專利名稱：自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法和自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置以及自發(fā)光型顯示裝 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及實現(xiàn)使用例如有機電場發(fā)光元件等有機發(fā)光元件的顯示裝置的驅(qū)動方法的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法、自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置、自發(fā)光型顯示裝置的電流輸出型驅(qū)動電路等。該有機發(fā)光元件用于利用電流量進行灰度顯示的顯示裝置中使用的、進行電流輸出的驅(qū)動用半導(dǎo)體電路等。
背景技術(shù)：
由于有機發(fā)光元件是自發(fā)光元件，因而不需要液晶顯示裝置中需要的背后照明，具有視場角大等優(yōu)點，有希望用作下一代顯示裝置。
圖4示出一般有機發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)剖視圖。將有機層42構(gòu)成為被陰極41和陽極43夾在中間。若將其連接直流電源44，則正空穴和電子分別從陽極43和陰極41注入到有機層42。電源44形成的電場使注入的正空穴和電子在有機層42內(nèi)移動到對置的電極。在移動中途，電子與正空穴在有機層42內(nèi)重新結(jié)合，產(chǎn)生激子。在激子的能量去激活的過程中，可觀測發(fā)光。發(fā)光的色，因激子具有的能量而不同，實質(zhì)上為具有與有機層42具有的能帶間隙的值對應(yīng)的能量的波長的光。
為了將有機層內(nèi)產(chǎn)生的光取出到外部，電極的至少一方使用在可見光區(qū)透明的材料。為了便于對有機層注入電子，陰極采用功函數(shù)低的材料。例如鋁、鎂、鈣等。為了耐久性、進一步降低功函數(shù)，有時采用它們的合金、鋁鋰合金這些材料。
根據(jù)正空穴注入方便，一陽極采用離子化勢能大的材料。由于陰極沒有透明性，這里的電極多數(shù)采用透明性材料。因此，通常采用ITO(Indium Tin Oxide氧化銦鉛)、金、氧化銦鋅(IZO)等。
近年來，使用低分子材料的有機發(fā)光元件中，為了提高發(fā)光效率，有時將有機層42構(gòu)成多層。因此，各層可分擔(dān)載流子注入、載流子對發(fā)光區(qū)的移動、具有希望波長的光的發(fā)光功能，通過分別對各層采用效率良好的材料，可制成具有較高效率的有機發(fā)光元件。
這樣形成的有機發(fā)光元件如圖5(a)所示，亮度對電流成正比；如圖5(b)所示，亮度對電壓為非線性關(guān)系。因此，進行灰度控制時，利用電流值進行控制較佳。
有源矩陣型的情況下，有電壓驅(qū)動方式和電流驅(qū)動方式這兩種。
電壓驅(qū)動方式使用電壓輸出型源極驅(qū)動器，在像素內(nèi)部將電壓變換成電流，并將變換后的電流供給有機發(fā)光元件。
在這種方法中，由于利用每一像素設(shè)置的晶體管進行電壓電流變換，輸出電流隨該晶體管的特性偏差產(chǎn)生偏差，存在發(fā)生亮度不勻的問題。
電流驅(qū)動方式使用電流輸出型源極驅(qū)動器，僅具有在像素內(nèi)部保持一掃描期輸出的電流值的功能，并且對有機發(fā)光元件供給與源極驅(qū)動器相同的電流值。
圖6示出電流驅(qū)動方式的例子。圖6的方式在像素電路使用電流復(fù)制器方式。
圖7示出圖6的像素67工作時的電路。
如圖7(a)所示，選擇像素時，柵極驅(qū)動器35輸出信號，使該像素的行的柵極信號線61a讓開關(guān)形成導(dǎo)通狀態(tài)，并使61b為非導(dǎo)通狀態(tài)。圖7(a)示出這時的像素電路的狀況。這時，作為輸入到源極驅(qū)動器36的電流的源極信號線60中流通的電流，在虛線71所示的路徑上流通。因此，晶體管62流通與流過源極信號線60的電流相同的電流。于是，節(jié)點72的電位為符合晶體管62的電流電壓特性的電位。
接著，變成非選擇狀態(tài)時，由柵極信號線61形成圖7(b)所示的電路。電流按用73表示的虛線的路徑，從EL電源線64流到發(fā)光元件63。此電流取決于節(jié)點72的電位和晶體管62的電流電壓特性。
圖7(a)和(b)中，節(jié)點72的電位不變。因此，圖7(a)和(b)中，同一晶體管62流通的漏極電流相同。據(jù)此，有機發(fā)光元件63中流通數(shù)值與源極信號線60中流通的電流值相同的電流。即使晶體管62的電流電壓特性存在偏差，在原理上也不影響電流71和73的值，能實現(xiàn)不受晶體管特性偏差影響的均勻顯示。
因此，為了取得均勻顯示，需要使用電流驅(qū)動方式，從而源極驅(qū)動器36必須是電流輸出型的驅(qū)動器集成電路(IC)。
圖10示出輸出符合灰度的電流值的電流驅(qū)動器IC的輸出級的例子。對顯示灰度數(shù)據(jù)54，數(shù)—模變換部106從104進行模擬電流輸出。?！獢?shù)變換部的組成部分包含多個(至少為灰度數(shù)據(jù)54的位數(shù))灰度顯示用電流源103和開關(guān)108、以及規(guī)定每一個灰度顯示用電流源103流通的電流值的公共柵極線107。
圖10中，對3位的輸入105輸出模擬電流。通過由開關(guān)108選擇是否將數(shù)量符合位加權(quán)的電流源103連接到電流輸出104，能輸出符合灰度的電流，例如數(shù)據(jù)1時，電流源103輸出1份額電流，數(shù)據(jù)7時則輸出7份額的電流。通過對該組成并聯(lián)數(shù)量符合驅(qū)動器輸出數(shù)的106，能實現(xiàn)電流輸出型驅(qū)動器。為了補償晶體管103的溫度特性，由分配用鏡晶體管102決定公共柵極線107的電壓。晶體管102和電流源群103構(gòu)成電流鏡，根據(jù)基準電流89的值決定每一灰度的電流。利用此組成，輸出電流根據(jù)灰度進行變化，而且由基準電流決定每一灰度的電流。
圖21至圖23示出作為使用有機發(fā)光元件的本發(fā)明電子設(shè)備的一個例子的顯示裝置的例子。圖21示出電視機的立體圖(圖21(a)及其組成框圖(圖21(b))、圖22示出數(shù)字照相機或數(shù)字錄像攝像機、圖23示出便攜信息終端。有機發(fā)光元件響應(yīng)速度快，因而成為顯示活動圖像的機會多的這些顯示裝置適用的顯示板(例如參考日本國專利公開2001-147659號公報)。
圖10所示的電流驅(qū)動器中，并聯(lián)個數(shù)為(灰度級數(shù)-1)的規(guī)模相同的晶體管103，使與輸出關(guān)聯(lián)的晶體管103的個數(shù)對輸入數(shù)據(jù)變化，從而進行電流輸出。因此，灰度與輸出電流形成正比的關(guān)系。將該電流原樣輸出時，根據(jù)人的視覺特性，能看到整個發(fā)白(低灰度側(cè)發(fā)白)。在普通顯示器的驅(qū)動裝置中，對適應(yīng)各灰度的輸出進行伽馬校正后，使其輸出。在液晶顯示器的情況下，由于是電壓驅(qū)動，需要符合各灰度的電壓值(在電壓的情況下，不能如電流那樣根據(jù)灰度份額相加進行表現(xiàn)，因而每一灰度需要電壓)。因此，在各灰度電壓級調(diào)整為形成符合伽馬校正的電壓輸出的電壓值，并加以輸出，所以即便是6位的驅(qū)動器，也已作伽馬校正，能充分顯示灰度。
另一方面，電流驅(qū)動器中，即便同樣是6位，由于未作伽馬校正，為了使低灰度部的級距細，卻要求比6位細的灰度輸出。用幀抽刪(FRC)實施這點時，最低限度也需要4幀之間的幀抽刪，有時有機發(fā)光元件響應(yīng)速度快，產(chǎn)生閃爍。因此，需要不用FRC地進行細灰度表現(xiàn)，例如需要做成8位。
這種問題是將灰度與輸出電流成正比的電流驅(qū)動器和輸入電流與亮度成正比的電流輸出型顯示元件組合時特有的問題。
為了不作基于FRC的伽馬校正，可考慮構(gòu)成使電流驅(qū)動器的輸出從6位增加到8位，并且在源極驅(qū)動器輸入前進行伽馬處理，將伽馬處理后的8位信號輸入到源極驅(qū)動器。
作為將電流驅(qū)動器的輸出從6位擴充到8位的方法，有準備255個晶體管103的方法，但此方法與過去的方法(63個晶體管103)相比，需要4倍的晶體管103，源極驅(qū)動器的面積也隨著增加。輸出級晶體管占整個芯片面積的比率為7成左右，因而與僅為6位時相比，為約3倍的規(guī)模。在成本方面也影響大。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明考慮上述課題，其目的在于提供即使增加電流驅(qū)動器的輸出位數(shù)也能將電路規(guī)模的增大抑制成較小的、電流輸出型半導(dǎo)體電路、顯示用驅(qū)動裝置、顯示裝置、電流輸出方法。
第1本發(fā)明是一種自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，該顯示裝置具有排列成矩陣狀的自發(fā)光元件、以及與各所述自發(fā)光元件對應(yīng)設(shè)置的各像素電路，驅(qū)動方法包含以下步驟在第1期間，對所述各像素電路施加符合顯示灰度的灰度電流的步驟；在后續(xù)于所述第1期間的第2期間，對所述自發(fā)光元件施加基于所述灰度電流的顯示電流以顯示相符的所述顯示灰度的步驟；以及在所述第1期間前的第3期間，根據(jù)規(guī)定的第1條件對所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流的步驟。
第2本發(fā)明是第1本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，可對應(yīng)于授予所述自發(fā)光元件上施加的顯示電流的顯示灰度，改變所述第3期間。
第3本發(fā)明是第1本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，對所述矩陣的同一列上的規(guī)定行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值與所述規(guī)定行的下一行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值進行比較；作為所述規(guī)定的第1條件，在這些電流值的差額大于等于規(guī)定值的情況下顯示所述下一行時，在所述第3期間對所述下一行的所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流。
第4本發(fā)明是第3本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，所述第3期間可隨所述差額的大小改變。
第5本發(fā)明是第1或第3本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，對所述矩陣的同一列上的規(guī)定行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值與所述規(guī)定行的下一行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值進行比較；作為所述規(guī)定的第1條件，在這些電流值的差額小于規(guī)定值的情況下顯示所述下一行的所述自發(fā)光元件時，不施加所述預(yù)充電電流。
第6本發(fā)明是第1本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，作為所述規(guī)定的第1條件，在所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度為與黑顯示對應(yīng)的電流值的情況下進行該顯示時，不施加所述預(yù)充電電流。
第7本發(fā)明是第1本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，所述預(yù)充電電流的值是相當于進行白顯示的電流值。
第8本發(fā)明是第1本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，從分別與預(yù)先在驅(qū)動電路中準備的多個脈沖長度對應(yīng)的第3期間群，選擇所述第3期間。
第9本發(fā)明是第1本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，還包含在所述第3期間前的所述第4期間，根據(jù)規(guī)定的第2條件對所述自發(fā)光元件施加規(guī)定的電壓的步驟。
第10本發(fā)明是第9本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，對所述矩陣的同一列上的規(guī)定行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值與所述規(guī)定行的下一行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值進行比較；作為所述規(guī)定的第2條件，在這些電流值的差額大于等于規(guī)定值的情況下顯示所述下一行時，在所述第4期間對所述下一行的所述自發(fā)光元件施加所述規(guī)定的電壓。
第11本發(fā)明是第9本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，作為所述規(guī)定的第2條件，在所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度為與黑顯示對應(yīng)的電流值的情況下進行該顯示時，在所述第4期間對所述自發(fā)光元件施加所述規(guī)定的電壓。
第12本發(fā)明是第9本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其中，所述規(guī)定的電壓是等于與所述自發(fā)光元件最后進行的顯示時施加的電流值相當?shù)碾妷?、或相當于進行低灰度彩色顯示時的電壓。
第13本發(fā)明是第12本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，該顯示裝置使用有機發(fā)光元件，其中，所述第1電壓是相當于進行黑顯示時的電壓。
第14本發(fā)明是一種自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其中，該自發(fā)光型顯示裝置具有排列成矩陣狀的自發(fā)光元件、以及與各所述自發(fā)光元件對應(yīng)設(shè)置的各像素電路，并且在第1期間，對所述各像素電路施加符合顯示灰度的灰度電流，在后續(xù)于所述第1期間的第2期間，對所述自發(fā)光元件施加基于所述灰度電流的顯示電流，以顯示相符的所述顯示灰度；所述顯示控制裝置包含在所述第1期間前的第3期間，根據(jù)規(guī)定的第1條件對所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流的預(yù)充電電流施加單元。
第15本發(fā)明是第14本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其中，可對應(yīng)于授予所述自發(fā)光元件上施加的顯示電流的顯示灰度，改變所述第3期間。
第16本發(fā)明是第14本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其中，對所述矩陣的同一列上的規(guī)定行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值與所述規(guī)定行的下一行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值進行比較；作為所述規(guī)定的第1條件，在這些電流值的差額大于等于規(guī)定值的情況下顯示所述下一行時，在所述第3期間對所述下一行的所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流。
第17本發(fā)明是第16本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其中，所述第3期間可隨所述差額的大小改變。
第18本發(fā)明是第14或第16本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其中，對所述矩陣的同一列上的規(guī)定行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值與所述規(guī)定行的下一行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值進行比較；作為所述規(guī)定的第1條件，在這些電流值的差額小于規(guī)定值的情況下顯示所述下一行的所述自發(fā)光元件時，不施加所述預(yù)充電電流。
第19本發(fā)明是第14本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其中，作為所述規(guī)定的第1條件，在所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度為與黑顯示對應(yīng)的電流值的情況下進行該顯示時，不施加所述預(yù)充電電流。
第20本發(fā)明是第14本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其中，所述預(yù)充電電流的值是相當于進行白顯示的電流值。
第21本發(fā)明是一種自發(fā)光型顯示裝置的電流輸出型驅(qū)動電路，其中，該自發(fā)光型顯示裝置具有排列成矩陣狀的自發(fā)光元件、以及與各所述自發(fā)光元件對應(yīng)設(shè)置的各像素電路，在第1期間，對所述各像素電路施加符合顯示灰度的灰度電流，在后續(xù)于所述第1期間的第2期間，對所述自發(fā)光元件施加基于所述灰度電流的顯示電流以顯示相符的所述顯示灰度，并且在所述第1期間前的第3期間，根據(jù)規(guī)定的第1條件對所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流，所述電流輸出型驅(qū)動電路包含同時產(chǎn)生時間長度不同的多個所述第3期間的第3期間產(chǎn)生單元。
第22本發(fā)明是第21本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的電流輸出型驅(qū)動電路，其中，根據(jù)施加所述預(yù)充電電流時的脈沖長度，產(chǎn)生所述多個第3期間。
第23本發(fā)明是第21本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的電流輸出型驅(qū)動電路，其中，用作電流輸出型源極驅(qū)動電路。
第24本發(fā)明是一種自發(fā)光型顯示裝置，其中包含排列成矩陣狀的自發(fā)光元件；與各所述自發(fā)光元件對應(yīng)設(shè)置的各像素電路；以及驅(qū)動所述自發(fā)光元件和所述像素電路的驅(qū)動電路，作為所述驅(qū)動電路，至少具有一個或更多第21本發(fā)明中所述的電流輸出型驅(qū)動電路。
第25本發(fā)明是一種自發(fā)光型顯示裝置，其中包含排列成矩陣狀的自發(fā)光元件；與所述自發(fā)光元件對應(yīng)設(shè)置的各像素電路；第14本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置；以及第21本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的電流輸出型驅(qū)動電路，所述顯示控制裝置執(zhí)行有關(guān)施加所述預(yù)充電電流的動作。
第26本發(fā)明是第24或第25本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置，其中，所述自發(fā)光元件是有機EL元件。
第27本發(fā)明是一種電子設(shè)備，其中，設(shè)置第26本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置作為顯示單元。
第28本發(fā)明是第21本發(fā)明的電子設(shè)備，其中，用作電視機。
第29本發(fā)明是一種程序，其中，用于使計算機執(zhí)行第1本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法的、在第1期間，對所述各像素電路施加符合顯示灰度的灰度電流的步驟；在后續(xù)于所述第1期間的第2期間，對所述自發(fā)光元件施加基于所述灰度電流的顯示電流以顯示相符的所述顯示灰度的步驟；以及在所述第1期間前的第3期間，根據(jù)規(guī)定的第1條件對所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流的步驟。
第30本發(fā)明一種記錄媒體，可由計算機進行處理，其中，記錄第29本發(fā)明的程序。
采用本發(fā)明的電流輸出型半導(dǎo)體電路、顯示用驅(qū)動裝置、顯示裝置、電流輸出方法，則即使增加電流驅(qū)動器的輸出位數(shù)，也能將電路規(guī)模的增大抑制成較小。


圖1是示出本發(fā)明電流輸出型半導(dǎo)體電路的輸入信號波形的圖。
圖2是做成從外部選擇是否每一1點份額的視頻信號進行預(yù)充電時的驅(qū)動器IC的框圖。
圖3是示出使用多個源極驅(qū)動器IC的顯示板的圖。
圖4是示出有機發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5(a)是示出有機發(fā)光元件的電流—電壓—亮度特性的圖，(b)是示出有機發(fā)光元件的電流—電壓—亮度特性的圖。
圖6是示出使用電流復(fù)制器組成的像素電路的有源矩陣型顯示裝置的電路的圖。
圖7(a)是示出電流復(fù)制器電路的運作的圖，(b)是示出電流復(fù)制器電路的運作的圖。
圖8是示出恒流源電路的圖。
圖9是示出預(yù)充電脈沖、預(yù)充電判斷信號與施加判斷部輸出的關(guān)系圖。
圖10是示出已有電流輸出型驅(qū)動器的將電流輸出到各輸出用的電路的圖。
圖11是示出圖10的灰度顯示用電流源103的晶體管規(guī)模與輸出電流偏差的關(guān)系圖。
圖12(a)是示出電流復(fù)制器組成的像素電路中在像素流通源極信號線電流時的等效電路的圖，(b)是示出電流復(fù)制器組成的像素電路中在像素流通源極信號線電流時的等效電路的圖。
圖13是示出1輸出端子的電流輸出與預(yù)充電電壓施加部和切換開關(guān)的關(guān)系圖。
圖14(a)是示出構(gòu)成各晶體管群的晶體管的溝道規(guī)模與偏差的關(guān)系圖，(b)是示出構(gòu)成各晶體管群的晶體管的溝道規(guī)模與偏差的關(guān)系圖。
圖15是示出1水平掃描期內(nèi)的預(yù)充電電壓實施期與基于灰度數(shù)據(jù)的電流的輸出期的關(guān)系圖。
圖16是示出可差動輸入的源極驅(qū)動器的輸入部的電路組成圖。
圖17(a)是示出灰度數(shù)據(jù)與預(yù)充電判斷信號的關(guān)系圖，(b)是示出灰度數(shù)據(jù)與預(yù)充電判斷信號的關(guān)系圖，(c)是示出灰度數(shù)據(jù)與預(yù)充電判斷信號的關(guān)系圖。
圖18是示出將輸入串行電流分配給各信號的電路的圖。
圖19是示出使用圖25和圖14(a)所示的輸出級的源極驅(qū)動器的輸出電流在相鄰端子之間的偏差與灰度的關(guān)系圖。
圖20是示出采用n型晶體管時的使用電流復(fù)制器的像素電路的圖。
圖21是對使用本發(fā)明實施方式的顯示裝置示出用于電視機的情況。
圖22是對使用本發(fā)明實施方式的顯示裝置示出用于數(shù)字照相機的情況。
圖23是對使用本發(fā)明實施方式的顯示裝置示出用于便攜信息終端的情況。
圖24示出使用本發(fā)明實施方式的半導(dǎo)體電路的電流輸出部的概念的圖。
圖25是示出圖24的組成中用晶體管構(gòu)成電流源的情況的圖。
圖26是示出圖24或圖25所示的電流輸出部的輸入信號的灰度對輸出電流的關(guān)系圖。
圖27是示出以某規(guī)模的晶體管組成輸出8位數(shù)據(jù)中的低端1位，并對其余的高端7位備有比低端1位的晶體管漏極電流量大的晶體管且根據(jù)晶體管的個數(shù)進行灰度顯示的電流輸出級的圖。
圖28是示出通過每一色串行地高速輸入數(shù)據(jù)使源極驅(qū)動器輸入信號線數(shù)減少的情況下傳送數(shù)據(jù)時的時序圖的圖。
圖29是示出通過每一色串行地高速輸入數(shù)據(jù)使源極驅(qū)動器輸入信號線數(shù)減少的情況下傳送命令時的時序圖的圖。
圖30是示出1水平掃描期的圖28和圖29的傳送順序的圖。
圖31是示出圖6或圖44的EL電源線的布線的圖。
圖32是示出利用晶體管溝道寬度對8位視頻輸入調(diào)整低端2位與高端6位之間的電流大小關(guān)系，并且在各位內(nèi)使電流根據(jù)晶體管個數(shù)變化的輸出級的組成中對與最高端位對應(yīng)的電流源進一步添加電流源的組成圖。
圖33是示出灰度127與灰度128的電流差的圖。
圖34是示出圖25的256灰度顯示的驅(qū)動器中的晶體管241的輸出電流值的邏輯值偏移容許極限與顯示灰度的關(guān)系圖。
圖35是示出具有圖39的輸出級的源極驅(qū)動器中檢測出灰度翻轉(zhuǎn)并進行校正時的電路組成圖。
圖36是示出灰度3與灰度4的灰度差的圖。
圖37是示出灰度131與灰度132的灰度差的圖。
圖38是示出做成能在1水平掃描期內(nèi)有選擇地輸出適應(yīng)灰度的電流和適應(yīng)灰度的電壓中的任一方或按時間順序?qū)⑵漭敵鰰r的輸出級的組成圖。
圖39是示出使用提高信號線時的帶最高端位電流源電流提高功能的電流輸出級的圖。
圖40是示出有多個預(yù)充電電源24的電壓而且可進行有選擇地輸出多個電壓的哪一個并進行電流輸出或僅進行電流輸出的源極驅(qū)動器中的預(yù)充電脈沖、預(yù)充電判斷信號和源極信號線的關(guān)系圖。
圖41是示出本發(fā)明中判斷是否輸出預(yù)充電電壓的流程圖的圖。
圖42是示出實現(xiàn)本發(fā)明的預(yù)充電方式用的預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部的圖。
圖43是示出一例具有發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)時通過改變提高信號的電平消除灰度翻轉(zhuǎn)的功能的源極驅(qū)動器的組成圖。
圖44是示出使用電流鏡形式的像素組成的顯示裝置的圖。
圖45是示出區(qū)域452得不到規(guī)定亮度的顯示圖案的例子。
圖46是示出區(qū)域462的上側(cè)1～5行左右的亮度變高的圖案的例子的圖。
圖47是示出灰度0至灰度4、灰度0至灰度255的源極信號線電流和電壓的變化圖。
圖48是示出灰度255至灰度4、灰度255至灰度0的源極信號線電流和電壓的變化圖。
圖49是示出設(shè)置灰度0至灰度4變化大時最大電流流通期的情況下源極信號線電流與電壓的關(guān)系圖。
圖50是示出進行是否作電壓和電流預(yù)充電的判斷的流程的圖。
圖51是示出視頻信號灰度與寫入到存儲器522的數(shù)據(jù)的關(guān)系圖。
圖52是示出進行與1行前的數(shù)據(jù)的比較的電路的框圖。
圖53是示出利用與1行前數(shù)據(jù)比較改變電流預(yù)充電的處理方法的電路的框圖。
圖54是示出命令A(yù)的值與不作電流預(yù)充電的條件的關(guān)系圖。
圖55是示出判斷第1行數(shù)據(jù)時是否作電流預(yù)充電和電壓預(yù)充電用的電路的框圖。
圖56是示出根據(jù)1行前的數(shù)據(jù)判斷是否進行電流預(yù)充電的電路的框圖。
圖57是示出根據(jù)視頻信號的灰度判斷是哪個期間進行電流預(yù)充電或不進行電流預(yù)充電的電路的框圖。
圖58是示出利用拖尾對付措施設(shè)定是否進行電流預(yù)充電、電流預(yù)充電進行期的電路的框圖。
圖59是示出做成能對電流預(yù)充電周期選擇單元決定的電流預(yù)充電期利用輸入命令更改成不進行預(yù)充電的電路的命令與電流預(yù)充電判斷基準的關(guān)系圖。
圖60是示出進行電壓預(yù)充電判斷的電路的框圖。
圖61是示出圖60中的命令L的值與是否作電壓預(yù)充電的判斷基準的關(guān)系圖。
圖62是示出判斷是否進行對輸入視頻信號的電流預(yù)充電和電壓預(yù)充電并決定電流預(yù)充電期的預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部的圖。
圖63是示出預(yù)充電運作與預(yù)充電判斷信號的關(guān)系圖。
圖64是示出編入使用本發(fā)明的源極驅(qū)動器和控制IC的顯示裝置的電路組成圖。
圖65是具有電流預(yù)充電功能和輸出柵極驅(qū)動器控制信號的功能的源極驅(qū)動器的框圖。
圖66是示出柵極線651與柵極驅(qū)動器652的關(guān)系圖。
圖67是示出根據(jù)視頻信號產(chǎn)生預(yù)充電判斷信號并串行輸出數(shù)據(jù)的電路的框圖。
圖68是示出存儲器522、數(shù)據(jù)變換部521的時序圖的圖。
圖69是示出產(chǎn)生電流預(yù)充電脈沖和電壓預(yù)充電脈沖用的電路框圖的圖。
圖70是示出在輸出級使用電流復(fù)制器時的驅(qū)動器IC的框圖的圖。
圖71是示出實現(xiàn)數(shù)—模變換部的電路例的圖。
圖72是示出連接多個驅(qū)動器IC時的灰度基準電流信號的布線的圖。
圖73是示出電流保持單元的電路的圖。
圖74是示出利用柵極信號線741改變節(jié)點742和驅(qū)動晶體管731的漏極電流的情況的圖。
圖75是示出驅(qū)動晶體管的漏極電流—柵極電壓特性的圖。
圖76是示出將遷移率不同的晶體管用于各輸出的驅(qū)動晶體管時“突降”造成的漏極電流不同。
圖77是示出電流復(fù)制器電路中插入1個晶體管以減小“突降”時的電流保持單元的圖。
圖78是示出灰度基準電流產(chǎn)生部的電路的圖。
圖79是示出圖77中2條柵極信號線的波形的圖。
圖80是示出灰度基準電流產(chǎn)生部的電路的圖。
圖81是示出基準電流產(chǎn)生部的圖。
圖82是示出包含啟動信號的數(shù)—模變換部的電路的圖。
圖83是示出1水平掃描期的定時脈沖、芯片啟動信號、選擇信號和灰度電流信號的關(guān)系圖。
圖84是示出W/L不同的晶體管的電流—電壓特性的圖。
圖85是示出使用小振幅高速傳送視頻信號和預(yù)充電標記并帶有設(shè)定電子電位器和設(shè)定預(yù)充電期用的1位命令的源極驅(qū)動器時的顯示板的組成例的圖。
圖86是示出由同一信號線高速傳送預(yù)充電標記和視頻信號時的傳送模式例的圖。
圖87是示出命令線的時序圖的圖。
圖88是示出產(chǎn)生適應(yīng)灰度的預(yù)充電電壓的預(yù)充電電壓變換部的電路組成圖。
圖89是圖85中用的源極驅(qū)動器的內(nèi)部框圖。
圖90是示出與灰度數(shù)據(jù)對應(yīng)的電流電壓輸出的關(guān)系和與灰度數(shù)據(jù)同步傳送的預(yù)充電判斷信號的傳送例的圖。
圖91是示出對與視頻信號線相同的信號線輸入基準電流設(shè)定和預(yù)充電施加期設(shè)定信號時的各傳送模式例的圖。
圖92是示出在1水平掃描期內(nèi)數(shù)據(jù)傳送期與消隱期的關(guān)系圖。
圖93是示出使視頻信號線與基準電流和預(yù)充電期設(shè)定信號線共用時的源極驅(qū)動器內(nèi)部組成圖。
圖94是示出使用具有柵極驅(qū)動器控制線輸出的源極驅(qū)動器時的驅(qū)動器IC之間的布線的圖。
圖95是示出本發(fā)明實施方式中的數(shù)據(jù)傳送方法的圖。
圖96是示出1水平掃描期內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送例的圖。
圖97是示出源極驅(qū)動器內(nèi)部使灰度數(shù)據(jù)、預(yù)充電反相信號、柵極驅(qū)動器控制線與視頻信號線分離后的各信號線波形的圖。
圖98是示出具有柵極驅(qū)動器控制線輸出功能的源極驅(qū)動器內(nèi)部組成圖。
圖99是示出圖98的預(yù)充電電壓產(chǎn)生部的圖。
圖100是示出圖98的預(yù)充電電壓選擇和施加判斷部的圖。
圖101是示出圖100中的譯碼部1001的輸入輸出關(guān)系圖。
圖102是示出使用圖6的像素電路時的源極信號線電流與源極信號線電壓的關(guān)系圖。
圖103是示出在電流輸出級除設(shè)置適應(yīng)灰度的電流源外還設(shè)置利用電流預(yù)充電線供給電流用的電流源的圖。
圖104是示出源極信號線電流從10nA變化到0nA時的變化狀況圖。
圖105是示出源極信號線電流從0nA變化到10nA時的變化狀況圖。
圖106是在源極信號線的電流電壓特性上示出圖104和圖105中的變化圖。
圖107是示出進行電流預(yù)充電時的源極信號線電流變化狀況圖。
圖108是示出在水平掃描期的始端輸出規(guī)定電流的10倍的電流時的源極驅(qū)動器輸出隨時間變化圖。
圖109是示出實現(xiàn)圖108那樣的電流輸出用的源極驅(qū)動器的組成圖。
圖110是示出與多色輸出對應(yīng)的源極驅(qū)動器的基準電流產(chǎn)生部和電流輸出級的組成圖。
圖111是示出與多色輸出對應(yīng)的預(yù)充電電流輸出組成(預(yù)充電基準電流產(chǎn)生部、預(yù)充電電流輸出級)的圖。
圖112是示出能將預(yù)充電電流和預(yù)充電電壓輸出到源極信號線的源極驅(qū)動器的組成圖。
圖113是示出圖112的預(yù)充電電流電壓輸出級的內(nèi)部組成圖。
圖114是示出圖113的判斷信號譯碼部1131的輸入與開關(guān)1132至1135的狀態(tài)的關(guān)系圖。
圖115是示出輸出在源極驅(qū)動器中輸入的預(yù)充電標記862的流程圖的圖。
圖116是示出預(yù)充電標記產(chǎn)生部和對源極驅(qū)動器的發(fā)送部的圖。
圖117是示出能選擇電壓預(yù)充電和多個不同周期中的1個周期并進行預(yù)充電的源極驅(qū)動器的組成圖。
圖118是示出具有進行電流預(yù)充電的功能的電流輸出部1171的電路的圖。
圖119是示出脈沖選擇部1175的輸入輸出信號的關(guān)系圖。
圖120是示出根據(jù)圖119使脈沖選擇部運作時的預(yù)充電脈沖1174、451和預(yù)充電判斷線984和輸出的時間變化圖。
圖121是示出構(gòu)成圖117的驅(qū)動器IC的輸入信號格式的圖。
圖122是示出具有進行電流預(yù)充電的功能的電流輸出部1171的電路的圖。
圖123是示出顯示灰度與需要的預(yù)充電電流輸出期的關(guān)系圖。
圖124是示出使用電流預(yù)充電時的電流變化圖。
圖125是示出各水平掃描期中輸出預(yù)充電電壓和預(yù)充電電流時的源極信號線電流的變化狀況圖。
圖126是示出多個水平掃描期中源極信號線電流不變化的情況下不設(shè)置預(yù)充電電壓施加期1251和預(yù)充電電流輸出期1252時的源極信號線電流變化狀況圖。
圖127是示出存在源極信號線連續(xù)輸出相同的電流的情況和該電流變化的情況的顯示模式例的圖。
圖128是示出圖127中使用本發(fā)明時的源極信號線電流的變化圖。
圖129是示出僅在源極信號線電流有變化時產(chǎn)生預(yù)充電電壓或預(yù)充電電流輸出期用的判斷方法的圖。
圖130是示出驅(qū)動晶體管62的漏極電流與柵極電壓的關(guān)系因溫度而變化的情況的圖。
圖131是示出在源極驅(qū)動器外部使用電阻元件和溫度補償元件并將因溫度而不同的電壓輸入到預(yù)充電電壓產(chǎn)生部的組成圖。
圖132是示出因溫度而使預(yù)充電電壓變化時的預(yù)充電電壓變化例的圖。
圖133是示出圖132那樣輸出預(yù)充電電壓時的晶體管62的漏極電流相對于溫度變化圖。
圖134是示出在外部設(shè)置溫度補償元件時對像素電路施加預(yù)充電電壓的電路框圖的圖。
圖135是示出利用溫度探測單元的數(shù)據(jù)并由來自控制器的命令控制使預(yù)充電電壓產(chǎn)生用電子電位器的值根據(jù)溫度改變的電路框圖的圖。
圖136是示出圖135的電路組成中的電子電位器輸出電壓對溫度的關(guān)系圖。
圖137是示出按圖136的電子電位器對溫度的關(guān)系控制預(yù)充電電壓時的晶體管62基于溫度的變化圖。
圖138是示出形成像素電路的陣列和該陣列內(nèi)形成預(yù)充電電壓產(chǎn)生用晶體管時的電路組成圖。
圖139是示出晶體管1381和62的柵極電壓與漏極電流的關(guān)系圖。
圖140是示出本發(fā)明的預(yù)充電電壓產(chǎn)生用晶體管配置方案的圖。
圖141是示出選擇陣列內(nèi)形成的預(yù)充電電壓產(chǎn)生用電路中的1個并接入到源極驅(qū)動器輸入端子的電路的圖。
圖142是示出分配并配置多個陣列內(nèi)形成的預(yù)充電電壓產(chǎn)生部時的電路組成圖。
圖143是示出晶體管62和1381在高溫時的柵極電壓與漏極電流特性的圖。
圖144是示出驅(qū)動晶體管62的早期效應(yīng)造成的EL元件中流通的電流增加的情況的圖。
圖145是示出使用有機發(fā)光元件的顯示裝置中測量流過EL元件的總電流并使該電流值不管顯示板怎樣都恒定用的調(diào)整電路的圖。
圖146是對圖145的調(diào)整電路示出調(diào)整方法的圖。
圖147是示出用微調(diào)電容器調(diào)整預(yù)充電電壓時的例子的圖。
圖148是示出將溫度探測單元的結(jié)果輸入到控制器并根據(jù)該結(jié)果使源極驅(qū)動器和柵極驅(qū)動器的信號控制變化時的電路組成圖。
圖149是示出圖148的組成中的柵極驅(qū)動器61b在1幀期間的波形的圖。
圖150是示出利用輸出啟動信號控制柵極信號線2的非點亮期時的波形的圖。
圖151是示出灰度與亮度的關(guān)系圖。
圖152是示出施加伽馬校正時的視頻信號灰度與源極驅(qū)動器輸出灰度的關(guān)系圖。
圖153是示出對輸入視頻信號施加伽馬校正后判斷是否進行預(yù)充電用的電路組成圖。
圖154是示出本發(fā)明實施方式中的預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部的圖。
圖155是示出整個屏幕顯示灰度1時的某幀中各像素的顯示灰度的圖。
圖156是示出依據(jù)源極驅(qū)動器的輸出灰度數(shù)對施加伽馬校正后的信號進行灰度變換的電路的框圖。
圖157是示出以源極驅(qū)動器的顯示灰度為基準使第1行顯示灰度0.25、第2至第4行顯示灰度3時的某幀中各像素顯示灰度的圖。
圖158是每一像素示出圖157的顯示模式中是否有預(yù)充電的判斷的圖。
圖159是示出以源極驅(qū)動器的顯示灰度為基準使第1行顯示灰度0.25、第2至第4行顯示灰度3時的某幀中各像素顯示灰度的圖。
圖160是示出以源極驅(qū)動器的顯示灰度為基準使第1行顯示灰度0.25、第2至第4行顯示灰度3時的某幀中各像素顯示灰度、進位信號的值和預(yù)充電判斷結(jié)果的圖。
圖161是示出對視頻信號施加伽馬校正、預(yù)充電處理的電路框圖例的圖。
圖162是示出對視頻信號施加伽馬校正、預(yù)充電處理的電路框圖例的圖。
圖163是示出輸入到預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部的數(shù)據(jù)的與各像素對應(yīng)的數(shù)據(jù)的圖。
圖164是示出以源極驅(qū)動器的顯示灰度為基準使第1行顯示灰度0、第2至第4行顯示灰度2.75時的某幀中各像素顯示灰度的圖。
圖165是示出輸入到預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部的數(shù)據(jù)的與各像素對應(yīng)的數(shù)據(jù)的圖。
圖166是示出與1行前的數(shù)據(jù)存在N灰度差或更大的差時進行預(yù)充電的情況下與1行前的數(shù)據(jù)存在N-1灰度差時的有關(guān)行與1行前的進位信號值的預(yù)充電判斷結(jié)果的圖。
圖167是示出與1行前的數(shù)據(jù)存在N灰度差或更大的差時進行預(yù)充電的情況下與1行前的數(shù)據(jù)存在N灰度差時的有關(guān)行與1行前的進位信號值的預(yù)充電判斷結(jié)果的圖。
圖168是示出對視頻信號施加伽馬校正、預(yù)充電處理的電路框圖例的圖。
圖169是示出做成每一發(fā)光色能使電流預(yù)充電期不同用的脈沖產(chǎn)生部的電路組成圖。
圖170是示出脈沖合成部的內(nèi)部電路的圖。
圖171是示出某水平掃描期中的電壓預(yù)充電脈沖、電流差校正用脈沖、電流預(yù)充電脈沖的變化狀況圖。
圖172是示出做成每一發(fā)光色能使電流預(yù)充電期不同用的脈沖產(chǎn)生部的電路組成圖。
圖173是示出能使電流預(yù)充電期和預(yù)充電電流值兩者都變化的源極驅(qū)動器輸出級的圖。
圖174是示出預(yù)充電判斷線與預(yù)充電運作的關(guān)系圖。
圖175是示出本發(fā)明的輸出電流值隨時間變化圖。
圖176是示出可利用電子電位器調(diào)整預(yù)充電電壓而且補償像素的晶體管溫度特性造成的電壓變化的預(yù)充電電壓產(chǎn)生部的電路組成圖。
圖177是示出能使電流預(yù)充電期和預(yù)充電電流值兩者都變化的源極驅(qū)動器輸出級的圖。
圖178是示出使用數(shù)據(jù)啟動信號在垂直消隱期將灰度0插入到視頻信號并且在預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部輸出規(guī)定信號用的電路組成圖。
圖179是示出圖178中的黑數(shù)據(jù)插入部的運作的圖。
圖180是示出圖178中的預(yù)充電判斷信號更改部的運作的圖。
圖181是示出垂直消隱期中因源極驅(qū)動器輸出不同而源極信號線電位變化的狀況的圖。
圖182是示出在垂直消隱期的末尾水平掃描期進行電壓預(yù)充電和灰度0輸出控制時的源極信號線電位變化狀況圖。
圖183是示出對第1行進行電流預(yù)充電時的源極信號線變化狀況圖。
圖184是示出對第1行進行電流預(yù)充電時的源極信號線變化狀況圖。
圖185是示出本發(fā)明的輸出啟動信號的運作的圖。
圖186是示出具有輸出啟動功能、電壓預(yù)充電功能、電流預(yù)充電功能的輸出級電路例的圖。
圖187是示出像素選擇期和垂直消隱期中電壓預(yù)充電脈沖不同的狀況的圖。
圖188是示出垂直消隱期中的電壓預(yù)充電脈沖、預(yù)充電標記和源極信號線電壓的狀況的圖。
圖189是示出命令傳送期與定時脈沖、命令寄存器更新定時的關(guān)系圖。
圖190是示出本發(fā)明的源極驅(qū)動器內(nèi)部組成圖。
標號說明
11是視頻數(shù)據(jù)，12是數(shù)據(jù)線，13是地址，14是分配后的數(shù)據(jù)，15是時鐘，16是啟動脈沖，241是晶體管。
具體實施例方式
本發(fā)明的電流輸出型半導(dǎo)體電路中，在以往的6位部分的低端側(cè)添加追加的2位部分。因此，準備有輸出以往的6位輸出中用的灰度顯示用電流源103的電流值的四分之一的電流源，并添加3個這種電流源，從而進行256灰度輸出。圖24是示出進行8位輸出的電流輸出級的概念圖。
因為8位化而增加的晶體管數(shù)是3個，所以能實現(xiàn)電路規(guī)模的增加比在高位端添加時小的組成。
白顯示(最高灰度顯示)中的電流值的調(diào)整，可以調(diào)整“I”的值，由于控制圖8的組成的基準電流89能使該“I”的值變化，因此通過根據(jù)應(yīng)用輸入控制數(shù)據(jù)88能實現(xiàn)該調(diào)整。
圖25是示出用晶體管實現(xiàn)圖24的組成時的例子。高端6位部分的晶體管252作為1個例子對應(yīng)于本發(fā)明的第1單位晶體管，低端2位部分的晶體管251作為1個例子對應(yīng)于本發(fā)明的第2單位晶體管。晶體管群241a、241b作為1個例子對應(yīng)于本發(fā)明的第1電流源群，晶體管群242a、242b、242c、242d、242e、242f作為1個例子對應(yīng)于本發(fā)明的第2電流源群。對輸入視頻信號數(shù)據(jù)D[7:0]，在D
與D[1]之間、D[2]至D[7]之間，通過改變連接到輸出的晶體管的個數(shù)表現(xiàn)每位的加權(quán)，并且由晶體管溝道寬度決定低端2位與高端4位之間的加權(quán)。晶體管251和252中，252側(cè)設(shè)計成溝道寬度為251側(cè)的約4倍。但是，溝道寬度比與輸出電流比并非準確一致，因而可根據(jù)在3.3倍至4倍之間進行模擬或TEG晶體管實測數(shù)據(jù)，決定晶體管的溝道寬度比率，從而構(gòu)成灰度性高的輸出級。
輸出電流取決于連接各位的電流源晶體管的數(shù)量，并且以累積個數(shù)份額的1個晶體管流通的電流量的方式使輸出電流變化。在圖24和圖25的8位輸出的情況下，灰度與輸出電流特性如圖26(由于圖面的關(guān)系僅示出低端64灰度)。由高端6位的晶體管252輸出262區(qū)域所示的電流，由低端2位的晶體管251輸出261區(qū)域所示的電流。262的電流因晶體管個數(shù)的不同而電流值變化，所以級距寬度偏差可為1％或更小。輸出電流的大部分是262的部分，因而261部分的電流即使產(chǎn)生若干偏差也不影響灰度線性。又，即使261級距寬度比規(guī)定值大或小，因為4灰度僅出現(xiàn)1次級距寬度不同的部分，考慮262與261對輸出電流的比率，則實用上也沒有問題。262的電流比率小的低灰度區(qū)中，人眼特性上難以識別亮度差，級距寬度偏差更不顯著，因而沒有問題。
高端6位部分的晶體管252的相鄰端子間的輸出偏差，由于使用與6位驅(qū)動器相同的驅(qū)動器，偏差在2.5％以內(nèi)，已確認不產(chǎn)生輸出電流偏差造成的豎線。
另一方面，對新增加的2位部分的晶體管而言，溝道寬度僅為1/4，晶體管的溝道面積小，因而偏差加大，超過2.5％(相鄰端子間的輸出電流偏差與晶體管面積的平方根成反比)。
圖19示出圖25的輸出級的組成中的灰度與相鄰端子間電流偏差的關(guān)系。僅減小低端2位部分的晶體管251的規(guī)模時，形成實線191和虛線192所示的灰度與偏差的關(guān)系，灰度3及其下存在偏差超過2.5％的問題。圖14(b)示出僅使溝道寬度位1/4時的偏差與灰度的關(guān)系。灰度1至3中，偏差超過2.5％，所以不容許。
因此，本發(fā)明中，只有對灰度1至3有貢獻的3個晶體管251維持晶體管溝道寬度/晶體管溝道長度的值，不使輸出電流變化，加大溝道寬度和溝道長度，使溝道面積加大，從而使偏差減小。圖14(a)示出例子。這時，溝道長度、溝道寬度均為2倍，溝道面積為4倍，從而全部灰度中，偏差為2.5％以內(nèi)。
本例闡述理論上的數(shù)值，實際晶體管群241a和晶體管群241b的溝道寬度大于該值。由于往大的方向制作，往對輸出電流偏差具有余量的方向發(fā)展，可首先按理論值計算并設(shè)計，最后再根據(jù)實測數(shù)據(jù)更改。
這種方法帶來的面積相對于7成總體增加1.05倍，對整個總體則增加1.04倍左右，因而增加率不大，而且可形成看不到偏差的顯示?；叶扰c偏差的關(guān)系為圖19所示實線191和193表示的關(guān)系，全部灰度實現(xiàn)偏差2.5％。
而且，由于以不同的規(guī)模形成晶體管群241和晶體管群242的晶體管群，根據(jù)模擬與實測值的偏移，晶體管群241的電流輸出相對于晶體管群242的電流輸出變大或變小。
即使設(shè)晶體管群241的電流輸出形成相對于晶體管群242的電流輸出小，也并非流通負電流，不發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)，所以沒有問題。
另一方面，晶體管群241的電流輸出大于晶體管群242的電流輸出時，對晶體管群241的晶體管輸出有助的灰度與無助的灰度相鄰的灰度之間可能發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)。例如灰度3與4、灰度127與128之間。
如圖36所示，灰度3與4之間存在33％的亮度差。輸出偏差為2.5％，如圖14所示，因而假設(shè)即使在灰度差小的方向產(chǎn)生偏差，也有30％的差。因此，與模擬值相比，實際晶體管群241的電流輸出大30％，也沒有問題。
如圖33所示，在灰度127與128之間形成0.79％的灰度差。由規(guī)模相同的晶體管242輸出灰度127中的灰度124部分和灰度128，所以與相鄰灰度之間的偏差相同，偏差也為0.5％。因此，有可能灰度差最小為0.29％。即使晶體管群241的晶體管的電流變大，總體上抑制到0.29％即可。晶體管群241的晶體管電流如果最大也不過變化12.3％，就無灰度翻轉(zhuǎn)。
超過灰度128時，例如灰度131與132之間時，如圖37所示，灰度差為0.75％，但均具有晶體管群242f的電流輸出，不同的是晶體管群242a、晶體管群241a和晶體管群241b這3個群。與晶體管群242f相比，晶體管群242a的電流為32分之1，晶體管的偏差造成的電流值變化比128灰度或其下灰度時小。這時可能減小0.08％，因而即使晶體管存在偏差，亮度差也為0.67％。由于與127和128之間相比，亮度差變大，而且占據(jù)晶體管群241的電流輸出的比率變小，至少與127和128之間相比，晶體管群241的晶體管電流變大也沒有問題。
圖34示出晶體管群241的晶體管電流量大于模擬值(理論值)也不發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)的范圍與顯示灰度的關(guān)系。
根據(jù)圖34，不容許偏離理論值的范圍在127與128灰度之間本情況下最大為12.3％。至少理論值與實際值不偏離12％，則能實現(xiàn)輸出電流而不發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)。
圖24和圖35的組成的8位驅(qū)動器中，即使假設(shè)改變低端2位(晶體管群241輸出)和高端6位(晶體管群242輸出)的晶體管規(guī)模，也能無灰度翻轉(zhuǎn)地進行顯示。
最容易發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)的是灰度127與灰度128之間，因而圖32示出編入這兩個灰度之間發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)時，利用修復(fù)消除灰度翻轉(zhuǎn)的電路的電流輸出級23的1輸出的電路組成。
與圖25的組成相比，其特征是添加大于等于128灰度的電流增加用晶體管322和切換部321。
切換部321的端子323有3個，分別連接電流增加用晶體管322、接地電位、電流源242。
切換部321通常連接323a和323b，323c為未連接狀態(tài)。因此，電流增加用晶體管322不影響電流輸出。以無灰度翻轉(zhuǎn)時為此狀態(tài)出廠。
另一方面，晶體管群241的電流大時發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)的情況下，使大于等于128灰度的電流增加，防止灰度翻轉(zhuǎn)，因而利用激光等改變切換部321的連接，使端子323a與323c連接。
由此，大于等于128灰度的電流增加，能防止灰度翻轉(zhuǎn)。
電流增加用晶體管323的電流為輸出晶體管群241a的電流的10％左右的電流。晶體管群241的電流超過12.3％時，在127與128灰度之間發(fā)生翻轉(zhuǎn)，因而為了拯救這點，取為10％左右。晶體管群241的電流偏離22％時，不能防止127與128灰度之間的灰度翻轉(zhuǎn)，但這時已經(jīng)在63與64灰度之間發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)。63與64灰度之間的校正使此電路不可能發(fā)生，所以不必考慮22％的偏移。
因此，本發(fā)明中，構(gòu)成僅拯救只是最容易發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)的灰度間的灰度翻轉(zhuǎn)，所以電流增加用晶體管322的電流可以是晶體管群241a的電流的10％左右。
相對于128灰度的電流，電流增加用晶體管322的輸出電流為1/1280，是總體的0.08％，所以該322對相鄰間偏差的影響可忽略。以晶體管群241a或晶體管群241a的1/4左右的規(guī)模進行制作也沒問題。
通過在各輸出設(shè)置切換部321，實現(xiàn)灰度翻轉(zhuǎn)可能性小的驅(qū)動器IC。因此，可利用激光加工等，使欠佳品成為佳品，可期望成品率提高。
然而，每一輸出進行激光加工，則加工花費時間造成作業(yè)工時增多，導(dǎo)致成本增加，有可能成品率提高的效果越顯著，成本越高。
因此，如圖39所示，考慮構(gòu)成通過切換單元391進行電流增加用晶體管322與電流源242f的連接，由提高信號392控制切換單元391，從而根據(jù)外部命令輸入，能方便地用提高信號392從而能提高第128灰度的電流。
能每一輸出設(shè)定提高信號612即可，但這時需要保持每一信號線的提高信號612的值的鎖存器。如果共用用于分配視頻信號的移位寄存器，可利用1位信號輸入392對各鎖存器分配信號。然而，由于設(shè)置信號線份額的鎖存器，存在電路規(guī)模變大的問題。鎖存部22應(yīng)保持的數(shù)據(jù)的位數(shù)在各源極線中增加1位。在電路規(guī)模大也可以的情況下，或使用微細處理而占據(jù)總體的鎖存部的面積小的情況下，也可決定不每一輸出控制提高信號以進行提高，但發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生模擬值與實測值完全不一致的情況，所以應(yīng)基本上全部端子共同判斷是否需要電流增加用晶體管322。
因此，提高信號線392為1個源極驅(qū)動器內(nèi)全部共用的1條信號線，利用該信號線的控制，決定是否在全部輸出增加128灰度及其上的灰度的電流。
這種信號線置于例如通常為低電平，使切換部391為非導(dǎo)通狀態(tài)，但用激光加工將提高信號線392切換到高電平，從而全部輸出成批地進行控制，則能在短時間內(nèi)實施修復(fù)。形成圖43的431所示的電路，則可實現(xiàn)。
再者，能在源極驅(qū)動器IC36內(nèi)部構(gòu)成ROM351時，可利用外部控制信號對ROM351的值進行寫入，并寫入成發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)的IC在ROM351中將提高信號線392取為高電平，不發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)的IC在ROM351中將提高信號線392取為低電平。
例如圖35那樣，做成檢查時能將來自PC等352的信號輸入到ROM351，利用輸出電流測量單元353的電流值在PC等352中檢測出是否發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)，并且在發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)時，將高電平信號寫入到ROM351。不發(fā)生灰度翻轉(zhuǎn)時，將低電平信號寫入到ROM351。由此。能自動判斷是否校正灰度翻轉(zhuǎn)，人工不介入而能拯救欠佳品，從而能高速且廉價地提供IC。
上文的說明中，將源極驅(qū)動器取為8位，進行了說明，但不是8位也能實現(xiàn)本發(fā)明。又，除低端2位與高端6位的組合以外，如圖27所示，用低端1位與高端7位的組合也能實現(xiàn)。通過以某晶體管規(guī)模形成低端N位，以另一晶體管規(guī)模形成高端M位，能實現(xiàn)N+M(≥3)位輸出的電流驅(qū)動器。這時，最好低端N位的晶體管輸出高端M位的晶體管的電流輸出的1/2N的電流。然而，也考慮如果能表現(xiàn)灰度則高端M位的晶體管的電流輸出大于低端N位的晶體管的該輸出即可的情況。
N與M的關(guān)系以N≤M為佳。隨著N變大，與N位對應(yīng)的晶體管的電流輸出比率加大，因而與N位對應(yīng)的電流值偏離理論值的影響大。例如8位驅(qū)動器時，N＝2、M＝6的情況下，可容許偏移達12.3％，但N＝3、M＝5和N＝4、M＝4的情況下，分別只能容許5.26％和2.46％。變成2.46％時，與相鄰偏差程度相同，此程度是能控制理論值與實測值的偏差的最小值。
因此，8位驅(qū)動器中，N＝4為最大值。
N+M位驅(qū)動器中，一般低端晶體管(N位部分)偏離理論值的影響小，因而需要N≤M。即使N≤M，為了使相鄰灰度間的灰度性良好，以N≤4為佳。
輸入施加伽馬校正的8位信號，利用源極驅(qū)動器IC36進行顯示時，不用FRC也能實現(xiàn)施加伽馬校正后的顯示。因此，低灰度側(cè)的顯示較容易進行(無FRC造成的閃爍的影響)，能實現(xiàn)顯示質(zhì)量高的顯示裝置。
驅(qū)動器IC36是圖21至圖23所示的顯示裝置必不可少的驅(qū)動器。
至此，示出像素67用的晶體管為p型晶體管時的例子，但使用n型晶體管也同樣能實現(xiàn)。
圖20是用n型晶體管形成電流鏡型像素組成時的1像素份額的電路。電流流動的方向翻轉(zhuǎn)，帶來電源電壓改變。因此，流過源極信號線205的電流需要從源極驅(qū)動器36往像素67流動。輸出級的組成為p型晶體管的電流鏡組成，使電流排出到外部。基準電流的方向也同樣需要翻轉(zhuǎn)。
這樣，像素中使用的晶體管可用p、n兩者。
近年來，便攜信息終端中，多色化有進展，6萬5千色和22萬色成為主流。驅(qū)動器IC的輸入信號在RGB接口的情況下需要16位或18位。因此，輸入信號線數(shù)量僅需要16至18條傳送數(shù)據(jù)。此外，為了移位寄存器的運作信號和各種檢測器的設(shè)定等，還需要信號線。
因此，布線數(shù)量變多，例如圖3所示，對顯示板33而言，控制器IC31至源極驅(qū)動器IC36之間的布線變多。因此，存在柔性底板32變大、或使用的多層底板等的成本提高的問題。
圖2示出本發(fā)明的電流輸出型源極驅(qū)動器IC36的組成。通過僅使每一輸出需要的移位寄存器21和鎖存部22、電流輸出級23、預(yù)充電電壓施加判斷部56、電流輸出/預(yù)充電電流選擇部25的數(shù)量隨輸出數(shù)量增減，可實現(xiàn)使輸出數(shù)量增減，因而能應(yīng)對任意輸出數(shù)量(但是，輸出數(shù)量增加時，芯片規(guī)模過分大而且無通用性，因而實用上最大數(shù)量為600左右)。
利用信號線12和13，從控制IC28輸入本發(fā)明的驅(qū)動器IC36的視頻信號。由分配部27將該信號分成視頻信號和各種設(shè)定信號，僅將視頻信號輸入到移位寄存器部21。由移位寄存器部21和2個鎖存部22，將其分配到各輸出端子。將分配后的視頻信號輸入到電流輸出級23。電流輸出級23根據(jù)視頻信號和基準電流產(chǎn)生部26產(chǎn)生的基準電流，輸出符合規(guī)定的電流值。將鎖存部中的預(yù)充電判斷信號數(shù)據(jù)，輸入到預(yù)充電電壓施加判斷部56。另一方面，預(yù)充電電壓施加判斷部56利用鎖存部22鎖存的預(yù)充電判斷信號和預(yù)充電脈沖，產(chǎn)生控制是否將預(yù)充電電源24供給的電壓輸出到輸出53的開關(guān)的信號。由此，通過電流輸出/預(yù)充電電壓選擇部25，將電流或電壓輸出到驅(qū)動器IC36的外部。該電流輸出/預(yù)充電電壓選擇部25根據(jù)預(yù)充電電壓施加判斷部56的輸出信號，選擇將符合灰度的電流輸出到驅(qū)動器IC36的外部、或提供預(yù)充電電源24供給的電壓。
預(yù)充電電源24輸出的電壓為顯示板顯示黑所需的電壓值。施加該預(yù)充電電壓的方法是有源矩陣型顯示裝置中根據(jù)電流輸出進行灰度顯示用的驅(qū)動器IC36特有的組成。
例如，考慮圖6所述的像素組成的有源矩陣型顯示裝置中，從源極信號線對某像素寫入規(guī)定電流值的情況。不進行預(yù)充電時，即無預(yù)充電電路時，抽出源極驅(qū)動器36的輸出級至像素的電流路徑所涉及的電路而獲得的電路如圖12(a)所示。
符合灰度的電流I從驅(qū)動器IC36內(nèi)以電流源122的方式作為引入電流流通。該電流通過源極信號線60輸入到像素67內(nèi)部。輸入的電流流過驅(qū)動晶體管62。即，選擇的像素67中，從EL電源線64通過驅(qū)動晶體管62、源極信號線60，在源極驅(qū)動器IC36上流通電流I。
視頻信號變化從而使電流源122的電流值變化時，流過驅(qū)動晶體管62和源極信號線60的電流也變化。這時，源極信號線的電壓根據(jù)驅(qū)動晶體管62的電流一電壓特性進行變化。驅(qū)動晶體管62的電流電壓特性為圖12(b)的情況下，例如設(shè)電流源122流通的電流值從I2變化到I1，則源極信號線的電壓從V2變化到V1。根據(jù)電流源122的電流產(chǎn)生該電壓變化。
源極信號線60存在寄生電容121。為了使源極信號線電壓從V2變化到V1，需要釋放該寄生電容的電荷。此釋放需要的時間ΔT形成ΔQ(寄生電容的電荷)＝I(源極信號線流通的電流)×ΔT＝C(寄生電容值)×ΔV。其中，設(shè)ΔV(白顯示時至黑顯示時的信號線振幅)為5V，C＝10pF，I＝10nA，則需要ΔT＝50毫秒。該時間長于以60Hz的幀頻驅(qū)動QCIF+規(guī)模(像素數(shù)176×220)時的1水平掃描期(75微妙)，因而假設(shè)在白顯示像素下側(cè)的像素進行黑顯示，則源極信號線電流變化中途將電流寫入到像素用的開關(guān)晶體管66a、66b導(dǎo)通，因而意味著由于像素中存儲中間灰度，像素按白與黑的中間亮度發(fā)光。
灰度越低，I值越小，因而難以釋放寄生電容121的電荷，越是低灰度顯示，變化到規(guī)定亮度前的信號被寫入到像素內(nèi)部這一問題越顯著出現(xiàn)。極端而言，黑顯示時，電流源122的電流為0，不流通電流，使寄生電容121的電荷不可能釋放。
因此，決定采取的組成備有比電流源122阻抗低的電壓源，根據(jù)需要施加到源極信號線60上。此電壓源相當于圖2的預(yù)充電電源24，25是完成施加用的機構(gòu)25。
圖13示出對一條源極信號線60的概略電路。通過將預(yù)充電電容24供給的電壓施加到源極信號線60，能使寄生電容121的電荷充放電。預(yù)充電電源24供給的電壓可做成能根據(jù)圖12(b)的特性提供與各灰度電流對應(yīng)的電壓，但電壓產(chǎn)生電路需要適應(yīng)數(shù)據(jù)54的數(shù)—模變換部，因而電路規(guī)模變大。小型顯示板(9英寸或更小)中，寄生電容121的電容值為10pF～15pF而且像素數(shù)量少，所以將垂直掃描期取得較長，實用上預(yù)充電電源24產(chǎn)生的電壓僅產(chǎn)生與難寫入電流值的黑灰度對應(yīng)的電壓，可以說在效果費用(芯片面積)比方面充分(大型高清晰度顯示板中，如后面說明的圖38所示，也考慮使用數(shù)—模變換部的驅(qū)動器IC)。
小型顯示板中，預(yù)充電電源24產(chǎn)生的電壓可以是1個，只要根據(jù)數(shù)據(jù)判斷是否輸出電壓并控制開關(guān)131即可。也就是說，備有在進行與某視頻信號對應(yīng)的電流輸出前判斷是否施加電壓源24的1位信號線(預(yù)充電判斷信號)。
圖9示出圖13的電路組成的電壓施加判斷運作。利用預(yù)充電判斷信號判斷是否施加電壓。本例中設(shè)“H”電平有施加電壓，“L”電平無施加電壓。
由以源極信號線60的布線電容與布線電阻的乘積表示的時間常數(shù)決定像素電路67內(nèi)部的驅(qū)動晶體管62的柵極電壓變成等于預(yù)充電電源24的輸出電壓的時間。該時間取決于預(yù)充電電源24輸出端的緩存器規(guī)模和顯示板規(guī)模，可在1微秒～5微秒左右變化。
利用電壓進行灰度顯示時，由于驅(qū)動晶體管62的電流—電壓特性偏差，即使能對各像素供給相同的電壓，EL像素63中流通的電流也不同，產(chǎn)生亮度不勻，因而為了校正驅(qū)動晶體管62的偏差，在1微秒～5微秒中形成規(guī)定電壓后，進行電流輸出。
用預(yù)充電脈沖進行達到此目的的電壓輸出和電流輸出的切換。僅在預(yù)充電脈沖和預(yù)充電判斷信號55同時為“H”時，輸出預(yù)充電電源24的電壓，其它情況下進行電流輸出，從而不需要施加電壓時進行電流輸出，需要施加電壓時也在施加電壓后能利用電流進行偏差校正。
對控制預(yù)充電電源24的開關(guān)131進行上述運作，但基于電流輸出控制部133的開關(guān)132的運作如圖15所示，在電流輸出期152需要導(dǎo)通，但在電壓輸出期可以導(dǎo)通，也可以阻斷。
如果阻斷，從源極驅(qū)動器原樣輸出預(yù)充電電源24的輸出，因而沒有問題。另一方面，即使導(dǎo)通，數(shù)—模變換部106的電流輸出處104的電壓也由負載決定，因而如果使預(yù)充電電源輸出，源極信號線60的電壓就與預(yù)充電電源24的電壓相同。所以，開關(guān)132為哪個狀態(tài)均可。
因此，也可以沒有開關(guān)132和電流輸出控制部133。但是，實際上在預(yù)充電電源24的輸出中使用運算放大器，則從運算放大器對灰度顯示用電流源103輸入電流，需要提高運算放大器的電流輸出能力。因此，往往構(gòu)成不能提高運算放大器的能力時，設(shè)置開關(guān)132，進行與開關(guān)131相反的運作，補充運算放大器電流輸出能力的不足。
有無開關(guān)132全憑驅(qū)動器設(shè)計時的運算放大器設(shè)計決定。使運算放大器小的情況下，設(shè)置開關(guān)132，并從源極驅(qū)動器36的外部供給運算放大器或預(yù)充電電源24；使用充分具有電流輸出能力的電源的情況下，為了減小源極驅(qū)動器的電路規(guī)模，有時構(gòu)成去除開關(guān)132和電流輸出控制部133。
由于預(yù)充電電源24輸出的電壓值僅為與黑灰度時的電流對應(yīng)的電壓(下文稱為黑電壓)，在例如設(shè)灰度數(shù)據(jù)54連續(xù)的多個水平掃描期中顯示白灰度時，源極信號線重復(fù)黑、白、黑、白的狀態(tài)。不進行預(yù)充電時，則白狀態(tài)連續(xù)產(chǎn)生。即，通過進行預(yù)充電，反而信號線變化大，而且根據(jù)白顯示的電流，有可能產(chǎn)生寫入電流不足，不完全變白。
因此，可做成使用預(yù)充電判斷信號，在電流通電較大的灰度不進行預(yù)充電，僅黑灰度附近的規(guī)定電流不容易變化的灰度接受預(yù)充電電源24的幫助。例如，做成僅在灰度0(黑)時具有預(yù)充電電壓接通期，顯示其它灰度時不接通預(yù)充電電壓，這樣最有效。通過使最低灰度時的亮度減小，提高對比度，能顯示較美的圖像。
例如圖17(a)所示，通過僅在灰度數(shù)據(jù)54為0時建立預(yù)充電判斷信號55，能僅在灰度0時進行預(yù)充電。
如果在灰度數(shù)據(jù)54為0、1時建立預(yù)充電判斷信號55，則能在灰度0、1時進行預(yù)充電(圖17(b))。
在整個畫面為黑顯示的源極信號線無變化的模式中，僅1幀的始端施加預(yù)充電電壓，則后面即使僅為黑電流也足以使規(guī)定灰度充分進展。
即，在同樣的黑顯示時，也根據(jù)前水平掃描期中源極信號線流通的電流值，使僅用電流變化到規(guī)定電流值的時間不同，變化量越大，變化越花費時間。例如進行白顯示后的黑顯示，花費時間，但黑顯示后進行黑顯示時，信號線僅變化驅(qū)動晶體管62的偏差部分，因而變化中需要的時間短。
因此，可導(dǎo)入一種組成，通過每色與灰度數(shù)據(jù)54同步地導(dǎo)入判斷是否施加預(yù)充電電壓的信號(預(yù)充電判斷信號55)，能在任意灰度或同一灰度選擇有無預(yù)充電。
對灰度數(shù)據(jù)54，添加預(yù)充電判斷信號55。隨之，鎖存部22也需要鎖存預(yù)充電判斷信號，因而具有視頻信號位數(shù)+1位的鎖存部。
圖17(c)示出灰度0時而且前周期的灰度非0時接通預(yù)充電的情況(灰度0時進行預(yù)充電，但連續(xù)時即使灰度0也不進行預(yù)充電)。
與上述方法不同，這種方法具有的優(yōu)點是即使同一灰度也能根據(jù)1水平掃描期前的源極信號線的狀態(tài)，選擇進行或不進行預(yù)充電。
從控制IC28供給該預(yù)充電判斷信號。如圖17(a)至(c)所示，可利用控制IC28的命令操作，使預(yù)充電判斷信號55的模式改變并輸出。
能根據(jù)源極信號線的容量和1水平掃描期的長度，從源極驅(qū)動器IC36的外部使預(yù)充電的設(shè)定靈活變化，具有通用性增大的優(yōu)點。
說明在控制IC22產(chǎn)生預(yù)充電判斷信號55的方法。對輸入視頻信號進行是否作預(yù)充電的判斷，將其結(jié)果作為預(yù)充電判斷信號55從控制IC22輸出到源極驅(qū)動器。
從影響源極信號線的電流變化量和源極信號線流通的電流值是否變化到規(guī)定電流值的角度，對是否作預(yù)充電的判斷，進行1行前的狀態(tài)的判別、該行的顯示灰度的判別。
例如，在源極信號線的狀態(tài)為白、黑、黑的情況下，從白變?yōu)楹跁r，變化量大，花費時間，但從黑到黑那樣遍及多行顯示相同灰度時，在與顯示相同灰度的行對應(yīng)的期間，源極信號線電流的變化僅為補償偏差的份額，所以變化量小。
利用這點，參考1行前的數(shù)據(jù)，僅在1行前的數(shù)據(jù)與該數(shù)據(jù)的灰度差異大時，根據(jù)預(yù)充電電壓進行電壓輸出。上例中，從白變化到黑時進行預(yù)充電，從黑變化到黑時不進行預(yù)充電。從黑到黑的偏差校正所需的變化時間可加長不進行預(yù)充電的份額，能進一步提高校正的精度。據(jù)此，判明最好在1行前的灰度與該行的灰度數(shù)據(jù)相同時不作預(yù)充電。
再者，作預(yù)充電用的電壓僅為與黑狀態(tài)對應(yīng)的電壓，所以有關(guān)行的亮度比1行前的狀態(tài)的大時，可僅按規(guī)定電流進行灰度顯示，而不形成黑狀態(tài)。因此，判明最好有關(guān)行的灰度比1行前的灰度高時不作預(yù)充電。
有關(guān)像素為中間灰度或更高灰度時，電流量大，容易變化到規(guī)定電流，因而不管1行前的像素，不需要預(yù)充電。但是，在析像度高、中間灰度卻電流量小、顯示板規(guī)模大等難以變化等情況下，1行前的像素是中間灰度或更低的灰度時，可進行預(yù)充電。
電流值的變化從白變化到到黑狀態(tài)一般比從黑變化到白狀態(tài)難。如上文所述，這里必須根據(jù)適應(yīng)現(xiàn)在顯示的顯示灰度的電流，從1行前的源極信號線的狀態(tài)變化到希望的源極信號線的狀態(tài)，電流值越小的低灰度部，越難變化。而且，變化量大時，在變化完成前，水平掃描期結(jié)束。因此，變化花費時間、變化量大且有關(guān)灰度為低灰度的情況下，即1行前的像素的灰度高于或等于中間灰度時有關(guān)像素的亮度低于或等于中間灰度的情況下，進行預(yù)充電有效。
1行前是中間灰度或更低灰度，則有關(guān)像素的亮度低于或等于中間灰度時變化量小的部分也能顯示規(guī)定灰度。
因此，有關(guān)像素的亮度大于某灰度時不進行預(yù)充電，等于或小于某灰度時，則利用1行前的灰度，并根據(jù)1行前的數(shù)據(jù)，在大于1行前的數(shù)據(jù)時不進行預(yù)充電，小于1行前的數(shù)據(jù)時進行預(yù)充電。與1行前的數(shù)據(jù)相同時不進行預(yù)充電，且不管有關(guān)行的灰度。
此外，關(guān)于不存在1行前的數(shù)據(jù)的第1行的數(shù)據(jù)，重要的是將第1行中的數(shù)據(jù)寫入到像素前的狀態(tài)，即垂直消隱期中的源極信號線的狀態(tài)。
一般存在對1幀中的哪一行都不選擇的垂直消隱期。這時，開關(guān)晶體管使源極信號線脫離所有像素，無電流通路。如圖13那樣構(gòu)成源極驅(qū)動器IC的電流輸出級時，垂直消隱期中，電流輸出端104只連接源極信號線，即使灰度顯示用電流源103要從源極信號線引入電流，也無電流通路，因而未引入。
于是，灰度顯示用電流源103要強行引入電流，使構(gòu)成電流源103的晶體管的漏極電壓降低。源極信號線的電位也同時下降。
垂直消隱期結(jié)束，要對第1行的像素供給電流時，源極信號線電位下降大，與通常白顯示時相比，源極信號線電位低。(這里，源極信號線的電位在白顯示時最低，黑顯示時最高；取為圖6的像素組成時)。因此，比其它行難使源極信號線的電位變化到符合灰度的值(所需變化幅度大)。
源極信號線電位下降大的情況下，與白顯示時相比，電位更低，即使在第1行進行白顯示，變化也花費時間時，以高于規(guī)定亮度的亮度進行顯示。對垂直消隱期結(jié)束后立即進行掃描的行而言，最好輸出預(yù)充電電壓，不管顯示灰度。
因此，本發(fā)明中，利用垂直同步信號，作為相當于垂直消隱期的下一行的數(shù)據(jù)所對應(yīng)的預(yù)充電判斷信號中強制性進行預(yù)充電的信號，解決第1行與其它行的亮度差異的問題。
此外，作為使源極信號線的電位下降小且緩和的方法，可在垂直消隱期對灰度數(shù)據(jù)54輸入黑顯示數(shù)據(jù)，并使開關(guān)108為非導(dǎo)通狀態(tài)，從而抑制源極信號線電位下降。也可在電流輸出104與源極信號線之間設(shè)置開關(guān)，并且在垂直消隱期使該開關(guān)為非導(dǎo)通狀態(tài)。此開關(guān)可兼作電流電壓選擇部385，將開關(guān)的狀態(tài)取為3值，形成切斷電流輸出、電壓輸出、源極信號線，則可減少開關(guān)的組成數(shù)量。
關(guān)于規(guī)定灰度難寫入的現(xiàn)象，尤其是黑為中間灰度顯示的現(xiàn)象，影響顯示圖像的平均亮度、點亮率。點亮率高時，總體亮度高，即使形成中間灰度顯示，也不能辨別少量黑顯示像素。反之，點亮率低時，大部分像素的亮度被設(shè)定得低，在該亮度不能正常顯示的情況下，實質(zhì)上整個畫面的亮度變化，因而形成偏離原視像的顯示，對顯示質(zhì)量影響大。
因此，可設(shè)定對顯示質(zhì)量影響小的高點亮率的顯示不作預(yù)充電，以便電流驅(qū)動的均勻顯示得到優(yōu)先，而黑顯示亮度提高顯著的低點亮率顯示中進行預(yù)充電。
可通過將1幀期間的全部亮度數(shù)據(jù)相加，算出顯示板的點亮率。根據(jù)此方法獲得的點亮率的值，在點亮率高時不進行預(yù)充電，點亮率低時則根據(jù)過去的判斷結(jié)果進行預(yù)充電，從而能忠實地顯示低灰度顯示的像素的亮度。
圖41示出實施上文所示預(yù)充電方法的流程圖。
根據(jù)視頻信號和強制預(yù)充電信號，強制預(yù)充電信號有效時，輸出預(yù)充電電壓，不管視頻信號。在有多個電壓時，可使輸出的電壓隨視頻信號變化。這里，設(shè)僅在輸入與第1行對應(yīng)的視頻信號時使強制預(yù)充電信號有效，則第1行的數(shù)據(jù)進行預(yù)充電，不管視頻信號，從而能避免垂直消隱期中源極信號線電壓降低造成的電流難以變化到規(guī)定值的現(xiàn)象。
強制預(yù)充電信號無效時，接著判斷輸入視頻信號的灰度(412)。
小型顯示板和低析像度顯示板中，比低灰度部多的高灰度區(qū)能在規(guī)定周期(1水平掃描期)內(nèi)僅使電流變化到規(guī)定電流值。因此，在412中進行判斷，在不能寫入規(guī)定電流的灰度中不進行預(yù)充電，僅用電流在不能成為規(guī)定電流的灰度進行預(yù)充電。
接著，在需要預(yù)充電的規(guī)定灰度或更低的灰度的情況下，進至413(這里，對規(guī)定灰度而言，由于因顯示板而不同，最好能利用外部命令設(shè)定規(guī)定的灰度)。根據(jù)1行前的視頻信號狀態(tài)判斷不作預(yù)充電。當前的視頻信號數(shù)據(jù)灰度高于1行前的數(shù)據(jù)的情況下，利用預(yù)充電形成黑時，反而信號線變化大，所以不作預(yù)充電。同樣，灰度與1行前相同時，也不進行預(yù)充電。
至此的判斷中，全部判斷為進行預(yù)充電時，接著參考點亮率，在點亮率高的情況下，不管判斷結(jié)果，不進行預(yù)充電。點亮率低的情況下，按照判斷進行預(yù)充電。
本說明中，依次通過411至414的全部步驟，判斷是否作預(yù)充電，但也可不必通過全部步驟。
此外，預(yù)充電電源24的輸出有多個時，存在多個開關(guān)131，可考慮施加判斷部的輸出數(shù)也為預(yù)充電電源24的電壓輸出數(shù)+1個。由于輸出有電壓輸出數(shù)+1個，預(yù)充電判斷信號55也不是1位，需要N位(2N≥電壓輸出數(shù)+1，N為自然數(shù))。鎖存部22的位數(shù)也可通過隨其變化加以適應(yīng)。圖40示出2位的預(yù)充電判斷信號下的例子。預(yù)充電電源24的電壓值有3個的情況下，設(shè)做成預(yù)充電判斷信號兩個均為0時僅輸出電流，全為1時具有輸出第1電壓的周期，僅55a為1時具有第2電壓輸出周期，僅55b為1時具有第3電壓輸出周期，則通過根據(jù)灰度控制預(yù)充電判斷信號55，能施加適當?shù)念A(yù)充電電壓。
圖42示出實現(xiàn)本發(fā)明的預(yù)充電方法的電路框圖。輸出是否作預(yù)充電的判斷信號417，作為各部分對視頻信號410的判斷結(jié)果。利用與視頻信號410實質(zhì)上相同的定時上輸出的判斷信號417決定源極驅(qū)動器側(cè)是否進行預(yù)充電。未必需要串—并變換部427，與圖2的36中構(gòu)成的源極驅(qū)動器IC組合加以實現(xiàn)時，需要配合源極驅(qū)動器36的輸入接口用的部件。
將視頻信號410輸入到預(yù)充電判斷部421和存儲單元422。
如圖41的411所示，不管視頻信號410，輸入強制預(yù)充電信號416時，由于形成進行預(yù)充電，可在全部預(yù)充電判斷組件的末級以掩蔽判斷結(jié)果的方式插入強制預(yù)充電。因此，圖42中，在末級構(gòu)成預(yù)充電標記產(chǎn)生部408。設(shè)預(yù)充電判斷信號417以“H”電平進行預(yù)充電，則僅用邏輯和構(gòu)成此組件就能實現(xiàn)希望的運作。
1行前的數(shù)據(jù)小于當前的數(shù)據(jù)時不進行預(yù)充電，所以首先對1行前的數(shù)據(jù)和有關(guān)行的數(shù)據(jù)進行比較。作為用作此比較的電路，有存儲單元422和1行前數(shù)據(jù)比較部400。存儲部422具有能保持源極驅(qū)動器36的輸出數(shù)份額的數(shù)據(jù)的容量，通過將視頻信號保持1水平掃描期的時間，保持好1行前的數(shù)據(jù)。通過將視頻信號410與該存儲單元422的輸出比較，對1行前和有關(guān)行的數(shù)據(jù)進行比較，并將比較結(jié)果輸入到下一預(yù)充電判斷部。用表示作或不作預(yù)充電的1位輸出比較結(jié)果。
此外，在僅用電流可寫入的高灰度數(shù)據(jù)的情況下，由于進行預(yù)充電，參考視頻信號410，判別大于或者等于或小于預(yù)充電施加灰度判斷信號429設(shè)定的灰度，并輸出是否進行預(yù)充電的信號。
進而，根據(jù)點亮率進行判斷。點亮率判斷部409根據(jù)計算的點亮率數(shù)據(jù)420和點亮率設(shè)定信號418，在超過點亮率設(shè)定信號418決定的點亮率時，輸出進行預(yù)充電的信號。
輸入1行前數(shù)據(jù)比較部、預(yù)充電判斷部和點亮率判斷部的輸出和強制預(yù)充電信號416的預(yù)充電標記產(chǎn)生部408，在根據(jù)強制預(yù)充電信號416進行預(yù)充電時，不管其它信號，輸出進行預(yù)充電的信號417。其它情況下，僅在1行前數(shù)據(jù)比較部、預(yù)充電判斷部和點亮率判斷部的輸出為全部進行預(yù)充電時，以作預(yù)充電的方式進行輸出。
由此，與視頻信號410對應(yīng)的預(yù)充電標記417進行符合按照圖41的流程判斷的結(jié)果的輸出。
需要串—并變換部427，以便配合圖3的源極驅(qū)動器36的輸入接口；并行傳送各色視頻信號和預(yù)充電輸出417(每色均有)時，不需要該變換部(原樣輸出到源極驅(qū)動器)。
圖2的組成示出用另一芯片構(gòu)成控制IC的例子，但也可以是用同一芯片構(gòu)成的一體型芯片。這時，源極驅(qū)動器36中內(nèi)置圖41和圖42的組成。
最好能用電子電位器等控制預(yù)充電電源24的輸出電壓值。這是因為以EL電源線64的電壓為基準決定流通規(guī)定電流用的預(yù)充電電源。圖12中，源極信號線60要流通電流I2，則根據(jù)晶體管62的漏極電流—漏柵電壓的關(guān)系(圖12(b))，源極信號線60的電位(EL電源線64的電壓)為-V2。
另一方面，圖31所示的顯示板中，用布線313、314將EL電源線64供給各像素。全部像素為白顯示時，在313流通最大電流；黑顯示時在313流通最小電流。這時，由于313的布線電阻，點315和點316上的電位不同。反之，黑顯示時，315和316上電位實質(zhì)上相等。即，白顯示時和黑顯示時，EL電源線64的電位因電源線313的電壓降而不同。也就是說，即使流通相同的電流I2，由于EL電源線313的電壓降量不同，源極信號線60的電壓有差異。因此，313的電壓降量使預(yù)充電電源24的電壓值變化，則源極信號線的電流變化，因而存在亮度變化的問題。
EL電源線64的電壓不同，則需要使源極信號線60上施加的電壓不同。也可做成用1幀內(nèi)的點亮率數(shù)據(jù)更改電壓。點亮率高時，EL電源線313流通的電流大，電壓降大，因而控制電子電位器，使預(yù)充電電源24的電壓值減小。反之，點亮率低時，EL電源線313的電壓降小，因而通過利用電子電位器加大預(yù)充電電源24的電壓值，可消除EL電源線313的布線電阻引起的亮度不勻。
另一方面，大型顯示板中，難以將電流寫入得達到規(guī)定值，因而尤其需要在低灰度上實質(zhì)上每一灰度備有電壓值，以改善寫入。為了進一步增多電壓值，有增多預(yù)充電用電源24的方法，但也需要電壓數(shù)的開關(guān)131。具體而言，各源極信號線需要電源數(shù)的開關(guān)，因而占用大面積。
對電源數(shù)2N-1個，需要N位預(yù)充電判斷信號55；由于N位信號，各源極信號線的施加判斷部39需要控制2N-1個開關(guān)用的譯碼部，所以該譯碼部的電路規(guī)模隨著N的加大而增大，存在芯片面積變大的問題。
這樣，由于各源極線中將數(shù)字數(shù)據(jù)(灰度數(shù)據(jù))變換成模擬數(shù)據(jù)(預(yù)充電電壓)，每一源極線需要數(shù)—模變換部，造成輸出電壓數(shù)越增多，電路規(guī)模越大。
因此，如圖38所示，做成半導(dǎo)體電路中僅備有1個數(shù)—模變換部381，僅串行傳送來的數(shù)據(jù)變換成模擬電壓后，分配給各源極信號線。因此，將數(shù)—模變換部的輸出382輸入到分配部和保持部383，將基于灰度數(shù)據(jù)的模擬電壓分配給各源極信號線。
另一方面，與圖2相同，輸出符合灰度的電流的方法也在移位寄存器和鎖存部384將灰度數(shù)據(jù)386分配給各源極線，并由各源極線具有的電流輸出級23輸出符合灰度的電流。
將電流電壓選擇部385配置在對源極信號線的輸出前，作為決定是否輸出電流或電壓的部分。利用預(yù)充電判斷信號380、預(yù)充電電壓施加判斷部56和預(yù)充電脈沖52切換電流電壓選擇部385，決定是輸出電流還是輸出電壓后輸出電流。預(yù)充電電壓施加判斷部56決定是否設(shè)定電壓輸出進行期，預(yù)充電脈沖52在進行電壓輸出時，決定電壓輸出進行期。
因此，數(shù)—模變換部381具有符合灰度數(shù)的模擬輸出級數(shù)，則可輸出符合灰度的電壓，能在選擇某行的周期(相當于水平掃描期)首先利用電壓使源極信號線電流變化到規(guī)定值，然后利用電流輸出校正各像素的晶體管偏差造成的電流值偏移。
利用電流使其變化到規(guī)定電流值，尤其在低灰度部多數(shù)需要花費長于或等于水平掃描期的時間，但利用電壓使其變化的方法可用實質(zhì)上1微秒完成變化，而且略為進行電流校正，所以施加電壓后流通電流的方法具有水平掃描期內(nèi)容易使電流變化到規(guī)定電流的優(yōu)點。
例如，在可作灰度顯示的驅(qū)動用半導(dǎo)體電路中，高端128灰度上僅用電流就能變化到規(guī)定電流值，則輸出電壓可用低端128灰度部分。因此，數(shù)—模變換部381可為7位分辨率，能輸出128種電壓即可?；叶葦?shù)據(jù)386為高端128灰度中的1個時，輸入預(yù)充電判斷信號380，使電壓輸出不進行。由此，電流電壓選擇部385必然僅輸出電流。由于數(shù)—模變換部381的輸出信號不輸出到驅(qū)動用半導(dǎo)體電路的外部，任何值均可。作為最簡單的方法，可忽略輸入灰度數(shù)據(jù)386的高端1位，輸出與低端7位的值對應(yīng)的電壓。
灰度數(shù)據(jù)386為0至127灰度之間的情況下，利用預(yù)充電判斷信號380控制電流電壓選擇部385，設(shè)定將來自數(shù)—模變換部381的模擬電壓輸出到驅(qū)動用半導(dǎo)體電路外部的周期。
由此，能形成使數(shù)—模變換部的分辨率減小的電路。又，源極信號線的電壓一般在使用圖6的p型晶體管的電流復(fù)制器或圖4的電流鏡的像素組成的情況下，黑顯示時電壓最高，并且電壓隨著形成白顯示降低。與黑至白的范圍中的電壓變化幅度相比，黑至中間灰度的范圍中的電壓變化幅度小。因此，取為僅在0至121灰度時輸出電壓的組成的情況下，能減小輸出電壓的定時范圍。
又，本發(fā)明的源極驅(qū)動器IC36中，施加電壓后輸出電流，進行校正驅(qū)動晶體管偏差的運作，輸出的電壓施加形成實質(zhì)上目標電流值即可，不要求精度。據(jù)此，數(shù)—模變換部381的電壓輸出的輸出偏差值可以比液晶顯示板的大，所以能減小該份額的電路規(guī)模。一般由于使用源極驅(qū)動器的顯示板的規(guī)模不同(源極線寄生電容不同)和掃描方向的像素數(shù)不同(水平掃描期不同)，電流變化的容易程度不同。使用本組成的驅(qū)動器IC時，從源極驅(qū)動器IC外部輸入預(yù)充電脈沖52，則如圖2所示，由于預(yù)充電判斷信號380和灰度數(shù)據(jù)386成為外部信號輸入，因而具有依據(jù)顯示板僅利用電流或利用電壓和電流兩者能任意設(shè)定進行灰度顯示的灰度范圍的優(yōu)點?？捎脠D2那樣在外部形成的控制IC控制灰度范圍的設(shè)定。又，利用命令輸入使控制IC的運作變化時，可利用命令輸入進行調(diào)整。如圖2那樣在源極驅(qū)動器IC的外部構(gòu)成控制IC的情況以外，也可在同一芯片上一體化地形成源極驅(qū)動器IC和控制IC，使液晶用源極驅(qū)動器的一部分上能看到。這時，可做成能利用一體化的IC的命令輸入調(diào)整灰度范圍。
根據(jù)上述發(fā)明，低灰度部由于源極信號線流通的電流小，電流在規(guī)定時間(水平掃描期)內(nèi)不能變化到規(guī)定值，所以利用預(yù)充電電壓輸入解決進行白顯示的下一行的像素的亮度高于規(guī)定值的問題。
圖8是示出基準電流產(chǎn)生電路的圖。在圖10所示的輸出級的組成中，基準電流規(guī)定每一灰度的電流值(基準電流89)。
在圖8中，由節(jié)點80的電位和電阻元件81的電阻值，決定基準電流89。
而且，可由電壓調(diào)整部85使節(jié)點80的電位根據(jù)控制數(shù)據(jù)88變化。
根據(jù)進行電流輸出用的灰度顯示用電流源103的晶體管規(guī)模，產(chǎn)生每一端子的輸出電流偏差。圖11示出晶體管規(guī)模(溝道面積)與輸出電流偏差的關(guān)系?？紤]基準電流偏差，需要使芯片內(nèi)、芯片間的相鄰端子間的偏差為2.5％以內(nèi)，因而圖11中的輸出電流偏差(輸出級中的電流偏差)小于等于2.5％為佳，103的晶體管規(guī)模大于等于160微米平方為佳。
使用有機發(fā)光元件的顯示板中，僅點亮像素中流通電流，非點亮像素不流通電流。因此，整個畫面顯示白時電流最大，整個畫面顯示黑時流通最小電流。
對顯示板供給電流的電源電路需要使最大電流流通的容量。然而，形成流通最大電流的畫面顯示的情況極少。為了只發(fā)生極少機會的最大電流而設(shè)置大容量電源電路，浪費大。而且，為了減小耗電，需要盡量減小最大電流。
因此，作為減小增大電流的方法，在白顯示像素為總體的6成或更多時，使全部像素的亮度降低2％～3％左右。這樣，則最大電流減小2％～3％，峰值時的功率降低。
為了實現(xiàn)該方法，使決定每一灰度的電流的基準電流產(chǎn)生部26產(chǎn)生的基準電流89的值變化2％～3％左右，就能實現(xiàn)。
因此，根據(jù)顯示模式改變控制數(shù)據(jù)88的值，使節(jié)點80的電壓變化，從而改變基準電流89。
這樣，為了根據(jù)顯示模式改變控制數(shù)據(jù)的值，需要判別顯示模式并根據(jù)判別結(jié)果改變控制數(shù)據(jù)的控制。因此，通常利用控制IC28進行該判別。
因此，從控制IC28輸入到源極驅(qū)動器IC36的信號線數(shù)量除視頻信號線外，還具有電子電位器的控制數(shù)據(jù)線的數(shù)量。所以，兩個IC的輸入輸出端子增加，在電子電位器的控制為6位、視頻信號線為18位(各色6位)的情況下，需要24個端子。
而且，由于內(nèi)置預(yù)充電電源24，存在設(shè)定預(yù)充電電源24的輸出電壓的寄存器。由顯示板的TFT特性和有機發(fā)光元件的閾值電壓決定預(yù)充電電壓，因而需要每一不同的顯示板設(shè)定不同的電壓值，并且需要至少從外部設(shè)定1次。為了設(shè)定1次而設(shè)置外部輸入端子，效率差。
減少輸入輸出信號線數(shù)量方面，縮小芯片面積、簡化外部來回布線有效。
因此，本發(fā)明中，將數(shù)據(jù)線和地址線連接在控制IC與源極驅(qū)動器IC之間，高速串行傳送視頻信號和各種設(shè)定信號，從而減少信號線數(shù)。視頻信號也串行傳送3原色紅綠藍。
圖1示出數(shù)據(jù)線和地址線的時序圖。輸入驅(qū)動脈沖16后，從數(shù)據(jù)線12傳送1行份額的像素數(shù)據(jù)。然后，傳送控制用的數(shù)據(jù)。例如電子電位器設(shè)定值等。為了判斷數(shù)據(jù)線12流通的數(shù)據(jù)是什么，與數(shù)據(jù)線12的數(shù)據(jù)同步傳送地址13。本例中，地址線13的數(shù)據(jù)是0時為紅色數(shù)據(jù)，1時為綠色數(shù)據(jù)，2時為藍色數(shù)據(jù)。大于等于4的值為命令數(shù)據(jù)。
為了分配串行傳送來的數(shù)據(jù)，圖18示出分配部27的框圖。視頻信號中由2級寄存器或鎖存電路構(gòu)成分配部，其它命令數(shù)據(jù)中則用1級構(gòu)成該部。
由第1級寄存器或鎖存電路182僅輸入需要的數(shù)據(jù)，并且對視頻信號11調(diào)整3色信號的定時，使下一移位寄存器部21的進位脈沖能加長。由此，取出圖1所示的視頻數(shù)據(jù)11。利用移位寄存器21將該數(shù)據(jù)分配給各輸出。
圖28至圖30示出減少信號線數(shù)的第2例。
此例是每一色備有信號線并且串行傳送各色的數(shù)據(jù)的方法。依次傳送與各點對應(yīng)的視頻信號，并且利用消隱期傳送命令信號。圖30示出1水平掃描期中的傳送的關(guān)系。由數(shù)據(jù)命令標記282進行視頻信號傳送期301和命令傳送期302的識別。對各數(shù)據(jù)命令標記282標上1像素份額的數(shù)據(jù)281的始端的1個數(shù)據(jù)(本例使用紅數(shù)據(jù)中的1個)進行判斷，如果是高電平，該數(shù)據(jù)判斷為視頻數(shù)據(jù)，低電平則判斷為命令。該數(shù)據(jù)命令標記282可處在1像素份額281的任何部分，但處在始端能首先判別輸入的數(shù)據(jù)是否命令，因而容易處理。
本例中，1像素份額的數(shù)據(jù)281包含6次數(shù)據(jù)傳送，由2條信號線以6倍速傳送3位預(yù)充電判斷信號55、8位視頻信號的11位信號。圖28示出細節(jié)。首先，發(fā)送預(yù)充電判斷信號55的群283后，發(fā)送視頻信號群284。不受此順序限制。為了使紅數(shù)據(jù)、綠數(shù)據(jù)、藍數(shù)據(jù)均為相同的電路組成，最好空開始端1位份額的數(shù)據(jù)的傳送預(yù)充電判斷信號55、視頻信號群284。由于串行傳送視頻信號，通過串—并變換部，變換成并行后，輸入到移位寄存器。286表示紅數(shù)據(jù)串行變換后的輸出定時。
285表示的周期可用作消隱數(shù)據(jù)傳送。本例中，構(gòu)成將用串行傳送送來的3級信號線輸入到源極驅(qū)動器，在源極驅(qū)動器內(nèi)部作串行變換后，進行對柵極驅(qū)動器的信號供給，因而在周期285輸入3級信號線的信號(使用有機發(fā)光元件的顯示裝置中，需要使規(guī)定電流在規(guī)定像素中流通用的像素選擇用柵極驅(qū)動器和連續(xù)流通像素存儲的電流用的EL點亮用柵極驅(qū)動器兩者，各驅(qū)動器分別需要時鐘、啟動脈沖、掃描方向控制、輸出啟動端子，則共需要8條信號線，用1條3級信號線在6個區(qū)間和285的2個區(qū)間發(fā)送信號線時，可用1像素定時進行柵極驅(qū)動器的波形控制。能作較細的控制。為了實現(xiàn)這點，除柵極信號線串行傳送用的區(qū)間外，還需要285的區(qū)間)。
圖29示出發(fā)送命令時的數(shù)據(jù)傳送的例子。往往每一命令的位數(shù)為6位左右就足夠，因而本例中匯總?cè)考t綠藍數(shù)據(jù)，取為6位的信號，并且輸入數(shù)據(jù)命令識別信號282后的5次份額的數(shù)據(jù)，作為命令。即使是消隱期也需要柵極驅(qū)動器運作，因而在柵極線和285的區(qū)間輸入柵極驅(qū)動器用的信號，不管標記282的值。
定時與數(shù)據(jù)命令標記282相同的信號中，除輸入柵極驅(qū)動器用的信號的區(qū)間外，還具有3位份額的空閑數(shù)據(jù)。該部分可擔(dān)當位數(shù)長度短的命令，但需要設(shè)定5個或更多的命令時，用作命令地址。圖29中備有少于或等于10個的以進行命令受理的源極驅(qū)動器為例表示為292的1位命令地址。改變根據(jù)282、292的值進行更新的命令寄存器。由于傳送1次數(shù)據(jù)，可以不需要串—并變換部，直接更新內(nèi)部寄存器輸入(決定預(yù)充電電源24的電子電位器輸入等)。
通過利用圖28至圖30所示的輸入接口多路傳送視頻信號和預(yù)充電判斷信號，而且在非視頻信號發(fā)送期進行命令輸入，在命令數(shù)為10、命令位長度為6位的情況下，能使以往93條的輸入線減少到6條信號線。
能任意設(shè)定信號線數(shù)和傳送速率，信號線數(shù)能設(shè)定成最小為各色1位，最大為各色的每一像素所需的信號位數(shù)之半。信號線數(shù)減少時，時鐘頻率升高，外部來回布線困難，因而實用上最好取為數(shù)據(jù)傳送速率小于等于100MHz的信號線數(shù)。本發(fā)明中，由于使EMI(電磁干擾)減小，取為僅時鐘之半的頻率，在兩端進行數(shù)據(jù)輸入。
再者，作為輸入信號，即使非CMOS級的信號，也可利用差動傳輸進行發(fā)送。作差動傳輸時，一般信號線振幅減小，因而具有EMI減小的效果。
對減小高速傳送的時鐘和數(shù)據(jù)線而言，作為圖16的輸入方式，可用根據(jù)2條輸入信號線(161和162)的差額取出時鐘信號164的RSDS方式進行發(fā)送。165和166是將電流發(fā)送信號變換成電壓值用的電阻元件。依據(jù)發(fā)送側(cè)的規(guī)范決定該電阻元件的值。通過將此輸入端子編入圖28的全部信號線，將傳送方式取為差動傳送，實現(xiàn)EMI小的驅(qū)動器。
由此，能實現(xiàn)輸入信號線數(shù)少的源極驅(qū)動器IC36。
圖70示出利用圖73的736所示的電流復(fù)制器組成形成電流輸出級時的驅(qū)動器IC的概略組成。
電流復(fù)制器電路中，使輸入電流通過開關(guān)734和735流到驅(qū)動晶體管731，并根據(jù)流通的電流量決定節(jié)點742的電壓。為了保持該電壓，設(shè)置存儲電容732對電荷進行存儲，從而保持電壓。存儲輸入電壓后，使開關(guān)734和735為非導(dǎo)通狀態(tài)，從而存儲輸入電流。輸出電流時，通過使733的晶體管為導(dǎo)通狀態(tài)，使適應(yīng)存儲電容732存儲的電荷量的電流流出到731。利用該驅(qū)動晶體管731的漏極電流—柵極電壓特性存儲輸入電流，具有能不管輸出造成的晶體管特性偏差怎樣都輸出與輸入電流相同的電流的優(yōu)點。
而且，電流復(fù)制器電路由于將輸入電流暫時存儲在存儲電容732后進行輸出，還具有存儲功能。因此，能使電流復(fù)制器電路具有將輸入數(shù)據(jù)分配給各輸出端子后能使數(shù)據(jù)輸出定時一致的鎖存部的功能，所以圖70的組成中，可不使用鎖存部，而將串行傳送來的視頻信號分配給各輸出。
電流復(fù)制器電路由于能保持模擬電流，預(yù)先在數(shù)—模變換部706將視頻信號變換成符合灰度的模擬電流(即灰度電流信號730)后，利用晶體管21的輸出信號分配到各輸出。在保持分配的電流用的電流保持單元702形成電流復(fù)制器電路。
電流復(fù)制器電路如上文所述那樣進行將輸入電流暫時保持后輸出適應(yīng)輸入電流的電流的運作，因而在存儲輸入電流的期間不能輸出電流，而且進行電流輸出時，不能輸入灰度電流信號730。
對顯示板的電流輸出存在像素電路中變化到規(guī)定電流花費時間的問題，所以最好水平掃描期內(nèi)盡量長時間連續(xù)輸出電流。因此，最好源極驅(qū)動器IC常輸出電流。
因此，為了電流復(fù)制器電路組成的輸出級也常連續(xù)輸出電流，構(gòu)成在同一輸出端子設(shè)置2個電流復(fù)制器電路，在1個存儲灰度電流信號730時，另一個將電流輸出到驅(qū)動器IC外部。
圖73示出輸出級的電路。2個保持電路736a和736b構(gòu)成電流復(fù)制器。選擇信號738是用于決定使2個保持電路中的哪一個為輸出并且哪一個存儲灰度電流信號730的信號。選擇信號738每一水平掃描期變化，使每一水平掃描期改變保持電路736，從而能進行適應(yīng)視頻信號的電流輸出。通過做成根據(jù)選擇信號738改變保持電路736的電流輸出用晶體管733的狀態(tài)，可決定用于輸出的保持電路。
2個保持電路736都不進行輸出時，通過將選擇信號738和選擇信號的反相輸出739都取為低電平實現(xiàn)電流連續(xù)輸出。738和739未必需要接入成反相，但2個信號不均為高電平。作為其它方法，可使738和739總為反相，并另行設(shè)置啟動信號，在控制開關(guān)733的信號中輸入738和739的邏輯積的結(jié)果，從而進行同樣的運作。
由移位寄存器21和電流保持單元72完成對各輸出分配灰度電流信號730。接著，說明產(chǎn)生灰度電流信號730的電路。為了將作為邏輯信號的視頻信號變換成作為模擬信號的灰度電流信號，設(shè)置數(shù)—模變換部706，并輸出適應(yīng)視頻信號的電流。圖71示出數(shù)—模變換部706的電路例。
其組成從外部輸入與視頻信號的各位對應(yīng)的電流，并且相對于對應(yīng)的電流(灰度基準電流1～灰度基準電流8)，以電流值相符的方式利用灰度信號711控制開關(guān)712，從而輸出符合灰度信號711的灰度電流信號730。使從規(guī)定信號1(711a)依次到規(guī)定信號8(711h)與最低端位至最高端位對應(yīng)的情況下，設(shè)定電流值，使灰度基準電流1(700c)的2倍為灰度基準電流2，廣義而言，使灰度基準電流n的2倍為灰度基準電流n+1(這里n是大于等于1且小于位數(shù)的整數(shù))，并進行輸入。
由此，將開關(guān)712成為導(dǎo)通狀態(tài)的灰度基準電流700的和作為灰度電流信號730輸出。
接著，說明生出灰度基準電流700并輸入到數(shù)—模變換部706的方法。
如圖78所示，由灰度基準電流產(chǎn)生部704產(chǎn)生灰度基準電流700。根據(jù)將設(shè)定每一灰度的電流取為多大的基準電流781，利用電流鏡組成等輸出符合視頻信號的位的灰度基準電流700。這里，8位輸出時，灰度基準電流700存在8個輸出。需要準確輸出形成灰度基準電流n的電流值×2＝灰度基準電流n+1的電流值的電流，因而最好通過改變實施電流鏡的晶體管782的數(shù)量，使輸出電流變化。此方法的情況下，灰度性高，但存在電路面積大的缺點。另一方面，將產(chǎn)生各灰度基準電流700的晶體管782取為在各周期依次對電流為各1個，并通過改變溝道寬度，能使灰度基準電流1至8變化，但電流并非與溝道寬度準確一致，因而需要利用模擬使溝道寬度隨工序改變。因此，與排列個數(shù)份額的晶體管的方法相比，灰度性可能降低。于是，如圖78所示，在低灰度部和高灰度部將灰度基準電流分組，并且通過低灰度部與高灰度部之間改變溝道寬度，使電流值變化，并在低灰度部之間和高灰度部之間改變晶體管的個數(shù)，從而改變電流。
圖78中，將低灰度部取為低端2位，高灰度部取為高端6位，用與784所示的虛線包圍的晶體管相比，約1/4的溝道寬度(大于等于-10％至小于+50％，因工序而上下浮動)形成783所示的虛線包圍的晶體管，從而能實現(xiàn)維持灰度性而且電路規(guī)模小的灰度基準電流產(chǎn)生部704。
由于對驅(qū)動器IC而言電路是1個，要提高灰度性時，如圖80所示，可利用晶體管數(shù)使電流變化(因為電路面積相對于總體小于等于10％)。
如圖81所示，可通過利用電阻、運算放大器等構(gòu)成恒流源實現(xiàn)基準電流781。也可利用控制數(shù)據(jù)88改變基準電流781的電流值。該基準電流781的控制起抑制功率、防止燒傷、改善對比度的作用。
可將上述那樣形成的灰度基準電流700輸入到數(shù)—模變換部706，但進行直接連接，則在連接多個源極驅(qū)動器IC36時，難以全部開關(guān)按小于等于1％的誤差供給灰度基準電流700。
每一芯片設(shè)置基準電流產(chǎn)生部703和灰度基準電流產(chǎn)生部704，則灰度基準電流700中發(fā)生圖81的基準電流產(chǎn)生部703的偏差和圖78或圖80的電流鏡中的偏差的均方偏差，因而根據(jù)芯片，可能某灰度的電流值有差異，每一芯片發(fā)生亮度不勻。減小電流鏡的鏡面比偏移造成的偏差方面，可通過加大782、801的晶體管規(guī)模實現(xiàn)，但要使偏差小于等于1％，則需要大于等于10000平方微米的規(guī)模。
小規(guī)模下消除偏差并對各芯片供給灰度基準電流700，其方法為對1個顯示部，從1個基準電流產(chǎn)生部703使用1處的灰度基準電流生成704產(chǎn)生灰度基準電流700，分配給各芯片。圖7輸出此概念。
通過將源極驅(qū)動器36a產(chǎn)生的灰度基準電流704供給包含36a的全部芯片，供給各芯片中無偏差的電流。這里，需要不同時對2個或更多的源極驅(qū)動器IC36供給灰度基準電流700。與電壓不同，在電流的情況下連接多個驅(qū)動器，則進行分流，從而1個驅(qū)動器IC流通的灰度基準電流值不同。因此，考慮構(gòu)成利用具有數(shù)—模變換部706的開關(guān)712，使多個驅(qū)動器IC36不同時輸入灰度基準電流700，并且在某一個IC產(chǎn)生符合視頻信號的灰度電流信號730時，其它IC中的開關(guān)712全部為非導(dǎo)通狀態(tài)。
對電流保持單元702供給電流時輸出信號，使對移位寄存器21的輸出中的1個進行輸入。這時需要灰度電流信號730。即，輸入驅(qū)動脈沖16并從進位輸出701對級聯(lián)的下一級IC36輸出脈沖前的周期是需要灰度電流信號730的周期。
因此，移位寄存器21進行輸出的周期以外，數(shù)—模變換部706的開關(guān)712不顧灰度信號711，總為非導(dǎo)通狀態(tài)。為了實現(xiàn)這點，設(shè)置芯片啟動信號產(chǎn)生部707，在移位寄存器運作時以外，使開關(guān)712總為非導(dǎo)通狀態(tài)。芯片啟動信號產(chǎn)生部707容許僅在輸入驅(qū)動脈沖16并進行進位輸出701前的期間輸出脈沖，將視頻信號變換成模擬電流。準確而言，該期間是同一芯片內(nèi)輸出移位寄存器輸出719的期間。驅(qū)動脈沖16與移位寄存器輸出719的關(guān)系、進位輸出701與移位寄存器輸出719的關(guān)系有可能因輸入數(shù)據(jù)與驅(qū)動脈沖16的關(guān)系和移位寄存器組成21而改變，所以根據(jù)驅(qū)動脈沖16和進位輸出701調(diào)整該期間，以輸出啟動信號821。圖82示出與啟動信號對應(yīng)的數(shù)—模變換部706的電路圖。芯片啟動信號821在輸入驅(qū)動脈沖16后至進行進位輸出710的期間為高電平狀態(tài)，灰度基準電流700根據(jù)灰度信號711輸出成灰度電流信號730。其它期間則芯片啟動信號821為低電平信號，因而開關(guān)712總為非導(dǎo)通狀態(tài)，不供給電流。
圖83示出1水平掃描期中某驅(qū)動器IC(芯片1)的芯片啟動信號821、選擇信號738、灰度電流信號738、灰度信號711的時序圖。
選擇信號738根據(jù)定時脈沖29，每一水平掃描期變化，并決定使灰度電流信號738存儲到對1輸出具有2個的保持電路736的哪一個、另一個是否輸出存儲的電流。在周期831a中，從保持電路A(736a)輸出電流，并使灰度電流730存儲到保持電路B(736b)。
依次逐一輸出對灰度電流730的存儲，并由移位寄存器719決定對哪個輸出存儲。而且，由于取為對多個驅(qū)動器IC分配基準電流的布線，為了防止分流，僅在移位寄存器工作的期間，利用芯片啟動信號821使數(shù)—模變換部706運作，以流通灰度電流738。芯片1的芯片啟動信號821僅在作為芯片1中移位寄存器工作的期間的周期832a成為高電平信號。周期832b(芯片1以外的移位寄存器進行工作)時，芯片啟動信號821為低電平，灰度電流信號738不流通。因此，可對多個驅(qū)動器IC作分支布線。與基于電流鏡等的分配相比，由于以時分方式進行分配，能準確供給相同的電流。
在各輸出設(shè)置電流復(fù)制器并對各輸出分配灰度電流的方法可不管驅(qū)動晶體管731的特性偏差，輸出與存儲的電流相同的電流，因而不容易發(fā)生輸出偏差。然而，由于稱為“突降”的現(xiàn)象，輸出電流可能偏差。
圖73的保持電路中，使柵極信號線741的信號為高電平時，存儲灰度電流。例如設(shè)存儲白灰度的電流，則如圖74所示，驅(qū)動晶體管731中，漏極電流為白灰度電流(這里為Iw)。這時，根據(jù)驅(qū)動晶體管731的電流—電壓特性(圖75)，節(jié)點742的電壓為Vw(周期747)。
周期747結(jié)束，完成對保持電路736存儲電流，因而柵極信號線741變化成低電平。這時，柵極信號線741的電壓降通過晶體管735a的柵極電容，利用電容耦合使節(jié)點742的電壓也降低VG。因此，驅(qū)動晶體管731的漏極電流也從Iw減小IG。
由于該“突降”，輸出電流可能依據(jù)端子進行變化。例如設(shè)存在具有圖76的765、766所示的電流—電壓特性的驅(qū)動晶體管731。節(jié)點742的電壓(即驅(qū)動晶體管731的柵極電壓)由于突降而變化VG時，驅(qū)動晶體管765的漏極電流為Iw1，驅(qū)動晶體管766的漏極電流為Iw2，該電流通過輸出信號線737流到外部，使輸出電流產(chǎn)生偏差。Iw2與Iw1之差相對于它們的平均電流大于等于1％時，以亮度不勻的方式影響顯示質(zhì)量。
設(shè)晶體管735的柵極電容為Cgs，存儲電容732的電容為Cs，柵極信號線741的振幅為Vga，在則用VG＝Vga×Cgs/(Cgs+Cs)表示節(jié)點742的電壓變化量VG。
為了減小VG，減小Cgs或Vga，或者加大Cs。加大Cs的方法使芯片規(guī)模變大，因而現(xiàn)實上有困難。Vga基本上具有模擬電源電壓份額的振幅。降低該電壓時，輸出端子的電壓振幅減小，因而電流可輸出的動態(tài)范圍減小。僅使柵極信號線741降低高電平電壓時，需要該柵極信號線741用的電源，因而電源數(shù)量增多。電源數(shù)量增多帶來電源電路增多，因而難以實現(xiàn)該方法。
因此，本發(fā)明中，考慮減小晶體管735的柵極電流Cgs。僅減小晶體管735的規(guī)模的情況下，阻斷時的漏極電流增大，存儲電容732保持的電荷通過晶體管735移動，因而產(chǎn)生節(jié)點742的電位變化造成規(guī)定電流不流通的問題。
考慮將晶體管735劃分成2個或更多，并且減小其中最靠近存儲電容732的晶體管。圖77示出劃分成2個時的電流保持單元702的電路。
設(shè)將晶體管735劃分成2個并由775和772這2個構(gòu)成。與晶體管775相比，772的溝道規(guī)模小。而且，連接各自的柵極的信號線分開，利用柵極啟動信號711的控制，使晶體管772比775早形成非導(dǎo)通狀態(tài)。圖79示出時序圖。
做成多個晶體管的優(yōu)點是使2個晶體管的柵極信號線波形不同，靠近存儲電容732的晶體管772首先為非導(dǎo)通狀態(tài)，然后775為非導(dǎo)通狀態(tài)，從而“突降”取決于晶體管772的柵極電容Cg1、存儲電容Cs、柵極振幅Vgate，由于Cgs＞Cg1，能使VG本身減小。而且，為了保持存儲電容732的電荷，使柵極信號線741變化到低電平，以便在772完全變成非導(dǎo)通狀態(tài)后，755為非導(dǎo)通狀態(tài)。755的漏極電流減小，因而設(shè)計成晶體管的溝道寬度/溝道長度的值加大。串聯(lián)2個晶體管，具有漏極電流小的優(yōu)點，又由于在晶體管755與存儲電容732之間以非導(dǎo)通狀態(tài)插入晶體管772，因而具有不發(fā)生775a的柵極信號造成的對節(jié)點742的“突降”的優(yōu)點。
這樣，將連接在驅(qū)動晶體管731的柵極與漏極之間的晶體管劃分成多個，以減小溝道規(guī)模的方式制成最靠近存儲電容732的晶體管，而且使其比其它晶體管早為非導(dǎo)通狀態(tài)，從而消除電荷泄漏的問題，能實現(xiàn)突降量減小。
再者，關(guān)于驅(qū)動晶體管731的溝道寬度/溝道長度(后文稱為W/L)，最好W/L的值減小。
圖84示出電流—電壓特性。W/L的值越小，斜率越小，并且灰度電流信號730存儲后“突降”造成驅(qū)動晶體管731的柵極電壓降低VG時的電流量的減小，曲線841比曲線842大。因此，為了抑制“突降”造成的漏極電流減小，最好使驅(qū)動晶體管的W/L小于等于0.5。這時相對于設(shè)定電流Iw，降低量小于等于1％。由于溝道寬度的最小制作尺寸、延伸溝道長度造成的芯片面積增大的影響，需要使下限值大于等于0.002。
綜上所述，通過形成使用電流復(fù)制器電路的輸出級，實現(xiàn)輸出偏差小的驅(qū)動器IC。
面向大屏幕顯示板的源極驅(qū)動器中，需要高速傳送視頻信號，因而信號線頻率高，造成存在輻射電磁波噪聲的問題。又，面向電視機等的顯示板中，輸入的信號線位數(shù)增多，因而存在信號線多等問題。
因此，決定以小振幅信號傳送視頻信號。圖85示出這時的源極驅(qū)動器852、柵極驅(qū)動器851、控制器854與電源組件853的連接。其中進行小信號傳送的是信號頻率高的時鐘858、同步信號857、視頻信號線856。
圖86示出視頻信號線856的傳送方式。1水平掃描期864內(nèi)形成輸出到像素的數(shù)據(jù)的傳送期(數(shù)據(jù)傳送期965)和消隱期866。未必需要存在消隱期。
按顯示板的源極信號線數(shù)(彩色顯示板時劃分成信號線數(shù)/色數(shù)(一般為3色))劃分數(shù)據(jù)傳送期865。將劃分后的周期取為周期862。在該周期862內(nèi)，通過視頻信號線856傳送決定是否在水平期的始端插入紅綠藍的各色數(shù)據(jù)861和符合灰度的施加電壓的1位預(yù)充電標記862?？捎萌我夥椒▊魉鸵曨l信號數(shù)據(jù)861和預(yù)充電標記862，包括根據(jù)傳送信號速率、信號線數(shù)的約束一起并行傳送全部數(shù)位的情況至逐位串行傳送的情況。
又，大型用電流驅(qū)動器中，因顯示板規(guī)模大造成的源極信號線寄生電容增大、像素增多造成的水平掃描期縮短而1水平掃描期內(nèi)電流不能變化到規(guī)定值的問題顯著。因此，必須在利用電流顯示規(guī)定灰度前，暫時利用電壓使源極信號線狀態(tài)變化到規(guī)定灰度附近后，利用電流使其變化到規(guī)定電流。
圖89示出源極驅(qū)動器的組成例。這里的源極驅(qū)動器示出圖85的源極驅(qū)動器852。視頻信號與時鐘和同步信號一起作小振幅信號傳送，因而將視頻信號輸入到在源極驅(qū)動器側(cè)作電平變換用的差動輸入接收器893。將視頻信號變換成CMOS或TTL級的灰度數(shù)據(jù)386。將灰度數(shù)據(jù)386輸入到移位寄存器和鎖存部384以及預(yù)充電電壓變換部884。由移位寄存器和鎖存部384將灰度數(shù)據(jù)386分配給各輸出，由電流輸出級23將分配的灰度數(shù)據(jù)變換成符合灰度的電流量。由此，能進行符合灰度的電流輸出。另一方面，將灰度數(shù)據(jù)同時輸入到預(yù)充電電壓變換部884。預(yù)充電電壓變換部884利用圖88所示的電路組成，根據(jù)信號885輸出符合灰度數(shù)據(jù)的電壓。可根據(jù)預(yù)充電值變換部882的變換矩陣和電阻元件833的值，使輸出的電壓變化。
電流寫入期中的像素與源極驅(qū)動器之間的等效電路是圖12(a)所示的電路。這時，設(shè)白顯示時的電流為I3，黑顯示時的電流為I1，則預(yù)充電電壓輸出的變動范圍為圖12(b)的V3至V1的范圍。V3和V1的值根據(jù)像素的驅(qū)動晶體管62的溝道規(guī)模變化，例如溝道寬度越小，V3與V1之差越大。本發(fā)明中，從外部添加配置圖88的883所示的2個電阻元件，并能任意設(shè)定電阻值，以便能輸出因顯示板(像素晶體管組成)而不同的電壓值，從而可作對各種顯示板的電壓輸出。紅、綠、藍中，一般有機發(fā)光元件的電流—亮度特性不同，因而各色I1、I3的值不同，結(jié)果使各色V1、V3也不同。因此，圖88所示的預(yù)充電電壓變換部884需要3個電路的源極驅(qū)動器。各色外加電阻值不同。圖85和圖89描述1個電路，但實際存在紅綠藍的3個電路。
利用分配部和保持部383使上述那樣根據(jù)灰度輸出的電壓分配到各輸出。由此，對各輸出分配符合灰度的電流和符合灰度的電壓。由電流電壓選擇部385選擇輸出電流和電壓中的任一方。
由預(yù)充電電壓施加判斷部56決定選擇電流和電壓中的哪一方。預(yù)充電電壓施加判斷部56根據(jù)預(yù)充電脈沖451和預(yù)充電啟動895進行判斷，僅在輸入預(yù)充電脈沖451并且預(yù)充電啟動895輸出進行預(yù)充電的信號的情況下，施加電壓。
由此，如圖90的輸出901所示，設(shè)與灰度數(shù)據(jù)Dn(n為自然數(shù))對應(yīng)的電壓為VDn、與該數(shù)據(jù)對應(yīng)的電流為IDn，則預(yù)充電判斷信號383為高電平并且進行預(yù)充電時，在1水平掃描期內(nèi)輸出VDn后，輸出IDn(VDn施加期取決于預(yù)充電脈沖451的脈沖寬度)。反之，在低電平時，不輸出VDn，在1水平掃描期的期間僅輸出IDn(圖47示出電流輸出或電壓輸出的大致時序圖)。通過利用預(yù)充電判斷信號383，在難以變化到與規(guī)定灰度值對應(yīng)的電流的低灰度部，利用電壓首先使源極信號線狀態(tài)大致變化后，利用電流使源極信號線變化到規(guī)定電流值。另一方面，在高灰度部和多行連續(xù)顯示同一灰度時的第2行及其后的行中，由于高灰度部中源極信號線能方便地變化到規(guī)定電流值并且多行連續(xù)時源極信號線狀態(tài)不必變化，不需要利用電壓變化到規(guī)定灰度值，所以可作不利用預(yù)充電判斷信號383進行預(yù)充電的控制(此狀態(tài)下利用電壓進行變化時，可能產(chǎn)生像素電路的驅(qū)動晶體管62的特性偏差造成的亮度不勻，因而以不施加電壓為佳)。預(yù)充電判斷信號具有這樣根據(jù)源極信號線狀態(tài)決定是否進行預(yù)充電的優(yōu)點。因此，需要即使視頻信號線856上傳送的數(shù)據(jù)量每色各多1位也進行傳送。
對預(yù)充電期利用命令線847將預(yù)充電脈沖451輸入到源極驅(qū)動器，從而能根據(jù)預(yù)充電期設(shè)定值更改預(yù)充電脈沖451的脈沖寬度。由此，根據(jù)屏幕尺寸，在預(yù)充電需要的最短時間進行電壓輸出，并且使形成規(guī)定亮度的電流輸出期盡量長，從而便于校正電壓設(shè)定中產(chǎn)生的驅(qū)動晶體管62的特性偏差的亮度不勻。由于減少命令線847的信號線數(shù)，如圖87所示，構(gòu)成利用串行傳送將1位數(shù)據(jù)傳送到源極驅(qū)動器。源極驅(qū)動器需要的命令除預(yù)充電期設(shè)定872外，僅為更改基準電流值用的基準電流設(shè)定871和驅(qū)動器輸出啟動信號。這些信號不頻繁改寫，即使頻繁進行也在1水平掃描期內(nèi)改寫1次即可。圖87的地址中，全部為15位，源極驅(qū)動器中移位寄存器用的時鐘871可以比1水平掃描期內(nèi)進行變化的時間充分，所以可不受電磁波噪聲的影響地傳送信號。因此信號線數(shù)可為1條。又，命令線847中流通的數(shù)據(jù)的判別通過例如以離開定時脈沖849的下一時鐘8位份額從高端位至低端位的順序做成基準電位設(shè)定，其次為預(yù)充電期設(shè)定，最后為輸出啟動信號，則不需要命令判斷線(地址設(shè)定)。由此，能以不多的信號線數(shù)設(shè)定源極驅(qū)動器。而且，構(gòu)成輸入基準電流設(shè)定信號的基準電流產(chǎn)生部891能利用電子電位器更改基準電流，并根據(jù)設(shè)定信號改變電子電位器值，從而改變基準電流(圖8示出組成例)。
以各色偶數(shù)位構(gòu)成視頻信號時(例如各色10位，總共30位)，對各色添加各1位預(yù)充電標記862，因而全部位數(shù)總和必然為奇數(shù)位(本例時為33位)。進行低振幅信號傳送時，布線大體上以扭絞線對傳送。在33位的信號線上傳送的情況下，傳送速率與驅(qū)動器相同時需要66條線。這里，布線數(shù)量多，因而將常規(guī)傳送速率提高到相對于驅(qū)動器時鐘為一定倍數(shù)地進行傳送，使布線數(shù)相應(yīng)減少。例如以2倍速傳送的情況下，1次傳送中傳送各17位時，能傳送34位。其中，通過按33位輸入數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行2倍速傳送。然而，與實際傳送能力34位相比，相當于傳送1位空白數(shù)據(jù)。同樣，以偶數(shù)倍數(shù)進行傳送時，奇數(shù)位的數(shù)據(jù)中必須傳送1位空白數(shù)據(jù)，顯然信號線利用率低。即，即使增加1位數(shù)據(jù)，也不影響傳輸速率(時鐘的倍數(shù))、信號線數(shù)。
因此，本發(fā)明中，決定在紅綠藍各視頻信號和預(yù)充電標記中添加數(shù)據(jù)/命令標記911，從而可做成該數(shù)據(jù)/命令標記911的值為例如1時，傳送視頻信號和預(yù)充電標記，0時進行源極驅(qū)動器的各種寄存器設(shè)定。圖91(a)示出數(shù)據(jù)傳送，圖91(b)示出各種寄存器設(shè)定時的各位的組成，圖92示出數(shù)據(jù)傳送和各種寄存器設(shè)定的傳送定時。利用1水平掃描期內(nèi)傳送全部各色的視頻信號和預(yù)充電標記后的消隱期，利用數(shù)據(jù)/命令標記911進行源極驅(qū)動器的各種寄存器設(shè)定。這里，如圖91(b)所示，設(shè)定基準電流設(shè)定和預(yù)充電電壓施加期。
這樣，就不需要圖85的命令線847，能減少信號線數(shù)。
圖93示出源極驅(qū)動器的框圖。使命令數(shù)據(jù)和視頻信號從視頻信號線856分離，因而添加將小振幅信號變換成CMOS級用的電路的視頻信號與命令分離部931是與圖89的組成的不同點。
這樣使預(yù)充電標記與視頻信號線同步地傳送而且需要進行各種寄存器設(shè)定的源極驅(qū)動器IC中，能用同一信號線按照小振幅信號高速傳送視頻信號線和預(yù)充電標記或者視頻信號線、預(yù)充電標記和各種寄存器設(shè)定。由此，能減少預(yù)充電標記需要的布線、各種寄存器設(shè)定用的布線的數(shù)量，而且能減小高速傳送時的電磁波噪聲。
小型用途的顯示板中，組件配置在空間上受限制，需要極力減少引出到顯示板外部的信號線數(shù)。與大型顯示板相比，顯示位數(shù)少，所以視頻信號線傳送速率低。因此，如圖94和圖95所示，視頻信號線856中，除復(fù)接灰度顯示用的數(shù)據(jù)(紅綠藍各色數(shù)據(jù)，這里取為R數(shù)據(jù)、G數(shù)據(jù)、B數(shù)據(jù))和對該灰度顯示數(shù)據(jù)判斷是否進行預(yù)充電的預(yù)充電標記862外，還發(fā)送柵極驅(qū)動器控制用數(shù)據(jù)951。發(fā)送柵極驅(qū)動器A(851a)和柵極驅(qū)動器B(851b)兩者的控制需要的信號線。發(fā)送的信號是移位寄存器工作用的時鐘、驅(qū)動脈沖、輸出啟動信號和決定移位方向的信號。輸出啟動信號有時以幾微秒的單位使信號線狀態(tài)變化，因而圖96中不僅在數(shù)據(jù)傳送期962而且在消隱期963，傳送柵極驅(qū)動器控制用數(shù)據(jù)951。因此，如圖95(b)所示，除傳送源極驅(qū)動器設(shè)定信號外，還傳送柵極驅(qū)動器控制數(shù)據(jù)951。由此，除電源線外，可用最少2對扭絞線和3條信號線構(gòu)成從顯示板引出的信號線。
減少信號線數(shù)時，傳送速率提高，因而裝在發(fā)送側(cè)控制器854的時鐘產(chǎn)生部的耗電增大。通常，進行小振幅傳送時的功率大體上是時鐘產(chǎn)生部消耗的功率。因此，要求低功率化的設(shè)備增多用于視頻信號線856的扭絞線的數(shù)量，降低傳送速率，從而使耗電減小(信號線耗電為時鐘產(chǎn)生部耗電的10分之1至20分之1)?？纱幸来蝹魉蛨D96的964所示的周期中發(fā)送的圖95(a)的數(shù)據(jù)串或根據(jù)視頻信號線856的數(shù)量并行傳送部分或全部數(shù)據(jù)串。
用源極驅(qū)動器852分離這樣作小振幅傳送的視頻信號線856的數(shù)據(jù)。圖98示出源極驅(qū)動器852的內(nèi)部組件。其特征為具有用于輸出時鐘853、視頻信號線856、與啟動脈沖848至?xí)r鐘858生成的源極驅(qū)動器時鐘871同步的灰度數(shù)據(jù)386、預(yù)充電判斷信號383以及柵極驅(qū)動器控制線941的視頻信號與命令分離部931。如圖95所示，柵極驅(qū)動器控制信號必須以與視頻信號和命令對應(yīng)的方式加以發(fā)送，因而能如圖97那樣解調(diào)成與源極驅(qū)動器時鐘871同步的信號。這樣，就不必將柵極信號線引出到顯示板外部，可實現(xiàn)信號線數(shù)量少的顯示板。而且，具有通過與源極驅(qū)動器時鐘871同步輸出，使源極驅(qū)動器和柵極驅(qū)動器的定時便于對準的優(yōu)點。又由于不需要控制器854至柵極驅(qū)動器851的控制線，控制器854的輸出端子數(shù)量少，能用較小的封裝件制成控制器851。
與圖93的組成相比，圖98的組成產(chǎn)生并輸出預(yù)充電電壓的組件不同。圖93中，產(chǎn)生適應(yīng)視頻信號的電壓，并且用模擬芯片將其分配給各輸出，但圖98中將電壓設(shè)定線986決定的預(yù)充電電壓產(chǎn)生部981的多個電壓分配給各輸出級，并由預(yù)充電電壓選擇和施加判斷部982判斷輸出多個電壓或僅進行電流輸出。因此，不需要分配部和保持部383。與大型顯示板相比，小型顯示板中，由于1水平掃描期長而且源極線的寄生電容小，容易寫入高端電流值。因此。本源極驅(qū)動器以僅用電流也可寫入的高灰度部不施加電壓為前提，減少產(chǎn)生電壓值的數(shù)量，謀求減小電路規(guī)模。此例子中取為3值輸出電壓?？筛鶕?jù)需要使電壓值的數(shù)量從1變到7左右。
說明適應(yīng)視頻信號數(shù)據(jù)的預(yù)充電電壓輸出方法。利用圖95(a)的方法從視頻信號線865成對發(fā)送視頻信號和預(yù)充電標記。在彩色顯示板的情況下，分別發(fā)送紅綠藍各1對。由于利用相同的方法進行預(yù)充電，這里用紅信號進行說明。將成對發(fā)送的R預(yù)充電標記861a和R數(shù)據(jù)861a輸入到視頻信號與命令分離部931。在該部變換成CMOS級后，分別形成預(yù)充電判斷信號383和灰度數(shù)據(jù)386。將逐一像素依次送來的信號輸入到分配給各輸出用的移位寄存器和鎖存部384。分配后，通過灰度數(shù)據(jù)線985將灰度數(shù)據(jù)386輸入到電流輸出級23，從104輸出符合灰度的電流。另一方面，將預(yù)充電判斷信號383輸出到預(yù)充電判斷線984。如圖100所示，預(yù)充電電壓選擇和施加判斷部982利用預(yù)充電判斷線984和預(yù)充電脈沖451控制譯碼部1001和選擇部1004，并判斷輸出灰度電流104或輸出預(yù)充電電壓983中的哪一個。這里從4個輸入中選擇1個信號，因而預(yù)充電判斷線984需要2位的寬度。廣義而言，設(shè)預(yù)充電判斷線984的位數(shù)為N(N為自然數(shù))，則需要2N的值大于等于預(yù)充電電壓數(shù)+1的位數(shù)。
如圖47的473所示，預(yù)充電脈沖451是決定1水平掃描期內(nèi)的電壓輸出期用的信號。因此，由預(yù)充電判斷線984輸出任一個預(yù)充電電壓983時，也僅在預(yù)充電脈沖451的輸入期輸出電壓。
圖101示出預(yù)充電脈沖451和預(yù)充電判斷線984與輸出1005的關(guān)系。據(jù)此，通過從控制器控制輸入到預(yù)充電判斷線984的信號，能設(shè)定輸出與視頻信號對應(yīng)的預(yù)充電電壓的周期。
由預(yù)充電電壓產(chǎn)生部981產(chǎn)生預(yù)充電電壓。圖99示出內(nèi)部電路組成例。由電阻劃分并產(chǎn)生各電壓(983輸出一般連接運算放大器)。由電阻元件992a和992b決定Vp1。Vp3則由于發(fā)光色需要的電流值不同，構(gòu)成能每一色改變電壓。能用電阻元件997和電壓選擇部994選擇Vs1至Vs4中的任一個。這樣，具有圖6的像素電路的顯示裝置中，源極信號線電流(＝EL元件63中流通的電流)與源極信號線60的電壓的關(guān)系與圖102的驅(qū)動晶體管62的電流—電壓特性一致，因而綠與藍中EL元件的發(fā)光效率不同造成的每一灰度的電流偏差表現(xiàn)為源極信號線電壓偏差?？紤]需要預(yù)充電的0灰度至2灰度時，藍比綠發(fā)光效率低，因而需要許多電流，即使同樣為第2灰度，藍為1021的點，綠則為1022的點。因此，電壓值也不同。利用電壓設(shè)定線986控制電壓選擇部994，例如994c選擇Vs4(955c)，994b選擇Vs1(995a)，從而能使預(yù)充電電壓值根據(jù)圖102的色改變。通過決定符合驅(qū)動晶體管62的特性的997、998的電阻值，能產(chǎn)生高端的電壓。電壓設(shè)定線986能從外部設(shè)定其值，并如圖95(b)所示，在命令期輸入預(yù)充電電壓設(shè)定953后，由視頻信號與命令分離部931使其與視頻信號分開，從而取出電壓設(shè)定線986。利用這點，進行各色不同的電壓設(shè)定時，不新增外部信號線數(shù)也能實現(xiàn)。圖98中僅記述3個預(yù)充電電壓983，但這是示出單色的例子的圖，多色的情況下，每一色有3個預(yù)充電電壓，共需要9個。預(yù)充電電壓選擇和施加判斷部982的電壓輸入為3個。這是因為每一輸出已決定顯示色，所以輸入與輸出的色對應(yīng)的3個電壓即可。
需要8個或更多的電壓值時，圖100的譯碼部1001和選擇部1004的電路規(guī)模變大，因而圖89的電路組成較佳。
做成圖95、圖98的組成或圖91、圖93的組成可根據(jù)顯示板規(guī)模和像素數(shù)選擇哪一方進行決定。
由此，能以不多的信號線實現(xiàn)可作電流和電壓輸出的源極驅(qū)動器IC。
電流驅(qū)動器IC的問題具體是因低灰度部中輸出電流值小造成的源極信號線寄生電容充放電不充分而寫入到像素的電流變化慢。用Δt＝C×ΔV/I(其中C是源極線電容，ΔV是源極線電壓變化量，I是源極信號線流通的電流)表示電流進行變化需要的時間，因而具體判明灰度越低，變化越需要時間。還判明白至黑、黑至白的變化中，黑至白的變化較花費時間。
例如，設(shè)白顯示時流通10nA的源極信號線電流，黑顯示時流通0nA的源極信號線電流，則白至黑的源極信號線電流變化的狀況為圖104所示的波形，黑至白的源極信號線電流變化的狀況為圖105所示的波形。
QCIF+176×220像素的顯示板中，用60Hz掃描1幀的情況下，1水平掃描期為約70微秒。從初始狀態(tài)以70微秒進行的變化，其中白至黑如圖104所示那樣相對于目標變化達94％，而黑至白如圖105所示那樣相對于目標僅能變化5％。
10nA與0nA之間的變化中出現(xiàn)達到這種程度的差別是因為源極信號線電壓值對源極信號線電流值的變化為非線性。圖106示出源極信號線電流與電壓的關(guān)系。由驅(qū)動晶體管62的電流電壓特性1063決定電流與電壓的關(guān)系，與曲線1063對應(yīng)的電壓隨源極信號線的電流形成源極信號線電壓值。電流變化需要的時間的公式Δt＝C×ΔV/I中，黑至白變化時，I＝10nA；白至黑變化時，源極驅(qū)動器的電流為0，但由于驅(qū)動晶體管要供給10nA的電流，初始狀態(tài)中同樣為I＝10nA。于是，判明Δt與70微秒相同時，ΔV必然相等。從10nA的狀態(tài)源極電位升高ΔV時和從0nA的狀態(tài)源極電位降低ΔV時，根據(jù)曲線1063的特性，電流變化量完全不同。電位升高的方向上，如1061所示，從10nA減小到6nA，而電位降低的方向上，只能從0nA變化到0.5nA。結(jié)果，形成圖104和圖105所示的電流變化。
這里以10nA與0nA之間的變化為例進行了說明，但任意灰度組合中，同樣也是高灰度至低灰度的變化比低灰度至高灰度的變化快。
因此，本發(fā)明考慮加快變化速度慢的低灰度至高灰度的變化用的方法。
為了加快變化，減小源極信號線電容或減小電壓變化量或加大電流。源極信號線電容由顯示板規(guī)模決定，因而不能變化。使電壓變化量減小，只能改變驅(qū)動晶體管的電流電壓特性，具體而言，只能加大晶體管的溝道寬度或縮短溝道長度。加大溝道寬度時，晶體管規(guī)模增大，1像素份額的面積小的小型高清晰顯示板不能對付?？s短溝道長度，則發(fā)生早期效應(yīng)較大，如果寫入時和EL發(fā)光時(圖7(a)和圖7(b)的周期)驅(qū)動晶體管62的漏極電壓不同，產(chǎn)生早期效應(yīng)造成各情況下漏極電流變化的問題，所以不能縮短溝道長度。因此，考慮加大源極信號線電流。
圖108示出對某一像素寫入電流I時的本發(fā)明源極驅(qū)動器電流輸出波形。其特征為在水平掃描期始端遍及10微秒設(shè)置流通10倍規(guī)定電流的電流的周期。通過流通10倍電流，例如圖107所示，電流變化可如過去的1072至1071那樣變化，能作70微秒的規(guī)定電流寫入。這樣在1水平掃描期的始端設(shè)置使源極信號線流通的電流增加的周期，從而電流值變化加快，并寫入規(guī)定電流。
使電流為規(guī)定值10倍地進行輸出時，需要計算10倍規(guī)定電流的值，而且需要在源極驅(qū)動器側(cè)也設(shè)置使10倍電流流通的功能。這里產(chǎn)生的問題是需要運算電路，或必須使源極驅(qū)動器的電流輸出級的電流源增加10倍，從而電路規(guī)模加大。又，根據(jù)顯示色每一灰度的電流值不同時，需要使每一灰度倍率變化。因此，處理復(fù)雜。
因此，本發(fā)明中，由于低灰度至高灰度的變化時難變化，而且低灰度中灰度0變化最慢，調(diào)查為了使灰度0變化到下一灰度，有多大的電流才能在1水平周期內(nèi)變化，并構(gòu)成在作為本發(fā)明第3期間的例子的1水平掃描期的始端周期施加該電流值(這里為Ip1)后，施加規(guī)定電流，從而在1水平掃描期內(nèi)能變化到規(guī)定電流值。規(guī)定灰度值大于Ip1時，在流通電流Ip1的期間也流通規(guī)定灰度電流，從而遍及整個灰度區(qū)都能在1水平掃描期內(nèi)寫入灰度0至規(guī)定灰度的電流。這時，可設(shè)置僅在視頻信號未達到某灰度時插入Ip1的周期，因而不需要乘法器。在輸出級也可僅對各輸出設(shè)置1個輸出Ip1的電流源。圖103示出概念。除灰度顯示用電流源外，還在電流輸出104設(shè)置預(yù)充電用的電流源Ip1(1033)，則能實現(xiàn)。使用該電流Ip1，僅為了加快變化到規(guī)定灰度的速度，所以相鄰端子間可以有偏差。因此，與構(gòu)成灰度顯示中用的電流源的晶體管相比，輸出相同的電流，也能實現(xiàn)得晶體管總面積小。
此外，該電流Ip1根據(jù)源極線容量、像素晶體管的電流電壓特性決定最佳值，不依賴于EL元件63的發(fā)光效率。因此，各色可都包含共同的電流值，不必每一色個別調(diào)整，能用小電路構(gòu)成。
圖109示出在水平掃描期的始端設(shè)置輸出Ip1的功能時的相當于本發(fā)明自發(fā)光型顯示裝置的電流輸出型驅(qū)動電路的源極驅(qū)動器IC的組成。這里，將水平掃描期始端上輸出的電流Ip1稱為預(yù)充電電流。其特征為設(shè)置產(chǎn)生預(yù)充電電流用的預(yù)充電基準電流產(chǎn)生部1092、根據(jù)本發(fā)明的規(guī)定的第1條件判斷是否對源極信號線進行輸出的預(yù)充電電流輸出級1092、以及設(shè)定預(yù)充電電流期的脈沖產(chǎn)生部1097。預(yù)充電基準電流產(chǎn)生部1092和預(yù)充電電流輸出級1094構(gòu)成本發(fā)明的預(yù)充電電流施加單元，它們連同控制源極驅(qū)動器IC(圖109中未示出)的控制器一起構(gòu)成本發(fā)明自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置。脈沖產(chǎn)生部1097相當于本發(fā)明的第3期間產(chǎn)生單元。關(guān)于圖109未示出的控制器部，可與源極驅(qū)動器合為一體，也可作為另外的控制器當作另一器件。集成為1塊芯片對使用1～2個左右源極驅(qū)動器的較小型顯示裝置尤其有效。
由預(yù)充電判斷信號383決定是否輸出預(yù)充電電流。由于將預(yù)充電判斷信號383與灰度數(shù)據(jù)同步發(fā)送，可設(shè)定每一像素是否設(shè)置預(yù)充電電流輸出期，并且設(shè)置多個預(yù)充電電流時可設(shè)定選擇其中的哪一個。為了分配給各輸出，由移位寄存器和鎖存部384將其連同灰度數(shù)據(jù)386一起分配給各輸出。將灰度數(shù)據(jù)作為灰度數(shù)據(jù)線985輸入到設(shè)在各輸出的電流輸出級23。電流輸出級23將灰度數(shù)據(jù)線985、適應(yīng)基準電流產(chǎn)生部892產(chǎn)生的基準電流值的電流量輸出到1093。圖110以灰度數(shù)據(jù)線985為3位的例子示出多色適應(yīng)驅(qū)動器時的基準電流產(chǎn)生部891和電流輸出級23的組成。利用基準電流設(shè)定線934使1101的信號線電位變化，從而運算放大器1103、電阻1102和晶體管組成的恒流電路的電流值變化。由此，判明電流隨基準電流設(shè)定線934的值變化。根據(jù)灰度數(shù)據(jù)線985的值改變連接輸出的電流源晶體管105的數(shù)量，從而使灰度數(shù)據(jù)線985改變輸出1093的電流。有機EL元件一般每一發(fā)光色發(fā)光效率不同，因而需要使各發(fā)光色每一灰度的電流不同。本發(fā)明中，做成通過以IC外部元件方式構(gòu)成電阻1102，容易調(diào)整電阻1102，用電阻值使每一灰度的電流值變化，取得白均衡。另一方面，將分配給各輸出的預(yù)充電判斷線984輸入到預(yù)充電電流輸出級。預(yù)充電電流輸出級1094還從預(yù)充電基準電流產(chǎn)生部1092根據(jù)預(yù)充電脈沖1098輸入信號。
由脈沖產(chǎn)生部1097決定預(yù)充電脈沖1098的脈沖寬度。脈沖產(chǎn)生部1097利用電流預(yù)充電期設(shè)定線1096的值、定時脈沖和時鐘值，使用計數(shù)器電路等，根據(jù)預(yù)充電期設(shè)定線1096的值從定時脈沖輸出將預(yù)充電脈沖1098輸出。
決定預(yù)充電電流值的預(yù)充電基準電流產(chǎn)生部1092利用預(yù)充電電流設(shè)定線1091的輸入，使預(yù)充電電流變化。
這2個外部設(shè)定值(電流預(yù)充電期設(shè)定線1096和預(yù)充電電流設(shè)定線1091)為了減少源極驅(qū)動器輸入信號線，在視頻信號線856上利用視頻信號的消隱期在消隱期中發(fā)送設(shè)定信號。因此，通過視頻信號與命令分離部931從視頻信號線856取出電流預(yù)充電期設(shè)定線1096和預(yù)充電電流設(shè)定線1091。
圖111示出預(yù)充電電流輸出級1094和預(yù)充電基準電流產(chǎn)生部1092的電路組成(2個多彩色3色組的例子)。
預(yù)充電電流輸出級1094中，利用預(yù)充電判斷線984和輸入預(yù)充電脈沖1098的判斷信號譯碼部1111，將預(yù)充電電流源晶體管1112至1114或灰度電流1093中的1個連接到輸出104，從而選擇是否輸出預(yù)充電電流。
由此，預(yù)充電脈沖1098為高電平時，能根據(jù)預(yù)充電判斷線984的值決定輸出預(yù)充電電流源中的哪一個或輸出灰度電流而無預(yù)充電電流。
預(yù)充電電流可為單值，但由于需要的電流值因顯示板規(guī)模(即容量值)而不同，以任意規(guī)模廣泛使用IC驅(qū)動器時，通過面向大型、小型顯示板地調(diào)整電流，使其輸出多個值，能提高通用性。
預(yù)充電脈沖1098的脈沖寬度取決于顯示板規(guī)模和水平掃描期長度，但最好長于或等于5微秒并且小于等于水平掃描期的50％。此范圍中未寫入規(guī)定灰度時，通過使預(yù)充電電流增加進行適應(yīng)?？筛鶕?jù)灰度數(shù)據(jù)386控制預(yù)充電判斷信號383，使電流輸出級輸出的電流小于預(yù)充電電流時，施加設(shè)有電流插入期的灰度數(shù)據(jù)386的值。為了減少輸入信號線數(shù)和對付電磁波，可用圖95所示的方式對預(yù)充電判斷信號383進行小振幅差動輸入。
這樣，即使與1行前的數(shù)據(jù)相比，下一行的數(shù)據(jù)為高灰度的情況下，通過輸入預(yù)充電電流，也寫入希望的電流。
從高灰度變化到低灰度時，如圖104所示，寫入實質(zhì)上目標電流值，因而可保持原樣，但對灰度0(黑)而言，能準確顯示黑可提高對比度，增強作為自發(fā)光元件特征的能顯示黑的優(yōu)點。
因此，從0以外的灰度變化到0灰度時，在相當于本發(fā)明的第4期間的水平掃描期的始端期施加利用電壓顯示黑的電壓，從而實現(xiàn)準確的黑。對源極信號線施加與黑電流對應(yīng)的電壓時，有些施加電壓由于驅(qū)動晶體管62的電流電壓特性偏差，從像素觀察到黑飄浮(發(fā)微光)現(xiàn)象。為了防止這點，施加電壓做成考慮電流特性偏差，施加即使最常流通電流的驅(qū)動晶體管62也不流通電流的電壓(預(yù)充電電壓)，從而能防止驅(qū)動晶體管偏差造成的亮度偏差。這里，在將所述第3期間設(shè)定為0時，將第4期間設(shè)定在所述第1期間的始端期，并且在將所述的3期間設(shè)定成非0時，將其設(shè)定在所述第3期間的始端期。
圖112示出能在水平掃描期內(nèi)施加預(yù)充電電流或預(yù)充電電壓的源極驅(qū)動器的組成。其特征為含有預(yù)充電電壓產(chǎn)生部982、指定電壓預(yù)充電進行期的電壓預(yù)充電脈沖451，以便能供給預(yù)充電電壓。
用電壓進行預(yù)充電時，電壓施加期長于或等于0.8微秒且短于或等于3微秒，就能對源極信號線充分充電。因此，僅施加比電流預(yù)充電短的時間，所以輸入與電流預(yù)充電脈沖1098不同的信號線電壓預(yù)充電脈沖451。可與電流預(yù)充電共用該時間，但這時由于符合灰度的電流的流通期短，未充分校正電流造成的驅(qū)動晶體管的偏差，可能在黑顯示電壓值變化時產(chǎn)生亮度不勻。因此，極力縮短電壓施加期，加長灰度電流輸出期(各種顯示板可分別根據(jù)驅(qū)動晶體管62的偏差調(diào)整預(yù)充電電壓，但實際上顯示板之間、批量之間有可能驅(qū)動晶體管62的特性偏差大。針對這點，調(diào)整預(yù)充電電壓，則可共用，但需要調(diào)整工序，不實用。由于利用電流實施此調(diào)整功能，灰度電流輸出期長的較佳。小型顯示板中，由于源極線容量較小而且水平掃描期長，即使共用也能充分校正。所以按芯片規(guī)模優(yōu)先共用2個預(yù)充電脈沖)。
1098和451這2個預(yù)充電脈沖起始位置相同(水平掃描期始端)，僅脈沖寬度不同，因而可利用根據(jù)源極驅(qū)動器時鐘871和定時脈沖849編制的計數(shù)器進行編制。分別由電流預(yù)充電期設(shè)定線1096，電壓預(yù)充電期設(shè)定線933規(guī)定脈沖寬度。與圖109的組成相同，為了減少源極驅(qū)動器的輸入輸出信號線數(shù)，利用視頻信號線856的消隱期進行發(fā)送。由于在1水平掃描期輸出1次2個脈沖，可在消隱期中插入設(shè)定的信號，使即便最常改寫設(shè)定也1水平掃描期內(nèi)改寫1次。
雖然是施加的預(yù)充電電壓值，但該值由預(yù)充電電壓產(chǎn)生部981產(chǎn)生。輸出到預(yù)充電電流電壓輸出級112的電壓在各色有多個該電壓時，可用與圖99相同的組成，但與灰度0對應(yīng)的電壓在各色中僅為單值時，其組成可用電子電位器和運算放大器分別構(gòu)成3個電壓，并利用電子電位器調(diào)整電壓值。哪一種組成都利用預(yù)充電電壓設(shè)定線986進行電壓值調(diào)整。與預(yù)充電脈沖相同，也利用視頻信號856的消隱期實施設(shè)定線。
在預(yù)充電電流電壓輸出級1121根據(jù)本發(fā)明規(guī)定的第1條件、第2條件，選擇輸出預(yù)充電電壓、預(yù)充電電流、灰度電流中的哪一方。圖113示出預(yù)充電電流電壓輸出級1121的電路組成。本例中，由于對2個電流預(yù)充電電流源1112和1113和1個預(yù)充電電壓線(共計3個)以及灰度電流1093進行選擇，預(yù)充電判斷線984為2位。判斷信號譯碼部1131根據(jù)判斷線984以及預(yù)充電脈沖1098和451譯碼出判斷輸出4個中的哪一個的信號。圖114示出切換部1132、1133、1134、1135的狀態(tài)與輸入信號的關(guān)系。由預(yù)充電判斷線984決定是否進行預(yù)充電、進行預(yù)充電時是電流還是電壓。而且，設(shè)計成進行預(yù)充電時，僅在電流或電壓預(yù)充電期進行預(yù)充電，其它時間則輸出灰度電流。由此，實現(xiàn)具有電流或電壓預(yù)充電功能的源極驅(qū)動器IC。圖12至圖14中，給出本發(fā)明規(guī)定的第1條件、第2條件，按電壓預(yù)充電的電壓數(shù)為各色1種、電流預(yù)充電的電流數(shù)為各色2種進行了說明，但任意種均可實現(xiàn)。
圖115示出成為預(yù)充電判斷線的基礎(chǔ)的預(yù)充電標記的產(chǎn)生流程圖。
這里，考慮進行預(yù)充電的條件。作為本發(fā)明規(guī)定的第2條件，僅在形成灰度0時進行電壓預(yù)充電。而且，1行前為灰度0時，由于信號線在該2水平掃描期不變化，不必進行電壓預(yù)充電，所以不進行預(yù)充電。接著，是電流預(yù)充電，但高于或等于一定灰度時，1行前的數(shù)據(jù)是什么樣的數(shù)據(jù)都能利用灰度電流充分寫入，因而不需要電流預(yù)充電。輸出大于電流預(yù)充電用電流源的電流值Ip的灰度電流的灰度一般不需要電流預(yù)充電。圖115的例子中記述3.5型QVGA溝道的流程圖。該情況下，32灰度或更高的灰度由于能變化到規(guī)定灰度，不需要電流預(yù)充電。需要電流預(yù)充電的是1至31灰度顯示行，而且1行前的數(shù)據(jù)大于顯示灰度時也進行電流預(yù)充電。有關(guān)行的數(shù)據(jù)小于1行前的數(shù)據(jù)時或灰度相同時，不需要電流預(yù)充電。1行前的數(shù)據(jù)為灰度0時，多數(shù)施加預(yù)充電電壓，防止電壓造成的亮度不勻，因而施加高于規(guī)定灰度的電壓。因此，源極信號線的電位變化量大，難以寫入規(guī)定灰度。所以，可在1行前的數(shù)據(jù)為0時，備有預(yù)充電電流值大于Ip的Ip0，并且在灰度0后輸出該電流。
由于實現(xiàn)上述預(yù)充電，如圖115所示，首先在1151所示的方框調(diào)查視頻信號數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)移到不需要預(yù)充電的灰度32或更高灰度、形成電壓預(yù)充電的灰度0、其它灰度。灰度32或更高的灰度由于不需要預(yù)充電，根據(jù)1157的判斷，使預(yù)充電標記值為0(使用圖114的判斷信號譯碼部1131的真值表的情況)。
灰度0的情況下，利用1152的流程參考1行前的數(shù)據(jù)?；叶?時不需要預(yù)充電，因而分成灰度0和非灰度0，灰度0表作預(yù)充電(1157)，使標記為0，而非灰度0則判斷為1154的作電壓預(yù)充電，使預(yù)充電標記為1。
剩下的高于或等于灰度1至低于或等于灰度31的范圍中，1行前的視頻信號數(shù)據(jù)大時，不需要預(yù)充電，因而不作預(yù)充電(1157)，標記為0?；叶?時，需要將電流Ip0作為預(yù)充電電流，因而形成1155的電流預(yù)充電(電流源1113)。于是，標記值為3。其它情況下，使用常規(guī)電流預(yù)充電(電流值Ip)，因而形成1156的電流預(yù)充電(電流源1112)，預(yù)充電標記輸出2(這里假設(shè)電流源1112是Ip的電流源，電流源1113是Ip0的電流源)。
根據(jù)顯示板，有時Ip的值大，帶來需要預(yù)充電的灰度數(shù)增加。這時可設(shè)置1151的轉(zhuǎn)移命令，使條件轉(zhuǎn)移的條件能利用外部命令等更改。預(yù)充電電流源和電壓源的數(shù)量增多等情況下，可同樣編制適當流程圖，并實現(xiàn)其電路。
實現(xiàn)該流程圖的預(yù)充電標記產(chǎn)生部1162如圖116所示，通常在控制器854內(nèi)部將存儲視頻信號1161和1行前的數(shù)據(jù)的存儲器1164的輸出作為輸入，并與視頻信號1161同步地輸入到小振幅差動信號變換部1163。為了減少信號線數(shù)和對付電磁波噪聲，在該部變換成小振幅差動信號，而且在消隱期中插入源極驅(qū)動器的控制信號，并對源極驅(qū)動器輸出視頻信號線851和時鐘858。用1個IC構(gòu)成控制器和源極驅(qū)動器時，可以不需要小振幅差動信號變換部1163，將該信號原樣輸入到移位寄存器和鎖存部384。
圖109和圖112中，輸出柵極驅(qū)動器控制線941，但該信號用于減少控制器輸出信號線數(shù)量，在控制器輸出信號線數(shù)量不受限制時，不需要該信號。
判明需要的電流預(yù)充電電流量在進行同一灰度顯示時，也因1行前的顯示灰度而不同。例如顯示灰度16的情況下，1行前的灰度為0時，需要符合64灰度的預(yù)充電電流，而在1行前的灰度為1時需要符合26灰度的預(yù)充電電流，1行前的灰度為20則為符合16灰度的預(yù)充電電流(＝也可為0)。因此，決定預(yù)充電電流時，需要參考1行前的數(shù)據(jù)，根據(jù)1行前的數(shù)據(jù)和有關(guān)行數(shù)據(jù)的值設(shè)定最佳預(yù)充電電流。
有對1行前數(shù)據(jù)與有關(guān)行數(shù)據(jù)和預(yù)充電電流值的關(guān)系準備矩陣表以控制預(yù)充電電流的方法，但灰度數(shù)多時，表的規(guī)模大，存在IC設(shè)計時電路規(guī)模大的問題。
不構(gòu)成準備矩陣表以決定預(yù)充電電流是因為源極信號線始端形成什么狀態(tài)在變化時間出現(xiàn)的差異大。用源極信號線容量×1行前與有關(guān)行的源極信號線電位差表示電流變化需要的時間。源極信號線的電流與電壓的關(guān)系如圖106所示，遵從驅(qū)動晶體管62的特性，因而用非線性曲線表示。顯示灰度越低，每一灰度的電位差越大。因此，即使灰度差相同，變化到規(guī)定電流也時間大為不同。例如與0灰度至2灰度相比，2灰度至4灰度的電位差為1/2，因而與源極信號線電流為2倍加在一起，則寫入時間為1/4(灰度差同為2時)。不僅需要檢測出灰度差，而且需要根據(jù)灰度差和顯示灰度決定預(yù)充電，至少要參考1行前的數(shù)據(jù)和有關(guān)行的數(shù)據(jù)。
灰度差與源極電位差存在正比關(guān)系，則唯一地決定相對于灰度差1的源極電位差，從而決定每一灰度差需要的電流份額。根據(jù)這點能利用計算對任意灰度差求出需要的電流量，因而能根據(jù)灰度差計算結(jié)果決定需要的電流值，如果存在僅能存儲1行前數(shù)據(jù)和每一灰度差需要的電流的單元，就能決定預(yù)充電電流。
然而，本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置中，灰度差與源極電位差不形成正比關(guān)系，即使灰度差相同也產(chǎn)生源極電位差不同的情況，因而預(yù)充電電流值參考1行前的數(shù)據(jù)和有關(guān)行數(shù)據(jù)，據(jù)此首先計算源極信號線電位差。需要根據(jù)源極信號線電位差決定預(yù)充電電位。不可能用計算求出1行前數(shù)據(jù)與有關(guān)行數(shù)據(jù)和源極信號線電位差的關(guān)系或者需要電路規(guī)模非常大的計算，因而實際上不可能，為了預(yù)先準備表，以根據(jù)1行前數(shù)據(jù)和有關(guān)行數(shù)據(jù)判明需要的電流值，需要全部灰度組合中，預(yù)先記錄預(yù)充電電流值，256灰度的情況下，需要對相當多的全部6萬5千種組合進行存儲，這時很難實際制作電路(實際制作時，不存儲不需要電流預(yù)充電的灰度的組合，以減小電路規(guī)模。由此，能以1萬種左右的存儲量實現(xiàn))。
因此，本發(fā)明為了進一步減小判斷預(yù)充電電流時的電路的電路規(guī)模，決定在水平掃描期的始端利用電壓施加與灰度0相當?shù)碾妷?。能?微秒～3微秒左右實現(xiàn)利用電壓使源極信號線狀態(tài)變化到灰度0。由于在水平掃描期的10％以內(nèi)的時間使其變化，不必大量犧牲寫入需要的時間，就能使源極信號線變化到灰度0的狀態(tài)。
通過設(shè)置施加該與灰度0相當?shù)碾妷旱臅r間(稱為電壓預(yù)置期)，能使源極信號線狀態(tài)總從灰度0的狀態(tài)開始變化，不必存儲1行前的狀態(tài)(因為總為0)。由于僅存儲符合顯示灰度的預(yù)充電電流，存儲量大為減少，即使多也為70種左右就可以。
電壓預(yù)置期后，為了快速變化到規(guī)定電流，設(shè)置預(yù)充電電流輸出期，使電流變化到規(guī)定灰度附近后，輸出符合規(guī)定灰度的電流，從而即使在電流變化速度慢的低灰度區(qū)也能快速變化。
使符合顯示灰度的預(yù)充電電流為最佳值后輸出的方法中，各輸出需要所需電流值種類的最佳符合預(yù)充電電流值的電流源。除灰度顯示用電流源241外，還配置電流預(yù)充電用電流源時，源極驅(qū)動器的電路變大，芯片規(guī)模增大。又由于電流變化需要的時間因源極信號線容量而變化，有可能不同規(guī)模的顯示板電流預(yù)充電電流值不同。形成電路的驅(qū)動器IC不能使預(yù)充電電流變化，因而可例如通過將少于和多于需要的電流源數(shù)的電流值作為備份，改變符合灰度的電流值的選擇模式加以應(yīng)對，但存在電路規(guī)模進一步加大的問題。
因此，本發(fā)明中，使預(yù)充電電流施加期隨灰度變化，而電流值不隨灰度變化，以便能用來自外部的命令操作等進行適應(yīng)多種顯示板規(guī)模的最佳電流預(yù)充電。
具體而言，使預(yù)充電電流為與最大灰度顯示時的電流對應(yīng)的電流，并且施加該預(yù)充電電流的時間變化時，在時間短的情況下，預(yù)充電電流的變化量小，所以形成低灰度程度的電流，而在時間長的情況下，由于預(yù)充電電流的變化量大，形成高灰度電流。
圖117示出實現(xiàn)這點的源極驅(qū)動器組成。圖118示出輸出預(yù)充電電流和符合灰度的電流的電流輸出部1171的電路組成例。
圖118中，灰度顯示用電流源241根據(jù)灰度數(shù)據(jù)線985控制的切換單元1183，決定是否連接到輸出104。將該電流源設(shè)計成電流量隨灰度數(shù)據(jù)線985的位加權(quán)變異。具體而言，如圖25那樣用晶體管形成電流源，并且根據(jù)個數(shù)決定電流加權(quán)，則能準確輸出電流。
通過能從同一電流源輸出預(yù)充電電流，減小電流源部的電路規(guī)模。因此，將是否把電流源連接到輸出104的切換單元114與113并聯(lián)，利用電流預(yù)充電控制線181控制切換單元1184，從而共用電流源，使電路規(guī)模減小。僅用這樣對1個電流源241并聯(lián)配置切換單元1183和1184就能實現(xiàn)，是因為預(yù)充電電流值為最大電流(白顯示電流)才能實現(xiàn)。將切換單元并聯(lián)，但任一方為導(dǎo)通狀態(tài)，則輸出連接的電流源的電流。因此，這2個開關(guān)實現(xiàn)邏輯和電路并且在電流預(yù)充電輸出期中電流預(yù)充電控制線1181為高電平，不輸出時為低電平，則不輸出時利用灰度數(shù)據(jù)985輸出電流，輸出時全部預(yù)充電控制線241進行輸出，因而能不管灰度數(shù)據(jù)985怎樣都輸出預(yù)充電電流。通過使用最大電流值，電流變化快，能盡量縮短預(yù)充電電流輸出期1203，具有將準確進行灰度顯示用的灰度電流輸出期1204取得長的優(yōu)點。
通過設(shè)置2個并聯(lián)的切換部1183、1184，不需要邏輯運算用的元件，因而能減小電路規(guī)模。
為了根據(jù)灰度控制預(yù)充電電流輸出期，可使該電流預(yù)充電控制線1 181的高電平期根據(jù)灰度變化。因此，本發(fā)明中，設(shè)置脈沖選擇部1175、多個電流預(yù)充電脈沖，根據(jù)預(yù)充電判斷線984的值選擇電流預(yù)充電脈沖群1171中的1個脈沖，并且各電流預(yù)充電脈沖1174為預(yù)先利用命令設(shè)定使高電平期不同的信號，從而能使預(yù)充電期變化。
圖119示出該脈沖選擇部1175的輸入輸出關(guān)系。電流預(yù)充電控制線1181和電壓預(yù)充電控制線1182的狀態(tài)根據(jù)預(yù)充電判斷線984的值變化。在顯示相同灰度連續(xù)的行等情況下源極信號線狀態(tài)不變化時，不需要電壓和電流預(yù)充電，因而本例中在預(yù)充電判斷線984為0時，僅進行適應(yīng)灰度的電流輸出。在灰度0時，利用電壓預(yù)充電顯示灰度0，因而僅不需要電流預(yù)充電，所以預(yù)充電判斷線984為7時，設(shè)置僅電流預(yù)充電控制線總為低電平的模式。其它判斷值的情況下，能選擇脈沖寬度不同的多個預(yù)充電電流脈沖中的1個。
由此，如圖120所示，決定從預(yù)充電判斷線984、電壓預(yù)充電脈沖451、電流預(yù)充電脈沖1174輸出到輸出104的信號。遵從圖119的關(guān)系時，輸出在第1個水平掃描期進行電壓預(yù)充電后，具有適應(yīng)電流預(yù)充電脈沖1174d的時間的預(yù)充電電流輸出期1203，并且末尾形成灰度電流輸出期1204。后續(xù)的1水平掃描期中，僅存在灰度電流輸出期1204。通過這樣安排，設(shè)計成可利用預(yù)充電判斷線984使電流預(yù)充電進行期變化，又使各電流預(yù)充電脈沖1174的高電平期根據(jù)外部輸入變化，則能實現(xiàn)可根據(jù)顯示板規(guī)模、水平掃描期進行最佳電流充電并且適應(yīng)任意顯示板規(guī)模、像素數(shù)的源極驅(qū)動器。
本發(fā)明中，如圖117所示，利用脈沖產(chǎn)生部1121產(chǎn)生電流預(yù)充電脈沖群1174和電壓預(yù)充電脈沖451。通過視頻信號與命令分離部931從外部將電流預(yù)充電期設(shè)定線1096、電壓預(yù)充電期設(shè)定線933輸入到脈沖產(chǎn)生部1122，從而能用外部命令實現(xiàn)具有任意脈沖寬度的預(yù)充電脈沖。
又，使用有機發(fā)光元件的顯示裝置中，各顯示色發(fā)光效率不同，因而各顯示色中每一灰度的電流值不同，所以存在預(yù)充電電流值變化的問題。效率最好的顯示色中，白顯示電流值小，因而可能電流不充分變化到規(guī)定灰度。因此，本發(fā)明中，電流預(yù)充電脈沖群1174通過每一色備有1174g、1174h、1174i，調(diào)整電流施加期，從而解決上述問題。具體而言，效率最好的色使預(yù)充電的脈沖寬度整個加大電流減小的份額。
用圖124的電流變化狀況說明可通過使預(yù)充電脈沖1174的長度隨灰度變化形成規(guī)定電流的情況(這時，設(shè)驅(qū)動器輸出進行8位、256灰度輸出，進行說明。對灰度數(shù)考慮根據(jù)實際使用的位數(shù)進行置換，則任意位數(shù)的驅(qū)動器也能同樣說明)。
設(shè)電流預(yù)充電脈沖期為例如1174a，則電流利用預(yù)充電電流輸出期1242快速變化后，輸出規(guī)定電流，因而緩慢變化，形成圖124(b)所示的曲線表示的電流變化。
另一方面，以時間較長的方式輸出電流預(yù)充電時，例如輸出1174c期的預(yù)充電電流時，在1243期快速變化，然后根據(jù)規(guī)定電流緩慢變化到灰度30(曲線124(c))。
而且，常施加電流預(yù)充電脈沖時，如圖124(d)所示那樣變化。
對圖124(d)的電流變化曲線判明進行電流預(yù)充電，直到接近形成規(guī)定灰度值的附近后，輸出規(guī)定灰度電流，則電流能最快變化。灰度越高，預(yù)充電電流輸出期越長，并且隨著形成低灰度，該輸出期變短，從而即使預(yù)充電電流值本身不變化，也能僅在施加期就變化到規(guī)定灰度。
圖123示出3.5型QVGA顯示板需要的預(yù)充電電流期與灰度的關(guān)系。隨著灰度變高，預(yù)充電電流期需要加長。而且，判明36灰度或更高灰度不需要預(yù)充電電流期。因此，使需要的電流期與電流預(yù)充電脈沖如圖123那樣帶有對應(yīng)關(guān)系，并且利用外部命令將各電流預(yù)充電脈沖的高電平期指定為圖123所示的周期，從而利用外部命令操作，在下一行也能由1個預(yù)充電電流源對全部灰度變化準確顯示規(guī)定灰度。
將灰度與電流預(yù)充電脈沖的對應(yīng)置換成預(yù)充電判斷線984與電流預(yù)充電脈沖的對應(yīng)。通過利用控制器IC等產(chǎn)生并提供與灰度數(shù)據(jù)對應(yīng)的預(yù)充電判斷信號，以對顯示灰度選擇希望的預(yù)充電脈沖，取得灰度與電流預(yù)充電脈沖對應(yīng)。
這在灰度與預(yù)充電脈沖的對應(yīng)變化時能利用控制IC的控制使電流預(yù)充電脈沖對灰度變化方面有利。
每一灰度的電流值大時，即使低灰度，不作電流預(yù)充電也能顯示規(guī)定灰度。例如與圖123的情況相比，每一灰度為2倍電流時，理論上可寫入18灰度或更高的灰度，而不作電流預(yù)充電。這時，可通過改變控制灰度與預(yù)充電判斷線984的關(guān)系的控制器IC中的處理，改寫關(guān)系，加以應(yīng)對。
因此，這樣與灰度信號分開地另行準備預(yù)充電判斷線，并利用該預(yù)充電判斷線選擇電流預(yù)充電脈沖，從而即使有機發(fā)光元件的發(fā)光效率變化時，也能用同一源極驅(qū)動器進行顯示。
根據(jù)預(yù)充電判斷線984的值選擇具有多個脈沖寬度的預(yù)充電脈沖1174中的1個的方法中，為了能從外部用命令控制多個預(yù)充電脈沖1174的全部脈沖寬度，需要規(guī)定多個脈沖寬度的信號。從驅(qū)動器IC36直接輸入全部該信號時，需要許多輸入引腳，不實用。因此，本發(fā)明利用視頻信號的消隱期，由視頻信號線856在消隱期內(nèi)串行傳送全部設(shè)定值，從而能設(shè)定預(yù)充電脈沖寬度，而不增多外部信號線數(shù)。
圖121示出利用視頻信號線856進行命令輸入用的信號輸入方法。如圖121(a)所示，視頻信號發(fā)送期輸入各顯示色數(shù)據(jù)861(這里設(shè)想為紅綠藍。不限于該3色，可為適應(yīng)顯示裝置的任意色的數(shù)據(jù)。例如青綠、黃、品紅的3色等)和作為對各施加861判斷是否進行預(yù)充電用的信號的預(yù)充電標記862，并使兩者對應(yīng)。一起發(fā)送判別視頻信號用的數(shù)據(jù)/命令標記950。例如使數(shù)據(jù)時為1，命令時為0，則通過參考該位，能識別發(fā)送來的信號是視頻信號還是命令。
接著，在消隱期發(fā)送命令。使數(shù)據(jù)/命令標記950為0，能識別是命令。用1次傳送，可設(shè)定全部命令，則不需要這樣，但本發(fā)明中，命令數(shù)量多，因而將若干位用作地址，根據(jù)地址的值判斷數(shù)據(jù)與哪個命令對應(yīng)。圖121的例子在地址A1211中判斷電流預(yù)充電設(shè)定信號或其它信號。圖121(b)進行電流預(yù)充電期設(shè)定以外需要的信號的設(shè)定，并發(fā)送預(yù)充電電壓值、電壓預(yù)充電期、規(guī)定每一灰度的電流的基準電流設(shè)定信號912。圖121(c)中，由于每一色需要分別對電流預(yù)充電輸出期進行6個設(shè)定，又設(shè)定地址B1212，并根據(jù)地址B1212決定電流預(yù)充電脈沖的脈沖寬度設(shè)定多大。
根據(jù)圖123，電流預(yù)充電脈沖的的脈沖寬度為約0.4微秒級距，因而作為級距寬度，以0.2微秒或0.4微秒實施，并且可變范圍為6.4z微秒，則可對任意顯示板進行調(diào)整。能設(shè)定32級或16級即可。1174a至1174f不必具有相同的脈沖寬度，因而應(yīng)能分別設(shè)定不同的值，而且分攤各脈沖的任務(wù)，使1174a為脈沖寬度最小，1174f為脈沖寬度最大，則能構(gòu)成例如可設(shè)定最小0.2微秒至最大8.4微秒的脈沖寬度，使1174a的調(diào)整范圍為0.2微秒至6.6微秒(32級調(diào)整)，1174f的范圍為2.0微秒至8.4微秒(32級調(diào)整)。通過這樣將各脈沖寬度可變范圍設(shè)定成每一脈沖錯開一點，能縮小可變范圍，減小設(shè)定用的信號線寬度，可實現(xiàn)電路規(guī)模小的裝置。
這樣，做成能利用外部輸入命令設(shè)定各種值，能實現(xiàn)適應(yīng)任意顯示板規(guī)模和析像度的顯示裝置的灰度的電流輸出可快速的源極驅(qū)動器IC36。
本發(fā)明的電流輸出部1171除圖118那樣對1個電流源241并聯(lián)多個切換部外，還以能如圖122所示那樣在電流源241連接灰度數(shù)據(jù)線985的各位與電流預(yù)充電控制線1181的“或”門的切換部1221的控制中用的方法加以實現(xiàn)。能將切換部1183和1184形成得小的工序使圖118的電路規(guī)模減小，但不能減小時，有時添加能以邏輯信號法則編制的“或”電路的方法，電路規(guī)模較小。
采取這2種電路中的哪一種，可考慮工序法則，采用電路規(guī)模較小的一方。
本例中，電壓預(yù)充電脈沖451不管顯示色，輸入同一脈沖，但這樣在電壓使源極信號線狀態(tài)變化時，利用輸出的運算放大器的驅(qū)動能力決定狀態(tài)變化速度，沒有每一灰度電流等各顯示色不同的信號造成的影響，因而為了減小電路規(guī)模，使電壓預(yù)充電脈沖451為1個。電路規(guī)模沒有問題時，可具有3個脈沖，以便能各色分別指定。
具有圖118或圖122的輸出級組成部分的源極驅(qū)動器IC36中，能以圖123所示的灰度與預(yù)充電脈沖的關(guān)系進行具有預(yù)充電電流輸出期1243的輸出，但利用圖123的關(guān)系僅對灰度決定預(yù)充電電流輸出期1243時，即使在例如源極信號線連續(xù)輸出無變化的同一灰度的情況下也進行預(yù)充電。
如圖125所示，水平掃描期始端的預(yù)充電電壓施加期1251中，信號線變化到黑顯示狀態(tài)后，在預(yù)充電電流輸出期1252中，源極信號線的狀態(tài)變化到接近規(guī)定電流值的值，在末尾的灰度電流輸出期1253中變化到規(guī)定電流值，從而水平掃描期的始端上，源極信號線電流暫時形成黑狀態(tài)，所以與不進行預(yù)充電電流輸出時相比，反而信號線狀態(tài)變化并產(chǎn)生寫入不充分的可能性提高。
因此，本發(fā)明如圖126所示，在連續(xù)輸出同一灰度電流輸出時，后面的行不設(shè)預(yù)充電電流輸出期1252，僅設(shè)灰度電流輸出期1253，減小源極信號線狀態(tài)變化，從而使寫入不充分的狀態(tài)難以產(chǎn)生。
圖127所示的顯示模式的情況下(該模式中1272區(qū)、1274區(qū)亮度相同，并且1273區(qū)亮度低于1272區(qū)、1274區(qū))，在形成1273區(qū)的第1行和形成1274區(qū)的第1行進行電流預(yù)充電。與列1271對應(yīng)的源極信號線的輸出電流波形如圖128那樣。在區(qū)1272對應(yīng)的期間，輸出電流無變化，因而水平掃描期1281內(nèi)僅為灰度電流輸出期。
轉(zhuǎn)移到1273后的第1水平掃描期1281d中，源極信號線電流變化，因而為了使電流快速變化，設(shè)置預(yù)充電電壓施加期1251d和預(yù)充電電流輸出期1252d，與過去不輸出預(yù)充電電流時(1282)相比能在短時間中輸出與區(qū)1373對應(yīng)的電流。區(qū)1273的顯示連續(xù)時，也同樣不設(shè)置預(yù)充電電流和預(yù)充電電壓輸出期，僅進行灰度電流輸出，從而使源極信號線電流變化最小。
此外，源極信號線進行與區(qū)1274的顯示對應(yīng)的輸出時，僅在第1水平掃描期1281g進行電壓和電流預(yù)充電，而且，預(yù)充電電流輸出期1252g比1252d長。根據(jù)圖123的灰度與電流預(yù)充電輸出期的關(guān)系，這符合灰度越高，也就是電流越大，預(yù)充電電流輸出期越長。假設(shè)區(qū)1274為灰度0時，則預(yù)充電電壓施加期1251g的后面形成灰度電流輸出期1253g，沒有預(yù)充電電流輸出期1251g(預(yù)充電電流輸出期1251隨灰度存在，因而未必限定為存在)。通過進行該預(yù)充電，與過去不用預(yù)充電、僅用灰度電流輸出使輸出電流值變化的情況(1283)相比，能在短時間中使源極信號線的電流變化到規(guī)定電流值。
這樣僅源極信號線狀態(tài)變化時，為了進行電壓預(yù)充電和電流預(yù)充電或電壓預(yù)充電，除圖123中與灰度的關(guān)系外，還需要與1行前的灰度比較，僅在視頻信號變化時按圖123的關(guān)系進行預(yù)充電。
圖129示出判斷是否進行預(yù)充電用的流程。根據(jù)視頻信號1291，檢測出當前的灰度值(1292)。這里，灰度為0時，與圖123相同，也僅進行電壓預(yù)充電，然后輸出適應(yīng)灰度的電流(1293)。
灰度36或更高灰度即使不進行預(yù)充電，電流也變化到規(guī)定灰度，因而僅進行適應(yīng)灰度的電流輸出(1296)。
灰度大于等于1至小于等于35的范圍則根據(jù)1行前的灰度改變處理(1294)，與當前灰度相同的灰度僅進行適應(yīng)灰度的電流輸出(1296)。這是為了在連續(xù)顯示相同灰度時，如圖126那樣使波形變化小。
另一方面，1294的處理中，1行前的灰度和當前的灰度變化時，在預(yù)充電電壓輸出后進行適應(yīng)灰度的時間的電流預(yù)充電，其余的時間進行適應(yīng)灰度的電流輸出(1295)。這相當于圖128中1281d和1281g的水平掃描期內(nèi)的運作。
預(yù)充電判斷線984的信號在按圖129的判斷結(jié)果為狀態(tài)1294、1295時，以形成圖123的灰度與預(yù)充電電流輸出期的關(guān)系的方式產(chǎn)生信號，則源極驅(qū)動器IC中進行圖126所示的輸出。形成狀態(tài)1296時，可不用圖123的關(guān)系，而按總輸出灰度電流的要求決定預(yù)充電判斷線984的值。
由此，又能使源極信號線變化最小，又能在變化點使電流快速變化，從而圖127那樣的顯示中也能準確顯示區(qū)域的邊界。
在灰度0的顯示中，通過源極信號線將預(yù)充電電壓施加到像素電路內(nèi)的驅(qū)動晶體管62的柵級，使其流通與黑顯示對應(yīng)的電流(小于等于1.3nA的電流)。然而，這時驅(qū)動晶體管62中，將電壓變換成電流，因而與輸入電壓對應(yīng)的漏極電流因溫度變化而變化。例如圖130所示那樣，用低溫多晶硅制成驅(qū)動晶體管62的情況下，溫度高時(圖130(a))比溫度低時(圖130(b))電流流暢。因此黑顯示時的電流增大，存在產(chǎn)生黑飄浮的問題(圖6的電路組成的情況下，驅(qū)動晶體管62的漏極電流為EL元件中流通的電流。因此，該EL元件流通的電流變大，使EL元件微弱點亮，產(chǎn)生黑飄浮)。
例如，溫度低時(a)將預(yù)充電電壓調(diào)整到VBk2的情況下，流通Ibk的晶體管62的漏極電流。該電流為未覺察黑飄浮的程度(1.3nA)或更小。此狀態(tài)下溫度升高，使晶體管62的特性按圖130(b)所示的曲線變化時，流通電流ID，使電流增加到覺察黑飄浮的程度。為了高溫狀態(tài)下也無黑飄浮，需要使柵極電壓升高到VBk1。
將像素晶體管的溝道規(guī)模設(shè)計成寬25微米，長15微米時，設(shè)(a)為-20℃，(b)為+50℃，則電壓Ebk2(64的電壓值)為-1V，電壓VBk1(64的電壓值)為-3V。像素晶體管62的源極與漏極之間的電壓分別為1V、3V的值。
需要的源極與漏極之間的電壓因溫度而不同，則可使施加到晶體管62的預(yù)充電電壓根據(jù)溫度變化。產(chǎn)生預(yù)充電電壓時，利用電阻劃分產(chǎn)生基準電壓的情況下，如圖131所示，電阻元件1312中的1個并聯(lián)安裝熱敏電阻等溫度補償元件1131，則劃分點1314的電壓根據(jù)溫度變化。如果是熱敏電阻，電阻值隨溫度升高變小，因而2個電阻元件1312中連接64的電源側(cè)的電阻元件1312a上并聯(lián)溫度補償元件1311。調(diào)整各電阻元件的值以及熱敏電阻的電阻值和溫度系數(shù)，則如圖123所示，能進行預(yù)充電電壓隨溫度升高加大的設(shè)定。
圖134示出具體的電路組成。用源極驅(qū)動器36和1像素份額的像素電路進行說明。源極驅(qū)動器36的電路僅記述進行電壓預(yù)充電的模擬輸出部。整個電路的組成例如圖117所示那樣。進行電壓預(yù)充電時，由電壓預(yù)充電控制線1187對電流輸出線104輸出預(yù)充電電壓產(chǎn)生部1313產(chǎn)生的電壓。
將輸出的電壓在源極信號線上傳送，并施加到柵極信號線61選擇的像素電路67內(nèi)部的節(jié)點72。
像素選擇期結(jié)束時，開關(guān)66a、66b為非導(dǎo)通狀態(tài)，66c為導(dǎo)通狀態(tài)，并根據(jù)晶體管62的柵極電壓與漏極電流的關(guān)系，EL元件63流通電流。這時的柵極電壓與漏極電流的關(guān)系為圖130，因而預(yù)充電電壓不顧溫度，輸出恒定值時，節(jié)點72(即晶體管62的柵極電壓)也恒定，并根據(jù)圖130的關(guān)系，EL元件流通的電流隨溫度變化而變化。
因此，本發(fā)明在預(yù)充電電壓產(chǎn)生部1313中，不用電子電位器1341產(chǎn)生用運算放大器進行緩存的電壓，而經(jīng)外部連接端子使用電阻元件1312和溫度補償元件1311產(chǎn)生該電壓，從而使預(yù)充電電壓(即節(jié)點74的電壓)隨溫度變化，使EL元件63流通的電流恒定，不取決于溫度。
圖133的虛線1311示出預(yù)充電電壓恒定時的晶體管62的漏極電流(即WL元件63流通的電流)與溫度的關(guān)系。
圖133的實線1332示出預(yù)充電電壓變化時的電流值對溫度的變化。在1332的情況下，判明晶體管62的漏極電流恒定，不取決于溫度。通過選定電阻元件1312和溫度補償元件1311，使該電流值小于等于1.3nA，能實現(xiàn)無黑飄浮的顯示。
圖134的組成中，使用溫度補償元件，根據(jù)溫度特性補償電流變化，但有電子電位器1341時，也可使電子電位器1341的值根據(jù)溫度變化。
一般用控制器1351進行對電子電位器1341的控制，因而可在控制器側(cè)使電子電位器控制用命令隨溫度變化。為此，控制器1351中輸入溫度探測單元1350的信號。
為了設(shè)定電子電位器，該圖中使用電子電位器控制信號1353，從控制器1351進行源極驅(qū)動器36的控制，但圖117所示的源極驅(qū)動器通過視頻信號與命令分離部931從視頻信號線856接受預(yù)充電電壓產(chǎn)生部981的電壓值。有這樣利用其它信號線從控制器對源極驅(qū)動器串行傳送后將信號分離的方法，因而未必需要電子電位器控制信號1353。可在源極驅(qū)動器與控制器之間以電子電位器控制用的獨立方式或與其它信號共用的方式連接可控制的信號線。
用電子電位器1341控制電壓值時，由于輸入是數(shù)字信號，不能使電壓值按對溫度成正比的關(guān)系增大，而如圖136的實線所示，電子電位器的輸出電壓(即預(yù)充電電壓)階梯狀地變化。
這時，全部溫度范圍中，EL元件63流通的電流小于等于1.3nA，因而可使電子電位器輸出電壓如使電子電位器值變化的實線1361那樣對溫度變化成不低于按溫度補償元件變化的虛線1362的電壓值。
這樣安排時，如圖137的1371所示，晶體管62的漏極電流相對于溫度流通電流。由此，可不顧溫度，而使EL元件流通的電流小于等于1.3nA，與以往不使預(yù)充電電壓根據(jù)溫度變化的1331相比，即使溫度高也能實現(xiàn)無黑飄浮的顯示。
圖138示出不使用熱敏電阻等溫度補償元件1331而使預(yù)充電電壓值根據(jù)溫度變化的方法。
本發(fā)明的特征為在與形成像素電路67的陣列1383相同的陣列的面上形成預(yù)充電電壓產(chǎn)生用電路1382，并且使用特性與驅(qū)動器晶體管相同的晶體管1381輸出電壓。
預(yù)充電電壓產(chǎn)生用電路1382構(gòu)成包含晶體管1381和電容1396，并且與像素電路67比較，形成像素選擇狀態(tài)相同的電路。判明將節(jié)點1387的電壓輸入到源極驅(qū)動器36的預(yù)充電電壓產(chǎn)生部1313的運算放大器，使預(yù)充電電壓產(chǎn)生部1313輸出晶體管1382不流通電流時的電壓，從而此預(yù)充電電壓能輸出與該陣列中的黑顯示狀態(tài)對應(yīng)的電壓(不用電子電位器1341的輸出)。這里，為了形成1381的電流不流通的狀態(tài)，需要將運算放大器1388設(shè)計成運算放大器1388的輸入阻抗足夠高。
晶體管1381和驅(qū)動晶體管62處在同一陣列面內(nèi)，能使漏極電流與柵極電壓的關(guān)系在2個晶體管之間非常小。這是因為對批量間的偏差與薄層之間的偏差進行比較，薄層面內(nèi)的偏差較小。
為了進一步減小黑顯示的亮度(減小電流)，只能使節(jié)點72的電位升高。為了升高節(jié)點72的電壓，只能加大預(yù)充電電壓產(chǎn)生用電路1382的節(jié)點1387的電壓。為此，有減小晶體管1381的漏極電流的方法，但該情況下，只能提高運算放大器1388的輸入阻抗，容易受運算放大器1388的特性偏差的影響。
因此，本發(fā)明決定通過加大晶體管1381的溝道寬度，即使漏極電流相同(不改變源極驅(qū)動器的組成)也使節(jié)點1387的電壓按照晶體管1381的特性升高。
這時，僅由同一陣列面1383上形成的2個晶體管決定預(yù)充電電壓和驅(qū)動晶體管62進行黑顯示時的電壓(節(jié)點72的電壓)，因而抑制陣列面內(nèi)的偏差，則具有任何外部電路都能實現(xiàn)黑顯示總恒定。
加大晶體管1381的溝道寬度或縮短溝道長度時，漏極電流與柵極電壓的關(guān)系變化，能實現(xiàn)圖139所示的曲線1391和1392。
形成2個晶體管，使其為圖139的關(guān)系，則由于泄漏電流等而在晶體管1381中流通電流Id1時，節(jié)點1387的電位變成Vg1，并輸出該Vg1作為預(yù)充電電壓。這時，像素電路67的節(jié)點72上也施加相同的電壓Vg1，使驅(qū)動晶體管62中流通小于Id1的電流Id2。由此，在像素內(nèi)流通小于成為泄漏電流的Id1的電流Id2，因而能進行黑顯示亮度進一步降低的顯示。由晶體管1381和62的特性關(guān)系(即晶體管的溝道寬度與長度之比)決定Id1與Id2的關(guān)系，因而為了使黑顯示電流進一步減小，采用加大晶體管1381的溝道寬度的方法。規(guī)模相同也可，但最好形成3倍左右的溝道寬度。
這存在晶體管62中通過源極信號線60流通0電流時，EL元件63也流通3.5nA左右的電流的問題，為了對付這點，加大規(guī)模。由于圖144所示的漏極電流與源極—漏極電壓的關(guān)系那樣的晶體管62的早期效應(yīng)，從源極信號線60寫入電流0時的源極—漏極電壓與EL元件63流通電流時的驅(qū)動晶體管的源極—漏極電壓完全不同，所以存在即使Id1寫入的電流也增加到電流Id3的問題。電流Id3等于3.5nA，與主觀評價中黑顯示不成問題的1.3nA或更小的電流相比，流通約3倍的電流，因而為了使電流減小1/3，通過使晶體管1381的溝道寬度為3倍進行應(yīng)對。由于小于等于1.3nA，可為大于等于3倍，但因為陣列上的形成晶體管的面積增大，取為3倍左右。
又，由于在同一陣列面內(nèi)，溫度依賴性偏差小，如圖143所示，設(shè)常溫時的特性為1391、1392，則高溫時如1431、1432那樣偏移相同，作為預(yù)充電電壓提供的電壓僅從Vg1變化到Vg2，驅(qū)動晶體管62的漏極電流為Id2不變，可進行顯示。這點表示能補償溫度特性而不對其進行調(diào)整。因此，即使不用溫度控制單元，通過在陣列面形成預(yù)充電產(chǎn)生用晶體管也能補償溫度特性。
圖140示出預(yù)充電電壓產(chǎn)生用電路1382的配置部位的例子。顯示區(qū)內(nèi)形成像素電路，因而不能配置。因此，使其形成在像素周邊。柵極驅(qū)動器35的周邊有空位等情況下，可裝入該處。
此外，全部形成圖140的1382的電路，如圖141所示，可通過連接更改部1411將其中的1個輸入到預(yù)充電電壓產(chǎn)生部1313。從外部準備該連接更改部的布線，并能利用激光加工等進行更改，從而即使陣列制造工序中假設(shè)1晶體管1381a欠佳，利用激光修復(fù)，更改接線，也能用正常的晶體管輸出，則可期望成品率提高，圖141示出晶體管1381c工作正常時的布線例。
圖142中，進一步將晶體管1381全部連接到源極驅(qū)動器輸入端子1389。端子1389上流通的電流恒定，因而每一晶體管1381流通的電流為約1/4，能實現(xiàn)可進一步顯示黑的電路。
如圖140那樣配置在四角，用陣列面內(nèi)的各種特性的晶體管產(chǎn)生黑顯示用的電壓，從而具有能吸收每一晶體管1381的偏差并輸出接近平均值的電壓的優(yōu)點。因1個晶體管的異常而流通大電流時，根據(jù)該晶體管的特性決定電壓。端子1389上流通的電流值相同，因而能根據(jù)流通最大電流的晶體管特性決定電壓。于是，特性最好的晶體管也輸出可作黑顯示的電壓，因而具有最壞時也能必然沒有黑飄浮的優(yōu)點。
晶體管1381存在缺陷時，可僅利用激光切斷與該晶體管連接的布線，因而能簡便地修復(fù)。
包含連接更改部1421的節(jié)點1387的布線由于阻抗高，抗噪聲差。為了抑制噪聲造成的變動，電容1386最好大于像素電路中的電容值。與顯示板不同，開口比可為零，因而能形成足夠大的電容器。由此，能供給電壓變動小的電壓。
從包含源極驅(qū)動器IC的陣列外部電路施加預(yù)充電電壓時，每一顯示板黑亮度小于等于一定程度(0.1坎/平方米)的預(yù)充電電壓時不同。
作為調(diào)整預(yù)充電電壓的方法，提出圖145和圖147的例子。這2個圖的不同點是從外部供給預(yù)充電電壓時，用電子電位器以程序方式更改或用金屬陶瓷微調(diào)電容器等以硬件方式調(diào)整。
本發(fā)明的特征是用電流計1453測量連接EL顯示板的EL元件的全部陰極的EL陰極電源1450的電流，并使預(yù)充電電壓隨電流值改變。
在EL元件的情況下，亮度與電流具有正比的關(guān)系，因而只要判明形成小于等于0.1坎/平方米的亮度的電流值，僅測量電流就能判斷黑電平是否充分。
與測量亮度相比，按電流進行測量時，不需要暗室，而且具有能用比亮度計價廉的電流計進行調(diào)整的優(yōu)點。
在圖145的情況下，用電子電位器1456調(diào)整預(yù)充電電壓線1455的電壓，因而利用個人計算機等控制裝置1452對電子電位器1456的輸入邏輯輸入電流計1453的值，并使電子電位器控制線1459的值自動隨該值變化，則能自動調(diào)整陰極電流。能無人工介入且低成本地進行調(diào)整。
圖147的情況是能用電阻元件1472和微調(diào)電容1473代替電子電位器1456和存儲單元1457調(diào)整預(yù)充電電壓的例子。該圖中，為了補償溫度特性，還同時使用溫度補償元件1471。這時，能一面觀測電流計1453的值，一面調(diào)整微調(diào)電容1473，以形成規(guī)定電流值，因而實現(xiàn)黑顯示。
圖146是調(diào)整最佳預(yù)充電電壓用的流程圖。一面進行電壓預(yù)充電，一面進行黑顯示(1461)。這時，測量EL陰極電源1450的電流值(1461)。已知形成0.1坎/平方米的電流值，因而判斷電流值是否該值(1463)。
如果不是規(guī)定值，控制電子電位器，使預(yù)充電電壓改變(1464)。測量改變后的值，再次判斷是否規(guī)定值。重復(fù)該操作，直到形成規(guī)定值。
形成規(guī)定值后，接著將供給電子電位器的信號值存儲到存儲單元1457(1465)。
電子電位器內(nèi)部沒有存儲單元時，本發(fā)明的電壓調(diào)整后作為組件出廠時，不能保持電子電位器的值。因此，另行設(shè)置存儲單元，使電子電位器的值保持在存儲單元中，并且在檢查結(jié)束后根據(jù)存儲單元1457的值產(chǎn)生預(yù)充電電壓(1467)。首先，在檢查結(jié)束前，從個人計算機等控制單元將值寫入存儲單元。
因此，即使切斷電源，也能供給每一顯示板形成最佳黑顯示的預(yù)充電電壓。
根據(jù)上述發(fā)明，不管顯示板，黑顯示時的亮度總恒定，并且通過調(diào)整到無黑飄浮的亮度，能實現(xiàn)黑顯示。
除上述方法外，作為不用電壓預(yù)充電而抑制黑顯示的亮度的方法，能通過使圖148的柵極信號線2(61b)的通斷控制變化，縮短有機EL元件63流通電流的時間，抑制亮度。
圖149示出柵極信號線2(61b)的波形。圖149(a)為已有的波形，1幀內(nèi)僅在將來自源極信號線的電流輸入到像素中的1水平掃描期形成非點亮期1493。其它時間在有機EL元件63中流通電流，因而有機EL元件點亮。
本發(fā)明中，如圖149(b)那樣，構(gòu)成僅在1幀內(nèi)的部分時間(例如1/10)使開關(guān)為導(dǎo)通狀態(tài)，有機EL元件63流通電流。由于使顯示灰度恒定，發(fā)光期1494為1/10的部分使來自源極信號線的電流為1 0倍。有機EL元件63在1/10的時間中流通10倍電流，從而一如既往地維持每一幀的亮度。
黑顯示時，從源極驅(qū)動器輸出的電流為0，即便使0為10倍，電流仍然為0。僅因驅(qū)動晶體管62的早期效應(yīng)而0電流只增加某值，但這是與原來相同的電流值。另一方面，由于有機EL元件63的流通電流的時間為1/10，可能使亮度降低達1/10。
點亮期1494的長度越短，非點亮期1495越長，有機EL元件63可靠流通電流的時間變短，但白顯示等情況下，有機EL元件63流通的瞬時電流增加，可能存在瞬時電流造成的發(fā)熱、電流增大造成的有機EL元件劣化等，因而最小以1/10倍左右為佳。另一方面，由于需要在3.5nA左右的黑顯示時，此電流降低到1.3nA，需要至少為1/3倍的非點亮期。
但是，大型電視機那樣像素數(shù)量多，水平掃描期短，并且不寫入規(guī)定電流的情況下，使用以同樣的單元使各灰度的電流增加從而進行寫入的單元時，認為該10倍電流倍率的電流最大。
除本發(fā)明外還兼用使用電壓預(yù)充電等實現(xiàn)黑顯示的方法的情況下，其方法為例如按圖149(a)的已有例驅(qū)動黑顯示電流時，使其減小到2nA左右，則使點亮期1494為已有例的一半。具有形成2倍則右移1位等運算方便等優(yōu)點，因而可認為邏輯電路的負擔(dān)減輕。因此，組合2種或更多種本發(fā)明的方法，則能使點亮期為1/2。
此外，為了使該柵極信號線2(61b)的點亮期1494變化，可用控制柵極驅(qū)動器35的啟動脈沖長度等的方法使點亮期1494變化。通過利用命令改變控制器1482內(nèi)部的邏輯，能實現(xiàn)此變化。
可利用控制器1482使點亮期1494變化。同樣，源極驅(qū)動器36的電流也能支持圖8的基準電流產(chǎn)生部，并利用電子電位器從控制器使基準電流變化?；鶞孰娏鳛?倍，則每一灰度的電流為2倍。
例如利用控制器1482的控制使源極驅(qū)動器36的基準電流為2倍，并改變柵極驅(qū)動器的驅(qū)動脈沖長度，使柵極信號線2(36b)的點亮期1494為1/2倍，則黑顯示時的亮度為1/2倍。
不同時進行源極驅(qū)動器和柵極驅(qū)動器的控制，而且使其驅(qū)動成倍率相同，則能實現(xiàn)任意的點亮期1482，并使黑顯示的亮度降低。
由于驅(qū)動晶體管62的早期效應(yīng)的溫度特性，溫度越高，黑顯示時的亮度越大。因此，本發(fā)明構(gòu)成將溫度探測單元1481所得的信號輸入到控制器1482，使點亮期1482根據(jù)溫度變化。溫度越低，點亮期越長；溫度越高，點亮期越短。因此溫度越低，源極驅(qū)動器的電流越小，電流僅在高溫時增加。
僅在需要時使電流增加，不需要則有機EL元件不流通大電流，從而能實現(xiàn)劣化小的顯示裝置。
能設(shè)定的倍率并非連續(xù)，可設(shè)定成以適應(yīng)顯示裝置的掃描信號線數(shù)的離散值變化。能以1/掃描線數(shù)的比率增減。
對以對付黑顯示時的黑飄浮的措施使點亮期為1/10~1/3而言，根據(jù)顯示板節(jié)點其極限值，有時非準確等于1/10，N/掃描線數(shù)的值納入1/10~1/3之間即可(N為自然數(shù)而且小于掃描線數(shù))。
除控制驅(qū)動脈沖寬度外還兼用柵極驅(qū)動器的輸出啟動信號時，能設(shè)定任意的時間、非點亮期1495。使用此方法時，兩端區(qū)1494和非點亮期1496交替互混，因而具有抑制閃爍的效果。
圖149(b)示出使用輸出啟動信號時的柵極信號線2(61b)的波形。對圖149(a)的柵極信號線波形的結(jié)果為在末尾的輸出上施加輸出啟動信號。通過這樣在1幀內(nèi)全面點亮，不容易出現(xiàn)閃爍。可將源極驅(qū)動器36的基準電流設(shè)定成通過從控制器根據(jù)非點亮期1495的比率控制電子電位器，使其變化，從而黑以外的灰度為規(guī)定的亮度。
根據(jù)上述組成，未必使用電子電位器，也能實現(xiàn)無黑飄浮的顯示。
圖45是示出在區(qū)451和區(qū)452分別進行灰度0的顯示和灰度4的顯示的顯示模式。這時，設(shè)區(qū)452的行少(例如1行)，則有時區(qū)452的亮度極端降低。
這是因為灰度4的電流小(小于等于20nA)，源極信號線60的寄生電容儲存的電荷難以充放電，而且低灰度中每一灰度的源極信號線電壓變化量大，所以為了顯示變化到灰度4的過程中的灰度(0至4之間)，產(chǎn)生亮度降低的問題。
跨越多行存在區(qū)452時，亮度從第1行開始逐漸增大，從第3或第4行開始顯示規(guī)定灰度，因而形成顯示略為缺少的狀態(tài)。僅1行時，最壞的情況下整個區(qū)452的線得不到顯示，產(chǎn)生不能顯示以黑顯示為背景的小字符和橫條圖像的問題。反之，區(qū)452的顯示灰度高時，即使1行也準確顯示。
圖47示出各灰度的源極信號線電流與電壓的關(guān)系。使從區(qū)451a變化到區(qū)452時花費的時間在顯示灰度4時為Δt4，在顯示灰度255時為Δt255。Δt4＝C×ΔV4/I4，Δt255＝C×ΔV255/I255。I255≈64×I4，但ΔV255≈3.5×ΔV4。因此，Δt4與Δt255相比，變化需要18倍左右的時間。
這是因為源極信號線電流的增加與源極信號線電壓的增加非正比關(guān)系?；叶仍降?，電壓相對于電流的變化越大。如圖12(a)的效率電路所示，晶體管62的漏極電流與柵極電壓的關(guān)系決定圖47的曲線。因此，形成非線性關(guān)系，從相同的顯示灰度至明亮的灰度的變化中，變化到越低的灰度越困難。
QVGA顯示板中以60Hz幀頻進行驅(qū)動時，確認區(qū)451中源極信號線電流小于等于40nA的灰度下，區(qū)452的源極信號線電流小于等于300nA的灰度中，區(qū)452的亮度降低。
將像素內(nèi)的電容65中未寫入規(guī)定電荷的現(xiàn)象當作“寫入不充分”。
圖46的顯示模式中，區(qū)461顯示255灰度，區(qū)462要顯示灰度0和灰度4時，遍及區(qū)461的下方數(shù)行產(chǎn)生亮度增加的現(xiàn)象。區(qū)462的第1行亮度最大，隨著往下的行，亮度逐漸減小，在3行～5行左右顯示區(qū)462的規(guī)定亮度。
如圖48所示，為了區(qū)461的末行中寫入電流后，寫入與區(qū)462對應(yīng)的灰度，必須利用源極信號線上流通的電流對寄生電容的電荷充電，由于電流量小，長度花費時間。例如變化到灰度4的情況下，必須用電流I4使其變化，變化到灰度0時必須用電流I0使其變化。因此，灰度越低，變化越花費時間。電壓變化量也是使越低的灰度變化，變化量越大。因此，變化到0灰度最嚴格，隨著灰度增加，容易寫入規(guī)定值。
QVGA的像素數(shù)的顯示板中，以60Hz表示1幀的情況下，區(qū)462中的源極信號線電流小于等于40nA時，始端的1行～5行亮度大于規(guī)定亮度。
將該現(xiàn)象稱為“拖尾”。
“寫入不充分”、“拖尾”都因為源極信號線電流小而產(chǎn)生。因此，本發(fā)明設(shè)置最大灰度電流暫時流通期，并設(shè)置電流變化到規(guī)定電流附近后在源極信號線中流通規(guī)定電流的結(jié)構(gòu)，從而使源極信號線的狀態(tài)快速變化到規(guī)定灰度。
例如，圖47的例子中，從灰度0變化到灰度4時，如圖49所示，在Δt4p1(491)期間流通最大電流值(這里為255灰度電流)，其余的Δt4p2(492)期間流通規(guī)定的灰度電流(I4)。由此，設(shè)493中的電壓為Vip，則灰度0至灰度4的變化時間Δt4p＝Δt4p1+Δt4p2變成C×(V0-Vip)/I255+C×(Vip-V4)/I4，其中I255＝(255/4)×I4，利用Δt4＝C×(V0-V4)/I4，則變成Δt4＝Δt4+((251×C)/(255×I4))×(Vip-V0)，由于V0＞Vip，形成Δt4p＜Δt4。因此，0灰度變化到第4灰度的電流變化時間能縮短。
對付拖尾時，不能僅增加電流。因此，從源極驅(qū)動器供給一下相對于黑灰度的電壓(V0)，使源極信號線為灰度0顯示狀態(tài)后，如剛才的圖49那樣進行灰度4的顯示?；叶?至灰度4的變化和灰度255至灰度4的變化僅變化前后的電位差不同，灰度255至灰度4的變化的電位差較大。圖49的方法能以比單純灰度0至灰度4的變化短的時間進行變化，因而灰度255至灰度4的變化中也最容易完成以下的變化利用電壓形成一下灰度0后(由于用電壓使其變化，變化時間短達1微秒～2微秒)，流通電流，直到灰度4附近，然后以灰度4的電流顯示規(guī)定灰度。
將這樣在變換成規(guī)定電流值前流通最大電流規(guī)定為電流預(yù)充電。
進行電流預(yù)充電的運作首先施加與灰度0對應(yīng)的電壓，然后輸出最大電流值，直到接近規(guī)定灰度，最后流通規(guī)定電流。
“寫入不充分”時，也可用電壓變化到灰度0一下。不形成灰度0而形成最大電流帶來的電流變化時間縮短至少有100微秒，因而即使增加2微秒左右的電壓施加期和電流預(yù)充電期(取決于灰度，但2微秒左右)，也施加電壓。
由此，“寫入不充分”和“拖尾”兩者能下降同一電流預(yù)充電運作，因而進行電流預(yù)充電用的電路簡單。
不存在形成灰度0的電壓施加期時，即使同一顯示灰度，如果1行前的灰度不同，則需要改變電流預(yù)充電施加期。灰度3至灰度9的變化時和灰度6至灰度9的變化時，電壓變化量不同，所以變化需要的時間不同。因此，假設(shè)不存在0灰度形成期時，需要根據(jù)1行前的灰度和當前灰度的值改變最大灰度輸出期，所以需要灰度差運算等，控制復(fù)雜。
設(shè)置灰度0形成電壓一度施加期時，基于電流預(yù)充電的灰度變化必然從灰度0開始變化，可根據(jù)顯示灰度設(shè)定電流預(yù)充電進行期。
通過這樣進行電流預(yù)充電，圖47、圖48的顯示模式中，即使顯示低灰度時也能準確顯示。
按顯示全部灰度進行電流預(yù)充電時，必須對全部255灰度指定最佳電流預(yù)充電施加期，需要10種～20種左右的施加模式。
在圖65所示的源極驅(qū)動器內(nèi)部進行電流預(yù)充電施加期的控制。如圖120所示，例如準備7個電流預(yù)充電脈沖1174和電壓源預(yù)充電脈沖451，并利用圖118、圖119所示的脈沖選擇部1157和電流輸出部1171實現(xiàn)。電流預(yù)充電判斷線984決定電流預(yù)充電脈沖中的某一個或僅為不作電流預(yù)充電的電壓預(yù)充電(僅輸出灰度0狀態(tài)的電壓)，因而與視頻信號成正比發(fā)送。通過對視頻信號選擇預(yù)充電判斷線，例如設(shè)選擇電流預(yù)充電脈沖1174，則利用電壓預(yù)充電脈沖首先輸出來自預(yù)充電電壓產(chǎn)生部981的與灰度0對應(yīng)的電壓后，在電流預(yù)充電脈沖1174b為高電平的周期流通與最大灰度對應(yīng)的電流，形成低電平時，輸出符合灰度的電流。由于需要根據(jù)1像素份額的視頻信號選擇最佳電流預(yù)充電脈沖，脈沖選擇部1175和電流輸出部1171需要源極驅(qū)動器的輸出數(shù)。
準備6種電流預(yù)充電和電壓預(yù)充電時，考慮8種選擇方法，其中包含無預(yù)充電。因此，預(yù)充電判斷線至少需要3位，脈沖發(fā)生部1175需要從3位變化到7位的譯碼部(例如按照圖119所示的真值表運作)。
設(shè)全部灰度要進行電流預(yù)充電，則該電流預(yù)充電脈沖1174需要20～30個，脈沖選擇部1175的電路規(guī)模增大。由于存在源極驅(qū)動器輸出數(shù)的1175，電路規(guī)模的增大對芯片面積影響大。又，相對于視頻信號成對發(fā)送預(yù)充電判斷線984，所以鎖存部的位數(shù)也增多。因此，考慮源極驅(qū)動器的成本時，進行電流預(yù)充電的種類最好為6種。
進行電流預(yù)充電的種類受源極驅(qū)動器規(guī)模約束，限定為6種，因而不能全部灰度進行電流預(yù)充電，僅需要的低灰度區(qū)進行電流預(yù)充電。
圖50示出判斷是否進行電流預(yù)充電用的流程圖。首先對視頻信號輸入判斷是否灰度0。是灰度0時，不需要電流預(yù)充電，僅需要電壓預(yù)充電，因而進至電壓預(yù)充電判斷部，決定是否進行電壓預(yù)充電。
不是灰度0時，接著進行與1行前的灰度比較。這里由于“拖尾”和“寫入不充分”兩種狀態(tài)下需要電流預(yù)充電的灰度數(shù)不同，根據(jù)各自的問題進行是否作電流預(yù)充電的判斷。這里，1行前和當前的灰度一致時，即使不進行電流預(yù)充電也能充分顯示規(guī)定灰度，因而判斷為不作電流預(yù)充電。判斷為1行前灰度較低時(圖94的顯示例)，確認區(qū)451中源極信號線電流小于等于40nA的灰度下，區(qū)451中源極信號線電流小于等于300nA的灰度下，區(qū)452的亮度降低，因而可僅在符合此條件時進行電流預(yù)充電。不符合時，區(qū)542以規(guī)定亮度進行顯示，所以可不進行電流預(yù)充電。
判斷為1行前灰度較高時(圖46的顯示例)，區(qū)462的源極信號線電流小于等于40nA的情況下，始端1～5行亮度高于規(guī)定亮度，因而僅在當前的源極信號線電流小于等于40nA時，進行電流預(yù)充電。
由此，形成圖50的流程圖。
圖52示出與1行前的灰度比較的502組成。為了比較1行前的灰度，需要1行份額的行存儲器。通過存儲器522中輸入1水平掃描期用的信息，對當前的數(shù)據(jù)和存儲器522的數(shù)據(jù)進行比較，從而可比較其規(guī)模。
輸入8位視頻信號時需要8位行存儲器和比較8位數(shù)值大小的比較器。行存儲器和比較器的電路變大。因此，本發(fā)明中，利用根據(jù)圖50如果當前灰度和1行前灰度都形成大于40nA的電流值就不需要電流預(yù)充電這點，并根據(jù)使用的有機發(fā)光元件的效率，使8位信號的情況下灰度15或更高灰度中電流大于40nA。即，灰度15或更高灰度的信號在2行間連續(xù)延伸時，不需要預(yù)充電。
因此，如圖51那樣，在數(shù)據(jù)變換部521對輸入視頻信號進行數(shù)據(jù)變換，并對存儲器522寫入，則存儲器522為4位即可(存儲器的面積減半，構(gòu)成控制IC時存儲器522占用約一半的面積，因而能期望控制IC的面積至少減小 20％)。按照圖51，比較器525比較4位數(shù)據(jù)，并且在對15灰度或更高灰度的數(shù)據(jù)和15灰度或更高的數(shù)據(jù)進行比較時，可判斷為兩者一致，不作電流預(yù)充電。任一方小于灰度15時，能比較其規(guī)模，因而采取對付“拖尾”和“寫入不充分”的措施。
可使存儲器還保持1行的數(shù)據(jù)。如圖28那樣以6倍速傳送數(shù)據(jù)時，時鐘以6倍速運作。即，傳送1數(shù)據(jù)的期間輸入6次時鐘。圖68示出時鐘685與視頻信號的關(guān)系。視頻信號的DATA的后續(xù)2個數(shù)字表示行與列。DATA12指第1列、第2行的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)變換部521具有鎖存器或觸發(fā)器，能存儲視頻信號。在第5時鐘將變換后的數(shù)據(jù)寫入到存儲器。使存儲的地址與列號對應(yīng)時，能在1幀期間保持同一地址的數(shù)據(jù)。由于在第5時鐘更新存儲522的數(shù)據(jù)，至少在第3時鐘至第5時鐘之間對存儲器522與數(shù)據(jù)變換部521的輸出686進行比較時，能比較1行前與當前的灰度。對第1列的數(shù)據(jù)的第1行與第2行進行比較時，可在周期681a進行比較。同樣，使用存儲器522的第2地址在周期681b進行比較，則能比較數(shù)據(jù)。
由此，存儲器具有源極驅(qū)動器輸出數(shù)×4位的份額即可。
按照上述判斷，例如即使變化1灰度，低灰度時也變化，則進行電流預(yù)充電。由于變化量小，進行或不進行電流預(yù)充電地顯示均可。進行電流預(yù)充電時，施加1項預(yù)充電電壓產(chǎn)生部981的與灰度0顯示時對應(yīng)的電壓。此電壓由于加在晶體管62的柵極電壓上，假設(shè)晶體管62的柵極電壓與漏極電流的關(guān)系產(chǎn)生偏差，則每一像素比最佳灰度0的電壓高或低。為了使該電壓值變化到符合規(guī)定灰度的電壓值，使用電流預(yù)充電，但由于電流預(yù)充電的電流值和源極信號線容量在進行預(yù)充電的時間中偏差小，進行預(yù)充電后的電壓值與最佳值比較存在差別，結(jié)果低灰度區(qū)電流減小，因而該偏差在規(guī)定灰度電流流通期不能校正，可能產(chǎn)生與晶體管62的不勻?qū)?yīng)的顯示不勻。因此，本發(fā)明中，考慮構(gòu)成在變化小的1灰度差時不進行電流預(yù)充電，從而能實現(xiàn)顯示不勻小的顯示。其中，從灰度0變化到灰度1時，原灰度0的情況下，不限于黑顯示時的亮度，接近0，因而利用電壓預(yù)充電顯示灰度0，可認為即使輸入相同的電壓并進行電流預(yù)充電，也不影響顯示。又，灰度0與灰度1之間電壓變化量大，有時僅用電流難以變化，因而最好構(gòu)成即使1灰度差也能實施電流預(yù)充電。每一灰度的電流值大等情況下，有時兩灰度差不作電流預(yù)充電，也能顯示。這時，灰度0中為了減小黑亮度，可提高施加電壓，或由于灰度0至1、0至2的變化量大，可僅對0至1、0至2的變化進行電流預(yù)充電。
因此，本發(fā)明取圖53的電路組成，以代替圖55，決定設(shè)置在命令A(yù)指定的1灰度差、2灰度差等條件下能判斷為不作電流預(yù)充電的判斷器531。圖54記述命令A(yù)的內(nèi)容。命令A(yù)的值為0時，完全不作電流預(yù)充電(不使用電流預(yù)充電)。取為1時，在1灰度差的情況下，不作電流預(yù)充電；2時，在0至1的變化除外的1灰度差的情況下，不作電流預(yù)充電；3時，在小于等于2灰度的情況下，不作電流預(yù)充電；4時，在0至1、0至2的變化除外的小于等于2灰度差的情況下，不作電流預(yù)充電。而且，根據(jù)有機發(fā)光元件的效率和與顯示板亮度(由于255灰度時的電流變化，亮度越大，越容易顯示規(guī)定灰度)的變化對應(yīng)的命令A(yù)的值，選擇最佳值，從而能進行最低需要限度的電流預(yù)充電。此比較判斷器531判斷為不作電流預(yù)充電的次數(shù)越多，1畫面中使用電流預(yù)充電進行顯示的像素數(shù)越少，因而能實現(xiàn)施加電壓造成的顯示不勻的影響難以發(fā)現(xiàn)的顯示。
對不能與1行前的狀態(tài)比較的第1行的顯示，取圖55的組成，以代替圖53。按第1行為0灰度時和0以外時劃分情況，在灰度0時判斷是否進行電壓預(yù)充電，因而對第1行電壓預(yù)充電判斷部554進行輸入。這里，利用命令B判斷是否進行電壓預(yù)充電。此處設(shè)置不進行電壓預(yù)充電的情況，以便能在不進行電壓預(yù)充電也能顯示黑時和黑亮度大也可(對比度小也可)時的應(yīng)用中使用的顯示裝置等上，選擇不進行預(yù)充電。
第1行為灰度0以外的情況下，第1行電流預(yù)充電判斷部判斷是否進行電流預(yù)充電。用命令C能決定是否進行預(yù)充電，并且做成能在亮度最大、有機發(fā)光元件效率低而流通大電流的等情況下，即使灰度低也能充分顯示規(guī)定灰度時可不進行電流預(yù)充電。
第1行電流預(yù)充電判斷部551判斷為進行電流預(yù)充電時，接著需要根據(jù)灰度選擇電流預(yù)充電進行期。圖57示出根據(jù)灰度選擇電流預(yù)充電進行期的電路框圖。圖57的電路框圖根據(jù)視頻信號和命令D至命令I(lǐng)的值，判斷電流預(yù)充電1至6或不進行電流預(yù)充電。在源極驅(qū)動器36側(cè)將電流預(yù)充電1至6的時間設(shè)定成例如圖120那樣，并且在電流預(yù)充電脈沖1174的高電平期進行電流預(yù)充電。根據(jù)圖119的真值表決定選擇該電流預(yù)充電脈沖1174中的6個脈沖的哪一個。因此，為了使電流預(yù)充期隨灰度變化，可使預(yù)充電判斷線984的值隨灰度變化。
圖57中根據(jù)視頻信號和命令劃分情況，如圖63所示對571至577的各結(jié)果可按與圖119相同的考慮輸出預(yù)充電判斷信號55。由此，源極驅(qū)動器36能根據(jù)與視頻信號成對發(fā)送的預(yù)充電判斷信號55的值，決定以多大的長度進行電流預(yù)充電(也可同樣地決定僅進行電壓預(yù)充電或不進行該預(yù)充電)。
在源極驅(qū)動器側(cè)還對各電流預(yù)充電脈沖的長度進行設(shè)定。如圖65所示，由脈沖產(chǎn)生部1122決定各脈沖長度。脈沖產(chǎn)生部1122如圖69所示，包含計數(shù)器693、脈沖產(chǎn)生單元694、分頻電路692。將計數(shù)器693計數(shù)所得的值與決定電流預(yù)充期的電流預(yù)充期設(shè)定線1096進行比較，并輸出符合設(shè)定值的期間為高電平的電流預(yù)充電脈沖1174。在對源極信號線輸出灰度的始端進行電壓預(yù)充電，然后進行電流預(yù)充電，并輸出灰度電流，因而電流預(yù)充電脈沖1174的高電平驅(qū)動期從定時脈沖848輸出后開始，因此，計數(shù)器693按定時脈沖848的輸入清0，從而以定時脈沖88為基準，產(chǎn)生脈沖。對電壓預(yù)充電期設(shè)定線933和電壓預(yù)充電脈沖451也用同樣的組成進行。電流輸出部1171和電壓施加選擇部1173的組成是圖118所示的電路，因而電流預(yù)充電脈沖1174和電壓預(yù)充電脈沖451可如圖120那樣在同一定時形成高電平。為了簡化脈沖產(chǎn)生單元694，取為圖120那樣的波形。因此，電流預(yù)充電脈沖1174的高電平長度等于將電壓預(yù)充電期設(shè)定線933和電流預(yù)充電期設(shè)定線1096的值相加所得的結(jié)果。電流預(yù)充電脈沖1174有6個，因而能設(shè)定6種電流預(yù)充電期設(shè)定線1096。又構(gòu)成由于具有分頻電路，即使因像素數(shù)變化等而源極驅(qū)動器時鐘871變化，也能通過盡量使脈沖寬度的調(diào)整范圍一致加以應(yīng)對，并且即使需要的脈沖寬度因EL效率提高等而急劇變化，也能通過使分頻數(shù)變化加以應(yīng)對。因此，具有能不顧任意像素數(shù)、EL元件發(fā)光效率地使用相同的源極驅(qū)動器的優(yōu)點。
由此，利用命令D至命令I(lǐng)的6個命令指定6個進行電流預(yù)充電的灰度范圍，并用源極驅(qū)動器36的電流預(yù)充電期設(shè)定線1096決定各電流預(yù)充電期的長度，則能實現(xiàn)最佳電流預(yù)充電。在大于等于灰度1至小于等于命令D指定的灰度隨范圍進行電流預(yù)充電1，在大于等于命令D指定的灰度至小于等于命令E指定的灰度隨范圍進行電流預(yù)充電2，在大于等于命令E指定的灰度至小于等于命令F指定的灰度隨范圍進行電流預(yù)充電3，在大于等于命令F指定的灰度至小于等于命令G指定的灰度隨范圍進行電流預(yù)充電4，在大于等于命令G指定的灰度至小于等于命令H指定的灰度隨范圍進行電流預(yù)充電5，在大于等于命令H指定的灰度至小于等于命令I(lǐng)指定的灰度隨范圍進行電流預(yù)充電6，大于命令I(lǐng)指定的灰度時不進行電流預(yù)充電，成為57。
第1行以外的情況下，如圖53所示，即使進行電流預(yù)充電，也需要對付“寫入不充分”和“拖尾”的措施。這2個措施相對于圖50的504至506的流程。
對付寫入不充分時，1行前為大于40nA的灰度，則不需要電流預(yù)充電，因而首先如圖56所示，設(shè)置1行前數(shù)據(jù)灰度檢測單元。在大于等于命令J的設(shè)定灰度的情況下，不作電流預(yù)充電。這里，由于與40nA的電流相當?shù)幕叶纫驊?yīng)用而不同，或受顯示色、有機材料發(fā)光效率影響，為了慎重起見，進行命令輸入。這些條件確定時，可以不輸入命令，也能按大于等于規(guī)定灰度、小于規(guī)定灰度進行判斷。小于規(guī)定灰度時，接著需要相對于506的判斷的電流預(yù)充電判斷功能。此功能可共用上文的圖57。將命令I(lǐng)的灰度設(shè)置為源極信號線電流形成大于300nA的電流的灰度，則滿足圖50。
接著，對付“拖尾”時，可進行504的判斷，因而如圖58所示，與圖57相同，也利用電流預(yù)充電期選擇單元578進行判斷。由此，使“拖尾”消失，但由于像素內(nèi)部電路的晶體管62的特性偏差，根據(jù)像素，有時施加超過施加電壓預(yù)充電時需要地形成黑顯示的電壓。這時，電流預(yù)充電由于無偏差，該超過需要地形成黑顯示的情況下可能有時小于規(guī)定亮度(意味著最后的情況下有該可能性，因為必然存在符合規(guī)定亮度的電流輸出期，未必減小)。“寫入不充分”的情況下，即使設(shè)形成黑，也采取平緩變化，因而難以引人注目；“拖尾”的情況下，圖46中461為灰度48、462為灰度40時，有可能產(chǎn)生僅462的最上行顯示灰度20的狀況，灰度48與40之間則倍灰度48的暈影遮蔽，難以引人注目，但與這2個灰度相比，出現(xiàn)低灰度時，交界處產(chǎn)生暗橫線。
考慮產(chǎn)生暗橫線時影響圖像質(zhì)量而且“拖尾”因暈影而比“寫入不充分”更難以引人注目，則可認為對付“拖尾”時與對付“寫入不充分”時相比，利用電流預(yù)充電準確產(chǎn)生顯示灰度的必要性小。
用3.5型規(guī)模QVGA顯示板進行實驗時，1行前在灰度0至灰度7的范圍產(chǎn)生“寫入不充分”，當前灰度則在灰度1至灰度74時產(chǎn)生。反之，“拖尾”的產(chǎn)生不取決于1行前灰度，當前灰度則在灰度0至灰度9時產(chǎn)生“拖尾”。判明與“寫入不充分”相比，“拖尾”時必須作電流預(yù)充電的灰度數(shù)少。
因此，本發(fā)明又將電流預(yù)充電期選擇單元578的輸出輸入到電流預(yù)充電插入判斷單元581，利用命令K進一步限定進行電流預(yù)充電的范圍。命令K具有圖59那樣時預(yù)充電插入判斷單元581的輸出變化的功能，例如設(shè)命令K的值為6，則利用圖59的運作帶來根據(jù)灰度，或者不作電流預(yù)充電，或者執(zhí)行電流預(yù)充電1。由命令D決定執(zhí)行電流預(yù)充電1的范圍，因而低于或等于命令D的設(shè)定灰度時，作電流預(yù)充電。這樣用2極構(gòu)成拖尾消除設(shè)定580，是為了減少命令數(shù)。具有拖尾用的和寫入不充分用的2值命令時，需要12個命令，但本發(fā)明的方式則用7個命令即可，因而具有可減少命令寄存器數(shù)量的優(yōu)點。打算將電流預(yù)充電的判斷當作共用，僅拖尾時不需要的部分利用命令K刪除。
當前灰度為0時，電流為0，因而不需要電流預(yù)充電，并判斷是否作施加符合0灰度的等于的電壓預(yù)充電。此判斷在圖50中被當作預(yù)充電判斷部503，并形成圖60的組成。這里，設(shè)置1行前數(shù)據(jù)檢測部601，在連續(xù)2行或更多行顯示灰度0時不需要從1行前開始使源極信號線狀態(tài)變化，因而即使灰度0也可不作電壓預(yù)充電。通過僅利用電流進行控制。能減小晶體管62的偏差造成的亮度偏差的影響。因此，1行前數(shù)據(jù)檢測部601僅判斷1行前數(shù)據(jù)是否灰度0(這時，1行前數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)變換后的1行前視頻信號523。由于變換按照圖51進行，如果判斷是否0灰度，可用變換后的數(shù)據(jù)進行)?？蓮膱D52的存儲器522共同接受輸出并判斷1行前數(shù)據(jù)。
即使灰度0，黑亮度也充分小的情況下，或黑亮度大也沒有問題的情況下，可不作電壓預(yù)充電，因而構(gòu)成能判斷是否作電壓預(yù)充電。利用命令L控制該判斷，并根據(jù)命令L的值判斷是否作圖61所示的電壓預(yù)充電。使黑亮度極端減小時，采用必然作電壓預(yù)充電。能防止泄漏電流造成的黑飄浮。
匯總上述預(yù)充電判斷，則為圖62那樣。首先，判斷視頻信號是否灰度0(621)，0與非0中處理不同。0時為是否作電壓預(yù)充電。根據(jù)1行前數(shù)據(jù)判斷是否作電壓預(yù)充電(601)。但是，第1行由于無比較數(shù)據(jù)，根據(jù)第1行的灰度判斷預(yù)充電(554)。
非灰度0時，判斷是否作電流預(yù)充電，進而在作電流預(yù)充電時，判斷選擇6種預(yù)充電期中的哪一個。為了對付“拖尾”、“寫入不充分”，與1行前灰度相比，當前灰度大或小，其處理不同。不能比較的第1行與第2行及其后不同，第1行利用方框551、552進行比較。第2行及其后在對付“拖尾”時用拖尾消除單元580進行判斷，對付“寫入不充分”則利用561和578進行判斷。灰度相同和因1灰度差等不作預(yù)充電較佳等情況下，531中判斷為不作電流預(yù)充電。
3.5型QVGA顯示板中，使命令A(yù)輸出2，命令B輸出566，命令C輸出522，并且命令D指定灰度1，命令E指定灰度2，命令F指定灰度4，命令G指定灰度10，命令H指定灰度30，命令I(lǐng)指定灰度80。命令J指定灰度11，命令K指定4，命令L指定1，從而實現(xiàn)難以顯示規(guī)定灰度的低灰度顯示。
作為圖62的結(jié)果，如圖67所示，與視頻信號對應(yīng)地添加預(yù)充電判斷信號(由預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部671進行圖62的判斷)。
未必需要串—并變換部672，但從控制IC將信號不變換地傳送到源極驅(qū)動器時，需要視頻信號8位加上預(yù)充電判斷信號55為3位后的11位且因存在3色分量而成為33位的傳輸線。連接信號線多造成來回布線不容易而且存在輸入輸出引腳增加造成封裝件規(guī)模增大的問題，所以最好該布線做成串行傳送。用同一封裝件的IC構(gòu)成控制IC和源極驅(qū)動器時，IC內(nèi)部布線成問題，因而不必變換成串行。
圖1和圖28示出串行傳送時的并—串輸出部856的輸出波形。在同一信號線上依次傳送預(yù)充電判斷信號55、視頻信號、源極驅(qū)動器的命令。基本上在控制IC與源極驅(qū)動器IC之間的布線上傳送該信號。
圖64示出本發(fā)明方式的顯示板組成?？刂艻C28從主體設(shè)備側(cè)接受同步信號63和視頻信號64，將其變換成源極驅(qū)動器36的輸入信號格式，并將視頻信號和命令信號當作視頻信號線856輸出。此外，還將源極驅(qū)動器36內(nèi)部的移位寄存器工作用的時鐘858、移位方向控制890、驅(qū)動脈沖848、決定模擬電流輸出的定時的定時脈沖849、串行傳送以減少信號線數(shù)的柵極線651輸入到源極驅(qū)動器36。
按圖66所示的時序圖傳送柵極線651。柵極驅(qū)動器35具有2個電路(開關(guān)66a、66b控制用和66c控制用)，因而分別需要啟動脈沖輸出啟動信號、時鐘、移位方向控制等8個信號。因此，6倍速傳送由于1個輸出只傳送6個信號，將2個信號納入綠數(shù)據(jù)856b、856c的空閑部分個1個。納入8個信號，則一起輸出到3級驅(qū)動器控制線652。因此，能使3級驅(qū)動器的信號線至少按1輸出份額的時間間隔變化。有可能對1個源極驅(qū)動器控制2個柵極驅(qū)動器，因而源極驅(qū)動器36左右分別輸出各1電路份額的柵極驅(qū)動器控制線658。圖64那樣用2個源極驅(qū)動器36控制柵極驅(qū)動器35時，源極驅(qū)動器36相鄰的輸出不需要柵極驅(qū)動器控制線652的輸出。因此，設(shè)置能使左右柵極驅(qū)動器控制線652不進行輸出的實際輸出啟動信號L和R(653)。由此，消除不必要的輸出，抑制噪聲輸出到外部。
使控制電源通斷的電源控制線641進行輸出。等待時和非顯示時形成使電源電路646停止以減小待機功率的功能。將電源電路分成顯示板電源電路646a、驅(qū)動器電源電路646b是因為通斷定時不同。這是由于電源升高時柵極驅(qū)動器35的輸出非恒定，有時像素電路67的晶體管66非原意地形成導(dǎo)通狀態(tài)。例如開關(guān)66c形成導(dǎo)通狀態(tài)時，存儲電容65的電荷為255灰度顯示狀態(tài)，則該像素形成點亮狀態(tài)。接通電源并經(jīng)歷2幀后，將規(guī)定的灰度電流寫入到像素67，并且柵極驅(qū)動器35的輸出按照柵極驅(qū)動器的啟動脈沖變化電平，因而EL元件63流通規(guī)定的電流，形成規(guī)定灰度。接通電源并經(jīng)歷2幀的期間有可能產(chǎn)生與規(guī)定灰度不同的灰度顯示，因而存在接通電源時顯示板閃亮一下的問題。因此，為了解決該問題，在1幀后接通EL電源線64的電源，從而像素的存儲電容65存儲與規(guī)定灰度不同的灰度時和不能準確控制晶體管66時，EL電源線64都不供給電流，因而EL元件63不發(fā)光。由此，避免顯示板瞬亮的問題。因此，電源控制線641需要2條。
這種組成中，為了減少控制IC28與源極驅(qū)動器36之間的信號線數(shù)，最好圖1或圖28那樣串行傳送數(shù)據(jù)。圖151的虛線1511示出使用電流輸出型源極驅(qū)動器時的顯示亮度對源極驅(qū)動器輸入灰度的關(guān)系。亮度對灰度形成正比關(guān)系。
另一方面，需要根據(jù)人眼特性施加伽馬校正，使灰度與亮度的關(guān)系形成曲線1512所示的關(guān)系后，進行輸出。
由于難以使源極驅(qū)動器的灰度與亮度特性的關(guān)系變化，為了實現(xiàn)圖151的1512所示的曲線，預(yù)先在定時控制器等中，使視頻信號灰度與源極驅(qū)動器灰度的關(guān)系變化，形成圖152的1521的關(guān)系至1522那樣的關(guān)系。
通過這樣使源極驅(qū)動器的輸出灰度與視頻信號灰度對應(yīng)，能一面進行伽馬校正，一面實現(xiàn)灰度顯示。這時，例如視頻信號灰度為2的情況下，源極驅(qū)動器灰度輸出0.5。然而，源極驅(qū)動器不能輸出0.5灰度，因而使用幀抽刪、抖動、誤差擴散法等，以模擬方式進行與0.5灰度相當?shù)妮敵觥＠缡?次中1次顯示灰度1，剩下的1次顯示灰度0，則可進行平均與0.5灰度相當?shù)妮敵觥Ｍ瑯?，如果為視頻信號灰度1，有4次顯示機會，則可使3次顯示灰度0，1次顯示灰度1。視頻信號灰度為5至7時，通過時灰度1和灰度2的顯示次數(shù)的比率變化加以實現(xiàn)。根據(jù)防止閃爍的觀點，指定不能顯示的灰度時，最好使用接近不能顯示的灰度的2個灰度進行顯示。
圖155示出例如整個屏幕顯示視頻信號灰度1時的某幀的源極驅(qū)動器灰度輸出的一個例子(該圖中為了說明簡便，示出單色顯示的顯示板。彩色顯示板的情況下，通過每一色顯示圖155的模式，可實現(xiàn))。
觀察某一顯示面積時，4分之1的像素為灰度1顯示，4分之3的像素為灰度0顯示，進一步在幀間觀察同一像素時，4分之1的時間中為灰度1，4分之3的時間中為灰度0，從而建立閃爍小的顯示。彩色顯示板的情況下，通過做成每一色顯示灰度1的像素不同，能減小白顯示中的閃爍減小。
圖153示出實現(xiàn)圖152的1522表示的直線用的電路框圖。伽馬校正電路1536對輸入的視頻信號1536進行變換。這時，為了符合人的視覺特性，進行灰度變換，以抑制低灰度部的亮度。低灰度需要用比視頻信號灰度細的級距寬度增加灰度，因而伽馬校正后的視頻信號1539比視頻信號1531位數(shù)多。
如果伽馬校正后的視頻信號1539的位數(shù)與源極驅(qū)動器36的視頻數(shù)據(jù)位數(shù)相同，可原樣輸入信號，但時源極驅(qū)動器36的位數(shù)增多時，鎖存部22鎖存的位數(shù)多，各輸出至少增加位數(shù)份額的電流輸出級54的灰度顯示用電流源103、開關(guān)108，因而源極驅(qū)動器36的電路規(guī)模變大，成本提高。
因此，伽馬校正后的視頻信號1539一般位數(shù)多于源極驅(qū)動器36的視頻數(shù)據(jù)位數(shù)。位數(shù)差大時，必須如圖152說明的那樣使用幀抽刪等進行顯示的灰度數(shù)增多。有機發(fā)光元件等由于響應(yīng)速度快，進行幀抽刪時使用的2個灰度的灰度差造成的閃爍存在任意看到的趨勢。以幀頻60Hz無閃爍地進行顯示時，根據(jù)實際顯示判明幀抽刪方法需要在4幀內(nèi)完成。
設(shè)伽馬校正后的視頻信號1593為M位(M是自然數(shù)且大于N)，源極驅(qū)動器36的視頻數(shù)據(jù)位數(shù)為N位(N為自然數(shù))，則需要將M位變換成N位的數(shù)據(jù)變換部1537。
因此，圖153中，由數(shù)據(jù)變換部1537將伽馬校正后的視頻信號1539變換成變換后的視頻信號1532(N位)。
作為進行變換的方法，如圖1 56所示，分成輸入M位中的高端N位和低端M-N進行處理。這里，原樣供給高端N位并使其與源極驅(qū)動器的灰度對應(yīng)，而且使每一灰度需要的電流值為2(M-N)倍地輸出，則能準確實現(xiàn)每2(M-N)灰度的顯示。然而，不能表現(xiàn)其中間的灰度，實質(zhì)上表現(xiàn)成每2(M-N)舍去數(shù)據(jù)。為了對其進行校正，存儲部1564存儲舍去數(shù)據(jù)的伽馬校正后視頻信號1539的低端M-N位數(shù)據(jù)，并使用加法器A1563進行保持、相加，在舍去量(低端M-N位數(shù)據(jù)的相加總計值)大于等于2(M-N)時，對伽馬校正后視頻信號高端N位1561加1，以補償舍去量造成的灰度不足。由此，能校正源極驅(qū)動器36中未輸入低端M-N位造成的顯示灰度降低。
關(guān)注同一像素時，不在4幀內(nèi)完成校正，則產(chǎn)生閃爍，因而最好低端M-N位為M-N≤2。使用響應(yīng)速度慢的顯示材料時，未必需要小于等于2，可根據(jù)顯示板決定M-N的上限值。M-N越小，源極驅(qū)動器的位數(shù)越多，成本越高，但改善未進行幀抽刪和抖動處理的部分的圖像質(zhì)量。存在圖像質(zhì)量與成本的協(xié)調(diào)，因而可根據(jù)需要決定M-N。
下面的說明中，對使用有機發(fā)光元件的顯示板中應(yīng)用的情況進行說明，因而將M-N的值取為2，進行說明。
圖152的1522所示的視頻信號灰度(伽馬處理后，M位)與源極驅(qū)動器灰度(N位)的關(guān)系中，設(shè)源極驅(qū)動器的位數(shù)為8位，則伽馬處理后的位數(shù)能表現(xiàn)10位1024灰度。
將源極驅(qū)動器的作為基準，則以最小0.25灰度級距將伽馬處理后視頻信號的數(shù)據(jù)表現(xiàn)為顯示256灰度。
圖155時整個屏幕顯示灰度0.25時的例子。伽馬校正后視頻信號的高端8位總為0，低端2位總為1。顯示的始端每一顯示行根據(jù)產(chǎn)生隨機數(shù)的隨機數(shù)產(chǎn)生部1569的值決定存儲部1564的值。這是因為通過預(yù)先使存儲部1564的值每一顯示行變化，顯示同一灰度時每行錯開源極驅(qū)動器的顯示灰度增加1的定時，使閃爍不任意看到。本情況下，1562是2位份額的數(shù)據(jù)，所以隨機數(shù)產(chǎn)生部1569產(chǎn)生的值為0至3中的任一個。
圖155的第1行155a中，隨機數(shù)產(chǎn)生部1569的輸出為0，因而存儲部1564為初始狀態(tài)。從1539輸入與像素1553相當?shù)臄?shù)據(jù)時，信號線1561輸出0，信號線1562輸出1。加法器A1563的輸出1533和1565根據(jù)作為各2位輸入的1562和1566相加的結(jié)果，低端2位的結(jié)果輸出到1565，并且由于輸出成為進位后的進位輸出的1533，1533輸出0，1則被輸出到1565。將1存儲到存儲部1564。
因此，加法器B原樣輸出數(shù)據(jù)1561，變換后的視頻信號1532輸出0。
接著，輸入與像素1554對應(yīng)的數(shù)據(jù)(灰度0.25)。高端8位數(shù)據(jù)1561為0。1562為1。加法器A1563的輸出由于存儲部1564的數(shù)據(jù)為1，1533輸出0。1565輸出2。結(jié)果加法器B1568的輸出與1561相同，也輸出0。
接著，輸入與像素1555對應(yīng)的數(shù)據(jù)(灰度0.25)時，1561為0，1562為1。加法器A1563的輸出為1562、1566，因而1565為3，1533為0，結(jié)果加法器B1568的輸出為0。
接著，輸入與像素1556對應(yīng)的數(shù)據(jù)(灰度0.25)時，1561為0，1562為1。存儲部1564的數(shù)據(jù)為3，因而加法器A1563的輸出1565為0。1533為1。因此，加法器B1568的輸出為1，從而對像素1566輸出1。
1行全為灰度0.25時，重復(fù)執(zhí)行這4種狀態(tài)。
下一行的始端不維持末列中存儲部1564的數(shù)據(jù)，將隨機數(shù)產(chǎn)生部1569產(chǎn)生的值輸入到存儲部1564，進行數(shù)據(jù)輸入輸出。即使隨機數(shù)產(chǎn)生部1569未必產(chǎn)生隨機數(shù)，在發(fā)現(xiàn)2(M-N)行的啟動時間點的存儲部1564的值時，也可進行2(M-N)遍數(shù)據(jù)輸出。
通過這樣安排，能實現(xiàn)圖152所示的線1522表示的源極驅(qū)動器灰度與視頻信號灰度的關(guān)系。
將這樣改善灰度特性的圖153的電路導(dǎo)入本發(fā)明，在預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部中輸入變換后的視頻信號1532時，發(fā)生根據(jù)某特定灰度組合有時在灰度變化的行附近產(chǎn)生閃爍的問題。
作為例如圖157所示的源極驅(qū)動器的灰度，第1行顯示0.25灰度，第2行及其后顯示3灰度時，各像素在某一幀中如圖156的電路框圖至圖157那樣決定驅(qū)動器的輸出灰度模式。
該模式中，設(shè)定成1行前與有關(guān)行的灰度差小于等于2灰度時無預(yù)充電，大于等于3灰度則有預(yù)充電，則第2行中第1行的灰度因列而不同，造成第1至第3列存在3灰度差，所以進行電流預(yù)充電，但第4列中灰度差為2，不進行電流預(yù)充電。圖158示出每一像素記載是否進行預(yù)充電的判斷結(jié)果的情況。
其結(jié)果，不進行電流預(yù)充電的列中電流值難以變化到規(guī)定灰度，根據(jù)1行前的數(shù)據(jù)內(nèi)容產(chǎn)生寫入不充分，即使灰度3的顯示，亮度也小。圖159的1591所示的像素范圍中，亮度減小。第1行的輸出為1的列中亮度變小，因而4列中出現(xiàn)1列亮度減小的列?；叶仍降?，變化到規(guī)定的時間越長，與規(guī)定灰度的電流差越大，所以對規(guī)定亮度的亮度差變大，暗的部分顯著。暗的部分和規(guī)定亮度的部分每一幀變化，依次移動，所以發(fā)生看到暗的中線左右活動的方式的閃爍。
即使第1行和第2行都常顯示相同的灰度，由于存在圖156的數(shù)據(jù)變換部1537，也至少在4個像素中顯示1次不同的灰度。該情況下產(chǎn)生閃爍。尤其在1533的信號為1從而加法器B1568對信號加1時，產(chǎn)生閃爍引起的寫入不充分。
此外，作為產(chǎn)生閃爍的模式，還如圖164的顯示模式那樣，1行前的顯示總相同，但有關(guān)行(這里為第2行)顯示灰度2.75，所以或者顯示灰度2，或者顯示灰度3，因列而不同。此情況下，顯示灰度2的列不進行電流預(yù)充電，所以寫入不充分，造成以低于灰度2的亮度進行顯示，顯示灰度3的列則由于進行電流預(yù)充電，顯示規(guī)定的灰度3。灰度2與灰度3的顯示區(qū)的亮度差大，從而容易看到閃爍。
對從源極驅(qū)動器作為視頻信號輸出的信號而言，改變時，發(fā)生閃爍并且顯示灰度偏移，造成顯示質(zhì)量降低。
因此，本發(fā)明中，另行設(shè)置預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部1538進行灰度判斷的信號，或者重新授給判斷用的信號，從而消除閃爍。
作為實現(xiàn)這點的方法，示出3個例子。
圖162示出實現(xiàn)第1方法用的電路框圖。輸出對輸入的視頻信號線施加伽馬校正后的視頻信號1532以及判斷是否作預(yù)充電和預(yù)充電類型用的預(yù)充電標記380。與已有方法的不同點是輸入到預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部1621的信號不是數(shù)據(jù)變換部1537的輸出，采用伽馬校正后視頻信號高端N位數(shù)據(jù)1561。數(shù)據(jù)變換部1537的運作與圖156相同。
由此，用于判斷的數(shù)據(jù)不通過加法器B1568，因而用舍去輸入信號低端2位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)進行判斷。例如顯示上即使進行圖164的顯示，判斷預(yù)充電用的信號也為圖165所示的模式，灰度差總為2，形成無預(yù)充電的顯示，不發(fā)生閃爍。另一方面，圖157的顯示模式的情況下，由于輸入圖163所示的預(yù)充電判斷信號，形成總進行電流預(yù)充電，同樣不產(chǎn)生閃爍。
某一行將其后續(xù)的1行分別顯示同一灰度時，是否進行預(yù)充電的判斷恒定，不取決于列，所以防止有無預(yù)充電的差別造成的閃爍。
圖168示出第2方法。
這種方法中，使用加法器B1568根據(jù)伽馬校正后視頻信號高端N位數(shù)據(jù)1561產(chǎn)生的變換后視頻信號1532。該信號原樣輸入到預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部1621時，發(fā)生閃爍，因而將減法器1681中減去加法器B1568相加所得的部分后的輸入到預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部1621。
由此，對預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部1621輸入與伽馬校正后視頻信號高端N位數(shù)據(jù)1561相同的信號，從而與第1方法相同，也能防止有無預(yù)充電的差別造成的閃爍。
數(shù)據(jù)變換部1537電路內(nèi)的信號延遲大，為了取得預(yù)充電標記380與變換后視頻信號1535同步，圖162中預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部等需要定時調(diào)整用保持電路的情況下，與加法器1681相比，保持電路的電路規(guī)模變大時，第2方法有效。
圖161示出第3方法的電路框圖，圖154示出圖161中使用的預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部1538的框圖。
本發(fā)明方法中，與第1、第2方法的不同點是從數(shù)據(jù)變換部1537輸出進位信號1533，并使用變換后視頻信號1532和進位信號15332兩者，判斷預(yù)充電標記380的輸出。
圖159中，存在灰度3未準確施加的像素1591和準確施加的像素1592，其原因是1行前的數(shù)據(jù)存在灰度0和灰度1的情況，這在顯示灰度0.25之際，無進位信號1533時為灰度0，有進位信號1533時為灰度1。圖160(a)示出各像素的顯示灰度以及在括號內(nèi)表示進位信號1533的值的顯示模式的例子。
這里，判明即使是灰度3的顯示也不進行預(yù)充電的像素必然出現(xiàn)在與1行前的像素對應(yīng)的進位信號1533為1時。因此，大于等于3灰度差時進行電流預(yù)充電的設(shè)定中，根據(jù)進位信號1533為1，在與1行前的灰度差為2時判斷為進行預(yù)充電，則顯示灰度3的全部像素進行電流預(yù)充電，因而能防止未寫入規(guī)定灰度造成的閃爍。
一般在大于等于N灰度差時進行預(yù)充電的設(shè)定的情況下，如圖166所示，在N-1灰度差時，參照進位信號1533，在1行前的進位信號1533為1、有關(guān)行的進位信號為0時，不拘大于等于N灰度的指定，進行電流預(yù)充電。其它3種情況下，即使沒有進位信號，與1行前的灰度差也小于N灰度差，因而不進行預(yù)充電。
此外，N灰度差的情況下，如圖167所示，是否進行預(yù)充電的判斷因進位信號1533的值而不同。例如顯示灰度0的后續(xù)行顯示灰度2.25時，4分之3的列形成2灰度差，4分之1的列由于進位信號1533，形成3灰度差。這時，僅對3灰度差的像素進行電流預(yù)充電，則灰度2與灰度3的亮度差變大，從而發(fā)生閃爍。因此，如圖167所示，在當前像素中進位信號1533為1且1行前進位信號為0時，即便是N灰度差也不進行預(yù)充電。因此，能防止有無預(yù)充電造成的閃爍。
大于等于N+1灰度差的情況下，存在大于等于N灰度差的灰度差，不取決于有無進位信號，因而不顧進位信號，進行與過去相同的預(yù)充電判斷。
為了進行這種判斷，如圖161所示，對預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部1538，除輸入變換后視頻信號1532外，還輸入進位信號1533，根據(jù)視頻信號和進位信號判斷是否進行預(yù)充電。
這時，進位信號1533需要與1行前的數(shù)據(jù)比較，因而比較判斷器1541除需要視頻信號的行存儲器外，還新需要1位進位信號的行存儲器。這點與過去的發(fā)明實施方式不同。
通過設(shè)置進位信號1533用的行存儲器，可作圖166和圖167的判斷，能實施本發(fā)明。
通過使用上述發(fā)明，圖160(a)的灰度顯示模式中，圖160(b)所示那樣判斷有無預(yù)充電，使作為本發(fā)明的課題的相同灰度顯示也能防止預(yù)充電的有無因列而不同所造成的閃爍。
本發(fā)明中，作為顯示元件，以有機發(fā)光元件進行了說明，但只要是發(fā)光二極管、SED(表面電場顯示區(qū))、FED等電流與亮度形成正比關(guān)系的顯示元件，使用任何元件都能實施。
如圖21至圖28所示，通過將采用使用本發(fā)明的顯示元件的顯示裝置用于電視機、錄像攝像機、便攜電話，能實現(xiàn)灰度顯示性能較高的產(chǎn)品。
使用有機發(fā)光元件的彩色顯示裝置中，相對于紅綠藍三原色有機發(fā)光元件電流的發(fā)光效率因各發(fā)光色的材料和元件組成而不同。目前狀況下綠比藍效率高2～5倍左右，因而每一灰度需要的電流值相差2～5倍左右。
另一方面，源極信號線寄生電容、水平掃描期則各色相同。因此，變化到規(guī)定電流值需要的時間即使每一色顯示相同的灰度也相差2～5倍左右。
因此，采用相同的電流預(yù)充電期時，使用發(fā)光效率低的顯示色的像素中，電流量大，因而電壓預(yù)充電后的源極信號線的電壓、電流變化大，顯示大于規(guī)定亮度的亮度；使用發(fā)光效率高的顯示色的像素中，電流量小，因而電壓預(yù)充電后的源極信號線電壓、電流變化小，顯示變暗。即產(chǎn)生寫入不充分的現(xiàn)象。
因此，本發(fā)明中，考慮通過構(gòu)成每一顯示色變化6級電流預(yù)充電脈沖長度，使與產(chǎn)生寫入不充分的發(fā)光效率高的顯示色的輸出端子上，加大預(yù)充電脈沖長度，加長最大電流流通期，從而消除寫入不充分。
圖172是實現(xiàn)本發(fā)明用的第1方法。紅綠藍三原色中都能獨立控制電流預(yù)充電脈沖寬度設(shè)定，輸出的電流預(yù)充電脈沖群1691能各色分別輸出6個。由此，各色能獨立控制圖123所示的預(yù)充電電流輸出期。根據(jù)當前有機發(fā)光元件的發(fā)光效率進行考慮，則相對于藍顯示像素的電流，紅顯示像素的電流為約80％，綠顯示像素的電流為約50％。
電流差為±20％，則即使電流預(yù)充電條件相同，常規(guī)電流流通期中也變化到規(guī)定電流值，因而可以每一色不分別設(shè)定電流預(yù)充電脈沖的脈沖寬度，但如本例那樣存在50％電流差時，對藍施加最佳電流預(yù)充電脈沖，則綠使電流值不充分變化到規(guī)定灰度，亮度變暗。因此，顯示白方格圖案時，最先被掃描的白行中，僅綠的亮度變小，因而白顯示變化到品紅。所以，方格圖案的邊緣看到帶色，顯示質(zhì)量降低。
因此，各脈沖都將與綠色對應(yīng)的電流預(yù)充電脈沖寬度設(shè)定成2倍時，即使涉及綠色，也能實現(xiàn)規(guī)定灰度的顯示。
此外，共用電壓預(yù)充電脈沖451，與色無關(guān)。這是因為根據(jù)驅(qū)動晶體管62的柵極電壓與漏極電流的關(guān)系施加與黑顯示對應(yīng)的電壓，該脈沖相同，不顧顯示色，又因為根據(jù)源極信號線容量和預(yù)充電電壓產(chǎn)生部使用的運算放大器的驅(qū)動能力決定變化到規(guī)定電壓的時間，不必每一顯示色進行設(shè)定?？扇鐖D172那樣每一色僅分別調(diào)整電流預(yù)充電脈沖群1174。
不進行電流預(yù)充電也能寫入的灰度因顯示色而不同。1行前的顯示為灰度0的情況下，藍色時不進行電流預(yù)充電也能寫入大于等于36灰度，但紅色時，小于48灰度的顯示需要電流預(yù)充電，大于等于49灰度則不進行預(yù)充電也能寫入；綠色時，小于75灰度的顯示需要電流預(yù)充電，大于等于76灰度則不進行電流預(yù)充電也能寫入。因此，將電流預(yù)充電脈沖的最長脈沖(圖123中對應(yīng)于1174的脈沖)的灰度設(shè)定的最大灰度設(shè)定成各色需要的灰度份額。通過做成各色能獨立設(shè)定來自輸入到圖57的電流預(yù)充電期選擇單元578的命令D的命令I(lǐng)，可得到實現(xiàn)。本發(fā)明的電流預(yù)充電插入方法中，以4位進行1行前數(shù)據(jù)的存放，所以在1行前數(shù)據(jù)大于等于灰度15時，不能判別該灰度，取決于命令A(yù)設(shè)定值，但例如命令A(yù)的值為1時，1行前數(shù)據(jù)大于等于灰度14的情況下，顯示灰度大于等于13則可不進行電流預(yù)充電，然而綠色不施加70灰度發(fā)生在1行前數(shù)據(jù)為0時，如果1行前數(shù)據(jù)大于或大于14灰度，綠色也能寫入大于或大于14灰度的數(shù)據(jù)，因而顯示上沒有問題。
圖169是本發(fā)明的第2方法。圖170是示出圖169的脈沖合成部1694的內(nèi)部電路例的圖，圖171是示出一例使用圖169的脈沖產(chǎn)生部1122時輸出的電流預(yù)充電脈沖波形的圖。
圖172的組成的情況下，脈沖產(chǎn)生單元694的電路規(guī)模與各色共用時相比，為其規(guī)模的3倍。
因此，本發(fā)明中，使6種電流預(yù)充電脈沖的產(chǎn)生部為同一個，并且與電流量小且難以變化的色的像素對應(yīng)的輸出在電流預(yù)充電脈沖前或后，根據(jù)顯示色設(shè)定一定時間的脈沖輸出期。圖171中，在電流預(yù)充電脈沖前設(shè)置作為電流差校正用脈沖1695插入各色不同的脈沖寬度(也可相同，如1695c所示，電流能充分變化時也可沒有脈沖)的插入期1712。
由此，水平掃描期設(shè)置首先為電壓預(yù)充電期1711，其次為電流差校正用脈沖輸入期1712、紅綠藍共用6級脈沖納入期，最后為規(guī)定電流寫入期(灰度電流寫入期)。
為了簡化電路組成，使1711和1712的總長度相同，從而電流預(yù)充電脈沖1691的始端位置能固定，能使電路組成簡化。電壓預(yù)充電脈沖和電流差校正用脈沖的長度總和短時，在電壓預(yù)充電脈沖與電流差校正用脈沖之間設(shè)置通常的灰度電流寫入期，調(diào)整定時。
由此，1713期輸出的脈沖一如既往地能在脈沖產(chǎn)生單元B1693根據(jù)計算器和1096、933的設(shè)定值實現(xiàn)1713期中輸出的脈沖。與過去相比，僅脈沖上升緣定時不同，因而該部分的電路規(guī)模不增加。
另一方面，利用計算器693和校正值設(shè)定信號1697輸出電流校正用脈沖1695。脈沖為3種，因而與脈沖產(chǎn)生單元B1693相比，能以一半的電路規(guī)模構(gòu)成。
實際實施的電流預(yù)充電期是電流差校正用脈沖1695與預(yù)充電用脈沖1696(選擇抑制1至6個中的1個)的總和，因而設(shè)置每一顯示取電流差校正用脈沖1695與預(yù)充電用脈沖1696的邏輯和用的脈沖合成部1694，以實現(xiàn)每一顯示色不同的長度的電流預(yù)充電脈沖1691。圖171中，作為例子，示出電流預(yù)充電脈沖1的波形。電流預(yù)充電期能設(shè)定成對電流最難變化的綠色變長。圖170中，用邏輯和電路構(gòu)成，但為了減小電路規(guī)模，也可預(yù)先使預(yù)充電用脈沖1696和電流差校正用脈沖1695的輸出反相，并以與非電路構(gòu)成。
由此，脈沖合成部1694和脈沖產(chǎn)生單元A1692的電路規(guī)模總和小于脈沖產(chǎn)生單元B1693的電路規(guī)模的3倍，則根據(jù)本發(fā)明，能以比過去小的電路組成實現(xiàn)可設(shè)定每一發(fā)光色不同的電流預(yù)充電期的電路。
極力希望加長電流預(yù)充電期后的灰度電流寫入期時，不使驅(qū)動期1 713為固定值，可根據(jù)電壓預(yù)充電施加期1711的長度改變電流預(yù)充電期的啟動位置。施加電壓預(yù)充電后，立即形成1712期。每一顯示色，1712期不同。然而，電流預(yù)充電期1713恒定，不取決于顯示色。每一顯示色改變啟動位置時，需要每一色改變電流預(yù)充電脈沖的發(fā)生定時，結(jié)果該情況下需要每一色產(chǎn)生預(yù)充電用脈沖。由于始終通過共同產(chǎn)生預(yù)充電脈沖，不顧各色，有效利用減小電路規(guī)模的優(yōu)點，1712期需要為恒定值。這時，可用將能設(shè)定命令的最大寬度作為1712期或檢測出當前輸入的命令并使1712的長度與輸出最大脈沖寬度的電流差校正用脈沖1695的長度一致的方法。
由于顯示板大型化或垂直方向的像素數(shù)量增加而像素選擇期變短情況下，即使比大電流值中間灰度大的灰度，在來自1行前的視頻信號變化大時，也難以使電流值充分變化到規(guī)定灰度。
即使電流預(yù)充電脈沖群1174的脈沖寬度為最大，灰度最大時，預(yù)充電期的電流和符合灰度的電流為相同的值，不出現(xiàn)預(yù)充電效應(yīng)。
因此，本發(fā)明構(gòu)成設(shè)置使電流預(yù)充期中流通的電流大于最大灰度流通的電流的功能，從而能實施最大灰度顯示時，利用預(yù)充電使電流快速變化到規(guī)定電流值。
圖173示出實施該組成用的電流輸出級的電路組成，圖175(a)示出預(yù)充電判斷線984的值為14時顯示灰度222的情況下輸出電流的控制方法，圖175(b)示出源極信號線的電流值變化狀況。
除灰度顯示用的電流源241外，還設(shè)置電流源171，使大于最大電流的的大電流流通，并且根據(jù)新添加的預(yù)充電判斷線的1位(984b)的值，在電流預(yù)充電控制線1181的高電平期使電流源1731輸出。
用預(yù)充電判斷線的3位選擇電流預(yù)充電期，用1位選擇預(yù)充電電流值。這時，用低端3位決定時間，用高端1位決定電流量，但用哪一位進行均可。通過利用位劃分功能，能減小對預(yù)充電判斷線984進行譯碼用的電路。與在6級完成預(yù)充電期選擇的電路組成相比，現(xiàn)根據(jù)電流值大小增加到12級，但增加的電路通過僅添加使電流源1731和電流源1731通斷的開關(guān)和該開關(guān)的控制電路(2輸入邏輯積電路)就能實現(xiàn)，因而能極力抑制電流源1731除外的邏輯電路的增加，又能實現(xiàn)高灰度顯示也有效的電流預(yù)充電。
圖174示出預(yù)充電判斷線的值與預(yù)充電運作的關(guān)系。用低端3位選擇電流預(yù)充電期，用高端1位選擇電流值。
由此，低灰度用電流值小的白灰度電流，在6級進行預(yù)充電；中間灰度～高灰度則增加電流值，加上電流源1731的電流，調(diào)解6級的周期，進行電流預(yù)充電，從而即使中間灰度～高灰度，電流變化速度也快，可在全部灰度區(qū)寫入規(guī)定灰度。
根據(jù)顯示板規(guī)模和垂直方向的像素數(shù)決定電流源1731的電流值大小，從而1水平掃描期的長度大時，根據(jù)減小源極驅(qū)動器芯片規(guī)模的觀點，電流源1731相對于電流源241的電流值總和為20％～50％；水平掃描期短時，寫入不充分現(xiàn)象顯著，因而需要進行預(yù)充電時的電流值加大，最好形成電流源241的50％～100％的電流源。
本例中，說明了用1位選擇電流源的大小，并且用3位選擇預(yù)充電期的長短，但用任意位數(shù)都能同樣實現(xiàn)。
例如，使選擇電流源大小的位數(shù)為3位時，可準備3個電流源1174(輸出與位數(shù)加權(quán)對應(yīng)地不同的電流值)，并且取是否使各電流源1174輸出的控制線與電流預(yù)充電控制線1181的邏輯積。圖117輸出這點。
另一方面，增多預(yù)充電期的類型，需要增多脈沖選擇部1175的內(nèi)部組成部分和電流預(yù)充電脈沖群1174的脈沖數(shù)。對脈沖選擇部1175而言，可構(gòu)成取圖119的真值表的遍數(shù)多的電路。例如4位的情況下，采取接通最多14遍電流預(yù)充電脈沖的方法。
圖176的電路在源極驅(qū)動器外部設(shè)置溫度補償元件1311，使預(yù)充電電壓根據(jù)溫度變化。由電子電位器1341給出的電阻值與溫度補償元件1311的電阻值之和決定預(yù)充電電壓產(chǎn)生部1313輸出的電壓。
因此，由電子電位器1341調(diào)整每一顯示板的預(yù)充電電壓偏差，通過改變溫度補償元件1311的電阻值，使電壓值變化，從而又對同一顯示板中溫度造成的電壓值偏移。
由此，源極驅(qū)動器36不需要外裝調(diào)整電位器，能實現(xiàn)謀求降低成本。
此外，用2個或更多的源極驅(qū)動器進行顯示時，做成僅某一個電子電位器1341輸出電壓，其它芯片的電子電位器1341的輸出與運算放大器分開。通過將與溫度補償元件1311的電源64不同的端子連接到全部源極驅(qū)動器36的外部輸入1761，能按同一電壓輸出預(yù)充電電壓，不取決于源極驅(qū)動器的數(shù)量。
采用以電流輸出型源極驅(qū)動器進行顯示的有機發(fā)光元件的顯示裝置中，存在垂直消隱期時，由于垂直消隱期什么像素都不選擇，源極驅(qū)動器的輸出為浮動狀態(tài)。
例如圖10那樣構(gòu)成源極驅(qū)動器的輸出級。這里，在灰度數(shù)據(jù)54為0以外的數(shù)據(jù)的情況下，至少1個灰度顯示用電流源103以從源極信號線引入電流的方式進行工作。
這里，源極驅(qū)動器的輸出非加載時，灰度顯示用電流源103要引入電流，因而以降低漏極電位的方式進行工作。結(jié)果如圖181(a)所示即使整個屏幕顯示灰度5的模式，源極信號線的電位也如垂直消隱期中在1811所示那樣從灰度5顯示時的電壓下降。示出4水平掃描期的例子，但消隱期結(jié)束后，電位降低到1812。
在這種狀態(tài)下，要寫入灰度5的電流，則電壓變化需要的量大，而且電流值小，所以變化需要的時間長。因此，如圖181(a)所示，不變化到顯示灰度5的電壓，在1813的電位結(jié)束第1行的水平掃描期。圖6和圖44所示的有源矩陣型顯示板中，將水平掃描期結(jié)束點(像素選擇期結(jié)束的時間點)的狀態(tài)存儲在像素內(nèi)部并加以顯示。因此，用比規(guī)定灰度(5灰度)時高的亮度顯示第1行。
第2行后續(xù)于第1行的狀態(tài)進行變化，因而變化量比第1行少，能變化到規(guī)定電位，準確顯示灰度。
這樣，第1行比其它行源極信號線變化量大，進行光柵顯示時，尤其在低灰度上產(chǎn)生第1行亮的問題。
此外，每一灰度的電流小和顯示板大型化而水平掃描期變短或源極信號線變大等情況下，由于源極信號線電位不容易變化，有時第2行及其后不能顯示規(guī)定亮度。這作為課題，在同樣的情況下，如果做成第1行能顯示，必然第2及其后能準確顯示。
因此，本發(fā)明設(shè)計出的方法利用垂直消隱期中源極驅(qū)動器具有的電壓預(yù)充電功能，施加與黑顯示對應(yīng)的電壓，從而防止源極信號線電位急劇降低。
作為第1方法，在垂直消隱期由控制器將灰度0傳送到源極驅(qū)動器。這時，輸入到預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部1621的視頻信號中也插入灰度0，則預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部1621產(chǎn)生預(yù)充電標記。這時，作為電壓預(yù)充電的設(shè)定，設(shè)定圖61所示的所示中的“必須作電壓預(yù)充電”，則垂直消隱期的1水平掃描期中施加1次與黑顯示對應(yīng)的電壓，并形成圖181(b)所示的垂直消隱期內(nèi)的源極信號電壓變化。由此，電壓預(yù)充電施加期(1818)中形成181 4所示的顯示灰度0的電壓，灰度0輸出期1819中如1815那樣變化。由于是灰度0，源極驅(qū)動器內(nèi)部的開關(guān)108使灰度顯示用電流源103與源極信號線斷開，從而認為源極信號線的電位實質(zhì)上不變化。但是，也考慮開關(guān)108的泄露造成電位變化，因而圖181(b)中設(shè)發(fā)生1815那樣的電位變化。泄漏電流非常小(小于等于1nA)，所以變化量小。因此，第1行寫入開始時的電位1816降低不大，即使低灰度顯示，電位變化量也小，因而不能充分顯示規(guī)定灰度。由于第1行能準確顯示，第2行及其后必然能顯示。
泄漏電流小，并且灰度0輸出時的源極信號線電位變化小的情況下，不顧圖16中的設(shè)定，第1行也能充分寫入。這時，除視頻信號中插入灰度0的方法以外，也可做成利用源極驅(qū)動器36的輸出啟動51的功能，使源極信號線的灰度顯示用電流源與源極信號線分開。輸出啟動51與源極驅(qū)動器36的全部輸出關(guān)聯(lián)，啟動功能如圖186那樣運作時，電流輸出部1171與輸出104斷開。由此，源極信號線與源極驅(qū)動器斷開，從而能防止電位降低。
再者，如圖178所示，將檢測出輸入視頻信號的消隱期的數(shù)據(jù)啟動信號1781輸入到黑數(shù)據(jù)插入部1782和預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部1621，進行圖79和圖180的判斷，則不顧顯示0灰度時的電壓預(yù)充電設(shè)定，垂直消隱期中每一水平掃描期能插入電壓預(yù)充電期1818，可實現(xiàn)圖181(b)那樣的源極信號線的電位變化。圖180將垂直消隱期中預(yù)充電判斷信號產(chǎn)生部的輸出取為7，這是因為源極驅(qū)動器側(cè)如圖119那樣作預(yù)充電判斷而將輸出取為7，但設(shè)定值不同時，在源極驅(qū)動器側(cè)，電流預(yù)充電控制線總為“L”電平，使電壓預(yù)充電控制線為與451相同的值。
如果在垂直消隱期結(jié)束后的第1行中寫入電流前源極信號線電位降低，則可認為第1行寫入高端灰度。因此，緊接寫入第1行前的水平掃描期中至少實施進行電壓預(yù)充電并輸出灰度0。
圖182示出寫入第1行前的水平掃描期中進行電壓預(yù)充電時的源極信號線電位的變化。寫入1行前的2水平掃描期前，灰度輸出為任意，有無預(yù)充電均可，即使電位降低到最低電位，電壓預(yù)充電期1862中電位也變化到1821電平，然后利用0灰度輸出期1825使電位變化止于最小值。因此，能使寫入第1行前的源極信號線電位為1823，從而低灰度中的變化量小并可進行寫入。
因此，可在垂直消隱期結(jié)束的最后1水平掃描期實施必須執(zhí)行電壓預(yù)充電并且形成灰度0輸出。該掃描期前的期間未必需要實施?？蛇x擇容易處理的方法。利用數(shù)據(jù)啟動信號1781時，難以判斷垂直消隱期的末尾，因而整個垂直消隱期中進行相同運作較容易實施。
使用本發(fā)明的源極驅(qū)動器時，如圖62所示，第1行的數(shù)據(jù)可利用第1行檢測單元在第1行獨自實施預(yù)充電。圖55中，利用命令C選擇實施電流預(yù)充電，并利用命令B選擇實施電壓預(yù)充電，則灰度0必須實施電壓預(yù)充電，以充分寫入黑電平電壓。
另一方面，灰度0以外則電流預(yù)充電期選擇單元578中，在圖57所示的命令D至命令I(lǐng)內(nèi)，可作電流預(yù)充電期調(diào)整和充分寫入時，根據(jù)灰度進行不作電流預(yù)充電的選擇。由此，即使是低灰度，也如圖183所示，首先在電壓預(yù)充電期強制瞬時變化到顯示灰度0的電壓，然后在電流預(yù)充電期使源極信號線電壓急劇變化到規(guī)定電壓值，最后依據(jù)像素晶體管特性，以常規(guī)電流值寫入規(guī)定的電壓。
可充分寫入的灰度原本高灰度部多，所以源極信號線電位低。因此，消隱期中，即使電壓低，由于變化量小，而且如果是高灰度，用于變化的電流大，所以也能充分變化到規(guī)定灰度。另一方面，低灰度時，利用預(yù)充電的操作，首先強制使電壓變化到黑電平，因而垂直消隱期的電壓無論任何，用電壓預(yù)充電使其變化都沒有問題。除第1行外，其后的運作無任何變化，所以能充分寫入。
因此，通過圖184那樣對第1行實施電流預(yù)充電，即使不特地作垂直消隱期控制，也能以規(guī)定亮度使第1行發(fā)光。
利用上述運作，能使第1行以規(guī)定亮度發(fā)光，從而實現(xiàn)顯示質(zhì)量高的顯示裝置。
再者，做成垂直消隱期中，源極驅(qū)動器總進行電壓預(yù)充電的電壓輸出，則消除源極信號線電位往白方向變化。
為此，如圖187(a)所示，需要在垂直消隱期中和常規(guī)顯示期中使電壓預(yù)充電脈沖變化。常規(guī)顯示中，電壓預(yù)充電脈沖可為1微秒～3微秒。另一方面，垂直消隱期中，需要電壓預(yù)充電脈沖總處在高電平(高電平時執(zhí)行電壓預(yù)充電)。而且，無電壓預(yù)充電也能準確顯示各灰度時，顯示期可以不施加電壓預(yù)充電，因而可以使預(yù)充電標記為0，或者如圖187(b)那樣總為低電平。根據(jù)本發(fā)明，其特征是垂直消隱期的電壓預(yù)充電脈沖和顯示期的電壓預(yù)充電脈沖形成不同的狀態(tài)。
再者，為了在垂直消隱期對源極信號線施加顯示0灰度時的電壓。因此，如圖188所示，使用本發(fā)明的源極驅(qū)動器時，控制成使預(yù)充電標記為7，并將該標記與預(yù)充電脈沖合在一起，以總輸出預(yù)充電電壓。
為了這樣判別垂直消隱期和顯示期，以改變預(yù)充電脈沖的寬度，需要能每一水平掃描期設(shè)定預(yù)充電脈沖的長度。
本發(fā)明中，使用如圖28、圖29、圖30那樣輸入數(shù)據(jù)和命令的源極驅(qū)動器，并能1水平掃描期更改1次命令。在輸入命令傳送期302的定時脈沖849時，將命令傳送到源極驅(qū)動器內(nèi)部的寄存器，保持其值。由于1水平掃描期中輸入1次定時脈沖，為了利用此功能在垂直消隱期和顯示期改變脈沖寬度，可在圖29的命令輸入期輸入命令時，輸入電壓預(yù)充電脈沖寬度設(shè)定命令。
圖190示出包含命令寄存器1902的源極驅(qū)動器的電路框圖。由命令與數(shù)據(jù)分離部931利用命令數(shù)據(jù)識別信號將視頻信號線856的數(shù)據(jù)分成顯示用數(shù)據(jù)、各種設(shè)定用數(shù)據(jù)和柵極驅(qū)動器控制信號。顯示用數(shù)據(jù)和柵極驅(qū)動器控制信號使串行傳送的數(shù)據(jù)變換成并行傳送后，依次傳送到驅(qū)動器內(nèi)部。另一方面，構(gòu)成各種命令(調(diào)整基準電流用的電子電位器設(shè)定、調(diào)整預(yù)充電電壓用的電子電位器設(shè)定、電流預(yù)充電脈沖1至6和電壓預(yù)充電脈沖的脈沖寬度設(shè)定，而且紅綠藍發(fā)光效率不同而設(shè)定電流變大時，作為源極驅(qū)動器，基準電流調(diào)整、電流預(yù)充電脈沖1至6的脈沖寬度最好能紅綠藍分別獨立控制)，尤其是預(yù)充電脈沖寬度設(shè)定，如圖69那樣使用計數(shù)器693輸出脈沖，直到設(shè)定值與計數(shù)值一致；計數(shù)器運作中更改設(shè)定時，邏輯不穩(wěn)定，因而必然在定時脈沖848輸入后更改，以便在計數(shù)器運作結(jié)束后更改設(shè)定。
再者，本發(fā)明的源極驅(qū)動器具有能輸出2個系統(tǒng)的柵極驅(qū)動器控制用的信號的功能。這是因為圖6的電流復(fù)制器用的像素組成和圖44的電流鏡型像素組成中，1個像素需要2條柵極信號線，為了分別對其依次進行掃描，1個顯示裝置裝有2個柵極驅(qū)動器，從而需要1個源極驅(qū)動器對2個柵極驅(qū)動器發(fā)送控制信號。
柵極驅(qū)動器輸出啟動信號1901用于在不必從源極驅(qū)動器輸出柵極驅(qū)動器控制信號時，切斷不需要的輸出，使信號不發(fā)出到外部。
使用2個源極驅(qū)動器時，對各芯片中遠離柵極驅(qū)動器側(cè)的控制線各1條使啟動功能有效，不輸出多余的信號，因而具有低功率化和抑制陣列產(chǎn)生噪聲的優(yōu)點。
上述說明中，取為單色輸出的驅(qū)動器進行了說明，但多色輸出驅(qū)動器中也可用。準備顯示色數(shù)的相同電路即可。例如輸出紅、綠、藍這3色時，可在同一IC內(nèi)裝入3個相同的電路并分別當作紅用、綠用、藍用的電路使用。
上述說明中，將晶體管取為MOS晶體管，進行了說明，但MIS晶體管和雙極晶體管中也同樣可用。
此外，晶體管為結(jié)晶硅、低溫多晶硅、高溫多晶硅、非晶型硅、砷鎵化合物等任何材料，也可應(yīng)用本發(fā)明。
本發(fā)明的程序可用于使計算機執(zhí)行上述本發(fā)明自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法的全部或部分步驟的動作，并且與計算機協(xié)同運作。
本發(fā)明可以是一種媒體，承載上述使計算機執(zhí)行本發(fā)明自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法的全部或部分步驟的全部或部分動作用的程序，可由計算機讀取，而且讀取的所述程序與計算機協(xié)同執(zhí)行上述動作。
再者，本發(fā)明的上述“部分步驟”含義為該多個步驟內(nèi)的幾個步驟，或者1個步驟內(nèi)的部分動作。
又，本發(fā)明包含記錄本發(fā)明程序的、計算機可讀取的記錄媒體。
又，本發(fā)明程序的一種利用方式可為記錄在計算機可讀取的記錄媒體中并與計算機協(xié)同運作。
本發(fā)明程序又一種利用方式可為在傳輸媒體中傳送，并由計算機讀取后，與計算機協(xié)同運作。
又，作為本發(fā)明的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)清單、數(shù)據(jù)類型等。
又，作為記錄媒體，包含ROM等；作為傳輸媒體包含互聯(lián)網(wǎng)等傳輸機構(gòu)、光、電波、聲波等。
又，上述本發(fā)明計算機不限于CPU等純硬件，可包含固件、OS，還可包含外圍設(shè)備。
再者，如上文所說明，本發(fā)明的組成可用軟件方式實現(xiàn)，也可用硬件方式實現(xiàn)。
工業(yè)上的實用性采用本發(fā)明，則能在自發(fā)光型顯示裝置的顯示中，加快從變化速度慢的低灰度變化到高灰度，作為例如顯示用驅(qū)動裝置、顯示裝置等是有用的。
權(quán)利要求
1.一種自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，該顯示裝置具有排列成矩陣狀的自發(fā)光元件、以及與各所述自發(fā)光元件對應(yīng)設(shè)置的各像素電路，其特征在于，包含以下步驟在第1期間，對所述各像素電路施加符合顯示灰度的灰度電流的步驟；在后續(xù)于所述第1期間的第2期間，對所述自發(fā)光元件施加基于所述灰度電流的顯示電流，以顯示相符的所述顯示灰度的步驟；以及在所述第1期間前的第3期間，根據(jù)規(guī)定的第1條件對所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流的步驟。
2.如權(quán)利要求1中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，可對應(yīng)于授予向所述自發(fā)光元件上施加的顯示電流的顯示灰度，改變所述第3期間。
3.如權(quán)利要求1中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，對所述矩陣的同一列上的規(guī)定行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值與所述規(guī)定行的下一行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值進行比較；作為所述規(guī)定的第1條件，在這些電流值的差額大于等于規(guī)定值的情況下顯示所述下一行時，在所述第3期間對所述下一行的所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流。
4.如權(quán)利要求3中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，所述第3期間可隨所述差額的大小改變。
5.如權(quán)利要求1或3中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，對所述矩陣的同一列上的規(guī)定行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值與所述規(guī)定行的下一行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值進行比較；作為所述規(guī)定的第1條件，在這些電流值的差額小于規(guī)定值的情況下顯示所述下一行的所述自發(fā)光元件時，不施加所述預(yù)充電電流。
6.如權(quán)利要求1中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，作為所述規(guī)定的第1條件，在所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度為與黑顯示對應(yīng)的電流值的情況下進行該顯示時，不施加所述預(yù)充電電流。
7.如權(quán)利要求1中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，所述預(yù)充電電流的值是相當于進行白顯示的電流值。
8.如權(quán)利要求1中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，從分別與預(yù)先在驅(qū)動電路中準備的多個脈沖長度對應(yīng)的第3期間群，選擇所述第3期間。
9.如權(quán)利要求1中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，還包含在所述第3期間前的所述第4期間，根據(jù)規(guī)定的第2條件對所述自發(fā)光元件施加規(guī)定的電壓的步驟。
10.如權(quán)利要求9中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，對所述矩陣的同一列上的規(guī)定的行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值與所述規(guī)定行的下一行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值進行比較；作為所述規(guī)定的第2條件，在這些電流值的差額大于等于規(guī)定值的情況下顯示所述下一行的所述自發(fā)光元件時，在所述第4期間對所述下一行的所述自發(fā)光元件施加所述規(guī)定的電壓。
11.如權(quán)利要求9中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，作為所述規(guī)定的第2條件，在所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度為與黑顯示對應(yīng)的電流值的情況下進行該顯示時，在所述第4期間對所述自發(fā)光元件施加所述規(guī)定的電壓。
12.如權(quán)利要求9中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，所述規(guī)定的電壓是等于與所述自發(fā)光元件最后進行的顯示時施加的電流值相當?shù)碾妷?、或相當于進行低灰度色顯示時的電壓。
13.如權(quán)利要求12中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，該顯示裝置使用有機發(fā)光元件，其特征在于，所述第1電壓是相當于進行黑顯示時的電壓。
14.一種自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其特征在于，該自發(fā)光型顯示裝置具有排列成矩陣狀的自發(fā)光元件、以及與各所述自發(fā)光元件對應(yīng)設(shè)置的各像素電路，并且在第1期間，對所述各像素電路施加符合顯示灰度的灰度電流，在后續(xù)于所述第1期間的第2期間，對所述自發(fā)光元件施加基于所述灰度電流的顯示電流，以顯示相符的所述顯示灰度；所述顯示控制裝置包含在所述第1期間前的第3期間，根據(jù)規(guī)定的第1條件對所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流的預(yù)充電電流施加單元。
15.如權(quán)利要求14中所述的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其特征在于，可對應(yīng)于向授予所述自發(fā)光元件上施加的顯示電流的顯示灰度，改變所述第3期間。
16.如權(quán)利要求14中所述的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其特征在于，對所述矩陣的同一列上的規(guī)定行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值與所述規(guī)定行的下一行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值進行比較；作為所述規(guī)定的第1條件，在這些電流值的差額大于等于規(guī)定值的情況下顯示所述下一行時，在所述第3期間對所述下一行的所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流。
17.如權(quán)利要求16中所述的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其特征在于，所述第3期間可隨所述差額的大小改變。
18.如權(quán)利要求14或16中所述的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其特征在于，對所述矩陣的同一列上的規(guī)定行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值與所述規(guī)定行的下一行中的所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度所對應(yīng)的電流值進行比較；作為所述規(guī)定的第1條件，在這些電流值的差額小于規(guī)定值的情況下顯示所述下一行的所述自發(fā)光元件時，不施加所述預(yù)充電電流。
19.如權(quán)利要求14中所述的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其特征在于，作為所述規(guī)定的第1條件，在所述自發(fā)光元件進行的顯示的顯示灰度為與黑顯示對應(yīng)的電流值的情況下進行該顯示時，不施加所述預(yù)充電電流。
20.如權(quán)利要求14中所述的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置，其特征在于，所述預(yù)充電電流的值是相當于進行白顯示的電流值。
21.一種自發(fā)光型顯示裝置的電流輸出型驅(qū)動電路，其特征在于，該自發(fā)光型顯示裝置具有排列成矩陣狀的自發(fā)光元件、以及與各所述自發(fā)光元件對應(yīng)設(shè)置的各像素電路，在第1期間，對所述各像素電路施加符合顯示灰度的灰度電流，在后續(xù)于所述第1期間的第2期間，對所述自發(fā)光元件施加基于所述灰度電流的顯示電流，以顯示符合的所示顯示灰度，并且在所述第1期間前的第3期間，根據(jù)規(guī)定的第1條件對所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流，所述電流輸出型驅(qū)動電路包含同時產(chǎn)生時間長度不同的多個所述第3期間的第3期間產(chǎn)生單元。
22.如權(quán)利要求21中所述的自發(fā)光型顯示裝置的電流輸出型驅(qū)動電路，其特征在于，根據(jù)施加所述預(yù)充電電流時的脈沖長度，產(chǎn)生所述多個第3期間。
23.如權(quán)利要求21中所述的自發(fā)光型顯示裝置的電流輸出型驅(qū)動電路，其特征在于，用作電流輸出型源極驅(qū)動電路。
24.一種自發(fā)光型顯示裝置，其特征在于，包含排列成矩陣狀的自發(fā)光元件；與各所述自發(fā)光元件對應(yīng)設(shè)置的各像素電路；以及驅(qū)動所述自發(fā)光元件和所述像素電路的驅(qū)動電路，作為所述驅(qū)動電路，至少具有一個或更多權(quán)利要求21中所述的電流輸出型驅(qū)動電路。
25.一種自發(fā)光型顯示裝置，其特征在于，包含排列成矩陣狀的自發(fā)光元件；與所述自發(fā)光元件對應(yīng)設(shè)置的各像素電路；權(quán)利要求14中所述的自發(fā)光型顯示裝置的顯示控制裝置；以及權(quán)利要求21中所述的自發(fā)光型顯示裝置的電流輸出型驅(qū)動電路，所述顯示控制裝置執(zhí)行有關(guān)施加所述預(yù)充電電流的動作。
26.如權(quán)利要求24或25中所述的自發(fā)光型顯示裝置，其特征在于，所述自發(fā)光元件是有機EL元件。
27.一種電子設(shè)備，其特征在于，設(shè)置權(quán)利要求26中所述的自發(fā)光型顯示裝置作為顯示單元。
28.如權(quán)利要求21中所述的電子設(shè)備，其特征在于，用作電視機。
29.一種程序，其特征在于，用于使計算機執(zhí)行權(quán)利要求1中所述的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法的，在第1期間，對所述各像素電路施加符合顯示灰度的灰度電流的步驟；在后續(xù)于所述第1期間的第2期間，對所述自發(fā)光元件施加基于所述灰度電流的顯示電流以顯示相符的所述顯示灰度的步驟；以及在所述第1期間前的第3期間，根據(jù)規(guī)定的第1條件對所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流的步驟。
30.一種記錄媒體，可由計算機進行處理，其特征在于，記錄權(quán)利要求29中所述的程序。
全文摘要
在普通的自發(fā)光型顯示裝置中，有時存在從低灰度顯示轉(zhuǎn)移到高灰度顯示時以低于規(guī)定灰度的灰度進行顯示的弊病。本發(fā)明的自發(fā)光型顯示裝置的驅(qū)動方法，包含以下步驟在第1期間，對所述各像素電路施加符合顯示灰度的灰度電流的步驟；在后續(xù)于所述第1期間的第2期間，對所述自發(fā)光元件施加基于所述灰度電流的顯示電流，以顯示相符的所述顯示灰度的步驟；以及在所述第1期間前的第3期間，根據(jù)規(guī)定的第1條件對所述自發(fā)光元件施加預(yù)充電電流的步驟。
文檔編號G09G3/30GK1886772SQ2004800352
公開日2006年12月27日 申請日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者柘植仁志 申請人:東芝松下顯示技術(shù)有限公司