CN100342417C - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置，该显示装置即使在另一电路的采样期间也能够将作为恒流源的输出晶体管的漏极电位保持恒定，能够抑制由于输出晶体管的栅极电位泄漏而引起的变化，能够获得输出级之间的电流值没有差异的一致电流源，并且能够显示不会发生向着扫描结束部分亮度不均匀这一现象的高质量图像，其中，例如构造这样的电流采样保持电路，以使得该采样保持电路在其自身所在的级的采样保持操作已经结束，并且另一级正在执行采样保持操作的时间内，通过操作泄漏消除电路，利用薄膜晶体管来传送与所采样的电流相对应的恒定电流，使该电流流过节点。

Description

显示装置
技术领域
本发明具体涉及包括多个像素电路的有机电致发光(EL)显示器或其它图像显示装置，所述像素电路具有排成矩阵的通过电流值来控制亮度的电光元件，具体而言，本发明涉及所谓的有源矩阵(active matrix)型图像显示装置，其中流过电光元件的电流值由设在每个像素电路内的绝缘栅型场效应晶体管来控制。
背景技术
在图像显示装置，例如液晶显示器中，通过将大量像素排成矩阵，并根据要显示的图像信息控制每个像素的光强度，来显示图像。对于有机EL显示器等来说也是如此，但有机EL显示器是所谓的自发光型显示器，其在像素电路中具有发光元件，并具有以下优点：可视性(viewability)比液晶显示器高，无需背光(backlight)，响应速度快等等。而且，其与液晶显示器等很大的不同之处在于，由流过每个发光元件的电流值来控制发光元件的亮度，以得到发光颜色的色调，即，这些发光元件是电流控制型。
有机EL显示器与液晶显示器一样，可以由简单矩阵(simple matrix)系统和有源矩阵系统来驱动，但是，尽管前者的结构简单，却具有诸如难以实现大型高清晰度显示器之类的问题。因此，已在积极开发这样的有源矩阵系统，其利用设在每个像素电路内的有源元件来控制流过该像素电路内的发光元件的电流，所述有源元件一般是薄膜晶体管(TFT)。
图1是采用现有驱动系统的有机EL显示装置的构造的方框图。如图1所示，此显示装置1具有像素阵列2，该像素阵列2由排成m×n矩阵的像素电路(PXLC)2a组成，所述显示装置1还具有水平选择器(HSEL)3、写入扫描器(WSCN)4、驱动扫描器(DSCN)5、数据线DTL1至DTLn、由写入扫描器4选择性地驱动的扫描线WSL1至WSLm，以及由驱动扫描器5选择性地驱动的驱动线DSL1至DSLm，其中，将由水平选择器3根据亮度信息选择的数据信号提供给所述数据线DTL1至DTLn。
图2是图1的像素电路2a的构造示例的电路图。
图2的像素电路2a具有p沟道薄膜场效应晶体管(在下文中称为TFT)11至14、电容器C11和由有机EL元件(OLED)所构成的发光元件15。而且，在图2中，DTL示出了一条数据线，输入信号通过该数据线作为电流而传播。有机EL元件通常具有整流特性，因此有时也被称为有机发光二极管(OLED)。在图2和其它附图中，用二极管的符号作为发光元件，但在以下说明中，并不总是要求OLED具有整流特性。在图2中，TFT 11的源极连接到电源电位Vcc(电源电压Vcc的供应线)，而发光元件15的阴极连接到接地电位GND。图2的像素电路2a如下所述进行工作。
在写入输入信号(电流信号)SI时，在将TFT 12保持在非导通状态的同时，将TFT 13和TFT 14保持在导通状态。因此，一个与信号电流相对应的电流流过由TFT 11构成的驱动晶体管。此时，TFT 11的栅极和漏极被处于导通状态的TFT 13电连接，从而将TFT 11驱动到饱和区。因此，基于下面的等式1，写入与输入电流相对应的栅极电压，并将其保持在由电容器C11构成的像素电容中。此后，将TFT 14保持在非导通状态，并将TFT 12保持在导通状态。因此，一个与输入信号电流相对应的电流就流过TFT 12和发光元件15，从而发光元件15以与该电流值相对应的亮度而发光。如上所述，以下将用于导通TFT 14以便将给到数据线上的亮度信息传输到像素内的操作称为“写入”。
在此像素电路2a中，校正了驱动晶体管11的阈值Vth和迁移率μ的变化。
Ids＝1/2·μ(W/L)Cox(Vgs-|Vth|)2    (1)
此处，μ表示载流子的迁移率，Cox表示单位面积内的栅电容，W表示栅极宽度，L表示栅极长度，Vgs表示TFT 11的栅源电压，而Vth表示TFT 11的阈值电压Vth。
在此系统中，将视频信号作为电流值Iin而输入到面板的水平选择器3。在水平选择器3处，将输入电流信号采样并保持。在所有级(stage)都被采样并保持以后，将电流值同时输出到像素所连接的数据线DTL。
图3是水平选择器3的主要部分构造的电路图。如图3所示，水平选择器3具有与数据线DTL1，DTL2，…，DTLn对应设置的电流采样保持电路31-1，31-2，…，31-n和由n沟道TFT形成的水平开关(HSW)32-1，32-2，…，32-n，其中，所述数据线对应于像素电路矩阵阵列的每一列(column)而设置，并被提供以与亮度信息相对应的数据信号。
如图3所示，电流采样保持电路31-1具有TFT 33-1、TFT 34-1、TFT35-1、电容器C31-1，以及节点ND31-1和ND32-1。与以上相同，如图3所示，电流采样保持电路31-2具有TFT 33-2、TFT 34-2、TFT 35-2、电容器C31-2，以及节点ND31-2和ND32-2。而且，虽然未示出，但电流采样保持电路31-n具有TFT 33-n、TFT 34-n、TFT 35-n、电容器C31-n，以及节点ND31-n和ND32-n。
以下将联系图4A至4M来说明此水平选择器3的采样保持操作。注意，图4A的SHSW示出了水平开关的切换信号。而且，图4H示出了第一列TFT 33-1的漏极电位Vd331，图4I示出了第二列TFT 33-2的漏极电位Vd332，图4J示出了第n列TFT 33-n的漏极电位Vd33n，图4K示出了第一列电容器C11-1的电位VC111，图4L示出了第二列电容器C11-2的电位VC112，而图4M示出了第n列电容器C11-n的电位VC11n。
如图4A所示，在切换信号SHSW被设置为低电平而所有水平开关HSW都被关断的状态下，如图4B和4C所示，第一列电流采样保持电路31-1的TFT 34-1和TFT 35-1所连接的采样保持线SHL31-1和32-1被设置为高电平，以将TFT 34-1和TFT 35-1置于导通状态(使它们导通)。此时，输入信号电流Iin在电流采样保持电路31-1中流动。此时，TFT 33-1的栅极和漏极经由TFT 34-1相连接，因此工作在饱和区。其栅极电压根据以上等式1来确定，并且如图4K所示，该电压被保持在电容器C31-1中。在预定栅极电压被写入电容器C31-1中之后，将采样保持线SHL31-1设置为低电平，从而将TFT 34-1置于非导通状态。此后，将采样保持线SHL32-1设置为低电平，从而将TFT 35-1置于非导通状态。
接下来，如图4D和4E所示，以同样的方式，通过将第二列电流采样保持电路31-2的TFT 34-2和TFT 35-2所连接的采样保持线SHL31-2和32-2置为高电平，就将TFT 34-2和TFT 35-2置于导通状态(使其导通)。此时，输入信号电流Iin流过电流采样保持电路31-2。此时，TFT33-2的栅极和漏极经由TFT 34-2相连接，因此工作在饱和区。其栅极电压根据以上等式1来确定，并且如图4L所示，该电压被保持在电容器C31-2中。在预定栅极电压被写入电容器C31-2中之后，将采样保持线SHL31-2设置为低电平，从而将TFT 34-2置于非导通状态，然后将采样保持线SHL32-2设置为低电平，从而将TFT 35-2置于非导通状态。此后，相邻的采样保持电路依次工作，在所有电路中将视频信号Iin依次按点(pointsequentially)采样保持。此后，如图4A所示，同时导通水平开关HSW的所有级，TFT 33-1至TFT 33-n充当恒流源，然后，如图5所示，被采样保持的电流值被输出到数据线DTL1至DTLn。
然而，在以上水平选择器3中存在这样的缺点，即，作为恒流源而工作的TFT 33(-1至-n)的漏极电位，特别是以前进行过采样保持操作的TFT 33的漏极电位会下降，因此其无法保持恒定。接下来将对此问题进行更详细的说明。
此处，将对第一列电流采样保持电路31-1进行采样保持时每个节点的电位进行研究。如图6A所示，在电流采样保持电路31-1中，将TFT 35-1保持在非导通状态，以对输入电流Iin进行采样保持。在此期间，TFT 33-1持续导通，因此TFT 33-1的漏极电位(ND31-1的电位)失去了其供应源而降到接地电位GND的电平。此时注意TFT 34-1。TFT 34-1被关断，与电流Iin相对应的栅极电位被保持在电容器C31-1中。
然而，由于节点ND31-1的电位降落到接地电位GND的电平，如图6B所示，TFT 34-1最终被提供以漏极电压Vds，从而漏电流流过TFT 34-1。因为从电容器C31-1流出的泄漏电流，TFT 33-1的栅极电压降低了。因此，TFT 33-1的栅源电压Vgs最终被从采样保持时的电压降低了。即使水平开关HSW导通并且之后变为饱和状态，最终流动的电流值也小于Iin。此泄漏量与泄漏时间成比例。
采样保持电路如上所述依次按点工作，因此在扫描开始部分与扫描结束部分之间，栅极电位被保持在每个电容器中的时间是不同的。换言之，如图4K到4M所示，在扫描开始部分，保持时间比结束部分的长。因此，扫描开始部分与扫描结束部分相比，泄漏时间变得更长，栅极电压的降落变得更大。也就是说，如图7所示，即使在整个屏幕上进行单色光栅显示，最终亮度也会具有向着扫描结束部分的渐变。具体而言，在用于驱动有机EL等的TFT中，泄漏电流大，因此这个问题显著地存在。
当对电流进行采样时，任何时候都可能发生这个问题，不管显示器是不是有机EL。例如，当对电流依次按点进行采样，然后一起输出所有结果时，由于同样的原因，最终在采样开始部分和结束部分之间的输出电流值不同。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示装置，该显示装置即使在另一电路采样期间也能够保持作为恒流源的输出晶体管的漏极电位，能够抑制由于输出晶体管的栅极电位泄漏而引起的变化，能够获得输出级之间的电流值没有差异的一致电流源，并且能够显示不会发生向着扫描结束部分亮度不均匀这一现象的高质量图像。
为了实现以上目的，根据本发明第一方面，提供了一种显示装置，将视频信号作为信号电流而提供给该显示装置，该显示装置包括以下部件：排成矩阵的多个像素电路；多条数据线，所述数据线是对于像素电路矩阵阵列的每一列而设置的，并向所述数据线提供与亮度信息相对应的信号电流；和水平选择器，其具有多个采样保持电路，所述采样保持电路与所述数据线相对应地设置并对所输入的视频信号电流进行采样和保持，所述水平选择器用于依次操作所述采样保持电路，在所有采样保持电路处依次按点对视频信号进行采样和保持，并将在所述多个采样保持电路中采样和保持的电流值输出到相应的数据线，其中每个采样保持电路具有以下部件：场效应晶体管，其源极连接到第一预定电位；第一开关，其连接在所述场效应晶体管的漏极和栅极之间；第二开关，其连接在所述场效应晶体管的漏极与信号电流供应线之间；电容器，其连接在所述场效应晶体管的栅极与第一预定电位之间；以及泄漏消除电路，用于在完成了采样和保持操作，并且另一采样保持电路执行采样和保持操作的时间内，将与所采样的信号电流相对应的电流提供到所述场效应晶体管的漏极。
优选地，所述泄漏消除电路包括接成二极管的晶体管，还包括第三开关，二者串联连接在第二预定电位与所述场效应晶体管的漏极之间。
根据本发明的第二方面，提供了一种显示装置，将视频信号作为信号电流而提供给该显示装置，该显示装置包括以下部件：排成矩阵的多个像素电路；多条数据线，所述数据线是对于像素电路矩阵阵列的每一列而设置的，并向所述数据线提供与亮度信息相对应的信号电流；和水平选择器，其具有多个采样保持电路，所述采样保持电路与所述数据线相对应地设置并对所输入的视频信号电流进行采样和保持，所述水平选择器用于依次操作所述采样保持电路，在所有采样保持电路处依次按点对视频信号进行采样和保持，并将在所述多个采样保持电路处采样和保持的电流值输出到相应的数据线，其中每个采样保持电路具有以下部件：第一场效应晶体管，其源极连接到第一预定电位；第二场效应晶体管，其源极连接到第一场效应晶体管的漏极；第一开关，其连接在第二场效应晶体管的漏极和栅极之间；第二开关，其连接在第二场效应晶体管的漏极与信号电流供应线之间；第三开关，其连接在第一场效应晶体管的漏极和栅极之间；第一电容器，其连接在第一场效应晶体管的栅极与第一预定电位之间；第二电容器，其连接在第二场效应晶体管的栅极与第一预定电位之间；以及泄漏消除电路，用于在完成了所述采样和保持操作，并且另一采样保持电路正在执行采样和保持操作的时间内，将与所采样的信号电流相对应的电流提供到第二场效应晶体管的漏极。
优选地，所述泄漏消除电路包括接成二极管的晶体管，还包括第四开关，二者串联连接在第二预定电位与第二场效应晶体管的漏极之间。
根据本发明，例如将第一列采样保持电路的第一和第二开关置于导通状态(使其导通)。此时，输入信号电流在采样保持电路中流动。此时，场效应晶体管的栅极和漏极通过第一开关相连接，并且该场效应晶体管工作在饱和区。其栅极电压根据等式1来确定，并且该电压被保持在电容器中。在预定栅极电压被写入电容器中之后，例如将第一开关置于非导通状态，然后将第二开关置于非导通状态。接下来，以与上述相同的方式，将第二列采样保持电路的第一和第二开关置于导通状态(使其导通)。此时，输入信号电流在第二列采样保持电路中流动。此时，场效应晶体管的栅极和漏极通过第一开关相连接，并且该场效应晶体管工作在饱和区。其栅极电压根据等式1来确定，并且该电压被保持在电容器中。在预定栅极电压被写入电容器中之后，例如将第一开关置于非导通状态，然后将第二开关置于非导通状态。
下面，相邻的采样保持电路依次工作，在所有电路中将视频信号依次按点采样保持。在完成了同一级的采样保持操作，并且另一级正在执行采样保持操作的时间内，例如，完成了采样保持操作的采样保持电路将第三开关置为导通状态。然后，在接成二极管的晶体管中，流动的是与包括场效应晶体管在内的恒流源相对应的电流Iin。此处，将输入电流在恒流源中采样保持，因此电流Iin流过接成二极管的晶体管和构成恒流源的场效应晶体管。此时，与所采样的电流Iin相对应的恒定电流流过接成二极管的晶体管。该晶体管工作在饱和区，因此这个晶体管的栅极电压(漏极电压)在其工作点根据等式1来确定。此栅极电位变得与场效应晶体管的漏极电位相等。此处，通过设计接成二极管的晶体管的大小，以使得场效应晶体管的漏极电位尽可能变得与该场效应晶体管的栅极电压相等，就可以抑制例如构成第一开关的晶体管的源极和漏极之间的电压差。根据以上描述，即使在对电流的依次按点采样中，也可以防止在扫描开始和结束的部分块之间在泄漏量上的显著变化，从而可以获得一致的输出电流。此后，所有采样保持电路的场效应晶体管都作为恒流源而工作，并且所采样保持的电流值被并行输入到数据线。由此，就可以显示高质量图像，而不会产生向着扫描结束部分亮度不均匀的现象。
附图说明
根据以下参照附图而给出的对优选实施例的描述，本发明的这些及其它目的和特征将会变得更清楚，在附图中：
图1是一般的有机EL显示装置的构造的方框图；
图2是图1的像素电路构造示例的电路图；
图3是图1的水平选择器主要部分的具体构造的电路图；
图4A至4M是对图3电路的操作进行说明的时序图；
图5说明了图3的电路的操作；
图6A和6B说明了图3的电路的问题；
图7说明了图3的电路的问题；
图8是本发明的有机EL显示装置的构造的框图；
图9是图8的有机EL显示装置的一个实施例的像素电路的具体构造的电路图；
图10A至10O是对第一实施例的操作进行说明的时序图；
图11说明了第一实施例的优点；
图12是采用第二实施例的电流驱动系统的有机EL显示装置的构造示例的框图；
图13说明了第二实施例的操作；
图14是像素电路和电流采样保持电路的另一个构造示例的电路图；以及
图15是像素电路和电流采样保持电路的又一个构造示例的电路图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行描述。
第一实施例
图8是采用本发明第一实施例的电流驱动系统的有机EL装置的构造示例的框图。图9是图8的有机EL显示装置的第一实施例的像素电路和水平选择器的具体构造的电路图。
如图8和图9所示，显示装置100具有由排成m×n矩阵的像素电路(PXLC)101组成的像素阵列102、水平选择器(HSEL)103、写入扫描器(WSCN)104、驱动扫描器(DSCN)105、由水平选择器103来选择的数据线DTL101至DTL10n、由写入扫描器104来选择性地驱动的扫描线WSL101至WSL10m，以及由驱动扫描器105来选择性地驱动的驱动线DSL101至DSL10m，其中，依次向所述数据线提供作为电流信号的、与亮度信息相对应的数据信号。
注意，在像素阵列102中，像素电路101被排成m×n矩阵，但在图8中为图面简单起见，示出了2×3矩阵阵列的示例。而且在图9中，为图面简单起见，在水平选择器103中仅描述了第一列和第二列的电流采样保持电路及水平开关HSW，但设置了与DTL101至DTL10n相对应的、直到第n列的相同构造的电流采样保持电路。而且，在图9中，同样为了图面简单起见，只示出了一个像素电路的具体构造。
如图9所示，第一实施例的像素电路101具有p沟道TFT 111至114、电容器C111、由有机EL元件(OLED：电光元件)制成的发光元件115、第一节点ND111和第二节点ND112。而且，在图9中，DTL101表示数据线，WSL101表示扫描线，DSL101表示驱动线，而SHL表示采样保持线。
在像素电路101中，TFT 111、第一节点ND111、TFT 112和发光元件115在电源电位Vcc和接地电位GND之间串联连接。具体而言，由TFT 111组成的驱动晶体管的源极连接到电源电压Vcc的供应线，而漏极则连接到第一节点ND111。TFT 112的源极连接到第一节点ND111，而漏极连接到发光元件115的阳极，并且发光元件115的阴极连接到接地电位GND。而且，TFT 111的栅极连接到第二节点ND112，而TFT 112的栅极连接到驱动线DSL101，作为第二控制线。TFT 113的源极和漏极连接到第一节点ND111和第二节点ND112，而TFT 113的栅极连接到扫描线WSL101。电容器C111的第一电极连接到第二节点ND112，而第二电极则连接到电源电位Vcc。TFT 114的源极和漏极连接到数据线DTL101和第二节点ND112，而TFT 114的栅极连接到扫描线WSL101。
如图9所示，水平选择器103具有电流采样保持电路1031-1，1031-2，…，1031-n，以及水平开关(HWS)1032-1，1032-2，…，1032-n，这些水平开关由与数据线DTL101，DTL102，…，DTL10n对应设置的n沟道TFT构成，所述数据线对应于像素电路矩阵阵列的每一列而设置，并被提供以与亮度信息相对应的数据信号。
如图9所示，电流采样保持电路1031-1具有n沟道TFT 121-1至124-1、p沟道TFT 125-1、电容器C121-1，以及节点ND121-1和ND122-1。
如图9所示，电流采样保持电路1031-2具有n沟道TFT 121-2至124-2、p沟道TFT 125-2、电容器C121-2，以及节点ND121-2和ND122-2。而且，虽然未示出，但电流采样保持电路1031-n具有n沟道TFT 121-n至124-n、p沟道TFT 125-n、电容器C121-n，以及节点ND121-n和ND122-n。所述的TFT 121(-1至-n)形成本发明的场效应晶体管，TFT 122(-1至-n)形成第一开关，TFT 123(-1至-n)形成第二开关，而TFT 125(-1至-n)形成接成二极管的晶体管。
在电流采样保持电路1031-1中，TFT 121-1的源极连接到接地电位GND，漏极连接到节点ND121-1，而栅极连接到节点ND122-1。TFT 122-1的源极和漏极连接到节点ND121-1和节点ND122-1。TFT 122-1的栅极连接到采样保持线SHL121-1。电容器C121-1的第一电极连接到节点ND122-1，而第二电极连接到接地电位GND。TFT 123-1的源极和漏极连接到节点ND121-1和输入电流信号的供应线ISL101。TFT 123-1的栅极连接到采样保持线SHL122-1。而且，TFT 125-1的源极连接到电源电压Vcc的供应线，而TFT 125-1的源极和漏极相连接。换言之，TFT 125-1是接成二极管的。而且，TFT 124-1的源极和漏极连接到TFT 125-1的栅极和漏极的连接点以及节点ND121-1，而TFT 124-1的栅极连接到采样保持线SHL123-1。而且，节点ND121-1连接到水平开关1032-1。
本发明的泄漏消除电路是由TFT 124-1和TFT 125-1构成的。
注意，其它采样保持电路1031-2至1031-n以与上述采样保持电路1031-1相同的方式连接，因此这里将省略其细节。
接下来，将联系图10A到10O，对以上构造的操作进行说明，这里的说明集中在水平选择器的操作上。
注意，图10A的SHSW示出了水平开关的切换信号。而且，图10J示出了第一列TFT 121-1的漏极电位Vd1211，图10K示出了第二列TFT121-2的漏极电位Vd1212，图10L示出了第n列TFT 121-n的漏极电位Vd121n，图10M示出了第一列电容器C121-1的电位VC1211，图10N示出了第二列电容器C121-2的电位VC1212，图10O示出了第n列电容器C121-n的电位VC121n。
如图10A所示，在切换信号SHSW处于低电平，并且所有水平开关HSW被关断的状态下，如图10B和10C所示，通过将第一列电流采样保持电路1031-1的TFT 122-1和TFT 123-1所连接的采样保持线SHL121-1和122-1置于高电平，而将TFT 122-1和TFT 123-1置于导通状态(使其导通)。此时，输入信号电流Iin在电流采样保持电路1031-1中流动。此时，TFT 121-1的栅极和漏极经由TFT 122-1相连接，并工作在饱和区。其栅极电压根据以上等式1来确定，并且如图10M所示，该电压被保持在电容器C121-1中。在预定栅极电压被写入电容器C121-1中之后，通过将采样保持线SHL121-1置于低电平，而将TFT 122-1置于非导通状态，然后通过将采样保持线SHL122-1置于低电平，而将TFT 123-1置于非导通状态。
接下来，如图10D和10E所示，以同样的方式，将第二列电流采样保持电路1031-2的TFT 122-2和TFT 123-2所连接的采样保持线SHL121-2和122-2置为高电平，以将TFT 122-2和TFT 123-2置于导通状态(使其导通)。此时，输入信号电流Iin在电流采样保持电路1031-2中流动。此时，TFT 121-2的栅极和漏极经由TFT 122-2相连接，并工作在饱和区。其栅极电压根据以上等式1来确定，并且如图10N所示，该电压被保持在电容器C121-2中。在预定栅极电压被写入电容器C121-2中之后，通过将采样保持线SHL121-2置于低电平，而将TFT 122-2置于非导通状态，然后通过将采样保持线SHL122-2置于低电平，而将TFT 123-2置于非导通状态。
下面，相邻的采样保持电路依次工作，在所有电路中将视频信号Iin依次按点采样保持。
在本实施例中，在同一级的采样保持操作已终止，并且其它级正在进行采样保持操作的时间内，例如，电流采样保持电路1031-1完成了采样保持，使采样保持线SHL123-1为高电平，从而使TFT 124-1处于导通状态，如图10H所示。然后，在TFT 125-1中，栅极与漏极相连接，因此所流动的电流与恒流源TFT 121-1相对应。此处，在恒流源TFT 121-1中将输入电流Iin采样保持，因此电流Iin在TFT 125-1和TFT 121-1中流动。
接下来考虑此时由节点ND121-1的电位所组成的TFT 121-1的漏极电压。如上所述，在TFT 125-1中流动的是与采样电流Iin相对应的恒定电流。TFT 125-1工作在饱和区，因此TFT 125-1的栅极电压(漏极电压)的工作点根据等式1来确定。这个栅极电位变为与节点ND121-1的电位相等。此处，通过设计TFT 125-1的大小以使得节点ND121-1的电位尽可能变得与TFT 121-1的栅极电压相等(注意，TFT 121-1被驱动在饱和区)，就可以抑制TFT 122-1源极和漏极之间的电压差。如果这个电压差小，就可以大大抑制TFT 122-1的泄漏量。如图10M到10O所示，可以抑制由于泄漏而引起的TFT 121-1的栅极电压下降。根据以上描述，在对电流的依次按点采样中，可以使得扫描开始和结束的部分块之间在泄漏量上几乎没有差别，从而可以获得一致的输出电流。此后，如图10A所示，水平开关HSW的所有级被同时导通，TFT 121-1至TFT 121-n充当恒流源，所采样保持的电流值被输出到数据线DTL101至DTL10n。因此，如图11所示，就可以显示不会发生向着扫描结束部分亮度不均匀这一现象的高质量图像。
而且，在像素电路101中，在写入输入信号(电流信号)SI时，在驱动线DSL101被置于高电平，从而TFT 112被保持在非导通状态的状态下，扫描线WSL101被置于低电平，从而TFT 113和TFT 114被保持在导通状态。因此，一个与信号电流相对应的电流流过由TFT 111组成的驱动晶体管。此时，TFT 111的栅极和漏极被处于导通状态的TFT 113电连接，并且TFT 111被驱动在饱和区。因此，基于上面的等式1，写入与输入电流相对应的栅极电压，并将其保持在由电容器C111组成的像素电容中。此后，将TFT 114保持在非导通状态，并将TFT 112保持在导通状态。因此，一个与输入信号电流相对应的电流就流过TFT 112和发光元件115，从而发光元件115以与其电流值相对应的亮度而发光。
根据第一实施例，在同一级的采样保持操作已终止，而另一级正在执行采样保持操作的时间内，例如，将完成了采样保持的电流采样保持电路1031-1构造为：通过操作泄漏消除电路，利用TFT 121-1来传送与所采样的电流Iin相对应的恒定电流，使其流过节点ND121-1。因此，在其它电路采样期间，可以将作为恒流源的输出晶体管TFT 121的漏极电位保持恒定，这样就可以抑制由于输出晶体管栅极电位的泄漏而引起的变化。结果，可以获得输出级电流值没有差异的一致电流源，从而可以显示不会发生向着扫描末端部分亮度不均匀这一现象的高质量图像。
第二实施例
图12是采用第二实施例的电流驱动系统的有机EL显示装置的构造示例的框图。
第二实施例与上述第一实施例的不同之处在于，在节点ND121与接地电位GND之间，在包括TFT 121和122及电容器C121的恒流源电路上，又级联连接(第二级串联连接)了一个由n沟道TFT 126和127及电容器C122组成的恒流源电路。
此处，以电流采样保持电路1031-1A为例对此进行说明。其它电流采样保持电路1031-2A至1031-nA具有与电流采样保持电路1031-1A相同的构造，因此这里省略了对其的说明。
在电流采样保持电路1031-1A中，由TFT 121-1组成的第二场效应晶体管的源级连接到节点ND123-1而非接地电位GND，由TFT 126-1组成的第一场效应晶体管的漏极连接到节点ND123-1，而TFT 126-1的源级连接到接地电位GND。TFT 126-1的栅极连接到节点ND124-1。而且，由TFT 127-1组成的第三开关的源极和漏极连接到节点ND123-1和节点ND124-1，而TFT 127-1的栅极连接到采样保持线SHL124-1。第二电容器C122-1的第一电极连接到节点ND124-1，而第二电极连接到接地电位GND。在第二实施例中，TFT 124(-1至-n)构成了本发明的第四开关。
在图12的电流采样保持电路1031-1A中，将采样保持线SHL121-1、SHL122-1和SHL124-1设置为高电平，以将TFT 122-1、123-1和127-1置于导通状态。随着TFT 123-1变为导通状态，信号电流Iin在电流采样保持电路1031-1A中流动。此时，TFT 121-1的栅极和漏极经由TFT 122-1相连接，并工作在饱和区。其栅极电压根据以上等式1来确定，并且该电压被保持在电容器C121-1中。以与上述相同的方式，通过TFT 121-1将电流提供给节点ND123-1。此时，TFT 126-1通过TFT 127-1而工作在饱和区。其栅极电压根据以上等式1来确定，并且该电压被保持在电容器C122-1中。在按此方式将预定栅极电压写入电容器C121-1和C122-1中之后，通过将采样保持线SHL124-1置于低电平，而将TFT 127-1置于非导通状态。接下来，在通过将采样保持线SHL121-1置于低电平而将TFT 122-1置于非导通状态之后，通过将采样保持线SHL122-1置于低电平而将TFT123-1置于非导通状态。然后，在TFT 123-1被置于非导通状态之后，将采样保持线SHL123-1置于高电平，从而TFT 124-1被置于导通状态。电流Iin在此电路中流动，但TFT 125-1的栅极电压(漏极电压)变为一个与电流Iin相对应的电压。在此情况下，设计TFT 125-1的大小，使得TFT121-1和TFT 126-1可以被驱动在饱和区。
此处，考虑TFT 121-1的工作点。当TFT 124-1变为导通状态时，TFT 121-1的漏极电压(B)变为与TFT 125-1的漏极电压相等。如图13所示，TFT 121-1的源漏电压Vds增大(Vin→Vin′)，而通过的电流值完全由于欧莱效应(early effect)而增大，即增加ΔIds。然而，包括TFT126-1在内的恒流源持续传送电流Iin。因此，TFT 121-1的源极电压增大，以获得与电流Iin相对应的电流值。然而，由于根据等式1，TFT 121-1源极电压的变化而引起的电流值变化以平方的关系起作用，因此这个源极电位根本没有变化多少。在图13中，用虚线表示经此变化后TFT 121-1的漏极电压(Vd)-漏极电流(Id)曲线。
此处，TFT 121-1的源极电位与TFT 126-1的漏极电位(A)相同。因此，当级联连接时，TFT 126-1的漏极电压具有写入电流Iin时的值，即，这个值几乎与TFT 126-1的栅极电压相等。因此，TFT 127-1的源漏电压几乎变为0V，因而可以大大抑制由于泄漏电流而引起的TFT 126-1的栅极电压降。
根据以上描述，由于有机EL等或电流依次按点采样保持电路的作用，像在本实施例中这样，无需设计晶体管的工作点和大小，就可以获得没有差异的电流输出。注意，在所述系统中，将泄漏消除电路中的晶体管125(-1至-n)构造为p沟道的，但也可以将n沟道晶体管接成二极管。
在以上实施例中，构成像素电路102的TFT都被构造为p沟道型，但如图14所示，作为TFT 111所组成的驱动晶体管的其它开关的TFT 112、113和114也可以是n沟道TFT或CMOS。而且，在以上实施例中，如图14所示，作为水平选择器103的电流采样保持电路1031-1至1031-n的开关的TFT 122(-1至-n)至124(-1至-n)也可以是p沟道TFT。
而且，在以上实施例中，将构成像素电路102的TFT全部配置为p沟道晶体管，但也可以用n沟道TFT来构造作为驱动晶体管的TFT 111和作为开关的TFT 112、113和114，如图15所示。当然，与EL发光元件115之间的连接也可以是阳极连接或阴极连接。在此情况下，如图15所示，电流采样保持电路1031-1至1031-n的驱动晶体管必须是p沟道型。
对本发明的效果进行总结，如上所述，根据本发明，在另一电路采样期间，作为恒流源的输出晶体管的漏极电位也可以保持恒定，从而可以抑制由于输出晶体管的栅极电位泄漏而引起的变化。通过在保持阶段消除泄漏，可以抑制由于保持时间不同而引起的输出电流差异，从而可以形成一致的恒流源。而且，通过在采样保持电路中使用级联连接，几乎可以完全抑制这种差异。上述差异抑制效果在具有大泄漏电流的TFT中是明显的。因此，就可以在使用TFT的电流驱动有机EL显示器中获得非常一致的图像质量。
尽管已经参照为说明目的而选取的具体实施例而对本发明进行了描述，但很明显，本领域技术人员可以对其进行多种修改，而不会脱离本发明的基本概念和范围。

Claims (4)

1.一种显示装置，将视频信号作为信号电流而提供给该显示装置，该显示装置包括：
排成矩阵的多个像素电路；
多条数据线，所述数据线是对应于所述像素电路的矩阵阵列的每一列而设置的，并向所述数据线提供与亮度信息相对应的信号电流；和
水平选择器，其具有多个采样保持电路，所述采样保持电路与所述数据线相对应地设置并对所输入的视频信号电流进行采样和保持，所述水平选择器用于依次操作所述采样保持电路，在所有采样保持电路处依次按点对视频信号进行采样和保持，并将在所述多个采样保持电路中采样和保持的电流值输出到相应的数据线，其中
每个采样保持电路包括：
场效应晶体管，其源极连接到第一预定电位，
第一开关，其连接在所述场效应晶体管的漏极和栅极之间，
第二开关，其连接在所述场效应晶体管的漏极与所述信号电流的供应线之间，
电容器，其连接在所述场效应晶体管的栅极与所述第一预定电位之间，以及
泄漏消除电路，用于在完成了所述采样和保持操作，并且另一采样保持电路执行采样和保持操作的时间内，将与所采样的信号电流相对应的电流提供到所述场效应晶体管的漏极。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述泄漏消除电路包括接成二极管的晶体管，还包括第三开关，所述接成二极管的晶体管和所述第三开关串联连接在第二预定电位与所述场效应晶体管的漏极之间。
3.一种显示装置，将视频信号作为信号电流而提供给该显示装置，该显示装置包括：
排成矩阵的多个像素电路；
多条数据线，所述数据线是对应于所述像素电路的矩阵阵列的每一列而设置的，并向所述数据线提供与亮度信息相对应的信号电流；和
水平选择器，其具有多个采样保持电路，所述采样保持电路与所述数据线相对应地设置并对所输入的视频信号电流进行采样和保持，所述水平选择器用于依次操作所述采样保持电路，在所有采样保持电路处依次按点对视频信号进行采样和保持，并将在所述多个采样保持电路处采样和保持的电流值输出到相应的数据线，其中
每个采样保持电路包括：
第一场效应晶体管，其源极连接到第一预定电位，
第二场效应晶体管，其源极连接到所述第一场效应晶体管的漏极，
第一开关，其连接在所述第二场效应晶体管的漏极和栅极之间，
第二开关，其连接在所述第二场效应晶体管的漏极与所述信号电流的供应线之间，
第三开关，其连接在所述第一场效应晶体管的漏极和栅极之间，
第一电容器，其连接在所述第一场效应晶体管的栅极与所述第一预定电位之间，
第二电容器，其连接在所述第二场效应晶体管的栅极与所述第一预定电位之间，以及
泄漏消除电路，用于在完成了所述采样和保持操作，并且另一采样保持电路正在执行采样和保持操作的时间内，将与所采样的信号电流相对应的电流提供到所述第二场效应晶体管的漏极。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中，所述泄漏消除电路包括接成二极管的晶体管，还包括第四开关，所述接成二极管的晶体管和所述第四开关串联连接在第二预定电位与所述第二场效应晶体管的漏极之间。
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