显示装置及电子装置 【技术领域】
本发明属于每个象素都具有发光元件的显示装置以及具有该显示装置的电子装置的技术领域。背景技术
在现有技术中，在每个象素都具有发光元件的显示装置中，在把数字化的图象信号变换为模拟图象信号之后，把该模拟图象信号施加到上述发光元件上。
其中，在把数字图象信号变换为模拟图象信号时，需要使用所谓数字/模拟转换器(以下称为D/A转换器)。
作为D/A转换器，所谓电容型的D/A转换器和所谓电阻型的D/A转换器是公知的。
其中，在电阻型的D/A转换器中，具有把电阻连接成梯形的所谓梯形电阻的D/A转换器。使用梯形电阻的D/A转换器的集成化容易实现，因此适合于装入有源矩阵型的显示装置内。
但是，在使用梯形电阻的D/A转换器的情况下，为了实现大的驱动能力，必须减小构成D/A转换器的各电阻的电阻值。因此，整体的消耗功率增加了。特别是，在有源矩阵型的显示装置中，每个发光元件都需要D/A转换器，因此，消耗功率急剧增加。
而且，当使用电容型的D/A转换器时，为了实现大的驱动能力，必须增大D/A转换器内的电容值。由此，集成化变得困难。发明概述
本发明提供了在能够使用具有大电流值地驱动电流来驱动发光元件的同时能够抑制浪费的电流消耗而实现低耗电的显示装置和使用该显示装置的电子装置。
本发明的显示装置包括：电流驱动型的多个发光装置，分别包含在形成为矩阵状的多个象素内；驱动装置，通过把具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流值的电流相加，来把该数字数据信号变换为模拟数据信号，把上述模拟数据信号施加到上述发光装置上来进行驱动。
上述多个象素形成在透明基板上。可以使用薄膜化的电流驱动型发光元件(发光亮度变化与在元件中所流过的电流量成比例的发光元件)来作为上述多个发光装置。
上述驱动装置通过把电流相加而生成模拟数据信号，因此，能够以大驱动能力来驱动发光装置，同时，能够抑制浪费的驱动电流的发生而实现低耗电。
上述驱动装置优选包含电流相加型的D/A转换器，通过把具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流值的电流相加，来把该数字数据信号变换为模拟数据信号。
上述电流相加型的D／A转换器优选包含电流镜象电路，产生具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流量的电流。通过包含电流镜象电路，能够有效地给发光装置供给模拟数据信号。
上述驱动装置优选具有加权电流施加装置，在上述发光装置对应于上述数字数据信号而发光期间内，始终对上述发光装置施加预定的加权电流。
上述加权电流具有预先设定的预定电流量，该预定电流量为在上述发光装置的电流-亮度特性中亮度与电流量成比例而变化的电流量范围中的最小电流量以下。
在发光装置发光期间内，通过始终给发光装置施加上述加权电流，发光装置上的亮度为与模拟数据信号的电流量成比例的亮度。由此，能够得到正确对应于所提供的数字数据信号的图象。
本发明的显示装置包括：电流驱动型的多个发光装置，分别包含在形成为矩阵状的多个象素内；数据线驱动装置，通过把具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流值的电流相加，来把该数字数据信号变换为模拟数据信号；扫描线，提供扫描信号；数据线，连接在上述数据线驱动装置上，提供上述模拟数据信号；开关装置，在各个上述象素内，分别连接上述扫描线、上述数据线和上述发光装置，对应于由上述扫描线所提供的上述扫描信号，把上述模拟数据信号施加到上述发光装置上，来驱动该发光装置。
上述数据线驱动装置通过把电流相加而生成模拟数据信号，因此，能够以大驱动能力来驱动发光装置，同时，能够抑制浪费的驱动电流的产生而实现低耗电。
而且，通过在每个发光装置中设置上述开关装置，能够实现可以对每个象素来控制发光装置的驱动的有源矩阵型显示装置。由此，能够显示高分辨率的图象。
上述开关装置优选由薄膜晶体管(以下称为TFT(Thin FilmTransistor)例如多晶硅薄膜晶体管所构成。通过使用多晶硅薄膜晶体管，能够抑制由于长时间流过大电流而引起的驱动能力的降低。
上述数据线驱动装置优选包含电流相加型的D／A转换器，通过把具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流值的电流相加，来把该数字数据信号变换为模拟数据信号。
上述电流相加型的D/A转换器优选包含电流镜象电路，产生具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流量的电流。通过包含电流镜象电路，能够有效地给发光装置供给模拟数据信号。
上述数据线驱动装置优选具有加权电流施加装置，在上述发光装置对应于上述数字数据信号而发光的期间内，始终对上述发光装置施加预定的加权电流。
上述加权电流具有预先设定的预定电流量，该预定电流量为在上述发光装置的电流-亮度特性中亮度与电流量成比例变化的电流量范围中的最小电流量以下。
在发光装置发光期间内，通过始终给发光装置施加上述加权电流，发光装置上的亮度为与模拟数据信号的电流量成比例的亮度。由此，能够得到正确对应所提供的数字数据信号的图象。
本发明中的发光装置最好由发光聚合物所构成。通过使用发光聚合物，能够得到高亮度的图象。
本发明的电子装置具有本发明的显示装置。由此，在本发明的电子装置中，能够以低耗电高效地显示图象。附图的简单说明
图1是表示本发明的显示装置的整体构成的平面图；
图2是表示本发明的显示装置的象素部分的具体构成的平面图；
图3是本发明的显示装置的象素部分的等效电路；
图4是表示(数据线)驱动电路的构成的方框图；
图5是表示本发明的D/A转换器的详细构成的电路图；
图6是表示发光聚合物中的电流-亮度特性的图；
图7是表示本发明的电子装置的简要构成的方框图；
图8是表示本发明的个人计算机的外观的正面图。实施本发明的最佳方案(1)显示装置的实施例
参照附图说明实施本发明的最佳方案。
首先，用图1对适用于本发明的有源矩阵型显示装置的整体构造进行概要的说明。
在图1中，如其平面图所示实施例的显示装置1中，作为其基体的透明基板10的中央部分实际上变成显示图象的显示部2。而且在透明基板10上的显示部2的周围，在图1中的上侧和下侧形成数据线驱动电路3和检测电路4。上述数据线驱动电路根据要显示的图象，作为驱动电路或数据线驱动电路，向数据线6输出图象信号。上述检测电路用于检测制造过程当中和出厂时的显示装置1的质量、缺陷等。
另外，在透明基板10上的显示部2的周围，在图1中左侧和右侧形成扫描线驱动电路5。上述扫描线驱动电路5基于带显示的图象对扫描线7输出扫描信号。
而且在透明基板10上，在扫描电路4的外侧形成安装端子9。上述安装端子9用于从外部输入上述图象信号和各种电压及脉冲信号等。
此处，在显示部2内相对于数据线6和扫描线7的交叉分别形成象素11。在1个象素11内如后述(参照图3)那样，形成作为发光装置的发光聚合物和驱动用的TFT等。
而且，在显示部2中设置用于后述(参照图2)的存储电容的电容线8。上述电容线8在各象素11内与扫描线7平行。
其次，用图2和图3来说明在上述象素11内所含的构成部件。图2是表示由薄膜技术在象素11内所形成的TFT等的配置，图3是一个象素11的等效电路。
如图2所示，在一个象素11内形成象素电极12和TFT 13。象素电极12用来对后述的发光聚合物施加电流。TFT13用作把来自数据线6的图象信号供给上述图象电极12的切换装置。象素电极12和TFT13形成为薄膜。另外，在TFT13上设有以多晶硅为材料的半导体层(具有沟道区、源区及漏区的半导体层)。
在对着象素电极12的位置上配置电容线8。该电容线8在与象素电极12之间形成后述(参照图3)的存储电容。
此处，对发光聚合物进行更具体的说明。
在实施例的显示装置1中发光聚合物形成为薄膜，具体地说，通过层积间隔层、有机发光层和空穴注入层等构成。而且，以与流过的电流量成比例的亮度自发光。
发光聚合物是一种发光元件，其中用于发光的发光体是有机材料。作为主要特征列举如下：
(1)其可以容易地形成墨水和溶液，并且可以容易地形成薄膜。因此可以在短时间形成薄膜。另外，也可以容易地形成多层薄膜。
(2)形成薄膜时的物理强度高。因此，难以产生由于老化所产生的结晶化或者凝集。另外，不易出现诸如黑点之类的显示缺陷。
(3)容易构成所希望形状的图形。另外，可以使用有感光性的材料。因此，使用喷墨技术和印刷技术等可以直接构图。
(4)分子设计及其多样容易进行附加功能和发光色的控制。因此，彩色再现性高，可以进一步附加感光功能。
作为这样的有机材料，具体可以使用以下各种物质。作为具有红色～橙色发光色的材料，例如有：聚[2-(2’-乙基己氧基)-5-甲氧基-1，4-亚苄基亚乙烯基](简称MEH-PPV)、聚[2-(3，7-二甲基辛氧基)-5-甲氧基-1，4-亚苯基亚乙烯基](简称OC1C10PPV)或者聚[2-(2’-乙基己氧基)-5-甲氧基-1，4亚苯基-(1-氰基亚乙烯基)](简称MEH-CN-PPV)等。作为具有红色发光色的材料例如有：聚[(2，5-双己氧基)-1，4亚苯基-(1-氰基亚乙烯基)](简称CN-PPV)或聚噻吩等。作为具有绿色发光色的材料例如有：聚(对亚苯基亚乙烯基)(简称PPV)或聚[2-(二甲基辛基甲硅烷基)-1，4-亚苯基亚乙烯基](简称DMOS-PPV)。作为具有兰色～绿色的发光材料，例如有：m-LPPP等。作为具有兰色发光色的材料，例如有聚(对亚苯基)(简称PPP)、DO-PPP、PDAF或P3V/P5V等。
其次，对象素11内所含的各构成部件及象素11的发光动作借助于图3所示的等效电路来说明。
如图3所示，在象素11内分别将TFT13栅电极G连接到扫描线7，将源电极S连接到数据线6，将漏电极D连接到发光聚合物14和存储电容15的一端。然后，发光聚合物14和存储电容15的另一端分别共同连接到未图示出的规定的固定电压。
在发光聚合物14处于熄灭(OFF)时的初始状态，不给扫描线7施加扫描信号，从而使TFT13处于OFF状态。
首先，根据后述的数据线驱动电路3的动作，对数据线6供给与图象信号对应的模拟图象信号。然后，在与供给所说的模拟图象信号的时刻，对扫描线7从扫描线驱动电路5施加扫描信号，TFT 13变为导通状态。其结果是由数据线6所传送的模拟数据信号从源电极S流向漏电极D，进一步施加到发光聚合体14和存储电容15其中的一个电极。
然后，发光聚合体14以与所施加的模拟数据信号的电流量成比例的亮度开始自发光。同时，在存储电容15上开始存储电荷。
其后，即使来自数据线6的模拟数据信号的供给结束，在存储电容15中所存储的电荷残存期间，电流继续流向发光聚合体14而使其继续发光。
利用图4和图5对数据线驱动电路3的构成及动作进行说明。图4是表示数据线驱动电路3的概略构成图。图5是表示图4所示的数据线驱动电路3中的、后述的第2闩锁电路和D/A转换器的详细结构(仅对应于一个象素11的部分)的电路图。
此处，以下所说明的数据线驱动电路3的构成，是说明通过安装端子9从外部所输入的图象信号为3比特的数字图象信号的情况。还有，图4所示的数据线驱动电路3是将各TFT 13按所谓的线顺序进行驱动的。
如图4所示，数据线驱动电路3由移位寄存器20、开关24及25、第1闩锁电路21、第2闩锁电路22设置在个数据线6上的D/A转换器23构成。
第1闩锁电路21与图象信号中的各比特对应，由闩锁电路21A、闩锁电路21B和闩锁电路21C构成。
第2闩锁电路22与图象信号中的各比特对应，由闩锁电路22A、闩锁电路22B和闩锁电路22C构成。
下面说明其操作。
开关25及第1闩锁电路21根据移位寄存器20的控制，对从外部所输入的3比特的数字图象信号Sg进行取样。接着，开关24在由从外部所输入的闩锁信号S1所表示的时刻，将上述取样的的各比特的数字图象信号Sg给第2闩锁电路22内的各自的闩锁电路22A～22C。
然后，第2闩锁电路22将各象素11内的发光聚合体14按线顺序进行的定时，将上述传送的各比特的数字图象信号Sg输出给各自的数据线6的D/A转换器23。
接着，各D/A转换器23将所输入的数字图象信号Sg变换成模拟图象信号，输出到各数据线6。上述模拟图象信号在各数据线6具有与上述数字图象信号Sg所表示的数字值成比例的大的电流值。
其后，根据上述模拟图象信号，通过上述TFT 13，给发光聚合体14施加规定的电流，该发光聚合体14就发光。
接着，利用图5对D/A转换器23的详细构成和动作进行说明。
如图5所示，D/A转换器23由如下部分构成：在数字图象信号Sg中的与表示第1比特(相当于2 °)对应而设置的开关30A、31A和TFT32A；在数字图象信号中的与表示第2比特(相当于21)对应而设置的开关30B、31B和TFT32B；在数字图象信号Sg中的与表示第3比特(相当于22)对应而设置的开关30C、31C和TFT 32C；对各比特共同设置TFT 33及作为施加加权电流装置TFT 34；电阻35～38；以及栅切换39。其中，如图5所表明的，TFT 32A、32B、32C和34的每一个以及TFT 33构成电流镜电路。
TFT 32A、32B、32C的各自当中的沟道宽度具有以下的关系。即：若TFT 32C的沟道宽度为W，此时，要使TFT 32A、32B、32C、33及34的沟道宽相等。
在如此的构成中，当TFT 33和TFT 32A同时变为导通状态时，设流过TFT 32A的电流、流过TFT 33的电流为i，设TFT 33的沟道宽度w，则
I=i×(W/w)接着，当TFT 33和TFT 32B同时变为导通状态时，流过TFT 32B的电流I′变为
I′=i×(2W/w)=2I接着，当TFT 33和TFT 32C同时变为导通状态时，流过TFT 32C的电流I″变为
I″=i×(4W/w)=4I
另一方面，当TFT 33和TFT 34同时变为导通状态时，TFT 34的沟道宽为流过具有电流量It的电流的沟道宽度。上述电流量It在发光聚合体14的电流-亮度特性(参照图6)中，在亮度与电流量成比例的变化范围的电流量范围内，是最小的电流量。
其次，说明动作。
如图5所示，闩锁电路22A基于第1比特信号Sga在按线顺序驱动象素11的时刻，当该第1比特信号Sga为[1]时，在使开关31A导通的同时，使开关30A截止。而且在同一时刻，当该第1比特信号Sga为[0]时，在开关31A截止的同时使开关30A导通。
同样，闩锁电路22C基于第2比特信号Sgb，与闩锁电路22A相同，在按线顺序驱动象素11的时刻，当该第2比特信号Sgb为[1]时，在使开关31B导通的同时，使开关30B截止。而且在同一时刻，当该第2比特信号Sgb为[0]时，在开关31B截止的同时使开关30B导通。
同样，闩锁电路22B基于第3比特信号Sgc，与闩锁电路22A或闩锁电路22B相同，在按线顺序驱动象素11的时刻，当该第3比特信号Sgc为[1]时，在使开关31C导通的同时，使开关30C截止。而且在同一时刻，当该第3比特信号Sgc为[0]时，在开关31C截止的同时使开关30C导通。
TFT 32A、32B及32C，基于各开关30A～30C及31A～31C的动作，分别构成TFT 33和电流镜电路。即，在各自的比特为[1]时，将I、I′和I″提供给数据线6，在各自的比特为[0]时不供给电流。
将流过TFT 32A、32B或32C的电流I、I′和I″相加，通过数据线6，作为模拟图象信号Sa施加给TFT 13的漏电极D。
接着，利用附图5并通过更具体的示例对上述动作进行说明。
在以下的说明中，作为示例，第2比特信号Sgb及第3比特信号Sgc分别为[1]，第2比特信号Sga为[0]，即对输入‘6’(=20×0+21×1+22×1)作为数字图象信号Sg的情况进行说明。
具有数字值‘6’的数字图象信号Sg在由上述第闩锁电路21及开关25进行取样之后，每隔各自的比特输入给第1闩锁电路22A、第2闩锁电路22B、第3闩锁电路22C作为第1比特信号Sga、第2比特信号Sgb或第3比特信号Sgc。
同时，由于第1比特信号Sga为[0]，闩锁电路22A在按线顺序驱动象素11的时刻，在使开关31A断开的同时使开关30A接通。因此，在TFT 32A中没有电流I流动。
另一方面，由于第2比特信号Sgb为[1]，闩锁电路22B在按线顺序驱动象素11的时刻，在使开关31B断开的同时使开关30B接通。因此，在TFT 32B中有电流I′(=2I)流动。
再有，由于第3比特信号Sgc为[1]，闩锁电路22C在按线顺序驱动象素11的时刻，在使开关31C断开的同时使开关30C接通。因此，在TFT 32C中有电流I″(=4I)流动。
所以，作为模拟图象信号Sa提供给TFT 13电流值变为
2I+4I=6I即，对比作为数字图象信号Sg所输入的数字值‘6’，作为模拟图象信号Sa的提供的电流值6I。所以，发光聚合体14就以对应于上述数字值‘6’的亮度(即对应于数字值‘1’亮度的6倍亮度)进行发光。
另一方面，与TFT 32A～32C的动作并行进行，栅切换电路39在第1比特信号Sga～第3比特信号Sgc中的任何一个信号为[1]时，TFT 34均变为导通状态。
此时，TFT 34在与TFT 33之间往往构成电流镜电路。一旦TFT 34变为导通状态，在发光聚合体14的亮度与电流量成比例变化的电流量范围当中，具有最小电流量It的电流，加权提供给数据线6。
作为结果，在发光聚合体14的亮度与电流值成比例变化的范围，由于施加模拟图象信号Sa，发光聚合体14变成以与模拟图象信号Sa的电流值成正确比例的亮度进行发光。
如以上所说明的，若根据实施方案的显示装置1的动作，由于电流驱动型的发光聚合体14被电流相加型的D/A转换器23驱动，可以被大驱动能力所驱动，同时由于仅使用直接驱动发光聚合体14的电流，可以抑制浪费的驱动电流的发生，节省电能。
而且，每个象素11设有TFT 13，驱动发光聚合体14，可以显示高精细的且在图象中没有串扰的高质量的图象。
再有，各TFT 13是多晶硅形成的薄膜晶体管，也没有为驱动发光聚合体14的大电流的长时间流动，而不会降低其驱动能力。
再者，在D/A转换器23内，构成电流镜电路，由于施加模拟图象信号，可以高效率地将模拟图象信号Sa提供给发光聚合体14。
另外，与其它形式D/A转换器相比，由于结构所需要的元件数极少，特别适合作为有必要象显示装置那样以很窄的间隔配置的驱动电路。
而且，由于自发光元件是发光聚合体14，将适当的有机材料进行分子设计，由此可获得高亮度的且彩色再现性丰富的图象。
另外，虽然在上述实施方案中，对使用发光聚合体14作为发光元件的情况下进行了说明，但除此之外，本发明可以广泛地适用于使用有机或无机的EL(Electro-Luminescence电致发光)元件等的电流驱动型发光元件的显示装置。(Ⅱ)电子装置的实施方案
接着，借用图7～图9对使用上述实施方案的显示装置1的各种各样的电子装置进行说明。
使用上述电子装置1所构成的电子装置包含：图7所示的显示信息输出源1000、显示信息处理电路1002、显示驱动电路1004、显示屏1006、时钟脉冲发生电路1008以及电源电路1010。
其中，显示信息输出源1000包含：ROM、RAM等存储器、使电视信号同步输出的同步电路。显示信息输出源1000基于来自时钟脉冲发生电路1008的时钟信号输出视频信号等显示信息。
显示信息处理电路1002基于来自时钟脉冲发生电路1008的时钟信号处理显示信息并输出。该显示信息处理电路1002可以包含例如放大电路、相展开电路、低电压电路或钳位电路等。
显示驱动电路1004的构成包含扫描侧驱动电路及数据侧驱动电路。显示驱动电路1004显示并驱动显示屏1006。
作为上述的构成的电子电路，可以列举出：具备对应于图8所示的多媒体的个人计算机(PC)及工程工作站(EWS)或移动电话、字处理器、电视、取景器型或监视器直视型的磁带录象机、电子记事本、电子桌上计算机、汽车驾驶导向装置、POS终端、触摸屏的装置等等。
图8所示的个人计算机1200具有配备了键盘1202的本体部、和包含本发明的显示装置的显示部1206。
根据本发明，由于以电流相加型的数字/模拟变换驱动装置来驱动电流驱动型发光装置，在以大驱动能力来驱动发光装置的同时，可抑制浪费的驱动电流，而节省电能。从而，可以获得低耗电的高效率的高亮度的图象。
权利要求书
[2000年3月10日(10.03.00)国际局受理，修改原申请的权利要求1，4，5，8，12和13；其他的权利要求没有变更。(3页)]
1．一种显示装置，其特征在于，包括：
电流驱动型的多个发光装置，分别包含在形成为矩阵状的多个象素内；
驱动装置，通过把具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流值的电流相加，来把该数字数据信号变换为模拟数据信号，把上述模拟数据信号施加到上述发光装置上来进行驱动，
上述驱动装置包括加权电流施加装置，对上述发光装置进一步施加预定的加权电流。
2．根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，上述驱动装置包含电流相加型的D/A转换器，通过把具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流值的电流相加，来把该数字数据信号变换为模拟数据信号。
3．根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，上述电流相加型的D/A转换器包含电流镜象电路，产生具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流量的电流。
4．根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，上述加权电流施加装置在上述发光装置对应于上述数字数据信号而发光期间内，始终对上述发光装置施加预定的加权电流。
5．根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，上述加权电流具有预先设定的预定电流量，该电流量在上述发光装置的电流-亮度特性中亮度与电流量成比例变化的电流量范围中的最小电流量以下。
6．根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，上述发光装置由发光聚合物构成。
7．一种电子装置，具有权利要求1所述的显示装置。
8．一种显示装置，其特征在于，包括：
电流驱动型的多个发光装置，分别包含在形成为矩阵状的多个象素内；
数据线驱动装置，通过把具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流值的电流相加，来把该数字数据信号变换为模拟数据信号；
扫描线，提供扫描信号；
数据线，连接在上述数据线驱动装置上，提供上述模拟数据信号；
开关装置，在各个上述象素内，分别连接上述扫描线、上述数据线和上述发光装置，对应于由上述扫描线所提供的上述扫描信号，把上述模拟数据信号施加到上述发光装置上，来驱动该发光装置，
上述数据线驱动装置包括加权电流施加装置，对上述发光装置进一步施加预定的加权电流。
9．根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，上述各开关装置由多晶硅薄膜晶体管所构成。
10．根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，上述数据线驱动装置包含电流相加型的D/A转换器，通过把具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流值的电流相加，来把该数字数据信号变换为模拟数据信号。
11．根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，上述D／A转换器包含电流镜象电路，产生具有与在数字数据信号中包含的数字值相对应的电流量的电流。
12．根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，上述加权电流施加装置在上述发光装置对应于上述数字数据信号而发光期间内，始终对上述发光装置施加预定的加权电流。
13．根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，上述加权电流具有预先设定的预定电流量，该电流量在上述发光装置的电流-亮度特性中亮度与电流量成比例变化的电流量范围中的最小电流量以下。
14．根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，上述发光装置由发光聚合物所构成。
15．一种电子装置，具有权利要求8所述的显示装置。