JP4860143B2 - Display device - Google Patents
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Description
本発明は、発光素子を備えた表示装置及びその駆動方法に関する。 The present invention relates to a display device including a light emitting element and a driving method thereof.
近年、発光素子(自発光素子)を用いた表示装置の研究開発が進められている。このような表示装置は、高画質、薄型、軽量などの利点を生かして、携帯電話の表示画面やパソコンのモニターとして幅広く利用されている。特に、このような表示装置は動画表示に適した速い応答速度、低電圧、低消費電力駆動などの特徴を有しているため、新世代の携帯電話や携帯情報端末(PDA)をはじめ、幅広い用途が見込まれている。 In recent years, research and development of display devices using light-emitting elements (self-light-emitting elements) have been advanced. Such a display device is widely used as a display screen of a mobile phone or a monitor of a personal computer by taking advantage of high image quality, thinness, and light weight. In particular, such a display device has features such as a fast response speed suitable for moving image display, low voltage, low power consumption drive, etc., so that it can be used in a wide range including a new generation of mobile phones and personal digital assistants (PDAs). Applications are expected.
発光素子は、経時変化によりその輝度が劣化してしまう。例えば、ある電圧V0を印加すると電流I0で所定の発光輝度が得られていたにもかかわらず、発光素子の経時変化により、電圧V0を印加しても電流I0’しか発光素子へ流れないため、所定の輝度が得られなくなってしまった。また例えば、ある電流を流した場合であっても、発光素子の経時劣化により同一輝度が得られなくなってしまう。 The luminance of the light emitting element is deteriorated due to a change with time. For example, when a certain voltage V 0 is applied, a predetermined light emission luminance is obtained with the current I 0 , but due to a change with time of the light emitting element, only the current I 0 ′ is applied to the light emitting element even when the voltage V 0 is applied. Since it does not flow, the predetermined brightness cannot be obtained. Further, for example, even when a certain current is passed, the same luminance cannot be obtained due to the deterioration of the light emitting element over time.
これは電圧や電流を流すことで発光素子が発熱し、発光素子の膜の界面や電極の界面での性質に変化が生じるためであると考えられる。さらに発光素子の劣化状態は、各発光素子で異なるためやきつきが生じてしまう。 This is presumably because the light emitting element generates heat when a voltage or current is applied, and the properties at the film interface or electrode interface of the light emitting element change. Further, since the deterioration state of the light emitting element is different for each light emitting element, the sticking occurs.
発光素子の劣化を抑制し、信頼性を向上させるため、発光素子の発光時に印加される電圧とは逆方向の電圧を印加する方法がある(特許文献1参照)。 In order to suppress the deterioration of the light emitting element and improve the reliability, there is a method of applying a voltage in the opposite direction to the voltage applied when the light emitting element emits light (see Patent Document 1).
発光素子を有する画素回路は、多様な構成を取り得る。そこで本発明は、新たな画素回路を有する表示装置に対して、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させるため、発光素子へ逆方向の電圧(以下、逆電圧と表記する)を印加する回路構成、及びその方法を提供することを課題とする。 A pixel circuit having a light emitting element can have various structures. Therefore, the present invention applies a reverse voltage (hereinafter referred to as a reverse voltage) to the light emitting element in order to control the deterioration of the light emitting element and improve the reliability of the display device having a new pixel circuit. It is an object of the present invention to provide a circuit configuration and a method thereof.
上記課題を鑑み本発明は、信号線に接続されるスイッチング用のトランジスタ(スイッチング用トランジスタと表記する)、発光素子に接続される駆動用のトランジスタ(駆動用トランジスタと表記する)、駆動用トランジスタに直列に接続される電流制御用のトランジスタ(電流制御用トランジスタと表記する)を少なくとも有する新たな画素回路において、発光素子へ逆電圧を印加する。逆電圧とは、発光素子が発光する方向と逆に、電圧を印加することをいう。 In view of the above problems, the present invention provides a switching transistor connected to a signal line (referred to as a switching transistor), a driving transistor connected to a light emitting element (referred to as a driving transistor), and a driving transistor. In a new pixel circuit having at least a current control transistor (referred to as a current control transistor) connected in series, a reverse voltage is applied to the light emitting element. The reverse voltage refers to applying a voltage in the direction opposite to the direction in which the light emitting element emits light.
好ましくは、駆動用トランジスタのゲート電位を固定電位とすることにより、寄生容量や配線容量によるゲート・ソース間の電圧Vgsが変化しないように動作させることができる。その結果、駆動用トランジスタのゲート・ソース間電圧Vgsのばらつきに起因する、表示ムラを抑えることができる。 Preferably, the gate potential of the driving transistor is set to a fixed potential, so that the gate-source voltage Vgs due to parasitic capacitance or wiring capacitance can be prevented from changing. As a result, display unevenness due to variations in the gate-source voltage Vgs of the driving transistor can be suppressed.
また本発明は、信号線に接続される電流制御用トランジスタをオフとする、例えば、電流制御用トランジスタに接続された容量素子の電荷を放電する消去用のトランジスタ(消去用トランジスタと表記する)を加えた画素回路において、発光素子へ逆電圧を印加する。 The present invention also provides an erasing transistor (denoted as an erasing transistor) that turns off a current control transistor connected to a signal line, for example, discharges the charge of a capacitor connected to the current control transistor. In the added pixel circuit, a reverse voltage is applied to the light emitting element.
駆動用トランジスタは、飽和領域及び線形領域で動作させることができ、スイッチング用トランジスタ、電流制御用トランジスタ、及び消去用トランジスタは、線形領域で動作させる。線形領域で動作させる場合、駆動用電圧を低くできるため、表示装置の低消費電力化を達成することができる。 The driving transistor can be operated in the saturation region and the linear region, and the switching transistor, the current control transistor, and the erasing transistor are operated in the linear region. When operating in the linear region, the driving voltage can be lowered, so that low power consumption of the display device can be achieved.
逆電圧(逆バイアスともいう)を印加する方法は、発光素子が有する陽極と、陰極に印加する電圧の大小関係が逆となるように電圧を印加する。つまり、陽極に導通しているアノード線と、陰極に導通しているカソード線との電位が反転する電圧を印加する。なお、アノード線、及びカソード線には、電源線が接続され、電源線により反転する電位が印加されてもよい。 In a method of applying a reverse voltage (also referred to as a reverse bias), a voltage is applied so that the magnitude relationship between the anode applied to the light emitting element and the voltage applied to the cathode is reversed. That is, a voltage is applied to invert the potential between the anode line connected to the anode and the cathode line connected to the cathode. Note that a power supply line may be connected to the anode line and the cathode line, and a potential inverted by the power supply line may be applied.
逆電圧を印加するための回路(以下、逆電圧印加用回路と表記する)は、アナログスイッチ、又はクロックドインバータ等の半導体回路と、逆電圧印加時にオンとなるトランジスタ(逆電圧印加用トランジスタとも表記する)とを有する。 A circuit for applying a reverse voltage (hereinafter referred to as a circuit for applying a reverse voltage) includes a semiconductor circuit such as an analog switch or a clocked inverter, and a transistor that is turned on when a reverse voltage is applied (both transistors for applying a reverse voltage). Notation).
アナログスイッチは、少なくとも極性の異なる第1のトランジスタ、及び第2のトランジスタを有する。クロックドインバータは、少なくとも極性の異なる第1のトランジスタ、及び第2のトランジスタと、第3のトランジスタを有する。さらに第3のトランジスタと極性の異なる第4のトランジスタを有してもよい。 The analog switch includes at least a first transistor and a second transistor having different polarities. The clocked inverter includes at least a first transistor, a second transistor, and a third transistor having different polarities. Further, a fourth transistor having a polarity different from that of the third transistor may be included.
トランジスタは、非晶質シリコンや多結晶シリコンに代表される非単結晶半導体膜を用いた薄膜トランジスタ(TFT)、半導体基板やSOI基板を用いて形成されるMOS型トランジスタ、接合型トランジスタ、有機半導体やカーボンナノチューブを用いたトランジスタ、その他のトランジスタを適用することができる。 A transistor includes a thin film transistor (TFT) using a non-single crystal semiconductor film typified by amorphous silicon or polycrystalline silicon, a MOS transistor formed using a semiconductor substrate or an SOI substrate, a junction transistor, an organic semiconductor, Transistors using carbon nanotubes and other transistors can be applied.
本発明により、新たな画素回路を有する表示装置に対して、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させるため逆電圧を印加する回路構成、及びその方法を提供することができる。さらに、アノード線と信号線、つまりアノード線と信号線駆動回路が有する電源線とがショートすることなく逆電圧を印加することができる。その結果、表示装置を有する電子機器の長寿命化が達成できる。 According to the present invention, it is possible to provide a circuit configuration and a method for applying a reverse voltage in order to control deterioration of a light emitting element and improve reliability for a display device having a new pixel circuit. Further, the reverse voltage can be applied without short-circuiting the anode line and the signal line, that is, the anode line and the power supply line included in the signal line driver circuit. As a result, the life of the electronic device having the display device can be extended.
以上により新たな画素回路を有する表示装置に対して、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させるため逆電圧を印加する回路構成、及びその方法を提供することができる。 As described above, a circuit configuration and a method for applying a reverse voltage to control deterioration of a light-emitting element and improve reliability can be provided for a display device having a new pixel circuit.
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode.
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Note that in all the drawings for describing the embodiments, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.
また以下の実施の形態において、トランジスタはゲート、ソース、ドレインの3端子を有するが、ソース電極、ドレイン電極に関しては、トランジスタの構造上、明確に区別が出来ない。よって、素子間の接続について説明する際は、ソース電極、ドレイン電極のうち一方を第1の電極、他方を第2の電極と表記する。 In the following embodiments, a transistor has three terminals of a gate, a source, and a drain. However, the source electrode and the drain electrode cannot be clearly distinguished because of the structure of the transistor. Therefore, when describing connection between elements, one of a source electrode and a drain electrode is referred to as a first electrode, and the other is referred to as a second electrode.
(実施の形態1)
本実施の形態では、少なくともスイッチング用トランジスタ、消去用トランジスタ、駆動用トランジスタ及び電流を有する画素回路に対し、アナログスイッチを有する逆電圧印加用回路を用いる具体例について説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a specific example in which a reverse voltage application circuit having an analog switch is used for at least a switching transistor, an erasing transistor, a driving transistor, and a pixel circuit having a current will be described.
図1(A)には、順電圧(発光素子が発光する方向の電圧)を印加し、発光素子が発光している状態を示す。図1(A)に示す逆電圧印加用回路116は、nチャネル型トランジスタ20、pチャネル型トランジスタ21を有するアナログスイッチ28を有する。nチャネル型トランジスタ20のゲート電極は、アノード線18に接続され、本実施の形態ではアノード線18は、5Vに保持されている。pチャネル型トランジスタ21のゲート電極は、一定の電位に保持された電源線、又はカソード線に接続され、本実施の形態では−2Vに固定された第1の電源線19に接続されている。アナログスイッチ28の出力配線(出力端子)は、逆電圧印加用トランジスタ17の第1の電極と、走査線58、又は消去用トランジスタのゲート電極に接続されるリセット線59と、に接続される。本実施の形態ではアナログスイッチ28の出力配線は、逆電圧印加用トランジスタ17の第1の電極と、走査線58と、に接続されている。
FIG. 1A illustrates a state where a forward voltage (a voltage in a direction in which the light emitting element emits light) is applied and the light emitting element emits light. A reverse voltage application circuit 116 illustrated in FIG. 1A includes an
逆電圧印加用トランジスタ17は、一定の電位に保たれた電源線、又はカソード線にゲート電極が接続され、アノード線に第1の電極が接続され、アナログスイッチ28の出力配線に第2の電極が接続される。本実施の形態では逆電圧印加用トランジスタ17のゲート電極は−2Vの電位に保持されている。さらに、逆電圧印加用トランジスタ17の第1の電極は、スイッチング用トランジスタのゲート電極に接続された走査線58に接続されている。また逆電圧印加用トランジスタの第1の電極は、消去用トランジスタのゲート電極に接続されたリセット線59に接続してもよい。
The reverse
このような回路構成において、走査線駆動回路が有するバッファ回路から、例えば5V、−2Vの電圧のパルス信号が出力され、アナログスイッチ28へ入力される。すると、nチャネル型トランジスタ20、及びpチャネル型トランジスタ21のどちらかがオンとなり、逆電圧印加用トランジスタ17はオフとなる。具体的には、Lowの信号が入力される場合、pチャネル型トランジスタ21がオンとなり、Highの信号が入力される場合、nチャネル型トランジスタ20がオンとなる。そして、走査線58にはバッファ回路から出力された信号が入力される。
In such a circuit configuration, a pulse signal having a voltage of, for example, 5 V or −2 V is output from the buffer circuit included in the scanning line driving circuit and input to the
このような信号がアナログスイッチ28に入力されるとき、画素101ではスイッチング用トランジスタ51がオンとなり、信号線57からビデオ信号が入力される。本実施の形態では、スイッチング用トランジスタ51はnチャネル型のトランジスタを用い、ビデオ信号は電圧値として入力する。スイッチング用トランジスタ51は、pチャネル型のトランジスタを用いてもよい。
When such a signal is input to the
すると、駆動用トランジスタ53、電流制御用トランジスタ54がオンとなり、発光素子55が発光する。発光素子55の陰極は、−10Vに保持されたカソード線69に接続され、陽極は、5Vに保持されたアノード線18に接続されている。
Then, the driving
本実施の形態において、駆動用トランジスタ53、電流制御用トランジスタ54はpチャネル型のトランジスタを用いるが、nチャネル型のトランジスタを用いてもよい。なお、駆動用トランジスタ53と、電流制御用トランジスタ54は同一極性を用いる方が好ましい。
In this embodiment, the driving
このとき必要に応じて、消去用トランジスタ52を動作させて、リセット線59を選択し消去期間を設ける。本実施の形態において、消去用トランジスタ52はnチャネル型のトランジスタを用いる。消去用トランジスタ52はpチャネル型のトランジスタを用いてもよいことは言うまでもない。消去用トランジスタやその動作は、特開2001−343933号公報を参照すればよく、それらと組み合わせて用いることができる。
At this time, if necessary, the erasing
また消去用トランジスタ52、及び電流制御用トランジスタ54の第1の電極が接続されるアノード線18及び駆動用トランジスタのゲート電極が接続される第2の電源線60は、制御用回路118が接続されている。なお駆動用トランジスタのゲート電極を固定電位とすると、寄生容量や配線容量によるゲート・ソース間の電圧Vgsが変化しないように動作させることができる。そのため、少なくとも順電圧印加時では、第2の電源線60の電位を固定電位とすると好ましい。
A control circuit 118 is connected to the
制御用回路118は二つのnチャネル型トランジスタを有し、第1のnチャネル型トランジスタ61の第1の電極と、第2のnチャネル型トランジスタ62のゲート電極とが、アノード線18に接続されている。第1のnチャネル型トランジスタ61の第2の電極と、第2のnチャネル型トランジスタ62の第1の電極とが、第2の電源線60に接続されている。第1のnチャネル型トランジスタ61のゲート電極は、−2Vに固定され、第2のnチャネル型トランジスタ62の第2の電極は、0Vに固定されている。
The control circuit 118 includes two n-channel transistors, and the first electrode of the first n-channel transistor 61 and the gate electrode of the second n-
このような制御用回路118は、順電圧印加時では、第1のnチャネル型トランジスタ61はオフとなり、第2のnチャネル型トランジスタ62はオンとなっている。その結果、駆動用トランジスタ53のゲート電極の電位は0Vとなっている。
In such a control circuit 118, when the forward voltage is applied, the first n-channel transistor 61 is off and the second n-
以上のような状態のとき、駆動用トランジスタ53はオンとなり、カソード線69が−10V、アノード線18が5Vであるため、発光素子へは順電圧が印加され、発光する。
In the above state, the driving
図1(B)には、逆電圧を印加している状態を示す。本実施の形態では、アノード線18を−10V、第1の電源線19を−2Vとする。すると、アナログスイッチ28が有するnチャネル型トランジスタ20、及びpチャネル型トランジスタ21は、両方ともオフとなり、逆電圧印加用トランジスタ17はオンとなり、走査線58は−10Vとなる。それに伴い、画素101ではスイッチング用トランジスタ51がオフとなる。
FIG. 1B shows a state where a reverse voltage is applied. In the present embodiment, the
このときカソード線69の電圧を5Vとし、逆電圧を印加する。そして、駆動用トランジスタ53と、電流制御用トランジスタ54とをオンとし、逆電圧を効率よく印加する。特に、駆動用トランジスタ53は、飽和領域で動作させるため、L/Wが大きくなるように設計されている場合、抵抗値が高いことが懸念される。そのため、制御用回路118では、第1のnチャネル型トランジスタ61をオンとし、第2のnチャネル型トランジスタ62をオフとし、駆動用トランジスタ53のゲート電極に接続される第2の電源線60の電圧を−10Vとする。その結果、駆動用トランジスタ53のゲート電極へ印加されるゲート電圧を大きくできより効率高く逆電圧を印加することができる。その結果、駆動用トランジスタ53の抵抗による逆電圧印加時が長くなるという問題を低減することができる。
At this time, the voltage of the
なお駆動用トランジスタ53は、線形領域で動作させてもよい。駆動用トランジスタ53を線形領域で動作させる場合、駆動電圧を低くすることができる。そのため、表示装置の低消費電力化が期待できる。
Note that the driving
以上のような状態のとき、駆動用トランジスタ53、電流制御用トランジスタ54はオンとなり、カソード線69が5V、アノード線18が−10Vであるため、発光素子へは逆電圧が印加される。
In such a state, the driving
また、駆動用トランジスタ53や電流制御用トランジスタ54の抵抗を解消するために、発光素子の第1の電極(本実施の形態では陽極)と、アノード線18との間にダイオードを設けてもよい。なお本実施の形態では、発光素子の第1の電極は陽極とするが、第1の電極が陰極となる画素構成を用いてもよい。
In order to eliminate the resistance of the driving
本実施の形態により、新たな画素回路を有する表示装置に対して、発光素子の劣化を低減し、信頼性を向上させるため逆電圧を印加する回路構成、及びその方法を提供することができる。 According to this embodiment mode, a circuit configuration and a method for applying a reverse voltage to a display device including a new pixel circuit in order to reduce deterioration of a light emitting element and improve reliability can be provided.
さらに本実施の形態により、アノード線と信号線、つまりアノード線と信号線駆動回路が有する電源線とがショートすることなく逆電圧を印加することができる。 Further, according to this embodiment mode, a reverse voltage can be applied without causing a short circuit between the anode line and the signal line, that is, the anode line and the power supply line included in the signal line driver circuit.
なお、本実施の形態で示した電圧の値は一例であり、これに限定されるものではない。 Note that the voltage values shown in this embodiment are merely examples, and the present invention is not limited to these values.
(実施の形態2)
本実施の形態では、クロックドインバータを有する逆電圧印加用回路に用いる具体例について説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a specific example used for a reverse voltage application circuit including a clocked inverter will be described.
図2(A)には、順電圧を印加している状態を示す。図2(A)に示す逆電圧印加用回路116は、直列に接続されたpチャネル型トランジスタ12と、nチャネル型トランジスタ13、14を有するクロックドインバータ29を有する。なお、さらに加えてpチャネル型トランジスタを有するクロックドインバータを用いてもよい。pチャネル型トランジスタ12のゲート電極と、nチャネル型トランジスタ13のゲート電極は同電位であって、つまり接続されている。pチャネル型トランジスタ12の第1の電極は、一定の電位に保持された電源線、例えば5Vに保持されたVDD(高電位電源線)に接続されている。nチャネル型トランジスタ14の第1の電極は、一定の電位に保持された電源線、例えば−2Vに保持されたVSS(低電位電源線)に接続されている。またゲート電極は、一定の電位に保持された電源線、又はカソード線に接続され、本実施の形態では5Vに保持された第1の電源線19に接続されている。クロックドインバータ29の出力配線は、逆電圧印加用トランジスタ17の第1の電極と、図1における走査線58又はリセット線59とに接続されている。本実施の形態では、クロックドインバータ29の出力配線は、逆電圧印加用トランジスタ17の第1の電極と、走査線58とに接続されている。
FIG. 2A shows a state in which a forward voltage is applied. The reverse voltage application circuit 116 shown in FIG. 2A includes a clocked
逆電圧印加用トランジスタ17は、一定の電位に保たれた電源線、又はカソード線にゲート電極が接続され、アノード線に第1の電極が接続され、クロックドインバータ29の出力配線とに第2の電極が接続される。本実施の形態では逆電圧印加用トランジスタ17のゲート電極は−2Vの電位に保たれている。また逆電圧印加用トランジスタの第1の電極はクロックドインバータの出力配線と接続され、第2の電極は第1の電源線19に接続されている。さらに本実施の形態では、逆電圧印加用トランジスタ17の第1の電極は、スイッチング用トランジスタのゲート電極に接続された走査線58に接続される。また逆電圧印加用トランジスタの第1の電極は、消去用トランジスタのゲート電極に接続されたリセット線59に接続してもよい。
The reverse
走査線駆動回路が有するバッファ回路から、例えば5V、−2Vのパルス信号が出力され、クロックドインバータ29へ入力される。すると、nチャネル型トランジスタ14がオンとなり、逆電圧印加用トランジスタ17はオフとなる。
For example, 5 V and −2 V pulse signals are output from the buffer circuit included in the scanning line driving circuit and input to the clocked
その結果、走査線58にはバッファ回路から出力された信号が入力される。本実施の形態では、図1(A)におけるスイッチング用トランジスタ51はnチャネル型トランジスタを用い、ビデオ信号は電圧値として入力する。すると、実施の形態1と同様に、駆動用トランジスタ53、電流制御用トランジスタ54がオンとなり、発光素子55が発光する。
As a result, the signal output from the buffer circuit is input to the
その他の画素構成、動作、制御用回路118は図1(A)と同様であるため、説明を省略する。なお駆動用トランジスタのゲート電極を固定電位とすると、寄生容量や配線容量によるゲート・ソース間の電圧Vgsが変化しないように動作させることができる。そのため実施の形態1と同様に、少なくとも順電圧印加時では、第2の電源線60の電位を固定電位とすると好ましい。
The other pixel configuration, operation, and control circuit 118 are the same as those in FIG. Note that when the gate electrode of the driving transistor is set to a fixed potential, the gate-source voltage Vgs due to parasitic capacitance or wiring capacitance can be prevented from changing. Therefore, as in the first embodiment, it is preferable that the potential of the second
このとき必要に応じて、消去用トランジスタ52を動作させて、リセット線59を選択し消去期間を設け、高階調表示を行う。本実施の形態において、消去用トランジスタ52はnチャネル型トランジスタを用いる。消去用トランジスタやその動作の詳細は、特開2001−343933号公報を参照すればよい。
At this time, if necessary, the erasing
以上のような状態のとき、駆動用トランジスタ53はオンとなり、カソード線69が−10V、アノード線18が5Vであるため、発光素子へは順電圧が印加され、発光する。
In the above state, the driving
図2(B)には、逆電圧を印加している状態を示し、第1の電源線19は−10Vに保持される。すると、クロックドインバータ29が有するnチャネル型トランジスタ14は、ハイインピーダンス状態、つまりオフとなり、逆電圧印加用トランジスタ17はオンとなり、走査線58は−10Vとなる。それに伴い、画素101ではスイッチング用トランジスタ51がオフとなる。
FIG. 2B shows a state where a reverse voltage is applied, and the first
逆電圧を効率よく印加するため、駆動用トランジスタ53と、電流制御用トランジスタ54とをオンとする。このとき実施の形態1と同様な制御用回路118を用い、第1のnチャネル型トランジスタ61をオンとし、第2のnチャネル型トランジスタ62をオフとし、駆動用トランジスタ53のゲート電極に接続される第2の電源線60の電圧を−10Vとする。
In order to efficiently apply the reverse voltage, the driving
以上のような状態のとき、駆動用トランジスタ53はオンとなり、カソード線69が5V、アノード線18が−10Vとなるため、発光素子へは逆電圧が印加される。
In the above state, the driving
また、駆動用トランジスタ53や電流制御用トランジスタ54の抵抗問題を解消するために、発光素子の第1の電極と、アノード線18との間にダイオードを設けてもよい。
In order to solve the resistance problem of the driving
本実施の形態により、新たな画素回路を有する表示装置に対して、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させるため逆電圧を印加する回路構成、及びその方法を提供することができる。 According to this embodiment mode, a circuit configuration and a method for applying a reverse voltage to control deterioration of a light emitting element and improve reliability can be provided for a display device having a new pixel circuit.
さらに本実施の形態により、アノード線と信号線、つまりアノード線と信号線駆動回路が有する電源線とがショートすることなく逆電圧を印加することができる。 Further, according to this embodiment mode, a reverse voltage can be applied without causing a short circuit between the anode line and the signal line, that is, the anode line and the power supply line included in the signal line driver circuit.
なお、本実施の形態で示した電圧の値は一例であり、これに限定されるものではない。 Note that the voltage values shown in this embodiment are merely examples, and the present invention is not limited to these values.
(実施の形態3)
本実施の形態では、逆電圧印加用回路を有する走査線駆動回路、信号線駆動回路、及びそれらを有する表示装置について説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a scan line driver circuit having a reverse voltage application circuit, a signal line driver circuit, and a display device having them are described.
図5(A)には、走査線駆動回路の構成を示し、シフトレジスタ114、バッファ回路115、逆電圧印加用回路116を有する逆電圧印加回路部150を有する。
FIG. 5A illustrates a structure of a scan line driver circuit, which includes a reverse voltage
逆電圧印加回路部150は、図1・2に示すような走査線、又はリセット線にそれぞれ接続される複数の逆電圧印加用回路116と逆電圧印加用トランジスタ17を有する。逆電圧印加用回路116は、アナログスイッチ28、又はクロックドインバータ29を有する。
The reverse voltage
走査線駆動回路に逆電圧印加回路部150を設ける場合、アノード線と、一定の電位に保たれた電源線、又はカソード線の電位を反転し、発光素子に逆電圧を印加すると同時に、アナログスイッチ28、又はクロックドインバータ29をオフとし、逆電圧印加用トランジスタ17をオンとするように駆動する。そして、逆電圧印加用回路116に接続される画素が有するスイッチング用トランジスタ51、又は消去用トランジスタ52がオフとなる電位とする。その結果、アノード線18と信号線57、つまりアノード線と信号線駆動回路が有する電源線とがショートすることなく逆電圧を印加することができる。
When the reverse voltage
逆電圧印加用回路116を、信号線駆動回路に設けることもできる。図5(B)には、信号線駆動回路の構成を示し、シフトレジスタ111、第1のラッチ回路112、第2のラッチ回路113、複数の逆電圧印加用回路116を有する逆電圧印加回路部151を有する。 The reverse voltage application circuit 116 may be provided in the signal line driver circuit. FIG. 5B illustrates a structure of the signal line driver circuit, and includes a shift register 111, a first latch circuit 112, a second latch circuit 113, and a plurality of reverse voltage application circuits 116. 151.
信号線駆動回路に設けられた逆電圧印加用回路は、アナログスイッチ28、又はクロックドインバータ29を有し、逆電圧印加用トランジスタ17は不要となる。アナログスイッチ、又はクロックドインバータの出力配線が、画素部の複数の信号線(S1〜Sx)とそれぞれ接続されている。
The reverse voltage application circuit provided in the signal line driver circuit includes the
さらに、信号線駆動回路が有する電源線とアノード線のショートを防止するため、スイッチを有する。スイッチは、アノード線と一定の電位に保たれた電源線、又はカソード線の電位差を利用して、オン、又はオフとなる。 Further, a switch is provided to prevent a short circuit between the power supply line and the anode line included in the signal line driver circuit. The switch is turned on or off by utilizing the potential difference between the anode line and the power supply line or cathode line maintained at a constant potential.
信号線駆動回路に逆電圧印加回路部150を設ける表示装置において、アノード線と一定の電位に保たれた電源線、又はカソード線の電位を反転し、発光素子に逆電圧を印加すると同時に、アナログスイッチ、又はクロックドインバータをオフとする。すると、アノード線と信号線との間に配置されたトランジスタをオフとすることができる。その結果、アノード線と信号線、つまりアノード線と信号線駆動回路が有する電源線とがショートすることなく逆電圧を印加することができる。
In a display device in which a reverse voltage
また逆電圧を印加するとき、駆動用トランジスタのゲート電極が接続される電源線と、アノード線の電圧について説明する。逆電圧を印加する場合、駆動用トランジスタ、電流制御用トランジスタを介して発光素子へ逆電圧が印加される。そのため、駆動用トランジスタ、電流制御用トランジスタの抵抗は、より低くなると好ましい。しかし、特に駆動用トランジスタの場合、飽和領域で動作させる場合、チャネル形成領域のL/W比が大きくなり、抵抗が高くなることが懸念される。 In addition, when a reverse voltage is applied, a voltage of a power supply line to which a gate electrode of a driving transistor is connected and an anode line will be described. When a reverse voltage is applied, the reverse voltage is applied to the light emitting element through the driving transistor and the current control transistor. Therefore, it is preferable that the resistances of the driving transistor and the current control transistor are lower. However, particularly in the case of a driving transistor, when operating in the saturation region, there is a concern that the L / W ratio of the channel formation region becomes large and the resistance becomes high.
そこで、駆動用トランジスタ、電流制御用トランジスタを確実にオンとし、より高い電圧を印加するように、駆動用トランジスタのゲート電極が接続される電源線の電圧を制御する制御用回路118を有する。 Therefore, a control circuit 118 for controlling the voltage of the power supply line to which the gate electrode of the driving transistor is connected is provided so that the driving transistor and the current control transistor are turned on reliably and a higher voltage is applied.
制御用回路は、アノード線にゲート電極が接続され、第1の電極が電源線に接続された第6のトランジスタと、ゲート電極が固定電位に保持され、第1の電極がアノード線に接続され、第2の電極が電源線に接続された第7のトランジスタとを有する。 The control circuit includes a sixth transistor in which the gate electrode is connected to the anode line, the first electrode is connected to the power supply line, the gate electrode is held at a fixed potential, and the first electrode is connected to the anode line. And a seventh transistor having a second electrode connected to the power supply line.
駆動用トランジスタに着目すると、順電圧を印加する場合、第6のトランジスタはオン、第7のトランジスタはオフとし、逆電圧を印加する場合、第6のトランジスタはオフ、第7のトランジスタはオンとする。そして逆電圧を印加する場合、電源線の電圧の絶対値を大きくし、駆動用トランジスタへ印加する電圧を大きくすることができる。 Focusing on the driving transistor, when a forward voltage is applied, the sixth transistor is turned on, the seventh transistor is turned off, and when a reverse voltage is applied, the sixth transistor is turned off, and the seventh transistor is turned on. To do. When a reverse voltage is applied, the absolute value of the voltage of the power supply line can be increased and the voltage applied to the driving transistor can be increased.
本実施の形態により、新たな画素回路を有する表示装置に対して、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させるため逆電圧を印加する回路構成、及びその方法を提供することができる。さらに、アノード線と信号線、つまりアノード線と信号線駆動回路が有する電源線とがショートすることなく逆電圧を印加することができる。その結果、表示装置の長寿命化が達成できる。 According to this embodiment mode, a circuit configuration and a method for applying a reverse voltage to control deterioration of a light emitting element and improve reliability can be provided for a display device having a new pixel circuit. Further, the reverse voltage can be applied without short-circuiting the anode line and the signal line, that is, the anode line and the power supply line included in the signal line driver circuit. As a result, the lifetime of the display device can be extended.
(実施の形態4)
本発明の表示装置をデジタル駆動する場合には、多階調の画像を表現するために時間階調方式を用いる。本実施の形態では、逆電圧を印加するタイミングについて図3を用いて説明する。図3(A)は、縦軸は走査線、横軸は時間のときのタイミングチャートを示し、図3(B)はj行目の走査線Gjのタイミングチャートを示す。
(Embodiment 4)
When the display device of the present invention is digitally driven, a time gray scale method is used to express a multi-tone image. In this embodiment, the timing of applying a reverse voltage will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows a timing chart when the vertical axis indicates a scanning line and the horizontal axis indicates time, and FIG. 3B shows a timing chart of the j-th scanning line Gj.
表示装置は、そのフレーム周波数を通常60Hz程度とする。つまり、1秒間に60回程度の画面の描画が行われ、画面の描画を1回行なう期間を1フレーム期間(単位フレーム期間)と呼ぶ。時間階調方式では、1フレーム期間を複数のサブフレーム期間(m(mは2以上の自然数)個のサブフレーム期間SF1、SF2、…、SFm)に分割する。このときの分割数は、階調ビット数に等しい場合が多く、ここでは簡単のために、分割数が階調ビット数に等しい場合を示す。つまり本実施の形態では5ビット階調を例示しているので、5つのサブフレーム期間SF1〜SF5に分割した例を示す。 The display device normally has a frame frequency of about 60 Hz. In other words, the screen drawing is performed about 60 times per second, and the period in which the screen is drawn once is called one frame period (unit frame period). In the time gray scale method, one frame period is divided into a plurality of subframe periods (m (m is a natural number of 2 or more) subframe periods SF1, SF2,..., SFm). In many cases, the number of divisions at this time is equal to the number of gradation bits. Here, for the sake of simplicity, the case where the number of divisions is equal to the number of gradation bits is shown. That is, in the present embodiment, a 5-bit gradation is illustrated, and thus an example in which it is divided into five subframe periods SF1 to SF5 is shown.
各サブフレーム期間は、画素にビデオ信号を書き込む書き込み期間Ta1、Ta2、…、Tamと、発光素子が発光又は非発光する保持期間Ts1、Ts2、…、Tsmを有する。保持期間Ts1〜Ts5は、その長さの比をTs1:・・・:Ts5=16:8:4:2:1とする。つまり、nビット階調を表現する場合、n個の保持期間は、その長さの比を2(n-1):2(n-2):・・・:21:20とする。 Each sub-frame period has a writing period Ta1, Ta2,..., Tam for writing a video signal to the pixel, and a holding period Ts1, Ts2,. In the holding periods Ts1 to Ts5, the ratio of the lengths is Ts1:...: Ts5 = 16: 8: 4: 2: 1. That is, when expressing n-bit gradation, the length ratio of the n holding periods is 2 (n-1) : 2 (n-2) :...: 2 1 : 2 0 .
図3において、サブフレーム期間SF5は消去期間Te5を有する例を示す。消去期間Te5では、画素に書き込まれたビデオ信号をリセットする。消去期間は必要に応じて設ければよい。 FIG. 3 shows an example in which the subframe period SF5 has an erasing period Te5. In the erasing period Te5, the video signal written in the pixel is reset. An erasing period may be provided as necessary.
一フレーム期間に逆電圧印加期間Trを設ける。この逆電圧印加期間Trでは、全ての画素で同時に逆電圧が印加される。本実施の形態では、消去期間Te5の終了後、逆電圧印加期間Trを設ける場合を説明する。なお、逆電圧印加期間Trを長く設け、発光素子へ逆電圧を印加する時間を長くすると好ましい。 A reverse voltage application period Tr is provided in one frame period. In the reverse voltage application period Tr, the reverse voltage is applied simultaneously to all the pixels. In the present embodiment, the case where the reverse voltage application period Tr is provided after the end of the erasing period Te5 will be described. Note that it is preferable that the reverse voltage application period Tr is long and the time for applying the reverse voltage to the light emitting element is long.
図3(C)は図3(B)に対応する走査線Gj、アノード線、及びカソード線の電圧値を示す。図3(C)をみると、走査線GjにはHighとLowのパルス信号が印加され、例えば実施の形態1又は2で示したように5V、−2Vの電圧の信号が印加される。書き込み期間Ta1〜Ta5では、走査線GjにはHighの信号が印加され、逆電圧印加期間TrではLowの信号が印加される。 FIG. 3C shows voltage values of the scanning line Gj, the anode line, and the cathode line corresponding to FIG. Referring to FIG. 3C, high and low pulse signals are applied to the scanning line Gj. For example, as shown in the first or second embodiment, signals of voltages of 5 V and −2 V are applied. In the writing period Ta1 to Ta5, a high signal is applied to the scanning line Gj, and a low signal is applied in the reverse voltage application period Tr.
アノード線へ5V、カソード線へ−10Vの電圧が印加され、逆電圧印加期間Trでは、アノード線へ−10V、カソード線へ5Vの電圧、つまり逆電圧が印加される。 A voltage of 5V is applied to the anode line and a voltage of −10V to the cathode line. In the reverse voltage application period Tr, a voltage of −10V to the anode line and a voltage of 5V to the cathode line, that is, a reverse voltage is applied.
なお、表示階調数を増やしたい場合は、サブフレーム期間の分割数を増やせばよい。また、サブフレーム期間の順序は、必ずしも上位ビットから下位ビットといった順序である必要はなく、1フレーム期間中、ランダムに並んでいてもよい。さらにフレーム期間毎に、その順序が変化してもよい。また、あるサブフレーム期間をさらに分割していてもよい。 Note that in order to increase the number of display gradations, the number of divisions in the subframe period may be increased. Further, the order of the subframe periods does not necessarily have to be the order from the upper bit to the lower bit, and may be arranged at random during one frame period. Furthermore, the order may change for each frame period. Further, a certain subframe period may be further divided.
また画素毎に、逆電圧を印加するか否かを決定してもよい。この場合、画素毎にスイッチを設け、逆電圧を印加しないときはオフとなるように制御する。 Moreover, you may determine whether a reverse voltage is applied for every pixel. In this case, a switch is provided for each pixel, and control is performed so that the switch is turned off when no reverse voltage is applied.
また、画素毎に発光素子の劣化状態が異なる場合が考えられる。メモリ回路及びカウンタ回路とにより、ビデオ信号をカウント、記録し、その情報に基づきに発光素子の劣化状態に応じて印加すべき逆電圧の値を求めることができる。そして、印加する逆電圧の値に応じて、アノード線と、一定の電位に保持された電源線、又はカソード線の電位を設定してもよい。例えば、アノード線は発光素子毎に設けられるため、アノード線の電位を画素毎に設定する。 Moreover, the case where the deterioration state of a light emitting element differs for every pixel can be considered. The video signal is counted and recorded by the memory circuit and the counter circuit, and based on the information, the value of the reverse voltage to be applied can be obtained according to the deterioration state of the light emitting element. Then, the potentials of the anode line, the power supply line held at a constant potential, or the cathode line may be set in accordance with the value of the reverse voltage to be applied. For example, since the anode line is provided for each light emitting element, the potential of the anode line is set for each pixel.
本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。 This embodiment mode can be freely combined with the above embodiment modes.
(実施の形態5)
本実施の形態では、画素の動作について図4を用いて説明する。
(Embodiment 5)
In this embodiment mode, operation of a pixel is described with reference to FIGS.
図4(A)に示す画素16100は、信号線16001、第1の電源線16002、ゲート固定電位線16003、走査線16004、リセット線16005、スイッチング用トランジスタ16006、消去用トランジスタ16007、電流制御用トランジスタ16008、駆動用トランジスタ16009、容量手段16010、画素電極16011、発光素子16012、第2の電源線16013を有する。画素電極は発光素子の電極として機能する。なお、ゲート固定電位線16003は、駆動用トランジスタ16008のゲート電位を固定するための線である。
A
次に動作について説明する。まず、走査線16004に選択パルス信号が入力され、スイッチング用トランジスタ16006がオンとなり、信号線16001に出力されたビデオ信号が電流制御用トランジスタ16008のゲート電極に入力される。ビデオ信号がHighレベル(以下、Hレベルと表記する)の場合、電流制御用トランジスタ16008はオフとなり、Lowレベル(以下、Lレベルと表記する)の場合、電流制御用トランジスタ16008はオンとなる。電流制御用用トランジスタ16008のオン、又はオフの状態により、発光素子16012への電流供給が制御され、発光、非発光が決定される。このとき、消去用トランジスタ16007はオフとなっている。
Next, the operation will be described. First, a selection pulse signal is input to the
続いて、発光素子16012への電流供給を強制的に遮断する場合には、リセット線16005に選択パルス信号が入力され、消去用トランジスタ16007がオンし、第1の電源線16002の電位が電流制御用トランジスタ16008のゲート電極に入力される。電流制御用トランジスタ16008のゲート電極とソース電極が同電位になるため、オフになる。
Subsequently, when the current supply to the light-emitting
また、逆電圧印加期間には、第1の電源線16002の電位と第2の電源線16013の電位が入れ替わる。このとき、発光素子の成膜不良等により画素電極16011と第2の電源線16013が短絡している場合には駆動用トランジスタ16009がオンとなる。その結果、短絡箇所に電流が流れ、焼き切れ絶縁する。画素電極16011と第2の電源線16013が短絡している場合にはその画素は常に非発光状態であったり、所望の輝度を得られなかったり等の不良となってしまうが、前述の短絡箇所に電流を流し絶縁することでこのような不良を解消することができる。
In the reverse voltage application period, the potential of the first
次に、駆動用トランジスタ16009を電流源として用いる場合について図4(B)を用いて説明する。
Next, the case where the driving
画素16101は信号線16001、第1の電源線16002、ゲート固定電位線16003、走査線16004、リセット線16005、スイッチング用トランジスタ16006、消去用トランジスタ16007、電流制御用トランジスタ16008、駆動用トランジスタ16009、容量手段16010、画素電極16011、発光素子16012、第2の電源線16013、逆バイアス用(以下、RB用と表記する)トランジスタ16014を有し、画素16100との違いはRB用トランジスタ16014が追加された点のみである。
The
RB用トランジスタ16014のゲート電極は第1の電源線16002に接続され、第1の電極は画素電極16011に接続され、第2の電極はゲート固定電位線16003に接続されている。
The gate electrode of the
本実施の形態では、駆動用トランジスタ16009を定電流源として用いるため、発光素子16012に流れる電流値は駆動用トランジスタ16009の特性によって決定する。そのため、前記電流値に合わせ、比較的インピーダンスの高いトランジスタを用いることが望ましい。
In this embodiment mode, since the driving
続いて、駆動について説明する。順電圧印加期間においては、前述の通りである。 Next, driving will be described. The forward voltage application period is as described above.
次に、逆電圧印加期間には、第1の電源線16002の電位と第2の電源線16013の電位が入れ替わる。このとき、発光素子の成膜不良等により画素電極16011と第2の電源線16013が短絡している場合には、RB用トランジスタ16014がオンとなる。その結果、短絡箇所に電流が流れ、焼き切れる。駆動用トランジスタ16009のインピーダンスが高い場合、短絡箇所を絶縁するのに充分な電流を流せないが、RB用トランジスタ16014を追加することで、充分な電流を流すことができる。そして、上述のような不良を解消することができる。
Next, in the reverse voltage application period, the potential of the first
また、本実施の形態では逆電圧印加期間において、第1の電源線16002と第2の電源線16013の電位を入れ替える場合のみ説明したが、本発明はこれに限らず、画素電極16011と第2の電源線16013の極性が入れ替わるよう、電位を設定すればよい。また、本実施の形態ではスイッチング用トランジスタ16006及び消去用トランジスタ16007がN型トランジスタ、電流制御用トランジスタ16008、駆動トランジスタ16009及びRB用トランジスタ16014がP型トランジスタの場合で説明したが、トランジスタの極性はこれに限らず、任意に設定すればよい。
Although this embodiment mode describes only the case where the potentials of the first
また、RB用トランジスタ16014の第1の電極を画素電極16011に接続し、第2の電極をゲート固定電位線16003に接続する場合を説明したが、第2の電極を信号線16001に接続してもよいし、画素電極16011と第1の電源線16002との間、又は画素電極16011とゲート固定電位線16003との間にダイオードを接続してもよい。
Further, although the case where the first electrode of the
また、本実施の形態では容量手段16010を設けたが、電流制御用トランジスタ16008のチャネル容量等で保持容量をまかなえる場合には、設ける必要はない。
In addition, although the capacitor means 16010 is provided in this embodiment mode, it is not necessary to provide the storage capacitor when the channel capacity of the
(実施の形態6)
本実施の形態では、図4(A)の上面図の一例を、図6を用いて説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, an example of a top view of FIG. 4A is described with reference to FIGS.
図6において、信号線17001、第1の電源線17002、ゲート固定電位線17003、走査線17004、リセット線17005、スイッチング用トランジスタ17006、消去用トランジスタ17007、電流制御用トランジスタ17008、駆動用トランジスタ17009、容量手段17010、画素電極17011を示し、それぞれ図4(A)で示した信号線16001、第1の電源線16002、ゲート固定電位線16003、走査線16004、リセット線16005、スイッチング用トランジスタ16006、消去用トランジスタ16007、電流制御用トランジスタ16008、駆動用トランジスタ16009、容量手段16010、画素電極16011にそれぞれ相当する。
In FIG. 6, a
本実施の形態では、第1の電源線17002を隣り合う画素で共有する場合について示したが、発光素子の特性がRGBによって違う場合において、各電源線の電位をRGBによって変えることでホワイトバランスを調整する場合には、隣り合う電源線を共有しなくてもよい。
In this embodiment mode, the case where the first
(実施の形態7)
本実施の形態では、図4(B)の上面図の一例を、図7を用いて説明する。
(Embodiment 7)
In this embodiment, an example of a top view of FIG. 4B is described with reference to FIG.
図7において、信号線18001、第1の電源線18002、ゲート固定電位線18003、走査線18004、リセット線18005、スイッチング用トランジスタ18006、消去用トランジスタ18007、電流制御用トランジスタ18008、駆動用トランジスタ18009、容量手段18010、画素電極18011、RB用トランジスタ18012を示し、それぞれ図4(B)で示した信号線16001、第1の電源線16002、ゲート固定電位線16003、走査線16004、リセット線16005、スイッチング用トランジスタ16006、消去用トランジスタ16007、電流制御用トランジスタ16008、駆動用トランジスタ16009、容量手段16010、画素電極16011、RB用トランジスタ16014に相当する。
In FIG. 7, a
本実施の形態では、第1の電源線18002を隣り合う画素で共有する場合について示したが、発光素子の特性がRGBによって違う場合において、各電源線の電位をRGBによって変えることでホワイトバランスを調整する場合には、前述の様に隣り合う電源線を共有しなくてもよい。
In this embodiment mode, the case where the first
(実施の形態8)
本発明の表示装置の一形態である、表示領域及びドライバを搭載したパネルについて説明する。また本実施の形態においてトランジスタには、薄膜トランジスタ(TFT)を用いて説明する。
(Embodiment 8)
A panel mounted with a display region and a driver, which is an embodiment of the display device of the present invention, will be described. In this embodiment, a transistor is described as a thin film transistor (TFT).
図8(A)には、基板1405上に設けられた、発光素子を含む画素を、複数有する表示領域1404、ソースドライバ1403、第1及び第2のゲートドライバ1401、1402、接続端子1415及び接続フィルム1407を示す。接続端子1415は、異方導電性粒子等を介して、接続フィルム1407と接続する。接続フィルム1407はICチップと接続する。
In FIG. 8A, a
図8(B)はパネルのA−A’における断面図を示し、表示領域1404に設けられた電流制御用TFT1409及び駆動用TFT1410と、ソースドライバ1403に設けられたCMOS回路1414を示す。また、表示領域1404に設けられた導電層1411、電界発光層1412及び導電層1413を示す。導電層1411は駆動用TFT1410のソース電極又はドレイン電極に接続する。また、導電層1411は画素電極として機能し、導電層1413は対向電極として機能する。導電層1411、電界発光層1412及び導電層1413の積層体は発光素子に相当する。発光素子は、電界発光層が複数の層からなる積層型、電界発光層が一つの層からなる単層型、電界発光層が複数の層からなるがその境界が明確ではない混合型のいずれでもよい。また、発光素子の積層構造には、下から陽極に相当する導電層\電界発光層\陰極に相当する導電層を積層する順積み構造、下から陰極に相当する導電層\電界発光層\陽極に相当する導電層を積層する逆積み構造がある。発光素子の光の発する方向に基づいて、適切な構造を選択するとよい。電界発光層には有機材料(低分子、高分子、中分子)、有機材料と無機材料を組み合わせた材料を用いることができる。
FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of the panel, and shows a
また、シングレット材料、トリプレット材料又はそれらを組み合わせた材料のいずれを用いてもよい。その結果、発光素子から発せられる光には、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(蛍光)と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(リン光)となり、本発明はその一方又は両方を用いることができる。 Moreover, any of singlet material, triplet material, or a combination thereof may be used. As a result, light emitted from the light-emitting element is emitted when returning from the singlet excited state to the ground state (fluorescence) and emitted when returning from the triplet excited state to the ground state (phosphorescence). One or both can be used.
なお、発光素子に電流が流れて発光する状態とは、発光素子の両電極間に順電圧が印加された状態である。 Note that the state where light is emitted when a current flows through the light-emitting element is a state where a forward voltage is applied between both electrodes of the light-emitting element.
表示領域1404とドライバ1401〜1403の周囲にはシール材1408が設けられ、発光素子は、該シール材1408と対向基板1406により封止される。この封止処理は、発光素子を水分から保護するための処理であり、ここではカバー材(ガラス、セラミックス、プラスチック、金属等)により封止する方法を用いるが、熱硬化性樹脂や紫外光硬化性樹脂を用いて封止する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法を用いてもよい。
A
基板1405上に形成される素子は、非晶質半導体に比べて移動度等の特性が良好な結晶質半導体(ポリシリコン)により形成されること好適である。結晶性半導体を用いると、同一表面上におけるモノシリック化を実現することができる。モノリシック構成を有するパネルは、接続する外部ICの個数が減少するため、小型・軽量・薄型が実現される。
An element formed over the
また、図8(B)において、導電層1411は透明導電膜で形成し、導電層1413は反射膜で形成される。よって、電界発光層1412から発せられる光は、矢印で示すとおり、導電層1411を透過して、基板1405側に出射される。このような構成は下面出射方式と呼ばれる。
In FIG. 8B, the
これに対し、導電層1411を反射膜で形成し、導電層1413を透明導電膜で形成することにより、図9(A)に示すように、電界発光層1412から発せられる光を対向基板1406側に出射させる構成も可能である。このような構成は上面出射方式と呼ばれる。
On the other hand, when the
また、駆動用TFT1410のソース電極又はドレイン電極と導電層1411とは、絶縁層を介することなく、同一の層に積層形成され、膜の重なりによって直接接続されている。よって、導電層1411の形成領域は、駆動用TFT1410等が配置されている領域を除いた領域となるため、画素の高精細化等に伴い、開口率の低下が避けられない。よって、図9(B)に示すように、層間膜1416を追加し、独立した層に画素電極を設け、上面出射方式とすることにより、TFT等が形成されている領域も有効に発行領域として活用出来る。このとき、電界発光層1412の膜厚によっては、導電層1411と駆動用TFT1410のソース電極又はドレイン電極とのコンタクト領域において、導電層1411と導電層1413とのショートが生ずる可能性があるので、バンク1417等を設け、ショートを防止する構成が望ましい。
In addition, the source electrode or the drain electrode of the driving
さらに、図10に示すように、導電層1411と導電層1413とをいずれも透明導電膜で形成することにより、基板1405側と対向基板1406側の両方に電界発光層1412からの出射光を取り出す構成も可能である。このような構成は両面出射方式と呼ばれる。
Further, as shown in FIG. 10, the
図10の場合、上面出射側と下面出射側の発光面積はおおむね等しいが、前述のように、層間膜を追加して画素電極の面積を大きくすれば、上面出射側の開口率が高く出来ることは言うまでも無い。 In the case of FIG. 10, the light emission areas on the top emission side and the bottom emission side are almost equal, but as described above, the aperture ratio on the top emission side can be increased by adding an interlayer film to increase the area of the pixel electrode. Needless to say.
但し、本発明は上記の実施例に制約されない。例えば、表示領域1404は絶縁表面上に形成された非晶質半導体(アモルファスシリコン)をチャネル部としたTFTにより構成し、ドライバ1401〜1403はICチップにより構成してもよい。ICチップは、COG方式により基板上に貼り合わせたり、基板に接続する接続フィルムに貼り合わせたりしてもよい。非晶質半導体は、CVD法を用いることで、大面積の基板に形成することができ、かつ結晶化の工程が不要であることから、安価なパネルの提供を可能とする。また、この際、インクジェット法に代表される液滴吐出法により導電層を形成すると、より安価なパネルの提供を可能とする。本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
However, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the
(実施の形態9)
発光素子は、一対の電極間に、様々な材料からなる単数又は複数の層(以下電界発光層と称する)が挟まれた構造を有する。発光素子は、以下に示すような要因により、陽極と陰極が短絡する初期不良が生じることがある。第1の要因として、異物(ゴミ)の付着による陽極と陰極の短絡、第2の要因として、陽極の微細な突起(凸凹)により電界発光層にピンホールが生じ、このピンホールに起因した陽極と陰極の短絡、第3の要因として、電界発光層が均一に成膜されずに、前記電界発光層にピンホールが生じ、このピンホールに起因した陽極と陰極の短絡などがある。第3の要因は、そもそも電界発光層の膜厚が薄いことも関係する。このような初期不良が発生した画素では、信号に応じた点灯及び非点灯が行われず、電流のほとんどすべてが短絡部を流れて素子全体が消光する現象が生じたり、特定の画素が点灯又は非点灯しない現象が生じたりして、画像の表示が良好に行われないという問題が発生する。上記問題を鑑み、上述したように、本発明は、発光素子に逆電圧を印加することができる表示装置及びその駆動方法を提供する。逆電圧の印加により、陽極と陰極の短絡部のみに局所的に電流が流れ、該短絡部は発熱する。そうすると、短絡部は酸化又は炭化して絶縁化する。その結果、初期不良が生じても、その不良を解消し、画像の表示を良好に行うことができる表示装置を提供することができる。なお、このような初期不良の絶縁化は、出荷前に行うとよい。
(Embodiment 9)
A light-emitting element has a structure in which a single layer or a plurality of layers (hereinafter referred to as electroluminescent layers) made of various materials are sandwiched between a pair of electrodes. The light emitting element may have an initial failure due to a short circuit between the anode and the cathode due to the following factors. As a first factor, a short circuit between the anode and the cathode due to adhesion of foreign matter (dust), and as a second factor, a pinhole is generated in the electroluminescent layer due to minute projections (irregularities) of the anode, and the anode resulting from this pinhole As a third factor, there is a short circuit between the anode and the cathode caused by the pinhole, because the electroluminescent layer is not uniformly formed and a pinhole is generated in the electroluminescent layer. The third factor is related to the fact that the electroluminescent layer is thin. In a pixel in which such an initial failure has occurred, lighting and non-lighting according to the signal are not performed, and almost all of the current flows through the short-circuited part, causing a phenomenon that the entire element is extinguished, or a specific pixel is turned on or off. There is a problem that an image is not displayed favorably due to a phenomenon that does not light up. In view of the above problems, as described above, the present invention provides a display device capable of applying a reverse voltage to a light emitting element and a driving method thereof. By applying the reverse voltage, a current flows locally only in the short-circuit portion between the anode and the cathode, and the short-circuit portion generates heat. If it does so, a short circuit part will oxidize or carbonize and will insulate. As a result, even if an initial failure occurs, it is possible to provide a display device that can eliminate the failure and display an image satisfactorily. It should be noted that such initial failure insulation is preferably performed before shipment.
また、発光素子は、上述の初期不良とは別に、進行性不良が生じることがある。進行性不良とは、時間の経過に伴って、新たに発生した陽極と陰極の短絡である。このように、時間の経過に伴って新たに発生した陽極と陰極の短絡は、陽極の微細な突起により発生する。つまり、一対の電極間に電界発光層が挟まれた積層体には、時間の経過に伴って、陽極と陰極の短絡が発生する。上記問題を鑑み、上述したように、本発明は、出荷前だけではなく、定期的に逆電圧を印加する表示装置及びその駆動方法を提供する。逆電圧の印加により、陽極と陰極の短絡部のみに局所的に電流が流れ、短絡部は絶縁化する。その結果、進行性不良が生じても、その不良を解消し、画像の表示を良好に行うことができる表示装置及びその駆動方法を提供することができる。 In addition to the initial failure described above, a progressive failure may occur in the light emitting element. The progressive failure is a short circuit between the anode and the cathode newly generated with the passage of time. Thus, a short circuit between the anode and the cathode newly generated with the passage of time occurs due to minute protrusions of the anode. That is, in the stacked body in which the electroluminescent layer is sandwiched between the pair of electrodes, a short circuit between the anode and the cathode occurs with time. In view of the above problems, as described above, the present invention provides a display device that applies a reverse voltage periodically as well as before shipping and a driving method thereof. By applying the reverse voltage, a current flows locally only in the short-circuit portion between the anode and the cathode, and the short-circuit portion is insulated. As a result, even when progressive failure occurs, it is possible to provide a display device that can eliminate the failure and display an image satisfactorily and a driving method thereof.
また一対の電極間に電界発光層が挟まれた積層体には、順電圧を印加しても発光しない箇所がある。このような非発光性の不良はダークスポットとよばれ、また、時間の経過に伴って進行するため、進行性不良ともよばれる。ダークスポットは、電界発光層と陰極との接触不良により生じるもので、前記電界発光層と前記陰極の間に微少な空隙があり、その空隙が広がっていくことにより進行すると考えられている。しかしながら、逆電圧を印加すると、その空隙の広がりを抑制することができる。つまり、ダークスポットの進行を抑制することができる。従って、上述したように、逆電圧を印加する本発明は、ダークスポットの進行を抑制する表示装置及びその駆動方法を提供することができる。 Further, in a stacked body in which an electroluminescent layer is sandwiched between a pair of electrodes, there is a portion that does not emit light even when a forward voltage is applied. Such a non-luminous defect is called a dark spot, and since it progresses with time, it is also called a progressive defect. The dark spot is caused by poor contact between the electroluminescent layer and the cathode, and it is considered that there is a minute gap between the electroluminescent layer and the cathode, and the dark spot progresses. However, when a reverse voltage is applied, the spread of the gap can be suppressed. That is, the progress of dark spots can be suppressed. Therefore, as described above, the present invention in which a reverse voltage is applied can provide a display device that suppresses the progress of dark spots and a driving method thereof.
(実施の形態10)
本発明を適用して作製される電子機器の一例として、デジタルカメラ、カーオーディオなどの音響再生装置、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(携帯電話、携帯型ゲーム機等)、家庭用ゲーム機などの記録媒体を備えた画像再生装置などが挙げられる。それら電子機器の具体例を図11に示す。
(Embodiment 10)
As an example of an electronic device manufactured by applying the present invention, a digital camera, a sound reproducing device such as a car audio, a notebook personal computer, a game device, a portable information terminal (mobile phone, portable game machine, etc.), home use An image reproducing device including a recording medium such as a game machine may be used. Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.
図11(A)は表示装置であり、筐体2001、支持台2002、表示部2003、スピーカー部2004、ビデオ入力端子2005等を含む。図11(B)はデジタルスチルカメラであり、本体2101、表示部2102、受像部2103、操作キー2104、外部接続ポート2105、シャッター2106等を含む。図11(C)はノート型パーソナルコンピュータであり、本体2201、筐体2202、表示部2203、キーボード2204、外部接続ポート2205、ポインティングマウス2206等を含む。
FIG. 11A illustrates a display device, which includes a
図11(D)はモバイルコンピュータであり、本体2301、表示部2302、スイッチ2303、操作キー2304、赤外線ポート2305等を含む。図11(E)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置であり、本体2401、筐体2402、表示部A2403、表示部B2404、記録媒体読込部2405、操作キー2406、スピーカー部2407等を含む。表示部A2403は主として画像情報を表示し、表示部B2404は主として文字情報を表示する。図11(F)はゴーグル型ディスプレイであり、本体2501、表示部2502、アーム部2503を含む。
FIG. 11D illustrates a mobile computer, which includes a
図11(G)はビデオカメラであり、本体2601、表示部2602、筐体2603、外部接続ポート2604、リモコン受信部2605、受像部2606、バッテリー2607、音声入力部2608、操作キー2609、接眼部2610等を含む。図11(H)は携帯端末のうちの携帯電話機であり、本体2701、筐体2702、表示部2703、音声入力部2704、音声出力部2705、操作キー2706、外部接続ポート2707、アンテナ2708等を含む。
FIG. 11G illustrates a video camera, which includes a main body 2601, a
上記の電子機器において、経時劣化する性質がある発光素子を有するパネルを具備した場合であっても、ショートすることなく逆電圧を印加することができるため、経時劣化を抑制できる。従って、エンドユーザに渡った後も、ユーザが電子機器を使用していないタイミングに逆電圧を印加することで、表示部の長寿命化が実現される。 In the above electronic device, even when a panel including a light-emitting element having a property of deterioration with time is provided, reverse voltage can be applied without short-circuiting, so that deterioration with time can be suppressed. Therefore, the life of the display unit can be extended by applying the reverse voltage to the end user even when the user is not using the electronic device.
本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。 This embodiment mode can be freely combined with the above embodiment modes.
(実施の形態11)
本実施の形態では、逆電圧印加用回路を信号線側へ接続する例を説明する。
(Embodiment 11)
In this embodiment, an example in which a reverse voltage application circuit is connected to the signal line side will be described.
図13(A)には、順電圧を印加し、発光素子が発光している状態を示す。図13(A)に示す逆電圧印加用回路116は、nチャネル型トランジスタ20、pチャネル型トランジスタ21を有するアナログスイッチ28を有する。nチャネル型トランジスタ20のゲート電極は、アノード線18に接続され、本実施の形態ではアノード線18は、5Vに保持されている。pチャネル型トランジスタ21のゲート電極は、一定の電位に保持された電源線、又はカソード線に接続され、本実施の形態では0Vに固定された第1の電源線19に接続されている。アナログスイッチ28の出力配線(出力端子)は、信号線57に接続されている。
FIG. 13A illustrates a state in which a forward voltage is applied and the light-emitting element emits light. A reverse voltage application circuit 116 illustrated in FIG. 13A includes an
このように逆電圧印加用回路116を信号線側へ接続する場合、逆電圧印加用トランジスタ17は不要となる。
Thus, when the reverse voltage application circuit 116 is connected to the signal line side, the reverse
その他の画素構成、及び画素が有するトランジスタは、図1(A)と同様であるため、説明を省略する。なお駆動用トランジスタのゲート電極を固定電位とすると、寄生容量や配線容量によるゲート・ソース間の電圧Vgsが変化しないように動作させることができる。そのため実施の形態1と同様に、少なくとも順電圧印加時では、第2の電源線60の電位を固定電位とすると好ましい。
The other pixel structures and the transistors included in the pixels are similar to those in FIG. Note that when the gate electrode of the driving transistor is set to a fixed potential, the gate-source voltage Vgs due to parasitic capacitance or wiring capacitance can be prevented from changing. Therefore, as in the first embodiment, it is preferable that the potential of the second
以上のような回路構成において、例えば信号線駆動回路が有する第2のラッチ回路113からビデオ信号が出力され、アナログスイッチ28へ入力される。本実施の形態では、ビデオ信号は、Low(例えば0V)と、High(例えば5V)のパルス状の信号を有するものとする。なお本実施の形態において、アナログスイッチ28へビデオ信号が入力されればよく、ビデオ信号はシフトレジスタ、又は第1のラッチ回路から入力されたり、さらに加えてバッファ回路等を介して入力されることもある。
In the circuit configuration as described above, for example, a video signal is output from the second latch circuit 113 included in the signal line driver circuit and input to the
このとき、アナログスイッチ28が有するnチャネル型トランジスタ20、及びpチャネル型トランジスタ21のいずれかがオンとなる。具体的には、Lowのビデオ信号が入力される場合、pチャネル型トランジスタ21がオンとなり、Highのビデオ信号が入力される場合、nチャネル型トランジスタ20がオンとなる。そして、走査線58が選択され、スイッチング用トランジスタ51がオンとなるとき、信号線57を介してビデオ信号が画素101へ入力される。
At this time, either the n-
すると、駆動用トランジスタ53、電流制御用トランジスタ54がオンとなり、発光素子55はビデオ信号に基づいて発光する。
Then, the driving
このとき必要に応じて、消去用トランジスタ52を動作させて、リセット線59を選択し消去期間を設ける。本実施の形態において、消去用トランジスタ52はnチャネル型のトランジスタを用いる。消去用トランジスタ52はpチャネル型のトランジスタを用いてもよいことは言うまでもない。消去用トランジスタやその動作は、特開2001−343933号公報を参照すればよく、それらと組み合わせて用いることができる。
At this time, if necessary, the erasing
また、アノード線18及び第2の電源線60は、実施の形態1と同様に制御用回路118を接続してもよい。
The
以上のような状態のとき、カソード線69が−10V、アノード線が5Vとなっており、発光素子へは順電圧が印加される。
In the above state, the
図13(B)には、逆電圧を印加している状態を示す。逆電圧を印加するときは、ビデオ信号をLow(例えば0V)とする。すると、アナログスイッチ28が有するトランジスタは、両方ともオフとなり、ビデオ信号は画素へ入力されない。そのため、例え走査線58が選択されても、スイッチング用トランジスタ51へビデオ信号が入力されず、オフとなる。
FIG. 13B shows a state where a reverse voltage is applied. When applying the reverse voltage, the video signal is set to Low (for example, 0 V). Then, both the transistors included in the
逆電圧を印加する直前のビデオ信号がHigh(例えば5V)であると、アナログスイッチ28がオンとなる恐れがある。そこで、逆電圧を印加する直前には、信号線57の電位を一度Low(例えば0V)にする。具体的には、逆電圧印加期間の開始直前に、Low(例えば0V)のビデオ信号を信号線57へ入力する。その後、アノード線とカソード線に逆電圧を印加する。例えば、アノード線18を−10V、カソード線69を5Vとする。
If the video signal immediately before applying the reverse voltage is High (for example, 5 V), the
このとき、駆動用トランジスタ53と、電流制御用トランジスタ54とをオンとし、逆電圧を効率よく印加する。特に、駆動用トランジスタ53を飽和領域で動作させる場合、L/Wが大きくなるように設計されている場合、抵抗値が高いことが懸念される。
At this time, the driving
そのため実施の形態1と同様な制御用回路118を用い、第1のnチャネル型トランジスタ61をオンとし、第2のnチャネル型トランジスタ62をオフとし、駆動用トランジスタ53のゲート電極に接続される第2の電源線60の電圧を−10Vとすると好ましい。
Therefore, the same control circuit 118 as in Embodiment Mode 1 is used, the first n-channel transistor 61 is turned on, the second n-
その結果、駆動用トランジスタ53のゲート電極へ印加されるゲート電圧を大きくでき、駆動用トランジスタ53の抵抗による逆電圧印加時の問題を低減することができる。なお駆動用トランジスタ53は、線形領域で動作させてもよい。
As a result, the gate voltage applied to the gate electrode of the driving
また、駆動用トランジスタ53や電流制御用トランジスタ54の抵抗を解消するために、発光素子の第1の電極(本実施の形態では陽極)と、アノード線18との間にダイオードを設けてもよい。
In order to eliminate the resistance of the driving
このように逆電圧印加時にアナログスイッチ28をオフとすることにより、アノード線18と信号線57とがショートすることなく逆電圧を印加することができる。
Thus, by turning off the
次に、逆電圧から順電圧を印加する状態、つまり各電位を戻す場合について説明する。逆電圧から順電圧を印加するとき、駆動用トランジスタ53のゲート電極は、−10Vに保持されているため、この状態で順電圧を印加すると、ビデオ信号と関係なく、発光素子55が発光してしまう恐れがある。
Next, a state where a forward voltage is applied from a reverse voltage, that is, a case where each potential is returned will be described. When the forward voltage is applied from the reverse voltage, the gate electrode of the driving
そこで例えば、図14(A)に示すように、バッファ回路141、レベルシフタ143、NOR/NAND回路144、シフトレジスタ145を有する走査線駆動回路140において、バッファ回路141と、レベルシフタ143との間に第2の制御用回路142を設ける。なお、バッファ回路141の配置は適宜設計することができるため、第2の制御用回路142は少なくとも各リセット線と接続すればよい。つまり第2の制御用回路142は、画素部とレベルシフタ143との間に設ければよい。
Therefore, for example, as shown in FIG. 14A, in a scanning line driver circuit 140 having a
第2の制御用回路は、順電圧を印加しているときに走査線駆動回路から供給される走査線を選択する信号が入力され、逆電圧から順電圧に変えるときに駆動用トランジスタ53、又は電流制御用トランジスタ54をオフとするように制御する機能を有していればよい。
The second control circuit receives a signal for selecting the scanning line supplied from the scanning line driving circuit when the forward voltage is applied, and the driving
図14(B)には、第2の制御用回路142の具体的な構成を示す。第2の制御用回路142は、一つのインバータ回路148、リセット線毎に設けられたpチャネル型のトランジスタ147、及びクロックドインバータ149を有する。トランジスタ147の第1の電極はリセット線59に接続され、ゲート電極は第3の電源線160接続され、第2の電極は7Vに保持されている。インバータ回路148は、第3の電源線160、及び第4の電源線161に接続されている。クロックドインバータ149は、第1の端子と第3の電源線160が接続され、第2の端子と第4の電源線161が接続され、入力配線とリセット線59が接続され、出力配線とレベルシフタ143が接続されている。
FIG. 14B illustrates a specific structure of the
このような第2の制御用回路142では、第3の電源線160へ制御信号(REV)が入力され、リセット線59の電位を制御することができる。具体的には、第3の電源線160へLowの制御信号が入力されると、トランジスタ147がオンとなり、リセット線59は7Vとなる。そして、順電圧を印加するためアノード線を5Vとする。すると、消去用トランジスタ52はオンとなり、電流制御用トランジスタ54のゲート電位は5Vとなる。このとき、電流制御用トランジスタ54はオフとなる。その後、カソード線の電位を−10Vとし、順電圧を印加する。
In such a
このように、第2の制御用回路142により、電流制御用トランジスタ54をオフとすることにより、発光素子55はビデオ信号に基づき発光することができる。なお本実施の形態では、電流制御用トランジスタ54をオフとする場合で説明したが、駆動用トランジスタ53をオフするよう制御しても構わない。
Thus, by turning off the
第2の制御用回路142は、全リセット線59に接続されており、全リセット線59へ制御信号を同時に入力し、電流制御用トランジスタ54をオフとすることができる。
The
また、このような動作をリセット線ごとに行ってもよい。この場合、逆電圧印加期間Trにおいて順にリセット線を選択し、順に制御信号を入力していけばよい。 Such an operation may be performed for each reset line. In this case, it is only necessary to sequentially select the reset lines in the reverse voltage application period Tr and input the control signals in order.
以上のような動作により、逆電圧から順電圧に戻す場合、ビデオ信号と関係なく、発光素子55が発光することを防止できる。すなわち、ビデオ信号に基づいて発光素子は発光する。
By returning to the forward voltage from the reverse voltage by the above operation, the
図14(C)には、逆電圧印加期間Trにおける、アノード線18、カソード線69に印加される電圧、及び第3の電源線160に入力される制御信号(REV)の具体的なタイミングチャートを示す。
FIG. 14C shows a specific timing chart of the voltage applied to the
まず、アノード線18と、カソード線69とに逆電圧を印加する。具体的には、アノード線18を−10Vとし、カソード線69を5Vとする。このときREVはHighとなっている。所定の時間経過後、アノード線18の電位を5Vへ戻し、次いでREVの電位をLowとすると、消去用トランジスタ52がオンとなる。そして、リセット線59の電圧を7Vとなり、電流制御用トランジスタ54がオフとなる。このとき電流制御用トランジスタ54がオフとなっているため、発光素子55が発光することはない。
First, a reverse voltage is applied to the
なおアノード線の電位を5Vとするタイミングと、REVの電位をLowとするタイミングはどちらが先でも構わない。但し、アノード線の電位を5Vとした後、REVの電位をLowとすると、消去用トランジスタ52へ印加される電圧値を不要に大きくすることが防げるため好ましい。
Note that the timing for setting the anode line potential to 5 V and the timing for setting the REV potential to Low may be first. However, it is preferable to set the potential of REV to Low after setting the potential of the anode line to 5 V, because the voltage value applied to the erasing
なお図14では、制御信号をLowの電位を有する場合で説明したが、インバータ回路148の入力と、出力を逆の接続とし、Highの制御信号を第4の電源線161へ入力してもよい。
Note that although FIG. 14 illustrates the case where the control signal has a low potential, the input and output of the
図12(A)には、図14と異なる第2の制御用回路を、NOR回路146とレベルシフタ143との間に設ける場合を示す。
FIG. 12A shows a case where a second control circuit different from that in FIG. 14 is provided between the NOR
図12(B)には、第2の制御用回路142の具体的な構成を示す。第2の制御用回路は、クロック信号が入力される第1のインバータ回路170は、pチャネル型のトランジスタ70、nチャネル型のトランジスタ71を有する。第1のインバータ回路170の出力配線に接続される第2のインバータ回路171は、pチャネル型のトランジスタ72、nチャネル型のトランジスタ73を有する。第2のインバータ回路171の出力配線と、NOR146の出力配線に接続されるNOR172は、直列に接続されたpチャネル型のトランジスタ74、75、並列に接続されたnチャネル型のトランジスタ76、77を有する。
FIG. 12B illustrates a specific structure of the
このような第2の制御用回路では、Highの制御信号が第1のインバータ回路170の入力配線から入力されると、pチャネル型トランジスタ74がオフ、nチャネル型トランジスタ77はオンとなり、Lowの信号がバッファ回路へ出力される。このとき消去用トランジスタ52をオンとすることができるため、その後カソード線69を−10Vとして順電圧を印加すると、電流制御用トランジスタ54をオフとすることができる。
In such a second control circuit, when a High control signal is input from the input wiring of the first inverter circuit 170, the p-
このように、第2の制御用回路142により、電流制御用トランジスタ54をオフとすることにより、発光素子55はビデオ信号に基づき発光することができる。なお本実施の形態では、電流制御用トランジスタ54をオフとする場合で説明したが、駆動用トランジスタ53をオフするよう制御しても構わない。
Thus, by turning off the
図12(C)には、逆電圧印加期間Trにおける、アノード線18、カソード線69に印加される電圧、制御信号(REV)の具体的なタイミングチャートを示す。
FIG. 12C shows a specific timing chart of the voltage applied to the
まず、アノード線18と、カソード線69とに逆電圧を印加する。具体的には、アノード線18を−10Vとし、カソード線69を5Vとする。このときREVはLowとなっている。所定の時間経過後、アノード線18の電位を5Vへ戻し、次いでREVの電位をHighとすると、消去用トランジスタ52がオンとなる。そして、リセット線59の電圧を7Vとする。このとき、電流制御用トランジスタ54がオフとなっているため、発光素子55が発光してしまうことはない。
First, a reverse voltage is applied to the
なおアノード線の電位を5Vとするタイミングと、REVの電位をHighとするタイミングはどちらが先でも構わない。但し、アノード線の電位を5Vとした後、REVの電位をHighとすると、消去用トランジスタ52へ印加される電圧値を不要に大きくすることが防げるため好ましい。
Note that the timing for setting the anode line potential to 5 V and the timing for setting the REV potential High may be first. However, when the potential of the anode line is set to 5 V and then the potential of REV is set to High, it is preferable to prevent the voltage value applied to the erasing
以上のような動作により、逆電圧から順電圧に戻す場合、ビデオ信号と関係なく、発光素子55が発光することはない。すなわち、ビデオ信号に基づいて発光素子は発光する。
When returning from the reverse voltage to the forward voltage by the above operation, the
なお本実施の形態では、発光素子の第1の電極は、陽極とするが、第1の電極が陰極となる画素構成を用いてもよい。 Note that in this embodiment mode, the first electrode of the light-emitting element is an anode, but a pixel structure in which the first electrode is a cathode may be used.
本実施の形態により、新たな画素回路を有する表示装置に対して、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させるため逆電圧を印加する回路構成、及びその方法を提供することができる。 According to this embodiment mode, a circuit configuration and a method for applying a reverse voltage to control deterioration of a light emitting element and improve reliability can be provided for a display device having a new pixel circuit.
なお、本実施の形態で示した電圧の値は一例であり、これに限定されるものではない。 Note that the voltage values shown in this embodiment are merely examples, and the present invention is not limited to these values.
Claims (7)
前記画素は、
ゲート電極が前記走査線に接続され、第1の電極が前記信号線に接続される第1のトランジスタと、
ゲート電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極が前記アノード線に接続される第2のトランジスタと、
ゲート電極がゲート固定電位線に接続され、第1の電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続される第3のトランジスタと、
第1の電極が前記第3のトランジスタの第2の電極に接続され、第2の電極が前記カソード線に接続される発光素子と、
ゲート電極が前記アノード線に接続され、第1の電極が前記発光素子の第1の電極に接続され、第2の電極が前記ゲート固定電位線に接続される逆バイアス用トランジスタと、を有し、
前記アナログスイッチは、
ゲート電極が前記アノード線に接続される第4のトランジスタと、
ゲート電極が第1の電源線に接続される第5のトランジスタと、を有し、
前記第4のトランジスタの第1の電極と前記第5のトランジスタの第1の電極とは接続されて前記アナログスイッチの入力となり、
前記第4のトランジスタの第2の電極と前記第5のトランジスタの第2の電極とは接続されて前記アナログスイッチの出力となり、
前記逆電圧印加用トランジスタのゲート電極は第2の電源線に接続され、
第1の電極は前記アノード線に接続され、第2の電極は前記アナログスイッチの出力と前記走査線に接続され、
順電圧印加期間においては、
前記第4のトランジスタをオン又はオフとし且つ前記第5のトランジスタをオフ又はオンとし前記アナログスイッチをオンとして、前記逆電圧印加用トランジスタをオフとし、
前記第3のトランジスタを飽和領域で駆動させることで定電流源として用いて、前記発光素子に順電圧を印加し、
逆電圧印加期間においては、
前記第4のトランジスタ及び前記第5のトランジスタをオフとし前記アナログスイッチをオフとして、前記逆電圧印加用トランジスタをオンとし、
前記アノード線の電位と前記カソード線の電位を反転することで前記発光素子に逆電圧を印加し、
発光素子の第1の電極と第2の電極とが短絡している場合に前記逆バイアス用トランジスタがオンすることを特徴とする表示装置。 An anode line, a cathode line, a signal line, a scanning line, a pixel, an analog switch, and a reverse voltage application transistor;
The pixel is
A first transistor having a gate electrode connected to the scan line and a first electrode connected to the signal line;
A second transistor having a gate electrode connected to a second electrode of the first transistor and a first electrode connected to the anode line;
A third transistor having a gate electrode connected to a gate fixed potential line and a first electrode connected to a second electrode of the second transistor;
A light-emitting element having a first electrode connected to a second electrode of the third transistor and a second electrode connected to the cathode line;
A reverse bias transistor having a gate electrode connected to the anode line, a first electrode connected to the first electrode of the light emitting element, and a second electrode connected to the gate fixed potential line. ,
The analog switch is
A fourth transistor having a gate electrode connected to the anode line;
A fifth transistor having a gate electrode connected to the first power supply line,
The first electrode of the fourth transistor and the first electrode of the fifth transistor are connected to become an input of the analog switch,
The second electrode of the fourth transistor and the second electrode of the fifth transistor are connected to become an output of the analog switch,
A gate electrode of the reverse voltage application transistor is connected to a second power supply line;
The first electrode is connected to the anode line, the second electrode is connected to the output of the analog switch and the scanning line,
In the forward voltage application period,
The fourth transistor is turned on or off, the fifth transistor is turned off or on , the analog switch is turned on, the reverse voltage applying transistor is turned off,
Using the third transistor as a constant current source by driving the third transistor in a saturation region, applying a forward voltage to the light emitting element,
In the reverse voltage application period,
Turning off the fourth transistor and the fifth transistor , turning off the analog switch, turning on the reverse voltage applying transistor;
Applying a reverse voltage to the light emitting element by inverting the potential of the anode line and the potential of the cathode line,
The display device, wherein the reverse bias transistor is turned on when the first electrode and the second electrode of the light emitting element are short-circuited.
前記画素は、
ゲート電極が前記走査線に接続され、第1の電極が前記信号線に接続される第1のトランジスタと、
ゲート電極が前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極が前記アノード線に接続される第2のトランジスタと、
ゲート電極がゲート固定電位線に接続され、第1の電極が前記第2のトランジスタの第2の電極に接続される第3のトランジスタと、
第1の電極が前記第3のトランジスタの第2の電極に接続され、第2の電極が前記カソード線に接続される発光素子と、
ゲート電極が前記アノード線に接続され、第1の電極が前記発光素子の第1の電極に接続され、第2の電極が前記ゲート固定電位線に接続される逆バイアス用トランジスタと、を有し、
前記クロックドインバータは、
第1の電極が高電位電源線に接続される第4のトランジスタと、
ゲート電極が前記アノード線に接続され、第1の電極が低電位電源線に接続される第5のトランジスタと、
第1の電極が前記第5のトランジスタの第2の電極に接続される第6のトランジスタと、を有し、
前記第4のトランジスタのゲート電極と前記第6のトランジスタのゲート電極とは接続されて前記クロックドインバータの入力となり、
前記第4のトランジスタの第2の電極と前記第6のトランジスタの第2の電極とは接続されて前記クロックドインバータの出力となり、
前記逆電圧印加用トランジスタのゲート電極は第2の電源線に接続され、第1の電極は前記アノード線に接続され、第2の電極は前記クロックドインバータの出力と前記走査線に接続され、
順電圧印加期間においては、
前記第5のトランジスタをオンとし前記クロックドインバータをオンとして、前記逆電圧印加用トランジスタをオフとし、
前記第3のトランジスタを飽和領域で駆動させることで定電流源として用いて、前記発光素子に順電圧を印加し、
逆電圧印加期間においては、
前記第5のトランジスタをオフとし前記クロックドインバータをハイインピーダンス状態として、前記逆電圧印加用トランジスタをオンとし、
前記アノード線の電位と前記カソード線の電位を反転することで前記発光素子に逆電圧を印加し、
発光素子の第1の電極と第2の電極とが短絡している場合に前記逆バイアス用トランジスタがオンすることを特徴とする表示装置。 An anode line, a cathode line, a signal line, a scanning line, a pixel, a clocked inverter, and a reverse voltage application transistor;
The pixel is
A first transistor having a gate electrode connected to the scan line and a first electrode connected to the signal line;
A second transistor having a gate electrode connected to a second electrode of the first transistor and a first electrode connected to the anode line;
A third transistor having a gate electrode connected to a gate fixed potential line and a first electrode connected to a second electrode of the second transistor;
A light-emitting element having a first electrode connected to a second electrode of the third transistor and a second electrode connected to the cathode line;
A reverse bias transistor having a gate electrode connected to the anode line, a first electrode connected to the first electrode of the light emitting element, and a second electrode connected to the gate fixed potential line. ,
The clocked inverter is
A fourth transistor in which the first electrode is connected to the high-potential power line;
A fifth transistor having a gate electrode connected to the anode line and a first electrode connected to a low-potential power line;
A sixth transistor connected to a second electrode of the fifth transistor;
The gate electrode of the fourth transistor and the gate electrode of the sixth transistor are connected to become an input of the clocked inverter,
The second electrode of the fourth transistor and the second electrode of the sixth transistor are connected to become the output of the clocked inverter,
The gate electrode of the reverse voltage application transistor is connected to a second power supply line, the first electrode is connected to the anode line, the second electrode is connected to the output of the clocked inverter and the scanning line,
In the forward voltage application period,
Turning on the fifth transistor , turning on the clocked inverter, turning off the reverse voltage application transistor;
Using the third transistor as a constant current source by driving the third transistor in a saturation region, applying a forward voltage to the light emitting element,
In the reverse voltage application period,
Turning off the fifth transistor, setting the clocked inverter in a high impedance state, turning on the reverse voltage application transistor;
Applying a reverse voltage to the light emitting element by inverting the potential of the anode line and the potential of the cathode line,
The display device, wherein the reverse bias transistor is turned on when the first electrode and the second electrode of the light emitting element are short-circuited.
前記画素は、
第1の電極が前記第2のトランジスタのゲート電極に接続され、第2の電極が前記アノード線に接続される消去用トランジスタを有することを特徴とする表示装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The pixel is
A display device comprising: an erasing transistor having a first electrode connected to a gate electrode of the second transistor and a second electrode connected to the anode line.
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