[发明专利]显示装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有以矩阵方式布置的自发光型元件的显示装 置及其驱动方法。具体地说，本发明涉及一种有源矩阵显示装置及其 驱动方法，所述有源矩阵显示装置提供使用执行点亮熄灭(impulse) 操作的自发光型元件(例如电致发光(EL)元件)以及用于可选地控 制发光时段的电路的显示器。

背景技术

人们正关注于使用有机EL作为自发光型高亮度显示器的薄型显 示装置。这种显示装置是自发光型的，它无需背光，这不同于液晶显 示器装置。整个显示面板可以被薄型化到近似1至2mm，因此实现了 尺寸和重量方面的减少。此外，优点是，例如没有视角的限制、高响 应速度、高亮度、高对比度和低功耗。相应地，有机EL显示器被认 为是下一代显示器的有前途的候选。有机EL显示器已经应用于例如 数码相机和便携电话的移动装置(便携式信息工具)的小型显示器。 此外，期望显示器在不远的将来将应用于中等尺寸和大尺寸显示器(例 如PC监视器和TV)。因为不管室内还是室外都可以容易地携带移动 装置，所以需要在从暗的地方(例如屋里)到阳光下的豁亮的地方的 各种使用环境中实现最佳显示图像。此外，同样对于PC监视器和TV， 因为用户在各种环境下使用它们，因此需要实现最佳显示图像。

在诸如CRT、液晶或有机EL类型的显示装置中，执行每秒几十 次对待显示的视频帧进行重写的刷新操作。帧重写频率被称为刷新率。 当刷新率低时，出现闪烁(flicker)。相应地，这些显示装置的刷新 率通常是无闪烁出现的频率(60Hz)。液晶显示装置通过如下驱动方 法来限制闪烁生成，所述驱动方法对于每个帧关于基准电压而将待施 加到像素电极的电压的极性进行反转，对于每个水平像素线而将极性 进行反转，或者对于每个显示像素而将极性进行反转。

有机EL显示装置对于每一像素使用自发光型显示元件，并且通 过将电流传递通过各个发光元件来发射光，以显示图像。可以根据一 个帧中占用的发光时段或发光强度来设置显示屏幕的亮度。取决于发 光的频率或一个帧中发光时段对于非发光时段的比率(占空比(duty  ratio))，用户使得发光(亮部分)与非发光(暗部分)之间的差异 可见。这种差异被识别为显示屏幕的闪烁。相应地，即使在待显示的 图像的刷新率是60Hz的情况下进行显示，取决于占空比，显示屏幕 也闪烁，并且因此显示质量被降级。

增加待显示的视频的刷新率将不生成闪烁。然而，驱动电路的操 作速度必须增加，并且功耗增加，由此待使用的构件(例如电子部件 和驱动电路)需要大的改变。

日本专利申请特开No.2006-030516公开了一种驱动方法，其在 不增加刷新率的情况下限制闪烁，而不管根据发光时段的占空比控制 显示屏幕的亮度的占空驱动系统如何。这种驱动方法通过发光控制将 一个帧划分为多个子帧并且在各个子帧仅对于与占空比对应的发光时 段发射光，从而限制闪烁生成。

作为通过相似点亮熄灭操作进行灰度级显示的驱动方法，美国专 利No.6,587,086在其说明书中公开了一种子场方法。通过将对应于一 个图像的一个场划分为多个子场，将各个子场中的发光保持时段的比 率设置为2的指数幂，并且组合这些子场，从而进行多灰度级显示。 通过把八个子场SF1、SF2、......、SF8的发光保持时段之间的比率分 别设置为1∶2∶4∶8∶16∶32∶64∶128，可以在子场的组合中实现 256个灰度级。

如下详述，当通过有源矩阵类型显示装置按固定占空比执行点亮 熄灭操作时，点亮区域按固定宽度从屏幕的上部到下部移动，并且整 个屏幕中被占用的点亮区域对于非点亮区域的百分比改变。因此，流 入显示区域的总电流量随着时间而改变，并且因为电源阻抗并非完全 为零，所以这种电流改变产生电源电压的改变。

在电源电压的改变之时，屏幕亮度整个改变，并且因此，电源电 压的改变与点亮区域的移动之间的关系所生成的现象是：屏幕的特定 区域暗于其它区域。这种亮度不均匀性固定地出现在屏幕的特定区域 中，并且因此，即使点亮熄灭操作频率增加，也不能消除这种状态， 这使得图像质量因与闪烁不同的原因而降级。

接下来，以下将详述这种现象。在以下描述中，一个场时段被取 作在显示一个图像所需的数据输入到用于发光的像素之后直到输入下 一图像数据所需的最小单位时段。从在场时段期间行扫描时段的完成 到场时段的完成的时段被取作垂直消隐时段。