专利名称：显示装置用电源电路、其控制方法及显示装置和电子机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及对各象素供给电源电压的显示装置用电源电路、其控制方法、及采用了该电源电路的显示装置和电子机器。
但是，当显示在较大的面积上使象素为接通状态的画面时，存在着因负载增大而使电源电压降低从而将使接通状态下的象素的亮度变得比原来的亮度暗的问题(接通状态相当于点亮状态)。
为达到上述目的，本发明的电源电路，对具有因与电源电压通电而变为接通状态或因非通电而变为断开状态的象素的显示板供给上述电源电压，该电源电路的特征在于，备有计算电路，计算上述显示板上变为接通状态的象素的总和；电压生成电路，以输出阻抗可变的方式对上述显示板供给上述电源电压；控制电路，进行控制以使上述电压生成电路的输出阻抗随着由上述计算电路计算出的象素总和的增大而减小。
按照这种结构，计算接通象素的总和，并进行控制以使输出电源电压的电压生成电路的输出阻抗随计算出的象素总和的增大而减小，所以，可以抑制电源电压随接通象素的总和而发生的变化。
图2是表示该显示装置中的显示板的象素结构的电路图。
图3是表示该象素的电压/亮度特性的图。
图4是表示该显示装置中的Y驱动器的结构的框图。
图5是用于说明该Y驱动器的动作的时序图。
图6是表示该显示装置中的X驱动器的结构的框图。
图7是用于说明该X驱动器的动作的时序图。
图8是表示该显示装置中的电源电路的结构的框图。
图9是表示该电源电路的时钟控制电路中加法运算结果与时钟信号的输出内容的关系的表。
图10是表示该电源电路中的电荷泵电路群的结构的电路图。
图11是用于说明该电源电路的动作的时序图。
图12是用于说明该电源电路的动作的时序图。
图13是用于说明该显示装置的色调显示的图。
图14是表示该电源电路中可置换电荷泵电路的电路的结构的框图。
图15是表示该电路中的缓冲器的结构例的图。
图16(a)和(b)是用于说明虽然分别为相同色调的显示但由该色调的显示面积产生的亮度的不同的图。
发明的具体实施形态以下，参照
本发明的实施形态。图1是表示采用了本发明实施形态的电源电路的显示装置的总体结构的框图。如该图所示，显示装置100，包含显示存储器110、显示控制器120、电源电路130、显示板140、Y驱动器150、X驱动器160。
在这些部件中，显示存储器110，是具有至少比显示板140的析像度多的存储容量的画面显示专用存储器，其存储地址，与显示板140的象素一一对应，在各地址上存储用于规定对应象素的接通状态(点亮状态)或断开状态(非点亮状态)的通断数据(位)。
显示控制器120，当从图中省略的上位控制电路接收到包含着指示已供给了规定显示内容的通断数据WD的信息及与该通断数据WD的写入地址有关的信息等的命令WCM时，对该命令WCM进行解释并生成通断数据WD的写入地址Wad，另一方面，按照与垂直扫描及水平扫描对应的顺序对用于从显示存储器110读出通断数据的读出地址Rad进行步进操作，同时生成与该步进操作同步的时钟信号等。
按照这种方式，在显示存储器110的写入侧，将从上位控制电路供给的通断数据WD写入该写入地址Wad，另一方面，在读出侧，按照与对显示板140的垂直扫描及水平扫描对应的顺序读出所存储的通断数据RD。
另外，关于由显示控制器120生成的时钟信号等，将在后文中详细说明。
显示板140，在本实施形态中是按纵120行×横160列配置象素1400的有机EL装置。详细地说，在显示板140中，象素1400，分别设在以相互交叉的方式设置的120条扫描线1410及160条数据线1420的各交叉部分。
作为本发明的特征的电源电路130，计算由从显示存储器110读出的通断数据RD规定为点亮状态的象素的总和，并根据该计算结果生成显示板140的电源电压Vdd。此外，关于电源电路130，将在后文中详细说明。
Y驱动器150，将扫描信号Y1、Y2、Y3、…、Y120按顺序分别供给从第1行到第120行的各条扫描线1410。X驱动器160，按顺序锁定从显示存储器110读出的通断数据RD，并将其作为数据信号X1、X2、X3、…、X160同时供给从第1列到第160列的各条数据线1420。
<象素的结构>
以下，详细说明上述的象素1400。图2是表示与相互邻接的第i行及第(i+1)行扫描线1410和相互邻接的第j列及第(j+1)列数据线1420的交叉部分对应设置的共计4个象素的结构的电路图。这里，i为用于一般性地说明扫描线1410的符号，同样，j为用于一般性地说明数据线1420的符号。
如图2所示，各象素1400，分别具有薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，以下，简称为「TFT」)1432、1434及EL元件1450。
为简化起见，当着眼于与第i行扫描线1410和第j列数据线1420的交叉部分对应地位于i行j列的象素1400时，该象素1400的TFT1432，插接在第j列数据线1420与TFT1434的栅极g之间。由于TFT1432的栅极与第i行扫描线1410连接，所以该TFT1432起着当扫描信号Yi变为H(高)电平时接通的开关、即将数据线1420与TFT1434的栅极g连接的开关的作用。
另外，在TFT1434的栅极g(TFT1432的漏极)上寄生着电容1440。在本实施形态中，将TFT1434的寄生电容用作电容1440，但也可以在TFT1434的栅极g与一定电位的供电线(例如接地线)之间设置电容器，并将该电容器用作电容1440。
EL元件1450，按正向插接在电源电压Vdd的供电线与TFT1434的漏极之间。详细地说，将EL元件1450的阳极与电源电压Vdd的供电线连接，另一方面，将EL元件1450的阴极与TFT1434的漏极连接。此外，TFT1434的源极，按基准电压Gnd接地。
这里，EL元件1450，具有将发光(EL)层夹持在作为公用电极的阳极与作为象素电极的阴极之间的结构，因其详细内容与本发明并无直接关系，所以将其说明省略。
在该象素1400中，当扫描信号Yi变为H电平时，使TFT1432导通，所以，TFT1434的栅极g变为施加于第j列数据线1420的数据信号Xj的逻辑电平，同时将与该电压对应的电荷蓄存在电容1440内。
这里，当扫描信号Yi变为H电平时，如数据信号Xj为H电平，则使TFT1434导通，所以施加电源电压Vdd，结果使EL元件1450变为接通状态并发出亮度与该电压对应的光，另一方面，当扫描信号Yi变为H电平时，如数据信号Xj为L(低)电平，则使TFT1434截止，所以不施加电压，结果使EL元件1450变为断开状态，因而变为非点亮状态(熄灭状态)。
接着，当扫描信号Yi变为L电平时，使TFT1432截止，但可以由电容1440将TFT1434的栅极g保持在TFT1432截止前的数据信号Xj的逻辑电平。因此，即使扫描信号Yi从H电平迁移到L电平，TFT1434的导通截止状态也不发生变化，所以能够保持EL元件1450的点亮或熄灭状态。
在本实施形态中，EL元件1450，只能是发光状态或熄灭状态中的一种状态，如图3所示，其电流电压特性，为当沿正向施加的电压超过阈值时电流立即开始流过的二极管特性。因此，相对于电源电压Vdd的变化幅度ΔV，电流变化幅度Δid有增大的倾向。EL元件1450的发光亮度，大体上与电流量成比例，所以，当电源电压Vdd哪怕是稍有一点变化时都将使电流量发生很大的变化，结果将使处于发光状态的EL元件1450的亮度也发生很大变化。
因此，在采用了EL元件1450的结构中，如何使电源电压Vdd保持恒定是至关重要的。
<Y驱动器>
以下，详细说明上述的Y驱动器150。图4是表示Y驱动器150的结构的框图。
如该图所示，Y驱动器150，是一种移位寄存器，分别与扫描线1410的各行对应地备有传送电路1515。
对该Y驱动器150，分别供给由显示控制器120生成的时钟信号YCK及起始脉冲DY。
其中，前者的时钟信号YCK，具有以1个水平扫描周期(1H)的倒数表示的频率。后者的起始脉冲DY，用于规定1个垂直扫描周期(1F)的开始。
第i行的传送电路1515，将输入信号锁定在时钟信号YCK的上升边之前的电平，并将该锁定后的信号作为扫描信号Yi供给第i行扫描线1410，同时作为输入信号供给下一行即第(i+1)行的传送电路1515。但是，第1行的传送电路1515的输入信号为起始脉冲DY。
在这种结构中，当如图5所示供给在1个垂直扫描周期(1F)的开始供给的起始脉冲DY时，该起始脉冲DY，按每个时钟信号YCK的上升边依次移位，同时将该移位后的信号分别作为扫描信号Y1、Y2、Y3、Y4、…、Y120输出到第1、2、3、4、…、120的各条扫描线1410。
因此，扫描信号Y1、Y2、Y3、Y4、…、Y120，在起始脉冲DY开始变为H电平后从时钟信号YCK上升的时刻起依次仅在1个水平扫描周期(1H)内变为H电平。
<X驱动器>
以下，详细说明上述的X驱动器160。图6是表示X驱动器160的结构的框图。
如该图所示，X驱动器160，分别与数据线1420的各列对应地备有传送电路1615、寄存器(Reg)1620、锁定电路(L)1630。
对该X驱动器160，分别供给由显示控制器120生成的时钟信号XsCK、起始脉冲DX、锁定脉冲LP、从显示存储器110读出的通断数据RD。
其中，时钟信号XsCK，是用于对传送电路1615传送输入信号的信号，其周期与读出地址Rad的步进间隔相同。起始脉冲DX，在1行的通断数据RD的读出开始时刻输出。锁定脉冲LP，在1行中读出最后160列的通断数据RD后的时刻输出，用于规定1个水平扫描周期的开始。
第j列的传送电路1615，将输入信号锁定在时钟信号XsCK的上升边之前的电平，并将该锁定后的信号作为采样控制信号Xsj输出，同时作为输入信号供给下一列即第(j+1)列的传送电路1615。但是，第1列的传送电路1615的输入信号为起始脉冲DX。
接着，第j列的寄存器(Reg)1620，在从第j列的传送电路1615输出的采样控制信号Xsj的上升边对从显示存储器110读出的通断数据RD进行采样并加以保持。
进一步，第j列的锁定电路(L)1630，利用锁定脉冲LP的上升边将由同为第j列的寄存器(Reg)1620保持的通断数据RD锁定，并将其作为数据信号Xj输出到第j列数据线1420。
图7是用于说明X驱动器160的动作的时序图。如该图所示，在输出锁定脉冲LP后如起始脉冲DX在扫描信号Yi迁移到H电平的时刻之前先上升到H电平，则从显示存储器110依次读出和供给与第i行第1、2、3、…、160列的象素对应的通断数据RD。
其中，在供给与第i行第1列的象素对应的通断数据RD的时刻，如采样控制信号Xs1上升到H电平，则由第1列的寄存器1620(图7中记为「1Reg」)对该通断数据进行采样。
然后，在供给与第i行第2列的象素对应的通断数据RD的时刻，如采样控制信号Xs2上升到H电平，则由第2列的寄存器1620(图7中记为「2Reg」)对该通断数据进行采样。以下，同样分别由第3、4、…、160列的寄存器1620对与第3、4、…、160列的象素对应的各通断数据RD进行采样。
接着，当输出锁定脉冲LP时，由与各列对应的锁定电路1630将分别由各列的寄存器1620采样后的通断数据RD同时锁定，并将其作为数据信号X1、X2、X3、…、X160同时输出。
另一方面，配合着1行数据信号的同时输出、即与锁定脉冲LP的输出同步地使扫描信号Yi变为H电平，并选择第i行的扫描线1410。
因此，位于第i行扫描线1410的从第1列到第160列的象素1400，分别响应数据信号X1、X2、X3、…、X160的逻辑电平而变为点亮状态或非点亮状态。即使扫描信号Yi变为L电平而不进行选择，也能将该状态一直保持到由下一次垂直扫描使扫描信号Yi再次变为H电平。
这里，说明了与位于第i行的象素对应的数据信号的输出动作，但实际上可以对第1行、第2行、第3行、…、第120行的各扫描线1410依次分别执行上述输出动作，按照这种方式，即可确定所有象素的状态，从而显示一个画面。
<电源电路>
以下，详细说明电源电路130。图8是表示电源电路130的结构的框图。如该图所示，电源电路130，包含用于计算从显示存储器110读出的通断数据RD中规定点亮的象素的总和并根据该计算结果生成时钟信号CK1、CK2、CK3、CK4的电源控制器132、用于以与该时钟信号对应的输出阻抗生成电源电压Vdd并供给显示板140的电荷泵电路群134。其中，前者的电源控制器132，还包含接通数据计数器1322、寄存器(Reg)1324、行寄存器1326、行寄存器选择器1328、加法器1332、时钟信号振荡器(CK0SC)1334及时钟控制电路1336。
接通数据计数器1322，仅当在时钟信号XsCK上升的瞬间通断数据RD为H电平时，输出对该通断数据RD进行递增计数后的计数值Nd，另一方面，在锁定脉冲LP的上升边将该计数值Nd复位。
寄存器1324，当锁定脉冲LP上升时，将在这之前的计数值Nd锁存，并作为计数值Ld输出。
行寄存器1326，分别与象素阵列的各行对应地设置120个，其中，与一般性的第i行对应的行寄存器1326，当选择信号Si变为激活电平时将计数值Ld锁存。
行寄存器选择器1328，输出选择信号S1～S120，用于决定是否由某个行寄存器1326对已由寄存器1324锁存的计数值Ld再次进行锁存。详细地说，行寄存器选择器1328，对锁定脉冲LP的上升边进行递增计数，另一方面，仅将选择信号S1～S120中与该计数值对应的选择信号变为激活电平后输出，同时由上述的起始脉冲DY的上升边将该计数值复位。
加法器1332，将由120个行寄存器1326锁存后的全部计数值Ld相加，并输出表示该相加结果的数据SMd。
时钟信号振荡器1334，以与锁定脉冲LP同步的方式生成时钟信号CK。详细地说，时钟信号振荡器1334，具有锁定脉冲LP的输出周期即1个水平扫描周期(1H)的周期，并在锁定脉冲LP的上升时刻以50％的占空比生成迁移到H电平的时钟信号CK。即，时钟信号CK，生成为在各水平扫描周期的前半周期为H电平，而在后半周期为L电平。
时钟控制电路1336，将时钟信号CK分成4路系统，同时根据由数据SMd表示的值允许或禁止各系统的输出。详细地说，时钟控制电路1336，判别由数据SMd表示的值相当于如图9所示的例如被划分为16个的范围(或值)中的哪一个，并根据所判定的范围分别允许或禁止输出分成4路系统的时钟信号CK1、CK2、CK3、CK4。
例如，如由数据SMd表示的值为「6522」，则时钟控制电路1336允许时钟信号CK2、CK3输出，而将时钟信号CK1、CK4的输出禁止。
另外，由数据SMd表示的值，如后文所述，表示在选择所着眼行的1个水平扫描周期内变为点亮状态的象素的总和。因此，在本实施形态中，数据SMd的最大值，为所有象素1400都变为点亮状态的「19200」(＝120×160)。
以下，详细说明电荷泵电路群134。图10是表示电荷泵电路群134的结构的电路图。
如该图所示，电荷泵电路群134，为了由供电线PS1、PS2的线间电压Vin在供电线PS1、PS4之间产生对所有的EL元件1450以公用的方式施加于阳极的电压Vdd，包含着分别由时钟信号CK1、CK2、CK3、CK4控制的电荷泵电路1340a、1340b、1340c、1340d及插接在供电线PS1、PS4之间的后备电容器1348。
其中，电荷泵电路群1340a，备有双投型开关1342a、1344a及电荷泵出用电容器1346a。其中，电容器1346a的一端，与开关1342a的公用端子c连接，而电容器1346a的另一端，与开关1344a的公用端子c连接。
另外，各开关1342a、1344a，当时钟信号CK1为L电平时，如图中实线所示分别在端子a与端子c之间闭合，而当时钟信号CK1为H电平时，如图中虚线所示分别在端子b与端子c之间闭合。
这里，为使电容器1346a进行充放电，将开关1342a、1344a按如下方式连接。即，在开关1342a上，将端子a与保持在作为电压基准的电位Gnd的供电线PS1连接，另一方面，将端子b与施加了输入电压Vin的供电线PS2连接，而在开关1344a上，将端子a与供电线PS2连接，另一方面，将端子b与作为电压Vdd的输出线的供电线PS4连接。
在这种结构中，当时钟信号CK1为L电平时，开关1342a、1344a的端子a、c之间闭合，所以，电容器1346a，以供电线PS1的电位Gnd为基准进行充电，因此保持电压Vin。
保持后，如时钟信号CK1迁移到H电平，则开关1342a、1344a的端子b、c之间闭合，所以，电容器1346a，以供电线PS2的电位为基准进行放电。
通过该放电，使供电线PS4的电压变为在供电线PS2的电压Vin上追加由电容器1346a保持的电压Vin后的电压2·Vin，并作为电源电压Vdd供给显示板140。
即，由于将电容器1346a的电压基准从供电线PS1上移到供电线PS2的电位，所以构成一种为生成电源电压Vdd而泵出端子a、c之间闭合时蓄存的与电压Vin相当的电荷的形态。
追加后的电压2·Vin(＝Vdd)，储备于电容器1348，所以，即使时钟信号CK1再次变为L电平，也能由电容器1348使供电线PS4保持在电压2·Vin上。
电荷泵电路1340b、1340c、1340d，也具有与电荷泵电路1340a同样的结构。但是，在电荷泵电路1340b、1340c、1340d中，在各开关的闭合分别由时钟信号CK2、CK3、CK4控制这一点及假定电容器1346a的电容为「1」时电容器1346b、1346c、1346d的电容比分别为「2」、「4」、「8」这一点上与电荷泵电路1340a不同。
另外，开关1342a、1342b、1342c、1342d的各端子b，在本实施形态中，与供电线PS2连接，但该端子b的目的在于使充电时和放电时的基准电位不同，所以，也可以另外设置与供电线PS1的电位不同的供电线PS3并将其与该供电线PS3连接。
以下，说明结构如上所述的电源电路130的动作。图11是用于说明电源电路130的动作的时序图。
如上所述，所着眼的某行从第1列到第160列的一行的通断数据RD，在规定着所着眼行的前一行的选择期间的开始的锁定脉冲LP输出之后、并在规定着所着眼行的选择期间的开始的锁定脉冲LP输出之前，以与时钟信号XsCK同步的方式供给。
因此，接通数据计数器1322的计数值Nd，在通过输出规定着所着眼行的前一行的选择期间的开始的锁定脉冲LP而复位为零后，每当在所着眼行上供给规定点亮状态的通断数据RD时进行递增计数。
因此，在输出规定着所着眼行的选择期间的开始的锁定脉冲LP之前的计数值Nd，表示位于所着眼行的160列象素中存在着几个变为点亮状态的象素。所以，由该锁定脉冲LP将计数值Nd锁存后的计数值Ld，可以表示出由该锁定脉冲LP开始的1个水平扫描周期内的选择行(即所着眼行)中变为点亮状态的象素数。
另外，在图中，一般性的标记符号iLd，意味着与第i行对应锁存的计数值Ld。
另一方面，行寄存器选择器1328，当由规定1个垂直扫描周期的开始的起始脉冲DY复位并对锁定脉冲LP的上升边进行递增计数时，该计数值，按每1个垂直扫描周期增「1」。因此，与该计数值对应的选择信号S1～S120，在起始脉冲DY开始变为H电平后从锁定信号LP上升的时刻起依次仅在1个水平扫描周期(1H)内变为激活电平。这与如图5所示的扫描信号Y1～Y120分别变为H电平的时序及周期相同。
因此，当输出规定着i行的选择周期的开始的锁定脉冲LP时，仅与该i行对应的选择信号Si变为激活电平，所以，表示i行中变为点亮状态的象素数的计数值iLd，由与该i行对应的行寄存器1326锁存。
当从1行到120行依次执行上述行寄存器1326的锁存时，由行寄存器1326分别锁存的计数值1Ld～120Ld，表示在各行中分别变为点亮状态的象素数。因此，当由加法器1332将这些计数值1Ld～120Ld相加时，表示该相加结果的数据SMd的值，可以表示出在选择所着眼行的1个水平扫描周期中变为点亮状态的象素的总和。
这里，数据SMd的值，当在某1个水平扫描周期(1H)中如图12所示为「6356」时，即当在该1个水平扫描周期中变为点亮状态的象素1400为「6356」个时，从图9所示的表可以看出，时钟控制电路1336，允许时钟信号CK1、CK3输出，并将时钟信号CK2、CK4的输出禁止。因此，仅使时钟信号CK1、CK3在该1个水平扫描周期的前半周期为H电平。
由时钟信号振荡器1334生成的时钟信号CK，如上所述在各水平扫描周期(1H)的后半周期为L电平。因此，无论在该1个水平扫描周期(1H)的前半周期是否为H电平，在该1个水平扫描周期前的1个水平扫描周期的后半周期，时钟信号CK1、CK2、CK3、CK4全部为L电平。
如上所述，当时钟信号CK1、CK3为L电平时，对电容器1346a、1346c分别进行充电并保持电压Vin。
于是，在该1个水平扫描周期中，仅当时钟信号CK1、CK3在数据SMd的值为「6356」的情况下对应地变为H电平时，将对电容器1346a、1346c充电后的电压Vin追加于供电线PS2上所施加的电压Vin，并储备于电容器1348。电容器1346a、1346c的电容比如上所述为1∶4，所以，如将电容器1346a的电容看作「1」，则在该1个水平扫描周期中为生成电压Vdd而泵出的电荷量相应地为「5」。
即，当在某1个水平扫描周期(1H)中变为点亮状态的象素1400为「6356」个时，为生成电压Vdd而泵出的电荷量为相对值「5」。
另外，在该水平扫描周期的后半周期中，应为下1个水平扫描周期的电荷量的泵出做好准备，因而使时钟信号CK1、CK2、CK3、CK4全部为L电平，并通过分别对电容器1346a、1346b、1346c、1346d进行充电而保持电压Vin。
当在下1个水平扫描周期(1H)中变为点亮状态的象素的总和增加而使数据SMd的值变为「6506」时，由于时钟控制电路1336将时钟信号CK1、CK4的输出禁止，所以仅使时钟信号CK2、CK3在该1个水平扫描周期的前一半为H电平。因此，将对电容器1346b、1346c充电后的电压Vin追加于供电线PS2上所施加的电压Vin，并储备于电容器1348。
电容器1346b、1346c的电容比如上所述为2∶4，所以，在该1个水平扫描周期中为生成电压Vdd而泵出的电荷量相应地为「6」。
即，在变为点亮状态的象素的总和与前1个水平扫描周期相比从「6356」增加到「6506」的1个水平扫描周期(1H)中，虽然显示板140的电源电压Vdd的负载相应增大，但为生成电压Vdd而泵出的电荷量相应地从「5」增加到「6」。因此，在本实施形态中，尽管电源电压Vdd的负载增大，但仍可以将电压Vdd的降低抑制得很小。
另一方面，当在其后的下1个水平扫描周期(1H)中变为点亮状态的象素的总和减少而使数据SMd的值变为「6398」时，由于时钟控制电路1336将时钟信号CK2、CK4的输出禁止，所以仅使时钟信号CK1、CK3在该1个水平扫描周期的前一半为H电平。因此，在该1个水平扫描周期中，为生成电压Vdd而泵出的电荷量相应地为「5」。
即，在变为点亮状态的象素的总和与前1个水平扫描周期相比从「6506」减少到「6398」的1个水平扫描周期(1H)中，由于显示板140的电源电压Vdd的负载相应减小，所以为生成电压Vdd而泵出的电荷量也相应地从「6」减小到「5」，因此可以抑制所消耗的电力。
另外，在接着的下1个水平扫描周期(1H)中，尽管数据SMd的值从「6398」稍许减少到「6377」，但考虑到变为点亮状态的象素的总和在可以忽略的范围内，所以时钟控制电路1336与前1个水平扫描周期一样仅允许输出时钟信号CK1、CK3。因此，在该1个水平扫描周期中，为生成电压Vdd而泵出的电荷量仍为相对值「5」，与前1个水平扫描周期相比没有什么变化。
<与现有技术的比较>
这里，作为对本实施形态的比较例，假定只在一定周期内泵出一定的电荷量而根本不考虑变为点亮状态的象素总和的结构。在这种结构中，将如图16(a)所示变为点亮状态的象素多(点亮状态的象素所占区域A的面积大)的情况与如图16(b)所示变为点亮状态的象素少(点亮状态的象素所占区域B的面积小)的情况进行比较，由于电压Vdd的负载高，所以使后备电容器1348进行放电，结果将使电压Vdd的降低相应增大。因此，区域A的亮度，比同样应由点亮状态的象素显示的区域B的亮度暗，因而在显示上将产生差别。
与此不同，本实施形态，计算在每个水平扫描周期中变为点亮状态的象素的总和，并根据该计算结果适当地控制为生成显示板140的电源电压Vdd而泵出的电荷量，所以能够将电压变化(降低)抑制得很小。其结果是，可以基本上使变为点亮状态的象素亮度保持一定，而与其总和(面积)无关，所以可以消除显示上的差别。
进一步，在本实施形态中，如变为点亮状态的象素总和少，则不会汲取多余的电荷，所以与比较例相比还可减低耗电量。
<应用、变形>
本发明，不限于上述实施形态，可以实现各种应用和变形。
例如，在上述实施形态中，以点亮或非点亮状态的二值显示结构为例进行了说明，但也可以利用如下的结构进行色调显示。
即，例如，如图13所示，当用4位的色调数据指示从0/15到15/15的16个灰度级时，将1帧(或半帧)划分为子帧(或子半帧)SF4、SF3、SF2、SF1，使其与该色调数据的最高有效位(MSB)、第2位(2SB)、第3位(3SB)、最低有效位(LSB)相对应，并将这些SF4、SF3、SF2、SF1的各个期间分别按MSB、2SB、3SB、LSB各位的权重设定为8∶4∶2∶1的比例，如在各子帧中根据对应位的“0”或“1”而使象素为点亮或非点亮状态，则以1帧为单位按16个灰度级控制点亮周期的比例，所以，可以显示从0/15到15/15的16个色调。
这里，在一个子帧中使象素根据对应的位而变为点亮或非点亮状态的这一点，与上述实施形态相同。因此，如将1个垂直扫描周期设定为子帧SF4、SF3、SF2、SF1并将色调数据与象素对应地存储在显示存储器110内、同时在某子帧内读出4位色调数据中与该子帧对应的位并根据该位使象素为点亮或非点亮状态，则可以用与实施形态相同的结构进行16色调显示。即，即使在这种色调显示中，也可以根据变为点亮状态的象素总和控制为生成显示板140的电源电压Vdd而泵出的电荷量，所以，与实施形态一样，不仅可以将电压的降低变化抑制到很小的幅度，而且可以减低耗电量。
在上述实施形态中，是将点亮或非点亮状态保持到下一次的垂直扫描的保持型显示。因此，特别是显示动图象时，由于人们的视觉上的余象效应，在下一次的垂直扫描中有时将沿该动图象轮廓的象素视认为好像是前一次垂直扫描的状态。为消除对这种余象的视认，只需将强制性地使所有象素为非点亮状态的期间设定为1个垂直扫描周期(或子帧)即可。
这里，在强制性地使所有象素为非点亮状态的期间，如将时钟信号CK1、CK2、CK3、CK4的输出全部禁止，则由于为生成电源电压Vdd而泵出的电荷量为零，所以能够抑制不必要的电力消耗。
在实施形态中，构成为，将电容器1346a、1346b、1346c、1346d的电容比设定为1∶2∶4∶8，并使1个水平扫描周期中的泵出为1次，同时，根据点亮状态的象素总和适当地组合用于1次泵出的电容器，从而对泵出的电荷量进行控制，但本发明并不限于这种结构。例如，如使1个水平扫描周期中的泵出为2次以上，则可以减小用于泵出的电容器的电容。此外，也可以只将电荷泵电路作为1组并根据点亮状态的象素总和将每单位时间(例如每1个水平扫描周期)的泵出次数分级地设定为从1次到16次。
但是，过分地增加每单位时间的泵出次数是不可取的，其原因如下。即，之所以增加每单位时间的泵出次数，不外乎是为了提高时钟信号CK的频率，但倘若提高了该时钟信号CK的频率，则由基于该时钟信号CK的开关动作所消耗的电力及由寄生在该时钟信号CK的信号线上的电容所消耗的电力等就不能忽略，所以，有时将阻碍耗电量的降低。
另外，在实施形态中，构成为由电荷泵电路群134对显示板140供给电源电压Vdd，但也可以通过各种结构供给电源电压Vdd。
例如，如图14所示，也可以由多个运算放大器供给电源电压Vdd。在该图中，缓冲器1364a、1364b、1364c、1364d，相互并联连接，并分别以电压放大率「1」对运算放大器1362的输出电压Vbuf进行同相放大后输出电压Vdd。
但是，这些缓冲器的输出阻抗，不是理想的零，而是分别按8∶4∶2∶1逐级减低。此外，在对缓冲器1364a、1364b、1364c、1364d的电源供给线上，分别插接开关1368a、1368b、1368c、1368d，并仅当各控制信号K1、K2、K3、K4为H电平时接通。各控制信号K1、K2、K3、K4，是分别与实施形态中的时钟信号CK1、CK2、CK3、CK4相当的信号，因而是仅当允许输出对应的时钟信号时变为H电平的信号。
另外，有关缓冲器1364a及开关1368a的最简单的结构，例如，如图15所示，是将在栅极输入控制信号K1的TFT1368和在栅极输入电压Vbuf的TFT1364串联连接在运算放大器等的电源供给线与电压Vdd的输出线之间的电路。其他缓冲器和开关也是一样，但应使TFT的尺寸逐渐增大，以使阻抗逐级减低。
运算放大器1362，在其正输入端输入基准电压Vdd·ref，而在其负输入端输入电压Vdd。因此，运算放大器1362，以使自身的输出电压Vbuf与基准电压Vdd·ref一致的方式进行输出。这里，由于Vbuf＝基准电压Vdd·ref，所以在图示的电路中最终供给显示板140的电压Vdd是通过负反馈而控制成与基准电压Vdd·ref一致的电压。
在这种结构中，根据变为点亮状态的象素的总和，变更进行动作的缓冲器1364a、1364b、1364c、1364d的组合，从而适当地控制电压Vdd的输出阻抗。详细地说，进行控制以使电压Vdd的输出阻抗随着变为点亮状态的象素总和的增大而减低。因此，按照这种结构，与实施形态一样，可以抑制电压变化并将对不动作的缓冲器的电源供给切断，所以，不会因缓冲器的空闲而浪费耗电量，因此也可以降低电力消耗。
另外，在以上的说明中，以将EL元件用作电光元件的显示装置为例进行了说明，但本发明并不限于此，作为象素，除EL元件1450以外还可以采用发光二极管或液晶元件、电泳元件、数字微镜象显示器件(DMD)、或者使用等离子发光或电子发射产生的荧光等的各种电光元件。此外，也可以应用于备有采用了这些电光元件的显示装置的电子机器。但是，在将交流驱动方式的液晶元件用于象素的结构中，必需以公用电极的电位为基准每隔一定时间交替地供给应施加于象素电极的电压。即，对于在象素中采用液晶元件的显示板，作为电源电压应准备与正极性和负极性对应的两种电压，同时，如为接通状态，则可以计算以哪种极性接通，并根据以正极性接通的象素总数生成正极性电压或根据以负极性接通的象素总数生成负极性电压。
另外，在液晶元件中，存在着以断开状态(非施加电压状态)进行白色显示的情况(正常白色模式)及同样以断开状态进行黑色显示的情况(正常黑色模式)的两种情况。因此，应注意到，对于液晶元件，不限于像EL元件1450那样总是使接通状态为点亮状态(亮态)。
如上所述，按照本发明，计算接通象素的总和，并进行控制以使电压生成电路的输出阻抗随总和的增大而减小，所以，可以抑制电源电压的变化(降低)，其结果是能够防止亮度随接通象素的显示面积的大小而变化。
权利要求
1.一种显示装置用电源电路，对具有因与电源电压的通电而变为接通状态或因非通电而变为断开状态的象素的显示板供给上述电源电压，该电源电路的特征在于，备有计算电路，计算上述显示板上变为接通状态的象素的总和；电压生成电路，以输出阻抗可变的方式对上述显示板供给上述电源电压；控制电路，进行控制以使上述电压生成电路的输出阻抗随着由上述计算电路计算出的象素总和的增大而减小。
2.根据权利要求1所述的显示装置用电源电路，其特征在于上述电压生成电路，包含可进行充放电的充放电元件及使上述充放电元件彼此以不同的电位为基准交替地进行充放电的开关，并备有多组并联的将由上述充放电元件放电后的电压用作上述电源电压的电荷泵电路，上述控制电路，分别控制各组电荷泵电路中的开关的切换。
3.根据权利要求2所述的显示装置用电源电路，其特征在于上述充放电元件，是蓄存电荷的电容器，可蓄存的电荷量，是按各组的每个电荷泵电路以2的乘幂表示的值。
4.根据权利要求1所述的显示装置用电源电路，其特征在于上述电压生成电路，备有多组并联的对输入电压进行缓冲后输出的缓冲器，上述控制电路，分别控制对各缓冲器的输出。
5.根据权利要求1所述的显示装置用电源电路，其特征在于上述计算电路，包含与象素阵列中的各行对应地设置并当进行对应行的水平扫描时存储该行的象素中变为接通状态的象素数的行寄存器及求取存储在上述各行寄存器内的象素数的总和的加法电路。
6.一种显示装置用电源电路的控制方法，用于对具有根据与电源电压的通电状态规定亮度的象素的显示板控制上述电源电压的供给，该控制方法的特征在于包括根据规定象素亮度的数据计算上述显示板的负载的第1步骤、及进行控制以使对上述显示板供给上述电源电压的上述电压生成电路的输出阻抗随计算出的负载的增大而减小的第2步骤。
7.一种显示装置，其特征在于，备有显示板，排列着因与电源电压的通电而变为接通状态或因非通电而变为断开状态的象素；计算电路，计算上述显示板上变为接通状态的象素的总和；电压生成电路，以输出阻抗可变的方式对上述显示板供给上述电源电压；控制电路，进行控制以使上述电压生成电路的输出阻抗随着由上述计算电路计算出的象素总和的增大而减小。
8.一种电子机器，其特征在于备有权利要求7所述的显示装置。
全文摘要
本发明的课题是防止亮度随接通状态的象素数而变化。电源电路130，根据规定着象素1400的接通或断开状态的通断数据RD计算变为接通状态的象素1400的总和，并进行控制以使供给显示板140的电源电压Vdd的输出阻抗随计算出的象素1400的总和的增大而减小。
文档编号G09G3/20GK1427387SQ021560
公开日2003年7月2日 申请日期2002年12月11日 优先权日2001年12月12日
发明者胡桃泽孝 申请人:精工爱普生株式会社