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图像显示装置及其驱动方法

阅读:213发布:2023-01-20

专利汇可以提供图像显示装置及其驱动方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种图像显示装置,其将驱动元件的(Vth)漂移量按照每个 像素 进行均一化。该图像显示装置具有:由通电而发光的发光元件(D1)、与发光元件(D1)连接并对发光元件(D1)进行发光控制的驱动元件(Q1)、和对驱动元件(Q1)的 阈值 电压 进行检测并根据检测出的阈值电压来控制向驱动元件(Q1)的施加电压的 控制器 (U1),控制器(U1),根据阈值电压与规定的阈值的比较结果,在发光元件(D1)的非发光时,对驱动元件(Q1)施加成为反 偏压 的电压或成为正偏压的电压。,下面是图像显示装置及其驱动方法专利的具体信息内容。

1.一种图像显示装置,具有:
发光元件,其通过通电进行发光;
驱动元件,其与所述发光元件连接,并对该发光元件的发光进行控制;以及控制单元,其对所述驱动装置的阈值电压进行检测,并根据检测出的该阈值电压来控制对该驱动元件的施加电压,
所述控制单元根据所述阈值电压与规定的阈值的比较结果,在所述发光元件的非发光时,对所述驱动元件施加成为反偏压的电压或成为正偏压的电压。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置,其特征在于,
在所述发光元件的非发光时,当所述阈值电压的绝对值大于所述规定的阈值的绝对值时,对所述驱动元件施加成为所述反偏压的电压。
3.根据权利要求1所述的图像显示装置,其特征在于,
在所述发光元件的非发光时,当所述阈值电压的绝对值小于所述规定的阈值的绝对值时,对所述驱动元件施加成为所述正偏压的电压。
4.根据权利要求1所述的图像显示装置,其特征在于,
设定第一阈值以及第二阈值作为所述规定的阈值,
在所述发光元件的非发光时,当所述阈值电压的绝对值大于所述第一阈值的绝对值时,对所述驱动元件施加成为所述反偏压的电压,当所述阈值电压的绝对值小于所述第二阈值的绝对值时,对所述驱动元件施加成为所述正偏压的电压。
5.根据权利要求1所述的图像显示装置,其特征在于,
还具有:包括所述驱动元件的多个驱动元件,
所述控制单元,与阈值电压的绝对值小的驱动元件相比,对阈值电压的绝对值大的驱动元件施加绝对值更大的电压。
6.一种图像显示装置的驱动方法,该图像显示装置具有:发光元件,其通过通电进行发光;以及驱动元件,其与所述发光元件连接,并对该发光元件进行发光控制,所述驱动方法包括:
使所述发光元件发光的步骤;
对所述驱动元件的阈值电压进行检测的步骤;以及
根据所述阈值电压与规定的阈值的比较结果,当所述发光元件的非发光时对所述驱动元件施加成为反偏压的电压或成为正偏压的电压的步骤。
7.根据权利要求6所述的图像显示装置的驱动方法,其特征在于,
在所述发光元件的非发光时,当所述阈值电压的绝对值大于所述规定的阈值的绝对值时对所述驱动元件施加成为所述反偏压的电压。
8.根据权利要求6所述的图像显示装置的驱动方法,其特征在于,
在所述发光元件的非发光时,当所述阈值电压的绝对值小于所述规定的阈值的绝对值时对所述驱动元件施加成为所述正偏压的电压。
9.根据权利要求6所述的图像显示装置的驱动方法,其特征在于,
设定第一、第二阈值作为所述规定的阈值,
在所述发光元件的非发光时,当所述阈值电压的绝对值大于所述第一阈值的绝对值时,对所述驱动元件施加成为所述反偏压的电压,当所述阈值电压的绝对值小于所述第二阈值的绝对值时,对所述驱动元件施加成为所述正偏压的电压。
10.根据权利要求6所述的图像显示装置的驱动方法,其特征在于,
所述图像显示装置具有:包括所述驱动元件的多个驱动元件,
所述驱动方法包括:与阈值电压的绝对值小的驱动元件相比,对阈值电压的绝对值大的驱动元件施加绝对值更大的电压。

说明书全文

图像显示装置及其驱动方法

技术领域

[0001] 本发明涉及具有发光元件的图像显示装置及其驱动方法。

背景技术

[0002] 近来,很多研究者关注着使用了场致发光(electro luminescence)发光元件(以下称为“发光元件”)的图像显示装置或照明装置。
[0003] 特别地,图像显示装置是由多个像素构成、且各像素包含有以规定的电流值发光的发光元件。此外,各像素包括控制发光元件的亮度薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)。TFT例如由非晶多晶硅所形成。
[0004] 由非晶硅所形成的TFT(a-Si TFT),经过长时间的使用,其栅极阈值(以下称为“Vth”)上升。该上升被称为a-Si TFT的“Vth漂移”。Vth漂移的进行的速度取决于a-Si TFT的用途或工作条件。
[0005] 例如,当如液晶显示屏那样地将a-Si TFT作为开关来使用时,由于只有极短时间在a-Si TFT中流过脉冲状的电流,所以Vth漂移的进行缓慢。另一方面,当如有机发光图像显示面板那样地将a-Si TFT作为有机发光元件的驱动元件来使用时,由于在a-Si TFT中需要流过很大的稳定电流,所以Vth漂移的进行很快。
[0006] a-Si TFT的Vth漂移,对图像产生两个坏影响。其一是由于Vth漂移的进行是按照每个像素而不同,从而使图像的均一性变差。另一个是Vth漂移变大,其结果是,超出Vth的检测范围,使像素的亮度降低。
[0007] 另一方面,存在被称为Vth补偿的电路技术(例如,参照非专利文献1)。其是通过构成检测a-Si TFT的Vth漂移而在该Vth漂移中重叠视频信号的电路,从而获得与Vth的变动无关的均一的图像的技术。指出若进行Vth补偿,则能够将Vth的影响缩小到1/5~1/10左右。
[0008] 非专利文献1:S.Ono et al.,Proceedings of IDW’03,255(2003)[0009] 然而,能够补偿Vth的范围是有限度的,若超出了Vth的范围,则由于Vth的变化而引起的像素的亮度变化会快速地进行。
[0010] 此外,即使Vth的变动在补偿范围内,也由于Vth漂移的进行是按照每个像素而不同,从而难以在各像素中进行适当的Vth补偿。

发明内容

[0011] 本发明的一种方式为一种图像显示装置,具有:发光元件,其通过通电进行发光;驱动元件,其与所述发光元件连接,并对该发光元件的发光进行控制;以及控制单元,其对所述驱动元件的阈值电压进行检测,并根据该检测出的阈值电压来控制向该驱动元件的施加电压,所述控制单元,根据所述阈值电压与规定的阈值的比较结果,在所述发光元件的非发光时,对所述驱动元件施加成为反偏压的电压或成为正偏压的电压。
[0012] 本发明的另一种方式为一种图像显示装置的驱动方法,该图像显示装置具有:发光元件,其通过通电进行发光;以及驱动元件,其与所述发光元件连接,并对该发光元件进行发光控制,所述驱动方法包括:使所述发光元件发光的步骤;对所述驱动元件的阈值电压进行检测的步骤;以及根据所述阈值电压与规定的阈值的比较结果,当所述发光元件的非发光时对所述驱动元件施加成为反偏压的电压或成为正偏压的电压的步骤。
[0013] 根据本发明的图像显示装置及其驱动方法,能够抑制驱动元件的阈值电压超出检测范围,并能够使像素电路的可靠性提高。
[0014] 此外,根据本发明的图像显示装置及其驱动方法,驱动元件的阈值电压的漂移量按照每个像素被均一化,能够改善图像显示装置的图像的均一性。附图说明
[0015] 图1是表示与本发明的优选实施方式的图像显示装置的一个像素对应的像素电路的构成例的示意图。
[0016] 图2是表示对发光元件进行发光/非发光控制时的驱动波形的一个示例的示意图。
[0017] 图3是表示驱动元件Q1的栅极-源极间电压Vgs与漏极-源极间电流(Ids)1/2的1/2
关系(V-I 特性)的示意图。
[0018] 图4是表示Vth漂移均一化处理的一个示例(第一方法)的流程图
[0019] 图5是表示Vth漂移均一化处理的一个示例(第二方法)的流程图。
[0020] 图6是表示Vth漂移均一化处理的一个示例(第三方法)的流程图。
[0021] 图7是表示与图1不同的像素电路的结构例的示意图。
[0022] 图8是表示与图1、图7不同的像素电路的结构例的示意图。
[0023] 图9是表示与图1、图7以及图8不同的像素电路的结构例的示意图。
[0024] 图10是表示Vth检测时的驱动元件的栅极-源极间电压Vgs与检测时间的关系的图表。
[0025] 图11是表示将图10的图表的纵轴用栅极-源极间电压Vgs与阈值电压Vth的电位差来进行了表示的图表。
[0026] 图12是表示应用本发明的一方法来使图像信号线的电位上升/下降时的栅极-源极间电压Vgs的变化的图表。
[0027] 图中:D1、D2、D3、D4-发光元件,Q1、Q2、Q3、Q4-驱动元件,Q3b-开关元件,U1、U2、U3、U4-控制器

具体实施方式

[0028] 以下,根据附图详细地说明本发明的图像显示装置及其驱动方法的优选实施方式。而且,本发明并不局限于以下的实施方式。
[0029] 本实施方式的图像显示装置,具有以矩阵状所配置的多个图像电路,各像素电路具有发光元件以及驱动元件。
[0030] 图1表示与本发明的优选实施方式的图像显示装置的一个像素对应的像素电路的示意图。该图中所示的像素电路,为了易于理解驱动元件Q1的工作而被简化。
[0031] 图1所示的像素电路,具有发光元件D1、与发光元件D1串联连接的驱动元件Q1、对驱动元件Q1进行控制的控制器U1。驱动元件Q1,是如a-Si TFT那样的晶体管。发光元件D1,例如是有机发光元件。发光元件D1的阳极端,与施加电压较高一侧的端子(以下称为“VP端子”)连接,阴极端连接于驱动元件Q1的漏极端子。另一方面,驱动元件Q1的源极端子与施加电压较低一侧的端子(以下称为“VN端子”)连接,栅极端子连接于控制器U1的输出端子。控制器U1,是用于通过对驱动元件Q1的栅极电压进行控制来对驱动元件Q1施加反偏压电压的控制单元。控制器U1,例如由一个或多个TFT、电容器等的电容元件、对TFT进行控制的控制线、以及提供图像信号电位的图像信号线构成。而且,图1所示的连接结构,是将发光元件D1与驱动元件Q1的漏极端子连接并对驱动元件Q1的栅极端子进行控制的“电压控制型”的结构,称为“栅极控制/漏极驱动”。
[0032] 接着,针对图1所示的像素电路的工作进行说明。具有发光元件的像素电路,一般地,经过准备期间、Vth检测期间、写入期间以及发光期间这四个期间进行工作。
[0033] 首先,在准备期间,在发光元件D1(更详细而言,是发光元件D1自身具有的寄生电容)中积蓄规定的电荷。而且,在此期间在发光元件D1中积蓄电荷的理由,是由于当驱动元件Q1的Vth检测时,供给电流直到驱动元件Q1的漏极-源极间电流成为零。
[0034] 接着,在Vth检测期间,VP端子与VN端子被设定为大致同一电位,此时产生的驱动元件Q1的栅极-源极电压即Vth被存储/保持于控制器U1内的电容元件(省略图示)等中。由此检测出Vth。而且,在该电容元件中存储/保持Vth的工作,是利用在准备期间在发光元件D1中所积蓄的电荷来进行的。
[0035] 而且,在写入期间,在Vth检测期间所检测出的Vth中重叠了图像数据信号的规定电压,被存储/保持于省略了图示的控制器U1内的电容元件(与存储/保持Vth的电容元件相同也可,不同也可)等中。
[0036] 最后,在发光期间,将在写入期间所存储/保持的规定电压施加给驱动元件Q1,由此控制发光元件D1的发光。
[0037] 控制器U1,根据规定这一系列工作的规定顺序来控制发光元件D1中流动的电流。根据此控制,图像显示装置的各像素的亮度(灰度)、色调以及彩度被设定为合适的值。
[0038] 接着,针对本发明的控制器U1的工作参照图1以及图2进行说明。而且,图2是表示使发光元件发光以及非发光时的驱动波形的一个示例的示意图。
[0039] 在图1中,控制器U1进行控制以使发光元件D1的非发光时对驱动元件Q1施加成为正偏压的电压或成为反偏压的电压。这些控制,可按照每个周期进行,也可在图像显示装置的非使用时进行。而且,针对这些控制的详细在后面叙述。
[0040] 在此,所谓帧周期,被定义为对图像显示装置的显示面板中所显示的图像进行改写的周期。例如,若是以60Hz驱动的显示面板,则一帧周期是16.67ms(参照图2)。而且,一般地,在该16.67ms的一帧周期之间,重复根据按照灰度等级所决定的驱动电压而使发光元件D1发光的顺序。
[0041] 在图2中,以波状线表示的Vgs是驱动晶体管的栅极-源极间的电位差(栅极-源极间电压),以实线表示的VOLED是发光元件D1的阳极-阴极之间的电位差。如图2所示,发光元件D1以16.67ms(60Hz)的周期被驱动,并且以该周期交替进行非发光与发光的工作。
[0042] 而且,上述的所谓图像显示装置的非使用时,意味着图像数据不被供给各像素电路、且全部的发光元件未进行通电的状态。
[0043] 此外,上述的所谓成为反偏压的电压的施加,一般意味着当驱动元件Q1是N型晶体管时,晶体管的栅极-源极间电压Vgs(=Vg(栅极电位)-Vs(源极电位))低于晶体管的阈值电压Vth的状态。
[0044] 此外,所谓驱动元件Q1是P型晶体管时的成为反偏压的电压的施加,一般意味着晶体管的栅极-源极间电压Vgs(定义与N型晶体管时相同)高于晶体管的阈值电压的状态。
[0045] 例如,在是N型晶体管的情况下,若阈值电压Vth是2(V),栅极电位Vg是-3(V),漏极电位Vd是10(V),源极电位Vs是0(V),则Vgs=Vg-Vs=-3(V),由于Vgs-Vth=-5(V)<0(V),所以相当于施加了成为反偏压的电压的状态。而且,反偏压电压的值用Vgs的值来表示。
[0046] 根据上述那样的反偏压的定义,对驱动元件Q1所施加的电压是否相当于成为反偏压的电压,取决于阈值电压Vth的值。在此,针对以TFT构成的驱动元件Q1的Vth的求出方法,以N型晶体管为例,在以下进行说明。
[0047] 如上所述,将驱动元件Q1的栅极-源极间电压设为Vgs、将漏极-源极间电压设为Vds(=Vd(漏极电位)-Vs(源极电位))、将阈值电压设为Vth。此外,以Ids表示TFT中流动的漏极-源极间电流。此时,该Ids在饱和区域以及线性区域,分别近似于以下所示的算式。
[0048] (a)Vgs-Vth<Vds(饱和区域)时
[0049] Ids=β×[(Vgs-Vth)2] (1)
[0050] (b)Vgs-Vth≥Vds(线性区域)时
[0051] Ids=2×β×[(Vgs-Vth)×Vds-(1/2×Vds2)] (2)
[0052] 其中,上述(1)式以及(2)式的β,是驱动元件Q1的特性系数,将驱动元件Q1的沟2
道宽度设为W(cm),将沟道长度设为L(cm),将绝缘膜的每单位面积的电容设为Cox(F/cm),
2
将迁移率设为μ(cm/Vs)时,如下式表示。
[0053] β=1/2×W×μ×Cox/L (3)
[0054] 接着,针对上述(1)式所表示的饱和区域进行考察。而且,以下的考察,不意味着排除线性区域的本发明的应用。
[0055] 在此,针对饱和区域进行考虑。在上述(1)式中,Ids的平方根如下式表示。
[0056] (Ids)1/2=(β)1/2×(Vgs-Vth) (4)
[0057] 如上述(4)式所示,(Ids)1/2与(Vgs-Vth)成比例。即,意味着驱动元件Q1的漏极电1/2
流Ids的平方根相对于栅极电压(Vgs)是线性的。此外,如由式(4)所见,(Ids) =0的Vgs与Vth相等。使用此关系来定义TFT的Vth是一般所使用的方法,在本发明中,也使用此方法来计算TFT的Vth。
[0058] 图3是表示驱动元件Q1的栅极-源极间电压Vgs与漏极-源极间电流(Ids)1/2的1/2
关系(V-I )的示意图,在驱动元件Q1中,将漏极-源极间电压Vds设为10(V)(固定),使
1/2
栅极-源极间电压Vgs在-3(V)到9(V)变化时的漏极-源极间电流(Ids) 的图表的一个示例。而且,在图3中,实线是实测值的一个示例,虚线是表示遵从上述(4)式的特性的计算值。
[0059] 而且,一般地若是非晶硅的N型TFT,则初始的Vth小于等于5(V)。若使用图3来1/2
求出Vth,则能以接下来的方式进行计算。以图3的(Ids) 的特性曲线上的白圆点所示的点
1/2
的X轴(横轴)的值,是Vgs=6(V)和8(V),通过这两点的直线的X截距为式(4)的(Ids)=0,即(Vgs-Vth)=0时的Vgs。当前,若从图3表示的图表读取X截距的值,则为约2.1(V)。
即,驱动元件Q1的Vth为2.1(V)。
[0060] 如图3的实线所示,即使驱动元件Q1的栅极-源极间电压Vgs在小于等于Vth的区域中,驱动元件Q1的漏极-源极间也流动电流。因此,若将Vth的检测期间设定得较长,则Vgs成为小于等于Vth的值。
[0061] 接着,分别针对上述本发明的两个课题,即(1)对驱动元件的Vth超出检测范围进行抑制和(2)将驱动元件的Vth漂移按照每个像素电路进行均一化的解决方法进行说明。
[0062] 作为用于解决上述课题的方法,首先,使驱动元件Q1不发光时,即在驱动元件Q1的非发光时,可对全体像素电路的驱动元件Q1施加规定量的成为反偏压的电压。实际上,通过施加成为反偏压的电压,Vth漂移量变小。然而,在该方法中,存在以下所示的问题。
[0063] 例如,在图像显示装置中,假设始终有显示黑色的像素。该像素中,因为电流几乎不流动,所以几乎没有如其它像素那样的驱动元件Q1的Vth漂移。然而,由于成为反偏压的电压的施加而引起的Vth漂移,与其它像素一样地发生,所以Vth漂移在反方向(N型时是负方向,P型时是正方向)上产生。因此,在对全体像素电路共同施加一定量的成为反偏压的电压的方法中,在Vth漂移的像素电路间的偏差变大,不能充分改善图像显示的均一性。此外,在该方法中,在一部分像素电路中,会有Vth在反方向上漂移进行的过大而使Vth的值超出检测范围,从而不能正确进行Vth补偿的可能性。而且,虽然省略了详细的说明,但在准备期间,若将对驱动元件Q1的源极端子所施加的电压设为Vp(N型:Vp>0,P型:Vp<0),则Vth的检测范围是0≤Vth≤Vp(N型)、Vp≤Vth≤0(P型)。
[0064] 在此,在本实施方式中,提出对上述方法施加了修正的以下所示的第一~第三方法。
[0065] [第一方法]
[0066] 首先,针对第一方法进行说明。在第一方法中,在Vth漂移的进行不大的状态时,即若是N型TFT则是Vth小于规定值的状态时,若是P型TFT则是Vth大于规定值的状态时,不对驱动元件Q1施加成为反偏压的电压。根据此控制,来抑制Vth在反方向上漂移得过大而超出检测范围的情形。
[0067] 在N型TFT的情况下,例如将上述规定值设定为2V。此时,在Vth≤2(V)的范围内不施加成为反偏压的电压,所以在通常使用状态下,Vth在正方向上漂移。相反,在Vth>2(V)的范围内,在非发光时,对规定的像素电路施加成为反偏压的电压,所以该像素电路的Vth在负方向上漂移。因此,Vth接近2(V),均一性提高。而且,在此所说的“通常使用状态”是意味着除去特定的像素电路始终显示黑色的特别的情况的、对像素电路提供规定的像素电位来发光的一般的使用状态。
[0068] 此外,在P型TFT的情况下,例如将上述规定值设定为-2(V)。此时,在Vth≥-2(V)的范围内未施加成为反偏压的电压,所以在通常使用状态下,Vth在负方向上漂移。相反,在Vth<-2(V)的范围内,在非发光时,对规定的像素电路施加成为反偏压的电压,所以该像素电路的Vth在正方向上漂移。因此,Vth接近-2(V),均一性提高。
[0069] 图4是表示上述第一方法的处理的流程图。而且,图4所示的流程图表示驱动元件Q1是N型晶体管的情况。
[0070] 控制器U1,对阈值电压Vth进行检测(步骤101),并且将检测出的Vth与规定的第一阈值即阈值1进行比较(步骤S 102)。在此,当Vth大于阈值1时(步骤S102,“是”),施加成为规定的反偏压的电压(步骤S103),并且返回步骤S101的处理继续Vth的检测。另一方面,Vth小于等于阈值1时(步骤S102,“否”),不施加成为该反偏压的电压而返回步骤S101的处理继续Vth的检测。而且,反偏压的电压的施加处理,可在帧周期的非发光期间进行。此外,驱动元件Q1是P型晶体管时,在上述步骤S102中,当Vth小于阈值1时,也可施加成为规定的反偏压的电压。
[0071] [第二方法]
[0072] 接着,针对第二方法进行说明。在第二方法中,当Vth漂移的进行不大的状态时,即若是N型TFT则是Vth小于规定值的状态时,若是P型TFT则是Vth大于规定值的状态时,对驱动元件Q1施加成为正偏压的电压。根据该控制,来抑制Vth在反方向上漂移得过大而超出检测范围的情形。
[0073] 在N型TFT的情况下,例如将上述规定值设定为2(V)。此时,在Vth≤2(V)的范围内,在非发光时,对规定的像素电路施加成为正偏压的电压,所以该像素电路的Vth在正方向上漂移。相反,在Vth>2(V)的范围内,不施加成为正偏压的电压,若不是通常的使用则Vth基本上不漂移。而在通常使用状态下,在不施加成为正偏压的电压的期间,Vth虽然在正方向上漂移,但为了考虑此期间也同样接近2(V),可与第一方法组合。针对将第一方法与第二方法进行组合的方法,在后述的第三方法中叙述。
[0074] 此外,在P型TFT的情况下,例如将上述规定值设为-2(V)。此时,在Vth≥-2(V)的范围内,在非发光时,对规定的像素电路施加成为正偏压的电压,所以Vth在负方向上漂移。相反,在Vth<-2(V)的范围内,不施加成为正偏压的电压,所以Vth漂移不产生或在正方向上产生。因此,Vth接近-2(V),均一性提高。
[0075] 图5是表示上述第二方法的处理的流程图。而且,图5所示的流程图,表示驱动元件Q1是N型晶体管的情况。
[0076] 控制器U1,对阈值电压Vth进行检测(步骤201),并且将检测出的Vth与规定的第二阈值即阈值2进行比较(步骤S202)。在此,当Vth小于阈值2时(步骤S202,“是”),施加成为规定的正偏压的电压(步骤S203),并且返回步骤S201的处理继续Vth的检测。另一方面,当Vth大于等于阈值2时(步骤S202,“否”),不施加成为该正偏压的电压,并返回步骤S201的处理继续Vth的检测。而且,正偏压的电压的施加处理,可在帧周期的非发光期间进行。此外,驱动元件Q1是P型晶体管时,在上述步骤S202中,当Vth大于阈值2时,可施加成为规定的正偏压的电压。
[0077] [第三方法]
[0078] 接着,针对第三方法进行说明。该第三方法,是将第一方法与第二方法并用来进行的方法。具体而言,若驱动元件Q1是N型TFT,则当Vth大于规定值的状态时,对驱动元件Q1施加成为反偏压的电压,另一方面,当Vth小于规定值的状态时,对驱动元件Q1施加成为正偏压的电压。此外,若驱动元件Q1是P型TFT,则当Vth小于规定值的状态时,对驱动元件Q1施加成为反偏压的电压,另一方面,当Vth大于规定值的状态时,对驱动元件Q1施加成为正偏压的电压。根据该控制,来抑制Vth在反方向上漂移得过大而超出检测范围。此外,根据该控制,可抑制Vth漂移量较大偏离规定值。
[0079] 而且,在上述的说明中,虽然将用于判定施加成为反偏压的电压以及成为正偏压的电压的判定值(规定值)设为相同进行了说明,但各自的判定值当然也可以不同。
[0080] 图6是表示上述第三方法的处理的流程图。而且,图6所示的流程图,是表示驱动元件Q1是N型晶体管的情况。
[0081] 控制器U1,对阈值电压Vth进行检测(步骤301),并且将检测出的Vth与规定的第一阈值即阈值1进行比较(步骤S302)。在此,当Vth大于等于阈值1时(步骤S302,“否”),施加成为规定的反偏压的电压(步骤S303),并且返回步骤S301的处理继续Vth的检测。另一方面,当Vth小于阈值1时(步骤S302,“是”),不施加成为该反偏压的电压并转移至步骤S304的处理,将检测出的Vth与规定的第二阈值即阈值2进行比较(步骤S304)。在此,当Vth小于阈值2时(步骤S304,“是”),施加成为规定的正偏压的电压(步骤S305),并且返回步骤S301的处理继续Vth的检测。另一方面,当Vth大于等于阈值2时(步骤S304,“否”),不施加成为该正偏压的电压,并返回步骤S301的处理继续Vth的检测。而且,成为反偏压的电压以及成为正偏压的电压的施加处理,与上述第一、第二方法相同,可在帧周期的非发光期间进行。此外,驱动元件Q1是P型晶体管时,在上述步骤S302中,当Vth小于阈值1时,可施加成为规定的反偏压的电压,在上述步骤S304中,当Vth大于等于阈值2时,可施加成为规定的正偏压的电压。
[0082] 接着,针对施加给驱动元件Q1的成为反偏压的电压以及成为正偏压的电压的大小进行说明。首先,在图4~图6所示的各流程图中,对驱动元件Q1施加的成为反偏压的电压或成为正偏压的电压的大小,可不取决于阈值电压Vth的大小而设定为恒定值。而且,在该方法中,只根据Vth大于规定值还是小于规定值的判定信息,来进行施加成为反偏压或正偏压的恒定的电压的控制即可,有简化像素电路的结构的优点。
[0083] 另一方面,对驱动元件Q1施加的成为反偏压以及正偏压的电压的大小,优选根据阈值电压Vth的大小而不同。若举例,则Vth越大,越对驱动元件Q1进行施加更小的电压(N型时)的控制。
[0084] 当前,作为N型TFT,假设Vth=1(V)的驱动元件,和Vth=5(V)的驱动元件。此时,对Vth=1(V)的驱动元件,例如施加Vgs=2(V)的电压(此时,ΔV1=Vgs-Vth=1(V),为施加了成为正偏压的电压的状态)。另一方面,对Vth=5(V)的驱动元件,例如施加Vgs=3(V)的电压(此时,ΔV2=Vgs-Vth=-2(V),为施加了成为反偏压的电压的状态)。
[0085] 此外,作为P型TFT,假设Vth=-1(V)的驱动元件,和Vth=-5(V)的驱动元件。此时,对Vth=-1(V)的驱动元件,例如施加Vgs=-2(V)的电压(此时,ΔV1=Vgs-Vth=-1(V),为施加了成为正偏压的电压的状态)。另一方面,对Vth=-5(V)的驱动元件,例如施加Vgs=-3(V)的电压(此时,ΔV2=Vgs-Vth=2(V),为施加了成为反偏压的电压的状态)。
[0086] 换言之,与阈值电压Vth的绝对值小的驱动元件相比,可以进行对阈值电压Vth的绝对值大的驱动元件,施加绝对值的更大的电压(Vgs)的控制。
[0087] 而且,如上述,当将对驱动元件Q1施加的电压根据阈值电压Vth的大小进行不同的控制时,像素电路的结构可能会变得复杂。然而,存在易于进行这样的控制的方法。以下,针对其中一个示例,参照图10~图12进行说明。
[0088] 图10是表示Vth检测时的驱动元件Q1的栅极-源极间电压Vgs与检测时间的关系的图表,图11是表示将图10的图表的纵轴用栅极-源极间电压Vgs与阈值电压Vth的电位差进行了表示的图表。此外,图12是表示在图11的图表中,在Vth检测结束时(1000μs)使图像信号线(图1控制器U1内所具有的:省略图示)的电位从8V上升到10V,并且在400μs后使图像信号线的电位下降到9V时的栅极-源极间电压Vgs的变化的图表。
[0089] 在图12中,在Vth=0.4(V)的曲线上,可见在使图像信号线的电位发生变化的400μs的期间,Vgs-Vth为大于等于0(V)的电压值,且施加了成为正偏压的电压。另一方面,在Vth=2.4V~4.4V的曲线上,可见在使图像信号线的电位发生变化的400μs的期间,Vgs-Vth为小于等于0(V)的电压值,且施加了成为反偏压的电压。此外,在Vth=1.4(V)的曲线上,可见该期间的Vgs-Vth大致为0(V),且未施加成为正偏压的电压或成为反偏压的电压。
[0090] 换言之,在上述方法中,对于Vth大的组(Vth=2.4(V)~4.4(V)),为施加了更小的电压(成为反偏压的电压)的状态,对于Vth小的组(Vth=0.4(V)),为施加了更大的电压(成为正偏压的电压)的状态,对于处于Vth大的组与低的组的中间的组(Vth=1.4(V)),为施加了成为两者的中间值的电压的状态。而且,执行这样的控制,是因为将Vth的检测时间设置得比较长。这是因为利用了以下性质:若Vth的检测时间长,则Vth小的组的检测值达到0(V),而Vth大的组的检测值为Vth-x(x是某值)。
[0091] 图7是表示与图1不同的像素电路的结构例的示意图。图7所示的像素电路,除了发光元件D2与驱动元件Q2的源极端子连接的这点以外,与图1所示的图像显示装置相同,或者为相同的结构。而且,图7所示的图像显示装置,对驱动元件Q2的栅极端子进行控制的“电压控制型”的结构的这点与图1相同,称为“栅极控制/源极驱动”。
[0092] 对于图7所示的像素电路,也能够适用上述方法,得到与图1的像素电路相同的效果。而且,控制器U2,例如,由一个或多个TFT、电容等的电容元件、对TFT进行控制的控制线,以及提供图像信号电位的图像信号线构成。
[0093] 图8是表示与图1以及图7不同的像素电路的结构例的示意图。图8所示的像素电路,虽然发光元件D3与驱动元件Q3a的源极端子连接的这点与图7相同,但不同之处在于,驱动元件Q3a的栅极端子接地并且由控制器U3来控制驱动元件Q3a的源极端子。而且,开关元件Q3b,是在写入驱动元件Q3a的栅极-源极间电压时,用于将驱动元件Q3a与发光元件D3断开的开关元件。此外,图8所示的图像显示装置,是对驱动元件Q3a的源极端子进行控制的“电流控制型”的结构,被称为“源极控制/源极驱动”。而且,控制器U3,例如,由一个或多个TFT、电容等的电容元件、对TFT进行控制的控制线,以及提供图像信号电位的图像信号线构成。
[0094] 图8所示的像素电路,也与图1以及图7的像素电路相同,不能避免由于驱动元件的Vth漂移所引起的变差、或由于变差的偏差所引起的图像的均一性的变差的问题。因此,对于图8所示的像素电路,可适用上述技术,可得到与图1以及图7的像素电路相同的效果。
[0095] 图9是表示与图1、图7以及图8不同的像素电路的结构示例的示意图。图9所示的像素电路,虽然发光元件D4与驱动元件Q4的漏极端子连接的这点与图1相同,但不同之处在于,驱动元件Q4的栅极端子接地并且由控制器U4控制驱动元件Q4的源极端子的电流。而且,图9所示的图像显示装置,是对驱动元件Q4的源极端子进行控制的“电流控制型”的结构,被称为“源极控制/漏极驱动”。而且,控制器U4,例如,由一个或多个TFT、电容等的电容元件、对TFT进行控制的控制线、以及电源线构成。
[0096] 图9所示的像素电路,也与图1、图7以及图8的像素电路相同,不能避免由于驱动元件的Vth漂移所引起的变差、或由于变差的偏差所引起的图像的均一性的变差的问题。因此,对于图9所示的像素电路,也可适用上述技术,可得到与图1、图7以及图8的像素电路相同的效果。
[0097] 产业上的应用可能性
[0098] 如上所述,本发明的图像显示装置及其驱动方法,作为将驱动元件的Vth漂移量按照每个像素进行均一化的发明是有用的。
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