CN101479780B - 图像显示装置的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在图像显示装置中改善对比度图像显示装置的驱动方法。所述图像显示装置具备多个像素电路,该像素电路具有:有机发光元件OLED;和与有机发光元件OLED电连接、并控制有机发光元件OLED发光的驱动晶体管Td。所述图像显示装置的驱动方法,包括:向像素电路供给与有机发光元件OLED的发光亮度相对应的图像信号的步骤;向有机发光元件OLED施加反偏压的步骤;和基于图像信号使有机发光元件OLED发光的步骤。
Description
技术领域
本发明涉及一种图像显示装置的驱动方法。
背景技术
以往,提出了利用具有通过让注入到发光层的空穴与电子再结合而进行发光的功能的电流控制型的有机EL(Electroluminescence)元件的图像显示装置。
在这种图像显示装置中,利用例如非晶硅或多晶硅等形成的薄膜晶体管(Thin Film Transistor;下面简称“TFT”)或作为一种有机EL元件的有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode;下面简称“OLED”)等形成各个像素,通过对各个像素设定适当的电流值来控制各个像素的亮度。
在具有多个由例如发光元件和TFT等驱动晶体管串联配置而成的像素的有源阵列型的图像显示装置中,由于设置于各像素上的驱动晶体管的阈值电压的分散,流过发光元件的电流值发生变化,从而出现亮度的不均匀。作为改善这种现象的方法而提出的技术,公开了例如预先检测驱动晶体管的阈值电压,并基于所检测的预制电压,控制流过发光元件的电流值(例如非专利文件1);还有基于该方式的具体的电路结构(例如非专利文件2)。
非专利文件1:R.M.A.Dawson,et al.(1998).Design of an Improved Pixelfor a Polysilicon Active-Matrix Organic LED Display.SID 98 Digest,pp.11-14非专利文件2:S.Ono et al.(2003).Pixel Circuit for a-Si AM-OLED.Proceedings of IDW’03,pp.255-258
但是,上述非专利文件等所公开的技术中,即使为了表示黑色电平图像而让驱动晶体管的阈值电压附近的截止电流充分小,然而在对发光元件的电容和像素电路的寄生电容进行充电之前,在发光元件中会流过电流,其结果是在发光期间的初始阶段,造成发光元件出现发光。因而降低了白色电平亮度与黑色电平亮度的亮度比。这个问题是本发明者发现的。
发明内容
本发明考虑到上述问题,其目的在于提供能够通过简单的方法来改善对比度的图像显示装置的驱动方法。
为了解决上述问题、实现上述目的,与本发明有关的图像显示装置的驱动方法作为具备了多个由发光机构、和与上述发光机构电连接并控制上述发光机构发光的驱动机构组成的像素电路的图像显示装置的驱动方法,其特征在于,包括向像素电路供给与上述发光的机构的发光亮度相对应的图像信号的第1步骤;在上述第1步骤之后,向上述发光机构施加反偏量电压的第2步骤,上述反偏量电压是与上述发光机构发光时提供电流的施加电压相对的极性相反的施加电压;和在上述第2步骤之后,基于上述图像信号使上述发光机构发光的第3步骤。
还有,与接着的发明有关的图像显示装置的驱动方法的特征在于,在上述发明中,通过改变与该发光机构和上述驱动机构电连接的电源线的电位,向上述发光机构施加反偏量电压。
还有,与接着的发明有关的图像显示装置的驱动方法的特征在于,在上述发明中,当向上述发光机构施加反偏量电压时,以及在使上述发光机构发光时,上述发光机构与上述驱动机构串联地电连接。
还有,与接着的发明有关的图像显示装置的驱动方法的特征在于,在上述发明中,上述发光机构由有机发光元件构成,上述驱动机构由薄膜晶体管构成,上述有机发光元件所具有的元件电容大于上述薄膜晶体管的源极·漏极之间的寄生电容。
根据与本发明有关的图像显示装置的驱动方法,在向像素电路供给图像信号后,向发光机构施加反偏量电压,然后使发光机构发光,因此,可以在发光期间的初始阶段抑制大量电流流向发光机构,并降低在使发光机构以低灰度电平进行发光时流向发光机构的电流量。其结果,可以获得改善图像显示装置的对比度的效果。
附图说明
图1是表示与用于说明本发明的第1实施方式的图像显示装置的1个像素相对应的像素电路的结构的图。
图2是表示图1所示的像素电路上的晶体管寄生电容和元件电容的电路结构的图。
图3是用于说明图2所示的像素电路的一般动作的时序图。
图4是说明图3所示的时序的准备期间的动作的图。
图5是说明图3所示的时序的阈值电压检测期间的动作的图。
图6是说明图3所示的时序的写入期间的动作的图。
图7是说明图3所示的时序的发光期间的动作的图。
图8是表示驱动晶体管Td的栅极·源极之间电压Vgs与电流(Ids)1/2关系(V-I1/2特性)的图。
图9是说明在图2所示的像素电路中采用本发明所希望的实施方式的控制方法时的时序图。
图10是说明基于图3所示的以往的时序进行发光控制时的动作的图。
图11是说明基于图9所示的本发明的时序进行发光控制时的动作的图。
图12是表示基于图3所示的以往的时序进行发光控制时的发光时间与发光亮度的关系的图。
图13是表示基于图9所示的本发明的时序进行发光控制时的发光时间与发光亮度的关系的图。
图14是表示基于图9所示的本发明的时序进行发光控制时的驱动晶体管Td的栅极·源极间电压Vgs与有机发光元件OLED的发光亮度的关系的图。
图15是表示电压控制型的像素电路的结构例的图。
图16是表示与图15不同的电压控制型的像素电路的结构例的图。
图17是表示与图15、图16不同的电流控制型的像素电路的结构例的图。
图中:
10电源线,11控制线,12合流线,13扫描线,14图像信号线,OLED有机发光元件,Cs电容,Td驱动晶体管,Tm、Ts开关晶体管,Tth阈值电压检测用晶体管,D1、D2、D2发光元件,Q1、Q2、Q3驱动元件,U1、U2、U3控制器
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的图像显示装置的驱动方法所优选的实施方式。另外,下面所表示的实施方式并不对本发明进行限制。
图1是表示与用于说明本发明所希望的实施方式的图像显示装置的1个像素相对应的像素电路的结构的图。该图所示的像素电路为阵列状排列,各像素电路具有作为1个有机EL元件的有机发光元件OLED、驱动晶体管Td、阈值电压检测用晶体管Tth、使维持阈值电压或图像信号电位的电容Cs在规定期间与规定线连接的开关晶体管Ts、Tm。另外,图1所示的结构为控制有机发光元件等的像素电路的一般结构,并不表示本发明的特征。
在图1中,驱动晶体管Td是根据施加在栅极·源极之间的电位差对流过有机发光元件OLED的电流量进行控制的元件。此外,具有以下功能:阈值电压检测用晶体管Tth在处于导通状态时,使驱动晶体管Td的栅极与漏极之间实现电连接,并使电流从驱动晶体管Td的栅极流向漏极,直至驱动晶体管Td的栅极·源极之间的电位差达到阈值电压检测用晶体管Tth的阈值电压Vth,从而检测驱动晶体管Td的阈值电压Vth。
有机发光元件OLED具有通过在两端产生大于阈值电压的电位差(阳极-阴极间电压)而产生电流、从而进行发光的特性。就具体的构造及功能而言,有机发光元件OLED至少具有由Al、Cu、ITO(Indium Tin Oxide)等形成的阳极层和阴极层、以及在阳极层与阴极层之间由酞花青染料(phthalocyanine)、三铝络合物、苯醌亚油酸盐酯(benzoquinonelinoleate)、铍络合物等有机材料形成的发光层,并具有通过注入到发光层的空穴与电子的再结合来进行发光的功能。
驱动晶体管Td、阈值电压检测用晶体管Tth、开关晶体管Ts和开关晶体管Tm,例如为薄膜晶体管。另外,下面参照的各附图中,各薄膜晶体管的通道(N型或P型)均可采用N型和P型的任一种类型。
电源线10向驱动晶体管Td和开关晶体管Tm供应电源。Tth控制线11供应对阈值电压检测用晶体管Tth进行控制的信号。合流线12供应对开关晶体管Tm进行控制的信号。扫描线13供应对开关晶体管Ts进行控 制的信号。图像信号线14供给与有机发光元件OLED的发光亮度相对应的图像信号。
另外,图1中,为了向有机发光元件OLED供给规定电源,虽在高电位的接地线与低电位的电源线10之间配置有机发光元件OLED,但也可以将高电位侧作为电源线10、低电位侧作为接地线,使其为固定电位,也可以将二者作为电源线,而改变两电源线的电位。
然而,对于晶体管来说,在栅极·源极之间和栅极·漏极之间会存在寄生电容。其中,对驱动晶体管Td的栅极电位产生影响的是驱动晶体管Td的栅极·源极间电容CgsTd、驱动晶体管Td的栅极·漏极间电容CgdTd以及阈值电压检测用晶体管Tth栅极·源极间电容CgsTth、阈值电压检测用晶体管Tth的栅极·漏极间电容CgdTth。表示这些寄生电容、和有机发光元件OLED固有的元件电容Coled的像素电路如图2所示。
接着,参照图3-图7,说明本实施方式的动作。这里,图3是用于说明图2所示的像素电路的一般动作的时序图。图4-图7是说明分为4个期间的准备期间(图4)、阈值电压检测期间(图5)、写入期间(图6)、发光期间(图7)的各个区间的动作的图。另外,以下说明的动作是利用控制部(图中省略表示)的控制进行的。
(准备期间)
参照图3和图4,说明准备期间的动作。在准备期间,电源线10处于高电位(Vp),合流线12处于高电位(VgH),Tth控制线11处于低电位(VgL),扫描线13处于低电位(VgL),图像信号线14处于0电位。这样,如图4所示,使阈值电压检测用晶体管Tth截止、开关晶体管Ts截止、驱动晶体管Td导通、开关晶体管Tm导通,电流经过电源线10→驱动晶体管Td→元件电容Coled的路径流过,在元件电容Coled上累积电荷。另外,在该准备期间,在元件电容Coled中累积电荷的理由是在后述的阈值电压检测期间,当驱动晶体管Td的栅极·源极间电压接近阈值电压时,让元件电容Coled作为驱动晶体管Td的栅极·漏极间流动的电流的供给源。
(阈值电压检测期间)
接着,参照图3和图5,说明阈值电压检测期间的动作。在阈值电压 检测期间,电源线10处于0电位,合流线12处于高电位(VgH),Tth控制线11处于高电位(VgH),扫描线13处于低电位(VgL),图像信号线14处于0电位。这样,如图5所示,阈值电压检测用晶体管Tth导通,并连接驱动晶体管Td的栅极和漏极。
此外,累积在电容Cs和元件电容Coled中的电荷进行放电,电流经过驱动晶体管Td→电源线10的路径流过。然后,当驱动晶体管Td的栅极·源极间电压Vgs达到阈值电压时,由于驱动晶体管Td处于截止,其结果检测出驱动晶体管Td的阈值电压Vth。
(写入期间)
下面,参照图3和图6,说明写入期间的动作。在写入期间,通过向电容Cs供给数据电位(-Vdata),使驱动晶体管Td的栅极电位变为所希望的电位。具体来说,电源线10处于0电位,合流线12处于低电位(VgL),Tth控制线11处于高电位(VgH),扫描线13处于高电位(VgH),图像信号线14处于数据电位(-Vdata)。
这样,如图6所示,开关晶体管Ts导通,开关晶体管Tm截止,累积在元件电容Coled中的电荷进行放电,电流经过元件电容Coled→阈值电压检测用晶体管Tth→电容Cs的路径流过,在电容Cs中累积电荷。即,累积在元件电容Coled中的电荷转移到电容Cs。
这里,如果驱动晶体管Td的阈值电压为Vth、电容Cs的电容值为Cs、阈值电压检测用晶体管Tth处于导通时的全电容(即与驱动晶体管Td的栅极连接时的静电容和寄生电容)为Call,则驱动晶体管Td的栅极电位Vg可用下式表示(另外,上述假设也适用于下面的公式)。
Vg=Vth-(Cs/Call)·Vdata...(1)
还有,电容Cs的两端电压VCs可用下式表示:
VCs=Vg-(-Vdata)=Vth+[(Call-Cs)/Call]·Vdata...(2)
上式(2)中所示的全电容Call为阈值电压检测用晶体管Tth处于导通时的全电容,可用下式表示:
Call=Coled+Cs+CgsTth+CgdTth+CgsTd...(3)
另外,上述(3)中没有包含驱动晶体管Td的栅极·漏极间电容CgdTd,是因为驱动晶体管Td的栅极·漏极间由阈值电压检测用晶体管Tth来连 接,驱动晶体管Td两端处于大致相同的电位。还有,电容Cs与电容Coled之间一般存在Cs<Coled的关系
(发光期间)
最后,参照图3和图7,说明发光期间的动作。在发光期间,电源线10处于负电位(-VDD),合流线12处于高电位(VgH),Tth控制线11处于低电位(VgL),扫描线13处于低电位(VgL),图像信号线14处于0电位。
这样,如图7所示,驱动晶体管Td导通,阈值电压检测用晶体管Tth截止,开关晶体管Ts截止。电流经过元件OLED→驱动晶体管Td→电源线10的路径流过,有机发光元件OLED进行发光。
另外,从驱动晶体管Td的漏极到源极流过的电流(Ids)根据由驱动晶体管Td的结构、材质确定的常数β、驱动晶体管Td的栅极·源极间电压Vgs、漏极·源极间电压Vds以及阈值电压Vth、还有下面所表示的Vgs、Vth、Vds之间的大小关系(N型晶体管时)所确定的驱动晶体管Td的动作特性,可以用下式近似表示。
(a)Vgs-Vth<Vds(饱和区域)时,
Ids=β×[(Vgs-Vth)2]...(4)
(b)Vgs-Vth≥Vds(线性区域)时,
Ids=2×β×[(Vgs-Vth)×Vds-(1/2×Vds2)]...(5)
这里,上式(4)和(5)中的β为驱动晶体管Td的特征系数,与驱动晶体管Td的沟道宽度(下面为W:单位cm)、沟道长度(下面为L:单位cm)、绝缘膜的单位面积的电容(下面为Cox:单位F/cm2)、迁移度(下面为μ:单位cm2/Vs)有关,可用下式表示:
β=1/2×μ×Cox×W/L...(6)
接着,分析上式(4)所示的饱和区域。另外,在下面的分析中,并不意味着排除本发明在线性区域的应用。
在式(4)中,如果对Ids取平方根,则可以表示为如下公式:
(Ids)1/2=(β)1/2×(Vgs—Vth)...(7)
为了考虑驱动晶体管Td栅极·源极间电压Vgs与电流Ids的关系,计算不考虑像素电路的寄生电容时的Vgs。在图7中,发光时驱动晶体管 Td导通,栅极·源极间电压Vgs可用下式表示:
Vgs=Vth+Coled/(Cs+Coled)·Vdata...(8)
因此,利用式(7)、(8),驱动晶体管Td栅极·源极间电压Vgs与电流Ids的平方根的关系式可用下式表示。
(Ids)1/2=(β)1/2·(Coled/(Cs+Coled)·Vdata)
=a·Vdata...(9)
根据上式(9),电流Ids的平方根(Ids)1/2与阈值电压Vth无关,而与写入电位成正比。
然而,近来本专利申请者发现,在Vth附近,电流Ids的平方根的实测值大于从上述计算公式、即从上述式(9)得到的值。
例如,图8是表示驱动晶体管Td的栅极·源极之间电压Vgs与电流(Ids)1/2关系(V-I1/2特性)的图。在该图中,实线部的波形为实测值的一个例子,虚线部的波形为按照上述式(9)的特性计算得到的值。还有,该图的纵轴为(Ids)1/2,横轴为Vgs。
参照图8,得知(Ids)1/2相对于Vgs的变化斜率在该饱和区域存在最大值。该斜率为最大的V-I1/2特性曲线上的切线为虚线所表示的计算值的直线,该直线与横轴((Ids)1/2=0)的交点为驱动晶体管Td的阈值电压Vth。另外,该图例中,阈值电压Vth约为2V。
另一方面,在阈值电压Vth附近(例如,相对于阈值电压Vth的±2V范围内),实测值与计算值相差很大。因此,即使基于利用预先检测出的阈值电压Vth进行了修正的像素电平进行发光控制,由于阈值电压Vth附近的电流Ids不会变得足够小,因此产生阈值电压附近的像素电平(低灰度电平)的亮度,从而降低了图像显示装置的对比度。
在本实施方式中,当基于在电容Cs维持的作为图像信号电位的像素电平对有机发光元件的发光进行控制时,在写入期间和发光期间之间,增加了例如通过改变电源线的电位、对有机发光元件OLED施加反偏量电压的工序。另外,这里说的反偏量电压,是指相对于有机发光元件OLED发光时产生电流(即,顺方向电流)的施加电压的极性相反的施加电压。
接着,说明在写入期间和发光期间之间增加了改变电源线电位的工序的本实施方式的控制方式。另外,在改变电源线电位时,在元件电容Coled中要累积一定的电荷。因此,该期间被定义为充电期间。
图9是说明在图2所示的像素电路中采用本发明所优选的实施方式的控制方法时的时序图。在图9中,与图3所示的时序图的不同点为在写入期间和发光期间之间设置的充电期间中,电源线10的电位从0上升到Vp。通过使电源线10的电位上升,而使驱动晶体管Td的源极电位上升,因此与准备期间一样,可以在元件电容Coled上累积规定的电荷。这里,在准备期间,在元件电容Coled上累积电荷的理由是作为阈值电压检测时的电流的供给源。另一方面,在该充电期间,也为了降低有机发光元件OLED中在发光期间初期瞬间流过的电流
图10是说明基于图3所示的以往的时序进行发光控制时的动作的图。图11是说明基于图9所示的本发明的时序进行发光控制时的动作的图。在这些图中,在如图2所示的像素电路中,只抽出表示了有机发光元件OLED、元件电容Coled、以及驱动晶体管Td的各结构部分。另外,与驱动晶体管Td并联附加的电容是驱动晶体管Td的漏极·源极间寄生电容、即漏极·源极间电容CdsTd。
首先,在图10中,该图左侧的图表示转移到发光期间的紧接之前的状态(在电源线上施加0V的状态)。另一方面,该图右侧的图表示转移到发光期间的紧接之后的状态(在电源线10上施加-VDD后的状态)。然而,在有机发光元件OLED中一直流动电流,直至元件电容Coled和驱动晶体管的寄生电容中累积了电荷为止。在该图左侧的状态中,有机发光元件OLED的阴极电位VA为大致0电位,有机发光元件OLED中基本上没有累积电荷。因此,在该图右侧的状态中,即使让有机发光元件OLED在低灰度下发光,也会使电流流到有机发光元件OLED。利用公式分析该现象时,如下所述。
即,紧接在电源线10施加-VDD之后,所加的电压相对于元件电容Coled与漏极·源极间寄生电容CdsTd处于分压状态,因此有机发光元件OLED的阴极电位VA为:
VA=-k1 VDD
k1为满足0<k1<1的实数。理论上,k1=Qtd/(Qoled+Qtd)。但是,Qoled是累积在有机发光元件OLED中的电荷,Qtd是累积在驱动晶体管Td中的电荷。
此时,由于在元件电容Coled中基本上没有累积电荷,Qoled接近0,k1值增大。其结果,VA的绝对值增大。因此,当电源线10设定为-VDD后,即使在有机发光元件OLED的两端施加的电位差增大、施加到驱动晶体管Td的电压为截止电平、或截止电平附近时(即发光亮度为黑色电平、或接近黑色电平),也会使许多发光电流流到有机发光元件OLED。
与此对应,图11所示的左侧图中,表示图9所示的本发明的控制时序中、从充电期间转移到发光期间的紧接之前的状态。在本发明的时序中,利用在写入期间与发光期间之间设置的充电期间,在电源线10上施加+Vp,因此紧接在转移到发光期间之前,在元件电容Coled上施加有反偏量电压。因此,在有机发光元件OLED中累积有一些电荷。其结果,如图11的右侧图所示,转移到发光期间,紧接在电源线10施加-VDD之后,首先有机发光元件OLED中累积的电荷进行放电,电流难以流到有机发光元件OLED。然后,当累积在有机发光元件OLED中的电荷放完后,处于电流容易流到有机发光元件OLED的状态,因此随着在驱动晶体管Td上施加电压,电流流到有机发光元件OLED上。所以,当施加到驱动晶体管Td的电压为截止电平、或截止电平附近时,可以防止在发光期间的初期,出现发光电流流到有机发光元件OLED的现象。下面利用公式说明该现象。
即,通过在有机发光元件OLED上施加反偏量电压,Qoled值增大,k1值减小。其结果,阴极电位VA的绝对值变小。因此,即使紧接在电源线10设定为-VDD之后,也可以使施加在有机发光元件OLED的两端的电位差非常小,能够在发光期间的初期大幅减少从接地线通过有机发光元件OLED的电流量。另外,减小了Qtd的一端,可以减小k1,其结果可以在发光期间的初期阶段减少流过有机发光元件OLED的电流量,因而希望满足关系Coled>CdsTd。
图12是表示基于图3所示的以往的时序、在有机发光元件OLED没有施加反偏量电压而进行发光控制时的发光时间与发光亮度的关系的图。另外,作为具体数值,Vds(固定)为10V,Vgs从-1V(黑色电平)到4V之间变化。还有,图的横轴为发光时间的对数,纵轴为发光亮度。
在图12中,在以往的时序中,例如该图的曲线K1(Vgs=-1V)那样,在发光期间的初期,存在发光亮度很大的瞬间。因此,在以往的时序中,在发光初期,有机发光元件OLED在低灰度发光时的发光亮度不能变得十分小,从而出现黑色电平的亮度浮动、对比度小于设定值的问题。
另一方面,图13是表示基于图9所示的本发明的控制时序、设置有在有机发光元件OLED施加反偏量电压的期间(充电期间)来进行发光控制时的发光时间与发光亮度的关系的图。测试参数等虽与图12一样,但在上述充电期间,对电源线10施加了大约6V的电位。
在图13中,在本发明的时序中,例如该图的曲线K2(Vgs=-1V)那样,在发光期间的初期,发光亮度变得极小。因此,在发光初期,有机发光元件OLED在低灰度发光时的发光亮度十分小,从而可以抑制对比度的降低。
另外,在本实施方式中,由于在发光初期,将有机发光元件OLED的发光亮度抑制得十分小,因此在象例如该图的曲线K3(Vgs=4V)那样的高灰度电平发光那样、认为从发光期间的初期就进行高发光亮度的发光为有利的情况下,如果采用本发明,虽可能会担心白色电平的发光亮度会低于以往的情况,但发光亮度降低的出现期间只有1个帧、少于20μs,与一般2msec以上发光期间相比非常短,基本上对图像显示装置的视认性不会产生影响。反过来,如本实施方式那样,更优选在发光期间的初期抑制低灰度电平的发光亮度来提高图像显示装置的对比度。
另外,在本实施方式中,说明了驱动晶体管Td为N型的情况,但驱动晶体管Td也可以为P型。
还有,在本实施方式中,在图9所示的控制时序的充电期间,施加了准备期间时的施加电位的电位Vp,但在准备期间时的施加电位并不需要为同电位。关键点是在本充电期间内,只要进行控制,使得在元件电容Coled中累积电荷,从而在有机发光元件OLED施加反偏量电压即可。另外,对于充电期间,优选从在有机发光元件OLED施加可靠的反偏量电压的观点以及充分确保发光期间的观点等进行考虑后来确定,例如,可以确保为元件电容Coled与驱动晶体管Td所确定的时间常数的1/2至2倍的时间。
还有,在本实施方式中,在有机发光元件OLED施加反偏量电压是在写入图像信号之后进行的,因此反偏量电压的施加对数据的写入动作基本没有影响。还有,由于是对所有的像素写入图像信号之后再施加反偏量电压,因此能在全像素基本均匀的期间内施加反偏量电压。
图14是表示基于图9所示的本发明的控制时序进行发光控制时的驱动晶体管Td的栅极·源极之间电压Vgs与有机发光元件OLED的发光亮度的关系的图。在图14所示的曲线中,表示了发光期间的长度为7.8ms时的红像素的发光亮度。还有,在该图的曲线中,Vds(固定)设为10V,Vgs从-1V(黑色电平)到4V之间变化,同时,在充电期间,电源线10的电位丛0V到6V之间变化。另外,图的横轴为Vgs,纵轴为发光亮度的对数。
在图14中,电源线10的电位为0V(即,相当以往的时序:曲线M1)时,即使在低灰度显示(Vgs=-1V)的情况下,也会产生0.1[cd/m2]左右的发光亮度,但当电源线10的电位为6V(曲线M2)时,在同样的黑色显示中,发光亮度降低到0.02[cd/m2]左右。另一方面,在高灰度显示时(Vgs=4V),与电源线10的电位无关,获得基本不变的亮度。这样,根据与本发明有关的控制时序,可以维持高灰度显示的发光亮度,降低低灰度显示的发光亮度,从而能够改善对比度。
然而,在上述说明中,说明了在图2所示的像素电路中采用图9所示的控制时序的情况。但是,在图2所示的像素电路中,包含了许多对于本发明来说是非本质的部分。
例如,图2所示的像素电路是用作具有检测阈值电压功能的像素电路,但在本发明中,只需在写入图像信号即数据电位的写入期间与发光期间之间的阶段设置对有机发光元件OLED施加反偏量电压的期间,而是否存在检测作为驱动器机构的驱动晶体管Td的阈值电压的期间,对于本发明来说是非本质的部分。还有,同样的意义上,上述实施方式中也没有限制除驱动晶体管外的其他控制晶体管的数量。还有,图2所示的像素电路中作为发光机构采用了有机发光元件OLED,但也可以采用LED作为发光机构,或采用其他的电流发光型的发光元件。
还有,图2所示的像素电路为电压控制型的像素电路,但与该结构不 同的电流型控制型的像素电路中也可以采用本发明的控制时序。
这里,对于电压型控制型的像素电路与电流型控制型的像素电路的差别,通过图15-图17,进行简单说明。
图15所示的像素电路具有发光元件D1与发光元件D1串联连接的驱动元件Q1、和控制驱动元件Q1的控制器U1,相当于图1所示的像素电路。例如,发光元件D1为上述有机发光元件,其阳极与施加电压的高压侧的VP接头(相当于上述接地电位)连接,其阴极例如与上述的驱动晶体管Td相当于的驱动元件Q1的漏极侧连接。还有,驱动元件Q1的源极与施加电压的低压侧的VN接头(相当于上述电源线10)连接,栅极与控制器U1的输出端连接。该控制器U1为用于控制驱动元件Q1的栅极电压的控制部,由单数或多个TFT(相当于上述阈值电压检测用晶体管Tth、开关晶体管Ts、Tm)、电容器等电容元件(相当于上述电容Cs)等构成。另外,该图所示的连接结构为将发光元件D1连接到驱动元件Q1的漏极侧后,对驱动元件Q1的栅极端进行控制的“电压控制型”结构,从而被称为“栅极控制/漏极驱动”。
另一方面,图16是表示与图15不同的电压控制型的像素电路的结构例的图。在图16中,除了发光元件D2连接到驱动元件Q2的源极侧这点,其余与图15所示的像素电路相同,或为同等结构。另外,图16所示的像素电路与图15一样,为对驱动元件Q2的栅极端进行控制的“电压控制型”结构,从而被称为“栅极控制/源极驱动”。
图16所示的像素电路的本质点与图15所示的电路相同,上述控制时序同样可以适用于图16所示的像素电路。
图17是表示与图15、图16不同的电流控制型的像素电路的结构例的图。图17所示的像素电路与图15一样,发光元件D3连接到驱动元件Q3的漏极侧,但不同的是,驱动元件Q3的栅极接地,并且利用控制器U3对驱动元件Q3的源极侧的电流进行控制。另外,图17所示的像素电路为对驱动元件Q3的源极侧进行控制的“电流控制型”结构,从而被称为“源极控制/漏极驱动”。
图17所示的像素电路,在发光期间使VP接头的电位变化时,与图15、图16的像素电路一样,让发光元件D3以低灰度发光时的发光亮度不 能达到足够小,从而出现对比度变差的问题。因此,与本发明有关的控制时序同样也适用于图17所示的像素电路。
产业上的利用可能性
如上所述,与本发明有关的图像显示装置的驱动方法对于改善像素电路的对比度具有很大的作用。
Claims (4)
1.一种图像显示装置的驱动方法,所述图像显示装置具备多个像素电路,该像素电路,具有:
发光机构;和
与上述发光机构电连接、并控制上述发光机构的发光的驱动机构,
所述图像显示装置的驱动方法,包括:
向上述像素电路供给与上述发光机构的发光亮度相对应的图像信号的第1步骤;
在上述第1步骤之后,向上述发光机构施加反偏量电压的第2步骤,上述反偏量电压是与上述发光机构发光时提供电流的施加电压相对的极性相反的施加电压;和
在上述第2步骤之后,基于上述图像信号使上述发光机构发光的第3步骤。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置的驱动方法,其特征在于,
通过改变与该发光机构和上述驱动机构电连接的电源线的电位,向上述发光机构施加反偏量电压。
3.根据权利要求1所述的图像显示装置的驱动方法,其特征在于,
当向上述发光机构施加反偏量电压时,以及在使上述发光机构发光时,上述发光机构与上述驱动机构串联地电连接。
4.根据权利要求1所述的图像显示装置的驱动方法,其特征在于,
上述发光机构由有机发光元件构成,上述驱动机构由薄膜晶体管构成,
上述有机发光元件所具有的元件电容大于上述薄膜晶体管的源极·漏极之间的寄生电容。
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