JP4703131B2 - Active matrix display device - Google Patents
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Description
この発明は、アクティブマトリックス型表示装置に関し、例えば有機エレクトロルミネセンス(Electroluminescence 以下ELと記す)を用いた表示装置に関する。 The present invention relates to an active matrix display device, for example, a display device using organic electroluminescence (hereinafter referred to as EL).
近年、有機EL表示装置が注目されている。有機EL表示装置では、その画素部に自発光素子である有機発光素子が用られており、固体薄膜の積層構造で構成され、かつ液晶表示装置のようにバックライトやフロントライトのような光源を必要としない。このために液晶表示装置に比べて、有機EL表示装置は全体パネルを薄型で軽量化することができ、また、耐衝撃性が良好な表示装置の実現が可能となる。 In recent years, organic EL display devices have attracted attention. In organic EL display devices, organic light-emitting elements, which are self-luminous elements, are used in the pixel portion, and they are composed of a laminated structure of solid thin films, and light sources such as backlights and front lights are used like liquid crystal display devices. do not need. Therefore, the organic EL display device can be made thinner and lighter than the liquid crystal display device, and a display device with good impact resistance can be realized.
上記の有機発光素子は、画素回路の駆動トランジスタにより駆動されるもので、駆動トランジスタのゲート電極には、映像信号に対応したゲート電圧が与えられる。これにより、駆動トランジスタからは、映像信号に対応した安定した電流が対応する発光素子に供給され、映像信号に応じた輝度で該発光素子が発光することになる。 The organic light emitting element is driven by a driving transistor of a pixel circuit, and a gate voltage corresponding to a video signal is applied to the gate electrode of the driving transistor. Accordingly, a stable current corresponding to the video signal is supplied from the driving transistor to the corresponding light emitting element, and the light emitting element emits light with a luminance corresponding to the video signal.
駆動トランジスタに対するゲート電圧は、電圧信号方式或は電流信号方式により与えられる。発光素子の画素回路に関する技術として、電圧信号(或は電圧書込み)方式を示した米国特許6,229,506 B1(文献1),電流信号(或は電流書込み)方式を示した米国特許6,373,454 B1(文献2)がある。
上記画素回路においては、駆動トランジスタのゲート電極にゲート電圧を与えるために、複数のスイッチトランジスタが設けられている。これらのスイッチトランジスタがオンオフ制御されることにより、前記ゲート電圧が、例えば、1フレーム毎に設定される。ここで問題となるのはスイッチトランジスタのオンオフ動作のために、前記ゲート電圧、つまり映像信号に対応した所望の電圧が、必ずしも正確に設定されるとは限らないということである。このような影響を及ぼす一因として画素回路を構成するスイッチトランジスタの“突き抜け電圧”が挙げられる。この突き抜け電圧は、トランジスタの応答特性に影響されている。上記のゲート電圧の値が変動すると、駆動トランジスタの出力電流量が変動し、表示素子を映像信号に応じた輝度で動作させることができなくなるといった問題があった。 In the pixel circuit, a plurality of switch transistors are provided to apply a gate voltage to the gate electrode of the drive transistor. By turning on and off these switch transistors, the gate voltage is set for each frame, for example. The problem here is that the gate voltage, that is, the desired voltage corresponding to the video signal, is not always set accurately for the on / off operation of the switch transistor. One factor that has such an effect is the “penetration voltage” of the switch transistor that constitutes the pixel circuit. This punch-through voltage is affected by the response characteristics of the transistor. When the value of the gate voltage fluctuates, there is a problem that the output current amount of the driving transistor fluctuates, and the display element cannot be operated at a luminance corresponding to the video signal.
ところで、発明者は、輝度ムラ(表示ムラ)の要因として次のような点にも着目した。即ち、駆動回路から1行分の画素部のスイッチトランジスタに走査信号を与えた場合、この走査信号は、駆動回路出力側、配線中央側、配線末端側のそれぞれにおいて、信号波形が異なるのである。これは、画素部に生じる等価的な時定数回路に起因している。画面上の場所に応じて、走査信号の波形が違うと、上記した“突き抜け電圧”の値が、画面上で異なることになり、輝度ムラ(表示ムラ)を画面全体で生じさせることになる。つまり、駆動回路出力側、配線中央側、配線末端側のそれぞれにおいて、“突き抜け電圧”の値が異なり、輝度ムラ(表示ムラ)を生じさせることになる。 By the way, the inventor has also paid attention to the following points as causes of luminance unevenness (display unevenness). That is, when a scanning signal is given from the driving circuit to the switch transistors in the pixel portion for one row, the scanning signal has different signal waveforms on the driving circuit output side, wiring center side, and wiring terminal side. This is due to an equivalent time constant circuit generated in the pixel portion. If the waveform of the scanning signal differs depending on the location on the screen, the value of the “penetration voltage” described above will differ on the screen, resulting in uneven brightness (display unevenness) on the entire screen. That is, the value of the “penetration voltage” is different on each of the drive circuit output side, the wiring center side, and the wiring end side, resulting in luminance unevenness (display unevenness).
そこでこの発明の目的は、走査線の各部において走査信号の波形が異なるのを抑制し、画面全体に渡り均一な輝度を得られるようにしたアクティブマトリックス型表示装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an active matrix type display device that suppresses the difference in the waveform of the scanning signal in each part of the scanning line and can obtain uniform luminance over the entire screen.
この発明は上記目的を達成するために、 供給電流量に応じて動作する表示素子と、映像入力端子から供給される入力信号に対応した駆動電流を前記表示素子へ供給する駆動トランジスタと、一方の端子が前記駆動トランジスタのゲートと接続され他方の端子が前記駆動トランジスタのソースに接続され、前記入力信号に対応した前記駆動トランジスタのソースおよび前記ゲートとの電位差を保つことができるキャパシタと、前記駆動トランジスタの前記ゲートとドレインとの間で直列に接続されるスイッチと、をそれぞれ含み、マトリクス状に配列された複数の表示画素と、前記表示画素の行毎に設けられ、前記スイッチの制御端子に接続される複数の走査線と、前記走査線を通して前記スイッチをオン、オフ制御するようオン電位およびオフ電位でなる制御信号を出力する走査線駆動回路と、を有し、前記走査線駆動回路の各走査信号の出力部とこの出力部に対応する走査線との間にそれぞれバッファ回路が設けられ、
前記バッファ回路は、直列接続されたpチャンネル及びnチャンネルのトランジスタと、前記pチャンネルトランジスタのソースに接続される第1の定電流源と、前記nチャンネルトランジスタのドレインに接続される第2の定電流源とを有し、前記pチャンネル及び前記nチャンネルのトランジスタの両ゲートには前記走査線駆動回路の各走査信号の出力部が接続され、前記pチャンネルのトランジスタのドレイン及び前記nチャンネルのトランジスタのソースには前記出力部に対応する走査線が接続され、前記バッファ回路から出力する信号波形がオンからオフへ移行する際の初期電位からオフ電位への遷位時間と、前記走査線の末端側での信号波形の遷位時間とがほぼ同じとなるよう波形整形するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a display element that operates in accordance with a supply current amount, a drive transistor that supplies a drive current corresponding to an input signal supplied from a video input terminal to the display element, A capacitor having a terminal connected to the gate of the driving transistor and the other terminal connected to the source of the driving transistor, and capable of maintaining a potential difference between the source and the gate of the driving transistor corresponding to the input signal; A switch connected in series between the gate and drain of the transistor, a plurality of display pixels arranged in a matrix, and provided for each row of the display pixels, to the control terminal of the switch A plurality of scanning lines connected to each other, and an on-potential and an on-off so as to turn on and off the switch through the scanning lines A scanning line driving circuit for outputting a control signal having a potential, and a buffer circuit is provided between each scanning signal output portion of the scanning line driving circuit and a scanning line corresponding to the output portion. ,
The buffer circuit includes a p-channel and an n-channel transistor connected in series, a first constant current source connected to a source of the p-channel transistor, and a second constant current connected to a drain of the n-channel transistor. Each of the gates of the p-channel and n-channel transistors is connected to the output part of each scanning signal of the scanning line driving circuit, and the drain of the p-channel transistor and the n-channel transistor. The scanning line corresponding to the output unit is connected to the source of the signal, the transition time from the initial potential to the off potential when the signal waveform output from the buffer circuit shifts from on to off, and the end of the scanning line The waveform is shaped so that the transition time of the signal waveform on the side becomes substantially the same.
この発明によれば、走査線の各部において均一な波形となるような走査信号を出力することができ、良好な表示を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to output a scanning signal having a uniform waveform at each part of the scanning line, thereby realizing a good display.
以下、この発明の一実施の形態として有機EL表示装置を例にとり、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an organic EL display device will be described as an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
図1はこの発明に係る有機EL表示装置の概略図である。 FIG. 1 is a schematic view of an organic EL display device according to the present invention.
有機EL表示装置は、表示部となる画素配列領域と、表示部を駆動するための走査線駆動回路および信号線駆動回路と、これら駆動回路を駆動するコントローラを備えて構成される。 The organic EL display device includes a pixel array region serving as a display portion, a scanning line driving circuit and a signal line driving circuit for driving the display portion, and a controller for driving these driving circuits.
画素配列領域110は、ガラス等の光透過性絶縁基板でなる支持基板上(図示せず)に形成されている。画素配列領域110内には、画素部Px(1,1)、Px(2,1)…、Px(1,2)、……、Px(n,m)がマトリックス状に配列されている。
The
支持基板上の画素配列領域110の外側領域には、走査線駆動回路111と、信号線駆動回路112が構成されている。走査線駆動回路111は、シフトレジスタ、バッファ回路を含み、外部から供給される水平走査スタートパルスを順次次段に転送し、各段の出力をバッファ回路を介して対応走査線へ走査信号として出力する。これにより、マトリックス状に配列された画素部Px(1,1)、Px(2,1)…、Px(1,2)、……、Px(n,m)を行毎に走査し、各画素部Px(1,1)、Px(2,1)…、Px(1,2)、……、Px(n,m)のデータ受入れ状態、及びデータ保持状態を設定する。信号線駆動回路112は、信号線Data1、Data2、…へ書込み信号を出力する。
A scanning
コントローラ113は、支持基板とは別に駆動回路基板上に形成され、信号線駆動回路112及び走査線駆動回路11の動作を得るためのデータ信号、各種(信号取込、信号出力など)タイミング信号、及びクロック信号を出力する。
The
図2には、1つの走査線Yscの接続状態を取り出して示している。ここでは、走査線Yscの走査信号が、ローレベルからハイレベルになると、画素部のスイッチトランジスタ(図示せず)がオンからオフに移行し、画素部は、データ受入れ状態からデータ保持状態に移行するものとする。 FIG. 2 shows the connection state of one scanning line Ysc. Here, when the scanning signal of the scanning line Ysc changes from the low level to the high level, the switch transistor (not shown) of the pixel portion shifts from on to off, and the pixel portion shifts from the data receiving state to the data holding state. It shall be.
走査線駆動回路111の最終出力段には、バッファ回路130が設けられ、このバッファ回路130を介して、走査信号が対応走査線へ出力される。画素配列領域110は表示領域であり、この領域内の走査線Yscを電気的に等価となるよう図示している。走査線Yscは、画素配列領域110内では、抵抗と容量の時定数回路を直列に接続した状態としてみることができる。バッファ回路130は、図2に示すように例えば、電源Vddと基準電位(接地電位)間に導電型の異なるTFT、pチャンネルTFT(薄膜トランジスタ)131,nチャンネルTFT132が直列に接続される。
A
バッファ回路の出力として、入力部140から配線の時定数よりも速い立上り波形の信号が表示部に供給されると、駆動回路側、配線中央側、配線末端側のそれぞれにおける波形は、図3の(3A、3B、3C)の如くなる。つまり、駆動回路の出力に近い側は、矩形波そのものであるが、配線中央側は時定数の影響を受けて、立上り、立下りがなまることになる。また、駆動回路の出力からもっとも遠い配線末端側では、波形の立上り、立下りがさらに大きく変形している。このような波形で行方向に配列された各画素部のスイッチトランジスタをオフしたのでは、それぞれの画素部での突き抜け電圧の値が異なる。このことは、行方向での輝度ムラが発生することを意味する。 As the output of the buffer circuit, when a signal having a rising waveform faster than the time constant of the wiring is supplied from the input unit 140 to the display unit, the waveforms on the drive circuit side, the wiring center side, and the wiring end side are as shown in FIG. (3A, 3B, 3C). In other words, the side close to the output of the drive circuit is a rectangular wave itself, but the center side of the wiring is affected by the time constant and rises and falls. Further, the rising and falling of the waveform are further greatly deformed at the end of the wiring farthest from the output of the drive circuit. When the switch transistors of the respective pixel portions arranged in the row direction with such a waveform are turned off, the values of the punch-through voltages in the respective pixel portions are different. This means that luminance unevenness occurs in the row direction.
そこで、本発明のバッファ回路は、その出力波形が各走査線内で波形変形しないよう、チャンネル長、及び又はチャンネル幅が調整されている。 Therefore, the channel length and / or channel width of the buffer circuit of the present invention is adjusted so that the output waveform does not deform in each scanning line.
図3の(3D,3E,3F)には、出力波形の調整を行なった場合の駆動回路の出力に近い側、配線中央側、駆動回路の出力から遠い配線末端側のそれぞれにおける波形を示している。この図からわかるように、本発明では、駆動回路側、配線中央側、配線末端側の走査信号の各波形が同じ波形となるように設定されている。即ち、バッファ回路130の出力波形の立上り時間、立下り時間を、走査線の時定数よりも大きな波形を出力するように設計されている。ここで、立上り時間とは、走査波形の最低電位から最高電位へ移行するまでの時間をいい、立下り時間とは、走査波形の最高電位から最低電位へ移行するまでの時間をいう。この結果、駆動回路側、配線中央側、配線末端側のそれぞれにおける波形がほぼ同じ波形となる。特に、ここではローレベルからハイレベルへ変化するときの立上り時間tu1〜tu3を走査線の各部で等しく(tu1=tu2=tu3)することにより、各画素部における突き抜け電圧の発生量を、各走査線に接続する画素部間で同等とすることができ、大きなばらつきが生じない。このことは、突き抜け電圧に起因する輝度ムラ(表示ムラ)も生じないことを意味する。尚、走査信号の各波形が同じ波形となるとは、ここでは、走査信号の波形整形について最高電位および最低電位を用いて説明したが、バッファ回路130から出力する信号波形がオンからオフへ移行する際の初期電位からオフ電位への遷移時間と、走査線の末端側での信号波形の遷移時間がほぼ同じとなることが重要であり、オン状態からオフ状態へ移行する際の信号波形形状が同一走査線内で同じとなることをいう。オフからオンへの移行の際も、その初期電位からオン電位への遷移時間がバッファ回路出力と走査線末端側とでほぼ同じとするとさらに望ましい。
FIG. 3 (3D, 3E, 3F) shows waveforms on the side closer to the output of the drive circuit, the center of the wiring, and the end of the wiring far from the output of the drive circuit when the output waveform is adjusted. Yes. As can be seen from this figure, in the present invention, the waveforms of the scanning signals on the drive circuit side, the wiring center side, and the wiring end side are set to be the same waveform. In other words, the output waveform of the
尚、バッファ回路130としては、上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の構成は、pチャンネルとnチャンネルのトランジスタ131と132とを直列接続した。また、走査信号の立上りで画素部の駆動回路のスイッチトランジスタをオフさせる方式であれば、pチャンネルのトランジスタ131のドレインを基準電位に直接接続した構成であってもよい。つまりnチャンネルのトランジスタ132は省略してもよい。
The
図4には、バッファ回路130のさらにまた他の実施の形態を示している。この実施の形態による回路では、先の走査信号Yscの波形をより正確に形成することができる。pチャンネルトランジスタ131のソースは、定電流源133を介して定電流ライン141に接続されている。またnチャンネルトランジスタ132のドレインは、定電流源134を介して定電流ライン142に接続されている。定電流源133は、ソースが電源ラインVddに接続されたpチャンネルのトランジスタ135を有する。トランジスタ135のゲート・ソース間には容量136が接続されている。トランジスタ135のゲートは、スイッチSW1を介して定電流ライン141に接続され、ゲート・ドレイン間にはスイッチSW2が接続され、ドレインは、スイッチSW3を介してトランジスタ131のソースに接続されている。定電流源134は、ソースが基準電位に接続されたnチャンネルのトランジスタ137を有する。トランジスタ137のゲート・ソース間には容量138が接続されている。トランジスタ137のゲートは、スイッチSW4を介して定電流ライン142に接続されており、ゲート・ソース間にはスイッチSW5が接続され、ソースはスイッチSW6を介してトランジスタ132のドレインに接続されている。
FIG. 4 shows still another embodiment of the
なお、この明細書に記載される発明では、トランジスタのタイプは種々採用することができるので、ソース・ドレインは第1端子・第2端子と称し、ゲートは制御端子と称してもよい。 In the invention described in this specification, various types of transistors can be employed. Therefore, the source / drain may be referred to as a first terminal / second terminal, and the gate may be referred to as a control terminal.
図5には上記のバッファ回路130の動作を示すタイミングチャートを示している。図5(A)は入力(1)であり、図5(B)は出力(走査信号Ysc)である。図5の(C)―(E)は各スイッチの状態を示している。また図5(F)は、このバッファ回路130から出力された、信号波形であり、この波形は、走査線内の駆動回路側、配線中央側、配線末端側で同じである。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the
期間T1は、定電流源133、134を安定して動作させるために、この定電流源133、134の各容量136、138に所定電圧を蓄積させる期間(書込み期間或はリセット期間)である。この期間では、先ずスイッチSW1,SW2,SW4、SW5がオン、SW3,SW6がオフされ、次に、スイッチSW1−SW6が全てオフされる。続いて、SW3,SW6がオンされ待機状態となる。ここで、入力(1)が立ち下がると、トランジスタ131がオン、トランジスタ132がオフとなる。このときからトランジスタ131には、定電流源133からの一定の電流が流れ、出力はローレベルからハイレベルへ向けて一定の傾斜で立ち上がる波形が得られる。
The period T1 is a period (writing period or reset period) in which a predetermined voltage is accumulated in the
上記バッファ回路130によると、定電流源により電流が精度良く流れるために、トランジスタ特性による列方向のばらつきが軽減される。つまり、各走査線のバッファ回路の出力のばらつきが無くなるということである。視覚上は、ゲート線(走査線)によるすじ状の輝度むらが低減されることである。
According to the
さらにこの発明では、先の定電流ライン141、142は、それぞれ定電流源143、144に接続されている。そして各定電流ライン141,142は、それぞれ対応する複数の走査線のための出力バッファ回路に共通に用いられている。このため、複数の走査線の出力バッファ回路のリセット用として共通の定電流源が143,144用いられるので、各走査線の出力バッファ回路に対するリセット条件のばらつきがない。
In the present invention, the constant
図6にはさらにこの発明に係るバッファ回路130の他の形態を示している。図4に示した回路と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。図6の回路は、pチャンネルトランジスタ131のドレインとnチャンネル132のソース接続点を、直列接続された、pチャンネルトランジスタ151のドレインとnチャンネルトランジスタ152のソース接続点に接続している。pチャンネルトランジスタ151のソースは定電源ラインVddに接続され、nチャンネルトランジスタ152のドレインは、基準電位に接続されている。そして、トランジスタ151、152のゲート電極に制御用の入力(2)、入力(3)が供給されるように構成される。
FIG. 6 further shows another form of the
図7には、上記のバッファ回路130の動作を示すタイミングチャートを示している。図7(A)は入力(1)であり、図7(B)は出力(走査信号Ysc)である。図7(C),図7(D)は入力(2)、入力(3)である。図7の(E)―(G)は各スイッチの状態を示している。
FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the
期間T1は、定電流源133、134を安定して動作させるために、この定電流源133、134の各容量136、138に所定電圧を蓄積させる期間(書込み期間或はリセット期間)である。この期間では、先ずスイッチSW1,SW2,SW4、SW5がオン、SW3,SW6がオフされ、次に、スイッチSW1−SW6が全てオフされる。続いて、SW3,SW6がオンされ待機状態となる。ここで、入力(1)が立ち下がると、トランジスタ131がオン、トランジスタ132がオフとなる。またこのときは、入力(3)が立ち下がり、トランジスタ152をオフする。このときからトランジスタ131には、定電流源133からの一定の電流が流れ、出力(1)はローレベルからハイレベルへ向けて一定の傾斜で立ち上がる波形が得られる。所望の時間経過すると入力(2)が立ち下がり、トランジスタ151がオンする。すると出力は、電圧Vddに安定して維持されることになる。このように定電流源133,134からの書込み期間(一定傾斜期間)において定電圧源(Vdd,基準電源)から切り離され、一定傾斜期間終了後、定電圧源と接続する接続スイッチ(pチャンネルトランジスタ151、nチャンネルトランジスタ152)を備えることにより、出力がフローティング状態になるのを防ぐことができる。
The period T1 is a period (writing period or reset period) in which a predetermined voltage is accumulated in the
バッファ回路130としては、上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の構成は、pチャンネルとnチャンネルのトランジスタと組み合せて構成した。そしてこの回路は、出力の立上りと、立下りが一定した傾斜で変化するように動作した。しかし、走査信号の立上りで画素部の駆動回路のスイッチトランジスタをオフさせる方式であれば、pチャンネルのトランジスタ側の回路構成で充分である。
The
上記した説明は、走査線駆動回路と、この走査線駆動回路の出力(走査信号)がバッファ回路を介して与えられる1つの走査線との関係を取り上げて説明した。しかし実際には、走査線は多数が設けられるのであるから、各走査線に対する走査信号が上述のバッファ回路を介して与えられる。 In the above description, the relationship between the scanning line driving circuit and one scanning line to which an output (scanning signal) of the scanning line driving circuit is supplied via the buffer circuit has been described. However, in practice, since a large number of scanning lines are provided, a scanning signal for each scanning line is given through the buffer circuit described above.
図8には、図1に示した画素配列領域110内の画素部Px(1,1)を代表して取り出し、示している。各画素部は、供給電流量に応じて動作する表示素子と、映像入力端子から供給される入力信号に対応した駆動電流を表示素子へ供給する駆動トランジスタ202と、一方の端子が駆動トランジスタ202のゲート電極と接続し、入力信号に対応した駆動トランジスタ202のソースおよびゲート電極との電位差を保つことができる容量204と、駆動トランジスタ202のゲート電極とドレイン電極との間で直列に接続されるスイッチトランジスタ205と、をそれぞれ含んで構成される。 201は電源ラインであり、電源電圧Vddが与えられる。電源ライン201に、駆動トランジスタ202のソース電極が接続されている。駆動トランジスタ202のソース・ゲート電極間には、容量204が接続されている。駆動トランジスタ202のゲート・ドレイン電極間には、第1、第2のスイッチトランジスタ205、206による直列回路が接続されている。さらに駆動トランジスタ202のドレイン電極と信号線(Data1)との間には画素スイッチ207が接続されている。また駆動トランジスタ202のドレイン電極は、スイッチトランジスタ(出力トランジスタ)203を介して自己発光素子、例えば有機発光素子(OLED1)のアノード電極に接続され、この有機発光素子(OLED1)のカソードは低電源ライン(或はアースライン)に接続される。
In FIG. 8, the pixel portion Px (1,1) in the
駆動トランジスタ202のゲート・ドレイン電極間の容量204は、駆動電圧を保持することができる。画素スイッチ207は信号供給用として利用される。信号線(Data1)は、先の信号線駆動回路112により駆動される。
The
次に、先の画素スイッチ207のゲート電極には、第1の走査線Ysc1が接続され、スイッチトランジスタ205,206のゲート電極にはそれぞれ第2、第3の走査線Ysc2,Ysc3が接続されている。そしてスイッチトランジスタ203のゲート電極には、第4の走査線Ysc4が接続されている。第1乃至第4の走査線Ysc1〜Ysc4には、先の走査線駆動回路111からそれぞれ対応する走査信号が与えられる。特に、図2ないし図7で説明したように、本発明の装置では、走査信号Ysc2はバッファ回路103−2を介して出力される。
Next, the first scanning line Ysc1 is connected to the gate electrode of the
画素部Px(1,1)を代表して説明したが、他の画素部の構成も同様な構成である。しかし、画素部が位置する列に応じて対応する信号線が接続される。また画素部が位置する行に応じて対応する電源ライン201及び第1乃至第4の走査線Ysc1〜Ysc4が接続される。
Although the pixel portion Px (1, 1) has been described as a representative, the configuration of the other pixel portions is the same. However, corresponding signal lines are connected according to the column in which the pixel portion is located. Further, the corresponding
図9は、上記画素部Px(1,1)の動作を説明するためのタイミングチャートである。この構成の画素部Px(1,1)は、電流信号方式である。図9の時点t1で、走査線Ysc1、Ysc2、Ysc3の走査信号がローベル、走査線Ysc4の走査信号がハイレベルであるとする。このときは、画素スイッチ207、スイッチトランジスタ205,206がオン、出力トランジスタ203がオフである。このときは、駆動トランジスタ202は、ダイオード接続状態となる。この期間、つまり時点t1〜時点t2までの期間は、駆動トランジスタ202のゲート電極の電位を映像信号に応じた値に変位させるとともに、信号線(Data1)を介して、容量204に映像信号に応じた駆動トランジスタのゲート−ソース間電位を書き込む期間である。この期間では、駆動トランジスタ202の特性によらず、映像信号に応じた電荷が容量204に蓄積される。つまり、映像信号(画素部Px(1,1))の輝度を得るための信号が供給される。
FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the pixel portion Px (1,1). The pixel portion Px (1, 1) having this configuration is a current signal method. Assume that the scanning signals of the scanning lines Ysc1, Ysc2, and Ysc3 are at the low level and the scanning signal of the scanning line Ysc4 is at the high level at the time t1 in FIG. At this time, the
次に、時点t3〜時点t4の期間では、容量204に書き込まれた電荷が安定して保持される。時点t4以後は、画素スイッチ207がオフし、スイッチトランジスタ203がオンする。このとき駆動トランジスタ202、容量204は安定した電流源として機能し、有機発光素子(OLED1)に電流を流し発光させる。このときの電流量(輝度)は、駆動トランジスタ202のゲート・ソース間バイアスを設定する容量204にチャージされた電荷に依存する。
Next, during the period from time t3 to time t4, the charge written in the
この回路では、スイッチトランジスタ205、206とその制御方法に特徴がある。即ち、図9に示したように、時点t2〜t3にかけてスイッチトランジスタ205がオフし、次に時点t3以降スイッチトランジスタ206がオフするように工夫されている。このために、駆動トランジスタ202のゲート−ドレイン間に直列接続されたスイッチトランジスタ205および206のうち、駆動トランジスタのゲートに最も近いスイッチトランジスタ205を他のスイッチトランジスタ206よりも早くオフすることにより、突き抜け電圧の発生量を低減することが可能となる。これにより、駆動トランジスタの不所望な電位変動を低減することが可能となる。
This circuit is characterized by the
また、駆動トランジスタのゲートにもっとも近いスイッチトランジスタ205のゲート制御を、走査線内で均一な波形となるよう制御された走査信号を用いて制御するため、突き抜け電圧の発生量を画面内で均一化することが可能なり、表示ムラの抑制された均一な表示画像を得ることができる。
In addition, since the gate control of the
また、トランジスタ205の面積をさらに小さくして構成し、一層突き抜け電圧の発生量を低減することもできる。さらには、スイッチトランジスタ205は、スイッチトランジスタ206に比べてチャンネル面積が小さい、或いはチャンネル長が短く構成されてもよい。このような構成によると、駆動トランジスタ202のゲート電極の電位変動量をより低減することができ、表示装置としての輝度ムラ(表示ムラ)を低減することができる。
Further, the area of the
尚、上述の実施形態では、画素スイッチ207、スイッチトランジスタ206を異なる走査線を用いて制御する場合について記載したが、これらの走査線を共通化することも可能である。
In the above-described embodiment, the case where the
上記の画素部は、電流信号方式の回路構成であった。しかしこの発明はこの回路構成に限定されるものではなく、電圧信号方式の回路構成であってもよい。 The pixel portion has a current signal circuit configuration. However, the present invention is not limited to this circuit configuration, and may be a voltage signal type circuit configuration.
図10には、電圧信号方式の回路構成を示している。駆動トランジスタ212のソース電極は電源ライン201に接続されている。駆動トランジスタ212のゲート・ソース電極間には容量214が接続されている。また駆動トランジスタ212のゲート・ドレイン電極間には、スイッチトランジスタ215,216の直列回路が接続されている。さらに駆動トランジスタ212のゲート電極は、容量218を介して画素スイッチ217のソース電極に接続され、この画素スイッチ217のドレイン電極は信号線(Data1)に接続されている。また駆動トランジスタ212のドレイン電極は、スイッチトランジスタ(出力トランジスタ)213を介して有機発光素子(OLED1)のアノード電極に接続され、この有機発光素子(OLED1)のカソード電極は低電源ライン(或はアースライン)に接続される。
FIG. 10 shows a circuit configuration of a voltage signal system. A source electrode of the driving
画素スイッチ217のゲート電極、第1、第2のスイッチトランジスタ215、216のゲート電極、出力トランジスタ213のゲート電極は、それぞれ走査線Ysc1、Ysc2、Ysc3,Ysc4に接続されている。
The gate electrode of the
図11は、上記の画素部の回路動作を示すタイミングチャートである。この回路は、画素スイッチ217がnチャンネルのTFT(Thin Film Transistor)である。
FIG. 11 is a timing chart showing the circuit operation of the pixel portion. In this circuit, the
図10の回路(電圧信号方式閾値キャンセル型)を用いた有機EL表示装置では、何れかの画素を表示状態とするに際し、まず、リセット期間において、出力トランジスタをオン状態からオフ状態とし、続くVthキャンセル期間において第4の走査線Ysc4を利用して出力トランジスタ213をオフした状態で、第2および第3の走査線Ysc2,3を利用してスイッチトランジスタ215,216をオン状態とし、駆動トランジスタ212のソース−ドレイン間に電流が流れなくなるまで容量214及び218に電荷を供給する。この状態では、駆動トランジスタ212のドレインとゲートとは接続されているので、駆動トランジスタ212のゲート電位は駆動トランジスタ212の閾値Vthとなる。なお、この間、走査線駆動回路から第1の走査線Ysc1に走査信号を供給して画素スイッチ217をオン状態とするとともに、信号線駆動回路から信号線にリセット信号Vrstを供給しておく。
In the organic EL display device using the circuit of FIG. 10 (voltage signal method threshold cancellation type), when any pixel is brought into the display state, first, in the reset period, the output transistor is changed from the on state to the off state, and the subsequent Vth. In the cancel period, the
以上の動作を終了したのち、書込み期間において、スイッチトランジスタ215,216をオフ状態とするともに、さらに、信号線駆動回路から信号線に映像信号Vsigを供給する。これにより、駆動トランジスタ212のゲート電位は、VrstからVsigへの変量と等しい量だけ閾値Vthから変動する。そして書込み期間に続く発光期間において、画素スイッチをオフ状態とし、出力トランジスタをオン状態とする。その結果、その変動量に応じた駆動電流が、電源配線201から駆動トランジスタ212及び出力トランジスタ213を介して有機EL素子OLEDに供給される。
After the above operation is completed, the
尚、図10乃至11に図示したように、Vthキャンセル期間で駆動トランジスタのドレインおよびゲート間にスイッチトランジスタを複数個直列接続し、駆動トランジスタのゲートに最も近いスイッチトランジスタから先にオフすることにより、オフ時に発生する突き抜け電圧による駆動トランジスタのゲート電位変動を低減することができる。そしてさらに、少なくとも駆動トランジスタのゲートに最も近いスイッチトランジスタを駆動する駆動波形が同一走査線内の各部で同一の波形形状となるよう波形整形することにより、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。 As shown in FIGS. 10 to 11, a plurality of switch transistors are connected in series between the drain and gate of the drive transistor in the Vth cancellation period, and the switch transistor closest to the gate of the drive transistor is turned off first. It is possible to reduce the gate potential fluctuation of the driving transistor due to the punch-through voltage generated when the transistor is off. Further, by shaping the drive waveform for driving the switch transistor closest to the gate of the drive transistor to have the same waveform shape in each part in the same scanning line, the same effect as in the above-described embodiment can be obtained. Can do.
この発明の考えかたは上記のように、電流信号方式、電圧信号方式のいずれのタイプでも適用できる。また半導体素子としては、アモルファスシリコンによる半導体素子、ポリシリコンよる半導体素子のいずれでもよいことは勿論である。 As described above, the present invention can be applied to any type of current signal system and voltage signal system. Of course, the semiconductor element may be either a semiconductor element made of amorphous silicon or a semiconductor element made of polysilicon.
上記の回路においても、先に説明したバッファ回路が採用され、走査信号の波は、駆動回路側、配線中央側、配線末端側で同じである。そして、上記のトランジスタ205,206、215,216の動作と相俟って一層安定した動作を得ることができ、表示ムラを低減することができる。
The above-described circuit also employs the buffer circuit described above, and the wave of the scanning signal is the same on the drive circuit side, the wiring center side, and the wiring end side. In addition, a more stable operation can be obtained in combination with the operations of the
この発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、図12、図13に示すような構成であってもよい。図12及び図13の回路は、それぞれ先の図8及び図10の回路に比べて、スイッチトランジスタ206、216と走査線Ysc3が省略された回路であり、他の部分は先の図8及び図10の回路と同じである。この回路であっても、先に説明したバッファ回路が採用され、走査信号の波形は、駆動回路側、配線中央側、配線末端側で同じである。
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be configured as shown in FIGS. The circuits in FIGS. 12 and 13 are circuits in which the
尚、上述の実施形態では、各走査線の一端側に走査線駆動回路が配置される場合について説明したが、各走査線の両側に走査線駆動回路を配置し、両側から走査信号を出力するものであってもよい。この場合、“駆動回路側”とはそれぞれの走査線駆動回路の出力に近い側を指し、“配線末端側”とは各走査線駆動回路から等距離にある点、つまり走査配線の中央部に相当し、“配線中央側”とは走査線駆動回路−中央部間に相当する。 In the above-described embodiment, the case where the scanning line driving circuit is arranged on one end side of each scanning line has been described. However, the scanning line driving circuit is arranged on both sides of each scanning line, and scanning signals are output from both sides. It may be a thing. In this case, the “driving circuit side” means the side close to the output of each scanning line driving circuit, and the “wiring end side” means a point equidistant from each scanning line driving circuit, that is, at the center of the scanning wiring. Correspondingly, the “wiring center side” corresponds to between the scanning line driving circuit and the central portion.
以上詳述したようにこの発明によれば、走査線の各部において均一な波形となるような走査信号を出力することができ、良好な表示を実現することができる。 As described above in detail, according to the present invention, it is possible to output a scanning signal having a uniform waveform at each part of the scanning line, and to realize a good display.
110…画素配列領域、111…走査線駆動回路、112…信号線駆動回路、130…バッファ回路、201…電源ライン、202…駆動トランジスタ、203、205、206…スイッチトランジスタ、204…容量、207…画素スイッチ、OLED1…有機発光素子。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記表示画素の行毎に設けられ、前記スイッチの制御端子に接続される複数の走査線と、
前記走査線を通して前記スイッチをオン、オフ制御するようオン電位およびオフ電位でなる制御信号を出力する走査線駆動回路と、を有し、
前記走査線駆動回路の各走査信号の出力部とこの出力部に対応する走査線との間にそれぞれバッファ回路が設けられ、
前記バッファ回路は、直列接続されたpチャンネル及びnチャンネルのトランジスタと、前記pチャンネルトランジスタのソースに接続される第1の定電流源と、前記nチャンネルトランジスタのドレインに接続される第2の定電流源とを有し、前記pチャンネル及び前記nチャンネルのトランジスタの両ゲートには前記走査線駆動回路の各走査信号の出力部が接続され、前記pチャンネルのトランジスタのドレイン及び前記nチャンネルのトランジスタのソースには前記出力部に対応する走査線が接続され、
バッファ回路から出力する信号波形がオンからオフへ移行する際の初期電位からオフ電位への遷位時間と、前記走査線の末端側での信号波形の遷位時間とがほぼ同じとなるよう波形整形する
ことを特徴とするアクティブマトリックス型表示装置。 A display element that operates in accordance with the amount of supply current; a drive transistor that supplies a drive current corresponding to an input signal supplied from a video input terminal to the display element; and one terminal connected to the gate of the drive transistor, the other A capacitor connected to the source of the driving transistor and capable of maintaining a potential difference between the source and the gate of the driving transistor corresponding to the input signal, and a series connection between the gate and the drain of the driving transistor. A plurality of display pixels arranged in a matrix, each comprising a switch connected to
A plurality of scanning lines provided for each row of the display pixels and connected to a control terminal of the switch;
A scanning line driving circuit that outputs a control signal having an on-potential and an off-potential so as to control on and off of the switch through the scanning line;
A buffer circuit is provided between each scanning signal output unit of the scanning line driving circuit and a scanning line corresponding to the output unit,
The buffer circuit includes a p-channel and an n-channel transistor connected in series, a first constant current source connected to a source of the p-channel transistor, and a second constant current connected to a drain of the n-channel transistor. Each of the gates of the p-channel and n-channel transistors is connected to the output part of each scanning signal of the scanning line driving circuit, and the drain of the p-channel transistor and the n-channel transistor. A scanning line corresponding to the output unit is connected to the source of
The waveform so that the transition time from the initial potential to the off potential when the signal waveform output from the buffer circuit shifts from on to off is substantially the same as the transition time of the signal waveform at the end of the scanning line. An active matrix display device characterized by shaping.
前記複数の走査線と複数の信号線との交差部近傍にそれぞれ形成された画素部と、
画素配列領域の外の領域に、前記複数の走査線に接続されて前記複数の画素部に対して行方向へ順次走査信号を与えるように形成された走査線駆動回路と、
画素配列領域の外の領域に、前記複数の信号線に接続され前記複数の画素部の各列へ信号を供給するように形成された信号線駆動回路とを有し、
前記走査線駆動回路の各走査信号の出力部とこの出力部に対応する走査線との間にそれぞれバッファ回路が設けられ、
前記バッファ回路は、直列接続されたpチャンネル及びnチャンネルのトランジスタと、前記pチャンネルトランジスタのソースに接続される第1の定電流源と、前記nチャンネルトランジスタのドレインに接続される第2の定電流源とを有し、前記pチャンネル及び前記nチャンネルのトランジスタの両ゲートには前記走査線駆動回路の各走査信号の出力部が接続され、前記pチャンネルのトランジスタのドレイン及び前記nチャンネルのトランジスタのソースには前記出力部に対応する走査線が接続され、
少なくとも1つの前記バッファ回路から出力する走査信号波形の立上り又は立下り時間は、前記対応する走査線に矩形波信号が与えられたときこの走査線の末端側に現われる時定数の影響を受けた信号波形の立上り又は立下り時間とほぼ同じかそれよりも長い時間となるように、前記バッファ回路が設計されていることを特徴とするアクティブマトリックス型表示装置。 A pixel array region formed by intersecting a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines;
Pixel portions formed respectively in the vicinity of intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines;
A scanning line driving circuit that is connected to the plurality of scanning lines in a region outside the pixel array region and is configured to sequentially apply a scanning signal in a row direction to the plurality of pixel portions;
A signal line drive circuit connected to the plurality of signal lines and formed to supply a signal to each column of the plurality of pixel portions in a region outside the pixel array region;
A buffer circuit is provided between each scanning signal output unit of the scanning line driving circuit and a scanning line corresponding to the output unit,
The buffer circuit includes a p-channel and an n-channel transistor connected in series, a first constant current source connected to a source of the p-channel transistor, and a second constant current connected to a drain of the n-channel transistor. Each of the gates of the p-channel and n-channel transistors is connected to the output part of each scanning signal of the scanning line driving circuit, and the drain of the p-channel transistor and the n-channel transistor. A scanning line corresponding to the output unit is connected to the source of
The rise or fall time of the scanning signal waveform output from at least one of the buffer circuits is a signal affected by the time constant that appears on the end side of the scanning line when a rectangular wave signal is applied to the corresponding scanning line. An active matrix display device, wherein the buffer circuit is designed to have a time substantially equal to or longer than a waveform rise or fall time.
前記複数の走査線と複数の信号線との交差部近傍にそれぞれ形成された画素部であって、電源ラインにソース電極が接続された駆動トランジスタと、一方の電極が前記駆動トランジスタのゲートに接続され、他方の電極がソースに接続された保持容量と、前記駆動トランジスタのゲート・ドレイン電極間に直列に接続され、異なるゲート信号により前記駆動トランジスタのゲート電極に近い第1のスイッチトランジスタが第2のスイッチトランジスタよりも早くオフするよう構成された第1、第2のスイッチトランジスタと、前記駆動トランジスタのドレイン電極と前記信号線との間に接続され、前記駆動トランジスタのゲート電極に対して信号線からの信号を与えるための画素スイッチと、前記駆動トランジスタのドレイン電極が第3のスイッチトランジスタを介して接続された発光素子とを有する画素部と、
画素配列領域の外の領域に、前記複数の走査線に接続されて前記複数の画素部に対して行方向へ順次走査信号を与えるように形成された走査線駆動回路と、
画素配列領域の外の領域に、前記複数の信号線に接続され前記複数の画素部の各列へ信号を供給するように形成された信号線駆動回路と、
前記走査線駆動回路の各走査信号の出力部とこの出力部に対応する走査線との間にそれぞれ設けられたバッファ回路とを具備し、
前記バッファ回路は、直列接続されたpチャンネル及びnチャンネルのトランジスタと、前記pチャンネルトランジスタのソースに接続される第1の定電流源と、前記nチャンネルトランジスタのドレインに接続される第2の定電流源とを有し、前記pチャンネル及び前記nチャンネルのトランジスタの両ゲートには前記走査線駆動回路の各走査信号の出力部が接続され、前記pチャンネルのトランジスタのドレイン及び前記nチャンネルのトランジスタのソースには前記出力部に対応する走査線が接続され、
前記バッファ回路は、このバッファ回路から出力する走査信号波形の立上り又は立下り時間は、前記対応する走査線に矩形波信号が与えられたときこの走査線の末端側に現われる時定数の影響を受けた信号波形の立上り又は立下り時間とほぼ同じかそれよりも長い時間となるように構成されているアクティブマトリックス型表示装置。 A pixel array region formed by intersecting a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines;
A pixel portion formed in the vicinity of an intersection of the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines, each having a driving transistor having a source electrode connected to a power supply line and one electrode connected to a gate of the driving transistor The first switch transistor connected in series between the storage capacitor having the other electrode connected to the source and the gate / drain electrode of the drive transistor and being close to the gate electrode of the drive transistor by a different gate signal is the second switch transistor. The first and second switch transistors configured to be turned off earlier than the switch transistor of the first and second transistors are connected between the drain electrode of the drive transistor and the signal line, and the signal line is connected to the gate electrode of the drive transistor. A pixel switch for supplying a signal from the pixel and a drain electrode of the driving transistor are connected to a third switch. A pixel portion having a connected light emitting element through the pitch transistors,
A scanning line driving circuit that is connected to the plurality of scanning lines in a region outside the pixel array region and is configured to sequentially apply a scanning signal in a row direction to the plurality of pixel portions;
A signal line driver circuit connected to the plurality of signal lines and configured to supply a signal to each column of the plurality of pixel portions in a region outside the pixel array region;
A buffer circuit provided between each scanning signal output unit of the scanning line driving circuit and a scanning line corresponding to the output unit;
The buffer circuit includes a p-channel and an n-channel transistor connected in series, a first constant current source connected to a source of the p-channel transistor, and a second constant current connected to a drain of the n-channel transistor. Each of the gates of the p-channel and n-channel transistors is connected to the output part of each scanning signal of the scanning line driving circuit, and the drain of the p-channel transistor and the n-channel transistor. A scanning line corresponding to the output unit is connected to the source of
In the buffer circuit, the rise or fall time of the scanning signal waveform output from the buffer circuit is affected by the time constant appearing on the end side of the scanning line when a rectangular wave signal is applied to the corresponding scanning line. An active matrix display device configured to have a time substantially equal to or longer than the rise or fall time of the signal waveform .
前記複数の走査線と複数の信号線との交差部近傍にそれぞれ形成された画素部であって、電源ラインにソースが接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート・ソース電極間に接続された保持容量と、前記駆動トランジスタのゲート・ドレイン電極間に直列に接続され、異なるゲート信号により前記駆動トランジスタのゲート電極に近い第1のスイッチトランジスタが第2のスイッチトランジスタよりも早くオフするよう構成された少なくとも第1 、第2のスイッチトランジスタと、前記駆動トランジスタのドレイン電極と信号線との間に接続された画素スイッチと、前記駆動トランジスタのドレイン電極が第3のスイッチトランジスタを介して接続された発光素子と、前記画素スイッチ、前記第1、第2、第3のスイッチトランジスタをそれぞれ独立してオンオフ制御するための第1、第2、第3及び第4の走査線と、
画素配列領域の外の領域に、前記複数の走査線に接続されて前記複数の画素部に対して行方向へ順次走査信号を与えるように形成された走査線駆動回路と、
画素配列領域の外の領域に、前記複数の信号線に接続され前記複数の画素部の各列へ信号を供給するように形成された信号線駆動回路と、
前記走査線駆動回路の各走査信号の出力部とこの出力部に対応する走査線との間にそれぞれ設けられたバッファ回路とを具備し、
前記バッファ回路は、直列接続されたpチャンネル及びnチャンネルのトランジスタと、前記pチャンネルトランジスタのソースに接続される第1の定電流源と、前記nチャンネルトランジスタのドレインに接続される第2の定電流源とを有し、前記pチャンネル及び前記nチャンネルのトランジスタの両ゲートには前記走査線駆動回路の各走査信号の出力部が接続され、前記pチャンネルのトランジスタのドレイン及び前記nチャンネルのトランジスタのソースには前記出力部に対応する走査線が接続され、
前記バッファ回路は、このバッファ回路から出力する走査信号波形の立上り又は立下り時間は、前記対応する走査線に矩形波信号が与えられたときこの走査線の末端側に現われる時定数の影響を受けた信号波形の立上り又は立下り時間とほぼ同じかそれよりも長い時間となるように構成されているアクティブマトリックス型表示装置。 A pixel array region formed by intersecting a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines;
A pixel portion formed in the vicinity of an intersection of the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines, the driving transistor having a source connected to a power supply line and connected between a gate and a source electrode of the driving transistor; The first switch transistor close to the gate electrode of the drive transistor is turned off earlier than the second switch transistor by a different gate signal connected in series between the storage capacitor and the gate / drain electrode of the drive transistor. The at least first and second switch transistors, the pixel switch connected between the drain electrode of the drive transistor and the signal line, and the drain electrode of the drive transistor are connected via the third switch transistor. Light emitting element, the pixel switch, the first, second and third switches First, second, third and fourth scanning lines for independently turning on and off the transistors;
A scanning line driving circuit that is connected to the plurality of scanning lines in a region outside the pixel array region and is configured to sequentially apply a scanning signal in a row direction to the plurality of pixel portions;
A signal line driver circuit connected to the plurality of signal lines and configured to supply a signal to each column of the plurality of pixel portions in a region outside the pixel array region;
A buffer circuit provided between each scanning signal output unit of the scanning line driving circuit and a scanning line corresponding to the output unit;
The buffer circuit includes a p-channel and an n-channel transistor connected in series, a first constant current source connected to a source of the p-channel transistor, and a second constant current connected to a drain of the n-channel transistor. Each of the gates of the p-channel and n-channel transistors is connected to the output part of each scanning signal of the scanning line driving circuit, and the drain of the p-channel transistor and the n-channel transistor. A scanning line corresponding to the output unit is connected to the source of
In the buffer circuit, the rise or fall time of the scanning signal waveform output from the buffer circuit is affected by the time constant appearing on the end side of the scanning line when a rectangular wave signal is applied to the corresponding scanning line. An active matrix display device configured to have a time substantially equal to or longer than the rise or fall time of the signal waveform .
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