[发明专利]显示设备和显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有像素阵列的显示设备和显示方法，在像素阵列中，以矩阵的形式安排使用有机电致发光元件(有机EL元件)或液晶元件的像素电路。

背景技术

例如，在像素中使用有机电致发光(EL)发光元件的有源矩阵型显示设备是已知的。该显示设备通过在像素电路内部提供的有源元件(典型地为薄膜晶体管：TFT)控制流过每个像素电路内部的发光元件的电流。也就是说，因为有机EL元件是电流发光元件，所以控制流过EL元件的电流量以获得色彩灰度。

[专利文献1]

日本专利公开No.2003-255856

[专利文献2]

日本专利公开No.2003-271095

图35示出使用有机EL元件的现有像素电路的示例。

顺便提及，尽管图35中仅示出一个像素电路，但是实际显示设备具有以m×n矩阵的形式安排的如图所示的像素电路，并且通过水平选择器101和写入扫描器102选择和驱动每个像素电路。

该像素电路具有由n沟道TFT形成的采样晶体管Ts、存储电容器Cs、由p沟道TFT形成的驱动晶体管Td和有机EL元件1。像素电路布置在信号线DTL和写入控制线WSL的交叉的部分处。信号线DTL连接到采样晶体管Ts的一端。写入控制线WSL连接到采样晶体管Ts的栅极。

驱动晶体管Td和有机EL元件1在电源电势Vcc和地电势之间相互串联连接。采样晶体管Ts和存储电容器Cs连接到驱动晶体管Td的栅极。驱动晶体管Td的栅极-源极电压由Vgs表示。

在该像素电路中，当写入控制线WSL设置在选择状态、并且将对应于亮度信号的信号值施加到信号线DTL时，采样晶体管Ts导通以将信号值写到存储电容器Cs。写到存储电容器Cs的信号值的电势变为驱动晶体管Td的栅极电势。

当写入控制线WSL设置在未选择状态时，信号线DTL和驱动晶体管Td相互电断开。然而，驱动晶体管Td的栅极电势由存储电容器Cs稳定地保持。然后驱动电流Ids在从电源电势Vcc到地电势的方向流过驱动晶体管Td和有机EL元件1。

此时的电流Ids是对应于驱动晶体管Td的栅极-源极电压Vgs的值。有机EL元件1以对应于电流值的亮度发光。

也就是说，在该像素电路的情况下，施加到驱动晶体管Td的栅极的电压通过将信号值的电势从信号线DTL写到存储电容器Cs而改变。从而控制流过有机EL元件1的电流值以获得色彩灰度。

由p沟道TFT形成的驱动晶体管Td的源极连接到电源Vcc，并且驱动晶体管Td设计为始终操作在饱和区。因此，驱动晶体管Td是具有以下(等式1)示出的值的恒流源。

[等式1]

Ids=12μWLCox(Vgs-Vth)2]]>

其中Ids表示操作在饱和区的晶体管的漏极和源极之间流动的电流，μ表示迁移率，W表示沟道宽度，L表示沟道长度，Cox表示栅极电容，并且Vth表示驱动晶体管Td的阈值电压。

如从该(等式1)清楚的，饱和区中晶体管的漏极电流Ids由栅极-源极电压Vgs控制。因为驱动晶体管Td的栅极-源极电压Vgs保持在恒定电平，所以驱动晶体管Td操作为恒流源，以便能够使得有机EL元件1以恒定亮度发光。

发明内容

在此情况下，输入到驱动晶体管Td的栅极的电压(信号值)是对应于灰度的电压。通常，大量灰度相应地提高颜色再现性。然而，大量灰度意味着相应的水平选择器101的信号驱动器的大尺寸，这在成本降低方面是不利的。

此外，通过白色显示时的电压和黑色显示时的电压(最大信号值电压和最小信号值电压)之间的差和灰度的数目确定一个灰度的电压。当增加灰度的数目而不改变白色显示时的电压和黑色显示时的电压时，降低一个灰度的电压，并且如信号驱动器的偏差等的变化表现为画面中的条纹。

设置最大信号值电压和最小信号值电压之间的差大作为针对该问题的措施是足够的。然而，信号驱动器的功耗相应增加，这在成本降低方面是不利的。