CN100463021C - 电流生成供给电路及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置,具有向多个显示象素供给与数字信号相应的电流的电流生成供给电路,显示图像信息,该显示装置具有:显示面板;扫描驱动电路,依次向上述多条扫描线施加扫描信号;信号驱动电路,具有多个等级电流生成供给电路部和基准电压生成电路,多个等级电流生成供给电路部至少具有:信号保持电路,保持数字信号的各位;单位电流生成电路,根据规定的基准电压,生成与数字信号的各位相对应的多个单位电流;等级电流生成电路,按照所保持的上述数字信号的位值,选择性地合成上述单位电流,生成为等级电流,向上述多条信号线进行供给,所述基准电压生成电路,对上述多个等级电流生成供给电路部共同地施加上述基准电压。

Description

电流生成供给电路及显示装置
技术领域
本发明涉及电流生成供给电路、具有该电流生成供给电路的显示装置及该显示装置的驱动方法,特别是涉及可适用于在具有显示象素的显示面板上显示期望的图像信息的显示装置中的电流生成供给电路和具有该电流生成供给电路的驱动电路的驱动方法,所述显示象素具有电流驱动型的发光元件。
背景技术
近年来,作为个人计算机和视频设备的监控器及显示器,使用了替代阴极射线管(CRT)的液晶显示装置(LCD)等平板显示设备的显示装置的普及十分显著。特别是液晶显示装置,与原有的显示装置(CRT)相比,薄型而轻量化,可节省空间,且消耗功率低等,因此快速普及。此外,作为近年来普及显著的携带式电话机和数字照相机、携带式信息终端(PDA)等的显示设备,广泛适用了比较小型的液晶显示装置。
作为这样的液晶显示装置的下一代的显示设备(显示器),已知有自身发光型的显示装置,这种自身发光型的显示装置具有矩阵状排列了如有机电发光元件(以下略记作“有机EL元件”)和无机电发光元件(以下略记作“无机EL元件”)或发光二极管(LED)等的自身发光型的发光元件的显示面板。在这种自身发光型的显示装置中,特别是适用了有源矩阵驱动方式的自身发光型的显示装置中,与液晶显示装置相比,显示响应速度快,也无视野角依存性,此外,可以实现高亮度、高对比度、显示质量的高清晰化、低消耗功率化等,同时,由于不象液晶显示装置这样地需要背景光,因此,具有可进一步薄型轻量化的极优越的特征,期待其正式的实用化。
利用这样的有源矩阵驱动方式的自身发光型的显示装置概略地具有:显示面板,在行方向配设的多个扫描线(扫描线)与列方向上配设的多条数据线(信号线)的各交点附近,矩阵状排列了包含发光元件的多个显示象素;数据驱动器,生成与显示数据(显示信号)相应的等级电流,通过各数据线供给到各显示象素中;扫描驱动器,按照规定的定时,依次向各扫描线施加扫描信号后,将各行的显示象素依次设定为选择状态,利用供给到各显示象素中的等级电流,显示象素的发光元件按照与显示数据相应的亮度等级进行发光动作,在显示面板上显示期望的图像信息。再有,关于自身发光型的显示装置的具体例,在后述的发明的实施方式中详细地进行说明。
作为这种自身发光型的显示装置中的驱动方法,已知有电流指定型的驱动方法和脉冲宽度调制(PWM)型的驱动方法等,所述电流指定型的驱动方法,对于多个显示象素(发光元件),利用数据驱动器,生成具有与显示数据相应的电流值的等级电流(驱动电流),向由扫描驱动器选择的特定行的显示象素供给,使各显示象素的发光元件按规定的亮度等级进行发光,关于一个画面的各行依次反复进行上述动作,所述脉冲宽度调制(PWM)型的驱动方法,对于由扫描驱动器选择的特定的行的显示象素,用与显示数据相应的个别的时间宽度(信号宽度),由数据驱动器供给一定电流值的驱动电流,使各发光元件按规定的亮度等级进行发光,关于一个画面的各行依次反复进行上述动作。
但是,在上述自身发光型的显示装置中,具有如下所示的问题。
即,在由数据驱动器对每个显示象素生成一个与显示数据相应的驱动电流,通过显示面板的各数据线供给到各显示象素中的电流指定型的驱动方法中,上述驱动电流与显示数据相对应进行变化。因此,在数据驱动器中,例如,一旦由与各数据线相对应个别地设置在数据驱动器中的晶体管和闩锁电路等,保持从规定电流源供给电流的电流,作为驱动电流,供给到各数据线中,在具有该结构的情况下,从该电流源供给的电流就根据显示数据进行变化。在此,供给到数据驱动器的各电路结构中的电流,在驱动器内通过规定的电流供给用信号配线进行供给的情况下,一般地,由于信号配线中存在电容成分(配线电容),因此,使流向电流供给用信号配线中的电流变化的动作,就相当于将存在于该信号配线中的寄生电容充电或放电到规定的电位。因此,该信号配线的充放电动作需要一些时间,特别是在通过该信号配线供给的电流微小的情况下,该充放电动作就需要比较长的时间。
另一方面,在数据驱动器中的动作中,随着显示面板的高清晰化(高分辨率化),显示象素数量增大,数据线和扫描线的数量越增加,每个扫描线的驱动时间就越减少,同时,按照各数据线分配在电流保持动作等中的动作期间变短,就需要更高速的动作。
但是,如上所述,在数据线和信号配线的充放电动作中需要一些时间,特别是随着显示面板的小型化和高清晰化等,驱动电流的电流值越小,信号配线的充放电动作所需的时间就越增大,这样,就有数据驱动器的动作速度的控制问题。
发明内容
本发明的显示装置,具有向多个负载供给与数字信号相应的驱动电流的电流生成供给电路和具有该电流生成供给电路的驱动电路,在具有具备电流控制型发光元件的显示象素的显示面板上,显示与显示信号相应的图像信息,在该显示装置中,能够生成具有均一电流值的驱动电流后供给到多个负载中,同时,即使在低等级时的驱动电流微小的情况下,也能提高驱动电流生成所涉及的动作速度,能够向负载供给适当的驱动电流,具有能得到良好的显示特性的效果。
用于得到上述效果的本发明中的电流生成供给电路,至少具有多个电流生成电路部和基准电压生成电路,所述多个电流生成电路部具有:单位电流生成电路,分别与上述多个负载相对应,基于规定的基准电压,生成与上述数字信号的各位相对应的多个单位电流;驱动电流生成电路,与上述数字信号的位值相应,分别选择性地合成上述单位电流,生成为驱动电流,向上述多个负载进行供给,所述基准电压生成电路对于上述多个电流生成电路,共同地施加上述规定的基准电压。
在此,上述多个电流生成电路设定驱动电流的信号极性,使得在从上述负载侧引入的方向上流动上述驱动电流,或者在流入上述负载侧的方向上流动。
此外,上述多个单位电流的各自的电流值,相互具有按2n规定的不同的比率,上述多个电流生成电路分别具有信号保持电路,该信号保持电路具有个别地保持上述数字信号的各位的多个闩锁电路,上述驱动电流生成电路具有选择开关电路,该选择开关电路按照保持在上述信号保持电路中的上述数字信号的各位值,选择由上述单位电流生成电路生成的上述多个单位电流,上述驱动电流生成电路生成上述驱动电流。
上述信号保持电路中的闩锁电路例如具有:信号输入控制电路,取入上述数字信号;电荷累积电路,累积基于上述数字信号的信号电平的电荷;输出电平设定电路,基于累积在上述电荷累积电路中的电荷量,设定从该闩锁电路输出的输出信号的信号电平。
上述多个电流生成电路与上述多个负载各自相对应地设置,并行生成对于多个负载的上述驱动电流,或者,与上述多个负载的每一部分规定数量的负载相对应地设置,依次生成与上述规定数量的负载相对应的驱动电流。在后者的结构的情况下,电流生成供给电路还具有多个电流闩锁电路,所述多个电流闩锁电路与上述多个负载各自相对应地设置,依次取入由上述电流生成电路生成的上述驱动电流,并行地保持,一齐向上述多个负载输出上述保持的上述驱动电流,同时,上述电流生成供给电路具有:输入侧开关电路,依次选择上述信号保持电路中的上述多个闩锁电路,分别向上述多个电流生成电路供给已保持在该闩锁电路中的上述数字信号;输出侧开关电路,依次选择上述多个电流闩锁电路,依次向已选择的上述电流闩锁电路供给由上述多个电流生成电路生成的上述驱动电流,上述电流生成供给电路同步执行上述输入侧开关电路中的选择上述信号保持电路的上述多个闩锁电路的动作和上述输出侧开关电路中的选择上述多个电流闩锁电路的动作。
上述基准电压生成电路在具有生成基准电压的装置的同时,具有累积与基准电流的电流成分相应的电荷的电荷累积电路,所述生成基准电压的装置例如具有基准电流晶体管,通过将由于流过具有一定电流值的基准电流而在控制端子上产生的电压,作为上述基准电压进行输出,来生成基于基准电流的上述基准电压,另外,上述基准电压生成电路具有更新电路,在每个规定的定时,使与上述基准电流的电流成分相应的电荷,累积在上述电荷累积电路中。或者,上述基准电压生成电路的结构具有恒压发生源,将具有一定电压值的电压作为上述基准电压,恒定地输出。
上述单位电流生成电路具有多个单位电流晶体管,在各控制端子与上述基准电压生成电路的上述基准电流晶体管的控制端子共同连接的同时,晶体管大小各自不同,上述多个单位电流晶体管的各自的沟道宽度被设定为按2n规定的不同比率,上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管构成电流镜电路。此外,上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管中至少某一个具有下述某一种结构:具有体端子(ボデイタ—ミナル)构造的结构;串联了多个场效应型晶体管的结构;并联多个具有成为基本的晶体管大小的多个基本晶体管的电流路径,以规定的基准位置为中心,一维或二维地配置在相互成对称的位置上的结构,在多个单位电流晶体管由多个基本晶体管构成的结构中,构成各单位电流晶体管的基本晶体管的数量各自不同,将并联的基本晶体管的沟道宽度的合计设定为相互按2n规定的不同的比率。
另外,本发明中的电流生成供给电路具有生成上述基准电流的恒流发生源,例如,上述电流生成电路和上述恒流发生源形成在同一基板上,该恒流发生源例如具有根据控制电压任意变更设定上述基准电流的电流值的装置。
用于得到上述效果的本发明中的显示装置具有:显示面板,相互正交地配设多条扫描线和多条信号线,在该扫描线和该信号线的交点附近,矩阵状地排列多个显示象素;扫描驱动电路,依次向上述多条扫描线施加用于按行单位将上述各显示象素设定为选择状态的扫描信号;信号驱动电路,所述信号驱动电路具有多个等级电流生成供给电路部和基准电压生成电路,所述多个等级电流生成供给电路部至少具有:单位电流生成电路,生成与上述显示信号的数字信号的各位相对应的多个单位电流;等级电流生成电路,按照上述显示信号的数字信号的位值,分别选择性地合成上述单位电流,生成为等级电流,分别向上述多条信号线进行供给,所述基准电压生成电路对于上述多个等级电流生成电路部,共同地施加上述规定的基准电压。
上述多个等级电流生成电路部设定该等级电流的信号极性,使得通过上述信号线,在从上述显示象素侧引入的方向上流上述等级电流,或者,通过上述信号线,在流入上述显示象素侧的方向上流动。
此外,上述多个单位电流的各自的电流值,相互具有按2n规定的不同的比率,上述多个等级电流生成电路部分别具有信号保持电路,该信号保持电路具有个别地保持上述显示信号的数字信号的各位的多个闩锁电路,上述多个等级电流生成电路部各自中的上述等级电流生成电路具有选择开关电路,该选择开关电路按照保持在上述信号保持电路中的上述显示信号的数字信号的位值,选择由上述单位电流生成电路生成的上述多个单位电流,上述等级电流生成电路生成上述等级电流。
上述信号保持电路中的闩锁电路具有:信号输入控制电路,取入上述显示信号的数字信号;电荷累积电路,累积基于上述显示信号的数字信号的信号电平的电荷;输出电平设定电路,基于累积在上述电荷累积电路中的电荷量,设定从该闩锁电路输出的输出信号的信号电平。
上述多个等级电流生成供给电路部与上述多条信号线各自相对应地设置,同时并行生成对于上述多条信号线的上述等级电流,或者,与上述多条信号线的每一部分规定数量的信号线相对应地设置,该等级电流生成供给电路部依次生成与各上述规定数量的信号线相对应的等级电流。
在前者的结构中,还对上述多条信号线各自并列配置一组2个的等级电流生成电路部,各自至少具有上述单位电流生成电路、上述等级电流生成电路和上述信号保持电路,上述基准电压生成电路对于上述一组的等级电流生成供给电路部,分别共同地施加上述基准电压,同时并行地执行下述动作:上述一组等级电流生成供给电路部的一方的等级电流生成供给电路部的上述电流生成电路中的、向上述多条信号线供给基于已保持在上述信号保持电路中的上述显示信号的数字信号的上述等级电流的动作;另一方的等级电流生成供给电路部的上述电流生成电路中的、在上述信号保持电路中保持下面的上述显示信号的数字信号的动作。
在后者的结构中,上述信号驱动电路还具有多个电流闩锁电路,所述多个电流闩锁电路与上述多个信号各自相对应地设置,依次取入由上述等级电流生成供给电路部生成的上述等级电流,并行地保持,一齐向上述多条信号线输出上述保持的上述等级电流,同时,上述信号驱动电路具有:输入侧开关电路,依次选择上述信号保持电路中的上述多个闩锁电路,将保持在该闩锁电路中的上述显示信号的数字信号,分别供给到上述多个等级电流生成供给电路部中;输出侧开关电路,依次选择上述多个电流闩锁电路,依次向已选择的上述电流闩锁电路,供给由上述多个等级电流生成电路部生成的上述等级电流,上述信号驱动电路同步执行上述输入侧开关电路部中的选择上述信号保持电路的上述多个闩锁电路的动作和上述输出侧开关电路部中的选择上述多个电流闩锁电路的动作。
上述基准电压生成电路在具有生成上述基准电压的装置的同时,具有累积与上述基准电流的电流成分相应的电荷的电荷累积电路,所述生成上述基准电压的装置例如具有基准电流晶体管,通过将由于流过具有一定电流值的基准电流而在控制端子上产生的电压,作为上述基准电压进行输出,来生成基于基准电流的上述基准电压,另外,上述基准电压生成电路具有更新电路,在每个规定的定时,使与上述基准电流的电流成分相应的电荷,累积在上述电荷累积电路中。或者,上述基准电压生成电路的结构具有恒压发生源,将具有一定电压值的电压作为上述基准电压,恒定地输出。
上述单位电流生成电路具有多个单位电流晶体管,在各控制端子与上述基准电压生成电路的上述基准电流晶体管的控制端子共同连接的同时,晶体管大小各自不同,上述多个单位电流晶体管的各自的沟道宽度被设定为按2n(n=0、1、2、3、…)规定的不同比率,上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管构成电流镜电路。此外,上述基准电流晶体管和上述单位电流晶体管中至少某一个具有下述某一种结构:具有体端子构造的结构;串联了多个场效应型晶体管的结构;并联多个具有成为基本的晶体管大小的多个基本晶体管的电流路径,以规定的基准位置为中心,一维或二维地配置在相互成对称的位置上的结构,在多个单位电流晶体管由多个基本晶体管构成的结构中,构成各单位电流晶体管的基本晶体管的数量各自不同,将并联的基本晶体管的沟道宽度的合计设定为相互按2n规定的不同的比率。
另外,上述信号驱动电路具有生成上述基准电流的恒流发生源,例如,上述电流生成电路和上述恒流发生源形成在同一基板上,该恒流发生源例如具有根据控制电压任意变更设定上述基准电流的电流值的装置。
此外,上述多个显示象素分别具有:电流驱动型的发光元件,按照从上述电流生成电路供给的上述等级电流的电流值,按规定的亮度等级进行发光动作;电流写入保持电路,保持上述等级电流;发光驱动电路,基于上述电流写入保持电路保持的上述等级电流,生成发光驱动电流,向上述发光元件进行供给,上述发光元件例如是有机电发光元件。
附图说明
图1A、B是示出本实施方式涉及的电流生成供给电路的第一实施方式的概略结构图。
图2是示出本实施方式涉及的可适用于电流生成供给电路的基准电压生成电路和电流生成电路的第一实施方式的电路结构图。
图3A、B是示出本实施方式涉及的电流生成供给电路的第二实施方式的概略结构图。
图4是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第二实施方式的电路结构图。
图5是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第三实施方式的电路结构图。
图6是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第四实施方式的电路结构图。
图7A、B、C是示出本实施方式涉及的适用于电流生成供给电路的p沟道型的场效应型晶体管的电压—电流特性的图。
图8是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第五实施方式的电路结构图。
图9是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第六实施方式的电路结构图。
图10是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第七实施方式的电路结构图。
图11是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第八实施方式的电路结构图。
图12是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路的恒流发生源中的第一实施方式的电路结构图。
图13是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路的恒流发生源中的第二实施方式的电路结构图。
图14A、B是示出本实施方式涉及的能够适用在电流生成供给电路的恒流发生源中的其他实施方式的电路结构图。
图15是示出本实施方式涉及的电流生成供给电路中的驱动电流的电流特性的一例的特性图。
图16是示出本实施方式涉及的能够适用在电流生成供给电路的信号保持电路中的一个实施方式的电路结构图。
图17A、B是示出本实施方式涉及的能够适用在电流生成供给电路的信号保持电路中的其他实施方式的电路结构图。
图18是示出本实施方式涉及的可适用电流生成供给电路的显示装置的第一实施方式的概略框图。
图19是示出可适用在本实施方式涉及的显示装置中的显示面板的结构的一例的概略结构图。
图20是示出可适用在本实施方式涉及的显示装置中的显示象素的象素驱动电路中的一个实施方式的电路结构图。
图21是示出本实施方式涉及的象素驱动电路中的控制动作的一例的定时流程图。
图22是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第一实施方式的概略结构图。
图23是示出能够适用在本实施方式涉及的数据驱动器的第一实施方式中的等级电流生成电路部的具体结构的一例的结构图。
图24是示出本实施方式涉及的数据驱动器的第一实施方式中的控制动作的一例的定时流程图。
图25是示出本实施方式涉及的可适用电流生成供给电路的显示装置的第二实施方式的概略框图。
图26是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的显示面板的结构的一例的概略结构图。
图27是示出可适用于本实施方式涉及的显示装置中的显示象素的象素驱动电路的一个实施方式的电路结构图。
图28是示出本实施方式涉及的象素驱动电路中的控制动作的一例的定时流程图。
图29是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第二实施方式的概略结构图。
图30是示出能够适用在本实施方式涉及的数据驱动器的第二实施方式中的等级电流生成电路部的具体结构的一例的结构图。
图31是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第三实施方式的概略结构图。
图32是示出本实施方式涉及的数据驱动器的第三实施方式中的控制动作的一例的定时流程图。
图33是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第四实施方式的概略结构图。
图34是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第五实施方式的概略结构图。
图35是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第六实施方式中的数据驱动器与显示面板的关系的结构概念图。
图36是示出本实施方式涉及的数据驱动器的第六实施方式中的主要结构的框图。
图37A、B是示出可适用在本实施方式涉及的数据驱动器的第六实施方式中的数据闩锁电路的结构例的概略结构图。
图38A、B是示出可适用在本实施方式涉及的数据驱动器中的开关电路的结构例的概略结构图。
图39是示出可适用在本实施方式涉及的数据驱动器中的电流闩锁电路的第一实施方式的概略结构图。
图40A、B是示出可适用在本实施方式涉及的电流闩锁电路中的电流存储部的一个具体例的电路结构图。
图41是示出可适用在本实施方式涉及的数据驱动器中的电流闩锁电路的第二实施方式的概略结构图。
图42是示出本实施方式涉及的数据驱动器的第六实施方式中的控制动作的一例的定时流程图。
图43是示出场效应型晶体管的制造工艺中的尺寸变换差的影响的概念图。
图44是示出本实施方式涉及的电流生成供给电路中的构成电流镜电路的基本晶体管的配置方法的第一实施方式的概念图。
图45是示出本实施方式涉及的电流生成供给电路中的构成电流镜电路的基本晶体管的配置和结线图形的第一实施方式的电路结构图。
图46是示出本实施方式涉及的电流生成供给电路中的构成电流镜电路的基本晶体管的配置和结线图形的第二实施方式的电路结构图。
图47是示出本实施方式涉及的电流生成供给电路中的构成电流镜电路的基本晶体管的配置方法的第三实施方式的概念图。
图48是示出本实施方式涉及的电流生成供给电路中的构成电流镜电路的基本晶体管的配置和结线图形的第三实施方式的电路结构图。
具体实施方式
以下,关于本发明涉及的电流生成供给电路、具有该电流生成供给电路的显示装置及该显示装置的驱动方法,示出实施方式详细地说明
<电流生成供给电路的第一实施方式>
首先,关于本实施方式涉及的电流生成供给的第一实施方式,参照附图进行说明。
图1A、B是示出本实施方式涉及的电流生成供给电路的第一实施方式的概略结构图。
图2是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第一实施方式的电路结构图。
如图1A所示,本实施方式涉及的电流生成供给电路100A大致具有下述结构:恒流发生源IR,在连接高电位电源的电压接点+V(以下记作“高电位电源+V”)和连接低电位电源的电压接点—V(以下记作“低电位电源—V”)之间,供给规定的具有一定电流值的基准电流Iref;基准电压生成电路10A,与恒流发生源IR串联;电流生成电路ILA—1、ILA—2、…(以下简便地记作“电流生成电路ILA”),为了使多个负载(例如后述的显示象素)在期望的驱动状态下动作,对应于各负载设置,生成具有规定电流值的驱动电流IA1、IA2、…(以下简便地记作“驱动电流IA”)并进行供给;多个电流生成电路部20A—1、20A—2、…(以下简便地记作“电流生成电路部20A”),与上述电流生成电路ILA相对应设置,由取入并保持控制上述负载的驱动状态的负载控制信号(多位的数字信号)的信号保持电路DLA—1、DLA—2、…(以下简便地记作“信号保持电路DLA”)构成。
再有,本实施方式涉及的电流生成供给电路100A具有从电流生成供给电路侧对负载流入驱动电流IA的结构。
此外,在以下说明的各实施方式中,作为用于生成驱动电流IA的负载控制信号,关于适用了4位的数字信号d0、d1、d2、d3(以下简称“数字信号d0~d3”)的情况进行说明,但不限定于此。
以下,关于上述各结构具体说明。
(信号保持电路)
信号保持电路DLA如图1B所示,具有并列设置闩锁电路LC0、LC1、LC2、LC3(以下简称“闩锁电路LC0~LC3”,也简便地记作“闩锁电路LC”)的结构,按照控制上述负载的驱动状态的数字信号d0~d3的位数(4位)来设置该闩锁电路的个数,基于从外部的定时发生器和移位寄存器等输出的定时控制信号CLK1、CLK2、CLK3…(以下简便地记作“定时控制信号CLK”),通过各输入端子IN,同时取入各自个别供给的数字信号d0~d3,在保持(闩锁)的同时,执行通过各反相输出端子OT*(在本说明书中,将非反相输出端子简便地记作“0T”,将反相输出端子记作“0T*”)输出基于该数字信号d0~d3的信号电平的动作。以后叙述能够适用于信号保持电路DLA的具体结构。
(基准电压生成电路/电流生成电路)
下面,关于能够适用于电流生成供给电路的第一实施方式中的基准电压生成电路和电流生成电路的具体结构进行说明。
本实施方式中的基准电压生成电路10A如图2所示,其结构具有基准电流晶体管Tp11。
此外,电流生成电路ILA如图2所示,对基准电压生成电路10A并联多个电流生成电路ILA—1、ILA—2、…,各电流生成电路ILA—1、ILA—2…具有多个单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…。在此,基准电流晶体管Tp11的栅极端子(控制端子)与各单位电流晶体管的栅极端子(控制端子)在接点Nrg上共同连接,构成电流镜电路。
然后,通过将基于供给到基准电流晶体管Tp11中的基准电流Iref生成的电压成分(栅极电压;基准电压)Vref,共同地施加给各电流生成电路ILA—1、ILA—2、…的单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…的栅极端子,在各电流生成电路部20A—1、20A—2、…中,暂时生成具有不同比率电流值的多个单位电流(在此,4种单位电流)Isa、Isb、Isc、Isd,基于从上述信号保持电路DLA(闩锁电路LC0~LC3的各反相输出端子OT*)输出的反相输出信号d10*~d13*,选择过些单位电流Isa~Isd中的各单位电流并合成,通过各电流输出端子OUT1、OUT2、…(以下简便地记作“电流输出端子OUTi”),作为驱动电流IA1、IA2、…供给到各负载中。
更具体地说,如图2所示,适用于基准电压生成电路10A和电流生成电路ILA的电流镜电路的结构为,在基准电压生成电路10A中具有p沟道型场效应晶体管(基准电流晶体管)Tp11,在由恒流发生源IR供给基准电流Iref的电流输入接点INi与高电位电源+V之间连接电流路径(源—漏极端子)的同时,与接点Nrg连接了栅极端子,在构成各电流生成电路ILA—1、ILA—2、…的单位电流生成电路21A—1、21A—2、…(以下简便地记作“单位电流生成电路21A)中,具有多个(与闩锁电路LC0~LC3相对应的4个)p沟道型场效应晶体管(电位电流晶体管)Tp12~Tp15、Tp22~Tp25,各自电流路径连接在各接点Na、Nb、Nc、Nd与高电位电源+V之间,同时栅极端子与上述接点Ng共同地连接。在此,接点Nrg在直接与电流输入接点INi连接的同时,与高电位电源+V之间连接形成在基准电流晶体管Tp11的栅—源极之间的寄生电容Ca。
此外,各电流生成电路ILA具有选择开关电路(驱动电流生成电路)22A—1、22A—2、…(以下简便地记作“选择开关电路22A),由多个(4个)p沟道型场效应晶体管(选择晶体管)Tp16~Tp19、Tp26~Tp29构成,各自的电流路径连接在连接负载的电流输出端子OUTi与各接点Na、Nb、Nc、Nd之间,同时,对栅极端子并列施加从上述各闩锁电路LC0~LC3个别输出的反相输出信号d10*~d13*。
在此,在本实施方式涉及的电流生成电路ILA中,特别地设定流向构成电流镜电路的各单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…的各单位电流Isa~Isd,使得对于流向基准电流晶体管Tp11的基准电流Iref,具有各自不同的规定比率的电流值。
具体地说,在单位电流生成电路21A—1中,设定为各单位电流晶体管Tp12~Tp15的晶体管大小为各自不同的比率,例如,将各单位电流晶体管Tp12~Tp15的沟道长度设为一定时,形成各沟道宽度的比(W2:W3:W4:W5)为1:2:4:8。再有,在其他的单位电流生成电路21A—2、…中,形成为沟道宽度具有同样的比率。
这样,若将基准电流晶体管Tp11的沟道宽度作为W1,就将流向各单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…的单位电流Isa~Isd的电流值分别设定为Isa=(W2/W1)×Iref、Isb=(W3/W1)×Iref、Isc=(W4/W1)×Iref、Isd=(W5/W1)×Iref。即,例如,将基准电流晶体管Tp11的沟道宽度(W1)作为基准,通过将单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…的沟道宽度(W2、W3、W4、W5),分别设定为等于2n(n=0、1、2、3、…;2n=1、2、4、8、…)的比率,就能够将对于基准电流Iref的单位电流Isa~Isd间的电流值设定为按2n规定的比率。
这样地,通过基于多位的数字信号d0~d3(反相输出信号d10*~d13*),从已设定了电流值的各单位电流Isa~Isd选择任意的单位电流进行合成,生成具有2n阶电流值的驱动电流(等级电流)IA。即,如图1和图2所示,在适用了4位的数字信号d0~d3的情况下,按照与各单位电流晶体管Tp12~Tp15连接的选择晶体管Tp16~Tp19的开/关状态,生成具有24=16阶段的不同的电流值的驱动电流IA。
然后,在具有这样结构的电流生成电路ILA(例如,电流生成电路ILA—1)中,按照从上述信号保持电路DLA(闩锁电路LC0~LC3)输出的反相输出信号d10*~d13*的信号电平,选择开关电路22A—1的特定的选择晶体管进行开动作(除了选择晶体管Tp16~Tp19的某一个以上进行开动作的情况外,也包括某个选择晶体管Tp16~Tp19进行关动作),在与该进行了开动作的选择晶体管连接的单位电流生成电路21A—1的单位电流晶体管(Tp12~Tp15的某一个以上)中,对于流向基准电流晶体管Tp11的一定电流值的基准电流Iref,流过具有规定比率(a×2n;a是根据基准电流晶体管Tp11的沟道宽度W1规定的常数)的电流值的单位电流Isa~Isd,在电流输出端子OUTi中,具有等于这些单位电流的合成值的电流值的驱动电流IA,通过单位电流生成电路21A—1(单位电流晶体管Tp12~Tp15的某一个)和选择开关电路22A—1(处于开状态的选择晶体管Tp16~Tp19的某一个)、电流输出端子OUTi,从高电位电源+V流向负载侧。
这样,由于在本实施方式涉及的电流生成电路ILA中,用由定时控制信号CLK规定的定时,根据输入到信号保持电路DLA中的多位的数字信号d0~d3,基于一定电流值的基准电流Iref和一定的高电位电源+V,生成由具有规定电流值的模拟电流构成的驱动电流IA,供给到负载中,因此,在驱动电流的电流值小的情况和较短地设定了向负载供给驱动电流的时间的情况下,电流生成电路的动作速度都不受来自电流源和电压源的电流和电压的供给延迟的影响,而能够对负载供给适当的驱动电流。
此外,在本实施方式涉及的电流生成供给电路中,由于具有对于对应于各负载设置的多个电流生成电路,共同设置了供给基准电流的基准电压生成电路的结构,因此,能够抑制对于负载数量的增大的电路结构的增大,抑制电流生成供给电路的电路面积的增大,谋求成本的降低。
另外,由于具有对于多个电流生成电路共同设置了基准电压生成电路,向多个电流生成电路供给同一基准电压的结构,因此,能够抑制在各电流生成电路中生成和输出的驱动电流的偏差,生成具有均一电流值的驱动电流进行供给。
<电流生成供给电路的第二实施方式>
下面,关于本实施方式涉及的电流生成供给电路的第二实施方式,参照附图进行说明。
图3A、B是示出本实施方式涉及的电流生成供给电路的第二实施方式的概略结构图。
图4是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第二实施方式的电路结构图。
在此,关于与上述实施方式中的结构同等的结构,标记相同或同等的符号,简化或省略其说明。
此外,在上述的电流生成供给电路的第一实施方式中,关于电流生成供给电路具有电流施加方式的情况进行了说明,但第二实施方式中的电流生成供给电路具有从负载侧向电流生成供给电路方向引入驱动电流的结构。(以下简便地记作“电流吸收方式”)
如图3A所示,本实施方式涉及的电流生成供给电路100B大致具有下述结构:基准电压生成电路10B,具有与上述的第一实施方式同等的结构;多个电流生成电路部20B—1、20B—2、20B—3、…(以下简便地记作“电流生成电路部20B”),由电流生成电路ILB—1、ILB—2、ILB—3、…(以下简便地记作“电流生成电路ILB”)和信号保持电路DLB—1、DLB—2、DLB—3、…(以下简便地记作“信号保持电路DLB”)构成。在此,基准电压生成电路10B在恒流发生源IR侧连接高电位电源+V,在基准电压生成电路10B侧连接低电位电源—V,使得从恒流发生源IR向基准电压生成电路10B的方向流基准电流Iref。
信号保持电路DLB与上述的第一实施方式同样地,具有对应于多个数字信号d0~d3个别地设置了闩锁电路LC0~LC3的结构,连接成通过各闩锁电路LC0~LC3的非反相输出端子OT,向电流生成电路ILB输出非反相输出信号d10~d13。
如图4所示,本实施方式中的基准电压生成电路10B的结构具有基准电流晶体管Tn11,电流生成电路ILB对于基准电压生成电路10B并联多个电流生成电路ILB—1、ILB—2、…,各电流生成电路ILB—1、ILB—2、…的结构具有多个单位电流晶体管Tn12~Tn15、Tn22~Tn25、…,在接点Nrg上共同地连接了基准电流晶体管Tn11的栅极端子和各单位电流晶体管的栅极端子,构成了电流镜电路。
单位电流生成电路21B—1、21B—2、…与上述的第一实施方式中示出的结构同样地,分别在接点Nrg上共同地连接了基准电流晶体管Tn11的栅极端子和多个单位电流晶体管Tn12~Tn15、Tn22~Tn25、…的栅极端子,构成了电流镜电路,所述基准电流晶体管Tn11由n沟道型场效应晶体管构成,构成基准电压生成电路10B,所述单位电流晶体管Tn12~Tn15、Tn22~Tn25、…由n沟道型场效应晶体管构成,分别设置在对于该基准电压生成电路10B并联的多个电流生成电路ILB—1、ILB—2、…(单位电流生成电路21B—1、21B—2、…;以下简便地记作“单位电流生成电路21B”)中。在此,接点Nrg在通过电流输入接点INi与恒流发生源IR连接的同时,与低电位电源—V之间连接着形成在基准电流晶体管Tn11的栅—源极间的寄生电容Cb。
在此,在本实施方式中,与上述第一实施方式的情况同样地形成为,将基准电流晶体管的晶体管大小作为基准,构成单位电流生成电路21B—1、21B—2、…的各单位电流晶体管Tn12~Tn15、Tn22~Tn25、…的晶体管大小(即,将沟道长度设为一定时的沟道宽度)成为各自不同的比率,设定流向各电流路径的单位电流Ise、Isf、Isg、Ish,使得对于基准电流Iref,各自具有不同的规定比率的电流值。
此外,各电流生成电路ILB在连接负载的电流输出端子0UTi与连接了上述单位电流晶体管Tn12~Tn15、Tn22~Tn25、…的一端的各接点Ne、Nf、Ng、Nh之间,具有各自并联了由n沟道型场效应晶体管构成的多个(4个)选择晶体管Tp16~Tp19、Tp26~Tp29、…的选择开关电路22B—1、22B—2、…(以下简便地记作“选择开关电路22B”),基于从上述各闩锁电路LC0~LC3个别地输出的非反相输出信号d10~d13,控制开/关动作。
即,通过将基于供给到基准电流晶体管Tn11中的基准电流Iref而生成的电压成分(基准电压)Vref,共同地施加给各电流生成电路ILB—1、ILB—2、…的单位电流晶体管Tn12~Tn15、Tn22~Tn25、…的栅极端子,在各电流生成电路部20B—1、20B—2、…中,暂时生成具有相互不同比率电流值的多个单位电流Ise~Ish,基于从信号保持电路路DLB(闩锁电路LC0~LC3)输出的非反相输出信号d10~d13,控制选择晶体管Tp16~Tp19、Tp26~Tp29、…的开/关动作,选择单位电流Ise~Ish中的特定的单位电流并合成,生成驱动电流IB—1、IB—2、…(以下简便地记作“驱动电流IB”)。驱动电流IB—1、IB—2、…通过各电流输出端子OUT1、OUT2、…、选择开关电路22B—1、22B—2、…和单位电流生成电路21B—1、21B—2、…,从负载侧引入到低电位电源—V中进行供给。
(基准电压生成电路和电流生成电路的第三实施方式)
下面,关于能够适用在本实施方式中的电流生成供给电路的基准电压生成电路和电流生成电路中的具体结构的第三实施方式,参照附图进行说明。
图5是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第三实施方式的电路结构图。
在此,关于与上述实施方式中的结构同等的结构,标记相同或同等的符号,简化或省略其说明。
此外,在本实施方式中具有与上述电流生成供给电路的第一实施方式中的电流施加方式相对应的电路结构,但也可以具有与上述电流生成供给电路的第二实施方式中的电流吸收方式相对应的电路结构。
此外,本实施方式中的由单位电流生成电路21A—1、21A—2、…和选择开关电路22A—1、22A—2、…构成的电流生成电路ILA—1、ILA—2、…,具有与图2中示出的电流生成电路ILA的第一实施方式中的结构同等的结构。
本实施方式涉及的电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路,与上述第一实施方式同样地构成为,由电流发生源将通过向基准电压生成电路流基准电压Iref而产生的基准电压Vref,施加给电流生成电路。
适用于本实施方式中的电流生成供给电路的基准电压生成电路10C如图5所示,其结构具有:基准电流晶体管Tp101,由p沟道型晶体管构成,栅极端子与接点Nrg连接,在高电位电源+V与恒流发生源IR之间具有电流路径;更新控制晶体管Tr102,由n沟道型晶体管构成,在该基准电流晶体管Tp101的栅极端子(接点Nrg)与漏极端子(接点Ntd)之间具有电流路径,按规定的定时,对栅极端子施加非反相控制信号TCL;电容器(电容)Cc,连接在该基准电流晶体管Tp101的栅极端子(接点Nrg)与源极端子(高电位电源+V)之间,具有规定容量;电流供给控制晶体管Tr103,由p沟道型晶体管构成,在基准电流晶体管Tp101的漏极端子(接点Ntd)与恒流发生源IR之间具有电流路径,按规定的定时,对栅极端子施加反相控制信号TCL*。
即,本实施方式中的基准电压生成电路10C,通过基于非反相控制信号TCL和反相控制信号TCL*的信号电平,控制更新控制晶体管Tr102和电流供给控制晶体管Tr103的开/关动作(导通状态),来控制对基准电流晶体管Tp101的基准电流Iref的供给和各电流生成电路ILA—1、ILA—2、…中的单位电流的生成。
在此,基准电压生成电路10C中的基准电流晶体管Tp101的栅极端子与各电流生成电路ILA—1、ILA—2、…的各单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…的栅极端子,在接点Nrg上共同地连接,构成电流镜电路,通过基于来自信号保持电路DLA的反相输出信号d10*~d13*,控制构成选择开关电路22A的各选择晶体管Tp16~Tp19、Tp26~Tp29、…的开/关状态,来选择对于流向基准电压生成电路10C的基准电流Iref具有规定比率的电流值的单位电流Isa~Isd,合成后生成驱动电流IA1、IA2、…。
此外,在本实施方式中,通过同步施加控制构成基准电压生成电路10C的更新控制晶体管Tr102的动作状态的非反相控制信号TCL和控制电流供给控制晶体管Tr103的动作状态的反相控制信号TCL*,来控制成双方的控制晶体管Tr102、Tr103同时开动作或关动作。从而,基于非反相控制信号TCL和反相控制信号TCL*的信号电平,选择性地设定对基准电流晶体管Tp101供给基准电流Iref后对栅极端子(接点Nrg)施加(充电)规定的电压成分的状态,和遮断该基准电流Iref的供给的状态。
特别是如后所述地,在向电流生成供给电路取入了反相控制信号后进行保持的情况(信号保持动作期间)下,设定上述控制信号TCL、TCL*,使得上述更新控制晶体管Tr102和电流供给控制晶体管Tr103进行开动作,此外,在基于上述取入保持后的负载控制信号,生成用于使负载按规定的驱动状态进行动作的驱动电流并输出的情况(电流生成供给动作期间)下,设定上述控制信号TCL、TCL*,使得更新控制晶体管Tr102和电流供给控制晶体管Tr103进行关动作。
再有,在本实施方式中,关于下述结构进行了说明,作为更新控制晶体管Tr102,适用n沟道型晶体管,作为电流供给控制晶体管Tr103,适用p沟道型晶体管,使用信号极性相互具有反相关系的控制信号TCL、TCL*,控制双方的控制晶体管Tr102、Tr103的动作状态,但本发明不限定于此,也可以大致同步地将更新控制晶体管和电流供给控制晶体管设定为同等的动作状态,例如,设置双方具有同一沟道极性的晶体管,利用单一的控制信号来控制动作状态。
在具有这样结构的电流生成供给电路中,在向电流生成供给电路的信号保持电路取入并保持负载控制信号的信号保持动作期间,通过使基准电压生成电路10C的更新控制晶体管Tr102和电流供给控制晶体管Tr103的双方开动作,在向基准电流晶体管Tp101的电流路径流具有一定电流值的基准电流Iref的同时,将该基准电流晶体管Tp101的栅极电压作为基准电压Vref,施加给各电流生成电路部的电流生成电路ILA—1、ILA—2、…(单位电流生成电路21A—1、21A—2、…)。
这样,通过基于来自信号保持电路的反相输出信号d10*~d13*,控制选择开关电路22A—1、22A—2、…的各选择晶体管Tp16~Tp19、Tp26~Tp29、…进行开动作或关动作,与进行了开动作的选择晶体管连接的单位电流生成电路21A—1、21A—2、…的各单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…,就基于由上述基准电压生成电路10C施加的基准电压Vref,按规定的导通状态进行开动作,流规定的单位电流,因此,在合成与反相输出信号d10*~d13*的信号电平相应的单位电流,生成与期望的负载驱动状态相对应的驱动电流IA1、IA2、…。此时,在本实施方式中的基准电压生成电路10C中,通过更新控制晶体管Tr102和电流供给控制晶体管Tr103进行开动作,将由恒流发生源IR供给到基准电流晶体管Tp101的栅极端子(接点Nrg)中的电荷作为电压成分,向电容器Cc累积(充电),将基准电压Vref规定为大致一定的规定电压(更新动作)。
此外,在本实施方式涉及的电流生成供给电路中,在基于上述取入保持后的负载控制信号,在各电流生成电路部中生成驱动电流进行供给的电流生成供给动作期间,通过使基准电压生成电路10C的更新控制晶体管Tr102和电流供给控制晶体管Tr103双方进行关动作,遮断向基准电流晶体管Tp101的栅极端子(接点Nrg)的电荷的供给。此时,由于根据充电给电容器Cc的电压成分,基准电流晶体管Tp101的栅极端子的电位(基准电压)大致保持一定,因此,在各电流生成电路部中,仅向基于上述负载控制信号的特定的单位电流晶体管流单位电流,通过合成该单位电流,生成具有期望电流值的驱动电流IA1、IA2、…。这样,从各电流生成电路21A—1、21A—2、…继续对各负载供给具有与负载控制信号(反相输出信号d10*~d13*)相应的电流值的驱动电流IA1、IA2、…,负载在期望的驱动状态下进行动作。
从而,通过按规定的周期依次反复执行这样的信号保持动作和电流生成供给动作,就能周期地将构成各电流生成电路部(单位电流生成电路)的各单位电流晶体管的栅极端子(接点Nrg)的电位(基准电压)再充电(更新)为规定的电压值,能够抑制因为单位电流晶体管中的电流泄漏等而引起的基准电压的降低,抑制由于各单位电流晶体管的导通状态的偏差而驱动电流(即,负载的驱动状态)变得不均一的现象,能够使负载在适当且稳定的状态下进行动作。
(基准电压生成电路和电流生成电路的第四实施方式)
下面,关于能够适用于本实施方式中的电流生成供给电路的基准电压生成电路和电流生成电路中的具体结构的第四实施方式,参照附图进行说明。
图6是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第四实施方式的电路结构图。
在此,关于与上述实施方式中的结构同等的结构,标记相同或同等的符号,简化或省略其说明。
此外,在本实施方式中具有与上述电流生成供给电路的第一实施方式中的电流施加方式相对应的电路结构,但也可以具有与上述电流生成供给电路的第二实施方式中的电流吸收方式相对应的电路结构。
此外,本实施方式中的由单位电流生成电路21A—1、21A—2、…和选择开关电路22A—1、22A—2、…构成的电流生成电路ILA—1、ILA—2、…,具有与图2中示出的电流生成电路ILA的第一实施方式中的结构同等的结构。
适用于本实施方式涉及的电流生成供给电路的基准电压生成电路10D如图6所示,其结构具有恒压发生源VR,恒定地对各单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…的栅极端子施加一定的基准电压Vref,所述的各单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…构成设置在各电流生成电路ILA—1、ILA—2、…中的单位电流生成电路21A—1、21A—2、…。
即,在上述的第一~第三实施方式中示出的电流生成供给电路中,具有电流镜电路结构,构成基准电压生成电路的基准电流晶体管的栅极端子与构成单位电流生成电路的多个单位电流晶体管的栅极端子共同地连接,电流生成供给电路构成为,基于向基准电流晶体管流基准电流而在该基准电流晶体管的栅极端子上产生的基准电压,在各单位电流晶体管中生成预先规定了电流值的多个单位电流。因此,由基准电流晶体管进行从基准电流生成基准电压的电流—电压变换,适用了对单位电流生成电路施加基准电压的结构。
因此,在本实施方式中,基于如上观点,在基准电压生成电路10D中具有这样的结构,即,不使用如上述各实施方式中示出的基准电流晶体管,而具有生成一定电压的恒压发生源VR,将该一定电压作为基准电压Vref,对于各电流生成电路ILA—1、ILA—2、…的单位电流生成电路21A—1、21A—2、…直接进行施加。若构成这样的结构,作为基准电压生成电路10D,仅具有恒压发生源VR,因此,能够简化电路结构。
(基准电压生成电路和电流生成电路的第五实施方式)
下面,关于能够适用于本实施方式中的电流生成供给电路的基准电压生成电路和电流生成电路中的具体结构的第五实施方式,参照附图进行说明。
图7A、B、C是示出适用于本实施方式涉及的电流生成供给电路的p沟道型的场效应型晶体管的电压—电流特性的图。
图8是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第五实施方式的电路结构图。
在此,关于与上述实施方式中的结构同等的结构,标记相同或同等的符号,简化或省略其说明。
此外,在本实施方式中具有与上述电流生成供给电路的第一实施方式中的电流施加方式相对应的电路结构,但也可以具有与上述电流生成供给电路的第二实施方式中的电流吸收方式相对应的电路结构。
此外,本实施方式的电流生成电路ILB—1、ILB—2、…中的选择开关电路22A—1、22A—2、…具有与第一实施方式中的结构同等的结构。
首先,关于可适用于本实施方式的电流生成供给电路的场效应型的薄膜晶体管的特性进行说明。再有,在以下的说明中,仅关于p沟道型的场效应型的薄膜晶体管进行了示出,但也可以同样地适用n沟道型的场效应型的薄膜晶体管。
即,若使用如图7所示的电路,关于周知的p沟道型的场效应型的薄膜晶体管固有的电压—电流特性进行验证,则理想的特性如在图7C中用虚线示出的,在源—漏极间电压(—Vds)为特定的电压区域中,漏电流(源—漏极间电流;—Ids)具有饱和倾向,漏电流成为大致一定的电流值,但实际上如图7C中用实线示出的,伴随着施加电压(源—漏极间电压;—Vds)的绝对值的增大,一度示出了饱和倾向的漏电流的绝对值示出再次增加的倾向。考虑到这种现象是由于在具有SOI(Silicon On Insulator即,在绝缘体上生长硅)半导体层结构的场效应晶体管等中,在元件分离区域附近诱发离子碰撞,将这样生成的载流子(p沟道型晶体管中是电子)注入到沟道区域(基底区域)中,通过累积(基板流化效果),阈值电压降低,漏电流增加的弯折(kink)现象。由于这样的弯折现象,漏电流的绝对值增加,若不按照期望的设计值来设定电流镜电路中的对于基准电流的单位电流的电流值的比率,由电流生成供给电路生成的驱动电流的电流值就不成为与负载控制信号相应的值,就不能使负载在适当的驱动状态下进行动作,在将这样的电流生成供给电路适用在了显示装置的驱动电路中的情况下,就有可能导致显示质量的劣化。
因此,能够适用于本实施方式中的电流生成电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的具体结构的第五实施方式,为了抑制如上所述的弯折现象,具有与上述第一实施方式中的电流生成供给电路同样的结构,在基准电压生成电路和电流生成电路中的基准电流晶体管和各单位电流晶体管中适用了如图7B所示的所谓的体端子结构的晶体管,即,电气地连接了场效应型晶体管的沟道区域(基底区域)和源极区域。
即,在本实施方式中,如图8所示,其特征在于,构成基准电压生成电路10E的基准电流晶体管Tp11a和电流生成电路ILB中的构成单位电流生成电路21B的单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…由具有体端子结构的p沟道型的场效应型薄膜晶体管构成。
根据具有这样的体端子结构的场效应型的薄膜晶体管,抑制了弯折现象的发生,得到了如图7C中用虚线示出的、在源—漏极间电压为特定的电压区域中,漏极电流具有良好饱和倾向的接近于理想特性的电压—电流特性。这是因为,在具有体端子结构的场效应型的薄膜晶体管的沟道区域与漏极区域的边界附近产生的电子和空穴对中的少数载流子(在p沟道型的场效应型晶体管中是电子),通过体端子电极流入源极区域,抑制了向沟道区域的累积,缓和了场效应型晶体管的阈值电压的下降,因此,抑制了弯折现象的发生。通过将具有这样的体端子结构的场效应型的薄膜晶体管适用在电流生成供给电路的基准电流晶体管和单位电流晶体管中,能够生成具有与负载控制信号相对应的适当的电流值的驱动电流IA,因此,能使各负载在适当的驱动状态下进行动作,在将电流生成供给电路适用于显示装置的驱动电路中的情况下,能够谋求显示质量的提高。
再有,在本实施方式中,示出了将具有体端子结构的场效应型的薄膜晶体管适用于电流生成供给电路的基准电流晶体管和单位电流晶体管中的情况,但也可以同样地适用于构成电流生成供给电路的其他晶体管中。
(基准电压生成电路和电流生成电路的第六实施方式)
下面,关于能够适用于本实施方式中的电流生成供给电路的基准电压生成电路和电流生成电路中的具体结构的第六实施方式,参照附图进行说明。
图9是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第六实施方式的电路结构图。
在此,关于与上述实施方式中的结构同等的结构,标记相同或同等的符号,简化或省略其说明。
此外,本实施方式具有与上述电流生成供给电路的第一实施方式中的电流施加方式相对应的电路结构。
此外,本实施方式的电流生成电路ILC中的选择开关电路22A具有与第一实施方式中的结构同等的结构。
在上述的第五实施方式中,为了抑制场效应型的薄膜晶体管的弯折现象的影响,在基准电流晶体管和各单位电流晶体管中适用了体端子结构的晶体管,但本第六实施方式中的结构也可以同样地,以抑制场效应型的薄膜晶体管的弯折现象的影响为目的,将构成基准电压生成电路的基准电流晶体管和构成单位电流生成电路的各单位电流晶体管设置为多门结构。
即,如图9所示,本实施方式中的构成基准电压生成电路10F的基准电流晶体管由2个p沟道型的场效应型晶体管Tp11b和Tp11c构成,所述的场效应型晶体管Tp11b和Tp11c的电流路径串联,同时各栅极端子与共同的接点Nrg连接。此外,电流生成电路ILC中的构成单位电流生成电路21C的各单位电流晶体管,由电流路径串联、同时各栅极端子与共同的接点Nrg连接的各2个的p沟道型的场效应型晶体管Tp12b和Tp12c、Tp13b和Tp13c、Tp14b和Tp14c、Tp15b和Tp15c构成。
在此,形成为各单位电流晶体管Tp12b和Tp12c、Tp13b和Tp13c、Tp14b和Tp14c、Tp15b和Tp15c的沟道宽度的合计等于各自不同的比率,例如,各单位电流晶体管Tp12b和Tp12c、Tp13b和Tp13c、Tp14b和Tp14c、Tp15b和Tp15c中,将沟道长度设为一定时的各沟道宽度的合计的比形成为W12:W13:W14:W15=1:2:4:8。在此,W12示出单位电流晶体管Tp12b和Tp12c的沟道宽度的合计,W13示出单位电流晶体管Tp13b和Tp13c的沟道宽度的合计,W14示出单位电流晶体管Tp14b和Tp14c的沟道宽度的合计,W15示出单位电流晶体管Tp15b和Tp15c的沟道宽度的合计。
这样,若设基准电流晶体管Tp11a和Tp11b的沟道宽度的合计为W11,则流到各单位电流晶体管Tp12b和Tp12c、Tp13b和Tp13c、Tp14b和Tp14c、Tp15b和Tp15c中的单位电流Isa~Isd的电流值就被分别设定为Isa=(W12/W11)×Iref、Isb=(W13/W11)×Iref、Isc=(W14/W11)×Iref、Isd=(W15/W11)×Iref,即,与上述的图2中示出的第一实施方式中的各单位电流Isa~Isd同样地,能够将单位电流间的电流值设定为按2n规定的比率。然后,与上述第一实施方式的情况同样地,通过由选择开关电路22A的选择晶体管Tp16~Tp19,从各单位电流Isa~Isd选择任意的单位电流进行合成,生成具有2n阶的电流值的驱动电流IA,供给到负载中。
在此,在本实施方式中具有适用了所谓的多门结构(在图9中示出的电路结构中,串联了2个p沟道型场效应型晶体管的双门结构)的结构,即,通过各自串联2个场效应型晶体管来构成基准电流晶体管和单位电流晶体管,实际上分割了沟道结构。这样,能够比不使用这样的多门结构的情况,降低施加到各场效应型晶体管的源—漏极间的电压,这样,能够使弯折现象的影响降低,能够生成具有与负载控制信号相对应的适当电流值的驱动电流,因此,能够使各负载在适当的驱动状态下进行动作,在适用于显示装置的驱动电路中的情况下,能够谋求显示质量的提高。
再有,在图9中示出了通过串联2个p沟道型的场效应型晶体管,来构成了各个基准电流晶体管和单位电流晶体管的电路,但也可以串联2个以上的场效应型晶体管。
此外,在本实施方式中,关于在电流生成电路的基准电流晶体管和单位电流晶体管的双方中适用了具有多门结构的场效应型晶体管进行了示出,但本发明不限定于此,例如,也可以是按照流向各单位电流晶体管的单位电流对于流向各基准电流晶体管的基准电流的电流比率,仅在基准电流晶体管侧或者单位电流晶体管侧适用如上所述的多门结构。简要地说,也可以对于流过电流路径的电流(基准电流、单位电流),只对必须要高耐压的晶体管适用多门结构,此外,也可以根据必要的耐压,适宜地设定串联的晶体管的个数。
另外,在本实施方式中,关于将具有多门结构的场效应型晶体管适用在了基准电流晶体管和单位电流晶体管中的情况进行了示出,但关于构成电流生成供给电路的其他晶体管,也可以同样地适用。
(基准电压生成电路和电流生成电路的第七实施方式)
下面,关于能够适用于本实施方式中的电流生成供给电路的基准电压生成电路和电流生成电路中的具体结构的第七实施方式,参照附图进行说明。
图10是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第七实施方式的电路结构图。
在此,关于与上述实施方式中的结构同等的结构,标记相同或同等的符号,简化或省略其说明。
此外,在本实施方式中具有与上述电流生成供给电路的第一实施方式中的电流施加方式相对应的电路结构,但也可以具有与上述电流生成供给电路的第二实施方式中的电流吸收方式相对应的电路结构。
此外,本实施方式的电流生成电路ILD中的选择开关电路22A具有与第一实施方式中的结构同等的结构。
在本第七实施方式的结构中,与上述第六实施方式的情况同样地,以抑制场效应型的薄膜晶体管的弯折现象的影响为目的,但也可以在将构成基准电压生成电路的基准电流晶体管和构成单位电流生成电路的各单位电流晶体管设置为多门结构的同时,具有级联连接结构。
即,如图10所示,本实施方式中的构成基准电压生成电路10G的基准电流晶体管,由电流路径串联、同时栅极端子与接点Nrga连接的p沟道型的场效应型晶体管Tp11d和栅极端子与接点Nrgb连接的p沟道型场效应型晶体管Tp11e构成,在接点Nrga上,在与高电位电源+V之间连接着电容Cca,在接点Nrgb上,在与高电位电源+V之间连接着电容Ccb。此外,构成单位电流生成电路21D的各单位电流晶体管的结构具有电流路径串联、同时各栅极端子分别与各个接点Nrga、Nrgb连接的各2个p沟道型的场效应型晶体管Tp12d和Tp12e、Tp13d和Tp13e、Tp14d和Tp14e、Tp15d和Tp15e,具有多门结构。
然后,在本实施方式中,另外,基准电流晶体管的一方的p沟道型的场效应型晶体管Tp11d和单位电流晶体管的一方的p沟道型的场效应型晶体管Tp12d、Tp13d、Tp14d、Tp15d构成一组电流镜电路23a,基准电流晶体管的另一方的p沟道型的场效应型晶体管Tp11e和单位电流晶体管的另一方的p沟道型的场效应型晶体管Tp12e、Tp13e、Tp14e、Tp15e构成一组电流镜电路23b,这些一组的电流镜电路23a和23b具有纵联(级联)的结构。
此外,在本实施方式中,与上述图9中示出的第六实施方式的情况同样地形成为,构成单位电流生成电路21D的各单位电流晶体管Tp12d和Tp12e、Tp13d和Tp13e、Tp14d和Tp14e、Tp15d和Tp15e的沟道宽度的合计成为各自不同比率,将流向各单位电流晶体管Tp12d和Tp12e、Tp13d和Tp13e、Tp14d和Tp14e、Tp15d和Tp15e的电流路径的单位电流Isa~Isd,设定为对于基准电流Iref具有各自不同比率的电流值。然后,与上述第一实施方式的情况同样地,通过由选择开关电路22A的选择晶体管Tp16~Tp19,从各单位电流Isa~Isd选择任意的单位电流进行合成,生成具有2n阶的电流值的驱动电流(等级电流)IA,供给到负载中。
这样,在本实施方式的结构中,与上述第六实施方式的情况同样地,能够使施加在各场效应型晶体管的源—漏极间的电压降低,使弯折现象的影响降低,生成具有与负载控制信号相对应的适当电流值的驱动电流,使各负载在适当的驱动状态下进行动作,在适用于显示装置的驱动电路中的情况下,能够谋求显示质量的提高。
再有,在本实施方式中,设置为级联一组的电流镜电路23aq和23b的结构,但本发明不限定于此,也可以级联一组以上的多个电流镜电路。
(基准电压生成电路和电流生成电路的第八实施方式)
下面,关于能够适用于本实施方式中的电流生成供给电路的基准电压生成电路和电流生成电路中的具体结构的第八实施方式,参照附图进行说明。
图11是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的第八实施方式的电路结构图。
在此,关于与上述实施方式中的结构同等的结构,标记相同或同等的符号,简化或省略其说明。
此外,在本实施方式中具有与上述的电流生成供给电路的第二实施方式中的电流施加方式相对应的电路结构。
此外,本实施方式的电流生成电路ILE中的选择开关电路22B具有与第二实施方式中的结构同等的结构。
即,如图11所示,本实施方式中的构成基准电压生成电路10H的基准电流晶体管由电流路径串联、同时各栅极端子与共同的接点Nrg连接的2个n沟道型的场效应型晶体管Tn11a和Tn11b构成。此外,构成电流生成电路ILE中的单位电流生成电路21E的单位电流晶体管由电流路径串联、同时各栅极端子分别与各个接点Nrga、Nrgb连接的各2个n沟道型的场效应型晶体管Tn12a和Tn12b、Tn13a和Tn13b、Tn14aTn14b、Tn15a和Tn15b构成。
在此,在本实施方式中,与上述图9中示出的结构同样地形成为,构成单位电流生成电路21E的各单位电流晶体管Tn12a和Tn12b、Tn13a和Tn13b、Tn14a和Tn14b、Tn15a和Tn15b的沟道宽度的合计成为各自不同比率,将流向各单位电流晶体管Tn12a和Tn12b、Tn13a和Tn13b、Tn14a和Tn14b、Tn15a和Tn15b的电流路径的单位电流Ise~Ish,设定为对于基准电流Iref具有各自不同比率的电流值。然后,与上述第一实施方式的情况同样地,通过由选择开关电路22B的选择晶体管Tn16~Tn19,从各单位电流Ise~Ish选择任意的单位电流进行合成,生成具有2n阶的电流值的驱动电流(等级电流)IB,供给到负载中。
在本实施方式的结构中,与上述图9中的结构同样地,由于具有基准电流晶体管和单位电流晶体管各自适用了多门结构的结构,因此,能够使施加到各场效应型晶体管的源—漏极间的电压降低,使弯折现象的影响降低,生成具有与负载控制信号相对应的适当电流值的驱动电流,使各负载在适当的驱动状态下进行动作,在适用于显示装置的驱动电路中的情况下,能够谋求显示质量的提高。
(恒流发生源的结构例)
下面,关于本实施方式中的能够适用于电流生成供给电路的恒流发生源中的具体结构的一个实施方式,参照附图进行说明。
图12是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路的恒流发生源中的第一实施方式的电路结构图。
图13是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路的恒流发生源中的第二实施方式的电路结构图。
在此,图12中示出的恒流发生源IRA与上述的电流生成供给电路的第一实施方式中的结构相对应,图13中示出的恒流发生源IRB与上述的电流生成供给电路的第二实施方式中的结构相对应。即,图12中示出的基准电压生成电路10A和电流生成电路ILA具有与例如上述图2中示出的基准电压生成电路和电流生成电路的第一实施方式中的结构相同的结构,电流生成电路ILA具有电流施加方式,对于与电流输出端子OUTi连接的负载,设定电流的极性,使得生成的驱动电流IA流入负载中。此外,图13中示出的基准电压生成电路10B和电流生成电路ILB具有与例如上述图4中示出的基准电压生成电路和电流生成电路的第二实施方式中的结构相同的结构,电流生成电路ILB具有电流吸收方式,对于与电流输出端子OUTi连接的负载,设定电流的极性,使得从负载侧向电流输出端子OUTi引入生成的驱动电流IB。
再有,图12和图13中的电流生成电路和基准电压生成电路的结构只不过示出了一例,但也可以适用上述电流生成供给电路的各实施方式中的、具有向基准电压生成电路流基准电流的结构的各实施方式的结构。
然后,图12中示出的恒流发生源IRA的结构如图12所示,具有在从基准电压生成电路10A引入到恒流发生源IRA侧的方向上,向基准电压生成电路10A流基准电流Iref的结构,此外,图13中示出的恒流发生源IRB的结构如图13所示,具有在向基准电压生成电路10B流入基准电流Iref的方向上流动的结构,本实施方式的特征在于,生成基准电流的恒流发生源IRA、IRB具有与电流生成供给电路ILA、ILB一体地形成在同一基板上的结构。
即,具体地说,图12中示出的恒流发生源IRA具有下述结构:p沟道型晶体管Tr101,电流路径(源—漏极端子)连接在高电位电源+V与接点Nra之间,同时栅极端子与接点Nra连接;n沟道型晶体管Tr102,电流路径连接在接点Nra与低电位电源—V之间,同时栅极端子与接点Nra连接;n沟道型晶体管Tr103,电流路径连接在电流输入接点INi与低电位电源—V之间,同时栅极端子与n沟道型晶体管Tr102的栅极端子(接点Nra)连接,所述电流输入接点INi,通过基准电流供给线Ls向基准电压生成电路10A供给基准电流Iref。在具有这样结构的恒流发生源IRA中,以恒定地流过直接连接在规定的高电位电源+V与低电位电源—V之间的p沟道型晶体管Tr101和n沟道型晶体管Tr102的电流路径上的电流为基准,利用由n沟道型晶体管Tr102和Tr103构成的电流镜电路,向n沟道型晶体管Tr103的电流路径流具有规定电流比率的电流值的电流,通过基准电流供给线Ls和电流输入接点INi,作为基准电流Iref供给到基准电压生成电路10A中。在此,基准电流Iref在从基准电压生成电路10A侧向恒流发生源IRA方向引出的方向上流动。
此外,具体地说,图13中示出的恒流发生源IRB具有下述结构:p沟道型晶体管Tr201,电流路径(源—漏极端子)连接在高电位电源+V与接点Nrb之间,同时栅极端子与接点Nrb连接;n沟道型晶体管Tr202,电流路径连接在接点Nrb与低电位电源—V之间,同时栅极端子与接点Nrb连接;n沟道型晶体管Tr203,电流路径连接在电流输入接点INi与高电位电源+V之间,同时栅极端子与n沟道型晶体管Tr202的栅极端子(接点Nrb)连接,所述电流输入接点INi,通过基准电流供给线Ls向基准电压生成电路10B供给基准电流Iref。在具有这样结构的恒流发生源IRB中,与上述第一实施方式的情况同样地,以恒定地流过p沟道型晶体管Tr201和n沟道型晶体管Tr202的电流路径上的电流为基准,利用由n沟道型晶体管Tr202和Tr203构成的电流镜电路,通过基准电流供给线Ls和电流输入接点INi,作为基准电流Iref,向基准电压生成电路10B供给流向n沟道型晶体管Tr203的电流路径的具有规定电流比率的电流值的电流。在此,基准电流Iref从恒流发生源IRB侧向基准电压生成电路10B方向流入。
从而,在上述实施方式的结构中,由于生成基准电流Iref后进行供给的恒流发生源IRA、IRB具有与电流生成供给电路一体地形成在同一基板上的结构,因此,不需要个别地设置电流生成供给电路和恒流发生源,不需要由金属配线等连接相互的电路,因此,能够削减制造工序,此外,能缩小电路规模,这样,能够谋求产品成本的降低。此外,由于不使用用于连接相互电路的金属配线,因此,能够抑制通过基准电流供给线等向基准电流混入噪声,或者噪声对供给到负载中的驱动电流的影响,能够使负载的驱动状态稳定。
另外,关于能够适用在本实施方式中的电流生成供给电路的恒流发生源中的具体结构的其他实施方式进行说明。
图14A、B是示出本实施方式涉及的能够适用在电流生成供给电路的恒流发生源中的其他实施方式的电路结构图。
图15是示出本实施方式涉及的电流生成供给电路中的驱动电流的电流特性的—例的特性图。
在此,由于图14A、B中的恒流发生源IRC以外的结构,具有与上述电流生成供给电路的各实施方式中的结构同等的结构,因此,省略其说明。
图14A中示出的恒流发生源IRC的结构与上述电流生成供给电路的第一实施方式中的电流施加方式相对应,其结构具有n沟道型晶体管Tr301,该n沟道型晶体管Tr301电流路径连接在向基准电压生成电路10A供给基准电流Iref的电流输入接点INi与低电位电源—V之间,对栅极端子施加规定的控制电压(偏压;控制信号)Vbs。
此外,图14B中示出的恒流发生源IRC的结构与上述电流生成供给电路的第二实施方式中的电流施加方式相对应,其结构具有n沟道型晶体管Tr302,该n沟道型晶体管Tr302电流路径连接在高电位电源+V与向基准电压生成电路10B供给基准电流Iref的电流输入接点INi之间,对栅极端子施加规定的控制电压Vbs。
根据具有这样结构的恒流发生源IRC,通过向n沟道型晶体管Tr301、Tr302的栅极端子施加具有任意电压值的控制电压Vbs,来控制该n沟道型晶体管Tr301、Tr302的导通状态,变更控制流经n沟道型晶体管Tr301、Tr302的电流路径的电流值,将基准电流Iref设定为任意的电流值。
从而,在具有本实施方式的恒流发生源IRC的电流生成供给电路中,例如,能够按照根据从外部控制部(控制器)等供给到恒流发生源IRC中的控制信号的控制电压Vbs的电压值,容易地变更设定由恒流发生源IRC生成的基准电流Irsf的电流值,比较容易地变更设定由基准电压生成电路生成的基准电压Vref的电压值。这样,就能够按照控制电压Vbs的电压值,控制各单位电流晶体管的导通状态,比较容易地变更控制驱动电流IA、IB(驱动电流)的电流值对于输入的负载控制信号(数字信号d0~d3)的关系。
这样,例如如图15的SPa、SPb所示,通过适当地变更设定根据控制信号的控制电压Vbs的电压值,能够任意地变更设定根据负载控制信号的对于指定等级的驱动电流的电流特性,能够使负载按期望的驱动特性进行动作,在将电流生成供给电路适用在了显示装置的驱动电路中的情况下,例如,能够按照使用状况,比较容易地进行变更控制显示亮度特性的控制。
再有,在图15中示出了将控制电压Vbs的电压值转换为2阶(2种)的情况的电流特性SPa和SPb,但本发明不限定于此,例如,可以通过连续地变更控制电压Vbs的电压值,能够无阶段地任意设定变更电流生成供给电路的电流特性,能够使负载按任意的驱动特性进行动作。
(信号保持电路的结构例)
下面,关于能够适用在本实施方式中的电流生成供给电路的信号保持电路的具体结构的一个实施方式进行说明。
图16是示出本实施方式涉及的能够适用在电流生成供给电路的信号保持电路中的一个实施方式的电路结构图。
如图16所示,本实施方式中的信号保持电路DLA中的各闩锁电路LC0~LC3的结构具有:传输门(信号输入控制电路)TG11,按照基于定时控制信号CLK、CLK*的规定的定时,取入通过输入接点IN输入的各数字信号d0~d3;电容器(电荷累积电路)C12,累积基于由该传输门取入的数字信号d0~d3的各信号电平的电荷,保持传输门TG11的输出接点(接点N11)的电位;变换器(输出电平设定电路)IV13,在将基于由该电容器保持的电位的信号电平的极性反相的同时,设定高电平或低电平作为该极性反相后的信号电平,通过反相输出端子OT*输出,作为输出信号(反相输出信号)。此外,设置在各闩锁电路LC0~LC3中的电容器C12的另—端侧,与低电位电源—V连接。再有,与电容器C12的另一端侧连接的电源的电位不限于负电位—V,而可以具有任意的一定电压,例如,也可以是具有任意的一定电压的正电位电源。
在具有这样结构的闩锁电路LC0~LC3中,通过传输门TG11取入具有高电平或低电平的各数字信号d0~d3,作为电压成分,保持在电容器C12中。在此,一般地,累积在电容器中的电荷随着时间,作为泄漏电流放电后,其电位下降,但通过在基于电容器保持的电压成分而产生电位的接点N11的后段(输出段)中设置变换器IV13,在该变换器中的反相处理中,若接点N11的电位对于变换器IV13的规定的阈值,具有被规定为超过阈值的高电平或低于阈值的低电平的信号电平,就作为具有由该变换器IV13规定的信号电平的低电平或高电平的输出信号d10*~d13*,向电流生成电路ILA输出。
从而,例如,在将保持在电容器中的成分的信号电平设定为高电平后,在信号电平下降到低于阈值的期间,在驱动控制为输入下面的数字信号后更新该电压成分的信号电平的情况下,由于从本实施方式涉及的数据闩锁部向电流生成电路输出的输出信号,作为具有规定的信号电平的高电平或低电平的数字信号进行输出,因此,能够利用该数字信号(输出信号),使电流生成电路良好地动作。这样地,本实施方式涉及的闩锁电路具有动态型的电路结构,能够由比较少的元件数量构成。即,作为能够适用于这样的闩锁电路中的其他电路,已知有组合多个传输门和变换器的静态型的电路结构,但该情况下,每一个闩锁电路必须要有至少10个晶体管。对此,在图16中示出的闩锁电路LC0~LC3中,可以仅用构成一个传输门和变换器的4个晶体管和一个电容器来构成。从而,输入的数字信号的位数越增加,就越能抑制信号保持电路的电路面积的增大。
此外,在图16中示出了由闩锁电路LC0~LC3输出具有对数字信号d0~d3反相了信号极性的信号电平的输出信号d10*~d13*的情况的电路结构的一例,但如图1所示,在通过非反相输出端子OT,输出具有与数字信号d0~d3相同信号极性的输出信号d10~d13的情况下,可以在图16中示出的变换器IV13的后段中,适用进一步连接变换器后2次反相信号极性后进行输出的电路结构。
下面,关于能够适用在本实施方式中的电流生成供给电路的信号保持电路的具体结构的其他实施方式进行说明。
图17A、B是示出本实施方式涉及的可适用在电流生成供给电路的信号保持电路中的其他实施方式的电路结构图。
在此,关于与上述实施方式相同的结构,标记相同或同等的符号,简化或省略其说明。
如图17A所示,具有的结构为,将本实施方式中的信号保持电路DLA的各闩锁电路LC0~LC3,换成图16中示出的闩锁电路中的传输门TG11,适用了将定时控制信号(非反相时钟信号)CLK施加给栅极端子的单一的n沟道型的场效应型晶体管TG21。
此外,如图17B所示,也可以换成传输门TG11,适用了将定时控制信号(反相时钟信号)CLK*施加给栅极端子的单一的p沟道型的场效应型晶体管TG31的结构。再有,电容器C22、C32和变换器IV23、IV33等,与图16中示出的结构同样地构成。
根据这些结构,能够由图16中示出的结构例,利用更少的元件数量,构成信号保持电路DLA。
<显示装置的第一实施方式>
下面,关于将上述本实施方式的电流生成供给电路适用于驱动电路(数据驱动器)中的显示装置的第一实施方式进行说明。
图18是示出本实施方式涉及的可适用电流生成供给电路的显示装置的第一实施方式的概略框图。
图19是示出可适用在本实施方式涉及的显示装置中的显示面板的结构的一例的概略结构图。
在此,作为显示面板,关于具有利用有源矩阵方式的显示象素的结构进行说明。此外,本实施方式中的驱动电路(数据驱动器)和显示象素中的象素驱动电路的结构,与上述的电流生成供给电路的第一实施方式中的电流施加方式相对应。
如图18、图19所示,本实施方式涉及的显示装置200A的概略结构具有:显示面板110A,矩阵状排列了多个显示象素(负载);扫描驱动器(扫描驱动电路)120A,在显示面板110A的行方向上排列的每个显示象素群中,与共同连接的扫描线SLa、SLb连接;数据驱动器(信号驱动电路)130A,在显示面板110A的列方向上排列的每个显示象素群中,与共同连接的数据线(信号线)DL连接;系统控制器140A,生成控制扫描驱动器120A和数据驱动器130A的动作状态的各种控制信号进行输出;显示信号生成电路150A,基于从显示装置200的外部供给的视频信号,生成显示数据和定时信号等。
以下,关于上述各结构具体地说明。
(显示面板)
具体地说,如图19所示,显示面板110A具有:一对扫描线SLa、SLb,与每个行的显示象素群相对应,各自并列地配设;数据线DL,在与每个列的显示象素群相对应的同时,对于扫描线SLa、SLb正交地配设;多个显示象素,排列在这些正交的线路的各交点附近。
显示象素的结构具有:象素驱动电路DCx,基于从扫描驱动器120A通过扫描线SLa施加的扫描信号Vsel、通过扫描线SLb施加的扫描信号Vsel*(是施加给扫描线SLa的扫描信号Vsel的极性反相信号,在说明书中,简便地记作“Vsel*”)、和从数据驱动器130A通过数据线DL供给的等级电流(相当于上述的驱动电流IA)Ipix,控制各显示象素中的等级电流Ipix的写入动作和发光动作;发光元件OEL,例如由有机EL元件构成,按照从该象素驱动电路DCx供给的发光驱动电流的电流值,控制发光亮度。再有,在本实施方式中,作为电流驱动型的发光元件,关于适用了有机EL元件OEL的情况进行了示出,但也可以适用发光二极管等其他发光元件。
在此,象素驱动电路DCx大致具有下述功能,基于扫描信号Vsel、Vsel*,控制各显示象素的选择/非选择状态,在选择状态中,取入与显示数据相应的等级电流Ipix作为电压电平进行保持,在非选择状态中,向有机EL元件OEL供给基于上述保持的电压电平的发光驱动电流,维持使其按规定的亮度等级进行发光的动作。再有,后面叙述可适用在象素驱动电路DCx中的电路结构例。
(扫描驱动器)
扫描驱动器120A基于从系统控制器140A供给的扫描控制信号,通过按规定的定时,对各扫描线SLa、SLb依次施加选择电平的扫描信号Vsel(例如高电平)和Vsel*(例如低电平),将每个行的显示象素群设置为选择状态,由数据驱动器130A,向各数据线DL供给基于显示数据的等级电流Ipix,控制成向各显示象素写入。
具体地说,扫描驱动器120A如图19所示,与每个行的扫描线SLa、SLb相对应,具有多段由移位寄存器和缓冲器构成的移位块SB,基于从系统控制器140A供给的扫描控制信号(扫描开始信号SSTR、扫描时钟信号SCLK等),一面由移位寄存器依次从显示面板110A的上方向下方进行移位,一面进行输出,该信号通过缓冲器,作为具有规定的电压电平(选择电平)的扫描信号Vsel,施加给各扫描线SLa,同时,将极性反相后的扫描信号Vsel的电压电平作为扫描信号Vsel*,施加给各扫描线SLb。
(数据驱动器)
数据驱动器130A基于从系统控制器140A供给的数据控制信号(后述的采样开始信号STR、移位时钟信号SFC等),取入由从显示信号生成电路150A供给的多位的数字信号构成的显示数据后进行保持,生成具有与该显示数据相对应的电流值的等级电流Ipix,控制成同时并行地向各数据线DL供给。
即,在本实施方式涉及的数据驱动器130A中,可以良好地适用上述电流生成供给电路的第一实施方式中的各实施方式的结构和功能。以后关于数据驱动器130A的具体的电路结构和其驱动控制动作,详细地进行叙述。
(系统控制器)
系统控制器140A基于从后述的显示信号生成电路150A供给的定时信号,通过至少分别对扫描驱动器120A和数据驱动器130A,生成并输出扫描控制信号(上述的扫描开始信号SSTR和扫描时钟信号SCLK等)和数据控制信号(上述的采样开始信号STR和移位时钟信号SFC等),来进行控制,使各驱动器按规定的定时进行动作,使扫描信号Vsel、Vsel*和等级电流Ipix向显示面板110A输出,使象素驱动电路DCx中的规定的控制动作连续地执行,在显示面板110A中显示基于视频信号的规定的图像信息。
(显示信号生成电路)
显示信号生成电路150A例如从由显示装置200A的外部供给的视频信号抽出亮度等级信号,在显示面板110A的每一个行中,将该亮度等级信号成分作为由多位的数字信号构成的显示数据,向数据驱动器130A供给。
在此,上述视频信号在如电视广播信号(复合视频信号)这样地,在包含规定图像信息的显示定时的定时信号成分的情况下,显示信号生成电路150A除了具有抽出上述亮度等级信号成分的功能外,也可以具有抽出定时信号成分后向系统控制器140A进行供给的功能。该情况下,上述系统控制器140A基于从显示信号生成电路150A供给的定时信号,生成对扫描驱动器120A和数据驱动器130A供给的上述扫描控制信号和数据控制信号。
再有,在本实施方式中,关于显示面板与附设在其周边的驱动器和控制器等的周边电路的安装结构,不作特殊的限定,但也可以例如至少显示面板110A和扫描驱动器120A、数据驱动器130A形成在单一的基板上,也可以仅将后述的数据驱动器130A或者扫描驱动器120A和数据驱动器130A,与显示面板110A个别地设置并电气地连接。
(显示象素的结构)
下面,关于可适用在上述显示装置中的各显示象素中的象素驱动电路的一个实施方式进行说明。
图20是示出可适用在本实施方式涉及的显示装置中的显示象素的象素驱动电路中的一个实施方式的电路结构图。
图21是示出本实施方式涉及的象素驱动电路中的控制动作的一例的定时流程图。
再有,在此示出的象素驱动电路只不过示出了可适用在本实施方式涉及的显示装置中的一个例子,当然也可以适用具有同等功能的其他电路结构。
如图20所示,本实施方式中的象素驱动电路DCx的结构具有与电流施加方式相对应的结构,在扫描线SLa、SLb与数据线DL的交点附近具有:p沟道型的晶体管Tr31,栅极端子与扫描线SLa连接,源—漏极端子与接点Nxa和电源接点Vdd连接;p沟道型的晶体管Tr32,栅极端子与扫描线SLb连接,源—漏极端子与数据线DL和接点Nxa连接;p沟道型的晶体管Tr33,栅极端子与接点Nxb连接,源—漏极端子与接点Nxc和接点Nxa连接;n沟道型的晶体管Tr34,栅极端子与扫描线SLa连接,源—漏极端子与接点Nxb和接点Nxc连接;电容器Cx,连接在接点Nxa和接点Nxb之间。在此,电源接点Vdd例如通过电源线(无图示),与高电位电源连接,总是或按规定的定时施加一定的高电位电压。
此外,利用从这样的象素驱动电路DCx供给的发光驱动电流来控制发光亮度的发光元件(有机EL元件)OEL的结构为,阳极端子与上述象素驱动电路DCx的接点Nxc连接,此外,阴极端子与低电位电源(例如,接地电位Vgnd)连接。
此外,电容器Cx也可以是形成在晶体管Tr33的栅—源间的寄生电容,也可以加之该寄生电容,在栅—源间另外个别地附加电容元件。
具有这样结构的象素驱动电路DCx的驱动控制动作如图21所示,将在显示面板110A的一个画面上显示期望的图像信息的一个扫描期间Tsc作为一个周期,在该一个扫描期间Tsc内的写入动作期间Tse中,首先,在对扫描线SLa施加高电平(选择电平)的扫描信号Vsel的同时,在对扫描线SLb施加低电平的扫描信号Vsel*的同时,选择与扫描线SLa连接的显示象素群,向数据线DL供给与从数据驱动器130A供给的显示数据d0~d3相对应的等级电流Ipix。在此,作为等级电流Ipix,设定为供给正极性的电流,通过数据线DL,从数据驱动器130A向象素驱动电路DCx方向流入该电流。
这样,在构成象素驱动电路DCx的晶体管Tr32和Tr34进行开动作的同时,晶体管Tr31进行关动作,对接点Nxa施加与供给到数据线DL中的等级电流Ipix相对应的正的电位。此外,接点Nxb和接点Nxc间短路,将晶体管Tr33的栅—漏极间控制为等电位。这样,晶体管Tr33在饱和区域中进行开动作的同时,在电容器Cx的两端(接点Nxa和接点Nxb间)产生对应于等级电流Ipix的电位差,累积(充电)与该电位差相对应的电荷,作为电压成分进行保持,同时,向发光元件(有机EL元件)OEL流对应于等级电流Ipix的发光驱动电流,开始有机EL元件OEL的发光动作。
接着,在发光动作期间Tnse中,在对扫描线SLa施加低电平(非选择电平)的扫描信号Vsel的同时,在对扫描线SLb施加高电平的扫描信号Vsel*的同时,遮断等级电流Ipix的供给。这样,通过晶体管Tr32和Tr34进行关动作,电气性地遮断数据线DL与接点Nxa间和接点Nxb与接点Nxc间,电容器Cx就在上述的写入动作中保持累积后的电荷。
在此,设定对每个行设定的写入动作期间Tse,使得相互不产生时间的重叠,合并了写入动作期间Tse和发光动作期间Tnse的期间,与扫描期间Tsc相对应(Tsc=Tse+Tnse)。
这样地,通过电容器Cx保持写入动作时的充电电压,就保持了接点Nxa和接点Nxb间(晶体管的Tr33的栅—源间)的电位差,晶体管Tr33维持开动作。此外,利用上述扫描信号Vsel(低电平)的施加,晶体管Tr31进行开动作,因此,通过晶体管Tr31和Tr33,从电源接点—V(高电位电源)向发光元件(有机EL元件)OEL流与等级电流Ipix(更详细的说,保持在电容器Cx中的电荷)相对应的发光驱动电流,维持有机EL元件OEL的规定的亮度等级中的发光动作。即,在本实施方式涉及的象素驱动电路中,p沟道型晶体管Tr33具有作为发光驱动用晶体管的功能。
如图21所示,通过关于构成显示面板110A的全部的行的显示象素群依次反复执行这样的一系列的驱动控制动作,就写入显示面板1个画面部分的显示数据,各显示象素按规定的亮度等级进行发光,显示期望的图像信息。
<数据驱动器的第一实施方式>
图22是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第一实施方式的概略结构图。
在此,本实施方式涉及的数据驱动器具有与电流施加方式相对应的结构,适用了电流生成供给电路的第一实施方式中的结构。
与电流生成供给电路的第一实施方式中的结构相关联地进行说明,关于同一结构,标记同等的符号,简化或省略说明。
适用在本实施方式涉及的显示装置200A中的数据驱动器130A的第一实施方式中的概略结构为,将图1中示出的电流生成供给电路110A作为基本结构,各电流生成电路部的电流生成电路中的电流输出端子(相当于上述的电流生成电路ILA的电流输出端子OUTi),与配设在显示面板110A上的各行的数据线DL连接。
此外构成为,通过从恒流发生源IR对基准电压生成电路10A供给具有一定电流值的基准电流Iref,使得对各电流生成电路共同地施加构成电流镜电路的共同接点(相当于接点Nrg)上产生的电压成分(基准电压Vref)。
此外,在本结构例涉及的数据驱动器130A中构成为,例如,对各数据线DL设置2个电流生成电路部作为一组,使得按照规定的动作定时,相互的电流生成电路部互补且连续地取入和保持显示数据,生成等级电流Ipix,执行供给动作。
即,具体地说,例如如图22所示,本实施方式涉及的数据驱动器130A具有:反相闩锁电路131,基于从系统控制器140A作为数据控制信号供给的移位时钟信号SFC,生成非反相时钟信号CKa和反相时钟信号CKb;移位寄存器电路132,基于非反相时钟信号CKa和反相时钟信号CKb,移位采样开始信号STR,按规定的定时,依次输出移位信号SR1、SR2、…(相对应上述的定时控制信号CLK;以下简便地记作“移位信号SR”);多个等级电流生成供给电路部(对应于上述电流生成电路部20A)PXA—1、PXA—2、…和PXB—1、PXB—2、…(以下也记作“等级电流生成供给电路部PXA、PXB”),基于来自该移位寄存器电路132的移位信号SR1、SR2、…的输入定时,依次取入从显示信号生成电路150A依次供给的一行的显示数据d0~dp(在此,简便地设p=3,相当于上述的数字信号d0~d3),生成各显示象素中的对应于发光亮度的等级电流Ipix,供给到各数据线DL1、DL2…中,对各数据线DL1、DL2、…,构成2个等级电流生成电路部(例如PXA—1和PXB—1)作为一组(一对)。
此外,一组等级电流生成电路部中的一方的多个等级电流生成供给电路部PXA—1、PXA—2、…和另一方的多个等级电流生成供给电路部PXB—1、PXB—2、…分别构成等级电流生成供给电路群133A和133B,其结构具有:选择设定电路134,基于从系统控制器140A作为数据控制信号供给的转换控制信号SEL,输出用于选择性地使上述电流生成供给电路群133A和133B中的某一方进行动作的选择设定信号(转换控制信号SEL的非反相信号SLa和反相信号SLb);基准电压生成电路部135A,对各等级电流生成供给电路部PXA和PXB共同地施加一定的基准电压Vref。
以下,关于各结构具体地说明。
(基准电压生成电路)
基准电压生成电路135A例如与上述电流生成供给电路的第一实施方式的第一实施方式中的结构(参照图2)同样地,具有在高电位电源+V与低电位电源—V之间串联了基准电压生成电路10A的结构,所述基准电压生成电路10A具有:恒流发生源IR,供给具有一定电流值的基准电流Iref;基准电流晶体管Tp11,向电流路径流该基准电流Iref,基于流向基准电压生成电路10A(基准电流晶体管Tp11)的电流路径的基准电流Iref,将栅极端子(接点Nrg)上产生的电位作为基准电压Vref,恒定地施加给构成一组等级电流生成供给电路群133A和133B的各等级电流生成供给电路部XA和PXB。
(等级电流生成供给电路部)
图23是示出能够适用在本实施方式涉及的数据驱动器的第一实施方式中的等级电流生成电路部的具体结构的一例的结构图。
构成等级电流生成供给电路群133A和133B的各等级电流生成供给电路部PXA和PXB例如如图23所示,其结构至少具有:信号保持电路DLA;等级电流生成电路PLA(相当于上述的电流生成供给电路的电流生成电路ILA);动作设定部ACA,基于从选择设定电路134输出的选择设定信号(转换控制信号SEL的非反相信号SLa和反相信号SLb),选择性地设定各等级电流生成供给电路部PXA和PXB的动作状态;特定状态设定部BKA,基于来自信号保持电路DLA的非反相输出信号d10~d13,在使显示象素在黑显示动作等的特定的驱动状态下动作的情况下,对显示象素(数据线DL)施加特定电压。
在此,由信号保持电路DLA和等级电流生成电路PLA构成的结构,与例如图1中示出的电流生成供给电路20A中的信号保持电路DLA和电流生成电路ILA相对应,具有同等的功能和结构,故省略其详细的说明。
如图23所示,动作设定部ACA的结构具有:变换器44,反相处理从选择设定部134输出的选择设定信号(非反相信号SLa和反相信号SLb);p沟道型晶体管Tp43,电流路径设置在数据线DL上,对栅极端子施加上述选择设定信号的反相信号(变换器44的输出信号);NAND电路45,将选择设定信号(非反相信号SLa和反相信号SLb)的反相信号和来自移位寄存器132的移位信号SR作为输出;变换器46,反相处理该NAND电路45的逻辑输出;变换器47,进一步反相处理该变换器46的反相输出。
如图23所示,特定状态设定部BKA的结构具有:逻辑和运算电路(以下略记为“OR电路”)41,将从信号保持电路DLA(各闩锁电路LC0~LC3的非反相输出端子OT0~OT3)输出的非反相输出信号d10~d13作为输入信号;特定电压施加晶体管(p沟道型场效应型晶体管)Tp42,基于该OR电路41的输出电平,对等级电流生成电路PLA的电流输出端子OUTi施加特定电压Vbk。即,特定状态设定部BKA判别从信号保持电路DLA输出的非反相输出信号d10~d13的信号电平全部成为“0”的特定状态,通过数据线DL,对显示象素施加特定电压Vbk。
在具有这样结构的等级电流生成供给电路部PXA、PXB中,若从选择设定电路134向动作设定部ACA输入选择电平(高电平)的选择设定信号(非反相信号SLa和反相信号SLb),就通过由变换器44反相处理信号极性后施加,p沟道型晶体管Tp43进行开动作,等级电流生成供给电路部PXA的电流输出端子OUTi,通过p沟道型晶体管Tp43,与数据线DL连接。与此同时,利用NAND电路45和变换器46、47,与移位信号SR的输出定时无关,向信号保持电路DLA的非反相输入接点CK,恒定地输入低电平的定时控制信号,此外,向反相输入接点CK*恒定地输入高电平的定时控制信号,通过(各闩锁电路LC0~LC3的)反相输出端子OT0*~OT3*,向等级电流生成电路PLA供给基于保持在信号保持电路DLA中的显示数据d0~d3的反相输出信号d10*~d13*,与上述实施方式的电流生成电路同样地,生成与显示数据d0~d3相应的等级电流Ipix。
另一方面,若从选择设定电路134输入非选择电平(低电平)的选择设定信号(非反相信号SLa和反相信号SLb),就通过由变换器44反相处理信号极性后施加,p沟道型晶体管Tp43进行关动作,等级电流生成电路PLA的电流输出端子OUTi从数据线DL断开。此外,与此同时,利用NAND电路45和变换器46、47,与移位信号SR的输出定时相对应,向信号保持电路DLA的非反相输入接点CK,恒定地输入高电平的定时控制信号,此外,向反相输入接点CK*恒定地输入低电平的定时控制信号,向信号保持电路DLA取入显示数据d0~d3并保持。
这样,虽然基于显示数据d0~d3,从信号保持电路DLA向等级电流生成电路PLA输出反相输出信号d10*~d13*,但是成为不生成等级电流Ipix的状态,实际上将等级电流生成供给电路部PXA、PXB设定为了非选择状态。即,通过利用后述的选择设定电路134,适当设定输入到一组等级电流生成供给电路群133A和133B中的选择设定信号(转换控制信号SEL的非反相信号SLa和反相信号SLb)的信号电平,就能够将一组等级电流生成供给电路群133A和133B的某一方设定为选择状态,将另一方设定为非选择状态。
(显示装置的驱动控制方法)
下面,参照附图,关于具有上述结构的数据驱动器的显示装置的驱动控制方法进行说明。
图24是示出本实施方式涉及的数据驱动器的第一实施方式中的控制动作的一例的定时流程图。
再有,在此,加之图22和图23中示出的数据驱动器的结构,也适当地参照说明图1和图2中示出的电流生成供给电路的结构。
首先,依次执行下述动作:向设置在构成上述等级电流生成供给电路群133A、133B的各等级电流生成供给电路部PXA或PXB中的信号保持电路DLA,取入从显示信号生成电路150A供给的显示数据d0~d3,在一定期间内进行保持的信号保持动作;基于来自该信号保持电路DLA的反相输出信号d10*~d13*,利用设置在各等级电流生成供给电路部PXA或PXB中的等级电流生成电路PLA,生成对应于上述显示数据d0~d3的等级电流Ipix,通过各数据线DL1、DL2、…,向各显示象素进行供给的电流生成供给动作,同时,在该一系列的动作中,利用选择设定电路134,一面由一组等级电流生成供给电路群133A、133B中的一方的等级电流生成供给电路群进行上述电流生成供给动作,一面由另一方等级电流生成供给电路群同时并行地进行上述信号保持动作,通过交替地反复执行这样的动作,来实现数据驱动器130A中的控制动作,。
(信号保持动作)
在信号保持动作中,如图24所示,首先,在由选择设定电路134将一方的等级电流生成供给电路群133A(或133B)设定为选择状态后,基于依次从移位寄存器132输出的移位信号SR1、SR2、…,利用设置在该等级电流生成供给电路群133A(或133B)中的各等级电流生成供给电路部PXA(或PXB)中的信号保持电路DLA,一行行连续地执行依次取入与各列的显示象素(即各数据线DL1、DL2、…)相对应进行转换的显示数据d0~d3的动作,从取入了该显示数据d0~d3的等级电流生成供给电路部PXA(或PXB)的信号保持电路DLA开始,依次在一定期间(基于下面的转换控制信号SEL,直到由选择设定电路134将一方的等级电流生成供给电路群133B(或133A)设定为非选择状态,此外,将另一方的等级电流生成供给电路群133A(或133B)设定为选择状态的期间),向等级电流生成电路PLA输出来自信号保持电路DLA的反相输出信号d10*~d13*。
(电流生成供给动作)
此外,在电流生成供给动作中,如图24所示,基于上述反相输出信号d10*~d13*,控制设置在各等级电流生成电路PLA中的多个选择晶体管(图2中示出的选择晶体管Tp16~Tp19、Tp26~Tp29、…)的开/关状态,通过各数据线DL1、DL2、…,依次供给流向与进行了开动作的选择晶体管连接的单位电流晶体管(图2中示出的单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…)的单位电流的合成电流,作为等级电流Ipix。
在此,设定等级电流Ipix,使得例如至少在一定期间,同时并行地对全部的数据线DL1、DL2、…进行供给。
此外,在本实施方式中,如上所述地,对于流向基准电压生成电路10A的基准电流Iref,生成多个具有预先由晶体管大小规定的规定比率(例如a×2k;k=0、1、2、3、…)的电流值的单位电流,通过基于来自上述信号保持电路DLA的反相输出信号d10~d13,控制选择晶体管的开/关动作,选择规定的单位电流进行合成,生成正极性的等级电流Ipix,在从数据驱动器130A侧流入数据线DL1、DL2、…的方向上流等级电流Ipix。
再有,在黑显示动作中,如图24所示,通过将显示数据d0~d3设定为黑显示状态(来自信号保持电路DLA的反相输出信号d10~d13*全部是“0”),设置在等级电流生成电路PLA中的某一个选择晶体管也进行关动作,遮断单位电流,停止等级电流Ipix的供给。与此同时,由设置在特定状态设定部BKA中的OR电路41,判别显示数据的黑显示状态,特定电压施加晶体管Tp42进行开动作,对各数据线DL1、DL2、…施加对应于黑显示(在最低亮度等级中的发光动作)的电压Vbk。
显示面板110A中的显示象素的象素驱动电路DCx的驱动控制动作如上述的图21中所示的,在写入动作期间Tse中,向象素驱动电路DCx写入等级电流Ipix,在发光动作期间Tnse中,发光驱动电流流向发光元件(有机EL元件)OEL,所述发光驱动电流与基于保持在电容器Cx中的电荷的等级电流Ipix相对应,控制成有机EL元件OEL按规定的亮度等级进行发光动作,在此,在本实施方式中,与向各行的显示象素群的写入动作同步,交替地将设置在数据驱动器130A中的一组等级电流生成部群133A、133B设定为选择状态,例如,对于第奇数行的显示象素群,从一方的等级电流生成供给电路群133A供给等级电流Ipix,对于第偶数行的显示象素群,从另一方的等级电流生成供给电路部群133B供给等级电流Ipix。
从而,在本实施方式涉及的数据驱动器130A和显示装置200A中,在通常的等级显示动作时,利用与各数据线DL1、DL2、…相对应设置的各等级电流生成供给电路部PXA—1、PXA—2、…和PXB—1、PXB—2、…,生成与显示数据d0~d3相应的单位电流并合成,作为具有适当电流值的等级电流Ipix,供给到各显示象素中。
再有,在黑显示动作时,在由各等级电流生成供给电路部PXA、PXB遮断等级电流Ipix的供给的同时,由于对各数据线DL1、DL2、…施加与显示象素中的最低亮度等级中的发光动作相对应的规定的黑显示电压Vbk,因此,实现良好的等级显示,并且在黑显示动作时,也能够使各数据线DL1、DL2、…的信号电平稳定在特定的电压上,迅速地过渡到黑显示状态,能谋求显示装置中的显示响应特性和显示质量的提高。
此外,在数据驱动器130A(等级电流生成供给电路部PXA、PXB)中,在适用电流镜电路结构的同时,通过将构成该电流镜电路的设置在各等级电流生成供给电路部PXA、PXB上的多个单位电流晶体管的沟道宽度,设定为对于基准电压生成电路10A的基准电流晶体管,各自成为规定比率(例如a×2n倍),就能够流过对于由恒流发生源IR供给的基准电流Iref具有由上述比率规定的电流值的多个单位电流,利用显示数据(多位的数字信号)d0~d3适当地合成它,就能生成具有2n阶的电流值的等级电流Ipix,因此,能够由比较简易的电路结构,生成由具有与显示数据d0~d3相对应的适当电流值的模拟电流构成的等级电流Ipix,并进行供给,能够使显示象素按适当的亮度等级进行发光动作。
再有,在本实施方式中,关于对配设在显示面板中的各数据线,使用了具有一组等级电流供给生成群的数据驱动器的情况进行了说明,但本发明不限定于此,例如,也可以适用对各数据线仅具有单一的等级电流生成供给电路群,时序地执行显示数据的取入、保持、等级电流的生成、供给动作的数据驱动器。
此外,在本实施方式中,作为用于使各显示象素按期望的亮度等级进行发光动作的显示数据(控制信号),关于输入4位的数字信号后在16个阶段的不同的驱动状态下动作的情况进行了说明,但本发明不限于此,当然也可以按照根据显示面板的规格等的亮度等级数,适当变更地设定位数。
(显示装置的第二实施方式)
在上述的显示象素的第一实施方式中,具有的电路结构与从数据驱动器侧向各显示象素流入等级电流地进行供给的电流施加方式相对应,但本发明不限定于此,其电路结构也可以与从各显示象素侧向数据驱动器方向引入等级电流的电流吸收方式相对应。
以下,关于具有与电流吸收方式相对应的结构的显示装置的第二实施方式进行说明。
图25是示出本实施方式涉及的可适用电流生成供给电路的显示装置的第二实施方式的概略框图。
图26是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的显示面板的结构的一例的概略结构图。
在此,关于与上述显示装置的第一实施方式(参照图18、图19)相同或同等的结构,标记同等的符号,简化或省略其说明。
如图25、图26所示,本实施方式涉及的显示装置200B的概略结构具有与第一实施方式中示出的显示装置100A同等的结构的显示面板110B、扫描驱动器120B、数据驱动器130B、系统控制器140B、显示信号生成电路150B,加之具有电源驱动器160,其并行地配设在每个行的扫描线SL上,在每个行排列的显示象素群中与共同连接的电源线VL连接。
以下,关于本实施方式特有的结构进行说明。
显示面板110B的结构为,如图26所示,在相互并列配设的多个扫描线SL和电源线VL与正交于该扫描线SL和电源线VL配设的多条数据线DL的各交点附近,排列了具有如后所述的结构的显示象素。
此外,具体地说,显示象素的结构具有:象素驱动电路DCy,基于通过扫描线SL施加的扫描信号Vsel、通过数据线DL供给的等级电流Ipix、通过电源线VL从电源驱动器160施加的电源电压Vsc,控制各显示象素中的等级电流Ipix的写入动作和发光动作;有机EL元件(发光元件)OEL,按照从该象素驱动电路DCy供给的发光驱动电流的电流值,控制发光亮度。再有,以后关于可适用在象素驱动电路DCy中的电路结构例进行叙述。
扫描驱动器120B与上述第一实施方式(参照图19)同样地,基于从系统控制器140B供给的扫描控制信号,通过按规定的定时,依次对各扫描线SL施加选择电平的扫描信号Vsel,将每个行的显示象素群设为选择状态,控制成向各显示象素写入通过各数据线DL供给的等级电流Ipix。
数据驱动器130B具有将与上述电流吸收方式相对应的电流生成供给电路的第二实施方式中的结构(参照图3、图4)作为基本结构进行适用的结构,基于来自系统控制器140B的数据控制信号,取入并保持由多位的数字信号构成的显示数据,合成与该显示数据相应流过的特定的单位电流,生成具有规定的电流值的等级电流Ipix,控制成同时并行地向各数据线DL供给。再有,在本实施方式中,在从显示象素侧向数据驱动器引入的方向上流等级电流。
电源驱动器160基于从系统控制器140A供给的电源控制信号,通过与由扫描驱动器120B将每个行的显示象素群设定为选择状态的定时同步,对电源线VL施加选择电平的电源电压Vsc(例如,设定为接地电位以下的低电平),控制成从电源线VL,通过显示象素(象素驱动电路DCy),向数据驱动器130B方向引入基于显示数据的规定的等级电流Ipix,另一方面,通过与由扫描驱动器120B将每个行的显示象素群设定为非选择状态的定时同步,对电源线VL施加非选择电平(例如高电平)的电源电压Vsc,控制成从电源线VL,通过显示象素(象素驱动电路DCy),向有机EL元件OEL方向流与上述等级电流Ipix同等的发光驱动电流。
具体地说,如图26所示,电源驱动器160与上述扫描驱动器120A(参照图19)同样地,与每个行的电源线VL相对应地具有多个由移位寄存器和缓冲器构成的移位块SB,基于从系统控制器140B供给的、与上述扫描控制信号同步的电源控制信号(电源开始信号VSTR、电源时钟信号VCLK等),将由移位寄存器从显示面板110B的上方向下方依次移位并输出的移位信号,通过缓冲器施加给各电源线VL,作为具有规定电压电平(例如,在利用扫描驱动器120B的选择状态中是低电平,非选择状态中是高电平)的电源电压Vsc。
系统控制器140B基于从显示信号生成电路150B供给的定时信号,通过对扫描驱动器120B、数据驱动器130B和电源驱动器160,至少生成扫描控制信号、数据控制信号和电源控制信号(电源开始信号VSTR、电源时钟信号VCLK等)并输出,控制成进行下述动作,即,使各驱动器按规定的定时进行动作,对显示面板110B输出扫描信号Vsel、等级电流Ipix和电源电压Vsc,连续地执行象素驱动电路DCy中的规定控制动作,在显示面板110B中显示基于视频信号的规定的图像信息。
再有,在本实施方式中,作为附设在显示面板110B周边的驱动器,如图25、图26所示,关于对显示面板110B个别地配置了扫描驱动器120B和电源驱动器160的结构进行了说明,但本发明不限定于此。例如,也可以如上所述地,扫描驱动器120B和电源驱动器160基于与定时同步的同等的控制信号(扫描控制信号和电源控制信号)进行动作,例如,一体地构成具有与扫描信号Vsel的生成和输出定时同步地向扫描驱动器120B供给电源电压Vsc的功能。根据这样的结构,简化了周边电路的结构,能够节省空间。
(显示象素)
以下,关于能够适用在上述显示装置中的各显示象素中的象素驱动电路的一个实施方式进行说明。
图27是示出可适用本实施方式涉及的显示装置中的显示象素的象素驱动电路的一个实施方式的电路结构图。
图28是示出本实施方式涉及的象素驱动电路中的控制动作的一例的定时流程图。
再有,在此示出的象素驱动电路只不过示出了可适用在本实施方式涉及的显示装置中的一例,但也可以具有其他的具有同等动作功能的电路结构。
如图27所示,本实施方式涉及的象素驱动电路DCy的结构为,在扫描线SL与数据线DL的交点附近具有:n沟道型晶体管Tr81,栅极端子与扫描线SL连接,源极端子与平行于扫描线SL配设的电源线VL连接,漏极端子与接点Nya连接;n沟道型晶体管Tr82,栅极端子与扫描线SL连接,源—漏极端子数据线DL和接点Nyb连接;n沟道型晶体管Tr83,栅极端子与接点Nya连接,源—漏极端子与接点Nyb和电源线VL连接;电容器Cy,连接在接点Nya与接点Nyb之间。
此外,利用从象素驱动电路DCy供给的发光驱动电流来控制发光亮度的有机EL元件OEL的结构为,阳极与上述象素驱动电路DCy的接点Nyb连接,此外,阴极端子与接地电位Vgnd连接。在此,电容器Cy可以是形成在n沟道型晶体管Tr83的栅—源极间的寄生电容,也可以加之该寄生电容,另外在栅—源极间个别地附加电容元件。
这样的象素驱动电路DCy的驱动控制动作如图28所示,首先,在写入动作期间,对扫描线SL施加高电平(选择电平)的扫描信号Vsel,同时,对电源线VL施加低电平的电源电压Vsc。此外,与该定时同步,从数据驱动器130B向数据线DL供给等级电流Ipix,所述等级电流Ipix是为了使有机EL元件OEL按规定的亮度等级进行发光动作而必须的规定的等级电流。在此,作为等级电流Ipix,如后所述地,设定为供给负极性的电流,从显示象素(象素驱动电路DCy)侧,通过数据线DL,向数据驱动器130B方向引入该电流。
这样,构成象素驱动电路DCy的n沟道型晶体管Tr81和Tr82进行开动作,在对接点Nya(即,n沟道型晶体管Tr83的栅极端子和电容器Cy的一端侧)施加低电平的电源电压Vsc的同时,利用等级电流Ipix的引入动作,通过n沟道型晶体管Tr82,对接点Nyb(即,n沟道型晶体管Tr83的源极端子和电容器Cy的另一端侧)施加低于低电平电源电压Vsc的低电位的电压电平。
这样地,通过在接点Nya和Nyb间(n沟道型晶体管Tr83的栅—源极间)产生电位差,n沟道型晶体管Tr83进行开动作,通过n沟道型晶体管Tr83、接点Nyb、n沟道型晶体管Tr82,从电源线VL向数据线DL方向流对应于等级电流Ipix的电流。
这时,在电容器Cy中累积与接点Nya和Nyb间产生的电位差相对应的电荷,作为电压成分进行保持(充电)。此外,这时,由于施加给有机EL元件OEL的阳极端子(接点Nxb)的电位变得低于阴极端子的电位(接地电位),向有机EL元件OEL施加逆偏压,因此,不向有机EL元件OEL流发光驱动电流,不进行发光动作。
接着,在发光动作期间,在对扫描线SL施加低电平(非选择电平)的扫描信号Vsel的同时,对电源线VL施加高电平的电源电压Vsc。此外,与该定时同步,停止等级电流Ipix的引入动作。
这样,n沟道型晶体管Tr81和Tr82进行关动作,在遮断向接点Nya的电源电压Vsc的施加的同时,遮断由向接点Nyb引入等级电流Ipix的动作而引起的电压电平的施加,因此,电容器Cy在上述的写入动作中,保持累积后的电荷。
这样地,通过电容器Cy保持写入动作时的充电电压,就保持接点Nya和Nyb间(n沟道型晶体管Tr83的栅—源极间)的电位差,n沟道型晶体管Tr83维持开状态。此外,由于对电源线VL施加具有高于接地电位的电压电平的电源电压Vsc,因此,通过n沟道型晶体管Tr83和接点Nxb,从电源线VL向有机EL元件OEL,在顺偏置方向上流发光驱动电流。
在此,由于保持在电容器Cy中的电位差(充电电压),在上述写入动作时,相当于向n沟道型晶体管Tr83流对应于等级电流Ipix的电流时的电位差,因此,流向有机EL元件OEL的发光驱动电流就具有与上述电流同等的电流值,在发光动作期间,基于与写入动作期间写入的等级电流相对应的电压成分,有机EL元件OEL继续进行按期望的亮度接点发光的动作。
从而,如图28所示,通过使用扫描驱动器120B、电源驱动器160和后述的数据驱动器130B,关于构成显示面板110B的全部的行的显示象素群,依次反复执行这样的一系列的驱动控制动作,来写入显示面板的一个画面部分的显示数据,各显示象素按规定的亮度接点发光,显示期望的图像信息。
<数据驱动器的第二实施方式>
下面,参照附图,关于能够适用在上述实施方式中的显示装置中的数据驱动器的第二实施方式进行说明。
图29是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第二实施方式的概略结构图。
图30是示出能够适用在本实施方式涉及的数据驱动器的第二实施方式中的等级电流生成电路部的具体结构的一例的结构图。
本实施方式中的数据驱动器具有与电流吸收相对应的结构,适用了上述电流生成供给电路的第二实施方式中的结构。
与电流生成供给电路的第二实施方式中的结构相关联地进行说明,关于同一结构,标记同等的符号,简化或省略说明。
即,如图29所示,本实施方式涉及的数据驱动器130B具有与上述数据驱动器的第一实施方式中的结构同等结构的反相闩锁电路131、移位寄存器电路132、等级电流生成供给电路群133C和133D、选择设定电路134,加之具有与上述电流生成供给电路的第二实施方式中(参照图4)的基准电压生成电路10B同等的电路结构的基准电压生成电路部135B。
即,基准电压生成电路部135B例如具有在高电位电源+V与低电位电源—V间串联了基准电压生成部10B的结构,该基准电压生成部10B具有恒流发生源IR和基准电流晶体管Tn11,基于流向基准电压生成部10B的基准电流Iref,将栅极端子(接点Nrg)产生的电位作为基准电压Vref,恒定地施加给一组等级电流生产供给电路群133C和133D。
等级电流生成供给电路群133C和133D的结构各自具有多个等级电流生成供给电路部PXC—1、PXC—2…和PXD—1、PXD—2、…(以下记作“等级电流生成供给电路部PXC、PXD”),如图30所示,各等级电流生成供给电路部PXC、PXD的结构至少具有:数据闩锁部DLB;等级电流生成电路PLB(相当于驱动电路生成部ILB);动作设定部ACB,基于选择设定信号(转换控制信号SEL的非反相信号SLa和反相信号SLb),选择性地设定各等级电流生成供给电路部PXC、PXD的动作状态;特定状态设定部BKB,基于来自信号保持电路DLB的非反相输出信号d10~d13,在使显示象素在黑显示动作等的特定的驱动状态下进行动作的情况下,对显示象素(数据线DL)施加特定电压。
在此,构成数据闩锁部DLB和等级电流生成电路PLB的结构与图3中示出的电流生成电路部20B中的信号保持电路DLB就电流生成电路ILB相对应,具有同等的功能和结构,故省略其详细的说明。
如图30所示,动作设定部ACB的结构具有:n沟道型晶体管Tn93,输入从选择设定电路134输出的选择设定信号(非反相信号SLa和反相信号SLb),电流路径设置在数据线DL上,对栅极端子施加上述选择设定信号;变换器94,反相处理选择设定信号(非反相信号SLa和反相信号SLb);NAND电路95,将来自选择设定信号的反相信号和移位寄存器电路132的移位信号SR作为输入;变换器96,反相处理该NAND电路95的逻辑输出;变换器97,进一步反相处理该变换器96的反相输出。
如图30所示,特定状态设定部BKA的结构具有:NOR电路91,输入从信号保持电路DLB输出的非反相输出信号d10~d13;特定电压施加晶体管(n沟道型场效应型晶体管)Tn92,基于该NOR电路91的输出电平,对等级电流生成电路PLB的电流输出端子OUTi施加特定电压Vbk。即,特定状态设定部BKB判别从信号保持电路DLB输出的非反相输出信号d10~d13的信号电平全部等于“0”的特定状态,通过数据线DL,向显示象素施加特定电压Vbk。
具有这样结构的数据驱动器130B中的控制动作与上述的图24中示出的结构同样地,在基于选择设定信号(转换控制信号SEL的非反相信号SLa和反相信号SLb)设定为选择状态的一方的等级电流生成供给电路群(例如等级电流生成供给电路群133C)的信号保持动作中,基于从移位寄存器电路132依次输出的移位信号SR1、SR2、SR3、…,向设置在各等级电流生成电路部PXC—1、PXC—2、…中的信号保持电路DLB依次取入每个列的显示数据d0~d3并保持,通过(各闩锁电路LC0~LC3的)非反相输出端子OT0~OT3,向等级电流生成电路PLB输出该显示数据d0~d3的非反相信号,作为输出信号d10~d13,在电流生成供给动作中,基于来自数据闩锁电路DLB的非反相输出信号d10~d13,由等级电流生成电路PLB生成负极性的等级电流Ipix,通过各数据线DL1、DL2、…,从各显示象素侧向数据线130B方向引入等级电流Ipix这样地进行供给,控制成一面由一方的等级电流生成供给电路群进行上述电流生成供给动作,一面由另一方的等级电流生成电路群并行地进行上述信号保持动作,由选择设定电路134交替地反复执行一组等级电流生成电路群133C、133D中的这样的动作。
从而,在适用了本实施方式涉及的数据驱动器130B的显示装置中,通过由对应于各数据线DL1、DL2、…设置的各等级电流供给电路PLB生成并合成与显示数据d0~d3相应的单位电流,能够向各显示象素(象素驱动电路DCy)供给具有适当的电流值的等级电流Ipix,能够实现迅速且良好的等级显示动作。
<数据驱动器的第三实施方式>
下面,参照附图,关于能够适用在上述实施方式中的显示装置中的数据驱动器的第三实施方式进行说明。
图31是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第三实施方式的概略结构图。
图32是示出本实施方式涉及的数据驱动器的第三实施方式中的控制动作的一例的定时流程图。
本实施方式中的数据驱动器适用了上述的电流生成供给电路的基准电压生成电路和电流生成电路的第三实施方式(参照图5)的结构。
在此,关于与上述实施方式相同的结构,标记同等的符号,简化或省略其说明。
此外,本实施方式具有与电流施加方式相对应的电路,但不限于此,也可以具有与电流吸收方式相对应的电路结构。
如图31所示,适用了具有这样结构的电流生成供给电路的数据驱动器130C,具有与上述数据驱动器的第一实施方式(参照图22、图23)中的结构同等结构的反相闩锁电路131、移位寄存器电路132、等级电流生成供给电路群133E和133F、选择设定电路134,加之具有与上述电压生成电路和电流生成电路的第三实施方式中(参照图4)的基准电压生成部10C同等的电路结构的基准电压生成电路部135C,基于与作为定时控制信号输入到各等级电流生成供给电路部PXE—1、PXE—2、…和PXF—1、PXF—2、…中的移位信号SR1、SR2、…同步的控制信号TCL、TCL*,一面按规定的定时反复进行更新动作,一面对各等级电流生成供给电路部PXE—1、PXE—2、…和PXF—1、PXF—2、…恒定地施加具有一定的电压的基准电压Vref。
然后,具有这样结构的数据驱动器130C的控制动作如图32所示,在基于选择电平(高电平)的选择设定信号(转换控制信号SEL的非反相信号SLa和反相信号SLb)设定为选择状态的等级电流生成供给电路群(例如等级电流生成供给电路群133E)的信号保持动作中,基于从移位寄存器电路131依次输出的移位信号SR1、SR2、SR3、…,向设置在各等级电流生成供给电路部PXE—1、PXE—2、…中的数据保持电路DLA,依次取入每个列的显示数据d0~d3并保持。
在此,如图23所示,在各等级电流生成供给电路部PXE—1、PXE—2、…的动作设定部ACA中,由于输入低电平的选择设定信号(非反相信号SLa),控制向数据线DL供给等级电流Ipix的p沟道型晶体管Tp43就进行关动作,在遮断来自等级电流生成供给电路群133E(等级电流生成供给电路部PXE—1、PXE—2、…)的等级电流Ipix的供给的同时,基于来自移位寄存器电路132的移位信号SR1、SR2、…的输出定时,由信号保持电路DLA取入显示数据d0~d3。
此外,这时,在基准电压生成电路部135C中,通过与移位信号SR1、SR2、…(非反相控制信号TCL和反相控制信号TCL*)的输出定时同步,从恒流发生源IR向接点Nrg供给电荷,再充电(更新)该电位(基准电压Vref),施加给等级电流生成电路PLA,来恒定地对各单位电流晶体管的栅极端子施加基准电压Vref。如图5所示,该基准电压作为电压成分,保持在设置在构成基准电压生成电路部135C的基准电流晶体管Tp101的栅—源极间的电容器Cc中。
接着,在基于非选择电平(低电平)的选择设定信号(非反相信号SLa和反相信号SLb)设定为非选择状态的等级电流生成供给电路群(例如等级电流生成供给电路群133E)的电流生成供给动作中,基于从信号保持电路DLA输出到等级电流生成电路PLA中的反相输出信号d10*~d13*,通过与各单位电流晶体管Tp12~Tp15、Tp22~Tp25、…相对应地连接的选择晶体管Tp16~Tp19、Tp26~Tp29、…选择性地进行开动作,合成流向特定的单位电流晶体管的单位电流,生成正极性的等级电流Ipix。
这时,在各等级电流生成供给电路部PXE—1、PXE—2、…的动作设定部ACA中,通过输入高电平的选择设定信号(非反相信号SLa),p沟道型晶体管Tp43进行开动作,因此,上述等级电流Ipix通过各数据线DL1、DL2、…,依次被供给到各显示象素中。
此外,通过对图31中示出的一组等级电流生成供给电路群133E和133F,同步地供给信号极性相互处于反相关系的选择设定信号(非反相信号SLa和反相信号SLb),如图32所示,一面在一方的等级电流生成电路群(例如,等级电流供给电路群133E)中执行信号保持动作,一面在另一方的等级电流供给电路群(例如,等级电流生成供给电路群133F)中同时并行地执行电流生成供给动作。
在此,在各等级电流生成电路部中产生的等级电流Ipix如上所述,在信号保持动作中,利用充电在基准电压生成电路部135C的电容器Cc中的电压成分,保持基准电压Vref,施加给各单位电流晶体管的栅极端子,因此,能够将各单位电流晶体管中产生的单位电流的电流值设定为规定值,能够将选择并合成了这些单位电流后生成的等级电流Ipix,设定为抑制了偏差的均一电流值。从而,由于能够抑制各单位电流晶体管中的因电流泄漏等而产生的栅极电压(基准电压)的下降,向各显示象素供给具有与显示数据d0~d3相应的适当的电流值的等级电流Ipix,因此,能实现良好的等级显示动作。
<数据驱动器的第四实施方式>
下面,参照附图,关于能够适用在上述实施方式中的显示装置中的数据驱动器的第四实施方式进行说明。
图33是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第四实施方式的概略结构图。
本实施方式中的数据驱动器适用了上述的电流生成供给电路的基准电压生成电路和电流生成电路的第四实施方式(参照图6)的结构。
在此,关于与上述实施方式相同的结构,标记同等的符号,简化或省略其说明。
此外,本实施方式具有与电流施加方式相对应的电路,但不限于此,也可以具有与电流吸收方式相对应的电路结构。
如图33所示,适用了具有这样结构的电流生成供给电路的数据驱动器130D,具有与上述数据驱动器的第一实施方式(参照图22、图23)中的结构同等结构的反相闩锁电路131、移位部存器电路132、等级电流生成供给电路群133K和133L、选择设定电路134,加之具有由上述恒压发生源VR构成的基准电压生成部10D。
具有这样结构的数据驱动器130D的控制动作,与上述数据驱动器的第一实施方式中的控制动作(参照图24)同样地,在一组等级电流生成供给电路群中的设定为选择状态的等级电流生成供给电路群中,依次执行依次取入并保持每个列的显示数据d0~d3的信号保持动作、和合成基于该显示数据d0~d3(反相输出信号d10*~d13*)的单位电流后,生成等级电流Ipix后供给到各显示象素中的电流生成供给动作,同时,由一组等级电流供给电路群133K、133L交替反复执行一系列的动作。
从而,在本实施方式中,与上述数据驱动器的第一实施方式中的结构同样地,与各显示象素相对应,设置个别的等级电流生成电路部,并且,能够由该等级电流生成电路部,选择与显示数据相应的单位电流进行合成,生成等级电流,直接供给到显示象素中,因此,在使显示象素按低等级发光的情况(等级电流的电流值小的情况)和增加了显示面板的象素数量后高清晰化的情况(较短地设定向显示象素供给等级电流的时间的情况)中,也能够抑制数据线等的寄生电容的影响,使显示象素按适当的亮度等级进行发光动作。
此外,由于对于适用在等级电流生成电路部中的单位电流生成电路,能够适用恒定地供给由共用后的唯一的恒压发生源生成的基准电压,因此,与每个显示象素(数据线)中适用一个由基准电压发生电路和单位电流生成电路构成的电流镜电路的情况相比,能够削减晶体管等的功能元件的数量,简化电路结构,能够缩小数据线的电路面积,谋求产品成本的降低。
另外,由于基于从恒压发生源供给的基准电压,在各等级电流生成供给电路部中生成等级电流,因此,能够使基准电压均一,抑制各等级电流供给电路部中生成的等级电流的偏差,能够跨显示面板的全部区域,向显示象素供给具有与显示数据相应的适当的电流值的等级电流。
再有,在上述中,示出了与配设在显示面板上的数据线相对应,个别地设置等级电流生成电路部,对于全部的该等级电流生成电路部,设置了唯一的恒压发生源的结构,但本发明不限定于此,例如,也可以将显示面板分割为多个区域,在与每个区域的数据线相对应地设置的多个等级电流生成电路部中,设置个别的恒压发生源。
<数据驱动器的第五实施方式>
下面,参照附图,关于能够适用在上述实施方式中的显示装置中的数据驱动器的第五实施方式进行说明。
图34是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第五实施方式的概略结构图。
在此,关于与上述实施方式相同的结构,标记同等的符号,简化或省略其说明。
如图34所示,适用本实施方式涉及的电流生成供给电路的数据线130E的结构至少具有上述各实施方式中示出的一个基准电压生成电路、和每个规定数量的数据线设置多组的由具有等级电流生成电路的多个等级电流生成供给电路部构成的组合。
更具体地说,例如具有下述结构,在配置n行×m列的显示象素,对应于该显示象素配设了m条数据线DL的显示面板110E中,将该显示面板110E的每规定数量的数据线分为一个区域,分割成多个区域,与各区域相对应,设置分别与数据线相对应设置的多个等级电流生成供给电路部和一个基准电压生成电路。
例如,在如图34中示出的数据驱动器130E的结构中,设置了:多个等级电流生成供给电路部PXJ—1、PXJ—2、…(以下简便地记作“等级电流生成供给电路部PXJ”),将显示面板110E的每规定数量(m/4条)的数据线DL分为一个区域,分割成4个区域,与各个数据线DL相对应地设置在每个区域中;等级电流生成供给电路群133J—1、133J—2、133J—3、133J—4(以下简便地记作“等级电流生成供给电路群133J”),其具有生成基准电压Vref并进行施加的基准电压生成电路10E。
在此,设置在各等级电流生成供给电路群133J中的多个等级电流生成供给电路部PXJ,例如与上述各实施方式中示出的数据线中的结构同样地,具有一组(一对)等级电流生成供给电路部,基于选择控制信号,控制成在各等级电流生成供给电路部中,交替地执行信号保持动作和电流生成供给动作。
该情况下,各等级电流生成供给电路群133J中的控制各等级电流生成供给电路部PXJ的选择和动作状态的移位寄存器电路和选择设定电路等,也可以唯一地设置为对于全部的等级电流生成供给电路群133J共有,也可以对每个等级电流生成供给电路群133J设置一个。
此外,设置在各等级电流生成供给电路群133J中的基准电压生成电路10E,也可以具有与一个恒流发生源IR共同连接的结构,也可以具有与每个等级电流生成供给电路群133J连接个别的恒流发生源的结构。根据前者的结构,由于可以多个基准电压生成电路10E仅设置一个恒流发生源IR,因此,能够谋求电路规模的小型化和产品成本的削减,此外,根据后者的结构,由于能够在各等级电流生成供给电路群133J中,使恒流发生源IR和基准电压生成电路10E间的电流供给线路的配线长均一化,因此,能够由基准电流的均一化而生成具有适当的电流值的等级电流。
此外,在各等级电流生成供给电路群133J的基准电压生成电路10E与一个恒流发生源IR共同连接的结构中,也可以适用这样的结构,通过每个等级电流生成供给电路群133J设置一个控制恒流发生源IR和基准电压生成电路10E的连接状态的开关电路,选择性地设定供给基准电流的各等级电流生成供给电路群133J(基准电压生成电路),来控制成同时向多个基准电压生成电路流基准电流。根据这样的结构,由于控制成仅向执行电流生成供给动作的等级电流生成供给电路群133J的基准电压生成电路流基准电流,因此,即使在数据驱动器具有多个等级电流供给电路群的情况下,也能谋求显示装置的电力节省。
具有这样结构的数据驱动器130E中的控制动作,与上述数据驱动器的第一实施方式中的控制动作(参照图24)同样地,在信号保持动作中,在设置在各等级电流生成供给电路群133J的等级电流生成供给电路部PXJ中的信号保持电路DLA中,基于从移位寄存器131依次输出的移位信号SR1、SR2、SR3、…,依次取入显示数据d0~d3,与显示面板110E的列顺序(数据线的排列顺序)相对应,一行行地连续执行该动作。
这样,顺序地从取入了该显示数据d0~d3的等级电流生成电路PXJ,向等级电流生成部PLA输出来自信号保持电路DLA的反相输出信号d10*~d13*。
此外,在电流生成供给动作中,基于来自上述信号保持电路DLA的反相输出信号d10*~d13*,选择晶体管选择性地进行开动作,将合成流向特定的单位电流晶体管的单位电流后生成的等级电流Ipix,通过各数据线DL1、DL2、…,从各等级电流生成供给电路部PXJ向各显示象素依次地供给。
这样,例如,如上述各实施方式中示出地,在对多个等级电流生成供给电路部具有一个基准电压生成电路的数据驱动器中,在由基准电压生成电路向各等级电流生成供给电路部施加基准电压的共同的信号线的配线电阻增大到不能忽略的程度的情况下(即,上述信号线变长的情况),该配线电阻有可能导致基准电压的降低,但如本实施方式中所示,每个配设在显示面板上的规定数量的数据线设置了一个具有多个等级电流生成供给电路部和一个基准电压生成电路的等级电流供给电路群,通过适用这样的数据驱动器,能够在实质地缩短了各等级电流供给电路群中的基准电压生成电路与各等级电流生成供给电路部间的配线长度的同时实现均一化,抑制因该配线电阻而产生的对基准电压的影响,向各显示象素供给具有与显示数据相应的适当电流值的等级电流,抑制发光亮度的偏差,谋求显示质量的提高。
再有,本实施方式中的基准电压生成电路和等级电流生成供给电路部中的等级电流生成电路的具体结构,不特殊限定于此,例如,可以最佳地适用上述电流生成供给电路的各实施方式中的基准电压生成电路和电流生成电路结构的各实施方式中的结构。
<数据驱动器的第六实施方式>
下面,参照附图,关于能够适用在上述实施方式中的显示装置中的数据驱动器的第六实施方式进行说明。
图35是示出能够适用在本实施方式涉及的显示装置中的数据驱动器的第六实施方式中的数据驱动器与显示面板的关系的结构概念图。
图36是示出本实施方式涉及的数据驱动器的第六实施方式中的主要结构的框图。
即,如图35所示,本实施方式中的数据驱动器130G具有如下结构,将排列在显示面板110的行方向(扫描线的延伸方向)上的显示象素群,分割成具有多条数据线DL(数据线DL群)的多个区域RG(例如,4个区域),将与配设在各区域RG中的数据线DL群(在此,设各区域包含8条数据线)连接的多个输出端子Tout,作为一个组(块),每个该组具有一个电流生成电路ILG。
具体地说,数据驱动器130G如图36所示,大体上具有:移位寄存器电路301,基于从系统控制器140A等供给的数据控制信号(移位时钟信号CK1、采样开始信号STR等),依次输出移位信号SR1、SR2、…;数据闩锁电路(信号保持电路)302,基于该移位信号SR的输入定时,依次取入从显示信号生成电路150A供给的一行的显示数据Data,基于数据控制信号(数据闩锁信号CK2等),将取入的一行的显示数据Data作为多个数字信号,按各显示象素单位并行地保持;开关电路(输入侧开关电路)303,基于数据控制信号(定时信号CK3等),按各显示象素单位,选择性地抽出基于保持在数据闩锁电路132中的显示数据Data的数字信号;等级电流生成电路304,具有多个电流生成电路ILG,所述电流生成电路ILG基于通过开关电路303取出的上述数字信号,生成具有与上述显示数据Data相对应的规定的模拟电流值的电流Ipxa;开关电路(输出侧开关电路)305,基于数据控制信号(定时信号CK3等),依次转换由等级电流生成电路304对每个显示象素生成的电流Ipxa的输出目的地;电流闩锁电路306,基于数据控制信号(输出允许信号EN1、EN2等),每个显示象素并行地保持一个通过开关电路305输出到各个不同输出目的地中的电流Ipxa,作为等级电流Ipix,按规定的定时,通过各输出端子Tout,一齐供给到各数据线DL中。在此,CK1~CK3和EN1、EN2都是从系统控制器140A等供给的定时控制信号,具有信号周期(信号频率),该信号周期基于由显示信号生成电路150A等从视频信号抽出的定时信号成分(基本时钟信号)。
以下,关于数据驱动器的各结构具体地进行说明。在此,不限于特殊的说明,关于与上述显示面板的特定区域相对应地设置的一个块(在此,与8条数据线相对应)进行说明。
(移位寄存器电路/数据闩锁电路)
图37A、B是示出可适用在本实施方式涉及的数据驱动器的第六实施方式中的数据闩锁电路的结构例的概略结构图。
可适用在本实施方式中的数据驱动器中的数据闩锁电路302,按照基于从移位寄存器电路301依次输出的移位信号SR的定时,取入从上述显示信号生成电路150A等供给的显示数据Data(多位的数字信号d0~d3),按各显示象素单位并行地保持。在此,向数据闩锁电路302供给的显示数据Data,可以是例如将与各显示象素相对应的多位的数字信号作为一个单位,每一位时序地依次供给该数字信号的数据(1位的串行数据),也可以是并列地成批供给上述多位数字信号的数据(多位的并行数据)。
在对应于各显示象素供给的显示数据Data是多位的串行数据的情况下,作为数据闩锁电路302,例如如图37A所示,其结构具有:前段的闩锁电路群(信号保持电路)LCA0、LCA1、LCA2、LCA3、(LCA0~LCA3),按照从移位寄存器电路301依次输出的移位信号SR1、SR2、…的定时,依次个别地取入时序地供给的各位的数字信号(在此示出4位的情况)d0、d1、d2、d3(d0~d3);后段的闩锁电路群LCB0、LCB1、LCB2、LCB3、(LCB0~LCB3),个别并列地取入并保持由前段的闩锁电路群LCA0~LCA3取入的多位的数字信号d0~d3,按照规定的定时一齐输出,上述结构能够适用对应于各数据线DL(显示象素)并列设置的结构。
此外,在显示数据Data是多位的并行数据的情况下,作为数据闩锁电路302,例如如图37B所示,其结构具有:前段的闩锁电路群(信号保持电路)LCC0、LCC1、LCC2、LCC3、(LCC0~LCC3),与上述闩锁电路群LCB0~LCB3同样地,按照从移位寄存器电路301依次输出的移位信号SR1、SR2、…的定时,个别并列地取入基于并列地供给的显示数据Data的多位(4位)的数字信号d0~d3;后段的闩锁电路群LCD0、LCD1、LCD2、LCD3、(LCD0~LCD3),个别并列地取入并保持由前段的闩锁电路群LCC0~LCC3取入的多位的数字信号d0~d3,按照规定的定时一齐输出,上述结构能够适用对应于各数据线DL(显示象素)并列设置的结构。
在此,在构成上述数据闩锁电路301的各闩锁电路LCA0~LCA3、LCB0~LCB3、LCC0~LCC3、LCD0~LCD3中,IN是输入基于显示数据Data的各数字信号d0~d3的输入端子,CK是输入移位信号SR1、SR2、…(定时控制信号)的时钟端子,OT是输出对数字信号d0~d3具有非反相极性的信号(非反相输出信号)的非反相输出端子,OT*是输出对数字信号d0~d3具有反相极性的信号(反相输出信号)的反相输出端子。
根据具有这样结构的数据闩锁电路302,可以同时并行地执行下述动作:在前段的闩锁电路群中,依次取入对应于各显示象素的显示数据Data(数字信号d0~d3)的动作;在后段的闩锁电路群中,按照以前的定时,将由前段的闩锁电路群取入、保持和传送后的各显示象素单位的数字信号d0~d3(非反相输出信号d10~d13、d20~d23、…),通过后述的开关电路303,个别并列地向等级电流生成电路304输出(或设定为可输出状态)的动作。
(开关电路)
图38A、B是示出可适用在本实施方式涉及的数据驱动器中的开关电路的结构例的概略结构图。
如图38A所示,可适用在本实施方式中的开关电路(输入侧开关电路)的结构具有:移位寄存器部SRA,设定选择性地向每个块唯一设置的等级电流生成电路304取入显示数据Data(多位数字信号d0~d3的非反相输出信号d10~d13、d20~d23、…)时的定时,所述显示数据Data在上述数据闩锁电路302中,按显示象素单位个别地取入并保持;开关部SWA,基于从该移位寄存器SRA依次输出的移位信号SA1、SA2、…,控制从数据闩锁电路302向等级电流生成电路304的数字信号d0~d3(非反相输出信号)的选择和供给状态。
此外,如图38B所示,开关电路(输出侧开关电路)305的结构具有:移位寄存器部SRB,设定选择性地向每个数据线DL设置的电流存储电路部IM1、IM2、…供给电流Ipxa时的定时,所述电流Ipxa在后述的等级电流生成电路304中,按照显示数据Data(非反相输出信号d10~d13、d20~d23、…),每个显示象素个别地生成;开关部SWB,基于从该移位寄存器部SRB依次输出的移位信号SB1、SB2、…,控制从等级电流生成电路304向电流闩锁电路(各电流存储电路部IM1、IM2、…)供给电流Ipxa的状态。
在此,在本实施方式中,示出了在与显示面板的特定区域RG相对应的数据驱动器130D的块中设置单一的移位寄存器部SRA、SRB,利用来自该移位寄存器SRA、SRB的移位信号SA1、SA2、…和SB1、SB2、…,选择性地使开关部SWA、SWB进行开动作,但本发明不限定于此,也可以构成为,与全部的区域RG相对应,在开关电路303和305中各自设置唯一的移位寄存器部,向各块共同地供给从该移位寄存器部输出的移位信号。
根据具有这样结构的开关电路303、305,基于从系统控制器140A等供给的数据控制信号,从各移位寄存器SRA、SRB依次输出移位信号,转换控制开关部SWA,使得选择性地向等级电流生成电路304,输出与特定的显示象素相对应地取入并保持在数据闩锁电路302中的显示数据Data(多位数字信号d0~d3的非反相输出信号d10~d13),同时,转换控制开关部SWB,使得向与该特定的显示象素相对应地设置的电流存储电路IM1、IM2、…选择性地输出在等级电流生成电路304中根据该显示数据Data而生成的电流Ipxa。
再有,在本实施方式中,示出了在开关电路303、305双方设置了个别的移位寄存器部SRA、SRB的结构,但本发明不限定于此。即,在开关电路303、305中,由于能够按同一定时执行特定的显示数据Data的向等级电流生成电路304的供给动作和等级电流生成电路304中生成的电流Ipxa的向电流闩锁电路306(电流存储电路IM1、IM2、…)的输出动作,因此,也可以适用从单一的移位寄存器输出的移位信号,作为开关电路303、305双方的开关转换信号。
(等级电流生成电路)
如图35所示,可适用在本实施方式中的等级电流生成电路304具有对应于显示面板110的每个区域具有唯一的电流生成电路ILG的结构。
然后,各电流生成电路ILG构成为,取入从上述数据闩锁电路302通过开关电路303选择性地抽出的每个显示象素的显示数据Data(在此,从构成上述数据闩锁电路的各闩锁电路的非反相输出端子输出的非反相输出信号d10~d13),基于规定的基准电流Iref,生成具有与上述显示数据Data(即,非反相输出信号d10~d13)相应的电流值的电流Ipxa(相当于后述的等级电流Ipix),通过开关电路305,向后述的电流闩锁电路306(每个数据线DL个别地设置的电流存储电路IM1、IM2、…)输出。
此外,在本实施方式中构成为,由恒流发生源IR向各电流生成电路ILG供给基准电流Iref。在此,也可以在每个块的电流生成电路ILG中个别地设置恒流发生源IR,也可以对构成等级电流生成电路304的全部块的电流生成电路ILG唯一地设置一个。另外,也可以每多个块唯一地设置一个。
这样,按照基于从移位寄存器电路301输出的移位信号SR1、SR2、…的定时,取入从显示信号生成电路150A供给到数据闩锁电路302中的每个显示象素的显示数据Data(多位的数字信号d0~d3),个别地并行保持,基于开关电路303的转换定时,依次选择各显示象素单位的非反相输出信号d10~d13,输入到等级电流生成电路304中,基于该非反相输出信号d10~d13的位值,由电流生成电路ILG生成由具有规定电流值的模拟电流构成的电流Ipxa,向后段的电流闩锁电路306输出。
再有,等级电流生成电路304中的电流生成电路ILB的结构不特殊地限定,可以最佳地适用上述电流生成供给电路的各实施方式中的电流生成电路的各实施方式中的结构,也可以是电流施加型和电流吸收型的某一种。
(电流闩锁电路)
图39是示出可适用在本实施方式涉及的数据驱动器中的电流闩锁电路的第一实施方式的概略结构图。
图40A、B是示出可适用在本实施方式涉及的电流闩锁电路中的电流存储部的一个具体例的电路结构图。
图41是示出可适用在本实施方式涉及的数据驱动器中的电流闩锁电路的第二实施方式的概略结构图。
再有,在此,关于将电流闩锁电路的结构设为电流施加型的情况进行了示出,但这不限于此,当然也可以设为电流吸收型。
如图39所示,本实施方式涉及的电流闩锁电路306的第一实施方式的结构为,设置与每个连接各数据线DL(显示象素)的输出端子Tout串联的2段电流存储部(第一电流存储部、第二电流存储部)IMA、IMB,并行地执行下述动作,即,按照开关电路305的转换定时,依次将由上述等级电流生成电路304生成并输出的每个显示象素的电流Ipxa,保持在前段的各电流存储部IMA中的动作(电流存储动作),和,将从上述前段的各电流存储部IMA传送到后段的各电流存储部IMB中的电流Ipxa作为等级电流Ipix,通过输出端子,按规定的定时一齐向各数据线DL输出(电流输出动作)。
具体地说,如图39所示,本实施方式涉及的电流闩锁电路306具有的结构设置了多个由第一电流存储部和第二电流存储部构成的电流存储电路部IM1、IM2、…,所述第一电流存储部(电流闩锁电路)IMA,每个连接各数据线DL1、DL2、…的输出端子Tout串联地设置2段,从每个块唯一设置的电流生成电路ILA,通过开关电路305,取入并保持按规定的定时选择性地供给的电流Ipxa,例如,基于从系统控制器140A等供给的输出允许信号EN1,传送输出该保持电流,所述第二电流存储部(电流闩锁电路)IMB,取入并保持从该电流存储部IMA传送的电流,基于从系统控制器140A等供给的输出允许信号EN2,通过各输出端子Tout,向各数据线DL输出该电流,作为等级电流Ipix。
在此,具体地说,例如如图40A、B所示,电流存储部IMA、IMB可以适用由下述电路部构成的电路结构:基于电流Ipxa生成规定的控制电流的电流成分保持部CLx(包括开关部SWB);和,基于上述控制电流,生成向下一段的电流存储部IMB输出的输出电流或向各数据线DL输出的等级电流Ipix的电流镜电路部CLy或CLz。
电流成分保持部CLx例如如图40A所示,其结构具有:p沟道型晶体管Tp21,电流路径(源极和漏极)连接在接点N21和供给输入信号Iin(在适用在前段的电流存储部IMA中的情况下,是从等级电流生成电路304供给的电流Ipxa,在适用在后段的电流存储部IMB中的情况下,成为从前段的电流存储部IMA供给的输出电流Iout)的输入端子TMi间,栅极端子与输入来自上述开关电路305的移位寄存器SRB的移位信号SB1、SB2、…(SB)的移位端子TMs连接;p沟道型晶体管Tp22,电流路径连接在高电位电源Vdd和接点N22间,栅极端子与接点N21连接;p沟道型晶体管Tp23,电流路径连接在接点N22和上述输入端子TMi间,栅极端子与上述移位端子TMs连接;累积电容C21,连接在高电位电源Vdd和接点N21间;p沟道型晶体管Tp24,电流路径连接在接点N22和向后段的电流镜电路部CLy输出的接点N23间,栅极端子与输入输出允许信号EN1或EN2的栅极端子TMe连接,所述输出允许信号EN1或EN2控制向后段的电流镜电路部CLy的控制电流的输出状态。
在此,基于来自移位寄存器SRB的移位信号SB1、SB2、…进行开/关动作的p沟道型晶体管Tp21、Tp23,构成上述开关电路(输出侧开关电路)305的开关部SWB。
此外,设置在高电位电源Vdd与接点N21间的累积电容C21也可以是形成在p沟道型晶体管Tp22的栅—源极间的寄生电容。
设置在前段的电流存储部IMA中的电流镜电路部CLy例如如图40A所示,其结构具有:npn型双极型晶体管(以下略记作“npn晶体管”)TQ21、TQ22,集电极和基极与上述电流成分保持部CLx的输出接点N23共同地连接,发射极与接点N24连接;电阻R21,连接在接点N24和低电位电源Vss间;npn晶体管TQ23,集电极与向后段的电流存储部IMB输出输出电流Iout的输出端子TMo连接,上述电流成分保持部CLx的输出接点N23与基极连接;电阻R22,连接在该npn晶体管TQ23的发射极和低电位电源Vss间。
此外,例如如图40B所示,设置在后段的电流存储部IMB中的电流镜电路部CLz的结构为,对于电流镜电路CLy中示出的电路结构,在与高电位电源Vdd连接npn晶体管TQ23的集电极的同时,发射极通过电阻R22,与输出等级电流Ipix的输出端子Tout连接。
再有,在将电流闩锁电路的结构设为电流吸收型的情况下,作为设置在后段的电流存储部IMB中的电流镜电路部的结构,可以适用与图40A中示出的电流镜电路部CLy同样的结构。
要此,从电流存储部IMA、IMB的输出端子TMo、Tout输出的输出电流Iout、Ipix,对于从上述电流成分保持部CLx通过输出接点N23输入的控制电流的电流值,具有与由电流镜电路结构规定的规定电流比率相应的电流值。再有,在本实施方式涉及的电流存储部IMB中设定为,通过对输出端子Tout供给正极性电流成分,等级电流Ipix从电流存储电路部IM侧向各数据线DL(显示象素)方向流入。
此外,图40A、B中示出的电流存储部IMA、IMB只不过示出了可适用在本实施方式涉及的电流镜电路306中的一例,不限定于该电路结构。
另外,在本实施方式中,作为电流存储部IMA、IMB,示出了具有电流成分保持部CLx和电流镜电路CLy、CLz的结构,但不限定于此,例如,也可以适用仅具有电流成分保持部CLx的电路结构,作为输出电流Iout和等级电流Ipix,原样输出上述控制电流。
在具有这样结构的电流存储部IMA、IMB中,在电流存储动作中,通过输出控制端子TMe,从系统控制器140A等施加高电平的输出允许信号EN1、EN2,在该状态下,通过输入端子TMi,从等级电流生成电路304供给具有与显示数据Data(数字信号d0~d3)相应的模拟电流值的电流Ipxa,同时,通过移位端子TMs,从开关电路305的移位寄存器部SRB,按规定的定时施加低电平的移位信号(开关转换信号)SB1、SB2、…。
这样,作为输出控制装置的p沟道型晶体管Tp24进行关动作,作为开关部SWB的p沟道型晶体管Tp21、Tp23进行开动作,因此,向接点N21(即,p沟道型晶体管Tp22的栅极端子和累积电容C21的一端侧)施加与具有负极性的电流Ipxa相应的低电平的电压电平,在高电位电源Vdd和接点N21间(p沟道型晶体管Tp22的栅—源极间)产生电位差,p沟道型晶体管Tp22进行开动作,通过p沟道型晶体管Tp22、Tp23,从高电位电源Vdd向输入端子TMi方向流与电流Ipxa同等的写入电流。
这时,在累积电容C21中累积与高电位电源Vdd和接点N21间(p沟道型晶体管Tp22的栅—源极间)产生的电位差相对应的电荷,作为电压成分保持。在此,由于电流存储动作的结束,p沟道型晶体管Tp21、Tp23进行关动作,在停止了上述写入电流之后,也保持累积在累积电容C21中的电荷(电压成分)。
此外,在电流输出动作中,由于从系统控制器140A等通过输出控制端子TMe施加低电平的输出允许信号EN1、EN2,故p沟道型晶体管Tp24进行开动作。这时,由于保持在累积电容C21中的电压成分,就在p沟道型晶体管Tp22的栅—源极间产生与上述电流存储动作时同等的电位差,因此,通过p沟道型晶体管Tp22、Tp24,从高电位电源Vdd向输出接点N23(电流镜电路部CLy)方向流具有与上述写入电流(=电流Ipxa)同等的电流值的控制电流。
这样,供给到电流镜电路部CLy中的控制电流,被变换成具有与由电流镜电路结构规定的规定电流比率相应的电流值的输出电流或等级电流,通过输出端子TMo供给到后段的电流存储部IMB或数据线DL中。在此,由于电流输出动作的结束,从系统控制器140A等通过输出控制端子TMe施加高电平的输出允许信号EN2的p沟道型晶体管Tp24进行关动作,从而停止供给从电流存储电路IMB输出的等级电流。
从而,通过依次向对应于各电流存储电路IM1、IM2、…个别设置的开关部SWB(参照图38B)输出来自移位寄存器部SRB的移位信号SB1、SB2、…,各开关部SWB仅在规定期间选择性地进行开动作,依次向对应于各数据线DL设置的前段的电流存储部IMA,写入从等级电流生成电路304供给的电流Ipxa。通过按照规定的定时,从系统控制器140A等共同地供给输出允许信号EN1,就一齐向后段的电流存储部IMB输出已写入并保持在前段的各电流存储部IMA中的电流Ipxa。
此外,与向上述前段的电流存储部IMA写入电流Ipxa的动作同步,通过按规定的定时,从系统控制器140A向全部的后段的电流存储部IMB共同地供给输出允许信号EN2,就将已经(按以前的定时)传输并保持在各电流存储部IMB中的电流Ipxa,作为等级电流Ipix,通过各输出端子Tout一齐输出。
这样,通过每规定的动作周期反复执行上述一系列的动作,来并行且连续地执行前段的电流存储部IMA中的电流存储动作和后段的电流存储部IMB中的电流输出动作。
再有,在上述实施方式中,示出了串联了2段构成电流存储电路IM1、IM2、…的电流存储部IMA、IMB的结构,但本发明不限定于此,例如如图41所示,也可以适用这样的结构,即,并列配置一对电流存储部IMC、IMD,基于从系统控制器140A供给的控制信号SEa、SEb,通过转换控制转换开关SWC、SWD,一面执行向一方的电流存储部(图中电流存储部IMC)写入由等级电流生成电路304生成的电流Ipxa的动作,一面执行将按以前的定时保持在另一方的电流存储部(图中电流存储部IMD)中的电流Ipxa,作为等级电流Ipix,通过输出端子Tout输出的动作。该情况下,作为电流存储部IMC、IMD的电路结构,可以适用由图40A、B中示出的电流成分保持部CLx和电流镜电路CLz构成的结构。
在该情况下,在将电流闩锁电路的结构设为电流吸收型的情况下,作为电流镜电路部的结构,可以适用与图40A中示出的电流镜电路部CLy同样的结构。
(显示装置的驱动控制方法)
下面,参照附图,关于具有上述结构的数据驱动器的显示装置的驱动控制方法进行说明。
图42是示出本实施方式涉及的数据驱动器的第六实施方式中的控制动作的一例的定时流程图。
在此,适当参照图36~图41中示出的数据驱动器的结构进行说明。
首先,通过设定下述动作,来执行数据驱动器130D中的控制动作:信号保持动作,在向设置在上述数据闩锁电路302中的各闩锁电路取入并保持从显示信号生成电路150A等供给的显示数据Data(多位的数字信号d0~d3)的同时,将基于该显示数据Data(数字信号d0~d3)的非反相输出信号d10~d13、d20~d23、…,设定为可一定期间输出的状态;电流生成动作,基于从数据闩锁电路302输出的显示象素单位的非反相输出信号d10~d13、d20~d23、…,利用在等级电流生成电路304中每个块(显示面板110的各分割区域RG)设置一个的电流生成电路ILA,依次生成对应于上述显示数据据Data(数字信号d0~d3)的电流Ipxa;电流供给动作,将该生成的电流Ipxa依次保持在电流闩锁电路306中每个数据线DL1、DL2、…设置一个的电流存储电路IM1、IM2之后,通过各数据线DL1、DL2、…,作为等级电流Ipix一齐地供给到各显示象素中。然后,在一个水平选择期间内的除了回描线期间的期间,并列执行这些信号保持动作和电流生成动作及电流供给动作,同时,按各块单位同时并列执行一系列的动作。以下,关于各块中的动作进行说明。
在信号保持动作中,如图42所示,基于从移位寄存器电路301依次输出的移位信号SR1、SR2、SR3、…,利用上述数据闩锁电路302(各闩锁电路),一行行连续地执行依次取入与各列的显示象素对应转换的显示数据Data(数字信号d0~d3)的动作,基于供给到数据闩锁电路302中的定时控制信号CK2,个别并列地成批保持上述取入的显示数据Data(数字信号d0~d3),同时设定为可输出状态。
在此,在显示数据Data是1位的串行数字信号的情况下,按显示象素单位并行地保持每个位取入的数字信号,在显示数据Data是多位的并行数字信号的情况下,按显示象素单位原样地并列保持该数字信号。从而,在取入1位串行数字信号作为显示数据Data的情况下,与取入多位的并行数字信号相比,需要将从移位寄存器电路301输出的移位信号SR1、SR2、…的输出周期设定得短(即,使规定移位寄存器电路301的动作的移位时钟信号CK1的信号频率高)。
此外,在电流生成动作中,如图42所示,按照基于供给到开关电路303中的定时控制信号CK3的定时(从移位寄存器部SRA依次输出的移位信号SA1、SA2、…),选择性地抽出按各显示象素单位保持在数据闩锁电路302中的显示数据Data的非反相输出信号d10~d13、d20~d23、…,基于该非反相输出信号,利用等级电流生成电路304的每个块中唯一设置的电流生成电路ILA,选择性地合成规定的单位电流。该合成电流(电流Ipxa)按照基于供给到开关电路305中的定时控制信号CK3的定时(从移位寄存器部SRB依次输出的移位信号SB1、SB2、…),依次供给并保持在与电流闩锁电路306的各显示象素相对应地设置的电流存储电路IM1、IM2、…(前段的电流存储部IMA)中。
此外,在电流供给动作中,如图42所示,基于供给到电流闩锁电路306中的输出允许信号EN1,至少按块单位,向后段的电流存储部IMB传送上述每个显示象素保持在前段的电流存储部IMA中的电流Ipxa,基于输出允许信号EN2,将上述每个显示象素保持在后段的电流存储部IMB中的电流Ipxa作为等级电流Ipix,通过各数据线DL,并列且成批地向各显示象素供给。
在此,如图42所示,对第i行的各显示象素一齐供给等级电流Ipix的电流供给动作,与取入与第(i+1)行的各显示象素相对应的显示数据Data的信号保持动作和生成与该显示数据Data相应的电流Ipxa(合成电流)的电流生成动作同步执行。
<图形配置方法>
下面,参照附图,关于制成本实施方式涉及的电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的电流镜电路结构的电路图形的配置方法进行说明。
图43是示出场效应型晶体管的制造工艺中的尺寸变换差的影响的概念图。
如上所述,本实施方式涉及的电流生成供给电路中的基准电压生成电路和电流生成电路的结构为,构成电流镜电路,基于多位的数字信号,选择性地合成对于基准电流Iref具有相互电流比率不同的电流值的单位电流Isa~Isd,生成驱动电流。
然后,如上所述地,根据构成基准电流晶体管和单位电流晶体管的场效应型晶体管的沟道宽度,规定单位电流的电流比率(电流值)。
在此,若关于场效应型晶体管(薄膜晶体管)的制造工艺中的设计尺寸与加工尺寸的关系(尺寸变换差)进行验证,可知,在一般的集成电路的制造工艺中,由于溅射工序等中的基于旁溅射量和掩膜的位置重合偏移等的尺寸移位,加工尺寸对于设计尺寸有某种程度的偏移。例如,如图43的(a)所示,将场效应型晶体管(在此,简便地示出p沟道型晶体管)的沟道宽度的设计尺寸设为W1=a的情况下,在由于尺寸移位而在场效应型晶体管的沟道宽度方向的两端侧中分别产生了仅—Δa的偏移的情况下,全体中就产生2×Δa的尺寸变换差,加工尺寸就等于W1=a—2Δa。由于该尺寸变换差与晶体管大小相比很微小,因此,具有极难利用设计手法进行修正的特征。
此外,在使用同一工艺的情况下,该尺寸变换差与晶体管大小(沟道宽度)无关,等于大致一定的值,因此,例如如图43(b)所示,在将沟道宽度的设计尺寸设为W2=2a的情况下,也与上述情况同样地,产生—2Δa的尺寸变换差,加工尺寸就等于W2=2a—2Δa。因此,若场效应型晶体管的沟道宽度不同,则尺寸变换差的影响的程度就不同,沟道宽度越小,受尺寸变换差的影响就越大,在如上所述的电流生成供给电路(电流镜电路)中,越微小的电流值的驱动电流,特性就越从本来的驱动状态偏移,在适用于如上所述的显示装置的数据驱动器中的情况下,随着显示等级变为低等级,就破坏了显示亮度的线性。
另外,已知在集成电路的制造工艺中,一般地,即使在同一晶片和基板内,也因为膜厚和膜特性、校准精度、制造工艺中的温度和流体密度等条件的不均一而引起产生了加工偏差。因此,在同一晶体管大小的场效应型晶体管中,也根据基板上的配置位置而在元件特性中产生偏差,在将这样的场效应型晶体管适用于电流生成供给电路(电流镜电路部)中的情况下,与上述情况同样地,有可能破坏负载的驱动状态的线性,例如,在具有多个这样的电流生成供给电路的显示装置的数据驱动器中,有可能电流生成供给电路相互间的电路特性也变得不均一。
因此,在本发明中,为了抑制如上所述的尺寸变换差和加工偏差的影响,将构成电流生成供给电路中的电流镜电路的场效应型晶体管(基准电流晶体管和单位电流晶体管)构成为,将具有成为基本的最小的晶体管大小(沟道宽度)的场效应型晶体管作为基本晶体管,通过并联多个该基本晶体管,构成具有期望的沟道宽度的场效应型晶体管,并且,将上述多个基本晶体管配置为具有公共矩心(コモンセントロイド(commoncentroid))形状或以其为标准的图形配置。
即,例如如图43(a)所示,将具有沟道宽度W1=a的场效应型晶体管设定为具有最小尺寸的基本的晶体管(基本晶体管),如图43(c)所示,通过并联多个(在此是2个)该基本晶体管,与图43(b)中示出的情况同样地,构成沟道宽度为多倍(W2=2a)的场效应型晶体管。这样,由于各基本晶体管的沟道宽度W1=a总是一定,因此,即使在并联它们的情况下,各基本晶体管中产生的尺寸变换差也总是一定为2Δa。
从而,该情况的沟道宽度等于图43(a)中示出的情况的多倍(在此是2倍),即,W3=2×(a—2Δa)=2×W,即使场效应型晶体管的沟道宽度不同的情况下,尺寸变换差的影响也一定。这样,在适用于显示装置的数据驱动器中的情况中,在对于指定等级的驱动电流的电流值的关系中具有良好的线性。
在此,在图43(c)中,示出了将沟道宽度设定为成为基本的基本晶体管的2倍的情况,但如上所述地,在设定为2以上的2k(=2、4、8、…)倍的沟道宽度的情况下,分别并联2个、4个、8个、…上述基本晶体管。
此外,已知加工偏差一般具有特定的倾向(一维的倾斜分布),作为抑制由于这样的加工偏差而产生的对元件特性的影响的方法,已知公共矩心形状。即,配置在对特定的基准点成对称(线对称、点对称)的位置上的元件彼此之间(元件的设计尺寸和元件的配置方向相同)中,由于上述加工偏差的一维的倾斜分布,可以考虑到各种参数和特性对上述基准点对称性地变化。即,例如,在基准点上得到了特性P的情况下,在一方的元件中得到特性P+ΔP,在另一方的元件中得到特性P—ΔP,因此,通过相互并联这些元件,能够消去(抵消)一维的偏差分布。将这样的图形配置方法称作公共矩心形状,适用于例如差动放大电路的差动对和电容的形成。
(图形配置方法的第一实施方式)
图44是示出构成本实施方式涉及的电流生成供给电路中的电流镜电路的基本晶体管的配置方法的第一实施方式的概念图。
图45是示出构成本实施方式涉及的电流生成供给电路中的电流镜电路的基本晶体管的配置和结线图形的第一实施方式的电路结构图。
再有,以下,作为一例,关于形成具有单位电流晶体管Tp12~Tp15的单位电流生成电路21A和具有基准电流晶体管Tp11的基准电压生成电路10A时的电路图形的配置方法进行说明,但本发明不限于此,可以适用在上述的各实施方式的电流生成供给电路中。
此外,将生成由取入并保持在信号保持电路DLA中的数字信号d0(或其反相输出信号d10*)选择控制的单位电流Isa的单位电流晶体管Tp12,设定为具有最小尺寸的基本的晶体管(基本晶体管),各单位电流晶体管Tp13、Tp14、Tp15具有并联了2个、4个、8个上述基本晶体管的结构,使得其他单位电流Isb、Isc、Isd的电流值分别等于单位电流Isa的2(=21)倍、4(=22)倍、8(=23)倍。
本实施方式涉及的电流镜电路部的配置方法为,首先,如图44A所示,将构成对应于第一位的数字信号d0的单位电流晶体管Tp12的基本晶体管(图中标记作“0”;以下记作“晶体管“0””)配置在规定的基准位置上,在该晶体管“0”的两侧(图中的左右侧),配置构成对应于第二位的数字信号d1的单位电流晶体管Tp13的2个基本晶体管(图中标记作“1”;以下记作“晶体管“1””)。
接着,如图44(b)所示,在各自夹入晶体管“0”和“1”的位置(晶体管“0”和“1”的各两侧)上,配置构成对应于第三位的数字信号d2的单位电流晶体管Tp14的4个基本晶体管(图中标记作“2”;以下记作“晶体管“2””)。另外,如图44(c)所示,在各自夹入晶体管“0”、“1”和“2”的位置(晶体管“0”、“1”和“2”的各两侧)上,配置构成对应于第四位的数字信号d3的单位电流晶体管Tp15的8个基本晶体管(图中标记作“3”;以下记作“晶体管“3””)。
再有,在将4位的数字信号d0~d3作为输入信号的情况下,就成为如图44(c)中示出的晶体管配置,但在数字信号的位数更多的情况下,遵照上述图形配置方法,反复地进行配置与上位的位相对应的基本晶体管的操作来配置。
接着,如图44(d)所示,在依次排列的基本晶体管群(构成单位电流晶体管的基本晶体管群)的两外侧,各配置半数的构成基准电流晶体管Tp11的规定数量的基本晶体管(图中标记作“ref”;以下记作“晶体管“ref””)。
在此,在图44(d)中示出了晶体管“ref”的配置为连续配置了多个基本晶体管的结构,但本发明不限定于此,若是对配置在上述基准位置上的晶体管“0”成线对称的位置,就可以配置在任意的位置上。
利用这样的图形配置方法,可以基于公共矩心形状,一维地配置构成图2中示出的单位电流生成电路21A和基准电压生成电路10A的电流镜电路的各基本晶体管(晶体管“0”~“3”、“ref”)。
然后,若对应于图2中示出的电流生成电路ILA和基准电压生成电路10A结构,说明如上所述配置的晶体管“0”~“3”、“ref”的结线图形,则如图45所示,在各晶体管“0”~“3”(相当于上述的单位电流晶体管Tp12~Tp15)的漏极端子与高电位电源+V共同地连接的同时,栅极端子与接点Nga共同地连接。
此外,晶体管“0”的源极端子通过接点Na和开关SW0(相当于上述选择晶体管Tp16),与电流输出接点OUTi(负载)连接,2个晶体管“1”的各源极端子,通过共同的接点Nb和开关SW1(相当于上述选择晶体管Tp17),与电流输出接点OUTi连接,4个晶体管“2”的各源极端子,通过共同的接点Nc和开关SW2(相当于上述选择晶体管Tp18),与电流输出接点OUTi连接,8个晶体管“3”的各源极端子,通过共同的接点Nd和开关SW3(相当于上述选择晶体管Tp19),与电流输出接点OUTi连接。
即,构成各单位电流晶体管Tp12~Tp15的各晶体管“0”~“3”,分别具有电流路径并联在接点Na~Nd与高电位电源+V间的结构。再有,在图45中,配线途中示出的小黑点表示配线相互的连接点,此外,大黑点是配线相互的连接点,表示用于与其他配线层连接的接触孔。
另外,构成基准电流晶体管Tp11的各晶体管“ref”的漏极端子与高电位电源+V共同地连接,栅极端子通过共同的接点Nga,与漏极端子和电流输入接点INi连接。此外,在接点Nga与高电位电源+V之间连接着电容Ca。即,构成基准电流晶体管Tp11的多个晶体管“ref”分别具有在电流输入接点INi与高电位电源+V之间并联电流路径的结构。
这样,构成各单位电流晶体管Tp12~Tp15的场效应型晶体管的实质的沟道宽度与图43(c)中示出的情况同样地,将单位电流晶体管Tp12作为基本,形成为分别成为2倍、4倍、8倍的尺寸,此外,基准电流晶体管Tp11的沟道宽度也将单位电流晶体管Tp12作为基本,通过形成为规定的比率,来规定对于基准电流Iref的各单位电流Isa~Isd的电流值。
加之,在本实施方式涉及的电流生成部中的基本晶体管的结线图形中,适用了如下所述的特征的配线方法。
即,第一特征在于,在图45中示出的结线图形中,通过将各晶体管“0”~“3”的漏极配线与配线源极配线和栅极配线的区域分离(图中,分离成上方区域和下方区域,不重叠)后设定配置,配线成输出配线(漏极配线)与栅极配线不交叉,来自各晶体管“0”~“3”的输出电流(即,相当于单位电流,另外,也与合成电流即驱动电流关联)就不受电位变动大的栅极电压的影响。
此外,第二特征在于,如图45所示,由于晶体管“0”~“3”的输出配线(漏极配线)彼此之间必然交叉,因此,在与形成上述输出配线的层(输出配线层)不同的配线层(例如,通过接触孔形成栅极配线的配线层)中,进行每个晶体管“1”~“3”的输出配线相互的连接,在输出配线层中,再次通过接触孔,进行接点Na~Nd与各开关SW0~SW3的连接。
在此,为了使各晶体管“0”~“3”和开关SW0~SW3间的接触孔的数量(即,相当于通过介于接触孔而附加的电阻值;触点电阻)均等,在本来不需要向其他配线层过渡的晶体管“0”和开关SW0间,也经由2次接触孔设定结线图形(配线路径),使得过渡到进行上述其他晶体管“1”~“3”的输出配线相互连接的配线层。这样,能够抑制因触点电阻的不均一而引起的输出电流的偏差。
这样地,在本实施方式涉及的电流生成供给电路中,通过将构成电流镜电路的各场效应型晶体管并联多个具有成为基本的晶体管大小的基本晶体管,构成具有期望的沟道宽度的场效应型晶体管,并且,将上述多个基本晶体管配置为具有所谓的公共矩心形状,使场效应型晶体管的制造工艺中产生的尺寸变换差均匀,并抵消加工偏差,能够抑制其影响,因此,能够生成具有与指定等级相对应的适当电流值的驱动电流并进行供给,在能够从低等级到高等级线性良好地控制负载的驱动状态的同时,在具有多个电流生成供给电路,例如适用于显示装置的数据驱动器中的情况中,也能抑制电流生成供给电路相互间的电路特性(电流输出特性)的偏差,使多个负载(显示象素)在均一的驱动状态下进行动作。
(图形配置方法的第二实施方式)
图46是示出构成本实施方式涉及的电流生成供给电路中的电流镜电路的基本晶体管的配置和结线图形的第二实施方式的电路结构图。
在此,在与上述实施方式同等的结构中,标记同等的符号,简化或省略其说明。
如图46(a)所示,本实施方式涉及的构成电流生成部的基本晶体管的配置与上述第一实施方式同样地,将与第0位的数字信号d0相对应的晶体管“0”配置在基准位置上,在该晶体管“0”的两侧,各配置一个与第1位的数字信号d1相对应的晶体管“1”,另外,在其两侧,各配置2个与第2位的数字信号d2相对应的晶体管“2”,另外,在其两侧,各配置4个与第3位的数字信号d3相对应的晶体管“3”。
然后,在如上所述地依次排列的基本晶体管群的两外侧,各配置半数构成基准电流晶体管的规定数量的晶体管“ref”。
从而,利用这样的图形配置方法,能够将构成图2中示出的单位电流生成电路21A和基准电压生成电路10A的电流镜电路的各基本晶体管(晶体管“0”~“3”),配置在至少对于基准位置成对称的位置上,在以公共矩心形状为标准的图形配置中,能够进行一维配置。
然后,在如上所述地配置的晶体管“0”~“3”、“ref”的结线图形中,也如图46(b)所示,与上述实施方式同样地,由于构成各单位电流晶体管Tp12~Tp15的各晶体管“0”~“3”,具有电流路径连接在接点Na~Nd与高电位电源+V间的结构,因此,与上述实施方式同样地,使尺寸变换差均匀,抵消了加工偏差,能够线性良好地控制与指定等级相对应的驱动电流的电流值。
此外,根据图46(b)中示出的结线图形,与图45中示出的结线图形相比,能够大幅度地削减晶体管“0”~“3”的输出配线(漏极配线)彼此之间的交叉,因此,能减少用于在与输出配线层不同的配线层中进行输出配线相互的连接的接触孔的数量(对于图45中示出的结线图形中示出的19个,在图46(b)中示出的结线图形中是8个),能够提高制造成品率(加工工艺中的成品率)。
(图形配置方法的第三实施方式)
图47是示出构成本实施方式涉及的电流生成供给电路中的电流镜电路的基本晶体管的配置方法的第三实施方式的概念图。
图48是示出构成本实施方式涉及的电流生成供给电路中的电流镜电路的基本晶体管的配置和结线图形的第三实施方式的电路结构图。
在此,在与上述实施方式同等的结构中,标记同等的符号,简化或省略其说明。
在上述第一实施方式和第二实施方式中,关于将构成电流生成供给电路的电流镜电路的场效应型晶体管(构成基准电流晶体管和单位电流晶体管的基本晶体管),一维地配置在以基准位置为中心成线对称的位置上的结构进行了示出,但在本实施方式中,具有将上述基本晶体管二维地配置在了以基准位置为中心成点对称的位置上的结构。
本实施方式涉及的电流镜电路部的配置方法为,首先,如图47(a)所示,将构成单位电流晶体管Tp12的基本晶体管“0”配置在规定的基准位置上,在与该晶体管“0”邻接的外周区域(以下简便地记作“配置区域”)R1中,配置构成单位电流晶体管Tp13的2个晶体管“1”,使得对于上述基准位置(晶体管“0”)相互成点对称的关系。
接着,如图47(b)所示,在与配置了晶体管“1”的上述周边区域R1邻接的区域(配置区域)R2中,配置构成单位电流晶体管Tp14的4个晶体管“2”,使得对于上述基准位置相互成点对称的关系,另外,如图47(c)所示,在与上述周边区域R2邻接的区域(配置区域)R3中,配置构成单位电流晶体管Tp15的8个晶体管“3”,使得对于上述基准位置相互成点对称的关系。
再有,在将4位的数字信号d0~d3作为输入信号的情况下,如图47(c)所示,以基准位置为中心,同心圆状配置各晶体管“1”、“2”、“3”。从而,在数字信号的位数更多的情况下,基于上述图形配置方法,进一步反复进行配置操作,将与上位的位相对应的基本晶体管,配置在设定为外周侧的配置区域中。
接着,如图47(d)所示,在依次排列的基本晶体管群(构成单位电流晶体管的基本晶体管群)的进一步成为外周的配置区域Rr中,配置构成基准电流晶体管Tp11的规定数量的晶体管“ref”,使得对于上述基准位置相互成点对称的关系。
从而,利用这样的图形配置方法,能够将构成图2中示出的单位电流生成电路21A和基准电压生成电路10A的电流镜电路的各基本晶体管(晶体管“0”~“3”、“ref”),基于公共矩心形状,进行二维配置。在此,将在配置区域R1、R2、R3、Rr中配置上述各晶体管“1”、“2”、“3”、“ref”时形成的、没配置“1”、“2”、“3”、“ref”的区域R1a和R1b、R2a和R2b、R3a和R3b、Rra和Rrb设定为配线区域。
然后,在如上所述地配置的晶体管“0”~“3”、“ref”的结线图形中,如图48所示,由于构成各单位电流晶体管Tp12~Tp15的各晶体管“0”~“3”具有电流路径连接在接点Na~Nd与高电位电源+V间的结构,因此,与上述各实施方式同样地,使尺寸变换差均匀了,抵消了加工偏差,能够线性良好地控制与指定等级相对应的驱动电流的电流值。
此外,根据图47、图48中示出的配置方法和结线图形,由于二维地配置着构成电流生成部(电流镜电路)的各基本晶体管,因此,在指定等级的数字信号的位数增加了的情况中,与上述第一和第二实施方式中示出的配置方法相比较,能够抑制特定方向(一维方向)的尺寸增大的现象,能够提高配置设计上的自由度。
另外,由于回避上述各实施方式中示出的输出配线(漏极配线)相互的交叉,因此,就不需要通过接触孔过渡到其他配线层,在能够提高制造成品率的同时,输出电流不受触点电阻的影响,能够生成对指定等级具有适当的电流值的驱动电流(输出电流)。
再有,在本实施方式中,作为配置基本晶体管的配置区域,关于适用了具有中空方形形状(方形的环形体状)的区域的情况进行了说明,但本发明不限定于此,也可以具有能够以基准位置为中心点对称配置基本晶体管的区域形状,例如,中空的多角形形状和中空圆形形状等。
此外,仅示出了将构成特定的单位电流晶体管的多个基本晶体管,配置在以上述基准位置为中心的特定的(同一的)配置区域内的手法,但本发明不限定于此,也可以维持基本晶体管相互的连接关系,并且,在维持了上述点对称的配置关系的状态下,仅将一部分的基本晶体管配置在内周侧的配置区域中。这样,如图47所示,能够在没配置基本晶体管的区域中配置基本晶体管,能够提高基板面积的利用率。
此外,在上述各实施方式中,关于适用p沟道型晶体管而构成的电流生成供给电路(电流生成部)详细地进行了说明,但在例如电流生成供给电路的第二实施方式中示出的适用了n沟道型晶体管的结构(例如参照图4)中,当然也适用同样的概念。

Claims (82)

1.一种电流生成供给电路,向多个负载供给与数字信号相对应的电流,其特征在于,至少具有:
多个电流生成电路部,与将上述多个负载分配成的多个块的每一个块相对应地设置,上述多个块是将上述多个负载按照每规定数量分配而成的,上述多个电流生成电路部具有:单位电流生成电路,分别与上述多个负载相对应,基于规定的基准电压,生成与上述数字信号的各位相对应的多个单位电流;驱动电流生成电路,与上述数字信号的位值相对应,选择性地合成上述各个单位电流,生成为驱动电流,供给上述多个负载;
基准电压生成电路,对于上述多个电流生成电路部,共同地施加上述规定的基准电压;
多个电流闩锁电路,所述多个电流闩锁电路与上述多个负载分别相对应地设置,依次取入由各上述电流生成电路部生成的上述驱动电流,并行地保持,并向上述多个负载的每一个同时输出保持的上述驱动电流。
2.如权利要求1所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述多个电流生成电路部各自设定驱动电流的信号极性,使得在从上述负载侧引入的方向上流动上述驱动电流。
3.如权利要求1所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述多个电流生成电路部各自设定驱动电流的信号极性,使得在流入上述负载侧的方向上流动上述驱动电流。
4.如权利要求1所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述多个电流生成电路部分别具有信号保持电路,该信号保持电路具有单独地保持上述数字信号的各位的多个闩锁电路。
5.如权利要求4所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述驱动电流生成电路按照保持在上述信号保持电路中的上述数字信号的位值,生成上述驱动电流。
6.如权利要求4所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述驱动电流生成电路具有选择开关电路,该选择开关电路按照保持在上述信号保持电路中的上述数字信号的各位值,选择由上述单位电流生成电路生成的上述多个单位电流。
7.如权利要求6所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述多个单位电流的各自的电流值,相互具有按2n规定的不同的比率,n=0、1、2、3、…。
8.如权利要求4所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述闩锁电路具有:
信号输入控制电路,获取上述数字信号;
电荷累积电路,累积基于上述数字信号的信号电平的电荷;
输出电平设定电路,基于累积在上述电荷累积电路中的电荷量,设定从该闩锁电路输出的输出信号的信号电平。
9.如权利要求8所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述输出电平设定电路具有放大电路,输入基于累积在上述电荷累积电路中的电荷量的信号电平,输出高电平或低电平的某一个电平,作为上述输出信号,
该放大电路具有设定装置,根据上述信号电平是否超过该放大电路的阈值电压,设定上述输出信号的电平。
10.如权利要求1所述的电流生成供给电路,其特征在于,
具有信号保持电路,与上述多个负载各自相对应地设置,由单独地保持上述数字信号的各位的多个闩锁电路构成。
11.如权利要求10所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述多个电流生成电路部中的上述驱动电流生成电路,按照保持在上述信号保持电路中的上述数字信号的位值,生成上述驱动电流。
12.如权利要求10所述的电流生成供给电路,其特征在于,具有:
输入侧开关电路,依次选择上述信号保持电路中的上述多个闩锁电路,分别向上述多个电流生成电路供给已保持在该闩锁电路中的上述数字信号;
输出侧开关电路,依次选择上述多个电流闩锁电路,依次向被选择的上述电流闩锁电路,供给由上述多个电流生成电路生成的上述驱动电流,
同步执行上述输入侧开关电路中的选择上述信号保持电路的上述多个闩锁电路的动作、和上述输出侧开关电路中的选择上述多个电流闩锁电路的动作。
13.如权利要求1所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述基准电压生成电路具有基于具有一定电流值的基准电流,生成上述基准电压的装置。
14.如权利要求13所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述基准电压生成电路具有累积与上述基准电流的电流成分相对应的电荷的电荷累积电路。
15.如权利要求14所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述基准电压生成电路具有更新电路,在每个规定的定时,使与上述基准电流的电流成分相对应的电荷累积在上述电荷累积电路中。
16.如权利要求13所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述基准电压生成电路具有基准电流晶体管,将由于流过上述基准电流而在控制端子上产生的电压,作为上述基准电压进行输出。
17.如权利要求16所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述单位电流生成电路具有多个单位电流晶体管,各控制端子与上述基准电压生成电路的上述基准电流晶体管的控制端子共同连接,并且晶体管大小各自不同。
18.如权利要求17所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述多个单位电流晶体管的各自的沟道宽度被设定为相互按2n规定的不同比率,n=0、1、2、3、…。
19.如权利要求17所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管构成电流镜电路。
20.如权利要求17所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管中至少某一个具有体端子构造。
21.如权利要求17所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管中至少某一个的晶体管构成为串联了多个场效应型晶体管的电流路径。
22.如权利要求21所述的电流生成供给电路,其特征在于,
构成上述基准电流晶体管或上述多个单位电流晶体管的某一个的上述多个场效应型晶体管,各自的控制端子共同地连接。
23.如权利要求21所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管分别由同数量的上述多个场效应型晶体管构成,
构成上述基准电流晶体管的上述多个场效应型晶体管的各自的控制端子,与分别构成上述多个单位电流晶体管的上述多个场效应型晶体管的各自的控制端子共同地连接,
上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管具有多级连接多个电流镜电路的结构。
24.如权利要求16所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述单位电流生成电路具有流过上述各单位电流的多个单位电流晶体管,
上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管中至少某一个的晶体管构成为,并联多个具有成为基本的晶体管大小的基本晶体管。
25.如权利要求24所述的电流生成供给电路,其特征在于,
分别在特定的一维方向上配置上述多个基本晶体管,该各基本晶体管的电流路径并联。
26.如权利要求24所述的电流生成供给电路,其特征在于,
分别在特定的二维方向上配置上述多个基本晶体管,该各基本晶体管的电流路径并联。
27.如权利要求24所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述多个基本晶体管配置在以规定的基准位置为中心、相互成对称的位置上。
28.如权利要求24所述的电流生成供给电路,其特征在于,
在上述多个基本晶体管的配置中,
在特定方向的第一区域中配设上述多个基本晶体管的各电流路径的输出配线,
在与上述第一区域不重合的第二区域中,配设上述各电流路径的输入配线和与上述各控制端子连接的配线。
29.如权利要求24所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述基准电流晶体管和上述单位电流晶体管的结构为并联上述多个基本晶体管,该多个基本晶体管以规定的基准位置为中心地配置,
构成上述基准电流晶体管的上述多个基本晶体管,以上述基准位置为中心,相互成对称地配置在构成上述单位电流晶体管的上述多个基本晶体管的外方侧。
30.如权利要求24所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述多个单位电流晶体管分别构成为将上述多个基本晶体管并联连接,
构成该各单位电流晶体管的上述基本晶体管的数量各自不同地构成。
31.如权利要求30所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述多个单位电流晶体管的每一个并联连接的上述基本晶体管的沟道宽度的合计被设定为相互按2n所规定的不同的比率,n=0、1、2、3、…。
32.如权利要求13所述的电流生成供给电路,其特征在于,
具有生成上述基准电流的恒流发生源。
33.如权利要求32所述的电流生成供给电路,其特征在于,
至少上述电流生成电路和上述恒流发生源形成在同一基板上。
34.如权利要求32所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述恒流发生源具有根据控制电压任意变更设定上述基准电流的电流值的装置。
35.如权利要求1所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述基准电压生成电路具有将具有一定电压值的电压作为上述基准电压恒定地输出的恒压发生源。
36.如权利要求1所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述多个负载分别具有电流控制型的发光元件,该发光元件按照从上述电流生成电路供给的上述驱动电流的电流值,按规定的亮度等级进行发光动作。
37.如权利要求36所述的电流生成供给电路,其特征在于,
上述发光元件是有机电发光元件。
38.一种显示装置,显示与由数字信号构成的显示信号相对应的图像信息,其特征在于,该显示装置具有:
显示面板,相互正交地配设多条扫描线和多条信号线,在该扫描线和该信号线的交点附近,矩阵状地排列多个显示象素;
扫描驱动电路,依次向上述多条扫描线施加用于按行单位将上述各显示象素设定为选择状态的扫描信号;
信号驱动电路,至少具有多个等级电流生成供给电路部、基准电压生成电路和多个电流闩锁电路,上述多个等级电流生成供给电路部与将上述多条信号线分配成的多个块的每一个块相对应地设置,上述多个块是将上述多条信号线按照每规定数量分配而成的,上述多个等级电流生成供给电路部具有:单位电流生成电路,按照规定的基准电压,生成与上述显示信号的数字信号的各位相对应的多个单位电流;等级电流生成电路,按照上述显示信号的数字信号的位值,分别选择性地合成上述各个单位电流,生成为等级电流;上述基准电压生成电路对于上述多个等级电流生成电路部,共同地施加上述规定的基准电压;上述多个电流闩锁电路分别与上述多条信号线的每一个相对应地设置,依次取入由上述等级电流生成电路部生成的上述等级电流,并行地保持,向上述多条信号线同时输出保持的上述等级电流。
39.如权利要求38所述的显示装置,其特征在于,
上述多个等级电流生成供给电路部分别设定上述等级电流的信号极性,使得通过上述信号线,在从上述显示象素侧引入的方向上流动上述等级电流。
40.如权利要求38所述的显示装置,其特征在于,
上述多个等级电流生成供给电路部分别设定上述等级电流的信号极性,使得通过上述信号线,在流入上述显示象素侧的方向上流动上述等级电流。
41.如权利要求38所述的显示装置,其特征在于,
上述多个等级电流生成供给电路部分别具有信号保持电路,所述信号保持电路具有单独地保持上述显示信号的数字信号的各位的多个闩锁电路。
42.如权利要求41所述的显示装置,其特征在于,
上述多个等级电流生成供给电路部各自中的上述等级电流生成电路,按照保持在上述信号保持电路中的上述显示信号的数字信号的位值,生成上述等级电流。
43.如权利要求41所述的显示装置,其特征在于,
上述等级电流生成电路具有选择开关电路,所述选择开关电路按照保持在上述信号保持电路中的上述显示信号的数字信号的各位值,选择由上述单位电流生成电路生成的上述多个单位电流。
44.如权利要求41所述的显示装置,其特征在于,
上述多个单位电流的各自的电流值,相互具有按2n规定的不同的比率,n=0、1、2、3、…。
45.如权利要求41所述的显示装置,其特征在于,
上述信号保持电路中的上述闩锁电路具有:
信号输入控制电路,取入上述显示信号的数字信号;
电荷累积电路,累积基于上述显示信号的数字信号的信号电平的电荷;
输出电平设定电路,基于累积在上述电荷累积电路中的电荷量,设定从该闩锁电路输出的输出信号的信号电平。
46.如权利要求45所述的显示装置,其特征在于,
上述输出电平设定电路具有放大电路,输入基于累积在上述电荷累积电路中的电荷量的信号电平,输出高电平或低电平的某一个电平,作为上述输出信号,
该放大电路具有设定装置,根据上述信号电平是否超过该放大电路的阈值电压,设定上述输出信号的电平。
47.如权利要求38所述的显示装置,其特征在于,
上述多个等级电流生成供给电路部分别具有信号保持电路,所述信号保持电路由单独地保持上述显示信号的数字信号的各位的多个闩锁电路构成。
48.如权利要求47所述的显示装置,其特征在于,
上述多个等级电流生成供给电路部各自中的上述等级电流生成电路,按照保持在上述信号保持电路中的上述显示信号的数字信号的位值,生成上述等级电流。
49.如权利要求47所述的显示装置,其特征在于,
上述信号驱动电路具有:
输入侧开关电路,依次选择上述信号保持电路中的上述多个闩锁电路,将保持在该闩锁电路中的上述显示信号的数字信号,分别供给到上述多个等级电流生成电路部中;
输出侧开关电路,依次选择上述多个电流闩锁电路,依次向所选择的上述电流闩锁电路,供给由上述多个等级电流生成电路部生成的上述等级电流,
同步执行上述输入侧开关电路部中的选择上述信号保持电路的上述多个闩锁电路的动作、和上述输出侧开关电路部中的选择上述多个电流闩锁电路的动作。
50.如权利要求41所述的显示装置,其特征在于,
分别与上述多条信号线相对应,设置上述信号驱动电路中的上述多个等级电流生成供给电路部,
对上述多条信号线各自并列配置一组2个的等级电流生成供给电路部,各自至少具有上述单位电流生成电路、上述等级电流生成电路和上述信号保持电路,
上述基准电压生成电路分别对上述一组等级电流生成供给电路部,共同地施加上述基准电压。
51.如权利要求50所述的显示装置,其特征在于,
同时并行地执行下述动作:
上述一组等级电流生成供给电路部的一个等级电流生成供给电路部的上述电流生成电路中、向上述多条信号线供给基于已保持在上述信号保持电路中的上述显示信号的数字信号的上述等级电流的动作;
另一个等级电流供给生成电路部的上述电流生成电路中、在上述信号保持电路中保持下一个的上述显示信号的数字信号的动作。
52.如权利要求38所述的显示装置,其特征在于,
上述信号驱动电路中的上述基准电压生成电路,具有基于具有一定电流值的基准电流,生成上述基准电压的装置。
53.如权利要求52所述的显示装置,其特征在于,
上述基准电压生成电路具有累积与上述基准电流的电流成分相对应的电荷的电荷累积电路。
54.如权利要求53所述的显示装置,其特征在于,
上述基准电压生成电路具有更新电路,在每个规定的定时,使与上述基准电流的电流成分相对应的电荷,累积在上述电荷累积电路中。
55.如权利要求52所述的显示装置,其特征在于,
上述基准电压生成电路具有基准电流晶体管,将由于流过上述基准电流而在控制端子上产生的电压,作为上述基准电压进行输出。
56.如权利要求55所述的显示装置,其特征在于,
上述单位电流生成电路具有多个单位电流晶体管,各控制端子与上述基准电压生成电路的上述基准电流晶体管的控制端子共同连接,并且晶体管大小各自不同。
57.如权利要求56所述的显示装置,其特征在于,
上述多个单位电流晶体管的各自的沟道宽度被设定为相硅按2n规定的不同比率,n=0、1、2、3、…。
58.如权利要求56所述的显示装置,其特征在于,
上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管构成电流镜电路。
59.如权利要求56所述的显示装置,其特征在于,
上述基准电流晶体管和上述单位电流晶体管中至少某一个具有体端子构造。
60.如权利要求56所述的显示装置,其特征在于,
上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管中至少某一个的晶体管构成为串联了多个场效应型晶体管的电流路径。
61.如权利要求60所述的显示装置,其特征在于,
构成上述基准电流晶体管或上述多个单位电流晶体管的某一个的上述多个场效应型晶体管,各自的控制端子共同地连接。
62.如权利要求60所述的显示装置,其特征在于,
上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管分别由同数量的上述多个场效应型晶体管构成,
构成上述基准电流晶体管的上述多个场效应型晶体管的各自的控制端子,与分别构成上述多个单位电流晶体管的上述多个场效应型晶体管的各自的控制端子共同地连接,
上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管具有多级连接多个电流镜电路的结构。
63.如权利要求55所述的显示装置,其特征在于,
上述信号驱动电路中的上述单位电流生成电路具有流过上述各单位电流的多个单位电流晶体管,
上述基准电流晶体管和上述多个单位电流晶体管中至少某一个的晶体管构成为,并联多个具有成为基本的晶体管大小的基本晶体管。
64.如权利要求63所述的显示装置,其特征在于,
分别在特定的一维方向上配置上述多个基本晶体管,该各基本晶体管的电流路径并联。
65.如权利要求63所述的显示装置,其特征在于,
分别在特定的二维方向上配置上述多个基本晶体管,该各基本晶体管的电流路径并联。
66.如权利要求63所述的显示装置,其特征在于,
上述多个基本晶体管配置在以规定的基准位置为中心、相互成对称的位置上。
67.如权利要求63所述的显示装置,其特征在于,
在上述多个基本晶体管的配置中,
在特定方向的第一区域中配设上述多个基本晶体管的各电流路径的输出配线,
在与上述第一区域不重合的第二区域中,配设上述各电流路径的输入配线和与上述各控制端子连接的配线。
68.如权利要求63所述的显示装置,其特征在于,
并联上述多个基本晶体管,构成上述基准电流晶体管和上述单位电流晶体管,该多个基本晶体管以规定的基准位置为中心地配置,
构成上述基准电流晶体管的上述多个基本晶体管,以上述基准位置为中心,相互成对称地配置在构成上述单位电流晶体管的上述多个基本晶体管的外方侧。
69.如权利要求63所述的显示装置,其特征在于,
并联上述多个基本晶体管,分别构成上述多个单位电流晶体管,
构成该各单位电流晶体管的上述基本晶体管的数量各自不同地构成。
70.如权利要求69所述的显示装置,其特征在于,
上述多个单位电流晶体管分别为,并联的上述基本晶体管的沟道宽度的合计被设定为相互按2n规定的不同的比率,n=0、1、2、3、…。
71.如权利要求52所述的显示装置,其特征在于,
上述信号驱动电路具有生成上述基准电流的恒流发生源。
72.如权利要求71所述的显示装置,其特征在于,
上述信号驱动电路中的至少上述电流生成电路和上述恒流发生源形成在同一基板上。
73.如权利要求71所述的显示装置,其特征在于,
上述恒流发生源具有根据控制电压任意变更设定上述基准电流的电流值的装置。
74.如权利要求38所述的显示装置,其特征在于,
上述基准电压生成电路具有将具有一定电压值的电压作为上述基准电压恒定地输出的恒压发生源。
75.如权利要求38所述的显示装置,其特征在于,
上述多个显示象素分别具有电流控制型的发光元件,该发光元件按照从上述电流生成电路供给的上述等级电流的电流值,按规定的亮度等级进行发光动作。
76.如权利要求75所述的显示装置,其特征在于,
上述显示象素具有:电流写入保持电路,保持上述等级电流;发光驱动电路,基于该保持的上述等级电流,生成发光驱动电流,向上述发光元件供给。
77.如权利要求75所述的显示装置,其特征在于,
上述发光元件是有机电发光元件。
78.一种显示装置的驱动方法,该显示装置在显示面板上显示与由数字信号构成的显示信号相对应的图像信息,该显示面板相互正交地配设多条扫描线和多条信号线,在该扫描线和该信号线的交点附近具有多个显示象素,其特征在于,至少包括以下步骤:
取入并保持分别与上述多个显示象素相对应的上述显示信号的数字信号的各位,
将上述多条信号线分割成具有规定数量的每个信号线的多个块,在上述各块中并行,基于共同的基准电压,与上述保持的上述显示信号的数字信号的各位值相对应、选择性地合成与上述显示信号的数字信号的各位相对应地生成的多个单位电流,生成驱动与上述各块的规定数量的各个信号线分别对应的上述显示象素的各自的等级电流,
对于上述各块并行地依次取入并保持所生成的上述各等级电流,分别对上述多个显示象素,同时并行地供给保持的上述多个等级电流。
79.如权利要求78所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,
设定上述多个单位电流的各自的电流值,使得相互具有按2n规定的不同比率的电流值,n=0、1、2、3、…。
80.如权利要求78所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,
基于与具有一定电流值的基准电流的电流成分相对应的电荷的累积,生成上述基准电压,
上述显示装置的驱动方法包括在每个规定的定时进行上述电荷的累积动作的更新动作。
81.如权利要求78所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,
上述显示信号的保持动作包括累积与上述显示信号的数字信号的信号电平相对应的电荷,
输出基于该累积的电荷量的输出信号的动作。
82.如权利要求78所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,
同时并行地执行上述显示信号的取入、保持动作;和
向上述多个显示象素供给上述多个等级电流的动作。
83.如权利要求78所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,设定上述各等级电流的信号极性,使得在从上述显示象素侧引入的方向上流动。
84.如权利要求78所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,设定上述等级电流的信号极性,使得在流入上述显示象素侧的方向上流动。
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