显示设备、用于驱动显示设备的方法与电子装置与流程

文档序号:11236588
显示设备、用于驱动显示设备的方法与电子装置与流程

本公开内容涉及显示设备、用于驱动显示设备的方法和电子装置。



背景技术:

近来,在显示设备领域中,以矩阵形式二维地布置包括发光单元的像素(像素电路)的平板型显示设备已成为主流。在这种平板型显示设备中,驱动发光单元的晶体管的特性可能由于处理(process)变化等而针对每个像素改变。驱动发光单元的晶体管的特性变化影响发光亮度。

具体地,即使将相同电平(信号电压)的视频信号写入每个像素,发光亮度也在像素之间变化。因此,出现显示不匀,然后显示屏幕的一样性劣化。因此,在显示设备中设置了用于校正由于驱动发光单元的晶体管的特性变化等引起的显示不均匀的功能。此外,在写入视频信号的写入晶体管处于导通状态的周期期间执行校正操作。执行校正操作的校正周期由像素电容器(电容像素)的电容值确定。

然而,在具有上述校正功能的显示设备中,存在在校正操作期间随着驱动晶体管的源电压变化而必须缩短校正周期(校正时间)的情况。校正周期由驱动写入晶体管的驱动脉冲的脉冲宽度确定。因此,可以通过缩短驱动脉冲的脉冲宽度来缩短校正周期。因此,在相关技术中,在显示面板上形成脉冲宽度调整电路,以基于从外部输入的脉冲信号生成脉冲宽度缩短的脉冲信号,并将脉冲信号用作驱动脉冲(例如,参见PTL1)。

参考文献列表

专利文献

专利文献1:JP2012-255876A



技术实现要素:

技术问题

然而,根据PTL1中公开的相关技术,由于需要在显示面板上形成生成脉冲宽度缩短的驱动脉冲的脉冲宽度调整电路,所以驱动像素电路的外围电路的电路尺寸增加。结果,由于布置有外围电路的显示面板上的像素阵列单元的外围电路区域,即所谓的框架区域的面积增加,所以这阻碍了显示面板的小型化。

本公开内容的目的在于提供一种显示设备、显示设备的驱动方法以及包括该显示设备的电子装置,其中不需要缩短驱动脉冲的脉冲宽度并且能够减小像素阵列的外围电路的电路尺寸。

问题的解决方案

为了实现上述目的,根据本公开内容的一种显示设备包括:

像素阵列单元,其中,像素电路以矩阵形式布置,像素电路均包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由写入晶体管写入的信号电压的保持电容器、和基于由保持电容器保持的信号电压驱动发光单元的驱动晶体管;以及

共用线,沿着像素列针对每个像素列(pixel row)布线。

像素电路包括选择性地连接共用线和驱动晶体管的源电极的开关晶体管。

另外,为了实现上述目的,根据本公开内容的电子装置包括具有上述配置的显示设备。

为了实现上述目的,根据本公开内容的一种用于驱动显示设备的方法,该显示设备包括:

像素阵列单元,其中,像素电路以矩阵形式布置,像素电路均包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由写入晶体管写入的信号电压的保持电容器、和基于由保持电容器保持的信号电压驱动发光单元的驱动晶体管;以及

共用线,沿着像素列对每个像素列布线。

在包括选择性地连接共用线和驱动晶体管的源电极的开关晶体管的像素电路中,像素电容器的电容值随着开关晶体管进入导通状态而增加。

在显示设备、用于驱动显示设备的方法和具有上述配置的电子装置中,具有比每个像素电路的像素电容器的电容值大的电容值的寄生电容器存在于沿着像素列布线的共用线中。因此,由于随着开关晶体管进入导通状态,共用线的寄生电容器添加到驱动晶体管的源电极,所以像素电容器的电容值增加。此外,因为像素电容器的电容值增加,所以可以缩短由电容值确定的校正周期。

发明的有益效果

根据本公开内容,通过增加像素电容器的电容值,不需要缩短驱动脉冲的脉冲宽度,因此可以减小像素阵列的外围电路的电路尺寸。

注意,本公开内容根本不限于表现本文中所述的效果,并且可以表现出本说明书中描述的任何效果。另外,在本说明书中描述的效果没有限制性并仅是示例,并且可以有额外的效果。

附图说明

[图1]图1是示出了作为本公开内容的前提的有源矩阵有机EL显示设备的基本配置的概况的系统配置图。

[图2]图2是示出了2Tr2C单位像素(像素电路)的电路配置的电路图。

[图3]图3是用于描述作为本公开内容的前提的有源矩阵有机EL显示设备的理想状态下的基本电路操作的时序波形图。

[图4]图4是示出了迁移率校正操作的波形图,其中,图4A示出了在驱动晶体管的电流供给能力大并且像素电容器的电容值小的情况下的操作实例,并且图4B示出了迁移率校正时间缩短的情况的操作实例。

[图5]图5是示出了像素阵列单元的外围电路中的脉冲宽度调整电路的配置实例的电路图。

[图6]图6是示出了图5中的各单元的信号的波形的时序波形图。

[图7]图7是示出了包括根据实例1的像素电路的有机EL显示设备的配置的概述的系统配置图。

[图8]图8是用于描述包括根据实例1的像素电路的有机EL显示设备的电路操作的时序波形图。

[图9]图9是示出了包括根据实例2的像素电路的有机EL显示设备的配置的概述的系统配置图。

[图10]图10是示出了用于说明包括根据实例2的像素电路的有机EL显示设备的电路操作的时序波形图。

[图11]图11是镜头可互换单镜头反光型数码相机的外观图,其中,图11A是其正视图,图11B是其后视图。

[图12]图12是头戴式显示器的外观图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细描述用于实现本公开内容的技术的优选实施方式(在下文中,将描述为“实施方式”)。本公开内容的技术不限于实施方式,并且实施方式中示出的各种数值和材料仅仅是示例。在以下提供的描述中,具有基本相同功能和结构的结构元件采用相同的参考标号来标记,并省略对这些结构元件的重复说明。应注意,将按照下列顺序进行描述。

1.本公开内容的显示设备、驱动显示设备的方法及电子装置的整体描述

2.作为本公开内容的前提的显示设备

2-1.系统配置

2-2.像素电路

2-3.理想状态下的基本电路操作

2-4.迁移率校正时间的缩短

2-5.脉冲宽度调整电路

3.根据本公开内容的实施方式的显示设备

3-1.实例1(像素电路由N沟道型晶体管配置的实例)

3-2.实例2(像素电路由P沟道型晶体管配置的实例)

4.电子装置

4-1.具体实例1(数码相机的实例)

4-2.具体实例2(头戴式显示器的实例)

<本公开内容的显示设备、用于驱动显示设备的方法、及电子装置的整体描述>

在本公开内容的显示设备、用于驱动显示设备的方法和电子装置中,可以使用其中设置有设置在像素阵列单元的外围电路区域中并且选择性地将预定电压施加到共用线的开关元件的配置。

在本公开内容的具有上述优选配置的显示设备、用于驱动显示设备的方法及电子装置中,可以使用像素电路具有阈值校正处理的功能的配置。阈值校正处理的功能是用于将驱动晶体管的源电压朝着通过参考驱动晶体管的栅电极的初始化电压从驱动晶体管的栅电极的初始化电压减去驱动晶体管的阈值电压而获得的电压改变的功能。预定电压是当准备阈值校正处理时施加至驱动晶体管的源电极的电压。

此外,在本公开内容的具有上述优选配置的显示设备、用于驱动显示设备的方法及电子装置中,可以使用开关晶体管和开关元件在阈值校正处理之前进入导通状态以将预定电压写入驱动晶体管的源电极的配置。此外,可以使用开关元件在写入预定电压和初始化电压之后,进入非导通状态以执行阈值校正处理的配置。

此外,在本公开内容的具有上述优选配置的显示设备、用于驱动显示设备的方法及电子装置中,可以使用像素电路具有迁移率校正处理的功能的配置。迁移率校正处理的功能是通过对驱动晶体管的栅电极和源电极之间的电位差施加对应于驱动晶体管中流动的电流的校正量的负反馈来校正驱动晶体管的迁移率的功能。

替换地,在本公开内容的具有上述优选配置的显示设备、用于驱动显示设备的方法及电子装置中,可以使用其中在与向像素电路供给固定电压的配线重叠的状态下设置共用线的配置。可以使用其中供给固定电压的配线是向驱动晶体管供给驱动电流的电源线,或者是向驱动晶体管施加背栅电压的配线的配置。

此外,在本公开内容的具有上述优选配置的显示设备、用于驱动显示设备的方法及电子装置中,可以使用其中共用线的寄生电容器增加整个像素电路的电容值,并且优选地补偿光发光单元的等效电容器的电容值的不足的配置。另外,共用线的寄生电容器的电容值可以大于保持电容器的寄生电容器的电容值。

替换地,在本公开内容的具有上述优选配置的显示设备、用于驱动显示设备的方法及电子装置中,可以使用其中设置有驱动写入晶体管的写入扫描单元和驱动开关晶体管的控制扫描单元的配置。在该情况下,优选的是,写入扫描单元和控制扫描单元设置在相对于像素阵列单元同一侧的外围电路区域中。

<作为本公开内容的前提的显示设备>

[系统配置]

图1是示出了作为本公开内容的前提的有源矩阵有机EL显示设备的基本配置的概述的系统配置图。

有源矩阵显示设备是其中通过与发光单元设置在相同的像素中的有源元件,例如绝缘栅场效应晶体管来执行发光单元(发光元件)的驱动的显示设备。通常,薄膜晶体管(TFT)可以用作绝缘栅场效应晶体管。

这里,以有源矩阵有机EL显示设备使用有机EL元件作为单位像素(像素电路)的发光单元(发光元件)的情况为例进行说明。有机EL元件是电流驱动的电光元件,该电光元件的发光亮度根据流过设备的电流的值改变。在下文中,“单位像素/像素电路”在一些情况下简述为“像素”。薄膜晶体管不仅用于控制像素而且用于控制下文将描述的外围电路。

如图1所示,作为本公开内容的前提的有源矩阵有机EL显示设备10被配置为包括:被构成使得多个单位像素20以矩阵形式(矩阵态)二维地布置的像素阵列单元30,以及布置在像素阵列单元30的外围区域中并驱动像素20的驱动单元(外围电路)。驱动单元由例如写入扫描单元40、电源扫描单元50和信号输出单元60构成,并驱动像素阵列单元30的像素20。

在这个实例中,写入扫描单元40、电源扫描单元50、及信号输出单元60作为像素阵列单元30的外围电路与像素阵列单元30安装在相同的基板上,即,显示面板70上。然而,还可采用其中在显示面板70外设置写入扫描单元40、电源扫描单元50和信号输出单元60的其中一些或全部的配置。此外,使用写入扫描单元40和电源扫描单元50两者布置在像素阵列单元30的一侧上的配置,或者可以使用写入扫描单元40和电源扫描单元50布置为像素阵列单元30插入其间的配置。作为显示面板70的基板,可以使用诸如玻璃基板的透明绝缘基板,或者可以使用诸如硅基板的半导体基板。

这里,当有机EL显示设备10执行彩色显示时,在形成彩色图像时用作单元的一个像素(单位像素)由多个颜色的子像素构成。在这种情况下,子像素中的每一个对应于图1的像素20。更具体地,在执行彩色显示的显示设备中,一个像素由例如包括发射红(R)光的子像素、发射绿(G)光的子像素和发射蓝(B)光的子像素的三个子像素构成。

然而,一个像素不限于具有包括RGB的三原色的子像素的组合,并且还可以向具有三原色的子像素添加具有一种或多种颜色的子像素以形成一个像素。更具体地,可以通过添加发射白(W)光的子像素来形成一个像素以增加亮度,或者通过添加发射互补色光的至少一个子像素来形成一个像素以扩大彩色再现范围。

在像素阵列单元30中,扫描线31(311至31m)和电源线32(321至32m)在m行n列的像素20的阵列中在行方向(像素行的像素阵列方向或者水平方向)上针对每个像素行布线。此外,信号线33(331至33n)在m行n列的像素20的阵列中在列方向(像素列的像素阵列方向或垂直方向)上对每个像素列布线。

扫描线311至31m连接至写入扫描单元40的对应行的各输出端。电源线321到32m连接至电源扫描单元50的对应行的各个输出端。信号线331至33n连接至信号输出单元60的对应列的输出端。

写入扫描单元40由移位寄存器电路等构成。在将视频信号的信号电压写入像素阵列单元30的每个像素20上时,写入扫描单元40执行所谓的线序扫描(线顺次扫描),其中通过顺次将写入扫描信号WS(WS1至WSm)供给至扫描线31(311至31m),以行为单位顺次扫描像素阵列单元30的每个像素20。

电源扫描单元50如同写入扫描单元40,由移位寄存器电路等构成。电源扫描单元50与由写入扫描单元40执行的线序扫描同步,将能够在第一电源电压Vccp和低于第一电源电压Vccp的第二电源电压Vini之间切换的电源电压DS(DS1至DSm)供给至电源线32(321至32m)。如下所述,通过电源电压DS在Vccp和Vini之间的切换来控制像素20的发光和非发光(闭光)。

信号输出单元60选择性地输出从信号供给源(未示出)供给的基于亮度信息的视频信号的信号电压(其在下文中简称为“信号电压”)Vsig和参考电压Vofs。这里,参考电压Vofs是用作视频信号的信号电压Vsig的参考的电压(例如,等于视频信号的黑电平的电压),并且在稍后描述的阈值校正处理中使用。

从信号输出单元60输出的信号电压Vsig和参考电压Vofs以通过写入扫描单元40执行扫描所选择出的像素行为单位,经由信号线33(331至33n)写入像素阵列单元30的每个像素20中。换言之,信号输出单元60采用以行(线)为单位写入信号电压Vsig的线序写入的驱动形式。

[像素电路]

图2为示出了单位像素(像素电路)20的详细电路配置的实例的电路图。像素20的发光单元由作为电流驱动电光元件的实例的有机EL元件21构成,电流驱动电光元件的发光亮度根据流过该设备的电流的值而变化。

如图2所示,像素20包括有机EL元件21和通过将电流施加至有机EL元件21驱动有机EL元件21的驱动电路。有机EL元件21的阴极连接至对所有像素20共同布线的共用电源线34。

驱动有机EL元件21的驱动电路具有包括驱动晶体管22、写入晶体管23、保持电容器24、及辅助电容器25(即,两个晶体管(Tr)和两个电容元件(C))的2Tr2C电路配置。在此,N沟道型薄膜晶体管(TFT)用作驱动晶体管22和写入晶体管23。在此,这里提到的驱动晶体管22和写入晶体管23的导电型组合仅是示例,但是本公开内容不限于该组合。

驱动晶体管22的一个电极(源电极或漏电极)连接到各个电源线32(321至32m),其另一个电极(源电极或漏电极)连接到有机EL元件21的阳极。写入晶体管23的一个电极(源电极或漏电极)连接至各个信号线33(331到33n),并且其另一电极(源电极或漏电极)连接至驱动晶体管22的栅电极。另外,写入晶体管23的栅电极连接至各个扫描线31(311至31m)。

关于驱动晶体管22和写入晶体管23,一个电极是指与一个源或漏区域电连接的金属线,并且另一电极是指与另一源或漏区域电连接的金属线。另外,根据一个电极与另一电极之间的电位关系,一个电极可以是源电极或者漏电极,并且另一电极可以是漏电极或者源电极。

保持电容器24的一个电极连接至驱动晶体管22的栅电极,并且其另一电极连接至驱动晶体管22的另一电极和有机EL元件21的阳极。辅助电容器25的一个电极连接至有机EL元件21的阳极并且其另一电极连接至有机EL元件21的阴极。即,辅助电容器25并联连接至有机EL元件21。

在上述配置中,写入晶体管23进入导通状态,其中,从写入扫描单元40通过扫描线31施加至其栅电极的高压的状态响应于写入扫描信号WS变为有效状态。因此,写入晶体管23在不同时间点对从信号输出单元60通过信号线33供给的根据亮度信息的视频信号的信号电压Vsig或者参考电压Vofs执行采样并且将电压写入像素20。由写入晶体管23写入的信号电压Vsig或者参考电压Vofs通过保持电容器24保持。

当电源线32(321至32m)的电源电压DS变为第一电源电压Vccp时,驱动晶体管22在饱和区域操作,其一个电极用作漏电极并且另一电极用作源电极。因此,驱动晶体管22从电源线32接收电流供给并且然后通过电流驱动来驱动有机EL元件21发光。更具体地,驱动晶体管22根据保持电容器24中保持的信号电压Vsig的电压值将电流值的驱动电流供给至有机EL元件21,以使用电流驱动有机EL元件21发光。

此外,当电源电压DS从第一电源电压Vccp切换到第二电源电压Vini时,驱动晶体管22操作为开关晶体管,其一个电极用作源电极,其另一电极用作漏电极。因此,驱动晶体管22停止向有机EL元件21供给驱动电流,从而将有机EL元件21设定为非发光状态。换句话说,驱动晶体管22还具有控制有机EL元件21的发光和非发光的晶体管的功能。

通过驱动晶体管22的开关操作,可以设定有机EL元件21处于非发光状态的周期(非发光周期)并且控制有机EL元件21的发光周期与非发光周期的比率(占空比)。通过占空比的控制,可以在一个显示帧周期内减少由像素的发光引起的余像和模糊,特别是使动态图像的质量水平更好。

在通过电源线32从电源扫描单元50选择性地供给的第一电源电压Vccp和第二电源电压Vini中,第一电源电压Vccp是向驱动晶体管22供给驱动有机EL元件21发光的驱动电流的电源电压。另外,第二电源电压Vini是用于向有机EL元件21施加反向偏压的电源电压。第二电源电压Vini设定为低于参考电压Vofs的电压,例如,当驱动晶体管22的阈值电压设定为Vth时,第二电源电压Vini设定为低于Vofs-Vth的电压,且优选为远低于Vofs-Vth的电压。

像素阵列单元30的每个像素20具有校正由驱动晶体管22的特性变化引起的驱动电流的变化的功能。这里,作为驱动晶体管22的特性,例如,举例说明驱动晶体管22的阈值电压Vth,和构成驱动晶体管22的沟道的半导体薄膜的迁移率u(以下简称为“驱动晶体管22“的迁移率u”)。

通过将驱动晶体管22的栅电压Vg初始化为参考电压Vofs来执行由于阈值电压Vth的变化引起的驱动电流的变化的校正(其将在下文中描述为“阈值校正”)。具体而言,执行将驱动晶体管22的栅电压Vg的初始化电压(参考电压Vofs)设定为参考,并将驱动晶体管22的源电压Vs朝着通过从初始化电压(参考电压Vofs)减去驱动晶体管22的阈值电压Vth获得的电位改变的操作。当该操作进行时,驱动晶体管22的栅源电压Vgs很快收缩到驱动晶体管22的阈值电压Vth。等于阈值电压Vth的电压保持在保持电容器24中。通过将等于阈值电压Vth的电压保持在保持电容器24中,可以在驱动晶体管22以视频信号的信号电压Vsig驱动时抑制流过驱动晶体管22的漏源电流Ids对阈值电压Vth的依赖性。

通过在写入晶体管23进入导通状态并且写入视频信号的信号电压Vsig的状态下将电流通过驱动晶体管22流到保持电容器24来执行由于迁移率u的变化而引起的驱动电流的变化的校正(以下称为“迁移率校正”)。换句话说,通过向保持电容器24施加根据流过驱动晶体管22的电流Ids的反馈量(校正量)的负反馈来进行校正。当通过阈值的校正来写入视频信号时,漏源电流Ids对阈值电压Vth的依赖性消失,并且漏源电流Ids取决于驱动晶体管22的迁移率u。因此,通过向驱动晶体管22的漏源电压Vds施加根据流过驱动晶体管22的电流Ids的反馈量的负反馈,可以抑制流过驱动晶体管22的漏源电流Ids对迁移率u的依赖性。

[理想状态的基本电路配置]

图3是示出了具有上述配置的有机EL显示设备10在理想状态下的基本电路操作的时序波形图。在图3的时序波形图中,示出了扫描线31的电压(写入扫描信号)WS、电源线32的电压(电源电压)DS、信号线33的电压(Vsig/Vofs)和驱动晶体管22的栅电压Vg和源电压Vs的相应变化。

由于写入晶体管23是N沟道型,所以每个写入扫描信号WS的高电压状态为有效状态,其低电压状态为非有效状态。此外,写入晶体管23在写入扫描信号WS的有效状态下进入导通状态,在非有效状态下进入非导通状态。

在图3的时序波形图中,从时间点t11到时间点t19的周期是信号线33的电压的切换循环,即,视频信号的参考电压Vofs和信号电压Vsig的切换循环,并且信号电压Vsig和参考电压Vofs的切换在1个水平周期(1H)内进行。

在时间点t12之前的时间对应于先前显示帧中的有机EL元件21的发光周期。当时间达到时间点t12时,开始线序扫描中的新显示帧(当前显示帧)的非发光周期。此外,写入扫描信号WS进入有效状态的时间点t13至时间点t15的周期是写入晶体管23将参考电压Vofs写入像素20的写入周期。此外,从每个电源线32的电压DS从第二电源电压Vini切换到第一电源电压Vccp的时间点t14到写入扫描信号WS转变到非有效状态的时间点t15的周期是用于校正由驱动晶体管22的阈值Vth的变化引起的驱动电流的变化的阈值校正周期。

此外,在从时间点t16至时间点t19的周期期间,信号线33的电压变为视频信号的信号电压Vsig。另外,在从时间点t17至时间点t18的周期期间,写入扫描信号WS再次进入有效状态,写入晶体管23进入导通状态。因此,视频信号的信号电压Vsig通过写入晶体管23写入像素20,并且执行校正由驱动晶体管22的迁移率u的变化所引起的驱动电流的变化的迁移率校正处理。即,从时间点t17至时间点t18的周期是信号电压Vsig的写入和迁移率校正周期。然后,当时间达到时间点t18时,当前帧的发光周期开始。

在图3的时序波形图中,Vcath是有机EL元件21的阴极电压。此外,Vthel是有机EL元件21的阈值电压。

[迁移率校正时间的缩短]

在上述有机EL显示设备10中,通过驱动晶体管22的电流供给能力与连接到驱动晶体管22的源电极的像素电容器的电容值之间的关系确定迁移率校正操作下的驱动晶体管22的源电压的变化。具体地,如下式(1)给出了迁移率校正操作之后的驱动晶体管22的源电压V。

这里,Vsig表示视频信号的信号电压,Vth表示驱动晶体管22的阈值电压,Vs表示迁移率校正操作之前的驱动晶体管22的源电压,t表示迁移率校正时间,及β表示驱动晶体管22的电流供给能力。此外,C表示像素电容器的电容值。此外,当保持电容器24的电容值为Cs时,有机EL元件21的等效电容器的电容值为Coled,并且辅助电容器25的电容值为Csub,C=Cs+Coled+Csub。此外,驱动晶体管22的电流供给能力β以表达式β=u×Cox×(W/L)给出。在此,u表示形成驱动晶体管22的沟道的半导体膜的迁移率,Cox表示驱动晶体管22的每单位面积的栅电容,W表示沟道宽度,并且L表示沟道长度。

从表达式(1)可以理解,随着驱动晶体管22的电流供给能力β增加和像素电容器的电容值C减小,驱动晶体管22的源电压的上升(Vs→V)在相同的迁移率校正时间t处变大。

即,在驱动晶体管22的电流供给能力β大且像素电容器的电容值C小的情况下,如图4A所示,在迁移率校正操作下的驱动晶体管22的源电压Vs的增加速度快,因此在写入信号电压Vsig期间,源电压Vs可以达到Vcath+Vthel的电压值。此外,由于在驱动晶体管22的源电压Vs达到Vcath+Vthel的电压值的时刻,电流开始在有机EL元件21中流动,所以迁移率校正不适当地执行,或者有机EL元件21错误地发光,这成为均匀性劣化的因素。

因此,如图4B所示,考虑用于缩短迁移率校正时间(信号写入和迁移率校正周期),并且在电流开始在有机EL元件21中流动之前,即在有机EL元件21导通之前终止迁移率校正操作的驱动方法。迁移率校正时间由图3的时序波形图中的写入扫描信号WS的第二脉冲的迁移率校正脉冲的脉冲宽度确定。因此,可以通过缩短迁移率校正脉冲的脉冲宽度来缩短迁移率校正时间。此外,根据该驱动方法,能够抑制由有机EL元件21在迁移率校正周期期间的导通导致的均匀性的劣化。

然而,为了实现在上述驱动之前,即在有机EL元件21导通之前终止迁移率校正操作的驱动,需要提供一种用于产生窄(短)脉冲宽度的迁移率校正脉冲的电路。通常,将大约几个100纳秒的脉冲宽度的脉冲信号输入至显示面板70,并且基于脉冲信号在显示面板70中执行包括迁移率校正脉冲的写入扫描信号WS的生成。在这样的环境下,为了缩短迁移率校正脉冲的脉冲宽度,具体地,为了生成大约几纳秒的脉冲宽度的迁移率校正脉冲,必须在显示面板70上形成脉冲宽度调整电路。

[脉冲宽度调整电路]

图5示出了像素阵列单元30的外围电路中的脉冲宽度调整电路的配置实例。图5示出像素阵列单元30和作为其一个外围电路的写入扫描单元40。

写入扫描单元40例如由移位寄存器电路配置,并且基于通过输入端71和72从显示面板70的外部输入的交叉脉冲(cross pulse)WSCK和起始脉冲WSST,从各个移位级输出移位信号WSSR1至WSSRm。移位信号WSSR1至WSSRm通过对每个像素行设置的开关电路411至41m供给至像素阵列单元30的各个像素行,作为包括迁移率校正脉冲的写入扫描信号WS1至SWm

此外,使能信号WSEN1和WSEN2通过输入端子73和74输入至显示面板70上的外围电路。使能信号WSEN1和WSEN2的脉冲宽度约为几百纳秒。使能信号WSEN1和WSEN2通过水平(电平)移位(L/S)电路75和76供给至脉冲宽度调整电路80。脉冲宽度调整电路80通过延迟电路单元81和门电路单元82配置。

延迟电路单元81是用于确定迁移率校正脉冲的脉冲宽度的电路部分,并且具有多个反相电路串联连接的配置。门电路单元82由NAND电路821、反相电路822、NOR电路823、及反相电路824配置。NAND电路821将延迟电路单元81的输入信号和输出信号接收为两个输入。NAND电路821的输出信号通过反相电路822成为NOR电路823的一个输入信号A。输入信号A的脉冲宽度约为几纳秒,并且成为迁移率校正脉冲的脉冲宽度。

NOR电路823将穿过水平移位电路76的使能信号WSEN2接收为另一输入信号。NOR电路823的输出信号通过反相电路824供给至缓冲电路83。缓冲电路83具有多个反相电路串联连接的配置。缓冲电路83的输出信号B供给至开关电路411至41m

图6示出图5中的各个单元的信号的波形。具体地,图6示出交叉脉冲WSCK、起始脉冲WSST、使能信号WSEN1和WSEN2、NOR电路823的一个输入信号A、及缓冲电路83的输出信号B的各自的波形。图6进一步示出对应于写入扫描单元40的四个像素行的移位信号WSSR1、WSSR2、WSSR3及WSSR4和对应于四个像素行的写入扫描信号WS1、WS2、WS3、及WS4的各自的波形。

如上所述,为了缩短迁移率校正脉冲的脉冲宽度,必须在显示面板70上形成具有以上提及的配置的脉冲宽度调整电路80。此外,另外在写入扫描信号WS输出至像素阵列单元30的各个像素20时,必须增加开关电路411至41m的元件尺寸以避免脉冲延迟。如果增加元件尺寸,附接至与开关电路411至41m中的每一个的漏电极(源电极)连接的配线的寄生电容增加,并且因此,必须增加缓冲电路83的元件尺寸。

以这种方法,为了缩短迁移率校正脉冲的脉冲宽度,必须在显示面板70上形成脉冲宽度调整电路80或者增加缓冲电路83的元件尺寸,使得像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸增加。因此,其中外围电路布置在显示面板70上的像素阵列单元30的外围电路区域的面积,即,框架区域的面积增加。此外,当采用其中诸如硅基板的半导体基板用作显示面板70的基板的配置时,产量(理论产量)降低,这导致显示设备的成本增加。<根据本公开内容的实施方式的显示设备>

根据本公开内容的实施方式的有源矩阵型有机EL显示设备在没有缩短迁移率校正的驱动脉冲,即,迁移率校正脉冲的脉冲宽度的情况下,实现迁移率校正周期的进一步缩短。具体地,对于像素阵列单元30的每个像素列,沿着像素列设置(布线)共用线。在沿着像素列布线的共用线中,对于每个像素列,通常存在电容值大于每个微细像素电路中形成的像素电容器的电容值的寄生电容器。

另一方面,在像素(像素电路)20中的每一个中设置选择性地连接共用线至驱动晶体管22的源电极的开关晶体管。在开关晶体管进入导通状态时,共用线的寄生电容器添加至驱动晶体管22的源电极,并且因此,先前表达式(1)中的像素电容器C的电容值增加。此外,随着像素电容器C的电容值增加,可以缩短由电容值确定的校正周期,更具体地,迁移率校正周期。

即,因为可以通过使用共用线的寄生电容器作为像素电容器C来增加像素电容器C的电容值,即使迁移率校正脉冲的脉冲宽度未变窄,也可以缩短迁移率校正周期。迁移率校正脉冲的脉冲宽度不需要变窄的事实是指用于缩短迁移率校正脉冲的脉冲宽度的脉冲宽度调整电路80(参见图5)不需要形成在显示面板70上。因此,可以在不增加像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸的情况下缩短迁移率校正周期。此外,由于迁移率校正周期的缩短,能够抑制由有机EL元件21在迁移率校正周期期间的导通而导致的一样性的劣化。

另外,因为可以减小像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸,所以与迁移率校正脉冲的脉冲宽度缩短的情况相比较,可以使显示面板70的框架变窄,并且因此可以减小显示面板70的尺寸。此外,当采用其中使用诸如硅基板的半导体基板作为显示面板70的基板的配置时,期望提高产量,因此可以有助于显示设备的成本降低。

本公开内容的上述技术不仅可以应用于通过N沟道型晶体管形成形成像素(像素电路)20的晶体管的情况,而且还可以应用于通过P沟道型晶体管形成晶体管的情况。在下文中,将通过N沟道型晶体管形成的像素电路描述为根据实例1的像素电路,并且将通过P沟道型晶体管形成的像素电路描述为根据实例2的像素电路。从以下的说明显而易见,根据实例1的像素电路具有像素电路的组件的数目小于根据实例2的像素电路的组件的数目的优点。

在下面将要描述的各个实例中,将作为实例来描述诸如硅基板的半导体基板用作显示面板70的基板的情况,但本发明不限于此。即,诸如硅基板的半导体基板可以用作显示面板70的基板,并且还可以使用诸如玻璃基板的透明的绝缘基板。

[实例1]

图7是示出了包括根据实例1的像素电路的有机EL显示设备的配置的概述的系统配置图。

如图7中所示,根据实例1的像素电路20A被配置为除了有机EL元件21、驱动晶体管22、写入晶体管23、保持电容器24、及辅助电容器25之外还包括开关晶体管26。驱动晶体管22、写入晶体管23、及开关晶体管26通过N沟道型MOS晶体管形成。

辅助电容器25是用于支持有机EL元件21的等效电容器的组件,并且不是必需组件。因此,当有机EL元件21的等效电容器可以得到充分保障时,还可以使用去除辅助电容器25的电路配置。

具有这种配置的像素电路20A二维地布置成矩阵形式以形成像素阵列单元30。相对于像素电路20A的矩阵排列,各个共用线351至35n(这些在以下统称为“共用线35”)沿像素列针对每个像素列布线。

在像素电路20A中,开关晶体管26连接在驱动晶体管22的源电极与共用线35之间。此外,开关晶体管26的栅电极连接到针对每个像素行沿着像素行布线的各个控制线361至36m(这些在以下可统称为“控制线36”)。

包括根据实例1的像素电路20A的有机EL显示设备10除了写入扫描单元40和信号输出单元60之外还包括控制扫描单元90作为像素阵列单元30的外围电路。例如,控制扫描单元90设置在相对于像素阵列单元30与写入扫描单元40位于同一侧的外围电路区域(框架区域)中。更具体地,控制扫描单元90设置在像素阵列30的横向(行方向)的一侧上的外围电路区域中。可以采用其中写入扫描单元40和控制扫描单元90布置在像素阵列单元30的横向上的两个外围电路区域中,并且其间插入像素阵列单元30的配置。

控制线361至36m中的每一个的一个端子连接至控制扫描单元90的相应行的输出端子。控制扫描单元90由移位寄存器电路等配置,与写入扫描单元40相似。控制扫描单元90与写入扫描单元40执行的线序扫描同步输出在从阈值校正处理开始之前的时间到迁移率校正处理终止之后的时间的周期上处于有效状态的控制信号AZ1至AZm(以下将这些统称为“控制信号AZ”)。

对于每个像素行,控制信号AZ通过沿着像素行布线的控制线361至36m(以下可将这些称为“控制线36”)中的每一个施加至开关晶体管26的栅电极。在像素电路20A中,开关晶体管26响应于通过控制线36施加至栅电极的控制信号AZ而进入导通状态,从而选择性地连接驱动晶体管22的源电极和共用线35。

包括根据实例1的像素电路20A的有机EL显示设备10除了写入扫描单元40、信号输出单元60和控制扫描单元90之外还包括复位控制单元100作为像素阵列单元30的外围电路。另一方面,在像素阵列单元30的外围电路区域(框架区域)中,开关元件1011至101n(以下可将这些称为“开关元件101”)中的每个连接至共用线351至35n中的每一个的一个端子。

例如,开关元件1011至101n由N沟道型MOS晶体管配置,并且其各个栅电极共同连接至复位线102。复位线102的一个端子连接至复位控制单元100的输出端子。复位控制单元100以1H的循环(1个水平周期)向复位线102输出处于有效状态的复位信号RS。响应于通过复位线102施加到其栅电极的复位信号RS,开关元件1011至101n进入导通状态,从而将预定电压选择性地施加至共用线351至35n。预定电压是当准备阈值校正处理时施加到驱动晶体管22的源电极的电压,即第二电源电压Vini

在具有这种配置的根据实例1的像素电路20A中,驱动晶体管22的漏电极连接到第一电源电压Vccp的固定电源。即,在根据实例1的像素电路20A中,像素电源可以是与图2所示的像素电路20的电源电压DS不同的固定电源(直流电源)。

此外,由于显示面板70的基板由诸如硅基板的半导体基板形成,所以驱动晶体管22、写入晶体管23和开关晶体管26被配置为具有源极、栅极、漏极和背栅极的四个端子。此外,由于驱动晶体管22、写入晶体管23和开关晶体管26由N沟道型MOS晶体管配置,所以背栅极固定在预定电位,具体地,在0[V]处。具体地,通过背栅线371至37m(以下可将这些称为“背栅线37”)中的每个将0[V]施加到写入晶体管23的背栅极。此外,驱动晶体管22的背栅极连接到驱动晶体管22的源电极。

如上所述,包括根据实例1的像素电路20A的有机EL显示设备10被配置有共用线35,各个共用线35沿着像素列为每个像素列布线,并且通过用于每个像素的开关晶体管26选择性地连接到驱动晶体管22的源电极。此外,共用线35通过在像素阵列单元30的区域外部(即,外围电路区域)的开关元件100选择性地连接到预定电压的电源线,具体地,第二电源电压Vini

这里,共用线35中的每一个具有形成在共用线35与共用线35的外围布局(peripheral layout)之间的寄生电容器Cp。具体地,共用线35设置为与供给固定电压至像素电路20A的配线重叠(交叉)的状态,因此,在共用线35与配线等的布局之间形成寄生电容器Cp。作为供给固定电压的配线的实例,可以使用向驱动晶体管22供给驱动电流的电源线(电源电压Vccp的固定电源和驱动晶体管22的漏电极之间的配线)、向写入晶体管23施加背栅电压的背栅线37等。

很明显,共用线35的寄生电容器Cp的电容值比由每个微细像素电路20A单独形成的像素电容器的电容值C(=Cs+Coled+Csub)大得多。此外,因为开关晶体管26进入导通状态,并且共用线35与驱动晶体管22的源电极连接,所以寄生电容器Cp的电容值与像素电容的电容值C相结合。因此,共用线35的寄生电容器Cp增加了像素电路20A的整体电容值(即,像素电容器的电容值C),并且补偿有机EL元件21的等效电容器的电容值Coled的不足。

以这种方式,通过在迁移率校正操作中使用每个像素电路20A中的寄生电容器Cp的电容值,可以增加电容值C(=Cs+Coled+Csub+Cp)与驱动晶体管22的电流供给能力β的百分比。因此,可以在迁移率校正操作中延迟驱动晶体管22的源电压Vs的上升速度,因此即使不制备窄脉冲宽度的迁移率校正脉冲,也可以进一步缩短迁移率校正周期。

(电路操作)

接下来,将参考图8的时序波形图描述包括根据实例1的像素电路20A的有机EL显示设备10的电路操作。图8的时序波形图示出了复位线102的电压(复位信号)RS、扫描线31的电压(写入扫描信号)WS、控制线36的电压(控制信号)AZ、信号线33的电压(Vsig/Vofs)以及驱动晶体管22的栅电压Vg和源电压Vs的波形变化。

由于写入晶体管23、开关晶体管26和开关元件11由N沟道型晶体管构成,所以写入扫描信号WS、控制信号AZ和复位信号RS的高电压状态是有效状态,其低电压状态是非有效状态。此外,写入晶体管23在写入扫描信号WS的有效状态下进入导通状态,并且在其非有效状态下进入非导通状态。开关晶体管26在控制信号AZ的有效状态下进入导通状态,并且在其非有效状态下进入非导通状态。另外,开关元件101在复位信号RS的有效状态下进入导通状态,并且在其非有效状态下进入非导通状态。

当写入信号WS在信号线33的电压从有机EL元件21的发光状态变为参考电压Vofs的状态下,在时间点t21进入有效状态时,写入晶体管23进入导通状态。因此,由于参考电压Vofs写入驱动晶体管22的栅电极,所以停止从驱动晶体管22向有机EL元件21供给驱动电流。结果,有机EL元件21进入消光状态。

然后,当复位信号RS在时间点t22进入有效状态时,开关元件10进入导通状态,并且第二电源电压Vini写入共用线35,从而复位共用线35的电位。随后,随着控制信号AZ在时间点t23进入有效状态,开关晶体管26进入导通状态。因此,第二电源电压Vini通过开关晶体管26从共用线35写入驱动晶体管22的源电极,从而开始阈值校正操作的准备。

然后,在写入扫描信号WS在时间点t24进入有效状态之后,当复位信号RS在时间点t25进入非有效状态时,在控制信号AZ处于有效状态的同时,即,在开关晶体管26处于导通状态的同时,阈值校正处理开始。此外,在控制信号AZ的有效周期期间,信号线33的电压在时间点t25从参考电压Vofs切换到视频信号的信号电压Vsig

此后,当写入扫描信号WS在控制信号AZ处于有效状态的同时,在时间点t27再次进入有效状态,写入晶体管23进入导通状态。因此,通过写入晶体管23将视频信号的信号电压Vsig写入像素电路20A,并且执行校正由驱动晶体管22的迁移率u的变化引起的驱动电流的变化的迁移率校正处理。此外,迁移率校正处理在写入扫描信号WS进入非有效状态的时间点t28终止。

即,从时间点t27至时间点t28的周期变为信号电压Vsig的写入和迁移率校正周期。此外,在时间点t28,在保持电容器24的保持电压维持在恒定水平的状态下,执行用于提高驱动晶体管22的栅电压Vg和源电压Vs的所谓的自举操作,从而转变为发光操作。

从上述电路操作明显的是,在1H周期期间执行阈值校正处理和迁移率校正处理。该电路操作的特征在于,在开关晶体管26处于导通状态时,即在使用共用线35的寄生电容器Cp的同时执行迁移率校正处理。通过使用该电路操作,由于电流相对于驱动晶体管22的电流供给能力β在大电容(=Cs+Coled+Csub+Cp)中流动,所以鉴于上述表达式(1),可以延迟迁移率校正的处理速度(即,延长迁移率校正时间)。

因此,可以获得以下效果。即,由于不需要准备用于迁移率校正的窄脉冲宽度的迁移率校正脉冲,并且不需要在显示面板70上形成生成迁移率校正脉冲的脉冲宽度调整电路80(参见图5),可以适当地执行迁移率校正操作而不增加像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸。

换句话说,与在显示面板70上形成脉冲宽度调整电路80的情况相比,可以缩短迁移率校正周期,同时减小像素阵列30的外围电路的电路尺寸。此外,通过减小外围电路的电路尺寸,可以使显示面板70的框架变窄。因此,可以减小显示面板70的尺寸。另外,通过缩短迁移率校正周期,可以抑制在迁移率校正周期期间由于有机EL元件21的导通导致的一样性的劣化。

此外,在根据实例1的像素电路20A中,通过共用线35和开关晶体管26执行在阈值校正操作之前将驱动晶体管22的源电压Vs设置为第二电源电压Vini的操作。因此,可以将向驱动晶体管22供给驱动电流的电源设定为第一电源电压Vccp的固定电源,从而简化电源单元,并且因此可以减小像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸。

在图2所示的像素电路20的情况下,通过将供给驱动电流至驱动晶体管22的电源设定为电源电压DS(Vccp/Vini)的可变电源,源电压Vs通过驱动晶体管22被设定为第二电源电压Vini。以这种方式,如果将电源设定为能够在第一电源电压Vccp和第二电源电压Vini之间切换的可变电源,则必须在电源扫描单元50(参见图1)的输出级中为每行提供大电路尺寸的缓冲电路,因此像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸变大。

另一方面,在根据实例1的像素电路20A中,由于不需要提供每行需要的大电路尺寸的缓冲电路的电源扫描单元50,所以可以减小像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸。在此,当采用其中使用诸如硅基板的半导体基板作为显示面板70的基板的配置时,期望提高产量,因此可以有助于显示设备的成本降低。

此外,由于随着迁移率校正的处理速度降低,最佳校正裕度增加,因此可有助于提高均匀性。此外,在信号写入期间,由于将共用线35的大寄生电容器Cp填加到驱动晶体管22的源电极上,所以可以抑制写入视频信号的信号电压Vsig时的源电压Vs的增加。因此,信号电压Vsig的写入增益G增加,因此可以实现降低视频信号的信号电压Vsig的振幅,并有助于低功耗。

这里,写入增益G是保持电容器24的保持电压Vgs对视频信号的信号电压Vsig的比率,并且如以下表达式(2)所给出的。

在此,Cgs表示驱动晶体管22的源电极与栅电极之间的电容器的电容值。

此外,在根据实例1的像素电路20A中,控制扫描单元90设置在相对于像素阵列单元30而言与写入扫描单元40相同侧的外围电路区域中。因此,可以将写入扫描单元40和控制扫描单元90与作为驱动目标的像素电路20A的距离设置为彼此近似相等,从而可以最小化由写入扫描信号WS和控制信号AZ之间的距离之间的差异所引起的时序偏差(timing deviation)。结果,可以更可靠地对作为驱动目标的像素电路20A进行驱动。

[实例2]

图9是示出了包括根据实例2的像素电路的有机EL显示设备的配置的概述的系统配置图。

如图9中所示,根据实例2的像素电路20B被配置为除了有机EL元件21、驱动晶体管22、写入晶体管23和保持电容器24以外还包括第一开关晶体管26和第二开关晶体管27以及电流控制晶体管28。驱动晶体管22、写入晶体管23、第一开关晶体管26和第二开关晶体管27以及电流控制晶体管28通过P沟道型MOS晶体管形成。

具有这种配置的像素电路20B二维地布置成矩阵形式以形成像素阵列单元30。在此,为了简化说明,仅示出一个像素电路20B。相对于像素电路20B的矩阵排列,共用线35沿着像素列为每个像素列布线。

包括根据实例2的像素电路20B的有机EL显示设备10除了写入扫描单元40和信号输出单元60之外,还包括第一控制扫描单元90、第二控制扫描单元91、及电流控制扫描单元92作为像素阵列单元30的外围电路。第一控制扫描单元90和第二控制扫描单元91相对于像素阵列单元30设置在与写入扫描单元40相同的一侧的外围电路区域中,更具体地,例如,在像素阵列的横向(行方向)的一侧30的外围电路区域中。

在像素电路20B中,第一开关晶体管26连接在驱动晶体管22的源电极与共用线35之间。此外,第一开关晶体管26的栅电极连接到针对每个像素行沿着像素行布线的第一控制线36。第一控制线36的一个端子连接至第一控制扫描单元90的相应行的输出端子。第一控制扫描单元90由移位寄存器电路等配置,与写入扫描单元40相似。第一控制扫描单元90与写入扫描单元40执行的线序扫描同步输出在从阈值校正处理开始之前的时间到阈值校正处理终止之后的时间的周期内处于有效状态(在这个实例中,低压状态)的第一控制信号AZ1。

第二开关晶体管27连接在驱动晶体管22的漏电极和有机EL元件21的阳极之间的连接节点与低电位侧的电源电压Vcc的电源线之间。此外,第二开关晶体管27的栅电极连接到针对每个像素行沿着像素行布线的第二控制线38。第二控制线38的一个端子连接至第二控制扫描单元91的相应行的输出端子。第二控制扫描单元91由移位寄存器电路等配置,与写入扫描单元40相似。第二控制扫描单元91与写入扫描单元40执行的线序扫描同步输出在从阈值校正处理开始之前的时间到开始发光的时间的周期内处于有效状态的第二控制信号AZ2。

电流控制晶体管28连接在高电位侧的电源电压Vdd的电源线和驱动晶体管22的源电极之间。此外,电流控制晶体管28的栅电极连接到针对每个像素行沿着像素行布线的第三控制线39。第三控制线39的一个端子连接至电流控制扫描单元92的相应行的输出端子。第二控制扫描单元92由移位寄存器电路等配置,与写入扫描单元40相似。电流控制扫描单元92与由写入扫描单元40执行的线序扫描同步,输出在从阈值校正处理开始时的时间到开始发光前的时间的周期内处于非有效状态(在该实例中,高电压状态)并且在除上述时间段以外的时间段处于有效状态的电流控制信号DS。

包括根据实例2的像素电路20B的有机EL显示设备10除了写入扫描单元40、信号输出单元60、第一控制扫描单元90、第二控制扫描单元91、及电流控制扫描单元92之外还包括复位控制单元100作为像素阵列单元30的外围电路。另一方面,在像素阵列单元30的外围电路区域(框架区域)中,开关元件101连接至共用线35的一个端子。

开关元件101例如由P沟道型MOS晶体管配置,并且其栅电极连接至复位线102。复位线102的一个端子连接至复位控制单元100的输出端子。复位控制单元100以1H的循环向复位线102输出处于有效状态的复位信号RS。响应于通过复位线102施加到其栅电极的复位信号RS,开关元件101进入导通状态,从而将预定电压选择性地施加至共用线35。预定电压是当准备阈值校正处理时施加到驱动晶体管22的源电极的电压,即,高压侧的电源电压Vccp

这里,作为示例描述了显示面板70的基板由诸如硅基板的半导体基板配置的情况。因此,驱动晶体管22、写入晶体管23、第一开关晶体管26和第二开关晶体管27以及电流控制晶体管28被配置为具有包括背栅极的四个端子。此外,晶体管22、23、及26至28由P沟道型MOS晶体管构成,因此其背栅极被固定在预定电位,具体地,固定在高电位侧的电源电压Vccp

在图9中,为了简化说明,对于施加到晶体管22、23、26至28中的每一个的每个背栅线,未示出高电位侧的电源电压Vccp,但与实例1的情况相同,共用线35以与背栅线重叠(交叉)的状态设置。

(电路操作)

接下来,将参考图10的时序波形图描述包括根据实例2的像素电路20B的有机EL显示设备10的电路操作。图10的时序波形图示出了信号线33的电压(Vsig/Vofs)、电流控制信号DS、第一控制信号AZ1和第二控制信号AZ2、写入扫描信号WS、复位信号RS和驱动晶体管22的源电压Vs、栅电压Vg、和漏电压Vd中各自的变化。

由于像素电路20B的各晶体管由P沟道型晶体管配置,所以电流控制信号DS、第一控制信号AZ1和第二控制信号AZ2、写入扫描信号WS和复位信号RS中的每一个的低压状态变为有效状态,其高电压状态变为非有效状态。此外,写入晶体管23在写入扫描信号WS的有效状态下进入导通状态,并且在非有效状态下进入非导通状态。第一开关晶体管26和第二开关晶体管27在第一控制信号AZ1和第二控制信号AZ2的有效状态下进入导通状态,并且在非有效状态下进入非导通状态。电流控制晶体管28在电流控制信号DS的有效状态下进入导通状态,并且在其非有效状态下进入非导通状态。此外,开关元件101在复位信号RS的有效状态下进入导通状态,在非有效状态下进入非导通状态。

在图10的时序波形中,从时间点t31到时间点t42的期间为1水平周期(1H)。在信号线33的电压从有机EL元件21的发光状态变为参考电压Vofs的状态下,写入扫描信号WS和第一控制信号AZ1和第二控制信号AZ2在时间点t32进入有效状态,因此写入晶体管23和第一开关晶体管26和第二开关晶体管27进入导通状态。因此,由于参考电压Vofs写入驱动晶体管22的栅电极,所以停止从驱动晶体管22向有机EL元件21供给驱动电流。因此,有机EL元件21进入消光状态。

此外,此时,由于复位信号RS处于有效状态并且开关元件101处于导通状态,因此将电源电压Vccp施加到共用线35。因此,通过第一开关晶体管26将电源电压Vccp写入驱动晶体管22的源电极。此外,通过第二开关晶体管27将电源电压Vss写入驱动晶体管22的漏电极。

然后,当复位信号RS在时间点t33进入有效状态时,开关元件101进入非有效状态,从而释放向共用线35施加电源电压Vccp。此外,从时间点t32到当电流控制信号DS从有效状态过渡至非有效状态时的时间点t34的周期变为有机EL元件21的消光、驱动晶体管22的源电极Vs和漏电极Vd的重置以及阈值校正处理的准备的周期。

然后,当写入扫描信号WS和第一控制信号AZ1和第二控制信号AZ2处于有效状态时,电流控制信号DS在时间点t34进入非有效状态,并且电流控制晶体管28进入非导通状态,从而进入阈值校正周期。阈值校正周期变为从时间t34到当写入扫描信号WS转变为非有效状态时的时间点t35的周期。

然后,信号线33的电压在时间点t36从参考电压Vofs切换为视频信号的信号电压Vsig。随着写入扫描信号WS在时间点t37再次进入有效状态,并且写入晶体管23进入导通状态,信号电压Vsig被导入(写入)到像素电路20B中。此外,从时间点t37到当写入扫描信号WS转变为非有效状态时的时间点t38的周期是信号写入和迁移率校正周期。然后,第一控制信号AZ1在时间点t39转变为非有效状态,然后电流控制信号DS在时间点t40转变为有效状态。

另外,随着第二控制信号AZ2在时间点t41转变为非有效状态,有机EL元件21的发光周期开始。然后,随着复位信号RS在时间点t42进入有效状态,1H的周期终止。即,阈值校正处理和迁移率校正处理在1H的周期期间内执行。

虽然根据上述实例2的像素电路20B具有比根据实例1的像素电路20A更多的组件,但是通过使用包括像素电路20B的有机EL显示设备10,可以获得与包括根据实例1的像素电路20A的有机EL显示设备10的那些相同的效果。即,不需要准备用于迁移率校正的窄脉冲宽度的迁移率校正脉冲,并且不需要在显示面板70上形成生成迁移率校正脉冲的脉冲宽度调整电路80(参见图5)。因此,可以在不增加像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸的情况下缩短迁移率校正周期。

换言之,与在显示面板70上形成脉冲宽度调整电路80的情况相比,可以缩短迁移率校正周期,同时减小像素阵列单元30的外围电路的电路尺寸。此外,通过减小外围电路的电路尺寸,可以使框架变窄,并且因此,使显示面板70最小化。此外,通过缩短迁移率校正周期,可以抑制由有机EL元件21在迁移率校正周期期间的导通而导致的均匀性的劣化。

<电子装置>

根据上述本公开内容的显示设备可以用作所有领域的电子装置中的显示输入到电子装置的视频信号或作为图像或视频在电子装置中生成的视频信号的显示单元(显示设备)的任一种。例如,显示设备可以用作诸如电视机、数码相机、笔记本型个人电脑、诸如移动电话的便携式终端装置、摄像机、及头戴式显示器的电子装置的显示单元的任一种。

这样,在所有领域的电子装置中,通过使用本公开内容的显示设备作为其显示单元,可以获得以下效果。根据本公开内容的技术,可以抑制由于有机EL元件在迁移率校正周期期间导通而导致的均匀性的劣化,并且因此可以提高图像质量。此外,可以制造小尺寸的显示面板,并且因此可以提高合理的产量。因此,可以降低包括显示单元的电子装置的成本。此外,随着显示面板变得更小,可以实现装置(set)的小型化,并且因此可以增加产品(电子装置)的设计自由度。

根据本公开内容的显示设备还具有被配置为密封的模块形式。例如,模块对应于形成为使得诸如透明玻璃的对向单元附接到像素阵列单元的显示模块。在显示模块中,可以提供在外部和像素阵列单元之间输入和输出信号等的电路单元或柔性印刷电路(FPC)。在下文中,作为使用根据本公开内容的显示设备的电子装置的具体实例,举例说明了数码相机和头戴式显示器。在此,这里举例说明的具体实例仅是实例并且本公开内容不限于此。

(具体实例1)

图11是镜头可互换单镜头反光型数码相机的外观图,其中,图11A示出其正视图,并且图11B示出其后视图。例如,镜头可互换单镜头反光型的数码相机包括在相机主体(相机机身)111的右前侧上的可互换成像镜头单元(可互换镜头),并且包括例如左前侧的用于摄影师握持的握持部113。

此外,监视器114设置在相机主体111的背面的大致中央部分处。取景器(目镜窗口)115设置在监视器114上方。摄影师观察取景器115,因此,可以在视觉上识别从成像透镜单元112导引的被摄体的光图像并确定构图。

在具有这种配置的镜头可互换单镜头反光型数码相机中,本公开内容的显示设备可以用作取景器115。即,通过使用本公开内容的显示设备作为取景器115来制造根据本实例的镜头可互换单镜头反光型的数码相机。(具体实例2)

图12是头戴式显示器的外观图。头戴式显示器例如包括在眼镜显示单元211的两侧上的用于安装在用户的头部上的挂耳部212。在头戴式显示器中,本公开内容的显示设备可以用作显示单元211。即,根据该实例的头戴式显示器通过使用本公开内容的显示设备作为显示单元211来制造。

此外,还可以如下配置本技术。

[1]一种显示设备,包括:

像素阵列单元,其中,像素电路以矩阵形式布置,像素电路各自包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由写入晶体管写入的信号电压的保持电容器、和基于由保持电容器保持的信号电压驱动发光单元的驱动晶体管;以及

共用线,沿着像素列对每个像素列布线,

其中,像素电路包括选择性地连接共用线和驱动晶体管的源电极的开关晶体管。

[2]根据[1]所述的显示设备,包括:

开关元件,设置在像素阵列单元的外围电路区域中,并且向共用线选择性地施加预定电压。

[3]根据[2]所述的显示设备,

其中,像素电路具有将驱动晶体管的源电压朝着参考驱动晶体管的栅电压的初始化电压从初始化电压减去驱动晶体管的阈值电压而获得的电压改变的阈值校正处理的功能,预定电压是在准备阈值校正处理时施加于驱动晶体管的源电极的电压。

[4]根据[3]所述的显示设备,

其中,开关晶体管和开关元件在阈值校正处理之前进入导通状态以将预定电压写入驱动晶体管的源电极。

[5]根据[4]所述的显示设备,

其中,开关元件在写入预定电压和初始化电压之后进入非导通状态以执行阈值校正处理。

[6]根据[5]所述的显示设备,

其中,像素电路具有将对应于在驱动晶体管中流动的电流的校正量的负反馈施加到驱动晶体管的栅电极和源电极之间的电位差,以校正驱动晶体管的迁移率的迁移率校正处理(mobility correction process)的功能,以及

阈值校正处理和迁移率校正处理在1个水平周期内执行。

[7]根据[1]至[6]中任一项所述的显示设备,

其中,共用线以共用线与向像素电路供给固定电压的配线重叠的状态设置。

[8]根据[7]所述的显示设备,

其中,供给固定电压的配线是向驱动晶体管供给驱动电流的电源线。

[9]根据[7]或[8]所述的显示设备,

其中,供给固定电压的配线是向驱动晶体管供给背栅电压的配线。

[10]根据[1]至[9]中的任一项所述的显示设备,

其中,共用线的寄生电容器增加整个像素电路的电容值。

[11]根据[10]所述的显示设备,

其中,共用线的寄生电容器补偿了发光单元的等效电容器的电容值的不足。

[12]根据[10]或[11]所述的显示设备,

其中,共用线的寄生电容器的电容值大于保持电容器的寄生电容器的电容值。

[13]根据[1]至[12]中的任一项所述的显示设备,包括:

写入扫描单元,驱动写入晶体管;以及

控制扫描单元,驱动开关晶体管,

其中,写入扫描单元和控制扫描单元相对于像素阵列单元设置在同一侧的外围电路区域中。

[14]一种用于驱动显示设备的方法,显示设备包括:

像素阵列单元,其中,像素电路以矩阵形式布置,像素电路均包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由写入晶体管写入的信号电压的保持电容器、和基于由保持电容器保持的信号电压驱动发光单元的驱动晶体管;以及

共用线,沿着像素列对于每个像素列布线,

其中,在包括选择性地连接共用线和驱动晶体管的源电极的开关晶体管的像素电路中,像素电容器的电容值随着开关晶体管进入导通状态而增加。

[15]一种电子装置,包括:

显示设备,包括:

像素阵列单元,其中,像素电路以矩阵形式布置,像素电路均包括发光单元、写入视频信号的信号电压的写入晶体管、保持由写入晶体管写入的信号电压的保持电容器、和基于由保持电容器保持的信号电压驱动发光单元的驱动晶体管;以及

共用线,沿着像素列对每个像素列布线,

其中,像素电路包括选择性地连接共用线和驱动晶体管的源电极的开关晶体管。

符号说明

10 有机EL显示设备

20,20A,20B 单位像素(像素/像素电路)

21 有机EL元件

22 驱动晶体管

23 写入晶体管

24 保持电容器

25 辅助电容器

26 开关晶体管(第一开关晶体管)

27 第二开关晶体管

28 电流控制晶体管

30 像素阵列单元

31(311至31m) 扫描线

32(321至32m) 电源线

33(331至33n) 信号线

34 共用电源线

35(351至35n) 共用线

36(361至36m) 控制线

37(371至37m) 背栅线

37 第一控制线

38 第二控制线

40 写入扫描单元

50 电源扫描单元

60 信号输出单元

70 显示面板

71至74 输入端子

75,76 水平移位(L/S)电路

80 脉冲宽度调整电路

81 延迟电路单元

82 门电路单元

83 缓冲电路

90 控制扫描单元(第一控制扫描单元)

91 第二控制扫描单元

92 电流控制扫描单元

100 复位控制单元

101(1011至101n) 开关元件

102 复位线

Cp 共用线寄生电容器

再多了解一些
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