专利名称：电子装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种电流驱动型发光元件的像素电路的技术。更具体地，本发明涉及一种包括扫描线、数据线、电流产生电路和电子电路的电子装置及其驱动方法。
背景技术：
近年来，采用有机EL器件(Organic Electroluminescentelement)的电光学装置被开发出来。有机EL器件是自发光元件，由于不需要背光，有希望成为可以构成低耗电、宽视角、高对比度的显示装置。在本说明书中，“电光学装置”是指将电信号转换成光信号的装置。电光学装置的最普通的形式是将代表图像的电信号转换成代表图像的光信号，特别适用于显示装置。
作为有机EL器件的像素电路，有根据电压值设定发光辉度的电压编程方式的像素电路，和根据电流值设定发光辉度的电流编程方式的像素电路。在此，“编程”是指进行设定像素电路的发光辉度的处理。电压编程方式，虽然速度较快但有时发光辉度的设定精度不高。而电流编程方式，虽然发光辉度的设定精度较高，但有时用于设定的时间比较长。
于是，希望有和现有技术不同方式的像素电路。这样的要求，并不仅仅限定于采用有机EL器件的显示装置，对于采用有机EL器件之外的电流驱动型发光元件的显示装置和电光学装置，是共同存在的问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述现有技术中存在的问题，其目的在于提供一种和现有技术不同方式的设定电流驱动型发光元件的发光辉度的技术。
为了达到上述目的，根据本发明，提出了一种电光学装置，其特征在于包括扫描线；电流信号线；电压信号线；具有电流驱动型元件、控制提供给所述电流驱动型元件的电流的电流值的驱动晶体管、以及连接在所述驱动晶体管的栅极上的保持电容的象素电路；生成电流信号，并且通过所述电流信号线提供给所述象素电路的电流生成电路；生成电压信号，并且通过所述电压信号线提供给所述象素电路的电压生成电路；所述象素电路包括控制所述电流信号线和所述保持电容的电连接的第1开关晶体管，和控制所述电压信号线和所述保持电容的电连接的第2晶体管。
根据本发明，提出了一种电子装置，包括扫描线；数据线；电流产生电路，用于在电流编程步骤期间产生通过数据线提供给电子电路的电流信号；以及电子电路，所述电子电路包括二极管、用于控制提供给二极管的驱动电流的电流电平的驱动晶体管、与驱动晶体管的栅极相连且根据电流信号的信号电平来保持充电的保持电容器、以及连接在保持电容器和数据线之间且控制保持电容器和数据线之间的电连接的第一开关晶体管，其中所述电子装置按照在电流编程步骤之前将电压信号输出到数据线的方式来配置。
此外，根据本发明，还提出了一种电子装置，包括扫描线；数据线；电流产生电路，用于在电流编程步骤期间产生通过数据线提供给电子电路的电流信号；以及电子电路，所述电子电路包括电流驱动元件、用于控制提供给电流驱动元件的驱动电流的电流电平的驱动晶体管、与驱动晶体管的栅极相连且根据电流信号的信号电平来保持充电的保持电容器、以及连接在保持电容器和数据线之间且控制保持电容器和数据线之间的电连接的第一开关晶体管，其中所述电子装置按照在电流编程步骤之前将电压信号输出到数据线的方式来配置。
另外，根据本发明，还提出了一种对电子装置的驱动方法，所述电子装置包括扫描线；数据线；电流产生电路，用于在电流编程步骤期间产生通过数据线提供给电子电路的电流信号；以及电子电路，所述电子电路包括二极管、用于控制提供给二极管的驱动电流的电流电平的驱动晶体管、与驱动晶体管的栅极相连的保持电容器、以及连接在保持电容器和数据线之间且控制保持电容器和数据线之间的电连接的第一开关晶体管，所述驱动方法包括以下步骤第一步骤，将电压信号输出到数据线；以及第二步骤，通过经由数据线和第一开关晶体管将电流信号提供给保持电容器，使保持电容器根据电流信号的信号电平来充电。
另外，根据本发明，还提出了一种对电子装置的驱动方法，所述电子装置包括扫描线；数据线；电流产生电路，用于在电流编程步骤期间产生通过数据线提供给电子电路的电流信号；以及电子电路，所述电子电路包括电流驱动元件、用于控制提供给电流驱动元件的驱动电流的电流电平的驱动晶体管、与驱动晶体管的栅极相连的保持电容器、以及连接在保持电容器和数据线之间且控制保持电容器和数据线之间的电连接的第一开关晶体管，所述驱动方法包括以下步骤第一步骤，将电压信号输出到数据线；以及第二步骤，通过经由数据线和第一开关晶体管将电流信号提供给保持电容器，使保持电容器根据电流信号的信号电平来充电。
根据本发明，还提出了一种电光学装置的驱动方法，具有电流驱动型元件、控制提供给所述电流驱动型元件的电流的电流值的驱动晶体管、以及连接在所述驱动晶体管的栅极上的保持电容的象素电路，其特征在于包括通过向所述保持电容供给电压信号，向所述保持电容供给电荷的第1步骤；通过向所述保持电容供给电流信号，向所述保持电容供给电荷的第2步骤。
本发明的电光学装置是采用有源矩阵驱动法所驱动的电光学装置，包括将包含发光元件的多个像素电路配置成矩阵状的像素电路矩阵、分别与沿上述像素电路矩阵的行方向配置的像素电路群连接的多条扫描线、分别与沿上述像素电路矩阵的列方向配置的像素电路群连接的多条数据线、与上述多条扫描线连接的选择上述像素电路矩阵的一行的扫描线驱动电路、生成与上述发光元件的发光辉度对应的数据信号并可以在上述多条数据线中的至少一条数据线上输出的数据信号生成电路。上述数据信号生成电路包括为产生作为在上述数据线上输出的第1数据信号的电流信号的电流生成电路、为产生作为在上述数据线上输出的第2数据信号的电压信号的电压生成电路。上述像素电路包括由(i)电流驱动型的发光元件、(ii)设置在流经上述发光元件的电流的路径上的驱动晶体管、(iii)连接在上述驱动晶体管的控制电极上、通过给定的电流信号线保持与从外部电流生成电路供给的电流信号的电流值对应的电荷量、为设定流经上述驱动晶体管的电流值的保持电容、(iv)连接在上述保持电容和上述电流信号线之间、根据上述电流信号控制是否向上述保持电容供给电荷的第1开关晶体管、所构成的、根据上述电流信号的电流值调节上述发光元件的发光辉度的电流编程电路、以及连接上述保持电容上、通过给定的电压信号线根据从外部电压生成电路供给的电压信号控制是否向上述保持电容供给电荷的第2开关晶体管。
在这样的电光学装置中，通过第2开关晶体管向保持电容供给电压信号进行电压编程，然后，通过第1开关晶体管向保持电容供给电流信号进行电流编程。其结果，可以进行比较高速并且高精度地设定发光辉度。
也可以使1列的像素电路群的数据线包括为传送上述电流信号的电流信号线、为传送上述电压信号的电压信号线。
依据这样的构成，电压信号和电流信号通过不同的信号线供给，容易调节这2个信号的供给时序。
此外，上述电光学装置还包括在上述保持电容和上述第1开关晶体管之间串联连接的第3开关晶体管。
依据这样的构成，电压编程时和电流编程时，通过适当切换第3开关晶体管的导通/截止，可以进行更高速并且更高精度地设定发光辉度。
此外，优选向上述保持电容供给电荷，是在由上述电压信号供给电荷结束后由上述电流信号供给电荷结束后实施。
依据该构成，最终是由电流编程设定流经发光元件的电流，可以更高精度地设定发光辉度。
此外，也可以由上述电流信号向上述保持电容供给电荷是在由上述电压信号供给电荷结束后开始。
本发明的电光学装置的第1驱动方法，是具有包括电流驱动型的发光元件、设置在流经上述发光元件的电流的路径上的驱动晶体管、连接在上述驱动晶体管的控制电极上并设定上述驱动晶体管的驱动状态的保持电容的像素电路的电光学装置的驱动方法、其特征在于，包括(a)通过向上述保持电容供给电压信号、向上述保持电容供给电荷的步骤、(b)至少在由上述电压信号供给电荷结束后的期间、利用具有与上述发光元件的发光辉度对应的电流值的电流信号、在上述保持电容上保持与上述发光辉度对应的电荷的步骤。
依据该方法，由电压信号向保持电容供给电荷后，利用电流信号最终设定发光辉度，可以高速并且正确设定发光辉度。
本发明的电光学装置的第2驱动方法，是包括由电流驱动型的发光元件、设置在流经上述发光元件的电流的路径上的驱动晶体管、连接在上述驱动晶体管的控制电极上并设定上述驱动晶体管的驱动状态的保持电容澳所构成的像素电路、连接在上述像素电路上的数据线的电光学装置的驱动方法、其特征在于，包括(a)通过经由上述数据线向上述保持电容供给电压信号、使向上述保持电容和上述数据线双方充电或者放电的步骤、(b)至少在由上述电压信号供给电荷结束后的期间、利用具有与上述发光元件的发光辉度对应的电流值的电流信号、在上述保持电容上保持与上述发光辉度对应的电荷的步骤。
依据该方法，由电压信号向保持电容和数据线双方进行充电和放电后，利用电流信号最终设定发光辉度，可以进一步高速并且正确设定发光辉度。
此外，本发明，可以采用各种方案实现，例如，可以采用像素电路、采用该像素电路的电光学装置或者显示装置、包括该电光学装置或者显示装置的电子装置或者电器仪器、这些装置或者仪器的驱动方法、为实现该方法的功能的计算机程序、存储该计算机程序的存储介质、包含这些计算机程序的在传送波内具体化的数据信号、等各种方式。
图1是本发明实施例1的显示装置的简要构成的方框图。
图2是显示矩阵部200和数据线驱动器400的内部构成的方框图。
图3是实施例1的像素电路210和单一线驱动器410的内部构成的电路图。
图4是晶体管251处于导通状态而另一晶体管252处于截止状态时的像素电路210的等效电路的电路图。
图5是实施例1的像素电路210的通常动作的时序图。
图6是实施例2的像素电路210a和单一线驱动器410的内部构成的电路图。
图7是实施例2的像素电路210a的动作的时序图。
图8是实施例3的像素电路210b和单一线驱动器410b的内部构成的电路图。
图9是实施例3的像素电路210b的动作的时序图。
图10是实施例4的像素电路210c和单一线驱动器410c的内部构成的电路图。
图11是实施例4的像素电路210c的动作的时序图。
图12是实施例5的像素电路210d和单一线驱动器410d的内部构成的电路图。
图13是实施例5的像素电路210d的动作的时序图。
图14是实施例4的变形例的构成图。
具体实施例方式
下面，按照以下的顺序依次说明本发明的实施方案。
A.实施例1B.实施例2C.实施例3
D.实施例4E.实施例5F.其他变形例A.实施例1图1表示本发明实施例1的显示装置的简要构成的方框图。该显示装置包括控制器100、显示矩阵部200(也称为“像素区域”)、栅极驱动器300、数据线驱动器400。控制器100，生成用于在显示矩阵部200上进行显示的栅极线驱动信号和数据线驱动信号，并分别提供到栅极驱动器300和数据线驱动器400。
图2表示显示矩阵部200和数据线驱动器400的内部构成。显示矩阵部200包括配置成矩阵状的多个像素电路210，各像素电路210分别包括有机EL器件220。在像素电路210的矩阵上，分别连接有沿其列方向延伸的多条数据线Xm(m＝1～M)、和沿行方向延伸的多条栅极线Yn(n＝1～N)。在此，数据线也称为“源极线”，而栅极线也称为“扫描线”。另外，在本说明书中，像素电路210也称为“单位电路”或者仅仅称为“像素”。像素电路210内的晶体管通常由TFT(薄膜晶体管)构成。
栅极驱动器300，选择多条栅极线Yn中的一条进行驱动，从而选择1行的像素电路群。数据线驱动器400，包括分别驱动各数据线Xm的多个单一线驱动器410。这些单一线驱动器410，通过各数据线Xm向像素电路210提供数据信号。当根据该数据信号设定像素电路210的内部状态(将在后面说明)时，则流过有机EL器件220中的电流值就受到相应的控制，其结果可以控制有机EL器件220的发光辉度。
图3表示实施例1的像素电路210和单一线驱动器410的内部构成的电路图。该像素电路210是配置在第m条数据线和第n条栅极线Yn的交叉点上的电路。此外，一组数据线Xm包括2条子数据线U1、U2，一组栅极线Yn包括3条子栅极线V1～V3。
单一线驱动器410包括电压生成电路411和电流生成电路412。电压生成电路411通过第1条子数据线U1向像素电路210提供电压信号Vout。电流生成电路412通过第2条子数据线U2向像素电路210提供电流信号Iout。
像素电路210，具有在电流编程电路240中追加了2个开关晶体管251、252的构成。电流编程电路240是根据在第2条子数据线U2中流动的电流值来调节有机EL器件220的辉度的电路。
图4是晶体管251处于导通状态而另一晶体管252处于截止状态时的像素电路210的等效电路(即电流编程电路240的等效电路)。该电流编程电路240，除了有机EL器件220之外，还包括4个晶体管211～214，和保持电容230(也称为“储存电容”)。保持电容230，根据由第2条子数据线U2供给的电流信号Iout的电流值储存电荷，这样，可以调节有机EL器件220的发光辉度。在该例中，第1～第3晶体管211～213为n沟道FET，第4晶体管214为P沟道FET。有机EL器件220，由于是和发光二极管相同的电流注入型(电流驱动型)发光元件，所以在此采用二极管的记号来表示。
第1晶体管211的漏极分别与第2晶体管212的源极、第3晶体管213的漏极、第4晶体管214的漏极连接。第2晶体管212的漏极与第4晶体管214的栅极连接。保持电容230连接在第4晶体管214的源极/栅极之间。另外，第4晶体管214的源极，也连接在电源电位Vdd上。第1晶体管212的源极通过第2条子数据线U2与电流生成电路412连接。有机EL器件220连接在第3晶体管213的源极和接地电位之间。第1和第2晶体管211、212的栅极共同连接在第2子栅极线V2上。另外，第3晶体管213的栅极连接在第3子栅极线V3上。
第1和第2晶体管211、212是通过第2条子数据线U2在保持电容230上积蓄电荷时所使用的开关晶体管。第3晶体管213在有机EL器件220的发光期间处于导通状态的开关晶体管。另外，第4晶体管214是为控制在有机EL器件220中流动的电流值的驱动晶体管。第4晶体管214的电流值，由积蓄在保持电容230的电荷量(积蓄电荷量)控制。
图3所示的像素电路和图4所示的等效电路之间具有以下的差异。
(1)在第2晶体管212的漏极和第4晶体管的栅极之间的连接点CP1(图4)与保持电容230之间，追加了开关晶体管251。
(2)在保持电容230和开关晶体管251的连接点CP2与第1条子数据线U1之间追加了开关晶体管252。
(3)追加了所追加的2个晶体管251、252的栅极共同连接的子栅极线V1。
(4)在保持电容230上通过第1条子数据线U1可以提供来自电压生成电路411的电压信号Vout，并且通过第2条子数据线U2可以提供来自电流生成电路412的电流信号Iout。
此外，在以后，所追加的晶体管251、252也称为“电压编程用晶体管251、252”。在图3的例子中，第1电压编程用晶体管251为p沟道FET，第2电压编程用晶体管252为n沟道FET。
电流编程电路240的第1和第2晶体管211、212，具有控制是否由电流信号Iout向保持电容230供给电荷的功能，相当于在本发明中“第1开关晶体管”。另外，第2电压编程用晶体管252具有控制是否由电压流信号Vout向保持电容230供给电荷的功能，相当于在本发明中“第2开关晶体管”。并且，第1电压编程用晶体管251相当于在本发明中“第3开关晶体管”。此外，也可以省略第1电压编程用晶体管251。
图5表示像素电路210的动作的时序图。图中示出了子栅极线V1～V3的电压值(以下也称为“栅极信号V1～V3”)、和第2条子数据线U2的电流值Iout、以及流入有机EL器件220中的电流值IEL。
驱动周期Tc分为编程期间Tpr和发光期间Tel。在此“驱动周期Tc”是指显示矩阵部200内的所有有机EL器件220的发光辉度更新1次的周期，与所谓的1帧周期意思相同。辉度的更新，是按每一行的像素电路群进行的，在驱动周期Tc的期间依次更新N行的像素电路群的辉度。例如，以30Hz对所有像素电路的辉度进行更新时，驱动周期Tc为33ms。
编程期间Tpr是将有机EL器件220的发光辉度设定在像素电路210内的期间。在本说明书中，将对像素电路210的设定辉度称为“编程”。例如，当驱动周期Tc为33ms，栅极线Yn的总数N(即像素电路矩阵的行数)为480条时，编程期间Tpr约在69μs(＝33ms/480)以下。
在编程期间Tpr，首先将第2和第3栅极信号V2、V3设定成L电平，并使第1和第3晶体管211、213保持截止状态(关状态)。然后，将第1栅极信号V1设定成H电平，将第1电压编程用晶体管251设定成截止状态(关状态)，同时将第2电压编程用晶体管252设定成导通状态(开状态)。这时，电压生成电路411(图3)，产生与发光辉度对应的给定电压值的电压信号Vout。但是，作为电压信号Vout，也可以利用与发光辉度无关的具有恒定电压值的信号。当该电压信号Vout，经第2电压编程用晶体管252提供到保持电容230时，与电压信号Vout的电压值相对应的电荷就被积蓄在保持电容230上。
这样，当利用电压信号Vout编程结束后，通过使第1栅极信号V1下降到L电平，将第1电压编程用晶体管251设定成导通状态，同时将第2电压编程用晶体管252设定成截止状态。这时，像素电路210变成图4所示的等效电路。在该状态下，在第2条子数据线U2中流入与发光辉度对应的电流Im，同时将第2栅极信号V2设定成H电平，使第1和第2晶体管211、212处于导通状态(图5(b)、(e))。这时，电流生成电路412(图3)，起到了使与发光辉度对应的恒定电流Im流动的恒流源的作用。如图5(e)所示，该电流值Im，在给定电流值范围RI内，设定成与有机EL器件220的发光辉度对应的值。
由该电流值Im的编程结果，保持电容230成为将对应流过第4晶体管214(驱动晶体管)的电流值Im的电荷保持的状态。这时，在第4晶体管214的源极/栅极之间，施加有在保持电容230上所储存的电压。此外，在本说明书中，将用于编程的数据信号的电流值Im称为“编程电流值Im”。
当由电流信号Iout编程结束后，栅极驱动器300将第2栅极信号V2设定成L电平，使第1和第2晶体管211、212处于截止状态，并且电流生成电路412停止提供电流信号Iout。
在发光期间Tel，第1栅极信号V1维持在L电平，将像素电路210设定成图4的等效电路的状态。另外，第2栅极信号V2也维持在L电平，使第1和第2晶体管211、212保持截止状态，将第3栅极信号V3设定成H电平，使第3晶体管213处于导通状态。由于在保持电容230上预先储存了与编程电流值Im对应的电压，所以在第4晶体管214中流入和编程电流值Im大致相同的电流。因此，在有机EL器件220中也流入和编程电流值Im大致相同的电流，以与该电流值Im对应的辉度发光。
如上所述，实施例1的像素电路210，由电压信号Vout进行编程后，由电流信号Iout进行编程，这样与只由电压信号Vout进行编程的情况比较，可以正确设定发光辉度。另外，与只由电流信号Iout进行编程的情况比较，可以高速设定发光辉度。也就是说，该像素电路210和现有技术比较可以实现高速、高精度设定发光辉度。
B.实施例2图6是实施例2的像素电路210a和单一线驱动器410的内部构成的电路图。该像素电路210a，是在和实施例1的像素电路210的基础上追加了第2保持电容232，其他构成和实施例1相同。该第2保持电容232，插入到第2晶体管212的漏极和第4晶体管的栅极的连接点CP1、和电源电位Vdd之间。
图7是实施例2的像素电路210a的动作的时序图。在实施例2中，在编程期间Tpc，存在第1栅极信号V1和第2栅极信号V2均为H电平的期间。在第1栅极信号V1为H电平的期间，第2电压编程晶体管252处于导通状态，由电压信号Vout进行第1保持电容230的编程。另一方面，在第2栅极信号V2为H电平的期间，电流编程电路240a内的第1和第2开关晶体管211、212处于导通状态，由电流信号Iout进行第2保持电容232的编程。此外，在第1和第2栅极信号V1、V2均为H电平的期间，由于第1电压编程晶体管251保持截止状态，第1保持电容230的电压编程和第2保持电容232的电流编程并行进行。
然后，在第1栅极信号V1比第2栅极信号V2先下降到L电平后，电压编程结束，2个保持电容230、232的编程(电流编程)继续进行。这时，由于第1保持电容230被预选电压编程，可以缩短在2个保持电容230、232上积蓄到适当的电荷量所需要的时间。
从该实施例2容易明白，也可以同时进行由电压信号Vout的编程和由电流信号Iout的编程。但是，这时，如图7所示，如果在使电压编程结束后再使电流编程结束，可以更高精度地设定发光辉度。换言之，优选电流编程至少在电压编程结束后的期间中进行。
C.实施例3图8是实施例3的像素电路210b和单一线驱动器410b的内部构成的电路图。该单一线驱动器410b的电压生成电路411b和电流生成电路412b连接在电源电位Vdd上。
实施例3的像素电路210b包括所谓的沙阿诺夫型电流编程电路240b、和2个电压编程用晶体管251b、252b。电流编程电路240b包括有机EL器件220b、4个晶体管211b～214b、以及保持电容230b。在本实施例中的4个晶体管211b～214b，均为p沟道FET。
在第2子数据线U2上，依次串联连接第2晶体管212b、保持电容230b、第1电压编程用晶体管251b、有机EL器件220b。第1晶体管211b的漏极连接在有机EL器件220b上。在第1和第2晶体管211b、212b的栅极共通连接在第2子栅极线V2上。
在电源电位Vdd和接地电位之间，串联连接第3晶体管213b、第4晶体管214b、有机EL器件220b。第3晶体管213b的漏极和第4晶体管214b的源极也连接在第2晶体管212b的漏极上。在第32晶体管213b的栅极上连接第3栅极线V3。另外，第4晶体管214b的栅极连接在第1晶体管211b的源极上。
在第4晶体管214b的源极和栅极之间串联插入连接保持电容230b和第1电压编程用晶体管251b。有机EL器件220b发光时，第1电压编程用晶体管251b的源极和栅极之间的电压由保持电容230b的积蓄电荷量确定。
第1和第2晶体管211b、212b是为了在保持电容230b上积蓄所希望的电荷时所使用的开关晶体管。第3晶体管213b是在有机EL器件220b发光期间保持导通状态的开关晶体管。另外，第4晶体管214b是控制在有机EL器件220b中流动的电流值的驱动晶体管。
电压编程电路240b的第1和第2晶体管211b、212b，具有控制是否由电流信号Iout向保持电容230b供给电荷的功能，相当于在本发明中“第1开关晶体管”。另外，第2电压编程用晶体管252b具有控制是否由电压流信号Vout向保持电容230b供给电荷的功能，相当于在本发明中”“第2开关晶体管。进一步，第1电压编程用晶体管251b相当于在本发明中”“第3开关晶体管。此外，也可以省略第1电压编程用晶体管251b。
图9表示实施例3的像素电路210b的动作的时序图。在该时序图中，第2和第3栅极信号V2、V3的逻辑与图5所示的实施例1的动作反相。另外，在实施例3中，根据图8的电路构成表明，在编程期间Tpr，经过第2和第4晶体管212b、214b向有机EL器件220b流入编程电流Im。因此，在实施例3中，在编程期间Tpr，有机EL器件220b也发光。这样，在编程期间Tpr，即可以使有机EL器件220b发光，也可以向实施例1和实施例2那样不发光。
该实施例3具有和第1、实施例2相同的效果。也就是说，由于并用电压编程和电流编程，与只有电压编程的情况比较，可以正确设定发光辉度，另外，与只有电流编程的情况比较，可以高速设定发光辉度。
D.实施例4图10是实施例4的像素电路210c和单一线驱动器410c的内部构成的电路图。该单一线驱动器410c的电压生成电路411c和电流生成电路412c连接在负电源电位-Vee上。
实施例4的像素电路210c包括电流编程电路240c、2个电压编程用晶体管251c、252c。电流编程电路240c包括有机EL器件220c、4个晶体管211c～214c、保持电容230c。在本实施例中第1和第2晶体管211c、212c为n沟道FET、第3和第4晶体管213c、214c为p沟道FET。
在第2子数据线U2上，依次串联连接第1和第2晶体管211c、212c。第2晶体管212c的漏极连接在第3和第4晶体管213c、214c的栅极上。另外，第1晶体管211c和第2晶体管212c的源极共同连接在第3晶体管213c的漏极上。第4晶体管214c的漏极通过有机EL器件220c连接在电源电位-Vee上。第3和第4晶体管213c、214c的源极接地。在第3和第4晶体管213c、214c的栅极/源极之间，串联插入连接第1电压编程用晶体管251c和保持电容230c。第1电压编程用晶体管251c处于导通状态时，保持电容230c设定成有机EL器件220c的驱动晶体管的第4晶体管214c的源极/栅极之间的电压。因此，有机EL器件220c的发光辉度由积蓄在保持电容230c上的电荷量确定。在保持电容230c的一方端子和第1子数据线U1之间连接第2电压编程用晶体管252c。
在2个电压编程用晶体管251c、252c的栅极上共同连接第1子栅极线V1上。另外，在第1和第2晶体管211c、212c的栅极分别连接第2和第3子栅极线V2、V3。
第1和第2晶体管211c、212c是为了在保持电容230c上积蓄所希望的电荷时所使用的开关晶体管。第4晶体管214c是控制在有机EL器件220c中流动的电流值的驱动晶体管。此外，第3和第4晶体管213c、214c构成所为的电流反射镜电路，流入第3晶体管213c中的电流值和流入第4晶体管214c中的电流值具有给定的比例关系。因此，如果通过第2子数据线U2在第3晶体管213c中流入电流Im，则将在第4晶体管214c和有机EL器件220c中流入与其成比例的电流。这2个电流值之比，等于2个晶体管213c、214c的放大系数β。此外，放大系数β，由β＝(μC。W/L)确定。式中，μ表示载流子的迁移速度、C。表示栅极电容、W表示沟道宽度、L表示沟道长度。
该电压编程电路240c的第1和第2晶体管211c、212c，具有控制是否由电流信号Iout向保持电容230c供给电荷的功能，相当于在本发明中“第1开关晶体管”。另外，第2电压编程用晶体管252c具有控制是否由电压流信号Vout向保持电容230c供给电荷的功能，相当于在本发明中“第2开关晶体管”。进一步，第1电压编程用晶体管251c相当于在本发明中“第3开关晶体管”。此外，也可以省略第1电压编程用晶体管251c。
图11表示实施例4的像素电路210c的动作的时序图。在编程期间Tpr，首先只将第1栅极信号V1设定成H电平，分别将第1和第2电压编程用晶体管251c、252c设定成截止和导通状态。这时，电压生成电路411c通过第1子数据线U1向保持电容230c提供电压信号Vout，进行电压编程。然后，使第1栅极信号V1下降到L电平，将第2和第3栅极信号V2、V3设定成H电平，在第2和第3栅极信号V2、V3为H电平的期间，电流编程电路240c内的第1和第2开关晶体管211c、212c处于导通状态，由电流信号Iout进行保持电容230c的编程。这时，在第4晶体管214c和有机EL器件220c中流入与电流信号Iout的电流值Im(图11(e))成比例的电流值Ima(图11(f))。这时，在保持电容230c上积蓄与第3和第4晶体管213c、214c的驱动状态对应的电荷量。因此，即使在第2和第3栅极信号V2、V3下降到L电平之后，在第4晶体管214c和有机EL器件220c中也流入与保持电容230c的电荷量对应的电流值Ima。
该实施例4具有和上述其他实施例相同的效果。也就是说，由于并用电压编程和电流编程，与只有电压编程的情况比较，可以正确设定发光辉度，另外，与只有电流编程的情况比较，可以高速设定发光辉度。
E.实施例5图12是实施例5的像素电路210d和单一线驱动器410d的内部构成的电路图。该像素电路210d和图4所示的电路相同。也就是说，在实施例5中，没有设置在实施例1(图3)中所设置的2个开关晶体管251、252。另外，也省略了控制这些晶体管251、252的子栅极线V1。该单一线驱动器410d和其内部电路411d、412d和图3所示的实施例1中的电路相同。但是，在实施例5中，电压生成电路411d和电流生成电路412d共同连接在1条数据信号线Xm上，这一点与实施例1不同。
图13表示实施例5的像素电路210d的动作时序图。在编程期间Tpr的前半部分，从电压生成电路411d向数据线Xm供给电压信号Vout(图13(c))，进行电压编程，这时，进行数据线Xm充电或者放电、和保持电容230的充电或者放电。在后半部分，从电流生成电路412d供给电流信号Iout(图13(d))，保持电容230进行正确的编程。在实施例5中，电压编程和电流编程的中，开关晶体管211均设定成导通状态，这两种情况下栅极信号V2均保持在H电平。
这样，即使采用和现有技术相同的像素电路，如果并用电压编程和电流编程，与只有电压编程的情况比较，可以正确设定发光辉度，另外，与只有电流编程的情况比较，可以高速设定发光辉度。特别是，在实施例5中，采用1条数据线Xm进行电压编程后，采用同一数据线Xm实施电流编程。在电压编程中，对数据线Xm和保持电容230同时进行预充电，然后，实施电流编程。因此，和现有技术相比，可以高速并且正确进行发光辉度的设定。
图14表示实施例5的变形例的电路图。在该变形例中，电压生成电路411d配置在电源电压Vdd侧，这一点与图12的构成不同。即使在这样的电路中，也可以获得和图12的电路相同的效果。
此外，象实施例5那样，采用同一数据线Xm进行电压编程和电流编程时，电压编程的期间和电流编程的期间也可以部分重叠。为了正确设定发光辉度，优选至少在电压编程(供给电压信号)结束后的期间，进行电流编程(供给电流信号)，这样调整电压信号和电流信号的时序。
F.其他变形例F1在上述各种实施例中，虽然是针对每1行的像素电路群(即逐行依次)进行编程，也可以采用针对每个像素电路(即逐点依次)进行编程。逐点依次进行编程时，没有必要针对每1组的数据线Xm(U1、U2)设置1个单一线驱动器410(数据信号生成电路)，对于像素电路矩阵整体，只要设置1个单一线驱动器410即可。这时，1个单一线驱动器410，只要构成为可以在包含作为编程对象的像素电路的1组数据线上输出数据信号(电压信号Vout和电流信号Iout)即可。其具体实现，例如可以设置切换开关电路，切换单一线驱动器410和多组数据线之间的连接关系即可。
F2在上述各种实施例中，虽然所有的晶体管均由FET构成，其中一部分或者全部也可以用双极型晶体管或者其他种类的开关元件置换。FET的栅极、和双极型晶体管的基极，相当于本发明中的”“控制电极。作为这样的晶体管，除了薄膜晶体管(TFT)之外，也可以采用硅晶体管。
F3在上述各种实施例所采用的像素电路中，虽然是将编程期间Tpr和发光期间Tel分开了，也可以采用编程期间Tpr和发光期间Tel的一部分重叠的像素电路。例如，在图9和图11的动作中，在编程期间Tpr也在有机EL器件中流入电流IEL，进行发光。因此，在这样的动作中，可以认为编程期间Tpr和发光期间Tel的一部分是重叠的。
F4在上述各种实施例中，虽然采用的是有源矩阵驱动法，本发明也可以在采用无源矩阵驱动法驱动有机EL器件的情况中适用。但是，对于需要多级辉度调节的显示装置、或者采用有源矩阵驱动法的显示装置，由于更加强烈要求驱动的高速化，本发明的效果会更加显著。进一步，本发明，并不限定于将像素电路配置成矩阵状的显示装置，也可以适用于采用其他配置的情况。
F5在上述实施例和变形例中，虽然是以采用有机EL器件的显示装置为例进行了说明，本发明也可以适用于采用有机EL器件以外的发光元件的显示装置或者电子装置。例如，也可以适用于具有根据驱动电流可以调节发光辉度的其他种类的发光元件(LED和FED(Field EmissionDisplay)等)的装置。
F6在上述各种实施例中所说明的动作只不过是一个例子，在像素电路中也可以进行不同的动作。例如，也可以将栅极信号V1～V3的变化模式设定成和上述例子不同的模式。另外，也可以执行是否有必要进行电压编程的判断，只是在有必要时才进行电压编程。例如，作为电压信号供给的数据信号，也可以在发光元件所有辉度所对应的电压值范围内取值。另外，数据信号的电压值的数量，也可以比发光元件的辉度的数量少。对于后者，是使发光元件辉度的某一范围，与数据信号的1个电压值对应。
F7上述各实施例的像素电路，可以适用各种电子仪器的显示装置中，例如，也可以适用于微机、手机电话、数码相机、电视机、取景器型或者监视器直视型摄像机、定位装置、寻呼机、电子记事本、计算器、字处理机、工作站、可视电话、POS终端、包含触摸屏的仪器等中。
权利要求
1.一种电子装置，包括扫描线；数据线；电流产生电路，用于在电流编程步骤期间产生通过数据线提供给电子电路的电流信号；以及电子电路，所述电子电路包括二极管、用于控制提供给二极管的驱动电流的电流电平的驱动晶体管、与驱动晶体管的栅极相连且根据电流信号的信号电平来保持充电的保持电容器、以及连接在保持电容器和数据线之间且控制保持电容器和数据线之间的电连接的第一开关晶体管，其中所述电子装置按照在电流编程步骤之前将电压信号输出到数据线的方式来配置。
2.一种电子装置，包括扫描线；数据线；电流产生电路，用于在电流编程步骤期间产生通过数据线提供给电子电路的电流信号；以及电子电路，所述电子电路包括电流驱动元件、用于控制提供给电流驱动元件的驱动电流的电流电平的驱动晶体管、与驱动晶体管的栅极相连且根据电流信号的信号电平来保持充电的保持电容器、以及连接在保持电容器和数据线之间且控制保持电容器和数据线之间的电连接的第一开关晶体管，其中所述电子装置按照在电流编程步骤之前将电压信号输出到数据线的方式来配置。
3.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于所述电流信号对应于驱动电流的电流电平。
4.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于所述电压信号是通过第一开关晶体管提供给保持电容器的。
5.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于所述数据线由电压信号预充电。
6.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于所述保持电容器由电压信号预充电。
7.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于编程电流作为通过驱动晶体管的电流信号。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于所述编程电流通过数据线从电源电位流到电流产生电路。
9.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于所述电子电路还包括第二开关晶体管，用于控制驱动晶体管的漏极和驱动晶体管的栅极之间的电连接。
10.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于所述电压信号被提供给所述保持电容器。
11.一种对电子装置的驱动方法，所述电子装置包括扫描线；数据线；电流产生电路，用于在电流编程步骤期间产生通过数据线提供给电子电路的电流信号；以及电子电路，所述电子电路包括二极管、用于控制提供给二极管的驱动电流的电流电平的驱动晶体管、与驱动晶体管的栅极相连的保持电容器、以及连接在保持电容器和数据线之间且控制保持电容器和数据线之间的电连接的第一开关晶体管，所述驱动方法包括以下步骤第一步骤，将电压信号输出到数据线；以及第二步骤，通过经由数据线和第一开关晶体管将电流信号提供给保持电容器，使保持电容器根据电流信号的信号电平来充电。
12.一种对电子装置的驱动方法，所述电子装置包括扫描线；数据线；电流产生电路，用于在电流编程步骤期间产生通过数据线提供给电子电路的电流信号；以及电子电路，所述电子电路包括电流驱动元件、用于控制提供给电流驱动元件的驱动电流的电流电平的驱动晶体管、与驱动晶体管的栅极相连的保持电容器、以及连接在保持电容器和数据线之间且控制保持电容器和数据线之间的电连接的第一开关晶体管，所述驱动方法包括以下步骤第一步骤，将电压信号输出到数据线；以及第二步骤，通过经由数据线和第一开关晶体管将电流信号提供给保持电容器，使保持电容器根据电流信号的信号电平来充电。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于所述第一步骤是在执行第二步骤之前执行的。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于所述电压信号是通过第一开关晶体管和数据线提供给保持电容器的。
15.一种包括根据权利要求1或2所述的电子装置的电子设备。
全文摘要
根据本发明，提出了一种电子装置，包括扫描线；数据线；电流产生电路，用于在电流编程步骤期间产生通过数据线提供给电子电路的电流信号；以及电子电路，所述电子电路包括二极管、用于控制提供给二极管的驱动电流的电流电平的驱动晶体管、与驱动晶体管的栅极相连且根据电流信号的信号电平来保持充电的保持电容器、以及连接在保持电容器和数据线之间且控制保持电容器和数据线之间的电连接的第一开关晶体管，其中所述电子装置按照在电流编程步骤之前将电压信号输出到数据线的方式来配置。
文档编号H05B33/14GK1758313SQ20051011646
公开日2006年4月12日 申请日期2002年12月13日 优先权日2001年12月13日
发明者宫泽贵士 申请人:精工爱普生株式会社