CN1472721A - 电子电路及其驱动方法、光电装置及其驱动方法、电子设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种电子电路、电子电路的驱动方法、光电装置、光电装置的驱动方法及电子设备。向驱动用晶体管(Trd)的源极提供具有不同驱动电压的第1驱动电压(Vdda)及第2驱动电(Vddb)。另外,在数据写入期间,将向动用晶体管(Trd)提供的驱动电压改变为比第2驱动电压(Vddb)高的第1驱动电压(Vdda)。另外,在发光期间,将向驱动用晶体管(Trd)提供的驱动电压改变为比第1驱动电压(Vdda)低的第2驱动电压(Vddb)。从而,可在向电容元件提供用于实现大范围充电电压的同时、降低电子元件的消耗功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子电路、电子电路的驱动方法、光电装置、光电装置的驱动方法及电子设备。
背景技术
近年来,开发了将有机EL元件用作电流驱动元件的光电装置。因为所述有机EL元件是自发光元件,所以不需要背景光,因此,在消耗功率、视角、对比度等方面,期待可实现具有比其它光电装置好的显示品质的光电装置。
在这种光电装置中,有所谓将控制所述有机EL元件的像素电路呈矩阵状地排列在显示面板部上的有源矩阵型。有源矩阵型光电装置的像素电路在其内部具备控制有机EL元件用的晶体管。另外,若从数据线驱动电路向各像素电路提供由所述显示面板部执行显示用的数据信号,则各像素电路根据该数据信号来控制所述晶体管的导通状态,并控制所述有机EL元件。
图10表示现有像素电路一例的电路图。像素电路80是所述数据信号是电压信号的电压程序方式的像素电路。像素电路80由第1及第2晶体管82、82、电容器83、有机EL元件84构成。第1晶体管81是p沟道FET,第2晶体管82是n沟道FET。
第1晶体管81是用于控制向有机EL元件84提供的驱动电流Id的晶体管。第1晶体管81的源极连接于具有驱动电压Vdd的驱动电源部85。第1晶体管81的漏极连接于有机EL元件84。第1晶体管81的栅极连接于第2晶体管82的漏极。另外,对应有机EL元件84的辉度等级范围来事先设定驱动电压Vdd的大小。
第2晶体管82是用作开关晶体管的晶体管。第2晶体管82的源极连接于数据线U。数据线U连接于提供作为所述数据信号的数据电压Vd的数据线驱动电路。第2晶体管82的栅极连接于扫描线S。根据经扫描线S由扫描线驱动电路提供的扫描信号来导通、截止控制第2晶体管82。
电容器83连接于第1晶体管81的栅极/源极之间。电容器83经第2晶体管82电连接于数据线U上。电容器83通过第2晶体管82变为导通状态,经数据线U充电对应于所述数据电压Vd的电荷量。
在如此构成的像素电路80中,首先,从所述扫描线驱动电路经扫描线S向第2晶体管82的栅极提供使该第2晶体管82由规定的数据写入期间变为导通状态的扫描信号。此时,第2晶体管82变为导通状态,在所述数据写入期间内,经数据线U向电容器83充入对应数据电压Vd的电荷量。在所述数据写入期间结束后,从扫描线驱动电路经扫描线S向第2晶体管82的栅极提供使该第2晶体管82在规定发光期间内变为截止状态的扫描信号。此时,第2晶体管82变为截止状态,根据第1晶体管81对应于充电到电容器83的电荷量的充电电压Vo,控制第1晶体管81的导通状态。另外,第1晶体管81生成对应于所述充电电压Vo的驱动电流Id,将该驱动电流Id提提供有机EL元件84。结果,对应于该驱动电流Id来控制所述有机EL元件84的辉度等级。
此时,设定第1晶体管81在饱和区域下动作。因此,第1晶体管81在饱和区域中的驱动电流Id如下式表示。
Id=(1/2)βo(Vo-Vth)2
这里,βo为第1晶体管的增益系数,若由μ来表示第1晶体管的载流子迁移率,由A来表示栅极容量,由W来表示沟道幅度,由L来表示沟道长度时,增益系数βo是由βo=(μAW/L)表示的常数。另外,Vth是第1晶体管的阈值电压。
即,驱动电流Id与驱动电压Vdd无直接关系,而上述充电电压Vo决定。
另外,有机EL元件84消耗的消耗功率Po由下式提供。
Po=Id Vdd
=(1/2)βo(Vo-Vth)2 Vdd
因此,消耗功率Po由充电到电容器73中的充电电压Vo和驱动电压Vdd来决定。
但是,近年来,在使用有机EL元件84的光电装置中,考虑随着高精度化使有机EL元件84的对比度提高。
为了使有机EL元件84的对比度提高,将所述驱动电压Vdd设定得高,从而必需增大有机EL元件74的辉度等级范围。结果,所述消耗功率Po增大。这对于具有高的显示品质的光电装置或具有大型显示面板部的光电装置尤其明显。
发明内容
为了消除上述问题而提出本发明,其目的在于提供一种在向电容元件提供用于实现大范围充电电压的同时、降低电子元件消耗功率的电子电路、电子电路的驱动方法、光电装置、光电装置的驱动方法及电子设备。
本发明的电子电路在具备第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供具有相对于所述导通状态的电流水平的电流的电子元件的电路部中,具有向所述电路部提供第1驱动电压的第1单元和向所述电路部提供第2驱动电压的第2单元。
据此,在电容元件中保持相对电信号的电荷量的情况、和根据所述电容元件中保持的电荷量来控制第2晶体管的导通状态的情况下,可区别提供提提供电路部的驱动电压。
在该电子电路中,所述第1驱动电压是比所述第2驱动电压高的电压,所述第1单元至少在经所述第1晶体管向电容元件提供电信号期间,提供所述第1驱动电压,同时,所述第2单元至少在经所述第2晶体管向所述电子元件提供相对于导通状态的电流水平的期间,提供所述第2驱动电压。
据此,可高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量,同时,可降低电子元件消耗的消耗功率。
本发明的电子电路是,在包括多个具备第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供具有相对于所述导通状态的电流水平的电流的电子元件的单位电路的电子电路中,具有与所述第2晶体管连接的向该第2晶体管提供第1驱动电压的第1单元和与所述第2晶体管连接的向该第2晶体管提供第2驱动电压的第2单元。
据此,可提供一种电子电路,分别具有在可高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量的同时、可降低电子元件消耗的消耗功率的单位电路。
本发明的电子电路是,在包括多个具有第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供具有相对于所述导通状态的电流水平的电流的电子元件的电子电路中,具有:与所述单位电路的所述各第2晶体管共同连接,向所述各第2晶体管提供第1驱动电压的第1单元;和与所述单位电路的所述各第2晶体管共同连接,向该第2晶体管提供第2驱动电压的第2单元。
据此,可提供一种电子电路,在可使用现有单位电路并对所述单位电路从外部向电容元件高速提供对应于电信号的电荷量的同时、可降低电子元件消耗的消耗功率。
在该电子电路中,所述电子元件是电流驱动元件。
据此,可在高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量的同时,降低电子元件消耗的消耗功率。
在该电子电路中,所述电流驱动元件是EL元件。
据此,可在高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量的同时,降低EL元件消耗的消耗功率。
本发明的电子电路的驱动方法,是一种对于具备第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供相对于所述导通状态的电流水平的电子元件的电子电路的驱动方法,其特征在于:在经所述第1晶体管向电容元件提供电信号期间,向所述电子电路提供第1驱动电压,同时,在经所述第2晶体管向所述电子元件提供相对导通状态的电流水平的期间,提供比所述第1驱动电压低的第2驱动电压。
据此,可驱动在高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量的同时、降低电子元件消耗的消耗功率的电子电路。
在该电子电路的驱动方法中,所述电子元件是电流驱动元件。
据此,可驱动在高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量的同时、降低电流驱动元件消耗的消耗功率的电子电路。
在该电子电路的驱动方法中,所述电流驱动元件是EL元件。
据此,可驱动在高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量的同时、降低EL元件消耗的消耗功率的电子电路。
本发明的光电装置是,是一种具有电子电路的光电装置,该电子电路包括第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供相对于所述导通状态的电流水平的光电元件,其特征在于:在所述电子电路中,具有:向所述电子电路提供第1驱动电压的第1单元;和向所述电子电路提供第2驱动电压的第2单元。
据此,可提供一种光电装置,在电容元件中保持相对电信号的电荷量的情况、和根据所述电容元件中保持的电荷量来控制第2晶体管的导通状态的情况下、可区别提供提提供电路部的驱动电压。
在该光电装置中,所述第1驱动电压是比所述第2驱动电压高的电压,所述第1单元至少在经所述第1晶体管向电容元件提供电信号期间,提供所述第1驱动电压,同时,所述第2单元至少在经所述第2晶体管向所述光电元件提供相对导通状态的电流水平的期间,提供所述第2驱动电压。
据此,可在高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量的同时、降低电子元件消耗的消耗功率。
本发明的光电装置,是一种具有多个电子电路的光电装置,该电子电路包括第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供相对于所述导通状态的电流水平的光电元件,其特征在于:在所述各个电子电路中,具有:与所述第2晶体管连接,向该第2晶体管提供第1驱动电压的第1单元;和与所述第2晶体管连接,向该第2晶体管提供第2驱动电压的第2单元。
据此,可提供一种光电装置,分别具有在高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量的同时、降低电子元件消耗的消耗功率的单位电路。
本发明的光电装置,是一种具有多个电子电路的光电装置,该电子电路包括第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供相对于所述导通状态的电流水平的光电元件,其特征在于:在所述各个电子电路中,具有:与所述单位电路的所述各第2晶体管共同连接,向所述各第2晶体管提供第1驱动电压的第1单元;和与所述单位电路的所述各第2晶体管共同连接,向该第2晶体管提供第2驱动电压的第2单元。
据此,可提供一种光电装置,在可使用现有单位电路并对所述单位电路从外部向电容元件高速提供对应于电信号的电荷量的同时、可降低电子元件消耗的消耗功率。
在该光电装置中,所述光电元件是有机EL元件。
据此,可在高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量的同时、降低有机EL元件消耗的消耗功率。
本发明的光电装置的驱动方法,是一种对于具备第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供相对于所述导通状态的电流水平的光电元件的光电装置的驱动方法,其特征在于:在经所述第1晶体管向电容元件提供电信号期间,向所述光电装置提供第1驱动电压,同时,在经所述第2晶体管向所述光电元件提供相对导通状态的电流水平的期间,提供电压比所述第1驱动电压低的第2驱动电压。
据此,可驱动在高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量的同时、降低光电元件消耗的消耗功率的光电装置。
在该光电装置的驱动方法中,所述光电元件是有机EL元件。
据此,可驱动在高速向电容元件提供对应于电信号的电荷量的同时、降低有机EL元件消耗的消耗功率的光电装置。
本发明的电子设备的特征在于:安装有本发明所提供的电子电路。
据此,可提供一种电子设备,在使电容元件高速保持对应于电信号的电荷量的同时,降低电子元件的消耗功率。
本发明的电子设备的特征在于:安装有本发明所提供的光电装置。
据此,可提供一种电子设备,在使电容元件高速保持对应于电信号的电荷量的同时,降低光电元件的消耗功率。
附图说明
图1是表示本实施例的有机EL显示器电路构成的电路框图。
图2是表示显示面板部及数据线驱动电路的内部电路构成的电路框图。
图3是本实施例的像素电路的电路图。
图4是说明本实施例的像素电路动作用的时序图。
图5是说明实施例2的像素电路的电路图。
图6是说明实施例3的像素电路的电路图。
图7是说明实施例4的像素电路的电路图。
图8是表示说明实施例5的移动型个人计算机构成的立体图。
图9是表示说明实施例5的便携电话构成的立体图。
图10是现有像素电路的电路图。
图中:Co-作为电容元件的保持用电容,Tra-作为第1单元的第1电压供给用晶体管,Trb-作为第2单元的第2电压供给用晶体管,Trb-作为第2晶体管的驱动用晶体管,Trs-作为第1晶体管的开关用晶体管,Vdata-作为电信号的数据电压,10-作为光电装置的有机EL显示器,12-作为电子电路的显示面板部,20-作为单元电路的像素电路,21-作为光电元件、电子元件及电流驱动元件的有机EL元件,60-作为电子设备的移动式个人计算机,70-作为电子设备的移动电话。
具体实施方式
(实施例1)
下面,结合图14来说明具体化本发明的实施例1。
图1是表示作为光电装置的有机EL显示器电路构成的电路框图。图2是表示显示面板部及数据线驱动电路的内部电路构成的电路框图。图3是作为电子电路的像素电路的电路图。图4是表示像素电路动作的时序图。
如图1所示,有机EL显示器10具备控制电路11、作为电子电路的显示面板部12、扫描线驱动电路13及数据线驱动电路14。另外,本实施例中的有机EL显示器10是具有电压程序方式像素电路的有机EL显示器。
有机EL显示器10的控制电路11、扫描线驱动电路13及数据线驱动电路14也可由分别独立的电子部件构成。
例如,控制电路11、扫描线驱动电路13及数据线驱动电路14也可分别由1芯片的半导体集成电路装置构成。
另外,控制电路11、扫描线驱动电路13及数据线驱动电路14的全部或部分也可由可编程IC芯片构成,其功能由写入IC芯片的程序以软件形式实现。
控制电路11根据从未图示的外部装置输出的图像数据,分别形成在显示面板部12中显示期望图像用的扫描控制信号及数据控制信号。另外,控制电路11在向扫描线驱动电路13输出扫描控制信号的同时,向数据线驱动电路14输出数据控制信号。
显示面板部12如图2所示,将多个作为单位电路的像素电路20配置成矩阵状,该像素电路20具有发光层由有机材料构成的电子元件或作为光电元件的有机EL元件21。即,像素电路20被配置在对应于沿列方向延伸的M条数据线Xm(m=1-M;m为整数)与沿行方向延伸的N条扫描线Yn(n=1-N;n为整数)的交叉部的位置上。另外,在显示面板部12中设置分别提供后述第1及第2驱动电压Vdda、Vddb的驱动电源部22(参照图3)。所述驱动电源部22经第1及第2电源提供线Ua、Ub连接于具备作为第1及第2单元的第1及第2电压提供用晶体管Tra、Trb的电压提供电路部24。电压提供电路部24中具备的第1及第2电压提供用晶体管Tra、Trb连接于像素电路20(参照图3)。另外,配置形成于像素电路20内的后述晶体管通常由TFT(薄膜晶体管)构成。
扫描线驱动电路13根据从上述控制电路11输出的扫描控制信号,选择显示面板部12中设置的N条扫描线Yn中的1条扫描线,向该选择的扫描线提供扫描信号。
数据线驱动电路14具备多个单一线路驱动器23。各单一线路驱动器23与显示面板部12中设置的数据线Xm连接。单一线路驱动器23分别根据从控制电路11输出的数据控制信号,生成作为电信号的数据电压Vdata。另外,单一线路驱动器23经数据线Xm向各像素电路20提供该生成的数据电压Vdata。像素电路20通过对应于该数据电压Vdata设定该像素电路20的内部状态,控制各有机EL元件21中流过的驱动电流Ie1,控制该有机EL元件21的辉度等级。
下面结合图3来说明如此构成的有机EL显示器10的像素电路20及电压提供电路部24。另外,各像素电路20的电路构成全部相同,所以为了说明方便,说明1个像素电路及电压提供电路部。
像素电路20具备作为第2晶体管的驱动用晶体管Trd、作为第1晶体管的开关用晶体管Trs、作为电容元件的保持用电容器Co。驱动用晶体管Trd和开关用晶体管Trs分别由p沟道FET构成。
电压提供电路部24具备第1及第2电压提供用晶体管Tra、Trb。另外,第1及第2电压提供用晶体管Tra、Trb分别由p沟道FET构成。
驱动用晶体管Trd的漏极连接于有机EL元件21的阳极。有机EL元件21的阴极接地。驱动用晶体管Trd的源极分别连接于第1及第2电压提供用晶体管的漏极。第1电压提供用晶体管Tra的源极连接于提供第1驱动电压Vdda的第1电源提供线Ua。第1电压提供用晶体管Tra的栅极连接于第2副扫描线Ys2。另外,第2电压提供用晶体管Trb的源极连接于提供第2驱动电压Vddb的第2电源提供线Ub。第2电压提供用晶体管Trb的栅极连接于第3副扫描线Ys3。
为了通过增大有机EL元件21的辉度等级范围来实现期望的对比度,将第1驱动电压Vdda设定得非常高。另外,将所述第2驱动电压Vddb设定得比第1驱动电压Vdda低。像素电路20在数据写入期间Trp时,第1电压提供用晶体管Tra变为导通状态,向驱动用晶体管Trd的源极/漏极之间提供第1驱动电压Vdda。另外,像素电路20在发光期间Tel时,第2电压提供用晶体管Trb变为导通状态,向驱动用晶体管Trd的源极/漏极之间提供第2驱动电压Vddb。另外,在所述数据写入期间Trp,设定驱动用晶体管Trd在饱和区域中动作。这里,所谓数据写入期间Tra是对像素电路20设定有机EL元件21的辉度等级的期间。发光期间Tel是向有机EL元件21提供所述驱动用晶体管Trd生成的驱动电流Iel的期间。
驱动用晶体管Trd的栅极连接于开关用晶体管Trs的漏极。开关用晶体管Trs的源极连接于向各像素电路20提供所述单一线路驱动器23生成的数据电压Vdata的数据线Xm。开关用晶体管Trs的栅极连接于第1副扫描线Ys1。开关用晶体管Trs在所述数据写入期间Trp,经第1副扫描线Ys1,响应于开关用晶体管Trs变为导通状态的第1扫描信号SC1,变为导通状态。开关用晶体管Trs在所述发光期间Tel,经第1副扫描线Ys1,响应于开关用晶体管Trs变为截止状态的第1扫描信号SC1,变为截止状态。另外,由所述第1、第2、第3副扫描线Ys1、Ys2、Ys3构成扫描线Yn。
在驱动用晶体管Trd的栅极/源极之间连接保持用电容器Co。保持用电容器Co是如下电容器:在所述开关用晶体管Trs变为导通状态时,即变为数据写入期间Trp时,经数据线Xm充电相对所述单一线路驱动器23生成的数据电压Vdata的电荷量。将保持用电容器Co的静电容量设定得大到足以忽视寄生在驱动用晶体管Trd栅极上的寄生电容的影响,所以像素电路20可向保持用电容器Co充电对应于大小对应于实现大范围的数据电压Vdata的电荷量。从而,可由数据电压Vdata向有机EL元件21提供正确的驱动电流Iel。
下面,结合图3及图4来说明上述构成的像素电路20的驱动方法。图4是开关用晶体管Trs、第1电压提供用晶体管Tra、第2电压提供用晶体管Trb各自的驱动状态与有机EL元件21中流过的驱动电流Iel的时序图。图4中,Tc及Tel分别表示驱动周期及发光期间。驱动周期Tc由数据写入期间Trp和发光期间Tel构成。驱动周期Tc意味着所述有机EL元件21的辉度等级被更新1次的周期,与所谓的扫描周期相同。
在像素电路20中,首先,从所述扫描线驱动电路13经第1副扫描线Ys1向开关用晶体管Trs提供在数据写入期间Trp使该开关用晶体管Trs变为导通状态的第1扫描信号SC1。另外,分别从扫描线驱动电路13经第2副扫描线Ys2提供使第1电压提供用晶体管Tra变为导通状态的第2扫描信号SC2,同时,经第3副扫描线Ys3提供使第2电压提供用晶体管Trb变为截止状态的第3扫描信号SC3。
于是,开关用晶体管Trs在所述数据写入期间Trp变为导通状态。另外,第1电压提供用晶体管Tra变为导通状态的同时,第2电压提供用晶体管Trb变为截止状态。
由此,向保持用电容器Co充电相对所述单一线路驱动器23生成的数据电压Vdata的电荷量,在保持用电容器Co中生成对应于其充电电荷量的电压V1。此时,因为第1驱动电压Vdda设定得足够高,所以可向保持用电容器Co提供可实现大范围的数据电压Vdata。
接着,在数据写入期间Trp结束后,从扫描线驱动电路13经第1副扫描线Ys1向开关用晶体管Trs的栅极提供在规定发光期间Tel使该开关用晶体管Trs变为截止状态的第1扫描信号SC1。另外,从扫描线驱动电路13经第2副扫描线Ys2提供使第1电压提供用晶体管Tra变为截止状态的第2扫描信号SC2,同时,经第3副扫描线Ys3提供使第2电压提供用晶体管Trb变为导通状态的第3扫描信号SC3。
于是,开关用晶体管Trs在所述发光期间Tel变为截止状态。另外,第1电压提供用晶体管Tra变为截止状态的同时,第2电压提供用晶体管Trb变为导通状态。
由此,向驱动用晶体管Trd的漏极/源极间提供第2驱动电压Vddb。这里,驱动用晶体管Trd的栅极寄生电容的大小与保持用电容器Co相比小到可忽视的程度时,在从期间Trp移动到期间Tel中维持保持用电容器Co的电荷量。即,保存驱动用晶体管Trd的漏极/源极间的电压。此时,生成对应于充电到所述保持用电容器Co的电荷量所对应的电压V1的驱动电流Iel,提供给所述有机EL元件21。因此,有机EL元件21在对应于所述数据电压Vdata的辉度等级下发光。此时,驱动用晶体管Trd在饱和区域下动作,所述驱动电流Iel用下式表示。
Iel=(1/2)β(V1-Vth)2
这里,β为驱动用晶体管Trd的增益系数,若由μ来表示驱动用晶体管Trd的载流子迁移率,由A来表示栅极容量,由W来表示沟道幅度,由L来表示沟道长度时,增益系数β是由β=(μAW/L)表示的常数。另外,Vth是驱动用晶体管Trd的阈值电压。
另外,有机EL元件21消耗的消耗功率P由下式提供。
P=Iel Vddb
=(1/2)β(V1-Vth)2 Vddb
因此,通过在发光期间Tel使用作为比第1驱动电压Vdda低的电压的第2驱动电压Vddb来向有机EL元件21提供驱动电流Iel,可将消耗功率P变得比以前的消耗功率小。
由此,可在向保持用电容器Co提供可实现大范围的数据电压Vdata的同时,可提供可使有机EL元件的消耗功率P降低的像素电路20。
根据所述实施例的像素电路及像素电路的驱动方法,可得到以下特征。
(1)在本实施例中,向驱动用晶体管Trd的源极提供具有不同驱动电压的第1驱动电压Vdda及第2驱动电压Vddb。另外,在数据写入期间Trp,向驱动用晶体管Trd提供比第2驱动电压Vddb高的第1驱动电压Vdda。即,对应于充电到保持用电容器Co的电荷量的电压V1的范围大到可提高提供给所述驱动用晶体管Trd的驱动电压。
(2)结果,可向保持用电容器Co提供可实现大范围的数据电压Vdata。
另外,在发光期间Tel,向驱动用晶体管Trd提供比第1驱动电压Vdda低的第2驱动电压Vddb。此时,若驱动用晶体管Trd的栅极寄生电容的大小与保持用电容器Co相比,小到可忽视的程度,则在从期间Trp移动到期间Tel中可保存驱动用晶体管Trd的漏极/源极间电压。由此,在提供第2驱动电压Vddb来作为驱动电压时流过的驱动电流Iel的大小与提供第1驱动电压Vdda来作为驱动电压时流过的Iel相同。即,可以低电压化驱动电压的同时流过相等的驱动电流Iel。
结果,可在发光期间Tel,通过向驱动用晶体管Trd提供第2驱动电压Vddb,使有机EL元件21发光时消耗的消耗功率P降低。
(2)在本实施例中,通过将保持用电容器Co的静电容量设定得足够大,可忽视驱动电流Iel寄生于驱动用晶体管Trd栅极上的寄生电容的影响。由此,可由数据电压Vdata向有机EL元件21提供正确的驱动电流Iel。
(实施例2)
下面,结合图5来说明具体化本发明的实施例2。另外,本实施例中,对与上述实施例1的构成部件符号等同,省略其详细说明。
图5是配置在有机EL显示器10的显示面板部12中的像素电路30及电压提供电路部24的电路图。像素电路30是数据信号为电流信号的电流程序方式的像素电路。像素电路30包含驱动用晶体管Trd、控制用晶体管Trc、第1及第2开关用晶体管Trs1、Trs2、保持用电容器Co及有机EL元件21。
驱动用晶体管Trd、控制用晶体管Trc及第1开关用晶体管Trs1分别是p沟道FET。
第1开关用晶体管Trs1的源极分别与控制用晶体管Trc的漏极、第2开关用晶体管Trs2的漏极、驱动用晶体管Trd的漏极相连。第1开关用晶体管Trs1的漏极经数据线Xm电连接于数据线驱动电路14。本实施例的数据线驱动电路14根据从所述控制电路11输出的数据控制信号生成数据电流Idata,将生成的数据电流Idata提供给各像素电路30。
控制用晶体管Trc的源极连接于驱动用晶体管Trd的栅极。保持用电容器Co连接于驱动用晶体管Trd的源极/栅极之间。
有机EL元件21的阳极连接于第2开关用晶体管Trs2的源极,有机EL元件21的阴极接地。另外,第1及第2开关用晶体管Trs1、Trs2与控制用晶体管Trc的各栅极共同连接于第1副扫描线Ys1。
在如此构成的像素电路30中,驱动用晶体管Trd的源极分别连接于第1及第2电压提供用晶体管Tra、Trb的漏极。第1电压提供用晶体管Tra的源极连接于提供第1驱动电压Vdda的第1电源提供线Ua。第1电压提供用晶体管Tra的栅极连接于第2副扫描线Ys2。另外,第2电压提供用晶体管Trb的源极连接于提供第2驱动电压Vddb的第2电源提供线Lb。第2电压提供用晶体管Trb的栅极连接于第3副扫描线Ys3。
下面,说明上述构成的像素电路30的驱动方法。
在所述像素电路30中,首先,从扫描线驱动电路13经第1副扫描线Ys1向控制用晶体管Trc、第1及第2开关用晶体管Trs1、Trs2的各栅极提供在数据写入期间Trp使控制用晶体管Trc及第1开关用晶体管Trs1变为导通状态(第2开关用晶体管Trs2变为截止状态)的第1扫描信号SC1。另外,分别从扫描线驱动电路13经第2副扫描线Ys2提供使第1电压提供用晶体管Tra变为导通状态的第2扫描信号SC2,同时,经第3副扫描线Ys3提供使第2电压提供用晶体管Trb变为截止状态的第3扫描信号SC3。
此时,控制用晶体管Trc及第1开关用晶体管Trs1在所述数据写入期间Trp变为导通状态。另外,第1电压提供用晶体管Tra变为导通状态的同时,第2电压提供用晶体管Trb变为截止状态。
由此,向保持用电容器Co充电相对所述单一线路驱动器23生成的数据电流Idata的电荷量,在保持用电容器Co中生成对应于其充电电荷量的电压V1。此时,因为第1驱动电压Vdda设定得足够高,所以可向保持用电容器Co提供可实现大范围的数据电流Idata。
接着,在数据写入期间Trp结束后,从扫描线驱动电路13经第1副扫描线Ys1向开关用晶体管Trs提供在规定发光期间Tel使控制用晶体管Trc及第1开关用晶体管Trs1变为截止状态(第2开关用晶体管Trs2变为导通状态)的第1扫描信号SC1。另外,从扫描线驱动电路13经第2副扫描线Ys2提供使第1电压提供用晶体管Tra变为截止状态的第2扫描信号SC2,同时,经第3副扫描线Ys3提供使第2电压提供用晶体管Trb变为导通状态的第3扫描信号SC3。
此时,控制用晶体管Trc及第1开关用晶体管Trs1在所述发光期间Tel变为截止状态。另外,第1电压提供用晶体管Tra变为截止状态的同时,第2电压提供用晶体管Trb变为导通状态。
由此,向驱动用晶体管Trd的漏极/源极间提供第2驱动电压Vddb。这里,驱动用晶体管Trd的栅极寄生电容的大小与保持用电容器Co相比小到可忽视的程度时,在从期间Trp移动到期间Tel中维持保持用电容器Co的电荷量。即,保存驱动用晶体管Trd的漏极/源极间的电压。此时,生成对应于充电到所述保持用电容器Co的电荷量所对应的电压V1的驱动电流Iel,提供给所述有机EL元件21。因此,有机EL元件21在对应于所述数据电流Idata的辉度等级下发光。即,通过在发光期间Tel使用作为比第1驱动电压Vdda低的电压的第2驱动电压Vddb来向有机EL元件21提供驱动电流Iel,可将消耗功率P变得比以前的消耗功率小。
因此,即使是数据信号是电流信号的电流程序方式的像素电路30,也可得到与所述实施例1一样的效果。
(实施例3)
下面,结合图6来说明具体化本发明的实施例3。另外,本实施例中,对与上述实施例1的构成部件符号等同,省略其详细说明。
图6是配置在有机EL显示器10的显示面板部12中的像素电路40及电压提供电路部24的电路图。像素电路40是数据信号为电流信号的电流程序方式的像素电路。像素电路40包含驱动用晶体管Trd、控制用晶体管Trc、第1及第2开关用晶体管Trs1、Trs2、保持用电容器Co及有机EL元件21。
所述驱动用晶体管Trd是p沟道FET。控制用晶体管Tra、第1及第2开关用晶体管Trs1、Trs2分别是n沟道FET。
第1开关用晶体管Trs1的源极分别与控制用晶体管Trc的漏极、第2开关用晶体管Trs2的漏极、驱动用晶体管Trd的漏极相连。第1开关用晶体管Trs1的源极经数据线Xm连接于数据线驱动电路14。本实施例的数据线驱动电路14根据从所述控制电路11输出的数据控制信号生成数据电流Idata,将生成的数据电流Idata提供给各像素电路40。
控制用晶体管Trc的漏极连接于驱动用晶体管Trd的栅极。保持用电容器Co连接于驱动用晶体管Trd的源极/栅极之间。
有机EL元件21的阳极连接于第2开关用晶体管Trs2的源极,有机EL元件21的阴极接地。另外,第1开关用晶体管Trs1与控制用晶体管Trc的各栅极共同连接于第1扫描控制线Yss1。第2开关用晶体管Trs2的栅极连接于第2扫描控制线Yss2。所述第1扫描控制线Yss1与所述第2扫描控制线Yss2构成第1副扫描线Ys1。
在如此构成的像素电路40中,驱动用晶体管Trd的源极分别连接于第1及第2电压提供用晶体管Tra、Trb的漏极。第1电压提供用晶体管Tra的源极连接于提供第1驱动电压Vdda的第1电源提供线Ua。第1电压提供用晶体管Tra的栅极连接于第2副扫描线Ys2。另外,第2电压提供用晶体管Trb的源极连接于提供第2驱动电压Vddb的第2电源提供线Ub。第2电压提供用晶体管Trb的栅极连接于第3副扫描线Ys3。
下面,说明上述构成的像素电路40的驱动方法。
在所述像素电路40中,从扫描线驱动电路13经构成第1副扫描线Ys1的所述第1扫描控制线Yss1向控制用晶体管Trc及第1开关用晶体管Trs1的栅极提供在数据写入期间Trp使控制用晶体管Trc及第1开关用晶体管Trs1变为导通状态的第1扫描控制信号SC11。此时,从扫描线驱动电路13经构成第1副扫描线Ys1的所述第2扫描控制线Yss2向第2开关用晶体管Trs2的栅极提供在所述数据写入期间Trp使第2开关用晶体管Trs2变为截止状态的第2副扫描信号SC12。
另外,此时,分别从扫描线驱动电路13经第2副扫描线Ys2提供使第1电压提供用晶体管Tra变为导通状态的第2扫描信号SC2,同时,经第3副扫描线Ys3提供使第2电压提供用晶体管Trb变为截止状态的第3扫描信号SC3。
此时,控制用晶体管Trc及第1开关用晶体管Trs1在所述数据写入期间Trp变为导通状态,同时,第2开关用晶体管Trs2在所述数据写入期间Trp变为截止状态。另外,此时,第1电压提供用晶体管Tra变为导通状态的同时,第2电压提供用晶体管Trb变为截止状态。
由此,向保持用电容器Co充电相对所述单一线路驱动器23生成的数据电流Idata的电荷量,在保持用电容器Co中生成对应于其充电电荷量的电压V1。此时,因为第1驱动电压Vdda设定得足够高,所以可向保持用电容器Co提供可实现大范围的数据电流Idata。
接着,在数据写入期间Trp结束后,从扫描线驱动电路13经所述第1扫描控制线Yss1向控制用晶体管Trc及第1开关用晶体管Trs1的栅极提供在规定发光期间Tel使控制用晶体管Trc及第1开关用晶体管Trs1变为截止状态的第1扫描控制信号SC11。此时,从扫描线驱动电路13经所述第2扫描控制线Yss2向第2开关用晶体管Trs2的栅极提供在所述发光期间Tel使第2开关用晶体管Trs2变为导通状态的第2副扫描信号SC12。
另外,此时,从扫描线驱动电路13经第2副扫描线Ys2提供使第1电压提供用晶体管Tra变为截止状态的第2扫描信号SC2,同时,经第3副扫描线Ys3提供使第2电压提供用晶体管Trb变为导通状态的第3扫描信号SC3。
此时,控制用晶体管Trc及第1开关用晶体管Trs1在所述发光期间Tel变为截止状态。另外,第1电压提供用晶体管Tra变为截止状态的同时,第2电压提供用晶体管Trb变为导通状态。
由此,向驱动用晶体管Trd的漏极/源极间提供第2驱动电压Vddb。这里,驱动用晶体管Trd的栅极寄生电容的大小与保持用电容器Co相比小到可忽视的程度时,在从期间Trp移动到期间Tel中维持保持用电容器Co的电荷量。即,保存驱动用晶体管Trd的源极/栅极间的电压。此时,生成对应于充电到所述保持用电容器Co的电荷量所对应的电压V1的驱动电流Iel,提供给所述有机EL元件21。因此,有机EL元件21在对应于所述数据电流Idata的辉度等级下发光。
即,通过在发光期间Tel使用作为比第1驱动电压Vdda低的电压的第2驱动电压Vddb来向有机EL元件21提供驱动电流Iel,可将消耗功率P变得比以前的消耗功率小。
因此,即使是数据信号是电流信号的电流程序方式的像素电路40,也可得到与所述实施例1一样的效果。
(实施例4)
下面,结合图7来说明具体化本发明的实施例4。另外,本实施例中,对与上述实施例1的构成部件符号等同,省略其详细说明。
图7是有机EL显示器10的像素电路50及电压提供电路部24的电路图。像素电路50是数据信号为电流信号的电流程序方式的像素电路。像素电路50包含驱动用晶体管Trd、晶体管Trm、第1及第2开关用晶体管Trs1、Trs2、保持用电容器Co及有机EL元件21。
所述驱动用晶体管Trd、晶体管Trm、及第1开关用晶体管Trs1分别是p沟道FET。另外,第2开关用晶体管Trs2是n沟道FET。
第1开关用晶体管Trs1连接于晶体管Trm的栅极/漏极之间。晶体管Trm的源极连接于第1电压提供用晶体管Tra的漏极。即,晶体管Trm与驱动用晶体管Trd形成电流镜电路。另外,晶体管Trm的栅极连接于驱动用晶体管Trd的栅极。
保持用电容器Co连接于驱动用晶体管Trd的源极/栅极之间。第2开关用晶体管Trs2的源极经数据线Xm连接于数据线驱动电路14。
有机EL元件21的阳极连接于驱动用晶体管Trd的漏极,有机EL元件21的阴极接地。
第1开关用晶体管Trs1的栅极共同连接于第1扫描控制线Yss1。第2开关用晶体管Trs2的栅极连接于第2扫描控制线Yss2。所述第1扫描控制线Yss1与所述第2扫描控制线Yss2构成第1副扫描线Ys1。
在如此构成的像素电路50中,驱动用晶体管Trd的源极分别连接于第1及第2电压提供用晶体管Tra、Trb的漏极。第1电压提供用晶体管Tra的源极连接于提供第1驱动电压Vdda的第1电源提供线Ua。第1电压提供用晶体管Tra的栅极连接于第2副扫描线Ys2。另外,第2电压提供用晶体管Trb的源极连接于提供第2驱动电压Vddb的第2电源提供线Ub。第2电压提供用晶体管Trb的栅极连接于第3副扫描线Ys3。
下面,说明上述构成的像素电路50的驱动方法。
在所述像素电路50中,从扫描线驱动电路13经构成第1副扫描线Ys1的所述第1扫描控制线Yss1向第1开关用晶体管Trs1的栅极提供在数据写入期间Trp使第1开关用晶体管Trs1变为导通状态的第1扫描控制信号SC11。
此时,从扫描线驱动电路13经构成第1副扫描线Ys1的所述第2扫描控制线Yss2向第2开关用晶体管Trs2的栅极提供在所述数据写入期间Trp使第2开关用晶体管Trs2变为导通状态的第2副扫描信号SC12。
另外,分别从扫描线驱动电路13经第2副扫描线Ys2提供使第1电压提供用晶体管Tra变为导通状态的第2扫描信号SC2,同时,经第3副扫描线Ys3提供使第2电压提供用晶体管Trb变为截止状态的第3扫描信号SC3。
于是,第1及第2开关用晶体管Trs1、Trs2在所述数据写入期间Trp变为导通状态。另外,第1电压提供用晶体管Tra变为导通状态的同时,第2电压提供用晶体管Trb变为截止状态。
由此,向保持用电容器Co充电相对所述单一线路驱动器23生成的数据电流Idata的电荷量,在保持用电容器Co中生成对应于其充电电荷量的电压V1。此时,因为第1驱动电压Vdda设定得足够高,所以可向保持用电容器Co提供可实现大范围的数据电流Idata。
接着,在数据写入期间Trp结束后,从扫描线驱动电路13经所述第1扫描控制线Yss1向第1开关用晶体管Trs1的栅极提供在规定发光期间Te1使第1开关用晶体管Trs1变为截止状态的第1扫描控制信号SC11。此时,从扫描线驱动电路13经所述第2扫描控制线Yss2向第2开关用晶体管Trs2的栅极提供在所述发光期间Tel使第2开关用晶体管Trs2变为截止状态的第2副扫描信号SC12。
另外,此时,分别从扫描线驱动电路13经第2副扫描线Ys2提供使第1电压提供用晶体管Tra变为截止状态的第2扫描信号SC2,同时,经第3副扫描线Ys3提供使第2电压提供用晶体管Trb变为导通状态的第3扫描信号SC3。
于是,第1及第2开关用晶体管Trs1、Trs2在所述发光期间Tel变为截止状态。另外,第1电压提供用晶体管Tra变为截止状态的同时,第2电压提供用晶体管Trb变为导通状态。
由此,向驱动用晶体管Trd的漏极/源极间提供第2驱动电压Vddb。这里,驱动用晶体管Trd的栅极寄生电容的大小与保持用电容器Co相比小到可忽视的程度时,在从期间Trp移动到期间Tel中维持保持用电容器Co的电荷量。即,保存驱动用晶体管Trd的源极/栅极间的电压。此时,生成对应于充电到所述保持用电容器Co的电荷量所对应的电压V1的驱动电流Iel,提供给所述有机EL元件21。因此,有机EL元件21在对应于所述数据电流Idata的辉度等级下发光。即,通过在发光期间Tel使用作为比第1驱动电压Vdda低的电压的第2驱动电压Vddb来向有机EL元件21提供驱动电流Iel,可将消耗功率P变得比以前的消耗功率小。
因此,即使是数据信号是电流信号的电流程序方式的像素电路50,也可得到与所述实施例1一样的效果。
(实施例5)
根据图8及图9来说明作为实施例1-4中说明的光电装置的有机EL显示器10在电子设备中的应用。有机EL显示器10可适用于移动型个人计算机、移动电话、数码照相机等各种电子设备。
图8表示移动型个人计算机构成的立体图。图8中,个人计算机60具备配备键盘61的主体部62和使用所述有机EL显示器10的显示单元63。
即使在该情况下,使用所述有机EL显示器10的显示单元63也可发挥与所述实施例一样的效果。结果,可提供具有低消耗功率的像素电路20、30、40、50的移动型个人计算机60。
图9是表示移动电话构成的立体图。移动电话70具备多个操作键71、受话器72、送话器73、使用上述有机EL显示器10的显示单元74。即使在该情况下,使用有机EL显示器10的显示单元74也发挥与上述实施例一样的效果。结果,可提供具有低消耗功率的像素电路20、30、40、50的便携电话70。
另外,本发明不限于上述实施例,也可以进行如下的实施。
在所述实施例中,使用有机EL元件21作为电流驱动元件,但也可以使用其它电流驱动元件。例如,也可以使用LED或FED等发光元件等电流驱动元件。
在上述实施例中,作为光电装置,适应于使用具有有机EL元件21的像素电路20、30、40及50的有机EL显示器10,但也可将其适应于使用具有发光层由无机材料构成的无机EL元件的像素电路的显示器。
在所述实施例中,为设置由单色构成的有机EL元件21的像素电路20、30、40及50的有机EL显示器10,但也可应用于对红色、绿色及蓝色3色有机EL元件21设置各色用像素电路20、30、40及50的有机EL显示器。
根据上述的本发明,可在向电容元件提供实现大范围充电电压的同时,降低电子元件的消耗功率。
Claims (18)
1.一种电子电路,其特征在于:
在具备第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供具有相对于所述导通状态的电流水平的电流的电子元件的电路部中,具有向所述电路部提供第1驱动电压的第1单元和向所述电路部提供第2驱动电压的第2单元。
2.根据权利要求1所述的电子电路,其特征在于:
所述第1驱动电压是比所述第2驱动电压高的电压,
所述第1单元至少在经所述第1晶体管向电容元件提供电信号的期间,提供所述第1驱动电压,同时,所述第2单元至少在经所述第2晶体管向所述电子元件提供相对于导通状态的电流水平的期间,提供所述第2驱动电压。
3.一种电子电路,其特征在于:在包括多个具备第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供具有相对于所述导通状态的电流水平的电流的电子元件的单位电路的电子电路中,具有与所述第2晶体管连接的向该第2晶体管提供第1驱动电压的第1单元和与所述第2晶体管连接的向该第2晶体管提供第2驱动电压的第2单元。
4.一种电子电路,其特征在于:在包括多个具有第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供具有相对于所述导通状态的电流水平的电流的电子元件的电子电路中,具有:
与所述单位电路的所述各第2晶体管共同连接,向所述各第2晶体管提供第1驱动电压的第1单元;和与所述单位电路的所述各第2晶体管共同连接,向该第2晶体管提供第2驱动电压的第2单元。
5.根据权利要求1一4中任意一项所述的电子电路,其特征在于:所述电子元件是电流驱动元件。
6.根据权利要求5所述的电子电路,其特征在于:
所述电流驱动元件是EL元件。
7.一种电子电路的驱动方法,是一种对于具备第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供相对于所述导通状态的电流水平的电子元件的电子电路的驱动方法,其特征在于:
在经所述第1晶体管向电容元件提供电信号的期间,向所述电子电路提供第1驱动电压,同时,在经所述第2晶体管向所述电子元件提供相对导通状态的电流水平的期间,提供比所述第1驱动电压低的第2驱动电压。
8.根据权利要求7所述的电子电路的驱动方法,其特征在于:所述电子元件是电流驱动元件。
9.根据权利要求8所述的电子电路的驱动方法,其特征在于:所述电流驱动元件是EL元件。
10.一种光电装置,是一种具有电子电路的光电装置,该电子电路包括第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供相对于所述导通状态的电流水平的光电元件,其特征在于:
在所述电子电路中,具有:
向所述电子电路提供第1驱动电压的第1单元;和
向所述电子电路提供第2驱动电压的第2单元。
11.根据权利要求10所述的光电装置,其特征在于:
所述第1驱动电压是比所述第2驱动电压高的电压,
所述第1单元至少在经所述第1晶体管向电容元件提供电信号的期间,提供所述第1驱动电压,同时,所述第2单元至少在经所述第2晶体管向所述光电元件提供相对导通状态的电流水平的期间,提供所述第2驱动电压。
12.一种光电装置,是一种具有多个电子电路的光电装置,该电子电路包括第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供相对于所述导通状态的电流水平的电流的光电元件,其特征在于:
在所述各个电子电路中,具有:
与所述第2晶体管连接,向该第2晶体管提供第1驱动电压的第1单元;和
与所述第2晶体管连接,向该第2晶体管提供第2驱动电压的第2单元。
13.一种光电装置,是一种具有多个电子电路的光电装置,该电子电路包括第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供相对于所述导通状态的电流水平的电流的光电元件,其特征在于:
在所述各个电子电路中,具有:
与所述单位电路的所述各第2晶体管共同连接,向所述各第2晶体管提供第1驱动电压的第1单元;和与所述单位电路的所述各第2晶体管共同连接,向该第2晶体管提供第2驱动电压的第2单元。
14.根据权利要求10-13中任意一项所述的光电装置,其特征在于:所述光电元件是有机EL元件。
15.一种光电装置的驱动方法,是一种对于具备第1晶体管;将经所述第1晶体管提供的电信号作为电荷量保持的电容元件;根据所述电容元件中保持的电荷量来控制导通状态的第2晶体管;和提供相对于所述导通状态的电流水平的光电元件的光电装置的驱动方法,其特征在于:
在经所述第1晶体管向电容元件提供电信号期间,向所述光电装置提供第1驱动电压,同时,在经所述第2晶体管向所述光电元件提供相对导通状态的电流水平的期间,提供电压比所述第1驱动电压低的第2驱动电压。
16.根据权利要求15所述的光电装置的驱动方法,其特征在于:
所述光电元件是有机EL元件。
17.一种电子设备,其特征在于:
安装有权利要求1-6中任意一项所述的电子电路。
18、一种电子设备,其特征在于:
安装有权利要求10-14中任意一项所述的光电装置。
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