TWI389080B - 顯示驅動裝置及顯示裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於顯示驅動裝置及其驅動方法,以及顯示裝置及其驅動方法,特別是關於,用以驅動具有藉由供給電流而發光之發光元件的複數個顯示畫素的顯示驅動裝置及其驅動方法、以及具備該顯示驅動裝置的顯示裝置及其驅動方法。
近幾年,作為延續液晶顯示裝置的次世代顯示裝置,正盛行著發光元件型的顯示裝置(發光元件型顯示器)之研究開發,其具備將有機電致發光元件(有機EL元件)或無機電致發光元件(無機EL元件)、或者是如同發光二極體(LED)等的電流驅動型之發光元件排列成矩陣狀的顯示面板。
特別是,在採用主動矩陣驅動方式之發光元件型顯示器中,相較於眾所周知的液晶顯示裝置,具有以下極優勢的特徵:顯示反應速度快,另外,視角相依性亦小,且可以是高亮度、高對比化,顯示畫質的高精細化等,並且因為不會和液晶顯示裝置一樣需要背光和導光板,所以可進一步進行薄型輕量化。因此,期待往後能應用於各種電子機器。
這種發光元件型顯示器係構成為在每個顯示畫素設置畫素驅動電路,且該畫素驅動電路例如具有:電流控制用薄膜電晶體,與畫像資料對應的電壓信號被施加於閘極,以使電流流動至有機EL元件;以及開關用薄膜電
晶體,其進行開關動作,用以將與畫像資料對應的電壓信號供給於此電流控制用薄膜電晶體的閘極,作為這種顯示畫素的灰階控制方式方面有以下的方法:將具有與顯示資料對應之電壓值的灰階電壓供給於顯示畫素,在畫素驅動電路上保持依照所供給之灰階電壓而流動的電流所對應的電壓成分,使根據所保持之電壓成分的驅動電流流動至發光元件,以控制發光亮度的方法。
不過,電流控制用薄膜電晶體會隨著時間推移而發生臨界值變動的情形。在此情況下,在如同上述將灰階電壓供給於顯示畫素以進行灰階控制的方式中,當發生電流控制用薄膜電晶體等之經時性的臨界值變動時,即使供給相同的灰階電壓,在發光元件上流動的驅動電流值也會變動。
本發明係驅動具備發光元件之顯示畫素的顯示驅動裝置以及具備此顯示驅動裝置的顯示裝置,具有可補償顯示畫素之驅動元件的特性變動,且能長時間以與顯示資料對應之亮度灰階來提供良好顯示畫質的優點。
為了獲得上述優點,本發明之顯示驅動裝置係驅動複數個顯示畫素,而該顯示畫素具備發光元件及將電流路中流動的電流供給於前述發光元件的驅動元件,該顯示驅動裝置係具備特定值檢出電路以及灰階電壓補正電路,在將既定電壓供給至與前述複數個顯示畫素之各個的前述驅動元件之電流路共同連接之電壓供給線的狀態下,該特定值檢出電路係根據既定的單位電壓來產生調
整電壓,並依序施加至與前述電壓供給線連接的前述複數個顯示畫素的各個所連接之複數條資料線的各個,檢測出前述各資料線和前述電壓供給線之間的電位差之值、以及經由前述電壓供給線而在前述各顯示畫素之前述驅動元件的電流路上流動的電流值的任一個,而作為檢出值,並根據該檢出值的值來檢測出與前述各顯示畫素之前述驅動元件的元件特性對應之特定值,該灰階電壓補正電路係根據所檢測出之前述特定值,來補正具有用於使前述各顯示畫素之前述發光元件以與顯示資料對應之亮度灰階而進行發光動作之電壓值的灰階電壓,以產生補正灰階電壓,並供給於前述各資料線。
為了獲得上述優點,本發明之顯示裝置係顯示與顯示資料對應之畫像資訊,該顯示裝置具備:顯示面板,其具有:在列方向及行方向上配設的複數條選擇線以及複數條資料線;複數個顯示畫素,其在該複數條選擇線以及複數條資料線之各交點附近排列成矩陣狀,且具備發光元件及供給流動於電流路的電流至前述發光元件的驅動元件;以及至少1條電壓供給線,其共同連接於前述複數個顯示畫素之至少一部分的既定數量之前述顯示畫素的前述驅動元件之電流路;電壓源,其供給既定電壓於前述電壓供給線;選擇驅動電路,其依序施加選擇信號於前述各選擇線,並依序將各列的前述顯示畫素設定成選擇狀態;特定值檢出電路,其從前述電壓源施加前述既定電壓於1條前述電壓供給線時,根據既定的單位電壓來產生調整電壓,並經由前述複數條資料線的各個,
而依序施加至與前述電壓供給線連接且由前述選擇驅動電路而設成選擇狀態之列的前述各顯示畫素時,檢測出前述各資料線和前述電壓供給線之間的電位差之值、以及經由前述電壓供給線而在前述各顯示畫素之前述驅動元件的電流路上流動的電流值的任一個,而作為檢出值,並根據該檢出值的值來檢測出與前述各顯示畫素之前述驅動元件的元件特性對應之特定值;以及灰階電壓補正電路,其根據所檢測出之前述特定值,來補正具有用於使前述各顯示畫素之前述發光元件以與顯示資料對應之亮度灰階而進行發光動作之電壓值的灰階電壓,以產生補正灰階電壓,並供給於前述各資料線。
為了獲得上述優點,本發明之顯示驅動裝置的驅動方法係驅動具備發光元件及將在電流路上流動的電流供給於前述發光元件之驅動元件的複數個顯示畫素,該方法包含以下動作:將既定電壓供給於與前述各顯示畫素之前述驅動元件的電流路共通連接的電壓供給線,根據既定的單位電壓來產生調整電壓,並依序施加於與前述電壓供給線連接之前述複數個顯示畫素的各個所連接之複數個資料線的各個,根據前述各資料線和電壓供給線之間的電位差之值、以及經由前述電壓供給線而在前述各顯示畫素之前述驅動元件的電流路上流動的電流值的任一個所組成之檢出值的值,來依序檢測出與前述各顯示畫素之前述驅動元件的元件特性對應之特定值,產生具有電壓值的灰階電壓,該電壓值用於使前述發光元件以與顯示資料對應之亮度灰階而進行發光動作,根據前
述特定值而補正前述灰階電壓,來產生補正灰階電壓,並供給於前述各資料線。
為了獲得上述優點,本發明之顯示裝置的驅動方法係用以顯示與顯示資料對應的畫像資訊,前述顯示裝置具備顯示面板,其具有:在列方向及行方向上配設的複數條選擇線以及複數條資料線;複數個顯示畫素,其在該複數條選擇線以及複數條資料線之各交點附近排列成矩陣狀,且具備發光元件及供給流動於電流路的電流至前述發光元件的驅動元件;以及至少1條電壓供給線,其共同連接於前述複數個顯示畫素之至少一部分的既定數量之前述顯示畫素的前述驅動元件之電流路,該驅動方法包含以下動作:供給既定電壓於1條前述電壓供給線,依序施加選擇信號至與前述電壓供給線連接之前述各顯示畫素所對應的前述各選擇線,並依序將各列的前述顯示畫素設定為選擇狀態,根據既定的單位電壓來產生調整電壓,經由前述複數個資料線的各個,而依序施加被設為前述選擇狀態之列的前述各顯示畫素,根據前述各資料線和前述電壓供給線之間的電位差之值、以及經由前述電壓供給線而在前述各顯示畫素之前述驅動元件的電流路上流動的電流值的任一個所組成之檢出值之值,來依序檢測出與前述各顯示畫素之前述驅動元件的元件特性對應之特定值,產生具有電壓值的灰階電壓,該電壓值用於使前述發光元件以與顯示資料對應之亮度灰階而進行發光動作,根據前述特定值而補正前述灰階電壓,來產生補正灰階電壓,並供給於前述各資料線。
以下,根據圖式所示之實施形態,來詳細說明本發明之顯示驅動裝置及其驅動方法、以及顯示裝置及其驅動方法。
首先,參照圖式來說明被應用於本發明之顯示裝置的顯示畫素之主要部分構成以及其控制動作。
第1圖係表示被應用於本發明之顯示裝置的顯示畫素之主要部分構成的等效電路圖。
在此,作為設置於顯示畫素上的電流驅動型之發光元件,為了方便起見則說明採用有機EL元件的情形。
被應用於本發明之顯示裝置的顯示畫素係具有一種電路構成,如第1圖所示,其具有畫素電路(相當於後述的畫素驅動電路DC)DCx,和作為電流驅動型之發光元件的有機EL元件OLED。畫素電路DCx係例如具有:驅動電晶體(第1開關手段)T1,其汲極端子以及源極端子係連接於施加有電源電壓Vcc的電源端子TMv以及接點N2,閘極端子係連接於接點N1;保持電晶體(第2開關手段)T2,其汲極端子以及源極端子係連接於電源端子TMv(驅動電晶體T1的汲極端子)以及接點N1,閘極端子係連接於控制端子TMh;以及電容(電壓保持元件)Cx,其連接於驅動電晶體T1之閘極-源極端子之間(接點N1和接點N2之間)。另外,有機EL元件OLED係在陽極端子連接有上述接點N2,在陰極端子TMc則被施加了固定電壓Vss。
在此,如同在後述的控制動作中所說明,因應於顯
示畫素(畫素電路DCx)的動作狀態,於電源端子TMv施加具有因應動作狀態而異之電壓值的電源電壓Vcc,於有機EL元件OLED之陰極端子TMc施加電源電壓Vss,於控制端子TMh施加保持控制信號Shld,於連接在接點N2的資料端子TMd施加與顯示資料之灰階值對應的資料電壓Vdata。
另外,電容Cx可以是驅動電晶體T1之閘極-源極端子之間形成的寄生電容,也可以是除了該寄生電容以外,進一步將電容元件並聯連接於接點N1及接點N2之間者。另外,關於驅動電晶體T1以及保持電晶體T2的元件構造和特性等,雖無特別限定,但在此則表示採用n通道型之薄膜電晶體的情況。
接著,就具有如上述之電路構成的顯示畫素(畫素電路DCx以及有機EL元件OLED)之控制動作(控制方法)來進行說明。
第2圖係表示被應用於本發明之顯示裝置的顯示畫素之控制動作的信號波形圖。
如第2圖所示,具有如第1圖所示之電路構成的顯示畫素(畫素電路DCx)的動作狀態係可大致上區分為:寫入動作,將與顯示資料之灰階值對應的電壓成分寫入於電容Cx;保持動作,將已在該寫入動作中寫入的電壓成分保持於電容Cx;以及發光動作,根據已由該保持動作所保持的電壓成分,使與顯示資料之灰階值對應的灰階電流流動於有機EL元件OLED,以與顯示資料對應的亮度灰
階來使有機EL元件OLED發光。以下,關於各動作狀態,參照第2圖所示之時序圖並進行具體的說明。
在寫入動作中,係在不使有機EL元件OLED發光的熄燈狀態中,進行將與顯示資料之灰階值對應的電壓成分寫入至電容Cx的動作。
第3A、B圖係表示顯示畫素之寫入動作時的動作狀態的概略說明圖。
第4A圖係表示顯示畫素之寫入動作時的驅動電晶體的動作特性之特性圖。
第4B圖係表示有機EL元件之驅動電流與驅動電壓的關係之特性圖。
第4A圖所示之實線SPw係表示採用n通道型之薄膜電晶體來作為驅動電晶體T1並處於二極體連接的情況下,汲極-源極之間電壓Vds和汲極-源極之間電流Ids的初始狀態之關係的特性線。另外,虛線SPw2係顯示驅動電晶體T1之隨著驅動經歷而產生特性變化時的特性線之一例。詳細情況將於爾後描述。特性線SPw上的點PMw係顯示驅動電晶體T1的動作點。
特性線SPw係具有相對於汲極-源極之間電流Ids的臨界值電壓Vth,當汲極-源極之間電壓Vds超過臨界值電壓Vth時,汲極-源極之間電流Ids就隨著汲極-源極之間電壓Vds的增加而非線形地增加。亦即,在圖中以Veff_gs所示之值係實效地形成汲極-源極之間電流Ids的電壓成分,汲極-源極之間電壓Vds係如(1)式所示,為臨界值電
壓Vth和電壓成分Veff_gs的和。
Vds=Vth+Veff_gs………(1)
第4B圖所示之實線SPe係表示有機EL元件OLED之初始狀態的驅動電壓Voled與驅動電流Ioled之關係的特性線。另外,一點鏈線SPe2係表示有機EL元件OLED之隨著驅動經歷而產生特性變化時的特性線之一例。詳細情況將於爾後描述。特性線SPe係具有針對驅動電壓Voled的臨界值電壓Vth_oled,當驅動電壓Voled超過臨界值電壓Vth_oled時,驅動電流Ioled就隨著驅動電壓Voled的增加而非線形地增加。
在寫入動作中,首先,如第2圖、第3A圖所示,施加ON位準(高位準)的保持控制信號Shld於保持電晶體T2之控制端子TMh,以使保持電晶體T2進行ON動作。藉此,連接(短路)驅動電晶體T1之閘極-汲極之間,將驅動電晶體T1設定為二極體連接狀態。
接著,對電源端子TMv端子施加用於寫入動作的第1電源電壓Vccw,對資料端子TMd施加與顯示資料之灰階值對應的資料電壓Vdata。此時,在驅動電晶體T1的汲極-源極之間流動著與汲極-源極之間的電位差(Vccw-Vdata)對應的電流Ids。此資料電壓Vdata之電壓值係被設定成:用以使汲極-源極之間流動的電流Ids之電流值成為使有機EL元件OLED以與顯示資料之灰階值對應的亮度灰階來發光所需的電流值。
此時,因為驅動電晶體T1為二極體連接狀態,如第3B圖所示,驅動電晶體T1的汲極-源極之間電壓Vds係等
於閘極-源極之間電壓Vgs,如(2)式所示。
Vds=Vgs=Vccw-Vdata………(2)
然後,此閘極-源極之間電壓Vgs被寫入(充電)於電容Cx。
在此,說明第1電源電壓Vccw之值的必要條件。因為驅動電晶體T1係n通道型,所以為了使汲極-源極之間電流Ids流動,相對於驅動電晶體T1之源極電位,必須使閘極電位為正,閘極電位相等於汲極電位,為第1電源電壓Vccw,源極電位為資料電壓Vdata,所以(3)式的關係必須成立。
Vdata<Vccw………(3)
另外,接點N2連接於資料端子TMd,同時連接於有機EL元件OLED的陽極端子,寫入時為了使有機EL元件OLED成為熄燈狀態,所以接點N2的電位Vdata必須是於有機EL元件OLED之陰極側端子TMc的電壓Vss加上有機EL元件OLED之臨界值電壓Vth_oled的值以下,所以接點N2之電位Vdata必須滿足(4)式。
Vdata≦Vss+Vth_oled………(4)
在此,若將Vss作為接地電位0V時,則成為(5)式。
Vdata≦Vth_oled………(5)
接著,藉由(2)式和(5)式而獲得(6)式,Vccw-Vgs≦Vth_oled………(6)
進一步藉由(1)式,因為Vgs=Vds=Vth+Veff_gs,所以能獲得(7)式。
Vccw≦Vth_oled+Vth+Veff_gs………(7)
在此,因為(7)式即使在Veff_gs=0時也必須成立,所以當Veff_gs=0時,就能獲得(8)式。
Vdata<Vccw≦Vth_oled+Vth………(8)
亦即,在寫入動作時,第1電源電壓Vccw的值在二極體連接的狀態下,必須被設定成滿足(8)式之關係的值。接著,說明隨著驅動經歷之驅動電晶體T1以及有機EL元件OLED的特性變化之影響。已得知驅動電晶體T1的臨界值電壓Vth會隨著驅動經歷而增大。第4A圖所示之虛線SPw2係表示由於驅動經歷而發生特性變化時的特性線之一例,△Vth係表示臨界值電壓Vth的變化量。如圖所示,隨著驅動電晶體T1之驅動經歷的特性變動係變化成與初始之特性線大致平行地移動的形式。因此,為了獲得與顯示資料之灰階值對應的灰階電流(汲極-源極之間電流Ids)所必要的資料電壓Vdata之值係必須僅以臨界值電壓Vth之變化量△Vth份量來增加。
另外,已得知有機EL元件OLED會隨著驅動經歷而高阻抗化。第4B圖所示之1點鏈線SPe2係表示隨著驅動經歷發生特性變化時的特性線之一例,相對於初始的特性線,有機EL元件OLED隨著驅動經歷而高阻抗化的特性變動,係大致在針對驅動電壓Voled之驅動電流Ioled的增加率於減少之方向上變化。亦即,因為為了使有機EL元件OLED以依照顯示資料之灰階值的亮度灰階而發光而必要的驅動電流Ioled流動,所以驅動電壓Voled僅增加了特性線SPe2-特性線SPe份量。此增加份量係如第4B圖中的△Voled max所示,在驅動電流Ioled為最大值Ioled(max)
之最高灰階時成為最大。
第5A、B圖係表示顯示畫素的保持動作時之動作狀態的概略說明圖。
第6圖係表示顯示畫素的保持動作時之驅動電晶體之動作特性的特性圖。
在保持動作中,如第2圖、第5A圖所示,對控制端子TMh施加OFF位準(低位準)之保持控制信號Shld,以使保持電晶體T2進行OFF動作,藉以切斷驅動電晶體T1的閘極-汲極之間(成為非連接狀態)並解除二極體連接。藉此,如第5B圖所示,在上述寫入動作中充電於電容Cx之驅動電晶體T1的汲極-源極之間的電壓Vds(=閘極-源極之間電壓Vgs)被保持著。
第6圖中所示的實線SPh係解除驅動電晶體T1的二極體連接,並將閘極-源極之間電壓Vgs設為固定電壓時的特性線。另外,第6圖中所示之虛線SPw係將驅動電晶體T1設為二極體連接時的特性線。保持時的動作點PMh係二極體連接時之特性線SPw和解除二極體連接時之特性線SPh的交點。
第6圖中所示之一點鏈線SPo係以特性線SPw-Vth被導出者,一點鏈線SPo和特性線SPh的交點Po係表示夾止電壓Vpo。在此,如第6圖所示,在特性線SPh中,汲極-源極之間電壓Vds從0V到夾止電壓Vpo為止的區域成為不飽和區域,汲極-源極之間電壓Vds在夾止電壓Vpo以上的區域則成為飽和區域。
第7A、B圖係表示顯示畫素的發光動作時之動作狀態的概略說明圖。
第8A、B圖係表示顯示畫素的發光動作時之驅動電晶體的動作特性以及有機EL元件之負載特性的特性圖。
如第2圖、第7A圖所示,維持將OFF位準(低位準)的保持控制信號Shld施加於控制端子TMh的狀態(已解除二極體連接狀態的狀態),將電源端子TMv的端子電壓Vcc從用於寫入的第1電源電壓Vccw切換成用於發光的第2電源電壓Vcce。其結果,與被電容Cx保持之電壓成分Vgs對應的電流Ids流動於驅動電晶體T1的汲極-源極之間,此電流被供給於有機EL元件OLED,有機EL元件OLED係以與被供給之電流的值對應之亮度來進行發光動作。
第8A圖所示之實線SPh係將閘極-源極之間電壓Vgs設為固定電壓時的驅動電晶體之T1的特性線。另外,實線SPe係表示有機EL元件OLED的負載線,以電源端子TMv和有機EL元件OLED之陰極端子TMc之間的電位差,亦即Vcce-Vss之值,作為基準而反向繪製有機EL元件OLED之驅動電壓Voled-驅動電流Ioled特性者。
發光動作時之驅動電晶體T1的動作點係從保持動作時的PMh移向作為驅動電晶體的T1之特性線SPh和有機EL元件OLED之負載線SPe之交點的PMe。在此,動作點PMe係如第8A圖所示,表示在Vcce-Vss的電壓被施加於電源端子TMv和有機EL元件OLED的陰極端子TMc之間的狀態下,此電壓在驅動電晶體T1的源極-汲極之間和有
機EL元件OLED的陽極、陰極之間被分配的點。亦即,在動作點PMe中,在驅動電晶體的T1源極-汲極之間施加電壓Vds,有機EL元件OLED的陽極、陰極之間施加驅動電壓Voled。
在此,為了避免寫入動作時在驅動電晶體T1的汲極-源極之間流動的電流Ids(期望值電流)和發光動作時供給於有機EL元件OLED的驅動電流Ioled發生變化,動作點PMe必須被維持在特性線上之飽和區域內。Voled在最高灰階時成為最大Voled(max)。因此,為了將前述的PMe維持在飽和區域內,則第2電源電壓Vcce的值必須滿足(9)式的條件。
Vcce-Vss≧Vpo+Voled(max)………(9)
在此,將Vss設為接地電位0V時,就成為(10)式。
Vcce≧Vpo+Voled(max)………(10)
如第4B圖所示,有機EL元件OLED隨著驅動經歷而高阻抗化,在相對於驅動電壓Voled的驅動電流Ioled之增加率為減少的方向上變化。亦即,在第8A圖所示之有機EL元件OLED的負載線SPe之傾斜為減少的方向上變化。第8B圖係記載了此有機EL元件OLED之負載線SPe隨著驅動經歷而產生的變化,負載線產生SPe→SPe2→SPe3的變化。作為結果,因此,驅動電晶體T1的動作點隨著驅動經歷而在驅動電晶體的T1之特性線SPh上以PMe→PMe2→PMe3方向而移動。
此時,在動作點位於特性線上之飽和區域內的期間
(PMe→PMe2),雖然驅動電流Ioled維持寫入動作時之期望值電流的值,但當進入不飽和區域時(PMe3),驅動電流Ioled會減少得比寫入動作時的期望值電流還要低,而發生了顯示不良。在第8B圖中,夾止點Po處於不飽和區域及飽和區域的交界,亦即,發光時的動作點PMe和Po之間的電位差對於有機EL高阻抗化而成為用以維持發光時之OLED驅動電流的補償限度(margin)。換句話說,在各Ioled位準上,被夾在夾止點的軌跡SPo和有機EL元件的負載線Spe之間且驅動電晶體之特性線SPh上的電位差成為補償限度。如第8B圖所示,此補償限度係隨著驅動電流Ioled值的增大而減少,隨著在電源端子TMv和有機EL元件OLED的陰極端子TMc之間施加之電壓Vcce-Vss的增加而增大。
不過,在使用被應用於上述顯示畫素(畫素電路)之電晶體的電壓灰階控制方面,雖然藉由已預先初始設定之電晶體的汲極-源極之間電壓Vds-汲極-源極之間電流Ids特性來設定資料電壓Vdata,但如第4A圖所示,隨著驅動經歷而臨界值電壓Vth增大,供給於發光元件(有機EL元件OLED)的發光驅動電流之電流值變得不再對應顯示資料(資料電壓),且變得無法以適當的亮度灰階來進行發光動作。特別是,可得知在採用非晶形矽電晶體來作為電晶體的情況下,元件特性會發生顯著的變動。
在此,在具有如表1所示之設計值的非晶形矽電晶體中,表示在進行256灰階的表示動作時,汲極-源極之間
電壓Vds和汲極-源極之間電流Ids的初始特性(電壓-電流特性)之一例。
在n通道型非晶形矽電晶體之電壓-電流特性,亦即第4A圖所示之汲極-源極之間電壓Vds和汲極-源極之間電流Ids的關係方面,發生由於隨著驅動經歷和時間推移變化而對閘極絕緣膜的載體陷捕之閘極電場的相抵而造成Vth增大(從初始狀態SPw到高電壓側SPw2的移位)。藉此,在使施加在非晶形矽電晶體的汲極-源極之間電壓Vds為固定的情況下,汲極-源極之間電流Ids減少,發光元件的亮度灰階下降。
在此元件特性的變動中,因為主要是臨界值電壓Vth增大,非晶矽電晶體的電壓-電流特性線(V-I特性線)成為將初始狀態之特性線大略平行移動的形式,所以移位後的V-I特性線SPw2,係大略一致於對初始狀態之V-I特性線SPw的汲極-源極之間電壓Vds一律加上與臨界值電壓Vth之變化量△Vth(在圖中約為2V)對應的固定電壓(相當於後述的偏移電壓Vofst)時(亦即,僅使V-I特性線SPw平行移動△Vth的情況下)的電壓-電流特性。
這意味著:換言之,對顯示畫素(畫素電路DCx)進行顯示資料之寫入動作時,將加上與設在該顯示畫素的驅動電晶體T1之元件特性(臨界值電壓)的變化量△V對應的固定電壓(偏移電壓Vofst)而補正的資料電壓(相當於後述的補正灰階電壓Vpix),施加於驅動電晶體T1的源極端子(接點N2),藉以補償因該驅動電晶體T1之臨界值電壓Vth的變動而造成之電壓-電流特性的移位,能使具有與顯示資料對應之電流值的驅動電流Iem流動於有機EL元件OLED,能以所需之亮度灰階來進行發光動作。
此外,亦可以同步進行將保持控制信號Shld從ON位準切換至OFF位準的保持動作、和將電源電壓Vcc從電壓Vccw切換至電壓Vcce的發光動作。
以下,表示顯示裝置之全體構成並進行具體說明,而該顯示裝置係具備包含如上述之畫素電路的主要部分構成的複數個顯示畫素被排列成2維的顯示面板。
第9圖係表示本發明之顯示裝置的第1實施形態的概略構成圖。
第10圖係表示可應用於第1實施形態之顯示裝置的資料驅動器、比較判定電路部及顯示畫素之一例的主要部分構成圖。
此外,在第10圖中,一併記載並表示與上述畫素電路DCx(參照第1圖)對應的電路構成之符號。另外,在第10圖中,因便於說明,方便起見則以箭頭來表示所有在
資料驅動器的各構成之間送出的各種的信號和資料、以及被施加的電流和電壓,但如同後述,並不侷限於這些信號和資料、電流和電壓被同時送出或者施加。
如第9圖所示,本實施形態的顯示裝置100係例如具備:顯示區域110,在配設於列方向(圖式左右方向)上的複數條選擇線Ls和配設於行方向(圖式上下方向)上的複數條資料線Ld的各交點附近,以由n列×m行(n、m是任意正整數)所組成之矩陣狀而排列有包含上述畫素電路DCx之主要部分構成(參照第1圖)的複數個顯示畫素PIX;選擇驅動器(選擇驅動電路)120,以既定的時序對各選擇線Ls施加選擇信號Ssel;電源驅動器(電源驅動電路)130,以既定的時序對與選擇線Ls並行而在列方向上配設的複數條電壓供給線Lv的各個施加既定電壓位準的電源電壓Vcc;資料驅動器(顯示驅動裝置、資料驅動電路)140,以既定的時序對各資料線Ld供給灰階信號(補正灰階電壓Vpix);比較判定電路部150,其設置成對應複數個電壓供給線Lv的各個,在後述的補正資料取得動作中,檢測出設在各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的驅動電晶體之元件特性的變動;系統控制器160,根據從後述之顯示信號產生電路170所供給的時序信號,產生並輸出至少控制選擇驅動器120、電源驅動器130、資料驅動器140及比較判定電路部150之動作狀態的選擇控制信號、電源控制信號、資料控制信號以及比較控制信號;顯示信號產生電路170,根據例如從顯示裝置100外部供給的映像信號,產生由數位信號組成的顯示資料(亮度灰階資料)
並供給於資料驅動器140,同時抽出或是產生用於根據該顯示資料而顯示既定畫像資訊於顯示區域110上的時序信號(系統時脈等),並供給於上述系統控制器160;以及顯示面板180,其由設有顯示區域110、選擇驅動器120、資料驅動器140以及比較判定電路部150的基板所組成。
此外,電源驅動器130在例如顯示面板180外經由薄膜基板而進行連接,但亦可直接實際組裝於顯示面板180上。資料驅動器140以及比較判定電路部150之構造也可以是一部分設置於顯示面板180上,剩下的一部分在顯示面板180外經由薄膜基板而進行連接。此時,顯示面板180內的資料驅動器140以及比較判定電路部150之一部分可以是IC晶片,也可以是由和後述之畫素電路DC的各電晶體一起製造的電晶體所構成。另外,選擇驅動器120可以是IC晶片,也可以是由和後述之畫素電路DC的各電晶體一起製造的電晶體所構成。
以下,就上述各構成進行說明。
在本實施形態的顯示裝置100中,設有複數個顯示畫素PIX,其在位於顯示面板180中央的顯示區域110上排列成矩陣狀。複數個顯示畫素PIX係例如第9圖所示,群組區分成顯示區域110之上方區域(位於圖式中的上方)和下方區域(位於圖式中的下方),在各群組所包含之顯示畫素PIX係各自被連接於分歧的個別電壓供給線Lv。然後,上方區域之群組的各電壓供給線Lv係連接於第1電壓供
給線Lv1,下方區域之群組的各電壓供給線Lv係連接於第2電壓供給線Lv2,第1電壓供給線Lv1以及第2電壓供給線Lv2係分別經由互相電氣獨立之後述的比較判定電路部150,而連接於電源驅動器130。亦即,經由第1電壓供給線Lv1而共同對顯示區域110之上方區域的第1~n/2列(在此,n是偶數)之顯示畫素PIX施加的電源電壓Vcc和經由第2電壓供給線Lv2而共同對下方區域的第1+n/2~n列之顯示畫素PIX施加的電源電壓Vcc,係藉由電源驅動器130而以不同的時序所獨立輸出。
被應用於本實施形態的顯示畫素PIX係具備有:被配置在與選擇驅動器120連接之選擇線Ls和與資料驅動器140連接之資料線Ld的交點附近,例如,如第10圖所示,具備:有機EL元件OLED,其為電流驅動型之發光元件;以及畫素驅動電路DC,其包含上述畫素電路DCx的主要部分構成(參照第1圖),且為了使有機EL元件OLED被發光驅動而產生發光驅動電流。
畫素驅動電路DC係例如具備:電晶體Tr11(二極體連接用電晶體),其閘極端子連接於選擇線Ls,汲極端子連接於電壓供給線Lv,源極端子連接於接點N11;電晶體Tr12(選擇電晶體),其閘極端子連接於選擇線Ls,源極端子連接於資料線Ld,汲極端子連接於接點N12;電晶體Tr13(驅動電晶體),其閘極端子連接於接點N11,汲極端子連接於電壓供給線Lv,源極端子連接於接點N12;以及電容(電壓保持元件)Cs,連接於接點N11以及接點
N12之間(電晶體Tr13閘極-源極端子之間)。
在此,電晶體Tr13係對應上述畫素電路DCx之主要部分構成(第1圖)所表示的驅動電晶體T1,另外,電晶體Tr11係對應保持電晶體T2,電容Cs係對應電容Cx,接點N11以及N12係分別對應接點N1以及接點N2。另外,從選擇驅動器120施加至選擇線Ls的選擇信號Ssel係對應上述保持控制信號Shld,從資料驅動器140被施加至資料線Ld的灰階信號(補正灰階電壓Vpix)係對應上述資料電壓Vdata。
另外,有機EL元件OLED方面,陽極端子連接於上述畫素驅動電路DC的接點N12,於陰極端子TMc則被施加了作為固定低電壓的基準電壓Vss。在此,在後述的顯示裝置之驅動控制動作中,在與顯示資料對應的灰階信號(補正灰階電壓Vpix)被供給於畫素驅動電路DC的寫入動作期間中,從資料驅動器140施加的補正灰階電壓Vpix、基準電壓Vss、在發光動作期間被施加於電壓供給線Lv的高電位之電源電壓Vcc(=Vcce),係滿足上述(3)~(10)式的關係,所以寫入時,有機EL元件OLED不會點燈。
另外,電容Cs可以是在電晶體Tr13閘極-源極之間形成的寄生電容,也可以是除了該寄生電容以外,在接點N11及接點N12之間連接電晶體T13以外之電容元件,亦可兩者皆是。
此外,關於電晶體Tr11~Tr13,雖並未被特別限定,但例如藉由全部皆由n通道型之場效電晶體來構成,能採用n通道型的非晶矽薄膜電晶體。在此情況下,採用既
已確立之非晶矽製造技術,能以較簡易的製程來製造由元件特性(電子移動度等)穩定之非晶矽薄膜電晶體所組成的畫素驅動電路DC。在以下的說明中,說明全部採用n通道型的薄膜電晶體來作為電晶體Tr11~Tr13的情形。
另外,關於顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的電路構成,並非侷限於第10圖所示者,只要至少具備如第1圖所示之驅動電晶體T1、保持電晶體T2以及電容Cx對應的元件,驅動電晶體T1的電流路串聯連接於電流驅動型之發光元件(有機EL元件OLED),也可以是具有其他的電路構成者。另外,在藉由畫素驅動電路DC而發光驅動的發光元件方面,也不侷限於有機EL元件OLED,亦可是發光二極體等之其他的電流驅動型之發光元件。
選擇驅動器120係根據從系統控制器160供給的選擇控制信號,對各選擇線Ls施加選擇位準(在對第10圖所示的顯示畫素PIX中為高位準)之選擇信號Ssel,藉以將各列的顯示畫素PIX設定為選擇狀態以及非選擇狀態的任一種。具體而言,關於各列的顯示畫素PIX,至少在後述的補正資料取得動作期間以及寫入動作期間中,以既定的時序對各列依序實行將ON位準(高位準)之選擇信號Ssel施加於該列的選擇線Ls之動作,藉以將各列的顯示畫素PIX依序設定為選擇狀態。
此外,選擇驅動器120例如可採用具備以下者:移位暫存器,根據從後述之系統控制器160供給的選擇控制信號,依序輸出與各列之選擇線Ls對應的移位信號;以及
輸出電路(輸出緩衝器),將該移位信號轉換成既定的信號位準(選擇位準),並作為選擇信號Ssel而依序輸出至各列的選擇線Ls。在此,若選擇驅動器120之驅動頻率在非晶型矽電晶體的可動作範圍內時,亦可藉由非晶矽電晶體而連同畫素驅動電路DC內之電晶體Tr11~Tr13,一起製造選擇驅動器120所包含之部份或所有電晶體。
電源驅動器130係根據從系統控制器160供給的電源控制信號,對於各電壓供給線Lv,至少在後述的補正資料取得動作期間以及在寫入動作期間中,施加低電位的電源電壓Vcc(=Vccw:第1電源電壓),在發光動作期間,施加比低電位的電源電壓Vccw更高電位的電源電壓Vcc(=Vcce:第2電源電壓)。
在此,在本實施形態中,如第9圖所示,因為顯示畫素PIX係被群組區分成例如顯示區域110的上方區域和下方區域,於各群組配設分歧的個別電壓供給線Lv,所以電源驅動器130在上方區域之群組的動作期間,經由第1電壓供給線Lv1,對排列在上方區域的顯示畫素PIX輸出電源電壓Vcc,在下方區域之群組的動作期間,經由第2電壓供給線Lv2,對排列在下方區域的顯示畫素PIX輸出電源電壓Vcc。
此外,電源驅動器130例如可採用具備以下者:時序產生器(例如依序輸出移位信號的移位暫存器等),其根據從系統控制器160供給的電源控制信號,產生與各區域(群組)之電壓供給線Lv對應的時序信號;以及輸出電路
,其將時序信號轉換成既定電壓位準(電壓值Vccw、Vcce),作為電源電壓Vcc而輸出於各區域的電壓供給線Lv。在此,若如同第1電壓供給線Lv1以及第2電壓供給線Lv2,電壓供給線的條數較少的話,也可以不將電源驅動器130配置於顯示面板180,而是配置在系統控制器160的一部分。
資料驅動器140係根據從比較判定電路部150輸出的比較判定結果(比較結果),檢測出在排列於顯示區域110之各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)上設置的發光驅動用之電晶體Tr13(相當於驅動電晶體T1)以及電晶體Tr12的元件特性(臨界值電壓)之變動量所對應的偏移電壓Vofst(詳細情況容後描述),並作為補正資料而記憶在每個顯示畫素PIX,同時根據上述補正資料,來補正與從後述之顯示信號產生電路170供給的每個顯示畫素PIX之顯示資料(亮度灰階值)對應的信號電壓(原灰階電壓Vorg),並產生與電晶體Tr13以及電晶體Tr12之元件特性對應的資料電壓(補正灰階電壓Vpix),且經由資料線Ld而供給於各顯示畫素PIX。
資料驅動器140係例如第10圖所示,具備:移位暫存器/資料暫存器電路141;灰階電壓產生電路142;偏移電壓產生電路(調整電壓設定電路、特定值抽出電路、偏移電壓產生電路)143;電壓調整電路(灰階電壓補正電路)144;以及訊框記憶體(記憶電路)145。在此,灰階電壓產生電路142、偏移電壓產生電路143及電壓調整電路144
係被設置在各行的資料線Ld,在本實施形態的顯示裝置100中,則設置了m組。另外,移位暫存器/資料暫存器電路141以及訊框記憶體145係設置成共用各行之資料線Ld。
此外,在本實施形態中,如第10圖所示,說明了將訊框記憶體145內建於資料驅動器140的情況,但並非限定於此,也可以是在資料驅動器140外部獨立設置。另外,在顯示面板180具有與彩色畫像之顯示對應的畫素構成的情況下(亦即,各顯示畫素PIX之構成為以紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的3種顏色之彩色畫素作為一組的情況),於各行設置與紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之3種顏色之彩色畫素對應的個別資料線,針對各行的各顏色而設置共同的移位暫存器/資料暫存器電路(亦即,對應RGB之各顏色而設置3組的移位暫存器/資料暫存器電路)。
移位暫存器/資料暫存器電路141係例如具備:移位暫存器,根據從系統控制器160供給的資料控制信號而依序輸出移位信號;以及資料暫存器,根據該移位信號,取入從顯示信號產生電路170供給之顯示資料(亮度灰階資料),轉送至設置於各行的灰階電壓產生電路142,然後,在補正資料取得動作時,取入從設置於各行的偏移電壓產生電路143輸出的補正資料,並輸出至訊框記憶體145,進一步,在寫入動作時和補正資料取得動作時,取入從訊框記憶體145輸出的補正資料,並轉送至偏移電壓產生電路143。
移位暫存器/資料暫存器電路141係至少選擇性地實
行以下任一動作:依序取入從後述顯示信號產生電路170作為串列資料而依序供給之與顯示區域110之1列份量的顯示畫素PIX對應的顯示資料(亮度灰階資料),並轉送至設置於各行的灰階電壓產生電路142之動作;以及根據後述之電壓比較判定電路部150A的比較判定結果,取入從設置於各行的偏移電壓產生電路143依序輸出之與各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的電晶體Tr13以及電晶體Tr12的元件特性(臨界值電壓)之變動量對應的補正資料,並依序轉送至訊框記憶體145的動作;甚至是從訊框記憶體145依序取入特定之1列份量的顯示畫素PIX之上述補正資料,並轉送至設置於各行的偏移電壓產生電路143之動作。爾後詳細描述這些之各個動作。
灰階電壓產生電路142係產生並輸出具有一種電壓值的原灰階電壓(原灰階信號)Vorg,其以根據經由上述移位暫存器/資料暫存器電路141而取入之各顯示畫素PIX的顯示資料之亮度灰階,來使有機EL元件OLED進行發光動作或者不發光動作(黑顯示動作)。
在此,藉由灰階電壓產生電路142所產生的原灰階電壓Vorg是能以與顯示資料對應之亮度灰階來使有機EL元件OLED進行發光動作或者無發光動作的電壓值,且是施加於有機EL元件OLED之陽極-陰極之間的電壓,未加入電晶體Tr13臨界值電壓份。亦即,如同後述,電晶體Tr13為上述之V-I特性線SPw的狀態(臨界值變動和各電晶體Tr13之臨界值的不均勻)下,以產生在電壓供給線Lv和資料線Ld之間的電位差而使得與顯示資料對應之亮度
灰階的電流流動於電晶體Tr13的方式,將原灰階電壓Vorg加上電晶體Tr13之臨界值電壓Vth而得的電壓輸出於資料線Ld。
此外,灰階電壓產生電路142例如可採用具備以下者:數位-類比轉換器(D/A轉換器),其根據從省略圖示之電源供給電路所供給之灰階基準電壓(與顯示資料所包含之灰階數對應之基準電壓),將上述顯示資料的數位信號電壓轉換成類比信號電壓;以及輸出電路,以既定的時序將該類比信號電壓輸出作為上述原灰階電壓Vorg。
偏移電壓產生電路143係根據從訊框記憶體145取出的補正資料,來產生並輸出與各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的電晶體Tr13之臨界值電壓的變化量(相當於第4A圖所示的△Vth)對應之偏移電壓(補償電壓)Vofst。在此,在畫素驅動電路DC具有第10圖所示之電路構成的情況下,寫入動作時流動於資料線Ld的電流因為設定在將電流從資料線Ld引入至資料驅動器140側的方向上,所以產生的偏移電壓(補償電壓)Vofst也被設定成電流從電壓供給線Lv經由電晶體Tr13的汲極-源極之間、電晶體Tr12的汲極-源極之間、資料線Ld流動。
具體而言,在寫入動作中,偏移電壓Vofst成為滿足下述式(11)的值。
Vofst=Vunit×Minc………(11)
在此,Vunit係單位電壓,為預設之電壓最小單位且是負電位。Minc係偏移設定值,且是從訊框記憶體145讀出之數位補正資料。詳細情形容後描述。
如同這般,偏移電壓Vofst在寫入動作中,藉由從電壓調整電路144輸出的補正灰階電壓Vpix,成為補正各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電晶體Tr13的臨界值電壓之變化量及電晶體Tr12的臨界值電壓之變化量的電壓,使得近似於正常灰階之電流值的補正灰階電流可流動於電晶體T13之汲極-源極之間。
另一方面,在上述寫入動作之前實行的補正資料取得動作中,直至偏移設定值(變數)Minc成為合適的值為止,適當地變更與上述單位電壓Vunit相乘之偏移設定值(變數)Minc的值,藉以謀求最佳化。具體而言,產生按照初始之偏移設定值Minc之值的偏移電壓Vofst,根據從比較判定電路部150輸出的比較判定結果,將該偏移設定值Minc輸出至移位暫存器/資料暫存器電路141來作為上述補正資料。
這種偏移設定值Minc可以係例如在偏移電壓產生電路143內部具備以既定時脈頻率而動作,當被取入於時脈頻率CK之時序的既定電壓值之信號被輸入時,則使計數器值加一的計數器,根據上述比較判定結果,依序調變(例如增加)該計數器的計數值而進行設定者,也可以是根據上述比較判定結果,從系統控制器160等供給已被適當調變處理的設定值者。
另外,單位電壓Vunit雖能設定為任意的固定電壓,但因為將此單位電壓Vunit之電壓絕對值設定得越小,就越能縮小偏移電壓Vofst相互的電壓差,所以能產生在寫入動作中因各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電晶體
T13的臨界值電壓之變化量而近似的偏移電壓Vofst,可更細緻且適當地補正灰階信號。
此外,作為設定成此單位電壓Vunit的電壓值,例如在電晶體的電壓-電流特性(例如第4A圖所示之動作特性圖)中,能採用鄰接之灰階的汲極-源極之間電壓Vds相互的電壓差。這種單位電壓Vunit可以是例如記憶在設置於偏移電壓產生電路143內和資料驅動器140內的記憶體等(圖示省略)者,也可以是例如從系統控制器160等供給,且暫時儲存於在資料驅動器140內設置的暫存器者。
在此情況下,單位電壓Vunit較佳係設定成從電晶體Tr13之第k灰階(k是整數,且越大者則是越高亮度灰階)的汲極-源極之間電壓Vds_k(正電壓值)減去第(k+1)灰階的汲極-源極之間電壓Vds_k+1(>Vds_k)的電位差當中,最小的電位差。在如同電晶體Tr13的薄膜電晶體中,特別是非晶矽TFT,若與相對於流動之電流的電流密度,發光亮度以略線性增大的有機EL元件OLED結合時,一般而言,灰階越高,也就是汲極-源極之間電壓Vds越高(換句話說就是汲極-源極之間電流Ids越大時),則會有鄰接之灰階之間的電位差變小的傾向。換言之,進行256灰階之電壓灰階控制的情況下(將第0灰階定為不發光),最高亮度灰階(例如第255灰階)之電壓Vds和第254灰階之電壓Vds之間的電位差係屬於在鄰接灰階之間的電位差中最小的種類。因此,單位電壓Vunit較佳係從比最高亮度灰階(或者是其附近的灰階)更低一階之亮度灰階的汲極-源極之間電壓Vds減去該最高亮度灰階(或者是其附近的
灰階)的汲極-源極之間電壓Vds的值。
電壓調整電路144係使從灰階電壓產生電路142輸出之原灰階電壓Vorg和從偏移電壓產生電路143輸出之偏移電壓Vofst相加,並輸出至在顯示區域110之行方向上配設的資料線Ld。具體而言,在後述的補正資料取得動作中,以類比方式(在灰階電壓產生電路142具備D/A轉換器的情況下),使與從灰階電壓產生電路142輸出之既定灰階(x灰階)對應的原灰階電壓Vorg_x、及根據因上述適當調變而最佳化之偏移設定值Minc所產生的偏移電壓Vofst相加,將成為此總和的電壓成分作為調整電壓Vadj而輸出至資料線Ld。
另外,在寫入動作中,由電壓調整電路144所產生的補正灰階電壓Vpix係成為滿足下述式(12)的值。
Vpix=Vorg+Vofst………(12)
換言之,以類比方式使與從灰階電壓產生電路142輸出之顯示資料對應的原灰階電壓Vorg、及根據從訊框記憶體145取出之補正資料而藉由偏移電壓產生電路143所產生的偏移電壓Vofst相加,將成為此總和之電壓成分作為補正灰階電壓Vpix而在寫入動作時輸出至資料線Ld。
在將顯示資料(補正灰階電壓Vpix)寫入至排列於顯示區域110上之各顯示畫素PIX的動作以前所實行的補正資料取得動作中,訊框記憶體145係從對應各行而設置的偏移電壓產生電路143中,將設定於各行的顯示畫素PIX的偏移設定值Minc,作為補正資料並經由移位暫存器/
資料暫存器電路141而依序予以取入於1列份量的各顯示畫素PIX,並針對1個畫面(1訊框)份量之各個顯示畫素PIX而記憶於個別的區域,同時在寫入動作時,經由移位暫存器/資料暫存器電路141依序讀出每1列份量之各顯示畫素PIX的補正資料,並輸出(轉送)至與各行對應設置的偏移電壓產生電路143。
適用於本實施形態之顯示裝置100(第9圖)的比較判定電路部150係例如第10圖所示,至少在內部具備電壓計151、定電流源152以及連接路徑切換開關153的電壓比較判定電路部150A,根據從系統控制器160供給的比較控制信號來切換控制連接路徑切換開關153,將電壓供給線Lv連接於定電流源152或者電源驅動器130。
爾後描述詳細情況,但電壓比較判定電路部150A在補正資料取得動作期間,首先控制連接路徑切換開關153並將電壓供給線Lv連接於定電流源152,使用定電流源152,從電壓比較判定電路部150A,經由電壓供給線Lv、特定的顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)、資料線Ld,供給與預設之既定灰階(例如x灰階)的期望值一致的電流(參照電流)Iref_x,使其流入至資料驅動器140方向,藉由電壓計151,來測定電壓供給線Lv(或者是電壓比較判定電路部150A之輸出接點)和連接於上述特定的顯示畫素PIX的資料線Ld(或者是資料驅動器140之輸出接點)之間產生的電位差(參照電壓)Vref_x。
接著,控制連接路徑切換開關153,將電壓供給線Lv
連接於電源驅動器130,經由資料線Ld,將由上述電壓調整電路144使電壓值變化(調變)而產生的調整電壓Vadj,依序施加至特定的顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC),藉由電壓計151,來測定電壓供給線Lv(或者是電壓比較判定電路部150A之輸出接點)和連接於上述特定的顯示畫素PIX的資料線Ld(或者是資料驅動器140之輸出接點)之間產生的電位差(檢出電壓)Vdet。
然後,電壓比較判定電路部150A係比較所測定之參照電壓Vref_x的電壓值和檢出電壓Vdet的電壓值,將此大小關係(比較判定結果)輸出至資料驅動器140的偏移電壓產生電路143。此外,在寫入動作時,將連接路徑切換開關153控制為使電壓供給線Lv和電源驅動器130連接,不進行上述電壓供給線Lv和資料線Ld之間的電位差之測定和電壓比較處理。
在此,說明電壓比較判定電路部150A之具體構成的一例。第11A、B、C圖係表示第1實施形態之電壓比較電路的構成之一例的主要部分構成圖。
電壓比較判定電路部150A係例如第11A圖所示,其構成為具備電壓計151、切換開關161、162、163、164、用以保持電壓的電容165及作為電壓比較電路的比較器166。在此情況下,首先,在切換開關164成為導通狀態的狀態下,使上述的參照電流Iref_x流入至特定的顯示畫素PIX。接著,在切換開關162、163為開放狀態、切換開關161為導通狀態的狀態下,藉由電壓計151來測定參照電壓Vref_x。然後,將由電壓計151所測定之參照電壓
Vref_x的電壓值施加並保持於電容165。接著,在切換開關162、163為導通狀態、切換開關161為開放狀態的狀態下,藉由電壓計151來測定檢出電壓Vdet。所測得之檢出電壓Vdet的電壓值被輸入於比較器166的一個輸入端子,被電容165所保持之參照電壓Vref_x的電壓值被施加至比較器166的另一個輸入端子,藉由比較器166來比較參照電壓Vref_x及檢出電壓Vdet的大小關係。另外,電壓比較判定電路部150A係如第11B圖所示,亦可構成為具備電壓計151、切換開關161、162、163、164、A/D轉換電路167、資料閂鎖電路168及作為電壓比較電路的比較演算電路169。此第11B圖所示之電壓比較電路部150A的動作基本上與第1構成例的情況相同,但在將由電壓計151所測定之電壓值轉換成數位值,而藉由數位值彼此之演算來進行比較方面有所不同。亦即,在切換開關164為導通狀態的狀態下,使參照電流Iref_x流入以後,切換開關162、163為開放狀態、切換開關161為導通狀態的狀態下,藉由電壓計151來進行參照電壓Vref_x的測定,藉由A/D轉換電路167來將所測定之電壓值轉換成數位值,閂鎖於資料閂鎖電路168。接著,在切換開關162、163為導通狀態、切換開關161為開放狀態的狀態下,藉由電壓計151來進行檢出電壓Vdet的測定,藉由A/D轉換電路167將所測定之電壓值轉換成數位值,施加於比較演算電路169之一個輸入端子。被閂鎖於資料閂鎖電路168的參照電壓Vref_x之數位值被施加於比較演算電路169的另一個輸入端子,藉由比較演算電路169來進行參照電壓
Vref_x之電壓值及檢測電壓Vdet之電壓值的大小關係之比較演算。另外,在上述構成中,資料閂鎖電路168被設在電壓比較判定電路部150A內,但並非侷限於此,也可以是設在例如系統控制器160內。表示這情況的構成例則是第11C圖。在此情況下,由電壓計151所測定且被A/D轉換電路167轉換成數位值的參照電壓Vref_x的電壓值係被傳送至系統控制器160,且被閂鎖於系統控制器160內的資料閂鎖電路168,被閂鎖於資料閂鎖電路168的值係被送至電壓比較判定電路部150A內的比較演算電路169,與第11B圖的情況相同,進行比較演算。
另外,如同上述,電壓比較判定電路部150A具備切換開關164,用以切斷或連接資料線Ld和電壓計151的連接,在寫入動作時,把切換開關164設為開放狀態,並解除資料線Ld和電壓計151之連接狀態為較佳。
系統控制器160係針對選擇驅動器120、電源驅動器130、資料驅動器140以及比較判定電路部150(在第10圖中是電壓比較判定電路部150A)的各個,產生並輸出控制動作狀態的選擇控制信號、電源控制信號、資料控制信號以及比較控制信號,藉以利用既定的時序來使各驅動器動作,產生並輸出具有既定電壓位準的選擇信號Ssel、電源電壓Vcc、調整電壓Vadj以及補正灰階電壓Vpix,針對各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)而實行一連串的驅動控制動作(補正資料取得動作、寫入動作、保持動作以及發光動作),進行使顯示區域110顯示根據映像信號
之畫像資訊的控制。
顯示信號產生電路170係例如從由顯示裝置100外部供給之映像信號抽出亮度灰階信號成分,針對顯示區域110之每1列份量,將該亮度灰階信號成分作為由數位信號組成的顯示資料(亮度灰階資料)而供給於資料驅動器140。在此,上述映像信號如同電視放送信號(合成的映像信號),含有規定畫像資訊之顯示時序的時序信號成分時,顯示信號產生電路170係除了抽出上述亮度灰階信號成分之功能以外,還可以具有抽出時序信號成分並供給於系統控制器160的功能。在此情況下,上述系統控制器160係根據從顯示信號產生電路170供給的時序信號,來產生針對選擇驅動器120和電源驅動器130、資料驅動器140、比較判定電路部150而個別供給的各控制信號。
接著,就本實施形態之顯示裝置的驅動方法來進行說明。
本實施形態之顯示裝置100的驅動控制動作,大致上具有:補正資料取得動作,將在顯示區域110上排列之各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的發光驅動用之電晶體Tr13(驅動電晶體)的元件特性(臨界值電壓)變動所對應之偏移電壓Vofst(嚴格來說是檢出電壓Vdet)予以檢測,並將用以產生該偏移電壓Vofst的偏移設定值Minc針對各個顯示畫素PIX而作為補正資料並記憶於訊框記憶體145;以及顯示驅動動作,根據於各個顯示畫素PIX取得的補正資料來補正與顯示資料對應的原灰階電壓Vorg,
作為補正灰階電壓Vpix而寫入至各顯示畫素PIX,並作為電壓成分而予以保持,將具有已根據該電壓成分而補償電晶體T13之元件特性變動之影響的顯示資料所對應之電流值的發光驅動電流Iem供給於有機EL元件OLED,並以既定的亮度灰階來使之發光。這些補正資料取得動作以及顯示驅動動作係根據從系統控制器160供給的各種控制信號而實行。
以下,具體地說明各動作。
首先,說明本實施形態之顯示裝置的補正資料取得動作。
第12圖係表示本實施形態之顯示裝置的補正資料取得動作之一例的流程圖。
第13圖係表示本實施形態之顯示裝置的補正資料取得動作的概念圖。
第14圖係表示本實施形態之顯示裝置的補正資料取得動作的概念圖。
本實施形態之補正資料取得動作係如第12圖所示,首先,例如經由移位暫存器/資料暫存器電路141,將第i列(成為1≦i≦n的正整數)之顯示畫素PIX份量的偏移設定值Minc(初始時,Minc=0)從訊框記憶體145讀入至對應各行(資料線Ld)而設置的各偏移電壓產生電路143之後(步驟S111),將選擇位準(高位準)之選擇信號Ssel從選擇驅動器120施加至第i列的選擇線Ls,將第i列的顯示畫素PIX設定為選擇狀態(步驟S112)。
接著,如第13圖所示,設定為上述選擇狀態的第i列之顯示畫素PIX中,藉由透過資料線Ld而連接於第j行(為1≦j≦m的正整數)之顯示畫素PIX的電壓調整電路144,將第j行的資料線Ld的電位設定為比電壓供給線Lv還要低,使得在後述步驟S114中從電壓比較判定電路部150A流入的電流透過該第j行之顯示畫素PIX而流動。此時,避免使從電壓比較判定電路部150A流入的電流流動至第j行以外的資料線Ld。為此,在例如設置於第j行以外之資料線Ld的電壓調整電路144中,各資料線Ld會成為懸浮(floating)狀態。
藉此,第i列j行的顯示畫素PIX被設定為選擇狀態,設在該顯示畫素PIX之畫素驅動電路DC的電晶體Tr11為ON動作,電晶體Tr13(驅動電晶體)被設定為二極體連接狀態,將電壓供給線Lv之電位施加於電晶體Tr13的汲極端子以及閘極端子(接點N11;電容Cs的一端側)的同時,電晶體Tr12也成為ON狀態,電晶體Tr13的源極端子(接點N12;電容Cs的另一端側)電氣連接於資料線Ld,後述的參照電流Iref_x會流動。
接著,在電壓供給線Lv(在本實施形態中,共通連接於包含第i列之群組所有顯示畫素PIX的第1電壓供給線Lv1及第2的電壓供給線Lv2)上唯一設置的電壓比較判定電路部150A中,控制連接路徑切換開關153,使得電壓供給線Lv連接於定電流源152,藉由將既定灰階(例如x灰階)之顯示資料寫入顯示畫素PIX時的電壓而被設定成與目的之EL驅動電流(期望值電流)一致(或者是同等)的參照
電流Iref_x,強制地從定電流源152透過電壓供給線Lv而流入至被設定為上述選擇狀態的顯示畫素PIX(步驟S114)。
因此,無關乎電晶體Tr12以及電晶體Tr13皆如第4A圖所示為初始狀態之V-I特性線SPw或是臨界值電壓Vth移位後的V-I特性線SPw2,此時設在第i列第j行之顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)上的電晶體Tr13的汲極-源極之間電流Ids-x的電流值係與參照電流Iref_x的電流值一致。另外,此時,參照電流Iref_x較佳係以高速而固定為目標之電流值,最佳為比最高亮度灰階或是其附近之灰階更大的電流值。
然後,在此狀態下,對於電壓供給線Lv(或者是定電流源152)與第j行之資料線Ld(亦即,連接於第i列j行之顯示畫素PIX的資料線Ld或電壓調整電路144的輸出端子)之間的電位差(參照電壓)Vref_x,以設在電壓比較判定電路部150A的電壓計151來予以測定(步驟S115)。在此,被測定的參考電位Vref_x會因為在汲極-源極之間參照電流Iref_x分別流動之電晶體Tr12以及電晶體Tr13的高阻抗化而有所不同。此外,對偏移電壓產生電路143讀入偏移設定值Minc的步驟S111也可以是在步驟S112~步驟S115之任一步驟之後。
特別是,參考電位Vref_x會受到以下之影響:二極體連接的電晶體Tr13的閘極-源極之間(或是汲極-源極之間)電壓Vgs中第4A圖所示之臨界值電壓Vth已移位的V-I特性線SPw2之進行程度;以及電晶體Tr12的閘極-源極之
間電壓Vgs中的臨界值電壓Vth已移位的V-I特性線SPw2之進行程度。換言之,若電晶體Tr13以及電晶體Tr12的臨界值電壓Vth移位進行時(若△V變大),則參考電位Vref_x會變得更低。此外,被測定的參考電位Vref_x也可以被暫時儲存於例如在電壓比較判定電路部150A內設置的暫存器等。
接著,對於連接在第i列之顯示畫素PIX的電壓供給線Lv(在本實施形態中,共通連接於包含第i列之群組之所有顯示畫素PIX的電壓供給線Lv),從電源驅動器130施加作為寫入動作位準之低電位的電源電壓(第1電源電壓)Vcc(=Vccw≦基準電壓Vss)。然後,在此狀態下,根據輸入至與第j行之資料線對應設置的偏移電壓產生電路143的偏移設定值Minc,如同上述(11)式,設定偏移電壓Vofst(步驟S116)。
在此,因為在偏移電壓產生電路143中產生的偏移電壓Vofst係藉由使單位電壓Vunit與偏移設定值Minc相乘而被算出(Vofst=Vunit×Minc),所以在初始時,尚無臨界值移位的情況下,因為從訊框記憶體145輸出的偏移設定值Minc=0,所以偏移電壓Vofst的初始值成為0V。
電壓調整電路144係如同下式(13),將從偏移電壓產生電路143輸出之偏移電壓Vofst、和根據顯示資料而從灰階電壓產生電路142輸出之上述既定灰階(x灰階)所對應的原灰階電壓Vorg_x相加,以產生調整電壓Vadj(p),並施加至第j行的資料線Ld(步驟S117)。
Vadj(p)=Vofst(p)+Vorg_x………(13)
在此,Vadj(p)以及Vofst(p)的p係補正資料取得動作之補償設定的次數,而且是自然數,依照後述的偏移設定值的變化而數量逐漸增加。因此,Vofst(p)係隨著p變大而絕對值變大的負值之變數,Vadj(p)係依照Vofst(p)的值,換言之,隨著p變大而絕對值變大的負值之變數。
然後,在此狀態下,對於電壓供給線Lv(或者電源驅動器130之輸出端子)和第j行之資料線Ld(或者電壓調整電路144之輸出端子)之間的電位差(檢出電壓)Vdet,亦即,低電位之電源電壓Vcc(=Vccw)和調整電壓Vadj(p)的差額電壓(Vccw-Vadj(p)),藉由設置在電壓比較判定電路部150A的電壓計151來予以測定(步驟S118)。
在電壓比較判定電路部150A中,藉由上述的比較器等而比較在上述步驟S115中測定的參照電壓Vref_x、和上述步驟S118中所測定之檢出電壓Vdet的大小關係。例如,比較檢出電壓Vdet是否比參照電壓Vref_x還要低(步驟S119)。
在此比較處理中,在檢出電壓Vdet比參照電壓Vref_x低的情況下,將此時的調整電壓Vadj(p)原封不動地作為補正灰階電壓Vpix且在寫入動作時施加至資料線Ld時,由於電晶體Tr12以及電晶體Tr13之V-I特性線SPw2造成的臨界值移位的影響,使得原本欲顯示之灰階的電流不會流動於電晶體Tr13的汲極-源極之間,比原本欲顯示之灰階更低之灰階的電流可能會流動於電晶體Tr13的汲極-源極之間。
因此,檢出電壓Vdet比參考電位Vref_x低的情況下
,電壓比較判定電路部150A(比較器等)係將使偏移電壓產生電路143之計數器的計數值加一的比較判定結果(例如正電壓信號)輸出至偏移電壓產生電路143的計數器。
當偏移電壓產生電路143的計數器使計數加一時,偏移電壓產生電路143係使偏移設定值Minc的值加上1(步驟S120),根據被加上的偏移設定值Minc而再次重複步驟S116,以產生Vofst(p+1)。因此,Vofst(p+1)成為滿足下述式(14)的負值。
Vofst(p+1)=Vofst(p)+Vunit………(14)
爾後,接著步驟S117以後的步驟,在步驟S119中重複直到檢出電壓Vdet比參考電位Vref_x還要高為止。
在步驟S119中,檢出電壓Vdet比參考電位Vref_x高的情況下,電壓比較判定電路部150A(比較器等)將使偏移電壓產生電路143之計數器的計數值不會上升的比較判定結果(例如負電壓信號)輸出至偏移電壓產生電路143的計數器。當上述比較判定結果(負電壓信號)被取入至以既定頻率而取入正電壓信號或負電壓信號的計數器時,偏移電壓產生電路143係以將調整電壓Vadj(p)視為已將電晶體Tr12及電晶體Tr13的V-I特性線SPw2的臨界值移位電位份量進行補正,並將此時的調整電壓Vadj(p)作為施加至資料線Ld的補正灰階電壓Vpix之方式,將此時的灰階偏移設定值Minc作為補正資料而輸出至移位暫存器/資料暫存器電路141(步驟S121)。
對上述第i列j行的顯示畫素PIX取得補正資料以後(輸出至移位暫存器/資料暫存器電路141以後),為了也對
下一行(第j+1行)的顯示畫素PIX實行上述一連串的處理動作,實行對用於指定行的變數「j」進行增量(j=j+1)的處理(步驟S122)。在此,比較判定已增量處理之變數「j」是否比設定於顯示區域110之總行數m還要小(j<m)(步驟S123)。
在步驟S123進行用以指定行之變數的比較中,在判定為變數「j」比起行數m還要小的情況下(j<m),再次實行從上述步驟S113至S123處理,在步驟S123中,直到判定為變數「j」和行數m一致(j=m)以前,重複實行相同的處理。
在步驟S123中,當判定為變數「j」與行數m一致(j=m)的情況下,在第i列的所有顯示畫素PIX方面,成為補正資料的偏移設定值Minc被輸出至移位暫存器/資料暫存器電路141,藉由該移位暫存器/資料暫存器電路141來將這些補正資料依序轉送至訊框記憶體145,個別儲存於既定的記憶區域。
接著,對上述第i列之全部顯示畫素PIX取得補正資料以後,為了也對下一列(第i+1列)之顯示畫素PIX實行上述一連串處理動作,而實行將用於指定列的變數「i」進行增量之處理(i=i+1)(步驟S124)。在此,比較判定被增量處理的變數「i」是否比在顯示區域110上設定的總列數n還要小(i<n)(步驟S125)。
在步驟S125中用於指定列的變數比較中,在判定為變數「i」比列數n還要小的情況下(i<n),再度實行從上述步驟S112到S125的處理,在步驟S125中,重複執行同
樣的處理直到判定為變數「i」係和列數n一致(i=n)為止。
在步驟S125中,當判定為變數「i」和列數n一致(i=n)的情況下,於顯示區域110的所有列實行針對各列之顯示畫素PIX的補正資料取得動作,各顯示畫素PIX之補正資料係作為被個別儲存於訊框記憶體145之既定記憶區域者,則結束上述一連串的補正資料取得動作。
此外,訊框記憶體145不管是在上述的補正資料取得動作或是後述的寫入動作時,都會經由移位暫存器/資料暫存器電路141,將正儲存的偏移設定值Minc輸出至設在各行的偏移電壓產生電路143。
此外,在上述一連串的補正資料取得動作的期間,各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的各端子之電位係滿足上述(3)~(10)的關係,所以有機EL元件OLED上因無電流流動所以不進行發光動作。
如同這般,在補正資料取得動作的情況下,如第13圖所示,將定電流源152連接於電壓供給線Lv,對該電壓供給線Lv和資料線Ld之間的電壓(參照電壓Vref_x)進行測定,如第13圖所示,將電源驅動器130連接於電壓供給線Lv,比較該電壓供給線Lv和資料線Ld之間的電壓(檢出電壓Vdet)及上述參照電壓Vref_x,根據比較判定結果,在將依照初始狀態之V-I特性線SPw的x灰階之電晶體Tr13的汲極-源極之間電流Ids_x作為期望值時,則設定調整電壓Vadj,用以在寫入動作時使近似於此期望值的電晶體T13之汲極-源極之間電流Ids流動,並將此時的偏移
電壓Vofst之偏移設定值Minc作為補正資料而儲存於訊框記憶體145。
換言之,電壓調整電路144係如同式(13),將來自偏移電壓產生電路143之依照偏移設定值Minc的負電位之偏移電壓Vofst(p)、及來自灰階電壓產生電路142之x灰階的負電位之原灰階電壓Vorg_x相加,並產生調整電壓Vadj(p),當調整電壓Vadj(p)被補正成近似於寫入動作時之電晶體Tr13的期望值的汲極-源極之間電流Ids_x,以將此調整電壓Vadj(p)的電位當作是施加於資料線Ld之補正灰階電壓Vpix之方式,而將用於產生此調整電壓Vadj(p)的偏移設定值Minc儲存於訊框記憶體145。
因此,藉由這種一連串的補正資料取得動作,在共同連接至排列於顯示區域110(第9圖中的上方區域或者下方區域)之顯示畫素PIX的電壓供給線Lv上設置一個電壓比較判定電路部150A,使參照電流Iref_x從定電流源152流動於各列各行的每個顯示畫素PIX的情況及施加調整電壓Vadj的情況下,藉由測定並相互比較資料線Ld及電壓供給線Lv之間的電位差(參照電壓Vref_x、檢出電壓Vdet),將在各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)上設置的電晶體Tr13(驅動電晶體)之臨界值電壓變化量所對應的偏移設定值Minc作為補正資料並依序予以取得(點依序動作),可針對各個顯示畫素PIX而儲存於訊框記憶體145。
此外,在上述的補正資料取得動作中,係根據從顯示信號產生電路170供給之各個顯示畫素PIX的顯示資料
,而藉由灰階電壓產生電路142來產生原灰階電壓Vorg_x,但亦可設定成將調整用的原灰階電壓Vorg_x作為固定值,無須從顯示信號產生電路170供給顯示資料就由灰階電壓產生電路142進行輸出。此時的調整用之原灰階電壓Vorg_x係如同前述,較佳為使參照電流Iref_x之電位成為在發光動作期間有機EL元件OLED以最高亮度灰階(或者是其附近的灰階)而發光之電流。
另外,在本實施形態中,因為是電晶體Tr13的汲極-源極之間電流Ids從顯示電晶體Tr13流至資料驅動器140之電流引入型的顯示裝置,所以單位電壓Vunit為負值,但若是該電晶體的汲極-源極之間電流Ids從資料驅動器流向與有機EL元件OLED串聯連接之電晶體的電流壓入型之顯示裝置的情況下,亦可將單位電壓Vunit設定為正值,另外,設定為藉由設在電壓比較判定電路部150A的定電流源152來引進參照電流Iref_x。
接著,說明本實施形態之顯示裝置的顯示驅動動作。
第15圖係表示本實施形態之顯示裝置的顯示驅動動作之一例的時序圖。
在此,說明方便起見,表示在顯示區域110上排列成矩陣狀的顯示畫素PIX當中,以與顯示資料對應的亮度灰階來使第i列j行及第(i+1)列j行之顯示畫素PIX進行發光動作時的時序圖。
本實施形態之顯示裝置100的顯示驅動動作係例如
第15圖所示,在包含第i列及第(i+1)列的顯示區域110之上方區域或下方區域之任一個群組的顯示畫素PIX中,在既定的顯示驅動期間(1個處理循環期間)Tcyc內,被設定成(Tcyc≧Twrt+Thld+Tem)而至少實行以下動作:寫入動作(寫入動作期間Twrt),使與從顯示信號產生電路170供給的各個顯示畫素PIX之顯示資料對應的原灰階電壓Vorg,以及將訊框記憶體145所儲存之上述補正資料設定為偏移設定值Minc而產生的偏移電壓Vofst相加,以產生補正灰階電壓Vpix,經由各資料線Ld而施加於例如第i列的各顯示畫素PIX,使根據該補正灰階電壓Vpix的寫入電流(電晶體13的汲極-源極之間電流Ids)流動;保持動作(保持動作期間Thld),使與上述補正灰階電壓Vpix對應之電壓成分,也就是電晶體13使寫入電流流動之程度的電荷,充電並保持於電容Cs,而上述補正灰階電壓Vpix係藉由該寫入動作而被寫入設定在顯示畫素PIX之畫素驅動電路DC中設置的電晶體Tr13的閘極-源極之間;以及發光動作(發光動作期間Tem),根據由該保持動作而被電容Cs所保持之電壓成分,補償電晶體13之元件特性變動的影響,使具有與顯示資料對應之電流值的發光驅動電流Iem流動於有機EL元件OLED,以既定的亮度灰階而使之發光。
在此,適用於本實施形態之顯示驅動期間Tcyc的1個處理循環期間,係被設定成例如1個顯示畫素PIX顯示1個訊框畫像中之1個畫素份量的畫像資訊時所需的期間。亦即,在將複數個顯示畫素PIX在列方向及行方向上排
列成矩陣狀的顯示區域110中,顯示1個訊框之畫像的情況下,上述1個處理循環期間Tcyc係被設定成1列份量之顯示畫素PIX顯示1個訊框畫像中之1列份量的畫像時所需的期間。
第16圖係表示本實施形態之顯示裝置的寫入動作之一例的流程圖。
第17圖係表示本實施形態之顯示裝置的寫入動作之概念圖。
在寫入動作(寫入動作期間Twrt)中,如第15圖所示,首先,對於與第i列之顯示畫素PIX連接的電壓供給線Lv,和上述的畫素電路DCx的寫入動作相同,施加寫入動作位準的低電位之電源電壓(第1電源電壓)Vcc(=Vccw≦基準電壓Vss)的狀態下,對第i列的選擇線Ls施加選擇位準(高位準)的選擇信號Ssel,將第i列的顯示畫素PIX設定為選擇狀態。藉此,在畫素驅動電路DC上設置的電晶體Tr11(保持電晶體)以及電晶體Tr12為ON動作,電晶體Tr13(驅動電晶體)被設定成二極體連接狀態,電源電壓Vcc被施加於電晶體Tr13之汲極端子以及閘極端子,同時電晶體Tr13之源極端子連接於資料線Ld。
與此時序同步,施加與顯示資料對應的補正灰階電壓Vpix於資料線Ld。在此,補正灰階信號Vpix根據例如第16圖所示之一連串的處理動作(灰階電壓補正動作)而被產生。
亦即,如第16圖所示,首先,經由移位暫存器/資料
暫存器電路141取入從顯示信號產生電路170所供給之顯示資料,並轉送至對應各行(各資料線Ld)而設置的灰階電壓產生電路142,從該顯示資料中取得成為寫入動作之對象(被設定為選擇狀態)的顯示畫素PIX之亮度灰階值(亮度灰階資料)(步驟S311),判定該亮度灰階值是否為「0」(步驟S312)。
在步驟S312的灰階值判定動作中,亮度灰階值為「0」的情況下,從灰階電壓產生電路142輸出用以進行無發光動作(或者是黑顯示動作)的既定灰階電壓(黑灰階電壓)Vzero,在電壓調整電路144中則不進行偏移電壓Vofst的加算動作(換言之,不對電晶體Tr12、電晶體Tr13之臨界值電壓的變動進行補償處理),原封不動地施加於資料線Ld(步驟S313)。
在此,施加於資料線Ld且用於無發光動作的灰階電壓Vzero之電壓值被設定成(-Vzero<Vth-Vccw),該電壓值具有以下關係:施加於被二極體連接之電晶體Tr13閘極-源極之間的電壓Vgs(≒Vccw-Vzero)比該電晶體T13之臨界值電壓Vth,或者是變動後之臨界值電壓(Vth0+△Vth;Vth0是電晶體Tr13之初始時的臨界值電壓)還要低(Vgs<Vth)。在此,為了抑制電晶體Tr12、電晶體Tr13的臨界值電壓Vth變動,Vzero=Vccw為較佳。
另一方面,在步驟S312中,亮度灰階值不是「0」的情況下,則從灰階電壓產生電路142產生並輸出具有依照該亮度灰階值之電壓值的原灰階電壓Vorg,同時經由移位暫存器/資料暫存器部141,依序讀出由上述補正資料
取得動作所取得且對應各個顯示畫素PlX而被儲存於訊框記憶體145的補正資料(步驟S314),並輸出至設置於各行之資料線Ld的偏移電壓產生電路143,使該補正資料作為偏移設定值Minc並與單位電壓Vunit相乘,以產生與各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電晶體Tr13的臨界值電壓變化量對應之偏移電壓Vofst(=Vunit×Minc)(步驟S315)。
然後,如第17圖所示,在電壓調整電路144中,將從上述灰階電壓產生電路142輸出之負電位的原灰階電壓Vorg及從偏移電壓產生電路143輸出之負電位的偏移電壓Vofst相加,以滿足式(12)並產生負電位之補正灰階電壓Vpix以後(步驟S316),施加於資料線Ld。在此,在電壓調整電路144中產生的補正灰階電壓Vpix係被設定成:以從電源驅動器130施加於電壓供給線Lv的寫入動作位準之低電位的電源電壓Vcc(=Vccw)作為基準,而相對地具有負電位的電壓振幅。亦即,補正灰階電壓Vpix係隨著灰階的提高而在負電位側變得更低(電壓振幅之絕對值變大)。
藉此,如第17圖所示,因為加上電晶體Tr13之臨界值電壓Vth、或與變動後之臨界值電壓(Vth0+△Vth)對應的偏移電壓Vofst而補正的補正灰階電壓Vpix係被施加於被設定為選擇狀態之顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電晶體Tr13的源極端子(接點N12),所以將與該補正灰階電壓Vpix對應之電壓Vgs(=Vccw-Vpix)寫入設定於電晶體Tr13閘極-源極之間(電容Cs的兩端)(步驟S317)。在
這種寫入動作中,對於電晶體Tr13的閘極端子以及源極端子,並非使與顯示資料對應的電流流動而設定電壓成分,而是直接施加所需的電壓,所以能迅速地將各端子和接點的電位設定為所需的狀態。
此外,在此寫入動作期間Twrt中,因為於有機EL元件OLED之陽極端子側的接點N12上施加的補正灰階電壓Vpix之電壓值係被設定成變得比施加於陰極端子TMc的基準電壓Vss還要低(換言之,有機EL元件OLED被設定成逆偏壓狀態),所以在有機EL元件OLED上,電流不流動而不進行發光動作。
第18圖係表示本實施形態之顯示裝置的保持動作之概念圖。
接著,如上述的寫入動作期間Twrt結束後的保持動作(保持動作期間Thld)中,如第15圖所示,藉由在第i列的選擇線Ls上施加非選擇位準(低位準)的選擇信號Ssel,如第18圖所示,使電晶體Tr11以及Tr12為OFF動作,解除了電晶體Tr13的二極體連接狀態,同時切斷施加至電晶體Tr13之源極端子(接點N12)的補正灰階電壓Vpix,將施加於電晶體Tr13的閘極-源極之間(電容Cs的兩端)的電壓成分,亦即臨界值電壓Vth、或與補償變動後之臨界值電壓(Vth0+△Vth)的電壓成分進行充電並保持。
此外,在本實施形態的顯示裝置之驅動方法中,如第15圖所示,對於第i列之顯示畫素PIX的上述寫入動作結束後的保持動作期間Thld中,以不同的時序,藉由從
選擇驅動器120依序施加選擇位準(高位準)的選擇信號Ssel至第(i+1)列以後的選擇線Ls,對於第(i+1)列以後之顯示畫素PIX,如同上述,於各列依序實行將與顯示資料對應的補正灰階電壓Vpix寫入的寫入動作。因此,在第i列之顯示畫素PIX的保持動作期間Thld中,直到對包含該第i列之群組的其他所有列之顯示畫素PIX依序寫入與顯示資料對應的電壓成分(補正灰階電壓Vpix)之前,則繼續著保持動作。
第19圖係表示本實施形態之顯示裝置的發光動作之概念圖。
接著,在寫入動作以及保持動作結束後的發光動作(發光動作期間Tem)中,如第15圖所示,在對包含第i列之群組的各列之選擇線Ls施加非選擇位準(低位準)之選擇信號Ssel的狀態下,對共通連接於該群組之各列之顯示畫素PIX的電壓供給線Lv施加作為發光動作位準,且高於基準電位Vss之高電位(正電壓)的電源電壓(第2電源電壓)Vcc(=Vcce>Vss)。
在此,施加於電壓供給線Lv之高電位的電源電壓Vcc(=Vcce),係如第7A、B圖、第8A、B圖所示之情況相同,因為電位差Vcce-Vss被設定成變得比電晶體Tr13之飽和電壓(夾止電壓Vpo)和有機EL元件OLED之驅動電壓(Voled)的總和還要大,所以電晶體Tr13在飽和區域中動作。另外,在有機EL元件OLED的陽極側(接點N12)上,施加了與由上述寫入動作而寫入並設定於電晶體Tr13之
閘極-源極之間的電壓成分(| Vpix-Vccw |)對應的正電壓,另一方面,藉由在陰極端子TMc施加基準電壓Vss(例如接地電位),因為有機EL元件OLED被設定成順偏壓狀態,所以如第19圖所示,發光驅動電流Iem(電晶體Tr13的汲極-源極之間電流Ids)係從電壓供給線Lv經由電晶體Tr13而流動至有機EL元件OLED,以既定的亮度灰階來進行發光動作,其中該發光驅動電流Iem具有為了成為與顯示資料對應的灰階,亦即電晶體Tr13之臨界值電壓Vth,或者是配合變動後之臨界值電壓(Vth0+△Vth)而補正之灰階電壓的補正灰階電壓Vpix對應之電流值。
此發光動作係持續實行,直到下一個顯示驅動期間(1個處理循環期間)Tcyc中,從電源驅動器130施加寫入動作位準(負電壓)之電源電壓Vcc(=Vccw)開始的時序為止。
藉由這種一連串的顯示驅動動作,如第15圖所示,在已對在顯示區域110上排列之各列的顯示畫素PIX,施加寫入動作位準之電源電壓Vcc(=Vccw)的狀態下,依序進行對各列寫入補正灰階電壓Vpix,保持既定電壓成分(| Vpix-Vccw |)的動作,對於寫入動作以及保持動作已結束之列的顯示畫素PIX,施加發光動作位準的電源電壓Vcc(=Vcce),藉此,能使該列的顯示畫素PIX進行發光動作。
接著,具體說明本發明之顯示裝置的第2實施形態。在此,關於與上述第1實施形態相同的構成以及驅動方法
,則省略或者簡化其說明。
第20圖係表示可應用於第2實施形態之顯示裝置的資料驅動器、比較電路及顯示畫素之一例的主要部分構成圖。
此外,本實施形態的顯示區域110(含有顯示畫素DC)、選擇驅動器120、電源驅動器130、資料驅動器140、系統控制器160以及顯示信號產生電路170係因為和上述第1實施形態相同,所以省略或者簡化其說明。
在上述第1實施形態中,說明了作為取得用於補償發光驅動用的電晶體Tr13之臨界值電壓變動的補正資料(偏移設定值)的手法,經由電壓供給線Lv從設在電壓比較判定電路部150A的定電流源152,使既定的參照電流Irefx流入顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的狀態、及從資料驅動器140經由資料線Lv將既定的調整電壓Vadj施加於顯示畫素PIX的狀態下,測定並比較相當於電晶體Tr13的閘極-源極之間電壓Vgs_x的電壓成分,亦即電壓供給線Lv和資料線Ld之間的電位差(參照電壓Vref_x、檢出電壓Vdet)的情況,但在本實施形態中,具有藉由省略圖示之電流比較電路來比較檢出電流Idet及既定的參照電流Iref以取得補正資料的手法,其中該檢出電流Idet及既定的參照電流Iref是在從資料驅動器140經由資料線Lv將既定的調整電壓Vadj施加於顯示畫素PIX的狀態下流動於該顯示畫素PIX(電壓供給線Lv)。
適用於本實施形態之顯示裝置100的資料驅動器140
係和上述第1實施形態相同,具備移位暫存器/資料暫存器電路141、灰階電壓產生電路142、偏移電壓產生電路143及電壓調整電路144。在此,偏移電壓產生電路143在補正資料取得動作中,根據從後述的比較判定電路部150(在本實施形態中為電流比較判定電路部150B)輸出的比較判定結果,使偏移設定值(變數)Minc依序增加,產生以每個單位電壓Vunit份量增加設定的偏移電壓(補償電壓)Vofst,抽出設於各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的驅動電晶體之元件特性(電晶體Tr13的臨界值電壓Vth)的變化量(相當於第4A圖所示之△Vth)對應的偏移電壓Vofst時的偏移設定值Minc,來作為補正資料。另一方面,在顯示資料的寫入動作中,將單位電壓Vunit及上述檢測出之補正資料(偏移設定值Minc)相乘,而產生偏移電壓Vofst並輸出至電壓調整電路144。
另外,適用於本實施形態之顯示裝置100的比較判定電路部150例如第20圖所示,係至少在內部具備電流計156以及後述之保持參照電流Iref的電流值的參照電流值記憶體157的電流比較判定電路部150B,根據從系統控制器160供給的比較控制信號來比較以既定時序藉由電流計156測定的檢出電流Idet之電流值和參照電流值記憶體157所保持之參照電流Iref的電流值,藉以檢測出各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電晶體Tr13的臨界值電壓Vth之變動。
爾後描述詳細情況,但電流比較判定電路部150B在補正資料取得動作中,將藉由上述電壓調整電路144使電
壓值變化(調變)而產生的調整電壓Vadj,經由資料線Ld而依序施加至特定的顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC),藉由施加於該資料線Ld的調整電壓Vadj和施加於電壓供給線Lv的電源電壓Vcc(=Vccw)之間產生的電位差,而從電源驅動器130經由電壓供給線Lv、該顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)以及資料線Ld而流動於資料驅動器140的電流(檢出電流Idet)的電流值,係被設置於電壓供給線Lv的電流計156所測定。
然後,電流比較判定電路部150B係比較所測定之檢出電流Idet的電流值和參照電流值記憶體157所保持之預設的既定灰階(例如,最高亮度灰階)之成為既定電流值之參照電流Iref(例如以最高亮度灰階使有機EL元件OLED發光所需的電流值)的電流值,並將此大小關係(比較判定結果)輸出至資料驅動器140的偏移電壓產生電路143。
此外,在寫入動作時,由上述電壓調整電路144所產生的補正灰階電壓Vpix係經由資料線Ld而被施加於各顯示畫素PIX,但不進行流動於電壓供給線Lv的電流之測定和電流比較處理。因此,例如在寫入動作時,較佳之構成為電壓供給線Lv繞過電流比較判定電路部150B。在係畫素驅動電路DC之電晶體Tr13處於初始狀態,且維持幾乎未發生驅動經歷所造成之元件特性變動的初始特性之狀態時,此參照電流Iref的電流值係對應於將從調整電壓Vadj減去單位電壓Vunit的電壓施加於資料線Ld時之在畫素驅動電路DC的電晶體Tr13之汲極-源極之間流動的
電流Ids之電流值。如同上述第1實施形態所說明,採用鄰接之灰階的汲極-源極之間電壓Vds相互的電壓差來作為單位電壓Vunit的情況下,施加比調整電壓Vadj低1個灰階的灰階電壓於資料線Ld時,維持初始特性之狀態的電晶體Tr13的汲極-源極之間流動的電流Ids的電流值是成為參照電流Iref的電流值。
在此,說明電流比較判定電路部150B的具體構成之一例。第21A、B圖係表示第2實施形態之電流比較判定電路的構成之一例的主要部分構成圖。
電壓比較判定電路部150B係例如第21A圖所示,構成為具備電流計156、切換開關171、172、參照電流值記憶體157、A/D轉換電路173及作為電流比較電路的比較演算電路174。在此情況下,在切換開關171為導通狀態、切換開關172為開放狀態的狀態下,藉由電流計156來進行流動於電壓供給線Lv的電流之電流值的測定,所測定之檢出電流Idet的電流值係藉由A/D轉換電路173而轉換成數位值,並施加於比較演算電路174的一個輸入端子。保持於參照電流值記憶體157的參照電流Iref之電流值被施加至比較演算電路174的另一個輸入端子,藉由比較演算電路174來進行參照電流Iref之電流值與檢出電流Idet之電流值之大小關係的比較演算,成為比較判定結果。另外,在上述構成中,參照電流值記憶體157被設置在電流比較判定電路部150B內,但並非侷限於此,也可以是例如設置在系統控制器160內。第21B圖係表示此情況下的構成例。在此情況下,參照電流Iref的電流值從系統控
制器160內的參照電流值記憶體157輸入至比較演算電路174之另一個輸入端子,由電流計156來予以測定,並藉由A/D轉換電路173而轉換成數位值的檢出電流Idet之電流值被施加於比較演算電路174的一個輸入端子,與第21A圖的情況相同,進行比較演算。
此外,在上述的電流比較判定電路部150B之構成例中,參照電流Iref的值被保持於參照電流值記憶體157,但並非侷限於此,也可以是例如具備使與參照電流Iref對應之電流值的電流流動於電流比較判定電路部150B內的定電流源,並具備和電壓供給線Lv上流動之電流的電流值相比較的構成。另外,如同上述,電流比較判定電路部150B係具備對電壓供給線Lv插入電流計156的切換開關171及使電壓供給線Lv繞過電流計156的切換開關172,在寫入動作時,較佳為使切換開關171為開放狀態,使切換開關172為導通狀態,電壓供給線Lv繞過電流比較判定電路部150B。
接著,就本實施形態之顯示裝置的驅動方法來進行說明。
本實施形態之顯示裝置100的驅動控制動作係具有:補正資料取得動作,將在顯示區域110上排列之各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的發光驅動用之電晶體Tr13的元件特性變動所對應之偏移電壓Vofst(嚴格來說是檢出電流Idet)予以檢測,並將用以產生該偏移電壓Vofst的偏移設定值,針對各個顯示畫素PIX而作為補正資料並
記憶於訊框記憶體145;以及顯示驅動動作,與上述第1實施形態相同,將根據上述補正資料而產生的補正灰階電壓Vpix寫入於各個顯示畫素PIX,供給對設在該顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的電晶體Tr13之元件特性變動之影響予以補償的發光驅動電流Iem,並以因應於顯示資料之亮度灰階來使有機EL元件OLED發光。
第22圖係表示本實施形態之顯示裝置的補正資料取得動作之一例的流程圖。
第23圖係表示本實施形態之顯示裝置的補正資料取得動作的概念圖。
本實施形態之補正資料取得動作係如第22圖所示,首先,例如經由移位暫存器/資料暫存器電路141,將第i列之顯示畫素PIX份量的偏移設定值Minc(初始時,Minc=0)從訊框記憶體145讀入至對應各行(資料線Ld)而設置的各偏移電壓產生電路143以後(步驟S211),對於連接至第i列之顯示畫素PIX的電壓供給線Lv(在本實施形態中,共同連接於包含第i列的群組之所有顯示畫素PIX的電壓供給線Lv),從電源驅動器130施加作為寫入動作位準的低電位之電源電壓Vcc(=Vccw≦基準電壓Vss;第1電源電壓)的狀態下,將選擇位準(高位準)之選擇信號Ssel從選擇驅動器120施加至第i列的選擇線Ls,將第i列的顯示畫素PIX設定為選擇狀態(步驟S212)。
藉此,第i列的顯示畫素PIX被設定為選擇狀態,電晶體Tr13被設定為二極體連接狀態,電源電壓Vcc(=
Vccw)被施加於電晶體Tr13的汲極端子以及閘極端子(接點N11;電容Cs的一端側),同時電晶體Tr13之源極端子(接點N12;電容Cs的另一端側)係電氣連接於資料線Ld。
接著,如第23圖所示,設定為上述選擇狀態的第i列之顯示畫素PIX當中,根據輸入至與第j行之資料線Ld對應設置的偏移電壓產生電路143的偏移設定值Minc,如同上述(11)式,設定偏移電壓Vofst。藉此,第i列j行之顯示畫素PIX被設定為選擇狀態(步驟S213、S214)。
在此,與上述第1實施形態相同,因為在偏移電壓產生電路143中產生的偏移電壓Vofst係藉由使單位電壓Vunit與偏移設定值Minc相乘而被算出(Vofst=Vunit×Minc),所以在初始時,尚無臨界值移位的情況下,偏移設定值Minc=0,且偏移電壓Vofst的初始值成為0V。
然後,電壓調整電路144係如同上述式(13),將從偏移電壓產生電路143輸出之偏移電壓Vofst、和根據顯示資料而從灰階電壓產生電路142輸出之既定灰階(x灰階)的原灰階電壓Vorg_x相加,以產生調整電壓Vadj(p)(步驟S215),並施加至第j行的資料線Ld(步驟S216)。
藉此,因為經由電晶體Tr12,將上述調整電壓Vadj(p)(=Vofst(p)+Vorg_x)施加於電晶體Tr13的源極端子(接點N12),同時將低電位的電源電壓Vccw施加於電晶體Tr13的閘極端子(接點N11)以及汲極端子,所以在電晶體Tr13的閘極-源極之間(電容Cs兩端)施加相當於調整電壓Vadj(p)和電源電壓Vccw之差額的電壓成分(| Vadj(p)-Vccw |),電晶體Tr13為ON動作。
接著,在從上述電壓調整電路144施加調整電壓Vadj於第j行之資料線Ld的狀態下,藉由唯一設置在電壓供給線Lv的電流比較判定電路部150B之電流計156,來測定流動於電壓供給線Lv的電流(檢出電流)Idet的值(步驟S217)。在此,因為顯示畫素PIX的電壓關係係將電位比施加於電壓供給線Lv的電源電壓Vccw還要低的調整電壓Vadj施加於資料線Ld,所以上述檢出電流Idet係從電源驅動器130經由電壓供給線Lv、顯示畫素PIX及資料線Ld,而在資料驅動器140(電壓調整電路144)方向上流動。此時,從電源驅動器130流出的檢出電流Idet避免流動至第j行以外的資料線Ld。為此,例如,在設置於第j行以外之資料線Ld的電壓調整電路144中,各資料線Ld成為懸浮狀態。
接著,在電流比較判定電路部150B中,比較由電流計156所測定之檢出電流Idet的電流值、以及以上述任意的亮度灰階(例如最高亮度灰階)來使顯示畫素PIX(有機EL元件OLED)進行發光動作時,流動於電壓供給線Lv之電流的設計上的數值(參照電流Iref的電流值)。例如,比較檢出電流Idet是否比參照電流Iref還要小(步驟S218)。
在此比較處理中,在檢出電流Idet比參照電流Iref小的情況下,將此時的調整電壓Vadj(p)原封不動地作為補正灰階電壓Vpix,並在寫入動作時施加於資料線Ld時,由於電晶體Tr12以及電晶體Tr13的V-I特性線SPw2造成之臨界值移位的影響,原本欲顯示之灰階的電流無法流
動於電晶體Tr13的汲極-源極之間,比原本欲顯示之灰階還要低的灰階之電流可能會流動於電晶體Tr13的汲極-源極之間。
因此,在檢出電流Idet比參照電流Iref還要小的情況下,電流比較判定電路部150B係將使偏移電壓產生電路143之計數器的計數值加一的比較判定結果(例如正電壓信號)輸出至偏移電壓產生電路143的計數器。當偏移電壓產生電路143的計數器使計數加一時,偏移電壓產生電路143係使偏移設定值Minc的值加上1(步驟S219),根據被加上的偏移設定值Minc而再次重複步驟S214,以產生滿足上述(14)式的Vofst(p+1)。
爾後,接著步驟S214以後的步驟,在步驟S218中重複直到檢出電流Idet比參考電流Iref還要大為止。
在步驟S218中,檢出電流Idet比參考電流Iref大的情況下,電壓比較判定電路部150B將使偏移電壓產生電路143之計數器的計數值不會上升的比較判定結果(例如負電壓信號)輸出至偏移電壓產生電路143的計數器。
當上述比較判定結果(負電壓信號)被取入至計數器時,偏移電壓產生電路143係以將調整電壓Vadj(p)視為已將電晶體Tr12及電晶體Tr13的V-I特性線SPw2的臨界值移位電位份量進行補正,並將此時的調整電壓Vadj(p)作為施加至資料線Ld的補正灰階電壓Vpix之方式,將此時的偏移設定值Minc作為補正資料而輸出至移位暫存器/資料暫存器電路141(步驟S220)。
以下,和上述第1實施形態相同,對上述第i列j行的
顯示畫素PIX取得補正資料以後(輸出至移位暫存器/資料暫存器電路141以後),實行將用於指定行的變數「j」進行增量(j=j+1)的處理(步驟S221),比較且判定該變數「j」與設定於顯示區域110的總行數m(步驟S222)。
在步驟S222中,判定為變數「j」比起行數m還要小的情況下(j<m),再次實行從上述步驟S213至S222的處理,在步驟S222中,直到判定為變數「j」和行數m一致(j=m)以前,重複實行相同的處理。
然後,在步驟S222中,當判定為變數「j」與行數m一致(j=m)的情況下,在第i列的所有顯示畫素PIX方面,成為補正資料的偏移設定值Minc被輸出至移位暫存器/資料暫存器電路141,藉由該移位暫存器/資料暫存器電路141來將這些補正資料依序轉送至訊框記憶體145,個別儲存於既定的記憶區域。
接著,對上述第i列之顯示畫素PIX取得補正資料以後,而實行讓用於指定列的變數「i」增量之處理(i=i+1)(步驟S223),比較且判定該變數「i」與在顯示區域110上設定的總列數n(步驟S224)。
在步驟S224中,在判定為變數「i」比列數n還要小的情況下(i<n),再度實行從上述步驟S212到S224的處理,在步驟S224中,重複執行同樣的處理直到判定為變數「i」係和列數n一致(i=n)為止。
然後,在步驟S224中,當判定為變數「i」和列數n一致(i=n)的情況下,於顯示區域110的所有列實行針對各列之顯示畫素PIX的補正資料取得動作,各顯示畫素PIX
之補正資料係作為被個別儲存於訊框記憶體145之既定記憶區域者,則結束上述一連串的補正資料取得動作。
此外,在上述一連串的補正資料取得動作的期間,各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)的各端子之電位係滿足上述(3)~(10)的關係,所以有機EL元件OLED上因無電流流動所以不進行發光動作。
如同這般,在補正資料取得動作的情況下,如第23圖所示,在將既定的電源電壓Vcc(=Vccw)施加於電壓供給線Lv,將調整電壓Vadj施加於資料線Ld的情況下,藉由設置於電壓供給線Lv的電流比較判定電路部150B(電流計156),來測定從資料驅動器140經由顯示畫素PIX、電壓供給線Lv而流動於電源驅動器130的電流(檢出電流Idet),並比較該檢出電流Idet及既定的參照電流Iref,根據此比較判定結果,在將依照初始狀態之V-I特性線SPw的x灰階之電晶體Tr13的汲極-源極之間電流Ids_x作為期望值時,則設定調整電壓Vadj,用以在寫入動作時使近似於此期望值的電晶體Tr13之汲極-源極之間電流Ids流動,並將此時的偏移電壓Vofst之偏移設定值Minc作為補正資料而儲存於訊框記憶體145。
因此,藉由這種一連串的補正資料取得動作,在共同連接至排列於顯示區域110(第9圖中的上方區域或者下方區域)之顯示畫素PIX的電壓供給線Lv上設置一個電流比較判定電路部150B,藉由比較將調整電壓Vadj施加於各列各行的顯示畫素PIX時流動於電壓供給線Lv的電流(檢出電流Idet)的值以及由定電流源152所產生之參照
電流Iref的值,將在各顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)上設置的電晶體Tr13(驅動電晶體)之臨界值電壓變化量所對應的偏移設定值Minc作為補正資料並依序予以取得(點依序動作),可針對各個顯示畫素PIX而儲存於訊框記憶體145。
接著,說明本實施形態之顯示裝置的顯示驅動動作。
第24圖係表示本實施形態之顯示裝置的寫入動作之概念圖。
第25圖係表示本實施形態之顯示裝置的保持動作之概念圖。
第26圖係表示本實施形態之顯示裝置的發光動作之概念圖。
在此,因為顯示驅動動作的時脈圖以及流程圖,係與上述第1實施形態相同,所以參照第15圖以及第16圖,而簡化其說明。
本實施形態之顯示裝置100的顯示驅動動作係與上述第1實施形態(參照第15圖)相同,在既定的顯示驅動期間(1個處理循環期間)Tcyc內,被設定成(Tcyc≧Twrt+Thld+Tem)而至少實行寫入動作(寫入動作期間Twrt)、保持動作(保持動作期間Thld)和發光動作(發光動作期間Tem)。
在本實施形態的寫入動作(寫入動作期間Twrt)中,如第15圖及第24圖所示,首先,對於與第i列之顯示畫素
PIX連接的電壓供給線Lv,施加寫入動作位準的低電位之電源電壓(第1電源電壓)Vcc(=Vccw≦基準電壓Vss)的狀態下,對第i列的選擇線Ls施加選擇位準(高位準)的選擇信號Ssel,將第i列的顯示畫素PIX設定為選擇狀態,藉以將電晶體Tr13(驅動電晶體)設定成二極體連接狀態,同時將電源電壓Vcc施加於該電晶體Tr13之汲極端子以及閘極端子,並且將電晶體Tr13之源極端子連接於資料線Ld。
與此時序同步,根據第16圖所示之一連串的處理動作(灰階電壓補正動作),施加與顯示資料對應的補正灰階電壓Vpix於資料線Ld。
亦即,轉送至與從顯示信號產生電路170透過移位暫存器/資料暫存器電路141而取入的各個顯示畫素PIX之顯示資料對應各行而設置的灰階電壓產生電路142,產生具有與該顯示資料所包含之亮度灰階值對應的電壓值的原灰階電壓Vorg,並輸出至電壓調整電路144。
另一方面,在上述顯示資料之取入動作以前或者以後的時序,藉由上述補正資料取得動作所取得且針對各個顯示畫素PIX而儲存於訊框記憶體145的補正資料,係經由移位暫存器/資料暫存器電路141,轉送至對應各行而設置的偏移電壓產生電路143,使該補正資料(偏移設定值Minc)乘上既定的單位電壓Vunit而產生的偏移電壓Vofst被輸出至電壓調整電路144。
然後,在電壓調整電路144中使上述原灰階電壓Vorg和偏移電壓Vofst相加而產生負電位的補正灰階電壓
Vpix,並施加於資料線Ld。
在顯示資料所包含之亮度灰階值為「0」的情況下,由灰階電壓產生電路142輸出用以進行無發光動作(或者是黑顯示動作)的既定灰階電壓(黑灰階電壓)Vzero,在電壓調整電路144中則不進行偏移電壓Vofst的加算動作,原封不動地施加於資料線Ld。
藉此,如第24圖所示,因為電晶體Tr13之臨界值電壓Vth、或與變動後之臨界值電壓(Vth0+△Vth)對應而補正的補正灰階電壓Vpix,係被施加於被設定為選擇狀態之顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC)之電晶體T13的源極端子(接點N12),所以將與該補正灰階電壓Vpix對應之電壓Vgs(=Vccw-Vpix)寫入設定於電晶體Tr13閘極-源極之間(電容Cs的兩端)。在這種寫入動作中,對於電晶體Tr13的閘極端子以及源極端子,因為直接施加所需的電壓,所以能迅速地將各端子和接點的電位設定為所需的狀態。
接著,在保持動作(保持動作期間Thld)中,如第15圖及第25圖所示,藉由在第i列的選擇線Ls上施加非選擇位準(低位準)的選擇信號Ssel,將第i列的各顯示畫素PIX設定為非選擇狀態,解除了電晶體Tr13的二極體連接狀態,同時切斷電晶體Tr13之源極端子(接點N12)與資料線Ld的連接,將施加於電晶體Tr13的閘極-源極之間(電容Cs的兩端)的電壓成分,充電並保持於電容Cs。
此外,在寫入動作期間Twrt以及保持動作期間Thld中,也因為設定為:在有機EL元件OLED的陽極端子側之接點N12上施加的補正灰階電壓Vpix之電壓值比施加於
陰極端子TMc的基準電壓Vss還要低,所以電流不流動於有機EL元件OLED而不進行發光動作。
接著,在發光動作(發光動作期間Tem)中,如第15圖以及第26圖所示,將非選擇位準(低位準)的選擇信號Ssel施加於各列的選擇線Ls,將各列的顯示畫素PIX設定為非選擇狀態的狀態下,對於共同連接至各列之顯示畫素PIX的電壓供給線Lv,施加作為發光動作位準的高電位之電源電壓(第2電源電壓)Vcc(=Vcce>基準電壓Vss),藉以使電晶體Tr13在飽和區域動作。
此時,在有機EL元件OLED的陽極側(接點N12)上,施加了與由上述寫入動作而寫入設定於電晶體Tr13之閘極-源極之間的電壓成分對應的正電壓,另一方面,藉由在陰極端子TMc施加基準電壓Vss(例如接地電位),因為有機EL元件OLED被設定成順偏壓狀態,具有與補正灰階電壓Vpix對應之電流值的發光驅動電流Iem係從電壓供給線Lv經由電晶體Tr13而流動至有機EL元件OLED,以既定的亮度灰階來進行發光動作。
因此,藉由這種一連串的顯示驅動動作,與上述第1實施型態相同,在對在顯示區域110上排列之各列的顯示畫素PIX,已施加寫入動作位準之電源電壓Vcc(=Vccw)的狀態下,依序進行對各列寫入補正灰階電壓Vpix,保持既定電壓成分(| Vpix-Vccw |)的動作,對於寫入動作以及保持動作已結束之列的顯示畫素PIX,施加發光動作位準的電源電壓Vcc(=Vcce),藉此,能使該列的顯示畫素PIX進行發光動作。
接著,針對具備第9圖所示之顯示區域110的顯示裝置100,具體地說明特有的驅動方法。
在上述各實施形態的顯示裝置(第9圖)中,因為將排列於顯示區域110的顯示畫素PIX群組區分成由顯示區域110的上方區域和下方區域組成的2組,經由分歧於各個群組的個別電壓供給線Lv(第1電壓供給線Lv1或第2電壓供給線Lv2)而施加獨立的電源電壓Vcc,所以在上述發光動作中,如第15圖所示,能使在各群組所包含之複數列的顯示畫素PIX一齊進行發光動作。以下,說明此情況下具體的驅動控制動作。
第27圖係模式地表示具備各實施形態之顯示區域的顯示裝置的驅動方法之具體例的動作時序圖。此外,在第27圖中,說明方便起見,權宜上表示在顯示區域上排列12列(n=12;第1列~第12列)的顯示畫素,且將第1~6列(對應於上述的上方區域)及第7~12列(對應於上述的下方區域)之顯示畫素各為一組地群組區分成2組時的動作時序圖。
具有第9圖所示之顯示區域110的顯示裝置100的驅動控制動作,係如第27圖所示,在顯示區域110上排列的所有顯示畫素PIX方面,以既定的時序依序對各列之各行的每一個畫素實行上述的補正資料取得動作,對於所有顯示區域110的補正資料取得動作結束之後(亦即,補正資料取得動作期間Tdet結束之後),在1個訊框期間Tfr內,對於顯示區域110之各列的顯示畫素PIX(畫素驅動電路
DC),寫入將與顯示資料對應之原灰階電壓Vorg及與各顯示畫素PIX之驅動電晶體(電晶體Tr13)的元件特性變動對應的偏移電壓Vofst相加後的補正灰階電壓Vpix,並保持既定電壓成分(| Vpix-Vccw |),對各列依序重複上述動作,對於預先被群組區分的第1~6列或者第7~12列的顯示畫素PIX(有機EL元件OLED),於上述寫入動作結束的時序,以與顯示資料(補正灰階電壓Vpix)對應亮度灰階來使該群組所包含之所有顯示畫素PIX一齊發光動作的顯示驅動動作(第14圖所示的顯示驅動期間Tcyc),藉由重複實行,來顯示顯示區域110之一個畫面份量的畫像資訊。
具體而言,對於在顯示區域110上排列的前述顯示畫素PIX,在由第1~6列及第7~12列的顯示畫素PIX所組成的群組中,經由共通連接於顯示畫素PIX的電壓供給線Lv(第1電壓供給線Lv1、第2電壓供給線Lv2)而將低電位的電源電壓Vcc(=Vccw)施加於各個群組的狀態下,對於第1列之各行的顯示畫素PIX,依序實行上述補正資料取得動作(補正資料取得動作期間Tdet),在排列於顯示區域110之所有顯示畫素PIX方面,與在畫素驅動電路DC上設置之電晶體Tr13(驅動電晶體)的臨界值電壓變動對應之補正資料(偏移設定值Minc)係針對各個顯示畫素PIX而被個別儲存(記憶)於訊框記憶體145的既定區域。
接著,在上述補正資料取得動作期間Tdet結束之後,在由第1~6列的顯示畫素PlX所組成之群組中,經由共通連接於該群組之顯示畫素PIX的電壓供給線Lv(第1
電壓供給線Lv1)而施加低電位的電源電壓Vcc(=Vccw)的狀態下,從第1列的顯示畫素PIX依序實行上述寫入動作(寫入動作期間Twrt)以及保持動作(保持動作期間Thld),在對於第6列的顯示畫素PIX之寫入動作結束的時序,經由該群組的電壓供給線Lv(第1電壓供給線Lv1)來施加高電位的電源電壓Vcc(=Vcce),藉由以上切換方式,以根據寫入至各顯示畫素PIX之顯示資料(補正灰階電壓Vpix)的亮度灰階,使該群組之6列份量的顯示畫素PIX一齊進行發光動作。此發光動作,對於第1列顯示畫素PIX,直到下個寫入動作開始的時序為止都會繼續著(第1~6列的發光動作期間Tem)。
另外,以對於上述第1~6列的顯示畫素PIX之寫入動作結束的時序,在由第7~12列之顯示畫素PIX所組成的群組中,經由共通連接於該群組之顯示畫素PIX的電壓供給線Lv(第2電壓供給線Lv2)而施加低電位的電源電壓Vcc(=Vccw),從第7列的顯示畫素PIX依序實行上述寫入動作(寫入動作期間Twrt)以及保持動作(保持動作期間Thld),以對於第12列的顯示畫素PIX之寫入動作結束的時序,經由該群組的電壓供給線Lv(第2電壓供給線Lv2)來施加高電位的電源電壓Vcc(=Vcce),藉由以上切換方式,以根據寫入至各顯示畫素PIX之顯示資料(補正灰階電壓Vpix)的亮度灰階,使該群組之6列份量的顯示畫素PIX一齊進行發光動作(第7~12列的發光動作期間Tem)。在對此第7~12列的顯示畫素PIX實行寫入動作以及保持動作的期間,如同上述,經由電壓供給線Lv而對第1
~6列之顯示畫素PIX施加高電位的電源電壓Vcc(=Vcce),繼續著一齊發光的動作。
如同這般,藉由點依序動作,針對在顯示區域110上排列的所有顯示畫素PIX實行補正資料取得動作以後,於各列的各顯示畫素PIX以既定時序而依序實行寫入動作以及保持動作,在預設的各群組方面,在對於該群組所包含之所有列的顯示畫素PIX之寫入動作結束的時間點,使該群組的所有顯示畫素PIX一齊進行發光動作般地進行驅動控制。
因此,藉由這種顯示裝置的驅動方法(顯示驅動動作),在1個訊框期間Tfr當中,對同一群組內的各列之顯示畫素實行寫入動作的期間中,不進行該群組內之所有顯示畫素(發光元件)的發光動作,能設定成無發光狀態(黑顯示狀態)。
例如,在第27圖所示之動作時序圖中,因為被控制成將構成顯示區域110的12列顯示畫素PIX群組區分成2組,於各個群組以不同的時序而一齊實行發光動作,所以能將由於1個訊框期間Tfr的上述無發光動作之黑顯示期間的比率(黑插入率)設定為50%。在此,在人類的視覺中,為了避免模糊和滲色而可鮮明地辨識動畫像,因為一般而言,具有大致30%以上之黑插入率會成為目標,所以藉由本驅動控制方法,能實現具有比較良好之顯示畫質的顯示裝置。
此外,在第9圖所示的顯示裝置100中,表示了使在顯示區域110上排列的複數個顯示畫素PIX以每個連續列
成群組區分成2組的情況,但本發明並非被限定於此,也可以是群組區分成3組或4組等的任意的組數,另外,也能夠以偶數列和奇數列之非連續列彼此來進行群組區分。藉此,能夠根據被群組區分的組數來任意設定發光時間及黑顯示期間(黑顯示狀態)的比例,亦即1個訊框期間Tfr之無發光動作所造成之黑顯示期間(黑插入率),能謀求顯示畫質的改善。
另外,亦可未如上述地將在顯示區域110上排列的複數個顯示畫素PIX進行群組區分,而另針對各列個別配設(連接)電壓供給線,以不同的時序而獨立並施加電源電壓Vcc於各電壓供給線,藉以於各列使顯示畫素PIX進行發光動作亦可,亦可針對在顯示區域110上排列的一個畫面份量之所有顯示畫素PIX,一齊施加共同的電源電壓Vcc,藉以使顯示區域110之一個畫面份量的所有顯示畫素一齊進行發光動作。
如同以上說明,藉由本實施形態之顯示裝置及其驅動方法,可適用電壓指定型(或電壓施加型)的灰階控制方法,電壓指定型(或電壓施加型)係在顯示資料的寫入動作期間,於驅動電晶體(電晶體Tr13)的閘極-源極之間,直接施加已指定與顯示資料及驅動電晶體之元件特性(臨界值電壓)變動對應的電壓值的補正灰階電壓Vpix,使既定電壓成分保持於電容(電容Cs),根據該電壓成分,控制流動至發光元件(有機EL元件OLED)的發光驅動電流Iem,以所需的亮度灰階而使之進行發光動作。
因此,相較於供給與顯示資料對應之電流而進行寫
入動作(保持與顯示資料對應的電壓成分)的電流指定型之灰階控制方法,即使是在使顯示面板大型化或高精細化的情況下、和進行低灰階顯示的情況下,因為能迅速且確實地將與顯示資料對應的灰階信號(補正灰階電壓)寫入於各顯示畫素,所以能抑制顯示資料發生寫入不足並以與顯示資料對應的適當亮度灰階來使發光元件(有機EL元件)進行發光動作,能實現良好的顯示畫質。
此外,在由對於顯示畫素(畫素驅動電路)的顯示資料之寫入動作之前(或者是寫入動作前的任意時序),取得與在各顯示畫素上設置之驅動電晶體的臨界值電壓變動對應的補正資料,在寫入動作時,因為能產生並施加已根據該補正資料而對各個顯示畫素進行補正的灰階信號(補正灰階電壓),所以能補償上述臨界值電壓變動的影響(驅動電晶體的電壓-電流特性的移位),以與顯示資料對應的適當亮度灰階來使各顯示畫素(發光元件)進行發光動作,能抑制各個顯示畫素之發光特性之參差並改善顯示畫質。
此外,藉由在與顯示區域上排列之複數個顯示畫素共同連接的電壓供給線上唯一設置的比較電路(電壓比較電路、電流比較電路),來測定資料線和電壓供給線之間的電位差、或者流動於電壓供給線的電流值,根據與既定之參照值(參照電壓、參照電流)的比較判定結果,來取得與設在各顯示畫素的驅動電晶體之臨界值電壓的變動對應的補正資料,所以能夠抑制用於驅動電晶體之元件特性的變動補償的電路規模和零件成本,並且實現
具有良好顯示畫質的顯示裝置。
此外,如同上述,在顯示區域110上排列之顯示畫素PIX具有與彩色畫像顯示對應的畫素構成,一個顯示畫PIX素之構成為以紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的3種顏色之彩色畫素作為一組的情況下,設置共同連接於各色畫素的3條電壓供給線,於3條電壓供給線的各個設置唯一的本發明之比較判定電路部150(亦即,設置3組)亦可。在此情況下,亦可針對各色畫素獨立實行上述的補正資料取得動作。同時並行實行這些補正資料取得動作的情況下,相較於上述的各實施形態所示的情況,可實質上將補正資料取得動作期間Tdet之時間縮短至1/3。
另外,在上述的各實施形態中,說明了在顯示資料的寫入動作開始以前,對於排列在顯示區域的所有顯示畫素實行補正資料取得動作的情況,但本發明並非侷限於此,也可以是例如輸入電源於顯示裝置後不久的系統啟動時或電源即將切斷前的系統關閉時等實行補正資料取得動作,也能以任意的時序來實行。此外,並不侷限於同時對所有顯示畫素實行補正資料取得動作,也可以分成複數次(例如,使屬於上述之上方區域和下方區域的顯示畫素不同的時序)來實行補正資料取得動作。
DCx‧‧‧畫素電路
OLED‧‧‧有機EL元件
T1‧‧‧驅動電晶體
T2‧‧‧保持電晶體
Cx、Cs‧‧‧電容
Ls‧‧‧選擇線
Lv‧‧‧電壓供給線
Ld‧‧‧資料線
PIX‧‧‧顯示畫素
DC‧‧‧畫素驅動電路
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧顯示區域
120‧‧‧選擇驅動器
130‧‧‧電源驅動器
140‧‧‧資料驅動器
141‧‧‧移位暫存器/資料暫存器電路
142‧‧‧灰階電壓產生電路
143‧‧‧偏移電壓產生電路
144‧‧‧電壓調整電路
145‧‧‧訊框記憶體
150‧‧‧比較判定電路部
150A‧‧‧電壓比較判定電路部
150B‧‧‧比較判定電路部
151‧‧‧電壓計
152‧‧‧定電流源
153‧‧‧連接路徑切換開關
156‧‧‧電流計
157‧‧‧參照電流值記憶體
160‧‧‧系統控制器
161、162、163、164‧‧‧切換開關
165‧‧‧電容
166‧‧‧比較器
167‧‧‧A/D轉換電路
168‧‧‧資料閂鎖電路
169‧‧‧比較演算電路
170‧‧‧顯示信號產生電路
171‧‧‧切換開關
172‧‧‧切換開關
173‧‧‧A/D轉換電路
174‧‧‧比較演算電路
180‧‧‧顯示面板
第1圖係表示被應用於本發明之顯示裝置的顯示畫素之主要部分構成的等效電路圖。
第2圖係表示被應用於本發明之顯示裝置的顯示畫素之控制動作的信號波形圖。
第3A、B圖係表示顯示畫素的寫入動作時之動作狀態的概略說明圖。
第4A、B圖係表示顯示畫素的寫入動作時之驅動電晶體的動作特性之圖。
第5A、B圖係表示顯示畫素的保持動作時之動作狀態之概略說明圖。
第6圖係表示顯示畫素的保持動作時之驅動電晶體之動作特性的圖。
第7A、B圖係表示顯示畫素的發光動作時之動作狀態之概略說明圖。
第8A、B圖係表示顯示畫素之發光動作時的驅動電晶體之動作特性以及有機EL元件之負載特性的圖。
第9圖係表示本發明之顯示裝置的第1實施形態的概略構成圖。
第10圖係表示可應用於第1實施形態之顯示裝置的資料驅動器、比較判定電路部及顯示畫素之一例的主要部分構成圖。
第11A、B、C圖係表示第1實施形態之電壓比較判定電路部的構成之一例的主要部分構成圖。
第12圖係表示第1實施形態之顯示裝置的補正資料取得動作之一例的流程圖。
第13圖係表示第1實施形態之顯示裝置的補正資料取得動作的概念圖。
第14圖係表示第1實施形態之顯示裝置的補正資料取得動作的概念圖。
第15圖係表示第1實施形態之顯示裝置的顯示驅動動作之一例的時序圖。
第16圖係表示第1實施形態之顯示裝置的寫入動作之一例的流程圖。
第17圖係表示第1實施形態之顯示裝置的寫入動作之概念圖。
第18圖係表示第1實施形態之顯示裝置的保持動作之概念圖。
第19圖係表示第1實施形態之顯示裝置的發光動作之概念圖。
第20圖係表示可應用於第2實施形態之顯示裝置的資料驅動器、比較判定電路部及顯示畫素之一例的主要部分構成圖。
第21A、B圖係表示第2實施形態之電流比較判定電路部的構成之一例的主要部分構成圖。
第22圖係表示第2實施形態之顯示裝置的補正資料取得動作之一例的流程圖。
第23圖係表示第2實施形態之顯示裝置的補正資料取得動作的概念圖。
第24圖係表示第2實施形態之顯示裝置的寫入動作之概念圖。
第25圖係表示第2實施形態之顯示裝置的保持動作之概念圖。
第26圖係表示第2實施形態之顯示裝置的發光動作之概念圖。
第27圖係模式地表示具備各實施形態之顯示區域的顯示裝置的驅動方法之具體例的動作時序圖。
110‧‧‧顯示區域
120‧‧‧選擇驅動器
130‧‧‧電源驅動器
140‧‧‧資料驅動器
141‧‧‧移位暫存器/資料暫存器電路
142‧‧‧灰階電壓產生電路
143‧‧‧偏移電壓產生電路
144‧‧‧電壓調整電路
145‧‧‧訊框記憶體
150A‧‧‧電壓比較判定電路部
151‧‧‧電壓計
152‧‧‧定電流源
153‧‧‧連接路徑切換開關
OLED‧‧‧有機EL元件
T1‧‧‧驅動電晶體
T2‧‧‧保持電晶體
Cx、Cs‧‧‧電容
Ls‧‧‧選擇線
Lv‧‧‧電壓供給線
Ld‧‧‧資料線
PIX‧‧‧顯示畫素
DC‧‧‧畫素驅動電路
Claims (25)
- 一種顯示驅動裝置,其驅動複數個顯示畫素,而該顯示畫素具備發光元件、及將電流路中流動的電流供給於前述發光元件的驅動元件,該顯示驅動裝置具備:特定值檢出電路以及電壓調整電路,特定值檢出電路,係在將既定電壓供給至與前述複數個顯示畫素之每一者的前述驅動元件之電流路共同連接之電壓供給線的狀態下,根據既定的單位電壓來產生調整電壓,並依序施加至與連接於前述電壓供給線的前述複數個顯示畫素的每一者連接之複數條資料線的至少一者,檢測出前述資料線和前述電壓供給線之間的電位差之值、以及經由前述電壓供給線而在前述顯示畫素之前述驅動元件的電流路上流動的電流值的任一個,而作為檢出值,並根據該檢出值的值來檢測出與前述顯示畫素之前述驅動元件的元件特性對應之特定值,電壓調整電路,係根據所檢測出之前述特定值,來補正具有用於使前述各顯示畫素之前述發光元件以與顯示資料對應之亮度灰階而進行發光動作之電壓值的灰階電壓,以產生補正灰階電壓,並供給於前述各資料線,前述特定值檢出部具有針對前述電壓供給線而設 置的比較判定電路部,前述比較判定電路部,在施加前述調整電壓至前述複數條資料線的每一者時,檢測出在前述各資料線和前述電壓供給線之間產生的電位差之值、以及流動於前述電壓供給線的電流之值的任一個,來作為前述檢出值,並將該檢出值與參照值做比較,使前述調整電壓的電壓值按前述各單位電壓變化,依據前述比較判定電路部的比較結果,檢測出前述特定值。
- 如申請專利範圍第1項之顯示驅動裝置,其中,前述電壓調整電路供給有前述灰階電壓、以及基於所檢測的前述特定值和前述單位電壓而設定的補償電壓,以產生根據該補償電壓而補正前述灰階電壓的前述補正灰階電壓。
- 如申請專利範圍第1項之顯示驅動裝置,其中,更具備記憶電路,其將由前述特定值檢出電路所檢測之與前述各顯示畫素對應的前述特定值,作為補正資料並予以記憶。
- 如申請專利範圍第3項之顯示驅動裝置,其中,更具備:灰階電壓產生電路,其產生具有電壓值的灰階電壓,該電壓值用以使前述發光元件以與顯示資料對應的亮度灰階來進行發光動作;以及補償電壓產生電路,其產生使從前述記憶電路讀出之前述補正資料和前述單位電壓相乘而得的電壓成分,作為前述補償電壓,前述電壓調整電路係將使前述灰階電壓與前述補 償電壓相加而得的值,作為前述補正灰階電壓。
- 如申請專利範圍第3項之顯示驅動裝置,其中,前述特定值檢出電路係具備:偏移電壓產生電路,其從前述記憶電路讀出前述補正資料,依照與由所讀出之前述補正資料對應的偏移設定值和前述單位電壓相乘而得的值所組成之偏移電壓的設定、以及前述比較判定電路部的比較結果,而更新為已變更前述偏移設定值之值的值,並將前述偏移電壓的值更新為使前述變更後的偏移設定值和前述單位電壓相乘而得的值;調整電壓設定電路,其將前述調整電壓的值設定成調整電壓之初始值與前述偏移電壓之值相加而得的值;以及特定值抽出電路,其根據前述比較判定電路部的比較結果,抽出前述偏移設定值之值來作為前述特定值。
- 如申請專利範圍第5項之顯示驅動裝置,其中,前述比較判定電路部係具備:電壓計,其測定前述各資料線和前述電壓供給線之間的電位差;電流源,其供給預設之參照電流於前述電壓供給線;切換電路,其用以切換成將前述電流源、前述電壓源的任一個連接至前述電壓供給線;以及電壓比較電路,其在將前述電流源連接於前述電 壓供給線並供給前述參照電流時,將由前述電壓計所測定之電壓值作為前述參照值,將前述調整電壓施加於前述各資料線時由前述電壓計所測定之電壓值作為前述檢出值,並比較前述檢出值和前述參照值。
- 如申請專利範圍第5項之顯示驅動裝置,其中,前述比較判定電路部係具備:電流計,其測定從前述電壓源流動至前述電壓供給線之電流的值;以及電流比較電路,其在將前述調整電壓施加於前述各資料線時,將由前述電流計測定之電流值作為前述檢出值,將預設之參照電流的值作為前述參照值,並比較前述檢出值和前述參照值。
- 如申請專利範圍第5項之顯示驅動裝置,其中,前述特定值抽出電路係在藉由前述比較判定電路部而判定為前述檢出值等於前述參照值或是大於前述參照值時,抽出前述偏移設定值之值來作為前述特定值。
- 如申請專利範圍第5項之顯示驅動裝置,其中,前述偏移電壓產生電路係在藉由前述比較判定電路部而判定為前述檢出值小於前述參照值時,將前述偏移設定值之值變更成已增量處理的值。
- 如申請專利範圍第5項之顯示驅動裝置,其中,前述調整電壓的初始值係用於使前述發光元件以特定之第1灰階進行發光動作的前述灰階電壓之電壓值,前述單位電壓係與前述灰階電壓中之前述第1灰階及比該第1灰階低1灰階的第2灰階之間的電位差對 應的電壓,前述參照值係基於在將前述第2灰階之灰階電壓施加於前述驅動元件維持著初始特性之狀態的前述顯示畫素時,在前述驅動元件之電流路上流動之電流值的值。
- 一種顯示裝置,其顯示與顯示資料對應之畫像資訊,該顯示裝置具備:顯示面板,其具有:在列方向及行方向上配設的複數條選擇線以及複數條資料線;複數個顯示畫素,其在該複數條選擇線以及複數條資料線之各交點附近排列成矩陣狀,且具備發光元件及供給流動於電流路的電流至前述發光元件的驅動元件;以及至少1條電壓供給線,其共同連接於前述複數個顯示畫素之至少一部分的既定數量之前述顯示畫素的前述驅動元件之電流路;電壓源,其供給既定電壓於前述電壓供給線;選擇驅動電路,其依序施加選擇信號於前述各選擇線,並依序將各列的前述顯示畫素設定成選擇狀態;特定值檢出電路,其從前述電壓源施加前述既定電壓於1條前述電壓供給線時,根據既定的單位電壓來產生調整電壓,並在經由前述資料線而施加至與前述電壓供給線連接且藉由前述選擇驅動電路而設成選擇狀態之列的至少一個前述顯示畫素時,檢測出前述資料線和前述電壓供給線之間的電位差之值、以及經由 前述電壓供給線而在前述各顯示畫素之前述驅動元件的電流路上流動的電流值的任一個而作為檢出值,並根據該檢出值的值來檢測出與前述顯示畫素之前述驅動元件的元件特性對應之特定值;以及電壓調整電路,其根據所檢測出之前述特定值,來補正具有用於使前述各顯示畫素之前述發光元件以與顯示資料對應之亮度灰階而進行發光動作之電壓值的灰階電壓,以產生補正灰階電壓,並供給於前述資料線,前述特定值檢出電路具有針對前述電壓供給線而設置的比較判定電路部,前述比較判定電路部,係在施加前述調整電壓至前述資料線的每一者時,檢測出在前述各資料線和前述電壓供給線之間產生的電位差之值、以及流動於前述電壓供給線的電流之值的任一個,來作為前述檢出值,並將該檢出值與參照值做比較,使前述調整電壓的電壓值按前述各單位電壓變化,依據前述比較判定電路部的比較結果,檢測前述特定值。
- 如申請專利範圍第11項之顯示裝置,其中,前述電壓源係至少在由前述特定值檢出電路進行前述特定值之檢出的期間、以及由前述電壓調整電路供給前述補正灰階電壓至前述顯示畫素的期間,將具有使前述發光元件成為非發光狀態之電位的第1電源電壓施加於前述電壓供給線,在以與前述補正灰階電壓對應的亮度 灰階使前述顯示畫素之前述發光元件進行發光動作的期間,將具有使前述發光元件成為發光狀態之電位的第2電源電壓施加於前述電壓供給線。
- 如申請專利範圍第11項之顯示裝置,其中,更具備記憶電路,其將由前述特定值檢出電路所檢測之與前述顯示畫素對應的前述特定值,作為補正資料並予以記憶。
- 如申請專利範圍第13項之顯示裝置,其中,更具備:灰階電壓產生電路,其產生具有電壓值的灰階電壓,該電壓值用以使前述發光元件以與顯示資料對應的亮度灰階來進行發光動作;以及補償電壓產生電路,其產生使從前述記憶電路讀出之前述補正資料和前述單位電壓相乘而得的電壓成分,以作為前述補償電壓,前述電壓調整電路係將使前述灰階電壓加上前述補償電壓而得的值,作為前述補正灰階電壓。
- 如申請專利範圍第13項之顯示裝置,其中,前述特定值檢出電路係具備:偏移電壓產生電路,其從前述記憶電路讀出前述補正資料,依照與由所讀出之前述補正資料對應的偏移設定值和前述單位電壓相乘而得的值所組成之偏移電壓的設定、以及前述比較判定電路部的比較結果,而更新為已變更前述偏移設定值之值的值,並將前述偏移電壓的值更新為前述變更後的偏移設定值和前述單位電壓相乘而得的值;調整電壓設定電路,其將前述調整電壓的值設定 成調整電壓之初始值與前述偏移電壓之值相加而得的值;以及特定值抽出電路,其根據前述比較判定電路部的比較結果,抽出前述偏移設定值之值來作為前述特定值。
- 如申請專利範圍第15項之顯示裝置,其中,前述複數個顯示畫素係被區分成由至少2列之顯示畫素所組成的複數個群組,對應前述複數個群組的每一者而設置複數條前述電壓供給線,針對前述複數條電壓供給線的每一者而設置前述比較判定電路部。
- 如申請專利範圍第15項之顯示裝置,其中,前述複數個顯示畫素係由複數種類的彩色畫素所組成,前述複數個顯示畫素係區分成由相同顏色之顏色畫素所組成的複數個群組,對應前述複數個群組的每一者而設置複數條前述電壓供給線,針對前述複數條電壓供給線的每一者而設置前述比較判定電路部。
- 一種顯示驅動裝置的驅動方法,其驅動具備發光元件及將在電流路上流動的電流供給於前述發光元件之驅動元件的複數個顯示畫素,該方法包含以下動作:將既定電壓供給於與前述各顯示畫素之前述驅動元件的電流路共通連接的電壓供給線, 根據既定的單位電壓來產生調整電壓,並依序施加於複數條資料線的各條資料線,該複數條資料線的各條資料線係分別與連接於前述電壓供給線之前述複數個顯示畫素的各個畫素連接,根據由前述各資料線和電壓供給線之間的電位差之值、以及經由前述電壓供給線而在前述各顯示畫素之前述驅動元件的電流路上流動的電流值的任一個所組成之檢出值的值,來依序檢測出與前述各顯示畫素之前述驅動元件的元件特性對應之特定值,將所檢測出的前述特定值作為補正資料而記憶於記憶電路,產生具有電壓值的灰階電壓,該電壓值用於使前述發光元件以與顯示資料對應之亮度灰階而進行發光動作,根據前述特定值來產生前述灰階電壓經補正的補正灰階電壓,並供給於前述各資料線;檢測前述特定值的動作係包含下列動作:從前述記憶電路讀出前述補正資料,使與所讀出之前述補正資料對應的偏移設定值和前述單位電壓相乘而產生偏移電壓,將前述調整電壓之值設定為使調整電壓之初始值與前述偏移電壓之值相加而得的值,將前述檢測值與參照值做比較,依據該比較結果變更前述偏移設定值的值,使前述調整電壓的電壓值按前述各單位電壓變化, 在前述比較中,將判定為前述檢出值的值等於前述參照值或是大於前述參照值時之前述偏移設定值的值抽出作為前述特定值。
- 如申請專利範圍第18項之顯示驅動裝置的驅動方法,其中,依序檢測出與前述各顯示畫素對應之前述特定值的動作,係在將前述補正灰階電壓供給於前述各顯示畫素的動作以前的任意時序進行。
- 如申請專利範圍第18項之顯示驅動裝置的驅動方法,其中,檢測出前述特定值的動作係包含以下動作:在前述比較中,當判定為前述檢出值的值比前述參照值小時,更新為使前述偏移設定值的值進行增量處理所得的值,將前述偏移電壓的值更新為使已變更之前述偏移設定值和前述單位電壓相乘而得的值,將前述調整電壓的值更新為使前述調整電壓之初始值與前述已更新之偏移電壓相加而得的值,並施加於前述各顯示畫素,檢測出於前述電壓供給線產生的電位之值、以及流動於前述電壓供給線的電流之值的任一個,來作為前述檢出值,比較所檢測出之前述檢出值的值和前述參照值,在前述比較中,當判定為前述檢出值的值等於前述參照值或大於前述參照值時,不變更前述偏移設定值的值,並抽出該偏移設定值的值來作為前述特定值。
- 如申請專利範圍第20項之顯示驅動裝置的驅動方法,其中,前述調整電壓的初始值係用於使前述發光元件以特定之第1灰階進行發光動作的前述灰階電壓之電壓值,前述單位電壓係與前述灰階電壓中之前述第1灰階及比該第1灰階低1灰階的第2灰階之間的電位差對應的電壓,前述參照值係基於在將前述第2灰階之灰階電壓施加於前述驅動元件維持著初始特性之狀態的前述顯示畫素時,在前述驅動元件之前述電流路上流動之電流值的值。
- 一種顯示裝置的驅動方法,用以顯示與顯示資料對應的畫像資訊,前述顯示裝置具備顯示面板,其具有:在列方向及行方向上配設的複數條選擇線以及複數條資料線;複數個顯示畫素,其在該複數條選擇線以及複數條資料線之各交點附近排列成矩陣狀,且具備發光元件及供給流動於電流路的電流至前述發光元件的驅動元件;以及至少1條電壓供給線,其共同連接於前述複數個顯示畫素之至少一部分的既定數量之前述顯示畫素的前述驅動元件之電流路,該驅動方法包含以下動作:供給既定電壓於1條前述電壓供給線,依序施加選擇信號至與連接於前述電壓供給線之 前述各顯示畫素對應的前述各選擇線,並依序將各列的前述顯示畫素設定為選擇狀態,根據既定的單位電壓來產生調整電壓,經由前述複數個資料線的每一者,依序施加被設為前述選擇狀態之列的前述各顯示畫素,根據由前述各資料線和前述電壓供給線之間的電位差之值、以及經由前述電壓供給線而在前述各顯示畫素之前述驅動元件的電流路上流動的電流值的任一個所組成之檢出值之值,來依序檢測出與前述各顯示畫素之前述驅動元件的元件特性對應之特定值,將所檢測出之前述特定值作為補正資料記憶於記憶電路,產生具有電壓值的灰階電壓,該電壓值用於使前述發光元件以與顯示資料對應之亮度灰階而進行發光動作,根據前述特定值,來產生前述灰階電壓經補正的補正灰階電壓,並供給於前述各資料線,檢測前述特定值的動作係包含下列動作:從前述記憶電路讀出前述補正資料,使與所讀出之前述補正資料對應的偏移設定值和前述單位電壓相乘而產生偏移電壓,將前述調整電壓之值設定為使調整電壓之初始值與前述偏移電壓之值相加而得的值,將前述檢測值與參照值做比較,依據該比較結果變更前述偏移設定值的值,使前述調整電壓的電壓值 按前述各單位電壓變化,在前述比較中,將判定為前述檢出值的值等於前述參照值或是大於前述參照值時之前述偏移設定值的值抽出作為前述特定值。
- 如申請專利範圍第22項之顯示裝置的驅動方法,其中,依序檢測出與前述各顯示畫素對應之前述特定值的動作,係在將前述補正灰階電壓供給於前述各顯示畫素的動作以前的任意時序進行。
- 如申請專利範圍第22項之顯示裝置的驅動方法,其中,檢測出前述特定值的動作係包含以下動作:在前述比較中,當判定為前述檢出值的值比前述參照值小時,更新為使前述偏移設定值的值進行增量處理所得的值,將前述偏移電壓的值更新為使已變更之前述偏移設定值和前述單位電壓相乘而得的值,將前述調整電壓的值更新為使前述調整電壓之初始值與前述已更新之偏移電壓相加而得的值,並施加於前述各顯示畫素,檢測出於前述電壓供給線產生的電位之值、以及流動於前述電壓供給線的電流之值的任一個,來作為前述檢出值,比較所檢測出之前述檢出值的值和前述參照值,在前述比較中,當判定為前述檢出值的值等於前述參照值或大於前述參照值時,不變更前述偏移設定 值的值,並抽出該偏移設定值的值來作為前述特定值。
- 如申請專利範圍第24項之顯示裝置的驅動方法,其中,前述調整電壓的初始值係用於使前述發光元件以特定之第1灰階進行發光動作的前述灰階電壓之電壓值,前述單位電壓係與前述灰階電壓中之前述第1灰階及比該第1灰階低1灰階的第2灰階之間的電位差對應的電壓,前述參照值係基於在將前述第2灰階之灰階電壓施加於前述驅動元件維持著初始特性之狀態的前述顯示畫素時,在前述驅動元件之前述電流路上流動之電流值的值。
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