CN1698084A - 数字驱动型显示装置 - Google Patents

Abstract

有关本发明的数字驱动型有机EL显示装置设有由多个像素(51)构成的显示屏，各像素(51)设有：有机EL元件(50)；按照接通/断开控制信号的输入，接通/断开对有机EL元件(50)的通电的驱动用晶体管(TR2)；被施加来自扫描驱动器的扫描电压而成为导通状态的写入用晶体管(TR1)；通过写入用晶体管(TR1)成为导通状态而被施加来自数据驱动器的数据电压的电容元件(C)；以及比较预定的斜坡电压和电容元件(C)的输出电压，将其结果作为接通/断开控制信号供给驱动用晶体管(TR2)的比较器(9)。

Description

数字驱动型显示装置

技术领域

本发明涉及诸如有机场致发光显示装置等具有将多个像素以矩阵状排列构成的显示屏的显示装置。

背景技术

近几年，正进行着对有机场致发光显示器(以下，称为有机EL显示器)的开发，并对例如在携带电话机中采用有机EL显示器进行研究。

如图33和图34所示，有机EL显示器(1)在玻璃基板(11)上夹着有机发光层(14)配置有机空穴输送层(15)和有机电子输送层(16)而形成有机层(13)，同时在该有机层(13)的两侧配置阳极(12)和阴极(17)，并通过在阳极(12)与阴极(17)之间施加预定的电压，使有机发光层(14)发光。

阳极(12)以透明的ITO(indium tin oxide：铟锡氧化物)为材料，阴极(17)例如以Al-Li合金为材料，分别以条状形成并在互相交叉的方向上配置成矩阵。另外，阳极(12)作为数据电极使用，阴极(17)作为扫描电极使用，通过以在水平方向上延伸的一条扫描电极被选择的状态，在垂直方向上延伸的各数据电极上施加与输入数据对应的电压，在该扫描电极与各数据电极的交叉点使有机层(13)发光，从而进行一条线的显示。然后，通过将扫描电极依次向垂直方向切换，在垂直方向上进行扫描，从而进行一帧的显示。

作为这样的有机EL显示器的驱动方式，已知的有如上述的使用扫描电极和数据电极进行分时驱动的无源矩阵驱动型和在一个垂直扫描周期内维持各像素发光的有源矩阵驱动型。如图4所示，在有源矩阵驱动型的有机EL显示器中，各像素(52)配置了由有机层的一部分构成的有机EL元件(50)；控制对有机EL元件(50)的通电的驱动用晶体管TR2；响应扫描电极上的扫描电压SCAN的施加而成为导通状态的写入用晶体管TR1；以及通过该写入用晶体管TR1成为导通状态而被施加来自数据电极的数据电压DATA而存储电荷的电容元件C，该电容元件C的输出电压施加到驱动用晶体管TR2的栅极上。

首先，向各扫描电极依次施加电压，使与同一扫描电极连接的多个第一晶体管TR1成为导通状态，并与该扫描同步地向各数据电极施加数据电压(输入信号)。此时，第一晶体管TR1为导通状态，因此该数据电压存储在电容元件C中。

然后，根据该电容元件C中所存储的数据电压的电荷量决定第二晶体管TR2的工作状态。例如，在第二晶体管TR2导通时，与数据电压对应大小的电流经该第二晶体管TR2向有机EL元件(50)供给。结果该有机EL元件(50)以与数据电压对应的亮度点亮。该点亮状态保持一个垂直扫描周期。

如上所述，对于向有机EL元件(50)供给与数据电压对应大小的电流并使该有机EL元件(50)以与数据电压对应亮度点亮的模拟驱动方式的有机EL显示器，这里提出了通过向有机EL元件(50)供给具有与数据电压对应的占空比的脉冲电流来表现多灰度的数字驱动型有机EL显示器(例如日本专利公报特开平10-312173号)。

如图6(a)所示，在数字驱动型有机EL显示器中，将一个画面的显示周期即一个域(或者一个帧)分割成多个(N)子域(或者子帧)SF，各子域SF由扫描期间和发光期间构成。这里，一个域所包含的所有扫描期间具有相同的长度，但发光期间以2的n次幂(n＝0、1、2、…N-1)的长度变化。在图示的例(N＝4)中，四个发光期间分别被设定为8、4、2、1的长度，通过各发光期间的导通/截止能够表现出16灰度。

在上述的子域驱动中，在各子域SF的扫描期间内，向构成如图5所示各像素(53)的写入用晶体管TR1施加扫描电压，向电容元件C写入该子域的二进制数据，在其后的发光期间，通过驱动用晶体管TR2按照二进制数据向有机EL元件(50)供给电流。而且，在子域驱动中，通过在向构成如图5所示各像素(53)的驱动用晶体管TR2供给电流的线上设置接通/断开开关SW，能够使各像素的EL元件(50)与各子域中的发光开始时刻和发光结束时刻保持同步。

但是，在采用了上述的子域驱动法的有机EL显示器中，在一个域内包含多个子域的各子域中，需要对所有水平扫描线进行扫描，因此存在以下问题：随着多灰度化需要进行高速的扫描，或者发生拟轮廓。

因此本发明的目的在于，提供一种无需为多灰度化而进行高速的扫描，且不发生拟轮廓的数字驱动型显示装置。

发明内容

有关本发明的有机EL显示装置，在以矩阵状排列多个像素而构成的显示屏上连接扫描驱动器和数据驱动器构成。其中，显示屏的各像素设有：

接受电流或电压的供给并发光的显示元件；

被施加来自扫描驱动器的扫描电压而成为导通状态的写入元件；

通过写入元件成为导通状态而被施加来自数据驱动器的数据电压，并保持该电压的电压保持部件；以及

只在与保持在所述电压保持部件中的电压大小对应的时间内，向所述显示元件供给电流或电压的驱动部件。

具体地说，所述驱动部件比较具有预定的变化曲线的斜坡电压和所述电压保持部件的输出电压，并按照该结果向所述显示元件供给电流或电压。例如，所述驱动部件可以由如下元件构成：

按照接通/断开控制信号的输入，接通/断开对所述显示元件的通电的驱动元件；以及

比较具有预定的变化曲线的斜坡电压和所述电压保持部件的输出电压，并将表示其结果的输出信号作为接通/断开控制信号供给所述驱动元件的比较元件。

在上述本发明的数字驱动型显示装置中，在一个画面的显示周期内的扫描期间内，将来自扫描驱动器的扫描电压施加在构成各像素的写入元件上，使写入元件成为导通状态，从而在电压保持部件上施加来自数据驱动器的数据电压，保持该电压。

另一方面，在一个画面的显示周期内的发光期间内，具有预定的变化曲线的斜坡电压施加在比较元件上，该比较元件比较所述斜坡电压和电压保持部件的输出电压(数据电压)。这里，斜坡电压以预定的变化曲线变化，因此，在与数据电压的大小对应的时刻斜坡电压和数据电压的大小关系倒置。因此，比较元件的输出信号只有在与数据电压对应的期间，取高电平或低电平中的任一值。也就是说，对数据电压进行脉冲宽度调制，从而生成对驱动元件的接通/断开控制信号。通过该接通/断开控制信号，驱动元件被接通/断开控制，从而接通/断开对显示元件的通电。

具体地说，显示元件为有机EL元件，在一个画面的显示周期内设有一个扫描期间和一个发光期间；在扫描期间，由扫描驱动器对各像素的写入元件施加扫描电压，在各像素的电压保持部件中保持数据电压；在发光期间，由比较元件比较所述斜坡电压和电压保持部件的输出电压，接通/断开对各像素的有机EL元件的通电。

在具体结构中，斜坡电压可在比较元件的输出信号与数据电压无关地使驱动元件常时接通的第一值和比较元件的输出信号与数据电压无关地使驱动元件常时断开的第二值之间变化，在一个画面的显示周期内，在扫描期间维持第二值，在扫描期间以外的发光期间内，在第一值与第二值之间变化。因此，在扫描期间，驱动元件断开，对有机EL元件的通电常时断开。在扫描期间以外的发光期间内，驱动元件只有在与数据电压对应的期间接通，接通对有机EL元件的通电。

例如，斜坡电压具有在所述第一值和第二值之间递增或递减的变化曲线，在该变化曲线为直线的场合，可以只在与数据电压的大小成比例的时间内使有机EL元件发光。若变化曲线为任意曲线，则可以任意调整与数据电压的大小对应的有机EL元件的发光时间，若采用例如考虑了γ校正的变化曲线，则无需另外设置γ校正电路，能够进行所需的γ校正。

另外，若采用在第一值和第二值中从一个值经另一个值再返回至所述一个值的变化曲线，则能够在一个画面的显示周期内，在扫描期间以外的发光期间的中央部分使有机EL元件发光。

另外，可采用如下结构：在构成一个画面的多个水平或垂直线中，对排列在奇数号线上的像素的斜坡电压具有从所述第一值和第二值中的一个值变化为另一个值的变化曲线，对排列在偶数号线上的像素的斜坡电压具有从所述另一个值变化为所述一个值的变化曲线。根据此结构，排列在奇数号线上的像素的有机EL元件发光的期间和排列在偶数号线上的像素的有机EL元件发光的期间互相偏移，因此，能够使流过构成一个画面的多个有机EL元件的电流的总量在时间上分散。

另外，可采用如下结构：在构成一个画面的多个水平或垂直线中，对排列在三原色中的一种颜色线上的像素的斜坡电压具有从所述第一值和第二值中的一个值变化为另一个值的变化曲线，对排列在其它两种颜色线上的像素的斜坡电压具有从所述另一个值变化为所述一个值的变化曲线。根据此结构，排列在所述一种颜色线上的像素的有机EL元件发光的期间和排列在所述其它两种颜色线上的像素的有机EL元件发光的期间互相偏移，因此，能够使流过构成一个画面的多个有机EL元件的电流的总量在时间上分散。

另外，可采用如下结构：在构成一个画面的多个水平或垂直线中，排列在奇数号线上的像素与排列在偶数号线上的像素之间，一个画面的显示周期内的扫描期间和发光期间的顺序互相交替。根据此结构，排列在奇数号线上的像素的有机EL元件发光的期间和排列在偶数号线上的像素的有机EL元件发光的期间在一个画面的显示期间的前半期间和后半期间偏移，因此，能够使流过构成一个画面的多个有机EL元件的电流的总量在时间上分散。

另外，可采用如下结构：在构成一个画面的多个水平或垂直线中，对排列在三原色中的各种颜色线上的像素的斜坡电压的变化率(倾斜)在每一种颜色上不同。根据此结构，在构成一个画面的多个水平或垂直线中，对于排列在三原色中的各种颜色线上的像素，可以按每种颜色使与数据电压对应的发光期间的比率变化，因此能够调整白平衡。

如上所述，根据有关本发明的数字驱动型显示装置，通过在一个画面的显示周期内对所有水平扫描线进行一次扫描，能够进行多灰度表现，因此，无需进行高速的扫描并且不会发生拟轮廓。

附图的简单说明

图1是表示有关本发明的有机EL显示装置的结构的框图。

图2是表示有关本发明的有机EL显示装置的另一结构的框图。

图3是构成本发明有机EL显示装置的显示屏的各像素的电路图。

图4是构成传统有源矩阵驱动型有机EL显示器的各像素的电路图。

图5是构成采用子域驱动法的有机EL显示器的各像素的电路图。

图6是表示传统和本发明中的扫描期间和发光期间的定时，及本发明中的斜坡电压的各种波形例的图。

图7是表示本发明中的扫描期间和发光期间的定时和斜坡电压的另一波形例的图。

图8是表示本发明中的扫描期间和发光期间的定时和斜坡电压的又另一波形例的图。

图9是表示本发明中的扫描期间和发光期间的定时和斜坡电压的又另一波形例的图。

图10是表示比较器的具体结构的电路图。

图11是表示该比较器的动作的波形图。

图12是表示比较器的另一具体结构的电路图。

图13是表示比较器的另一具体结构的电路图。

图14是表示比较器的另一具体结构的电路图。

图15是表示比较器的另一具体结构的电路图。

图16是表示比较器的另一具体结构的电路图。

图17是表示比较器的另一具体结构的电路图。

图18是表示比较器的另一具体结构的电路图。

图19是表示该比较器的动作的波形图。

图20是表示比较器的另一具体结构的电路图。

图21是表示该比较器的动作的波形图。

图22是表示内置于像素中的斜坡电压发生电路的具体结构的图。

图23是表示该斜坡电压发生电路的动作的波形图。

图24是表示内置于像素中的斜坡电压发生电路的另一具体结构的图。

图25是表示该斜坡电压发生电路的动作的波形图。

图26是表示内置于像素中的斜坡电压发生电路的另一具体结构的图。

图27是表示该斜坡电压发生电路的动作的波形图。

图28是按照数据电压使斜坡电压的电平变化的像素的电路图。

图29是表示该电路的动作的波形图。

图30是表示按每一水平线使斜坡电压的相位偏移的有机EL显示装置的结构的框图。

图31是表示该有机EL显示装置的动作的波形图。

图32是表示本发明中的扫描期间和发光期间的定时和斜坡电压的另一波形例的图。

图33是表示无源矩阵驱动型有机EL显示器的层叠结构的图。

图34是无源矩阵驱动型有机EL显示器的局部剖切透视图。

本发明的最佳实施方式

以下，参考附图，就实施了本发明的有机EL显示装置进行详细的说明。如图1所示，有关本发明的有机EL显示装置在以矩阵状排列多个像素而构成的显示屏(5)上，连接扫描驱动器(3)和数据驱动器(4)而构成。从TV接收机等视频源供给的视频信号供给视频信号处理电路(6)，进行图像显示所需的信号处理，由此得到的RGB三原色视频信号供给有机EL显示器(2)的数据驱动器(4)。

另外，从视频信号处理电路(6)得到的水平同步信号H sync和垂直同步信号V sync供给定时信号发生电路(7)，由此得到的定时信号供给扫描驱动器(3)和数据驱动器(4)。另外，从定时信号发生电路(7)得到的定时信号供给斜坡电压发生电路(8)，由此生成如后述的用于有机EL显示器(2)驱动的斜坡电压，该斜坡电压供给显示屏(5)的各像素。而且，在图1中所示的各电路、各驱动器及有机EL显示器上连接了电源电路(图示省略)。

显示屏(5)以矩阵状排列图3中所示电路结构的像素(51)构成。各像素(51)设有由有机层构成的有机EL元件(50)；按照对栅极的接通/断开控制信号的输入，接通/断开对有机EL元件(50)的通电的驱动用晶体管TR2；来自所述扫描驱动器的扫描电压施加在栅极上而成为导通状态的写入用晶体管TR1；通过写入用晶体管TR1成为导通状态而被施加来自所述数据驱动器的数据电压的电容元件C；以及从所述斜坡电压发生电路供给的斜坡电压和电容元件C的输出电压供给正负一对输入端子，并比较两电压的比较器(9)，比较器(9)的输出信号供给驱动用晶体管TR2的栅极。

驱动用晶体管TR2的源极与电流供给线(54)连接，驱动用晶体管TR2的漏极与有机EL元件(50)连接。写入用晶体管TR1的一个电极(例如源极)与所述数据驱动器连接，写入用晶体管TR1的另一个电极(例如漏极)与电容元件C的一端连接，同时与比较器(9)的反相输入端子连接。比较器(9)的非反相输入端子与所述斜坡电压发生电路(8)的输出端子连接。

如图6(b)所示，在上述有机EL显示器(2)中，一个域期间分割成前半的扫描期间和后半的发光期间。在扫描期间，对于各水平线，在构成各像素(51)的写入用晶体管TR1上施加来自扫描驱动器的扫描电压，写入用晶体管TR1成为导通状态，由此，电容元件C上施加来自数据驱动器的数据电压，该电压作为电荷存储。结果，对构成有机EL显示器(2)的所有像素设定了一个域份额的数据。

另外，如图6(c)所示，斜坡电压发生电路(8)在每一个域期间发生斜坡电压，该斜坡电压在前半的扫描期间维持高电压值，在后半的发光期间从低电压值直线变化至高电压值。在前半的扫描期间内，通过来自斜坡电压发生电路(8)的高电压施加到比较器(9)的非反相输入端子，如图6(d)所示，与反相输入端子的输入电压无关，比较器(9)的输出总是为高电平。

另外，在后半的发光期间内，来自斜坡电压发生电路(8)的斜坡电压施加到比较器(9)的非反相输入端子，同时电容元件C的输出电压(数据电压)施加到比较器(9)的反相输入端子，由此如图6(d)所示，比较器(9)的输出按照两电压的比较结果取低电平和高电平这两个值。也就是说，在斜坡电压为数据电压以下期间，比较器的输出成为低电平，在斜坡电压超出数据电压期间，比较器的输出成为高电平。这里，比较器的输出为低电平的期间长度，与数据电压的大小成比例。

这样，比较器(9)的输出只有在与数据电压的大小成比例的期间内成为低电平，从而驱动用晶体管TR2只在该期间内导通，并接通了对有机EL元件(50)的通电。结果，构成显示屏(5)的各像素(51)的有机EL元件(50)，只在一个域期间内与对各像素(51)的数据电压的大小成比例的期间内发光，从而实现了多灰度表现。

如上所述，根据有关本发明的有机EL显示装置，由于只通过在一个域期间内进行一次扫描即可进行多灰度表现，因此，无需进行高速的扫描，而且不会发生拟轮廓(quasi-contours)。另外，由于有关本发明的有机EL显示装置采用了数字驱动方式，因此，很难被驱动用晶体管TR2的特性偏移影响，而且，可通过电源电压的降低而实现低耗电化。

再者，在上述实施例中，斜坡电压的变化曲线为增大方向的直线，但也可以通过采用任意的曲线来任意地调整与数据电压的大小对应的有机EL元件(50)的发光时间。例如图6(e)中的①所示，若采用考虑了γ校正的变化曲线，则无需另外设置γ校正电路，能够进行必要的γ校正。

另外，如图6(e)中的②所示，通过将斜坡电压的变化曲线的倾斜取反，能够在斜坡期间的后半部分设置发光期间。另外，在使对比较器(9)的两个输入正负反转的场合，如图6(e)中的③或④所示，将斜坡电压正负反转即可。另外，如图6(e)中的⑤所示，若斜坡电压的变化曲线采用从低电平经高电平再返回至低电平的三角波状变化曲线，则能够使有机EL元件(50)在斜坡期间的中央部分发光。

另外，如图7(a)(b)所示，在一个域期间的水平或垂直线中，通过以变化率正负相反的变化曲线使对排列在奇数号线上的像素的斜坡电压和对排列在偶数号线上的像素的斜坡电压变化，能够将排列在奇数号线上的像素的有机EL元件发光的期间和排列在偶数号线上的像素的有机EL元件发光的期间互相偏移。因此，能够使流过构成一个画面的多个有机EL元件的电流的总量在时间上分散。

另外，如图7(c)所示，通过以变化率正负相反的变化曲线使对排列在RGB三原色中的一种颜色(例如G)的线上的像素的斜坡电压和对排列在其它两种颜色(例如R和B)的线上的像素的斜坡电压变化，能够与上述相同地使流过构成一个画面的多个有机EL元件的电流的总量在时间上分散。

另外，如图8(a)(b)所示，在构成一个画面的多个水平或垂直线中，通过使对排列在奇数号线上的像素的一个域期间和对排列在偶数号线上的像素的一个域期间互相只偏移二分之一周期，能够使对排列在奇数号线上的像素的发光期间和对排列在偶数号线上的像素的发光期间互相只偏移二分之一周期。由此，能够使流过构成一个画面的多个有机EL元件的电流的总量在时间上分散。另外，能够使扫描速度下降。

另外，如图32(a)(b)所示，可以使每一个RGB的扫描期间和发光期间偏移，因此，能够使电流量分散，同时按每一个RGB改变斜坡电压。

另外，如图9(a)(b)所示，对于排列在RGB三原色的各种颜色线上的像素，通过按每种颜色改变斜坡电压的变化率(倾斜)，可以按每种颜色使与数据电压对应的发光期间的比率变化，因此能够调整白平衡。在这种场合，如图2所示，针对三原色的各种颜色线，设置R斜坡电压发生电路(81)、G斜坡电压发生电路(82)及B斜坡电压发生电路(83)。

图10表示比较器(9)的具体结构。如图所示，比较器(9)由多个晶体管TR3～TR7构成。在晶体管TR3的栅极施加来自恒压供给线CONST的恒定的电压，构成恒流源。在晶体管TR4的栅极上施加电容器C的输出电压(数据电压)，在晶体管TR5的栅极上施加斜坡电压。晶体管TR6和TR7分别发挥作为电阻的功能。在数据电压超出斜坡电压的状态中，晶体管TR4中流过电流，比较器输出成为高电平，在斜坡电压超出数据电压的状态中，晶体管TR5中流过电流，比较器输出成为低电平。

在上述比较器(9)中，如图11所示，数据电压在扫描期间内变化后，斜坡电压的值在发光期间内逐渐上升，斜坡电压超出数据电压，从而，比较器输出从高电平转换成低电平，驱动用晶体管TR2导通，有机EL元件(50)中流过电流。

图12中所示的比较器(9)省略了图10中所示的作为电阻成分的一个晶体管TR6。同样通过该比较器(9)，斜坡电压超出数据电压，从而，比较器输出从高电平转换成低电平，驱动用晶体管TR2导通，有机EL元件(50)中流过电流。

图13中所示的比较器(9)将图10中所示的作为电阻成分的一对晶体管TR6、TR7的接线状态变更为如图所示。通过该比较器(9)也能够得到相同的功能。

图14中所示的比较器(9)将成为图10中所示的恒流源的晶体管TR和作为电阻成分的一对晶体管TR6、TR7的配置正负反转，在正极侧配置成为恒流源的晶体管TR3′，在负极侧配置作为电阻成分的晶体管TR6′TR7′。与此同时，一对电压比较用晶体管TR4′、TR5′采用p沟道型，作为电阻成分的晶体管TR6′、TR7′采用n沟道型。

图15中所示的比较器(9)省略了图14中所示的驱动用晶体管TR2，在一对电压比较用晶体管TR4′、TR5′中的一个晶体管TR5′的漏极上连接有机EL元件(50)，通过该晶体管TR5′接通/断开有机EL元件(50)中流过的电流。

图16中所示的比较器(9)将作为图10中所示的恒流源的晶体管TR3配置在正极侧，与此同时采用p沟道型晶体管TR3′。图17中所示的比较器(9)中，一对作为电阻成分的晶体管TR6、TR7采用耗尽型晶体管。

图18中所示的比较器(9)设有一对发光导通/截止用晶体管TR8、TR9和作为电阻成分的耗尽型晶体管TR10。在发光导通用晶体管TR8的栅极上施加数据电压，在源极上施加斜坡电压，在漏极上经晶体管TR10与电压源Vcc连接。另外，在发光截止用晶体管TR9的栅极上施加恒定的直流电压DC，在源极上施加斜坡电压，在漏极上施加数据电压。

如图19所示，在扫描期间数据电压(A点电压)变化后，在发光期间，斜坡电压下降而与数据电压(A点电压)之间的差增大，若增大到超出发光导通用晶体管TR8的栅-源极之间的阈电平Vth，则该晶体管TR8导通，驱动用晶体管TR2的栅电压(B点电压)下降，从而驱动用晶体管TR2导通，在有机EL元件(50)中流过电流，开始发光。

然后，斜坡电压进一步下降而与直流电压DC之间的差增大，若增大到超出发光截止用晶体管TR9的栅-源极之间的阈电平Vth，则该晶体管TR9导通，使发光导通用晶体管TR8的栅-源极之间的电位差下降。于是，该晶体管TR8截止，驱动用晶体管TR2的栅电压(B点电压)上升。结果，驱动用晶体管TR2截止，停止有机EL元件(50)中的通电，并结束发光。

在上述比较器(9)中，由于采用了发光导通用晶体管TR8和发光截止用晶体管TR9，因此，即使假设在像素之间两晶体管的栅-源极之间的阈电平Vth存在偏差，如果在像素内两晶体管的阈电平Vth一致，则如图19中所示发光导通时期和发光截止时期同样偏移，从而发光期间内不会产生偏差。

图20中所示的比较器(9)，在图18中所示的B点与驱动用晶体管TR2之间设置了一对栅电压导通/截止用晶体管TR11、TR12。另外，直流电压DC和斜坡电压与图18正负反转，与此同时晶体管TR8′、TR9′、TR10′采用p沟道型晶体管。若B点电位超出阈值，则栅电压导通用晶体管TR11导通，C点电位成为低电平，若B点电位在阈值以下，则栅电压截止用晶体管TR12导通，C点电位成为高电平。

因此，如图21所示，在扫描期间数据电压(A点电压)变化后，在发光期间，斜坡电压上升而与数据电压(A点电压)之间的差增大，若增大到超出发光导通用晶体管TR8′的栅-源极之间的阈电平Vth，则该晶体管TR8′导通。因此，B点电压上升，栅电压导通用晶体管TR11导通，C点电位成为低电平。结果，驱动用晶体管TR2导通，在有机EL元件(50)中流过电流，开始发光。

然后，斜坡电压进一步上升而与直流电压DC之间的差增大，若增大到超出发光截止用晶体管TR9′的栅-源极之间的阈电平Vth，则该晶体管TR9′导通，使发光导通用晶体管TR8′的栅-源极之间的电位差下降。于是，该晶体管TR8′截止，B点电压下降，栅电压截止用晶体管TR12导通，C点电位成为高电平。结果，驱动用晶体管TR2截止，停止有机EL元件(50)中的通电，并结束发光。

在上述比较器(9)中，由于采用了发光导通用晶体管TR8′和发光截止用晶体管TR9′，因此，即使假设在像素之间两晶体管的栅-源极之间的阈电平Vth存在偏差，如果在像素内两晶体管的阈电平Vth一致，则如图21中所示发光期间内不会产生偏差。而且，驱动用晶体管TR2的栅电压(C点电压)在发光期间维持恒定值，因此，驱动用晶体管TR2的动作能够得到高度可靠性。

在上述的各实施例中，从设置在有机EL显示器(2)外部的斜坡电压发生电路(8)接受斜坡电压供给，但也可以在构成有机EL显示器(2)的各像素的内部发生斜坡电压。例如图22中所示的斜坡电压发生电路(80)设有接受开关脉冲SW而导通/截止的晶体管TR13，通过该晶体管TR13导通而被充电的电容器C1及作为放电用电阻起作用的耗尽型晶体管TR14，将电容器C1放电时的电压作为斜坡电压施加到比较器的+端子。

如图23所示，开关脉冲SW在发光期间内从高电平转换成低电平，在开关脉冲SW为高电平期间，所述晶体管TR13导通，电容器C1被充电，在开关脉冲SW为低电平期间，所述晶体管TR13截止，电容器C1放电。随着电容器C1放电，其电压逐渐下降，如图23所示，施加在比较器(9)+端子的电压成为斜坡电压。

图24中所示的斜坡电压发生电路(80)将图22中所示的晶体管TR13从正电源侧移设到负电源侧，以电容器C1放电时的电压作为斜坡电压施加到比较器的+端子。如图25所示，开关脉冲SW在发光期间内从高电平转换成低电平，在开关脉冲SW为高电平期间，所述晶体管TR13导通，电容器C1被充电，在开关脉冲SW为低电平期间，所述晶体管TR13截止，电容器C1放电。随着电容器C1放电，其电压逐渐上升，如图25所示，施加在比较器(9)+端子的电压成为斜坡电压。

图26中所示的斜坡电压发生电路(80)在图22中所示的耗尽型晶体管TR14上串联连接晶体管TR15，在该晶体管TR15的栅极上供给第二开关脉冲SW2。如图27所示，第一开关脉冲SW1在扫描期间内从低电平转换成高电平，在该开关脉冲SW1为高电平期间，所述晶体管TR13导通，电容器C1被充电，在该开关脉冲SW1为低电平期间，所述晶体管TR13截止，电容器C1放电。

另外，第二开关脉冲SW2在发光期间内从低电平转换成高电平，在该开关脉冲SW2为低电平期间，晶体管TR15截止，从而阻止流向作为电阻元件的晶体管TR14的电流。在该开关脉冲SW2为高电平期间，晶体管TR15导通，容许电流流向作为电阻元件的晶体管TR14。这样，由于在扫描期间电流不会流向晶体管TR14，因此减少了功率消耗。

在上述的各实施例中，在比较器(9)的+端子施加了斜坡电压，但也可以通过在该+端子上施加恒压，另一方面按照数据电压使斜坡电压的电平变化，并将该斜坡电压施加到比较器(9)的-端子上，从而控制发光期间。

例如图28中所示，可以采用如下结构：在电容器C的输出端上，经通过开关脉冲SW被接通/断开控制的晶体管TR16，连接了作为电阻元件的耗尽型晶体管TR17。在该结构中，开关脉冲SW在扫描期间为低电平、在发光期间为高电平，在该开关脉冲SW为低电平的期间，晶体管TR16截止，电容器C被充电。另外，在该开关脉冲SW为高电平期间，晶体管TR16导通，通过作为电阻元件的晶体管TR17，电容器C进行放电。

因此，如图29中所示，在扫描期间比较器(9)的-端子上施加的电压，其电平按照数据电压变化，在开关脉冲SW从低电平转换成高电平而电容器C进行放电的过程中，该数据电压逐渐下降。

在-端子的电压超出+端子的电压的状态中，比较器(9)的输出为低电平，驱动用晶体管TR2导通，有机EL元件(50)中流过电流。然后，-端子的电压在+端子的电压以下时，比较器(9)的输出为高电平，驱动用晶体管TR2截止，流过有机EL元件(50)的电流被断开。结果，有机EL元件(50)的发光期间按照数据电压的大小变化。

在图6或图7中所示的实施例中，对构成有机EL显示器(2)的所有像素，在前半的扫描期间内写入数据后，在后半的发光期间进行按照数据的发光控制，因此，某种程度上需要高速的扫描。另外，在图8中所示的实施例中，在奇数线和偶数线交替扫描期间和发光期间，因此扫描速度下降，但在扫描速度上存在限制时，就存在发光期间短的缺点。

因此，在图30和图31中所示的实施例中，通过对每一水平线使斜坡电压的相位偏移，在对各水平线刚写入数据后紧接着进行对各水平线的发光。如图30所示，从斜坡电压发生电路(8)输出的作为数字信号的斜坡电压，按每一水平线经延迟电路(84)和DA转换器(85)供给各水平线的各像素。因此，如图31所示，供给各水平线的斜坡电压，其相位从第一线至末级线每次以一定的延迟时间偏移。而且，从数据驱动器(4)供给的数据的写入，在各水平线的斜坡电压上升之前进行。

因此，对各水平线的斜坡电压具有如图31所示的在一帧期间从低电平变化到高电平(或者从高电平到低电平)的平缓的倾斜度，能够将几乎整个一帧期间作为发光期间。

另外，对所有水平线的扫描可以用几乎整个一帧期间来进行，因此扫描速度可以慢。另外，由于每个像素的发光时刻分散，因此，减轻了显示屏内的电源线的电压降的影响。

再者，本发明的各部的结构并不仅限于上述实施例，而在权利要求中所记载的技术范围内可以进行各种变更。例如，在上述实施例中，作为显示元件采用了有机EL元件，但并不仅限于此，也可以采用其它各种显示元件作为接受电流的供给而发光的元件，从而构成本发明的显示装置。

另外，若比较器(9)具有足够的电流驱动能力，则可以采用省略驱动用晶体管TR2，将比较器(9)的输出端子直接与有机EL元件(50)连接的结构。在这种场合，若采用图6(e)③中所示的斜坡电压，或者使图6(c)中所示的斜坡电压作用时，需要将图3中所示的比较器(9)的非反相输入端子和反相输入端子的连接反相。根据此结构，可采用电压驱动型元件作为显示元件。

另外，在图10中所示的比较器中，可采用通过将恒压供给线CONST的电压设定在晶体管TR3的源极电位上，从而在扫描期间比较器(9)中不流过电流的结构。因此能够减少耗电。

Claims (22)

1.一种数字驱动型显示装置，该装置在以矩阵状排列多个像素而构成的显示屏上连接扫描驱动器和数据驱动器构成，其中显示屏的各像素设有：

接受电流或电压的供给并发光的显示元件；

被施加来自扫描驱动器的扫描电压而成为导通状态的写入元件；

通过写入元件成为导通状态而被施加来自数据驱动器的数据电压，并保持该电压的电压保持部件；以及

只在与保持在所述电压保持部件中的电压大小对应的时间内，向所述显示元件供给电流或电压的驱动部件。

2.如权利要求1所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

所述驱动部件比较具有预定的变化曲线的斜坡电压和所述电压保持部件的输出电压，并按照该结果向所述显示元件供给电流或电压。

3.如权利要求1或2所述的数字驱动型显示装置，其特征在于，

所述驱动部件设有：

按照接通/断开控制信号的输入，接通/断开对所述显示元件的通电的驱动元件，以及

比较具有预定的变化曲线的斜坡电压和所述电压保持部件的输出电压，并将表示其结果的输出信号作为接通/断开控制信号供给所述驱动元件的比较元件。

4.如权利要求3所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

在一个画面的显示周期内设有一个扫描期间和一个发光期间；在扫描期间，由扫描驱动器对各像素的写入元件施加扫描电压，在各像素的电压保持部件中保持数据电压；在发光期间，由所述驱动部件比较所述斜坡电压和电压保持部件的输出电压，控制各像素的显示元件接通/断开。

5.如权利要求4所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

斜坡电压可在比较元件的输出信号与数据电压无关地使驱动元件常时接通的第一值和比较元件的输出信号与数据电压无关地使驱动元件常时断开的第二值之间变化，在一个画面的显示周期内，在扫描期间维持第二值，在扫描期间以外的发光期间内，在第一值与第二值之间变化。

6.如权利要求5所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

斜坡电压具有在所述第一值和第二值之间递增或递减的变化曲线。

7.如权利要求5所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

斜坡电压具有在所述第一值和第二值之间考虑了γ校正的变化曲线。

8.如权利要求5所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

斜坡电压具有在所述第一值和第二值中从一个值经另一个值再返回至所述一个值的变化曲线。

9.如权利要求5所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

在构成一个画面的多个水平或垂直线中，对排列在奇数号线上的像素的斜坡电压具有从所述第一值和第二值中的一个值变化为另一个值的变化曲线，对排列在偶数号线上的像素的斜坡电压具有从所述另一个值变化为所述一个值的变化曲线。

10.如权利要求5所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

在构成一个画面的多个水平或垂直线中，对排列在三原色中的一种颜色线上的像素的斜坡电压具有从所述第一值和第二值中的一个值变化为另一个值的变化曲线，对排列在其它两种颜色线上的像素的斜坡电压具有从所述另一个值变化为所述一个值的变化曲线。

11.如权利要求5所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

在构成一个画面的多个水平或垂直线中，排列在奇数号线上的像素与排列在偶数号线上的像素之间，一个画面的显示周期内的扫描期间和发光期间的顺序互相交替。

12.如权利要求5所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

在构成一个画面的多个水平或垂直线中，对排列在三原色中的各种颜色线上的像素的斜坡电压，其所述第一值和第二值之间的变化率在每一种颜色上不同。

13.如权利要求3至12中任一项所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

所述驱动元件由在栅极接受接通/断开控制信号来接通/断开对显示元件的通电的驱动用晶体管构成；所述写入元件由在栅极接受扫描电压而成为导通状态的写入用晶体管构成；所述电压保持部件由将数据电压作为电荷存储的电容元件构成；比较元件由比较器构成，该比较器在正负一对输入端子接受从斜坡电压发生电路供给的斜坡电压和所述电容元件的输出电压，并将表示比较结果的高电平/低电平信号从输出端子输出到所述驱动用晶体管的栅极。

14.如权利要求13所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

比较器设有在各自的栅极上施加从斜坡电压发生电路供给的斜坡电压和所述电容元件的输出电压的一对电压比较用晶体管，向两个电压比较用晶体管供给电流的电流源，以及作为流向两个电压比较用晶体管的电流的电阻的电阻元件；将在任一个电压比较用晶体管流过电流而发生电压变化的点作为输出端子。

15.如权利要求14所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

任一个电压比较用晶体管作为驱动用晶体管，接通/断开对显示元件的通电。

16.如权利要求13所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

比较器设有一对发光导通/截止用晶体管，发光导通用晶体管在斜坡电压与电容元件的输出电压之间的差超过预定的阈值时导通，使驱动用晶体管导通，发光截止用晶体管在斜坡电压与预定的直流电压之间的差超过预定的阈值时导通，使驱动用晶体管截止。

17.如权利要求13至16中任一项所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

斜坡电压发生电路设在显示屏的外部。

18.如权利要求13至16中任一项所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

斜坡电压发生电路设在显示屏的各像素上，接受从显示屏的外部供给的开关脉冲的供给，并在该脉冲的高电平或低电平期间电容器通过充电或放电来发生斜坡电压。

19.如权利要求18所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

斜坡电压发生电路设有断开在扫描期间内随着所述电容器的充电而流过的电流的晶体管。

20.如权利要求1所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

所述驱动部件设有，

按照接通/断开控制信号的输入，接通/断开对所述显示元件的通电的驱动元件，

用于使电压保持部件放电的电阻部件，以及

比较电压保持部件的放电过程中的输出电压和恒定电压，将表示其结果的输出信号作为接通/断开控制信号供给所述驱动元件的比较元件。

21.如权利要求1至3中任一项所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

对构成一个画面的多根水平线的斜坡电压具有与一个画面的显示周期相同或大致相同的斜坡期间，同时，每一水平线地相位偏移，在各水平线上的所有像素的电压保持部件上刚施加数据电压之后，发生对各水平线的斜坡电压，各水平线上的显示元件发光。

22.如权利要求1至21中任一项所述的数字驱动型显示装置，其特征在于：

显示元件是有机场致发光元件。

Images