专利名称：电光学装置其驱动方法及电子机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制有机发光二极管(以下称作“OLED(Organic LightEmitting Diode)”)元件等电光学元件的技术。
背景技术：
在现有技术中，提出了排列多个电光学元件的电光学装置的方案。这种电光学装置中，起因于各电光学元件的特性(例如发光效率)及控制它的晶体管的特性(例如阈值电压)的离差，这些电光学元件有时产生灰度不匀。为了抑制这种灰度(亮度)不匀，例如在专利文献1中，公开了修正各电光学元件的灰度数据(指定亮度的数据)的技术。在该技术中，根据事先测定的各电光学元件的亮度比，修正各电光学元件的灰度数据，根据该修正后的灰度数据，驱动各电光学元件。
专利文献1特开2005-283816号公报 可是，在专利文献1的结构中，由于旨在根据各电光学元件的亮度比修正灰度数据的电路不可缺少，所以存在着导致配置在电光学元件的周边的电路(以下称作“周边电路”)的规模增大的问题。
发明内容
面对这种情况，本发明的目的在于一边抑制周边电路的规模、一边抑制各电光学元件的灰度不匀。
本发明涉及的电光学装置，具备多个单位电路。这些单位电路的每一个都包含电光学元件，该电光学元件成为与驱动电流的电流值对应的灰度；基准设定单元(例如图2的基准设定电路U)，该基准设定单元生成与该单位电路的修正数据对应的电平的基准信号；电流控制单元(例如图2的驱动晶体管Tdr)，该电流控制单元将供给电光学元件的驱动电流，控制成与指定该单位电路的灰度的灰度数据和基准设定单元生成的基准信号的电平对应的电流值。
在该结构中，决定各单位电路的电光学元件的灰度的驱动电流，被控制成反映该单位电路的修正数据的电流值。所以，能够按照修正数据，控制各电光学元件的灰度的不匀。而且，因为在各单位电路中设置生成与修正数据对应的基准信号的基准设定单元，所以在原理上不需要根据修正数据修正灰度数据的周边电路。这样，能够缩小周边电路的规模。
此外，虽说在原理上不需要根据修正数据修正灰度数据的电路，但并不是要将兼备各单位电路的基准设定单元修正各电光学元件的灰度的结构和周边电路修正灰度数据的结构的电光学装置，从本发明的范围中除外。在实行多种修正的电光学装置中，如果采用至少一个修正由各单位电路的基准设定单元实行的结构，就不需要周边电路实行该修正，所以和现有技术的周边电路实行所有的修正的结构相比，可以切实获得本发明所期望的能够缩小周边电路的规模的效果。例如，可以采用在通过各单位电路的基准设定单元实行的修正，补偿各电光学元件的特性离差的同时，还由周边电路对灰度数据实行伽玛校正的结构。
本发明中的电光学元件，是亮度和透过率这一光学特性，随着电流的供给而变化的要素(所谓电流驱动型)。这种电光学元件的典型例子，是用与驱动电流的电流值对应的亮度发光的发光元件(例如OLED元件)。但是，采用其它的电光学元件的电光学装置，也能应用本发明。
在本发明的优选的样态中，基准设定单元，作为基准信号，生成与修正数据对应的电流值的基准电流。这种样态中的基准设定单元的典型例子，是电流输出型的DAC(Digital to Analog Converter)。采用该结构后，由于使基准设定单元生成的基准电流的电流值变化后生成驱动电流，所以和生成与修正数据对应的电压值的基准信号的结构相比，各单位电路的结构趋于简化。但是，在基准设定单元生成与修正数据对应的电压值的基准信号的的结构(基准设定单元是电压输出型的DAC的结构)中，也能应用本发明。在该结构中，例如在基准设定单元输出基准信号的布线和电源线(例如接地线)之间插入电光学元件，按照灰度数据控制流入该布线和电源线之间的电流，生成驱动电流。
在基准设定单元生成基准电流的电光学装置的优选的样态中，电流控制单元，包含配置在从由基准设定单元到电光学元件的第1路径分岔的第2路径上，按照灰度数据控制该第2路径的电流的驱动晶体管。在该样态中，按照第2路径的电流，控制驱动电流的电流值(进而控制电光学元件的灰度)。换言之，按照灰度数据，控制流入驱动晶体管的电流和供给电光学元件的驱动电流的比例。在该结构中，因为基准设定单元生成的基准电流(流入驱动晶体管的电流和供给电光学元件的驱动电流的总和)不变，所以能够抑制成为该基准电流的供给源的电源线的电位的变动。
在比较合适的样态中，在经由基准设定单元生和驱动晶体管的电流的路径上，有电阻元件(例如图9～图11的电阻元件Rb)。采用这种样态后，由于能够使第1路径的电阻值和第2路径的电阻值接近，所以能够使向第1路径供给驱动电流时(例如使电光学元件发光时)和使电流流入第2路径时(例如使电光学元件不发光时)的耗电量均匀。这样，能够更加有效地抑制电源线的电位的变动。
更重要的是，本发明中的电流控制单元，并不局限于以上的例示。例如其它样态中的电流控制单元，包含插入从基准设定单元到电光学元件的路径上的驱动晶体管。就是说，这种样态中的驱动晶体管，在第1端子(漏极及源极中的一个)与基准设定单元电气性地连接的同时，第2端子(漏极及源极中的另一个)与电光学元件连接，向栅电极供给与灰度数据对应的电位。即使采用该结构，也能够按照灰度数据，控制由基准设定单元供给电光学元件的驱动电流。
在本发明的优选的样态中，各单位电路的基准设定单元，包含分别生成与该单位电路的修正数据对应的电流的多个电流源(例如图2的电流源晶体管Ts1～Ts3)，将各电流源生成的电流相加后，生成基准电流。采用该结构后，能够利用将来自各电流源的电流相加的简易的结构(例如各电流源的输出端子相互连接的结构)，生成基准电流。
进而，在具体的样态中，具备生成互不相同的第1电位(例如图1的第1电位V1)及第2电位(例如图1的第2电位V2)的电位生成单元；各电流源包含生成与栅电极的电位对应的电流的第1晶体管(例如图2的电流源晶体管Ts1～Ts3)；按照修正数据，将电位生成单元生成的第1电位及第2电位中的某一个，供给第1晶体管的栅电极。采用这种样态后，因为第1晶体管被第1电位及第2电位中的某一个2值性地控制，所以能够减少各单位电路中的第1晶体管的特性(例如阈值电压)的离差对电光学元件的灰度的影响(起因于第1晶体管的特性的离差的灰度的不匀)。在更理想的样态中，第1电位成为使第1晶体管在饱和区域的动作的电位，第2电位成为使第1晶体管成为截止状态的的电位。采用该结构后，能够更加有效的抑制第1晶体管的特性的离差对电光学元件的灰度的影响。
如上所述，在向第1晶体管的栅电极供给第1电位或第2电位的样态中，还可以采用使电位生成单元可变地生成第1电位的结构。采用该结构后，能够使电位生成单元生成的第1电位适当变化，从而统一调整多个电光学元件的灰度(亮度)。例如，在输出(显示及印刷)图象中利用本发明的电光学装置时，能够按照第1电位，调整该输出的图象的整体的明暗。此外，该样态中的第2电位，既可以是可变的，也可以是固定的。
另外，为了使第1电位可变的结构，是任意的。例如，作为电位生成单元，可以采用包含利用规定的电压的分压生成多个电位的单元(例如图3的电阻分压电路251)和将这些电位中的某一个作为第1电位选择的单元(例如图3的选择器253)的电路。另外，例如还可以利用可变电阻元件(例如图13的可变电阻元件Rx)，使规定的电压的分压比适当变化，从而使第1电位可变。
在本发明的优选的样态中，各单位电路，具备生成不依存于修正数据的电流值的电流的电流生成单元(例如图5的晶体管Tc)；基准设定单元将各电流源生成的电流和电流生成单元生成的电流相加后，生成基准电流。采用该结构后，由于将各电流源生成的电流和电流生成单元生成的电流相加后，生成基准电流，所以与只将各电流源生成的电流相加后生成基准电流的结构相比，能够一边减少修正数据的比特数，一边用细微的间隔高精度地设定基准电流的电流值。
进而，在优选的样态中，多个电流源的每一个，都包含生成与栅电极的电位对应的电流的第1晶体管(例如图5的电流源晶体管Ts1～Ts3)；电流生成单元，包含生成与栅电极的电位对应的电流的第2晶体管(例如图5的晶体管Tc)；具备生成互不相同的第1电位及第2电位的第1电位生成单元(例如图1的电位生成电路25)和生成不依存于第1电位及第2电位的导通电位(例如图5的电位Von)的第2电位生成单元(例如图1的电位生成电路25)；按照修正数据，向多个单位电路的每一个中的各电流源的第1晶体管的栅电极，供给第1电位生成单元生成的第1电位及第2电位中的某一个；向多个单位电路的每一个中的第2晶体管的栅电极，供给第2电位生成单元生成的导通电位。采用该结构后，因为由电流生成单元生成与不依存于第1电位及第2电位的导通电位对应的电流，所以适当调整导通电位后，可以与修正数据无关地调整多个电光学元件的整体性的灰度的浓淡。此外，第1电位生成单元及第2电位生成单元，既可以是单一的电路(例如图1的电位生成电路25)，也可以是独立的电路。
在本发明的优选的样态中，多个单位电路的每一个，都包含保持该单位电路的修正数据的修正数据保持单元(例如图2的存储元件Ma1～Ma3及图12的存储元件Mb1～Mb3)；基准设定单元，生成与修正数据保持单元保持的修正数据对应的基准信号。采用这种样态后，因为各单位电路的修正数据保持单元保持修正数据，所以不需要每当向电光学元件供给驱动电流时，就向各单位电路供给修正数据。此外，作为修正数据保持单元，例如可以采用SRAM(Static RAM)及DRAM(Dynamic RAM)等各种存储元件。在将SRAM作为修正数据保持单元采用的结构中，在原理上具有下述优点例如如果在刚投入电源后，先给所有的单位电路供给修正数据，以后就不需要更新各修正数据。另一方面，如果采用将DRAM作为修正数据保持单元的结构，那么与利用SRAM的结构相比，具有能够使修正数据保持单元趋于简单(例如能够将一个电容元件作为修正数据保持单元采用)的优点。
在电流控制单元包含与电光学元件并联的驱动晶体管结构的具体样态中，电光学元件被插入供给高位侧的电源电位(例如图2的第2电位V)的给电线和供给低位侧的电源电位(例如图2的接地电位Gnd)的给电线之间，具备控制供给与灰度数据对应的数据信号的数据线和驱动晶体管的栅电极的电气性连接的开关元件(例如图2的晶体管TA)，和生成使该开关元件成为导通状态或截止状态的选择信号的选择单元(例如图1的选择电路21)；数据信号的电位的最高值，与高位侧的电源电位相比，是低位；数据信号的电位的最低值，与低位侧的电源电位相比，是高位。采用该结构后，与数据信号在高位侧的电源电位～低位侧的电源电位的范围内变动的结构相比，能够防止发生起因于数据信号的噪声。另外，由于能够通过缩小数据信号的振幅，减少开关元件的尺寸，所以还能够减少选择信号的振幅。这样，还能够防止发生起因于选择信号的变动的噪声。
本发明涉及的电光学装置，可以被各种电子机器利用。这些电子机器的典型例子，是将电光学装置作为显示装置利用的机器。作为这种电子机器，有个人用计算机及手机等。但是本发明涉及的电光学装置的用途，并不局限于图象的显示。例如作为旨在通过照射光线在感光体磁鼓等象载体上形成潜影的曝光装置(曝光头)，也能够应用本发明的电光学装置。
本发明还可以作为驱动以上讲述的各样态的电光学装置的方法特定。该驱动方法，在使各单位电路的修正数据保持单元保持该单位电路的修正数据，由修正数据保持单元保持修正数据后，向各单位电路的电流控制单元输出灰度数据，驱动各电光学元件。采用该方法后，具有能够从各电光学元件的驱动之始起，就准确地修正各个灰度的优点。
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的电光学装置的结构的方框图。
图2是表示一个单位电路的结构的电路图。
图3是表示电位生成电路的结构的方框图。
图4是为了讲述电光学装置的动作而绘制的时序图。
图5是表示本发明的第2实施方式涉及的单位电路的结构的电路图。
图6是表示本发明的第3实施方式涉及的电光学装置的结构的方框图。
图7是表示一个单位电路的结构的电路图。
图8是为了讲述驱动电流的变动的曲线图。
图9是表示变形例涉及的单位电路的结构的电路图。
图10是表示变形例涉及的单位电路的结构的电路图。
图11是表示变形例涉及的单位电路的结构的电路图。
图12是表示变形例涉及的单位电路的结构的电路图。
图13是表示变形例涉及的单位电路的结构的电路图。
图14是表示本发明涉及的电子机器的具体形态的立体图。
图15是表示本发明涉及的电子机器的具体形态的立体图。
图16是表示本发明涉及的电子机器的具体形态的立体图。
具体实施例方式<A第1实施方式>
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的电光学装置的结构的方框图。如该图所示，该电光学装置D包含元件阵列10。在元件阵列10中，形成朝X方向延伸的m条选择线11、朝与X方向正交的Y方向延伸的n条数据线13。在与选择线11和数据线13的交叉对应的各位置，配置着单位电路(象素电路)P。这样，这些单位电路P，就遍及X方向及Y方向，排列成纵m行×横n列的矩阵状。
在元件阵列10的周围，配置着选择电路21、数据输出电路23、电位生成电路25和控制电路27。此外，配置各电路的位置及形态是任意的。例如这些电路既可以和元件阵列10一起设置在基板上，也可以设置在基板上安装的布线基板上。另外，这些电路既可以用IC芯片的形态安装，也可以由和单位电路P一起装入基板的晶体管(薄膜晶体管)构成。
控制电路27，是通过供给时钟脉冲信号等各种控制信号，控制选择电路21及数据输出电路23的电路。选择电路21，向m条选择线11输出指定的各选择线11的选择·非选择的选择信号S1～Sm。数据输出电路23，向n条数据线13输出指定各单位电路P中电光学元件E(参照图2)的灰度的数据信号D1～Dn。
电位生成电路25，是为了生成第1电位V1、第2电位V2和接地电位Gnd的单元。接地电位Gnd，是成为各部的电压的基准的电位。第2电位V2，是电源的高位侧的电位。第1电位V1，是比第2电位V2低的电位。第1电位V1，通过给电线31做媒介，共同供给各单位电路P；第1电位V2，通过给电线32做媒介，共同供给各单位电路P。此外，关于选择电路21及数据输出电路23的具体动作和电位生成电路25的交通结构，将在后文讲述。
下面，参照图2，讲述各单位电路P的具体结构。此外，在该图中，只图示出属于第i行(i是满足1≤i≤m的整数)的第j列(j是满足1≤j≤n的整数)的一个单位电路P，但是属于元件阵列10的所有的单位电路P，结构都一样。
如图2所示，一个单位电路P，包含基准设定电路U、电光学元件E、驱动晶体管Tdr、电容元件C0、驱动晶体管TA。基准设定电路U，是生成成为电光学元件E的灰度的基准的电流(以下称作“基准电流”)Ia的单元。此外，关于基准设定电路U的详细结构，将在后文讲述。
电光学元件E，由在阳极和阴极之间介有有机EL(Eiectr Luminescent)材料构成的发光层的发光元件(OLED元件)。电光学元件E的阳极，在节点N中，与基准设定电路U的输出端电连接。所有的单位电路P中的电光学元件E的阴极，都与供给接地电位Gnd的接地线34共同连接。电光学元件E，用从阳极经由发光层流入阴极的电流(以下称作“驱动电流”)Idr对应的灰度(亮度)发光。
驱动晶体管Tdr，是与电光学元件E并联的n沟道型晶体管。就是说，驱动晶体管Tdr的漏电极与节点N(电光学元件E的阳极)连接的同时，源电极与接地线34连接。着眼于从基准设定电路U经由电光学元件E到达接地线34的第1路径和在节点N处从第1路径分岔后到达接地线34的第2路径后，还可以作为在第2路径上配置驱动晶体管Tdr的结构理解。从节点N经由流入经由驱动晶体管Tdr的漏电极及源电极流入接地线34的电流Ib，按照供给驱动晶体管Tdr的栅电极的电位(以下称作“栅极电位”)变化。由于基准电流Ia是驱动电流Idr和电流Ib的总和，所以供给电光学元件E的驱动电流Idr，按照流入驱动晶体管Tdr的电流Ib变化(Idr＝Ia-Ib)。这样，电光学元件E被控制成与驱动晶体管Tdr的栅电极电位Vg对应的灰度。采用以上的结构后，由于基准电流Ia能够与电光学元件E的灰度无关大致维持成一定，所以向电光学元件E供给驱动电流Idr之际，给电线32的第2电位V2没有变动。这样，能够抑制各电光学元件E的起因于第2电位V2的变动的灰度的离差。
电容元件C0，插入驱动晶体管Tdr的栅电极和接地线34之间，作为保持栅极电位Vg的单元发挥作用。晶体管TA，插入数据线13和驱动晶体管Tdr的栅电极之间，是控制两者的电连接的开关元件。晶体管TA的栅电极，与选择线11连接。这样，供给选择线11的选择信号Si迁移成高电平后，晶体管TA变成导通状态，数据线13和驱动晶体管Tdr的栅电极电连接。这时，栅极电位Vg被设定成数据信号Dj的电位。而且，即使选择信号Si迁移成低电平，晶体管TA变成截止状态，该栅极电位Vg也被电容元件C0维持。
但是，各单位电路P中的电光学元件E的灰度，往往出现离差。例如，在电光学元件E的各种特性(例如发光效率)存在误差时，即使向所有的电光学元件E供给相同的电流值的驱动电流Idr，在实际的电光学元件E的灰度中也要出现离差。另外，在驱动晶体管Tdr的特性(例如阈值电压)存在误差时，即使向所有的单位电路P中的驱动晶体管Tdr的栅电极供给相同的电位，向各电光学元件E供给的驱动电流Idr的电流值(进而电光学元件E的灰度)也要出现离差。进而，由于在给电线31及给电线32中产生电压降，所以供给各单位电路P的第1电位V1及第2电位V2，随着元件阵列10中的各单位电路P的位置(更详细的说，是到电位生成电路25的输出端的距离)的不同而不同。因为成为驱动电流Idr的基础的基准电流Ia的电流值，取决于第1电位V1及第2电位V2(详情后述)，所以各单位电路P中的驱动电流Idr的电流值(进而电光学元件E的灰度)，就出现与其位置对应的离差。
为了抑制以上讲述的灰度的离差，在本实施方式中，由各单位电路P的基准设定电路U生成的基准电流Ia，被设定成与其单位电路P生成的修正数据A对应的电流值。与一个单位电路P生成的修正数据A，是由最高位的比特a1、下一位的比特a2和最低位的比特a3构成的3比特的数字数据，根据事先测定的结果，按照每个电光学元件E，预先生成各电光学元件E的灰度。例如，在分别指定相同的灰度的基础上，测量所有的电光学元件E的实际的灰度，根据该测定结果(非修正时的灰度的离差)，决定各单位电路P的修正数据A，以便使所有的电光学元件E的灰度均匀化(即补偿各电光学元件E的特性的差异及给电线31或给电线32中的电压降的影响)。这样设定的各单位电路P的修正数据A，如图1所示，存入控制电路27具备的存储器28。该存储器28，是非易失性地存储修正数据A的单元(例如EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory))。
各单位电路P的基准设定电路U，是生成与其单位电路P的修正数据A对应的电流值——基准电流Ia的单元(例如电流输出型的DAC)，如图2所示，包含相当于修正数据A的比特数的3个存储元件Ma1～Ma3和3个晶体管(以下称作“电流源晶体管”)Ts1～Ts3。电流源晶体管Tsk(k是满足1≤k≤3的整数)的栅电极，与存储元件Mak的输出端连接。
被一个单位电路P包含的各存储元件Mak，是存储与其单位电路P对应的修正数据A的一个比特Mak的1比特数的SRAM。电光学装置D的电源投入后，控制电路27就从存储器28中读出各单位电路P的修正数据A，向与其对应的单位电路P输出各修正数据A。经过该处理，修正数据A被各单位电路P的存储元件Ma1～Ma3保持后，控制电路27就控制选择电路21及数据输出电路23，从而开始输出选择信号S1～Sn及数据信号D1～Dn。就是说，修正数据A被各单位电路P的存储元件Ma1～Ma3保持后，开始驱动各电光学元件E。采用该结构后，能够从开始驱动电光学元件E之时起，就有效地抑制各电光学元件E的灰度的离差。
如图2所示，各单位电路P的存储元件Ma1～Ma3，与供给第1电位V1的给电线32和供给第2电位V2的接地线34共同连接。各存储元件Mak，按照本身保持的比特ak，输出第1电位V1及第2电位V2中的某一个。更详细的说，如果比特ak是“1”，存储元件Mak就输出第1电位V1；如果比特ak是“0”，存储元件Mak就输出第2电位V2。
电流源晶体管Ts1～Ts3，是生成与修正数据A的各比特ak1～ak3对应的电流I1～I3的p沟道型的晶体管。由存储元件Mak向栅电极供给第1电位V1时(即比特ak是“1”时)，电流源晶体管Tsk迁移成导通状态。这时，电流Ik能够流入电流源晶体管Tsk。另一方面，由存储元件Mak向栅电极供给第2电位V2时(即比特ak是“0” 时)，由于栅极-源极之间的电压成为0，所以电流源晶体管Tsk迁移成截止状态(电流Ik不流动)。
综上所述，3个电流源晶体管Ts1～Ts3的每一个，按照修正数据A，选择性地成为导通状态。而且，将流入成为导通状态的1个以上的电流源晶体管Tsk的电流Ik相加后，生成基准电流Ia。本实施方式中的3个电流源晶体管Ts1～Ts3的特性(特别是放大系数)，被选定成向各电流源晶体管的栅电极供给第1电位V1时，能够流入的电流I1～I3的电流值的相对比为“I1∶I2∶I3＝4∶2∶1”。这样，基准电流Ia就被按照修正数据A，设定成7个等级的电流值中的某一个。就是说，电流源晶体管Ts1～Ts3，作为用各自的加权值分别生成被加权的多个电流I1～I3的电流源发挥作用。
如果象本实施方式这样，采用2值性地控制电流源晶体管Ts1～Ts3的每一个的结构后，就与使电流源晶体管Tsk的栅电极的电位阶段性地变化，从而控制基准电流Ia的电流值的结构相比，能够减少电流源晶体管Ts1～Ts3的特性误差(特别是阈值电压的离差)给基准电流Ia带来的影响。
此外，在本实施方式中，例示了比特ak是“0”时，向电流源晶体管Tsk的栅电极及源电极的双方供给第2电位V2的情况。但是也可以向栅电极供给和源电极的电位不同的电位。从消除各电流源晶体管Tsk的特性的离差的影响，切实控制各个电流源晶体管的状态的观点上说，在比特ak是“0”时，供给电流源晶体管Tsk的栅电极的电位，最好是能够切实地使电流源晶体管Tsk成为截止状态的电位(典型的例子是象本实施方式一样，和源电极相同的电位)。
另外，在这里例示了使电流源晶体管Ts1～Ts3各自的特性不同的结构。但是按照加权值的个数，并列配置相同特性的晶体管后，也能够使电流I1～I3的每一个，成为与所需的加权值对应的电流值。例如，即使采用取代图2的电流源晶体管Ts2，并列配置和电流源晶体管Ts3相同特性的两个晶体管，取代电流源晶体管Ts1，并列配置和电流源晶体管Ts3相同特性的4个晶体管的结构，也能够将电流I1～I3的相对比设定成“I1∶I2∶I3＝4∶2∶1”。
下面，讲述元件阵列10的周边电路。电位生成电路25，是生成第1电位V1及第2电位V2的单元。本实施方式中的第1电位V1，被设定成使电流源晶体管Ts1～Ts3在饱和区域中动作的电平。这样，流入电流源晶体管Tsk的电流Ik，就按照第1电位V1的电平(栅极-源极之间的电压)变化。
本实施方式中的电位生成电路25，可变地生成第1电位V1。图3是表示电位生成电路25中生成第1电位V1的部分的结构的方框图。如该图所示，电位生成电路25包含电阻分压电路251、选择器253和缓冲器255。电阻分压电路251，包含在第2电位(高电源侧的电源电位)V2和接地电位Gnd之间串联的多个电阻元件Ra。用各电阻元件Ra的分压生成的4种电位(V1a·V1b·V1c·V1d)，被供给选择器253。选择器253是按照调整信号C，选择这些电位中的某一个的单元。调整信号C，例如按照对旋纽及按钮等操作元件(未图示)的操作，由控制电路27输出。选择器253选择的电位，作为第1电位V1，由缓冲器255向给电线31输出。
如上所述，第1电位V1的电平被按照调整信号C调整。由于流入电流源晶体管Tsk的电流Ik(进而为基准电流Ia及驱动电流Idr)，取决于第1电位V1，所以在本实施方式中，可以通过对操作元件的操作，统一调整所有的电光学元件E的灰度的浓淡。此外，以上列举了通过对操作元件的操作设定第1电位V1的结构，但成为第1电位V1的基准的要素是任意的。例如，可以采用按照太阳光及照明光之类的外来光的光量，设定第1电位V1的结构。
图1的选择电路21，按照顺序依次选择第1行～第n行的各选择线11。进一步地详述，就是选择电路21在使供给某条选择线11的选择信号Si迁移成高电平后选择该选择线11的同时，还将向除此以外的各选择线11(非选择的选择线11)供给的选择信号维持成低电平。如图4所示，本实施方式中的选择信号Si，在将相当于一个帧期间(1F)的时间长划分成的3个子帧期间Sf(Sf1～Sf3)的每一个中写入期间Pw，成为高电平，在除次以外的期间(前后的写入期间Pw的间隔)成为低电平。就是说，各选择线11在各帧期间被分别选择3次。写入期间Pw，是包含各子帧期间Sf1的时点的规定的时间长的期间。
本实施方式中的子帧期间Sf(Sf1～Sf3)，被选定成各自的时间长相当于2的幂函数的比率“Sf1∶Sf2∶Sf3＝4∶2∶1”。在每个子帧期间Sf中，控制各电光学元件E的发光及不发光，从而将电光学元件E的灰度控制成8个等级中的某一个(采用脉冲宽度调制方式进行的灰度控制)。
数据输出电路23，是将各单位电路P中的电光学元件E的灰度数据Gj，作为数据信号Dj，向与该单位电路P连接的数据线1 3输出的单元。灰度数据G1～Gn，由搭载电光学装置D的电子机器的CPU等各种上位装置(或控制电路27)，供给数据输出电路23。一个电光学元件E的灰度数据Gj，由最高位的比特g1、下一位的比特g2和最低位的比特g3构成。数据信号Dj，在各子帧期间Sf内的写入期间Pw中，成为电位VgH或电位VgL中与灰度数据Gj的各比特对应的电位。更详细的说，数据信号Dj在子帧期间Sf1内的写入期间Pw中，成为与灰度数据Gj的比特g1对应的电平。就是说，比特g1是“0”时，数据信号Dj成为电位VgH；比特g1是“1”时，数据信号Dj成为电位VgL。同样，数据信号Dj在子帧期间Sf2内的写入期间Pw中，成为与比特g2对应的电平，在子帧期间Sf3内的写入期间Pw中，成为与比特g3对应的电平。
由于在选择信号Si成为高电平的各写入期间Pw中，晶体管TA成为导通状态，所以该写入期间Pw中的数据信号Dj的电位(VgH或VgL)，在经由晶体管TA供给驱动晶体管Tdr的栅电极的同时，在下一个写入期间Pw中，直到被供给新的数据信号Dj为止，被电容元件C0保持。就是说，电容元件C0作为将各写入期间Pw中被单位电路P采用的灰度数据Gj，保持到下一个写入期间Pw为止的单元发挥作用。
经过以上的动作后，就如图4所示，驱动晶体管Tdr的栅极电位Vg，在每个子帧期间Sf中，被按照灰度数据Gj的各比特g1～g3，控制成电位VgH及电位VgL中的某一个。就是说，栅极电位Vg，在遍及一个帧期间(1F)中与灰度数据Gj对应的时间长，维持电位VgH的同时，还在其余的期间成为电位VgL。这样，供给电光学元件E的驱动电流Idr，在一个帧期间中与灰度数据Gj对应的期间(在图4中是加了斜线的区间)，成为使电光学元件E发光的电流值，在其余的期间则成为使电光学元件E不发光的电流值。
本实施方式中的数据信号D1～Dn的振幅(电位VgH和电位VgL的差分值)，小于第2电位V2和接地电位Gnd的电位差。更详细的说，电位VgH与第2电位V2(电源电位)相比，是低位；电位VgL与接地电位Gnd相比，是高位。从另一个角度上说，与向栅电极供给第2电位V2(电源电位)，从而使驱动晶体管Tdr成为导通状态的结构相比，供给电位VgH后就成为导通状态的驱动晶体管Tdr的电阻值(导通电阻)变高。这样，采用减少数据信号D1～Dn的振幅的结构后，与数据信号D1～Dn在由接地电位Gnd起到第2电位V2为止的范围中变动的结构相比，能够减少起因于数据信号D1～Dn的电位的变动的各部的噪声。另外，减少数据信号D1～Dn的振幅后，还能够缩小该信号经由的晶体管TA的尺寸，这样，因为减少了选择信号S1～Sm的振幅，所以采用本实施方式后，还能够减少起因于选择信号S1～Sm的电位的变动的各部的噪声。
综上所述，在本实施方式中，由于在各单位电路P中设置生成与修正数据A对应的基准电流Ia的基准设定电路U，所以在原理上不需要根据修正数据A修正灰度数据G1～Gn的电路。这样，能够缩小在元件阵列10的周边配置的电路的规模。
另外，在本实施方式中，电流源晶体管Ts1～Ts3，作为横电流源发挥作用，还进而生成修正数据A，以便补偿给电线31及给电线32中的电压降的影响。这样，能够有效地补偿与各单位电路P的位置对应的第1电位V1及第2电位V2的离差，可以高精度地将基准电流Ia的电流值调整成所需值。从另一个角度上说，如上所述，因为能够用单位电路P补偿第1电位V1及第2电位V2的离差，所以减少了抑制给电线31及给电线32中的电压降的必要性。这样，采用本实施方式后，例如可以不必采用旨在使给电线31及给电线32低电阻化的结构(例如由低电阻的导电性材料构成的辅助布线)。此外，元件阵列10的面积越大，给电线31及给电线32中的电压降就越大。所以减少了这些电压降的影响的本实施方式，在作为大画面的显示装置利用电光学装置D时，特别合适。
<B第2实施方式>
接着，讲述本发明的第2实施方式。此外，对于构成以下的各形态的要素中，和第1实施方式共同的要素，赋予相同的符号，适当的省略其说明。
在第1实施方式中，例示了由被按照修正数据A控制的3个电流源晶体管Ts1～Ts3生成基准电流Ia的结构。本实施方式的基准设定电路U，如图5所示，在和第1实施方式同样的电流源晶体管Ts1～Ts3的基础上，还包含p沟道型的晶体管Tc。该晶体管Tc，是按照供给栅电极的电位Von生成电流Ic的单元，其源电极与给电线32连接的同时，漏电极与节点N连接。这样，在本实施方式中，流入电流源晶体管Ts1～Ts3的电流I1～I3，和流入晶体管Tc的源-漏之间的电流Ic相加后，生成基准电流Ia。
供给晶体管Tc的栅电极的电位Von，和第1电位V1及第2电位V2一起，由电位生成电路25生成，被共同供给各单位电路P。电位Von，是使晶体管Tc在饱和区域动作的电位(与第2电位V2相比是低电位)，和第1电位V1一样，按照来自外部的指令变更。这样，在变更与调整信号C对应的第1电位V1的基础上，还变更第2电位V2后，也能够统一地变更各单位电路P的基准电流Ia(进而是元件阵列10的整体的明暗)。但是，本实施方式中的电位Von，不依存于第1电位V1及其变动，按照和调整信号C不同的输入，与第1电位V1没有关系地设定。采用该结构后，和电位Von与电位V1连动地设定的结构相比，能够细致地而且多样地设定各单位电路P的基准电流Ia。
综上所述，在本实施方式中，将不依存于修正数据A的电流Ic和与修正数据A对应的电流I1～I3相加后，生成基准电流Ia。采用该结构后，由于各单位电路P共同的电流Ic被晶体管Tc生成，所以只要由电流源晶体管Ts1～Ts3生成相当于该电流Ic和所需的基准电流Idr的差分的微小的电流后就足够。这样，能够一方面减少修正数据A的比特数，一方面按照修正数据A，用细微的间隔变更基准电流Ia的电流值。此外，还能够高精度地控制电流源晶体管Ts1～Ts3各自的特性，以便确保修正数据A和电流I1～13的线性关系，而对于晶体管Tc，则不要求它具有电流源晶体管Ts1～Ts3那样的特性的精度。这样，和电流源晶体管Ts1～Ts3相比，能够缩小晶体管Tc的沟道长。
<C第3实施方式>
在以上的各形态中，例示了将多个单位电路P矩阵状排列的结构(即适合于图象显示的电光学装置D)。与此不同，在本形态的电光学装置D中，采用将多个单位电路P线状排列的结构。这种电光学装置D，在印刷装置等图象形成装置中，宜于作为将感光体(例如感光体磁鼓)曝光的曝光头采用。
图6是表示本形态涉及的电光学装置D的结构的方框图。如该图所示，在元件阵列10中，沿着X方向(主扫描方向)排列n个单位电路P。电光学装置D的元件阵列10的各电光学元件E，被与感光体相对地配置。数据输出电路23、控制电路27及电位生成电路25的结构，和以上的各形态同样。此外，象本形态这样，在线状排列单位电路P的结构中，因为不需要进行各行的选择，所以不配置在以上的各形态中讲述的选择线11及选择电路21。
图7是表示本形态中的单位电路P的结构的方框图。如该图所示，驱动电流Idr的栅电极，与数据线13连接。被数据线13供给的数据信号Dj，在遍及规定的期间中的与灰度数据Gj对应的时间长，成为电位VgH，在其余的期间则成为电位VgL。利用以上的动作，控制各电光学元件E的灰度(亮度)，在被各电光学元件E曝光的感光体的表面，形成与所需的图象对应的潜影(静电潜影)。而且，使附着在该潜影上的墨粉(显影)固定在专用纸等记录材料上。在以上的结构中，也可以获得和第1实施方式一样的效果。此外，还可以在图7的结构中，追加在第2实施方式中讲述的晶体管Tc(图5)。
<D变形例>
在以上的各形态中，能够添加各种变形。具体的变形的样态，例示如下。此外，可以适当组合以下的各样态。
(1)变形例1图8是例示在以上的各形态中，流入各部的电流和节点N的电位的关系的曲线图。该图中的特性F1，表示节点N的电位(横轴)和基准电流Ia(纵轴)的关系。另外，特性F2表示节点N的电位和驱动电流Idr的关系，特性F3表示节点N的电位和流入驱动晶体管Tdr的电流Ib的关系。在图8中，特性F1和特性F2的交点O1，相当于电光学元件E发光时的动作点；特性F1和特性F3的交点O2，相当于电光学元件E不发光时的动作点。如图8所示，基准电流Ia在电光学元件E发光时(动作点O1)和不发光时(动作点O2)，往往随着单位电路P的各部的特性而变动(变动量Δ1)。
为了抑制该基准电流Ia的变动，如图9～图11所示，可以采用在通过基准设定电路U和驱动晶体管Tdr的路径上(特别是基准设定电路U和驱动晶体管Tdr之间)，配置电阻元件Rb的结构。在图9的结构中，在驱动晶体管Tdr的漏电极和节点N之间，介有电阻元件Rb。另外，在图10的结构中，在电流源晶体管Ts1～Ts3的漏电极和节点N之间，介有电阻元件Rb。另外，在图11的结构中，在基准设定电路U和节点N之间，介有电阻元件Rb。
采用图9～图11的结构后，与不配置电阻元件Rb的结构相比，能够使从基准设定电路U经由电光学元件E到达接地线34的第1路径的电阻值，接近从基准设定电路U经由驱动晶体管Tdr到达接地线34的第2路径的电阻值。就是说，图8的特性F3，在象图9～图11那样地配置电阻元件Rb后，变化成特性F3a。这样，电光学元件E不发光时的动作点O2，变化成接近发光时的动作点O1的动作点O2a。因此，如图8所示，能够使电光学元件E的发光时和不发光时的基准电流Ia的变动量，从Δ1减少到Δ2。
(2)变形例2单位电路P的结构可以适当变更。例如可以采用在各单位电路P中不配置保持修正数据A的单元(存储元件Ma1～Ma3及存储元件MB1～Mb3)的结构。在该结构中，由周边电路向各单位电路P的电流源晶体管Ts1～Ts3的每个栅电极，持续供给与修正数据A对应的电位。
另外，在以上的各形态中，例示了由基准设定电路U生成基准电流Ia的结构。但是，还可以采用基准设定电路U按照修正数据A，生成成为驱动电流Idr的基准的电压(以下称作“基准电压”)结构(例如作为基准设定电路U，采用电压输出型的DAC的结构)。在该结构中，还也可以采用在基准设定电路U和电光学元件E之间插入驱动晶体管的结构。在该结构中，向驱动晶体管的栅电极供给与灰度数据Gj对应的电位。这样，由基准设定电路U经由驱动晶体管供给电光学元件E的驱动电流Idr，就被控制成与基准电压(修正数据A)和灰度数据Gj对应的电流值。因此，在以上的各形态中，可以适当采用按照基准设定电路U生成的基准信号的电平(基准电流Ia的电流值或基准电压的电压值)和灰度数据Gj，控制驱动电流Idr的结构。
(3)变形例3在以上的各形态中，例示了存储修正数据A的存储元件Ma1～Ma3是SRAM的结构。但也可以如图12所示，采用修正数据A被DRAM存储的结构。图12的单位电路P，取代第2实施方式的存储元件Mak，包含存储元件Mbk(Mb1～Mb3)和晶体管TBk(TB1～TB3)的组(即1比特的DRAM)。存储元件Mbk是保持与修正数据A的比特ak对应的电压的电容元件，插入电流源晶体管Tsk的栅电极和接地线之间。这样，和以上的各形态一样，向电流源晶体管Tsk的栅电极供给与比特ak对应的电位。
晶体管TB1～TB3的每一个，都是控制存储元件Mb1～Mb3和控制电路27(存储器28)电连接的开关元件。晶体管TBk的栅极，与供给刷新信号Wk[i]的信号线Lk连接。这样，就按照刷新信号Wk[i]的电平，将晶体管TBk控制成导通状态及截止状态中的某一个。
刷新信号Wk[i]迁移成高电平，晶体管TBk变化成导通状态后，通过做晶体管TBk媒介，控制电路27输出的比特ak，输入单位电路P。于是，与比特ak对应的电位，在供给电流源晶体管Tsk的栅电极的同时，还被存储元件Mbk保持。这样，在图12的结构中，也生成与修正数据A对应的电流值的基准电流Ia。在以上的结构中，由于采用DRAM保持修正数据A，所以与在各单位电路P中配置SRAM的状态相比，能够缩小单位电路P的规模，降低制造成本。
不过，存储元件Mbk保持的电压，起因于电荷的泄漏而逐渐下降。因此，在各电光学元件E的驱动中，也最好反复随时(例如定期的)实行使存储元件Mbk的存储内容刷新的动作(在利用刷新信号Wk[i]，将晶体管TBk控制成导通状态的基础上，由控制电路27将比特ak供给存储元件Mbk的动作)。采用该样态后，能够长期地将基准电流Ia的电流值维持成所需值。
(4)变形例4毫无疑问，修正数据A及灰度数据G的比特数，并不局限于以上的例示。这样，构成一个单位电路P的要素(电流源晶体管Tsk及存储元件Mak·存储元件Mbk·晶体管TBk)的个数，及一个帧期间包含的子帧期间的个数，可以根据以上的例示适当变更。
(5)变形例5在以上的各形态中，例示了将驱动电流Idr作为与灰度数据Gj对应的脉冲宽度，从而控制电光学元件E的灰度的结构。但是控制电光学元件E的灰度的方法，是任意的。例如还可以采用按照灰度数据Gj，使驱动电流Idr的电流值阶段性地变化，从而控制电光学元件E的灰度的结构。
(6)变形例6在以上的各形态中，例示了可变地生成第1电位V1的结构，但是也可以采用可变地生成第2电位V2的结构。另外，为了使第1电位V1变化的结构，是任意的。例如可以取代图3的电位生成电路25，如图13所示，采用由电阻元件Ra和可变电阻元件Rx产生的分压，生成第1电位V1的结构。在该结构中，按照调整信号C，使可变电阻元件Rx的电阻值变化，从而生成所需的第1电位V1。
(7)变形例7在以上的实施方式中，例示了作为电光学元件E，采用OLED元件的结构，但本发明在利用除此以外的电光学元件的各种电光学装置中也能够应用。例如，可以在利用无机EL元件的显示装置、电场发射显示器(FEDField Emission Display)、表面导电型电子发射显示器(SEDSurface-conduction Electron-Emitter Display)、弹道电子发射显示器(BEDBallisticelectron Surface emitting Display)、利用发光二极管的显示装置中，也能够和以上的实施方式一样，应用本发明。
<E应用例>
下面，讲述利用本发明涉及的电光学装置的电子机器。图14是表示将以上讲述的某个实施方式涉及的电光学装置D作为显示装置采用的可移动型的个人用计算机的结构的立体图。个人用计算机2000，具备作为显示装置的电光学装置D和本体部2010。在本体部2010中，设置着电源开关2001及键盘2002。在该电光学装置D只，由于作为电光学元件E，利用OLED元件，所以能够显示可视角宽广、容易看见的画面。
图15是表示应用以上的各形态涉及的电光学装置D的手机的结构。手机3000，具备多个操作按钮3001、滚动按钮3002及作为显示装置的电光学装置D。操作滚动按钮3002后，被电光学装置D的元件阵列10显示的画面就滚动。
图16是表示应用以上的各形态涉及的电光学装置D的携带式信息终端(PDAPersonal Digital Assistants)的结构。携带式信息终端4000，具备多个操作按钮4001、电源开关4002及作为显示装置的电光学装置D。操作电源开关4002后，地址录及日程表等各种信息就被电光学装置D的元件阵列10显示。
此外，作为应用本发明涉及的电光学装置的电子机器，除了图14～图16表示的以外，还可以列举数码相机、电视机、录象机、导航装置、页式阅读机、电子笔记本、电子纸、计算器、字处理机、工作站、可视电话、POS终端、打印机、扫描器、复印机、视频播放机、具有触摸屏的机器等。
权利要求
1.一种电光学装置，排列有多个单位电路，所述多个单位电路的每一个都包含电光学元件，该电光学元件成为与驱动电流的电流值对应的灰度；基准设定单元，该基准设定单元生成与所述单位电路的修正数据对应的电平的基准信号；以及电流控制单元，该电流控制单元将供给所述电光学元件的驱动电流，控制成与指定该单位电路的灰度的灰度数据和所述基准设定单元生成的基准信号的电平相对应的电流值。
2.如权利要求1所述的电光学装置，其特征在于所述基准设定单元，作为基准信号，生成与修正数据对应的电流值的基准电流。
3.如权利要求2所述的电光学装置，其特征在于所述电流控制单元，包含驱动晶体管，该驱动晶体管，配置在由从所述基准设定单元至所述电光学元件的第1路径分岔的第2路径上，并按照灰度数据控制所述第2路径的电流。
4.如权利要求3所述的电光学装置，其特征在于在经由所述基准设定单元和所述驱动晶体管的电流的路径上，具有插设的电阻元件。
5.如权利要求2～4任一项所述的电光学装置，其特征在于所述各单位电路的所述基准设定单元，包含分别生成与该单位电路的修正数据对应的电流的多个电流源，将所述各电流源生成的电流相加后，生成基准电流。
6.如权利要求5所述的电光学装置，其特征在于具备生成互不相同的第1电位及第2电位的电位生成单元；所述各电流源，包含生成与栅电极的电位对应的电流的第1晶体管；按照修正数据，将电位生成单元生成的第1电位及第2电位中的某一个，供给到所述第1晶体管的栅电极。
7.如权利要求6所述的电光学装置，其特征在于所述第1电位，是使所述第1晶体管在饱和区域的工作的电位；所述第2电位，是使所述第1晶体管成为截止状态的电位。
8.如权利要求6或7所述的电光学装置，其特征在于所述电位生成单元，可变地生成所述第1电位。
9.如权利要求5所述的电光学装置，其特征在于所述各单位电路，具备生成不依存于修正数据的电流值的电流的电流生成单元；所述基准设定单元，将所述各电流源生成的电流和所述电流生成单元生成的电流相加，生成基准电流。
10.如权利要求9所述的电光学装置，其特征在于所述多个电流源的每一个，都包含生成与栅电极的电位对应的电流的第1晶体管；所述电流生成单元，包含生成与栅电极的电位对应的电流的第2晶体管；所述电光学装置，具备生成互不相同的第1电位及第2电位的第1电位生成单元、和生成不依存于所述第1电位及所述第2电位的导通电位的第2电位生成单元；按照修正数据，将所述第1电位生成单元生成的所述第1电位及所述第2电位中的某一个，供给到所述多个单位电路的每一个中的所述各电流源的第1晶体管的栅电极；向所述多个单位电路的每一个中的第2晶体管的栅电极，供给所述第2电位生成单元生成的导通电位。
11.如权利要求1所述的电光学装置，其特征在于所述多个单位电路的每一个，都包含保持该单位电路的修正数据的修正数据保持单元；所述基准设定单元，生成与所述修正数据保持单元保持的修正数据对应的基准信号。
12.一种电子机器，其特征在于具备权利要求1～11任一项所述的电光学装置。
13.一种电光学装置的驱动方法，驱动排列有多个单位电路的电光学装置，所述单位电路的每一个都包含电光学元件，该电光学元件成为与驱动电流的电流值对应的灰度；修正数据保持单元，该修正数据保持单元保持修正数据；基准设定单元，该基准设定单元生成与所述修正数据保持单元保持的修正数据对应的电平的基准信号；以及电流控制单元，该电流控制单元将供给所述电光学元件的驱动电流，控制成与灰度数据和所述基准设定单元生成的基准信号的电平相对应的电流值，在所述方法中，使所述各单位电路的所述修正数据保持单元保持该单位电路的修正数据，由所述修正数据保持单元保持修正数据后，向所述各单位电路的所述电流控制单元输出灰度数据，驱动所述各电光学元件。
全文摘要
电光学装置(D)，具备多个单位电路(P)。各单位电路包含电光学元件(E)，该元件成为与驱动电流(Idr)的电流值对应的灰度；基准设定电路(U)，该电路生成与单位电路(P)的修正数据(A)对应的电流值的基准电流(Ia)；驱动晶体管(Tdr)，该晶体管将驱动电流(Idr)，控制成与灰度数据(G)和基准电流(Ia)对应的电流值。基准设定电路(U)，包含保持修正数据的各比特(a1～a3)的存储元件(Ma1～Ma3)和生成与存储元件保持的修正数据(A)对应的电流(I1～I3)的电流源晶体管(Ts1～Ts3)，将电流(I1～I3)相加后，生成基准电流(Ia)。从而一边抑制周边电路的规模，一边抑制各电光学元件的灰度不匀。
文档编号H01L27/32GK1996453SQ20071000141
公开日2007年7月11日 申请日期2007年1月5日 优先权日2006年1月6日
发明者城宏明, 藤川绅介 申请人:精工爱普生株式会社