显示装置、显示驱动方法

专利名称：显示装置、显示驱动方法
技术领域：
本发明涉及使用了有机电致发光元件(有机EL元件)作为发光元件的 显示装置与其显示驱动方法。
背景技术：
专利文献1:(曰本)特开2005-265937号公报 专利文献2:(日本)特开2003-330419号公报
平板显示器(Flat Panel Display)广泛普及于计算机显示器、移动终端、 电视接收机等产品中。当前，主要多采用液晶显示板(Display Panel),但依 然被指出视角狭窄和响应速度慢。另一方面，由自发光元件形成的有机电致 发光(electroluminescence:以下称为EL )显示器除了能够克服所述的视角和 响应性的课题，还能够达到无需背光照明(backlight)的薄形态、高亮度、 高对比度，所以作为代替液晶显示器的下一代显示装置而被期待。
在有机EL显示器中，与液晶显示屏一样，作为其驱动方式，有无源矩 阵(passive matrix )方式和有源矩阵(active matrix )方式。前者结构简单， 但存在难以实现大型且高精度的显示器等的问题，所以当前盛行有源矩阵方 式的开发。该有源矩阵方式通过设置在像素电路内部的有源元件(一般为薄 膜晶体管TFT)来控制流过各个像素电路内部的发光元件的电流。
有机EL元件以与被施加的电流对应的亮度发光。此外，根据作为映像 信号的信号值而控制流过有机EL元件的电流，从而能够得到所期望的发光 亮度。为此，上述的有源元件(TFT)作为对应于映像信号的信号值的恒流 源起作用即可。具体来说，写入信号值电压作为根据饱和区域动作起恒流源 作用的TFT (驱动晶体管)的栅极/源极间电压，并使对应于该栅极/源极间电 压的电流流过有机EL元件。
这里，已知有机EL元件的I—V特性(电流一 电压特性)根据温度而变动。
因此，即使进行对应于信号值的恒流驱动，起因于根据温度而有机EL元件的两端电压(阳极/阴极电压)的变动特性，发生上述栅极/源极间电压的 变动，这表现为电流量的变动、即发光亮度的变动。
在这样利用了有机EL元件的显示装置中，存在根据温度发生亮度的变 动的问题。
作为对于这样的问题的方法，存在上述的专利文献1 、2等中列举的技术。
上述专利文献1中记载有以下技术即使在根据有机EL元件的使用环 境温度的变化和驱动电源电压的变动而电流值变化了的情况下，通过将电流 值和发光期间的乘积保持一定，从而抑制平均发光亮度的变动。这是根据提 供给驱动晶体管的脉沖占空比来校正亮度变动的技术。
但是，对于有机EL显示器来说，脉沖占空比是根据在生成灰度分量或 改变响应速度时能够简单地控制亮度而多用于各种各样的处理的参数。但留 下了将该参数用于缺点校正会导致限制这些控制的使用的课题。
在专利文献2中记载有根据检测到的周围温度，通过对显示数据进行校 正使得成为合适的亮度，从而能够调整面板的亮度的技术。
此时，若仅从亮度考虑，则可适当地校正，但会对校正使用显示数据的 灰度分量，映像的灰度分量减少，存在难以维持高画质的问题。
如上所述，以往，公开了在想要校正基于温度的亮度变动特性时，并没 有对其发生原因进行根本对策，而占有脉沖占空比或映像信号等其他的改变 亮度的参数的一部分来进行校正动作的方法，存在必须降低画质和功能等附 加价值的分量的课题

发明内容
因此在本发明中，提出了以下方法，即着眼于像素电路的动作，校正基 本动作，从而维持高画质，并能够容易地校正基于温度的亮度变动，而一概 不使用其他的有关画质的参数。
本发明的显示装置，包括显示面板单元，各个像素电路中使用有机电 致发光元件作为发光元件，同时该显示面板单元被驱动以使在各个像素电路 中，上述有机电致发光元件以对应于基于被输入的显示数据信号的信号值电 压和信号振幅基准电压的电压差的亮度进行发光；面板温度检测单元，检测 上述显示面板单元的温度信息；电压变化量决定单元，根据由上述面板温度 检测单元检测的温度信息决定电压变化量；信号振幅基准电压可变单元，基于由上述电压变化量决定单元所决定的电压变化量，使提供给上述显示面板
单元的各个像素电路的上述信号振幅基准电压的电压值变化；以及信号值基
准电压生成单元，生成在由上述显示面板单元生成基于上述显示数据信号的 信号值电压时成为基准的信号值基准电压，同时使上述信号值基准电压基于 由上述电压变化量决定单元决定的电压变化量，变化电压值，从而提供给上
述显示面i反单元。
此外上述电压变化量决定单元根据由上述面板温度检测单元检测到的温 度信息决定电压变化量，使得上述信号振幅基准电压和上述信号值基准电压， 与对于上述有机电致发光元件的发光开始时的阳极电位的上升量的、基于温 度的变动相同量且同方向地变化。
此外对上述电压变化量决定单元提供上述信号振幅基准电压的上限值的 信息，在不超过上述上限值的范围决定电压变化量。
本发明的显示驱动方法用于包括显示面板单元的显示装置，所述显示面 板单元在各个像素电路中使用有机电致发光元件作为发光元件，同时该显示 面板单元被驱动以使在各个像素电路中，上述有机电致发光元件以对应于基 于被输入的显示数据信号的信号值电压和信号振幅基准电压的电压差的亮度
进行发光，所述显示驱动方法的特征在于，包括检测上述显示面板单元的 温度信息的步骤；根据被检测的温度信息决定电压变化量的步骤；基于被决 定的电压变化量，使被提供给上述显示面板单元的各个像素电路的上述信号 振幅基准电压的电压值变化的步骤；以及生成由上述显示面板单元生成基于 上述显示数据信号的信号值电压时成为基准的信号值基准电压，同时使上述 信号值基准电压基于决定的电压变化量，变化电压值，从而提供给上述显示 面板单元的步骤。
这样的本发明，根据温度状况，使信号振幅基准电压(用于决定映像信 号振幅中的黑电平的Vofs电压)和用于决定提供给像素电路的信号值的振幅 的信号值基准电压(Y基准电压)变动。
即一概不对映像信号(显示数据信号)和脉沖占空比进行修改，仅保持 起初的电位关系而上下联动控制信号振幅基准电压(Vofs电压)和信号值基 准电压(Y基准电压)，从而维持像素电路的发光显示性能并能够取消基于温 度的亮度变动特性。
有机EL元件的两端电压根据电流施加而从发光开始之后上升，但根据有机EL元件的I_V特性的温度依赖性，此电流施加时的两端电压的上升的 程度(自举量)根据温度而变动。这里联动控制信号振幅基准电压(Vofs电 压)和信号值基准电压(Y基准电压)是指，即使对于发光时的有机EL元 件的两端电压的上升存在基于温度的变动，也要将对有机EL元件提供电流 的恒流源即驱动晶体管的栅极/源极间电压保持一定。通过使驱动晶体管的栅 极/源极间电压保持一定，从而能够使流过有机EL元件的电流量一定。即能 够消除基于温度的发光亮度的变动。
根据本发明，检测温度，边掌握根据温度而变动的有机EL元件的两端 电压，边控制信号振幅基准电压(Vofs电压)和信号值基准电压(Y基准电 压)，从而在发光开始时能够控制驱动晶体管的栅极/源极间电压为一定而与 温度无关，从而维持画质性能而一概不涉及映像信号和脉沖占空比，并具有 可实现亮度的温度特性校正的效果。


图1是本发明的实施方式的显示装置的结构的方框图。 图2是实施方式的有机EL显示板模块的说明图。 图3是实施方式的像素电路的说明图。
图4 (a)至图4 (h)是实施方式的像素电路的动作的说明图。 图5是实施方式的振幅基准电压可变单元的说明图。 图6是有机EL元件的I—V特性的说明图。 图7是有机EL元件的两端电压特性的说明图。 图8是基于温度的自举量的变动的栅极/源极间电压变动的说明图。 图9是实施方式的不依赖于温度变化而维持栅极/源极间电压的动作的说 明图。
图IO是有机EL元件的发光开始电压的说明图。 图11是实施方式的电压控制例的说明图。 标号说明
1有机EL显示板模块、2面板温度检测单元、3Y基准电压生成单元、4 Y基准电压信息存储存储器、5电压变化量决定单元、6振幅基准电压可变单 元、IO像素电路、ll数据驱动器、12、 13、 14、 15栅极驱动器、20像素阵 列单元、30有机EL元件、Cs保持电容、Trl采样晶体管、Tr2驱动晶体管、Tr3开关晶体管、Tr4复位用晶体管、Tr5振幅基准设定用晶体管。
具体实施例方式
以下，说明本发明的显示装置、显示驱动方法的实施方式。
图1表示实施方式的显示装置的结构。本例的显示装置包括使用有机
EL元件作为发光元件的有机EL显示板模块1、面板温度检测单元2、 Y基准
电压生成单元3、 Y基准电压信息存储存储器4、电压变化量决定单元5以及
振幅基准电压可变单元6。
首先参照图2、图3、图4说明有机EL显示板模块1。
图2表示有机EL显示板模块1的结构的一例。该有机EL显示板模块1
包括将有机EL元件作为发光元件，并以有源矩阵方式进行发光驱动的像素
电路10。
如图2所示，有机EL显示板模块1包括像素电路10向列方向和行方 向以矩阵状排列的像素阵列单元20、数据驱动器11、栅极驱动器12、 13、 14、 15。
此外，对像素阵列单元20列方向配置信号线DTL1、 DTL2...,所述信 号线将信号值Vsig作为对于像素电路10的输入信号而提供，所述信号值与 被数据驱动器11选择并提供的显示数据信号对应，信号线DTL1、 DTL2…被 配置相当于在像素阵列单元20中被矩阵配置的像素电路10的列数的数量。
此外，对^^素阵列2(H亍方向配置扫描线WSL1、 WSL2...、扫描线DSL1、 DSL2...、扫描线AZ1L1、 AZ1L2...、扫描线AZ2L1、 AZ2L2...。这些扫描线 WSL、 DSL、 AZ1L、 AZ2L分别配置相当于在像素阵列单元20中被矩阵配置 的像素电路10的行数的数量。
扫描线WSL (WSL1、 WSL2...)是用于对像素电路10进行信号值Vsig 的写入(写扫描)的扫描线，由栅极驱动器12来驱动。栅极驱动器12在被 设定的规定定时对被行状配置的各个扫描线WSL1、 WSL2.,.依次提供扫描脉 冲WS,以行为单位对像素电路10进行线依次扫描。
扫描线DSL (DSL1、 DSL2…)被栅极驱动器13驱动。栅极驱动器13 在规定定时对被行状配置的各个电源线DSL1、 DSL2…分别提供用于有机EL 元件的发光驱动的扫描脉沖DS。
扫描线AZ1L (AZ1L1、 AZ1L2...)被栅极驱动器14驱动。栅极驱动器14在规定的定时对被行状配置的各个扫描线AZ1L1、 AZ1L2…分别提供用于 提供像素电路10的复位电压(Vrs)的扫描脉冲AZ1。
扫描线AZ2L (AZ2L1、 AZ2L2...)被4册极驱动器15驱动。栅极驱动器 14在规定的定时对被行状配置的各个扫描线AZ2L1、 AZ2L2…分别提供用于 对像素电路IO提供信号振幅基准电压(Vofs)的扫描脉冲AZ2。
数据驱动器11配合栅极驱动器12的线依次扫描，对被列方向配置的信 号线DTL1、 DTL2…提供作为对于像素电路10的输入信号的信号值(Vsig )。
数据驱动器11通常从外部收到用于决定与灰度对应的输出电压电平(信 号值Vsig的电平)的基准电压并进行D/A转换的方法是一般的，该基准电压 称为y基准电压。
一般，输入用于对各个单色决定0%灰度时和100%灰度时的输出电压的 最少两种模拟电压，中间灰度以某种特性(有机EL显示装置的情况下一般 为线性特性)进行插补。
在图2的例子中表示下列情况，即y基准电压VtR、 VbR、 VtG、 VbG、 VtB、 VbB被输入到数据驱动器11中，根据这些y基准电压VtR、 VbR、 VtG、 VbG、 VtB、 VbB,对RGB各个颜色决定100%灰度时的输出电压Vt ( VtR、 VtG、 VtB )和0%灰度时的输出电压Vb ( VbR、 VbG、 VbB )。
这样根据y基准电压决定各个颜色的100%灰度时的输出电压Vt和0% 灰度时的输出电压Vb，数据驱动器11在该输出电压Vt Vb的范围内，输出 作为与根据被输入的显示数据信号表示的r、 g、 b各个颜色的灰度值对应的 电压值的信号值Vsig。
另外，为了形成某种程度自由的y特性校正，除了 100%灰度时和0%灰 度时的2点以外，还比较多地存在在中间具有几个点的输入的点，但原理相 同，被输入的2点间的灰度以线性特性等来进行插补。
图3表示像素电路10的结构。该像素电路10如图2的结构中的像素电 路10那样被矩阵配置。另外，图3中为了简化，只表示配置在信号线DTL 和扫描线WSL、 DSL、 AZ1L、 AZ2L交叉部分的一个^象素电^各10。
作为实施方式而能够采用的像素电路10的结构多种多样，但在该例子 中，像素电路10由发光元件的有机EL元件30、 一个保持电容Cs、作为采 样晶体管Trl、驱动晶体管Tr2、开关晶体管Tr3、复位用晶体管Tr4、振幅基 准设定用晶体管Tr5的五个薄膜晶体管(TFT)构成。各个晶体管Trl、 Tr2、Tr3、 Tr4、 Tr5由n沟道TFT构成。
保持电容Cs的一个端子连接到驱动晶体管Tr2的源极，另一个端子连接 到同一个驱动晶体管Tr2的栅极。
像素电路10的发光元件例如为二极管结构的有机EL元件30,具有阳极 和阴极。有机EL元件1的阳极连接到驱动晶体管Tr2的源极，阴极连接到规 定的接地配线(阴极电位Vcath )。
采样晶体管Trl，其漏极和源极的其中一端连接到信号线DTL，另一端 连接到驱动晶体管Tr2的栅极。此外釆样晶体管的栅极连接到扫描线WSL。
开关晶体管Tr3,其漏极和源极的其中一端连接到电源电压Vcc,另一端 连接到驱动晶体管Tr2的漏极。此外开关晶体管Tr3的栅极连接到扫描线 DSL。
复位用晶体管Tr4，其漏极和源极的其中一端连接到驱动晶体管Tr2的 源极，另一端连接到规定的复位电位Vrs。此外复位用晶体管Tr4的栅极连接 到扫描线AZ1L。
振幅基准设定用晶体管Tr5，其漏极和源极的其中一端连接到驱动晶体 管Tr2的栅极，另一端连接到信号振幅基准电压Vofs的供给线。此外振幅基 准设定用晶体管Tr5的栅极连接到扫描线AZ2L。
参照图4简单说明这样的像素电路10的动作。图4 (a)表示提供给信 号线DTL的信号值Vsig,图4 (b)表示水平同步信号HS,图4(c)表示从 扫描线WSL提供给采样晶体管Trl的栅极的扫描脉沖WS,图4 ( d )表示从 扫描线AZ1L提供给复位用晶体管Tr4的栅极的扫描脉沖AZ1 ，图4 ( e )表 示从扫描线AZ2L提供给振幅基准设定用晶体管Tr5的栅极的扫描脉冲AZ2, 图4 ( f)表示驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg，图4 ( g )表示驱动晶体管Tr2 的源极电压Vs,图4 (h)表示从扫描线DSL提供给开关晶体管Tr3的栅极 的扫描脉冲DS。
由水平同步信号HS决定水平扫描的开始时刻。而且在图中的写入准备 期间，复位用晶体管Tr4和振幅基准设定用晶体管Tr5通过扫描脉冲AZ1 、 AZ2而成为导通状态，由此成为驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg—言号振幅基 准电压Vofs、驱动晶体管Tr2的源极电压Vs二复位电压Vrs。该信号振幅基准 电压Vofs和复位电压Vrs的电位差纟皮i殳定为充分大于驱动晶体管Tr2的阈值 电压Vth。接着在规定的定时，扫描脉冲AZ1成为低电平，扫描脉沖DS成为高电 平。即复位用晶体管Tr4截止，开关晶体管Tr3导通。由此驱动晶体管Tr2 的漏极被施加电源电压Vcc，同时驱动晶体管Tr2的源极从复位电压Vrs切断。 此时，在驱动晶体管Tr2的漏极源极间流过电流，驱动晶体管Tr2的源极电 压Vs立即上升。然后在驱动晶体管Tr2的栅极/源极间电压Vgs达到阈值电 压Vth的时刻流过漏极源极间的电流停止(截止状态)，之后，源极电压Vs 成为维持栅极/源极间电压Vgs成为阈值电压Vth的状态的电位。
这样，设为栅极/源极间电压Vgs—萄值电压Vth是为了消除每个元件的 阈值电压Vth的偏差的影响。
此后，作为写入期间，通过数据驱动器11对信号线DTL施加信号值Vsig， 进行对像素电^各10的信号值Vsig的写入。
在该写入期间，扫描脉冲DS设为低电平而停止施加电源电压Vcc。此 外扫描脉沖AZ2设为低电平，栅极电位的在信号振幅基准电压Vofs的固定被 解除。然后通过扫描脉冲WS采样晶体管Trl被导通，从而来自信号线DTL 的信号值Vsig被写入保持电容Cs。
在该写入期间，驱动晶体管Tr2的栅极电压根据对保持电容Cs的信号值 Vsig的写入而上升。其结果，驱动晶体管Tr2的栅极/源极间电压Vgs成为 Vth十(Vsig-Vofs )。
写入期间之后进行作为发光期间的动作。在发光期间，扫描脉冲WS成 为低电平而采样晶体管Trl截止，另一方面开关晶体管Tr3根据扫描脉沖DS 而导通。从而根据来自驱动电源电压Vcc的电流提供，驱动晶体管Tr2使与 保持在保持电容Cs中的信号电位(即驱动晶体管Tr2的栅极/源极间电压) 对应的电流流过有机EL元件30,使有机EL元件30发光。驱动晶体管Tr2 在饱和区域动作，作为对有机EL元件30提供与信号值Vsig对应的驱动电流 的恒流源起作用。
另外，由于有机EL元件30中流过电流而有机EL元件30的两端电压 VEL上升，所以在发光期间起初，伴随与此而驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg 和源极电压Vs上升(自举现象)。即，源极电压Vs上升至Vcath+VEL的电 位，栅极电压Vg边保持Vth+ ( Vsig-Vofs )的电位差边从其源极电压Vs开始 上升。
通过这样的动作进行像素电路10的发光驱动。回到图1,说明本例的结构。
显示数据信号被提供给有机EL显示板模块1 。在有机EL显示板模块1 中，根据上述结构，基于被提供的显示数据信号进行各个像素的发光驱动。
在面板温度检测单元2中，检测面板温度所对应的参数作为温度信息， 并输出到电压变化量决定单元5。
作为作为温度信息而检测的与温度有关的参数，可以是周围温度或者有 机EL显示板模块1的温度的实测值，此外也可以是上述的像素电路10的有 机EL元件30的阳极电压检测值等。即，直接或间接表示温度状况的参数即 可。
电压变化量决定单元5根据被输入的温度信息，决定信号振幅基准电压 Vofs以及Y基准电压VtR、 VbR、 VtG、 VbG、 VtB、 VbB的电压变化量。
另外，对于信号振幅基准电压Vofs和Y基准电压，设其变化量和变化方 向(电压增加方向或降低方向)相同。即，根据温度信息而决定一个电压变
化量信息。
此外，其电压变化量(包括变化方向)决定为，对于有机EL元件30的 发光开始时的阳极电位的上升量(即上述的驱动晶体管Tr2的源极电压Vs的 自举量)的、对应于温度的变动相同量且同方向。然后，将这样决定的变化 量的信息提供给振幅基准电压决定单元5以及Y基准电压生成单元3。
但是，电压变化量决定单元5中^f皮输入Vofs上限值信息，电压变化量决 定单元5始终在使信号振幅基准电压Vofs不超过该Vofs上限值信息的值的范 围中决定电压变化量。
即，选择根据温度而计算出的电压变化量的信息和与Vofs上限值信息对 应的电压变化量的信息中较小的一个，并输出到振幅基准电压决定单元5以 及Y基准电压生成单元3。
振幅基准电压可变单元6对作为规定的初始电压值(Vofs—default)而设 定的信号振幅基准电压Vofs，对电压值(Vofs一out)进行电压值变换并提供给 有机EL显示板模块1。从该振幅基准电压可变单元6输出的信号振幅基准电 压Vofs (Vofs—out)被共用地提供给有机EL显示板模块1的所有的像素电路 10。
该驱动电压可变单元6对被输入的初始电压值(Vofs—default)根据由电 压变化量决定单元5决定的电压变化量的信息进行电压变换(电压值的加减运算)，并将变换后的电压值(Vofs_out)作为信号振幅基准电压Vofs而提供 给有机EL显示板模块1。
图5表示振幅基准电压可变单元6的结构的一例。例如图所示那样，包 括电源可变控制单元51、数字电位器52、电阻R1。
电源可变控制单元51得到对输入电压Vin电压可变后的输出电压Vout。
一般，电源可变控制电路大致分为开关调节器和串联调节器，但对输出 电压Vout进行可变控制的方法基本相同。在要取较多的电压可变量的情况下， 因效率的关系大都选择开关调节器。
电源可变控制单元51上设有用于将输出电压以某一电位反馈的FB端 子，以要使该电位保持一定值的动作来稳定输出电压。FB电位一般为1~3V 左右，所以对输出电压进行电阻分压，通过连接到FB端子的结构，从而可 进行电压可变控制。
即由于FB电位定于某一值(例如2V)，所以为了可变输出电压，改变 电阻分压的比即可。
因此一方面使用固定电阻Rl ，另 一方面使用可进行电阻值可变的数字控 制的数字电位器52。将电压变化量决定单元5计算出的电压变化量的信息提 供给数字电位器52，通过可变控制电阻值，从而得到电压值Vofs—out的信号 振幅基准电压Vofs，作为从初始电压值(Vofs_default)加减了电压变化量的 输出电压Vout，并将其提供给有机EL显示板模块1的各个像素电路10。
y基准电压生成单元3生成上述的y基准电压VtR、 VbR、 VtG、 VbG、 VtB、 VbB，并提供给有机EL显示板才莫块1 (数据驱动器11)。 y基准电压 生成单元3基本上生成作为基于存储在Y基准电压信息存储存储器4的信息 (例如作为Y基准电压VtR、 VbR、 VtG、 VbG、 VtB、 VbB的初始设定值) 的电压值的Y基准电压VtR、 VbR、 VtG、 VbG、 VtB、 VbB。
其中，如上所述，从电压变化量决定单元5对y基准电压生成单元3提 供电压变化量的信息。Y基准电压生成单元3将对基于Y基准电压信息存储 存储器4中存储的信息而生成的默认的Y基准电压VtR、 VbR、 VtG、 VbG、 VtB、 VbB的每一个，加减了来自电压变化量决定单元5的电压变化量的电 压值设为实际提供给有机EL显示板模块1的y基准电压VtR、 VbR、 VtG、 VbG、 VtB、 VbB。
一般Y基准电压由通用的IC等来生成。 一般，由于以多个信道输出封装了能够数字控制的D/A转换器，例如将对每个面板调整为最适值的Y基准电 压信息存储在NVM (非易失存储器)等，并提取此信息，能够以数字值对Y 基准电压生成IC进行控制。这样的通用IC对应于图1的Y基准电压生成单 元3, NVM对应于y基准电压信息存储存储器4。
从而，设为可从外部对该数字值进行可变控制，从而可控制y基准电压。 在本例中，可变数字值作为电压变化量决定单元5的变化量信息，从而可变 控制从Y基准电压生成单元3输出的Y基准电压VtR、 VbR、 VtG、 VbG、 VtB、 VbB。
此外，可变控制Y基准电压VtR、 VbR、 VtG、 VbG、 VtB、 VbB等于使 有机EL显示板模块1的数据驱动器11输出的信号值Vsig可变。 下面说明以上那样的本例的显示装置的动作。
图6表示有机EL元件30的I—V特性基于温度的变动。这里表示在高 温(60°C )、常温(25°C )、低温(-10。C )每一个中，流过有机EL元件的电 流Ids和有机EL元件30的两端电压VEL的特性。
这样，可知相对于电流的电压的特性如下变化，即有机EL元件30的I —V特性随着温度升高而向低电压侧变化、随着温度降低而向高电压侧变化。例如，电流Ids=a时的两端电压VEL (阳极/阴极间电压)根据温度而如 图中的电压Val、 Va2、 Va3那样成为不同的电压。
图7是作为从图6的特性出发，将横轴的参数设为温度时的、有机EL 元件30的两端电压VEL的特性例而表示的曲线图。另外，将纵轴的两端电 压VEL为作为25。C时的两端电压VEL=1而标准化后的值。
从该图可知，对于温度，两端电压VEL几乎以直线的特性变化。
根据这样的特性，作为一般的事实而可知发光时的EL两端电压根据温 度而变动，对于像素电路的结构，起因于此而发生恶劣影响的一例为亮度变 动。接着说明该发生机理。
图8是用于说明有机EL元件30的两端电压VEL的温度变动引起亮度 变动的情况的图。
该图8中，表示驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg和源极电压Vs的变动。
这里实线表示有机EL元件30的温度较低时的电位的变化。另 一方面， 虚线表示有机EL元件3 0的温度较高的情况下的电位的变化。如图所示，随着有机EL元件30开始发光，对应于驱动电流的电压VEL 在有机EL元件30的两极间产生，源极电位Vs开始上升。此时，栅极电位 Vg也如被上升的源极电位Vs提升那样开始上升。(自举现象)
其中，源极电位Vs的上升不可避免的产生电位损耗。其原因是相H及/源 极间电压Vgs间的保持电容Cs的周围存在寄生电容的影响。即，即使将信号 电压Vsig保持在保持电容Cs中的情况下变化，保持电容Cs中所保持的电荷 的一部分也会逃到寄生电容。
因此，对于发光期间开始时刻的(即在写入期间被设定的)栅极/源极间 电压Vgs，通过自举而源极电压Vs和栅极电压Vg被提升后的栅极/源极间电 压Vgs，变小。
若由增益Gb (<1)表示发光时的电位上升时能够维持在保持电容Cs的 电位量，则该栅极/源极间电压Vgs的变化可由下式表示。 Vgs，=Vgs-(l-Gb).a
另外，变量a表示电位上升时的源极电位Vs的上升电压。即与有机EL 元件30的两端电压VEL对应的值。
根据上式可知，源极电位Vs的上升电压(变量a)越小，发光的开始前 后栅极/源极间电压Vgs的变化越小。
此外根据上式可知，若源极电位Vs的上升电压(变量a)与温度无关而 一定，则温度特性不表现在画面亮度上。
但如图6、图7所示，即使驱动电流Id相同，若温度不同则在有机EL 元件30的两4及间产生的两端电压VEL变化4交大。即温度越高两端电压VEL 越变小。
而且由于施加在有机EL元件30的阴极端子的阴极电位Vcat被固定， 所以若温度不同，则如图8所示，发生提供源极电位Vs的上升电压的变量a 变化的现象。
即由实线表示的作为电压变化的情况下的变量a的"al"，和由虚线表示 的作为电压变化的情况下的变量a的"a2"成为不同的值。其结果，若对由 实线表示的电压变化的情况下(低温时)的栅极/源极间电压Vgs，，和由虚线 表示的电压变化的情况下(高温时)的栅极/源极间电压Vgs"进行比较，则 Vgs"〉Vgs，。
通过对有机EL元件30施加与驱动晶体管Tr2的栅极/源极间电压Vgs对应的电流，从而以A见定的亮度发光。
从而，即使对保持电容Cs写入与相同像素数据对应的信号电压Vsig, 也发生基于温度而发光亮度变化的现象。
为了消除根据这样的现象而产生基于温度的亮度变化，在本实施方式中，
按照对应于被检测到的面板温度的参数，将信号振幅基准电压Vofs以及Y基 准电压以基于有机EL元件30的两端电压VEL的温度特性的、与自举量的变 动相同的变化量(以及变化方向)上下联动控制。
特别地，上述的亮度变化是按照对应于温度的变量a的变动的变化，该 变量a的变动就是有机EL元件3 0的两端电压VEL的变动。
因此在本例中，信号振幅基准电压Vofs以及Y基准电压的变化量是关联 于有机EL元件30的两端电压VEL的温度特性，将开始发光之后阳极电位上 升的量控制为一定，并控制使得发光时的驱动晶体管Tr2的栅极/源极间电压 Vgs根据温度而始终成为相同量的变化量。
不管在怎样的温度状态下，通过将发光时的驱动晶体管Tr2的栅极/源极 间电压Vgs保持为一定，从而能够使有机EL元件30中流过的电流量一定。
用图9来说明这样的动作。
图9是表示对于两端电压VEL的温度变动，使信号振幅基准电压Vofs 以及Y基准电压以同量、同方向变化的情况下，最终作为栅才及/源极间电压 Vgs而保持的电位的图。
实线表示某一温度(假设常温)下的驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg、源 极电压Vs的变化。
利用图4说明了实线的电压变动，但若进一步简单说明，则如下所述。
在写入准备期间，起初，从对驱动晶体管Tr2的栅极(Vg)提供信号振 幅基准电压Vofs，对源极(Vs )提供复位电压Vrs的状态开始。
即使成为停止对驱动晶体管Tr2的源极(Vs)的复位电压Vrs的供给， 并对驱动晶体管Tr2的漏极提供电源电压Vcc的状态，则即使源极电压Vs 立刻开始电位上升，并栅极/源极间电压Vgs成为阈值电压Vth的电位状态， 漏极源极间电流的流动也停止(截止状态)，之后，作为栅极/源极间电压Vgs 而保持阈值电压Vth。
在写入期间，停止对驱动晶体管Tr2的栅极(Vg)的信号振幅基准电压 Vofs的供给，切换为信号值Vsig供给，从而栅极/源极间电压Vgs成为，除了迄今为止的阔值电压Vth,还加上了 "Vsig-Vofs"电位的电压。
然后，开始发光期间，起初，产生有机EL元件30的两端电压VEL，同
时伴随自举现象，但最终，栅极/源极间电压Vgs中被写入"Vth+( Vsig-Vofs )，，
的电压。此时将源极电位自举的量定义为al。 这里，设向温度上升的方向变化。
设随着根据温度上升而有机EL元件30的两端电压VEL降低，发光期 间的起初，源极电位Vs的自举量成为图的a2。
此时，若如以往那样，什么也不做，则如上述的图8的说明那样，导致 亮度上升。即，在发光期间的起初，源极电压Vs如点划线表示那样上升，作 为其结果，栅极/源极间电压Vgs增大从而发光亮度上升。
为了避免这样的亮度变动，在本例子中，在温度上升的情况下，基于此 而连动地改变信号^^展幅基准电压Vofs和Y基准电压。
由虚线表示温度上升时的栅极电压Vg和源极电压Vs的变动。
将电压变化量设为"cx"，设该电压变化量c^al-a2。然后，由虚线表示 将信号振幅基准电压Vofs改变为Vofs-cc，而且通过Y基准电压的控制，将 信号值Vsig变化为Vsig-a的情况下的状态。
在该虚线的情况下，信号振幅基准电压Vofs下降为"Vofs-a"，但由此 写入准备期间的源极电压Vs也与实线的情况相比下降。这是由于成为栅极电 压Vg=Vofs- a的同时，在写入准备期间，成为栅极/源极间电压Vgs=阈值电 压Vth的时刻，源极电压Vs稳定。
然后，在写入期间，停止对驱动晶体管Tr2的片册^L (Vg)的信号振幅基 准电压Vofs-cc的供给，切换为信号值Vsig (此时Vsig-oc )的供给，从而对 栅极/源极间电压Vgs成为，除了迄今为止的阈值电压Vth之外，加上了 "( Vsig-a ) - (Vofs-a )"电位的电压。即 "Vsig-Vofs"电位。
若开始发光，则发生其起初的有机EL元件30的两端电压VEL的同时， 伴随自举现象，但此时的源极电位自举的量成为图中的al'。此时，al，=al。
其结果，最终栅极/源极间电压Vgs中被写入"Vth+ ( Vsig-Vofs )"的电压。
即，将基于温度的有机EL元件30的两端电压VEL的变动所引起的自 举量的变化(al-a2)，配合其变化方向并反映到信号振幅基准电压Vofs以及 Y基准电压，从而能够将源极电位的最终自举量返回到与温度变动前的al相同量。因此，能够将发光时保持在栅极/源极间电压VgS的电压一定地控制为
"Vth+Vsig-Vofs，，。
另外，作为图9的虚线的例子，叙述了温度上升的情况，但温度下降的
变化(al-a2)的量即可。
由于可进行以上的动作，所以信号振幅基准电压Vofs以及Y基准电压向 与两端电压VEL的基于温度的变化量同方向变化其相同量即可。这一情况表 示在图11中。
在图11中，表示例如将温度25。C的情况下的电压值标准化为'T，的电 压值，但电压变化量决定单元5根据温度信息计算这样控制信号振幅基准电 压Vofs以及Y基准电压的电压变化量，从而实现上述动作。即将上述的电压 变化量a的信息提供给振幅基准电压可变单元6以及Y基准电压生成单元3， 并进行信号振幅基准电压Vofs以及y基准电压VtR、 VbR、 VtG、 VbG、 VtB、 VbB的控制即可。
另外，这里需要注意的是信号振幅基准电压Vofs的过度上升。在像素动 作中，写入准备期间的Vth特性消除动作中，有机EL元件30的阳极电极中 被施加Vofs-Vth的电位。在该状态下，若有机EL元件中流过电流，则对正 确的Vth特性消除动作带来障碍，因此，在该状态下，需要注意不超过有机 EL元件的发光开始电压。
图10中表示有才几EL元件30的I一V特性，^旦若作为有才几EL元件30 的两端电压VEL而超过发光开始电压Vt,则有机EL元件30中开始流过电
、、六
因此，作为其上P艮，信号振幅基准电压Vofs需要使Vofs-Vth不超过有机 EL元件的发光开始电压Vt。因此如上所述，电压变化量决定单元5中设定 有考虑了此点的Vofs上限值信息，并在不超过该上限值的范围内，使信号振 幅基准电压Vofs可变(上升)。
如上所述，根据本实施方式，检测温度，掌握根据温度而变动的有机EL 元件的两端电压，并控制信号振幅基准电压Vofs和信号值基准电压(Y基准 电压)，从而能够在发光开始时将驱动晶体管Tr2的源极电位的自举量对于温 度控制为一定值，其结果，能够将驱动晶体管的栅极/源极间电压控制为与温 度无关地一定。从而具有对映像信号和脉冲占空比一概不动手而维持画质性能，照旧能够实现亮度的温度特性校正的效果。
此外，使Y基准电压的控制与信号振幅基准电压Vofs的控制联动，但对
映像信号(显示数据信号的灰度值)本身不进行任何的校正，并根据Y基准
电压使数据驱动器11的输出电压(信号值Vsig)可变，从而控制亮度，这被 称为能够100%确保灰度再现性的非常有用的方法。
此外，为了使自举量与温度无关地一定，也可考虑使有机EL元件30的 阴极电压上下浮动，但此时，需要阴极电源那样的大容量电源的控制。与此 相比，本例的情况下，存在可实现电路的小规模化，能够简易实现的优点。
作为实施方式，可考虑多样的变形例。
图3表示了有机EL显示板模块1的像素电路结构，但本发明也能够适 用采用图3以外的像素电路结构的情况，特别适合以有源矩阵方式进行像素 驱动的显示装置。
特别地，只要是进行以下动作的像素电路，都可应用本发明，即进行了 驱动晶体管的Vth特性消除动作后，在驱动晶体管的栅极再现信号振幅基准 电压Vofs的电位、源极再现Vofs-Vth的电位，此后，通过对4册极电位提供信 号值Vsig的电位，从而作为栅极/源极间电压Vgs而写入"Vth+ ( Vsig-Vofs )" 的电位。
权利要求
1、一种显示装置，其特征在于，包括显示面板单元，各个像素电路中使用有机电致发光元件作为发光元件，同时该显示面板单元被驱动以使在各个像素电路中，上述有机电致发光元件以对应于基于被输入的显示数据信号的信号值电压和信号振幅基准电压的电压差的亮度进行发光；面板温度检测单元，检测上述显示面板单元的温度信息；电压变化量决定单元，根据由上述面板温度检测单元检测的温度信息决定电压变化量；信号振幅基准电压可变单元，基于由上述电压变化量决定单元所决定的电压变化量，使提供给上述显示面板单元的各个像素电路的上述信号振幅基准电压的电压值变化；以及信号值基准电压生成单元，生成在由上述显示面板单元生成基于上述显示数据信号的信号值电压时成为基准的信号值基准电压，同时使上述信号值基准电压基于由上述电压变化量决定单元决定的电压变化量来变化电压值，从而提供给上述显示面板单元。
2、 如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，上述电压变化量决定单 元根据由上述面板温度检测单元检测到的温度信息决定电压变化量，使得上 述信号振幅基准电压和上述信号值基准电压，与对于上述有机电致发光元件 的发光开始时的阳极电位的上升量的、基于温度的变动相同量且同方向地变 化。
3、 如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，对上述电压变化量决定 单元提供上述信号振幅基准电压的上限值的信息，在不超过上述上限值的范 围决定电压变化量。
4、 一种显示驱动方法，用于包括显示面板单元的显示装置，所述显示面 板单元在各个像素电路中使用有机电致发光元件作为发光元件，同时该显示 面板单元被驱动以使在各个像素电路中，上述有机电致发光元件以对应于基 于被输入的显示数据信号的信号值电压和信号振幅基准电压的电压差的亮度 进行发光，所述显示驱动方法的特征在于，包括检测上述显示面板单元的温度信息的步骤；根据被检测的温度信息决定电压变化量的步骤；基于被决定的电压变化量，使被提供给上述显示面板单元的各个像素电 路的上述信号振幅基准电压的电压值变化的步骤；以及成为基准的信号值基准电压，同时使上述信号值基准电压基于决定的电压变 化量来变化电压值，从而提供给上述显示面板单元的步骤。
全文摘要
本发明涉及显示装置及显示驱动方法。本发明的显示装置维持高画质并能够容易地校正基于温度的亮度变动。根据温度，使信号振幅基准电压(Vofs)和γ基准电压变动。即仅通过使(Vofs)电压和γ基准电压保持初始的电位关系的同时上下联动控制，从而维持像素电路的发光显示性能并消除基于温度的亮度变动特性。此时，变动量相当于有机EL元件的两端电压的温度变动所引起的自举量的变动量。其结果，通过根据信号振幅基准电压(Vofs)和γ基准电压的变动来消除基于温度的驱动晶体管(Tr2)的源极电压(Vs)的上升量的变动，从而校正亮度变动。
文档编号G09G3/30GK101430859SQ200810168810
公开日2009年5月13日 申请日期2008年9月26日 优先权日2007年9月26日
发明者小泽淳史 申请人:索尼株式会社