自發光顯示設備及其驅動方法
2023-06-01 15:10:56
專利名稱：自發光顯示設備及其驅動方法
技術領域：
本發明涉及自發光顯示設備，特別是本發明涉及無源矩陣型自發光顯示設備及其驅動方法。
背景技術：
等離子顯示設備和有機EL(電子發光)顯示設備被稱為「自發光顯示設備」。這種顯示設備的顯示面板具有排列為矩陣形的許多象素。「無源矩陣型(方法)」和「有源矩陣型(方法)」已知為驅動顯示設備的方法。根據無源矩陣方法，行電極和列電極彼此相交排列，通過在特定的行電極與特定的列電極之間施加電壓，使象素髮光。根據有源矩陣方法，為每一象素提供開關器件例如TFT(薄膜電晶體)之類，控制每一象素的光發射。在這種自發光顯示設備領域，希望有一種能防止圖像閃爍的技術而改善顯示質量。
顯示面板通過連續地顯示大量靜止圖像來顯示電視圖像。每單位時間顯示的靜止圖像(幀)的數目稱為(幀頻)。連續轉換的大量靜止圖像被人直觀地視為運動圖像。因此有必要考慮人的視覺特性而驅動顯示面板。人眼的運動可粗略分為「跟蹤運動」和「快速目視運動(跳躍)」。跟蹤運動是人眼的運動不斷跟蹤運動體，已知跟蹤運動的角速度可達到30°/秒。另一方面，跳躍式的目視運動是從一個注視點至另一注視點的視點變化。已知跳躍的角速度近似為600°/秒，人眼則可達到700°/秒。還知道人的最小角解析度大約是0.5弧分。
日本專利申請公報(JP-P2003-140593A)披露了一種顯示圖像的方法。根據這一方法，圖像顯示所用的幀頻基本上等於人眼分辨的最小角度與「跟蹤運動」的最大角速度之比。例如，幀頻設置為3.6KHz。或者，以高於人眼分辨的最小角度與「跟蹤運動」的最大角速度之比的幀頻顯示圖像。
日本專利申請公報(JP-P2003-122303A)披露了一種驅動有源矩陣型EL顯示設備的方法。根據這一方法，向EL器件施加反向偏壓使EL器不發光。在EL器件中，一幀的1/N時段有電流流過，一幀的(N-1)/N時段沒有電流流過。換句話說，根據這一常規技術，在某一場合，在顯示區域的1/N部分進行區域顯示。那裡，在發射區的顯示亮度基本上是預定亮度的N倍。別的區域即顯示區的(N-1)/N部分被設置為不發光狀態。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種無源矩陣型自發光顯示設備及其驅動方法，能減弱閃爍。
本發明的另一目的是提供一種無源矩陣型自發光顯示設備及其驅動方法，能抑制電能消耗。
本發明的又一目的是提供一種無源矩陣型自發光顯示設備及其驅動方法，能抑制發光器件退化。
在本發明的一方面，一種自發光顯示設備，其屬於無源矩陣型，包括具有N(N為自然數)條掃描線的顯示面板和用於順序驅動N條掃描線的控制器。控制器最好用隔行掃描方式驅動N條掃描線。N條掃描線包括第一掃描線和緊跟在第一掃描線之後被驅動的第二掃描線。當幀頻為f[Hz]時，控制器將第一掃描線與第二掃描線之間的距離設置為不小於顯示面板屏幕沿掃描方向的長度的150/(Nf)倍。
在這種情況下，發光線的運動角速度大於跳躍的角速度，因此，無源矩陣型自發光顯示設備所特有的閃爍(忽隱忽現，閃光)減弱。此外，不需要為降低閃爍而提高幀頻。因而能減少包含在發光器件(象素)中的寄生電容的充放電次數，這樣能減少電能消耗。還有，能增加發光器件的一個發光周期，因而不需要使一個發光器件以超亮度發光，因此發光器件的退化能得到抑制。
在根據本發明的自發光顯示設備中，上述N條掃描線進一步包括第三掃描線，和緊跟在第三掃描線之後被驅動的第四掃描線。控制器將第三掃描線與第四掃描線之間的距離設置為不小於屏幕沿掃描方向的長度的150(Nf)倍。另外，第一掃描線與第二掃描線之間的距離不同於第三掃描線與第四掃描線之間的距離。最好是，從第一掃描線至第二掃描線的方向與從第三掃描線至第四掃描線的方向相反。
在本發明的另一方面，一種自發光顯示設備，其屬於無源矩陣型，包括具有N(N為自然數)條掃描線的顯示面板和順序驅動N條掃描線的控制器。N條掃描線包括m(m為自然數；m≥2)個掃描線組，m個掃描線組的每一組包括k(k為自然數)條掃描線。控制器在一幀的第(i+m(j-1))輪驅動第i(i為自然數；1≤i≤m)掃描線組的第j(j為自然數；1≤j≤k)條掃描線。當幀數為f[Hz]時，m設置為滿足2≤m＜Nf/150。例如，m設置為2，k設置為N/2。
在本發明的又一方面，一種自發光顯示設備，其屬於無源矩陣型，包括具有N(N為自然數)條掃描線的顯示面板和順序驅動N條掃描線的控制器。N條掃描線包括第一掃描線和緊跟在第一掃描線之後被驅動的第二掃描線，第三掃描線和緊跟在第三掃描線之後被驅動的第四掃描線。控制器將第一掃描線與第二掃描線之間的距離設置為不同於第三掃描線與第四N條掃描線之間的距離。最好是，從第一掃描線至第二掃描線的方向與從第三掃描線至第四掃描線的方向相反。
眼球的跳躍運動被歸類為在運動期間不能控制的衝擊式運動。也就是說，不能利用感覺反饋來調節跳躍運動。因此，跳躍運動可考慮為勻速運動。根據上述自發光顯示設備，發光線的角速度是變化的。結果，在與發光線同步時能減少眼球連續不斷的運動，因此能進一步減弱人腦對閃爍的認知。另外，發光線運動的方向適當地變化也能進一步減弱閃爍。
在本發明的又一方面，一種緊湊的顯示設備包括自發光顯示設備(其屬於無源矩陣型)和用於自發光顯示設備的x倍率透鏡。自發光顯示設備包括具有N(N為自然數)條掃描線的顯示面板。N條掃描線最好用隔行掃描方式驅動。N條掃描線包括第一掃描線和緊跟在第一掃描線之後被驅動的第二掃描線。當幀頻為f[Hz]時，第一掃描線與第二掃描線之間的距離設置為不小於顯示面板的屏幕沿掃描方向的長度的150/(xNf)倍。
在本發明的又一方面，一種緊湊的顯示設備包括自發光顯示設備(其屬於無源矩陣型)和用於自發光顯示設備的X倍率透鏡。自發光顯示設備包括具有N(N為自然數)條掃描線的顯示面板。N條掃描線包括m(m為自然數；m≥2)個掃描線組，m個掃描線組的每一組包括k(k為自然數)條掃描線。第i(i為自然數；1≤i≤m)掃描線組的第j(j為自然數；1≤j≤k)條掃描線在一幀的第(i+m(j-1))輪被驅動。當幀頻為f[Hz]時，m被設置為滿足公式2≤m＜xNf/150。
在上述自發光顯示設備中，顯示面板可以是有機EL面板，顯示面板可以是等離子顯示面板，顯示面板也可以是無源矩陣型發光二極體顯示面板。
在本發明的再一方面，一種驅動自發光顯示設備的方法包括(a)驅動N條掃描線的第一掃描線；和(b)在(a)驅動之後立即驅動N條掃描線的第二掃描線。當幀頻為f[Hz]時，第一掃描線與第二掃描線之間的距離設置為不小於顯示面板屏幕沿掃描方向的長度的150/(Nf)倍。
驅動自發光顯示設備的方法進一步包括(c)驅動N條掃描線的第三掃描線；和(d)在(c)驅動之後立即驅動N條掃描線的第四掃描線。第三掃描線與第四掃描線之間的距離設置為不小於屏幕沿掃描方向的長度的150/(Nf)倍。另外，第三掃描線與第四掃描線之間的距離設置為不同於第一掃描線與第二掃描線之間的距離。最好是，從第三掃描線至第四掃描線的方向與從第一掃描線至第二掃描線的方向相反。
在本發明的再一方面，提供一種驅動自發光顯示設備的方法。所述自發光顯示設備包括具有N(N為自然數)條掃描線的顯示面板。N條掃描線包括m(m為自然數；m≥2)個掃描線組。m個掃描線組的每一組包括k(k為自然數)條掃描線。在這種情況下，所述方法包括(a)當幀頻為f[Hz]時，設置m滿足公式2≤m＜Nf/150；和(b)在一幀的第(i+m(j-1))輪，驅動第i(i為自然數；1≤i≤m)掃描線組的第j(j為自然數；1≤j≤k)條掃描線。
如上所述，根據本發明的無源矩陣型自發光顯示設備及其驅動方法，能減弱閃爍。
此外，根據本發明的無源矩陣型自發光顯示設備及其驅動方法，能抑制電能消耗。
再有，根據本發明的無源矩陣型自發光顯示設備及其驅動方法，能抑制發光器件退化。
圖1示出根據本發明的自發光顯示設備的配置示意圖；圖2示出根據本發明的自發光顯示設備的前視圖；圖3示出根據本發明的自發光顯示設備的側視圖；圖4示出根據本發明第一實施例的自發光顯示設備驅動方法的定時圖；圖5示出根據本發明第二實施例的自發光顯示設備驅動方法的定時圖；圖6示出根據本發明第三實施例的自發光顯示設備驅動方法的定時圖；圖7示出根據本發明的第四實施例的尋像裝置的配置側視圖；圖8A示出以某一速率發光周期發光操作定時圖；圖8B示出以另一速率發光周期發光操作定時圖；具體實施方式
下面將參考附圖描述根據本發明實施例的自發光顯示設備及其驅動方法。自發光顯示設備包括等離子顯示裝置、有機EL(電子-發光)顯示器、發光二極體(LED)顯示裝置等等。在本說明書中，將作為示例描述有機EL顯示裝置的配置和驅動方法。
圖1示出根據本發明的有機EL顯示(裝置)的配置示意圖。在圖1中，有機EL顯示器10包括具有多個按矩陣形式排列的象素25的有機EL面板20。有機EL顯示器10屬於「無源矩陣型」並由無源矩陣方案驅動。有機EL顯示器10具有多個陽極(數據線)30和多個陰極(掃描線)40。
如圖1所示，多個掃描線40的數目為N(N為自然數)。換句話說，多條掃描線40由第一至第n掃描線X1至XN組成。掃描線X1至XN以恆定間隔彼此分離排列。並且，多條數據線30的數目為M(M為自然數)。換句話說，多個數據線30由第一至第M數據線Y1至YM組成。為自然數Y1至YM以恆定間隔彼此分離排列。多個陽極30在多個交點上與多個陰極40相交。多個交點的每一交點上提供有一個象素(有機EL器件)25。因此，多個象素25按矩陣形式排列。
有機EL器件25具有陽極30，它是在玻璃襯底上形成的透明電極；由金屬製成的陰極40；和夾在陽極30與陰極40之間的有機層。另外，有機層包括由螢光有機化合物製成發光層、電子遷移層和空穴遷移層。當預定的電壓加至陽極30和陰極40時，空穴和電子通過各自的空穴遷移層和電子遷移層從各自的陽極30和陰極40注入發光層。螢光有機化合物因空穴和電子的複合的能量被激發而產生螢光。換句話說，有機EL器件25發光。
如圖1所示，多條掃描線40與行驅動器41相連，多條數據線30與列驅動器31相連。行驅動器41和列驅動器31與控制器50相連。控制器利用隔行掃描原理驅動掃描線40。更具體地說，控制器50控制行驅動器41以選擇(驅動)一條掃描線40。同樣，控制器50控制列驅動器31向多條數據線30施加電壓，用於顯示與所選的一條掃描線40相關聯的數據。因此，電壓施加在所選的一條掃描線(陰極)40和和各自多條數據線30之間，在排列為一行的象素25上顯示數據，驅動一條掃描線40的時間稱為「水平周期」。對所有的掃描線進行上述操作，也就是說，為顯示與一幀圖像(靜止圖像)有關的數據，N次重複上述操作。進行N次操作所需的時間稱為一幀，每單位時間的幀數稱為「幀頻」。在本說明書中幀頻給定為f[Hz]。在這種情況下，水平周期由T＝1/Nf給出。
在上述無源矩陣型有機EL顯示器10中，象素25隻在其被選擇時發光。也就是說，當一條掃描線40的水平周期結束時，與該條掃描線40相應的象素25瞬時地關閉。因此，與在某一瞬間顯示在有機EL面板20上的是與一條掃描線40相應的一條發光線。這是由於人的大腦操作將屏幕上的顯示辨認為兩維圖像。一條發光線在頭腦中被處理為殘餘圖像，當一幅屏幕掃描完成時，在人的頭腦中多條發光線再現為二維圖像。
根據本發明的顯示裝置的驅動方法，考慮了發光線的移動。用於說明本說明書中的驅動方法的各種參數和符號定義如下。
圖2示出根據本發明的有機EL面板20的前視圖。如圖2所示，有機EL面板20包括屏幕60。當N條掃描線X1至XN中的一條掃描線(下面稱為「第一掃描線」)被驅動時，發光線70a按照第一掃描線顯示在屏幕60上。在第一掃描線之後，另一掃描線(下面稱為「第二掃描線」)立即被驅動。換句話說，第二掃描線緊跟在第一掃描線後面被驅動。當第二掃描線被驅動時，發光線70b按照第二掃描線顯示在屏幕60上。發光線70a與發光線70b之間的(垂直)距離給定為「d」。距離「d」指示第一水平周期T中的第一掃描線與下一水平周期T中的第二掃描線之間的距離。掃描線40被掃描的方向稱為「掃描方向」，表示為「A」，如圖2所示。屏幕60沿掃描方向A的長度表示為「h」。
圖3示出根據本發明的有機EL面板20的側視圖。在圖3中，與圖2中相同的符號表示相同的參數。如圖3中所示，屏幕60與觀看顯示在有機EL面板20上的圖像的觀察者80之間的距離表示為「l」。一般說來，距離「l」隨屏幕60大小而不同。距離l隨屏幕60的尺寸變大而變大，距離l隨屏幕60的尺寸變小而變小。
另外，如圖3所示，觀察者80沿掃描方向A對屏幕60的視角表示為θ。視角θ由θ＝tan-1(h/l)。例如，在2英寸屏幕60的蜂窩式電話的情況下，長度h約為40mm。當以40cm的距離觀看屏幕60時，即當距離l為40cm時，視角θ約這5.7°。類似地，相對於第一掃描線(70a)和第二掃描線(70b)之間的距離「d」的視角表示為φ。視角φ由φ＝θ×d/h近似地給出。
第一實施例圖4示出第一實施例的驅動有機EL顯示器10的方法的定時圖。在圖4中，橫軸指示時間，縱軸指示N條掃描線X1至XN的數目。如圖4(和圖1)所示，N條掃描線X1至XN從頂向底按數字順序進行排列。
在本實施例中，N條掃描線X1至XN分類為多個掃描線組。更具體地說，如圖4所示，N條掃描線X1至XN包括m(m為大於或等於2的自然數)個掃描線組。m個掃描線組的每一組具有相同的數目的掃描線X。也就是說，每一掃描線組具有k(k為自然數)條掃描線X。例如，第一掃描線組具有掃描線X1至Xk，第二掃描線組具有掃描線Xk+1至X2k。第m掃描線組具有掃描線X(m-1)k+1至Xmk。因此，多條掃描線的數目「N」表示為N＝mk。
驅動有機EL顯示器10的方法如下。首先，在時刻t1，一幀開始，第一掃描線組的第一掃描線X1被驅動。一條掃描線X的驅動周期是由T＝1/Nf給出的水平周期T。接著第二掃描線組的第一掃描線Xk+1被驅動。此後，掃描線組的各個第一掃描線X(i-1)k+1(i為自然數；1≤i≤m)類似地按順序驅動。最後，第m掃描線組的第一掃描線X(m-1)k+1被驅動。如上所述，在從時刻t1至t2的期間τ中，各個掃描線組的第一掃描線X(i-1) k+1按順序被驅動。
類似地，從時刻t2起的周期τ中，各個掃描線組的的第二掃描線X(i-1) k+2按順序被驅動。同樣，在從時刻tj(j為自然數；1≤j≤k)起的周期τ中，各個掃描線組的第j掃描線X(i-1)k+j按順序被驅動。然後，在從時刻tk至te的周期τ中，各個掃描線組的第k掃描線Xjk按順序被驅動。由此，一次完成經過N條掃描線X1至XN的掃描。從時刻t1至te的周期(1/f)為一幀。
在每一周期τ期間，m組掃描線X被驅動。例如，各個掃描線組的第一掃描線X(i-1)k+1從第一至第m依次被驅動。各個掃描線組的第二掃描線X(i-1)k+2從第(m-1)至第2m依次被驅動。各個掃描線組的第k掃描線Xjk從第((k-1)m+1)至第km依次被驅動。
為了產生上述掃描順序，第i(i為自然數；1≤i≤m)掃描線組的第j(j為自然數；1≤j≤k)條掃描線X在一幀中的第((i+m)j-1)輪被驅動。
根據該驅動方法，例如，掃描線X1與後面的掃描線Xk+1之間的距離是h/m，這裡「h」是屏幕的尺寸，「m」是掃描線組的數目。這就是說，掃描線X(第一掃描線)與下一次被驅動的掃描線X(第二掃描線)之間的距離「d」給為d＝h/m(參看圖3)。另外，相對於距離d的視角φ給為φ＝θ×d/h，如上所述。在這種情況下，圖2所示的發光線的運動角速度ωb(每單位時間的運動量)由下面公式給出ωb＝φ/T＝φNf＝θdNf/h＝θNf/m(1)在本發明的第一實施例中，角速度ωb設置大於人的快速目視運動(跳躍)的角速度ωs。換句話說，角速度ωb被確定為滿足關係式ωb＞ωs。獲得的效果如下有機EL器件是具有優異響應特性的發光器件。它的驅動電流的響應速度很高，例如幾毫微秒。因此，在無源矩陣型有機EL顯示器10中，與一般CRT(陰極射線管)不同，餘輝很小或者沒有。當一條掃描線X的水平周期結束時，與一條掃描線X相應的象素25同時關閉。因此，在某一瞬時，顯示在有機EL面板20上的是與一條掃描線X相應的一條發光線70(參考圖2)。一條發光線70在頭腦中被處理為殘餘圖像。當一幅屏幕的掃描完成時，多條發光線70在人的頭腦中再現為兩維圖像。
當人的大腦辯認圖像時，發光線70的瞬時亮度的平均被辨認為圖像的亮度。因此，為了使人辨認圖像時有足夠的亮度，必須將瞬時亮度設置得較高。例如，在佔空比為1/200時，為了使人以100cd/m2的亮度辨認圖像。必須設置20000cd/m2的瞬時亮度。瞬時亮度比螢光的亮度(5000至10000cd/m2)高許多。如果眼睛與發光線的掃描速度完全同步地移動，那麼所受的刺激可與直接注視螢光相比。在某些情況下，刺激變得更為強烈。
當圖2所示的發光線70與人的眼球運動同步移動時，人的大腦接收上述源於瞬時亮度的強刺激。這引起人在屏幕60上能感覺到的閃爍。根據本發明，發光周期速率70運動的角速度ωb設置得高於人的眼球運動的角速度。具體地說，角速度ωb設置成高於快速目視運動即「跳躍」的角速度ωs。實際上，掃描線組的數目「m」可設置至近似這個值。上述公式(1)和上述關係式(ωb＞ωs)得到下面的公式m＜(θ/ωs)×Nf＝Nf/α (2)這裡，係數α表示為α＝ωs/θ。在上述公式(2)中，掃描線的數目N和幀頻f是有機EL顯示器10的特定參數。根據本實施例，確定掃描線組的數目「m」滿足公式(2)，然後，按照上面說明的規則相繼驅動N條掃描線X1至XN。結果，發光線70的運動角速度ωb高於跳躍的角速度ωs。因此，無源矩陣型自發光顯示設備特有的閃爍(閃光)能夠減少。
上述等式(2)中的係數α的適合值能夠如下面所述的確定。屏幕60與觀察者80之間的距離「l」依賴於屏幕60的尺寸變化。例如，在具有2英寸屏幕60的蜂窩式電話的情況下，長度h約為40mm。當在40cm的距離觀察屏幕60時，即當距離l為40cm時，視角θ約為5.7°。另外，已知跳躍的角速度ωs是300°/秒至700°/秒。當角速度ωs是700°/秒時(最壞的情況)，算出係數α約為123(α＝ωs/θ)。為保證最壞情況，係數α設置成高於123。例如，係數α設置為「150」。
不言而喻，係數也取決於視角θ。當上述蜂窩式電話的屏幕60在20cm距離觀察時，即使係數α設置為75(＝150/2)閃爍也能被抑制。另一方面，當上述蜂窩式電話的屏幕在80cm距離被觀察時，如果係數α設置為300(150×2)，則閃爍也能被抑制。考慮到根據本發明的自發光顯示設備(它是發送信息的工具)的有效性，係數α例如設置為150。如果裝置能使用在較大視角θ的條件下，係數α可設置為小於150的值。由於視角θ隨用途和使用顯示器的條件而變化，所以係數α實際上根據目的、使用環境、條件等來確定。
當係數α設置為150時，上述公式修改如下m＜Nf/150 (3)根據本發明，確定掃描線組的數目「m」滿足上述公式(3)。例如，在具有100條掃描線X的有機EL面板20以幀頻50Hz驅動時(N＝100、f＝50)的情況下，數m設置低於或等於33。當掃描線組的數目m設置為例如25(m＝25)時，包含在每一掃描線組的掃描線的數目k上4(N＝mk)。當掃描線組的數目m設置為例如10(m＝10)時，包含在每一掃描線組的掃描線數目k是10。然後，根據上述規則驅動N條掃描線X1至XN。由此，發光線70的運動角速度ωb變成大於跳躍的角速度ωs。因此能減弱無源矩陣型自發光顯示設備特有的，由發光線掃描和視線運動的同步引起的閃爍。
如上所述，根據本發明的第一實施例，由於發光線掃描和視線的運動的同步引起的閃爍被減弱，因此無源矩陣型自發光顯示設備的圖像質量得到提高。而且進行「隔行掃描」以提高掃描發光線的速度以及防止發光線掃描和視線運動的同步。因此，為減少閃爍的目的而提高幀頻是不必要的。換句話說，為驅動一條掃描線所分配的周期(發光周期)長久地被保持。因此能減少包含在發光器件(象素)中的寄生電容的充電和放電的次數，這能抑制和減少電能消耗。此外，由於不必提高幀頻，所以一個發光器件的一個發光周期(水平周期T)顯著地增加。因此，能夠減小為獲得足夠平均亮度(反比於發光周期)所要示的每次發射的亮度。不必要為得到足夠平均亮度的目的，使發光器件發射過度的亮度。所以發光器件的退化能被抑制，並且有機EL器件能工作在高發射效率區域，這能減少電能消耗。
在上面說明的第一實施例中，包含在每一掃描線組的掃描線的數碼如圖4所示是複數(2、j、k)。結果，一幀中在第一掃描線與緊跟在第一掃描線之後被驅動的第二掃描線之間至少存在一條掃描線X。換句話說，當第二掃描線緊接在第一掃描線發光之後發光時，出現至少一條掃描線跳過。這種操作稱為「隔行(隔行掃描)」。下面將描述隔行掃描的意義。如上所述，本發明的一個目的是抑制和減少電能消耗。為這個目的，不增加幀頻並將幀頻設置得較低是有效的。下面將從這一觀點出發進行說明。
當掃描線的數目是常數時，增加幀頻與增加每單位時間有機EL器件的發光強度是一致的。在這種情況下，伴隨器件的寄生電容的充電和放電增加，由於充電和放電增加所造成的電能消耗增加。另外，幀頻增加與每一掃描線的發光周期減小是一致的。充電和放電所需要的次數取決於充電和放電所用的電壓，而不受一條掃描線的一次發光持續時間的影響。因此，如果一條掃描線的發光周期縮短，則發光周期速率顯著減小。
圖8A和8B示出當幀頻變化時發光周期速率變化的定時圖。在圖8A和8B中，縱軸指示驅動電壓和電流，橫軸指示時間。應當注意，在圖8A和8B之間縱軸的刻度不必相同。圖8A和8B僅表示發光的定時。圖8A示出一個驅動周期為70μs時的定時，圖8B示出一個驅動周期為35μs時的定時。這就是說，圖8B情況下的幀頻是圖8A情況下的幀頻的兩倍。如果兩種情況下的瞬時亮度是相同的話，則在視覺上辨認的平均亮度隨發光周期速率減小而減小。
如圖8A和8B所示，即使當一個驅動周期從70μs減至35μs時，充電和放電周期也幾乎是恆定的(例如10μs)，因為充電和放電周期基本上由寄生電容確定。因此，發光周期速率(基本發光周期與驅動周期之比)從約86％減小至71％。為了確保兩種情況下的等效平均亮度，必須將發光周期中的瞬時亮度提高20％。瞬時亮度的增加引起驅動電壓的增加以及因充電和放電的電能消耗的增加。在這個示例中，充電和放電的次數圖8B的情況下是圖8A的情況下的兩倍。除此之外，充電和放電的功耗由於必需的瞬時亮度(驅動電壓)的增強而增加。此外，瞬時亮度的增加引起發光器件的壽命減少。因此，增加幀頻不僅導致電能消耗的增加，而且導致長期可靠性的下降。
在只增加幀頻而不進行隔行掃描時出現這種情況。當發光線的掃描速度增加而不是隔行掃描時，一個驅動周期被減小，因此，如上所述基本發光周期速率下降。所以，電能消耗增加，器件壽命降低。相反，當進行隔行掃描時，不僅閃爍能被抑制和減弱，而且上述問題也能得到解決。
隔行掃描在CRT(陰極射線管)領域是眾所周知的。但是，在CRT中隔行掃描的目的是通過增加表面轉換的周期，使人難以覺察因發光表面的閃光所致的閃爍。這種情況下的「閃爍」，是由於閃光頻率的減少而被辨出平面發光閃爍並且感覺不舒服的現象。這種閃爍是人辨別出亮度下降的一種現象。
本發明涉及的「閃爍」是一種由於掃描線在掃描方向上的運動與視線的運動同步所引起的過量刺激。雖然廣義上的閃爍出現的條件在兩種情況下是相同的，但是原因是彼此不同的。為了清楚地將「本發明中的閃爍」與因變暗引起的「CRT情況下的閃爍」區分開來，「本發明的閃爍」可稱作「閃光」。由於閃光的刺激與直接注視電子閃光(頻閃儀)或雷電時刺激相當。與變暗引起的閃爍相比，閃光在任何時間長度都能覺察。例如，電影中變暗幾毫秒難以辨別，而幾μs的頻閃絕對能覺察出來。本發明的一個目的是減小「閃光」現象。如上所述，本發明要解決的問題不是由平面發光的閃亮頻率減小引起的「閃爍」而是「閃光」。
另外，在CRT中隔行掃描的情況下，跳過的掃描線數目的增加引起掃描線的扭曲失真。在大量跳過線的情況下，隔行掃描因掃描線的失真而導致圖像變壞。由於這個原因，CRT中已採用的隔行掃描跳過的掃描線數目設置為1。在根據本發明的顯示器中，掃描線不失真，因此不出現上述問題。
如上面所說明的，與只跳過一條掃描線時的情況相比，跳過線的數目最好大於2。讓我們考慮掃描線數目N為240時的情況。在只跳過一條線(k＝2)時，掃描線組的數目m根據關係式N＝mk算出為120。在這種情況下，幀頻應該設置為滿足關係式f＞75，如從公式(3)所推導的。當跳過的線數為2(k＝3)時，數目m為80，幀頻f設置為滿足關係式f＞50。隨著跳過的線的數目增大，本發明的效果能得到較低的幀頻。
幀頻在NTSC型TV中為60Hz，在影院影片中為24Hz。另外，作為通用顯示器研究的結果，75Hz是覺察到閃爍的頻率。根據本發明，可在這些數值的基礎上設置幀頻。
第二實施例圖5示出根據本發明第二實施例的驅動有機EL顯示器10的方法的定時圖。在圖5中，橫軸指示時間，縱軸指示N條掃描線X1至XN的數目。一幀在時刻ts開始，在時刻te結束。
根據本發明的第二實施例，掃描線組的數目m設置為2。在這種情況下，第一掃描線組包括N/2掃描線X1至XN/2，第二掃描線組包括N/2掃描線X(N/2+1)至XN。驅動N條掃描線X1至XN的方法與第一實施例類似。也就是說，驅動操作在時刻ts開始，然後，按順序X1、X(N/2) +1、X2、X(N/2)+2、X3…XN-1、XN/2和XN驅動N條掃描線X。
例如，在具有2英寸屏幕60的蜂窩式電話的情況下，長度約為40mm。當在距離40cm(l＝40cm)處觀察屏幕60時，視角θ約為5.7°。當掃描線的數目N為100並且幀頻f為50Hz時，發光線70的運動角速度ωb基於上述等式(1)算出為14250°/秒。角速度ωb充分大於跳躍的角速度ωs。因此，能防止由發光線運動和眼球運動的同步引起的閃爍(閃光)。
第三實施例圖6示出根據本發明第三實施例驅動有機EL顯示器10的方法的定時圖。在圖6中，橫軸指示時間，縱軸指示N條掃描線X1至XN的數目。一幀在時刻ts開始。在圖6中，掃描線按順序X1、X4、X9、X16、XN-2、X2、X10、X14、X6、XN、X3…驅動，也就是說，掃描線X與跟在後面的掃描線X之間的距離不是恆定的而是變化的。另外，發光線70的運動方向也隨意地變化。
根據本實施例的驅動方法歸納如下。掃描線X(稱作第一掃描線)在某一定時驅動。然後，另一掃描線X(稱作第二掃描線)緊接在第一掃描線之後被驅動。還有，不同於第一掃描線的掃描線X(稱作第三掃描線)在另一定時被驅動。然後，另一掃描線X(稱作第四掃描線)緊接在第三掃描線之後被驅動。在這種情況下，第一掃描線與第二掃描線之間的距離將設置成不同於第三掃描線與第四掃描線之間的距離。另外，從第一掃描線至第二掃描線的方向可與從第三掃描線至第四掃描線的方向相反。
在本發明中，發光線70的運動角速度ωb設置為高於跳躍的角速度ωs。上述公式(1)和上述關係式(ωb＞ωs)得出下面公式d＞h×(ωs/θ)/Nf＝h×α/(Nf) (4)這裡，係數α表示為α＝ωs/θ。在上述公式(4)中，掃描線的數目N和幀頻f是有機EL顯示器10的特殊參數。由於第一實施例中所述的原因，係數α最好設置為150，其給出下列公式d＞h×150/(Nf)(5)根據本實施例，距離「d」設置為滿足上述公式(4)或上述公式(5)。換句話說，第一掃描線(第三掃描線)與第二掃描線(第四掃描線)之間的距離設置為不小於150/(Nf)乘沿掃描方向A屏幕60的長度h。當第一掃描線與第二掃描線之間的數目之差是n(n為自然數)時，距離d能表示為d＝h×n/N。利用關係式，上述公式(5)修改為下列公式n＞150/f (6)公式(5)與公式(6)是等效的。當幀頻f例如為60Hz時，數目「n」設置為大於2，從上述公式(6)看得很明顯。也就是說，在掃描線(第一掃描線)被驅動之後，與第一掃描線隔離大於2條線的另一掃描線(第二掃描線)被驅動。圖6所示的順序滿足上述條件。因此，發光線70的運動角速度ωb變成大於跳躍的角速度ωs。所以，無源矩陣型自發光顯示設備獨特的閃爍(閃光)減弱。而且，電能消耗被抑制和減少，發光器件的退化也減輕。
當屏幕60與觀察者80之間距離l變長，與屏幕60相對的視角變小時，發光線由於跳躍可能與眼球運動同步運動。根據本實施例，由於發光線的非勻速運動，所以發光線的運動速度不是恆定的。因此，由跳躍(它是勻速運動)所致的視線運動與發光線運動同步的可能性減小，因而覺察閃光的可能性減小。
眼球的跳躍運動分類為在運動期間不能控制的衝擊式運動。也就是說，不可能通過感覺反饋調節跳躍運動。因此，跳躍運動能考慮為勻速運動。根據本發明，發光線70的運動角速度ωb是變化的。因此，能夠減小眼球不斷地與發光線70同步運動。換句話說，大腦連續接收因高亮度發光刺激的可能性減小，由此大腦辨出由積累效應所致的強烈刺激的可能性減小。所以由人腦辨出的閃光和閃爍能進一步減弱。根據本發明，發光線70的運動方向適當地變化，也能進一步減少閃光和閃爍。
第四實施例觀察者80可通過透鏡觀看本發明有機EL面板20的屏幕60。圖7示出這種情況的示意圖。在圖7中，X倍率的透鏡90提供在屏幕60和觀察者80之間。在這種情況下，觀察者80辨認它是屏幕60放大的視在屏幕60』。
視在屏幕60』沿掃描方向A的長度h』給定為h』＝xh。因此，上述第一掃描線與第二掃描線之間的視距d』是屏幕60上距離d的x倍。所以，視在屏幕60』上發光線70運動的視在角速度ωb』是屏幕60上真實角速度的x倍。根據本發明，視在角速度ωb』設置為高於跳躍運動的角速度ωb。在這種情況下，能得到類似於上述公式(4)的下列公式d』＝xd＞h×α/(Nf)d＞h×α(xNf)(4)』
同樣，能得到類似於上述公式(2)的下列公式m＜xNf/α(2)』如同上述實施例，係數α能由α＝ωs/θ給出。根據本發明，距離「d」設置為滿足上述公式(4)』，或者數目「m」被確定為滿足上述公式(2)』。例如，當係數α為150並且透鏡90的倍率x為3時，距離d設置為滿足關係式d＞h×50/(Nf)。N條掃描線的掃描順序和掃描方向與上述第一至第三實施例相同。
根據本發明第四實施例的配置，能應用於例如緊湊的顯示裝置和攝影機的觀察取景器。緊湊的顯示裝置包括根據本實施例的x倍率透鏡90和有機EL面板20。用戶通過透鏡90觀察屏幕60。在這種情況下，發光線70的視在角速度ωb』大於跳躍運動的角速度ωs。因此，能得到與上述在本發明的上述實施例中，用有機EL面板20舉例說明顯示面板。不言而喻根據本發明的驅動方法能應用於等離子顯示面板和無源矩陣型LED顯示面板。
很明顯，對於熟悉技術的人員來說，能夠將本發明在上述特定細節之外其他具體實施方式
中實踐。然而，本發明的範圍是由後面的權利要求所確定的。
權利要求
1.一種自發光顯示設備，其屬於無源矩陣型，其中包括具有N(N為自然數)條掃描線的顯示面板；和用於順序驅動所述N條掃描線的控制器，其中所述N條掃描線包括第一掃描線；和緊跟在所述第一掃描線之後被驅動的第二掃描線，其中當幀頻為f(Hz)時，所述控制器將所述第一掃描線與所述第二掃描線之間的距離設置為不小於所述顯示面板屏幕沿掃描方向的長度的150/(Nf)倍。
2.根據權利要求1所述的自發光顯示設備，其特徵在於所述N條掃描線進一步包括第三掃描線；和緊跟在所述第三掃描線之後被驅動的第四掃描線，其中所述控制器將所述第三掃描線與所述第四掃描線之間的距離設置為不小於所述屏幕沿所述掃描方向的長度的150/(Nf)倍，和所述第一掃描線與所述第二掃描線之間的所述距離不同於所述第三掃描線與所述第四掃描線之間的所述距離。
3.根據權利要求2所述的自發光顯示設備，其特徵在於從所述第一掃描線至所述第二掃描線的方向，與從所述第三掃描線至所述第四掃描線的方向相反。
4.根據權利要求1所述的自發光顯示設備，其特徵在於所述控制器用隔行掃描方式驅動所述N條掃描線。
5.一種自發光顯示設備，其屬於無源矩陣型，其特徵在於包括具有N(N為自然數)條掃描線的顯示面板；和用於順序驅動N條掃描線的控制器，其中，所述N條掃描線包括第一掃描線；緊跟在所述第一掃描線之後被驅動的第二掃描線；第三掃描線；和緊跟在所述第三掃描線之後被驅動的第四掃描線，其中所述控制器將所述第一掃描線與所述第二掃描線之間的距離設置為不同於所述第三掃描線與所述第四掃描線之間的距離。
6.根據權利要求5的自發光顯示設備，其特徵在於從所述第一掃描線至所述第二掃描線的方向與從所述第三掃描線至所述第四掃描線的方向相反。
7.根據權利要求1的自發光顯示設備，其特徵在於所述顯示面板是有機EL面板。
8.根據權利要求1的自發光顯示設備，其特徵在於所述顯示面板是等離子顯示面板。
9.根據權利要求1的自發光顯示設備，其特徵在於所述顯示面板是無源矩陣型發光二極體顯示面板。
10.一種顯示設備，其特徵在於包括自發光顯示設備，其屬於無源矩陣型；和為所述自發光顯示設備提供的x倍率透鏡，其中，所述自發光顯示設備包括具有N(N為自然數)條掃描線的顯示面板，所述N條掃描線包括第一掃描線；和緊跟在所述第一掃描線之後被驅動的第二掃描線，其中當幀頻為f[Hz]時，所述第一掃描線與所述第二掃描線之間的距離設置為不小於所述顯示面板屏幕沿掃描方向的長度的150/(Nf)倍。
11.根據權利要求10所述的顯示設備，其特徵在於所述N條掃描線是採用隔行掃描方式驅動的。
全文摘要
一種自發光顯示設備(10)，其屬於無源矩陣型，包括具有N(N為自然數)條掃描線(X)的顯示面板(20)。N條掃描線(X)包括第一掃描線和緊跟在第一掃描線之後被驅動的第二掃描線。當幀頻為f[Hz]，第一掃描線與第二掃描線之間的距離(d)設置為不小於150/(Nf)乘顯示面板(20)屏幕(60)沿掃描方向(A)的長度(h)。
文檔編號H05B33/14GK1674076SQ20051006242
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月28日 優先權日2004年3月26日
發明者川島進吾 申請人:恩益禧電子股份有限公司