数据线驱动电路、电光学装置和电子设备的制作方法

文档序号:2607417阅读:185来源:国知局
专利名称:数据线驱动电路、电光学装置和电子设备的制作方法
技术领域
本发明涉及调整电光学装置的像素亮度的技术。
背景技术
作为驱动有机EL(Electro Luminescence(电致发光))显示器等的电光学装置的像素电路的驱动电路,用电流加算型的数字/模拟变换电路(以下,称为DAC)的驱动电路是众所周知的。电流加算型的DAC,因为与电压输出型的DAC比较能够用较少的布线构成,所以具有容易与电光学装置的多灰度化对应的优点。关于电流加算型的DAC,已经提出了种种技术(例如,专利文献1、2和3)。
在专利文献1中,记载着根据灰度数据选择来自多个电流源的电流,并将它们加起来的电流加算型的DAC。这里,灰度数据为n位(n≥1的整数),与灰度的位对应,例如持有1∶2∶4∶…∶2n-1的比的方式,构成从各电流源供给的电流量,因此,能够达到削减布线数的目的。专利文献2中记载的电流加算型DAC,根据灰度数据,使与电容连接的多个电流源接通/断开,用存储在电容中的电荷驱动像素。因此,能够削减电容的数量,缩小电路的尺寸。专利文献3中记载的电流加算型DAC,当将根据灰度数据加起来的电流变换成电压时,以电压持有预定范围内的值的方式进行调整,达到消除每个沟道的电压零散的目的。
可是,在用电压驱动型的像素电路的有机EL显示器中,通过在设置在像素电路上的驱动晶体管上加上与灰度数据相应的电压,将与该电压相应的电流供给有机EL元件,有机EL元件以与灰度数据相应的亮度发光。在图3中表示出这种像素电路的例子。在晶体管162的源—漏极间流动的电流I和栅极电压Vgs的关系由式(1)表示。
I=(1/2)β(Vgs-Vth)2……(1)
式中,β增益系数,Vth阈值电压。
然而,如果β和Vth对于全部驱动晶体管是相同的,则电流I由Vgs唯一地确定,但是实际上,因为对于每个驱动晶体管β和Vth具有零散,所以在电流I中也产生零散,结果,产生了亮度的零散。又,即便用具有Vth补偿功能的像素电路,因为残留着β的零散,所以不能够消除亮度的零散。又,在上述的无论那个专利文献中,都没有揭示用于解决该问题的构成。
另一方面,也具有下列问题。存在着设置在像素电路中的驱动晶体管和用于驱动电路的晶体管的制造工艺过程不同的情形。在许多情形中,在像素电路中用TFT(Thin Film transistor薄膜晶体管),在驱动电路中用由MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor金属氧化物半导体场效应晶体管)构成的IC(Integrated Circiut集成电路)。在制造工艺过程不同的晶体管中,式(1)所示的增益系数β和阈值电压Vth因工艺过程不同而不同。这样当增益系数β和阈值电压Vth不同时,存在着在像素电路的驱动晶体管中生成具有与灰度数据相应的所要电流值不同的电流值的电流,不能够使有机EL元件以所要的亮度发光那样的问题。在上述的无论那个专利文献中,都没有揭示用于解决该问题的构成。
专利文献1特开平5-216439号公报;专利文献2特开平8-95522号公报;专利文献3特开2000-26729号公报。

发明内容
本发明正是在上述背景下提出的,其目的在于提供一种能够对每个像素调整电光学装置的亮度的技术。又,本发明的目的在于提供一种即便像素电路的驱动晶体管和驱动电路的晶体管的特性不同,也能够使像素以所要的亮度发光的技术。
为了解决上述课题,本发明提供一种数据线驱动电路,在具有设置在多条扫描线和多条数据线的各个交叉点上的像素、和顺次选择各条上述扫描线并且将选择信号供给所选出的扫描线的扫描线驱动电路的电光学装置中,用于驱动上述数据线,其特征在于,具有灰度电流生成部件,其在将选择信号供给各条上述扫描线的期间,生成与表示设置在该扫描线上的像素的灰度的灰度数据相应的灰度电流;校正电流生成部件,其生成用于校正上述像素亮度的校正电流;电流电压变换部件,其生成与将由上述灰度电流生成部件生成的灰度电流和由上述校正电流生成部件生成的校正电流加起来得到的电流相应的电压;和将由上述电流电压变换部件生成的电压施加到各条上述数据线上的部件。
根据该构成,则灰度电流生成部件生成灰度电流,校正电流生成部件生成用于校正像素亮度的校正电流。而且,数据线驱动电路,生成与将校正电流和灰度电流加起来得到的电流相应的电压,并加到各条数据线上。
因此,能够对每个像素调整电光学装置的亮度。
优选上述校正电流生成部件根据用于校正各个上述像素的亮度的校正数据生成校正电流。根据该构成,则因为根据校正数据生成校正电流,所以能够确实地进行亮度调整。
优选上述灰度电流生成部件是电流加算型的数字/模拟变换电路,其生成多个要素电流,从该多个要素电流中将根据上述灰度数据选出的要素电流加起来,生成灰度电流。根据该构成,则因为通过将多个要素电流加起来生成灰度电流,所以能够确实地进行亮度调整。
优选上述校正电流生成部件是电流加算型的数字/模拟变换电路,其生成多个要素电流,从该多个要素电流中将根据上述校正数据选出的要素电流加起来,生成校正电流。根据该构成,则因为通过将多个要素电流加起来生成校正电流,所以能够确实地进行亮度调整。
进一步,优选上述数据线驱动电路具有存储上述校正数据的存储部件;上述校正电流生成部件读出存储在上述存储部件中的校正数据,生成与该校正数据相应的校正电流。根据该构成,则因为用存储在存储部件中的校正数据,所以能够高效率地进行亮度调整。
优选上述校正电流生成部件,与各条上述数据线对应地设置多个。根据该构成,则能够对每个像素进行亮度调整。
进一步,优选上述数据线驱动电路具有电流源、和用从上述电流源供给的电流生成电压的基准电压生成部件;上述灰度电流生成部件用由上述基准电压生成部件生成的电压生成灰度电流;上述校正电流生成部件用由上述基准电压生成部件生成的电压生成校正电流。并且,优选上述电流源产生的电流量可以调整。
优选上述校正数据是属于特定的灰度带的灰度数据。根据该构成,则能够对每个灰度带调整像素的亮度。
再有,为解决上述课题,本发明提供一种数据线驱动电路,在具有设置在多条扫描线和多条数据线的各个交叉点上的像素、和顺次选择各条上述扫描线并且将选择信号供给所选出的扫描线的扫描线驱动电路的电光学装置中,用于驱动上述数据线,具有基准电压生成部件,其生成用于生成灰度电流的基准电压;校正部件,其对由上述基准电压生成部件生成的基准电压进行校正;灰度电流生成部件,其用经过上述校正部件校正的基准电压生成灰度电流;电流电压变换部件,其生成与由上述灰度电流生成部件生成的灰度电流相应的电压;和将由上述电流电压变换部件生成的电压施加到各条上述数据线的部件。
根据该构成,则用校正部件校正由基准电压生成部件的基准电压。灰度电流生成部件用经过校正部件校正的基准电压生成灰度电流。电流电压变换部件生成与灰度电流相应的电压。数据线驱动电路将该电压加到各条数据线上。
因此,能够对每个像素调整电光学装置的亮度的动态范围。
优选上述校正部件根据用于校正各个上述像素的亮度的校正数据对上述基准电压进行校正。根据该构成,则因为根据校正数据校正基准电压,所以能够确实地进行亮度调整。
优选上述灰度电流生成部件是电流加算型的数字/模拟变换电路,其用经过上述校正部件校正的基准电压生成多个要素电流,从该多个要素电流中将根据上述灰度数据选出的要素电流加起来,生成灰度电流。根据该构成,则因为通过将多个要素电流加起来生成灰度电流,所以能够确实地进行亮度调整。
优选上述校正部件是电流加算型的数字/模拟变换电路,其用由上述基准电压生成部件生成的基准电压生成多个要素电流,生成与从该多个要素电流中将根据上述校正数据选出的要素电流加起来的电流相应的电压。根据该构成,则因为生成与通过将多个要素电流加起来得到的电流相应的电压,所以能够确实地进行亮度调整。
进一步,优选上述数据线驱动电路具有存储上述校正数据的存储部件;上述校正部件读出存储在上述存储部件中的校正数据,根据该校正数据对基准电压进行校正。根据该构成,则因为用存储在存储部件校正数据,所以能够高效率地进行亮度调整。
优选上述校正部件,与各条上述数据线对应地设置多个。根据该构成,则能够对每个像素进行亮度调整。
优选上述基准电压生成部件具有可以调整电流量的电流源,用从该电流源供给的电流生成基准电压。根据该构成,则因为可以调整当生成基准电压时用的电流量,所以能够调整灰度电流的动态范围。
再有,本发明的数据线驱动电路也可以具有基准电压生成部件,其生成用于生成灰度电流的基准电压;灰度电流生成部件,其用由上述基准电压生成部件生成的基准电压生成灰度电流;校正部件,其对由上述灰度电流生成部件生成的灰度电流进行校正;电流电压变换部件,其生成与经过上述校正部件校正的灰度电流相应的电压;和将由上述电流电压变换部件生成的电压施加到各条上述数据线的部件。根据该构成,则因为校正由灰度电流生成部件生成的灰度电流,所以能够对每个像素调整电光学装置的亮度的动态范围。
再有,为了解决上述课题,本发明提供一种数据线驱动电路,用于驱动具有像素电路和扫描线驱动电路的电光学装置的数据线,上述像素电路包含设置在多条扫描线和多条上述数据线的各个交叉点上并且根据所加电压生成电流的驱动晶体管、和由从该驱动晶体管供给的电流驱动的被驱动元件,上述扫描线驱动电路顺次选择各条上述扫描线并且将选择信号供给所选出的扫描线,上述数据线驱动电路具有灰度电流生成部件,其在将选择信号供给上述扫描线的期间,生成根据表示设置在该扫描线上的像素的灰度的灰度数据的灰度电流;和电流电压变换电路,其包括使漏极和栅极短路连接并且该栅极经过上述数据线与上述驱动晶体管的栅极连接的第1晶体管,通过将由上述灰度电流生成电路生成的灰度电流供给该第1晶体管,生成与该灰度电流相应的电压。
根据该构成,则电流电压生成电路,通过将由上述灰度电流生成电路生成的灰度电流供给上述第1晶体管生成与上述灰度电流相应的电压,将该电压加到各条数据线上。因此,即便像素电路的驱动晶体管和驱动电路的晶体管的特性不同,因为可以进行与特性不同相应的调整,所以也能够使像素以所要的亮度发光。
在该数据线驱动电路中,优选具有生成用于生成灰度电流的基准电压的基准电压生成部件;上述灰度电流生成电路用由上述基准电压生成电路生成的基准电压生成灰度电流。又,优选上述基准电压生成电路具有使漏极和栅极短路连接的第2晶体管、和可以调整电流量的电流源,通过将由上述电流源生成的电流供给上述第2晶体管,生成基准电压。根据该构成,则因为能够调整基准电压,所以能够调整灰度电流的大小。因此能够使像素以所要的亮度发光。
在该数据线驱动电路中,优选当上述第1晶体管的阈值电压比上述驱动晶体管的阈值电压低时,使上述第1晶体管的高位侧的电源电压成为比上述驱动晶体管的高位侧的电源电压,只低上述第1晶体管和上述驱动晶体管的阈值电压之差的电压;当上述第1晶体管的阈值电压比上述驱动晶体管的阈值电压高时,使上述第1晶体管的高位侧的电源电压成为比上述驱动晶体管的高位侧的电源电压,只高上述第1晶体管和上述驱动晶体管的阈值电压之差的电压。根据该构成,则即便像素电路的驱动晶体管和电流电压变换电路的晶体管的阈值电压不同,也能够使像素以所要的亮度发光。
优选上述第1晶体管具有将各栅极共同地连接起来的多个晶体管、和使该多个晶体管的各个的漏极和栅极短路连接并且将该漏极之间共同地连接起来的开关,根据预先作成的数据使上述开关接通/断开。根据该构成,则因为能够调整第1晶体管的电流能力,所以能够使像素以所要的亮度发光。
优选上述灰度电流生成电路是电流加算型的数字/模拟变换电路,其生成多个要素电流,从该多个要素电流中将根据上述灰度数据选出的要素电流加起来,生成灰度电流。根据该构成,则因为通过将多个要素电流加起来生成灰度电流,所以能够确实地进行亮度的调整。
在该数据线驱动电路中,优选具有对由上述电压电流变换电路生成的电压进行缓冲并输出的缓冲电路。根据该构成,则能够稳定地输出电压。
本发明的数据线驱动电路适用于驱动设置在多条扫描线和多条数据线的各个交叉点上的像素的电光学装置。又,也可以在电子设备中备有该电光学装置。


图1是表示与第1实施方式有关的电光学装置100的构成图。
图2是表示从扫描线驱动电路21供给的信号的图。
图3是表示像素电路16的构成的一例的图。
图4是表示数据线驱动电路22的构成图。
图5是表示DAC222和基准电压生成电路223的构成图。
图6是表示DAC35的图。
图7是表示DAC222和基准电压生成电路223的构成图。
图8是表示DAC45的图。
图9是表示数据线驱动电路22的构成图。
图10是表示DAC222、基准电压生成电路223和电流电压变换电路224的构成图。
图11是表示基准电压生成电路56的图。
图12是表示电流电压变换电路57的图。
图13是表示设置缓冲电路58的构成图。
图14是表示像素电路17的构成图。
图15是表示像素电路17的工作的图。
图16是表示采用电光学装置100的个人计算机的图。
图中100-电光学装置,10-电光学面板,11-扫描线,12-数据线,14-电源线,16-像素电路,21-扫描线驱动电路,22-数据线驱动电路,60-控制装置,70-电源电路,80-图像存储器,221-行存储器,222-DAC,223-基准电压生成电路,224-电流电压变换电路,225-缓冲电路,31-DAC,32-DAC,33-基准电压生成电路,34-基准电压生成电路,35-DAC,36-基准电压生成电路,41-DAC,42-DAC,44-基准电压生成电路,45-DAC,46-基准电压生成电路,51-DAC,53-基准电压生成电路,55-电流电压变换电路,56-基准电压生成电路,57-电流电压变换电路,58-缓冲电路。
具体实施例方式
(第1实施方式)以下说明本发明的第1实施方式。图1是表示与第1实施方式有关的电光学装置100的构成图。在本实施方式中,说明将本发明应用于有机EL显示器的例子。
电光学面板10具有m条扫描线11和n条数据线12。各条扫描线11和各条数据线12相互正交,在扫描线11和数据线12的各个交叉部位设置像素电路16。图像存储器80存储供给数据线驱动电路22的灰度数据。控制装置60由CPU(Central Processing Unit中央处理器)、RAM(RandomAccess Memory随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory只读存储器)等构成,通过CPU执行存储在ROM中的程序对电光学装置100的各单元进行控制。电源电路70是向电光学装置100的各单元供给电源的电路。
扫描线驱动电路21是将扫描信号供给各条扫描线11的电路。图2是表示从扫描线驱动电路21供给的信号的图。具体地说,扫描线驱动电路21从1个垂直扫描期间(1F)的开始时刻开始,按1个水平扫描期间(1H)选择1条的方式,依次选择扫描线11,将有效电平(H电平)的扫描信号(选择信号)供给所选出的扫描线11,将非有效电平(L电平)的扫描信号(非选择信号)供给除此以外的扫描线11。这里,我们将供给第i行(i=1、2、…、m)扫描线的扫描信号表记为Yi。
另一方面,数据线驱动电路22是经过数据线12将与灰度数据相应的电压加到各个像素电路16上的电路。我们将在后面述说数据线驱动电路22的详细情形。
下面,说明像素电路16的构成。图3是表示像素电路16的构成的一例的图。在图3中,只表示了位于第i行扫描线11和第j列(j=1、2、…、n)数据线12的交叉部位的像素电路16,但是其它像素电路16也具有同样的构成。晶体管164是作为开关晶体管起作用的n沟道型晶体管,它的栅极与扫描线11连接,它的源极与数据线12连接,它的漏极与晶体管162的栅极和电容元件166的一端连接。电容元件166的另一端与加上高位侧的电源电压Vdd的电源线14连接。晶体管162是作为驱动晶体管起作用的p沟道型晶体管,它的源极与电源线14连接,它的漏极与有机EL元件168的阳极连接。有机EL元件168的阴极与低位侧的电源电压Gnd连接。在有机EL元件168的阳极和阴极之间夹持着有机EL层。
下面,对位于第i行扫描线11和第j列数据线12的交叉部位的像素电路16的工作进行说明。当选择第i行扫描线11,扫描信号Yi成为H电平时,晶体管164处于接通状态,在晶体管162的栅极上加上电压Vout。这样一来,在晶体管162的源—漏极之间,流动着与电压Vout相应的电流Iout,有机EL元件168以与该电流Iout相应的亮度发光。又,这时,在电容元件166上,积累与电压Vout相应的电荷。
接着,当第i行扫描线11成为非选择,扫描信号Yi成为L电平时,晶体管164处于断开状态,但是因为由电容元件166保持晶体管162的栅极电压,所以在有机EL元件168中继续流动着大小与晶体管164处于接通状态时相等的电流Iout。因此,有机EL元件168,即便第i行扫描线11成为非选择,也继续以与选择时的电流Iout相应的亮度发光。
上述工作是在位于第i行扫描线11和各条数据线12的交叉部位的全部像素电路16中进行的。进一步,通过轮番选择扫描线11,在全部像素电路16中进行同样的工作,因此,显示出1个帧的图像。而且,在每1个垂直扫描期间重复显示该1个帧的图像。
下面,说明数据线驱动电路22。图4是表示数据线驱动电路22的构成图。行存储器221,从图像存储器80接受与位于由扫描线驱动电路11选择的扫描线11和各数据线12的交叉部位的像素对应的灰度数据的供给,存储供给的灰度数据。基准电压生成电路223生成基准电压并加到DAC222上。DAC222从行存储器221接受与各个像素电路16对应的灰度数据的供给,生成与供给的灰度数据相应的电流,将生成的电流供给电流电压变换电路224。电流电压变换电路224生成与供给的电压相应的电压(数据信号),经过缓冲电路225将该电压输出到各条数据线12。
下面,说明DAC222。图5是表示DAC222和基准电压生成电路223的构成图。DAC222由与各条数据线12对应的n个DAC31和n个DAC32构成。DAC31是用于根据灰度数据生成灰度电流的DAC。DAC32是用于生成加在由DAC31生成的电流上的校正电流的DAC。
基准电压生成电路223由与各个DAC31对应的n个基准电压生成电路33和与各个DAC32对应的n个基准电压生成电路34构成。基准电压生成电路33是用于在各个DAC31上加上基准电压的电路,基准电压生成电路34是用于在各个DAC32上加上基准电压的电路。
此外,在图5中,为了避免图面变得复杂,只表示了与第j列数据线12对应的DAC31、DAC32,基准电压生成电路33和基准电压生成电路34。
下面,说明DAC31和基准电压生成电路33的构成。DAC31具有晶体管31a、晶体管31b、晶体管31c、晶体管31d。晶体管31a到d都是n沟道型晶体管,它们的源极接地。又,晶体管31a到d的漏极分别与开关31e、31f、31g、31h的一端连接。开关31e到h的另一端都与端子A连接。基准电压生成电路33具有恒电流源331和晶体管332。晶体管332是n沟道型晶体管,它的漏极与恒电流源331连接,它的源极接地。这里,晶体管332的漏极和栅极短路连接,形成二极管连接。而且,通过将晶体管332的栅极和晶体管31a到d的栅极连接起来,形成电流镜电路。通过这样做,将大小与晶体管332的栅极电压相等的栅极电压加到晶体管31a到d的栅极上,与该栅极电压相应的电流(要素电流)在晶体管31a到d的源—漏极之间流动。
这里,说明晶体管31a到d的沟道的尺寸比。晶体管31a到d都具有同一个沟道长度L1,另一方面,它们的沟道宽度不同。当令晶体管31a、31b、31c、31d的沟道宽度分别为Wa、Wb、Wc、Wd时,它们的比为Wa∶Wb∶Wc∶Wd=1∶2∶4∶8。晶体管的增益系数β表示为β=μCW/L。这里,μ表示载流子迁移率,C表示栅极电容,W表示沟道宽度,L表示沟道长度。从而,在晶体管中流动的电流与沟道宽度成正比。因此,当加上同一栅极电压时,在晶体管31a、31b、31c、31d中流动的电流的比成为1∶2∶4∶8。
在本实施方式中,灰度数据由4位的二进制数构成。当经过行存储器221将该校正数据供给DAC31时,与该灰度数据相应地使开关31e到h接通/断开。具体地说,各位从最下位的位开始顺序地与开关31e、31f、31g、31h对应。例如,当最下位的值为0时,开关31e处于断开状态,当为1时处于接通状态。这样,根据灰度数据使开关31e到h接通/断开,在与处于接通状态的开关对应的晶体管中流动电流。因此,合计这些电流得到的电流能够持有包含0的16个阶段的电流值,可以输出大小与灰度数据对应的灰度电流Idata1。
DAC32具有与DAC31同样的构成,又,基准电压生成电路34具有与基准电压生成电路33同样的构成。在图5中,DAC32的各构成要素的标号是将DAC31的各构成要素的标号中的“31”部分改换成“32”而得到的,基准电压生成电路34的各构成要素的标号是将基准电压生成电路33的各构成要素的标号中的“33”部分改换成“34”而得到的。
可是,在DAC32中,代替灰度数据,输入校正数据。由于温度和外光等的环境条件、有机EL元件自身的随着时间的变化等的影响,有机EL元件的输入输出特性发生变化。又,由于设置在像素电路16上的驱动晶体管的特性的零散,输入输出特性产生零散。从而,考虑到环境条件的变化和随着时间的变化的影响,需要对每个像素校正有机EL元件的峰值亮度和γ校正的倾斜数据等。用于进行这种校正的数据是本实施方式中的校正数据。校正数据也由4位的二进制数构成,持有包含0的16个阶段的值。
此外,校正数据也可以是属于特定的灰度带的灰度数据。如果用这种校正数据,则能够对每个灰度带,调整像素的亮度。
此外,也可以将校正数据与灰度数据一起存储在图像存储器中。
具有上述构成的电光学装置100的工作如下所述。DAC31用由基准电压生成电路33生成的基准电压,生成与灰度数据相应的灰度电流Idata1。DAC32用由基准电压生成电路34生成的基准电压,生成与校正数据相应的校正电流Idata2。而且,在端子A将灰度电流Idata1和校正电流Idata2加起来形成电流Idata3。
将电流Idata3供给电流电压变换电路224,电流电压变换电路224生成与供给的电流Idata3相应的电压Vout输出到缓冲电路225,缓冲电路225将电压Vout加到各条数据线12上。当将电压Vout加到数据线12上时,通过上述工作,将与该电压Vout相应的电流Iout供给设置在像素电路16上的有机EL元件,有机EL元件以与该电流Iout相应的亮度发光。
以上,如说明了的那样,如果根据本实施方式,则根据对每个像素作成的校正数据生成校正电流,通过将该校正电流加到灰度电流上,能够对每个像素进行亮度调整。因此,可以在全部像素上进行没有零散的均匀发光。
(第2实施方式)以下说明本发明的第2实施方式。图6是表示DAC35的图。在第2实施方式中,采用DAC35代替第1实施方式中的DAC31和32。此外,对与第1实施方式相同的构成要素,附加相同的标号。
此外,在图6中,为了避免图面变得复杂,只表示了与第j列数据线12对应的DAC35,基准电压生成电路33和基准电压生成电路36。
下面,说明DAC35的构成。DAC35具有部分改变第1实施方式中的DAC31的构成。这里,说明DAC35与DAC31的不同点。DAC35除了DAC31的构成外还具有晶体管35a。晶体管35a的源极接地,它的漏极与端子A连接。基准电压生成电路36具有电流源361和晶体管362。电流源361可以调整生成的电流。晶体管362是n沟道型晶体管,它的漏极与电流源361连接,它的源极接地。这里,晶体管362的漏极和栅极短路连接,形成二极管连接。而且,通过将晶体管362的栅极和晶体管35a的栅极连接起来,形成电流镜电路。通过这样做,将大小与晶体管362的栅极电压相等的栅极电压加到晶体管35a的栅极上,与该栅极电压相应的电流在晶体管35a的源—漏极之间流动。
下面,说明具有上述构成的电光学装置100的工作。DAC35用由基准电压生成电路33生成的基准电压,生成与灰度数据相应的灰度电流Idata1。基准电压生成电路34用可以调整的电流源361生成校正电流Idata2。而且,在端子A将灰度电流Idata1和校正电流Idata2加起来形成电流Idata3。
将电流Idata3供给电流电压变换电路224,电流电压变换电路224生成与供给的电流Idata3相应的电压Vout输出到缓冲电路225,缓冲电路225将电压Vout加到各条数据线12上。当将电压Vout加到数据线12上时,通过上述工作,将与该电压Vout相应的电流Iout供给设置在像素电路16上的有机EL元件,有机EL元件以与该电流Iout相应的亮度发光。
以上,如说明了的那样,如果根据本实施方式,则通过对每个像素生成校正电流,将该校正电流加到灰度电流上,能够对每个像素进行亮度调整。因此,可以在全部像素上进行没有零散的均匀发光。
(第3实施方式)以下说明本发明的第3实施方式。下面,对与第1实施方式相同的构成要素,附加相同的标号,并省略对它们的说明。
首先,说明DAC222。图7是表示DAC222和基准电压生成电路223的构成图。DAC222由与各条数据线12对应的n个DAC41和n个DAC42构成。DAC41是用于根据灰度数据生成灰度电流的DAC,DAC42是用于根据校正数据生成校正电压,将该校正电压加到DAC41上的DAC。
基准电压生成电路223由与各个DAC42对应的n基准电压生成电路44构成,将基准电压加到各个DAC42上。
此外,在图7中,为了避免图面变得复杂,只表示了与第j列数据线12对应的DAC41、DAC42和基准电压生成电路44。
下面,我们说明DAC42和基准电压生成电路44的构成。DAC42具有晶体管42a、晶体管42b、晶体管42c、晶体管42d。晶体管42a到d都是p沟道型晶体管,它们的源极与高位侧的电源电压连接。又,晶体管42a到d的漏极分别与开关42e、42f、42g、42h的一端连接。晶体管42k是n沟道型晶体管,开关42e到h的另一端都与晶体管42k的漏极连接。晶体管42k的源极接地。基准电压生成电路44具有恒电流源441和晶体管442。晶体管442是p沟道型晶体管,它的漏极与恒电流源441连接,它的源极与高位侧的电源电压连接。这里,晶体管442的漏极和栅极短路连接,形成二极管连接。而且,通过将晶体管442的栅极和晶体管42a到d的栅极连接起来,形成电流镜电路。通过这样做,将大小与晶体管442的栅极电压相等的栅极电压加到晶体管42a到d的栅极上,与该栅极电压相应的电流(要素电流)在晶体管42a到d的源—漏极之间流动。
这里,说明晶体管42a到d的沟道的尺寸比。晶体管42a到d都具有同一个沟道长度L1,另一方面,它们的沟道宽度不同。当令晶体管42a、42b、42c、42d的沟道宽度分别为Wa、Wb、Wc、Wd时,它们的比为Wa∶Wb∶Wc∶Wd=1∶2∶4∶8。晶体管的增益系数β表示为β=μCW/L。这里,μ表示载流子迁移率,C表示栅极电容,W表示沟道宽度,L表示沟道长度。从而,在晶体管中流动的电流与沟道宽度成正比。因此,当加上同一栅极电压时,在晶体管42a、42b、42c、42d中流动的电流的比成为1∶2∶4∶8。
这里,说明校正数据。由于温度和外光等的环境条件、有机EL元件自身的随着时间的变化等的影响,有机EL元件的输入输出特性发生变化。又,由于设置在像素电路16上的驱动晶体管的特性零散,输入输出特性产生零散。从而,考虑到环境条件的变化和随着时间的变化的影响,需要对每个像素校正有机EL元件的峰值亮度和γ校正的倾斜数据等。用于进行这种校正的数据是本实施方式中的校正数据。
此外,也可以将校正数据与灰度数据一起存储在图像存储器中。
在本实施方式中,灰度数据由4位的二进制数构成。当经过行存储器221将该灰度数据供给DAC42时,与该灰度数据相应地使开关42e到h接通/断开。具体地说,各位从最下位的位开始顺序地与开关42e、42f、42g、42h对应。例如,当最下位的值为0时,开关42e处于断开状态,当为1时处于接通状态。这样,根据灰度数据使开关42e到h接通/断开,在与处于接通状态的开关对应的晶体管中流动电流。因此,合计这些电流得到的电流能够持有包含0的16个阶段的电流值,可以输出大小与校正数据对应的校正电流Idata1。而且,将校正电流Idata1供给晶体管42k,在晶体管42k的源—漏极之间产生与校正电流Idata1的大小相应的校正电压Vdata1。
下面,说明DAC41。DAC41具有晶体管41a、晶体管41b、晶体管41c、晶体管41d。晶体管41a到d都是n沟道型晶体管,它们的源极接地。又,晶体管41a到d的漏极分别与开关41e、41f、41g、41h的一端连接。这里,DAC42的晶体管42k的栅极和晶体管41a到d的栅极连接,形成电流镜电路。通过这样做,将大小与晶体管42k的栅极电压相等的栅极电压加到晶体管41a到d的栅极上,与该栅极电压相应的电流在晶体管41a到d的源—漏极之间流动。
晶体管41a到d的沟道的尺寸比也与上述的晶体管42a到d相同,都具有同一个沟道长度L1,另一方面,它们的沟道宽度不同。当令晶体管41a、41b、41c、41d的沟道宽度分别为Wa、Wb、Wc、Wd时,它们的比为Wa∶Wb∶Wc∶Wd=1∶2∶4∶8。因此,当加上同一个栅极电压时,在晶体管41a、41b、41c、41d中流动的电流的比也成为1∶2∶4∶8。灰度数据也由4位的二进制数构成,持有包含0的16个阶段的值。
具有上述构成的电光学装置100的工作如下所述。DAC42用校正数据对由基准电压生成电路44生成的基准电压进行校正,输出校正电压Vdata1(晶体管42k的栅极电压)。DAC42生成与灰度数据相应的灰度电流Idata2。生成该灰度电流Idata2时用的电压是从DAC42的晶体管42k输出的校正电压Vdata1。即,通过对生成灰度电流Idata2时的基准电流进行校正,能够调整灰度电流的动态范围。而且,DAC41将生成的灰度电流Idata2输出到电流电压变换电路224。
电流电压变换电路224生成与供给的电流Idata2相应的电压Vout输出到缓冲电路225,缓冲电路225将电压Vout加到各条数据线12上。当将电压Vout加到数据线12上时,通过上述工作,将与该电压Vout相应的电流Iout供给设置在像素电路16上的有机EL元件,有机EL元件以与该电流Iout相应的亮度发光。
此外,在本实施方式中,具有由校正部件对由基准电压生成部件生成的基准电压进行校正,灰度电流生成部件用经过校正的基准电压生成灰度电流的构成,但是也可以具有灰度电流生成部件用基准电流生成灰度电流,由校正部件对由该灰度电流进行校正的构成。
以上,如说明了的那样,如果根据本实施方式,则根据对每个像素作成的校正数据生成校正电压,通过用该校正电压生成与灰度数据对应的灰度电流,能够对每个像素进行亮度的动态范围的调整。因此,可以在全部像素上进行没有零散的均匀发光。
(第4实施方式)以下说明本发明的第4实施方式。图8是表示DAC45的图。在第4实施方式中,采用DAC45代替第3实施方式中的DAC41和42。此外,对与第3实施方式相同的构成要素,附加相同的标号。
此外,在图8中,为了避免图面变得复杂,只表示了与第j列数据线12对应的DAC45和基准电压生成电路46。
下面,说明DAC45的构成。DAC45具有与第1实施方式中的DAC41相同的构成。基准电压生成电路46具有恒电流源461和晶体管462。晶体管462是n沟道型晶体管,它的漏极与电流源461连接,它的源极接地。这里,晶体管462的漏极和栅极短路连接,形成二极管连接。而且,通过将晶体管462的栅极和晶体管45a的栅极连接起来,形成电流镜电路。通过这样做,将大小与晶体管462的栅极电压相等的栅极电压加到晶体管45a到d的栅极上,与该栅极电压相应的电流在晶体管45a到d的源—漏极之间流动。
下面,说明具有上述构成的电光学装置100的工作。基准电压生成电路46用可以调整的电流源461输出校正电流Idata1。DCA45生成与灰度数据相应的灰度电流Idata2。生成该灰度电流Idata2时用的电压是从基准电压生成电路46的晶体管462输出的校正电压Vdata1。即,通过对生成灰度电流Idata2时的基准电流进行校正,能够调整灰度电流的动态范围。而且,DAC45将生成的灰度电流Idata2输出到电流电压变换电路224。
电流电压变换电路224生成与供给的电流Idata2相应的电压Vout输出到缓冲电路225,缓冲电路225将电压Vout加到各条数据线12上。当将电压Vout加到数据线12上时,通过上述工作,将与该电压Vout相应的电流Iout供给设置在像素电路16上的有机EL元件,有机EL元件以与该电流Iout相应的亮度发光。
以上,如说明了的那样,如果根据本实施方式,则通过对每个像素生成校正电压,用该校正电压生成与灰度数据相应的灰度电流,能够对每个像素进行亮度的动态范围的调整。因此,可以在全部像素上进行没有零散的均匀发光。
(第5实施方式)以下说明第5实施方式。下面,对与第1实施方式相同的构成要素,附加相同的标号,并省略对它们的说明。
首先,说明数据线驱动电路22。图9是表示数据线驱动电路22的构成的图。行存储器221,从图像存储器80接受与位于由扫描线驱动电路11选择的扫描线11和各数据线12的交叉部位的像素对应的灰度数据的供给,存储供给的灰度数据。基准电压生成电路223生成基准电压并加到DAC222上。DAC222从行存储器221接受与各个像素电路16对应的灰度数据的供给,生成与供给的灰度数据相应的电流,将生成的电流供给电流电压变换电路224。电流电压变换电路224生成与供给的电流相应的电压(数据信号),将该电压输出到各条数据线12。
其次,说明DAC222、基准电压生成电路223和电流电压变换电路224的构成。图10是表示DAC222、基准电压生成电路223和电流电压变换电路224的构成图。DAC222由与各条数据线12对应的n个DAC51构成。DAC51是用于根据灰度数据生成灰度电流的DAC。
基准电压生成电路223由与各个DAC51对应的n个基准电压生成电路53构成,将基准电压加到各个DAC51上。
电流电压变换电路224由与各个DAC51对应的n个电流电压变换电路55构成,生成与从DAC51供给的灰度电流相应的电压,将生成的电压输出到各条数据线12。
此外,在图10中,为了避免图面变得复杂,只表示了与第j列数据线12对应的DAC51、基准电压生成电路53和电流电压变换电路55。又,在图10中表示了设置在第i行扫描线11和第j列数据线12的交叉部位的像素电路16。
下面,说明DAC51、基准电压生成电路53和电流电压变换电路55的构成。
DAC51具有晶体管51a、晶体管51b、晶体管51c、晶体管51d。晶体管51a到d都是n沟道型晶体管,它们的源极接地。又,晶体管51a到d的漏极分别与开关51e、51f、51g、51h的一端连接。开关51e到h的另一端共同与设置在电流电压变换电路55中的晶体管551的漏极连接。
基准电压生成电路53具有电流源531和晶体管532。电流源531具有调整输出的电流量的功能。晶体管532是n沟道型晶体管,它的漏极与电流源531连接,它的源极接地。这里,晶体管532的漏极和栅极短路连接,形成二极管连接。而且,通过将晶体管532的栅极和晶体管51a到d的栅极连接起来,形成电流镜电路。通过这样做,将大小与晶体管532的栅极电压相等的栅极电压加到晶体管51a到d的栅极上,与该栅极电压相应的电流在晶体管51a到d的源—漏极之间流动。此外,代替基准电压生成电路53,也能够用外部输入的电压和从电阻等得到电压。
设置在电流电压变换电路55中的p沟道型晶体管551的源极与高位侧的电源电压Vdd连接,漏极和栅极短路连接形成二极管连接。进一步,晶体管551的栅极与数据线12连接。即,在选择第i行扫描线11期间,由晶体管551和晶体管162形成电流镜连接。
这里,说明晶体管51a到d的沟道的尺寸比。晶体管51a到d都具有同一个沟道长度L1,另一方面,它们的沟道宽度不同。当令晶体管51a、51b、51c、51d的沟道宽度分别为Wa、Wb、Wc、Wd时,它们的比为Wa∶Wb∶Wc∶Wd=1∶2∶4∶8。晶体管的增益系数β表示为β=μCW/L。这里,μ表示载流子迁移率,C表示栅极电容,W表示沟道宽度,L表示沟道长度。从而,在晶体管中流动的电流与沟道宽度成正比。因此,当加上同一栅极电压时,在晶体管51a、51b、51c、51d中流动的电流的比成为1∶2∶4∶8。
在本实施方式中,灰度数据由4位的二进制数构成。当经过行存储器221将该灰度数据供给DAC51时,与该灰度数据相应地使开关51e到h接通/断开。具体地说,各位从最下位的位开始顺序地与开关51e、51f、51g、51h对应。例如,当最下位的值为0时,开关51e处于断开状态,当为1时处于接通状态。这样,根据灰度数据使开关51e到h接通/断开,在与处于接通状态的开关对应的晶体管中流动电流。因此,合计这些电流得到的电流能够持有包含0的16个阶段的电流值,可以输出大小与灰度数据对应的灰度电流Idata。
可是,一般,用于像素电路的晶体管和用于数据线驱动电路的晶体管的制造工艺过程是不同的。在许多情形中,我们在用像素电路中用TFT,在数据线驱动电路中用MOSFET构成的IC。在制造工艺过程不同的晶体管中,式(1)所示的增益系数β和阈值电压Vth因工艺过程不同而不同。本实施方式,即便增益系数β和阈值电压Vth这样不同,也能够以将所要电流供给有机EL元件168的方式进行构成。下面说明该构成。
首先,说明考虑到增益系数β不同的调整。如式(1)所示,由晶体管供给的电流与增益系数β成正比。假定,像素电路16的晶体管162的增益系数β为电流电压变换电路55的晶体管551的增益系数β的2倍,晶体管162输出从DAC51供给晶体管551的灰度电流Idata的2倍大小的电流Iout。在本实施方式中,考虑到这一点,以满足下列关系的方式调整灰度电流。
(晶体管551的β)∶(晶体管162的β)=Idata∶Iout…(2)灰度电流的调整能够通过调整从基准电压生成电路53的电流源531供给的电流来进行。因此,能够从晶体管162输出所要大小的输出电流Iout。
其次说明考虑到阈值电压不同的调整。如式(1)所示,由晶体管供给的电流与栅极电压Vgs和阈值电压Vth之差有关。假定,当电流电压变换电路55的晶体管551的阈值电压只比像素电路16的晶体管162的阈值电压低V1时,供给有机EL元件的电流只比所要的电流少与V1相当的数量。与此相反,当晶体管551的阈值电压只比晶体管162的阈值电压高V1时,供给有机EL元件的电流只比所要的电流多与V1相当的数量。结果,不能够使有机EL元件以所要亮度发光。为了避免这种不适合情形,在本实施方式中,以将补偿像素电路16的驱动晶体管162和电流电压变换电路55的晶体管551的阈值电压差的电压输出到像素电路16的方式进行构成。即,当晶体管551的阈值电压只比晶体管162的阈值电压低V1时,将晶体管551的高位侧的电源电压Vdd设定在只比晶体管162的高位侧的电源电压Voel低V1的电压上。与此相反,当晶体管551的阈值电压只比晶体管162的阈值电压高V1时,将电源电压Vdd设定在只比电源电压Voel高V1的电压上。因此,在像素电路的驱动晶体管和电流电压变换电路的晶体管的阈值电压不同的情形中,也能够输出所要的灰度电流Iout。
具有上述构成的电光学装置100的工作如下所述。
首先,当选择第i行扫描线11,扫描信号Yi成为H电平时,晶体管164处于接通状态,DAC51,用由基准电压生成电路53生成的基准电压,生成与设置在第i行扫描线11和第j列数据线12的交叉部位上的像素对应的灰度相应的灰度电流Idata。
将电流Idata供给电流电压变换电路55,电流电压变换电路55生成与供给的灰度电流Idata相应的电压Vout,输出到各条数据线12上。当将电压Vout输出到数据线12上时,通过上述像素电路16的工作,将与该电压Vout相应的电流Iout供给有机EL元件168,有机EL元件168以与该电流Iout相应的亮度发光。
以上,如说明了的那样,如果根据本实施方式,则即便像素电路的驱动晶体管和驱动电路的晶体管的特性不同,也能够使像素以所要的亮度发光。
此外,在上述的说明中,我们着眼于像素电路的驱动晶体管和电流电压变换电路的晶体管的制造工艺过程不同引起的增益系数β和阈值电压Vth不同,但是即便在同一种晶体管中也存在着增益系数β和阈值电压Vth不同的情形。如上所述,通常,用于像素电路16的晶体管是TFT,但是TFT持有增益系数β和阈值电压Vth容易发生零散的性质。结果,存在对于每个像素,像素的亮度发生零散的问题。即便在这种每个像素存在零散的情形中,上述调整方法也是有效的。因为通过用该方法的调整,能够调整每个像素的亮度零散,所以能够使像素以所要的亮度发光。
(第6实施方式)下面说明本发明的第6实施方式。图11是表示基准电压生成电路56的图。在第6实施方式中,采用基准电压生成电路56代替第5实施方式中的基准电压生成电路53。此外,对与第5实施方式相同的构成要素,附加相同的标号。与各条数据线12对应地设置n个基准电压生成电路56。
此外,在图11中,为了避免图面变得复杂,只表示了与第j列数据线12对应的基准电压生成电路56。
下面说明基准电压生成电路56的构成。基准电压生成电路56具有晶体管56a、晶体管56b、晶体管56c、晶体管56d。晶体管56a到d都是p沟道型晶体管,它们的源极与高位侧的电源电压连接。又,晶体管56a到d的漏极分别与开关56e、56f、56g、56h的一端连接。晶体管56k是n沟道型晶体管,开关56e到h的另一端都与晶体管56k的漏极连接。晶体管56k的源极接地。进一步,基准电压生成电路56具有电流源561和晶体管562。晶体管562是p沟道型晶体管,它的漏极与电流源561连接,它的源极与高位侧的电源电压连接。这里,晶体管562的漏极和栅极短路连接,形成二极管连接。而且,通过将晶体管562的栅极和晶体管56a到d的栅极连接起来,形成电流镜电路。通过这样做,将大小与晶体管562的栅极电压相等的栅极电压加到晶体管56a到d的栅极上,与该栅极电压相应的电流在晶体管56a到d的源—漏极之间流动。
晶体管56a到d的沟道的尺寸比,成为与第1实施方式中的晶体管51a到d相同的尺寸比,因此,在晶体管56a、56b、56c、56d中流动的电流比成为1∶2∶4∶8。当输入由4位的二进制数构成的调整用数据时,根据该调整用数据使开关56e到h接通/断开,在与处于接通状态的开关对应的晶体管中流动电流。因此,合计这些电流得到的电流能够持有包含0的16个阶段的电流值,可以输出大小与调整用数据对应的基准电流。而且,将基准电流供给晶体管56k的漏极,在晶体管56k的栅—源极之间产生与基准电流的大小相应的基准电压。
以上,如说明了的那样,如果根据本实施方式,则即便像素电路的驱动晶体管和驱动电路的晶体管的特性不同,也能够使像素以所要的亮度发光。
(第7实施方式)下面说明本发明的第7实施方式。图12是表示电流电压变换电路57的图。在第7实施方式中,采用电流电压变换电路57代替第5实施方式中的电流电压变换电路55。此外,对与第5实施方式相同的构成要素,附加相同的标号。与各条数据线12对应地设置n个电流电压变换电路57。
此外,在图12中,为了避免图面变得复杂,只表示了与第j列数据线12对应的电流电压变换电路57。
下面说明电流电压变换电路57的构成。电流电压变换电路57具有晶体管57a、晶体管57b、晶体管57c、晶体管57d。晶体管57a到d都是p沟道型晶体管,它们的源极与高位侧的电源电压连接。又,晶体管57a到d的漏极分别与开关57e、57f、57g、57h的一端连接。进一步,通过使晶体管57a到d的栅极共同连接起来,当开关57e到h处于接通状态时,使晶体管57a到d的栅极与各个漏极短路连接,形成二极管连接。进一步,使晶体管57a到d的栅极和与数据线12连接。即,在选择第i行扫描线11期间,由晶体管57a到d和晶体管162形成电流镜连接。
晶体管57a到d的沟道的尺寸比,成为与第5实施方式中的晶体管51a到d相同的尺寸比。即,晶体管57a到d都具有同一个沟道长度L1,另一方面,它们的沟道宽度不同。当令晶体管57a、57b、57c、57d的沟道宽度分别为Wa、Wb、Wc、Wd时,它们的比为Wa∶Wb∶Wc∶Wd=1∶2∶4∶8。当输入由4位的二进制数构成的调整用数据时,根据该调整用数据使开关57e到h接通/断开,在与处于接通状态的开关对应的晶体管中流动电流。这时,当在与接通状态的开关对应的晶体管的沟道宽度的合计值为Ws时,晶体管57a到d与具有沟道宽度Ws的1个晶体管等效。换句话说,在本实施方式中的电流电压变换电路57与第5实施方式中的可以调整晶体管55的沟道宽度的电路相当。因为晶体管的增益系数β与沟道宽度成正比,所以调整沟道宽度与调整增益系数β相等。
以上,如说明了的那样,如果根据本实施方式,则即便像素电路的驱动晶体管和驱动电路的晶体管的特性不同,也能够使像素以所要的亮度发光。
(第8实施方式)下面说明本发明的第8实施方式。图13是表示设置缓冲电路58的构成图。在第8实施方式中,形成经过缓冲电路58将从第5实施方式中的电流电压变换电路55输出的电压输出到数据线12的构成。缓冲电路58,例如,是电压跟随器。此外,对与第5实施方式相同的构成要素,附加相同的标号。与各条数据线12对应地设置n个缓冲电路58。
此外,在图13中,为了避免图面变得复杂,只表示了与第j列数据线12对应的缓冲电路58。
因为数据线12具有寄生电容,所以在像素电路16的电容元件166中积累电荷前,需要对该寄生电容充电(写入数据)。存在着将数据写入数据线所需的时间与电流值有关,当低灰度时,写入所需的时间变长那样的问题。
在本实施方式中,经过缓冲电路58将电压输出到数据线12。如果根据这种构成,则因为将数据写入数据线所需的时间与缓冲电路58的输出段的电流能力有关,所以即便在低灰度,也能够缩短写入数据所需的时间。
(第9实施方式)下面说明本发明的第9实施方式。图14是表示像素电路17的构成图。在第9实施方式中,成为采用阈值电压补偿型的像素电路17代替第5实施方式或第6实施方式中的像素电路16的构成。在该图中,只表示了位于第i行扫描线11和第j列数据线12的交叉部位的像素电路17,但是其它的像素电路17也具有同样的构成。
晶体管T1、T2是p沟道型晶体管,晶体管T3、T4、T5是n沟道型晶体管。晶体管T4起着作为驱动有机EL元件E1的驱动晶体管的作用,晶体管T1、T2、T3、T5起着作为开关晶体管的作用。晶体管T3的栅极与扫描线11连接,它的源极与数据处理线12连接,它的漏极与晶体管T5的源极和电容元件C1的一端连接。电容元件C1的另一端与晶体管T1的栅极和晶体管T2的漏极连接。晶体管T5的栅极与初始化控制线112连接,它的漏极与晶体管T2的漏极、晶体管T1的漏极和与晶体管T4的漏极连接。晶体管T2的栅极与点亮控制线114和与晶体管T4的漏极连接。晶体管T4的源极与有机EL元件E1的阳极连接,有机EL元件R1的阴极接地。晶体管T1的源极与加上高位侧的电源电压VEL的电源线14连接。
由扫描线驱动电路21将扫描信号GWRT供给扫描线11,将控制信号GINIT供给初始化控制线112,将控制信号GSET供给点亮控制线114。
下面说明位于第i行扫描线11和第j列数据线12的交叉部位的像素电路17的工作。图15是表示像素电路17的工作的图。将像素电路17的工作分成4个期间。图15中的STEP1~STEP4分别与期间(1)~(4)相当。
首先,在期间(1),扫描线驱动电路21使控制信号GSET处于L电平,使控制信号GINIT处于H电平。又,数据线驱动电路22使供给全部数据线12信号为初始电压VS。这里,VS是只比VEL低一定值的电压。
如图15(a)所示,在期间(1),因为晶体管T2处于接通状态,所以驱动晶体管T1起着作为二极管的作用,另一方面因为晶体管T4处于断开状态,所以截断到有机EL元件E1的电流路径。又,通过使控制信号GINIT处于H电平,使晶体管T5接通,进一步,通过使扫描信号GWRT处于H电平,也使晶体管T3接通。从而,驱动晶体管T1的栅极具有与数据线12大致相同的初始电压VS。
在下一个期间(2),扫描线驱动电路21,将控制信号GSET维持在L电平,使控制信号GINIT回复到L电平。又,数据线驱动电路22维持将数据信号作为初始电压VS的状态。
如图15(b)所示,在期间(2),通过使晶体管T2继续接通,驱动晶体管T1继续作为二极管起作用,但是因为通过使控制信号GINIT处于L电平,晶体管T5断开,所以截断从电源线14到数据线12的电流路径。
另一方面,通过使晶体管T2继续接通,电容C1的一端,即节点A的电压,只从电源的高位侧VEL减少驱动晶体管T1的阈值电压Vth(VEL-Vth)地变化。但是,因为通过晶体管T3的接通,电容元件C1的另一端由在数据线12上的初始电压VS保持一定,所以在节点A中电压变化与电容C1(和驱动晶体管T1的栅极电容)中的充放电相应地进行。但是电容C1的电荷,由于在期间(1)中的短路连接已经清除了,并且因为来自期间(1)的节点A的电压变化很少,所以在期间(2)节点A的电压达到(VEL-Vth)不需要长的时间。因此,可以认为在期间(2)的结束时刻的节点A的电压成为(VS-(VEL-Vth))。
下面,数据线驱动电路22,在期间(3),将数据信号X的电压从初始电压(VEL-Vth)切换到(VEL-Vth-ΔV)。这里,ΔV由i行j列的像素相应的图像数据决定,它是使该图像的有机EL元件E1越暗越接近零的值。所以,电压(VEL-Vth-ΔV)意味着与要流过有机EL元件E1的电流量相应的灰度电压。
如图15(c)所示,在期间(3),因为晶体管T2处于断开状态,所以电容C1的一端(节点A)只由驱动晶体管T1的栅极电容保持。因此,节点A,只以电容C1和驱动晶体管T1的栅极电容的电容比分配的份数,从电压(VEL-Vth)减去作为在电容C1的另一端的电压变化份数的ΔV。详细地说,当令电容C1的大小为Cprg,驱动晶体管T1的栅极电容为Ctp时,节点A,从截止电压(VEL-Vth),只减少{ΔV·Cprg/(Ctp+Cprg)},因此,在节点A上,写入电压{VEL-Vth-ΔV·Cprg/(Ctp+Cprg)}。
而且,在有机EL元件E1中,流过与写入节点A的电压相应的电流,开始发光。这时写入节点A的电压是与要在有机EL元件E1中流动的电流相应的目标电压。
下面,在期间(4),扫描线驱动电路21使扫描信号GWRT处于L电平,使控制信号GSET处于H电平。
如图15(d)所示,在期间(4),晶体管T3处于断开状态,但是节点A,由驱动晶体管T1的栅极电容(和电容C1),保持在目标电压{VEL-Vth-ΔV·Cprg/(Ctp+Cprg)}上。所以,在期间(4),因为与该目标电压相应的电流继续在有机EL元件E1中流动,所以有机EL元件E1继续以由图像数据指定的亮度发光的状态。
而且,当期间(4)结束,控制信号GSET处于L电平时,晶体管T4断开,截断到有机EL元件E1的电流路径,所以有机EL元件E1熄灭。
如果根据本实施方式,则因为能够在驱动晶体管的栅极上写入与要流入有机EL元件E1的电流相应的目标电压,所以能够补偿驱动晶体管的阈值电压的零散。从而,因为能够调整由驱动晶体管的阈值电压的零散引起的亮度零散,所以能够使像素以所要的亮度发光。
(变形例)本发明不限于以上说明的方式,可以用种种方式实施。例如,采用如下变形的方式也可以实施上述实施方式。
在第1和第2实施方式中,从基准电压生成电路33输出的基准电压也可以是外部输入的电压和从电阻等得到的电压。进一步,由于可以调整该电压,可以调整从DAC31或DAC35输出的灰度电流的动态范围。结果,能够对每个像素调整亮度的动态范围。
又,校正电流也可以是外部输入的电流和从电阻等得到的电流。
又,也可以形成由多条数据线12共有用于生成校正电流的DAC32的构成。
在第3实施方式中,输入到DAC31、32的基准电压也可以是外部输入的电压和从电阻等得到的电压。进一步,由于可以调整该电压,可以调整从DAC31输出的灰度电流的动态范围。结果,可以对每个像素调整亮度的动态范围。
又,校正电流也可以是外部输入的电流和从电阻等得到的电流。
又,也可以形成由多条数据线12共有用于生成校正电流的DAC32的构成。
在上述实施方式中,我们表示了将本发明应用于有机EL显示器的例子,但是也可以将本发明应用于有机EL显示器以外的电光学装置。即,如果是用将供给电流和加上电压的电作用变换成改变亮度和透过率的光学作用的电光学物质显示图像的装置,则就能够应用本发明。
例如,本发明能够应用于用作为有源元件TFD(薄膜二极管)的有源矩阵型的电光学面板、通过交叉带状电极夹持液晶的无源矩阵型的电光学装置、将包含着了色的液体和分散在该液体中的白色粒子的微粒用作电光学物质的电泳动显示装置、将在每个极性相反的区域中分别涂以不同颜色的扭曲球(twist ball)用作电光学物质的扭曲球显示器、将黑色调色剂用作电光学物质的调色剂显示器、或将氦和氖等的高压气体用作电光学物质的等离子显示面板(PDP)等的各种电光学装置。
下面,说明用与本发明有关的电光学装置的电子设备的例子。
图16是表示用该电光学装置100的个人计算机200的图。在该图中,个人计算机200备有具有键盘201的主体单元202和用与本发明有关的电光学装置100的显示单元203。
又,作为能够采用与本发明有关的电光学装置的电子设备,除了上述个人计算机以外,还可以举出移动电话机、液晶电视机、取景器型/监视器直视型视频带录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、电子计算器、文字处理器、工作站、可视电话机、POS终端、数字静像照相机等的各种设备。
权利要求
1.一种数据线驱动电路,在具有设置在多条扫描线和多条数据线的各个交叉点上的像素、和顺次选择各条所述扫描线并且将选择信号供给所选出的扫描线的扫描线驱动电路的电光学装置中,用于驱动所述数据线,其特征在于,具有灰度电流生成部件,其在将选择信号供给各条所述扫描线的期间,生成与表示设置在该扫描线上的像素的灰度的灰度数据相应的灰度电流;校正电流生成部件,其生成用于校正所述像素亮度的校正电流;电流电压变换部件,其生成与将由所述灰度电流生成部件生成的灰度电流和由所述校正电流生成部件生成的校正电流加起来得到的电流相应的电压;和将由所述电流电压变换部件生成的电压施加到各条所述数据线上的部件。
2.根据权利要求1所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述校正电流生成部件根据用于校正各个所述像素的亮度的校正数据生成校正电流。
3.根据权利要求1所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述灰度电流生成部件是电流加算型的数字/模拟变换电路,其生成多个要素电流,从该多个要素电流中将根据所述灰度数据选出的要素电流加起来,生成灰度电流。
4.根据权利要求2所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述校正电流生成部件是电流加算型的数字/模拟变换电路,其生成多个要素电流,从该多个要素电流中将根据所述校正数据选出的要素电流加起来,生成校正电流。
5.根据权利要求2或4所述的数据线驱动电路,其特征在于,具有存储所述校正数据的存储部件;所述校正电流生成部件读出存储在所述存储部件中的校正数据,生成与该校正数据相应的校正电流。
6.根据权利要求1所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述校正电流生成部件,与各条所述数据线对应地设置多个。
7.根据权利要求1所述的数据线驱动电路,其特征在于,具有电流源、和用从所述电流源供给的电流生成电压的基准电压生成部件;所述灰度电流生成部件用由所述基准电压生成部件生成的电压生成灰度电流;所述校正电流生成部件用由所述基准电压生成部件生成的电压生成校正电流。
8.根据权利要求7所述的数据线驱动电路,其特征在于,可以调整所述电流源产生的电流量。
9.根据权利要求2、4或5所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述校正数据是属于特定的灰度带的灰度数据。
10.一种数据线驱动电路,在具有设置在多条扫描线和多条数据线的各个交叉点上的像素、和顺次选择各条所述扫描线并且将选择信号供给所选出的扫描线的扫描线驱动电路的电光学装置中,用于驱动所述数据线,其特征在于,具有基准电压生成部件,其生成用于生成灰度电流的基准电压;校正部件,其对由所述基准电压生成部件生成的基准电压进行校正;灰度电流生成部件,其用经过所述校正部件校正的基准电压生成灰度电流;电流电压变换部件,其生成与由所述灰度电流生成部件生成的灰度电流相应的电压;和将由所述电流电压变换部件生成的电压施加到各条所述数据线的部件。
11.根据权利要求10所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述校正部件根据用于校正各个所述像素的亮度的校正数据对所述基准电压进行校正。
12.根据权利要求10所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述灰度电流生成部件是电流加算型的数字/模拟变换电路,其用经过所述校正部件校正的基准电压生成多个要素电流,从该多个要素电流中将根据所述灰度数据选出的要素电流加起来,生成灰度电流。
13.根据权利要求11所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述校正部件是电流加算型的数字/模拟变换电路,其用由所述基准电压生成部件生成的基准电压生成多个要素电流,生成与从该多个要素电流中将根据所述校正数据选出的要素电流加起来的电流相应的电压。
14.根据权利要求11或13所述的数据线驱动电路,其特征在于,具有存储所述校正数据的存储部件;所述校正部件读出存储在所述存储部件中的校正数据,根据该校正数据对基准电压进行校正。
15.根据权利要求10所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述校正部件,与各条所述数据线对应地设置多个。
16.根据权利要求10所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述基准电压生成部件具有可以调整电流量的电流源,用从该电流源供给的电流生成基准电压。
17.一种数据线驱动电路,在具有设置在多条扫描线和多条数据线的各个交叉点上的像素、和顺次选择各条所述扫描线并且将选择信号供给所选出的扫描线的扫描线驱动电路的电光学装置中,用于驱动所述数据线,其特征在于,具有基准电压生成部件,其生成用于生成灰度电流的基准电压;灰度电流生成部件,其用由所述基准电压生成部件生成的基准电压生成灰度电流;校正部件,其对由所述灰度电流生成部件生成的灰度电流进行校正;电流电压变换部件,其生成与经过所述校正部件校正的灰度电流相应的电压;和将由所述电流电压变换部件生成的电压施加到各条所述数据线的部件。
18.一种数据线驱动电路,用于驱动具有像素电路和扫描线驱动电路的电光学装置的数据线,所述像素电路包含设置在多条扫描线和多条所述数据线的各个交叉点上并且根据所加电压生成电流的驱动晶体管、和由从该驱动晶体管供给的电流驱动的被驱动元件,所述扫描线驱动电路顺次选择各条所述扫描线并且将选择信号供给所选出的扫描线,其特征在于,所述数据线驱动电路具有灰度电流生成部件,其在将选择信号供给所述扫描线的期间,生成根据表示设置在该扫描线上的像素的灰度的灰度数据的灰度电流;和电流电压变换电路,其包括使漏极和栅极短路连接并且该栅极经过所述数据线与所述驱动晶体管的栅极连接的第1晶体管,通过将由所述灰度电流生成电路生成的灰度电流供给该第1晶体管,生成与该灰度电流相应的电压。
19.根据权利要求18所述的数据线驱动电路,其特征在于,具有生成用于生成灰度电流的基准电压的基准电压生成部件;所述灰度电流生成电路用由所述基准电压生成电路生成的基准电压生成灰度电流。
20.根据权利要求19所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述基准电压生成电路具有使漏极和栅极短路连接的第2晶体管、和可以调整电流量的电流源,通过将由所述电流源生成的电流供给所述第2晶体管,生成基准电压。
21.根据权利要求18所述的数据线驱动电路,其特征在于,当所述第1晶体管的阈值电压比所述驱动晶体管的阈值电压低时,使所述第1晶体管的高位侧的电源电压成为比所述驱动晶体管的高位侧的电源电压,只低所述第1晶体管和所述驱动晶体管的阈值电压之差的电压;当所述第1晶体管的阈值电压比所述驱动晶体管的阈值电压高时,使所述第1晶体管的高位侧的电源电压成为比所述驱动晶体管的高位侧的电源电压,只高所述第1晶体管和所述驱动晶体管的阈值电压之差的电压。
22.根据权利要求18所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述第1晶体管具有将各栅极共同地连接起来的多个晶体管、和使该多个晶体管的各个的漏极和栅极短路连接并且将该漏极之间共同地连接起来的开关,根据预先作成的数据使所述开关接通/断开。
23.根据权利要求18所述的数据线驱动电路,其特征在于,所述灰度电流生成电路是电流加算型的数字/模拟变换电路,其生成多个要素电流,从该多个要素电流中将根据所述灰度数据选出的要素电流加起来,生成灰度电流。
24.根据权利要求18所述的数据线驱动电路,其特征在于,具有对由所述电压电流变换电路生成的电压进行缓冲并输出的缓冲电路。
25.一种电光学装置,其特征在于,具有根据权利要求1~24中任一项所述的数据线驱动电路。
26.一种电子设备,其特征在于,具有根据权利要求25所述的电光学装置。
全文摘要
提供一种数据线驱动电路(22),具有生成与表示像素灰度的灰度数据相应的灰度电流的DAC(31)、和生成用于校正像素亮度的校正电流的DAC(32)。数据线驱动电路(22)生成与将由DAC(32)生成的校正电流和由DAC(31)生成的灰度电流加起来得到的电流相应的电压,并分别施加到各数据线(12)上。这样,可以针对每个像素调整电光学装置的亮度。
文档编号G09G3/32GK1637821SQ2005100042
公开日2005年7月13日 申请日期2005年1月5日 优先权日2004年1月5日
发明者城宏明, 河西利幸, 野泽武史 申请人:精工爱普生株式会社
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