialization transistor TS3, the write control transistor TS2, and the reference voltage supply transistor TS1 are in the off state based on the first light emission control signal (power supply control signal) EM1, the second light emission control signal EM2, and the second scanning signal Scan2.
- a current corresponding to the data voltage Vdata written to the holding capacitor Cst during the data write period Tw in the non-light emission period of the immediately preceding RF frame period Trf flows through the organic EL element OL, and the organic EL element OL emits light with a brightness corresponding to that current.
- the pause control transistor T1b is controlled to the off state by the second emission control signal EM2, thereby suppressing the writing of the voltage of the corresponding data signal line Data to the holding capacitor Cst (see FIG. 18B). Therefore, according to this embodiment, in a display device including a pixel circuit 18 as shown in Fig. 17 using a P-channel type drive transistor TD, unlike a display device using a conventional pixel circuit 18a (Fig.
- an organic EL display device according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 19 to FIG. 22B.
- the display device is based on a display device using the pixel circuit 19a shown in FIG. 19 described in Patent Document 3 (JP Patent Publication 2020-079942), and is configured to realize high-definition image display while enabling pause driving and suppressing an increase in the scanning side drive circuit and an increase in the layout area of the pixel circuit.
- the transistor TS3 is a P-channel type, but in the pixel circuit equivalent to the pixel circuit 19a described in Patent Document 3, the transistor TS3 is an N-channel type.
- FIG. 19 for convenience of explanation, the symbols of some transistors in the pixel circuit 19a have been changed from the symbols in the pixel circuit described in Patent Document 3.
- a display device using the pixel circuit 19a shown in Fig. 19 will be described as a fourth comparative example. Note that the configuration and operation of the display device as the fourth comparative example that are not newly described below are assumed to be similar to those of the display device as the third comparative example.
- the gate terminal of the write control transistor TS2 is connected to a first scanning signal line Scan1
- the gate terminal of the initialization transistor TS3 is connected to a second scanning signal line Scan2
- the gate terminal of the emission control transistor TE is connected to an emission control line EM.
- the emission control line EM, the first scanning signal line Scan1, and the second scanning signal line Scan2 connected to the pixel circuit 19a are driven as shown in FIG. 22B.
- the emission control transistor TE is in an off state and the initialization transistor TS3 is in an on state, so that anode initialization is performed for the organic EL element OL, as in the RF frame period Trf.
- the first scanning signal Scan1 is maintained at an L level, so the write control transistor TS2 is maintained in an off state.
- the data voltage Vdata is not written to the storage capacitor Cst.
- the emission control transistor TE is in an on state, and the write control transistor TS2 and the initialization transistor TS3 are in an off state.
- a current corresponding to the data voltage Vdata written to the storage capacitor Cst during the data write period Tw in the non-emission period of the immediately preceding RF frame period Trf flows through the organic EL element OL, and the organic EL element OL emits light with a brightness corresponding to that current.
- FIG. 21 is a circuit diagram showing the configuration of a pixel circuit 19 in this embodiment.
- This pixel circuit 19 includes one organic EL element OL as a display element, a drive transistor TD, a light emission control transistor TE, an initialization transistor TS3, and a storage capacitor Cst, similar to the pixel circuit 19a in the fourth comparative example shown in FIG. 19.
- this pixel circuit 19 includes a P-channel write control transistor T1a as a switching element instead of the N-channel write control transistor TS2, and an N-channel pause control transistor T1b as a switching element connected in series to the write control transistor T1a, and differs from the pixel circuit 19a in the fourth comparative example in that the gate terminal of the drive transistor TD is connected to the data signal line Data via the write control transistor T1a and the pause control transistor T1b.
- the gate terminal of the write control transistor T1a is connected to the second scanning signal line Scan2, and the gate terminal of the pause control transistor T1b is connected to the light emission control line EM.
- the emission control line EM and the second scanning signal line Scan2 connected to the pixel circuit 19 are driven as shown in FIG. 22A.
- the data write period Tw here, the period when the second scanning signal Scan2 is at L level
- the write control transistor T1a and the pause control transistor T1b are in an on state, so that the voltage of the data signal line Data is written to the holding capacitor Cst as the data voltage Vdata, and the voltage Vdata-VDDEL is held in the holding capacitor Cst, as in the fourth comparative example.
- the emission control transistor TE is in an off state and the initialization transistor TS3 is in an on state, so that the reference voltage Vref is applied to the anode electrode of the organic EL element OL to perform anode initialization.
- the data write period Tw is also the anode initialization period Tai.
- the light emission control transistor TE is in an on state, and the initialization transistor TS3, the write control transistor T1a, and the pause control transistor T1b are in an off state.
- the data voltage Vdata is not written to the holding capacitor Cst.
- the light emission control transistor TE is in an on state and the initialization transistor TS3, the write control transistor T1a, and the pause control transistor T1b are in an off state based on the light emission control signal EM and the second scanning signal Scan2.
- a current corresponding to the data voltage Vdata written to the storage capacitor Cst during the data write period Tw in the non-light emission period of the immediately preceding RF frame period Trf flows to the organic EL element OL, and the organic EL element OL emits light with a brightness corresponding to that current.
- the channel type of the transistors included in the pixel circuits in each of the above embodiments may be appropriately changed between P-channel type and N-channel type to operate in the same manner.
- the transistors T1a, T1b, and T3 to T7 serving as switching elements are all N-channel type, but some or all of them may be P-channel type transistors.
- it is necessary to match the conductivity type of the write control transistor T1a and the initialization transistor T4 match the conductivity type of the pause control transistor T1b and the reference voltage supply transistor T6, and match the conductivity type of the light emission control transistor T3 and the power supply transistor T7.
- the first scanning signal SC1(i) is applied to the gate terminal of initialization transistor T4, and the period during which the first scanning signal SC1(i) is at a high level is the anode initialization period Tai, but instead, the subsequent first scanning signal SC1(i+1) may be applied to the gate terminal of initialization transistor T4, and the period during which the subsequent first scanning signal SC1(i+1) is at a high level may be the anode initialization period Tai.
- a current path is formed in the pixel circuit from the data signal line via the write control transistor and the holding capacitor Cst or writing capacitor Cw provided in series therewith to a fixed voltage line such as a power supply line or a reference voltage line as a current path for charging and discharging the holding capacitor Cst or writing capacitor Cw when writing the data voltage Vdata.
- this is not limited to the configuration of pixel circuits 15 to 19 in each of the above embodiments, and it is sufficient that a pause control transistor T1b is provided as a new switching element in series with other switching elements and holding capacitor Cst provided in the current path in the current path for charging and discharging the holding capacitor Cst or writing capacitor Cw formed in the pixel circuit when writing the data voltage Vdata.
- a pause control transistor T1b is provided as a new switching element in series with other switching elements and holding capacitor Cst provided in the current path in the current path for charging and discharging the holding capacitor Cst or writing capacitor Cw formed in the pixel circuit when writing the data voltage Vdata.
- the order (passing order) of elements passing through in such a current path from the corresponding data signal line to the fixed voltage line is not limited to the passing order in the current path in each embodiment, and can be changed as appropriate according to the configuration of the pixel circuit without departing from the gist of the invention.
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Abstract
本願は、休止駆動を行う電流駆動型の表示装置であって高精細な画像表示を実現できる表示装置を開示する。有機EL表示装置の画素回路15において、駆動トランジスタT2は、そのゲート端子が保持キャパシタCstを介してそのソース端子に接続されるとともに休止制御トランジスタT1bと書込制御トランジスタT1aを順に介してデータ信号線Djに接続され、そのドレイン端子が発光制御トランジスタT3を介して有機EL素子OLのアノード電極に接続され、当該アノード電極は初期化トランジスタT4を介して初期化電圧線Viniに接続されている。書込制御トランジスタT1aと初期化トランジスタT4は走査信号SC(i)で制御され、休止制御トランジスタT1bは発光制御信号EM(i)で制御される。非リフレッシュフレーム期間では、オフ状態の休止制御トランジスタT1bにより保持キャパシタCstへのデータ電圧の書き込みが抑制される。
Description
本開示は、有機EL(Electro Luminescence)素子等の電流で駆動される表示素子を備えた電流駆動型の表示装置に関するものであり、特に、当該表示装置で使用される画素回路に関する。
近年、有機EL素子(有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode: OLED)とも呼ばれる)を含む画素回路を備えた有機EL表示装置が実用化されている。有機EL表示装置の画素回路は、有機EL素子に加えて、駆動トランジスタや、書込制御トランジスタ、保持キャパシタ等を含んでいる。駆動トランジスタや書込制御トランジスタには、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor)が使用され、駆動トランジスタの制御端子としてのゲート端子に保持キャパシタが接続され、この保持キャパシタには、駆動回路からデータ信号線を介して、表示すべき画像を表す映像信号に応じた電圧(より詳しくは、当該画素回路で形成すべき画素の階調値を示す電圧)がデータ電圧として与えられる。有機EL素子は、それに流れる電流に応じた輝度で発光する自発光型表示素子である。駆動トランジスタは、有機EL素子と直列に設けられ、保持キャパシタに保持される電圧にしたがって、有機EL素子に流れる電流を制御する。
一方、低消費電力の表示装置として、休止駆動を行う表示装置が知られている。休止駆動とは、同じ画像を続けて表示するときに駆動期間(リフレッシュ期間)と休止期間(非リフレッシュ期間)を設け、駆動期間では駆動回路を動作させ、休止期間では駆動回路の動作を停止させる駆動方法であり、「低周波駆動」とも呼ばれる。このような休止駆動は、静止画表示に好適である。
有機EL表示装置における画素回路は、通常、それにデータ電圧を書き込む期間において有機EL素子を消灯させるために発光制御トランジスタを含んでいる。各画素回路において、発光制御トランジスタにより有機EL素子が消灯状態となっている非発光期間では、データ電圧の書き込みに加えて、当該有機EL素子の寄生容量における蓄積電荷を放電させることにより当該有機EL素子が初期化される(以下、この初期化を「OLED初期化」という)。なお、OLED初期化は、当該有機EL素子のアノード電極の電圧(以下「アノード電圧」という)を初期化することになるので、「アノード初期化」または「アノードリセット」とも呼ばれる。このアノード初期化により、有機EL素子OLの発光動作に対する過去の表示履歴の影響が遮断される。
しかし、既述の休止駆動を行う有機EL表示装置では、非リフレッシュ期間において、データ電圧の書き込みを抑制しつつアノード初期化が行われる。このため、データ電圧の書き込みを制御するスイッチング素子としてのトランジスタと、アノード初期化を行うためのスイッチング素子としてのトランジスタとにつき、互いに異なる制御信号でオン/オフを制御する必要がある。その結果、各画素回路においてデータ書込用の制御信号として使用される第1の走査信号を生成する回路に加えて、各画素回路においてアノード初期化用の制御信号としての第2の走査信号を生成する回路が走査側駆動回路に設けられることになる。また、各画素回路内において、データ書込用の制御信号線とは別にアノード初期化用の制御信号線が必要であり、これは、画素回路のレイアウト面積の増大を招き、表示画像の高精細化を困難なものとする。
そこで、休止駆動を行う有機EL表示装置のような電流駆動型の表示装置において、走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現することが望まれている。
本発明の幾つかの実施形態に係る画素回路は、複数のデータ信号線と、複数の第1走査信号線と、複数の発光制御線と、第1電源線と、第2電源線と、所定の固定電圧を初期化電圧として供給するための初期化電圧線とを含む表示部を有する表示装置のための画素回路であって、
電流によって駆動される表示素子と、
保持キャパシタと、
前記保持キャパシタに保持された電圧に応じて前記表示素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
前記複数の第1走査信号線のうちの1つの第1走査信号線に接続された制御端子を有する書込制御スイッチング素子と、
前記表示素子と直列に設けられ、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線に接続された制御端子を有する発光制御スイッチング素子と、
初期化スイッチング素子と
を備え、
前記駆動トランジスタは、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第1電源線に接続された第1導通端子と、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第2電源線に接続された第2導通端子と、少なくとも前記書込制御スイッチング素子を介して前記複数のデータ信号線のうちの1つのデータ信号線に接続された制御端子とを有し、
前記表示素子は、前記初期化スイッチング素子を介して前記初期化電圧線に接続された第1電極と、前記第2電源線に接続された第2電極とを有し、
前記初期化スイッチング素子は、前記1つの第1走査信号線、または、前記複数の第1走査信号線のうち走査順において前記1つの走査信号線に隣接する他の1つの第1走査信号線、または、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子以外の他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記1つのデータ信号線から前記書込制御スイッチング素子を経由して固定電圧線へと至る電流経路が、前記1つのデータ信号線の電圧をデータ電圧として当該画素回路に書き込むべきときに形成され、
前記電流経路は、
前記書込制御スイッチング素子に直列に設けられた書込先容量素子と、
前記書込制御スイッチング素子および前記書込先容量素子に直列に設けられた休止制御スイッチング素子とを含み、
前記休止制御スイッチング素子は、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子のいずれでもない他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有する。
電流によって駆動される表示素子と、
保持キャパシタと、
前記保持キャパシタに保持された電圧に応じて前記表示素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
前記複数の第1走査信号線のうちの1つの第1走査信号線に接続された制御端子を有する書込制御スイッチング素子と、
前記表示素子と直列に設けられ、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線に接続された制御端子を有する発光制御スイッチング素子と、
初期化スイッチング素子と
を備え、
前記駆動トランジスタは、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第1電源線に接続された第1導通端子と、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第2電源線に接続された第2導通端子と、少なくとも前記書込制御スイッチング素子を介して前記複数のデータ信号線のうちの1つのデータ信号線に接続された制御端子とを有し、
前記表示素子は、前記初期化スイッチング素子を介して前記初期化電圧線に接続された第1電極と、前記第2電源線に接続された第2電極とを有し、
前記初期化スイッチング素子は、前記1つの第1走査信号線、または、前記複数の第1走査信号線のうち走査順において前記1つの走査信号線に隣接する他の1つの第1走査信号線、または、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子以外の他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記1つのデータ信号線から前記書込制御スイッチング素子を経由して固定電圧線へと至る電流経路が、前記1つのデータ信号線の電圧をデータ電圧として当該画素回路に書き込むべきときに形成され、
前記電流経路は、
前記書込制御スイッチング素子に直列に設けられた書込先容量素子と、
前記書込制御スイッチング素子および前記書込先容量素子に直列に設けられた休止制御スイッチング素子とを含み、
前記休止制御スイッチング素子は、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子のいずれでもない他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有する。
本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置は、
複数のデータ信号線、複数の第1走査信号線、複数の発光制御線、第1電源線、第2電源線、所定の固定電圧を初期化電圧として供給するための初期化電圧線、および、複数の画素回路を含む表示部と、
複数のデータ信号を生成して前記複数のデータ信号線に印加するデータ側駆動回路と、
前記複数の第1走査信号線を選択的に駆動するとともに前記複数の発光制御線を選択的に駆動する走査側駆動回路と、
前記複数の画素回路に前記複数のデータ信号の電圧をデータ電圧として書き込むリフレッシュフレーム期間からなる駆動期間と前記複数の画素回路へのデータ電圧の書き込みを停止する非リフレッシュフレーム期間からなる休止期間とが交互に現れるように、前記データ側駆動回路および前記走査側駆動回路を制御する表示制御回路と
を備え、
前記複数の画素回路のそれぞれは、
電流によって駆動される表示素子と、
保持キャパシタと、
前記保持キャパシタに保持された電圧に応じて前記表示素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
前記複数の第1走査信号線のうちの1つの第1走査信号線に接続された制御端子を有する書込制御スイッチング素子と、
前記表示素子と直列に設けられ、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線に接続された制御端子を有する発光制御スイッチング素子と、
初期化スイッチング素子とを含み、
前記駆動トランジスタは、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第1電源線に接続された第1導通端子と、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第2電源線に接続された第2導通端子と、少なくとも前記書込制御スイッチング素子を介して前記複数のデータ信号線のうちの1つのデータ信号線に接続された制御端子とを有し、
前記表示素子は、前記初期化スイッチング素子を介して前記初期化電圧線に接続された第1電極と、前記第2電源線に接続された第2電極とを有し、
前記初期化スイッチング素子は、前記1つの第1走査信号線、または、前記複数の第1走査信号線のうち走査順において前記1つの走査信号線に隣接する他の1つの第1走査信号線、または、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子以外の他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記1つのデータ信号線から前記書込制御スイッチング素子を経由して固定電圧線へと至る電流経路が、前記1つのデータ信号線の電圧をデータ電圧として当該画素回路に書き込むべきときに形成され、
前記電流経路は、
前記書込制御スイッチング素子に直列に設けられた書込先容量素子と、
前記書込制御スイッチング素子および前記書込先容量素子に直列に設けられた休止制御スイッチング素子とを含み、
前記休止制御スイッチング素子は、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子のいずれでもない他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記表示制御回路は、
前記休止制御スイッチング素子が、前記リフレッシュフレーム期間では、前記表示素子が消灯状態である非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態であるときにオン状態であり、前記非リフレッシュフレーム期間では、前記非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態である間はオフ状態であるように、前記走査側駆動回路を制御し、
前記リフレッシュフレーム期間と前記非リフレッシュフレーム期間のいずれであっても、前記表示素子が発光状態である発光期間の間、前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子がオフ状態であり、前記発光制御スイッチング素子がオン状態であるように、前記走査側駆動回路を制御する。
複数のデータ信号線、複数の第1走査信号線、複数の発光制御線、第1電源線、第2電源線、所定の固定電圧を初期化電圧として供給するための初期化電圧線、および、複数の画素回路を含む表示部と、
複数のデータ信号を生成して前記複数のデータ信号線に印加するデータ側駆動回路と、
前記複数の第1走査信号線を選択的に駆動するとともに前記複数の発光制御線を選択的に駆動する走査側駆動回路と、
前記複数の画素回路に前記複数のデータ信号の電圧をデータ電圧として書き込むリフレッシュフレーム期間からなる駆動期間と前記複数の画素回路へのデータ電圧の書き込みを停止する非リフレッシュフレーム期間からなる休止期間とが交互に現れるように、前記データ側駆動回路および前記走査側駆動回路を制御する表示制御回路と
を備え、
前記複数の画素回路のそれぞれは、
電流によって駆動される表示素子と、
保持キャパシタと、
前記保持キャパシタに保持された電圧に応じて前記表示素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
前記複数の第1走査信号線のうちの1つの第1走査信号線に接続された制御端子を有する書込制御スイッチング素子と、
前記表示素子と直列に設けられ、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線に接続された制御端子を有する発光制御スイッチング素子と、
初期化スイッチング素子とを含み、
前記駆動トランジスタは、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第1電源線に接続された第1導通端子と、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第2電源線に接続された第2導通端子と、少なくとも前記書込制御スイッチング素子を介して前記複数のデータ信号線のうちの1つのデータ信号線に接続された制御端子とを有し、
前記表示素子は、前記初期化スイッチング素子を介して前記初期化電圧線に接続された第1電極と、前記第2電源線に接続された第2電極とを有し、
前記初期化スイッチング素子は、前記1つの第1走査信号線、または、前記複数の第1走査信号線のうち走査順において前記1つの走査信号線に隣接する他の1つの第1走査信号線、または、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子以外の他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記1つのデータ信号線から前記書込制御スイッチング素子を経由して固定電圧線へと至る電流経路が、前記1つのデータ信号線の電圧をデータ電圧として当該画素回路に書き込むべきときに形成され、
前記電流経路は、
前記書込制御スイッチング素子に直列に設けられた書込先容量素子と、
前記書込制御スイッチング素子および前記書込先容量素子に直列に設けられた休止制御スイッチング素子とを含み、
前記休止制御スイッチング素子は、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子のいずれでもない他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記表示制御回路は、
前記休止制御スイッチング素子が、前記リフレッシュフレーム期間では、前記表示素子が消灯状態である非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態であるときにオン状態であり、前記非リフレッシュフレーム期間では、前記非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態である間はオフ状態であるように、前記走査側駆動回路を制御し、
前記リフレッシュフレーム期間と前記非リフレッシュフレーム期間のいずれであっても、前記表示素子が発光状態である発光期間の間、前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子がオフ状態であり、前記発光制御スイッチング素子がオン状態であるように、前記走査側駆動回路を制御する。
本発明の幾つかの実施形態に係る駆動方法は、複数のデータ信号線と、複数の第1走査信号線と、複数の発光制御線と、第1電源線と第2電源線と、所定の固定電圧を初期化電圧として供給するための初期化電圧線と、複数の画素回路とを含む表示部を有する表示装置の駆動方法であって、
前記複数の画素回路のそれぞれは、
電流によって駆動される表示素子と、
保持キャパシタと、
前記保持キャパシタに保持された電圧に応じて前記表示素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
前記複数の第1走査信号線のうちの1つの第1走査信号線に接続された制御端子を有する書込制御スイッチング素子と、
前記表示素子と直列に設けられ、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線に接続された制御端子を有する発光制御スイッチング素子と、
初期化スイッチング素子とを含み、
前記駆動トランジスタは、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第1電源線に接続された第1導通端子と、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第2電源線に接続された第2導通端子と、少なくとも前記書込制御スイッチング素子を介して前記複数のデータ信号線のうちの1つのデータ信号線に接続された制御端子とを有し、
前記表示素子は、前記初期化スイッチング素子を介して前記初期化電圧線に接続された第1電極と、前記第2電源線に接続された第2電極とを有し、
前記初期化スイッチング素子は、前記1つの第1走査信号線、または、前記複数の第1走査信号線のうち走査順において前記1つの走査信号線に隣接する他の1つの第1走査信号線、または、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子以外の他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記複数の画素回路のそれぞれにおいて、前記1つのデータ信号線から前記書込制御スイッチング素子を経由して固定電圧線へと至る電流経路が、前記1つのデータ信号線の電圧をデータ電圧として当該画素回路に書き込むべきときに形成され、
前記電流経路は、
前記書込制御スイッチング素子に直列に設けられた書込先容量素子と、
前記書込制御スイッチング素子および前記書込先容量素子に直列に設けられた休止制御スイッチング素子とを含み、
前記休止制御スイッチング素子は、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子のいずれでもない他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記駆動方法は、前記複数の画素回路に前記複数のデータ信号の電圧をデータ電圧として書き込むリフレッシュフレーム期間からなる駆動期間と前記複数の画素回路へのデータ電圧の書き込みを停止する非リフレッシュフレーム期間からなる休止期間とが交互に現れるように、複数のデータ信号を生成して前記複数のデータ信号線に印加し、かつ、前記複数の第1走査信号線および前記複数の発光制御線を駆動する休止駆動ステップを備え、
前記休止駆動ステップは、
前記休止制御スイッチング素子が、前記リフレッシュフレーム期間では、前記表示素子が消灯状態である非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態であるときにオン状態であり、前記非リフレッシュフレーム期間では、前記非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態である間はオフ状態であるように、前記複数の第1走査信号線および前記複数の発光制御線を駆動する非発光期間ステップと、
前記リフレッシュフレーム期間と前記非リフレッシュフレーム期間のいずれであっても、前記表示素子が発光状態である発光期間の間、前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子がオフ状態であり、前記発光制御スイッチング素子がオン状態であるように、前記複数の第1走査信号線および前記複数の発光制御線を駆動する発光期間ステップとを含む。
前記複数の画素回路のそれぞれは、
電流によって駆動される表示素子と、
保持キャパシタと、
前記保持キャパシタに保持された電圧に応じて前記表示素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
前記複数の第1走査信号線のうちの1つの第1走査信号線に接続された制御端子を有する書込制御スイッチング素子と、
前記表示素子と直列に設けられ、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線に接続された制御端子を有する発光制御スイッチング素子と、
初期化スイッチング素子とを含み、
前記駆動トランジスタは、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第1電源線に接続された第1導通端子と、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第2電源線に接続された第2導通端子と、少なくとも前記書込制御スイッチング素子を介して前記複数のデータ信号線のうちの1つのデータ信号線に接続された制御端子とを有し、
前記表示素子は、前記初期化スイッチング素子を介して前記初期化電圧線に接続された第1電極と、前記第2電源線に接続された第2電極とを有し、
前記初期化スイッチング素子は、前記1つの第1走査信号線、または、前記複数の第1走査信号線のうち走査順において前記1つの走査信号線に隣接する他の1つの第1走査信号線、または、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子以外の他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記複数の画素回路のそれぞれにおいて、前記1つのデータ信号線から前記書込制御スイッチング素子を経由して固定電圧線へと至る電流経路が、前記1つのデータ信号線の電圧をデータ電圧として当該画素回路に書き込むべきときに形成され、
前記電流経路は、
前記書込制御スイッチング素子に直列に設けられた書込先容量素子と、
前記書込制御スイッチング素子および前記書込先容量素子に直列に設けられた休止制御スイッチング素子とを含み、
前記休止制御スイッチング素子は、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子のいずれでもない他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記駆動方法は、前記複数の画素回路に前記複数のデータ信号の電圧をデータ電圧として書き込むリフレッシュフレーム期間からなる駆動期間と前記複数の画素回路へのデータ電圧の書き込みを停止する非リフレッシュフレーム期間からなる休止期間とが交互に現れるように、複数のデータ信号を生成して前記複数のデータ信号線に印加し、かつ、前記複数の第1走査信号線および前記複数の発光制御線を駆動する休止駆動ステップを備え、
前記休止駆動ステップは、
前記休止制御スイッチング素子が、前記リフレッシュフレーム期間では、前記表示素子が消灯状態である非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態であるときにオン状態であり、前記非リフレッシュフレーム期間では、前記非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態である間はオフ状態であるように、前記複数の第1走査信号線および前記複数の発光制御線を駆動する非発光期間ステップと、
前記リフレッシュフレーム期間と前記非リフレッシュフレーム期間のいずれであっても、前記表示素子が発光状態である発光期間の間、前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子がオフ状態であり、前記発光制御スイッチング素子がオン状態であるように、前記複数の第1走査信号線および前記複数の発光制御線を駆動する発光期間ステップとを含む。
本発明の上記幾つかの実施形態によれば、複数のデータ信号線と、複数の第1走査信号線と、複数の発光制御線と、第1電源線と、第2電源線と、所定の固定電圧を初期化電圧として供給するための初期化電圧線とを含む表示部を有する表示装置のための画素回路において、電流によって駆動される表示素子、保持キャパシタ、駆動トランジスタ、書込制御スイッチング素子、発光制御スイッチング素子、および、初期化スイッチング素子が設けられ、上記複数のデータ信号線のうちの1つのデータ信号線から書込制御スイッチング素子を経由して固定電圧線へと至る電流経路が、上記1つのデータ信号線の電圧をデータ電圧として当該画素回路に書き込むべきときに形成される。この電流経路は、書込制御スイッチング素子および書込先容量素子に直列に設けられた休止制御スイッチング素子を更に含んでいる。このような表示装置において、リフレッシュフレーム期間からなる駆動期間と非リフレッシュフレーム期間からなる休止期間とが交互に現れる休止駆動が行われる場合に、休止制御スイッチング素子が、リフレッシュフレーム期間では、非発光期間において書込制御スイッチング素子がオン状態であるときにオン状態であり、非リフレッシュフレーム期間では、非発光期間において書込制御スイッチング素子がオン状態である間はオフ状態であるように、上記複数の第1走査信号線および上記複数の発光制御線が駆動される。また、リフレッシュフレーム期間と非リフレッシュフレーム期間のいずれであっても、発光期間の間、書込制御スイッチング素子および初期化スイッチング素子がオフ状態であり、発光制御スイッチング素子がオン状態であるように、上記複数の第1走査信号線および上記複数の発光制御線が駆動される。このような上記複数の第1走査信号線および上記複数の発光制御線の駆動において、書込制御スイッチング素子が、上記複数の第1走査信号線のうちの1つの第1走査信号線によって制御され、発光制御スイッチング素子が、上記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線によって制御される。また、初期化スイッチング素子は、当該1つの第1走査信号線、または、上記複数の第1走査信号線のうち走査順において当該1つの第1走査信号線に隣接する他の1つの第1走査信号線、または、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち書込制御スイッチング素子以外の他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線によって制御され、休止制御スイッチング素子は、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち書込制御スイッチング素子および初期化スイッチング素子のいずれでもない他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線によって制御される。したがって、休止駆動を行う場合であっても、リフレッシュフレーム期間のみが連続的に繰り返される通常駆動に比べ、画素回路内のスイッチング素子を制御する制御信号(走査信号や発光制御信号等)の数を増やすことなく、データ電圧の保持キャパシタへの書き込みと有機EL素子の初期化(アノード初期化)を適切に行うことができる。これにより、休止駆動を行う表示装置において、走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現することができる。
以下、添付図面を参照しつつ実施形態について説明する。なお、以下で言及する各トランジスタにおいて、ゲート端子は制御端子に相当し、ドレイン端子およびソース端子の一方は第1導通端子に相当し、他方は第2導通端子に相当する。また、以下の各実施形態におけるトランジスタは例えば薄膜トランジスタであるが、本発明はこれに限定されない。さらにまた、本明細書における「接続」とは、特に断らない限り「電気的接続」を意味し、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、直接的な接続を意味する場合のみならず、他の素子を介した間接的な接続を意味する場合も含むものとする。
<1.第1の実施形態>
<1.1 全体構成>
図1は、第1の実施形態に係る表示装置10の全体構成を示すブロック図である。この表示装置10は、通常駆動モードと休止駆動モードとの2つの動作モードを有する有機EL表示装置である。すなわち表示装置10は、通常駆動モードでは、表示部の画像データ(各画素回路内のデータ電圧)を書き換えるリフレッシュフレーム期間Trfが連続するように動作し、休止駆動モードでは、リフレッシュフレーム期間(以下「RFフレーム期間」ともいう)Trfのみからなる駆動期間TDpと表示部の画像データの書き換えを停止する複数の非リフレッシュフレーム期間(以下「NRFフレーム期間」ともいう)Tnrfからなる休止期間TPpとが交互に現れるように動作する。
<1.1 全体構成>
図1は、第1の実施形態に係る表示装置10の全体構成を示すブロック図である。この表示装置10は、通常駆動モードと休止駆動モードとの2つの動作モードを有する有機EL表示装置である。すなわち表示装置10は、通常駆動モードでは、表示部の画像データ(各画素回路内のデータ電圧)を書き換えるリフレッシュフレーム期間Trfが連続するように動作し、休止駆動モードでは、リフレッシュフレーム期間(以下「RFフレーム期間」ともいう)Trfのみからなる駆動期間TDpと表示部の画像データの書き換えを停止する複数の非リフレッシュフレーム期間(以下「NRFフレーム期間」ともいう)Tnrfからなる休止期間TPpとが交互に現れるように動作する。
図1に示すように、この表示装置10は、表示部11、表示制御回路20、データ側駆動回路30、走査側駆動回路40、および、電源回路50を備えている。データ側駆動回路30は、データ信号線駆動回路(「データドライバ」とも呼ばれる)として機能する。走査側駆動回路40は、走査信号線駆動回路(「ゲートドライバ」とも呼ばれる)および発光制御回路(「エミッションドライバ」とも呼ばれる)として機能する。図1に示す構成ではこれら走査側の2つの回路が1つの走査側駆動回路40として実現されているが、これら2つの回路が適宜分離された構成であってもよく、また、これら2つの回路が表示部11の一方側と他方側に分離されて配置される構成であってもよい。また、データ側駆動回路および走査側駆動回路の少なくとも一部が表示部11と一体的に形成されていてもよい。これらの点は、後述の他の実施形態や変形例においても同様である。電源回路50は、表示部11に供給すべき後述のハイレベル電源電圧ELVDD、ローレベル電源電圧ELVSS、および初期化電圧Viniと、表示制御回路20、データ側駆動回路30、および走査側駆動回路40に供給すべき電源電圧(不図示)とを生成する。
表示部11には、m本(mは2以上の整数)のデータ信号線D1,D2,…,Dmと、これらに交差するn本の走査信号線SC1,SC2,…,SCnとが配設されるとともに、n本の走査信号線SC1~SCnにそれぞれ沿ってn本の発光制御線(エミッションライン)EM1~EMnが配設されている。また表示部11には、m本のデータ信号線D1~Dmおよびn本の走査信号線SC1~SCnに沿ってマトリクス状に配置されたm×n個の画素回路15が設けられている。各画素回路15は、m本のデータ信号線D1~Dmの1つに対応するとともにn本の走査信号線SC1~SCnの1つに対応する(以下、各画素回路15を区別する場合には、i番目の走査信号線およびj番目のデータ信号線Djに対応する画素回路を「i行j列目の画素回路」ともいい、符号“Pix(i,j)”で示す)。また各画素回路15は、n本の発光制御線EM1~EMnの1つに対応する。
また表示部11には、各画素回路15に共通の図示しない電源線が配設されている。すなわち、後述の有機EL素子を駆動するためのハイレベル電源電圧ELVDDを供給するための固定電圧線としての第1電源線(以下「ハイレベル電源線」といい、ハイレベル電源電圧と同じく符号“ELVDD”で示す)、および、有機EL素子を駆動するためのローレベル電源電圧ELVSSを供給するための固定電圧線としての第2電源線(以下「ローレベル電源線」といい、ローレベル電源電圧と同じく符号“ELVSS”で示す)が配設されている。さらに表示部11には、各画素回路15の初期化のためのリセット動作(「初期化動作」ともいう)に使用する初期化電圧Viniを供給するための図示しない固定電圧線としての初期化電圧線(初期化電圧と同じく符号“Vini”で示す)も配設されている。ハイレベル電源電圧ELVDD、ローレベル電源電圧ELVSS、および初期化電圧Viniは、電源回路50から供給される。
表示制御回路20は、表示すべき画像を表す画像情報および画像表示のためのタイミング制御情報を含む入力信号Sinを表示装置10の外部から受け取り、この入力信号Sinに基づきデータ側制御信号Scdおよび走査側制御信号Scsを生成し、データ側制御信号Scdをデータ側駆動回路30に、走査側制御信号Scsを走査側駆動回路40にそれぞれ出力する。
データ側駆動回路30は、表示制御回路20からのデータ側制御信号Scdに基づきデータ信号線D1~Dmを駆動する。すなわちデータ側駆動回路30は、データ側制御信号Scdに基づき、表示すべき画像を表すm個のデータ信号D(1)~D(m)を生成してデータ信号線D1~Dmにそれぞれ印加する。ただし、休止駆動モードで動作している場、NRFフレーム期間Tnrfでは、リフレッシュ動作すなわち画素回路Pix(1,1)~Pix(n,m)へのデータ電圧の書き込みは行われないので、データ側駆動回路30は、データ信号D(1)~D(m)を出力する必要はない。このため、本実施形態では、データ側駆動回路30においてデータ信号D(1)~D(m)を出力すべき出力端子は高インピーダンス状態(Hi-Z)となっている(後述の図2参照)。
走査側駆動回路40は、表示制御回路20からの走査側制御信号Scsに基づき、n本の走査信号線SC1~SCnを駆動する走査信号線駆動回路および発光制御線EM1~EMnを駆動する発光制御回路として機能する。
より詳細には、走査側駆動回路40は、リフレッシュフレーム期間Trfおよび非リフレッシュフレーム期間Tnrfのいずれにおいても、走査信号線駆動回路として、走査側制御信号Scsに基づき、n本の走査信号線SC1~SCnを1水平期間に対応する所定期間ずつ順次に選択して、選択した走査信号線SCkに対してアクティブな信号を印加し(kは1≦k≦nなる整数)、かつ、非選択の走査信号線には非アクティブな信号を印加する。これにより、選択された走査信号線SCkに対応したm個の画素回路Pix(k,1)~Pix(k,m)が一括して選択される。その結果、当該走査信号線SCkの選択期間(以下「第k走査選択期間」という)において、データ側駆動回路30からデータ信号線D1~Dmに印加されたm個のデータ信号D(1)~D(m)の電圧(以下では、これらの電圧を区別せずに単に「データ電圧」と呼ぶことがある)が画素データとして、画素回路Pix(k,1)~Pix(k,m)にそれぞれ書き込まれる。なお、後述の図5に示すように本実施形態では、走査信号線SCiは画素回路15内のNチャネル型トランジスタのゲート端子に接続されるので(i1=1~n)、選択した走査信号線SCiにはアクティブな信号としてハイレベル(Hレベル)の電圧が印加され、非選択の走査信号線SCiには非アクティブな信号としてローレベル(Lレベル)の電圧が印加される。一方、後述の他の実施形態のように、走査信号線が画素回路内のPチャネル型トランジスタのゲート端子に接続される場合には、選択した走査信号線にはアクティブな信号としてLレベルの電圧が印加され、非選択の走査信号線には非アクティブな信号としてHレベルの電圧が印加される。
また走査側駆動回路40は、リフレッシュフレーム期間Trfにおいて、発光制御線EM1~EMnを、それらが走査信号線SC1~SCnの上記駆動に連動して選択的に非活性化されるように駆動する。すなわち、走査側駆動回路40は、発光制御回路として、走査側制御信号Scsに基づき、i番目の発光制御線EMiに対し、第i水平期間を含む所定期間では非発光を示す発光制御信号を印加し、それ以外の期間では発光を示す発光制御信号を印加する(i=1~n)。i番目の走査信号線SCiに対応する画素回路(以下「i行目の画素回路」ともいう)Pix(i,1)~Pix(i,m)内の有機EL素子は、発光制御線EMiが活性化状態である間(本実施形態では発光制御線EMiの電圧がHレベルである間)、i行目の画素回路Pix(i,1)~Pix(i,m)にそれぞれ書き込まれたデータ電圧に応じた輝度で発光する。なお、走査側駆動回路40は、非リフレッシュフレーム期間Tnrfにおいても、発光制御線EM1~EMnを選択的に非活性化されるように駆動する(詳細は後述)。
<1.2 概略動作>
既述のように、本実施形態に係る表示装置10は、通常駆動モードと休止駆動モードとの2つの動作モードを有している。本実施形態は、休止駆動のための画素回路の構成に特徴があるので、以下では、本実施形態に係る表示装置やその画素回路の動作については、休止駆動モードでの動作を中心に説明する(他の実施形態においても同様)。まず、図2を参照して、休止駆動モードにおける表示装置10の概略動作を説明する。
既述のように、本実施形態に係る表示装置10は、通常駆動モードと休止駆動モードとの2つの動作モードを有している。本実施形態は、休止駆動のための画素回路の構成に特徴があるので、以下では、本実施形態に係る表示装置やその画素回路の動作については、休止駆動モードでの動作を中心に説明する(他の実施形態においても同様)。まず、図2を参照して、休止駆動モードにおける表示装置10の概略動作を説明する。
図2は、休止駆動モードにおける表示装置10の概略動作を説明するためのタイミングチャートである。図2に示すように、RFフレーム期間(リフレッシュフレーム期間)Trfのみからなる駆動期間TDpと、複数のNRFフレーム期間(非リフレッシュフレーム期間)Tnrfからなる休止期間TPpとが交互に繰り返される。
駆動期間TDpを構成するRFフレーム期間Trfでは、走査側駆動回路40は、図2に示すように所定期間ずつ順にHレベルとなる走査信号SC(1)~SC(n)を生成して、走査信号線SC1~SCnにそれぞれ印加する。また、走査側駆動回路40は、走査信号線SC1~SCnの駆動に連動して順に非アクティブ状態(Lレベル)となる図2に示すような発光制御信号EM(1)~EM(n)を生成して発光制御線EM1~EMnにそれぞれ印加する。一方、データ側駆動回路30は、表示制御回路20からのデータ側制御信号Scdに基づき、図2に示すように走査信号SC(1)~SC(n)に連動して変化するデータ信号D(1)~D(m)を生成して、データ信号線D1~Dmにそれぞれ印加する。このようにして表示部11における走査信号線SC1~SCn、発光制御線EM1~EMn、および、データ信号線D1~Dmが駆動されることで、非発光期間において、各画素回路Pix(i,j)に対し初期化およびデータ電圧の書き込みが行われ、発光期間において、各画素回路Pix(i,j)は書き込まれたデータ電圧に応じた輝度で発光する。なお図2に示す例では、駆動期間TDpは1つのRFフレーム期間Trfのみから構成されるが、2つ以上のRFフレーム期間Trfから構成されていてもよい。
休止期間TPpにおけるNRFフレーム期間Tnrfでは、走査側駆動回路40は、走査信号線SC1~SCnをRFフレーム期間Trfにおける上記の駆動形態と同じ形態で駆動し、発光制御線EM1~EMnもRFフレーム期間Trfにおける上記の駆動形態と同様の形態で駆動する。しかし、図2に示すように、NRFフレーム期間Tnrfにおける発光制御線EM1~EMnの駆動波形すなわち発光制御信号EM(1)~EM(n)の波形が、RFフレーム期間Trfにおける発光制御信号EM(1)~EM(n)の波形と若干異なり、非発光期間では発光制御信号EM(1)~EM(n)がLレベルに維持される(詳細は後述)。NRFフレーム期間Tnrfでは、このような走査信号線SC1~SCnおよび発光制御信号線EM1~EMnの駆動により、非発光期間においてRFフレーム期間と同様にアノード初期化が行われるが、データ電圧の書込は抑制される(詳細は後述)。
なお、通常駆動モードでは、走査側駆動回路40は、RFフレーム期間Trfでの動作が連続的に繰り返されるように、走査信号線SC1~SCnおよび発光制御線EM1~EMnを駆動する。このRFフレーム期間での駆動は、休止駆動モードにおける駆動期間TDpを構成するRFフレーム期間Trfでの駆動と同じである。
外部からの入力信号Sinには、上記のような通常駆動モードと休止駆動モードのうちいずれの動作モードで表示部11を駆動するかを示す動作モード信号Smが含まれている。この動作モード信号Smは、走査側制御信号Scsの一部として走査側駆動回路40に与えられるともに、データ側制御信号Scdの一部としてデータ側駆動回路30に与えられる。上述のように、走査信号線SC1~SCnは、通常駆動モードか休止駆動モードかに拘わらず、またRFフレーム期間TrfかNRFフレーム期間Tnrfかに拘わらず、同様の形態(同一の周期および同一のデューティ比)で駆動する。一方、発光制御線EM1~EMnは、動作モード信号Smに基づき、休止駆動モードでは、NRFフレーム期間Tnrfにおいてアノード初期化を行いつつデータ書込を抑制すべく、既述のようにRFフレーム期間TrfとNRFフレーム期間Tnrfとの間で若干異なる形態で駆動される。
<1.3 画素回路の構成および動作>
以下では、まず、本実施形態の比較例としての表示装置における画素回路(以下「第1比較例における画素回路」ともいう)の構成および動作を説明し、その後、本実施形態における画素回路15の構成および動作を、第1比較例における画素回路の構成および動作と比較しつつ説明する。なお、第1比較例としての表示装置の表示部には、第1の実施形態におけるn本の走査信号線SC1~SCnに代えて、n本の第1走査信号線SC11~SC1nとn本の第2走査信号線SC21~SC2nとが配設されている。また、第1比較例における走査側駆動回路は、n個の走査信号SC(1)~SC(n)に代えて、n個の第1走査信号SC1(1)~SC1(n)およびn個の第2走査信号SC2(1)~SC2(n)を生成し、第1走査信号SC1(1)~SC1(n)を第1走査信号線SC11~SC1nにそれぞれ印加するとともに、第2走査信号SC2(1)~SC2(n)を第2走査信号線SC21~SC2nにそれぞれ印加する。なお、第1比較例としての表示装置は、本実施形態と同様に休止駆動を行う表示装置であり、当該表示装置のうち上記以外の部分は本実施形態に係る表示装置と同様であるので、同一または対応する部分に同一の参照符号を付して説明を省略する。
以下では、まず、本実施形態の比較例としての表示装置における画素回路(以下「第1比較例における画素回路」ともいう)の構成および動作を説明し、その後、本実施形態における画素回路15の構成および動作を、第1比較例における画素回路の構成および動作と比較しつつ説明する。なお、第1比較例としての表示装置の表示部には、第1の実施形態におけるn本の走査信号線SC1~SCnに代えて、n本の第1走査信号線SC11~SC1nとn本の第2走査信号線SC21~SC2nとが配設されている。また、第1比較例における走査側駆動回路は、n個の走査信号SC(1)~SC(n)に代えて、n個の第1走査信号SC1(1)~SC1(n)およびn個の第2走査信号SC2(1)~SC2(n)を生成し、第1走査信号SC1(1)~SC1(n)を第1走査信号線SC11~SC1nにそれぞれ印加するとともに、第2走査信号SC2(1)~SC2(n)を第2走査信号線SC21~SC2nにそれぞれ印加する。なお、第1比較例としての表示装置は、本実施形態と同様に休止駆動を行う表示装置であり、当該表示装置のうち上記以外の部分は本実施形態に係る表示装置と同様であるので、同一または対応する部分に同一の参照符号を付して説明を省略する。
<1.3.1 第1比較例における画素回路の構成および動作>
図3は、第1比較例における画素回路15aの構成を示す回路図であり、より詳しくは、i番目の第1走査信号線SC1iおよびj番目のデータ信号線Djに対応する画素回路15aすなわちi行j列目の画素回路Pix(i,j)の構成を示す回路図である(1≦i≦n、1≦j≦m)。この画素回路15aは、本実施形態における画素回路15の基本となる回路であって、表示素子としての1個の有機EL素子OLと、4個のトランジスタT1~T4(以下、これらを「書込制御トランジスタT1」、「駆動トランジスタT2」、「発光制御トランジスタT3」、「初期化トランジスタT4」という)と、1個の保持キャパシタCstとを含んでいる。トランジスタT1~T4はNチャネル型トランジスタである。保持キャパシタCstは、第1電極および第2電極からなる2つの電極を有する容量素子である。なお、画素回路15において、駆動トランジスタT2以外のトランジスタT1,T3,T4はスイッチング素子として機能する。
図3は、第1比較例における画素回路15aの構成を示す回路図であり、より詳しくは、i番目の第1走査信号線SC1iおよびj番目のデータ信号線Djに対応する画素回路15aすなわちi行j列目の画素回路Pix(i,j)の構成を示す回路図である(1≦i≦n、1≦j≦m)。この画素回路15aは、本実施形態における画素回路15の基本となる回路であって、表示素子としての1個の有機EL素子OLと、4個のトランジスタT1~T4(以下、これらを「書込制御トランジスタT1」、「駆動トランジスタT2」、「発光制御トランジスタT3」、「初期化トランジスタT4」という)と、1個の保持キャパシタCstとを含んでいる。トランジスタT1~T4はNチャネル型トランジスタである。保持キャパシタCstは、第1電極および第2電極からなる2つの電極を有する容量素子である。なお、画素回路15において、駆動トランジスタT2以外のトランジスタT1,T3,T4はスイッチング素子として機能する。
画素回路Pix(i,j)には、それに対応する第1走査信号線(以下、画素回路に注目した説明において「対応第1走査信号線」ともいう)SC1i、それに対応する第2走査信号線(以下、画素回路に注目した説明において「対応第2走査信号線」ともいう)SC2i、それに対応する発光制御線(以下、画素回路に注目した説明において「対応発光制御線」ともいう)EMi、それに対応するデータ信号線(以下、画素回路に注目した説明において「対応データ信号線」ともいう)Dj、初期化電圧線Vini、ハイレベル電源線ELVDD、および、ローレベル電源線ELVSSが接続されている。
図3に示すように、第1比較例における画素回路Pix(i,j)では、駆動トランジスタT2は、ハイレベル電源線ELVDDに接続されたドレイン端子と、発光制御トランジスタT3を介して有機EL素子OLのアノード電極に接続されたソース端子と、書込制御トランジスタT1を介して対応データ信号線Djに接続されるとともに保持キャパシタCstを介して当該駆動トランジスタT2のソース端子に接続されたゲート端子とを有している。有機EL素子OLのアノード電極は、初期化トランジスタT4を介して初期化電圧線Viniにも接続されており、有機EL素子OLのカソード電極は、ローレベル電源線ELVSSに接続されている。書込制御トランジスタT1のゲート端子は対応第1走査信号線SC1iに、発光制御トランジスタT3のゲート端子は対応発光制御線EMiに、初期化トランジスタT4のゲート端子は対応第2走査信号線SC2iに、それぞれ接続されている。したがって、書込制御トランジスタT1、発光制御トランジスタT3、および、初期化トランジスタT4のゲート端子には、第1走査信号SC1(i)、発光制御信号EM(i)、および、第2走査信号SC2(i)がそれぞれ与えられる。
次に、図3に示した画素回路15aすなわち第1比較例におけるi行j列目の画素回路Pix(i,j)の動作を、図3とともに図4Aおよび図4Bを参照して説明する。この説明では、第1比較例としての表示装置は休止駆動モードで動作しているものとする。図4Aは、第1比較例における画素回路15aのRFフレーム期間Trfにおける動作を説明するためのタイミングチャートであり、図4Bは、第1比較例における画素回路15aのNRFフレーム期間Tnrfにおける動作を説明するためのタイミングチャートである。RFフレーム期間Trfでは、画素回路Pix(i,j)において、第1走査信号SC1(i)および第2走査信号SC2(i)が共にLレベルであって発光制御信号EM(i)がHレベルである間は、有機EL素子が発光状態である発光期間であり、それ以外の期間は、有機EL素子が消灯状態である非発光期間であって発光制御信号EM(i)が概ねLレベルであるが、図4Aに示すように、非発光期間内においてデータ書込期間Twとして設けられた所定期間だけHレベルである。NRFフレーム期間Tnrfでは、図4Bに示すように、発光制御信号EM(i)がHレベルである期間は、有機EL素子が発光状態である発光期間であり、発光制御信号EM(i)がLレベルである期間は、有機EL素子が消灯状態である非発光期間である。
RFフレーム期間Trfでは、画素回路Pix(i,j)に接続される対応第1走査信号線SC1i、対応第2走査信号線SC2i、および、対応発光制御信号線EMiは、図4Aに示すような信号SC1(i),SC2(i),EM(i)によりそれぞれ駆動される。すなわち、対応第1走査信号線SC1iの信号である第1走査信号SC1(i)は、発光制御信号EM(i)がLレベルである非発光期間内にデータ書込期間Twとして設けられた所定期間だけHレベルとなり、他の期間ではLレベルである。対応第2走査信号線SC2iの信号である第2走査信号SC2(i)も、その非発光期間内に設けられた所定期間(以下「アノード初期化期間」という)TaiだけHレベルとなり、他の期間ではLレベルである。画素回路Pix(i,j)は、このような信号SC1(i),SC2(i),EM(i)により、下記のように動作する。
すなわち、非発光期間では、データ書込期間Twの間、書込制御トランジスタT1,発光制御トランジスタT3,初期化トランジスタT4がオン状態であり、対応データ信号線Djの電圧(データ信号D(j)の電圧)がデータ電圧Vdataとして保持キャパシタCstに書き込まれる(保持キャパシタCstにVdata-Viniの電圧が保持される)。また、アノード初期化期間Tai(図4Aに示す例ではデータ書込期間Twと同一の期間)の間、初期化トランジスタT4がオン状態であることにより、有機EL素子OLのアノード電極が初期化電圧Viniで初期化される(有機EL素子OLにおける蓄積電荷が放電される)。
その後の発光期間では、書込制御トランジスタT1および初期化トランジスタT4が共にオフ状態であって発光制御トランジスタT3がオン状態であることにより、保持キャパシタCstに書き込まれたデータ電圧Vdata(保持キャパシタCstに保持された電圧Vdata-Vini)に応じた電流I1が駆動トランジスタT2から有機EL素子OLに供給され、有機EL素子OLはこの電流I1に応じた輝度で発光する。
NRFフレーム期間Tnrfでは、画素回路Pix(i,j)に接続される対応第1走査信号線SC1i、対応第2走査信号線SC2i、および、対応発光制御信号線EMiは、図4Bに示すように駆動される。すなわち、第2走査信号SC2(i)は、RFフレーム期間Trfと同様、非発光期間内に設けられたアノード初期化期間TaiだけHレベルとなり、他の期間ではLレベルであるが、第1走査信号SC1(i)は、RFフレーム期間Trfとは異なり、Lレベルに維持される。したがって、書込制御トランジスタT1は、NRFフレーム期間Tnrfの間、オフ状態に維持され、初期化トランジスタT4は、アノード初期化期間Taiだけオン状態である。これにより、データ電圧Vdataの保持キャパシタCstへの書き込みを抑制しつつ、非発光期間においてアノードの初期化が行われる。
図4Aからわかるように、休止駆動を行わない場合(通常駆動モードの場合)は、RFフレーム期間のみが連続するように表示装置が駆動されるので、画素回路15aにおいてデータ電圧Vdataの書込のための書込制御トランジスタT1とアノード初期化のための初期化トランジスタT4を同一の走査信号で制御できる。しかし、図4Aと図4Bを比較すればわかるように、休止駆動を行う場合には、NRFフレーム期間では、データ電圧Vdataの保持キャパシタCstへの書き込みを抑制しつつアノード初期化を行うために、書込制御トランジスタT1の制御信号(SC1)とは別に初期化トランジスタT4の制御信号(SC2)が必要となる。したがって、休止駆動を行わない場合に比べ、走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を招き、表示画像の高精細化が困難なものとなる。そこで、本実施形態における画素回路15は、休止駆動を行う場合であっても、制御信号を増やすことなく、データ電圧Vdataの保持キャパシタCstへの書き込みと有機EL素子OLの初期化(アノード初期化)とを適切に行えるように構成されている。以下、このような本実施形態における画素回路15について説明する。なお、本実施形態における画素回路15につき以下で新たに説明しない構成および動作については、上記第1比較例における画素回路と同様であるものとする。
<1.3.2 第1の実施形態における画素回路の構成および動作>
図5は、本実施形態における画素回路15の構成を示す回路図であり、より詳しくは、i番目の走査信号線SCiおよびj番目のデータ信号線Djに対応する画素回路15すなわちi行j列目の画素回路Pix(i,j)の構成を示す回路図である(1≦i≦n、1≦j≦m)。この画素回路15は、図3に示した第1比較例における画素回路15aと同様、表示素子としての1個の有機EL素子OLと、駆動トランジスタT2と、発光制御トランジスタT3と、初期化トランジスタT4と、1個の保持キャパシタCstとを含んでいる。しかし、この画素回路15は、1個の書込制御トランジスタT1に代えて、スイッチング素子としてのNチャネル型の書込制御トランジスタT1aと、当該書込制御トランジスタT1aに直列に接続されたスイッチング素子としてのNチャネル型の休止制御トランジスタT1bとを含み、この点で第1比較例における画素回路15aと相違する。そして、駆動トランジスタT2のゲート端子は、これらの休止制御トランジスタT1bおよび書込制御トランジスタT1aを介して対応データ信号線Djに接続されており、書込制御トランジスタT1aおよび初期化トランジスタT4のゲート端子に対応走査信号線SCiが続され、休止制御トランジスタT1bのゲート端子に対応発光制御線EMiが接続されている。この画素回路15における上記以外の構成は、図3に示した第1比較例における画素回路15aと同様であるので、その説明を省略する。
図5は、本実施形態における画素回路15の構成を示す回路図であり、より詳しくは、i番目の走査信号線SCiおよびj番目のデータ信号線Djに対応する画素回路15すなわちi行j列目の画素回路Pix(i,j)の構成を示す回路図である(1≦i≦n、1≦j≦m)。この画素回路15は、図3に示した第1比較例における画素回路15aと同様、表示素子としての1個の有機EL素子OLと、駆動トランジスタT2と、発光制御トランジスタT3と、初期化トランジスタT4と、1個の保持キャパシタCstとを含んでいる。しかし、この画素回路15は、1個の書込制御トランジスタT1に代えて、スイッチング素子としてのNチャネル型の書込制御トランジスタT1aと、当該書込制御トランジスタT1aに直列に接続されたスイッチング素子としてのNチャネル型の休止制御トランジスタT1bとを含み、この点で第1比較例における画素回路15aと相違する。そして、駆動トランジスタT2のゲート端子は、これらの休止制御トランジスタT1bおよび書込制御トランジスタT1aを介して対応データ信号線Djに接続されており、書込制御トランジスタT1aおよび初期化トランジスタT4のゲート端子に対応走査信号線SCiが続され、休止制御トランジスタT1bのゲート端子に対応発光制御線EMiが接続されている。この画素回路15における上記以外の構成は、図3に示した第1比較例における画素回路15aと同様であるので、その説明を省略する。
次に、図5に示した画素回路15すなわち本実施形態におけるi行j列目の画素回路Pix(i,j)の動作を、図5とともに図6Aおよび図6Bを参照して説明する。図6Aは、本実施形態における画素回路15のRFフレーム期間Trfにおける動作を説明するためのタイミングチャートであり、図6Bは、本実施形態における画素回路15のNRFフレーム期間Tnrfにおける動作を説明するためのタイミングチャートである。
RFフレーム期間Trfでは、画素回路Pix(i,j)に接続される対応走査信号線SCiおよび対応発光制御信号線EMiは、図6Aに示すような走査信号SC(i)および発光制御信号EM(i)によりそれぞれ駆動される。本実施形態では、図6Aに示す時刻t1~t4の期間が非発光期間であるが、この期間t1~t4の間、発光制御信号EM(i)はLレベルに維持されず所定期間t2~t3だけHレベルである。走査信号SC(i)は、この所定期間t2~t4の間はHレベルであり、他の期間ではLレベルであり、この所定期間t2~t4が本実施形態におけるデータ書込期間Twであり、アノード初期化期間Taiでもある。本実施形態における画素回路Pix(i,j)は、このような走査信号SC(i)および発光制御信号EM(i)により下記のように動作する。
すなわち、上記第1比較例における非発光期間に相当する期間t1~t4のうち、データ書込期間Twでありアノード初期化期間Taiでもある期間t2~t3の間、書込制御トランジスタT1a,休止制御トランジスタT1b,発光制御トランジスタT3、および、初期化トランジスタT4がオン状態とされ、対応データ信号線Djの電圧がデータ電圧Vdataとして保持キャパシタCstに書き込まれる(保持キャパシタCstにVdata-Viniの電圧が保持される)。この期間t2~t3の間は、初期化トランジスタT4がオン状態であることにより、有機EL素子OLのアノード電極が初期化電圧Viniに初期化される。なお、この期間t2~t3の間、発光制御トランジスタT3がオン状態であるが、初期化トランジスタT4もオン状態であるので、駆動トランジスタTDからの電流I1は、発光制御トランジスタT3および初期化トランジスタT4を経て初期化電圧線Viniへと流れ、有機EL素子OLは消灯状態を維持する。したがって、本実施形態においても期間t1~t4は非発光期間である。その後、発光制御信号EM(i)がHレベルである発光期間では、書込制御トランジスタT1aおよび初期化トランジスタT4が共にオフ状態であって発光制御トランジスタT3がオン状態であることにより、保持キャパシタCstに書き込まれたデータ電圧Vdataに応じた電流I1が駆動トランジスタT2から有機EL素子OLに供給され、有機EL素子OLはこの電流I1に応じた輝度で発光する。なお、発光期間において休止制御トランジスタT1bがオン状態であるが、これに直列に接続された書込制御トランジスタT1aはオフ状態であるので、この発光期間における画素回路15の動作は、上記第1比較例における画素回路15aの動作と実質的に同じである。
NRFフレーム期間Tnrfでは、画素回路Pix(i,j)に接続される対応走査信号線SCiおよび対応発光制御信号線EMiは、図6Bに示すような走査信号SC(i)および発光制御信号EM(i)によりそれぞれ駆動される。すなわち、NRFフレーム期間Tnrfでは、発光制御信号EM(i)は、RFフレーム期間Trfとは異なり、非発光期間(期間t1~t4)の間、Lレベルを維持する。一方、走査信号SC(i)は、NRFフレーム期間Tnrfにおいても、RFフレーム期間Trfと同様、表示期間t1~t4内に設けられたアノード初期化期間(期間t2~t3)TaiだけHレベルであり、他の期間ではLレベルである。これにより、アノード初期化期間Taiの間、初期化トランジスタT4がオン状態であることにより、有機EL素子OLのアノード電極が初期化電圧Viniで初期化される。このアノード初期化期間Taiでは、走査信号SC(i)により書込制御トランジスタT1aもオン状態であるが、この書込制御トランジスタT1aに直列に接続された休止制御トランジスタT1bがオフ状態であるので、対応データ信号線Djの電圧が保持キャパシタCstに書き込まれることはない。このため、保持キャパシタCstには、直前のRFフレーム期間Trfに書き込まれたデータ電圧Vdataに相当する電圧(Vdata-Vref)が保持されている。その後、時刻t4以降の発光期間では、発光制御トランジスタT3および休止制御トランジスタT1bはオン状態であるが、書込制御トランジスタT1aおよび初期化トランジスタT4はオフ状態である。このため、直前のRFフレーム期間Trfに保持キャパシタCstに書き込まれたデータ電圧Vdataに応じた電流I1が駆動トランジスタT2から有機EL素子OLに供給され、有機EL素子OLはこの電流I1に応じた輝度で発光する。
<1.4 効果>
上記のような本実施形態によれば、図5に示すように、画素回路Pix(i、j)において、駆動トランジスタT2のゲート端子は、互いに直列に接続された休止制御トランジスタT1bおよび書込制御トランジスタT1aを介して対応データ信号線Djに接続されている。書込制御トランジスタT1aのゲート端子には、初期化トランジスタT4のゲート端子に接続される対応走査信号線SCiが接続され、休止制御トランジスタT1bのゲート端子には、発光制御トランジスタT3のゲート端子に接続される対応発光制御線EMiが接続されている。このような構成によれば、RFフレーム期間Trfにおける非発光記間において画素回路Pix(i,j)に対応データ信号線Djの電圧(データ信号D(j)の電圧)をデータ電圧Vdataとして書き込むべきときに、当該画素回路Pix(i,j)において、対応データ信号線Djから書込制御トランジスタT1aと休止制御トランジスタT1bと保持キャパシタCstと発光制御トランジスタT3と初期化トランジスタT4とを経由して初期化電圧線Viniへと至る電流経路が形成され、この電流経路によって保持キャパシタCstに当該データ電圧Vdataが書き込まれる(図6A参照)。一方、NRFフレーム期間Tnrfにおける非発光期間では、発光制御信号EM(i)で休止制御トランジスタT1bがオフ状態に制御されることにより、対応データ信号線Djの電圧の保持キャパシタCstへの書込が抑制される(図6B参照)。このように、NRFフレーム期間Tnrfにおいて、発光制御信号EM(i)で制御される休止制御トランジスタT1bにより対応データ信号線の電圧の保持キャパシタCstへの書込が抑制されるので、休止駆動を行う場合であっても、画素回路Pix(i,j)内のトランジスタを制御する制御信号を増やすことなく、データ電圧Vdataの保持キャパシタCstへの書き込みと有機EL素子OLの初期化(アノード初期化)とを適切に行うことができる。これにより、休止駆動を行う表示装置において、走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現することができる。
上記のような本実施形態によれば、図5に示すように、画素回路Pix(i、j)において、駆動トランジスタT2のゲート端子は、互いに直列に接続された休止制御トランジスタT1bおよび書込制御トランジスタT1aを介して対応データ信号線Djに接続されている。書込制御トランジスタT1aのゲート端子には、初期化トランジスタT4のゲート端子に接続される対応走査信号線SCiが接続され、休止制御トランジスタT1bのゲート端子には、発光制御トランジスタT3のゲート端子に接続される対応発光制御線EMiが接続されている。このような構成によれば、RFフレーム期間Trfにおける非発光記間において画素回路Pix(i,j)に対応データ信号線Djの電圧(データ信号D(j)の電圧)をデータ電圧Vdataとして書き込むべきときに、当該画素回路Pix(i,j)において、対応データ信号線Djから書込制御トランジスタT1aと休止制御トランジスタT1bと保持キャパシタCstと発光制御トランジスタT3と初期化トランジスタT4とを経由して初期化電圧線Viniへと至る電流経路が形成され、この電流経路によって保持キャパシタCstに当該データ電圧Vdataが書き込まれる(図6A参照)。一方、NRFフレーム期間Tnrfにおける非発光期間では、発光制御信号EM(i)で休止制御トランジスタT1bがオフ状態に制御されることにより、対応データ信号線Djの電圧の保持キャパシタCstへの書込が抑制される(図6B参照)。このように、NRFフレーム期間Tnrfにおいて、発光制御信号EM(i)で制御される休止制御トランジスタT1bにより対応データ信号線の電圧の保持キャパシタCstへの書込が抑制されるので、休止駆動を行う場合であっても、画素回路Pix(i,j)内のトランジスタを制御する制御信号を増やすことなく、データ電圧Vdataの保持キャパシタCstへの書き込みと有機EL素子OLの初期化(アノード初期化)とを適切に行うことができる。これにより、休止駆動を行う表示装置において、走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現することができる。
<2.第2の実施形態>
次に、第2の実施形態に係る有機EL表示装置について説明する。この有機EL表示装置は、画素回路の構成を除き、上記第1の実施形態に係る表示装置と同様の構成を有している。そこで以下では、本実施形態における画素回路の構成および動作を中心に本実施形態に係る表示装置について説明し、本実施形態に係る表示装置における画素回路以外の構成については、同一または対応する部分に同一の参照符号を付して詳しい説明を省略する(図1,図2参照)。
次に、第2の実施形態に係る有機EL表示装置について説明する。この有機EL表示装置は、画素回路の構成を除き、上記第1の実施形態に係る表示装置と同様の構成を有している。そこで以下では、本実施形態における画素回路の構成および動作を中心に本実施形態に係る表示装置について説明し、本実施形態に係る表示装置における画素回路以外の構成については、同一または対応する部分に同一の参照符号を付して詳しい説明を省略する(図1,図2参照)。
図7は、本実施形態における画素回路16の構成を示す回路図であり、より詳しくは、i行j列目の画素回路Pix(i,j)の構成を示す回路図である(1≦i≦n、1≦j≦m)。図7に示すように、この画素回路16は、有機EL素子OLが駆動トランジスタT2のドレイン側に接続されている点で、有機EL素子OLが駆動トランジスタT2のソース側に接続された上記第1の実施形態における画素回路15(図5)と相違する。この画素回路16における他の構成は、上記第1の実施形態における画素回路15と同様であるので、同一または対応する部分に同一の参照符号を付して説明を省略する。
図8Aは、本実施形態における画素回路16のRFフレーム期間Trfにおける動作を説明するためのタイミングチャートであり、図8Bは、本実施形態における画素回路15aのNRFフレーム期間Tnrfにおける動作を説明するためのタイミングチャートである。
図8Aおよび図8Bを図6Aおよび図6Bと比較すればわかるように、本実施形態における画素回路16に接続される対応走査信号線SCiおよび対応発光制御線EMiをそれぞれ駆動する走査信号SC(i)および発光制御信号EM(i)、すなわち、画素回路16に含まれるスイッチング素子としてのトランジスタT1a,T1b,T3,T4を制御する信号SC(i),EM(i)は、上記第1の実施形態における画素回路15に含まれるスイッチング素子としてのトランジスタT1a,T1b,T3,T4を制御する信号SC(i),EM(i)と同じ波形を有しており、同じタイミングで変化する。したがって、本実施形態における画素回路16は上記第1の実施形態における画素回路15と同様に動作する。
図7、図8A、および図8Aからわかるように、RFフレーム期間Trfにおける非発光記間において画素回路Pix(i,j)に対応データ信号線Djの電圧をデータ電圧Vdataとして書き込むべきときに、当該画素回路Pix(i,j)において、対応データ信号線Djから書込制御トランジスタT1aと休止制御トランジスタT1bと保持キャパシタCstとを経由してローレベル電源線ELVSSへと至る電流経路が形成され、この電流経路によって保持キャパシタCstに当該データ電圧Vdataが書き込まれる(図8A参照)。一方、NRFフレーム期間Tnrfにおける非発光期間では、発光制御信号EM(i)で休止制御トランジスタT1bがオフ状態に制御されることにより、対応データ信号線Djの電圧の保持キャパシタCstへの書込が抑制される(図8B参照)。したがって、本実施形態においても、休止駆動を行う場合において、画素回路16内のトランジスタを制御する制御信号を増やすことなく、データ電圧Vdataの保持キャパシタCstへの書き込みと有機EL素子OLの初期化(アノード初期化)とを適切に行うことができるので、上記第1の実施形態と同様の効果が得られる。
<3.第3の実施形態>
<3.1 全体構成および概略動作>
次に、第3の実施形態に係る有機EL表示装置10bについて説明する。本実施形態に係る有機EL表示装置10bも、上記第1の実施形態と同様、通常駆動モードと休止駆動モードとの2つの動作モードを有しており、休止駆動モードでは、1つまたは複数のRFフレーム期間Trfからなる駆動期間TDpと複数のNRFフレーム期間Tnrfからなる休止期間TPpとが交互に現れるように動作する(図2参照)。なお、本実施形態における表示装置10bにつき以下で新たに説明しない構成および動作については、上記第1の実施形態に係る表示装置10と同様であるものとする。
<3.1 全体構成および概略動作>
次に、第3の実施形態に係る有機EL表示装置10bについて説明する。本実施形態に係る有機EL表示装置10bも、上記第1の実施形態と同様、通常駆動モードと休止駆動モードとの2つの動作モードを有しており、休止駆動モードでは、1つまたは複数のRFフレーム期間Trfからなる駆動期間TDpと複数のNRFフレーム期間Tnrfからなる休止期間TPpとが交互に現れるように動作する(図2参照)。なお、本実施形態における表示装置10bにつき以下で新たに説明しない構成および動作については、上記第1の実施形態に係る表示装置10と同様であるものとする。
図9は、本実施形態に係る表示装置10bの全体構成を示すブロック図である。この表示装置10bも、上記第1の実施形態と同様、表示部11、表示制御回路20、データ側駆動回路30、走査側駆動回路40、および、電源回路50を備えている。しかし、この表示装置10bでは、表示部11に、上記第1の実施形態におけるn本の走査信号線SC1~SCnに代えて、n本の第1走査信号線SC11~SC1nとn本の第2走査信号線SC21~SC2nとn本の第3走査信号線SC31~SC3nとが配設されており、走査側駆動回路40は、第1走査信号SC1(1)~SC1(n)を生成して第1走査信号線SC11~SC1nにそれぞれ印加し、第2走査信号SC2(1)~SC2(n)を生成して第2走査信号線SC21~SC2nにそれぞれ印加し、第3走査信号SC3(1)~SC3(n)を生成して第3走査信号線SC31~SC3nにそれぞれ印加する。表示部11には、m本のデータ信号線D1~Dmおよびn本の第1走査信号線SC11~SC1nに沿ってマトリクス状に配置されたm×n個の画素回路17が設けられている。また表示部11には、n+1本の発光制御線EM1,EM2,…,EMn,EM1n+1が配設されている。各画素回路17は、n本の第1走査信号線SC11~SC1nの1つに対応し、n本の第2走査信号線SC21~SC2nの1つの対応し、n本の第3走査信号線SC31~SC3nの1つに対応し、n本の発光制御線EM1~EMnの1つに対応する。
また表示部11には、上記第1の実施形態と同様、各画素回路17に共通の固定電圧線として、ハイレベル電源線ELVDDとローレベル電源線ELVSSと初期化電圧線Viniが配設されている。これに加えて本実施形態では、各画素回路17における後述の初期化動作やデータ書込動作における基準電圧Vrefを供給するための図示しない固定電圧線としての基準電圧線(基準電圧と同じく符号“Vref”で示す)が配設されている。ハイレベル電源電圧ELVDD、ローレベル電源電圧ELVSS、初期化電圧Vini、および基準電圧Vrefは、電源回路50から供給される。
表示制御回路20は、上記第1の実施形態と同様(図1参照)、表示すべき画像を表す画像情報および画像表示のためのタイミング制御情報を含む入力信号Sinを表示装置10の外部から受け取り、この入力信号Sinに基づきデータ側制御信号Scdおよび走査側制御信号Scsを生成し、データ側制御信号Scdをデータ側駆動回路30に、走査側制御信号Scsを走査側駆動回路40にそれぞれ出力する。
データ側駆動回路30は、上記第1の実施形態と実質的に同じであるので、その説明を省略する。走査側駆動回路40は、上記第1の実施形態と異なり、n本の第1走査信号線SC11~SC1nとn本の第2走査信号線SC21~SC2nとn本の第3走査信号線SC31~SC3nとを駆動する走査信号線駆動回路、および、n+1本の発光制御線EM1~EMn+1を駆動する発光制御回路として機能する。
データ側駆動回路30および走査側駆動回路40は、休止駆動モードでは、上記第1の実施形態と同様、1つまたは複数のRFフレーム期間Trfからなる駆動期間TDpと複数のNRFフレーム期間Tnrfからなる休止期間TPpとが交互に現れるように画素回路Pix(1,1)~Pix(n,m)を動作させるための駆動信号としてデータ信号や走査信号等を生成する(図2参照)。本実施形態では、走査側駆動回路40は、上記駆動信号として、上記第1の実施形態における走査信号SC(1)~SC(n)に相当する第1走査信号SC1(1)~SC1(n)に加えて第2走査信号SC2(1)~SC2(n)および第3走査信号SC3(1)~SC3(n)を生成する。これら第2走査信号SC2(1)~SC2(n)および第3走査信号SC3(1)~SC3(n)は、休止駆動モードにおけるRFフレーム期間TrfとNRFフレーム期間Tnrfとで形態(信号の変化タイミング)が異なるが、それらの詳細については後述する(後述の図11Aおよび図11B参照)。また本実施形態では、走査側駆動回路40は、上記第1の実施形態におけるn個の発光制御信号EM(1)~EM(n)に代えてn+1個の発光制御信号EM(1)~EM(n+1)を生成する(詳細は図11Aおよび図11Bを参照して後述する)。
<3.2 画素回路の構成>
図10は、本実施形態における画素回路17の構成を示す回路図であり、より詳しくは、i行j列目の画素回路Pix(i,j)の構成を示す回路図である(1≦i≦n、1≦j≦m)。この画素回路17は、上記第1の実施形態における画素回路15とは異なり、その内部の駆動トランジスタの閾値電圧のばらつきや変動を補償する機能(以下「内部補償機能」という)を備えている。図10に示すように、この画素回路17は、上記第1の実施形態における画素回路15と同様、書込制御トランジスタT1aと、休止制御トランジスタT1bと、駆動トランジスタT2と、発光制御トランジスタT3と、初期化トランジスタT4と、保持キャパシタCstとを含んでいる。これらに加えて、この画素回路17は、スイッチング素子として書込容量短絡トランジスタT5と基準電圧供給トランジスタT6と電源供給トランジスタT7を含むとともに、書込キャパシタCwを含んでいる。上記第1の実施形態における画素回路15では、対応データ信号線Djの電圧をデータ電圧Vdataとして書き込むべき容量素子すなわち書き込み先の容量素子は、保持キャパシタCstであるが、本実施形態における画素回路17では書込キャパシタCwである。
図10は、本実施形態における画素回路17の構成を示す回路図であり、より詳しくは、i行j列目の画素回路Pix(i,j)の構成を示す回路図である(1≦i≦n、1≦j≦m)。この画素回路17は、上記第1の実施形態における画素回路15とは異なり、その内部の駆動トランジスタの閾値電圧のばらつきや変動を補償する機能(以下「内部補償機能」という)を備えている。図10に示すように、この画素回路17は、上記第1の実施形態における画素回路15と同様、書込制御トランジスタT1aと、休止制御トランジスタT1bと、駆動トランジスタT2と、発光制御トランジスタT3と、初期化トランジスタT4と、保持キャパシタCstとを含んでいる。これらに加えて、この画素回路17は、スイッチング素子として書込容量短絡トランジスタT5と基準電圧供給トランジスタT6と電源供給トランジスタT7を含むとともに、書込キャパシタCwを含んでいる。上記第1の実施形態における画素回路15では、対応データ信号線Djの電圧をデータ電圧Vdataとして書き込むべき容量素子すなわち書き込み先の容量素子は、保持キャパシタCstであるが、本実施形態における画素回路17では書込キャパシタCwである。
図9および10に示すように、本実施形態におけるi行j列目の画素回路Pix(i,j)には、それに対応する第1走査信号線(対応第1走査信号線)SC1iと、それに対応する第2走査信号線(対応第2走査信号線)SC2iと、それに対応する第3走査信号線(対応第3走査信号線)SC3iと、それに対応する発光制御線(対応発光制御線)EMiと、その対応発光制御線EMiの直後の発光制御線(以下、画素回路に着目した説明において「後続発光制御線」という)EMi+1と、それに対応するデータ信号線(対応データ信号線)Djと、初期化電圧線Viniと、基準電圧線Vrefと、ハイレベル電源線ELVDDと、ローレベル電源線ELVSSとが接続されている。
図10に示すように、この画素回路Pix(i,j)では、保持キャパシタCstに書込キャパシタCwが直列に接続され、書込キャパシタCwの一端は駆動トランジスタT2のゲート端子に接続されており、駆動トランジスタT2のゲート端子は、書込キャパシタCwおよび保持キャパシタCstを順に介して駆動トランジスタT2のソース端子に接続されている。また、書込キャパシタCwに並列に書込容量短絡トランジスタT5が接続されており、書込容量短絡トランジスタT5がオンすることにより書込キャパシタCwの両端間が短絡される。書込キャパシタCwと保持キャパシタCstとの接続点に相当するノードNaは、基準電圧供給トランジスタT6を介して基準電圧線Vrefに接続されている。駆動トランジスタT2のドレイン端子は、電源供給トランジスタT7を介してハイレベル電源線ELVDDに接続されている。また、書込制御トランジスタT1aと初期化トランジスタT4のゲート端子には対応第1走査信号線SC1iが接続され、基準電圧供給トランジスタT6と休止制御トランジスタT1bのゲート端子には対応第2走査信号線SC2iが接続され、書込容量短絡トランジスタT5のゲート端子には対応第3走査信号線SC3iが接続され、電源供給トランジスタT7のゲート端子には後続発光制御線EMi+1が接続されている。この画素回路17(Pix(i,j))における上記以外の構成は、図5に示した上記第1の実施形態における画素回路15と同様であるので、その説明を省略する。
<3.3 画素回路の動作>
次に、図10に示した画素回路17すなわち本実施形態におけるi行j列目の画素回路Pix(i,j)の動作を、図10とともに図11A、図11B、および、図12A~図12Fを参照して説明する。この説明では、本実施形態に係る表示装置10bは休止駆動モードで動作しているものとする。
次に、図10に示した画素回路17すなわち本実施形態におけるi行j列目の画素回路Pix(i,j)の動作を、図10とともに図11A、図11B、および、図12A~図12Fを参照して説明する。この説明では、本実施形態に係る表示装置10bは休止駆動モードで動作しているものとする。
図11Aは、本実施形態における画素回路17のRFフレーム期間Trfにおける動作を説明するためのタイミングチャートであり、図11Bは、本実施形態における画素回路17のNRFフレーム期間Tnrfにおける動作を説明するためのタイミングチャートである。
<3.3.1 リフレッシュフレーム期間における動作>
まず、図11Aを参照して、本実施形態における画素回路17のRFフレーム期間(リフレッシュフレーム期間)Trfにおける動作を説明する。RFフレーム期間Trfでは、画素回路Pix(i,j)に接続される、対応第1走査信号線SC1i、対応第2走査信号線SC2i、対応第3走査信号線SC3i、対応発光制御信号線EMi、および、後続発光制御線EMi+1は、図11Aに示すような第1走査信号SC1(i)、第2走査信号SC2(i)、第3走査信号SC3(i)、発光制御信号EM(i)、および、発光制御信号EM(i+1)によりそれぞれ駆動される。図11Aに示す時刻t1からt8までの期間が、本実施形態において有機EL素子OLが消灯状態である非発光記間であり、対応発光制御線EMiに印加される発光制御信号(以下「対応発光制御信号」ともいう)EM(i)は、当該非発光期間内の期間t1~t)以外ではHレベルであり、当該期間t1~t7内では、期間t4~t5だけHレベルで他の期間はLレベルである。対応発光制御信号EM(i)がHレベルである期間t4~t5の間、第1走査信号SC1(i)もHレベルであり、この第1走査信号SC1(i)は、この期間t4~t5以外ではLレベルに維持される。後続発光制御線EMi+1に印加される発光制御信号(以下「後続発光制御信号」ともいう)EM(i+1)は、図11Aに示すように、期間t2~t8以外の期間ではHレベルであり、当該期間t2~t8内では、期間t5~t6だけHレベルで他の期間はLレベルである。対応発光制御信号EM(i)は発光制御トランジスタT3のゲート端子に、後続発光制御信号EM(i+1)は電源供給トランジスタT7のゲート端子に与えられることから、対応発光制御信号EM(i)と後続発光制御信号EM(i+1)の少なくとも一方がLレベルである期間の間、有機EL素子OLは消灯状態である(図10参照)。したがって、図11Aに示す例では、既述のように期間t1~t8が非発光期間であり、当該期間t1~t8以外の期間は、発光期間であって有機EL素子OLは発光状態である。
まず、図11Aを参照して、本実施形態における画素回路17のRFフレーム期間(リフレッシュフレーム期間)Trfにおける動作を説明する。RFフレーム期間Trfでは、画素回路Pix(i,j)に接続される、対応第1走査信号線SC1i、対応第2走査信号線SC2i、対応第3走査信号線SC3i、対応発光制御信号線EMi、および、後続発光制御線EMi+1は、図11Aに示すような第1走査信号SC1(i)、第2走査信号SC2(i)、第3走査信号SC3(i)、発光制御信号EM(i)、および、発光制御信号EM(i+1)によりそれぞれ駆動される。図11Aに示す時刻t1からt8までの期間が、本実施形態において有機EL素子OLが消灯状態である非発光記間であり、対応発光制御線EMiに印加される発光制御信号(以下「対応発光制御信号」ともいう)EM(i)は、当該非発光期間内の期間t1~t)以外ではHレベルであり、当該期間t1~t7内では、期間t4~t5だけHレベルで他の期間はLレベルである。対応発光制御信号EM(i)がHレベルである期間t4~t5の間、第1走査信号SC1(i)もHレベルであり、この第1走査信号SC1(i)は、この期間t4~t5以外ではLレベルに維持される。後続発光制御線EMi+1に印加される発光制御信号(以下「後続発光制御信号」ともいう)EM(i+1)は、図11Aに示すように、期間t2~t8以外の期間ではHレベルであり、当該期間t2~t8内では、期間t5~t6だけHレベルで他の期間はLレベルである。対応発光制御信号EM(i)は発光制御トランジスタT3のゲート端子に、後続発光制御信号EM(i+1)は電源供給トランジスタT7のゲート端子に与えられることから、対応発光制御信号EM(i)と後続発光制御信号EM(i+1)の少なくとも一方がLレベルである期間の間、有機EL素子OLは消灯状態である(図10参照)。したがって、図11Aに示す例では、既述のように期間t1~t8が非発光期間であり、当該期間t1~t8以外の期間は、発光期間であって有機EL素子OLは発光状態である。
本実施形態では、RFフレーム期間Trfにおける非発光期間において、書込初期化期間Twi、データ書込期間Tw、閾値検出期間Tth、閾値補償期間Tcmが順に設けられる。図11Aに示す例では、期間t3~t4が書込初期化期間Twiであり、期間t4~t5がデータ書込期間Twであり、期間t5~6が閾値検出期間Tthであり、期間t6~t7が閾値補償期間Tcmである。
図11Aに示すように、第1走査信号SC1(i)は、期間t4~t5だけHレベルであって他の期間はLレベルあり、第2走査信号SC2(i)は、期間t3~t7だけLレベルであって他の期間はHレベルあり、第3走査信号SC3(i)は、期間t4~t6だけLレベルであって他の期間はHレベルある。このような図11Aに示す信号SC1(i)~SC3(i),EM(i),EM(i+1)により、画素回路Pix(i,j)は下記のように動作する。
書込初期化期間Twi(期間t3~t4)の間は、第1走査信号SC1(i)がLレベルであり、第2走査信号SC2(i)および第3走査信号SC3(i)がHレベルであり、対応発光制御信号EM(i)および後続発光制御信号EM(i+1)がLレベルである。図12Aは、この書込初期化期間Twiにおける画素回路Pix(i,j)の状態を示している。図12Aでは、スイッチング素子として機能する各トランジスタのオン・オフ状態を示すために点線の円と点線の×印が使用されており、点線の円は、その中のトランジスタがオン状態であることを示し、点線の×印は、それを付されたトランジスタがオフ状態であることを示している。このような表現方法は、図12B~図12Fにおいても採用されている。書込初期化期間Twiでは、画素回路Pix(i,j)が図12Aに示す状態となることにより、書込キャパシタCwは、その両端間が短絡されて初期化され基準電圧Vrefを与えられ、ノードNa(書込キャパシタCwと保持キャパシタCstとの接続点)の電圧はVrefとなる。以下、このような書込初期化期間Twiでの画素回路Pix(i,j)の動作を「書込初期化」という。
次の期間t4~t5すなわちデータ書込期間Twの間は、第1走査信号SC1(i)おおよび第2走査信号SC2(i)がHレベルであり、第3走査信号SC3(i)がLレベルであり、対応発光制御信号EM(i)がHレベルであり、後続発光制御信号EM(i+1)がLレベルである。図12Bは、このデータ書込期間Twにおける画素回路Pix(i,j)の状態を示している。データ書込期間Twでは、画素回路Pix(i,j)が図12Bに示す状態となることにより、対応データ信号線の電圧がデータ電圧Vdataとして駆動トランジスタT2のゲート端子(以下、このゲート端子を含むノードを「ノードNg」という)に与えられ、基準電圧VrefがノードNaに与えられ、初期化電圧Viniが駆動トランジスタT2のソース端子に与えられる。その結果、図12Bにおいて太い点線で示す電流経路によりデータ電圧Vdataが書込キャパシタCwに書き込まれて当該書込キャパシタCwは電圧Vdata-Vrefを保持し、保持キャパシタCstは電圧Vref-Viniを保持する。また、初期化トランジスタT4がオン状態であることにより、有機EL素子OLのアノード電極に初期化電圧Viniが与えられることでアノード初期化が行われる。このようにしてデータ書込期間Twでは、対応データ信号線Djの電圧をデータ電圧Vdataとして書込キャパシタCwに書き込むデータ書込動作が行われるとともにアノード初期化も行われる。このため、RFフレーム期間trfにおけるデータ書込期間Twはアノード初期化期間Taiでもある。
次の期間t5~t6すなわち閾値検出期間Tthの間は、第1走査信号SC1(i)および第3走査信号SC3(i)がLレベルであり、第2走査信号SC2(i)がHレベルであり、対応発光制御信号EM(i)がLレベルであり、後続発光制御信号EM(i+1)がHレベルである。図12Cは、この閾値検出期間Tthにおける画素回路Pix(i,j)の状態を示している。閾値検出期間Tthでは、画素回路Pix(i,j)が図12Cに示す状態となることにより、ノードNgはフローティング状態となり、ノードNaに基準電圧Vrefが与えられ、駆動トランジスタT2のドレイン端子はハイレベル電源線ELVDDに電気的に接続され、駆動トランジスタT2のソース端子は有機EL素子OLおよび初期化トランジスタT4から電気的に切り離される。この閾値検出期間Tthの直前では、駆動トランジスタT2は、そのゲート・ソース間電圧VgsがVdata-Viniであって(図12B参照)その閾値電圧Vthよりも十分に大きいので、オン状態となっている。このため、閾値検出期間Tthでは、ハイレベル電源線ELVDDから電源供給トランジスタT7および駆動トランジスタT2を介して保持キャパシタCstに電流が流入することで、保持キャパシタCstの保持電圧がVref-Viniから低下し、これに伴い駆動トランジスタT2のゲート・ソース間電圧Vgsも低下する。保持キャパシタCstへの電流の流入は、このゲート・ソース間電圧Vgsが駆動トランジスタT2の閾値電圧Vthまで低下すると停止する。したがって、閾値検出期間Tthの終了時点t6において、駆動トランジスタT2のゲート・ソース間電圧Vgsは、その閾値電圧Vthに等しくなっている。このような閾値検出期間Tthでの画素回路Pix(i,j)の動作は「閾値検出」または「閾値サンプリング」と呼ばれる。
次の期間t6~t7すなわち閾値補償期間Tcmの間は、第1走査信号SC1(i)がLレベルであり、第2走査信号SC2(i)および第3走査信号SC3(i)がHレベルであり、対応発光制御信号EM(i)および後続発光制御信号EM(i+1)がLレベルである。図12Dは、この閾値補償期間Tcmにおける画素回路Pix(i,j)の状態を示している。画素回路Pix(i,j)が図12Dに示す状態になると、書込キャパシタCwの両端間が短絡される。なお、閾値補償期間Tcmにおいても、閾値検出期間Tthと同様、ノードNaは依然として基準電圧Vrefを与えられた状態である。既述の閾値検出の動作からわかるように、この閾値補償期間Tcmの直前において、書込キャパシタCwには電圧Vdata-Vrefが保持されており、駆動トランジスタT2のゲート・ソース間電圧Vgsは閾値電圧Vthに等しい。したがって、保持キャパシタCstには下記の電圧が保持されている。
Vth-(Vdata-Vref)=Vref-(Vdata-Vth) …(1)
閾値補償期間Tcmにおいて、書込キャパシタCwの両端間が短絡されることにより、駆動トランジスタT2のゲート・ソース間電圧Vgsは、保持キャパシタCstの保持電圧に等しくなり、
Vgs=Vref-(Vdata-Vth) …(2)
である。
Vth-(Vdata-Vref)=Vref-(Vdata-Vth) …(1)
閾値補償期間Tcmにおいて、書込キャパシタCwの両端間が短絡されることにより、駆動トランジスタT2のゲート・ソース間電圧Vgsは、保持キャパシタCstの保持電圧に等しくなり、
Vgs=Vref-(Vdata-Vth) …(2)
である。
上記の閾値検出期間Tthの終了時点t7において対応発光制御信号EM(i)がHレベルへと変化し、その後の時刻t8において後続発光制御信号EM(i+1)もHレベルへと変化し、非発光期間が終了して発光期間が開始する。この発光期間の間は、第1走査信号SC1(i)および第2走査信号SC2(i)がLレベルであり、第3走査信号SC3(i)がHレベルであり、対応発光制御信号EM(i)および後続発光制御信号EM(i+1)がHレベルである。図12Eは、この発光期間における画素回路Pix(i,j)の状態を示している。画素回路Pix(i,j)が図12Eに示す状態になると、発光制御トランジスタT3および電源供給トランジスタT7が共にオン状態となるので、ハイレベル電源線ELVDDから電源供給トランジスタT7、駆動トランジスタT2、発光制御トランジスタT3、および、有機EL素子OLを経由して、ローレベル電源線ELVSSへと電流I1が流れる。この電流I1は有機EL素子OLの駆動電流であり、有機EL素子OLは、この駆動電流I1に応じた輝度で発光する。この駆動電流I1は、駆動トランジスタT2が飽和領域で動作していることから、次式で与えられる。
I1=(β/2)(Vgs-Vth)2 …(3)
β=μ×(W/L)×Cox …(4)
ただし、上記の式(3)および式(4)において、Vth、μ、W、L、Coxは、それぞれ、駆動トランジスタT2の閾値電圧、移動度、ゲート幅、ゲート長、および、単位面積あたりのゲート絶縁膜容量を表す。上記式(3)に既述の式(2)を代入すると、次式が得られる。
I1=(β/2)(Vref-Vdata)2 …(5)
I1=(β/2)(Vgs-Vth)2 …(3)
β=μ×(W/L)×Cox …(4)
ただし、上記の式(3)および式(4)において、Vth、μ、W、L、Coxは、それぞれ、駆動トランジスタT2の閾値電圧、移動度、ゲート幅、ゲート長、および、単位面積あたりのゲート絶縁膜容量を表す。上記式(3)に既述の式(2)を代入すると、次式が得られる。
I1=(β/2)(Vref-Vdata)2 …(5)
上記式(5)より、駆動電流I1は閾値電圧Vthには依存しない。したがって、上記発光期間では、有機EL素子OLは、駆動トランジスタT2の閾値電圧Vthに拘わらず、対応データ信号線Djから与えられたデータ電圧Vdataに応じた輝度で発光する。
<3.3.2 非リフレッシュフレーム期間における動作>
次に、図11Bを参照して、本実施形態における画素回路17のNRFフレーム期間(非リフレッシュフレーム期間)Tnrfにおける動作を説明する。NRFフレーム期間Tnrfでは、画素回路Pix(i,j)に接続される、対応第1走査信号線SC1i、対応第2走査信号線SC2i、対応第3走査信号線SC3i、対応発光制御信号線EMi、および、後続発光制御線EMi+1は、図11Bに示すような第1走査信号SC1(i)、第2走査信号SC2(i)、第3走査信号SC3(i)、対応発光制御信号EM(i)、および後続発光制御信号EM(i+1)によりそれぞれ駆動される。図11Bに示すように、NRFフレーム期間Tnrfにおいても、対応発光制御信号EM(i)および後続発光制御信号EM(i+1)は、RFフレーム期間Trfと同様のタイミングで変化する。したがって、NRFフレーム期間Tnrfにおいても、図11Bに示す期間t1~t8が非発光期間であり、当該期間t1~t8以外の期間は、発光期間であって有機EL素子OLが発光状態である。
次に、図11Bを参照して、本実施形態における画素回路17のNRFフレーム期間(非リフレッシュフレーム期間)Tnrfにおける動作を説明する。NRFフレーム期間Tnrfでは、画素回路Pix(i,j)に接続される、対応第1走査信号線SC1i、対応第2走査信号線SC2i、対応第3走査信号線SC3i、対応発光制御信号線EMi、および、後続発光制御線EMi+1は、図11Bに示すような第1走査信号SC1(i)、第2走査信号SC2(i)、第3走査信号SC3(i)、対応発光制御信号EM(i)、および後続発光制御信号EM(i+1)によりそれぞれ駆動される。図11Bに示すように、NRFフレーム期間Tnrfにおいても、対応発光制御信号EM(i)および後続発光制御信号EM(i+1)は、RFフレーム期間Trfと同様のタイミングで変化する。したがって、NRFフレーム期間Tnrfにおいても、図11Bに示す期間t1~t8が非発光期間であり、当該期間t1~t8以外の期間は、発光期間であって有機EL素子OLが発光状態である。
図11Bに示すように、第1走査信号SC1(i)は、期間t4~t5だけHレベルであって他の期間はLレベルある。第2走査信号SC2(i)は、発光期間か非発光期間かに拘わらずLレベルに維持され、第3走査信号SC3(i)は、発光期間か非発光期間かに拘わらずHレベルに維持される。期間t4~t5は、RFフレーム期間Trfと同様、アノード初期化期間Taiに相当する。NRFフレーム期間Tnrfでは、オフ状態の休止制御トランジスタT1bによって画素回路Pix(i,j)へのデータ電圧Vdataの書き込みが抑制され、NRFフレーム期間Tnrfは、書込初期化期間Twi、データ書込期間Tw、閾値検出期間Tth、および、閾値補償期間Tcmのいずれも含まない。
このような図11Bに示す信号SC1(i)~SC3(i),EM(i),EM(i+1)により、発光期間か非発光期間かに拘わらず、休止制御トランジスタT1bおよび基準電圧供給トランジスタT6がオフ状態であり、書込容量短絡トランジスタT5がオン状態である。このため、直前のRFフレーム期間Trfにおいて保持キャパシタCstに保持された電圧Vref-(Vdata-Vth)がそのまま保持されて駆動トランジスタT2のゲート・ソース間に印加され続ける。
非発光期間の間、発光制御トランジスタT3と電源供給トランジスタT7の少なくとも一方はオフ状態であるので、有機EL素子は点灯しない。非発光期間のうちアノード初期化期間Taiだけ、第1走査信号SC1(i)がHレベルである。図12Fは、このアノード初期化期間Taiにおける画素回路Pix(i,j)の状態を示している。画素回路Pix(i,j)が図12Fに示す状態になると、直前のRFフレーム期間Trfにおいて保持キャパシタCstに保持された電圧Vref-(Vdata-Vth)がそのまま保持されて駆動トランジスタT2のゲート・ソース間に印加され続けるとともに、有機EL素子OLのアノード電極に初期化電圧Viniが与えられてアノード初期化が行われる。
その後、時刻t8において非発光期間が終了して発光期間が開始する。この発光期間の間、駆動トランジスタT2のゲート・ソース間には、直前のRFフレーム期間Trfにおいて保持キャパシタCstに保持された電圧Vref-(Vdata-Vth)が依然として印加され(上記式(2)参照)、直前のRFフレーム期間Trfにおける発光期間と同様、この電圧Vref-(Vdata-Vth)に基づく駆動電流I1が有機EL素子OLに流れ(上記式(2)、(5)参照)、有機EL素子OLは、この駆動電流I1に応じた輝度で発光する。
<3.4 比較例>
本実施形態における画素回路17は、書込制御トランジスタT1aに直列に接続された休止制御トランジスタT1bを設け、駆動トランジスタT2のゲート端子がこれら休止制御トランジスタT1bおよび書込制御トランジスタを介して対応データ信号線に接続されるという構成を有している。以下では、このような構成を備えることなく、本実施形態と同様の機能を有する画素回路を備え休止駆動を行う表示装置を第2比較例として説明する。
本実施形態における画素回路17は、書込制御トランジスタT1aに直列に接続された休止制御トランジスタT1bを設け、駆動トランジスタT2のゲート端子がこれら休止制御トランジスタT1bおよび書込制御トランジスタを介して対応データ信号線に接続されるという構成を有している。以下では、このような構成を備えることなく、本実施形態と同様の機能を有する画素回路を備え休止駆動を行う表示装置を第2比較例として説明する。
図13は、この第2比較例における画素回路17aの構成を示す回路図である。この画素回路17aでは、図10に示す本実施形態における画素回路17において、書込制御トランジスタT1aと休止制御トランジスタT1bを1個のトランジスタT1aで置き換え、初期化トランジスタT4のゲート端子には、第3走査信号線S3iに代えて、この第2比較例において新たに設けられた第4走査信号線SC41~SC4nのうちの1つの第4走査信号線SC4iが接続されている。
図14Aは、第2比較例における画素回路17aのRFフレーム期間Trfにおける動作を説明するためのタイミングチャートであり、図14Bは、第2比較例における画素回路17aのNRFフレーム期間Tnrfにおける動作を説明するためのタイミングチャートである。
図14Aおよび図14Bを図11Aおよび図11Bと比較すればわかるように、第2比較例における第1走査信号SC1(i)は、RFフレーム期間Trfでは、非発光期間内において所定期間t4~t5だけHレベルであって他の期間ではLレベルであるが、本実施形態と異なり、NRFフレーム期間Tnrfでは、全ての期間においてLレベルに維持される。また、初期化トランジスタT4のゲート端子に接続される第4走査信号線SC4iに印加される第4走査信号SC4(i)は、RFフレーム期間TrfとNRFフレーム期間Tnrfのいずれにおいても、非発光期間に含まれる期間t4~t5だけHレベルであり、他の期間ではLレベルである。
第2比較例における画素回路17aに接続される第1走査信号線SC1i,第2走査信号線SC2i,第3走査信号線SC3i,第4走査信号線SC4i,対応発光制御線EMi、および後続発光制御線EMi+1が、図14Aおよび図14Bに示すように駆動される。これにより、この画素回路17aは、本実施形態における画素回路17と同様に機能する。しかし、第2比較例では、本実施形態における第1から第3走査信号線SC11~SC1n,SC21~SC2n,SC31~SC3nに加えて、新たに第4走査信号線SC41~SC4nが必要であり、これに伴い走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を招く。
<3.5 効果>
上記のような本実施形態によれば、図10に示すように、画素回路Pix(i、j)において、駆動トランジスタT2のゲート端子は、互いに直列に接続された休止制御トランジスタT1bおよび書込制御トランジスタT1aを介して対応データ信号線Djに接続されており、書込制御トランジスタT1aのゲート端子には、初期化トランジスタT4のゲート端子に接続される対応第1走査信号線SC1iが接続され、休止制御トランジスタT1bのゲート端子には、対応第2走査信号線SC2iが接続されている。
上記のような本実施形態によれば、図10に示すように、画素回路Pix(i、j)において、駆動トランジスタT2のゲート端子は、互いに直列に接続された休止制御トランジスタT1bおよび書込制御トランジスタT1aを介して対応データ信号線Djに接続されており、書込制御トランジスタT1aのゲート端子には、初期化トランジスタT4のゲート端子に接続される対応第1走査信号線SC1iが接続され、休止制御トランジスタT1bのゲート端子には、対応第2走査信号線SC2iが接続されている。
これに加えて、本実施形態では、図10に示すように書込キャパシタCwと書込容量短絡トランジスタT5と基準電圧供給トランジスタT6と電源供給トランジスタT7と設け、基準電圧供給トランジスタT6のゲート端子には、休止制御トランジスタT1bのゲート端子に接続された第2走査信号線SC2iが接続され、書込容量短絡トランジスタT5のゲート端子に第3走査信号線SC3iが接続され、電源供給トランジスタT7のゲート端子に後続発光制御信号EM(i+1)が接続されることにより、上記のような閾値検出および閾値補償が行われる(図12C、図12D参照)。また、RFフレーム期間Trfにおける非発光記間において画素回路Pix(i,j)に対応データ信号線Djの電圧をデータ電圧Vdataとして書き込むべきときに、当該画素回路Pix(i,j)において、対応データ信号線Djから書込制御トランジスタT1aと休止制御トランジスタT1bと書込キャパシタCwと基準電圧供給トランジスタT6とを経由して基準電圧線Vrefへと至る電流経路が形成され、この電流経路によって書込キャパシタCwに当該データ電圧Vdataが書き込まれる(図11A、図12B参照)。一方、NRFフレーム期間Tnrfにおける非発光期間では、第2走査信号SC2(i)で休止制御トランジスタT1bがオフ状態に制御されることにより、対応データ信号線Djの電圧の書込キャパシタCwへの書込が抑制される(図11B、図12F参照)。したがって、本実施形態によれば、画素回路17内で閾値補償を行いつつ、上記第1の実施形態と同様の効果が得られる。
<4.第4の実施形態>
次に、図15から図18Bを参照して、第4の実施形態に係る有機EL表示装置について説明する。本実施形態に係る表示装置は、特許文献3(日本国特開2020-079942号公報)に記載された図15に示す画素回路18aを用いた表示装置を基本として、休止駆動を可能としつつ走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現できるように構成されたものである。
次に、図15から図18Bを参照して、第4の実施形態に係る有機EL表示装置について説明する。本実施形態に係る表示装置は、特許文献3(日本国特開2020-079942号公報)に記載された図15に示す画素回路18aを用いた表示装置を基本として、休止駆動を可能としつつ走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現できるように構成されたものである。
<4.1 第3比較例>
本実施形態の説明の前に、まず、図15に示す画素回路18aを用いた表示装置を第3比較例として説明する。
本実施形態の説明の前に、まず、図15に示す画素回路18aを用いた表示装置を第3比較例として説明する。
図15に示すように、この第3比較例における画素回路18aは、表示素子としての有機EL素子OLと、5個のPチャネル型トランジスタTD,TE1,TE2,TS2,TS3(以下、これらを「駆動トランジスタTD」、「第1発光制御トランジスタTE1」、「第2発光制御トランジスタTE2」、「書込制御トランジスタTS2」、「初期化トランジスタTS3」という)と、1個のNチャネル型トランジスタ(以下「基準電圧供給トランジスタ」という)TS1と、保持キャパシタCstとを含んでいる。また、この画素回路18aには、正電源VDDELの電源線(以下「正電源線」といい、これも符号“VDDEL”で示す)、接地電源VSSELの電源線(以下「接地電源線」といい、これも符号“VSSEL”で示す)、基準電圧Vrefを供給するための電圧線(以下「基準電圧線」といい、これも符号“Vref”で示す)、表示装置における所定の基板に形成された複数のデータ信号線のうちの1つのデータ信号線Data、当該基板に形成された複数の第1走査信号線のうちの1つの第1走査信号線Scan1、当該基板に形成された複数の第2走査信号線のうちの1つの第2走査信号線Scan2、当該基板に形成された複数の第1発光制御線のうちの1つの第1発光制御線EM1、当該基板に形成された複数の第2発光制御線のうちの1つの第2発光制御線EM2が接続されている。これらのうち基準電圧線Vrefは、上記第1の実施形態における初期化電圧線Viniとしても機能する。なお以下では、データ信号線Dataにより伝達されるデータ信号、第1走査信号線Scan1により伝達される第1走査信号、第2走査信号線Scan2により伝達される第2走査信号、第1発光制御線EM1により伝達される第1発光制御信号、第2発光制御線EM2により伝達される第2発光制御信号も、それぞれ、符号“Data”,“Scan1”,“Scan2”,“EM1”,“EM2”で示すものとする。なお、この画素回路18aにおいて、駆動トランジスタTD以外のトランジスタTS1~TS3,TE1,TE2はいずれもスイッチング素子として機能する。
図15に示すように、この画素回路18aにおいて、駆動トランジスタTDは、第1発光制御トランジスタを介して正電源線VDDELに接続されるとともに書込制御トランジスタTS2を介してデータ信号線Dataに接続されたソース端子と、第2発光制御トランジスタTE2を介して有機EL素子OLのアノード電極に接続されたドレイン端子と、基準電圧供給トランジスタTS1を介して基準電圧線Vrefに接続されるとともに保持キャパシタCstを介して当該駆動トランジスタTDのソース端子に接続されたゲート端子とを有している。有機EL素子OLのアノード電極は、初期化トランジスタT4を介して初期化電圧線Viniにも接続されており、有機EL素子OLのカソード電極は、接地電源線VSSELに接続されている。基準電圧供給トランジスタTS1のゲート端子は第1走査信号線Scan1に接続され、書込制御トランジスタTS2および初期化トランジスタTS3のゲート端子は第2走査信号線Scan2に接続され、第1発光制御トランジスタTE1のゲート端子は第1発光制御線EM1に接続され、第2発光制御トランジスタTE2のゲート端子は第2発光制御線EM2に接続されている。
次に、第3比較例における画素回路18aの動作を説明する。この説明では、上記第3比較例としての表示装置は休止駆動モードで動作しているものとする。
図16Aは、第3比較例における画素回路18aのRFフレーム期間Trfにおける動作を説明するためのタイミングチャートであり、図16Bは、第3比較例における画素回路18aのNRFフレーム期間Tnrfにおける動作を説明するためのタイミングチャートである。
RFフレーム期間Trfでは、画素回路18aに接続される第2発光制御線EM2、第1発光制御線EM1、第1走査信号線Scan1、および、第2走査信号線Scan2が、図16Aに示すように駆動される。これにより、有機EL素子OLが消灯状態である非発光期間内に設けられたデータ書込期間Twの間、書込制御トランジスタTS2および基準電圧供給トランジスタTS1がオン状態であることから、保持キャパシタCstにデータ信号線Dataの電圧がデータ電圧Vdataとして書き込まれて電圧Vdata-Vrefが保持キャパシタCstに保持される。また、このデータ書込期間Twの間、第2発光制御トランジスタTE2がオフ状態であって初期化トランジスタTS3がオン状態であることから、有機EL素子OLのアノード電極に基準電圧Vrefが与えられてアノード初期化が行われる。このため、データ書込期間Twはアノード初期化期間Taiでもある。その後の発光期間では、第1発光制御信号EM1および第2発光制御信号EM2はオン状態であって書込制御トランジスタTS2、基準電圧供給トランジスタTS1、および初期化トランジスタTS3はオフ状態である。これにより、直前の非発光期間におけるデータ書込期間Twで保持キャパシタCstに書き込まれたデータ電圧Vdataに応じた電流が有機EL素子OLに流れ、有機EL素子OLは、その電流に応じた輝度で発光する。
NRFフレーム期間Tnrfでは、画素回路18aに接続される第2発光制御線EM2、第1発光制御線EM1、第1走査信号線Scan1、および、第2走査信号線Scan2が、図16Bに示すように駆動される。これにより、有機EL素子OLが消灯状態である非発光期間内に設けられたアノード初期化期間Taiの間、第2発光制御トランジスタTE2がオフ状態であって初期化トランジスタTS3がオン状態であることにより、RFフレーム期間Trfと同様、有機EL素子OLにつきアノード初期化が行われる。しかし、RFフレーム期間Trfとは異なり、第1走査信号Scan1は非発光期間か発光期間かに拘わらずLレベルに維持され、これにより基準電圧供給トランジスタTS1がオフ状態に維持されるので、保持キャパシタCstへのデータ電圧Vdataの書き込みは行われない。
上記からわかるように、第3比較例において休止駆動を行う場合には、初期化トランジスタTS3を制御する第2走査信号Scan2をRFフレーム期間TrfかNRFフレーム期間Tnrfかに拘わらず同じタイミングで変化させつつ、基準電圧供給トランジスタTS1を制御する第1走査信号Scan1を、RFフレーム期間TrfかNRFフレーム期間Tnrfかに応じて異なるタイミングで変化させる(RFフレーム期間で変化させNRFフレーム期間で変化させないように)する必要がある。このため、第3比較例において休止駆動を行う場合には、第1走査信号および第2走査信号という2種類の走査信号が必要となる。
なお、第3比較例における画素回路18aの上記動作からわかるように(図15、図16A、図16B参照)、発光期間か非発光期間かは第2発光制御信号EM2によって決まり、第1発光制御信号EM1は、データ電圧の書込やアノード初期化のために駆動トランジスタTDのソース端子への正電源VDDELの供給が所定期間だけ停止され、その他の期間では正電源VDDELが駆動トランジスタTDのソース端子に供給されるように、第1発光制御トランジスタTE1を制御する信号とみなすことができる。このため、第1発光制御トランジスタTE1を「電源供給トランジスタTE1」と呼び、第1発光制御信号EM1を「電源供給制御信号EM1」と呼ぶことができ、表示装置における上記基板には、複数の第1発光制御線に代えて「複数の電源供給制御線」が形成されているとみなすことができる。
<4.2 第4の実施形態における画素回路>
次に、第4の実施形態に係る表示装置における画素回路について説明する。本実施形態に係る表示装置は、第1走査信号線Scan1と、これを駆動する回路が設けられていない点で、上記第3比較例と相違する。ただし、本実施形態に係る表示装置につき以下で新たに説明しない構成および動作については、上記第3比較例としての表示装置と同様であるものとする。
次に、第4の実施形態に係る表示装置における画素回路について説明する。本実施形態に係る表示装置は、第1走査信号線Scan1と、これを駆動する回路が設けられていない点で、上記第3比較例と相違する。ただし、本実施形態に係る表示装置につき以下で新たに説明しない構成および動作については、上記第3比較例としての表示装置と同様であるものとする。
図17は、本実施形態における画素回路18の構成を示す回路図である。この画素回路18は、図15に示した第3比較例における画素回路18aと同様、表示素子としての1個の有機EL素子OLと、駆動トランジスタTDと、電源供給トランジスタとしての第1発光制御トランジスタTE1と、第2発光制御トランジスタTE2と、書込制御トランジスタTS2と、初期化トランジスタTS3と、保持キャパシタCstとを含んでいる。しかし、この画素回路18は、Nチャネル型の基準電圧供給トランジスタTS1に代えて、スイッチング素子としてのNチャネル型の基準電圧供給トランジスタT1cと、当該基準電圧供給トランジスタT1cに直列に接続されたスイッチング素子としてのPチャネル型の休止制御トランジスタT1bとを含み、駆動トランジスタT2のゲート端子がこれらの休止制御トランジスタT1bおよび基準電圧供給トランジスタT1cを介して基準電圧線Vrefに接続されている点で、第3比較例における画素回路18aと相違する。また、この画素回路18では、基準電圧供給トランジスタT1cのゲート端子には第1発光制御線EM1が接続され、休止制御トランジスタT1bのゲート端子には第2発光制御線EM2が接続されている。
次に、本実施形態における画素回路18の動作を説明する。この説明では、本実施形態に係る表示装置は休止駆動モードで動作しているものとする。
図18Aは、本実施形態における画素回路18のRFフレーム期間Trfにおける動作を説明するためのタイミングチャートであり、図18Bは、本実施形態における画素回路18aのNRFフレーム期間Tnrfにおける動作を説明するためのタイミングチャートである。
RFフレーム期間Trfでは、画素回路18に接続される第2発光制御線EM2、電源供給制御線としての第1発光制御線EM1、および、第2走査信号線Scan2が、図18Aに示すように駆動される。これにより、有機EL素子OLが消灯状態である非発光期間内に設けられたデータ書込期間Twの間、第2走査信号Scan2、電源供給制御信号としての第1発光制御信号EM1、および第2発光制御信号EM2に基づき、書込制御トランジスタTS2、基準電圧供給トランジスタT1c、および休止制御トランジスタT1bがオン状態であることから、第3比較例と同様、保持キャパシタCstにデータ信号線Dataの電圧がデータ電圧Vdataとして書き込まれて電圧Vdata-Vrefが保持キャパシタCstに保持される。また、このデータ書込期間Twの間、第2発光制御信号EM2および第2走査信号Scan2に基づき、第2発光制御トランジスタTE2がオフ状態であって初期化トランジスタTS3がオン状態であることから、有機EL素子OLのアノード電極に基準電圧Vrefが与えられてアノード初期化が行われる。このため、データ書込期間Twはアノード初期化期間Taiでもある。その後の発光期間では、第1発光制御トランジスタ(電源供給トランジスタ)TE1および第2発光制御トランジスタTE2はオン状態であって初期化トランジスタTS3、書込制御トランジスタTS2、および基準電圧供給トランジスタTS1はオフ状態である。これにより、直前の非発光期間におけるデータ書込期間Twで保持キャパシタCstに書き込まれたデータ電圧Vdataに応じた電流が有機EL素子OLに流れ、有機EL素子OLは、その電流に応じた輝度で発光する。
NRFフレーム期間Tnrfでは、画素回路18に接続される第2発光制御線EM2、第1発光制御線(電源供給制御線)EM1、および、第2走査信号線Scan2が、図18Bに示すように駆動される。これにより、有機EL素子OLが消灯状態である非発光期間内に設けられたアノード初期化期間Taiの間、第2発光制御信号EM2および第2走査信号Scan2に基づき、第2発光制御トランジスタTE2がオフ状態であって初期化トランジスタTS3がオン状態であることにより、RFフレーム期間Trfと同様、有機EL素子OLにつきアノード初期化が行われる。しかし、RFフレーム期間Trfとは異なり、非発光期間の間、第2発光制御信号EM2がHレベルに維持されることから休止制御トランジスタT1bがオフ状態に維持されて駆動トランジスタTDのゲート端子がフローティング状態である。このため、NRFフレーム期間Tnrfの非発光期間では、保持キャパシタCstへのデータ電圧Vdataの書き込みは行われない。その後の発光期間では、第1発光制御信号(電源供給制御信号)EM1、第2発光制御信号EM2、および第2走査信号Scan2に基づき、第1発光制御トランジスタ(電源供給トランジス)TE1および第2発光制御トランジスタTE2はオン状態であって初期化トランジスタTS3、書込制御トランジスタTS2、および基準電圧供給トランジスタTS1はオフ状態である。これにより、直前のRFフレーム期間Trfの非発光期間におけるデータ書込期間Twで保持キャパシタCstに書き込まれたデータ電圧Vdataに応じた電流が有機EL素子OLに流れ、有機EL素子OLは、その電流に応じた輝度で発光する。
<4.3 効果>
上記のような本実施形態によれば、RFフレーム期間Trfにおける非発光記間において画素回路18に対応データ信号線Dataの電圧をデータ電圧Vdataとして書き込むべきときに、当該画素回路18において、対応データ信号線Dataから書込制御トランジスタTS2と保持キャパシタCstと休止制御トランジスタT1bと基準電圧供給トランジスタT1cとを経由して基準電圧線Vrefへと至る電流経路が形成され、この電流経路によって保持キャパシタCstに当該データ電圧Vdataが書き込まれる(図18A参照)。一方、NRFフレーム期間Tnrfにおける非発光期間では、第2発光制御信号EM2で休止制御トランジスタT1bがオフ状態に制御されることにより、対応データ信号線Dataの電圧の保持キャパシタCstへの書込が抑制される(図18B参照)。したがって、本実施形態によれば、Pチャネル型の駆動トランジスタTDを用いた図17に示すような画素回路18を備える表示装置において、第3比較例における画素回路18aのような従来の画素回路18a(図15)を用いた表示装置とは異なり、休止駆動を行う場合であっても、画素回路18内のトランジスタを制御する制御信号を増やすことなく、データ電圧Vdataの保持キャパシタCstへの書き込みと有機EL素子OLの初期化(アノード初期化)とを適切に行うことができる。これにより、Pチャネル型の駆動トランジスタを用いた画素回路を備え休止駆動を行う表示装置においても、上記第1の実施形態と同様、走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現することができる。
上記のような本実施形態によれば、RFフレーム期間Trfにおける非発光記間において画素回路18に対応データ信号線Dataの電圧をデータ電圧Vdataとして書き込むべきときに、当該画素回路18において、対応データ信号線Dataから書込制御トランジスタTS2と保持キャパシタCstと休止制御トランジスタT1bと基準電圧供給トランジスタT1cとを経由して基準電圧線Vrefへと至る電流経路が形成され、この電流経路によって保持キャパシタCstに当該データ電圧Vdataが書き込まれる(図18A参照)。一方、NRFフレーム期間Tnrfにおける非発光期間では、第2発光制御信号EM2で休止制御トランジスタT1bがオフ状態に制御されることにより、対応データ信号線Dataの電圧の保持キャパシタCstへの書込が抑制される(図18B参照)。したがって、本実施形態によれば、Pチャネル型の駆動トランジスタTDを用いた図17に示すような画素回路18を備える表示装置において、第3比較例における画素回路18aのような従来の画素回路18a(図15)を用いた表示装置とは異なり、休止駆動を行う場合であっても、画素回路18内のトランジスタを制御する制御信号を増やすことなく、データ電圧Vdataの保持キャパシタCstへの書き込みと有機EL素子OLの初期化(アノード初期化)とを適切に行うことができる。これにより、Pチャネル型の駆動トランジスタを用いた画素回路を備え休止駆動を行う表示装置においても、上記第1の実施形態と同様、走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現することができる。
<5.第5の実施形態>
次に、図19から図22Bを参照して、第5の実施形態に係る有機EL表示装置について説明する。本実施形態に係る表示装置は、特許文献3(日本国特開2020-079942号公報)に記載された図19に示す画素回路19aを用いた表示装置を基本として、休止駆動を可能としつつ走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現できるように構成されたものである。ただし、図19に示す画素回路19aでは、トランジスタTS3はPチャネル型であるが、特許文献3に記載の、画素回路19aに相当する画素回路では、トランジスタTS3はNチャネル型である。また、図19では、説明の便宜上、画素回路19aにおける一部のトランジスタについては、その符号を特許文献3に記載の画素回路における符号から変更している。
次に、図19から図22Bを参照して、第5の実施形態に係る有機EL表示装置について説明する。本実施形態に係る表示装置は、特許文献3(日本国特開2020-079942号公報)に記載された図19に示す画素回路19aを用いた表示装置を基本として、休止駆動を可能としつつ走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現できるように構成されたものである。ただし、図19に示す画素回路19aでは、トランジスタTS3はPチャネル型であるが、特許文献3に記載の、画素回路19aに相当する画素回路では、トランジスタTS3はNチャネル型である。また、図19では、説明の便宜上、画素回路19aにおける一部のトランジスタについては、その符号を特許文献3に記載の画素回路における符号から変更している。
<5.1 第4比較例>
本実施形態の説明の前に、まず、図19に示す画素回路19aを用いた表示装置を第4比較例として説明する。なお、第4比較例として表示装置につき以下で新たに説明しない構成および動作については、上記第3比較例としての表示装置と同様であるものとする。
本実施形態の説明の前に、まず、図19に示す画素回路19aを用いた表示装置を第4比較例として説明する。なお、第4比較例として表示装置につき以下で新たに説明しない構成および動作については、上記第3比較例としての表示装置と同様であるものとする。
図19に示すように、この第4比較例における画素回路19aは、表示素子としての有機EL素子OLと、4個のPチャネル型トランジスタTD,TE,TS2,TS3(以下、これらを「駆動トランジスタTD」、「発光制御トランジスタTE」、「書込制御トランジスタTS2」、「初期化トランジスタTS3」という)と、保持キャパシタCstとを含んでいる。この画素回路19aにおいて、書込制御トランジスタTS2はNチャネル型であるが、他のトランジスタTD,TE,TS3はいずれもPチャネル型である。また、駆動トランジスタTD以外のトランジスタTS2,TS3,TEはいずれもスイッチング素子として機能する。
図19に示すように、この画素回路19aでは、駆動トランジスタTDは、正電源線VDDELに接続されたソース端子と、発光制御トランジスタTEを介して有機EL素子OLのアノード電極に接続されたドレイン端子と、書込制御トランジスタTS2を介してデータ信号線Dataに接続されるとともに保持キャパシタCstを介して当該駆動トランジスタTDのソース端子に接続されたゲート端子とを有している。有機EL素子OLのアノード電極は、初期化トランジスタT4を介して初期化電圧線Viniにも接続されており、有機EL素子OLのカソード電極は、接地電源線VSSELに接続されている。書込制御トランジスタTS2のゲート端子は第1走査信号線Scan1に接続され、初期化トランジスタTS3のゲート端子は第2走査信号線Scan2に接続され、発光制御トランジスタTEのゲート端子は発光制御線EMに接続されている。
図20Aは、第4比較例における画素回路19aのRFフレーム期間Trfにおける動作を説明するためのタイミングチャートであり、図20Bは、第4比較例における画素回路19aのNRFフレーム期間Tnrfにおける動作を説明するためのタイミングチャートである。
RFフレーム期間Trfでは、画素回路19aに接続される発光制御線EM、第1走査信号線Scan1、および、第2走査信号線Scan2が、図20Aに示すように駆動される。これにより、有機EL素子OLが消灯状態である非発光期間内に設けられたデータ書込期間Twの間、書込制御トランジスタTS2がオン状態であることから、保持キャパシタCstにデータ信号線Dataの電圧がデータ電圧Vdataとして書き込まれて電圧Vdata-VDDELが保持キャパシタCstに保持される。また、このデータ書込期間Twの間、発光制御トランジスタTEがオフ状態であって初期化トランジスタTS3がオン状態であることから、有機EL素子OLのアノード電極に基準電圧Vrefが与えられてアノード初期化が行われる。このため、データ書込期間Twはアノード初期化期間Taiでもある。その後の発光期間では、発光制御信号EMはオン状態であって書込制御トランジスタTS2および初期化トランジスタTS3はオフ状態である。これにより、直前の非発光期間におけるデータ書込期間Twで保持キャパシタCstに書き込まれたデータ電圧Vdataに応じた電流が有機EL素子OLに流れ、有機EL素子OLは、その電流に応じた輝度で発光する。
NRFフレーム期間Tnrfでは、画素回路19aに接続される発光制御線EM、第1走査信号線Scan1、および第2走査信号線Scan2が、図22Bに示すように駆動される。これにより、有機EL素子OLが消灯状態である非発光期間内に設けられたアノード初期化期間Taiの間、発光制御トランジスタTEがオフ状態であって初期化トランジスタTS3がオン状態であることから、RFフレーム期間Trfと同様、有機EL素子OLにつきアノード初期化が行われる。しかし、RFフレーム期間Trfとは異なり、第1走査信号Scan1がLレベルに維持されることから書込制御トランジスタTS2がオフ状態に維持される。したがって、NRFフレーム期間Tnrfでは、保持キャパシタCstへのデータ電圧Vdataの書き込みは行われない。その後の発光期間では、発光制御トランジスタTEはオン状態であって書込制御トランジスタTS2および初期化トランジスタTS3はオフ状態である。これにより、直前のRFフレーム期間Trfの非発光期間におけるデータ書込期間Twで保持キャパシタCstに書き込まれたデータ電圧Vdataに応じた電流が有機EL素子OLに流れ、有機EL素子OLは、その電流に応じた輝度で発光する。
上記からわかるように、第4比較例において休止駆動を行う場合には、初期化トランジスタTS3を制御する第2走査信号Scan2をRFフレーム期間TrfかNRFフレーム期間Tnrfかに拘わらず同様のタイミングで変化させつつ、書込制御トランジスタTS2を制御する第1走査信号Scan1を、RFフレーム期間TrfかNRFフレーム期間Tnrfかに応じて異なるタイミングで変化させる(RFフレーム期間で変化させNRFフレーム期間で変化させないように)する必要がある。このため、第4比較例において休止駆動を行う場合には、第1走査信号および第2走査信号という2種類の走査信号が必要となる。
<5.2 第5の実施形態における画素回路>
次に、第5の実施形態に係る表示装置における画素回路について説明する。本実施形態に係る表示装置は、第1走査信号線Scan1と、これを駆動する回路が設けられていない点で、第4比較例と相違する。ただし、本実施形態に係る表示装置につき以下で新たに説明しない構成および動作については、第4比較例としての表示装置と同様であるものとする。
次に、第5の実施形態に係る表示装置における画素回路について説明する。本実施形態に係る表示装置は、第1走査信号線Scan1と、これを駆動する回路が設けられていない点で、第4比較例と相違する。ただし、本実施形態に係る表示装置につき以下で新たに説明しない構成および動作については、第4比較例としての表示装置と同様であるものとする。
図21は、本実施形態における画素回路19の構成を示す回路図である。この画素回路19は、図19に示した第4比較例における画素回路19aと同様、表示素子としての1個の有機EL素子OLと、駆動トランジスタTDと、発光制御トランジスタTEと、初期化トランジスタTS3と、保持キャパシタCstとを含んでいる。しかし、この画素回路19は、Nチャネル型の書込制御トランジスタTS2に代えて、スイッチング素子としてのPチャネル型の書込制御トランジスタT1aと、その書込制御トランジスタT1aに直列に接続されたスイッチング素子としてのNチャネル型の休止制御トランジスタT1bとを含み、駆動トランジスタTDのゲート端子がこれらの書込制御トランジスタT1aおよび休止制御トランジスタT1bを介してデータ信号線Dataに接続される点で、第4比較例における画素回路19aと相違する。書込制御トランジスタT1aのゲート端子は第2走査信号線Scan2に接続され、休止制御トランジスタT1bのゲート端子は発光制御線EMに接続されている。
次に、本実施形態における画素回路19の動作を説明する。この説明では、本実施形態に係る表示装置は休止駆動モードで動作しているものとする。
図22Aは、本実施形態における画素回路19のRFフレーム期間Trfにおける動作を説明するためのタイミングチャートであり、図22Bは、本実施形態における画素回路19のNRFフレーム期間Tnrfにおける動作を説明するためのタイミングチャートである。
RFフレーム期間Trfでは、画素回路19に接続される発光制御線EMおよび第2走査信号線Scan2が、図22Aに示すように駆動される。これにより、有機EL素子OLが消灯状態である非発光期間内に設けられたデータ書込期間(ここでは第2走査信号Scan2がLレベルである期間)Twの間、書込制御トランジスタT1aおよび休止制御トランジスタT1bがオン状態であることから、第4比較例と同様、保持キャパシタCstにデータ信号線Dataの電圧がデータ電圧Vdataとして書き込まれて電圧Vdata-VDDELが保持キャパシタCstに保持される。また、このデータ書込期間Twの間、発光制御信号EMおよび第2走査信号Scan2に基づき、発光制御トランジスタTEがオフ状態であって初期化トランジスタTS3がオン状態であることから、有機EL素子OLのアノード電極に基準電圧Vrefが与えられてアノード初期化が行われる。このため、データ書込期間Twはアノード初期化期間Taiでもある。その後の発光期間では、発光制御トランジスタTEはオン状態であって初期化トランジスタTS3、書込制御トランジスタT1a、および休止制御トランジスタT1bはオフ状態である。これにより、直前の非発光期間におけるデータ書込期間Twで保持キャパシタCstに書き込まれたデータ電圧Vdataに応じた電流が有機EL素子OLに流れ、有機EL素子OLは、その電流に応じた輝度で発光する。
NRFフレーム期間Tnrfでは、画素回路19に接続される発光制御線EMおよび第2走査信号線Scan2が、図22Bに示すように駆動される。これにより、有機EL素子OLが消灯状態である非発光期間内に設けられたアノード初期化期間Taiの間、発光制御信号EMおよび第2走査信号Scan2に基づき、発光制御トランジスタTEがオフ状態であって初期化トランジスタTS3がオン状態であることにより、RFフレーム期間Trfと同様、有機EL素子OLにつきアノード初期化が行われる。しかし、RFフレーム期間Trfとは異なり、非発光期間の間、書込制御トランジスタT1aと休止制御トランジスタT1bのうち少なくとも一方はオフ状態である。このため、NRFフレーム期間Tnrfの非発光期間では、保持キャパシタCstへのデータ電圧Vdataの書き込みは行われない。その後の発光期間では、発光制御信号EMおよび第2走査信号Scan2に基づき、発光制御トランジスタTEはオン状態であって初期化トランジスタTS3、書込制御トランジスタT1a、および休止制御トランジスタT1bはオフ状態である。これにより、直前のRFフレーム期間Trfの非発光期間におけるデータ書込期間Twで保持キャパシタCstに書き込まれたデータ電圧Vdataに応じた電流が有機EL素子OLに流れ、有機EL素子OLは、その電流に応じた輝度で発光する。
<5.3 効果>
上記のような本実施形態によれば、RFフレーム期間Trfにおける非発光記間において画素回路19に対応データ信号線Dataの電圧をデータ電圧Vdataとして書き込むべきときに、当該画素回路19において、対応データ信号線Dataから書込制御トランジスタT1aと休止制御トランジスタT1bと保持キャパシタCstとを経由して正電源線VDDELへと至る電流経路が形成され、この電流経路によって保持キャパシタCstに当該データ電圧Vdataが書き込まれる(図22A参照)。一方、NRFフレーム期間Tnrfにおける非発光期間では、発光制御信号EMで休止制御トランジスタT1bがオフ状態に制御されることにより、対応データ信号線Dataの電圧の保持キャパシタCstへの書込が抑制される(図22B参照)。したがって、本実施形態によれば、Pチャネル型の駆動トランジスタTDを用いた図21に示すような画素回路19を備える表示装置において、第4比較例における画素回路19a(図19)を用いた表示装置とは異なり、休止駆動を行う場合であっても、画素回路19内のトランジスタを制御する制御信号を増やすことなく、データ電圧Vdataの保持キャパシタCstへの書き込みと有機EL素子OLの初期化(アノード初期化)とを適切に行うことができる。これにより、Pチャネル型の駆動トランジスタを用いた画素回路を備え休止駆動を行う表示装置においても、上記第1の実施形態と同様、走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現することができる。
上記のような本実施形態によれば、RFフレーム期間Trfにおける非発光記間において画素回路19に対応データ信号線Dataの電圧をデータ電圧Vdataとして書き込むべきときに、当該画素回路19において、対応データ信号線Dataから書込制御トランジスタT1aと休止制御トランジスタT1bと保持キャパシタCstとを経由して正電源線VDDELへと至る電流経路が形成され、この電流経路によって保持キャパシタCstに当該データ電圧Vdataが書き込まれる(図22A参照)。一方、NRFフレーム期間Tnrfにおける非発光期間では、発光制御信号EMで休止制御トランジスタT1bがオフ状態に制御されることにより、対応データ信号線Dataの電圧の保持キャパシタCstへの書込が抑制される(図22B参照)。したがって、本実施形態によれば、Pチャネル型の駆動トランジスタTDを用いた図21に示すような画素回路19を備える表示装置において、第4比較例における画素回路19a(図19)を用いた表示装置とは異なり、休止駆動を行う場合であっても、画素回路19内のトランジスタを制御する制御信号を増やすことなく、データ電圧Vdataの保持キャパシタCstへの書き込みと有機EL素子OLの初期化(アノード初期化)とを適切に行うことができる。これにより、Pチャネル型の駆動トランジスタを用いた画素回路を備え休止駆動を行う表示装置においても、上記第1の実施形態と同様、走査側駆動回路の増大や画素回路のレイアウト面積の増大を抑えて高精細な画像表示を実現することができる。
<6.変形例>
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて種々の変形を施すことができる。例えば、下記のような変形例が考えられる。
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて種々の変形を施すことができる。例えば、下記のような変形例が考えられる。
上記各実施形態では、画素回路15~19は、Nチャネル型トランジスタとPチャネル型トランジスタの一方または双方を含み、Pチャネル型トランジスタについては、例えば移動度の高い低温ポリシリコンでチャネル層が形成された薄膜トランジスタ(以下「LTPS-TFT」という)が使用され、Nチャネル型トランジスタについては、例えばオフリーク特性が良い酸化物半導体(典型的には酸化インジウムガリウム亜鉛(InGaZnO))でチャネル層が形成された薄膜トランジスタ(以下「酸化物TFT」という)が使用される。上記実施形態における画素回路15~19において、駆動トランジスタT2,TDに接続されるスイッチング素子としてのトランジスタのうち少なくとも1つは酸化物TFTを用いるのが好ましい。例えば、上記第1実施形態における画素回路15に含まれる書込制御トランジスタT1aおよび休止制御トランジスタT1b(図5参照)等のように、駆動トランジスタのゲート端子に接続されるスイッチング素子としてのトランジスタのうち、少なくとも1つについては酸化物TFTを用いるのが特に好ましい。酸化物TFTはリーク電流が少ないので、より安定的な低周波駆動を実現できるからである。しかし、画素回路において使用可能なトランジスタは、LTPS-TFTや酸化物TFTに限定されるものではない。
また、上記各実施形態における画素回路に含まれるトランジスタのチャネル型につきPチャネル型とNチャネル型の間で適宜に変更して同様に動作するように構成されていてもよい。例えば図10に示す第3の実施形態における画素回路17では、スイッチング素子としてのトランジスタT1a,T1b,T3~T7はいずれもNチャネル型であるが、それらの一部または全部はPチャネル型のトランジスタであってもよい。ただし、書込制御トランジスタT1aと初期化トランジスタT4の導電型を一致させ、かつ、休止制御トランジスタT1bと基準電圧供給トランジスタT6の導電型を一致させ、かつ、発光制御トランジスタT3と電源供給トランジスタT7の導電型を一致させる必要がある。
また、上記各実施形態における画素回路15~19に含まれるスイッチング素子としてのトランジスタのゲート端子に与えるべき制御信号も、上記各実施形態で使用されている制御信号に限定されず、実質的に同じ機能を有するものであれば他の信号を使用してもよい。例えば、上記第3の実施形態における画素回路17(Pix(i,j))において、初期化トランジスタT4のゲート端子に第1走査信号SC1(i)が与えられることから第1走査信号SC1(i)のHレベルの期間がアノード初期化期間Taiであるが、これに代えて、初期化トランジスタT4のゲート端子に後続の第1走査信号SC1(i+1)与えてそのHレベルの期間をアノード初期化期間Taiとしてもよい。
上記各実施形態における画素回路15~19では、当該画素回路に接続されるデータ信号線である対応データ信号線の電圧をデータ電圧Vdataとして当該画素回路に書き込むべきときに、当該データ信号線から書込制御トランジスタとそれに直列に設けられた保持キャパシタCstまたは書込キャパシタCwとを経由して電源線または基準電圧線等の固定電圧線に至る電流経路が、データ電圧Vdataの書き込み時における保持キャパシタCstまたは書込キャパシタCwの充放電のための電流経路として当該画素回路において形成される。しかし、このような各実施形態における画素回路15~19の構成に限定されるものではなく、データ電圧Vdataの書込時に画素回路に形成される保持キャパシタCstまたは書込キャパシタCwの充放電のための電流経路において、当該電流経路に設けられた他のスイッチング素子や保持キャパシタCstと直列に新たなスイッチング素子としての休止制御トランジスタT1bが設けられた構成であればよい。このような構成であれば、休止駆動を行う場合であっても、当該画素回路に含まれるスイッチング素子としてのトランジスタを制御するための制御信号(走査信号や発光制御信号など)を増やすことなく、データ電圧の保持キャパシタCstへの書き込みと有機EL素子OLの初期化(アノード初期化)とを適切に実行することが可能となる。なお、このような電流経路において対応データ信号線から固定電圧線に至るまでに経由する素子の順番(経由順)は、各実施形態における当該電流経路での経由順に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で当該画素回路の構成に応じて適宜変更可能である。
以上においては、有機EL表示装置を例に挙げて各実施形態が説明されたが、本発明は、有機EL表示装置に限定されるものではなく、電流で駆動される表示素子を用い休止駆動を行う表示装置であれば適用可能である。ここで使用可能な表示素子は、例えば、有機EL素子すなわち有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode(OLED))の他、無機発光ダイオードや量子ドット発光ダイオード(Quantum dot Light Emitting Diode(QLED))等である。
10,10b …表示装置
11 …表示部
15~19 …画素回路
20 …表示制御回路
30 …データ側駆動回路(データ信号線駆動回路)
40 …走査側駆動回路(走査信号線駆動回路/発光制御回路)
Pix(j,i)…画素回路(i=1~n、j=1~m)
SCi …走査信号線(i=1,2,…,n)
SC1i …第1走査信号線(i=1,2,…,n)
SC2i …第2走査信号線(i=1,2,…,n)
SC3i …第3走査信号線(i=1,2,…,n)
EMi …発光制御線(i=1~n)
EM1i …第1発光制御線(電源供給制御線)(i=1~n)
EM2i …第2発光制御線(i=1~n)
Dj …データ信号線(j=1~m)
ELVDD…ハイレベル電源線、ハイレベル電源電圧
ELVSS…ローレベル電源線、ローレベル電源電圧
OL …有機EL素子(表示素子)
Cst …保持キャパシタ
Cw …書込キャパシタ
T1 …書込制御トランジスタ(書込制御スイッチング素子)
T2 …駆動トランジスタ
T3 …発光制御トランジスタ(発光制御スイッチング素子)
T4 …初期化トランジスタ(初期化スイッチング素子)
T1a …書込制御トランジスタ(書込制御スイッチング素子)
T1b …休止制御トランジスタ(休止制御スイッチング素子)
TS1 …基準電圧供給トランジスタ(基準電圧供給スイッチング素子)
TS2 …書込制御トランジスタ(書込制御スイッチング素子)
TS3 …初期化トランジスタ(初期化スイッチング素子)
T1c …基準電圧供給トランジスタ(基準電圧供給スイッチング素子)
TD …駆動期間
TP …休止期間
Trf …リフレッシュフレーム期間(RFフレーム期間)
Tnrf …非リフレッシュフレーム期間(NRFフレーム期間)
11 …表示部
15~19 …画素回路
20 …表示制御回路
30 …データ側駆動回路(データ信号線駆動回路)
40 …走査側駆動回路(走査信号線駆動回路/発光制御回路)
Pix(j,i)…画素回路(i=1~n、j=1~m)
SCi …走査信号線(i=1,2,…,n)
SC1i …第1走査信号線(i=1,2,…,n)
SC2i …第2走査信号線(i=1,2,…,n)
SC3i …第3走査信号線(i=1,2,…,n)
EMi …発光制御線(i=1~n)
EM1i …第1発光制御線(電源供給制御線)(i=1~n)
EM2i …第2発光制御線(i=1~n)
Dj …データ信号線(j=1~m)
ELVDD…ハイレベル電源線、ハイレベル電源電圧
ELVSS…ローレベル電源線、ローレベル電源電圧
OL …有機EL素子(表示素子)
Cst …保持キャパシタ
Cw …書込キャパシタ
T1 …書込制御トランジスタ(書込制御スイッチング素子)
T2 …駆動トランジスタ
T3 …発光制御トランジスタ(発光制御スイッチング素子)
T4 …初期化トランジスタ(初期化スイッチング素子)
T1a …書込制御トランジスタ(書込制御スイッチング素子)
T1b …休止制御トランジスタ(休止制御スイッチング素子)
TS1 …基準電圧供給トランジスタ(基準電圧供給スイッチング素子)
TS2 …書込制御トランジスタ(書込制御スイッチング素子)
TS3 …初期化トランジスタ(初期化スイッチング素子)
T1c …基準電圧供給トランジスタ(基準電圧供給スイッチング素子)
TD …駆動期間
TP …休止期間
Trf …リフレッシュフレーム期間(RFフレーム期間)
Tnrf …非リフレッシュフレーム期間(NRFフレーム期間)
Claims (17)
- 複数のデータ信号線と、複数の第1走査信号線と、複数の発光制御線と、第1電源線と、第2電源線と、所定の固定電圧を初期化電圧として供給するための初期化電圧線とを含む表示部を有する表示装置のための画素回路であって、
電流によって駆動される表示素子と、
保持キャパシタと、
前記保持キャパシタに保持された電圧に応じて前記表示素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
前記複数の第1走査信号線のうちの1つの第1走査信号線に接続された制御端子を有する書込制御スイッチング素子と、
前記表示素子と直列に設けられ、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線に接続された制御端子を有する発光制御スイッチング素子と、
初期化スイッチング素子と
を備え、
前記駆動トランジスタは、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第1電源線に接続された第1導通端子と、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第2電源線に接続された第2導通端子と、少なくとも前記書込制御スイッチング素子を介して前記複数のデータ信号線のうちの1つのデータ信号線に接続された制御端子とを有し、
前記表示素子は、前記初期化スイッチング素子を介して前記初期化電圧線に接続された第1電極と、前記第2電源線に接続された第2電極とを有し、
前記初期化スイッチング素子は、前記1つの第1走査信号線、または、前記複数の第1走査信号線のうち走査順において前記1つの走査信号線に隣接する他の1つの第1走査信号線、または、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子以外の他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記1つのデータ信号線から前記書込制御スイッチング素子を経由して固定電圧線へと至る電流経路が、前記1つのデータ信号線の電圧をデータ電圧として当該画素回路に書き込むべきときに形成され、
前記電流経路は、
前記書込制御スイッチング素子に直列に設けられた書込先容量素子と、
前記書込制御スイッチング素子および前記書込先容量素子に直列に設けられた休止制御スイッチング素子とを含み、
前記休止制御スイッチング素子は、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子のいずれでもない他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有する、画素回路。 - 前記書込制御スイッチング素子と前記初期化スイッチング素子とは、互いに同じ導電型のトランジスタであり、
前記初期化スイッチング素子の制御端子は、前記1つの第1走査信号線に接続され、
前記休止制御スイッチング素子の前記制御端子は、前記1つの発光制御線に接続されている、請求項1に記載の画素回路。 - 前記第1電源線は、高圧側電源線であり、
前記第2電源線は、低圧側電源線であり、
前記書込先容量素子は、前記保持キャパシタであり、
前記駆動トランジスタは、Nチャネル型のトランジスタであり、
前記休止制御スイッチング素子と前記発光制御スイッチング素子とは、互いに同じ導電型のトランジスタであり、
前記表示素子の前記第1電極は、前記発光制御スイッチング素子を介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記制御端子は、前記保持キャパシタを介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されるとともに、前記休止制御スイッチング素子および前記書込制御スイッチング素子を介して前記1つのデータ信号線に接続されている、請求項2に記載の画素回路。 - 前記第1電源線は、低圧側電源線であり、
前記第2電源線は、高圧側電源線であり、
前記書込先容量素子は、前記保持キャパシタであり、
前記駆動トランジスタは、Nチャネル型のトランジスタであり、
前記休止制御スイッチング素子と前記発光制御スイッチング素子とは、互いに同じ導電型のトランジスタであり、
前記表示素子の前記第1電極は、前記発光制御スイッチング素子を介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記制御端子は、前記保持キャパシタを介して前記駆動トランジスタの前記第1導通端子に接続されるとともに、前記休止制御スイッチング素子および前記書込制御スイッチング素子を介して前記1つのデータ信号線に接続されている、請求項2に記載の画素回路。 - 前記第1電源線は、高圧側電源線であり、
前記第2電源線は、低圧側電源線であり、
前記書込先容量素子は、前記保持キャパシタであり、
前記駆動トランジスタは、Pチャネル型のトランジスタであり、
前記休止制御スイッチング素子と前記発光制御スイッチング素子とは、互いに異なる導電型のトランジスタであり、
前記表示素子の前記第1電極は、前記発光制御スイッチング素子を介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記制御端子は、前記保持キャパシタを介して前記駆動トランジスタの前記第1導通端子に接続されるとともに、前記書込制御スイッチング素子および前記休止制御スイッチング素子を介して前記1つのデータ信号線に接続されている、請求項2に記載の画素回路。 - 電源供給スイッチング素子と、
前記休止制御スイッチング素子と直列に接続された基準電圧供給スイッチング素子とを更に備え、
前記表示部は、
複数の電源供給制御線と、
所定の固定電圧を供給するための基準電圧線とを更に含み、
前記基準電圧線は、前記初期化電圧線を兼ねる固定電圧線であり、
前記第1電源線は、高圧側電源線であり、
前記第2電源線は、低圧側電源線であり、
前記書込先容量素子は、前記保持キャパシタであり、
前記駆動トランジスタは、Pチャネル型のトランジスタであり、
前記休止制御スイッチング素子と前記発光制御スイッチング素子とは、互いに同じ導電型のトランジスタであり、
前記表示素子の前記第1電極は、前記発光制御スイッチング素子を介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記制御端子は、前記保持キャパシタを介して前記駆動トランジスタの前記第1導通端子に接続されるとともに、前記休止制御スイッチング素子および前記基準電圧供給スイッチング素子を介して前記基準電圧線に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記第1導通端子は、前記電源供給スイッチング素子を介して前記第1電源線に接続されるとともに、前記書込制御スイッチング素子を介して前記1つのデータ信号線に接続されており、
前記電源供給スイッチング素子は、前記複数の電源供給制御線のうちの1つの電源供給制御線に接続された制御端子を有している、請求項2に記載の画素回路。 - 前記書込先容量素子としての書込キャパシタと、
基準電圧供給スイッチング素子と、
書込容量短絡スイッチング素子と、
を更に備え、
前記表示部は、所定の固定電圧を供給するための基準電圧線と、複数の第2走査信号線と、複数の第3走査信号線とを更に含み、
前記第1電源線は、高圧側電源線であり、
前記第2電源線は、低圧側電源線であり、
前記駆動トランジスタは、Nチャネル型のトランジスタであり、
前記書込制御スイッチング素子と前記初期化スイッチング素子とは、互いに同じ導電型のトランジスタであり、前記休止制御スイッチング素子と前記基準電圧供給スイッチング素子とは、互いに同じ導電型のドランジスタであり、
前記表示素子の前記第1電極は、前記発光制御スイッチング素子を介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されており、
前記休止制御スイッチング素子の前記制御端子は、前記複数の第2走査信号線のうちの1つの第2走査信号線に接続され、
前記基準電圧供給スイッチング素子は、前記1つの第2走査信号線に接続された制御端子を有し、
前記書込容量短絡スイッチング素子は、前記複数の第3走査信号線のうちの1つの第3走査信号線に接続された制御端子を有し、
前記駆動トランジスタの前記制御端子は、前記書込キャパシタを介して前記書込キャパシタと前記保持キャパシタとの接続点に接続され、かつ、前記書込容量短絡スイッチング素子を介して前記接続点に接続され、かつ、前記休止制御スイッチング素子および前記書込制御スイッチング素子を介して前記1つのデータ信号線に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記第2導通端子は、前記保持キャパシタを介して前記接続点に接続されており、
前記接続点は、前記基準電圧供給スイッチング素子を介して前記基準電圧線に接続されている、請求項1に記載の画素回路。 - 前記駆動トランジスタに接続されるスイッチング素子のうち少なくとも1つは、酸化物半導体でチャネル層が形成された薄膜トランジスタである、請求項1から7のいずれか1項に記載の画素回路。
- 前記書込制御スイッチング素子および前記休止制御スイッチング素子のうち少なくとも一つは、酸化物半導体でチャネル層が形成された薄膜トランジスタである、請求項8に記載の画素回路。
- 複数のデータ信号線、複数の第1走査信号線、複数の発光制御線、第1電源線、第2電源線、所定の固定電圧を初期化電圧として供給するための初期化電圧線、および、複数の画素回路を含む表示部と、
複数のデータ信号を生成して前記複数のデータ信号線に印加するデータ側駆動回路と、
前記複数の第1走査信号線を選択的に駆動するとともに、前記複数の発光制御線を選択的に駆動する走査側駆動回路と、
前記複数の画素回路に前記複数のデータ信号の電圧をデータ電圧として書き込むリフレッシュフレーム期間からなる駆動期間と前記複数の画素回路へのデータ電圧の書き込みを停止する非リフレッシュフレーム期間からなる休止期間とが交互に現れるように、前記データ側駆動回路および前記走査側駆動回路を制御する表示制御回路と
を備え、
前記複数の画素回路のそれぞれは、
電流によって駆動される表示素子と、
保持キャパシタと、
前記保持キャパシタに保持された電圧に応じて前記表示素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
前記複数の第1走査信号線のうちの1つの第1走査信号線に接続された制御端子を有する書込制御スイッチング素子と、
前記表示素子と直列に設けられ、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線に接続された制御端子を有する発光制御スイッチング素子と、
初期化スイッチング素子とを含み、
前記駆動トランジスタは、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第1電源線に接続された第1導通端子と、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第2電源線に接続された第2導通端子と、少なくとも前記書込制御スイッチング素子を介して前記複数のデータ信号線のうちの1つのデータ信号線に接続された制御端子とを有し、
前記表示素子は、前記初期化スイッチング素子を介して前記初期化電圧線に接続された第1電極と、前記第2電源線に接続された第2電極とを有し、
前記初期化スイッチング素子は、前記1つの第1走査信号線、または、前記複数の第1走査信号線のうち走査順において前記1つの走査信号線に隣接する他の1つの第1走査信号線、または、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子以外の他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記表示制御回路は、前記複数の画素回路のそれぞれにおいて、前記1つのデータ信号線から前記書込制御スイッチング素子を経由して固定電圧線へと至る電流経路が、前記1つのデータ信号線に印加されたデータ信号の電圧をデータ電圧として当該画素回路に書き込むべきときに形成されるように、前記走査側駆動回路を制御し、
前記電流経路は、
前記書込制御スイッチング素子に直列に設けられた書込先容量素子と、
前記書込制御スイッチング素子および前記書込先容量素子に直列に設けられた休止制御スイッチング素子とを含み、
前記休止制御スイッチング素子は、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子のいずれでもない他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記表示制御回路は、
前記休止制御スイッチング素子が、前記リフレッシュフレーム期間では、前記表示素子が消灯状態である非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態であるときにオン状態であり、前記非リフレッシュフレーム期間では、前記非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態である間はオフ状態であるように、前記走査側駆動回路を制御し、
前記リフレッシュフレーム期間と前記非リフレッシュフレーム期間のいずれであっても、前記表示素子が発光状態である発光期間の間、前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子がオフ状態であり、前記発光制御スイッチング素子がオン状態であるように、前記走査側駆動回路を制御する、表示装置。 - 前記書込制御スイッチング素子と前記初期化スイッチング素子とは、互いに同じ導電型のトランジスタであり、
前記初期化スイッチング素子の制御端子は、前記1つの第1走査信号線に接続され、
前記休止制御スイッチング素子の前記制御端子は、前記1つの発光制御線に接続され、
前記表示制御回路は、
前記1つの第1走査信号線に印加すべき信号を前記リフレッシュフレーム期間と前記非リフレッシュフレーム期間のいずれにおいても同じ波形の信号として生成し、前記1つの発光制御信号線に印加すべき信号を前記リフレッシュフレーム期間と前記非リフレッシュフレーム期間とで異なる波形の信号として生成することにより、
前記休止制御スイッチング素子が、前記リフレッシュフレーム期間では、前記非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態であるときにオン状態であり、前記非リフレッシュフレーム期間では、前記非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態である間はオフ状態であるように、前記走査側駆動回路を制御する、請求項10に記載の表示装置。 - 前記第1電源線は、高圧側電源線であり、
前記第2電源線は、低圧側電源線であり、
前記書込先容量素子は、前記保持キャパシタであり、
前記駆動トランジスタは、Nチャネル型のトランジスタであり、
前記休止制御スイッチング素子と前記発光制御スイッチング素子とは、互いに同じ導電型のスイッチング素子であり、
前記表示素子の前記第1電極は、前記発光制御スイッチング素子を介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記制御端子は、前記保持キャパシタを介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されるとともに、前記休止制御スイッチング素子および前記書込制御スイッチング素子を介して前記1つのデータ信号線に接続されている、請求項11に記載の表示装置。 - 前記第1電源線は、低圧側電源線であり、
前記第2電源線は、高圧側電源線であり、
前記書込先容量素子は、前記保持キャパシタであり、
前記駆動トランジスタは、Nチャネル型のトランジスタであり、
前記休止制御スイッチング素子と前記発光制御スイッチング素子とは、互いに同じ導電型のトランジスタであり、
前記表示素子の前記第1電極は、前記発光制御スイッチング素子を介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記制御端子は、前記保持キャパシタを介して前記駆動トランジスタの前記第1導通端子に接続されるとともに、前記休止制御スイッチング素子および前記書込制御スイッチング素子を介して前記1つのデータ信号線に接続されている、請求項11に記載の表示装置。 - 前記第1電源線は、高圧側電源線であり、
前記第2電源線は、低圧側電源線であり、
前記書込先容量素子は、前記保持キャパシタであり、
前記駆動トランジスタは、Pチャネル型のトランジスタであり、
前記休止制御スイッチング素子と前記発光制御スイッチング素子とは、互いに異なる導電型のトランジスタであり、
前記表示素子の前記第1電極は、前記発光制御スイッチング素子を介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記制御端子は、前記保持キャパシタを介して前記駆動トランジスタの前記第1導通端子に接続されるとともに、前記書込制御スイッチング素子および前記休止制御スイッチング素子を介して前記1つのデータ信号線に接続されている、請求項11に記載の表示装置。 - 前記表示部は、
複数の電源供給制御線と、
所定の固定電圧を供給するための基準電圧線とを更に含み、
前記第1電源線は、高圧側電源線であり、
前記第2電源線は、低圧側電源線であり、
前記走査側駆動回路は、更に、前記複数の電源供給制御線を選択的に駆動し、
前記複数の画素回路のそれぞれは、
電源供給スイッチング素子と、
前記休止制御スイッチング素子と直列に接続された基準電圧供給スイッチング素子を更に含み、
前記書込先容量素子は、前記保持キャパシタであり、
前記駆動トランジスタは、Pチャネル型のトランジスタであり、
前記休止制御スイッチング素子と前記発光制御スイッチング素子とは互いに同じ導電型のスイッチング素子であり、
前記表示素子の前記第1電極は、前記発光制御スイッチング素子を介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記制御端子は、前記保持キャパシタを介して前記駆動トランジスタの前記第1導通端子に接続されるとともに、前記休止制御スイッチング素子および基準電圧供給スイッチング素子を介して前記基準電圧線に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記第1導通端子は、前記電源供給スイッチング素子を介して前記第1電源線に接続されるとともに、前記書込制御スイッチング素子を介して前記1つのデータ信号線に接続されており、
前記電源供給スイッチング素子は、前記複数の電源供給制御線のうちの1つの電源供給制御線に接続された制御端子を有し、
前記表示制御回路は、
前記電源供給スイッチング素子が、前記書込制御スイッチング素子または前記休止制御スイッチング素子がオン状態であるときにオフ状態であり、前記発光期間の間はオン状態であるように、前記走査側駆動回路を制御する、請求項11に記載の表示装置。 - 前記書込先容量素子としての書込キャパシタと、
基準電圧供給スイッチング素子と、
書込容量短絡スイッチング素子と、
を更に備え、
前記表示部は、所定の固定電圧を供給するための基準電圧線と、複数の第2走査信号線と、複数の第3走査信号線とを更に含み、
前記走査側駆動回路は、更に、前記複数の第2走査信号線を選択的に駆動するとともに、前記複数の第3走査信号線を選択的に駆動し、
前記第1電源線は、高圧側電源線であり、
前記第2電源線は、低圧側電源線であり、
前記駆動トランジスタは、Nチャネル型のトランジスタであり、
前記書込制御スイッチング素子と前記初期化スイッチング素子とは、互いに同じ導電型のトランジスタであり、前記休止制御スイッチング素子と前記基準電圧供給スイッチング素子とは、互いに同じ導電型のトランジスタであり、
前記表示素子の前記第1電極は、前記発光制御スイッチング素子を介して前記駆動トランジスタの前記第2導通端子に接続されており、
前記休止制御スイッチング素子の前記制御端子は、前記複数の第2走査信号線のうちの1つの第2走査信号線に接続され、
前記基準電圧供給スイッチング素子は、前記1つの第2走査信号線に接続された制御端子を有し、
前記書込容量短絡スイッチング素子は、前記複数の第3走査信号線のうちの1つの第3走査信号線に接続された制御端子を有し、
前記駆動トランジスタの前記制御端子は、前記書込キャパシタを介して前記書込キャパシタと前記保持キャパシタとの接続点に接続され、かつ、前記書込容量短絡スイッチング素子を介して前記接続点に接続され、かつ、前記休止制御スイッチング素子および前記書込制御スイッチング素子を介して前記1つのデータ信号線に接続されており、
前記駆動トランジスタの前記第2導通端子は、前記保持キャパシタを介して前記接続点に接続されており、
前記接続点は、前記基準電圧供給スイッチング素子を介して前記基準電圧線に接続されており、
前記表示制御回路は、
前記リフレッシュフレーム期間において、前記非発光期間内に設けられた書込期間の間は、前記書込制御スイッチング素子と前記休止制御スイッチング素子と前記基準電圧供給スイッチング素子と前記発光制御スイッチング素子と前記初期化スイッチング素子とがオン状態であるとともに前記書込容量短絡スイッチング素子がオフ状態であり、前記非発光期間内において前記書込期間の前に設けられた書込初期化期間の間は、前記書込制御スイッチング素子がオフ状態であるとともに前記書込容量短絡スイッチング素子がオン状態であるように、かつ、
前記リフレッシュフレーム期間における前記非発光期間内において前記書込期間の後に設けられた閾値検出期間の間は、前記書込制御スイッチング素子と前記書込容量短絡スイッチング素子とがオフ状態であるとともに前記基準電圧供給スイッチング素子がオン状態であるように、かつ、
前記リフレッシュフレーム期間における前記非発光期間内において前記閾値検出期間の後に設けられた閾値補償期間の間は、前記書込容量短絡スイッチング素子と前記基準電圧供給スイッチング素子とがオン状態であるとともに前記書込制御スイッチング素子がオフ状態であるように、かつ、
前記非リフレッシュフレーム期間における前記非発光期間内において、前記書込制御スイッチング素子と前記初期化スイッチング素子とがオン状態あるとともに前記休止制御スイッチング素子と前記基準電圧供給スイッチング素子とがオフ状態に維持されるように、かつ、
前記リフレッシュフレーム期間および前記非リフレッシュフレーム期間のいずれであっても、前記発光期間の間、前記書込制御スイッチング素子と前記休止制御スイッチング素子と前記基準電圧供給スイッチング素子とがオフ状態に維持されるととに前記書込容量短絡スイッチング素子と前記発光制御とがオン状態に維持されるように、前記走査側駆動回路を制御する、請求項10に記載の表示装置。 - 複数のデータ信号線と、複数の第1走査信号線と、複数の発光制御線と、第1電源線と第2電源線と、所定の固定電圧を初期化電圧として供給するための初期化電圧線と、複数の画素回路とを含む表示部を有する表示装置の駆動方法であって、
前記複数の画素回路のそれぞれは、
電流によって駆動される表示素子と、
保持キャパシタと、
前記保持キャパシタに保持された電圧に応じて前記表示素子に流れる電流を制御する駆動トランジスタと、
前記複数の第1走査信号線のうちの1つの第1走査信号線に接続された制御端子を有する書込制御スイッチング素子と、
前記表示素子と直列に設けられ、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線に接続された制御端子を有する発光制御スイッチング素子と、
初期化スイッチング素子とを含み、
前記駆動トランジスタは、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第1電源線に接続された第1導通端子と、直接的に又は少なくとも1つの素子を介して間接的に前記第2電源線に接続された第2導通端子と、少なくとも前記書込制御スイッチング素子を介して前記複数のデータ信号線のうちの1つのデータ信号線に接続された制御端子とを有し、
前記表示素子は、前記初期化スイッチング素子を介して前記初期化電圧線に接続された第1電極と、前記第2電源線に接続された第2電極とを有し、
前記初期化スイッチング素子は、前記1つの第1走査信号線、または、前記複数の第1走査信号線のうち走査順において前記1つの走査信号線に隣接する他の1つの第1走査信号線、または、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子以外の他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記複数の画素回路のそれぞれにおいて、前記1つのデータ信号線から前記書込制御スイッチング素子を経由して固定電圧線へと至る電流経路が、前記1つのデータ信号線の電圧をデータ電圧として当該画素回路に書き込むべきときに形成され、
前記電流経路は、
前記書込制御スイッチング素子に直列に設けられた書込先容量素子と、
前記書込制御スイッチング素子および前記書込先容量素子に直列に設けられた休止制御スイッチング素子とを含み、
前記休止制御スイッチング素子は、当該画素回路に含まれるスイッチング素子のうち前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子のいずれでもない他のスイッチング素子の制御端子に接続される信号線に接続された制御端子を有し、
前記駆動方法は、前記複数の画素回路に前記複数のデータ信号の電圧をデータ電圧として書き込むリフレッシュフレーム期間からなる駆動期間と前記複数の画素回路へのデータ電圧の書き込みを停止する非リフレッシュフレーム期間からなる休止期間とが交互に現れるように、複数のデータ信号を生成して前記複数のデータ信号線に印加し、かつ、前記複数の第1走査信号線および前記複数の発光制御線を駆動する休止駆動ステップを備え、
前記休止駆動ステップは、
前記休止制御スイッチング素子が、前記リフレッシュフレーム期間では、前記表示素子が消灯状態である非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態であるときにオン状態であり、前記非リフレッシュフレーム期間では、前記非発光期間において前記書込制御スイッチング素子がオン状態である間はオフ状態であるように、前記複数の第1走査信号線および前記複数の発光制御線を駆動する非発光期間ステップと、
前記リフレッシュフレーム期間と前記非リフレッシュフレーム期間のいずれであっても、前記表示素子が発光状態である発光期間の間、前記書込制御スイッチング素子および前記初期化スイッチング素子がオフ状態であり、前記発光制御スイッチング素子がオン状態であるように、前記複数の第1走査信号線および前記複数の発光制御線を駆動する発光期間ステップとを含む、駆動方法。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR101949222B1 (ko) * | 2017-10-20 | 2019-02-18 | 엘지디스플레이 주식회사 | 발광 표시장치와 그의 구동방법 |
| CN212724668U (zh) * | 2020-07-15 | 2021-03-16 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 像素电路及显示装置 |
| WO2021152823A1 (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-05 | シャープ株式会社 | 画素回路、表示装置、および、その駆動方法 |
-
2023
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