TW591578B - Display device and its drive method - Google Patents

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Hiroyasu Yamada
Manabu Takei
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Casio Computer Co Ltd
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Description

4 4591578 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域] 本發明係有關於一種顯示裝置以及顯示裝置之驅動方 法’特別是有關於一種具備有下述顯示面板之顯示裝置以 及該顯示裝置之驅動方法，該顯示面板係由配置多個光學 要素所形成’該光學要素係爲，藉由供給已因應於影像信 號之電流而以指定之亮度階調發光。 【先前技術】 過去’已知係有一種發光元件型之顯示裝置，其所具 鲁 備之顯示面板係將如同有機電場發光元件（以下，簡稱爲 「有機EL元件」）、無機電場發光元件（以下，簡稱爲「無 機EL·元件」）、或是發光二極體（Led )等自我發光型的 發光元件（光學要素），以矩陣狀配列。 特別是在適用有主動矩陣驅動方式之發光元件型之顯 示裝置’相較於近年來所普及之液晶顯示裝置，爲具有下 述極爲優越的特徵，即，較快速之顯示應答速度、無視角 依存性、此外可進行高亮度-高對比化、顯示畫質之高精 ® 細化 '低消費電力化等，同時，無須如同液晶顯示裝置之 情況下所需的背光燈，因此可更加地薄型輕量化。 在此，於具備有上述各種發光元件之顯示裝置中，係 提案有各種用以發光控制發光元件之驅動控制機構或控制 方法。例如，已知爲具備有由薄膜電晶體等多數切換元件 所形成的驅動電路（以下，簡稱爲「畫素驅動電路」），其 係將上述發光元件附加至構成顯示面板之各個顯示畫素 591578 上，其係用以將該發光元件進行發光控制之物。 以下’參照圖面說明適用於顯示裝置之顯示畫素的電 路構造，係爲具備有一種將有機化合物作爲發光材料之有 機EL元件，該種有機化合物係在上述各種發光元件中， 於近年來朝向實用化而盛行於進行硏究開發之物。 第11A圖、第11B圖所示之電路構造圖，係爲在具備 有有機EL元件之發光元件型之顯示裝置中，表示習知技 術之顯示畫素之構成例。 於習知技術中之顯示畫素係例如第1 1 A圖所示，在顯 · 示面板中，在以矩陣狀所配置之多數的掃描線S L以及資 料線D L之各焦點附近，係構成爲具有畫素驅動電路d P 1， 以及被連接至畫素驅動電路DP 1之薄膜電晶體Tr 1 2之汲 極端子、且使陰極端子連接至接地電位的有機E L元件（發 光元件）OEL ;其中，畫素驅動電路DPI爲具備有：薄膜 電晶體Trl 1，爲將閘極端子連接至掃描線SL，使源極端 子以及汲極端子分別連接至資料線DL以及接點N 1 1 ;薄 膜電晶體Tr 1 2，爲將閘極端子連接至接點N 1 1，分別使源 ® 極端子連接至電源線V L。在此，於第1 1 A圖中，C1 1係 指形成在薄膜電晶體Tr 1 2之閘極-源極間之寄生電容。 亦即，於第1 1 A圖所示之畫素驅動電路D P 1中，藉由 進行開啓、關閉控制由薄膜電晶體Trl 1以及Trl 2所形成 之兩個電晶體，而如下所示的構成發光控制有機EL元件 OEL。 在具有此種構造的畫素驅動電路DP 1中，藉由圖示省 591578 略之掃描驅動器，將高位準之掃描信號施加至掃描線s L ' 將顯示畫素設定爲選擇狀態後，薄膜電晶體Τχ·1 1爲進行 開啓動作，藉由圖示省略之資料驅動器而施加至資料線 DL，而已因應於顯示資料（影像信號）之信號電壓（階 調電壓）爲經由薄膜電晶體Tr 1 1而被施加至薄膜電晶體 Trl2之閘極端子。藉此，薄膜電晶體Trl2爲藉由已因應 於上述信號電壓之導通狀態而進行開啓動作，指定之驅動 電流爲由電源線V L經由薄膜電晶體Tr 1 2而流動，有機E L 元件OEL爲藉由已因應於顯示資料的亮度階調而發光。 接著，將低位準之掃描信號施加至掃描線SL、將顯示 畫素設定爲非選擇狀態後，薄膜電晶體Trl 1爲進行關閉 動作，藉此，電氣性的阻斷資料線DL與畫素驅動電路 DP 1。藉此，藉由寄生電容C 1 1而維持施加至薄膜電晶體 Trl2之閘極端子的電壓，薄膜電晶體Trl2係形成爲維持 開啓狀態，在有機EL元件OEL中，指定之驅動電流爲由 電源線VL經由薄膜電晶體Trl2而流動，持續進行發光 動作。此種發光動作係爲，直到因應於下一次之顯示資料 之5虎電流寫入至各顯TjK畫素爲止》而被控制成持續例如 一框架期間。 此種驅動方法係爲，藉由調整施加至各個顯示畫素之 電壓，而控制流動於發光元件之驅動電流，使之以指定之 亮度階調進行發光動作，因此被稱之爲電壓驅動方式。 此外，作爲在習知技術中之顯示畫素之其他例子，例 如如第1 1 B圖所示，在被相互並行配設之第一以及第二掃 591578 描線S L 1、S L 2與貧料線D L之間的各個交點附近，係構 成爲具有畫素驅動電路D P 2，以及使陽極端子連接至畫素 驅動電路DP2之薄膜電晶體Tr24之汲極端子、使陰極端 子連接至接地電位的有機EL元件（發光元件）〇EL ;其 中’畫素驅動電路DP2爲具備有：薄膜電晶體Tr2 1，爲 將閘極端子連接至第一掃描線S L 1，使源極端子以及汲極 端子分別連接至資料線S L以及接點n 2 1 ;薄膜電晶體 Τι:22 ’爲將閘極端子連接至第二掃描線SL2，使源極端子 以及汲極端子分別連接至接點Ν21以及接點Ν22 ;薄膜電 · 晶體Tr23 ’爲分別將閘極端子連接至接點Ν22，使源極端 子連接至電源線V L，使汲極端子連接至接點N2 1 ;薄膜 電晶體T r 2 4 ’爲分別將閘極端子連接至接點n 2 2，使源極 端子連接至電源線VL· 〇 在此，於第1 1 B圖中，薄膜電晶體Tr21係由η通道型 MOS電晶體（NMOS)所構成，薄膜電晶體Tr22至Tr24 係由P通道型Μ 0 S電晶體（PM 0 S )所構成。此外，係具 有形成在薄膜電晶體T r 2 3以及T r 2 4之閘極-源極間（接 ® 點N22與電源線VL)的寄生電谷C21。亦即，在於第iiB 圖所不之畫素驅動電路DP2中，爲將由薄膜電晶體 至Tr24所形成之四個電晶體進行開啓、關閉控制，而構 成爲如下所述，控制有機EL元件OEL。 在具有此種構造之畫素驅動電路中，藉由省略圖示之 掃描驅動器，分別將低位準之掃描信號施加至掃描線 S L 1、將高位準之掃描信號施加至掃描線s L 2，而將顯示 -9- 591578 畫素設定在選擇狀態後，將薄膜電晶體Tr21以及Tr2 2進 行開啓動作，藉由圖示省略之資料驅動器而供給至資料線 DL ’將已因應於顯不資料之信號電流（階調電流）經由 薄膜電晶體Tr21以及Tr22而被載入至接點N22，同時， 該信號電流位準爲藉由薄膜電晶體Tr23而轉換成電壓位 準，將指定之電壓產生（寫入動作）於閘極-源極間。 其次’例如將低位準之掃描信號施加至掃描線S L2後， 藉由薄膜電晶體Τι·22進行關閉動作，於薄膜電晶體Tr2 3 之閘極-源極間所產生的電壓爲藉由寄生電容C 2 1所維 持，其次，當將高位準之掃描信號施加至掃描線SL1後， 藉由將薄膜電晶體Tr2 1進行關閉動作，而使電氣性的阻 斷資料線DL與畫素驅動電路DP2。藉此，依據被維持在 上述寄生電容C21之電壓（高位準），薄膜電晶體Tr24爲 形成開啓狀態，指定之驅動電流爲由電源線VL經由薄膜 電晶體Tr24而流動，有機EL元件OEL爲藉由已因應於 顯示資料之亮度階調而進行發光（發光動作）。 在此，經I由薄膜電晶體24而供給至有機EL元件OE.L 的驅動電流，係被控制成形成爲基於顯示資料之亮度階調 的電流値，此種發光動作係爲，直到因應於下一次之顯示 資料之信號電流寫入至各顯示畫素爲止，而被控制成持續 例如一框架期間。 此種驅動方法係爲，在各個顯示畫素中供給因應於顯 示資料之電流値的電流，基於因應於該電流値所維持之電 壓，而控制在有機EL兀件中流動的驅動電流’使之以指 -10- 591578 定之亮度階調進行發光動作’因此被稱之爲電流指定方 式。 然而，在具備有如上所述之各種畫素驅動電路的顯75 裝置中，爲具有如下所述之問題。 亦即，在採用有如第1 1 A圖所示之電壓驅動方式的畫 素驅動電路中，當兩個薄膜電晶體Trl 1以及Tr 12之通道 電阻等元件特性爲藉由周圍之溫度、或時間變化等而變化 的情況下，因將影響付與至供給於發光元件之驅動電流’ 故而有難以跨越長時間的穩定狀態而難以實現所期望的發 ® 光特性之問題點。 此外，爲求顯示畫質之高精細化，爲將構成顯示面板 之各個顯示畫素的細微化，進而造成增大構成畫素驅動電 路之薄膜電晶體Trll以及Trl 2之源極-汲極間電流等的 動作特性之不均，無法進行適當的階調控制，在各個顯示 畫素之顯示特性上產生不均，而具有導致畫素惡化之問 題。 再者，在於第1 1A圖所示之畫素驅動電路中，在電路 ® 構造上，爲使將驅動電流供給至發光元件之薄膜電晶體 Tr 1 2之源極端子連接至電源線Vl、使發光元件之陰極端 子連接至接地電位，以非選擇狀態而持續發光動作，因此， 作爲薄膜電晶體Trl2爲必須適用PMOS電晶體。在此， 於使用非晶矽之情況下，係無法形成具有充分動作特性或 機能的P Μ 0 S電晶體，故而在具有使ρ μ 〇 S電晶體混合於 發光驅動電路之構造的情況下，爲必須使用多晶矽或單結 -11- 591578 晶矽之製造技術。不過，在使用多晶矽或單結晶矽之製造 技術中，相較於使用有非晶矽之製造技術的情況下，除了 製造加工爲較繁雜之外，製造成本亦屬高價，因此，爲具 有導致具備發光驅動電路之顯示裝置之製品成本的高價之 問題。 此外，在適用有於第11 B圖所示之電流指定方式之畫 素驅動電路中，爲將已因應於供給至各顯示畫素之顯示資 料之信號電流的電流位準控制成具有下述程度，係爲所具 備之薄膜電晶體Tr24，爲將指定之電流値的驅動電流供 給至轉換成電壓位準之薄膜電晶體Tr23以及發光元件， 藉由設定供給至發光元件之信號電流，而可將各個薄膜電 晶體之動作特性之不均的影響抑制於某種程度。 然而，在適用於此種電流指定方式之畫素驅動電路中， 在將基於低階調之亮度較低之顯示資料的信號電流寫入至 各個顯示畫素之情況下，爲必須將已對應於顯示資料之亮 度階調之較小電流値的信號電流供給至各個畫素。然而， 將顯示資料寫入各個顯示畫素之動作，係相當於將資料線 進行充電至指定電壓爲止，因此，特別是在因顯示面板之 大型化等所造成將資料線之配線長度設計爲較長的情況 下，爲具有越減小信號電流之電流値、則造成有必須加長 對於顯示畫素之寫入動作的時間之問題點。藉此，伴隨著 顯示面板之高精細化而增加掃描線之數目，在將掃描線之 選擇期間設定爲較短的情況下，造成無法在低階調時充分 進行對於顯示畫素的寫入動作，進而造成難以獲得良好顯 -12- 591578 示衋質。 相對於此，例如在如第1 1 B圖所示之畫素驅動電路中， 爲將薄膜電晶體Tr23以及Tr24構成爲形成電流鏡電路的 __ ’對於供給至資料線之信號電流，爲構成爲用以減小 供給至顯示畫素的電流，藉此，即使在將低階調時之較小 ®流値的信號電流寫入至各個顯示畫素之情況下，亦可將 ί共給至資料線之電流的電流値設成爲較大之値，而縮短對 於顯示畫素之寫入動作的所需時間，而可達到顯示畫質之 提升。然而，在具備有此種構造之畫素驅動電路中，供給 β 至資料線之電流之値係與供給至發光元件之驅動電流成比 例’而形成爲驅動電流之指定比例倍之値。因此，在設定 成即使將該種電流比例於最低階調時亦可充分進行寫入動 作之値的情況下，於上位階調時，供給至資料線之信號電 流之値爲形成過大之値，而具有增加顯示裝置之消費電力 的問題。 【發明內容】 本發明係爲，在將光學要素以電流指定方式來進行控 ® 制之顯示裝置中，即使將低階調時之較小驅動電流供給至 光學要素，亦可縮短在寫入動作中所需之時間，提升顯示 應答速度，而即使是在高精細之顯示面板方面，爲具有可 獲得良好的顯示品質之效果，同時，抑制有關於顯示資料 之寫入動作的電流之增加，而具有可抑制顯示裝置之消費 電力之增加的效果。 爲了獲得上述效果，於本發明中之顯示面板係具備有： -13- 591578 多數之光學要素，爲具備有一對之電極，因應於該一對電 極間所流動之電流而進行光學動作；電流線；切換電路， 爲在選擇期間中，將指定之電流値流入電流路之寫入電 流，而在非選擇期中，則是停止流動電流之動作；電流記 憶電路，爲在前述選擇期間中，依據流動至前述電流線之 前述寫入電流之電流値而記憶電流資料，而在前述非選擇 期間中，則是將驅動電流供給至前述光學要素，該驅動電 流爲具有由已記憶之前述寫入電流之電流値除去指定之偏 移電流（offset current)的電流値。 此外，爲了獲得上述效果，在本發明中之顯示面板之 驅動方法係具備有：電流記憶步驟，爲在選擇期間中，將 具有指定電流値之寫入電流供給至電流記憶電路，將依據 於該寫入電流之電流値的電流資料記憶至該電流記憶電 路；顯示步驟，爲在非選擇期間中，將驅動電流供給至光 學要素’該驅動電流爲具有由以前述電流記憶步驟所記憶 之前述電流資料之電流値除去指定之偏壓電流的電流値。 倘若藉由本發明，爲將在選擇期間中流動至電流路的 寫入電流設成爲下述電流，即，相對於在非選擇期間中應 供給至光學要素之驅動電流，爲具有附加有指定之偏移電 流之較大電流値的電流。藉此，即使將在低階調時之較小 的驅動電流供給至光學要素的情況下，係可較爲增大流至 電流路之寫入電流的電流値，而以短時間來充電存在於電 流路之配線電容等，而可縮短在階調顯示資料之寫入動作 所需的時間。藉此，爲可達到顯示應答速度之提升的目的， -14- 591578 提升低階調時之顯示品質，即使在高精細之顯示面板中， 亦可獲得良好的顯示品質。 此外，相對於已因應於顯示資料之階調的驅動電流， 係爲一種將已加算一定偏移電流之寫入電流流至電流路的 電流，因此，係可抑制在上述階調中之寫入電流之增加， 且可抑制顯示裝置之消費電力之增加。 此外，前述切換電路係被構成爲具有電流通路控制用 電晶體，前述電流記憶電路係由下列構件所構成，即：寫 入電流記憶電路，爲由驅動控制用電晶體、以及附隨於該 驅動控制用電晶體之第一電容元件所形成，且記億已對應 於前述寫入電流的電流資料；偏移電流記憶電路，爲由藉 由掃描信號所控制並且控制前述驅動控制用電晶體之寫入 控制用電晶體、以及附隨於該寫入控制用電晶體之第二電 容元件所形成，且記憶已對應於前述偏移電流之電流資 料；係可將具備有該等構件之畫素驅動電路藉由三個電晶 體所構成。藉此，可將畫素驅動電路之面積設爲較小狀， 增大顯示畫素內之發光面積的比例，且可提升顯示面板之 明亮度，較爲減少每一光學要素之單位面積中流動之電 流，並可增長光學要素之壽命。 此外，第二電容元件係被構成爲與第一電容元件相等、 或是具有更大的電容値，前述偏移電流係爲一種依據第一 電容元件與第二電容元件之間的容量比、以及選擇期間與 非選擇期間之掃描信號之電位變化所設定者，因此，係可 設爲以設計値所設定之一定之値。 -15- 591578 如此’在本發明中，爲以電流指定方式來控制光學要 素的顯示裝置中，即使在低階調時亦可獲得良好的顯示品 質’同時，係可抑制顯示裝置之消費電力的增加。 【實施方式】 以下’依據於圖面所示之實施例來詳細說明有關於本 發明之顯示裝置以及顯示裝置之驅動方法。 《整體構造》 首先’參照圖面，針對適用於有關本發明之顯示裝置 之整體構造進行說明。 第1圖所示係有關本發明之顯示裝置之整體搆造之一 例的槪略方塊圖。 第2圖所不係適用於有關本實施例之顯示裝置之顯示 面板之構造之一例的槪略構成圖。在此，針對於與上述習 知技術相等之構造方面爲付與相同符號進行說明。 如第1圖、第2圖所示，有關本實施例之顯示裝置1 〇〇 係具備有：顯示面板（畫素陣列）1 1 〇，爲在槪略性方面， 於被相互配設成並行狀之多數的掃描線s L以及電源線VL 與多數之資料線（電流線）D L之間的各個交點附近，係 以矩陣狀而配列有由後述之畫素驅動電路DC以及有機EL 元件所形成之發光元件（光學要素）OEL所形成之多數的 顯不畫素，掃描驅動器1 2 0 ’係被連接至顯示面板1 1 Q之 掃描線s L，在各個掃描線s L中以指定之時間點而依序施 加高位準之掃描信號Vs el，藉此，將各個顯示畫素群控 制在選擇狀態；資料驅動器1 3 0，爲被連接至顯示面板n 〇 -16- 591578 之資料線DL，控制已因應於對於資料線DL之顯示資料 之信號電流（階調電流Ipix)的供給狀態；電源驅動器140， 係被連接至並行配設於顯示面板Π 0之掃描線SL的電源 線VL，在各個電源線VL中以指定之時間點而依序施加 有高位準或是低位準的電源電壓V s c，藉此，將已因應於 顯示資料之指定的信號電流（階調電流、驅動電流）流動 至顯示畫素群；系統控制器1 5 0，爲依據由後述之顯示信 號產生電路1 6 0所供給之時序信號，產生、輸出有至少控 制掃描驅動器1 2 0以及資料驅動器1 3 0、電源驅動器1 4 0 ® 之動作狀態的掃描控制信號以及資料控制信號、電源控制 信號；顯示信號產生電路1 6 0，爲依據由顯示裝置1 〇 〇之 外部所供給之影像信號，產生顯示資料、供給至資料驅動 器1 3 0，同時，將該顯示資料產生、或是抽出用以在顯示 面板1 1 0中進行影像顯示的時序信號（系統時脈等），而 供給至系統控制器150。 《各個構成要素之構造》 其次，針對於構成上述顯示裝置之各個構成要素進行 β 說明。 第3圖所示係適用於有關本實施例之顯示裝置之資料 驅動器之局部構造的方塊圖。 第4圖所示係適用於有關本實施例之資料驅動器之電 壓/電流轉換電路之一例的電路構造圖。 此外，第5圖所示係適用於有關本發明之顯示裝置之 掃描驅動器之其他例的槪略構成圖。 -17- 591578 〔顯示面板〕 以矩陣狀配列在顯示面板上之顯示畫素係如第2圖所 示’係構成爲，依據由掃描驅動器1 2〇施加至掃描線SL 的ί市描丨g號V s e卜以及由信號驅動器1 3 0供給至資料線d L 之彳§號電流、由電源驅動器1 4 0施加至電源線v L之電源 電壓Vsc，而具有控制對於後述之顯示畫素之寫入動作以 及發光元件之發光動作的畫素驅動電路DC、以及因應於 所供給之驅動電流之電流値而使發光亮度得以控制的發光 元件（有機EL元件OEL)。 在此，畫素驅動電路D C在槪略上爲依據於掃描信號而 控制該顯不畫素之選擇/非選擇狀態，在選擇狀態中，爲 載入已因應於顯不資料之階S周電流而作爲電壓位準來進行 維持，而在非選擇狀態中，則流動已因應於上述維持電壓 位準的驅動電流，而具有將發光元件進行發光之動作維持 指定期間的機能。 此外，針對於畫素驅動電路之電路構造例或是電路動 作爲於後述詳述。 此外，在有關於本發明之顯示裝置中，作爲以畫素驅 動電路而進行發光控制之發光元件，即使是在習知技術中 所說明之有機EL元件或是發光二極體等自我發光型之發 光元件，亦可良好的適用。 〔掃描驅動器〕 掃描驅動器1 2 0係爲’依據由系統控制器1 5 0所供給 之掃描控制信號，依序將高位準之掃描信號Vs el施加至 •18- 591578 各個掃描線S L中，藉此，將各行中之顯示畫素設 狀態，藉由資料驅動器1 3 0而控制成將依據經由資\ 所供給之顯示資料的階調電流Ipix寫入顯示畫素中 具體而言，掃描驅動器1 20係如第2圖所示， 多段之將由移位暫存器與緩衝器所形成之移位區塊 Sb2、…對應於各個掃描線DL，依據由系統控制器 之掃描控制信號（掃描開始信號SSTR、掃描時脈信§ 等），藉由移位暫存器而由顯示面板110之上方至 依序分別產生移位，該種所產生之移位輸出，係經 器而作爲具有指定之電壓位準（高位準）的掃描信 而施加至各個掃描線SL。 〔資料驅動器〕 第3圖所示係適用於有關本實施例之顯示裝置 驅動器之局部構造的方塊圖，第4圖所示係適用於 實施例之資料驅動器之電壓電流轉換·階調電流載 之一例的電路構造圖。 資料驅動器1 3 0係爲，依據由系統控制器〗5 〇 之資料控制信號（輸出致能信號OE、資料栓鎖信號 抽樣開始信號STR、移位時脈信號CLK等），以指 間點載入、維持由顯示信號產生電路1 6 0所供給之 料，以指定之時間點而將對應於該顯示資料之階調 換成電流成分，作爲階調電流I p i X而供給至各個 DL 〇 具體而言，資料驅動器1 3 0係如第3圖所示， 爲選擇 科線DL 〇 爲具有 Sbl、 所供給 % SCLK 下方爲 由緩衝 號 Vsel 之資料 有關本 入電路 所供給 STB、 定的時 顯不資 電壓轉 資料線 爲構成 -19- 591578 爲具有下列構件，即··移位暫存電路1 3 1，依據來自系統 控制器1 5 0而作爲資料控制信號所供給的移位時脈信號 CLK，依序將抽樣開始信號STR進行移位、同時輸出移位 信號；資料暫存電路1 3 2，依據該移位信號之輸入時間點， 依序載入由顯示信號產生電路所供給之一行份量之顯示資 料D〇〜Dn (數位資料）；資料栓鎖電路133,係基於資料 栓鎖信號STB，維持以資料暫存電路132所載入之一行份 量之顯示資料D。〜Dn; D/ A轉換器134，爲基於由省略 圖示之電源供給裝置所供給之階調產生電壓V。〜Vn，將 鲁 上述所維持之顯示資料D 〇〜D η轉換成指定之類比信號電 壓（階調電壓Vpix );電壓電流轉換-階調電流載入電路 1 35 ’產生對應於轉換成類比信號電壓之顯示資料的階調 電流Ipix，基於由系統控制器150所供給之輸出致能信號 ΟE，將該階調電流IpiX經由配設在顯示面板1 1 〇之資料 線DL而進行供給（在本實施例中，作爲階調電流lpix爲 產生負極性之信號電流，藉此而載入階調電流Ipix )。 在此，在作爲可適用於電壓電流轉換-階調電流載入電 # 路1 3 5、而作爲連接至各個資料線之電路構造，係例如有 如第4圖所示，爲具有下述構造，即：運算放大器OP1， 爲在一方之輸入端子（負輸入（一））中，經由輸入電阻 R而輸入逆極性之階調電壓（一 Vpix )，而在另一方之輸 入端子（正輸入（ + ))中，則經由輸入電阻R而輸入基 準電壓（接地電位），同時，輸入端子爲經由歸還電阻R 而被連接至一方之輸入端子（―）；運算放大器OP2，在 -20· 591578 運算放大器OP 1之輸出端子中，經由輸出電阻r而使所 設置之接點N A之電位輸入至一方之輸入端子（ + )、且 使輸出端子連接至另一方之輸入端子（一），同時，經由 輸出電阻R而將基準電壓（接地電位）輸入至運算放大器 0P1之另一方的輸入端子（+ )，輸出端子爲經由歸還電 阻R而被連接至一方之輸入端子；切換裝置SW，爲在接 點N A上，基於由系統控制器1 5 0所供給之輸出致能信號 〇E而進行開啓/關閉動作，而呈現對於資料線DL供給 階調電流Ipix的供給狀態（在本實施例中，因所產生之 階調電流Ipix爲形成負極性，因而載入該電流）。 若藉由此種電壓電流轉換-階調電流載入電路時，對於 所輸入之負極性的階調電壓（一 Vpix )，爲產生由一 lpix =(—Vpi〇 / R所形成之負極性的階調電流，基於輸出 致能信號0E而供給至資料線DL。 從而，若藉由有關本實施例之資料驅動器1 3 0時，爲 由已因應於顯示資料的階調電壓而轉換成階調電流（負極 性），以指定之時間點而供給至資料線DL，藉此，爲控制 成使對應於顯示資料的階調電流Ip ix流動在由資料線D L 側朝向資料驅動器1 3 0側載入之方向上。 〔系統控制器〕 系統控制器150係爲，分別對於掃描驅動器120以及 Μ料驅動益1 3 0、電源驅動器1 4 0，爲輸出有控制動作狀 態之掃描控制信號以及資料控制信號（上述之掃描開始信 號SSTR或掃描時脈信號SCLK、抽樣開始信號STR或移 -21- 591578 位時脈信號CLK、資料栓鎖信號STB、輸出致能信號OE 等）、電源控制信號（後述之電源開始信號V S T R、電源時 脈信號VCLK等），藉此，使各個驅動器以指定之時間點 進行動作，而產生、輸出掃描信號Vsel、階調電流Ipix、 以及電源電壓V s c，實施在後述之畫素驅動電路中之驅動 控制動作（顯示裝置之驅動方法），而進行使基於指定之 影像信號的影像資訊顯示在顯示面板1 1 0上之控制。 .〔電源驅動器〕 電源驅動器1 4 0係依據來自系統控制器1 5 0所供給之 電源控制信號，藉由上述掃描驅動器1 2 0而使各行之顯示 畫素群同步於在選擇狀態中所設定之時間點，藉由將低位 準之電源電壓Vscl (例如，接地電位以下之電壓位準） 施加至電源線V L，由電源線V L經由顯示畫素（畫素驅 動電路）而在資料驅動器1 3 0之方向上，載入對應於依據 顯示資料之階調電流Ipix的寫入電流（槽電流；sink current)，另一方面，藉由掃描驅動器120而使各行之顯 示畫素群同步於在非選擇狀態中所設定之時間點，藉由將 低位準之電源電壓Vsch施加至電源線VL，由電源線VL 經由顯示畫素（畫素驅動電路）而在發光元件（有機EL 元件OEL )方向上，控制成流動有對應於依據顯示資料之 階調電流I p i X的驅動電流。 電流驅動器14 0係如第2圖所示，槪略上爲與上述之 掃描驅動器1 20同樣的’爲具有多段之對應於各個電源線 VL的由移位暫存器與緩衝器所形成之移位區塊sb i、 -22- 591578
Sb2、…，依據與由系統控制器所供給之掃描控制信號同 步之電源控制信號（電源開始信號VSTR、電源時脈信號 VCLK等），藉由移位暫存器而由顯示面板110之上方至 下方爲依序分別產生移位，同時，該種所產生之移位輸出， 係經由緩衝器而作爲具有指定之電壓位準（在藉由掃描驅 動器所造成之選擇狀態中係爲低位準，在非選擇狀態中則 爲高位準）的電源電壓Vsc、Vsch而施加至各個電源線 VL。 〔顯示信號產生電路〕 顯示信號產生電路1 60係爲，例如，由顯示裝置之外 部所供給之影像信號抽出亮度階調信號成分，在顯示面板 1 1 0之每一行份量中係作爲顯示資料而供給至資料驅動器 130之資料暫存電路I32。在此’上述影像信號係如同電 視放送信號（混合影像信號）’在包含有規定影像資訊之 顯示時間點的時間點信號成分之情況下，顯示信號產生電 路1 60係爲，除了抽出上述亮度階調信號成分之機能以 外，亦可具有抽出時序信號、供給至系統控制器1 5 0之機 能。在此種情況下’上述系統控制器1 5 0係爲’依據由顯 示信號產生電路1 6 〇所供給之時序信號’爲產生對於掃描 驅動器1 2 0或資料驅動器1 3 0、電源驅動器1 4 0供給的掃 描控制信號、資料控制信號、以及電源控制信號。 此外，在本實施例中，作爲附設在顯示面板1 1 0周邊 之驅動器，係如同第1圖以及桌2圖所不’爲針對於個別 配置掃描驅動器120、資料驅動器130以及電源驅動器140 -23· 591578 之構造來進行說明，不過，本發明並非僅限定於此，亦可 構成爲具有下述機能，即，如上所述，掃描驅動器〗20以 及電源驅動器1 40係爲依據時間點爲同步之同等的控制信 號（掃描控制信號以及電源控制信號）來進行動作，因此， 例如如第5圖所示，將與掃描信號之產生、輸出時間點爲 同步之電源電壓Vsc供給至掃描驅動器120A。倘若藉由 此種構造時，係可簡化周邊電路之構造。 其次，參照圖式，針對適用於上述顯示裝置之畫素驅 動電路之實施例進行說明。 《畫素驅動電路》 〔電路構造〕 第6圖所示係可適用於有關本發明之顯示裝置之顯示 畫素之顯示形態的電路構造圖。 第7A圖、第7B圖所示係在有關於本實施例之畫素驅 動電路中之動作的槪念圖。 第8圖所示係在有關本實施例之顯示裝置中，表示影 像資訊之顯示時間點的時序圖。 第9圖所示係有關本實施例之畫素驅動電路中之寫入 電流與驅動電流間之對應關係的圖表。 有關本實施例之畫素驅動電路D C係如弟6圖所不’所 具有之構造爲具有如下所述之構件’且分別使發光元件（有 機EL元件OEL ;光學要素）之陽極端子接觸至接點N2、 使陰極端子接觸至接地電位。其所具有Z構件爲· 薄膜電晶體（寫入控制用電晶體）T r 1 ’爲在被配設成 -24- 591578 相互正交於顯示面板丨i 0之掃描線SL與資料線DL之間 的各個交點附近，分別使閘極端子接觸至掃描線SL、使 源極端子接觸至電源線VL、使汲極端子接觸至接點N 1 ; 薄膜電晶體（電流通路控制用電晶體）Tr2，分別使閘 極端子連接至掃描線SL、使源極端子以及汲極端子連.接 至資料線D L以及接點N 2 ; 薄膜電晶體（驅動控制用電晶體）Tr3，分別使閘極端 子連接至接點N 1、使源極端子以及汲極端子連接至電源 線VL以及接點N2，控制後述之對於發光元件（有機EL 元件OEL ;光學要素）之驅動電流Ib的供給； 電容器（第一電容元件）C s，係被連接至薄膜電晶體 (驅動控制用電晶體）Tr3之閘極端子（接點N 1 )與源極 端子（接點N2)間； 電容器（第二電容元件）Cp，係被連接至薄膜電晶體 (寫入控制用電晶體）Trl之閘極端子（接點N3 )與源極 贿子（接點N1 )間。 在此，電容器Cs亦可爲被形成在薄膜電晶體Tr3之閘 極-源極間的寄生電容，再者，更亦可爲附加電容元件所 形成之物。此外’電容器Cp亦可爲被形成在薄膜電晶體 Trl之閘極-源極間之寄生電容，再者，更亦可爲使電容元 件附加至閘極-源極間所形成之物。 在此種情況下’被設置在薄膜電晶體Tr 1之閘極-源極 間之電容器Cp (例如，寄生電容）係爲，在一般的情況 下，爲影響到薄膜電晶體之元件的特性，使得薄膜電晶體 591578 之動作特性惡化，因此，通常爲設定成儘可能的極小狀， 不過，在本發明中，其主要特徵係在於積極的利用由此種 電容器Cp所造成之效果（雖詳如後述，不過，爲在寫入 動作時藉由充電至電容器Cp之電壓所造成之效果）。在 此，在本發明中，爲將電容器Cp之電容値設爲具有增大 至某種程度。具體而言，電容器Cp之電容値係設爲具有 增大至對於附設在薄膜電晶體（驅動控制用電晶體）Tr3 之電容器C s爲無法忽視之程度大小的電容値。例如，在 本實施例中，爲具有設計成形成同等之値、Cp与Cs的構 β 造。 此外，包含上述薄膜電晶體Tr3以及電容器Cs之電路 構造係爲，構成有關本發明之寫入電流記憶電路，包含薄 膜電晶體Tr 1以及電容器Cp之電路構造係構成有關本發 明之偏移電流記憶電路，包含薄膜電晶體Tr2之電路構造 係爲，構成有關本發明之切換電路。 〔電路動作〕
其次，針對藉由畫素驅動電路DC所造成之發光元件之 發光驅動控制動作進行說明。 於畫素驅動電路D C中之發光元件（有機EL元件）之 發光驅動控制係例如如第8圖所示，係藉由設定如下而進 行實施（Tsc= Tse + Tnse)，即設定成：寫入動作期間（或 是顯示畫素之選擇期間）Tse，將一掃描期間Tsc設爲一 循環，在該一掃描期間Tsc內，選擇連接至特定之掃描線 之顯示畫素群、寫入對應於顯示資料之信號電流，以作爲 -26- 591578 信號電壓而維持；發光動作期間（顯示畫素之非選擇期間） Tnse，爲寫入該寫入動作期間Tse、依據所維持之信號電 壓，而將已因應於上述顯示資料之驅動電流供給至有機EL 元件，以指定之亮度階調進行發光動作。在此，於各行所 設定之寫入動作期間Tse係被設定成不致造成相互時間上 的重疊。 〔寫入動作期間；選擇期間〕 首先，在對於顯示畫素之寫入動作期間（選擇期間Tse ) 中，如第8圖所示，由掃描驅動器1 20而對於特定之行（第 i行）之掃描線 SL爲施加有高位準之掃描信號 Vsel (Vslh )，同時，由電流驅動器140對於該行（第i行） 之電源線VL，爲施加有低位準之掃描信號Vscl。 此外’爲將同步於該時間點、對應於藉由資料驅動器1 3 0 所取入之該行（第i行）之顯示資料的負極性之階調電流 (一 Ipix )，供給至各個資料線DL。 、 藉此’將構成畫素驅動電路DC之薄膜電晶體Trl以及 T r 2進行開啓動作，使低位準之電源電壓v s c 1施加至接點 N 1、亦即爲施加至薄膜電晶體Tr3之閘極端子以及電容器 C s之一端’同時，藉由進行經由資料線d L而載入負極性 之階調電流（- Ip i X )的載入動作，而使低於低位準之電 源電壓Vsel的低電位之電壓位準施加至接點N2 '亦即爲 施加至薄膜電晶體Tr3之源極端子以及電容器Cs之另一 丄山 如此，在接點N1以及N2間（薄膜電晶體Tr3之閘極- -27- 591578 源極間）產生電位差，藉此，將薄膜電晶體Tr3進行開啓 動作，如第7A圖所示，由電源線Vl而經由薄膜電晶體 Tr3、接點N2、薄膜電晶體Tr2、資料線DL，而將已對應 於階調電流Ipix之寫入電流la供給至資料驅動器丨3〇。 此時，薄膜電晶體T r 3之閘極電壓（接點N1之電位） Vg ’係形成爲用以將寫入電流ia流至薄膜電晶體Tr3之 汲極-源極間（電流路）所需的電壓値，對應於此種閘極 電壓V g之電荷係作爲電流資料，而充電至設置在薄膜電 晶體Tr3之閘極-源極間的電容器Cs。 此外，在維持薄膜電晶體T r 3之閘極電壓v g之狀態中， 已對應於薄膜電晶體Tr 1之閘極電壓（高位準之掃描信號 Vsel)與源極電壓（薄膜電晶體Tr3之閘極電壓vg)間 之電位差的電荷，爲作爲電流資料，作爲電壓成分而被充 電至電容器Cp。 此外，在此種選擇期間Tse中，在電源線VL方面所施 加的電源電壓Vscl爲具有接地電位以下之電壓位準，再 者，由於寫入電流la係被控制成流至資料線DL方向，因 此，被施加至發光元件（有機EL元件OEL )之陽極端子 (接點N2 )的電位，爲形成低於陰極端子之電位（接地 電位），且形成有使逆偏移電壓施加至發光元件（有機EL 元件OEL)，因此，在發光元件（有機EL元件OEL)中 並未流動有驅動電流，而未進行發光元件之發光動作。 〔發光動作期間；非選擇期間〕
其次，在結束寫入動作期間（選擇期間Tse )之有機EL 591578 元件之發光動作期間（非選擇期間Tnse )之中，如第8 圖所示，爲將低位準之掃描信號Vsel ( Vsll)由掃描驅動 器120對於特定行（第i行）之掃描線SL進行施加，同 時，使高位準之電源電壓Vsch由電源驅動器140對於該 行（第i行）之電源線VL進行施加。此外，與該時間點 同步、藉由資料驅動器1 3 0而使階調電流之載入動作停 止。 藉此，將構成畫素驅動電路DC之薄膜電晶體Trl以及 Tr2進行關閉動作，使朝向接點N 1、亦即朝向薄膜電晶體 Tr3之閘極端子以及電容器Cs之一端的電源電壓Vsc之 施加受到阻斷，同時，藉由朝向接點N2、亦即朝向薄膜 電晶體Tr3之源極端子以及電容器Cs之另一端的資料驅 動器1 3 0而造成起因於階調電流之載入動作的電壓位準之 施加受到阻斷，因此，電容器Cs以及Cp係在如上所述 之馬入動作中’維持所儲存的電何。在此’如後所述，經 由電容器Cp，而在電容器Cs之兩端的電壓中，產生有由 選擇期間至非選擇期間中、基於掃描信號Vsel之電位而 由高位準（Vslh )變化至低位準（Vsll )的影響，減少電 容器Cs之兩端的電壓，而使薄膜電晶體（驅動控制用電 晶體）Tr3之閘極-源極間之電壓低於寫入動作時之電壓。 亦即，在非選擇期間中，藉由使被充電至電容器Cs之 電荷受到維持，而將薄膜電晶體Tr3維持在開啓狀態，此 外’在電源線VL中，爲施加具有高於接地電位之電壓位 準（高位準）的電源電壓Vs ch，因此，爲形成在發光元 -29- 591578 件方面於順向施加有偏移電壓，以基於藉由薄膜電晶體Tr3 所供給之驅動電流lb的亮度來將發光元件進行發光，不 過，此時被供給至發光元件之驅動電流lb係被設定成， 在上述寫入動作中將薄膜電晶體（驅動控制用電晶體）Tr3 由流動之寫入電流la、以及基於設在薄膜電晶體（寫入控 制用電晶體）Trl之閘極-源極間之電容器Cp以及掃描信 號Vsel之選擇期間與非選擇期間之中的電位變化所設定 之電流（偏移電流）份量所減少的電流値。 並且，將針對構成顯示面板之全部行數之顯示畫素群 依序反覆實施如第8圖所示的上述一連串之動作，而寫入 顯示面板一畫面份量的顯示資料，以指定之亮度階調進行 發光，顯示所期望之影像資訊。 〔電容器Cs、Cp與偏移電流之關係〕 其次，針對適用於本實施例之畫素驅動電路的電容器 Cs、Cp之電容値與偏移電流之關係進行說明。 在此，作爲驅動條件，爲在寫入動作時，施加作爲高 位準之掃描信號V s e 1 ( V s 1 h )的5 V之信號位準，同時， 藉由階調電流Ipix之載入而將寫入電流la流入畫素驅動 電路、使- 1 5 V之信號位準施加至薄膜電晶體Tr3之源極 端子（接點N2 )，在寫入動作後之發光動作時，爲施加作 爲低位準之掃描信號Vsel ( Vsll )的—20V之信號位準， 同時，藉由停止階調電流Ipix之載入而阻斷寫入電流la 之流動，而使5V之信號位準維持在薄膜電晶體Tr3之源 極端子。 -30- 591578 在此種情況下，首先於寫入動作時，在上述電容元件Cp 以及C s中’係儲存有因應於各個接點之電位、且於式（1 ) 左邊所示之電荷（電流資料）。其次，於發光動作時被儲 存在電容元件Cp以及Cs之電荷爲因應於各個接點之電 位的變化，形成爲如式（1 )右邊所示之電荷，不過，因 爲在寫入動作時亦可使所儲存之電荷在發光動作時得以維 持，因此，獲得於式（1 )所示之關係。
Cp ( Vgl - Vslh ) + Cs ( Vgl - Vs 1 ) = Cp ( Vg2 - Vsll ) + Cs ( Vg2 — Vs2 ) ……(1 ) 在此，Vg 1係爲在寫入動作中之接點N1的電位（薄膜 電晶體Tr3之閘極電壓），Vg2係爲在發光動作時之接點 N1的電位。此外，Vslh係爲在寫入動作時之高位準的掃 描信號，Vsll係爲在發光動作時之低位準的掃描信號。Vs 1 係爲在寫入動作中之接點N2之電位（薄膜電晶體Tr3之 源極電壓），Vs2係爲在發光動作時之接點N2之電位。 藉由上述式（1 )，在寫入動作時與發光動作時之中的 薄膜電晶體Tr3之閘極電壓Vg之變化量AVg係可如下述 式（2 )所表示。 Δ V g = (Cpx AVsel+Csx AVs) /7 (Cs+Cp) ...... (2) 在此，AVg^ygl - Vg2、Δ V= Vsl - Vs2 ^ △ Vsel 二 Vslh- Vsll。 在此，於上述式（2 )中，假設當電容元件Cp爲設定 成具有與電容元件Cs之電容値相較之下爲小至可忽視之 程度的電容値時（Cs»Cp )，式（2 )係可近似性的如同下 -31- 591578 式（3 )來表示。 AVg= (Csx AVs) / (Cs) = Δ Vs ...... (3) 亦即，在此種情況下，於寫入動作時與發光動作時之 中的薄膜電晶體Tr3之閘極電壓Vg之變化量與源極電壓 Vs之變化量係略爲相等，因此，係如同下式（4 )所示， 即使是薄膜電晶體T r 3之閘極-源極間電壓V g s亦未產生 變化。 AVgs= AVg— AVs = 0 ...... (4) 也因此，於寫入動作時寫入至薄膜電晶體Tr3之閘極 端子的電壓、亦即爲充電至電容元件Cs之電壓，爲形成 即使在發光動作時仍是維持施加，而在發光動作時供給至 發光元件的驅動電流lb，係形成爲與在寫入動作時流入 畫素驅動電流之寫入電流la相等。因此，在此種情況下， 將具有顯示最下位之亮度階調的顯示資料進行寫入至顯示 畫素的情況下，爲形成將與微小地驅動電流lb相等的寫 入電流la流至顯示畫素，而產生有增長在寫入動作中所 必要之時間的問題。 相對於此，於上述式（2 )中，電容元件Cp爲具有某 種程度之較大電容値，而在設定成具有與電容元件Cs之 電容値相較之下爲大至無法忽視之程度的電容値時（例 如，Cs与Cp )，上述式（4)係可重寫成如同下式（5 )。 △ V g s = △ V g — △ V s =(Cpx AVsel+Csx AVs) (Cs+Cp) — Δ Vs =(Cpx △ Vsel + Csx △ Vs — Csx △ Vs — Cpx △ Vs ) / -32- 591578 (Cs+ Cp) =(Cpx △ Vsel— Cpx △ Vs ) / ( Cs+ Cp ) = Cp/ (Cs+Cp)x ( Δ Vsel — Δ Vs ) ...... (5) 在此，如上所述，在將咼位準之掃描信號V s e 1 ( V s 1 h ) 設爲5 V、將低位準之掃描信號V s e 1 ( V s 11 )設爲—2 Ο V 時，掃描信號Vsel之電壓變化AVsel係可算出如下式（6)， 而獲得△ Vsel> 0之關係。 △ Vsel = Vslh - Vsll = 5 - ( — 20 ) = 25 ...... (6) 此外，將在寫入動作時之薄膜電晶體Tr3之源極電壓 (接點N 2之電位）Vsl設定成一 1 5 V、將在發光動作時之 薄膜電晶體Tr3之源極電壓Vs2設定爲5V時，源極電壓 Vs電壓變化AVs係可算出如下式（7)，而獲得AVs'O 之關係。 △ Vs=Vsl— Vs2= (—15) —5=20 ...... (7) 因此，爲獲得△ Vgs> 0之關係。 此係意味著，相較於在寫入動作時之寫入薄膜電晶體 Tr3之閘極端子的電壓變化，在發光動作時所施加之電壓 變化爲較小者，藉此，如第9圖所示，在發光動作時流至 有機EL元件之驅動電流lb係爲，相較於在寫入動作時流 至畫素驅動電路之寫入電流la，爲減少成指定電流份量（偏 移電流I 〇 f f )。 在此，偏移電流I 〇 f f之値係如上所述’爲基於在寫入 動作時與發光動作時之根據薄膜電晶體（驅動控制用電晶 體）Tr3的閘極-源極間電壓Vgs之變化△ Vgs，此種△ Vgs -33- 591578 之値係如同式（5 )所示，依據電容器c s (第一電容元件） 與電容器Cp (第二電容元件）之電容比、掃描信號Vsel 之電位變化△ Vsel、以及掃描信號Vsei之電位變化，且基 於薄膜電晶體Tr 3之源極電壓之變化△ Va所設定之物。 此外’在上述實施例中，連接至薄膜電晶體Tr 1之閘 極-源極間之電容器Cp的電容値，係具有設爲與連接至薄 膜電晶體Tr3之閘極-源極間之電容器Cs略爲相同之値， 不過’本發明並非僅限定於此，例如，亦可將電容器Cp 設疋成大於電容器Cs之設定（Cs <<C p )。 在此種情況下，係可將上式（5 )重寫成下式（8 )。 AVgs= AVg~ AVs = Cp/ ( Cs + Cp) x ( AVsel~ AVs) 与△ Vsel — △ Vs ...... ( 8 ) 亦即’在此種情況下，薄膜電晶體（驅動控制用電晶 體）Tr3之閘極-源極間電壓Vgs，係形成爲未依存於電容 器Cs以及Cp之電壓變化。從而，在此種情況下的偏移 電流I off係依據掃描信號Vsel之電位變化△ Vsel、以及 掃描信號Vsel之電位變化，僅基於薄膜電晶體Tr3.之源 極電壓的變化△ Vs所設定，而不致影響到電容器Cs以及 Cp之電容。從而，使得薄膜電晶體Trl或薄膜電晶體Tr3 之隨經過時間之特性變動的影響受到抑制，而可穩定驅動 狀態、更加提升顯示品質。 〔本發明之畫素驅動電路之有效性〕 其次，比較於第6圖所示之有關本實施例的畫素驅動 電路以及於第1 1 B圖之習知技術所示之具有電流鏡電路構 -34- 591578 造的畫素驅動電路，針對於寫入動作時之寫入電流，說 在本發明中之畫素驅動電路之構造的有效性。 第1 〇圖所示之圖表係爲比較有關於本實施例之畫素 動電路之情況的寫入電流之電流値、以及在畫素驅動電 中具有電流鏡電路構造之情況的寫入電流之電流値。 在此，如第1 0圖所示，爲將在本實施例中之寫入電 設爲la、將供給至發光元件之驅動電流設爲lb。此外 將畫素驅動電流中具有電流鏡構造之情況的寫入電流設 la，。 此外，在本實施例中，爲了實現顯示裝置之指定的 示應答特性（應答速度），而要求有將對應於最低階調 亮度的寫入電流la之電流値（第一電流値）設爲LSB 將在此種情況下供給至發光元件之驅動電流lb之電流 (第二電流値）設爲LSD。此外，爲將已對應於最大階 之亮度的寫入電流la之電流値設爲MSB，且將在此種 況下將供給至發光元件之驅動電流lb之電流値設 MSD。 此外，在畫素驅動電路中具有電流鏡構造，當供給 發光元件之驅動電流lb的電流値爲形成L S D時之寫入 流la’之電流値，爲形成與在上述本實施例中之情況相 電流値LSB的情況下，爲將供給至發光元件之驅動電流 之電流値爲形成MSD時之寫入電流la’之電流値設 MSB’。 亦即，如第1 0圖所示，在有關於本實施例之畫素驅 明 驅 路 流 爲 顯 之 J 値 調 情 爲 至 電 同 lb 爲 動 -35- 591578 電路中，寫入電流la之値係爲，相對於在發光動作時應 供給至發光元件的驅動電流lb，爲具有已加算一定之偏 移電流I off的電流値（第二電流値）。藉此，寫入具有最 低階調之亮度的顯示資料之情況下的寫入電流la之値， 係形成爲已將偏移電流I off份量加算至應供給至發光元 件之驅動電流lb之電流値L S D的電流値L S B ( = L S D + I off)。此外，爲將顯示資料之亮度階調設爲m階調，而在 寫入具有最大階調之亮度的顯示資料之情況下的寫入電流 la之値，係形成爲已將偏移電流I off份量加算至應供給 · 至發光元件之驅動電流lb之電流値M S D的電流値M S B(= ' MSB+ I off= LSD+ I off)。 相對於此，在前述之畫素驅動電流中具有電流鏡構造 的情況下，如第1 0圖所示，寫入電流la’之値係爲，相對 於應供給至發光元件之驅動電流lb爲具有藉由電流鏡電 路所制定之一定的電流比例k，與階調之增加成比例而增 加。例如，寫入電流la’之最低階調時之電流値LDB、最 大階調時之電流値MSB’係爲，對於對應之驅動電流lb之 胃 値LSD、MSD爲具有於下式（7)所示之關係。 LDB 二 LSDx k、MSB’=MSDx k ...... ( 7 ) 藉此，如第1 0圖所示，本實施例之情況下的寫入電流 I a之電流値係爲’小於在畫素驅動電路中具有電流鏡構造 之情況下的寫Λ ®流1a之電流値’階調係越增加 '則其 差異越大° 此外，本實施例之情況下，如上述之偏移電流I off係 -36- 591578 爲一定値，因此，對於應供給至發光元件之驅動電流lb 的寫入電流la之增加比例係爲，越是在下位之階調時、 亦即爲驅動電流lb越小，則增加率越大，而越形成上位 之階調、則越降低增加比例。在此，爲將資料線充電至指 定之電壓爲止，在寫入動作中所需之時間係爲，流動電流 値越大則越爲縮短，因此，若藉由本實施例時，如前所述， 特別是在減少低階調時之驅動電流lb時爲可相對性的增 大寫入電流，而可縮短在寫入動作中所需之時間，提升顯 不應答速度、且可提升低階調時之顯示品質。 如此，若藉由適用有關於本實施例之畫素驅動電路的 顯示裝置時，對於在發光元件之發光動作中所需要的驅動 » 電流，爲將具有附加指定偏移電流之電流値的較大寫入電 流流至各個顯示畫素之中，藉此，即使將已因應於較下位 之階調之較小的驅動電流供給至發光元件的情況下，仍可 以短時間充電存在於資料線之配線電容等，而可縮短在階 調顯示資料之寫入動作中的所需時間，且可使發光元件良 好的以對應於顯示資料之亮度階調的亮度進行發光動作， 因此，不至使得實施對於各個顯示畫素之階調電流之寫入 動作時的選擇期間受到限制，而可藉由已因應於所期望之 亮度階調的電流値來實施寫入動作。藉此，爲可達到提升 顯示應答速度的目的，即使在如同小型且高精細的顯示面 板爲設定成增加畫素數目、縮短選擇期間的情況下，仍可 實施良好的顯示資料之寫入動作以及發光動作，除了可獲 得良好的顯示品質，同時，抑制有關於顯示資料之寫入動 -37- 591578 作的電流增加、且可抑制顯示裝置之消費電力的增加。
此外，在上述實施例中，作爲畫素驅動電路係以表示 具備有三個薄膜電晶體之電路構造來進行說明，不過，本 發明並非僅限定於此種實施例，若是下述構造時，亦可具 有其他電路構造，該種構造係爲，在具備有適用電流指定 方式之畫素驅動電路的顯示裝置中，具有控制對於發光元 件之驅動電流之供給的驅動控制用電晶體、以及控制該驅 動控制用電晶體之閘極電壓的寫入控制用電晶體，在將已 因應於顯示資料之寫入電流作爲附設在各個控制電晶體之 電容器（例如，寄生電容）的電壓成分而進行充電後，因 應於該充電電壓，使上述驅動控制電晶體進行開啓動作、 供給驅動電流，而使發光元件以指定之發光亮度進行發 光0
如上述說明，倘若藉由有關本發明之顯示裝置及其驅 動方法時，顯示裝置爲具備有如同有機EL元件或發光二 極體等將因應於所供給之電流値以指定之亮度進行自我發 光的發光元件配列成矩陣狀所形成的顯示面板，其中，藉 由分別附設在各個顯示畫素中之畫素驅動電路，而構成爲 將相較於對於顯示畫素之寫入電流爲以一定之偏移電流份 量減少的驅動電流供給至發光元件，因此，即使寫入具有 最下位之亮度階調的顯示資料之情況下，爲流動較大的電 流而可將附設於資料線以及畫素驅動電路之電容成分進行 充電，爲可縮短有關於寫入動作中的所需時間。 此外，相對於藉由對應於指定之顯示資料來發光的驅 -38- 591578 動電流，亦可將加算有一定之偏移電流的寫入電流流至各 個顯示畫素，因此，相較於所適用必須要有驅動電流之指 定數倍之寫入電流的電流鏡（current niirror )方式的畫素 驅動電路，爲可相對性的抑制寫入電流，而亦可抑制顯示 裝置之消費電力。 此外，適用於有關本實施例之畫素驅動電路之各個薄 膜電晶體，雖並未有特別的限定’不過，亦可以全數η通 道型電晶體來構成。從而，在此種薄膜電晶體中，係可良 好的適用η通道型非晶矽TFT。在此種情況下，爲適用於 全數經確立的製造技術，而可將動作特性安定之畫素驅動 電路以較低價來進行製造。 再者，有關本實施例之畫素驅動電路係如上所述，爲 具有三個電晶體，且實現以電流指定方式來進行驅動者， 其中，係可藉由較爲簡易的構造來形成。因此，係可較爲 縮小在畫素驅動電路之形成中所需的面積，而可較爲增大 在顯示畫素中之發光元件的發光面積之比例，更可提升顯 示面板的明亮度。此外，爲了獲得所期望之明亮度，而可 更加縮小流動於發光元件之每單位面積中的電流，·可增長 發光元件的壽命。 【圖式簡單說明】 第1圖所示係有關本發明之顯示裝置之整體構造之一 例的槪略方塊圖。 第2圖所示係適用於有關本實施例之顯示裝置之顯示 面板之構造之一例的槪略構成圖。 -39- 591578 第3圖所不係適用於有關本貫施例之顯示裝置之杳料 驅動器之局部構造的方塊圖。 第4圖所示係適用於有關本實施例之資料驅動器之電 壓/電流轉換電路之一例的電路構造圖。 第5圖所示係適用於有關本發明之顯示裝置之掃描驅 動器之其他例的槪略構成圖。 第6圖所不係可適用於有關本發明之顯示裝置之顯示 畫素之顯示形態的電路構造圖。 第7 A圖、第7 B圖所不係在有關於本實施例之畫素驅 動電路中之動作的槪念圖。 第8圖所不係在有關本貫施例之顯示裝置中，表示影 像資訊之顯示時間點的時序圖。 第9圖所示係有關本實施例之畫素驅動電路中之寫入 電流與驅動電流間之變化量的圖表。 第1 0圖所示之圖表係爲比較有關於本實施例之畫素驅 動電路之情況的寫入電流之電流値、以及在畫素驅動電路 中具有電流鏡電路構造之情況的寫入電流之電流値。 第11A圖、第11B圖所示係在具備有有機EL元件之發 光元件型之顯示裝置中，表示習知技術之顯不畫素之構^^ 例的電路構造圖。 【主要部分之代表符號說明】 100 :顯示裝置 11 0 :顯示面板 1 2 0 :掃描驅動器 -40- 591578 1 2 0 A :掃描驅動器 1 3 0 :資料驅動器 1 3 1 :移位暫存電路 1 3 2 :資料暫存電路 1 3 3 :資料栓鎖電路 134 : D/A轉換器 1 3 5 :電壓電流轉換階調電流載入電路 1 4 0 :電源驅動器 1 5 0 :系統控制器 1 6 0 :顯示信號產生電路 C2 1 :寄生電容 CLK :移位時脈信號
Cp :電容器
Cs :電容器 DC :畫素驅動電路 DL :資料線 DP2 :畫素驅動電路 la :寫入電流 lb :驅動電流 I p i X :階調電流 N1 :接點 N2 :接點 N21 :接點 N22 :接點 -41- 591578 OE :輸出致能信號 OEL :有機EL元件 OP1 :運算放大器 0P2 :運算放大器 R :電阻 S B :移位區塊 SCLK :掃描時脈信號 s L :掃描線 S L 1 :掃描線 SL2 :掃描線 SSTR :掃描開始信號 S T B :資料栓鎖信號 STR :抽樣開始信號 S W :切換裝置 Tnse :發光動作期間 Tr21 :薄膜電晶體 Tr22 :薄膜電晶體 Tr23 :薄膜電晶體 Tr24 :薄膜電晶體 Tsc :掃描期間 Tse :寫入動作期間 VCLK :電源時脈信號 V g :閘極電壓 V L :電源線 -42 591578
Vsc :電源電壓 Vsch :電源電壓 V s e 1 :掃描信號 Vslh :掃描信號 V S T R :電源開始信號

Claims (1)

  1. 591578 拾、申請專利範圍： 1 . 一種顯示裝置，爲將影像資訊顯示在顯示面板中，其特 徵在於，該顯示面板係具備有= 多數之光學要素，爲具備有一對之電極，因應於該 一對電極間所流動之電流而進行光學動作； 電流線；
    切換電路，爲在選擇期間中，將指定之電流値流入 電流路之寫入電流，而在非選擇期中，則是停止流動電 流之動作； 電流記憶電路，爲在前述選擇期間中，依據流動至 前述電流線之前述寫入電流之電流値而記憶電流資料， 而在前述非選擇期間中，則是將驅動電流供給至前述光 學要素，.該驅動電流爲具有由已記憶之前述寫入電流之 電流値除去指定之偏移電流的電流値。
    2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中前述電流記憶 電路係具有： 寫入電流記憶電路，爲記憶有依據朝向前述寫入電 流之前述電流線流下的電流資料； 偏移電流記憶電路，爲記憶有對應於前述偏移電流 之電流資料。 3. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置，其中前述寫入電流 記憶電路係爲，具有寫入將對應於前述寫入電流之電荷 作爲電流資料的第一電容元件； 前述偏移電流記憶電路係爲，具有寫入將對應於前 •44- 591578 述偏移電流之電荷作爲電流資料的第二電容元件。 4. 如申請專利範圍第3項之顯示裝置，其中前述偏移電流 係爲，基於前述第一電容元件與前述第二電容元件之間 的電容比所設定。 5. 如申請專利範圍第3項之顯示裝置，其中前述第一電容 元件與前述第二電容元件係以串聯連接。 6. 如申請專利範圍第3項之顯示裝置，其中前述第一電容 元件與前述第二電容元件係具有相等的電容値。
    7. 如申請專利範圍第3項之顯示裝置，其中前述第二電容 元件爲具有大於前述第一電容元件的電容値。 8 .如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中前述切換電路 係具有電流通路控制用電晶體，爲使電流路之一端連接 至前述電流線，而使電流路之另一端連接至前述電流記 憶電路，使電流路導通於前述選擇期間，且於前述非選 擇期間使電流路呈現非導通狀態。
    9.如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中 前述電流記憶電路係具備有： 驅動控制用電晶體，爲串聯連接至前述光學要素； 寫入控制用電晶體，電流路之一端爲被連接至前述 驅動控制用電晶體的控制端子； 且具有： 寫入電流記憶電路，爲由設在前述驅動控制用電晶 體之控制端子與電流路間的第一電容元件所形成，記憶 對應於前述寫入電流之電流資料； -45- 591578 偏移電流記憶電路，爲由設在前述寫入控制用電晶 體之控制端子與電流路間的第二電容元件所形成，記憶 對應於前述偏移電流之電流資料。 1 0·如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述第一電容 元件爲包含有形成在前述驅動控制用電晶體之控制端子 與電流路間的寄生電容；而前述第二電容元件爲包含有 形成在前述寫入控制用電晶體之控制端子與電流路間的 寄生電容。 1 1 ·如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中前述驅動控制 用電晶體以及寫入控制用電晶體，係爲非晶矽薄膜電晶 1 2.如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中前述光學要素 爲具有發光元件。 i 3 ·如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中前述光學要素 爲具備有機電場發光元件。 i 4.如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中至少具備有前 述光學要素、前述切換電路、前述電流記憶電路的多數 之顯示畫素，爲被配列成矩陣狀。 1 5 ·如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中具有在前述選 擇期間中將前述寫入電流供給至前述電流線的資料驅動 1 6 ·如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中具有施加選擇 前述切換電路以及前述電流記憶電路之選擇信號的多數 之掃描線。 -46- 591578 1 7·如申請專利範圍第1 6項之顯示裝置，其中爲具有將前 述選擇信號施加至前述掃描線之掃描驅動器。 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項之顯示裝置，其中前述切換電 路係具有電流通路控制用電晶體，係爲使電流路之一端 連接至前述電流線，使電流路之另一端連接至前述電流 記憶電路，且使控制端子連接至前述掃描線。 1 9 ·如申請專利範圍第1 6項之顯示裝置，其中前述電流記 憶電路係具有： 驅動控制用電晶體，爲串聯連接至前述光學要素； 寫入控制用電晶體，電流路之一端爲被連接至前述驅 動控制用電晶體的控制端子，控制端子爲被連接至前述 掃描線。 20.如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中具有多數之電 源線，爲被連接至前述電流記憶電路，將用以供給前_ 驅動電流的電壓供給至前述光學要素。 2 1 ·如申請專利範圍第20項之顯示裝置，其中具有電源驅 動器，係爲： 在前述選擇期間中，爲將用以將前述寫入電流供纟合至 前述電流線的電壓施加至前述電源線； 在非選擇期間中，爲將用以將前述驅動電流供給至_ 述光學要素之電壓施加至前述電源線。 22·如申請專利範圍第21項之顯示裝置，其中 前述光學要素之一方之電極爲被連接至前述驅動電流 控制電路’另一方之電極爲被連接至定電壓源； -47- 591578 前述電源驅動器係爲： 在前述選擇期間中，爲將低於前述定電壓源之電位的 電壓施加至前述電源線； 在前述非選擇期間中，爲將高於前述定電壓源之電位 的電壓施加至前述電源線。 23 .如申請專利範圍第2 1項之顯示裝置，其中 前述電流記憶電路係具有驅動控制用電晶體，係使電 流路之一端連接至前述電源線，使電流路之另一端連接 至前述光學要素之一方的電極； 在前述非選擇期間中，前述電源驅動器係爲，將前述 驅動控制用電晶體之控制端子與電流路之一端之間的電 壓，以使流至該驅動控制用電晶體之前述驅動電流爲形 成飽和電流的電壓施加至前述電源線。 2 4.如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中具有： 多數之掃描線，爲施加有選擇前述切換電路以及前述 電源記憶電路的選擇信號； 多數之電源線，係被連接至前述電流記憶電路，供給 用以將前述驅動電流供給至前述光學要素的電壓。 2 5.如申請專利範圍第24項之顯示裝置，其中 前述電流記憶電路係具備有： 驅動控制用電晶體，爲使電流路之一端連接至前述電 源線，而電流路之另一端爲連接至前述光學要素之一方 的電極； 寫入控制用電晶體，電流路之一端爲被連接至前述驅 -48- 591578 動控制用電晶體的控制端子，而電流路之另一端則連接 至前述電源線，控制端子爲被連接至前述掃描線； 且具有： 寫入電流記憶電路，爲由設在前述驅動控制用電晶體 之控制端子與電流路間的第一電容元件所形成，記憶對 應於前述寫入電流之電流資料；
    偏移電流記憶電路，爲由設在前述寫入控制用電晶體 之控制端子與電流路間的第二電容元件所形成，記憶對 應於前述偏移電流之電流資料。 2 6.如申請專利範圍第25項之顯示裝置，其中前述偏移電 流係爲，基於前述第一電容元件與前述第二電容元件之 間的電容比，設定成因應於前述驅動控制用電晶體之控 制端子的電位變化。
    27.如申請專利範圍第25項之顯示裝置，其中前述偏移電 流係爲，基於在前述選擇前間與前述非選擇期間中之前 述掃描線的電位變化，設定成因應於前述驅動控制用電 晶體之控制端子的電位變化。 2 8 .如申請專利範圍第24項之顯示裝置，其中前述切換電 路爲具有電流通路控制用電晶體，係爲使電流路之一端 連接至前述電流線，使電流路之另一端連接至前述電流 記憶電路，使控制端子連接至前述掃描線。 2 9.如申請專利範圍第24項之顯示裝置，其中爲具有： 掃描驅動器，爲將前述選擇信號施加至前述掃描線； 電源驅動器，爲在前述選擇期間中，將用以使前述寫 -49- 591578 入電流流下至前述電流用的電壓施加至前述電源線，而 在非選擇期間中，則將用以將前述驅動電流供給至前述 光學要素的電壓施加至前述電源線。 • 種_不裝置之驅動方法’其特徵在於具備有下述步 驟： 電流記憶步驟，爲在選擇期間中，將具有指定電流値 之寫入電流供給至電流記憶電路，將依據於該寫入電流 之電流値的電流資料記憶至該電流記憶電路； 顯示步驟，爲在非選擇期間中，將驅動電流供給至光 學要素’該驅動電流爲具有由以前述電流記憶步驟所記 憶、之前述電流資料之電流値除去指定之偏移電流的電流 値。 3 1 ·如申請專利範圍第3 0項之顯示裝置之驅動方法，其中 在前述電流記憶步驟中，爲將前述寫入電流經由電流 線所供給； 在前述顯示步驟中，爲將前述驅動電流未經由前述電 、流線而供給至前述光學元件。 3 2 .如申請專利範圍第3 0項之顯示裝置之驅動方法，其中 在則述電流記憶步驟中，前述寫入電流爲未經由前述光 擧要素所供給。 3 3 ·如申請專利範圍第3 〇項之顯示裝置之驅動方法，其中 前述電流記憶電路爲具有： 胃入電流記憶電路，爲記憶有依據朝向前述寫入電流 &前述電流線流下的電流資料； -50- 591578 偏移電流記憶電路，爲記憶有對應於前述偏移電 電流資料。 3 4 .如申請專利範圍第3 0項之顯示裝置之驅動方法，姜 前述電流記憶電路爲具有： 驅動控制用電晶體，爲使電流路之一端連接至 線，而使電流路之另一端連接至前述光學要素之一 電極； 寫入控制用電晶體，爲使電流路之一端連接至前 動控制用電晶體之控制端子，且使電流路之另一端 至電源線，使控制端子連接至掃描線； 且具備有： 寫入電流記憶電路，爲由設在前述驅動控制用電 之控制端子與電流路間的第一電容元件所形成，記 應於前述寫入電流之電流資料； 偏移電流記憶電路，爲由設在前述寫入控制用電 之控制端子與電流路間的第二電容元件所形成，記 應於前述偏移電流之電流資料。 3 5 .如申請專利範圍第3 4項之顯示裝置之驅動方法，S 前述第一電容元件係包含有寄生電容，爲被形成 述驅動控制用電晶體之前述電流路以及前述控制 間； 前述第二電容元件係包含有寄生電容，爲被形成 述寫入電流控制用電晶體之前述電流路以及前述控 子間。 流之 :中 電源 方的 述驅 連接 晶體 憶對 晶體 憶對 :中 在前 端子 在前 制端 -51- 591578 3 6 ·如申請專利範圍第3 4項之顯示裝置之驅動方法，其中 在前述選擇期間中，爲將用以流動前述寫入電流的電 壓施加至前述電源線； 在前述非選擇期間中’爲將用以將前述驅動電流供給 至前述光學要素的電壓施加至前述電源線。 3 7 ·如申請專利範圍第3 4項之顯不裝置之驅動方法，其中 在前述選擇期間中，因應於施加至前述掃描線的掃描 信號爲使得前述寫入控制用電晶體得以受到控制，藉 此，使得前述驅動控制用電晶體受到控制，使前述寫入 電流供給至前述驅動控制用電晶體的電流路； 將已因應於前述寫入電流之電荷作爲電流資料，寫入 前述第一電容元件、以及前述第二電容元件。 3 8 .如申請專利範圍第3 4項之顯示裝置之驅動方法，其中 在前述選擇期間中，對於前述寫入電流之前述驅動控 制用電晶體的電流路之供給’係因應於施加至前述掃描 線的掃描信號、經由所控制之電路通路控制用電晶體的 電流路而進行供給。 3 9 .如申請專利範圍第3 4項之顯示裝置之驅動方法，其中 在前述非選擇期間中，供給至前述光學要素之前述驅 動電流係爲，因應於來自前述掃描線之掃描信號所控制 的前述寫入控制用電晶體、經由所驅動之前述驅動控制 用電晶體之電流路而進行供給。 4 〇.如申請專利範圍第3 0項之顯示裝置之驅動方法，其中 前述顯示裝置爲具備有： -52- 591578 掃描線，爲施加掃描信號； 電流線，爲供給前述寫入電流； 電源線，爲供給有用以將前述驅動電流供給至前述光 學要素之電壓；· 前述電流記憶電路，具有： # 驅動控制用電晶體，爲使電流路之一端連接至前述電 源線，使電流路之另一端連接至前述光學要素之一端； 寫入控制用電晶體，爲使電流路之一端連接至前述驅 動控制用電晶體之控制端子，使電流路之另一端連接至 前述電源線，且使控制端子連接至前述掃描線; 且其具備： 寫入電流記憶電路，爲由設在前述驅動控制用電晶體 之控制端子與電流路間的第一電容元件所形成，記憶有 對應於前述寫入電流的電流資料； μ
    偏移電流記憶電路，爲由設在前述寫入控制用電晶體 之控制端子與電流路間的第二電容元件所形成，記憶有 對應於前述偏移電流的電流資料； 電流通路控制用電晶體，爲使電流路之一端連接至前 述電流線，使電流路之另一端連接至前述驅動控制用電 晶體之電流路之外，前述控制端子爲被連接至前述掃描 線。 41·如申請專利範圍第40項之顯示裝置之驅動方法，其 中 前述電流記憶步驟係爲，在前述選擇期間中，用以使 •53- 591578 電流不致流至該光學要素，而將低於前述光學要素之另 一端的電位之電壓施加至前述電源線，同時，藉由來自 前述掃描線之掃描信號而選擇前述寫入控制用電晶體以 及前述驅動控制用電晶體，經由前述電流路，將前述寫 入電流流至前述驅動控制用電晶體之電流路，將已因應 於前述寫入電流的電荷作爲前述電流資料，而儲存在前 述第一電容元件、以及前述第二電容元件； 前述顯示步驟係爲，在前述非選擇期間中，藉由來自 前述掃描線之掃描信號，電流通路控制用電晶體爲停止 將前述寫入電流流至前述電流線、維持儲存在前述第一 電容元件以及前述第二電容元件之電荷，將高於前述光 學要素之另一端之電位的電壓施加至前述各個電源線， 依據被維持在前述第一電容元件以及前述第二電容元件 的電荷，將前述驅動電流供給至前述光學要素。
    42.如申請專利範圍第4 1項之顯示裝置之驅動方法，其中 在前述非選擇期間中施加至前述電源線自$電壓係爲，藉 由該電壓所設定之前述驅動控制用電晶體之控制端子與 電流路一端之間的電壓，係被設定成使在該非選擇期間 中流動至該驅動控制用電晶體之前述驅動電流形成飽和 電流的電壓。 -54-
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