CN101847360B - 显示装置与电子仪器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显示装置,其包括:多个像素电路;驱动扫描线;以及电源电路,其在消光时段期间用于熄灭属于每个组的像素电路中的发光元件,将高电平电源电位提供给属于与消光时段相关的组的各像素电路,以便将电源电位切换到高于电源电位的高电平电源电位,其中,多个像素电路中的每个包括:存储电容器;驱动晶体管;发光元件,其根据从驱动晶体管提供的电流发光;以及写晶体管,其在消光时段期间,将用于熄灭发光元件的消光电位提供给驱动晶体管的栅极,且随后将对应于视频信号的电压写入存储电容器。本发明得到了使显示图像中的渐变降低的优异效果。
Description
相关文件的交叉引用
本申请包含与2009年11月12日向日本专利局提交的日本专利申请JP2009-258645中公开的相关主题并要求其优先权,将其全部内容通过引用并入此处。
技术领域
本发明涉及一种显示装置,具体地涉及一种使用了像素的发光元件的显示装置,以及涉及一种电子仪器。
背景技术
近年来,人们积极开发了以有机电致发光(EL)元件用作发光元件的平面自发光型显示装置。当对有机薄膜施加电场时,有机EL元件发光。有机EL元件为低电压驱动型,故可达到良好的可见性。这有望利于降低显示装置的重量和厚度或功耗。
在使用有机EL元件的显示装置中,由构成像素电路的驱动晶体管控制施加于有机薄膜的电场。另一方面,驱动晶体管之间的阈值和迁移率存在着差异。因此,需要有阈值校正处理和迁移率校正处理,以便校正所述差异。于是,人们设计了具有所述校正功能的显示装置。例如,有人提出了这样的显示装置,其通过切换提供给像素电路的电源信号和数据信号而具有能校正构成像素电路的驱动晶体管之间的阈值电压和迁移率的差异的功能(例如,参见JP-A-2008-33193(图4A))。
在相关技术中,可以校正构成像素电路的驱动晶体管之间的阈值电压和迁移率的差异。这种情况下,为切换电源信号,应当为每行设置用于切换电源信号的驱动器,这使显示装置的成本增加。相比之下,通过为每多个行切换电源信号,可以降低驱动器的数目。然而,在所述配置中,发光元件不随着电源信号的切换而熄灭,从而由于发光元件的寄生电容效应等,需要占用很长的时间来完全地熄灭发光元件。这种情况下,显示图像可能发生渐变。
发明内容
本发明期望降低显示图像中的渐变。
本发明的第一实施方式提供了一种显示装置和一种电子仪器。显示装置和电子仪器包括:多个像素电路;驱动扫描线,其提供相同电源电位给多个像素电路的每组,所述组具有用于多个连续的行的多个像素电路;以及电源电路,其在属于每个组的像素电路中用于熄灭发光元件的消光时段期间,提供高电平电源电位给属于与所述消光时段相关的组的各像素电路,以便将电源电位切换到高于电源电位的高电平电源电位。所述多个像素电路中的每个包括:存储电容器,其用于保持与视频信号对应的电压;驱动晶体管,其通过接收提供给对应的驱动扫描线的电源电位,用于将保持于所述存储电容器的所述电压所对应的电流提供给对应的发光元件;发光元件,其用于根据从驱动晶体管提供的电流发光;以及写晶体管,其用于在消光时段期间,将用于熄灭发光元件的消光电位提供给驱动晶体管的栅极,并随后将对应于视频信号的电压写到存储电容器。因此,在用于熄灭连接于一条驱动扫描线的多行像素电路的发光元件的消光时段期间,通过将电源电位切换到高电位电源电位,可暂时性地增加在发光元件的输入端处的电位。
在第一实施方式中,在消光时段期间,在属于与消光时段相关的组的像素电路之中,当将消光电位提供给通过线序扫描要熄灭的最后一行的像素电路中的驱动晶体管的栅极之后,电源电路提供高电平电源电位。因此,可在将消光电位提供给连接于一条驱动扫描线的多行像素电路之中的最后一行像素电路中的驱动晶体管的栅极之后,由电源电路提供高电平电源电位。
在第一实施方式中,在消光时段期间,在属于与消光时段相关的组的像素电路之中,当将消光电位提供给从通过线序扫描要熄灭的最后一行开始的预定行数之前的行中的每个像素电路的驱动晶体管的栅极之后,电源电路提供高电平电源电位。因此,在连接于一条驱动扫描线的多行像素电路之中,当将消光电位提供给从要熄灭的最后一行开始的预定行数之前的行的像素电路的驱动晶体管的栅极之后,可由电源电路提供高电平电源电位。
在第一实施方式中,电源电路可通过在消光时段期间将电源电位切换到高电平电源电位,从而将高电平电源电位提供给驱动扫描线。因此,电源电位可通过驱动扫描线切换到高电平电源电位。
在第一实施方式中,发光元件可以是有机电致发光元件。因此,光可从有机电致发光元件发出。
根据本发明的实施方式,得到了使显示图像中的渐变降低的优异效果。
附图说明
图1是表示应用了本发明的实施方式的显示装置的基本配置的例子的概念图。
图2A与2B是表示由显示装置中的构成驱动扫描器(DSCN)的驱动器产生电源信号的方法的例子的图。
图3A与3B是表示由显示装置中的水平选择器(HSEL)产生提供给数据线(DTL)的数据信号的方法的例子的图。
图4是关于显示装置的基本运行的例子的时序图。
图5是示意性地表示显示装置中的像素配置的例子的电路图。
图6是关于显示装置中的像素的基本运行的例子的时序图。
图7A~7C分别是示意性地表示对应于时段TP8、TP1和TP2的像素运行状态的电路图。
图8A~8C分别是示意性地表示对应于时段TP3到TP5的像素运行状态的电路图。
图9A~9C是示意性地表示对应于时段TP6到TP8的像素运行状态的电路图。
图10是表示当在消光时段TP1期间显示装置中的第二节点(ND2)处的电位缓和地降低时的像素运行的时序图。
图11A~11C是关于当在消光时段TP1期间显示装置中的第二节点(ND2)处的电位缓和地降低时显示装置上显示的显示图像的图。
图12A与12B是本发明的第一实施方式的表示由驱动扫描器(DSCN)中的驱动器产生提供给驱动扫描线(DSL)的电源信号的方法的例子的图。
图13是本发明的第一实施方式的关于像素运行的例子的时序图。
图14是本发明的第一实施方式的表示显示装置中共用驱动扫描线的像素之中的最上段像素和最下段像素之间的第二节点(ND2)处的电位变化的时序图。
图15A与15B是本发明的第一实施方式的关于从在第二节点(WSL1)和第二节点(WSLj)处的发光元件发出的光的量的图。
图16是本发明的第二实施方式的关于像素运行的例子的时序图。
图17是本发明的第二实施方式的关于高电平电源电位(Vcc_H)的供应时序的例子的时序图。
图18A~18C是本发明的第二实施方式的表示在显示屏上显示的显示图像的亮度与写扫描线之间的关系的例子的图。
图19是表示本发明的第三实施方式的导航设备(navigation set)的立体图。
图20是表示本发明的第三实施方式的数码相机的立体图。
图21是表示本发明的第三实施方式的笔记本式个人计算机的立体图。
图22是表示本发明的第三实施方式的移动终端的示意图。
图23是表示本发明的第三实施方式的视频摄像机的立体图。
具体实施方式
下面描述用于实现本发明的方式(下面称为实施方式)。按照下述顺序进行描述。
1.第一实施方式(显示控制:电源信号设有高电平电源电位的例子)
2.第二实施方式(显示控制:在发光时段期间将电源电位切换为高电平电源电位的例子)
3.第三实施方式(显示控制:电子仪器中的应用)
1.第一实施方式
[显示装置的基本配置的例子]
图1是表示应用了本发明的实施方式的显示装置的基本配置的例子的概念图。
显示装置100包括写扫描器(WSCN:写扫描器)200、水平选择器(HSEL:水平选择器)300以及驱动扫描器(DSCN:驱动扫描器)400。显示装置100还包括像素阵列单元500。像素阵列单元500包括以二维n×m矩阵布置的多个像素600。显示装置100还设有写扫描线(WSL)210、数据线(DTL)310以及驱动扫描线(DSL)410。
每行的像素600形成有写扫描线(WSL)210和驱动扫描线(DSL)410,且所述写扫描线(WSL)210和驱动扫描线(DSL)410分别连接于写扫描器(WSCN)200和驱动扫描器(DSCN)400。为各列的像素600形成有数据线(DTL)310,且所述数据线(DTL)310连接于水平选择器(HSEL)300。写扫描线(WSL)210、数据线(DTL)310以及驱动扫描线(DSL)410分别连接于像素600。
写扫描器(WSCN)200线序地扫描按照二维矩阵布置的多个像素600。写扫描器(WSCN)200将从数据线(DTL)310提供的数据信号按行写到像素600。即,写扫描器(WSCN)200按行依次控制从数据线(DTL)310到像素600的数据信号的写时序。
写扫描器(WSCN)200产生用于线序地扫描写入数据信号的时序的控制信号。写扫描器(WSCN)200产生用于写数据信号的导通电位和用于停止写入数据信号的关断电位作为控制信号。作为关断电位,写扫描器(WSCN)200产生用于使像素600发光的第一关断电位和用于避免电流由于像素600的初始化而从数据线(DTL)310漏泄的第二关断电位。即,写扫描器(WSCN)200产生导通电位、第一关断电位和第二关断电位的任何一个作为控制信号。写扫描器(WSCN)200将所产生的控制信号提供给写扫描线(WSL)210。
写扫描器(WSCN)200包括对应于该行像素600的驱动器201~205。每个驱动器201~205产生控制信号,以将从数据线(DTL)310提供的数据信号写到对应的行的像素600。驱动器201~205分别将所产生的控制信号提供给写扫描线(WSL)211~215。
水平选择器(HSEL)300选择视频信号的电位、用于校正构成每个像素600的驱动晶体管的阈值电压(阈值校正)的基准信号的电位以及用于熄灭像素600的消光信号的电位(消光电位)中的任何一个。即,水平选择器(HSEL)300选择视频信号、基准信号和消光信号中的任何一个。水平选择器(HSEL)300将所选择的信号作为数据信号提供给数据线(DTL)310。水平选择器(HSEL)300基于由写扫描器(WSCN)200进行的线序扫描切换数据信号。
驱动扫描器(DSCN)400将相同的电源信号提供给多个连续的行(j行:其中j是2以上的整数)的每组像素电路。即,驱动扫描器(DSCN)400依次将电源信号提供给每组多条的驱动扫描线(DSL)410。驱动扫描器(DSCN)400将电源信号切换到用于将电流按预定行数提供给像素600的电源电位和用于初始化像素600的初始化电位中的任何一个电位。驱动扫描器(DSCN)400提供电源信号给驱动扫描线(DSL)410。
驱动扫描器(DSCN)400包括用于每组多个行(j行)(用于每个组)的驱动器401~403。每个驱动器401~403产生用于预定行数的像素600的电源信号。驱动器401~403将所产生的电源信号提供给驱动扫描线(DSL)411~413。即,驱动扫描线(DSL)411~413将相同的电源电位提供给每组多个行(j行)的多个像素600。驱动扫描线(DSL)411~413是所附的权利要求书中描述的驱动扫描线的例子。
每个像素600按照对应于来自数据线(DTL)310的视频信号的电压,基于来自写扫描线(WSL)210的控制信号,发出持续预定时间的光。
如上所述,驱动扫描器(DSCN)400为每组多个行的像素600提供相同的电源信号,从而可降低驱动扫描器(DSCN)400的驱动器数目。因此,可降低显示装置100的制造成本。
[驱动扫描器中的驱动器配置的例子]
图2A与2B是表示由构成显示装置100中的驱动扫描器(DSCN)400的驱动器401~403产生电源信号的方法的例子的图。图2A是表示显示装置100的每个驱动器401~403的配置例子的等效电路图。图2B是表示图2A中所示的配置中的控制信号线431和驱动扫描线(DSL)410的电位变化的时序图。
图2A表示CMOS(互补金属氧化物半导体)反相器,其中p型晶体管421和n型晶体管422彼此串联连接。这种情况下,图示了驱动扫描线(DSL)410、p型晶体管421、n型晶体管422、控制信号线431和固定电位线491与492。在该配置中,p型晶体管421的栅极连接于控制信号线431,源极连接于固定电位线491,且漏极连接于驱动扫描线(DSL)410和n型晶体管422的漏极。n型晶体管422的栅极连接于控制信号线431,且源极连接于固定电位线492。
将用于切换驱动扫描线(DSL)410中的电源信号的控制信号提供给控制信号线431。将用于产生驱动扫描线(DSL)410的电源信号的电位提供给固定电位线491和492。分别将用于使像素600发光的电源电位(Vcc)和用于初始化像素600的初始化电位(Vss)提供给固定电位线491和492。
图2B以横轴作为公共时间轴表示了控制信号线431和驱动扫描线(DSL)410的电位变化。这里,将描述驱动器401与403在一个场周期(1F)期间的运行。
首先,在前面的场周期结束时的立即在前,将控制信号线431中的控制信号的电位设置于L(低)电平。在一个场周期(1F)期间,控制信号线431中的控制信号的电位变到H(高)电平。这时,p型晶体管421导通(导电状态)且n型晶体管422关断(不导电状态)。于是,固定电位线491的电源电位(Vcc)被作为电源信号提供给驱动扫描线(DSL)410。
然后,控制信号线431中的控制信号的电位从L电平变到H电平,从而p型晶体管421关断(不导电状态)且n型晶体管422导通(导电状态)。于是,固定电位线492的初始化电位(Vss)被作为电源信号提供给驱动扫描线(DSL)410。
如上所述,借助p型晶体管421和n型晶体管422,可以基于控制信号线431的控制信号,将电源电位(Vcc)和初始化电位(Vss)中的任何一个提供给驱动扫描线(DSL)410。接下来,将参照随后的附图描述水平选择器(HSEL)300的配置的例子。
[水平选择器的配置的例子]
图3A与3B是表示产生数据信号的方法的例子的图,所述数据信号由显示装置100中的水平选择器(HSEL)300提供给数据线(DTL)311~313。图3A是表示构成显示装置100的水平选择器(HSEL)300的配置的例子的框图。图3B是表示图3A所示配置中的切换控制线321~323和数据线(DTL)310的电位的变化的时序图。
在图3A中,图示了视频信号线301~303、基准信号线391、消光信号线392、切换控制线321~323、切换电路351~353、切换电路361~363以及切换电路371~373。
以时分方式将用于每行的各个像素600的视频信号(Vsig)提供给视频信号线301~303。将用于校正构成像素600的驱动晶体管的阈值电压(阈值校正)的基准信号(Vofs)提供给基准信号线391。将用于熄灭像素600的消光信号(Vers)提供给消光信号线392。将用于控制切换电路351~353的切换的切换控制信号(Gsig)提供给切换控制线321。将用于控制切换电路361~363的切换的切换控制信号(Gofs)提供给切换控制线322。将用于控制切换电路371~373的切换的切换控制信号(Gers)提供给切换控制线323。
切换电路351~353基于来自切换控制线321的切换控制信号(Gsig)分别切换视频信号线301~303与数据线(DTL)311~313之间的连接和断开。切换电路361~363基于来自切换控制线322的切换控制信号(Gofs)分别切换基准信号线391与数据线(DTL)311~313之间的连接和断开。切换电路371~373基于来自切换控制线323的切换控制信号(Gers)分别切换消光信号线392与数据线(DTL)311~313之间的连接和断开。
图3B以横轴作为公共时间轴表示了切换控制线321~323与数据线(DTL)310的电位的变化。尽管视频信号(Vsig)的电位随输入到显示装置100的视频信号而变化,然而在本实施方式中,假设视频信号处于固定电位。这里,将描述水平选择器(HSEL)300在一个水平扫描周期(1H)期间的运行。
首先,在前面的水平扫描周期结束时的立即在前,将切换控制线321中的切换控制信号(Gsig)的电位设置于L电平,且将切换控制线322中的切换控制信号(Gofs)的电位设置于H电平。将切换控制线323中的切换控制信号(Gers)的电位设置于L电平。
然后,在一个水平扫描周期期间,切换控制线321中的切换控制信号(Gsig)的电位从L电平变到H电平,且切换控制线322中的切换控制信号(Gofs)的电位从H电平变到L电平。于是,视频信号线301~303与数据线(DTL)311~313分别通过切换电路351~353彼此连接,从而将视频信号(Vsig)作为数据信号提供给数据线(DTL)310。
然后,切换控制线321中的切换控制信号(Gsig)的电位从H电平变到L电平,且切换控制线323中的切换控制信号(Gers)的电位从L电平变到H电平。于是,消光信号线392与数据线(DTL)311~313通过切换电路371~373彼此连接,从而将消光信号(Vers)作为数据信号提供给数据线(DTL)310。
然后,切换控制线323中的切换控制信号(Gers)的电位从H电平变到L电平,且切换控制线322中的切换控制信号(Gofs)的电位从L电平变到H电平。于是,基准信号线391与数据线(DTL)311~313通过切换电路361~363彼此连接,从而将基准信号(Vofs)作为数据信号提供给数据线(DTL)310。
如上所述,可通过对每个数据线(DTL)310使用三个切换电路和三个切换控制线321~323而产生三值数据信号。
[显示装置的基本运行的例子]
图4是关于显示装置100的基本运行的例子的时序图。这里,以横轴作为公共时间轴,图示了驱动扫描线(DSL)411与412、数据线(DTL)310以及写扫描线(WSL)211~214的电位的变化。
如图3B所示,数据线(DTL)310的电位的变化是由水平选择器(HSEL)300产生的数据信号的电位的变化。如图2B所示,驱动扫描线(DSL)411与412的电位的变化是由驱动扫描器(DSCN)400中的驱动器401和402产生的电源信号的电位的变化。
写扫描线(WSL)211~214的电位的变化是由写扫描器(WSCN)200中的驱动器201~204产生的控制信号的电位的变化。如上所述,将导通电位(Von)、第一关断电位(Voff1)以及第二关断电位(Voff2)中的任何一个作为控制信号提供给写扫描线(WSL)211~214。于是,三脉冲221~223分别被提供给写扫描线(WSL)211~214。
第一脉冲221是将用于熄灭像素600的消光信号的电位(Vers)提供给像素600的脉冲。第二脉冲222是将用于阈值校正的基准信号的电位(Vofs)提供给像素600的脉冲。第三脉冲223是用于执行关于构成像素600的驱动晶体管的迁移率校正和用于写入视频信号(Vsig)的脉冲。在相对于写扫描线(WSL1)211的1H(水平扫描周期)之后,将各脉冲提供给写扫描线(WSL2)212。尽管未图示,在相对于写扫描线(WSL2)212的1H之后,将各脉冲提供给写扫描线(WSL2)212的下一写扫描线。
这种情况下,驱动扫描线(DSL)411的电源信号同时施加于与写扫描线(WSL)211~213连接的像素600,且驱动扫描线(DSLj+1)412的电源信号施加于与写扫描线(WSL)214连接的像素600。
[像素的配置的例子]
图5是示意性地表示显示装置100中的像素600的配置的例子的电路图。像素600是包括写晶体管610、驱动晶体管620、存储电容器630以及发光元件640的像素电路。像素600是所附的权利要求书中描述的多个像素电路的例子。这里,假设写晶体管610和驱动晶体管620是n沟道晶体管。
写晶体管610的栅极和漏极分别连接于写扫描线(WSL)210和数据线(DTL)310。写晶体管610的源极连接于存储电容器630的一个电极和驱动晶体管620的栅极(g)。这里,假设该连接点为第一节点(ND1)650。驱动晶体管620的漏极(d)连接于驱动扫描线(DSL)410,且驱动晶体管620的源极(s)连接于存储电容器630的另一电极和发光元件640的输入端。这里,假设该连接点为第二节点(ND2)660。
写晶体管610根据写扫描线(WSL)210的控制信号,将数据信号从数据线(DTL)310写到存储电容器630。写晶体管610将数据信号的电位提供给存储电容器630的一个电极,以便将用于使发光元件640发光的电压施加到存储电容器630。
写晶体管610在使存储电容器630保持基于通过阈值校正得到的基准信号的电位(Vofs)的阈值电压之后,将对应于视频信号的电压写到存储电容器630。写晶体管610还将消光信号的电位(Vers)提供给存储电容器630的一个电极。即,写晶体管610将消光信号的电位(Vers)提供给驱动晶体管620的栅极,以便停止提供用于使发光元件640发光的驱动电流。写晶体管610是所附的权利要求书中描述的写晶体管的例子。
驱动晶体管620从驱动扫描线(DSL)410接收电源电位(Vcc),并根据基于写入存储电容器630的视频信号的电位(Vsig)的电压而输出驱动电流到发光元件640。通过由写晶体管610对驱动晶体管620的栅极提供消光信号的电位(Vers),驱动晶体管620还停止对发光元件640提供驱动电流。驱动晶体管620是所附的权利要求书中描述的驱动晶体管的例子。
存储电容器630保持对应于由写晶体管610提供的数据信号的电压。例如,存储电容器630保持对应于由写晶体管610写入的视频信号的电压。存储电容器630是所附的权利要求书中描述的存储电容器的例子。
发光元件640根据从驱动晶体管620提供的驱动电流的幅值发光。发光元件640可例如由有机EL元件实施。发光元件640是所附的权利要求书中描述的发光元件的例子。
尽管在本实施方式中,假设写晶体管610和驱动晶体管620为n沟道晶体管,然而本发明不限于该组合。所述晶体管可以是增强型、耗尽型或双栅型。
[像素的基本运行的例子]
图6是关于显示装置100中的像素600的基本运行的例子的时序图。在该时序图中,以横轴作为公共时间轴,图示了写扫描线(WSL)210、数据线(DTL)310、驱动扫描线(DSL)410、第一节点(ND1)650以及第二节点(ND2)660的电位的变化。这里,以点线表示第二节点(ND2)660的电位的变化,并以实线表示其它电位变化。横轴的表示每个时段的长度是示意性的,且因此不代表每个时段的时间长度比。
在本时序图中,为方便起见,将像素600的运行的变化分为时段TP1~TP8。在发光时段TP8期间,发光元件640处于发光状态。在发光时段TP8结束时的立即在前,将写扫描线(WSL)210的控制信号设置于第一关断电位(Voff1),且将数据线(DTL)310设置于消光信号的电位(Vers)。将驱动扫描线(DSL)410的电源信号设置于电源电位(Vcc)。
然后,到达线序扫描的新场,且在消光时段TP1期间,写扫描线(WSL)210的控制信号从第一关断电位(Voff1)切换到导通电位(Von)。于是,在第一节点(ND1)650处的电位降低到消光信号的电位(Vers),且在第二节点(ND2)660处的电位也由于存储电容器630的耦合而降低。
然后,在消光时段TP2期间,写扫描线(WSL)210的控制信号切换到第二关断电位(Voff2)。于是,在第二节点(ND2)660处的电位降低到发光元件640的阈值电位(Vthel+Vcat),故发光元件640熄灭。这时,第一节点(ND1)650处的电位也由于存储电容器630的耦合而降低。Vthel是发光元件640的阈值电压,且Vcat是提供给构成发光元件640的阴极的电位。
在阈值校正准备时段TP3期间,第一节点(ND1)650处的电位降低到接近于初始化电位(Vss)。这种情况下,如果写扫描线(WSL)210的控制信号设置于第一关断电位(Voff1),电流从写晶体管610向第一节点(ND1)650泄漏。因此,考虑到在阈值校正准备时段TP3期间的第一节点(ND1)650处的电位,写扫描线(WSL)210的控制信号的第二关断电位(Voff2)设置为低于第一关断电位(Voff1)。
然后,在阈值校正准备时段TP3期间,驱动扫描线(DSL)410的电源信号从电源电位(Vcc)切换到初始化电位(Vss)。于是,驱动晶体管620中的电流向漏极流动,从而第一节点(ND1)650处的电位降低到“Vss+Vthd”。这时,第二节点(ND2)660处的电位也降低。即,像素600被初始化。Vthd是驱动晶体管620的漏极与栅极之间的阈值电压。在本实施方式中,Vthd指的是漏极侧的阈值电压。
然后,在阈值校正等待时段TP4期间,驱动扫描线(DSL)410的电源信号从初始化电位(Vss)切换到电源电位(Vcc)。于是,驱动晶体管620中的电流向源极侧的存储电容器630的另一电极流动,从而第一节点(ND1)650和第二节点(ND2)660处的电位增加。
然后,在阈值校正时段TP5期间,进行阈值校正操作。当数据线(DTL)310的数据信号处于基准信号的电位(Vofs)时,写扫描线(WSL)210的控制信号从第二关断电位(Voff2)切换到导通电位(Von)。于是,将对应于驱动晶体管620的阈值电压(Vth)的电压施加于第一节点(ND1)650与第二节点(ND2)660之间。然后,在时段TP6期间,写扫描线(WSL)210的控制信号暂时性地回落到第一关断电位(Voff1),且数据线(DTL)310的数据信号从基准信号的电位(Vofs)切换到视频信号的电位(Vsig)。
然后,在写时段/迁移率校正时段TP7期间,写扫描线(WSL)210的控制信号上升到导通电位(Von),且第一节点(ND1)650处的电位增加到视频信号的电位(Vsig)。于是,电流从驱动晶体管620流动到发光元件640的寄生电容641,且开始对寄生电容641充电。同时,第二节点(ND2)660处的电位由于迁移率校正增加了增量(ΔV)。即,写扫描线(WSL)210的控制信号处于导通电位(Von),从而视频信号的电位(Vsig)写入到存储电容器630的一个电极。同时,由于迁移率校正而从在时段TP5期间施加的电位(Vofs-Vth)增加了增量(ΔV)的电位((Vofs-Vth)+ΔV)被施加于存储电容器630的另一电极。于是,电压“Vsig-((Vofs-Vth)+ΔV)”作为对应于视频信号的电压由存储电容器630保持。
然后,在发光时段TP8期间,写扫描线(WSL)210的控制信号设置于第一关断电位(Voff1)。于是,发光元件640以根据由存储电容器630保持的电压(Vsig-Vofs+Vth-ΔV)的亮度发光。这种情况下,由存储电容器630保持的电压(Vsig-Vofs+Vth-ΔV)由阈值电压(Vth)和由于迁移率校正引起的增量(ΔV)进行校正。因此,驱动晶体管620的阈值电压(Vth)和迁移率的差异不影响发光元件640的亮度。在发光时段TP8一半的时段期间,第一节点(ND1)650和第二节点(ND2)660处的电位增加。这时,第一节点(ND1)650和第二节点(ND2)660之间的电位差(Vsig-Vofs+Vth-ΔV)得以保持。
尽管描述了对发光元件640的单次发光进行一次阈值校正操作的例子,然而阈值校正操作的数目不限于此。阈值校正操作可执行两次以上。
[像素的运行状态的详细说明]
接下来,将参照附图详细描述像素600的运行。接下来的附图表示像素600的对应于图6所示的时序图中的时段TP1~TP8的运行状态。为方便起见,图示了发光元件640的寄生电容641。写晶体管610图示为开关,且省略了写扫描线(WSL)210。
图7A~7C是示意性地表示像素600的对应于时段TP8、TP1和TP2的运行状态的电路图。在发光时段TP8期间,如图7A所示,驱动扫描线(DSL)410的电源信号设置于电源电位(Vcc),且驱动晶体管620将驱动电流(Ids)提供给发光元件640。
然后,在消光时段TP1期间,如图7B所示,当数据线(DTL)310的数据信号处于消光信号的电位(Vers)时,写扫描线(WSL)210的控制信号从第一关断电位(Voff1)变化到导通电位(Von)。于是,写晶体管610导通(导电状态),从而第一节点(ND1)650处的电位降低到消光信号的电位(Vers)。这时,第二节点(ND2)660处的电位也因存储电容器630的耦合而由于第一节点(ND1)650的电位的降低而降低。然后,在消光时段TP2期间,如图7C所示,写扫描线(WSL)210的控制信号变到第二关断电位(Voff2),从而写晶体管610关断(不导电状态)。这种情况下,第二节点(ND2)660处的电位降低到发光元件640的阈值电位(Vthel+Vcat),从而发光元件640熄灭。第一节点(ND1)650处的电位也降低,以便跟随第二节点(ND2)660的电位的降低。
图8A~8C是示意性地表示像素600的对应于时段TP3~TP5的运行状态的电路图。
在时段TP2随后的阈值校正准备时段TP3期间,如图8A所示,驱动扫描线(DSL)410的电源信号从电源电位(Vcc)切换到初始化电位(Vss)。于是,驱动晶体管620中的电流向驱动扫描线(DSL)410流动,从而第二节点(ND2)660处的电位降低。同时,第一节点(ND1)650处于浮空状态,从而第一节点(ND1)650处的电位也降低,以便跟随第二节点(ND2)660的电位的降低。这时,第一节点(ND1)650处的电位降低,直到第一节点(ND1)650处的电位与驱动扫描线(DSL)410的初始化电位(Vss)之间的电位差变成对应驱动晶体管620的漏极侧的阈值电压(Vthd)的电压。即,第一节点(ND1)650处的电位降低到“Vss+Vthd”。以此方式,像素600被初始化。
然后,在阈值校正等待时段TP4期间,如图8B所示,驱动扫描线(DSL)410的电源信号从初始化电位(Vss)切换到电源电位(Vcc)。于是,驱动晶体管620中少量的电流向存储电容器630的另一电极流动,从而第一节点(ND1)650和第二节点(ND2)660处的电位增加。
然后,在阈值校正时段TP5期间,如图8C所示,当数据线(DTL)310的数据信号处于基准信号的电位(Vofs)时,写扫描线(WSL)210的控制信号从第二关断电位(Voff2)变化到导通电位(Von)。于是,第一节点(ND1)650处的电位被设置于基准信号的电位(Vofs)。因此,电流从驱动晶体管620流动到存储电容器630的另一电极,从而第二节点(ND2)660处的电位增加。
然后,第一节点(ND1)650与第二节点(ND2)660之间的电位差变成对应于驱动晶体管620的源极和栅极之间的阈值电压(Vth)的电压,且电流停止(截止状态)。于是,在存储电容器630中关于基准信号的电位(Vofs)保持对应于驱动晶体管620的阈值电压(Vth)的电压。以此方式,完成阈值校正操作。这种情况下,阴极处的电位(Vcat)设置为使得没有来自驱动晶体管620的电流在发光元件640中流动。
图9A~9C是示意性地表示像素600的对应于时段TP6~TP8运行状态的电路图。
在时段TP5随后的时段TP6期间,如图9A所示,写扫描线(WSL)210中的控制信号从导通电位(Von)变化到第二关断电位(Voff2),从而写晶体管610关断(不导电状态)。然后,数据线(DTL)310的数据信号从基准信号的电位(Vofs)切换到视频信号的电位(Vsig)。这种情况下,在数据线(DTL)310中,视频信号的电位(Vsig)的上升沿由连接于数据线(DTL)310的多个像素600的每个中的写晶体管610而变得缓和。因此,考虑到数据线(DTL)310的瞬时特性,写晶体管610关断,直到数据信号达到视频信号的电位(Vsig)。
在时段TP6随后的写时段/迁移率校正时段TP7期间,如图9B所示,写扫描线(WSL)210的控制信号变到导通电位(Von),从而写晶体管610导通。于是,第一节点(ND1)650处的电位设置于视频信号的电位(Vsig)。同时,电流从驱动晶体管620流动到存储电容器630的另一电极,从而第二节点(ND2)660处的电位增加了“ΔV”。然后,第一节点(ND1)650与第二节点(ND2)660之间的电位差变成“Vsig-Vofs+Vth-ΔV”。以此方式,进行对视频信号的电位(Vsig)的写入和对由于迁移率校正造成的增量(ΔV)的调节。
在此运行期间,视频信号的电位(Vsig)越大,从驱动晶体管输出的电流越大,从而由于迁移率校正引起的增量(ΔV)增加。因此,可基于亮度电平(视频信号的电位)进行迁移率校正。当每个像素的视频信号的电位(Vsig)固定时,由于像素的驱动晶体管的迁移率大,故由于迁移率校正引起的增量(ΔV)增加。例如,在驱动晶体管的迁移率大的像素的情况中,相比于像素具有小迁移率的像素,流向存储电容器的另一电极的电流量增加,故驱动晶体管的栅-源电压也会降低。因此,在驱动晶体管的迁移率大的像素的情况下,调节在发光时段期间提供给发光元件的驱动电流,以便与具有小迁移率的像素幅值相同。以此方式,消除了每个像素的驱动晶体管的迁移率的变化。
然后,在发光时段TP8期间,如图9C所示,写扫描线(WSL)210的控制信号变到第一关断电位(Voff1),从而写晶体管610关断。当发生这种情况时,第二节点(ND2)660处的电位由于来自驱动晶体管620的驱动电流(Ids)而增加,且第一节点(ND1)650处的电位也增加。这时,第一节点(ND1)650与第二节点(ND2)660之间的电位差(Vsig-Vofs+Vth-ΔV)通过自举操作得以保持。
如上所述,由存储电容器630通过阈值校正操作保持对应于阈值电压(Vth)的电压之后,由于迁移率校正操作引起的增量(ΔV)被施加于存储电容器630的另一电极。因此,消除了每个像素600的驱动晶体管620的阈值电压和迁移率的变化,且因此可抑制显示图像中的不规则等。
在所述显示装置100中,假设由于发光元件640的寄生电容641和驱动晶体管620的寄生电容,第二节点(ND2)660处的电位在消光时段TP1期间未充分地降低。以下将参照附图描述当第二节点(ND2)660处的电位在消光时段TP1期间未充分降低时的像素600的运行。
[第二节点的电位在消光时段期间缓和降低的例子]
图10是表示在显示装置100中当第二节点(ND2)660处的电位在消光时段TP1期间缓和地降低时像素600的运行的时序图。除了第二节点(ND2)660的电位的变化以粗虚线表示之外,其它的电位变化与图6所示相同。以细虚线表示的第二节点(ND2)660的电位变化是图6中所示的第二节点(ND2)660的电位的变化。
在本实施方式中,将重点描述由粗虚线表示的第二节点(ND2)660的电位的变化。在消光时段TP1期间,第二节点(ND2)660处的电位由于来自存储电容器630的耦合而降低,以便跟随第一节点(ND1)650的电位的降低。这种情况下,由于发光元件640等的寄生电容641的效应,第二节点(ND2)660处的电位不会迅速地降低,而是缓和地降低。在消光时段TP2期间,主要由于存储电容器630的放电,第二节点(ND2)660处的电位逐渐地降低,且在达到发光元件640的阈值电压(Vthel+Vcat)之前,消光时段TP2变到阈值校正准备时段TP3。
这时,第二节点(ND2)660处的电位高于发光元件640的阈值电位(Vthel+Vcat),故电流继续在发光元件640中流动。因此,在消光时段TP2期间,亮度逐渐地降低,但发光元件640继续发光。
然后,在阈值校正准备时段TP3期间,驱动扫描线(DSL)410的电源信号从电源电位(Vcc)切换到初始化电位(Vss),从而第二节点(ND2)660处的电位高于发光元件640的阈值电位(Vthel+Vcat)。于是,发光元件640完全地熄灭。
如上所述,当第二节点(ND2)660处的电位在消光时段TP1期间缓和地降低时,发光元件640继续发光,直到阈值校正准备时段TP3到达。在所述显示装置100中,就多个行(组)而言,电源信号被同时地切换。因此,如图3所示,由于消光时段TP2对于每行的像素600不同,故发光元件640发光的时段对于每行的像素600也不同。
图11A~11C是当在显示装置100中的消光时段TP1期间第二节点(ND2)660处的电位缓和地降低时显示于显示装置100上的显示图像的图。图11A是表示显示于显示装置100上的显示图像的例子的图。图11B是表示关于显示图像的列方向上的亮度特性和图11A中所示的显示图像之间的关系的图。图11C表示旋转90度之后的放大比例的图11B中所示的亮度特性的图。这里,假设输入到显示装置100的输入图像完全是灰色图像。
图11A表示驱动扫描线共用区域451~453。驱动扫描线共用区域451~453表示由提供有相同电源信号的像素600显示的区域。驱动扫描线共用区域451~453从最上行依次逐渐地变暗。驱动扫描线共用区域451~453中最暗的颜色变成输入图像的颜色。
图11B是表示亮度特性460的图。在图11B的亮度特性的图中,纵轴表示显示图像的水平线(写扫描线),而横轴表示亮度值。亮度特性460是表示对应于图11A中所示的显示图像的水平线的亮度值的亮度特性。
图11C表示图11B的亮度特性460以顺时针方向旋转90度之后放大比例的图。即,在图11C的亮度特性的图中,横轴表示写扫描线,而纵轴表示亮度值。图11B和11C是示意性地表示图11A中所示的显示图像的亮度特性的图。将参照图18A详细描述亮度特性。
如上所述,当第二节点(ND2)660处的电位在消光时段TP1期间未充分地降低时,由于像素600在对于每行不同的消光时段TP2期间发光,故显示图像中发生渐变。即,由于在消光时段TP2期间从每行的像素600的发光元件640发出的光的量不同,故在显示图像中发生渐变。下面描述的本发明的第一实施方式涉及为降低显示图像中的渐变而做出的改进。
[驱动扫描器的驱动器的配置例子]
图12A与12B是表示根据本发明的第一实施方式的产生电源信号的方法的例子的图,所述电源信号由驱动扫描器(DSCN)400中的驱动器401~403提供给驱动扫描线(DSL)410。
图12A是根据本发明的第一实施方式的驱动扫描器(DSCN)400中的驱动器401的配置的例子的等效电路图表示。除了p型晶体管423、控制信号线432、控制信号线433以及固定电位线493以外的部件与图2A中所示的相同。因此,相同部件以相同附图标记表示,且不再对其重复描述。
在该配置中,p型晶体管423的栅极连接于控制信号线433,且源极连接于固定电位线493。p型晶体管423的漏极连接于p型晶体管421的漏极、n型晶体管422的漏极以及驱动扫描线(DSL)410。n型晶体管422的栅极连接于取代了图2A中所示的控制信号线431的控制信号线432。
用于切换驱动扫描线(DSL)410中的电源信号的控制信号被提供给控制信号线431~433。将高于固定电位线491的电位的高电平电源电位(Vcc_H)提供给固定电位线493。
图12B以横轴作为公共时间轴,表示了控制信号线431~433和驱动扫描线(DSL)410的电位的变化。这里,将描述在一个场周期(1F)期间的驱动器401的运行。
首先,紧接着前面的场周期结束之后,控制信号线431~433的每个中的控制信号的电位被设置于H电平。在一个场周期期间,控制信号线431和432的每个中的控制信号的电位变到L电平。因此,p型晶体管421导通(导电状态)且n型晶体管422关断(不导电状态)。这时,p型晶体管423保持关断(不导电状态)。于是,固定电位线491的电源电位(Vcc)被作为电源信号提供给驱动扫描线(DSL)410。
然后,控制信号线431中的控制信号的电位从L电平切换到H电平,且控制信号线433中的控制信号的电位从H电平切换到L电平。这时,p型晶体管421关断(不导电状态)且p型晶体管423导通(导电状态)。于是,固定电位线493的高电平电源电位(Vcc_H)被作为电源信号提供给驱动扫描线(DSL)410。
然后,控制信号线433中的控制信号的电位从L电平切换到H电平,且控制信号线432中的控制信号的电位从L电平切换到H电平。这时,p型晶体管423关断(不导电状态)且n型晶体管422导通(导电状态)。于是,固定电位线492的初始化电位(Vss)被作为电源信号提供给驱动扫描线(DSL)410。
如上所述,凭借驱动扫描器(DSCN)400的每个驱动器401~403中的p型晶体管423,电源信号可从电源电位(Vcc)切换到高电平电源电位(Vcc_H)。驱动扫描器(DSCN)400的驱动器401~403是所附的权利要求书中描述的电源电路的例子。
[像素的运行的例子]
图13是关于根据本发明的第一实施方式的像素600的运行的例子的时序图。除了驱动扫描线(DSL)410、第一节点(ND1)650以及第二节点(ND2)660的电位的变化之外的电位的变化与图10中所示的相同。由细虚线表示的第二节点(ND2)660的电位的变化是由图10中的粗虚线表示的第二节点(ND2)660电位的变化。
这里,将针对由粗虚线表示的第二节点(ND2)660的电位的变化进行描述。在消光时段TP1期间,写扫描线(WSL)210的控制信号从第一关断电位(Voff1)切换到导通电位(Von)。当发生这种情况时,消光信号的电位(Vers)由写晶体管610提供给驱动晶体管620的栅极,从而第一节点(ND1)650处的电位降低到消光信号的电位(Vers)。这时,第二节点(ND2)660处的电位稍有降低。
然后,在消光时段TP2期间,写扫描线(WSL)210的控制信号切换到第二关断电位(Voff2)。然后,驱动扫描线(DSL)410的电源信号从电源电位(Vcc)切换到高电平电源电位(Vcc_H)。当发生这种情况时,驱动扫描线(DSL)410的电位迅速地上升,由于驱动晶体管620的漏极与栅极之间的寄生电容的耦合,故第一节点(ND1)650处的电位增加。因此,第二节点(ND2)660处的电位也主要由于来自存储电容器630的耦合而增加。然后,第二节点(ND2)660处的电位逐渐地降低。
如上所述,在消光时段TP2期间,驱动扫描线(DSL)410的电源信号从电源电位(Vcc)切换到高电平电源电位(Vcc_H),故第二节点(ND2)660处的电位可暂时性地增加。因此,提供给发光元件640的电流增加。因此,发光元件640的亮度增加,从而在消光时段期间从发光元件640发出的光的量可以增加。尽管在本实施方式中,考虑到电源信号的切换精度,当控制信号切换到第二关断电位(Voff2)之后的预定时间的时段结束时,电源信号切换到高电平电源电位(Vcc_H),电源信号可在第二关断电位(Voff2)的切换的同时切换到高电平电源电位(Vcc_H)。然后,下面将参照附图描述在消光时段TP2期间第二节点(ND2)660的电位的增加对于显示图像中的渐变的效应。
[在消光时段期间最上段行和最下段行中的第二节点的电位的变化的例子]
图14是表示本发明第一实施方式的显示装置100中的共用驱动扫描线的像素600的第二节点(ND2)660的电位的变化的时序图。该时序图是表示显示装置100中的共用驱动扫描线的像素600(属于相同组的像素600)之中的最上段和最下段像素600中的第二节点(ND2)660的电位的变化的时序图的例子。这里,假设最下段像素600中的消光时段TP2开始之后,驱动扫描线(DSL)411的电源信号被切换到高电平电源电位(Vcc_H)。
这里,以横轴作为公共时间轴,以实线表示驱动扫描线(DSL)411、数据线(DTL)310、写扫描线(WSL1)211以及写扫描线(WSLj)213的电位的变化,且以粗虚线表示第二节点661和663的电位的变化。而且,以细虚线表示当驱动扫描线(DSL)411的电源信号未切换到高电平电源电位(Vcc_H)时的第二节点(WSL1和WSLj)661和663的电位的变化。数据线(DSL)310的电位的变化与图13中所示的相同。
写扫描线(WSL1)211是与连接于驱动扫描线(DSL)411的像素600之中的最上段第一行像素600相连的写扫描线。在连接于写扫描线(WSL1)211的像素600中,消光时段表示为WSL1消光时段。即,WSL1消光时段是用于熄灭提供有相同电源信号的像素600之中的连接于写扫描线(WSL1)211的像素600的消光时段。写扫描线(WSLj)213是与连接于驱动扫描线(DSL)411的像素600之中的最下段第j行像素600相连的写扫描线。在连接于写扫描线(WSLj)213的像素600中,消光时段表示为WSLj消光时段。从WSL1消光时段开始时直到WSLj消光时段结束(WSL)的时段是所附的权利要求书中描述的用于熄灭发光元件的消光时段的例子。
在本实施方式中,将针对像素600中分别连接于写扫描线(WSL1)211和写扫描线(WSLj)213的第二节点(WSL1)661和第二节点(WSLj)663的电位的变化进行描述。
在WSL1消光时段期间,首先,写扫描线(WSL1)211的控制信号暂时性地变到导通电位(Von)。当发生这种情况时,如图10所示,第二节点(WSL1)661处的电位由于存储电容器630等的放电而逐渐地降低。
然后,在WSLj消光时段的开始的同时,写扫描线(WSLj)213的控制信号暂时性地变到导通电位(Von),从而第二节点(WSLj)663处的电位缓和地降低。然后,在写扫描线(WSLj)213的控制信号切换到第二关断电位(Voff2)之后,驱动扫描线(DSL)411的电源信号从电源电位(Vcc)切换到高电平电源电位(Vcc_H)。即,在将消光电位(Vers)提供给连接于一条驱动扫描线的多行像素之中最后一行像素的每个中的驱动晶体管的栅极之后,由驱动扫描器(DSCN)400提供高电平电源电位(Vcc_H)。
这时,第二节点(WSL1)661和第二节点(WSLj)663处的电位由于由驱动扫描线(DSL)411的电位的迅速增加引起的耦合而增加到相同程度。即,电源信号切换到高电平电源电位(Vcc_H),从而连接于驱动扫描线(DSL)411的所有像素600中的第二节点(ND2)660处的电位增加。因此,与发光元件640的阈值电位(Vthel+Vcat)的电位差增加,且提供给发光元件640的电流增加,故发光元件640的亮度增加。然后,第二节点(WSL1)661和第二节点(WSLj)663处的电位缓和地降低,且在阈值校正准备时段TP3期间变为等于或低于发光元件640的阈值电位(Vthel+Vcat)。
这种情况下,第二节点(WSL1)661和第二节点(WSLj)663处的电位逐渐地接近由细虚线表示的电位。在第二节点(WSL1)661处的由粗虚线表示的电位和由细虚线表示的电位之间的电位差逐渐地降低到低于第二节点(WSLj)663处的电位差。因此,假设消光时段对于每行不同,从发光元件640发射的光的量在第二节点(WSL1)661和第二节点(WSLj)663处增加。这里,将参照随后的附图中所示的仿真结果描述从第二节点(WSL1)661和第二节点(WSLj)663处的发光元件640发出的光的量增加的效应。
图15A与15B是根据本发明的第一实施方式的关于从第二节点(WSL1)661和第二节点(WSLj)663处的发光元件640发出的光的量的图。图15A是表示关于在消光时段TP2期间基于RC模块提供给第二节点(WSL1)661和第二节点(WSLj)663处的发光元件640的电流的特性的计算结果的例子的图。在本实施方式中,共用驱动扫描线(DSL)411的像素600的最下段(j)行是第48行。假设,在像素600的第48行中,在消光时段TP2开始之后,驱动扫描线(DSL)411的电源信号被紧接着切换到高电平电源电位(Vcc_H)。
这里,电流特性711和721由实线表示,且电流特性712和722由虚线表示。横轴表示消光时段,且纵轴表示提供给发光元件640的电流值。
由实线表示的电流特性711和721是当驱动扫描线(DSL)411的电源信号被切换到高电平电源电位(Vcc_H)以便增加第二节点(WSL1和WSL48)661和663处的电位时的电流特性。由虚线表示的电流特性712和722是当驱动扫描线(DSL)411的电源信号未切换到高电平电源电位(Vcc_H)时在第二节点(WSL1和WSL48)661和663处的电流特性。
图15B是表示关于图15A中所示的电流特性711和721的积分值的比率与关于电流特性712和722的积分值的比率的比较结果的图。
第一行的积分值731表示图15A的WSL1积分范围中的电流特性711和712的积分值。第48行的积分值732表示图15A的WSL48积分范围中的电流特性721和722的积分值。第一行的积分值731和第48行的积分值732对应于从在消光时段期间第二节点(WSL1和WSL48)661和663处的发光元件640发出的光的量。
差值比率733表示将通过从第一行的积分值731减去第48行的积分值732得到的值除以第一行的积分值731所计算出的值。由于差值比率733的值小,故缓和了显示图像中的渐变。
电流特性740中的没有高电平电源电位(无Vcc_H切换)的列,表示图15A中所示的电流特性712和722的积分值。电流特性740的有高电平电源电位(Vcc_H切换)的列,表示图15A中所示的电流特性711和721的积分值。
如上所述,由于第一行的积分值731和第48行的积分值732增加,故差值比率733从“2.2%”降低到“1.2%”。这是因为,尽管作为差值比率733的分子的第一行的积分值731和第48行的积分值732之差几乎保持不变,然而作为差值比率733的分母的第一行的积分值731增加了。由于差值比率733降低,故缓和了显示图像中的渐变。即,第48行的像素600中在消光时段TP2期间提供给对应于每个第二节点(WSL1和WSL48)661和663的发光元件640的电流的量增加了,故可降低显示图像中的渐变。
如上所述,在本发明的第一实施方式中,驱动扫描线(DSL)411的电源信号在WSLj消光时段期间被切换到高电平电源电位(Vcc_H),故可增加第二节点(WSL1和WSLj)661和663处的电位。即,电源信号在WSLj消光时段期间被切换到高电平电源电位(Vcc_H),故连接于驱动扫描线(DSL)411的多行像素600中的第二节点(ND2)660处的电位可暂时性地增加。
因此,可增加从连接于一条驱动扫描线的多行像素600中的发光元件640发出的光的量,故可降低显示图像中的渐变。电源信号优选地紧接着写扫描线(WSLj)213中的消光时段TP2开始之后被切换到高电平电源电位(Vcc_H)。这是因为,由于在耦合时第二节点(WSLj)663处的电位为高,故从第二节点(WSL1~WSLj)661~663处的发光元件640发出的光的量的增量增加了。
如上所述,根据本发明的第一实施方式,即使当对每组多行像素提供相同电源信号时,在消光时段期间电源信号仍被切换到高电平电源电位(Vcc_H),从而可降低显示图像中的渐变。因此,可保持输入图像的再现性,且可降低驱动扫描器(DSCN)400中驱动器的数目进而降低成本。
在本发明的第一实施方式中,假设在最下段像素600中的消光时段TP2开始之后,将驱动扫描线(DSL)411的电源信号切换到高电平电源电位(Vcc_H),从而降低了渐变。然而,用于切换电源信号的时序不限于此,且电源信号可以以不同时序进行切换,从而进一步降低渐变。因此,在本发明的第二实施方式中,将参照图16~18C描述降低了亮度关于渐变迅速变化的例子。
2.第二实施方式
[像素的运行的例子]
图16是根据本发明的第二实施方式的关于像素600的运行的例子的时序图。在本实施方式中,将描述像素600的运行的例子,其中在发光时段之间电源信号被设置于高电平电源电位(Vcc_H)。这里,以横轴作为公共时间轴,图示了驱动扫描线(DSL)410、数据线(DTL)310、写扫描线(WSL)210、第一节点(ND1)650以及第二节点(ND2)660的电位的变化。除了驱动扫描线(DSL)410、第一节点(ND1)650以及第二节点(ND2)660的电位变化以外的电位变化基本与图13中所示的相同,于是不再重复描述。以细虚线表示的第二节点(ND2)660的电位的变化是图10中以粗虚线表示的第二节点(ND2)660的电位的变化。以粗虚线表示的第二节点(ND2)660的电位的变化是根据本发明的第二实施方式的第二节点(ND2)660的电位的变化。
在图16中,将集中描述提供给像素600的驱动电流(未图示)和第二节点(ND2)660的电位的变化。首先,在发光时段TP8期间,驱动扫描线(DSL)410的电源信号的电位被切换到高电平电源电位(Vcc_H)。电源信号的电位的增加引起驱动晶体管620的漏极的电位的增加,且由于厄利效应,驱动电流(Ids)的量增加。术语“厄利效应(early effect)”指的是由于晶体管的下述特性造成的效应,即,在晶体管运行于饱和区的情况下,如果漏-源电压(Vds)变化,则驱动电流(Ids)也变化。增加的驱动电流(Ids)被提供给发光元件640,故在发光时段TP8期间亮度增加。
类似于图13的消光时段TP2,由于通过驱动晶体管620的栅极(g)和漏极(d)之间的寄生电容产生的电容性耦合,第一节点(ND1)650处的电位增加了“Vp”,以便跟随电源信号的电位的增加。随着第一节点(ND1)650的电位增加,第二节点(ND2)660处的电位也由于存储电容器630的耦合而增加。同时,由于发光元件640的寄生电容641等的作用,第二节点(ND2)660处的电位的增量变为低于第一节点(ND1)650处的电位的增量“Vp”的电位差“Vp′”。于是,由于参照图9C描述的自举运行,由存储电容器630保持有高于所保持的电压“Vgs1(Vsig-Vofs+Vth-ΔV)”的电压“Vgs2”。当发生这种情况时,提供给发光元件640的驱动电流(Ids)的量增加了。
如上所述,由于由厄利效应的作用引起的驱动电流(Ids)的量的增加和由存储电容器630保持的电压的增加,像素600的亮度的增加状态一直保持到消光时段TP1开始。
然后,写扫描线(WSL)210的控制信号从第一关断电位(Voff1)切换到导通电位(Von),从而消光时段TP1开始。消光时段TP1之后,电位的变化与图10中所示的相同,于是不再对其重复描述。
如上所述,在发光时段TP8期间,驱动扫描线(DSL)410的电位从电源电位(Vcc)切换到高电平电源电位(Vcc_H),故可增加在发光时段TP8期间的亮度。
[高电平电源电位的提供时序的例子]
图17是根据本发明的第二实施方式的关于高电平电源电位(Vcc_H)的提供时序的例子的时序图。
这里,以横轴作为公共时间轴,图示了驱动扫描线(DSL)411、数据线(DTL)310、写扫描线(WSL1)211、写扫描线(WSLj-1)216以及写扫描线(WSLj)213的电位变化。在本发明的第二实施方式中,关于第二节点(WSL1)661、第二节点(WSLj-1)666以及第二节点(WSLj)663的电位变化以粗虚线表示。而且,当驱动扫描线(DSL)411的电源信号未切换到高电平电源电位(Vcc_H)时的第二节点(WSL1)661、第二节点(WSLj-1)666以及第二节点(WSLj)663的电位变化以细虚线表示。
数据线(DSL)310的电位的变化与图13中所示的相同,于是不再对其重复描述。而且,写扫描线(WSL1)211和写扫描线(WSLj)213的电位的变化与图14中所示相同,于是不再对其重复描述。
写扫描线(WSLj-1)216是共用驱动扫描线的写扫描线(WSL1~WSLj)之中的最下段写扫描线(WSLj)213的前一写扫描线。连接于写扫描线(WSLj-1)216的每个像素600的消光时段表示为WSLj-1消光时段。在消光时段期间连接于写扫描线(WSLj-1)216的每个像素600中第二节点(ND2)650的电位的变化以第二节点(WSLj-1)666表示。
在图17中,将集中描述将驱动扫描线(DSL)411的电源信号的电位切换到高电平电源电位(Vcc_H)的时序。首先,在WSL1消光时段期间,写扫描线(WSL1)211的控制信号暂时性地变到导通电位(Von)。当发生这种情况时,如参照图10所述,由于存储电容器630等放电,第二节点(WSL1)661处的电位逐渐地降低。然后,在WSLj-1消光时段开始的同时,写扫描线(WSLj-1)216的控制信号暂时性地变到导通电位(Von),从而第二节点(WSLj-1)666处的电位缓和地降低。
在写扫描线(WSLj)213的控制信号切换到导通电位(Von)之前,驱动扫描线(DSL)411的电源信号从电源电位(Vcc)切换到高电平电源电位(Vcc_H)。电源信号切换到高电平电源电位(Vcc_H)的时段是图17中的表示为时段P1的时段。即,在本发明的第二实施方式中,在从写扫描线(WSLj-1)216中开始提供导通电位(Von)直到写扫描线(WSLj)213中开始提供导通电位(Von)的时段(时段P1)期间,切换了电源信号的电位。
这时,连接有写扫描线(WSLj)213的每个像素600在发光时段TP8期间处于发光状态。因此,在从开始提供高电平电源电位(Vcc_H)直到WSLj消光时段开始的时段期间,连接有写扫描线(WSLj)213的每个像素600具有的亮度大于在提供高电平电源电位(Vcc_H)之前的发光时段期间的亮度。于是,连接有写扫描线(WSLj)213的每个像素600的亮度在发光时段期间增加。在时段P1期间,由于对高电平电源电位(Vcc_H)的变化时序接近于提供写扫描线(WSLj-1)216的导通电位(Von)的开始,故连接有写扫描线(WSLj)213的每个像素600的亮度显著地增加。
当电源信号的电位切换到高电平电源电位(Vcc_H)时,连接有写扫描线(WSL1)211~写扫描线(WSLj-1)216的像素600已经处于消光时段。因此,关于这些像素600,如图13所示,第二节点(ND2)处的电位增加,故在消光时段期间发光元件640的亮度增加。
然后,写扫描线(WSLj)213的控制信号暂时性地变到导通电位(Von)。当发生这种情况时,如参照图10所述,由于存储电容器630等放电,第二节点(WSLj)663处的电位逐渐地降低。与将电源信号的电位切换到高电平电源电位(Vcc_H)之前的情形相比,第二节点(WSLj)663处的电位进一步增加。因此,比起电源信号的电位未切换到高电平电源电位(Vcc_H)的情况,在连接有写扫描线(WSLj)213的每个像素600的消光时段期间,发光元件640的亮度进一步增加。
如上所述,在时段P1期间,驱动扫描线(DSL)411的电位变到高电平电源电位(Vcc_H),从而在发光时段期间,连接有共用驱动扫描线的写扫描线之中的最下段写扫描线的每个像素600中的亮度可以增加。这种情况下,类似于本发明的第一实施方式,在连接有共用驱动扫描线的写扫描线(WSL1~WSLj)的像素600中,可以增加消光时段期间的亮度。即,在本发明的第二实施方式中,连接有写扫描线(WSLj)213的每个像素600的亮度的增加量可变得大于连接有其它写扫描线(WSL1~WSLj-1)的每个像素600的亮度的增加量。
[显示屏上显示的亮度的例子]
图18A~18C是根据本发明的第二实施方式的表示显示于显示屏上的亮度与写扫描线之间的关系的例子的图。图18A~18C是以横轴表示写扫描线且纵轴表示亮度值(在发光时段TP8和消光时段TP1与TP2期间的亮度总量)的亮度特性的图。即,图18A~18C中所示的图对应于图11B和11C中的图。为方便起见,假设提供给像素600的所有视频信号具有相同灰度值。
图18A表示类似于图11C的不提供高电平电源电位(Vcc_H)时的显示装置100中的亮度特性。
对应于写扫描线(WSL1)的亮度值811是连接有写扫描线(WSL1)的每个像素600的亮度值。亮度值812、821以及822分别是连接有写扫描线(WSLj)、写扫描线(WSLj+1)以及写扫描线(WSL2j)的像素600的亮度值。表示从亮度值811到亮度值812的亮度值的各白圈(排列在点线810上的白圈)是连接有从写扫描线(WSL1)到写扫描线(WSLj)的写扫描线的像素600的亮度值。表示从亮度值821到亮度值822的亮度值的各白圈(排列在点线820上的白圈)是连接有从写扫描线(WSLj+1)到写扫描线(WSL2j)的写扫描线的像素600的亮度值。假设连接有从写扫描线(WSL1)到写扫描线(WSLj)的写扫描线的像素600与连接有从写扫描线(WSLj+1)到写扫描线(WSL2j)的写扫描线的像素600分享不同的驱动扫描线。即,假设连接有从写扫描线(WSL1)到写扫描线(WSLj)的写扫描线的像素600和连接有从写扫描线(WSLj+1)到写扫描线(WSL2j)的写扫描线的像素600是属于不同组的像素600。在图18A~18C所示的图中,为方便描述起见,简化了写扫描线(WSL1~WSL2j)和亮度值,而不表示实际显示装置100中的值。
假设L1表示未提供高电平电源电位(Vcc_H)的显示装置100中的具有最大亮度的像素600的亮度值与具有最小亮度的像素600的亮度值之间的差。在图18A中,具有最大亮度的像素600的亮度值是共用驱动扫描线的写扫描线之中的最上段写扫描线(亮度值811和821)。具有最小亮度的像素600的亮度值是共用驱动扫描线的写扫描线之中的最下段写扫描线(亮度值812和822)。
如上所述,由于共享驱动扫描线,故发生渐变,其中,共用驱动扫描线的写扫描线之中的最上段写扫描线的亮度具有最大值,而最下段写扫描线的亮度具有最小值。这种情况下,在共用驱动扫描线的写扫描线的边界(亮度值812和亮度值821的边界)处,亮度值的变化为最大亮度值与最小亮度值之间的差L1。该变化是亮度的渐变和迅速变化的边界,故此变化有可能被用户看到。
图18B表示根据本发明的第一实施方式的亮度值。类似于图18A中的亮度值811,亮度值831是连接有写扫描线(WSL1)的像素600的亮度。亮度值832、841以及842分别与亮度值812、821以及822相同,不再对其重复详述。这里,将集中描述与图18A的不同。
L2表示根据本发明的第一实施方式的具有最大亮度的像素600的亮度值(亮度值831和841)与具有最小值的像素600的亮度值(亮度值832和842)之间的差。
如图18B所示,在本发明的第一实施方式中,相比于未提供高电平电源电位(Vcc_H)的显示装置100,共用驱动扫描线的写扫描线之中的最上段与最下段写扫描线之间的亮度差(L2)降低了。即,在本发明的第一实施方式中,降低了像素600之间的亮度差,从而降低了渐变。
然而,类似于未提供高电平电源电位(Vcc_H)的显示装置100,在共用驱动扫描线的写扫描线的边界(亮度值832和亮度值841的边界)处,亮度在最大亮度值和最小亮度值之间变化了差值L2。因此,重要的是根据渐变缓和的程度而避免边界被用户看到。
图18C表示根据本发明的第二实施方式的亮度值。类似于图18B中所示的亮度值831,亮度值851是连接有写扫描线(WSL1)的每个像素600的亮度。亮度值853、861以及863分别与图18B中所示的亮度值832、841以及842相同。因此,不再对其重复详述。亮度值852是共用驱动扫描线的像素600之中的连接有最下段写扫描线的前一写扫描线(WSLj-1)的每个像素600的亮度值。类似地,亮度值862是共用驱动扫描线的像素600之中连接有最下段写扫描线的前一写扫描线(WSL2j-1)的每个像素600的亮度值。
L3表示本发明的第二实施方式的具有最大亮度的像素600的亮度值(亮度值851和861)与具有最小亮度的像素600的亮度值(亮度值852和862)之间的亮度差。L4表示最大亮度值(亮度值851和861)与对应于共用驱动扫描线的像素600之中的最下段写扫描线的前一写扫描线的亮度值(亮度值853和863)之间的亮度差。
在图18C中,关于连接有共用驱动扫描线的写扫描线之中的最下段写扫描线的像素600,驱动扫描线(DSL)411的电位在发光时段期间变到高电平电源电位(Vcc_H),故在发光时段期间的亮度增加。因此,在连接有最下段写扫描线的像素600中,亮度值变得大于连接有最下段写扫描线的前一写扫描线的像素600。于是,连接有最下段写扫描线的每个像素600的亮度值可设置为大于共用驱动扫描线的像素600之中具有最小亮度的像素600。即,连接有最下段写扫描线的每个像素600的亮度值变成例如亮度值853和863的最大亮度和最小亮度之间的亮度值。在图18C中,假设亮度值853和863是比最大亮度值小了差值L4的值。在本实施方式中,连接有共用驱动扫描线的写扫描线之中的最下段写扫描线的前一写扫描线的像素600的亮度值852和862变为共用驱动扫描线的像素600的亮度值之中的最小亮度值。
如上所述,如果关于共用驱动扫描线的写扫描线之中的最下段写扫描线的亮度增加了,则变成渐变的亮度差变为差L3。由于亮度值853是亮度值852与亮度值861之间的值,所以相比于本发明的第一实施方式,渐变边界周围的从最小亮度到最大亮度的迅速变化得以缓和。即,根据本发明的第二实施方式,不仅具有根据本发明的第一实施方式的效果,而且不容易看出渐变的边界,故可降低可见的渐变。
如上所述,根据本发明的第二实施方式,如果组之间的亮度迅速变化得以缓和,则不易看出渐变的边界,故可降低显示图像中的可见的渐变。
在时段P1之前的发光时段期间,如果电源电位(Vcc)被切换到高电平电源电位(Vcc_H),则可增加亮度迅速地变化的拐点的数目。因此,在本发明的第二实施方式中,描述了在时段P1期间电源电位(Vcc)被切换到高电平电源电位(Vcc_H)的例子。同时,高电平电源电位(Vcc_H)可调节,从而不会增加亮度迅速地变化的拐点的数目,且在时段P1之前的时段期间,电源电位(Vcc)可切换到高电平电源电位(Vcc_H)。例如,如图17所示,在从WSL1消光时段的开始到WSLj-1消光时段的开始的时段期间,电源电位(Vcc)可切换到高电平电源电位(Vcc_H)。即,在从共用驱动扫描线的多个写扫描线之中的最下段写扫描线(WSLj)起预定数目(N)行之前的写扫描线中的控制信号暂时性地变到导通电位(Von)之后,电源电位(Vcc)可切换到高电平电源电位(Vcc_H)。因此,可增加连接有从最下段写扫描线(WSLj)起“N-1”写扫描线之前的写扫描线到最下段写扫描线(WSLj)的写扫描线的每个像素600的亮度值。
例如,可使用这样的降低渐变的方法,该方法中,在连接有写扫描线(WSL1)到(WSLj)的每个像素600中的发光时段期间的亮度值逐渐地增加,以便消除在消光时段期间的亮度值。根据该方法,例如,连接有写扫描线(WSL1)的每个像素600的消光时段的开始之后,驱动扫描线(DSL)410的电位可逐渐地增加并切换到高电平电源电位(Vcc_H)。
根据本发明的第一实施方式和第二实施方式的显示装置具有平板形状,且可用作各种电子仪器的显示器,例如作为数码相机、笔记本式个人计算机、移动电话、视频摄像机等的显示器。该显示装置还可用作所有领域的电子仪器的显示器,将输入到电子仪器的视频信号或电子仪器中产生的视频信号显示为图像或视频。下面描述使用所述显示装置的电子仪器的例子。
3.第三实施方式
[电子仪器中的应用]
图19是根据本发明的第三实施方式的导航设备的例子。该导航设备是应用了本发明的第一实施方式和第二实施方式的导航设备。导航设备包括前板12以及由滤色器玻璃13等制成的视频显示屏11,且通过使用根据本发明的第一实施方式和第二实施方式的显示装置用于视频显示屏11而制造。
图20是根据本发明的第三实施方式的数码相机。该数码相机是应用了本发明的第一实施方式和第二实施方式的数码相机。这里,上部表示数码相机的前视图,且下部表示数码相机的后视图。数码相机包括成像透镜15、显示单元16、控制开关、菜单开关、快门19等,且通过使用根据本发明的第一实施方式和第二实施方式的显示装置用于显示单元16而制造。
图21是根据本发明的第三实施方式的笔记本式个人计算机的例子。该笔记本式个人计算机是应用了本发明的第一实施方式和第二实施方式的笔记本式个人计算机。笔记本式个人计算机在主体20中包括当用户输入字符等时供操作的键盘21,还在主体外壳中包括显示图像的显示单元22。笔记本式个人计算机通过使用根据本发明的第一实施方式和第二实施方式的显示装置用于显示单元22而制造。
图22是根据本发明的第三实施方式的移动终端的例子。该移动终端是应用了本发明的第一实施方式和第二实施方式的移动终端。这里,左部表示移动终端展开的状态,且右部表示移动终端合上的状态。移动终端包括上盖23、下盖24、连接单元(这种情况下为铰链)25、显示器26、子显示器27、图片灯28、相机29等。移动终端通过使用根据本发明的第一实施方式和第二实施方式的显示装置用于显示器26或子显示器27而制造。
图23表示根据本发明的第三实施方式的视频摄像机的例子。视频摄像机是应用了本发明的第一实施方式和第二实施方式的视频摄像机。视频摄像机包括主体单元30、在前侧表面用于拍摄物体的透镜34、在拍摄时的开始/停止开关35、监视器36等,且通过使用根据本发明的第一实施方式和第二实施方式的显示装置用于监视器36而制造。
本发明的实施方式用于说明实施本发明的例子,且与如上所述的权利要求书中本发明指定的主题相一致。应当注意,本发明不限于所述实施方式,且在不脱离本发明的主题的情况下可以作出各种变化。
Claims (6)
1.一种显示装置,其包括:
多个像素电路;
驱动扫描线,其将相同的电源电位提供给所述多个像素电路的每组,所述组具有用于多个连续行的多个像素电路;以及
电源电路,其在属于每一组的像素电路中用于熄灭发光元件的消光时段期间,将高电平电源电位提供给属于与所述消光时段相关的组的各像素电路,以便将所述电源电位切换到高于所述电源电位的所述高电平电源电位,
其中,所述多个像素电路中的每个包括:
存储电容器,其用于保持对应于视频信号的电压,
驱动晶体管,其通过接收提供给对应的驱动扫描线的所述电源电位,用于将保持于所述存储电容器中的所述电压所对应的电流提供给所对应的发光元件,
发光元件,其用于根据从所述驱动晶体管提供的所述电流而发光,以及
写晶体管,其用于在所述消光时段期间,将用于熄灭所述发光元件的消光电位提供给所述驱动晶体管的栅极,且随后将对应于所述视频信号的所述电压写入所述存储电容器。
2.如权利要求1所述的显示装置,
其中,在所述消光时段期间,在属于与所述消光时段相关的组的所述像素电路之中,当将所述消光电位提供给通过线序扫描要熄灭的最后一行的像素电路中的驱动晶体管的栅极之后,所述电源电路提供所述高电平电源电位。
3.如权利要求1所述的显示装置,
其中,在所述消光时段期间,在属于与所述消光时段相关的组的所述像素电路之中,当将所述消光电位提供给从通过线序扫描要熄灭的最后一行开始的预定行数之前的行中的每个像素电路中的所述驱动晶体管的栅极之后,所述电源电路提供所述高电平电源电位。
4.如权利要求1所述的显示装置,
其中,所述电源电路通过在所述消光时段期间将所述电源电位切换到所述高电平电源电位,从而将所述高电平电源电位提供给所述驱动扫描线。
5.如权利要求1所述的显示装置,
其中,所述发光元件为有机电致发光元件。
6.一种电子仪器,其包括:
多个像素电路;
驱动扫描线,其将相同的电源电位提供给所述多个像素电路的每组,所述组具有用于多个连续行的多个像素电路;以及
电源电路,其在属于每一组的像素电路中用于熄灭发光元件的消光时段期间,将高电平电源电位提供给属于与所述消光时段相关的组的各像素电路,以便将所述电源电位切换到高于所述电源电位的所述高电平电源电位,
其中,所述多个像素电路中的每个包括:
存储电容器,其用于保持对应于视频信号的电压,
驱动晶体管,其通过接收提供给对应的驱动扫描线的所述电源电位,用于将基于保持于所述存储电容器中的所述电压的电流提供给所对应的发光元件,
发光元件,其用于根据从所述驱动晶体管提供的所述电流而发光,以及
写晶体管,其用于在所述消光时段期间,将用于熄灭所述发光元件的消光电位提供给所述驱动晶体管的栅极,且随后将对应于所述视频信号的所述电压写入所述存储电容器。
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