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摘要
申请专利号:

CN201280010975.1

申请日:

2012.08.07

公开号:

CN103403787A

公开日:

2013.11.20

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):G09G 3/30变更事项:申请人变更前权利人:松下电器产业株式会社变更后权利人:株式会社日本有机雷特显示器变更事项:地址变更前权利人:日本大阪府变更后权利人:日本东京都登记生效日:20150528|||实质审查的生效IPC(主分类):G09G 3/30申请日:20120807|||公开

IPC分类号:

G09G3/30; G09G3/20

主分类号:

G09G3/30

申请人:

松下电器产业株式会社

发明人:

柘植仁志

地址:

日本大阪府

优先权:

2011.08.09 JP 2011-173509

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司 11021

代理人:

樊建中

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内容摘要

本发明中的像素电路(12)设置有:一方的端子与驱动晶体管(Q20)的栅极连接的第1电容器(C21);连接于第1电容器的另一方的端子与驱动晶体管的源极之间的第2电容器(C22);对第1电容器(C21)与第2电容器(C22)的节点Tp2施加基准电压Vref的第1开关(Q21);向驱动晶体管(Q20)的栅极提供图像信号电压Vsg的第2开关(Q22);向驱动晶体管(Q20)的漏极提供初始化电压Vint的第3开关(Q26);和向驱动晶体管(Q20)的漏极提供使电流发光元件发光的电流的第4开关(Q27)。

权利要求书

权利要求书
1.  一种图像显示装置,其排列有多个具有电流发光元件和向所述电流发光元件流通电流的驱动晶体管的像素电路,其中,所述像素电路设置有:
一方的端子与所述驱动晶体管的栅极连接的第1电容器;
连接于所述第1电容器的另一方的端子与所述驱动晶体管的源极之间的第2电容器;
对所述第1电容器与所述第2电容器的节点施加基准电压的第1开关;
向所述驱动晶体管的栅极提供图像信号电压的第2开关;
向所述驱动晶体管的漏极提供初始化电压的第3开关;和
向所述驱动晶体管的漏极提供使所述电流发光元件发光的电流的第4开关。

2.  根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,
还设置有对所述驱动晶体管的栅极施加所述基准电压的第5开关。

3.  根据权利要求2所述的图像显示装置,其中,
为每个所述电流发光元件独立地设置有所述驱动晶体管、所述第1电容器、所述第2电容器、所述第1开关、所述第2开关、和所述第5开关,
为多个电流发光元件共同地设置有所述第3开关和所述第4开关。

4.  根据权利要求2所述的图像显示装置,其中,
为每个所述电流发光元件独立地设置有所述驱动晶体管、所述第1电容器、所述第2电容器、所述第1开关、所述第2开关和所述第5开关,
为每个由排列在行方向上的电流发光元件构成的电流发光元件行共同地设置有所述第3开关,
为所述电流发光元件行中的多个电流发光元件共同地设置有所述第4开关。

说明书

说明书图像显示装置
技术领域
本发明涉及使用电流发光元件的有源矩阵式图像显示装置。
背景技术
排列有多个自发光的有机电致发光(以下称为“有机EL”。)元件的有机EL显示装置,因其不需要背光且对视场角度没有限制而被作为下一代的图像显示装置得以推进开发。
有机EL元件是通过流过的电流量来控制亮度的电流发光元件。作为驱动有机EL元件的方式,有无源矩阵方式和有源矩阵方式。前者虽然像素电路简单但很难实现大型且高清晰的显示。因此,各像素电路配置有驱动晶体管的有源矩阵式的有机EL显示装置最近几年逐渐成为主流。
一般由使用了多晶硅或非晶硅等的薄膜晶体管来形成驱动晶体管及其周边电路。薄膜晶体管虽然有迁移率低且阈值电压随时间变化大的缺点,但因其易于大型化且价格便宜而适合于大型的有机EL显示装置。另外,也有研究通过像素电路的改进来克服薄膜晶体管的弱点即阈值电压随时间变化这一问题的方法。比如专利文献1中公开了具有补正驱动晶体管的阈值电压的功能的有机EL显示装置及其驱动方法。
阈值电压的补正大致如下所述。对驱动晶体管的栅极-源极间施加超过阈值电压的电压而使电流流过驱动晶体管的同时,对连接在驱动晶体管的栅极-源极间的电容器进行放电。这样一来,在电容器的端子间电压变为等于驱动晶体管的阈值电压的时刻,电流将停止流过驱动晶体管。通过将该电容器的端子间电压叠加于图像信号,可以不依赖于驱动晶体管的阈值电压而实现图像的显示。
在此,如果电容器的端子间电压比阈值电压充分地高,则流过驱动晶体管的电流多,可以快速地进行电容器的放电,但随着电容器的端子间电压接近阈值电压,流过驱动晶体管的电流变少,电容器的放电速度变慢。 为此,需要非常长的时间才能达到电容器的端子间电压等于驱动晶体管的阈值电压。实践中,比如需要10~100μsec。
然而,在专利文献1、2记载的像素电路及其驱动方法中,由于使用提供图像信号的数据线进行阈值电压的补正动作,从而可供写入动作的时间变短,因此难于实现像素数多的大画面的图像显示装置或高清晰的图像显示装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-169145号公报
发明内容
本发明公开一种图像显示装置,所述图像显示装置排列有多个具有电流发光元件和向所述电流发光元件流通电流的驱动晶体管的像素电路。像素电路设置有:一方的端子与驱动晶体管的栅极连接的第1电容器;连接于第1电容器的另一方的端子与驱动晶体管的源极之间的第2电容器;对第1电容器与第2电容器的节点施加基准电压的第1开关;向驱动晶体管的栅极提供图像信号电压的第2开关;向驱动晶体管的漏极提供初始化电压的第3开关;和向驱动晶体管的漏极提供使电流发光元件发光的电流的第4开关。
(发明效果)
根据该结构,能够提供可高速地进行写入动作并可以补正驱动晶体管的阈值电压的图像显示装置。
附图说明
图1是表示实施方式1中的图像显示装置的结构的示意图。
图2是该图像显示装置的像素电路的电路图。
图3A是表示该图像显示装置的动作的时序图。
图3B是表示该图像显示装置的动作的时序图。
图4是表示该图像显示装置的像素电路的动作的时序图。
图5是用于说明该像素电路的初始化期间中的动作的图。
图6是用于说明该像素电路的阈值检测期间中的动作的图。
图7是用于说明该像素电路的写入期间中的动作的图。
图8是用于说明该像素电路的发光期间中的动作的图。
图9是实施方式2中的图像显示装置的像素电路的电路图。
图10是实施方式3中的图像显示装置的像素电路的电路图。
图11是实施方式4中的图像显示装置的像素电路的电路图。
具体实施方式
下面,结合附图对本发明的一个实施方式的图像显示装置予以说明。在此,作为图像显示装置,对使用驱动晶体管使作为电流发光元件之一的有机EL元件发光的有源矩阵式有机EL显示装置进行说明。然而,本发明并不局限于有机EL显示装置。本发明可以适用于所有排列有多个像素电路的有源矩阵式图像显示装置,其中,该像素电路具有利用电流量控制亮度的电流发光元件和向电流发光元件流通电流的驱动晶体管。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1中的图像显示装置10的结构的示意图。本实施方式中的图像显示装置10具有被排列成n行m列的矩阵状的多个像素电路12(i,j)(其中:1≤i≤n,1≤j≤m)、源极驱动器电路14、栅极驱动器电路16和电源电路18。
源极驱动器电路14向图1中排列于列方向上的像素电路12(1,j)~12(n,j)所共同连接的数据线20(j)分别独立地提供图像信号电压Vsg(j)。另外,栅极驱动器电路16向图1中排列于行方向上的像素电路12(i,1)~12(i,m)所共同连接的控制信号线21(i)、22(i)、25(i)、26(i)、27(i)分别提供控制信号CNT21(i)、CNT22(i)、CNT25(i)、CNT26(i)、CNT27(i)。虽然在本实施方式中对一个像素电路12(i,j)供给5种控制信号,但控制信号的数量并不局限于此,供给满足需要数量的控制信号即可。
电源电路18向所有的像素电路12(1,1)~12(n,m)所共同连接的电源线31提供高压侧电压Vdd、向电源线32提供低压侧电压Vss。这些高压侧电压Vdd及低压侧电压Vss的电源是用于使后边将阐述的有机EL元件发光的电源。此外,向所有的像素电路12(1,1)~12(n,m)所共同连接的电 压线33提供基准电压Vref、向电压线34提供初始化电压Vint。
图2是实施方式1中的图像显示装置10的像素电路12(i,j)的电路图。该实施方式中的像素电路12(i,j)具有作为电流发光元件的有机EL元件D20、驱动晶体管Q20、第1电容器C21、第2电容器C22、和作为开关进行动作的晶体管Q21、Q22、Q25、Q26、Q27。
驱动晶体管Q20向有机EL元件D20流通电流。第1电容器C21保持与图像信号相应的图像信号电压Vsg(j)。晶体管Q21是用于对第1电容器C21和第2电容器C22的一端施加基准电压Vref的开关。晶体管Q22是用于对第1电容器C21写入图像信号电压Vsg(j)的开关。晶体管Q25是用于对驱动晶体管Q20的栅极施加基准电压Vref的开关。第2电容器C22保持驱动晶体管Q20的阈值电压Vth。晶体管Q26是用于对驱动晶体管Q20的漏极施加初始化电压Vint的开关,晶体管Q27是用于向驱动晶体管Q20的漏极提供高压侧电压Vdd的开关。
另外,在此以驱动晶体管Q20及晶体管Q21、Q22、Q25、Q26、Q27都是N沟道薄膜晶体管且是增强型晶体管来进行说明的。然而本发明并不局限于此。
本实施方式中的像素电路12(i,j)中,晶体管Q27、驱动晶体管Q20和有机EL元件D20串联连接在电源线31与电源线32之间。即,晶体管Q27的漏极与电源线31连接,晶体管Q27的源极与驱动晶体管Q20的漏极连接,驱动晶体管Q20的源极与有机EL元件D20的阳极连接,有机EL元件D20的阴极与电源线32连接。
第1电容器C21和第2电容器C22串联连接在驱动晶体管Q20的栅极与源极之间。即,第1电容器C21的一方的端子与驱动晶体管Q20的栅极连接,第1电容器C21的另一方的端子与驱动晶体管Q20的源极之间连接着第2电容器C22。以下分别将连接驱动晶体管Q20的栅极和第1电容器C21的节点称为“节点Tp1”,将连接第1电容器C21和第2电容器C22的节点称为“节点Tp2”,将连接第2电容器C22和驱动晶体管Q20的源极的节点称为“节点Tp3”。
作为第1开关的晶体管Q21的漏极(或者源极)与被供给基准电压Vref的电压线33连接,晶体管Q21的源极(或者漏极)与节点Tp2连接,晶 体管Q21的栅极与控制信号线21(i)连接。这样,晶体管Q21对节点Tp2施加基准电压Vref。
作为第2开关的晶体管Q22的漏极(或者源极)与节点Tp1连接,晶体管Q22的源极(或者漏极)与提供图像信号电压Vsg的数据线20(j)连接,晶体管Q22的栅极与控制信号线22(i)连接。这样,晶体管Q22向驱动晶体管Q20的栅极提供图像信号电压Vsg。
作为第5开关的晶体管Q25的漏极(或者源极)与被供给基准电压Vref的电压线33连接,晶体管Q25的源极(或者漏极)与节点Tp1连接,晶体管Q25的栅极与控制信号线25(i)连接。
作为第3开关的晶体管Q26的漏极(或者源极)与驱动晶体管Q20的漏极连接,晶体管Q26的源极(或者漏极)与被供给初始化电压Vint的电压线34连接,晶体管Q26的栅极与控制信号线26(i)连接。这样,晶体管Q26向驱动晶体管Q20的漏极提供初始化电压Vint。
作为第4开关的晶体管Q27的漏极与电源线31连接,晶体管Q27的源极与驱动晶体管Q20的漏极连接,晶体管Q27的栅极与控制信号线27(i)连接。这样,晶体管Q27向驱动晶体管Q20的漏极提供使电流发光元件D20发光的电流。
在此,向控制信号线21(i)、22(i)、25(i)、26(i)、27(i)提供控制信号CNT21(i)、CNT22(i)、CNT25(i)、CNT26(i)、CNT27(i)。
如上所述,本实施方式中的像素电路12(i,j)设置有:一方的端子与驱动晶体管Q20的栅极连接的第1电容器C21;连接在第1电容器C21的另一方的端子与驱动晶体管Q20的源极之间的第2电容器C22;作为对第1电容器C21与第2电容器C22的节点Tp2施加基准电压Vref的第1开关的晶体管Q21;作为向驱动晶体管Q20的栅极提供图像信号电压Vsg的第2开关的晶体管Q22;作为对驱动晶体管Q20的栅极施加基准电压Vref的第5开关的晶体管Q25;作为向驱动晶体管Q20的漏极提供初始化电压Vint的第3开关的晶体管Q26;和作为向驱动晶体管Q20的漏极提供使电流发光元件D20发光的电流的第4开关的晶体管Q27。
还有,在本实施方式中,假定有机EL元件D20开始流通电流时的阳极-阴极间电压Vled(以下,简记为“电压Vled”。)为1(V),没有电流流 过有机EL元件D20时的阳极-阴极间电容为1(pF)左右。另外,假定驱动晶体管Q20的阈值电压Vth为1.5(V)左右,第1电容器C21及第2电容器C22的静电电容为0.5(pF)左右。关于驱动电压,设高压侧电压Vdd=10(V)、低压侧电压Vss=0(V)。另外,关于基准电压Vref及初始化电压Vint将在后面予以详细阐述,它们被设定为满足如下两个条件。
(条件1)Vref-Vint>Vth
(条件2)Vref<Vss+Vled+Vth
在本实施方式中,基准电压Vref=1(V)、初始化电压Vint=-1(V)。但这些数值依显示装置的规格或各元件的特性而变动,优选根据显示装置的规格或各元件的特性在满足上述条件的范围内将这些数值设定为最佳。
下面,对本实施方式的像素电路12(i,j)的动作予以说明。图3A和图3B是表示实施方式1中的图像显示装置10的动作的时序图。如所示,将1帧期间分成初始化期间T1、阈值检测期间T2、写入期间T3和发光期间T4的各期间来驱动各像素电路12(i,j)的有机EL元件D20。在初始化期间T1,将第2电容器C22充电至预定的电压。在阈值检测期间T2,检测驱动晶体管Q20的阈值电压Vth。在写入期间T3,对第1电容器C21写入与图像信号相应的图像信号电压Vsg(j)。然后,在发光期间T4,驱动晶体管Q20的栅极-源极间被施加第1电容器C21及第2电容器C22的端子间电压之和,电流流过有机EL元件D20,使有机EL元件D20发光。
对图1中排列在行方向上的m个的像素电路12(i,1)~12(i,m)所构成的每个像素行,以相同的定时设定这4个期间,并且设定为在不同的像素行中写入期间T3互相不重叠。这样,通过在对一个像素行进行写入动作的期间,在其他的像素行进行写入以外的动作,可以有效地利用驱动时间。
图4是表示实施方式1中的图像显示装置10的像素电路12(i,j)的动作的时序图。另外,在图4中,还表示了节点Tp1~Tp3的电压的变化。下面,将像素电路12(i,j)的动作分成各期间中的动作予以详细说明。
(初始化期间T1)
图5是用于说明实施方式1中的图像显示装置10的像素电路12(i,j)的初始化期间T1中的动作的图。另外,在图5中,分别以开关的记号表示图2的晶体管Q21、Q22、Q25、Q26、Q27。还有,将不流通电流的路径 以虚线表示
在时刻t1,使控制信号CNT22(i)、CNT27(i)为低电平,从而使晶体管Q22、Q27为截止状态,并且,使控制信号CNT21(i)、CNT25(i)、CNT26(i)为高电平,从而使晶体管Q21、Q25、Q26为导通状态。这样一来,通过晶体管Q25对节点Tp1施加基准电压Vref,并且通过晶体管Q21对节点Tp2也施加基准电压Vref。
另外,通过晶体管Q26对驱动晶体管Q20的漏极施加初始化电压Vint。这里,如条件1所示,初始化电压Vint被设定为比从基准电压Vref减去阈值电压Vth的电压还要充分地低。即Vint<Vref-Vth。为此,驱动晶体管Q20的源极电压,即节点Tp3的电压也变得大致等于初始化电压Vint。这样一来,第2电容器C22的端子间被充电至比阈值电压Vth还高的电压(Vref-Vint)。
进一步地,根据条件1及条件2来求得初始化电压Vint,将其设定为比低压侧电压Vss与电压Vled之和的电压还低的电压。即,Vint<Vss+Vled。这样一来,电流不流过有机EL元件D20,有机EL元件D20不发光。
另外,在本实施方式中,将初始化期间T1设为1μsec。
(阈值检测期间T2)
图6是用于说明实施方式1中的图像显示装置10的像素电路12(i,j)的阈值检测期间T2中的动作的图。
在时刻t2,使控制信号CNT26(i)为低电平,从而使晶体管Q26为截止状态,并且,使控制信号CNT27(i)为高电平,从而使晶体管Q27为导通状态。此时,由于驱动晶体管Q20的栅极-源极间被施加比阈值电压Vth高的第2电容器C22的端子间电压(Vref-Vint),因此电流流过驱动晶体管Q20。但是,由于有机EL元件D20的阳极的电压比从基准电压Vref减去阈值电压Vth的电压还要低,如条件2所示,Vref-Vth<Vss+Vled,因此电流不流过有机EL元件D20。这样,通过流过驱动晶体管Q20的电流,第2电容器C22的电荷被放电,第2电容器C22的端子间电压开始降低。然而,由于第2电容器C22的端子间电压依然比阈值电压Vth高,因此电流虽然是在渐渐地减少,但仍然持续地流过驱动晶体管Q20。为此,第2 电容器C22的端子间电压逐渐地持续降低。这样一来,第2电容器C22的端子间电压渐渐地接近阈值电压Vth。然后,在第2电容器C22的端子间电压变成等于阈值电压Vth的时刻,电流不再流过驱动晶体管Q20,第2电容器C22的端子间电压也停止下降。
这里,由于驱动晶体管Q20作为通过栅极-源极间电压控制的电流源而动作,因此伴随第2电容器C22的端子间电压降低,流过驱动晶体管Q20的电流也减少。为此,需要很长时间第2电容器C22的端子间电压才能变为大致等于阈值电压Vth。而且,有机EL元件D20的比较大的静电电容被相加到第2电容器C22的静电电容,也成为需要很长时间的主要因素。实践中,与将晶体管作为开关动作而使电容器放电的情形相比,需要10~100倍的时间。为此,本实施方式中将阈值检测期间T2设定为10μsec。
(写入期间T3)
图7是用于说明实施方式1中的图像显示装置10的像素电路12(i,j)的写入期间T3中的动作的图。
在时刻t3,使控制信号CNT25(i)为低电平,从而使晶体管Q25为截止状态,并且,使控制信号CNT27(i)为低电平,从而使晶体管Q27为截止状态。然后,使控制信号CNT22(i)为高电平,从而使晶体管Q22为导通状态。这样一来,节点Tp1成为图像信号电压Vsg(j),第1电容器C21的端子间被充电至电压(Vsg-Vref)。下面,将该电压(Vsg-Vref)记为图像信号电压Vsg’。
此时,由于电流不流过驱动晶体管Q20,因此第2电容器C22的端子间电压不发生变化。
另外,在本实施方式中,将写入期间T3设定为1μsec。
(发光期间T4)
图8是用于说明实施方式中的图像显示装置10的像素电路12(i,j)的发光期间T4中的动作的图。
在时刻t4,使控制信号CNT22(i)为低电平,从而使晶体管Q22为截止状态,并且使控制信号CNT21(i)为低电平,从而使晶体管Q21为截止状态。这样,节点Tp1~Tp3暂时成为浮动(フロ一ティング:floating)状态。并且,使控制信号CNT27(i)为高电平,从而使晶体管Q27为导通状 态。这样一来,由于驱动晶体管Q20的栅极-源极间被施加电压(Vsg’+Vth),因此源极电压上升,从而使与驱动晶体管Q20的栅极-源极间电压相应的电流流过有机EL元件D20。
此时的电流I为:I=K·(VGS-Vth)=K·Vsg’(其中VGS为栅极-源极间电压,K为常数。),不含阈值电压Vth。
如上所述,流过有机EL元件D20的电流不含阈值电压Vth的影响。因此流过有机EL元件D20的电流不受驱动晶体管Q20的阈值电压Vth的偏差(ばらっき)的影响。另外,即使阈值电压Vth随时间变化等而发生变动,也可以使有机EL元件D20以与图像信号相应的亮度发光。
另外,还可以在写入期间T3以后的任意时刻设置任意长度的非发光期间。通过使控制信号CNT27(i)为低电平,从而使晶体管Q27为截止状态来设定该非发光期间。这样一来,由于电流不流过驱动晶体管Q20,因此有机EL元件D20的发光也停止。在非发光期间中,由于第1电容器C21及第2电容器C22的放电路径也被遮断,第1电容器C21及第2电容器C22的端子间电压都被予以保持。并且,通过使控制信号CNT27(i)为高电平,从而使晶体管Q27为导通状态,可以再次返回发光期间T4。
另外,在阈值检测期间T2,优选使晶体管Q25为导通状态,但如果可以忽略第1电容器C21的漏电流的话,也可以使晶体管Q25为截止状态。此时,可以共用控制信号CNT25(i)和控制信号CNT26(i)。
另外,在本实施方式中,对为各像素电路12(i,j)分别独立地设置了晶体管Q21、Q22、Q25、Q26、Q27的结构进行了说明。然而,根据本实施方式中的像素电路12(i,j)的电路结构,也可以采用由多个像素电路12(i,j)共用作为第3开关的晶体管Q26以及作为第4开关的晶体管Q27的结构。下面,对共用第3开关以及第4开关的像素电路予以详细说明。
(实施方式2)
实施方式2中的图像显示装置10的结构与图1中所示的实施方式1大致相同。实施方式2与实施方式1的不同点在于像素电路12(i,j)的结构。实施方式2中的像素电路具有为每个作为电流发光元件的有机EL元件D20独立地设置的独立电路和为多个电流发光元件共同地设置的公用电路。
图9是实施方式2中的图像显示装置10的像素电路的电路图,图中表示了3个独立电路42(i,j-1)、42(i,j)、42(i,j+1)和它们的公用电路50。在实施方式2中的独立电路42(i,j)设置有:作为电流发光元件的有机EL元件D20、驱动晶体管Q20、第1电容器C21、第2电容器C22、作为第1开关的晶体管Q21、作为第2开关的晶体管Q22、和作为第5开关的晶体管Q25。
具体地来说,第1电容器C21和第2电容器C22串联连接在驱动晶体管Q20的栅极与源极之间。即,第1电容器C21的一方的端子与驱动晶体管Q20的栅极连接,第1电容器C21的另一方的端子与驱动晶体管Q20的源极之间连接着第2电容器C22。
晶体管Q21的漏极(或者源极)与被供给基准电压Vref的电压线33连接,晶体管Q21的源极(或者漏极)与节点Tp2连接,晶体管Q21的栅极与控制信号线21(i)连接。
晶体管Q22的漏极(或者源极)与节点Tp1连接,晶体管Q22的源极(或者漏极)与数据线20(j)连接,晶体管Q22的栅极与控制信号线22(i)连接。
晶体管Q25的漏极(或者源极)与被供给基准电压Vref的电压线33连接,晶体管Q25的源极(或者漏极)与节点Tp1连接,晶体管Q25的栅极与控制信号线25(i)连接。
另外,驱动晶体管Q20的源极与有机EL元件D20的阳极连接,有机EL元件D20的阴极与电源线32连接。
实施方式2中的公用电路50具有作为第3开关的晶体管Q56和作为第4开关的晶体管Q57。并且是由3个独立电路42(i,j-1)、42(i,j)、42(i,j+1)共用这两个晶体管Q56、Q57的结构。
即,独立电路42(i,j-1)的驱动晶体管Q20的漏极、独立电路42(i,j)的驱动晶体管Q20的漏极、独立电路42(i,j+1)的驱动晶体管Q20的漏极连接在一起。并且作为该连接点的节点Tp40与公用电路50的晶体管Q56的漏极(或者源极)连接,晶体管Q56的源极(或者漏极)与被供给初始化电压Vint的电压线34连接,晶体管Q56的栅极与控制信号线26(i)连接。因此,通过使控制信号CNT26为高电平,从而使晶体管Q56为导通 状态,由此可以实现对独立电路42(i,j-1)的驱动晶体管Q20的漏极、独立电路42(i,j)的驱动晶体管Q20的漏极、和独立电路42(i,j+1)的驱动晶体管Q20的漏极同时施加初始化电压Vint。
另外,公用电路50的晶体管Q57的源极与节点Tp40连接,晶体管Q57的漏极与电源线31连接,晶体管Q57的栅极与控制信号线27(i)连接。因此,通过使控制信号CNT27为高电平,从而使晶体管Q57为导通状态,由此可以实现对独立电路42(i,j-1)的驱动晶体管Q20的漏极、独立电路42(i,j)的驱动晶体管Q20的漏极、和独立电路42(i,j+1)的驱动晶体管Q20的漏极同时施加高压侧电压Vdd。
如上所述的本实施方式中的像素电路是如下结构:为各个电流发光元件D20按每个独立电路42分别独立地设置驱动晶体管Q20、第1电容器C21、第2电容器C22、作为第1开关的晶体管Q21、作为第2开关的晶体管Q22、以及作为第5开关的晶体管Q25,并且对多个电流发光元件D20共用地设置作为第3开关的晶体管Q56和作为第4开关的晶体管Q57。
本实施方式2中的独立电路42(i,j)及公用电路50的动作与在实施方式1中分别将晶体管Q26置换为晶体管Q56并且将晶体管Q27置换为晶体管Q57的动作相同。即,将1帧期间分成初始化期间T1、阈值检测期间T2、写入期间T3和发光期间T4的各期间来驱动各个独立电路42(i,j)的有机EL元件D20。在初始化期间T1,将第2电容器C22充电至预定的电压。在阈值检测期间T2,检测驱动晶体管Q20的阈值电压Vth。在写入期间T3,对第1电容器C21写入与图像信号相应的图像信号电压Vsg(j)。然后,在发光期间T4,驱动晶体管Q20的栅极-源极间被施加第1电容器C21及第2电容器C22的端子间电压之和,电流流过有机EL元件D20,有机EL元件D20发光。
至少对在图9中共用公用电路50的独立电路42(i,j-1)、42(i,j)、42(i,j+1)以相同的定时设定这4个期间。
通过这样由多个独立电路42(i,j)共用第3开关及第4开关,可以减少平均每个像素电路的晶体管数,从而减小平均每个像素的占有面积。因此可以实现高清晰度的图像显示装置。或者,由于可以提高平均每个像素的有机EL元件D20的占有面积比例,从而可以实现高亮度的图像显示装 置。
另外,优选根据流过有机EL元件D20的最大电流、晶体管Q57的导通电阻、各元件的布局等将共用1个公用电路50的独立电路42(i,j)的数量设定为最佳。
(实施方式3)
图10是实施方式3中的图像显示装置10的像素电路的电路图,图中表示了3个独立电路42(i,j-1)、42(i,j)、42(i,j+1)和它们的公用电路60。由于独立电路42(i,j)的结构及其动作与实施方式2中的独立电路42(i,j)的结构及其动作相同,因此详细说明予以省略。
实施方式3中的公用电路60与图9中所示的公用电路50相同,将作为第3开关的晶体管Q56的漏极(或者源极)与节点Tp40连接,将晶体管Q56的源极(或者漏极)与电压线34连接,将晶体管Q56的栅极与控制信号线26(i)连接。另外,将作为第4开关的晶体管Q67的源极与节点Tp40连接,将晶体管Q67的漏极与电源线31连接,将晶体管Q67的栅极与控制信号线67(i)连接。其中,实施方式3中的公用电路60与实施方式2中的公用电路50的不同点在于,使用P沟道薄膜晶体管作为第4开关。
一般来说,P沟道薄膜晶体管可以在高电压时使导通电阻较低。因此,通过取代N沟道薄膜晶体管而使用P沟道薄膜晶体管来构成第4开关,可以实现抑制第4开关的电力消耗。
(实施方式4)
实施方式4中的图像显示装置10的像素电路12与实施方式2相同,具有为每个电流发光元件独立地设置的独立电路和为多个电流发光元件共同地设置的公用电路。
图11是实施方式3中的图像显示装置10的像素电路的电路图,图中表示了排列在行方向的m个的独立电路42(i,1)~42(i,m)和它们的公用电路70。由于独立电路42(i,j)的结构及其动作与实施方式2中的独立电路42(i,j)的结构及其动作相同,因此详细说明予以省略。
实施方式4中的像素电路为由排列在行方向上的m个有机EL元件D20构成的各个有机EL元件行设置有1个公用电路70。并且1个公用电路70具有漏极连接线71、一个作为第3开关的晶体管Q76、和多个作为第4开 关的晶体管Q77。
排列在行方向上的m个独立电路42(i,1)~42(i,m)各自的驱动晶体管Q20的漏极与漏极连接线71连接。
作为第3开关的晶体管Q76的漏极(或者源极)与漏极连接线71连接,晶体管Q76的源极(或者漏极)与被供给初始化电压Vint的电压线34连接,晶体管Q76的栅极与控制信号线26(i)连接。于是,通过使控制信号CNT26为高电平,从而使晶体管Q76为导通状态,由此可以实现对独立电路42(i,1)~42(i,m)各自的驱动晶体管Q20的漏极同时施加初始化电压Vint。
作为第4开关的晶体管Q77各自的漏极与电源线31连接,晶体管Q77各自的源极与漏极连接线71连接,晶体管Q77各自的栅极与控制信号线27(i)连接。于是,通过使控制信号CNT27为高电平,从而使各个晶体管Q77成为导通状态,由此可以实现对独立电路42(i,1)~42(i,m)各自的驱动晶体管Q20的漏极同时施加高压侧电压Vdd。
如上所述本实施方式中的公用电路70,为由排列在行方向上的m个电流发光元件构成的各个电流发光元件行共同地设置作为第3开关的晶体管Q76,并且为电流发光元件行中的多个电流发光元件共同地设置作为第4开关的晶体管Q77。
在初始化期间,使晶体管Q76为导通状态,从而对独立电路42(i,1)~42(i,m)各自的驱动晶体管Q20的漏极同时施加初始化电压Vint。此时,流过晶体管Q76的电流是对独立电路42(i,1)~42(i,m)各自的第2电容器进行充电的电流,非常微小。从而可以由m个独立电路42(i,1)~42(i,m)共用1个晶体管Q76。
然而,在发光期间,使晶体管Q77为导通状态,从而电流流过独立电路42(i,1)~42(i,m)各自的有机EL元件D20。此时流过的电流的总和是比较大的数值。因此,如图11所示,沿着漏极连接线71配置有多个晶体管Q77。根据流过有机EL元件D20的最大电流、晶体管Q77的导通电阻、各元件的布局等来设定共用1个晶体管Q77的独立电路42(i,j)的个数,而在本实施方式中是对3个独立电路42(i,j)共用1个晶体管Q77的结构。
另外,实施方式1~4中所示的电压值等的各数值、以及实施方式2~ 4中所示的共用公用晶体管的独立电路的数量等都不过是一个例子。优选根据有机EL元件的特性或者图像显示装置的规格等将这些数值设定为最佳。
(产业上的可利用性)
本发明作为使用电流发光元件的有源矩阵式图像显示装置是有用的。
符号的说明:
10             图像显示装置
12             像素电路
14             源极驱动器电路
16             栅极驱动器电路
18             电源电路
31,32         电源线
33,34         电压线
42             独立电路
50,60,70     公用电路
71             漏极连接线
D20            有机EL元件
Q20            驱动晶体管
C21            第1电容器
C22            第2电容器
Q21            晶体管(第1开关)
Q22            晶体管(第2开关)
Q26,Q56,Q76  晶体管(第3开关)
Q27,Q57,Q77  晶体管(第4开关)
Q25            晶体管(第5开关)
Vdd            高压侧电压
Vss            低圧侧电压
Vref           基准电压
Vint           初始化电压

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1、(10)申请公布号 CN 103403787 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103403787 A *CN103403787A* (21)申请号 201280010975.1 (22)申请日 2012.08.07 2011-173509 2011.08.09 JP G09G 3/30(2006.01) G09G 3/20(2006.01) (71)申请人 松下电器产业株式会社 地址 日本大阪府 (72)发明人 柘植仁志 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 樊建中 (54) 发明名称 图像显示装置 (57) 摘要 本发明中的像素电路 (。

2、12) 设置有 : 一方的端 子与驱动晶体管 (Q20) 的栅极连接的第 1 电容器 (C21) ; 连接于第 1 电容器的另一方的端子与驱动 晶体管的源极之间的第2电容器(C22) ; 对第1电 容器 (C21) 与第 2 电容器 (C22) 的节点 Tp2 施加 基准电压 Vref 的第 1 开关 (Q21) ; 向驱动晶体管 (Q20) 的栅极提供图像信号电压 Vsg 的第 2 开关 (Q22) ; 向驱动晶体管 (Q20) 的漏极提供初始化电 压Vint的第3开关(Q26) ; 和向驱动晶体管(Q20) 的漏极提供使电流发光元件发光的电流的第 4 开 关 (Q27)。 (30)优先权数。

3、据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.08.29 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2012/005003 2012.08.07 (87)PCT申请的公布数据 WO2013/021622 JA 2013.02.14 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 10 页 附图 12 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书10页 附图12页 (10)申请公布号 CN 103403787 A CN 103403787 A *CN103403787A* 1/1 页 2 1. 一种图像显示装置, 其排列有多个具有电流发光元件和向所。

4、述电流发光元件流通电 流的驱动晶体管的像素电路, 其中, 所述像素电路设置有 : 一方的端子与所述驱动晶体管的栅极连接的第 1 电容器 ; 连接于所述第 1 电容器的另一方的端子与所述驱动晶体管的源极之间的第 2 电容器 ; 对所述第 1 电容器与所述第 2 电容器的节点施加基准电压的第 1 开关 ; 向所述驱动晶体管的栅极提供图像信号电压的第 2 开关 ; 向所述驱动晶体管的漏极提供初始化电压的第 3 开关 ; 和 向所述驱动晶体管的漏极提供使所述电流发光元件发光的电流的第 4 开关。 2. 根据权利要求 1 所述的图像显示装置, 其中, 还设置有对所述驱动晶体管的栅极施加所述基准电压的第 。

5、5 开关。 3. 根据权利要求 2 所述的图像显示装置, 其中, 为每个所述电流发光元件独立地设置有所述驱动晶体管、 所述第1电容器、 所述第2电 容器、 所述第 1 开关、 所述第 2 开关、 和所述第 5 开关, 为多个电流发光元件共同地设置有所述第 3 开关和所述第 4 开关。 4. 根据权利要求 2 所述的图像显示装置, 其中, 为每个所述电流发光元件独立地设置有所述驱动晶体管、 所述第1电容器、 所述第2电 容器、 所述第 1 开关、 所述第 2 开关和所述第 5 开关, 为每个由排列在行方向上的电流发光元件构成的电流发光元件行共同地设置有所述 第 3 开关, 为所述电流发光元件行中。

6、的多个电流发光元件共同地设置有所述第 4 开关。 权 利 要 求 书 CN 103403787 A 2 1/10 页 3 图像显示装置 技术领域 0001 本发明涉及使用电流发光元件的有源矩阵式图像显示装置。 背景技术 0002 排列有多个自发光的有机电致发光 ( 以下称为 “有机 EL” 。) 元件的有机 EL 显示 装置, 因其不需要背光且对视场角度没有限制而被作为下一代的图像显示装置得以推进开 发。 0003 有机 EL 元件是通过流过的电流量来控制亮度的电流发光元件。作为驱动有机 EL 元件的方式, 有无源矩阵方式和有源矩阵方式。前者虽然像素电路简单但很难实现大型且 高清晰的显示。因此。

7、, 各像素电路配置有驱动晶体管的有源矩阵式的有机 EL 显示装置最近 几年逐渐成为主流。 0004 一般由使用了多晶硅或非晶硅等的薄膜晶体管来形成驱动晶体管及其周边电路。 薄膜晶体管虽然有迁移率低且阈值电压随时间变化大的缺点, 但因其易于大型化且价格便 宜而适合于大型的有机 EL 显示装置。另外, 也有研究通过像素电路的改进来克服薄膜晶体 管的弱点即阈值电压随时间变化这一问题的方法。比如专利文献 1 中公开了具有补正驱动 晶体管的阈值电压的功能的有机 EL 显示装置及其驱动方法。 0005 阈值电压的补正大致如下所述。对驱动晶体管的栅极 - 源极间施加超过阈值电压 的电压而使电流流过驱动晶体管。

8、的同时, 对连接在驱动晶体管的栅极 - 源极间的电容器进 行放电。 这样一来, 在电容器的端子间电压变为等于驱动晶体管的阈值电压的时刻, 电流将 停止流过驱动晶体管。通过将该电容器的端子间电压叠加于图像信号, 可以不依赖于驱动 晶体管的阈值电压而实现图像的显示。 0006 在此, 如果电容器的端子间电压比阈值电压充分地高, 则流过驱动晶体管的电流 多, 可以快速地进行电容器的放电, 但随着电容器的端子间电压接近阈值电压, 流过驱动晶 体管的电流变少, 电容器的放电速度变慢。 为此, 需要非常长的时间才能达到电容器的端子 间电压等于驱动晶体管的阈值电压。实践中, 比如需要 10 100sec。 。

9、0007 然而, 在专利文献 1、 2 记载的像素电路及其驱动方法中, 由于使用提供图像信号 的数据线进行阈值电压的补正动作, 从而可供写入动作的时间变短, 因此难于实现像素数 多的大画面的图像显示装置或高清晰的图像显示装置。 0008 在先技术文献 0009 专利文献 0010 专利文献 1 : 日本特开 2009-169145 号公报 发明内容 0011 本发明公开一种图像显示装置, 所述图像显示装置排列有多个具有电流发光元件 和向所述电流发光元件流通电流的驱动晶体管的像素电路。像素电路设置有 : 一方的端子 与驱动晶体管的栅极连接的第 1 电容器 ; 连接于第 1 电容器的另一方的端子与。

10、驱动晶体管 说 明 书 CN 103403787 A 3 2/10 页 4 的源极之间的第2电容器 ; 对第1电容器与第2电容器的节点施加基准电压的第1开关 ; 向 驱动晶体管的栅极提供图像信号电压的第 2 开关 ; 向驱动晶体管的漏极提供初始化电压的 第 3 开关 ; 和向驱动晶体管的漏极提供使电流发光元件发光的电流的第 4 开关。 0012 ( 发明效果 ) 0013 根据该结构, 能够提供可高速地进行写入动作并可以补正驱动晶体管的阈值电压 的图像显示装置。 附图说明 0014 图 1 是表示实施方式 1 中的图像显示装置的结构的示意图。 0015 图 2 是该图像显示装置的像素电路的电路。

11、图。 0016 图 3A 是表示该图像显示装置的动作的时序图。 0017 图 3B 是表示该图像显示装置的动作的时序图。 0018 图 4 是表示该图像显示装置的像素电路的动作的时序图。 0019 图 5 是用于说明该像素电路的初始化期间中的动作的图。 0020 图 6 是用于说明该像素电路的阈值检测期间中的动作的图。 0021 图 7 是用于说明该像素电路的写入期间中的动作的图。 0022 图 8 是用于说明该像素电路的发光期间中的动作的图。 0023 图 9 是实施方式 2 中的图像显示装置的像素电路的电路图。 0024 图 10 是实施方式 3 中的图像显示装置的像素电路的电路图。 00。

12、25 图 11 是实施方式 4 中的图像显示装置的像素电路的电路图。 具体实施方式 0026 下面, 结合附图对本发明的一个实施方式的图像显示装置予以说明。 在此, 作为图 像显示装置, 对使用驱动晶体管使作为电流发光元件之一的有机 EL 元件发光的有源矩阵 式有机 EL 显示装置进行说明。然而, 本发明并不局限于有机 EL 显示装置。本发明可以适 用于所有排列有多个像素电路的有源矩阵式图像显示装置, 其中, 该像素电路具有利用电 流量控制亮度的电流发光元件和向电流发光元件流通电流的驱动晶体管。 0027 ( 实施方式 1) 0028 图1是表示实施方式1中的图像显示装置10的结构的示意图。 。

13、本实施方式中的图 像显示装置10具有被排列成n行m列的矩阵状的多个像素电路12(i, j)(其中 : 1in, 1 j m)、 源极驱动器电路 14、 栅极驱动器电路 16 和电源电路 18。 0029 源极驱动器电路 14 向图 1 中排列于列方向上的像素电路 12(1, j) 12(n, j) 所 共同连接的数据线 20(j) 分别独立地提供图像信号电压 Vsg(j)。另外, 栅极驱动器电路 16 向图1中排列于行方向上的像素电路12(i, 1)12(i, m)所共同连接的控制信号线21(i)、 22(i)、 25(i)、 26(i)、 27(i) 分别提供控制信号 CNT21(i)、 C。

14、NT22(i)、 CNT25(i)、 CNT26(i)、 CNT27(i)。虽然在本实施方式中对一个像素电路 12(i, j) 供给 5 种控制信号, 但控制信号 的数量并不局限于此, 供给满足需要数量的控制信号即可。 0030 电源电路 18 向所有的像素电路 12(1, 1) 12(n, m) 所共同连接的电源线 31 提 供高压侧电压 Vdd、 向电源线 32 提供低压侧电压 Vss。这些高压侧电压 Vdd 及低压侧电压 说 明 书 CN 103403787 A 4 3/10 页 5 Vss的电源是用于使后边将阐述的有机EL元件发光的电源。 此外, 向所有的像素电路12(1, 1) 12。

15、(n, m) 所共同连接的电压线 33 提供基准电压 Vref、 向电压线 34 提供初始化电压 Vint。 0031 图 2 是实施方式 1 中的图像显示装置 10 的像素电路 12(i, j) 的电路图。该实施 方式中的像素电路 12(i, j) 具有作为电流发光元件的有机 EL 元件 D20、 驱动晶体管 Q20、 第 1 电容器 C21、 第 2 电容器 C22、 和作为开关进行动作的晶体管 Q21、 Q22、 Q25、 Q26、 Q27。 0032 驱动晶体管 Q20 向有机 EL 元件 D20 流通电流。第 1 电容器 C21 保持与图像信号 相应的图像信号电压 Vsg(j)。晶体。

16、管 Q21 是用于对第 1 电容器 C21 和第 2 电容器 C22 的 一端施加基准电压 Vref 的开关。晶体管 Q22 是用于对第 1 电容器 C21 写入图像信号电压 Vsg(j) 的开关。晶体管 Q25 是用于对驱动晶体管 Q20 的栅极施加基准电压 Vref 的开关。 第2电容器C22保持驱动晶体管Q20的阈值电压Vth。 晶体管Q26是用于对驱动晶体管Q20 的漏极施加初始化电压 Vint 的开关, 晶体管 Q27 是用于向驱动晶体管 Q20 的漏极提供高压 侧电压 Vdd 的开关。 0033 另外, 在此以驱动晶体管 Q20 及晶体管 Q21、 Q22、 Q25、 Q26、 Q。

17、27 都是 N 沟道薄膜晶 体管且是增强型晶体管来进行说明的。然而本发明并不局限于此。 0034 本实施方式中的像素电路12(i, j)中, 晶体管Q27、 驱动晶体管Q20和有机EL元件 D20 串联连接在电源线 31 与电源线 32 之间。即, 晶体管 Q27 的漏极与电源线 31 连接, 晶体 管 Q27 的源极与驱动晶体管 Q20 的漏极连接, 驱动晶体管 Q20 的源极与有机 EL 元件 D20 的 阳极连接, 有机 EL 元件 D20 的阴极与电源线 32 连接。 0035 第1电容器C21和第2电容器C22串联连接在驱动晶体管Q20的栅极与源极之间。 即, 第 1 电容器 C21。

18、 的一方的端子与驱动晶体管 Q20 的栅极连接, 第 1 电容器 C21 的另一方 的端子与驱动晶体管 Q20 的源极之间连接着第 2 电容器 C22。以下分别将连接驱动晶体管 Q20 的栅极和第 1 电容器 C21 的节点称为 “节点 Tp1” , 将连接第 1 电容器 C21 和第 2 电容 器 C22 的节点称为 “节点 Tp2” , 将连接第 2 电容器 C22 和驱动晶体管 Q20 的源极的节点称 为 “节点 Tp3” 。 0036 作为第 1 开关的晶体管 Q21 的漏极 ( 或者源极 ) 与被供给基准电压 Vref 的电压 线 33 连接, 晶体管 Q21 的源极 ( 或者漏极 。

19、) 与节点 Tp2 连接, 晶体管 Q21 的栅极与控制信 号线 21(i) 连接。这样, 晶体管 Q21 对节点 Tp2 施加基准电压 Vref。 0037 作为第 2 开关的晶体管 Q22 的漏极 ( 或者源极 ) 与节点 Tp1 连接, 晶体管 Q22 的 源极 ( 或者漏极 ) 与提供图像信号电压 Vsg 的数据线 20(j) 连接, 晶体管 Q22 的栅极与控 制信号线 22(i) 连接。这样, 晶体管 Q22 向驱动晶体管 Q20 的栅极提供图像信号电压 Vsg。 0038 作为第 5 开关的晶体管 Q25 的漏极 ( 或者源极 ) 与被供给基准电压 Vref 的电压 线 33 连。

20、接, 晶体管 Q25 的源极 ( 或者漏极 ) 与节点 Tp1 连接, 晶体管 Q25 的栅极与控制信 号线 25(i) 连接。 0039 作为第 3 开关的晶体管 Q26 的漏极 ( 或者源极 ) 与驱动晶体管 Q20 的漏极连接, 晶体管 Q26 的源极 ( 或者漏极 ) 与被供给初始化电压 Vint 的电压线 34 连接, 晶体管 Q26 的栅极与控制信号线 26(i) 连接。这样, 晶体管 Q26 向驱动晶体管 Q20 的漏极提供初始化 电压 Vint。 0040 作为第 4 开关的晶体管 Q27 的漏极与电源线 31 连接, 晶体管 Q27 的源极与驱动晶 说 明 书 CN 1034。

21、03787 A 5 4/10 页 6 体管 Q20 的漏极连接, 晶体管 Q27 的栅极与控制信号线 27(i) 连接。这样, 晶体管 Q27 向驱 动晶体管 Q20 的漏极提供使电流发光元件 D20 发光的电流。 0041 在此, 向控制信号线 21(i)、 22(i)、 25(i)、 26(i)、 27(i) 提供控制信号 CNT21(i)、 CNT22(i)、 CNT25(i)、 CNT26(i)、 CNT27(i)。 0042 如上所述, 本实施方式中的像素电路 12(i, j) 设置有 : 一方的端子与驱动晶体管 Q20 的栅极连接的第 1 电容器 C21 ; 连接在第 1 电容器 。

22、C21 的另一方的端子与驱动晶体管 Q20 的源极之间的第 2 电容器 C22 ; 作为对第 1 电容器 C21 与第 2 电容器 C22 的节点 Tp2 施 加基准电压 Vref 的第 1 开关的晶体管 Q21 ; 作为向驱动晶体管 Q20 的栅极提供图像信号电 压 Vsg 的第 2 开关的晶体管 Q22 ; 作为对驱动晶体管 Q20 的栅极施加基准电压 Vref 的第 5 开关的晶体管 Q25 ; 作为向驱动晶体管 Q20 的漏极提供初始化电压 Vint 的第 3 开关的晶体 管 Q26 ; 和作为向驱动晶体管 Q20 的漏极提供使电流发光元件 D20 发光的电流的第 4 开关 的晶体管 。

23、Q27。 0043 还有, 在本实施方式中, 假定有机 EL 元件 D20 开始流通电流时的阳极 - 阴极间电 压Vled(以下, 简记为 “电压Vled” 。 )为1(V), 没有电流流过有机EL元件D20时的阳极-阴 极间电容为 1(pF) 左右。另外, 假定驱动晶体管 Q20 的阈值电压 Vth 为 1.5(V) 左右, 第 1 电容器 C21 及第 2 电容器 C22 的静电电容为 0.5(pF) 左右。关于驱动电压, 设高压侧电压 Vdd 10(V)、 低压侧电压 Vss 0(V)。另外, 关于基准电压 Vref 及初始化电压 Vint 将在 后面予以详细阐述, 它们被设定为满足如下。

24、两个条件。 0044 ( 条件 1)Vref-Vint Vth 0045 ( 条件 2)Vref Vss Vled Vth 0046 在本实施方式中, 基准电压 Vref=1(V)、 初始化电压 Vint=-1(V)。但这些数值依显 示装置的规格或各元件的特性而变动, 优选根据显示装置的规格或各元件的特性在满足上 述条件的范围内将这些数值设定为最佳。 0047 下面, 对本实施方式的像素电路 12(i, j) 的动作予以说明。图 3A 和图 3B 是表示 实施方式 1 中的图像显示装置 10 的动作的时序图。如所示, 将 1 帧期间分成初始化期间 T1、 阈值检测期间 T2、 写入期间 T3 。

25、和发光期间 T4 的各期间来驱动各像素电路 12(i, j) 的 有机 EL 元件 D20。在初始化期间 T1, 将第 2 电容器 C22 充电至预定的电压。在阈值检测期 间 T2, 检测驱动晶体管 Q20 的阈值电压 Vth。在写入期间 T3, 对第 1 电容器 C21 写入与图像 信号相应的图像信号电压 Vsg(j)。然后, 在发光期间 T4, 驱动晶体管 Q20 的栅极 - 源极间 被施加第 1 电容器 C21 及第 2 电容器 C22 的端子间电压之和, 电流流过有机 EL 元件 D20, 使 有机 EL 元件 D20 发光。 0048 对图 1 中排列在行方向上的 m 个的像素电路 。

26、12(i, 1) 12(i, m) 所构成的每个 像素行, 以相同的定时设定这 4 个期间, 并且设定为在不同的像素行中写入期间 T3 互相不 重叠。 这样, 通过在对一个像素行进行写入动作的期间, 在其他的像素行进行写入以外的动 作, 可以有效地利用驱动时间。 0049 图 4 是表示实施方式 1 中的图像显示装置 10 的像素电路 12(i, j) 的动作的时序 图。另外, 在图 4 中, 还表示了节点 Tp1 Tp3 的电压的变化。下面, 将像素电路 12(i, j) 的动作分成各期间中的动作予以详细说明。 0050 ( 初始化期间 T1) 说 明 书 CN 103403787 A 6 。

27、5/10 页 7 0051 图5是用于说明实施方式1中的图像显示装置10的像素电路12(i, j)的初始化期 间 T1 中的动作的图。另外, 在图 5 中, 分别以开关的记号表示图 2 的晶体管 Q21、 Q22、 Q25、 Q26、 Q27。还有, 将不流通电流的路径以虚线表示 0052 在时刻 t1, 使控制信号 CNT22(i)、 CNT27(i) 为低电平, 从而使晶体管 Q22、 Q27 为 截止状态, 并且, 使控制信号 CNT21(i)、 CNT25(i)、 CNT26(i) 为高电平, 从而使晶体管 Q21、 Q25、 Q26 为导通状态。这样一来, 通过晶体管 Q25 对节点。

28、 Tp1 施加基准电压 Vref, 并且通过 晶体管 Q21 对节点 Tp2 也施加基准电压 Vref。 0053 另外, 通过晶体管 Q26 对驱动晶体管 Q20 的漏极施加初始化电压 Vint。这里, 如 条件 1 所示, 初始化电压 Vint 被设定为比从基准电压 Vref 减去阈值电压 Vth 的电压还要 充分地低。即 Vint Vref-Vth。为此, 驱动晶体管 Q20 的源极电压, 即节点 Tp3 的电压也 变得大致等于初始化电压 Vint。这样一来, 第 2 电容器 C22 的端子间被充电至比阈值电压 Vth 还高的电压 (Vref-Vint)。 0054 进一步地, 根据条件。

29、1及条件2来求得初始化电压Vint, 将其设定为比低压侧电压 Vss 与电压 Vled 之和的电压还低的电压。即, Vint Vss Vled。这样一来, 电流不流过 有机 EL 元件 D20, 有机 EL 元件 D20 不发光。 0055 另外, 在本实施方式中, 将初始化期间 T1 设为 1sec。 0056 ( 阈值检测期间 T2) 0057 图 6 是用于说明实施方式 1 中的图像显示装置 10 的像素电路 12(i, j) 的阈值检 测期间 T2 中的动作的图。 0058 在时刻 t2, 使控制信号 CNT26(i) 为低电平, 从而使晶体管 Q26 为截止状态, 并且, 使控制信号。

30、CNT27(i)为高电平, 从而使晶体管Q27为导通状态。 此时, 由于驱动晶体管Q20 的栅极-源极间被施加比阈值电压Vth高的第2电容器C22的端子间电压(Vref-Vint), 因 此电流流过驱动晶体管 Q20。但是, 由于有机 EL 元件 D20 的阳极的电压比从基准电压 Vref 减去阈值电压 Vth 的电压还要低, 如条件 2 所示, Vref-Vth Vss Vled, 因此电流不流过 有机 EL 元件 D20。这样, 通过流过驱动晶体管 Q20 的电流, 第 2 电容器 C22 的电荷被放电, 第 2 电容器 C22 的端子间电压开始降低。然而, 由于第 2 电容器 C22 的。

31、端子间电压依然比 阈值电压Vth高, 因此电流虽然是在渐渐地减少, 但仍然持续地流过驱动晶体管Q20。 为此, 第 2 电容器 C22 的端子间电压逐渐地持续降低。这样一来, 第 2 电容器 C22 的端子间电压 渐渐地接近阈值电压 Vth。然后, 在第 2 电容器 C22 的端子间电压变成等于阈值电压 Vth 的 时刻, 电流不再流过驱动晶体管 Q20, 第 2 电容器 C22 的端子间电压也停止下降。 0059 这里, 由于驱动晶体管Q20作为通过栅极-源极间电压控制的电流源而动作, 因此 伴随第 2 电容器 C22 的端子间电压降低, 流过驱动晶体管 Q20 的电流也减少。为此, 需要很。

32、 长时间第 2 电容器 C22 的端子间电压才能变为大致等于阈值电压 Vth。而且, 有机 EL 元件 D20的比较大的静电电容被相加到第2电容器C22的静电电容, 也成为需要很长时间的主要 因素。实践中, 与将晶体管作为开关动作而使电容器放电的情形相比, 需要 10 100 倍的 时间。为此, 本实施方式中将阈值检测期间 T2 设定为 10sec。 0060 ( 写入期间 T3) 0061 图 7 是用于说明实施方式 1 中的图像显示装置 10 的像素电路 12(i, j) 的写入期 间 T3 中的动作的图。 说 明 书 CN 103403787 A 7 6/10 页 8 0062 在时刻 。

33、t3, 使控制信号 CNT25(i) 为低电平, 从而使晶体管 Q25 为截止状态, 并且, 使控制信号CNT27(i)为低电平, 从而使晶体管Q27为截止状态。 然后, 使控制信号CNT22(i) 为高电平, 从而使晶体管 Q22 为导通状态。这样一来, 节点 Tp1 成为图像信号电压 Vsg(j), 第 1 电容器 C21 的端子间被充电至电压 (Vsg-Vref)。下面, 将该电压 (Vsg-Vref) 记为图像 信号电压 Vsg 。 0063 此时, 由于电流不流过驱动晶体管 Q20, 因此第 2 电容器 C22 的端子间电压不发生 变化。 0064 另外, 在本实施方式中, 将写入期。

34、间 T3 设定为 1sec。 0065 ( 发光期间 T4) 0066 图 8 是用于说明实施方式中的图像显示装置 10 的像素电路 12(i, j) 的发光期间 T4 中的动作的图。 0067 在时刻 t4, 使控制信号 CNT22(i) 为低电平, 从而使晶体管 Q22 为截止状态, 并且 使控制信号 CNT21(i) 为低电平, 从而使晶体管 Q21 为截止状态。这样, 节点 Tp1 Tp3 暂 时成为浮动 ( 一: floating) 状态。并且, 使控制信号 CNT27(i) 为高电平, 从 而使晶体管 Q27 为导通状态。这样一来, 由于驱动晶体管 Q20 的栅极 - 源极间被施加。

35、电压 (Vsg Vth), 因此源极电压上升, 从而使与驱动晶体管 Q20 的栅极 - 源极间电压相应的电 流流过有机 EL 元件 D20。 0068 此时的电流 I 为 : I K(VGS-Vth) KVsg ( 其中 VGS 为栅极 - 源极间电压, K 为常数。), 不含阈值电压 Vth。 0069 如上所述, 流过有机 EL 元件 D20 的电流不含阈值电压 Vth 的影响。因此流过有机 EL 元件 D20 的电流不受驱动晶体管 Q20 的阈值电压 Vth 的偏差 ( ) 的影响。另 外, 即使阈值电压 Vth 随时间变化等而发生变动, 也可以使有机 EL 元件 D20 以与图像信号 。

36、相应的亮度发光。 0070 另外, 还可以在写入期间 T3 以后的任意时刻设置任意长度的非发光期间。通过使 控制信号 CNT27(i) 为低电平, 从而使晶体管 Q27 为截止状态来设定该非发光期间。这样一 来, 由于电流不流过驱动晶体管 Q20, 因此有机 EL 元件 D20 的发光也停止。在非发光期间 中, 由于第 1 电容器 C21 及第 2 电容器 C22 的放电路径也被遮断, 第 1 电容器 C21 及第 2 电 容器 C22 的端子间电压都被予以保持。并且, 通过使控制信号 CNT27(i) 为高电平, 从而使 晶体管 Q27 为导通状态, 可以再次返回发光期间 T4。 0071 。

37、另外, 在阈值检测期间 T2, 优选使晶体管 Q25 为导通状态, 但如果可以忽略第 1 电容器 C21 的漏电流的话, 也可以使晶体管 Q25 为截止状态。此时, 可以共用控制信号 CNT25(i) 和控制信号 CNT26(i)。 0072 另外, 在本实施方式中, 对为各像素电路 12(i, j) 分别独立地设置了晶体管 Q21、 Q22、 Q25、 Q26、 Q27 的结构进行了说明。然而, 根据本实施方式中的像素电路 12(i, j) 的电 路结构, 也可以采用由多个像素电路 12(i, j) 共用作为第 3 开关的晶体管 Q26 以及作为第 4 开关的晶体管 Q27 的结构。下面, 。

38、对共用第 3 开关以及第 4 开关的像素电路予以详细说 明。 0073 ( 实施方式 2) 0074 实施方式2中的图像显示装置10的结构与图1中所示的实施方式1大致相同。 实 说 明 书 CN 103403787 A 8 7/10 页 9 施方式 2 与实施方式 1 的不同点在于像素电路 12(i, j) 的结构。实施方式 2 中的像素电路 具有为每个作为电流发光元件的有机 EL 元件 D20 独立地设置的独立电路和为多个电流发 光元件共同地设置的公用电路。 0075 图 9 是实施方式 2 中的图像显示装置 10 的像素电路的电路图, 图中表示了 3 个独 立电路 42(i, j-1)、 。

39、42(i, j)、 42(i, j 1) 和它们的公用电路 50。在实施方式 2 中的独立 电路 42(i, j) 设置有 : 作为电流发光元件的有机 EL 元件 D20、 驱动晶体管 Q20、 第 1 电容器 C21、 第 2 电容器 C22、 作为第 1 开关的晶体管 Q21、 作为第 2 开关的晶体管 Q22、 和作为第 5 开关的晶体管 Q25。 0076 具体地来说, 第 1 电容器 C21 和第 2 电容器 C22 串联连接在驱动晶体管 Q20 的栅 极与源极之间。即, 第 1 电容器 C21 的一方的端子与驱动晶体管 Q20 的栅极连接, 第 1 电容 器 C21 的另一方的端子。

40、与驱动晶体管 Q20 的源极之间连接着第 2 电容器 C22。 0077 晶体管 Q21 的漏极 ( 或者源极 ) 与被供给基准电压 Vref 的电压线 33 连接, 晶体 管 Q21 的源极 ( 或者漏极 ) 与节点 Tp2 连接, 晶体管 Q21 的栅极与控制信号线 21(i) 连接。 0078 晶体管 Q22 的漏极 ( 或者源极 ) 与节点 Tp1 连接, 晶体管 Q22 的源极 ( 或者漏极 ) 与数据线 20(j) 连接, 晶体管 Q22 的栅极与控制信号线 22(i) 连接。 0079 晶体管 Q25 的漏极 ( 或者源极 ) 与被供给基准电压 Vref 的电压线 33 连接, 。

41、晶体 管 Q25 的源极 ( 或者漏极 ) 与节点 Tp1 连接, 晶体管 Q25 的栅极与控制信号线 25(i) 连接。 0080 另外, 驱动晶体管 Q20 的源极与有机 EL 元件 D20 的阳极连接, 有机 EL 元件 D20 的 阴极与电源线 32 连接。 0081 实施方式 2 中的公用电路 50 具有作为第 3 开关的晶体管 Q56 和作为第 4 开关的 晶体管 Q57。并且是由 3 个独立电路 42(i, j-1)、 42(i, j)、 42(i, j 1) 共用这两个晶体管 Q56、 Q57 的结构。 0082 即, 独立电路 42(i, j-1) 的驱动晶体管 Q20 的漏。

42、极、 独立电路 42(i, j) 的驱动晶体 管 Q20 的漏极、 独立电路 42(i, j 1) 的驱动晶体管 Q20 的漏极连接在一起。并且作为该 连接点的节点Tp40与公用电路50的晶体管Q56的漏极(或者源极)连接, 晶体管Q56的源 极 ( 或者漏极 ) 与被供给初始化电压 Vint 的电压线 34 连接, 晶体管 Q56 的栅极与控制信 号线 26(i) 连接。因此, 通过使控制信号 CNT26 为高电平, 从而使晶体管 Q56 为导通状态, 由此可以实现对独立电路 42(i, j-1) 的驱动晶体管 Q20 的漏极、 独立电路 42(i, j) 的驱动 晶体管 Q20 的漏极、 。

43、和独立电路 42(i, j 1) 的驱动晶体管 Q20 的漏极同时施加初始化电 压 Vint。 0083 另外, 公用电路 50 的晶体管 Q57 的源极与节点 Tp40 连接, 晶体管 Q57 的漏极与电 源线 31 连接, 晶体管 Q57 的栅极与控制信号线 27(i) 连接。因此, 通过使控制信号 CNT27 为高电平, 从而使晶体管Q57为导通状态, 由此可以实现对独立电路42(i, j-1)的驱动晶体 管 Q20 的漏极、 独立电路 42(i, j) 的驱动晶体管 Q20 的漏极、 和独立电路 42(i, j 1) 的驱 动晶体管 Q20 的漏极同时施加高压侧电压 Vdd。 0084。

44、 如上所述的本实施方式中的像素电路是如下结构 : 为各个电流发光元件 D20 按每 个独立电路 42 分别独立地设置驱动晶体管 Q20、 第 1 电容器 C21、 第 2 电容器 C22、 作为第 1 开关的晶体管 Q21、 作为第 2 开关的晶体管 Q22、 以及作为第 5 开关的晶体管 Q25, 并且对多 个电流发光元件D20共用地设置作为第3开关的晶体管Q56和作为第4开关的晶体管Q57。 说 明 书 CN 103403787 A 9 8/10 页 10 0085 本实施方式 2 中的独立电路 42(i, j) 及公用电路 50 的动作与在实施方式 1 中分 别将晶体管 Q26 置换为晶。

45、体管 Q56 并且将晶体管 Q27 置换为晶体管 Q57 的动作相同。即, 将 1 帧期间分成初始化期间 T1、 阈值检测期间 T2、 写入期间 T3 和发光期间 T4 的各期间来 驱动各个独立电路 42(i, j) 的有机 EL 元件 D20。在初始化期间 T1, 将第 2 电容器 C22 充 电至预定的电压。在阈值检测期间 T2, 检测驱动晶体管 Q20 的阈值电压 Vth。在写入期间 T3, 对第 1 电容器 C21 写入与图像信号相应的图像信号电压 Vsg(j)。然后, 在发光期间 T4, 驱动晶体管 Q20 的栅极 - 源极间被施加第 1 电容器 C21 及第 2 电容器 C22 的。

46、端子间电压之 和, 电流流过有机 EL 元件 D20, 有机 EL 元件 D20 发光。 0086 至少对在图 9 中共用公用电路 50 的独立电路 42(i, j-1)、 42(i, j)、 42(i, j 1) 以相同的定时设定这 4 个期间。 0087 通过这样由多个独立电路 42(i, j) 共用第 3 开关及第 4 开关, 可以减少平均每个 像素电路的晶体管数, 从而减小平均每个像素的占有面积。因此可以实现高清晰度的图像 显示装置。或者, 由于可以提高平均每个像素的有机 EL 元件 D20 的占有面积比例, 从而可 以实现高亮度的图像显示装置。 0088 另外, 优选根据流过有机 E。

47、L 元件 D20 的最大电流、 晶体管 Q57 的导通电阻、 各元件 的布局等将共用 1 个公用电路 50 的独立电路 42(i, j) 的数量设定为最佳。 0089 ( 实施方式 3) 0090 图 10 是实施方式 3 中的图像显示装置 10 的像素电路的电路图, 图中表示了 3 个 独立电路 42(i, j-1)、 42(i, j)、 42(i, j 1) 和它们的公用电路 60。由于独立电路 42(i, j) 的结构及其动作与实施方式 2 中的独立电路 42(i, j) 的结构及其动作相同, 因此详细说 明予以省略。 0091 实施方式 3 中的公用电路 60 与图 9 中所示的公用电。

48、路 50 相同, 将作为第 3 开关 的晶体管 Q56 的漏极 ( 或者源极 ) 与节点 Tp40 连接, 将晶体管 Q56 的源极 ( 或者漏极 ) 与 电压线 34 连接, 将晶体管 Q56 的栅极与控制信号线 26(i) 连接。另外, 将作为第 4 开关的 晶体管 Q67 的源极与节点 Tp40 连接, 将晶体管 Q67 的漏极与电源线 31 连接, 将晶体管 Q67 的栅极与控制信号线 67(i) 连接。其中, 实施方式 3 中的公用电路 60 与实施方式 2 中的公 用电路 50 的不同点在于, 使用 P 沟道薄膜晶体管作为第 4 开关。 0092 一般来说, P 沟道薄膜晶体管可以。

49、在高电压时使导通电阻较低。因此, 通过取代 N 沟道薄膜晶体管而使用 P 沟道薄膜晶体管来构成第 4 开关, 可以实现抑制第 4 开关的电力 消耗。 0093 ( 实施方式 4) 0094 实施方式 4 中的图像显示装置 10 的像素电路 12 与实施方式 2 相同, 具有为每个 电流发光元件独立地设置的独立电路和为多个电流发光元件共同地设置的公用电路。 0095 图 11 是实施方式 3 中的图像显示装置 10 的像素电路的电路图, 图中表示了排列 在行方向的m个的独立电路42(i, 1)42(i, m)和它们的公用电路70。 由于独立电路42(i, j) 的结构及其动作与实施方式 2 中的独立电路 42(i, j) 的结构及其动作相同,。

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