專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及包括多個像素電路的有機電致發(fā)光(EL)顯示器或其它圖像顯示裝置，所述像素電路具有由排成矩陣的當前值來控制亮度的電光元件，具體而言，本發(fā)明涉及所謂的有源矩陣(active matrix)型圖像顯示裝置，其中流過電光元件的電流值由設在每個像素電路內(nèi)的絕緣柵型場效應晶體管來控制。
背景技術(shù)：
在圖像顯示裝置，例如液晶顯示器中，通過將大量像素排成矩陣，并根據(jù)要顯示的圖像信息控制每個像素的光強度，來顯示圖像。對于有機EL顯示器等來說也是如此，但有機EL顯示器是所謂的自發(fā)光型顯示器，其在像素電路中具有發(fā)光元件，并具有以下優(yōu)點可視性(viewability)比液晶顯示器高，無需背光(backlight)，響應速度快等等。而且，其與液晶顯示器等很大的不同之處在于，由流過每個發(fā)光元件的電流值來控制發(fā)光元件的亮度，以得到發(fā)光顏色的色調(diào)，即，這些發(fā)光元件是電流控制型。
有機EL顯示器與液晶顯示器一樣，可以由簡單矩陣(simple matrix)系統(tǒng)和有源矩陣系統(tǒng)來驅(qū)動，但是，盡管前者的結(jié)構(gòu)簡單，卻具有諸如難以實現(xiàn)大型高清晰度顯示器之類的問題。因此，已在積極開發(fā)這樣的有源矩陣系統(tǒng)，其利用設在每個像素電路內(nèi)的有源元件來控制流過該像素電路內(nèi)的發(fā)光元件的電流，所述有源元件一般是薄膜晶體管(TFT)。
圖1是采用現(xiàn)有驅(qū)動系統(tǒng)的有機EL顯示裝置的構(gòu)造的方框圖。如圖1所示，此顯示裝置1具有像素陣列2，該像素陣列2由排成m×n矩陣的像素電路(PXLC)2a組成，所述顯示裝置1還具有水平選擇器(HSEL)3、寫入掃描器(WSCN)4、驅(qū)動掃描器(DSCN)5、數(shù)據(jù)線DTL1至DTLn、由寫入掃描器4選擇性地驅(qū)動的掃描線WSL1至WSLm，以及由驅(qū)動掃描器5選擇性地驅(qū)動的驅(qū)動線DSL1至DSLm，其中，將由水平選擇器3根據(jù)亮度信息選擇的數(shù)據(jù)信號提供給所述數(shù)據(jù)線DTL1至DTLn。
圖2是圖1的像素電路2a的構(gòu)造示例的電路圖。
圖2的像素電路2a具有p溝道薄膜場效應晶體管(在下文中稱為TFT)11至14、電容器C11和由有機EL元件(OLED)所構(gòu)成的發(fā)光元件15。而且，在圖2中，DTL示出了一條數(shù)據(jù)線，輸入信號通過該數(shù)據(jù)線作為電流而傳播。有機EL元件通常具有整流特性，因此有時也被稱為有機發(fā)光二極管(OLED)。在圖2和其它附圖中，用二極管的符號作為發(fā)光元件，但在以下說明中，并不總是要求OLED具有整流特性。在圖2中，TFT 11的源極連接到電源電位Vcc(電源電壓Vcc的供應線)，而發(fā)光元件15的陰極連接到接地電位GND。圖2的像素電路2a如下所述進行工作。
在寫入輸入信號(電流信號)SI時，在將TFT 12保持在非導通狀態(tài)的同時，將TFT 13和TFT 14保持在導通狀態(tài)。因此，一個與信號電流相對應的電流流過由TFT 11構(gòu)成的驅(qū)動晶體管。此時，TFT 11的柵極和漏極被處于導通狀態(tài)的TFT 13電連接，從而將TFT 11驅(qū)動到飽和區(qū)。因此，基于下面的等式1，寫入與輸入電流相對應的柵極電壓，并將其保持在由電容器C11構(gòu)成的像素電容中。此后，將TFT 14保持在非導通狀態(tài)，并將TFT 12保持在導通狀態(tài)。因此，一個與輸入信號電流相對應的電流就流過TFT 12和發(fā)光元件15，從而發(fā)光元件15以與該電流值相對應的亮度而發(fā)光。如上所述，以下將用于導通TFT 14以便將給到數(shù)據(jù)線上的亮度信息傳輸?shù)较袼貎?nèi)的操作稱為“寫入”。
在此像素電路2a中，校正了驅(qū)動晶體管11的閾值Vth和遷移率μ的變化。
Ids＝1/2·μ(W/L)Cox(Vgs-|Vth|)2(1)此處，μ表示載流子的遷移率，Cox表示單位面積內(nèi)的柵電容，W表示柵極寬度，L表示柵極長度，Vgs表示TFT 11的柵源電壓，而Vth表示TFT 11的閾值電壓Vth。
在此系統(tǒng)中，將視頻信號作為電流值Iin而輸入到面板的水平選擇器3。在水平選擇器3處，將輸入電流信號采樣并保持。在所有級(stage)都被采樣并保持以后，將電流值同時輸出到像素所連接的數(shù)據(jù)線DTL。
圖3是水平選擇器3的主要部分構(gòu)造的電路圖。如圖3所示，水平選擇器3具有與數(shù)據(jù)線DTL1，DTL2，…，DTLn對應設置的電流采樣保持電路31-1，31-2，…，31-n和由n溝道TFT形成的水平開關(guān)(HSW)32-1，32-2，…，32-n，其中，所述數(shù)據(jù)線對應于像素電路矩陣陣列的每一列(column)而設置，并被提供以與亮度信息相對應的數(shù)據(jù)信號。
如圖3所示，電流采樣保持電路31-1具有TFT 33-1、TFT 34-1、TFT35-1、電容器C31-1，以及節(jié)點ND31-1和ND32-1。與以上相同，如圖3所示，電流采樣保持電路31-2具有TFT 33-2、TFT 34-2、TFT 35-2、電容器C31-2，以及節(jié)點ND31-2和ND32-2。而且，雖然未示出，但電流采樣保持電路31-n具有TFT 33-n、TFT 34-n、TFT 35-n、電容器C31-n，以及節(jié)點ND31-n和ND32-n。
以下將聯(lián)系圖4A至4M來說明此水平選擇器3的采樣保持操作。注意，圖4A的SHSW示出了水平開關(guān)的切換信號。而且，圖4H示出了第一列TFT 33-1的漏極電位Vd331，圖4I示出了第二列TFT 33-2的漏極電位Vd332，圖4J示出了第n列TFT 33-n的漏極電位Vd33n，圖4K示出了第一列電容器C11-1的電位VC111，圖4L示出了第二列電容器C11-2的電位VC112，而圖4M示出了第n列電容器C11-n的電位VC11n。
如圖4A所示，在切換信號SHSW被設置為低電平而所有水平開關(guān)HSW都被關(guān)斷的狀態(tài)下，如圖4B和4C所示，第一列電流采樣保持電路31-1的TFT 34-1和TFT 35-1所連接的采樣保持線SHL31-1和32-1被設置為高電平，以將TFT 34-1和TFT 35-1置于導通狀態(tài)(使它們導通)。此時，輸入信號電流Iin在電流采樣保持電路31-1中流動。此時，TFT 33-1的柵極和漏極經(jīng)由TFT 34-1相連接，因此工作在飽和區(qū)。其柵極電壓根據(jù)以上等式1來確定，并且如圖4K所示，該電壓被保持在電容器C31-1中。在預定柵極電壓被寫入電容器C31-1中之后，將采樣保持線SHL31-1設置為低電平，從而將TFT 34-1置于非導通狀態(tài)。此后，將采樣保持線SHL32-1設置為低電平，從而將TFT 35-1置于非導通狀態(tài)。
接下來，如圖4D和4E所示，以同樣的方式，通過將第二列電流采樣保持電路31-2的TFT 34-2和TFT 35-2所連接的采樣保持線SHL31-2和32-2置為高電平，就將TFT 34-2和TFT 35-2置于導通狀態(tài)(使其導通)。此時，輸入信號電流Iin流過電流采樣保持電路31-2。此時，TFT33-2的柵極和漏極經(jīng)由TFT 34-2相連接，因此工作在飽和區(qū)。其柵極電壓根據(jù)以上等式1來確定，并且如圖4L所示，該電壓被保持在電容器C31-2中。在預定柵極電壓被寫入電容器C31-2中之后，將采樣保持線SHL31-2設置為低電平，從而將TFT 34-2置于非導通狀態(tài)，然后將采樣保持線SHL32-2設置為低電平，從而將TFT 35-2置于非導通狀態(tài)。此后，相鄰的采樣保持電路依次工作，在所有電路中將視頻信號Iin依次按點(pointsequentially)采樣保持。此后，如圖4A所示，同時導通水平開關(guān)HSW的所有級，TFT 33-1至TFT 33-n充當恒流源，然后，如圖5所示，被采樣保持的電流值被輸出到數(shù)據(jù)線DTL1至DTLn。
然而，在以上水平選擇器3中存在這樣的缺點，即，作為恒流源而工作的TFT 33(-1至-n)的漏極電位，特別是以前進行過采樣保持操作的TFT 33的漏極電位會下降，因此其無法保持恒定。接下來將對此問題進行更詳細的說明。
此處，將對第一列電流采樣保持電路31-1進行采樣保持時每個節(jié)點的電位進行研究。如圖6A所示，在電流采樣保持電路31-1中，將TFT 35-1保持在非導通狀態(tài)，以對輸入電流Iin進行采樣保持。在此期間，TFT 33-1持續(xù)導通，因此TFT 33-1的漏極電位(ND31-1的電位)失去了其供應源而降到接地電位GND的電平。此時注意TFT 34-1。TFT 34-1被關(guān)斷，與電流Iin相對應的柵極電位被保持在電容器C31-1中。
然而，由于節(jié)點ND31-1的電位降落到接地電位GND的電平，如圖6B所示，TFT 34-1最終被提供以漏極電壓Vds，從而漏電流流過TFT 34-1。因為從電容器C31-1流出的泄漏電流，TFT 33-1的柵極電壓降低了。因此，TFT 33-1的柵源電壓Vgs最終被從采樣保持時的電壓降低了。即使水平開關(guān)HSW導通并且之后變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，最終流動的電流值也小于Iin。此泄漏量與泄漏時間成比例。
采樣保持電路如上所述依次按點工作，因此在掃描開始部分與掃描結(jié)束部分之間，柵極電位被保持在每個電容器中的時間是不同的。換言之，如圖4K到4M所示，在掃描開始部分，保持時間比結(jié)束部分的長。因此，掃描開始部分與掃描結(jié)束部分相比，泄漏時間變得更長，柵極電壓的降落變得更大。也就是說，如圖7所示，即使在整個屏幕上進行單色光柵顯示，最終亮度也會具有向著掃描結(jié)束部分的漸變。具體而言，在用于驅(qū)動有機EL等的TFT中，泄漏電流大，因此這個問題顯著地存在。
當對電流進行采樣時，任何時候都可能發(fā)生這個問題，不管顯示器是不是有機EL。例如，當對電流依次按點進行采樣，然后一起輸出所有結(jié)果時，由于同樣的原因，最終在采樣開始部分和結(jié)束部分之間的輸出電流值不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種顯示裝置，該顯示裝置即使在另一電路采樣期間也能夠保持作為恒流源的輸出晶體管的漏極電位，能夠抑制由于輸出晶體管的柵極電位泄漏而引起的變化，能夠獲得輸出級之間的電流值沒有差異的一致電流源，并且能夠顯示不會發(fā)生向著掃描結(jié)束部分亮度不均勻這一現(xiàn)象的高質(zhì)量圖像。
為了實現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種顯示裝置，將視頻信號作為信號電流而提供給該顯示裝置，該顯示裝置包括以下部件排成矩陣的多個像素電路；多條數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線是對于像素電路矩陣陣列的每一列而設置的，并向所述數(shù)據(jù)線提供與亮度信息相對應的信號電流；和水平選擇器，其具有多個采樣保持電路，所述采樣保持電路與所述數(shù)據(jù)線相對應地設置并對所輸入的視頻信號電流進行采樣和保持，所述水平選擇器用于依次操作所述采樣保持電路，在所有采樣保持電路處依次按點對視頻信號進行采樣和保持，并將在所述多個采樣保持電路中采樣和保持的電流值輸出到相應的數(shù)據(jù)線，其中每個采樣保持電路具有以下部件場效應晶體管，其源極連接到預定電位；第一開關(guān)，其連接在所述場效應晶體管的漏極和柵極之間；第二開關(guān)，其連接在所述場效應晶體管的漏極與信號電流供應線之間；電容器，其連接在所述場效應晶體管的柵極與預定電位之間；以及泄漏消除電路，用于在完成了采樣和保持操作，并且另一采樣保持電路執(zhí)行采樣和保持操作的時間內(nèi)，將與所采樣的信號電流相對應的電流提供到所述場效應晶體管的漏極。
優(yōu)選地，所述泄漏消除電路包括接成二極管的晶體管，還包括第三開關(guān)，二者串聯(lián)，該晶體管連接在預定電位與所述場效應晶體管的漏極之間。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種顯示裝置，將視頻信號作為信號電流而提供給該顯示裝置，該顯示裝置包括以下部件排成矩陣的多個像素電路；多條數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線是對于像素電路矩陣陣列的每一列而設置的，并向所述數(shù)據(jù)線提供與亮度信息相對應的信號電流；和水平選擇器，其具有多個采樣保持電路，所述采樣保持電路與所述數(shù)據(jù)線相對應地設置并對所輸入的視頻信號電流進行采樣和保持，所述水平選擇器用于依次操作所述采樣保持電路，在所有采樣保持電路處依次按點對視頻信號進行采樣和保持，并將在所述多個采樣保持電路處采樣和保持的電流值輸出到相應的數(shù)據(jù)線，其中每個采樣保持電路具有以下部件第一場效應晶體管，其源極連接到預定電位；第二場效應晶體管，其源極連接到第一場效應晶體管的漏極；第一開關(guān)，其連接在第二場效應晶體管的漏極和柵極之間；第二開關(guān)，其連接在第二場效應晶體管的漏極與信號電流供應線之間；第三開關(guān)，其連接在第一場效應晶體管的漏極和柵極之間；第一電容器，其連接在第一場效應晶體管的柵極與預定電位之間；第二電容器，其連接在第二場效應晶體管的柵極與預定電位之間；以及泄漏消除電路，用于在完成了所述采樣和保持操作，并且另一采樣保持電路正在執(zhí)行采樣和保持操作的時間內(nèi)，將與所采樣的信號電流相對應的電流提供到第二場效應晶體管的漏極。
優(yōu)選地，所述泄漏消除電路包括接成二極管的晶體管，還包括第四開關(guān)，二者串聯(lián)，該晶體管連接在預定電位與第二場效應晶體管的漏極之間。
根據(jù)本發(fā)明，例如將第一列采樣保持電路的第一和第二開關(guān)置于導通狀態(tài)(使其導通)。此時，輸入信號電流在采樣保持電路中流動。此時，場效應晶體管的柵極和漏極通過第一開關(guān)相連接，并且該場效應晶體管工作在飽和區(qū)。其柵極電壓根據(jù)等式1來確定，并且該電壓被保持在電容器中。在預定柵極電壓被寫入電容器中之后，例如將第一開關(guān)置于非導通狀態(tài)，然后將第二開關(guān)置于非導通狀態(tài)。接下來，以與上述相同的方式，將第二列采樣保持電路的第一和第二開關(guān)置于導通狀態(tài)(使其導通)。此時，輸入信號電流在第二列采樣保持電路中流動。此時，場效應晶體管的柵極和漏極通過第一開關(guān)相連接，并且該場效應晶體管工作在飽和區(qū)。其柵極電壓根據(jù)等式1來確定，并且該電壓被保持在電容器中。在預定柵極電壓被寫入電容器中之后，例如將第一開關(guān)置于非導通狀態(tài)，然后將第二開關(guān)置于非導通狀態(tài)。
下面，相鄰的采樣保持電路依次工作，在所有電路中將視頻信號依次按點采樣保持。在完成了同一級的采樣保持操作，并且另一級正在執(zhí)行采樣保持操作的時間內(nèi)，例如，完成了采樣保持操作的采樣保持電路將第三開關(guān)置為導通狀態(tài)。然后，在接成二極管的晶體管中，流動的是與包括場效應晶體管在內(nèi)的恒流源相對應的電流Iin。此處，將輸入電流在恒流源中采樣保持，因此電流Iin流過接成二極管的晶體管和構(gòu)成恒流源的場效應晶體管。此時，與所采樣的電流Iin相對應的恒定電流流過接成二極管的晶體管。該晶體管工作在飽和區(qū)，因此這個晶體管的柵極電壓(漏極電壓)在其工作點根據(jù)等式1來確定。此柵極電位變得與場效應晶體管的漏極電位相等。此處，通過設計接成二極管的晶體管的大小，以使得場效應晶體管的漏極電位盡可能變得與該場效應晶體管的柵極電壓相等，就可以抑制例如構(gòu)成第一開關(guān)的晶體管的源極和漏極之間的電壓差。根據(jù)以上描述，即使在對電流的依次按點采樣中，也可以防止在掃描開始和結(jié)束的部分塊之間在泄漏量上的顯著變化，從而可以獲得一致的輸出電流。此后，所有采樣保持電路的場效應晶體管都作為恒流源而工作，并且所采樣保持的電流值被并行輸入到數(shù)據(jù)線。由此，就可以顯示高質(zhì)量圖像，而不會產(chǎn)生向著掃描結(jié)束部分亮度不均勻的現(xiàn)象。


根據(jù)以下參照附圖而給出的對優(yōu)選實施例的描述，本發(fā)明的這些及其它目的和特征將會變得更清楚，在附圖中圖1是一般的有機EL顯示裝置的構(gòu)造的方框圖；圖2是圖1的像素電路構(gòu)造示例的電路圖；圖3是圖1的水平選擇器主要部分的具體構(gòu)造的電路圖；圖4A至4M是對圖3電路的操作進行說明的時序圖；圖5說明了圖3的電路的操作；圖6A和6B說明了圖3的電路的問題；圖7說明了圖3的電路的問題；圖8是本發(fā)明的有機EL顯示裝置的構(gòu)造的框圖；圖9是圖8的有機EL顯示裝置的一個實施例的像素電路的具體構(gòu)造的電路圖；圖10A至10O是對第一實施例的操作進行說明的時序圖；圖11說明了第一實施例的優(yōu)點；圖12是采用第二實施例的電流驅(qū)動系統(tǒng)的有機EL顯示裝置的構(gòu)造示例的框圖；圖13說明了第二實施例的操作；圖14是像素電路和電流采樣保持電路的另一個構(gòu)造示例的電路圖；以及圖15是像素電路和電流采樣保持電路的又一個構(gòu)造示例的電路圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述。
第一實施例圖8是采用本發(fā)明第一實施例的電流驅(qū)動系統(tǒng)的有機EL裝置的構(gòu)造示例的框圖。圖9是圖8的有機EL顯示裝置的第一實施例的像素電路和水平選擇器的具體構(gòu)造的電路圖。
如圖8和圖9所示，顯示裝置100具有由排成m×n矩陣的像素電路(PXLC)101組成的像素陣列102、水平選擇器(HSEL)103、寫入掃描器(WSCN)104、驅(qū)動掃描器(DSCN)105、由水平選擇器103來選擇的數(shù)據(jù)線DTL101至DTL10n、由寫入掃描器104來選擇性地驅(qū)動的掃描線WSL101至WSL10m，以及由驅(qū)動掃描器105來選擇性地驅(qū)動的驅(qū)動線DSL101至DSL10m，其中，依次向所述數(shù)據(jù)線提供作為電流信號的、與亮度信息相對應的數(shù)據(jù)信號。
注意，在像素陣列102中，像素電路101被排成m×n矩陣，但在圖8中為圖面簡單起見，示出了2×3矩陣陣列的示例。而且在圖9中，為圖面簡單起見，在水平選擇器103中僅描述了第一列和第二列的電流采樣保持電路及水平開關(guān)HSW，但設置了與DTL101至DTL10n相對應的、直到第n列的相同構(gòu)造的電流采樣保持電路。而且，在圖9中，同樣為了圖面簡單起見，只示出了一個像素電路的具體構(gòu)造。
如圖9所示，第一實施例的像素電路101具有p溝道TFT 111至114、電容器C111、由有機EL元件(OLED電光元件)制成的發(fā)光元件115、第一節(jié)點ND111和第二節(jié)點ND112。而且，在圖9中，DTL101表示數(shù)據(jù)線，WSL101表示掃描線，DSL101表示驅(qū)動線，而SHL表示采樣保持線。
在像素電路101中，TFT 111、第一節(jié)點ND111、TFT 112和發(fā)光元件1 15在電源電位Vcc和接地電位GND之間串聯(lián)連接。具體而言，由TFT 111組成的驅(qū)動晶體管的源極連接到電源電壓Vcc的供應線，而漏極則連接到第一節(jié)點ND111。TFT 112的源極連接到第一節(jié)點ND111，而漏極連接到發(fā)光元件115的陽極，并且發(fā)光元件115的陰極連接到接地電位GND。而且，TFT 111的柵極連接到第二節(jié)點ND112，而TFT 112的柵極連接到驅(qū)動線DSL101，作為第二控制線。TFT 113的源極和漏極連接到第一節(jié)點ND111和第二節(jié)點ND112，而TFT 113的柵極連接到掃描線WSL101。電容器C111的第一電極連接到第二節(jié)點ND112，而第二電極則連接到電源電位Vcc。TFT 114的源極和漏極連接到數(shù)據(jù)線DTL101和第二節(jié)點ND112，而TFT 114的柵極連接到掃描線WSL101。
如圖9所示，水平選擇器103具有電流采樣保持電路1031-1，1031-2，…，1031-n，以及水平開關(guān)(HWS)1032-1，1032-2，…，1032-n，這些水平開關(guān)由與數(shù)據(jù)線DTL101，DTL102，…，DTL10n對應設置的n溝道TFT構(gòu)成，所述數(shù)據(jù)線對應于像素電路矩陣陣列的每一列而設置，并被提供以與亮度信息相對應的數(shù)據(jù)信號。
如圖9所示，電流采樣保持電路1031-1具有n溝道TFT 121-1至124-1、p溝道TFT 125-1、電容器C121-1，以及節(jié)點ND121-1和ND122-1。
如圖9所示，電流采樣保持電路1031-2具有n溝道TFT 121-2至124-2、p溝道TFT 125-2、電容器C121-2，以及節(jié)點ND121-2和ND122-2。而且，雖然未示出，但電流采樣保持電路1031-n具有n溝道TFT 121-n至124-n、p溝道TFT 125-n、電容器C121-n，以及節(jié)點ND121-n和ND122-n。所述的TFT 121(-1至-n)形成本發(fā)明的場效應晶體管，TFT 122(-1至-n)形成第一開關(guān)，TFT 123(-1至-n)形成第二開關(guān)，而TFT 125(-1至-n)形成接成二極管的晶體管。
在電流采樣保持電路1031-1中，TFT 121-1的源極連接到接地電位GND，漏極連接到節(jié)點ND121-1，而柵極連接到節(jié)點ND122-1。TFT 122-1的源極和漏極連接到節(jié)點ND121-1和節(jié)點ND122-1。TFT 122-1的柵極連接到采樣保持線SHL121-1。電容器C121-1的第一電極連接到節(jié)點ND122-1，而第二電極連接到接地電位GND。TFT 123-1的源極和漏極連接到節(jié)點ND121-1和輸入電流信號的供應線ISL101。TFT 123-1的柵極連接到采樣保持線SHL122-1。而且，TFT 125-1的源極連接到電源電壓Vcc的供應線，而TFT 125-1的源極和漏極相連接。換言之，TFT 125-1是接成二極管的。而且，TFT 124-1的源極和漏極連接到TFT 125-1的柵極和漏極的連接點以及節(jié)點ND121-1，而TFT 124-1的柵極連接到采樣保持線SHL123-1。而且，節(jié)點ND121-1連接到水平開關(guān)1032-1。
本發(fā)明的泄漏消除電路是由TFT 124-1和TFT 125-1構(gòu)成的。
注意，其它采樣保持電路1031-2至1031-n以與上述采樣保持電路1031-1相同的方式連接，因此這里將省略其細節(jié)。
接下來，將聯(lián)系圖10A到10O，對以上構(gòu)造的操作進行說明，這里的說明集中在水平選擇器的操作上。
注意，圖10A的SHSW示出了水平開關(guān)的切換信號。而且，圖10J示出了第一列TFT 121-1的漏極電位Vd1211，圖10K示出了第二列TFT121-2的漏極電位Vd1212，圖10L示出了第n列TFT 121-n的漏極電位Vd121n，圖10M示出了第一列電容器C121-1的電位VC1211，圖10N示出了第二列電容器C121-2的電位VC1212，圖10O示出了第n列電容器C121-n的電位VC121n。
如圖10A所示，在切換信號SHSW處于低電平，并且所有水平開關(guān)HSW被關(guān)斷的狀態(tài)下，如圖10B和10C所示，通過將第一列電流采樣保持電路1031-1的TFT 122-1和TFT 123-1所連接的采樣保持線SHL121-1和122-1置于高電平，而將TFT 122-1和TFT 123-1置于導通狀態(tài)(使其導通)。此時，輸入信號電流Iin在電流采樣保持電路1031-1中流動。此時，TFT 121-1的柵極和漏極經(jīng)由TFT 122-1相連接，并工作在飽和區(qū)。其柵極電壓根據(jù)以上等式1來確定，并且如圖10M所示，該電壓被保持在電容器C121-1中。在預定柵極電壓被寫入電容器C121-1中之后，通過將采樣保持線SHL121-1置于低電平，而將TFT 122-1置于非導通狀態(tài)，然后通過將采樣保持線SHL122-1置于低電平，而將TFT 123-1置于非導通狀態(tài)。
接下來，如圖10D和10E所示，以同樣的方式，將第二列電流采樣保持電路1031-2的TFT 122-2和TFT 123-2所連接的采樣保持線SHL121-2和122-2置為高電平，以將TFT 122-2和TFT 123-2置于導通狀態(tài)(使其導通)。此時，輸入信號電流Iin在電流采樣保持電路1031-2中流動。此時，TFT 121-2的柵極和漏極經(jīng)由TFT 122-2相連接，并工作在飽和區(qū)。其柵極電壓根據(jù)以上等式1來確定，并且如圖10N所示，該電壓被保持在電容器C121-2中。在預定柵極電壓被寫入電容器C121-2中之后，通過將采樣保持線SHL121-2置于低電平，而將TFT 122-2置于非導通狀態(tài)，然后通過將采樣保持線SHL122-2置于低電平，而將TFT 123-2置于非導通狀態(tài)。
下面，相鄰的采樣保持電路依次工作，在所有電路中將視頻信號Iin依次按點采樣保持。
在本實施例中，在同一級的采樣保持操作已終止，并且其它級正在進行采樣保持操作的時間內(nèi)，例如，電流采樣保持電路1031-1完成了采樣保持，使采樣保持線SHL123-1為高電平，從而使TFT 124-1處于導通狀態(tài)，如圖10H所示。然后，在TFT 125-1中，柵極與漏極相連接，因此所流動的電流與恒流源TFT 121-1相對應。此處，在恒流源TFT 121-1中將輸入電流Iin采樣保持，因此電流Iin在TFT 125-1和TFT 121-1中流動。
接下來考慮此時由節(jié)點ND121-1的電位所組成的TFT 121-1的漏極電壓。如上所述，在TFT 125-1中流動的是與采樣電流Iin相對應的恒定電流。TFT 125-1工作在飽和區(qū)，因此TFT 125-1的柵極電壓(漏極電壓)的工作點根據(jù)等式1來確定。這個柵極電位變?yōu)榕c節(jié)點ND121-1的電位相等。此處，通過設計TFT 125-1的大小以使得節(jié)點ND121-1的電位盡可能變得與TFT 121-1的柵極電壓相等(注意，TFT 121-1被驅(qū)動在飽和區(qū))，就可以抑制TFT 122-1源極和漏極之間的電壓差。如果這個電壓差小，就可以大大抑制TFT 122-1的泄漏量。如圖10M到10O所示，可以抑制由于泄漏而引起的TFT 121-1的柵極電壓下降。根據(jù)以上描述，在對電流的依次按點采樣中，可以使得掃描開始和結(jié)束的部分塊之間在泄漏量上幾乎沒有差別，從而可以獲得一致的輸出電流。此后，如圖10A所示，水平開關(guān)HSW的所有級被同時導通，TFT 121-1至TFT 121-n充當恒流源，所采樣保持的電流值被輸出到數(shù)據(jù)線DTL101至DTL10n。因此，如圖11所示，就可以顯示不會發(fā)生向著掃描結(jié)束部分亮度不均勻這一現(xiàn)象的高質(zhì)量圖像。
而且，在像素電路101中，在寫入輸入信號(電流信號)SI時，在驅(qū)動線DSL101被置于高電平，從而TFT 112被保持在非導通狀態(tài)的狀態(tài)下，掃描線WSL101被置于低電平，從而TFT 113和TFT 114被保持在導通狀態(tài)。因此，一個與信號電流相對應的電流流過由TFT 111組成的驅(qū)動晶體管。此時，TFT 111的柵極和漏極被處于導通狀態(tài)的TFT 113電連接，并且TFT 111被驅(qū)動在飽和區(qū)。因此，基于上面的等式1，寫入與輸入電流相對應的柵極電壓，并將其保持在由電容器C111組成的像素電容中。此后，將TFT 114保持在非導通狀態(tài)，并將TFT 112保持在導通狀態(tài)。因此，一個與輸入信號電流相對應的電流就流過TFT 112和發(fā)光元件115，從而發(fā)光元件115以與其電流值相對應的亮度而發(fā)光。
根據(jù)第一實施例，在同一級的采樣保持操作已終止，而另一級正在執(zhí)行采樣保持操作的時間內(nèi)，例如，將完成了采樣保持的電流采樣保持電路1031-1構(gòu)造為通過操作泄漏消除電路，利用TFT 121-1來傳送與所采樣的電流Iin相對應的恒定電流，使其流過節(jié)點ND121-1。因此，在其它電路采樣期間，可以將作為恒流源的輸出晶體管TFT 121的漏極電位保持恒定，這樣就可以抑制由于輸出晶體管柵極電位的泄漏而引起的變化。結(jié)果，可以獲得輸出級電流值沒有差異的一致電流源，從而可以顯示不會發(fā)生向著掃描末端部分亮度不均勻這一現(xiàn)象的高質(zhì)量圖像。
第二實施例圖12是采用第二實施例的電流驅(qū)動系統(tǒng)的有機EL顯示裝置的構(gòu)造示例的框圖。
第二實施例與上述第一實施例的不同之處在于，在節(jié)點ND121與接地電位GND之間，在包括TFT 121和122及電容器C121的恒流源電路上，又級聯(lián)連接(第二級串聯(lián)連接)了一個由n溝道TFT 126和127及電容器C122組成的恒流源電路。
此處，以電流采樣保持電路1031-1A為例對此進行說明。其它電流采樣保持電路1031-2A至1031-nA具有與電流采樣保持電路1031-1A相同的構(gòu)造，因此這里省略了對其的說明。
在電流采樣保持電路1031-1A中，由TFT 121-1組成的第二場效應晶體管的源級連接到節(jié)點ND123-1而非接地電位GND，由TFT 126-1組成的第一場效應晶體管的漏極連接到節(jié)點ND123-1，而TFT 126-1的源級連接到接地電位GND。TFT 126-1的柵極連接到節(jié)點ND124-1。而且，由TFT 127-1組成的第三開關(guān)的源極和漏極連接到節(jié)點ND123-1和節(jié)點ND124-1，而TFT 127-1的柵極連接到采樣保持線SHL124-1。第二電容器C122-1的第一電極連接到節(jié)點ND124-1，而第二電極連接到接地電位GND。在第二實施例中，TFT 124(-1至-n)構(gòu)成了本發(fā)明的第四開關(guān)。
在圖12的電流采樣保持電路1031-1A中，將采樣保持線SHL121-1、SHL122-1和SHL124-1設置為高電平，以將TFT 122-1、123-1和127-1置于導通狀態(tài)。隨著TFT 123-1變?yōu)閷顟B(tài)，信號電流Iin在電流采樣保持電路1031-1A中流動。此時，TFT 121-1的柵極和漏極經(jīng)由TFT 122-1相連接，并工作在飽和區(qū)。其柵極電壓根據(jù)以上等式1來確定，并且該電壓被保持在電容器C121-1中。以與上述相同的方式，通過TFT 121-1將電流提供給節(jié)點ND123-1。此時，TFT 126-1通過TFT 127-1而工作在飽和區(qū)。其柵極電壓根據(jù)以上等式1來確定，并且該電壓被保持在電容器C122-1中。在按此方式將預定柵極電壓寫入電容器C121-1和C122-1中之后，通過將采樣保持線SHL124-1置于低電平，而將TFT 127-1置于非導通狀態(tài)。接下來，在通過將采樣保持線SHL121-1置于低電平而將TFT 122-1置于非導通狀態(tài)之后，通過將采樣保持線SHL122-1置于低電平而將TFT123-1置于非導通狀態(tài)。然后，在TFT 123-1被置于非導通狀態(tài)之后，將采樣保持線SHL123-1置于高電平，從而TFT 124-1被置于導通狀態(tài)。電流Iin在此電路中流動，但TFT 125-1的柵極電壓(漏極電壓)變?yōu)橐粋€與電流Iin相對應的電壓。在此情況下，設計TFT 125-1的大小，使得TFT121-1和TFT 126-1可以被驅(qū)動在飽和區(qū)。
此處，考慮TFT 121-1的工作點。當TFT 124-1變?yōu)閷顟B(tài)時，TFT 121-1的漏極電壓(B)變?yōu)榕cTFT 125-1的漏極電壓相等。如圖13所示，TFT 121-1的源漏電壓Vds增大(Vin→Vin′)，而通過的電流值完全由于歐萊效應(early effect)而增大，即增加ΔIds。然而，包括TFT126-1在內(nèi)的恒流源持續(xù)傳送電流Iin。因此，TFT 121-1的源極電壓增大，以獲得與電流Iin相對應的電流值。然而，由于根據(jù)等式1，TFT 121-1源極電壓的變化而引起的電流值變化以平方的關(guān)系起作用，因此這個源極電位根本沒有變化多少。在圖13中，用虛線表示經(jīng)此變化后TFT 121-1的漏極電壓(Vd)-漏極電流(Id)曲線。
此處，TFT 121-1的源極電位與TFT 126-1的漏極電位(A)相同。因此，當級聯(lián)連接時，TFT 126-1的漏極電壓具有寫入電流Iin時的值，即，這個值幾乎與TFT 126-1的柵極電壓相等。因此，TFT 127-1的源漏電壓幾乎變?yōu)?V，因而可以大大抑制由于泄漏電流而引起的TFT 126-1的柵極電壓降。
根據(jù)以上描述，由于有機EL等或電流依次按點采樣保持電路的作用，像在本實施例中這樣，無需設計晶體管的工作點和大小，就可以獲得沒有差異的電流輸出。注意，在所述系統(tǒng)中，將泄漏消除電路中的晶體管125(-1至-n)構(gòu)造為p溝道的，但也可以將n溝道晶體管接成二極管。
在以上實施例中，構(gòu)成像素電路102的TFT都被構(gòu)造為p溝道型，但如圖14所示，作為TFT 111所組成的驅(qū)動晶體管的其它開關(guān)的TFT 112、113和114也可以是n溝道TFT或CMOS。而且，在以上實施例中，如圖14所示，作為水平選擇器103的電流采樣保持電路1031-1至1031-n的開關(guān)的TFT 122(-1至-n)至124(-1至-n)也可以是p溝道TFT。
而且，在以上實施例中，將構(gòu)成像素電路102的TFT全部配置為p溝道晶體管，但也可以用n溝道TFT來構(gòu)造作為驅(qū)動晶體管的TFT 111和作為開關(guān)的TFT 112、113和114，如圖15所示。當然，與EL發(fā)光元件115之間的連接也可以是陽極連接或陰極連接。在此情況下，如圖15所示，電流采樣保持電路1031-1至1031-n的驅(qū)動晶體管必須是p溝道型。
對本發(fā)明的效果進行總結(jié)，如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在另一電路采樣期間，作為恒流源的輸出晶體管的漏極電位也可以保持恒定，從而可以抑制由于輸出晶體管的柵極電位泄漏而引起的變化。通過在保持階段消除泄漏，可以抑制由于保持時間不同而引起的輸出電流差異，從而可以形成一致的恒流源。而且，通過在采樣保持電路中使用級聯(lián)連接，幾乎可以完全抑制這種差異。上述差異抑制效果在具有大泄漏電流的TFT中是明顯的。因此，就可以在使用TFT的電流驅(qū)動有機EL顯示器中獲得非常一致的圖像質(zhì)量。
盡管已經(jīng)參照為說明目的而選取的具體實施例而對本發(fā)明進行了描述，但很明顯，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對其進行多種修改，而不會脫離本發(fā)明的基本概念和范圍。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，將視頻信號作為信號電流而提供給該顯示裝置，該顯示裝置包括排成矩陣的多個像素電路；多條數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線是對應于所述像素電路的矩陣陣列的每一列而設置的，并向所述數(shù)據(jù)線提供與亮度信息相對應的信號電流；和水平選擇器，其具有多個采樣保持電路，所述采樣保持電路與所述數(shù)據(jù)線相對應地設置并對所輸入的視頻信號電流進行采樣和保持，所述水平選擇器用于依次操作所述采樣保持電路，在所有采樣保持電路處依次按點對視頻信號進行采樣和保持，并將在所述多個采樣保持電路中采樣和保持的電流值輸出到相應的數(shù)據(jù)線，其中每個采樣保持電路包括場效應晶體管，其源極連接到預定電位，第一開關(guān)，其連接在所述場效應晶體管的漏極和柵極之間，第二開關(guān)，其連接在所述場效應晶體管的漏極與所述信號電流的供應線之間，電容器，其連接在所述場效應晶體管的柵極與預定電位之間，以及泄漏消除電路，用于在完成了所述采樣和保持操作，并且另一采樣保持電路執(zhí)行采樣和保持操作的時間內(nèi)，將與所采樣的信號電流相對應的電流提供到所述場效應晶體管的漏極。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述泄漏消除電路包括接成二極管的晶體管，還包括第三開關(guān)，二者串聯(lián)，該晶體管連接在預定電位與所述場效應晶體管的漏極之間。
3.一種顯示裝置，將視頻信號作為信號電流而提供給該顯示裝置，該顯示裝置包括排成矩陣的多個像素電路；多條數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線是對應于所述像素電路的矩陣陣列的每一列而設置的，并向所述數(shù)據(jù)線提供與亮度信息相對應的信號電流；和水平選擇器，其具有多個采樣保持電路，所述采樣保持電路與所述數(shù)據(jù)線相對應地設置并對所輸入的視頻信號電流進行采樣和保持，所述水平選擇器用于依次操作所述采樣保持電路，在所有采樣保持電路處依次按點對視頻信號進行采樣和保持，并將在所述多個采樣保持電路處采樣和保持的電流值輸出到相應的數(shù)據(jù)線，其中每個采樣保持電路包括第一場效應晶體管，其源極連接到預定電位，第二場效應晶體管，其源極連接到所述第一場效應晶體管的漏極，第一開關(guān)，其連接在所述第二場效應晶體管的漏極和柵極之間，第二開關(guān)，其連接在所述第二場效應晶體管的漏極與所述信號電流的供應線之間，第三開關(guān)，其連接在所述第一場效應晶體管的漏極和柵極之間，第一電容器，其連接在所述第一場效應晶體管的柵極與預定電位之間，第二電容器，其連接在所述第二場效應晶體管的柵極與預定電位之間，以及泄漏消除電路，用于在完成了所述采樣和保持操作，并且另一采樣保持電路正在執(zhí)行采樣和保持操作的時間內(nèi)，將與所采樣的信號電流相對應的電流提供到所述第二場效應晶體管的漏極。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中，所述泄漏消除電路包括接成二極管的晶體管，還包括第四開關(guān)，二者串聯(lián)，該晶體管連接在預定電位與所述第二場效應晶體管的漏極之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯示裝置，該顯示裝置即使在另一電路的采樣期間也能夠?qū)⒆鳛楹懔髟吹妮敵鼍w管的漏極電位保持恒定，能夠抑制由于輸出晶體管的柵極電位泄漏而引起的變化，能夠獲得輸出級之間的電流值沒有差異的一致電流源，并且能夠顯示不會發(fā)生向著掃描結(jié)束部分亮度不均勻這一現(xiàn)象的高質(zhì)量圖像，其中，例如構(gòu)造這樣的電流采樣保持電路，以使得該采樣保持電路在其自身所在的級的采樣保持操作已經(jīng)結(jié)束，并且另一級正在執(zhí)行采樣保持操作的時間內(nèi)，通過操作泄漏消除電路，利用薄膜晶體管來傳送與所采樣的電流相對應的恒定電流，使該電流流過節(jié)點。
文檔編號H05B33/00GK1542722SQ20041003759
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者山下淳一, 內(nèi)野勝秀, 秀, 山本哲郎, 郎 申請人:索尼株式會社