用于驱动电流负载器件的半导体器件及提供的电流负载器件制造技术

一种用于驱动电流负载器件的半导体器件及提供的电流负载器件，在用于驱动光发射显示器件的半导体器件的Ｄ／Ｉ转换部分中，在每个１输出Ｄ／Ｉ转换部分的后部设置有预充电电路。预充电信号ＰＣ被输入预充电电路。Ｄ／Ｉ转换部分内部有两个输出块，并且每帧储存和输出电流的任务都在变，以确保驱动像素的周期更长。而且，在驱动时，在预充电电路中，在与输出电流相对应的电压被施加给像素之后，才进行电流驱动，因此，可以高速驱动像素。从而，高精度的输出电流可以提供给待输入的数字图象数据，甚至当输出电流值较低时，仍然能高速驱动电流负载器件。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于驱动电流负载器件的半导体器件及提供的电流负载器件，该半导体器件设置有包括电流负载元件的多个单元，并且具体涉及一种用于驱动电流负载器件的半导体器件，用于通过提供给电流负载元件的电流值和所述电流负载器件来实现分级显示。
技术介绍
曾开发出一种以矩阵的形式设置有多个单元的电流负载器件，包括操作是由供给的电流决定的电流负载元件。这种器件可用于光发射显示器件，其中电流负载元件是一种发光元件，该器件还可用于有机EL(电致发光)显示器件，其中有机EL元件被用作发光元件。在下文中，作为一种电流负载器件，一种光发射显示器件将作为实例被描述。附图说明图1为矩阵型光发射显示器件的构造图。该显示器件包括水平驱动电路200；垂直扫描电路300以及显示部分400。通过调节流入显示部分400的1像素显示部分100内的发光元件的电流来实现分级显示。在亮度由不同的电流决定的发光元件内，电流和亮度成比例关系。通过将1像素显示部分100的的结构与由水平驱动电路200和垂直扫描电路300施加的电流或电压结合起来，光发射显示器件的这种驱动方法被分类为简单矩阵驱动和有源矩阵驱动。图2为简单矩阵驱动时1像素显示部分的构造图。在简单矩阵驱动时，在1像素显示部分101内，在控制线110和信号线120之间的每个交点处，在控制线110和信号线120之间连有发光元件130。如图1所示，控制线110由垂直驱动电路300驱动；而信号线120则由水平驱动电路200驱动。并且，垂直扫描电路300接地依次选择控制线110，在扫描第K条控制线110的过程中，当电流或电压从水平驱动电路200被输出给第L条信号线120时，确定流入第K行第L列的发光元件的电流，并且发光元件发出的光的强度与该电流相对应。此后，当开始扫描第(K+1)条控制线时，第K个发光元件即停止发光。图3为有源矩阵驱动时1像素显示部分的构造图。在有源矩阵驱动时，在1像素显示部分102内，在控制线110和信号线120之间的每个交点处，由控制线110的电位控制的开关SW100与信号线120相连，并且TFT(薄膜晶体管)T100的栅极和电容元件C100的一端与开关SW100的另一端相连。TFT T100的源极和电容元件C100的另一端接地，并且在TFT T100的漏极和电位为VEL的信号线之间连有发光元件130。并且，当垂直扫描电路SW300接地依次选择控制线110并选定第K条控制线110时，1像素显示部分102内的开关100被接通。此时，水平驱动电路200的第L个输出电压即为TFT T100的栅极电压，并且当所施加的栅极电压使TFT T100在饱和区内工作时，即可确定TFT T100的阻抗。因此，流入发光元件130的电流得以确定，并且发光元件130发出的光的强度与该电流对应。在有源矩阵驱动中，1像素显示部分可能有时会有不同的构造。图4A和4B分别为有源矩阵驱动中1像素显示部分的其它结构的电路图。如图4A所示，在另一种结构中，在1像素显示部分103内，由控制线110的电位控制的开关SW102与信号线120相连，并且P沟道TFT T102的栅极和漏极与开关SW102的另一端相连。由控制线110的电位控制的开关SW101与TFT T102的栅极和漏极相连，而P沟道TFT T101的栅极和电容元件C100的一端与开关SW101的另一端相连。将恒定的电位VEL施加给TFT T101和T102的源极以及电容元件C100的另一端。在TFT T101的漏极和接地电位GND之间连有发光元件130。并且，当垂直扫描电路300选择了第K条控制线110时，开关SW101和SW102被接通，即可确定TFT T102的栅极电压，从而引起水平驱动电路200的第L个输出电流从信号线120流出。由于TFT T101和TFT T102采用了电流镜象结构，其中TFT T101和TFTT102的电流性能彼此相等，与通过TFT T101流入发光元件130的水平驱动电路200的输出电流值相等，并且发光元件130发出的光的强度与该电流值对应。如图4B所示，在采用N沟道TFT T103和T104代替P沟道TFTT101和T102时，将执行相似的操作。将简单矩阵驱动与有源矩阵驱动相比较，在有源矩阵驱动时，即使在选择了下一条线后，电容元件中仍储存着电压，因此，有可能继续流动电流。相应地，与只是间歇发光的简单矩阵驱动相比，有源矩阵驱动允许流入发光元件的电流比较小。如上所述，即使电流或电压的绝对值不同，当进行分级显示时，不考虑简单矩阵驱动和有源矩阵驱动的驱动方法的种类，水平驱动电路200的功能之一就是把数字式的分级数据转换成电流或电压。在电压输出时，由于像素电路(1像素显示部分)出现了晶体管门限的不均匀性和电压-电流特性以及发光元件的电流-亮度特性的不均匀性，即使施加了相同的电压，仍很可能出现亮度不均匀。另一方面，在电流输出时，由于只受发光元件的电流-亮度特性的不均匀性的影响，亮度的不均匀性较小，并能够显示高亮度。图5为将电流输出给显示部分400的水平扫描电路200的结构的实例的框图。在该结构中，数字式分级数据被数据逻辑部分201演变成输出数字，接着，数字式分级数据被输入给“数字电压信号-模拟电流信号(数字-电流)”转换部分210，从而获得输出数字所对应的电流输出。图6为用于1输出的数字-电流转换部分的第一传统实例的电路图。当分级数据为3位(D0到D2)时，受控制的开关SW110，SW111以及SW112共同与输出端相连，用来输出电流I数据。在开关SW110，SW111以及接地电位为VG的接地线之间连有N沟道TFT T110、T111和T112，其中输入电压VA被施加给栅极。假设发光元件的电流-亮度特性成比例关系。更进一步，假设水平驱动电路200和垂直驱动电路300都在一种玻璃基板上形成，并且所有的晶体管都是TFT。即使当分级数据不小于三位时，也采用相似的结构。更进一步，在第一传统实例中，设计使得关于TFT T110、T111和T112，沟道长度(L)是恒定的，并且通道宽度(W)的比为1∶2∶4。由于TFT T110、T111和T112是相同的，使得栅极电压为电压VA而源极电压为电压VG，当TFT T110至T112在饱和区内运行时，电流比为1∶2∶4。因此，如果选择了合适的输入电压VA，依据与输出电流I数据相关的分级数据D0到D2，开关SW110至SW112被接通/断开，电流比为0到7的8级电流输出得以实现。而且，通过改变输入电压VA可以调节电流的绝对值。图7为用于1输出的数字-电流转换部分的第二传统实例的电路图。在传统第二实例中，数字式分级数据D0到D2被输入给N沟道TFT T110至T112的栅极。TFT T110至T112的漏极共同与输出端相连，并且电源电压VD施加给它们的源极。TFT T110至T112的通道宽度的比被设为1∶2∶4，与第一传统实例相似。在如上所述的第二传统实例中，在合适的电压之前，数字式分级数据输入被设定为高电平，并且设定了被薄膜晶体管关断的低电平，从而，与第一传统实例相似地，电流比为0至7的8级电流输出得以实现。而且，通过改变数字式分级数据输入的高电平，可以调节电流的绝对值。但是，在晶体管中，尤其在本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于驱动设置有多个包括电流负载元件的单元的电流负载器件的半导体器件包括：多个电流输出电路和预充电电路，所述预充电电路具有两个功能：其一是，将由所述电流输出电路的输出电流确定的电压通过所述数据线供应给所述电流负载器件内的数据线上的所述 电流负载器件的每个单元；其二是，将作为所述电流输出电路的输出电流的电流通过所述数据线供应给所述数据线上的所述电流负载器件的每个单元。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：安部胜美，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]