CN101996574A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置及其驱动方法。在矩阵状地排列有具有自发光元件以及驱动晶体管的像素的显示装置中，减轻由于驱动晶体管的特性的变动、在发光后进行的后续的数据写入的条件的差异而引起的自发光元件的驱动电流的偏差来提高显示画质。数据线驱动电路在第1期间中，向数据线输出显示信号电压。像素以与驱动晶体管的特性对应的电压为基准而保持显示信号电压。在第2期间中将控制驱动晶体管的控制电压输出到数据线。驱动晶体管产生与控制电压和所保持的信号电压对应的驱动电流，使自发光元件发光。在第2期间之后，设置向数据线输出将驱动晶体管的控制端子设定成规定的校正电压的电压信号的第3期间。第1期间接在该第3期间后。

Description

显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示装置及其驱动方法，特别涉及搭载了EL(电致发光)元件、有机EL元件以及其他自发光类型的显示元件即自发光元件的自发光显示装置及其驱动方法。
背景技术
在以EL元件、有机EL元件等为代表的自发光元件中，具有其发光亮度与流过自发光元件的电流量成比例这样的性质，能够通过对流过自发光元件的电流量进行控制来进行灰度显示。能够配置多个这样的自发光元件来制作显示装置。
另一方面，这样的用于控制流向自发光元件的电流量的驱动晶体管由于其制造工序中的不均匀性而在特性中存在偏差。该特性偏差带来自发光元件的驱动电流的偏差，最终形成像素间的亮度偏差，成为画质降低的要因。
作为解决该问题的一个电路，在专利文献1中公开了在一个水平期间(1个行线(line)期间)中以驱动晶体管的特性为基准写入显示数据信号，之后，输入控制发光定时的三角波，从而消除驱动晶体管的特性偏差，并且控制发光时间来进行灰度显示的技术。
专利文献1：日本特开2003-5709号公报
发明内容
专利文献1公开的技术是通过数据电压(信号电压)与三角波电压的大小比较来控制发光时间的被称为时间调制方式的驱动方法，在显示期间内分成信号写入期间(信号电压写入期间、数据写入期间)和三角波输入期间(三角波电压输入期间、发光期间、点亮时间)。例如该驱动方法在一帧期间内或者一个水平期间内，分开设置信号写入期间与发光期间。
在这样的驱动中，为了在一帧期间内较长地确保发光时间，需要通过设置帧存储器来缩短显示期间，将回扫期间确保得较长，所以周边电路的规模变大。另外，通过设置行线缓冲器(line buffer)，可以实现在一个水平期间内将发光时间确保得较长。但是，实际上并非将整个水平回扫期间作为发光期间。如后所述，在从信号电压改写成像素驱动电压(三角波)的期间无法进行发光，所以无法较长地确保将发光时间。进而，伴随驱动晶体管的写入特性的变动或写入条件的差异，自发光元件的驱动电流产生偏差，其结果，产生亮度偏差，显示画质有可能降低。
本发明是鉴于这些问题而完成的，本发明的目的在于提供一种显示装置及其驱动方法，能够防止与驱动晶体管的写入特性的变动、写入条件的差异相伴的显示画质降低。
(1)为了解决上述课题，本发明提供一种显示装置，具有显示部与数据线驱动电路，在上述显示部中，在行方向以及列方向上，矩阵状地排列有多个包含自发光元件与用于向上述自发光元件供给电流的驱动元件的像素，并具有向上述像素供给显示信号电压的多个数据线与和上述数据线交差的多个扫描线，在上述数据线驱动电路中，设置有：将与显示数据对应的上述显示信号电压输出到上述数据线的第1期间；以及将对上述驱动元件进行控制而对上述自发光元件的发光进行控制的控制电压输出到上述数据线的第2期间，向上述像素供给上述显示信号电压与上述控制电压。上述数据线驱动电路在上述第2期间之后，设置对上述驱动元件的控制端子施加规定的电压信号的第3期间，进行上述第1期间中的与显示数据对应的上述显示信号电压的输出、上述第2期间中的对上述自发光元件的发光进行控制的控制电压的输出、以及上述第3期间中的将上述驱动元件的控制端子设定成规定的校正电压的上述电压信号的输出。
(2)为了解决上述课题，本发明提供一种显示装置的驱动方法，在该显示装置中，在行方向以及列方向上，矩阵状地排列有多个包含自发光元件与用于向上述自发光元件供给电流的驱动元件的像素，并具有向上述像素供给显示信号电压的多个数据线与和上述数据线交差的多个扫描线，其特征在于，依次反复：第1期间，将与显示数据对应的上述显示信号电压输出到上述数据线；第2期间，将对上述驱动元件进行控制而对上述自发光元件的发光进行控制的控制电压输出到上述数据线；以及第3期间，对上述驱动元件的控制端子施加规定的电压信号。
根据本发明，利用行线存储器(line memory)能够确保发光时间，不需要帧存储器，所以周边电路的结构简化，并且，能够校正写入特性的变动，从而能够通过行线集中来校正写入条件的差异，得到高亮度的图像显示。
对于本发明的其他效果，根据说明书整体的记载将更加明确。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式1的显示装置的概略结构的图。
图2是用于说明本发明的实施方式1的显示装置中的自发光元件显示器的内部结构的电路图。
图3是说明本发明的实施方式1的显示装置中的驱动逆变器的信号电压的基准电压设定的图。
图4A、图4B是说明以往的显示装置中的针对每一个水平期间重复数据写入与三角波输入的点亮时间控制动作的定时图。
图5A、图5B是说明本发明的实施方式1的显示装置所涉及的将多个行线作为1组并按照组单位来重复信号电压的写入与三角波电压的写入的动作的基本概念的信号波形图。
图6A、图6B是说明本发明的实施方式1的显示装置中的将多个行线作为1组并按照组单位来重复信号电压的写入与三角波电压的写入的动作的信号波形图。
图7A-7C是说明本发明的实施方式1的显示装置中的利用水平图像保存电路来确保水平回扫期间即发光期间的动作的波形图。
图8是说明本发明的实施方式1的显示装置中的数据线驱动电路的内部结构的一个例子的框图。
图9是说明本发明的实施方式1的显示装置中的三角波期间数据生成电路的内部结构例的框图。
图10是说明本发明的实施方式1的显示装置中的数据驱动电路的动作的波形图。
图11A、图11B是说明本发明的实施方式1的显示装置中的紧接发光之后的驱动逆变器的栅极电压的变动的图。
图12是示出本发明的实施方式1的显示装置中的像素的内部结构的另一例子的电路图。
图13是示出本发明的实施方式1的显示装置中的像素的内部结构的又一例子的电路图。
图14是说明本发明的实施方式2的显示装置中的数据驱动电路的动作的波形图。
图15是用于说明本发明的实施方式2的显示装置中的像素的内部结构的电路图。
(符号说明)
6：显示控制部；12：水平图像保存电路；14：数据线驱动电路；16：扫描线驱动电路；18：发光电压生成电路；20：自发光元件显示器；35：复位开关；36：写入电容；37：驱动逆变器；38：校正开关；39：发光控制开关；40：有机EL；41：驱动逆变器输入输出特性；42：输入输出短路条件；43：驱动逆变器信号电压写入基准电位；44：数据移位电路；49：1行线锁存电路；53：灰度电压选择电路；55：三角波期间数据生成电路；60：灰度电压/三角波/校正电压切换电路；61：基准时钟生成电路；63：增减计数电路；65：数字/模拟变换电路；66：校正电压保存电路；68：三角波切换信号生成电路；69：校正电压切换信号生成电路。
具体实施方式
以下，使用附图，对应用了本发明的实施方式进行说明。其中，在以下的说明中，对同一构成要素附加同一符号而省略反复的说明。
<实施方式1>
<整体结构>
图1是用于说明本发明的实施方式1的显示装置的概略结构的图，特别是使用了自发光元件的图像显示装置的一个实施方式的结构图。在图1中，示出了垂直同步信号1、水平同步信号2、数据使能3、显示数据4、同步时钟5、显示控制部6、数据线控制信号7、扫描线控制信号8、保存电路控制信号9、保存电路控制地址10、保存数据11、水平图像保存电路12、读出数据13、数据线驱动电路14、数据线驱动信号15、扫描线驱动电路16、扫描线驱动信号17、发光电压生成电路18、自发光元件发光电压19以及自发光元件显示器20。
垂直同步信号1是显示画面的1个周期(1帧周期)的信号，水平同步信号2是1个水平周期的信号，数据使能3是表示显示数据4为有效的期间(显示有效期间)的信号，与同步时钟5同步地输入所有这些信号。其中，在本实施方式中，从图像左上端的像素(未图示)的数据起，依次按照光栅扫描形式传送一个画面量的显示数据4。1个像素量的信息由6比特的数字数据构成。
水平图像保存电路12能够保存自发光元件显示器(在后面详述)的至少两个水平扫描线量(两个行线量)的显示数据4。在本实施方式中，水平图像保存电路12构成为：保存3个行线量的显示数据，并依次读出。
显示控制部6在向水平图像保存电路12暂时保存显示数据4时，生成保存电路控制信号9作为写入控制信号，并且生成保存电路控制地址10作为写入地址，将它们与保存数据11一起输出到水平图像保存电路12。另外，在与自发光元件显示器20的显示定时对应地将保存数据11作为读出数据13读出时，还将保存电路控制信号9作为读出控制信号输出到水平图像保存电路12，并且作为读出地址生成保存电路控制地址而输出到水平图像保存电路12，另一方面，根据读出控制信号、读出地址以及读出数据13生成并输出数据线控制信号7以及扫描线控制信号8。
自发光元件显示器20具有使用了发光二极管、有机EL元件等作为显示元件的显示器结构，并具有矩阵状地配置的多个未图示的自发光元件(像素)。在自发光元件显示器20的显示动作中，对由从扫描线驱动电路16输出的扫描线驱动信号17选择的行线上的像素，施加依照从数据线驱动电路14输出的数据线驱动信号15的信号电压以及三角波信号，从而对发光时间进行控制。自发光元件由于与所控制的时间对应地被施加自发光元件发光电压19而进行发光。另外，数据线驱动电路14与扫描线驱动电路16既可以分别通过独立的LSI(Large Scale Integrated Circuit，大规模集成电路)来实现，也可以通过一个LSI来实现。另外，也可以与像素部在同一玻璃基板上形成。在本实施方式中，自发光元件显示器20具有240×320点的分辨率。
<内部结构>
图2是用于说明本发明的实施方式1的显示装置中的自发光元件显示器的内部结构的电路图，示出使用了有机EL元件作为自发光元件的情况下的结构。在图2中，示出了第1数据线21、第2数据线22、第1扫描线23、第320扫描线24、第1发光控制线25、第320发光控制线26、第1校正控制线27、第320校正控制线28、第1列发光电压供给线29、第2列发光电压供给线30、第1行第1列像素31、第1行第2列像素32、第320行第1列像素33、第320行第2列像素34。利用对应的扫描线来选择各行(行线)的像素，并且按照经由数据线供给的信号电压以及三角波相互的关系，来控制各像素的发光时间。此处，对于像素内部的结构，仅示出了第1行第1列像素31的结构，但对于第1行第2列像素32等其他的像素(还包括未图示的像素的所有像素)，也是同样的结构。像素内部的电路包括复位开关35、写入电容36、驱动逆变器37、校正开关38、发光控制开关39以及有机EL元件40而构成。
如图2所示，在实施方式1的自发光元件显示器20中，第1列发光电压供给线29与作为驱动元件的驱动逆变器37的一端连接，其另一端与作为开关元件的发光控制开关39的一端连接。发光控制开关39的另一端与作为发光元件的有机EL元件40的阳极(正极)连接，发光控制开关39的栅极端子与第1发光控制线25连接。有机EL元件40的阴极(负极)与地连接。
另外，驱动逆变器37的另一端与复位开关35的一端连接。该复位开关35的另一端与驱动逆变器37的控制端子(栅极端子)、以及写入电容36的一端连接。该复位开关35的控制端子(栅极端子)与第1扫描线23连接。写入电容36的另一端与第1数据线21连接。
校正开关38是以针对实施方式1的自发光元件显示器20的每个像素形成的驱动电路为特征的结构。该校正开关38的一端与驱动逆变器37的控制端子连接，另一端与第1数据线连接。另外，校正开关38的控制端子(栅极端子)与第1校正控制线27连接。
这样，在实施方式1的显示装置中，对于自发光元件显示器20的显示区域内的多个像素区域(在图2中用虚线表示的区域31～34)，关于横向(水平方向)，由分别在纵向上延伸的数据线与发光电压供给线相互划分开，另一方面，关于纵向(垂直方向)，由分别在横向上延伸的扫描线(包括发光控制线以及校正控制线)划分开。
接下来，根据图2，对实施方式1的显示装置中的显示动作进行说明。各像素的结构以及动作相同，所以在以下的说明中，仅详细说明第1行第1列像素31的显示动作。
复位开关35由于第1扫描线23而成为ON(接通)状态，驱动逆变器37的输入输出被短路。由于该复位开关35的“ON”状态，设定依照形成各个像素的驱动逆变器37的晶体管的特性的基准电压。将该基准电压作为基准，写入电容36通过来自第1数据线21的信号电压进行充电，由此形成向各像素的信号电压写入。
驱动逆变器37在信号电压写入后输入的三角波比写入到写入电容36的信号电压高时变为输出“Low(低电压)”状态，在比其低时变为输出“High(高电压)”状态。在三角波输入时，所有像素的发光控制开关39被设为“ON”状态，所以如果驱动逆变器37的输出变为High状态，则有机EL元件40发光。在发光后，使校正开关38变为“ON”状态，使驱动逆变器37的栅极电压变为来自第1数据线21的校正电压，从而在紧接发光之后的期间和接着该期间的剩余的期间中以同样的特性进行前面说明过的信号电压的写入动作。
另外，如前面的说明，实施方式1的自发光显示器20的像素数是240×320像素。作为扫描线，在垂直方向上排列了从第1扫描线23到第320扫描线24的320根在水平方向上延伸的信号线。在自发光显示器20的1个像素由在水平方向上排列的R、G、B这个3点构成的情况下，在水平方向上排列720个在图2中用虚线表示的像素区域。在该情况下，作为数据线，在水平方向排列了分别在垂直方向上延伸的720根信号线即第1数据线21、第2数据线22、...、第720数据线(未图示)。进而，向在自发光元件显示器20的下侧在水平方向上配置的信号线供给自发光元件电压19，该信号线与在垂直方向(列方向)上延伸的720根信号线、即在水平方向上排列的与第1列发光电压供给线29、第2列发光电压供给线30、...、第720列发光电压供给线共通地连接。
图3是说明本发明的实施方式1的显示装置中的驱动逆变器的信号电压的基准电压设定的图。在图3中，示出了驱动逆变器37的输入输出特性41、输入输出短路条件42以及驱动逆变器37的信号电压写入基准电位43。
在数据写入时复位开关35成为“ON”状态，从而驱动逆变器37的输入输出被短路。其结果，驱动逆变器37中的输入节点、输出节点的电位成为在输入输出特性41与Vin＝Vout的直线所示的输入输出短路条件42的交点处提供的信号电压写入基准电位43。以该信号电压写入基准电位43为基准，进行信号电压的写入。
<以往的每1个行线的发光动作>
图4A、图4B是说明以往的显示装置中的针对每一个水平期间重复数据写入与三角波输入的点亮时间控制动作的定时图。图4A是说明1个水平期间内的点亮时间控制动作的图，图4B是用于说明1帧期间中的自发光元件的点亮/熄灭动作的图。以下，根据图4A、图4B，对以往的自发光元件显示器的基本电路动作进行说明。
如图4A所示，在1个水平行线量的数据写入中，一个水平期间被分割成数据写入期间与三角波期间。在数据写入期间中，使复位脉冲成为“High”状态，使复位开关35成为“ON”状态，使发光控制脉冲成为“High”状态，使发光控制开关39成为“ON”状态。在接下来的三角波期间中，设置作为用于将输入电压切换成三角波电压的时间的转移期间，之后，仅使发光控制脉冲成为“High”状态。
对于驱动逆变器的输入节点的电压，在数据写入期间中使输入电压变为信号电压(Vsig)，使复位脉冲、发光控制脉冲变为“High”状态，从而变为以驱动逆变器37以及有机EL元件40的特性为基准的驱动逆变器阈值电压。在三角波期间中，所施加的三角波的电压跨多个行线地从三角波的High电压降低至三角波的Low电压，之后，从三角波的Low电压再次上升至三角波的High电压。
在图4A、图4B所示的以往的显示装置中，三角波以1帧期间的周期从三角波High电压变化成三角波Low电压、然后再次变化成三角波High电压。以下将1帧期间设为频率60Hz的1个周期(约16.7ms)而进行说明。此处，在三角波期间中，在三角波的电平比驱动逆变器的阈值电压低的期间中，驱动逆变器输出是“1(发光期间)”，在比其高的期间中是“0(非发光期间)”。在为了三角波期间内的发光而分配的期间(发光分配期间)中，发光控制脉冲是“High”状态，发光控制开关39是“ON”状态，所以在驱动逆变器输出是“1”的发光期间中有机EL元件40发光。另外，在以往的显示装置中，不存在校正开关38和与其相关的控制线。
<两个以上的多个行线的每一个的发光动作>
图5A、图5B是说明实施方式1的显示装置所涉及的将多个行线作为1组并按照组单位来重复信号电压的写入与三角波电压的施加的动作的基本概念的信号波形图。图5A是用于说明与1组对应的点亮时间控制动作的图，图5B是用于说明1帧期间中的自发光元件的点亮/熄灭动作的图。以下，根据图5A、图5B，说明本实施方式1的自发光元件显示器的基本动作即针对由多个行线构成的每个组重复信号电压的写入与三角波电压的施加的电路动作。图5A、图5B所示的基本动作与后述实施方式1的动作不同，省略说明校正开关38的动作。此处，对将3个行线作为1组的例子进行说明。
连续3个行线量(针对每1个行线依次设置3个行线量)而设为显示电压的写入期间(数据写入期间)，使复位脉冲成为“High”状态，而使复位开关35成为“ON”状态。接下来。集中3个行线量而设为三角波期间(三角波电压的施加期间)，仅使发光控制脉冲成为“High”状态。此时的驱动逆变器37的动作与使用图4A、图4B来说明的动作相同，所以省略说明。此处，在三角波电压的施加期间中，第2次以后的三角波电压的施加由于是三角波电压的切换，所以不需要从显示电压开始的转移期间(图5A中的虚线的部分501、502)，能够比图4A、图4B所示的动作更长地确保发光控制脉冲成为“High”状态而能够进行发光的期间的发光分配期间。
<包括校正的两个以上的多个行线中的每一行线的发光动作>
图6A、图6B是说明本发明的实施方式1的显示装置中的将多个行线作为1组并按照组单位来重复信号电压的写入与三角波电压的施加的动作的信号波形图。图6A是说明与1组对应的3个行线量的点亮时间控制动作的图，图6B是用于说明1帧期间中的自发光元件的点亮/熄灭动作的图。图6所示的动作是本发明的显示装置的实际动作，除了图5所示的基本动作以外，还包括校正开关38的动作。
如图6A、图6B所示，在实施方式1的显示装置中，连续3个行线量(针对每1个行线依次设置3个行线量)而设为显示电压的写入期间(数据写入期间、第1期间)，使复位脉冲成为“High”状态，而使复位开关35成为“ON”状态。接下来，集中3个行线量而设为三角波期间(三角波电压的施加期间)，仅使发光控制脉冲成为“High”状态。在三角波期间结束之前紧接、即接下来的显示电压写入之前使校正开关38成为“ON”状态，并且使Vin电压成为GND(接地)。通过该动作，使发光后的驱动逆变器37的栅极电压变动始终恒定，而能够在显示电压的写入期间内按照相同的特性来进行紧接发光之后的显示电压写入与其后的显示电压写入。另外，为了使Vin电压为GND，在实施方式1中，数据线驱动电路14输出GND而作为显示电压。
即，在实施方式1的显示装置中，在图6A所示的3个行线量的数据写入期间中，为了对应于3个行线量的数据写入，输入了3个复位脉冲603，并且输出3个发光控制脉冲(在图中记载为发光脉冲)604。通过该复位脉冲603与发光控制脉冲604，将驱动逆变器37的栅极端子的电压设定成信号电压写入基准电位43。
在之后的3个行线量的转移期间、发光分配期间(第2期间)以及校正期间(第3期间)所构成的三角波期间中，从数据写入期间的结束到发光控制脉冲的上升沿的期间是转移期间。该转移期间是用于从显示用的信号电压切换到三角波电压的期间。另外，从转移期间的结束到输入校正脉冲的期间是发光分配期间，校正脉冲601的输入期间是校正期间。
这样，在实施方式1中，通过设置3个行线量的数据写入期间与三角波期间，并且在三角波期间结束之前紧接设置校正期间，对驱动逆变器37的栅极电压变动进行校正，并且对紧接发光之后的有机EL元件40的寄生电容中保持的发光电压进行复位。
图11A、图11B是说明本发明的实施方式1的显示装置中的紧接发光之后的驱动逆变器的栅极电压的变动的图。图11A是用箭头示出了驱动逆变器中的发光结束时的电流的电路图，图11B是说明驱动逆变器中的紧接发光之后的栅极电压变动的信号波形图。
在驱动逆变器37中，在发光时电流Id朝向有机EL元件40流动，但对于发光结束的瞬间的Id，如图11A、图11B所示，ΔId与发光时逆向地流动。如图11B所示，直到该逆向的电流结束为止需要时间(收敛时间)。ΔId在接着发光期间的信号写入期间中收敛，驱动逆变器37的栅极电压由于该ΔId而变动，所以在写入到写入电容36的信号电压中也产生变动。
但是，在实施方式1中构成为：如图6A、图6B所示，在三角波期间内的校正期间中，输入校正脉冲601，并且将数据线的电压设定成校正电压即GND，所以能够在发光结束之后，在接下来的数据写入期间之前，使驱动逆变器37的栅极电压成为GND电位一次(规定的定电位、校正电压)。即，能够使发光后的驱动逆变器37的栅极电压变动成为恒定，所以能够在数据写入期间内按照均匀的特性进行显示电压写入。
图7A-7C是说明本发明的实施方式1的显示装置中的利用水平图像保存电路来确保水平回扫期间即发光分配期间的动作的波形图。图7A是示出1个水平期间中的显示数据的输入动作的图，图7B是示出为了将所输入的1个水平期间的显示数据写入到像素而输出的动作的图，图7C是示出1帧期间中的显示数据的输入动作与显示串行数据的输出动作的关系的图。在图7A、图7B中，相对所输入的水平同步信号、数据时钟信号，使数据开始信号(后述)、数据时钟(在后面进行详述)高速化。从图7C可知，在实施方式1中，在1.5行线量的输入期间中读出3个行线量的写入数据，使剩余的1.5行线量充当水平回扫期间、即发光分配期间。
即，即使在实施方式1的显示装置中，从外部机器如图7A所示，在时刻t0～时刻t2的1个水平期间中进行1个行线量的显示数据(在图中第n行线的显示数据)的数据输入。此时，在实施方式1的显示装置中的水平图像保存电路12中，暂时保持从外部装置输入的3个行线量的显示数据(例如，第n行线～第(n+2)行线的显示数据)。如果在水平图像保存电路12中保存了3个行线量的显示数据，则显示控制部6对数据线驱动电路14以及扫描线驱动电路16进行控制，在1个水平期间的一半的期间(例如，时刻t0～时刻t1的期间)中，将1个行线量的显示数据写入到自发光元件显示器20的相应的行线的像素。其结果，如图7C所示，在3个水平期间的一半的期间即1.5个水平期间(时刻t0～时刻t3的期间)，向自发光元件显示器20的3个行线量的像素写入显示数据的写入完成。因此，能够将时刻t3～时刻t4的1.5个水平期间作为三角波期间，分配给该3个行线量的像素的发光动作。
图8是说明本发明的实施方式1的显示装置中的数据线驱动电路的内部结构的一个例子的框图。在图8中，示出了数据移位电路44、数据开始信号45、数据时钟46、显示串行数据47、显示移位数据48、1行线锁存电路49、水平锁存时钟50、1行线锁存数据51、水平回扫期间信号52、灰度电压选择电路53、1行线显示数据54、三角波期间数据生成电路55、三角波信号56、校正电压57、三角波切换信号58、校正电压切换信号59、以及灰度电压/三角波/校正电压切换电路60。
在图8中，数据移位电路44将数据开始信号45作为取入开始的触发，与数据时钟46同步地，在1个水平期间中取入1个行线量的显示串行数据47，作为显示移位数据48而输出。
1行线锁存电路49对1个行线量的显示移位数据48进行锁存，与水平锁存时钟50同步地作为1行线锁存数据51而输出，并且输出表示不输出1行线锁存数据51的期间的水平回扫期间信号52。
灰度电压选择电路53按照1行线锁存数据选择64级的灰度电压中的1级，作为1行线显示数据54而输出。
三角波期间数据生成电路55生成以1帧期间为1个周期的三角波信号56和在发光期间的最后经由校正开关而输入的校正电压57。另外，该电路55生成表示输出三角波信号56的定时的三角波切换信号58和表示输出校正电压57的定时的校正电压切换信号59。
灰度电压/三角波/校正电压切换电路60依照三角波切换信号58、校正电压切换信号59，切换1行线显示数据54、三角波信号56、以及校正电压57而作为数据线驱动信号15输出。
即，在实施方式1的数据线驱动电路14中，例如，如果输入了图7A-7C所示的数据开始信号45、数据时钟46、以及显示串行数据47，则将数据开始信号45作为取入开始的触发，与数据时钟46同步地，向数据移位电路44取入1个行线量的显示串行数据47。每当1个行线量到齐，则作为显示移位数据48从该数据移位电路44向1行线锁存电路49输出显示串行数据。针对每1行线量通过1行线锁存电路49来锁存该显示移位数据48，例如与根据数据开始信号45和数据时钟46生成的水平锁存时钟50同步地，从该1行线锁存电路49作为1行线锁存数据51而向灰度电压选择电路53输出该显示移位数据48。此时，从1行线锁存电路49向三角波期间数据生成电路55，输出表示不输出1行线锁存数据51的期间的水平回扫期间信号52。
根据1行线锁存数据51由灰度电压选择电路53针对1个行线量的每个像素选择64级的灰度电压中的1级，将该1个行线量的每个像素的选择电平的电压值作为1行线显示数据54而输出到灰度电压/三角波/校正电压切换电路60。
另一方面，在三角波期间数据生成电路55中，如上所述，生成以1帧期间为1个周期的三角波信号56、在发光期间的最后经由校正开关输入的校正电压57、表示输出所生成的三角波信号56的定时的三角波切换信号58、以及表示输出所生成的校正电压57的定时的校正电压切换信号59。该三角波信号56、校正电压57、三角波切换信号58、以及校正电压切换信号59被输出到灰度电压/三角波/校正电压切换电路60。
在灰度电压/三角波/校正电压切换电路60中，依照三角波切换信号58、校正电压切换信号59，选择1行线显示数据54、三角波信号56、以及校正电压57中的某一个，将选择出的信号作为数据线驱动信号15输出。
图9是说明本发明的实施方式1的显示装置中的三角波期间数据生成电路的内部结构例的框图。在图9中，示出了基准时钟生成电路61、基准时钟62、增减计数电路63、计数输出64、数字/模拟变换电路65、校正电压保存电路66、校正电压数据67、三角波切换信号生成电路68以及校正电压切换信号生成电路69。
图9所示的基准时钟生成电路61生成用于生成三角波信号56的基准时钟62。增减计数电路63在与基准时钟62同步地从任意的初始值进行倒计数而变为“0”之后，进行正计数直到再次返回到初始值为止，输出计数输出64。数字/模拟变换电路65对计数输出64进行数字/模拟变换，作为三角波信号56而输出。
校正电压保存电路66是预先保存用于对前面说明的驱动逆变器37的栅极电压变动进行校正的电压电平的地方，并且将该值作为校正电压数据67而输出。数字/模拟变换电路65对校正电压数据67进行数字/模拟变换，作为校正电压57输出。此处，在本实施方式中，以下，将任意的初始值设为与显示数据同样的6比特数据的最大值即“63”，将计数输出64、校正电压数据67也设为6比特的数字数据而进行说明。
三角波切换信号生成电路68生成表示输出三角波信号56的定时的三角波切换信号58。校正电压切换信号生成电路69生成表示校正电压的输出定时的校正电压切换信号59。
即，在实施方式1的三角波期间数据生成电路55中，根据从1行线锁存电路49输入的水平回扫期间信号52，由基准时钟生成电路61生成用于生成三角波信号56的基准时钟62，输出到增减计数器电路63。输入了水平回扫期间信号52与基准时钟62的增减计数器电路63将水平回扫期间信号52作为触发而开始动作，与基准时钟62同步地从任意的初始值进行倒计数而变为“0”之后，进行正计数直到再次返回到初始值为止，将其计数输出64输出到数字/模拟变换电路65。
针对该计数输出64通过数字/模拟变换电路65进行数字/模拟变换，将变换后的模拟电压作为三角波信号56而输出。此时，在数字/模拟变换电路65中，对用于校正从校正电压保存电路66输入的栅极电压变动的电压电平也进行数字/模拟变换，作为校正电压57而输出。
另外，根据水平回扫期间信号52，在三角波切换信号生成电路68中，生成并输出表示校正电压的输出定时的三角波切换信号58。根据水平回扫期间信号52，在校正电压切换信号生成电路69中，生成并输出校正电压切换信号59。
图10是说明本发明的实施方式1的显示装置中的数据驱动电路的动作的波形图。在波形群(a)中示出与为了将1个水平期间的显示数据写入到像素而输出的动作相关的信号波形，波形群(b)是1帧期间中的波形。特别地，在波形群(a)中，与比波形群(b)相比放大了时间轴，而表示了通过波形群(b)的时间尺度无法表示的信号波形。
将写入数据开始信号45变为“High”状态的脉冲作为取入开始的触发，与数据时钟46同步地，向数据移位电路44取入波形群(a)中示出的显示串行数据47。例如，在接着第n行线的数据取入开始脉冲而到来的写入数据时钟46的上升沿，开始第n行线的显示串行数据47的取入。在将1个行线量的数据全部取入之后，在水平锁存时钟50的上升沿到下降沿的期间中，作为1行线锁存数据51而输出。例如，在接下来的行线的数据取入开始后的水平锁存时钟50的上升沿，将第n行线的写入数据作为第n行线锁存数据而输出。
另外，如波形群(b)所示，三角波切换信号58在3个行线量(例如第1～3行线)的1行线锁存数据的输出之后，变为“High”状态，在该期间作为数据线驱动信号15而输出三角波信号56。在发光期间的最后，使校正电压切换信号59变为“High”状态，作为数据线驱动信号15而输出校正电压57。即，向数据线驱动信号15，在数据写入期间中输出1行线显示数据54，在三角波期间中输出三角波信号56与校正电压57。另外，在本实施方式中，将1帧期间内的垂直回扫期间也作为输出三角波信号的垂直回扫三角波期间，在该期间的最后，设置输出校正电压57的期间。
如以上说明，在实施方式1的显示装置中，在针对自发光元件显示器20的每个像素形成的驱动电路中，设置有用于将构成该驱动电路的驱动逆变器37的控制端子即栅极端子连接到数据线的校正开关38。在进行发光的三角波期间的末尾设置校正期间，在该校正期间中使数据线的电位成为预先设定的规定电位即校正电位，并且使校正开关38成为“ON”状态。由此，在将驱动逆变器37的栅极端子的电位暂时设定成校正电位之后，进行接下来的数据写入，所以能够使发光后的驱动逆变器37的栅极电压变动变为恒定，能够不依赖于其写入顺序，而按照一样的特性，在一次数据写入期间中，对多个行线(在本实施方式中为3个行线)依次写入显示电压。
另外，在实施方式1的显示装置中，如图2所示，校正开关38设置在第1数据线21与驱动逆变器37的控制端子即栅极端子之间，在校正开关38的“ON”时使第1数据线21的电位(校正电压)成为GND，从而使驱动逆变器37的栅极电压变动成为恒定。但是，校正开关38的配置位置不限于图2所示的位置。例如，也可以是后述图12以及图13所示那样的位置。
图12是示出本发明的实施方式1的显示装置中的像素的内部结构的另一例子的电路图。图12所示的电路中的校正开关38的连接位置与上述的图2所示的第1行第1列像素31中的连接位置不同。即，在图12所示的结构中，校正开关38的一端与图2的结构同样地与数据线(在图12中为第1数据线21)连接，但校正开关38的另一端与图2的结构不同，而与驱动逆变器37的输出端、即驱动逆变器37和发光控制开关39的连接节点连接。另外，在驱动逆变器37的输出与输入之间，与图2的结构同样地连接了复位开关35。
在将校正开关38设为图12所示的结构的情况下，在通过图6A所示的校正脉冲601使校正开关38成为ON时，使复位开关35也成为ON，并且使Vin电压成为GND。通过该动作，能够将发光后的驱动逆变器37的栅极电压暂时设定成GND电位(规定的定电位、校正电压)。即，能够使发光后的驱动逆变器37的栅极电压变动变为恒定，所以能够按照相同的特性，来进行紧接发光之后的显示电压写入与其后后续的显示电压写入。
图13是示出本发明的实施方式1的显示装置中的像素的内部结构的又一例子的电路图。
图13所示的电路中的校正开关38的连接位置与上述图2所示的第1行第1列像素31中的连接位置不同。即，在图13所示的结构中，校正开关38的一端与图2的结构同样地与数据线连接，但校正开关38的另一端与图2的结构不同，而与有机EL元件40的阳极(正极)、即发光控制开关39和有机EL元件40的连接节点连接。另外，在驱动逆变器37的输出与输入之间，与图2的结构相同地连接了复位开关35。
在将校正开关38设为图13所示的结构的情况下，在通过图6A所示的校正脉冲601使校正开关38变为ON时，使复位开关35以及发光控制开关39也变为ON，并且使Vin电压成为校正电压即GND。通过该动作，将发光后的驱动逆变器37的栅极电压暂时设定成GND电位(规定的定电位、校正电压)。即，能够使发光后的驱动逆变器37的栅极电压变动恒定，所以能够按照相同的特性，来进行紧接发光之后的显示电压写入与其后后续的显示电压写入。
进而，在实施方式1的显示装置中，在校正脉冲的输入定时作为供给到数据线的校正电压，从数字/模拟变换电路的输出放大器中输出GND电平的电压。但是，校正电压的供给方法不限于此。例如，还可以采用设置用于将数据线连接到GND的信号线的开关，并在校正脉冲的输入定时使该开关变为“ON”而使数据线的电位成为GND电平的结构。
(实施方式2)
图14是说明本发明的实施方式2的显示装置中的数据驱动电路的动作的波形图。图15是用于说明本发明的实施方式2的显示装置中的像素的内部结构的电路图。图14的波形群(a)示出与为了将1个水平期间的显示数据写入到像素而输出的动作相关的信号波形，波形群(b)是1帧期间中的波形。特别，在波形群(a)中，与波形群(b)相比放大了时间轴，而表示出通过波形群(b)的时间尺度无法表示的信号波形。在本实施方式中，在没有设置校正开关、且经由写入电容将驱动逆变器的控制端子设定成校正电压这一点上，与实施方式1的显示装置不同。除了这些点的其他结构与实施方式1的显示装置相同。因此，在以下的说明中，详细说明以下的特征部分：在实施方式2的显示装置的结构中，经由写入电容向驱动逆变器的控制端子施加校正电压，在校正电压的施加中不需要校正开关。
在图15所示的实施方式2的像素中，驱动逆变器37的一端与未图示的发光电压供给线连接，另一端与开关元件即发光控制开关39的一端连接。发光控制开关39的另一端与发光元件即有机EL元件40的阳极(正极)连接。发光控制开关39的栅极端子与未图示的发光控制线连接。有机EL元件40的阴极(负极)与地连接。
另外，复位开关35连接在驱动逆变器37的另一端与栅极端子之间。该复位开关35的栅极端子与未图示的扫描线连接。复位开关35与驱动逆变器37的栅极端子的连接节点与写入电容36的一端连接，写入电容36的另一端与数据线34连接。这样，实施方式2的显示装置中的像素结构与以往的显示装置中的像素相同。
接下来，根据图14以及图8，对实施方式2的显示装置中的数据驱动电路的动作进行说明。
如图14的波形群(a)所示，在实施方式2的数据驱动电路中，在数据移位电路44进行的取入第n行线的数据的取入时，成为第(n-1)行线的数据被锁存到1行线锁存电路中的状态。因此，图14的波形群(b)所示的数据写入期间中的数据驱动电路的动作与实施方式1的数据驱动电路的动作相同。
如图14的波形群(b)所示，如果数据写入期间结束，则成为三角波期间。在该三角波期间中，首先，在设置了规定期间的转移期间之后，确保发光分配期间。以上的动作与实施方式1的数据驱动电路相同。
在实施方式2的数据驱动电路中，也在发光分配期间结束之后，设置校正期间。在该校正期间中，三角波切换信号58从“High”变为“Low”，作为数据线驱动信号15，向数据线连续多次输出预先设定的电压电平的信号。即，实施方式2的数据驱动电路在校正期间中，向数据线输出交流电压。
在实施方式2的显示装置的校正期间中的交流的数据线驱动信号15的施加中，通过写入电容36的耦合器，将紧接发光之后的驱动逆变器37的栅极电压设定成规定的电位。通过在数据写入期间之前设置该校正期间，紧接发光之后的驱动逆变器37的栅极电压变动变得恒定。其结果，能够按照相同的特性来进行紧接发光之后的显示电压写入与之后连续的显示电压写入。
如以上说明，在实施方式2的显示装置中，在发光期间即三角波期间的末尾设置校正期间，在该校正期间中，向写入电容36连续多次施加预先设定的电压电平的信号，而通过电容耦合器将驱动逆变器37的栅极端子的电位设定成校正电位之后，进行接下来的数据写入。通过该结构，在实施方式2的显示装置中，也可以得到与实施方式1的显示装置同样的效果。
进而，实施方式2的显示装置能够仅通过数据线驱动电路14的输出而将驱动逆变器37的栅极端子的电位设定成校正电位，所以能够得到能够驱动对有机EL元件的驱动电路即像素成为简易的结构这样的特殊效果。
另外，在实施方式1、2的显示装置中，针对将三角波用作以任意的周期增减的电压(控制电压)的情况，说明了本发明，但控制电压不限于此。例如，还可以代替三角波，通过使用变为按照显示直线渐增或者渐减的非线性波的电压，来强调或者弱化地显示灰度的变化。进而，也可以将本发明应用于不限于通过三角波进行的时间调制，而通过驱动逆变器的栅极电压电平对流向有机EL元件的电流进行控制的结构的显示装置中。
另外，通过实施方式1、2的显示装置中的动作，能够在不需要帧存储器的利用水平回扫发光来进行灰度控制的自发光元件显示器中，延长发光时间而得到高亮度的图像显示。
本发明是能够利用于从便携电话、DSC、以及PDA这样的信息处理终端的显示装置到电视、信息公告板这样的大型显示装置的技术。
以上，根据上述发明的实施方式具体说明了由本发明者完成的发明，但本发明不限于上述发明的实施方式，而能够在不脱离其要旨的范围内实现各种变更。

Claims (14)

1.一种显示装置，具有显示部与数据线驱动电路，
在上述显示部中，在行方向以及列方向上矩阵状地排列有多个包含自发光元件与用于向上述自发光元件供给电流的驱动元件的像素，并具有向上述像素供给显示信号电压的多个数据线和与上述数据线交差的多个扫描线，
在上述数据线驱动电路中，设置将与显示数据对应的上述显示信号电压输出到上述数据线的第1期间、以及将对上述驱动元件进行控制而对上述自发光元件的发光进行控制的控制电压输出到上述数据线的第2期间，并向上述像素供给上述显示信号电压与上述控制电压，该显示装置的特征在于，
上述数据线驱动电路
在上述第2期间之后，设置对上述驱动元件的控制端子施加规定的电压信号的第3期间，
进行上述第1期间中的与显示数据对应的上述显示信号电压的输出、上述第2期间中的对上述自发光元件的发光进行控制的控制电压的输出、以及上述第3期间中的将上述驱动元件的控制端子设定成规定的校正电压的上述电压信号的输出。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述驱动元件由至少一端与供给发光用电源的电源供给线连接、另一端与上述自发光元件连接、控制端子经由电容元件与上述数据线连接的半导体元件构成，
上述数据线驱动电路在上述第3期间中输出交流电压作为上述电压信号，经由上述电容元件将上述半导体元件的控制端子设定成上述校正电位。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
具备控制向上述像素写入上述显示信号电压的写入的扫描线控制电路，
上述驱动元件由至少一端与供给发光用电源的电源供给线连接、另一端与上述自发光元件连接、控制端子经由电容元件与上述数据线连接的半导体元件构成，
上述像素还具有对上述半导体元件的控制端子与上述数据线的电连接进行控制的1个以上的开关元件，
上述数据线驱动电路在上述第3期间中输出规定的定电压作为上述电压信号，
上述扫描线控制电路对上述开关元件进行控制，使上述定电压施加到上述半导体元件的控制端子。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述扫描线被分组成分别由多根扫描线构成的多个组，
上述数据线驱动电路针对上述分组后的每个扫描线组，进行上述第1期间中的与显示数据对应的上述显示信号电压的输出、上述第2期间中的对上述自发光元件的发光进行控制的控制电压的输出、以及上述第3期间中的将上述驱动元件的控制端子设定成上述校正电压的上述电压信号的输出。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，
上述扫描线被分组成由两根以上的扫描线构成的多个组。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述数据线驱动电路具备在上述第3期间中将上述数据线连接到接地信号线的开关。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述控制电压是以1帧周期增减的三角波。
8.一种显示装置的驱动方法，
在该显示装置中，在行方向以及列方向上矩阵状地排列有多个包含自发光元件与用于向上述自发光元件供给电流的驱动元件的像素，并具有向上述像素供给显示信号电压的多个数据线和与上述数据线交差的多个扫描线，该显示装置的驱动方法的特征在于，依次重复以下期间：
第1期间，将与显示数据对应的上述显示信号电压输出到上述数据线；
第2期间，将对上述驱动元件进行控制而对上述自发光元件的发光进行控制的控制电压输出到上述数据线；以及
第3期间，对上述驱动元件的控制端子施加规定的电压信号。
9.根据权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，
上述驱动元件由至少一端与供给发光用电源的电源供给线连接、另一端与上述自发光元件连接、控制端子经由电容元件与上述数据线连接的半导体元件构成，
上述第3期间包含向上述数据线输出交流电压作为上述电压信号，经由上述电容元件而将上述半导体元件的控制端子设定成规定的电位的步骤。
10.根据权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，
上述显示装置具备控制向上述像素写入上述显示信号电压的写入的扫描线控制单元，
上述驱动元件由至少一端与供给发光用电源的电源供给线连接、另一端与上述自发光元件连接、控制端子经由电容元件与上述数据线连接的半导体元件构成，
上述像素还具有对上述半导体元件的控制端子与上述数据线的电连接进行控制的1个以上的开关元件，
上述第3期间包含输出规定的定电压作为上述电压信号的步骤、与对上述开关元件进行控制而使上述定电压施加到上述半导体元件的控制端子的步骤。
11.根据权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，
上述扫描线被分组成分别由多根扫描线构成的多个组，
针对上述分组后的每个扫描线组，依次重复上述第1期间、上述第2期间、以及上述第3期间。
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，
上述扫描线被分组成由两根以上的扫描线构成的多个组。
13.根据权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，
上述显示装置具备在上述第3期间中将上述数据线连接到接地信号线的开关。
14.根据权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，
上述控制电压是以1帧周期增减的三角波。
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