CN100337263C - 显示装置及显示装置的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置及显示装置的驱动方法，可抑制寄生电容引起的延迟。本发明的显示装置具备：多个象素电路；分别设置在每个象素电路中、以对应于驱动电流的亮度发光的多个发光元件；亮度灰度指定部件，用于在选择期间，通过经象素电路在信号线中流过电流值比驱动电流的电流值大的灰度指定电流，使发光元件的亮度灰度等级存储在象素电路中；和电流值切换电压输出部件，在选择期间，亮度灰度指定部件为了经象素电路在信号线中流过灰度指定电流，向象素电路输出第一电压，在非选择期间，向象素电路输出电位与第一电压不同的第二电压，由此调制象素电路基于存储在象素电路中的亮度灰度等级输出的电流，在象素电路中流过驱动电流。

Description

显示装置及显示装置的驱动方法
技术领域
本发明涉及一种具备在每个象素中形成了发光元件的显示面板的显示装置和该显示装置的驱动方法。
背景技术
以前，在将发光元件排列成矩阵状、通过各发光元件发光来进行显示的发光元件型显示装置中，已知有机EL装置(OrganicElectroluminescent Device)、有机EL或LED(Light Emitting Diode)等。尤其是有源矩阵驱动方式的发光元件型显示装置具有高亮度、高对比度、高精度、低功耗、薄型、视角等优越性，特别是有机EL元件引人注目。
在这种显示装置中，多个扫描线形成于具有透光性的基板上，与这些扫描线并行排列的多个信号线也形成于基板上。
在被扫描线及信号线包围的区域中，形成多个晶体管，进而在该区域中形成一个发光元件。
近年来，有机EL元件的发光效率、色特性显著提高，发光亮度表示出与电流密度基本成正比的特性，所以可根据规定的标准来设计高灰度的有机EL显示装置。根据该标准，为使有机EL元件发光，必需的电流值是每个灰度等级最多大约为数十nA(纳安培)～数μA(微安培)。有机EL元件随着象素数量的增大必需提高驱动频率，但流过有机EL元件的灰度电流为这种微小电流的情况下，由于显示装置面板内的寄生电容，时间常数增大，所以为了在有机EL元件中流过电流值符合期望发光亮度的电流，需要花费时间，因此不能高速动作，尤其是动态图像显示中画质显著恶化。最近，提议用电流镜来控制灰度的有机EL显示装置(例如日本专利公开文本、特开2001-147659号。)。
该文献中记载的有机EL显示装置具备图7所示的带电流镜的等效电路102，作为一象素的等效电路，流过信号线704的信号电流为了对应于构成电流镜的晶体管705、706的大小设定，被设定得比有机EL元件发光所必需的电流值大。
详细说明时，带电流镜的等效电路102对每个象素设置有机EL元件701与晶体管702、707、和构成电流镜的晶体管705、706、电容器709等。另外，带电流镜的等效电路102具备依次选择各行的第一扫描线703的第一扫描驱动器(省略图示。)、与依次选择各行的第二扫描线708的第二扫描驱动器(省略图示。)，首先由第二扫描驱动器向第二扫描线708输入从低电平位移到高电平的扫描信号，n沟道晶体管707变为可写入，接着，由第一扫描驱动器向第一扫描线703输入从高电平位移到低电平的扫描信号，p沟道晶体管702变为可写入，所以对应于流过信号线704的信号电流，在晶体管705、有机EL元件701中流过电流。
但是，上述文献中记载的带电流镜的等效电路102中存在如下问题。
晶体管707为n沟道晶体管，而晶体管702为p沟道晶体管，所以不但制造工序比仅制造单沟道晶体管要复杂，而且在现有的非晶硅中有效动作的p沟道材料不能被确立，所以必需选择多晶硅晶体管等。
并且，在带电流镜的等效电路102中，对每个象素设置5个晶体管，所以有可能功耗和制造成本变高，而且，生产率降低。
带电流镜的等效电路102需要两个扫描驱动器。因此，带电流镜的等效电路102的制造成本高，扫描驱动器的安装面积也增加。
发明内容
本发明要解决的课题在于提供一种功耗少、制造成本低、并且生产率高的显示装置及该显示装置的驱动方法。
本发明为了解决这种课题，具备如下特征。另外，在如下所示的手段的说明中，作为一例，用括号表示对应于实施方式的结构。符号等是后述的附图参照符号等。
本发明的显示装置具备：
多个象素电路，连接信号线(例如象素电路D1，1～Dm，n。)；
多个发光元件，分别设置在每个所述象素电路中，以对应于驱动电流的亮度发光(例如有机E1，1～Em，n。)；
亮度灰度指定部件(例如数据驱动器3。)，用于在选择期间，通过经所述象素电路在所述信号线中流过电流值比所述驱动电流的电流值大的灰度指定电流，使所述发光元件的亮度灰度等级存储在所述象素电路中；和
电流值切换电压输出部件(例如电源扫描驱动器6)，连接到所述多个象素电路，在所述选择期间，使所述亮度灰度指定部件经所述象素电路在所述信号线中流过所述灰度指定电流地、向所述象素电路输出第一电压(例如电位VHIGH。)，在非选择期间，向所述象素电路输出电位与所述第一电压不同的第二电压(例如电位VLOW。)，并调制所述象素电路基于存储在所述象素电路中的亮度灰度等级而输出的电流。
另外，本发明的显示装置的驱动方法，是具备多个象素电路(例如象素电路D1，1～Dm，n。)、通过以规定的驱动电流使设置在每个该象素电路中的发光元件(例如有机E1，1～Em，n。)发光来进行显示的显示装置的驱动方法，包含如下步骤：
在选择期间，通过向所述象素电路输出第一电压(例如电位VHIGH。)，经所述象素电路在信号线中流过电流值比所述驱动电流的电流值大的灰度指定电流，而且，使基于所述灰度指定电流的电流值的所述发光元件的亮度灰度等级存储在所述象素电路中；和
在非选择期间，通过向所述象素电路输出电位与所述第一电压不同的第二电压(例如电位VLOW。)，调制所述象素电路基于存储在所述象素电路中的亮度灰度等级输出的所述驱动电流。
因此，不使显示装置的结构变复杂地向发光元件提供足以使发光元件发光的电流值(例如数十nA～数μA左右的微小水平。)的驱动电流，所以可提供在实现功耗降低的同时、制造成本低、生产率高的显示装置及该显示装置的驱动方法。
附图说明
图1是表示适用本发明的有机EL显示装置的内部结构的框图。
图2是示意表示图1的有机EL显示装置的一象素的平面图。
图3是表示对应于图1的有机EL显示装置的象素的等效电路图。
图4是表示N沟道型晶体管的电流-电压特性的图。
图5是图1的有机EL显示装置中的信号电平的时序图。
图6(a)是表示对应于其它有机EL显示装置的一象素的等效电路图。图6(b)是表示在一象素中设置4个开关元件的等效电路图。
图7是表示对应于关联本发明的有机EL显示装置的一个象素的带电流镜的等效电路图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明适用本发明的一实施方式。
图1中示出适用本发明的有机EL显示装置1的内部结构。如图1所示，有机EL显示装置1的基本结构，具备：有机EL显示面板2；数据驱动器3，对应于包含从外部电路11输入的时钟信号CK1和亮度灰度信号SC的控制信号组DCNT，强制流过电流值对应于灰度的灰度指定电流；选择扫描驱动器5，从外部电路11输入包含时钟信号CK2的控制信号组GCNT；和电源扫描驱动器6。
有机EL显示面板2在透明基板8中设置实质显示图像的显示部4而构成。在显示部4的周围形成选择扫描驱动器5、数据驱动器3和电源扫描驱动器6。
这里，有机EL显示面板2基于按照显示部4内的有机EL元件E1，1～Em，n的特性的标准来设计。例如，在全彩色有机EL显示面板2的有机EL元件E1，1～Em，n中，将一象素的发光面积设定为0.001～0.01mm2，设R、G、B的各最大亮度平均为400cd/cm2、此时的电流密度为10～150A/cm2，则每个灰度的电流位移变最多大致为数十nA～数μA左右的微小水平的电流。
显示部4在透明基板8上将(m×n)个象素P1，1～Pm，n设置成矩阵状。即，沿纵向(列方向)排列m个象素Pi，j，沿横向(行方向)排列n个象素Pi，j。这里，m，n为自然数，i为不小于1、不大于m的自然数，j为不小于1、不大于n的自然数，将从上面数为第i个(即第i行)、从左数为第j个(即第j列)的象素记为象素Pi，j。
显示部4以m条选择扫描线X1～Xm、m条电源扫描线Z1～Zm、与n条信号线Y1～Yn彼此绝缘的方式，形成于透明基板8上。
选择扫描线X1～Xm彼此沿横向平行延伸，电源扫描线Z1～Zm相对选择扫描线X1～Xm交互排列。
信号线Y1～Yn彼此沿纵向平行延伸，相对选择扫描线X1～Xm垂直交叉。选择扫描线X1～Xm、电源扫描线Z1～Zm和信号线Y1～Yn通过层间绝缘膜等彼此绝缘。
另外，数据驱动器3、选择扫描驱动器5和电源扫描驱动器6也可直接设置在透明基板8上，或设置在配置于透明基板8周围的薄膜基板(省略图示)上，但在本实施方式中，选择扫描驱动器5和电源扫描驱动器6配置在透明基板8上的与显示部4彼此相对的两边的外侧。另外，选择扫描线X1～Xm连接于选择扫描驱动器5的各输出端子，电源扫描线Z1～Zm连接于电源扫描驱动器6的各输出端子。
另外，在选择扫描线Xi(1≤i≤m)和电源扫描线Zi上连接沿横向排列的n个象素Pi，1～Pi，n，在信号线Yj(1≤j≤n)上连接沿纵向排列的m个象素P1，j～Pm，j，在选择扫描线Xi与信号线Yj的交叉部上配置象素Pi，j。
下面，参照图2、图3来说明象素Pi，j。图2是示意表示象素Pi，j的平面图，图3是表示对应于象素Pi，j、Pi+1，j、Pi，j+1、Pi+1，j+1的等效电路图。另外，后述的晶体管21、22、23的栅极绝缘膜以及有机EL元件的上侧电极(相当于本实施方式中的阴极电极)省略图示。
象素Pi，j由以对应于驱动电流的水平的亮度发光的有机EL元件Ei，j、和设置在有机EL元件Ei，j周围的象素电路Di，j构成。
有机EL元件Ei，j具有在透明基板8上依次层叠阳极51、有机EL层52、阴极(省略图示)的层叠结构。
阳极51布图(patterning)在每个象素P1，1～Pm，n中，形成于由信号线Y1～Yn与选择扫描线X1～Xm包围的各包围区域中。在信号线Y1～Yn与选择扫描线X1～Xm的交叉部上，将与布图了晶体管21、22、23的各半导体层21c、22c、23c相同的层布图而构成的层、及晶体管21、22、23的栅极绝缘膜层叠。另外，在信号线Y1～Yn与选择扫描线X1～Xm的各交叉部上，将与布图了后述晶体管21、22、23的各半导体层21c、22c、23c相同的层布图而构成的层28、及晶体管21、22、23的栅极绝缘膜层叠。同样，在信号线Y1～Yn与电源扫描线Z1～Zm的各交叉部上，将与布图了晶体管21、22、23的各半导体层21c、22c、23c相同的层29布图而构成的层、及晶体管21、22、23的栅极绝缘膜层叠。
阳极51具有导电性，同时对可视光具有透过性。另外，阳极51最好以较高工作函数地向有机EL层52有效注入空穴。作为阳极51，例如有设氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、或氧化锌(ZnO)为主要成分的阳极。
在各阳极51上成膜包含有机化合物的有机EL层52，还对每个象素P1，1～Pm，n布图有机EL层52。有机EL层52例如是从阳极51开始顺序层叠空穴传输层、狭义发光层、电子传输层的三层结构，或是从阳极51开始顺序层叠空穴传输层、狭义发光层的二层结构，或是仅为狭义发光层的单层结构，或是在这些层结构中在适当的层间插入电子或空穴的注入层的层叠结构，或是其它层叠结构。
有机EL层52是具有注入空穴和电子的功能、传输空穴和电子的功能、通过空穴与电子的再结合生成激子而发出红色、绿色或蓝色光之一的功能的广义发光层。即，在象素Pi，j为红色的情况下，该象素Pi，j的有机EL层52发出红色光，在象素Pi，j为绿色的情况下，该象素Pi，j的有机EL层52发出绿色光，在象素Pi，j为蓝色的情况下，该象素Pi，j的有机EL层52发出蓝色光。
另外，期望有机EL层52为电子中立的有机化合物，由此可在有机EL层51中平衡良好地注入、并传输空穴和电子。另外，也可将电子传输性物质适当混合在狭义发光层中，或将空穴传输性物质适当混合在狭义发光层中，或将电子传输性物质和空穴传输性物质两者适当混合在狭义发光层中。
在有机EL层52上形成阴极。阴极最好是连接于所有象素P1，1～Pm，n上的构成导电层的共同电极，或是布图在每个象素P1，1～Pm，n中。无论如何，阴极都与选择扫描线X1～Xm、信号线Y1～Yn和电源扫描线Z1～Zm电绝缘。
阴极由工作函数低的材料形成，例如由铟、锰、钙、锂或钯或包含其中至少一种的合金或混合物等形成，另外，阴极最好是层叠以上各种材料的层的层叠结构，或除以上各种材料层外还堆积金属层的层叠结构，具体而言，最好是在以上各种材料层上覆盖铝、铬等高工作函数且低电阻的金属层的层叠结构。另外，阴极最好对可视光具有遮光性、而且对可视光具有高的反射性，而用作镜面。
另外，阳极51和阴极中的至少一个是透明的，单个电极透明且另一电极为高反射性则更好。
如上所述，具有层叠结构的有机EL元件Ei，j中，向阳极51与阴极之间施加正向偏压(阳极51为比阴极高的电位)时，则空穴从阳极51注入有机EL层52，电子从阴极注入有机EL层52。
另外，通过在有机EL层52中传输空穴和电子，在有机EL层52中空穴和电子再结合，生成激子，由激子激励有机EL层52内的荧光体，在有机EL层52中发光。
有机EL元件Ei，j的发光亮度取决于流过有机EL元件Ei，j的驱动电流的水平，随着电流水平增大，发光亮度也增大。即，若确定流过有机EL元件Ei，j的驱动电流的水平，则有机EL元件Ei，j的亮度被唯一确定。
象素电路Di，j根据从数据驱动器3、选择扫描驱动器5和电源扫描驱动器6输出的信号来驱动有机EL元件Ei，j。各象素电路Di，j具备晶体管21、22、23和电容器24。
晶体管21、22、23是由栅极电极、漏极电极、源极电极、半导体层、掺杂半导体层、栅极绝缘膜等构成的MOS型场效应晶体管，尤其是将非晶硅作为半导体层(沟道区域)的晶体管，但最好是将多晶硅作为半导体层的晶体管。另外，晶体管21、22、23的结构也可以是逆交错型，或是共面型。
另外，栅极电极、漏极电极、源极电极、半导体层、掺杂半导体层、栅极绝缘膜等组成就晶体管21、22、23而言分别相同。另外，晶体管21、22、23由相同工序同时形成，但形状、大小、尺寸、沟道宽度、沟道长度等就各晶体管21、22、23而言不同。
在本实施方式中，将晶体管21、22、23说明为N沟道型非晶硅场效应晶体管。
晶体管21的源极电极21s与漏极电极21d之间分别插入掺杂半导体层配置半导体层21c。晶体管22的源极电极22s与漏极电极22d之间分别插入掺杂半导体层配置半导体层22c。晶体管23的源极电极23s与漏极电极23d之间分别插入掺杂半导体层配置半导体层23c。电容器24的一个电极连接于晶体管23的栅极电极23g上，另一电极连接于晶体管23的源极电极23s上，在一个电极与另一个电极之间插入电介质。该电介质可以是晶体管21、22、23的栅极绝缘膜，也可以是晶体管23的半导体层23c，可以包含其中至少两个。
各晶体管22的栅极电极22g连接于选择扫描线X1～Xm之一上，漏极电极22d连接于电源扫描线Z1～Zm之一上及晶体管23的漏极电极23d上。源极电极22s经设置在栅极绝缘膜上的接触孔25连接于晶体管23的栅极电极23g和电容器24的一个电极上。
晶体管23的源极电极23s连接于电容器24的另一个电极和晶体管21的漏极电极21d上。晶体管23的漏极电极23d经设置在栅极绝缘膜上的接触孔26连接于电源扫描线Z1～Zm之一上。
晶体管21的栅极电极21g连接于选择扫描线Xi上，源极电极21s连接于信号线Yj上。晶体管23的源极电极23s、电容器24的另一电极和晶体管21的漏极电极21d连接于有机EL元件Ei，j的阳极51上。
有机EL元件Ei，j的阴极电位保持在一定的基准电位Vss，在本实施方式中，通过将有机EL元件Ei，j的阴极接地，基准电位Vss变为0V(伏特)。
这里，参照图4来说明N沟道型晶体管(例如说明为晶体管23，但也可以是晶体管21、晶体管22)的电流-电压特性。纵轴表示晶体管的漏极-源极间电流值，横轴表示漏极-源极间电压值。
如图4所示，晶体管23对于每个栅极-源极间电压电平(voltageLevel)VGS(例如VGS1～VGS4。)，漏极-源极间电压VDS与漏极-源极间电流水平(Current Level)IDS间的相关仅确保一个。
这里，栅极-源极间电压电平VGS1～VGS4对应于对有机EL元件E1，1～Em，n不同的4个灰度等级数量。另外，灰度等级数量不限于4个，也可是4个以上或4个以下。
在漏极-源极间电压VDS比漏极饱和阈值电压电平VTH大的饱和区域中，漏极-源极间电流水平IDS变为饱和电流，由栅极-源极间电压电平VGS来唯一确定。
另外，在漏极-源极间电压VDS比漏极饱和阈值电压电平VTH小的非饱和区域中，漏极-源极间电流水平IDS变为非饱和电流，基于一定的栅极-源极间电压电平VGS，与漏极-源极间电压电平VDS大致成正比(即大致线性)增减。
因此，在基于一定的栅极-源极间电压电平VGS使漏极-源极间电流水平IDS增减的情况下，最好将漏极-源极间电压电平VDS设定成比漏极饱和阈值电压电平VTH小得多的值。即，在使流过晶体管23的漏极-源极间的漏极-源极间电流水平IDS增大的状态下，使栅极-源极间电压电平VGS保持在规定的电平，所以只将栅极-源极间电压电平VGS单调降低规定的电平，从而可单调减小流过晶体管23的源极-漏极间的漏极-源极间电流水平IDS。
这样，在有机EL显示装置1中，通过将晶体管23的漏极-源极间电压VDS设定成比漏极饱和阈值电压电平VTH小得多的值，可在后述的选择期间TSE，增大流过晶体管23的漏极-源极间的漏极-源极间电流水平IDS，在后述的非选择期间TNSE，减小流过晶体管23的漏极-源极间的漏极-源极间电流水平IDS，所以即使信号线Y1-Yn的寄生电容大，也可在选择期间TSE，使晶体管23的漏极-源极间电流水平IDS为稳定状态下的时间常数较小，而且，在非选择期间TNSE，得到适于有机EL元件E1，1～Em，n发光的微小电流水平的漏极-源极间电流水平IDS。
下面，说明数据驱动器3、选择扫描驱动器5和电源扫描驱动器6。
选择扫描驱动器5是所谓的移位寄存器，串联连接m个触发器电路等构成。并且，选择扫描驱动器5如图1、图3所示，以规定期间、周期向各选择扫描线X1～选择扫描线Xm施加选择信号，即，根据从外部电路11输入的时钟信号CK2，按从选择扫描线X1到选择扫描线Xm的顺序(具体而言，选择扫描线Xm的下一个是选择扫描线X1。)依次施加作为高电平选择信号的导通电位VON，依次选择选择扫描线X1～Xm。在非选择时，选择扫描驱动器5施加作为低电平的非选择信号的截止电位(参照图5的时序图。)。
电源扫描驱动器6如图1、图3所示，分别以规定期间、周期向信号线Y1～Yn施加较高电平的电位VHIGH与较低电平的电位VLOW(参照图5的时序图。)。将电位VHIGH和电位VLOW设定得都比基准电位Vss高。
这里，电位VHIGH是较高电平，电位VHIGH与基准电位Vss的电位差非常大。这里，若设向电源扫描线Zi施加电位VHIGH时的晶体管23的漏极-源极间电压电平为电压VDSH时，则有
VDSH＝VHIGH-VE-Vss                ……(1)
VE是分压给有机EL元件Ei，j的电压。将漏极-源极间电压电平VDSH至少设定为比无发光以外的最低亮度灰度时的晶体管23的栅极-源极间电压电平VGS1时的阈值电压VTH高。期望设定得比中间灰度时的晶体管23的栅极-源极间电压电平VGSM高，最好设定得比最高亮度灰度时的晶体管23的栅极-源极间电压电平VGS4时的阈值电压VTH高。因此，晶体管23的漏极-源极间电流水平IDS变为饱和电流或接近饱和电流的大电流。
另一方面，电位VLOW是较低电平，电位VHIGH与基准电位Vss的电位差小。这里，若设向电源扫描线Zi施加电位VLOW时的晶体管23的漏极-源极间电压电平为电压VDSL时，则有
VDSL＝VLOW-VE-Vss             ……(2)
如图4所示，将该漏极-源极间电压电平VDSL至少设定为比最高亮度灰度时的晶体管23在栅极-源极间电压电平VGS4时的阈值电压VTH低。期望设定得比中间灰度时的晶体管23的栅极-源极间电压电平VGSM低。
因此，至少在某个灰度下有机EL元件Ei，j发光时，在施加电位VHIGH的选择期间TSE，流过信号线Yj的电流非常大，但在非选择期间TNSE可减小流过有机EL元件Ei，j的电流。即，即使在非选择期间TNSE中流过有机EL元件Ei，j的电流对应于有机EL元件Ei，j的元件特性而流过微小电流的情况下，在选择期间TSE流过信号线Yj的电流也比其大，所以即使信号线Yj的寄生电容大，也不会延迟。这样，不增大时间常数，即使不以高频驱动也可抑制功耗，另外，可将非晶硅等较低移动率的晶体管用于晶体管21～23。
在数据驱动器3的连接端子CNT1～CNTn上，如图1、图3所示，分别连接信号线Y1～Yn。从外部电路11向数据驱动器3输入包含时钟信号CK1和亮度灰度信号SC的控制信号组DCNT，数据驱动器3按照输入的时钟信号CK1的时序来锁存亮度灰度信号SC，从信号线Y1～Yn向各连接端子CNT1-CNTn流过对应于亮度灰度信号SC的灰度指定电流。具体而言，在选择了选择扫描线X1～Xm的各选择期间TSE时，通过数据驱动器3，从信号线Y1～Yn向全部连接端子CNT1-CNTn同步流过灰度指定电流。
这里，所谓灰度指定电流，是为了以与从外部电路11来的亮度灰度信号SC相对应的亮度使有机EL元件E1，1～Em，n发光，而使电流值(比驱动电流的电流值大的电流值，例如数百nA～数mA左右。)依照流过有机EL元件E1，1～Em，n的驱动电流的电流值(为较小的电流值，例如数十nA～数μA左右。)的电流，是从信号线Y1～Yn分别向各连接端子CNT1-CNTn流过的电流。
下面，说明动作。图5中示出有机EL显示装置1中的各信号的时序图。
如图5所示，将作为高电平选择信号的导通电位VON(例如比基准电位Vss足够高)或作为低电平选择信号的截止电位VOFF(例如小于等于基准电位Vss)之一的电平的电位，通过选择扫描驱动器5分别施加于选择扫描线X1～Xm上，以规定间隔、周期依次选择各选择扫描线Xi。
即，在选择了选择扫描线Xi的第i行选择期间TSE中，若通过选择扫描驱动器5向选择扫描线Xi施加导通电位VON，向电源扫描线Zi施加电位VHIGH时，连接于选择扫描线Xi上的晶体管21、22(象素电路Di，1～Di，n的各晶体管21、22)变为导通状态。此时，因为在晶体管23的源极电极23s与漏极电极23d之间施加电压VDSH，流过饱和电流或接近饱和电流的相对大的电流值的电流，所以一旦晶体管21、22变为导通状态，则开始经晶体管23向信号线Yj流过灰度指定电流。一旦开始流过灰度指定电流，则晶体管23的栅极电极23g与源极电极23s之间的电容器24，充电到在晶体管23的源极电极23s与漏极电极23d之间灰度指定电流以稳定状态流过的程度。这里，因为在晶体管23的源极电极23s与漏极电极23d之间流过的电流是饱和电流或接近饱和电流的相对大电流值的电流，所以可迅速充电。
另一方面，此时在与选择扫描线Xi以外的选择扫描线X1～Xi-1、Xi+1～Xm相对应的行中，变为非选择期间TNSE，通过选择扫描驱动器5施加截止电位VOFF，所以象素电路Di，1～Di，n以外的晶体管21、22变为截止状态，不流过灰度指定电流。这里，用TSE+TNSE＝TSC表示的期间为一垂直期间，选择扫描线X1～Xm的各选择期间TSE彼此不重合。另外，图5中描述了“TSE”、“TNSE”和“TSC”，但这些仅针对第一行的选择扫描线X1。
这里，在从选择扫描驱动器5向选择扫描线Xi施加导通电位VON开始到向下一选择扫描线Xi+1施加导通电位VON为止，设定时间间隔。
若象素电路Di，1～Di，n移动到第i行的非选择期间TNSE，则通过选择扫描驱动器5向选择扫描线Xi施加截止电位VOFF，保持电容器24的充电。另外，因为在电源扫描线Zi上从电位VHIGH移位到较低电位VLOW，所以象素电路Di，1～Di，n的各晶体管23的漏极-源极间电压电平从VDSH移位到VDSL。因此，如图4所示，若设将与象素电路Di，j的晶体管23的栅极-源极间电压电平VGS4相当的电荷充电到电容器24上，则在各晶体管23的漏极-源极间电压电平为VDSH时、即选择期间TSE中，流入晶体管23的漏极-源极间的电流的电流水平IDS为IDS4，但在非选择期间TNSE，由于晶体管23的漏极-源极间电压电平变为电压VDSL，所以晶体管23流过的电流下降到低电流水平IDS4’。因此，在有机EL元件Ei，j中，流过该电流水平IDS4’而发光。因为IDSk与电流水平IDSk’始终设定得一一对应，所以若IDS(k-1)＜IDSk，则IDS(k’-1)＜IDSk’。
这样，若设在非选择期间TNSE为了以期望的发光亮度使有机EL元件Ei，j发光所必需的有机EL元件Ei，j的阳极-阴极间的电流值为IDSk’，则在紧接前面的选择期间TSE中，最好在晶体管23的源极-漏极间流过饱和电流IDSk，因此，最好向电源扫描线Zi施加电压VHIGH(＞Vss)，以使选择期间TSE的晶体管23的源极-漏极间电压变为VDSH，达到饱和电流IDSk，并且选拔数据驱动器3，从信号线Yj流过适当电流，以向晶体管23的栅极-源极间的电容器24充电相当于饱和电流IDSk的电荷。
如上所述，根据本实施方式，在各选择期间TSE，为了向有机EL显示面板2的各象素P1，1～Pm，n流过较大的电流，以使晶体管23的漏极-源极间电流变为饱和电流，而向电源扫描线Z1～Zn施加与以前一样的较大电平的电位VHIGH，所以可抑制寄生电容引起的信号线Yj的电压稳定化延迟，在非选择期间TNSE中，向电源扫描线Z1～Zn施加晶体管23的漏极-源极间电压电平VDS变为非饱和区域这样的较小电平电位VLOW，所以可将晶体管23的漏极-源极间电流水平IDS设为数十nA～数μA左右的微小水平。
因此，不使用与以前类型不同的复杂有机EL显示面板，可在有机EL元件Ei，j～Em，n中流过有机EL元件Ei，j～Em，n发光所必需的数十nA～数μA左右的微小水平的电流，所以导致非晶硅的晶体管21、22、23的电流驱动能力不足，抑制寄生电容引起的信号写入率的降低。因此，可实现制造成本低、生产率高的有机EL显示装置1。
另外，本发明不限于上述各实施方式，在不脱离本发明的精神的范围下，可进行各种改良和设计的变更。
例如，在本实施方式中，说明有机EL显示面板2作为对应于一个象素的开关元件，由三个晶体管构成主要部分，但本发明并不限于此，也可对基于所谓电流灰度指定的有机EL显示装置适用，例如图6(a)所示，将有机EL显示装置100的第k行(1≤k≤m)象素电路Dk，1～Dk，n的晶体管22的漏极电极22d连接于选择扫描线Xk上。有机EL显示装置100的其它结构与图1所示的有机EL显示装置1一样。另外，如图6(b)所示，也可适用于开关元件的主要部分由4个晶体管构成的有机EL显示装置101中。有机EL显示装置101在第k行选择期间中，由经选择扫描线Xk输出的选择信号选择规定行的各晶体管120、121，且在第k行的电源扫描线Zk向各晶体管122施加截止电压期间，从信号线Y1～Yn经各晶体管120向各晶体管123的栅极输出导通电位，而且，经晶体管121向晶体管123流过漏极电流IDS。此时，漏极电流IDS变为晶体管123的漏极-源极间电压达到饱和区域的电压，向电容器124充电对应于漏极电流IDS的电荷。接着，在第k行的非选择期间中，经选择扫描线Xk向各晶体管120、121施加截止电压，电源扫描线Zk向各晶体管122的漏极施加各晶体管122的漏极-源极间电压变为非饱和区域的导通电压，由此各晶体管123按照基于保持在电容器124中的电荷的栅极-源极间电位，流过非饱和漏极电流I’DS。因此，在选择期间通过增大流过信号线Y1～Yn的电流的电流值，抑制寄生电容引起的延迟，并可会下与期望亮度一致将非选择期间流过有机EL元件E2的电流的电流值变得微小。
即，即使对4个晶体管等效电路101，也可在选择期间TSE中，向电源扫描线Z施加与以前一样的较低电平的电位VLOW，在非选择期间TNSE中，向电源扫描线Z施加晶体管123的漏极-源极间电压电平VDS为非饱和区域的较小电平的电位VLOW。通过该电位VLOW，晶体管123的漏极-源极间电流水平IDS变为有机EL元件E2发光必需的数十nA～数μA左右的微小水平。
此时，在选择期间TSE中，在有机EL元件E2中流过电流，比非选择期间TNSE中的发光强度还强地发光。但是，选择期间TSE是比非选择期间TNSE短得多的期间，因此，该发光强度的差异影响小。
另外，也可对使用多晶硅的晶体管的有机EL显示面板适用本发明。
多晶硅的晶体管具有充分的电流驱动能力，所以在非晶硅晶体管驱动时担心的寄生电容的影响引起的信号写入率下降率小。但是，因为多晶硅的晶体管的电流驱动能力大，所以晶体管的尺寸变小，结果，加工精度产生偏差，该加工精度的偏差使亮度偏差增大。在这种情况下，通过将本发明适用于多晶硅的有机EL显示面板，可降低上述影响。
发明效果
根据本发明，因为不会使显示装置的结构复杂，可向发光元件提供发光元件发光必需的充分水平(例如数十nA～数μA左右的微小水平)的发光信号(电流)，所以可提供在实现功耗削减的同时、制造成本低、生产率高的显示装置和该显示装置的驱动方法。

Claims (16)

1、一种显示装置，其特征在于，具备：
多个象素电路，连接信号线；
多个发光元件，分别设置在每个所述象素电路中，以对应于驱动电流的亮度发光；
亮度灰度指定部件，用于在选择期间，通过经所述象素电路在所述信号线中流过电流值比所述驱动电流的电流值大的灰度指定电流，使所述发光元件的亮度灰度等级存储在所述象素电路中；和
电流值切换电压输出部件，连接到所述多个象素电路，在所述选择期间，使所述亮度灰度指定部件经所述象素电路在所述信号线中流过所述灰度指定电流地、向所述象素电路输出第一电压，在非选择期间，向所述象素电路输出电位与所述第一电压不同的第二电压，并调制所述象素电路基于存储在所述象素电路中的亮度灰度等级而输出的电流。
2、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述象素电路具有：
第一开关元件，具有控制端子及电流路径，该电流路径的一端连接于所述电流值切换电压输出部件，所述电流路径的另一端连接于所述发光元件；
第二开关元件，具有控制端子及电流路径，该电流路径的一端连接于所述电流值切换电压输出部件，所述电流路径的另一端连接于所述第一开关元件的所述控制端子；和
第三开关元件，具有控制端子及电流路径，该电流路径的一端连接于所述第一开关元件的所述电流路径的另一端。
3、根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述电流值切换电压输出部件，在所述选择期间，向所述第一开关元件的所述电流路径的一端输出所述第一电压，以使流过所述第一开关元件的所述电流路径的所述灰度指定电流变为饱和电流。
4、根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述电流值切换电压输出部件，在所述非选择期间，向所述第一开关元件的所述电流路径的一端输出所述第二电压，以使流过所述第一开关元件的所述电流路径的所述驱动电流变为非饱和电流。
5、根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述亮度灰度指定部件连接于所述第三开关元件的所述电流路径的另一端。
6、根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
具有选择扫描部件，向所述第二开关元件的所述控制端子及所述第三开关元件的所述控制端子输出选择信号。
7、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述象素电路具有：
第一开关元件，具有控制端子及电流路径，该电流路径的一端连接于所述电流值切换电压输出部件，所述电流路径的另一端连接于所述发光元件；
第二开关元件，具有控制端子及电流路径，该电流路径的一端连接于选择扫描部件，该电流路径的另一端连接于所述第一开关元件的所述控制端子；和
第三开关元件，具有控制端子及电流路径，该电流路径的一端连接于所述第一开关元件的所述电流路径的另一端。
8、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述第二电压是比所述第一电压低的电压。
9、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述象素电路具有串联连接于所述发光元件上的晶体管，
所述第一电压是使所述晶体管的源极、漏极电极之间饱和的饱和电压，
所述驱动电流的电流值跟随施加于所述晶体管的栅极电极上的栅极电压的电压值。
10、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述象素电路具有串联连接于所述发光元件上的晶体管，
将所述第二电压施加于所述晶体管的源极、漏极电极之间，
所述驱动电流的电流值跟随所述第二电压的电压值及施加于所述晶体管的栅极电极上的栅极电压的电压值。
11、一种显示装置的驱动方法，该显示装置具备多个象素电路、通过以规定的驱动电流使设置在每个该象素电路中的发光元件发光来进行显示，其特征在于，包含如下步骤：
在选择期间，通过向所述象素电路输出第一电压，经所述象素电路在信号线中流过电流值比所述驱动电流的电流值大的灰度指定电流，而且，使基于所述灰度指定电流的电流值的所述发光元件的亮度灰度等级存储在所述象素电路中；和
在非选择期间，通过向所述象素电路输出电位与所述第一电压不同的第二电压，调制所述象素电路基于存储在所述象素电路中的亮度灰度等级输出的所述驱动电流。
12、根据权利要求11所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述象素电路具有：
第一开关元件，具有控制端子及电流路径，向该电流路径的一端选择地输入所述第一电压及所述第二电压，所述电流路径的另一端连接于所述发光元件；
第二开关元件，具有控制端子及电流路径，在所述选择期间向该电流路径的一端输入所述第一电压，该电流路径的另一端连接于所述第一开关元件的所述控制端子；和
第三开关元件，具有控制端子及电流路径，该电流路径的一端连接于所述第一开关元件的所述电流路径的另一端。
13、根据权利要求11所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述象素电路具有：
第一开关元件，具有控制端子及电流路径，向该电流路径的一端选择地输入所述第一电压及所述第二电压，所述电流路径的另一端连接于所述发光元件；
第二开关元件，具有控制端子及电流路径，在所述选择期间向该电流路径的一端及该控制端子输入选择扫描信号，该电流路径的另一端连接于所述第一开关元件的所述控制端子；和
第三开关元件，具有控制端子及电流路径，该电流路径的一端连接于所述第一开关元件的所述电流路径的另一端。
14、根据权利要求11所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述第二电压是比所述第一电压低的电压。
15、根据权利要求11所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述象素电路具有串联连接于所述发光元件上的晶体管，
所述第一电压是使所述晶体管的源极、漏极电极之间饱和的饱和电压，
所述驱动电流的电流值跟随施加于所述晶体管的栅极电极上的栅极电压的电压值。
16、根据权利要求11所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述象素电路具有串联连接于所述发光元件上的晶体管，
将所述第二电压施加于所述晶体管的源极、漏极电极之间，
所述驱动电流的电流值跟随所述第二电压的电压值及施加于所述晶体管的栅极电极上的栅极电压的电压值。
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