CN1573874A - 输入数字信号的图像显示装置及图像显示方法 - Google Patents

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Abstract

在本发明的各像素具备了电流驱动型发光元件的图像显示装置中，能够谋求产生基于数字信号的灰度等级电流的电路的小型化。电流供给电路(10)包含根据控制信号(SD)有选择地输出8位图像数据(DIN)的偶数位和奇数位的一方的位选择电路(40)，并向像素(100)供给与从位选择电路(40)输出的位相应的灰度等级电流(Idat)。在像素(100)的1帧期间，向电流驱动型发光元件(110)供给与偶数位相应的电流的时间被设定为供给与奇数位相应的电流的时间的2倍。通过4位的灰度等级电流的设定(16等级)，能够分为8位的256等级控制在1帧期间内流过电流驱动型发光元件(110)的电流的电流×时间的积。

Description

输入数字信号的图像 显示装置及图像显示方法
技术领域
本发明涉及图像显示装置及图像显示方法，尤其涉及各像素具备电流驱动型发光元件，而且根据数字信号实行灰度等级显示的图像显示装置以及在该装置中的图像显示方法。
背景技术
作为平面板类型的图像显示装置，各像素由电流驱动型发光元件构成的自发光型的图像显示装置正在被注目。自发光型的图像显示装置具有良好的可视性，而且活动图像显示特性也优越。作为电流驱动型发光元件，发光二极管(LED)已为人们所熟知。
在这样的图像显示装置中，配置成行列状的多个像素通过点顺序扫描和线顺序扫描顺序地被驱动，接受显示电流的供给。而且，各像素在下一次被驱动之前的期间，输出与驱动时所供给的显示电流对应的亮度。为了实现灰度等级显示各像素接受的显示电流为通常模拟电流。通过将该模拟电流设定为各发光元件的最大亮度和最小亮度的中间电平，能够实现各像素的灰度等级显示。
因此，在具备了电流驱动型发光元件的图像显示装置中，用于产生与表示在各像素的灰度等级的亮度的图像数据相应的显示电流的电流供给电路是必要的。
例如，在特开平11-212493号公报中揭示了以下结构：在将图像数据设定为多位数字信号的图像显示装置中，为了供给用于灰度等级显示的显示电流，通过经由分别与构成图像数据的多位响应而接通(ON)/关闭(OFF)薄膜晶体管(TFT)并联地连接多个恒流电源，向发光元件有选择地供给来自这些恒流电源的供给电流的和。
尤其，通过按照2的乘方比将恒流电源的输出电流的比设定成1∶2∶4∶8那样，能够以等间隔分等级地控制灰度等级电流。
但是，在这样的电流供给电路中，随着图像数据位数的增加，产生电流供给电路大型化这样的问题。典型地说，恒流电源的个数增加、该电流供给电路的占有面积增大，图像显示装置的外观尺寸将变大。另外，电路规模的大型化也招致制造成本的上升。
发明内容
本发明的目的就是在各像素具备了电流驱动型发光元件的图像显示装置中，谋求按照数字信号产生灰度等级电流的电路的小型化以及提供那样的图像显示方法。
本发明相关的图像显示装置是根据加权了的N位(N：是4以上的偶数)的数字信号进行灰度等级显示的图像显示装置，它具备：配置成行列状的多个像素；用于以规定的方式周期地选择多个像素的扫描部件；以及用于向通过扫描部件选择的至少1个像素供给与数字信号相应的灰度等级电流的灰度等级电流产生电路，各个像素包含：产生与供给的电流相应的亮度的电流驱动型发光元件和用于向电流驱动型发光元件供给电流的像素驱动电路，像素驱动电路在由扫描部件选择的规定期间从灰度等级电流产生电路传输灰度等级电流，并向电流驱动型发光元件供给与在规定期间传输的灰度等级电流相应的电流，灰度等级电流产生电路包含：接受数字信号，有选择地输出N位中的偶数位的(N/2)位的组和奇数位的(N/2)位的组的一方的位选择电路、以及根据位选择电路输出的(N/2)位，分为2(N/2)等级地控制灰度等级电流的电流供给电路，在各像素中，电流驱动型发光元件在第1时间接受了与相应于作为奇数位和偶数位的一方的(N/2)位的组的灰度等级电流相应的电流供给后，在第2时间接受与相应于作为奇数位和偶数位的另一方的(N/2)位的组的灰度等级电流相应的电流供给，按照数字信号的加权，将第1和第2时间的一方设定成第1和第2时间的另一方的2倍。
依据本发明的其它构成的图像显示装置是根据加权了的N位(N：用K×M表示的4以上的整数，但是，K、M是2以上的整数)的数字信号进行灰度等级显示的图像显示装置，它具备：配置成行列状的多个像素；用于以规定的方式周期地选择多个像素的扫描部件；以及用于向通过扫描部件选择的至少1个像素供给与数字信号相应的灰度等级电流的灰度等级电流产生电路，各个像素包含：产生与供给的电流相应的亮度的电流驱动型发光元件和用于向电流驱动型发光元件供给电流的像素驱动电路，像素驱动电路在通过扫描部件所选择的规定期间从灰度等级电流产生电路传输灰度等级电流，并向电流驱动型发光元件供给与在规定期间传输的灰度等级电流相应的电流，以依据数字信号的加权的顺序将N位分割成每K位的M个位组，灰度等级电流产生电路包含：接受数字信号，并顺序地输出由包含在各位组中的K位中的每1位构成的K组的M位数据中的1组的位选择电路，以及按照位选择电路输出的M位数据，以2M等级控制灰度等级电流的电流供给电路，在各像素中，电流驱动型发光元件在独立地设置的从第1到第K的每个时间分别接受与分别相应于K组的M位数据的灰度等级电流相应的电流的供给，根据数字信号的加权，按照2的乘方设定从第1到第K的时间比。
本发明相关的图像显示方法是在各像素具备了产生与供给的电流相应的亮度的电流驱动型发光元件的图像显示装置中，根据加权了的N位(N：是4以上的偶数)的数字信号进行灰度等级显示的图像显示方法，将各像素的1帧期间分割成第1和第2期间，在各像素中，电流驱动型发光元件在第1期间，在第1时间接受与相应于由数字信号的偶数位和奇数位分别构成的(N/2)位的2个组的一方的灰度等级电流相应的电流的供给后，在第2期间，在第2时间接受与相应于(N/2)位的所述2个组的另一方的灰度等级电流相应的电流的供给，在各自的第1和第2期间，与(N/2)位相应的灰度等级电流的控制方式是共同的，按照数字信号的加权，将第1和第2时间的一方设定成第1和第2时间的另一方的2倍。
本发明相关的其它的图像显示方法是在各像素具备了产生与供给的电流相应的亮度的电流驱动型发光元件的图像显示装置中，根据加权了的N位(N：用K×M表示的4以上的整数，但是，K、M是2以上的整数)的数字信号进行灰度等级显示的图像显示方法，将各像素的1帧期间分割成从第1到第K的期间，将N位按依据数字信号的加权的顺序分割成每K位的M个的位组，在各像素中，电流驱动型发光元件在每个独立地设置的从第1到第K时间分别接受与相应于由以包含在各位组中的K位中的顺序被选择的每1位构成的M位的灰度等级电流相应的电流的供给，在从第1到第K的各个期间，与M位相应的灰度等级电流的控制方式是共同的，根据数字信号的加权，按照2的乘方设定从第1到第K的时间的比。
因此，依据本发明的图像显示装置和图像显示方法，通过(N/2)位的灰度等级电流的设定(2(N/2)等级)，对于各像素的电流驱动型发光元件，用N位的2N等级控制1帧期间的通过电流的电流×时间的积。因此，能够减少灰度等级电流产生电路的零件个数，并能够谋求图像显示装置的小型化和制造成本的降低。
另外，在将1帧期间分割成K个(K：3以上的整数)的情况也进行扩张，并对于总位数N(N：N＝用M×K表示的4以上的整数)，通过(N/K)位的灰度等级电流的设定(2(N/K)等级)，能够用N位的2N等级控制在各像素的1帧期间通过电流驱动型发光元件的电流的电流×时间的积。因此，能够大幅度地减少灰度等级电流产生电路的零件个数，并能够谋求图像显示装置的更小型化和制造成本的降低。
从涉及与附图关联的理解的本发明的以下详细的说明中，将会明白本发明的上述和其它的目的、特征、状况和优点。
附图说明
图1是说明在本发明相关的图像显示装置中产生灰度等级电流的实施例1相关的电流供给电路的构成的图。
图2是说明图1所示的电流供给电路的动作的图。
图3是说明在本发明相关的图像显示装置的各像素的1帧期间的构成的图。
图4是说明实施例1相关的电流供给电路的各位组中的电流控制的图。
图5是说明作为比较例而示出的电流供给电路的构成的图。
图6是说明实施例2相关的图像显示装置的构成的方框图。
图7是表示图6所示的像素的构成例子的电路图。
图8是说明实施例2相关的图像显示装置中的像素的驱动定时的概念图。
图9是说明实施例3相关的图像显示装置的构成的方框图。
图10是说明实施例3相关的图像显示装置中的像素的驱动定时的概念图。
图11是表示图9所示的像素的构成的电路图。
图12是说明图9所示的停止扫描电路的动作的图。
图13是表示实施例3的变形例中的像素的构成的电路图。
图14是说明实施例3的变形例中的停止扫描电路的动作的图。
图15是说明实施例4相关的灰度等级电流设定的图。
图16是说明在实施例4相关的各位组中的电流控制的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施例。此外，以下，设定图中的同一符号表示同一或相应的部分。
(实施例1)
图1是说明在本发明相关的图像显示装置中产生灰度等级电流的实施例1相关的电流供给电路的构成的图。
参照图1，实施例1相关的电流供给电路10经由数据线DL向像素100供给与作为多位数字信号的图像数据DIN相应的电流(即灰度等级电流)Idat。
此外，在实施例1中，为了详细地说明电流供给电路的构成，实际上有代表性地记载了在从配置了多个像素灰度等级电流Idat的供给目的地中选择出的1个。
在以下的说明中，设定图像数据DIN是8位的数字信号。即，分别与设定为“1”或“0”的数据位D(1)～D(8)相应，以28＝256等级控制各像素100的显示亮度。
对图像数据DIN施行以下的规定的加权：数据位D(1)相当于最低有效位位(LSB)，数据位D(8)相当于最高有效位位(MSB)。即，分别与数据位D(1)、D(2)、D(3)、D(4)、D(5)、D(6)、D(7)、D(8)对应的位加权电流分别为I1、I2、I4、I8、I16、I32、I64和I128，通过这些位加权电流的和来表现I0～I255的256等级的灰度等级电流。此处，假设电流Ik(k：整数)表示电流I的k倍的电流。即，表现为I255-I254＝I254-I253＝...＝I2-I1＝I1＝I，而且I0＝0。
像素100包含电连接在供给电源电压Vdd的电源节点12和供给规定电压Vss(有代表性地是接地电压)的电源节点13之间的电流驱动型发光元件100和用于向电流驱动型发光元件110供给显示电流的图像驱动电路120。作为电流驱动型发光元件110使用EL(电致发光)元件和发光二极管(LED)。电流驱动型发光元件110以与所供给的显示电流相应的亮度发光。
像素驱动电路120在该像素100的选择期间从电流供给电路10接受灰度等级电流Idat的供给，并向电流驱动型发光元件110供给与在选择期间供给的灰度等级电流Idat相应的显示电流。电流驱动型发光元件110以相应于显示电流的亮度发光。
数据位D(1)～D(8)被分割成由每邻接的2位构成的位组(GR(1)～GR(4)。各位组GR(统一地表示GR(1)～GR(4))由位加权电流的比是1∶2的奇数数据位和偶数数据位构成。具体地说，位组GR(1)由奇数数据位D(1)和偶数数据位D(2)构成，位组GR(2)由奇数数据位D(3)和偶数数据位D(4)构成，位组GR(3)由奇数数据位D(5)和偶数数据位D(6)构成，位组GR(4)由奇数数据位D(7)和偶数数据位D(8)构成。
电流供给电路10包含：位选择电路40；分别与位组GR(1)～GR(4)对应设置的恒流电源CS(1)～CS(4)、信号线31～34和开关元件SW(1)～SW(4)。
位选择电路40具有针对每一个位组GR设置的开关元件51和52。在各位组GR中，开关元件51被设置在传输对应的偶数数据位的节点和信号线31～34中的对应的1条信号线之间，开关元件52被设置在传输对应的奇数数据位的节点和该对应的信号线之间。针对每一个位组设置的开关元件51和52例如由n型TFT构成，并与控制信号SD响应而互补地接通(ON)/关闭(OFF)。
这样，位选择电路40与控制信号SD响应，有选择地向信号线31～34传输偶数数据位D(2)、D(4)、D(6)、D(8)和奇数数据位D(1)、D(3)、D(5)、D(7)的一方。
根据4乘方比设定恒流电源CS(1)～CS(4)的各自的输出电流I(1)～I(4)。具体地说，输出电流I(1)＝I1、I(2)＝I4、I(3)＝I16、而且I(4)＝I64。
开关元件SW(1)～SW(4)分别被设置在恒流电源CS(1)～CS(4)和数据线DL之间，并分别与信号线31～34响应进行接通(ON)或关闭(OFF)。开关元件SW(1)～SW(4)有代表性地由各自的栅极与信号线31～34连接的n型TFT构成。
恒流电源CS(1)～CS(4)经由开关元件SW(1)～SW(4)与数据线DL并联连接，因此有选择地用来自恒流电源CS(1)～CS(4)的输出电流I(1)～I(4)的和表示从电流供给电路10供给的灰度等级电流Idat。
实施例1相关的电流供给电路10分别与位组GR(1)～GR(4)对应具有同样的构成，因此使用图2说明与1个位组GR对应的构成的动作。
在图2中表示与图1所示的电流供给电路10中的第m个(m：1～4)位组对应的构成。
参照图2，在开关元件51的接通(ON)期间，向对应的信号线传输偶数的数据位D(2m)，开关元件SW(m)与数据位D(2m)对应地接通(ON)/关闭(OFF)。因此，在数据位D(2m)是“1”时，向数据线DL传输输出电流I(m)，另一方面，在数据位D(2m)是“0”时，不向数据线DL传输输出电流I(m)。
另一方面，在开关元件52的接通(ON)期间，将奇数位D(2m-1)传输到对应的信号线，开关元件SW(m)与数据位D(2m-1)对应地接通(ON)/关闭(OFF)。因此，在数据位D(2m-1)是“1”时，向数据线DL传输输出电流I(m)，另一方面，在数据位D(2m-1)是“0”时，不向数据线DL传输输出电流I(m)。
图3是说明在本发明相关的图像显示装置的各像素的1帧期间的构成的图，图4是说明在实施例1相关的电流供给电路的各位组中的电流控制的图。
参照图3，在本发明相关的图像显示装置中，各像素的1帧期间被分割成进行与偶数位对应的显示的期间1和进行与奇数位对应的显示的期间2。在期间1，为了向信号线31～34传输偶数数据位D(2)、D(4)、D(6)和D(8)，将控制信号SD设定为逻辑高电平(以下，记作“H电平”)以使各开关元件51接通(ON)。另一方面，在期间2，为了向信号线31～34传输奇数数据位D(1)、D(3)、D(5)和D(7)，将控制信号SD设定为逻辑低电平(以下，记作“L电平”)以使各开关元件52接通(ON)。
因此，如图4所示那样，在期间1，与偶数数据位D(2m)对应地执行或停止输出电流I(m)的供给，在期间2，与奇数数据位D(2m-1)对应地执行或停止输出电流I(m)的供给。
偶数数据位D(2m)和奇数数据位D(2m-1)的位加权电流的比如上述的那样是2∶1。与此对应，在向期间2的电流驱动型发光元件110的电流供给期间，即，如果将发光时间设定为T，则将期间1的发光时间设定为其2倍的2T。
结果，在1帧期间的电流驱动元件的通过电流的电流和时间的积S(m)用下述(1)式表示。
S(m)＝I(m)·D(2m)·2T+I(m)·D(2m-1)·T  …(1)
因此，积S(m)分别与作为偶数数据位和奇数数据位的组合的(D(2m)，(2m-1))＝(0，0)、(0，1)、(1，0)和(1，1)对应，被设定为“0”、“I(m)×T”、“2×I(m)×T”和“3×I(m)×T”的4个等级。即，使用单一的恒流电源CS(m)，能够得到相当于2位的4等级的电流×时间的积S(m)。
通过对各位组GR应用同样的控制方式，在期间1，与偶数数据位D(2)、D(4)、D(6)和D(8)响应而控制开关元件SW(1)～SW(4)，作为灰度等级电流Idat经由数据线DL向像素100供给对应的数据位是“1”的恒流电源的输出电流的和。例如，在(D(8)、D(6)、D(4)和D(2))＝(0、1、0、1)的情况下，作为灰度等级电流Idat，输出恒流电源CS(3)的输出电流I(3)＝I16和恒流电源CS(1)的输出电流I(1)＝I1的和的电流I17。在期间2，向像素100供给与奇数数据位D(1)、D(3)、D(5)和D(7)相应的灰度等级电流Idat。
如已经说明的那样，即根据4的乘方比，设定为输出电流I(1)＝I1，I(2)＝I4，I(3)＝I16，I(4)＝I64。因此，用下述(2)式表示1帧期间的电流驱动型发光元件110的通过电流的电流×时间积S。
S＝{(I64·D(8)+I16·D(6)+I4·D(4)+I1·D(2))·2T}+{(I64·D(7)+I16·D(5)+I4·D(3)+I1·D(1))·T}…(2)
有选择地将数据位D(1)～D(8)设定为“0”或“1”，因此数据能够与(D(8)、D(7)、D(6)、D(5)、D(4)、D(3)、D(2)、D(1))＝(0、0、0、0、0、0、0、0)～(1、1、1、1、1、1、1、1)响应，并将上述电流时间积S设定为0～255×T×I的256个等级。
在图像显示的1帧期间内的电流驱动型发光元件的通过电流的电流×时间积的差异作为亮度的差异能为人的视觉所觉察，因此如果将上述电流×时间积设定为256等级，则即使不将电流供给电路输出的灰度等级电流本身的电平设定为256等级，也能够进行256灰度等级的显示。
即，通过作为图像数据DIN的位数的一半的4个恒流电源CS(1)～CS(4)和4个开关元件SW(1)～SW(4)、4条信号线31～34，能够执行8位的灰度等级显示。
在图5中，作为比较例示出了在经过1帧期间将电流驱动型发光元件的通过电流设定为恒定值的图像显示装置中必要的电流供给电路的构成。
在图5所示的电流供给电路中，为了产生与图像数据的全部位相应的灰度等级，位数个的、即8个恒流电源CS(1)～CS(8)、8条信号线31～38和8个开关元件SW(1)～SW(8)成为必要。结果，电路规模随着位数增加而显著地增大。
如以上已说明的那样，在本发明相关的电流供给电路中，在图像数据的位数即灰度等级数相同的情况下，能减少产生灰度等级电流的电路的零件个数。结果，产生使该电路的占有面积减小，图像显示装置的外观尺寸变小那样的优点。另外，通过零件个数的减少，也能够谋求制造成本的降低。
(实施例2)
在实施例2中，说明通过实施例1相关的电流供给电路产生灰度等级电流的有源驱动的图像显示装置的构成例子。
参照图6，实施例2相关的图像显示装置101具备多个像素100被排列成行列状的像素阵列部分102、垂直扫描电路130、移位寄存器电路140以及灰度等级电流产生电路150。在各像素行中，每3个像素100构成1个彩色显示单位，通过3个像素分别显示R(红)、G(绿)和B(蓝)，能够通过像素阵列部分102显示彩色图像。
在像素阵列部分102中，分别与像素100的行(以下，简称为“像素行”)对应地配置扫描线SL。在图6中有代表性地示出第k行(k：自然数)的扫描线SL[k]和第(k+1)行的扫描线SL[k+1]。
垂直扫描电路130与表示规定的扫描周期的时钟信号响应，依次选择像素行，将与选择行对应的扫描线SL激活为选择状态(H电平)，将剩余的扫描线SL非激活为非选择状态(L电平)。因此，各扫描线SL在一定周期内轮流地激活为选择状态。
分别与像素100的列(以下，也称为“像素列”)对应设置数据线。在图6中，关于数据线，将分别与R、G和B对应的数据线分别记作DLR、DLG和DLB。在图6中，有代表性地示出与第j(j：自然数)个彩色显示单位对应的数据线LR[j]、DLG[j]和DLB[j]以及与第1(j+1)个显示单位的R显示像素对应的数据线DLR[j+1]。此外，在以后，在不区别显示颜色而统一地表示数据线的情况下，也表示为数据线DL。
通过由数据位DR(1)～DR(8)构成的图像数据DRIN表示显示R(红)的像素的显示亮度。同样，显示G(绿)的像素的显示亮度通过由数据位DG(1)～DG(8)构成的图像数据DGIN表示，显示B(蓝)的像素的显示亮度通过由数据位DB(1)～DB(8)构成的图像数据DBIN表示。
移位寄存器电路140根据用于依次选择像素列的时钟信号，生成用于依次选择由3个像素列构成的各彩色显示单位的选择信号SH。例如，与图6所示的第1j和第(j+1)的彩色显示单位对应的选择信号用SH[j]和SH[j+1]表示。
灰度等级电流产生电路150包含对应于每一用于进行R显示、G显示和B显示的图像数据DRIN、DGIN和DBIN设置的位选择电路40和信号线31～34。而且，灰度等级电流产生电路150具有对应于每一数据线DL设置的数据锁存电路152、定时锁存电路155、恒流电源CS(1)～CS(4)和开关元件SW(1)～SW(4)。
数据锁存电路152与来自移位寄存器电路140的选择信号SH响应，取得对应的信号线31～34上的数据位并保持。定时锁存电路155以与锁存脉冲LP响应的定时，将保存在数据锁存电路152中的数据位传输到开关元件W(1)～SW(4)，并且，保持该栅极电压。
各位选择电路40、开关元件SW(1)～SW(4)的动作与实施例1中已说明的相同，因此不重复详细的说明。另外，在图6中将R显示用的恒流电源的输出电流记作IR(1)～IR(4)，将G显示用的恒流电源的输出电流表示为IG(1)～IG(4)，将B显示用的恒流电源的输出电流表示为IB(1)～IB(4)，但在与各数据线DL对应的构成中，恒流电源CS(1)～CS(4)的输出电流的设定与实施例1中的I(1)～I(4)相同，按照4的乘方比被设定。
因此，灰度等级电流产生电路150为了通过线顺序扫描执行每一像素行的灰度等级电流的供给，具备数据锁存电路152和定时锁存电路155，但是对于各数据线DL，通过与实施例1相关的电流供给电路相同的构成来供给灰度等级电流。
图7是表示图6所示的像素的构成例子的电路图。
在图7中，作为一例，示出了作为电流驱动型发光元件110具备了有机发光二极管(OLED)的电流程序型的像素电路构成。例如在“Pixel-Driving Methods for Large-Sized Poly-Si AM-OLEDDisplays”，Akira Yumoto et al.，Asia Display/IDW’01(2001)PP.1395-1398中揭示了电流程序型的像素。
参照图7，像素100包含向有机发光二极管110供给与灰度等级电流Idat对应的显示电流的像素驱动电路120。像素驱动电路120具有p型TFT121、122、n型TFT123、124以及电容器125。
p型TFT121的源极和漏极分别与电源节点12和节点N2连接。p型TFT122被连接在节点N2和电流驱动型发光元件110之间。有机发光二极管110被连接在p型TFT122和相当于共通电极的电源节点13之间。即，在图7中，示出了有机发光二极管110的阴极与共通电极连接的“共阴极构成”。
n型TFT123在电路上被连接在对应的数据线DL和节点N1之间。n型TFT124在电路上被连接在节点N1和节点N2之间。
p型TFT121的栅极与节点N1连接，p型TFT122和n型TFT123、124的各栅极与对应的扫描线SL连接。通过连接在节点N1和电源节点12之间的电容器125保持节点N1的电压，即p型TFT121的栅极·源极间电压(以下，也简称为“栅极电压”)。
接着，说明像素的程序动作和发光动作。
在程序动作时，对应的扫描线SL被激活成选择状态(H电平)。由此，n型TFT123和124被接通，因此形成从电源节点12(电源电压Vdd)经由p型TFT121和n型TFT123、124到数据线DL的电流通路。因此，灰度等级电流Idat流经像素驱动电路120～数据线DL～灰度等级电流产生电路150的路径。
这时，p型TFT121的漏极和栅极之间通过n型TFT124电连接，因此，通过电容器125保持在p型TFT121驱动灰度等级电流Idat时的栅极电压。这样，在扫描线SL被设定为选择状态的程序期间，与显示亮度相应的灰度等级电流Idat通过像素驱动电路120被程序驱动。
之后，切换扫描对象，如果对应的扫描线SL被非激活成非选择状态(L电平)，则n型TFT123和124切断，p型TFT122接通。因此，在像素100中，从电源节点12(电源电压Vdd)经由p型TFT121、122和有机发光二极管110到共通电极(电源节点13：规定电压Vss)形成电流路径。该电流路径的电流量依存于作为电流驱动元件的p型TFT121的栅极电压。
因此，在扫描线SL被设定为非选择状态的发光期间，流过了与在程序期间使有机发光二极管按程序工作的灰度等级电流Idat相应的电流。结果，即使在扫描线SL的非激活期间，有机发光二极管110也能够继续发出与灰度等级电流Idat相应的亮度。
图8是说明实施例2相关的图像显示装置中的像素的驱动定时的概念图。
参照图8，在实施例2相关的构成中，针对每一像素行定义1帧期间和分割1帧期间的期间1和期间2。
在期间1中，通过垂直扫描电路130，以时间ts间隔依次选择从第1行到第L行(最终行)。例如，在时刻t1，将与第1行对应的扫描线SL[1]设定为规定期间选择状态(H电平)。与此对应，对第1行设置程序期间200。
在从时刻t1经过了时间ts的时刻t2，选择第2行。此外，在时刻t2，有必要使第1行的程序期间已经结束。通过从时刻t2在规定期间将扫描线SL[2]设定为选择状态，而设置第2行的程序期间200。以下，也依次选择第3行～第L行(最终行)，并在各自的像素行中设置程序期间200。第L行(最终行)的扫描线从时刻tn在规定期间被设定为选择状态。在各程序期间200，使用各数据线DL并列地执行向1行的像素100中的像素驱动电路120的灰度等级电流Idat的程序驱动。
控制信号SD被设定为H电平以便覆盖在期间1中的各像素行中的程序期间200。因此，在各程序期间200对应于程序工作的灰度等级电流Idat被设定为与偶数位对应的电平。例如，控制信号SD分别与第1行中的期间1和期间2对应，被设定为H电平和L电平。
此外，上述的时间ts相当于每1行的扫描时间。在实施例2相关的图像显示装置中，扫描时间ts被设定为用像素行的行数(即L)除在以下说明的期间2内的程序期间202和发光期间212的和的时间或者比它小的时间。
在各像素行中，如果程序期间200结束，对应的扫描线SL被设定为非选择状态，则发光期间210开始，向电流驱动型发光元件110供给与在程序期间200中程序驱动的灰度等级电流Idat相应的电流。因此，在发光期间210中，电流驱动型发光元件110以与在程序期间200中程序驱动的灰度等级电流Idat相应的亮度发光。
在各像素行中，用发光期间210确保了时间2T后的定时使期间2开始，对应的扫描线SL又一次被设定为规定期间选择状态，并设置程序期间202。例如，与第1行对应，在从程序期间200的结束经过时间2T后的时刻t1#，将扫描线SL[1]再次从非选择状态设定为选择状态。对于第2行～第L行(最终行)也同样，每经过扫描时间ts就依次被选择，并设置程序期间202。
为了覆盖期间2中的各像素行的程序期间202，控制信号SD被设定为L电平。因此，将在各程序期间202被程序驱动的灰度等级电流Idat设定为与奇数位对应的电平。
在各像素行中，如果程序期间202结束、对应的扫描线SL被设定为非选择状态，则发光期间212开始，向电流驱动型发光元件110供给与在程序期间202被程序驱动的灰度等级电流Idat相应的电流。因此，在发光期间212中，电流驱动型发光元件110以与在程序期间202程序驱动的灰度等级电流Idat相应的亮度发光。
之后，在各像素行中，用发光期间212确保了时间T(时间2T的一半)后的定时结束1帧期间，并开始下次1帧期间的期间1。与此相应，对应的扫描线SL再次被设定为规定期间选择状态，并设置下面的程序期间。
例如，与第1行对应，在从程序期间202结束经过时间T后的时刻t3，将扫描线SL再次从非选择状态设定为选择状态。此外，为了生成与偶数位相应的灰度等级电流Idat，再将控制信号SD设定为H电平。在时刻t3以后，第2行～第L行(最终行)也同样，每次扫描时间ts都依次被选择，并开始下次的1帧期间。
通过如图8所示那样驱动像素，在各像素中，如在实施例1中已说明的那样，可以在1帧期间内，分别设置与偶数数据位对应的发光期间210和与奇数数据位对应的发光期间212，并且，按照位加权将这些发光期间210和212的比能设定为2∶1。
结果，通过来自包含图像数据位数的一半个数的恒流电源、信号线和开关元件的电流供给电路的灰度等级电流，能够进行图像数据的位数的灰度等级显示。因此，在实施例2相关的图像显示装置中，能谋求灰度等级电流产生电路150的零件个数减少带来的小型化和制造成本降低。
(实施例3)
参照图9，实施例3相关的图像显示装置103与图6所示的图像显示装置101比较，不同点是它还具备用于强制性地停止向各像素的电流驱动型发光元件110的电流供给的停止扫描电路180。
在图9所示的构成例中，每一像素行还设置停止扫描线EL。在图9中，有代表性地示出了第k行(k：自然数)的停止扫描线EL[k]和第(k+1)行的停止扫描线EL[k+1]。
停止扫描电路180通过对各停止扫描线EL的电压控制，以像素行为单位指示停止向电流驱动型发光元件110的电流供给。伴随于此，在像素阵列部分102中，配置具有强制性的电流供给停止功能的像素104以代替像素100。其它部分的构成与图6所示的图像显示装置101相同，因此不重复详细的说明。
图10是说明实施例3相关的图像显示装置中的像素的驱动定时的概念图。
参照图10，在实施例3相关的图像显示装置中，针对每一像素行也定义1帧期间以及分割了1帧期间的期间1和期间2。
在实施例3相关的图像显示装置中，与实施例2相关的图像显示装置不同，不同点是在各1帧期间的期间1和期间2的至少一方中设置了强制发光停止期间215。在以下的说明中，规定在发光期间短的期间2的后一半中设置强制发光停止期间215。例如，在第1行中，从发光期间212确保了时间T后的时刻t3到下1帧期间开始的时刻t4设置发光停止期间215。
程序期间200、202、发光期间210、212以及控制信号SD的设定与在图8中已说明的相同。即，在实施例3中，1帧期间内的、与偶数数据位对应的发光期间210和与奇数数据位对应的发光期间212的比也设定为2∶1。
通过在1帧期间内设置上述的发光停止期间215，各像素行的扫描时间ts#被设定为用像素行的行数(即L)除在期间1内的程序期间200和发光期间210的和的时间，或者在该时间以下。即，扫描时间ts#可以比图8中的扫描时间ts长。因此，在本实施例中作为像素阵列部分102的周边电路示出的面板的驱动电路部分，在同一条件下在1帧期间能减少消费电力。
接着，说明用于实现强制发光停止期间215的构成。
图11是表示图9所示的像素104的构成的电路图。
参照图11，像素104与图7所示的像素100比较，还包含作为用于控制从像素驱动电路120到电流驱动型发光元件110的电流供给路径的导通和遮断的开关元件而设置的n型TFT127。n型TFT127在p型TFT121和电流驱动型发光元件110之间与p型TFT122串联地连接，其栅极与对应的停止扫描线EL连接。
因此，n型TFT127在对应的停止扫描线EL被设定为H电平时被接通，在被设定为L电平时被切断。此外，将n型TFT127设置在p型TFT122和节点N2之间也能发挥同样的作用。
图12是说明图9所示的停止扫描电路180的动作的图。
参照图12，通过停止扫描电路180根据扫描时间ts#控制停止扫描线EL[1]～EL[L]的电压电平。在各像素行中，在发光停止期间215(图10)，为了切断n型TFT127而将停止扫描线EL(统一地表示停止扫描线EL[1]～EL[L])设定为L电平。相反地，至少在发光期间210和212(图10)，为了向电流驱动型发光元件110供给电流，有必要将停止扫描线EL设定为H电平。
另一方面，在程序期间200和202(图10)中，与n型TFT127串联连接的p型TFT122与对应的扫描线SL的选择(H电平)响应而被切断，因此可以将停止扫描线EL设定为H电平和L电平的任何一种。
因此，例如与第1行对应的停止扫描线EL[1]在1帧期间，从相当于期间1中的程序期间200的结束定时的时刻ta到相当于期间2中的发光期间212的结束定时的时刻t3被设定为H电平，从时刻t3开始被设定为L电平。因此，在时刻t3～t4期间，即在发光停止期间215，依靠n型TFT127的切断，停止向电流驱动型发光元件110的电流供给。以后的第2行～第L行(最终行)在每个扫描时间ts也将移位，并设定停止扫描线EL[2]～EL[L]的电压电平。
因此，在各像素行中，发光停止期间215的电流驱动型发光元件110的发光停止，并实现图10所示那样的像素的驱动。如以上已说明的那样，在实施例3相关的图像显示装置中，除实施例2相关的图像显示装置具有的效果外，通过延长扫描时间，对于面板的驱动电路部分还能够谋求低消费电力。
(实施例3的变形例)
在实施例3的变形例中，说明与实施例3同样能实现强制发光停止期间215的其它的构成例。
参照图13，在实施例3的变形例相关的像素105中，与实施例3相关的像素104(图11)比较，不同点是设置了像素驱动电路120#以替代像素驱动电路120。在像素驱动电路120#中，从像素驱动电路120的构成中省略了p型TFT122的配置。
因此，只通过与停止扫描线EL响应并进行ON/OFF的n型TFT127，来控制作为电流驱动元件的p型TFT121和电流驱动型发光元件110之间的连接/非连接。由此，停止扫描电路180的各停止扫描线EL的控制与实施例3不同。
图14是说明实施例3的变形例中的停止扫描电路的动作的图。
参照图14，在实施例3相关的变形例的构成中，在图10中的程序期间200、202，必须切断n型TFT127。因此，例如在分别相当于程序期间200和202的时刻t1～ta之间和时刻t1#～tb之间，将与第1行对应的停止扫描线EL[1]设定为L电平。以后的第2行～第L行也在各扫描时间ts#移位，并同样地设定停止扫描线EL[2]～EL[L]的电压电平。
实施例3的变形例相关的像素与实施例3相关的像素比较，能减少1个TFT元件，因此能够谋求制造成本的降低。另外，减小每1个像素的像素驱动电路的面积，因此也能够谋求画面的高分辨率化。
此外，在图11和图13所示的像素构成中，将n型TFT127置换成p型TFT，而且将停止扫描线EL的电压电平设定与图12和图14相反，也能够得到同样的效果。
此外，在实施例1～3及其变形例中，将供给与偶数位对应的灰度等级电流的期间1设置在比供给与奇数位对应的灰度等级电流期间更前面，但也可以将期间1和期间2的顺序调换。
另外，图像数据的位数并不只限于8位，对于任意位数的图像信号，都能应用实施例1～3的构成。
尤其，在与必要的灰度等级数对应的图像数据的位数是奇数的情况下，通过不取决于显示亮度而虚假地附加始终被设定为“0”的最高位位，也能应用实施例1～3。
此外，在实施例2、3及其变形例中所示的像素的构成不过是一例，在具备发挥同样作用的电路构成的像素的图像显示装置中也能应用本发明。尤其，在程序期间中，在与向像素驱动电路的灰度等级电流的程序驱动并行地，向电流驱动型发光元件供给与程序驱动的灰度等级电流相应的电流的像素构成中，着眼于电流驱动型发光元件的发光期间的比，也同样能应用本申请发明。
另外，在实施例1～3及其变形例中，示例了从像素向灰度等级电流产生电路(电流供给电路)流入的方向供给灰度等级电流Idat的构成。但是，通过适当地使像素、恒流电源中的TFT(晶体管)和电源节点的极性颠倒，对于从灰度等级电流产生电路(电流供给电路)向像素流入的方向供给灰度等级电流Idat的构成，也能应用本发明。即，本申请发明不特别限定像素和恒流电源的构成，而能在具有电流驱动型发光元件的图像显示装置中共通地应用。
(实施例4)
在实施例1～3及其变形例中，通过将构成图像数据的数据位分割成奇数数据位和偶数数据位的2部分，并使1帧期间与2个期间对应，分别进行与奇数数据位和偶数数据位对应的显示，使灰度等级电流的驱动电路部分小型化。
在将1帧期间分割成3个以上的期间的情况下也能扩展使用同样的方法。以下，在实施例4中，说明在将1帧期间分割成K个(K：2以上的整数)，而且，将总位数N(N：用N＝M×K表示的4以上的整数)的图像数据分割成各K位的M个(M：2以上的整数)位组的情况下的图像显示。K＝2的情况如实施例1～3中已说明的那样。
以下，作为一例，说明K＝3的情况。
参照图15，在K＝3的情况下，构成N位的图像数据的数据位D(1)～D(N)被分割成每3位(K位)的M个位组。用I1～I2(N-1)表示分别与数据位D(1)～D(N)对应的位加权电流。
与实施例1～3相同，针对每1个位组设置恒流电源CS，第m个位组(m：1～M的整数)的电流控制就会成为图16所示那样。
参照图16，1帧期间与K＝3对应地被分割成3个期间1～期间3，通过数据位D(3m)、D(3m-1)、D(3m-2)控制各个期间的电流供给。即，在期间1，与数据位D(3m)对应地执行或停止输出电流I(m)的供给，分别与数据位D(3m-1)、D(3m-2)对应地执行或停止期间2和3中的输出电流I(m)的供给。
此外，在各自的期间1、期间2和期间3中的向电流驱动型发光元件110的电流供给期间，即发光时间被设定为4T∶2T∶T＝4∶2∶1。因此，能够与3个数据位的8种组合D(3m)、D(3m-1)、D(3m-2)＝(0，0，0)D(3m)、D(3m-1)、D(3m-2)(1，1，1)对应，将向电流驱动型发光元件110供给的电流的电流×时间的积S(m)设定为I(m)×T的0～7倍的8等级。即，通过1个恒流电源能实现3位的灰度等级的电流×时间的积的设定。
再参照图15，与实施例1～3相同，在各位组中设置相同的构成，向电流驱动元件供给从各个恒流电源有选择地供给的输出电流的和，而且，按照2K的乘方比设定各个恒流电源的输出电流。即，设定为I(1)＝I1，而且，I(m)＝I(m-1)×2K。
由此，通过在灰度等级电流的驱动电路部分中设置位组的个数，即图像数据位数的(1/K)个的恒流电源、开关元件和信号线，能够与N位灰度等级对应地控制各像素的电流驱动型发光元件110的电流×时间积。
此外，在与必要的灰度等级数对应的图像数据的位数不是K的整数倍的情况下，通过不依存于显示亮度而在最高位位一侧附加始终被设定为“0”的空位，也能将构成图像数据的数据位分割成每K位的M个位组。另外，在K≥3的情况下，也可以适当地调换包含在相同的1帧期间内的K个期间的顺序。
如以上已说明的那样，即使根据需要将1帧期间的分割数设定为3以上，不受图像数据的位数的限制而应用本发明，也能使灰度等级电流的驱动电路部分大幅度地小型化。因此，能够谋求图像显示装置的更小型化和制造成本的降低。
本发明的图像显示装置和图像显示方法，例如能够适用于具备了有机EL元件等电流驱动型发光元件的显示板中。
应该明确地理解为，虽然已详细地说明并示出了本发明，但这只是示例，并不仅限于此，只通过附加的权利要求限定发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种图像显示装置，基于加权了的N位(N：4以上的偶数)的数字信号进行灰度等级显示，其特征在于包括：
配置成行列状的多个像素；
用于用规定的方式周期地选择所述多个像素的扫描部件；以及
向通过所述扫描部件选择的至少1个所述像素，供给与所述数字信号相应的灰度等级电流的灰度等级电流产生电路，其中
所述像素分别包含：发出与供给的电流相应的亮度的电流驱动型发光元件；以及用于向所述电流驱动型发光元件供给电流的像素驱动电路，
所述像素驱动电路在由所述扫描部件选择的规定期间，从所述灰度等级电流产生电路传输所述灰度等级电流，并向所述电流驱动型发光元件供给与在所述规定期间传输的所述灰度等级电流相应的电流，
所述灰度等级电流产生电路包含：接收所述数字信号，有选择地输出所述N位中的、作为偶数位的(N/2)位的组和作为奇数位的(N/2)位的组中的一方的位选择电路；以及根据由所述位选择电路输出的(N/2)的位，分为2(N/2)个等级地控制所述灰度等级电流的电流供给电路，
在各所述像素中，所述电流驱动型发光元件在第1时间接受了与对应于作为所述奇数位和偶数位的一方的(N/2)位的组的灰度等级电流相应的电流的供给后，在第2时间接受与对应于作为所述奇数位和偶数位的另一方的(N/2)位的组的灰度等级电流相应的电流的供给，
根据所述数字信号的加权，将所述第1和第2时间的一方设定为所述第1和第2时间的另一方的2倍。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
所述图像显示装置还具备配置在所述灰度等级电流产生电路和所述多个像素之间、用于传输所述灰度等级电流的数据线，
所述电流供给电路包含：
分别与由所述位选择电路付与的所述(N/2)位对应地设置的(N/2)个恒流电源；并联连接在所述(N/2)个恒流电源和所述数据线之间的(N/2)个开关元件；以及用于将从所述位选择电路输出的(N/2)位分别传输到所述(N/2)个开关元件的(N/2)条信号线，
按照4的乘方比分等级地设定所述(N/2)个恒流电源的输出电流，
所述(N/2)个开关元件的各个根据所述(N/2)位的对应的1位，向所述数据线传输对应的所述恒流电源的所述输出电流。
3.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
各所述像素的1帧期间被分割成第1和第2的期间，
所述第1期间包含第1程序期间和第1发光期间，
在所述第1程序期间，通过所述扫描部件选择各所述像素，接受与所述奇数位和偶数位的所述一方相应的灰度等级电流的供给，同时在所述第1发光期间，向所述电流驱动型发光元件供给与在所述第1程序期间供给的灰度等级电流相应的电流，
所述第2期间包含第2程序期间和第2发光期间，
在所述第2程序期间，通过所述扫描部件选择各所述像素，接受与所述奇数位和偶数位的所述另一方相应的灰度等级电流的供给，同时在所述第2发光期间，向所述电流驱动型发光元件供给与在所述第2程序期间供给的灰度等级电流相应的电流，
在所述第1发光期间被设置了所述第1时间后，所述第2程序期间开始，
在所述第2发光期间被设置了所述第2时间后，下一个1帧期间开始。
4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：
所述扫描部件以行单位选择所述多个像素，
以所述行单位设定所述1帧期间以及所述第1和第2期间。
5.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
各所述像素的1帧期间被分割成第1和第2期间，
所述第1期间包含第1程序期间和第1发光期间，
在所述第1程序期间，通过所述扫描部件选择各所述像素，接受与所述奇数位和偶数位的所述一方相应的灰度等级电流的供给，同时在设置了所述第1时间的所述第1发光期间，向所述电流驱动型发光元件供给与在所述第1程序期间供给的灰度等级电流相应的电流，
所述第2期间包含第2程序期间和第2发光期间，
在所述第2程序期间，通过所述扫描部件选择各所述像素，接受与所述奇数位和偶数位的所述另一方相应的灰度等级电流的供给，同时在设置了所述第2时间的所述第2发光期间，向所述电流驱动型发光元件供给与在所述第2程序期间供给的灰度等级电流相应的电流，
所述第1和第2期间的至少一方还包含发光停止期间，
在所述发光停止期间，停止向所述电流驱动型发光元件的电流供给。
6.根据权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于：
还具备：用于用规定的方式周期地选择所述多个像素，并强制地使被选择的像素的所述电流驱动型发光元件的发光停止的停止扫描部件，
各所述像素还包含响应来自所述停止扫描部件的指示，导通或遮断从所述像素驱动电路向所述电流驱动型发光元件的电流供给路径的开关元件。
7.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
所述数字信号包含始终被设定为规定电平的空位。
8.一种图像显示装置，基于加权了的N位(N：用K×M表示的4以上的整数，其中，K、M是2以上的整数)进行灰度等级显示，其特征在于包括：
配置成行列状的多个像素；
用于用规定的方式周期地选择所述多个像素的扫描部件；以及
向通过所述扫描部件选择的至少1个所述像素，供给与所述数字信号相应的灰度等级电流的灰度等级电流产生电路，其中
所述像素分别包含：发出与供给的电流相应的亮度的电流驱动型发光元件；以及用于向所述电流驱动型发光元件供给电流的像素驱动电路，
所述像素驱动电路在由所述扫描部件选择的规定期间，从所述灰度等级电流产生电路传输所述灰度等级电流，并向所述电流驱动型发光元件供给与在所述规定期间传输的所述灰度等级电流相应的电流，
所述N位以依据所述数字信号的加权的顺序被分割成每K位的M个位组，
所述灰度等级电流产生电路包含：接收所述数字信号，顺序地输出由包含在各所述位组中的K位中的每1位构成的K组的M位数据中的1个组的位选择电路；以及根据所述位选择电路输出的M位数据，分为2M等级地控制所述灰度等级电流的电流供给电路，
在各所述像素中，所述电流驱动型发光元件在独立地设置的从第1到第K时间的每一个，分别接受与分别相应于所述K组的M位数据的灰度等级电流相应的电流的供给，
根据所述数字信号的加权，按照2的乘方设定所述从第1到第K时间的比。
9.根据权利要求8所述的图像显示装置，其特征在于：
所述数字信号包含始终被设定为规定电平的空位。
10.一种图像显示方法，在具备了其各像素发出与供给的电流相应的亮度的电流驱动型发光元件的图像显示装置中基于加权了的N位(N：是4以上的偶数)的数字信号进行灰度等级显示，其特征在于：
各所述像素的1帧期间被分割成第1和第2期间，
在各所述像素中，所述电流驱动型发光元件在所述第1期间，当在第1时间接受了与灰度等级电流相应的电流的供给后，其中该灰度等级电流与分别由所述数字信号的偶数位和奇数位构成的(N/2)位的2个组的一方对应，在所述第2期间，在第2时间接受与相应于(N/2)位的所述2个组的另一方的灰度等级电流相应的电流供给，
在所述第1和第2期间的各个期间，与所述(N/2)位相应的所述灰度等级电流的控制方式是共同的，
按照所述数字信号的加权，将所述第1和第2时间的一方设定为所述第1和第2时间的另一方的2倍。
11.根据权利要求10所述的图像显示方法，其特征在于：
作为所述灰度等级电流，供给按照4的乘方比分等级地设定了各自的输出电流的(N/2)个的恒流电源中的、来自根据所述(N/2)位而选择出的恒流电源的所述输出电流的和。
12.根据权利要求10所述的图像显示方法，其特征在于：
所述数字信号包含始终被设定为规定电平的空位。
13.一种图像显示方法，在具备了其各像素发出与供给的电流相应的亮度的电流驱动型发光元件的图像显示装置中，基于加权了N位(N：是用K×M表示的4以上的整数，其中，K、M是2以上的整数)的数字信号进行灰度等级显示，其特征在于：
所述各像素的1帧期间被分割成从第1到第K期间，
以依据所述数字信号的加权的顺序，将所述N位分割成每K位的M个位组，
在各所述像素中，所述电流驱动型发光元件在所述从第1到第K期间的各个期间，在独立地设置的从第1到第K时间，分别接受与灰度等级电流相应的电流供给，其中该灰度等级电流与由包含在各所述位组中的K位中的顺序被选择的每1位构成的M位对应，
在所述从第1到第K期间的各个期间，与所述M位相应的所述灰度等级电流的控制方式是共同的，
根据所述数字信号的加权，按照2的乘方设定所述从第1到第K的时间的比。
14.根据权利要求13所述的图像显示方法，其特征在于：
作为所述灰度等级电流，供给按照2K的乘方比分等级地设定了各自的输出电流的M个恒流电源中的、来自根据所述M位被选择的恒流电源的所述输出电流的和。
15.根据权利要求13所述的图像显示方法，其特征在于：
所述数字信号包含始终被设定为规定电平的空位。
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