TWI822823B - 圖像顯示裝置 - Google Patents

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秋元肇
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日商日亞化學工業股份有限公司
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Abstract

本發明之實施形態之圖像顯示裝置具備複數個像素電路，其等於被施加直流電壓之第1電源線、與設定為較上述第1電源線低電位之第2電源線之間，排列為矩陣狀。上述複數個像素電路之各者包含：發光元件；及第1電路，其連接於上述發光元件，基於比較包含三角波信號之第1信號與於特定期間設定之第1直流電壓之結果，設定對上述發光元件供給電流之時間寬度。上述複數個像素電路之至少一部分包含：第2電路，其與上述第1電路串聯連接，基於在與上述特定期間不同之期間設定之第2直流電壓，控制供給至上述第1電路之電流值。

Description

圖像顯示裝置
本發明之實施形態係關於一種圖像顯示裝置。
外界期望一種實現高亮度、高視角、高對比度且低消耗電力之薄型之圖像顯示裝置。為了因應此種市場要求，利用自發光元件之顯示裝置之開發不斷進展。
作為顯示裝置用之自發光元件，雖將使用有機EL(電致發光、OLED：Organic Light Emitting Diode)之顯示器視為有前景且不斷實用化，但受人指摘有發光壽命、高亮度下之殘像等問題點。
微型LED將使用III-V族系等之無機半導體材料之細微發光元件開發作為顯示裝置用之自發光元件，期待能解決上述OLED之問題點。
若要將微型LED應用於顯示裝置而解決OLED之問題點，期望以較廣之動態範圍驅動作為像素之微型LED。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-56727號公報
實施形態提供一種以較廣之動態範圍驅動發光元件之圖像顯示裝置。
實施形態之圖像顯示裝置具備複數個像素電路，其等於被施加直流電壓之第1電源線與設定為較上述第1電源線更低電位之第2電源線之間排列為矩陣狀。上述複數個像素電路之各者包含：發光元件；及第1電路，其連接於上述發光元件，基於比較包含三角波信號之第1信號與於特定之期間設定之第1直流電壓之結果，設定對上述發光元件供給電流之時間寬度。上述複數個像素電路之至少一部分包含：第2電路，其與上述第1電路串聯連接，基於在與上述特定期間不同之期間設定之第2直流電壓，控制供給至上述第1電路之電流值。
本實施形態實現一種以較廣之動態範圍驅動發光元件之圖像顯示裝置。
1:圖像顯示裝置
2:基板
4:電源線
4a:共通電源線
5:接地線
5a:共通接地線
10:像素電路
10i、10j:像素電路
12、12a、12b:發光元件
14、14a、14b:類比圖像PWM電路
16、16a、16b:電源控制電路
20:反相器
20a:電晶體
20b:電晶體
21~25:第1電晶體~第5電晶體
31:第1電容器
32:第2電容器
40:電源控制信號/類比圖像信號驅動電路
42:電源控制信號線
44:類比圖像信號線
46:基準三角波信號線
48:記憶部
50:掃描電路
51:反相器
52:第1掃描線
54:第2掃描線
110:像素電路
114:類比圖像PWM電路
116:電源控制電路
124:第4電晶體
210a:像素電路
210b:像素電路
216a:電源控制電路
310i、310j:像素電路
316:電源控制電路
324:第4電晶體
327:第7電晶體
410i、410j:像素電路
428:驅動電晶體
429:選擇電晶體
431:電容器
444:數位圖像信號線
450:掃描電路
454:掃描線
510i:像素電路
510j:像素電路
514:類比圖像PWM電路
516:電源控制電路
524:第4電晶體
526:第6電晶體
601:圖像顯示裝置
610、610i、610j:像素電路
660:三角波掃描電路
661:三角波掃描信號線
662:基準信號選擇電路
663a:基準三角波信號線
663b:高電壓信號線
664:選擇部
664a、664b:開關
664c:反相器
666:基準信號線
710i、710j:像素電路
714:類比圖像PWM電路
716:電源控制電路
724:第4電晶體
726:第6電晶體
A0:基準信號
Ac:電源控制信號
Ah:高電壓信號
Ap:類比圖像信號
Apa:類比圖像信號
Apb:類比圖像信號
At:基準三角波
Di1:第1掃描信號
Di2:第2掃描信號
Dj1:第1掃描信號
Dj2:第2掃描信號
IF:驅動電流
Iopt:最佳值
K:發光效率
Kmax:發光效率之最大值
N:連接節點
t1~t7:時刻
tA~tM:時刻
ta~tm:時刻
VA:陽極電壓
Vg4:第2電容器兩端電壓
Vin:輸入電壓
Vout:輸出電壓
VpK:電壓值
VpM:類比圖像信號電壓
VpL:電壓值
VthK:臨界值電壓
VthL:臨界值電壓
VthM:反向中間電壓
X:方向
Y:方向
圖1係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之方塊圖。
圖2係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之一部分之方塊圖。
圖3係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
圖4係用於說明第1實施形態之圖像顯示裝置之動作之時序圖之例。
圖5係用於說明第1實施形態之圖像顯示裝置之動作之時序圖之例。
圖6係用於說明第1實施形態之圖像顯示裝置之動作之概念圖。
圖7(a)~圖7(c)係顯示發光元件之特性例之圖表。
圖8(a)係例示第1實施形態之變化例之方塊圖，圖8(b)係例示第1實施形態之變化例之電路圖。
圖9係例示第2實施形態之圖像顯示裝置之一部分之方塊圖。
圖10係例示第3實施形態之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
圖11係例示第4實施形態之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
圖12係例示第5實施形態之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
圖13係例示第6實施形態之圖像顯示裝置之一部分之方塊圖。
圖14係例示第6實施形態之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
圖15係用於說明第6實施形態之圖像顯示裝置之動作之時序圖之例。
圖16係用於說明第6實施形態之圖像顯示裝置之動作之時序圖之例。
圖17係例示發光元件之特性之圖表。
圖18係例示第6實施形態之變化例之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
以下，參照圖式，對本發明之實施形態進行說明。
另，圖式係模式性或概念性者，各部分之厚度與寬度之關係、部分間之大小之比例等並非一定與現實者相同。又，即使是表示相同部分之情形，亦存在根據圖式而不同地表示相互之尺寸或比例之情形。
又，於本說明書與各圖中，對於就已出現之圖與前述者相同之要件，標註相同符號且適當省略詳細說明。
(第1實施形態)
圖1係例示實施形態之圖像顯示裝置之方塊圖。
如圖1所示，實施形態之圖像顯示裝置1具備基板2及複數個像素電路10。複數個像素電路10設置於基板2上。基板2係大致方形之板材。基板2藉由例如聚醯亞胺等合成樹脂材料等或玻璃等之無機材料形成。
於具有平行於大致方形之基板2之1條邊之X軸與正交於X軸之Y軸之XY坐標上，像素電路10沿X軸方向排列。又，排列於X軸方向之像素電路10進而排列於Y軸方向。即，圖像顯示裝置1中，複數個像素電路10配置為格子狀(矩陣狀)。以下，有時將X軸方向稱為列方向，將Y軸方向稱為行方向。
像素電路10根據圖像顯示裝置1之畫面解析度而排列必要之個數。
有時將於藉由排列為矩陣狀之像素電路10形成之畫面顯示1訊框量之 圖像資料之期間稱為垂直掃描期間，將垂直掃描期間除以畫面之列數之期間稱為水平掃描期間。例如，於水平掃描期間，設定用於排列於列方向(X軸方向、第1方向)之像素電路10之電源控制之電壓值，並設定用於類比圖像資料之電壓值。又，於垂直掃描期間，使掃描像素電路10之掃描電路50於行方向(Y軸方向、第2方向)依序位移。
另，針對各像素電路10，根據電源控制信號設定電壓值、及根據類比圖像信號設定電壓值，以下有時稱為對像素電路10「寫入電壓值」。
於配置為矩陣狀之像素電路10之最上位列之更上位列，設置有電源控制信號/類比圖像信號驅動電路40。電源控制信號/類比圖像信號驅動電路40亦可設置於配置為矩陣狀之像素電路10之最下位列之更下位之位置。電源控制信號線42及類比圖像信號線44於行方向延伸，且電源控制信號線42及類比圖像信號線44設置於像素電路10之每一行。
電源控制信號/類比圖像信號驅動電路40經由電源控制信號線42，對各像素電路10供給電源控制信號。電源控制信號(第2直流電壓)係可取得複數個電壓值之類比信號。電源控制信號/類比圖像信號驅動電路40經由類比圖像信號線44，對各像素電路10供給類比圖像信號(第1直流電壓)。類比圖像信號亦為可取得複數個電壓值之類比信號。
如稍後敘述般，被供給電源控制信號而被寫入電壓值之各像素電路10基於寫入之電壓值設定驅動電流。被供給類比圖像信號而被寫入電壓值 之各像素電路10基於類比圖像信號之電壓值，設定與於該圖中未圖示之基準三角波信號(第1信號)比較之臨界值電壓，且設定像素電路10發光之時間寬度。
另，電源控制信號/類比圖像信號驅動電路40亦可產生對各像素電路10逐行供給之未圖示之基準三角波形信號。或，該基準三角波信號亦可作為基準三角波電路而另外設置於像素電路10之矩陣之最下位之更下位列。電源控制信號/類比圖像信號驅動電路40或基準三角波電路將例如自該等電路之外部供給之基準三角波分配至各像素電路10之行。
電源控制信號/類比圖像信號驅動電路40亦可包含記憶部48。於記憶部48可記憶與電源控制信號取得之複數個電壓值對應之亮度設定、及與類比圖像信號取得之複數個電壓值對應之亮度設定。該等電壓值與亮度設定之關係可藉由視認構成像素電路10之發光元件之亮度等，而予以調整、設定。藉由適當地設定電壓值與亮度設定之關係，可進行γ修正。相對於數位PWM方式中階調特性為線性，本方式之有利之點之一在於可對信號賦予γ修正。記憶部48例如由可電性重寫之記憶電路等形成。
於配置為矩陣狀之像素電路10之最左端之行之更靠左之行，設置有掃描電路50。掃描電路50亦可設置於配置為矩陣狀之像素電路10之最右端之行之進而靠右之行。第1掃描線52及第2掃描線54自掃描電路50設置於像素電路10之每一列。第1掃描線52及第2掃描線54於列方向延伸。
第1掃描線52供給第1掃描信號，該第1掃描信號係藉由電壓控制信號及類比圖像信號，於列方向選擇分別寫入所期望之電壓值之像素電路10之數位信號。對選擇之各像素電路10供給基準三角波信號，且各像素電路10之發光元件藉由基於寫入之電壓之亮度設定而發光。第2掃描線54供給第2掃描信號，該第2掃描信號係於藉由類比圖像信號寫入電壓值之情形時，用以於列方向選擇像素電路10之數位信號。
與相同之列對應之第1掃描信號及第2掃描信號具有互補之邏輯值。即，於第1掃描信號為高位準之情形時，第2掃描信號為低位準，於第1掃描信號為低位準之情形時，第2掃描信號為高位準。
第2掃描信號為高位準之期間，於每水平掃描期間依序向鄰接之下一列之第2掃描信號成為高位準之期間位移。
圖2係例示實施形態之圖像顯示裝置之一部分之方塊圖。
圖2中以方塊圖顯示像素電路10之具體例。
如圖2所示，像素電路10包含發光元件12、類比圖像PWM電路14、及電源控制電路16。發光元件12連接於類比圖像PWM電路14之輸出。類比圖像PWM電路14及電源控制電路16於電源線(第1電源線)4與接地線(第2電源線)5之間串聯連接。於該例中，電源控制電路16連接於較類比圖像PWM電路14更高電位側。
另，以下，於稱為「電壓」、「電壓值」之情形時，只要無特別註 明，則為將接地線5及稍後敘述之共通接地線5a之電壓值作為基準值(=0V)時之「電壓」、「電壓值」者。
發光元件12連接於類比圖像PWM電路14之輸出與接地線5之間。發光元件12較佳為無機半導體發光元件。於此情形時，發光元件12由例如III-V族系等之化合物半導體形成。或者發光元件12亦可為電流發光型之量子點(QD：Quantum Dot)元件。再者發光元件12雖可為有機電致發光元件，但以下只要無特別註明，則作為無機半導體發光元件進行說明。
類比圖像PWM電路(第1電路)14連接於電源控制電路16與接地線5之間。類比圖像PWM電路14連接於類比圖像信號線44及基準三角波信號線46。類比圖像信號線44及基準三角波信號線46於行方向延伸。類比圖像PWM電路14連接於第1掃描線52及第2掃描線54。第1掃描線52及第2掃描線54於列方向延伸。
類比圖像PWM電路14於經由第1掃描線52供給之第1掃描信號為高位準時，可使發光元件12發光。發光元件12發光之期間係基於經由基準三角波形信號線46供給之基準三角波信號、寫入類比圖像PWM電路14之電壓值而決定。發光元件12發光之週期係基於基準三角波信號之週期而決定。
類比圖像PWM電路14中，於第1掃描信號為低位準時，停止發光元件12之發光。
類比圖像PWM電路14中，於經由第2掃描線54供給之第2掃描信號為高位準時，寫入經由類比圖像信號線44供給之類比圖像信號之電壓值。於第2掃描信號為低位準時，停止寫入類比圖像信號之電壓值。
電源控制電路(第2電路)16連接於電源線4與類比圖像PWM電路14之間。電源控制電路16連接於鄰接且先行掃描之列之像素電路之第2掃描線。電源控制電路16連接於電源控制信號線42。電源控制信號線42於行方向延伸。
電源控制電路16中，於經由與自身之像素電路10之列鄰接之列之第2掃描線54而供給之第2掃描信號為高位準時，寫入經由電源控制信號線42供給之電源控制信號之電壓值。
以下，對於第1掃描信號及第2掃描信號為高位準時允許或執行特定動作，於低位準時禁止或停止特定動作之正邏輯之情形進行敘述。只要無別說明，則對正邏輯之構成進行說明，但亦可藉由改變電晶體之極性等，而可容易地變更為負邏輯，且亦可混合兩者。
更詳細地說明像素電路10之構成。
圖3係例示本實施形態之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
圖3顯示像素電路10之具體之電路例。又，圖3顯示鄰接之2列且為相同之行之像素電路10i、10j。於圖3中，2列之像素電路10i、10j之電路構 成相同，對相同構成要素標註相同之符號，且適當省略詳細之說明。
如圖3所示，類比圖像PWM電路14包含反相器20、第1電晶體21、第2電晶體22、第3電晶體23、及第1電容器31。
反相器20包含電晶體20a、20b。電晶體20a、20b以主電極串聯連接，並連接控制電極彼此。電晶體20a係n型電晶體，電晶體20b係p型電晶體。於反相器20之輸出，連接發光元件12之陽極電極。發光元件12之陰極電極連接於接地線5。另，以下，電晶體之極性只要無特別註明，則設為n型者。
第1電晶體21以主電極連接於反相器20之輸入輸出間。第1電晶體21之控制電極連接於第2掃描線54。
第1電容器(第1電容元件)31以一電極連接於反相器20之輸入。第1電容器31以另一電極連接於第2電晶體22及第3電晶體23各者之一主電極。
第2電晶體22之另一主電極連接於基準三角波信號線(第1信號線)46。第2電晶體22之控制電極連接於第1掃描線52。第3電晶體23之另一主電極連接於類比圖像信號線(第2信號線)44。第3電晶體23之控制電極連接於第2掃描線54。
第1電晶體21及第3電晶體23同時導通，藉此反相器20之輸入輸出短 路，對第1電容器31施加類比圖像信號Ap之電壓。反相器20之輸入輸出短路時之電壓與反向中間電壓相等。反向中間電壓係反相器20之臨界值之電壓，若輸入較反向中間電壓更低之電壓，則反相器20之輸出上升。反相器20及第1電容器31作為比較器而動作。該比較器將類比圖像信號Ap之電壓值作為臨界值電壓而動作。
例如，於對第1電容器31輸入具有與反向中間電壓相等之電壓值之類比圖像信號Ap之情形時，當基準三角波信號At之電壓值變成與反向中間電壓相等時，反相器20之輸出上升。反相器20及第1電容器31即使於類比圖像信號Ap之電壓值較反向中間電壓低或高之情形，亦作為具有對應於該電壓值之臨界值電壓之比較器而動作。
電源控制電路16包含第4電晶體24、第5電晶體25、及第2電容器32。
第4電晶體24係p型電晶體。第4電晶體24以主電極連接於電源線4與反相器20之電晶體20b之主電極之間。第4電晶體24之控制電極連接於第5電晶體25之一主電極。第5電晶體25之另一主電極連接於電源控制信號線42。第5電晶體25之控制電極連接於與自身之像素電路10j之列鄰接之像素電路10i之列之第2掃描線54。
該第2掃描線54亦連接於與像素電路10j鄰接之像素電路10i之第1電晶體21及第3電晶體23之控制電極。另，雖未圖示，但於像素電路10j之第 2掃描線54，連接著鄰接於該像素電路10j之行方向之下方之像素電路(未圖示)之第5電晶體25之控制電極。
對第4電晶體24之控制端子，施加於第5電晶體25導通時設定為電源控制信號Ac之電壓值之第2電容器(第2電容元件)32之兩端電壓。第4電晶體24基於第2電容器32之兩端電壓而設定電流值，且將設定之電流供給至類比圖像PWM電路14。
各列之電源線4分別連接於朝行方向延伸之共通電源線4a。各列之接地線5分別連接於朝行方向延伸之共通接地線5a。對共通電源線4a與共通接地線5a之間施加直流電壓。
掃描電路50於每列包含反相器51。於各反相器51之輸入，連接有與各列對應之第2掃描線54，於各反相器51之輸出，連接有與各列對應之第1掃描線52。
掃描電路50以依序例如由上而下選擇列之方式輸出第2掃描信號Di2、Dj2。於該圖之情形時，掃描電路50於對上一列之像素電路10i供給高位準之第2掃描信號Di2之後，將該第2掃描信號Di2設為低位準，且對下一列之像素電路10j供給高位準之第2掃描信號Dj2。水平掃描期間包含第2掃描信號Di2、Dj2為高位準之期間，並包含掃描電路50於每列切換而輸出第2掃描信號Di2、Dj2之期間。
詳如後述，根據與對象之像素電路10j之列鄰接之列之第2掃描信號Di2，選擇對象之像素電路10j之電源控制電路16，且對該電源控制電路16寫入與電源控制信號對應之電壓值。繼鄰接之列之第2掃描信號Di2成為低位準之後，對象之像素電路10j之列之第2掃描信號Dj2成為高位準。藉此，選擇對象之像素電路10j之類比圖像PWM電路14，且寫入類比圖像信號之電壓值。
各列之第2掃描信號Di2、Dj2成為高位準之期間係由水平掃描期間決定。第2掃描信號Di2、Dj2成為高位準之期間，設定為與水平掃描期間相等，或較其為短之期間。更具體而言，第2掃描信號Di2、Dj2之期間係基於第1電容器31及第2電容器32之輸入端之電壓與類比圖像信號之電壓值及電源控制信號之電壓值大致相等之期間而決定。
各列之第1掃描線52輸出具有與第2掃描信號Di2、Dj2相反之邏輯值之第1掃描信號Di1、Dj1。即，各列之像素電路10i、10j於未進行電源控制信號Ac之電壓值及類比圖像信號Ap之電壓值之寫入之期間，輸入基準三角波信號At。
上述之像素電路10中，類比圖像PWM電路14或電源控制電路16使用例如低溫多晶矽製程(Low Temperature Polycrystalline Silicon，LTPS)或氧化物半導體製造製程等而形成。構成類比圖像PWM電路14及電源控制電路16之電晶體係薄膜電晶體(Thin film transistor，TFT)。掃描電路50亦可藉由TFT構成。
因將電源控制信號/類比圖像信號驅動電路40設為包含數位-類比轉換器、記憶部48等之數位-類比混合電路，故較佳作為獨立之驅動用之積體電路提供。
發光元件12藉由將形成於GaN半導體結晶上之發光元件12自結晶生長用之基板分離，並轉印(Mass-Transfer，質量轉移)至形成有上述像素電路10之基板2上，從而形成圖像顯示裝置1。
對本實施形態之圖像顯示裝置1之動作進行說明。
圖4係用於說明本實施形態之圖像顯示裝置之動作之時序圖之例。
於圖4中顯示2個水平掃描期間之像素電路10之各部之動作波形。
圖4之最上段之圖顯示供給至電源控制信號線42之電源控制信號Ac之時間變化。
圖4之第2段之圖顯示與對象之像素電路10j(圖3)之列之上方鄰接之列之第2掃描線54之第2掃描信號Di2之時間變化。於該第2掃描信號Di2為高位準時，對象之像素電路10j之第5電晶體25導通。
圖4之第3段之圖顯示對象之像素電路10j之第2電容器32之兩端電壓之時間變化。
圖4之第4段之圖顯示供給至類比圖像信號線44之類比圖像信號Ap之時間變化。
圖4之第5段之圖顯示對象之像素電路10j之列之第2掃描線54之第2掃描信號Dj2之時間變化。於該第2掃描信號Dj2為高位準時，對象之像素電路10j之第1電晶體21及第3電晶體23導通。
圖4之第6段之圖顯示對象之像素電路10j之反相器20之輸入電壓Vin之時間變化。
圖4之第7段之圖顯示對象之像素電路10j之反相器20之輸出電壓Vout之時間變化。該電壓波形係發光元件12之陽極電極之電壓波形。
圖4之第8段之圖顯示基準三角波信號At之時間變化。基準三角波信號At之週期係根據垂直掃描期間而預先設定，且較水平掃描期間充分地長，故成為平緩之梯度。
圖4之最下段之圖顯示自對象之像素電路10j之列之第1掃描線52供給之第1掃描信號Dj1之時間變化。於該第1掃描信號Dj1為高位準時，對象之像素電路10j之第2電晶體22導通，於為低位準時斷開。
電源控制信號Ac顯示於與對象之像素電路10j之列鄰接之列之水平掃描期間t1~t4內具有設定之值之電壓值。此時之電壓值被施加於對象之像素電路10j之第5電晶體25之主電極。
於時刻t2，與對象之像素電路10j之列之上方鄰接之列之第2掃描信號Di2成為高位準。藉此，對象之像素電路10j之第5電晶體25導通。
藉由第5電晶體25導通，而由電源控制信號Ac將第2電容器32充電。此時之第2電容器32之兩端電壓為像素電路10j之電源控制電路16之寫入電 壓。
於時刻t4~t7，電源控制信號Ac之電壓值變更為用於與對象之像素電路10j之列鄰接之下一列之像素電路(未圖示)之電壓值。
第2掃描信號Di2於時刻t3已成為低位準，對象之列之像素電路10j之第5電晶體25於時刻t3以後斷開。
另一方面，於時刻t4~t7之期間，將類比圖像信號Ap設定為寫入對象之像素電路10j之類比圖像PWM電路14之電壓值。
於時刻t5，對象之像素電路10j之列之第2掃描信號Dj2成為高位準。藉此，像素電路10j之第1電晶體21及第3電晶體23導通。
於時刻t5像素電路10j之第1電晶體21及第3電晶體23導通，藉此將第1電容器31以類比圖像信號Ap所具有之電壓值充電。因反相器20之輸入輸出間由第1電晶體21予以短路，故反相器20之輸入電壓Vin接近固定值即反相器20之中間反向電壓值。於時刻t6，反相器20之輸入電壓Vin成為中間反向電壓值。因此，第1電容器31之兩端接近於基於類比圖像信號Ap之電壓值之電壓值。因反相器20之輸出電壓較發光元件12之臨界值電壓更低，故於時刻t5~t6，發光元件12未點亮。
於時刻t5~t6之間，第1掃描信號Dj1為低位準，著眼之列之像素電路 10j之第2電晶體22斷開。
於時刻t6以後，第1掃描信號Dj1成高位準，像素電路10j之第2電晶體22導通。
於時刻t6，第1電容器31成為根據類比圖像信號Ap而設定之電壓值。反相器20於時刻t6以後，若基準三角波At之電壓值低於該電壓，則反相器20之輸出上升，於其超過發光元件12之臨界值電壓時，發光元件12發光。
圖5係用於說明本實施形態之圖像顯示裝置之動作之時序圖之例。
於圖5中顯示具有較圖4之情形更長期間之時間軸之時序圖。該例中，時刻ta~tm表示1垂直掃描期間。1垂直掃描期間係例如藉由1訊框頻率而決定之期間。於1訊框頻率為60Hz之情形時，1垂直掃描期間為1/60[sec]。此例中，基準三角波信號At為對稱三角波，頻率設定為訊框頻率之2倍。因此，因時刻ta~tg之期間之動作與時刻tg~tm之期間之動作相同，故以下針對時刻ta~tg之期間之動作進行說明。
圖5之最上段之圖及第2段之圖顯示反相器20之輸入電壓Vin之時間變化，且顯示藉由根據類比圖像信號Ap而寫入之電壓值所設定之臨界值電壓VthK、VthL之時間變化。
於圖5之最下段顯示基準三角波信號At與類比圖像信號ApK、ApL之電壓值VpK、VpL之時間變化。
如圖5之最下段之圖所示，根據基準三角波At及對象之列之第2掃描信號Dj2而寫入之類比圖像信號ApK、ApL之電壓值VpK、VpL之大小處於VpK>VpL之關係。此處，將電壓值VpK之情形作為實例1，將電壓值VpL之情形作為實例2。
於實例1之情形時，於電壓值VpK成為基準三角波At之電壓值以上之時刻ta~tb及tf~tg之期間，反相器20之輸出未上升，且電流未流動於發光元件12。
另一方面，於電壓值VpK低於基準三角波At之電壓值之時刻tb~tf之期間，反相器20之輸出上升，且電流流動於發光元件12。
於實例2之情形時，於電壓值VpL成為基準三角波At之電壓值以上之時刻ta~tc及te~tg之期間，反相器20之輸出未上升，且電流未流動於發光元件12。
另一方面，於電壓值VpL低於基準三角波At之電壓值之時刻tc~te之期間，反相器20之輸出上升，且電流流動於發光元件12。
即，如為實例1之情形，如圖5之最上段之圖所示，於類比圖像信號ApK之電壓值VpK為基準三角波At之電壓值以上時，發光元件12發光。如為實例2之情形，如圖5之第2段之圖所示，於類比圖像信號ApL之電壓 值VpL成為基準三角波At之電壓值以上時，發光元件12發光。於類比圖像信號Ap之電壓值高於基準三角波At之電壓值時，發光元件12發光，故可根據類比圖像信號Ap之電壓值之大小，設定發光元件12之發光期間。
因基準三角波信號At之週期為固定，故基於類比圖像信號Ap之電壓值而設定發光元件12之發光期間，藉此可設定發光期間之占空，而可調整明亮度(亮度)。
再者，本實施形態之圖像顯示裝置1中，各像素電路10包含電源控制電路16。電源控制電路16根據與寫入類比圖像信號之列鄰接之列之第2掃描信號Di2，寫入已設定為電源控制信號之電壓值。
於第2掃描信號Di2成為低位準之後，第4電晶體24根據寫入第2電容器32之電壓之值對反相器20供給電流。第4電晶體24於MOSFET之飽和區域進行動作之情形時，決定根據第2電容器32之兩端電壓而輸出之電流。另，第4電晶體24之輸出電流近似地與自第2電容器32之兩端電壓減去第4電晶體24之臨界值電壓之電壓之平方成比例。另，即使是第4電晶體24於MOSFET之線形區域進行動作之情形，亦可基於控制電極之電壓及主端子電極(汲極電極)之電壓而明確地決定主電流(汲極電流)。
藉由適當地設定電源控制信號Ac之電壓值，而設定第4電晶體24所輸出之電流。設定之電流經由反相器20供給至發光元件12。
藉由設定複數種電源控制信號Ac之電壓值，可設定複數種第4電晶體24所輸出之電流值。且，亦可設定複數種寫入類比圖像PWM電路14之電壓值，且以對應於設定之電壓值之占空驅動發光元件12。
另，基準三角波信號之頻率藉由設為訊框頻率之2倍左右，而可抑制圖像閃爍，但並非限定於訊框頻率之2倍，可於不產生閃爍之範圍內任意地設定。基準三角波信號之頻率亦可不將訊框頻率設定為基準。又，基準三角波信號不限於對稱三角波，可為非對稱之三角波，例如鋸齒狀波或反鋸齒狀波等，亦可賦予γ特性作為曲線。
對本實施形態之圖像顯示裝置1之作用及效果進行說明。
圖6係用於說明本實施形態之圖像顯示裝置之動作之概念圖。
於圖6中顯示本實施形態之圖像顯示裝置1之階調設定之原理。圖6之橫軸為時間軸。圖6之縱軸為表示亮度(電流值)之軸。
如圖6所示，本實施形態之圖像顯示裝置1之各像素電路10包含類比圖像PWM電路14。因此，如圖6之橫軸所示，可藉由類比圖像PWM電路14，將驅動每單位期間之發光元件12之期間設定複數個階段。
且，各像素電路10包含電源控制電路16。如圖6之縱軸所示，藉由電源控制電路16，可於每像素電路10將流通於發光元件12之電流設定複數個階段，而進行亮度控制。
例如，於類比圖像PWM電路14，藉由以與8位元之數位信號對應之方式設定類比圖像信號Ap之電壓值，可實現255階(於包含0之情形為為256階)之階調。再者，於電源控制電路16，以與5位元之數位信號對應之方式設定電源控制信號Ac之電壓值，可實現31階(於包含0之情形時為32階)之階調。因此，於本實施形態之圖像顯示裝置1可實質性實現13位元程度之階調。
先前以來已知使用類比圖像PWM電路之像素電路。然而，於使用LTPS技術製造構成像素電路之TFT之情形時，基於像素電路之雜訊(約20mV)、及可施加於像素電路之直流電壓之限制(5V左右以下)等，可實現之階調最高為8位元程度。
另一方面，因應高動態範圍(High Dynamic Range、HDR)之低消耗電力之薄型面板之要求增強。以上述之先前方法，難以實現相對於HDR具有充分之階調之動態範圍。
如上所述，根據本實施形態，可將8位元程度之階調進一步擴張數位元。
又，於本實施形態中，藉由將發光元件12設為無機半導體發光元件，與OLED相比，即使於高亮度下，亦可減少殘像，並可使低亮度下之混色降低。因此，可實現具有因應HDR之像素電路10之圖像顯示裝置1。
圖7(a)~圖7(c)係顯示發光元件之特性例之圖表。
圖7(a)~圖7(c)係日亞化學工業製之半導體發光元件「NSSW703BT-HG」之特性例之圖表。
如圖7(a)所示，若半導體發光元件超過順電壓且電流流動，則於低電流之區域，相對於較小之電壓變化，其電流大幅變化。又，如圖7(b)所示，順電壓具有溫度特性。因此，半導體發光元件較佳為藉由電流驅動予以控制亮度。因此，本實施形態之圖像顯示裝置1中，藉由像素電路10之類比圖像PWM電路14及電源控制電路16，一面控制發光元件12之電流值，一面藉由控制發光元件12之發光時間之工作週期，而控制發光元件12之亮度。因此，無論發光元件12之溫度特性為何，皆可進行亮度控制。
如圖7(c)所示，亦已知半導體發光元件之色度因驅動之電流而變化。本實施形態之圖像顯示裝置1中，電源控制信號/類比圖像信號驅動電路40具有記憶部48。如上所述，於記憶部48因可設定包含用於γ修正之修正值之電壓設定值，故亦預先考慮並設定根據電流值之色度之修正值，而可抑制色度因電流值設定之變化。另，若有必要，則假如即使於發光元件12之發光特性或電晶體電路之特性於每像素偏差之情形時，藉由將預先加入偏差特性之修正後之電壓設定值設定於記憶部48，亦可修正該等特性偏差。
(變化例)
上述實施形態中，將電源控制電路16連接於類比圖像PWM電路14之高電位側。電源控制電路若將具有基於根據電源控制信號Ac寫入之電壓 值而設定之電流值的驅動電流經由類比圖像PWM電路供給至發光元件，則亦可連接於類比圖像PWM電路之低電位側。
圖8(a)係例示第1實施形態之變化例之方塊圖。圖8(b)係例示第1實施形態之變化例之電路圖。
如圖8(a)所示，像素電路110包含發光元件12、類比圖像PWM電路114、及電源控制電路116。類比圖像PWM電路114及電源控制電路116於電源線4與接地線5之間串聯連接，電源控制電路116連接於較類比圖像PWM電路114更低電位側。發光元件12連接於電線源4與類比圖像PWM電路114之輸出之間。
如圖8(b)所示，電源控制電路116包含第4電晶體124。該第4電晶體124係n型電晶體。第2電容器32連接於第4電晶體124之控制端子與接地線5之間。
關於其他構成要素，與上述實施形態之情形相同，且於圖中標註相同之符號。
如此，電源控制電路16、116可設置於類比圖像PWM電路14、114之高電位側，亦可設置於低電位側。可根據電路配置上之便利性等選擇任一者。針對以下說明之其他實施形態，亦與該變化例同樣地，可將電源控制電路設置於較類比圖像PWM電路更低電位側。
另，於上述，將發光元件12之一端連接於電源線4或接地線5之任一者。藉此可減少配線之條數。再者，即使因流通於電源線4或接地線5之電流導致於該等配線產生電壓下降或電壓上升，亦可獲得施加於發光元件12之電壓穩定之長處。另一方面，已確知：根據電路佈局之效率及其他優點，可將發光元件之一端連接於供給特定之恆定電壓之其他配線。
(第2實施形態)
電源控制電路亦可不設置於所有像素電路，而自設有電源控制電路之像素電路將電流供給至未設置電源控制電路之像素電路之類比圖像PWM電路。
圖9係例示本實施形態之圖像顯示裝置之一部分之方塊圖。
於圖9中顯示圖像顯示裝置中之2個像素電路之主要部分。於該圖中，將基準三角波信號線、鄰接列之像素電路、鄰接列之第2掃描線予以省略。
如圖9所示，像素電路210a包含電源控制電路216a、類比圖像PWM電路14a、及發光元件12a。電源控制電路216a及類比圖像PWM電路14a於電源線4與接地線5之間串聯連接。發光元件12a連接於類比圖像PWM電路14a之輸出。該像素電路210a之發光元件12a以具有基於電源控制信號Ac之電壓值而設定之電流值之驅動電流IF予以驅動。
像素電路210b包含類比圖像PWM電路14b及發光元件12b。類比圖像 PWM電路14b自鄰接之行之像素電路210a之電源控制電路216a被供給驅動電流，而驅動發光元件12b。
於第1實施形態之情形，電源控制電路16係由單一之第4電晶體24及第2電容器32構成之1T1C電路。與此相對，於本實施形態之情形，第4電晶體24並聯設置有2個。該等2個第4電晶體24之源極電極均連接於電源線4，且閘極電極亦均連接於第2電容器32。2個第4電晶體24之汲極電極將一者連接於類比圖像PWM電路14a，另一者連接於類比圖像PWM電路14b。因此，此時之驅動電流IF具有與鄰接之行之像素電路210a之發光元件12a之驅動電流IF相同之電流值。
像素電路210a、210b之類比圖像PWM電路14a、14b於基於不同之類比圖像信號Apa、Apb而設定之驅動期間使發光元件12a、12b點亮。即，本實施形態中，一面共用電源控制電路216a使驅動電流之電流值相等，一面使驅動電流之驅動期間變化而進行亮度設定。
電源控制電路16不限於將電流供給至2個類比圖像PWM電路之情形，亦可將電流供給至3個或其以上之類比圖像PWM電路。於此情形時，只要根據類比圖像PWM電路之數量，將第4電晶體24之並聯數設為3個或其以上之數即可。
根據本實施形態，因可簡化像素電路之構成，故相應地可設為提高集成度且高精細之顯示器。
又，藉由簡化像素電路，可期待成品率提高，有助於低成本化。
再者，可將共有電源控制電路之像素電路設為複數個相同發光色之像素之單位。藉此可避免色平衡控制之複雜化，且有益於低成本化。
(第3實施形態)
電源控制電路之電路構成不限定於上述者。
圖10係例示本實施形態之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
與上述實施形態之情形同樣地，電源控制電路之寫入之時序根據鄰接之列之第2掃描線54之第2掃描信號Di2而決定。因此，圖10中顯示鄰接之列之像素電路310i、310j。像素電路310i、310j之電路構成相同，對相同之電路要素標註相同之符號並適當省略詳細之說明。
如圖10所示，像素電路310i、310j包含電源控制電路316。電源控制電路316包含第4電晶體324、第5電晶體25、第7電晶體327、及第2電容器32。該等3個電晶體全部為n型電晶體。
第4電晶體324以主電極連接於電源線4與反相器20之間。第7電晶體327以主電極連接於第4電晶體324與反相器20之連接節點N與接地線5之間。第7電晶體327之控制電極與第5電晶體25之控制電極一同連接於鄰接之列之第2掃描線54。另，第5電晶體25之主電極與上述其他實施形態之情形同樣地連接於電源控制信號線42與第4電晶體324之控制電極之間。 又，第2電容器32連接於第4電晶體324與連接節點N之間。
若鄰接之列之第2掃描線54之第2掃描信號Di2成為高位準，則第5電晶體25導通。同時，第7電晶體327亦導通，將連接節點N連接於接地線5。藉此，對第2電容器32之兩端，藉由電源線控制信號線42施加電源控制信號Ac之電壓值。如此，可對電源控制電路316寫入電源控制信號之電壓。
藉由將第4電晶體324設為n型電晶體，可縮小電晶體之大小。本實施形態中雖追加1個n型電晶體，但有能夠較使用p型電晶體之情形更為縮小佔用面積之情形，故期待成品率之提高。
(第4實施形態)
亦可取代類比圖像PWM電路，使用利用子場圖像信號之數位圖像PWM電路。
圖11係例示本實施形態之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
如圖11所示，圖像顯示裝置具備複數個像素電路410i、410j。複數個像素電路410i、410j於每列連接於掃描線454。掃描線454自掃描電路450朝列方向延伸。複數個像素電路410i、410j於每行連接於電源控制信號線42。複數個像素電路410i、410j於每行連接於數位圖像信號線444。電源控制信號線42及數位圖像信號線444朝行方向延伸。
複數個像素電路410i、410j各自包含電源控制電路16。電源控制電 路16係與上述其他實施形態之情形相同者。即，電源控制電路16根據自掃描電路450供給且為鄰接之列之掃描信號之時序，寫入電源控制信號之電壓值。電源控制電路16將具有基於寫入之電壓值而設定之電流值之驅動電流，經由驅動電晶體428供給至發光元件12。
複數個像素電路410i、410j之其他部分係數位圖像PWM電路。數位圖像PWM電路包含驅動電晶體428、選擇電晶體429、及電容器(第1電容元件)431。驅動電晶體428以主電極連接於電源控制電路16與發光元件12之間。選擇電晶體429以主電極連接於數位圖像信號線444與驅動電晶體428之控制電極之間。電容器431連接於電源線4與驅動電晶體428之控制電極之間。
採用數位圖像PWM電路之像素電路中，基於將1訊框量之畫面之圖像資料分割為複數個，例如8個子場畫面之圖像資料，進行圖像之顯示控制。於子場畫面中，將1訊框量之圖像資料按每種亮度予以分割並分配，數位圖像PWM電路藉由選擇8個子場畫面之其中一者，重現1訊框量之亮度。
將經由數位圖像信號線444供給至各像素電路410i、410j之數位圖像信號資料，根據選擇之子場而設定為“1”或“0”。選擇電晶體429根據掃描信號而被選擇，將此時之數位圖像信號線444之值寫入電容器431。當對電容器431寫入“1”時，驅動電晶體428將藉由電源控制電路16設定之驅動電流供給至發光元件12。當對電容器431寫入“0”時，驅動電晶 體428斷開，不對發光元件12供給電流。
如此，不限於類比圖像PWM電路，即使於使用數位圖像PWM電路之像素電路中，藉由導入電源控制電路，亦可更詳細地設定可由數位圖像PWM電路設定之亮度。因此，圖像顯示裝置可高精細化。
於使用數位圖像PWM電路之像素電路中，電路構成可更為簡化。因此，可提高圖像顯示裝置之成品率，有益於低成本化。
(第5實施形態)
圖12係例示本實施形態之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
本實施形態中，類比圖像PWM電路及電源控制電路之輸出段之構成與上述其他實施形態之情形不同。本實施形態之圖像顯示裝置在其他點上，與上述其他實施形態之情形相同，故對相同之構成要素標註相同之符號並適當省略詳細之說明。
如圖12所示，像素電路510i、510j包含類比圖像PWM電路514及電源控制電路516。類比圖像PWM電路(第1電路)514包含第6電晶體526。第6電晶體526以主電極連接於電源控制電路(第2電路)516與發光元件12之間。第6電晶體526之控制端子連接於反相器20之輸出。
本實施形態中，反相器20連接於電源線4與接地線5之間，於反相器20與電源線4之間未連接電源控制電路。即，第6電晶體526作為用於反相 器20之輸出緩衝器發揮功能。
電源控制電路516包含第4電晶體524。第4電晶體524以主電極連接於電源線4與第6電晶體526之間。第4電晶體524係p型電晶體，與上述其他實施形態(第1實施形態等)同樣地，連接第5電晶體25及第2電容器32。
本實施形態中，因將供給至類比圖像PWM電路514之反相器20之電源與電源控制電路516之輸出分離，故可避免類比圖像信號受到電源控制信號之影響。因此，可充分提高類比圖像PWM電路514所設定之類比顯示之階調之精度。
(第6實施形態)
圖13係例示本實施形態之圖像顯示裝置之方塊圖。
如圖13所示，本實施形態之圖像顯示裝置601與上述其他實施形態之情形同樣地，具備基板2及複數個像素電路610。圖像顯示裝置601進而具備三角波掃描電路660及基準信號選擇電路662。本實施形態之圖像顯示裝置601於具備三角波掃描電路660及基準信號選擇電路662之點上，與上述其他實施形態之情形不同。圖像顯示裝置601於其他點上，與上述其他實施形態之情形相同，故對相同之構成要素標註相同之符號並適當省略詳細之說明。
三角波掃描電路660設置於配置為矩陣狀之像素電路610之最左端之行之更左端之行。另，於本例中，掃描電路50設置於配置為矩陣狀之像素 電路10之最右端之行之更右側之行。三角波掃描電路660及掃描電路50之配置亦可與該例相反。
基準信號選擇電路(選擇電路)662設置於三角波掃描電路660與配置為矩陣狀之複數個像素電路610之間。基準信號選擇電路662於像素電路10之每一列具有選擇部664。三角波掃描電路660於像素電路610之每一列具有三角波掃描信號線661，三角波掃描信號線661各自連接於選擇部664。選擇部664於像素電路610之每一列具有基準信號線666。基準信號線666朝列方向延伸。
基準信號選擇電路662連接於基準三角波信號線663a及高電壓信號線663b。基準三角波信號線663a及高電壓信號線663b連接於各選擇部664。
對基準三角波信號線663a輸入基準三角波信號。基準三角波信號為例如上述其他實施形態之基準三角波信號At，但此處為如稍後敘述般具有1水平掃描期間之頻率之對稱三角波之信號。
對高電壓信號線663b輸入高電壓信號。高電壓信號係具有較基準三角波信號之最大電壓值更高之電壓值之直流電壓之信號。
圖14係例示本實施形態之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
如圖14所示，像素電路610i、610j具有與上述第5實施形態之情形之像素電路510i、510j相同之電路構成。與像素電路510i、510j之不同點在 於：像素電路610i、610j之第2電晶體22之主電極連接於基準信號線666。於其他點上與第5實施形態之情形相同，對相同之構成要素標註相同之符號，適當省略詳細之說明。
選擇部664包含2個開關664a、664b及反相器664c。一開關664a連接於基準三角波信號線663a與基準信號線666之間。另一開關664b連接於高電壓信號線663b與基準信號線666之間。三角波掃描信號線661連接於一開關664a之控制電極，且經由反相器664c而連接於另一開關664b之控制電極。
選擇部664於自三角波掃描電路660供給之三角波掃描信號為高位準時，選擇基準三角波信號，且分別供給至像素電路610i、610j。選擇部664於三角波掃描信號為低位準時，選擇高電壓信號，且分別供給至像素電路610i、610j。
於像素電路610i、610j中，基於寫入類比圖像PWM電路514之類比圖像信號Ap之電壓值之臨界值，可於基準三角波信號At之最小電壓值至最大電壓值之範圍內設定。另一方面，高電壓信號Ah之電壓值設定為較基準三角波信號At之最大電壓值更高之電壓值。
於選擇基準三角波信號At之情形時，如於上述其他實施形態所說明般，比較基於寫入類比圖像PWM電路514之電壓值而設定之臨界值與基準三角波At，於臨界值超過基準三角波At之電壓值時使發光元件12發光。
於高電壓信號Ah輸入至類比圖像PWM電路514之情形時，基於寫入類比圖像PWM電路514之電壓值之臨界值勢必低於高電壓信號Ah之電壓值。因此，於此情形時，發光元件12不發光。
即，本實施形態中，藉由三角波掃描電路660輸出之三角波掃描信號，於指定之列、即指定之水平掃描期間，強制地停止發光元件12之發光。藉此，將圖像顯示裝置之發光元件之發光效率設定為最佳之值。
對本實施形態之圖像顯示裝置之動作進行詳細說明。
圖15及圖16係用於說明本實施形態之圖像顯示裝置之動作之時序圖之例。
圖15係顯示對電源控制電路516寫入電源控制信號Ac之電壓值之期間、及對類比圖像PWM電路514寫入類比圖像信號Ap之電壓值之期間之時序圖，最上段之圖至第5段之圖與圖4之情形相同。
圖15之第6段及第7段之圖顯示反相器20之輸入電壓及輸出電壓之時間變化，且寫入與圖4之情形不同之電壓值。
圖15之第8段之圖顯示發光元件12之陽極電極之電壓之時間變化。
圖15之第9段之圖顯示自基準信號線666輸出之基準信號A0之時間變化。
圖15之最下段之圖顯示自第1掃描線52輸出之第1掃描信號Dj1之時間變化。
如圖15之最上段至第7段之圖所示，與上述其他實施形態之情形同樣地，於時刻t1~t4之期間，對電源控制電路516寫入電源控制信號Ac之電壓值，於時刻t4~t7期間，對類比圖像PWM電路514寫入類比圖像信號Ap之電壓值。
此處，於圖15之例中，如第9段之圖所示，於所示之所有期間，選擇部664選擇高電壓信號線663b，基準信號A0顯示高電壓信號Ah之電壓值。
如圖15之第8段及最下段之圖所示，於時刻t1~t5及時刻t6以後，即使第1掃描信號Dj1成為高位準，像素電路610j之反相器20之輸出電壓Vout仍為低位準，不對發光元件12之陽極電極施加臨界值以上之電壓，而禁止發光元件12之發光。
另，於藉由選擇部664選擇基準三角波信號At之情形時，如圖4之例，於與基於寫入類比圖像PWM電路514之電壓值而設定之臨界值對應之時序，發光元件12發光。
於圖16中，顯示包含複數個水平掃描期間之時序圖。時刻tA~tB、tB~tC、tC~tF、tF~tG、tG~tH、tH~tI、tI~tL、tL~tM分別為水平掃描期間，圖16中記載合計8個水平掃描期間。
圖16上方之圖顯示反相器20之輸入電壓Vin及發光元件12之陽極電壓VA之時間變化。於該圖一併顯示反相器20之反向中間電壓VthM，該反向 中間電壓係根據類比圖像信號Ap寫入之類比圖像PWM電路514之臨界值電壓。
圖16下方之圖顯示基準信號A0與寫入類比圖像PWM電路514之類比圖像信號電壓VpM之關係。
如圖16所示，於時刻tA~tC期間，選擇部664選擇高電壓信號Ah。因此，不論寫入類比圖像PWM電路514之電壓值為何，皆禁止發光元件12之發光。
於時刻tC~tF期間，於基於寫入類比圖像PWM電路514之電壓值之時序(時刻tD~tE期間)發光元件12發光。另，於該期間供給至發光元件12之電流係基於寫入電源控制電路516之電壓值而設定。如上所述，對稱三角波信號之週期設為1水平掃描期間。於本實施形態，藉由將三角波信號之頻率較高地設為1水平掃描期間，且具有週期性之發光期間，可避免因點亮與三角波信號之干擾而產生閃爍。因此三角波信號之頻率不限於1水平掃描期間，亦可為水平掃描期間之自然數倍。
於時刻tF~tI期間，與時刻tA~tC期間同樣地，禁止發光元件12發光。
於時刻tI~tL期間，與時刻tC~tF期間同樣地，發光元件12發光，於時刻tL~tM期間，與時刻tA~tC期間同樣地，禁止發光元件12發光。另，於該圖之例中，與基準信號A0比較之臨界值電壓雖為固定，但於圖 像顯示裝置之一般動作中，於例如每垂直掃描期間可覆寫為不同之電壓值。又，寫入電源控制電路之電壓值亦可於例如每垂直掃描期間覆寫。因此，於完成此種覆寫之時點，必然會將1水平掃描期間內之發光期間予以調變。
於上述之例，雖交替地切換3個水平掃描期間之禁止發光與1個水平掃描期間之發光元件12之發光，但亦可於任意之時序切換發光元件12之發光與禁止發光。例如，亦可於每2個水平掃描期間允許發光元件12發光、每隔1列使發光元件12發光等。
對本實施形態之圖像顯示裝置601之作用及效果進行說明。
本實施形態之圖像顯示裝置601具備三角波掃描電路660及基準信號選擇電路662。基準信號選擇電路662可基於來自三角波掃描電路660之三角波掃描信號，切換基準三角波信號At與高電壓信號Ah，且供給至各像素電路610。因此，可根據三角波掃描信號，於每一水平掃描期間或每一垂直掃描期間，選擇性地設定各像素電路610之發光元件12之發光與禁止發光。
圖17係例示發光元件之特性之圖表。
於圖17中，作為發光元件，顯示無機半導體發光元件之發光效率特性例之圖表。圖表之橫軸為流通於發光元件之順電流IF[A]，為對數軸。圖表之縱軸顯示發光效率K[lm/W]。
如圖17所示，無機半導體發光元件相對於順電流IF存在發光效率之最大值Kmax。即，存在成為發光效率之最大值Kmax時之順電流IF之最佳值Iopt，藉由控制以最佳值Iopt構成圖像顯示裝置之發光元件，可將圖像顯示裝置之發光電力最佳化。
另一方面，於使用一般之無機半導體發光元件之發光元件之情形時，若以最佳值Iopt驅動發光元件，則有亮度過高之情形。最佳值Iopt一般而言設為1~100μA左右之值。另一方面，於具有移動用之中小型之面板之圖像顯示裝置之情形時，適當之面板之最大亮度為1000cd/m2以下。因此若將該電流值應用於該等移動用途之面板，則成為適當之亮度之數倍至數100倍之亮度，因而亮度過量。
因此，本實施形態之圖像顯示裝置601中，藉由於每一水平掃描期間選擇性地禁止發光元件12之發光，可一面抑制面板之亮度，一面將消耗電力最佳化。另若如本實施例般將發光之水平掃描期間設為時間性均一化，則發光之複數列於畫面內被均等地依序掃描，故有任意之瞬間之面內發光亮度成均一而可防止產生閃爍之長處。又若連續設置發光之水平掃描期間，則發光之複數列會於畫面內成為一整片帶狀而被掃描，故有如陰極射線管(CRT：Cathode Ray Tube)般可實現顯示動畫解析度較高之長處。
(變化例)
圖18係例示第6實施形態之變化例之圖像顯示裝置之一部分之電路圖。
於本實施形態中，電源控制電路可設置於類比圖像PWM電路之高電位側，亦可設置於低電位側。
如圖18所示，像素電路710i、710j包含於電源線4與接地線5之間串聯連接之類比圖像PWM電路714及電源控制電路716。電源控制電路(第2電路)716連接於較類比圖像PWM電路(第1電路)714更低電位側。
類比圖像PWM電路之反相器20之輸出連接於第6電晶體726之控制端子。第6電晶體726連接於發光元件12與電源控制電路716之第4電晶體724之間。
第4電晶體724之控制端子連接於第5電晶體25之一主電極。第2電容器32連接於第4電晶體724之控制電極與接地線5之間。
如此，於第6實施形態中，電源控制電路及類比圖像PWM電路之連接位置亦可根據電路配置上之便利性等而選擇任一者。
根據以上說明之實施形態，可提供一種以較廣之動態範圍驅動發光元件之適於HDR影像顯示之圖像顯示裝置。
以上已說明本發明之若干實施形態，但該等實施形態係舉例而提示者，非意欲限定發明之範圍。該等新穎之實施形態可以其他各種形態實施，且於不脫離發明之要旨之範圍內，可進行各種省略、置換、變更。該等實施形態或其變化皆包含於發明之範圍或主旨，且亦包含於申請專利範 圍中記載之發明及其等效物之範圍內。又，上述各實施形態可互相組合而實施。
4:電源線
5:接地線
10:像素電路
12:發光元件
14:類比圖像PWM電路
16:電源控制電路
42:電源控制信號線
44:類比圖像信號線
46:基準三角波信號線
52:第1掃描線
54:第2掃描線

Claims (15)

  1. 一種圖像顯示裝置，其包含：複數個像素電路，其等於被施加直流電壓之第1電源線、與設定為較上述第1電源線低電位之第2電源線之間，排列為矩陣狀；且上述複數個像素電路之各者包含：發光元件；及第1電路，其連接於上述發光元件，基於比較包含三角波信號之第1信號與於特定期間設定之第1直流電壓之結果，設定對上述發光元件供給電流之時間寬度；且上述複數個像素電路之至少一部分包含：第2電路，其與上述第1電路串聯連接，基於在與上述特定期間不同之期間設定之第2直流電壓，控制供給至上述第1電路之電流值。
  2. 如請求項1之圖像顯示裝置，其中上述第1電路包含：反相器，其輸出連接於上述發光元件；第1電晶體，其以主電極連接於上述反相器之輸入與輸出之間；第1電容元件，其以一電極連接於上述反相器之輸入；第2電晶體，其包含連接於被供給上述第1信號之第1信號線之一主電極、連接於上述第1電容元件之另一電極之另一主電極、及連接於第1掃描線之控制電極；及第3電晶體，其包含：一主電極，其連接於被供給上述第1直流電壓之第2信號線；另一主電極，其連接於上述第1電容元件之另一電極；及控 制電極，其連接於輸出具有將上述第1掃描線輸出之第1掃描信號之邏輯值反轉之邏輯值之第2掃描信號之第2掃描線，且連接於上述第1電晶體之控制電極；且上述第2電路包含：第4電晶體，其與上述第1電路串聯連接；第2電容元件，其以設定上述第4電晶體之控制電極之電位之方式連接；及第5電晶體，其連接於供給上述第2直流電壓之第3信號線、與上述第4電晶體之控制電極之間；且上述第5電晶體於與上述特定期間不同之期間對上述第2電容元件設定上述第2直流電壓後被切斷，上述第1電晶體及上述第3電晶體，於上述特定期間藉由上述第2掃描線導通，上述第2電晶體於上述特定期間後，藉由上述第1掃描線導通。
  3. 如請求項1或2之圖像顯示裝置，其進而包含：選擇電路，其配合水平掃描期間，選擇性地供給上述三角波信號及第1電壓信號，來作為上述第1信號，且上述第1電壓信號具有限制對上述發光元件供給電流之時間之電壓值，上述水平掃描期間係朝第2方向依序選擇像素電路之期間，該像素電路係於第1方向及與上述第1方向交叉之上述第2方向上分別排列為矩陣狀之上述複數個像素電路中，排列於上述第1方向者。
  4. 如請求項3之圖像顯示裝置，其中上述選擇電路包含配合上述水平掃描期間切換上述三角波信號與上述第1電壓信號之開關元件。
  5. 如請求項2之圖像顯示裝置，其中上述第1電路包含連接於上述反相器之輸出之控制端子、及以主電極連接於上述第2電路與上述發光元件之間之第6電晶體。
  6. 如請求項2之圖像顯示裝置，其中於第1方向及與上述第1方向交叉之第2方向排列為矩陣狀之上述複數個像素電路包含：複數個第1像素電路，其沿上述第1方向設置；及複數個第2像素電路，其於上述第1像素電路之上述第2方向側，沿上述第1方向設置；且於上述特定期間，根據上述第2掃描信號，設定上述複數個第1像素電路之上述第2直流電壓，且設定上述複數個第2像素電路之上述第1直流電壓。
  7. 如請求項1之圖像顯示裝置，其中上述第2電路連接於上述複數個像素電路中不包含上述第2電路之像素電路之上述第1電路。
  8. 如請求項2之圖像顯示裝置，其中上述第2電路進一步包含：第7電晶體，其以一主電極與上述第4電晶體連接，且並聯連接於上述第1電路，以控制電極彼此與上述第5電晶體連接；且 上述第7電晶體與上述第4電晶體為同一極性。
  9. 如請求項8之圖像顯示裝置，其中上述第4電晶體係n型MOS電晶體。
  10. 如請求項2之圖像顯示裝置，其進而包含驅動電路，其係產生供給至上述第1信號線之上述三角波，產生具有供給至上述第2信號線之類比值之上述第1直流電壓，產生具有供給至上述第3信號線之類比值之上述第2直流電壓。
  11. 如請求項1之圖像顯示裝置，其進而包含掃描電路，其產生自上述第1掃描線及上述第2掃描線供給之掃描信號。
  12. 如請求項1之圖像顯示裝置，其中上述第2電路連接於上述第1電源線與上述第1電路之間。
  13. 如請求項1之圖像顯示裝置，其中上述第2電路連接於上述第1電路與上述第2電源線之間。
  14. 如請求項1之圖像顯示裝置，其中上述發光元件係無機半導體發光元件。
  15. 一種圖像顯示裝置，其包含：複數個像素電路，其於被施加直流電壓之第1電源線、與設定為較上 述第1電源線低電位之第2電源線之間，排列為矩陣狀；且上述複數個像素電路之各者包含：發光元件；及數位圖像PWM電路；且上述數位圖像PWM電路包含：第1開關元件，其連接於上述發光元件；第2開關元件，其以主電極連接於上述第1開關元件之控制電極與輸入數位信號之數位信號線之間；及第1電容器，其連接於上述第1開關元件之控制電極，且藉由兩端之電壓使上述第1開關元件導通及斷開；且上述複數個像素電路之至少一部分包含：電源控制電路，其與上述數位圖像PWM電路串聯連接，基於於特定期間設定之類比之直流電壓，控制供給至上述數位圖像PWM電路之電流值；且上述數位信號根據與以1訊框顯示圖像之期間之圖像之階調對應而構成之複數個子場之圖像而被供給。
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