專利名稱：電流生成電路、電光學(xué)裝置及電子機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適宜于用來(lái)驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL(Electronic Luminescence)顯示屏等顯示屏的電流生成電路、電光學(xué)裝置及電子機(jī)器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，有機(jī)EL顯示屏，作為下一代的顯示屏，受人注目。其理由是液晶顯示屏中的液晶元件，只不過(guò)使光的透過(guò)量發(fā)生變化而已，與此不同，有機(jī)EL顯示屏，是其本身就發(fā)光的自發(fā)光元件。并且，有機(jī)EL顯示屏，與液晶顯示屏相比，還具有視場(chǎng)角廣、對(duì)比度高、應(yīng)答速度快等優(yōu)點(diǎn)。在這里，由于有機(jī)EL顯示屏與電壓驅(qū)動(dòng)型的液晶元件不同，是所謂電流驅(qū)動(dòng)型的元件，所以在驅(qū)動(dòng)之際，需要生成與灰度(亮度)相適應(yīng)的電流，而不是電壓。為此，人們研制出電流生成型D/A轉(zhuǎn)換器(例如參閱專利文獻(xiàn)1)。
另一方面，人類的視覺(jué)特性，具有對(duì)數(shù)性的或指數(shù)性的性質(zhì)。這一點(diǎn)，已廣為人知。即使灰度呈線性變化，在人們的眼中也往往感覺(jué)不到它是在線性變化。鑒于上述情況，在電光學(xué)裝置中，常常通過(guò)使它們具有對(duì)數(shù)性的或指數(shù)性的非線性特性(γ特性)，從而獲得視覺(jué)上的線性特性的效果。人們往往將這一系列處理，稱作“γ校正”。
考慮到這種γ校正，人們想出了下述方法通過(guò)對(duì)線性地指示有機(jī)EL元件的灰度(亮度)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，生成非線性特性的電流信號(hào)并供給有機(jī)EL元件，從而使觀察者看到的灰度變化，成為線性狀態(tài)。
作為這種結(jié)構(gòu)，可以舉出如下示例(1)使用變換表等，將線性特性的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成非線性特性的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；(2)將用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)所表現(xiàn)的灰度范圍分割成多個(gè)區(qū)域，并在該分割區(qū)域，作為線性特性，使用多個(gè)線，性特性，近似地表現(xiàn)所需的γ特性。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2000-122608公報(bào)。
可是，上述(1)的結(jié)構(gòu)，存在著導(dǎo)致電路復(fù)雜化的問(wèn)題；(2)的結(jié)構(gòu)，則存在著難以得到圓滑的γ特性的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)這些問(wèn)題而研制出來(lái)的。其目的是要提供一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、而且可以得到圓滑的γ特性的電流生成電路，以及使用這種電路的電光學(xué)裝置及電子機(jī)器。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明涉及的電流生成電路，包括電阻值互不相同，而且一端分別與供給電源電壓的電源端子連接的第1及第2電阻；使與其柵極的電壓對(duì)應(yīng)的電流，流過(guò)其第1端子及第2端子之間，其第1端子與所述第1電阻的另一端連接，其第2端子與所述柵極共同連接的第1晶體管；以及使與其柵極的電壓對(duì)應(yīng)的電流，流過(guò)其第1端子及第2端子之間，其第1端子與所述第2電阻的另一端連接，其柵極與所述第1晶體管的柵極連接的第2晶體管。其特征在于使流入所述第2晶體管的電流，與流入所述第1晶體管的電流的關(guān)系，為非線性。采用本發(fā)明后，不僅能使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且還可以得到圓滑的非線性特性。
此外，第1及第2電阻，只要它們的電阻值，實(shí)質(zhì)上互不不同就行。所以，只要使布線的寬度及長(zhǎng)度不同就行。另外，如果第1電阻的電阻值不為零，那么第2電阻的電阻值是零也行。
另外，本發(fā)明涉及的電流生成電路，其特征在于包括電阻值互不相同，至少有一個(gè)是可變電阻，而且一端分別與供給電源電壓的電源端子連接的第1及第2電阻；使與其柵極的電壓對(duì)應(yīng)的電流，流過(guò)其第1端子及第2端子之間，其第1端子與所述第1電阻的另一端連接，其第2端子與所述柵極共同連接的第1晶體管；使與其柵極的電壓對(duì)應(yīng)的電流，流過(guò)其第1端子及第2端子之間，其第1端子與所述第2電阻的另一端連接，其柵極與所述第1晶體管的柵極連接的第2晶體管。采用本發(fā)明后，不僅能使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且還可以得到圓滑的非線性特性。
在這里，所述第1及第2電阻中，最好只有所述第1電阻是可變電阻。這樣，就能調(diào)整非線性特性。
這種可變電阻，最好包括將多個(gè)具有規(guī)定的電阻值的電阻元件，串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)的結(jié)構(gòu)。
還可以在縱向連接多個(gè)所述電流生成電路的同時(shí)，使流入位于前級(jí)的電流生成電路的第2晶體管的電流，流入位于后級(jí)的電流生成電路的第1晶體管。
另一方面，還可以具有將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電流值與該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)后，使該電流信號(hào)流入所述第1晶體管的D/A轉(zhuǎn)換電路。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明涉及的電光學(xué)裝置，包括在多條掃描線和多條數(shù)據(jù)線的交叉部位配置的象素電路；選擇所述掃描線的掃描線驅(qū)動(dòng)電路；在具有權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的電流生成電路的同時(shí)，還具有使流入該電流生成電路的第2晶體管的電流，流入數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路；其特征在于配置在一條掃描線和一條數(shù)據(jù)線的交叉部位的象素電路，具有在該條掃描線被所述掃描線驅(qū)動(dòng)電路選擇時(shí)，積蓄與流入該條數(shù)據(jù)線的電流對(duì)應(yīng)的電荷的電容元件；和在該條掃描線被選擇結(jié)束時(shí)，有與積蓄在所述電容元件中的電荷對(duì)應(yīng)的電流流過(guò)的電光學(xué)元件。采用本發(fā)明后，不僅能使獲得非線性特性的電路的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，而且還能獲得園滑的非線性特性。
在該電光學(xué)裝置中，最好包括任意設(shè)定所述電流生成電路中的第1或第2電阻的電阻值的設(shè)定電路。
另外，本發(fā)明涉及的電光學(xué)裝置，包括與原色對(duì)應(yīng)的多種類的象素電路，其中，對(duì)應(yīng)于同一原色的象素電路配置在多條掃描線與多條數(shù)據(jù)線的交叉部位，而且共用同一條數(shù)據(jù)線；選擇所述掃描線的掃描線驅(qū)動(dòng)電路；以及每個(gè)原色中都具有權(quán)利要求3所述的電流生成電路，并使流過(guò)與一個(gè)原色對(duì)應(yīng)的電流生成電路的第2晶體管的電流，流入與該原色對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，配置在一條掃描線和一條數(shù)據(jù)線的交叉部位的象素電路，具有在該條掃描線被所述掃描線驅(qū)動(dòng)電路選擇時(shí)，積蓄與流入該條數(shù)據(jù)線的電流對(duì)應(yīng)的電荷的電容元件；和在該條掃描線的選擇結(jié)束時(shí)，與積蓄在所述電容元件中的電荷對(duì)應(yīng)的電流流過(guò)的電光學(xué)元件。采用本發(fā)明后，不僅能使獲得非線性特性的電路的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，而且還能獲得園滑的非線性特性。
在該電光學(xué)裝置中，最好包括按照原色設(shè)定所述電流生成電路中的第1或第2電阻的電阻值的設(shè)定電路。這樣，就可以對(duì)每個(gè)原色統(tǒng)一進(jìn)行非線性特性的調(diào)整。
當(dāng)具有這種設(shè)定電路時(shí)，最好具有向所述設(shè)定電路指示應(yīng)該設(shè)定的電阻值的指示電路。在這里，作為指示電路，既可以是根據(jù)檢測(cè)到的溫度，指示電阻值的指示電路，也可以是從預(yù)先存儲(chǔ)的電阻值中，讀出與顯示模式對(duì)應(yīng)的數(shù)值后發(fā)出指示的指示電路。
另外，在這種電光學(xué)裝置中，也可以是具有下述電路的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)規(guī)定所述電光學(xué)元件的灰度的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器；從所述存儲(chǔ)器中讀出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的控制電路；將由所述控制電路讀出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成與該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電流值的電流信號(hào)，使該電流信號(hào)流入所述電流生成電路的第1晶體管的D/A轉(zhuǎn)換電路。
此外，作為電光學(xué)裝置中的電光學(xué)元件，最好是有機(jī)電致發(fā)光元件。
另外，作為本發(fā)明涉及的電子機(jī)器，最好安裝上述電光學(xué)裝置。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式涉及的電流生成電路的結(jié)構(gòu)的圖形。
圖2是表示該電流生成電路中的D/A轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)的圖形。
圖3是表示該D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出入特性的圖形。
圖4是表示該電流生成電路中的非線性化電路的結(jié)構(gòu)的圖形。
圖5是表示該電流生成電路的輸出入特性的的圖形。
圖6是表示為了講述該電流生成電路的特性而使用的關(guān)系式的圖形。
圖7是表示為了講述該電流生成電路的特性而使用的關(guān)系式的圖形。
圖8是表示為了講述該電流生成電路的特性而使用的關(guān)系式的圖形。
圖9是表示為了講述該電流生成電路的特性而使用的關(guān)系式的圖形。
圖10是表示該電流生成電路的應(yīng)用示例的圖形。
圖11是表示該電流生成電路的應(yīng)用示例的圖形。
圖12是表示宜于使用該電流生成電路的電光學(xué)裝置的圖形。
圖13是該電光學(xué)裝置的掃描線驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖14是表示該電光學(xué)裝置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的圖形。
圖15是表示該電光學(xué)裝置的象素電路的圖形。
圖16是表示該電光學(xué)裝置進(jìn)行彩色顯示時(shí)的象素電路的排列的圖形。
圖17是表示該電光學(xué)裝置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的應(yīng)用示例的圖形。
圖18是表示該電光學(xué)裝置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的應(yīng)用示例的圖形。
圖19是表示該電光學(xué)裝置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的應(yīng)用示例的圖形。
圖20是表示使用該電光學(xué)裝置的便攜式計(jì)算機(jī)的圖形。
圖21是表示使用該電光學(xué)裝置的攜帶電話的圖形。
圖22是表示使用該電光學(xué)裝置的數(shù)碼相機(jī)的圖形。
圖中10-電流生成電路；20-D/A轉(zhuǎn)換電路；40-非線性化電路；41-電阻(第1電阻)；42-電阻(第2電阻)；51-晶體管(第1晶體管)；52-晶體管(第2晶體管)；100-電光學(xué)裝置；102-掃描線；104-數(shù)據(jù)線；110-象素電路；120-顯示屏；130-掃描線驅(qū)動(dòng)電路；140-數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路；150-存儲(chǔ)器；160-控制電路；1120-電容元件；1130-有機(jī)EL元件；2100-個(gè)人計(jì)算機(jī)；2200-攜帶電話；2300-數(shù)碼相機(jī)。
具體實(shí)施例方式
下面，參閱附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做一講述。圖1是表示實(shí)施方式涉及的電流生成電路的結(jié)構(gòu)的圖形。
正如該圖所示，電流生成電路10包括輸入對(duì)例如象素的灰度等進(jìn)行線性地規(guī)定的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix，生成對(duì)該數(shù)據(jù)具有線性特性的關(guān)系的電流的電流信號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換電路20；和轉(zhuǎn)換成對(duì)該電流信號(hào)的電流來(lái)說(shuō)是具有非線性特性的關(guān)系的電流后輸出的非線性化電路40。
此外，為了便于講述，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix定為6比特，將灰度用十進(jìn)制的數(shù)字，從“0”到“63”，分作64(2的6次方)個(gè)級(jí)予以規(guī)定。
另外，在本實(shí)施方式中，電流生成電路10，是指D/A轉(zhuǎn)換電路20和非線性化電路40二者的結(jié)合。但也有時(shí)只將非線性化電路40，稱作“(狹義的)電流生成電路”。
在電流生成電路10中，首先講述D/A轉(zhuǎn)換電路20。圖2是表示D/A轉(zhuǎn)換電路20的結(jié)構(gòu)的電路圖。
在該圖中，開(kāi)關(guān)Sw0，在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix的最下位比特D0是“1”時(shí)則ON；是“0”時(shí)則OFF。同樣，開(kāi)關(guān)Sw1～Sw5的每一個(gè)開(kāi)關(guān)，也在5位比特D1、4位比特D2、3位比特D3、2位比特D4、最上位比特D5分別是“1”時(shí)則ON；是“0”時(shí)則OFF。
開(kāi)關(guān)Sw0～Sw5中各自的一端，與端子N1共同連接。而開(kāi)關(guān)Sw0的另一端，與晶體管30的漏極(電極)連接。同樣，開(kāi)關(guān)Sw1～Sw5各自的另一端，與晶體管31～35的各漏極連接。并且，這些晶體管30～35的源極(電極)接地，就是說(shuō)，共同與供給電源電壓的低位側(cè)電壓的端子連接。
然后，在晶體管30～35的柵·源電極之間，施加共同的基準(zhǔn)電壓Vref。因此，各晶體管在飽和區(qū)域中動(dòng)作時(shí)，流入各源·漏間的電流，取決于其增益系數(shù)(電流放大率)β。在這里，將晶體管30～35的增益系數(shù)β之比，設(shè)定成1∶2∶4∶8∶16∶32后，流入端子N1的電流Iin，就成為流入各晶體管的電流之和，所以成為如圖3所示的特性。
即電流Iin從數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix為最低值“0”(十進(jìn)制數(shù))時(shí)，取值為零起，直到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix為最大值“63”時(shí)，成為Imax為止，一直在直線性地增加(嚴(yán)密地說(shuō)，是離散性地增加)。
接著，講述非線性化電路40。圖4是表示構(gòu)成非線性化電路40的結(jié)構(gòu)的電路圖。正如該圖所示，非線性化電路40，具有電阻41、42和P溝道型晶體管51、52。它是對(duì)流入端子N1的電流Iin(I1)來(lái)說(shuō)，將電流Iout(I2)非線性化后，供給端子N2的電流反射鏡電路。
在這里，電阻41的一端和電阻42的一端，共同與供給電源的高位側(cè)電壓VDD的端子Nd連接。晶體管51的源極，與電阻41的另一端連接，而柵·源之間則被飽和連接。另外，晶體管52的源極，與電阻42的另一端連接，而該晶體管52的柵極，與晶體管51中飽和連接的柵極連接，其漏極與端子N2連接。
此外，關(guān)于晶體管30～35、51、52，在本實(shí)施方式中，假設(shè)為FET。但并不限于該型號(hào)，也可以使用雙極型的等。
在這里，設(shè)晶體管51的源極(電阻41的另一端)中的電壓為V1，晶體管52的源極(電阻42的另一端)中的電壓為V2，晶體管51的柵極(晶體管52的柵極)的電壓為V3，晶體管51的增益系數(shù)為β1，晶體管51的增益系數(shù)為β2，晶體管51、52的閾值電壓為Vth，電阻41的電阻值為R1，電阻42的電阻值為R2時(shí)，流入在飽和區(qū)域動(dòng)作的晶體管的電流，若為柵·源間電壓的平方關(guān)系，那么，電流I1及I2就可以分別用如下關(guān)系式(1)、(2)表示I1＝{β1(V1-V3-Vth)2}/2……(1)I2＝{β2(V2-V3-Vth)2}/2……(2)電阻41、42上的電壓降，則可以分別用如下關(guān)系式(3)、(4)表示I1·R1＝VDD-V1……(3)I2·R2＝VDD-V2……(4)首先，由關(guān)系式(1)可推出(2I1/β1)1/2＝V1-V3-Vth……(5)另外，利用關(guān)系式(3)、(4)，消去VDD的項(xiàng)后，求V1的解，可得出下述關(guān)系式(6)V1＝V2-I1·R1+I2·R2……(6)接著，再將用關(guān)系式(6)表示的V1，代入關(guān)系式(5)的右邊的V1中，就可以得到圖6所示的關(guān)系式(7)。然后，再將關(guān)系式(7)的左邊，代入關(guān)系式(2)的右邊中的括弧里的項(xiàng)，經(jīng)過(guò)圖7所示的整理后，得出關(guān)系式(8)。
最后，對(duì)關(guān)系式(8)中的I2進(jìn)行求解，可得出圖8所示的關(guān)系式(9)。
在圖4中，電阻41、42，其電阻值只要不同就行。所以，只要使兩者的布線寬或布線長(zhǎng)不同就行。另外，如果電阻41不為零，那么電阻42也可以為零。
于是，為了簡(jiǎn)要講述關(guān)系式(9)所示的特性，將端子Nd與晶體管52的源極之間短路連接，使電阻42的電阻值R2＝0，就可以將關(guān)系式(9)簡(jiǎn)化為圖9所示的關(guān)系式(10)。
在關(guān)系式(10)中，由于輸出電流I2，可以用輸入電流I1的二次函數(shù)表示，所以如果將其特性與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix關(guān)連表示，就成為圖5的符號(hào)a所示。在這里，圖5是將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix是最小值的“0”時(shí)的輸出電流I2，作為0％，并且將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix是最大值的“63”時(shí)的輸出電流I2，作為100％，歸一化后，以相對(duì)電流Iout來(lái)表示輸出電流I2。
這樣，采用本實(shí)施方式后，可以使輸出電流I2(Iout)的特性a，對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix來(lái)說(shuō)，成為圓滑的非線性。另外，其特性a，也能接近和后文要講述的電光學(xué)裝置中被認(rèn)為是理想的特性b(γ系數(shù)為2.2)。
在這里，在圖9的關(guān)系式(10)中，電阻41的電阻值R1，因?yàn)槭禽斎腚娏鱅2的系數(shù)，所以將電阻41作為可變電阻時(shí)，能夠調(diào)整輸出電流I2的變化率。在將電阻41作為可變電阻時(shí)，例如，可以如圖10(a)所示，取代電阻41，使用由串聯(lián)的多個(gè)電阻，和按照數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ds的各比特、使這些電阻的兩端ON、OFF的開(kāi)關(guān)構(gòu)成的電子電位器。另外，還可以如圖10(b)所示，使用由并聯(lián)的多個(gè)電阻，和按照數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ds的各比特、使這些電阻的兩端ON、OFF的開(kāi)關(guān)構(gòu)成的電子電位器。使用這種電子電位器后，可以從電流生成電路10的外部，按照數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ds，設(shè)定作為合成電阻的R1的值，調(diào)整輸出電流I2的變化率。
另外，還可以如圖11所示，連接2級(jí)以上的電流反射鏡電路，構(gòu)成非線性化電路40。
在圖11中，電阻43的一端接地，另一端與漏·柵間飽和連接的n溝道型晶體管53的源極連接。另外，晶體管53的漏極，與晶體管52的漏極連接。n溝道型晶體管54的源極接地，其漏極與端子N2連接，而其柵極與晶體管53的柵極(漏極)連接。
在這種結(jié)構(gòu)中，電流I2，用輸入電流I1的二次函數(shù)表示。進(jìn)而，通過(guò)端子N2流入晶體管54的電流I3，由于是用電流I2的二次函數(shù)表示，所以其結(jié)果電流I3，就成為輸入電流I1的四次函數(shù)。因此，與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix對(duì)應(yīng)的輸入電流I3(Iout)的特性，就成為圖5中用符號(hào)c所示的那樣，與符號(hào)a的特性相比，可以使γ校正的程度更深。
下面，講述采用這種電流生成電路裝置的電光學(xué)裝置。圖12是表示這種電光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
正如該圖所示，電光學(xué)裝置100，包括相互正交(相互絕緣)地延設(shè)有多個(gè)m條掃描線102和多個(gè)n條數(shù)據(jù)線104，并在其交叉部位具有象素電路110的顯示屏102；驅(qū)動(dòng)掃描線102中的每一條掃描線的掃描線驅(qū)動(dòng)電路130；驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線103中的每一條數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路140；旨在存儲(chǔ)由計(jì)算機(jī)等外部裝置所供給的、規(guī)定每個(gè)象素應(yīng)當(dāng)顯示的圖象的象素的灰度的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix的存儲(chǔ)器150；控制各部的控制電路160；以及向各部供給電源的電源電路170。
此外，在電光學(xué)裝置100中，也將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix作為6比特，對(duì)每個(gè)象素，均規(guī)定出從“0”到“63”的64(2的6次方)種灰度中的某一個(gè)。
另一方面，掃描線驅(qū)動(dòng)電路130，是為了生成旨在依次逐條選擇掃描線102的掃描信號(hào)Y1、Y2、Y3、…、Ym的電路，更詳細(xì)地說(shuō)，如圖13所示，從1個(gè)垂直掃描期間(1F)的最初的時(shí)刻起，將寬度相當(dāng)于1個(gè)水平掃描期間(1H)的脈沖，作為掃描信號(hào)Y1，供給第1行的掃描線102，以后，將該脈沖依次移位，作為掃描信號(hào)Y2、Y3、…、Ym，供給第2、3、…、m行的掃描線102。在這里，一般來(lái)說(shuō)，如果供給第i(i是滿足1≤i≤m的整數(shù))行的掃描線102的掃描信號(hào)Yi成為H電平，就意味著選擇了該掃描線102。
另外，掃描線驅(qū)動(dòng)電路130，在掃描信號(hào)Y1、Y2、Y3、…、Ym的基礎(chǔ)上，作為發(fā)光控制信號(hào)Yg1、Yg2、Yg3、…、Ygm，還分別生成將其邏輯電平反轉(zhuǎn)的信號(hào)，供給顯示屏120。不過(guò)，供給發(fā)光控制信號(hào)的信號(hào)線，在圖12中被省略了。
控制電路160，在控制掃描線驅(qū)動(dòng)電路130對(duì)掃描線102的選擇的同時(shí)，還與掃描線102的選擇動(dòng)作同步，從存儲(chǔ)器150中讀取與從1列到n列的數(shù)據(jù)線104對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix-1～Dpix-n，供給數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路140。
數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路140，如圖14所示，在每條數(shù)據(jù)線104中，都具有本發(fā)明的特征部分——電流生成電路10。在這里，通常在第j(j是滿足1≤j≤n的整數(shù))列的電流生成電路10中，被供給是與選擇掃描線102和第j列的數(shù)據(jù)線104的交叉部位對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix-j。在該電光學(xué)裝置100中，第j列的電流生成電路10，是由例如圖2所示的D/A轉(zhuǎn)換電路20和圖11所示的非線性化電路40組合而構(gòu)成，在生成對(duì)被供給的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix-j而言是非線性化的電流Iout的同時(shí)，還使該電流流過(guò)對(duì)應(yīng)的第j列的數(shù)據(jù)線104。例如對(duì)應(yīng)于第3列的電流生成電路10，在生成與選擇的掃描線102和第3列數(shù)據(jù)線104的交叉部位對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dpix-3的數(shù)字值相適應(yīng)的電流Iout的同時(shí)，還使該電流流過(guò)第3列的數(shù)據(jù)線104。
此外，在電光學(xué)裝置100中的符號(hào)為120、130、140、150、160、170的各要素，實(shí)際上，可以用各種形態(tài)產(chǎn)品化。例如可由各自獨(dú)立的部件構(gòu)成，或者由部分或全部成為一體的結(jié)構(gòu)(例如，掃描線驅(qū)動(dòng)電路130及數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路140成為一體被集成化時(shí)，以及將顯示屏120之外的要素部分或全部用程序IC芯片構(gòu)成的同時(shí)，還通過(guò)寫入該IC芯片的程序，軟件性的實(shí)現(xiàn)這些要素的功能時(shí))等。
下面，講述電光學(xué)裝置100中的象素電路110。圖15是表示其結(jié)構(gòu)示例的電路圖。此外，所有的象素電路110是彼此相同的結(jié)構(gòu)。在這里，由于是將掃描信號(hào)一般化后進(jìn)行描述，所以只講述設(shè)置在第i行的掃描線102與某一行的數(shù)據(jù)線104的交差部位的象素電路110。
正如該圖所示，設(shè)置在該掃描線102與該數(shù)據(jù)線104的交差部位的象素電路110，包括4個(gè)薄膜晶體管(Thin Film Transistor，以下簡(jiǎn)稱“TFT”)1102、1104、1106、1108；電容元件1120及有機(jī)EL元件1130。
其中，P溝道型的TFT1102的源極，與電源中施加高位側(cè)的電壓Vdd的電源線109連接，而其漏極分別與n溝道型的TFT1104的漏極、n溝道型的TFT1106的漏極及n溝道型的TFT1108的源極連接。
電容元件1120的一端，與所述電源線109連接。另一端則分別與TFT1102的柵極及TFT1108的漏極連接。TFT1104的柵極與掃描線102連接，其源極與數(shù)據(jù)線104連接。另外，TFT1108的柵極與掃描線102連接。
另一方面，TFT1106的柵極，與發(fā)光控制線108連接。其源極與有機(jī)EL元件1130的陽(yáng)極連接。在這里，發(fā)光控制線108被供給掃描線驅(qū)動(dòng)電路130產(chǎn)生的發(fā)光控制信號(hào)Vgi。另外，在有機(jī)EL元件1130的陽(yáng)極和陰極之間，挾持著有機(jī)EL層，成為以與正向電流對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光的結(jié)構(gòu)。此外，有機(jī)EL元件1130的陰極，是所有象素電路110的共用的電極，被電源中的低位(基準(zhǔn))地位接地。
在這種結(jié)構(gòu)中，選擇第i行的掃描線102，掃描信號(hào)Yi成為H電平后，n溝道型的TFT1108的源極及漏極之間就成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，所以TFT1102具有柵極及漏極之間互相連接的二極管功能。供給掃描線102的掃描信號(hào)Yi成為H電平后，n溝道型的TFT1104也和TFT1108一樣，成為導(dǎo)通狀態(tài)。結(jié)果，電流生成電路10生成的電流Iout，就按照電源線109→TFT1102→TFT1104→數(shù)據(jù)線104這樣的路徑流動(dòng)，與此同時(shí)，還將與TFT1102的柵極的電位對(duì)應(yīng)的電荷，積蓄在電容元件1120中。
接著，在第i行的掃描線102的選擇結(jié)束、成為非選擇時(shí)，掃描信號(hào)Yi成為L(zhǎng)電平后，TFT1104、1108都成為非導(dǎo)通(OFF)狀態(tài)。但是由于電荷在電容元件1120中的積蓄狀態(tài)沒(méi)有變化，所以TFT1102的柵極仍舊保持電流Iout流動(dòng)時(shí)的電壓。
另外，掃描信號(hào)Yi成為L(zhǎng)電平后，發(fā)光控制信號(hào)Vgi就成為H電平。因此，n溝道型的TFT1106就成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，所以在TFT1102的源極及漏極之間，出現(xiàn)與其柵極電壓對(duì)應(yīng)的電流。詳細(xì)地說(shuō)，該電流按照電源線109→TFT1102→TFT1106→有機(jī)EL元件1130這樣的路徑流動(dòng)。因此，有機(jī)EL元件1130就以該電流值的亮度發(fā)光。
在這里，流入有機(jī)EL元件1130的電流值，取決于TFT1102的柵極電壓。該柵極電壓，在電流Iout因受到H電平的掃描信號(hào)的作用而流入數(shù)據(jù)線104時(shí)，是電容元件1120保持的電壓。因此，發(fā)光控制信號(hào)Vgi為H電平時(shí)，流入有機(jī)EL元件1130的電流，與剛才流過(guò)的電流Iout，基本一致。
所以，即使所有的象素電路110中的TFT1102的特性，都出現(xiàn)了偏差，由于也能對(duì)各象素電路110中的有機(jī)EL元件1130供給同樣大小的電流，所以可以抑制由該偏差造成的顯示不均。
在這里，僅對(duì)一個(gè)象素電路110進(jìn)行了講述，但第i行的掃描線102，被n個(gè)象素電路110共用，所以掃描信號(hào)Yi成為H電平后，在共用的n個(gè)象素電路110中，也能進(jìn)行同樣的動(dòng)作。
還有，掃描信號(hào)Y1、Y2、Y3、…、Ym，如圖13所示，依次互斥性地成為H電平，所以，在所有的象素電路110中，當(dāng)與有機(jī)EL元件1130的灰度對(duì)應(yīng)的電流Iout流過(guò)時(shí)，其TFT1102的柵極的電壓，就被電容元件1120保持。
此外，各晶體管1102、1104、1106、1108的溝道型，并非一定如上所述。可以根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)選擇p溝道型或n溝道型。
另外，在數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路140中，采用圖11所示的電流生成電路10的理由是在象素電路110中，由于有機(jī)EL元件1130被p溝道型的TFT1102驅(qū)動(dòng)，所以需要以通過(guò)數(shù)據(jù)線104將電流從象素電路110中引出來(lái)的方式使有機(jī)EL元件1130電流流動(dòng)。
所以，如果將象素電路110，改成用n溝道型的TFT1102驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件1130的結(jié)構(gòu)，那么就可以采用圖4及圖10所示的電流生成電路10，通過(guò)由數(shù)據(jù)線104向象素電路110供給電流的形式，使有機(jī)EL元件1130電流流動(dòng)。
另一方面，在電光學(xué)裝置100中，對(duì)發(fā)光控制信號(hào)Vg1、Vg2、Vg3、…、Vgm，采用了掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路130將掃描信號(hào)Y1、Y2、Y3、…Ym的邏輯電平反轉(zhuǎn)后供給的結(jié)構(gòu)。但既可以采用由別的電路供給的結(jié)構(gòu)，也可以采用將發(fā)光控制信號(hào)Vg1、Vg2、Vg3、…、Vgm為有效電平(H電平)的期間，統(tǒng)一向縮短的方向控制的結(jié)構(gòu)。
另外，當(dāng)在電光學(xué)裝置中表示彩色時(shí)，通常采用使象素電路與R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))等三原色對(duì)應(yīng)，并通過(guò)這3個(gè)象素電路形成顯示圖象的一個(gè)象素的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，為了校正色平衡，就需要調(diào)整與R、G、B對(duì)應(yīng)的有機(jī)EL元件的每個(gè)原色的γ特性。另外，在電光學(xué)裝置中，有時(shí)還需要根據(jù)環(huán)境狀況(外光強(qiáng)度、溫度等)、信號(hào)格式、顯示模式等，事后性地調(diào)整、設(shè)定γ特性。
因此，在這里，對(duì)能適應(yīng)這種需要的電光學(xué)裝置，作一講述。圖16是表示這種電光學(xué)裝置的顯示屏120中R、G、B的象素電路的排列示例的圖形。正如該圖所示，R、G、B的象素電路110，同一顏色沿著列方向(數(shù)據(jù)線104的延伸方向)排列成條式排列，排列成同一列的同一顏色的象素電路110，成為共用同一條數(shù)據(jù)線104的結(jié)構(gòu)。
圖17示出這種電光學(xué)裝置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路140的結(jié)構(gòu)。該圖所示的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路140，在每個(gè)數(shù)據(jù)線104上都具有電流生成電路10這一點(diǎn)上，與圖14的結(jié)構(gòu)是相同的。但由于數(shù)據(jù)線104與R、G、B對(duì)應(yīng)，所以電流生成電路10也同樣與R、G、B對(duì)應(yīng)。另外，該電流生成電路10，其非線性化電路40中的電阻41是可變的，其電阻值，可利用圖10(a)及圖10(b)所示的那種電子電位器設(shè)定。
指示電路1410，是檢測(cè)溫度的溫度傳感器、檢測(cè)外部光強(qiáng)度的光傳感器、判斷圖象信號(hào)的格式的判斷電路、指定顯示模式的開(kāi)關(guān)等，將表示其檢測(cè)結(jié)果、判斷結(jié)果、指定內(nèi)容的信息向設(shè)定電路1420提供。
設(shè)定電路1420，對(duì)每一種顏色獨(dú)立生成與信息Q對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ds，并且分別供給電流生成電路10的每一種顏色。在這里，作為生成與信息Q對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ds的結(jié)構(gòu)，可以各種各樣，例如使用將信息Q作為自變量的函數(shù)，運(yùn)算數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ds的結(jié)構(gòu)，以及利用預(yù)置的變換表，將信息Q轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ds的結(jié)構(gòu)，等等。
采用這種電光學(xué)裝置后，可以根據(jù)環(huán)境、模式等，以R、G、B為單位，統(tǒng)一地適當(dāng)調(diào)整電流生成電路10中的非線性特性。
此外，如果不需要以R、G、B為單位個(gè)別設(shè)定相應(yīng)環(huán)境、模式的調(diào)整等，那也可以如圖18所示，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Ds共用。這樣一來(lái)，可使電路比圖17所示的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
此外，圖14及圖17所示數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路140，是每條數(shù)據(jù)線104都有電流生成電路10的結(jié)構(gòu)。但也可以采用圖19所示的結(jié)構(gòu)。即通過(guò)移位寄存器1430。在1個(gè)水平掃描期間內(nèi)，按照順序一條一條地選擇數(shù)據(jù)線104；并且使電流生成電路10生成的電流流入被選上的數(shù)據(jù)線104。(點(diǎn)依次型)即使在這種點(diǎn)依次型的結(jié)構(gòu)中，也可以在進(jìn)行彩色顯示的同時(shí)，設(shè)置圖17所示的指示電路1410及設(shè)定電路1420。
以上講述的電光學(xué)裝置100，是將本發(fā)明的特征部分——電流生成電路10，應(yīng)用于有機(jī)EL顯示屏的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的例子。但該電流生成電路，還可以應(yīng)用于有機(jī)EL顯示屏以外的顯示屏，例如FED(Field EmissionDisplay)等其它種種顯示屏。
下面，講述應(yīng)用電光學(xué)裝置100的電子機(jī)器的若干示例。
圖20是表示使用該電光學(xué)裝置100的移動(dòng)型個(gè)人計(jì)算機(jī)的立體圖。在該圖中，個(gè)人計(jì)算機(jī)2100包括具有鍵盤2102的本體2104，和作為顯示組件的電光學(xué)裝置100。
另外，圖21是表示使用該電光學(xué)裝置100的攜帶電話的立體圖。在該圖中，除多個(gè)操作按鈕2202外，還具有受話器2204、麥克風(fēng)2206、及所述的電光學(xué)裝置100。
圖22是表示在取景器中使用該電光學(xué)裝置100的數(shù)碼相機(jī)的立體圖。銀鹽照相機(jī)是通過(guò)拍照景物的反射光，使膠片感光。與此不同，數(shù)碼相機(jī)2300則是通過(guò)CCD(Charge Coupled Device)等攝象元件，對(duì)拍照景物的反射光，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后，生成、存儲(chǔ)攝象信號(hào)的。因此，在數(shù)碼相機(jī)2300本體2302的背面，設(shè)置著上述電光學(xué)裝置100。
該電光學(xué)裝置100，根據(jù)攝象信號(hào)進(jìn)行顯示，所以具有可以表現(xiàn)所拍攝景物的取景器的功能。另外，在本體2302的前面(圖22中的里面)設(shè)置著包括光學(xué)透鏡及CCD等的受光組件2304。
攝影者確認(rèn)電光學(xué)裝置100中顯示的拍照的景物，按下快門2306后，那個(gè)時(shí)刻CCD的攝象信號(hào)，就被傳輸給電路基板2308的存儲(chǔ)器，并被存儲(chǔ)。
另外，在該數(shù)碼相機(jī)2300的側(cè)面，還設(shè)置著旨在進(jìn)行外部顯示的錄象信號(hào)輸出端子2312和數(shù)據(jù)通信用的輸出端子2314。
此外，作為宜于使用電光學(xué)裝置100的電子機(jī)器，除了圖20所示的個(gè)人計(jì)算機(jī)、圖21所示的攜帶電話、圖22所示的數(shù)碼相機(jī)之外，還可以舉出液晶電視機(jī)，目鏡型或監(jiān)視直觀型錄象機(jī)，車輛導(dǎo)航裝置，尋呼機(jī)，電子筆記本，計(jì)算器，文字處理器，工作站，可視電話，POS終端，具有觸摸屏的機(jī)器等。而且，毫無(wú)疑問(wèn)，作為這些機(jī)器的顯示部，都宜于使用上述的電化子裝置100。
權(quán)利要求
1.一種電流生成電路，其特征在于包括電阻值互不相同，而且一端分別與供給電源電壓的電源端子連接的第1及第2電阻；使與其柵極的電壓對(duì)應(yīng)的電流流過(guò)其第1端子及第2端子之間，其第1端子與所述第1電阻的另一端連接，其第2端子與所述柵極共同連接的第1晶體管；以及使與其柵極的電壓對(duì)應(yīng)的電流流過(guò)其第1端子及第2端子之間，其第1端子與所述第2電阻的另一端連接，其柵極與所述第1晶體管的柵極連接的第2晶體管，使流入所述第2晶體管的電流，相對(duì)于流入所述第1晶體管的電流，為非線性。
2.一種電流生成電路，其特征在于包括電阻值互不相同，至少有一個(gè)是可變電阻，而且一端分別與供給電源電壓的電源端子連接的第1及第2電阻；使與其柵極的電壓對(duì)應(yīng)的電流流過(guò)其第1端子及第2端子之間，其第1端子與所述第1電阻的另一端連接，其第2端子與所述柵極共同連接的第1晶體管；以及使與其柵極的電壓對(duì)應(yīng)的電流流過(guò)其第1端子及第2端子之間，其第1端子與所述第2電阻的另一端連接，其柵極與所述第1晶體管的柵極連接的第2晶體管。
3.如權(quán)利要求2所述的電流生成電路，其特征在于所述第1及第2電阻中，只有所述第1電阻是可變電阻。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電流生成電路，其特征在于所述可變電阻，包括將多個(gè)具有規(guī)定的電阻值的電阻元件串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求2或3所述的電流生成電路，其特征在于所述可變電阻，包括將多個(gè)具有規(guī)定的電阻值的電阻元件并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
6.一種電流生成電路，其特征在于將權(quán)利要求1或2所述的電流生成電路級(jí)聯(lián)連接，并且使流入位于前級(jí)的電流生成電路的第2晶體管的電流，流入位于后級(jí)的電流生成電路的第1晶體管。
7.如權(quán)利要求1或2所述的電流生成電路，其特征在于具有將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電流值與該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)后，使該電流信號(hào)流入所述第1晶體管的D/A轉(zhuǎn)換電路。
8.一種電光學(xué)裝置，其特征在于包括配置在多條掃描線與多條數(shù)據(jù)線的交叉部位的象素電路；選擇所述掃描線的掃描線驅(qū)動(dòng)電路；具有權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的電流生成電路，并使流過(guò)該電流生成電路的第2晶體管的電流流入數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，配置在一條掃描線和一條數(shù)據(jù)線的交叉部位的象素電路，具有在該條掃描線被所述掃描線驅(qū)動(dòng)電路選擇時(shí)，積蓄與流入該條數(shù)據(jù)線的電流對(duì)應(yīng)的電荷的電容元件；和在該條掃描線的選擇結(jié)束時(shí)，有與積蓄在所述電容元件中的電荷對(duì)應(yīng)的電流流過(guò)的電光學(xué)元件。
9.一種電光學(xué)裝置，其特征在于包括與原色對(duì)應(yīng)的多種類的象素電路，其中，對(duì)應(yīng)于同一原色的象素電路配置在多條掃描線與多條數(shù)據(jù)線的交叉部位，而且共用同一條數(shù)據(jù)線；選擇所述掃描線的掃描線驅(qū)動(dòng)電路；以及每個(gè)原色中都具有權(quán)利要求3所述的電流生成電路，并使流過(guò)與一個(gè)原色對(duì)應(yīng)的電流生成電路的第2晶體管的電流，流入與該原色對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，配置在一條掃描線和一條數(shù)據(jù)線的交叉部位的象素電路，具有在該條掃描線被所述掃描線驅(qū)動(dòng)電路選擇時(shí)，積蓄與流入該條數(shù)據(jù)線的電流對(duì)應(yīng)的電荷的電容元件；和在該條掃描線的選擇結(jié)束時(shí)，與積蓄在所述電容元件中的電荷對(duì)應(yīng)的電流流過(guò)的電光學(xué)元件。
10.如權(quán)利要求8所述的電光學(xué)裝置，其特征在于具有能任意設(shè)定所述電流生成電路中的第1或第2電阻的電阻值的設(shè)定電路。
11.如權(quán)利要求9所述的電光學(xué)裝置，其特征在于具有按照原色設(shè)定所述電流生成電路中的第1或第2電阻的電阻值的設(shè)定電路。
12.如權(quán)利要求10或11所述的電光學(xué)裝置，其特征在于具有向所述設(shè)定電路，指示應(yīng)該設(shè)定的電阻值的指示電路。
13.如權(quán)利要求8或9所述的電光學(xué)裝置，其特征在于，具有存儲(chǔ)規(guī)定所述電光學(xué)元件的灰度的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器；從所述存儲(chǔ)器中讀出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的控制電路；以及將由所述控制電路讀出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成與該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電流值的電流信號(hào)，并使該電流信號(hào)流入所述電流生成電路的第1晶體管的D/A轉(zhuǎn)換電路。
14.如權(quán)利要求8～13中任一項(xiàng)所述的電光學(xué)裝置，其特征在于所述電光學(xué)元件，是有機(jī)電致發(fā)光元件。
15.一種電子機(jī)器，其特征在于安裝著權(quán)利要求8～14中任一項(xiàng)所述的電光學(xué)裝置。
全文摘要
一種電流生成電路，電阻值互不相同的電阻(41、42)，一端分別與電源電壓(V
文檔編號(hào)G09G3/30GK1525427SQ2004100032
公開(kāi)日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2004年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者河西利幸 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社