ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ЕГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
DISPLAY DEVICE AND METHOD OF ITS EXCITATION

Источник 14 питанияяОбласть техники
Настоящее изобретение относится к дисплейному устройству, а более конкретно к дисплейному устройству с элементами возбуждения током, такому как органический электролюминесцентный дисплей или дисплей с автоэлектронной эмиссией, а также к способу возбуждения дисплейного устройства.
Предшествующий уровень техники
В последние годы имеется возрастающая необходимость в тонких, легких дисплейных устройствах с малым временем отклика. Соответственно, активно осуществляются научные исследования для органических EL-(электролюминесцентных) дисплеев и FED (дисплеев с автоэлектронной эмиссией).
Органические электролюминесцентные элементы, включенные в органический электролюминесцентный дисплей, излучают свет при более высокой яркости с более высоким напряжением, приложенным к ним, и большой величиной тока, протекающего через них. Тем не менее, взаимосвязь между яркостью и напряжением органических электролюминесцентных элементов легко колеблется под влиянием времени возбуждения, температуры окружающей среды и т.д. Вследствие этого, когда управляемая напряжением схема возбуждения применяется в органическом электролюминесцентном дисплее, очень трудно подавлять изменения в яркости органических электролюминесцентных элементов. В отличие от этого яркость органических электролюминесцентных элементов является практически пропорциональной току, и эта пропорциональная взаимосвязь менее подвержена внешним факторам, таким как температура окружающей среды. Следовательно, к органическому электролюминесцентному дисплею желательно применять управляемую током схему возбуждения.
Между тем, пикселные схемы и схемы возбуждения дисплейного устройства формируются с использованием TFT (тонкопленочных транзисторов), состоящих из аморфного кремния, низкотемпературного поликристаллического кремния, кремния CG (с постоянным зерном) и т.д. Тем не менее, изменения с большой вероятностью возникают в характеристиках TFT (например, в пороговом напряжении и мобильности). Следовательно, схема, которая компенсирует изменения в характеристиках TFT, предоставляется в пикселной схеме органического электролюминесцентного дисплея. Посредством действия этой схемы изменения в яркости органического электролюминесцентного элемента подавляются.
Схемы для компенсации изменения в характеристиках TFT в схеме возбуждения с возбуждением током широко классифицируются на схему, программируемую по току, которая управляет величиной тока, протекающего через возбуждающий TFT, посредством сигнала тока; и схему, программируемую по напряжению, которая управляет такой величиной тока посредством сигнала напряжения. Посредством использования схемы, программируемой по току, изменения в пороговом напряжении и мобильности могут компенсироваться, а посредством использования схемы, программируемой по напряжению, только изменения в пороговом напряжении могут компенсироваться.
Схема, программируемая по току, тем не менее, имеет следующие проблемы. Во-первых, поскольку обрабатывается очень небольшая величина тока, трудно выполнить пикселные схемы и схемы возбуждения. Во-вторых, поскольку влияние паразитной емкости принимается с большой вероятностью в то время, когда задается сигнал тока, трудно достичь увеличения площади. С другой стороны, в схеме, программируемой по напряжению, влияние паразитной емкости и т.д. является очень небольшим, и схемная конструкция является относительно простой. Помимо этого, влияние изменений в мобильности, воздействующее на величину тока, меньше влияния изменений в пороговом напряжении, воздействующего на величину тока, и изменения в мобильности могут подавляться до некоторой степени в процессе изготовления TFT. Следовательно, даже в дисплейном устройстве, к которому применяется схема, программируемая по напряжению, может получаться достаточное приличное качество отображения.
Для органического электролюминесцентного дисплея, к которому применяется схема возбуждения с возбуждением током, традиционно известны пикселные схемы, показанные ниже. Фиг.14 изображает принципиальную схему пикселной схемы и выходного переключателя, описанных в патентном документе 1 (выложенная патентная публикация Япония 2005-352411). На фиг.14 пикселная схема 120 включает в себя транзисторы T1-T4, органический электролюминесцентный элемент OLED и конденсатор Cs, и выходной переключатель 121 включает в себя транзисторы T5-T8 и конденсатор C1. Пикселная схема 120 подключается к линии Vp межсоединений питания, общему катоду Vcom, линиям G1i и G2i сканирования и линии Sj данных. Напряжение V1, напряжение Vdata данных, пороговое корректирующее напряжение Vpre и напряжение Va прикладываются к концам транзисторов T5-T8, соответственно. Напряжение Va является напряжением, близким к пороговому напряжению транзистора T3.
Пикселная схема 120 работает согласно временной диаграмме, показанной на фиг.15. Как показано на фиг.15, в течение первой половины периода записи порогового напряжения транзисторы T1, T2, T5 и T7 переводятся в проводящее состояние, а транзисторы T4, T6 и T8 переводятся в непроводящее состояние. В это время пороговое корректирующее напряжение Vpre прикладывается к линии Sj данных, и идентичное напряжение также прикладывается к контактным выводам затвора и стока транзистора T3. В течение второй половины периода записи порогового напряжения транзистор T7 переводится в непроводящее состояние. В это время, заряды, накапливаемые в конденсаторе Cs, разряжаются через транзисторы T1 к T3, и таким образом потенциал контактного вывода затвора транзистора T3 повышается до уровня Vt, согласно пороговому напряжению транзистора T3. Помимо этого, в течение второй половины периода записи порогового напряжения транзистор T8 переводится в проводящее состояние на предварительно определенный период времени. Посредством этого напряжение Va для зарядки паразитной емкости Cf прикладывается к линии Sj данных, и таким образом потенциал контактного вывода затвора транзистора T3 достигает Vt за короткое время.
В течение периода записи напряжения отображаемых данных транзисторы T2 и T6 переводятся в проводящее состояние, а транзисторы T1, T4, T5, T7 и T8 переводятся в непроводящее состояние. Межэлектродное напряжение конденсатора C1 не изменяется после перехода от периода записи порогового напряжения до периода записи напряжения отображаемых данных. Следовательно, когда потенциал одного электрода конденсатора C1 (электрода, подключенного к транзисторам T5 и T6), изменяется с V0 на Vdata, потенциал другого электрода конденсатора C1 также изменяется на идентичную величину. Потенциал (Vt+Vdata-V0), полученный таким образом, прикладывается к контактному выводу затвора транзистора T3 через транзистор T2.
В течение периода светового излучения транзистор T4 переводится в проводящее состояние, а транзисторы T1, T2 и T5-T7 переводятся в непроводящее состояние. Конденсатор Cs поддерживает напряжение затвор-исток транзистора T3 после перехода от периода записи напряжения отображаемых данных к периоду светового излучения. Следовательно, в течение периода светового излучения потенциал контактного вывода затвора транзистора T3 остается равным (Vt+Vdata-V0). Величина тока, протекающего через транзистор T3, определяется посредством его напряжения затвор-исток, и органический электролюминесцентный элемент OLED излучает свет при яркости согласно величине тока, протекающего через транзистор T3. Поскольку величина тока, протекающего через транзистор T3, не зависит от порогового напряжения транзистора T3, органический электролюминесцентный элемент OLED излучает свет при сигнале яркости, который не зависит от порогового напряжения транзистора T3.
Также, посредством возбуждения пикселной схемы 120 способом, показанным на фиг.15, без предоставления порогового корректирующего конденсатора в пикселной схеме 120, потенциал, согласно пороговому напряжению транзистора T3, прикладывается к контактному выводу затвора транзистора T3, и таким образом, органическому электролюминесцентному элементу OLED предоставляется возможность излучать свет при требуемой яркости, независимо от порогового напряжения транзистора T3.
Фиг.16 изображает принципиальную схему пикселной схемы, описанной в патентном документе 2 (выложенная патентная публикация Японии 2007-133369). Пикселная схема 130, показанная на фиг.16, включает в себя транзисторы M1-M6, органический электролюминесцентный элемент OLED и конденсатор Cst. Пикселная схема 130 подключена к линии Vp межсоединений питания, общему катоду Vcom, линии предварительной зарядки, к которой начальное напряжение Vint прикладывается, линиям GAi и GBi сканирования и линии Ei управления. Пикселная схема 130 работает согласно временной диаграмме, показанной на фиг.13 (описана ниже). Работа пикселной схемы 130 идентична работе пикселной схемы согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, и, таким образом, ее описание опускается в данном документе. Посредством возбуждения пикселной схемы 130 способом, показанным на фиг.13, потенциал, согласно пороговому напряжению транзистора M1, прикладывается к контактному выводу затвора транзистора M1 и, таким образом, органическому электролюминесцентному элементу OLED предоставляется возможность излучать свет при требуемой яркости, независимо от порогового напряжения транзистора M1.
Следует отметить, что, в дополнение к примерам, показанным выше, пример органического электролюминесцентного дисплея также описывается в другой заявке (международной заявке на патент № PCT/2007/69184, дата подачи: 1.10.2007, дата приоритета: 8.03.2007), имеющей общего заявителя и общего автора изобретения с настоящей заявкой.
Краткое изложение сущности изобретения
Между тем, как традиционно известно, способность к различению цветов человеком варьируется в зависимости от цвета. Фиг.17 изображает схему, показывающую МакАдамовские пороговые значения цветоразличения. На фиг.17 множество эллипсов проиллюстрировано в координатах цветности xy. Каждый эллипс представляет диапазон, в котором цвета определяются человеком так, что они имеют одинаковую цветность (следует отметить, что для простоты визуализации эллипсы проиллюстрированы в десять раз превышающими фактический размер). Человек является чувствительным к различиям в цветности около небольших эллипсов и нечувствительным к различиям в цветности около больших эллипсов. Как можно видеть из фиг.17, из красного, зеленого и синего цвета человек является наиболее чувствительным к различиям в цветности синего цвета, затем является наиболее чувствительным к различиям в цветности красного цвета и наименее чувствительным к различиям в цветности зеленого цвета.
В вышеописанных органических электролюминесцентных дисплеях, когда пороговая коррекция выполняется для элемента возбуждения (транзистора T3 на фиг.14 и транзистора M1 на фиг.16), который управляет величиной тока, протекающего через органический электролюминесцентный элемент, предварительно определенное начальное напряжение (Vpre на фиг.14 и Vint на фиг.16), прикладывается к контактному выводу затвора элемента возбуждения. В то же время, если прикладывается такое начальное напряжение, которое увеличивает абсолютное значение напряжения затвор-исток элемента возбуждения, то точность пороговой коррекции увеличивается, и тем самым качество изображений повышается, но потребляемая мощность, являющаяся результатом зарядки и разрядки сигнальных линий, увеличивается. С другой стороны, если прикладывается такое начальное напряжение, которое уменьшает абсолютное значение напряжения затвор-исток элемента возбуждения, то потребляемая мощность понижается, но точность пороговой коррекции понижается, и тем самым качество изображений ухудшается. Также, при определении начального напряжения качество изображений и потребляемая мощность находятся в компромиссном соотношении.
В традиционном органическом электролюминесцентном дисплее, который выполняет цветное отображение, во всем устройстве используется один тип начального напряжения, и начальное напряжение определяется, например, в отношении определенного цвета. Когда начальное напряжение определяется в отношении зеленого цвета, пороговая коррекция может выполняться с низкой точностью, и таким образом, абсолютное значение напряжения затвор-исток каждого элемента возбуждения понижается, снижая потребляемую мощность. Тем не менее, точность пороговой коррекции является недостаточной для синего и красного цвета, которые являются более чувствительно различимыми, чем зеленый цвет. Таким образом, отклонения в цвете становятся заметными в синем и красном цвете, ухудшая качество изображений. С другой стороны, когда начальное напряжение определяется в отношении синего цвета, абсолютное значение напряжения затвор-исток каждого элемента возбуждения увеличивается, и таким образом, пороговая коррекция элементов возбуждения для всех цветов может выполняться с высокой точностью. Тем не менее, поскольку начальное напряжение, идентичное начальному напряжению, используемому для синего цвета, также используется для зеленого цвета и красного цвета, которые, однако, являются менее чувствительно различимыми, чем синий цвет, потребляемая мощность увеличивается больше, чем требуется.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставлять цветное дисплейное устройство с возбуждением током с высоким качеством изображений и низкой потребляемой мощностью.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предусмотрено дисплейное устройство с возбуждением током, которое выполняет цветное отображение, содержащее множество пикселных схем, размещаемых на соответствующих пересечениях множества линий сканирования и множества линий данных, причем каждая пикселная схема включает в себя электрооптический элемент; элемент возбуждения, который управляет величиной тока, протекающего через электрооптический элемент; и компенсирующий переключающий элемент, предусмотренный между управляющим контактным выводом и первым проводящим контактным выводом элемента возбуждения; и схему возбуждения, которая выбирает пикселную схему цели записи с использованием соответствующей линии сканирования и записывает напряжение данных в выбранную пикселную схему с использованием соответствующей линии данных, при этом для выбранной пикселной схемы, схема возбуждения выполняет операцию предоставления начальной разности потенциалов между управляющим контактным выводом и вторым проводящим контактным выводом элемента возбуждения и временного управления компенсирующим переключающим элементом в проводящее состояние в то время, когда элемент возбуждения находится в проводящем состоянии, и операцию приложения, к управляющему контактному выводу элемента возбуждения, напряжения данных, скорректированного с использованием потенциала управляющего контактного вывода элемента возбуждения, полученного в конце периода проводимости компенсирующего переключающего элемента, и пикселные схемы классифицируются на множество типов посредством цвета изображения, причем начальная разность потенциалов отличается, по меньшей мере, между двумя типами пикселных схем.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, в первом аспекте настоящего изобретения пикселные схемы включают в себя, по меньшей мере, пикселные схемы для красного, зеленого и синего цвета, и начальная разность потенциалов задается так, что ток, протекающий через компенсирующий переключающий элемент в течение периода проводимости компенсирующего переключающего элемента, является наименьшим в пикселной схеме для зеленого цвета из трех типов пикселных схем.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, в первом аспекте настоящего изобретения пикселные схемы включают в себя, по меньшей мере, пикселные схемы для красного, зеленого и синего цвета, и начальная разность потенциалов задается так, что ток, протекающий через компенсирующий переключающий элемент в течение периода проводимости компенсирующего переключающего элемента, является наибольшим в пикселной схеме для синего цвета из трех типов пикселных схем.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, в первом аспекте настоящего изобретения каждая из пикселных схем дополнительно включает в себя записывающий переключающий элемент, предусмотренный между соответствующей линией данных и управляющим контактным выводом элемента возбуждения, и возбуждающая схема управляет записывающим переключающим элементом в проводящее состояние и прикладывает к линии данных начальное напряжение, которое отличается, по меньшей мере, между двумя типами пикселных схем, чтобы предоставлять начальную разность потенциалов.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, в четвертом аспекте настоящего изобретения схема возбуждения включает в себя конденсатор для каждой из линий данных, и после конца периода проводимости компенсирующего переключающего элемента схема возбуждения подключает первый электрод конденсатора к линии данных, причем записывающий переключающий элемент по-прежнему управляется в проводящее состояние, и переключает напряжение, приложенное ко второму электроду конденсатора, с опорного напряжения на напряжение данных.
Согласно шестому аспекту настоящего изобретения, в пятом аспекте настоящего изобретения опорное напряжение отличается, по меньшей мере, между двумя типами пикселных схем.
Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения, в первом аспекте настоящего изобретения каждая из пикселных схем дополнительно включает в себя конденсатор, имеющий первый электрод, подключенный к управляющему контактному выводу элемента возбуждения; записывающий переключающий элемент, предусмотренный между вторым электродом конденсатора и соответствующей линией данных; и инициализирующий переключающий элемент, который переключается согласно тому, прикладывается ли предварительно определенное начальное напряжение к двум электродам конденсатора, схема возбуждения управляет записывающим переключающим элементом в проводящее состояние; прикладывает напряжение данных к линии данных; и управляет инициализирующим переключающим элементом, чтобы прикладывать начальное напряжение к первому электроду конденсатора, и после конца периода проводимости компенсирующего переключающего элемента, управляет записывающим переключающим элементом в непроводящее состояние; и управляет инициализирующим переключающим элементом, чтобы прикладывать начальное напряжение ко второму электроду конденсатора, причем начальное напряжение отличается, по меньшей мере, между двумя типами пикселных схем, чтобы предоставлять начальную разность потенциалов.
Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения, в первом аспекте настоящего изобретения напряжение питания, которое отличается, по меньшей мере, между двумя типами пикселных схем, прикладывается ко второму проводящему контактному выводу элемента возбуждения, чтобы предоставлять начальную разность потенциалов.
Согласно девятому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ возбуждения дисплейного устройства, имеющего множество пикселных схем, размещаемых на соответствующих пересечениях множества линий сканирования и множества линий данных, причем каждая пикселная схема включает в себя электрооптический элемент; элемент возбуждения, который управляет величиной тока, протекающего через электрооптический элемент; и компенсирующий переключающий элемент, предоставленный между управляющим контактным выводом и первым проводящим контактным выводом элемента возбуждения, причем способ включает в себя этапы, на которых выбирают пикселную схему цели записи с использованием соответствующей линии сканирования; для выбранной пикселной схемы предоставляют начальную разность потенциалов между управляющим контактным выводом и вторым проводящим контактным выводом элемента возбуждения и временно управляют компенсирующим переключающим элементом в проводящее состояние в то время, когда элемент возбуждения находится в проводящем состоянии; и для выбранной пикселной схемы прикладывают к управляющему контактному выводу элемента возбуждения напряжение данных, скорректированное с использованием потенциала управляющего контактного вывода элемента возбуждения, полученного в конце периода проводимости компенсирующего переключающего элемента, при этом пикселные схемы классифицируют на множество типов посредством цвета отображения, и начальная разность потенциалов отличается, по меньшей мере, между двумя типами пикселных схем.
Согласно первому или девятому аспекту настоящего изобретения, когда выполняется пороговая коррекция элемента возбуждения, начальная разность потенциалов, которая отличается в зависимости от цвета изображения, может обеспечиваться между управляющим контактным выводом и вторым проводящим контактным выводом элемента возбуждения. Следовательно, для цвета (например, синего), для которого человек является чувствительным к различиям в цветности, пороговая коррекция выполняется с высокой точностью посредством предоставления большой начальной разности потенциалов, посредством чего качество изображений может повышаться. С другой стороны, для цвета (например, зеленого), для которого человек является нечувствительным к различиям в цветности, чрезмерные заряд и разряд сигнальных линий уменьшается посредством предоставления небольшой начальной разности потенциалов, посредством чего потребляемая мощность может уменьшаться. Также посредством переключения начальной разности потенциалов, обеспеченной между управляющим контактным выводом и вторым проводящим контактным выводом элемента возбуждения, согласно цвету изображения, с учетом возможностей визуального восприятия человеком, качество изображений может быть повышено, и потребляемая мощность может быть уменьшена.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения ток, протекающий через компенсирующий переключающий элемент в течение периода проводимости компенсирующего переключающего элемента, является наименьшим в зеленой пикселной схеме. Таким образом, когда пороговая коррекция элемента возбуждения выполняется для зеленого цвета, для которого человек является нечувствительным к различиям в цветности, чрезмерная зарядка и разрядка сигнальных линий снижается, обеспечивая снижение потребления мощности.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения ток, протекающий через компенсирующий переключающий элемент в течение периода проводимости компенсирующего переключающего элемента, является наибольшим в синей пикселной схеме. Таким образом, когда пороговая коррекция элемента возбуждения выполняется для синего цвета, для которого человек является чувствительным к различиям в цветности, пороговая коррекция выполняется с высокой точностью, давая возможность повышать качество изображений.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, когда пороговая коррекция элемента возбуждения выполняется посредством управления записывающим переключающим элементом в проводящее состояние и приложения, к линии данных, начального напряжения, которое отличается, по меньшей мере, между двумя типами пикселных схем, начальная разность потенциалов, которая отличается в зависимости от цвета отображения, предоставляется между управляющим контактным выводом и вторым проводящим контактным выводом элемента возбуждения, посредством чего качество изображения может быть повышено и потребляемая мощность может быть уменьшена.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, после конца периода проводимости компенсирующего переключающего элемента, посредством приложения потенциала управляющего контактного вывода элемента возбуждения к первому электроду конденсатора в схеме возбуждения и переключения напряжения, приложенного ко второму электроду конденсатора, с опорного напряжения на напряжение данных, напряжение данных, скорректированное с использованием потенциала управляющего контактного вывода элемента возбуждения, полученного в конце периода проводимости компенсирующего переключающего элемента, может прикладываться к управляющему контактному выводу элемента возбуждения. Соответственно, без предоставления порогового корректирующего конденсатора в пикселной схеме может быть выполнена пороговая коррекция элемента возбуждения.
Согласно шестому аспекту настоящего изобретения, посредством использования опорного напряжения, которое отличается, по меньшей мере, между двумя типами пикселных схем, нулевым напряжениям данных предоставляется возможность совпадать друг с другом.
Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения, посредством управления записывающим переключающим элементом в проводящее состояние и приложения напряжения данных к линии данных, напряжение данных может прикладываться к управляющему контактному выводу элемента возбуждения через линию данных. Помимо этого, посредством управления инициализирующим переключающим элементом так, чтобы прикладывать начальное напряжение поочередно к двум электродам конденсатора в пикселной схеме, напряжение данных, скорректированное с использованием потенциала управляющего контактного вывода элемента возбуждения, полученного в конце периода проводимости компенсирующего переключающего элемента, прикладывается к управляющему контактному выводу элемента возбуждения, посредством чего может быть выполнена пороговая коррекция элемента возбуждения. В то же время, посредством использования начального напряжения, которое отличается, по меньшей мере, между двумя типами пикселных схем, начальная разность потенциалов, которая отличается в зависимости от цвета отображения, предоставляется между управляющим контактным выводом и вторым проводящим контактным выводом элемента возбуждения, посредством чего качество изображений может быть повышено и потребляемая мощность может быть уменьшена.
Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения, когда пороговая коррекция элемента возбуждения выполняется посредством приложения напряжения питания, которое отличается, по меньшей мере, между двумя типами пикселных схем, ко второму проводящему контактному выводу элемента возбуждения, начальная разность потенциалов, которая отличается в зависимости от цвета отображения, предоставляется между управляющим контактным выводом и вторым проводящим контактным выводом элемента возбуждения, посредством чего качество изображений может повышаться и потребляемая мощность может уменьшаться.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг.1 изображает блок-схему, показывающую конфигурацию дисплейного устройства согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 изображает принципиальную схему пикселной схемы, включенной в дисплейное устройство, показанное на фиг.1;
фиг.3 изображает принципиальную схему выходных схем, включенных в дисплейное устройство, показанное на фиг.1;
фиг.4 изображает временную диаграмму, показывающую способ возбуждения пикселных схем в дисплейном устройстве, показанном на фиг.1;
фиг.5 изображает схему, показывающую пример временных изменений в напряжениях затвор-исток TFT с диодным включением;
фиг.6 изображает блок-схему, показывающую конфигурацию дисплейного устройства согласно справочному примеру;
фиг.7 изображает принципиальную схему выходных схем, включенных в дисплейное устройство, показанное на фиг.6;
фиг.8 изображает блок-схему, показывающую конфигурацию дисплейного устройства согласно разновидности первого варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.9 изображает принципиальную схему пикселных схем, включенных в дисплейное устройство, показанное на фиг.8;
фиг.10 изображает принципиальную схему выходных схем, включенных в дисплейное устройство, показанное на фиг.8;
фиг.11 изображает блок-схему, показывающую конфигурацию дисплейного устройства согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.12 изображает принципиальную схему пикселных схем, включенных в дисплейное устройство, показанное на фиг.11;
фиг.13 изображает временную диаграмму, показывающую способ возбуждения пикселных схем в дисплейном устройстве, показанном на фиг.11;
фиг.14 изображает принципиальную схему пикселной схемы и выходного переключателя, включенных в традиционное дисплейное устройство (первый пример);
фиг.15 изображает временную диаграмму, показывающую способ возбуждения пикселной схемы, показанной на фиг.14;
фиг.16 изображает принципиальную схему пикселной схемы, включенной в традиционное дисплейное устройство (второй пример);
фиг.17 изображает схему, показывающую пороговые значения цветоразличения МакАдама.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Дисплейные устройства согласно вариантам осуществления настоящего изобретения описываются со ссылкой на фиг.1-13. Дисплейные устройства, показанные ниже, включают в себя пикселные схемы, каждая из которых включает в себя электрооптический элемент и множество переключающих элементов. Переключающие элементы, включенные в пикселную схему, могут состоять из TFT на основе низкотемпературного поликристаллического кремния, TFT на основе CG-кремния, TFT на основе аморфного кремния и т.д. Конфигурации и процессы изготовления этих TFT являются известными, и таким образом их описание в данном документе опускается. Электрооптический элемент, включенный в пикселную схему, является органическим электролюминесцентным элементом. Конфигурация органического электролюминесцентного элемента также является известной, и таким образом ее описание в данном документе опускается. Далее, m является кратным 3, n является целым числом, превышающим или равным 2, i является целым числом между 1 и n включительно, j является целым числом между 1 и m включительно, и k является целым числом между 1 и (m/3) включительно.
Первый вариант осуществления
Фиг.1 изображает блок-схему, показывающую конфигурацию дисплейного устройства согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Дисплейное устройство 10, показанное на фиг.1, включает в себя схему 11 управления отображением, схему 12 драйвера затвора, схему 13 драйвера истока, источник 14 питания и (mxn) пикселных схем 20 и выполняет цветное отображение посредством трех RGB-цветов.
В дисплейном устройстве 10 предоставляется n линий Gi сканирования параллельно друг другу и m линий Sj данных параллельно друг другу и пересекающихся перпендикулярно с линиями Gi сканирования. Пикселные схемы 20 размещаются в матричной форме на соответствующих пересечениях линий Gi сканирования и линий Sj данных. Помимо этого, n линий Wi управления и n линий Ri управления, которые являются параллельными друг другу, размещаются параллельно линиям Gi сканирования. Линии Gi сканирования и линии Wi и Ri управления подключаются к схеме 12 драйвера затвора, и линии Sj данных подключаются к схеме 13 драйвера истока. Кроме того, в области, в которой размещаются пикселные схемы 20, размещаются линия Vp межсоединений питания и общий катод Vcom (ни одна из которых не показана). Направление, в котором проходят линии Gi сканирования (горизонтальное направление на фиг.1), в дальнейшем упоминается как направление строк, а направление, в котором проходят линии Sj данных (вертикальное направление на фиг.1), в дальнейшем упоминается как направление столбцов.
Пикселные схемы 20 классифицируются на пикселные схемы, которые отображают красный цвет, пикселные схемы, которые отображают зеленый цвет, и пикселные схемы, которые отображают синий цвет (в дальнейшем в этом документе, называемые пикселными R-схемами, пикселными G-схемами и пикселными B-схемами, соответственно). В каждом столбце пикселных схем 20 размещаются пикселные схемы, которые отображают идентичный цвет. В частности, пикселные R-схемы размещаются в (3k-2)-м столбце, пикселные G-схемы размещаются в (3k-1)-м столбце, и пикселные B-схемы размещаются в 3k-м столбце. Линии данных, ассоциированные с пикселными схемами в (3k-2)-м до 3k-го столбца, в дальнейшем также упоминаются как Sk_R, Sk_G и Sk_B.
Схема 11 управления отображением выводит синхронизирующий сигнал OE, пусковой импульс YI и синхросигнал YCK в схему 12 драйвера затвора. Помимо этого, схема 11 управления отображением выводит пусковой импульс SP, синхросигнал CLK, напряжение DA данных и ступенчатый импульс LP в схему 13 драйвера истока. Кроме того, схема 11 управления отображением управляет потенциалами пяти линий SCAN1_R, SCAN1_G, SCAN1_B, SCAN2 и SCAN3 управления, подключенных к схеме 13 драйвера истока.
Схема 12 драйвера затвора и схема 13 драйвера истока являются схемами возбуждения для пикселных схем 20. Схема 12 драйвера затвора включает в себя схему регистра, сдвига схему логических операций и буферы (ни один из которых не показаны). Схема регистра сдвига последовательно передает пусковой импульс YI синхронно с синхросигналом YCK. Схема логических операций выполняет логическую операцию между импульсом, выводимым из каждого каскада схемы регистра, сдвига и синхронизирующим сигналом OE. Выходной сигнал из схемы логических операций предоставляется в соответствующую линию Gi сканирования и соответствующие линии Wi и Ri управления через буфер. К одной линии Gi сканирования подключаются m пикселных схем 20, и m пикселных схем 20 выбираются в это время с использованием соответствующей линии Gi сканирования.
Схема 13 драйвера истока включает в себя m-битовый регистр 15 сдвига, регистр 16, схему-защелку 17 и m выходных схем 30 и выполняет линейное последовательное сканирование, когда напряжения записываются в пикселные схемы 20 одной строки одновременно. Более конкретно, регистр 15 сдвига имеет m регистров в каскадном включении и передает подаваемый пусковой импульс SP в регистр первого каскада, синхронно с синхросигналом CLK, и выводит импульсы DLP синхронизации из регистров соответствующих каскадов. Напряжение DA аналоговых данных подается в регистр 16 в соответствии со временем вывода импульсов DLP синхронизации. Регистр 16 сохраняет напряжение DA данных согласно импульсам DLP синхронизации. Когда напряжения DA данных для одной строки сохраняются в регистре 16, схема 11 управления отображением выводит ступенчатый импульс LP в схему-защелку 17. Когда схема-защелка 17 принимает ступенчатый импульс LP, схема-защелка 17 поддерживает напряжения данных сохраненными в регистре 16. Следует отметить, что напряжение DA данных получается, например, посредством преобразования цифровых отображаемых данных в аналоговый сигнал в цифроаналоговом преобразователе (не показан), предусмотренном внешне для дисплейного устройства 10.
Выходные схемы 30 предоставляются соответствующим линиям Sj данных. Выходные схемы 30 принимают через линии Sj данных напряжения, выводимые из пикселных схем 20, которые выбираются посредством схемы 12 драйвера затвора, и прикладывают к линиям Sj данных напряжения (в дальнейшем в этом документе называемые Vdata) на основе принимаемых напряжений и напряжений данных, выводимых из схемы-защелки 17. Посредством действия выходных схем 30 может выполняться пороговая коррекция возбуждающих TFT, включенных в пикселные схемы 20 (подробности поясняются ниже).
Источник 14 питания подает напряжение питания в каждый модуль дисплейного устройства 10. Более конкретно, источник 14 питания подает напряжения VDD и VSS питания (следует отметить, что VDD>VSS) в пикселные схемы 20 и подает начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_B и опорные напряжения Vref_R, Vref_G и Vref_B в выходные схемы 30. Начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_B являются напряжениями, приложенными сначала к контактным выводам затвора возбуждающих TFT 21, когда выполняется пороговая коррекция возбуждающих TFT 21. Следует отметить, что на фиг.1 опускаются линии межсоединений, которые подключают источник 14 питания к пикселным схемам 20.
ТТможет выполнять, вместо линейного последовательного сканирования точечное последовательное сканирование, когда напряжения записываются в пикселные схемы 20 одно за другим поочередно. Когда выполняется точечное последовательное сканирование, в то время когда выбирается определенная линия Gi сканирования, напряжение соответствующей линии Sj данных поддерживается в емкости линии Sj данных. Конфигурация схемы драйвера истока, которая выполняет точечное последовательное сканирование, является известной, и таким образом ее описание в данном документе опускается.
Фиг.2 изображает принципиальную схему пикселной схемы 20. Как показано на фиг.2, пикселная схема 20 включает в себя возбуждающий TFT 21, переключающие TFT 22-24, органический электролюминесцентный элемент 25 и конденсатор 26. Возбуждающий TFT 21 является структурой с усиленным каналом p-типа, переключающие TFT 22 и 23 являются структурой с каналом n-типа, и переключающий TFT 24 является структурой с каналом p-типа. Переключающий TFT 22 выступает в качестве записывающего переключающего элемента, а переключающий TFT 23 выступает в качестве компенсирующего переключающего элемента.
Пикселная схема 20 подключается к линии Vp межсоединений питания, общему катоду Vcom, линии Gi сканирования, линиям Wi и Ri управления и линии Sj данных. Напряжение VDD питания, подаваемое из источника 14 питания, прикладывается к линии Vp межсоединений питания, и напряжение VSS питания, подаваемое из источника 14 питания, прикладывается к общему катоду Vcom. Общий катод Vcom является катодом, общим для всех органических электролюминесцентных элементов 25 в дисплейном устройстве 10.
В пикселной схеме 20, между линией Vp межсоединений питания и общим катодом Vcom предусмотрены возбуждающий TFT 21, переключающий TFT 24 и органический электролюминесцентный элемент 25, последовательно соединенные в этом порядке от стороны линии Vp межсоединений питания. Переключающий TFT 22 предусмотрен между контактным выводом затвора возбуждающего TFT 21 и линией Sj данных. Переключающий TFT 23 предусмотрен между контактными выводами затвора и стока возбуждающего TFT 21, и конденсатор 26 предусмотрен между контактным выводом затвора возбуждающего TFT 21 и линией Vp межсоединений питания. Контактные выводы затвора переключающих TFT 22-24 подключаются к линии Gi сканирования, линии Wi управления и линии Ri управления, соответственно. Потенциалы линии Gi сканирования и линий Wi и Ri управления управляются посредством схемы 12 драйвера затвора, и потенциал линии Sj данных управляется посредством схемы 13 драйвера истока. Узел, к которому подключается контактный вывод затвора возбуждающего TFT 21, в дальнейшем упоминается как A.
Фиг.3 изображает принципиальную схему выходных схем 30. Выходные схемы 30 классифицируются на выходные схемы, предусмотренные для пикселных R-схем, выходные схемы, предусмотренные для пикселных G-схем, и выходные схемы, предусмотренные для пикселных B-схем (в дальнейшем в этом документе, называемые выходными R-схемами, выходными G-схемами и выходными B-схемами, соответственно). Как показано на фиг.3, каждая из выходной R-схемы 30r, выходной G-схемы 30g и выходной B-схемы 30b включает в себя переключатели 31-36 с каналом n-типа и конденсатор 37. Один аналоговый буфер 38 предусмотрен для трех выходных схем 30. Аналоговый буфер 38 является схемой повторителя напряжения (усилителя с единичным коэффициентом усиления). Узел, к которому подключается электрод конденсатора 37 (верхний электрод на фиг.3), в дальнейшем упоминается как B, а узел, к которому подключается другой электрод, в дальнейшем упоминается как C.
Выходная R-схема 30r имеет следующую конфигурацию. Один конец переключателя 31 подключается к линии Sk_R данных, и другой конец подключается к узлу B. Один конец переключателя 32 подключается к узлу C, и опорное напряжение Vref_R прикладывается к другому концу. Один конец переключателя 33 подключается к узлу C, и напряжение Vdata данных, выводимое из схемы-защелки 17, прикладывается к другому концу. Один конец переключателя 34 подключается к узлу B, и другой конец подключается к вводу аналогового буфера 38. Один конец переключателя 35 подключается к линии Sk_R данных, и другой конец подключается к выводу аналогового буфера 38. Один конец переключателя 36 подключается к линии Sk_R данных, и начальное напряжение Vint_R прикладывается к другому концу. Контактные выводы затвора переключателей 31 и 32 подключаются к линии SCAN2 управления, контактные выводы затвора переключателей 33-35 подключаются к линии SCAN1_R управления, и контактный вывод затвора переключателя 36 подключается к линии SCAN3 управления.
Конфигурации выходной G-схемы 30g и выходной B-схемы 30b являются идентичными конфигурациям выходной R-схемы 30r. Тем не менее, следует отметить, что в выходной G-схеме 30g один конец каждого из переключателей 31, 35 и 36 подключается к линии Sk_G данных, начальное напряжение Vint_G прикладывается к другому концу переключателя 36 и контактные выводы затвора переключателей 33-35 подключаются к линии SCAN1_G управления. В выходной B-схеме 30b, один конец каждого из переключателей 31, 35 и 36 подключается к линии Sk_B данных, начальное напряжение Vint_B прикладывается к другому концу переключателя 36, и контактные выводы затвора переключателей 33-35 подключаются к линии SCAN1_B управления.
Пороговые напряжения возбуждающих TFT 21, предусмотренных в пикселной R-схеме, пикселной G-схеме и пикселной B-схеме, в дальнейшем упоминаются как Vth_R, Vth_G и Vth_B, соответственно (следует отметить, что они все имеют отрицательные значения). Помимо этого, когда пороговое напряжение прикладывается к контактному выводу затвора возбуждающего TFT 21, возбуждающий TFT 21 упоминается как находящийся в пороговом состоянии. Начальное напряжение Vint_R и опорное напряжение Vref_R используются для пороговой коррекции возбуждающего TFT 21 в пикселной R-схеме. Аналогично, начальное напряжение Vint_G и опорное напряжение Vref_G используются для пороговой коррекции возбуждающего TFT 21 в пикселной G-схеме, и начальное напряжение Vint_B и опорное напряжение Vref_B используются для пороговой коррекции возбуждающего TFT 21 в пикселной B-схеме.
Фиг.4 изображает временную диаграмму, показывающую способ возбуждения пикселных схем 20. Со ссылкой на фиг.4, ниже описываются операции, которые выполняются, когда напряжения Vdata данных, соответственно, записываются в три пикселных схемы 20, подключенные к соответствующей линии Gi сканирования и линиям Sk_R, Sk_G и Sk_B данных, с использованием выходной R-схемы 30r, выходной G-схемы 30g и выходной B-схемы 30b (в дальнейшем в этом документе также совместно называемых тремя выходными схемами 30). На фиг.4 период от времени t0 до времени t4 является периодом выбора трех пикселных схем 20. Перед временем t2 выполняется процесс параллельного определения потенциалов контактного вывода затвора возбуждающих TFT 21 трех пикселных схем 20. После времени t2 выполняется процесс поочередной записи скорректированных напряжений данных в три пикселных схемы 20.
Перед временем t0 потенциалы линии Gi сканирования и линий Wi и Ri управления управляются на низкий уровень. Следовательно, в каждой из трех пикселных схем 20 переключающие TFT 22 и 23 находятся в непроводящем состоянии, и переключающий TFT 24 находится в проводящем состоянии. В это время, поскольку возбуждающий TFT 21 находится в проводящем состоянии, ток протекает в органический электролюминесцентный элемент 25 от линии Vp межсоединений питания через возбуждающий TFT 21 и переключающий TFT 24 и, таким образом, органический электролюминесцентный элемент 25 излучает свет. Также перед временем t0 органические электролюминесцентные элементы 25 в трех пикселных схемах 20 находятся в светоизлучающем состоянии.
Когда во время t0 потенциалы линии Gi сканирования и линий Wi и Ri управления изменяются на высокий уровень, в каждой из трех пикселных схем 20 переключающие TFT 22 и 23 изменяются на проводящее состояние, и переключающий TFT 24 изменяется на непроводящее состояние. Помимо этого, поскольку во время t0 потенциал линии SCAN3 управления изменяется на высокий уровень, в каждой из трех выходных схем 30 переключатель 36 изменяется на проводящее состояние. Следовательно, потенциал линии Sk_R данных и потенциал в узле A в пикселной R-схеме достигают Vint_R. Аналогично, потенциал линии Sk_G данных и потенциал в узле A в пикселной G-схеме достигают Vint_G, и потенциал линии Sk_B данных и потенциал в узле A в пикселной B-схеме достигают Vint_B. После времени t0, в каждой из трех пикселных схем 20 ток, прошедший через возбуждающий TFT 21, протекает в узел A через переключающий TFT 23.
Затем, когда во время t1 потенциал линии SCAN3 управления изменяется на низкий уровень, в каждой из трех выходных схем переключатель 36 изменяется на непроводящее состояние. После времени t1 также в каждой из трех пикселных схем 20 ток, прошедший через возбуждающий TFT 21, протекает в узел A через переключающий TFT 23 и, таким образом, потенциал в узле A повышается в то время, когда возбуждающий TFT 21 находится в проводящем состоянии. В это время, поскольку переключающий TFT 22 находится в проводящем состоянии, потенциалы линий Sk_R, Sk_G и Sk_B данных равны соответствующим потенциалам в узлах A в трех пикселных схемах 20.
В течение периода от времени t0 до времени t2 потенциалы линий SCAN1_R, SCAN1_G и SCAN1_B управления управляются на низкий уровень, и потенциал линии SCAN2 управления управляется на высокий уровень. Следовательно, в каждой из трех выходных схем 30 переключатели 31 и 32 переводятся в проводящее состояние, и переключатели 33 и 34 переводятся в непроводящее состояние. Следовательно, в выходной R-схеме 30r потенциал в узле C достигает Vref_R, и потенциал в узле B становится равным потенциалу линии Sk_R данных и потенциалу в узле A в пикселной R-схеме. Аналогично, в выходной G-схеме 30g потенциал в узле C достигает Vref_G, и потенциал в узле B становится равным потенциалу линии Sk_G данных и потенциалу в узле A в пикселной G-схеме. В выходной B-схеме 30b потенциал в узле C достигает Vref_B, и потенциал в узле B становится равным потенциалу линии Sk_B данных и потенциалу в узле A в пикселной B-схеме.
Затем, когда во время t2 потенциал линии Wi управления изменяется на низкий уровень, в каждой из трех пикселных схем 20 переключающий TFT 23 изменяется на непроводящее состояние. Помимо этого, поскольку во время t2 потенциал линии SCAN2 управления изменяется на низкий уровень, в каждой из трех выходных схем 30, переключатели 31 и 32 изменяются на непроводящее состояние. Потенциалы в узлах A в пикселной R-схеме, пикселной G-схеме и пикселной B-схеме непосредственно перед временем t2 предположительно составляют (VDD+Vx_R), (VDD+Vx_G) и (VDD+Vx_B), соответственно. Следует отметить, что напряжения Vx_R, Vx_G и Vx_B имеют отрицательные значения и предположительно удовлетворяют следующему:
|Vx_R|>|Vth_R|, |Vx_G|>|Vth_G| и |Vx_B|>|Vth_B|.
Когда во время t2 переключатели 31 и 32 изменяются на непроводящее состояние, напряжение (VDD+Vx_R-Vref_R) поддерживается в конденсаторе 37 в выходной R-схеме 30r. Аналогично, напряжение (VDD+Vx_G-Vref_G) поддерживается в конденсаторе 37 в выходной G-схеме 30g, и напряжение (VDD+Vx_B-Vref_B) поддерживается в конденсаторе 37 в выходной B-схеме 30b.
Как описано выше, потенциал в узле A в пикселной R-схеме повышается в то время, когда возбуждающий TFT 21 находится в проводящем состоянии. Таким образом, если имеется достаточное количество времени, то потенциал в узле A в пикселной R-схеме повышается до тех пор, пока напряжение затвор-исток возбуждающего TFT 21 не достигает порогового напряжения Vth_R (отрицательное значение) (т.е. возбуждающий TFT 21 не переводится в пороговое состояние) и не достигает (VDD+Vth_R) в конце. Тем не менее, в дисплейном устройстве 10 время t2 наступает в то время, когда возбуждающий TFT 21 находится в проводящем состоянии (т.е. до того, как возбуждающий TFT 21 переводится в пороговое состояние). Таким образом, потенциал (VDD+Vx_R) в узле A непосредственно перед временем t2 ниже (VDD+Vth_R). Напряжение Vx_R изменяется согласно пороговому напряжению Vth_R, и чем больше абсолютное значение порогового напряжения Vth_R, тем больше абсолютное значение напряжения Vx_R. Аналогично, потенциал (VDD+Vx_G) в узле A в пикселной G-схеме непосредственно перед временем t2 ниже (VDD+Vth_G), и чем больше абсолютное значение порогового напряжения Vth_G, тем больше абсолютное значение напряжения Vx_G. Помимо этого, потенциал (VDD+Vx_B) в узле A в пикселной B-схеме непосредственно перед временем t2 ниже (VDD+Vth_B), и чем больше абсолютное значение порогового напряжения Vth_B, тем больше абсолютное значение напряжения Vx_B.
Затем, в течение периода от времени t3 до времени t4, потенциалы линий SCAN1_R, SCAN1_G и SCAN1_B управления изменяются на высокий уровень поочередно на предварительно определенный период времени. Синхронно с этим напряжение Vdata данных, выводимое из схемы-защелки 17, изменяется на Vd_R, Vd_G и Vd_B.
В то время, когда потенциал линии SCAN1_R управления имеет высокий уровень, напряжение Vd_R данных, выводимое из схемы-защелки 17, прикладывается к узлу C в выходной R-схеме 30r, и узел B подключается к линии Sk_R данных через переключатель 34 и аналоговый буфер 38. В выходной R-схеме 30r, в то время, когда конденсатор 37 поддерживает напряжение (VDD+Vx_R-Vref_R), потенциал в узле C изменяется с Vref_R на Vd_R. Следовательно, потенциал в узле B также изменяется на идентичную величину (Vd_R-Vref_R) и достигает (VDD+Vx_R)+(Vd_R-Vref_R) (VDD+Vx_R+Vd_R-Vref_R). В это время переключатели 34 и 35 в выходной R-схеме 30r находятся в проводящем состоянии, и входное напряжение и выходное напряжение аналогового буфера 38 равны, и таким образом, потенциал линии Sk_R данных достигает (VDD+Vx_R+Vd_R-Vref_R), что является идентичным потенциалу в узле B в выходной R-схеме 30r. В то же время, поскольку в пикселной R-схеме переключающий TFT 22 находится в проводящем состоянии, узел A достигает потенциала, идентичного потенциалу линии Sk_R данных.
Аналогично, в то время, когда потенциал линии SCAN1_G управления имеет высокий уровень, потенциал в узле B в выходной G-схеме 30g достигает (VDD+Vx_G+Vd_G-Vref_G), и потенциал линии Sk_G данных и потенциал в узле A в пикселной G-схеме становятся равными (VDD+Vx_G+Vd_G-Vref_G). Помимо этого, в то время, когда потенциал линии SCAN1_B управления имеет высокий уровень, потенциал в узле B в выходной B-схеме 30b достигает (VDD+Vx_B+Vd_B-Vref_B), и потенциал линии Sk_B данных и потенциал в узле A в пикселной B-схеме становятся равными (VDD+Vx_B+Vd_B-Vref_B).
Затем, когда во время t4 потенциалы линии Gi сканирования и линии Ri управления изменяются на низкий уровень, в каждой из трех пикселных схем 20 переключающий TFT 22 изменяется на непроводящее состояние, а переключающий TFT 24 изменяется на проводящее состояние. После времени t4 потенциалы линий SCAN1_R, SCAN1_G и SCAN1_B управления изменяются на низкий уровень, и таким образом, в каждой из трех выходных схем 30 переключатели 33 и 34 переводятся в непроводящее состояние.
Во время t4 напряжение затвор-исток (Vx_R+Vd_R-Vref_R) возбуждающего TFT 21 поддерживается в конденсаторе 26 в пикселной R-схеме. Аналогично, напряжение (Vx_G+Vd_G-Vref_G) поддерживается в конденсаторе 26 в пикселной G-схеме, и напряжение (Vx_B+Vd_B-Vref_B) поддерживается в конденсаторе 26 в пикселной B-схеме. Следует отметить, что потенциал включения (низкоуровневый потенциал), предоставленный в линию Ri управления, определяется так, что переключающий TFT 24 работает в линейной области.
После времени t4, напряжения, поддерживаемые в конденсаторах 26 в трех пикселных схемах 20, не изменяются. Следовательно, потенциал в узле A в пикселной R-схеме остается равным (VDD+Vx_R+Vd_R-Vref_R). Аналогично, потенциал в узле A в пикселной G-схеме остается равным (VDD+Vx_G+Vd_G-Vref_G), и потенциал в узле A в пикселной B-схеме остается равным (VDD+Vx_B+Vd_B-Vref_B). Следовательно, в каждой из трех пикселных схем 20, в течение периода после времени t4 и до того, как потенциал линии Ri управления изменяется на высокий уровень в следующий раз, ток протекает в органический электролюминесцентный элемент 25 от линии Vp межсоединений питания через возбуждающий TFT 21 и переключающий TFT 24 и, таким образом, органический электролюминесцентный элемент 25 излучает свет. Величина тока, протекающего через возбуждающий TFT 21 в это время, увеличивается и уменьшается согласно потенциалу в узле A; тем не менее, как показано ниже, даже если пороговое напряжение возбуждающего TFT 21 отличается, если напряжение данных является идентичным, то величина тока может быть задана идентичной.
В качестве примера, описывается пикселная R-схема. Когда возбуждающему TFT 21 в пикселной R-схеме предоставляется возможность работать в области насыщения, ток IEL, протекающий между стоком и истоком, задается посредством следующего уравнения (1), пренебрегая эффектом модуляции длины канала:
Следует отметить, что в уравнении (1) W/L является соотношением сторон возбуждающего TFT 21, Cox является емкостью затвора, μ является мобильностью, и Vg является потенциалом контактного вывода затвора (потенциалом в узле A).
EL
EL
Ток I, показанный в уравнении (1), в общем, изменяется согласно пороговому напряжению Vth_R. В пикселной R-схеме, когда органический электролюминесцентный элемент 25 излучает свет, потенциал Vg контактного вывода затвора возбуждающего TFT 21 достигает (VDD+Vx_R+Vd_R-Vref_R), и таким образом, ток I является таким, как показано в следующем уравнении (2):
EL
В уравнении (2), если напряжение Vx_R совпадает с пороговым напряжением Vth_R, то ток I не зависит от порогового напряжения Vth_R. Кроме того, даже если напряжение Vx_R не совпадает с пороговым напряжением Vth_R, если разность между ними постоянная, то ток IEL не зависит от порогового напряжения Vth_R.
В дисплейном устройстве 10 длина периода пороговой коррекции (периода от времени t1 до времени t2) и уровень начального напряжения Vint_R определяется так, что разность в напряжении Vx_R является практически идентичной разности в пороговом напряжении Vth_R между двумя TFT в пикселной R-схеме. Следовательно, разность напряжений (Vx_R-Vth_R), включенная в уравнение (2), является практически постоянной. Следовательно, в пикселной R-схеме, независимо от значения порогового напряжения Vth_R, ток величины согласно напряжению Vd_R данных протекает через органический электролюминесцентный элемент 25 и, таким образом, органический электролюминесцентный элемент 25 излучает свет при сигнале яркости согласно напряжению Vd_R данных.
Аналогично, в пикселной G-схеме, независимо от значения порогового напряжения Vth_G, ток величины согласно напряжению Vd_G данных протекает через органический электролюминесцентный элемент 25 и, таким образом, органический электролюминесцентный элемент 25 излучает свет при сигнале яркости согласно напряжению Vd_G данных. Помимо этого, в пикселной B-схеме, независимо от значения порогового напряжения Vth_B, ток величины согласно напряжению Vd_B данных протекает через органический электролюминесцентный элемент 25 и, таким образом, органический электролюминесцентный элемент 25 излучает свет при сигнале яркости согласно напряжению Vd_B данных. В дисплейном устройстве 10 пороговая коррекция выполняется посредством выходных схем 30, предусмотренных внешне для пикселных схем 20, но нет необходимости предоставлять сложные логические схемы, запоминающие устройства и т.д., в выходных схемах 30.
Начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_B описываются ниже. В пикселной схеме 20, когда переключающий TFT 23 переводится в проводящее состояние во время t0, показанное на фиг.4, возбуждающий TFT 21 переводится в состояние диодного включения. В традиционном органическом электролюминесцентном дисплее период от момента, когда возбуждающий TFT имеет диодное включение, до тех пор, пока напряжение Vgs затвор-исток возбуждающего TFT не приближается в достаточной степени к пороговому напряжению Vth, является периодом пороговой коррекции. Это обусловлено тем, что если напряжение Vgs в достаточной степени приближается к пороговому напряжению Vth, то может детектироваться разность в пороговом напряжении между двумя возбуждающими TFT.
Тем не менее, в дисплейном устройстве высокой четкости период выбора пикселной схемы может быть настолько коротким, что напряжение Vgs, возможно, не имеет возможность в достаточной степени приближаться к пороговому напряжению Vth в рамках периода выбора. В частности, в дисплейном устройстве 10 согласно настоящему варианту осуществления, поскольку паразитные емкости конденсатора 37 и линии Sj данных должны заряжаться, когда детектируется пороговое напряжение Vth возбуждающего TFT 21, требуется определенное ухищрение для того, чтобы выполнять процесс детектирования порогового напряжения и процесса записи скорректированного напряжения данных в рамках периода выбора.
С учетом этого в дисплейном устройстве 10, чтобы детектировать изменения в пороговом напряжении до начала процесса записи скорректированных напряжений данных, начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_B фиксированно предоставляются в линии Sk_R, Sk_G и Sk_B данных, соответственно, посредством действия переключателей 36. Посредством этого время, требуемое для вывода напряжения согласно пороговому напряжению возбуждающего TFT 21 в линию Sj данных, может уменьшаться. Следовательно, даже если период пороговой коррекции является коротким, изменения в эффекте коррекции могут подавляться, давая возможность повышать качество изображений.
Начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_B определяются на основе длины периода пороговой коррекции, точности, требуемой для пороговой коррекции, и т.д. Когда переключающий TFT 23 находится в проводящем состоянии, и возбуждающий TFT 21 является соединенным диодом, следующее уравнение (3) устанавливается для баланса токов возбуждающего TFT 21.
Следует отметить, что в уравнении (3) k является константой и C является суммой удерживающей емкости и емкости сигнальной линии.
При решении этого дифференциального уравнения получается следующее уравнение (4):
Следует отметить, что в уравнении (4) Vgs0 является начальным значением напряжения Vgs.
Когда рассматриваются два TFT, пороговые напряжения которых отличаются на ΔVth, если разность в напряжении Vgs между двумя TFT приближается к ΔVth после истекания предварительно определенного периода времени, то можно сказать, что пороговые напряжения соответствующих TFT детектированы. Разность в напряжении Vgs задается посредством следующего уравнения (5):
Следовательно, начальное значение Vgs0 напряжения Vgs определяется так, что ΔVgs(t), показанное в уравнении (5), в достаточной степени приближается ΔVth в рамках допустимой продолжительности, и начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_R определяются согласно определенному начальному значению Vgs0.
Фиг.5 изображает схему, показывающую пример временных изменений в напряжениях Vgs затвор-исток возбуждающих TFT в диодном включении. Фиг.5 показывает изменения в напряжении затвор-исток Vgs для случая, когда два типа напряжений Vgs0 (Vgs0=-5 В и Vgs0=-1,5 В) предоставляются заранее в два TFT с различными пороговыми напряжениями (Vth=-0,8 В и Vth=-1,0 В), и после этого исток и контактные выводы стока каждого TFT замыкаются накоротко, посредством чего каждый TFT является соединенным диодом.
Напряжения Vgs0 предоставляются заранее в два TFT, и абсолютные значения |Vgs| напряжений Vgs после истекания 30 мкс сравниваются. В случае |Vgs0|=5 В, после 30 мкс, два значения |Vgs| находятся далеко от соответствующих конечных значений (0,8 В и 1,0 В), но разность между ними уже практически равна конечному значению (0,2 В). С другой стороны, в случае |Vgs0|=1,5 В, после 30 мкс, два значения |Vgs| находятся близко к соответствующим конечным значениям, но разность между ними по-прежнему находится далеко от конечного значения. Также, чем больше |Vgs0|, тем быстрее увеличение разности между двумя значениями |Vgs|, и таким образом, период пороговой коррекции может уменьшаться. Соответственно, чтобы выполнить пороговую коррекцию с высокой точностью, желательно увеличивать |Vgs0|. Между тем, когда |Vgs0| увеличивается, потребляемая мощность увеличивается вследствие зарядки и разрядки линии Sj данных и конденсатора 37.
С учетом этого аспекта дисплейное устройство 10 использует три типа начальных напряжений Vint_R, Vint_G и Vint_B. Начальное напряжение Vint_R используется для пикселных R-схем, начальное напряжение Vint_G используется для пикселных G-схем, и начальное напряжение Vint_B используется для пикселных B-схем. Три типа начальных напряжений определяются следующим образом. Напряжение затвор-исток (VDD-Vint_R), полученное, когда начальное напряжение Vint_R прикладывается к контактному выводу затвора возбуждающего TFT 21 в пикселной R-схеме, в дальнейшем упоминается как Vgs0_R. Аналогично, напряжение затвор-исток, полученное, когда начальное напряжение Vint_G прикладывается к контактному выводу затвора возбуждающего TFT 21 в пикселной G-схеме, упоминается как Vgs0_G, и напряжение затвор-исток, полученное, когда начальное напряжение Vint_B прикладывается к контактному выводу затвора возбуждающего TFT 21 в пикселной B-схеме, упоминается как Vgs0_B.
В дисплейном устройстве 10, по меньшей мере, два из начальных напряжений Vint_R, Vint_G и Vint_B задаются так, чтобы отличаться друг от друга. В частности, желательно, чтобы удовлетворялось то, что начальное напряжение Vint_G для пикселных G-схем отличается от начального напряжения Vint_B для пикселных B-схем и |Vgs0_G|<|Vgs0_B|. Более желательно, чтобы удовлетворялось то, что начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_B все отличаются друг от друга, и |Vgs0_G|<|Vgs0_R|<|Vgs0_B|. Все начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_B задаются равными уровню ниже напряжения VDD питания. Когда начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_B задаются таким образом, ток, протекающий через переключающий TFT 23 в течение периода проводимости переключающего TFT 23, является наибольшим в пикселной B-схеме из трех типов пикселных схем и наименьшим в пикселной G-схеме.
Преимущества дисплейного устройства 10 согласно настоящему варианту осуществления описываются ниже по сравнению с дисплейным устройством согласно справочному примеру. Фиг.6 изображает блок-схему, показывающую конфигурацию дисплейного устройства согласно справочному примеру. Дисплейное устройство 110, показанное на фиг.6, включает в себя схему 113 драйвера истока, включающую в себя выходные схемы 115, вместо схемы 13 драйвера истока, включающей в себя выходные схемы 30. Фиг.7 изображает принципиальную схему выходных схем 115. Источник 114 питания, показанный на фиг.6, подает напряжения VDD и VSS питания в пикселные схемы 20 и подает один тип начального напряжения Vint и один тип опорного напряжения Vref в выходные схемы 115. Дисплейное устройство 110 работает согласно временной диаграмме (фиг.4), идентичной временной диаграмме дисплейного устройства 10. Следует отметить, что дисплейное устройство 110 описывается в другой заявке (международной заявке на патент № PCT/2007/69184), имеющей общего заявителя и общего автора изобретения с настоящей заявкой.
В дисплейном устройстве 10 согласно настоящему варианту осуществления и дисплейном устройстве 110 согласно справочному примеру, когда выполняется пороговая коррекция возбуждающего TFT 21, начальное напряжение прикладывается к контактному выводу затвора возбуждающего TFT 21. В это время, как описано выше, когда используется такое начальное напряжение, которое увеличивает абсолютное значение |Vgs0| начального значения напряжения затвор-исток возбуждающего TFT 21, точность пороговой коррекции увеличивается, а когда используется такое начальное напряжение, которое уменьшает |Vgs0|, потребляемая мощность понижается.
В дисплейном устройстве 110, согласно справочному примеру, один тип начального напряжения Vint используется во всем устройстве. Следовательно, когда начальное напряжение Vint определяется в отношении зеленого цвета, |Vgs0| понижается и тем, самым потребляемая мощность понижается. Тем не менее, точность пороговой коррекции для синего и красного цвета является недостаточной и, таким образом, качество изображений ухудшается. С другой стороны, когда начальное напряжение Vint определяется в отношении синего цвета, |Vgs0| увеличивается и, тем самым качество изображений повышается. Тем не менее, поскольку идентичное начальное напряжение также используется для зеленого цвета и красного цвета, которые, тем не менее, являются менее чувствительно различимыми, чем синий цвет, потребляемая мощность увеличивается больше, чем требуется.
С другой стороны, в дисплейном устройстве 10 согласно настоящему варианту осуществления, используется множество начальных напряжений Vint_R, Vint_G и Vint_B, и, по меньшей мере, два из них отличаются друг от друга. Следовательно, например, такое начальное напряжение Vint_B, которое увеличивает |Vgs0|, может использоваться для пикселных B-схем, и такое начальное напряжение Vint_G, которое уменьшает |Vgs0|, может использоваться для пикселных G-схем. Посредством этого для синего цвета, для которого человек является чувствительным к различиям в цветности, предоставляется большая начальная разность потенциалов между контактными выводами затвора и истока возбуждающего TFT 21, посредством чего пороговая коррекция выполняется с высокой точностью, давая возможность повышать качество изображений. С другой стороны, для зеленого цвета, для которого человек является нечувствительным к различиям в цветности, небольшая начальная разность потенциалов предоставляется между контактными выводами затвора и истока возбуждающего TFT 21, посредством чего чрезмерная зарядка и разрядка сигнальных линий уменьшается, давая возможность уменьшать потребляемую мощность. Помимо этого, посредством использования таких начальных напряжений Vint_R, Vint_G и Vint_B, которые удовлетворяют |Vgs0_G|<|Vgs0_R|<|Vgs0_B|, вышеописанные преимущества дополнительно могут увеличиваться.
Также, согласно дисплейному устройству 10 согласно настоящему варианту осуществления, когда пороговая коррекция возбуждающего TFT 21 выполняется посредством использования начального напряжения Vint_R, Vint_G или Vint_B согласно цвету изображения, начальная разность потенциалов, предоставленная между контактными выводами затвора и истока возбуждающего TFT 21, переключается согласно цвету изображения с учетом человеческих визуальных характеристик. Таким образом, качество изображений может быть повышено, и потребляемая мощность может быть уменьшена.
Когда различные начальные напряжения используются согласно цвету изображения, желательно, чтобы нулевые напряжения Vdata данных совпадали друг с другом. Например, в примере, показанном на фиг.5, абсолютные значения |Vgs| напряжений затвор-исток возбуждающих TFT после 30 (как для случая |Vgs0|=5 В, так и для случая |Vgs0|=1,5 В) отличаются от конечного значения. Следовательно, когда напряжение контактного вывода затвора возбуждающего TFT 21 после истечения предварительно определенного периода времени детектируется с использованием начального напряжения, которое отличается в зависимости от цвета изображения, смещение, которое отличается в зависимости от цвета изображения, добавляется к детектированному напряжению. Как результат, может возникать явление, например, когда выполняется отображение черного изображения, пикселные R-схемы и пикселные G-схемы будут полностью черными, но пикселные B-схемы не будут полностью черными.
С учетом этого, в дисплейном устройстве 10, согласно настоящему варианту осуществления, используется множество опорных напряжений Vref_R, Vref_G и Vref_B. Как показано в уравнении (2), ток IEL, протекающий между стоком и истоком возбуждающего TFT 21, зависит от опорного напряжения Vref_R и т.д. Таким образом, посредством регулирования опорных напряжений Vref_R, Vref_G и Vref_B, нулевым напряжениям Vdata данных для соответствующих цветов предоставляется возможность совпадать друг с другом, и таким образом, амплитудам напряжений данных предоставляется возможность совпадать друг с другом. Посредством такого предоставления возможности нулевым напряжениям данных совпадать друг с другом в дисплейном устройстве 10, цифроаналоговое преобразование, которое выполняется внешне для дисплейного устройства 10, может быть упрощено.
Следует отметить, что в вышеописанном дисплейном устройстве 10, чтобы предоставлять начальную разность потенциалов согласно цвету изображения между контактными выводами затвора и истока возбуждающего TFT 21, начальное напряжение, приложенное к линии данных, переключается согласно цвету изображения; тем не менее, вместо этого, напряжение питания, приложенное к контактному выводу истока возбуждающего TFT 21, может переключаться согласно цвету изображения. Фиг.8 изображает блок-схему, показывающую конфигурацию дисплейного устройства согласно разновидности первого варианта осуществления настоящего изобретения. Дисплейное устройство 40, показанное на фиг.8, включает в себя схему 43 драйвера истока, включающую в себя выходные схемы 45 вместо схемы 13 драйвера истока, включающей в себя выходные схемы 30, и включает в себя источник 44 питания вместо источника 14 питания. Фиг.9 изображает принципиальную схему пикселных схем 20, включенных в дисплейное устройство 40, и фиг.10 изображает принципиальную схему выходных схем 45.
Источник 44 питания, показанный на фиг.8, подает напряжения VDD_R, VDD_G, VDD_B и VSS питания в пикселные схемы 20 и подает начальное напряжение Vint и опорные напряжения Vref_R, Vref_G и Vref_B в выходные схемы 45. Как показано на фиг.9, пикселная R-схема 20r подключается к линии Vp_R межсоединений питания, пикселная G-схема 20g подключается к линии Vp_G межсоединений питания, и пикселная B-схема 20b подключаются к линии Vp_B межсоединений питания. Напряжение VDD_R питания, подаваемое из источника 44 питания, прикладывается к линии Vp_R межсоединений питания, напряжение VDD_G питания, подаваемое из источника 44 питания, прикладывается к линии Vp_G межсоединений питания, а напряжение VDD_B питания, подаваемое из источника 44 питания, прикладывается к линии Vp_B межсоединений питания. В выходной R-схеме 45r, выходной G-схеме 45g и выходной B-схеме 45b, показанных на фиг.10, идентичное начальное напряжение Vint, подаваемое из источника 44 питания, прикладывается к одному контактному выводу каждого переключателя 36.
В дисплейном устройстве 40, по меньшей мере, два из напряжений VDD_R, VDD_G, VDD_B питания задаются так, чтобы отличаться друг от друга. В частности, желательно, чтобы удовлетворялось то, что напряжение VDD_G питания для пикселных G-схем отличается от напряжения VDD_B питания для пикселных B-схем, и |Vgs0_G|<|Vgs0_B|. Более желательно, чтобы удовлетворялось то, что напряжения VDD_R, VDD_G, VDD_B питания все отличаются друг от друга, и |Vgs0_G|<|Vgs0_R|<|Vgs0_B| (т.е. удовлетворялось VDD_G<VDD_R<VDD_B).
Даже в дисплейном устройстве 40, выполненном таким образом, посредством использования напряжения VDD_R, VDD_G или VDD_B питания согласно цвету изображения, когда выполняется пороговая коррекция возбуждающего TFT 21, начальная разность потенциалов, предоставленная между контактными выводами затвора и истока возбуждающего TFT 21, переключается согласно цвету изображения с учетом человеческих визуальных характеристик. Таким образом, качество изображений может быть повышено, и потребляемая мощность может быть уменьшена. Помимо этого, посредством использования множества опорных напряжений Vref_R, Vref_G и Vref_B, нулевым напряжениям данных предоставляется возможность совпадать друг с другом в дисплейном устройстве 40, и таким образом, цифроаналоговое преобразование, которое выполняется внешне для дисплейного устройства 40, может быть упрощено.
Следует отметить, что хотя в вышеприведенном описании один аналоговый буфер предоставляется для трех линий Sk_R, Sk_G и Sk_B данных, один аналоговый буфер может предоставляться для p линий данных (p является любым целым числом, превышающим или равным 1).
Второй вариант осуществления
Фиг.11 изображает блок-схему, показывающую конфигурацию дисплейного устройства согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Дисплейное устройство 50, показанное на фиг.11, включает в себя схему 51 управления отображением, схему 52 драйвера затвора, схему 53 драйвера истока, источник 54 питания и (mxn) пикселных схем 60 и выполняет цветное отображение посредством трех RGB-цветов. Из компонентов в настоящем варианте осуществления, компоненты, идентичные компонентам в первом варианте осуществления, обозначаются посредством идентичных ссылочных номеров, и их описание опускается. Далее описываются отличия от дисплейного устройства 10 согласно первому варианту осуществления.
В дисплейном устройстве 50 предоставляется n линий GAi сканирования параллельных друг другу и m линий Sj данных параллельных друг другу и пересекающихся перпендикулярно с линиями GAi сканирования. Пикселные схемы 60 размещаются в матричной форме на соответствующих пересечениях линий GAi сканирования и линий Sj данных. Помимо этого, n линий GBi сканирования и n линий Ei управления, которые являются параллельными друг другу, размещаются параллельно линиям GAi сканирования. Линии GAi и GBi сканирования и линии Ei управления подключаются к схеме 52 драйвера затвора, и линии Sj данных подключаются к схеме 53 драйвера истока. В области, в которой пикселные схемы 60 размещаются, размещаются линия Vp межсоединений питания, общий катод Vcom и три типа линий предварительной зарядки (ни один из которых не показывается).
Аналогично первому варианту осуществления, пикселные схемы 60 классифицируются на пикселные R-схемы, пикселные G-схемы и пикселные B-схемы. Пикселные R-схемы размещаются в (3k-2)-м столбце, пикселные G-схемы размещаются в (3k-1)-м столбце, и пикселные B-схемы размещаются в 3k-м столбце.
Схема 51 управления отображением является такой, что функция управления потенциалами линий SCAN1_R, SCAN1_G, SCAN1_B, SCAN2 и SCAN3 управления удалена из схемы 11 управления отображением согласно первому варианту осуществления. Схема 52 драйвера затвора имеет конфигурацию, идентичную конфигурации схемы 12 драйвера затвора, согласно первому варианту осуществления, и управляет потенциалами линий GAi и GBi сканирования и линий Ei управления. Схема 53 драйвера истока включает в себя m-битовый регистр 15 сдвига, регистр 16, схему-защелку 17 и m аналоговых буферов 55 и выполняет линейное последовательное сканирование. Аналоговые буферы 55 являются схемами повторителя напряжения (усилителями с единичным коэффициентом усиления) и предоставляются в соответствующие линии Sj данных.
Источник 54 питания подает напряжения питания в каждый модуль дисплейного устройства 50. Более конкретно, источник 54 питания подает напряжения VDD и VSS питания в пикселные схемы 60 и подает начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_B в пикселные схемы 60. Следует отметить, что на фиг.11 опускаются линии межсоединений, которые подключают источник 54 питания к пикселным схемам 60.
Фиг.12 изображает принципиальную схему пикселных схем 60. Фиг.12 показывает пикселную R-схему 60r, пикселную G-схему 60g и пикселную B-схему 60b (в дальнейшем в этом документе, также совместно называемые тремя пикселными схемами 60). Как показано на фиг.12, каждая из трех пикселных схем 60 включает в себя возбуждающий TFT 61, переключающие TFT 62-66, органический электролюминесцентный элемент 67 и конденсатор 68. Возбуждающий TFT 61 является структурой с обогащенным каналом p-типа, и переключающие TFT 62-66 являются структурой с каналом p-типа. Переключающий TFT 62 выступает в качестве записывающего переключающего элемента, переключающий TFT 63 выступает в качестве компенсирующего переключающего элемента, и переключающие TFT 65 и 66 выступают в качестве инициализирующих переключающих элементов.
Пикселная R-схема 60r подключается к линии Vp межсоединений питания, общему катоду Vcom, одной линии предварительной зарядки, линиям GAi и GBi сканирования, линии Ei управления и линии Sk_R данных. Напряжение VDD питания, подаваемое из источника 54 питания, прикладывается к линии Vp межсоединений питания, напряжение VSS питания, подаваемое из источника 54 питания, прикладывается к общему катоду Vcom, и начальное напряжение Vint_R, подаваемое из источника 54 питания, прикладывается к линии предварительной зарядки. Общий катод Vcom является катодом, общим для всех органических электролюминесцентных элементов 67 в дисплейном устройстве 50.
В пикселной R-схеме 60r между линией Vp межсоединений питания и общим катодом Vcom предусмотрены возбуждающий TFT 61, переключающий TFT 64 и органический электролюминесцентный элемент 67, соединенные последовательно в этом порядке от стороны линии Vp межсоединений питания. Между контактным выводом затвора возбуждающего TFT 61 и линией Sk_R данных предусмотрены конденсатор 68 и переключающий TFT 62, соединенные последовательно в этом порядке от стороны контактного вывода затвора. Узел, к которому подключается электрод конденсатора 68 (электрод на стороне возбуждающего TFT 61), в дальнейшем упоминается как D, а узел, к которому подключается другой электрод, в дальнейшем упоминается как E. Переключающий TFT 63 предоставляется между контактными выводами затвора и стока возбуждающего TFT 61. Переключающий TFT 65 предоставляется между узлом E и линией предварительной зарядки, к которой прикладывается начальное напряжение Vint_R. Переключающий TFT 66 предоставляется между контактным выводом стока возбуждающего TFT 61 и линией предварительной зарядки. Контактные выводы затвора переключающих TFT 62 и 63 подключаются к линии GAi сканирования. Контактный вывод затвора переключающего TFT 66 подключается к линии GBi сканирования. Контактные выводы затвора переключающих TFT 64 и 65 подключаются к линии Ei управления.
Конфигурации пикселной G-схемы 60g и пикселной B-схемы 60b являются идентичными конфигурациям пикселной R-схемы 60r. Тем не менее, следует отметить, что в пикселной G-схеме 60g один конец каждого из переключающих TFT 65 и 66 подключается к линии предварительной зарядки, к которой прикладывается начальное напряжение Vint_G. Также следует отметить, что в пикселной B-схеме 60b один конец каждого из переключающих TFT 65 и 66 подключается к линии предварительной зарядки, к которой прикладывается начальное напряжение Vint_B.
Пороговые напряжения возбуждающих TFT 61, предоставленные в пикселной R-схеме 60r, пикселной G-схеме 60g и пикселной B-схеме 60b, в дальнейшем упоминаются как Vth_R, Vth_G и Vth_B, соответственно (следует отметить, что они все имеют отрицательные значения). Начальное напряжение Vint_R используется для пороговой коррекции возбуждающего TFT 61 в пикселной R-схеме 60r. Аналогично, начальное напряжение Vint_G используется для пороговой коррекции возбуждающего TFT 61 в пикселной G-схеме 60g, и начальное напряжение Vint_B используется для пороговой коррекции возбуждающего TFT 61 в пикселной B-схеме 60b.
Фиг.13 изображает временную диаграмму, показывающую способ возбуждения пикселных схем 60. Со ссылкой на фиг.13, ниже описываются операции, которые выполняются, когда напряжения Vdata данных, соответственно, записываются в три пикселных схемы 60, подключенных к соответствующим линиям GAi и GBi сканирования и линиям Sk_R, Sk_G и Sk_B данных с использованием трех аналоговых буферов 55. На фиг.13, период от времени t0 до времени t4 является периодом выбора трех пикселных схем 60. Перед временем t2, выполняется процесс параллельного детектирования потенциалов контактного вывода затвора возбуждающих TFT 61 трех пикселных схем 60. После времени t2, выполняется процесс параллельной записи напряжений данных в три пикселных схемы 60, соответственно.
Перед временем t0 потенциалы линий GAi и GBi сканирования управляются к высокому уровню, и потенциал линии Ei управления управляется к низкому уровню. Следовательно, в каждой из трех пикселных схем 60 переключающие TFT 62, 63 и 66 находятся в непроводящем состоянии, и переключающие TFT 64 и 65 находятся в проводящем состоянии. В это время, поскольку возбуждающий TFT 61 находится в проводящем состоянии, ток протекает в органический электролюминесцентный элемент 67 от линии Vp межсоединений питания через возбуждающий TFT 61 и переключающий TFT 64 и, таким образом, органический электролюминесцентный элемент 67 излучает свет. Также перед временем t0 органические электролюминесцентные элементы 67 в трех пикселных схемах 60 находятся в светоизлучающем состоянии.
Когда во время t0 потенциал линии Ei управления изменяется на высокий уровень, в каждой из трех пикселных схем 60 переключающие TFT 64 и 65 изменяются на непроводящее состояние. Следовательно, ток, протекающий через органический электролюминесцентный элемент 67 от линии Vp межсоединений питания, прерывается и, таким образом, органический электролюминесцентный элемент 67 прекращает испускание света.
Затем, когда во время t1 потенциалы линий GAi и GBi сканирования изменяются на низкий уровень, в каждой из трех пикселных схем 60 переключающие TFT 62, 63 и 66 изменяются на проводящее состояние. Следовательно, узел D подключается к соответствующей линии предварительной зарядки через переключающие TFT 63 и 66, и узел E подключается к соответствующей линии Sj данных через переключающий TFT 62. В то время, когда потенциал линии GAi сканирования имеет низкий уровень, напряжения Vd_R, Vd_G и Vd_B данных, выводимые из схемы-защелки 17, прикладываются к линиям Sk_R, Sk_G и Sk_B данных, соответственно. Следовательно, в пикселной R-схеме 60r потенциал в узле D достигает Vint_R и потенциал в узле E достигает Vd_R. Аналогично, в пикселной G-схеме 60g потенциал в узле D достигает Vint_G и потенциал в узле E достигает Vd_G. В пикселной B-схеме 60b потенциал в узле D достигает Vint_B и потенциал в узле E достигает Vd_B.
Затем, когда во время t2 потенциал линии GBi сканирования изменяется на высокий уровень, в каждой из трех пикселных схем 60 переключающий TFT 66 изменяется на непроводящее состояние. После времени t2 ток протекает в контактный вывод затвора возбуждающего TFT 61 от линии Vp межсоединений питания через возбуждающий TFT 61 и переключающий TFT 63 и, таким образом, потенциал в узле D повышается в то время, когда возбуждающий TFT 61 находится в проводящем состоянии.
Затем, когда во время t3 потенциал линии GAi сканирования изменяется на высокий уровень, в каждой из трех пикселных схем 60 переключающие TFT 62 и 63 изменяются на непроводящее состояние. Потенциалы в узлах D в пикселной R-схеме 60r, пикселной G-схеме 60g и пикселной B-схеме 60b непосредственно перед временем t3 предположительно составляют (VDD+Vx_R), (VDD+Vx_G) и (VDD+Vx_B), соответственно. Следует отметить, что напряжения Vx_R, Vx_G и Vx_B имеют отрицательные значения и предположительно удовлетворяют следующему: |Vx_R|>|Vth_R|, |Vx_G|>|Vth_G| и |Vx_B|>|Vth_B|.
Когда во время t3 переключающие TFT 62 и 63 изменяются на непроводящее состояние, напряжение (VDD+Vx_R-Vd_R) поддерживается в конденсаторе 68 в пикселной R-схеме 60r. Аналогично, напряжение (VDD+Vx_G-Vd_G) поддерживается в конденсаторе 68 в пикселной G-схеме 60g, и напряжение (VDD+Vx_B-Vd_B) поддерживается в конденсаторе 68 в пикселной B-схеме 60b.
Как описано выше, потенциал в узле D в пикселной R-схеме 60r повышается в то время, когда возбуждающий TFT 61 находится в проводящем состоянии. Таким образом, если имеется достаточное количество времени, то потенциал в узле D в пикселной R-схеме 60r повышается до тех пор, пока напряжение затвор-исток возбуждающего TFT 61 не достигает порогового напряжения Vth_R (отрицательное значение) (возбуждающий TFT 61 не переводится в пороговое состояние) и не достигает (VDD+Vth_R) в конце. Тем не менее, в дисплейном устройстве 50 время t3 наступает, когда возбуждающий TFT 61 находится в проводящем состоянии. Таким образом, потенциал (VDD+Vx_R) в узле D непосредственно перед временем t3 ниже (VDD+Vth_R). Напряжение Vx_R изменяется согласно пороговому напряжению Vth_R, и чем больше абсолютное значение порогового напряжения Vth_R, тем больше абсолютное значение напряжения Vx_R. Аналогично, потенциал (VDD+Vx_G) в узле D в пикселной G-схеме 60g непосредственно перед временем t3 ниже (VDD+Vth_G), и чем больше абсолютное значение порогового напряжения Vth_G, тем больше абсолютное значение напряжения Vx_G. Помимо этого, потенциал (VDD+Vx_B) в узле D в пикселной B-схеме 60b непосредственно перед временем t3 ниже (VDD+Vth_B), и чем больше абсолютное значение порогового напряжения Vth_B, тем больше абсолютное значение напряжения Vx_B.
Затем, когда во время t4 потенциал линии Ei управления изменяется на низкий уровень, в каждой из трех пикселных схем 60 переключающие TFT 64 и 65 изменяются на проводящее состояние. В пикселной R-схеме 60r, в то время, когда конденсатор 68 поддерживает напряжение (VDD+Vx_R-Vd_R), потенциал в узле E изменяется с Vd_R на Vint_R. Следовательно, потенциал в узле D также изменяется на идентичную величину (Vint_R-Vd_R) и достигает (VDD+Vx_R)+(Vint_R-Vd_R)=(VDD+Vx_R+Vint_R-Vd_R). Аналогично, потенциал в узле D в пикселной G-схеме 60g достигает (VDD+Vx_G+Vint_G-Vd_G) и потенциал в узле D в пикселной B-схеме 60b достигает (VDD+Vx_B+Vint_B-Vd_B).
После времени t4, напряжения, поддерживаемые в конденсаторах 68 в трех пикселных схемах 60, не изменяются. Следовательно, потенциал в узле D в пикселной R-схеме 60r остается равным (VDD+Vx_R+Vint_R-Vd_R). Аналогично, потенциал в узле D в пикселной G-схеме 60g остается равным (VDD+Vx_G+Vint_G-Vd_G), и потенциал в узле D в пикселной B-схеме 60b остается равным (VDD+Vx_B+Vint_B-Vd_B). Следовательно, в каждой из трех пикселных схем 60, в течение периода после времени t4 и до того, как потенциал линии Ei управления изменяется на высокий уровень в следующий раз, ток протекает в органический электролюминесцентный элемент 67 от линии Vp межсоединений питания через возбуждающий TFT 61 и переключающий TFT 64, и, таким образом, органический электролюминесцентный элемент 67 излучает свет. Величина тока, протекающего через возбуждающий TFT 61 в это время, увеличивается и уменьшается согласно потенциалу в узле D; тем не менее, как показано ниже, даже если пороговое напряжение возбуждающего TFT 61 отличается, если напряжение данных является идентичным, то величина тока может быть задана идентичной.
В качестве примера описывается пикселная R-схема 60r. В пикселной R-схеме 60r, когда органический электролюминесцентный элемент 67 излучает свет, потенциал Vg контактного вывода затвора возбуждающего TFT 61 достигает (VDD+Vx_R+Vint_R-Vd_R). Следовательно, посредством уравнения (1), ток IEL, протекающий между стоком и истоком возбуждающего TFT 61, является таким, как показано в следующем уравнении (6):
EL
В уравнении (6), если напряжение Vx_R совпадает с пороговым напряжением Vth_R, то ток I не зависит от порогового напряжения Vth_R. Кроме того, даже если напряжение Vx_R не совпадает с пороговым напряжением Vth_R, если разность между ними постоянная, то ток IEL не зависит от порогового напряжения Vth_R.
В дисплейном устройстве 50, аналогично первому варианту осуществления, длина периода пороговой коррекции и уровень начального напряжения Vint_R определяются так, что разность в напряжении Vx_R является практически идентичной разности в пороговом напряжении Vth_R между двумя TFT в пикселной R-схеме. Следовательно, разность напряжений (Vx_R-Vth_R), включенная в уравнение (6), является практически постоянной. Следовательно, в пикселной R-схеме 60r, независимо от значения порогового напряжения Vth_R, ток величины согласно напряжению Vd_R данных протекает через органический электролюминесцентный элемент 67 и, таким образом, органический электролюминесцентный элемент 67 излучает свет при сигнале яркости согласно напряжению Vd_R данных.
Аналогично, в пикселной G-схеме 60g, независимо от значения порогового напряжения Vth_G, ток величины согласно напряжению Vd_G данных протекает через органический электролюминесцентный элемент 67 и, таким образом, органический электролюминесцентный элемент 67 излучает свет при сигнале яркости согласно напряжению Vd_G данных. Помимо этого, в пикселной B-схеме 60b, независимо от значения порогового напряжения Vth_B, ток величины согласно напряжению Vd_B данных протекает через органический электролюминесцентный элемент 67 и, таким образом, органический электролюминесцентный элемент 67 излучает свет при сигнале яркости согласно напряжению Vd_B данных. В дисплейном устройстве 50, хотя конфигурация пикселных схем 60 сложнее конфигурации в дисплейном устройстве 10 согласно первому варианту осуществления, конфигурация схемы 53 драйвера истока упрощается.
В дисплейном устройстве 50, по меньшей мере, два из начальных напряжений Vint_R, Vint_G и Vint_B задаются так, чтобы отличаться друг от друга. В частности, желательно, чтобы удовлетворялось то, что начальное напряжение Vint_G для пикселных G-схем отличается от начального напряжения Vint_B для пикселных B-схем и |Vgs0_G|<|Vgs0_B|. Более желательно, чтобы удовлетворялось то, что начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_B - все отличаются друг от друга, и |Vgs0_G|<|Vgs0_R|<|Vgs0_B|. Все начальные напряжения Vint_R, Vint_G и Vint_B задаются равными уровню ниже напряжения VDD питания.
Дисплейное устройство 50 согласно настоящему варианту осуществления предоставляет преимущества, идентичные преимуществам дисплейного устройства 10 согласно первому варианту осуществления. В традиционном дисплейном устройстве, включающем в себя пикселные схемы 130, показанные на фиг.16, один тип начального напряжения Vint используется во всем устройстве. Следовательно, традиционное дисплейное устройство имеет проблемы в том, что определение начального напряжения Vint в отношении зеленого цвета ухудшает качество изображений, а определение начального напряжения Vint в отношении синего цвета повышает потребляемую мощность.
С другой стороны, в дисплейном устройстве 50 согласно настоящему варианту осуществления, используется множество начальных напряжений Vint_R, Vint_G и Vint_B, и, по меньшей мере, два из них отличаются друг от друга. Следовательно, например, такое начальное напряжение Vint_B, которое увеличивает |Vgs0|, может использоваться для пикселных B-схем, и такое начальное напряжение Vint_G, которое уменьшает |Vgs0|, может использоваться для пикселных G-схем. Посредством этого для синего цвета, для которого человек является чувствительным к различиям в цветности, большая начальная разность потенциалов предоставляется между контактными выводами затвора и истока возбуждающего TFT 61, посредством чего пороговая коррекция выполняется с высокой точностью, давая возможность повышать качество изображений. С другой стороны, для зеленого цвета, для которого человек является нечувствительным к различиям в цветности, небольшая начальная разность потенциалов предоставляется между контактными выводами затвора и истока возбуждающего TFT 61, посредством чего чрезмерная зарядка и разрядка сигнальных линий уменьшается, давая возможность уменьшать потребляемую мощность. Помимо этого, посредством использования таких начальных напряжений Vint_R, Vint_G и Vint_B, которые удовлетворяют |Vgs0_G|<|Vgs0_R|<|Vgs0_B|, вышеописанные преимущества дополнительно могут быть увеличены.
Также, согласно дисплейному устройству 50, согласно настоящему варианту осуществления, посредством использования начального напряжения Vint_R, Vint_G или Vint_B согласно цвету изображения, когда выполняется пороговая коррекция возбуждающего TFT 61, начальная разность потенциалов, предоставленная между контактными выводами затвора и истока возбуждающего TFT 61, переключается согласно цвету изображения с учетом возможностей визуального восприятия человека. Таким образом, качество изображений может быть повышено, и потребляемая мощность может быть уменьшена.
Следует отметить, что в настоящем варианте осуществления, также, аналогично первому варианту осуществления, разновидность, в которой три типа пикселных схем подключаются к различным линиям межсоединений питания, может формироваться. В дисплейном устройстве согласно разновидности, напряжение VDD_R питания прикладывается к линиям межсоединений питания, подключенным к пикселным R-схемам 60r, напряжение VDD_G питания прикладывается к линиям межсоединений питания, подключенным к пикселным G-схемам 60g, и напряжение VDD_B питания прикладывается к линиям межсоединений питания, подключенным к пикселным B-схемам 60b.
Как описано выше, согласно дисплейным устройствам настоящего изобретения, когда цветное отображение выполняется с пороговой коррекцией элемента возбуждения, посредством предоставления начальной разности потенциалов согласно цвету изображения между управляющим контактным выводом и вторым проводящим контактным выводом элемента возбуждения, качество изображений может быть повышено, и потребляемая мощность может быть уменьшена.
Промышленная применимость
Дисплейные устройства настоящего изобретения имеют такие признаки, как высокое качество изображений и низкая потребляемая мощность и, таким образом, могут использоваться в качестве дисплейных устройств различных типов электронного оборудования.
Описание ссылок с номерами
10, 40 и 50 - дисплейное устройство
11 и 51 - схема управления отображением
12 и 52 - схема драйвера затвора
13, 43 и 53 - схема драйвера истока
14, 44 и 54 - источник питания
15 - регистр сдвига
16 - регистр
17 - схема-защелка
20 и 60 - пикселная схема
21 и 61 - возбуждающий TFT
22-24 и 62-66 - переключающий TFT
25 и 67 - органический электролюминесцентный элемент
26, 37 и 68 - конденсатор
30 и 45 - выходная схема
31 - 36 - переключатель
38 и 55 - аналоговый буфер.