CN101083036B - 电流控制驱动器及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电流控制驱动器及显示装置，其中，在驱动有源矩阵装置的电流控制驱动器中，在接收电流的元件之间，可以将写入电流设置的比较大，并且减小电流中的不均匀度。在电流控制驱动器中，其具有的每个元件的元件电路包括：转换单元，用于将所施加的电流转换为电压；保持单元，用于保持由所述转换单元所转换的电压；以及驱动单元，用于将由所述保持单元所保持的电压转换为数据电流，并供应所述输出电流。在元件的电流供应期间，所述转换单元在两个或更多个元件电路之间被共享，以及位于共享的转换单元之间的开关将两个或更多个转换单元连接到元件之一。

Description

电流控制驱动器及显示装置
发明领域
本发明涉及一种显示装置，其包括以矩阵形式排列的诸如有机EL(电致发光)元件之类的电流控制发光元件，其中，元件的亮度由施加于其上的电流控制。
本发明亦涉及电流控制驱动器，以驱动装置中的电流控制元件，其中元件是以矩阵形式排列的。
技术背景
在动态矩阵图像显示装置中，多个像素以矩阵形式排列，根据向其提供的亮度信息，通过控制每个像素的发光强度来显示图像。液晶显示装置和有机EL显示装置是公知的这种类型的图像显示装置的具体示例。液晶用作显示元件，其构成液晶显示装置中的每个像素，而有机EL元件用于有机EL显示装置中。构成有机EL显示装置中每个像素的有机EL元件被称作自发光元件，在更高的图像清晰度、非必要背光以及更高的显示速度方面，有机EL显示装置较液晶显示装置更具优势。有机EL显示装置中每个发光元件的亮度由电流量来控制。
在有源矩阵方法中，每个像素中的有源元件(其通常是作为一种FET(场效应晶体管)的TFT(薄膜晶体管))控制流经像素发光元件的电流量。日本未审查专利案No.8(1996)-234683描述了有源矩阵有机EL显示装置的一个示例，图31示出了一个像素的等效电路(下文中将其称作常规示例1)。该电路中的每个像素均包括有机EL元件作为发光元件、第一薄膜晶体管TFT1、第二薄膜晶体管TFT2和电容器C。由于在很多情况下有机EL元件提供了电流整流，有机EL元件被称作有机发光二极管(OLED)。因此，二极管的符号用作图31中的发光元件OLED。但这种情况下所用的发光元件并不一定是这种OLED，也可以使用由流经其的电流量控制其亮度的任何元件。此外，发光元件并不必要进行电流整流。在图31所示的示例中，P-沟道TFT2的源极连接到VDD(电源电压)，发光元件OLED的阴极连接到地电压。OLED的阳极连接到TFT2的漏极。N-沟道TFT1的栅极连接到扫描线Scan，而其源极连接到数据线Data。TFT1的漏极连接到电容器C和TFT2的栅极。
为了使像素以上述配置工作，扫描线Scan首先变换到选定状态，表示亮度信息的电压Vdata被施加给数据线Data。晶体管TFT1随后导通，电容器C被充电或放电，以用数据电压Vdata匹配TFT2的栅极电压。当扫描线变换到非选定状态时，晶体管TFT1关闭。晶体管TFT2断开与数据线Data的电连接，但TFT2的栅极电压由电容器C稳定保持。经由TFT2通过OLED的电流的值对应于TFT2的栅极-源极电压Vgs，而发光元件OLED以根据经由晶体管TFT2供应的电流量的亮度持续发光。
如果Ids表示TFT2的源极和漏极之间的电流，则Ids是流经OLED的驱动电流。如果TFT2工作于饱和区，则Ids由下式表示：
I ds = 1 2 μ C ox W L ( V gs - V th ) 2 = 1 2 μ C ox W L ( V data - V th ) 2 - - - ( 1 ) ,
其中，Cox是每单元区域的栅极电容，由下式表示：
C ox = ϵ 0 ϵ r d - - - ( 2 ) .
在上式中，Vth、μ、W、L、ε0、εr和d相应地表示TFT2的门限值、载流子的移动度、沟道宽度、沟道长度、真空介电常数、栅极绝缘体的相对介电常数以及栅极绝缘体的厚度。
根据上式(1)，Ids由写入每个像素的电压Vgs控制，而发光元件OLED的亮度是控制的结果。TFT2工作于饱和区的原因是，在饱和区中Ids仅由Vgs控制，而不取决于漏极-源极电压Vds。因此，即便在由于OLED特征的变化而造成Vds波动的情况下，也可以将预定量的驱动电流Ids供应给OLED。
如上所述，在一个扫描周期(一帧)中，一旦将Vgs向其供应，如图31所示的电路配置中的OLED持续以恒定亮度发光，直到下次Vgs被供应为止。通过布置如图32所示的矩阵形式类型的多个像素3，可以配置有源矩阵显示装置。如图32所示，在常规显示装置中，预定扫描周期(例如依据NTSC标准的一个帧周期)中用于像素选定的扫描线Scan1至ScanN和馈送亮度信息(数据电压Vdata)以驱动像素的数据线Data以矩阵形式排列。扫描线Scan1至ScanN连接到扫描线驱动器1，而数据线Data连接到数据线驱动器2。通过使用数据线驱动器2来重复数据线Data的Vgs应用，而通过使用扫描线驱动器1来顺序选定扫描线Scan1至ScanN，从而可以显示期望的图像。
在简单的矩阵显示装置中，每个像素的发光元件仅在其被选定的瞬间发光，而在图31所示的有源矩阵显示装置中，每个像素的发光元件在完成写入动作后持续发光。因此，瞬时亮度可以比在简单矩阵显示装置中低，驱动每个发光元件的电流量可以较小，这对于大规模高清晰度的显示装置来说特别有利。
如上所述，在玻璃基板上易于形成的TFT通常用作有源矩阵有机EL显示装置中的有源元件。用于形成TFT的非晶硅和多晶硅不具有单晶硅那样的晶态，其电流传导性能很难控制。因此，由非晶硅或多晶硅形成的TFT显示出了较大的特征变化。特别是，在多晶硅TFT形成在比较大的玻璃基板上时，通常采用激光退火技术以避免诸如因高温而造成的玻璃基板变形之类的问题。然而，对这种尺寸的玻璃基板进行激光能量的均匀辐照是困难的，并且无法阻止取决于基板中的位置的多晶硅的结晶变化的发生。
因此，即便在形成于同一基板的TFT中，各个像素的门限值(Vth)也是不同的，在某些情况下超过1V的变化也不罕见。在这种情况下，即便加载于其上的单一电压Vdata是相同的，各个像素的Vth也是不同的。因此，如上式(1)所示，各个像素的流经OLED的电流Ids差异很大，远离了期望值。因此，无法实现显示装置预期的高图像质量。相同现象不仅出现于电压Vth中，而且也出现在载流子的移动度μ的变化中。此外，不但在像素中，而且在生产批量和产品中，也无法避免多个参数中每一个的变化。在这种情况下，需要根据上式(1)中相应参数的变化结果，为每个产品设置与流经OLED的期望电流Ids相对应的数据线电压Vdata。然而，在大规模的显示装置生产过程中，进行该处理是不现实的，并且，由工作温度造成的TFT的特征变化和长期使用造成的TFT特征的临时变化非常难处理。
日本未审查专利案No.2001-147659描述了将电源和电流镜电路相组合的配置(下文称其为常规示例2)，以解决常规示例1中的问题。该配置如图33所示。在常规示例2中，对应于亮度的电流Iw经由TFT3施加在TFT1的源极和漏极之间，而TFT4此时处于导通状态。TFT1的栅极-源极电压的值对应于电流Iw，将该电压设置给电容器C。其后，TFT4变为非导通，电容器C的电压，即TFT2的栅极-源极电压被保持。因此，根据栅极-源极电压的电流流经TFT2的源极和漏极并流向有机EL元件。
在常规电路2的电路中，在很多情况下，与流经发光元件OLED的电流Idrv相比，从数据线施加的写入电流Iw需要被设置的比较大。这是因为，在最大亮度下，流向OLED的电流通常至多为几个μA或与其类似，而电流大约是12nA或稍微更多，以用于，例如与256色显示的最小值接近的色调。因此，通常很难经由具有大电容的数据线将这样小的电流准确地施加在像素电路上。
为了解决这个问题，可以通过将(W2/W1)/(L2/L1)的值设置的比较小来增加电流Iw，其中W1、W2、L1以及L2相应地表示如图33所示的电路中TFT1和TFT2的沟道宽度和TFT1和TFT2的沟道长度。但是，为了使大电流Iw流动，TFT1的W1/L1的值需要增加。在这种情况下，必须增加沟道宽度W1，因为各种限制造成了沟道长度L1的减小。这样，TFT1占据了像素区域的很大一部分。
这个事实往往意味着，在像素大小统一的情况下，有机EL显示装置中的发光区域会变小。这样，由于提高了电流密度，可靠性就降低了，而且由于增加了驱动电压，功率消耗也随之增加。此外，由于发光区域的减小，颗粒性变差。还有，这个事实导致像素尺寸的减小，从而使显示无法具有更高的解析度。
为了解决这些问题，日本未审查专利案No.2002-215093提出了一种驱动器(下文中将其称作常规示例3)，其中，TFT在多个像素间共享，且使用了大尺寸的TFT，以使大电流可以流动，而同时减小每个像素的TFT区域。下文中，将参考图34描述常规示例3的驱动器。为了简化起见，图34示出了一列中两个相邻像素(像素1和像素2)的电路。
在图34中，像素1的电路P1具有OLED(有机EL元件)11-1、TFT 12-1、电容器13-1、TFT 14-1以及TFT 15-1。OLED 11-1的阳极连接到正电源VDD。TFT 12-1的漏极连接到OLED 11-1的阴极，而其源极接地。电容器13-1连接TFT 12-1的栅极和地面(参考电压点)。TFT 14-1的漏极连接到数据线17，而其栅极连接到第一扫描线18A-1。TFT 15-1的漏极连接到TFT 14-1的源极，而其源极连接到TFT 12-1的栅极。TFT1 5-1的栅极连接到第二扫描线18B-1。
同样地，像素2的电路P2具有OLED 11-2、TFT 1202、电容器13-2、TFT 14-2以及TFT 15-2。OLED 11-2的阳极连接到正电源VDD。TFT 12-2的漏极连接到OLED 11-2的阴极，而其源极接地。电容器13-2连接TFT 12-2的栅极和地面。TFT 14-2的漏极连接到数据线17，而其栅极连接到第一扫描线18A-2。TFT 15-2的漏极连接到TFT 14-2的源极，而其源极连接到TFT 12-2的栅极。TFT 15-2的栅极连接到第二扫描线18B-2。
被称作二极管连接的晶体管TFT16(其栅极和漏极被短路)在两个像素的电路P1和P2之间被共享。换句话说，TFT16的漏极和栅极连接到电路P1中的TFT 14-1的源极和TFT 15-1的漏极，而TFT16的漏极和栅极也连接到电路P2中的TFT 14-2的源极和TFT 15-2的漏极。TFT16的源极接地。
在图34所示的示例中，N-沟道MOS晶体管用于TFT 12-1和TFT12-2以及TFT16，而P-沟道MOS晶体管用于TFT 14-1和TFT 14-2以及TFT 15-1和TFT 15-2。
在具有上述配置的像素电路P1和P2中，TFT 14-1和14-2的功能是作为第一扫描开关，用于选择性地将来自数据线17的电流Iw供应给TFT16，而TFT16的功能是作为转换单元，用于经由TFT 14-1或TFT 14-2将数据线17施加的电流Iw转换为电压。同时，TFT16与TFT 12-1和TFT 12-2一起形成电流镜电路，将在下文中对此进行描述。晶体管TFT16可以在电路P1和P2之间被共享，这是因为仅在施加写入电流Iw时才使用TFT16。
晶体管TFT 15-1和TFT 15-2的功能是作为第二扫描开关，用于选择性地将由TFT 16所转换的电压供应给电容器13-1或13-2。电容器13-1和13-2的功能是作为保持单元，用于保持由TFT16从电流转换成的并经由TFT 15-1或TFT 15-2供应的电压。晶体管TFT 12-1和TFT 12-2的功能是作为驱动单元，用于通过将由电容器13-1或13-2保持的电压转换为电流并通过将该电流供应给OLED 11-1或11-2，从而使OLED 11-1或11-2发光。元件OLED 11-1和OLED 11-2是电光元件，其亮度根据从其流经的电流而改变。
接下来将描述将亮度数据写入具有上述配置的驱动器的操作。首先将描述如何将亮度数据写入像素1。依据亮度数据的电流Iw被供应给数据线17，而扫描线18A-1和18B-1均被选定(也就是说，在这种情况下，扫描信号ScanA1和ScanB1均处于较低电平)。电流Iw经由处于导通状态的TFT 14-1被供应给TFT16。由于电流Iw流经TFT16，对应于电流Iw的电压出现在TFT16的栅极。该电压由电容器13-1保持。
对应于由电容器13-1保持的电压的电流经由TFT 12-1被供应给OLED 11-1。作为响应，OLED 11-1开始发光。当扫描线18A-1和18B-1被设置为非选定状态(也就是说，扫描信号ScanA1和ScanB1均处于高电平)时，也就完成了向像素1写入亮度数据的操作。在此操作过程中扫描线18B-2处于非选定状态中。因此，像素2的OLED 11-2依据由电容器13-2保持的电压而发光，而OLED 11-2的发光状态不受向像素1进行写入操作的影响。
接下来将描述向像素2写入亮度数据的操作。对应于亮度数据的电流Iw被供应给数据线17，而扫描线18A-2和18B-2均处于选定状态(也就是说，扫描信号ScanA2和B2处于低电平)。由于电流Iw经由TFT 14-2流经TFT16，在TFT16的栅极出现了对应于电流Iw的电压。该电压由电容器13-2保持。
对应于由电容器13-2保持的电压的电流经由TFT12-2被供应给OLED 11-2。作为响应，OLED 11-2开始发光。扫描线18B-1在该操作过程中处于非选定状态。因此，像素1的OLED 11-1依据由电容器13-1保持的电压而发光，OLED 11-1的发光状态不受向像素2进行写入操作的影响。
如上所述，在常规示例3的驱动器中，进行电流-电压转换的TFT16在两个像素间被共享。因此，每两个像素就可以节省一个晶体管。与流经OLED(有机EL元件)的电流相比，流经数据线17的电流Iw非常大，直接处理大电流Iw的电流-电压转换TFT16具有较大的尺寸，会占据较大的面积。但是，在本示例中，电流-电压转换TFT16被两个像素共享，这将能够减小TFT的面积。
但是，在日本未审查专利案No.2002-215093所述的常规示例3中，在像素间被共享的TFT的组合被固定于驱动器中。因此，无法避免由像素间的FET特征的差异而造成的显示不均匀问题。
尽管以上描述了使用TFT作为有源元件以控制流经发光元件的电流的示例，但即便使用其他有源元件，相同问题依然存在。此外，相同问题也不但存在于显示装置中，而且存在于光扫描读取设备或光扫描记录设备中，所述光扫描读取设备或光扫描记录设备采用以矩阵形式排列的发光元件，并生成恒定亮度的读取光线或记录光线，所述恒定亮度的值可以通过元件的顺序扫描而变化。
发明内容
本发明是基于对上述环境的考虑而提出的，本发明的目的在于在驱动有源矩阵显示装置等的电流控制驱动器中可以将写入电流设置的较大，以及在于减小流经诸如包括有源矩阵的发元件之类的元件的电流中的不均匀度。
本发明的目的还在于，提供一种显示装置，其可以以较大电流驱动发光元件，并可以减小像素间的不均匀显示。
本发明的电流控制驱动器是装置中有源矩阵方法的电流控制驱动器，其中，接收电流供应的元件以矩阵形式分布。在电流控制驱动器中，通过顺序线扫描来选定元件，而由多个数据线的施加电流来控制输出电流，所述输出电流被供应给相应的选定的元件。本发明的电流控制驱动器包括每个元件的元件电路，所述元件电路包括：
转换单元(T1)，用于将与相应的一个所施加的电流转换为电压；
保持单元(Cs)，用于保持由转换单元所转换的电压；以及
驱动单元(T2)，用于将由保持单元保持的电压转换为相应的一个输出电流，并供应所述输出电流。电流控制驱动器的特征在于其具有如下的配置：
在两个或更多个不同的元件电路之间共享转换单元；以及
在元件的电流供应期间，位于共享转换单元之间的开关将两个或更多个转换单元连接到元件之一的保持单元。
特别地，本发明的电流控制驱动器优选具有以下特征：
转换单元包括场效应晶体管(T1)，所述场效应晶体管的漏极和栅极被短路，通过从相应一个数据线施加的电流，场效应晶体管在其栅极和源极之间生成电压；
保持单元包括电容器(Cs)，所述电容器保持在所述场效应晶体管的栅极和源极之间生成的电压；以及
驱动单元包括场效应晶体管，所述场效应晶体管基于由所述电容器保持的电压而控制输出电流。
更特别地，本发明的电流控制驱动器优选具有以下特征：
第一扫描开关(T4)，用于选择性地导通从数据线施加的电流；
转换单元(T1)，用于将经由第一扫描开关(T4)的电流转换为电压；
第二扫描开关(T3)，用于选择性地供应由所述转换单元所转换的电压；
保持单元，用于保持经由所述第二扫描开关(T3)而供应的电压；
驱动单元(T2)，用于将由所述保持单元所保持的电压转换为输出电流，并供应所述输出电流；以及
第三扫描开关(T5)，用于使转换单元(T1)能够由两个或更多个元件电路来共享。
此外，本发明的电流控制驱动器优选具有以下特征：
第一扫描开关(T4)包括连接到第一扫描线(ScanA)的第一场效应晶体管(T4)；
转换单元(T1)包括第二场效应晶体管(T1)，所述第二场效应晶体管的漏极和栅极被短路，通过经由第一场效应晶体管(T4)所供应的电流，第二场效应晶体管在其栅极和源极之间生成电压；
第二扫描开关(T3)包括第三场效应晶体管(T3)，所述第三场效应晶体管的栅极连接到第二扫描线(ScanB)；
保持单元包括电容器，所述电容器保持在第二场效应晶体管的栅极和源极之间生成的并经由第三场效应晶体管(T3)供应的电压；
驱动单元(T2)包括第四场效应晶体管(T2)，所述第四场效应晶体管串行地连接到相应的元件，并且基于由所述电容器所保持的电压而驱动元件；以及
第三扫描开关(T5)包括第五场效应晶体管(T5)，所述第五场效应晶体管的栅极连接到第三扫描线(ScanC)。
本发明的电流控制驱动器可以按以下方式配置：当电流被供应给每个所选定的元件电路时，该元件电路与扫描方向上的前一个或后一个元件电路共享转换单元。
在本发明的电流控制驱动器中，包括转换单元和驱动单元的晶体管优选为N-沟道MOS晶体管，而包括扫描开关的晶体管优选为P-沟道MOS晶体管，但其并不限于此。
本发明的显示装置是这样一种显示装置：其包括有源矩阵方法的电流控制驱动器，并具有诸如以矩阵形式排列的有机EL元件之类的发光元件，其中元件的亮度根据施加于其上的电流而变化。在电流控制驱动器中，接收电流的元件通过顺序线扫描而选定，而从多条数据线所施加的电流控制输出电流，所述输出电流被供应给相应的选定元件。显示装置中的电流控制驱动器包括每个发光元件的像素电路，所述像素电路包括：
转换单元(T1)，用于将相应的一个所施加的电流转换为电压；
保持单元(Cs)，用于保持由转换单元所转换的电压；以及
驱动单元(T2)，用于将由保持单元保持的电压转换为相应的一个输出电流，并供应所述输出电流。显示装置的特征在于其具有如下的配置：
在两个或更多个不同的像素电路之间共享转换单元；以及
在发光元件的电流供应期间，位于共享转换单元之间的开关将两个或更多个转换单元连接到发光元件之一的保持单元。
特别地，本发明的显示装置优选具有以下特征：
转换单元包括场效应晶体管(T1)，所述场效应晶体管的漏极和栅极被短路，通过从相应一个数据线所施加的电流，场效应晶体管在其栅极和源极之间生成电压；
保持单元包括电容器(Cs)，所述电容器保持在所述场效应晶体管的栅极和源极之间生成的电压；以及
驱动单元包括场效应晶体管，所述场效应晶体管基于由所述电容器保持的电压而控制输出电流。
更特别地，本发明的显示装置优选具有以下特征：
第一扫描开关(T4)，用于选择性地导通从数据线施加的电流；
转换单元(T1)，用于将经由第一扫描开关(T4)的电流转换为电压；
第二扫描开关(T3)，用于选择性地供应由所述转换单元所转换的电压；
保持单元，用于保持经由所述第二扫描开关(T3)而供应的电压；
驱动单元(T2)，用于将由所述保持单元所保持的电压转换为输出电流，并供应所述输出电流；以及
第三扫描开关(T5)，用于使转换单元(T1)能够由两个或更多个像素电路来共享。
此外，本发明的显示装置优选具有以下特征：
第一扫描开关(T4)包括连接到第一扫描线(ScanA)的第一场效应晶体管(T4)；
转换单元(T1)包括第二场效应晶体管(T1)，所述第二场效应晶体管的漏极和栅极被短路，通过经由第一场效应晶体管(T4)所供应的电流，第二场效应晶体管在其栅极和源极之间生成电压；
第二扫描开关(T3)包括第三场效应晶体管(T3)，所述第三场效应晶体管的栅极连接到第二扫描线(ScanB)；
保持单元包括电容器，所述电容器保持在第二场效应晶体管的栅极和源极之间生成的并经由第三场效应晶体管(T3)供应的电压；
驱动单元(T2)包括第四场效应晶体管(T2)，所述第四场效应晶体管串行地连接到相应的一个发光元件，并且基于由所述电容器所保持的电压而驱动所述发光元件；以及
第三扫描开关(T5)包括第五场效应晶体管(T5)，所述第五场效应晶体管的栅极连接到第三扫描线(ScanC)。
本发明的显示装置可以按以下方式配置：当电流被供应给每个所选定的发光元件时，其像素电路与扫描方向上的前一个或后一个像素电路共享转换单元。
在本发明的显示装置中，包括转换单元和驱动单元的晶体管优选为N-沟道MOS晶体管，而包括扫描开关的晶体管优选为P-沟道MOS晶体管，但其并不限于此。
在本发明的电流控制驱动器中，每个转换单元在两个或更多个不同元件电路之间被共享，以及在元件的电流供应期间，位于共享的转换单元之间的开关将两个或更多个转换单元连接到每个元件的保持单元。因此，与一个转换单元连接到一个保持单元的常规电流控制驱动器相比，可以施加更大的写入电流，这是因为转换单元的数量大于常规电流控制驱动器中转换单元的数量。
由于本发明的电流控制驱动器中的开关将每个元件的保持元件连接到多个转换单元，每个转换单元可以连接到多个元件中一个元件的和多个元件中其他元件的保持单元。因此，诸如TFT之类的包括转换单元的元件特征中的不同可以在保持单元之间(即在这些元件之间)被均衡，这将会减小包括有源矩阵的元件间的电流中的不均匀度。
此外，由于本发明的显示装置包括如上所述的本发明的电流控制驱动器，因此可以由较大电流来驱动发光元件，以及通过减少发光元件间的电流中的不均匀度，来抑制像素间的不均匀显示。
附图说明
图1的电路图示出了本发明第一实施例的电流控制驱动器；
图2的时间图示出了如何在图1的电路中选定扫描线；
图3的电路图示出了图1的电路中的一个工作状态；
图4的时间图示出了如何为图3所示的工作状态选定扫描线；
图5的电路图示出了图1的电路中的另一个工作状态；
图6的时间图示出了如何为图5所示的电路的工作状态选定扫描线；
图7的电路图示出了图1的电路中的又一个工作状态；
图8的时间图示出了如何为图7所示的电路的工作状态选定扫描线；
图9的电路图示出了本发明第二实施例的电流控制驱动器；
图10的时间图示出了如何在图9的电路中选定扫描线；
图11的电路图示出了图9的电路中的一个工作状态；
图12的时间图示出了如何为图11所示的工作状态选定扫描线；
图13的电路图示出了图9的电路中的另一个工作状态；
图14的时间图示出了如何为图13所示的电路的工作状态选定扫描线；
图15的电路图示出了本发明第三实施例的电流控制驱动器；
图16的时间图示出了如何为图15的电路中的状态选定扫描线；
图17的电路图示出了图15的电路中的另一个工作状态；
图18的时间图示出了如何为图17所示的电路的工作状态选定扫描线；
图19的电路图示出了图15的电路中的又一个工作状态；
图20的时间图示出了如何为图19所示的电路的工作状态选定扫描线；
图21的电路图示出了本发明第四实施例的电流控制驱动器；
图22的时间图示出了如何为图21所示的电路的状态选定扫描线；
图23的电路图示出了图21的电路中的另一个工作状态；
图24的时间图示出了如何为图23所示的电路的工作状态选定扫描线；
图25的电路图示出了图21的电路中的又一个工作状态；
图26的时间图示出了如何为图25所示的电路的工作状态选定扫描线；
图27的电路图示出了本发明第五实施例的电流控制驱动器；
图28的时间图示出了如何为图27所示的电路的状态选定扫描线；
图29的电路图示出了图27的电路中的另一个工作状态；
图30的时间图示出了如何为图29所示的电路的工作状态选定扫描线；
图31的电路图示出了常规电流控制驱动器的一个示例；
图32的框图示出了常规电流控制驱动器；
图33的电路图示出了常规电流控制驱动器的另一个示例；以及
图34的电路图示出了常规电流控制驱动器的又一个示例。
具体实施方式
在下文中，将结合附图来描述本发明的实施例。
图1示出了本发明第一实施例的电流控制驱动器。该电流控制驱动器用于驱动示例性的有机EL显示装置的OLED(有机EL元件)，以及为了简单起见，仅示出了同一列中连续排列的3个像素(像素Gn-1、Gn以及Gn+1)的电路。如图1所示的电流控制驱动器连接到上述图32中所示的扫描线驱动器1和数据线驱动器2，以包括显示装置。在该实施例中，每一行使用了3条扫描线，将在下文中对其进行描述。
在该实施例的电流控制驱动器中，像素Gn的电路Pn包括：有机EL元件(OLED)、电容(Cs)和TFT(T1、T2、T3、T4和T5)。OLED的阳极连接到正电源VDD。T2的漏极连接到OLED的阴极，其源极接地。电容器Cs被连接到T2的栅极和地面(参考电压点)之间。T4的漏极连接到数据线10，而其栅极连接到第一扫描线ScanA[n]。T3的漏极连接到T4的源极，而T3的源极连接到T2的栅极。T3的栅极连接到第二扫描线ScanB[n]。T1的漏极和栅极被短路，以形成所谓的二极管连接，并相应地连接到T4的源极和T3的漏极。T1的源极接地。T5的栅极连接到第三扫描线ScanC[n]，其源极连接到T3的漏极。
在该实施例中，N-沟道MOS FET被用作T1和T2，而P-沟道MOS FET被用作T3、T4和T5。
如图1所示，用于像素Gn-1和Gn+1的电路Pn-1和Pn+1基本上以和用于像素Gn的电路Pn相同的方式而形成。每一像素电路的T5的漏极和源极相应地连接到相邻像素电路中的T5的源极和漏极。
在具有如上配置的电路Pn-1、Pn或Pn+1中，T4的功能是作为第一扫描开关，用于选择性地将来自数据线10的电流Idata供应给T1。晶体管T1的功能是作为转换单元，用于将经由T4从数据线10供应的电流Idata转换成电压，T1也和晶体管T2一起形成电流镜电路。
晶体管T3的功能是作为第二扫描开关，用于选择性地将由T1从电流转换成的电压供应给电容器Cs。电容器Cs的功能是作为保持单元，用于保持由T1从电流转换成的电压并经由T3将其供应。晶体管T2将由电容器Cs保持的电压转换成电流，并通过向OLED供应电流来使OLED发光。换句话说，T2的功能是作为驱动单元。元件OLED是一种电光元件，其亮度根据流经其的电流而改变。
下面描述上述配置的电路Pn-1、Pn或Pn+1中的写入亮度数据的操作。如上所述，在本实施例中，第一到第三扫描线ScanA、ScanB和ScanC位于同一行上。在每一行上这三条扫描线的选定方式是，扫描线ScanA[n-1]、ScanB[n-1]和ScanC[n-1]对应于行n-1，扫描线ScanA[n]、ScanB[n]和ScanC[n]对应于行n，以及扫描线ScanA[n+1]、ScanB[n+1]和ScanC[n+1]对应于行n+1，其基本地显示在图2的时间图中。在图2中，每个波形的低电平表示相应线的被选定的状态，而其高电平表示非选定状态。
在行n-1中写入时，例如，在写入周期timel中，三条扫描线ScanA[n-1]、ScanB[n-1]和ScanC[n-1]均处于选定状态，如图4的时间图中的圆圈所示，行n-1中的晶体管T4、T3和T5均变为导通，如图3所示。在图3中(以及在后图中)，晶体管T4、T3和T5均以开关形式的符号表示，因为这样更易于理解导通或非导通状态。
在行n中写入时，在写入周期time2中，三条扫描线ScanA[n]、ScanB[n]和ScanC[n]均被选定，如图6的时间图中的圆圈所示。相应地，行n中的晶体管T4、T3和T5均变为导通，如图5所示。在这种状态下，根据亮度数据的电流Idata被供应给数据线10。经由处于导通状态的T4，电流Idata被供应给T1。通过使电流Idata流经T1，对应于电流Idata的电压出现在T1的栅极。经由处于导通状态的T3，电压被电容器Cs保持。
如图6所示，在写入周期time2中，紧邻着的上一行n-1的扫描线ScanA[n-1]也处于选定状态。因此，行n-1中的T4也处于导通状态，如图5所示。此外，扫描线ScanC[n]也被选定，行n的T5处于导通状态(此时，行n-1的T5和T3没有导通)。因此，行n-1的T1和行n的T1是平行连接的，由电流Idata生成的漏极-栅极电压由电容器Cs来平均和保持。
根据由电容器Cs保持的电压的电流经由T2流向OLED。通过这种方式，OLED开始发光。当扫描线ScanB[n]、ScanC[n]和ScanA[n-1]在其后变为非选定(即处于高电平)时，就完成了向像素Gn写入发光数据的操作。在图5(以及在后图)中，保持电压的电容器C由一个虚线圆圈所包围。
如上所述，本实施例使电流Idata亦流经行n-1中的T1，当向行n中的像素Gn写入时，在扫描顺序上行n-1是紧邻着的上一行。因此，如果I1所表示的电流使以写入电流Idata的最小值(即最小亮度值)发光的话，则数据线10允许电流值是I1双倍的电流从其流过。允许更大的电流流经数据线10会导致对应于期望亮度值的准确电流Idata的写入，而减小由接线电容和驱动器电容造成的影响。
此外，在本实施例中，在向行n的像素中写入时，由行n中的T1以及行n-1中的T1的特征确定的电流被供应给OLED。同样，在向行n+1的像素Gn+1写入时，由行n+1和n中的T1的特征确定的电流被供应给OLED。因此，即便在对应行中的T1之间的特征变化的情况下，特征也可以被平均。因此，在供应给OLED的电流中，可以防止因T1的特征的变化而造成的较大波动，并抑制像素间的不均匀显示(不均匀亮度)。
在行n+1中写入时，在写入周期time3，三条扫描线ScanA[n+1]、ScanB[n+1]和ScanC[n+1]均处于选定状态，如图8的时间图中的圆圈所示。在写入周期time3中，扫描线ScanA[n]也处于选定状态。因此，电路处于图7所示的状态中，以及在写入周期time3，数据线10中的电流Idata流经行n+1和n的T1。因此，较大的电流可以被供应给电流线10，对应于期望亮度值的准确电流Idata可以执行写入动作，同时减小由接线电容和驱动器电容所造成的影响。同时也可以减小由T1的特征的变化所造成的像素间的不均匀显示(不均匀发光)，如上所述。
接下来将结合图9至14来描述本发明第二实施例的电流控制驱动器。本实施例中的电流控制驱动器用于驱动作为示例的有机EL显示装置中的有机EL元件(OLED)。图9示出了驱动器的配置，其与第一实施例的相同。在图9(以及后图)中，与图1中相同的部件使用相同的参考码，而且除非特别必要，其详细描述也被省略。在第二实施例中，三条扫描线ScanA、ScanB以及ScanC的选定方式不同于第一实施例，如图10的时间图所示。
在本实施例的电流控制驱动器中，例如在行n-1中写入时，扫描线ScanA[n-1]和ScanB[n-1]在写入周期time2被选定，如图12的时间图中的圆圈所示。在这种情况下扫描线ScanC[n-1]未被选定。紧邻着行n-1之后的行n中的扫描线ScanA[n]和ScanC[n]在写入周期time2中也被选定。因此，在写入周期time2中，电路处于如图11所示的状态中，数据线10中的电流Idata被供应给行n-1的T1和行n的T1。在行n中的T1的栅极处出现的电压经由行n中的T5由行n-1中的电容器Cs保持。
在行n中写入时，在写入周期time3，扫描线ScanA[n]和ScanB[n]被选定，如图14的时间图中的圆圈所示，而扫描线ScanC[n]未被选定。在写周期time3中，在紧接着行n的行n+1中，扫描线ScanA[n+1]和ScanC[n+1]也被选定。因此，在写入周期time3中，电路处于如图13所示的状态中。数据线10中的电流Idata被供应给行n的T1和行n+1的T1。在行n+1中的T1的栅极处出现的电压经由行n+1中的T5由行n中的电容器Cs保持。
如上所述，在本实施例中，使电流Idata流经两个T1，从而使较大的电流流经数据线10。因此，可以由对应于期望的亮度的准确的电流Idata来执行写入动作，而同时抑制由接线电容和驱动器电容所造成的影响。同时也可以减小由T1的特征的变化所造成的像素间的不均匀显示(不均匀发光)，如上所述。
接下来将结合图15至20来描述本发明第三实施例的电流控制驱动器。本实施例中的电流控制驱动器用于驱动作为示例的有机EL显示装置中的有机EL元件(OLED)。图15示出了驱动器的配置，其与第一实施例的相同。在第三实施例中，三条扫描线ScanA、ScanB以及ScanC的选定方式不同于第一实施例，如图16的时间图所示。
在本实施例中，当向电流控制驱动器的行n-1中写入时，例如，扫描线ScanA[n-1]、ScanB[n-1]和ScanC[n-1]均在写入周期time1中被选定，如图16的时间图中的圆圈所示。在行n-1之前紧邻着的行n-2的写入周期time1中，扫描线ScanA[n-2]也被选定。此外，在紧接着行n-1的行n中，扫描线ScanA[n]和ScanC[n]也被选定。因此，在写周期time1中，电路处于如图15所示的状态中，数据线10中的电流Idata被供应给行n-1中的T1以及行n-2和n中的T1。
在行n中写入时，在写入周期time2中，扫描线ScanA[n]和ScanC[n]以及扫描线ScanB[n]均被选定，如图18的时间图中的圆圈所示。在写入周期2中，紧邻着的上一行n-1中的扫描线ScanA[n-1]以及紧邻着的下一行n+1中的扫描线ScanA[n+1]和ScanC[n+1]也被选定。因此，在写入周期2，电路处于如图17所示的状态中，以及数据线10中的电流Idata被供应给行n的T1以及行n-1和n+1中的T1。
当在行n+1中写入时，在写入周期time3中，扫描线ScanA[n+1]、ScanC[n+1]和ScanB[n+1]均被选定，如图20的时间图中的圆圈所示。此外，在写入周期time3中，紧邻着的上一行n中的扫描线ScanA[n]以及紧邻着的下一行n+2中的扫描线ScanA[n+2]和ScanC[n+2]也均被选定。因此，电路处于如图19所示的状态中，数据线10中的电流Idata不仅被供应给行n+1中的T1，也被供应给行n和n+2中的T1。
如上所述，在本实施例中，当向一行中的一个像素写入时，电流Idata也流经其相邻行中的T1。因此，如果I1表示使以写入电流Idata的最小值(即最小亮度值)发光的电流时，则数据线10允许电流值是I1三倍的电流从其流过。以这种方式允许更大的电流流经数据线10会导致对应于期望亮度值的准确电流Idata的写入，而抑制由接线电容和驱动器电容造成的影响。
下面将结合图21至26描述本发明第四实施例的电流控制驱动器。本实施例中的电流控制驱动器也用于驱动作为示例的有机EL显示装置中的OLED(有机EL元件)，图21示出了其配置。在本实施例中，第一实施例中的扫描线ScanC被省略，由每一行中的扫描线ScanB来设置同一行中T5和T3的导通或非导通状态。图22的时间图示出了第四实施例中扫描线ScanB和扫描线ScanA如何被选定。
在本实施例中，当在行n-1中写入时，在写入周期time1中，两条扫描线ScanA[n-1]和ScanB[n-1]被选定，如图22的时间图中的圆圈所示。行n-1中的晶体管T3、T5和T4均处于导通状态，如图21所示。
当在行n中写入时，在写入周期time2中，两条扫描线ScanA[n]和ScanB[n]被选定，如图24的时间图中的圆圈所示。作为响应，行n中的晶体管T4、T3和T5均处于导通状态，如图23所示。此外，紧邻着的上一行n-1中的扫描线ScanA[n-1]也处于选定状态，行n-1中的T4处于导通状态，如图23所示。而且，由于扫描线ScanB[n]被选定，行n中的T5处于导通状态。因此，数据线10中的电流Idata被供应给行n中的T1和行n-1中的T1。响应于T1中的电流而出现的电压由行n中的电容器Cs来保持。
在行n+1中写入时，在写入周期time3中，两条扫描线ScanA[n+1]和ScanB[n+1]被选定，如图26的时间图中的圆圈所示。作为响应，行n+1中的晶体管T4、T3和T5均处于导通状态，如图25所示。由于在写入周期time3中紧邻着的上一行n中的扫描线ScanA[n]也处于选定状态，行n中的T4处于导通状态，如图25所示。此外，由于扫描线ScanB[n+1]被选定，行n+1中的晶体管T5导通。因此，数据线10中的电流Idata被供应给行n+1中的T1和行n中的T1。响应于T1中电流而出现的电压由行n+1中的电容器Cs保持。
如上所述，在本实施例中，当向行n中的像素Gn写入时，电流Idata可以流经紧邻着的上一行n-1中的T1。如果I1表示使以写入电流Idata的最小值(即最小亮度值)发光的电流时，则数据线10允许电流值是I1两倍的电流从其流过。以这种方式允许更大的电流流经数据线10会导致对应于期望亮度的准确电流Idata的写入，而抑制由接线电容和驱动器电容造成的影响。
下面将结合图27至30描述本发明第五实施例的电流控制驱动器。本实施例中的电流控制驱动器也用于驱动作为示例的有机EL显示装置中的OLED(有机EL元件)，图27示出了其配置。在本实施例中，第一实施例中的扫描线ScanC被省略，由紧接着上一行的扫描线ScanB来设置每一行中T5的导通或非导通状态。图28的时间图示出了第五实施例中扫描线ScanB和扫描线ScanA如何被选定。
在本实施例中，当在行n-1中写入时，在写入周期time1中，两条扫描线ScanA[n-1]和ScanB[n-1]被选定，如图28的时间图中的圆圈所示。行n-1中的晶体管T5和T3均处于导通状态，如图27所示。在写入周期time1中，通过选定扫描线ScanB[n-1]，紧接着的下一行n中的晶体管T5被设置为导通。
因此，在写入周期time1中，数据线10中的电流Idata被供应给行n-1中T1和行n中的T1。响应于两个晶体管中的电流而出现的电压由行n-1中的电容器Cs来保持。
其后在行n中写入时，在写入周期time2中，两条扫描线ScanA[n]和ScanB[n]被选定，如图30的时间图中的圆圈所示。作为响应，行n中的晶体管T4和T3导通，如图29所示。在写入周期time2中，通过选定扫描线ScanB，紧接着的下一行n+1中的晶体管T5被设置为导通。
因此，在写入周期time2，数据线10中的电流Idata被供应给行n中的T1和行n+1中的T1，响应于该电流而出现的电压由行n中的电容器Cs来保持。
如上所述，在本实施例中，当向行n中的像素Gn写入时，电流Idata可以流经紧接着的下一行n+1中的T1。因此，如果I1表示使以写入电流Idata的最小值(即最小亮度值)发光的电流时，则数据线10允许电流值是I1两倍的电流从其流过。以这种方式允许更大的电流流经数据线10会导致对应于期望亮度的准确电流Idata的写入，而抑制由接线电容和驱动器电容造成的影响。
尽管以上描述了使用有机EL元件作为发光元件的显示装置的实施例，但本发明也可以应用于使用其他电流驱动发光元件的显示装置。此外，本发明的电流控制驱动器不仅可以应用于这种显示设备，而且，可以应用于光扫描读取设备或光扫描记录设备，通过例如以矩阵形式排列的发光元件的顺序扫描，所述光扫描读取设备或光扫描记录设备生成具有可变值的恒定亮度的读取光线或记录光线。在这种情况下，可以以相同方式获得本发明的效果。

Claims (18)

1.一种在装置中采用有源矩阵方法的电流控制驱动器，在所述装置中，接收电流供应的发光元件以矩阵形式排列，通过顺序线扫描来在所述电流控制驱动器中选定所述发光元件，此时，输出电流被从多条数据线施加的电流控制，并被分别供应给所选定的发光元件，所述电流控制驱动器包括每个所述发光元件的发光元件电路，所述发光元件电路包括：
转换单元，用于将所施加的多个电流中对应的一个电流转换为电压；
保持单元，用于保持由所述转换单元所转换的所述电压；以及
驱动单元，用于将由所述保持单元保持的所述电压转换为所述多个输出电流中对应的一个输出电流，以及供应所述输出电流，其中
在两个或更多个不同的所述发光元件电路之间共享所述转换单元，以及
在所述发光元件的电流供应期间，位于所述共享的转换单元之间的开关将两个或更多个所述转换单元连接到所述多个发光元件中一个发光元件的所述保持单元。
2.如权利要求1所述的电流控制驱动器，所述电流控制驱动器具有以下特征：
所述转换单元包括场效应晶体管，所述场效应晶体管的漏极和栅极被短路，通过从所述多条数据线中相应的一条数据线所施加的电流，所述场效应晶体管在其栅极和源极之间生成所述电压；
所述保持单元包括电容器，所述电容器保持在所述场效应晶体管的栅极和源极之间生成的所述电压；以及
所述驱动单元包括场效应晶体管，所述场效应晶体管基于由所述电容器保持的所述电压而控制所述输出电流。
3.如权利要求1所述的电流控制驱动器，所述电流控制驱动器具有以下特征：
第一扫描开关，用于选择性地导通从所述数据线施加的电流；
所述转换单元，用于将经由所述第一扫描开关的电流转换为所述电压；
第二扫描开关，用于选择性地供应由所述转换单元转换的所述电压；
所述保持单元，用于保持经由所述第二扫描开关供应的所述电压；
所述驱动单元，用于将由所述保持单元所保持的所述电压转换为所述输出电流，以及供应所述输出电流；以及
第三扫描开关，用于使所述转换单元能够被两个或更多个所述发光元件电路所共享。
4.如权利要求2所述的电流控制驱动器，所述电流控制驱动器具有以下特征：
第一扫描开关，用于选择性地导通从所述数据线施加的电流；
所述转换单元，用于将经由所述第一扫描开关的电流转换为所述电压；
第二扫描开关，用于选择性地供应由所述转换单元转换的所述电压；
所述保持单元，用于保持经由所述第二扫描开关供应的所述电压；
所述驱动单元，用于将由所述保持单元所保持的所述电压转换为所述输出电流，以及供应所述输出电流；以及
第三扫描开关，用于使所述转换单元能够被两个或更多个所述发光元件电路所共享。
5.如权利要求3所述的电流控制驱动器，所述电流控制驱动器具有以下特征：
所述第一扫描开关包括连接到第一扫描线的第一场效应晶体管；
所述转换单元包括第二场效应晶体管，所述第二场效应晶体管的漏极和栅极被短路，通过经由所述第一场效应晶体管所供应的所述电流，所述第二场效应晶体管在其栅极和源极之间生成所述电压；
所述第二扫描开关包括第三场效应晶体管，所述第三场效应晶体管的栅极连接到第二扫描线；
所述保持单元包括所述电容器，所述电容器保持在所述第二场效应晶体管的栅极和源极之间生成的并且经由所述第三场效应晶体管来供应的所述电压；
所述驱动单元包括第四场效应晶体管，所述第四场效应晶体管串行地连接到多个所述发光元件中相应的一个发光元件，并且基于由所述电容器所保持的电压来驱动所述一个发光元件；以及
所述第三扫描开关包括第五场效应晶体管，所述第五场效应晶体管的栅极连接到第三扫描线。
6.如权利要求4所述的电流控制驱动器，所述电流控制驱动器具有以下特征：
所述第一扫描开关包括连接到第一扫描线的第一场效应晶体管；
所述转换单元包括第二场效应晶体管，所述第二场效应晶体管的漏极和栅极被短路，通过经由所述第一场效应晶体管所供应的所述电流，所述第二场效应晶体管在其栅极和源极之间生成所述电压；
所述第二扫描开关包括第三场效应晶体管，所述第三场效应晶体管的栅极连接到第二扫描线；
所述保持单元包括所述电容器，所述电容器保持在所述第二场效应晶体管的栅极和源极之间生成的并且经由所述第三场效应晶体管来供应的所述电压；
所述驱动单元包括第四场效应晶体管，所述第四场效应晶体管串行地连接到多个所述发光元件中相应的一个发光元件，并且基于由所述电容器所保持的电压来驱动所述一个发光元件；以及
所述第三扫描开关包括第五场效应晶体管，所述第五场效应晶体管的栅极连接到第三扫描线。
7.如权利要求1所述的电流控制驱动器，所述电流控制驱动器具有以下配置：当所述电流被供应给每个所选定的发光元件时，所述发光元件的发光元件电路与在扫描方向上紧邻着的前一个发光元件电路共享所述转换单元。
8.如权利要求1所述的电流控制驱动器，所述电流控制驱动器具有以下配置：当所述电流被供应给每个所选定的发光元件时，所述发光元件的发光元件电路与在扫描方向上紧邻着的后一个发光元件电路共享所述转换单元。
9.如权利要求3或4所述的电流控制驱动器，其中，包括所述转换单元和所述驱动单元的晶体管是N-沟道MOS晶体管，而包括所述第一、第二和第三扫描开关的晶体管是P-沟道MOS晶体管。
10.一种显示装置，其具有以矩阵形式排列的发光元件，其中，所述发光元件的亮度根据施加于其上的电流而变化，所述显示装置包括采用有源矩阵方法的电流控制驱动器，其中，通过顺序线扫描来选定接收电流供应的所述发光元件，此时，输出电流被从多条数据线施加的电流控制，并被分别供应给所选定的发光元件，所述显示装置中的所述电流控制驱动器包括每个所述发光元件的像素电路，所述像素电路包括：
转换单元，用于将所施加的多个电流中对应的一个电流转换为电压；
保持单元，用于保持由所述转换单元所转换的所述电压；以及
驱动单元，用于将由所述保持单元保持的所述电压转换为所述多个输出电流中对应的一个输出电流，以及供应所述输出电流，其中
在两个或更多个不同的所述像素电路之间共享所述转换单元，以及
在所述发光元件的电流供应期间，位于所述共享的转换单元之间的开关将两个或更多个所述转换单元连接到所述多个发光元件中一个发光元件的所述保持单元。
11.如权利要求10所述的显示装置，所述显示装置具有以下特征：
所述转换单元包括场效应晶体管，所述场效应晶体管的漏极和栅极被短路，通过从所述多条数据线中相应的一条数据线所施加的电流，所述场效应晶体管在其栅极和源极之间生成所述电压；
所述保持单元包括电容器，所述电容器保持在所述场效应晶体管的栅极和源极之间生成的所述电压；以及
所述驱动单元包括场效应晶体管，所述场效应晶体管基于由所述电容器保持的所述电压而控制所述输出电流。
12.如权利要求10所述的显示装置，所述显示装置具有以下特征：
第一扫描开关，用于选择性地导通从所述数据线施加的电流；
所述转换单元，用于将经由所述第一扫描开关的电流转换为所述电压；
第二扫描开关，用于选择性地供应由所述转换单元转换的所述电压；
所述保持单元，用于保持经由所述第二扫描开关供应的所述电压；
所述驱动单元，用于将由所述保持单元所保持的所述电压转换为所述输出电流，以及供应所述输出电流；以及
第三扫描开关，用于使所述转换单元能够被两个或更多个所述像素电路所共享。
13.如权利要求11所述的显示装置，所述显示装置具有以下特征：
第一扫描开关，用于选择性地导通从所述数据线施加的电流；
所述转换单元，用于将经由所述第一扫描开关的电流转换为所述电压；
第二扫描开关，用于选择性地供应由所述转换单元转换的所述电压；
所述保持单元，用于保持经由所述第二扫描开关供应的所述电压；
所述驱动单元，用于将由所述保持单元所保持的所述电压转换为所述输出电流，以及供应所述输出电流；以及
第三扫描开关，用于使所述转换单元能够被两个或更多个所述像素电路所共享。
14.如权利要求12所述的显示装置，所述显示装置具有以下特征：
所述第一扫描开关包括连接到第一扫描线的第一场效应晶体管；
所述转换单元包括第二场效应晶体管，所述第二场效应晶体管的漏极和栅极被短路，通过经由所述第一场效应晶体管所供应的所述电流，所述第二场效应晶体管在其栅极和源极之间生成所述电压；
所述第二扫描开关包括第三场效应晶体管，所述第三场效应晶体管的栅极连接到第二扫描线；
所述保持单元包括所述电容器，所述电容器保持在所述第二场效应晶体管的栅极和源极之间生成的并且经由所述第三场效应晶体管来供应的所述电压；
所述驱动单元包括第四场效应晶体管，所述第四场效应晶体管串行地连接到多个所述发光元件中相应的一个发光元件，并且基于由所述电容器所保持的电压来驱动所述一个发光元件；以及
所述第三扫描开关包括第五场效应晶体管，所述第五场效应晶体管的栅极连接到第三扫描线。
15.如权利要求13所述的显示装置，所述显示装置具有以下特征：
所述第一扫描开关包括连接到第一扫描线的第一场效应晶体管；
所述转换单元包括第二场效应晶体管，所述第二场效应晶体管的漏极和栅极被短路，通过经由所述第一场效应晶体管所供应的所述电流，所述第二场效应晶体管在其栅极和源极之间生成所述电压；
所述第二扫描开关包括第三场效应晶体管，所述第三场效应晶体管的栅极连接到第二扫描线；
所述保持单元包括所述电容器，所述电容器保持在所述第二场效应晶体管的栅极和源极之间生成的并且经由所述第三场效应晶体管来供应的所述电压；
所述驱动单元包括第四场效应晶体管，所述第四场效应晶体管串行地连接到多个所述发光元件中相应的一个发光元件，并且基于由所述电容器所保持的电压来驱动所述一个发光元件；以及
所述第三扫描开关包括第五场效应晶体管，所述第五场效应晶体管的栅极连接到第三扫描线。
16.如权利要求10所述的显示装置，所述显示装置具有以下配置：当所述电流被供应给每个所选定的发光元件时，所述发光元件的像素电路与在扫描方向上紧邻着的前一个像素电路共享所述转换单元。
17.如权利要求10所述的显示装置，所述显示装置具有以下配置：当所述电流被供应给每个所选定的发光元件时，所述发光元件的像素电路与在扫描方向上紧邻着的后一个像素电路共享所述转换单元。
18.如权利要求12或13所述的显示装置，其中，包括所述转换单元和所述驱动单元的晶体管是N-沟道MOS晶体管，而包括所述第一、第二和第三扫描开关的晶体管是P-沟道MOS晶体管。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5359141B2 (ja) * 2008-02-06 2013-12-04 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、その駆動方法、電子機器
JP4816686B2 (ja) * 2008-06-06 2011-11-16 ソニー株式会社 走査駆動回路
US9143771B2 (en) * 2010-02-19 2015-09-22 Lg Electronics Inc. Image display device and method for operating the same
TWI419119B (zh) * 2011-09-27 2013-12-11 Univ Nat Cheng Kung 電流式畫素驅動電路
JP5654525B2 (ja) * 2011-09-30 2015-01-14 富士フイルム株式会社 液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法
JP2015225150A (ja) * 2014-05-27 2015-12-14 ソニー株式会社 表示装置及び電子機器
CN107078745B (zh) * 2014-11-14 2020-11-17 索尼公司 信号处理装置、控制方法、摄像元件及电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1455914A (zh) * 2001-01-15 2003-11-12 索尼公司 有源矩阵型显示设备、有源矩阵型有机场致发光显示设备、以及驱动这样的显示设备的方法
CN1894736A (zh) * 2003-12-23 2007-01-10 汤姆森特许公司 驱动发光显示器的电路与方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684365A (en) 1994-12-14 1997-11-04 Eastman Kodak Company TFT-el display panel using organic electroluminescent media
JP2001147659A (ja) 1999-11-18 2001-05-29 Sony Corp 表示装置
JP3743387B2 (ja) * 2001-05-31 2006-02-08 ソニー株式会社 アクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型有機エレクトロルミネッセンス表示装置、並びにそれらの駆動方法
KR100432651B1 (ko) * 2002-06-18 2004-05-22 삼성에스디아이 주식회사 화상 표시 장치
JP2004117820A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Seiko Epson Corp 電子回路、電子装置及び電子機器
JP2004361935A (ja) * 2003-05-09 2004-12-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置およびその駆動方法
KR100549983B1 (ko) * 2003-07-30 2006-02-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치 및 그 구동방법
KR100578793B1 (ko) * 2003-11-26 2006-05-11 삼성에스디아이 주식회사 발광 표시 장치 및 그 구동 방법
JP4203656B2 (ja) * 2004-01-16 2009-01-07 カシオ計算機株式会社 表示装置及び表示パネルの駆動方法
JP4484065B2 (ja) * 2004-06-25 2010-06-16 三星モバイルディスプレイ株式會社 発光表示装置，発光表示装置の駆動装置及び発光表示装置の駆動方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1455914A (zh) * 2001-01-15 2003-11-12 索尼公司 有源矩阵型显示设备、有源矩阵型有机场致发光显示设备、以及驱动这样的显示设备的方法
CN1894736A (zh) * 2003-12-23 2007-01-10 汤姆森特许公司 驱动发光显示器的电路与方法

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