CN103810977A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

显示装置及其驱动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103810977A
CN103810977A CN201310540932.0A CN201310540932A CN103810977A CN 103810977 A CN103810977 A CN 103810977A CN 201310540932 A CN201310540932 A CN 201310540932A CN 103810977 A CN103810977 A CN 103810977A
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
display element
row
dutycycle
driving voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310540932.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103810977B (zh
Inventor
青木健之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Design And Development Contract Society
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN103810977A publication Critical patent/CN103810977A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103810977B publication Critical patent/CN103810977B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0819Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0861Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes
    • G09G2300/0866Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes by means of changes in the pixel supply voltage
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0261Improving the quality of display appearance in the context of movement of objects on the screen or movement of the observer relative to the screen
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明公开了一种显示装置及其驱动方法。所述显示装置包括:具有以行和列排列的显示元件的显示单元,该显示元件均包括电流驱动型发光单元和驱动所述发光单元的驱动电路;电源部,其将驱动所述显示元件的驱动电压提供至与所述显示元件的行对应的电源线;信号输出单元,其将视频信号电压提供至对应于所述显示元件的列的数据线;控制单元,其检测对应于以行布置的所述显示元件的输入信号的最大灰度值,并由此控制被提供至与所述显示元件的行相对应的电源线的所述驱动电压的占空比,所述控制单元还控制对应于各行中的所述显示元件的视频信号值。本发明能够降低运动图像的模糊度,并能够在不需要将所述驱动电压设定为较高值的情况下提高图像的亮度。

Description

显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种显示装置以及该显示装置的驱动方法。
背景技术
含有电流驱动型发光单元的显示元件和含有这样的显示元件的显示装置是众所周知的。例如,含有利用有机材料的电致发光的发光单元的显示元件(在下文中可以简称为有机EL显示元件)作为能够被低压直流驱动且发出高亮度光的显示元件而受到人们的关注。
类似于液晶显示装置,例如,简单矩阵方案和和有源矩阵方案被公认为是用于包含有机EL显示元件的显示装置的驱动方案。虽然有源矩阵***的缺点是需要复杂的结构,优点是例如能够提高图像的亮度。有源矩阵方案驱动的有机EL显示元件均含有发光单元和用于驱动该发光单元的驱动电路,所述发光单元例如构造有包括发光层的有机层。
例如,根据日本待审专利申请第2007-310311号公报以及其它文件,包括两个晶体管和一个电容器的驱动电路(被称为2Tr/1C驱动电路)作为用于驱动电流驱动型发光单元的电路是公知的。例如,如将在下面说明的图3所示,2Tr/1C驱动电路构造有两个晶体管(即,写入晶体管TRW和驱动晶体管TRD)和一个电容器C1
发明内容
包括构造如图3所示的显示元件的显示装置的亮度主要依赖于流入各发光单元的电流值及其占空比(即,电流流入发光单元的时间长度与一个场周期的比值)。小的占空比是优选的以减轻运动图像的模糊度,但这样缩短了发光单元的发光周期且因此减小了显示装置的亮度。在这样的情况下,为了提高显示图像的亮度,就必须将用于驱动显示元件的驱动电压设定为更高的值。这将增大显示装置的耗电量。
因此,期望提供能够减轻运动图像的模糊并且能够在不必将驱动电压设定为更高值的情况下提高图像的亮度的显示装置以及该显示装置的驱动方法。
本发明的实施例的显示装置包括:显示单元,其包括以二维矩阵的行和列排列的显示元件,所述显示元件均包括电流驱动型发光单元和驱动所述发光单元的驱动电路;电源部,其将用于驱动所述显示元件的驱动电压提供至以对应于所述显示元件的行的方式设置的电源线;信号输出单元,其将取决于视频信号的值的视频信号电压提供至以对应于所述显示元件的列的方式设置的数据线;以及控制单元,其基于将要显示的图像的输入信号检测与布置成行的所述显示元件相对应的所述输入信号的最大灰度值,基于检测结果来控制提供至与所述显示元件的行相对应设置的所述电源线的所述驱动电压的占空比,并且根据所述驱动电压的占空比的所述输入信号来控制与各行中的所述显示元件相对应的所述视频信号的值。
本发明的实施例的显示装置的驱动方法,所述显示装置包括:显示单元,其包括以二维矩阵的行和列排列的显示元件,所述显示元件均包括电流驱动型发光单元和用于驱动所述发光单元的驱动电路;电源部,其将用于驱动所述显示元件的驱动电压提供至以对应于所述显示元件的行的方式设置的电源线;信号输出单元,其将取决于视频信号的值的视频信号电压提供给以对应于所述显示元件的列的方式设置的数据线;以及控制单元,其控制提供给对与所述显示元件的行相对应的所述电源线的所述驱动电压的占空比以及对应于所述显示元件的所述视频信号的值。所述驱动方法包括步骤:基于将要显示的图像的输入信号检测与布置成行的所述显示元件相对应的所述输入信号的最大灰度值;基于检测结果,控制被提供给与所述显示元件的行相对应的所述电源线的所述驱动电压的占空比;以及根据所述驱动电压的占空比和所述输入信号,控制对应于各行中的所述显示元件的所述视频信号的值。
在本发明实施例的显示装置和显示装置的驱动方法中,基于将要显示的图像的输入信号检测与布置成行的所述显示元件相对应的所述输入信号的最大灰度值,基于检测结果控制提供给与所述显示元件的行相对应的所述电源线的所述驱动电压的占空比,并且根据所述驱动电压的占空比和所述输入信号控制对应于各行中的所述显示元件的所述视频信号的值。由此,能够降低运动图像的模糊度,并且能够在不需要将所述驱动电压设定为较高值的情况下提高图像的亮度。
附图说明
图1是根据本发明实施例的显示装置的概念图;
图2是图示了控制单元的构造和操作的示意性框图;
图3是第(m,n)个显示元件的等效电路图;
图4是包括显示元件的显示单元的一部分的示意性局部截面图;
图5是图示了显示装置的操作的示意性时序图;
图6是图示了与显示元件相对应的输入信号的灰度与对应于像素行的电源线中的驱动电压的占空比之间关系的示意图;
图7是接着图6图示了对应于显示元件的输入信号的灰度与对应于像素行的电源线中的驱动电压的占空比之间关系的示意图;
图8是图示了应当通过改变驱动电压的占空比来改变用于显示元件的视频信号值;
图9是图示了施加于电源线的驱动电压的占空比的示意图;
图10A是图示了电源线的电位、第二节点的电位和流过驱动晶体管的漏极电流之间关系的示意图,图10B、10C和10D是图示了在图10A所示的期间A、期间B和期间C内漏极电流如何流动的示意图;
图11A是图示了当施加于电源线的驱动电压的占空比是D1[%]时电源线的电位、第二节点的电位和流过驱动晶体管的漏极电流之间关系的示意图,图11B是图示了当施加于电源线的驱动电压的占空比是D2[%]时电源线的电位、第二节点的电位和流过驱动晶体管的漏极电流之间关系的示意图;
图12是这样的示意图:其图示了当施加于电源线的驱动电压的占空比不变时,在为了显示明亮图像时第二节点的电位与流过驱动晶体管的漏极电流之间的关系,还图示了当施加于电源线的驱动电压的占空比不变时,在为了显示暗图像时第二节点的电位与流过驱动晶体管的漏极电流之间的关系;
图13是图示了在视频信号值表格存储单元(video signal value tablestorage unit)中存储的数据的示意性表格;
图14是图示了在实施例的变形例中与显示元件相对应的输入信号的灰度与对应于像素行的电源线中的驱动电压的占空比之间关系的示意图;
图15是图示了用在变形例的显示装置中使用的控制单元的构造和操作的示意性框图;
图16是图示了在视频信号值表格存储单元中存储的数据的示意性表格;
图17A和17B示意性地图示了形成显示元件的驱动电路的一部分的晶体管的导通状态和非导通状态;
图18A和18B接着图17B示意性地图示了形成显示元件的驱动电路的一部分的晶体管的导通状态和非导通状态;
图19A和19B接着图18B示意性地图示了形成显示元件的驱动电路的一部分的晶体管的导通状态和非导通状态;
图20A和20B接着图19B示意性地图示了形成显示元件的驱动电路的一部分的晶体管的导通状态和非导通状态;
图21A和21B接着图20B示意性地图示了形成显示元件的驱动电路的一部分的晶体管的导通状态和非导通状态;
图22接着图21B示意性地图示了形成显示元件的驱动电路的一部分的晶体管的导通状态和非导通状态;
图23是图示了形成显示元件的一部分的另一示例性驱动电路的示意性电路图;以及
图24是图示了形成显示元件的一部分的又一示例性驱动电路的示意性电路图。
具体实施方式
现在将参照附图说明本发明的实施例。本发明不限于此实施例;此实施例中的各种数值和材料仅是说明性的。在后面的说明中,用相同的附图标记表示相同的元件或具有相同功能的元件,并且将省略对它们的重复说明。将按照下列顺序进行说明:
1.本发明的显示装置和该显示装置的驱动方法的一般性说明
2.实施例和其它
1.本发明的显示装置和该显示装置的驱动方法的一般性说明
能够构造这样的显示装置或所述显示装置的驱动方法(在适当情况下,以下将简称为本发明):设定与驱动电压的占空比值和输入信号值相对应的视频信号值,以此来补偿随着流入发光单元的电流的值而变化的在发光单元开始发光前经过的时间长度的影响。
在包含上述优选构造的本发明实施例中,所述控制单元包括存储与驱动电压的占空比值和输入信号值相对应的视频信号值的视频信号值表格存储单元。
在包含上述优选构造的本发明实施例中,所述控制单元能够被构造为:当最大灰度值等于或小于预定基准值时,驱动电压的占空比被设定为预定值D1;或者当最大灰度值超过预定基准值时,驱动电压的占空比被设定为预定值D2(大于值D1)。在这种情况下,如果具有超过预定基准值的最大灰度值的行的附近被具有未超过预定基准值的最大灰度值的行占用,那么控制单元能够对与具有超过预定基准值的最大灰度值的行邻近的行中的驱动电压的占空比进行控制,以使越靠近具有超过预定基准值的最大灰度值的行的上述邻近行中的占空比变得越接近预定值D2,并且控制单元能够控制对应于显示元件的视频信号值。
在包含上述优选构造的本发明实施例中使用的电源部、信号输出单元和控制单元例如可以使用众所周知的电路元件构成。
所述显示装置可以被构造为所谓的单色显示装置或彩色显示装置。在彩色显示装置中,单个像素可以构造有多个子像素;具体地,单个像素可以包含红色发光子像素、绿色发光子像素和蓝色发光子像素这三个子像素。此外,除了这三个子像素之外,单个像素还可以构造有包括一个或多个不同子像素的一组子像素(例如,用于提高亮度的白色发光子像素、用于扩大颜色再现范围的互补色发光子像素、用于扩大颜色再现范围的黄色发光子像素或用于扩大颜色再现范围的黄色发光子像素和青色发光子像素)。
所述显示装置中的像素值可以包括(但不限于)例如VGA(640,480)、S-VGA(800,600)、XGA(1024,768)、APRC(1152,900)、S-XGA(1280,1024)、U-XGA(1600,1200)、HD-TV(1920,1080)和Q-XGA(2048,1536),以及(1920,1035)、(720,480)和(1280,960)等用于图像显示分辨率的值。
例如,形成所述显示元件的一部分的电流驱动型发光单元可以是有机电致发光发光单元、LED发光单元或半导体激光发光单元。可以使用众所周知的材料和方法来构造这些发光单元。为了构建平板显示装置,发光单元优选是有机电致发光发光单元。
所述显示单元的显示元件形成于平面内(例如,形成于支撑件上),并且所述发光单元形成于用于驱动所述发光单元的驱动电路的上方,在所述驱动电路与所述发光单元之间设置有层间绝缘层。
例如,用于驱动发光单元的驱动电路能够被构造成包括晶体管和电容器的电路。例如,形成驱动电路的一部分的晶体管可以是n沟道型薄膜晶体管(TFT)。所述晶体管可以是增强型或耗尽型。在n沟道型晶体管中,可以形成轻掺杂漏(LDD)结构。在某些情况下,可以不对称地形成所述LDD结构。例如,由于当所述显示元件发光时大电流流过驱动晶体管,所述LDD结构可以只形成于发光时用作漏极区域的一个源极/漏极区域中。例如,也可以使用p沟道型薄膜晶体管来代替。驱动电路的构造不限于任何特定的构造,只要其适合于本发明的操作即可。
在具有两个源极/漏极区域的一个晶体管中,术语“一个源极/漏极区域”有时可以指与电源侧连接的源极/漏极区域。晶体管的导通状态指在源极/漏极区域之间形成有沟道的状态。电流是否从该晶体管的一个源极/漏极区域流向另一个源极/漏极区域并不重要。另一方面,晶体管的非导通状态指在源极/漏极区域之间没有形成沟道的状态。源极/漏极区域不仅可以由掺杂杂质的多晶硅或非晶硅等导电材料构成,而且可以由金属、合金、导电粒子或它们的层叠结构、或由有机材料(导电聚合物)形成的层构成。
形成驱动电路的一部分的电容器可以构造有一个电极、另一个电极和上述电极之间的介电层。这些驱动电路的晶体管和电容器形成于平面内(例如,形成于支撑件上),同时所述发光单元例如形成于所述驱动电路的晶体管和电容器的上方,所述发光单元与所述驱动电路之间具有层间绝缘层。例如,驱动晶体管的另一个源极/漏极区域通过接触孔与发光单元的一端(例如,设置在发光单元中的阳极电极)连接。所述晶体管可以形成在半导体基板等上。
用作扫描线、数据线、电源线等的各种配线形成于平面内(例如,形成于支撑件上)。这些配线具有众所周知的构造和结构。
用于支撑件和下面说明的基板的示例性材料可以包括高应变点玻璃、苏打玻璃(Na2O·CaO·SiO2)、硼硅玻璃(Na2O·B2O3·SiO2)、镁橄榄石(2MgO·SiO2)、铅玻璃(Na2O·PbO·SiO2)或其它玻璃材料,也可以包括例如聚醚砜(PES)、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等柔性聚合物材料。所述支撑件和基板的表面可以覆盖有各种涂层。所述支撑件的材料和基板的材料可以是相同的或不同的。如果柔性聚合物材料用于支撑件和基板,那么能够获得柔性显示装置。
在本说明书中的各种公式中所示的条件不仅在上述公式以数学精度成立时得到满足,而且在上述公式实质成立时也得到满足。关于公式的成立,允许在显示元件或显示装置的设计或制造中出现差异。
在下面的说明所参照的时序图中,表示各时间周期(时间长度)的横轴长度是近似的,并且不表示各时间周期的时间长度的比例。纵轴也是这样。时序图中的波形的形状是示意性的。
2.实施例和其它
实施例涉及新型的显示装置和该显示装置的新的驱动方法。
图1是该实施例的显示装置的概念图。
显示装置1包括:显示单元20,其具有以二维矩阵的行和列排列的显示元件10,显示元件10均包括电流驱动型发光单元和用于驱动发光单元的驱动电路;电源部100,其将用于驱动显示元件10的驱动电压VCC-H提供给与显示元件10的各行相对应设置的电源线PS1;信号输出单元102,其将取决于视频信号VDSig的值的视频信号电压VSig提供给与显示元件10的各列相对应设置的数据线DTL;以及控制单元110,其用于控制提供给对应于显示元件10的电源线PS1的驱动电压VCC-H的占空比和对应于显示元件10的视频信号VDSig的值。
基于将要显示的图像的输入信号DTSig,控制单元110检测对应于以行布置的各显示元件10的输入信号DTSig的最大灰度值。之后,在该检测结果的基础上,控制单元110控制提供给对应于上述显示元件10的电源线PS1的驱动电压VCC-H的占空比,并且在驱动电压VCC-H的占空比和输入信号DTSig的基础上,控制与各行中的显示元件相对应的视频信号VDSig的值。在本实施例中,基于将要显示的图像的输入信号DTSig,控制单元110检测对应于以行布置的各显示元件10的输入信号DTSig的最大灰度值,之后,在该检测结果的基础上,控制提供给与上述显示元件10相对应的电源线PS1的驱动电压的占空比,并且,在驱动电压的占空比和输入信号DTSig的基础上,控制对应于各行中的显示元件10的视频信号VDSig的值。
显示单元20还包括:扫描线SCL,其与以行布置的显示元件10连接且提供来自扫描电路101的扫描信号;以及第二电源线PS2,其共同连接至所有显示元件10。第二电源线PS2提供将在后面说明的共用电压VCat
稍后将参照图3详细说明扫描线SCL、数据线DTL、电源线PS1和第二电源线PS2与显示元件10的连接。
利用显示单元20显示图像的区域(显示区域)是通过以M行(图1中的X方向)和N列(图1中的Y方向)排列的显示元件10的二维矩阵形成的。在该显示区域中,显示元件10的行数是M并且每行中的显示元件10的数量是N。图1中的3×3显示元件10的构造仅是说明性的。
扫描线SCL的数量和电源线PS1的数量都是M。第m行(m=1、2、…、M)中的显示元件10分别与第m个扫描线SCLm和第m个电源线PS1m连接并且形成一个显示元件行。
数据线DTL的数量是N。第n列(n=1、2、…、N)中的显示元件10与第n个数据线DTLn连接。
例如,显示装置1是一个显示元件10形成一个像素的单色显示装置。在显示装置1中,响应于来自扫描电路101的扫描信号以行为单位进行逐线扫描。在下文中,将位于第m行第n列的显示元件10将称为第(m,n)个显示元件10或第(m,n)个像素。
在显示装置1中,同时驱动形成第m行中的N个像素的显示元件10。换句话说,以行为单位控制以行布置的N个显示元件10的发光时间。当在显示装置1中以行为单位进行逐线扫描时,每行的扫描周期(即水平扫描周期)小于(1/FR)×(1/M)秒,其中FR(次数/秒)是显示装置1中的显示帧速率。
显示装置1中的控制单元110接收例如来自于某装置(未图示)的取决于将要显示的图像的输入信号DTSig。在输入信号DTSig的基础上,控制单元110输出视频信号VDSig和用于控制电源部100的操作的占空比设定信号DUR。
信号输出单元102基于视频信号VDSig输出视频信号电压VSig。更具体地,信号输出单元102向数据线DTL交替地提供将在后面说明的视频信号电压VSig和基准电压VOfs
在后面的说明中,例如,在适当的情况下将对应于第(m,n)个显示元件10的输入信号DTSig称为输入信号DTSig(m,n)。这同样适用于视频信号VDSig
例如,在适当的情况下将对应于第(m,n)个显示元件10的视频信号电压VSig称为视频信号电压VSig(m,n)或视频信号电压VSig_m
除了上述驱动电压VCC-H之外,电源部100还向电源线PS1提供将在后面说明的初始化电压VCC-L。通过来自控制单元110的占空比设定信号DUR,控制各电源线PS1的驱动电压VCC-H的供给时长与一个帧周期的比率(在下文中,在适当的情况下称为“驱动电压的占空比”)。在后面的说明中,在适当的情况下将第m个电源线PS1m的占空比设定信号称为占空比设定信号DURm
为了说明,输入信号DTSig和视频信号VDSig的灰度位数是8。输入信号DTSig的灰度值是取决于将要显示的图像的亮度的在0至255范围内的任何一个值。在这里,假设输入信号DTSig的灰度值越高,显示图像的亮度越大。
为了便于说明,显示装置1被构造为在白显示状态下随着灰度值从0变到255,亮度线性地从0[cd/m2]改变为预定最大值(例如,1000[cd/m2])。
接下来,将总体地说明控制单元110的构造和操作。
图2是图示了控制单元的构造和操作的示意性框图。
控制单元110包括线缓冲单元111、最大灰度值检测单元112、占空比设定单元113、视频信号值设置单元114和视频信号值表格存储单元115。
基于将要显示的图像的输入信号DTSig,控制单元110检测与以行布置的各显示元件10相对应的输入信号DTSig的最大灰度值,之后,在该检测结果的基础上,控制提供给与上述显示元件10相对应的电源线PS1的驱动电压的占空比,并且在驱动电压的占空比和输入信号DTSig的基础上,控制与各行中的显示元件10相对应的视频信号VDSig的值。
控制单元110逐行对显示元件10依次进行处理。现在将参照图2说明对第m行中的显示元件10的处理。
输入至控制单元110的输入信号DTSig(m,1)至DTSig(m,N)保存在线缓冲单元111中。最大灰度值检测单元112基于保存在线缓冲单元111中的值检测输入信号DTSig(m,1)至DTSig(m,N)中的最大灰度值。
当最大灰度值等于或小于预定基准值(例如,127)时,控制单元110将驱动电压的占空比设定为预定值D1,或者当最大灰度值超过预定基准值时,控制单元110将驱动电压的占空比设定为大于预定值D1的预定值D2
具体地,占空比设定单元113基于最大灰度值检测单元112的检测结果设定将要提供给与第m行中的显示元件相对应的电源线PS1m的驱动电压的占空比。当检测结果等于或小于“127”时,将电源线PS1m中的驱动电压的占空比设定为预定值D1(例如,45[%]),或者当检测结果等于或大于“128”时,将电源线PS1m中的驱动电压的占空比设定为预定值D2(例如,90[%])。
占空比设定单元113向电源部100提供用于控制电源线PS1m中的驱动电压的占空比的占空比设定信号DURm
视频信号值设置单元114通过基于占空比设定单元113设定的驱动电压的占空比和线缓冲单元111中保持的输入信号DTSig的值设定视频信号VDSig的值,来控制与各行中的显示元件10相对应的视频信号VDSig的值。
在视频信号值表格存储单元115中,以表格的形式保存有与驱动电压的占空比的值和输入信号DTSig的值相对应的视频信号VDSig的值。通过顺序地参照视频信号值表格存储单元115,视频信号值设置单元114设定视频信号VDSig(m,1)至VDSig(m,N),并且将这些信号提供至信号输出单元102。稍后将参照图13详细地说明表格的内容。
信号输出单元102向数据线DTL提供取决于视频信号VDSig的值的视频信号电压VSig。视频信号VDSig的值与视频信号电压VSig的值之间的对应关系被预定为使得当电流流过发光单元时亮度与视频信号VDSig的值呈线性。
上面已经总体说明了控制单元110的构造和操作。在这里,为了帮助理解本发明,将概述显示元件10的构造和操作以及显示装置1的基本操作。
图3是第(m,n)个显示元件的等效电路图。
显示元件10包括电流驱动型发光单元ELP和驱动电路11。驱动电路11包括驱动晶体管TRD和电容器C1,并且电流经过驱动晶体管TRD的源极/漏极区域流入发光单元ELP的电流。
驱动电路11除了包括驱动晶体管TRD之外还包括写入晶体管TRW。驱动晶体管TRD和写入晶体管TRW由n沟道型TFT形成。或者,例如,写入晶体管TRW可以由p沟道型TFT形成。驱动电路11还可以包括其它的晶体管。
电容器C1用于保持栅极电极相对于驱动晶体管TRD的源极区域的栅极电极的电压(所谓的栅极-源极电压)。在这里,“源极区域”指的是当发光单元ELP发光时充当“源极区域”的源极/漏极区域。在显示元件10发光的状态下,驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域(图2中与电源线PS1连接的一侧)充当漏极区域,而另一个源极/漏极区域(与发光单元ELP的一端(即阳极电极)连接的一侧)充当源极区域。电容器C1的一个电极与驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域连接,电容器C1的另一个电极与驱动晶体管TRD的栅极电极连接。
写入晶体管TRW具有与扫描线SCL连接的栅极电极、与数据线DTL连接的一个源极/漏极区域以及与驱动晶体管TRD的栅极电极连接的另一个源极/漏极区域。
驱动晶体管TRD的栅极电极形成与写入晶体管TRW的另一个源极/漏极区域和电容器C1的另一个电极连接的第一节点ND1。驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域形成与电容器C1的一个电极和发光单元ELP的阳极电极连接的第二节点ND2
电压VCat(例如,0伏)从第二电源线PS2施加至发光单元ELP的另一端(具体地,阴极电极)。用附图标记CEL表示发光单元ELP的电容。用附图标记Vth-EL表示发光单元ELP发光所必需的阀值电压。即,当在发光单元ELP的阳极电极与阴极电极之间施加等于或大于Vth-EL的电压时,发光单元ELP发光。
例如,发光单元ELP包括有机电致发光发光单元,并且具有包括阳极电极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极电极的公知的构造和结构。
图4是包括显示元件的显示单元的一部分的示意性局部截面图。
例如,驱动电路11的晶体管TRD、TRW和电容器C1形成于支撑件21上,发光单元ELP形成于驱动电路11的晶体管TRD、TRW和电容器C1的上方,并且在发光单元ELP与驱动电路11的晶体管TRD、TRW、电容器C1之间设置有层间绝缘层40。驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域通过接触孔与设置在发光单元ELP中的阳极电极连接。图4只示出了驱动晶体管TRD。另一个晶体管被隐藏且不可见。
驱动晶体管TRD设置有栅极电极31、栅极绝缘层32、设置在半导体层33中的源极/漏极区域35、35,以及与源极/漏极区域35、35之间的部分半导体层33相对应的通道形成区域34。电容器C1设置有另一个电极36、从栅极绝缘层32延伸形成的介电层以及一个电极37。栅极电极31、栅极绝缘层32的一部分和电容器C1的另一个电极36形成在支撑件21上。驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域35与配线38(对应于电源线PS1)连接,同时另一个源极/漏极区域35与电极37连接。驱动晶体管TRD、电容器C1等被层间绝缘层40覆盖,在层间绝缘层40的上方设置有包括阳极电极51、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极电极53的发光单元ELP。在本图中,将空穴传输层、发光层和电子传输层显示为单层52。在层间绝缘层40的上面未设置有发光单元ELP的部分上面设置有第二层间绝缘层54。在第二层间绝缘层54和阴极电极53上设置有透明基板22,并且透明基板22将发光层发出的光传输至外部。一个电极37和阳极电极51通过设置在层间绝缘层40中的接触孔彼此连接。阴极电极53通过分别设置在第二层间绝缘层54和层间绝缘层40中的接触孔56、接触孔55与设置在栅极绝缘层32的延伸部上的配线39(对应于第二电源线PS2)连接。
图3中所示的驱动晶体管TRD的电压被设定为使得当显示元件10处于发光状态时驱动晶体管TRD在饱和区域操作,并且驱动晶体管TRD被驱动为使得漏极电流Ids按照下面的公式(1)流动。如上所述,当显示元件10处于发光状态时,驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域充当漏极区域并且另一个源极/漏极区域充当源极区域。为了便于说明,在适当的情况下将驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域简称为漏极区域,将另一个源极/漏极区域简称为源极区域。建立了下面的公式(1),其中,
μ:有效迁移率,
L:沟道长度,
W:沟道宽度,
Vgs:相对于源极区域的栅极电极电压,
Vth:阀值电压,
Cox:(栅极绝缘层的相对介电常数)×(真空的介电常数)/(栅极绝缘层的厚度),以及
k≡(1/2)·(W/L)·Cox
Ids=k·μ·(Vgs-Vth2     (1)
当此漏极电流Ids流入发光单元ELP时,显示元件10中的发光单元ELP发光。此外,流入发光单元ELP的此漏极电流Ids的值的大小控制该发光单元ELP中的光强度。
上面已经大体地说明了显示元件10的构造和操作。接下来,将大体地说明显示装置1的基本操作。稍后将参照图17A至图22说明操作的细节。
图5是图示了显示装置的操作的示意性时序图。
在下面的说明中,为了便于说明下面将使用电压值或电位值,但本发明不限于这些值。
VSig(视频信号电压):0-15伏
VOfs(施加至驱动晶体管TRD的栅极电极(第一节点ND1)的基准电压):0伏
VCC-H(用于向发光单元ELP施加电流的驱动电压):20伏
VCC-L(用于使驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域(第二节点ND2)的电位初始化的初始化电压):-10伏
Vth(驱动晶体管TRD的阀值电压):3伏
VCat(施加至发光单元ELP的阴极电极的电压):0伏
Vth-EL(发光单元ELP的阀值电压):4伏
在图5中,例如,时间期间[TP(2)-1]表示前一显示帧中的操作,在该期间中第(m,n)个显示元件10处于发光状态。即,漏极电流Ids经过驱动晶体管流入形成第(m,n)个像素的显示元件10中的发光单元ELP。第(m,n)个显示元件10的发光状态持续到第(m+m')行中的显示元件10的水平扫描周期开始之前。
在时间期间[TP(2)0]开始时,电源线PS1m中的电压从驱动电压VCC-H改变到初始化电压VCC-L并且该状态持续到时间期间[TP(2)2]的结束。第(m,n)个显示元件10处于不发光状态。
在时间周期[TP(2)1]中,通过将初始化电压VCC-L(其与基准电压VOfs的差值超过驱动晶体管TRD的阀值电压)从电源线PS1m施加至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域,并且将基准电压VOfs从数据线DTLn经过写入晶体管TRW(写入晶体管TRW基于来自扫描线SCLm的扫描信号被确定为处于导通状态)施加至驱动晶体管TRD的栅极电极,驱动晶体管TRD的栅极电极处的电位和驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域中的电位被初始化。
在时间期间[TP(2)3]开始时,电源线PS1m中的电压从初始化电压VCC-L变为驱动电压VCC-H
在时间期间[TP(2)3]和[TP(2)5]中,通过将驱动电压VCC-H从电源线PS1m施加至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域,同时将基准电压VOfs从数据线DTLn经过写入晶体管TRW(写入晶体管TRW基于来自扫描线SCLm的扫描信号被确定为处于导通状态)施加至驱动晶体管TRD的栅极电极,进行阀值电压消除处理以使驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域中的电位向着基准电压VOfs减去驱动晶体管TRD的阀值电压的电位靠近。
在时间期间[TP(2)7]中,显示元件10中的写入晶体管TRW根据扫描线SCLm上的扫描信号而进入导通状态。视频信号电压VSig_m从数据线DTLn施加到写入晶体管TRW的栅极电极。
在驱动电压VCC-H从电源部100被施加至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域的状态下,视频信号电压VSig被施加至驱动晶体管TRD的栅极电极。如图5所示,这在时间期间[TP(2)7]中改变了显示元件10中的第二节点ND2的电位。具体地,第二节点ND2的电位上升。用附图标记ΔV表示该电位的上升量。驱动晶体管TRD的栅极电极与充当源极区域的另一个源极/漏极区域之间的电位差Vgs由将在后面说明的公式(5)给出。
在时间期间[TP(2)8]中,写入晶体管TRW进入非导通状态。在显示元件10中,取决于视频信号电压VSig_m的电压通过写入操作被保持在电容器C1中。由于来自扫描线的扫描信号已经停止,所以写入晶体管TRW进入非导通状态。因此,停止向驱动晶体管TRD的栅极电极施加视频信号电压VSig_m,因此取决于通过写入操作而被保持在电容器C1中的电压值的电流经过驱动晶体管TRD流入发光单元ELP,从而导致发光单元ELP发光。
现在将更加详细地说明显示元件10的操作。驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域被保持在施加有来自电源部100的驱动电压VCC-H的状态,并且第一节点ND1与数据线DTLn电断开。因此,第二节点ND2中的电位上升。
在这里,如上所述,由于驱动晶体管TRD的栅极电极处于浮动状态以及存在有电容器C1,导致驱动晶体管TRD的栅极电极出现类似于所谓的自举电路中的现象,并且第一节点ND1中的电位也上升。因此,驱动晶体管TRD的栅极电极与充当源极区域的另一个源极/漏极区域之间的电位差Vgs保持公式(5)中的值。流入发光单元ELP的电流是从驱动晶体管TRD的漏极区域流向源极区域的漏极电流Ids并且通过将在后面说明的公式(6)给出。
发光单元ELP的发光状态持续到第(m+m'-1)个水平扫描周期。第(m+m'-1)个水平扫描周期的结束对应于时间期间[TP(2)-1]的结束。在这里,“m'”满足关系1<m'<M并且对本发明实施例中的显示元件的各行独立地控制。
在从时间期间[TP(2)8]开始直到第(m+m')个水平扫描周期Hm+m'之前的时间期间内,发光单元ELP被驱动并且发光。通常,由于阈值电压消除处理所花的时间充分短于发光周期,所以实质上能够将向电源线PS1提供驱动电压VCC-H的时间期间视为发光周期。
上面已经说明了显示装置1的基本操作。
现在参照图6至图13,将详细地说明本发明的本实施例所特有的显示装置1的操作。
图6是图示了与显示元件相对应的输入信号的灰度与对应于像素行的电源线中的驱动电压的占空比之间关系的示意图。图7是接着图6图示了与显示元件相对应的输入信号的灰度与对应于像素行的电源线中的驱动电压的占空比之间关系的示意图。图8是图示了应当通过改变驱动电压的占空比来改变用于显示元件的视频信号VDSig的值的示意图。图9是图示了施加于电源线的驱动电压的占空比的示意图。
如上文参照图2所述,在与连接至电源线PS1的显示元件10相对应的输入信号DTSig的最大灰度值的检测结果的基础上,对各电源线PS1控制电源线PS1中的驱动电压的占空比。当检测结果等于或小于“127”时,驱动电压的占空比被设定为上述值D1(例如45[%]),或者当检测结果等于或大于“128”时,驱动电压的占空比被设定为上述值D2(例如90[%])。
因此,如图6所示,例如,当对应于显示单元20的所有显示元件10的输入信号DTSig的灰度值等于或小于“127”时,所有电源线PS11至PS1M中的驱动电压的占空比被控制为变成值D1。电源线PS1m中的波形的示例在图9的上半部分示出。
接下来,将说明在与一些显示元件10相对应的输入信号DTSig的灰度值变为等于或大于“128”的情况下的操作。
例如,当只有对应于第(m,n)个显示元件10的输入信号DTSig的灰度值变成等于或大于“128”时,电源线PS1m中的驱动电压的占空比变成如图7所示的值D2。电源线PS1m中的波形示例在图9的下半部分示出。
于是,第m行中的显示元件10的发光周期和亮度变成其它行中的显示元件10的发光周期和亮度的大约两倍。因此,为了保持输入信号DTSig的灰度值与图像的亮度之间的线性,需要将第m行中的显示元件10中的视频信号VDSig的值改变成如图8所示的适当值。
在显示装置1中,当驱动电压的占空比是值D1且输入信号DTSig的灰度值是0-127时,控制视频信号VDSig的值使得与输入信号DTSig的灰度值相匹配。
在这里,当占空比被设定为值D2时,如果为了使亮度相对于输入信号DTSig的灰度值线性地改变而简单地将输入信号DTSig的灰度值乘以D1/D2来确定视频信号VDSig的值,将会出现问题。将参照图10A至图12说明这个问题。
图10A是图示了电源线中的电位、第二节点中的电位与流过驱动晶体管的漏极电流之间关系的示意图。图10B、图10C和图10D是图示了在图10A中的期间A、期间B和期间C内漏极电流的流动的示意图。
现在将参照图10A至图10D说明电源线PS1中的电位、第二节点ND2中的电位与流过驱动晶体管TRD的漏极电流Ids之间的关系。
如图10A所示,当电源线PS1m中的电位从初始化电压VCC-L变为驱动电压VCC-H时,在参照图5说明的时间期间[TP(2)7]之后,漏极电流Ids流过驱动晶体管TRD。因此,在写入操作之后,第二节点ND2中的电位上升。
这里,在第二节点ND2中的电位不超过发光单元ELP的阀值电压Vth-EL的[期间A]中,漏极电流Ids只流入发光单元ELP中的电容器CEL(见图10B)。附图标记IC表示漏极电流Ids流入电容器CEL的部分,附图标记IE表示漏极电流Ids流入发光单元ELP的部分。在第二节点ND2中的电位超过发光单元ELP的阀值电压Vth-EL之后且达到特定值之前的[期间B]中,漏极电流Ids流入电容器CEL和发光单元ELP(见图10C)。这意味着[期间A]是“在发光单元开始发光之前经过的时间”。在第二节点ND2中的电位达到上述特定值之后的[期间C]中,漏极电流Ids只流入发光单元ELP(见图10D)。流入电容器CEL的电流IC对发光没有作用。漏极电流Ids的对发光有贡献的部分(电荷量)是图10A中用阴影线示出的区域。
图11A是图示了当施加于电源线的驱动电压的占空比是D1[%]时电源线中的电位、第二节点中的电位和流过驱动晶体管的漏极电流之间的关系的示意图。图11B是图示了当施加于电源线的驱动电压的占空比是D2[%]时电源线中的电位、第二节点中的电位和流过驱动晶体管的漏极电流之间的关系的示意图。
在这种情况下,图11B中的驱动电压的占空比是图11A中的驱动电压的占空比的两倍。然而,由于[期间A]和[期间B]的存在,两倍的驱动电压占空比并不意味着在图11B中的操作状态下的亮度将变为在图11A中的操作状态下的亮度的两倍。
如果简单地通过将输入信号DTSig的灰度值乘以D1/D2来确定在占空比被设定为值D2的状态下的视频信号VDSig的值,那么输入信号DTSig的灰度值与显示图像的亮度之间的线性就可能丧失。
[期间A]和[期间B]的长度也会随着流过驱动晶体管的漏极电流的值而变化。
图12是这样的示意图:其图示了当施加至电源线的驱动电压的占空比不变时,在为了显示明亮图像时第二节点中的电位与流过驱动晶体管的漏极电流之间的关系;还图示了当施加至电源线的驱动电压的占空比不变时,在为了显示暗图像时第二节点中的电位与流过驱动晶体管的漏极电流之间的关系。
上述[期间A]的长度是由在电容器CEL两侧的电位差因流入发光单元ELP中的电容器CEL的漏极电流而超过发光单元ELP的阀值电压Vth-EL之前所经过的时间长度决定的。
在[期间A]开始时,第二节点中的电位是稍后将参照图5等详细说明的(VOfs-Vth)。如果施加至发光单元ELP的阴极的电压VCat是0[伏],[期间A]的长度(即“发光单元开始发光之前经过的时间”)由公式TA={Vth-EL-(VOfs-Vth)}·CEL/Ids给出,其中参考标记TA是[期间A]的长度。从该公式可以清楚地看出,“发光单元开始发光之前经过的时间”的长度TA随着流入发光单元ELP的电流而变化。
有时长度TA可以延续数毫秒。如果在显示装置中设定高的刷新率,那么它相对于一个帧周期而言将变得不可忽视。
在显示装置1中,设定与驱动电压的占空比的值和输入信号DTSig的值相对应的视频信号VDSig的值,以此补偿随着流入发光单元的电流值而变化的在发光单元开始发光之前经过的时间长度的影响。
特别地,在图2所示的视频信号值表格存储单元中,存储对应于驱动电压的占空比值的视频信号VDSig的值和输入信号DTSig的值并且决定从而补偿随着流入发光单元的电流值而变化的在发光单元开始发光前经过的时间长度的影响。
图13是图示了存储在视频信号值表格存储单元中的数据的示意性表格。
在图13中,例如,[数据(D2,127)]表示当驱动电压的占空比是值D2时使得屏幕亮度对应于灰度值“127”而确定的视频信号VDSig的值,而[数据(D2,255)]表示当驱动电压的占空比是值D2时使得屏幕亮度对应于灰度值“255”而确定的视频信号VDSig的值。其它数据以此类推。
利用占空比值D1、D2和“在发光单元开始发光之前经过的时间”的长度TA能够获得这些值。
当占空比是值D2时,如果满足条件Ids_D2=Ids_D1×{(D1/100)-(TA_D1/FR)}/{(D2/100)-(TA_D2/FR)},其中Ids_D2是当占空比是值D2时的漏极电流和TA_D2是当占空比是值D2时的“在发光单元开始发光前经过的时间”的长度,能够以与当占空比是值D1、漏极电流Ids_D1流入发光单元ELP并且“在发光单元开始发光前经过的时间”的长度是TA_D1时显示的图像的亮度大致相同的亮度再现图像。因此,应当选择用于施加该漏极电流Ids_D2的视频信号VDSig的值。
或者,可以通过实际测量选择视频信号VDSig的适当值。通过实际测量选择的值将补偿图10C中的[期间B]的影响。
在显示装置1中,除了包括应当以特定亮度显示的显示元件的行之外,将驱动电压的占空比设定为相对小的值。通过将包括应当以特定亮度显示的显示元件的行中的占空比设定为相对高的值,从而能够以必要的亮度显示图像而不必将驱动电压设定为高值。这意味着能够减轻运动图像的模糊并且能够以高亮度显示图像而不必将驱动电压设定为高值。
接下来,将说明本实施例的变形例。
图14是图示了与显示元件相对应的输入信号的灰度与对应于像素行的电源线中的驱动电压的占空比之间的关系的示意图。
在图8所示的示例中,只将与第m行中的显示元件10连接的电源线PS1m中的驱动电压的占空比设定为值D2。在这种情况下,相邻行之间占空比的差值会变得明显并且会导致图像质量的明显的不协调性。
在本变形例中,当具有超过预定基准值的最大灰度值的行的附近被具有未超过预定基准值的最大灰度值的行占据时,控制单元控制与具有超过预定基准值的最大灰度值的行邻近的行中的驱动电压的占空比,以使得越靠近具有超过预定基准值的最大灰度值的行的邻近行中的占空比变得越接近于预定值D2,并且控制与显示元件10相对应的视频信号VDSig的值。
在图14所示的示例中,将第m行中的驱动电压的占空比设定为值D2,第(m-1)行和第(m+1)行中的占空比设定为值D3(例如75[%]),第(m-2)行和第(m-3)行以及第(m+2)和第(m+3)行中的占空比设定为值D4(例如60[%]),并且将其它行中的占空比设定为值D1(例如45[%])。
图15是图示了在变形例的显示装置中使用的控制单元的构造和操作的示意性框图。
在该变形例中的显示装置的概念图中,可以用控制单元210代替图1中的控制单元110。
例如,类似于上述控制单元110,控制单元210从某设备(未示出)接收取决于将要显示的图像的输入信号DTSig。根据输入信号DTSig,控制单元210输出视频信号VDSig和用于控制电源部100的操作的占空比设定信号DUR。
控制单元210包括帧缓冲单元211、各行最大灰度值检测单元212、各行占空比设定单元213、视频信号值设定单元214和视频信号值表格存储单元215。
输入至控制单元210的输入信号DTSig(1,1)至DTSig(M,N)保持在帧缓冲单元211中。基于保持在帧缓冲单元211中的值,各行最大灰度值检测单元212检测各行中的最大灰度值。
在通过各行最大灰度值检测单元212的检测结果的基础上,各行占空比设定单元213设置第一行至第M行中的驱动电压的占空比。
基本上与控制单元110类似,当最大灰度值等于或小于预定基准值时控制单元210将驱动电压的占空比设定为预定值D1,或者当最大灰度值超过预定基准值时控制单元210将驱动电压的占空比设定为大于值D1的预定值D2。当具有超过预定基准值的最大灰度值的行附近是具有未超过预定基准值的最大灰度值的行时,控制单元210将与具有超过预定基准值的最大灰度值的行邻近的那些行中的驱动电压的占空比设定为使得越靠近具有超过预定基准值的最大灰度值的行的邻近行中的占空比变得越接近于预定值D2。各行占空比设定单元213将用于控制电源线PS11-PS1M中的驱动电压的占空比的占空比设定信号DUR1-DURM提供至电源部100。
视频信号值设定单元214通过根据各行占空比设定单元213设定的驱动电压的占空比和保持在帧缓冲单元211中的输入信号DTSig的值设定视频信号VDSig的值,来控制与各行中的显示元件10相对应的视频信号VDSig的值。
在视频信号值表格存储单元215中,以表格的形式保持有与驱动电压的占空比的值和输入信号DTSig的值相对应的视频信号VDSig的值。通过根据来自各行占空比设定单元213的信息和来自帧缓冲单元的信息依次参照视频信号值表格存储单元215,视频信号值设定单元214设定视频信号VDSig(1,1)至VDSig(M,N)并且将这些视频信号提供至信号输出单元102。
图16是图示了存储在视频信号值表格存储单元中的数据的示意表格。
如参照图13所述相同地,例如,[数据(D3,0)]表示当驱动电压的占空比是值D3时使得屏幕亮度对应于灰度值“0”所确定的视频信号VDSig的值,[数据(D3,127)]表明当驱动电压的占空比是值D3时使得屏幕亮度对应于灰度值“127”所确定的视频信号VDSig的值。其它数据以此类推。
上面已经说明了第一实施例的变形例。
接下来,将参照图5、图17A、图17B、图18A、图18B、图19A、图19B、图20A、图20B、图21A、图21B和图22详细地说明实施例及其变形例所共有的整个显示装置的操作。
时间期间[TP(2)-1](见图5和图17A):
例如,时间期间[TP(2)-1]表明前一显示帧中的操作,在该期间内,在已经完成前一循环中的各种处理之后第(m,n)个显示元件10处于发光状态。更具体地,根据将在稍后说明的公式(5'),漏极电流Ids'流入形成第(m,n)个像素的显示元件10的发光单元ELP,并且形成第(m,n)个像素的显示元件10的亮度是与漏极电流Ids'相对应的值。在这里,写入晶体管TRW未导通,同时驱动晶体管TRD导通。第(m,n)个显示元件10的发光状态持续到第(m+m')行中的显示元件10的水平扫描周期开始。
如上所述,与各水平扫描周期相对应地,基准电压VOfs和视频信号电压VSig被提供至数据线DTLn。然而,由于写入晶体管TRW未导通,所以在时间期间[TP(2)-1]中数据线DTLn中的电位(电压)的变化不改变第一节点ND1和第二节点ND2中的电位(所述电位事实上可能由于寄生电容等的电容耦合而变化,但是这些变化微不足道)。稍后将要说明的时间期间[TP(2)0]也是如此。
图5所示的时间期间[TP(2)0]至[TP(2)6]是在完成前一循环中的各种处理后的发光状态结束之后直到下次写入操作开始前的操作期间。在时间期间[TP(2)0]至[TP(2)7]内,原则上第(m,n)个显示元件10处于不发光状态。如图5所示,时间期间[TP(2)5]、[TP(2)6]和[TP(2)7]被包含在第m个水平扫描周期Hm中。
在时间期间[TP(2)3]和[TP(2)5]中,通过将驱动电压VCC-H从电源线PS1施加至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域,同时将基准电压VOfs从数据线DTLn经过写入晶体管TRW(根据在来自扫描线SCL的扫描信号判定写入晶体管TRW处于导通状态)施加到驱动晶体管TRD的栅极电极,进行阈值电压消除处理以使驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域中的电位向着基准电压VOfs减去驱动晶体管TRD的阀值电压的电位靠近。
在下面的说明中,在包括第(m-1)个和第m个水平扫描周期Hm-1、Hm的多个水平扫描周期内进行阈值电压消除处理,但并不限于此。
在时间期间[TP(2)1]中,通过将初始化电压VCC-L(其与基准电压VOfs的差值超过驱动晶体管TRD的阀值电压)从电源线PS1施加至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域,并且将基准电压VOfs从数据线DTLn经过写入晶体管TRW(根据在来自扫描线SCL的扫描信号判定写入晶体管TRW处于导通状态)施加至驱动晶体管TRD的栅极电极,驱动晶体管TRD的栅极电极处的电位和驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域中的电位被初始化。
在图5中,假设时间期间[TP(2)1]与第(m-2)个水平扫描周期Hm-2中的基准电压时间期间(即基准电压VOfs施加至数据线DTL的时间期间)一致,时间期间[TP(2)3]与第(m-1)个水平扫描周期Hm-1中的基准电压时间期间一致,并且时间期间[TP(2)5]与第m个水平扫描周期Hm中的基准电压时间期间一致。
将再次参照图5等说明时间期间[TP(2)0]至[TP(2)8]的各者中的操作。
时间期间[TP(2)0](见图5和图17B):
例如,时间期间[TP(2)0]中的操作是从前一显示帧到当前显示帧的操作。更具体地,时间期间[TP(2)0]是从前一显示帧中的第(m+m')个水平扫描周期Hm+m'开始到当前显示帧中的第(m-3)个水平扫描周期结束的时间期间。在该时间期间[TP(2)0]中,原则上,第(m,n)个显示元件10处于不发光状态。在时间期间[TP(2)0]开始时,从电源部100提供至电源线PS1m的电压从驱动电压VCC-H变为初始化电压VCC-L。因此,第二节点ND2中的电位降至VCC-L,并且逆向电压施加于发光单元ELP的阳极电极与阴极电极之间,这使发光单元ELP进入不发光状态。由于第二节点ND2中的电位下降,浮动的第一节点ND1(驱动晶体管TRD的栅极电极)中的电位也下降。
时间期间[TP(2)1](见图5和图18A):
在当前显示帧中开始第(m-2)个水平扫描周期Hm-2。在时间期间[TP(2)1]中,扫描线SCLm变为高电平并且显示元件10中的写入晶体管TRW变为导通状态。基准电压VOfs从信号输出单元102被提供至数据线DTLn。因此,第一节点ND1中的电位变成VOfs(0伏)。由于基于电源部100的操作初始化电压VCC-L仍然从电源线PS1m施加至第二节点ND2,所以第二节点ND2中的电位保持在VCC-L(-10伏)。
由于第一节点ND1与第二节点ND2之间的电位差是10伏并且驱动晶体管TRD的阀值电压Vth是3伏,所以驱动晶体管TRD处于导通状态。第二节点ND2与设置于发光单元ELP中的阴极电极之间的电位差是-10伏并且未超过发光单元ELP的阀值电压Vth-EL。这就将第一节点ND1和第二节点ND2中的电位初始化。
时间期间[TP(2)2](见图5和图18B):
在时间期间[TP(2)2]中,扫描线SCLm进入低电平。显示元件10中的写入晶体管TRW进入非导通状态。原则上,第一节点ND1和第二节点ND2中的电位保持与前一状态下相同。
时间期间[TP(2)3](见图5和图19A):
在时间期间[TP(2)3]内,进行第一阈值电压消除处理。扫描线SCLm处于高电平并且显示元件10中的写入晶体管TRW变为导通状态。基准电压VOfs从信号输出单元102被提供给数据线DTLn。第一节点ND1中的电位是VOfs(0伏)。
接着,从电源部100提供至电源线PS1m的电压从电压VCC-L变为驱动电压VCC-H。因此,虽然第一节点ND1中的电位没有改变(VOfs保持在0伏),但是第二节点ND2中的电位向着基准电压VOfs减去驱动晶体管TRD的阀值电压Vth的值变化。这使第二节点ND2中的电位升高。
如果时间期间[TP(2)3]足够长,那么驱动晶体管TRD中的栅极电极与另一个源极/漏极区域之间的电位差达到Vth,并且驱动晶体管TRD进入非导通状态。即,第二节点ND2中的电位变得接近于(VOfs-Vth)并且最终达到(VOfs-Vth)。然而,在如图5所示的示例中,由于时间期间[TP(2)3]的长度不足以充分地改变第二节点ND2中的电位,所以第二节点ND2中的电位在时间期间[TP(2)3]的结束时达到满足关系VCC-L<V1<(VOfs-Vth)的电位V1
时间期间[TP(2)4](见图5和图19B):
在时间期间[TP(2)4]中,扫描线SCLm变为处于低电平,并且显示元件10中的写入晶体管TRW变为处于非导通状态。因此,第一节点ND1进入浮动状态。
由于从电源部100将驱动电压VCC-H施加至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域,所以第二节点ND2中的电位从电位V1上升至电位V2。另一方面,由于驱动晶体管TRD的栅极电极处于浮动状态以及电容器C1的存在,在驱动晶体管TRD的栅极电极处发生了自举操作。因此,第一节点ND1中的电位随着第二节点ND2中的电位变化而上升。
关于接下来的时间期间[TP(2)5]中的操作,在时间期间[TP(2)5]开始时第二节点ND2中的电位低于(VOfs-Vth)是必需的。原则上,将时间期间[TP(2)4]的长度确定为使得满足条件V2<(VOfs-Vth)。
时间期间[TP(2)5](见图5、图20A和图20B):
在时间期间[TP(2)5]中,执行第二阈值电压消除处理。根据来自扫描线SCLm的扫描信号,显示元件10中的写入晶体管TRW进入导通状态。基准电压VOfs从信号输出单元102被提供至数据线DTLn。第一节点ND1中的电位从被自举操作升高的电位返回到VOfs(0伏)(见图20A)。
这里,值c1是电容器C1的值,且值cEL是发光单元ELP中的电容器CEL的值。值cgs是驱动晶体管TRD的栅极电极与另一个源极/漏极区域之间的寄生电容的值。当参考标记cA表示第一节点ND1与第二节点ND2之间的电容值时,建立关系cA=c1+cgs。当参考标记cB表示第二节点ND2与第二电源线PS2之间的电容值时,建立关系cB=cEL。可以与发光单元ELP的两端平行地连接附加电容器,在这种情况下,将附加电容器的电容值加入cB
由于第一节点ND1中的电位改变,所以第一节点ND1与第二节点ND2之间的电位改变。更具体地,基于第一节点ND1中的电位变化量的电荷是根据第一节点ND1与第二节点ND2之间的电容值以及第二节点ND2与第二电源线PS2之间的电容值而分布的。如果与值cA(=c1+cgs)相比于值cb(=cEL)足够高,那么第二节点ND2中的电位变化就小。典型地,发光单元ELP中的电容器CEL的值cEL大于电容器C1的值c1和驱动晶体管TRD的寄生电容的值cgs。在下面的说明中,将不考虑因第一节点ND1中的电位变化而引起的第二节点ND2中的电位变化。在如图5所示的驱动时序图中,不考虑因第一节点ND1中的电位变化而引起的第二节点ND2中的电位变化。
由于驱动电压VCC-H从电源部100被施加至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域,所以第二节点ND2中的电位向着基准电压VOfs减去驱动晶体管TRD的阀值电压Vth的值变化。更具体地,第二节点ND2中的电位从电位V2上升并且向着基准电压VOfs减去驱动晶体管TRD的阀值电压Vth的值变化。当驱动晶体管TRD的栅极电极与另一个源极/漏极区域之间的电位差达到Vth时,驱动晶体管TRD进入非导通状态(见图20B)。在这种状态下,第二节点ND2中的电位大约为(VOfs-Vth)。在这里,如果保证下面的公式(3),即如果选择和确定电位以满足公式(3),那么发光单元ELP不发光。
(VOfs-Vth)<(Vth-EL+VCat)    (3)
在时间期间[TP(2)5]中,第二节点ND2中的电位最终达到(VOfs-Vth)。更具体地,第二节点ND2中的电位仅取决于基准电压VOfs和驱动晶体管TRD中的阀值电压Vth,而不依赖于发光单元ELP的阀值电压Vth-EL。在时间期间[TP(2)5]结束时,根据来自扫描线SCLm的扫描信号,处于导通状态下的写入晶体管TRW变为非导通状态。
时间期间[TP(2)6](见图5和图21A):
视频信号电压VSig_m代替基准电压VOfs从信号输出单元102被提供至数据线DTLn的末端,同时写入晶体管TRW保持在非导通状态。在时间期间[TP(2)5]中,如果驱动晶体管TRD已经处于非导通状态,那么第一节点ND1和第二节点ND2中的电位几乎不改变(所述电位事实上可能由于寄生电容等的电容耦合而变化,但是这些变化微不足道)。如果在时间期间[TP(2)5]内进行的阈值电压消除处理中驱动晶体管TRD还没有变为非导通的,那么在时间期间[TP(2)6]中将发生自举操作,这使第一节点ND1和第二节点ND2中的电位略有升高。
时间期间[TP(2)7](见图5和图21B):
在时间周期[TP(2)7]中,根据来自扫描线SCLm的扫描信号,显示元件10中的写入晶体管TRW变为处于导通状态。视频信号电压VSig_m从数据线DTLn施加至驱动晶体管TRD的栅极电极。
在上述写入操作中,视频信号电压VSig施加至驱动晶体管TRD的栅极电极,同时驱动电压VCC-H从电源部100施加至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域。如图5中所示,这在时间期间[TP(2)7]中改变了显示元件10中的第二节点ND2中的电位。具体地,第二节点ND2的电位上升。用参考标记ΔV表示该电位的上升量。
如果不考虑第二节点ND2中电位的上升,那么Vg和Vs的值如下变化,这里Vg是驱动晶体管TRD的栅极电极(第一节点ND1)处的电位,且Vs是驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域(第二节点ND2)中的电位。能够用下面的公式(4)来表示第一节点ND1与第二节点ND2之间的电位差,即驱动晶体管TRD的栅极电极与充当源极区域的另一个源极/漏极区域之间的电位差Vgs
Vg=VSig_m
Vs≈VOfs-Vth
Vgs≈VSig_m-(VOfs-Vth)    (4)
更具体地,在对驱动晶体管TRD的写入操作中获得的Vgs只取决于用于控制发光单元ELP中的亮度的视频信号电压VSig_m、驱动晶体管TRD的阀值电压Vth和基准电压VOfs,而不依赖于发光单元ELP的阀值电压Vth-EL
接下来,将说明第二节点ND2中的电位上升量(ΔV)。在上述驱动方法中,在将驱动电压VCC-H施加至显示元件10中的驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域的同时进行写入操作。由此,还进行迁移率校正处理以改变显示元件10中的驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域中的电位。
如果用薄膜晶体管等制造驱动晶体TRD,那么不同晶体管的迁移率μ将不可避免地存在差异。即使具有相同值的视频信号电压VSig施加至具有不同迁移率μ的多个驱动晶体管TRD的栅极电极,流过具有较高迁移率μ的驱动晶体管TRD的漏极电流Ids也与流过具有较低迁移率μ的驱动晶体管TRD的漏极电流Ids不同。这样的差异(如果有的话)将损害显示装置1的屏幕的均匀性。
在上述驱动方法中,视频信号电压VSig施加至驱动晶体管TRD的栅极电极,同时驱动电压VCC-H从电源部100施加至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域。因此,如图5所示,在写入操作期间第二节点ND2中的电位上升。如果驱动晶体管TRD的迁移率μ的值高,那么驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域中的电位(即第二节点ND2中的电位)的上升量ΔV(电位校正值)就大。与此相反,如果驱动晶体管TRD的迁移率μ的值低,那么驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域中的电位的上升量ΔV就小。这里,驱动晶体管TRD的栅极电极与充当源极区域的另一个源极/漏极区域之间的电位差Vgs从公式(4)转换成下面的公式(5):
Vgs≈VSig_m-(VOfs-Vth)-ΔV    (5)
可以根据显示元件10和/或显示装置1的设计来确定用于写入视频信号电压VSig的扫描信号的持续长度。这里假设扫描信号的持续时间被确定为使得驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域中的电位(VOfs-Vth+ΔV)满足下面的公式(3')。
在显示元件10中,发光单元ELP在时间期间[TP(2)7]内不发光。该迁移率校正处理还对系数k(≡(1/2)·(W/L)·Cox)的偏差进行校正。
(VOfs-Vth+ΔV)<(Vth-EL+VCat)    (3')
时间期间[TP(2)8](见图5和图22)]:
驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域保持在从电源部100提供驱动电压VCC-H的状态下。在显示元件10中,在电容器C1中通过写入操作保存着取决于视频信号电压VSig_m的电压。由于来自扫描线的扫描信号已经终止,所以写入晶体管TRW进入非导通状态。因此,停止向驱动晶体管TRD的栅极电极施加视频信号电压VSig_m,并且取决于通过写入操作被保存在电容器C1中的电压的值的电流经过驱动晶体管TRD流入发光单元ELP,这致使发光单元ELP发光。
现在将更详细地说明显示元件10的操作。驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域保持在施加有来自电源部100的驱动电压VCC-H的状态下,并且第一节点ND1与数据线DTLn电隔断。因此,第二节点ND2中的电位上升。
在这里,如上所述,由于驱动晶体管TRD的栅极电极处于浮动状态以及电容器C1的存在,在驱动晶体管TRD的栅极电极中出现类似于所谓的自举电路中的现象并且第一节点ND1中的电位也上升。因此,驱动晶体管TRD的栅极电极与充当源极区域的另一个源极/漏极区域之间的电位差Vgs保持公式(5)中的值。
由于第二节点ND2中的电位上升并且超过了(Vth-EL+VCat),所以发光单元ELP开始发光。流入发光单元ELP的电流(即,从驱动晶体管TRD的漏极区域流到源极区域的漏极电流Ids)能够用公式(1)表示。在这里,根据公式(1)和公式(5)能够将公式(1)转换成公式(6):
Ids=k·μ·(VSig_m-VOfs-ΔV)2    (6)
因此,如果基准电压VOfs被设定为0伏,流入发光单元ELP的电流Ids与用于控制发光单元ELP的亮度的视频信号电压VSig_m的值减去由于驱动晶体管TRD的迁移率μ而引起的电位校正值ΔV的值之后的值的平方成比例。换句话说,流入发光单元ELP的电流Ids不取决于发光单元ELP的阀值电压Vth-EL和驱动晶体管TRD的阀值电压Vth。更具体地,发光单元ELP发出的光的量(即亮度)不受发光单元ELP的阀值电压Vth-EL和驱动晶体管TRD的阀值电压Vth影响。形成第(m,n)个像素的显示元件10的亮度是对应于电流Ids的值。
如果驱动晶体管TRD具有更高的迁移率μ,电位校正值ΔV变高并且公式(5)左手边的值Vgs因此变小。于是,由于值(VSig_m-VOfs-ΔV)2变小(尽管公式(6)中迁移率μ大),所以能够校正因驱动晶体管TRD的迁移率μ的差异(和k的差异)而引起的漏极电流Ids的差异。以这样的方式,能够校正因迁移率μ的差异(和k的差异)而引起的发光单元ELP的亮度的差异。
发光单元ELP的发光状态持续到第(m+m'-1)个水平扫描周期。第(m+m'-1)个水平扫描周期的结束对应于时间期间[TP(2)-1]的结束。在这里,“m'”满足关系1<m'<M并且是显示装置1中的预定值。换句话说,在从时间周期[TP(2)8]开始直到第(m+m')个水平扫描周期Hm+m'之前的时间期间内,发光单元ELP被驱动并发光。
已经具体地说明了本发明的实施例,但是本发明并不限于上述实施例;在本发明的技术理念的基础上能够进行各种变形。例如,上述实施例中提到的数值、结构、基板、材料和处理等只是示例性的;如果有必要的话可以使用不同的数值、结构、基板、材料和处理等。
例如,如果驱动晶体管是p沟道型晶体管,驱动晶体管与发光单元ELP之间的连接可以变为如图23所示。在该电路中,仍然能够正常进行阈值电压消除处理、写入操作和自举操作。
或者,形成显示元件10的一部分的驱动电路11可以包括如图24所示的与第一节点ND1连接的第一节点初始化晶体管TRND1。在第一节点初始化晶体管TRND1中,基准电压VOfs被施加至一个源极/漏极区域并且另一个源极/漏极区域与第一节点ND1连接。来自第一节点初始化电路103的信号经过线AZ施加至第一节点初始化晶体管TRND1的栅极电极以控制第一节点初始化晶体管TRND1的开/关状态。能够以这样的方式设定第一节点ND1中的电位。
本发明的技术能够采用下面的构造:
[1]一种显示装置,其包括:显示单元,所述显示单元具有以二维矩阵的行和列排列的显示元件,所述显示元件均包括电流驱动型发光单元和驱动所述发光单元的驱动电路;电源部,所述电源部将用于驱动所述显示元件的驱动电压提供至对应于所述显示元件的行而布置的电源线;信号输出单元,所述信号输出单元将取决于视频信号的值的视频信号电压提供至以对应于所述显示元件的列的方式设置的数据线;以及控制单元,所述控制单元基于将要显示的图像的输入信号检测与布置成行的所述显示元件相对应的所述输入信号的最大灰度值,然后,基于检测结果来控制被提供至与所述显示元件的行相对应的所述电源线的所述驱动电压的占空比,并且所述控制单元根据所述驱动电压的占空比和所述输入信号来控制与各行中的所述显示元件相对应的所述视频信号的值。
[2]根据上述条款[1]所述的显示装置,其中与所述驱动电压的占空比的值和所述输入信号的值相对应的所述视频信号的值被设定为使得能够补偿在所述发光单元开始发光前经过的时间长度的影响,所述时间长度随着流入所述发光单元的电流的值而变化。
[3]根据上述[1]或[2]所述的显示装置,其中,所述控制单元包括视频信号值表格存储单元,在所述视频信号值表格存储单元中存储有与所述驱动电压的占空比的值和所述输入信号的值相对应的所述视频信号的值。
[4]根据上述[1]至[3]中任一项所述的显示装置,其中,当所述最大灰度值等于或小于预定基准值时,所述控制单元将所述驱动电压的占空比设定为预定值D1;或者当所述最大灰度值超过所述预定基准值时,所述控制单元将所述驱动电压的占空比设定为大于所述值D1的预定值D2
[5]根据上述[4]所述的显示装置,其中,如果具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行的附近被具有未超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行占据,则所述控制单元控制与具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行邻近的行中的所述驱动电压的占空比,使得越靠近具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行的邻近行中的占空比变得越接近所述预定值D2,并且所述控制单元控制对应于所述显示元件的所述视频信号的值。
[6]一种驱动显示装置的方法,所述显示装置包括:显示单元,所述显示单元具有以二维矩阵的行和列排列的显示元件,所述显示元件均包括电流驱动型发光单元和驱动所述发光单元的驱动电路;电源部,所述电源部将用于驱动所述显示元件的驱动电压提供至以对应于所述显示元件的行的方式设置的电源线;信号输出单元,所述将取决于视频信号的值的视频信号电压提供给以对应于所述显示元件的列的方式设置的数据线;以及控制单元,所述控制单元控制提供给以对应于所述显示元件的行的方式设置的所述电源线的所述驱动电压的占空比以及对应于所述显示元件的所述视频信号的值;所述驱动方法包括:基于将要显示的图像的输入信号检测与布置成行的所述显示元件相对应的所述输入信号的最大灰度值;基于检测结果,控制被提供给与所述显示元件的行相对应的所述电源线的所述驱动电压的占空比;以及根据所述驱动电压的占空比和所述输入信号,控制对应于各行中的所述显示元件的所述视频信号的值。
[7]根据上述[6]所述的显示装置的驱动方法,其中,设定与所述驱动电压的占空比的值和所述输入信号的值相对应的所述视频信号的值,以补偿在所述发光单元开始发光前经过的时间长度的影响,所述时间长度随着流入所述发光单元的电流的值而变化。
[8]根据上述[6]或[7]所述的显示装置的驱动方法,其中,所述控制单元包括视频信号值表格存储单元,在所述视频信号值表格存储单元中存储有与所述驱动电压的占空比的值和所述输入信号的值相对应的所述视频信号的值。
[9]根据上述[6]至[8]中任一项所述的显示装置的驱动方法,其中,当所述最大灰度值等于或小于预定基准值时,所述控制单元将所述驱动电压的占空比设定为预定值D1;或者当所述最大灰度值超过所述预定基准值时,所述控制单元将所述驱动电压的占空比设定为大于所述值D1的预定值D2
[10]根据上述[9]所述的显示装置的驱动方法,其中,如果具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行的附近被具有未超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行占据,则所述控制单元控制与具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行邻近的行中的所述驱动电压的占空比,使得越靠近具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的邻近行的行中的占空比变得越接近所述预定值D2,并且所述控制单元控制对应于所述显示元件的所述视频信号的值。
本领域技术人员应当理解,依据设计要求和其他因素,可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。
本申请要求2012年11月13日提交的日本优先权专利申请JP2012-249074优先权权益,因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。

Claims (10)

1.一种显示装置,其包括:
显示单元,所述显示单元具有以二维矩阵的行和列排列的显示元件,所述显示元件均包括电流驱动型发光单元和驱动所述发光单元的驱动电路;
电源部,所述电源部将用于驱动所述显示元件的驱动电压提供至以对应于所述显示元件的行的方式设置的电源线;
信号输出单元,所述信号输出单元将取决于视频信号的值的视频信号电压提供至以对应于所述显示元件的列的方式设置的数据线;以及
控制单元,所述控制单元基于将要显示的图像的输入信号检测与布置成行的所述显示元件相对应的所述输入信号的最大灰度值,然后,基于检测结果来控制被提供至以对应于所述显示元件的行的方式设置的所述电源线的所述驱动电压的占空比,并且所述控制单元根据所述驱动电压的占空比和所述输入信号来控制与各行中的所述显示元件相对应的所述视频信号的值。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,与所述驱动电压的占空比的值和所述输入信号的值相对应的所述视频信号的值被设定为使得能够补偿在所述发光单元开始发光前经过的时间长度的影响,所述时间长度随着流入所述发光单元的电流的值而变化。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述控制单元包括视频信号值表格存储单元,在所述视频信号值表格存储单元中存储有与所述驱动电压的占空比的值和所述输入信号的值相对应的所述视频信号的值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示装置,其中,当所述最大灰度值等于或小于预定基准值时,所述控制单元将所述驱动电压的占空比设定为预定值D1;或者当所述最大灰度值超过所述预定基准值时,所述控制单元将所述驱动电压的占空比设定为大于所述值D1的预定值D2
5.根据权利要求4所述的显示装置,其中,如果具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行的附近被具有未超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行占据,则所述控制单元控制与具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行邻近的行中的所述驱动电压的占空比,使得与具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行越接近的行中的所述占空比变得越接近所述预定值D2,并且所述控制单元控制对应于所述显示元件的所述视频信号的值。
6.一种显示装置的驱动方法,
所述显示装置包括:
显示单元,所述显示单元具有以二维矩阵的行和列排列的显示元件,所述显示元件均包括电流驱动型发光单元和驱动所述发光单元的驱动电路;
电源部,所述电源部将用于驱动所述显示元件的驱动电压提供至以对应于所述显示元件的行的方式设置的电源线;
信号输出单元,所述将取决于视频信号的值的视频信号电压提供给以对应于所述显示元件的列的方式设置的数据线;以及
控制单元,所述控制单元控制提供给以对应于所述显示元件的行的方式设置的所述电源线的所述驱动电压的占空比以及对应于所述显示元件的所述视频信号的值;
所述驱动方法包括如下步骤:
基于将要显示的图像的输入信号检测与布置成行的所述显示元件相对应的所述输入信号的最大灰度值;
基于检测结果,控制被提供给以对应于所述显示元件的行的方式设置的所述电源线的所述驱动电压的占空比;以及
根据所述驱动电压的占空比和所述输入信号,控制对应于各行中的所述显示元件的所述视频信号的值。
7.根据权利要求6所述的显示装置的驱动方法,其中,在控制对应于各行中的所述显示元件的所述视频信号的值的步骤中,设定与所述驱动电压的占空比的值和所述输入信号的值相对应的所述视频信号的值,以补偿在所述发光单元开始发光前经过的时间长度的影响,所述时间长度随着流入所述发光单元的电流的值而变化。
8.根据权利要求6所述的显示装置的驱动方法,其中,所述控制单元包括视频信号值表格存储单元,在所述视频信号值表格存储单元中存储有与所述驱动电压的占空比的值和所述输入信号的值相对应的所述视频信号的值,并且在控制对应于各行中的所述显示元件的所述视频信号的值的步骤中,通过顺序地参照所述视频信号值表格存储单元来设定所述视频信号的值。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的显示装置的驱动方法,其中,在基于所述检测结果控制所述驱动电压的占空比的步骤中,当所述最大灰度值等于或小于预定基准值时,所述控制单元将所述驱动电压的占空比设定为预定值D1;或者当所述最大灰度值超过所述预定基准值时,所述控制单元将所述驱动电压的占空比设定为大于所述值D1的预定值D2。
10.根据权利要求9所述的显示装置的驱动方法,其中,如果具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行的附近被具有未超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行占据,则所述控制单元控制与具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行邻近的行中的所述驱动电压的占空比,使得与具有超过所述预定基准值的所述最大灰度值的行越接近的行中的所述占空比变得越接近所述预定值D2,并且所述控制单元控制对应于所述显示元件的所述视频信号的值。
CN201310540932.0A 2012-11-13 2013-11-05 显示装置及其驱动方法 Active CN103810977B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012249074A JP6082908B2 (ja) 2012-11-13 2012-11-13 表示装置および表示装置の駆動方法
JP2012-249074 2012-11-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103810977A true CN103810977A (zh) 2014-05-21
CN103810977B CN103810977B (zh) 2017-07-18

Family

ID=50681282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310540932.0A Active CN103810977B (zh) 2012-11-13 2013-11-05 显示装置及其驱动方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9483978B2 (zh)
JP (1) JP6082908B2 (zh)
CN (1) CN103810977B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI640973B (zh) * 2016-11-29 2018-11-11 大陸商昆山國顯光電有限公司 一種驅動控制電路及其驅動方法、顯示裝置
CN109326255A (zh) * 2018-11-07 2019-02-12 苏州佳世达电通有限公司 调整动态模糊的显示方法及显示***
US10482816B2 (en) 2015-09-30 2019-11-19 Sony Corporation Method for driving display element, display device, and electronic device

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017068033A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 ソニー株式会社 表示素子、表示素子の駆動方法、表示装置、及び、電子機器
CN105609053B (zh) * 2015-12-31 2019-01-22 京东方科技集团股份有限公司 驱动装置、驱动方法和显示装置
CN106128371B (zh) * 2016-09-08 2019-01-25 京东方科技集团股份有限公司 一种画面亮度增强的装置、显示设备及方法
KR102527296B1 (ko) * 2018-05-04 2023-05-02 삼성디스플레이 주식회사 표시 시스템 및 이를 위한 프레임 구동 타이밍 동기 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020003522A1 (en) * 2000-07-07 2002-01-10 Masahiro Baba Display method for liquid crystal display device
WO2004049289A1 (en) * 2002-11-23 2004-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Colour control for active matrix electroluminescent display
US20060152452A1 (en) * 2003-07-09 2006-07-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electroluminescent display device with duty cycle control
CN1892775A (zh) * 2005-07-04 2007-01-10 株式会社半导体能源研究所 显示装置及其驱动方法
CN101083052A (zh) * 2006-05-31 2007-12-05 株式会社半导体能源研究所 显示器件、显示器件的驱动方法、以及电子设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005141148A (ja) * 2003-11-10 2005-06-02 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法及び電子機器
JP4240059B2 (ja) 2006-05-22 2009-03-18 ソニー株式会社 表示装置及びその駆動方法
JP5211732B2 (ja) * 2008-02-14 2013-06-12 ソニー株式会社 点灯期間設定方法、表示パネルの駆動方法、点灯条件設定装置、半導体デバイス、表示パネル及び電子機器
JP2012181353A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 Canon Inc 画像表示装置及びその制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020003522A1 (en) * 2000-07-07 2002-01-10 Masahiro Baba Display method for liquid crystal display device
WO2004049289A1 (en) * 2002-11-23 2004-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Colour control for active matrix electroluminescent display
US20060152452A1 (en) * 2003-07-09 2006-07-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electroluminescent display device with duty cycle control
CN1892775A (zh) * 2005-07-04 2007-01-10 株式会社半导体能源研究所 显示装置及其驱动方法
CN101083052A (zh) * 2006-05-31 2007-12-05 株式会社半导体能源研究所 显示器件、显示器件的驱动方法、以及电子设备

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10482816B2 (en) 2015-09-30 2019-11-19 Sony Corporation Method for driving display element, display device, and electronic device
TWI640973B (zh) * 2016-11-29 2018-11-11 大陸商昆山國顯光電有限公司 一種驅動控制電路及其驅動方法、顯示裝置
US10748483B2 (en) 2016-11-29 2020-08-18 Kunshan Go-Visionox Opto-Electronics Co., Ltd. Drive control circuit, driving method thereof, and display device
CN109326255A (zh) * 2018-11-07 2019-02-12 苏州佳世达电通有限公司 调整动态模糊的显示方法及显示***

Also Published As

Publication number Publication date
US20140132646A1 (en) 2014-05-15
CN103810977B (zh) 2017-07-18
US9483978B2 (en) 2016-11-01
JP2014098736A (ja) 2014-05-29
JP6082908B2 (ja) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109961741B (zh) 有机发光二极管显示设备
US8077126B2 (en) Display device and driving method thereof
US8130181B2 (en) Luminescence display and driving method thereof
CN113053281B (zh) 像素驱动电路以及包括像素驱动电路的电致发光显示装置
KR101992898B1 (ko) Oled 표시 장치
KR102668815B1 (ko) 저속 구동을 위한 영상 표시장치와 그 구동방법
CN103810977A (zh) 显示装置及其驱动方法
JP2022522313A (ja) 表示パネル、その駆動方法及び表示装置
JP6074585B2 (ja) 表示装置および電子機器、ならびに表示パネルの駆動方法
KR100667664B1 (ko) 화소 회로의 구동 방법, 화소 회로 및 전자 기기
CN111192901B (zh) 有机发光二极管显示装置及其驱动方法
KR20170074618A (ko) 유기 발광 표시 장치의 서브-화소 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR20170074620A (ko) 유기 발광 표시 장치의 서브-화소 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR20200011236A (ko) 유기발광 표시장치
KR20170110211A (ko) 화소 및 유기 발광 표시 장치
KR20200036415A (ko) 표시 장치
CN102568367A (zh) 显示装置和显示装置驱动方法
JP5891493B2 (ja) 表示パネルおよびその駆動方法、表示装置ならびに電子機器
KR20200078995A (ko) 표시장치
CN102163412B (zh) 显示装置、显示装置的驱动方法以及显示元件的驱动方法
KR20160070653A (ko) Oled 표시 장치
CN115731857A (zh) 显示面板和包含该显示面板的显示装置
KR102618390B1 (ko) 표시장치와 그 구동 방법
KR102665519B1 (ko) 표시 장치 및 보상 방법
CN116386538A (zh) 包括补偿单元的有机发光二极管显示装置及其驱动方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: JANPAN ORGANIC RATE DISPLAY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SONY CORP

Effective date: 20150729

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150729

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: JOLED Inc.

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Sony Corp.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231124

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: Japan Display Design and Development Contract Society

Address before: Tokyo

Patentee before: JOLED Inc.