CN103000128A - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示设备，包括：多个发光元件，用于显示图像；多个像素电路，包括被配置为生成供应给每个发光元件的电流的驱动晶体管、具有连接到该驱动晶体管的栅极的一端的电容器以及连接在驱动晶体管的栅极和漏极之间的重置晶体管；以及显示图像确定单元，被配置为从图像数据确定图像的亮度。在电容器的与连接至驱动晶体管的栅极的那端相对的端的电压被设置为数据电压的同时，在重置时段中，重置晶体管被带入导通状态。重置时段的长度根据显示图像确定单元的确定来确定。本发明的一个实施例是用于驱动显示设备的像素电路。

Description

显示设备
技术领域
本发明涉及显示设备。特别地，本发明涉及包括诸如有机EL元件之类的发光元件的显示设备。
背景技术
包括有机电致发光元件（以下，描述为有机EL元件）的有机EL显示设备已经被认为是下一代显示设备。有机EL元件由阳极、阴极和夹在阳极和阴极之间的包括有机化合物的发光层构成。当在阳极和阴极之间施加电压时，电子从阴极注入发光层，并且正空穴（空穴）从阳极注入发光层。电子和正空穴在发光层中复合。有机EL元件用由该复合产生的能量来发光。
有机EL显示设备的驱动***的示例包括电压驱动***和电流驱动***。电压驱动***控制施加于有机EL元件的电压来发光或不发光。由于电压与辉度（luminance）之间的关系是非线性的，因此难以以中等辉度发光。因此，发光元件被设置为开和关两个状态，并且灰度（gradation）通过发光时段或发光面积来表现。另一方面，电流驱动***控制流经有机EL元件的电流来发光。由于有机EL元件的辉度与电流基本上成比例，所以可以通过近似地控制电流来获得中等辉度。
在其中有机EL元件的发光受驱动晶体管控制的电流驱动***中，驱动晶体管用来调节发光强度。电流驱动***受驱动晶体管的阈值电压（以下称为Vth）变差的影响，并且流经有机EL元件的电流变化。因此，显示画面上看起来是粗糙的，这降低图像质量。用于重置阈值电压变差的方法包括U.S.2006/0077195A1中记载的使用像素电路的驱动方法。
在饱和区域中的驱动晶体管的漏极电流Id表示如下：
Id=β*(Vgs-Vth)2
β=0.5*(μC*(W/L))
μ是载流子迁移率；C是沟道容量；W是沟道宽度；L是沟道长度；Vgs是栅源电压；并且Vth是阈值电压。
除了阈值电压变差之外，存在作为驱动晶体管的漏极电流的变差的β变差。尽管以上文献中记载的像素电路处理驱动晶体管的Vth变差，但是像素电路不处理β变差。因此，流经有机EL元件的电流针对每个像素而变化。
发明内容
本发明的一个方面是用于驱动显示设备的像素电路。根据本发明的一个方面，一种显示设备，包括：多个发光元件，被布置在显示区域上以显示图像；多个像素电路，分别设置在所述多个发光元件的每一个中以向每一个所述发光元件供应电流；数据线驱动电路，被配置为通过数据线向所述像素电路供应数据电压；控制线驱动电路，被配置为通过控制信号线向所述像素电路供应控制信号；以及显示图像确定单元，被配置为从图像数据确定所述显示区域上显示的图像的亮度。所述像素电路包括：驱动晶体管，被配置为生成供应给每个所述发光元件的电流；电容器，所述电容器的一端连接至所述驱动晶体管的栅极；和重置晶体管，连接在所述驱动晶体管的漏极和所述栅极之间。所述控制线驱动电路，在所述电容器的与连接至所述驱动晶体管的所述栅极的所述一端相对的另一端的电压被设置为所述数据电压的状态中，向所述像素电路供应用于导通所述重置晶体管的控制信号，并且根据所述显示图像确定单元的确定来改变所述重置晶体管被导通的时段的长度。
所述重置晶体管被导通的时段根据图像的亮度改变，从而，其中β变差增大的数据电压范围改变。因此，当从整个图像来看时，β变差的影响可被降低。
从以下参考附图对示例性实施例的详细描述，本发明的更多特征和方面将变得显而易见。
附图说明
结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图图示出本发明的示例性实施例、特征和方面，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。
图1是图示出本发明示例性实施例的显示设备的配置的框图。
图2是图示出像素的电路配置的示图。
图3是像素电路的时序图。
图4是图示出漏极电流和栅源电压随时间的变化的示图。
图5是图示出其中由驱动晶体管的β变差引起的电流的不均匀宽度根据重置时段的长度而改变的情况的示图。
图6是图示出数据电压和电流的调制范围的示图。
图7是图示出第一示例性实施例的数据处理单元的配置的示图。
图8是图示出数模转换单元的配置的示图。
图9是图示出数据和基准电压之间的关系的示图。
图10是图示出第二示例性实施例的数据处理单元的配置的示图。
图11是在具有不同重置时段的三种情形下数据电压与基准电压之间的关系的示图。
图12是图示出第三示例性实施例的数据处理单元的配置的示图。
图13是图示出数字灰度数据和漏极电流Id之间的关系的示图。
具体实施方式
以下将参考附图来详细描述本发明的各个示例性实施例、特征和方面。
图1是图示出本发明示例性实施例的显示设备的配置的框图。多个发光元件和被配置为分别向发光元件供应驱动电流的多个像素电路被以矩阵布置来形成显示单元5中的显示区域。数据线驱动电路3和控制线驱动电路4布置在显示单元5周围。数据电压Vdata和基准电压Vref从数据处理单元1供应给数据线驱动电路3和控制线驱动电路4。重置信号从重置脉冲生成单元2供应给控制线驱动电路4。用于定时控制的信号（未示出）输入控制线驱动电路4。三个控制信号和基准电压Vref供应给显示单元5。
以下，有机EL元件被描述为发光元件的示例。然而，本发明的示例性实施例也可以应用于诸如无机EL元件、LED和场发射元件之类的发光元件。
图2图示出有机EL元件和像素电路的电路配置。在有机EL显示设备的显示单元5中，有机EL元件27和被配置为驱动有机EL元件的像素电路20构成一个像素。多个像素以矩阵布置来构成显示区域。
图2的像素电路20的特征在于提供了晶体管（重置晶体管25），其是被配置为在驱动晶体管24的栅极和漏极之间引起短路的开关。像素电路20按照图3中示出的时序图操作。
像素电路20被设计用于补偿驱动晶体管24的阈值电压的像素间变差。驱动晶体管24的漏极电流Id不流到有机EL元件27中，而是在重置晶体管25通过重置信号线RES的信号被导通的时段（图3中由T表示的时段）经过重置晶体管25和电容器28流到数据线S。以下，该时段称为重置时段。电流是过渡性的，并且随着电容器28的电荷增多而逐渐减小。同时，栅源电压Vgs逼近阈值电压。当时段T得到充分保证时，栅源电压Vgs变得几乎等于驱动晶体管24的阈值电压Vth。
在栅源电压Vgs变得几乎等于阈值电压Vth后，重置晶体管25关断并且电容器28的与驱动晶体管24的栅极相对的端子的电压改变。在图2的像素电路中，电压改变是从数据线S的数据电压Vdata到基准电压线R的基准电压Vref的改变。该电压改变通过电容器28使得驱动晶体管24的栅电压波动。栅源电压Vgs是添加了该电压改变的阈值电压。由于驱动晶体管24所生成的电流由栅源电压Vgs和阈值电压之间的差决定，所以驱动晶体管24产生仅依赖于β和数据电压Vdata而不依赖于阈值电压的电流。这是阈值电压变差的补偿原理。
图2的像素电路是被配置为补偿阈值电压的变差的电路的一个示例。另外，目前讨论一些电路，它们根据相同原理来补偿阈值电压的变差。这些电路共同的特征在于通过重置晶体管25向电容器28馈送驱动晶体管24的漏极电流Id的操作（以下，该操作称为阈值电压的重置）。本发明的示例性实施例可以应用于被配置来执行此操作的所有像素电路。
由于即使阈值电压的变差被补偿当β具有变差时由驱动晶体管24生成的电流仍变化，所以有机EL元件27的发光辉度还是具有变差。β与电流的大小成比例。因此，电流越大，变差的宽度越大。更具体而言，在阈值电压的重置之后栅源电压Vgs中的改变越大，则变差的宽度越大。
改变的大小依赖于数据电压Vdata，并且等于Vdata–Vref。由于当改变为0时该栅源电压Vgs仍然是阈值电压Vth，所以驱动晶体管24的电流也是0。这等同于黑显示。依赖于数据电压Vdata的栅源电压Vgs的改变在白显示中变为最大。此时，驱动晶体管24的电流也是最大的。当显示变得越接近白显示时，在阈值电压变差被补偿的情况中，由β的变差引起的辉度变差增大。
当重置时段的长度T缩短时，重置时段结束时驱动晶体管24的栅源电压Vgs变得比阈值电压大。有必要调节数据电压Vdata的调制范围，以使得在重置时段的长度T缩短时，驱动晶体管24的生成电流不改变。更具体而言，在重置时段结束时的驱动晶体管24的栅源电压Vgs（其大于阈值电压）附近，驱动晶体管24的栅源电压Vgs在如下两个方向上延伸：栅源电压Vgs变得仍然小于在重置时段结束时的栅源电压Vgs的方向（栅源电压Vgs被使得接近阈值电压，换而言之，被使得接近黑显示），和栅源电压Vgs变得大于在重置时段结束时的栅源电压Vgs的方向（栅源电压Vgs被使得远离阈值电压，换而言之，被使得接近白显示）。
当重置时段的长度T相比于重置时段无限长的情况被缩短时，在白显示附近由β引起的电流变差变小。另一方面，由β引起的电流变差也在黑显示附近发生。由β引起的电流变差在中等辉度时最小，中等辉度时即，当驱动晶体管24的栅源电压Vgs在叠加了数据电压Vdata之后变得等于重置时段结束时的栅源电压Vgs时。可以通过调节重置时段的长度来可选地将具有由β引起的最小电流变差的辉度从低辉度侧变为高辉度侧。
本发明的实施例可以根据显示画面的平均辉度来调节重置时段的长度。
当整个显示画面具有低辉度时，重置时段T被设置得相对较长。从而，由β引起的电流变差在平均辉度附近变得最小。高辉度像素受β变差的影响很大并且其辉度变化。然而，由于高辉度像素的数量少，所以高辉度像素对整个画面的质量没有明显的影响。相反，当整个显示画面具有高辉度时，重置时段T被设置得相对较短。结果，重置时段结束时的栅源电压Vgs示出与阈值大不相同的值。由β变差引起的电流不均匀性在与该值对应的电流附近（即，在更接近白显示的高辉度附近）最小化。低辉度画面上的像素受β变差的影响大并且像素的辉度变化。然而，由于低辉度画面上的像素的数量少，所以这些像素对整个画面的质量的影响不明显。
以下，将描述阈值电压补偿原理，并且随后将描述当重置时段T的长度被调节时β变差的影响。
首先，将参考图2和图3来详细描述设有用于补偿阈值电压变差的功能的像素电路20的操作。
像素电路20的操作由三个控制信号RES、PRE和ILM控制。这些信号由控制线驱动电路4生成，并通过各自的控制信号线传送至像素电路。
像素电路20连接至数据线S、电源线P和基准电压线R。
在像素电路20中，驱动晶体管24的源极s连接至电源供应电压线P，并且栅极连接至电容器28的一个端子（称为节点a）。电容器28的另一个端子（称为节点b）经由数据输入晶体管21连接至数据线S，或者经由基准电压输入晶体管22连接至基准电压线R。重置晶体管25被设置在驱动晶体管24的栅极g和漏极d之间。预充电晶体管23被设置在电容器28的两端之间。驱动晶体管24的漏极经由光发射控制晶体管26连接至有机EL元件27的阳极。
重置晶体管25的栅极连接至重置信号线RES，并且通过重置信号RES（以下，被配置为传送控制信号的控制线和通过控制线传送的信号用相同的标号表示）被导通（接通）或不被导通（关断）。数据输入晶体管21和基准电压输入晶体管22两者是互补晶体管。数据输入晶体管21和基准电压输入晶体管22的栅极连接至重置信号线RES。预充电晶体管23的栅极连接至预充电信号线PRE。光发射控制晶体管26的栅极连接至光发射信号线ILM。
被配置为传送预充电信号PRE、重置信号RES和光发射信号ILM的信号线以及两个电压线（电源供应电压线P和基准电压线R）是排列在行方向上的像素电路20公用的。数据线S是排列在列方向上的像素电路20公用的。
图3是各控制信号的时序图。附加在标号后的数字01、02、03……分别表示第一、第二、第三……像素的控制线输入。例如，PRE02是第二预充电信号。
由于第一重置信号RES01从时刻t0到时刻t1为低电平，所以作为P型晶体管的基准电压输入晶体管22接通。作为N型晶体管的数据输入晶体管21和重置晶体管25关断。结果，电容器28的数据线侧端子（节点b）连接至基准电压线R。基准电压Vref被供应给基准电压线R。
当第一预充电信号PRE01在时刻t1被设置为高电平时，预充电晶体管23接通，并且电容器28的两端被短路。电容器28的栅极g侧端子（节点a）也被设置为基准电压Vref。基准电压Vref被设置为充分低于电源供应电压线R的电压Voled（以下，称为电源供应电压）。从而，驱动晶体管24的栅源电压Vgs变得大于阈值电压Vth，并且驱动晶体管24被带入导通状态。
当预充电信号PRE01在时刻t2被设置为低电平并且重置信号RES01被设置为高电平时，数据输入晶体管21和重置晶体管25接通，并且基准电压输入晶体管22和预充电晶体管23关断。节点b被设置为数据线S的数据电压Vdata。
由于驱动晶体管24被带入导通状态，所以漏极电流Id流动。该电流通过重置晶体管向电容器28的栅极g侧端子（节点a）供应正电荷。相应地，节点的电位上升，并且驱动晶体管24的栅源电压Vgs下降。最终，当栅源电压Vgs基本上等于阈值电压Vth时，驱动晶体管24的漏极电流Id几乎不流动。节点a的电压基本等于Voled–Vth，并且被稳定。由于在重置晶体管25的导通时段期间数据电压Vdata施加于节点b，所以在电容器28的电极之间生成电压Vdata-(Voled-Vth)。
用于从时刻t2到时刻t3使驱动晶体管24的栅源电压Vgs接近阈值电压Vth的操作称为阈值电压（Vth）重置。当Vth重置的时间T=t3-t2加长时，栅源电压Vgs被使得更接近阈值电压Vth。
在重置时段在时刻t3结束之后，重置信号RES01被设置为低电平。由于重置晶体管25在重置时段结束之后关断，所以电容器28的电荷不改变。两端之间的电压被原样保存为Vdata-(Voled-Vth)。由于数据输入晶体管21关断，并且基准电压输入晶体管22接通，所以节点b被再次设置为基准电压Vref。节点a的电位是Vref-{Vdata-(Voled-Vth)}。驱动晶体管24的栅源电压Vgs是
Vgs=Voled-[Vref-{(Vdata-(Voled-Vth)}]
=Vdata+Vth–Vref
因此，独立于阈值的漏极电流Id流经驱动晶体管24。更具体而言，像素电路20具有重置阈值电压变差的功能。
当光发射脉冲输入ILM01被设置为高电平时，与驱动晶体管24的栅源电压Vgs对应的漏极电流Id流经有机EL元件27，并且有机EL元件27发射光。尽管在图3的时序图中在时刻t3与重置时段的结束同时光发射脉冲输入ILM01被设置为高电平，但是该定时可以可选地设置为在重置时段结束之后。
尽管在图3中未被示出，但是，当在某一光发射时段过去之后光发射脉冲输入ILM01被设置为低电平时，停止对有机EL元件27供应漏极电流Id，并且有机EL元件27关断。该定时也可以被任意地设置。
针对第二和之后的像素也执行同样的操作。
在图2的电路中，在Vth重置结束后，电容器28的与驱动晶体管24相对的端子（节点b）通过数据输入晶体管21和基准电压输入晶体管22从数据线S切换到基准电压线R。当数据线S的电压从Vdata切换到基准电压Vref而不是基准电压线R时，可以实现类似的效果。在Vth重置时，节点b可以连接至基准电压线R，并且随后可以切换到数据线S。在此情况下，有必要反转基准电压Vref和数据电压Vdata之间的关系。
接着，将描述当重置时段T改变时β变差的影响。
图4是图示出当重置时段示出三种Ti、Tii和Tiii（Ti<Tii<Tiii）时驱动晶体管24的漏极电流Id和栅源电压Vgs的情况的示图。
当RES信号在时刻ts被设置为H电平时，并且重置时段开始,驱动晶体管24的漏极电流Id流经重置晶体管25来对电容器28充电。节点a的电压逐渐上升，并且伴随此，漏极电流Id减小。当重置时段在时刻ti、tii或tiii结束时，漏极电流Id不流动，并且节点a的电压保持在重置结束时所示出的电压。重置时段越短，节点a的电压越低。因此，关于栅源电压Vgs，Vgsi在T=Ti的情况下最大，并且Vgsiii在T=Tiii的情况下最小。
当节点b在重置时段结束后的时刻td从Vdata切换至Vref时，栅源电压Vgs是重置时段结束时的电压加上切换改变。与该电压对应的漏极电流Id从驱动晶体管24流经有机EL元件27。由于电流依赖于栅源电压Vgs，所以T=Ti的情况中的Idi最大，并且T=Tiii的情况中的Idiii最小。
图5A至图5C图示出在驱动晶体管24的Vth重置之后供应给数据线S的数据电压Vdata与从驱动晶体管24供应给EL的电流Id之间的关系。横轴表示数据电压Vdata并且纵轴表示电流Id。图5A至图5C图示出三种重置时段T。图5A图示出重置时段T短的情况。图5B图示出重置时段T中等的情况。图5C图示出重置时段T长的情况。
两条曲线图示出与驱动晶体管24的β对应的不同。在图5中，晶体管1与晶体管2的交点（Vth重置操作结束时的Vgs）称为重置点。
如上所述，当以长时段执行Vth重置时，栅源电压Vgs被使得较靠近阈值电压Vth（Id=0）。例如，在一帧60Hz的VGA显示（640列*480行）中，针对一行的写时段是34.7μs或更少。依赖于电容器28的尺寸，栅源电压Vgs可以被重置以使得Vth重置时段T是5μs或更长并且漏极电流Id的误差是大约1%或更少。
图5B被定义为Vth重置时段T的基准。在图5B的Vth重置点中，晶体管1和晶体管2的漏极电流Id1和Id2被设置为使得Id1=Id2=Idii0，并且其栅源电压Vgs1和Vgs2被设置使得Vgs1=Vgs2=Vthii。以下，Vth重置点处的漏极电流Id称为Vth重置电流。当与Vth重置电流Idii0对应的数据电压Vdata被输入Vdata线S时，如上所述具有不同特征的驱动晶体管24的漏极电流Id被设置为Idii0，并且误差是0。另一方面，由于在输入到Vdata线S中的数据电压Vdata生成Idiio以下的电流和Idii 以上的电流时β是不同的，所以，即使执行了Vth重置操作，也会产生漏极电流Id误差。偏离Vth重置点越远，该误差变得越大。
当Vth重置时段T随着其如上所述从图5A至图5C而变得越长时，Vth重置点处驱动晶体管24的漏极电流Id变得越小。如图5A至图5C所示，可以通过设置Vth重置时段T来设置Vth重置电流Idii0。
由于图5A中的重置时段T比图5B中的重置时段T短，所以，Vth重置电流被设置为更大的值，发射光时的漏极电流Id变得更大，并且可以降低作为β变差的Δβ在更高电流区域中的影响。更具体而言，Vth重置电流Idii0被设置为使得Idii0<Idi0；光发射时的漏极电流Id被设置使得IdiiH1<IdiH1且IdiiH2<IdiH2；并且β变差被设置使得ΔβiH<ΔβiiH且ΔβiL>ΔβiiL。
由于图5C中的重置时段T比图5B中的重置时段T更长，并且Vth重置电流Idii0被设置为更小的值，所以发射光时的漏极电流Id变得更小，并且可以降低β变差Δβ在小电流区域中的影响。更具体而言，Vth重置电流Idii0被设置使得Idii0>Idiii0；发射光时的漏极电流Id被设置使得IdiiH1>IdiiiH1且IdiiH2>IdiiiH2；并且β变差被设置使得ΔβiiiH>ΔβiiH且ΔβiiiL<ΔβiiL。
相应地，当数据的平均值大时，即在明亮显示图像中，重置时段T缩短，而当数据的平均值小时，即在黑暗显示图像中，重置时段T加长，从而可以减小β变差Δβ。
当显示画面在所有像素中显示最大辉度时，重置时段变得最短。当在从图4的时刻ts开始的栅源电压Vgs的衰减曲线中重置时段结束时的栅源电压Vgs显示辉度Iav时，确定当平均辉度是Iav时的重置时段与该栅源电压Vgs一致。辉度Iav与重置时段之间的关系可以被预先测得，并可以写入查找表。在实际图像显示的情况中可以参考该关系来设置重置时段。
显示图像的亮度（brightness）由显示区域中的有机EL元件的总亮度决定。显示图像的亮度可以通过计算显示图形确定单元中的输入数据来确定。一种计算方法是获取一帧中的输入数据的平均值，通过将平均值与基准值相比较来确定显示图像的亮度，并且根据该确定来控制Vth重置时段T。除了输入数据的平均值以外，还可以使用考虑了γ特性而被转换成辉度信息的数据的平均值来确定显示图像。显示图像可以不是按照明暗两级而是以若干级来评级的，并且可以根据评级后的显示图像来设置Vth重置时段T。
图6在图示出驱动晶体管24的栅源电压Vgs与漏极电流Id之间的关系的曲线图上图示出电压与电流的调制范围。栅源电压Vgs在横轴的由L和H表示的双箭头的范围中被数据电压Vdata调制。从而，漏极电流Id在纵轴的IdL到IdH的范围中波动。
重置结束之后的栅源电压Vgs在重置时段T(i)短、(ii)中等和(iii)长的情况下取由图4的Vgsi、Vgsii和Vgsiii表示的不同值。因此，随着重置时段变长，栅源电压被数据电压Vdata调制的范围向低电压侧偏移，即从Di向Diii偏移。漏极电流Id的调制范围也向低电流侧偏移，即，从Ci向Ciii偏移，并且其波动宽度减小。这示出：当重置时段改变时，图像的亮度和对比度改变。
期望即使当重置时段改变时图像的总体亮度和对比度也不改变。为此目的，基准电压Vref根据重置时段而改变从而获得固定漏极电流Id的调制范围，并且不改变栅源电压Vgs的调制范围D。可以改变数据电压Vdata而不是基准电压Vref的范围。用于改变数据电压Vdata的范围的方法的示例包括转换数字图像数据，或改变被配置为生成数据电压Vdata的电路（以下描述的DAC）的上限电压和下限电压。
以下，将参考示例性实施例来描述本发明的各方面。
图7是图示出本发明第一示例性实施例的显示设备中的数据处理单元1的内部的框图。数据处理单元1包括数字/模拟转换器（DAC）13，并且将从外部进入的数字图像数据转换成模拟数据电压Vdata。
图8图示出DAC 13的内部电路。梯级电阻器81连接在上限电压VH和下限电压VL之间。从256个半路分支点获取的电压V1至V256通过缓冲放大器83被输入8比特解码器82。解码器82解码8比特数字图像数据。256个电压之一被选择并被输出作为Vdata。
数据处理单元1包括：显示图像确定单元11，其被配置为从数字图像数据计算画面的平均辉度并且根据该值来确定显示图像的亮度；DAC电压调节单元12，其被配置为确定DAC的输出电压的上限和下限（VH和VL）；以及基准电压生成单元14，其被配置为生成基准电压Vref。
显示图像确定单元11通过接收数字图像数据来获得平均辉度Iav，并且将平均辉度Iav发送给DAC电压调节单元12和重置脉冲生成单元2。
重置脉冲生成单元2生成具有根据平均辉度Iav调节的脉冲宽度T的重置脉冲。重置脉冲生成单元2预先获取所确定的基准辉度和与基准辉度对应的重置时段Tii。当平均辉度Iav等于或高于基准辉度I0时，重置脉冲生成单元2将重置时段T设置为Ti，Ti比Tii短。当平均辉度Iav低于基准辉度时，重置脉冲生成单元2将重置时段T设置为Tiii，Tiii比Tii长。
所生成的重置脉冲被输入控制线驱动电路4，并被供应给每个像素电路作为重置信号RES，重置信号RES的定时针对每个线被延迟。
DAC电压调节单元12根据平均辉度Iav调节VH和VL并且将经调节的VH和VL供应给DAC 13。针对基准辉度I0的DAC的上限电压被设置为VHii。DAC的下限电压被设置为VLii。当平均辉度Iav高于I0时，上限电压VH被设置为低于VHii的VHi，并且下限电压VL被设置为低于VLii的VLi。当平均辉度Iav低于I0时，上限电压VH被设置为高于VHii的VHiii，并且下限电压VL也被设置为高于VL0的VLiii。
DAC 13根据数据电压“数据”生成在上限电压VH和下限电压VL之间的数据电压Vdata。在图9中，横轴表示数字图像数据，并且纵轴表示当辉度为I0并且平均辉度Iav高于或低于I0时由DAC 13生成的数据电压Vdata。
所生成的数据电压Vdata通过数据线驱动电路3供应给像素电路20的数据电压线S。
基准电压生成单元14生成基准电压Vref。所生成的基准电压Vref经由数据线驱动电路3供应给像素电路20的基准电压线R。
通过根据本示例性实施例改变重置时段的长度T和数据电压Vdata的范围，由β变差引起的辉度的不均匀可以被抑制到很小而不必改变显示图像的亮度和对比度。
在本示例性实施例中，图像的亮度由平均辉度决定。然而除了平均辉度之外的诸如在所有像素上具有最大出现频率的灰度级（最频繁的辉度）之类的指标可以用来确定亮度。此外，根据本示例性实施例，重置时段根据亮度做两级切换。然而，重置时段可以做三级或多更级的多级切换，或者重置时段可以顺次改变。
图10是图示出本发明第二示例性实施例的数据处理单元的结构的框图。与图7类似的部分用相同的标号指示并且省略对其的重复描述。
本示例性实施例与第一示例性实施例的不同在于，显示图像确定单元11的输出不是被输入DAC电压调节单元12而是被输入基准电压生成单元14。更具体而言，在本示例性实施例，基准电压Vref根据平均辉度被切换。
图11图示出根据重置时段的切换来改变基准电压Vref的方法。图11中的(i),(ii),(iii)分别表示重置时段T是(i)短到(iii)长的情况。由于当重置时段T相对于基准(ii)被缩短时在重置时段结束紧后的栅源电压Vgs变高，所以，基准电压被设置为以高栅源电压Vgs的量更接近VH（白显示的数据电压Vdata）。反之，由于当重置时段T相对于基准(ii)被延长时在重置时段结束紧后的栅源电压Vgs变低，所以，基准电压被设置为以低高栅源电压Vgs的量更接近VL（黑显示的数据电压Vdata）。在两种情况下数据电压Vdata都不改变。因此，可以恒定地保持栅源电压Vgs的调制范围和漏极电流Id的改变范围两者。
图12图示出本发明的第三示例性实施例。与图7的部分类似的部分用相同的标号指示并且省略对其的重复描述。
本示例性实施例包括数字数据处理单元15。通过根据重置时段的改变来改变数字图像信号的范围，使得漏极电流Id的调制范围保持恒定。
当重置时段T相对于基准(ii)被缩短时，当漏极电流Id为高时调制范围扩大。数字数据处理单元15将图像信号的灰度（由8比特数字信号表示）限制到低于255的范围以消除调制范围的扩大。更具体而言，用通过缩短重置时段T增大的漏极电流Id的量来限制数字图像信号的高灰度侧。因此，漏极电流Id的上限被保持恒定。
另一方面，由于当重置时段T相对于基准(ii)被延长时，低电流侧调制范围扩大，所以低灰度侧数据被限制。更具体而言，比0高的灰度阶级被定义为最低灰度。结果，漏极电流Id的下限可以保持不变。
当重置时段T被延长时，高灰度侧电流也减小，这降低辉度。将参考图13来描述用于改善辉度降低的方法。
当重置时段T被延长时，如果没有使得数据相对于基准(ii)更大，则漏极电流Id减小。在此情况下，如果DAC设有8比特解码器，则0到255被分配给该数据，以使得DAC不能表现所有数据。因此，使用设有9比特解码器的DAC，该9比特解码器被配置为将0到511的数据转换成模拟电压。图13表示与各重置时段T对应的数据与漏极电流Id之间的关系，漏极电流Id使用下式获得。
Id=Id0(x/255)γ
Id0是数据255中的漏极电流Id；x是数据；并山γ是伽马系数。
当在基准(ii)中，γ为2.2并且数据为0到255的情况下0nA到200nA的漏极电流Id流经EL元件时，可以获得如图13的(ii)中所示的每个数据的漏极电流值。
如上所述，当在不改变数据的情况下重置时段T从(i)T:短改为(iii)T:长并且Vth重置点改变时，漏极电流Id改变。基于该改变，漏极电流Id被定义如下。
当在数据与(ii)的数据相同的情况中，在(i)T:短中，γ为2.2并且数据为0到255，0nA到400nA的漏极电流Id流经EL元件时，可以获得如图13的(i)中所示的每个数据的漏极电流Id。当在数据与(ii)的数据相同的情况中，在(iii)T:长中，γ为2.2并且数据为0到255，0nA到200nA的漏极电流Id流经EL元件时，可以获得如图13的(iii)中所示的每个数据的漏极电流Id。
如图13中所示，通过将DAC从8比特DAC改为9比特DAC，数据的最大值从255增大到511，并且当重置时段被延长时，可以获得期望的漏极电流Id。更具体而言，DAC的比特数可以增多通过延长重置时段T减少的漏极电流Id的量，并且数据范围加宽，使得可以获得期望的漏极电流Id。
其它实施例
本发明的各方面也可以由***或设备（或诸如CPU或MPU之类的装置）的计算机和通过方法实现，该计算机读出并运行记录在存储装置上的程序来执行上述（一个或多个）实施例的功能，该方法的步骤由***或设备的计算机例如通过读出和运行记录在存储装置上的程序来执行上述（一个或多个）实施例的功能来执行。为此目的，例如，所述程序经由网络或从用作存储装置的各种类型的记录介质（例如计算机可读介质）被提供给计算机。
尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。权利要求的范围应当赋予最宽的解释以便涵盖所有修改例、等同结构和功能。

Claims (15)

1.一种显示设备，包括：
多个发光元件，被布置在显示区域上以显示图像；
多个像素电路，分别设置在所述多个发光元件的每一个中以向每一个所述发光元件供应电流；
数据线驱动电路，被配置为通过数据线向所述像素电路供应数据电压；
控制线驱动电路，被配置为通过控制信号线向所述像素电路供应控制信号；以及
显示图像确定单元，被配置为从图像数据确定所述显示区域上显示的图像的亮度，
其中，所述像素电路包括：
驱动晶体管，被配置为生成供应给每个所述发光元件的电流；
电容器，具有连接至所述驱动晶体管的栅极的一端；
重置晶体管，连接在所述驱动晶体管的漏极和所述栅极之间；以及
光发射控制晶体管，连接在所述驱动晶体管的所述漏极和所述发光元件之间；并且
其中，所述控制线驱动电路，在所述电容器的与连接至所述驱动晶体管的所述栅极的所述一端相对的另一端的电压被设置为所述数据电压时，向所述像素电路供应用于导通所述重置晶体管和不导通所述光发射控制晶体管的控制信号，并且根据所述显示图像确定单元的确定来改变所述重置晶体管被导通的重置时段的长度。
2.如权利要求1所述的显示设备，其中，所述显示图像确定单元根据所述图像数据的平均辉度来确定所述图像的亮度。
3.如权利要求2所述的显示设备，其中，当所述图像的亮度高时，所述重置时段的长度被变短，并且当所述图像的亮度低时，所述重置时段的长度被变长。
4.如权利要求1至3中任一项所述的显示设备，其中，所述数据电压的调制范围根据所述重置时段的长度而改变。
5.如权利要求1所述的显示设备，其中，所述像素电路包括数据输入晶体管和基准电压输入晶体管，所述数据输入晶体管和所述基准电压输入晶体管将所述电容器的所述另一端分别连接至所述数据线和被配置为供应基准电压的基准电压线。
6.如权利要求1所述的显示设备，其中，所述控制线驱动电路在所述重置时段之后使所述数据输入晶体管进入非导通状态并且使所述基准电压输入晶体管进入导通状态。
7.如权利要求5或6所述的显示设备，其中，所述基准电压根据所述重置时段的长度而改变。
8.如权利要求1所述的显示设备，其中，所述像素电路包括连接所述电容器的两端的预充电晶体管。
9.如权利要求8所述的显示设备，其中，所述控制线驱动电路在所述重置时段之前向所述像素电路供应用于导通所述预充电晶体管的控制信号。
10.一种用于驱动显示设备的方法，
所述显示设备包括：
多个发光元件，被布置在显示区域中以显示图像；
多个像素电路，每一个像素电路包括被配置为生成供应给每个所述发光元件的电流的驱动晶体管、具有连接到所述驱动晶体管的栅极的一端的电容器、连接在所述驱动晶体管的漏极和所述栅极之间的重置晶体管、连接在所述驱动晶体管的所述漏极和所述发光元件之间的光发射控制晶体管以及连接所述电容器的两端的预充电晶体管；
数据线驱动电路，被配置为通过数据线向所述像素电路供应数据电压；
控制线驱动电路，被配置为通过控制信号线向所述像素电路供应控制信号；以及
显示图像确定单元，被配置为从图像数据确定所述显示区域上显示的图像的亮度，
所述方法包括：
由显示图像确定单元从所述图像数据确定所述显示区域上所显示的图像的亮度；
根据由所述显示图像确定单元确定的亮度来确定重置时段的长度；
在所述重置时段期间，在所述电容器的与连接至所述驱动晶体管的所述栅极的所述一端相对的另一端的电压被设置为所述数据电压时，将所述光发射控制晶体管带入非导通状态，并且将所述重置晶体管带入导通状态；以及
在所述重置时段之后，在所述电容器的所述另一端的电压被设置为基准电压时，将所述光发射控制晶体管带入导通状态。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述数据电压的调制范围根据所述重置时段的长度而改变。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述基准电压根据所述重置时段的长度而改变。
13.如权利要求10至12中任一项所述的方法，还包括在所述重置时段之前导通所述预充电晶体管。
14.一种设备，包括：
多个像素电路，分别向多个发光元件供应电流；
数据线驱动电路，被配置为通过数据线向所述像素电路供应数据电压；
控制线驱动电路，被配置为通过控制信号线向所述像素电路供应控制信号；以及
显示图像确定单元，被配置为从图像数据确定图像的亮度，
其中，所述像素电路包括：
驱动晶体管，向所述发光元件供应所述电流；
电容器，具有连接至所述驱动晶体管的栅极的第一端；
重置晶体管，连接在所述驱动晶体管的所述栅极和所述驱动晶体管的漏极之间；以及
光控制晶体管，连接在所述驱动晶体管的所述漏极和所述发光元件之间；并且
其中，所述控制线驱动电路，在所述电容器的与所述电容器的所述第一端相对的第二端的电压被设置为所述数据电压时，向所述像素电路供应用于导通所述重置晶体管和不导通所述光控制晶体管的控制信号，并且根据由所述显示图像确定单元确定的图像的亮度来改变重置晶体管被导通的重置时段的长度。
15.一种显示设备，包括：
如权利要求14所述的设备；以及
所述多个发光元件。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130327