專利名稱：顯示設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示設(shè)備，特別涉及一種顯示設(shè)備，其中顯示元件的光學(xué)特性由流經(jīng)它的電流控制，還涉及該設(shè)備的控制方法。
背景技術(shù)：
在有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示設(shè)備中，有機(jī)EL元件的亮度由流經(jīng)它的電流控制。因此，驅(qū)動電流越大，該有機(jī)EL元件的亮度越高。此外，當(dāng)在整個屏幕上進(jìn)行最大灰度顯示時，流經(jīng)所有象素的驅(qū)動電流的總量最大。
如果流經(jīng)所有象素的驅(qū)動電流的總量的最大值較大，則功耗較大，且需要昂貴的大功率電源電路。此外，在這種情況下，該顯示設(shè)備的溫度升高，壽命縮短。因此，需要減小流經(jīng)所有象素的驅(qū)動電流的總量的最大值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述問題進(jìn)行了改進(jìn)，目的在于提供一種以電源上的低負(fù)載向顯示元件供電，但能夠?qū)崿F(xiàn)高清晰度顯示的顯示設(shè)備，以及該設(shè)備中使用的控制方法。
按照本發(fā)明的一個方面，一種顯示設(shè)備，包括具有多個象素的顯示屏，每個象素包括顯示元件和驅(qū)動電路，該顯示元件位于一對相對的電極之間，包括具有根據(jù)電流總量進(jìn)行變化的光學(xué)特性的光學(xué)層，該驅(qū)動電路向該顯示元件提供對應(yīng)于視頻信號的電流；顯示狀態(tài)檢測電路，用于在一幀周期內(nèi)對該顯示屏的顯示狀態(tài)進(jìn)行兩次或多次檢測；減光(dimming)電路，用于根據(jù)來自該顯示狀態(tài)檢測電路的輸出，改變將電流從該驅(qū)動電路提供給該顯示元件的時間，該減光電路在一幀周期內(nèi)執(zhí)行兩次或多次減光控制。


圖1是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意圖。
圖2是表示電流∑DIDD和信號Ve、Ve’之間關(guān)系的實(shí)例。
圖3A和3B是表示信號Ve’和減光電路4輸出的矩形波信號之間關(guān)系的實(shí)例。
圖4是表示執(zhí)行圖3A和3B所示的減光操作時，亮度和功耗的實(shí)例。
圖5是表示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意圖。
圖6是表示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意圖。
圖7是表示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意圖。
圖8A、8B、8C是表示從減光電路獲得的頻率信號的實(shí)例。
最佳實(shí)施例下面參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖中類似的參考標(biāo)號表示類似的元件，不給予重復(fù)說明。
圖1是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意圖。圖1所示的顯示設(shè)備1可以是有機(jī)EL顯示設(shè)備，并包括有機(jī)EL面板2，顯示狀態(tài)檢測電路3和減光電路4。
有機(jī)EL面板2包括可由玻璃構(gòu)成的絕緣基板10和在基板10上以矩陣形式排列的象素11。在基板10上，還具有與掃描信號線驅(qū)動器12相連的掃描信號線13，與視頻信號驅(qū)動器14相連的視頻信號線15，信號線13和15相互交叉。例如，在與下述作為象素的TFT元件相同的形成過程中，掃描信號線驅(qū)動器12在絕緣基板10上形成，并作為一個整體集成在該基板上。此外，該視頻信號驅(qū)動器由TCP(帶載封裝)構(gòu)成，用于將該有機(jī)EL面板連接于PCB(印刷電路板)，顯示狀態(tài)檢測電路在該P(yáng)CB上形成。該視頻信號驅(qū)動器可與該絕緣基板形成一個整體，其方式與該掃描信號線驅(qū)動器相同，也可安裝為COF(薄膜上芯片)或COG(玻璃上芯片)。然而，最好將該驅(qū)動器安裝為COG，以利用電流驅(qū)動象素。
每個象素11包括用于輸出相應(yīng)于輸入信號的驅(qū)動電流的驅(qū)動晶體管Tr、電容器C、選擇開關(guān)SW1、輸出控制開關(guān)SW2和有機(jī)EL元件20。在這些元件中，驅(qū)動晶體管Tr、電容器C和選擇開關(guān)SW1構(gòu)成驅(qū)動電路。這里假定驅(qū)動晶體管Tr和輸出控制開關(guān)SW2為p-信道晶體管，選擇開關(guān)SW1為n-信道晶體管。
有機(jī)EL元件20具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中包含光發(fā)射層的有機(jī)層介于陽極和陰極之間。在每個象素11中，有機(jī)EL元件20的陽極通過輸出控制開關(guān)SW2與該驅(qū)動電路相連。此外，有機(jī)EL元件20的陰極用作與每個象素相連的共用電極。該陽極與設(shè)定為第一電源電壓DVDD的第一電源端相連，而該陰極與設(shè)定為第二電源電壓DVSS的第二電源端相連，該電壓低于第一電源電壓DVDD。
顯示狀態(tài)檢測電路3可通過合并在有機(jī)EL面板2中的陰極端16，連接于有機(jī)EL元件20的陰極，作為外部連接。如上所述，有機(jī)EL元件20的陰極用作共用電極，因此流入顯示狀態(tài)檢測電路3的電流與流入所有象素11的有機(jī)EL元件20的驅(qū)動電流DIDD的總量∑DIDD相等。顯示狀態(tài)檢測電路3通過將電流∑DIDD輸入電流—電壓轉(zhuǎn)換輸出裝置，輸出所需的信號，例如與電流∑DIDD成比例的電壓Ve。顯示狀態(tài)檢測電路3可稱為電流檢測電路或電流—電壓轉(zhuǎn)換電路。
減光電路4可包括信號放大單元25，頻率信號生成單元26，比較儀27以及反相器28。
信號放大單元25將來自顯示狀態(tài)檢測電路3的輸出信號Ve放大為Ve’。
頻率信號生成單元26并不生成電平在兩個值之中變化的頻率信號，例如矩形波信號，而是生成電平在三個或更多數(shù)值之中變化的頻率信號，最好是電平周期性連續(xù)反復(fù)變化的頻率信號，例如斬波信號或正弦波信號。盡管在該實(shí)施例中，該頻率信號的周期對應(yīng)于一個水平周期，以在水平周期單元中實(shí)現(xiàn)亮度控制，但本發(fā)明不限于此。如果根據(jù)減光周期確定該頻率信號周期就足夠了。這里要注意減光周期是該頻率信號周期的整數(shù)倍。圖8表示頻率信號的實(shí)例。該頻率信號如圖8A所示，在水平周期單元中從第一電勢變化到第二電勢，或者如圖8B所示，在每個水平周期中顯示出重復(fù)模式，或者如圖8C所示呈梯形。如果該頻率信號具有如圖8A或8B所示的形狀，即從減光周期的開始到結(jié)束，從某個高電勢到某個低電勢連續(xù)變化，可將發(fā)射周期的開始調(diào)整到該減光周期，實(shí)施信號控制。
比較儀27將放大的Ve’與該頻率信號進(jìn)行比較，并生成基本呈矩形的波形信號(下面稱為“矩形波信號”)。反相器28將該矩形波信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，例如反相。減光電路4將整個矩形波信號發(fā)送到輸出控制開關(guān)SW2的控制端(在該實(shí)施例中為柵極)，從而控制輸出控制開關(guān)SW2的開閉。
上述顯示設(shè)備1可進(jìn)行如下顯示在寫入過程中，從掃描信號線13發(fā)送到某個象素11的選擇開關(guān)SW1的掃描信號使選擇開關(guān)SW1處于接通狀態(tài)，從而將視頻信號從相應(yīng)的視頻信號線15發(fā)送到象素的驅(qū)動晶體管Tr的柵極。當(dāng)選擇開關(guān)SW1斷開時，寫入周期結(jié)束。
在該寫入周期之后的發(fā)射周期中，電容器C在驅(qū)動晶體管Tr的柵極和源極之間的電壓基本保持不變。因此，如果輸出控制開關(guān)SW2接通，對應(yīng)于視頻信號的電流連續(xù)流入相應(yīng)的有機(jī)EL元件20。發(fā)射周期一直保持到下一個寫入周期開始。
進(jìn)行上述顯示時，顯示設(shè)備1可執(zhí)行下述的減光操作。
圖2是表示電流∑DIDD和信號Ve、Ve’之間關(guān)系的實(shí)例。在該圖中，橫坐標(biāo)表示電流∑DIDD，縱坐標(biāo)表示電壓。此外，圖3A和3B是表示信號Ve’和減光電路4輸出的矩形波信號之間關(guān)系的實(shí)例。在該圖中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示電壓。圖3A和3B中的曲線是在假設(shè)頻率信號生成單元26生成斬波頻率信號A的基礎(chǔ)上畫出的。
在圖1所示的顯示設(shè)備1中，信號Ve和Ve’與圖2所示的電流∑DIDD成比例。因此，如果高灰度顯示部分對整個屏幕的面積比率較大，則電流∑DIDD較大，因此信號Ve’的電平較高。
當(dāng)信號Ve’的電平較高時，信號Ve’和頻率信號A具有圖3A所示的關(guān)系。在這種關(guān)系下，信號Ve’和頻率信號A之間進(jìn)行比較后，通過比較器27生成矩形波信號B，矩形波信號B進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，通過反相器28生成的矩形波信號C具有各自的波形，如圖3A所示。就是說，輸出控制開關(guān)SW2接通的時間T1較短，輸出控制開關(guān)SW2關(guān)斷的時間T2較長。
另一方面，如果低灰度顯示部分對整個屏幕的面積比率較大，則電流∑DIDD較小，因此信號Ve’的電平較低。當(dāng)信號Ve’的電平較低時，信號Ve’和頻率信號A具有圖3B所示的關(guān)系。在這種關(guān)系下，矩形波信號B和C具有圖3B所示的各自的波形。就是說，輸出控制開關(guān)SW2接通的時間T1較長，輸出控制開關(guān)SW2關(guān)斷的時間T2較短。
上述減光操作可減小向每個有機(jī)EL元件20供電的電源負(fù)載，并實(shí)現(xiàn)下述高清晰度顯示。
圖4是表示執(zhí)行圖3A和3B所示的減光操作時，亮度和功耗的實(shí)例。在該圖中，橫坐標(biāo)表示最大灰度顯示部分S1對屏幕的整個面積S的比率S1/S，縱坐標(biāo)表示電流∑DIDD和該最大灰度顯示部分中每個象素11的亮度L。
在圖4中，虛線51a至51c表示與亮度L相關(guān)的數(shù)據(jù)，實(shí)線52a至52c表示與電流∑DIDD相關(guān)的數(shù)據(jù)。特別地，當(dāng)執(zhí)行圖3A和圖3B所示的減光操作時，得到由虛線51a和實(shí)線52c表示的數(shù)據(jù)。此外，不管面積比S1/S，當(dāng)輸出控制開關(guān)SW2接通的時間T1和輸出控制開關(guān)SW2關(guān)斷的時間T2的比率T2/T1設(shè)為零時，即當(dāng)輸出控制開關(guān)SW2一直接通時，得到由虛線51a和實(shí)線52c表示的數(shù)據(jù)。此外，不管面積比S1/S，當(dāng)比率T2/T1設(shè)為0.5時，得到由虛線51c和實(shí)線52c表示的數(shù)據(jù)。
不管面積比S1/S，如果輸出控制開關(guān)SW2一直關(guān)閉，則最大灰度顯示部分中的每個象素11的亮度L是足夠高的，如圖4中虛線51b和實(shí)線52b所示。因此，即使面積比S1/S較低，也可高清晰度的顯示。但是，通過這種方式，如果面積比S1/S增大，則電流∑DIDD顯著增大，結(jié)果向每個有機(jī)EL元件20供電的電源負(fù)載顯著增大。
此外，不管面積比S1/S，如果比率T2/T1設(shè)為0.5，即使面積比S1/S增大，也可避免電流∑DIDD顯著增大，如虛線51c和實(shí)線52c所示。這樣就減小了向每個有機(jī)EL元件20供電的電源負(fù)載。但是通過這種方式，使最大灰度顯示部分中的每個象素11的亮度L與一直關(guān)斷輸出控制開關(guān)SW2的方式相比，基本減小了一半。也就是說，如果面積比S1/S較低，則不能實(shí)現(xiàn)高清晰度的顯示。
另一方面，如果以圖3A和圖3B所示的方式執(zhí)行減光操作，則最大灰度顯示部分中的每個象素11的亮度L隨著面積比S1/S的增大，成比例地減小，如虛線51a和實(shí)線52a所示。這樣，與一直接通輸出控制開關(guān)SW2相比，當(dāng)面積比S1/S增大時，避免了電流∑DIDD顯著增大，從而減小了向每個有機(jī)EL元件20供電的電源負(fù)載。此外，由于最大灰度顯示部分中的每個象素11的亮度L根據(jù)面積比S1/S的減小而增大，因此即使面積比S1/S較低，也可實(shí)現(xiàn)高清晰度的顯示。
如上所述，該實(shí)施例不僅減小了向每個有機(jī)EL元件20供電的電源負(fù)載，也實(shí)現(xiàn)了高清晰度的顯示。
這樣，按照流入所有象素的電流總量∑DIDD，可在所有象素上共同執(zhí)行減光操作。此外，由于在每個象素上執(zhí)行反饋操作，可實(shí)現(xiàn)高清晰度的顯示和低驅(qū)動功耗。此外，可有效減少由每個有機(jī)EL元件生成的熱量。
特別地，在一幀過程的中間，即在一幀的寫入期間，執(zhí)行減光操作多次，代替了檢測每一幀的顯示狀態(tài)并利用下一幀減光操作的檢測結(jié)果。結(jié)果，逐漸地執(zhí)行減光操作。因此，即使顯示狀態(tài)完全改變，即全黑顯示變成全白顯示，也可根據(jù)顯示狀態(tài)對減光操作進(jìn)行更精確地設(shè)定。而且，可抑制由于亮度突然改變引起的清晰度衰減。
此外，由于通過將連續(xù)電平變化頻率信號與顯示狀態(tài)檢測電路的檢測結(jié)果相比較而進(jìn)行控制，因此在減光操作中使用的亮度不但可調(diào)節(jié)到預(yù)定的階梯型電平，還可調(diào)節(jié)到任何電平。
下面對上述組成本發(fā)明基本概念的必要條件進(jìn)行總結(jié)。(a)包括多個象素11的顯示屏2，每個象素包括顯示元件20和驅(qū)動電路(Tr、C、SW1)，該顯示元件位于一對相對的電極之間，包括具有根據(jù)流經(jīng)它的電流總量進(jìn)行變化的光學(xué)特性的光學(xué)層，該驅(qū)動電路向該顯示元件提供對應(yīng)于視頻信號的電流。(b)顯示狀態(tài)檢測電路3在單幀周期中對顯示屏2的顯示狀態(tài)檢測兩次或多次。(c)減光(dimming)電路4，可同時周期性地調(diào)節(jié)從電源供給到多個象素的顯示元件的電的供電/非供電狀態(tài)。該電路也可在每個周期中，根據(jù)顯示狀態(tài)檢測電路3的輸出，改變供電時間與非供電時間的比率，從而向該輸出控制開關(guān)提供控制脈沖，以在單幀周期中執(zhí)行兩次或多次減光控制。
特別地，通過對流入多個有機(jī)EL元件20的電流總量進(jìn)行檢測的步驟，至少將短于一個垂直周期的短周期的頻率信號與和該電流總量相關(guān)的檢測結(jié)果相比較的步驟，以及基于該比較結(jié)果的控制脈沖信號(即矩形波信號)，從而同時控制所有象素的輸出控制開關(guān)的關(guān)斷和接通狀態(tài)。也就是說，根據(jù)該電流的總量，執(zhí)行改變該控制脈沖信號的負(fù)荷比(duty ratio)的步驟。
此外，在本發(fā)明中，減光電路4能以多種方式進(jìn)行修改。在上述實(shí)施例中，電壓檢測電路3將所檢測的流經(jīng)多個顯示元件的電流總量轉(zhuǎn)換為電壓，并輸出所檢測的電壓。減光電路4包括放大器25，用于放大所檢測的電壓，還包括比較器27，用于將放大器25的輸出電平與參考電勢的電平比較信號進(jìn)行比較，并根據(jù)電平差值改變該控制脈沖信號的負(fù)荷比。然而，可根據(jù)所檢測的電壓使用各種方法改變脈沖負(fù)荷比。例如，通過轉(zhuǎn)換所檢測的電壓獲得的數(shù)值可用作可編程計數(shù)器的預(yù)設(shè)值，當(dāng)對該計數(shù)器設(shè)定或復(fù)位時，從該可編程計數(shù)器輸出的信號可用作脈沖寬度轉(zhuǎn)換輸出(控制脈沖)。
該控制脈沖信號具有短于一個垂直周期的周期。因此，可進(jìn)行實(shí)時控制。特別地，當(dāng)將相應(yīng)的一行、兩行或三行數(shù)據(jù)重新寫入時，如果將該控制脈沖信號的周期設(shè)定為對應(yīng)于一個水平周期、兩個水平周期或三個水平周期的值，則執(zhí)行整個減光操作。當(dāng)然，該控制脈沖信號的周期可設(shè)定為短于一個水平周期的數(shù)值，例如該水平周期的1/2或1/3?？蛇x地，該周期可設(shè)定為該垂直周期的1/2、1/3或1/4。此外，可附加執(zhí)行根據(jù)顯示的圖像切換該控制脈沖信號周期的功能。
下面描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖5是表示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意圖。圖5所示的顯示設(shè)備1可以是有機(jī)EL顯示設(shè)備，并包括有機(jī)EL面板2、顯示狀態(tài)檢測電路3和減光電路4。除了有機(jī)EL面板2的每個象素11的結(jié)構(gòu)，特別是該驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)，該有機(jī)EL顯示設(shè)備1具有與圖1所示的有機(jī)EL顯示設(shè)備基本相同的結(jié)構(gòu)。
有機(jī)EL面板2包括基板10和在基板10上以矩陣形式排列的象素11。在基板10上，還具有與掃描信號線驅(qū)動器12相連的掃描信號線13和控制線17、18，與視頻信號線驅(qū)動器14相連的視頻信號線15，上述各線相互交叉。
每個象素11包括驅(qū)動晶體管Tr、電容器C1和C2、選擇開關(guān)SW1、輸出控制開關(guān)SW2、修正開關(guān)SW3和SW4以及有機(jī)EL元件20。在這些元件中，驅(qū)動晶體管Tr、電容器C1和C2、選擇開關(guān)SW1、修正開關(guān)SW3和SW4組成驅(qū)動電路。在該實(shí)施例中，假定驅(qū)動晶體管Tr、輸出控制開關(guān)SW2、修正開關(guān)SW3和SW4為p-信道晶體管，選擇開關(guān)SW1為n-信道晶體管。
上述顯示設(shè)備1執(zhí)行下述顯示操作。
在寫入過程中，修正開關(guān)SW4接通后，首先，修正開關(guān)SW3關(guān)斷，從而對電容器C1和C2充電，直至電流在驅(qū)動晶體管Tr的源極和漏極之間停止流動。在這種狀態(tài)下，驅(qū)動晶體管Tr的漏極和柵極連接在一起，因此驅(qū)動晶體管Tr的柵極和源極之間的電壓等于其閾值電壓(threshold voltage)。在該周期中，掃描信號線驅(qū)動器12將掃描信號發(fā)送到每個掃描信號線13，以關(guān)斷選擇開關(guān)SW1，視頻信號線驅(qū)動器14將復(fù)位信號發(fā)送到每個視頻信號線15。
完成上述操作后，修正開關(guān)SW3接通，視頻信號線驅(qū)動器14將視頻信號發(fā)送到視頻信號每個視頻信號線15。結(jié)果，由于該視頻信號和復(fù)位信號之間的差值，驅(qū)動晶體管Tr的柵極和源極之間的電壓不同于該閾值。然后，選擇開關(guān)SW1接通，寫入周期結(jié)束。
在發(fā)射過程中，電容器C1基本保持驅(qū)動晶體管Tr的柵極和源極之間的電壓不變。因此，如果輸出控制開關(guān)SW2關(guān)斷，對應(yīng)于該視頻信號和復(fù)位信號之間差值的電流繼續(xù)流入相應(yīng)的有機(jī)EL元件20。繼續(xù)發(fā)射周期直至下一個寫入周期開始。
上述顯示方式可消除驅(qū)動晶體管Tr的閾值電壓Vth對驅(qū)動電流DIDD的影響。因此，如果驅(qū)動晶體管Tr的門檻電壓Vth在象素11之中變化，該變化對驅(qū)動電流DIDD的影響可降到最小。
另外，該實(shí)施例可執(zhí)行類似第一實(shí)施例所述的減光操作。因此，該實(shí)施例可減小向每個有機(jī)EL元件20供電的電源負(fù)載，并實(shí)現(xiàn)高清晰度的顯示。
下面描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。
圖6是表示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意圖。圖6所示的顯示設(shè)備1可以是有機(jī)EL顯示設(shè)備，并包括有機(jī)EL面板2、顯示狀態(tài)檢測電路3和減光電路4。除了有機(jī)EL面板2的每個象素11的結(jié)構(gòu)，該有機(jī)EL顯示設(shè)備1具有與圖5所示的有機(jī)EL顯示設(shè)備基本相同的結(jié)構(gòu)。也就是說，在該實(shí)施例所使用的每個象素11中，輸出控制開關(guān)SW2也具有對應(yīng)于上述修正開關(guān)SW4的功能。該輸出控制開關(guān)SW2由OR邏輯電流19進(jìn)行控制，OR邏輯電流19位于每行象素的非顯示區(qū)域中。
有機(jī)EL面板2包括基板10和在基板10上以矩陣形式排列的象素11。在基板10上，還具有與掃描信號線驅(qū)動器12相連的掃描信號線13和控制線17，與視頻信號線驅(qū)動器14相連的視頻信號線15，上述各線相互交叉。
每個象素11包括驅(qū)動晶體管Tr、電容器C1和C2、選擇開關(guān)SW1、輸出控制開關(guān)SW2、修正開關(guān)SW3以及有機(jī)EL元件20。在這些元件中，驅(qū)動晶體管Tr、電容器C1和C2、選擇開關(guān)SW1、修正開關(guān)SW3組成驅(qū)動電路。在該實(shí)施例中，假定驅(qū)動晶體管Tr、輸出控制開關(guān)SW2、修正開關(guān)SW3為p-信道晶體管，選擇開關(guān)SW1為n-信道晶體管。
另外，每行象素都具有一個OR邏輯電路19，OR邏輯電路19具有分別與掃描信號線驅(qū)動器12的控制信號BCT1輸出端(控制線18)，以及減光電路4的輸出端相連的兩個輸入端。另外，每個OR邏輯電路19的輸出端連接于相應(yīng)象素行的輸出控制開關(guān)SW2的控制端(柵極)。這樣，每個OR邏輯電路19將控制信號BCT1和減光電路4的輸出(矩形波信號)的局部總數(shù)用作控制信號BCT2，從而控制相應(yīng)的輸出控制開關(guān)SW2的接通/關(guān)斷狀態(tài)。
上述顯示設(shè)備1可執(zhí)行下述顯示操作在寫入過程中，首先，掃描信號線驅(qū)動器12輸出高電平的控制信號BCT1，以接通輸出控制開關(guān)SW2而無需該減光電路輸出。在這種狀態(tài)下，修正開關(guān)SW3關(guān)斷，從而對電容器C1和C2充電，直至電流在驅(qū)動晶體管Tr的源極和漏極之間停止流動。在這種狀態(tài)下，驅(qū)動晶體管Tr的漏極和柵極連接在一起，因此驅(qū)動晶體管Tr的柵極和源極之間的電壓等于其閾值電壓。在該周期中，掃描信號線驅(qū)動器12將掃描信號發(fā)送到每個掃描信號線13，以關(guān)斷選擇開關(guān)SW1，視頻信號線驅(qū)動器14將復(fù)位信號發(fā)送到每個視頻信號線15。
完成上述操作后，修正開關(guān)SW3接通，視頻信號線驅(qū)動器14將視頻信號發(fā)送到每個視頻信號線15。結(jié)果，由于該視頻信號和復(fù)位信號之間的差值，驅(qū)動晶體管Tr的柵極和源極之間的電壓不同于該閾值。然后，選擇開關(guān)SW1接通，寫入周期結(jié)束。
在發(fā)射過程中，電容器C1基本保持驅(qū)動晶體管Tr的柵極和源極之間的電壓不變。在該發(fā)射周期中，也輸出低電平的控制信號BCT1也是，從而通過作為減光電路4的輸出的矩形波控制信號對輸出控制開關(guān)SW2進(jìn)行控制。因此，如果輸出控制開關(guān)SW2關(guān)斷，對應(yīng)于該視頻信號和復(fù)位信號之間差值的電流繼續(xù)流入相應(yīng)的有機(jī)EL元件20。繼續(xù)發(fā)射周期直至下一個寫入周期開始。
這樣，該實(shí)施例提供了這樣的優(yōu)越性，即減小在每個象素中的元件所需的區(qū)域，還提供了由第二實(shí)施例所獲得的優(yōu)越性。
下面描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。
圖7是表示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的顯示設(shè)備的示意圖。圖7所示的顯示設(shè)備1可以是有機(jī)EL顯示設(shè)備，并包括有機(jī)EL面板2、顯示狀態(tài)檢測電路3和減光電路4。除了輸出控制開關(guān)SW2的連接狀態(tài)不同，該有機(jī)EL顯示設(shè)備1具有與圖1所示的有機(jī)EL顯示設(shè)備基本相同的結(jié)構(gòu)。也就是說，在該實(shí)施例中，一個輸出控制開關(guān)SW2提供給多個象素。圖7表示這樣一種情況，其中單個的輸出控制開關(guān)SW2提供給所有象素。由于本發(fā)明的基本概念在于根據(jù)顯示狀態(tài)控制有機(jī)EL元件20的整個發(fā)射周期，因此單個的開關(guān)SW2可橫跨從該電源到該顯示元件之間的電源線。
在該實(shí)施例中，輸出控制開關(guān)位于陰極側(cè)電源端DVSS和該顯示元件之間，該輸出控制開關(guān)可以是p-信道晶體管。
在設(shè)計元件陣列基板中，由于減小了元件密度，因此用于多個象素的上述共用的輸出控制開關(guān)具有優(yōu)越性。
在該陣列基板中，可形成輸出控制開關(guān)SW2。但是，如果該開關(guān)在該基板中形成，該基板的外圍部分(幀)的面積必然增加，從而開關(guān)的ON阻抗以及功耗也會增加。為了避免這種缺陷，可以在該基板外面提供輸出控制開關(guān)SW2。
在第一至第四實(shí)施例中，可用于象素11的驅(qū)動電路不限于圖1，5，6，7所示的結(jié)構(gòu)，而是能以各種方式進(jìn)行修改的。例如，可使用電流反射鏡類型或電流拷貝類型的電流信號驅(qū)動方案，而不使用電壓信號驅(qū)動方案。
上述每一個實(shí)施例包括多個顯示元件，作為結(jié)構(gòu)化元件并入多個二維排列的象素中，每個開關(guān)與相應(yīng)的顯示元件的電流路徑串聯(lián)連接。它們還包括電流檢測電路和減光電路。該電流檢測電路對流入該顯示元件的電流總量進(jìn)行檢測。同時該減光電路利用周期至少短于一個垂直周期的控制脈沖信號接通或關(guān)斷該開關(guān)，并根據(jù)該電流的總量改變該控制脈沖信號的負(fù)荷比。
在上述第一至第四實(shí)施例中，減光電路4使信號Ve’與電流∑DIDD成比例。但是，減光電路4可對信號Ve’進(jìn)行對數(shù)變換，以使該信號與電流∑DIDD成比例。并入信號放大單元25的電阻可用電熱調(diào)節(jié)器代替，以執(zhí)行溫度補(bǔ)償。
當(dāng)執(zhí)行圖3A和圖3B所示的減光操作時，進(jìn)行各種設(shè)置以使信號Ve’的最大電平低于頻率信號A的最大電平，且高于頻率信號A的最小電平。信號Ve’的最小電平可以更高，等于或低于頻率信號A的最小電平。
第一至第四實(shí)施例將有機(jī)EL顯示設(shè)備1作為實(shí)例。但是，上述優(yōu)越性也可通過其它顯示設(shè)備得到。如果每個顯示元件包括一對電極，且具有其光學(xué)特性根據(jù)該電極之中的電流而變化的光學(xué)層，則具有足夠的優(yōu)越性。例如，上述優(yōu)越性也可通過光發(fā)射二極管顯示設(shè)備、場發(fā)射顯示設(shè)備等得到。
如上所述，本發(fā)明提供了一種顯示設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)高清晰度的顯示，并減小向顯示元件供電的電源負(fù)載。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明可有效運(yùn)用于有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示設(shè)備、發(fā)光二極管顯示設(shè)備、場發(fā)射顯示設(shè)備等。
權(quán)利要求
1.一種顯示設(shè)備，包括顯示屏，包括多個象素，每個象素包括顯示元件和驅(qū)動電路，該顯示元件位于一對相對的電極之間，并包括具有根據(jù)電流總量進(jìn)行變化的光學(xué)特性的光學(xué)層，該驅(qū)動電路向該顯示元件提供對應(yīng)于視頻信號的電流；顯示狀態(tài)檢測電路，用于在一幀周期內(nèi)對該顯示屏的顯示狀態(tài)進(jìn)行兩次或多次檢測；和減光(dimming)電路，用于根據(jù)來自該顯示狀態(tài)檢測電路的輸出，改變將電流從該驅(qū)動電路提供給該顯示元件的時間，該減光電路在一幀周期內(nèi)執(zhí)行兩次或多次減光控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其特征在于，該顯示元件為有機(jī)EL元件，包括含有光發(fā)射層的有機(jī)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其特征在于，該顯示狀態(tài)檢測電路用于將流入多個象素的顯示元件的電流總量轉(zhuǎn)換為檢測電壓，并輸出該檢測電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其特征在于，該減光電路用于將該顯示狀態(tài)檢測電路的輸出結(jié)果與具有連續(xù)變化的電平且以預(yù)定周期重復(fù)的頻率信號進(jìn)行比較，并輸出控制脈沖信號，以控制電流供給周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其特征在于，該頻率信號的周期被設(shè)為垂直周期的1/2或更小。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其特征在于，還包括一對電源端，用于向各個電極提供預(yù)定電勢；以及連接于該顯示元件和這對電源端之一之間的開關(guān)，且從該減光電路輸出的控制脈沖信號輸出提供給控制電極以用于控制該開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示設(shè)備，其特征在于，該開關(guān)用于提供給每個象素。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示設(shè)備，其特征在于，每個象素包括驅(qū)動晶體管，用于輸出對應(yīng)于輸入視頻信號的驅(qū)動電流，以及串聯(lián)連接于該驅(qū)動晶體管的漏極和該顯示元件之間的開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示設(shè)備，其特征在于，該開關(guān)通常提供給象素。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示設(shè)備，其特征在于，該開關(guān)連接于象素和電源端之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示設(shè)備，其特征在于，這對電極之一通常提供給象素。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其特征在于，如果該電流的總量較大，則該減光電路改變該控制脈沖信號的負(fù)荷比，從而縮短電連接該顯示元件的周期，如果該電流的總量較小，則延長該顯示元件電連接的周期。
13.一種顯示設(shè)備的控制方法，該顯示設(shè)備包括提供有多個象素的顯示屏，每個象素包括顯示元件和驅(qū)動電路，該顯示元件位于一對互相相對的電極之間，并且包括具有根據(jù)在電極之間的電流進(jìn)行變化的光學(xué)特性的光學(xué)層，該驅(qū)動電路向該顯示元件提供對應(yīng)于視頻信號的電流，包括如下步驟在一幀周期內(nèi)對該顯示屏的顯示狀態(tài)進(jìn)行兩次或多次檢測的步驟；和根據(jù)該顯示狀態(tài)檢測電路的輸出改變電流供應(yīng)時間來提供從該驅(qū)動電路到該顯示元件的電流，并在一幀周期內(nèi)執(zhí)行兩次或多次減光控制的步驟。
全文摘要
一種顯示設(shè)備，基于向顯示元件供電的電源負(fù)載，執(zhí)行高清晰度的顯示。顯示屏(2)具有以陣列形式排列的多個象素(11)。每個象素包括顯示元件(20)和驅(qū)動電路(Tr、C、SW1)，向該顯示元件提供對應(yīng)于視頻信號的電流。顯示狀態(tài)檢測電路(3)在一幀周期中對該顯示屏(2)的顯示狀態(tài)進(jìn)行兩次或多次檢測。減光(dimming)電路(4)根據(jù)來自該顯示狀態(tài)檢測電路(3)的輸出，改變將電流從該驅(qū)動電路提供給該顯示元件(20)的時間，在一幀周期內(nèi)執(zhí)行兩次或多次減光控制。
文檔編號H05B37/02GK1732503SQ200380107989
公開日2006年2月8日 申請日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月8日
發(fā)明者中村則夫 申請人:東芝松下顯示技術(shù)有限公司