CN1592921A - 驱动装置、使用该驱动装置的显示设备及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种给多个电流驱动光学元件(Ep)输送电流以驱动光学元件的驱动装置，至少包括：在预定周期内给每个光学元件输送驱动电流的驱动电流输送电路(133)；和控制电压施加电路(132)，用于在输送驱动电流之前，使用该驱动电流施加具有一电压值的充电电压，该电压值对应于要施加给每个光学元件的电压。驱动电流输送电路(133)包括输出具有与驱动电流相同的电流值的恒定电流的单恒定电流产生电路(10A，10B，10C)和依次接收和保存恒定电流并在该恒定电流基础上输出驱动电流的多个电流储存电路(30A，30B，30C)。

Description

驱动装置、使用该驱动装置的显示设备及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种驱动装置、使用该驱动装置的显示设备及用于该显示设备的驱动方法，特别涉及一种用于驱动电流驱动光学元件的驱动装置、使用该驱动装置用于驱动具有由电流驱动光学元件形成的显示元件的简单矩阵型显示面板的显示设备以及用于该显示设备的驱动方法。

背景技术

近年来人们注意到显示设备和如液晶显示器(LCD)等器件代替阴极射线管(CRT)作为个人计算机和视频设备的监视器和显示器已经迅速发展。特别是，液晶显示器已经快速进入广泛使用，因为与常规显示设备(CRT)相比它们能实现厚度薄和重量轻、节省空间、减小功耗等。此外，相对小的液晶显示设备已经广泛地用作近年来被普遍使用的移动电话、数字照相机、个人数字助理(PDA)等的显示器。

下面是希望作为符合这种液晶显示器的下一代显示器件(显示器)和显示元件：有机电致发光元件(以下简称为“有机EL元件”)、无机电致发光元件(以下简称为“无机EL元件”)、和具有自发发射型光学元件如发光二极管(LED)的显示器件。

在具有各种自发发射型显示元件的上述显示器件当中，具有由有机EL元件形成的显示元件的显示器件近年来已经经历了向实际应用和商业化的有力研究和发展，其中有机EL元件由作为发光材料的有机化合物构成，因为鉴于彩色显示、低压驱动技术等，已经获得了优于在其它显示元件中获得的技术成就。

图13A、13B和13C分别示出了有机EL元件的示意布置、其电压-电流特性和有机EL元件的等效电路。下面简要介绍有机EL元件的结构、发射原理和发射特性。

如图13A所示，例如，有机EL元件OEL具有如下设置：其中在透明绝缘衬底11如玻璃衬底的一个表面上依次叠置由透明电极材料如ITO(氧化铟锡)构成的阳极(正电极)112、由发光材料如有机化合物构成的有机EL层113、和由金属材料构成并具有反射特性的阴极(负电极)114。有机EL层113例如是通过叠置由聚合物基空穴传输材料构成的空穴传输层113a和由聚合物基电子传输发射材料构成的电子传输发射层113b形成的。

在有机EL元件OEL中，如图13A所示，当从DC电压源VDC分别向阳极112和阴极114施加正和负电压时，当在有机EL层113中注入到空穴传输层113a中的空穴与注入到电子传输发射层113b中的电子复合时产生能量，在该能量基础上发射光hυ。例如，光hυ经过阳极112传输并从绝缘衬底111的另一表面侧(图13A中的上侧)射出。在这种情况下，根据在阳极112和阴极114之间流动的电流量控制光hυ的发射强度(即有机EL元件的发射亮度)。

在这种情况下，有机EL元件OEL的等效电路的电压-电流特性呈现与二极管类似的趋势，如图13B所示，电极层(阳极112和阴极114)经过相对薄的介电层(有机EL层113)而彼此相对。因此，如图13C所示，光学元件可以表示为二极管型发光元件Ep和结电容Cp的并联连接。应该指出的是，有机EL元件的电压-电流特性将在后面的本发明实施例(后面将要说明)中详细说明。

作为用于具有显示面板的显示设备的显示驱动方法，其中具有自发发射型光学元件如上述的有机EL元件的显示元件(显示像素)以矩阵形式设置，有源矩阵驱动方案和简单矩阵(无源)驱动方案都是已知的。众所周知，在有源矩阵驱动方案中，为每个显示像素提供选择开关和储存电容，以便根据简单矩阵驱动方案中的相应一个储存电容的充电电压来控制每个显示元件的驱动状态(发射状态)，每个显示像素的发射状态通过给显示元件直接施加预定脉冲而被分割时间地控制。

尽管鉴于图像显示器的亮度和多灰度级，有源矩阵驱动方案优于无源矩阵驱动方案，但是必须为每个显示像素提供像素驱动功能如选择开关(薄膜晶体管)。这使装置布置复杂化并要求更先进的微型构图技术，导致制造成本提高。与此相反，在简单矩阵驱动方案中，不必为每个显示像素制备像素驱动功能如选择开关，因此装置布置可以简化。这就可以提高制造产量和降低制造成本。

下面将介绍基于简单矩阵驱动方案的显示设备的示意布置。

图14示出了基于简单矩阵驱动方案的显示设备的例子。

如图14所示，基于简单矩阵驱动方案的显示设备大致包括显示面板110P，该显示面板110P具有在行方向延伸的多个扫描线SL、在列方向延伸并与扫描线SL垂直相交的多个信号线DL和分别在扫描线SL和信号线DL的相交部位附近形成的显示元件(有机EL元件)OEL。该装置还包括：扫描驱动器120P，它给每个扫描线SL以预定定时施加扫描信号，从而在选择状态中依次扫描每行上的有机EL元件OEL；数据驱动器130P，它与扫描驱动器120P的扫描同步地产生对应显示数据的驱动电流，并经过相应一个信号线DL向每个有机EL元件OEL输送该电流；和控制器140P，它产生扫描控制信号、数据控制信号和用于在显示面板110P上显示所希望的图像信息的显示数据，并将它们输送给扫描驱动器120P和数据驱动器130P。

作为用于具有上述布置的显示设备的驱动方法，已知下列两种方法。一种方法是电流指定型驱动方法，其中扫描驱动器120P在从控制器140P输送的扫描控制信号基础上，在每个预定扫描周期中给每行上的扫描线SL依次施加用于选择扫描线SL之一的扫描信号，并且数据驱动器130P在从控制器140P输送的数据控制信号和显示数据基础上与这个扫描信号同步地产生具有预定电流值的驱动电流，其中该预定电流值对应显示数据，并同时经过各个信号线DL输送驱动电流。因此，选择行上的各个有机EL元件OEL以预定亮度级发光。另一种方法是脉宽调制型驱动方法，其中数据驱动器130P产生由恒定电流值形成并具有对应显示数据的信号时间宽度(脉冲信号宽度)的驱动电流，并给每个信号线DL输送该电流。因此，选择行上的各个有机EL元件OEL以预定亮度级发光。对于对应显示面板上的一帧的每行，重复进行这种操作，从而在显示面板110P上显示所希望的图像信息。

在简单矩阵驱动方案中，除了上述电流驱动方案之外，通过给显示元件施加来自数据驱动器的预定电压而驱动每个显示元件的电压驱动方案也是已知的。假设有机EL元件用作显示元件。在这种情况下，由于每个元件具有如下布置：其中二极管型发光元件Ep和结电容Cp并联连接，如图14所示，并且每个有机EL元件OEL与信号线DL并联连接，结电容的总和变大，并每个信号线的互连电容增加。结果是，在电压驱动方案中，在每个显示元件的驱动状态中产生延迟或者根据到数据驱动器的距离而产生电压降，例如，导致显示面板的上、下区域的发射状态(亮度)的变化。这导致显示图像品质下降。因此，在使用有机EL元件作为显示元件的显示设备中，认为电流驱动方案优于电压驱动方案。

然而，基于上述简单矩阵驱动方案的显示设备具有以下问题。

在电流驱动方案中，通过给显示元件输送预定驱动电流而以预定亮度级操作显示元件等效于用驱动电流给给定显示元件的结电容等充电和给信号线上的其余未选择显示元件的结电容充电，其中所述信号线与给定显示元件相连。在这种情况下，与电压驱动方案相比，通过输送具有大电流值的驱动电流可以抑制响应特性下降或发射亮度产生变化。然而，为了说明节省电源或功率，假设从数据驱动器输送的驱动电流设置为相对小电流值，或者显示元件的结电容的总和随着扫描线数量的增加而增加，并且显示像素的数量随着显示面板的尺寸和分辨率增加而增加。在这种情况下，当在驱动定时将驱动电流输送给显示元件时，关于电流和电压值的响应特性下降，并且施加于显示元件的电压达到预定值所需的时间延长了，导致不可忽略的发射亮度不足和产生变化。

图15A示出了当驱动电流输送给显示元件时输送电流随着时间的变化。图15B示出了施加于显示元件的电压随着时间的变化。参见图15A，横座标表示时间；和纵坐标表示给显示元件的输送电流。参考标记Tspy表示驱动电流的输送周期；和Tdly表示从开始输送驱动电流到开始操作显示元件的延迟时间。参见图15B，横座标表示时间；纵坐标表示在正向施加于显示像素的电压。参考标记Vth表示用于操作显示元件的阈值电压。如图15A和15B所示，输送给显示元件的电流值和电压值的上升特性由于显示元件的结电容和信号线的互连电容而退化。此外，由于各个显示元件之间的结电容的变化、信号线之间的互连电容的差异等，导致退化程度改变。结果是，在驱动电流输送周期输送给显示元件的电荷量下降到低于用于以所希望的亮度级进行显示所需的量，这导致发射亮度不够或显示元件之间的发射亮度变化。这引起显示状态的退化。

发明内容

根据本发明，在驱动多个电流驱动光学元件的驱动装置中，可以提高每个光学元件的响应速度，因此，即使要输送给每个光学元件的驱动电流设置为相对小电流值，也可以适当地驱动每个光学元件。

此外，在给其施加驱动装置并驱动具有多个电流驱动显示元件的显示面板的显示设备中，在显示面板的整个区域中，提高了每个显示元件的响应速度，从而根据显示灰度级获得良好的显示图像，并且可以降低与输送给每个显示元件的驱动电流相关的功耗。

为了获得上述效果，根据本发明，提供一种驱动装置，该驱动装置给多个电流驱动光学元件输送电流以驱动光学元件，该驱动装置至少包括：在预定周期内给每个光学元件输送驱动电流的驱动电流输送电路；和控制电压施加电路，在输送驱动电流之前，该控制电压施加电路使用该驱动电流至少施加具有电压值的充电电压，所述电压值对应要施加于每个光学元件的电压。

输送给每个光学元件的驱动电流相对于每个光学元件具有相同的电流值。

驱动电流输送电路包括输出具有与驱动电流相同的电流值的恒定电流的单一恒定电流产生电路、依次接收和保存恒定电流并在恒定电流基础上输出驱动电流的多个电流储存电路。作为选择，驱动电流输送电路还包括在恒定电流产生电路和多个电流储存电路之间提供的单一输入电流储存电路，该单一输入电流储存电路接收从恒定电流产生电路输出的恒定电流，保存对应恒定电流的电流值的电压分量，并在该电压分量的基础上向多个电流储存电路输送电流。

输入电流储存电路和每个电流储存电路包括电容元件，该电容元件接收从恒定电流产生电路输出的恒定电流，并且在其中写入作为电压分量的对应恒定电流的电流值的电荷。

控制电压施加电路还包括用于在驱动电流输送给每个光学元件之后施加具有电压值的放电电压的装置，用于使每个光学元件进行放电操作。

该驱动装置还包括脉宽控制电路，该脉宽控制电路根据显示信号的亮度级分量控制施加于每个光学元件的驱动电流的脉宽。

为了获得上述效果，根据本发明，提供一种显示设备，它通过给显示面板的多个电流驱动显示元件的每个输送对应显示信号的驱动电流而显示图像，该显示设备包括：显示面板，该显示面板包括垂直相交的多个信号线和多个扫描线以及设置在信号线和扫描线的相交部位附近的多个显示元件；扫描控制电路，它依次扫描扫描线以便依次设置连接到扫描线的显示元件处于选择状态；和信号控制电路，该信号控制电路至少包括在预定周期内给每个信号线输送驱动电流的驱动电流输送电路和控制电压施加电路，在输送驱动电流之前，该控制电压施加电路通过驱动电流的施加而在施加于每个显示元件的电压基础上给每个信号线施加具有电压值的充电电压。显示元件包括光学元件，该光学元件例如是有机电致发光元件，该有机电致发光元件具有连接到信号线的阳极和连接到扫描线。

充电电压至少具有高于显示面板的每个显示元件的阈值电压和低于当驱动电流经每个信号线施加于每个显示元件时施加于每个显示元件的电压值的最大值的电压值。作为选择，充电电压的电压值等于当驱动电流经各个信号线输送给各个显示元件时施加于各个显示元件的电压值的平均值。

施加于显示面板的每个信号线的驱动电流对于每个信号线具有相同的电流值。

信号控制电路至少包括控制单元，该控制单元根据扫描控制电路设置显示元件处于选择状态的定时通过驱动电流输送电路输送驱动电流和通过控制电压施加电路施加充电电压。

信号控制电路中的驱动电流输送电路包括输送具有预定电流值的恒定电流的单一恒定电流产生电路和多个电流储存电路，该电流储存电路根据多个信号线而设置，依次接收和保存恒定电流，并在恒定电流基础上同时向多个信号线输出驱动电流。作为选择，驱动电流输送电路还包括单一输入电流储存电路，该单一电流储存电路设置在恒定电流产生电路和多个电流储存电路之间，接收从恒定电流产生电路输出的恒定电流，保存对应恒定电流的电流值的电压分量，并在该电压分量基础上向多个电流储存电路输送电流。

电流储存电路和输入电流储存电路各包括电容元件，该电容元件接收从恒定电流产生电路输出的恒定电流，并在其中写入做为电压分量的对应恒定电流的电荷。

信号控制电路中的控制电压施加电路还包括在驱动电流施加于每个信号线之后用于向每个信号线施加放电电压的装置，所述放电电压使每个显示元件进行放电操作并且不超过显示元件的阈值电压。

信号控制电路包括脉宽控制电路，该脉宽控制电路根据显示信号的亮度级分量控制给每个信号线的驱动电流的脉宽。

附图说明

附图结合在说明书中并构成说明书的一部分，示出了本发明的实施例并与前面的一般性描述以及下面所给的实施例的详细说明一起用于解释本发明的原理。

图1是表示驱动装置和使用该驱动装置的显示设备的整个布置的例子的方框图；

图2是表示适用于本发明的显示设备的一部分的布置的示意电路图；

图3是表示可适用于根据本发明的驱动装置的数据驱动器的一部分的布置的电路图；

图4是表示可适用于本发明的扫描驱动器和数据驱动器中的控制操作的时序图；

图5表示电压-电流特性的曲线，该电压-电流特性表示由可适用于本发明的扫描驱动器和数据驱动器施加的电压之间的关系；

图6是表示可适用于本发明的显示设备的显示驱动操作的时序图；

图7是表示可适用于根据本发明的驱动装置的恒定电流输送电路的第一实施例的示意方框图；

图8是表示可适用于根据本发明的恒定电流输送电路的电流产生电路的特定例子的电路图；

图9是表示由可适用于根据本发明的恒定电流输送电路的电流储存电路和开关装置构成的布置的特定例子的电路图；

图10A和10B是表示可适用于根据本发明的恒定电流输送电路的电流储存电路中的基本操作的电流图；

图11是表示可适用于根据本发明的驱动装置的恒定电流输送电路的第二实施例的示意方框图；

图12是表示可适用于根据本发明的驱动装置的恒定电流输送电路的第三实施例的示意方框图；

图13A是表示有机EL元件的示意布置的剖面图；

图13B是表示有机EL元件的近似电压-电流特性的曲线；

图13C是表示有机EL元件的等效电路图；

图14是表示以简单矩阵驱动方案为基础的显示设备的例子的示意图；

图15A是表示当驱动电流输送给有机EL元件时输送电流随时间的变化的曲线；和

图15B是表示当驱动电流施加于有机EL元件时施加于显示元件的电压随时间的变化的曲线。

具体实施方式

下面将详细介绍根据本发明的驱动装置、使用该驱动装置的显示设备、和用于显示设备的驱动方法的实施例。

<显示设备的布置>

下面首先参照附图介绍根据本发明的驱动装置和可使用该驱动装置的显示设备。

图1是表示根据本发明的驱动装置和可使用该驱动装置的显示设备的总体布置的例子的方框图。图2是表示可适用于本发明的显示设备的主要部分的布置的示意电路图。

在下列说明中，有机EL元件OEL用作显示面板的显示元件。然而，根据本发明的显示设备不限于此。本发明还可适用于光学元件如发光二极管(LED)用作显示元件来代替有机EL元件的情况。

如图1和2所示，可适用于本发明的显示设备100由显示面板(显示阵列)110、扫描驱动器(扫描控制电路)120、数据驱动器(信号控制电路)130、系统控制器140和显示信号产生电路150构成。在显示面板110中，在垂直方向设置的多个扫描线SL和多个信号线DL的相交部位附近形成例如包括有机EL元件OEL的显示元件。扫描驱动器120连接到显示面板110的扫描线SL并通过在预定定时给每个扫描线SL施加扫描信号Vs来控制处于选择状态的每行的显示元件。数据驱动器130连接到显示面板110的信号线DL，与扫描信号Vs的施加定时同步地输送具有对应显示数据的信号时间宽度(脉宽)的恒定电流(驱动电流)Ic，并在预定定时施加设置电压Vset(充电电压)或复位电压Vreset(放电电压)。系统控制器140在从显示信号产生电路150输送的定时信号基础上至少产生和输出扫描控制信号和数据控制信号，用于控制扫描驱动器120和数据驱动器130的操作状态。显示信号产生电路150在从显示设备100的外部输送的视频信号的基础上向数据驱动器130输送上述显示数据，在该显示数据基础上产生用于在预定驱动状态操作每个有机EL元件的定时信号(系统时钟等)，并向系统控制器140输送该定时信号。

下面将介绍上述每个单元的布置。

(显示面板)

如图2所示，可适用于本发明的显示面板110具有彼此垂直相交的n个扫描线SL和m个信号线DL。显示面板110具有简单矩阵设置，其中各具有图13A所示的剖面结构的有机EL元件OEL形成在各个信号线DL和各个扫描线SL的交叉部位，并且元件的阳极(正电极)和阴极(负电极)分别连接到信号线DL和扫描线SL。在这种情况下，每个有机EL元件OEL具有如下布置：其中二极管型显示元件Ep和结电容Ca并联连接，如图14所示。

(扫描驱动器)

扫描驱动器120在从系统控制器140输送的扫描控制信号基础上通过给每个扫描线SL依次施加扫描信号Vs(＝Vsl)而设置每行的显示元件处于选择状态，由此进行控制，从而经过信号线DL写入从数据驱动器130输送的恒定驱动电流Ic，并施加预定复位电压Vreset。

如图2所示，扫描驱动器120由移位寄存器121、开关SWL1、SWL2、...、SWLn(为方便起见这里还可将其称为“开关SWL”)、高压电源和低压电源构成。移位寄存器121在从系统控制器140输送的扫描控制信号(移位起动信号、移位时钟等)基础上依次输出移位输出信号RS1、RS2、...RSn(为方便起见下面还可将其称为“移位输出信号RS”)。开关SWL1、SWL2、...SWLn提供给各个扫描线SL，在移位输出信号RS1、RS2、...RSn的基础上转换开关的触点。高压电源给每个开关SWL1、SWL2、...SWLn的开关触点之一共同地输送预定高电压(高电平)的信号电压Vsh(充电控制电压)。低压电源给每个开关SWL1、SWL2、...SWLn的另一个开关触点共同地施加预定低电压(低电平)的信号电压Vsl(驱动控制电压)。当由移位寄存器121产生同时依次从显示面板110的上侧向下侧偏移的移位输出信号R21、RS2、...RSn输入给开关SWL1、SWL2、...SWLn，开关触点依次被转换到低压电源侧。结果是，具有低电平信号电压Vsl的扫描信号Vs只在预定周期(在一个扫描周期中的驱动电流Ic的输送周期和复位电压Vreset的时间周期)内施加于选择行上的有机EL元件OEL的阳极上。应该注意到，在不从移位寄存器121向开关SWL1、SWL2、...SWLn输入移位输出信号R21、RS2、...RSn(未选择行)时，开关SWL1、SWL2、...SWLn的开关触点被转换到电源侧，施加具有高电平信号电压Vsh的扫描信号Vs。每个开关SWL是由如场效应管等形成的开关元件。

图3是表示可适用于根据本发明的驱动装置的数据驱动器的主要部分的布置的电路图。

输送驱动器130在从系统控制器140输送的各种数据控制信号(输出激励信号、输出控制信号、移位起动信移位时钟等)的基础上在预定定时内依次一线一线地接收和保存从显示信号产生电路150输送的显示数据。数据驱动器130将每个显示数据转换成恒定值的电流分量，该电压分量具有对应显示数据的亮度级的信号时间宽度(脉宽)，并在为每个上述扫描线设置的扫描周期内的预定定时内向每个信号线DL输送数据。

如图2所示，数据驱动器130由控制单元131、开关SWC1、SWC2、...SWCm(为方便起见下面还可称为“开关SWC”)、控制电压施加电路132、和恒定电流输送电路133(驱动电流输送电路)构成。控制单元131根据一定定时输出控制信号CS1、CS2、...CSm，其中在该定时内，扫描驱动器120在从系统控制器140输送的数据控制信号(输出控制信号等)的基础上通过给每个扫描线SL施加扫描信号Vs而设置选择状态中的每行的显示元件。开关SWC1、SWC2、...SWCm为各个信号线DL所提供，在从控制单元131输送的控制信号CS1、CS2、...CSm基础上转换开关的触点。控制电压施加电路132给开关SWC1、SWC2、...SWCm的第一开关触点共同地施加预定高电压(高电平)的设置电压Vset(充电电压)，并给开关SWC1、SWC2、...SWCm的第三开关触点共同地施加预定低电压(低电平)的复位电压Vreset(放电电压)。通过输送恒定驱动电流Ic而使设置电压Vset设置为对应要施加于显示元件的电位的值，其中该值至少等于或大于显示元件的阈值电压且不超过在输送驱动电流Ic时施加于每个显示元件的最大电压。更优选地，设置电压Vset设置为当输送驱动电流Ic时信号线DL上的最大电压和最小电压的平均电压。复位电压Vreset设置为能暂时释放和复位信号线DL的电荷的值，例如设置为地电位(0V)。更优选地，复位电压Vreset设置为稍低于显示元件的阈值电压。每个恒定电流输送电路133在显示数据的亮度灰度分量基础上给开关SWC1、SWC2、...SWCm的相应一个的第二开关触点输送具有恒定电流值和信号时间宽度(脉宽)的驱动电流Ic。可适用于根据本发明的数据驱动器的恒定电流输送电路将在后面详细说明。

图3是可适用于数据驱动器130的开关SWC的布置的例子的电路图。例如，如图3所示，为数据驱动器130的各个信号线DL提供的每个开关SWC1、SWC2、...SWCm可具有包括以下单元的布置：开关元件(以下称为“NMOS晶体管”)Tr11、NMOS晶体管Tr12、和开关元件(以下称为“PMOS晶体管)NMOS晶体管Tr11由n沟道场效应晶体管形成并具有连接到用于施加恒定设置电压Vset的高压功率施加电路132上的源极端、连接到信号线D1的漏极端和在第一定时给其施加控制信号Vgs的栅极端。NMOS晶体管Tr12具有连接到用于施加恒定驱动电流Ic的恒定电流输送电路133上的源极端、连接到信号线D1的漏极端和在第二定时给其施加控制信号Vgc的栅极端。PMOS晶体管Tr13由p沟道场效应晶体管形成并具有连接到用于施加恒定复位电压Vreset的低压功率施加电路134上的源极端、连接到信号线D1的漏极端和在第三定时给其施加控制信号Vgr的栅极端。

就是说，开关SWC1、SWC2、...SWCm各具有如下布置：其中NMOS晶体管Tr11和Tr12和PMOS晶体管Tr13与单信号线DL并联连接。开关SWC1、SWC2、...SWCm在不同的定时被选择接通，以便给信号线DL输送预定电压或电流。

施加于NMOS晶体管Tr11和Tr12以及PMOS晶体管Tr13的栅极端的控制信号Vgs、Vgc和Vgr是在从系统控制器140输送的数据控制信号和从显示信号产生电路150输送的显示数据基础上产生的，并在为每行(扫描线)设置的扫描周期内的预定定时选择地施加于各个晶体管。这些开关SWC1、SWC2、...SWCm的操作和输送给信号线DL的电压和电流分量将在后面详细说明。

参见图3，与信号线D1串联形成的电阻元件Rpa、Rp和Rpb等效地表示信号线DL的互连电阻，在信号线DL的两端形成的电容分量Cpa和Cpb是在信号线DL上寄生的互连电容(寄生电容)。

(系统控制器)

系统控制器140产生扫描控制信号和数据控制信号并将其向扫描驱动器120和数据驱动器130输出，用于控制它们的操作状态以使各个驱动器在预定定时操作，以便产生和输出扫描信号Vs、驱动电流Ic、设置电压Vset和复位电压Vreset。然后系统控制器140向每个有机EL元件的阴极输送扫描信号Vs，以及向每个有机EL元件的阳极输送驱动电流Ic、设置电压Vset和复位电压Vreset，从而使每个有机EL元件以预定亮度级操作，以便在显示面板110上以预定视频信号为基础显示图像信息。

(显示信号产生电路)

显示信号产生电路150从由例如显示设备外部输送的视频信号抽取亮度级信号分量，并为显示面板110的每行给数据驱动器130输送作为显示数据的信号分量。如果上述视频信号含有用于确定图像信息的显示定时的定时信号分量如TV广播信号(复合视频信号)，显示信号产生电路150(图1)可具有提取定时信号分量和将其输送给系统控制器140的功能以及提取上述亮度级信号分量的功能。在这种情况下，上述系统控制器140在从显示信号产生电路150输送的定时信号基础上产生要分别输送给扫描驱动器120和数据驱动器130的扫描控制信号和数据控制信号。

<用于驱动装置的驱动方法>

上述扫描驱动器和数据驱动器的操作以及输送给扫描线和信号线的电压和电流将在后面参照附图详细说明。

图4是表示可适用于本发明的扫描驱动器和数据驱动器的控制操作(驱动方法)的时序图。图5是表示电压-电流特性的曲线，该电压-电流特性表示从可适用于本发明的扫描驱动器和数据驱动器施加的电压之间的关系。图6是表示可适用于本发明的显示设备的显示驱动操作的时序图。

在根据本发明的扫描驱动器和数据驱动器的控制操作中，如图4所示，在为每个扫描线在不同定时设置的扫描周期Tsel(选择周期)内，依次设置向每个信号线D1施加上述设置电压Vset(充电电压)的设置周期Tset、向每个信号线D1输送驱动电流Ic的恒定电流输送周期Tc、和施加于每个信号线DL的复位电压Vreset(放电电压)的复位周期Treset。应该指出，图4示出了驱动特定行(扫描线)上的显示元件的情况。

(设置周期)

再设置周期Tset中，如图4所示，在为特定行设置的扫描周期的起动定时中，高电平设置控制信号Vgs施加于设置在数据驱动器130中的NMOS晶体管Tr11的栅极端上，从而接通该晶体管，并且复位高电平控制信号Vgr施加于PMOS晶体管的栅极端上，从而使该晶体管导通。此时，低电平电流输送控制信号Vgc施加于NMOS晶体管Tr12的栅极端，使其截止。结果是，具有预定高电压(例如12V)的设置电压Vset经NMOS晶体管Tr11施加于信号线DL，经信号线DL施加于有机EL元件的阳极(信号线电压Vdl＝Vset)。

通过在恒定电流输送周期TC(将在后面说明)期间给信号线DL输送恒定驱动电流Ic，设置电压Vset设置为对应要施加于显示元件的的电位(Vc)的值。就是说，如图5所示，当驱动电流Ic施加于信号线DL时，根据从用作电源的数据驱动器130到有机EL元件OEL的互连长度而产生电压降Vdrop。因而，最大电压Vmax施加于最接近数据驱动器130的一侧，最小电压Vmin施加于最远离数据驱动器130的一侧。如后面所述的，为了设置连接到所有扫描线SL的有机EL元件OEL为非发射状态，如果设置电压Vset设置为至少等于或大于有机EL元件OEL的阈值电压(导通电压)且不超过当输送驱动电流Ic时施加于每个显示元件的最大电压Vmax就足够了。更优选地，为了提高通过施加设置电压Vset而在整个显示面板中获得的效果的均匀性，设置电压Vset设置为能给显示面板110的中心区域的有机EL元件OEL输送具有恒定电流值的驱动电流Ic的电压，即在信号线DL上的最大电压Vmax和最小电压Vmin的平均电压。

此外，在设置周期Tset中，设置在扫描驱动器120中的开关SWL连接到高电压电源侧的开关触点上，由此给扫描信号线S1(有机EL元件的阴极)施加高电平扫描信号Vs(＝Vsh)。在这种情况下，从扫描驱动器120向处于未选择状态的其余行以及上述特定行的扫描线SL施加高电平扫描线Vs(＝Vsh)。

在设置周期Tset中，施加于所有行的扫描线SL的高电平扫描信号Vs(＝Vsh)设置为一定的电压(例如9V)，该电压使得即使给信号线D1施加作为设置电压Vset的上述最大电压(Vmax)，与所有扫描线SL连接的有机EL元件OEL也不发光。更优选地，如图5和下列给定的不等式(1)所示，扫描信号Vs设置为比通过从施加于信号线DL的最大电压值(Vmax)减去有机EL元件OEL的导通电压Vturn-on所获得的电压(Vmax-Vturn-on)高的电压。

Vs(＝Vsh)＞Vmax-Vtrun-on       ...(1)

在这种情况下，具有由不等式(1)表示的关系的设置电压Vset和扫描信号Vs(＝Vsh)分别施加于连接到每行扫描线的每个有机EL元件OEL的阳极和阴极，从而在阳极和阴极之间产生电位差。在本发明中，这个电位差不产生在任何有机EL元件中流动的电流。

因此，由于在设置周期Tset中施加每个电压，在输送驱动电流Ic(后面将要说明)(恒定电流输送周期TC)之前，给信号线添加的结电容和每个有机EL元件的结电容被快速充电到预定电压(＝Vset)，并且每个有机EL元件保持在非发射状态。

(恒定电流输送周期)

在恒定电流输送周期TC中，如图4所示，在低电平设置控制信号Vgs施加于设置在数据驱动器130中的NMOS晶体管Tr11的栅极端以使该晶体管截止之后，高电平电流输送控制信号Vgc施加于NMOS晶体管Tr12的栅极端，以便使其导通。此时，高电平复位控制信号Vgr施加于PMOS晶体管Tr13的栅极端以保持其截止。结果是，由恒定电流输送电路133产生具有恒定电流值的驱动电流Ic，并经过NMOS晶体管Tr12将其输送给信号线DL(有机EL元件的阳极)(有机EL元件输送电流Iel＝Ic)。

在这种情况下，从数据驱动器130经信号线DL向有机EL元件OEL输送的驱动电流Ic设置成在从显示信号产生电路输送的显示数据基础上以对应亮度级的预定信号时间宽度(脉冲宽度)输送。通过在恒定电流输送周期Tc中输送驱动电流而施加于信号线DL的电压Vc(例如12V)设置成等于在设置周期Tset(信号线电压Vdl＝Vc＝Vset)施加于信号线DL的设置电压Vset。

在恒定电流输送周期Tc中，设置在扫描驱动器120中的开关SWL连接到低电压电源侧的开关触点上，并且低电平扫描信号Vs(＝Vsl)施加于扫描线SL(有机EL元件的阴极)。在这种情况下，高电平扫描信号Vs(＝Vsh)保持施加于处于未旋转状态的其余行的扫描线SL。低电平扫描信号Vs(＝Vsl)例如设置为地电位(0V)。

由于在恒定电流输送周期Tc内施加各个电流和电压，进行光发射所需的预定驱动电流Ic在已知脉宽调制(PWM驱动)控制方法的基础上以对应显示数据的预定信号时间宽度(当灰度级为低时，对于短时间周期，反之亦然)输送给连接到选择扫描线的每个有机EL元件。结果是，每个有机EL元件以预定亮度级发光。在这种情况下，由于给信号线DL添加的互连电容和每个有机EL元件的结电容在设置周期Tset已经被恒定电压源(用于施加设置电压Vsetde电源)充电到设置电压Vset(＝Vc)，在输送驱动电流Ic之后的很短时间内驱动电流增加到用于发光所需的电流值，并且每个有机EL元件快速发光。

(复位周期)

在复位周期Treset中，如图4所示，在低电平电流输送控制信号Vgc施加于设置在数据驱动器130中的NMOS晶体管Tr12的栅极端以使该晶体管截止之后，低电平复位控制信号Vgr施加于PMOS晶体管Tr13的栅极端，以使其导通。此时，低电平设置控制信号Vgs施加于NMOS晶体管Tr11的栅极端以使其保持截止。结果是，具有预定低电压(例如6V)的复位电压Vreset经PMOS晶体管Tr13施加于信号线DL(有机EL元件的阳极)，并且储存在给信号线DL增加的互连电容和有机EL元件的元件电容中的电荷放电(信号线电压Vdl＝Vreset)。

复位电压Vreset设置为在上述的设置周期Tset和恒定电流输送周期Tc期间可暂时使施加于信号线DL的高电压(Vset＝Vc)的电位释放和复位的电位，例如，该复位电压Vreset设置为地电位(0V)。更优选地，如图5所示，复位电压Vreset设置为稍低于有机EL元件的导通电压Vturn-on(Vreset＜Vturn-on)。通过这种设置，当一行被重复扫描和接着选择时，用于在设置周期Tset中进行充电操作所需的时间缩短了，并且与复位电压Vreset设置为地电位(0V)的情况相比降低了充电/放电操作的功耗。

通过这种方式，对于构成显示面板的每个扫描线，在扫描周期内设置上述一系列操作周期，如图6所示，由此在显示面板上在显示数据基础上执行预定图像信息的灰度级显示。

如上所述，在根据本实施例的显示设备中，在输送驱动电流Ic之前的扫描周期中，从恒定电压源向信号线DL施加设置电压Vset，以便预先给添加给信号线DL的互连电容和有机EL元件的结电容充电。与只使用恒定电流源给电容充电的情况相比，这就可以在短时间内快速进行充电/放电操作。在这种情况下，该装置可以抵制由于信号线DL的互连长度等产生的电压降的影响，并且可以被充电到基本均匀设置电压Vset，而与显示面板110中的扫描线SLDE布置位置无关。

在这种情况下，设置电压Vset接近于设置为给有机EL元件输送驱动电流Ic的电压Vc。因此，即使设置周期Tset转换到恒定电流输送周期Tc以便输送恒定驱动电流Ic，信号线电压Vdl的调节量可以减小。这就可以缩短这个调节所需的时间和提高响应显示特性。

此外，由于在设置周期Tset中的快速充电操作，可以在扫描周期内确保相对长操作时间(恒定电流输送周期Tc)。因此，即使用脉宽调制控制方案控制每个有机EL元件的操作时间(信号时间宽度)，也能实现良好的灰度级显示。

在设置周期Tset，所有扫描线SL的电位设置为具有预定高电平的电压Vsh。因此，即使设置电压Vset施加于信号线DL，在任何有机EL元件中都没有电流流动。这缩短了用于预充电(充电)操作到设置电压Vset所需的时间，由此提高了响应特性。

此外，在恒定电流源输送周期Tc中，从恒定电流源输送具有恒定电流值的驱动电流Ic可以补偿在信号线DL处的电压降，以便确保预定电压Vc。这就可以适当地适应随时间变化而产生的施加于有机EL元件OEL的电压的改变，并且在基本上均匀电压Vc的基础上给有机EL元件OEL输送恒定电流(驱动电流)Ic，由此实现高显示图像品质而不改变亮度级。

在这种情况下，由于以对应包含在显示数据中的亮度级分量的时间信号宽度(脉宽)输送具有恒定电流值的驱动电流Ic的脉宽调制控制方案用于每个有机EL元件OEL，如果在恒定电流输送周期Tc期间要输送给每个有机EL元件的驱动电流Ic具有恒定电流值就足够了。此外，由于不必改变/控制设置电压Vset的电压值，因此可以使用简单电路布置作为用于输送上述电流和电压的恒定电流源和恒定电压源。

在恒定电流输送周期Tc之后的复位周期中，施加于信号线DL的复位电压Vreset的电压值不必设置为地电位(0V)，而是可以设置为等于或小于有机EL元件OEL的导通电压Vturn-on的任意电压。因此，要给互连电容或有机EL元件OEL的结电容充电/放电的电荷量可以减少，减少的量为电位差(Vreset＜Vturn-on)。这就可以降低功耗。

在复位周期Treset中，代替使包括未选择扫描线的所有扫描线SL复位，在每次恒定电流输送周期Tc(复位周期)结束时，复位电压Vreset施加于信号线DL。这就不必为有机EL元件OEL的结电容进行充电/放电操作，因此降低了功耗。

(恒定电流输送电路的第一实施例)

下面参照附图详细介绍用于在数据驱动器中输出具有恒定电流值的驱动电流的恒定电流输送电路的第一实施例。

图7是表示根据上述实施例的可适用于述数据驱动器的恒定电流输送电路的第一实施例的示意方框图。

如图7所示，恒定电流输送电路133包括单恒定电流产生电路10A、移位寄存器20A、多个开关装置40A、多个电流储存电路30A、和PWM控制电路80。恒定电流产生电路10A产生用于操作多个负载(有机EL元件OEL)的驱动电流Ic。移位寄存器20A设置从恒定电流产生电路10A输送的恒定电流Ip依次输送给电流储存电路30A的定时。多个开关装置40A在预定定时根据从移位寄存器20A输出的开关信号(移位输出)SR控制恒定电流Ip到各个电流储存电路30A的输送状态。多个电流储存电路30A在移位寄存器20A基础上在预定定时内经开关装置40A依次接收和保存(储存)从恒定电流产生电路10A输送的恒定电流Ip。PWM控制电路80连接到输出端Tout，接收显示数据，并在包含于显示数据中的亮度级分量的基础上由PWM控制设置将要输送的信号时间宽度(脉宽)。

此外，图7中的“SWC”对应图2中的开关SWC，并且是设置在PWM控制电路80的输出端、设置电压Vset、复位电压Vreset和连接到多个有机EL元件OEL的信号线DL当中的三触点开关。

下面详细介绍每个上述单元的布置。

(电流产生电路)

图8是表示可适用于上述恒定电流输送电路或电路10A的电流产生电路的特定例子的布置的电路图。

简要地说，恒定电流产生电路10A设计成产生具有使每个有机EL元件在预定发射状态操作所需的电流值的恒定电流Ip，并向与相应一个有机EL元件相应设置的每个电流储存电路30A输出该电流。

在这种情况下，恒定电流产生电路10A可具有包括在前级上的控制电流产生电路11和在后级上的输出电流产生电路12的电路布置，例如如图8所示。应该指出，在本实施例中所述的电流产生电路只是可适用于根据本发明的驱动装置的一个例子，并不限于这种电路布置。作为恒定电流产生电路10A，本实施例以具有控制电流产生电路11和输出电流产生电路12的布置为代表。然而，本发明不限于此。例如，具有只由控制电流产生电路11形成的电路布置的电路也可使用。

例如，如图8所示，控制电流产生电路11具有包括pnp双极晶体管(以下将简称为“pnp晶体管”)Q11和NMOS晶体管M11的电路布置。该pnp晶体管具有连接到电阻器R11的另一端的发射极和连接到后级电流镜像电路单元12(输出节点N11)的集电极，其中电阻器R11的一端连接到高电位电源Vdd。NMOS晶体管M11具有连接到pnp晶体管Q11的基极的源极、连接到要输入设置信号SET的设置端Tset的漏极和连接到要输入预定控制信号IN的输入端Tin的栅极。

例如，如图8所示，输出电流产生电路12具有包括npn双极晶体管(以下简称为“npn晶体管”)Q12、电阻器R12、npn晶体管Q13和电阻器R13的电路布置。该npn晶体管Q12由电流镜像电路形成并具有连接到控制电流产生电路11的输出节点N11的集电极和基极。电阻器R12连接在npn晶体管Q12的发射极和低电位电源Vssw之间。该npn晶体管Q13具有连接到输出端Tcs的集电极、和连接到控制电流产生电路11的输出节点N11的基极，其中输出端Tcs输出具有预定电流分量的输出电流(恒定电流Ip)。电阻器R13连接在npn晶体管Q13的发射极和低电位电源Vss之间。

在这种情况下，输出电流(恒定电流Ip)具有对应预定电流比的电流值，该预定电流比是由电流镜像电路布置相对于由控制电流产生电路11产生并经输出节点N11输入的控制电流的电流值限定的。在本实施例中，当负极的输出电流输送给电流储存电路30A时，电流分量从电流储存电路30A向恒定电流产生电路10A流动。

(移位寄存器/开关装置)

移位寄存器20A在例如从控制单元如图1中所示系统控制器140输送的控制信号的基础上给对应各个信号线DL设置的各个开关装置40A依次施加作为开关信号SR的依次输出的移位输出。开关装置40A在从移位寄存器20A输出的开关信号SR的基础上在不同定时时导通，从而将来自恒定电流产生电路10A的恒定电流Ic输送给电流储存电路30A，以便控制它们接收和保存该电流。

(电流储存电路)

图9是表示包括可适用于上述恒定电流输送电路的电流储存电路和开关装置的布置的例子的电路图。图10A和10B是表示可适用于上述恒定电流输送电路的电流储存电路的基本操作的概念图。

电流储存电路30A设计成在从移位寄存器20A输出的移位输出的基础上依次接收和保存从恒定电流产生电路10A输出的恒定电流10A，并同时向各个信号线DL经输出端Tout直接输出保存的电流分量或在电流分量基础上产生的预定电流，作为驱动电流Ic。

在这种情况下，电流储存电路30A可以具有包括在前级上的电压分量保存单元31(包括开关装置40A)和在后级上的驱动电流产生单元32，例如如图9所示。应该指出，在本实施例中所述的电流储存电路只是可适用于本发明的驱动装置的例子，并不限于这种电路布置。作为电流储存电路30A，本实施例以具有电压分量保存单元31和驱动电流产生单元32的布置为代表。然而，本发明不限于此。例如，也可以使用具有只由电压分量保存单元31形成的电路布置的电路。

例如，如图9所示，电压分量保存单元31具有包括PMOS晶体管M31、M32、和M33、储存电容C31和PMOS晶体管M34的布置。PMOS晶体管M31具有分别连接到节点N31和恒定电流产生电路10A的输出端Tcs的源极和漏极、以及连接到移位寄存器的移位输出端Tsr的栅极。PMOS晶体管M32具有分别连接到高电位电源Vdd和节点N32的源极和漏极以及连接到节点N31的栅极。PMOS晶体管M33具有分别连接到节点N32和恒定电流产生电路10A的输出端Tcs的源极和漏极、以及连接到移位寄存器20A的移位输出端Tsr的栅极。储存电容C31连接在高电位电源Vdd和节点N31之间。PMOS晶体管M34具有分别连接到节点N32和后级驱动电流产生单元32的输出节点N33的源极和漏极、以及连接到输出控制端Ten的栅极，其中该输出控制端Ten被输入输出激励信号EN，该输出激励信号EN是从控制单元如图1中所示的系统控制器140输送的并控制到后级驱动电流产生单元32的控制电流的输出状态。在这种情况下，在来自移位寄存器20A的开关信号(移位输出)SR基础上导通/截止的PMOS晶体管M31和M33构成上述开关装置40A。设置在高电位电源Vdd和节点N31之间的储存电容C31可以是形成在PMOS晶体管M32的栅极和源极之间的寄生电容。

例如，如图9所示，驱动电流产生单元32包括电流镜像电路并具有包括npn晶体管Q31、Q32和Q33以及电阻器R31和R32的布置。npn晶体管Q31和Q32具有连接到上述电压分量保存单元31的输出节点N33的集电极和基极、以及连接到节点N34的发射极。

电阻器R31连接在节点N34和低电位电源Vss之间。npn晶体管Q33具有连接到高电位电源Vdd的集电极和连接到上述电压分量保存单元31的输出节点N33的基极。电阻器R32连接在npn晶体管Q33的发射极和输出输出电流(驱动电流Ic)的输出端Tout之间。

在这种情况下，输出电流(驱动电流Ic)具有对应预定电流比的电流值，该预定电流比是通过电流镜像电路布置相对于从电压保存单元31输出并经输出节点N33输入的控制电流的电流值限定的。

应该指出，代替使用在电流镜像电路32的电路布置中限定电流比的电阻器R31和R32，上述电流比可以通过改变npn晶体管Q31-Q33之间的面积比来限定。在这种情况下，可以通过抑制由于电阻器R31和R32的电阻值的变化而使电路内部的电流分量产生变化来抑制输出电流的改变。

在具有上述布置的电流储存电路(包括开关装置)的基本操作中，在有机EL元件的操作循环(扫描周期)中在预定定时执行电流保存操作和电流输送操作，以便暂时不重叠。电流保存操作和电流输送操作将在下面详细说明。

(电流保存操作)

在电流保存操作中，首先，通过经输出控制端Ten从控制单元(系统控制器140)施加高电平输出起动信号EN，使用作输出控制装置的PMOS晶体管M34截止。在这种状态下，通过在预定定时经输入端Tcs(恒定电流产生电路10A的输出端Tcs)从恒定电流产生电路10A输送具有负极性的电流分量的电流Ip和经移位输出端Tsr从移位寄存器20A向晶体管施加低电平开关信号SR，使用作输入控制装置(开关装置40A)的PMOS晶体管M31和M33导通。

通过这种操作，对应负极性电流Ip的低电平电压施加于节点N31(即PMOS晶体管M32的栅极端或储存电容C31的一端)，从而在高电位电源Vdd和节点N31之间(PMOS晶体管M32的栅极和源极之间)产生电位差。因而，PMOS晶体管M32导通。然后，如图10A所示，等效于电流Ip的写电流Iw从高电位电源Vdd经PMOS晶体管M32和M33流向输入端Tcs。

此时，对应在高电位电源Vdd和节点N31之间(PMOS晶体管M32的栅极和源极之间)产生的电位差的电荷储存在储存电容C31中并作为电压分量保存。在电流保存操作结束时，从移位寄存器20A经移位输出端Tsr向PMOS晶体管M31和M33施加高电平开关信号SR，从而使这些晶体管截止。因而，甚至在停止输送写电流Iw之后也能保存储存在储存电容C31中的电荷(电压分量)。

(电流输送操作)

在电流保存操作之后的驱动操作中，从控制单元(系统控制器140)经输出控制端Ten向PMOS晶体管M34施加低电平输出起动信号EN，使该晶体管导通。此时，由于在PMOS晶体管M32的栅极和源极之间因保存在储存电容C31中的电压分量而产生等效于电流保存操作中的电位差，因此具有等于写电流Iw的电流的驱动控制电流Iac(＝电流Ip)从高电位电源经PMOS晶体管M32和M34向输出节点N33流动，如图10B所示。

通过这个操作而流向电流镜像电路单元32的驱动控制电流Iac被转换成具有对应预定电流比的电流值的驱动电流Ic，其中预定电流比是由电流镜像电路布置限定的。这个电流经相应一个输出端Tout输送给每个信号线DL。在电流输送操作结束时，从控制单元经输出控制端Ten向PMOS晶体管M34施加高电平输出启动信号EN，使该晶体管截止，由此停止从电流储存电路30A向信号线DL输送驱动电流Ic。

在具有上述布置和驱动方法的电流驱动装置中，在电流保存操作周期期间，单一恒定电流产生电路10A产生和输出具有预定电流值的恒定电流Ip，并且从移位寄存器20A依次输出的开关信号SR依次施加于各个开关装置40A。通过这个操作，各个开关装置40A在不同定时依次导通，并且各对应从恒定电流产生电路10A输出的恒定电流Ip的写电流Iw依次流到要被写的各个电流储存电路30A并作为电压分量保存(上述电流保存操作)。

在电流输送操作周期中，从单恒定电流产生电路10A输出的恒定电流Ip保存在所有电流储存电路30A中之后，在相同的定时从控制单元向各个电流储存电路30A共同地施加输出启动信号EN。通过这个操作，对应保存在各个电流储存电路30A中的电压分量的电流作为驱动电流Ic经输出端Tout同时输送给各个信号线，每个电流具有由PWM控制单元(未示出)设置的预定信号时间宽度。

(上述电流输送操作)

为每个扫描周期重复设置如上所述的电流保存操作周期和电流输送操作周期，其中在扫描周期各个扫描线SL被图1中所示的扫描驱动器120依次选择。这就可以以预定亮度级依次操作每行有机EL元件。

根据本实施例的具有恒定电流输送电路的数据驱动器为每行依次重复下列操作：

在扫描周期期间为每个扫描线SL经各个信号线DL同时给连接到在图2中所示显示设备100中设置的每个扫描线SL的有机EL元件输送驱动电流Ic，每个驱动电流由从信号电流源(电流产生电路)输送并具有均匀电流特性的恒定电流形成，并具有对应显示数据的信号时间宽度，由此使每个有机EL元件以预定亮度级发射光。这就允许每个有机EL元件以均匀操作特性操作，同时抑制了各个信号线之间(构成恒定电流输送电路的各个半导体芯片之间以及半导体芯片的输出端之间)的电流值的变化。因此，可以以优异的亮度级显示所希望的图像信息，同时可以抑制显示不均匀性的发生。

<恒定电流输送电路的第二实施例>

下面将参照附图介绍上述恒定电流输送电路的第二实施例。

图11是表示可适用于上述实施例的恒定电流输送电路的第二实施例的示意方框图。与上述实施例相同的参考标记表示本实施例中相同或相似的单元，并简化或省略其说明。

如图11所示，根据本实施例的恒定电流输送电路具有包括如下单元的电路布置：共同地输送恒定电流Ip的单恒定电流产生电路10B、按照预定数量输出端Tout提供的多个电流储存电路30B(电流储存单元31a和31b)、移位寄存器20B(移位寄存器单元21a和21b)、多个输入侧开关装置40B(开关41a和41b)和多个输出侧开关装置50B。这个恒定电流输送电路具有用于每个输出端的一对电流储存单元并设计成同时执行下列操作：在每个电流储存电路的一个电流储存单元中依次保存从信号电流产生电路输送的恒定电流的操作、和经过相应一个输出端同时输出已经保存在每个电流储存电路的另一电流储存单元中的电流。

在具有上述布置的恒定电流输送电路中，在第一操作周期(电流储存单元31a设置在电流保存状态和电流储存单元31b设置在电流输送状态的周期)期间，来自移位寄存器单元21a的开关信号SR1依次输出到对应各个电流储存电路30B的电流储存单元31a设置的开关41a。通过这个操作，各个开关41a只在预定周期内依次设置在导通状态，并且从恒定电流产生电路10B输送的电流Ip依次被写入各个电流储存单元31a中。此时，从移位寄存器单元21b不输出开关信号SR2，并且所有开关41b都处于截止状态。此时，控制单元向对应各个输出端Tout设置的输出侧开关装置50B公共地输出用于使输出侧开关装置50B向电流储存单元31b一侧转换的选择信号SEL，并且还在预定定时向所有电流储存单元31b输出输出启动信号EN2，由此经各个输出端Tout同时输出已经储存在各个电流储存单元31b中的电流。

在第一操作周期结束之后设置的第二操作周期(电流储存单元31a设置在电流输送状态和电流储存单元31b设置在电流保存状态的周期)中，来自移位寄存器21b的开关信号SR2依次输出到对应各个电流储存电路30B的电流储存单元31a设置的开关41b。通过这个操作，各个开关41b只在预定周期内依次设置在导通状态，并且从恒定电流产生电路10B输送的电流Ip依次被写在各个电流储存单元31b中。此时，从移位寄存器单元21a不输出开关信号SR1，并且所有开关41a都处于截止状态。此时，控制单元向输出侧开关装置50B公共地输出用于使输出侧开关装置50B向电流储存单元31a一侧转换的选择信号SEL，由此经各个输出端Tout同时输出已经储存在各个电流储存单元31a中的电流。

在每个预定操作循环中重复设置这种第一和第二操作周期，以便交替地和连续地执行在每对电流储存单元31a和31b之一中保存从恒定电流产生电路10B连续输出的电流Ip的操作以及从每对的另一个输出电流Ip的操作。

如在上述第一实施例那样，根据本实施例的具有恒定电流输送电路的数据驱动器在各个电流储存电路中依次接收和保存从单恒定电流产生电路输出的电流，并且在预定定时同时输出该电流。这允许具有均匀电流特性和从信号电流源输送的电流为每个输出端保存，由此抑制各个输出端之间的驱动电流的变化。此外，为每个输出端提供一对电流储存单元，以便当从电流产生电路输出的电流依次被写在一侧的电流储存单元中时，在另一侧的电流储存单元中保存的电流同时被输出。这就可以缩短或消除电流写操作的等待时间。与第一实施例相比，可以延长向每个负载(每个有机EL元件)输送驱动电流的输送时间，并因此可以更精确地控制每个负载的驱动状态。此外，可以延长用于在每个电流储存电路中的电流保存操作的时间，因此可以在每个电流储存电路中稳定执行电流保存操作。

<恒定电流输送电路的第三实施例>

下面参照附图介绍上述恒定电流输送电路的第三实施例。

图12是表示可适用于上述实施例的恒定电流输送电路的第三实施例的示意方框图。与上述实施例相同的参考标记表示本实施例中相同或相似的单元，并简化或省略其说明。

如图12所示，根据本实施例的恒定电流输送电路包括多个半导体芯片CP1、CP2、...CPn和单恒定电流产生电路10C，该电路10C向各个半导体芯片CP1、CP2、...CPn公共地输送恒定电流Ip。每个半导体芯片具有形成在同一半导体衬底上的下列两个电路布置：一个电路布置包括对应预定数量输出端Tout设置的多个电流储存电路30C(电流储存单元31a和31b)、移位寄存器20C(移位寄存器单元22a和22b)、多个输入侧开关装置40C(开关42a和42b)和多个输出侧开关装置50C；和另一个电路布置设置在给其输送从恒定电流产生电路10C输出的恒定电流Ip的输入单元中，并且该输入单元位于上述电路布置的前级，该电路布置由输入单元开关装置60C和输入电流储存电路70C构成，其中输入单元开关装置60C在从移位寄存器(未示出)输出的移位的基础上导通/截止，输入电流储存电路70C接收和保存从恒定电流产生电路10C输出的恒定电流Ip。

应该指出恒定电流产生电路10C、移位寄存器20C(移位寄存器单元22a和22b)、电流储存电路30C(电流储存单元31a和31b)以及输入侧开关装置40C具有与上述实施例大致相同的设置，因此省略了它们的详细说明。

在这种情况下，输出侧开关装置50C在预定输出选择信号SEL基础上通过选择电流储存单元31a和31b中的一个而选择转换和控制向各个输出端Tout(信号线DL)的保存在电流储存单元31a和31b中的电流输出状态。为各个半导体芯片CP1、CP2、...CPn提供的输入单元开关装置60C在从移位寄存器(或控制单元)(未示出)依次输出的移位输出的基础上在不同的定时导通，从而向各个半导体芯片CP1、CP2、...CPn输送从恒定电流产生电路10C输出的恒定电流Ic，并使输入电流储存电路70C保存该电流。

每个输入电流储存电路70C具有与上述实施例(见图9)中的电流储存电路相同的布置。输入电流储存电路70C在上述输入单元开关装置60C导通的不同定时依次接收和保存从恒定电流产生电路10C输出的电流Ip，并且在从控制单元(系统控制器140)输出的输出启动信号基础上经各个半导体芯片中的输入侧开关装置40C(开关42a或开关42b)向电流储存电路30C(电流储存单元31a或电流储存单元31b)输出保存的电流Ip。

在具有上述布置的电流驱动装置中，首先，具有预定电流值和从恒定电流产生电路10C输出的恒定电流Ip公共地输送给半导体芯片CP1、CP2、...CPn，并在预定定时经为各个半导体芯片CP1、CP2、...CPn提供的输入单元开关装置60C在输入电流储存电路70C中依次接收和保存。

在第一操作周期(电流储存单元31a设置在电流保存状态和电流储存单元31b设置在电流输送状态的周期)中，来自移位寄存器单元22a的开关信号SR1依次输出到对应各个电流储存电路30C的电流储存单元31a设置的开关42a。通过这个操作，各个开关42a只在预定周期依次设置在导通状态，并且保存在输入电流储存电路70C中的电流被转移到将要保存在其中的电流储存单元31a中。此时，控制单元向对应各个输出端Tout设置的输出侧开关装置50C公共地输出用于使输出侧开关装置50C向电流储存单元31b一侧转换的输出选择信号SEL，并且还在预定定时向所有电流储存单元31b输出输出启动信号EN2，由此经各个输出端Tout同时输出已经被保存在各个电流储存单元31b中的电流。这些操作在各个半导体芯片CP1、CP2、...CPn中同时执行。

在第一操作周期结束之后，在预定定时再次从恒定电流产生电路10C输出的恒定电流Ip在预定定定时经为各个半导体芯片CP1、CP2、...CPn提供的输入单元开关装置60C依次被接收和保存在输入电流储存电路70C中。

在第一操作周期结束之后的在第二操作周期(电流储存单元31a设置在电流输送状态和电流储存单元31b设置在电流保存状态)中，该第二操作周期是在恒定电流Ip被完全接收和保存在每个输入电流储存电路70C中之后设置的，来自移位寄存器单元22a的开关信号SR2依次输出到对应各个电流储存电路30C的电流储存单元31b提供的开关42b。通过这个操作，各个开关42b只在预定周期内依次设置为导通状态，并且保存在输入电流储存电路70C中的电流被转移到将要在其中保存的电流储存单元31b，如上述第一操作周期那样。

此时，没有开关信号SR1从移位寄存器22a输出，并且所有开关42a处于截止状态。此时，控制单元向输出侧开关装置50C共同地输出用于使输出侧开关装置50C向电流储存单元31a一侧转换的输出选择信号SEL，并且还在预定定时向所有电流储存单元31a输出输出启动信号EN1，由此经各个输出端Tout同时输出在第一操作周期期间保存在各个电流储存单元31a中的电流。这些操作在各个半导体芯片CP1、CP2、...CPn中同时执行。

在每个预定操作循环中重复设置这种一系列操作周期，以便在各个半导体芯片CP1、CP2、...CPn的输入单元的输入电流储存电路70C中依次保存从恒定电流产生电路10C输出的恒定电流Ip，并且在各个半导体芯片中将这些电流同时转移到后级电流储存电路30C。此外，上述设置使得可以交替地和连续地执行在每个电流储存电路30C的一个电流储存单元中保存恒定电流Ip的操作以及向每个输出端Tout同时输出作为驱动电流Ic的在每个电流储存电路的另一个电流储存单元中保存的电流的操作。

在根据本实施例的恒定电流输送电路的布置中，即使在设置在如图2中所示的显示面板中的信号线的数量增加的情况下，并且信号线形成为多组，每个组由预定数量线构成以便被多个半导体芯片(驱动器芯片)驱动，由于从单电流产生电路输出的电流可以共同地输送给每个半导体芯片，因此可以抑制在多个半导体芯片上的所有信号线之间的驱动电流的变化。此外，由于向为每个半导体芯片提供的输入电流储存电路依次输送电流和然后向每个半导体芯片中的每个电流储存电路输送该电流的操作可以在各个半导体芯片中同时执行，因此可以基本上只在将该电流写在每个半导体芯片(输入电流储存电路)中所需的时间内在对应所有信号线的电流储存电路中保存预定驱动电流。这就可以大大缩短保存该驱动电流所需的时间。因此，可以延长驱动电流的输送时间，因此可以精确地控制驱动状态。此外，这个布置可以适当地处理显示面板的荧光屏面积的增加或分辨率的增加。

如上所述，在给光学元件输送驱动电流之前通过给互连电容和光学元件的元件电容施加预定电荷电压以便给它们充电，驱动多个电流驱动光学元件的根据本发明的驱动装置可提高每个光学元件的响应速度。即使输送给光学元件的驱动电流具有相对小的值，也可以适当地驱动该元件。在使用这种驱动装置驱动具有多个电流驱动显示元件的显示面板的显示设备中，要施加于每个显示元件的充电电压使用驱动电流设置为参照要施加于各个显示元件的电压的平均值确定的电压，其中所述各个显示元件连接到显示面板的数据线。这提高了整个显示面板区域中的所有显示元件的响应速度，由此获得根据显示灰度级的良好显示品质。此外，在输送驱动电流之后要施加于数据线的电压设置为高于地电位并等于或小于每个显示元件的阈值电压的电压。这种设置可以减小电位差和储存在互连电容或元件电容中的电荷量，由此减少与向显示元件输送驱动电流相关的功耗。

附加优点和改型对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，在其较宽的方案内的本发明不限于这里所示和所述的特定细节和典型实施例。因而，在不脱离由权利要求书及其等效形式限定的一般发明概念的精神或范围的情况下可以做出本发明的各种修改。

Claims (51)

1、一种给多个电流驱动光学元件输送电流以驱动该光学元件的驱动装置，至少包括：

在预定周期内给所述每个光学元件输送驱动电流的驱动电流输送电路(133)；和

控制电压施加电路(132)，在输送驱动电流之前，该控制电压施加电路使用该驱动电流至少施加具有电压值的充电电压，所述电压值对应要施加于每个光学元件的电压。

2、根据权利要求1的驱动装置，其中输送给所述每个光学元件的驱动电流相对于所述每个光学元件具有相同的电流值。

3、根据权利要求1的驱动装置，其中驱动电流输送电路(133)包括：

输出具有预定电流值的恒定电流的单一恒定电流产生电路(10A、10B、10C)；和

依次接收和保存恒定电流并在该恒定电流基础上输出驱动电流的多个电流储存电路(30A、30B、30C)。

4、根据权利要求3的驱动装置，其中恒定电流具有等于驱动电流的电流值。

5、根据权利要求3的驱动装置，其中单一恒定电流产生电路(10A、10B、10C)包括：

产生具有预定电流值的控制电流的控制电流产生电路(11)；和

产生具有相对于控制电流的预定电流比的输出电流并作为恒定电流输出该输出电流的输出电流产生电路(12)。

6、根据权利要求5的驱动装置，其中输出电流产生电路(12)包括具有预定电流比的电流镜像电路(12)。

7、根据权利要求3的驱动装置，其中

每个电流储存电路(30B、30C)包括并联设置的一对电流储存单元(31a、31b)，和

该驱动装置包括控制单元(20)，该控制单元(20)交替地和连续地执行以下两个操作：使电流储存单元之一(31a)接收从恒定电流产生电路(10)输出的恒定电流并保存对应恒定电流的电流值的电压分量的操作，和使电流储存单元的另一个(31b)在保存在该另一个电流储存单元(31b)中的电压分量的基础上输出驱动电流。

8、根据权利要求3的驱动装置，其中电流储存电路(30A、30B、30C)包括电压分量保存单元(31)，该电压保存单元(31)接收从恒定电流产生电路输出的恒定电流并保存对应该恒定电流的电流值的电压分量。

9、根据权利要求8的驱动装置，其中电压分量保存单元(31)包括在其中写入对应恒定电流的电荷的电容元件(C31)。

10、根据权利要求9的驱动装置，其中

电压分量保存单元(31)包括使恒定电流在源极和漏极之间流动的场效应晶体管(M32)，和

电容元件(C31)至少包括在场效应晶体管(M32)的源极和栅极之间的寄生电容，并在其中写入在该场效应晶体管的源极和栅极之间施加并对应恒定电流的电压。

11、根据权利要求3的驱动装置，其中驱动电流输送电路(133)还包括设置在恒定电流产生电路(10C)和所述多个电流储存电路(30C)之间的单一输入电流储存电路(70C)，该单一输入电流储存电路(70C)接收从恒定电流产生电路输出的恒定电流、保存对应恒定电流的电流值的电压分量、并向所述多个电流储存电路(30C)输送以该电压分量为基础的电流。

12、根据权利要求11的驱动装置，其中输入电流储存电路(70C)包括在其中写入作为电压分量的对应恒定电流的电荷的电容元件。

13、根据权利要求12的驱动装置，其中

输入电流储存电路(70C)包括使恒定电流在源极和漏极之间流动的场效应晶体管，和

电容元件至少包括在场效应晶体管的源极和栅极之间的寄生电容，并在其中写入在该场效应晶体管的源极和栅极之间施加并对应恒定电流的电压。

14、根据权利要求1的驱动装置，其中控制电压施加电路(132)还包括在驱动电流时施加于所述每个光学元件之后用于施加放电电压的装置，其中所述放电电压具有用于使所述每个光学元件进行放电操作的电压值。

15、根据权利要求1的驱动装置，还包括控制要施加于所述每个光学元件的驱动电流的脉宽的脉宽控制电路(80)。

16、根据权利要求15的驱动装置，其中脉宽控制电路(80)根据显示信号的亮度级分量控制驱动电流的脉宽。

17、一种显示设备，它通过给显示面板的多个电流驱动显示元件的每个输送对应显示信号的驱动电流而显示图像信息，该显示设备包括：

显示面板(110)，它包括垂直相交的多个信号线(DL)和多个扫描线(SL)，所述多个显示元件(OEL)设置在信号线和扫描线的相交部位附近；

扫描控制电路(120)，它依次扫描扫描线(SL)，以便依次设置连接到扫描线(SL)的显示元件(OEL)处于选择状态；和

信号控制电路(130)，它至少包括在预定周期内给所述每个信号线输送驱动电流的驱动电流输送电路(133)和在输送驱动电流之前给所述每个信号线施加具有通过施加驱动电流而具有以施加于所述每个显示元件的电压为基础的电压值的充电电压的控制电压施加电路(132)。

18、根据权利要求17的显示设备，其中输送给显示面板的所述每个信号线的驱动电流对于所述每个信号线具有相同的电流值。

19、根据权利要求17的显示设备，其中信号控制电路(130)至少包括控制单元(131)，该控制单元(131)根据扫描控制电路(120)设置显示元件为选择状态的定时通过驱动电流输送电路(133)来执行驱动电流的输送操作和通过控制电压施加电路(132)来执行充电电压的施加操作。

20、根据权利要求17的显示设备，其中充电电压具有至少高于显示面板的所述每个显示元件的阈值电压和小于当驱动电流经所述每个信号线施加于所述每个显示元件时施加于所述每个显示元件的电压值的最大值的电压值。

21、根据权利要求20的显示设备，其中充电电压具有等于在驱动电流经各个信号线输送给各个显示元件时施加于各个显示元件的电压值的平均值的电压值。

22、根据权利要求17的显示设备，其中显示元件(OEL)包括光学元件(Ep)。

23、根据权利要求22的显示设备，其中每个光学元件(Ep)包括有机电致发光元件，该有机电致发光元件具有连接到信号线的阳极和连接到扫描线的阴极。

24、根据权利要求17的显示设备，其中信号控制电路(130)中的驱动电流输送电路(133)包括：

输出具有预定电流值的恒定电流的单恒定电流产生电路(10A，10B，10C)；和

多个电流储存电路(30A，30B，30C)，它们与所述多个信号线对应设置，依次接收和保存恒定电流，并在恒定电流基础上同时向所述多个信号线输出驱动电流。

25、根据权利要求24的显示设备，其中恒定电流具有等于驱动电流的电流值。

26、根据权利要求24的显示设备，其中恒定电流产生电路(10A，10B，10C)包括：

控制电流产生电路(11)，它产生具有预定电流值的控制电流；和

输出电流产生电路(12)，它产生具有相对于控制电流的预定电流比的输出电流，并作为恒定电流输出输出电流。

27、根据权利要求26的显示设备，其中输出电流产生电路(12)包括具有预定电流比的电流镜像电路。

28、根据权利要求24的显示设备，其中

所述每个电流储存电路(30B、30C)包括并联设置的一对电流储存单元(31a、31b)，和

驱动装置包括交替地和同时地执行以下操作的控制单元(20)：使电流储存单元之一(31a)接收从恒定电流产生电路(10)输出的恒定电流并保存对应恒定电流的电流值的电压分量的操作，和使另一个电流储存单元(31b)在保存在该另一电流储存单元(31b)中的电压分量的基础上输出驱动电流的操作。

29、根据权利要求24的显示设备，其中电流储存电路(30A，30B，30C)包括电压分量保存单元(31)，它接收从恒定电流产生电路输出的恒定电流并保存对应恒定电流的电流值的电压分量。

30、根据权利要求29的显示设备，其中电压分量保存单元(31)包括在其中写入对应恒定电流的电荷的电容元件(C31)。

31、根据权利要求30的显示设备，其中

电压分量保存单元(31)包括使恒定电流在源极和漏极之间流动的场效应晶体管(M32)，和

电容元件(C31)至少包括在场效应晶体管(M32)的源极和栅极之间的寄生电容，并在其中写入施加于该场效应晶体管的源极和栅极之间并对应恒定电流的电压。

32、根据权利要求24的显示设备，其中驱动电流输送电路(133)还包括设置在恒定电流产生电路(10C)和所述多个电流储存电路(30C)之间的单输入电流储存电路(70C)，该单输入电流储存电路(70C)接收从恒定电流产生电路输出的恒定电流，保存对应恒定电流的电流值的电压分量，并给所述多个电流储存电路输送以电压分量为基础的电流。

33、根据权利要求32的显示设备，其中输入电流储存电路(70C)包括在其中写入作为电压分量的对应恒定电流的电荷的电容元件。

34、根据权利要求33的显示设备，其中

输入电流储存电路(70C)包括使恒定电流在源极和漏极之间流动的场效应晶体管，和

电容元件至少包括在场效应晶体管(M32)的源极和栅极之间的寄生电容，并在其中写入施加于该场效应晶体管的源极和栅极之间并对应恒定电流的电压。

35、根据权利要求24的显示设备，其中所述信号控制电路中的至少所述多个电流储存电路形成在至少一个半导体芯片(CP)上。

36、根据权利要求35的显示设备，其中恒定电流产生电路形成在不同于上述半导体芯片的半导体芯片上。

37、根据权利要求35的显示设备，其中恒定电流产生电路形成在所述半导体芯片(CP)上。

38、根据权利要求17的显示设备，其中信号控制电路(130)中的控制电压施加电路(132)还包括在给所述每个信号线输送驱动电流之后用于给所述每个信号线施加放电电压的装置，其中所述放电电压具有使所述每个显示元件进行放电操作的电压值。

39、根据权利要求38的显示设备，其中放电电压具有不超过显示元件的阈值电压的电压值。

40、根据权利要求17的显示设备，其中信号控制电路(130)还包括控制施加于所述每个信号线的驱动电流的脉宽的脉宽控制电路(80)。

41、根据权利要求40的显示设备，其中脉宽控制电路(80)根据显示信号的亮度级分量控制驱动电流的脉宽。

42、根据权利要求17的显示设备，还包括在从信号控制电路(130)中的控制电压施加电路(132)向显示元件(OEL)施加充电电压时用于阻止电流在显示元件中流动的装置。

43、根据权利要求17的显示设备，其中扫描控制电路(120)包括在从信号控制电路(130)中的控制电压施加电路(132)向所述每个信号线施加充电电压的周期期间，用于给所有扫描线施加充电控制电压的装置，所述充电控制电压具有阻止电流在显示元件中流动的电压值。

44、根据权利要求43的显示设备，其中充电控制电压具有高于通过从充电电压中减去显示元件的阈值电压所获得的电压的电压值。

45、根据权利要求17的显示设备，其中扫描控制电路(120)包括在从信号控制电路(130)中的驱动电流输送电路(133)向所述每个信号线输送驱动电流的周期期间，用于给连接到显示元件的扫描线施加驱动控制电压的装置，所述驱动控制电压具有使驱动电流在显示元件中流动的电压值。

46、根据权利要求45的显示设备，其中驱动控制电压设置为地电位。

47、一种用于驱动装置的驱动方法，该驱动装置给多个电流驱动光学元件输送电流以便驱动光学元件，该驱动方法包括：

在预定周期内给所述每个光学元件(OEL)输送驱动电流；和

在输送驱动电流之前，通过施加驱动电流而施加具有以要施加于所述每个光学元件的电压为基础的电压值的充电电压。

48、根据权利要求47的驱动方法，还包括在给所述每个光学元件输送驱动电流之后给光学元件(OEL)施加放电电压，其中所述放电电压具有使所述每个光学元件进行放电操作的电压值。

49、根据权利要求47的驱动方法，其中输送驱动电流包括：

使用单恒定电流产生电路(10A，10B，10C)产生具有预定电流值的恒定电流，并向多个电流储存电路(30A，30B，30C)输出该电流；

在所述每个电流储存电路中依次接收和保存恒定电流；和

在保存在所述每个电流储存电路中的恒定电流的基础上向所述每个光学元件(OEL)施加来自所述每个电流储存电路的驱动电流。

50、根据权利要求49的驱动方法，其中在所述每个电流储存电路(30A，30B，30C)中保存驱动电流和向所述每个光学元件(OEL)施加驱动电流是同时执行的。

51、根据权利要求49的驱动方法，其中向所述每个电流储存电路(30C)输出恒定电流包括：

在单输入电流储存电路(70C)中接收和保存对应从恒定电流产生电路(10C)输出的恒定电流的电流值的电压分量；和

向所述多个电流储存电路输送以保存在输入电流储存电路中的电压分量为基础的电流。

Images