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CN101283391B - 显示设备及其驱动控制方法 - Google Patents

显示设备及其驱动控制方法 Download PDF

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CN101283391B
CN101283391B CN2006800044944A CN200680004494A CN101283391B CN 101283391 B CN101283391 B CN 101283391B CN 2006800044944 A CN2006800044944 A CN 2006800044944A CN 200680004494 A CN200680004494 A CN 200680004494A CN 101283391 B CN101283391 B CN 101283391B
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Abstract

公开一种显示设备。显示面板包括设置在多条扫描线和多条数据线的交叉点处的多个显示像素。扫描驱动单元向每一条扫描线顺序地施加扫描信号,并且将相应的显示像素设定为选择状态。数据驱动单元产生与显示数据相应的等级信号,并且将该等级信号提供给显示像素。电源驱动单元向显示像素提供用于控制每一显示像素的驱动状态的驱动电压。驱动控制单元控制电源驱动单元操作以在非显示周期内将显示像素设定为非显示操作状态,并且控制扫描驱动单元操作以在不显示周期内将显示像素设定为选择状态。

Description

显示设备及其驱动控制方法
技术领域
本发明涉及显示设备及其显示驱动方法。具体而言,本发明涉及一种显示设备及其驱动控制方法,该设备设置有显示面板,其具有设置在其上的多个电流控制型光学元件以显示图像信息。
背景技术
近年来,消耗较低电功率量的轻量和薄型显示器件作为个人计算机以及视频设备的监视器和显示器十分普遍。特别地,液晶显示(LCD)设备广泛地应用为移动电话、数码相机、个人数字助理(PDA)、以及诸如电子词典的便携式设备(移动手机)的显示装置。
作为这种LCD设备之后的下一代显示装置,已经朝着具有显示面板的自发光型显示装置(自发光型显示器)的全面普及而进行研发,在所述显示面板中按照矩阵形式设置有机电致发光元件(有机EL元件)、无机电致发光元件(无机EL元件)或诸如发光二极管(LED)的自发光型光学元件。
特别地,与上述液晶显示器相比,将有源矩阵驱动模式应用于其的自发光型显示设备具有更高的显示响应速度。此外,自发光型显示设备不具有对视场角的依赖性,并且可以获得亮度/对比度和显示图像质量的清晰度的提高。此外,自发光型显示设备不需要在液晶显示器中使用的背光,并且因此在应用于能够进一步减小厚度以及重量和/或进一步降低功耗的便携式器件方面,自发光型显示器具有非常有利的特性。
图25是示出现有技术中的有源矩阵型自发光型显示设备的主要部分的示意性结构图。
图26是示出现有技术中的有源矩阵型自发光型显示设备的显示驱动方法的一个实例的时序图。
图27是示出现有技术中的有源矩阵型自发光型显示设备的另一个实例的时序图。
这里,在图26和27中,为了方便与随后所述的实施例进行比较,示出如下情况下的显示器驱动方法:所述设备具有其中显示面板设置有十二行(第一至第十二行)的显示像素的结构。在图26和27中,符号k表示正整数。附带地,设置阴影线用于阐明每一行中的图像数据的写操作和显示操作以及消隐数据的写操作和显示操作。
诸如液晶显示设备和自发光型显示设备的有源矩阵型显示设备通常具有如图25所示的结构,其包括:显示面板110P,其中按照二维形式将多个显示像素EMp设置在按照行和列方向设置的多条扫描线SLp和数据线DLp的交叉点附近;扫描驱动器120P,其与扫描线SLp连接;以及数据驱动器140P,其与数据线DL连接。
例如,如图26所示,在具有这种结构的显示设备中的显示驱动控制中,起初通过顺序地从扫描驱动器120P向每一行中的扫描线SLp施加选择电平扫描信号Ssel,来顺序地将每一行的显示像素EMp设定成选择状态。然后,与每一行的选择时刻同步,从数据驱动器140P向每一列中的数据线DLp施加对应于该行中的图像数据(显示数据)的等级电压(gradation voltage)Vpix,由此将基于等级电压Vpix的电压分量保持到每一个显示像素EMp(图像数据写周期)。结果,在每一个显示像素EMp中执行与上述电压分量相应的等级控制,以便执行与图像数据相应的显示操作(发光操作)并在显示面板上显示期望的图像信息。
随后,通过顺序地从扫描驱动器120P向扫描线SLp施加非选择电平扫描信号Ssel,将每一行的显示像素EMp设定成非选择状态。然而,当将之前即刻写入的电压分量保持在每一个显示像素中时,与图像数据相应的显示操作继续(图像显示周期),并且该操作一直持续到将下一图像数据写入到每一行中的显示像素EMp中为止。将这种类型的控制方法称为保持型。
在这种保持型显示控制方法中,提供有这样的特性,即在静态图像的显示操作中很难发生闪烁,因为与图像数据相应的显示操作(发光操作)在一帧周期的几乎所有周期中持续。然而,另一方面,在运动图像的显示中,在前一个帧周期中显示的图像信息可以作为余象而在视觉上变得更加容易辨认,并且因此发生图像信息的模糊不清和发暗(stain),这会导致显示图像质量的恶化。
然后,作为用于通过抑制运动图像的显示操作中的模糊不清和瑕疵来提高显示图像质量的显示驱动方法,存在一种公知技术,在一个帧周期中,除了上述图像数据写周期和图像显示周期之外,其用于执行从数据驱动器向每一数据线提供消隐数据的操作(消隐数据写周期),所述消隐数据用于执行在最低等级下显示每一显示像素EMp的操作(发光操作),或用于执行非显示操作(非发光操作)和基于消隐数据的黑色显示操作(黑色显示周期)。结果,将确定长度的黑色显示周期插入到一个帧周期中并设置黑色显示状态。因此,可以实现其中图像显示周期相对减小的显示驱动方法(为了方便,被称为“伪脉冲型显示驱动方法”),并且可以改善运动图像的显示操作中的显示图像质量。
然而,在这种伪脉冲型显示驱动方法中,如图27所示,在一个帧周期中,需要设定由数据驱动器提供的消隐数据的写周期和黑色显示周期以及由数据驱动器提供的图像数据的写周期和图像显示周期。由于该原因,在一个帧周期中仅执行由数据驱动器提供的图像数据的写操作和图像显示操作,如图26中所示。与其中不执行黑色显示操作的情况相比,缩短了可以分配给图像数据的写操作的时间,并且因此变得需要通过提高与图像数据的写操作相关的驱动频率(即显示设备的驱动频率)来以高速写图像数据。
以这种方式,当缩短图像数据(显示数据)的写周期,使得必须以高速率执行些操作时,由于相对于CR时间常数所引起的信号延迟用于将图像数据写到每一显示像素的时间不足而发生写不充分,所述CR时间常数是由显示面板和电容性元件等的信号布线上的电阻元件的寄生性而产生的。因此,不能正确地执行与图像数据相应的等级显示。
发明内容
本发明具有的优点在于,本发明可以提供一种显示设备,其包括有源矩阵型显示面板和与显示数据相应的显示图像信息,该设备能够显示具有令人满意的显示质量的运动图像,同时能够以与显示数据相应的适当等级显示图像信息,而且还可以提供其显示驱动方法。
一种根据本发明的获得上述优点的显示设备包括:显示面板,其包括在其上设置在按照行方向设置的多条扫描线与按照列方向设置的多条数据线的各交叉点附近的多个显示像素;扫描驱动单元,其顺序地向所述多条扫描线中的每一条施加扫描信号,并且将与每一条扫描线相应的所述显示像素设定为选择状态;数据驱动单元,其产生与显示数据相应的等级信号,并且将该等级信号提供给设定为选择状态的显示像素;电源驱动单元,其向显示像素提供用于控制每一显示像素的驱动状态的驱动电压;以及驱动控制单元,其:(i)控制电源驱动单元操作以在非显示周期内将显示像素设定为非显示操作状态,在所述非显示周期中显示像素不显示显示数据;以及(ii)控制扫描驱动单元操作以在非显示周期内将所述显示像素设定为选择状态。
一种根据本发明的控制显示设备以获得上述优点的驱动控制方法,其中所述显示设备包括显示面板,该显示面板包括在其上设置在按照行方向设置的多条扫描线与按照列方向设置的多条数据线的交叉点附近的多个显示像素,该方法包括:逐行地将显示像素顺序地设定为选择状态;逐行地将与显示数据相应的等级信号顺序地提供给设定为选择状态的每一行中的显示像素;在与等级信号相应的偏压状态下将每一显示像素设定为显示操作状态;以及在其中显示像素不显示显示数据的非显示周期中将显示像素设定为不显示状态;其中将显示像素设定为选择状态,同时将其设定为非显示操作状态。
附图说明
图1是示出根据本发明的显示设备的第一实施例的示意性方框图;
图2是示出应用于根据第一实施例的显示设备的显示面板及其外围电路的一个实例的主要部分的结构图;
图3是示出应用于根据第一实施例的显示设备的显示像素的一个实例的电路结构图;
图4是示出可以应用于根据第一实施例的显示设备的数据驱动器的一个实例的示意性方框图;
图5是示出应用于根据第一实施例的显示设备的显示像素中的驱动控制方法的时序图;
图6A和6B是分别示出根据第一实施例的显示像素中的不发光操作和写操作的概念图(conceptual diagram);
图7是示出根据第一实施例的显示像素中的发光操作的概念图;
图8是示出根据第一实施例的显示设备的显示驱动方法的一个实例的时序图;
图9是示出根据本发明的显示设备的第二实施例的示意性方框图;
图10是示出应用于根据第二实施例的显示设备的显示面板及其外围电路的一个实例的主要部分的结构图;
图11是示出应用于根据第二实施例的显示设备的显示像素的一个实例的电路结构图;
图12是示出应用于根据第二实施例的显示设备的显示像素中的驱动控制方法的时序图;
图13A和13B是示出根据第二实施例的显示像素中的反向偏压设定操作和不发光操作的概念图;
图14A和14B是示出根据第二实施例的显示像素中的写操作和发光操作的概念图;
图15是示出表示在根据第二实施例的显示像素中将用于显示驱动的开关元件设定为反向偏压状态的情况下的阈值电压的改变量的试验结果的曲线图;
图16是示出根据第二实施例的显示设备的显示驱动方法的一个实例的时序图;
图17是示出应用于根据第三实施例的显示设备的显示面板的一个实例的结构图;
图18是示出应用于根据第三实施例的显示设备的显示面板的外围电路的一个实例的主要部分的结构图;
图19是示出应用于根据第三实施例的显示设备的显示面板及其外围电路的另一实例的主要部分的结构图;
图20是示出根据第三实施例的显示设备的显示驱动方法的第一实例的时序图;
图21是示出根据第三实施例的显示设备的显示驱动控制方法的第二实例的时序图;
图22是示出应用于根据第四实施例的显示设备的显示面板及其外围电路的一个实例的主要部分的结构图;
图23是示出根据第四实施例的显示设备的显示驱动方法的第一实例的时序图;
图24是示出根据第四实施例的显示设备的显示驱动控制方法的第二实例的时序图;
图25是示出现有技术中的电压控制有源矩阵自发光型显示器的主要部分的概念结构图;
图26是示出可用于现有技术中的自发光型显示器的显示像素的结构实例的等效电路图;
图27是示出现有技术中的显示面板的显示驱动方法的一个实例的时序图。
具体实施方式
下文中将根据附图所示的实施例来详细说明根据本发明的显示设备及其驱动控制方法。
第一实施例
首先,参考附图将说明根据第一实施例的显示设备的示意性结构。图1是示出根据本发明的显示设备的第一实施例的示意性方框图。
图2是示出应用于根据第一实施例的显示设备的显示面板及其外围电路的一个实例的主要部分的结构图。
顺便提及,在以下所示的实施例中,将说明自发光型显示设备,其中显示面板具有如下结构:以二维形式设置作为光学元件的设有自发光型发光元件的多个显示像素,该显示设备通过允许每一个显示像素的光学元件执行亮度等级(luminance gradation)与显示数据(图像数据)相应的发光操作来显示图像信息。然而,本发明不限于此。像液晶显示设备一样,有一种显示设备是允许的,其以如下方式通过透射光或反射光提供期望图像信息的等级显示(显示操作):根据显示数据对每一个显示像素进行等级控制(根据显示数据设定为偏置状态)。
如图1和2所示,根据本实施例的显示设备100A包括显示面板110、扫描驱动器(扫描驱动单元)120、电源驱动器(电源驱动单元)130、数据驱动器(数据驱动单元)140、系统控制器(驱动控制单元)150、以及显示信号发生电路160。显示面板110具有设置在其上的在多条扫描线SL和多条数据线DL的交叉点附近的多个显示像素EM,将所述扫描线SL和数据线DL设置成通常相互垂直地在行和列方向上延伸,像素设有随后所述的显示驱动电路和发光元件。扫描驱动器120与显示面板110的扫描线SL连接,并在预定时刻顺序地向扫描线SL施加选择电平(高电平)扫描信号Vsel,由此将每一行的显示像素EM设定为选择状态。电源驱动器130与设置成平行于每一行中的扫描线SL的多条电源线VL连接,并在预定时刻顺序地向电源线VL施加驱动电压Vsc。数据驱动器140与显示面板110的数据线DL连接,并经由每一数据线DL向显示像素EM提供与显示数据相应的等级信号(等级电流Idata)。系统控制器150根据由随后所述的显示信号发生电路160提供的定时信号来至少控制扫描驱动器120、电源驱动器130和数据驱动器140的操作状态,以产生并输出用于在显示面板110中执行预定的图像显示操作的扫描控制信号、电源控制信号和数据控制信号。显示信号发生电路160根据例如从显示设备100A的外部提供的图像信号来产生显示数据并将该数据提供给数据驱动器140,并且还根据显示数据来提取或产生用于在显示面板110上显示预定图像信息的定时信号(系统时钟等)以向系统控制器150提供定时信号。
接下来,将具体说明上述构造中的每一个。
(显示面板和显示像素)
图3是示出应用于根据本实施例的显示设备的显示像素(显示驱动电路)的一个实例的电路结构图。
顺便提及,在本实施例中,将说明其中提供与电流等级指定系统的驱动控制方法相应的电路结构(显示驱动电路)的情况。该驱动控制方法通过向显示像素提供具有与显示数据相应的电流值的等级电流,来允许具有与显示数据相应的电流值的显示驱动电流流进设置在每一显示像素上的发光元件中,由此执行具有期望亮度等级的发光操作(显示操作)。然而,本发明不限于此。例如,本发明可以具有与电压等级指定系统的驱动控制方法相应的电路结构。该驱动控制方法通过施加具有与显示数据相应的电压值的等级电压,来允许具有与显示数据相应的电流值的显示驱动电流流进每一显示像素的发光元件中,由此执行具有期望亮度等级的发光操作。
通过例如起初在按照二维方式在行和列方向上设置的多个显示像素EM中,顺序地停止将用于显示驱动的驱动电压施加到每一行的显示像素EM,应用于根据本发明的显示设备110A的显示面板110顺序地允许每一行中的显示像素EM在预定周期中执行不发光操作(非显示操作)。之后,顺序执行显示数据的写操作,以便控制每一行的显示像素EM以顺序地执行具有预定亮度等级的发光操作(显示操作)。
作为用于获得这种目的的结构,对于根据本实施例的显示面板110中的显示像素EM,可以应用包括例如如图3所示的显示驱动电路DC1和公知的有机EL元件(发光元件)OEL的结构。显示驱动电路DC1根据通常由扫描驱动器120施加的扫描信号Vsel来将显示像素EM设定成选择状态,在选择状态下取出由数据驱动器140提供的等级信号(等级电流Idata),并产生与等级信号相应的显示驱动电流。有机EL元件OEL根据由显示驱动电路DC1提供的显示驱动电流来执行具有预定亮度等级的发光操作。
如图3所示,根据本实施例的显示驱动电路DC1具体地具有包括薄膜晶体管(写控制电路、第二开关电路)Tr11、薄膜晶体管(写控制电路、第三开关电路)Tr12、薄膜晶体管(控制电路、第一开关电路、显示驱动电路)Tr13和电容器(电荷积累电路、电容元件)Cs的结构。在薄膜晶体管Tr11中,栅极端(控制端子)与扫描线SL连接,而漏极端和源极端(导电沟道的第一端和第二端)分别连接到电源线VL和接触点N11,其中将预定电压Vsc施加到所述电源线VL。在薄膜晶体管Tr12中,栅极端(控制端子)与扫描线SL连接,而漏极端和源极端(导电沟道的第一端和第二端)分别连接到电源线VL和接触点N12。在薄膜晶体管Tr13中,栅极端(控制端子)与接触点N11连接,而漏极端和源极端(导电沟道的一端和另一端)分别连接到电源线VL和接触点(连接点)N12。电容器连接在接触点N11与接触点N12之间(薄膜晶体管Tr13的栅极和源极端之间)。
此外,在有机EL元件OEL中,阳极端与显示驱动电路DC1的接触点N12连接,而向阴极端施加公共电压Vcom。这里,将公共电压Vcom设定为任意电势(例如,接地电势GND)。将公共电压Vcom设定成在写操作周期中和不发光操作周期中与被设定为低电平的驱动电压Vsc(=Vs)等电位,在所述写操作周期中将与显示数据相应的等级信号(等级电流Idata)提供给显示像素EM(显示驱动电路DC1),在所述不发光操作周期中不允许有机EL元件(发光元件)OEL执行发光操作。或者,将公共电压Vcom设定为任意电势(例如,接地电势GND),该任意电势为被设定成比驱动电压Vsc高的电势,并且在发光操作周期(显示操作周期)中变成比被设定为高电平的驱动电压Vsc(=Ve)低的电势,在所述发光操作周期中,将显示驱动电流提供给有机EL元件(发光元件)OEL以便有机EL元件(发光元件)执行具有预定亮度等级(Vs≤Vcom≤Ve)的发光操作。
这里,电容器Cs可以为形成在薄膜晶体管Tr13的栅极和源极之间的寄生电容,或者除了寄生电容之外,还可以在接触点N11与接触点N12之间进一步并联连接电容元件。
此外,薄膜晶体管Tr11到Tr13不受特别限制。例如,可以通过使薄膜晶体管Tr11到Tr13全都利用单沟道型薄膜晶体管(电场效应型晶体管)来构成,来应用n-沟道型非晶硅薄膜晶体管。
在这种情况下,可以通过应用已公认的非晶硅制造技术,在相对容易的制造工艺中制造包括具有一致和稳定元件特性的非晶硅薄膜晶体管的显示驱动电路。顺便提及,在以下说明中,将说明其中薄膜晶体管Tr11到Tr13都利用n-沟道型薄膜晶体管来构成的情况,作为显示驱动电路DC1的一个结构实例。
此外,在上述情况中,将有机EL元件OEL用作发光元件,通过显示驱动电路DC1来对其进行显示驱动。然而,本发明中的发光元件不限于有机EL元件OEL。只要发光元件为电流控制型发光元件,可以使用诸如发光二极管的另一类发光元件。此外,在本实施例中,将说明其中通过利用显示驱动电路DC1对电流控制型发光元件进行显示驱动来显示图像信息的情况。可以提供用于产生与显示数据相应的电压分量以对电压控制型发光元件进行显示驱动的结构、以及用于改变液晶分子的取向状态的电路结构。
(扫描驱动器)
通过根据由系统控制器150提供的扫描控制信号向每一扫描线SL施加选择电平扫描信号Vsel,扫描驱动器120将每一行的显示器像素EM设定为选择状态。更为具体地,在定时移动的情况下,执行向每一行中的扫描线SL施加扫描信号Vsel的操作,以防止操作在时间上互相重叠,从而顺序地将每一行的显示像素EM设定成选择状态。
这里,例如如图2所示,扫描驱动器120具有包括公知的移位寄存器121和输出电路单元(输出缓冲器)122的结构。移位寄存器121根据由随后所述的系统控制器150提供的作为扫描控制信号的扫描时钟信号SCK和扫描起始信号SST,来顺序地输出与每一行中的扫描线SL相应的移位信号。输出电路单元122根据由系统控制器150提供的作为扫描控制信号的输出控制信号SOE,将从移位寄存器121输出的移位信号转换成预定信号电平(导通电平)信号以将所转换的信号作为扫描信号Vsel输出到扫描线SL。
(电源驱动器)
电源驱动器130根据由系统控制器150提供的电源控制信号,仅在发光操作周期中对于每一行中的显示像素EM将高电平驱动电压(第一电压)Vsc(=Ve)施加到该行中的电源线VL,并在不同于发光操作(显示操作)周期的其它操作周期(不发光周期(非显示操作)周期)中施加低电平驱动电压(第二电压)Vsc(=Vs)。在这种情况下,施加低电平驱动电压Vsc的操作变得基本上等同于停止向显示像素EM(显示驱动电路DC1)提供驱动电压Vsc的操作。
例如,如图2所示,电源驱动器130具有包括如上述扫描驱动器120中的公知移位寄存器130和输出电路单元132的结构。移位寄存器130根据由系统控制器150作为电源控制信号提供的时钟信号VCK和起始信号VST,来顺序地输出与每一行中的电源线VL相应的移位信号。输出电路单元132将移位信号转换成预定的电压电平(电压值Ve、Vs),以根据作为电源控制信号提供的输出控制信号VOE将所转换的信号作为驱动电压Vsc输出到电源线VL。
(数据驱动器)
图4是示出可以应用于根据本实施例的显示设备的数据驱动器的一个实例的示意性方框图。
顺便提及,图4所示的数据驱动器的内部结构仅作为一个实例示出,其中可以产生具有与显示数据相应的电流值的等级电流,并且本发明不限于此。
通常,如图1和2所示,在预定时刻对于一行部分,数据驱动器140根据由系统控制器150提供的数据控制信号,顺序地取出和保持包括由随后所述的显示信号发生电路160提供的数字信号的显示数据(亮度等级数据)。然后,数据驱动器140产生具有与显示数据的等级值相应的电流值的等级电流Idata,并同时经由数据线DL将等级电流Idata提供给在写周期中设定为选择状态的一行显示像素EM。
具体地,如随后所述的图5所述,可以应用具有这样一种结构的数据驱动器140,该结构包括移位寄存器电路41、数据寄存器电路42、数据锁存器电路43、D/A转换器44、以及电压电流转换和等级电流供应电路45。移位寄存器电路41根据由系统控制器150提供的数据控制信号(移位时钟信号CLK、采样起始信号STR),顺序地输出移位信号。数据寄存器电路42顺序地取出由显示信号发生电路160提供的一行部分的显示数据D0到Dm。数据锁存器电路43根据数据控制信号(数据锁存信号STB)保持由数据寄存器电路42取出的一行部分的显示数据D0到Dm。D/A转换器44将所保持的显示数据D0到Dm转换成预定的模拟信号电压(等级电压Vpix)。电压电流转换和等级电流供应电路45在某一时刻根据由系统控制器150提供的数据控制信号(输出使能信号OE)产生与被转换成模拟信号电压的显示数据相应的等级电流Idata,以同时将等级电流Idata输出到与显示数据相应的列中的数据线DL。
(系统控制器)
系统控制器150通过产生并至少向扫描驱动器120、电源驱动器130和数据驱动器140中的每一个输出作为用于控制操作状态的定时控制信号的扫描控制信号、电源控制信号和数据控制信号,在预定时刻操作驱动器中的每一个,并产生和输出扫描信号Vsel和具有预定电压电平的驱动电压Vsc以及与显示数据相应的等级信号(等级电流Idata)。然后,系统控制器在每一个显示像素EM(显示驱动电路DC1)中连续执行驱动控制操作(不发光操作、写操作和发光操作),由此进行控制以根据显示面板110上的图像信号来显示预定的图像信息。
(显示信号发生电路)
显示信号发生电路160从由显示设备100A外部提供的图像信号中提取例如亮度等级信号分量,并且对于显示面板110的每一行部分将该亮度等级信号分量作为包括数字信号的显示数据(亮度等级数据)提供给数据驱动器140的数据寄存器电路42。这里,在上述图像信号包括用于调节诸如电视广播信号(复合图像信号)的图像信息的显示定时的定时信号分量的情况下,除了提取亮度等级信号分量的功能之外,显示信号发生电路160还可以具有提取定时信号分量以将该分量提供给系统控制器150的功能。在这种情况下,上述系统控制器150根据由显示信号发生电路160提供的定时信号来产生独立提供给扫描驱动器120、电源驱动器130和数据驱动器140的控制信号中的每一个。
(显示像素的驱动控制方法)
接下来,将说明构成本实施例中的上述显示面板的显示像素的驱动控制方法。
图5是示出应用于根据本实施例的显示设备的显示像素中的驱动控制方法的时序图。
图6A和6B是示出根据本实施例的显示像素中的不发光操作和写操作的概念图。
图7是示出根据本实施例的显示像素中的发光操作的概念图。
如图5所示,将根据本实施例的显示像素EM(显示驱动电路DC1)中的驱动控制操作设置成包括预定处理循环周期(操作周期)Tcyc中的写操作周期Twrt、发光操作周期(显示操作周期)Tem和不发光操作周期(非显示操作周期)。在写操作周期Twrt中,将与扫描线SL连接的显示像素EM设定为选择状态,并且具有与显示数据相应的电流值的等级电流Idata受到损毁,由此使与显示数据相应的电压分量保持在设置在显示驱动电路DC1上的用于显示驱动的薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间(电容Cs中)。在发光操作周期(显示操作周期)Tem中,根据在写操作周期Twrt中保持在薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间的电压分量,允许具有与显示数据相应的电流值的显示驱动电流流进有机EL元件OEL,从而以执行具有预定亮度等级的发光操作。不发光操作周期(非显示操作周期)Tnem是不同于发光周期的其它周期(包括上述写操作周期的周期)。在不发光操作周期Tnem中,通过停止向显示像素EM(显示驱动电路DC1)提供驱动电压Vsc(施加低电平驱动电压Vsc),来停止向有机EL元件提供显示驱动电流以防止发光操作(Tcyc≥Tem+Tnem,Tnem≥Twrt)。
这里,如图5所示,设定在一个处理循环周期Tcyc中的写操作周期Twrt、发光操作周期Tem和不发光操作周期Tnem可以是这样的,即在不发光操作之后连续执行写操作和发光操作,或者可以是这样的,即在不发光操作周期的任意时刻(在不发光操作周期期间)执行写操作以在发光操作周期的结束后执行发光操作。
此外,将根据本实施例的一个处理循环周期Tcyc设定成显示像素EM显示具有一帧(一屏)的图像当中的图像信息的一个像素部分所需的周期。即,如在随后所述的显示设备的显示驱动方法中所述的那样,在具有在行和列方向上按照二维方式设置在其上的多个显示像素EM的显示面板110上显示一帧图像的情况下,将上述一个处理循环周期Tcyc设定为一行部分的显示像素EM显示一帧图像当中的一行部分图像所需的周期。
(非显示操作周期)
在不发光操作周期(非显示操作周期)Tnem中,如图5和6A所示,通过从扫描驱动器120对扫描线SL施加不选择电平(例如,低电平)扫描信号Vsel,同时从电源驱动器130向电源线VL施加低电平驱动电压(第二电压),来将显示像素EM设定为不选择状态。另外,不从数据驱动器140向数据线DL提供等级电流Idata。
结果,将设置在显示驱动电路DC1上的薄膜晶体管Tr11和Tr12设定为截止状态。因此,进行设置使得薄膜晶体管Tr13的栅极端(接触点N11、电容器Cs的一端侧)与电源线VL之间的电连接被断开,并且使得薄膜晶体管Tr13的源极端(接触点N12、电容器Cs的另一端侧)与数据线DL之间的电连接也被断开。
这里,如在随后所述的显示设备的显示驱动方法中所说明的那样,通过利用一个处理循环周期Tcyc(一帧周期Tfr)作为一个循环来重复执行每一个显示像素中的驱动控制操作。因此,在上述不发光操作周期Tnem的起始时刻,将根据在比所述一个处理循环周期早一个周期的处理循环周期中的显示数据而写入的电压分量保持在薄膜晶体管Tr13的栅极与源极(电容器Cs的两端)之间,同时将薄膜晶体管Tr13设定为导通状态。
结果,将已经施加到电源线VL的低电平(不高于接地电势GND)驱动电压Vsc(=Vs)经由薄膜晶体管Tr13施加到有机EL元件OEL的阳极端(接触点N12),并且对于阴极端的电势Vcom(接地电势GND)设定不高于同一电平的电势。结果,将反向偏压施加到有机EL元件OEL,从而没有显示驱动电流流动且不执行不发光操作(不发光操作)。
(写操作周期)
接下来,在设定在上述不发光操作周期Tnem中的写操作周期Twrt中,如图5和6A所示,从扫描驱动器120向扫描线SL施加选择电平扫描信号Vsel以将显示像素EM设定为选择状态。另外,与该选择时刻同步,从数据驱动器140向数据线DL提供具有与显示数据相应的电流值(具有负极性)的等级电流Idata。此外,在写操作周期Twrt中,以与在上述不发光操作周期Tnem中相同的方式,从电源驱动器130向电源线VL施加低电平驱动电压(第二电压)Vsc(=Vs)。
因此,设置在显示驱动电路DC1上的薄膜晶体管Tr11和Tr12执行导通操作,以便经由薄膜晶体管Tr11向薄膜晶体管Tr13的栅极端(接触点N11;电容器Cs的一端侧)施加低电平驱动电压Vsc,同时薄膜晶体管Tr13的源极端(接触点N12;电容器Cs的另一端侧)经由薄膜晶体管Tr12与数据线DL电连接。
这里,由于将具有负极性电流值的等级电流Idata提供给数据线DL,所以发生抽入动作(drawing-in action),其中等级电流Idata很可能从数据线DL一侧流向数据驱动器140,并且向薄膜晶体管Tr13的源极端(接触点N12;电容器Cs的另一端侧)施加电势低于低电平驱动电压Vsc的电压电平。
以这种方式,在接触点N11与N12(在薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间)之间产生电势差。结果,薄膜晶体管Tr13执行导通操作,并且与等级电流Idata相应的写电流Ia从电源线VL经由薄膜晶体管Tr13、接触点N12、薄膜晶体管Tr12和数据线DL流向数据驱动器140。
此时,将与在接触点N11与N12之间(在薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间)产生的电势差相应的电荷积累在电容器Cs中,以作为电压分量(称之为图5中的电容器Cs两端之间的电势Vc)而被保持。此外,将低电平(不大于接地电势GND)驱动电压Vsc(=Vs)施加到电源线VL,并且进一步控制写电流Ia以流向数据线DL,从而施加到有机EL元件的阳极端(接触点N12)的电势变得低于阴极端的电势Vcom(接地电势GND)。因此,向有机EL元件OEL施加反向偏压,从而没有显示驱动电流流进有机EL元件OEL,并且不执行不发光操作(不发光操作)。
(显示操作周期)
接下来,在写操作周期Twrt或包括写操作Twrt的不发光操作周期(非显示操作周期)Tnem的终止后的发光操作(显示操作周期)Tem中,如图5和7所示,以与上述不发光操作周期Tnem相似的方式执行下述操作。即,从扫描驱动器120向扫描线SL施加低电平扫描信号Vsel以将显示像素EM设定为非选择状态,并且与该非选择时刻同步,停止从数据驱动器140提供等级电流Idata并暂停等级电流Idata中的抽入动作。此外,在发光操作周期Tem中,从电源驱动器130向电源线VL施加高电平驱动电压(第一电压)Vsc(=Ve)。
结果,设置在显示驱动电路DC1上的薄膜晶体管Tr11和Tr12执行截止操作,以便停止向薄膜晶体管Tr13的栅极端(接触点N11;电容器Cs的一端侧)施加驱动电压Vsc,同时停止向薄膜晶体管Tr13的源极端(接触点N12;电容器Cs的另一端侧)施加由等级电流Idata中的抽入动作产生的电压电平。因此,将在上述写操作周期Twrt中积累的电荷保持在电容器Cs中。
以这种方式,保持接触点N11和N12之间(薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间;电容器Cs的两端之间)的电势差,以便薄膜晶体管Tr13保持导通状态。而且,由于将电势高于公共电压Vcom(接地电势GND)的驱动电压Vsc施加到电源线VL,所以施加到有机EL元件OEL的阳极端(接触点N12)的电势变得高于阴极端的电势(接地电势)。
因此,预定的显示驱动电流Ib从电源线VL经由薄膜晶体管Tr13和接触点N12沿正向偏置的方向流进有机EL元件OEL,并且有机EL元件OEL发光。这里,保持在电容器Cs中的电压分量(在电容器Cs两端之间的电势Vc)相应于在允许与等级电流Idata相应的写电流Ia流进薄膜晶体管Tr13的情况下的电势差。为此,流进有机EL元件OEL的显示驱动电流Ib具有与上述写电流Ia相同的电流值(Ib≈Ia)。
然后,在显示像素EM中,根据与在写操作周期Twrt中写入的显示数据(等级电流Idata)相应的电压分量,在发光操作周期Tem中经由薄膜晶体管Tr13来连续提供显示驱动电流Ib,并且作为结果,有机EL元件OEL持续进行亮度等级与显示数据相应的发光操作。
以这种方式,对于根据本实施例的显示像素EM(显示驱动电路DC1),使得具有与显示数据(亮度等级)相应的指定电流值的等级电流Idata在写操作周期Twrt中被强制地在驱动晶体管Tr13的漏极与源极之间流动,以基于根据电流值保持的驱动晶体管的栅极与源极之间的电压分量来控制允许流进有机EL元件(发光元件)OEL的显示驱动电流Ib。结果,可以应用用于执行具有预定亮度等级的发光操作的电流等级指定系统的驱动控制方法。
此外,对于根据本实施例的显示像素EM,可以实现借助于构成设置在每一显示像素EM上的显示驱动电路DC1的单个显示驱动晶体管(薄膜晶体管Tr13)将与显示数据相应的等级电流Idata的电流电平转换成电压电平的功能(电流/电压转换功能)、以及向有机EL元件OEL提供具有预定电流值的显示驱动电流DC Ib的功能(显示驱动功能)。因此,可以在很长的时间段内实现稳定的期望的发光特性,而不受构成显示驱动电路DC的每一晶体管的操作特性的不一致以及随时间流逝的变化的影响。
(显示设备的显示驱动方法)
接下来,将说明根据本实施例的显示设备中的显示驱动方法(显示图像信息的操作)。
图8是示出根据本发明的显示设备的显示驱动方法的一个实例的时序图。
在本实施例中,为了说明,将阐述本实施例具有包含设置在显示面板上的十二行(n=12;第一至第十二行)显示像素的结构。
在附图中,符号k表示正整数。由附图中的每一行中的交叉网示出的阴影部分分别表示上述显示数据的写操作周期。由圆点示出的阴影部分分别表示上述发光操作周期。
在根据本实施例的显示设备100A的显示驱动方法中,首先,对于设置在显示面板110中的每一行的显示像素EM(显示驱动电路DC1),执行不发光操作,以阻止显示像素EM的显示操作(阻止有机EL元件的发光操作)。然后,对于每一行顺序地执行写操作,以在不发光操作周期Tnem中的任意时刻(在本实施例中正好在不发光操作周期Tnem结束之前)写入与显示数据相应的等级电流Idata,随后顺序地执行具有与显示数据相应的预定亮度等级的发光操作,由此在显示面板110的一个屏幕部分中显示图像信息。这里,以这样的方式控制操作定时,以至于至少各行中的写操作周期Twrt不相互重叠(在时间上)。
特别地,起初,如图8所示,在一帧周期Tfr中的不发光操作周期Tnem(由附图中的概述字样表示)中,从扫描驱动器120向显示面板110的特定行(例如,第i行;1≤i≤12)中的扫描线SL施加非选择电平扫描信号Vsel,以将第i行中的显示像素EM设置成非选择状态。此外,设定其中不从数据驱动器140向每一数据线DL提供等级电流Idata的状态(其中停止提供等级电流Idata的状态)。
然后,与该时刻同步,从电源驱动器130向第i行中的电源线VL施加低电平驱动电流(第二电压)Vsc(=Vs),以便在如图6A中所示的第i行中的显示像素EM中的显示驱动薄膜晶体管Tr13的漏极与源极之间不产生电势差。因此,显示驱动电流Ib不经由薄膜晶体管Tr13流向有机EL元件OEL,并且将第i行中的显示像素EM设定为不发光状态(执行不发光操作)。
接着,如图8所示,在设定在上述不发光操作周期Tnem中的写操作周期Twrt(由附图中的交叉网表示)中,如图5所示,从扫描驱动器120向显示面板110的第i行中的扫描线SL施加选择电平扫描信号Vsel,以便将第i行中的显示像素EM设定为选择状态。此外,在写操作周期Twrt中,从电源驱动器130向第i行中的电源线VL施加低电平驱动电压Vsc(=Vs)。
然后,与该选择时刻同步,从数据驱动器140向每一数据线DL提供具有与第i行中的显示数据相应的电流值的等级电流Idata。结果,如图6B所示,与等级电流Idata相应的写电流Ia流进第i行中的每一显示像素EM的显示驱动电路DC中,并且在每一薄膜晶体管Tr13的栅极与源极端(电容器Cs两端)之间保持(积累电荷)与等级电流Idata相应的电压分量。
这里,在写操作周期Twrt中,以与在上述不发光操作周期Tnem中相同的方式执行写操作。即,向其中执行写操作的第i行中的电源线VL施加低电平驱动电压Vsc(=Vs),由此在每一显示像素EM中的显示驱动薄膜晶体管Tr13的漏极与源极之间不产生电势差。为此,没有显示驱动电流Ib经由薄膜晶体管Tr13流向有机EL元件OEL,由此将第i行中的显示像素EM设定为不发光状态(执行不发光操作)。
对于设置在显示面板110上的显示像素EM,利用用于每一行的定时移动,顺序地执行包括写操作的不发光操作。特别地,顺序地执行各行中的写操作使得操作在时间上不重叠。
接着,如图8所示,在如图5所示的发光操作(由附图中的圆点阴影表示)中,从扫描驱动器120向其中不发光操作周期Tnem已经终止的第i行中的扫描线SL施加非选择电平扫描信号Vsel,由此将第i行中的显示像素EM设定成非选择状态。此外,停止由数据驱动器140向每一数据线DL提供等级电流Idata。
然后,与该时刻同步,从电源驱动器130向第i行中的电源线VL施加高电平驱动电压(第一电压)Vsc(=Vs),以便如图7所示,在第i行中的每一显示像素EM中的显示驱动薄膜晶体管Tr13的漏极与源极之间产生电势差。因此,根据充到每一显示像素EM中(在显示驱动薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间)的电压分量,向有机EL元件OEL提供与显示数据(等级电流Idata)相应的显示驱动电流Ib,以便执行具有预定亮度等级的发光操作。
对于设置在显示面板110上的显示像素EM,利用用于其中写操作(包括写操作的不发光操作)已经终止的行中的每一显示像素的定时的移动,顺序执行这种发光操作
即,对于以二维方式设置在显示面板110上的多个显示像素EM,将具有预定长度的不发光操作周期Tnem设定在用于每一行的一帧周期中。因此,可以实现伪脉冲型显示驱动控制,其中每一显示像素EM仅在一帧周期Tfr当中的一个限定周期中执行亮度等级与显示数据(等级电流Idata)相应的发光操作。这里,设定在一帧周期Tfr中的不发光操作周期或发光操作周期的长度例如可以利用作为定时控制信号从系统控制器150提供给扫描驱动器120、电源驱动器130和数据驱动器140的电源控制信号、数据控制信号和扫描控制信号来任意设定。
因此,在图8所示的时序图中,可以将借助于在一帧周期Tfr中的上述不发光操作(包括写操作)的非显示周期的比率(黑色插入比)设定为,例如50%,从而可以将在显示面板110上显示的图像信息(显示屏)的一半设置成黑色显示(不显示)。因此,在人类的视觉上,可以实现没有模糊不清和发暗的运动图像的清晰视觉识别所需要的大约30%或以上的黑色插入比率,结果是,可以以令人满意的显示图像质量来显示运动图像。顺便提及,一帧周期Tfr中的黑色插入比(非显示周期的比率)不限于上述的50%,并且上述30%或以上的任意值是令人满意的。然而,30%或以下的值是可行的。
此外,在这种情况下,以与现有技术所示的显示驱动方法(参考图17)相同的方式,可以通过利用一帧周期Tfr中的所有时间来顺序地对显示面板110的所有行(十二行)中的显示图像EM执行写操作。因此,不同于图27所示的常规显示驱动方法,不缩短每一行中的写操作周期Twrt(其相应于现有技术中的图像数据写周期),以实现写入消隐数据的操作和黑色显示操作,并且因此可以充分地确保每一行的写入时间。可以抑制由于显示数据的写入不充分所造成的显示质量恶化,从而可以实现与显示数据相应的适当的等级显示。
此外,这使得能够允许对各种类型信号的定时控制,由此使得能够抑制显示设备的错误操作的发生。
顺便提及,在本实施例中,如图8的时序图所示,为了说明,将阐述一种情况,其中在一帧周期Tfr中执行包括写操作周期的不发光操作(非显示操作),随后执行发光操作(显示操作)。即使在执行不伴随有有机EL元件OEL的发光操作(显示像素E的显示操作)的写操作之后执行具有预定长度的发光操作、然后执行不发光操作的情况下,控制操作也是基本上相同的。
第二实施例
接下来,将参考附图来说明根据本实施例的显示设备及其显示驱动方法的第二实施例。
图9是示出根据本发明的显示设备的第二实施例的示意性方框图。
图10是示出应用于根据本实施例的显示设备的显示面板及其外围电路的一个实例的主要部分的结构图。
图11是示出应用于根据本实施例的显示设备的显示像素(显示驱动电路)的一个实例的电路结构图。
这里,与上述第一实施例(参考图1至3)相同的元件由相同或相当的参考标记来表示,并且简化对其的说明。
在上述第一实施例中,如图3所示,将包括多个单沟道型薄膜晶体管的电路结构示为设置在每一显示像素EM上的显示驱动电路DC1。在这种情况下,将说明可以应用制造工艺容易且元件特性(电子运动程度)一致的非晶硅薄膜晶体管。
然而,公知的是,在非晶硅薄膜晶体管中通常容易产生由驱动过程引起的阈值电压的变化(Vth偏移)。
结果,在将非晶硅薄膜晶体管用作用于显示驱动的开关元件(薄膜晶体管Tr13)的情况下,由于阈值电压的变化,提供给有机EL元件OEL的显示驱动电流Ib的电流值不对应于显示数据,并且不能执行具有适当亮度等级的发光操作(显示操作)。结果,存在引起显示图像质量恶化的可能性。
因此,在第二实施例中、以及随后的第三和第四实施例中,提供如下结构:在除发光操作(显示操作)的时间之外的不发光操作周期(非显示操作周期)中,将每一显示像素EM的显示驱动开关元件(薄膜晶体管Tr13)的栅极与源极之间的电压(电容器Cs两端之间的电势Vc)设为0V(没有电压)或负电压(反向偏压),以抑制开关元件的阈值电压的变化,其中所述发光操作在上述一帧周期Tfr中导致阈值电压的变化。
如图9和10所示,根据第二实施例的显示设备100B,以与第一实施例相同的方式,包括显示面板110、扫描驱动器(扫描驱动单元)120、电源驱动器(电源驱动单元)130、数据驱动器(数据驱动单元)140、系统控制器(驱动控制单元)150、以及显示信号发生电路160。显示面板110具有在行和列方向上按照二维方式设置的多个显示像素EM。扫描驱动器120顺序地向显示面板110的扫描线SL施加选择电平扫描信号Vsel,以将每一行的显示像素EM设定为选择状态。电源驱动器130顺序地向与每一行中的扫描线SL平行设置的电源线VL施加驱动电压Vsc。数据驱动器140经由数据线DL向显示像素EM提供与显示数据相应的等级信号(等级电流Idata)。系统控制器150产生并输出用于在显示面板110中执行预定图像显示操作的扫描控制信号、电源控制信号、反向偏压控制信号和数据控制信号。显示信号发生电路160根据从外部提供的图像产生显示数据(亮度等级数据)并将该数据提供给数据驱动器140。此外,其结构包括用于向每一行中的显示像素EM施加具有预定电压电平的偏压信号(设定信号)Vbs的反向偏压驱动器(状态设定单元)170。显示信号发生电路160产生显示数据(亮度等级数据)并将该显示数据输出到数据驱动器140,并且还向系统控制器150提供用于将预定图像信息显示到显示面板110的定时信号。
对于每一行中的显示像素EM,仅在不发光操作周期Tnem中的特定周期中,根据由系统控制器150提供的偏压控制信号,反向偏压驱动器170向该行中的偏压线BL施加偏压信号Vbs。然后,反向偏压驱动器170在除写操作周期Twrt之外的不发光操作周期Tnem中,(通过在薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间施加0V(零电压)或反向偏压)将设置在每一显示像素EM(显示驱动电路DC2)上的显示驱动开关元件设定为无电场状态或反向偏压状态(特定偏压状态)。
这里,例如如图10所示,如在上述扫描驱动器120和电源驱动器130中那样,反向偏压驱动器170包括公知的移位寄存器171和输出电路单元172。移位寄存器171根据由系统控制器150提供的作为偏压控制信号的时钟信号BCK和起始信号BST,输出与每一行中的偏压线BL相应的移位信号。输出电路单元172根据作为偏压控制信号提供的输出控制信号将移位信号转换成预定的电压电平,以将移位信号作为偏压信号Vbs输出到每一偏压线BL。
系统控制器150产生作为用于控制操作状态的定时控制信号的偏压控制信号并将其输出到反向偏压驱动器170,以在预定时刻操作除第一实施例所示的扫描驱动器120、电源驱动器130和数据驱动器140之外的反向偏压驱动器170。结果,执行控制(随后所述的显示设备的显示驱动控制),用于产生扫描信号Vsel和具有预定电压电平的驱动电压Vsc、与显示数据相应的等级信号(等级电流Idata)和偏压信号Vbs,以将它们输出到显示面板110,并用于在每一显示像素EM中连续执行驱动控制操作(不发光操作、反向偏压设定操作、写操作和发光操作)以基于显示面板110上的图像信号来显示预定的图像信息。
此外,例如如图11所示,以与上述第一实施例所示的结构相同的方式,设置在根据本实施例的显示面板110上的显示像素EM包括显示驱动电路DC2和有机EL元件(发光元件)OEL。显示驱动电路DC2取出与显示数据相应的等级信号(等级电流Idata)并产生显示驱动电流。有机EL元件OEL根据显示驱动电流执行具有预定亮度等级的发光操作。特别地,向根据本实施例的显示像素EM施加的显示驱动电路DC2特别具有除第一实施例所示的薄膜晶体管Tr11到Tr13和电容器Cs之外还包括薄膜晶体管(偏压控制电路、第四开关电路)Tr14的结构。薄膜晶体管Tr14具有与偏压线BL连接的栅极端(控制端子),并且具有分别与扫描线SL和接触点N11连接的的漏极端和源极端(导电沟道的一端和另一端)。
这里,如上所述,通过应用制造简单且元件特性(电子运动程度等)一致的非晶硅薄膜晶体管来构造薄膜晶体管Tr11到Tr14。
接下来,将说明应用于根据本实施例的显示面板的显示像素的驱动控制方法。
图12是示出应用于根据本实施例的显示设备的显示像素中的驱动控制方法(反向偏压设定操作、不发光操作、写操作和发光操作)的时序图。
图13A和13B是示出根据本实施例的显示像素(显示驱动电路)中的反向偏压设定操作和不发光操作的概念图。
图14A和14B是示出根据本实施例的显示像素(显示驱动电路)中的写操作和发光操作的概念图。
这里,将省略对与上述第一实施例相同的驱动控制操作的说明。如图12所示,将根据本实施例的显示像素EM(显示驱动电路DC2)中的驱动控制操作设定为在预定的一个处理循环周期Tcyc(例如,一帧周期Tfr)中包括不发光操作周期(非显示操作周期)Tnem、反向偏压设定周期Tbs、写操作周期Twrt和发光操作周期(显示操作周期)Tem。在不发光操作周期Tnem中,停止向显示像素EM(显示驱动电路DC2)提供驱动电流Vsc(提供低电平驱动电压(第二电压)Vsc),由此停止向有机EL元件OEL提供显示驱动电流Vsc,以防止发光操作。在不发光操作周期Tnem中执行反向偏压设定周期Tbs。在反向偏压设定周期Tbs中,经由偏压线BL施加偏压信号Vbs以将保持在(存在于)设置在显示驱动电路DC2上的显示驱动薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间(在电容器Cs中)的电荷释放掉,由此设定其中施加0V(零电压)或反向偏压的无电场状态或反向偏压状态。在不发光操作周期Tnem中执行写操作周期Twrt。在写操作周期Twrt中,将与扫描线SL连接的显示像素EM设定为选择状态以提供具有与显示数据相应的电流值的等级电流Idata,由此在设置在显示驱动电路DC2上的显示驱动薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间(在电容器Cs中)保持与显示数据相应的电压分量。在发光操作周期Tem中,根据在写操作周期Twrt中保持在薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间的电压分量,允许具有与显示数据相应的电流值的显示驱动电流Ib流进有机EL元件OEL中,由此执行具有预定亮度等级的发光操作(Tcyc≥Tem+Tnem,Tnem≥Tbs+Twrt)。
这里,如图12所示,可以在不发光操作周期Tnem的起始时间和终止时间设定在不发光操作周期Tnem中设定的反向偏压设定周期Tbs和写操作周期Twrt。或者,可以将反向偏压设定周期Tbs和写操作周期Twrt设置成可以在不发光操作周期的任意时刻(在不发光操作周期之中)执行反向偏压设定操作和写操作。
(不发光操作周期)
首先,在不发光操作周期Tnem中,如图12和13A所示,通过从扫描驱动器120向扫描线SL施加不选择电平扫描信号Vsel将显示像素EM设定为不选择状态,同时从电源驱动器130向电源线VL施加低电平驱动电压(第一电压)Vsc。此外,不从数据驱动器140向数据线DL提供等级电流Idata。
结果,将设置在显示驱动电路DC2上的薄膜晶体管Tr11和Tr12设定为截止状态。因此,建立了一种状态,在该状态下断开薄膜晶体管Tr13的栅极端(接触点N11;电容器Cs的一端侧)与电源线VL之间的电连接,同时还断开薄膜晶体管Tr13的源极端(接触点N12;电容器Cs的另一端侧)与数据线DL之间的电连接。顺便提及,在不发光操作周期Tnem中不同于随后所述的反向偏压设定周期Tbs的其它周期中,从反向偏压驱动器170向偏压线BL施加低电平偏压信号Vsb,以便将薄膜晶体管Tr14设定为截止状态。结果,将薄膜晶体管Tr13的栅极端(接触点N11;电容器Cs的一端侧)与扫描线SL之间的电连接设定为断开状态。
这里,以与上述第一实施例所示的非显示操作周期相似的方式,通过使用一个处理循环周期Tcyc(一帧周期Tfr)作为一个循环来重复执行每一显示像素中的驱动控制操作。因此,设置一种状态,在该状态下,在上述不发光操作周期Tnem的起始时间将根据在比所述一个处理循环周期早一个周期的一个处理循环周期中的显示数据写入的电压分量保持在薄膜晶体管Tr13的源极与栅极之间(在电容器Cs中),并将薄膜晶体管Tr13设定为导通状态。
为此,将已经施加到电源线VL的低电平(不高于接地电势GND)驱动电压Vsc(=Vs)经由薄膜晶体管Tr13施加到有机EL元件OEL的阳极端(接触点N12),由此相对于阴极端的电势Vcom(接地电势GND),设定不高于相同电平的电势。结果,向有机EL元件OEL施加反向偏压,以便没有显示驱动电流流进有机EL元件OEL,并且不执行发光操作(不发光操作)。
(反向偏压设定周期)
接着,在设定于上述不发光操作周期Tnem中的反向偏压设定周期Tbs中,从反向偏压驱动器170向偏压线BL施加高电平偏压信号Vbs,如图12和13A所示。
因此,设置在显示驱动电路DC2上的薄膜晶体管Tr14执行导通操作,由此设定为其中将设定为非选择电平(Vsn)的扫描信号Vsel的电压电平施加到薄膜晶体管Tr13的栅极端(接触点N11;电容器Cs的一端侧)的状态。结果,在基于上述非选择电平扫描信号Vsel(=Vsn)的电压电平与接触点N12之间产生电势差。
这里,如上所述,在不发光操作周期Tnem的起始时间将根据在比所述处理循环周期早一个周期的一个处理循环周期中的显示数据写入的电压分量保持在电容器Cs中,并将薄膜晶体管Tr13设定为导通状态。结果,在如图12所示的在不发光操作周期Tnem的起始时间执行反向偏压设定操作的情况下,将施加到电源线VL的驱动电压Vsc(=Vs)经由薄膜晶体管Tr13施加到接触点N12(电容器Cs的另一端侧)。
因此,将非选择电平扫描信号Vsel(=Vsn)与低电平驱动电压Vsc(=Vs)之间的差(Vsn-Vs)施加到并保持在薄膜晶体管Tr13的栅极与源极(电容器Cs的两端)之间(在图12和13B中称之为电容器Cs两端之间的电势Vc)。这里,至少将非选择电平扫描信号Vsel的电压电平设置成等于或低于低电平驱动电压Vsc(=Vs)的电平,由此可以将施加到薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间的电势差(电容器Cs两端之间的电压Vc)设为0V(无电场状态)或者反向偏压状态。
顺便提及,在不发光操作周期Tnem的初始时间执行反向偏压设定操作的情况下,将上述反向偏压(Vsn-Vs)保持在薄膜晶体管Tr13的栅极与源极(电容器Cs的两端)之间,并且在不发光操作周期Tnem中连续保持无电场状态或反向偏压状态。
结果,将薄膜晶体管Tr13控制成无故障地执行截止操作。因此,将施加到有机EL元件OEL的阳极端(接触点N12)的电势设置成等于或小于阴极端的电势Vcom(接地电势GND)的电平,并且将反向偏压施加到有机EL元件,以便没有显示驱动电流流进有机EL元件OEL,并且不执行发光操作(不发光操作)。
(写操作周期)
接着,在设定在上述不发光操作周期Tnem中的写操作周期Twrt中,如图12和14A所示,从扫描驱动器120向扫描线SL施加选择电平扫描信号Vsel,以将显示像素EM设定为选择状态,同时与该选择时刻同步,从数据驱动器140向数据线DL提供具有与显示数据相应的电流值(负极性)的等级电流Idata。此外,在写操作周期Twrt中,以与在上述不发光操作周期Tnem中相同的方式,从电源驱动器130向电源线VL施加低电平驱动电压(第二电压)Vsc(=Va),并且从反向偏压驱动器170向偏压线BL施加低电平偏压信号Vbs。
结果,将设置在显示驱动电路DC2上的薄膜晶体管Tr14设定为截止状态,由此将薄膜晶体管Tr13的栅极端(接触点N11;电容器Cs的一端侧)与扫描线SL之间的电连接设定为断开状态。另外,薄膜晶体管Tr11到Tr13以与在上述第一实施例所示的写操作周期中相同的方式执行导通操作,以便与等级电流Idata相应的写电流Ia从电源线VL经由薄膜晶体管Tr13、接触点N12、薄膜晶体管Tr12和数据线DL流向数据驱动器140。
因此,与由写电流Ia产生的电势差相应的电荷积累在薄膜晶体管Tr13的栅极与源极(电容器Cs的两端)之间,并保持为电压分量Vdata(在图12中称之为电容器Cs两端之间的电势Vc)。另外,在该时刻将反向偏压施加到有机EL元件OEL,以便没有显示驱动电流流动并且不执行发光操作(不发光操作)。
(发光操作周期)
接着,在写操作周期Twrt中,或在包括写操作周期Twrt的不发光操作周期终止之后的发光操作周期Tem中,如图12和14B所示,以与在不发光操作周期Tnem中相同的方式,从扫描驱动器120向扫描线SL施加低电平扫描信号Vsel以将显示像素EM设定为非选择状态,同时与该非选择时刻同步,停止从数据驱动器140提供等级电流Idata,并暂停抽入等级电流Idata的操作。此外,以与在不发光操作周期Tnem中相同的方式,从反向偏压驱动器170向偏压线BL施加低电平偏压信号Vbs。另一方面,在该写操作周期Twrt中,从电源驱动器130向电源线VL施加高电平驱动电压(第一电压)Vsc(=Ve)。
结果,设置在显示驱动电路DC2上的薄膜晶体管Tr11、Tr12和Tr14执行截止操作,以便将在上述写操作周期Twrt中积累的电荷(电压分量Vdata)保持在电容器Cs中,并且薄膜晶体管Tr13保持导通操作。此外,当将高电平驱动电压Vsc(=Ve)施加到电源线VL时,有机EL元件OEL的阳极端(接触点N12)的电势变得高于阴极端的电势(接地电势)。
结果,预定的显示驱动电流Ib(≈Ia)从电源线VL经由薄膜晶体管Tr13和接触点N12沿正向偏置的方向流进有机EL元件OEL。在发光操作周期Tem中,有机EL元件OEL继续进行亮度等级与显示数据(等级电流Idata据)相应的发光操作。
这里,将借助于具有上述电路结构的显示像素(显示驱动电路)及其显示驱动控制方法,具体说明阈值电压的变化抑制效应(Vth偏移量抑制效应)。
图15是示出试验结果的曲线图,其示出在根据本实施例的显示像素中将用于显示驱动的开关元件(薄膜晶体管)设定为反向偏压状态的情况下的阈值电压的变化量。这里,示出测量结果的一个实例,其中在连续允许用作显示驱动开关元件的n-沟道型非晶硅薄膜晶体管执行导通操作(由附图中的虚线表示)的情况下,并且在仅在1/5的驱动操作周期中将开关元件设定为反向偏压状态(由附图中的实线表示)的情况下,相对于时间的流逝测量阈值电压变化量的变化趋势。
如图15所示,在向薄膜晶体管连续施加正向偏压的情况下,示出阈值电压的变化量(Vth漂移量)随时间流逝(水平轴)显著增加(在250小时过去之后大约2V)的趋势,如附图中的虚线所示。相比之下,在限定时间内向薄膜晶体管施加反向偏压的情况下,很清楚地示出这样一种趋势,相对于时间的流逝(水平轴),阈值电压的变化量受到大大的抑制(在250小时过去之后大约0.6V),如附图中的实线所示。
认为这种阈值电压的变化抑制效应(Vth偏移量抑制效应)是由俘获在氮化物膜中的电荷的释放所导致的,其中通过在驱动操作周期内的限定周期中利用反向偏压状态的设置将电荷引入到在相对较浅的区域中构成栅极绝缘膜的氮化膜中,并且通过抑制电荷引入到深区域中并在非晶硅薄膜晶体管的元件结构中设定为反向偏压状态,来进行上述电荷的释放。
结果,即使将非晶硅薄膜晶体管用作设置在每一显示像素EM(显示驱动电路DC2)上的显示驱动开关元件,也可以抑制由驱动过程引起的阈值变化(Vth偏移)。因此,可以将具有与显示数据相应的电流值的显示驱动电流Ib提供给有机EL元件OEL并可以执行具有适当亮度等级的发光操作(显示操作),由此使得能够改善显示图像的质量。
<显示设备的显示驱动方法>
接下来,将说明根据本实施例的显示设备中的显示驱动方法(显示图像信息的操作)。
图16是示出根据本发明的显示设备的显示驱动方法的一个实例的时序图。这里,将简化对于与上述第一实施例相同的控制方法的说明。此外,由图16中的每一行中的倾斜线所示的阴影部分分别示出上述显示数据的反向偏压周期。
在根据本实施例的显示设备100B的显示驱动方法中,首先,对于设置在显示面板110上的每一行的显示像素EM(显示驱动电路DC2),执行防止显示像素EM的显示操作(防止有机EL元件OEL的发光操作)的不发光操作。然后,顺序地执行反向偏压设定操作,用于在不发光操作周期Tnem中的任意时刻(在本实施例中与不发光操作周期Tnem的起始相同的时刻)向设置在每一显示像素EM(显示驱动电路DC2)上的显示驱动开关元件(薄膜晶体管Tr13)施加反向偏压。其后,在不发光操作周期Tnem中的任意时刻(在本实施例中,在不发光操作周期Tnem的终止时刻),对每一行顺序地执行写入与显示数据相应的等级电流Idata的写操作。随后,顺序地执行与显示数据相应的预定亮度等级的发光操作,由此显示显示面板110的一屏部分中的图像信息。这里,控制操作定时使得至少各行中的写操作周期不相互重叠(在时间上)。
特别地,在开始时,如图16所示,在与一帧周期Tfr中的不发光操作周期Tnem的起始时刻同步设定的反向偏压设定周期Tbs(由附图中的倾斜线表示)中,将非选择电平扫描信号Vsel施加到显示面板110的特定行(例如,第i行;1≤i≤12)中的扫描线SL,以便将第i行中的显示像素EM设定为非选择状态,如图12所示。
与该时刻同步,将低电平驱动电压Vsc(=Vs)施加到第i行中的电源线VL,同时向第i行中的偏压线BL施加偏压信号Vbs。结果,如图13B所示,将反向偏压施加在第i行中的显示像素EM中的显示驱动薄膜晶体管Tr13的漏极与源极之间(反向偏压设定操作)。因此,薄膜晶体管Tr13执行截止操作,以便没有显示驱动电流Ib流向有机EL元件OEL,并且将第i行中的显示像素EM设定为不发光状态(执行不发光操作)。
此外,在反向偏压设定周期Tbs终止之后的不发光操作周期Tnem(由附图中的概述字样表示)中,在上述反向偏压设定操作中保持施加在薄膜晶体管Tr13的漏极与源极之间的反向偏压。结果,薄膜晶体管Tr13保持截止状态,没有显示驱动电流流向有机EL元件OEL,并且第i行中的显示像素EM继续不发光状态(执行不发光操作)。
接着,如图16所示,在与上述不发光操作周期Tnem的终止时刻同步设定的写操作周期Twrt(由附图中的交叉网表示)中,向第i行中的扫描线SL施加选择电平扫描信号Vsel,由此将第i行中的显示像素EM设定为选择状态,如图12所示。此外,向第i行的电源线VL施加低电平驱动电压Vsc(=Vs)。
然后,与该选择时刻同步,向每一条数据线DL提供具有与第i行中的显示数据相应的电流值的等级电流Idata。结果,如图14A所示,将与等级电流Idata相应的电压分量保持(积累电荷)在第i行中的每一显示像素EM(显示驱动电路DC2)的薄膜晶体管Tr13的栅极与源极(电容器Cs的两端)之间。
对于设置在显示面板110上的显示像素EM,利用用于每一行的定时移动,顺序地执行包括这种写操作的不发光操作。特别地,以这样的方式来顺序地执行各行的写操作,以至于写操作在时间上不相互重叠。
接着,如图16所示,在发光操作(由附图中的点阴影表示)中,将第i行中的显示像素EM设定为非选择状态,同时停止向每一数据线DL提供等级电流Idata,如图16所示。
然后,与该时刻同步,将高电平驱动电压Vsc(=Ve)施加到第i行中的电源线VL。结果,如图14B所示,根据充到每一显示像素EM中(在显示驱动薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间)的电压分量,将与显示数据(等级电流Idata)相应的显示电流Ib经由薄膜晶体管Tr13提供给有机EL元件OEL,以便执行具有预定亮度等级的发光操作。
利用用于一行中的每一显示像素EM的定时的移动,顺序地执行这种发光操作,对设置在显示面板110上的显示像素EM与其执行上述写操作(或包括写操作的不发光操作)。
即,对于按照二维方式设置在显示面板110上的多个显示像素EM,将具有预定长度的不发光操作周期Tnem设定在用于每一行的一帧周期Tfr中。因此,可以实现伪脉冲型显示驱动控制,其中每一个显示像素EM仅在一帧周期Tfr当中的限定周期中执行亮度等级与显示数据(等级电流Idata)相应的发光操作。结果,可以清楚地显示运动图像,而没有模糊不清和发暗。
在这种情况下,以与现有技术所示的显示驱动方法(参考图26)相同的方式,通过利用一帧周期Tfr的整个时间,对显示面板110的所有行(十二行)中的显示像素顺序地执行写操作。因此,在每一行中不缩短写操作周期Twrt,并且可以充分地确保写入时间。另外,通过抑制由于显示数据的写入不充分引起的显示质量的恶化,实现与显示数据相应的适当的等级显示。
此外,在不发光操作周期Tnem中,将反向偏压施加到设置在每一显示像素EM上的用于显示驱动的开关元件(薄膜晶体管Tr13),以便可以将开关元件设定为反向偏压状态。结果,即使在将非晶硅薄膜晶体管用作上述开关元件的情况下,也可以大大地抑制阈值电压的变化(Vth偏移),并且允许有机EL元件OEL执行具有与显示数据相应的适当的亮度等级的发光操作。
第三实施例
接下来,将参考附图说明根据第三实施例的显示设备及其显示驱动方法。
图17是示出应用于根据第三实施例的显示设备的显示面板的一个实例的主要部分的结构图。
图18是示出应用于根据第三实施例的显示设备的显示面板的外围电路的一个实例的主要部分的结构图。
以与在第二实施例的情况下相同的方式,第三实施例具有如下结构:将每一显示像素EM的显示驱动开关元件的栅极与源极之间的电压设为0V(零电压)或负电压(反向偏压),以在一帧周期中不同于发光操作(显示操作)的不发光操作周期(非显示操作周期)中抑制开关元件的阈值电压的变化。
如图17和18所示,以与第二实施例相同的方式,将根据第三实施例的显示设备100C构造成包括显示面板110、扫描驱动器(扫描驱动单元)120、电源驱动器(电源驱动单元)130、反向偏压驱动器(状态设定单元)170、以及数据驱动器(数据驱动单元)140。显示面板110具有在行和列方向上设置在其上的多个显示像素EM。扫描驱动器120通过顺序地向显示面板110的扫描线SL施加选择电平扫描信号Vsel,将每一行的显示像素EM设定为选择状态。电源驱动器130与设置成与每一行中的扫描线SL平行的多条电源线VL连接,并且预先将该线划分成用于任意多个行中的每一行的组。在用于每一组的预定时刻,电源驱动器130顺序地向包括在组中的行中的电源线VL施加驱动电压Vsc。反向偏压驱动器170与设置成与每一行中的扫描线SL平行的多条反向偏压线BL连接。对于对上述多个行中的每一个所划分的组中的每一个,反向偏压驱动器170在预定时刻向包括在组中的行中的反向偏压线(偏压信号线)BL施加反向偏压设定信号(设定信号)Vbs,由此顺序地将每一行的显示像素设定为反向偏压状态(特定偏压状态)。数据驱动器140经由每一数据线DL向显示像素EM提供与显示数据相应的等级信号(等级电流Idata)。
图19是示出应用于根据本实施例的显示设备的显示面板及其外围电路(扫描驱动器、电源驱动器、以及反向偏压驱动器)的另一个实例的主要部分的结构图。
即,如图19所示,以如下方式构造显示面板110及其外围电路(扫描驱动器120、电源驱动器130、以及反向偏压驱动器170)的另一实例:对于显示面板110的每一行中的显示像素EM,分别设置单独的扫描线SL、电源线VL和反向偏压线BL,并且分别从扫描驱动器120、电源驱动器130和反向偏压驱动器170向每一行施加单独的扫描信号Vsel、驱动电压Vsc和反向偏压设定信号Vbs。
这里,对于电源驱动器130,可以应用如下结构:根据由与行中的电源线VL相应的移位寄存器131顺序输出的移位信号,在输出电路单元132中将具有相同电压电平的驱动电压Vsc同时施加到包括在同一组中的行中的单独电源线VL,例如,如图19所示,使得可以将具有相同电压电平的驱动电压Vsc同时施加到包括在同一组中的行中的电源线VL。
同样,对于反向偏压驱动器170,可以应用如下结构:根据由与行中的反向偏压线BL相应的移位寄存器141顺序输出的移位信号,在输出电路单元142中将具有相同电压电平的反向偏压设定信号Vbs同时施加到包括在同一组中的行中的单独反向偏压线BL,例如,如图19所示,使得可以将具有相同电压电平的反向偏压设定信号Vbs同时施加到包括在同一组中的行中的反向偏压线BL。
<显示设备的显示驱动方法>
接下来,将说明根据第三实施例的显示设备的显示驱动方法。
图20是示出应用于根据本实施例的显示设备的显示驱动方法的一个实例的时序图。
顺便提及,在本实施例中,为了说明,将阐述提供一种其中在显示面板上方便地设置十二行(n=12;第一到第十二行)显示像素的结构。此外,在附图中,符号k表示正整数,并且由附图中的每一行的倾斜线所示的阴影部分分别表示上述显示数据的反向偏压设定周期。由交叉网所示的阴影部分分别表示上述显示数据的写操作周期,并且由点所示的阴影部分分别表示上述发光操作周期。
在根据本实施例的显示设备100C的显示驱动方法中,在开始时,对于关于设置在显示面板110上的每一行的显示像素EM(显示驱动电路DC)预先划分成组的多个行中的每一显示像素EM,执行防止显示像素EM的显示操作(防止有机EL元件OEL的发光操作)的不发光操作(非显示操作)。然后,在不发光操作周期Tnem中的任意时刻(在本实施例中在不发光操作周期Tnem的终止时刻),对每一行顺序地执行写入与显示数据相应的等级电流Idata的写操作。其后,允许每一组中的多个行中的每一显示像素EM同时执行具有与显示数据(等级电流)相应的预定亮度等级的发光操作,以便显示显示面板110的一屏部分中的图像信息。
具体地,在开始时,预先对于多个行中的每一个,将设置在显示面板110上的所有显示像素EM划分成组。例如,如图20所示,通过分别将三行显示像素EM设定为一组,例如相邻的第一到第三行;第四到第六行;第七到第九行;以及第十到第十二行,来将构成显示面板110的十二行中的显示像素EM划分成四组。
然后,在一帧周期Tfr中的不发光操作周期(非显示操作周期)Tnem(由附图中的概述字样表示)中,从电源驱动器130向包括在显示面板110的相同组中的多行中的电源线VL施加低电平驱动电压(第二电压)Vsc(=Vs)。由此,如在上述图12和13A中那样,在包括在该组中的所有行中的显示像素EM中的显示驱动薄膜晶体管Tr13的漏极与源极之间不产生电势差。结果,没有显示驱动电流Ib经由薄膜晶体管Tr13流进有机EL元件OEL,以便将该组中的所有显示像素EM设定为不发光状态(执行不发光操作)。
这里,在除上述写操作周期之外的不发光操作周期Tnem中,对于包括在执行不发光操作的组中的所有行中的扫描线SL从描驱动器120施加非选择电平扫描信号Vsel,同时将显示像素EM设定为其中没有等级电流Idata从数据驱动器140提供给每一数据线DL的状态(其中停止提供等级电流Idata的状态)。
然后,在不发光操作周期Tnem中的任意时刻(在本实施例中与不发光操作周期Tnem的起始时刻同步)设定的反向偏压设定周期Tbs(在附图中由倾斜线表示)中,将反向偏压设定信号Vbs从反向偏压驱动器170施加到包括在以与上述图12和13B所示相同的方式执行不发光操作的组中的所有行中的反向偏压线BL。结果,将反向偏压施加在包括在该组中的每一显示像素EM中的显示驱动薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间(反向偏压设定操作),以便薄膜晶体管Tr13执行截止操作。
在反向偏压设定周期Tbs终止之后的不发光操作周期Tnem中(由附图中的概述字样表示),通过上述反向偏压设定操作来保持施加在薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间的反向偏压,由此薄膜晶体管Tr13保持截止状态。
接着,如图20所示,在通过不发光操作周期Tnem中的上述反向偏压设定操作在反向偏压状态下、在限定时间过去之后的任意时刻设定的写操作周期Twrt(由附图中的交叉网表示)中,以与上述图12和14A所示相同的方式,通过从扫描驱动器120向显示面板110的每一行中的扫描线SL顺序地施加选择电平扫描信号Vsel,将每一行中的显示像素EM顺序地设定为选择状态。
然后,与该选择时刻同步,从数据驱动器140向每一数据线DL提供具有与每一行中的显示数据相应的电流值的等级电流Idata。由此,以与上述图14A所示相同的方式,与等级电流Idata相应的写电流Ia流进该行中的每一显示驱动像素EM的显示驱动电路DC中,以便在每一薄膜晶体管Tr13的栅极与源极(电容器Cs的两端)之间保持与等级电流Idata相应的电压分量(Vdata)。
对于设置在显示面板110上的显示像素EM,利用定时的移动顺序地执行这种写操作周期Twrt,使得对于每一行写操作周期在时间上不重叠。这里,在写操作周期Twrt中,在将包括同一组中的行中的显示像素EM设定为选择状态时,从电源驱动器130向同一组中的所有行中的电源线VL施加低电平驱动电压Vsc(=Vs),由此向有机EL元件OEL施加反向偏压。结果,没有电流从显示驱动电路DC流进有机EL元件OEL,并且将该组中的所有显示像素EM设定为不发光状态(执行不发光操作)。
接着,如图20所示,在发光操作(显示操作周期)Tem(由附图中的点阴影表示)中,以与上述图12和14B所示相同的方式,从扫描驱动器120向包括在相同组中的行中的扫描线SL施加非选择电平扫描信号Vsel。结果,将该组中的所有显示像素EM设定为非选择状态,同时停止从数据驱动器140向每一数据线DL提供等级电流Idata。
然后,与该时刻同步,从电源驱动器130向包括在该组中的行中的电源线VL施加高电平驱动电压(第一电压)Vsc(=Ve)。结果,以与上述图14B所示相同的方式,根据保持在该组中的每一显示像素EM中(在显示驱动薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间)的电压分量,将与显示数据(等级电流Idata)相应的显示驱动电流Ib提供给有机EL元件OEL。因此,执行具有预定亮度等级的发光操作。
与有关于该组的所有行中的显示像素EM的上述写操作的终止时刻同步(在其终止之后即刻),对包括在同一组中的所有行的显示像素EM同时开始这种发光操作,并且连续执行发光操作,直到有关于该组的各行的下一次不发光操作(包括反向偏压设定操作)的开始时刻为止。
即,像本实施例那样,对于其中将第一到第三行中的显示像素EM设定为一组的组中的各行中的显示像素EM,同时执行不发光操作和反向偏压设定操作。其后,在按照从第一行中的显示像素到第三行中的显示像素的顺序执行写操作之后,每一行中的显示像素EM同时执行发光操作。对于包括在该组中的第一到第三行中的显示像素EM,该发光操作一直持续到下一帧周期Tfr的不发光操作和反向偏压设定操作的开始时刻为止。
下文中,以如下方式利用定时的移动执行相同的操作:对于其中将第四到第六行中的显示像素EM、第七到第九行中的显示像素EM以及第十到第十二行中的显示像素EM设定为一组的各组,各行中的写操作在时间上不重叠。
因此,在显示设备的这种显示驱动方法中,将具有预定长度的不发光操作周期Tnem设定为用于每一组的一帧周期Tfr,在该组中将多行中的显示像素设定为一组。结果,可以实现伪脉冲型显示驱动控制,其中每一显示像素EM在一帧周期Tfr当中的限定周期内执行亮度等级与显示数据(等级电流Idata)相应的发光操作。
顺便提及,可以利用作为定时控制信号从系统控制器150提供给扫描驱动器120、电源驱动器130、反向偏压驱动器170和数据驱动器140的扫描控制信号、电源控制信号、反向偏压控制信号和数据控制信号,来任意设置在一帧周期Tfr中执行的不发光操作、反向偏压设定周期Tbs、写操作周期Twrt和发光操作周期Tem的执行时刻和执行时间(长度)。
这里,在图20所示的时序图中,以如下方式进行控制:将构成显示面板110的十二行中的显示像素EM划分成四组,由此在对每一组不同的时刻同时执行不发光操作(包括反向偏压设定操作)和发光操作。结果,将一帧周期Tfr中的利用上述不发光操作的非显示周期的比率(黑色插入比)设为大约50%,以便可以将在显示面板110上显示的图像信息(显示屏)的一半设为黑色显示(不显示)。
为了允许以人类的视觉来清楚地识别运动图像而没有模糊不清和发暗,通常大约30%或以上的黑色插入比是优选的。结果,根据本实施例,能够实现可以显示具有良好的显示质量的运动图像的显示设备。顺便提及,一帧周期Tfr中的黑色插入比(非显示周期的比率)不限于上述的50%。取决于组的数量,可以任意设定黑色插入比。特别地,期望黑色插入比不小于上述的30%,但是30%或以下的值也是可行的。
此外,在本实施例中,如图20所示,将说明如下情况:通过利用一帧周期Tfr的大部分时间(图20中的一帧周期Tfr中的三分之二周期),对显示面板110的所有行(十二行)中的显示像素顺序地执行写操作。即使将其中保持反向偏压状态的周期设置成一帧周期Tfr中的相对较短的时间(例如一帧周期Tfr的五分之一),也可以大大地抑制设置在每一显示像素EM上的用于显示驱动的开关元件(薄膜晶体管Tr13)中的阈值电压的变化(Vth偏移量)。结果,可以通过利用一帧周期Tfr的大部分时间,对显示面板110的所有行中的显示像素EM顺序地执行写操作。
在这种情况下,像图27所示的显示驱动方法一样,没有大大缩短每一行中的写操作周期Twrt(相应于现有技术中的图像数据写周期),以实现消隐数据的写操作和黑色显示操作,可以充分地确保每一行的写入时间,并且通过抑制由于显示数据的写入不充分引起的显示质量的恶化,可以实现与显示数据相应的适当的等级显示。另外,这使得能够允许对各种信号的定时控制,由此可以抑制显示设备的错误操作的发生。
此外,可以通过在不发光操作周期Tnem中向设置在每一显示像素EM上的用于显示驱动的开关元件(薄膜晶体管Tr13)施加反向偏压来设置反向偏压状态。结果,即使在使用非晶硅薄膜晶体管作为上述开关元件的情况下,也可以通过大大地抑制阈值电压的变化(Vth偏移量),使有机EL元件OEL执行具有与显示数据相应的适当亮度等级的发光操作。
另外,在本实施例中,对于每一组设定驱动电压Vsc的电压电平,以便控制发光操作和不发光操作。因此,如图17和10所示,对于每一组输出单个驱动电压Vsc,并且可以将驱动电压Vsc经由分支并设置在该组中的电源线VL同时施加到每一行中的显示像素EM。此外,为了抑制设置在每一显示像素EM上的用于显示驱动的开关元件(薄膜晶体管Tr13)的阈值电压的变化,对于每一组设定反向偏压设定信号Vsc的施加状态(施加和停止)。因此,如图17和18所示,对每一组输出单个反向偏压设定信号Vbs,以便可以将反向偏压设定信号Vbs经由分支并设置在该组中的反向偏压线BL同时施加到每一行中的显示像素EM。
因此,至少可以将用于在显示面板110与电源驱动器130之间传输驱动电压Vsc的连接端的数量以及用于在显示面板110与反向偏压驱动器170之间传输反向偏压设定信号Vbs的连接端的数量设为与设置在显示面板110中的组的数量相应的数量(在本实施例中为四)。结果,与其中为每一行的电源线VL和反向偏压线BL提供连接端的情况相比,可以大大减小连接端的数量,同时可以简化电源驱动器130和反向偏压驱动器170的电路结构。
顺便提及,在本实施例中,如在图20中示出的时序图所示,为了说明,将阐述如下情况:在一帧周期Tfr中执行包括反向偏压设定周期和写操作周期的不发光操作(非显示操作)之后执行发光操作(显示操作)。控制操作基本相同,例如,即使在执行没有有机EL元件OEL的发光操作(显示像素EM的显示操作)伴随的写操作之后执行具有预定长度的发光操作,并且其后,执行包括反向偏压设定操作的不发光操作。
接下来,将参考附图说明可以应用于根据本实施例的显示设备的显示驱动方法的第二实例。
图21是示出根据本实施例的显示设备的显示驱动方法的第二实例的时序图。
这里,将简化对于与上述第一实施例(参考图20)相同的显示驱动方法的说明。
在根据本实施例的显示设备100C的显示驱动方法的第二实例中,在一帧周期Tfr中执行以下操作。即,将设置在显示面板110上且不彼此相邻(连续)的多个显示像素EM划分成作为一组的组,对于每一组的显示像素EM,同时执行上述不发光操作(包括反向偏压设定操作)和发光操作,并执行用于对每一行的显示像素EM利用定时的移动顺序地执行上述写操作的操作。
特别地,例如如图21所示,通过分别将三行显示像素EM设定为一组,即,例如第一、第五和第九行为一组;第二、第六和第十行为一组;第三、第七和第十一行为一组;以及第四、第八和第十二行为一组,将构成显示面板110的十二行中的显示像素EM划分成四组。例如,在其中将第一、第五和第九行中的显示像素设定为一组的组中,对包括在该组中的所有行中的显示像素EM执行不发光操作和反向偏压设定操作。其后,按照第一行、第五行和第九行的顺序对显示像素执行上述写操作。在对第九行中的显示像素EM完成写操作之后,包括在该组中的第一、第五和第九行中的所有行中的显示像素EM同时执行发光操作。对于第一、第五和第九行中的显示像素,该发光操作一直持续到执行下一帧周期中的不发光操作(包括反向偏压设定操作)的时刻为止。
此外,在对第九行中的显示像素EM的写操作完成的时刻,以这样的方式在预定的时刻同时执行不发光操作和反向偏压设定操作、或发光操作,以至于按照在其中将第二、第六和第十行中的显示像素设定为一组的组中的第二行、第六行和第十行的顺序对显示像素EM执行上述写操作。下文中,在其中将第三、第七和第十一行设定为一组的组中和在其中将第四、第八和第十二行设定为一组的组中重复执行相同的操作。
结果,即使利用这种显示设备的显示驱动方法,也可以以与根据第一实例的显示驱动方法相同的方式,实现伪脉冲型显示驱动控制,其中仅在用于每一组的一帧周期Tfr中的限定周期中执行亮度等级与显示数据相应的发光操作,同时在除发光操作之外的周期中执行不发光操作(包括反向偏压设定操作和写操作)。这里,同样在本显示驱动方法中,可以将利用不发光操作的非显示周期的比率(黑色插入比)设为30%或以上,由此可以实现其中通过抑制运动图像的模糊不清和发暗来改善清晰度的显示设备。
此外,对于包括在每一组中的每一行,可以将设置在每一显示像素EM上的用于显示驱动的开关元件(薄膜晶体管Tr13)设定为反向偏压状态。因此,可以大大地抑制在应用于开关元件的非晶硅薄膜晶体管中由驱动过程引起的阈值电压的大变化(Vth偏移量),并允许有机EL元件OEL执行具有与显示数据相应的适当亮度等级的发光操作。
此外,同样在这种情况下,通过系统控制器150适当地设定写操作的时刻,由此可以通过利用一帧周期Tfr的大部分时间对显示面板110的所有行(十二行)中的显示像素EM顺序地执行写操作。结果,可以充分地确保每一行的写入时间,并且可以抑制由于显示数据的写入不充分引起的显示质量的恶化,由此使得能够实现与显示数据相应的适当的等级显示。
另外,对于每一组设定驱动电压Vsc的电压电平和反向偏压设定信号Vbs的施加状态,以便控制发光操作和不发光操作以及反向偏压设定操作。因此,可以将显示面板110与电源驱动器130之间的连接端的数量以及显示面板110与反向偏压驱动器170之间的连接端的数量降低到与上述组的数量相应的数量(在本实施例中为四),由此使得能够简化电源驱动器130和反向偏压驱动器170的电路结构。
顺便提及,在根据上述第一和第二实例的显示驱动方法中,将说明如下情况:通过将三行设定为一组来将构成显示面板110的显示像素EM划分成四组。然而,本发明不限于此。当然可以通过适当地增加和减小其数量来设定组的数量。
第四实施例
接下来,将参考附图说明根据第四实施例的显示设备及其显示驱动方法。
<显示设备>
图22是示出应用于根据第四实施例的显示设备的显示面板及其外围电路的一个实例的主要部分的结构图。
这里,与上述第三实施例相同的部件由相同或相似的符号表示,并简化对其的说明。
以与第二和第三实施例相同的方式,本实施例具有如下结构:在一帧周期中的除发光操作(显示操作)的时间之外的不发光操作周期(非显示操作周期)中,将每一显示像素EM的显示驱动开关元件的栅极与源极之间的电压设为0V(零电压)或负电压(反向偏压),以抑制开关元件的阈值电压的变化。
如图22所示,根据本发明的显示设备100D,以与上述第一实施例相同的方式,具有包括显示面板110、扫描驱动器120、电源驱动器130、反向偏压驱动器170、数据驱动器140、系统控制器150、以及显示信号发生电路160的结构。在显示面板110上,将按照二维方式设置的多个显示像素划分成用于任意多个行中的每一个的组。扫描驱动器120与显示面板110的每一行中的扫描线SL连接。电源驱动器130与每一行中的电源线VL连接。反向偏压驱动器170与每一行中的反向偏压线BL连接。数据驱动器140与每一列中的数据线DL连接。系统控制器150向上述各驱动器输出定时控制信号(扫描控制信号、电源控制信号、反向偏压控制信号和数据控制信号)。显示信号发生电路160产生显示数据(亮度等级数据)并将该数据提供给数据驱动器140。特别地,本实施例具有如下结构:将单个电源线VL分支并设置成与用于上述组中的每一组的每一行中的显示像素相对应,并且此外将单独的反向偏压线BL设置成与包括在每一组中的每一行中的显示像素EM相对应。
即,以与上述第三实施例相同的方式,将电源驱动器130构造成对于每一组顺序地输出与每一组中的多个行中的电源线VL相应的单个驱动电压Vsc,同时与在上述扫描驱动器120中一样,将反向偏压驱动器170构造成对于每一行顺序地输出与包括在每一行中的多个行中的反向偏压线BL相应的单独的反向偏压设定信号Vbs。
结果,对于每一组,将具有预定电压电平的驱动电压Vsc从电源驱动器130同时施加到包含于每一组中的行中的电源线VL。因此,在施加低电平驱动电压(第二电压)Vsc(=Vs)的情况下,将该组中的所有行中的显示像素EM同时设定为发光状态。另一方面,在施加高电平驱动电压(第一电压)Vsc(=Ve)的情况下,将该组的所有行中的显示像素同时设定为发光状态(等级显示状态)。
此外,对于每一行,将反向偏压设定信号Vbs从偏压驱动器170顺序地施加到包括在每一组中的每一行中的反向偏压线BL。结果,以与利用从扫描驱动器120输出的扫描信号Vsel将每一行中的显示像素顺序地设定为选择状态的情况相同的方式,将每一行中的显示像素EM顺序地设置为反向偏压状态。
<显示设备的显示驱动方法>
接下来,将说明根据本实施例的显示设备中的显示驱动方法(显示图像信息的操作)。
图23是示出根据第四实施例的显示设备的显示驱动方法的第一实例的时序图。这里,将参考附图适当地说明上述第一实施例所示的显示像素的驱动控制方法。另外,简化对与上述第三实施例相同的显示驱动方法的说明。
在根据本实施例的显示设备100D的显示驱动方法的第一实例中,在一帧周期Tfr中执行以下操作。即,将设置在显示面板110上的多个相邻(连续)的行中的显示像素EM划分成作为一个集合的组,对每一组的显示像素EM同时执行上述不发光操作和发光操作,并且对每一行的显示像素EM利用定时的移动顺序地执行反向偏压设定操作和写操作。
特别地,在开始时,以与根据上述第三实施例的第一实例相同的方式,对于多个行中的每一个,预先将设置在显示面板110上的所有显示像素EM划分成组。例如,如图23所示,通过分别将三行显示像素EM设定为一组,例如相邻(连续)的第一到第三行、第四到第六行以及第十到第十二行,将构成显示面板110的十二行中的显示像素EM划分成四组。
然后,在一帧周期Tfr中的不发光操作周期Tnem(由附图中的概述字样表示)中,将单个低电平驱动电压Vsc(=Vs)从电源驱动器130经由分支和设置的电源线VL施加到包括在显示面板110的相同组中的多个行中的电源线VL。由此,将该组中的所有显示像素EM同时设定为不发光状态(执行不发光操作)。
在该不发光操作周期Tnem中的任意时刻(在本实施例中与不发光操作周期Tnem的起始时刻同步)设定的反向偏压设定周期Tbs(由附图中的倾斜线表示)中,利用定时的移动将反向偏压设定信号Vbs从反向偏压驱动器170按照从第一行的顺序施加到用于每一行的单独布置的反向偏压线BL。结果,将反向偏压施加在设置在每一行中的显示像素EM上的显示驱动薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间,由此,顺序地将显示像素EM设定为反向偏压状态。为每一行设定的反向偏压状态一直持续到在随后所述的写操作中将与显示数据(等级电流Idata)相应的电压分量Vdata保持在设置在每一行中的显示像素EM上的薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间为止。
接着,在上述不发光操作周期Tnem中的包括在每一组中的每一行中的反向偏压设定操作终止之后的任意时刻设定的写操作周期Twrt(由附图中的交叉网表示)中,将选择电平扫描信号Vsel从扫描驱动器120按照从第一行的顺序依次设置到每一行中的扫描线SL,以顺序地将每一行中的显示像素EM设定为选择状态。与该选择时刻同步,从数据驱动器140向每一列中的数据线DL提供具有与每一行中的显示数据相应的电流值的等级电流Idata,以便执行写操作用于将与等级电流Idata相应的电压分量Vdata保持在设置在该行中的每一显示像素EM上的显示驱动薄膜晶体管Tr13的栅极与源极之间。
随后,在发光操作周期Tem(由附图中的点阴影表示)中,将单个高电平驱动电压Vsc(=Vs)从电源驱动器130施加到分支并设置在包括在其中终止每一行中的写操作的组中的每一行中的电源线VL,由此将该组中的所有显示像素EM同时设定为发光状态(执行发光操作)。对每一组执行的发光操作一直持续到对于该组中的每一行开始下一次不发光操作(包括反向偏压操作)为止。
下文中,以这样的方式对其中分别将第四到第六行、第七到第九行和第十至到十二行显示像素EM设定为一组的组中的每一组执行相同的操作,以至于对显示面板110的每一行利用定时的移动顺序地执行上述反向偏压设定操作和写操作(在时间上不重叠)。结果,显示显示面板110的一屏部分中的图像信息。
因此,由于可以以与根据上述第一实施例的显示驱动方法相同的方式利用显示装置的这种显示驱动方法来实现伪脉冲型显示驱动控制,所以可以实现其中抑制运动图像的模糊不清和发暗并改善其清晰度的显示设备。
此外,可以将在其中通过独立地对每一行执行反向设定操作和写操作来保持设置在反向偏压设定周期与写操作之间的反向偏压状态的周期设定成对于行间的间隔是一定的。因此,使得设置在每一显示像素EM上的用于显示驱动的开关元件(薄膜晶体管Tr13)中的阈值电压的变化(Vth偏移)的抑制量一致,并且可以通过允许有机EL元件OEL执行具有与显示数据相应的适当等级的发光操作(显示操作)来实现更加令人满意的显示图像质量。
接下来,将参考附图说明可以应用于根据本实施例的显示设备的显示驱动方法的第二实例。
图24是示出根据本实施例的显示设备的显示驱动方法的第二实例的时序图。这里,将简化对与上述第一实例(参考图23)相同的显示驱动方法的说明。
在根据本实施例的显示设备100D的显示驱动方法的第二实例中,在一帧周期Tfr中执行以下操作。即,将设置在显示面板110上且不彼此相邻(连续)的多个行中的显示像素EM划分成组,对每一组的显示像素EM同时执行上述不发光操作和发光操作,并且对每一行的显示像素EM利用定时的移动顺序地执行上述反向偏压设定操作和写操作。
特别地,例如,如图24所示,通过将三行显示像素EM设置成一组,如按照以下方式将不相邻(不连续)的行设置成组:第一、第五和第九行;第二、第六和第十行;第三、第七和第十一行;以及第四、第八和第十二行,而将设置在显示面板110上的显示像素EM划分成四组。
然后,例如,在其中将第一、第五和第九行的显示像素EM设定为一组的组中,对包括在该组中的所有行中的显示像素EM同时执行不发光操作,并且然后,对显示像素EM按照第一行、第五行和第十行的顺序执行反向偏压设定操作。其后,对第一行、第五行和第十行执行写操作,并且对第九行的显示像素EM完成写操作,并且然后,包括在该组中的第一、第五和第十行的所有行中的显示像素EM同时执行发光操作。该发光操作一直持续到在下一帧周期中对第一、第五和第九行中的显示像素EM执行不发光操作的时刻为止。
此外,在对上述第九行中的显示像素EM完成反向偏压设定操作的时刻,在其中将第二、第六和第十行中的显示像素设定为一组的组中同时执行不发光操作,并且对显示像素EM按照第二行、第五行和第十行的顺序执行反向偏压设定操作。在对上述第九行中的显示像素EM完成写操作的时刻,在预定的时刻以这样的方式执行不发光操作、反向偏压设定操作和写操作,以至于在其中将第二、第六和第十行中的显示像素EM设定为一组的组中对显示像素EM按照第二行、第六行和第十行的顺序执行写操作。下文中,在其中将第三、第七和第十一行设定为一组的组中和在其中将第四、第八和第十二行设定为一组的组中重复执行相同的操作。
因此,利用显示设备的这种显示驱动方法,以与根据上述第一实例的显示驱动方法相同的方式,实现伪脉冲型显示驱动控制,以便可以抑制运动图像的模糊不清和发暗。同时,设定将反向偏压状态保持在各行之间的周期,由此可以使得设置在每一显示像素EM上的用于显示驱动的开关元件(薄膜晶体管Tr13)的阈值电压中的变化(Vth偏移)的抑制量一致。

Claims (32)

1.一种用于显示与显示数据相应的图像信息的显示设备,包括:
显示面板,其包括在其上设置在按照行方向设置的多条扫描线与按照列方向设置的多条数据线的各交叉点附近的多个显示像素;
扫描驱动单元,其顺序地向所述多条扫描线中的每一条施加扫描信号,并且顺序地将与每一条所述扫描线相应的所述显示像素设定为选择状态;
数据驱动单元,其产生与所述显示数据相应的等级信号,并且将该等级信号提供给被设定为所述选择状态的所述显示像素;
电源驱动单元,其向所述显示像素提供驱动电压以控制每一所述显示像素的驱动状态;以及
驱动控制单元,将包含所述扫描驱动单元将所述显示像素设定为选择状态的选择周期且比该选择周期长的周期设定为非显示周期,该驱动控制单元控制所述电源驱动单元,以在该非显示周期内将使所述显示像素处于非显示操作状态的所述驱动电压提供给每一所述显示像素,在所述非显示周期中所述显示像素不显示所述显示数据,
其中所述电源驱动单元选择性地提供作为所述驱动电压的第一电压和第二电压,所述第一电压用于在与所述等级信号相应的偏压状态下将所述显示像素设定为显示操作状态,而所述第二电压用于将所述显示像素设定为所述非显示操作状态。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其中所述驱动控制单元控制所述电源驱动单元,以在其中所述显示像素显示所述显示数据的显示周期中提供作为所述驱动电压的所述第一电压,并且在所述非显示周期中提供作为所述驱动电压的所述第二电压。
3.根据权利要求1所述的显示设备,还包括:
状态设定单元,其消除基于所述等级信号设定到每一行中的所述显示像素的与所述显示数据相应的偏压状态,并且其产生用于将特定的偏压状态设定到所述显示面板的每一行的所述显示像素的设定信号;以及
多条偏压线,其设置在所述显示面板上以将所述设定信号施加到所述显示面板的每一行的所述显示像素。
4.根据权利要求3所述的显示设备,其中所述驱动控制单元控制所述状态设定单元以在所述非显示周期的一部分内将所述设定信号提供给与所述显示像素相应的所述偏压线。
5.根据权利要求3所述的显示设备,其中每一所述显示像素包括电流控制型光学元件和控制该光学元件的操作的显示驱动电路,以及
其中所述显示驱动电路至少包括:
电荷积累电路,其保持与所述等级信号相应的电压分量;
供应控制电路,其根据保持在所述电荷积累电路中的所述电压分量产生具有预定电流值的驱动电流,并且其将该驱动电流提供给所述光学元件;以及
写控制电路,其根据所述等级信号来控制向所述电荷积累电路提供电荷的供应状态。
6.根据权利要求5所述的显示设备,其中所述光学元件包括发光元件,该发光元件以与所述驱动电流的值相应的亮度执行发光操作。
7.根据权利要求6所述的显示设备,其中所述数据驱动单元包括产生作为所述等级信号的等级电流的电路,所述等级电流具有的电流值使得所述发光元件执行亮度等级与所述显示数据相应的发光操作。
8.根据权利要求5所述的显示设备,其中所述显示面板包括分别与所述显示面板的每一行相应的多条电源线,并且将所述驱动电压提供给所述电源线,以及
其中每一所述显示像素的所述供应控制电路包括:
导电沟道,其具有与所述电源线之一连接的第一端和与所述发光元件一端连接的第二端,所述驱动电流从所述导电沟道流过;以及
与所述电荷积累电路连接的控制端子。
9.根据权利要求8所述的显示设备,其中每一所述显示像素的所述写控制电路包括:
导电沟道,其具有与所述数据线之一连接的第一端和经由所述电荷积累电路与所述供应控制电路的所述控制端子连接的第二端;以及
与所述扫描线之一连接的控制端子。
10.根据权利要求5所述的显示设备,其中所述显示驱动电路还包括偏压控制电路,其将积累在所述电荷积累电路中的电荷释放掉,并向所述供应控制电路施加零电压和反向偏压中的一种。
11.根据权利要求10所述的显示设备,其中所述偏压控制电路包括:
导电沟道,其具有与所述扫描线之一连接的第一端和与所述供应控制电路的所述控制端子连接的第二端;以及
与所述偏压线之一连接的控制端子。
12.根据权利要求10所述的显示设备,其中所述显示驱动电路至少包括:
第一开关电路,其包括具有第一端和第二端的导电沟道,将所述驱动电压施加到所述第一端,将所述第二端连接到所述光学元件的一端的连接接触点;
第二开关电路,其包括与一条所述扫描线连接的控制端子、以及具有第一端和第二端的导电沟道,将所述驱动电压施加到所述第一端,将所述第一开关电路的控制端子连接到所述第二端;
第三开关电路,其包括与一条所述扫描线连接的控制端子、以及具有第一端和第二端的导电沟道,将所述数据线连接到所述第一端,将所述连接接触点连接到所述第二端;
电容元件,其连接在所述第一开关电路的所述控制端子与所述连接接触点之间;以及
第四开关电路,其包括与一条所述偏压线连接的控制端子、以及具有与一条所述扫描线连接的第一端和与所述第一开关电路的所述控制端子连接的第二端的导电沟道,
其中所述供应控制电路包括所述第一开关电路,
其中所述偏压控制电路包括所述第四开关电路,以及
其中所述电荷积累电路包括所述电容元件。
13.根据权利要求1所述的显示设备,其中将所述显示面板的所述多个显示像素划分成多个组,每一组包括多个行;以及
其中所述驱动控制单元控制所述电源驱动单元,以在所述显示像素显示所述显示数据的显示周期中将所述第一电压作为所述驱动电压提供给每一所述组的所述显示像素,并且在每一所述组内,同时将所述显示像素设定为显示操作状态。
14.根据权利要求13所述的显示设备,其中所述驱动控制单元控制所述电源驱动单元以在所述非显示周期中将所述第二电压作为所述驱动电压提供给每一所述组的所述显示像素,并且在每一所述组内,同时将所述显示像素设定为所述非显示操作状态。
15.根据权利要求14所述的显示设备,其中所述显示面板包括与所述显示面板的每一行分别相应的多条电源线,并且将所述驱动电压提供给所述电源线,
其中将每一所述电源线与每一所述组的所述多个行相应地分组,以及
其中,在每一所述组内,所述电源驱动单元将所述驱动电压共同提供给该组中的所述电源线中的每一个,并且同时将所述驱动电压提供给该组中的所述显示像素。
16.根据权利要求13所述的显示设备,还包括:
状态设定单元,其消除基于所述等级信号设定到每一行中的所述显示像素的与所述显示数据相应的偏压状态,并且其产生用于将特定的偏压状态设定到所述显示面板的每一行的所述显示像素的设定信号;以及
多条偏压线,其设置在所述显示面板上以将所述设定信号施加到所述显示面板的每一行的所述显示像素;
其中将所述多条偏压线划分成若干组,每一组包括与每一所述组的所述多个行相应的多条偏压线,以及
其中,在每一所述组内,所述状态设定单元将所述设定信号提供给该组中的所述多条偏压线,并且同时将所述设定信号提供给该组中的所述多个显示像素。
17.根据权利要求13所述的显示设备,还包括:
状态设定单元,其消除基于所述等级信号设定到每一行中的所述显示像素的与所述显示数据相应的偏压状态,并且其产生用于将特定的偏压状态设定到所述显示面板的每一行的所述显示像素的设定信号;以及
多条偏压线,其设置在所述显示面板上以将所述设定信号施加到所述显示面板的每一行的所述显示像素;
其中所述状态设定单元顺序地通过与每一所述组的所述多个行相应的所述多条偏压线提供所述设定信号,并且顺序地将所述设定信号提供给每一所述组中的所述多个行的所述显示像素。
18.一种控制显示设备以显示与显示数据相应的图像信息的驱动方法,其中所述显示设备包括显示面板,该显示面板包括在其上设置在按照行方向设置的多条扫描线与按照列方向设置的多条数据线的交叉点附近的多个显示像素,该方法包括:
在每一行中将所述显示像素顺序地设定为选择状态;
将与所述显示数据相应的等级信号顺序地提供给设定为所述选择状态的行中的所述显示像素;
在与所述等级信号相应的偏压状态下,将每一所述显示像素设定为显示操作状态;以及
在包含将所述显示像素设定为选择状态的选择周期且被设定为比该选择周期长的周期的非显示周期中,将所述显示像素设定为不显示所述显示数据的非显示操作状态,
其中将每一所述显示像素设定为所述显示操作状态包括向所述显示像素提供用于将该显示像素设定为正向偏压的第一电压,以及
其中将每一所述显示像素设定为所述非显示操作状态包括向所述显示像素提供用于将该显示像素设定为所述非显示操作状态的第二电压。
19.根据权利要求18所述的驱动方法,其中将每一所述显示像素设定为所述非显示操作状态包括通过消除与设定在所述显示像素中的所述等级信号相应的偏压状态来将所述显示像素设定为特定的偏压状态。
20.根据权利要求19所述的驱动方法,其中通过向所述显示驱动电路施加零电压和反向偏压中的一种来执行将所述每一行的所述显示像素设定为所述特定的偏压状态的操作。
21.根据权利要求19所述的驱动方法,其中每一所述显示像素都包括电流控制型光学元件和控制所述光学元件操作的显示驱动电路,以及
其中通过向所述显示驱动电路施加用于将所述显示驱动电路设定为与所述等级信号相应的正向偏压状态的所述第一电压,并通过在所述显示驱动电路中保持与所述等级信号相应的电压分量,来执行将所述显示像素设定为所述显示操作状态的操作。
22.根据权利要求21所述的驱动方法,其中通过对保持在所述显示驱动电路中的所述电压分量进行放电,并通过在所述显示驱动电路中施加和保持零电压和反向偏压中的一种,来执行将所述显示像素设定为特定的偏压状态的操作。
23.根据权利要求21所述的驱动方法,其中所述光学元件包括发光元件,该发光元件以与施加到其的电流的电流值相应的亮度执行发光操作,以及
其中通过使所述发光元件执行亮度等级与所述等级信号相应的发光操作,来使所述显示像素执行显示操作。
24.根据权利要求23所述的驱动方法,其中向所述显示像素提供所述等级信号包括向所述显示像素提供等级电流,该等级电流具有的电流值使得所述发光元件执行亮度等级与所述显示数据相应的发光操作。
25.根据权利要求18所述的驱动方法,其中将所述显示面板的所述多个显示像素划分成多个组,每一组包括多个行,以及
其中将所述显示像素设定为所述显示操作状态包括向每一所述组的所述显示像素提供用于将所述显示像素设定为正向偏压的所述第一电压,使得同时将每一所述组内的所述显示像素设定为所述显示操作状态。
26.根据权利要求25所述的驱动方法,其中将所述显示像素设定为所述非显示操作状态包括向每一所述组的所述显示像素提供用于将所述显示像素设定为所述非显示操作状态的所述第二电压,使得同时将每一所述组内的所述显示像素设定为所述非显示操作状态。
27.根据权利要求25所述的驱动方法,其中将所述显示像素设定为所述非显示操作状态包括消除设定到所述显示像素的与所述等级信号相应的偏压状态以将所述显示像素设定为特定的偏压状态。
28.根据权利要求27所述的驱动方法,其中将所述显示像素设定为所述特定的偏压状态包括,在每一所述组内同时将所述多个显示像素设定为所述特定的偏压状态。
29.根据权利要求27所述的驱动方法,其中将所述显示像素设定为所述特定的偏压状态包括,在每一所述组内将每一行的所述显示像素顺序地设定为所述特定的偏压状态。
30.根据权利要求5所述的显示设备,其中所述显示驱动电路至少包括:
第一开关电路,其包括具有第一端和第二端的导电沟道,将所述驱动电压施加到所述第一端,将所述第二端连接到所述光学元件的一端的连接接触点;
第二开关电路,其包括与一条所述扫描线连接的控制端子、以及具有第一端和第二端的导电沟道,将所述驱动电压施加到所述第一端,将所述第一开关电路的控制端子连接到所述第二端;
第三开关电路,其包括与一条所述扫描线连接的控制端子、以及具有第一端和第二端的导电沟道,将所述数据线连接到所述第一端,将所述连接接触点连接到所述第二端;以及
电容元件,其连接在所述第一开关电路的所述控制端子与所述连接接触点之间,
其中所述供应控制电路包括所述第一开关电路,
其中所述写控制电路包括所述第三开关电路,以及
其中所述电荷积累电路包括所述电容元件。
31.一种用于显示与显示数据相应的图像信息的显示设备,包括:
显示面板,其包括在其上设置在按照行方向设置的多条扫描线与按照列方向设置的多条数据线的各交叉点附近的多个显示像素;
扫描驱动单元,其顺序地向所述多条扫描线中的每一条施加扫描信号,并且顺序地将与每一条所述扫描线相应的所述显示像素设定为选择状态;
数据驱动单元,其产生与所述显示数据相应的等级信号,并且将该等级信号提供给被设定为所述选择状态的所述显示像素;
电源驱动单元,其向所述显示像素提供驱动电压以控制每一所述显示像素的驱动状态;
驱动控制单元,将包含所述扫描驱动单元将所述显示像素设定为选择状态的选择周期且比该选择周期长的周期设定为非显示周期,该驱动控制单元控制所述电源驱动单元,以在该非显示周期内将使所述显示像素处于非显示操作状态的所述驱动电压提供给每一所述显示像素,在所述非显示周期中所述显示像素不显示所述显示数据;
状态设定单元,其消除基于所述等级信号设定到每一行中的所述显示像素的与所述显示数据相应的偏压状态,并且其产生用于将特定的偏压状态设定到所述显示面板的每一行的所述显示像素的设定信号;以及
多条偏压线,其设置在所述显示面板上以将所述设定信号施加到所述显示面板的每一行的所述显示像素,
其中,每一所述显示像素包括电流控制型光学元件和控制该光学元件的操作的显示驱动电路,
所述显示驱动电路至少包括:
电荷积累电路,其保持与所述等级信号相应的电压分量;
供应控制电路,其根据保持在所述电荷积累电路中的所述电压分量产生具有预定电流值的驱动电流,并且其将该驱动电流提供给所述光学元件;
写控制电路,其根据所述等级信号来控制向所述电荷积累电路提供电荷的供应状态;以及
偏压控制电路,其通过每一所述偏压线,根据所述设定信号将积累在所述电荷积累电路中的电荷释放掉,并向所述供应控制电路施加零电压和反向偏压中的一种。
32.一种控制显示设备以显示与显示数据相应的图像信息的驱动方法,其中所述显示设备包括显示面板,该显示面板包括在其上设置在按照行方向设置的多条扫描线与按照列方向设置的多条数据线的交叉点附近的多个显示像素,该方法包括:
在每一行中将所述显示像素顺序地设定为选择状态;
将与所述显示数据相应的等级信号顺序地提供给设定为所述选择状态的行中的所述显示像素;
在与所述等级信号相应的偏压状态下,将每一所述显示像素设定为显示操作状态;以及
在包含将所述显示像素设定为选择状态的选择周期且被设定为比该选择周期长的周期的非显示周期中,将所述显示像素设定为不显示所述显示数据的非显示操作状态,
其中将每一所述显示像素设定为所述非显示操作状态包括通过消除与设定在所述显示像素中的所述等级信号相应的偏压状态来将所述显示像素设定为特定的偏压状态。
通过向所述显示驱动电路施加零电压和反向偏压中的一种来执行将所述每一行的所述显示像素设定为所述特定的偏压状态的操作。
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