專利名稱：具有電流驅(qū)動型發(fā)光元件的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置，更具體地說，涉及各像素具有根據(jù)驅(qū)動電流改變發(fā)光亮度的有機(jī)EL(電致發(fā)光)等電流驅(qū)動型發(fā)光元件、而且根據(jù)數(shù)字信號進(jìn)行灰度顯示的顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為平板型顯示裝置，用電流驅(qū)動型發(fā)光元件構(gòu)成各像素的自發(fā)光型的顯示裝置引人注目。自發(fā)光型顯示裝置有良好的辨認(rèn)性，另外動畫顯示特性也好。作為電流驅(qū)動型發(fā)光元件，眾所周知有發(fā)光二極管(LED)。
一般說來，在顯示裝置中，呈行列狀配置的多個(gè)像素采用點(diǎn)順序掃描或線順序掃描方法，被依次驅(qū)動，接受顯示電流的供給。然后，各像素在下一次被驅(qū)動之前的期間，輸出對應(yīng)于被供給的顯示電流的亮度。為了實(shí)現(xiàn)灰度顯示，各像素接受的顯示電流通常呈模擬電流。通過將該模擬電流設(shè)定為各發(fā)光元件的最大亮度(白)及最小亮度(黑)的中間電平，能進(jìn)行各像素的灰度顯示。
因此，在備有電流驅(qū)動型發(fā)光元件的顯示裝置中，準(zhǔn)確地生成對應(yīng)于顯示信號的模擬電流(以下也稱“數(shù)據(jù)電流”)用的電流源電路是必要的。
圖21是表示一般的電流源電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
參照圖21，一般的電流源電路300包括作為電流驅(qū)動元件用的n溝道TFT(以下稱“n型TFT”)301、開關(guān)303、以及電容器305。另外，以下在本說明書中，薄膜晶體管(TFT)作為場效應(yīng)型晶體管的代表例示出。
n型TFT301的源及漏分別與規(guī)定電壓Vss及輸出結(jié)點(diǎn)No導(dǎo)電性地連接。n型TFT301的柵與結(jié)點(diǎn)Ng連接。開關(guān)303接通時(shí)，輸入電壓Vin被傳送給結(jié)點(diǎn)Ng、即n型TFT301的柵。電容器305連接在規(guī)定電壓Vss及n型TFT301的柵之間，保持相對于規(guī)定電壓Vss的柵壓、即n型TFT301的柵源間電壓(以下也簡稱“柵壓”)。
通過開關(guān)303的接通，傳送給n型TFT301的柵的輸入電壓Vin由電容器305來保持。其結(jié)果，n型TFT301的柵壓被保持為輸入電壓Vin。另外，從電路結(jié)構(gòu)能理解，作為電流驅(qū)動元件，不僅能使用n型、也能使用p型的場效應(yīng)型晶體管。另外，作為規(guī)定電壓Vss，具有代表性地使用接地電壓，以下進(jìn)行說明。
以TFT為代表的場效應(yīng)型晶體管的飽和區(qū)域的漏電流Id一般用下式(1)表示。
Id＝(β/2)·(Vgs-Vth)2...(1)式中，β＝μ·(W/L)·Cox這里，β電流系數(shù)，μ平均表面遷移率(也簡稱為“遷移率”)，L柵溝道長，W柵溝道寬，Cox柵電容(每單位面積)，Vth閾值電壓。
因此，在電流源電路300中，如果用與規(guī)定電壓Vss不同的電壓驅(qū)動輸出結(jié)點(diǎn)No，則在輸出結(jié)點(diǎn)No上生成對應(yīng)于輸入電壓Vin的輸出電流Io。
可是，在電流源電路300中，輸出電流特性在很大程度上依賴于作為電流驅(qū)動元件的n型TFT301的特性。因此，如果n型TFT301的特性(例如閾值電壓Vth或遷移率μ等)中產(chǎn)生制造離散，則輸出電流特性會發(fā)生很大變化。
圖22是說明圖21所示的電流源電路的輸入電壓-輸出電流特性的圖。
圖22中示出了將特性不同的兩個(gè)TFTa及TFTb作為圖21中的n型TFT301用時(shí)的I-V特性曲線310及320。另外，作為輸入電壓Vin，舉例示出了輸入4個(gè)電平V1～V4的情況。
如I-V特性曲線310所示，使用TFTa時(shí)，對應(yīng)于輸入電壓V1～V4，輸出電流Io分別設(shè)定為I1a～I(xiàn)4a。另一方面，如I-V特性曲線320所示，使用另一個(gè)TFTb時(shí)，對應(yīng)于輸入電壓V1～V4，輸出電流Io分別設(shè)定為I1b～I(xiàn)4b。即，由于晶體管特性的不同，所以分別對應(yīng)于輸入電壓V1～V4，發(fā)生輸出電流離散ΔI1～ΔI4。
這時(shí)，如果相當(dāng)于最大灰度的電壓V4輸入時(shí)的輸出電流離散ΔI4(＝|I4b-I4a|)比對應(yīng)于相當(dāng)于最小灰度的輸入電壓電平V1的輸出電流I1a、I1b大，則用輸出電流Io進(jìn)行灰度顯示時(shí)，會引起由電流電平的反相產(chǎn)生的灰度偏移。
因此，在用圖21所示的現(xiàn)有的電流源電路300供給電流驅(qū)動型發(fā)光元件的顯示電流的情況下，有必要制造得電路中的電流驅(qū)動元件(以TFT為代表)的特性離散小。因此，對制造離散的要求過分，有可能導(dǎo)致制造時(shí)的合格率惡化。
與此不同，作為電力驅(qū)動元件用的晶體管的特性離散中，一種補(bǔ)償由閾值電壓Vth引起的電流離散的電流源電路，例如在特表2002-514320號公報(bào)中的圖7中公開了。
圖23是表示該公報(bào)中公開的電流源電路400的結(jié)構(gòu)的電路圖。另外，在上述公報(bào)中，電流源電路400雖然成為設(shè)置在各像素內(nèi)的結(jié)構(gòu)，但抽出了具有作為電流源電路功能的電路部分，而作為電流源電路400示出。
參照圖23，電流源電路400除了圖21所示的電流源電路300的結(jié)構(gòu)以外，還設(shè)有電容器350及開關(guān)355、360。電容器350設(shè)置在輸入結(jié)點(diǎn)Ni及結(jié)點(diǎn)Ng之間，伴隨對開關(guān)303的接通的響應(yīng)，引起輸入電壓Vin的傳送，從而在結(jié)點(diǎn)Ni上產(chǎn)生電壓變化，通過電容耦合，將該電壓變化傳送給結(jié)點(diǎn)Ng。
開關(guān)355設(shè)置在分別相當(dāng)于n型TFT301的漏及柵的結(jié)點(diǎn)Nb及Ng之間。開關(guān)360設(shè)置在輸出結(jié)點(diǎn)No及結(jié)點(diǎn)Nd之間。
電流源電路400通過以下說明的校正工作，補(bǔ)償由閾值電壓的離散引起的輸出電流離散。
校正工作時(shí)，為了將n型TFT301的閾值電壓大小的電荷蓄積在電容器305中，開關(guān)360斷開，開關(guān)35接通。因此，結(jié)點(diǎn)Ng的電壓成為n型TFT301的閾值電壓Vth。另外，校正工作時(shí)，從防止噪聲及電容器350復(fù)位的觀點(diǎn)看，在作為輸入電壓輸入了復(fù)位電壓Vr的狀態(tài)下，開關(guān)303被接通。
這里，假設(shè)電容器305及350的電容值分別為C1及C2，校正工作時(shí)，電容器305及350中分別蓄積的初始電荷Q10及Q20用下式(2)及(3)表示。
Q10＝C1·Vth ...(2)Q20＝C2·(Vg-Vin)＝C2·(Vth-Vr) ...(3)另一方面，電流輸出時(shí)，輸入電壓Vin被設(shè)定為對應(yīng)于顯示信號的電壓。對開關(guān)303的接通及開關(guān)355的斷開進(jìn)行響應(yīng)，通過電容器305及350的電容耦合，結(jié)點(diǎn)Ng的電壓進(jìn)行AC性變化。這時(shí)，電容器305及350中分別蓄積的初始電荷Q1及Q2用下式(4)及(5)表示。
Q1＝C1·Vg...(4)Q2＝C2·(Vg-Vin) ...(5)因此，根據(jù)電荷保存法則(Q10+Q20＝Q1+Q2)，結(jié)點(diǎn)Ng的柵壓Vg用下式(6)表示。
C1·Vth+C2·(Vth-Vr)＝C1·Vg+C2·(Vg-Vin)∴(C1+C2)Vth-C2·Vr＝(C1+C2)·Vg-C2·Vin∴Vg＝Vth+C2/(C1+C2)·(Vin-Vr)...(6)如果將由式(6)獲得的柵壓Vg代入上述的式(1)，則n型TFT301的漏電流Id即電流源電路400的輸出電流Io用下式(7)表示。
Io＝(β/2)·{C2/(C1+C2)}2·(Vin-Vr)2...(7)從式(7)可知，電流源電路400的輸出電流Io與晶體管(n型TFT)的閾值電壓Vth無關(guān)。因此，為了與圖22進(jìn)行比較，圖24中示出了圖23所示的電流源電路400的I-V特性曲線。
參照圖24，在電流源電路400中，為了補(bǔ)償相當(dāng)于圖22中的閾值電壓的離散ΔVth的I-V特性曲線的誤差，分別對應(yīng)于TFTa及TFTb的I-V特性曲線310#及320#的差變得比圖22所示的I-V特性曲線310及320的差小。
通過使用這樣的電流源電路400，能降低與晶體管的特性離散有關(guān)的誤差，能更準(zhǔn)確地生成灰度顯示用的數(shù)據(jù)電流。
可是，從圖24所示的I-V特性曲線310#及320#可以看出，由晶體管(TFT)之間的閾值電壓的離散引起的輸出電流離散能被補(bǔ)償，但制造工藝中產(chǎn)生的遷移率μ等特性離散的影響、即上述的式(1)中的β的離散引起的輸出電流離散不能補(bǔ)償。
因此，在電流源電路400中，柵壓Vg在閾值電壓Vth附近的區(qū)域、即在小電流區(qū)域中，能夠抑制輸出電流的離散，但在大電流區(qū)域，輸出電流離散增大。其結(jié)果，在增大了顯示灰度數(shù)的情況下，在高灰度(大輸出電流)區(qū)域中，不能忽視輸出電流離散的影響，還存在導(dǎo)致灰度偏離的危險(xiǎn)性。
因此，在由上述現(xiàn)有的電流源電路300、400供給電流驅(qū)動型發(fā)光元件中的灰度顯示用的數(shù)據(jù)電流的結(jié)構(gòu)中，有必要嚴(yán)格地要求抑制制造時(shí)的晶體管(TFT)的特性離散，可能會降低制造合格率。
特別是薄膜晶體管中，能用低溫工藝制作的低溫多晶硅TFT(低溫p-Si TFT)與非晶硅TFT相比，電子遷移率高，所以在玻璃基板上能將驅(qū)動電路和像素矩陣電路呈一體地形成，能被廣泛地用于EL顯示裝置和液晶顯示裝置等中。
可是，一般說來在通過激光退火形成的低溫多晶硅TFT中，由于在玻璃基板面內(nèi)難以均勻地控制激光照射強(qiáng)度等的原因，所以存在Vth(閾值電壓)和μ(遷移率)等晶體管特性比單晶硅TFT容易發(fā)生制造離散的傾向。因此，在使用低溫多晶硅TFT的顯示裝置中，存在難以確保灰度顯示用的數(shù)據(jù)電流精度的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在備有電流驅(qū)動型發(fā)光元件的顯示裝置中，在制造工藝中不用太大花費(fèi)就能高精度地生成灰度顯示用的顯示電流的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供一種顯示裝置，根據(jù)加權(quán)了的n位顯示信號進(jìn)行灰度顯示，n是大于等于3的整數(shù)，其特征在于包括分別具有發(fā)生與被供給的電流對應(yīng)的亮度的電流驅(qū)動型發(fā)光元件的多個(gè)像素；用來按照規(guī)定的方式周期性地選擇上述多個(gè)像素的掃描部；以及用來根據(jù)上述顯示信號將數(shù)據(jù)電流供給到由上述掃描部選擇的至少一個(gè)上述像素的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路，上述數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路包括生成與根據(jù)上述顯示信號的低位的k位設(shè)定的輸入電壓對應(yīng)的輸出電流的模擬電流源電路；以及分別根據(jù)上述顯示信號的高位的j位設(shè)置的、分別對應(yīng)于上述高位的j位進(jìn)行或停止從第1至第j位加權(quán)電流的生成的j個(gè)數(shù)字電流源電路，其中，k是用2≤k≤(n-1)表示的整數(shù)，j是用n-k表示的整數(shù)，且供給上述j個(gè)數(shù)字電流源電路及模擬電流源電路分別生成的電流之和作為上述數(shù)據(jù)電流，上述模擬電流源電路生成的輸出電流被控制在比從上述第1至第j位加權(quán)電流中的最小的一個(gè)還低的范圍內(nèi)。
本發(fā)明還提供一種顯示裝置，根據(jù)加權(quán)了的n位顯示信號進(jìn)行灰度顯示，n是大于等于3的整數(shù)，其特征在于包括分別具有發(fā)生與被供給的電流對應(yīng)的亮度的電流驅(qū)動型發(fā)光元件的多個(gè)像素；用來按照規(guī)定的方式周期性地選擇上述多個(gè)像素的掃描部；以及用來將與上述顯示信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)電流供給到由上述掃描部選擇的至少一個(gè)上述像素的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路，上述數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路包括生成與根據(jù)上述顯示信號的低位的k位設(shè)定的第一輸入電壓對應(yīng)的第一輸出電流的第一模擬電流源電路；以及生成與根據(jù)上述顯示信號的高位的j位設(shè)定的第二輸入電壓的對應(yīng)第二輸出電流的第二模擬電流源電路，其中k是用2≤k≤(n-1)表示的整數(shù)，j是用n-k表示的整數(shù)，且供給上述第一及第二輸出電流之和作為上述數(shù)據(jù)電流，上述第一輸出電流的范圍設(shè)置在比上述第二輸出電流的范圍小的低電流側(cè)，上述第一及第二模擬電流源電路分別具有表示上述輸入電壓和上述第一及第二輸出電流的各個(gè)對應(yīng)關(guān)系的特性曲線上的規(guī)定的點(diǎn)上的校正功能，在上述第一及第二模擬電流源電路中，上述規(guī)定的點(diǎn)分別被設(shè)定在上述第一及第二輸出電流的范圍內(nèi)。
本發(fā)明還提供一種顯示裝置，根據(jù)加權(quán)了的n位顯示信號進(jìn)行灰度顯示，n是大于等于3的整數(shù)，其特征在于包括分別具有發(fā)生與被供給的電流對應(yīng)的亮度的電流驅(qū)動型發(fā)光元件的多個(gè)像素；用來按照規(guī)定的方式周期性地選擇上述多個(gè)像素的掃描部；以及用來根據(jù)顯示信號把設(shè)定為從第1至第2n個(gè)電平中的一個(gè)的數(shù)據(jù)電流供給到由上述掃描部選擇的至少一個(gè)上述像素的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路，上述第1至第2n個(gè)電平預(yù)先被分割成m個(gè)電流范圍，m是大于等于2且小于n的整數(shù)，上述數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路包括分別對應(yīng)于上述m個(gè)電流范圍設(shè)置的、分別生成與輸入電壓對應(yīng)的輸出電流的m個(gè)模擬電流源電路，上述顯示裝置還包括將與上述顯示信號對應(yīng)的上述輸入電壓供給到上述m個(gè)模擬電流源電路的信號處理電路，上述信號處理電路根據(jù)上述顯示信號，將使上述輸出電流成為從第1至第2n個(gè)電平中的一個(gè)的上述輸入電壓供給到與上述m個(gè)電流范圍中選擇的一個(gè)對應(yīng)的上述模擬電流源電路，而將使上述輸出電流為零的上述輸入電壓供給到其他的各個(gè)上述模擬電流源電路，上述m個(gè)模擬電流源電路中的每一個(gè)都具有表示上述輸入電壓和上述輸出電流的對應(yīng)關(guān)系的特性曲線上的規(guī)定的點(diǎn)上的校正功能，在上述m個(gè)模擬電流源電路的每一個(gè)中把上述規(guī)定的點(diǎn)設(shè)定在上述m個(gè)電流范圍中的對應(yīng)的一個(gè)的范圍內(nèi)。
因此本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于根據(jù)表現(xiàn)低位k位(k用2≤k≤(n-1)表示的整數(shù))用的一個(gè)模擬電流源電路、以及對應(yīng)于高位j位(j用n-k表示的整數(shù))的j個(gè)數(shù)字電流源電路的輸出電流之和，供給進(jìn)行基于加權(quán)的n位(n大于等于3的整數(shù))的顯示信號的灰度顯示用的電流，利用比顯示信號的位數(shù)少的個(gè)數(shù)的電流源電路，能輸出全部灰度范圍的電流。因此，與用n個(gè)數(shù)字電流源電路，輸出全部灰度范圍的電流的結(jié)構(gòu)相比，能減少電路面積。另外，與用單一的模擬電流源電路生成全部灰度范圍的電流的情況相比，能減少由元件特性離散引起的高灰度即大電流區(qū)域中的電流離散。
另外，由于根據(jù)表現(xiàn)低位k位(k用2≤k≤(n-1)表示的整數(shù))用的一個(gè)模擬電流源電路、以及對應(yīng)于高位j位(j用n-k表示的整數(shù))的j個(gè)數(shù)字電流源電路的輸出電流之和，供給進(jìn)行基于加權(quán)的n位(n大于等于3的整數(shù))的顯示信號的灰度顯示用的電流，所以能利用比顯示信號的位數(shù)較少的個(gè)數(shù)的電流源電路，輸出全部灰度范圍的電流。因此，與用n個(gè)數(shù)字電流源，輸出全部灰度范圍的電流的結(jié)構(gòu)相比，能減少電路面積。另外，與用單一的模擬電流源生成全部灰度范圍的電流的情況相比，能減少由高灰度即大電流區(qū)域中的元件特性離散引起的電流離散。
本發(fā)明的上述及其他目的、特征、方面及優(yōu)點(diǎn)，通過結(jié)合附圖進(jìn)行理解的以下的對本發(fā)明的詳細(xì)說明，更加顯而易見。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例的顯示裝置的總體結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖2是表示圖1所示的像素的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3是表示作為比較例所示的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖5是說明實(shí)施例1的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的輸出電流離散的圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖7是說明圖6所示的模擬電流源發(fā)生電路的輸入電壓-輸出電流特性的圖。
圖8是說明實(shí)施例2的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的輸出電流離散的圖。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖10是說明實(shí)施例3的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的輸出電流離散的圖。
圖11是表示實(shí)施例4的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖12是說明實(shí)施例4的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的輸出電流離散的圖。
圖13是表示實(shí)施例5的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖14是說明實(shí)施例5的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的輸出電流離散的圖。
圖15是表示實(shí)施例6的第一結(jié)構(gòu)例的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖16是表示實(shí)施例6的第二結(jié)構(gòu)例的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖17是表示實(shí)施例6的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路中用的數(shù)字電流源的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖18是表示實(shí)施例6的第三結(jié)構(gòu)例的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖19是表示實(shí)施例6的第四結(jié)構(gòu)例的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖20是表示實(shí)施例6的第五結(jié)構(gòu)例的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖21是表示一般的電流源電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖22是說明圖21所示的電流源電路的輸入電壓-輸出電流特性的圖。
圖23是表示補(bǔ)償了閾值電壓的現(xiàn)有的電流源電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖24是說明圖23所示的電流源電路的輸入電壓-輸出電流特性的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。另外，以下圖中的同一標(biāo)記表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> (顯示裝置的總體結(jié)構(gòu))參照圖1，本發(fā)明的顯示裝置1備有多個(gè)像素2配置成行列狀的顯示面板部5、行掃描電路10、柵驅(qū)動器15、列掃描電路20、以及源驅(qū)動器25。
后面將詳細(xì)說明，各像素2有電流驅(qū)動型發(fā)光元件(例如EL元件或LED)。在顯示面板部5中，多個(gè)像素2配置成行列狀，分別對應(yīng)于像素的行(以下簡稱“像素行”)，配置掃描線SL1、SL2～SLm(m自然數(shù))，分別對應(yīng)于像素的列(以下簡稱“像素列”)，配置數(shù)據(jù)線DL1、DL2～DLv(v自然數(shù))。
行掃描電路10根據(jù)規(guī)定的掃描周期，依次選擇像素行。柵驅(qū)動器15根據(jù)行掃描電路10的選擇結(jié)果，將各條掃描線SL(總括表示為掃描線SL1～SLm)依次激活為選擇狀態(tài)。列掃描電路20按照規(guī)定的掃描周期依次選擇像素列。
源驅(qū)動器25有顯示信號處理電路26、信號傳送電路28、以及對應(yīng)于各數(shù)據(jù)線DL設(shè)置的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30。顯示信號處理電路26接收構(gòu)成n位(n大于等于3的整數(shù))的顯示信號的數(shù)據(jù)位D0、D1～Dn-1，根據(jù)需要，將一部分?jǐn)?shù)據(jù)位變換成模擬輸入電壓Vin，關(guān)于另一部分?jǐn)?shù)據(jù)位，直接輸出數(shù)字信號。
信號傳送電路28被設(shè)置在顯示信號處理電路26和各數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30之間，將從顯示信號處理電路26直接輸出了數(shù)字信號的數(shù)據(jù)位及作為模擬信號的輸入電壓Vin傳送給各數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30。信號傳送電路28根據(jù)需要，包含鎖存功能或電平移位功能。
各數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30將對應(yīng)于數(shù)據(jù)位D0～Dn-1的電平的數(shù)據(jù)電流Idat供給對應(yīng)的數(shù)據(jù)線DL。
另外，圖1中雖然舉例示出了行掃描電路10、柵驅(qū)動器15、列掃描電路20及源驅(qū)動器25與顯示面板部5呈一體形成的顯示裝置的結(jié)構(gòu)，但關(guān)于它們的電路部分，也可以作為顯示面板部5的外部電路設(shè)置。
其次，說明本發(fā)明的顯示裝置中使用的像素的具有代表性的結(jié)構(gòu)例。
圖2中作為一例，示出了作為發(fā)光元件而備有有機(jī)發(fā)光二極管OLED的電流程序型的像素電路結(jié)構(gòu)。例如在“Pixel-DrivingMethods for Large-Sized Poly-Si AM-OLED Displays”，Akira Yumoto等，Asia Display/IDW’01(2001)第1395-1398頁中公開了關(guān)于電流程序型的像素。
參照圖2，像素2包含作為電流驅(qū)動型發(fā)光元件的代表例示出的有機(jī)發(fā)光二極管OLED；以及將對應(yīng)于數(shù)據(jù)電流Idat的電流供給有機(jī)發(fā)光二極管OLED用的像素驅(qū)動電路3。像素驅(qū)動電路3具有電容器4；n型TFT6、7；以及p型TFT8、9。
n型TFT6導(dǎo)電性地連接在對應(yīng)的數(shù)據(jù)線DL及結(jié)點(diǎn)N0之間，其柵與對應(yīng)的掃描線SL連接。p型TFT8及9串聯(lián)連接在電源電壓Vdd及有機(jī)發(fā)光二極管OLED之間。n型TFT7導(dǎo)電性地連接在p型TFT8及9的連接結(jié)點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)N0之間。p型TFT8的柵與結(jié)點(diǎn)N0連接，p型TFT9及n型TFT7的各柵與對應(yīng)的掃描線SL耦合。結(jié)點(diǎn)N0的電壓、即p型TFT8的柵壓利用連接在結(jié)點(diǎn)N0及電源電壓Vdd之間的電容器4來保持。
有機(jī)發(fā)光二極管OLED連接在p型TFT9及公用電極之間。圖2中示出了有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陰極與公用電極連接的“陰極公用結(jié)構(gòu)”。規(guī)定電壓Vdd被供給公用電極。
在對應(yīng)的掃描線SL被激活為呈選擇狀態(tài)的邏輯高電平(以下簡稱“高電平”)的像素中，n型TFT6及7導(dǎo)通，所以形成從電源電壓Vdd經(jīng)過TFT6～8至數(shù)據(jù)線DL的電流路徑。后面將詳細(xì)說明，數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30由于形成使數(shù)據(jù)電流Idat流過數(shù)據(jù)線DL和規(guī)定電壓Vdd之間的路徑，所以數(shù)據(jù)電流Idat流過像素驅(qū)動電路3中的上述電流路徑。
這時(shí)，在像素驅(qū)動電路3中，p型TFT8的漏及柵之間利用n型TFT7進(jìn)行導(dǎo)電性連接，所以數(shù)據(jù)電流Idat通過p型TFT8時(shí)的柵壓由電容器4保持為結(jié)點(diǎn)N0。這樣，在掃描線SL被激活期間，對應(yīng)于顯示亮度的數(shù)據(jù)電流Idat由像素驅(qū)動電路3進(jìn)行程序化。
此后，切換掃描對象，如果對應(yīng)的掃描線SL被激活為呈非選擇狀態(tài)的邏輯低電平(以下簡稱“低電平”)，則n型TFT6及7截止，p型TFT9導(dǎo)通。因此，在像素2中，形成從電源電壓Vdd經(jīng)過p型TFT8、9及有機(jī)發(fā)光二極管OLED至公用電極(規(guī)定電壓Vdd)的電流路徑。其結(jié)構(gòu)，在掃描線SL的非激活期間，也能將在掃描線SL的激活期間被程序化了的數(shù)據(jù)電流Idat繼續(xù)供給有機(jī)發(fā)光二極管OLED，有機(jī)發(fā)光二極管OLED輸出對應(yīng)于數(shù)據(jù)電流Idat的亮度。
其次，詳細(xì)說明數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30的結(jié)構(gòu)。另外，以下，代表性地說明根據(jù)由數(shù)據(jù)位D0～D3構(gòu)成的4位的顯示信號，實(shí)現(xiàn)16級(24)的灰度顯示的結(jié)構(gòu)、即n＝4的情況。
另外，用電流I0～I(xiàn)15分別表示分別對應(yīng)于16級的灰度顯示的數(shù)據(jù)電流Idat的電平。另外，使相鄰的灰度之間的電流電平差互相相等。即，I0＝0，而且，I15-I14＝I14-I13＝...＝I3-I2＝I2-I1＝I1-I0＝I1。
(作為比較例所示的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路)首先，說明作為本發(fā)明的比較例所示的全數(shù)字型的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路。
參照圖3，作為比較例示出的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路50有分別對應(yīng)于數(shù)據(jù)位D0～D3設(shè)置的4個(gè)數(shù)字電流源電路70。
各數(shù)字電流源電路70根據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)位的電平，執(zhí)行或停止規(guī)定的位加權(quán)電流的生成。位加權(quán)電流根據(jù)2的乘方指數(shù)來設(shè)定，分別對應(yīng)于數(shù)據(jù)位D0、D1、D2及D3的位加權(quán)電流分別為電流I1、I2、I4及I8。
基準(zhǔn)電流布線60～63分別傳送由圖中未示出的基準(zhǔn)電流源電路供給的基準(zhǔn)電流Iref0、Iref1、Iref2及Iref3?；鶞?zhǔn)電流Iref0相當(dāng)于電流I1的基準(zhǔn)電平，基準(zhǔn)電流Iref1相當(dāng)于電流I2的基準(zhǔn)電平，基準(zhǔn)電流Iref2相當(dāng)于電流I4的基準(zhǔn)電平，基準(zhǔn)電流Iref3相當(dāng)于電流I8的基準(zhǔn)電平。另外，由圖1所示的列掃描電路20，供給校正工作時(shí)設(shè)定為高電平的控制信號SMP、以及電流輸出時(shí)設(shè)定為高電平的控制信號OE?？刂菩盘朞E、SMP由各數(shù)字電流源電路70共有。
由于各數(shù)字電流源電路70的結(jié)構(gòu)相同，所以這里代表性地說明對應(yīng)于數(shù)據(jù)位D2設(shè)置的數(shù)字電流源電路的結(jié)構(gòu)。。
數(shù)字電流源電路70有n型TFT71～74、電容器75、偽負(fù)載77、互補(bǔ)地進(jìn)行導(dǎo)通和截止的p型TFT78及n型TFT79。
n型TFT71及72串聯(lián)連接在對應(yīng)的基準(zhǔn)電流布線62和規(guī)定電壓Vss之間。n型TFT73串聯(lián)連接在相當(dāng)于n型TFT71及72的連接結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)N1和n型TFT73的柵之間。即n型TFT74連接在結(jié)點(diǎn)N1及N2之間，n型TFT79連接在結(jié)點(diǎn)N2及數(shù)據(jù)線DL之間。電容器75連接在n型TFT72的柵和規(guī)定電壓Vss之間，保持n型TFT72的柵壓?？刂菩盘朣MP被輸入n型TFT71及73的各柵中，控制信號OE被輸入n型TFT74的柵中。
偽負(fù)載77及p型TFT78串聯(lián)連接在電源電壓Vdd及結(jié)點(diǎn)N2之間。對應(yīng)的數(shù)據(jù)位D2被輸入p型TFT78及n型TFT79的各柵中。
其次，說明數(shù)字電流源電路70的工作。
控制信號SMP被設(shè)定為高電平，控制信號OE被設(shè)定為低電平的校正工作時(shí)，n型TFT71及73導(dǎo)通，n型TFT74截止。因此，基準(zhǔn)電流Iref2流過從基準(zhǔn)電流布線62通過n型TFT71及72至規(guī)定電壓Vss的路徑。另外，由電容器75保持基準(zhǔn)電流Iref2流過n型TFT72時(shí)的柵壓。這樣，校正工作時(shí)，生成準(zhǔn)確地發(fā)生對應(yīng)于數(shù)據(jù)位D2的電流I4用的n型TFT72的柵壓，而且由電容器75進(jìn)行保持。
反之，電流輸出時(shí)，由于控制信號SMP被設(shè)定為低電平，控制信號OE被設(shè)定為高電平，所以n型TFT71及73截止，n型TFT74導(dǎo)通。其結(jié)構(gòu)，形成從結(jié)點(diǎn)N2通過n型TFT72、74至規(guī)定電壓Vss的路徑。
對應(yīng)的數(shù)據(jù)位D2為“0”時(shí)，結(jié)點(diǎn)N2響應(yīng)p型TFT78的導(dǎo)通及n型TFT79的截止，與數(shù)據(jù)線DL斷開，另一方面，通過偽負(fù)載77與電源電壓Vdd連接。其結(jié)果，在結(jié)點(diǎn)N2中產(chǎn)生電流I4，但電流I4不供給數(shù)據(jù)線DL。
另一方面，對應(yīng)的數(shù)據(jù)位D2為“1”時(shí)，響應(yīng)p型TFT78的截止及n型TFT79的導(dǎo)通，電流I4流過從數(shù)據(jù)線DL通過結(jié)點(diǎn)N2、n型TFT74、結(jié)點(diǎn)N1、n型TFT72至規(guī)定電壓Vss的路徑。即，利用n型TFT74、79，數(shù)據(jù)線DL及內(nèi)部結(jié)點(diǎn)N1在校正工作時(shí)被切斷，另一方面，電流輸出時(shí)，根據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)位D2，進(jìn)行連接。
如上所述，由于校正工作時(shí)，n型TFT72的柵壓預(yù)先根據(jù)基準(zhǔn)電流Iref2進(jìn)行調(diào)整，所以作為電流驅(qū)動元件的n型TFT72即使存在特性離散，電流輸出時(shí)也能正確地供給電流I4。
另外，利用偽負(fù)載77及p型TFT78，即使對應(yīng)的數(shù)據(jù)位為“0”時(shí)，也能使電流流過n型TFT72。因此，即使在停止對數(shù)據(jù)線DL的電流生成的情況下，也能防止電容器75的保持電壓降低。換句話說，在對應(yīng)的數(shù)據(jù)位為“0”的情況下，如果形成包含n型TFT72的電流路徑，則n型TFT72的漏電位下降，電容器75保持的電荷通過n型TFT72、73泄漏。因此，n型TFT72的電流供給量隨著基準(zhǔn)電流Iref2的電平而變化，對輸出電流精度產(chǎn)生不良影響。
分別對應(yīng)于其他數(shù)據(jù)位D0、D1及D3設(shè)置的數(shù)字電流源電路70也有同樣的結(jié)構(gòu)，響應(yīng)對應(yīng)的數(shù)據(jù)位的電平，執(zhí)行或停止向數(shù)據(jù)線DL供給對應(yīng)的位加權(quán)電流、即電流I1、I2及I8。
各個(gè)數(shù)字電流源電路70的輸出結(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)線DL連接，所以來自分別對應(yīng)于數(shù)據(jù)位D0～D3的數(shù)字電流源電路70的輸出電流之和，作為數(shù)據(jù)電流Idat流過數(shù)據(jù)線DL。其結(jié)果，關(guān)于4位的顯示信號，分別對應(yīng)于(D0、D1、D2、D3)＝(0、0、0、0)～(1、1、1、1)共16級，供給數(shù)據(jù)線DL的數(shù)據(jù)電流Idat被設(shè)定為電流I0～I(xiàn)15共16級。
這樣，圖3所示的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路50利用能進(jìn)行響應(yīng)控制信號SMP的校正工作的數(shù)字電流源電路70，發(fā)生分別對應(yīng)于數(shù)據(jù)位D0～D3的作為位加權(quán)電流電流I1、I2、I4及I8。作為這些數(shù)字電流源電路70的輸出電流的和，能供給數(shù)據(jù)電流Idat，所以為了進(jìn)行灰度顯示，能準(zhǔn)確地發(fā)生數(shù)據(jù)電流Idat。
可是，在該方式中，由于需要與顯示信號的數(shù)據(jù)位數(shù)一致地設(shè)置數(shù)字電流源電路70，所以數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的電路面積增大。特別是如圖1所示，在對各數(shù)據(jù)線DL配置數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)中，其影響更顯著。
(實(shí)施例1的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu))以下，說明能抑制以上說明過的數(shù)字電流源電路和模擬電流源電路的組合的電路面積的增大，而且能確保數(shù)據(jù)電流精度的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)。
參照圖4，實(shí)施例1的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30具有對應(yīng)于低位數(shù)據(jù)位D0及D1設(shè)置的一個(gè)模擬電流源電路400；以及分別對應(yīng)于高位數(shù)據(jù)位D2及D3設(shè)置的兩個(gè)數(shù)字電流源電路70。關(guān)于模擬電流源電路400及數(shù)字電流源電路70各自的結(jié)構(gòu)與用圖23及圖3說明的相同，所以不重復(fù)進(jìn)行詳細(xì)的說明。但是，在圖4中，作為開關(guān)元件，用同一標(biāo)記表示數(shù)字電流源電路70中進(jìn)行導(dǎo)通和截止工作的TFT。
在模擬電流源電路400中也分別響應(yīng)與各數(shù)字電流源電路70公用的控制信號SMP及OE，進(jìn)行校正工作及電流輸出工作。
對應(yīng)于低位數(shù)據(jù)位D0及D1的輸入電壓Vin從圖1所示的顯示信號處理電路26，輸入到模擬電流源電路400中。具體地說，關(guān)于低位數(shù)據(jù)位D0及D1，在(D0、D1)＝(0、0)、(0、1)、(1、0)及(1、1)的情況下分別對應(yīng)，輸入電壓Vin分別設(shè)定為V0、V1、V2及V3。根據(jù)式(7)，考慮復(fù)位電壓Vr，決定電壓V1、V2、V3，以使n型TFT301的漏電流、即模擬電流源電路400的輸出電流Io1為電流I1、I2及I3。同樣，關(guān)于作為模擬電流源電路的輸出電流，獲得電流I4～I(xiàn)15用的輸入電壓電平，也分別用電壓V4～V15表示。另外，電壓V0被設(shè)定為n型TFT301截止的電平。
對應(yīng)于高位數(shù)據(jù)位D2設(shè)定的數(shù)字電流源電路70在數(shù)據(jù)位D2為“1”的情況下，輸出輸出電流Io2(＝I4)，數(shù)據(jù)位D2＝“0”時(shí)，停止輸出電流的生成，即設(shè)定Io2＝0。同樣，對應(yīng)于高位數(shù)據(jù)位D3設(shè)定的數(shù)字電流源電路70在數(shù)據(jù)位D3為“1”的情況下，輸出輸出電流Io3(＝I8)，數(shù)據(jù)位D3＝“0”時(shí)，停止輸出電流的生成，即設(shè)定Io3＝0。
模擬電流源電路400及兩個(gè)數(shù)字電流源電路70各自的輸出結(jié)點(diǎn)互相導(dǎo)電性地連接，再與對應(yīng)的數(shù)據(jù)線DL連接。其結(jié)果，模擬電流源電路400的輸出電流Io1及數(shù)字電流源電路70的輸出電流Io2、Io3之和Io1+Io2+Io3作為數(shù)據(jù)電流Idat，被供給數(shù)據(jù)線DL。
圖5是說明實(shí)施例1的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的輸出電流、即數(shù)據(jù)電流Idat的離散的圖。
參照圖5，關(guān)于模擬電流源電路400的輸出電流Io1，根據(jù)作為電流驅(qū)動元件的n型TFT301的晶體管特性，發(fā)生與用圖22說明的同樣的離散。因此，在數(shù)據(jù)電流Idat＝I1～I(xiàn)3的范圍內(nèi)，發(fā)生與現(xiàn)有的模擬電流源電路400同樣的電流離散ΔI1～ΔI3?？墒牵缟纤?，通過校正工作能補(bǔ)償n型TFT301的閾值電壓，所以輸出電流Io1的控制范圍內(nèi)的電流離散ΔI1～ΔI3比較小。
在數(shù)據(jù)電流Idat＝I4～I(xiàn)15的范圍內(nèi)，只實(shí)現(xiàn)數(shù)字電流源電路70的輸出電流Io2及Io3的和。在數(shù)據(jù)電流Idat＝I4、I8、I12的情況下，利用數(shù)字電流源電路70的校正功能，幾乎能消除晶體管特性引起的電流離散。
另外，在數(shù)據(jù)電流Idat＝I5～I(xiàn)17、I9～I(xiàn)11、I13～I(xiàn)15的情況下，根據(jù)模擬電流源電路400的輸出電流Io1和沒有電流離散的數(shù)字電流源電路70的輸出電流Io2、Io3的和，供給數(shù)據(jù)電流Idat。
因此，在數(shù)據(jù)電流Idat＝I5、I9、I13的情況下，不發(fā)生模擬電流源電路中的電流離散ΔI1。同樣，在數(shù)據(jù)電流Idat＝I6、I10、I14的情況下，不發(fā)生模擬電流源電路中的電流離散ΔI2。在數(shù)據(jù)電流Idat＝I7、I11、I15的情況下，不發(fā)生模擬電流源電路中的電流離散ΔI3。即，16灰度用的電流I0～I(xiàn)15總體的數(shù)據(jù)電流Idat的離散的最大值能被抑制為低灰度電流I3的電流離散ΔI3(＝|I3a-I3b|)。
如上所述，如果采用實(shí)施例1的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路，則與用圖23說明的利用現(xiàn)有的電流源電路400生成數(shù)據(jù)電流的全部灰度范圍的情況相比，能減少高灰度即數(shù)據(jù)電流Idat比較大的區(qū)域內(nèi)的電流離散。另外，與圖3中作為比較例示出的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路50相比，由于能用電流離散稍微差一些的、比顯示信號的數(shù)據(jù)位數(shù)少的個(gè)數(shù)的電流源電路構(gòu)成，所以能減少電路面積。
其次，定性地考察實(shí)施例1的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的輸出電流離散。
關(guān)于電流I3，根據(jù)現(xiàn)有的模擬電流源電路400的特性，下式(8)成立。
I3＝(β/2)·{C2/(C1+C2)}2·(V3-Vr)2...(8)這里，在顯示裝置總體中，假定在作為電流驅(qū)動元件設(shè)置的n型TFT的電流系數(shù)β中發(fā)生了離散Δβ，則第三灰度的電流I3的離散ΔI3能用下式(9)表示。
ΔI3＝(Δβ/2)·{C2/(C1+C2)}2·(V3-Vr)2...(9)這里，根據(jù)模擬電流源電路400中的最大電流離散ΔI3和第一灰度(LSB)的電流值I1的關(guān)系，發(fā)生顯示離散。即，為了在顯示裝置內(nèi)不發(fā)生灰度逆轉(zhuǎn)，需要ΔI3＜I1。由于I3＝3×I1，所以用下式(10)表示不發(fā)生灰度逆轉(zhuǎn)的條件。
ΔI3＜I3/3∴Δβ/β＜33.3％...(10)即，在實(shí)施例1的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路中，關(guān)于作為電流驅(qū)動元件用的TFT，如果使制造工藝引起的電流系數(shù)β引起的離散小于33.3％，則能進(jìn)行16灰度顯示。
與此不同，在模擬電流源電路400單獨(dú)生成16灰度大小的數(shù)據(jù)電流Idat的結(jié)構(gòu)中，關(guān)于最大電平電流I15，有必要滿足ΔI15＜I1。其結(jié)果，為了不發(fā)生灰度逆轉(zhuǎn)，需要滿足條件更嚴(yán)格的下式(11)。
ΔI15＜I15/15∴Δβ/β＜6.7％ ...(11)因此，通過采用實(shí)施例1的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路，電流驅(qū)動元件(TFT)制造時(shí)的晶體管特性離散的允許度相對地增大。其結(jié)果，能緩和對制造工藝的精度要求，所以能期待提高產(chǎn)品合格率。
在以下的實(shí)施例中，依次說明圖1所示的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30的結(jié)構(gòu)的變化。即，在以下說明的實(shí)施例中，在圖1所示的本發(fā)明的顯示裝置中，數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30用各實(shí)施例中的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路進(jìn)行置換而構(gòu)成。
參照圖6，實(shí)施例2的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路31與實(shí)施例1的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30相比，不同點(diǎn)在于包括模擬電流源電路100來代替模擬電流源電路400。
與數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30相同，分別對應(yīng)于數(shù)據(jù)位D2及D3，設(shè)置數(shù)字電流源電路70，響應(yīng)數(shù)據(jù)位D2及D3的電平，進(jìn)行或停止作為位加權(quán)電流的電流I4及I8的生成。
模擬電流源電路100與圖4所示的模擬電流源電路400相同，根據(jù)低位數(shù)據(jù)位D0及D1，有選擇地生成電流I0～I(xiàn)3，與模擬電流源電路400相比，輸出電流Io1的校正功能不同。
首先，詳細(xì)說明模擬電流源電路100的電路結(jié)構(gòu)及其工作。
模擬電流源電路100與模擬電流源電路400相比，不同點(diǎn)在于還有基準(zhǔn)電流開關(guān)370?；鶞?zhǔn)電流開關(guān)370響應(yīng)控制信號SMP進(jìn)行校正工作時(shí)接通，將由圖中未示出的基準(zhǔn)電流源生成的基準(zhǔn)電流Irefa供給結(jié)點(diǎn)Nd。電流輸出時(shí)，基準(zhǔn)電流開關(guān)370斷開。其他部分的結(jié)構(gòu)與模擬電流源電路400相同，詳細(xì)的說明不再重復(fù)。
進(jìn)行模擬電流源電路100的校正工作時(shí)，再斷開開關(guān)360，接通開關(guān)355。因此，基準(zhǔn)電流Irefa通過n型TFT301，使基準(zhǔn)電流Irefa流過結(jié)點(diǎn)Nd所必要的柵壓蓄積在電容器305中。因此，結(jié)點(diǎn)Ng的電壓成為基準(zhǔn)電壓Vref。另外進(jìn)行校正工作時(shí)，從防止噪聲及電容器350的復(fù)位的觀點(diǎn)看，作為輸入電壓Vin，輸入復(fù)位電壓Vr，而且接通開關(guān)303。
因此，校正工作時(shí)，分別蓄積在電容器305及350中的初始電荷Q10及Q20用下式(12)及(13)表示。另外，電容器305及350的電容值與電流源電路400相同，分別為C1及C2。
Q10＝C1·Vref ...(12)Q20＝C2·(Vg-Vin)＝C2·(Vref-Vr)...(13)
電流輸出時(shí)，進(jìn)行與電流源電路400同樣的工作，開關(guān)303、360接通，開關(guān)355及370斷開。因此，電容器305及350各自的蓄積電荷Q1及Q2，分別用下式(14)及(15)表示。
Q1＝C1·Vg ...(14)Q2＝C2·(Vg-Vin)...(15)因此，根據(jù)電荷守恒定律(Q10+Q20＝Q1+Q2)，結(jié)點(diǎn)Ng的電壓Vg即n型TFT的柵壓Vg用下式(16)表示。
C1·Vref+C2·(Vref-Vr)＝C1·Vg+C2·(Vg-Vin)∴(C1+C2)Vref-C2·Vr＝(C1+C2)·Vg-C2·Vin∴Vg＝Vref+C2/(C1+C2)·(Vin-Vr) ...(16)如果將由式(16)獲得的柵壓Vg代入上式(1)，則n型TFT301的漏電流Id即電流源電路400的輸出電流Io用下式(17)表示。
Io＝(β/2)·{C2/(C1+C2)·(Vin-Vr)+(Vref-Vth)}2...(17)其結(jié)果，模擬電流源電路100的輸入電壓Vin-輸出電流Io特性如圖7所示。
與示出了模擬電流源電路400的特性的圖24相同，圖7中示出了將特性不同的兩個(gè)TFTa及TFTb作為圖6所示的n型TFT301用時(shí)的模擬電流源電路100的I-V特性曲線330及340。
對圖7及圖24進(jìn)行比較可知，在模擬電流源電路100中，用對應(yīng)于I-V特性曲線上的基準(zhǔn)電流Irefa的一點(diǎn)，校正輸入電壓Vin和輸出電流Io的關(guān)系。即，輸出基準(zhǔn)電流Irefa時(shí)，排除模擬電流源電路內(nèi)的電流驅(qū)動元件(n型TFT301)的特性離散的影響，消除來自各模擬電流源電路100的輸出電流離散。另外，在圖7中，結(jié)點(diǎn)Ng的電壓Vg成為基準(zhǔn)電壓Vref，將輸入電壓Vin的電平表記為Vr#。
另一方面，在輸出電流比基準(zhǔn)電流Irefa大或小的范圍內(nèi)，根據(jù)基準(zhǔn)電流Irefa和輸出電流的差，特性曲線330及340之間產(chǎn)生差異，在輸出電流Io中，產(chǎn)生依賴于電流驅(qū)動元件(TFT)的特性離散的差。
在實(shí)施例2的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路31中，由模擬電流源電路100生成對應(yīng)于低位數(shù)據(jù)位D0、D1的電流I0～I(xiàn)3。這時(shí)，通過將基準(zhǔn)電流Irefa設(shè)定為電流I0～I(xiàn)3的中間電平，能減少輸出電流離散的最大值。對圖7及圖23進(jìn)行比較可知，對應(yīng)于電流I1的電流離散ΔI1雖然在模擬電流源電路400的情況下(圖24中為|I1a-I1b|)比模擬電流源電路100(圖7中為|I1a’-I1b’|)小，但由于本來電流I1本身就小，所以該差一點(diǎn)問題也沒有。
另一方面，在模擬電流源電路400中，電流離散為最大的電流I3的電流離散ΔI3，由于在模擬電流源電路100的情況下(圖7中為|I3a’-I3b’|)比模擬電流源電路400(圖24中為|I3b-I3a|)小，所以關(guān)于電流I0～I(xiàn)3范圍內(nèi)的輸出電流離散的最大值，模擬電流源電路100中的小。
圖8表示實(shí)施例2的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的輸出電流離散。
參照圖8，在被設(shè)定為電流I1～I(xiàn)3的中間電平(例如，電流I2電平)的基準(zhǔn)電流Irefa中，由于電流離散被校正，所以分別對應(yīng)于電流I1及I3的電流離散ΔI1及ΔI3大致相同。
因此，如圖8所示，由晶體管特性差引起的電流離散達(dá)到最大，輸出電流I3、I7、I11、I15時(shí)，由將特性不同的TFT作為電流驅(qū)動元件用的模擬電流源電路400產(chǎn)生的電流離散ΔI3＝|I3a’-I3b’|與實(shí)施例1的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路中的ΔI3＝|I3a-I3b|(圖5)相比，能被抑制。
因此，在實(shí)施例2的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路中，與實(shí)施例1同樣具有減少電路面積的效果，而且能精度更高地生成灰度顯示用的數(shù)據(jù)電流Idat。其結(jié)果，電流驅(qū)動元件(TFT)制造時(shí)的晶體管特性離散的允許度變得更大，所以更能期待提高產(chǎn)品合格率。
參照圖9，實(shí)施例3的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32包括各一個(gè)模擬電流源電路100及400。模擬電流源電路100及400各自的結(jié)構(gòu)已經(jīng)說明過，所以詳細(xì)的說明不再重復(fù)。
對模擬電流源電路400輸入具有分別對應(yīng)于電流I0～I(xiàn)3的電壓V0～V3中的任意電平的輸入電壓Vin1。與此不同，對模擬電流源電路100輸入設(shè)定為分別對應(yīng)于電流I0、I4、I8及I12的電壓V0、V4、V8及V12中的任意的輸入電壓Vin2。
由圖1所示的顯示信號處理電路26，根據(jù)低位數(shù)據(jù)位D0、D1，與實(shí)施例1及2中的輸入電壓Vin同樣地生成輸入電壓Vin1。與此不同，由顯示信號處理電路26，根據(jù)高位數(shù)據(jù)位D2及D13，生成輸入電壓Vin2。具體地說，在(D2、D3)＝(0、0)、(0、1)、(1、0)及(1、1)的情況下，輸入電壓Vin2分別設(shè)定為V0、V4、V8及V12。
模擬電流源電路100及400的各輸出結(jié)點(diǎn)與對應(yīng)的數(shù)據(jù)線DL連接，所以模擬電流源電路400的輸出電流Io1及模擬電流源電路100的輸出電流Io4之和作為數(shù)據(jù)電流Idat被供給數(shù)據(jù)線DL。
圖10是說明實(shí)施例3的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的輸出電流離散的圖。
參照圖10，由模擬電流源電路400生成的電流Io1與用圖5說明的相同，對作為電流驅(qū)動元件的TFT的閾值電壓離散ΔVth進(jìn)行補(bǔ)償，根據(jù)特性曲線310#及320#來生成。因此，在電流I1、I2、I3中，發(fā)生與起因于晶體管特性差的圖5同樣的電流離散。
與此不同，由模擬電流源電路100生成的電流Io4，根據(jù)用圖7說明的特性曲線330及340來生成。即，通過將基準(zhǔn)電流Irefa設(shè)定為電流I4及I12的中間電平，能抑制電流I4、I8、I12中的電流離散ΔI4、ΔI8及ΔI12的最大值。
這樣，根據(jù)由模擬電流源電路400生成的電流Io1＝I0、I1、I2、I3和由模擬電流源電路100生成的電流Io4＝I0、I4、I8、I12之和，能生成16灰度的電流I0～I(xiàn)15，作為數(shù)據(jù)電流Idat。
如果采用實(shí)施例3的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路，則由于能利用兩個(gè)模擬電流源電路100及400，生成數(shù)據(jù)電流Idat的全部灰度范圍，所以更能減少電路面積。
另外，關(guān)于數(shù)據(jù)電流Idat的離散，與作為比較例示出的全數(shù)字方式的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路50中未涉及的至少在單體中使用了模擬電流源電路100或400的情況相比，能抑制高灰度區(qū)域中的輸出電流離散。因此，與實(shí)施例1及2相同，確保電流驅(qū)動元件(TFT)制造時(shí)的晶體管特性離散的允許度，能謀求提高產(chǎn)品合格率。
參照圖11，實(shí)施例4的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路33包括兩個(gè)模擬電流源電路100L及100U。模擬電流源電路100L及100U各自的結(jié)構(gòu)與已經(jīng)說明的模擬電流源電路100相同，所以詳細(xì)的說明不再重復(fù)。
電流輸出時(shí)，與圖9同樣的輸入電壓Vin1及Vin2分別被輸入模擬電流源電路100L及100U。校正工作時(shí)，對模擬電流源電路100L及100U分別輸入校正工作用的基準(zhǔn)電流Irefa及Irefb。
圖12是說明實(shí)施例4的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的輸出電流離散的圖。
參照圖12，由模擬電流源電路100L生成的電流Io1根據(jù)用圖7說明的特性曲線330及340來生成。即，通過將基準(zhǔn)電流Irefa設(shè)定為電流I1及I3的中間電平(例如，電流I2的電平)，與圖8同樣能抑制電流I1～I(xiàn)3的電流離散ΔI1～ΔI3。
同樣，由模擬電流源電路100U生成的電流Io4根據(jù)用圖7說明的特性曲線330及340來生成。即，通過將基準(zhǔn)電流Irefb設(shè)定為電流I4及I12的中間電平，能抑制電流I4、I8、I12的電流離散ΔI4、ΔI8及ΔI12的最大值。
另外，在圖12中，將成為輸出電流Io1＝Irefa的輸入電壓Vin的電平記為Vra#，將成為輸出電流Io4＝Irefb的輸入電壓Vin的電平記為Vrb#。
因此，在實(shí)施例4的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路中，根據(jù)來自模擬電流源電路100L的輸出電流Io1(＝I0、I1、I2、I3)和來自模擬電流源電路100U的電流Io4(＝I0、I4、I8、I12)之和，能生成16灰度的電流I0～I(xiàn)15，作為數(shù)據(jù)電流Idat。
如果采用實(shí)施例4的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路，則由于能利用兩個(gè)模擬電流源電路100L及100U，生成16灰度的數(shù)據(jù)電流Idat，所以更能減少電路面積。
另外，關(guān)于數(shù)據(jù)電流Idat的離散，與作為比較例示出的全數(shù)字方式的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路50中未涉及的至少在單體中使用了模擬電流源電路100或400的情況相比，能抑制高灰度區(qū)域中的輸出電流離散。因此，與實(shí)施例1～3相同，確保電流驅(qū)動元件(TFT)制造時(shí)的晶體管特性離散的允許度，能謀求提高產(chǎn)品合格率。
參照圖13，實(shí)施例5的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路34由圖11所示的實(shí)施例4的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路33同樣的結(jié)構(gòu)，但各自的輸入電壓變更為Vin1#及Vin2#，這一點(diǎn)不同。除此以外，與實(shí)施例4的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路33相同，所以詳細(xì)的說明不再重復(fù)。
在實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)中，將數(shù)據(jù)電流Idat的全部灰度范圍預(yù)先分割成多個(gè)電流范圍，使各個(gè)模擬電流源電路100分別與該多個(gè)電流范圍對應(yīng)，由多個(gè)模擬電流源電路100生成數(shù)據(jù)電流。即，數(shù)據(jù)電流Idat不是作為來自多個(gè)模擬電流源電路100的輸出電流之和，而是由來自根據(jù)顯示信號選擇的一個(gè)模擬電流源電路100的輸出電流來實(shí)現(xiàn)。
在圖13中，示出了將數(shù)據(jù)電流Idat的全部灰度范圍I0～I(xiàn)15分割成兩個(gè)電流范圍I0～I(xiàn)7及I8～I(xiàn)15，由模擬電流源電路100L輸出電流I0～I(xiàn)7，由模擬電流源電路100U輸出電流I8～I(xiàn)15的結(jié)構(gòu)例。
即，在(D0、D1、D2、D3)＝(0、0、0、0)～(0、1、1、1)的情況下，根據(jù)數(shù)據(jù)位D0～D3，將輸入電壓Vin1#設(shè)定為V0～V7中的某一個(gè)，同時(shí)將輸入電壓Vin2#設(shè)定為電壓V0。與此不同，在(D0、D1、D2、D3)＝(1、0、0、0)～(1、1、1、1)的情況下，將輸入電壓Vin2#設(shè)定為V8～V15中的某一個(gè)，同時(shí)將輸入電壓Vin1#設(shè)定為電壓V0。
另外，在實(shí)施例5的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路34中，也可以這樣構(gòu)成，即由于只由所選擇的一個(gè)模擬電流源電路100供給數(shù)據(jù)電流Idat，所以與選擇結(jié)果一致地使各模擬電流源電路100中的開關(guān)360導(dǎo)通和截止。例如，在圖13所示的結(jié)構(gòu)例中，根據(jù)數(shù)據(jù)位D3的電平，互補(bǔ)地使模擬電流源電路100U及100L中的開關(guān)360導(dǎo)通和截止即可。
圖14是說明實(shí)施例5的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的輸出電流離散的圖。
參照圖14，對應(yīng)于電流I0～I(xiàn)7的電流范圍IR1的電流離散，根據(jù)用圖7說明的特性曲線330及340，隨著基準(zhǔn)電流Irefa及個(gè)輸出電流(數(shù)據(jù)電流Idat)的電平差的增大而增大。同樣，對應(yīng)于電流I8～I(xiàn)15的電流范圍IR2的電流離散，也根據(jù)特性曲線330及340，隨著基準(zhǔn)電流Irefb及個(gè)輸出電流(數(shù)據(jù)電流Idat)的電平差的增大而增大。
因此，在模擬電流源電路100U及100L中，電流I1～I(xiàn)15的電流離散ΔI1～ΔI15與將基準(zhǔn)電流Irefa及Irefb設(shè)定為哪個(gè)電平有關(guān)。
特別是關(guān)于基準(zhǔn)電流Irefa及Irefb的設(shè)定，必須考慮在電流范圍IR1及IR2的邊界部，不發(fā)生灰度逆轉(zhuǎn)。
具體地說，在圖14的例中，在電流范圍IR1及IR2的邊界部上，電流I7的離散ΔI7與|I7-Irefa|有關(guān)，同樣，電流I8的離散ΔI8與|I8-Irefb|有關(guān)。因此，如果由于電流離散ΔI7及ΔI8的影響，發(fā)生電流I7及I8的逆轉(zhuǎn)(相當(dāng)與圖14中的I7b＞I8a的現(xiàn)象)，發(fā)生灰度逆轉(zhuǎn)，就不能進(jìn)行平滑的灰度顯示了。因此，再考慮到這一點(diǎn)，有必要設(shè)定基準(zhǔn)電流Irefa及Irefb。
這樣，即使采用實(shí)施例5的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路，由于能由兩個(gè)模擬電流源電路100L及100U，生成數(shù)據(jù)電流Idat的全部灰度范圍，所以更能減少電路面積。
另外，關(guān)于數(shù)據(jù)電流Idat的離散，與作為比較例示出的全數(shù)字方式的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路50中未涉及的至少在單體中使用了模擬電流源電路100或400的情況相比，能抑制高灰度區(qū)域中的輸出電流離散。因此，與實(shí)施例1～3相同，確保電流驅(qū)動元件(TFT)制造時(shí)的晶體管特性離散的允許度，能謀求提高產(chǎn)品合格率。
另外，在圖13及14中，雖然示出了用兩個(gè)模擬電流源電路100U、100L，覆蓋數(shù)據(jù)電流Idat的全部灰度范圍的結(jié)構(gòu)例，但也能用三個(gè)以上的模擬電流源電路100實(shí)現(xiàn)同樣的結(jié)構(gòu)。在此情況下，將數(shù)據(jù)電流Idat的全部灰度范圍預(yù)先分割成與模擬電流源電路的個(gè)數(shù)一致的電流范圍，在各自的電流范圍內(nèi)，用對應(yīng)的模擬電流源電路生成數(shù)據(jù)電流Idat即可。但是，如果增加模擬電流源電路100的個(gè)數(shù)，則抑制數(shù)據(jù)電流Idat的離散的電路面積的減少效果會相應(yīng)地減少。
同樣，在圖9及圖11分別所示的實(shí)施例3及4的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路中，設(shè)置多個(gè)對應(yīng)于高位位的模擬電流源電路100U，也能作成分別分擔(dān)不同的電流范圍的結(jié)構(gòu)。在此情況下，抑制對應(yīng)于高位位的輸出電流(圖9、11中的Io4＝I4、I8、I12)的離散的電路面積的減少效果也會相應(yīng)地減少。
在實(shí)施例6中，說明使實(shí)施例1至5所示的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路對應(yīng)于各數(shù)據(jù)線DL設(shè)置多個(gè)系統(tǒng)，最好是兩個(gè)系統(tǒng)，并列而且交替地進(jìn)行校正工作及電流輸出工作的結(jié)構(gòu)。
圖15是表示實(shí)施例6的第一結(jié)構(gòu)例的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)框圖。
圖15中示出了對應(yīng)于各數(shù)據(jù)線DL，設(shè)置實(shí)施例1的兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30a及30b的結(jié)構(gòu)。各個(gè)數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30a及30b具有與圖4所示的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30同樣的結(jié)構(gòu)，所以詳細(xì)的說明不再重復(fù)。
控制信號SMPa及OEa被輸入構(gòu)成數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30a的各個(gè)數(shù)字電流源電路70及模擬電流源電路400中。另外，輸入電壓Vina被供給模擬電流源電路400。
另一方面，控制信號SMPb及OEb被輸入構(gòu)成數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30b的各個(gè)數(shù)字電流源電路70及模擬電流源電路400中。另外，輸入電壓Vinb被供給模擬電流源電路400。
數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30a及30b交替地進(jìn)行校正工作及電流輸出工作。例如，在數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30a進(jìn)行校正工作、數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30b進(jìn)行電流輸出工作的期間，控制信號SMPa及OEb被設(shè)定為高電平，控制信號SMPb及OEa被設(shè)定為低電平。另外，輸入電壓Vina被設(shè)定為復(fù)位電壓Vr，輸入電壓Vinb與在實(shí)施例1中說明的Vin同樣地設(shè)定。
與此不同，在數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30b進(jìn)行校正工作、數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30a進(jìn)行電流輸出工作的期間，控制信號SMPb及OEa被設(shè)定為高電平，控制信號SMPa及OEb被設(shè)定為低電平。另外，輸入電壓Vinb被設(shè)定為復(fù)位電壓Vr，輸入電壓Vina與在實(shí)施例1中說明的Vin同樣地設(shè)定。
這樣的控制信號SMPa、SMPb、控制信號OEa、OEb及輸入電壓Vina、Vinb的切換，例如按照用圖1說明的掃描行的切換進(jìn)行即可。
圖16是表示實(shí)施例6的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的第二結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖16中示出了對應(yīng)于各數(shù)據(jù)線DL，設(shè)置實(shí)施例2的兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路31a及31b的結(jié)構(gòu)。各個(gè)數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路31a及31b具有與圖6所示的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路31同樣的結(jié)構(gòu)，所以詳細(xì)的說明不再重復(fù)。
控制信號SMPa及OEa被輸入構(gòu)成數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路31a的各個(gè)數(shù)字電流源電路70及模擬電流源電路100中，輸入電壓Vina被供給模擬電流源電路100。
另一方面，控制信號SMPb及OEb被輸入構(gòu)成數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路31b的各個(gè)數(shù)字電流源電路70及模擬電流源電路100中，輸入電壓Vinb被供給模擬電流源電路100。
控制信號SMPa、SMPb、控制信號OEa、OEb及輸入電壓Vina、Vinb與圖15中的結(jié)構(gòu)例同樣地設(shè)定。
另外，在圖15及圖16這樣的配置兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)中，也能使數(shù)字電流源成為圖17所示的有效的結(jié)構(gòu)。
參照圖17，實(shí)施例6的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路中使用的數(shù)字電流源電路70#有兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)字電流源70a、70b、與數(shù)字電流源70a、70b共同設(shè)置的偽負(fù)載77、p型TFT78及n型TFT79。
各個(gè)數(shù)字電流源70a、70b有從圖3所示的數(shù)字電流源70中除去了p型TFT78及n型TFT79的結(jié)構(gòu)。結(jié)點(diǎn)N2由數(shù)字電流源70a、70b共有，n型TFT79連接在結(jié)點(diǎn)N2及對應(yīng)的數(shù)據(jù)線DL之間。偽負(fù)載77及p型TFT78串聯(lián)連接在結(jié)點(diǎn)N2及電源電壓Vdd之間，對應(yīng)的數(shù)據(jù)位(圖17所示的例中為D2)被輸入p型TFT78及n型TFT79的各柵中。
通過這樣構(gòu)成，能配置兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)字電流源，以便共有偽負(fù)載77、p型TFT78及n型TFT79，所以與并列地配置兩個(gè)數(shù)字電流源電路70相比，能簡單地削減電路面積。
圖17中代表性地示出了對應(yīng)于數(shù)據(jù)位D2的數(shù)字電流源電路70#的結(jié)構(gòu)。在對應(yīng)于數(shù)據(jù)位D3的數(shù)字電流源電路70#中，數(shù)據(jù)位D3被輸入p型TFT78及n型TFT79的各柵中，除了這一點(diǎn)以外，兩者的結(jié)構(gòu)相同。
圖18是表示實(shí)施例6的第三結(jié)構(gòu)例的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)框圖。
圖18中示出了對應(yīng)于各數(shù)據(jù)線DL，設(shè)置實(shí)施例3的兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32a及32b的結(jié)構(gòu)。各個(gè)數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32a及32b具有與圖9所示的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32同樣的結(jié)構(gòu)，所以詳細(xì)的說明不再重復(fù)。
控制信號SMPa及OEa被輸入構(gòu)成數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32a的各個(gè)模擬電流源電路100及400中。另外，輸入電壓Vin1a被供給模擬電流源電路400，輸入電壓Vin2a被供給模擬電流源電路100。
另一方面，控制信號SMPb及OEb被輸入構(gòu)成數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32b的各個(gè)模擬電流源電路100及400中。另外，輸入電壓Vin1b被供給模擬電流源電路400，輸入電壓Vin2b被供給模擬電流源電路100。
在數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32a進(jìn)行校正工作、數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32b進(jìn)行電流輸出工作的期間，輸入電壓Vin1a、Vin2a被設(shè)定為復(fù)位電壓Vr，輸入電壓Vin1b、Vin2b與在實(shí)施例3中說明的Vin1、Vin2同樣地設(shè)定。
與此不同，在數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32b進(jìn)行校正工作、數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32a進(jìn)行電流輸出工作的期間，輸入電壓Vin1b、Vin2b被設(shè)定為復(fù)位電壓Vr，輸入電壓Vin1a、Vin2a與在實(shí)施例3中說明的Vin1、Vin2同樣地設(shè)定。另外，關(guān)于控制信號SMPa、SMPb、以及控制信號OEa、OEb，與圖15中的結(jié)構(gòu)例同樣地設(shè)定。
圖19是表示實(shí)施例6的第四結(jié)構(gòu)例的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)框圖。
圖19中示出了對應(yīng)于各數(shù)據(jù)線DL，設(shè)置實(shí)施例4的兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路33a及33b的結(jié)構(gòu)。各個(gè)數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路33a及33b具有與圖11所示的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路33同樣的結(jié)構(gòu)，所以詳細(xì)的說明不再重復(fù)。
控制信號SMPa及OEa被輸入構(gòu)成數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路33a的模擬電流源電路100L及100U中。另外，輸入電壓Vin1a被供給模擬電流源電路100L，輸入電壓Vin2a被供給模擬電流源電路100U。
另一方面，控制信號SMPb及OEb被輸入構(gòu)成數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路33b的模擬電流源電路100L及100U中。另外，輸入電壓Vin1b被供給模擬電流源電路100L，輸入電壓Vin2b被供給模擬電流源電路100U。
關(guān)于控制信號SMPa、SMPb、控制信號OEa、OEb、以及輸入電壓Vin1a、Vin2a、Vin1b、Vin2b，與圖17中的結(jié)構(gòu)例同樣地設(shè)定，所以詳細(xì)的說明不再重復(fù)。
圖20是表示實(shí)施例6的第五結(jié)構(gòu)例的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)框圖。
圖20中示出了對應(yīng)于各數(shù)據(jù)線DL，設(shè)置實(shí)施例5的兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路34a及34b的結(jié)構(gòu)。各個(gè)數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路34a及34b具有與圖13所示的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路34同樣的結(jié)構(gòu)，所以詳細(xì)的說明不再重復(fù)。
控制信號SMPa及OEa被輸入構(gòu)成數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路34a的模擬電流源電路100L及100U中。另外，輸入電壓Vin1#a被供給模擬電流源電路100L，輸入電壓Vin2#a被供給模擬電流源電路100U。
控制信號SMPb及OEb被輸入構(gòu)成數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路34b的模擬電流源電路100L及100U中。另外，輸入電壓Vin1#b被供給模擬電流源電路100L，輸入電壓Vin2#b被供給模擬電流源電路100U。
在數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32a進(jìn)行校正工作、數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32b進(jìn)行電流輸出工作的期間，輸入電壓Vin1#a、Vin2#a被設(shè)定為復(fù)位電壓Vr，輸入電壓Vin1#b、Vin2#b與在實(shí)施例5中說明的Vin1#、Vin2#同樣地設(shè)定。
與此不同，在數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32b進(jìn)行校正工作、數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路32a進(jìn)行電流輸出工作的期間，輸入電壓Vin1#b、Vin2#b被設(shè)定為復(fù)位電壓Vr，輸入電壓Vin1#a、Vin2#a與在實(shí)施例5中說明的Vin1#、Vin2#同樣地設(shè)定。另外，關(guān)于控制信號SMPa、SMPb、以及控制信號OEa、OEb，與圖19中的結(jié)構(gòu)例同樣地設(shè)定。
在以上說明的實(shí)施例6的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路中，由兩個(gè)系統(tǒng)設(shè)置的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路并列地進(jìn)行校正工作及電流輸出工作，所以能以更高的頻度進(jìn)行各模擬電流源電路及各數(shù)字電流源電路中的校正工作，能降低數(shù)據(jù)電流的離散。另外，能確保數(shù)據(jù)電流的精度，即使在動畫等高速顯示時(shí)也能適應(yīng)。
另外，由于能較長地確保每一個(gè)電流源電路的校正工作時(shí)間，所以即使顯示面板的分辨率變高，也能精度良好地進(jìn)行校正工作。
另外，在實(shí)施例1至6中，雖然說明了用4位大小的顯示信號進(jìn)行的灰度顯示，但本申請適用的顯示裝置中的顯示信號的位數(shù)不限定于這樣的情況。即本申請能普遍適用于根據(jù)n位(n大于等于3的整數(shù))的顯示信號，進(jìn)行灰度顯示的顯示裝置。
另外，如果采用各模擬電流源電路及各數(shù)字電流源電路、以及如2所示的像素構(gòu)成的組合，則沿著從數(shù)據(jù)線DL向數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路30～34流入的方向發(fā)生數(shù)據(jù)電流Idat?？墒?，即使在能適用沿著與其相反的方向生成數(shù)據(jù)電流的其他結(jié)構(gòu)的像素及數(shù)字電流源電路和模擬電流源電路的顯示裝置中，同樣也能使用本發(fā)明。即，本發(fā)明不限定于本發(fā)明的實(shí)施例所示的像素結(jié)構(gòu)例，能普遍地適用于各像素中備有電流驅(qū)動元件的顯示裝置。
另外，作為本發(fā)明的實(shí)施例中所示的TFT的材料，能使用單晶硅、非晶硅、低溫多晶硅及有機(jī)薄膜等任意的材料。
雖然詳細(xì)地說明了本發(fā)明，但這只是為了例示，不是進(jìn)行限定，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的精神和范圍只由附帶的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，根據(jù)加權(quán)了的n位顯示信號進(jìn)行灰度顯示，n是大于等于3的整數(shù)，其特征在于包括分別具有發(fā)生與被供給的電流對應(yīng)的亮度的電流驅(qū)動型發(fā)光元件的多個(gè)像素；用來按照規(guī)定的方式周期性地選擇上述多個(gè)像素的掃描部；以及用來根據(jù)上述顯示信號將數(shù)據(jù)電流供給到由上述掃描部選擇的至少一個(gè)上述像素的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路，上述數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路包括生成與根據(jù)上述顯示信號的低位的k位設(shè)定的輸入電壓對應(yīng)的輸出電流的模擬電流源電路；以及分別根據(jù)上述顯示信號的高位的j位設(shè)置的、分別對應(yīng)于上述高位的j位進(jìn)行或停止從第1至第j位加權(quán)電流的生成的j個(gè)數(shù)字電流源電路，其中，k是用2≤k≤(n-1)表示的整數(shù)，j是用n-k表示的整數(shù)，且供給由上述j個(gè)數(shù)字電流源電路及上述模擬電流源電路分別生成的電流之和作為上述數(shù)據(jù)電流，上述模擬電流源電路生成的輸出電流被控制在比從上述第1至第j位加權(quán)電流中的最小的一個(gè)還低的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于上述模擬電流源電路在表示上述輸入電壓和上述輸出電流的對應(yīng)關(guān)系的特性曲線上的規(guī)定的點(diǎn)上具有校正功能，上述規(guī)定的點(diǎn)設(shè)在上述模擬電流源電路的輸出電流被控制的上述范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，上述模擬電流源電路包括在校正工作時(shí)施加規(guī)定的初始電壓，而在電流輸出時(shí)施加上述輸入電壓的輸入結(jié)點(diǎn)；為了通過電容耦合，將上述輸入結(jié)點(diǎn)的電壓變化傳送給第一內(nèi)部結(jié)點(diǎn)而連接的第一電容器；具有分別與規(guī)定電壓及第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的源及漏，且具有與上述第一內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的柵的第一場效應(yīng)晶體管；為了保持上述第一場效應(yīng)晶體管的柵源間電壓而連接的第二電容器；設(shè)置在上述第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)和生成上述輸出電流的第一輸出結(jié)點(diǎn)之間、在上述校正工作時(shí)斷開，而在上述電流輸出時(shí)接通的第一開關(guān)元件；以及設(shè)置在上述第一及第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)之間，在上述校正工作時(shí)接通，而在上述電流輸出時(shí)斷開的第二開關(guān)元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于，上述數(shù)字電流源電路包括具有分別與規(guī)定電壓及第三內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的源及漏的第二場效應(yīng)晶體管；為了保持上述第二場效應(yīng)晶體管的柵源間電壓而連接的第三電容器；設(shè)置在上述第二場效應(yīng)晶體管的柵及漏之間、在上述校正工作時(shí)接通，且在上述電流輸出時(shí)斷開的第三開關(guān)元件；在上述校正工作時(shí)，將表示對應(yīng)的上述位加權(quán)電流的基準(zhǔn)電平的基準(zhǔn)電流供給到上述第三內(nèi)部結(jié)點(diǎn)的基準(zhǔn)電流供給部；以及設(shè)置在上述第三內(nèi)部結(jié)點(diǎn)和生成上述位加權(quán)電流的第二輸出結(jié)點(diǎn)之間、在上述校正工作時(shí)將兩者切斷，而在上述電流輸出時(shí)根據(jù)上述高位j位中對應(yīng)的1位把兩者連接的第四開關(guān)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，上述模擬電流源電路包括在校正工作時(shí)施加規(guī)定的初始電壓，而在電流輸出時(shí)施加上述輸入電壓的輸入結(jié)點(diǎn)；為了通過電容耦合，將上述輸入結(jié)點(diǎn)的電壓變化傳送給第一內(nèi)部結(jié)點(diǎn)而連接的第一電容器；具有分別連接了規(guī)定電壓及第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)的源及漏，且具有與上述第一內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的柵的第一場效應(yīng)晶體管；為了保持上述第一場效應(yīng)晶體管的柵源間電壓而連接的第二電容器；設(shè)置在上述第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)和生成上述輸出電流的第一輸出結(jié)點(diǎn)之間、在上述校正工作時(shí)斷開，且在上述電流輸出時(shí)接通的第一開關(guān)元件；設(shè)置在上述第一及第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)之間、在上述校正工作時(shí)接通，而在上述電流輸出時(shí)斷開的第二開關(guān)元件；以及上述校正工作時(shí)，將第一基準(zhǔn)電流供給上述第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)的第一基準(zhǔn)電流供給部，上述第一基準(zhǔn)電流被設(shè)定在上述模擬電流源電路的輸出電流被控制的上述范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其特征在于，上述數(shù)字電流源電路包括具有分別連接了規(guī)定電壓及第三內(nèi)部結(jié)點(diǎn)的源及漏的第二場效應(yīng)晶體管；為了保持上述第二場效應(yīng)晶體管的柵源間電壓而連接的第三電容器；設(shè)置在上述第二場效應(yīng)晶體管的柵及漏之間、在上述校正工作時(shí)接通，而在上述電流輸出時(shí)斷開的第三開關(guān)元件；在上述校正工作時(shí)，將表示對應(yīng)的上述位加權(quán)電流的基準(zhǔn)電平的第二基準(zhǔn)電流供給上述第三內(nèi)部結(jié)點(diǎn)的第二基準(zhǔn)電流供給部；以及設(shè)置在上述第三內(nèi)部結(jié)點(diǎn)和生成上述位加權(quán)電流的第二輸出結(jié)點(diǎn)之間、在上述校正工作時(shí)將兩者切斷，而在上述電流輸出時(shí)根據(jù)上述高位j位中的對應(yīng)的1位把兩者連接的第四開關(guān)元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于上述數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路設(shè)有多個(gè)系統(tǒng)，在上述多個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)及另一個(gè)中，并列地進(jìn)行校正工作及電流輸出。
8.一種顯示裝置，根據(jù)加權(quán)了的n位顯示信號進(jìn)行灰度顯示，n是大于等于3的整數(shù)，其特征在于包括分別具有發(fā)生與被供給的電流對應(yīng)的亮度的電流驅(qū)動型發(fā)光元件的多個(gè)像素；用來按照規(guī)定的方式周期性地選擇上述多個(gè)像素的掃描部；以及用來將與上述顯示信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)電流供給到由上述掃描部選擇的至少一個(gè)上述像素的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路，上述數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路包括生成與根據(jù)上述顯示信號的低位的k位設(shè)定的第一輸入電壓對應(yīng)的第一輸出電流的第一模擬電流源電路；以及生成與根據(jù)上述顯示信號的高位的j位設(shè)定的第二輸入電壓對應(yīng)的第二輸出電流的第二模擬電流源電路，其中k是用2≤k≤(n-1)表示的整數(shù)，j是用n-k表示的整數(shù)，且供給上述第一及第二輸出電流之和作為上述數(shù)據(jù)電流，上述第一輸出電流的范圍設(shè)置在比上述第二輸出電流的范圍小的低電流側(cè)，上述第一及第二模擬電流源電路分別在表示上述輸入電壓和上述第一及第二輸出電流的各對應(yīng)關(guān)系的特性曲線上的規(guī)定的點(diǎn)上具有校正功能，在上述第一及第二模擬電流源電路中，上述規(guī)定的點(diǎn)分別被設(shè)定在上述第一及第二輸出電流的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，上述第一模擬電流源電路包括在校正工作時(shí)施加規(guī)定的初始電壓，而在電流輸出時(shí)施加上述第一輸入電壓的第一輸入結(jié)點(diǎn)；為了通過電容耦合，將上述第一輸入結(jié)點(diǎn)的電壓變化傳送給第一內(nèi)部結(jié)點(diǎn)而連接的第一電容器；具有分別與規(guī)定電壓及第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的源及漏，且具有與上述第一內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的柵的第一場效應(yīng)晶體管；為了保持上述第一場效應(yīng)晶體管的柵源間電壓而連接的第二電容器；設(shè)置在上述第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)和生成上述第一輸出電流的第一輸出結(jié)點(diǎn)之間、在上述校正工作時(shí)斷開，而在上述電流輸出時(shí)接通的第一開關(guān)元件；以及設(shè)置在上述第一及第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)之間，在上述校正工作時(shí)接通，而在上述電流輸出時(shí)斷開的第二開關(guān)元件，上述第二模擬電流源電路包括在上述校正工作時(shí)設(shè)定了規(guī)定的初始電壓后，在上述電流輸出時(shí)施加上述第二輸入電壓的第二輸入結(jié)點(diǎn)；為了通過電容耦合，將上述第二輸入結(jié)點(diǎn)的電壓變化傳送給第三內(nèi)部結(jié)點(diǎn)而連接的第三電容器；具有分別與規(guī)定電壓及第四內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的源及漏，且具有與上述第三內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的柵的第二場效應(yīng)晶體管；為了保持上述第二場效應(yīng)晶體管的柵源間電壓而連接的第四電容器；設(shè)置在上述第四內(nèi)部結(jié)點(diǎn)和生成上述第二輸出電流的第二輸出結(jié)點(diǎn)之間、在上述校正工作時(shí)斷開，而在上述電流輸出時(shí)接通的第三開關(guān)元件；設(shè)置在上述第三及第四內(nèi)部結(jié)點(diǎn)之間，在上述校正工作時(shí)接通，而在上述電流輸出時(shí)斷開的第四開關(guān)元件；以及在上述校正工作時(shí)，將基準(zhǔn)電流供給到上述第四內(nèi)部結(jié)點(diǎn)的基準(zhǔn)電流供給部，上述基準(zhǔn)電流被分別設(shè)定在上述第二輸出電流的控制范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，上述第一及第二模擬電流源電路都包括在校正工作時(shí)施加規(guī)定的初始電壓的輸入結(jié)點(diǎn)；為了通過電容耦合，將上述輸入結(jié)點(diǎn)的電壓變化傳送給第一內(nèi)部結(jié)點(diǎn)而連接的第一電容器；具有分別與規(guī)定電壓及第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的源及漏，且具有與上述第一內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的柵的第一場效應(yīng)晶體管；為了保持上述第一場效應(yīng)晶體管的柵源間電壓而連接的第二電容器；設(shè)置在生成上述第一及第二輸出電流中的對應(yīng)的一個(gè)的輸出結(jié)點(diǎn)和上述第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)之間、在上述校正工作時(shí)斷開，而在上述電流輸出時(shí)接通的第一開關(guān)元件；設(shè)置在上述第一及第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)之間，在上述校正工作時(shí)接通，而在上述電流輸出時(shí)斷開的第二開關(guān)元件；以及在上述校正工作時(shí)，將基準(zhǔn)電流供給到上述第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)的基準(zhǔn)電流供給部，在上述第一及第二模擬電流源電路的每一個(gè)中，上述基準(zhǔn)電流分別設(shè)定在上述第一及第二輸出電流的控制范圍內(nèi)，在上述電流輸出時(shí)，上述第一輸入電壓施加在上述第一模擬電流源電路的上述輸入結(jié)點(diǎn)上，而上述第二輸入電壓施加在上述第二模擬電流源電路的上述輸入結(jié)點(diǎn)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于上述數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路設(shè)有多個(gè)系統(tǒng)，在上述多個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)及另一個(gè)中，并列地進(jìn)行校正工作及電流輸出。
12.一種顯示裝置，根據(jù)加權(quán)了的n位顯示信號進(jìn)行灰度顯示，n是大于等于3的整數(shù)，其特征在于包括分別具有發(fā)生與被供給的電流對應(yīng)的亮度的電流驅(qū)動型發(fā)光元件的多個(gè)像素；用來按照規(guī)定的方式周期性地選擇上述多個(gè)像素的掃描部；以及用來根據(jù)上述顯示信號把設(shè)定為從第1至第2n個(gè)電平中的一個(gè)的數(shù)據(jù)電流供給到由上述掃描部選擇的至少一個(gè)上述像素的數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路，上述第1至第2n個(gè)電平預(yù)先被分割成m個(gè)電流范圍，m是大于等于2且小于n的整數(shù)，上述數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路包括分別對應(yīng)于上述m個(gè)電流范圍設(shè)置的、分別生成與輸入電壓對應(yīng)的輸出電流的m個(gè)模擬電流源電路，上述顯示裝置還包括將與上述顯示信號對應(yīng)的上述輸入電壓供給到上述m個(gè)模擬電流源電路的信號處理電路，上述信號處理電路根據(jù)上述顯示信號，將使上述輸出電流成為從上述第1至第2n個(gè)電平中的一個(gè)的上述輸入電壓供給到與從上述m個(gè)電流范圍中選擇的一個(gè)對應(yīng)的上述模擬電流源電路，而將使上述輸出電流為零的上述輸入電壓供給到其他的各個(gè)上述模擬電流源電路，上述m個(gè)模擬電流源電路中的每一個(gè)都在表示上述輸入電壓和上述輸出電流的對應(yīng)關(guān)系的特性曲線上的規(guī)定的點(diǎn)上具有校正功能，在上述m個(gè)模擬電流源電路的每一個(gè)中把上述規(guī)定的點(diǎn)設(shè)定在上述m個(gè)電流范圍中的對應(yīng)的一個(gè)的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于上述m個(gè)模擬電流源電路的每一個(gè)中的上述規(guī)定的點(diǎn)設(shè)定成，在各上述電流范圍的邊界部，屬于不同的上述電流范圍的第k電平及第k+1電平之間的大小關(guān)系不逆轉(zhuǎn)，k是大于等于2且小于等于2n-2的整數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于，上述m個(gè)模擬電流源電路中的每一個(gè)都包括在校正工作時(shí)被設(shè)定成規(guī)定的初始電壓，而在電流輸出時(shí)施加上述輸入電壓的輸入結(jié)點(diǎn)；為了通過電容耦合，將上述輸入結(jié)點(diǎn)的電壓變化傳送給第一內(nèi)部結(jié)點(diǎn)而連接的第一電容器；具有分別與規(guī)定電壓及第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的源及漏，且具有與上述第一內(nèi)部結(jié)點(diǎn)連接的柵的第一場效應(yīng)晶體管；為了保持上述第一場效應(yīng)晶體管的柵源間電壓而連接的第二電容器；設(shè)置在上述第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)和生成上述輸出電流的第一輸出結(jié)點(diǎn)之間、在上述校正工作時(shí)斷開，而在上述電流輸出時(shí)接通的第一開關(guān)元件；設(shè)置在上述第一及第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)之間，在上述校正工作時(shí)接通，而在上述電流輸出時(shí)斷開的第二開關(guān)元件；以及在上述校正工作時(shí)，將基準(zhǔn)電流供給到上述第二內(nèi)部結(jié)點(diǎn)的基準(zhǔn)電流供給部，上述m個(gè)模擬電流源電路中的每一個(gè)的上述基準(zhǔn)電流設(shè)定在對應(yīng)的上述電流范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于上述數(shù)據(jù)電流發(fā)生電路設(shè)有多個(gè)系統(tǒng)，在上述多個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)及另一個(gè)中，并列地進(jìn)行校正工作及電流輸出。
全文摘要
提供一種具有電流驅(qū)動型發(fā)光元件的顯示裝置。根據(jù)生成對應(yīng)于低位數(shù)據(jù)的第一輸出電流(Io1)的模擬電流源電路(100)、和依據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)位進(jìn)行或停止對應(yīng)于高位數(shù)據(jù)位的第二及第三輸出電流(Io2及Io3)的生成的兩個(gè)模擬電流源電路(70)的輸出電流之和，供給與4位的顯示信號對應(yīng)的全部灰度范圍的顯示電流。模擬電流源電路(100)具有利用第一輸出電流(Io1)的控制范圍內(nèi)的一點(diǎn)，補(bǔ)償由晶體管特性離散引起的輸出電流離散的校正功能。由此，在備有電流驅(qū)動型發(fā)光元件的顯示裝置中，不使制造工藝增加太多，通過抑制電路面積，能高精度地生成灰度顯示用的顯示電流。
文檔編號G09G3/32GK1573876SQ200410047670
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者橋戶隆一, 時(shí)岡秀忠, 上里將史, 后藤末廣, 浦壁隆浩 申請人:三菱電機(jī)株式會社