專利名稱：顯示裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置及其驅(qū)動方法，特別涉及包括排列了多個具有電流控制型光學(xué)單元的顯示像素的顯示屏來顯示期望的圖像信息的顯示裝置及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
近年來，作為個人計算機或視頻設(shè)備的監(jiān)視器或顯示器，平板型顯示設(shè)備非常普及。特別是，液晶顯示裝置(LCD)與以往的顯示裝置相比，能夠做得既薄又輕、節(jié)省空間、降低功耗等，所以正在迅速普及。此外，比較小型的液晶顯示裝置也被廣泛用作近年來非常普及的手機、數(shù)字?jǐn)z像機、便攜信息終端(PDA個人數(shù)字助理)等的顯示設(shè)備。
再者，作為接替這種液晶顯示裝置的下一代顯示設(shè)備(顯示器)，包括將由有機場致發(fā)光元件(以下簡稱“有機EL元件”)、無機場致發(fā)光元件(以下簡稱“無機EL元件”)、或發(fā)光二極管(LED)等自發(fā)光型發(fā)光元件構(gòu)成的光學(xué)單元排列成矩陣狀的顯示屏的自發(fā)光型顯示設(shè)備(以下稱為“自發(fā)光型顯示器”)的研究開發(fā)正在緊張進行。這種自發(fā)光型顯示器與液晶顯示裝置相比，顯示響應(yīng)速度快，不依賴于視角，還能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度/高對比度、顯示畫質(zhì)的高分辨率、降低功耗等，并且不像液晶顯示裝置那樣需要背光，所以具有能夠做得更薄、更輕這一極具優(yōu)勢的特征，人們期待著這種自發(fā)光型顯示器真正實用化。
在上述自發(fā)光型顯示器中的應(yīng)用有源矩陣驅(qū)動方式的形態(tài)中，構(gòu)成顯示屏的各顯示像素除了包括由上述發(fā)光元件構(gòu)成的光學(xué)單元之外，還包括由用于驅(qū)動控制該光學(xué)單元的多個開關(guān)元件構(gòu)成的驅(qū)動電路(以下權(quán)且稱為“像素驅(qū)動電路)，驅(qū)動各顯示像素的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)是已知的，提出了各種像素驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)或用其驅(qū)動發(fā)光元件的方法。
圖10示出包括有機EL元件作為發(fā)光元件的自發(fā)光型顯示器中的顯示像素的現(xiàn)有技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)例。
在現(xiàn)有技術(shù)的顯示像素中，例如圖10所示，在顯示屏上配設(shè)成矩陣狀的多個選擇線(掃描線)SL及數(shù)據(jù)線(信號線)DL的各交點附近，具有像素驅(qū)動電路DCP及作為光學(xué)單元的由有機EL元件OEL構(gòu)成的發(fā)光元件。該像素驅(qū)動電路DCP包括柵極端子被連接在選擇線SL上、源極端子及漏極端子被連接在數(shù)據(jù)線DL及接點N31上的薄膜晶體管Tr31，和柵極端子被連接在接點N31上、源極端子被連接在接地電位Vgnd上的薄膜晶體管Tr32。該有機EL元件OEL的陽極端子被連接在像素驅(qū)動電路DCP的薄膜晶體管Tr32的漏極端子上，陰極端子被連接在比接地電位Vgnd低的恒壓Vss上，按照施加的電流來進行發(fā)光動作。
在圖10中，Cp是薄膜晶體管Tr32的柵極-源極間形成的寄生電容。此外，薄膜晶體管Tr31由n溝道MOS晶體管(NMOS晶體管)構(gòu)成，薄膜晶體管Tr32由p溝道MOS晶體管(PMOS晶體管)構(gòu)成。
在具有這種結(jié)構(gòu)的像素驅(qū)動電路DCP中，通過按預(yù)定的定時控制薄膜晶體管Tr31及Tr32的導(dǎo)通、截止，來驅(qū)動控制有機EL元件OEL。
即，在像素驅(qū)動電路DCP中，首先，用掃描驅(qū)動器向選擇線SL施加高電平的選擇信號Vsel而將顯示像素設(shè)置為選擇狀態(tài)后，薄膜晶體管Tr31進行導(dǎo)通動作，用數(shù)據(jù)驅(qū)動器向數(shù)據(jù)線DL施加的、與顯示信號相應(yīng)的信號電壓Vpix經(jīng)薄膜晶體管Tr31被施加到薄膜晶體管Tr31的柵極端子上。由此，薄膜晶體管Tr32以與上述信號電壓Vpix相應(yīng)的導(dǎo)通狀態(tài)來進行導(dǎo)通動作，與信號電壓Vpix相應(yīng)的驅(qū)動電流從接地電位Vgnd經(jīng)薄膜晶體管Tr32、有機EL元件OEL流向恒壓Vss方向，向有機EL元件OEL供給該驅(qū)動電流，以與顯示信號相應(yīng)的亮度漸變來發(fā)光。
接著，向選擇線SL施加低電平的選擇信號Vsel而將顯示像素設(shè)置為非選擇狀態(tài)后，薄膜晶體管Tr31進行截止動作，從而數(shù)據(jù)線DL和像素驅(qū)動電路DCP被電隔離。由此，向薄膜晶體管Tr32的柵極端子施加的電壓由寄生電容Cp保持，薄膜晶體管Tr32維持導(dǎo)通狀態(tài)，維持驅(qū)動電流從接地電位Vgnd經(jīng)薄膜晶體管Tr32流向有機EL元件OEL的動作，持續(xù)發(fā)光動作。該發(fā)光動作例如被控制得持續(xù)1幀期間，直至與下一顯示信號相應(yīng)的信號電壓Vpix被寫入到各顯示像素。
這種驅(qū)動方法通過調(diào)整向各顯示像素施加的電壓，來控制流向發(fā)光元件的驅(qū)動電流的電流值，使其以預(yù)定的亮度漸變來進行發(fā)光動作，所以被稱為電壓驅(qū)動方式或電壓施加方式。
然而，在將上述像素驅(qū)動電路包括到顯示像素中的顯示裝置中，具有以下所示的問題。
即，在圖10所示的像素驅(qū)動電路中，具有下述問題在2個薄膜晶體管Tr31及Tr32的溝道電阻等元件特性、或有機EL元件OEL的電阻等元件特性由于周圍的溫度或使用時間造成的老化而變化的情況下，向發(fā)光元件供給的驅(qū)動電流也變化，發(fā)光元件的發(fā)光亮度也變化。由此，發(fā)光元件的亮度漸變相對于顯示信號的特性也變化，不能得到長期穩(wěn)定的顯示畫質(zhì)。
此外，如果為了實現(xiàn)顯示畫質(zhì)的高分辨率而將構(gòu)成顯示屏的各顯示像素微細(xì)化，則具有下述問題構(gòu)成像素驅(qū)動電路的薄膜晶體管Tr31及Tr32的源極-漏極間電流等動作特性的偏差增大，所以難以進行恰當(dāng)?shù)臐u變控制，各顯示像素的顯示特性發(fā)生偏差，導(dǎo)致畫質(zhì)的惡化。
再者，在圖10所示的像素驅(qū)動電路中，在電路結(jié)構(gòu)上，在向發(fā)光元件供給驅(qū)動電流的薄膜晶體管Tr32的源極端子上連接著作為電流供給源的接地電位Vgnd，在發(fā)光元件的陰極一側(cè)連接著比電流供給源的電位低的恒壓Vss，所以為了使這些薄膜晶體管良好地動作，需要應(yīng)用PMOS晶體管。然而，在用制造技術(shù)已經(jīng)成熟的非晶硅來形成薄膜晶體管的情況下，難以實現(xiàn)具有足夠的動作特性和功能的PMOS晶體管，所以在像素驅(qū)動電路中夾雜PMOS晶體管的情況下，必須使用多晶硅或單晶硅的制造技術(shù)。然而，使用多晶硅或單晶硅的制造技術(shù)與使用非晶硅的制造技術(shù)相比，制造工藝煩雜，而且制造成本也昂貴，所以具有下述問題導(dǎo)致包括像素驅(qū)動電路的顯示裝置的產(chǎn)品成本上漲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明具有下述優(yōu)點，在包括排列了多個具有電流控制型光學(xué)單元的顯示像素的顯示屏來顯示期望的圖像信息的顯示裝置中，能夠在應(yīng)用已經(jīng)成熟的廉價制造技術(shù)的同時，得到長期穩(wěn)定的顯示畫質(zhì)。
用于得到上述優(yōu)點的、本發(fā)明的顯示裝置的像素驅(qū)動電路中應(yīng)用的、驅(qū)動光學(xué)單元的驅(qū)動電路包括第1電流通路，一端被連接在光學(xué)單元的一端，另一端被連接在驅(qū)動電源上；第2電流通路，被電連接在上述第1電流通路上；寫入控制電路，使具有規(guī)定的電流值的寫入電流經(jīng)上述第2電流通路從上述第1電流通路的一端側(cè)流向另一端側(cè)方向；電荷積蓄電路，積蓄流向上述第1電流通路的上述寫入電流帶來的電荷；以及驅(qū)動控制電路，根據(jù)上述電荷積蓄電路中積蓄的電荷，將具有與上述寫入電流的電流值對應(yīng)的電流值的驅(qū)動電流經(jīng)上述第1電流通路供給到上述光學(xué)單元來驅(qū)動該光學(xué)單元；向上述第2電流通路供給具有預(yù)定的電流值的信號電流；上述寫入電流具有與上述信號電流的值相應(yīng)的電流值；具有第1動作定時，由上述寫入控制電路使上述寫入電流流向上述第1電流通路，在上述電荷積蓄電路中積蓄與上述寫入電流相應(yīng)的電荷；以及第2動作定時，其與上述第1動作定時在時間上不重疊，由上述驅(qū)動控制電路將上述驅(qū)動電流供給到上述光學(xué)單元。
此外，上述光學(xué)單元具有按照上述驅(qū)動電流的電流值、以預(yù)定的亮度漸變進行發(fā)光動作的電流控制型發(fā)光元件，該發(fā)光元件例如由有機場致發(fā)光元件構(gòu)成，另一端被連接在具有預(yù)定的電位的恒壓源上。在上述第1動作定時，上述驅(qū)動電源的電位被設(shè)置為使上述第1電流通路的一端的電位比上述恒壓源的電位高的第1電位，上述光學(xué)單元被設(shè)為反向偏壓狀態(tài)；在上述第2動作定時，上述驅(qū)動電源的電位被設(shè)置為使上述第1電流通路的一端的電位比上述恒壓源的電位低的第2電位，上述光學(xué)單元被設(shè)為正向偏壓狀態(tài)。
上述寫入控制電路還包括第3電流通路，被設(shè)在上述第1電流通路和上述第2電流通路之間；以及電流控制電路，被設(shè)在該第3電流通路上，控制上述寫入電流向上述第1電流通路的流入；使上述寫入電流經(jīng)該第3電流通路從上述第2電流通路流向上述第1電流通路。上述驅(qū)動控制電路包括被設(shè)在上述第1電流通路上、控制上述驅(qū)動電流的電流值的第1開關(guān)元件；上述電荷積蓄電路至少包括被設(shè)在上述第1開關(guān)元件和上述第1電流通路之間的電容元件。上述寫入控制電路包括控制上述第1開關(guān)元件的動作的第2開關(guān)元件。上述電荷積蓄裝置包含上述電容元件、和在上述第1開關(guān)元件及上述第2開關(guān)元件之間形成的寄生電容。上述電容元件的電容值被設(shè)置得比上述寄生電容小。此外，上述第1～第3開關(guān)元件由n溝道非晶硅制成的薄膜晶體管構(gòu)成。
用于得到上述優(yōu)點的、本發(fā)明的顯示裝置包括具有下述部分的顯示屏多個顯示像素，至少包括光學(xué)單元和控制該光學(xué)單元的動作的與上述驅(qū)動電路同等的結(jié)構(gòu)的像素驅(qū)動電路，被排列成矩陣狀；選擇線，被施加以行為單位來選擇上述各顯示像素的選擇信號；有機數(shù)據(jù)線，被供給具有與顯示信號相應(yīng)的電流值的信號電流；上述像素驅(qū)動電路具有第1電流通路，一端被連接在上述光學(xué)單元的一端，另一端被連接在驅(qū)動電源上；第2電流通路，與上述數(shù)據(jù)線的一部分對應(yīng)；寫入控制電路，使具有與上述信號電流相應(yīng)的電流值的寫入電流經(jīng)該第2電流通路從上述第1電流通路的一端側(cè)流向另一端側(cè)方向；電荷積蓄電路，積蓄流過上述第1電流通路的上述寫入電流帶來的電荷；以及驅(qū)動控制電路，將基于上述電荷積蓄電路中積蓄的電荷的驅(qū)動電流經(jīng)上述第1電流通路供給到上述光學(xué)單元來驅(qū)動該光學(xué)單元。
上述顯示裝置還包括掃描驅(qū)動電路，向上述選擇線施加上述選擇信號；以及信號驅(qū)動電路，使上述信號電流流向上述數(shù)據(jù)線。
此外，上述光學(xué)單元具有按照上述驅(qū)動電流的電流值、以預(yù)定的亮度漸變進行發(fā)光動作的電流控制型發(fā)光元件，該發(fā)光元件例如由具有頂陽極型元件構(gòu)造的有機場致發(fā)光元件構(gòu)成。
用于得到上述優(yōu)點的、本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法如下構(gòu)成在上述像素驅(qū)動電路中，在上述顯示屏的各行的上述各顯示像素的選擇期間中，使具有與顯示信號相應(yīng)的電流值的寫入電流從一端被連接在上述光學(xué)單元上、另一端被設(shè)為預(yù)定的電位的電流通路的一端側(cè)流向另一端側(cè)方向；在上述電流通路上附設(shè)的電容元件中積蓄與上述寫入電流相應(yīng)的預(yù)定的電荷；在各行的上述各顯示像素的非選擇期間中，將與上述電容元件中積蓄的電荷相應(yīng)的驅(qū)動電流經(jīng)上述電流通路供給到上述光學(xué)單元。此外，在上述各顯示像素的上述選擇期間中，將上述光學(xué)單元設(shè)為反向偏壓狀態(tài)，從而將上述光學(xué)單元設(shè)為非動作狀態(tài)；在上述各顯示像素的非選擇期間中，將上述光學(xué)單元設(shè)為正向偏壓狀態(tài)，從而將上述光學(xué)單元設(shè)為動作狀態(tài)。


圖1是本發(fā)明的顯示裝置的像素驅(qū)動電路中應(yīng)用的驅(qū)動電路的一實施方式的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2A、B是用于說明本實施方式的驅(qū)動電路的動作的原理圖。
圖3是表示本實施方式的驅(qū)動電路的動作的時序圖。
圖4是表示本實施方式的顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的一例的概略方框圖。
圖5是表示本實施方式的顯示裝置中的主要部分的結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖6是表示本實施方式的顯示裝置中應(yīng)用的數(shù)據(jù)驅(qū)動器的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是表示本實施方式的數(shù)據(jù)驅(qū)動器中應(yīng)用的電壓電流變換/漸變電流供給電路的一例的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖8是表示本實施方式的顯示裝置中的掃描驅(qū)動器的另一結(jié)構(gòu)例的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖9是本實施方式的顯示裝置的驅(qū)動方法中的動作定時的一例的時序圖。
圖10示出包括有機EL元件作為發(fā)光元件的自發(fā)光型顯示器中的顯示像素的現(xiàn)有技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)例。
具體實施例方式
以下，用實施方式來詳細(xì)說明本發(fā)明的顯示裝置的結(jié)構(gòu)、及其驅(qū)動方法。
在以下所示的實施方式中，光學(xué)單元由有機EL元件構(gòu)成，將光學(xué)單元權(quán)且稱為有機EL元件OEL，但是本發(fā)明并不限于此，光學(xué)單元只要是以與被施加的電流的電流值相應(yīng)的亮度漸變來進行發(fā)光動作的電流控制型的發(fā)光元件即可，也可以應(yīng)用例如發(fā)光二極管(LED)等其他自發(fā)光型發(fā)光元件。
首先，說明本發(fā)明的顯示裝置的像素驅(qū)動電路中應(yīng)用的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)、及其驅(qū)動方法。
驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)圖1是本發(fā)明的顯示裝置的像素驅(qū)動電路中應(yīng)用的驅(qū)動電路的一實施方式的電路結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示，在本實施方式的驅(qū)動電路DCA例如被應(yīng)用于后述顯示屏110的像素驅(qū)動電路DC中的情況(參照圖5)下，在相互正交配設(shè)的選擇線(掃描線)SL和數(shù)據(jù)線(信號線)DL的交點附近，包括薄膜晶體管(第3開關(guān)元件)Tr12，其柵極端子被連接在選擇線SL上，源極端子及漏極端子被分別連接在數(shù)據(jù)線(第2電流通路)DL及接點N11上；薄膜晶體管(第2開關(guān)元件)Tr11，其柵極端子被連接在選擇線SL上，源極端子及漏極端子被分別連接在接點N11及接點N12上；薄膜晶體管(第1開關(guān)元件)Tr13，其柵極端子被連接在接點N12上，源極端子被連接在電源線VL(驅(qū)動電源)上，并且漏極端子被連接在接點N11上；以及電容器(電荷積蓄裝置，電容元件)Csa，被連接在接點N12(薄膜晶體管Tr13的柵極端子)及電源線VL間。這里，薄膜晶體管Tr11至Tr13都由n溝道非晶硅構(gòu)成。
作為由驅(qū)動電路DCA驅(qū)動的光學(xué)單元的有機EL元件OEL由驅(qū)動電路DCA供給電流，被驅(qū)動得按照該電流的電流值來進行發(fā)光動作，陰極端子被連接在上述驅(qū)動電路DCA的接點N11上，陽極端子被連接在具有高電位Vad的恒壓源上。以這種連接方式進行動作的有機EL元件例如以具有頂陽極型元件構(gòu)造來形成。
此外，電容器Csa可以是薄膜晶體管Tr13的柵極-源極間形成的寄生電容，也可以除了該寄生電容之外還在接點N12及電源線VL間再另外附加電容元件。
在具有上述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電路DCA中，設(shè)有薄膜晶體管Tr13的電源線VL和接點N11間的電流通路構(gòu)成本發(fā)明的第1電流通路。此外，包含第1電流通路、薄膜晶體管Tr13及電容器Csa的電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成本發(fā)明的驅(qū)動控制電路。此外，包含上述薄膜晶體管Tr12的電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成本發(fā)明的電流控制電路，設(shè)有薄膜晶體管Tr12的接點N11和數(shù)據(jù)線DL間的電流通路構(gòu)成本發(fā)明的第3電流通路，包含薄膜晶體管Tr11、第3電流通路及薄膜晶體管Tr12的電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成本發(fā)明的寫入控制電路。
驅(qū)動電路的驅(qū)動方法接著，說明具有上述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電路中的驅(qū)動方法。
圖2A、B是用于說明本實施方式的驅(qū)動電路的動作的原理圖。
圖3是表示本實施方式的驅(qū)動電路的動作的時序圖。
如上所述，在本實施方式的驅(qū)動電路中，經(jīng)電源線VL向驅(qū)動電路DCA中所設(shè)的薄膜晶體管Tr13的源極端子一側(cè)施加具有預(yù)定的信號電壓的電壓Vcc，在漏極端子上連接作為負(fù)載的有機EL元件OEL的陰極端子，而且向有機EL元件OEL的陽極端子施加高電位Vad。
此外，如后所述，應(yīng)用使寫入動作時的漸變電流(寫入電流)從數(shù)據(jù)線DL一側(cè)流向各顯示像素的像素驅(qū)動電路方向的寫入方式(以下權(quán)且稱為“電流供給型”)，并且應(yīng)用使發(fā)光動作時的驅(qū)動電流從發(fā)光元件一側(cè)流向驅(qū)動電流方向的驅(qū)動方式。以下，詳細(xì)進行說明。
寫入動作期間；第1動作定時如圖2A及圖3所示，本實施方式的驅(qū)動電路中的驅(qū)動方法如下所示首先，在寫入動作期間(第1動作定時)，向任意行(在圖3中，是第i行)的選擇線SL施加具有高電平電位的選擇信號Vsel(＝Vsh)，并且向電源線VL施加具有高電平電位(第1電位)的電壓Vcc(＝Vch)。
此外，與該定時同步，將使各列(在圖3中，是第j列)的有機EL元件OEL以預(yù)定的亮度漸變(輝度諧調(diào))進行發(fā)光動作所需的預(yù)定的漸變電流(信號電流)Id(＝Ipix)供給到數(shù)據(jù)線DL。這里，向電源線VL施加的高電平的電壓Vcc(＝Vch)被設(shè)置得具有比選擇信號Vsel(＝Vsh)低的電壓電平(Vsh＞Vch)。
由此，如圖2A所示，從數(shù)據(jù)線DL供給漸變電流Id，構(gòu)成驅(qū)動電路DCA的薄膜晶體管Tr11及Tr12進行導(dǎo)通工作。
然后，向薄膜晶體管Tr13的源極端子施加電壓Vch，并且經(jīng)薄膜晶體管Tr12將比電壓Vch的電位高的電壓Vd施加到接點N11(薄膜晶體管Tr13的漏極端子)上，此外，經(jīng)薄膜晶體管Tr11向接點N12(薄膜晶體管Tr13的柵極端子)施加比電壓Vch的電位高的電壓。這里，電壓Vd被設(shè)置為比向有機EL元件OEL的陽極端子施加的高電位電壓Vad高的電壓電平(Vd＞Vad)。
這樣，薄膜晶體管Tr13的柵極端子(接點N12)的電壓比源極端子的電壓高，從而薄膜晶體管Tr13進行導(dǎo)通動作，如圖2A及圖3所示，具有與漸變電流(信號電流)Id同等的電流值的寫入電流IAa從數(shù)據(jù)線DL經(jīng)薄膜晶體管Tr12、接點N11、薄膜晶體管Tr13流向電源線VL方向。此時，在電容器Csa中積蓄了與薄膜晶體管Tr13的柵極-源極間產(chǎn)生的電位差對應(yīng)的電荷(充電)，作為電壓分量(充電電壓)而被保持。
此外，接點N11的電位Vd被設(shè)置得比向有機EL元件OEL的陽極端子施加的電壓Vad的電位高，所以有機EL元件OEL成為被施加了反向偏壓的狀態(tài)，電流不流過(光學(xué)單元)有機EL元件OEL，不進行發(fā)光動作。
發(fā)光動作期間；第2動作定時接著，在上述寫入動作期間結(jié)束后的發(fā)光元件的發(fā)光動作期間(第2動作定時)，向選擇線SL施加具有低電平電位的選擇信號Vsel(＝Vsl)，并且向電源線VL施加具有低電平電位(第2電位)的電壓Vcc(＝Vcl)。
此外，與該定時同步，停止經(jīng)數(shù)據(jù)線DL向第i行的各驅(qū)動電路DCA供給漸變電流Ipix的動作。
這里，向電源線VL施加的低電平電壓Vcc(＝Vcl)被設(shè)置得具有至少比向有機EL元件OEL的陽極端子施加的高電位電壓Vad低的電壓電平(Vad＞Vcl)。
因此，如圖2B所示，構(gòu)成像素驅(qū)動電路DCA的薄膜晶體管Tr11及Tr12進行截止動作，經(jīng)薄膜晶體管Tr12從數(shù)據(jù)線DL流向接點N11的寫入電流IAa被切斷。由此，電容器Csa保持基于在上述寫入動作中被積蓄(充電)的電荷的電壓分量。
這樣，電容器Csa保持寫入動作時的充電電壓，從而保持接點N11和接點N12間(薄膜晶體管Tr13的柵極-源極間)的電位差，薄膜晶體管Tr13維持導(dǎo)通狀態(tài)。
此外，向電源線VL施加了比向有機EL元件OEL的陽極端子施加的電壓Vad低的低電平電壓Vcl，所以向有機EL元件OEL的陰極端子上連接的接點N11施加的電位比向有機EL元件OEL的陽極端子施加的電壓Vad低，有機EL元件OEL成為被施加了正向偏壓的狀態(tài)。
因此，如圖2B及圖3所示，驅(qū)動電流IAb從具有高電位Vad的恒壓源經(jīng)有機EL元件OEL、接點N11、薄膜晶體管Tr13流向電源線VL方向，向有機EL元件OEL供給驅(qū)動電流IAb，(光學(xué)單元)有機EL元件OEL以與驅(qū)動電流LAb的電流值相對應(yīng)的亮度漸變來進行發(fā)光動作。
這里，基于電容器Csa所保持的電荷的電壓分量相當(dāng)于薄膜晶體管Tr13中流過具有與漸變電流Id同等的電流值的寫入電流IAa的情況下的電位差，所以流向有機EL元件OEL的驅(qū)動電流IAb具有與上述寫入電流IAa同等的電流值(IAb≈Aa)。因此，驅(qū)動電流IAb具有與漸變電流Id同等的電流值。由此，有機EL元件OEL以與漸變電流Id相應(yīng)的亮度漸變來持續(xù)發(fā)光。
根據(jù)上述像素驅(qū)動電路DCA，應(yīng)用以下電流指定方式在寫入動作期間，供給按照有機EL元件OEL的發(fā)光狀態(tài)(亮度漸變)來指定電流值的漸變電流Id；在發(fā)光動作期間，根據(jù)用與漸變電流Id的電流值相應(yīng)的寫入電流IAa保持的電壓，使有機EL元件OEL以與漸變電流Id相應(yīng)的亮度漸變來進行發(fā)光動作。
此外，用單個薄膜晶體管Tr13實現(xiàn)了將與期望的亮度漸變相應(yīng)的信號電流的電流電平變換為電壓電平的功能(電流/電壓變換功能)、和向有機EL元件OEL供給預(yù)定電流值的驅(qū)動電流IAb的功能(發(fā)光驅(qū)動功能)這兩者，所以即使在薄膜晶體管Tr13的動作特性變化了的情況下，也不受該特性變化的影響，能夠使有機EL元件OEL的預(yù)定的亮度漸變相對于漸變電流Id的發(fā)光特性保持恒定。即，發(fā)光動作期間經(jīng)薄膜晶體管Tr13流過的驅(qū)動電流是與寫入動作期間電容器Csa中積蓄的電壓分量相應(yīng)的電流，在例如由于老化等而使薄膜晶體管Tr13的源極電流相對于柵極電壓的特性變化了的情況下，電容器Csa中積蓄的電壓分量的值也成為與該特性變化相應(yīng)的值，所以驅(qū)動電流的值不受薄膜晶體管Tr13的特性變化的影響。
再者，構(gòu)成上述像素驅(qū)動電路DCA的各薄膜晶體管Tr11、Tr12、Tr13都用n溝道MOS晶體管來形成，能夠良好地執(zhí)行上述驅(qū)動控制動作，所以能夠?qū)⑹褂梅蔷Ч璧膯我活愋偷谋∧ぞw管良好地應(yīng)用于上述像素驅(qū)動電路DCA。因此，能夠應(yīng)用已經(jīng)成熟的使用非晶硅的制造技術(shù)，來比較廉價地實現(xiàn)動作特性穩(wěn)定的電路結(jié)構(gòu)。
本實施方式的像素驅(qū)動電路DCA還具有以下所示的作用效果。
即，如圖1及圖2A、B所示，在上述像素驅(qū)動電路DCA中，具有在包括電流/電壓變換功能及發(fā)光驅(qū)動功能的薄膜晶體管Tr13的漏極端子上連接負(fù)載(光學(xué)單元)的結(jié)構(gòu)，不具有在源極端子上連接負(fù)載(光學(xué)單元)的、所謂源極跟隨器(source follower)型的電路結(jié)構(gòu)。
此外，本實施方式的有機EL元件OEL具有將陽極端子連接在恒壓源(高電位電壓Vad)上的頂陽極型元件構(gòu)造，不具有將陰極端子連接在恒壓源(例如接地電位)上的頂陰極型元件構(gòu)造。在應(yīng)用這種具有頂陽極型元件構(gòu)造的有機EL元件OEL的電路結(jié)構(gòu)中，寫入動作期間電容器Csa中積蓄的電量Qsa如下式(1)所示。
Qsa＝Csa×(VN12-Vch) …(1)這里，VN12是寫入動作時接點N12的電壓，Vch是寫入動作時向電源線VL施加的高電平電壓。
此時，薄膜晶體管Tr11的柵極端子(選擇線SL)和接點N12間形成的寄生電容Cta中積蓄的電量Qta如下式(2)所示。
Qta＝Cta×(Vsh-VN12) …(2)這里，Vsh是寫入動作時向選擇線SL施加的高電平的選擇信號。另一方面，在發(fā)光動作期間(保持期間)，電容器Csa中積蓄的電量Qsa′如下式(3)所示。
Qsa′＝Csa×(VN12′-Vcl)…(3)這里，VN12′是發(fā)光動作時接點N12的電壓，Vcl是發(fā)光動作時向電源線VL施加的低電平電壓。
此時，上述寄生電容Cta中積蓄的電量Qta′如下式(4)所示。
Qta′＝Cta×(Vsl-VN12′)…(4)這里，Vsl是發(fā)光動作時向選擇線SL施加的低電平的選擇信號。
然后，在狀態(tài)從上述寫入動作起轉(zhuǎn)移到發(fā)光動作的過程中，如下式(5)所示，假設(shè)各電容器及寄生電容中的電荷的變化量相等，則根據(jù)上式(1)～式(4)，如下式(6)所示，在狀態(tài)從寫入動作期間轉(zhuǎn)移到發(fā)光動作期間的過程中的薄膜晶體管Tr13的柵極-源極間電位VT13gs的變化量ΔVT13gs如式(7)所示。
Qsa-Qsa′＝Qta-Qta′ …(5)Csa×{(VN12-VN12′)-(Vch-Vcl)}＝Cta×{(Vsh-Vsl)-(VN12-VN12′)}…(6)ΔVT13gs＝(VN12-VN12′)-(Vch-Vcl)＝Cta/Csa×(ΔVsel-ΔVN12)…(7)其中，ΔVsel是狀態(tài)從寫入動作期間轉(zhuǎn)移到發(fā)光動作期間的情況下選擇線SL的電壓的變化量(Vsh-Vsl)，ΔVN12同樣是狀態(tài)從寫入動作期間轉(zhuǎn)移到發(fā)光動作期間的情況下接點N12的電壓的變化量(VN12-VN12′)。
這里，上式(7)所示的接點N12的電壓的變化量ΔVN12可以如下式(8)所示地表示，所以上式(7)被表示為如式(9)所示。
ΔVN12＝(VT13gs(hold)+Vcl)-Vch …(8)ΔVT13gs＝Cta/Csa×(ΔVsel-VT13gs(hold)-Vcl+Vch) …(9)這里，VT13gs(hold)是發(fā)光動作時薄膜晶體管Tr13的柵極-源極間電壓。
由此，根據(jù)本實施方式的像素驅(qū)動電路，薄膜晶體管Tr13的柵極-源極間電位在狀態(tài)從寫入動作期間轉(zhuǎn)移到發(fā)光動作期間的過程中的變化如上式(9)所示，不包含與向有機EL元件OEL的陽極端子及陰極端子間施加的電壓關(guān)聯(lián)的項，所以不會受有機EL元件OEL的電阻等元件特性的影響。
由此，在將這種像素驅(qū)動電路應(yīng)用于構(gòu)成顯示屏的各顯示像素的情況下，即使在光學(xué)單元(有機EL元件OEL)的電阻等由于老化等而變化了的情況下，向光學(xué)單元(有機EL元件OEL)供給的驅(qū)動電流的值也不受其影響，能夠使驅(qū)動電流相對于顯示信號的關(guān)系保持恒定。由此，能夠使亮度漸變相對于顯示信號的特性長期恒定，得到穩(wěn)定的顯示畫質(zhì)。
此外，在本實施方式的像素驅(qū)動電路中，如上式(9)所示，電容器Csa的電容值和寄生電容Cta的電容之比(Cta/Csa)與薄膜晶體管Tr13的柵極-源極間電位的變化量ΔVT13gs、和接點N12的電壓的變化量ΔVN12關(guān)系密切。
因此，例如通過將電容器Csa的電容值設(shè)置得比寄生電容Cta小(Csa＜Cta)，而使寫入動作時接點N12的電壓的變化量ΔVN12很大，從而能夠使寫入電流IAa的電流值比驅(qū)動電流IAb大(IAa＞IAb)。在此情況下，能夠使向數(shù)據(jù)線DL供給的漸變電流Id的電流值很大，對數(shù)據(jù)線上附加的寄生電容(配線電容)迅速進行充電，所以即使是亮度漸變比較低的顯示信號，也能夠提高寫入到顯示屏的速度，能夠改善顯示響應(yīng)特性。
在上述實施方式中，以像素驅(qū)動電路DCA包括3個薄膜晶體管Tr11、Tr12、Tr13的電路結(jié)構(gòu)為例進行了說明，但是本發(fā)明當(dāng)然并不限于該實施方式，只要是應(yīng)用電流指定方式的像素驅(qū)動電路，并且具有下述連接結(jié)構(gòu)，即，對像素驅(qū)動電路DCA中所設(shè)的包括電流/電壓變換功能及發(fā)光驅(qū)動功能的薄膜晶體管，作為負(fù)載的發(fā)光元件(有機EL元件)不被連接成源極跟隨器型，而且用恒壓源向該發(fā)光元件的輸入端子(有機EL元件的陽極端子)一側(cè)施加恒壓，則也可以具有其他電路結(jié)構(gòu)。
顯示裝置接著，參照附圖來說明包括將上述實施方式的驅(qū)動電路應(yīng)用于顯示像素的像素驅(qū)動電路、將多個該顯示像素排列成矩陣狀而成的顯示屏的顯示裝置。
圖4是表示本實施方式的顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的一例的概略方框圖。
圖5是表示本實施方式的顯示裝置中的主要部分的結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖6是表示本實施方式的顯示裝置中應(yīng)用的數(shù)據(jù)驅(qū)動器的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是表示本實施方式的數(shù)據(jù)驅(qū)動器中應(yīng)用的電壓電流變換/漸變電流供給電路的一例的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖8是表示本實施方式的顯示裝置中的掃描驅(qū)動器的另一結(jié)構(gòu)例的概略結(jié)構(gòu)圖。
如圖4、圖5所示，本實施方式的顯示裝置100大體說來，在相互平行設(shè)置的多個選擇線(掃描線)SL及電源線VL和多個數(shù)據(jù)線(信號線)DL的各交點附近包括顯示屏110，包括具有與上述驅(qū)動電路同等的電路結(jié)構(gòu)的像素驅(qū)動電路DC及(光學(xué)單元)有機EL元件OEL的多個顯示像素被排列成矩陣狀而構(gòu)成；掃描驅(qū)動器(掃描驅(qū)動電路)120A，被連接在顯示屏110的選擇線SL上，通過按預(yù)定的定時向各選擇線SL依次施加高電平的選擇信號(掃描信號)Vsel，將每行的顯示像素組設(shè)置為選擇狀態(tài)；數(shù)據(jù)驅(qū)動器(信號驅(qū)動電路)130，被連接在顯示屏110的各數(shù)據(jù)線DL上，控制向各數(shù)據(jù)線DL供給與顯示信號相應(yīng)的漸變電流(信號電流)的狀態(tài)；電源驅(qū)動器140，被連接在與顯示屏110的選擇線SL平行設(shè)置的電源線VL(驅(qū)動電源)上，通過按預(yù)定的定時向各電源線VL依次施加高電平或低電平的電壓Vcc，來使與顯示信號相應(yīng)的預(yù)定的信號電流(寫入電流、驅(qū)動電流)流過顯示像素組；系統(tǒng)控制器150，根據(jù)從后述顯示信號生成電路160供給的定時信號，至少生成、輸出控制掃描驅(qū)動器120A及數(shù)據(jù)驅(qū)動器130、電源驅(qū)動器140的動作狀態(tài)的掃描控制信號及數(shù)據(jù)控制信號、電源控制信號；以及顯示信號生成電路160，根據(jù)從顯示裝置100的外部供給的視頻信號，來生成顯示信號并供給到數(shù)據(jù)驅(qū)動器130，并且提取、或生成用于將該顯示信號圖像顯示在顯示屏110上的定時信號(系統(tǒng)時鐘等)并供給到系統(tǒng)控制器150。
以下說明上述各結(jié)構(gòu)。
顯示屏顯示屏110如圖5所示，包括相互平行配設(shè)的多個選擇線(掃描線)SL及電源線VL、多個數(shù)據(jù)線(信號線)DL、以及在各選擇線SL及電源線VL和各數(shù)據(jù)線DL的各交點附近排列成矩陣狀的多個顯示像素。該顯示像素具有像素驅(qū)動電路DC，根據(jù)從掃描驅(qū)動器120向選擇線SL施加的掃描信號Vsel、及從信號驅(qū)動器130向數(shù)據(jù)線DL供給的漸變電流(信號電流)Ipix、從電源驅(qū)動器140向電源線VL施加的電壓Vcc，與上述像素驅(qū)動電路DCA同樣，控制寫入到顯示像素的動作及發(fā)光動作；以及(光學(xué)單元)有機EL元件OEL，其按照像素驅(qū)動電路DC供給的驅(qū)動電流的電流值來控制發(fā)光時的亮度漸變。
這里，像素驅(qū)動電路DC具有下述功能根據(jù)選擇信號Vsel，被設(shè)置為與上述驅(qū)動電路DCA中的寫入動作期間對應(yīng)的選擇狀態(tài)(選擇期間)、或與發(fā)光動作期間對應(yīng)的非選擇狀態(tài)(保持期間)，大體說來，在選擇狀態(tài)下取入與顯示信號相應(yīng)的漸變電流Ipix并作為電壓電平來保持，在非選擇狀態(tài)下將與保持的電壓電平相應(yīng)的驅(qū)動電流IAb供給到有機EL元件OEL，使其以預(yù)定的亮度漸變來持續(xù)發(fā)光。詳細(xì)情況將在后面進行描述。
掃描驅(qū)動器掃描驅(qū)動器(掃描驅(qū)動電路)120A根據(jù)從系統(tǒng)控制器150供給的掃描控制信號，通過向各選擇線SL依次施加高電平的掃描信號Vsel，而將各行的顯示像素設(shè)為選擇狀態(tài)，用數(shù)據(jù)驅(qū)動器130將基于顯示信號的漸變電流Ipix供給到數(shù)據(jù)線DL，向各顯示像素中寫入預(yù)定的寫入電流IAa。
具體地說，如圖5所示，與各選擇線SL對應(yīng)地包括多級由移位寄存器和緩沖器構(gòu)成的移位模塊SB，根據(jù)從后述系統(tǒng)控制器150供給的掃描控制信號(掃描開始信號SSTr、掃描時鐘信號SCLK等)，用移位寄存器從顯示屏110的上方向下方依次移位而生成的移位信號經(jīng)緩沖器作為具有預(yù)定的電壓電平(高電平)的掃描信號Vsel(＝Vsh)而被施加到各選擇線SL上。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器數(shù)據(jù)驅(qū)動器(信號驅(qū)動電路)130根據(jù)從系統(tǒng)控制器150供給的數(shù)據(jù)控制信號(輸出使能信號OE、數(shù)據(jù)鎖存信號STB、采樣開始信號STR、移位時鐘信號CLK等)，按預(yù)定的定時來取入從顯示信號生成電路160供給的顯示信號并保持，將與該顯示信號對應(yīng)的漸變電壓變換為電流分量，作為漸變電流Ipix一并供給到各數(shù)據(jù)線DL。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器130具體地說如圖6所示，具有移位寄存器電路131，其根據(jù)從系統(tǒng)控制器150供給的數(shù)據(jù)控制信號(移位時鐘信號CLK、采樣開始信號STr)來依次輸出移位信號；數(shù)據(jù)寄存器電路132，其根據(jù)該移位信號的輸入定時，依次取入從顯示信號生成電路160供給的1行的顯示信號D0～Dn(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))；數(shù)據(jù)鎖存電路133，其根據(jù)數(shù)據(jù)控制信號(數(shù)據(jù)鎖存信號STB)來保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器電路132取入的1行顯示信號D0～Dn；D/A變換器134，其根據(jù)從預(yù)定的電源供給裝置供給的漸變生成電壓V0～Vn，將上述被保持的顯示信號D0～Dn變換為預(yù)定的模擬信號電壓(漸變電壓Vpix)；以及電壓電流變換/漸變電流供給電路135，其生成與被變換為模擬信號電壓的漸變電壓Vpix對應(yīng)的漸變電流Ipix，按基于從系統(tǒng)控制器150供給的數(shù)據(jù)控制信號(輸出使能信號OE)的定時，將該漸變電流Ipix供給到顯示屏110上配設(shè)的各數(shù)據(jù)線DL。
這里，圖7所示的電路結(jié)構(gòu)是電壓電流變換/漸變電流供給電路135的、各數(shù)據(jù)線DL的電路中能夠應(yīng)用的電路的一例，例如，包括運算放大器OP1，其經(jīng)輸入電阻R向一個輸入端子輸入漸變電壓Vpix，經(jīng)輸入電阻R向另一個輸入端子輸入基準(zhǔn)電壓(接地電位)，并且輸出端子經(jīng)反饋電阻R被連接在一個輸入端子上；運算放大器OP2，運算放大器OP1的輸出端子上經(jīng)輸出電阻R所設(shè)的接點NA的電位被輸入到一個輸入端子，輸出端子被連接在另一個輸入端子上，并且經(jīng)輸出電阻R被連接在運算放大器OP1的另一個輸入端子上；以及開關(guān)裝置SW，在接點NA上，根據(jù)從系統(tǒng)控制器150供給的輸出使能信號OE進行開/關(guān)動作，控制向數(shù)據(jù)線DL供給漸變電流Ipix的狀態(tài)。
根據(jù)這種電壓電流變換/漸變電流供給電路，對輸入的漸變電壓Vpix，生成漸變電流Ipix(Ipix＝Vpix/R)，根據(jù)輸出使能信號OE的輸入定時被供給到數(shù)據(jù)線DL。
因此，根據(jù)本實施方式的數(shù)據(jù)驅(qū)動器130，與顯示信號相應(yīng)的漸變電壓Vpix被變換為漸變電流Ipix，按預(yù)定的定時供給到各數(shù)據(jù)線DL，使與顯示信號對應(yīng)的漸變電流Ipix流入被設(shè)置為選擇狀態(tài)的行的各顯示像素(像素驅(qū)動電路)地進行控制。
系統(tǒng)控制器系統(tǒng)控制器150通過向各個掃描驅(qū)動器120A及數(shù)據(jù)驅(qū)動器130、電源驅(qū)動器140輸出控制動作狀態(tài)的掃描控制信號及數(shù)據(jù)控制信號(上述掃描移位開始信號SSTR或掃描時鐘信號SCLK、移位開始信號STR或移位時鐘信號CLK、鎖存信號STB、輸出使能信號OE等)、電源控制信號(電源開始信號VSTR、電源時鐘信號VCLK等)，使各驅(qū)動器按預(yù)定的定時來動作，生成、輸出具有預(yù)定的電壓電平的選擇信號Vsel及漸變電流Ipix、電壓Vcc，連續(xù)執(zhí)行各顯示像素(像素驅(qū)動電路)中的驅(qū)動控制動作(寫入動作、發(fā)光動作)，將基于預(yù)定的視頻信號的圖像信息顯示在顯示屏110上地進行控制。
電源驅(qū)動器電源驅(qū)動器140通過根據(jù)從系統(tǒng)控制器150供給的電源控制信號，由上述掃描驅(qū)動器120A將各行的顯示像素組設(shè)置為選擇狀態(tài)的定時(寫入動作期間)同步，向電源線VL施加高電平的電壓Vch(比選擇信號Vsel及漸變電壓Vpix低的電壓電平)，由此從數(shù)據(jù)驅(qū)動器130經(jīng)數(shù)據(jù)線DL及顯示像素(像素驅(qū)動電路DC)向電源線VL方向供給基于顯示信號的預(yù)定的寫入電流IAa。
另一方面，通過與由掃描驅(qū)動器120A將各行的顯示像素組設(shè)置為非選擇狀態(tài)的定時(發(fā)光動作期間)同步，而向電源線VL施加低電平的電壓Vcl，由此使與根據(jù)顯示信號寫入的寫入電流IAa同等的驅(qū)動電流IAb從有機EL元件OEL經(jīng)像素驅(qū)動電路DC流向電源線VL方向。(參照圖2A、B)電源驅(qū)動器140具體地說如圖5所示，大致說來，與上述掃描驅(qū)動器120A同樣，與各電源線VL對應(yīng)地包括有多級由移位寄存器和緩沖器構(gòu)成的移位模塊SB，根據(jù)從系統(tǒng)控制器150供給的電源控制信號(電源開始信號VSTR、電源時鐘信號VCLK等)，用移位寄存器從顯示屏110的上方向下方依次移位而生成的移位信號經(jīng)緩沖器作為具有預(yù)定的電壓電平(在掃描驅(qū)動器120A的選擇狀態(tài)下是高電平，在非選擇狀態(tài)下是低電平)的電壓Vch、Vcl被施加到各電源線VL上。
顯示信號生成電路顯示信號生成電路160例如從顯示裝置的外部供給的視頻信號中提取亮度漸變信號分量，對顯示屏110的每1行，將該亮度漸變信號分量作為顯示信號供給到數(shù)據(jù)驅(qū)動器130的數(shù)據(jù)寄存器電路132。
這里，在上述視頻信號如電視播放信號(復(fù)合視頻信號)那樣規(guī)定了圖像信息的顯示定時的定時信號分量的情況下，顯示信號生成電路160除了具有提取上述亮度漸變信號分量的功能之外，也可以具有提取定時信號分量并供給到系統(tǒng)控制器150的功能。在此情況下，上述系統(tǒng)控制器150根據(jù)從顯示信號生成電路160供給的定時信號，來生成向掃描驅(qū)動器120A和數(shù)據(jù)驅(qū)動器130、電源驅(qū)動器140供給的掃描控制信號及數(shù)據(jù)控制信號、電源控制信號。
在上述中，作為顯示屏110的外圍附設(shè)的驅(qū)動器，如圖4及圖5所示，說明了單獨配置掃描驅(qū)動器120A、數(shù)據(jù)驅(qū)動器130及電源驅(qū)動器140的結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明并不限于此，如上所述，掃描驅(qū)動器120A及電源驅(qū)動器140根據(jù)定時同步的同等的控制信號(掃描控制信號及電源控制信號)來動作，所以也可以例如如圖8所示，包括與選擇信號Vsel的生成、輸出定時同步而向掃描驅(qū)動器120B供給電壓Vcc的功能地來構(gòu)成。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠簡化外圍電路的結(jié)構(gòu)。
接著，說明具有以上結(jié)構(gòu)的顯示裝置的驅(qū)動方法。
圖9是本實施方式的顯示裝置的驅(qū)動方法中的動作定時的一例的時序圖。
適當(dāng)參照前述圖2A、B中的結(jié)構(gòu)來進行說明。
如圖9所示，本實施方式的顯示裝置的驅(qū)動方法將1幀期間Tcyc作為1個周期，首先，在與該1幀期間Tcyc內(nèi)的、圖2A所示的寫入動作期間(第1動作定時)對應(yīng)的、顯示像素的選擇期間Tse，選擇特定的選擇線SL上連接的顯示像素組，使與顯示信號對應(yīng)的漸變電流Ipix流入被選擇出的各顯示像素的像素驅(qū)動電路DC地進行供給，使與漸變電流Ipix相應(yīng)的寫入電流LAa流過各顯示像素，在電容器Csa中作為電壓分量來保持。
接著，在與圖2B所示的發(fā)光動作期間(第2動作定時)對應(yīng)的非選擇期間Tnse中，根據(jù)在上述選擇期間Tse寫入、保持到電容器Csa中的電壓分量，使與上述顯示信號相應(yīng)的驅(qū)動電流IAb經(jīng)有機EL元件OEL流過像素驅(qū)動電路DC地進行供給。由此，在該非選擇期間Tnse，執(zhí)行使有機EL元件OEL以與顯示信號相應(yīng)的亮度漸變來進行發(fā)光動作的驅(qū)動控制。這里，選擇期間Tse和非選擇期間Tnse合計所得的時間相當(dāng)于1幀期間Tcyc，各行的選擇期間Tse被設(shè)置得在時間上不相互重疊。
即，在寫入到顯示像素的動作期間(選擇期間)，如圖9所示，對特定的行(第i行)的顯示像素組，通過用掃描驅(qū)動器120A向選擇線SL施加具有高電平電位的選擇信號(Vsh)來進行選擇，用電源驅(qū)動器140向電源線VL施加具有高電平電位(第1電位)的電壓Vch，將與用數(shù)據(jù)驅(qū)動器130經(jīng)各數(shù)據(jù)線DL供給的漸變電流Ipix對應(yīng)的寫入電流IAa作為電壓分量來保持，并且將有機EL元件OEL設(shè)為反向偏壓狀態(tài)，使得驅(qū)動電流不流動地進行控制。在此后的發(fā)光動作期間(非選擇期間)Tnse，通過用電源驅(qū)動器140向電源線VL施加具有低電平電位(第2電位)的電壓Vcl，將有機EL元件OEL設(shè)為正向偏壓狀態(tài)，將基于上述寫入動作期間Tse被保持的電壓分量的驅(qū)動電流IAb(≈IAa)從恒壓源持續(xù)供給到有機EL元件OEL，來持續(xù)以與顯示信號對應(yīng)的亮度漸變來發(fā)光的動作。
如圖9所示，通過在1幀期間Tcyc內(nèi)對構(gòu)成顯示屏110的所有行的顯示像素組依次重復(fù)執(zhí)行這樣一系列驅(qū)動控制動作，能根據(jù)顯示屏1個畫面的顯示信號來顯示期望的圖像信息。
因此，根據(jù)本實施方式的顯示裝置及其驅(qū)動方法，與上述驅(qū)動電路中的情況同樣，構(gòu)成顯示屏的各顯示像素中所設(shè)的像素驅(qū)動電路將對寫入電流進行電流/電壓變換的功能和供給驅(qū)動電流的功能這兩者包括到單個薄膜晶體管中，此外，作為負(fù)載的光學(xué)單元被連接在該薄膜晶體管的漏極端子上，具有非源極跟隨器型的電路結(jié)構(gòu)，所以能夠得到下述效果向光學(xué)單元供給的驅(qū)動電流的電流值不受該薄膜晶體管的動作特性變化的影響，而且該薄膜晶體管的柵極-源極間電位從寫入動作期間到發(fā)光動作期間的變化不受光學(xué)單元的老化等造成的特性變化的影響。
由此，能夠使驅(qū)動電流相對于顯示信號的關(guān)系保持恒定，并且使光學(xué)單元的預(yù)定的亮度漸變相對于顯示信號的發(fā)光特性保持恒定，能夠得到長期穩(wěn)定的顯示畫質(zhì)。
此外，對構(gòu)成上述薄膜晶體管的柵極-源極間所設(shè)的電容分量的電容器及寄生電容，通過將寄生電容的電容值設(shè)置得比電容器大，能夠?qū)⒘鬟^預(yù)定的驅(qū)動電流所需的寫入電流的電流值設(shè)置得很大，所以例如像在使發(fā)光元件以比較低的亮度漸變進行發(fā)光動作的情況下或使發(fā)光元件微細(xì)化的情況下那樣，將微小的驅(qū)動電流供給到發(fā)光元件時，或者即使在將各顯示像素的寫入動作期間(選擇期間)設(shè)置得很短的情況下，也能夠用具有比較大的電流值的漸變電流在短時間內(nèi)對數(shù)據(jù)線的配線電容進行充電，在預(yù)定的寫入動作期間內(nèi)良好地寫入顯示信號，能夠在具有高分辨率的顯示屏的同時，實現(xiàn)顯示響應(yīng)特性和顯示畫質(zhì)優(yōu)良的顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動光學(xué)單元的驅(qū)動電路，包括第1電流通路，一端被連接在光學(xué)單元的一端上，另一端被連接在驅(qū)動電源上；第2電流通路，被電連接在上述第1電流通路上；寫入控制電路，使具有預(yù)定的電流值的寫入電流經(jīng)上述第2電流通路從上述第1電流通路的一端側(cè)流向另一端側(cè)方向；電荷積蓄電路，積蓄流過上述第1電流通路的上述寫入電流帶來的電荷；以及驅(qū)動控制電路，將基于上述電荷積蓄電路中積蓄的電荷的驅(qū)動電流經(jīng)上述第1電流通路供給到上述光學(xué)單元來驅(qū)動該光學(xué)單元。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中，上述驅(qū)動電流具有與上述寫入電流的電流值對應(yīng)的電流值。
3.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，具有第1動作定時，由上述寫入控制電路使上述寫入電流流過上述第1電流通路，在上述電荷積蓄電路中積蓄與上述寫入電流相應(yīng)的電荷；以及第2動作定時，其與上述第1動作定時在時間上不重疊，由上述驅(qū)動控制電路將上述驅(qū)動電流供給到上述光學(xué)單元。
4.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中，向上述第2電流通路供給具有預(yù)定的電流值的信號電流；上述寫入電流具有與上述信號電流的值相應(yīng)的電流值。
5.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中，上述寫入控制電路還包括第3電流通路，被設(shè)在上述第1電流通路和上述第2電流通路之間；以及電流控制電路，被設(shè)在該第3電流通路上，控制上述寫入電流向上述第1電流通路的流入；使上述寫入電流經(jīng)該第3電流通路從上述第2電流通路流向上述第1電流通路。
6.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中，上述驅(qū)動控制電路包括被設(shè)在上述第1電流通路上、控制上述驅(qū)動電流的電流值的第1開關(guān)元件；上述電荷積蓄電路至少包括被設(shè)在上述第1開關(guān)元件和上述第1電流通路之間的電容元件。
7.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動電路，其中，上述寫入控制電路包括控制上述第1開關(guān)元件的動作的第2開關(guān)元件。
8.如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動電路，其中，上述電荷積蓄裝置包含上述電容元件、和在上述第1開關(guān)元件及上述第2開關(guān)元件之間形成的寄生電容。
9.如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動電路，其中，上述電荷積蓄電路中的上述電容元件的電容值被設(shè)置得比上述寄生電容小。
10.如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動電路，其中，上述寫入控制電路還包括被連接設(shè)在上述第1電流通路和上述第2電流通路之間的第3電流通路；將上述寫入電流經(jīng)該第3電流通路從上述第2電流通路流向上述第1電流通路。
11.如權(quán)利要求10所述的驅(qū)動電路，其中，上述寫入控制電路包括被設(shè)在上述第3電流通路上、控制上述寫入電流向上述第1電流通路的流入的電流控制電路。
12.如權(quán)利要求11所述的驅(qū)動電路，其中，上述電流控制電路包括被設(shè)在上述第3電流通路上、控制流過該第3電流通路的電流的第3開關(guān)元件。
13.如權(quán)利要求12所述的驅(qū)動電路，其中，上述第1～第3開關(guān)元件由n溝道型的非晶硅制成的薄膜晶體管構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中，上述光學(xué)單元的另一端被連接在具有預(yù)定的電位的恒壓源上；該光學(xué)單元的一端的電位，在比上述恒壓源的電位低的情況下被設(shè)為正向偏壓狀態(tài)；該光學(xué)單元的一端的電位，在比上述恒壓源的電位高的情況下被設(shè)為反向偏壓狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求14所述的驅(qū)動電路，其中，在使上述寫入電流流向上述寫入控制電路中的上述第1電流通路的第1動作定時，上述驅(qū)動電源的電位被設(shè)置為使上述第1電流通路的一端的電位比上述恒壓源的電位高的第1電位，上述光學(xué)單元被設(shè)為反向偏壓狀態(tài)；在使上述驅(qū)動控制電路中的上述驅(qū)動電流流向上述光學(xué)單元的第2動作定時，上述驅(qū)動電源的電位被設(shè)置為使上述第1電流通路的一端的電位比上述恒壓源的電位低的第2電位，上述光學(xué)單元被設(shè)為正向偏壓狀態(tài)。
16.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中，上述光學(xué)單元具有按照上述驅(qū)動電流的電流值、以預(yù)定的亮度漸變進行發(fā)光動作的電流控制型發(fā)光元件。
17.如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動電路，其中，上述發(fā)光元件是有機場致發(fā)光元件。
18.一種顯示圖像信息的顯示裝置，包括具有下述部分的顯示屏多個顯示像素，至少包括光學(xué)單元和控制該光學(xué)單元的動作的像素驅(qū)動電路，被排列成矩陣狀；選擇線，被施加以行為單位來選擇上述各顯示像素的選擇信號；數(shù)據(jù)線，被供給具有與顯示信號相應(yīng)的電流值的信號電流；上述像素驅(qū)動電路具有第1電流通路，一端被連接在上述光學(xué)單元的一端，另一端被連接在驅(qū)動電源上；第2電流通路，與上述數(shù)據(jù)線的一部分相對應(yīng)；寫入控制電路，使具有與上述信號電流相應(yīng)的電流值的寫入電流經(jīng)前述第2電流通路從上述第1電流通路的一端側(cè)流向另一端側(cè)方向；電荷積蓄電路，積蓄流向上述第1電流通路的上述寫入電流帶來的電荷；以及驅(qū)動控制電路，將基于上述電荷積蓄電路中積蓄的電荷的驅(qū)動電流經(jīng)上述第1電流通路供給到上述光學(xué)單元來驅(qū)動該光學(xué)單元。
19.如權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述驅(qū)動電流具有與上述寫入電流的電流值對應(yīng)的電流值。
20.如權(quán)利要求18所述的顯示裝置，還包括掃描驅(qū)動電路，向上述選擇線施加上述選擇信號；以及信號驅(qū)動電路，使上述信號電流流向上述數(shù)據(jù)線。
21.如權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路具有第1動作定時，由上述寫入控制電路使上述寫入電流流向上述第1電流通路，在上述電荷積蓄電路中積蓄與上述寫入電流相應(yīng)的電荷；以及第2動作定時，其與上述第1動作定時在時間上不重疊，由上述驅(qū)動控制電路將上述驅(qū)動電流供給到上述光學(xué)單元。
22.如權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述寫入控制電路還包括第3電流通路，被設(shè)置在上述第1電流通路和上述第2電流通路之間；以及電流控制電路，被設(shè)在該第3電流通路上，控制上述寫入電流向上述第1電流通路的流入；使上述寫入電流經(jīng)該第3電流通路從上述第2電流通路流向上述第1電流通路。
23.如權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述驅(qū)動控制電路包括被設(shè)在上述第1電流通路上、控制上述驅(qū)動電流的電流值的第1開關(guān)元件；上述電荷積蓄電路至少包括被設(shè)在上述第1開關(guān)元件和上述第1電流通路之間的電容元件。
24.如權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述寫入控制電路包括控制上述第1開關(guān)元件的動作的第2開關(guān)元件。
25.如權(quán)利要求24所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述電荷積蓄裝置包含上述電容元件、和在上述第1開關(guān)元件及上述第2開關(guān)元件之間形成的寄生電容。
26.如權(quán)利要求25所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路的上述電荷積蓄裝置中的上述電容元件的電容值被設(shè)置得比上述寄生電容小。
27.如權(quán)利要求24所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述寫入控制電路還包括被連接設(shè)在上述第1電流通路和上述第2電流通路之間的第3電流通路；使上述寫入電流經(jīng)該第3電流通路從上述第2電流通路流向上述第1電流通路。
28.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述寫入控制電路包括被設(shè)在上述第3電流通路上、控制上述寫入電流向上述第1電流通路的流入的電流控制電路。
29.如權(quán)利要求28所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述電流控制電路包括被設(shè)在上述第3電流通路上、控制流向該第3電流通路的電流的第3開關(guān)元件。
30.如權(quán)利要求29所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述第1～第3開關(guān)元件由n溝道型的非晶硅制成的薄膜晶體管構(gòu)成。
31.如權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中，上述光學(xué)單元的另一端被連接在具有預(yù)定的電位的恒壓源上；該光學(xué)單元的一端的電位，在比上述恒壓源的電位低的情況下被設(shè)為正向偏壓狀態(tài)；該光學(xué)單元的一端的電位，在比上述恒壓源的電位高的情況下被設(shè)為反向偏壓狀態(tài)。
32.如權(quán)利要求31所述的顯示裝置，其中，在上述像素驅(qū)動電路的上述寫入控制電路中，在使上述寫入電流流向上述第1電流通路的第1動作定時，上述驅(qū)動電源的電位被設(shè)置為使上述第1電流通路的一端的電位比上述恒壓源的電位高的第1電位，上述光學(xué)單元被設(shè)為反向偏壓狀態(tài)；在上述像素驅(qū)動電路的上述驅(qū)動控制電路中，在使上述驅(qū)動電流流過上述光學(xué)單元的第2動作定時，上述驅(qū)動電源的電位被設(shè)置為使上述第1電流通路的一端的電位比上述恒壓源的電位低的第2電位，上述光學(xué)單元被設(shè)為正向偏壓狀態(tài)。
33.如權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中，上述光學(xué)單元具有按照上述驅(qū)動電流的電流值、以預(yù)定的亮度漸變進行發(fā)光動作的電流控制型發(fā)光元件。
34.如權(quán)利要求33所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述發(fā)光元件是有機場致發(fā)光元件。
35.如權(quán)利要求34所述的顯示裝置，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述有機場致發(fā)光元件具有項陽極型的元件構(gòu)造。
36.一種顯示圖像信息的顯示裝置的驅(qū)動方法，包括以下特征上述顯示裝置具有顯示屏，該顯示屏具有包括光學(xué)單元、和控制該光學(xué)單元的動作的像素驅(qū)動電路、被排列成矩陣狀的多個顯示像素；在上述像素驅(qū)動電路中，在上述顯示屏的各行的上述各顯示像素的選擇期間中，使具有與顯示信號相應(yīng)的電流值的寫入電流從一端被連接在上述光學(xué)單元上、另一端被設(shè)為預(yù)定的電位的電流通路的一端側(cè)流向另一端側(cè)方向；在上述電流通路上附設(shè)的電容元件中積蓄與上述寫入電流相應(yīng)的電荷；在各行的上述各顯示像素的非選擇期間中，將與上述電容元件中積蓄的電荷相應(yīng)的驅(qū)動電流經(jīng)上述電流通路供給到上述光學(xué)單元。
37.如權(quán)利要求36所述的顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，上述像素驅(qū)動電路中的上述驅(qū)動電流具有與上述寫入電流的電流值對應(yīng)的電流值。
38.如權(quán)利要求36所述的顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，在上述各顯示像素的上述選擇期間中，將上述光學(xué)單元設(shè)為反向偏壓狀態(tài)，從而將上述光學(xué)單元設(shè)為非動作狀態(tài)；在上述各顯示像素的非選擇期間中，將上述光學(xué)單元設(shè)為正向偏壓狀態(tài)，從而將上述光學(xué)單元設(shè)為動作狀態(tài)。
39.如權(quán)利要求36所述的顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，上述光學(xué)單元具有按照上述驅(qū)動電流的電流值、以預(yù)定的亮度漸變進行發(fā)光動作的電流控制型發(fā)光元件。
40.如權(quán)利要求39所述的顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，上述發(fā)光元件是有機場致發(fā)光元件。
全文摘要
本發(fā)明的驅(qū)動電路包括第1電流通路，一端被連接在光學(xué)單元的一端，另一端被連接在驅(qū)動電源上；第2電流通路，被電連接在第1電流通路上；寫入控制電路，使具有預(yù)定電流值的寫入電流經(jīng)第2電流通路從第1電流通路的一端流向另一端方向；電荷積蓄電路，積蓄流過第1電流通路的寫入電流帶來的電荷；驅(qū)動控制電路，根據(jù)電荷積蓄電路中積蓄的電荷，將具有與寫入電流的電流值對應(yīng)電流值的驅(qū)動電流經(jīng)上述第1電流通路供給到上述光學(xué)單元來驅(qū)動該光學(xué)單元；具有第1動作定時，使寫入電流流過第1電流通路，在電荷積蓄電路中積蓄與寫入電流相應(yīng)的電荷；以及第2動作定時，與第1動作定時在時間上不重疊，將驅(qū)動電流供給到上述光學(xué)單元。
文檔編號G09G3/30GK1527273SQ200410007480
公開日2004年9月8日 申請日期2004年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月5日
發(fā)明者白嵜友之, 佐藤和仁, 尾崎剛, 武居學(xué), 仁, 白 友之 申請人:卡西歐計算機株式會社