TWI417838B - 面板和驅動控制方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種面板和驅動控制方法,且更特定言之,係關於一種用於提供減少成本之面板及驅動控制方法。
近年來已見到使用有機EL(電致發光)裝置作為其發光元件之自發光面板(EL面板)的積極發展。當膜用一電場施加時,有機EL裝置依靠自一有機薄膜的發光。此等裝置在10V或更少之一小施加電壓上操作,使此等裝置功率消耗低。此外,此等裝置係自發光且藉由其本身發光,消除面板中之照明部件的需要及准許面板重量及厚度的容易減少。此外,此等裝置提供極高回應速率或大約數微秒,因此在移動影像之顯示期間不產生餘像。
在使用有機EL裝置之其他平面自發光面板中,具有整合進入各像素中成為一驅動元件之一薄膜電晶體的主動矩陣面板的發展係在一積極步調中進行。主動矩陣平面自發光面板係揭示於(例如)日本專利特許公開第2003-255856、2003-271095、2004-133240、2004-029791和2004-093682中。
然而,使用有機EL裝置之平面自發光面板被要求比具有已發現廣泛用途的液晶顯示器成本甚至更低。
本具體實施例已根據前文構成,且因此需要本具體實施例提供減少成本。
根據本發明之一具體實施例的一面板具有依一矩陣形式配置之像素電路。該等像素電路之各者包括一發光元件、取樣電晶體、驅動電晶體及保持電容器。該發光元件根據一驅動電流發光。該取樣電晶體取樣一視訊信號。該驅動電晶體供應驅動電流至該發光元件。該保持電容器保持一給定電位。該面板包括電源供應構件,其經調適以同時對於兩列或兩列以上中之像素電路控制一供應至像素電路的源極電壓。臨限值校正準備及第一臨限值校正係於藉由電源供應構件控制的像素電路之單元中之兩列或兩列以上中之所有像素電路上同時地執行。接著,第二臨限值校正係依一線循序方式一次一列地在該等像素電路上執行一次或多次。
該面板進一步包括視訊信號供應構件,其經調適以供應一與一視訊信號相關聯之信號電位至該等像素電路。該視訊信號供應構件可在第二臨限值校正期間供應一比在第一臨限值校正期間供應至該等像素電路之一參考電位更高的電位。
該面板進一步包括視訊信號供應構件,其經調適以供應一與一視訊信號相關聯之信號電位至該等像素電路。該視訊信號供應構件可在該第一臨限值校正後供應一比在第一臨限值校正期間供應至該等像素電路之一參考電位更低的電位,達一預定之時間週期。
該面板進一步包括掃描控制構件,其經調適以將該等像素電路之取樣電晶體接通或斷開。該等發光元件之發光週期可藉由將該等像素電路之取樣電晶體接通或斷開來控制。
一種根據本發明之一具體實施例的驅動控制方法係一面板的驅動控制方法,該面板具有依一矩陣形式配置之像素電路。該等像素電路之各者包括一發光元件、取樣電晶體、驅動電晶體及保持電容器。該發光元件根據一驅動電流發光。該取樣電晶體取樣一視訊信號。該驅動電晶體供應驅動電流至該發光元件。該保持電容器保持一給定電位。該面板包括電源供應構件,其經調適以同時對於兩列或兩列以上中之像素電路控制一供應至該等像素電路的源極電壓。該驅動控制方法包括在兩列或兩列以上中之所有像素電路上同時地執行臨限值校正準備及第一臨限值校正之一步驟,且接著依一線循序方式一次一列地在該等像素電路上執行第二臨限值校正一次或多次。
根據本發明之一具體實施例,臨限值校正準備及第一臨限值校正係在兩列或兩列以上中之像素電路上同時地執行。接著,第二臨限值校正係依一線循序方式一次一列地在該等像素電路上執行一次或多次。
本發明之一具體實施例提供EL面板的減少成本。
以下將描述本發明之較佳具體實施例。在說明書或圖式中揭示的本發明之構成元件及具體實施例間的對應係如下。此描述係意欲確認支援本發明的具體實施例係在說明書或圖式中揭示。因此,即使在說明書或圖式中揭示之任何具體實施例未在本文中陳述為有關如藉由一隨附申請專利範圍所界定的一構成元件,其不意味著該具體實施例與該構成元件無關。反之,即使一具體實施例在本文中係揭示為有關如藉由一隨附申請專利範圍所界定的一構成元件,其不意味著該具體實施例與其他構成元件無關。
一根據本發明之一具體實施例的面板(如圖16中的EL面板200)具有依一矩陣形式配置之像素電路(如,圖5中的像素101c)。該等像素電路之各者包括一發光元件(如,圖5中之發光元件34)、取樣電晶體(如,圖5中的取樣電晶體31)、驅動電晶體(如,圖5中之驅動電晶體32)及保持電容器(如,圖5中之保持電容器33)。該發光元件根據一驅動電流發光。該取樣電晶體取樣一視訊信號。該驅動電晶體供應驅動電流至該發光元件。該保持電容器保持一給定電位。該面板包括一電源供應區段(如圖16中之電源供應區段211),其係調適以同時對於兩列或兩列以上中之所有像素電路控制一供應至像素電路的源極電壓。電源供應區段經組態用以依係藉由電源供應區段控制的像素電路之單元同時在兩列或兩列以上中之像素電路上執行臨限值校正準備及第一臨限值校正。接著,該相同區段經組態用以係依一線循序方式一次一列地在該等像素電路上執行第二臨限值校正一次或多次。
該面板進一步包括一視訊信號供應區段(如,圖16中的水平選擇器103),其經調適以供應一與一視訊信號相關聯之信號電位至像素電路。該視訊信號供應區段可在第二臨限值校正期間供應一比在第一臨限值校正期間供應至像素電路之一參考電位(如,圖18中之參考電位Vofs)更高的電位(如,圖18中之參考電位Vofs2)。
該面板進一步包括一視訊信號供應區段(如,圖16中之寫入掃描器104),其經調適以供應一與一視訊信號相關聯之信號電位至該等像素電路。該視訊信號供應區段可在第一臨限值校正後供應一比在第一臨限值校正期間供應至像素電路之參考電位(如,圖20中之參考電位Vofs)更低的電位(如,圖20中之第三參考電位Vini)達一預定之時間週期。
以下將參考附圖說明本發明之較佳具體實施例。
為了促進本發明之具體實施例的瞭解及澄清其背景,首先將參考圖1至15給定使用有機EL裝置之面板(下文中稱為EL面板)之基本組態及操作的一說明。
圖1係一說明EL面板之一基本組態範例的方塊圖。
圖1中所示之一EL面板100包括一像素陣列區段102及一係調適以驅動像素陣列區段102之驅動區段(即,一水平選擇器(HSEL)103)、寫入掃描器(WSCN)104及電源掃描器(DSCN)105。像素陣列區段102具有依一矩陣形式配置之N乘M個像素(像素電路)101-(1,1)至101-(N,M)。
EL面板100亦包括M個掃描線WSL10-1至10-M,M個電源線DSL10-1至10-M及N個視訊信號線DTL10-1至10-N。
應注意的係,若在以下描述中無特別需要在掃描線WSL10-1至10-M、視訊信號線DTL10-1至10-N、像素101-(1,1)至101-(N,M)或電源線DSL10-1至10-M間區分,則此等線或像素將簡單稱為掃描線WSL10、視訊信號線DTL10、像素101或電源線DSL10。
在像素101-(1,1)至101-(N,M)中,第一列中之像素101-(1,1)至101-(N,1)係分別用掃描線WSL10-1及電源線DSL10-1連接至寫入掃描器104及電源掃描器105。此外,在像素101-(1,1)至101-(N,M)中,第M列中之像素101-(1,M)至101-(N,M)係分別用掃描線WSL10-M及電源線DSL10-M連接至寫入掃描器104及電源掃描器105。此對於在列方向中配置之像素101-(1,1)至101-(N,M)中的所有其他像素101皆適用。
又進一步言之,在像素101-(1,1)至101-(N,M)中,第一行中之像素101-(1,1)至101-(1,M)係用視訊信號線DTL10-1連接至水平選擇器103。在像素101-(1,1)至101-(N,M)中,在第N行中之像素101-(N,1)至101-(N,M)係用視訊信號線DTL10-N連接至水平選擇器103。此對於在行方向中配置之像素101-(1,1)至101-(N,M)中的所有其他像素101皆適用。
寫入掃描器104在一水平週期(1H)期間供應一循序控制信號至掃描線WSL10-1至10-M,以依一逐列之基礎執行像素101的一線性循序掃描。電源掃描器105用線性循序掃描在步驟中依一第一電位(後來描述之Vcc)或第二電位(後來描述之Vss)供應一源極電壓至電源線DSL10-1至10-M。水平選擇器103於水平週期(1H)期間在一用作為一視訊信號之信號電位Vsig及參考電位Vofs間切換及用線性循序掃描在步驟中將該等電位之一者供應至配置在行中的視訊信號線DTL10-1至10-N。
一包括源極及閘極驅動器之驅動器IC(積體電路)係新增至如圖1中所示組態的EL面板100以組成一面板模組。此外,一電源電路、影像LSI(大型積體電路)及其他組件係新增以組成一顯示裝置。一併入EL面板100之顯示裝置係可應用(例如)為一行動電話、數位靜態相機、數位攝錄影機、電視機、印表機及其他設備之一顯示區段。
圖2係一說明藉由放大圖1中所示之EL面板100中的N乘M個像素101之一者所獲得的像素101的一詳細組態之方塊圖。
如係自圖1中瞭解,連接至圖2中之像素101的掃描線WSL10、視訊信號線DTL10及電源線DSL10分別係連接至像素101-(N,M)(N=1,2,...,N,M=1,2,...,M)之任一者的掃描線WSL10-(N,M)、視訊信號線DTL10-(N,M)及電源線DSL10-(N,M)之任一者。
圖2中所示之像素101的組態已在使用中。具有此組態之像素101將稱為一像素101a。
像素101a包括一取樣電晶體21、驅動電晶體22、保持電容器23及發光元件24,其係用作為一有機EL元件。此處,取樣電晶體21係一N通道電晶體。驅動電晶體22係一P通道電晶體。取樣電晶體21使其閘極連接至掃描線WSL10,其汲極連接至視訊信號線DTL10及其源極連接至驅動電晶體22之一閘極g。
驅動電晶體22使其源極s連接至電源線DSL10且其汲極d連接至發光元件24的陽極。保持電容器23係在驅動電晶體22的源極s及閘極g間連接。此外,發光元件24使其陰極接地。
有機EL元件係一電流發光元件。結果,彩色灰階可藉由控制流經發光元件24之電流位準達到。圖2中之像素101a藉由改變施加至驅動電晶體22的閘極之電壓來控制流經發光元件24的電流位準。
更明確言之,驅動電晶體22係經設計以因為其源極s至電源線DSL10之連接而隨時在飽和區中操作。結果,相同電晶體22作用為一供應藉由以下所示方程式(1)指示之一電流位準Ids的恆定電流源。
方程式1中,μ代表移動率,W係閘極寬度,L係閘極長度及Cox係每單位面積之閘極氧化物膜的電容。此外,Vgs代表在驅動電晶體22的閘極g及源極s間的電壓(閘極至源極電壓),且Vth係相同電晶體22的臨限電壓。應注意的係術語「飽和區」係指其中滿足該條件(Vgs-Vth<Vds;Vds係驅動電晶體22之源極s及汲極d間的電壓)之狀態。
在圖2中所示之像素101a中,發光元件之I-V特性由於隨著時間經過之退化而如圖3中所說明改變,其改變驅動電晶體22的汲極電壓。然而,若驅動電晶體22的閘極至源極電壓Vgs係維持恆定,則電流Ids之一恆定量流經發光元件24。即,電流Ids係與發光元件的發光亮度成比例。結果,發光元件本身之亮度保持恆定而不論隨著時間經過之退化。
然而,P通道電晶體無法用非晶矽形成,其允許電晶體比低溫多晶矽較價廉地製造。因此,若需要較價廉的像素電路,則此等電路較佳應係用N通道電晶體形成。
因此,一可能方法將係藉由如圖4中顯示之一像素101b以一N通道驅動電晶體25替換P通道驅動電晶體22。
即,與圖3中顯示之像素101a不同,圖4中顯示的像素101b包括一N通道驅動電晶體25而非P通道驅動電晶體22。
在圖4中顯示之像素101b的組態中,驅動電晶體25之源極s係連接至發光元件24。結果,驅動電晶體25的閘極至源極電壓Vgs隨著有機EL元件隨著時間經過之改變而改變。此改變流經發光元件24的電流,因而改變發光亮度。此外,驅動電晶體之臨限電壓Vth及移動率μ在不同像素101b間係不同。此導致根據圖4中所示方程式1在電流Ids中之一變動,因而改變在不同像素間之發光亮度。
本申請人提出圖5中所示之一像素101c的組態。像素101c係用於後來描述應用本發明之一具體實施例的EL面板。像素101c防止發光元件隨著時間經過之退化及驅動電晶體的特性中之變動,且僅包括一小數目的元件。
圖5中顯示之像素101c包括一取樣電晶體31、驅動電晶體32、保持電容器33及發光元件34。取樣電晶體31使其閘極連接至掃描線WSL10,其汲極連接至視訊信號線DTL10及其源極連接至驅動電晶體32之閘極g。
驅動電晶體32使其源極s及其汲極d之一者連接至發光元件34的陽極。相同電晶體32使其源極s及汲極d之另一者連接至電源線DSL10。保持電容器33係在驅動電晶體之閘極g及發光元件34的陽極間連接。此外,發光元件34使其陰極連接至係設定在一預定電位Vcat處之一佈線35。
在如以上所述組態之像素101c中,當取樣電晶體31回應於一自掃描線WSL10供應之控制信號而接通(開始導電)時,保持電容器33累加且保持經由視訊信號線DTL10自水平選擇器103供應之電荷。驅動電晶體32係由處於第一Vcc電位之電源線DSL10供應一電流,以將驅動電流Ids(其係與藉由保持電容器33保持之信號電位Vsig相稱)傳遞至發光元件34。像素101c由於流經發光元件34之預定驅動電流Ids而發光。
像素101c具有一臨限值校正功能。術語「臨限值校正功能」係指造成保持電容器33保持一等同於驅動電晶體32之臨限電壓Vth的電壓之功能。此功能可取消驅動電晶體32之臨限電壓Vth的衝擊,否則該驅動電晶體將導致在EL面板100的不同像素間的一變動。
此外,像素101c具有一移動率校正功能。術語「移動率校正功能」係指當保持電容器33保持信號電位Vsig時校正用於驅動電晶體之移動率μ的信號電位Vsig之功能。
又此外,像素101c具有一自舉(bootstrapping)功能。術語「自舉功能」係指使驅動電晶體32之一閘極電位Vg隨著相同電晶體32的一源極電位Vs中之改變而改變的功能。此功能維持在驅動電晶體32之閘極g及源極s間的電壓Vgs恆定。
應注意的係,臨限值校正、移動率校正及自舉功能亦將描述關於圖10、14及15於後。
在以下給定之描述中,吾等假設即使將該像素簡單稱為像素101亦具有圖5中顯示之像素101c的組態。
圖6係一描述像素101之操作的時序圖。
圖6在相同時間軸(圖6中之水平)上說明掃描線WSL10、電源線DSL10及視訊信號線DTL10之電位中的改變,及與以上改變相關聯之驅動電晶體32的閘極電位Vg及源極電位Vs中的改變。
圖6中,到達時間t1
之時間的週期係一發光週期T1
,在其期間係發生用於先前水平週期(1H)的發光。
自當發光週期T1
結束時之時間t1
至t4
的時間週期係一臨限值校正準備週期T2
。在相同週期T2
處,驅動電晶體32之閘極電位Vg及源極電位Vs係初始化以準備用於該臨限電壓校正。
在相同週期T2
的時間t1
處,電源掃描器105將電源線DSL10自高電位Vcc改變至低電位Vss。在時間t2
處,水平選擇器103將視訊信號線DTL10自信號電位Vsig改變至參考電位Vofs。其次在時間t3
處,寫入掃描器104將掃描線WSL10改變至一高電位,接通取樣電晶體31。此重設驅動電晶體32之閘極電位Vg至參考電位Vofs,及亦重設相同電晶體32的源極電位Vs至電源線DSL10的低電位Vss。
自時間t4
至t5
之時間週期係一經調適以執行臨限值校正的臨限值校正週期T3
。在相同週期T3
的時間t4
處,電源掃描器105將電源線DSL10改變至高電位Vcc。此將一等同於臨限電壓Vth之電壓寫入至在驅動電晶體32的閘極g及源極s間連接的保持電容器33。
在一自時間t5
至t7
的寫入及移動率校正準備週期T4
中,掃描線WSL10係暫時地自高改變至低電位。同時,水平選擇器103將視訊信號線DTL10自參考電位Vofs改變至與在時間t7
前之時間t6
處的灰階等量之信號電位Vsig。
接著,在自時間t7
至t8
的一寫入及移動率校正週期T5
中,一視訊信號被寫入及執行移動率校正。即,掃描線WSL10係自時間t7
至t8
被上拉至高電位。此依待加至臨限電壓Vth之此一方式將視訊信號電位Vsig寫入至保持電容器33。此亦自藉由保持電容器33保持的電壓中減去一移動率校正電壓ΔVμ。
在當寫入及移動率校正週期T5
結束之時間t8
處,掃描線WSL10被下拉至低電位。自此時刻起,發光元件34依與信號電壓Vsig相稱之亮度發光。信號電壓Vsig係藉由等同於臨限電壓Vth及一移動率校正電壓ΔVμ的電壓調整。此使得發光元件34之發光亮度對於驅動電晶體32之臨限電壓Vth及移動率μ中之變動免疫。
應注意的係自舉發生在一發光週期T6
的開始處。此提升驅動電晶體32之閘極電位Vg及源極電位Vs,其中相同電晶體32之閘極至源極Vgs維持恆定在Vsig+Vth-ΔVμ。
此外,在時間t8
後之一預定時間量中的t9
處,視訊信號線DTL10係自信號電位Vsig下拉至參考電位Vofs。圖6中,自時間t2
至t9
之時間週期對應至水平週期(1H)。
如以上描述,在具有像素101(其具有像素101c之組態)的EL面板100中,發光元件34發光而不受驅動電晶體32之臨限電壓Vth及移動率μ中的變動影響。
像素101(101c)之操作將會參考圖7至15更詳細描述。
圖7說明在發光週期T1
中之像素101的狀態。
根據發光週期T1
,取樣電晶體32係斷開(掃描線WSL10在低電位處),且電源線DSL10在高電位Vcc處。結果,驅動電晶體32供應驅動電流Ids至發光元件34。此時,因為驅動電晶體32係設計以在飽和區中操作,流經發光元件34之驅動電流Ids採取與藉由方程式(1)給定之閘極至源極電壓Vgs相稱的值。
接著,在臨限值校正準備週期T2
開始的時間t1
處,電源掃描器105將電源線DSL10自高電位(第一電位)改變至低電位Vss(第二電位),如圖8中所說明。此時,若電源線DSL10的電位Vss係小於發光元件34的一臨限電壓Vthel及陰極電位Vcat之和(Vss<Vthel+Vcat),則相同元件34將停止發光。結果,連接至電源線DSL10之驅動電晶體32的終端現用作為源極s。此外,發光元件34之陽極被充電至電位Vss。
其次,如圖9中所說明,水平選擇器103在時間t2
處將視訊信號線DTL10改變至參考電位Vofs。接著,在時間t3
處,寫入掃描器104將掃描線WSL10改變至高電位,接通取樣電晶體31。此將驅動電晶體32的閘極電位Vg拉至Vofs。結果,相同電晶體32的閘極至源極電壓Vgs採取Vofs-Vss之值。此處,因為臨限值校正將會在後來之臨限值校正週期T3
中執行,故驅動電晶體32的閘極至源極電壓Vgs之值Vofs-Vss必須大於臨限電壓Vth(Vofs-Vss>Vth)。相反地,電位Vofs及Vss係設定以致滿足條件Vofs-Vss>Vth。
接著,在臨限值校正週期T3
開始之時間t4
處,電源掃描器105如圖10中所說明將電源線DSL10自低電位Vss改變至高電位Vcc。結果,連接至發光元件34之陽極的驅動電晶體32的終端現用作為源極s。電流如藉由圖10中之一長虛線短虛線說明地流動。
此處,發光元件34可藉著一由一二極體34A及寄生電容Cel組成之保持電容器34B相等地代表。若發光元件34之洩漏電流係明顯地小於流經驅動電晶體32的電流(滿足),則流經驅動電晶體32之電流係用來充電保持電容器33及34B。發光元件34之一陽極電位Vel(驅動電晶體32的源極電位Vs)隨著流經驅動電晶體32之電流中的增加而增加,如圖11中所說明。在一預定時間量中,驅動電晶體32之閘極至源極電壓Vgs採取該值Vth。另一方面,此時發光元件34的陽極電位Vel係Vofs-Vth。此處,發光元件34之陽極電位Vel係等同於或小於相同元件34之臨限電壓Vthel及陰極電位Vcat的和((Vcat+Vthel))。
接著,在時間t5
處,掃描線WSL10係自高改變至低電位,如圖12中所說明。此斷開取樣電晶體31,完成臨限值校正(臨限值校正週期T3
)。
在寫入及移動率校正準備週期T4
後之時間t6
處,水平選擇器103將視訊信號線DTL10自參考電位Vofs改變至信號電位Vsig,其係與灰階等量(圖12)。接著,寫入及移動率校正週期T5
開始,且在時間t7
處,掃描線WSL10被上拉至高電位。此接通取樣電晶體31,允許執行視訊信號寫入及移動率校正。驅動電晶體32的閘極電位Vg因為取樣電晶體31係接通而等同於Vsig。然而,一電流自電源線DSL10流入至取樣電晶體31內。因此,相同電晶體32之源極電位Vs將隨著時間經過而上升。
驅動電晶體32之臨限值校正操作係已完成。此消除在方程式(1)之右側上的臨限值校正項(即,(Vsig-Vofs)2
)之衝擊。結果,藉由驅動電晶體32供應之電流Ids反映移動率μ。更明確言之,如圖14中所說明,若移動率μ係大,藉由驅動電晶體32供應之電流Ids係大,造成源極電位Vs上升快速。另一方面,若移動率μ係小,藉由驅動電晶體32供應之電流Ids係小,造成源極電位Vs緩慢地上升。換句話說,若移動率μ在一預定時間量中係大,則驅動電晶體32之源極電位Vs的一增量ΔVμ
(電位校正值)係大。若移動率μ係小,相同電晶體32之源極電位Vs的增量ΔVμ
(電位校正值)係小。此減少回應於移動率μ而在像素101之各者中的驅動電晶體32之閘極至源極電壓Vgs中的變動。在一預定時間量中,像素101之各者中的閘極至源極電壓Vgs係設定至移動率μ中的變動係完全校正處之一位準。
在時間t8
處,掃描線WSL10被下拉至低電位,斷開取樣電晶體31。此終止寫入及移動率校正週期T5
及初始發光週期T6
(圖15)。
在發光週期T6
中,驅動電晶體32之閘極至源極電壓Vgs保持恆定。因此,相同電晶體32將恆定電流Ids供應至發光元件34。結果,發光元件34之陽極電位Vel上升至在一恆定電流Ids'流經發光元件34處之一電壓Vx,造成相同元件34發光。當驅動電晶體32之源極電位Vs增加,因為保持電容器33之自舉功能,相同電晶體32的閘極電位Vg亦將增加。
在使用像素101c之像素101中,發光元件34之I-V特性亦在一長發光時間後改變。此亦隨著時間經過改變在圖15中顯示的一點B處之電位。然而,驅動電晶體32的閘極至源極電壓Vgs係維持恆定。結果,流經發光元件34之電流保持不變。因此,即使在發光元件34的I-V特性的一長期變化之情況下,恆定電流Ids'持續流動。結果,相同元件34之亮度保持不變。
如以上描述,圖5中所示併入像素101(101c)之EL面板100可使用臨限值及移動率校正功能校正不同像素101間之臨限電壓Vth及移動率μ中的差異。相同面板100亦可校正發光元件34的長期改變(退化)。
對於使用圖5中所示的EL面板100之顯示裝置而言此使其可提供一高品質影像。
然而,自EL面板100及一液晶顯示器(LCD)間之組態中的比較,可說該EL面板100具有得更多控制線,因為LCD沒有與電源線DSL10等效的控制線。
由於此原因,一EL面板200係在圖16中所說明為一具有一較簡單組態的低成本EL面板。
即,圖16係一說明應用本發明之EL面板的一具體實施例之一組態範例的方塊圖。圖16中,如圖1中之相似組件係藉由相似參考數字指示,且其描述在適當時將加以省略。
圖1中所示的EL面板100具有電源線DSL10-1至10-M,對於像素101之各列係各一線。相反地,EL面板200具有一用於所有像素101之共同電源線DSL212。在用作第一電位之高電位Vcc或用作第二電位的低電位Vss處之源極電壓係依一橫跨該板方式供應至所有像素101。即,電源供應區段211依相同方式控制源極電壓用於像素陣列區段102之所有像素101。
除了電源供應區段211及電源線DSL212以外,EL面板200係依如圖1中之EL面板100的相同方式組態。然而,應注意的係,像素陣列區段102之像素101的各者具有像素101c之組態。
其次將會參考圖17給定EL面板200之一基本驅動控制方法(下文中稱為基本驅動控制方法)的一描述。圖17說明所有像素101係用來自電源供應區段211經由電源線DSL212之源極電壓供應處的時序。圖17亦說明在不同列中的像素101開始發光處之時序。
圖17中,自時間t21
至t34
之時間的週期係用於顯示一單一影像之單位時間(下文中稱為一圖場週期(1F))。以上週期中,自時間t21
至t25
之週期係其期間所有像素皆共同地控制之週期(下文中稱為對於所有像素係共同的週期)。此外,自時間t25
至t34
的週期係其期間所有像素依一線循序掃描方式被掃描之線循序掃描週期。
首先,在對於所有像素係共同之週期中的時間t21
處,電源供應區段211將電源線DSL211自高電位Vcc改變至低電位Vss。應注意的係,在時間t21
處,掃描線WSL10-1至10-M及視訊信號線DTL10-1至10-N係分別設定至其低電位。
接著,在時間t22
處,寫入掃描器104將掃描線WSL10-1至10-M同時改變至高電位。此設定驅動電晶體32之閘極電位Vg等同於Vofs,且相同電晶體32之源極電位Vs等同於Vss,如參考圖9所述。因此,閘極至源極電壓Vgs採取該值Vofs-Vss(>Vth),其係大於驅動電晶體32之臨限電壓Vth。結果,係執行臨限值校正前之臨限值校正準備。因此,自時間t22
至t23
之時間的週期係臨限值校正準備週期。
在該準備對於臨限值校正係完成後之時間t23
處,電源供應區段211將電源線DSL211自低電位Vss改變至高電位Vcc,對於所有像素101同時初始該臨限值校正。即,如參考圖10所述,發光元件34之陽極電位Vel(驅動電晶體32的源極電位)隨著流經驅動電晶體32之電流中的增加而增加。在一預定時間量中,陽極電位Vel將等同於Vofs-Vth。在時間t24
處,寫入掃描器104將掃描線WSL10-1至10-M一致地改變至低電位,終止臨限值校正。
接著,線循序掃描週期自時間t25
開始。此週期係設計以依一線循序方式將一視訊信號寫入至像素101。
即,在時間t25
至t30
之週期中,視訊信號線DTL10-1至10-N之各者係設定至與灰階等量地之信號電位Vsig。在此週期期間,寫入掃描器104將掃描線WSL10-1至10-M連續地改變至高電位(依一線循序方式)僅達時間Ts之一週期。該列中之像素101的發光元件34(其已被改變至高電位達時間Ts之一週期)會發光。
應注意的係,在一其中掃描線WSL10係設定至高電位之時間的週期期間,驅動電晶體32之源極電位Vs將如參考圖13所述增加。結果,移動率校正係與視訊信號寫入一起執行。
當對於第M列中之掃描線WSL10-M的高電位之供應結束時,視訊信號線DTL10-1至10-N之各者係在時間t30
處被改變至參考電位Vofs。
接著,隨著供應至視訊信號線DTL10-1至10-N之參考電位Vofs,寫入掃描器104自時間t31
將掃描線WSL10-1至10-M連續地改變至高電位(依一線循序方式)僅達時間Ts之一週期。在已改變至高電位達時間Ts之一週期的該列中之像素101中,參考電位Vofs係供應至驅動電晶體32之閘極g。此使驅動電晶體32的閘極至源極電壓Vgs下降至臨限電壓Vth或更少,造成發光元件34停止發光。此處,為了使相同元件34停止發光,供應至驅動電晶體32之閘極g的電位無須為參考電位Vofs,而係其僅需要等同於或小於發光元件34之陰極電位Vcat與臨限電壓Vthel及驅動電晶體32的臨限電壓Vth之和(Vcat+Vthel+Vth)。然而,若供應至閘極g之電位係等同於臨限校正參考電位Vofs,則控制可簡化。
基本控制方法接通取樣電晶體31(用供應至視訊信號線DTL10之參考電位Vofs)以造成發光元件34停止發光,因而控制各列的發光週期。因此,發光週期自當取樣電晶體31用供應至視訊信號線DTL10之信號電位Vsig斷開時擴展至當取樣電晶體31用供應至視訊信號線DTL10的參考電位Vofs接通時。應注意的係發光週期在不同列間必須相同。因此,視訊信號至最後第M列的寫入必須發生於一圖場(field)週期之結束前的一發光週期。
如以上描述,可藉由提供由所有像素共用之電源線DSL212且在對於所有像素係共同之週期期間在所有像素上同時(一致)地執行臨限值校正準備及臨限值校正,而使EL面板200電路更簡單及電源控制更容易。整體而言此提供減少面板的成本。
附帶地,在參考圖17描述之基本驅動控制方法中,自臨限值校正週期之結束至當各列中之像素101開始發光的時間之週期隨不同列而異。在自臨限值校正週期之結束至當各列中之像素101開始發光的時間之週期期間,三個不同洩漏電流存在,確切言之即驅動電晶體32、發光元件34及取樣電晶體31的洩漏電流。結果,驅動電晶體32之閘極電位Vg及源極電位Vs由於臨限值校正週期結束後的此等洩漏電流而改變。更明確言之,驅動電晶體32之源極電位Vs因為相同電晶體32的洩漏電流而朝向電源線DSL212的電位Vcc改變(增加),且因為發光元件34的洩漏電流而朝向陰極電位Vcat改變(增加)。相同電晶體32的閘極電位Vg亦隨著源極電位Vs的改變而改變(增加)。
此處,吾等假設驅動電晶體32之閘極電位Vg及源極電位Vs的增量係ΔV。吾等亦假設藉由取樣電晶體31之洩漏電流造成的電位改變係ΔV2。接著,對於電位改變ΔV之驅動電晶體32的源極電位Vs之改變可表示為gΔV2。因子g係藉由保持電容器33之電容、驅動電晶體32的閘極至源極電容及發光元件34的寄生電容所決定。
現假設電位改變ΔV及ΔV2兩者係正,則在緊接在視訊信號寫入之前的驅動電晶體32的閘極電位Vg可表示為Vofs+ΔV+ΔV2。源極電位Vs可表示為Vofs-Vth+ΔV+gΔV2。此等電位改變ΔV及ΔV2在不同像素101間係不同,因為其明顯地受到像素101之洩漏電流中的變動之影響。結果,此等改變對於例如EL面板200之不均勻性及陰影的不良影像品質係一貢獻者。
因此,EL面板200可使用圖18中所示之驅動控制方法(下文中稱為第一驅動控制方法),以防止藉由洩漏電流造成的電位改變。
在自圖18中之時間t41
至t53
的一圖場週期(1F)期間自時間t41
至t44
的操作係與圖17中自時間t21
至t24
之操作相同。即,臨限值校正準備及臨限值校正係在自時間t41
至t44
之時間的週期中於EL面板200之所有像素上同時執行。
接著,自時間t44
起,視訊信號線DTL10-1至10-N係上拉至高於參考電位Vofs之第二參考電位Vofs2,之後為依一線循序方式執行之多步驟臨限值校正及在信號電位Vsig處的信號電壓之寫入。
更明確言之,在時間t44
後之時間t45
處,視訊信號線DTL10-1至10-N係一致地改變至第二參考電位Vofs2,之後為多步驟臨限值校正及將視訊信號寫入至第一列中之像素101。
即,隨著視訊信號線DTL10-1至10-N設定至第二參考電位Vofs2,掃描線WSL10-1係對於各Tv時間之一週期改變至高電位三次,即用於在自時間t46
、自時間t47
及自時間t48
的Tv時間之一週期。其次,視訊信號線DTL10-1至10-N係設定至與灰階等量之信號電位Vsig。在此週期期間,掃描線WSL10-1係改變至高電位達Ts2
時間之一週期,造成在信號電位Vsig處之視訊信號被寫入至第一列中的像素101。像素101開始在依信號電位Vsig之視訊信號的寫入後發光。
三步驟臨限值校正及視訊信號寫入亦係依相同時序連續地在第二至第M列中之像素上執行。應注意的係在取樣電晶體31係接通用於三步驟臨限值校正處之時序係圖18中的陰影。
在寫入至第M列中之像素的視訊信號結束後的時間t52
處,視訊信號線DTL10-1至10-N係改變成參考電位Vofs。自此時刻起,取樣電晶體31依與圖17中所示情況之相同方式接通,以致發光週期在不同列間係相同。此造成發光元件34停止發光。
為了使發光元件34停止發光,供應至驅動電晶體32之閘極g的電位無須一定為參考電位Vofs,而係其僅需要等同於或小於發光元件34之陰極電位Vcat與臨限電壓Vthel及驅動電晶體32的臨限電壓Vth之和(Vcat+Vthel+Vth)。或者,供應至驅動電晶體32之閘極g的電位可為一反映發光亮度的反向偏壓電位。
一參考圖19之詳細描述將會給定像素101-(N,M)之驅動電晶體32的閘極電位Vg及源極電位Vs中之改變,其中焦點在第M列及第N行中之像素像素101-(N,M)上。
自時間t42
至t43
之時間週期係在其期間該臨限值校正準備係在所有像素上一致地執行的臨限值校正準備週期。自時間t43
至t44
的時間之週期係在其期間該臨限值校正在所有像素上一致地執行之臨限值校正週期。
在臨限值校正準備週期中,取樣電晶體31接通,造成驅動電晶體32之閘極電位Vg增加至係視訊信號線DTL10-N之電位的參考電位Vofs。在臨限值校正週期中,電源線DSL改變至高電位,造成驅動電晶體32之源極電位Vs增加至相同電晶體32之閘極至源極電壓Vgs變得等同於臨限電壓Vth的此一程度。
在自當視訊信號線DTL10-N係改變至第二參考電位Vofs2時之時間t45
,至當多步驟臨限值校正係在關注之像素101-(N,M)上執行的時間t61
之週期的期間,驅動電晶體32的閘極電位Vg及源極電位Vs將會由於驅動電晶體32、發光元件34及取樣電晶體31的洩漏電流而增加。驅動電晶體32之閘極電位Vg的增量係如先前描述的ΔV+ΔV2。應注意的係相同電晶體32之源極電位Vs係等同於或小於陰極電位Vcat。
寫入掃描器104自時間t61
接通取樣電晶體31達Tv時間的一週期。第二參考電位Vofs2係設定大於在增加(Vofs+ΔV+ΔV2)後之驅動電晶體32的閘極電位Vg。此使得相同電晶體32之閘極至源極電壓Vgs大於臨限電壓Vth,因而初始該臨限值校正。換句話說,第二參考電位Vofs2在增加(Vofs+ΔV+ΔV2)後必須大於驅動電晶體32的閘極電位Vg,以開始臨限值校正。此外,如參考圖10所述,條件必須滿足以便流經驅動電晶體32之電流充電保持電容器33。
在自係於時間t61
持續達Tv時間之一週期的第一多步驟臨限值校正週期之結束後,取樣電晶體31被斷開達到時間t63
的一預定時間量。
在自時間t63
至t67
之時間的一週期期間,取樣電晶體31係依相同方式接通及斷開兩次,執行多步驟臨限值校正兩次。在當第三多步驟臨限值校正結束之時間t66
處,驅動電晶體32之閘極電位Vg、其源極電位Vs及閘極至源極電壓Vgs分別係Vofs2、Vofs-Vth及Vth。
接著,在視訊信號線DTL10-N係改變至與灰階等量之信號電位Vsig後,寫入掃描器104在一預定時間量中自時間t67
再次接通取樣電晶體31達Ts2
時間的一週期。此執行視訊信號寫入及移動率校正。在時間t68
處,取樣電晶體31係斷開,造成像素101-(N,M)開始發光。
如以上描述,臨限值校正係緊接在視訊信號寫入之前執行,確保自臨限值校正至視訊信號寫入之較短時間。此抑制驅動電晶體32、發光元件34及取樣電晶體31的洩漏電流,提供一均勻影像而無歸因於不同像素101間之洩漏電流中的變動造成的不均勻品質。
此外,可使得自臨限值校正至視訊信號寫入之時間在不同列間恆定,因而提供一均勻影像而無例如陰影之影像品質退化。
即,參考圖18及19描述之第一驅動控制方法提供改良的影像品質。
其次將參考圖20給定藉由EL面板200使用之一第二驅動控制方法的一描述。
圖20中,如圖18中者之相似組件係藉由相似參考數字指示,且在適當時其描述將省略。
圖20中,視訊信號線DTL10係在時間t43
後自參考電位Vofs下拉至一第三參考電位Vini達一自時間t43'
至t44
之Tu時間的一週期。
就減少驅動電晶體32、發光元件34及取樣電晶體31之洩漏電流至可能的程度而言,流經驅動電晶體32的電流(洩漏電流)可因為關係CV=it而藉由減少相同電晶體32的閘極至源極電壓Vgs來減少,其中C係電容,V係電壓,i係電流及t係時間。因此,在第二驅動控制方法中,第三參考電位Vini係在第二參考電位Vofs2被供應至相同電位Vg以前供應至驅動電晶體32的閘極電位Vg。
此允許驅動電晶體32之閘極至源極電壓Vgs的減少,因而提供一較小的洩漏電流。因此,驅動電晶體32之閘極電位Vg的增量(ΔV+ΔV2)係小於參考圖19所述之第一驅動控制方法中的增量。結果,必須在增加(Vofs+ΔV+ΔV2)後設定大於驅動電晶體32之閘極電位Vg的第二參考電位僅需要設定成Vofs2',其係小於第一驅動控制方法中之Vofs2。換句話說,第二參考電位Vofs2'可藉由供應小於參考電位Vofs之第三參考電位Vini,減少至如圖20中所說明之第二參考電位Vofs2以下。
圖21(與用於第一驅動控制方法之圖19相關聯)係一說明根據第二驅動控制方法在像素101-(N,M)中之驅動電晶體32的閘極及源極電位Vg及Vs中之改變的圖式。
如參考圖21可明瞭,到達當多步驟臨限值校正係一次一列地執行的時間t61
時之驅動電晶體32的閘極電位Vg之增量(ΔV+ΔV2),在圖21所示第二驅動控制方法中係小於圖19中顯示的第一驅動控制方法。此外,在時間t45
處供應至視訊信號線DTL10的第二參考電位係低於Vofs2之Vofs2',如以上所述(基於比較之目的,第二參考電位Vofs2係藉由一長虛線短虛線顯示)。
如同第一驅動控制方法,第二驅動控制方法藉由在緊接在視訊信號寫入之前執行臨限值校正來確保自臨限值校正至視訊信號之較短時間。此抑制驅動電晶體32、發光元件34及取樣電晶體31的洩漏電流,提供一均勻影像而無歸因於在不同像素101間之洩漏電流中的變動的不均勻品質。
此外,可使得自臨限值校正至視訊信號寫入之時間在不同列間恆定,因而提供一均勻影像而無例如陰影之影像品質退化。
又進一步言之,第二驅動控制方法提供低於第一驅動控制方法中之第二參考電位Vofs2的第二參考電位Vofs2'。
以上第一及第二驅動控制方法在執行逐列多步驟臨限值校正之前,將視訊信號線DTL10自參考電位Vofs改變至第二參考電位Vofs2或Vofs2'。然而,經調適以用維持在如圖22中所說明之參考電位Vofs處的視訊信號線DTL10執行逐列多步驟臨限值校正及信號寫入的方法(第三驅動控制方法)亦防止不均勻影像品質用於改良的影像品質。第三驅動控制方法類似於第一及第二驅動控制方法在於該方法藉由在緊接在視訊信號寫入之前執行臨限值校正,而確保自臨限值校正至視訊信號寫入的較短時間。第三方法亦類似於第一及第二方法在於自臨限值校正至視訊信號寫入的時間在不同列間係恆定。
給定一關於其中逐列多步驟臨限值校正係執行三次之第一至第三驅動控制方法之範例的描述。然而,臨限值校正僅需執行至少一次。
此外,給定一其中第一臨限值校正係在像素陣列區段102之所有像素(所有列)上執行的範例之描述。然而,或者該臨限值校正一次可在兩列或兩列以上之像素上執行。在此情況下,電源供應區段211及電源線DSL212係經組態用以依列(在其上第一臨限值校正係一次執行)的數目之單位控制像素。
本發明不受限於以上具體實施例,而係可依各種方法修改而不脫離本發明之範疇。
本申請案含有關於在2008年6月18日向日本專利局申請的日本優先權專利申請案JP 2008-159364中所揭示者之標的,其全部內容係以引用方式併入本文中。
21...取樣電晶體
22...驅動電晶體
23...保持電容器
24...發光元件
25...N通道驅動電晶體
31...取樣電晶體
32...驅動電晶體
33...保持電容器
34...發光元件
34A...二極體
34B...保持電容器
35...佈線
100...EL面板
101...像素/像素電路
101a...像素
101b...像素
101c...像素/像素電路
102...像素陣列區段
103...水平選擇器(HSEL)
104...寫入掃描器(WSCN)
105...電源掃描器(DSCN)
200...EL面板
211...電源供應區段
Cel...寄生電容
DSL10...電源線
DSL211...電源線
DSL212...電源線
DTL10...視訊信號線
d...汲極
g...閘極
s...源極
WSL10...掃描線
圖1係一說明一EL面板之一基本組態範例的方塊圖;
圖2係一說明一現存像素之一組態範例的方塊圖;
圖3係一說明一有機EL裝置之I-V特性的圖式;
圖4係一說明一現存像素之一組態範例的方塊圖;
圖5係一說明用於應用本發明之一具體實施例的EL面板中之一像素的一組態範例之方塊圖;
圖6係一描述在圖5中所示之像素的操作之時序圖;
圖7係一詳細描述圖5中所示之像素的操作之圖式;
圖8係一詳細描述圖5中所示之像素的操作之圖式;
圖9係一詳細描述圖5中所示之像素的操作之圖式;
圖10係一詳細描述圖5中所示之像素的操作之圖式;
圖11係一詳細描述圖5中所示之像素的操作之圖式;
圖12係一詳細描述圖5中所示之像素的操作之圖式;
圖13係一詳細描述圖5中所示之像素的操作之圖式;
圖14係一詳細描述圖5中所示之像素的操作之圖式;
圖15係一詳細描述圖5中所示之像素的操作之圖式;
圖16係一說明應用本發明之一具體實施例的EL面板之一具體實施例的一組態範例之方塊圖;
圖17係一描述圖16中所示之EL面板的一基本驅動控制之時序圖;
圖18係一描述圖16中所示之EL面板的一第一驅動控制方法之時序圖;
圖19係一描述根據第一驅動控制方法在一驅動電晶體之閘極及源極電位中的改變之圖式;
圖20係一描述圖16中所示之EL面板的一第二驅動控制方法之時序圖;
圖21係一描述根據第二驅動控制方法在驅動電晶體之閘極及源極電位中的改變之圖式;及
圖22係一描述圖16中所示之EL面板的第三驅動控制方法之時序圖。
(無元件符號說明)
Claims (12)
- 一種面板,其包括複數個像素電路,其係依一矩陣形式配置,該等像素電路中之各者包括:一發光元件,其經組態用以根據一驅動電流發光;一取樣電晶體,其經組態用以取樣一視訊信號;一驅動電晶體,其經組態用以供應該驅動電流至該發光元件;及一保持電容器,其經組態用以保持一給定電位,及電源供應構件,其係用於同時對於在兩列或兩列以上中之該等像素電路控制供應至該等像素電路的一源極電壓,其中一臨限值校正準備及一第一臨限值校正係於藉由該電源供應構件供應該源極電壓給該等像素電路之單元中之兩列或兩列以上中之所有該等像素電路上同時執行,及一第二臨限值校正係依一線循序方式一次一列地在該等像素電路上執行一次或多次。
- 如請求項1之面板,其進一步包括:視訊信號供應構件,其係用於供應與一視訊信號相關聯之一信號電位至該等像素電路,其中該視訊信號供應構件可在該第二臨限值校正期間供應比在該第一臨限值校正期間供應至該等像素電路之一參考電位更高的一電位。
- 如請求項1之面板,其進一步包括: 視訊信號供應構件,其係用於供應與一視訊信號相關聯之一信號電位至該等像素電路,其中該視訊信號供應構件可在該第一臨限值校正後供應比在該第一臨限值校正期間供應至該等像素電路之一參考電位更低的一電位達一預定時間週期。
- 如請求項1之面板,其進一步包括:掃描控制構件,其係用於將該等像素電路之取樣電晶體接通或斷開,其中該等發光元件之該發光週期可藉由該掃描控制構件將該等像素電路之該等取樣電晶體接通或斷開來控制。
- 如請求項4之面板,其中當該取樣電晶體係藉由該掃描控制構件接通以造成該發光元件停止發光時,供應至該驅動電晶體之該閘極的該電位係等同於或小於該發光元件之一陰極電位與臨限電壓及該驅動電晶體之一臨限電壓的和。
- 如請求項4之面板,其中當該取樣電晶體係藉由該掃描控制構件接通以造成該發光元件停止發光時,供應至該驅動電晶體之該閘極的該電位係與用於臨限值校正之該參考電位相同。
- 一種一面板之驅動控制方法,該面板包括複數個像素電路,其係依一矩陣形式配置,該等像素電路中之各者包括:一發光元件,其經組態用以根據一驅動電流發光;一取樣電晶體,其經組態用以取樣一視訊信號; 一驅動電晶體,其經組態用以供應該驅動電流至該發光元件;及一保持電容器,其經組態用以保持一給定電位,該面板進一步包括電源供應構件,其係用於同時對於兩列或兩列以上中之該等像素電路控制供應至該等像素電路的一源極電壓,該驅動控制方法包括以下步驟在兩列或兩列以上中之所有該等像素電路上同時地執行一臨限值校正準備及一第一臨限值校正,及接著,在係依一線循序方式一次一列地在該等像素電路上執行一第二臨限值校正一次或多次。
- 如請求項7之該面板之驅動控制方法,其進一步包括:供應與一視訊信號相關聯之一信號電位至該等像素電路,及在該第二臨限值校正期間供應比在該第一臨限值校正期間供應至該等像素電路之一參考電位更高的一電位。
- 如請求項7之該面板之驅動控制方法,其進一步包括:供應與一視訊信號相關聯之一信號電位至該等像素電路,及在該第一臨限值校正後之一預定時間週期內,供應比在該第一臨限值校正期間供應至該等像素電路之一參考電位更低的一電位。
- 如請求項7之該面板之驅動控制方法,其進一步包括由掃描控制構件將該等像素電路之該等取樣電晶體接通或 斷開,該接通或斷開包括控制該等發光元件之發光週期。
- 如請求項10之該面板之驅動控制方法,其進一步包括:藉由該掃描控制構件接通該取樣電晶體以造成該發光元件停止發光,其中供應至該驅動電晶體之閘極的電位係等同於或小於該發光元件之一陰極電位與臨限電壓及該驅動電晶體之一臨限電壓的和。
- 如請求項10之該面板之驅動控制方法,其進一步包括:藉由該掃描控制構件接通該取樣電晶體以造成該發光元件停止發光,其中供應至該驅動電晶體之閘極的電位係與用於臨限值校正之參考電位相同。
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---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |