CN1523559A - 电光学装置、电光学装置的驱动方法和电子机器 - Google Patents

电光学装置、电光学装置的驱动方法和电子机器 Download PDF

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Abstract

一种电光学装置，采用以与驱动电流相应的亮度来发光的电光学元件，其像素(2)包括：根据保持在电容器(C)的数据设定驱动电流(Idata)的驱动晶体管(T4)、和以与驱动电流(Idata)相应的亮度来发光的有机EL元件(OLED)。在从与成为写入对象的像素(2)对应的扫描线被选择开始到该扫描线下一次被选择为止的期间中，通过可变设定第一电源线(L1)或第二电源线(L2)的电位的至少一方，在有机EL元件(OLED)上交替反复施加正偏置电压和非正偏置电压。这样，可以改善运动图像的显示特性和进一步提高显示质量。

Description

电光学装置、电光学装置的驱动方法和电子机器
技术领域
本发明涉及一种采用由电流控制发光亮度的电光学元件的电光学装置、电光学装置的驱动方法和电子机器，特别涉及电光学元件的脉动驱动。
背景技术
作为谋求保持型显示板的高质量画面的课题，可以举出电子机器显示特性的改善。所谓保持型显示板是指在一帧期间中持续显示图象的显示板，利用液晶、有机EL(Electronic Luminescence：电致发光)的显示板属于这种。在这种显示板中，写入到像素内的电容器等中的数据保持到经过一帧后的再写入数据为止，基本上在保持数据的期间持续发光。因此，和一帧内短暂发光的脉动型显示板(例如CRT)相比较，特别是在显示电子机器时，存在残留图像明显，所显示的电子机器不清晰等的问题。为了解决这样的问题，以往提出的方案是采用在运动图像显示过程中以给定间隔插入黑色图像的称为闪烁(Blinking)的方法。
例如，在特开2000-347622号公报中，公开了如下进行闪烁的技术，即在对像素供给给定电压的电压线中设置开关，利用该开关来控制有机EL元件的发光时间。具体地，将一帧分割成为多个子帧，对每一个子帧进行数据的写入。
有机EL元件的发光期间作为子帧的部分期间设定，只是在该发光期间才接通开关。由此，在发光期间中，因为给定电压通过电压线向像素供给，有机EL元件发光，但是在其以外的期间中，因为停止对像素供给电压，有机EL元件的不发光(黑显示)。因此，一个子帧期间，即从某一条扫描线被选择到这条扫描线下一次被选择为止的期间，发光和非发光各进行一次的发光。
另外，在本发明人先前申请的特愿2002-291145号中，记载了如下技术，即通过可变控制电压供给线的设定电压，向有机EL元件施加正偏置电压和非正偏置电压。从某一条扫描线被选择到这条扫描线下一次被选择为止的期间，有机EL元件上分别各施加一次正偏置电压和非正偏置电压。由此，可以抑制由于驱动晶体管的阈值电压不均匀的影响，可以减少构成像素电路的晶体管数目。
发明内容
本发明的目的在于在利用以对应于驱动电流的亮度来发光的电光学元件的电光学装置中，可以改善运动图像显示特性，进一步提高显示质量。
为解决有关课题，第一发明是电光学装置，包括：多条扫描线；多条数据线；对应于扫描线与数据线的交叉位置所设置的多个像素；通过向扫描线输出扫描信号，选择与成为数据写入对象的像素对应的扫描线的扫描线驱动电路；与扫描线驱动电路协同动作，向与成为写入对象的像素对应的数据线输出数据的数据线驱动电路；脉动驱动电光学元件的电源线控制电路。在此，像素的每一个具有：保持数据的保持装置、根据保持装置所保持的数据设定从第一电源线向第二电源线流动的驱动电流的驱动元件、按照与所设定的驱动电流对应的亮度进行发光的电光学元件。再有，电源线控制电路，在从与成为写入对象的像素对应的扫描线被选择开始到该扫描线下一次被选择为止的期间，将第一电源线或第二电源线中的至少一方的电位设定成可变，对电光学元件交替反复施加正偏置电压和非正偏置电压。
在第一发明中，电源线控制电路，也可以在对电光学元件施加正偏置电压时，设定第二电源线电位低于第一电源线电位，在对电光学元件施加非正偏置电压时，设定第二电源线电位在第一电源线电位以上。再有，电源线控制电路，也可以在对电光学元件施加正偏置电压时，设定第一电源线电位高于第二电源线电位，在对电光学元件施加非正偏置电压时，设定第一电源线电位在第二电源线电位以下。进一步，电源线控制电路，也可以在对电光学元件施加正偏置电压时，将第一电源线电位设定为第一电位，同时将第二电源线电位设定为比第一电位低的第二电位，在对电光学元件施加非正偏置电压时，将第一电源线电位设定为比第一电位低的第三电位，同时将第二电源线电位设定为比第三电位高的第四电位。
在第一发明中，电源线控制电路，也可以在从某一条扫描线的选择结束后开始到开始选择下一条扫描线为止的期间，设置延迟期间，在每一个延迟期间中，脉动驱动电光学元件。
在第一发明中，电源线控制电路，也可以按扫描线单位来设置。这时，优选电源线控制电路的每一个，与对应于该电源线控制电路的扫描线的选择同步，脉动驱动与该扫描线对应的像素行的电光学元件。
在第一发明中，优选像素的每一个，进一步具有设置在驱动电流的电流路径中的控制元件，利用对该控制元件的导通控制，限制在数据写入过程中的像素的发光。
第二发明是电子机器，安装了有关第一发明的电光学装置。
第三发明提供一种光学装置的驱动方法，包括：对应于扫描线与数据线的交叉位置所设置的多个像素、通过向扫描线输出扫描信号而选择与成为数据写入对象的像素对应的扫描线的扫描线驱动电路、与扫描线驱动电路协同动作而向与成为写入对象的像素对应的数据线输出数据的数据线驱动电路。该驱动方法包括：向与成为写入对象的像素对应的数据线输出数据，对该像素进行数据的写入的第一步骤；根据在像素中写入的数据，设定从第一电源线流向第二电源线的驱动电流，将该驱动电流向按照与驱动电流对应的亮度进行发光的电流驱动型电光学元件供给的第二步骤；脉动驱动电光学元件的第三步骤。在第三步骤中，在从与像素对应的扫描线被选择开始到该扫描线下一次被选择为止的期间，将第一电源线或第二电源线中的至少一方的电位设定成可变，对电光学元件交替反复施加正偏置电压和非正偏置电压。
在此，第三发明的第三步骤，也可以包括在对电光学元件施加正偏置电压时，设定第二电源线电位低于第一电源线电位的步骤；和在对电光学元件施加非正偏置电压时，设定第二电源线电位在第一电源线电位以上的步骤。再有，第三步骤也可以包括：在对电光学元件施加正偏置电压时，设定第一电源线电位高于第二电源线电位的步骤；和在对电光学元件施加非正偏置电压时，设定第一电源线电位在第一电源线电位以下的步骤。进一步，第三步骤也可以包括：在对电光学元件施加正偏置电压时，将第一电源线电位设定为第一电位，同时将第二电源线电位设定为比第一电位低的第二电位的步骤；和在对电光学元件施加非正偏置电压时，将第一电源线电位设定为比第一电位低的第三电位，同时将第二电源线电位设定为比第三电位高的第四电位的步骤。
在此，在第三发明的第三步骤中，也可以在从某一条扫描线的选择结束后开始到开始选择下一条扫描线为止的期间，设置延迟期间，在每一个延迟期间中，脉动驱动电光学元件。
再有，在第三发明的第三步骤中，也可以与扫描线的选择同步，按照扫描线单位，脉动驱动与该扫描线对应的像素行的电光学元件。
附图说明
图1表示有关第一实施方式的电光学装置的构成框图。
图2表示有关第一实施方式的像素电路图。
图3表示电源线控制电路的电路图。
图4表示第一实施方式的驱动时序图。
图5表示第二实施方式的驱动时序图。
图6表示第三实施方式的像素电路图。
图7表示第三实施方式的驱动时序图。
图8表示第四实施方式的电光学装置的构成框图。
图9表示第四实施方式的像素的驱动时序图。
图10表示第五实施方式的电光学装置的构成框图。
图11表示第五实施方式的像素的驱动时序图。
图12表示像素的第一变形例的像素电路图。
图13表示像素的第二变形例的像素电路图。
图14表示像素的第三变形例的像素电路图。
图15表示像素的第四变形例的像素电路图。
图中：1-显示部，2-像素，3-扫描线驱动电路，4，数据线驱动电路，5-控制电路，6-电源线控制电路，6a-CMOS反相器，6b-运算放大器，T1-第一开关晶体管，T2-第二开关晶体管，T3-编程晶体管，T4-驱动晶体管，T5-控制晶体管，C-电容器，C1-第一电容器，C2-第二电容器，OLED-有机EL元件。
发明的具体实施方式
(第一实施方式)
图1表示第一实施方式电光学装置的构成框图。显示部1例如是由FET(场效应晶体管)等开关元件驱动电光学元件的有源矩阵型显示板。在该显示部1中，以矩阵状(二维平面)排列有m像素×n线的数量的像素2。另外在显示部1中设置有分别沿水平方向延伸的扫描线群Y1～Yn和分别沿垂直方向延伸的数据线群X1～Xm，对应于这些交叉点配置像素2。每一个像素2共同连接在第一电源线L1和第二电源线L2上。第一电源线L1的电位固定设定电源电压Vdd上。另一方面，第二电源线L2的电位(后面说明的输出电位Vout)为实现电光学元件的脉动驱动而设定成可变。另外，在本实施方式中虽然是以一个像素2作为图像的最小显示单位，但是，也可以由多个子像素构成一个像素2。
控制电路5根据由图中未画出的上位装置所输入的垂直同步信号Vs、水平同步信号Hs、像素时钟信号DCLK和灰度数据D，同步控制扫描线驱动电路3、数据线驱动电路4和电源线控制电路6。在该同步控制下，扫描线驱动电路3、数据线驱动电路4和电源线控制电路6互相协同控制显示部1的显示控制。控制电路5所输出的控制信号和脉冲信号基本上和以往的信号相同，但是，要留意的是在本实施方式中追加了控制电源线控制电路6的控制信号Sc。
扫描线驱动电路3是以移位存储器、输出电路为主体而构成，通过向每一条扫描线Y1～Yn输出扫描信号SEL，按给定的顺序选择扫描线Y1～Yn。扫描信号SEL可以取高电平(以下称「H电平」)或低电平(以下称「L电平」)的二值的信号电平，成为数据写入对象的对应像素行的扫描线Y设定为H电平，其以外的扫描线Y分别设定为L电平。由此，一个垂直扫描期间中，以给定的选择顺序(一般从最上向最下)选择一条扫描线的像素群(像素行)而进行线依次扫描。
另一方面，数据线驱动电路4是以移位存储器、线锁存电路、输出电路为主体而构成。作为数据写入方式，利用电流编程方式时，对每一条数据线X1～Xm以电流强度输出像素数据。因此，数据线驱动电路4包括把相当于像素2的灰度的数据(数据电压Vdata)转换为数据电流Idata的可变电流源。对此，利用电压程序方式时，对每一条数据线X1～Xm以电压电平输出像素数据，因此，不需要有关可变电流源。数据线驱动电路4在一个水平扫描期间，同时进行：对这一次写入数据的像素行的数据(Vdata或Idata)一齐输出和有关下一次水平扫描期间要写入像素行的数据的点顺序锁存。某一个水平扫描期间中，按依次锁存相当于数据线X的条数的m个数据。然后，在下一次水平扫描期间中，电流编程方式时，被锁存的m个数据转换为数据电流Idata之后，对每一条数据线X1～Xm一齐输出。另外，即使在从帧存储器等(图中未画出)对数据线驱动电路4按线顺序直接输入数据的结构中，也可以应用本发明，此时，因为本发明的主要着眼点部分的动作也相同，在此省略其说明。此时，在数据线驱动电路4没有必要设置移位寄存器。
图2表示像素2的一例的电流编程方式像素电路图。一个像素2由有机EL元件OLED、三个晶体管T1、T2、T4和保持数据的电容器C所构成。另外，该图所示的像素2中，作为一例使用n沟道型晶体管T1、T2和p沟道型晶体管T4。另外，作为保持数据的电路元件除了电容器C以外还可以利用可存储多位的数据的存储器(SRAM)。
第一开关晶体管T1的栅极连接在供给扫描信号SEL的一条扫描线Y(Y是Y1～Yn中的任意一条)，其源极连接在供给数据电流Idata的一条数据线X(X是X1～Xm中的任意一条)。第一开关晶体管T1的漏极共同连接在第二开关晶体管T2的源极、作为驱动元件形态的晶体管T4的漏极和有机EL元件OLED的阳极。第二开关晶体管T2的栅极和第一开关晶体管T1同样，连接在供给扫描信号SEL的扫描线Y。第二开关晶体管T2的漏极共同连接在电容器C的一个电极和驱动晶体管T4的栅极。电容器C的另一个电极和驱动晶体管T4的源极共同连接设定成电源电位Vdd的第一电源线L1。另一方面，有机EL元件OLED的阴极连接在由输出电位Vout设定成可变电位的第二电源线L2上。
电源线控制电路6根据控制电路5的控制信号Sc，可变控制作为第二电源线L2电位的输出电位Vout。图3表示电源线控制电路6的电路图。该电源线控制电路6由CMOS反相器6a、作为放大器的运算放大器6b所构成。该反相器6a具有：串联在两个固定电位Voff、Vss之间的n沟道型晶体管和p沟道型晶体管，根据作为其输入的控制信号Sc，选择输出电位Voff、Vss中的一个。这里关闭电位Voff是电源电位Vdd以上的给定电位，电位Vss是低于电源电位Vdd的给定电位(Voff≥Vdd＞Vss)。反相器6a所输出的输出电位Vin+输入到运算放大器6b的正相输入端(+输入端)。由运算放大器6b构成的电路是叫做单位增益缓冲器的缓冲电路，但也可以利用包含源极跟随电路的电压跟随电路。运算放大器6b所输出的输出电位Vout具有将电源控制信号Sc的电平反相后的输出波形。为了对后级的电路确保充分的驱动能力，构成反相器6a的晶体管的放大系数β设定成大，而运算放大器6b的吞吐率设定成高。
来自电源线控制电路6的输出电位Vout设定为Vss或Voff的任意一个，由此，控制图2所示的构成像素2的有机EL元件OLED的发光状态。具体地，控制信号Sc为H电平时，运算放大器6b所输出的输出电位Vout变为低于电源电位Vdd的电位Vss。此时，通过第二电源线L2将电位Vss施加在有机EL元件OLED阴极上。因为电源电位Vdd通过第一电源线L1施加在有机EL元件OLED的阳极，施加电位Vss时，有机EL元件OLED上施加正偏置电压(正向电压)。其结果，从第一电源线L1流向第二电源线L2可以流过驱动电流Ioled，因此，容许有机EL元件OLED的发光。对此，控制信号Sc为L电平时，运算放大器6b所输出的输出电位Vout变为电源电位Vdd以上的关闭电位Voff，该关闭电位Voff施加在有机EL元件OLED阴极上。因此，在有机EL元件OLED上施加不是正偏置电压的偏置电压即非正偏置电压。这里，当关闭电位Voff设定成高于电源电位Vdd的电位时，非正偏置电压相当于反偏置电压(反向电压)。另外，当关闭电位Voff设定成几乎等于电源电位Vdd的电位(正确讲是0≤Vdd-Voff＜Vth(Vth是有机EL元件OLED的阈值电压))时，非正偏置电压相当于没有施加偏置电压的状态。这样施加非正偏置电压时，由于有机EL元件OLED的整流作用，阻止驱动电流Ioled流动，因此，与电容器C的储备电荷无关，有机EL元件OLED不发光。
图4表示本实施方式的驱动时序图。首先在时间t0中，扫描线驱动电路3选择扫描线Y1～Yn中的最上一条扫描线Y1。在该时间t0，最上一条扫描线Y1扫描信号SEL上升为H电平，该电平维持到时间t1。在该期间t0～t1中，在对应于最上一条扫描线Y1的像素行中，图2所示的开关晶体管T1、T2同时导通。由此，数据线X和驱动晶体管T4的漏极电连接，同时驱动晶体管T4成为自己的栅极和自己的漏极电连接的二极管。驱动晶体管T4把数据线X所供给的数据电流Idata通过自己的通道，对应于该数据电流Idata的栅极电压Vg在自己的栅极产生。其结果，连接在驱动晶体管T4的电容器C积存对应于所产生栅极电压Vg的电荷，写入数据。然后，变为时间t1，扫描信号SEL1下降为L电平，对应于最上一条扫描线Y1的像素行的开关晶体管T1、T2同时截止。由此，切断数据线X与驱动晶体管T4的漏极的电连接，结束对写入对象的最上像素行的数据写入。另外，至于没有成为写入对象的第二以后的像素行，因为开关晶体管T1、T2同时截止，不进行数据的写入。
与扫描信号SEL1的下降同步，下一条扫描线Y2的扫描信号SEL2上升为H电平，和上述的数据写入同样的过程，进行对应于扫描线Y2的像素行的数据写入。从此以后，到达结束了最下一条扫描线Yn的选择的时间t2为止，按线顺序扫描进行向成为写入对象的像素行的数据写入。
在包含这样进行线顺序性扫描的期间t0～t2的期间t0～t3中，控制信号Sc维持在L电平。因此，通过第二电源线L2向所有的像素2供给关闭电位Voff(Vout＝Voff)，对所有的有机EL元件OLED施加非正偏置电压。其结果，该期间t0～t3中，不管是否成为写入对象的像素行，所有的像素2设定成非发光状态(黑显示)。该期间t0～t3中，设定成非发光状态的理由在于：通过限制数据写入过程中的像素2的发光，可以确保显示的稳定性。另外，本实施方式中，在数据写入过程中虽然不进行像素2的发光，但是也可以根据像素电路的构成实现(例如图14所示的像素电路)。
在时间t2之后的时间t3中，其以前为L电平的控制信号Sc按照在H电平与L电平上交替反复变化的脉冲波形变化。
控制信号Sc为H电平时，因为电源线L1、L2之间的电位关系为Vdd＞Vout(＝Vss)，在有机EL元件OLED上施加正偏置电压。因此，从第一电源线L1向第二电源线L2可以形成通过驱动晶体管T4和有机EL元件OLED的、驱动电流Ioled的电流路径。该驱动电流Ioled相当于驱动晶体管T4的通道电流，由电容器C积存电荷所引起的栅极电压Vg所控制。换句话说，驱动电流Ioled的电流强度根据先前写入的电容器C的积存电荷决定。其结果，控制信号Sc为H电平时，有机EL元件OLED发出对应于驱动电流Ioled亮度的发光。另一方面，控制信号Sc为L电平时，因为电源线L1、L2之间的电位关系为Vdd≤Vout(＝Voff)，在有机EL元件OLED上施加非正偏置电压。此时，由于有机EL元件OLED整流作用不流动驱动电流Ioled，有机EL元件OLED变为非发光状态(黑显示)。这样，在时间t3以后的时间中，有机EL元件OLED的驱动模式变为交替反复发光和非发光的脉动驱动。
脉动驱动到一个垂直扫描期间的结束时间t4为止，换句话说，持续到在下一个垂直扫描期间中再次选择最上一条扫描线Y1为止。
这样，在本实施方式中，从扫描线Y1被选择开始到这条扫描线Y1下一次被选择为止的期间t0～t4(一个垂直扫描期间)的一部分期间t3～t4中，交替设定第二电源线L2的电位Vout为Vss或Voff。由此，对有机EL元件OLED交替反复施加正偏置电压和非正偏置电压，因此，可以使像素2的光学响应接近脉动型。与此同时，在该期间t3～t4中，通过频繁切换有机EL元件OLED的发光/非发光，可以分散进行黑显示的期间，并且，因为可以缩短一次的黑显示期间，可以谋求减少显示图像的斑点。其结果，可以改善运动图像显示特性，可以进一步提高显示质量。另外，特别是在设定关闭电位Voff高于电源电位Vdd时，上述非正偏置电压变为反偏置电压，因为交替施加正偏置电压和反偏置电压，可以提高有机EL元件OLED的寿命。
另外，本实施方式中，在一个垂直扫描的前半期间t0～t3中，设定所有像素2为非发光状态，在接下来的后半期间t3～t4中，设定所有像素2为一齐发光状态。因此，构成显示部1的所有像素2在同时且在同一期间内发光，不进行复杂的驱动控制而可以使显示部1全体的发光亮度均匀。
(第二实施方式)
在上述实施方式中，在一个垂直扫描的后半期间t3～t4中，进行脉动驱动，与此相反，在本实施方式中，企图在一个垂直扫描的期间内更均匀地分散进行脉动驱动的期间。图5表示本实施方式的驱动时序图。
首先，在期间t0～t中，最上一条扫描线Y1的扫描信号SEL1变为H电平，进行对应于这条扫描线Y1的像素行的数据写入。该期间t0～t1中，因为控制信号Sc维持在L电平，所有像素2的有机EL元件OLED设定为非发光状态。以时间t1为起点的经过给定延迟期间τ为止的期间，因为控制信号Sc以脉冲波形变化，进行所有的有机EL元件OLED为对象的脉动驱动。该延迟期间τ中，不进行对任何一个像素2的数据写入。然后，在延迟期间τ结束的时间t2，控制信号Sc下降为L电平，停止所有的有机EL元件OLED的发光。与此同时，下一条扫描线Y2的扫描信号SEL上升为H电平，进行对应于这条扫描线Y2的像素行的数据写入。从此以后，到达结束一个垂直扫描期间的t3为止，每隔延迟期间τ进行所有的有机EL元件OLED为对象的脉动驱动。
本实施方式中，在线顺序扫描中，从结束某一条扫描线的选择开始到下一条扫描线的选择开始为止的期间内，设置延迟期间τ，在每一个延迟期间τ中进行所有的有机EL元件OLED为对象的脉动驱动。
由此，和上述的实施方式相比较，更有效地减少显示图像的斑点。这是因为在一个垂直扫描期间内可以分散进行脉动驱动的期间，细分了脉动驱动期间的黑显示期间的缘故。
(第三实施方式)
在上述第一实施方式中，通过控制信号Sc的电平设定(Sc＝L)来实现数据写入过程中像素2的发光限制。与此相反，本实施方式中是利用在驱动电流Ioled的电流路径中设置的控制元件的导通控制来实现有关的发光限制。图6表示本实施方式的像素2的电路图。另外，除了在驱动电流Ioled的电流路径中设置了控制元件的一方式的控制晶体管T5以外，图6的构成和图2的构成相同，因此，和图2所示的电路要素相同的要素采用同一符号，这里省略其说明。另外，电光学装置的全体的构成块和图1相同。控制晶体管T5作为一例是n沟道型晶体管，设置在驱动晶体管T4的漏极与有机EL元件OLED的阳极之间。另外，在控制晶体管T5的栅极上供给以扫描线单位控制该控制晶体管T5的导通状态的控制信号GP(GP1～GPn中的任一个)。这里「扫描线单位」是指除了一条扫描线Y与一个控制信号GP对应的情形外，还包括多条扫描线Y分组成一组后的每个扫描线群与一个控制信号GP对应的情形。
图7表示本实施方式的驱动时序图。和图4所示的时序图的主要不同点在于，追加了控制信号GP1～GPn以及控制信号Sc为常脉冲状(由此引起输出电位Vout也变为常脉冲状)。每一个控制信号GP1～GPn和相应的扫描信号SEL1～SELn同步，其电平，按照线顺序扫描，以每一个像素行偏移时刻变化。首先，扫描信号SEL1为H电平的期间t0～t1中，选择最上一条扫描线Y1，进行对应于这条扫描线的像素行的数据写入。该期间t0～t1中，因为对应的控制信号GP1维持在L电平，最上一行像素行的控制晶体管T5被关闭。由此，切断驱动电流Ioled的电流路径，最上一行像素行的有机EL元件OLED与控制信号Sc的电平无关而变为非发光状态。然后，结束选择扫描线Y1的时间t1之后立即，控制信号GP1上升为H电平，最上一行像素行的控制晶体管T5一齐变为接通。由此，和第一实施方式同样，在最上一行像素行中，一齐进行由于脉冲状控制信号Sc所引起的脉动驱动。该脉动驱动进行到控制信号GP1下降为L电平为止即最上一条扫描线Y1下一次被选择的时间t4之前。接着，期间t1～t2中，扫描信号SEL2变为H电平，要进行对应于紧接的扫描线Y2的像素行的数据写入，但因为控制信号GP2为L电平，数据写入过程中的发光受到限制。然后，从结束选择扫描线Y2的时间t1之后不久到这条扫描线下一次被选择之前的期间中，因为控制信号GP2变为H电平，一齐进行对应于扫描线Y2的像素行的脉动驱动。这以后的像素行也同样，按照1扫描线驱动电路3的线顺序扫描，以扫描线单位执行数据写入过程中的发光限制和接下来的脉动驱动。然后，以在期间t3～t4中的最下一条扫描线的选择，结束一个垂直扫描期间。
根据本实施方式，和上述的实施方式同样，可以改善运动图像显示特性，可以谋求显示质量的进一步的提高。特别是在本实施方式中，通过追加控制晶体管T5，即使是设定控制信号Sc波形为常脉冲状的情况，也可以获得数据写入过程中有效限制像素2发光的效果。另外，通过利用控制信号GP以扫描线单位对控制晶体管T5进行控制，和第一实施方式相比，可以延长一个垂直扫描期间中的发光所占期间，可以均匀分散该发光期间，并且，发光效率优越的低亮度一侧的有机EL元件OLED的发光成为可能。这对降低电力消耗和提高有机EL元件OLED寿命是有利的。另外，在下面叙述的各个实施方式以及象素电路的各变形例中，也可以同样适用在驱动电流Ioled电流路径中追加控制控制晶体管T5的点。
(第四实施方式)
本实施方式，通过固定第二电源线L2的电位而可变设定第一电源线L1的电位，实现脉动驱动。图8表示本实施方式的电光学装置的构成框图。为了控制第一电源线L1的输出电位Vout，根据控制电路5的控制信号Sc，电源线控制电路6作为输出电位Vout选择输出两个固定电位Voff、Vss中的任意一个。这里，关闭电位Voff是给定的电位Vss以下的电位，电源电位Vdd是高于给定的电位Vss的电位(Voff≤Vss＜Vdd)。电源线控制电路6可以原样利用图3的电路所构成，但有必要把图3所示的反相器6a的两个电位端子中的关闭电位Voff一侧改变为电源电位Vdd，把电位Vss一侧改变为本实施方式中的关闭电位Voff。
由电源线控制电路6所输出的输出电位Vout控制构成图2所示的像素2的有机EL元件OLED的发光状态。控制信号Sc为L电平时，由电源线控制电路6所输出的输出电位Vout变为高于电位Vss的电源电位Vdd。从而，因为在有机EL元件OLED上施加正偏置电压，允许有机EL元件OLED的发光。与此相反，控制信号Sc为H电平时，输出电位Vout变为电位Vss以下的关闭电位Voff。从而，因为在有机EL元件OLED里施加非正偏置电压，由于有机EL元件OLED的整流作用，有机EL元件OLED的发光受到限制。
图9表示本实施方式的驱动时序图。由于可变设定的对象从第二电源线L2变为第一电源线L1的关系上，有关本实施方式的控制信号Sc，采用将图4的控制信号Sc电平反相后的信号。因为一个垂直扫描期间t0～t4中的前半期间t0～t3中，控制信号Sc维持在H电平，对所有的像素2供给关闭电位Voff(Vout＝Voff)。从而，该前半期间t0～t3中，所有的像素2的有机EL元件OLED设定成非发光状态。然后，在接下来的后半期间t3～t4中，因为控制信号Sc变为脉冲波形，以所有的像素2的有机EL元件OLED为对象，进行脉动驱动。
根据本实施方式，因为以第一电源线L1为对象的设定电位的控制来实现脉动驱动，和上述实施方式同样，通过改善运动图像显示特性可以提高显示质量。另外，按照电源线控制电路6的驱动能力的观点，控制第二电源线L2一侧比控制第一电源线L1一侧为好。第一电源线L1一侧的控制中，因为在有机EL元件OLED的前级设有驱动晶体管T4，如果不进行该驱动晶体管T4的充放电，不能转换后级的有机EL元件OLED的施加偏置电压。与此相反，第二电源线L2的控制中，由于第二电源线L2直接连接在有机EL元件OLED的阴极的关系，没有必要考虑驱动晶体管T4的容量，可以高速化施加偏置电压的转换。另外，第一电源线L1一侧的控制中，作为非正偏置电压施加反偏置电压时，有必要设定负的关闭电位Voff(Voff＜Vss)，必须生成极性不同的电位。与此相反，在第二电源线L2一侧的控制中，因为只是正的电位，换句话说同极性的电位才能实现脉动驱动，有利于电压生成。另外，下面的实施方式中同样可以适用从第一电源线L1一侧的控制来实现脉动驱动的点。
另外，显然也可以通过在两个电源线L1、L2上个别单独设置电源线控制电路6，可变设定两个电源线L1、L2的电位，进行施加偏置电压的转换。例如，在有机EL元件OLED上施加正偏置电压时，设定第一电源线L1电位为Vdd，设定第二电源线L2电位为Vss；施加非正偏置电压时，设定第一电源线L1电位为1/2Vdd，设定第二电源线L2电位也为1/2Vdd。根据该方法，具有可以缩小电源线L1、L2的电位电平变化量的优点。另外，通过可变设定两个电源线L1、L2的电位，电源电压可以控制在Vss～Vdd，因此，电源构成变为简单。
(第五实施方式)
本实施方式涉及以扫描线单位设定电源线电位的驱动控制。图10表示本实施方式的电光学装置的构成框图。电源线控制电路6(1)～6(n)是以扫描线单位设置，根据对应的控制信号Sc(1)～Sc(n)，输出对应的输出电位Vout(1)～Vout(n)。这些输出电位Vout(1)～Vout(n)供给到以扫描线单位设置的第二电源线L2(1)～L2(n)中的对应第二电源线。例如，对应于最上一条扫描线Y1设置的电源线控制电路6(1)是根据控制信号Sc(1)，向对应于最上一条扫描线Y1的像素行的第二电源线L2(1)供给输出电位Vout(1)。
图11表示本实施方式的驱动时序图，由于按顺序进行扫描线Y的选择，进行脉动驱动的期间，以每一条扫描线偏移。即本实施方式的特征是对每一个像素行偏移点时间，脉动驱动和选择扫描线同步进行。首先，对最上一行像素行，在该像素行被选择到下一次被选择的期间t0～t5(一个垂直扫描期间)中的前半期间t0～t1中，选择最上一条扫描线Y1，进行数据写入。包含该期间t0～t1的期间t0～t2中，对应的控制信号Sc(1)维持在L电平，因为该像素行的有机EL元件OLED上施加非正偏置电压，这些被设定为非发光状态。然后，从时间t2之后到达最上一条扫描线Y1下一次被选择的时间t5为止的期间，因为控制信号Sc(1)以脉冲波形变化，最上一行像素行的有机EL元件OLED一齐进行脉动驱动。
接着，对扫描线Y1正下面的像素行，该像素行的一个垂直扫描期间中的前半期间t1～t3中，选择第二扫描线Y2，进行数据写入。包含该期间t1～t3的期间t1～t4中，对应的控制信号Sc(2)维持在L电平，因为该像素行的有机EL元件OLED上施加非正偏置电压，这些被设定成非发光状态。然后，从t4以后到扫描线Y2下一次被选择为止的期间中，因为控制信号Sc(2)变为脉冲波形，一齐进行对应于扫描线Y2的像素行中的有机EL元件OLED的脉动驱动。对这以后的像素行也同样，按照线顺序扫描的扫描线Y的选择顺序，对每一条扫描线一边偏移一边进行脉动驱动。
根据本实施方式，通过以扫描线单位设置电源线控制电路6(1)～6(n)，独立可变设定第二电源线L2(1)～L2(n)的电位，以扫描线单位实现脉动驱动。由此，对应于某一条扫描线Y的像素行的脉动驱动不受其以外的扫描线Y的选择(数据写入)有关时间的限制而可以独立进行。其结果，对每一个像素行，为了提高一个垂直扫描期间中脉动驱动时间比率，没有必要增大驱动电流Ioled而可以实现显示部1的高亮度化。另外，可以抑制总的电力消耗并减小电源的不稳定。
另外，上述每一个实施方式的驱动控制可以广泛应用在包含电流来控制发光亮度的电光学元件的种种像素电路，图2所示的像素电路不过是其一例。下面，举例本发明应用可能的像素电路构成。
图12是表示像素2的第一变形例的电流编程方式的像素电路图。该像素电路分别连接在供给第一扫描信号SEL1和第二扫描信号SEL2的两条扫描线。一个像素2由有机EL元件OLED、四个晶体管T1～T4和电容器C所构成。该像素电路中，作为一例，利用n沟道型晶体管T1和p沟道型晶体管T2～T4。第一开关晶体管T1的栅极连接在供给第一扫描信号SEL1的扫描线，其源极连接在供给数据电流Idata的数据线X。
另外，第一开关晶体管T1的漏极和第二开关晶体管T2的漏极共同连接在编程晶体管T3的漏极。在栅极上供给第二扫描信号SEL2的第二开关晶体管T2的源极和构成电流反射镜电路的一对开关晶体管T3、T4的栅极共同连接在电容器C的一个电极。编程晶体管T3的源极、驱动晶体管T4的源极和电容器C的另一个电极连接在第一电源线L1。另一方面，有机EL元件OLED的阴极连接在第二电源线L2。
图12所示的像素电路的控制过程如下。首先，一个垂直扫描期间的前半中，设定：第一扫描信号SEL1为H电平、第二扫描信号SEL2为L电平。由此，驱动晶体管T4，数据线X所供给的数据电流Idata在自己的通道中流动，对应于该数据电流Idata的栅极电压Vg在自己的栅极上产生。由于该栅极电压Vg，在电容器C上积存电荷，进行数据写入。然后，一个垂直扫描期间的后半中，设定：第一扫描信号SEL1为L电平、第二扫描信号SEL2为H电平。由此，切断编程晶体管T3的栅极和漏极之间电连接，驱动晶体管T4的栅极上施加相当于积存在电容器C上电荷的栅极电压Vg。在该状态中，通过可变设定第一电源线L1的电位或第二电源线L2电位的至少一方，可以脉动驱动有机EL元件OLED。
图13是表示像素2的第二变形例的电流编程方式的像素电路图。该像素电路上连接供给扫描信号SEL的一条扫描线和供给控制信号GP的一条信号线。一个像素2由有机EL元件OLED、四个p沟道型晶体管T1、T2、T4、T5和电容器C所构成。第一开关晶体管T1的栅极连接在供给扫描信号SEL的扫描线，其源极连接在供给数据电流Idata的数据线X。第一开关晶体管T1的漏极，与控制晶体管T5的漏极、驱动晶体管T4的源极和电容器C的一个电极共同连接。电容器C的另一个电极与驱动晶体管T4的栅极、第二开关晶体管T2的源极共同连接。第二开关晶体管T2的栅极和第一开关晶体管T1同样，连接在供给扫描信号SEL的扫描线。第二开关晶体管T2的漏极与驱动晶体管T4的漏极、有机EL元件OLED的阳极共同连接。该有机EL元件OLED的阴极连接在第二电源线L2。另一方面，控制晶体管T5的栅极连接在供给控制信号GP的信号线，其源极连接在第一电源线L1。
图13所示的像素电路的控制过程如下。首先，一个垂直扫描期间的前半中，设定：扫描信号SEL1为L电平、控制信号GP为H电平。由此，驱动晶体管T4，数据线X所供给的数据电流Idata在自己的通道中流动，对应于该数据电流Idata的栅极电压Vg在自己的栅极上产生。由于该栅极电压Vg，在电容器C上积存电荷，进行数据写入。然后，一个垂直扫描期间的后半中，设定：扫描信号SEL为H电平、控制信号GP为L电平。由此，切断驱动晶体管T4的栅极和漏极之间的电连接，在驱动晶体管T4的栅极上施加相当于积存在电容器C上电荷的栅极电压Vg。在该状态中，通过可变设定第一电源线L1的电位或第二电源线L2的电位的至少一方，可以脉动驱动有机EL元件OLED。
图14是表示像素2的第三变形例的电压程序方式的像素电路图。该电路是连接在供给扫描信号SEL的一条扫描线。一个像素2由有机EL元件OLED、n沟道型晶体管T1、p沟道型晶体管T4和电容器C所构成。开关晶体管T1的栅极连接在供给扫描信号SEL的扫描线，其漏极连接在供给数据电压Vdata的数据线X。开关晶体管T1的源极共同连接在电容器C的一个电极和驱动晶体管T4的栅极。电容器C的另一个电极共同连接在驱动晶体管T4的源极和第一电源线L1。驱动晶体管T4的漏极连接在有机EL元件OLED的阳极。该有机EL元件OLED的阴极连接在第二电源线L2。
图14所示的像素电路的控制过程如下。扫描信号SEL为H电平的期间中，在数据线X上供给的数据电压Vdata施加在电容器C的一个电极上，相当于数据电压Vdata的电荷积存在电容器C的一个电极上。然后，由于电容器C的积存电荷，在驱动晶体管T4的栅极上施加相当的栅极电压Vg。在该状态中，通过可变设定第一电源线L1的电位或第二电源线L2的电位的至少一方，可以脉动驱动有机EL元件OLED。
图15是表示像素2的第四变形例的电压程序方式的像素电路图。该电路是连接在分别供给第一扫描信号SEL1、第二扫描信号SEL2的两条扫描线和供给控制信号GP的信号线。一个像素2由有机EL元件OLED、四个p沟道型晶体管T1、T2、T4、T5和两个电容器C1、C2所构成。第一开关晶体管T1的栅极连接在供给第一扫描信号SEL1的扫描线，其源极连接在供给数据电压Vdata的数据线X。第一开关晶体管T1的漏极连接在第一电容器C1的一个电极。另外，第一电容器C1的另一个电极共同连接在第二电容器C2的一个电极、第二开关晶体管T2的源极和驱动晶体管T4的栅极。第二电容器C2的另一个电极和驱动晶体管T4的源极连接在第一电源线L1。在第二晶体管T2的栅极上供给第二扫描信号SEL2，其漏极共同连接在驱动晶体管T4的漏极和控制晶体管T5的源极。在栅极上供给控制信号GP的控制晶体管T5设置在驱动晶体管T4的漏极与有机EL元件OLED的阳极之间。该有机EL元件OLED的阴极连接在第二电源线L2。
图15所示的像素电路的控制过程如下。一个垂直扫描期间可分为四个期间。首先，第一期间中，由于L电平的控制信号GP的控制，控制晶体管T5导通，驱动晶体管T4的漏极电位设定为电位Vss。接着，第二期间中，由于L电平的第二扫描信号SEL2和H电平的控制信号GP，通过自己通道和第二开关晶体管T2，在驱动晶体管T4的栅极上施加在自己的源极上施加的电源电位Vdd。由此，驱动晶体管T4的栅极之间电压Vgs提高到自己的阈值电压Vth。连接在驱动晶体管T4的栅极的两个电容器C1、C2的电极里分别施加阈值电压Vth。另一方面，因为在电容器C1、C2的互相面对的电极上分别供给电源电位Vdd，各个电容器C1、C2的电位差设定成电源电位Vdd与阈值电压Vth之差(Vdd-Vth)。然后，第三期间中，作为数据电压Vdata在数据线X施加从先前的电源电位Vdd降低ΔVdata后的电压电平，进行对电容器C1、C2的数据写入。在该状态中，通过可变设定第一电源线L1的电位或第二电源线L2的电位的至少一方，可以脉动驱动有机EL元件OLED。另外，对于图15所示的像素电路的基本的控制过程，已记载在特表2002-514320号公报上，如果必要可以参照它。
另外，上述的各实施方式中，脉动驱动来变为非发光状态时，第一电源线L1的电位VL1和第二电源线L2的电位VL2的关系，并不一定需要设定成VL1≤VL2的关系。严格讲，在整体电路上考察，如果考虑有机EL元件OLED开始发光的电压VEL的话，只要VL1+VEL≤VL2即可。
这里VEL是晶体管等的阈值和有机EL元件OLED的发光阈值加在一起的和电压。
另外，上述各实施方式中，作为电光学元件以有机EL元件OLED为例子进行了说明。然而，本发明不限于此，可以适用于以与驱动电流相应的亮度发光的其他电光学元件。
并且，有关上述各实施方式的电光学装置可以安装在譬如包括电视机、投影机、移动电话机、携带终端机、移动计算机、个人计算机等各种各样的电子机器。在这些电子机器里安装上述电光学装置，可以进一步提高电子机器的商品价值，可以提高电子机器的市场中的吸引力。
根据本发明，某一条扫描线被选择到这条扫描线下一次被选择为止的期间中，通过可变设定第一电源线或第二电源线的电位至少一方，向电光学元件交替施加正偏置电压和非正偏置电压。由此，可以改善运动图像显示特性，可以进一步提高显示质量。

Claims (14)

1、一种电光学装置，其特征在于包括：
多条扫描线；
多条数据线；
对应于所述扫描线与所述数据线的交叉位置所设置的多个像素，所述像素的每一个具有：保持数据的保持装置、根据所述保持装置所保持的数据设定从第一电源线向第二电源线流动的驱动电流的驱动元件、按照与所设定的驱动电流对应的亮度进行发光的电光学元件；
通过向所述扫描线输出扫描信号，选择与成为数据写入对象的像素对应的所述扫描线的扫描线驱动电路；
与所述扫描线驱动电路协同动作，向与成为所述写入对象的像素对应的所述数据线输出数据的数据线驱动电路；
在从与成为所述写入对象的像素对应的所述扫描线被选择开始到该扫描线下一次被选择为止的期间，将所述第一电源线或所述第二电源线中的至少一方的电位设定成可变，通过对所述电光学元件交替反复施加正偏置电压和非正偏置电压，脉动驱动所述电光学元件的电源线控制电路。
2、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于：所述电源线控制电路，在对所述电光学元件施加正偏置电压时，设定所述第二电源线电位低于所述第一电源线电位，在对所述电光学元件施加非正偏置电压时，设定所述第二电源线电位在所述第一电源线电位以上。
3、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于：所述电源线控制电路，在对所述电光学元件施加正偏置电压时，设定所述第一电源线电位高于所述第二电源线电位，在对所述电光学元件施加非正偏置电压时，设定所述第一电源线电位在所述第二电源线电位以下。
4、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于：所述电源线控制电路，在对所述电光学元件施加正偏置电压时，将所述第一电源线电位设定为第一电位，同时将所述第二电源线电位设定为比所述第一电位低的第二电位，在对所述电光学元件施加非正偏置电压时，将所述第一电源线电位设定为比所述第一电位低的第三电位，同时将所述第二电源线电位设定为比所述第三电位高的第四电位。
5、根据权利要求1至4中任一项所述的电光学装置，其特征在于：所述电源线控制电路，在从某一条扫描线的选择结束后开始到开始选择下一条扫描线为止的期间，设置延迟期间，在每一个延迟期间中，脉动驱动所述电光学元件。
6、根据权利要求1至4中任一项所述的电光学装置，其特征在于：所述电源线控制电路，按所述扫描线单位来设置；
所述电源线控制电路的每一个，与对应于该电源线控制电路的所述扫描线的选择同步，脉动驱动与该扫描线对应的像素行的所述电光学元件。
7、根据权利要求1至6中任一项所述的电光学装置，其特征在于：所述像素的每一个，进一步具有设置在所述驱动电流的电流路径中的控制元件，利用对该控制元件的导通控制，限制在数据写入过程中的所述像素的发光。
8、一种电子机器，其特征在于：安装有权利要求1至7中任一项所述的电光学装置。
9、一种电光学装置的驱动方法，其特征在于：
在包括：对应于扫描线与数据线的交叉位置所设置的多个像素、通过向所述扫描线输出扫描信号而选择与成为数据写入对象的像素对应的所述扫描线的扫描线驱动电路、与所述扫描线驱动电路协同动作而向与成为所述写入对象的像素对应的所述数据线输出数据的数据线驱动电路、的电光学装置的驱动方法中，包括：
向与成为所述写入对象的像素对应的所述数据线输出数据，对成为所述写入对象的所述像素，进行数据的写入的第一步骤；
根据在所述像素中写入的数据，设定从第一电源线流向第二电源线的驱动电流，将该驱动电流向按照与驱动电流对应的亮度进行发光的电流驱动型电光学元件供给的第二步骤；
在从与所述像素对应的所述扫描线被选择开始到该扫描线下一次被选择为止的期间，将所述第一电源线或所述第二电源线中的至少一方的电位设定成可变，通过对所述电光学元件交替反复施加正偏置电压和非正偏置电压，脉动驱动所述电光学元件的第三步骤。
10、根据权利要求9所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于：所述第三步骤包括：在对所述电光学元件施加正偏置电压时，设定所述第二电源线电位低于所述第一电源线电位的步骤；和在对所述电光学元件施加非正偏置电压时，设定所述第二电源线电位在所述第一电源线电位以上的步骤。
11、根据权利要求9所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于：所述第三步骤包括：在对所述电光学元件施加正偏置电压时，设定所述第一电源线电位高于所述第二电源线电位的步骤；和在对所述电光学元件施加非正偏置电压时，设定所述第一电源线电位在所述第一电源线电位以下的步骤。
12、根据权利要求9所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于：所述第三步骤包括：在对所述电光学元件施加正偏置电压时，将所述第一电源线电位设定为第一电位，同时将所述第二电源线电位设定为比所述第一电位低的第二电位的步骤；和在对所述电光学元件施加非正偏置电压时，将所述第一电源线电位设定为比所述第一电位低的第三电位，同时将所述第二电源线电位设定为比所述第三电位高的第四电位的步骤。
13、根据权利要求9至12中任一项所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于：在所述第三步骤中，在从某一条扫描线的选择结束后开始到开始选择下一条扫描线为止的期间，设置延迟期间，在每一个延迟期间中，脉动驱动所述电光学元件。
14、根据权利要求9至12中任一项所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于：在所述第三步骤中，与所述扫描线的选择同步，按照扫描线单位，脉动驱动与该扫描线对应的像素行的所述电光学元件。
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