显示装置和显示装置的驱动方法
专利名称：显示装置和显示装置的驱动方法
技术领域：
本发明涉及显示装置，更加特定的是，涉及有机EL显示器等电流驱动型显示装置。
背景技术：
近年来，作为薄型、轻量、能够高速响应的显示装置，有机EUElectro Luminescence 电致发光)显示器受到瞩目。作为使用有机EL显示器进行灰度等级显示的方法，已知有使用模拟信号控制像素电路内的驱动用TFTCThin Film Transistor 薄膜晶体管)的模拟灰度等级驱动；和使用数字信号控制驱动用TFT的数字灰度等级驱动。相比模拟灰度等级驱动，数字灰度等级驱动的灰度等级再现性更高，在画质方面更加出色。以下，着重说明作为数字灰度等级驱动的一种的分时灰度等级驱动。所谓分时灰度等级驱动，是将1帧期间分割为多个子帧期间，在各子帧期间将显示元件的状态控制为发光状态或非发光状态的驱动方法。1帧期间的显示元件的亮度，通过该显示元件为发光状态的子帧期间的长度的总和决定。分时灰度等级驱动也利用于PDP(Plasma Display Panel 等离子体显示面板)的驱动中。关于有机EL显示器，到目前为止设计有各种像素电路(在如下所示的现有的像素电路中，为了容易与本发明比较，变更构成要素和信号线的名称)。在专利文献1中，如图6 所示，记载有包括TFT61 63、电容器64和有机EL元件65的像素电路60。控制线Ei的电位，如图7所示，以比控制线Wi的电位延迟规定时间的方式变化。当控制线Ei的电位为高电平时，TFT63为导通(ON)状态，TFT61为断开(OFF)状态，有机EL元件65为非发光状态。因此，通过如图7所示调整延迟时间的长度，能够调整有机EL元件65的显示亮度。在专利文献2中，如图8所示，记载有包括TFT71 73、电容器74和有机EL元件 75的像素电路70。当控制线Ei的电位为高电平时，TFT73为导通状态，TFT71为断开状态， 有机EL元件75为非发光状态。在进行分时灰度等级驱动的有机EL显示器中，为了并列地进行数据的写入和消除而设置有TFT73。在专利文献3中，如图9所示，记载有包括TFT81 83、电容器84和有机EL元件 85的像素电路80。在像素电路80中，TFT83的栅极端子和漏极端子与控制线Ei连接。当控制线Ei的电位为高电平时，电流从控制线Ei经由TFT83流向TFT81的栅极端子，TFT81 为断开状态，有机EL元件85为非发光状态。在进行分时灰度等级驱动和面积分割灰度等级驱动的有机EL显示器中，为了并列地进行数据的写入和消除而设置有TFT83。根据现有技术已知像这样在有机EL显示器的像素电路中，除数据写入用的TFT之外，还设置有数据消除用的TFT。先行技术文献专利文献1 日本特开2001-60076号公报专利文献2 日本特开2002-149113号公报专利文献3 日本特开2007-86762号公报
发明内容
发明要解决的课题在进行分时灰度等级驱动的有机EL显示器的像素电路中，写入有对应有机EL元件的发光状态的数据(以下称作白数据)和对应有机EL元件的非发光状态的数据(以下称作黑数据)的任一个。然而，即使在像素电路中写入黑数据后和消除写入的数据后，有机 EL元件也以微小的亮度发光，有可能在画面内出现亮点，或画面整体以低亮度发光。以下， 参照图10和图11对其理由进行说明。图10所示的像素电路90包括驱动用TFT91、写入用TFT92、消除用TFT93、电容器 94和有机EL元件95。如图11所示，当向像素电路90写入白数据(黑数据)时，数据线Sj 的电位被控制为低电平(高电平)，控制线Wi的电位被控制为高电平。当消除写入的数据时，控制线Ei的电位被控制为高电平。控制线Wi、Ei的电位全都只在1水平扫描期间(1H 期间)被控制为高电平。当在时刻Tb控制线Ei的电位变为高电平时，消除用TFT93为导通状态，驱动用 TFT91的栅极电位Vg与电源线Vp的电位相等。之后，即使在时刻Tc控制线Ei的电位变为低电平，消除用TFT93为断开状态，栅极电位Vg也应该不发生变化。然而实际上，由于在消除用TFT93的栅极端子与源极端子之间存在寄生电容96，所以在控制线Ei的电位为低电平的时刻Tc，栅极电位Vg降低AV2。此时，当栅极电位Vg变得比驱动用TFT91的导通电位 Von低时，有机EL元件95在时刻Tc以后无用地发光。同样的现象也发生在写入黑数据时。当在时刻Td控制线Wi和数据线Sj的电位都变为高电平时，写入用TFT92为导通状态，栅极电位Vg与数据线Sj的电位相等。之后， 即使在时刻Te控制线Wi的电位变为低电平，写入用TFT92为断开状态，栅极电位Vg也应该不发生变化。然而实际上，由于在写入用TFT92的栅极端子与驱动用TFT91侧的导通端子之间存在寄生电容97，所以在控制线Wi的电位变为低电平的时刻Te，栅极电位Vg降低 Δ VI。此时，当栅极电位Vg变得比驱动用TFT91的导通电位Von低时，有机EL元件95在时刻Te以后无用地发光。另外，当写入白数据时，在控制线Wi的电位变为低电平的时刻Ta，栅极电位Vg下降。此时，即使栅极电位Vg下降，有机EL元件95也保持发光，所以不妨碍像素电路90的动作。为了防止数据消除后的无用发光，可以向消除用TFT93的漏极端子施加与驱动用 TFT91的导通电位Von相比充分高的电位。然而，在像素电路90中，为了减少电源和配线的数量，消除用TFT93的漏极端子与驱动用TFT91的源极端子一起连接到电源线Vp。因此，在像素电路90中不能向消除用TFT93的漏极端子施加自由的电位。另外，为了防止黑数据写入后的无用发光，可以在黑数据写入时向数据线Sj施加充分高的电位。然而，为了对数据线Sj施加电源线Vp的电位以外的高电平电位，需要产生该电位的电源，会增加显示装置的电路量。图6、图8和图9所示的现有的像素电路60、70、80也不能解决上述问题。该问题发生在包含具有容易导通的特性的驱动用TFT，且在数据消除时对驱动用TFT的栅极端子施加接近源极电位的电位的像素电路中。
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因此，本发明的目的在于提供一种不增加电源和配线的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光的显示装置。用于解决课题的方法本发明的第一方面是一种电流驱动型的显示装置，其特征在于，包括配置成二维状的多个像素电路；按上述像素电路的每行设置的多个第一控制线和多个第二控制线；按上述像素电路的每列设置的多个数据线；控制线驱动电路，其使用上述第一控制线选择成为数据写入对象的像素电路，并且使用上述第二控制线选择成为数据消除对象的像素电路；和数据线驱动电路，其对上述数据线施加与二值的显示数据相应的电位，上述像素电路包括设置在第一电源线与第二电源线之间的电光学元件；驱动用晶体管，其与上述电光学元件串联地设置在上述第一电源线与上述第二电源线之间；写入用晶体管，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述数据线之间，并且该写入用晶体管的栅极端子与上述第一控制线连接；消除用晶体管，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与规定的信号线之间，并且该消除用晶体管的栅极端子与上述第二控制线连接；和电容器，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述第一电源线之间，向上述第二控制线施加数据消除用的电位，直到向上述第一控制线施加的电位变为数据写入用的电位为止，向上述第一控制线施加的数据写入用的电位为，当向上述数据线施加的电位是与上述电光学元件的非发光状态对应的非发光电位时上述写入用晶体管维持断开状态的电位。本发明的第二方面在本发明的第一方面的基础上，其特征在于向上述第一控制线施加的数据写入用的电位，与向上述数据线施加的非发光电位相等。本发明的第三方面在本发明的第二方面的基础上，其特征在于向上述数据线施加的非发光电位，与上述第一电源线的电位相等。本发明的第四方面在本发明的第一方面的基础上，其特征在于上述消除用晶体管设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述第二控制线之间。本发明的第五方面在本发明的第四方面的基础上，其特征在于向上述第二控制线施加的数据消除用的电位，为上述第一电源线的电位和上述消除用晶体管的阈值电压的合计值以上。本发明的第六方面在本发明的第一方面的基础上，其特征在于上述控制线驱动电路和上述数据线驱动电路进行分时灰度等级驱动，该分时灰度等级驱动将1帧期间分割为多个子帧期间，在各子帧期间控制上述电光学元件的状态。本发明的第七方面在本发明的第一方面的基础上，其特征在于上述电光学元件由有机EL元件构成。
本发明的第八方面是一种显示装置的驱动方法，其特征在于该显示装置包括配置成二维状的多个像素电路；按上述像素电路的每行设置的多个第一控制线和多个第二控制线；和按上述像素电路的每列设置的多个数据线，在上述像素电路包含以下部件的情况下设置在第一电源线与第二电源线之间的电光学元件；驱动用晶体管，其与上述电光学元件串联地设置在上述第一电源线与上述第二电源线之间；写入用晶体管，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述数据线之间， 并且该写入用晶体管的栅极端子与上述第一控制线连接；消除用晶体管，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与规定的信号线之间，并且该消除用晶体管的栅极端子与上述第二控制线连接；和电容器，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述第一电源线之间，上述驱动方法包括使用上述第一控制线选择成为数据写入对象的像素电路的步骤；使用上述第二控制线选择成为数据消除对象的像素电路的步骤；和对上述数据线施加与二值的显示数据相应的电位的步骤，向上述第二控制线施加数据消除用的电位，直到向上述第一控制线施加的电位变为数据写入用的电位为止，向上述第一控制线施加的数据写入用电位为，当向上述数据线施加的电位是与上述电光学元件的非发光状态对应的非发光电位时上述写入用晶体管维持断开状态的电位。本发明的第九方面在本发明的第八方面的基础上，其特征在于向上述第一控制线施加的数据写入用的电位，与向上述数据线施加的非发光电位相等。本发明的第十方面在本发明的第九方面的基础上，其特征在于向上述数据线施加的非发光电位，与上述第一电源线的电位相等。本发明的第十一方面在本发明的第八方面的基础上，其特征在于上述消除用晶体管设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述第二控制线之间。本发明的第十二方面在本发明的第十一方面的基础上，其特征在于向上述第二控制线施加的数据消除用的电位，为上述第一电源线的电位和上述消除用晶体管的阈值电压的合计值以上。本发明的第十三方面在本发明的第八方面的基础上，其特征在于上述三个步骤进行分时灰度等级驱动，该分时灰度等级驱动将1帧期间分割为多个子帧期间，在各子帧期间控制上述电光学元件的状态。本发明的第十四方面在本发明的第八方面的基础上，其特征在于上述电光学元件由有机EL元件构成。发明的效果根据本发明的第一或第八方面，直到对像素电路进行数据写入之前，对像素电路进行数据消除，控制电光学元件为非发光状态。另外，当将与电光学元件的非发光状态对应的黑数据写入像素电路时，写入用晶体管维持断开状态。由此，能够不写入黑数据地将电光学元件控制为与黑数据对应的非发光状态，并且在数据写入结束时防止第一控制线的电位变化时的驱动用晶体管的栅极电位的变化。因此，能防止黑数据写入后的电光学元件的无用发光。
根据本发明的第二或第九方面，通过使向第一控制线施加的数据写入用的电位等于向数据线施加的与黑数据对应的电位，能够不增加用于生成数据写入用的电位的电源地防止黑数据写入后的电光学元件的无用发光。根据本发明的第三或第十方面，通过使向数据线施加的与黑数据对应的电位等于第一电源线的电位，能够不增加用于生成与黑数据对应的电位的电源地防止黑数据写入后的电光学元件的无用发光。根据本发明的第四或第十一方面，通过使消除用晶体管的一个导通端子与栅极端子一起连接到第二控制线，能够用第二控制线向驱动用晶体管的栅极端子施加适宜的电位，确实地在数据消除中将电光学元件控制为非发光状态。另外，通过向第二控制线施加预估有余裕的电位，即使在数据消除结束时第二控制线的电位发生变化，驱动用晶体管的栅极电位发生变化的情况下，也能够防止数据消除后的电光学元件的无用发光。根据本发明的第五或第十二方面，通过使向第二控制线施加的数据消除用的电位为第一电源线的电位和消除用晶体管的阈值电压的合计值以上，能够确实地在数据消除中控制电光学元件为非发光状态。根据本发明的第六或第十三方面，能够得到不增加电源和配线的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光的，进行分时灰度等级驱动的显示装置。根据本发明的第七或第十四方面，能够得到不增加电源和配线的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光的有机EL显示器。
图1是表示本发明的实施方式的显示装置的结构的方框图。图2是图1所示的显示电路进行的分时灰度等级驱动的时间图。图3是图1所示的显示电路所含的像素电路的电路图。图4是图3所示的像素电路的时间图。图5是表示向图3所示的像素电路施加的电位的图。图6是现有的显示装置所含的像素电路(第一例)的电路图。图7是图6所示的像素电路的时间图。图8是现有的显示装置所含的像素电路(第二例)的电路图。图9是现有的显示装置所含的像素电路(第三例)的电路图。图10是比较例的像素电路的电路图。图11是图10所示的像素电路的时间图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式的显示装置进行说明。本发明的实施方式的显示装置具有包括电光学元件、电容器、驱动用晶体管、写入用晶体管和消除用晶体管的像素电路。像素电路，包含有机EL元件作为电光学元件，包含TFT作为3种晶体管。像素电路所含的TFT例如使用低温多晶硅等形成。以下，设n、m和ρ为2以上的整数，i为1以上 η以下的整数，j为1以上m以下的整数，k为1以上ρ以下的整数。图1是表示本发明的实施方式的显示装置的结构的方框图。图1所示的显示装置1具有多个像素电路Ai j、显示控制电路2、栅极驱动器电路3和源极驱动器电路4。像素电路Aij在行方向上每行m个，在列方向上每列η个，配置为二维状。在像素电路Aij的各行设置有2种控制线Wi、Ei，在像素电路Aij的各列设置有数据线Sj。像素电路Aij与控制线Wi和数据线Sj的各交叉点对应地配置。控制线Wi、Ei连接到栅极驱动器电路3，数据线Sj连接到源极驱动器电路4。控制线Wi、Ei的电位由栅极驱动器电路3进行控制，数据线Sj的电位由源极驱动器电路4进行控制。另外，虽然在图1中省略，但在像素电路Aij的配置领域中，为了向像素电路Aij 供给电源电压，配置有电源线Vp和共用阴极Vcom。在显示装置1中输入垂直同步信号VSYNC或水平同步信号HSYNC等控制信号；或具有2比特(bit)以上的宽度的显示数据DT。显示装置1，通过将1帧期间分割为ρ个子帧期间的分时灰度等级驱动，来进行2P水平的灰度等级显示。显示控制电路2，基于输入的控制信号，对栅极驱动器电路3输出启动(enable)信号0E，起始脉冲YI，时钟YCK和延迟时间信号DL，对源极驱动器电路4输出起始脉冲SP，时钟CLK和锁存(latch)脉冲LP。起始脉冲YI、SP在每子帧期间输出。延迟时间信号DL在每子帧期间指定从数据写入到数据消除的延迟时间。除此之外，显示控制电路2基于显示数据DT在每子帧期间输出(mXn)个二值显示数据(以下称作二值数据BD)。栅极驱动器电路3包括移位寄存器电路、写入信号生成电路、消除信号生成电路和缓冲器(全都未图示)。起始脉冲YI在各子帧期间的最前头为规定电平(例如高电平)。 移位寄存器电路与时钟YCK同步地依次传送起始脉冲YI。写入信号生成电路在从移位寄存器电路的各级输出的脉冲与输出启动信号OE之间进行逻辑运算。写入信号生成电路的输出经由缓冲器提供给对应的控制线Wi。消除信号生成电路，比写入信号生成电路的输出迟延由延迟时间信号DL指定的时间而变为高电平，接着在写入信号生成电路的输出变为高电平时输出变为低电平的信号。消除信号生成电路的输出经由缓冲器提供给对应的控制线 Ei。控制线Wi的电位和控制线Ei的电位在1子帧期间各1次地被控制为高电平。当控制线Wi的电位变为高电平时，1行的像素电路Aij因数据写入而被选择。当控制线Ei的电位为高电平时，1行的像素电路Aij因数据消除而被选择。像这样，像素电路Aij在1帧期间因数据写入和因数据消除而各被选择P回。像这样栅极驱动器电路3作为控制线驱动电路起作用，该控制线驱动电路用控制线Wi选择成为数据写入对象的像素电路Ai j，并且用控制线Ei选择成为数据消除对象的像素电路Ai j。源极驱动器电路4包括m比特的移位寄存器5、寄存器6、锁存电路7和m个缓冲器8。移位寄存器5包括级联连接的m个1比特寄存器。移位寄存器5与时钟CLK同步地依次传送起始脉冲SP，从各级的寄存器输出定时脉冲(timing pulse) DLP0与定时脉冲DLP 的输出时刻相应地，向寄存器6供给当前的子帧期间的二值数据BD供应。寄存器6遵从定时脉冲DLP存储二值数据BD。当寄存器6存储有1行的二值数据BD时，显示控制电路2对锁存电路7输出锁存脉冲(latch pulse) LP。锁存电路7 —接收锁存脉冲LP，就将存储于寄存器6的二值数据保持。缓冲器8与数据线Sj地设置，对数据线Sj施加与锁存电路7所保持的二值数据对应的电位。更详细地说，缓冲器8，在所保持的二值数据为白数据(与有机EL元件15的发光状态对应的数据)时，对数据线Sj施加低电平电位，在所保持的二值数据为黑数据(与有机EL元件15的非发光状态对应的数据)时，对数据线Sj施加高电平电位。像这样源极驱动器电路4作为对数据线Sj施加与二值的显示数据对应的电位的数据线驱动电路起作用。图2是显示装置1进行的分时灰度等级驱动的时间图。如图2所示，1帧期间被分害IJ为P个子帧期间。在各子帧期间，控制线Wi的电位按顺序被控制为高电平，且对1行的像素电路Aij按顺序进行数据写入。数据写入结束后，像素电路Aij内的有机EL元件的状态，根据被写入的数据成为发光状态或非发光状态。自控制线Wi起延迟规定时间，控制线Ei的电位被控制为高电平，且对1行的像素电路Aij进行数据消除。控制线Ei的电位直到下次控制线Wi的电位变为高电平为止维持为高电平。由此，像素电路Aij内的有机EL元件直到进行下次数据写入为止被控制为非发光状态。从数据写入到数据消除的期间，为各子帧期间的有机EL元件的发光期间。该期间的长度通过从显示控制电路2输出到栅极驱动器电路3的延迟时间信号DL来指定。例如，显示数据DT的宽度为8比特时，将1帧期间分割为8个子帧期间，第一 第八子帧期间的有机EL元件的发光期间的长度比设为2° :2^2^2^2^2^ 26 : 27。 在这种情况下，作为第k子帧期间的二值数据BD，能照原样地使用从显示数据DT的低位至第k比特。另外，在此处显示装置1按照图2所示的时间图进行分时灰度等级驱动，但也可以进行除此之外的分时灰度等级驱动。图3是在显示装置1所含的像素电路Aij的电路图。图3所示的像素电路10包括驱动用TFT11、写入用TFT12、消除用TFT13、电容器14和有机EL元件15。驱动用TFTll 是P沟道型晶体管，写入用TFT12和消除用TFT13是N沟道型晶体管。像素电路10相当于图1的像素电路Aij。像素电路10与电源线Vp、共用阴极Vcom、控制线Wi、Ei和数据线Sj连接。共用阴极Vcom为显示装置1内的全部有机EL元件15的共用电极。在像素电路10中，驱动用 TFTll源极端子连接到电源线Vp，漏极端子连接到有机EL元件15的阳极端子。有机EL元件15的阴极端子连接到共用阴极Vcom。写入用TFT12设置在驱动用TFTll的栅极端子与数据线Sj之间。消除用TFT13设置在驱动用TFTll的栅极端子与控制线Ei之间。写入用 TFT12的栅极端子连接到控制线Wi，消除用TFT13栅极端子连接到控制线Ei。电容器14设置在驱动用TFTll的栅极端子与源极端子之间。以下，驱动用TFTll的栅极电位称作Vg，在写入用TFT12的导通端子之中，将数据线Sj侧的端子称作第一端子，将驱动用TFTll侧的端子称作第二端子。消除用TFT13的栅极端子和漏极端子都连接到控制线Ei。这样连接的消除用 TFT13作为二极管起作用。更详细地说，当控制线Ei的电位比栅极电位Vg高时，电流从控制线Ei经由消除用TFT13流向驱动用TFTll栅极端子，栅极电位Vg上升，最终变得与控制线Ei的电位(更正确地说，是从控制线Ei的电位减去消除用TFT13阈值电压后的电位)相等。相对于此，当控制线Ei的电位比栅极电位Vg低时，经由消除用TFT13的电流不流动，栅极电位Vg不发生变化。像这样消除用TFT13具有使电流只在从控制线Ei向驱动用TFTll 的栅极端子的方向流动的整流作用。图4是像素电路10的时间图。在图4中记载有控制线Wi、Ei和数据线Sj的电位
10变化以及栅极电位Vg的变化。如图4所示，向像素电路10写入数据时，控制线Wi的电位只在1水平扫描期间(1H期间)被控制为高电平。与之一起地，数据线Sj的电位在写入白数据时被控制为低电平，在写入黑数据时被控制为高电平。在消除所写入的数据时，控制线 Ei的电位被控制为高电平。控制线Ei的电位在下次控制线Wi的电位为高电平时变为低电平。换言之，控制线Ei的电位在控制线Wi的电位为低电平的期间维持为高电平。在图4中，从时刻Tl到时刻T2的期间为白数据的写入期间，从时刻Tl到时刻T3 的期间为基于白数据的有机EL元件15的发光期间，从时刻T3到时刻T4的期间为数据消除期间，时刻T4 T5的期间为黑数据的写入期间，时刻T4 T6的期间为基于黑数据的有机EL元件15的非发光期间，时刻T6以后为数据消除期间。在数据消除期间，有机EL元件 15为非发光状态。此处，如图5所示，将向控制线Wi施加的高电平电位设为Vwh，将向控制线Ei施加的高电平电位设为Veh，将向数据线Sj施加的高电平电位(对应黑数据)设为Vsh，将向数据线Sj施加的低电平电位(对应白数据)设为Vsl。另外，将电源线Vp的电位设为Vdd， 将消除用TFT13的阈值电压设为Vth。在显示装置1中，这些的电位以满足以下所示的3个条件的方式来决定。(1)向控制线Wi施加的高电平电位Vwh，是在向数据线Sj施加的电位为高电平电位Vsh时写入用TFT12维持断开状态的电位。(2)向控制线Ei施加的高电平电位Veh，在电源线Vp的电位Vdd和消除用TFT13 阈值电压Vth的合计值以上(Veh彡Vdd+Vth)。(3)向数据线Sj施加的低电平电位Vsl，是在向栅极端子施加该电位时驱动用 TFTll以线性状态动作的电位。或者，也可以限定于第一条件，满足以下所示的第四条件。在这种情况下，也可以进一步满足以下所示的第五条件。(4)向控制线Wi施加的高电平电位Vwh，与向数据线Sj施加的高电平电位Vsh相等(Vwh = Vsh)。(5)向数据线Sj施加的高电平电位Vsh，与电源线Vp的电位Vdd相等(Vsh = Vdd)。以下，参照图4对像素电路10的动作进行说明。此处，设为满足上述第一 第五条件。在时刻Tl之前，栅极电位Vg为高电平。将此时的栅极电位Vg设为Vgh。在时刻Tl，控制线Wi的电位变为高电平，控制线Ei的电位变为低电平。另外，从时刻Tl到时刻T2期间，数据线Sj的电位被控制为低电平。此时，写入用TFT12的栅极电位为Vwh，第一端子的电位为Vsl，第二端子的电位为Vgh。因为第一端子的电位比第二端子的电位低，所以第一端子为源极端子，第二端子为漏极端子。因为栅极电位Vwh比源极电位Vsl充分地高，所以写入用TFT12为导通状态。因此，电流从驱动用TFTll的栅极端子经由写入用TFT12流向数据线Sj，栅极电位Vg下降，变得与数据线Sj的电位Vsl相等。因而，时刻Tl以后，驱动用TFTll为导通状态，在电源线Vp与共用阴极Vcom之间经由驱动用 TFTll和有机EL元件15的电流流动，有机EL元件15发光。另外，在该期间，因为控制线 Ei的电位比栅极电位Vg低，所以经由消除用TFT13的电流不流动。在时刻T2，当控制线Wi的电位变为低电平时，写入用TFT12为断开状态。因为这时电容器14保持有电极间的电位差，所以在时刻T2以后，栅极电位Vg维持在低电平。因此，时刻Τ2之后，驱动用TFTll也为导通状态，在电源线Vp与共用阴极Vcom之间经由驱动用TFTll和有机EL元件15的电流流动，有机EL元件15发光。另外，由于在写入用TFT12的栅极端子与第二端子之间存在寄生电容(未图示)， 所以当在时刻Τ2控制线Wi的电位变为低电平时，栅极电位Vg下降。因为此时即使栅极电位Vg下降，有机EL元件15也保持发光，所以不妨碍像素电路10动作。从时刻Τ3到时刻Τ4期间，控制线Ei的电位被控制为高电平。当在时刻Τ3控制线 Ei的电位变得比栅极电位Vg高时，电流从控制线Ei经由消除用TFT13流向驱动用TFTll 的栅极端子，栅极电位Vg上升，变得与控制线Ei的电位Veh (更正确地说，是从电位Veh减去消除用TFT13的阈值电压Vth后的电位)相等。此时的栅极电位Vg是上述Vgh。在栅极电位Vg为高电平的期间，驱动用TFTll为断开状态，经由驱动用TFTll和有机EL元件15的电流不流动，有机EL元件15不发光。因此，从时刻T3到时刻T4期间， 通过将控制线Ei的电位控制为高电平，将有机EL元件15控制为非发光状态。在时刻T4，控制线Wi的电位变为高电平，控制线Ei的电位变为低电平。另外，从时刻T4到时刻T5期间，数据线Sj的电位被控制为高电平。此时，写入用TFT12的栅极电位为Vwh，第一端子的电位为Vsh，第二端子的电位为Vgh。根据上述第一、第四和第五条件， 在这3个电位之间成立Vwh = Wsh ^ Vgh的关系。此处，如果考虑第一端子为源极端子，第二端子为漏极端子，则在写入用TFT12的栅极-源极之间没有电位差。反之，如果考虑第一端子为漏极端子，第二端子为源极端子， 则栅极电位也不会充分地比源极电位高。因此，不论考虑哪一个为源极端子，在时刻T4控制线Wi的电位变为高电平时，写入用TFT12都不会为导通状态。因此，在时刻T4以后，写入用TFT12也维持断开状态，栅极电位Vg也维持高电平。 因此，时刻T4以后，驱动用TFTll也维持断开状态，经由驱动用TFTll和有机EL元件15的电流不流动，有机EL元件15不发光。在时刻T5，即使控制线Wi的电位变为低电平，像素电路10的状态也不发生变化， 有机EL元件15维持非发光状态。由于在写入用TFT12栅极端子与第二端子之间(未图示) 存在寄生电容，所以当在时刻T5控制线Wi的电位变为低电平时，栅极电位Vg下降。于是， 只要使向控制线Ei施加的高电平电位预估有余裕地充分地高，即使栅极电位Vg下降，也能控制有机EL元件15为非发光状态。时刻T6以后，控制线Ei的电位再次被控制为高电平。时刻T6之后的像素电路10 的状态与从时刻T3到时刻T4期间相同。如以上所示，在本实施方式的显示装置1中，直到向控制线Wi施加的电位变为数据写入用的高电平电位为止，向控制线Ei施加数据消除用的高电平电位(参照图4)。另夕卜，当向数据线Sj施加的电位为对应有机EL元件15的非发光状态的高电平电位时，向控制线Wi施加的数据写入用的高电平电位为写入用TFT12维持断开状态的电位。像这样，在显示装置1中，直到对像素电路10进行数据写入之前为止，对像素电路 10进行数据消除，有机EL元件15被控制为非发光状态。另外，向像素电路10写入与有机 EL元件15的非发光状态对应的黑数据时，写入用TFT12维持断开状态。由此，能够不写入黑数据地将有机EL元件15控制为与黑数据对应的非发光状态，并且在数据写入结束时防止控制线Wi的电位变化时的驱动用TFTll的栅极电位变化。因此，能够防止黑数据写入后的有机EL元件15的无用发光。另外，通过使向控制线Wi施加的数据写入用的高电平电位与向数据线Sj施加的高电平电位相等，能够不增加用于生成数据写入用的电位的电源地防止黑数据写入后的有机EL元件15的无用发光。另外，通过使向数据线Sj施加的高电平电位与电源线Vp的电位相等，能够不增加用于生成与黑数据对应的电位的电源地防止黑数据写入后的有机EL元件15的无用发光。另外，消除用TFT13设置在驱动用TFTll的栅极端子与控制线Ei之间。通过像这样将消除用TFT13的一个导通端子与栅极端子一起连接到控制线Ei，能够使用控制线Ei向驱动用TFTll的栅极端子施加适宜的电位，在数据消除中确实地将有机EL元件15控制为非发光状态。另外，通过向控制线Ei施加预估有余裕的电位，即使在数据消除结束时控制线Ei的电位发生变化，驱动用TFTll的栅极电位发生变化的情况下，也能够防止数据消除后的有机EL元件15的无用发光。另外，通过使向控制线Ei施加的数据消除用的高电平电位为电源线Vp的电位和消除用TFT13的阈值电压的合计值之上，能够在数据消除中确实地将有机EL元件15控制为非发光状态。另外，栅极驱动器电路3和源极驱动器电路4，将1帧期间分割为多个子帧期间，进行在各子帧期间控制有机EL元件15的状态的分时灰度等级驱动。因此，能够得到进行有分时灰度等级驱动的有机EL显示器，其能不增加电源和配线的数量地防止伴随控制线Wi、 Ei的电位变化的有机EL元件15的无用发光。如以上所示，根据本发明的显示装置，能够不增加配线和电源的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光。产业上的利用可能性本发明的显示装置，由于发挥能够不增加配线和电源的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光的效果，所以能够利用于有机EL显示器等电流驱动型显示装置。符号说明1…显示装置2…显示控制电路3…栅极驱动器电路4…源极驱动器电路5…移位寄存器6···寄存器7…锁存电路8…缓冲器10…像素电路11…驱动用TFT12…写入用TFT13…消除用TFT14…电容器
15…有机EL元件Wi、Ei…控制线Sj…数据线
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于其为电流驱动型的显示装置，其包括 配置成二维状的多个像素电路；按所述像素电路的每行设置的多个第一控制线和多个第二控制线； 按所述像素电路的每列设置的多个数据线；控制线驱动电路，其使用所述第一控制线选择成为数据写入对象的像素电路，并且使用所述第二控制线选择成为数据消除对象的像素电路；和数据线驱动电路，其对所述数据线施加与二值的显示数据相应的电位， 所述像素电路包括设置在第一电源线与第二电源线之间的电光学元件；驱动用晶体管，其与所述电光学元件串联地设置在所述第一电源线与所述第二电源线之间；写入用晶体管，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述数据线之间，并且该写入用晶体管的栅极端子与所述第一控制线连接；消除用晶体管，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与规定的信号线之间，并且该消除用晶体管的栅极端子与所述第二控制线连接；和电容器，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述第一电源线之间， 向所述第二控制线施加数据消除用的电位，直到向所述第一控制线施加的电位变为数据写入用的电位为止，向所述第一控制线施加的数据写入用的电位为，当向所述数据线施加的电位是与所述电光学元件的非发光状态对应的非发光电位时所述写入用晶体管维持断开状态的电位。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于向所述第一控制线施加的数据写入用的电位，与向所述数据线施加的非发光电位相寸。
3 如权利要求2所述的显示装置，其特征在于向所述数据线施加的非发光电位，与所述第一电源线的电位相等。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述消除用晶体管设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述第二控制线之间。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于向所述第二控制线施加的数据消除用的电位，为所述第一电源线的电位和所述消除用晶体管的阈值电压的合计值以上。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述控制线驱动电路和所述数据线驱动电路进行分时灰度等级驱动，该分时灰度等级驱动将1帧期间分割为多个子帧期间，在各子帧期间控制所述电光学元件的状态。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于 所述电光学元件由有机EL元件构成。
8.—种显示装置的驱动方法，其特征在于该显示装置包括配置成二维状的多个像素电路；按所述像素电路的每行设置的多个第一控制线和多个第二控制线；和按所述像素电路的每列设置的多个数据线，在所述像素电路包含以下部件的情况下设置在第一电源线与第二电源线之间的电光学元件；驱动用晶体管，其与所述电光学元件串联地设置在所述第一电源线与所述第二电源线之间；写入用晶体管，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述数据线之间，并且该写入用晶体管的栅极端子与所述第一控制线连接；消除用晶体管，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与规定的信号线之间，并且该消除用晶体管的栅极端子与所述第二控制线连接；和电容器，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述第一电源线之间， 所述驱动方法包括使用所述第一控制线选择成为数据写入对象的像素电路的步骤； 使用所述第二控制线选择成为数据消除对象的像素电路的步骤；和对所述数据线施加与二值的显示数据相应的电位的步骤，向所述第二控制线施加数据消除用的电位，直到向所述第一控制线施加的电位变为数据写入用的电位为止，向所述第一控制线施加的数据写入用电位为，当向所述数据线施加的电位是与所述电光学元件的非发光状态对应的非发光电位时所述写入用晶体管维持断开状态的电位。
9.如权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于向所述第一控制线施加的数据写入用的电位，与向所述数据线施加的非发光电位相寸。
10.如权利要求9所述的显示装置的驱动方法，其特征在于 向所述数据线施加的非发光电位，与所述第一电源线的电位相等。
11.如权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于所述消除用晶体管设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述第二控制线之间。
12.如权利要求11所述的显示装置的驱动方法，其特征在于向所述第二控制线施加的数据消除用的电位，为所述第一电源线的电位和所述消除用晶体管的阈值电压的合计值以上。
13.如权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于所述三个步骤进行分时灰度等级驱动，该分时灰度等级驱动将1帧期间分割为多个子帧期间，在各子帧期间控制所述电光学元件的状态。
14.如权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于 所述电光学元件由有机EL元件构成。
全文摘要
在驱动用TFT(11)的栅极端子与控制线(Ei)之间设置消除用TFT(13)，并将消除用TFT(13)的栅极端子连接到控制线(Ei)。在进行数据消除时，直到进行数据写入之前，对控制线(Ei)施加电源线(Vp)的电位和消除用TFT(13)的阈值电压的合计值以上的电位，将有机EL元件(15)控制为非发光状态。当向数据线(Sj)施加的电位为与非发光状态对应的高电平电位时，使向控制线(Wi)施加的高电平电位为写入用TFT(12)维持断开状态的电位。由此，不增加电源和配线的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光。
文档编号G09G3/20GK102473377SQ20108002990
公开日2012年5月23日 申请日期2010年3月17日 优先权日2009年7月23日
发明者仙田孝裕 申请人:夏普株式会社
技术领域：
本发明涉及显示装置，更加特定的是，涉及有机EL显示器等电流驱动型显示装置。
背景技术：
近年来，作为薄型、轻量、能够高速响应的显示装置，有机EUElectro Luminescence 电致发光)显示器受到瞩目。作为使用有机EL显示器进行灰度等级显示的方法，已知有使用模拟信号控制像素电路内的驱动用TFTCThin Film Transistor 薄膜晶体管)的模拟灰度等级驱动；和使用数字信号控制驱动用TFT的数字灰度等级驱动。相比模拟灰度等级驱动，数字灰度等级驱动的灰度等级再现性更高，在画质方面更加出色。以下，着重说明作为数字灰度等级驱动的一种的分时灰度等级驱动。所谓分时灰度等级驱动，是将1帧期间分割为多个子帧期间，在各子帧期间将显示元件的状态控制为发光状态或非发光状态的驱动方法。1帧期间的显示元件的亮度，通过该显示元件为发光状态的子帧期间的长度的总和决定。分时灰度等级驱动也利用于PDP(Plasma Display Panel 等离子体显示面板)的驱动中。关于有机EL显示器，到目前为止设计有各种像素电路(在如下所示的现有的像素电路中，为了容易与本发明比较，变更构成要素和信号线的名称)。在专利文献1中，如图6 所示，记载有包括TFT61 63、电容器64和有机EL元件65的像素电路60。控制线Ei的电位，如图7所示，以比控制线Wi的电位延迟规定时间的方式变化。当控制线Ei的电位为高电平时，TFT63为导通(ON)状态，TFT61为断开(OFF)状态，有机EL元件65为非发光状态。因此，通过如图7所示调整延迟时间的长度，能够调整有机EL元件65的显示亮度。在专利文献2中，如图8所示，记载有包括TFT71 73、电容器74和有机EL元件 75的像素电路70。当控制线Ei的电位为高电平时，TFT73为导通状态，TFT71为断开状态， 有机EL元件75为非发光状态。在进行分时灰度等级驱动的有机EL显示器中，为了并列地进行数据的写入和消除而设置有TFT73。在专利文献3中，如图9所示，记载有包括TFT81 83、电容器84和有机EL元件 85的像素电路80。在像素电路80中，TFT83的栅极端子和漏极端子与控制线Ei连接。当控制线Ei的电位为高电平时，电流从控制线Ei经由TFT83流向TFT81的栅极端子，TFT81 为断开状态，有机EL元件85为非发光状态。在进行分时灰度等级驱动和面积分割灰度等级驱动的有机EL显示器中，为了并列地进行数据的写入和消除而设置有TFT83。根据现有技术已知像这样在有机EL显示器的像素电路中，除数据写入用的TFT之外，还设置有数据消除用的TFT。先行技术文献专利文献1 日本特开2001-60076号公报专利文献2 日本特开2002-149113号公报专利文献3 日本特开2007-86762号公报
发明内容
发明要解决的课题在进行分时灰度等级驱动的有机EL显示器的像素电路中，写入有对应有机EL元件的发光状态的数据(以下称作白数据)和对应有机EL元件的非发光状态的数据(以下称作黑数据)的任一个。然而，即使在像素电路中写入黑数据后和消除写入的数据后，有机 EL元件也以微小的亮度发光，有可能在画面内出现亮点，或画面整体以低亮度发光。以下， 参照图10和图11对其理由进行说明。图10所示的像素电路90包括驱动用TFT91、写入用TFT92、消除用TFT93、电容器 94和有机EL元件95。如图11所示，当向像素电路90写入白数据(黑数据)时，数据线Sj 的电位被控制为低电平(高电平)，控制线Wi的电位被控制为高电平。当消除写入的数据时，控制线Ei的电位被控制为高电平。控制线Wi、Ei的电位全都只在1水平扫描期间(1H 期间)被控制为高电平。当在时刻Tb控制线Ei的电位变为高电平时，消除用TFT93为导通状态，驱动用 TFT91的栅极电位Vg与电源线Vp的电位相等。之后，即使在时刻Tc控制线Ei的电位变为低电平，消除用TFT93为断开状态，栅极电位Vg也应该不发生变化。然而实际上，由于在消除用TFT93的栅极端子与源极端子之间存在寄生电容96，所以在控制线Ei的电位为低电平的时刻Tc，栅极电位Vg降低AV2。此时，当栅极电位Vg变得比驱动用TFT91的导通电位 Von低时，有机EL元件95在时刻Tc以后无用地发光。同样的现象也发生在写入黑数据时。当在时刻Td控制线Wi和数据线Sj的电位都变为高电平时，写入用TFT92为导通状态，栅极电位Vg与数据线Sj的电位相等。之后， 即使在时刻Te控制线Wi的电位变为低电平，写入用TFT92为断开状态，栅极电位Vg也应该不发生变化。然而实际上，由于在写入用TFT92的栅极端子与驱动用TFT91侧的导通端子之间存在寄生电容97，所以在控制线Wi的电位变为低电平的时刻Te，栅极电位Vg降低 Δ VI。此时，当栅极电位Vg变得比驱动用TFT91的导通电位Von低时，有机EL元件95在时刻Te以后无用地发光。另外，当写入白数据时，在控制线Wi的电位变为低电平的时刻Ta，栅极电位Vg下降。此时，即使栅极电位Vg下降，有机EL元件95也保持发光，所以不妨碍像素电路90的动作。为了防止数据消除后的无用发光，可以向消除用TFT93的漏极端子施加与驱动用 TFT91的导通电位Von相比充分高的电位。然而，在像素电路90中，为了减少电源和配线的数量，消除用TFT93的漏极端子与驱动用TFT91的源极端子一起连接到电源线Vp。因此，在像素电路90中不能向消除用TFT93的漏极端子施加自由的电位。另外，为了防止黑数据写入后的无用发光，可以在黑数据写入时向数据线Sj施加充分高的电位。然而，为了对数据线Sj施加电源线Vp的电位以外的高电平电位，需要产生该电位的电源，会增加显示装置的电路量。图6、图8和图9所示的现有的像素电路60、70、80也不能解决上述问题。该问题发生在包含具有容易导通的特性的驱动用TFT，且在数据消除时对驱动用TFT的栅极端子施加接近源极电位的电位的像素电路中。
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因此，本发明的目的在于提供一种不增加电源和配线的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光的显示装置。用于解决课题的方法本发明的第一方面是一种电流驱动型的显示装置，其特征在于，包括配置成二维状的多个像素电路；按上述像素电路的每行设置的多个第一控制线和多个第二控制线；按上述像素电路的每列设置的多个数据线；控制线驱动电路，其使用上述第一控制线选择成为数据写入对象的像素电路，并且使用上述第二控制线选择成为数据消除对象的像素电路；和数据线驱动电路，其对上述数据线施加与二值的显示数据相应的电位，上述像素电路包括设置在第一电源线与第二电源线之间的电光学元件；驱动用晶体管，其与上述电光学元件串联地设置在上述第一电源线与上述第二电源线之间；写入用晶体管，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述数据线之间，并且该写入用晶体管的栅极端子与上述第一控制线连接；消除用晶体管，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与规定的信号线之间，并且该消除用晶体管的栅极端子与上述第二控制线连接；和电容器，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述第一电源线之间，向上述第二控制线施加数据消除用的电位，直到向上述第一控制线施加的电位变为数据写入用的电位为止，向上述第一控制线施加的数据写入用的电位为，当向上述数据线施加的电位是与上述电光学元件的非发光状态对应的非发光电位时上述写入用晶体管维持断开状态的电位。本发明的第二方面在本发明的第一方面的基础上，其特征在于向上述第一控制线施加的数据写入用的电位，与向上述数据线施加的非发光电位相等。本发明的第三方面在本发明的第二方面的基础上，其特征在于向上述数据线施加的非发光电位，与上述第一电源线的电位相等。本发明的第四方面在本发明的第一方面的基础上，其特征在于上述消除用晶体管设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述第二控制线之间。本发明的第五方面在本发明的第四方面的基础上，其特征在于向上述第二控制线施加的数据消除用的电位，为上述第一电源线的电位和上述消除用晶体管的阈值电压的合计值以上。本发明的第六方面在本发明的第一方面的基础上，其特征在于上述控制线驱动电路和上述数据线驱动电路进行分时灰度等级驱动，该分时灰度等级驱动将1帧期间分割为多个子帧期间，在各子帧期间控制上述电光学元件的状态。本发明的第七方面在本发明的第一方面的基础上，其特征在于上述电光学元件由有机EL元件构成。
本发明的第八方面是一种显示装置的驱动方法，其特征在于该显示装置包括配置成二维状的多个像素电路；按上述像素电路的每行设置的多个第一控制线和多个第二控制线；和按上述像素电路的每列设置的多个数据线，在上述像素电路包含以下部件的情况下设置在第一电源线与第二电源线之间的电光学元件；驱动用晶体管，其与上述电光学元件串联地设置在上述第一电源线与上述第二电源线之间；写入用晶体管，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述数据线之间， 并且该写入用晶体管的栅极端子与上述第一控制线连接；消除用晶体管，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与规定的信号线之间，并且该消除用晶体管的栅极端子与上述第二控制线连接；和电容器，其设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述第一电源线之间，上述驱动方法包括使用上述第一控制线选择成为数据写入对象的像素电路的步骤；使用上述第二控制线选择成为数据消除对象的像素电路的步骤；和对上述数据线施加与二值的显示数据相应的电位的步骤，向上述第二控制线施加数据消除用的电位，直到向上述第一控制线施加的电位变为数据写入用的电位为止，向上述第一控制线施加的数据写入用电位为，当向上述数据线施加的电位是与上述电光学元件的非发光状态对应的非发光电位时上述写入用晶体管维持断开状态的电位。本发明的第九方面在本发明的第八方面的基础上，其特征在于向上述第一控制线施加的数据写入用的电位，与向上述数据线施加的非发光电位相等。本发明的第十方面在本发明的第九方面的基础上，其特征在于向上述数据线施加的非发光电位，与上述第一电源线的电位相等。本发明的第十一方面在本发明的第八方面的基础上，其特征在于上述消除用晶体管设置在上述驱动用晶体管的栅极端子与上述第二控制线之间。本发明的第十二方面在本发明的第十一方面的基础上，其特征在于向上述第二控制线施加的数据消除用的电位，为上述第一电源线的电位和上述消除用晶体管的阈值电压的合计值以上。本发明的第十三方面在本发明的第八方面的基础上，其特征在于上述三个步骤进行分时灰度等级驱动，该分时灰度等级驱动将1帧期间分割为多个子帧期间，在各子帧期间控制上述电光学元件的状态。本发明的第十四方面在本发明的第八方面的基础上，其特征在于上述电光学元件由有机EL元件构成。发明的效果根据本发明的第一或第八方面，直到对像素电路进行数据写入之前，对像素电路进行数据消除，控制电光学元件为非发光状态。另外，当将与电光学元件的非发光状态对应的黑数据写入像素电路时，写入用晶体管维持断开状态。由此，能够不写入黑数据地将电光学元件控制为与黑数据对应的非发光状态，并且在数据写入结束时防止第一控制线的电位变化时的驱动用晶体管的栅极电位的变化。因此，能防止黑数据写入后的电光学元件的无用发光。
根据本发明的第二或第九方面，通过使向第一控制线施加的数据写入用的电位等于向数据线施加的与黑数据对应的电位，能够不增加用于生成数据写入用的电位的电源地防止黑数据写入后的电光学元件的无用发光。根据本发明的第三或第十方面，通过使向数据线施加的与黑数据对应的电位等于第一电源线的电位，能够不增加用于生成与黑数据对应的电位的电源地防止黑数据写入后的电光学元件的无用发光。根据本发明的第四或第十一方面，通过使消除用晶体管的一个导通端子与栅极端子一起连接到第二控制线，能够用第二控制线向驱动用晶体管的栅极端子施加适宜的电位，确实地在数据消除中将电光学元件控制为非发光状态。另外，通过向第二控制线施加预估有余裕的电位，即使在数据消除结束时第二控制线的电位发生变化，驱动用晶体管的栅极电位发生变化的情况下，也能够防止数据消除后的电光学元件的无用发光。根据本发明的第五或第十二方面，通过使向第二控制线施加的数据消除用的电位为第一电源线的电位和消除用晶体管的阈值电压的合计值以上，能够确实地在数据消除中控制电光学元件为非发光状态。根据本发明的第六或第十三方面，能够得到不增加电源和配线的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光的，进行分时灰度等级驱动的显示装置。根据本发明的第七或第十四方面，能够得到不增加电源和配线的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光的有机EL显示器。
图1是表示本发明的实施方式的显示装置的结构的方框图。图2是图1所示的显示电路进行的分时灰度等级驱动的时间图。图3是图1所示的显示电路所含的像素电路的电路图。图4是图3所示的像素电路的时间图。图5是表示向图3所示的像素电路施加的电位的图。图6是现有的显示装置所含的像素电路(第一例)的电路图。图7是图6所示的像素电路的时间图。图8是现有的显示装置所含的像素电路(第二例)的电路图。图9是现有的显示装置所含的像素电路(第三例)的电路图。图10是比较例的像素电路的电路图。图11是图10所示的像素电路的时间图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式的显示装置进行说明。本发明的实施方式的显示装置具有包括电光学元件、电容器、驱动用晶体管、写入用晶体管和消除用晶体管的像素电路。像素电路，包含有机EL元件作为电光学元件，包含TFT作为3种晶体管。像素电路所含的TFT例如使用低温多晶硅等形成。以下，设n、m和ρ为2以上的整数，i为1以上 η以下的整数，j为1以上m以下的整数，k为1以上ρ以下的整数。图1是表示本发明的实施方式的显示装置的结构的方框图。图1所示的显示装置1具有多个像素电路Ai j、显示控制电路2、栅极驱动器电路3和源极驱动器电路4。像素电路Aij在行方向上每行m个，在列方向上每列η个，配置为二维状。在像素电路Aij的各行设置有2种控制线Wi、Ei，在像素电路Aij的各列设置有数据线Sj。像素电路Aij与控制线Wi和数据线Sj的各交叉点对应地配置。控制线Wi、Ei连接到栅极驱动器电路3，数据线Sj连接到源极驱动器电路4。控制线Wi、Ei的电位由栅极驱动器电路3进行控制，数据线Sj的电位由源极驱动器电路4进行控制。另外，虽然在图1中省略，但在像素电路Aij的配置领域中，为了向像素电路Aij 供给电源电压，配置有电源线Vp和共用阴极Vcom。在显示装置1中输入垂直同步信号VSYNC或水平同步信号HSYNC等控制信号；或具有2比特(bit)以上的宽度的显示数据DT。显示装置1，通过将1帧期间分割为ρ个子帧期间的分时灰度等级驱动，来进行2P水平的灰度等级显示。显示控制电路2，基于输入的控制信号，对栅极驱动器电路3输出启动(enable)信号0E，起始脉冲YI，时钟YCK和延迟时间信号DL，对源极驱动器电路4输出起始脉冲SP，时钟CLK和锁存(latch)脉冲LP。起始脉冲YI、SP在每子帧期间输出。延迟时间信号DL在每子帧期间指定从数据写入到数据消除的延迟时间。除此之外，显示控制电路2基于显示数据DT在每子帧期间输出(mXn)个二值显示数据(以下称作二值数据BD)。栅极驱动器电路3包括移位寄存器电路、写入信号生成电路、消除信号生成电路和缓冲器(全都未图示)。起始脉冲YI在各子帧期间的最前头为规定电平(例如高电平)。 移位寄存器电路与时钟YCK同步地依次传送起始脉冲YI。写入信号生成电路在从移位寄存器电路的各级输出的脉冲与输出启动信号OE之间进行逻辑运算。写入信号生成电路的输出经由缓冲器提供给对应的控制线Wi。消除信号生成电路，比写入信号生成电路的输出迟延由延迟时间信号DL指定的时间而变为高电平，接着在写入信号生成电路的输出变为高电平时输出变为低电平的信号。消除信号生成电路的输出经由缓冲器提供给对应的控制线 Ei。控制线Wi的电位和控制线Ei的电位在1子帧期间各1次地被控制为高电平。当控制线Wi的电位变为高电平时，1行的像素电路Aij因数据写入而被选择。当控制线Ei的电位为高电平时，1行的像素电路Aij因数据消除而被选择。像这样，像素电路Aij在1帧期间因数据写入和因数据消除而各被选择P回。像这样栅极驱动器电路3作为控制线驱动电路起作用，该控制线驱动电路用控制线Wi选择成为数据写入对象的像素电路Ai j，并且用控制线Ei选择成为数据消除对象的像素电路Ai j。源极驱动器电路4包括m比特的移位寄存器5、寄存器6、锁存电路7和m个缓冲器8。移位寄存器5包括级联连接的m个1比特寄存器。移位寄存器5与时钟CLK同步地依次传送起始脉冲SP，从各级的寄存器输出定时脉冲(timing pulse) DLP0与定时脉冲DLP 的输出时刻相应地，向寄存器6供给当前的子帧期间的二值数据BD供应。寄存器6遵从定时脉冲DLP存储二值数据BD。当寄存器6存储有1行的二值数据BD时，显示控制电路2对锁存电路7输出锁存脉冲(latch pulse) LP。锁存电路7 —接收锁存脉冲LP，就将存储于寄存器6的二值数据保持。缓冲器8与数据线Sj地设置，对数据线Sj施加与锁存电路7所保持的二值数据对应的电位。更详细地说，缓冲器8，在所保持的二值数据为白数据(与有机EL元件15的发光状态对应的数据)时，对数据线Sj施加低电平电位，在所保持的二值数据为黑数据(与有机EL元件15的非发光状态对应的数据)时，对数据线Sj施加高电平电位。像这样源极驱动器电路4作为对数据线Sj施加与二值的显示数据对应的电位的数据线驱动电路起作用。图2是显示装置1进行的分时灰度等级驱动的时间图。如图2所示，1帧期间被分害IJ为P个子帧期间。在各子帧期间，控制线Wi的电位按顺序被控制为高电平，且对1行的像素电路Aij按顺序进行数据写入。数据写入结束后，像素电路Aij内的有机EL元件的状态，根据被写入的数据成为发光状态或非发光状态。自控制线Wi起延迟规定时间，控制线Ei的电位被控制为高电平，且对1行的像素电路Aij进行数据消除。控制线Ei的电位直到下次控制线Wi的电位变为高电平为止维持为高电平。由此，像素电路Aij内的有机EL元件直到进行下次数据写入为止被控制为非发光状态。从数据写入到数据消除的期间，为各子帧期间的有机EL元件的发光期间。该期间的长度通过从显示控制电路2输出到栅极驱动器电路3的延迟时间信号DL来指定。例如，显示数据DT的宽度为8比特时，将1帧期间分割为8个子帧期间，第一 第八子帧期间的有机EL元件的发光期间的长度比设为2° :2^2^2^2^2^ 26 : 27。 在这种情况下，作为第k子帧期间的二值数据BD，能照原样地使用从显示数据DT的低位至第k比特。另外，在此处显示装置1按照图2所示的时间图进行分时灰度等级驱动，但也可以进行除此之外的分时灰度等级驱动。图3是在显示装置1所含的像素电路Aij的电路图。图3所示的像素电路10包括驱动用TFT11、写入用TFT12、消除用TFT13、电容器14和有机EL元件15。驱动用TFTll 是P沟道型晶体管，写入用TFT12和消除用TFT13是N沟道型晶体管。像素电路10相当于图1的像素电路Aij。像素电路10与电源线Vp、共用阴极Vcom、控制线Wi、Ei和数据线Sj连接。共用阴极Vcom为显示装置1内的全部有机EL元件15的共用电极。在像素电路10中，驱动用 TFTll源极端子连接到电源线Vp，漏极端子连接到有机EL元件15的阳极端子。有机EL元件15的阴极端子连接到共用阴极Vcom。写入用TFT12设置在驱动用TFTll的栅极端子与数据线Sj之间。消除用TFT13设置在驱动用TFTll的栅极端子与控制线Ei之间。写入用 TFT12的栅极端子连接到控制线Wi，消除用TFT13栅极端子连接到控制线Ei。电容器14设置在驱动用TFTll的栅极端子与源极端子之间。以下，驱动用TFTll的栅极电位称作Vg，在写入用TFT12的导通端子之中，将数据线Sj侧的端子称作第一端子，将驱动用TFTll侧的端子称作第二端子。消除用TFT13的栅极端子和漏极端子都连接到控制线Ei。这样连接的消除用 TFT13作为二极管起作用。更详细地说，当控制线Ei的电位比栅极电位Vg高时，电流从控制线Ei经由消除用TFT13流向驱动用TFTll栅极端子，栅极电位Vg上升，最终变得与控制线Ei的电位(更正确地说，是从控制线Ei的电位减去消除用TFT13阈值电压后的电位)相等。相对于此，当控制线Ei的电位比栅极电位Vg低时，经由消除用TFT13的电流不流动，栅极电位Vg不发生变化。像这样消除用TFT13具有使电流只在从控制线Ei向驱动用TFTll 的栅极端子的方向流动的整流作用。图4是像素电路10的时间图。在图4中记载有控制线Wi、Ei和数据线Sj的电位
10变化以及栅极电位Vg的变化。如图4所示，向像素电路10写入数据时，控制线Wi的电位只在1水平扫描期间(1H期间)被控制为高电平。与之一起地，数据线Sj的电位在写入白数据时被控制为低电平，在写入黑数据时被控制为高电平。在消除所写入的数据时，控制线 Ei的电位被控制为高电平。控制线Ei的电位在下次控制线Wi的电位为高电平时变为低电平。换言之，控制线Ei的电位在控制线Wi的电位为低电平的期间维持为高电平。在图4中，从时刻Tl到时刻T2的期间为白数据的写入期间，从时刻Tl到时刻T3 的期间为基于白数据的有机EL元件15的发光期间，从时刻T3到时刻T4的期间为数据消除期间，时刻T4 T5的期间为黑数据的写入期间，时刻T4 T6的期间为基于黑数据的有机EL元件15的非发光期间，时刻T6以后为数据消除期间。在数据消除期间，有机EL元件 15为非发光状态。此处，如图5所示，将向控制线Wi施加的高电平电位设为Vwh，将向控制线Ei施加的高电平电位设为Veh，将向数据线Sj施加的高电平电位(对应黑数据)设为Vsh，将向数据线Sj施加的低电平电位(对应白数据)设为Vsl。另外，将电源线Vp的电位设为Vdd， 将消除用TFT13的阈值电压设为Vth。在显示装置1中，这些的电位以满足以下所示的3个条件的方式来决定。(1)向控制线Wi施加的高电平电位Vwh，是在向数据线Sj施加的电位为高电平电位Vsh时写入用TFT12维持断开状态的电位。(2)向控制线Ei施加的高电平电位Veh，在电源线Vp的电位Vdd和消除用TFT13 阈值电压Vth的合计值以上(Veh彡Vdd+Vth)。(3)向数据线Sj施加的低电平电位Vsl，是在向栅极端子施加该电位时驱动用 TFTll以线性状态动作的电位。或者，也可以限定于第一条件，满足以下所示的第四条件。在这种情况下，也可以进一步满足以下所示的第五条件。(4)向控制线Wi施加的高电平电位Vwh，与向数据线Sj施加的高电平电位Vsh相等(Vwh = Vsh)。(5)向数据线Sj施加的高电平电位Vsh，与电源线Vp的电位Vdd相等(Vsh = Vdd)。以下，参照图4对像素电路10的动作进行说明。此处，设为满足上述第一 第五条件。在时刻Tl之前，栅极电位Vg为高电平。将此时的栅极电位Vg设为Vgh。在时刻Tl，控制线Wi的电位变为高电平，控制线Ei的电位变为低电平。另外，从时刻Tl到时刻T2期间，数据线Sj的电位被控制为低电平。此时，写入用TFT12的栅极电位为Vwh，第一端子的电位为Vsl，第二端子的电位为Vgh。因为第一端子的电位比第二端子的电位低，所以第一端子为源极端子，第二端子为漏极端子。因为栅极电位Vwh比源极电位Vsl充分地高，所以写入用TFT12为导通状态。因此，电流从驱动用TFTll的栅极端子经由写入用TFT12流向数据线Sj，栅极电位Vg下降，变得与数据线Sj的电位Vsl相等。因而，时刻Tl以后，驱动用TFTll为导通状态，在电源线Vp与共用阴极Vcom之间经由驱动用 TFTll和有机EL元件15的电流流动，有机EL元件15发光。另外，在该期间，因为控制线 Ei的电位比栅极电位Vg低，所以经由消除用TFT13的电流不流动。在时刻T2，当控制线Wi的电位变为低电平时，写入用TFT12为断开状态。因为这时电容器14保持有电极间的电位差，所以在时刻T2以后，栅极电位Vg维持在低电平。因此，时刻Τ2之后，驱动用TFTll也为导通状态，在电源线Vp与共用阴极Vcom之间经由驱动用TFTll和有机EL元件15的电流流动，有机EL元件15发光。另外，由于在写入用TFT12的栅极端子与第二端子之间存在寄生电容(未图示)， 所以当在时刻Τ2控制线Wi的电位变为低电平时，栅极电位Vg下降。因为此时即使栅极电位Vg下降，有机EL元件15也保持发光，所以不妨碍像素电路10动作。从时刻Τ3到时刻Τ4期间，控制线Ei的电位被控制为高电平。当在时刻Τ3控制线 Ei的电位变得比栅极电位Vg高时，电流从控制线Ei经由消除用TFT13流向驱动用TFTll 的栅极端子，栅极电位Vg上升，变得与控制线Ei的电位Veh (更正确地说，是从电位Veh减去消除用TFT13的阈值电压Vth后的电位)相等。此时的栅极电位Vg是上述Vgh。在栅极电位Vg为高电平的期间，驱动用TFTll为断开状态，经由驱动用TFTll和有机EL元件15的电流不流动，有机EL元件15不发光。因此，从时刻T3到时刻T4期间， 通过将控制线Ei的电位控制为高电平，将有机EL元件15控制为非发光状态。在时刻T4，控制线Wi的电位变为高电平，控制线Ei的电位变为低电平。另外，从时刻T4到时刻T5期间，数据线Sj的电位被控制为高电平。此时，写入用TFT12的栅极电位为Vwh，第一端子的电位为Vsh，第二端子的电位为Vgh。根据上述第一、第四和第五条件， 在这3个电位之间成立Vwh = Wsh ^ Vgh的关系。此处，如果考虑第一端子为源极端子，第二端子为漏极端子，则在写入用TFT12的栅极-源极之间没有电位差。反之，如果考虑第一端子为漏极端子，第二端子为源极端子， 则栅极电位也不会充分地比源极电位高。因此，不论考虑哪一个为源极端子，在时刻T4控制线Wi的电位变为高电平时，写入用TFT12都不会为导通状态。因此，在时刻T4以后，写入用TFT12也维持断开状态，栅极电位Vg也维持高电平。 因此，时刻T4以后，驱动用TFTll也维持断开状态，经由驱动用TFTll和有机EL元件15的电流不流动，有机EL元件15不发光。在时刻T5，即使控制线Wi的电位变为低电平，像素电路10的状态也不发生变化， 有机EL元件15维持非发光状态。由于在写入用TFT12栅极端子与第二端子之间(未图示) 存在寄生电容，所以当在时刻T5控制线Wi的电位变为低电平时，栅极电位Vg下降。于是， 只要使向控制线Ei施加的高电平电位预估有余裕地充分地高，即使栅极电位Vg下降，也能控制有机EL元件15为非发光状态。时刻T6以后，控制线Ei的电位再次被控制为高电平。时刻T6之后的像素电路10 的状态与从时刻T3到时刻T4期间相同。如以上所示，在本实施方式的显示装置1中，直到向控制线Wi施加的电位变为数据写入用的高电平电位为止，向控制线Ei施加数据消除用的高电平电位(参照图4)。另夕卜，当向数据线Sj施加的电位为对应有机EL元件15的非发光状态的高电平电位时，向控制线Wi施加的数据写入用的高电平电位为写入用TFT12维持断开状态的电位。像这样，在显示装置1中，直到对像素电路10进行数据写入之前为止，对像素电路 10进行数据消除，有机EL元件15被控制为非发光状态。另外，向像素电路10写入与有机 EL元件15的非发光状态对应的黑数据时，写入用TFT12维持断开状态。由此，能够不写入黑数据地将有机EL元件15控制为与黑数据对应的非发光状态，并且在数据写入结束时防止控制线Wi的电位变化时的驱动用TFTll的栅极电位变化。因此，能够防止黑数据写入后的有机EL元件15的无用发光。另外，通过使向控制线Wi施加的数据写入用的高电平电位与向数据线Sj施加的高电平电位相等，能够不增加用于生成数据写入用的电位的电源地防止黑数据写入后的有机EL元件15的无用发光。另外，通过使向数据线Sj施加的高电平电位与电源线Vp的电位相等，能够不增加用于生成与黑数据对应的电位的电源地防止黑数据写入后的有机EL元件15的无用发光。另外，消除用TFT13设置在驱动用TFTll的栅极端子与控制线Ei之间。通过像这样将消除用TFT13的一个导通端子与栅极端子一起连接到控制线Ei，能够使用控制线Ei向驱动用TFTll的栅极端子施加适宜的电位，在数据消除中确实地将有机EL元件15控制为非发光状态。另外，通过向控制线Ei施加预估有余裕的电位，即使在数据消除结束时控制线Ei的电位发生变化，驱动用TFTll的栅极电位发生变化的情况下，也能够防止数据消除后的有机EL元件15的无用发光。另外，通过使向控制线Ei施加的数据消除用的高电平电位为电源线Vp的电位和消除用TFT13的阈值电压的合计值之上，能够在数据消除中确实地将有机EL元件15控制为非发光状态。另外，栅极驱动器电路3和源极驱动器电路4，将1帧期间分割为多个子帧期间，进行在各子帧期间控制有机EL元件15的状态的分时灰度等级驱动。因此，能够得到进行有分时灰度等级驱动的有机EL显示器，其能不增加电源和配线的数量地防止伴随控制线Wi、 Ei的电位变化的有机EL元件15的无用发光。如以上所示，根据本发明的显示装置，能够不增加配线和电源的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光。产业上的利用可能性本发明的显示装置，由于发挥能够不增加配线和电源的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光的效果，所以能够利用于有机EL显示器等电流驱动型显示装置。符号说明1…显示装置2…显示控制电路3…栅极驱动器电路4…源极驱动器电路5…移位寄存器6···寄存器7…锁存电路8…缓冲器10…像素电路11…驱动用TFT12…写入用TFT13…消除用TFT14…电容器
15…有机EL元件Wi、Ei…控制线Sj…数据线
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于其为电流驱动型的显示装置，其包括 配置成二维状的多个像素电路；按所述像素电路的每行设置的多个第一控制线和多个第二控制线； 按所述像素电路的每列设置的多个数据线；控制线驱动电路，其使用所述第一控制线选择成为数据写入对象的像素电路，并且使用所述第二控制线选择成为数据消除对象的像素电路；和数据线驱动电路，其对所述数据线施加与二值的显示数据相应的电位， 所述像素电路包括设置在第一电源线与第二电源线之间的电光学元件；驱动用晶体管，其与所述电光学元件串联地设置在所述第一电源线与所述第二电源线之间；写入用晶体管，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述数据线之间，并且该写入用晶体管的栅极端子与所述第一控制线连接；消除用晶体管，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与规定的信号线之间，并且该消除用晶体管的栅极端子与所述第二控制线连接；和电容器，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述第一电源线之间， 向所述第二控制线施加数据消除用的电位，直到向所述第一控制线施加的电位变为数据写入用的电位为止，向所述第一控制线施加的数据写入用的电位为，当向所述数据线施加的电位是与所述电光学元件的非发光状态对应的非发光电位时所述写入用晶体管维持断开状态的电位。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于向所述第一控制线施加的数据写入用的电位，与向所述数据线施加的非发光电位相寸。
3 如权利要求2所述的显示装置，其特征在于向所述数据线施加的非发光电位，与所述第一电源线的电位相等。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述消除用晶体管设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述第二控制线之间。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于向所述第二控制线施加的数据消除用的电位，为所述第一电源线的电位和所述消除用晶体管的阈值电压的合计值以上。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述控制线驱动电路和所述数据线驱动电路进行分时灰度等级驱动，该分时灰度等级驱动将1帧期间分割为多个子帧期间，在各子帧期间控制所述电光学元件的状态。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于 所述电光学元件由有机EL元件构成。
8.—种显示装置的驱动方法，其特征在于该显示装置包括配置成二维状的多个像素电路；按所述像素电路的每行设置的多个第一控制线和多个第二控制线；和按所述像素电路的每列设置的多个数据线，在所述像素电路包含以下部件的情况下设置在第一电源线与第二电源线之间的电光学元件；驱动用晶体管，其与所述电光学元件串联地设置在所述第一电源线与所述第二电源线之间；写入用晶体管，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述数据线之间，并且该写入用晶体管的栅极端子与所述第一控制线连接；消除用晶体管，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与规定的信号线之间，并且该消除用晶体管的栅极端子与所述第二控制线连接；和电容器，其设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述第一电源线之间， 所述驱动方法包括使用所述第一控制线选择成为数据写入对象的像素电路的步骤； 使用所述第二控制线选择成为数据消除对象的像素电路的步骤；和对所述数据线施加与二值的显示数据相应的电位的步骤，向所述第二控制线施加数据消除用的电位，直到向所述第一控制线施加的电位变为数据写入用的电位为止，向所述第一控制线施加的数据写入用电位为，当向所述数据线施加的电位是与所述电光学元件的非发光状态对应的非发光电位时所述写入用晶体管维持断开状态的电位。
9.如权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于向所述第一控制线施加的数据写入用的电位，与向所述数据线施加的非发光电位相寸。
10.如权利要求9所述的显示装置的驱动方法，其特征在于 向所述数据线施加的非发光电位，与所述第一电源线的电位相等。
11.如权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于所述消除用晶体管设置在所述驱动用晶体管的栅极端子与所述第二控制线之间。
12.如权利要求11所述的显示装置的驱动方法，其特征在于向所述第二控制线施加的数据消除用的电位，为所述第一电源线的电位和所述消除用晶体管的阈值电压的合计值以上。
13.如权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于所述三个步骤进行分时灰度等级驱动，该分时灰度等级驱动将1帧期间分割为多个子帧期间，在各子帧期间控制所述电光学元件的状态。
14.如权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于 所述电光学元件由有机EL元件构成。
全文摘要
在驱动用TFT(11)的栅极端子与控制线(Ei)之间设置消除用TFT(13)，并将消除用TFT(13)的栅极端子连接到控制线(Ei)。在进行数据消除时，直到进行数据写入之前，对控制线(Ei)施加电源线(Vp)的电位和消除用TFT(13)的阈值电压的合计值以上的电位，将有机EL元件(15)控制为非发光状态。当向数据线(Sj)施加的电位为与非发光状态对应的高电平电位时，使向控制线(Wi)施加的高电平电位为写入用TFT(12)维持断开状态的电位。由此，不增加电源和配线的数量地防止伴随控制线的电位变化的电光学元件的无用发光。
文档编号G09G3/20GK102473377SQ20108002990
公开日2012年5月23日 申请日期2010年3月17日 优先权日2009年7月23日
发明者仙田孝裕 申请人:夏普株式会社
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