CN1620681A - 电子装置的驱动方法、电子装置、半导体集成电路以及电子机器 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置，包括多条扫描线、多条数据线、分别与这些各扫描线和各信号线的各交叉部对应配置的电流驱动元件，根据向电流驱动元件的驱动电流的量进行显示动作。驱动电流量由驱动电流的值、和向电流驱动元件供给周期性地反复的驱动电流的期间的长度确定。通过这样确定驱动电流量，在微小电流区域中可以实现正确的灰度控制和显示装置的耗电电流的降低。

Description

电子装置的驱动方法、电子装置、半导体集成电路以及电子机器
技术领域
本发明涉及一种电子装置的驱动方法、电子装置、半导体集成电路以及电子机器。
背景技术
通过在有机半导体等的发光薄膜中流入驱动电流进行发光的电致发光元件(以下无论发光材料的种类差异，均称为有机EL元件)、或者荧光显示管元件(以下称为VFD元件)、无机电致发光元件、发光二极管(LED元件)、面发光激光(VCSEL)等激光元件、场发射元件(FED)等电流控制型的薄膜发光元件，采用低温多晶硅薄膜晶体管(以下称为LT-TFT)、硅集成电路或者有机晶体管驱动控制的有源矩阵型图象显示装置已经被提案。采用TFT的驱动控制，适合薄膜发光元件在数μA(微安)以下的电流发光的情况。
随着技术开发的显著进步，提高了有机EL元件的发光效率，从而已经可以采用小驱动电流下发光，可以采用LT-TFT驱动构成象素的有机EL元件的每一个。
然而，伴随有机EL元件的发光效率的急速提高，在形成相同明亮的画面时，在高中灰度区域中由于驱动电流比较大，不会成为问题，但在低灰度区域中，驱动电流成为过分微小的值，难以进行正确的控制。该区域的微小电流值，在10nA(纳安)，与驱动晶体管截止时的漏电流并没有太大的区别。
因此，当驱动发光象素的TFT截止时，来自邻近布线的漏电流，流入到处于非发光状态的发光象素，使得本来不应该发光的非发光元件微弱发光，出现对比度降低和轮廓模糊的情况。这样，即使提高了有机EL元件的发光效率，由于在微小电流区域不能正确进行灰度显示，必须在中高电流区域中显示，使有机EL元件发光的电力成为影响有机EL显示器的低耗电化的障碍。
另外，为了低亮度显示或者低灰度区域的显示，要求驱动各象素的LT-TFT电路在各灰度电流能正确动作。然而，即使在与此对应的包含各象素的模拟存储器的LT-TFT电路中想从驱动器写入微小电流，由于LT-TFT的响应时间慢，和存在漏电流，会出现在所需要的给定写入时间内不能结束显示器的周期性地刷新动作的情况，和很难正确保持其写入值的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以实现在微小电流区域进行正确的灰度控制并且能降低显示器的耗电的技术。
有关本发明的电子装置的驱动方法，是包括多条扫描线、多条信号线、分别与这些各扫描线和各信号线的各交叉部对应配置的电流驱动元件，根据向上述电流驱动元件供给的驱动电流的量作用，上述驱动电流量由上述驱动电流的值、和向上述电流驱动元件供给周期性地重复的上述驱动电流的期间的长度所规定。
在上述电子装置的驱动方法中，上述驱动电流的值也可以任意变化。
在上述电子装置的驱动方法中，上述电流驱动元件也可以是通过电流控制光学特性的电流驱动光学元件。
在上述电子装置的驱动方法中，供给上述驱动电流的期间的长度也可以任意变化。
在上述电子装置的驱动方法中，也可以在电流驱动光学元件上串联连接截止控制晶体管，通过控制该截止控制晶体管的导通、截止的时刻，使供给上述驱动电流的期间任意变化。
在上述电子装置的驱动方法中，也可以是供给上述驱动电流的期间的长度由截止控制晶体管任意改变，并且上述截止控制晶体管兼作为设定上述驱动电流的值的电路的一部分。
在上述电子装置的驱动方法中，作为上述电流驱动光学元件可以采用有机电致发光元件，这时上述有机电致发光元件的灰度可以作为上述驱动电流的量设定。
在上述电子装置的驱动方法中，优选向上述电流驱动元件供给上述驱动电流的上述期间包含至少2个副期间。
在上述电子装置的驱动方法中，优选在进行低灰度的显示或者低亮度的发光时，在上述任一副期间向上述电流驱动元件供给上述驱动电流。
在上述电子装置的驱动方法中，优选通过向上述电流驱动元件供给上述驱动电流所表现的多个灰度中，至少在表现最低灰度时，设置不向上述电流驱动元件供给上述驱动电流的上述副期间。
在上述电子装置的驱动方法中，优选向上述电流驱动元件供给上述驱动电流的上述副期间，与不供给上述驱动电流的上述副期间为相同长度，或者更长一些。
在上述电子装置的驱动方法中，优选向上述电流驱动元件周期性地重复供给上述驱动电流时，其频率在50Hz以上。
在上述电子装置的驱动方法中，在对上述扫描线扫描时也可以采用跳越扫描。作为跳越扫描，例如可以举出隔行扫描等。
本发明的第1电子装置，是包括多条扫描线、多条信号线、分别与这些各扫描线和各信号线的各交叉部对应配置的电流驱动元件、根据向上述电流驱动元件供给的驱动电流的量作用的电子装置，其特征是上述驱动电流量由上述驱动电流的值、和向上述电流驱动元件周期性地重复供给上述驱动电流的期间的长度所规定。
在上述电子装置中，上述驱动电流的值也可以任意变化。
在上述电子装置中，上述电流驱动元件特也可以是通过电流控制光学特性的电流驱动光学元件。
在上述电子装置中，供给上述驱动电流的期间的长度也可以任意变化。
在上述电子装置中，也可以是在电流驱动光学元件上串联连接截止控制晶体管，通过控制该截止控制晶体管的导通、截止的时刻，可以使供给上述驱动电流的期间任意变化。
在上述电子装置中，也可以是供给上述驱动电流的期间的长度由截止控制晶体管任意改变，并且上述截止控制晶体管兼作为设定上述驱动电流的值的电路的一部分。
在上述电子装置中，优选与上述多条扫描线对应设置多条显示截止控制用扫描线，上述截止控制晶体管连接在显示截止用扫描线上，设置与上述扫描线的选择动作同步通过与所选择的扫描线对应的显示截止用扫描线向上述截止控制晶体管输出显示截止用扫描信号的显示截止扫描线驱动电路。
在上述电子装置中，上述显示截止扫描线驱动电路也可以由控制对上述多条扫描线选择控制的扫描线驱动电路以及向上述多条信号线供给数据信号的数据线驱动电路的控制电路所控制。
在上述电子装置中，作为上述电流驱动光学元件可以采用有机电致发光元件，这时上述有机电致发光元件的灰度可以作为上述驱动电流的量设定。
在上述电子装置中，优选向上述电流驱动元件供给上述驱动电流的上述期间至少包含2个副期间。
在上述电子装置中，优选在进行低灰度的显示或者低亮度的发光时，在上述任一副期间向上述电流驱动元件供给上述驱动电流。
在上述电子装置中，优选通过向上述电流驱动元件供给上述驱动电流所表现的多个灰度中，至少在表现最低灰度时，设置不向上述电流驱动元件供给上述驱动电流的上述副期间。
在上述电子装置中，优选向上述电流驱动元件供给上述驱动电流的上述副期间，与不供给上述驱动电流的上述副期间为相同长度，或者更长一些。
在上述电子装置中，优选向上述电流驱动元件周期性地重复供给上述驱动电流时，其频率在50Hz以上。
在上述电子装置中，在对多条扫描线扫描时也可以采用跳越扫描。作为跳越扫描，例如可以举出隔行扫描等。
本发明的第2电子装置，是包括多条第1信号线、多条第2信号线、与上述多条第1信号线和上述多条第2信号线的交叉部对应配置的被驱动元件、根据向上述被驱动元件供给的驱动电流的量作用的电子装置，其特征是上述驱动电流量由上述驱动电流的值、和在周期性地重复的给定期间内设置的向上述被驱动元件供给上述驱动电流的副期间的长度、所规定。作为上述被驱动元件，例如可以举出电光学元件、电流驱动元件等各种电子元件。
在本发明的第2电子装置中，上述副期间的长度优选根据上述驱动电流的量以及被驱动元件的种类而不相同。例如，当上述驱动电流的量小时，可以缩短上述副期间。另外，当所述被驱动元件的种类或者电特性不同时，可以与此相应适当设定上述副期间的长度。更具体讲，向后述的有机EL元件那样，R(红)、G(绿)、B(蓝)的电光学特性不同时，适当设定上述副期间的长度，使R(红)、G(绿)、B(蓝)的亮度达到平衡。
此外，本发明的第2电子装置的详细方案，和上述本发明的第1电子装置相同。
本发明的半导体集成电路，是向被驱动元件供给驱动电流的半导体集成电路，其特征是所供给的驱动电流量可以由上述驱动电流的值、和在周期性地重复的给定期间内设置的向上述被驱动元件供给上述驱动电流的副期间的长度、所规定。
附图说明
本发明的其它特征可以根据附图和以后的说明表明。
图1表示有关本发明第1实施方案的有机EL显示装置的电路方框图。
图2表示在有关本发明第1实施方案的有机EL显示装置的灰度控制方法中的显示数据编码的灰度变化表。
图3表示在有关本发明第1实施方案的有机EL显示装置的灰度控制方法中的相对于驱动电流的象素亮度(灰度重现范围)的灰度特性曲线。
图4表示在有关本发明第1实施方案的有机EL显示装置的灰度控制方法中的选择扫描线(垂直线)的扫描方法的示意图，(a)表示按线依次扫描时的情况，(b)表示先扫描奇数垂直线的情况。
图5表示将有关本发明第1实施方案的适用于移动型微计算机时的一例。
图6表示将有关本发明第1实施方案的电子装置适用于手机电话的显示部时的一例。
图7表示将有关本发明第1实施方案的电子装置适用于取景器中的静止数码相机的立体图。
图8表示有关本发明第2实施方案的有机EL显示装置的电路方框图。
图9表示有关本发明第2实施方案的象素电路的电路图。
图10表示说明有关本发明第2实施方案的有机EL显示装置的作用的时序图。
图11表示说明有关本发明第2实施方案的有机EL显示装置的作用的时序图。
图12表示有关本发明第3实施方案的象素电路的电路图。
图13表示说明有关本发明第3实施方案的有机EL显示装置的作用的时序图。
具体实施方式
在上述有关本发明的电子装置及其驱动方法中，可以选用以下的方案。
上述驱动电流值相应作用量可以设定为多个任意的值。这些值至少有3个以上的值。
电流驱动元件也可以是通过电流控制光学特性的电流驱动光学元件。
上述电流驱动光学元件是有机电致发光元件(有机EL元件)，上述驱动电流也可以与灰度对应。
向上述电流驱动元件供给上述驱动电流的上述期间，可以包含具有周期性地重复的至少2个副期间的驱动期间。
在进行低灰度的显示时，也可以只在上述副期间中的最初的期间向上述电流驱动元件供给上述驱动电流。
在通过向上述电流驱动元件供给上述驱动电流所表现的多个灰度中，也可以在表现灰度1时，设置不向上述电流驱动元件供给上述驱动电流的上述副期间。
向上述电流驱动元件供给上述驱动电流的上述副期间，也可以与不供给上述驱动电流的上述副期间为相同长度，或者更长一些。
向上述电流驱动元件周期性地供给上述驱动电流时，为了防止闪烁等的发生，也可以使其频率在50Hz以上。
同样是为了防止闪烁等的发生，在对上述扫描线扫描时也可以采用隔行扫描等跳越扫描。
(第1实施方案)
以下说明本发明的第1实施方案。在本实施方案中，作为有关本发明的电子装置及其驱动方法，以有机EL显示装置及其灰度显示的控制方法为例进行说明。
有机EL显示装置的电流方框图如图1所示，包括显示用象素矩阵部10、在其上附带的垂直扫描驱动电路20、扫描信号差生电路30、向显示用象素矩阵部10供给显示数据信号和电源(驱动电流)的驱动(灰度控制)电路40。
有机EL元件作为发光元件使用的显示用象素矩阵部10，如周知那样，通过将包含有机EL元件的单位象素配置成矩阵状所形成。作为单位象素的电路构成以及动作，例如如在书名为「电子显示器」(松本正一著，株式会社欧姆社刊，平成8年6月20日发行)中所记叙的那样，(特别是在第137页)，通过向各单位象素供给驱动电流，向由2个晶体管和电容构成的模拟存储器写入给定的电压，控制有机EL元件的发光。在本发明中，作为这些有源元件，虽然适合采用LT-TFT，也可以采用高温多晶硅TFT、非晶TFT、单晶TFT、硅基底的MOS晶体管、MIM(MetalInsulator Metal)元件的所谓薄膜二极管元件等。
驱动电路40和扫描信号发生电路30，采用驱动IC实现，作为功能块，由副帧(副期间)控制部40a、可编程编码变换部40b、解码器40c、电流输出开关电路40d、亮度控制部40e、基准电流源发生电路40f、以及驱动电流发生电路40g所构成。副帧控制部40a，根据扫描信号发生电路30的输出信号，将各帧时间分割成多个副帧时间(副期间)产生进行扫描的扫描时钟并向垂直扫描驱动电路20输出，同时向可编程编码变换部40b输出副帧(副期间)分别信号。输入了该副帧分别信号的可编程编码变换部40b，根据预先保存的灰度变换表(后述)，将来自图中未画出的控制器的显示解码变换后，向解码器40c输出数字信号。输入了该数字信号的解码器40c，将为输出给定驱动电流的组合向驱动电流输出开关电路40d输出。
另一方面，接收到图中未画出的手动输入和来自外部光传感器的对比度控制信号的亮度控制部40e，根据该信号向基准电流发生电路40f输出给定亮度控制信号。输入了该亮度控制信号的基准电流发生电路40f，根据该信号产生给定的基准电流并向驱动电流发生电路40g输出。驱动电流发生电路40g，将在后面说明，预先对数的驱动电流用直线近似的形式进行增减那样由加权不同的多个电流源所构成。电流输出开关电路40d，按照解码器40c的输出选择电流的组合，将数字的显示数据变换成模拟电流值。多个电流输出开关电路40d的电流输出，与垂直扫描驱动电路20的输出同步，同时向象素矩阵部10的数据线上供给。基准电流发生电路40f，例如采用电流对称电路，将驱动电流发生电路40g中所有的多个电流源的电流值进行比较变更后输出。这样，亮度范围增减，调整画面(象素矩阵整体)的明亮度。这些可编程编码变换部40b、解码器40c、驱动电流发生电路40g以及电流输出开关电路40d，构成向显示用象素矩阵部10输出亮度驱动电流的D/A变换电路。
在象素矩阵部10中，如周知那样，根据所输入的扫描选择信号、对数驱动电流，使各象素的有机EL元件发光，控制显示给定图象。
以下，在具有以上构成以及功能的有机EL显示装置中，说明有关本实施方案的灰度显示的驱动方法。图2表示显示数据编码的灰度变换表，当将显示数据编码输入到可编程编码变换部40b后，时分割成第1副帧(最初的副期间)和第2副帧(第2副期间)进行变换，向解码器40c输出。
在本实施方案中，作为第1副帧和第2副帧的时间比率，优选第1副帧为0.7～0.3，与此相应，第2副帧为0.3～0.7。
该显示数据编码，按照灰度区域的不同，从低灰度区域(图中“0～15”)到高灰度区域(图中“48～63”)被分成4各块，对于低灰度区域之外(图中“16～31”、“32～47”以及“48～63”)的各块的显示数据编码，不进行变换，对于第1副帧和第2副帧双方，均向解码器40c输出相同的编码。这时，由于在2个副帧中为相同的编码，在第2帧向各象素的模拟存储器写入的时间基本上不需要花费。
另一方面，作为有关本发明特征的事项，对于在低灰度区域(图中“0～15”)的各块的显示数据编码的变换，首先，关于第1副帧，将低灰度区域的显示数据编码(“0～15”)变换成灰度度更高(写入电流更大)，并且写入电流值的间距隔更宽“16～39”。此外，在其第2副帧，自动分配成显示截止编码，在该期间不使有机EL元件发光。
其结果，在人眼中识别的是累计平均化后的明亮度。这表示，表示相对于从电流输出开关电路40d供给的驱动电流的象素亮度的灰度特性成为图3的曲线β。首先，在低灰度区域之外的比较高亮度(图中从纵轴的点A到点B的范围)区域，由于第1副帧以及第2副帧均是不进行显示数据编码变换的区域(相对于图2中第1以及第2副帧的“16～31”、“32～47”以及“48～63”的各块)，实际上采用和现有技术同样的灰度特性，成为由曲线α(实线部分)所示的灰度特性。此外，在曲线α中与纵轴A对应的点相当于图2的显示数据编码中“63”的值，与纵轴B对应的点相当于图2的显示数据编码中“16”的值。在该范围中，横轴的驱动电流值决不小，不会受到在「发明要解决的课题」一项中所指出的驱动晶体管的漏电流的影响。
另一方面，图3中，在纵轴的点B到点C的范围所示的低灰度区域的比较低的亮度下，在现有技术中由于按照曲线α进行灰度控制，如该图中横轴的点c1到点b1的范围所示，驱动电流极小，并且在比较狭窄的范围。因此，会受到驱动晶体管的漏电流和不充分写入的影响，引起对比度的降低和轮廓模糊的情况。
对此，在本发明中，在实现图3所示相同的低灰度区域(纵轴的点B到点C的范围)的比较低的亮度时，作为一例，在使第1副帧和第2副帧的期间比率约为0.64∶0.36的曲线β(实线部分)上进行灰度控制，可以象该图横轴的点c2到点b2所示那样的增大并且增宽的范围内进行电流驱动。即，在该低灰度区域，如上所述，相当于图2的灰度变换表中第1副帧的显示数据编码“16～39”(变换浅为“0～15”)的范围。即，编码变换后，由于第2副帧的期间不显示，图3的曲线β(实线部分)，对于相同的驱动电流，与曲线α相比，对于人眼而言整体看起来象亮度降低了一样，同时该曲线具有比较横卧的特性。其结果，对于相同亮度范围，驱动电流增大了并且增宽了范围(该图横轴的点c2到点b2)。此外，在曲线β中距纵轴的B最近的点，相当于图2的第1副帧的显示数据编码中的“39”的值，与该轴的C对应的点，相当于图2的显示数据编码中的“7”的值。
此外，在对扫描线(垂直线)进行扫描时，对于时间轴，如图4(a)所示那样进行扫描，这时，作为帧频在50Hz以上。这样，可以防止分割成副帧进行驱动时引起的闪烁。
另外，也可以采用其它扫描方法。即，在对扫描线(垂直线)进行扫描时，对于时间轴，如图4(b)所示那样先对奇数的扫描线(图中2m+1：m为自然数)进行扫描，即跳过偶数的扫描线进行扫描后，只对偶数的扫描线进行扫描。这样，即使帧频比较低(例如在50Hz以下)也可以防止闪烁的发生，并且可以降低看见疑似轮廓，实现低耗电。另外，写入时间可以比较长，能够充裕进行写入。
此外，在本实施方案中，副帧(副期间)的数量虽然为2个，但并不限定于此，也可以适当由多个副帧构成一帧。另外，对于显示象素的发光元件虽然采用了有机EL元件进行说明，只要是通过电流驱动的电流驱动元件即可。
以下，作为上述电子装置的一例，说明几个在具体的电子机器中采用有机EL显示装置的例子。首先，对将有关该实施方案的有机EL显示体适用于移动型微计算机中的例子进行说明。图5表示该移动型微计算机的构成立体图。在该图中，微计算机1100由包括键盘1102的本体部1104、显示单元1106所构成，该显示单元1106包括上述有机EL显示装置。
另外，图6表示将上述有机EL显示装置作为其显示部的手机电话的构成立体图。在该图中，手机电话1200除了多个操作按键1202之外，还包括受话  1204、送话  1206，以及上述电光学装置100。
另外，图7表示将上述有机EL显示装置作为其取景器的静止数码相机的构成立体图。此外，在该图中也简单示出了与外部机器的连接。在此，通常的照相机1300，利用CCD(Charge Coupled Device)等摄像元件对被摄体的光像进行光电变换后生成摄像信号。在数码相机1300中的壳体1302的背面上设置上述有机EL显示装置，具有根据CCD输出的摄像信号进行显示的构成，有机EL显示装置作为显示被摄体的取景器作用。另外，壳体1302的观察侧(图中背面侧)，设置包含光学镜头和CCD等的光接收单元1304。
摄影者在确认显示在有机EL显示装置中的被摄体后按下快门按键1306，这时的CCD的摄像信号被传送、保存在电路基板1308的存储器中。另外，在该静止数码相机1300中，在壳体1302的侧面设置视频信号输出端子1312、数据通信用的输入输出端子1314。然后，如该图所示，根据需要分别在前置的视频信号输出端子1312上连接电视监视器1430，而在后者的数据通信用的输入输出端子1314上连接微计算机1440。进一步，通过给定的操作将保存在电路基板1308的存储器中的摄像信号向电视监视器1430、或者微计算机1440输出。
此外，作为可以适用本发明的有机EL显示装置的电子机器，除了图5的微计算机、图6的手机电话、图7的静止数码相机之外，还可以举出电视机、取景器型、监视器型的摄像机、导航装置、寻呼机、电子记事本、电子计算器、文字处理机、工作站、可视电话、POS终端、包括触摸屏的机器、智能机器人、带调光的照明机器、电子书箱、装饰装置、电子打印机、复印装置等例子。显然，作为这些各种各样的电子机器和电光学变换部的显示部，可以采用上述有机EL显示装置和驱动方法。
以下说明的第2、第3实施方案是对在第1实施方案中时间控制画面的明亮度的具体例子。在该实施方案中，不是分配显示截止编码对上述电流驱动元件的驱动电流进行截止控制，而是至少在一个副期间中对象素电路进行显示截止控制，简单切断驱动电流。
(第2实施方案)
以下沿附图说明本发明的第2实施方案。在本实施方案中，作为有关本发明的电子装置及其驱动方法，为有机EL显示装置及其驱动方法，以有机EL显示装置及其画面的有效明亮度(亮度)的控制方法为例进行说明。
在图8中，有机EL显示装置50包括显示屏部51、写入扫描线驱动电路52、显示截止扫描线驱动电路53、数据线驱动电路54以及控制电路55。
有机EL显示装置50的显示屏部51、写入扫描线驱动电路52、显示截止扫描线驱动电路53、数据线驱动电路54以及控制电路55可以分别采用独立的电子部件构成。例如，写入扫描线驱动电路52、显示截止扫描线驱动电路53、数据线驱动电路54以及控制电路55也可以由1个芯片的半导体集成电路装置构成。通过这样制成半导体集成电路，可以实现高精度、小型化并且提高组装效率。另外，也可以显示屏部51、写入扫描线驱动电路52、显示截止扫描线驱动电路53、数据线驱动电路54以及控制电路55的全部或者一部分成为一体作为电子部件构成。例如，显示屏部51、写入扫描线驱动电路52、显示截止扫描线驱动电路53以及数据线驱动电路54也可以形成为一体。另外，写入扫描线驱动电路52、显示截止扫描线驱动电路53、数据线驱动电路54以及控制电路55的全部或者一部分由可编程IC芯片构成，其功能通过写入到IC芯片中的程序在软件上实现。
显示屏部51，如图8所示，具有排列成行列状配置的多个象素电路60。即，各象素电路60与沿其列方向引出的多个(m条)数据线X1～Xm(m为自然数)、和沿行方向引出的多个(n条)写入用扫描线Y1～Yn(n为自然数)之间的交叉部对应配置。然后，各象素电路60通过分别连接在对应的各数据线X1～Xm和各写入用扫描线Y1～Yn之间，配置行列状。
另外，各象素电路60，与沿行方向引出的多个(和写入用扫描线Y1～Yn相同数量)的显示截止用扫描线YS1～YSn(n为自然数)分别连接。
在各象素电路60具有作为发光层由有机材料构成的电流驱动元件或者被驱动元件的有机E1元件61。另外，在象素电路60内形成后述的晶体管通常采用薄膜晶体管(TFT)构成。
图9表示为说明象素电路60的内部电路构成的电路图例。另外，为了方便说明，对在第m条的数据线Xm、第n条的写入用扫描线Yn以及显示截止用扫描线YSn的点上配置的、两数据线Xm、扫描线Yn、YSn之间连接的象素电路60进行说明。另外，对应的控制时序图如图10、图11所示。图10表示只在对标准的显示数据电流IDm编程(1水平扫描)期间使有机E1元件61截止的情况。图11表示对于图10的情况使电流编程截止期间连续施加本发明的时间控制时的具体例。
象素电路60包括驱动用晶体管Q20、第1以及第2开关用晶体管Q21、Q22、开始用晶体管Q23、以及作为电容元件的保持电容C1。驱动用晶体管Q20由P沟道FET构成，第1以及第2开关用晶体管Q21、Q22以及开始用晶体管Q23由N沟道FET构成。
驱动用晶体管Q20，漏极通过开始用晶体管Q23与上述有机EL元件61的阳极连接，源极与电源线L1连接。在电源线L1上，提供为驱动上述有机EL元件61的驱动电压VOEL。在上述驱动用晶体管Q20的栅极和电源线L1之间连接保持电容C1。
另外，在驱动用晶体管Q20的栅极和漏极之间连接上述第1开关用晶体管Q21。另外，第1开关用晶体管Q21的栅极与第2开关用晶体管Q22的栅极一起与写入用扫描线Yn连接，从该写入用扫描线Yn分别输入写入用扫描信号SCn。
第2开关用晶体管Q22的漏极与上述驱动用晶体管Q20的漏极连接。第2开关用晶体管Q22的源极与数据线Xm连接。开始用晶体管Q23的栅极与上述显示截止用扫描线YSn连接，从该显示截止用扫描线YSn输入显示截止用扫描信号DEn。然后，与该驱动用晶体管Q20串联连接的开始用晶体管Q23作为截止控制用晶体管。
当前，第1以及第2开关用晶体管Q21、Q22处于截止状态。从该状态开始，通过扫描线Yn向第1以及第2开关用晶体管Q21、Q22的栅极只在预先确定的时间T1(参见图10、图11)内与扫描时钟信号YSL同步输出H电平的写入用扫描信号SCn和L电平的显示截止用扫描信号DEn。第1以及第2开关用晶体管Q21、Q22响应写入用扫描信号SCn处于导通状态，上述驱动用晶体管Q20为了从数据线Xm流入数据电流IDm在保持电容C1设定必要的栅极电压。
数据电流IDm的值，由数据线驱动电路54根据灰度数据确定。其结果，施加在驱动用晶体管Q20的栅极上的电压，按照驱动用晶体管Q20的特性变动自己匹配补偿后下降到根据数据电流IDm的电压。
与下一个扫描时钟信号YSL的上升沿同步，当写入用扫描信号SCn变成L电平时，第1以及第2开关用晶体管Q21、Q22截止，切断向保持电容C1供给的电流。这时，通过两晶体管Q21、Q22的截止，保持电容C1保持与数据电流IDm读英的电压。
然后，与扫描时钟信号YSL的下降沿同步，如果从显示截止用扫描线YSn输出H电平的显示截止用扫描信号DEn，开始用晶体管Q23变成导通状态。在此，驱动截止数据信号DIN，比扫描时钟信号YSL的上升沿延迟后向扫描线驱动电路输入。通过开始用晶体管Q23的导通，驱动用晶体管Q20成为与在保持电容C1上保持的数据电流IDm的值对应的导通状态，向有机EL元件61供给与该数据电流IDm对应的驱动电流。有机EL元件61以与数据电流IDm对应的亮度，在下一次选择该写入用扫描线Yn之前发光。
这时，通过控制开始用晶体管Q23成为导通状态的时刻、从显示截止用扫描线YSn输出的显示截止用扫描信号DEn，控制明亮度。即，对于各象素电路60，由数据电流IDm表现中间灰度，通过控制开始用晶体管Q23变成导通状态的时刻，调整画面(象素矩阵整体)的明亮度。详细讲，对于各象素电路60如果开始用晶体管Q23变成导通状态的时刻延迟，发光期间变短，画面整体的明亮度(亮度)变暗。相反，对于各象素电路60如果开始用晶体管Q23变成导通状态的时刻提早，发光期间变长，画面整体的明亮度(亮度)变亮。
写入扫描线驱动电路52是选择上述写入用扫描线Y1～Yn中的1条，即输出写入用扫描信号SC1～SCn，为驱动与所选择的写入用扫描线连接的象素电路60群的电路。写入扫描线驱动电路52根据来自控制电路55的扫描时钟信号YSL以及帧开始信号FS，如图10所示，对各扫描线Y1～Yn在给定的时刻分别输出写入用扫描信号SC1～SCn。
显示截止扫描线驱动电路53是同时选择显示截止用扫描线YS1～YSn中的1条，即输出显示截止扫描信号DE1～DEn，为依次驱动与所选择的写入用扫描线连接的象素电路60群的电路。显示截止扫描线驱动电路53根据来自控制电路55的扫描时钟信号YSL以及驱动截止数据信号DIN，与上述写入扫描线驱动电路52同步输出显示截止用扫描信号DE1～DEn。即，上述显示截止扫描线驱动电路53依次选择写入用扫描线依次选择连接在所选择的扫描线上的象素电路60群，输出显示截止扫描信号。详细讲，如图10所示，如果依次输出写入用扫描信号SC1～SCn，显示截止扫描线驱动电路53响应写入用扫描信号SC1～SCn，依次输出L电平的显示截止扫描信号DE1～DEn，在经过由驱动截止数据DIN的脉冲宽度T确定的时间后，各显示截止扫描信号DE1～DEn依次从L电平上升到H电平。
数据线驱动电路54包括针对每个上述数据线X1～Xm的数据电流输出电路54a(参见图9)。各数据电流输出电路54a输入来自控制电路55的上述灰度数据，根据该灰度数据生成数据电流Id1～Idm，与上述写入用扫描信号同步分别向对应的数据线X1～Xm输出。
控制电路55，为了在有机EL显示装置50表现1帧的显示数据D，向依次选择的各写入用扫描线Y1～Yn，根据1帧的显示数据D变换生成为向与该扫描线Y1～Yn连接的各象素电路60的数据电流Id1～Idm的灰度数据。控制电路55在给定时刻向数据线驱动电路54的各数据电流输出电路54a输出所生成的灰度数据。图1的电路包含在控制电路55中。
控制电路55，向写入扫描线驱动电路55输出扫描时钟信号YSL以及在一帧中表示开始时刻的帧开始信号FS。写入扫描线驱动电路52根据扫描时钟信号YSL以及帧开始信号FS依次选择扫描线，生成为控制扫描线上的各象素电路60的写入用扫描信号SC1～SCn。
控制电路55，向显示截止扫描线驱动电路53生成扫描时钟信号YSL、驱动截止数据信号DIN。驱动截止数据信号DIN是确定在显示截止扫描线驱动电路53中上述显示截止扫描信号DE1～DEn从H电平下降到L电平后到从L电平上升到H电平位置的时间T的信号。换言之，确定开始用晶体管Q23处于截止状态的时间。驱动截止数据信号DIN是通过从外部装置向控制电路55输入的指示示画面整体的明亮度(亮度)的画面亮度控制信号PL控制上述脉冲宽度T的信号。该画面亮度控制信号PL可以是通过手动操作输出的信号，根据外部光的明亮度由外部装置计算出的信号、或者与动画图象显示相关的控制信号。
例如，如果通过手动操作或者由于外部光变暗，从外部装置输出为增加有机EL显示装置50的画面整体的明亮度(亮度)的画面亮度控制信号PL时，控制电路55输出如图10所示的脉冲宽度T短(相当于1水平扫描期间(1H))的驱动截止数据信号DIN。相反，如果通过手动操作或者由于外部光比较亮，从外部装置输出为使有机EL显示装置50的画面稍微变暗的画面亮度控制信号PL时，控制电路55输出如图11所示的脉冲宽度T长(相当于1水平扫描期间(1H)的4倍)的驱动截止数据信号DIN。
因此，当从控制电路55输出如图10所示的脉冲宽度T短(相当于1水平扫描期间(1H))的驱动截止数据信号DIN时，根据所选择的写入用扫描线的各象素电路60的有机EL元件61的数据电流产生的发光，在下一写入用扫描线被选择时开始发光。
另外，当从控制电路55输出如图11所示的脉冲宽度T长(相当于1水平扫描期间(1H)的4倍)的驱动截止数据信号DIN时，根据所选择的写入用扫描线的各象素电路60的有机EL元件61的数据电流产生的发光，在驱动截止数据信号DIN的脉冲宽度T的截止期间截止后，写入用扫描线被选择时开始发光。
因此，根据图10所示的驱动截止数据信号DIN的发光期间TS，要比根据图11所示的驱动截止数据信号DIN的发光期间TS长，可以使画面整体的明亮度(亮度)变亮。在控制发光期间控制画面整体的明亮度(亮度)时，虽然至少针对象素内的R(红)、G(绿)、B(蓝)的各象素同时设置截止期间，这样可以防止颜色的渗出，但也可以根据R(红)、G(绿)、B(蓝)的电光学特性和所希望的色平衡等，适当设定导通期间的长度。
此外，作为本实施方案的有机EL显示装置50所适用的电子机器，除了图5的微计算机、图6的手机电话、图7的静止数码相机之外，还可以举出电视机、取景器型、监视器型的摄像机、导航装置、寻呼机、电子记事本、电子计算器、文字处理机、工作站、可视电话、POS终端、包括触摸屏的机器、智能机器人、带调光的照明机器、电子书箱、装饰装置、电子打印机、复印装置等例子。显然，作为这些各种各样的电子机器的显示部和电光学变换部，可以采用上述有机EL显示装置和驱动方法。
(第3实施方案)
以下沿附图说明本发明的第3实施方案。在本实施方案中，作为有关本发明的电子装置及其驱动方法，为有机EL显示装置及其驱动方法，以有机EL显示装置及其画面的有效明亮度(亮度)的控制方法为例进行说明。本实施方案，相对第2实施方案，其特征是象素电路的电路构成和其发光期间TS的时刻不同。因此，为了方便说明，只对其特征部分详细说明。
图12所示象素电路7，和上述实施方案同样，表示在第m条的数据线Xm、第n条的写入用扫描线Yn以及显示截止用扫描线YSn的点上配置的、两数据线Xm、扫描线Yn、YSn之间连接的另一象素电路例。
象素电路70包括驱动用晶体管Q30、第1开关用晶体管Q31、第2开关用晶体管Q32、变换用晶体管Q33、以及作为电容元件的保持电容C1。驱动用晶体管Q30以及变换用晶体管Q33由P沟道FET构成。第1以及第2开关用晶体管Q31、Q32由N沟道FET构成。
驱动用晶体管Q30，漏极与上述有机EL元件71的阳极连接，源极与电源线L1连接。在电源线L1上，提供为驱动上述有机EL元件71的驱动电压VOEL。在上述驱动用晶体管Q30的栅极上连接保持电容C1的一端，该保持电容C1的另一端上施加驱动电压VOEL。另外，驱动用晶体管Q30的栅极与变换用晶体管Q33的栅极连接，在该变换用晶体管Q33的源极上施加驱动电压VOEL。
晶体管Q32、Q33、Q30构成电流对称电路，理想上按照晶体管Q33和晶体管Q30的大小比，在晶体管33中流动的电流按比例减少后在晶体管30中流动。
变换用晶体管Q33的漏极通过第1开关用晶体管Q31与数据线Xm连接。第1开关用晶体管Q31的栅极与写入用扫描线Yn连接，从该写入用扫描线Yn输入写入用扫描信号SCn。
在变换用晶体管Q33的栅极、漏极之间连接作为截止控制晶体管的第2开关用晶体管Q32。第2开关用晶体管Q32的栅极与显示截止用扫描线YSn连接，从该显示截止用扫描线YSn输入显示截止用扫描信号DEn。
以下对上述构成的象素电路70的作用进行说明。
当前，写入用扫描信号SCn为L电平，显示截止用扫描信号DEn为H电平。这时，第1开关用晶体管Q31处于截止状态，而第2开关用晶体管Q32处于导通状态。从该状态开始，通过扫描线Yn向第1开关用晶体管Q31的栅极在预先确定的时间T1(参见图13)分别输出H电平的写入用扫描信号SCn。第1开关用晶体管Q31响应写入用扫描信号SCn变成导通，从数据线Xm通过第1开关用晶体管Q31供给数据电流IDm。这时，变换用晶体管Q33的栅极电压成为相对于数据电流IDm的电压电平，该电压电平被保持在保持电容C1上。
其结果，施加在驱动用晶体管Q30的栅极上的电压，成为根据数据电流IDm的电压电平，驱动用晶体管Q30向有机EL元件71供给与数据电流IDm对应的驱动电流，有机EL元件71按照与数据电流IDm对应的灰度开始发光。
不久，经过T1时间后，当H电平的写入用扫描信号SCn从H电平下降到L电平时，第1开关用晶体管Q31变成截止状态。与此同时，显示截止用扫描信号DEn从H电平下降到L电平，第2开关用晶体管Q32也处于截止状态。这样，在保持电容C1上保持与数据电流IDm对应的电压电平。其结果，驱动用晶体管Q30向有机EL元件71继续供给与数据电流IDm成比例的电流量，有机EL元件71按照与数据电流IDm对应的灰度发光。
然后，当显示截止用扫描信号DEn从L电平上升到H电平时，第2开关用晶体管Q32变成导通，通过变换用晶体管Q33积蓄在保持电容C1上的电荷放电，变换用晶体管Q33和驱动用晶体管Q30的栅极电压下降，使晶体管Q33和晶体管Q30基本上截止。其结果，有机EL元件71的发光停止，直到下一次选择该写入用扫描线Yn之前处于待机。
即，实施方案的象素电路70，和上述象素电路60相反，在显示截止用扫描信号DEn从L电平上升到H电平之前发光，如图13所示，  发光期间TS和上述实施方案相反，和数据电流IDm的写入同时开始，在这一点上不同。因此，根据画面亮度控制信号PL设定上述驱动截止数据信号DIN的脉冲宽度T时也需要相应进行变更。
然后，通过控制第2开关用晶体管Q32变成导通状态的时刻、即从显示截止用扫描线YSn输出的显示截止用扫描信号DEn，控制画面整体的明亮度(亮度)。即，在各象素电路70中，也由数据电流IDm表现中间亮度，通过控制第2开关用晶体管Q32变成导通状态的时刻，调整画面(象素矩阵整体)的明亮度(亮度)。即，第2开关用晶体管Q32，在控制发光期间TS的同时兼作为设定数据电流IDm的电路的一部分。详细讲，对于各象素电路70，如果第2开关用晶体管Q32变成导通的时刻提早，发光期间TS变短，画面整体的明亮度(亮度)变暗。相反，对于各象素电路70，如果第2开关用晶体管Q32变成导通的时刻延迟，发光期间TS变长，画面整体的明亮度(亮度)变亮。另外，在控制发光期间控制画面整体的明亮度(亮度)时，虽然至少针对象素内的R(红)、G(绿)、B(蓝)的各象素同时设置截止期间，这样可以防止颜色的渗出，但也可以根据R(红)、G(绿)、B(蓝)的电光学特性和所希望的色平衡等，适当设定导通期间的长度。
此外，作为本实施方案的有机EL显示装置所适用的电子机器，除了图5的微计算机、图6的手机电话、图7的静止数码相机之外，还可以举出电视机、取景器型、监视器型的摄像机、导航装置、寻呼机、电子记事本、电子计算器、文字处理机、工作站、可视电话、POS终端、包括触摸屏的机器、智能机器人、带调光的照明机器、电子书箱、装饰装置、电子打印机、复印装置等例子。显然，作为这些各种各样的电子机器的显示部和电光学变换部，可以采用上述有机EL显示装置和驱动方法。
另外，对于第2实施方案的象素电路60，也可以象第3实施方案那样，使发光期间TS与数据电流Idm的写入同时开始进行实施。
进一步，在第2以及第3实施方案中，作为电子装置的显示装置是彩色显示装置，对于其象素内的R(红)、G(绿)、B(蓝)等不同颜色的电流驱动元件或者被驱动元件的发光元件，在设置与低灰度对应的电流值，或者与画面整体的明亮度(亮度)对应的发光期间时，各个发光元件的电特性不同时，也可以根据其特性，对各色的发光元件分别变更电流值、或者发光期间进行实施。
在上述第2以及第3实施方案中，对上述扫描线扫描时虽然是依次扫描，也可以跳越扫描(隔行扫描)进行实施。
在上述各实施方案中，作为电流驱动光学元件虽然是以包括有机电致发光元件(有机EL元件)的显示装置作为具体例，也可以采用包括荧光显示管元件(以下称为VFD元件)、无机电致发光元件、发光二极管(LED元件)、面发光激光(VCSEL)等激光元件、场发射元件(FED)等电流控制型的薄膜发光元件的显示装置、或者印刷、电子复印装置。
进一步，上述各实施方案，虽然是以利用电光学元件的电子装置的电光学显示装置作为具体例，除了电光学装置以外，例如也可以在作为被驱动元件的利用磁RAM的存储器装置等的电子装置中。

Claims (32)

1.一种电子装置的驱动方法，是包括多条扫描线、多条信号线、分别与这些各所述扫描线和各所述信号线的各交叉部对应配置的电流驱动元件，并根据向所述电流驱动元件供给的驱动电流的量而作用的电子装置的驱动方法，其特征是
所述驱动电流量由所述驱动电流的值、和向所述电流驱动元件供给周期性地重复的所述驱动电流的期间的长度所规定。
2.根据权利要求1所述的电子装置的驱动方法，其特征是所述驱动电流的值可以任意变化。
3.根据权利要求1或2所述的电子装置的驱动方法，其特征是所述电流驱动元件，是通过电流控制光学特性的电流驱动光学元件。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电子装置的驱动方法，其特征是供给所述驱动电流的期间的长度可以任意变化。
5.根据权利要求4所述的电子装置的驱动方法，其特征是在电流驱动光学元件上串联连接截止控制晶体管，通过控制该截止控制晶体管的导通、截止的时刻，使供给所述驱动电流的期间任意变化。
6.根据权利要求4所述的电子装置的驱动方法，其特征是供给所述驱动电流的期间的长度由截止控制晶体管任意改变，并且所述截止控制晶体管兼作为设定所述驱动电流的值的电路的一部分。
7.根据权利要求3～6中任一项所述的电子装置的驱动方法，其特征是所述电流驱动光学元件是有机电致发光元件，所述驱动电流的量与灰度对应。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电子装置的驱动方法，其特征是向所述电流驱动元件供给所述驱动电流的所述期间，至少包含2个副期间。
9.根据权利要求8所述的电子装置的驱动方法，其特征是在进行低灰度的显示或者低亮度的发光时，在所述任一副期间向所述电流驱动元件供给所述驱动电流。
10.根据权利要求8或9所述的电子装置的驱动方法，其特征是通过向所述电流驱动元件供给所述驱动电流所表现的多个灰度中，至少在表现最低灰度时，设置不向所述电流驱动元件供给所述驱动电流的所述副期间。
11.根据权利要求10所述的电子装置的驱动方法，其特征是向所述电流驱动元件供给所述驱动电流的所述副期间，与不供给所述驱动电流的所述副期间为相同长度，或者更长一些。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的电子装置的驱动方法，其特征是向所述电流驱动元件供给周期性地重复的所述驱动电流时，使其频率在50Hz以上。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的电子装置的驱动方法，其特征是在对所述扫描线进行扫描时，进行跳越扫描。
14.一种电子装置，是包括多条扫描线、多条信号线、分别与这些各所述扫描线和各所述信号线的各交叉部对应配置的电流驱动元件，并根据向所述电流驱动元件供给的驱动电流的量而作用的电子装置，其特征是
所述驱动电流量由所述驱动电流的值、和向所述电流驱动元件供给周期性地重复的所述驱动电流的期间的长度所规定。
15.根据权利要求14所述的电子装置，其特征是所述驱动电流的值可以任意变化。
16.根据权利要求14或15所述的电子装置，其特征是所述电流驱动元件，是通过电流控制光学特性的电流驱动光学元件。
17.根据权利要求14～16中任一项所述的电子装置，其特征是供给所述驱动电流的期间的长度可以任意变化。
18.根据权利要求17所述的电子装置，其特征是在电流驱动光学元件上串联连接截止控制晶体管，通过控制该截止控制晶体管的导通、截止的时刻，使供给所述驱动电流的期间任意变化。
19.根据权利要求17所述的电子装置，其特征是供给所述驱动电流的期间的长度由截止控制晶体管任意改变，并且所述截止控制晶体管兼作为设定所述驱动电流的值的电路的一部分。
20.根据权利要求18或19所述的电子装置，其特征是与所述多条扫描线对应地设置多条显示截止控制用扫描线，所述截止控制晶体管连接在显示截止用扫描线上，设置与所述扫描线的选择动作同步地经与所选择的扫描线对应的显示截止用扫描线向所述截止控制晶体管输出显示截止用扫描信号的显示截止扫描线驱动电路。
21.根据权利要求20所述的电子装置，其特征是所述显示截止扫描线驱动电路，由控制对所述多条扫描线选择控制的扫描线驱动电路以及向所述多条信号线供给数据信号的数据线驱动电路的控制电路所控制。
22.根据权利要求16～21中任一项所述的电子装置，其特征是所述电流驱动光学元件是有机电致发光元件，所述驱动电流的量与灰度对应。
23.根据权利要求14～22中任一项所述的电子装置，其特征是向所述电流驱动元件供给所述驱动电流的所述期间，至少包含2个副期间。
24.根据权利要求23所述的电子装置，其特征是在进行低灰度的显示或者低亮度的发光时，在所述任一副期间向所述电流驱动元件供给所述驱动电流。
25.根据权利要求23或24所述的电子装置，其特征是通过向所述电流驱动元件供给所述驱动电流所表现的多个灰度中，至少在表现最低灰度时，设置不向所述电流驱动元件供给所述驱动电流的所述副期间。
26.根据权利要求25所述的电子装置，其特征是向所述电流驱动元件供给所述驱动电流的所述副期间，与不供给所述驱动电流的所述副期间为相同长度，或者更长一些。
27.根据权利要求14～26中任一项所述的电子装置，其特征是向所述电流驱动元件供给周期性地重复的所述驱动电流时，使其频率在50Hz以上。
28.根据权利要求14～27中任一项所述的电子装置，其特征是在对多条扫描线扫描时，进行跳越扫描。
29.一种电子装置，是包括多条第1信号线、多条第2信号线、与所述多条第1信号线和所述多条第2信号线的交叉部对应地配置的被驱动元件，并根据向所述被驱动元件供给的驱动电流的量而作用的电子装置，其特征是
所述驱动电流量的设定取决于所述驱动电流的值、和设置在周期性地重复的给定期间内的向所述被驱动元件供给所述驱动电流的副期间的长度。
30.根据权利要求29所述的电子装置，其特征是所述副期间的长度相应所述驱动电流的量或被驱动元件的种类而不相同。
31.一种半导体集成电路，是向被驱动元件供给驱动电流的半导体集成电路，其特征是
可以通过所述驱动电流的值、和设置在周期性地重复的给定期间内的向所述被驱动元件供给所述驱动电流的副期间的长度，设定所供给的驱动电流量。
32.一种电子机器，其特征是安装了权利要求14～30的任一项所述的电子装置。
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AD01 Patent right deemed abandoned
C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned