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CN100345177C - 电光学装置、电子机器以及电光学装置的驱动方法 - Google Patents

电光学装置、电子机器以及电光学装置的驱动方法 Download PDF

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CN100345177C CNB038012529A CN03801252A CN100345177C CN 100345177 C CN100345177 C CN 100345177C CN B038012529 A CNB038012529 A CN B038012529A CN 03801252 A CN03801252 A CN 03801252A CN 100345177 C CN100345177 C CN 100345177C
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Abstract

本发明的电子装置包括：具有电子元件的单元电路(Pmn)、连接在单元电路(Pmn)的数据线(Ioutm)、对应于外部供给的数据信号(Mdatam)的电流或电压作为第一输出来输出的第一输出装置(D/Aa)、对应于第一输出大小的电流或电压作为第二输出来输出的第二输出装置(D/Ab)、和选择第一输出装置(D/Aa)的第一输出或第二输出装置(D/Ab)的第二输出中的一方或者两方，并可以向数据线(Ioutm)供给的选择供给装置(Swa、Swb)。由此，改善利用有机EL元件的显示装置的低亮度低灰度显示区域的图像再现性。

Description

电光学装置、电子机器以及电光学装置的驱动方法
技术领域
本发明涉及一种利用有机电致发光(以下称「EL」)等的电光学元件的驱动电路，特别涉及在低灰度显示区域也可以清晰、正确亮度进行发光的驱动方法的改进。
背景技术
作为EL元件等的电光学元件的驱动方法，利用没有交调失真、可以低功率驱动并可以提高电光学元件寿命的有源矩阵驱动方式。因为EL元件按与供给电流的大小对应的亮度发光，为了获得所希望的亮度，有必要向EL元件供给正确的电流(参见国际公开WO98/36407号公报)。
在图13中，表示了根据有源矩阵驱动方式的显示装置的框图。如图13所示，该显示装置中，在图像显示用的显示区域里，以格子状配置扫描线Vs1～Vsn(N是扫描线的最大数)和数据线Idata1～IdataM(M是数据线的最大数)，在每一个线的交叉部分里，配置包含EL元件的像素电路Pmn(1≤m≤M，1≤n≤N)。利用扫描电路依次选择扫描线Vsn，由D/A转换器向每一个数据线Idatam供给对应于中间灰度值的数据信号。
然而，在显示装置中，写入低灰度数据信号花费时间、有时出现写入不足等的问题。
特别是，在叫做电流编程方式的、供给对应于灰度的具有电流强度的数据信号的方式中，上述的问题更为明显。首先，因为供给在数据线的编程电流的值是对应于像素(点)所表示的灰度值，对于低灰度的像素流过数据线的电流极小。如果电流值小，则数据线的寄生电容的充放电要花费时间，在像素电路里，编程到给恒定电流值为止的时间增长，在给定的写入期间(一般说来是一个水平扫描期间)内很难结束写入。其结果，随着EL元件的发光效率的提高，编程电流越来越小，会出现不能向像素电路编写正确的电流值的情况。
另外，如果在低灰度显示区域的电流值变为10nA以下，接近晶体管的漏电流值。因此，漏电流给予编程电流的影响不能忽略，S/N比值降低，在显示装置的低灰度值显示区域的清晰度恶化。
进一步，随着显示器的分辨率提高，数据线的数目也增多，因为像素矩阵基板与外设驱动·控制器之间的连接线数目增大、连接距离缩小，与像素矩阵基板的连接变得困难，增加显示装置的制造成本。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种在低灰度显示区域里也可以清晰、正确的亮度进行图像显示，并且可以防止制造成本增加的电光学装置、电子机器和电光学装置的驱动方法。
本发明的电光学装置，包括：具有电光学元件的单元电路；与单元电路连接的数据线；与从外部供给的数据信号对应的电流或电压作为第1输出来输出的第1输出装置；与上述第1输出的强度对应的电流或电压作为第2输出来输出的第2输出装置；选择从第1输出装置所输出的第1电流或从第2输出装置所输出的上述第2输出中的一方，或者同时选择双方，并用于向上述数据线供给的选择供给装置；数据线包括接受流过该数据线的电流的负载装置。
在此，选择供给装置也可以包括至少一个开关元件。该开关元件用于禁止或允许第一输出或第二输出的元件。除了开关元件以外，还可以包括：利用加法运算电路在规定的写入期间内，可以实现改变选择供给装置的输出能力的功能的构成。
此时，优选将单元电路的恒定电流驱动能力与负载装置的电流收容能力之比，实质上等于第1输出装置的电流供给能力与第2输出装置的电流供给能力之比。并且优选负载装置设置成从第2输出装置看时处在数据线的末端。通过介入单元电路，输出装置和负载装置成对峙的构成。进一步，负载装置构成为当选择供给装置选择来自第2输出装置的第2输出并向数据线供给时，收容流过该数据线的电流。
选择供给装置，也可以构成为在应该向电光学元件供给输出的输出期间的至少结束的给定期间，只选择来自第1输出装置的第1输出，并向数据线供给。
选择供给装置，也可以构成为在应该向电光学元件供给输出的输出期间的至少最初的给定期间，至少选择来自第2输出装置的第2输出，并向数据线供给。
第2输出装置优选构成为可以输出具有比第1输出装置输出的第1输出的输出值要大的第2输出。利用大电流可以可靠编程电流，对于提高S/N是所希望的。
选择供给装置，也可以构成为在应该向电光学元件供给输出的输出期间的至少最初的给定期间，至少选择来自第2输出装置的第2输出，并向数据线供给；而在该输出期间的结束的给定期间，至少选择第1输出装置的第1输出，并向数据线供给。
选择供给装置，构成为在数据线的大致同一处，可以供给来自第1输出装置和第2输出装置的输出。
第2输出装置，也可以构成为将对应于外部供给的数据信号的电流或电压作为第2输出来输出。根据该构成，第二输出的输出值也可以根据数据设定成任意的值。
在此，也可以构成为针对一条数据线设置有多个由第1输出装置、第2输出装置和选择供给装置构成的输出供给装置，在一个输出供给装置存储基于数据信号的电流值或电压值的期间，其他至少一个输出供给装置向数据线供给输出。
这时，各输出供给装置，也可以将多个水平扫描期间中的前、后两个水平扫描期间作为向数据线供给输出的期间，而将其余的水平扫描期间作为控制单元电路的期间。
进一步，在该构成中，将给定数量的电光学装置构成一组；在将水平扫描期间分割成给定数的子期间的每一个中，各电光学装置构成为存储基于各自对应的数据信号的电流值或电压值。
再有，也可以让一对单元电路连接在一条数据线上，在各单元电路上连接控制各电光学元件的输出的一对控制线的任一方；向各控制线可以供给具有相互接近或邻接的反相位部的控制信号。由于具有互相接近或邻接的逆相位部的控制信号，在没有视觉差异的短时间内，邻接在数据线的电光学元件被驱动为逆相位，可以补偿脉冲驱动的断续性。
在此，可以向控制线连续输出具有给定占空比的脉冲。通过改变占空比的方法可以变更电光学元件的驱动期间。
进一步，一对控制线交叉也可以在每一个邻接的单元电路上。利用交叉的方法，在没有视觉差异的短时间内，邻接在控制线方向的电光学元件被驱动为逆相位，可以补偿脉冲驱动的断续性。
在此，也可以将给定数量的单元电路构成一组；一对控制线交叉在相邻组的每一个单元电路上。有时，作为规定数的单元电路单位的补偿的宗旨，比如，把单元电路作为像素电路，在多个原色的像素电路作为组合的彩色像素单位中进行利用多个原色的彩色显示。
本发明的电光学元件也可以是电流驱动元件。
在此，所谓「电光学元件」，一般是指由于电作用，发光或改变从外部来的光的状态的元件；包括自己发光的元件和控制来自外部光的透光元件等两种。例如，电光学元件包括EL元件、液晶元件、电泳元件和施加电场而产生的电子冲击在发光板来发光的电子放出元件(FED)。
在此，上述电光学元件优选是电流驱动元件譬如电致发光(EL)元件。所谓「电致发光元件」一般是指不论其发光性物质是有机或无机(Zn：S等)物质，由于施加电场，从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子再结合时，利用再结合的能量，使发光性物质发光的利用电致发光现象的元件。另外，电致发光元件，作为电极夹住的构造层，也可以利用发光性物质组成的发光层以外，还可以包含空穴输送层和电子输送层的任意一个或双方。具体地，作为构造层，除了阴极/发光层/阳极以外，可以采用阴极/发光层/空穴输送层/阳极、阴极/电子输送层/发光层/阳极或阴极/电子输送层/发光层/空穴输送层/阳极等的构造层。
本发明，也是包括本发明的电光学装置的电子机器。这里，「电子机器」没有限定，可以是电视、汽车导向装置、POS、个人用计算机、头部安装显示器、背型或前型投影器、带显示功能的传真装置、电子向导板、输送车辆的信息板、游戏装置、加工机械的操作盘、电子书和数码相机、便携式用电视、DSP装置、PDA、电子手册、手机、摄像机等的便携式机器。
本发明，在用于向具有电光学元件的单元电路供给输出的电光学装置的驱动方法，包括：与从外部供给的数据信号对应的电流或电压作为第1输出来输出的步骤；输出与第1输出的强度对应的第2输出的步骤；选择第1输出或第2输出的一方，或者同时选择双方，并向连接有单元电路的数据线供给的步骤；在输出第2输出时，由负载装置收容流过该数据线的电流。
在向数据线供给的步骤中，也可以是在应该向电光学元件输出的输出期间的至少结束的给定期间，只选择第1输出并向数据线供给。
在向数据线供给的步骤中，也可以是在应该向电光学元件输出的输出期间的至少最初的给定期间，选择第2输出并向数据线供给。
在输出第2输出的步骤中，也可以构成为输出具有比第1输出所具有的输出值要大的输出值的第2输出。
在向数据线供给的步骤中，也可以是在应该向电光学元件输出的输出期间的最初的给定期间，至少选择第2输出并向数据线供给；在该输出期间的结束的给定期间，至少选择第1输出并向数据线供给。
在输出第2输出的步骤中，也可以是输出具有与从外部供给的数据信号对应的电流值或电压值的第2输出。
在输出第1输出的步骤以及输出第2输出的步骤中的至少一方中，在输出第1输出或第2输出之前，也可以包括存储电流值或电压值的步骤。
当对一个数据线可以供给多组由第1输出和第2输出构成的输出供给组时，在执行由一个输出供给组存储电流值或电压值的步骤的期间，而在其它至少一个输出供给组中执行向数据线输出的步骤。
在此，也可以在多数水平扫描期间中的前、后两个水平扫描期间中，执行各步骤；包括在其余的水平扫描期间中执行的、控制单元电路的步骤。
在存储电流值或电压值的步骤中，也可以将水平扫描期间分割成给定数的子期间的每一个中，存储基于各自对应的数据信号的电流值或电压值。
附图说明
图1是本实施方式的电子机器的框图。
图2是第一实施方式的电流放大工作原理说明图。
图3是第一实施方式的驱动电路的电路图。
图4是第一实施方式的驱动电路的时序图。
图5是第二实施方式的驱动电路的电路图。
图6是第二实施方式的利用双缓冲式的电流锁存电路的工作原理说明图。
图7是第二实施方式的电流锁存电路的构成例。
图8是第二实施方式的驱动电路的时序图。
图9是第三实施方式的驱动电路的电路图。
图10是表示第三实施方式的脉冲驱动的像素电路之间关系的图。
图11是第三实施方式的驱动电路的时序图。
图12是第四实施方式的电子机器的例子。
图13是有源矩阵驱动方式的显示装置的框图。
图中：Vsn-选择线，Vgn-发光控制线，Idatam-数据线，Pmn-像素电路，PmnC-彩色像素，OELD-有机EL元件，Lm-电流锁存电路，Bm-电流放大电路。
具体实施方式
下面，结合附图说明本发明的优选实施方式。在以下的实施方式只不过是实施本发明的例子，不是限定其适用范围。
<第一实施方式>
本发明的实施方式是包括作为电光学元件利用EL元件的驱动电路的电光学装置。在图1中，表示包含这种电光学装置的电子机器的整体框图。
如图1所示，这种电子机器具有由计算机显示规定图像的功能，至少包括显示电路1、驱动控制器2和计算机装置3。
计算机装置3是通用或专用计算机装置，向驱动控制器2输出用于表示对每一个像素(点)以中间值表达的灰度的数据(灰度显示数据)。在彩色图像的情况，对显示各原色的点的中间灰度以灰度显示数据进行指定，被指定的各原色的点的中间灰度的合成作为特定的彩色像素来表现。
驱动控制器2是形成在如硅单晶体的基板上，至少具备D/A转换器21(本发明的第一和第二输出装置)、显示存储器22和控制电路23。控制电路23除了控制与计算机装置3之间的灰度显示数据的传送以外，还可以对驱动控制器2和显示电路1输出各种控制信号。显示存储器22使计算机装置3所供给的每一个像素的灰度显示数据对应于像素(点)的地址进行保存。D/A转换器21是对每一个输出可以输出两个大小电流的能力的D/A转换器(D/Aa、D/Ab)所构成，在显示存储器22中根据各像素地址读出的数字数据的灰度显示数据高精度变换成相应的电流值。D/A转换器21是在规定的时间内，只按数据线的数目(水平方向的点数)同时输出Iout。驱动控制器2和显示电路1包含本发明的电子装置。显示电路1和驱动控制器2的组合具有图像的显示功能，相当于包括或不包括计算机装置3的本发明的电子机器。
显示电路1，例如由低温多晶硅TFTα-TFT所构成，通过在显示图像的显示区域10，在水平方向配置选择线Vsn(1≤n≤N(N为扫描线数))，在垂直方向配置数据线Idatam(1≤m≤M(M为数据线数(列数)))所构成。选择线Vsn和数据线Idatam的每一个交叉点上配置像素电路Pmn。并且，显示电路1包括用于选择任意一个选择线的扫描电路11、12和驱动数据线的电流放大电路B。并且，在显示区域10里，配置对应于选择线，为了控制每一个像素电路Pmn发光的发光控制线Vgn(图中未示)和对应于数据线，向每一个像素电路供给电源的电源线(图中未示)。发光控制线对应于本发明的控制线。扫描电路11和12对应于控制电路23的控制信号，选择任意一个选择线Vsn，合起来向发光控制线Vgn输出发光控制信号。电流放大电路B对应于本发明的负载装置，包括对应于数据线Idatam的电流放大电路Bm。从D/A转换器21观察时，电流放大电路B设在数据线的另一侧时，可以发挥恰当的效果，但是，不改变电流放大电路B的总驱动能力的前提下，也可以分散配置在数据线上。
在上述构成中，从显示存储器22读出的每一个像素的灰度显示数据在D/A转换器21中变换为相应的电流值。如果由扫描电路11和12选择任意一个选择线Vsn，则对于连接在其选择线的像素电路Pxn(1≤x≤M)，写入向各数据线Ioutx输出的编程电流。
下面，结合图2说明本发明的第一实施方式的基本工作。图2是表示在配置成矩阵状的点(像素)中，对应于数据线由选择线Vsn选择的像素电路Pmn、向其供给电流的恒定电流输出电路CIm和电流放大电路Bm。恒定电流输出电路CIm包括第一和第二恒定电流输出电路D/Aa·D/Ab所组成的两个D/A转换器，可以选择性供给大于编程电流(第一恒定电流输出电路D/Aa所输出)的放大电流(第二恒定电流输出电路D/Ab所输出)或上述编程电流或同时选择两个。放大电流可以是编程电流的几倍以上，最好是十几倍。
如图2所示，在本实施方式中，控制电路是在用于供给编程电流的电流编程期间的前期中，对像素电路Pmn至少供给放大电流，在该电流编程期间的后期中，至少供给编程电流。具体地，在电流编程期间的前期中，使构成选择供给装置的第一开关元件Swa处于非接通状态而第二开关元件Swb处于接通状态；并且，使电流放大电路Bm工作，由第二恒定电流输出电路D/Ab中所生成的放大电流供给到数据线Iout。此时，只要把第一恒定电流输出电路D/Aa与第二恒定电流输出电路D/Ab之间的恒定电流输出能力之比等于像素电路Pmn与电流放大电路Bm之间的电流受容能力之比，数据线的电压按照输出电流值和数据线的寄生电容值的时间来变化，供给编程电流时，稳定在应该达到的电压值附近。此时，切断第二开关元件Swb并接通第一开关元件Swa，向数据线Ioutm供给由第一恒定电流输出电路D/Aa来高精度生成的编程电流。由于该工作，把像素电路作为负载，可以迅速、正确地到达第一恒定电流输出电路D/Aa供给编程电流时到达的像素电路内的晶体管T1(图3)的栅-源间电压Vgs。
这样，本发明中，在电流编程期间的前期中，通过供给与编程电流数倍以上的编程电流成比例的大电流，比只供给编程电流或一定时间预先充电的方法，可以使数据线Ioutm的电压更早达到规定的电压附近。
另外，在电流编程期间的后期中，关闭电流放大电路，同时向像素电路只供给硅驱动控制器2中高精度生成的原来的编程电流，可以最终以正确的编程电流值进行编程。
另外，在本实施方式中，在前期只让流过放大电流，但是，考虑编程电流小于放大电流，也可以在供给放大电流的期间中同时也供给编程电流，使像素电路不与数据线连接。
图3表示更具体的驱动电路的构成。图3表示配置成矩阵状的一个3像素电路Pmn和向该像素电路供给对应于灰度显示数据的电流的恒定电流输出电路CIm和电流放大电路Bm。
像素电路Pmn包括：保持数据线所供给的编程电流的电流值并以保持的电流值驱动电光学元件的电路，即相当于使EL元件发光的电流编程方式的电路。
如图3所示，像素电路是由模拟电流存储器(T1、T2、C1)、EL元件OELD、模拟电流存储器与数据线之间进行连接的开关晶体管T3和模拟电流存储器与EL元件之间进行连接的开关晶体管T4连接成如图3所示而构成。
在该像素电路的构成中，如果在电流编程期间选择线Vsn被选择，则晶体管T2以及T3变为接通状态。如果晶体管T2以及T3变为接通状态，则晶体管T1在对应于编程电流的时间后，到达正常状态，在电容器C1里存储对应于Ioutm的电压Vgs。在显示期间(发光期间)中，把选择线Vsn作为非选择状态，使晶体管T2以及T3处于切断状态，一旦切断数据线上的恒定电流之后，选择发光控制线Vgn。其结果，晶体管T4变为接通状态，存储在电容器C1的电压Vgs相对应的恒定电流Iout经过晶体管T1以及T4供给到EL元件，有机EL元件OELD以对应于该相应的编程电流的灰度的亮度来发光。
另外，图3中表示的像素电路只不过是一个例子，只要可以电流编程的电路，可以采用其他电路构成。
恒定电流输出电路CIm包括由第一电流输出电路D/Aa和第二电流输出电路D/Ab构成的一对D/A转换器，构成为可以选择供给比编程电流大的放大电流或编程电流中的一方或者两方。具体地，用于供给编程电流的第一电流输出电路D/Aa和用于供给放大电流的第二电流输出电路D/Ab并联在数据线Ioutm而构成。第一电流输出电路D/Aa与第二电流输出电路D/Ab之间的电流驱动能力之比优选设定成等同于像素电路中的晶体管T1与电流放大电路中的晶体管T33之间的电流驱动能力之比。此时，由于晶体管T1和T33，晶体管T2和T31设定成在饱和区域工作。通过让该电流驱动能力之比相等，把电流放大电路作为负载装置，第二电流输出电路D/Ab向数据线供给放大电流时所到达的数据线电压，几乎等于以像素电路作为负载，第一电流输出电路D/Aa供给编程电流时所到达的晶体管T1的栅-源极间电压Vgs。因为电流放大电路可以不受点面积的限制而采用大尺寸晶体管，在所有灰度中，放大电流可以变为编程电流的数倍到几十倍以上的值。其结果，在编程电流变为微小的低灰度区域中，也可以很快改变数据线的电压或晶体管T1的栅-源极间电压Vgs为规定的值。
电流放大器B中的电流放大电路Bm包括和D/A转换器21中的恒定电流输出电路CIm协同工作而在数据线中流过放大电流的构成。具体地，包括晶体管T31～T33。晶体管T33为放大晶体管，晶体管T31是开关元件，其根据放大使能信号BE使晶体管T33在恒定电流区域导通。晶体管T32是在供给充电关断信号时，强制放电贮存在晶体管T33的栅极上的电荷，完全切断放大晶体管T33的晶体管。如上所述，放大晶体管T33的电流输出能力与像素电路的晶体管T1的电流输出能力之比最好是等于第二电流输出电路D/Ab的电流输出能力与第一电流输出电路D/Aa的电流输出能力之比。
该构成中，从显示存储器22向每一个显示存储器输出Mdata同时输出：在一个水平线量的对应于一个扫描期间的点(像素)的灰度显示数据。两个电流输出电路D/Aa和D/Ab接受该灰度显示数据，以共同的基准电流源为基础，生成编程电流和放大电流。如果供给写入使能信号WEa或WEb，则晶体管TIa或TIb变为接通状态，从每一个电流输出变换电路向数据线输出编程电流或同时输出放大电流。
下面，结合图4的时序图详细说明图3中所示的第一实施方式的工作。图4的时序图是对扫描线n，在构成图像显示用帧期间的多个水平扫描期间中，以进行电流编程用的一个水平扫描期间H为中心的图。该1H期间相当于电流编程期间。在该电流编程期间中，控制电路使发光控制线Vgn变为非接通状态，停止有机EL元件OELD的发光。在每一个扫描期间对显示存储器输出线Mdata输出对应于每一个像素的灰度显示数据。
那么，在时刻t1中，如果显示存储器输出线Mdatam传送有关像素Pm(n-1)的灰度显示数据Dm(n-1)，则D/A转换器(电流输出电路)对其接受，生成相应的编程电流和放大电流。
从时刻t2以后，对扫描线n的电流编程期间的前期开始。控制电路在时刻t2后，使写入使能信号WEb变为许可状态。由此，从第二电流输出电路D/Ab向数据线Ioutm输出放大电流。因为对扫描线n的所有像素同时供给该写入使能信号，向每一个像素的数据线Ioutm输出各自的电流。由于该放大电流，即使是显示灰度小的情形即目标电流值小而计划里需要时间的情形，也在短时间内可以使数据线的电压达到目标电流值附近。在时刻t3中结束放大期间，则控制电路使写入使能信号WEb变为非许可状态，停止由第二电流输出电路D/Ab的放大电流的供给。然后，使恢复信号WEa变为许可状态的同时，使选择线Vsn变为选择状态，在剩余的电流编程期间的后期(时刻t3～时刻t4)期间，只利用编程电流向像素电路Pmn供给电流。由此，可以正确计划最终的目标电流值。
如果在时刻t4中结束电流编程期间，控制电路使选择线变为非选择状态的同时，使发光控制线Vgn变为选择状态，在像素电路Pmn的有机EL元件OELD上通过电流，转移到显示期间。此时，因为在像素电路Pmn里结束由于新的电流值的编程，以新的电流值向有机EL元件OELD供给电流，有机EL元件OELD以对应于其新的亮度来发光。其结果，根据亮度的不同，显示像素Pmn的灰度。
如上，根据第一实施方式，即使编程电流小的低灰度显示区域中，也可以使用比编程电流值大的放大电流，从而可以排除写入时间不足或噪音的影响，可以显示再现性好的清晰的图像。
另外，如果利用第一实施方式的方法，因为可以把编程电流高速写入在像素电路，比如，在D/A转换器和像素电路之间设置装有本发明的驱动电路方式的电流锁存的方法，可以按时间分割多重方式写入对应于多个像素的编程电流。由此，可以大大减少连接图1所示的驱动控制器2和显示电路1的数据线。这种方式就是下面的本发明的第二实施方式。
<第二实施方式>
本发明的第二实施方式是进一步发展如上所述的第一实施方式所示的电子装置和电子机器的方式。
图5中表示第二实施方式的具体的电子装置的构成、图8表示说明其工作的时序图。图5表示进行色显示的一个彩色像素PmnC、向其彩色像素供给电流的电流锁存电路Lm、D/A转换器CIm和电流放大电路Bm。各像素电路、电流放大电路和恒定电流输出电路(D/A转换器)CIm的块(虚线表示)和第一实施方式相同，因此，进行简单说明。另外，图7中表示电流锁存电路Lm的电路图。
在本实施方式中，以下的点和第一实施方式不同。首先，电流锁存电路Lm新设置在D/A转换器CIm与像素电路Pmn之间。即，根据本发明的驱动方式工作的电子装置是由D/A转换器CIm、电流锁存电路Lm、像素电路PmnC和电流放大电路Bm所构成。
电流锁存电路Lm具有：和D/A转换器CIm协同的电流供给装置的功能和锁存并输出D/A转换器CIm所输出的恒定电流的功能。另外，电流锁存电路Lm具有：在D/A转换器CIm与电流锁存电路Lm之间以时间分割多重方式串行传送的、把对应于最终编程电流的电信号转换为并行之后输出的功能和在像素电路里最大限度确保电流编程时间的双缓冲功能。特别是，第二实施方式中，表示了为了彩色显示的三原色R(红)、G(绿)、B(蓝)的灰度显示数据作为一个单位处理的例子。但是，本发明并不限于此。
彩色像素PmnC是由原色数目的像素电路来构成。这里，分别对应于R(红)、G(绿)、B(蓝)的像素电路PmnR、PmnG和PmnB来构成一个彩色像素PmnC。每一个像素电路具有同样的构成，如同本发明的第一实施方式所示，具有：保持数据线所供给的编程电流的电流值并利用保持的电流值来使电光学元件即EL元件发光的、对应于电流编程方式的电路。
电流放大电路BmR、G、B具有和第一实施方式所示电路同等的同一电路构成，具有和电流锁存电路Lm协同，使放大电流流过数据线的构成。放大晶体管T33的电流输出能力与像素电路的晶体管T1的电流输出能力之比优选等于电流锁存电路Lm的放大电流输出晶体管T20的电流输出能力与编程电流输出晶体管T10的电流输出能力之比。
以上，第二实施方式的电子装置的构成中，把一个水平期间分为三个期间，从图中未画出的显示存储器(参照图1)，将R、G、B的灰度显示数据时间分割后，向各显示存储器输出线Mdatam输出。D/A转换器CIm中，两个作为D/A转换器的第一电流输出电路D/Aa和第二电流输出电路D/Ab接受该灰度显示数据，基于共同的基准电流源生成编程电流和放大电流。如果在每一个时间分割期间供给写入使能信号WEa或WEb，则D/A转换器CIm中，如图3所说明，晶体管T10或T20变为接通状态，从每一个电流输出电路向连续数据线Ioutm作为模拟显示数据输出编程电流或放大电流。和第一实施方式同样，在每一个串行数据线Sdatam里，在时间分割期间的前半是向电流锁存电路Lm供给放大电流。期间的后半中，只供给编程电流，在电流锁存Lm里暂时保持正确的电流值。由此，从驱动控制器2可以快速、正确地向显示电路1传送编程电流，同时以任意的时间分割多重度(这里是1/3)的比例来减少连接接头的数目。
这里，详细说明第二实施方式的电流锁存电路Lm的双缓冲构造。结合图6说明本实施方式的双缓冲工作原理。电流锁存电路Lm具有两个相似的电路向一个数据线Ioutm输出可能配置的双缓冲构造。电流锁存电路是对应于一个数据线设置一对电流锁存电路。即，对数据线Ioutm并列连接电流锁存电路组Lmx和Lmy。顺便在图5中，电流锁存电路组Lmx是由电流锁存电路LmRx、LmGx和LmBx，电流锁存电路组Lmy是由电流锁存电路LmRy、LmGy和LmBy所构成。成为每一个电流锁存电路组的一对的Lmx和Lmy连接在相同的串行数据线Sdatam，但是，可以锁存在不同的时间使能的锁存使能信号LEx和LEy来向串行数据线输出的模拟数据。即使是同一个电流锁存电路组内，不同像素的电流锁存电路(比如LmRx和L(m+1)Rx)是连接在不同的串行数据线Sdata。控制电路23(参照图1)进行如下控制：分别调整写入允许信号WE和锁存使能信号LE的时间，在一个锁存电路组锁存上述输入模拟数据期间，另一个锁存电路组向数据线Iout输出编程电流。即，因为图6的第一扫描期间写入允许信号WEx变为非允许状态而锁存使能信号LEx变为允许状态，电流锁存电路组Lmx锁存串行数据线Sdatam的模拟数据。另一方面，在该第一扫描期间中，因为写入允许信号WEy变为允许状态而锁存使能信号LEy变为非允许状态，电流锁存电路组Lmy禁止数据的锁存的同时，向数据线IoutA、数据线IoutB输出对应于内部锁存的模拟数据的电流值。接下来在第二扫描期间中，在双方的电流输出电路组中反转该锁存和电流输出之间的关系。反复该操作，因为可以确保一个扫描期间量的对一个像素的电流编程时间，在开关速度慢的TFT电路中，也有效发挥本发明的放大方式的像素电路程序功能。
下面，结合图8的时序图和图7详细说明图5所示的第二实施方式的工作。图8的时序图是对扫描线n，在构成显示图像用的帧期间的多个水平扫描期间H中，以模拟显示数据的传送和进行电流编程用的两个水平扫描期间(2H)为中心表示的。该2H的期间的后半的1H相当于电流编程期间。本实施方式中，在该电流编程期间中，控制电路使发光控制线Vgn处于非选择状态，停止有机EL元件OELD的发光。
对应于各个原色的灰度模拟显示数据以时间分割输出到串行数据线Sdatam。进行锁存处理的上述2H的前半期间(时刻t1～t4)按串行数据线的多重度(这里是原色数3)进行时分割。在被分割的每一个期间中，控制电路输出锁存使能信号以便可以锁存对应于各自原色的数据。
即，如果在时刻t1中，有关红色的模拟显示数据传送到串行数据线Sdatam，则锁存使能信号LERb变为允许状态。由此，电流锁存电路组Lmx内的LmRx的晶体管T21和T22接通，模拟显示数据DmnR的放大电流从串行数据线Sdatam流向晶体管T20。如果锁存使能信号LERb变为非允许状态，此时的晶体管T20的栅-源极间电压保持在电容器C3。然后，锁存使能信号LERa变为允许状态的同时，串行数据线Sdatam转换为模拟显示数据DmnR编程电流。在锁存使能信号LERa变为非允许状态的时刻t2，为了更正确把编程电流供给在晶体管T10的栅-源极间电压保持在电容器C2。如果终了对应于红色的电流的锁存，同样，从时刻T2进行对应于绿色DmnG的电流的锁存、从时刻T3进行对应于蓝色DmnB的电流的锁存。如果结束三原色的锁存，终了电流编程期间的前半。另一方面，电流输出电路LmRy、LmGy、LmBy是在从时刻T1至时刻t4期间，而写入允许信号WEby和WEay在前后变为允许状态，向各自的数据线IoutR、IoutG、IoutB供给模拟显示数据Ioutm(n-1)R、Ioutm(n-1)G、Ioutm(n-1)B。
接着，从时刻t4以后，就开始从电流锁存电路组Lmx向像素电路PmnC的电流编程期间。控制电路使写入允许信号WEx在时刻t4以后变为允许状态。由此，在时刻t6的前面为止，从晶体管T20向数据线Ioutm输出放大电流。在时刻t4中，结束所有有关原色的电流值的锁存，对所有的原色同时供给该写入使能信号，因此，各自的电流输出在各个原色的数据线IoutmR、G、B。由于该放大电流，即使是显示灰度小的情形即目标电流值小而编程需要时间的情形，也可以在短时间内使晶体管T1的栅极电压达到可以接近目标电流值的电压。如果在时刻t6之前结束放大期间，则控制电路使有关放大电流写入使能信号WEbx变为非允许状态，停止由晶体管T20的放大电流的供给。控制电路使其后的写入使能信号WEax变为允许状态的同时，选择选择线Vsn，使像素电路的电流写入变为允许状态。剩余的电流编程后期的期间(t6～t7)中，向像素电路PmnC只供给编程电流。由此，可以正确编程最终目标电流值。
顺便，对电流锁存电路组Lmy，在错开一个扫描期间的时间来进行如同上述电流输出电路组Lmx同样的编程电流的锁存和写入。
如果在时刻t7，结束电流编程期间，则控制电路使发光控制线Vgn处于选择状态，在像素电路Pmn的有机EL元件OELD中通过电流，进行显示期间的转移。此时，因为在像素电路PmnR、G、B里，由从相应数据线的新电流值进行的编程已经结束，供给新的电流值的电流，对应的色的有机EL元件OELD以对应于其新的亮度来发光。其结果，由于不同三原色的不同亮度，彩色像素PmnC的发光颜色发生变化，可以以新的颜色来发光。
根据以上的本实施方式，可以大大减少连接驱动控制器2和显示电路1的数据线，另外，由于数据线可以以点距的几分之一以下的低密度来连接，降低制造成本、可靠性高和连接间距没有限制的显示器的高度精细化成为可能。
<第三实施方式>
本发明的第三实施方式，是为了达到本发明的目的的扩大灰度(亮度)调整范围，具备在第二实施方式的基础上进一步发展的方式。特别是在第三实施方式中，着眼于有机EL元件能够以μsec的数量级进行高速开关，，其特征是利用第一实施方式和第二实施方式中所示的像素电路的发光控制线Vgn，脉冲驱动有机EL元件。
图9表示第三实施方式的驱动电路的框图、图10表示第三实施方式的原理说明图、图11表示第三实施方式的驱动电路的时序图。在图9、11中，不同于第二实施方式的部分是像素电路的发光控制线Vgn和Vg(n-1)的控制方法和与像素电路的连接。在图9中，在邻接的两个扫描线n和(n-1)之间，发光控制线Vgn和Vg(n-1)交叉在每一个彩色像素。水平和垂直方向邻接的彩色像素是用不同的发光控制线来控制其发光期间。在显示期间中，在该邻接的发光控制线Vgn和Vg(n-1)之间，供给发光期间互相接近或邻接的脉冲发光控制信号。脉冲发光控制信号的脉冲数优选在一帧期间为多个，但是，也可以是单脉冲。其他的电路构成和工作相同于第二实施方式，省略其说明。
第三实施方式在工作原理上具有如下的特征。结合图10说明第三实施方式的发光的脉冲控制的工作原理。本实施方式中，控制电路23(参照图1)是在显示期间中，向各自的发光控制线供给具有互相接近或邻接的逆相位部的脉冲(发光控制信号)。根据这样的构成，邻接在垂直方向(列)的像素Pxn和Px(n-1)之间，所供给的脉冲具有接近或邻接的逆相位部。另外，对应于该一对扫描线的一对发光控制线Vgn和Vg(n+1)交叉在邻接的每一个彩色像素。根据这样的构成，在邻接水平方向(行)的彩色像素PmnC和P(m+1)nC之间也供给具有接近或邻接的逆相位部的脉冲。因此，即使利用发光控制线，使有机EL元件闪烁在帧频率附近，其亮度的变动区域变为方格花纹，邻接的像素补偿亮度的变动，因此，可以防止疑似轮廓等的副作用现象的发生。另外，可以互相抵消像素的开、关的像素电源电压的变动，可以减少显示均匀度的降低。
本实施方式中，控制电路是在显示期间中，向发光控制线连续输出规定的占空比的脉冲来控制。此时，因为采取了闪烁防止对策，即使是改变向各自发光控制线Vgn输出的脉冲频率，不会发生闪烁。还利用改变占空比(脉冲幅)的方法，可以调节像素的亮度。像素的亮度低的低灰度显示区域中，因为编程电流值少，降低S/N，有时显示不清晰的图像，但是，根据本实施方式的构成，利用脉冲频率或占空比来可以降低亮度。这意味着不改变编程电流值而改变发光控制线的脉冲频率或占空比的方法可以调节显示图像面的全体的亮度。从而，即使是低灰度显示区域和低亮度区域，使编程电流不变小也可以完成，用高的S/N比来可以进行清晰的图像显示。该构成可以独立于第一实施方式、第二实施方式的放大计划方式来利用，但是同时利用的方法，比单独利用的情形可以获得更宽的灰度(亮度)调节范围。
下面，结合图11的时序图说明图9所示的第三实施方式的详细工作。图11的时序图是对扫描线n和(n-1)，在构成显示图像用的帧期间的多个水平扫描期间中，以进行电流编程用的两个水平扫描期间H为中心表示的。
如图11所示，脉冲驱动的周期是根据显示要求适当设定为从数μs到帧周期的几分之1。由此，像素的平均亮度会下降，因此，为了获得相同的亮度(灰度)，优选让编程电流值大于不驱动脉冲的情形时的电流。
在各自的电流锁存电路Lmx和Lmy中，该2H期间的任意一方成为锁存处理期间，而另一方成为向数据线输出为了编程电流的被锁存的电流的期间。该2H的锁存处理期间和电流输出期间(电流编程期间)中，控制电路使发光控制线Vgn处于非选择状态，停止有机EL元件OELD的发光。但是，必须严格停止发光的期间是对像素电路供给电流的电流编程期间，对电流锁存电路的锁存处理，是继续平行的像素电路的发光处理，也是可以的。因此，也可以不同于控制电路按每一个扫描线用发光控制信号停止发光的期间。如果电流编程期间结束，控制电路使发光控制线Vgn处于选择状态，电流流过像素电路Pmn的有机EL元件OELD。
根据第三实施方式，使发光控制线Vgn和Vg(n-1)之间输出的发光控制信号的脉冲相位是反转的。因此，在垂直方向的像素之间(PmnC和Pm(n-1)C)之间，不会发生闪烁。另外，因为发光控制线Vgn和Vg(n-1)交叉在每一个彩色像素，水平方向的像素之间(PmnC和P(m+1)nC)之间，也不会发生闪烁。并且，利用变更发光控制信号的脉冲频率或占空比的方法，可以控制显示区域的亮度。
<第四实施方式>
本实施方式是在上述说明的电子装置中，涉及具备利用电光学元件的电子元件所构成的电光学装置的电子机器。
图12中表示了可以适用具备本发明的电子装置的电光学装置1的电子机器的例子。
图12(a)是在手机中适用的例子，该手机10包括天线部11、声音输出部12、声音输入部13、操作部14和电光学装置1。这样，该电光学装置可以利用在手机的显示部。
图12(b)是在摄像机中适用的例子，该摄像机20包括受像部21、操作部22、声音输入部23和本电光学装置1。这样，该电光学装置可以在取景器或摄像机的显示部中应用。
图12(c)是在携带型个人计算机中适用的例子，该计算机30包括相机部31、操作部32和本电光学装置1。这样，本电光学装置可以在计算机的显示部中应用。
图12(d)是在头部固定显示器中适用的例子，该头部固定显示器40包括头带41、光学系统容纳部42和本电光学装置1。这样，本电光学装置可以在头部固定显示器的图像显示源中应用。
图12(e)是在背部投影器中适用的例子，该投影器50包括框架51、光源52、光学合成系统53、反射镜54·55反射镜、屏幕56和本电光学装置1。这样，本电光学装置可以在后部投影器的图像显示源中应用。
图12(f)在前部投影器中适用的例子，该投影器60包括框架62上的光学系统61和本电光学装置1，把图像可以显示在屏幕63。这样，本电光学装置可以在前部投影器的图像显示源中应用。
不限于上述的例子，具有本发明的电子装置的电光学装置可以应用在可以应用有源矩阵型显示装置的所有电子机器。比如，电视、汽车导向系统、POS、个人计算机、带显示功能的传真装置、电子向导板、输送车辆等的信息板、游戏装置、加工机械的操作盘、电子书、以及携带用电视、手机等的携带机器。
<其他变形例>
本发明不限于上述的实施方式，可以进行种种变形来实施。
例如，在上述的第一至第三实施方式中，对应于显示的灰度，改变了作为第二输出装置的放大电流供给电路的输出能力，但是把灰度分为高、中、低等的多个范围，根据这些转换第二输出装置的输出能力，也可以达到本发明的目的。此时，第二输出装置也可以输出预测的数据线的到达电压的中心值。这样构成时，可以不要电流放大电路。并且，第二输出装置作为电压输出型的D/A转换器，在电流编程期间的前期，使第二输出装置工作，使数据线的电压达到目标电压附近；在电流编程期间的后期，利用第一输出装置来正确地编程的构成，也是可以的。
另外，和图3所示的放大晶体管T33相同的同一时间工作的转换开关电路设置在形成放大晶体管T33的同一的有源基板上并且在选择供给装置与数据线之间，高精度的时间来转换第一输出和第二输出，也是可以的。
根据本发明，至少有以下优点。
根据本发明，因为选择第一输出或第二输出或同时选择两个来输出可能的构成，根据驱动电路的目的，可以在第一输出的基础上辅助性地供给第二输出以替代第一输出。例如，在要求电流编程的显示装置中应用本发明时，即使是编程电流小的低灰度显示区域中，辅助性地使用大于编程电流值的放大电流，可以排除噪音的影响，可以显示清晰的图像。另外，利用该大的电流可以短时间内达到目标电流值，因为不偏离目标电流值，可以以正确的亮度来显示图像。
根据本发明，由于在数据线上设置具有放大电流编程功能和双缓冲功能的输出装置，因此，可以大大减少数据线的数目。因此，连接间距有限制的显示装置中应用本发明时，可以实现高精细的显示装置。
根据本发明，因为邻接垂直方向的像素间所供给的脉冲为具有互相接近或邻接的逆相位部，即使脉冲幅变宽，邻接象素也可以补足亮度的变动，也可以防止闪烁的发生。另外，在水平方向邻接的像素之间，因为一对的发光控制线在交叉，被供给的脉冲具有接近或邻接的逆相位部，即使脉冲幅变宽，接象素也可以补足亮度的变动，和垂直方向同样，可以防止闪烁的发生。另外，可以互相抵消由于像素的开、关所引起的像素电源电压的变动，可以减少显示均匀性的降低。该脉冲驱动方法可以独立于第一实施方式和第二实施方式来利用，由此，可以扩大作为本发明的目的的灰度(亮度)调整范围。
根据如以上说明的本发明，电子元件譬如对应于电光学变换元件的变换效率的提高和开口率的提高，可以在更宽的范围内高精度地控制灰度和显示的亮度。另外，因为可以使用高速的编程电流，对于高分辨率显示器中也有效。

Claims (26)

1、一种电光学装置，其特征在于，包括：
具有电光学元件的单元电路；
与所述单元电路连接的数据线；
与数据信号对应的电流或电压作为第1输出来输出的第1输出装置；
与所述第1输出的强度对应的电流或电压作为第2输出来输出的第2输出装置；
选择从所述第1输出装置所输出的所述第1输出或从所述第2输出装置所输出的所述第2输出中的一方，或者同时选择双方，并用于向所述数据线供给的选择供给装置；
所述数据线包括接受流过该数据线的电流的负载装置。
2、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，所述选择供给装置包括至少一个开关元件。
3、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，所述单元电路的恒定电流驱动能力与所述负载装置的电流收容能力之比，等于所述第1输出装置的电流供给能力与所述第2输出装置的电流供给能力之比。
4、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，从所述第2输出装置看时，所述负载装置设置在所述数据线的末端。
5、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，所述负载装置构成为当所述选择供给装置选择来自所述第2输出装置的所述第2输出并向数据线供给时，收容流过该数据线的电流。
6、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，所述选择供给装置，在应该向所述电光学元件供给输出的输出期间的至少结束的给定期间，只选择来自所述第1输出装置的所述第1输出，并向所述数据线供给。
7、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，所述选择供给装置，在应该向所述电光学元件供给输出的输出期间的至少最初的给定期间，至少选择来自所述第2输出装置的所述第2输出，并向所述数据线供给。
8、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，所述第2输出装置构成为输出具有比所述第1输出装置输出的所述第1输出的输出值要大的所述第2输出。
9、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，所述选择供给装置，在应该向所述电光学元件供给输出的输出期间的至少最初的给定期间，至少选择来自所述第2输出装置的所述第2输出，并向所述数据线供给；而在该输出期间的结束的给定期间，至少选择所述第1输出装置的所述第1输出，并向所述数据线供给。
10、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，所述选择供给装置，在所述数据线的同一处，供给来自所述第1输出装置和所述第2输出装置的输出。
11、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，所述第2输出装置，将对应于外部供给的数据信号的电流或电压作为所述第2输出来输出。
12、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，针对一条所述数据线设置有多个由所述第1输出装置、所述第2输出装置和所述选择供给装置构成的输出供给装置，在一个所述输出供给装置存储基于所述数据信号的电流值或电压值的期间，其他至少一个所述输出供给装置向所述数据线供给输出。
13、根据权利要求12所述的电光学装置，其特征在于，各所述输出供给装置，将多个水平扫描期间中的前、后两个水平扫描期间作为向所述数据线供给输出的期间，而将其余的水平扫描期间作为控制所述单元电路的期间。
14、根据权利要求13所述的电光学装置，其特征在于，将给定数量的所述电光学装置构成一组；
在将所述水平扫描期间分割成给定数的子期间的每一个中，各所述电光学装置构成为存储基于各自对应的所述数据信号的电流值或电压值。
15、根据权利要求1～14中任一项所述的电光学装置，其特征在于，所述电光学元件是电流驱动元件。
16、一种电子机器，其特征在于，具备权利要求1～14中任一项所述的电光学装置。
17、一种电光学装置的驱动方法，用于向具有电光学元件的单元电路供给输出，其特征在于，包括：
与从外部供给的数据信号对应的电流或电压作为第1输出来输出的步骤；
输出与所述第1输出的强度对应的第2输出的步骤；和
选择所述第1输出或所述第2输出的一方，或者同时选择双方，并向连接有所述单元电路的数据线供给的步骤；
在输出所述第2输出时，由负载装置收容流过该数据线的电流。
18、根据权利要求17所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于，在向所述数据线供给的步骤中，在应该向所述电光学元件输出的输出期间的至少结束的给定期间，只选择所述第1输出并向所述数据线供给。
19、根据权利要求17所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于，在向所述数据线供给的步骤中，在应该向所述电光学元件输出的输出期间的至少最初的给定期间，选择所述第2输出并向所述数据线供给。
20、根据权利要求17所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于，在输出所述第2输出的步骤中，输出具有比所述第1输出所具有的输出值要大的输出值的所述第2输出。
21、根据权利要求17所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于，在向所述数据线供给的步骤中，在应该向所述电光学元件输出的输出期间的最初的给定期间，至少选择所述第2输出并向所述数据线供给；在该输出期间的结束的给定期间，至少选择所述第1输出并向所述数据线供给。
22、根据权利要求17所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于，在输出所述第2输出的步骤中，输出具有与从外部供给的数据信号对应的电流值或电压值的所述第2输出。
23、根据权利要求17所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于，在输出所述第1输出的步骤以及输出所述第2输出的步骤中的至少一方中，在输出所述第1输出或所述第2输出之前，包括存储所述电流值或电压值的步骤。
24、根据权利要求23所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于，当对一个所述数据线供给多组由所述第1输出和所述第2输出构成的输出供给组时，在执行由一个所述输出供给组存储所述电流值或所述电压值的步骤的期间，而在其它至少一个所述输出供给组中执行向所述数据线输出的步骤。
25、根据权利要求24所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于，在多数水平扫描期间中的前、后两个水平扫描期间中，执行各所述步骤；包括在其余的水平扫描期间中执行的、控制所述单元电路的步骤。
26、根据权利要求23所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于，在存储所述电流值或电压值的步骤中，将所述水平扫描期间分割成给定数的子期间的每一个中，存储基于各自对应的所述数据信号的电流值或电压值。
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