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顯示板驅動電路的製作方法

2023-09-10 12:03:40

專利名稱:顯示板驅動電路的製作方法
技術領域:
本發明涉及顯示板的驅動電路,更具體地講,涉及由像電致發光元件這樣的自發光元件組成的顯示板的驅動電路。電致發光元件包括有機電致發光元件和無機電致發光元件。本發明對這兩者都適用。
背景技術:
有機電致發光(後面簡稱EL)元件被認為是用來實現薄的,低功率消耗顯示裝置的自發光元件。在日本專利公開No.2001-42821中描述了一種用EL元件的顯示裝置及其驅動電路。
圖1給出這種EL元件的示意結構。如圖所示,EL元件由下面幾個薄層迭合而成。即一片像玻璃襯底這樣的透明襯底100,其上形成一透明電極101;至少一層由電子輸運層,發光層,空穴輸運層組成的有機功能層102;和一金屬電極103。
圖2是給出EL元件電學特性的一張等效電路圖。在圖中所示的EL元件可以用一個電容性元件C和具有二極體特性並與電容性元件並聯耦合的元件E來代替。
當在透明電極101的陽極(+極)上加上E電壓而在金屬電極103的陰極(-極)上加上負電壓,在透明電極101和金屬電極103之間有直流電流通過時,電荷在電容性元件C內積累。當電荷量超過EL元件的固有勢壘電壓或發光閾值電壓時,電流就從一個電極(二極體元件E的陽極)流向帶有發光層的有機功能層,而有機功能層就102(參看圖1)發射光線,其強度與電流成正比。
圖3給出一個EL顯示裝置的示意結構,該裝置用安置在一個陣列中的許多EL元件所組成的EL顯示板來顯示圖象。在該圖中,在ELDP10,也即EL顯示板上形成n條陰極線(與金屬電極連接的線)B1和Bn,它們分別帶動第一顯示線到第n顯示線,以及m條陽極線(和透明電極相連接的線)A1到Am,它們和陰極線B1到Bn相交。在陰極線B1到Bn和陽極線A1到Am的相應的交點上(n×m個交點)以上述配置形成EL元件E11到Enm。另外,EL元件E11到Enm中的每一個元件對應於ELDP10的每一個象素。
一個發光控制電路1把一屏輸入象數據(n行×m列)轉變為對應於ELDP10的象素,也即EL元件E11到Enm的象素數據D11到Dnm,並且逐行順序把它們提供給陽極線驅動電路2,如圖4中所示。例如,象素數據D11到D1m由m個數據位組成,它給出屬ELDP10的第一顯示線的相應的EL元件E11到E1m是否應該發光。當D11到D1m中任何一個處於邏輯「1」時,則表明「發光」,而處於邏輯「0」時,表明「不發光」。
發光控制電路1向陰極線驅動電路3提供陰極線選擇控制信號,該信號和圖4所示逐行象素數據的供給同步,以順序地從ELDP10的第一顯示線掃描至第n顯示線。首先,陽極線驅動電路2在象素數據組中m個數據位提取表明發光的邏輯值為「1」的所有數據位。接著它從陰極線A1到Am中選出屬於對應於提取數據位那些列的所有陽極線,並把恆流源只連接到被選擇的陽極線以及向這些陽極線提供一預定的象素驅動電流i。
陰極線驅動電路3選擇陰極線-任一時刻只選擇一條陰極線-它對應於在陰極線B1到Bn中由陰極線選擇控制信號指定的顯示線,並把該線連接到地電勢而對其他各條陰極線加上預定的高電勢Vcc。該高電勢Vcc被設置得和以所要求亮度E在發光的給定EL元件兩端的電壓(由寄生電容C的電量所決定的電壓)近似相等。
這樣,在被陽極線驅動電路2連接到恆流源的那些「列」和被陰極線驅動電路3設置成地電勢的顯示線之間就有光發射驅動電流流過。在顯示線和那些「列」的交點上所形成的EL元件按照光發射驅動電流發射光。另一方面,因為在被陰極線驅動電路3設置成高電勢Vcc的那些顯示線和連接到恆流源的「列」之間沒有電流流過,因而在它們的交點上形成的EL元件保持不發光。
按照輸入象數據,基於象素數據D11到D1m,D21到D2m,…及Dn1到Dnm進行上述操作時,ELDP10的屏幕顯示一場光發射圖樣,也即一個象。
順便指出,最近為了實現大屏幕顯示板,變得有必要用增加顯示線,也即陰極線B的數目和陽極線A的數目以改進屏幕解析度。這樣當陰極線B和陽極線A的數目增加時,陽極線驅動電路2和陰極線驅動電路3的規模也增大,因而,人們擔心當二個電路都用集成電路來實現時,增加晶片面積將導致較低的成品率。就此而論,可以想到用多個IC晶片來分別構造陽極線驅動電路2和陰極線驅動電路3。
例如,可以想到用二個IC晶片2a和2b來構造陽極線驅動電路2,如圖5所示。當陽極線驅動電路以這種方式由二個IC晶片2a和2b來構造時,陽極線A1到An將由IC晶片2a來驅動而陽極線An+1到Am將由IC晶片2b來驅動,如圖6所示。附加提及,在圖6中,對象素元件的電流輸出,也即驅動輸出的通道號用「1」到「N-1」,「N」,「N+1」,「N+2」到「m」表示然而,如果陽極線驅動電路2用如圖6所示的多個IC晶片來構造,製作上的差異等因素可以引起各個IC晶片間供給陽極線的光發射驅動電流的數值的差異。因而光發射驅動電流的差異將在ELDP10的屏上產生具有不同亮度的區域,這種階梯狀的變化將因此降低象的質量,特別在這些區域的邊界上。
在日本專利公開No.2001-42827中敘述了解決此問題的一種技術。
圖7給出在該日本專利中所敘述的一種EL顯示裝置的示意結構。在該圖中,IC晶片2a起著第一陽極線驅動電路210的作用而IC晶片2b起著第二陽極線驅動電路220的作用。在ELDP 10』,也即一個EL顯示板上形成陰極線(連接到金屬電極的線)B1到Bn,它分別帶動第一顯示線到第n顯示線,及和陰極線B1到Bn相交的2m根陽極線(連接到透明電極的線)A1到A2m。以圖1所示構造的EL元件E1,1到En,2m在陰極線B1到Bn和陽極線A1到A2m的相應的交點上形成。EL元件E1,1到En,2m中每一個元件對應於ELDP 10』的每一個象素。
發光控制電路1』向陰極線驅動電路3提供陰極線選擇控制信號,如圖8所示,以順序地從ELDP10』的第一顯示線掃描到第n顯示線。陰極線驅動電路3選擇陰極線--在任一時刻只選擇一條陰極線--它對應於被陰極線選擇控制信號從ELDP10』的陰極線B1到Bn中指定的並被接地電勢的顯示線,而對每一根其他的陰極線加上一預定的高電勢Vcc。
同樣,發光控制電路1』把一幅(n行×2m列)輸入象數據轉化為對應於ELDP10』的象素,也即EL元件E1,1到En,2m的象素數據D1,1到Dn,2m,並把象素數據分成屬於第一到第m列的象素據和屬於第m+1列到第2m列的象素數據。接著,發光控制電路1』把屬於第一到第m列的象素數據用顯示線來分組,並把這樣得到的象素數據D1,1到D1,m,D2,1到D2,m,D3,1到D3,m,…和Dn,1到Dn,m一組接一組地,作為第一驅動數據GA1-m送至第一陽極線驅動電路210,如圖8所示。同時它把屬於第m+1到第2m列的象素數據用顯示線來分組,並把這樣得到的象素數據D1,m+1到D1,2m,D2,m+1到D2,2m,D3.m+1到D3,2m…和Dn,m+1到Dn,2m一組接一組地,作為第二驅動數據GB1-m送至第二陽極線驅動電路220,如圖8所示。
第一驅動數據GA1-m和第二驅動數據GB1-m一個接一個分別被送至第一陽極線驅動電路210和第二陽極線驅動電路220,它與如圖8所示的掃描線選擇控制信號同步。這裡第一驅動數據GB1-m包含m個數據位,它指定屬於ELDP10』每一條顯示線第一到第m列的對應的m個EL元件是否應該發射光線。同樣,第二驅動數據GB1-m包含m個數據位,它指定屬於ELDP10』每一條顯示線第m+1列到第2m列的對應的m個EL元件是否應該發射光線。例如,當每一個數據位處於邏輯「1」則表明發光,而處於邏輯「0」時表明不發光。
圖9給出驅動電路,也即第一陽極驅動電路210和第二陽極驅動電路220的內部結構。第一陽極線驅動電路210和第二陽極線驅動電路220是在不同的二片IC晶片內構造的(參閱圖5)。第一陽極線驅動電路210包含一個參照電流控制電路RC,一個控制電流輸出電路CO,和一個開關組SB以及作為m個電流驅動源的電晶體Q1到Qm和電阻R1到Rm。
在參照電流控制電路RC中電晶體Qb的發射極通過一個電阻Rr與一預定的象素驅動電壓VHE相連,而基極和集電極與電晶體Qa的集電極相連。一個預定的參照電壓VREF和電晶體Qa的發射極電勢被輸入一個運算放大器OP。運算放大器OP的輸出電勢被輸入進電晶體Qa的基極。電晶體Qa的發射板通過一個電阻Rp連接地電勢。以上述的配置,在電晶體Qa的集電極和發射極之間流過一參照電流IREF(=VREF/Rp)象素驅動電壓VHE分別通過R1到Rm加到電晶體Q1到Qm的發射極。另外,這些電晶體的基極與電晶體Qb的基極相連。電阻器Rr和電阻器R1到Rm有相同的電阻值,而電晶體Q1到Qm,Qa和Qb有相同的特性。因而,參照電流控制電路RC和電晶體Q1到Qm組成一個電流鏡象電路(以後稱為電流象)。因而由於鏡象效應,一個與參照電流IREF具有相同電流值的並在電晶體Q1到Qm的每一個電晶體的發射極和集電極之間流過的光發射驅動電流i被輸出。
開關組SB包含m個開關元件S1到Sm,它把從電晶體Q1到Qm輸出的光發射驅動電流i分別導向輸出端X1到Xm。在第一陽極線驅動電路210的開關組SB中,開關元件S1到Sm按照從發光控制電路1』提供的相應的第一驅動數據GA1到GAm的邏輯狀態分別地接通或斷開。
例如,當第一驅動數據GA1處於邏輯值「0」,開關元件S1是斷開的。而當第一驅動數據GA1是處於邏輯值「1」,開關元件S1接通以把從電晶體Q1提供的光發射驅動電流i導向輸出端X1。同樣,當第一驅動數據GAm處於邏輯值「0」時,開關元件Sm是斷開的,而當第一驅動數據GAm處於邏輯值「1」時,開關元件Sm接通以把從Qm提供的光發射驅動電流導向輸出端Xm。以這樣的方式,從電晶體Q1到Qm輸出的光發射驅動電流i通過相應的輸出端X1到Xm被提供給ELDP10』的相應的陽極線A1到Am,如圖7所示。
象素驅動電壓VBE通過一個電阻Ro被提供給在控制電流輸出電路CD中的一個電晶體Qo。另外,電晶體Qo的基極和參照電流控制電路RC中的電晶體Qb的基極相連。電阻Ro與在參照電流控制電路RC中的電阻Rr有相同的阻值。而電晶體Qo與在參照電流控制電路RC中的電晶體Qa和Qb有相同的特性。因而在控制電流輸出電路CO中的電晶體Qo和參照電流控制電路RC組成一電流鏡象。這樣,就有和參照電流IDEF相同值的電流在電晶體Qo的集電極和發射極之間流動。該控制電流輸出電路CO把這個電流作為控制電流ic通過一個輸出端Iout提供至第二陽極線驅動電路22的一個輸入端Iin。換言之,和由第一陽極線驅動電路210提供給ILDP10』陽極線A1到Am的光發射驅動電流i相同的電流,作為控制電流ic,被提供至第二陽極線驅動電路220。
第二陽極線驅動電路220包含一個驅動電流控制電路CC和一個開關組SB以及作為m個電流驅動源的電晶體Q1到Qm的和電阻R1到Rm。在驅動電流控制電路CC中的電晶體Qc的集電極和基極和輸入端Iin連接在一起,而發射極通過一個電阻RQ1連接到地電勢。因而,從第一陽極線驅動電路210輸出的控制電流ic通過輸入端Iin在電晶體Qc的集電極和發射極之間流過。
象素驅動電壓VBE通過一電阻Rs加到驅動電流控制電路CC中的電晶體Qe的發射極。另外,電晶體Qe的基極和集電極與電晶體Qd的集電極相連。晶體器Qd的基極與電晶體Qc的集電極和基極相連,而其發射極則通過一電阻Ro2連接到地電勢。電晶體Qc,Qd,和Qe和第一陽極線驅動電路210中的電晶體Qo有相同的特性,而電阻Rs和第一陽極線驅動電路210中的電阻Ro有相同的電阻值。因而,在電晶體Qd的集電極和發射極之間流過和從第一陽極線驅動電路210輸出的控制電流ic相同的電流。
象素驅動電壓VBE分別通過R1到Rm提供給在第二陽極線驅動電路220中的電晶體Q1到Qm的發射極。另外,這些電晶體的基極與電晶體Qe的基極相連。電阻Rs和電阻R1到Rm有相同的電阻值而電晶體Q1到Qm,Qd和Qe有相同的特性。因而,驅動電流控制電路CC和電晶體Q1到Qm組成一電流鏡象。這樣,在數值上與第一陽極線驅動電路210所提供的控制電流ic相等的,並在Q1到Qm每一個電晶體的發射極和集電極之間流過的光發射驅動電流i被輸出。從第二陽極線驅動電路220中電晶體Q1到Qm輸出的光發射驅動電流i的數值為驅動電流控制電路CC所調整以使它與第一陽極線驅動電路210所輸出的光發射驅動電流的數值相等。
開關組SB已含m個開關元件S1到Sm,它把從Q1到Qm所輸出的光發射驅動電流i分別導向輸出端X1到Xm。在第二陽極線驅動電路220的開關組SB中,開關元件S1到Sm按照由發光控制電路1』提供的相應的第二驅動數據GB1到GBm的邏輯狀態分別地接通或斷開。
例如,當第二驅動數據GB1處於邏輯值「0」時,開關元件S1是斷開的,而當第二驅動數據GB1處於邏輯值「1」時,開關元件S1接通,以把由器管Q1所提供的光發射驅動電流i導向輸出端X1。同樣,當第二驅動數據GBm處於邏輯值「0」時,開關元件Sm是斷開的,而當第二驅動數據GBm處於邏輯值「1」時,開關元件Sm接通,以把由電晶體Qm所提供的光發射驅動電流i導向輸出端Xm。以這樣的方式,從第二陽極線驅動電路220中電晶體Q1到Qm的輸出的先發射驅動電流i通過相應的輸出端X1到Xm的被供給至ELDP10』的相應的陽極線Am+1到A2m,如圖7所示。
如上所示,除了為產生光發射驅動電流的電流源(電晶體Q1到Qm)以外,還有上述專利中所描述的驅動電路,這樣陽極線驅動電路就包含驅動電流控制電路CC,以把光發射驅動電流保持在合乎輸入的控制電流的電平上,還包含控制電流輸出電路CO以把光發射驅動電流本身作為控制電流輸出。當顯示板的陽極線由多個陽極線驅動電路來驅動,而每一個又由一個單獨的IC晶片來構造,那麼基於第二陽極線驅動電路實際輸出的光發射驅動電流,第一陽極線驅動電路就控制了要輸出的光發射驅動電流的數值。這樣,即使在各IC晶片間(作為陽極線驅動電路)的特性有差異,從各個IC晶片輸出的光發射驅動電流將近似相等,這樣,在顯示板上產生均勻的發射亮度。
在上述專利中所述技術用了一種電流鏡象以把由一個IC晶片組成的第一陽極線驅動電路210來的參照電流轉移到由另一個IC晶片組成的第二陽極線驅動電路220。這樣,在電流鏡象中任何一個電流變化將引起在各IC晶片間輸出電流的差異,從而有提供在顯示板上提供均勻的發射亮度。
圖10給出由N+1個MOS(金屬氧化物半導體)電晶體組成的電流鏡象。
如圖10所示,電流鏡象電路包含一個電流源Iorg以及N+1個MOS電晶體POUT0,POUT1,…和POUTN。在N+1個MOS電晶體中,一個MOS電晶體POUT0和電流源Iorg一起組成電流鏡象的參照電流源。從其他N個MOS電晶體的輸出電流被用作為顯示板的驅動輸出。在本例中,從其他N個MOS電晶體POUT1到POUTN的輸出被匯合成一個輸出電流Iout,以用作驅動輸出。
假定所有N+1個MOS電晶體POUT0到POUTN有相同的尺寸。那麼,電流比,也即從MOS電晶體POUT0得到的電流和由其他N個MOS電晶體POUT到POUTN得到的電流的比值,是1∶N。這時輸出電流Iout由Iout=N×Iorg給出。
一般講,電流變化ΔI依賴於MOS電晶體的大小。當MOS電晶體的尺寸小時,電流變化ΔI大。相反,當MOS電晶體尺寸大時,電流變化ΔI小。
在用MOS電晶體來驅動顯示板的情況下,在上述電流比「1∶N」中對應於第二比例項「N」的多個MOS電晶體,其尺寸遠大於對應於第一比例項「1」的MOS電晶體。例如,N>10。這樣,電流的變化ΔI主要歸功於對應於第一比例項「1」的,從MOS電晶體POUT0產生的電流的變化。
也可以想到去減小電流鏡象的電流比,例如,減小到2∶N/2或3∶N/3。這將減小電流變化ΔI。然而,因為有和陽極線一樣多的通道,電流源Iorg的電流數值必須增加,導致IC晶片功率消耗的增加。
一種電流DAC(數字模擬轉換器)有時被用作如上所述的陽極線驅動電路2的恆流源。這就要求一個電流DAC電路,它具有和陽極線一樣多的通道。這樣一個電流DAC電路的結構在圖11中給出。
在圖11中給出的電流DAC電路能夠分成一個偏置(BIAS)部分B和一個DAC部分D。起著偏置部分B的作用的電晶體直接連到用於電流鏡象的參照電流源Iref。而除了起著偏置部分B作用的電晶體以外的電晶體作為一個DAC電路運作以產生輸出電流Iout,它貢獻一個驅動信號以供給至象素。這樣一種結構使有可能來改變送至DAC部分D的數據信號(Do到Dn)並從而改變電流鏡象比和產生作為模擬數據的輸出電流Iout。
一個多通道電流DAC電路能夠被配置成有多個偏置部分和多個DAC部分或者只有一個偏置部分和多個DAC部分。
在圖12中所示的電路被配置或有多個偏置部分和多個DAC部分。每一個偏置部分給對應的DAC部分一個偏置信號。在這情況下,該電路,其中偏置部分和DAC部分位於相互鄰近處,有不受IC晶片內Vth傾向影響和不受由於長導線而引起電壓降影響的優點。
然而,因為在每一個通道上都存在一個電流鏡象電路,電晶體漏電壓的漂移將引起電流值系統性漂移。這是因為由下面方程所給出的漏電流,當漏電壓變化時,會由於λ效應而稍小漂移,即使電晶體是處於飽和狀態。
IDS=K(VGS-Vth)2·(1+λVDS)同樣,也產生無規則電流變化ΔI,它依賴於電晶體的尺寸和Von。這樣,這個結構有各個通道輸出電流Iout不同的缺點。在此情況下這種不同形成在鄰近通道間電流差異。
而在圖13中所示的電路被配置成有一個的偏置部分和多個DAC部分。這樣,單一的偏置部分向多個DAC部分提供偏置信號。在此情況下,因為對於所有通道含有一個電流鏡象電路,這個配置就能抑制由於電晶體漏電壓的漂移而引起的電流值的系統性漂移以及抑制電流值的無規則變化ΔI,而它是依賴於電晶體的尺寸和Von的。這是因為鏡象的次數減少了。這樣,這個配置有每一個通道的輸出電流Iout的變化被抑制的優點。
然而,這個電路,其中在偏置部分和DAC部分之間的距離對於各個通道是不同的,有要被在IC晶片內Vth傾向影響和被由於長導線引起電壓降影響這樣的缺點。在此情況下,這種不同組成在IC晶片中輸出電流上的傾向性差異。
如上所述,在圖12和13中每一種電路配置都有其自身的優點和缺點。當採取如圖13所示的具有單一的偏置部分和多個DAC部分因而在鄰近通道只有小的不同的電路配置時,特別要減小在IC晶片內的輸出電流中能夠發生的傾向性差異。
本發明的第一個目的是減小當用多個IC晶片來構造顯示板驅動電路中的陽極線驅動電路時,象質量的惡化。
本發明的第二個目的是減小在陽極線驅動電路中,在電流鏡象中產生的電流變化,以及消除在多個IC晶片間參照電壓的差異。
本發明的第三個目的是去減小在顯示板驅動電路中的電流變化而又沒有增加IC晶片的功率消耗。
本發明的第四個目的是用實現一個準確的DAC電路來減小在顯示板驅動電路中的IC晶片內各輸出電流傾向性差異以及用減小在鄰近通道之間的差異。
本發明的內容按照本發明的一種顯示板驅動電路向多個驅動線組提供電流以驅動組成顯示板的許多象素元件,其特徵在於流過多個驅動線組中每一個組的電流以預定的周期被切換。組成顯示板的許多象素元件是電致發光元件。
多個驅動線組可以由多個不同的IC晶片構成,而多個IC晶片中每一個晶片可以包含多個驅動電流供給裝置以把驅動電流提供給多個IC晶片的每一個,還包含切換裝置以在多個IC晶片和多個驅動電流供給裝置之間以預定的周期切換對應關係。顯示板驅動電路的特徵在於切換裝置在IC晶片內形成。
在多個驅動成組內,第一和第二驅動線組可以分別在第一和第二IC晶片內提供;而切換裝置可以接收屬於第一IC晶片的驅動輸出組的第一驅動輸出和屬於第二IC晶片的驅動輸出組的第二驅動輸出,並把它們以預定的周期相互切換提供給屬於第一驅動線組並鄰近第二驅動線組的一條驅動線。
第二IC晶片可以有一個虛驅動輸出,它並不對應於組成第二驅動線組的任何一根驅動線,而該虛驅動輸出可以作為第二驅動輸出被送進切換裝置。
顯示板驅動電路可以進一步包含一個參照電流源,它為多個驅動電流供給裝置所公用,而參照電流源和驅動電流供給裝置組成電流鏡象電路。
多個IC晶片的數目是三個或更多,而驅動電流供給源和IC晶片之間的對應關係可以以預定的周期循環切換。
該顯示板驅動電路可以包含多個參照電流源,其中每一個電流源產生一個參照電流;多個驅動電流產生裝置以和多個驅動電流源一起形成電流鏡象電路以產生電流並驅動第一和第二驅動線組;以及轉換裝置以在多個參照電流源和多個驅動電流產生裝置之間,以預定的周期切換對應關係。多個參照電流源和多個驅動電流產生裝置可以包含在多個IC晶片內。
切換裝置可以在多個參照電流源和多個IC晶片之間用佔空比為1/N的脈衝來切換連接,其中N是IC晶片的數目。
顯示板驅動電路可以包含多個數字-模擬轉換器部分和單個給數字-模擬轉換器部分以偏置信號的偏置部分;把從多個數字-模擬轉換器部分得到的多個輸出電流供給多個驅動線組;還包含切換裝置,以在多個數字-模擬轉換器部分和多個得到的輸出電流之間,以一種分時方式,切換對應關係。切換裝置可以包含對應於多個數字-模擬轉換器部分的多個開關以在多個數字-模擬轉換器和多個得到的輸出中流之間用順序操作多個開關的方法,以一種分時方式,切換對應關係。
按照本發明的另一種顯示板驅動電路把電流供給至多個IC晶片,並用所供給的電流驅動顯示板,其特徵在於包含驅動電流供給裝置以把驅動電流供給至多個IC晶片中的每一個晶片,以及包含切換裝置,以在IC晶片和驅動電流供給裝置之間,以預定的周期切換其對應關係。
該顯示板驅動電路可以進一步包含一個為各驅動電流供給裝置所共用的參照電流源,以參照電流源和各驅動電流供給裝置組成一個電流鏡象電路。
IC晶片的數目是三個或更多個,而在驅動電流供給源和IC晶片之間的對應關係,可以以預定的周期,循環切換。
該顯示板可以由許多被對應IC晶片產生的驅動輸出所驅動的電致發光元件組成。
按照本發明的另一個顯示板驅動電路包含第一和第二IC晶片並從第一和第二IC晶片供給驅動輸出組至第一和第二IC驅動線組以驅動組成顯示板的許多象素元件,其特徵在於包含一個開關電路,它接收屬於第一晶片的驅動輸出組的第一驅動輸出和屬於第二晶片的驅動輸出組的第二驅動輸出並把它們以預定的周期相互切換供給至屬於第一驅動線組並鄰近第二驅動線組的一條驅動線。切換裝置可以在第一IC晶片中形成。
第二IC晶片可以有一個虛的驅動輸出,它並不對應於組成第二驅動線組中的任何一條驅動線,該虛驅動輸出可以作為第二驅動輸出送至切換裝置。
組成顯示板的許多象素元件的特徵是它們是電致發光元件。
按照本發明的另一個顯示板驅動電路供給電流以驅動組成顯示板的許多象素元件,包含一個作為參照電流源的電晶體;N個電晶體(N是一個自然數),它們和該個電晶體一起,組成一個電流鏡象電路;以及一個切換裝置,它從N+1個電晶體中選擇一個電晶體作為一個參照電流源並周期性地切換至該電晶體,其特徵在於從餘下N個電晶體的輸出是作為用於顯示板的驅動輸出得到的。從餘下N個電晶體的輸出當作為用於顯示板的驅動輸出時,可以匯合成一個驅動輸出。
顯示板可以由許多用驅動輸出驅動的電致發光元件組成。
按照本發明的另一個顯示板驅動電路包含多個參照電流源,其中每一個參照電流源產生一個參照電流;包含多個驅動電流產生裝置,它們通過對多個參照電流源鏡象以產生電流,並供給電流以驅動組成顯示板的許多象素元件,其特徵在於驅動電流產生裝置是包含在多個IC晶片中,以及包含切換裝置,以在多個參照電流源和多個IC晶片間以預定的周期切換對應關係。切換裝置在多個參照電流源和多個IC晶片之間,用佔空比為1/N的脈衝,切換電連接,其中N是IC晶片的數目。
該顯示板可以由電致發光元件組成,這些元件由相應的IC晶片所產生的驅動輸出所驅動。
按照本發明的另一個顯示板驅動電路特徵在於許多電晶體中至少有一個電晶體供給偏置信號,它被直接和用於電流鏡象的一個參照電流源連接,而其他電晶體作為產生驅動信號的電路來運作,該驅動信號要用偏置信號把它供給至象素;該顯示板驅動電路特徵還在於,它包含一個切換裝置,以用一種分時方式,順序切換提供偏置信號的電晶體。該切換裝置包含許多開關,這些開關和許多電晶體中每一個電晶體相對應。
在許多開關中至少有一個開關是這樣運作,以使對應的電晶體和參照電流源相連,以起著電流鏡象電路的鏡象源的作用;以及所有的其他開關被這樣操作,使得它們相應的電晶體導通以起著用於產生驅動信號的電路的作用。
按照本發明的另一個顯示板驅動電路的特徵在於它包含多個數字-模擬轉換器部分和一單個的數字-模擬轉換器部分提供偏置信號的偏置部分;把從許多數字-模擬轉換器部分得到的輸出電流送至象素以驅動顯示板;以及包含切換裝置,以在多個數字-模擬轉換器部分和多個得到的輸出電流之間,以一種分時方式切換對應關係。該切換裝置可以有這樣的特徵它包含對應於多個數字-模擬轉換器部分的多個開關,並在多個數字-模擬轉換器部分和多個得到的輸出電流之間,用順序操作多個開關的方法,以一種分時方式,切換對應關係。


圖1是EL元件的示意結構;圖2是給出EL元件電學特性的等效電路圖;圖3是EL顯示裝置的示意結構圖,該顯示裝置用安置在一個陣列中的許多EL元件組成的顯示板來顯示圖象;圖4是一張定時圖,它給出提供象素數據和掃描線選擇信號的時間關係;圖5是一張簡圖,它給出用二片IC晶片構成的一個陽極線驅動電路;圖6是一張簡圖,它給出在陽極線驅動電路的驅動輸出和陽極線之間的對應;圖7是一張簡圖,它給出用二個IC晶片構成的一個陽極線驅動電路;
圖8是一張定時圖,它給出發光控制電路提供象素數據和陰極線選擇控制信號的時間關係;圖9是一張簡圖,它給出陽極線驅動電路的一個示例性內部結構;圖10是一張簡圖,它給出用MOS電晶體構造的典型電流鏡象電路的結構;圖11是一張簡圖,它給出用作陽極線驅動電路恆流源的電流DAC電路的結構;圖12是一張簡圖,它給出一個多通道電流DAC電路,它有多個偏置部分和多個DAC部分;圖13是一張簡圖,它給出一個多通道電流DAC電路,它有單一偏置部分和多個DAC部分;圖14是一張簡圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路第一實施方案的主要部件;圖15是一張定時圖,它給出在圖14中所示的顯示板驅動電路形成的驅動切轉的定時關係;圖16是一張簡圖,它給出在陽板線的通道號和輸出電流之間的關係;圖17(a)是一張簡圖,它給出陽極線開關電路的一個結構例子圖17(b)是一張定時圖,它給出圖17(a)中所示各個部件的操作;圖18是一張簡圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路第二個實施方案的主要部件;圖19(a)是一張定時圖,它給出開關電路的開關定時;圖19(b)是一張定時圖,它給出對三個IC晶片,循環地在三個驅動電流源間切轉的定時關係。
圖20是一張簡圖,它給出參照電流產生電路怎樣和第一和第二陽極線驅動電路連接;圖21是一張簡圖,它給出開關電路的一個結構例子;圖22是一張簡圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路第三個實施方案的主要部件;圖23是一張定時圖,它給出開關電路的開關定時;
圖24是一張簡圖,它給出圖22中所示開關電路的一個結構例子;圖25是一張簡圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路第四個實施方案的主要部件;圖26是一張簡圖,它給出圖25所示的開關電路的一個結構例子;圖27是一張方塊圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路第五個實施方案的主要部件;圖28是一張簡圖,它給出在DAC部分的輸出和輸出電流間切換對應關係的定時例子。
圖29(a)是一張簡圖,它給出一個四級環形計數器;圖29(b)是一張波形圖,它給出四級環形計數器的輸出信號;圖29(c)是一張表,它給出四級環形計數器輸出信號的目的地;圖29(d)是一張簡圖,它給出開關的一個結構例子;圖30是一張簡圖,它給出在一個沒有執行切換控制的電路中,在IC晶片中各個輸出電流的傾向性差異;圖31是一張簡圖,它給出通過切換控制,在IC晶片中的各輸出電流的傾向性差異是怎樣減小的;圖32是一張定時圖,它考慮了在DAC部分中隨意的電流變化;圖33是一張方塊圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路的第六個實施方案;圖34是一張簡圖,它給出組成如圖33所示開關電路的開關的一個結構例子;圖35是一張定時圖,它給出時鐘,組成開關電路的開關的通/斷狀態,以及控制信號的定時關係;圖36是一張簡圖,它給出產生控制信號的電路的一個結構例子,這些控制信號是供給到如圖33所示的MOSTr的柵極的;以及圖37是一張定時圖,它給出相對於輸出電流,各開關的通/斷狀態。
具體實施例方式
下面將參照附圖來敘述本發明的實施方案。在下述敘述中,在不同的圖中的相同部分用相同的參考數字/字符來表示。
圖14是一張簡圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路第一個實施方案的主要部件。如圖所示,按照該實施方案的顯示板驅動電路包含一第一IC晶片2a和第二IC晶片2b。
第一IC晶片2a有對應於1到N+1各通道的驅動輸出。對應於通道1到N-1的驅動輸出被供給至陽極線A1到AN-1以驅動對應於陽極線A1到AN-1的象素元件。
另外,第二IC晶片2b有對應於N到m各通道的驅動輸出,對應於通道N+2到m的驅動輸出被供給至陽極線AN+2到Am以驅動對應於陽極線An+2到Am的象素元件。
除了第一IC晶片2a上對應於通道N的驅動輸出以外,第二IC晶片2b上對應於通道N的驅動輸出也被送至第一IC晶片2a的開關電路SW1。該開關電路SW1能在二個驅動輸出之間切換並把它們在不同時間內分別提供給陽極線AN。
具體地講,開關電路SW1接收屬於第一IC晶片2a的驅動輸出組(通道1到N+1)的對應於通道N的驅動輸出以及屬於第二IC晶片2b的驅動輸出組(通道N到m)的對應於通道N的驅動輸出,並通過以預定的周期在二個輸出之間切換把這二個輸出在不同時間內分別送至陽極線AN,而AN是屬於第一驅動線組的陽極線A1到AN,而又毗鄰第二驅動線組的陽極線AN到Am的。對應於在第二IC晶片2b上通道N的驅動輸出是一個虛驅動輸出d2,它不對應於第二驅動線組的陽極線A1到Am(驅動線)中任一根據陽極線。
同樣地,對應於在第一IC晶片2b上N+1通道的驅動輸出以及對應於在第二IC晶片2a上N+1通道的驅動輸出被輸入到第二IC晶片2b的開關電路SW2。開關電路SW2在二個驅動輸出之間切換,並把它們在不同時間內分別提供給陽極線AN+1。
具體地講,開關電路SW2接收屬於第二IC晶片2b的驅動輸出組(通道N到m)的對應於通道N+1的驅動輸出以及屬於第一IC晶片2a的驅動輸出組(通道1到N+1)的對應於通道N+1的驅動輸出,並通過以預定的周期在二個輸出之間切換把這二個輸出在不同時間內分別送至陽極線AN+1,而AN+1是屬於第二驅動線組的陽極線AN到Am而又毗鄰第一驅動線組A1到AN的。對應於第一IC晶片上通道N+1的驅動輸出是一個虛驅動輸出d1,它不對應於第一驅動線組的陽極線A1到AN(驅動線)中任一根陽極線。
這樣,開關電路SW1和SW2接收從鄰近IC晶片來的虛驅動輸出以及在它們對應IC晶片內部的驅動輸出,把這兩個驅動輸出通過在它們之間的切換以預定的周期輸到適當的陽極線,並從而實現分時控制。IC晶片2a和2b中任一個晶片都在其端頭配有一個虛輸出。從第一IC晶片2a來的虛輸出被輸入到第二IC晶片2b而從第二IC晶片2b來的虛輸出被輸入到第一IC晶片2a。
附帶指出,因為開關電路SW1和SW2是在IC晶片2a和2b內形成的,因而只需要再加上導線S1和S2就可,而沒有必要提供附加的安裝空間。
圖15是一張例示定時圖,它給出由顯示板驅動電路所造成的驅動切換的定時關係。該圖給出一個例子,在該例子中,供給到陽極線AN的從第一IC晶片2a來的驅動輸出和從第二IC晶片2b來的驅動輸出之間的比例(以後稱為切換比)為2∶1。
當陰極線B1,B2,B3和B4被陰極線選擇控制信號如圖15所示順序地選中時,IC晶片2a或2b的驅動輸出被供給至陽極線。陽極線AN-1被提供以從第一IC晶片2a上通道數N-1來的驅動輸出,而陰極線AN+2被提供以從第二IC晶片上通道數N+2來的驅動輸出。
陽極線AN在不同時刻分別被提供以從第一IC晶片2a上通道數N來的驅動輸出或從第二IC晶片2b上通道N來的驅動輸出(虛驅動輸送),二個輸出之間以預定的周期切換。在本例中,從第一IC晶片2a上通道數N的連續兩個驅動輸出與從第二IC晶片2b上通道數N的一個驅動輸出交替。簡言之,在第一IC晶片2a和第二IC晶片2b之間的切換比是2∶1。
陽極線AN+1在不同時刻分別被提供以從第二IC晶片2b上通道數N+1來的驅動輸出或從第一IC晶片2a上通道數N+1來的驅動輸出(虛驅動輸出),二個輸出之間以預定的周期切換。在本例中,從第二IC晶片2b上通道數N的連續兩個驅動輸出與從第一IC晶片2a上通道數N的一個驅動輸出交替。簡言之,在第一IC晶片2a和第二IC晶片2b之間的切換比是1∶2。
然而,切換周期並不局限於圖15中所示的情況,按照另一種切換比的周期也可以被應用。
現在參照圖16來敘述在陽極線的通道數和輸出電流之間的關係。圖中示出三種情況切換電路中的切換比是1∶1,切換比是2∶1,沒有切換。連接實心圓●的實線表示沒有切換的情況。在此情況下,從陽極線AN的通道來的輸出電流和從陽極線AN+1的通道來的輸出電流差別很大。這樣一種發光的差別使圖象質量變壞。
另一方面,連接雙圓圈◎的實線表示切換比是1∶1的情況。在此情況下,在從陽極線AN的通道來的輸出電流和從陽極線AN+1的通道來的輸出電流幾乎沒有差別。而從陽極線AN+1的通道來的輸出電流和從陽極線AN+2的通道來的輸出電流之間的差別以及從陽極線AN-1來的輸出電流和從陽極線AN來的輸出電流之間的差別比起當不作切換時在從陽極線AN來的輸出電流和從陽極線AN+1來的輸出電流之間的差別要小。
連接單圓圈○的虛線表示轉換比是2∶1的情況。在此情況下,從陽極線AN-1的通道,經過陽極線AN的通道和陽極線AN+1的通道到陽極線AN+2的通道,輸出電流逐漸地變化。這樣亮度的差別比轉換比是1∶1時要小。
如果一個陽極線驅動電路2是由多個IC晶片構成,製造上的差別等因素將引起在各IC晶片之間供給至陽極線上的光發射驅動電流的差別,從而導致在屏幕的不同區域有不同的亮度。即使在這樣一種情況下,通過以預定的周期在晶片的驅動輸出之間切換並把它們提供給兩個驅動組的邊界附近的驅動線,就可能供得具有不同亮度區域之間的邊界附近亮度變化趨向平緩,從而防止象質量變壞。
圖17給出用於陽極線AN的開關電路SW1的一個結構例子。在圖中所示的開關電路包含二個模擬開關21和22,這兩個開關被供以從相應晶片上通道數N來的電流。每一個模擬開關21和22包括一個n溝道MOS電晶體和一個p溝道MOS電晶體,這二個電晶體共享源和漏。n-溝道電晶體和p溝道電晶體的柵極起著切換控制端的作用,它們被相互反相的信號來接通或斷開。
在圖17中的結構包含一個計數器20,它提供一個輸出脈衝200至作為切換控制端的柵極,以及包含一個反相器INV以把輸出脈衝200反相。該反相器INV由例如一個熟知的CMOS(互襯型金屬氧化物半導體)反相電路組成。
模擬開關21的n溝道MOS電晶體和模擬開關22的p溝道MOS電晶體被直接供以計數器20的輸出脈衝200,而模擬開關21的p溝道MOS電晶體和模擬開關22的n溝道MOS電晶體被供以被反相器INV邏輯反相了的輸出脈衝200。這樣,當計數器20的輸出脈衝200是高電平時,模擬開關21接通而模擬開關22斷開。相反,當計數器20的輸出脈衝200是低電平時,模擬開關21斷開,模擬開關22接通。
計數器20被供以時鐘信號CLK,它與陰極線選擇控制信號同步(參閱圖15)。時鐘信號CLK進行計數,產生一定佔空比的輸出脈衝200,該佔空比對應於前面所述的比例。模擬開關21和22的通斷狀態由輸出脈衝200所控制以使任一時刻模擬開關21和22隻有一個接通。
具體地講,如圖17(b)所示,當被供以時鐘信號CLK的計數器20把輸出脈衝200供給至模擬開關21和22時,模擬開關22接通的時間和模擬開關21接通的時間的比是2∶1。因而,陽極線AN被供以從第一IC晶片2a上通道數N來的驅動輸出和從第二IC晶片2b上通道數N來的驅動輸出,其時間比例為2∶1。同樣,用於陽極線AN+1的開關電路SW2也可以用二個模擬開關和一個計數器來構造。
附帶指出,雖然在上述例子中用了二個IC晶片,但本發明並不限制於此。顯然,本發明也能用於用更多個IC晶片的情況。在該情況下,不對應於該晶片上任何一條驅動線的虛驅動輸出和鄰近IC晶片的恰當的驅動輸出也能夠以預定的周期被切換並供給到驅動線,就如上面例子的情況一樣。這能減少由於各IC晶片間電流驅動能力的不同而引起在兩個顯示區域內亮度的差別,從而減小象質量的惡化。
同樣,雖然在上述例子中,鄰近IC晶片的每一片晶片只提供一個虛驅動輸出,但本發明並不限制於此。顯然,本發明也能用於每個IC晶片有二個或更多個虛驅動輸出的情況。對應於IC晶片上每一條驅動線的多個虛驅動輸出和鄰近IC晶片上多個恰當的驅動輸出能夠以預定的周期切換並供給至驅動線,就如上述例子中的情況一樣。通過在各個驅動輸出間改變切換比,就可能進一步減少由於各IC晶片間電流驅動能力的不同所引起的二個顯示區域的亮度差別,從而減少象質量的惡化。
同樣,雖然在上述例中組成顯示板的象素元件是EL元件,顯然本發明也適用於用其他元件的情況。
圖18是一張簡圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路第二個實施方案的主要部件。該圖給出一個參照電流產生電路。在該例中,參照電流供給兩個IC晶片。
如圖所示,參照電流產生電路20包含一個電流源Iorg,一個和電流源Iorg一起組成參照電流源的電晶體Q20,以及電晶體Q21和Q22,它們用電流源Iorg和電晶體Q20作為一個公用的參照電流源並和參照電流源一起組成一電流鏡象。從電晶體Q21和Q22得到的電流Icm1和Icm2被提供給由IC晶片組成的陰極線驅動電路210和220(參閱圖7)。
另外,參照電流產生電路20還包含開關電路SW1和SW2,它們在從電晶體Q21和Q22得到的電流Icm1和Icm2和陰極線驅動電路210和220之間,以預定的周期,切換其對應關係。換言之,從電晶體Q21和Q22得到的電流Icm1和Icm2用開關電路SW1和SW2來切換,並作為輸出電流Iref1和Iref2供給至驅動電路21和22(圖中未示)。
用開關電路SW1和SW2的方法的分時控制減少了在提供電流鏡象的源電流的電流Iorg和電流Iref1和Iref2之間的差值並使電流Iref1和Iref2趨於相等。具體講,如果在電流鏡象的源電流Iorg和電流鏡象所產生的電流Icm1之間的差值是ΔI1而在電流鏡象的源電流Iorg和電流鏡象所產生的電流Icm2之間的差值是Δ12,因為開關電路的輸出電流Iref1和Iref2的二個差值也是分時的,平均差異如下式所示
平均差值=1/2×(Δ112+Δ122)如果假定ΔI1和ΔI2等於ΔI,則平均差異=12×ΔI這比由電流鏡象所產生的電流Icm1和Icm2的差值要小。
同樣,因為開關電路的輸出電流Iref1和Iref2是相等的,即使當用了多個IC晶片時,也能夠減小各個晶片間輸出電流的差異。
開關電路與陰極線信號的切換同步操作。圖19(a)是一張定時圖,它給開關電路的切換定時關係。該圖給出,由電流鏡象所產生的電流Icm1和電流Icm2,通過開關電路SW1和SW2的操作,怎樣作為輸出電流Iref1和Iref2來輸出的。
如圖19(a)所示,在陰極線1,2,3…都斷開時來操作轉換電路,可以減小在電流Iref1和電流Iref2之間切換時所引起的切換噪聲。而這又使得用避免屏幕閃爍和其他有害的效應來實現好的象顯示成為可能。
圖20給出參照電流產生電路20是怎樣與第一陽極線驅動電路210和第二陽極線驅動電路220連接的。參照該圖,通過開關電路SW1和SW2的切換操作產生的輸出電流Iref1被輸入到第一陽極線驅動電路210作為電流鏡象的參照電流而把輸出電流Iref2輸出到第二陽極線驅動電路220作為電流鏡象的參照電流。
因為從以上所述參照電流產生電路的開關電路來的輸出電流Iref1和輸出電流Iref2是互相相等,因而就可能減少分別提供給不同IC晶片上建立的第一陽極線驅動電路210和第二陽極線驅動電路220的電流的差別。
圖21給出開關電路SW1和SW2的一個結構例子。在圖中的二個開關電路SW1和SW2都是用MOS電晶體等構造的。
圖21中所示的開關電路SW1和SW2包含兩個模擬開關41和42或模擬開關43和44,它們被供以從對應IC晶片上通道數N輸出的電流。模擬開關41、42、43和44中每一個開關都由共用源和漏的一個n溝道MOS電晶體和一個p溝道MOS電晶體組成。n溝道MOS電晶體和p溝道MOS電晶體的柵極起著切換控制端的作用,它們由相互反相的信號使之接通或斷開。
在圖21中的配置包含一個反相器INV,它提供一個被反相的脈衝201至作為切換控制端的柵極。反相器INV由例如一個熟知的CMOS反相器電路組成。
模擬開關41的n溝道MOS電晶體,模擬開關42的p溝道MOS電晶體,模擬開關43的p溝道MOS電晶體,模擬開關44的n溝道MOS電晶體被直接供以脈衝201而模擬開關41的p溝道MOS電晶體,模擬開關42的n溝道MOS電晶體,模擬開關43的n溝道MOS電晶體和模擬開關44的p溝道MOS電晶體被供以被反相器INV邏輯反相的輸出脈衝201。這樣,當脈衝201是高電平時,模擬開關41和44是接通的而模擬開關42和43是斷開的。相反當脈衝201是低電平時,模擬開關41和44是斷開的而模擬開關42和43是接通的。
在前面一段時間,得到電流Icm1作為輸出電流Iref1,而得到電流Icm2作為輸出電流Iref2。相反在後面一段時間,得到電流Icm1作為輸出電流Iref2和得到電流Icm2作為輸出電流Iref1。通過以上面所述方式配置開關電路,就可以在即使使用了多個晶片的情況下,減小在各個IC晶片間輸出電流的差異。
附帶指出,雖然在上述的實施方案中,參照電流產生電路20是安置在各自由一片IC晶片構成的陰極線驅動電路210和220外面,但也可以把參照電流產生電路20安置在IC晶片內並把輸出電流Iref1供給各IC晶片中的一片晶片,而把輸出電流Iref2供給其他IC晶片。在此情況下,顯示板驅動電路可以只由二片晶片來構成,其中一片IC晶片作為主IC而另一片IC晶片作為從IC。
同樣,雖然上述例子中用了二片IC晶片,但即使用了二片以上的晶片,通過在IC晶片和驅動電流供給源之間以預定的周期切換對應關係(電連接),就可能減少在各個IC晶片間輸出電流的差異。
例如,如果為多個IC晶片提供多個驅動電流源並在IC晶片和驅動電流源之間的連接以預定的周期循環切換,那麼各IC晶片的驅動電流就能被平均化和幾乎相等。圖19(b)是一張定時圖,它給出在三個驅動電電源和三個IC晶片之間循環切換連接的定時關係。
圖22是一張簡圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路第三個實施方案的主要部件。該圖給出一個由N+1個MOS電晶體組成的電流鏡象電路。
如圖22所示,該電流鏡象電路包含一個電流源Iorg,N+1個MOS電晶體POUT0,POUT1,…及POUTN,開關電路SW0,SW1,…SWN。該開關電路SW0,SW1,…和SWN只把N+1個MOS電晶體POUT0,POUT1,…及POUTN中的一個電晶體連接到電流源Iorg。連接到電流源Iorg的那個MOS電晶體和電流源Iorg一起起著電流鏡象的參照電流源的作用。從其他N個MOS電晶體的輸出電流被用作用於顯示板的驅動輸出。在這個例子中,從N個MOS電晶體POUT1到POUTN的輸出被匯合成一個輸出電流Iout,它被導出作為驅動輸出。
在圖22中,在開關電路SW0,SW1,…及SWN中,和電流源Iorg相連的端點用○表示,而連接到信號線從而導出輸出電流Iout的端點用●來表示。當開關電路SW0被連接到○端點時,其他開關電路SW1到SWN被連接到相應的●端點。當開關電路SW1被連接到○端點時,開關電路SW0和SW2到SWN被連接到相應的●端點。以這種方式,連接到○端點的開關電路順序改變。這種切換被做成與時鐘同步。
當開關電路SW0,SW1,…和SWN以這樣的方式運作時,作為參照電流源的電晶體在N+1個MOS電晶體POUT0,POUT1,…及POUTN間周期性地切換。具體地講,通過開關電路的操作,N+1個MOS電晶體中的每一個電晶體順序地被設置至電流比1∶N的第一比例項「1」以有一個大的電流變化。通過這樣的切換控制,在所有N+1個MOS電晶體間的電流差異以一種分時方式得以控制。簡言之,它們用時間平均的方法加以控制。這就抑制了電流的變化。
假定電晶體的數目N=3,而電晶體間的差異是1%。當常規電流變化是1.4%時,用了按照本發明的電路,電流變化是約0.01%。這樣電流的變化被大大減小。
圖23是一張定時圖,它給出開關電路SWO到SWN的開關定時關係。該圖給出一個時鐘信號,它提供切換開關電路,開關電路的通斷狀態,以及輸出電流Iout的定時。附帶指出,在圖中,在高電平時開關電路接通。
在圖23中,當開關電路SW0處於接通狀態,輸出電流Iout是N×Iref+ΔI0。同樣,當開關電路SW1處於通狀態,輸出電流Iout是N×Iref+ΔI1;當開關電路SW2處於通狀態,輸出電流Iout是N×Iref+ΔI2。以及當SWN處於通狀態,輸出電流Iout是NxIref+ΔIN以這種方式,用開關電路周期性地改變作為參照電流源的電晶體。
如上所述,通過周期性地改變作為參照電流源的電晶體,就可以減小電流變化量。
圖24給出如圖22中所示開關電路的一個結構例子,在圖24中開關電路SW0到SWN中的每一個包含兩個模擬開關並被供以從MOS電晶體POUT0到POUTN中對應的一個電晶體輸出的電流。開關電路SW0包含模擬開關SW01和SW02。模擬開關SW01和SW02中每一個模擬開關包含一個n溝道MOS電晶體和一個p溝道MOS電晶體,這兩電晶體共用源和漏。n溝道MOS電晶體和p溝道MOS電晶體共用的柵極作為一個切換控制端。在圖24中的配置包括一個計數器200,對它供以上面所述的時鐘脈衝,以及包括對應於相應的開關電路SW0到SWN配置的反相器INV0到INVN,以把計數器200的輸出200-0到200-N反相。反相器INV0到INVN由例如熟知的CMOS反相器電路組成。
模擬開關SW01的n溝道MOS電晶體和模擬開關SW02的p溝道MOS電晶體被直接供以計數器200的輸出,而模擬開關SW01的p溝道MOS電晶體和模擬開關SW02的n溝道MOS電晶體被供以經反相器INV0加以邏輯反相後的計數器200的輸出。這樣,只有當計數器200的輸出200-0是高電平時,模擬開關SW01接通,而當計數器200的輸出200-0是低電平時,模擬開關SW02接通。
同樣,在由模擬開關SW11和SW12組成的開關電路SW1的情況中,模擬開關SW11隻是在計數器200的輸出200-1是高電平時接通,而模擬開關SW12隻是在計數器200的輸出200-1是低電平時接通。上述敘述同樣適用於其他開關電路在開關電路SWN中,模擬開關SWN1是只是在計數器200輸出200-N是高電平時接通,而模擬開關SWN2隻是在計數器200輸出200-N是低電平時接通。
附帶指出,如圖24中所示,模擬開關SW01,SW11,…和SWN1的輸出是連接到電流源Iorg而模擬開關SW02,SW12,…和SWN2的輸出被匯合成輸出電流Iout。
在該配置中,計數器200被供以如圖23中所示的時鐘信號。它循環地只把輸出200-1到200-N中一個輸出設置成高電平。這樣,它順序地移動設置成高電平的輸出。通過以這樣的方式在各個輸出間移動高電平脈衝,它就在N+1個MOS電晶體間周期性地變作為參照電流源的那個電晶體,如圖23所示。因而,N+1個MOS電晶體中每一個電晶體被順序地設置至電流比1∶N的第一比例項「1」從而有一個大的電流變化。通過這樣的切換控制,在全部N+1個MOS電晶體間電流的差異以一種分時的方式加以控制。這樣的配置使得可能減小電流的變化而沒有增加電流源Iorg的電流值。
因而,該電路能夠減小在電流鏡象中的電流變化而沒有增加IC晶片的功率消耗。這樣,固為開關電路用一個時鐘脈衝來控制,而該時鐘脈衝具有例如1000HZ的重複頻率,因而供給至由有機電致發光元件組成的顯示板的電流能夠被時間平均化了。這就能在顯示板上產生均勻的發射亮度。
圖25是一張簡圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路第四個實施方案的主要部件。該圖給出用兩片IC晶片的情況。
如圖25所示,由一片IC晶片組成的第一陽極線驅動電路210包含一個電流源Iorg1,它為電流鏡象輸出一參照電流,包含一個開關電路SW1,它接收從電流源Iorg1輸出的參照電流Icm1作為輸入之一。參照電流Icm1也供給至用另一個IC晶片組成的第二陽極線驅動電路220內的開關電路SW2。
第二陽極線驅動電路220包含一個電流源Iorg2,它為電流鏡象輸出一參照電流,包含開關電路SW2,它接收從電流源Iorg2輸出的參照電流Icm2作為輸入之一。參照電流Icm2也供給至在陽極線驅動電路210內的開關電路SW1。
在陽極線驅動電路210內的內部電路22-1和在陽極線驅動電路220內的內部電路22-2和在圖9中第二陽極線驅動電路220有相同的結構。具體地講,內部電路22-1和22-2有一個電流鏡象,內部電路用電流鏡象來產生驅動顯示板的驅動電流。
內部電路22-1被供以參照電流Iref1,它或者是參照電流Icm1,或者是Icm2,這由開關電路SW1來選擇。同樣,內部電路22-2被供以參照電流Iref2,它或者是參照電流Icm1,或者是Icm2,這由開關電路SW2來選擇。
開關電路SW1和SW2由與掃描線選擇信號同步的同步信號200來控制。開關電路SW1和開關電路SW2以這樣的方式被控制,以在參照電流Icm1和Icm2中選擇一個。具體講,開關電路基於從外部來的同步信號在從電流源Iorg1來的電流和從電流源Iorg2來的電流之間切換以分時控制。這樣,輸出電流就以這樣方式被控制以被時間平均化了。
因而,電流被交替地送至內部電路以允許陽極線驅動電路210和220中每一個電路在內部用平均電流。作為分時切換控制的一個結果,送至陽極線驅動電路210和220的參照電流Iref1和參照電流Iref2等於從電流源Iorg1和電流源Iorg2提供的參照電流Icm1和參照電流Icm2的時間平均。這樣,參照電流Iref1和參照電流Iref2變得相等。具體地講,用以佔空比為1/2(50%)來切換陽極線驅動電路210和220的電流源Iorg1和電流源Iorg2,就可能得到平均電流。用這樣一個平均電流來驅動顯示板,就可能消除在參照電流之間的差異,從而在顯示板上得到均勻的發射亮度。
開關電路的操作和在圖19(a)中所示的操作是一樣的,是顯示一張定時圖。該圖給出供給至陽極線驅動電路210的參照電流Iref1,供給至陽極線驅動電路220的參照電流Iref2,以及掃描線選擇信號。如圖所示,開關電路SW1和SW2按照陰極線的切換所確定的時間來切換。作為這樣的切換控制的結果,從電流源Iorg1輸出的參照電流Icm1和從電流源Iorg2輸出的參照電流Icm2被交替地作為參照電流Iref1和參照電流Iref2送進陽極線驅動電路210和陽極線驅動電路220。因而,平均電流被提供給多個樣,即使從多個IC晶片(陽極線驅動電路)輸出的電流之間有差異,每一個IC晶片終究在平均電流上運作,從而消除了在各參照電流之間的差異。這就使可能得到在顯示板上均勻的發光亮度。
如果特別在當陰極線電流斷開時來進行切換控制,那麼由於參照電流Iref1和參照電流Iref2的切換操作所引起的噪聲就能被減到最小,這就使可能通過避免屏幕閃爍和其他有害效應來實現更好的象顯示。
在圖26中給出了開關電路的一個結構例子。在圖26中所示的開關電路SW1和SW2中每一個電路包含兩個模擬開關,它們被供以從對應的參照電流源Iref1和Iref2輸出的電流Icm1和Icm2。開關電路SW1由模擬開關SW11和SW12組成。每個模擬開關SW11或SW12包括一個n溝道MOS電晶體和一個p溝道MOS電晶體,它們共用源和漏。n溝道MOS電晶體和p溝道MOS電晶體的柵極起作切換控制端的作用,它們用相互反相的信號來接通和斷開。模擬開關SW11和SW12的輸出被匯合進參照電流Iref1,如前所述。
同樣,開關電路SW2由模擬開關SW21和SW22組成,每個模擬開關SW21或SW22包括一個n溝道MOS電晶體和一個p溝道MOS電晶體,它們共用源和漏。n溝道MOS電晶體和p溝道MOS電晶體的柵極起作切換控制端的作用,它們用相互反相的信號來接通和斷開。模擬開關SW21和SW22的輸出被匯合進參照電流Iref2,如前所述。
在圖中的配置包括一個反相器INV,它把如上所述的同步信號200反相。反相器INV由,例如,熟知的CMOS反相器電路組成。
模擬開關11的n溝道MOS電晶體和模擬開關12的p溝道MOS電晶體被直接供以同步信號200,而模擬開關11的p溝道電晶體和模擬開關12的n溝道電晶體被供以由反相器INV邏輯反相了的同步信號200。這樣,當同步信號200是高電平時,模擬開關11接通的當同步信號200是低電平時,模擬開關12接通。
另外,模擬開關21的p溝道MOS電晶體和模擬開關22的n溝道MOS電晶體被直接供以同步信號而模擬開關21的n溝道MOS電晶體和模擬開關22的p溝道MOS電晶體被供以被反相器INV邏輯反相了的同步信號200。這樣,當同步信號200是高電平時,模擬開關22接通而當同步信號200是低電平時,模擬開關21接通。
以這樣的配置,當同步信號200是高電平時,模擬開關SW11和SW22接通。在這個狀態下,電流Icm1和電流Icm2分別作為電流Iref1和Iref2輸出。相反,當同步信號200是低電平時,模擬開關SW12和SW21接通。在這個狀態下,電流Icm1和電流Icm2分別作為電流Iref2和Iref1輸出。
因而,如果同步信號200的佔空比被設置成1/2(50%),那麼電流Icm1和電流Icm2被平均並作為電流Iref1和電流Iref2輸出。這樣,即使從多個IC晶片輸出電流間有差異,每一個IC晶片終究是在平均電流上運作,從而消除了參照電流之間的差異。這就使可能得到顯示板上的均勻發射亮度。
在圖9中所示的現有技術配置成把相同的電流從一片主IC晶片(內部電流源)送至從IC晶片(參閱圖9)。在這個常規的配置中,產品的電流變化在整體上依賴於主電流源的參照電流。當主電流的變化是+/-10%時,即使電流無誤差地送至從IC晶片,10%的總體的變化也改進不了。然而按照本實施方案,它順序地改變作為電流源的IC晶片,即使每一個電流源有10%的變化,這種變化被平均,而產品的電流變化作為整體被減小到比10%小10/N。換言之,在現有技術的情況下,有機EL顯示板的顯示亮度的變化依賴於主參照電流的變化,而按照本發明,在各IC晶片內的電流源的變化被平均了,從而顯示板產品的亮度變化被改進了。
附帶指出,雖然在上述例子中用了兩片IC晶片,但即使用了兩片以上的晶片,通過以相同方式在各個電流之間轉換,能夠得到相同的效果。例如,當用三片IC晶片,如果在圖26中所示的模擬開關被加到每一個晶片上,並用一個脈衝佔空比為1/3(約33%)的同步信號來在每一片IC晶片內進行切換控制,那麼供給至IC晶片的電流就能被平均化。具體講,如果IC晶片的數目是N,在參照電流源和IC晶片間的電連接能夠用佔空比為1/3的脈衝來切換。
如上所述,通過在參照電流源和IC晶片間以預定的周期切換對應關係(電接觸),就可能使供給IC晶片的電流平均化,從而減小在各個IC晶片間輸出電流的差異。
圖27是一張簡圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路第五個實施方案的主要部件。該圖給出一個顯示板驅動電路,它包括一個偏置部分和多個DAC部分。這個電路通過順序地改變在所有通道的各個通道上從DAC部分的輸出電流,來解決常規電路的問題。
該圖給出一個電路配置,在其中許多個DAC部分被分成兩個區。具體地講,20個DAC部分d1到d20被分成兩個區區B1由DAC部分d1到d10組成而區B2由DAC部分d11到d20組成。
在區B1中10個DAC部分d1到d10的輸出作為輸出電流Iout1到Iout10,而區B2中10個DAC部分d11到d20的輸出作為輸出電流Iout11到Iout20。
在該電路中,開關組SW1到SW4被安置在DAC部分d1到d20的各輸出端,它們以這樣的方式被順序地接通,以使沒有兩個開關組處於同時接通的狀態。由於輸出電流和DAC部分的連接被開關組SW1到SW4所切換,因而輸出電流被平均化了,它們被作為輸出電流Iout1到Iout20。
在這個例子中,如圖27中清楚地給出,在四個DAC部分d1、d10、d11、和d20和4個輸出電流Iout1、Iout10、Iout11和Iout20之間的對應關係被包含在開關組SW1到SW4中的開關所切換。開關組SW1包括開關SW11、SW12、SW13和SW14;開關組SW2包括開關SW21、SW22、SW23和SW24;開關組SW3包括開關SW31、SW32、SW33和SW34;及開關組SW4包括開關SW41、SW42、SW43和SW44。
在此例中,如箭頭Y1和Y2和箭頭Y3和Y4所示,對應關係沿著兩個方向輪流切換。通過對應關係的切換,實現分時控制。換言之,輸出電流以這樣一種方式來控制,使它被時間平均化。這就可能減少各IC晶片中輸出電流的傾向性差異。
對於在圖27中沒有示出的DAC部分,在四個DAC部分和四個輸出電流之間的對應關係被包含在開關組SW1到SW4中的開關Sij(i=1到4;j=1到4)一樣地切換。具體講,在四個DAC部分d2、d9、d12和d19和四個輸出電流Iout2、Iout9、Iout12和Iout19之間的對應關係被切換。同樣在四個DAC部分d3、d8、d13和d18和四個輸出電流Iout3、Iout8、Iout13和Iout18之間的對應關係被切換,同樣在四個DAC部分d4、d7、d14和d17和四個輸出電流Iout4、Iout7、Iout14和Iout17之間的對應關係被切換,以及在四個DAC部分d5、d6、d15和d16和四個輸出電流Iout5、Iout6、Iout15和Iout16之間的對應關係被切換。
圖28中給出在DAC部分的輸出和輸出電流之間切換對應關係的定時例子。該圖給出開關組SW1到SW4的狀態以及組成輸出電流Iout1到Ioug20的從各DAC部分d1到d20的輸出。附帶指出,在圖中參照字符CLK表示一個時鐘信號。
參照圖28,四個DAC部分d1、d10、d11和d20的輸出用分時的方法被平均併合成輸出電流Iout1。同樣,四個DAC部分d2、d9、d12和d19的輸出用分時的方法被平均並作為輸出電流Iout2;而四個DAC部分d3、d8、d13和d18的輸出用分時的方法被平均並作為輸出電流Iout3。對於其他輸出電流,同樣以分時的方式把四個DAC部分的輸出平均併合成進一個輸出電流。
輸出電流Iout1、Iout10、Iout11和Iout20中每一個電流都是從DAC部分d1、d10、d11和d20的輸出合成的。然而,當開關組SW1接通時,輸出電流Iout1是從DAC部分d1輸出的,輸出電流Iout10是從DAC部分d10輸出的,輸出電流Iout11是從DAC部分d11輸出的,輸出電流Iout20是從DAC部分d20輸出的。同樣,當開關組SW2接通時,輸出電流Iout1是從DAC部分d10輸出的,輸出電流Iout10是從DAC部分d1輸出的,輸出電流Iout11是從DAC部分d20輸出的,輸出電流Iout20是從DAC部分d11輸出的。當開關組SW3接通時,輸出電流Iout1是從DAC部分d11輸出的,輸出電流Iout10是從DAC部分d20輸出的,輸出電流Iout11是從DAC部分d1輸出的,以及輸出電流Iout20是從DAC部分d10輸出的;當開關組SW4接通時,輸出電流Iout1是從DAC部分d20輸出的,輸出電流Iout10是從DAC部分d11輸出的,輸出電流Iout11是從DAC部分d10輸出的,而輸出電流Iout20是從DAC部分d1輸出的;如此等等。
通過開關組的操作,其他輸出電流也從DAC部分的輸出以一種分時方式合成得到。這樣,通過操作對應於多個DAC部分供給的多個開關,就可能用一個簡單的配置來減小如所述的差異。
附帶指出,用按照像如圖28所示的這樣的定時圖來切換在DAC部分和輸出電流之間的對應關係的控制信號是由計數器電路等產生的。例如,用N級環形計數器(在上述例子中N=4)。而N級環形計數器可以用例如N級串聯的移位寄存器來構造,而把末級的輸出連到第一級的輸入。
當用N級環形到計數器時,在圖29(a)中所示的從環形計數器輸出的控制信號r1到r4的波形以這樣的方式改變,即信號電平為高的那段時間如圖29(b)所示那樣順序移動。波形以這樣方式改變的控制信號r1到r4被供給至開關組SW1到SW4的各開關。
開關信號r1到r4的目的地如圖29(c)所示。如圖所示,控制信號r1被供給到圖27中的開關S11、S12、S13和S14。另外,控制信號r2被供給到開關S21、S22、S23和S24。同樣,控制信號r3被供給至開關S31、S32、S33和S34,而控制信號r4被供給至開關S41、S42、S43和S44。當控制信號r1到r4被供給至在開關組SW1到SW4中的各開關時,就能執行如圖28中所示的操作。
附帶指出,在開關組SW1到SW4中的每一個開關是,例如,具有圖29(d)所示的結構。在圖中,開關由一個NMOS(n溝道金屬氧化物半導體)電晶體NT和一個PMOS(p溝道金屬氧化物半導體)電晶體PT組成,這兩個電晶體的源端相互連接在一起,漏端也相互連接在一起。控制信號r被直接加到NMOS電晶體NT的柵極端而r經反相器INV反相後,被加到PMOS電晶體PT的柵極端。
現在考慮一種常規電路,在該電路中,如上所述的對應關係沒有被切換,而在各個晶片中輸出電流的傾向性差異具有如圖30所示的特性。該圖給出DAC部分的電流輸出和列線通道的關係。在圖中,實心圓圈●的位置當列線通道從輸出電流Iout1經過輸出電流Iout10和輸出電流Iout11變化到輸出電流Iout20時向上移動。這樣,如圖中實線J所表明的,DAC部分的輸出電流傾向於隨著列線通道數的增加而逐漸增加。
當採用本實施方式的電路配置時,該特性將取如下形式。以輸出電流Iout1作為例子,DAC部分d1,DAC部分d10,DAC部分d11和DAC部分d20被用以得到輸出電流Iout1。具體講,從各個DAC部分的輸出以一種分時方式被平均以產生輸出電流Iout1。換言之,得到等於(DAC部分d1的輸出+DAC部分d10的輸出+DAC部分11的輸出+DAC部分d20的輸出)/4的電流。作為其結果,在圖31中用實線J表示的輸出電流被平均成如虛線H所示,從而減小在各IC晶片中各輸出電流傾向性差異。其他的輸出電流能以同樣的方式被平均,從而減小在各IC晶片中各個輸出電流的傾向性差異。
這個電路也能減少DAC部分固有的隨機電流變化。這將敘述如下。
設ΔI表示DAC部分的隨機電流變化。ΔI與常規DAC部分的電流變化是相同的。同樣,以ΔI1表示和開關組SW1相連的DAC部分的隨機電流變化,以ΔI2表示和開關組SW2相連的DAC部分的隨機電流變化,以ΔI3表示和開關組SW3相連的DAC部分的隨機電流變化,以及ΔI4表示和開關組SW4相連的DAC電路的隨機電流變化。這樣,平均變化如下平均變化=1/4×(ΔI12+ΔI22+ΔI32+ΔI42)如果假設ΔI1、ΔI2、Δ13和ΔI4是等於ΔI,平均變化=1 4×ΔI這樣,電路的這種配置就使電流變化的值小於常規DAC部分的電流變化ΔI。
圖32給出一張定時圖,其中已把DAC部分的隨機電流變化考慮在內。該圖給出在輸出電流Iout1和開關組之間的關係,作為一個示意性的例子。
如圖中所示,當開關組SW1接通,輸出電流Iout1等於DAC部分d1的輸出再加上電流變化ΔI1。同樣,當開關組SW2接通時,輸出電流Iout1等於DAC部分d10的輸出再加上電流變化ΔI10。同樣,對一個接通的開關組,輸出電流等於該DAC部分dK(K=1,10,11,20,等)的輸出再加上電流的變化ΔIK。其他的電流也可以用把電流變化加到DAC部分的輸出來計算。這樣,即使有隨機電流變化,電流變化的量也能夠以如上所述的一種分時方式通過對輸出平均來減小。
附帶指出,雖然在圖27中所示的結構例子中,多個DAC部分被分成兩個區,但區的數目並不限於兩個。另外,該配置需要的開關組數兩倍於DAC部分的區數。
同樣,DAC部分所用的位數也不限制於如上所述的位數。在DAC部分中的通道數也不限制於上述例中所用的通道數。關於DAC部分的電路結構,可以用PMOS電晶體,也可以用NMOS電晶體。另外,雖然在上述例子中組成顯示板的象素元件是EL元件,但本發明顯然也能適用於用其他元件的情況。
圖33是一張方塊圖,它給出按照本發明的顯示板驅動電路第六個實施方案的主要部件。該圖給出一個結構例子,其中用了3位DAC電路。在這樣一種3位DAC電路中,一個電流鏡象電路的偏置部分需要一個MOS電晶體(後面稱為MOSTr)和在一個DAC部分中需要7(4+2+1)個MOSTr,總數是8個。這樣,在圖33所示的顯示板驅動電路包含8個MOSTrM0到M7,對應於MOSTrM0到M7的開關SW0到SW7組成的開關電路SW,以及由8個MOSTrCM0到CM7組成的電流鏡象電路CM。
控制信號T0到T7分別送到8個MOSTr M0到M7的柵極,如下所述。這樣,MOSTr M0到M7就相應的控制信號T0到T7接通或斷開。
組成開關電路SW的開關SW0到SW7用來把組成電流鏡象電路的8個MOSTr CM0到CM7中相應的一個電晶體或者和參照電流源Iref電連接或者和MOSTr M0到M7的相應的一個電晶體電連接。當組成電流鏡象電路CM的MOSTr CM0到CM7中任何一個電晶體被連接到MOSTr M0到M7對應的一個電晶體時,輸出電流Iout就被供應到圖中沒有示出的顯示平板。具體講,組成電流鏡象電路CM的MOSTr CM0到CM7當被開關SW0到SW7的操作電連接到參照電流源Iref時,它起作鏡象源的作用,而當連向相應的MOSTr M0到M7時,它起著產生輸出電流Iout,也即供給象素的驅動信號,的DAC電路的作用。附帶指出,已經假定組成電流鏡象電路CM的八個MOSTr CM0到CM7具有相同的通道寬度對通道長度比W/L。
以這樣的結構,該電路通過用開關SW0到SW7順序地在其間切換就用所有的8個MOSTr M0到M7作為具有大的電流變化的偏置部分。通過以這種方式把所有8個MOSTr M0到M7的電流變化對時間平均,就可能減小DAC電路的電流變化。
組成開關電路SW的開關SWi(i=0到7,後面用同樣符號)中的每一個開關,能夠有例如圖34所示的結構。換言之,它包含模擬開關S1和S2,如圖中所示。每一個模擬開關S1或S2由一個p溝道MOSTr和n溝道MOSTr溝成,它們共有源和漏。模擬開關S1被連接到參照電流源Iref而模擬開關S2被連接到一個MOSTr Mi。
組成模擬開關S1的p溝道MOSTr被直接供以控制信號S,而n溝道MOSTr被供以經過反相器INV反相的控制信號S。另一方面,組成模擬開關S2的p溝道MOSTr被供以經過反相器INV反相的控制信號S而n溝道MOSTr被直接供以控制信號S。以這樣的電路連接,當控制信號S低電平時,模擬開關S1接通(傳導),而模擬開關S2斷開(不傳導)。相反,當控制信號S是高電平時,模擬開關S2接通(傳導)而模擬開關S1斷開(不傳導)。
這樣,按照控制信號S的狀態,或者對應於開關SWi的MOSTr Mi,或者參照電流源ref被電連接到組成電流鏡象電路CM的MOSTr CMi(i=0到7,之後用相同符號)。
供給至開關SWi的控制信號S由一個計數電路等產生。
再回到圖33,在圖中所示的控制信號T0到T7用供給至組成開關電路SW的開關SWi的控制信號(以上所述的控制信號S)以及從DAC部分來的數據信號D2到D0(在本例中三位)按照如圖35所示定時被產生出來。
圖35是一張定時圖,它給出一個時鐘信號CLK,組成開關電路SW的開關SWi的通/斷狀態,以及控制信號T0到T7。當圖中的波形是高時,開關SWi接通(傳導),當波形是低時,Swi斷開(不傳導)。如圖中所示,當開關Swi導通時,對應的MOSTr Mi被控制信號Ti接通或斷開。在這時,3位象素數據D0到D2作為控制信號被送至MOSTr M0到M7,只是除去和開關Swi相對應的那個MOSTr Mi.
例如,當開關SW0導通時,對應於開關SW0的MOSTrM0被控制信號T0接通或斷開。除了對應於開關SW0的MOSTrM0以外的MOSTrM1到M7被供以三位象素數據D0到D2作為控制信號T1到T7。MOSTrM1被供以象素數據D0作為控制信號T1,MOSTrM2和M3被供以象素數據D1,作為控制信號T2和T3。MOSTrM4到M7被供以象素數據D2作為控制信號T4到T7。
同樣,當開關SW1接通時,對應於開關SW1的MOSTrM1被控制信號T1所接通或斷開。除了對應於開關SW1的MOSTrM1以外的MOSTrM2到M7和M0被供以三位象素數據D0到D2,作為控制信號T2到T7和T0。MOSTrM2被供以象素數據D0作為控制信號T2。MOSTrM3和M4被供以象素數據D1作為控制信號T3和T4。MOSTrM5到M7和M0被供以象素數據D2作為控制信號T5到T7和T0。
同樣,對應於導通開關Swi的MOSTrMi由控制信號Ti接通或斷開。而除了對應於導通開關Swi的MOSTrMi以外的MOSTr被供以三位象素數據D0到D2作為控制信號。換言之,至少n個電晶體中有一個電晶體被直接連接到參照電流源的提供偏置信號,而其他電晶體起著DAC電路的作用以產生驅動信號,並利用偏置信號把驅動信號送至象素,而提供偏置信號的電晶體是以一種分時方式順序改變的。
以這種方法,起著偏置部分作用的電晶體順序地改變以使得所有的8個電晶體M0到M7以大的電流變化輪流地被指派至偏置部分。
產生向圖33中MOSTrM0到M7柵極提供控制信號T0到T7的電路的一個結構例子將參照圖36來敘述。在圖36所示的電路中給出了開關SW0、SW1、SW2……它們被供以三位數據信號D2到D0。開關SW0用三位數據信號D2到D0產生除了控制信號T0以外的各控制信號。同樣,開關SW1用三位數據信號D2到D0產生除了控制信號T1以外的各控制信號。同樣,開關SW2用三位數據信號D2到D0產生除了控制信號T2以外的各控制信號。同樣地,開關SWk(k=0到7)用三位數據信號D2到D0產生除了控制信號Tk以外的各控制信號。這個結構就使可能產生在圖35中所示的控制信號T0到T7。
用ΔI0表示當用於電流鏡象並對應於SW0的MOSTrCM0被用作偏置部分時產生的電流變化,用ΔI1表示用於電流鏡象並對應於SW1的MOSTrCM1被用作偏置部分時產生的電流變化。同樣,用ΔI2表示當MOSTrCM2被用作偏置部分時發生的電流變化,用ΔI3表示當MOSTrCM3被用作偏置部分時發生的電流變化,用ΔI4表示當MOSTrCM4被用作偏置部分時發生的電流變化,用ΔI5表示當MOSTrCM5被用作偏置部分時發生的電流變化,用ΔI6表示當MOSTrCM6被用作偏置部分時發生的電流變化,用ΔI7表示當MOSTrCM7被用作偏置部分時所發生的電流變化。這樣,平均的電流變化如下平均變化=1/8×(ΔI02+ΔI12…+ΔI72)如果假定ΔI0、ΔI1……和ΔI7都等於ΔI,平均變化=18×ΔI這樣,電流變化ΔI小於常規電路的電流變化。
在圖37中給出,當DAC部分中所有的數據D0、D1、D2全是高時(或者講處於全碼),顯示在開關Swi的通/斷狀態和輸出電流Iout之間關係的一張定時圖。如圖中所示,輸出電流Iout由下式給出Iout=7×Iref+ΔIi因而,它含有電流變化ΔIi。
在一個n位DAC電路的情況下,在DAC部分中MOSTr的數目由下式給出2n-1+2n-2+……+20=∑2i其中∑是i=0到i=n-1的總和(之後用相同符號)。這樣,在DAC部分中MOSTr和總數是∑2i。
因此,電流變化的平均值由下式給出(∑2i+1)-1/2×ΔI以這樣的方式,就能夠實現一種準確的DAC電路,它能減小在鄰近通道之間的電流差異。附帶指出,顯然無論DAC部分所用位數是多少,在鄰近通道之間的差異都能被減小。
雖然引用了一個PMOS DAC電路作為一個例子,但顯然本發明也適用於NMOS DAC電路。
同樣,雖然在上述例子中,組成顯示板的象素元件是EL元件,但顯然本發明也適用於用其他元件的情況。
工業上的適用性按照上述第一個實施方案,當陽極線驅動電路是由多個IC晶片構成時,虛驅動輸出和鄰近IC晶片合適的驅動輸出以預定的周期被切換並供給到驅動線以減小由於在各個IC晶片間電流驅動能力的差異而引起各顯示區域內高度的差異,從而防止象質量的惡化。
按照上述第二個實施方案,在多個IC晶片和驅動電流源之間的對應關係,以預定的周期被切換,它有在電流鏡象中減小電流變化的效果。同樣,在多個IC晶片間參照電流的差異被消除了,從而在顯示板上提供均勻的發射亮度。
按照上述的第三個實施方案,作為參照電流源的電晶體被周期性地變化,從而減小在電流鏡象中電流的變化,並消除在多個IC晶片間參照電流的差異,從而在顯示板上提供均勻的發射亮度。
按照上述的第四個實施方案,因為供給到多個IC晶片去的是一個平均電流,而不是同一電流,這樣即使從各個IC晶片輸出的電流間有差別,但每一個IC晶片終究是在平均電流下運作,從而就消除了在參照電流之間的差別。這樣就使可能得到顯示板上均勻的發射亮度。
按照上述第五個實施方案,通過在多個DAC部分和輸出電流間,以一種分時方式,順序地切轉其對應關係,就可能減小在各個IC晶片中的輸出電流的傾向性差異並減小隨機的電流變化。
按照上述第六個實施方案,提供偏置信號的電晶體,以一種分時方式順序地變化,而其他電晶體起著一種產生驅動信號的電路的作用,驅動信號供給使用偏置信號的象素,這就使可能實現一種準確的DAC電路,並減小在鄰近通道間的差異。
權利要求
1.一種顯示板驅動電路,它把電流提供至多個驅動線組,以驅動組成顯示板的多個象素元件,其特徵在於,流過多個驅動線組的每一個的電流以預定的周期被切換。
2.按照權利要求1的顯示板驅動電路,其特徵在於組成顯示板的多個象素元件是電致發光元件。
3.按照權利要求1的顯示板驅動電路,其特徵在於多個驅動線組是在多個不同的IC晶片內構造的;而多個IC晶片中每一個晶片包含多個驅動電流供給裝置以把驅動電流供給至多個IC晶片的每一個晶片,還包含切換裝置,以在多個IC晶片和多個驅動電流供給裝置之間以預定的周期切換對應關係。
4.按照權利要求3的顯示板驅動電路,其特徵在於切換裝置形成於IC晶片內。
5.按照權利要求3的顯示板驅動電路,其特徵在於在多個驅動線組中,第一和第二驅動線組是分別在第一和第二IC晶片內提供的;以及切換裝置接收屬於第一IC晶片的驅動輸出組的第一驅動輸出和屬於第二IC晶片的驅動輸出組的第二驅動輸出,並通過以預定的周期在它們之間切換而將它們提供至屬於第一驅動線組並鄰近第二驅動線組的一條驅動線。
6.按照權利要求5的顯示板驅動電路,其特徵在於第二IC晶片有一個虛驅動輸出,它不對應於組成第二驅動線組的各條驅動線中的任何一條;而該虛驅動輸出作為第二驅動輸出供給至切換裝置。
7.按照權利要求3的顯示板驅動電路,其特徵在於還包含一個為多個驅動電流供給裝置所共用的一個參照電流源,以參照電流源和驅動電流供給裝置組成一個電流鏡象電路。
8.按照權利要求3的顯示板驅動電路,其特徵在於多個IC晶片的數目是三個或更多;而驅動電流源和IC晶片之間的對應關係以預定的周期循環切換。
9.按照權利要求1的顯示板驅動電路,其特徵在於包括多個參照電流源,其中每一個產生一個參照電流;多個驅動電流產生裝置,以便與多個參照電流源一起形成電流鏡象電路從而產生電流,並且驅動第一和第二驅動線組;和切換裝置,以在多個參照電流源和多個驅動電流產生裝置間以預定的周期切換對應關係。
10.按照權利要求9的顯示板驅動電路,其特徵在於多個參照電流源和多個驅動電流產生裝置是包含在多個IC晶片內。
11.按照權利要求10的顯示板驅動電路,其特徵在於切換裝置用具有佔空比為1/N的脈衝在多個參照電流源和多個IC晶片間切換電連接,其中N是IC晶片的數目。
12.按照權利要求10的顯示板驅動電路,其特徵在於它包含多個數字-模擬轉換器部分和單個偏置部分,該偏置部分向數字-模擬轉換器部分提供偏置信號;它把從多個數字-模擬轉換器部分得到的多個輸出電流供給至多個驅動線組;它包含切換裝置以在多個數字-模擬轉換器部分和多個得到的輸出電流之間,以一種分時方式,切換對應關係。
13.按照權利要求12的顯示板驅動電路,其特徵在於切換裝置包含對應於多個數字-模擬轉換器部分的多個開關,並在多個數字-模擬轉換器部分和多個得到的輸出電流之間,通過順序地操作多個開關,以一種分時方式,切換其對應關係。
14.一種顯示板驅動電路,它向多個IC晶片提供電流,並用所提供的電流驅動顯示板,其特徵在於它包含驅動電流供給裝置以把驅動電流供給至多個IC晶片的每一個晶片;以及包含切換裝置,用於在各IC晶片和各驅動電流供給裝置之間,以預定的周期,切換對應關係。
15.按照權利要求14的顯示板驅動電路,其特徵在於還包含一個為多個驅動電流供給裝置所公用的參照電流源,用該參照電流源和驅動電流供給裝置組成一電流鏡象電路。
16.按照權利要求14的顯示板驅動電路,其特徵在於多個IC晶片的數目是三個或更多;而驅動電流源和IC晶片之間的對應關係以預定的周期被循環切換。
17.按照權利要求14的顯示板驅動電路,其特徵在於顯示板可以由多個電致發光元件組成,這些元件被相應IC晶片所產生的驅動輸出所驅動。
18.一種顯示板驅動電路,它包含第一和第二IC晶片,該驅動電路把從第一和第二IC晶片來的驅動輸出組供給至第一和第二IC驅動線組,以驅動組成該顯示板的多個象素元件,其特徵在於包含一個開關電路,此開關電路接收屬於第一IC晶片的驅動輸出組的第一驅動輸出和屬於第二IC晶片的驅動輸出組的第二驅動輸出,並通過把它們以預定的周期相互切換提供至屬於第一驅動線組並鄰近第二驅動線組的一條驅動線。
19.按照權利要求18的顯示板驅動電路,其特徵在於切換裝置在IC晶片內形成。
20.按照權利要求18的顯示板驅動電路,其特徵在於第二IC晶片有一個虛驅動輸出,它並不對應於組成第二驅動線組的各條驅動中的任何一條;而該虛驅動輸出作為第二驅動輸出供給至切換裝置。
21.按照權利要求18的顯示板驅動電路,其特徵在於組成顯示板的多個象素元件是電致發光元件。
22.一種顯示板驅動電路,它提供電流以驅動組成顯示板的多個象素元件,該驅動電路包含一個作為參照電流源的電晶體;和該一個電晶體一起組成電流鏡象電路的N個電晶體(N是一個自然數);以及切換裝置,用於從N+1個電晶體中選擇一個電晶體作為參照電流源並周期性地切換至該電晶體,其特徵在於餘下的N個電晶體的輸出是用於驅動顯示板的驅動輸出。
23.按照權利要求24的顯示板驅動電路,其特徵在於從其他N個電晶體得到的輸出被匯合成一個輸出,作為用於顯示板的驅動輸出。
24.按照權利要求22或23的顯示板驅動電路,其特徵在於顯示板由電致發光元件組成,這些元件由驅動輸出所驅動。
25.一種顯示板驅動電路,包含多個參照電流源,其中每一個產生一參照電流;以及多個驅動電流產生裝置,它們通過鏡象多個參照電流源來產生電流並供給電流以驅動組成顯示板的多個象素元件,其特徵在於驅動電流產生裝置被包含在多個IC晶片內,並且包含切換裝置,以在多個參照電流源和多個IC晶片之間,以預定的周期切換其對應關係。
26.按照權利要求25的顯示板驅動電路,其特徵在於切換裝置用具有佔空比為1/N的脈衝來切換多個參照電流源和多個IC晶片之間的電連接,其中N是IC晶片的數目。
27.按照權利要求25或26的顯示板驅動電路,其特徵在於顯示板可以由多個電致發光元件組成,這些元件被相應IC晶片所產生的驅動輸出所驅動。
28.一種顯示板驅動電路,其特徵在於多個電晶體中至少有一個電晶體提供偏置信號,該電晶體被直接和一參照電流源相連以形成電流鏡象,而其他的電晶體起著產生驅動信號的電路的作用,而該驅動信號是使用該偏置信號供給至象素的;該顯示板驅動電路包含一個切換裝置,用於以一種分時方式,來改變提供偏置信號的電晶體。
29.按照權利要求28的顯示板驅動電路,其特徵在於切換裝置包含和多個電晶體對應的多個開關;多個開關中至少有一個開關如此運作使得相應的電晶體和參照電流相連,以起著電流鏡象電路的鏡象源的作用;以及所有其他開關如此運作使得它們相應的電晶體導通以起著產生驅動信號電路的作用。
30.一種顯示板驅動電路,其特徵在於它包含多個數字-模擬轉換器部分以及單一的偏置部分,該偏置部分給數字-模擬轉換器部分以偏置信號;把從多個數字-模擬轉換器部分得到的多個輸出電流提供給象素以驅動顯示板;以及包含切換裝置,以在多個數字-模擬轉換器部分和多個所得到的輸出電流之間以一種分時方式切換對應關係。
31.按照權利要求30的顯示板驅動電路,其特徵在於該切換裝置包含對應於多個數字-模擬轉換器部分的多個開關,並且在多個數字-模擬轉換器部分和多個所得到的輸出電流之間通過順序操作多個開關,以一種分時方式切換對應關係。
全文摘要
本發明用多個IC晶片來構造在一個顯示板驅動電路內的陽極線驅動電路,用以減小圖象質量的惡化。以預定的周期切換虛驅動輸出和一個鄰近IC晶片的適當的驅動輸出並把它供給至一條陽極線。這就使可能減小在各個IC晶片間鄰近輸出電流之間的差異。這樣就可能減小由於各IC晶片間電流驅動能力的差異而引起的在各個顯示區域中亮度的差異並從而減小當陽極線驅動電路是由多個IC晶片來構造時圖象質量的惡化。
文檔編號H03K3/00GK1473318SQ02802977
公開日2004年2月4日 申請日期2002年8月22日 優先權日2001年8月22日
發明者竹原聰, 山羽義郎, 郎 申請人:旭化成微系統株式會社

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