显示设备和显示设备的驱动方法技术

本发明专利技术设置一种显示设备，用于通过水平驱动电路和垂直驱动电路将用于信号线的驱动信号和写信号输出到显示部分的信号线和扫描线来在所述显示部分上显示期望的图像，所述显示部分通过以矩阵形式排列像素而形成，其中所述像素包括发光元件、信号电平存储电容器、用于写入的晶体管。

Display device and driving method of display device

The present invention is a display device used by a horizontal drive circuit and a vertical drive circuit for signal line driving signal and a write signal output to the signal lines of the display part and the scan line in the display shows the desired image on the display part formed by arranging the pixels in a matrix form, wherein the pixel includes a light emitting element and signal level storage capacitor, transistor for writing.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，并且可应用于例如基于有机EL (电致发光)元件的有源矩阵型显示设备。本专利技术通过随着用于显示的 灰度(gradation)升高而下降的可变参考电压来预先设置在信号电平存储电 容器的一端处的电压，其后在信号电平存储电容器的另一端处设置灰度电压 (该灰度电压对应于用于显示的灰度，并且随着灰度升高而增加)，由此通过 具有窄动态范围的驱动信号来驱动信号线，并确保了高亮度。
技术介绍
在相关技术中，对于使用有机EL元件的显示设备，在USP5684365、曰 本专利特开No.Hei 8-234683等中已经提出了各种设备。图5是示出了使用有机EL元件的传统的所谓有源矩阵型显示设备的方框 图。通过以矩阵形式排列像素(PX) 3来形成显示设备1中的显示单元2。 另外，显示单元2具有用于以矩阵形式排列的像素3的水平方向上的线单位 中提供的扫描线SCN，并具有在每列中提供以便与扫描线SCN垂直的信号线 SIG。如图6所示，每个像素3由有机EL元件8和每个像素3的驱动有机EL 元件8的驱动电路(下文中称作像素电路)形成，该有机EL元件8是电流 驱动型自发光元件。在像素3中，信号电平存储电容器C1的一端被维持在固定电势，并且信 号电平存储电容器Cl的另一端经由通过写信号WS来导通和截止的晶体管 TR1而连接到信号线SIG。由此，在像素3中，通过写信号WS的上升沿来 导通晶体管TR1,并且在信号电平存储电容器C1的另一端处的电势被设置为 信号线SIG的信号电平。在晶体管TR1从导通状态改变为截止状态的时刻， 由信号电平存储电容器Cl的另一端来保持信号线SIG的信号电平。在像素3中，信号电平存储电容器Cl的另一端连接到P沟道型晶体管 TR2的栅极，该P沟道型晶体管TR2的源极连接到电源Vcc,并且该P沟道型晶体管TR2的漏极连接到有机EL元件8的阳极。在此情况下，设置像素3使得晶体管TR2—直操作在饱和区中。结果，晶体管TR2形成供应由以下等式表示的漏极-源极电流Ids的恒流电路，其中Vgs是晶体管TR2的栅极-源极电压，p是迁移率(mobility), W是沟道宽度，L是沟道长度，Cox是每单位面积的栅极绝缘膜的电容，并且Vth是晶体管TR2的阈值电压。由此每个像素3通过与由信号电平存储电容器Cl保持的、信号线SIG的信号电平对应的驱动电流Ids来驱动有机EL元件8。 1乙,显示设备1顺序地传送预定采样脉冲，并通过垂直驱动电路4的写扫描 电路(WSCN) 4A来生成写信号WS，作为给出指令以向每个像素3写入的 时序信号。另外，显示设备1顺序地传送预定采样脉冲，并通过水平驱动电 路5的水平选择器(HSEL) 5A生成时序信号。显示设备1以时序信号为参 考将每个信号线SIG设置为输入信号S1的信号电平。由此，基于点序或行序 (on a line-s叫uential basis ),显示设备1根据输入信号Sl来设置在显示单元 2中提供的信号电平存储电容器C1的端子电压。因此，显示设备l基于输入 信号S1来显示图像。如图7所示，有机EL元件8的电流-电压特性随着使用，沿着电流越来 越不容易流经有机EL元件8的方向，进行长期变化。顺便提及，在图7中， 符号L1表示初始特性，且符号L2表示从长期变化得到的特性。然而，当由 图6所示的电路配置中的P沟道型晶体管TR2来驱动有机EL元件8时，晶 体管TR2根据栅极到源极电压Vgs(该栅极到源极电压Vgs是根据信号线SIG 的信号电平来设置的)来驱动有机EL元件8，由此可以防止由于电流-电压 特性中的长期变化引起的每个像素的亮度的改变。当形成像素电路、水平驱动电路和垂直驱动电路的所有晶体管都由N沟 道型晶体管形成时，可以通过非晶硅工艺在诸如玻璃衬底等的绝缘衬底上生 产这些电路，并因此可以容易地生产显示设备。然而，对照图6，如图8所示，当通过应用于晶体管TR2的N沟道型来 形成每个像素13、并且由使用像素13的显示单元12来形成显示设备11时， 晶体管TR2的源极连接到有机EL元件8,由此由于如图7所示的电流-电压 特性的改变，晶体管TR2的栅极到源极电压Vgs改变。因此，在此情况下，流经有机EL元件8的电流随着使用逐渐减小，并且有机EL元件8的发光亮 度逐渐降低。另外，使用图8所示的配置，由于晶体管TR2的特性的变化， 发光亮度在每个像素中变化。顺便提及，发光亮度的变化扰乱了显示屏幕上 的均匀性，并被感觉为显示屏幕上的不均匀和粗糙。因此，如图9所示的形成每个像素可以构思为用于防止由于这种有机EL 元件的长期变化引起的发光亮度降低和由于特性变化引起的发光亮度变化的 设备。在此情况下，通过以矩阵形式排列像素23来形成图9所示的显示设备 21中的显示单元22。在像素23中，信号电平存储电容器C1的一端连接到有 机EL元件8的阳极。信号电平存储电容器C1的另一端经由根据写信号WS 而导通或截止的晶体管TR1来连接到信号线SIG。因此，在像素23中，根据 写信号WS，将在信号电平存储电容器Cl的另一端处的电压设置为信号线 SIG的信号电平。在像素23中，信号电平存储电容器C1的两端连接到晶体管TR2的源极 和栅极。晶体管TR2的漏极连接到用于电源供应的扫描线SCN。像素23由 此通过源极跟随器电路配置的晶体管TR2来驱动有机EL元件8,该源极跟 随器电路配置的晶体管TR2的栅极电压被设置为信号线SIG的信号电平。顺 便提及，此情况下的Vcat是有机EL元件8的阴极电势。显示设备21通过垂直驱动电路24的写扫描电路(WSCN)的24A和驱 动扫描电路(DSCN) 24B来输出写信号WS和用于电源的驱动信号DS。另 外，显示设备21通过水平驱动电路25的水平选4奪器(HSEL) 25A将驱动信 号Ssig输出到信号线SIG。显示设备21由此控制像素23的操作。图IOA、 IOB、 IOC、 IOD和10E是示出了像素23的操作的时序图。在 有机EL元件8发光的发光时段期间，如图11所示，通过写信号WS来将晶 体管TR1设置于截止状态，并通过驱动信号DS向晶体管TR2供应电源电压 Vcc (图10A和10B )。由此，在像素23中，晶体管TR2的栅极电压Vg和 源极电压Vs(图IOD和IOE)被保持为信号电平存储电容器CI两端的电压。 基于栅极电压Vg和源极电压Vs的驱动电流Ids驱动有机EL元件8。顺便4是 及，该驱动电流Ids由等式(1 )表示。在像素23中，当发光时段结束时，如图12所示，通过驱动信号DS将 晶体管TR2的漏极电压降低到预定电压Vss。在此情况下将电压Vss设置为比通过将有机EL元件8的阴极电压Vcath与有机EL元件8的阈值电压Vth 相加而获得的电压更低的电压。由此，在像素23中，用于驱动的晶体管TR2 的驱动信号DS侧运作为源，阳极电压(图10E中的电压Vs)降低，并且有 机EL元件8停止发光。此时，在像素23中，如由图12中的箭头所示，从信号电平存储电容器 Cl的有机EL元件8侧放电累积的电荷。由此，有机EL元件8的阳极电压 降低，并被设置为电压Vss。接下来，在像素23中，如图13所示，通过驱动信号Ssig将信号线SIG 降低为预定电压Vofs，并通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示设备，用于通过水平驱动电路和垂直驱动电路将用于信号线的驱动信号和写信号输出到显示部分的所述信号线和扫描线来在所述显示部分上显示期望的图像，所述显示部分通过以矩阵形式排列像素而形成，　其中所述像素包括　发光元件，　信号电平存储电容器，用于写入的晶体管，通过所述写信号来导通所述用于写入的晶体管以将所述信号电平存储电容器的一端的电压设置为所述信号线的信号电平，以及　用于驱动的晶体管，所述用于驱动的晶体管具有与所述信号电平存储电容器的两端连接的栅极和源极，并驱动所述发光元件并使所述发光元件根据所述信号电平存储电容器的端子之间的电压而发光，以及　所述水平驱动电路和所述垂直驱动电路　在停止所述发光元件的发光的非发光时段中，将所述用于信号线的驱动信号的信号电平顺序地设置为低于对应于所述发光元件的黑灰度的电压的固定电压、随着所述发光元件的灰度增加而下降的可变参考电压、以及对应于使得所述发光元件发光的灰度并随着使得所述发光元件发光的灰度增加而增加的灰度电压，　在所述用于信号线的驱动信号的信号电平被设置在所述固定电压的时段期间，通过所述写信号使得所述用于写入的晶体管进行导通操作以将所述信号电平存储电容器的一端的电压设置为所述固定电压，并通过所述用于驱动的晶体管对所述信号电平存储电容器的另一端充电以将所述信号电平存储电容器的端子之间的电压设置为所述用于驱动的晶体管的阈值电压，　在所述用于信号线的驱动信号的信号电平被设置在所述可变参考电压和所述灰度电压的时段期间，通过所述写信号使得所述用于写入的晶体管进行导通操作以将所述信号电平存储电容器的一端的电压设置为所述可变参考电压，并将所述信号电平存储电容器的另一端的电压设置为与所述可变参考电压对应的电压，然后将所述信号电平存储电容器的一端的电压设置为所述灰度电压，通过所述用于驱动的晶体管对所述信号电平存储电容器的另一端充电，并使得所述用于写入的晶体管进行截止操作，由此校正所述用于驱动的晶体管的迁移率的变化，并且由所述信号电平存储电容器保持所述灰度电压，以及　当所述发光元件显示黑灰度时，生成作为高于所述灰度电压的高电压并随着所述发光元件的灰度增加而从所述高电压下降的所述可变参考电压。...

【技术特征摘要】
JP 2007-9-14 238699/071. 一种显示设备，用于通过水平驱动电路和垂直驱动电路将用于信号线的驱动信号和写信号输出到显示部分的所述信号线和扫描线来在所述显示部分上显示期望的图像，所述显示部分通过以矩阵形式排列像素而形成，其中所述像素包括发光元件，信号电平存储电容器，用于写入的晶体管，通过所述写信号来导通所述用于写入的晶体管以将所述信号电平存储电容器的一端的电压设置为所述信号线的信号电平，以及用于驱动的晶体管，所述用于驱动的晶体管具有与所述信号电平存储电容器的两端连接的栅极和源极，并驱动所述发光元件并使所述发光元件根据所述信号电平存储电容器的端子之间的电压而发光，以及所述水平驱动电路和所述垂直驱动电路在停止所述发光元件的发光的非发光时段中，将所述用于信号线的驱动信号的信号电平顺序地设置为低于对应于所述发光元件的黑灰度的电压的固定电压、随着所述发光元件的灰度增加而下降的可变参考电压、以及对应于使得所述发光元件发光的灰度并随着使得所述发光元件发光的灰度增加而增加的灰度电压，在所述用于信号线的驱动信号的信号电平被设置在所述固定电压的时段期间，通过所述写信号使得所述用于写入的晶体管进行导通操作以将所述信号电平存储电容器的一端的电压设置为所述固定电压，并通过所述用于驱动的晶体管对所述信号电平存储电容器的另一端充电以将所述信号电平存储电容器的端子之间的电压设置为所述用于驱动的晶体管的阈值电压，在所述用于信号线的驱动信号的信号电平被设置在所述可变参考电压和所述灰度电压的时段期间，通过所述写信号使得所述用于写入的晶体管进行导通操作以将所述信号电平存储电容器的一端的电压设置为所述可变参考电压，并将所述信号电平存储电容器的另一端的电压设置为与所述可变参考电压对应的电压，然后将所述信号电平存储电容器的一端的电压设置为所述灰度电压，通过所述用于驱动的晶体管对所述信号电平存储电容器的另一端充电，并使得所述用于写入的晶体管进行截止操作，由此校正所述用于驱动的晶体管的迁移率的变化，并且由所述信号电平存储电容器保持所述灰度电压，以及当所述发光元件显示黑灰度时，生成作为高于所述灰度电压的高电压并随着所述发光元件的灰度增加而从所述高电压下降的所述可变参考电压。2. 根据权利要求1所述的显示设备，其中，当所述发光元件显示所述黑...

【专利技术属性】
技术研发人员：内野胜秀，山本哲郎，丰村直史，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]