CN1577432A - 电流生成供给电路和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电流生成供给电路，向多个负载供给对应于数字信号的驱动电流，具备电流生成电路，该电流生成电路包括：基准电压生成电路，至少提供具有恒定电流值的基准电流，生成基于该基准电流的基准电压；驱动电流生成电路，根据所述基准电压，生成相对于所述基准电流具有与所述数字信号对应的比率的电流值的输出电流；以及特性控制电路，设定所述输出电流相对所述基准电流的比率；并且，将所述输出电流作为所述驱动电流向所述多个负载的每个供给。通过所述特性控制电路，对各负载将所述输出电流相对所述基准电流的比率设定成多级，或设定成对每个负载可改变所述输出电流相对所述基准电流的比率，以此设定各负载的驱动特性。

Description

电流生成供给电路和显示装置
技术领域
本发明涉及一种电流生成供给电路、具备该电流生成供给电路的显示装置和该显示装置的驱动方法，尤其是涉及可适用于设有显示象素的显示面板驱动中的电流生成供给电路、及具备该电流生成供给电路的驱动电路的驱动方法，其中，该显示象素具有电流控制型发光元件。
背景技术
近年来，作为多用作个人计算机或图像设备的监视器或显示器的液晶显示装置(LCD)的下一代显示器件(显示器)，已知有具备自发光型显示面板的显示装置，该自发光型显示面板将有机场致发光元件(下面简称为有机EL元件)、或无机场致发光元件(下面简称为无机EL元件)、或发光二极管(LED)等自发光型光学要素(发光元件)排列成矩阵状。
在这种自发光型显示装置、尤其是适用有源矩阵驱动方式的自发光型显示装置中，与液晶显示装置相比，显示响应速度陕，没有视场角依赖性，另外，可实现高亮度、高对比度、显示画质的高精细化、低功耗化等，同时，因为不必象液晶显示装置那样必须背面照明，所以具有可进一步薄型轻量化的非常好的特征，实用化的研究开发盛行。
这种基于有源矩阵驱动方式的自发光型显示装置大致包括：显示面板，在沿行方向配置的扫描线与沿列方向配置的数据线的各交点附近，排列包含发光元件的显示象素；数据驱动器，生成对应于图像显示信号(显示数据)的灰度电流，经数据线提供给各显示象素；以及扫描驱动器，在规定的定时依次施加扫描信号，使特定行的显示象素成为选择状态。通过提供给各显示象素的上述灰度电流，各发光元件以对应于显示数据的规定亮度灰度进行发光动作，在显示面板中显示期望的图像信息。另外，关于发光元件型显示器的具体例，详细说明后述的发明的实施方式。
作为这种自发光型显示装置的驱动方法，已知电压指定型驱动方式和电流指定型驱动方式，在电压指定型驱动方式下，对于由扫描驱动器选择的特定行的显示象素，通过对应于显示数据来调整由数据驱动器施加的灰度信号电压的电压值，控制流过各发光元件的驱动电流的电流值，以规定的亮度灰度进行发光动作，而在电流指定型驱动方式下，通过调整由数据驱动器提供的驱动电流(灰度电流)的电流值，控制流过各发光元件的驱动电流的电流值。
但是，在这种自发光型显示装置的驱动方法中，存在以下问题。
即，在上述驱动方法中的电压指定型驱动方式下，各显示象素必须具备将灰度信号电压的电压分量变换成电流分量的象素驱动电路，但是，在构成该象素驱动电路的薄膜晶体管等元件特性随着外部环境或时间变化而变动的情况下，从电压分量到电流分量的变换特性容易受到由特性变化产生的影响，因此，驱动电流的电流值的变动大，具有难以长时间稳定得到期望的发光特性的问题。
对此，在电流指定型驱动方式下，具有可抑制这种元件特性的变动影响的优点。但是，例如在根据从规定电流源经电流供给线提供的基准(reference)电流生成对应于显示数据的驱动电流、并经各数据线提供给各显示象素的情况下，因为提供给各数据线的驱动电流对应于显示数据而变化，所以从规定电流源提供的基准电流也对应于显示数据而变化。这里，一般由于信号布线中存在电容分量(布线电容)，所以经如上所述的电流供给线提供基准电流的动作，相当于将存在于该电流供给线中的电容分量充电或放电到规定电位。因此，尤其是在经电流供给线供给的基准电流微小的情况下，其充放电动作需要时间，在电流供给线的电位稳定之前，需要较长的时间。这里，数据驱动器的动作中，随着显示象素数量的增加使数据线和扫描线的数量增加，每个扫描线的驱动时间减少，分配给每个数据线的驱动电流生成的时间变短，要求高速动作，但如上所述，向如上所述的电流供给线的充放电动作需要一定的时间，所以存在由于该充放电动作的速度导致数据驱动器的动作速度变快的问题。
再者，在彩色显示图像信息的情况下，通常是根据显示数据中包含的各色成分来单独控制红(R)、绿(G)、蓝(B)各色的发光元件的发光亮度，可得到期望的发光色，但如后所述，由于RGB各色的发光元件中发光亮度对驱动电流的关系(电流-亮度特性)各不相同，所以必须按照对应于各色发光元件的数据线来单独且适当地控制基准电流的电流值。因此，进行彩色显示的驱动控制变复杂，尤其是存在难以良好地控制设定RGB各色的发光元件的发光亮度的白平衡、以便很好地将显示色识别为白色的问题。
发明内容
本发明是一种显示装置，包括向多个负载供给对应于数字信号的驱动电流的电流生成供给电路和具备该电流生成供给电路的驱动电路，在具有电流控制型发光元件的显示面板中显示图像信息，即使在供给负载的驱动电流微小的情况下，也可迅速生成驱动电流并供给，使显示响应特性提高，同时，具有可降低功耗的效果。另外，可使白色显示时的亮度提高，具有可实现显示画质提供的效果。
为了得到上述效果，本发明的电流生成供给电路具备电流生成电路，该电流生成电路包括：基准电压生成电路，相对所述多个负载的每个设置，至少提供具有恒定电流值的基准电流，生成基于该基准电流的基准电压；驱动电流生成电路，根据所述基准电压，生成相对于所述基准电流具有与所述数字信号对应的比率的电流值的输出电流；以及特性控制电路，设定所述输出电流相对所述基准电流的比率；并且，将所述输出电流作为所述驱动电流向所述多个负载的每个供给。
所述电流生成电路设定成向从所述负载侧引入的方向流过所述驱动电流、或向所述负载侧流入的方向流过所述驱动电流。
所述特性控制电路中，所述基准电压生成电路具备多个基准电流晶体管，该基准电流晶体管中流过所述基准电流，对应于该基准电流生成各不相同的所述基准电压，晶体管尺寸互不相同。该特性控制电路具备切换开关，选择地使所述基准电流流过所述多个基准电流晶体管中的1个基准电流晶体管，将所述输出电流相对基准电流的比率设定成多级，或者所述基准电压生成电路具备一个基准电流晶体管，在所述各电流生成供给电路的基准电压生成电路中，设定成所述基准电流晶体管的晶体管尺寸互不相同，设定成对所述多个负载的每个可改变所述输出电流相对所述基准电流的比率。
所述基准电压生成电路具备积累与所述基准电流的电流值对应的电荷的电荷积累电路；具备更新电路，在每个规定的定时，将积累在所述电荷积累电路中的电荷量更新为对应于的所述基准电流的电荷量。
所述驱动电流生成电路具备：单位电流生成电路，根据所述基准电压，生成相对所述基准电流具有不同比率的电流值的多个单位电流；以及电流选择电路，选择地合成所述多个单位电流的每个，生成所述输出电流。所述多个单位电流各自的电流值具有彼此以2n规定的不同比率；所述单位电流生成电路具备各控制端子被共同连接、沟道宽度被设定成彼此以2n规定的不同比率的多个单位电流晶体管。各控制端子连接于所述基准电流晶体管的控制端子上，所述基准电流晶体管与所述单位电流晶体管构成电流镜电路。另外，所述电流选择电路具备选择地合成所述多个单位电流、并生成为所述输出电流的选择开关。
另外，电流生成供给电路具备保持所述数字信号的各位的信号保持电路；所述驱动电流生成电路对应于所述信号保持电路中保持的所述数字信号的位值，生成所述输出电流。
为了得到上述效果，本发明的显示装置具备：显示面板，多个扫描线和多个信号线相互正交地配置，在该扫描线和该信号线的交点附近，将多个显示象素排列成矩阵状；扫描驱动电路，向所述多个扫描线的每个依次施加使所述多个显示象素以行单位成为选择状态的扫描信号；以及信号驱动电路，具备：多个灰度电流生成供给电路，将所述输出电流作为灰度电流经所述各信号线供给处于选择状态的所述多个显示象素；以及具备电流生成电路，该电流生成电路包括：基准电压生成电路，相对所述多个信号线的每个设置，至少提供具有恒定电流值的基准电流，生成基于该基准电流的基准电压；驱动电流生成电路，根据所述基准电压，生成相对所述基准电流具有与所述显示信号的灰度值对应的比率的电流值的输出电流；以及特性控制电路，设定所述输出电流相对所述基准电流的比率。
所述电流生成电路设定成向从所述显示象素侧经所述信号线引入的方向流过所述灰度电流、或向经所述信号线流入所述显示象素侧的方向流过所述灰度电流。
所述特性控制电路中，所述基准电压生成电路具备多个基准电流晶体管，该基准电流晶体管中流过所述基准电流，对应于该基准电流生成各不相同的所述基准电压，晶体管尺寸互不相同；具备切换开关，使所述基准电流选择地流过所述多个基准电流晶体管中的1个基准电流晶体管；将所述输出电流相对基准电流的比率设定成多级，或者，所述基准电压生成电路具备一个基准电流晶体管，设定成对应于各发光元件的所述灰度电流生成供给电路的所述基准电压生成电路中、所述基准电流晶体管的晶体管尺寸互不相同；设定所述输出电流相对所述基准电流的比率，以便在所述显示信号的例如最高灰度值下，所述发光元件的红色、绿色、蓝色的发光色的发光亮度具有规定的白平衡。
所述基准电压生成电路具备积累对应于所述基准电流的电流值的电荷的电荷积累电路；具备更新电路，在每个规定的定时，将积累在所述电荷积累电路中的电荷量更新为对应于的所述基准电流的电荷量。
所述驱动电流生成电路具备单位电流生成电路，根据所述基准电压，生成相对所述基准电流具有不同比率的电流值的多个单位电流；以及电流选择电路，选择地合成所述多个单位电流的每个，生成所述输出电流；所述多个单位电流各自的电流值具有彼此以2n规定的不同的比率；所述单位电流生成电路具备各控制端子被共同连接、且沟道宽度被设定成彼此以2n规定的不同的比率的多个单位电流晶体管；各控制端子连接于所述基准电流晶体管的控制端子上，所述基准电流晶体管与所述单位电流晶体管构成电流镜电路。另外，所述电流选择电路具备选择地合成所述多个单位电流、并生成为所述输出电流的选择开关。
另外，所述灰度电流生成供给电路具备保持由所述数字信号构成的显示信号的各位的信号保持电路；所述驱动电流生成电路对应于所述信号保持电路中保持的所述显示信号的位值，生成所述输出电流。
在所述信号驱动电路中，对每个所述信号线并列配置两个至多个所述电流生成供给电路，交替地并行执行如下动作：在一个所述灰度电流生成供给电路的所述驱动电流生成电路中，生成基于所述信号保持电路中保持的所述显示信号的位值的所述输出电流；以及，在另一所述灰度电流生成供给电路的所述信号保持电路中，保持下一所述显示信号的各位。
所述显示象素具备对应于所述灰度电流的电流值以规定的亮度灰度进行发光动作的、例如有机场致发光元件构成的电流控制型发光元件。
附图说明
图1A、1B是表示本发明涉及的电流生成供给电路的实施方式中的电流生成电路的基本方式的结构图。
图2A、2B是表示本发明涉及的电流生成供给电路的第1实施方式的结构图。
图3是表示本实施方式涉及的电流生成供给电路中的电流生成电路一具体例的电路结构图。
图4是表示本实施方式涉及的电流生成供给电路中相对于指定灰度的电流特性(灰度-电流特性)的一例的特性图。
图5是表示本发明涉及的电流生成供给电路的第2实施方式的结构图。
图6是表示本实施方式涉及的电流生成供给电路中的电流生成电路一具体例的电路结构图。
图7是表示可适用本发明涉及的电流生成供给电路的显示装置的第1实施方式的框图。
图8是表示本实施方式涉及的显示装置结构的主要部分结构图。
图9是表示适用于本实施方式的显示象素(象素驱动电路)一构成例的电路结构图。
图10是表示本实施方式涉及的数据驱动器的第1实施方式中的控制动作一例的定时图。
图11是表示本实施方式涉及的显示面板(显示象素)中的控制动作一例的定时图。
图12是表示本实施方式涉及的显示装置中相对于指定灰度的显示象素的发光亮度特性一例的特性图。
图13是表示本实施方式涉及的数据驱动器的第2实施方式的主要部分结构图。
图14是表示适用于本实施方式涉及的数据驱动器的第2实施方式的灰度电流生成供给电路的一具体例的结构图。
图15是表示本实施方式的灰度电流生成供给电路中的电流生成电路的一具体例的结构图。
图16是表示本实施方式涉及的数据驱动器的第2实施方式中的控制动作一例的时序图。
图17是表示适用于本实施方式涉及的数据驱动器的第3实施方式的灰度电流生成供给电路中的电流生成电路的一实施例的电路结构图。
图18A、18B、18C是表示适用于本实施方式涉及的灰度电流生成供给电路中的基准电压生成电路的局部电路图。
图19A、19B是表示适用于本实施方式涉及的显示装置中的发光元件的RGB各发光色的电流-亮度特性和灰度-亮度特性的特性图。
图20是表示本实施方式涉及的发光元件的RGB各发光色的灰度-亮度特性的特性图和表示白平衡的设定原理图。
图21是表示适用于本实施方式涉及的数据驱动器的第4实施方式的灰度电流生成供给电路中的电流生成电路的一实施例的电路结构图。
图22A、22B、22C是表示适用于本实施方式涉及的灰度电流生成供给电路中的基准电压生成电路的局部电路图。
具体实施方式
下面，示出实施方式来详细说明根据本发明的电流生成供给电路及其控制方法、以及具备电流生成供给电路的显示装置和该显示装置的驱动方法。
首先，参照附图来说明根据本发明的电流生成供给电路及其控制方法。
图1A、1B是表示根据本发明的电流生成供给电路的实施方式中、电流生成电路的基本方式的结构图。
图1A所示的根据本实施方式的电流生成电路CLM具备生成规定电压(基准电压)的电路结构和生成输出电流Iout的电路结构。在生成规定电压(基准电压)的电路结构中，包括：在高电位电源+V与接点Npa之间具有电流路径(源极-漏极)的p沟道型场效应型晶体管(下面记作p沟道型晶体管)TPA、控制接点Npa和p沟道型晶体管TPA的控制端子(栅极端子)与接点Np之间的连接状态(导通状态)的开关SWA、在高电位电源+V与接点Npb之间具有电流路径的p沟道型晶体管TPB、控制接点Npb及p沟道型晶体管TPB的控制端子与接点Np之间的连接状态的开关SWB、以及连接于接点Np与高电位电源+V之间的电容器(电荷积累电路)Cp，在接点Np与低电位电源(例如接地电位)-V之间连接提供具有恒定电流值的基准电流Iref的恒定电流发生源(恒定电流源)IR，在接点Np生成对应于基准电流Iref的规定电压(基准电压)；在生成输出电流Iout的电路结构中，包括将电流路径连接于高电位电源+V与输出端子Tout之间、将控制端子连接于接点Np上的p沟道型晶体管(输出电流晶体管)TPC，并根据基准电压生成相对于基准电流Iref具有规定比率的输出电流Iout。具备场效应型晶体管TPA、TPB和电容器Cp来生成基准电压的电路结构对应于本发明中的基准电压生成电路，具备场效应型晶体管TPC、生成输出电流Iout的电路结构对应于本发明中的驱动电流生成电路。
这里，p沟道型晶体管TPA和TPB(基准电流晶体管)设定成具有各不相同的沟道宽度，开关SWA和SWB(切换开关)根据从外部的控制部供给的控制信号CNT(切换控制信号CNa、CNb)，被控制成仅一方为导通状态，对应于本发明中的特性控制电路，构成选择性地将p沟道型晶体管TPA或TPB之一的栅极端子和电流路径连接于接点Np上的结构。
这里，在本实施方式中，在p沟道型晶体管TPA和TPB的一侧连接高电位电源+V，同时，在恒定电流发生源IR的另一侧连接低电位电源-V，从而如后所述，从高电位电源+V、p沟道型晶体管TPA和TPB一侧向恒定电流发生源IR方向拉拔地流过基准电流Iref。
另外，在本实施方式中，示出在高电位电源+V与接点Np(或恒定电流发生源IR)之间并联连接由p沟道型晶体管TPA及开关SWA构成的电路和由p沟道型晶体管TPB及开关SWB构成的电路的结构，但本发明不限于此，也可以是两个系统以上的多个电路并联的结构。
从而，根据控制信号CNT，p沟道型晶体管TPA或TPB之一电连接于高电位电源+V与接点Np之间，由恒定电流发生源IR向该p沟道型晶体管施加具有恒定电流值的基准电流Iref，从而，在各栅极端子(接点Np)中产生上述基准电流Iref和与p沟道型晶体管TPA或TPB的沟道宽度对应的恒定电压(基准电压)，施加于p沟道型晶体管TPC的栅极端子上。
这里，p沟道型晶体管TPA或TPB与p沟道型晶体管TPC构成电流镜电路，因为p沟道型晶体管TPA和TPB被设定成具有各不相同的沟道宽度，所以在接点Np产生的电压分量对应于开关SWA和SWB的导通状态，成为两种不同的电压值。从而，根据接点Np中产生的电压值，控制p沟道型晶体管TPC的导通状态，将从电高位电源+V经p沟道型晶体管TPC和输出端子Tout输出的电流Iout设定成两种电流值。即，对于恒定的基准电流Iref，可设定两种规定输出电流Iout的电流值的比率(驱动特性)。
另外，在上述图1A中，具备从电流生成供给电路向流出方向供给输出电流Iout的结构(以下，为了方便记作“电流施加方式”)，但本发明不限于此，如图1B所示，也可具有向电流生成供给电路方向引入供给输出电流Iout的结构(以下，为了方便记作电流吸入方式)。此时，如图1B所示，在图1A所示的电流生成供给电路CLM中，具有如下结构：适用n沟道型场效应型晶体管(n沟道型晶体管)TNA-TNC来代替p沟道型晶体管TPA-TPC，在恒定电流发生源IR的另一侧连接高电位电源+V，在低电位电源-V上连接n沟道型晶体管TNA-TNC的一侧，以便从恒定电流发生源IR一侧向电流生成供给电路CLM流入地供给基准电流Iref。
电流生成供给电路的第1实施方式：
图2A、2B是表示本发明涉及的电流生成供给电路的第1实施方式的结构图。
这里，对与上述图1A所示的实施方式相同的结构附加相同或相等的附图标记，省略其说明。
如图2A所示，根据本实施方式的电流生成供给电路ILA具有：数据锁存部(信号保持电路)10，具备单个取入并保持用于指定电流值的多位的数字信号(在本实施方式中示出4位的情况)d0、d1、d2、d3(d0～d3)的锁存电路LC0、LC1、LC2、LC3(LC0～LC3)；以及电流生成电路20A，取入从恒定电流发生源(恒定电流源)IR经基准电流供给线Ls供给的具有恒定电流值的基准电流Iref，根据从上述数据锁存部10(各锁存电路LC0～LC3)输出的输出信号(反相输出信号)d10*、d11*、d12*、d13*(d10*～d13*；以下，在本说明书中，为了方便用*表示代表反相极性的记号)，生成对于基准电流Iref具有规定比率的电流值的驱动电流ID，经驱动电流供给线Id输出到负载。这里，在本实施方式中，恒定电流发生源IR的另一端侧连接于低电位电源(接地电位)Vgnd，以便从驱动电流生成电路20A向拉拔方向流过基准电流Iref。
另外，图2A所示的数据锁存部10的结构在本说明书中为了方便用图2B所示的电路标记表示。在图2B中，IN0～IN3分别表示图2A所示的各锁存电路LC0～LC3的输入接点IN，OT0～OT3分别表示各锁存电路LC0～LC3的非反相输出接点OT，OT0*～OT3*分别表示各锁存电路LC0～LC3的反相输出接点OT*。
下面，具体说明上述各结构。
(数据锁存部)
数据锁存部10如图2A所示，具有并行设置数量与数字信号d0～d3的位数(4位)对应的锁存电路LC0～LC3的结构，根据从外部的定时发生器或移位寄存器等输出的定时控制信号(非反相时钟信号)CLK、(反相时钟信号)CLK*，在该定时控制信号CLK变为高电平(CLK*变为低电位)的定时，同时取入分别单个供给的上述数字信号d0～d3，在定时控制信号CLK变为低电平(CLK*变为高电平)的定时，执行输出并保持基于取入的数字信号d0～d3的信号电平(非反相电平和反相电平)的动作(信号保持动作)。
(电流生成电路)
图3是表示本实施方式涉及的电流生成供给电路中的电流生成电路一具体例的电路结构图。
图4是表示本实施方式涉及的电流生成供给电路中相对指定灰度的电流特性(灰度-电流特性)的一例的特性图。
电流生成电路20A如图3所示，具备：生成对应于基准电流Iref的基准电压的基准电压生成电路21A；生成具有相对于基准电流Iref各不相同的比率的电流值的多个单位电流Isa、Isb、Isc、Isd(Isa～Isd)的单位电流生成电路23A；以及电流选择电流22A，在上述多个单位电流Isa～Isd中，根据从上述数据锁存部10的各锁存电路LC0～LC3输出的输出信号(反相输出信号)d10*～d13*(图2所示的反相输出接点OT0*～OT3*的信号电位)，选择任意的单位电流，生成驱动电流ID。其中，单位电流生成电路23A和电流选择电路22A构成驱动电流生成电路24A。
具体而言，基准电压生成电路21A具有与上述图1A所示的电流生成供给电路CLM中的、由p沟道型晶体管TPA、TPB、开关SWA、SWB、电容器Cp构成的电路相等的结构，在从恒定电流发生源IR经基准电流供给线Ls供给(拉拔)基准电流Iref的电流输入接点INi(接点Nga)与高电位电源+V之间，分别并联着包括由p沟道型晶体管构成的基准电流晶体管TP11a及开关SAa的电路、和包括由p沟道型晶体管构成的基准电流晶体管TP11b及开关SAb的电路，在连接电流输入接点INi的接点Nga与高电位电源+V之间，连接着电容器(电荷积累电路)Ca，在接点Nga生成对应于基准电流Iref的规定电压(基准电压)。这里，p沟道型晶体管TP11a的电流路径和控制端子(栅极)，通过由控制信号CNT中的切换控制信号CNa来控制导通状态的开关Saa，连接于电流输入接点INi和接点Nga上。另外，p沟道型晶体管TP11b的电流路径和控制端子(栅极)，通过由控制信号CNT中的切换控制信号CNb来控制导通状态的开关Sab，连接于电流输入接点INi和接点Nga上，根据控制信号CNT(切换控制信号CNa、CNb)，向p沟道型晶体管TP11a或TP11b之一供给基准电流Iref，由控制信号CNT来控制导通状态的开关SAa和SAb构成特性控制电路25A。
具体而言，单位电流生成电路23A构成如下结构：具备由分别具有规定沟道宽度的p沟道型晶体管构成的单位电流晶体管TP12、TP13、TP14、TP15(TP12～TP15)，在各接点Na、Nb、Nc、Nd与高电位电源+V之间分别并联着电流路径，并且，将各控制端子共同连接于上述接点Nga上。这里，单位电流晶体管TP12～TP15如后所述，各晶体管尺寸分别以规定的比率而不同。另外，图3中，通过改变晶体管的电路标记的宽度来方便地示出构成电流镜电路21A的各场效应型晶体管的晶体管尺寸的大小关系。
电流选择电路22A构成如下结构：具备由多个(4个)p沟道型晶体管构成的开关用晶体管(选择开关)TP16、TP17、TP18、TP19(TP16～TP19)，在连接负载的电流输出接点0UTi与上述各接点Na、Nb、Nc、Nd之间连接电流路径，同时，向控制端子并行施加从上述数据锁存部10的各锁存电路LC0～LC3输出的输出信号(反相输出信号)d10*～d13*。
另外，在根据本实施方式的电流生成电路20A中，设定成在构成单位电流生成电路23A的各单位电流晶体管TP12～TP15中流过的单位电流Isa～Isd相对流过基准电压生成电路21A的恒定基准电流Iref具有各不相同的规定比率的电流值。
具体而言，各单位电流晶体管TP12～TP15的晶体管尺寸以各不相同的比率形成，例如构成各单位电流晶体管TP12～TP15的场效应型晶体管中，将沟道长度设为恒定时的各沟道宽度之比为W12∶W13∶W14∶W15＝1∶2∶4∶8。这里，W12表示单位电流晶体管TP12的沟道宽度，W13表示单位电流晶体管TP13的沟道宽度，W14表示单位电流晶体管TP14的沟道宽度，W15表示单位电流晶体管TP15的沟道宽度。
从而，流过各单位电流晶体管TP12～TP15的单位电流Isa～Isd的电流值在将基准电压生成电路21A的基准电流晶体管TP11a或TP11b之一的沟道幅度设为W11时，分别设定成Isa＝(W12/W11)×Iref，Isb＝(W13/W11)×Iref，Isc＝(W14/W11×Iref，Isd＝(W15/W11)×Iref。因此，通过设定成单位电流晶体管TP12～TP15的各沟道宽度分别满足2n(n＝0、1、2、3、…；2n＝1、2、4、8、…)的关系，可将单位电流Isa～Isd之间的电流值设定成以2n规定的比率。
这里，在根据本实施方式的电流生成电路20A中，作为基准电压生成电路21A，具有分别设有沟道幅度不同的两个系统的基准电流晶体管TP11a、TP11b的结构，通过特性控制电路25A中的开关SAa和SAb，根据控制信号CNT来选择地切换构成上述基准电压生成电路21A的基准电流晶体管TP11a或TP11b，可分别设定两种由单位电流晶体管TP12～TP15生成的单位电流Isa～Isd的电流值。
另外，如后所述，根据多位的数字信号d0～d3(即来自数据锁存部10的输出信号d10*～d13*)，在如此设定了电流值的各单位电流Isa～Isd中选择各单位电流来合成，如图4所示，生成具有2n级的电流值的驱动电流ID，对应于控制信号CNT，生成与根据多位数字信号d0～d3指定的灰度(指定灰度)相对的电流特性不同的两种驱动电流之一。这里，在图4中，SPa表示选择基准电流晶体管TP11a时的电流特性，SPb表示选择基准电流晶体管TP11b时的电流特性。由此，如图2A、图3A所示，在适用4位数字信号d0～d3的情况下，根据连接于各单位电流晶体管TP11～TP15的开关用晶体管TP16～TP19的导通状态，生成在每个电流特性下具有24＝16级(灰度)的不同电流值的驱动电流ID。
即，在具有这种结构的电流生成电路20A中，对应于从数据锁存部10的锁存电路LC0～LC3输出的输出信号d10*～d13*的信号电平，电流选择电路22A的特定的开关用晶体管进行导通动作(除开关用晶体管TP16～TP19中的任意一个以上进行导通动作的情况之外，还包含任意的开关用晶体管TP16～TP19进行关断动作的情况)，连接于该导通动作的开关用晶体管上的单位电流生成电路23A的单位电流晶体管(TP12～TP15中任意一个以上的组合)中流过相对于流过基准电流晶体管TP11a或TP11b的基准电流Iref具有规定比率(a×2n倍；a是由基准电流晶体管TP11a或TP11b的沟道宽度W11规定的常数)的电流值的单位电流Isa～Isd，如上所述，在电流输出接点OUTi，具有成为这些单位电流的合成值的电流值的驱动电流ID，从高电位电源+V、经连接于处于导通状态的开关用晶体管(TP16～TP19之一)上的单位电流晶体管(TP12～TP15之一)和电流输出接点OUTi流向负载方向。
从而，在根据本实施方式的电流生成供给电路ILA中，在由定时控制信号CLK、CLK*规定的定时，对应于输入到数据锁存部21A的多位数字信号d0～d3，通过电流选择电路22A生成由具有规定电流值的模拟电流构成的驱动电流ID，提供给负载(在本实施方式中，如上所述，从电流生成供给电路侧向负载方向流入驱动电流)。
因此，在具有上述结构的电流生成供给电路ILA中，例如根据从外部控制部(控制器)等输出的切换电流特性的控制信号CNT(切换控制信号CNa、CNb)，选择地将开关SAa或SAb设定成导通状态，从恒定电流发生源IR经电流输入接点INi向两个系统的基准电流晶体管TP11a或TP11b中任一方的基准电流晶体管供给(拉拔)具有恒定电流值的基准电流Iref。
由此，根据上述基准电流Iref和沟道宽度，在该基准电流晶体管的栅极端子(接点Nga)上产生规定的电压电平，共同施加于各单位电流晶体管的栅极端子上。从而，规定流过各单位电流晶体管TP12～TP15的单位电流Isa～Isd相对于基准电流Iref的的比率，设定驱动电流ID的电流特性。
从而，例如在以较小的驱动电流、较低的亮度灰度使负载动作的情况下，在图4中，如电流特性SPa所示，设定成通过控制信号CNT在基准电流晶体管TP11a侧流过基准电流Iref，以便成为驱动电流相对于指定灰度的变化较小的状态，另外，在以较大的驱动电流、较高的亮度灰度使负载动作的情况下，在图4中，如电流特性SPb所示，设定成通过控制信号CNT在基准电流晶体管TP11b侧流过基准电流Iref，以便成为驱动电流相对于指定灰度的变化较大的状态，从而，在保持提供给电流生成供给电路ILA的基准电流的电流值恒定的状态下，可使负载以不同的驱动特性动作。
另外，在本实施方式中，具有设定电流极性、以使驱动电流ID从电流生成供给电路侧向连接于电流生成供给电路的负载流入的电流施加方式，但不限于此，与上述图1A和图1B所示的结构的情况一样，也可具有设定电流极性、以使驱动电流ID从负载侧向电流生成供给电路方向引入的电流吸入(sink)方式。下面，说明对应于电流吸入方式的电流生成供给电路的实施方式。
电流生成供给电路的第2实施方式：
图5是表示本实施方式涉及的电流生成供给电路的第2实施方式的结构图。
图6是表示本实施方式涉及的电流生成供给电路中的电流生成电路一具体例的电路结构图。
这里，向与上述实施方式相等的结构附加相同或同等的标号，简化或省略其说明。
如图5所示，根据本实施方式的电流生成供给电路ILB与上述第1实施方式(参照图2)一样，具备：取入并保持多位数字信号的数据锁存部10(锁存电路LC0～LC3)；以及电流生成电路20B，取入从恒定电流发生源IR经基准电流供给线Ls供给的基准电流Iref，连接于数据锁存部10的非反相输出端子OT上，生成对基准电流Iref具有规定比率的电流值的驱动电流ID，经驱动电流供给线Ld输出(引入)到负载。这里，在本实施方式中，连接于电流生成电路20B上的恒定电流发生源IR的另一侧连接于高电位电源+V上，以向电流生成电路20B流入基准电流Iref。
根据本实施方式的电流生成电路20B如图6所示，大致具有与上述实施方式(参照图3)大致相等的电路结构，具备基准电压生成电路21B、特性控制电路25A、单位电流生成电路23B和电流选择电路22B，根据来自数据锁存部10的各锁存电路LC0～LC3的输出信号(反相输出信号)d10～d13和从控制部输出的控制信号CNT(切换控制信号CNa、CNb)，通过单位电流生成电路23B生成对基准电流Iref具有规定比率的电流值的多个单位电流Ish、Isi、Isj、Isk(Ish～Isk)，由电流选择电路22B选择地合成后，生成驱动电流ID提供给负载，单位电流生成电路23B和电流选择电路22B构成驱动电流生成电路24B。
基准电压生成电路21B中，在从恒定电流发生源IR经基准电流供给线Ls供给基准电流Iref的电流输入接点INi(接点Ngb)与低电位电源-V(例如接地电位)之间，分别并联具备由n沟道型晶体管构成的基准电流晶体管TN21a与开关SBa的电路、和具备由n沟道型晶体管构成的基准电流晶体管TN21b与开关SBb的电路，在连接电流输入接点INi的接点Ngb与低电位电源-V之间连接电容器(电荷积累电路)Cb，在接点Ngb生成对应于基准电流Iref的规定电压(基准电压)。对应于控制信号CNT，向n沟道型晶体管Tn21a或Tn21b之一供给基准电流Iref，开关SBa和SBb构成特性控制电路25B。
单位电流生成电路23B构成如下结构：在各接点Nh、Ni、Nj、Nk与低电位电源-V之间并联着电流路径，并且，具备由分别具有规定的沟道宽度的n沟道型晶体管构成的单位电流晶体管TN22～TN25，各控制端子共同连接于接点Ngb上。
电流选择电路22B构成如下结构：在连接负载的电流输出接点OUTi与上述各接点Nh、Ni、Nj、Nk之间连接电流路径，并且，具备开关用晶体管(选择开关)TP26～TN29，向控制端子并行施加从上述数据锁存部10的各锁存电路LC0～LC3输出的输出信号(非反相输出信号)d10～d13。
这里，构成单位电流生成电路23B的各单位电流晶体管TN22～TN25的晶体管尺寸(例如沟道长度为恒定时的沟道宽度)形成为以基准电流晶体管TN21a或TN21b为基准具有规定比率，并且，设定成流过各电流路径的单位电流Ish～Isk相对于基准电流Iref具有各不相同的规定比率的电流值。
这里，在根据本实施方式的电流生成电路20B中，也可以通过特性控制电路25A中的开关SAa和Sab、根据控制信号CNT来选择地切换构成上述基准电压生成电路21B的基准电流晶体管TN21a或TN21b，可分别设定两种由单位电流晶体管TP22～TP25生成的单位电流Ish～Isk的电流值。
另外，根据数字信号d0～d3(即来自数据锁存部10的输出信号d10～d13)在该单位电流Ish～Isk中选择各单位电流来合成，从而，对应于控制信号CNT，生成对于根据数字信号d0～d3指定的灰度(指定灰度)的电流特性不同的两种驱动电流ID，供给负载(在本实施方式中，从负载侧向电流生成供给电路方向流入驱动电流)。
因此，在上述第1和第2实施方式中所示的电流生成供给电路ILA、ILB中，从恒定电流发生源IR经基准电流供给线Ls、向经驱动电流供给线Ld直接连接于负载上的电流生成电路20A、20B供给具有恒定电流值的基准电流Iref，并根据多位数字信号d0～d3(数据锁存部10的输出信号d10～d13或d10*～d13*)，生成具有使负载能够以期望的驱动状态动作的电流值的驱动电流ID，从而，因为将与驱动电流的生成关联地供给的基准电流保持成恒定电流，所以即使在驱动电流ID的电流值微小的情况下，或将向负载供给驱动电流ID的时间(或负载的驱动时间)设定得短的情况下，也可排除对布线电容等寄生电容的充放电动作引起的信号延迟的影响，抑制电流生成供给电路的动作速度降低，可使负载以更迅速且准确的驱动状态动作。
另外，为了设定驱动电流ID的电流值，供给由恒定值构成的基准电流Iref，来作为提供给电流生成供给电路的电流，并且，可以直接适用多位数字信号的信号电平，选择性地合成多个单位电流来生成驱动电流ID，所以可简单地进行灰度驱动负载时的驱动控制(驱动电流的生成供给动作)。
另外，通过控制信号CNT选择两种基准电流晶体管之一来流过基准电流Iref，由此，在将基准电流的电流值保持恒定的状态下，能够使负载相对于指定灰度以不同的驱动特性动作。
再者，在上述第1和第2实施方式中，作为多位的数字信号，可适用例如在显示装置中显示期望的图像信息的显示数据(显示信号)。此时，由电流生成供给电路生成、输出的驱动电流，对应于为了使构成显示面板的各显示象素以规定亮度灰度发光动作而供给的灰度电流。下面，具体说明将具有上述结构和功能的电流生成供给电路适用于数据驱动器的显示装置。
显示装置的第1实施方式：
图7是表示可适用本发明涉及的电流生成供给电路的显示装置的第1实施方式的框图。
图8是表示本实施方式涉及的显示装置结构的主要部分结构图。
这里，说明显示面板具备对应于有源矩阵驱动方式的显示象素的结构。另外，在本实施方式中，说明采用从数据驱动器侧向显示象素流入灰度电流(驱动电流)的电流施加方式的情况，适当参照上述实施方式中示出的电流生成供给电路(图2A、图3)。
如图7、图8所示，本实施方式涉及的显示装置100A大致具备：将多个显示象素(负载)排列成矩阵状的显示面板110A；与扫描线SLa、SLb连接的扫描驱动器(扫描驱动电路)120A，该扫描线SLa、SLb将沿显示面板110A的行方向排列的每个显示象素组共同连接；与数据线(信号线)DL1、DL2、…(DL)连接的数据驱动器(信号驱动电路)130A，该数据线将沿显示面板110A的列方向排列的每个显示象素组共同连接；生成并输出对扫描驱动器120A和数据驱动器130A的动作状态进行控制的各种控制信号的系统控制器140A；以及根据从显示装置100A的外部供给的映像信号来生成显示数据或定时信号等的显示信号生成电路150A。
下面说明上述各结构。
(显示面板)
如图8所示，显示面板110A具备：由分别对应于每个行的显示象素组并行配置的一对扫描线群SLa、SLb构成的多个扫描线；多个数据线DL(DL1、DL2、DL3、…)，与每个列的显示象素组对应，并且配置成与各扫描线群SLa、SLb正交；以及多个显示象素，配置在这些正交的扫描线和数据线的各交点附近，由象素驱动电路DCx和有机EL元件OEL构成。
显示象素具有：象素驱动电路DCx，例如根据从扫描驱动器120A经扫描线SLa施加的扫描信号Vsel、经扫描线SLb施加的扫描信号Vsel*(施加于扫描线Sla上的扫描信号Vsel的极性反转信号；参照图8的标号)、以及从数据驱动器130A经数据线DL供给的灰度电流(驱动电流)Ipix，控制各显示象素的灰度电流Ipix的写入动作和发光动作；以及电流控制型发光元件(例如有机EL元件OEL)，对应于从该象素驱动电路DCx供给的发光驱动电流的电流值来控制发光亮度。
另外，在本实施方式中，示出适用有机EL元件OEL作为显示象素的电流控制型发光元件的结构，但本发明不限于此，只要是根据供给发光元件的发光驱动电流的电流值、以规定亮度灰度进行发光动作的电流控制型发光元件，则也可以使用发光二极管等其它发光元件。
这里，象素驱动电路DCx大致具有如下功能，即根据扫描信号Vsel、Vsel*来控制各显示象素的选择/非选择状态，在选择状态下，取入对应于显示数据的灰度电流Ipix，作为电压电平来保持，在非选择状态下，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，维持以规定的亮度灰度发光的动作。另外，后面描述可适用于象素驱动电路DCx的具体电路结构例。
(扫描驱动器)
如图8所示，扫描驱动器120A对应于各行的扫描线SLa、SLb，具备多级由移位寄存器和缓冲器构成的移位块SB，根据从系统控制器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)，将通过移位寄存器从显示面板110A的上方向下方依次移位输出的移位信号作为具有规定电压电平(选择电平、例如高电平)的扫描信号Vsel、经缓冲器施加于各扫描线SLa上，同时，将该扫描信号Vsel极性反转后的电压电平作为扫描信号Vsel*施加于各扫描线SLb上。从而，控制成每个行的显示象素组变为选择状态，向各显示象素写入基于从数据驱动器130A经各数据线DL供给的显示数据的灰度电流Ipix。
(数据驱动器)
数据驱动器130A如图8所示，进行入下控制：根据从系统控制器140A供给的数据控制信号(后述的移位开始信号STR、移位时钟信号SFC等)，取入并保持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，并生成具有对应于该显示数据的电流值的灰度电流Ipix，经各数据线DL并行供给由扫描驱动器120A设定成选择状态的各显示象素。另外，后面详细描述数据驱动器130A的具体电路结构及其驱动控制动作。
(系统控制器)
系统控制器140A根据从显示信号生成电路150A供给的定时信号，至少对扫描驱动器120A和数据驱动器130A的每个生成并输出扫描控制信号(上述扫描开始信号SSTR或扫描时钟信号SCLK等)和数据控制信号(上述移位开始信号STR或移位时钟信号SFC等)，从而以规定的定时使各驱动器动作，使扫描信号Vsel、Vsel*和灰度电流Ipix输出到显示面板110A，使象素驱动电路DCx的规定控制动作(细节如后所述)连续执行，进行使基于图像信号的规定图像信息显示于显示面板110A中的控制。
(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100A的外部供给的映像信号中抽取亮度灰度信号分量，按显示面板110A的每个行，将该亮度灰度信号分量作为由多位的数字信号构成的显示数据提供给数据驱动器130A。这里，上述映像信号在如电视播放信号(合成图像信号)那样包含对图像信息的显示定时进行规定的定时信号分量的情况下，显示信号生成电路150A除具有抽取上述亮度灰度信号分量的功能外，也可以具有抽取定时信号分量后供给系统控制器140A的功能。在这种情况下，上述系统控制器140A根据从显示信号生成电路150A供给的定时信号，生成供给扫描驱动器120A和数据驱动器130A的上述扫描控制信号和数据控制信号。
另外，在本实施方式中，不特别限定显示面板110A和附设在其周围的驱动器或控制器等外围电路的安装结构，但例如可以在单个基板上形成显示面板110A与扫描驱动器120A和数据驱动器130A，也可仅将数据驱动器130A、或扫描驱动器120A和数据驱动器130A例如作为IC芯片区别于显示面板110A而单独形成，并电连接于显示面板110A上。
(数据驱动器的第1实施方式)
下面，说明本实施方式涉及的数据驱动器和具备该数据驱动器的显示装置的第1实施方式。
根据本实施方式的数据驱动器的第1实施方式大致具有如下结构：具备与图2所示的电流生成供给电路ILA(数据锁存部10、电流生成电路20A)相等结构的多个灰度电流生成供给电路，对应于多个数据线DL的每个来设置，例如从单个恒定电流发生源(恒定电流源)IR经共同的基准电流供给线向各灰度电流生成供给电路提供具有恒定电流值的基准电流Iref(在本实施方式中，以拉拔的方式供给基准电流Iref)。
具体而言，本实施方式涉及的数据驱动器130A如图8所示，具备：移位寄存器电路131A，根据作为数据控制信号从系统控制器140A供给的移位时钟信号SFC，对移位开始信号STR进行移位，同时，在以规定的定时依次输出移位信号SR1、SR2、SR3、…(相当于上述定时控制信号CLK)；灰度电流生成供给电路组132A，由灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…(相当于上述电流生成供给电路ILA，以下为了方便记作灰度电流生成供给电路PXA)构成，根据来自该移位寄存器电路131A的移位信号SR1、SR2、SR3、…的输出定时，依次取入从显示信号生成电路150A供给的相当于1行的显示数据d0～dq(这里，对应于图2和图3所示输入电流生成供给电路ILA的数字信号d0～d3，为方便设为q＝3)，生成与各显示象素的发光亮度对应的灰度电流(驱动电流)Ipix，供给各数据线(相当于上述驱动电流供给线Ld)DL1、DL2、…；以及恒定电流发生源IR，，设置在数据驱动器130A的外部，经共同的基准电流供给线Ls向各灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…稳定地供给具有恒定电流值的基准电流Iref。
这里，各灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…分别具备与上述电流生成供给电路ILA(图2、图3)相同的数据锁存部(信号保持电路)101、102、103、…和电流生成电路201、202、203，根据作为数据控制信号从系统控制器140A供给的控制信号CNT(切换控制信号CNa、CNb)，切换控制各电流生成电路201、202、203、…中设置的基准电压生成电路中的多个基准电流晶体管(参照图3)，由此，变更设定基于显示数据d0～d3的指定灰度的灰度电流Ipix的电流特性。
另外，在本实施例中，示出从单个恒定电流发生源IR向设置在数据驱动器130A中的全部灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…共同供给基准电流Iref的结构，但本发明不限于此，例如，在对显示面板设置多个数据驱动器的情况下，也可对应于各数据驱动器来单独配备恒定电流发生源，另外，也可对设置在单个数据驱动器内的多个灰度电流生成供给电路的每一个配备恒定电流发生源。
(显示象素的结构)
这里，简单说明可在本实施方式的显示装置中的显示面板的各显示象素中适用的象素驱动电路的一构成例。
图9是表示适用于本实施方式的显示象素(象素驱动电路)一构成例的电路结构图。
另外，这里所示的象素驱动电路只不过是可适用于采用电流施加方式的显示装置的一例，不言而喻，还可以适用具有同等功能的其它电路结构。
如图9所示，根据本构成例的象素驱动电路DCx具有如下构成，即具备：p沟道型晶体管Tr31，在扫描线SLa、SLb与数据线DL的交点附近，将栅极端子连接于扫描线SLa上，将源极端子和漏极端子分别连接于电源接点Vdd和接点Nxa上；p沟道型晶体管Tr32，将栅极端子连接于扫描线SLb上，将源极端子和漏极端子分别连接于数据线DL和接点Nxa上；p沟道型晶体管Tr33，将栅极端子连接于接点Nxb上，将源极端子和漏极端子分别连接于接点Nxa和接点Nxc上；n沟道型晶体管Tr34，将栅极端子连接于扫描线SL上，将源极端子和漏极端子分别连接于接点Nxb和接点Nxc上；以及连接于接点Nxa和接点Nxb之间的电容器(保持电容)Cx。这里，电源接点Vdd例如经电源线连接于高电位电源，始终或在规定的定时施加恒定的高电位电压。
另外，利用从这种象素驱动电路DCx供给的发光驱动电流来控制发光亮度的有机EL元件OEL，具有将阳极端子连接于上述象素驱动电路DCx的接点Nxc上、将阴极端子连接于低电位电源(例如接地电位Vgnd)上的结构。这里，电容器Cx可以是形成于晶体管Tr33的栅极-源极间的寄生电容，也可以是在该寄生电容之外在栅极-源极问单独附加电容元件的结构。
具有这种结构的象素驱动电路DCx的有机EL元件OEL的驱动控制动作是，首先在写入动作期间，例如向扫描线SLa施加高电平(选择电平)的扫描信号Vsel的同时，向扫描线SLb施加低电平的扫描信号Vsel*，同步于该定时，向数据线DL供给以规定的亮度灰度使有机EL元件OEL发光动作的灰度电流Ipix。这里，设定成供给正极性的电流来作为灰度电流Ipix，从数据驱动器130A侧经数据线DL向显示象素(象素驱动电路DCx)方向流入(施加)该电流。从而，在构成象素驱动电路DCx的晶体管Tr32和Tr34导通的同时，晶体管Tr31截止，向接点Nxa施加与供给数据线DL的灰度电流Ipix对应的正的电位。另外，接点Nxb和接点Nxc之间经晶体管Tr34导通，通过将晶体管Tr33的栅极-漏极间控制成相同电位，晶体管Tr33在饱和区导通，在电容器Cx的两端(接点Nxa和接点Nxb之间)产生对应于灰度电流Ipix的电位差，积累对应于该电位差的电荷，作为电压分量保持(充电)，同时，经晶体管Tr33向发光元件(有机EL元件)OEL流过对应于灰度电流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，向扫描线SLa施加低电平(非选择电平)的扫描信号Vsel，同时向扫描线SLb施加高电平的扫描信号Vsel*，同步于该定时，截断灰度电流Ipix的供给。从而，晶体管Tr33和Tr34截止，数据线DL和接点Nxa之间以及接点Nxb和接点Nxc之间被电截断，从而电容器Cx保持在上述写入动作中积累的电荷。
这样，通过电容器Cx保持写入动作时的充电电压，保持接点Nxa和接点Nxb之间(晶体管Tr33的栅极-源极之间)的电位差，晶体管Tr33维持导通动作。另外，通过施加上述扫描信号Vsel(低电平)，晶体管Tr33导通，所以从电源接点(高电位电源)Vdd经晶体管Tr31及Tr33向有机EL元件OEL流过对应于灰度电流Ipix(具体而言，是保持于电容器Cx中的电荷)的发光驱动电流，维持有机EL元件OEL的以规定的亮度灰度的发光动作。这样，在本实施例涉及的象素驱动电路DCx中，晶体管Tr33具有发光驱动用晶体管的功能。
显示装置的驱动控制方法：
下面，参照附图来说明本实施方式的数据驱动器和具备该数据驱动器的显示装置的动作。
图10是表示本实施方式涉及的数据驱动器的第1实施方式中的控制动作一例的时序图。
图11是表示本实施方式涉及的显示面板(显示象素)中的控制动作一例的时序图。
图12是表示本实施方式涉及的显示装置中对应于指定灰度的显示象素的发光亮度特性一例的特性图。
这里，在图8所示的数据驱动器的基础上，还适当参照图2和图3所示的电流生成供给电路的结构来说明。
(数据驱动器的控制动作)
数据驱动器130A的控制动作是通过依次设定如下的动作来实现的：首先是信号保持动作，将从显示信号生成电路150A供给的显示数据d0～d3取入并保持在设置于各灰度电流生成供给电路PXA、1PXA2、PXA3、…中的数据锁存部101、102、103、…中，同时以一定期间输出基于该显示数据d0～d3的输出信号(反相输出信号)；以及电流生成供给动作，根据来自该数据锁存部101、102、103、…的输出信号，由电流生成电路201、202、203、…生成对应于上述显示数据d0～d3的灰度电流Ipix，经各数据线DL1、DL2、DL3、…分别供给各显示象素(象素驱动电路DCx)。
这里，信号保持动作如图10所示，根据依次从移位寄存器电路131输出的移位信号SR1、SR2、SR3、…，通过上述各数据锁存部101、102、103、…，按1行大小连续执行依次取入对应于各列的显示象素(即各数据线DL1、DL2、DL3、…)进行切换的显示数据d0～d3的动作，在一定期间(例如输出下一个高电平移位信号SR1、SR2、SR3、…之前的期间)保持从取入该显示数据d0～d3的数据锁存部101、102、103、…向各电流生成电路201、202、203、…依次输出输出信号的状态。
另外，电流生成供给动作中，根据从上述数据锁存部101、102、103、…输出的输出信号，控制设置在各电流生成电路201、202、203、…中的电流选择电路的多个开关用晶体管(对应于图3所示的开关用晶体管TP16～TP19)的导通/截止状态，生成流过连接于导通动作的开关用晶体管上的、单位电流生成电路中的各单位电流晶体管(对应于图3所示的晶体管TP12～TP15)的单位电流的合成电流，作为灰度电流Ipix，依次供给各数据线DL1、DL2、DL3、…。
此时，本实施例涉及的数据驱动器130A如上所述，根据从系统控制器140输出的控制信号CNT(切换控制信号CNa、CNb)，对设置在灰度电流生成供给电路部PXA的各电流生成电路201、202、203、…的基准电压生成电路中的多个(在图3所示的电流生成供给电路中为两个)基准电流晶体管选择性地进行切换控制，从而，对应于各基准电流晶体管的沟道宽度，设定多种对于基准电流Iref的单位电流的比率，所以例如在上述信号保持动作之前，通过设定控制信号CNT，生成且供给具有任意灰度-电流特性的灰度电流Ipix。
这里，灰度电流Ipix设定成例如至少在一定期间向全部数据线DL1、DL2、DL3、…进行并行供给。另外，在本实施方式中，如上所述，生成对基准电流Iref具有事先由晶体管尺寸规定的规定比率(例如a×2k；k＝0、1、2、3、…)的电流值的多个单位电流，根据上述反相输出信号，开关用晶体管导通/截止，从而选择规定的单位电流进行合成，生成正极性的灰度电流Ipix，从数据驱动器130侧向数据线DL1、DL2、DL3、…方向以流入方式供给该灰度电流Ipix。
另外，在本实施例涉及的数据驱动器130A中，在具有图8所示结构的情况下，具有在从恒定电流发生源IR供给具有恒定电流值的基准电流Iref的共同基准电流供给线Ls上、并行连接多个灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…的结构，如图10所示，各灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…根据显示数据d0～d3，生成同时并行地供给各数据线DL1、DL2、DL3、…(显示象素)的灰度电流Ipix，所以经基准电流供给线Ls供给各灰度电流生成供给电路PXA、1PXA2、PXA3、…的电流不是由恒定电流发生源IR供给的基准电流Iref本身，而是供给具有根据灰度电流生成供给电路的数量(即相当于配置在显示面板110中的数据线的数量，例如m个)大致均等分割的电流值(Iref/m)的电流。
此时，也可勘查供给各灰度电流生成供给电路PXA、1PXA2、…的上述电流值(Iref/m)，将各单位电流相对于在构成各灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…的电流生成电路201、202、203、…的电流镜电流部中设定的基准电流Iref的比率(即单位电流晶体管相对基准电流晶体管的沟道宽度比)例如设定成图3所示电路结构中的比率的m倍。
另外，作为其它结构，也可以在各灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…中设置例如根据从移位寄存器电路131A输出的移位信号SR1、SR2、SR3、…来选择地导通的开关电路，在各电流生成电路201、202、203、…中，仅在根据显示数据d0～d3来生成灰度电流Ipix的电流生成供给动作期间，将来自上述恒定电流发生源IR的基准电流Iref选择地直接供给各灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…之一的电路。
另外，显示面板110A(显示象素)中的控制动作如图11所示，将在显示面板110A的一画面中显示期望的图像信息的一扫描期间Tsc作为1个周期，在该一扫描期间Tsc内设定：写入动作期间(选择期间)Tse，选择连接于特定扫描线上的显示象素组，写入与从数据驱动器130A供给的显示数据d0～d3对应的灰度电流Ipix，并作为信号电压保持；以及发光动作期间(显示象素的非选择期间)Tnse，根据该保持的信号电压，将对应于上述显示数据的发光驱动电流供给有机EL元件OEL，使其以规定的亮度灰度进行发光动作。在各动作期间(Tsc＝Tse+Tnse)中，执行与上述象素驱动电路DCx同等的驱动控制。这里，按每个行设定的写入动作期间Tse被设定成相互在时间上不产生重叠。另外，写入动作期间Tse被设定成至少包含在上述数据驱动器130A的电流生成供给动作中并行地向各数据线DL供给灰度电流Ipix的恒定期间的期间。
即，在向显示象素的写入动作期间Tse，如图11所示，对于特定行(第i行)显示象素，通过由扫描驱动器120A以规定的信号电平对扫描线SLa、SLb进行扫描，由数据驱动器130A执行将并行地供给各数据线DL的灰度电流Ipix作为电压分量来一起保持的动作，在之后的发光动作期间Tnse中，通过继续向有机EL元件OEL供给基于上述写入动作期间Tse中保持的电压分量的发光驱动电流，继续进行以对应于显示数据的亮度灰度发光的动作。
如图11所示，通过对构成显示面板110A的全部行的显示象素组依次重复执行这样的一连串的驱动控制动作，写入显示面板的一画面大小的显示数据，各显示象素以规定的亮度灰度发光，显示期望的图像信息。
因此，本实施方式涉及的数据驱动器和具备该数据驱动器的显示装置，根据从单个恒定电流发生源IR(经共同的基准电流供给线Ls)供给的信号电平不变动的恒定基准电流Iref、和由多位数字信号构成的显示数据d0～d3，生成由各灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…经各数据线DL供给特定行的显示象素组的灰度电流Ipix，所以，即使在以较低的亮度灰度使显示象素进行发光动作的情况下(灰度电流Ipix的电流值微小的情况下)，或伴随显示面板的高精细化等将对显示象素供给灰度电流Ipix的时间(选择时间)设定得短的情况下，也可排除与灰度电流Ipix的生成相关连地供给数据驱动器(各灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…)的信号传递延迟的影响，抑制数据驱动器的动作速度的降低，同时，使由各灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…生成的灰度电流均匀化，实现显示装置中的显示响应特性及显示画质的提高。
另外，此时，可根据控制信号CNT来对从各灰度电流生成供给电路PXA1、PXA2、PXA3、…分别供给各数据线DL1、DL2、DL3、…的灰度电流Ipix的电流特性进行任意切换控制，所以与图4所示情况一样，例如图12所示，可设定两种(Ea、Eb)表示相对于根据显示数据指定的灰度的、显示象素(发光元件)中的发光亮度(即灰度电流Ipix的电流值)的变化的发光亮度特性(灰度-亮度特性)，可不变更控制基准电流Iref或显示数据d0～d3、仅通过控制信号CNT的设定操作来简单切换设定该发光亮度特性。
因此，例如在屋内等环境照明度较低的条件下利用具备本实施方式涉及的显示装置的电子设备的情况下，在图12中，如亮度特性Ea所示，将显示象素的灰度-亮度特性设定成较平缓变化的特性，另外，在屋外等环境照明度较高的条件下利用该电子设备的情况下，在图12中，如亮度特性Eb所示，将显示象素的灰度-亮度特性设定成较急剧变化的特性，从而，可不改变显示数据、而使显示象素对应于环境照明度以适当的发光亮度进行发光动作，所以可识别性好地显示期望的图像信息。
另外，在上述实施方式中，示出适用电流施加方式的结构来作为数据驱动器和显示象素(象素驱动电路)，但本发明不限于此，也可具有适用电流吸入方式的结构，将图5、图6所示的电流生成供给电路ILB适用于灰度电流生成供给电路，从显示象素侧向数据驱动器方向引入灰度电流Ipix，这是不言而喻的。
(显示装置的第2实施方式)
下面，说明本实施方式涉及的数据驱动器(灰度电流生成供给电路)和具备该数据驱动器的显示装置的第2实施方式。
图13是表示本实施方式涉及的数据驱动器的第2实施方式的主要部分结构图。
图14是表示适用于本实施方式涉及的数据驱动器的第2实施方式的灰度电流生成供给电路的一具体例的结构图。
图15是表示本实施方式的灰度电流生成供给电路中的电流生成电路的一具体例的结构图。
这里，对照上述电流生成供给电路(图2、图3)的结构来说明。另外，向与上述实施方式同等的结构附加相同的标记，简化或省略其说明。
本实施方式涉及的数据驱动器的第2实施方式大致具有如下构成：对多个数据线DL的每个设置1对以图2所示的电流生成供给电路ILA为基本结构的灰度电流生成供给电路，在规定的动作定时，一对灰度电流生成供给电路的每个互补且连续地执行显示数据的取入保持、灰度电流的生成、供给动作。这里，在本结构例中，从单个的恒定电流发生源对设置一对的灰度电流生成供给电路的每个共同供给具有恒定电流值的负的基准电流Iref。
具体而言，本实施方式涉及的数据驱动器130B如图13所示，具体具备：反相锁存电路133B，根据从系统控制器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131B，根据该非反相时钟信号CKa和反相时钟信号CKb，移位采样开始信号STR，同时以规定定时依次输出移位信号SR1、SR2、…(相当于上述定时控制信号CLK，下面为了方便记作移位信号SR)；一对灰度电流生成供给电路组132B和132C，根据来自该移位寄存器电路131B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依次供给的1行大小的显示数据d0～d3，对应于根据从系统控制器140A作为数据控制信号供给的控制信号CNT设定的发光亮度特性(灰度-亮度特性)，生成与各显示象素的发光亮度对应的灰度电流Ipix，经各数据线DL1、DL2、…供给(施加)；选择设定电路134B，根据从系统控制器140A作为数据控制信号供给的切换控制信号SEL，输出选择地使上述灰度电流生成供给电路组132B和132C之一动作的选择设定信号(切换控制信号SEL的非反相信号SLa和反相信号SLb)；以及恒定电流发生源IR，经共同的基准电流供给线Ls，向构成灰度电流生成供给电路组132B和132C的各灰度电流生成供给电路PXB1、PXB2、…和PXC1、PXC2、…(下面也记作灰度电流生成供给电路PXB、PXC)供给恒定的基准电流Iref(供给拉拔负极性的电流)。
(灰度电流生成供给电路)
构成灰度电流生成供给电路组132B和132C的各灰度电流生成供给电路PXB1、PXC如图14所示，具有如下结构，即包括：数据锁存部10和电流生成电路20C，具有与图2所示的电流生成供给电路ILA(数据锁存部10、电流生成电路20A)相等的结构；以及，动作设定部40C，根据从选择设定电路134B输出的选择设定信号(非反相信号SLa或反相信号SLb)，选择地设定各灰度电流生成供给电路PXB1、PXC的动作状态。
这里，电流生成电路20C如图15所示，与图3所示的电流生成电路20A一样，具备由p沟道型晶体管构成的多个单位电流晶体管TP62～TP65所构成的单位电流生成电路23C、以及由p沟道型晶体管构成的多个开关用晶体管TP66～TP69构成的电流选择电路22C所构成的驱动电流生成电路24C，并且，在由p沟道型晶体管构成的基准电流晶体管TP61a、TP61b和开关SAa、Sab之外，还配备由n沟道型晶体管构成的更新控制寄存器(更新电路)Tr60的基准电压生成电路21C，根据从后述的动作设定部40C输出的定时控制信号(相当于图2所示的非反相时钟信号CLK)CK，控制电流输入接点INi与接点Ngc之间的导通状态。
即，通过该更新控制寄存器Tr60，在从动作设定部40C输出的定时控制信号(非反相时钟信号)CK变为高电平的定时，向接点Ngc供给基于基准电流Iref的电荷，积累在电容器Cc中，再充电(更新)使接点Ngc的电压(即施加于各单位电流晶体管TP66～TP69的栅极端子上的基准电压)达到恒定电压。下面描述基准电压的更新动作。
适用于灰度电流生成供给电路PXC、PXD的动作设定部40C如图14所示，具有如下结构，即具备：反相器42，反相处理从选择设定电路134B输出的选择设定信号(非反相信号SLa或反相信号SLb)；p沟道型晶体管TP41，在数据线DL中设置电流路径，向控制端子施加上述选择设定信号的反相信号(反相器42的输出信号)；NAND电路43，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电路131B的移位信号SR设为输入；反相器44，反相处理该NAND电路43的逻辑输出；反相器45，进一步反相处理该反相器44的反相输出；以及由p沟道型晶体管构成的电流供给控制晶体管TP46，在向电流生成电路20C供给基准电流Iref的路径中设置电流路径，向控制端子施加上述反相器45的输出信号。
在具有这种结构的各灰度电流生成供给电路部PXB、PXC中，当从选择设定电路134B向动作设定部40C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)时，通过反相器42对信号电极进行反相处理并施加，p沟道型晶体管TP41导通，电流生成电路20C的电流输出端子OUTi经p沟道型晶体管TP41连接于数据线DL上。与此同时，通过NAND电路43和反相器44、45，与移位信号SR的输出定时无关地、向数据锁存部10的非反相输入接点CK稳定地输入低电平的定时控制信号(非反相时钟信号)，另外，向反相输入接点CK*和p沟道型晶体管TP46的控制端子稳定地输入高电平的定时控制信号(反相时钟信号)，向灰度电流生成供给电路20C供给基于在数据锁存部10中保持的显示数据d0～d3的反相输出信号d10*～d13*，并且，截断向灰度电流生成供给电路20C的基准电流Iref的供给。
另一方面，当从选择设定电路134B输入非选择电平(低电平)的选择设定信号(非反相信号SLa或反相信号SLb)时，通过反相器42对信号电极进行反相处理并施加，p沟道型晶体管TP41截止，从数据线DL切断灰度电流生成供给电路20C的电流输出端子OUTi。另外，与此同时，通过NAND电路43和反相器44、45，对应于移位信号SR的输出定时、向数据锁存部10的非反相输入接点CK输入高电平的定时控制信号，另外，向反相输入接点CK*和p沟道型晶体管TP46的控制端子输入低电平的定时控制信号，在数据锁存部10中取入保持显示数据d0～d3，并且，向电流生成电路20C供给基准电流Iref。
从而，在输入选择电平的选择设定信号的情况下，根据从数据锁存部10输出的反相输出信号d10*～d13*，电流生成电路20C生成对应于显示数据d0～d3的灰度电流Ipix，经数据线DL供给显示象素，将灰度电流生成供给电路部PXB或PXC设定成选择状态。
另一方面，在输入非选择电平的选择设定信号的情况下，尽管数据锁存部10取入并保持显示数据d0～d3，但灰度电流Ipix不生成、不提供给数据线DL，灰度电流生成供给电路部PXB或PXC被设定成非选择状态。另外，在该非选择状态下，执行更新动作，向灰度电流生成供给电路20C供给基准电流Iref，将基准电流晶体管TP61a或TP61b的栅极端子(接点Ngc)的电位再充电到规定电压。
因此，通过后述的选择设定电路134B，适当设定向一对灰度电流生成供给电路组132B和132C输入的选择设定信号(切换控制信号SEL的非反相信号SLa或反相信号SLb)的信号电平，从而，可将一对灰度电流生成供给电路组132B和132C之一设定成选择状态，将另一方设定成非选择状态。
(反相锁存电路/选择设定电路)
反相锁存电路133B或选择设定电路134B基本上是，在施加移位时钟信号SFC或切换控制信号SEL时，保持该信号电平，该信号电平的非反相信号和反相信号分别从非反相输出端子和反相输出端子输出，作为非反相时钟信号CKa和反相时钟信号CKb提供给移位寄存器电路131B，另外，作为非反相信号SLa和反相信号SLb(选择设定信号)提供给灰度电流生成供给电路组132B(各灰度电流生成供给电路PXB1、PXB2、…)和灰度电流生成供给电路组132C(各灰度电流生成供给电路PXC1、PXC2、…)。
(移位寄存器电路)
移位寄存器电路131B根据从上述反相锁存电路133B输出的非反相时钟信号CKa和反相时钟信号CKb，取入从系统控制器140A供给的移位开始信号STR，在规定的定时依次移位，同时将该移位信号SR1、SR2、…输出到灰度电流生成供给电路组132B和132C。
(数据驱动器的控制动作)
下面，参照附图来说明本实施方式的数据驱动器和具备该数据驱动器的显示装置的动作。
图16是表示本实施方式涉及的数据驱动器的第2实施方式中的控制动作一例的时序图。
上述数据驱动器130B的控制动作如图16所示，在通过输入非选择电平(低电平)的选择设定信号、向灰度电流生成供给电路部PXB或PXC的数据锁存部10中取入并保持显示数据d0～d3的信号保持动作期间，设置在基准电压生成电路21C中的更新控制晶体管Tr60和设置在动作设定部40C中的电流供给控制晶体管TP46的双方导通，从而在基准电流晶体管TP61a或TP61b的电流路径中流过基准电流Iref，向该基准电流晶体管TP61a或TP61b的栅极端子和接点Ngc供给基于基准电流Iref的电荷。由此，在电容器Cc中积累(充电)对应于基准电流Iref的电荷，将栅极端子的电位更新成规定的电压(基准电压Vref)。另外，此时，由于设置在动作设定部40C中的p沟道型晶体管TP41处于截止状态，所以不从电流生成电路20C向数据线DL供给灰度电流Ipix。
另外，在通过向数据驱动器130B输入选择电平(高电平)的选择设定信号、而根据上述取入保持的显示数据d0～d3来在各灰度电流生成供给电路PXB、PXC中生成并供给灰度电流的电流生成供给动作期间，上述更新控制晶体管Tr60和电流供给控制晶体管TP46双方截止，从而截断向基准电流晶体管TP61a或TP61b的栅极端子和接点Ngc的电荷供给。
此时，由于通过充电到电容器Cc的电压分量将接点Ngc的电位(基准电压)保持在规定电压，所以各灰度电流生成供给电路PXB、PXC中，根据上述显示数据d0～d3，由电流选择电路22C选择地对由单位电流生成电路23C生成的各单位电流进行合成，从而生成具有期望电流值的灰度电流Ipix。由此，从各灰度电流生成供给电路PXB、PXC经数据线DL继续向各显示象素供给具有对应于显示数据d0～d3的电流值的灰度电流Ipix。
即，如图16所示，通过以规定周期由一对灰度电流生成供给电路组132B、132C交替重复执行这种信号保持动作和电流生成供给动作，例如在一个灰度电流生成供给电路组132B的非选择期间，执行取入显示数据d0～d3的信号保持动作，与此同时，在设定成另一灰度电流生成供给电路组132C的选择期间，并行执行生成并供给基于在先前的定时取入的显示数据d0～d3的灰度电流Ipix的电流生成供给动作。
接着，交替重复执行如下一连串动作，即在一方的灰度电流生成供给电路组132B的选择期间，执行基于在先前的非选择期间中取入的显示数据d0～d3的电流生成供给动作，与此同时，在设定成另一灰度电流生成供给电路组132C的非选择期间，执行取入下一显示数据d0～d3的信号保持动作。
因此，对各数据线具备一对灰度电流生成供给电路(组)，通过交替重复执行各灰度电流生成供给电路的动作状态，可从数据驱动器向各显示象素继续供给具有适当对应于显示数据的电流值的灰度电流，所以能够以规定的亮度灰度使显示象素迅速发光动作，可进一步提高显示装置的显示响应速度和显示画质。
另外，因为可周期地将施加于构成各灰度电流生成供给电路部PXB、PXC中的单位电流生成电路23C的各单位电流晶体管TP62～TP65的栅极端子(接点Ngc)的电位(基准电压)再充电(更新)到规定的恒定电压，所以可抑制单位电流晶体管中的电流泄漏等引起的基准电压的降低，抑制灰度电流(即显示象素的亮度灰度)因各单位电流晶体管的导通状态的差异而变得不均匀的现象，可实现良好的灰度显示动作(显示画质的提高)。
再者，在本实施方式涉及的数据驱动器和具备该数据驱动器的显示装置中，也根据从系统控制器140A输出的控制信号CNT(切换控制信号CNa、CNb)来切换控制由各灰度电流生成供给电路部PXB、PXC生成的灰度电流Ipix的灰度-电流特性，与图12所示的情况一样，可设定两种表示发光亮度的、相对于显示象素(发光元件)的指定灰度的变化的灰度-亮度特性，所以通过适当切换设定这些灰度-亮度特性，可以对应于显示装置的使用环境(环境照明度)等的适当发光亮度来使显示象素进行发光动作，可识别性好地显示期望的图像信息。
显示装置的第3实施方式：
下面，说明本实施方式涉及的数据驱动器和具备该数据驱动器的显示装置的第3实施方式。
在上述各实施方式中，说明如下结构和控制方法，即在数据驱动器的灰度电流生成供给电路的电流生成电路中的基准电压生成电路中，具备晶体管尺寸不同的多个基准电流晶体管，适当选择切换控制这些基准电流晶体管，控制成相对于恒定的基准电流、在各基准电流晶体管的栅极端子上产生的电压不同，从而设定成与基于显示数据的多位数字信号相对应地生成的单位电流的电流值不同，即，单位电流相对基准电流的电流值的比率不同，变更设定灰度电流相对于指定灰度的电流特性和发光元件的灰度特性。但在本发明中，将这种技术思想适用于与彩色显示图像信息时的红(R)、绿(G)、蓝(B)的各色发光元件对应设置的灰度电流生成供给电路，也可最佳化灰度-亮度特性。下面，具体说明。
图17是表示在本实施方式涉及的数据驱动器的第3实施方式中灰度电流生成供给电路中适用的电流生成电路一实施例的电路结构图。
图18A、18B、18C是表示在本实施方式涉及的灰度电流生成供给电路中适用的基准电压生成电路的局部电路图。
图19A、19B是表示在本实施方式涉及的显示装置中适用的发光元件的RGB各发光色的电流-亮度特性和灰度-亮度特性的特性图。
图20是表示本实施方式涉及的发光元件的RGB各发光色的灰度-亮度特性的特性图和表示白平衡的设定原理图。
这里，示出在与图3所示的电流生成供给电路的电流生成电路相同的结构中适用本发明涉及的技术思想的结构，向相同的结构部分附加相同或相等的标记，简化或省略其说明。
如图17所示，在本实施方式涉及的数据驱动器的灰度电流生成供给电路中适用的电流生成电路20D，与图3所示的电流生成电路10A基本一样，具有如下电路结构，即具备：基准电压生成电路STD，在高电位电源+V与电流输入接点INi之间，设置由p沟道型晶体管构成的基准电流晶体管TP71和电容器Cd；单位电流生成电路23D，由p沟道型晶体管构成的多个单位电流晶体管TP72～TP75所构成；以及电流选择电路22D，由p沟道型晶体管构成的多个开关用晶体管TP76～TP79所构成。
这里，构成基准电压生成电路STD的基准电流晶体管TP71，根据由电流生成电路20D生成的灰度电流Ipix，对应从发光元件放出的发光色，例如对该发光色为红色的发光元件，如图18A所示地适用具有将沟道宽度设定得较短的p沟道型晶体管TP71r的电路结构，另外，对该发光色为蓝色的发光元件，如图18C所示地适用具有将沟道宽度设定得较长的p沟道型晶体管TP71b的电路结构，另外，对该发光色为绿色的发光元件，如图18C所示地适用具有将沟道宽度设定成与上述红色和蓝色对应的各基准电流晶体管(p沟道型晶体管TP71r、TP71b)的沟道宽度的中间长度的p沟道型晶体管TP71g的电路结构。
由此，在具备本实施方式的数据驱动器的显示装置中，可对应于发光元件的各发光色来单个设定基准电流晶体管的沟道宽度，可设定成各单位电流相对基准电流的比率对每个发光色都不同，可任意变更设定并最优化每个发光色的发光元件的电流-亮度特性。
即，一般已知，放出RGB各色的发光元件中对于电流的发光亮度如图19A所示的电流vs发光亮度特性那样，随供给发光元件的电流的电流值的上升、发光亮度线性上升，同时，可知表示各色的发光亮度变化倾向的斜率不同。
在图19A所示的电流-亮度特性的一例中，在向发光元件供给具有相同电流值的电流的情况下，绿色的发光亮度高(特性线Sg)、识别时较亮，与此相比，蓝色的发光亮度较低(特性线Sb)、识别时暗，红色的发光亮度被识别成绿色与蓝色的中间亮度(特性线Sr)。
因此，利用这种发光元件的电流-亮度特性的色依赖性，作为对应于RGB各色的发光元件而单个设置的灰度电流生成供给电路(电流生成电路)，例如在图17所示的电流生成电路20D中，在对各色的发光元件适用在基准电压生成电路STD配备具有相同沟道宽度的基准电流晶体管TP71的电路结构(即对各色的发光元件，使基准电流晶体管TP71与单位电流晶体管TP72～TP75的沟道宽度之比为恒定的电路结构)的情况下，如图19B所示，示出对应各指定灰度(灰度电流)而得到的发光亮度(灰度-亮度特性)对每种色不同的倾向。另外，在图19B中，SErp表示红色发光元件的亮度特性，SErg表示绿色发光元件的亮度特性，Serb表示蓝色发光元件的亮度特性。
另外，在适用如此对应于RGB各色的发光元件具有相同电路结构的灰度电流生成供给电路的结构中，在由RGB3色的混合来实现白色发光的情况下，如图19B所示，根据形成白色光的各色成分的发光亮度的比例(白平衡)，设定各色的指定灰度。即，进行如下控制：将最高灰度(图19B中为第15灰度)下的发光亮度最低的蓝色发光元件的发光亮度EPbw设为基准、其它两色(红色和绿色)的发光亮度EPrw、Epgw成为基于白平衡的规定比例、且以各不相同的指定灰度进行发光动作，从而，规定白色光的发光亮度EPw的最大值。
因此，存在如下问题，即用于得到实现良好白色光的良好白平衡的RGB各色的灰度控制变复杂，同时，根据最高灰度下的发光亮度最低的色成分的发光元件的灰度-亮度特性，来规定白色光的发光亮度的最大值，白色光的发光亮度的设定范围变得较窄，白色光的发光亮度的最大值规定得较低。
因此，本实施方式涉及的电流生成供给电路如图20所示，单个设定RGB各色的灰度-亮度特性SEr、SEg、SEb，使RGB各色的最高灰度下的各发光亮度成为可得到良好白平衡的比例。即，设定RGB各色的最高灰度(图19B中为第15灰度)下的各发光亮度Erw、Egw、Ebw的比，以构成图19B所示的良好的白平衡。另外，通过对应于各色的灰度电流生成供给电路的电流生成电路中生成的最高灰度时的灰度电流，设定图18A～18C所示的各基准电压生成电路STD中的各p沟道型晶体管TP71r、TP71g、TP71b的沟道宽度，以得到上述各发光亮度Erw、Egw、Ebw。
因此，在图17所示的、由配备具有1个基准电流晶体管的基准电压生成电路的电流生成电路构成的灰度电流生成供给电路中，通过设定各基准电压生成电路的基准电流晶体管的沟道幅度，以使RGB各色的发光元件的灰度-亮度特性变为期望的特性(图20所示的SEr、SEg、SEb)，如图20所示，可实现在各色的最高灰度时具有良好白平衡的白色发光。此时，因为可在各色成为最高亮度的状态下得到白色发光，所以对于图19B所示的将基准电流晶体管的沟道宽度设为恒定时的结构相比，可提高白色发光(发光亮度Ew)的亮度，可实现显示画质的提高。
显示装置的第4实施方式：
下面，说明本实施方式涉及的数据驱动器和具备该数据驱动器的显示装置的第4实施方式。
图21是表示在本实施方式涉及的数据驱动器的第4实施方式中的灰度电流生成供给电路中适用的电流生成电路的一实施例的电路结构图。
图22A、22B、22C是表示在本实施方式涉及的灰度电流生成供给电路中适用的基准电压生成电路的局部电路图。
另外，在这里适当参照图3和图17所示的电流生成供给电路，向相同的结构附加相同或相等的标记，简化或省略其说明。
本实施方式同时具有如下结构：上述显示装置的第3实施方式中，对应于RGB各色来单个设定具备灰度电流生成供给电路中的1个基准电流晶体管的、各基准电压生成电路的各基准电流晶体管的沟道宽度；以及，上述显示装置的第1和第2实施方式中，在基准电压生成电路中设置沟道宽度不同的多个基准电流晶体管，必要时选择地切换这些基准电流晶体管，来变更设定RGB各色的发光元件的灰度-亮度特性。
即，在本实施方式涉及的灰度电流生成供给电路中适用的电流生成电路20E如图21所示，具有如下电路结构，即具备：基准电压生成电路STE，在高电位电源+V与电流输入接点INi之间设置多个基准电流晶体管TP81a、TP81b和电容器Ce；单位电流生成电路23E，由p沟道型晶体管构成的多个单位电流晶体管TP82～TP85构成；以及电流选择电路22E，由p沟道型晶体管构成的多个开关用晶体管TP86～TP89构成。
这里，基准电压生成电路STE如图22A～22C所示，具备：沟道宽度对RGB每个色都不同的多个(本实施方式中为两种)p沟道型晶体管(基准电流晶体管)TP81ra和TP81rb、TP81ga和TP81gb、TP81ba和TP81bb；将这些多个基准电流晶体管之一连接于高电位电源+V与电流输入接点INi之间的开关SAa、SAb；以及连接于电流输入接点INi与高电位电源+V之间的电容器Cer、Ceg、Ceb。通过根据控制信号CNT(切换控制信号CNa、CNb)来适当切换控制RGB各色的基准电压生成电路STE的p沟道型晶体管，如图12所示，将RGB各色的发光元件的灰度-亮度特性变更设定成多种，另外，如图20所示，设定RGB各色的各灰度-亮度特性，使最高灰度下的各色的发光亮度之比成为良好的白平衡。
根据具有这种结构的灰度电流生成供给电路，通过不使基准电流的电流值变化、而设定操作控制信号CNT的简单控制方法，对单位电流(灰度电流)相对于电流生成电路中的基准电流的比率进行切换控制，可变更设定显示象素(发光元件)中的灰度-亮度特性，所以可使显示象素以对应于显示装置的使用环境(环境照明度)等的适当发光亮度进行发光动作，可识别性好地显示期望的图像信息。另外，通过上述切换控制信号设定的RGB各色的发光元件的灰度-亮度特性，被设定成可在各色的最高灰度时得到具有良好白平衡的白色发光，所以可实现更高亮度的白色发光，实现显示画质的进一步提高。
另外，在上述各实施方式中，仅示出设置一对选择地流过恒定基准电流的基准电流晶体管的结构，但本发明不限于此，也可设置更多的基准电流晶体管，从多个灰度-灰度电流特性(或灰度亮度特性)中选择。
另外，作为切换控制上述多个基准电流晶体管的方法，示出根据控制信号来有选择地对各基准电流晶体管的电流路径中设置的开关进行导通控制的方法，但是，并不是特别限定该控制信号的生成方法，例如也可以是装载了显示装置的电子设备使用者通过人为操作，由系统控制器等生成，或设置检测环境照明度的照明度传感器等，根据该检测信号来生成控制信号。

Claims (65)

1、一种电流生成供给电路，向多个负载供给对应于数字信号的驱动电流，其特征在于，
具备电流生成电路，该电流生成电路包括：
基准电压生成电路，相对所述多个负载的每个设置，至少提供具有恒定电流值的基准电流，生成基于该基准电流的基准电压；
驱动电流生成电路，根据所述基准电压，生成相对于所述基准电流具有与所述数字信号对应的比率的电流值的输出电流；
以及特性控制电路，设定所述输出电流相对所述基准电流的比率；
并且，将所述输出电流作为所述驱动电流向所述多个负载的每个供给。
2、根据权利要求1所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述电流生成电路设定成向从所述负载侧引入的方向流过所述驱动电流。
3、根据权利要求1所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述电流生成电路设定成向所述负载侧流入的方向流过所述驱动电流。
4、根据权利要求1所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述特性控制电路具备将所述输出电流相对所述基准电流的比率设定成多级的部件。
5、根据权利要求4所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述基准电压生成电路具备多个基准电流晶体管，该基准电流晶体管中流过所述基准电流，对应于该基准电流生成各不相同的所述基准电压，晶体管尺寸互不相同；
所述特性控制电路具备切换开关，使所述基准电流有选择地流过所述多个基准电流晶体管中的1个基准电流晶体管。
6、根据权利要求1所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述特性控制电路具备对所述多个负载的每个改变所述输出电流相对所述基准电流的比率的部件。
7、根据权利要求6所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述基准电压生成电路具备流过所述基准电流、生成对应于该基准电流的所述基准电压的一个基准电流晶体管，
在所述各电流生成供给电路的基准电压生成电路中，设定成所述基准电流晶体管的晶体管尺寸互不相同。
8、根据权利要求1所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述基准电压生成电路具备积累与所述基准电流的电流值对应的电荷的电荷积累电路。
9、根据权利要求8所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述基准电压生成电路具备更新电路，该更新电路在每个规定的定时，将积累在所述电荷积累电路中的电荷量更新为对应于的所述基准电流的电荷量。
10、根据权利要求1所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述驱动电流生成电路具备单位电流生成电路，根据所述基准电压，生成相对所述基准电流具有不同比率的电流值的多个单位电流；以及
电流选择电路，选择地合成所述多个单位电流的每个，生成所述输出电流。
11、根据权利要求10所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述多个单位电流的各电流值具有彼此以2n(n＝0、1、2、3、…)规定的不同比率。
12、根据权利要求10所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述单位电流生成电路具备各控制端子被共同连接、且晶体管尺寸各不相同的多个单位电流晶体管。
13、根据权利要求12所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述多个单位电流晶体管各自的沟道宽度被设定成彼此以2n(n＝0、1、2、3、…)规定的不同比率。
14、根据权利要求12所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述多个单位电流晶体管的各控制端子连接于所述基准电流晶体管的控制端子上，
所述基准电流晶体管与所述单位电流晶体管构成电流镜电路。
15、根据权利要求10所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述电流选择电路具备选择地合成所述多个单位电流、并生成为所述输出电流的选择开关。
16、根据权利要求1所述的电流生成供给电路，其特征在于：
具备保持所述数字信号的各位的信号保持电路。
17、根据权利要求16所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述信号保持电路具备单个保持所述数字信号的各位的多个锁存电路。
18、根据权利要求16所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述驱动电流生成电路根据保持在所述信号保持电路中的所述数字信号的位值，生成所述输出电流。
19、根据权利要求16所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述驱动电流生成电路具备：
单位电流生成电路，根据所述基准电压，生成相对所述基准电流具有不同比率的电流值的多个单位电流；以及
电流选择电路，根据保持在所述信号保持电路中的所述数字信号的各位值，选择地合成所述多个单位电流的每个，生成所述输出电流。
20、根据权利要求19所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述电流选择电路具备选择开关，根据保持在所述信号保持电路中的所述数字信号的各位值，选择所述多个单位电流。
21、根据权利要求19所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述多个单位电流的各电流值具有彼此以2n(n＝0、1、2、3、…)规定的不同比率。
22、根据权利要求1所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述负载具备根据所述驱动电流的电流值、以规定的亮度灰度进行发光动作的电流控制型发光元件。
23、根据权利要求22所述的电流生成供给电路，其特征在于：
所述发光元件是有机场致发光元件。
24、一种显示装置，显示与由数字信号构成的显示信号对应的图像信息，其特征在于，该显示装置具备：
显示面板，多个扫描线和多个信号线相互正交地配置，在该扫描线和该信号线的交点附近，将多个显示象素排列成矩阵状；
扫描驱动电路，向所述多个扫描线的每个依次施加使所述多个显示象素以行单位成为选择状态的扫描信号；以及
信号驱动电路，具备：
多个灰度电流生成供给电路，将所述输出电流作为灰度电流经所述各信号线供给处于选择状态的所述多个显示象素；以及
具备电流生成电路，该电流生成电路包括：基准电压生成电路，相对所述多个信号线的每个设置，至少提供具有恒定电流值的基准电流，生成基于该基准电流的基准电压；驱动电流生成电路，根据所述基准电压，生成相对所述基准电流具有与所述显示信号的灰度值对应的比率的电流值的输出电流；以及特性控制电路，设定所述输出电流相对所述基准电流的比率。
25、根据权利要求24所述的显示装置，其特征在于：
所述电流生成电路设定成向从所述显示象素侧经所述信号线引入的方向流过所述灰度电流。
26、根据权利要求24所述的显示装置，其特征在于：
所述驱动电流生成电路设定成向经所述信号线流入所述显示象素侧的方向流过所述灰度电流。
27、根据权利要求24所述的显示装置，其特征在于：
所述特性控制电路具备将所述输出电流相对基准电流的比率设定成多级的部件。
28、根据权利要求27所述的显示装置，其特征在于：
所述基准电压生成电路具备多个基准电流晶体管，该基准电流晶体管中流过所述基准电流，对应于该基准电流生成互不相同的所述基准电压，晶体管尺寸互不相同；
所述特性控制电路具备切换开关，使所述基准电流有选择地流过所述多个基准电流晶体管中的1个基准电流晶体管。
29、根据权利要求24所述的显示装置，其特征在于：
所述基准电压生成电路具备积累与所述基准电流的电流值对应的电荷的电荷积累电路。
30、根据权利要求29所述的显示装置，其特征在于：
所述基准电压生成电路具备更新电路，该更新电路在每个规定的定时，将积累在所述电荷积累电路中的电荷量更新为对应于的所述基准电流的电荷量。
31、根据权利要求24所述的显示装置，其特征在于：
所述驱动电流生成电路具备：
单位电流生成电路，根据所述基准电压，生成相对所述基准电流具有不同比率的电流值的多个单位电流；以及
电流选择电路，选择地合成所述多个单位电流的每个，生成所述输出电流。
32、根据权利要求31所述的显示装置，其特征在于：
所述多个单位电流的各电流值具有彼此以2n(n＝0、1、2、3、…)规定的不同比率。
33、根据权利要求31所述的显示装置，其特征在于：
所述单位电流生成电路具备各控制端子被共同连接、且晶体管尺寸各不相同的多个单位电流晶体管。
34、根据权利要求33所述的显示装置，其特征在于：
所述多个单位电流晶体管各自的沟道宽度被设定成彼此以2n(n＝0、1、2、3、…)规定的不同比率。
35、根据权利要求33所述的显示装置，其特征在于：
所述多个单位电流晶体管的各控制端子连接于所述基准电流晶体管的控制端子上，
所述基准电流晶体管与所述单位电流晶体管构成电流镜电路。
36、根据权利要求31所述的显示装置，其特征在于：
所述电流选择电路具备选择地合成所述多个单位电流、并生成为所述输出电流的选择开关。
37、根据权利要求24所述的显示装置，其特征在于：
所述灰度电流生成供给电路具备保持由所述数字信号构成的显示信号的各位的信号保持电路。
38、根据权利要求37所述的显示装置，其特征在于：
所述信号保持电路具备单个保持所述显示信号的各位的多个锁存电路。
39、根据权利要求37所述的显示装置，其特征在于：
所述驱动电流生成电路根据保持在所述信号保持电路中的所述显示信号的位值，生成所述输出电流。
40、根据权利要求37所述的显示装置，其特征在于：
所述驱动电流生成电路具备：
单位电流生成电路，根据所述基准电压，生成相对所述基准电流具有不同比率的电流值的多个单位电流；以及
电流选择电路，根据保持在所述信号保持电路中的所述显示信号的各位值，选择地合成所述多个单位电流的每个，生成所述输出电流。
41、根据权利要求40所述的显示装置，其特征在于：
所述电流选择电路具备选择开关，根据保持在所述信号保持电路中的所述显示信号的各位值，选择所述多个单位电流。
42、根据权利要求40所述的显示装置，其特征在于：
所述多个单位电流的各电流值具有彼此以2n(n＝0、1、2、3、…)规定的不同比率。
43、根据权利要求37所述的显示装置，其特征在于：
在所述信号驱动电路中，对于所述信号线的每个并列配置多个所述灰度电流生成供给电路。
44、根据权利要求43所述的显示装置，其特征在于：
对每个所述信号线并列配置的所述多个灰度电流生成供给电路交替地并行执行如下动作：
在一个所述灰度电流生成供给电路的所述驱动电流生成电路中，生成基于所述信号保持电路中保持的所述显示信号的位值的所述输出电流；
在其它的所述灰度电流生成供给电路的所述信号保持电路中，保持下一个所述显示信号的各位。
45、根据权利要求43所述的显示装置，其特征在于：
对每个所述信号线并列配置一对两个所述灰度电流生成供给电路，
交替地并行执行如下动作：在一方的所述灰度电流生成供给电路的所述驱动电流生成电路中，生成基于所述信号保持电路中保持的所述显示信号的位值的所述输出电流；
在其它的所述灰度电流生成供给电路的所述信号保持电路中，保持下一个所述显示信号的各位。
46、根据权利要求24所述的显示装置，其特征在于：
所述显示象素具备对应于所述灰度电流的电流值、以规定的亮度灰度进行发光动作的电流控制型发光元件。
47、根据权利要求46所述的显示装置，其特征在于：
所述显示象素具备象素驱动电路，保持所述灰度电流，生成基于该保持的所述灰度电流的发光驱动电流，并供给所述发光元件。
48、根据权利要求46所述的显示装置，其特征在于：
所述发光元件是有机场致发光元件。
49、根据权利要求46所述的显示装置，其特征在于：
所述特性控制电路具备改变每个所述灰度电流生成供给电路中的所述输出电流相对所述基准电流的比率、来改变所述多个显示象素中的所述发光元件相互的发光亮度特性的部件。
50、根据权利要求49所述的显示装置，其特征在于：
所述基准电压生成电路具备流过所述基准电流、生成对应于该基准电流的所述基准电压的一个基准电流晶体管；
改变所述发光元件相互的发光亮度特性的部件，设定成与该各发光元件对应的所述灰度电流生成供给电路的所述基准电压生成电路中、所述基准电流晶体管的晶体管尺寸互不相同。
51、根据权利要求46所述的显示装置，其特征在于：
所述多个显示象素的所述发光元件具有红色、绿色、蓝色中的任一发光色；
所述特性控制电路在每个所述灰度电流生成供给电路中设定所述输出电流相对所述基准电流的比率，以便在所述显示信号的特定灰度值下，所述发光元件的红色、绿色、蓝色的发光色的发光亮度具有规定的白平衡。
52、根据权利要求51所述的显示装置，其特征在于：
所述特定控制电路设定所述输出电流相对所述基准电流的比率，以便在所述显示信号的最高灰度值下，所述发光元件的红色、绿色、蓝色的发光色的发光亮度具有规定的白平衡。
53、根据权利要求51所述的显示装置，其特征在于：
所述基准电压生成电路具备流过所述基准电流、生成对应于该基准电流的所述基准电压的一个基准电流晶体管；
设定成与所述红色、绿色、蓝色的发光色的每个发光元件对应的所述灰度电流生成供给电路的、所述基准电压生成电路中的所述基准电流晶体管的晶体管尺寸互不相同。
54、一种显示装置的驱动方法，在具备多个显示象素的显示面板中显示与由数字信号构成的显示信号对应的图像信息，至少包含：
变更设定每个显示灰度的输出电流相对具有恒定电流值的基准电流的比率；
取入并保持所述显示信号的数字信号的各位；
根据所述输出电流相对所述基准电流的比率，对应于所述保持的显示信号的各位值，生成对所述多个显示象素的每个的所述输出电流；
将生成的所述输出电流作为灰度电流提供给所述多个显示象素的每个。
55、根据权利要求54所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述灰度电流的信号极性设定成向从所述显示象素侧引入的方向流动。
56、根据权利要求55所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述灰度电流的信号极性设定成向流入所述显示象素侧的方向流动。
57、根据权利要求55所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述输出电流相对所述基准电流的比率的变更设定动作包含：
选择晶体管尺寸互不相同的多个基准电流晶体管中的一个基准电流晶体管，在被选择的所述基准电流晶体管中流过所述基准电流，在电荷积累电路中积累与该基准电流的电流分量对应的电荷量；
根据与积累在所述电荷积累电路中的所述电荷量对应的电压分量，控制输出电流晶体管的导通状态，设定流过该输出电流晶体管的所述输出电流的电流值。
58、根据权利要求57所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
包含更新动作，在每个规定的定时，将积累在所述电荷积累电路中的电荷量更新为对应于所述基准电流的电荷量。
59、根据权利要求54所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述显示象素具备根据所述灰度电流的电流值以规定的亮度灰度进行发光动作的电流控制型发光元件。
60、根据权利要求59所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述发光元件是有机场致发光元件。
61、根据权利要求59所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
变更设定所述输出电流相对所述基准电流的比率的动作，设定所述灰度电流相对所述基准电流的比率，以便在所述多个显示象素中，使相对所述灰度电流的电流值的、所述发光元件相互的发光亮度特性为规定关系。
62、根据权利要求59所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述多个显示象素的所述发光元件具有红色、绿色、蓝色中的任一发光色；
变更设定所述输出电流相对所述基准电流的比率的动作，设定所述灰度电流相对所述基准电流的比率，以便在每个所述电流生成供给电路中，相对所述显示信号的各灰度值、所述发光元件的红色、绿色、蓝色的发光色的发光亮度具有规定的白平衡。
63、根据权利要求54所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述输出电流的生成动作包含：
根据所述基准电流，生成与所述数字信号的各位对应的、相对所述基准电流具有不同比率的电流值的多个单位电流；
根据所保持的所述数字信号的各位值，选择地合成所述多个单位电流，生成为所述输出电流。
64、根据权利要求63所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
所述多个单位电流各自的电流值被设定成具有彼此以2n(n＝0、1、2、3、…)规定的不同比率。
65、根据权利要求54所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
连续提供所述显示信号，
同时并行执行如下动作：根据在先保持的所述显示信号生成所述输出电流并供给所述显示象素的动作；以及
保持下一个所述显示信号的动作。
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