CN1290072C - 电流供给电路和具备该电路的显示装置 - Google Patents

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Abstract

向电流驱动型发光元件提供对应于显示亮度的数据电流的电流供给电路(10a)在于供给模式之前执行的补偿模式下，使基准电流(Iref)通过在供给模式下用于向数据线(DL)供给数据电流(Idat)的驱动晶体管(T11a)。与此时的驱动晶体管(T11a)的栅极连接的节点(N2(a))的电压由电压保持电容器(C2a)保持。在供给模式下，该节点(N2(a))的电压依据数据电压(Vdat)而变化。数据电压(Vdat)依据应供给的数据电流(Idat)和基准电流(Iref)之差而设定。

Description

电流供给电路和具备该电路的显示装置
技术领域
本发明涉及电流供给电路，尤其涉及向电流驱动型发光元件供给对应于所指示的显示亮度的电流的电流供给电路以及具备该电路的电致发光(EL)显示装置。
背景技术
近年来，在代表性地使用液晶显示器的平板(flat panel)显示器领域中，有机EL显示装置令人关注。有机EL显示装置与液晶显示器相比，优点是对比度高、响应速度快、以及视角宽。有机EL显示装置中，每个像素上配置作为电流驱动型发光元件的有机EL元件。有机EL元件的代表性例子已知有有机发光二极管。
特别是近来，在这种有机EL显示装置中，从图像高清晰化和低功耗的角度看，使用低温多晶硅(多晶硅)的薄膜晶体管(TFT)作为有机发光二极管驱动元件的低温多晶硅型TFT显示器受到关注。但是，低温多晶硅型TFT中，迁移率(mobility)和阈值电压等晶体管特性的制造偏差与原来的TFT相比，有变大的倾向。
由于这种背景，作为有机EL显示装置的问题之一，指出了每个像素的显示亮度特性的不一致性，即显示亮度偏差的问题。作为解决该问题的结构，例如由Akira Yumoto等人所著、刊登在AsiaDisplay/IDW’01(2001)第1395-1398页上的文章″Pixel-DrivingMethods for Large-Sized Poly-Si AM-OLED Displays″中公开了所谓的″电流编程像素电路″的结构。
图11是说明根据已有技术的电流编程像素电路的结构的电路图。
参考图11，已有技术的电流编程像素电路包含用于对作为发光元件而设计的有机发光二极管OLED供给对应于所指示的显示亮度的电流的像素驱动电路PDC。像素驱动电路PDC具有n型TFT元件T1，T4和p型TFT元件T2，T3以及电压保持电容器Ca。
虽未详细示出，但整个有机EL显示装置中，图11所示的像素电路按矩阵排列，各像素与每1根扫描线SL和数据线DL对应。扫描线SL根据对应的像素电路的扫描周期间被激活为高电平(下面记作H电平)，此外的期间中不被激活，为低电平(下面记作L电平)。数据线DL中流过与成为扫描对象的像素电路的显示亮度对应的数据电流Idat。
n型TFT元件T1电耦合在对应的数据线DL和节点Na之间，其栅极与对应的扫描线SL耦合。p型TFT元件T2，T3串联连接在电源电压Vdd和有机发光二极管OLED之间。n型TFT元件T4电耦合在p型TFT元件T2，T3的连接节点和节点Na之间。p型TFT元件T2的栅极连接节点Na，p型TFT元件T3和n型TFT元件T4的栅极均耦合于对应的扫描线SL。节点Na的电压，即p型TFT元件T2的栅极·源极间电压(下面简称栅极电压)由连接在节点Na和电源电压Vdd之间的电压保持电容器Ca保持。
有机发光二极管OLED连接在p型TFT元件T3和公共电极之间。图11中表示出有机发光二极管OLED的阴极连接公共电极的阴极公共结构。向公共电极中供给规定电压Vss。作为规定电压Vss，使用接地电压或负电压。
接着说明用于生成和显示亮度对应的数据电流Idat的电流供给电路的结构。
图12是表示依据已有技术的、向电流编程像素电路供给数据电流Idat的电流供给电路的构成电路图。
参考图12，根据已有技术的电流供给电路具有n型TFT元件T5～T8和电压保持电容器Cb。n型TFT元件T5和T6串联连接在数据线DL和规定电压Vss之间。n型TFT元件T7电耦合在用于传送具有对应于所指示的显示亮度的数据电压Vdat的节点和节点Nm之间。n型TFT元件T8电耦合于节点Nb和节点Nm之间。节点Nm相当于n型TFT元件T5和T6的连接节点。
电压保持电容器Cb连接在节点Nb和规定电压Vss之间。n型TFT元件T6的栅极连接节点Nb，n型TFT元件T5的栅极输入控制信号Sscn，n型TFT元件T7和T8的栅极均输入控制信号Sadj。
接着说明已有技术的电流供给电路的操作。
首先，在将控制信号Sscn设定在L电平、将控制信号Sadj设定为H电平的操作模式中，n型TFT元件T5截止的同时，n型TFT元件T7和T8导通。由此，n型TFT元件T6中流过与数据电压Vdat对应的电流，并且由电压保持电容器Cb在节点Nb保持流过这种电流的n型TFT元件T6的栅极电压。这样，电流供给电路接收数据电压Vdat，n型TFT元件T6的栅极电压设定为用以供给对应于数据电压Vdat的数据电流Idat的电平，并且在节点Nb被保持。
之后，在控制信号Sadj被设定在L电平、而将控制信号Sscn设定为H电平的操作模式中，在n型TFT元件T5导通的同时，n型TFT元件T7和T8截止。由此，n型TFT元件T6在将栅极电压保持在用于供给与接受的数据电压Vdat对应的数据电流Idat的电平的状态下电连接在数据线DL和规定电压Vss之间。
再参考图11，响应对应扫描线的激活(H电平)，在像素驱动电路PDC中，n型TFT元件T1和T4导通，n型TFT元件T3截止。由此，形成电源电压Vdd～p型TFT元件T2～n型TFT元件T4～n型TFT元件T1～数据线DL～n型TFT元件T5，T6(图12)～规定电压Vss的电流路径，该电流路径中流过依据n型TFT元件T6的栅极电压的、与数据电压Vdat对应的数据电流Idat。
此时，像素电路中，p型TFT元件T2的漏极和栅极之间由n型TFT元件T4电连接，因此p型TFT元件T2中通过数据电流Idat时的栅极电压由电压保持电容器Ca保持在节点Na。这样，在扫描线SL激活期间，由像素驱动电路PDC对对应显示亮度的数据电流Idat进行编程。
之后，切换扫描对象，扫描线SL被非活化，为L电平时，n型TFT元件T1和T4截止，p型TFT元件T3导通。由此，形成电源电压Vdd～p型TFT元件T2～p型TFT元件T3～有机发光二极管OLED～公共电极(规定电压Vss)的电流路径，即使在扫描线SL非激活期间，也能够继续将在扫描线SL激活期间被编程的数据电流Idat提供给有机发光二极管OLED。
如以上说明，电流编程像素电路中，并非根据表示显示亮度的数据电压Vdat编程，而是根据变换数据电压Vdat得到的数据电流Idat编程来设定对电流驱动型发光元件(即OLED)的供给电流。因此，即便像素电路之间TFT元件的晶体管特性产生差异，也可抑制像素间的显示亮度特性的非一致性。换言之，至少在共有图12所示的电流供给电路的像素之间，可期待像素间的显示亮度特性的一致性。
但是，与电流编程像素电路对应的图12所示的电流供给电路需要对每个数据线DL进行设置，因此像素间的显示亮度特性是否一致依赖于整个有机EL显示装置上设置的多个电流供给电路之间，从数据电压Vdat向数据电流Idat的变换特性是否一致。
具体说，图12所示电流供给电路中，在驱动数据电流Idat的n型TFT元件T6的晶体管特性(尤其是阈值电压或迁移率)产生偏差，而不能对应相同电平的数据电压Vdat在各电流供给电路中生成相同的数据电流Idat时，不能维持像素间的显示亮度特性的一致性。
图12所示的已有技术的电流供给电路中，在响应控制信号Vscn的激活(H电平)，连接数据线DL和该电流供给电路的时刻，由于n型TFT元件T6的漏极电压不连续变化，因此出现数据电流瞬变波动的问题。
发明内容
本发明的目的是提供具有一致的电压-电流变换特性的电流供给电路和使用该电路的、像素间显示亮度特性一致的EL显示装置。
本发明提供一种电流供给电路，用于向信号线供给对应于输入电压的输出电流，包括：电流驱动部，设计来用于向上述信号线供给上述输出电流，其中通过电流依据控制节点的电压而变化；电压保持部，用于保持上述控制节点的电压；电流补偿部，用于在输入节点被设定为预定初始电压的第一操作模式下，使基准电流通过上述电流驱动部，从而将上述控制节点设定为对应于上述基准电流的电压；以及输入传送部，在上述第一模式后执行的、上述输入节点接受上述输入电压的传送的第二操作模式下，使上述控制节点的电压随在上述第一和第二操作模式之间上述输入节点的电压变化而变化。
本发明提供一种显示装置，包括：按矩阵形状排列的多个像素，其中每一个具有一个电流驱动型发光元件；分别对应上述多个像素的行而排列且按一定周期顺序选择的多条扫描线；分别对应上述多个像素的列而排列的多条数据线；对应于上述各数据线配置、分别执行互补的第一和第二操作模式以向对应的数据线供给随数据电压而变的数据电流的第一和第二电流供给电路，所述数据电压对应于上述多个像素中作为扫描对象的像素的显示亮度而被设定，其中上述第一和第二电流供给电路中的每一个均包括：电流驱动部，设计来用于向上述对应的数据线供给上述数据电流，其中通过电流随控制节点的电压而变化；第一电压保持部，用于保持上述控制节点的电压；输入节点，在上述第一操作模式下被设定为预定的初始电压，而在上述第二操作模式下上述数据电压被传送至此；电流补偿部，在上述第一模式下，使基准电流通过上述电流驱动部，从而将上述控制节点设定为对应于上述基准电流的电压；输入传送部，在上述第二模式下，使上述控制节点的电压随在上述第一和第二操作模式之间上述输入节点的电压变化而变化，以及各上述像素包含驱动电路，用于向上述电流驱动型发光元件供给与在对应的扫描线激活期间由对应的数据线传送的上述数据电流相对应的电流，并且在上述对应扫描线的非激活期间也继续向上述电流驱动型发光元件供给与上述数据电流对应的电流。
根据本发明的电流供给电路是向信号线供给对应输入电压的输出电流的电流供给电路，包括：电流驱动部，用于向信号线供给输出电流，并使通过电流依据控制节点的电压而变化；电压保持部，用于保持控制节点的电压；电流补偿部，用于在输入节点被设定为规定初始电压的第一操作模式中，通过使基准电流通过电流驱动部，而将控制节点设定为对应于基准电流的电压；输入传送部，在于第一模式之后执行并且输入节点接受所传送的输入电压的第二操作模式中，依据第一和第二操作模式之间的输入节点的电压变化，来改变控制节点的电压。
因此，本发明的主要优点是可提供这样一种电流供给电路，其在根据基准电流补偿电流驱动部的特性后供给输出电流，即使在制造生产时元件特性产生了偏差，也可将电压-电流变换特性维持一致。
根据本发明的显示装置包括：按矩阵状配置且各自具有电流驱动型发光元件的多个像素；分别对应多个像素的行而配置的且按预定周期顺序选择的多个扫描线；分别对应多个像素的列而配置的多个数据线；对应各数据线配置、互补执行第一和第二操作模式以向对应的数据线供给对应于数据电压的数据电流的第一和第二电流供给电路，所述数据电压对应于多个像素中作为扫描对象的一个像素中的显示亮度而被设定。第一和第二电流供给电路分别包括：电流驱动部，用于向对应的数据线供给数据电流，使通过电流依据控制节点的电压而变化；第一电压保持部，用于保持控制节点的电压；输入节点，用于在第一操作模式中被设定为规定初始电压的同时，在第二操作模式中传送数据电压；电流补偿部，用于在第一模式中，通过使基准电流通过电流驱动部，而将控制节点设定为对应于基准电流的电压；输入传送部，用于在第二模式中，依据第一和第二操作模式之间的输入节点的电压变化，来改变控制节点的电压。每个像素包含一个驱动电路，用于在向电流驱动型发光元件供给与在对应的扫描线激活期间由对应的数据线传送的数据电流对应的电流的同时，即使在对应扫描线的非激活期间也继续向电流驱动型发光元件供给与数据电流对应的电流。
显示装置中，在用于供给依据表示作为扫描对象的像素中的显示亮度的数据电压的数据电流的第一和第二电流供给电路中，在根据基准电流补偿电流驱动部的特性后供给输出电流，因此即便在制造时元件特性产生偏差，也将使电压-电流变换特性保持一致。从而，使各像素间的显示特性一致化，可提高显示品质。
附图说明
图1是表示具备以根据本发明的实施例1的电流供给电路作为数据电流供给电路的EL显示装置的整体结构的框图；
图2是表示根据实施例1的电流供给电路的构成的电路图；
图3是表示根据实施例1的电流供给电路的操作的第一操作波形图；
图4是表示根据实施例1的电流供给电路的操作的第二操作波形图；
图5是说明根据实施例1的电流供给电路中的补偿模式下的元件特性补偿操作的概念图；
图6是表示根据实施例2的数据电流供给电路的构成的电路图；
图7是说明根据实施例2的像素的构成的电路图；
图8是说明根据实施例3的EL显示装置的构成的电路图；
图9是说明图8所示的基准电流调整电路的构成的电路图；
图10是说明图9所示的选择电路的操作的概念图；
图11是说明根据已有技术的电流编程像素电路的构成的电路图；
图12是表示对电流编程像素电路供给对应显示亮度的数据电流的已有技术的电流供给电路的构成的电路图。
具体实施方式
下面参考附图详细说明本发明的实施例。将相同的符号表示相同或相当的部分。
实施例1
参考图1，本发明的EL显示装置1具备EL显示部2。EL显示部2上按矩阵状配置多个像素5。用于进行彩色显示的EL显示部2中，每3个相邻的像素5构成1个显示单位6。即，每个显示单位6由分别显示红(R)，绿(G)和兰(B)的3个像素5构成。
分别对应像素的行(下面叫做行(line))配置扫描线SL，分别对应像素的列(下面叫做像素列)配置数据线。图1中，代表性地示出了第n行(n是自然数)和第(n+1)行中的第m列和第(m+1)列的显示单位以及与其对应的扫描线SL(n)，SL(n+1)、与红(R)显示像素对应的数据线DL-R(m)，DL-R(m+1)、与绿(G)显示像素对应的数据线DL-G(m)，DL-G(m+1)、与兰(B)显示像素对应的数据线DL-B(m)，DL-B(m+1)。下面将这些数据线统称为数据线DL。
每个像素5的构成例如与图11所示的已有技术的像素电路的构成相同。即，本申请适用的EL显示装置中，每个像素5均具有电流驱动型发光元件(例如有机发光二极管)，根据电流编程构成设定对其的供给电流。
EL显示装置1还具有垂直扫描电路7、水平扫描电路8、数据电压线9R，9G，9B、与各数据线DL对应设置的数据电流供给部10、基准电流供给电路12R，12G，12B和基准电流布线13R，13G，13B。
垂直扫描电路7响应开始脉冲STV和移位时钟CLKV按预定周期顺序选择多个行。即，分别对应各行设置的多个扫描线SL按预定周期顺序被激活为H电平。下面将对应于被激活的扫描线的行叫作扫描对象行。
水平扫描电路8响应开始脉冲STH和移位时钟CLKH生成顺序逐一选择多个像素列的扫描信号SH。图1中代表性地示出了分别对应于第m列和第(m+1)列的扫描信号SH(m)和SH(m+1)。数据电压线9R，9G，9B中的每一个传送表示显示单位6内的RGB显示亮度的数据电压Vdat(R)，Vdat(G)，Vdat(B)。数据电压Vdat(R)，Vdat(G)，Vdat(B)中的每一个具有对应于显示亮度的电压电平。下面将数据电压Vdat(R)，Vdat(G)，Vdat(B)统称为数据电压Vdat，将数据电压线9R，9G，9B统称为数据电压线9。
与各数据线DL对应配置的数据电流供给部10对扫描对象行的各像素5供给对应于数据电压Vdat的数据电流Idat。像后面的说明所示出的那样，各数据电流供给部10执行使从数据电压Vdat向数据电流Idat的变换特性一致化的元件特性补偿操作。数据电流供给部10的电路构成和操作将在后面详细说明。
基准电流供给电路12R，12G，12B分别生成用于上述元件特性补偿操作的基准电流Iref(R)，Iref(G)，Iref(B)。基准电流Iref(R)，Iref(G)，Iref(B)通过基准电流布线13R，13G，13B传送到数据电流供给部10。下面将基准电流Iref(R)，Iref(G)，Iref(B)统称为基准电流Iref，将基准电流布线13R，13G，13B统称为基准电流布线13。
在各扫描期间，通过数据电压线9按时分方式顺序传送对应于扫描对象行的下一行中所属的像素5的数据电压Vdat。例如，在第n行的扫描期间，数据电压线9R，9G，9B传送对应于第(n+1)行中的显示图像的数据电压Vdat(R)，Vdat(G)，Vdat(B)。在该扫描期间，各像素列中，数据电流供给部10响应来自水平扫描电路8的扫描信号SH从数据电压线9顺序取出按显示单位顺序选择且与第(n+1)行对应的数据电压Vdat，同时向对应的数据线DL供给与对应于在第(n-1)行的扫描期间取得的第n行的数据电压Vdat相对应的数据电流Idat。
接着使用图1所示的数据电流供给部10详细说明根据实施例1的电流供给电路的构成。
图2是表示根据实施例1的电流供给电路的构成电路图。图2中代表性地示出了与第m列对应的数据电流供给部10。
参考图2，根据实施例1的数据电流供给部10包含被互补地设定为不同操作模式的电流供给电路10a和10b。电流供给电路10a具有n型TFT元件T10a～T15a、传送电容器C1a和电压保持电容器C2a，C3a、逻辑门NOT1a，AND1a，AND2a。电流供给电路10b具有和电流供给电路10a相同的结构，包括n型TFT元件T10b～T15b、传送电容器C1b和电压保持电容器C2b，C3b、逻辑门NOT1b，AND1b，AND2b。
本实施例中，各TFT元件最好使用低温多晶硅形成。n型TFT元件T11a，T11b作为向数据线DL供给分别与节点N2(a)，N2(b)的电压对应的通过电流的电流驱动部而进行操作。因此，下面将n型TFT元件T11a，T11b称为驱动晶体管。
电流供给电路10a和10b的操作模式依据选择信号ST而被设定为补偿模式和供给模式之一。各电流供给电路在于补偿模式下从数据电压线9取入下一扫描对象行的数据电压Vdat的同时，根据基准电流Iref执行元件特性补偿操作。在供给模式下，各电流供给电路依据上次在补偿模式下取入的数据电压Vdat和补偿变换特性供给数据电流Idat。
在选择信号ST的H电平期间，各数据电流供给部10中的电流供给电路10a被设定为补偿模式，而电流供给电路10b被设定为供给模式。另一方面，在选择信号ST的L电平期间，各数据电流供给部10中的电流供给电路10a被设定为供给模式，而电流供给电路10b被设定为补偿模式。选择信号ST的电平设定在每次切换扫描对象行时，即逐个扫描期间地交互切换。
接着说明各电流供给电路的构成和操作。如已经说明的那样，电流供给电路10a和10b的构成相同，下面代表性地说明电流供给电路10a。
n型TFT元件T10a和T11a串联连接在数据线DL和规定电压Vss之间。如已经说明的那样，接地电压或负电压被用作规定电压Vss。n型TFT元件T12a电耦合在基准电流布线13和节点N1(a)之间，n型TFT元件T13a电耦合在节点N1(a)和N2(a)之间。n型TFT元件T14a电耦合在输入节点Ni(a)和数据节点Di(a)之间。n型TFT元件T15a电耦合在输入节点Ni(a)和电压供给线14之间。电压供给线14提供预定的初始电压Vint，n型TFT元件T16a电耦合在数据节点Di(a)和数据电压线9之间。
传送电容器C1a连接在输入节点Ni(a)和节点N2(a)之间，电压保持电容器C2a连接在节点N2(a)和规定电压Vss之间。电压保持电容器C3a连接在数据节点Di(a)和规定电压Vss之间。
逻辑门AND1a将扫描信号SH(m)和选择信号ST的AND逻辑运算结果作为控制信号Sadj(a)输出。逻辑门AND2a将由逻辑门NOT1a反转(invert)的选择信号ST和控制信号WR的AND逻辑运算结果作为控制信号Sscn(a)输出。控制信号WR规定了各扫描期间的数据电流Idat的供给周期。
因此，在补偿模式下，该扫描期间中，依据扫描信号SH(m)的激活期间而将控制信号Sadj(a)激活为H电平。在扫描信号SH(m)的激活期间中，在数据电压线9上传送与第m列对应的数据电压Vdat。另一方面，在供给模式下，该扫描期间中，依据控制信号WR的激活期间而将控制信号Sscn(a)激活为H电平。
向n型TFT元件T10a，T14a的各栅极输入控制信号Sscn(a)，向n型TFT元件T12a，T13a，T15a，T16a的各栅极输入控制信号Sadj(a)。
接着使用图3说明电流供给电路10a的操作。图3中代表性地示出了第m列和第(m+1)列的电流供给电路10a的操作。
参考图3，在第n行的扫描期间中，选择信号ST被设定为H电平，而电流供给电路10a被设定为补偿模式。因此，依据扫描信号SH(m)，SH(m+1)的激活期间，在第m列和第(m+1)列的电流供给电路10a中分别顺序激活控制信号Sadj(a)(H电平)。另一方面，各像素列的电流供给电路10a中，控制信号Sscn(a)为非激活。因此，在第n行的扫描期间中，在各数据电流供给部10中，由电流供给电路10b而非由电流供给电路10a执行数据电流Idat的供给。
再参考图2，在补偿模式下，响应控制信号Sadj(a)的激活，导通n型TFT元件T12a，T13a，T15a，T16a，而截止n型TFT元件T10a，T14a。响应n型TFT元件T16a的导通而把传送到数据电压线9上的数据电压Vdat取入数据节点Di(a)，并由电压保持电容器C3a锁存。
n型TFT元件T12a，T13a在补偿模式下使基准电流Iref通过作为驱动晶体管的n型TFT元件11a，并作为用于将节点N2(a)的电压设定为与对应于基准电流Iref的电平的电流补偿部进行操作。由于导通的n型TFT元件T13a与驱动晶体管T11a的漏极和栅极相连接，因此在补偿模式下，基准电流Iref流过基准电流布线13～n型TFT元件T10a～驱动晶体管T11a～规定电压Vss的路径，同时在节点N2(a)中保持驱动晶体管T11a的通过电流(源极·漏极电流)为基准电流Iref时的栅极电压。这样，电压保持电容器C2a作为用于保持节点N2的电压的电压保持部而进行操作。在补偿模式下，导通的n型TFT元件T15a把输入节点Ni(a)的电压设定在初始电压Vint。
再参考图3，在补偿模式下，传送到数据电压线9的对应于第(n+1)行显示图像的数据电压Vdat被顺序取入各像素列的各电流供给电路10a中。例如，第m列的电流供给电路10a中的数据节点Di(a)的电压V(Di(a))被设定并维持在与对应于第(n+1)行第m列的数据电压Vdat(m)(n+1)相对应的电平。同样，第m+1列的电流供给电路10a中的数据节点Di(a)的电压V(Di(a))被设定并维持在与对应于第(n+1)行第(m+1)列的数据电压Vdat(m+1)(n+1)相对应的电平。
第m列和第(m+1)列的电流供给电路10a中的每一个中，输入节点Ni(a)被设定为初始电压Vint。即，在补偿模式期间，设定为V(Ni(a))＝Vint。
另外，第m列和第(m+1)列的电流供给电路10a中的每一个中，响应相应控制信号Sadj(a)的激活，作为驱动晶体管T11a的通过电流(源极·漏极电流)的I(T11b)在相应控制信号Sadj(a)的激活期间作为基准电流Iref，此时驱动晶体管T11a的栅极电压在节点N2(a)被保持。
即，在补偿模式下，节点N2(a)的电压V(N2(a))(m)和电压V(N2(a))(m+1)被设定为基准电流Iref通过驱动晶体管T11a时的栅极电压，并且即使在对应的控制信号Sadj(a)被非激活化之后，也可由电压保持电容器C2a保持。
另一方面，图2所示的作为设置在数据线DL和驱动晶体管T11a之间的开关而操作的n型TFT元件T10a截止，因此在补偿模式下设定的电流供给电路10a不执行对数据线DL的电流供给。
在下一扫描期间，即第(n+1)行的扫描期间中，选择信号ST被设定为L电平，电流供给电路10a被设定为供给模式。因此，在控制信号WR的激活期间中，第m列和第(m+1)列的电流供给电路10a中的每一个中激活控制信号Sscn(a)(H电平)。另一方面，在各像素列的电流供给电路10a中，控制信号Saaj(a)被非激活化。因此，在第(n+1)行的扫描期间中，各电流供给电路10a中的数据电流Idat的供给由电流供给电路10a执行。
再参考图2，在供给模式下，响应控制信号Sscn(a)的激活，n型TFT元件T10a，T14a导通。另一方面，n型TFT元件T12a，T13b，T15a，T16a截止。通过n型TFT元件T10a导通而使驱动晶体管T11a和数据线DL电连接。
响应n型TFT元件T14a的导通，连接输入节点Ni(a)和Di(a)。即，n型TFT元件T14a作为用于在补偿模式下分离输入节点Ni(a)和Di(a)，在供给模式下连接输入节点Ni(a)和Di(a)的开关而进行操作。该结果是输入节点Ni(a)从初始电压Vint变化为对应于在前面的补偿模式下取入的数据电压Vdat的电压电平Vdat’。
补偿模式和供给模式之间的输入节点Ni(a)的电压变化ΔVdat用ΔVdat＝Vdat’-Vdat表示。传送电容器C1a通过电容耦合作为依据输入节点Ni(a)的电压变化而变化节点N2(a)的电压的输入传送部进行操作。
由此，如图3所示，节点N2(a)的电压对应于ΔVdat而变化ΔVg。例如，第m列的电流供给电路10a中，节点N2(a)的电压V(N2(a))对应于和数据电压Vdat(m)(n+1)相对应的电压Vdat’(m)(n+1)与初始电压Vint的电压差ΔVdat(m)而变化了ΔVg(m)，第(m+1)列的电流供给电路10a中，节点N2(a)的电压V(N2(a))对应于和数据电压Vdat(m+1)(n+1)相对应的电压Vdat’(m+1)(n+1)与初始电压Vint的电压差ΔVdat(m+1)而变化了ΔVg(m+1)。
另外，对应于节点N2(a)的电压的电流由驱动晶体管T11a提供给对应的数据线DL。即，提供给第(n+1)行扫描期间的数据线DL的供给电流I(DL(m))和I(DL(m+1))为分别对应于数据电压Vdat(m)(n+1)和Vdat(m+1)(n+1)的电流Idat(m)，Idat(m+1)。
其结果是能够从电流供给电路10a向数据线DL供给与数据电压Vdat对应的数据电流Idat。因此，可通过数据电压Vdat来控制接受所提供的数据电流Idat的像素的显示亮度。即，对于数据电压Vdat，依据与显示亮度对应的数据电流设定值(目标值)和基准电流Iref的差来设定上述电压差ΔVdat。
图2中的结构也可以为分别在逻辑门AND2a和AND2b与n型TFT元件T14a和T14b之间设置用于延迟传送控制信号Sscn(a)和Sscn(b)的延迟电路。若为这样的结构，则在供给模式初期，将输入节点Ni(a)，Ni(b)的电压维持在初始电压Vint与上述延迟电路的延迟时间相当的规定期间后，可接受数据电压Vdat的传送。由此，可以在数据电流Idat的供给开始时防止驱动晶体管T11a的漏极电压变动过大，并抑制数据电流Idat的过渡变动。
下面利用图4说明被设定为与电流供给电路10a互补的操作模式的电流供给电路10b的操作。图4中代表性地示出了第m列和第(m+1)列的电流供给电路10b的操作。
参考图4，在第(n-1)行扫描期间，选择信号ST被设定为L电平，电流供给电路10b被设定为补偿模式。因此，配合扫描信号SH(m)，SH(m+1)的激活期间，分别在第m列和第(m+1)列的电流供给电路10b中，顺序激活控制信号Sadj(b)(H电平)。另一方面，各像素列的电流供给电路10b中，控制信号Ssen(b)被非激活化。
补偿模式下的电流供给电路10b的操作与图3说明的电流供给电路10a的第n行扫描期间的操作相同，因此不进行重复说明。即，该扫描期间中，传送到数据电压线9的对应于下一扫描对象行(第n行)的显示图像的数据电压Vdat被顺序取入各像素列的各电流供给电路10b。另外，在各电流供给电路10b内部，在把输入节点Ni(b)设定在初始电压Vint的同时，执行元件特性补偿操作，并将驱动晶体管T11b的通过电流为基准电流Iref时的栅极电压保持在节点N2(b)中。
在作为下一扫描期间的第n行扫描期间中，选择信号ST被设定为H电平，电流供给电路10b被设定为与电流供给电路10a互补的供给模式。因此，在控制信号WR激活期间，在第m列和第(m+1)列的电流供给电路10a的每一个中，激活控制信号Sscn(b)(H电平)。另一方面，在各像素列的电流供给电路10b中，控制信号Sadj(b)被非激活化。
供给模式下的电流供给电路10b的操作与图3说明的电流供给电路10a的第(n+1)行扫描期间的操作相同，因此不进行重复说明。即，从电流供给电路10b向数据线DL供给对应于在第(n-1)行扫描期间中取入的数据电压Vdat的数据电流Idat。
尤其从图3和图4中的第n行扫描期间的操作波形可理解被设定为互补的补偿模式和供给模式的2个电流供给电路10a，10b在各扫描期间的操作。
这样，各数据电流供给部10中，每一个电流供给电路10a，10b在执行了利用补偿模式下的公共基准电流Iref的元件特性补偿之后被设定为供给模式，并开始供给数据电流Idat。其结果是补偿了数据电流供给部10之间的驱动晶体管T11a，T11b的晶体管特性偏差。
图5是说明根据实施例1的电流供给电路在补偿模式下的元件特性补偿操作的原理图。
参考图5，示出了作为电流供给电路10a，10b中的驱动晶体管T11a，T11b的特性的栅极·源极间电压Vgs和源极·漏极间电流Ids之间的关系的元件特性曲线。栅极·源极间电压Vgs相当于电流供给电路10a，10b在节点N2(a)，N2(b)的电压。源极·漏极间电流Ids相当于对数据线DL的供给电流I(DL)。
元件特性曲线15和16分别对应于包含在不同电流供给电路中的驱动晶体管。在设计阶段，考虑到各数据电流供给电路中的驱动晶体管的晶体管特性应当相同，但由于实际工序中产生的制造偏差，各驱动晶体管的元件特性曲线未必一致。尤其，在使用低温多晶硅的TFT中，由于具有容易产生制造偏差的倾向，因此这样的元件特性曲线容易产生不一致。
这样，使用特性不同的驱动晶体管生成数据电流Idat时，在各个电流供给电路中，从数据电压Vdat向数据电流Idat的电压-电流变换特性也就不同。即，与相同电平的数据电压Vdat对应的显示亮度在与同一电流供给电路对应的每一组像素中不一致。其结果是破坏整个EL显示装置的显示亮度特性的一致性。
例如，如图5所示，在接受共同的数据电压输入，并将该栅极电压设定为Vg1时，在分别对应元件特性曲线15和16的驱动晶体管之间会产生源极漏极间电流Ids，即供给的数据电流Idat中的ΔIv。
与此相反，根据实施例1的每一个电流供给电路中，根据公共的基准电流Iref执行补偿模式。因此，各数据电流供给部10中，得到供给基准电流Iref的栅极电压。例如，在分别对应于元件特性曲线15和16的驱动晶体管中得到并保持通过基准电流Iref的栅极电压Vg1和Vg2。
另外，在供给模式下，数据电压Vdat被反映为各驱动晶体管的栅极电压自补偿模式时的电压变化，因此可以通过补偿晶体管特性的不同而将由驱动晶体管供给的数据电流Idat设定在同一水平，所述驱动晶体管分别对应于依据电压变化ΔVdat的元件特性曲线15和16，其中电压变化ΔVdat是由同一电平的数据电压引起的。
希望上述基准电流Iref被设定在对应于各像素的显示亮度范围的数据电流Idat变化范围内。
如以上说明，根据实施例1的电流供给电路，即便在驱动晶体管特性存在偏差的情况下，也可使电压-电流变换特性维持一致。因此，使用这种电流供给电路的EL显示装置中，可把各像素间的显示特性一致化，从而提高显示质量。
实施例2
实施例2中，说明作为根据实施例1的结构的变形的改换TFT元件极性的结构。
图6是表示根据实施例2的电流供给电路的构成电路图，图6中代表性地示出了与第m列对应的数据电流供给部10#。
参考图6，根据实施例2的数据电流供给部10#包含被设定为互补的不同操作模式的电流供给电路10#a和10#b。电流供给电路10#a具有p型TFT元件T20a～T25a、传送电容器C21a和电压保持电容器C22a，C23a、逻辑门NOT21a，NAND1a，NAND2a。电流供给电路10#b具有和电流供给电路10#a相同的结构，其中包括p型TFT元件T20b～T25b、传送电容器C21b和电压保持电容器C22b，C23b、逻辑门NOT21b，NAND1b，NAND2b。
电流供给电路10#a和10#b的操作模式也通过选择信号ST被设定为补偿模式或供给模式。电流供给电路10#a和10#b结构相同，下面仅代表性地说明电流供给电路10#a。
p型TFT元件T20a和T21a串联连接在数据线DL和电源电压Vdd之间。p型TFT元件T22a电耦合在基准电流布线13和节点N21(a)之间，p型TFT元件T23a电耦合在节点N21(a)和N22(a)之间。p型TFT元件T24a电耦合在输入节点Ni(a)和数据节点Di(a)之间。p型TFT元件T25a电耦合在输入节点Ni(a)和供给初始电压Vint的电压供给线14之间。p型TFT元件T26a电耦合在数据节点Di(a)和数据电压线9之间。
传送电容器C21a连接在输入节点Ni(a)和节点N22(a)之间，电压保持电容器C22a连接在节点N22(a)和电源电压Vdd之间。电压保持电容器C23a连接在数据节点Di(a)和电源电压Vdd之间。
逻辑门NAND1a将扫描信号SH(m)和选择信号ST的NAND逻辑运算结果作为控制信号/Sadj(a)输出。逻辑门NAND2a将由逻辑门NOT21a反转的选择信号ST和控制信号WR的NAND逻辑运算结果作为控制信号/Ssen(a)输出。即，电流供给电路10#a中，在补偿模式下控制信号/Sadj(a)被激活为L电平，在供给模式下，控制信号/Sscn(a)被激活为L电平。向p型TFT元件T20a，T24a的各栅极输入控制信号/Sscn(a)，向n型TFT元件T22a，T23a，T25a，T26a的各栅极输入控制信号Sadj(a)。
这样，根据实施例2的电流供给电路10#a中，p型TFT元件T20a～T26a替代图2所示的n型TFT元件T10a～T16a来配置。电流供给电路10#a不连接规定电压Vss，而连接电源电压Vdd。
通过电流供给电路10#a，10#b，在电源电压Vdd下驱动数据线DL，因此根据实施例2的结构中，各像素的构成也与实施例1不同。
参考图7，根据实施例2的结构中，像素5#包含有机发光二极管OLED和像素驱动电路PDC#。像素驱动电路PDC#具有p型TFT元件T31～T34和电压保持电容器Ca。
p型TFT元件T32和T33串联连接在电源电压Vdd和有机发光二极管OLED之间。p型TFT元件T31电耦合在对应的数据线DL和p型TFT元件T32和T33的连接节点之间，p型TFT元件T34电耦合在节点Na’和有机发光二极管OLED的阳极之间。p型TFT元件T31和T34的各栅极耦合于对应的扫描线/SL。扫描线/SL在所选择的扫描行中被激活为L电平，在其他行中被非激活化为H电平。p型TFT元件T32的栅极接受对应的扫描线/SL的反转电平。p型TFT元件T33的栅极与节点Na’耦合。电压保持电容器Ca连接在p型TFT元件T32和T33的连接节点与节点Na’之间。节点Na’的电压，即p型TFT元件T33的栅极电压由电压保持电容器Ca保持。
有机发光二极管OLED在p型TFT元件T33和公共电极之间按和图11的像素电路相同的阴极公共结构配置。即，有机发光二极管OLED的阴极连接供给规定电压Vss的公共电极。
接着说明根据实施例2的电流供给电路的操作。
再参考图6，在电流供给电路10#a中，在补偿模式下，p型TFT元件T22a，T23a，T25a，T26a导通，另一方面，p型TFT元件T20a，T24a截止。因此，在电流供给电路10#a中，随着TFT元件的极性变换，驱动晶体管T21a的栅极电压变化和输入节点Ni(a)的电压变化的极性被设定为与图3所示的操作波形图中的电压V(Ni(a))和电压V(N2(a))相反，但除此以外，进行和图3相同的操作，并执行数据电压Vdat的取入和驱动晶体管的元件特性补偿操作。在根据实施例2的结构中，数据电压Vdat与根据实施例1的结构不同，在输入节点Ni(a)的自初始电压Vint的电压变化ΔVdat为负时，需要将数据电流Idat设定为大于基准电流Iref。
接着在供给模式下，电流供给电路10#a中，p型TFT元件T22a，T23a，T25a，T26a截止，另一方面，p型TFT元件T20a，T24a导通。因此，p型TFT元件T21a在其栅极电压(节点N22(a)的电压)被保持在用于供给与在补偿模式下取入的数据电压Vdat相对应的数据电流Idat的电平的状态下电连接在电源电压Vdd和数据线DL之间。供给模式下的电流供给电路10#a除驱动晶体管T21a的栅极电压变化和输入节点Ni(a)的电压变化的极性为相反方向外，与图3所示的操作波形图的电流供给电路10a的操作相同，故不进行重复说明。
再参考图7，响应对应的扫描线/SL的激活(L电平)，在像素驱动电路PDC#中，p型TFT元件T31和T34导通，n型TFT元件T32截止。由此，形成电源电压Vdd～驱动晶体管T21a(图6)～数据线DL～p型TFT元件T31～p型TFT元件T33～有机发光二极管OLED～规定电压Vss的电流路径，该电流路径中流过依据驱动晶体管T21a的栅极电压的、并与数据电压Vdat相对应的数据电流Idat。
此时，p型TFT元件T33的漏极和栅极之间通过p型TFT元件T34电连接，因此使数据电流Idat通过p型TFT元件T33的栅极电压由电压保持电容器Ca保持在节点Na’。这样，在扫描线/SL的激活期间，由像素驱动电路PDC#对对应于显示亮度的数据电流Idat进行编程。
之后，切换扫描对象，扫描线/SL被非激活化为H电平时，p型TFT元件T31和T34截止，p型TFT元件T32导通。由此，形成电源电压Vdd～p型TFT元件T32～p型TFT元件T33～有机发光二极管OLED～公共电极(规定电压Vss)的电流路径，从而在扫描线/SL的非激活期间也能继续将在扫描线/SL激活期间被编程的数据电流Idat提供给有机发光二极管OLED。
电流供给电路10#b的操作模式被设定为与电流供给电路10#a互补，但在各自的操作模式下的电路操作与电流供给电路10#a相同。根据实施例2的结构，构成各数据电流供给部的电流供给电路10#a，10#b也可以被逐扫描期间地交替设定为补偿模式或供给模式，并执行对扫描对象行的像素的数据电流供给。
这样电流供给电路和像素驱动电路中，即便是将TFT元件的极性从n型变为p型的结构，也具有和实施例1相同的效果。
实施例3
实施例3中，说明将数据电流供给部10在补偿模式下所使用的基准电流Iref更精细地设定，从而使各像素的显示特性进一步一致化的结构。
参考图8，根据实施例3的显示装置1#中，与图1所示的实施例1的结构相比，不同之处在于以用于依据与显示亮度对应的数据电流设定值(目标值)来调整基准电流Iref的基准电流调整电路30来替代基准电流供给电路12R，12G，12B。
参考图9，基准电流调整电路30具有：用于依据数据电流设定值进行选择的选择电路35；用于分别生成各自不同水平的恒定电流Ir1～Ir4的电流生成电路36a～36d；分别设置在电流生成电路36a～36d和基准电流布线13之间的开关38a～38d。选择电路35响应指示数据电流设定值，即应供给的数据电流属于范围41～33中的哪一个的信号Ss1来选择导通开关38a～38d中的某一个。信号Ss1能够依据例如数据电压Vdat而被生成。
图10是说明选择电路35的操作的原理图。
图10中表示出与数据电流供给部10中的驱动晶体管的代表性的元件特性曲线(例如设计值)相当的栅极电压(数据电压Vdat)和通过电流(数据电流Idat)的关系。
元件特性曲线中，连接线的斜率变大的区域，即在驱动晶体管中，数据电流Idat的值例如分割成4个范围41～44，以便分割通过电流的变化(源极·漏极电流)与栅极电压变化之比变大的区域。另外，电流生成电路36a～36d生成的恒定电流Ir1～Ir4在各个范围41～44中规定为相当于范围41～44的各自的中央点。
例如，数据电流设定值属于范围42的情况下，基准电流Iref设定在Ir2较恰当，因此选择地导通开关38b。数据电压Vdat在各个范围41～44中对应数据电流设定值和对应的基准电流Iref的差，根据供给对应的基准电流Iref时的驱动晶体管的栅极电压而被设定。
通过这种结构，在补偿模式下，电流供给电路中的驱动晶体管的晶体管特性更精细进行补偿，从而提高电压-电流变换特性的一致性。其结果是可提高EL显示装置的显示质量。
根据实施例3的结构相对根据实施例2的电流供给电路和像素的构成同样适用。即，对于数据电流供给部10后面的操作，基准电流Iref可任意设定，因此之后的操作不需要进行区分。
本实施例中，示出了阴极公共结构的像素，本申请也可适用于阳极公共结构的像素中。在这种情况下，在每个像素和电流供给电路中，可互换规定电压Vss和电源电压Vdd的位置，如果需要，可改变TFT元件的极性和栅极电压极性。

Claims (14)

1.一种电流供给电路，用于向信号线供给对应于输入电压的输出电流，包括：
电流驱动部，设计来用于向上述信号线供给上述输出电流，其中通过电流依据控制节点的电压而变化；
电压保持部，用于保持上述控制节点的电压；
电流补偿部，用于在输入节点被设定为预定初始电压的第一操作模式下，使基准电流通过上述电流驱动部，从而将上述控制节点设定为对应于上述基准电流的电压；以及
输入传送部，在上述第一模式后执行的、上述输入节点接受上述输入电压的传送的第二操作模式下，使上述控制节点的电压随在上述第一和第二操作模式之间上述输入节点的电压变化而变化。
2.根据权利要求1所述的电流供给电路，其中：
上述信号线至少在上述第二操作模式下与提供第一电压的第一电源节点电耦合，
上述电流驱动部具有第一晶体管，该第一晶体管被电耦合在提供第二电压的第二电源节点和上述第一电源节点之间，并且其栅极与上述控制节点耦合，
上述电压保持部具有连接在上述控制节点和上述第二电源节点之间的第一电容元件，
上述电流补偿部具有
第二晶体管，该第二晶体管被电耦合在上述第一电源节点和提供上述基准电流的布线之间，并且该第二晶体管在上述第一操作模式下被导通，
第三晶体管，该第三晶体管被电耦合在上述第一电源节点和上述控制节点之间，并且该第三晶体管在上述第一操作模式下被导通；
上述输入传送部具有连接在上述输入节点和上述控制节点之间的第二电容元件，
上述电流供给电路还具有第四晶体管，该第四晶体管被电耦合在上述第一电源节点和上述信号线之间，并且该第四晶体管至少在上述第二操作模式下被导通。
3.根据权利要求2所述的电流供给电路，其中上述第一电压是正电压，以及
上述第一，第二，第三和第四晶体管中的每一个由n型多晶硅薄膜晶体管形成。
4.根据权利要求2所述的电流供给电路，其中上述第一电压是接地电压或负电压，以及
上述第一，第二，第三和第四晶体管中的每一个由p型多晶硅薄膜晶体管形成。
5.根据权利要求1所述的电流供给电路，其中向电流驱动型发光元件供给上述输出电流，以及
上述输入电压被设定为对应于上述电流驱动型发光元件的显示亮度的电平。
6.根据权利要求1所述的电流供给电路，其中还备有设置在上述电流驱动部和上述信号线之间并在上述第二操作模式下导通的开关部，其中
在上述开关部导通期间，上述输入节点的电压维持在上述初始电压达预定时间之后，把上述输入电压传送到上述输入节点。
7.一种显示装置，包括：
按矩阵形状排列的多个像素，其中每一个具有一个电流驱动型发光元件；
分别对应上述多个像素的行而排列且按一定周期顺序选择的多条扫描线；
分别对应上述多个像素的列而排列的多条数据线；
对应于上述各数据线配置、分别执行互补的第一和第二操作模式以向对应的数据线供给随数据电压而变的数据电流的第一和第二电流供给电路，所述数据电压对应于上述多个像素中作为扫描对象的像素的显示亮度而被设定，
其中上述第一和第二电流供给电路中的每一个均包括：
电流驱动部，设计来用于向上述对应的数据线供给上述数据电流，其中通过电流随控制节点的电压而变化；
第一电压保持部，用于保持上述控制节点的电压；
输入节点，在上述第一操作模式下被设定为预定的初始电压，而在上述第二操作模式下上述数据电压被传送至此；
电流补偿部，在上述第一模式下，使基准电流通过上述电流驱动部，从而将上述控制节点设定为对应于上述基准电流的电压；
输入传送部，在上述第二模式下，使上述控制节点的电压随在上述第一和第二操作模式之间上述输入节点的电压变化而变化，以及
各上述像素包含驱动电路，用于向上述电流驱动型发光元件供给与在对应的扫描线激活期间由对应的数据线传送的上述数据电流相对应的电流，并且在上述对应扫描线的非激活期间也继续向上述电流驱动型发光元件供给与上述数据电流对应的电流。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中上述数据电压根据与上述显示亮度对应的数据电流的设定值和上述基准电流的差而设定。
9.根据权利要求7所述的显示装置，其中
上述驱动电路在上述第二操作模式下把上述对应的数据线与提供第一电压的第一电源节点电耦合，
上述电流驱动部具有第一晶体管，该第一晶体管被电耦合在提供第二电压的第二电源节点和上述第一电源节点之间，并且其栅极与上述控制节点耦合，
上述第一电压保持部具有连接在上述控制节点和上述第二电源节点之间的第一电容元件，
上述电流补偿部具有
第二晶体管，该第二晶体管被电耦合在上述第一电源节点和提供上述基准电流的布线之间，并且该第二晶体管在上述第一操作模式下被导通，
第三晶体管，该第三晶体管被电耦合在上述第一电源节点和上述控制节点之间，并且该第三晶体管在上述第一操作模式下被导通；
上述输入传送部具有连接在上述输入节点和上述控制节点之间的第二电容元件，
上述第一和第二电流供给电路分别还具有第四晶体管，该第四晶体管被电耦合在上述第一电源节点和上述相对应的数据信号线之间，并且该第四晶体管至少在上述第二操作模式下被导通。
10.根据权利要求7所述的显示装置，其中上述第一和第二电流供给电路中的每一个还包括：
在数据节点保持上述数据电压的第二电压保持部；
在上述第一操作模式下切断上述数据节点和上述输入节点，而在上述第二操作模式下连接上述数据节点和上述输入节点的开关电路，以及
在上述第一和第二电流供给电路的每一个中，在上述第一操作模式下，与以后成为扫描对象的像素相对应的数据电压被传送到上述数据节点。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中在上述第一和第二电流供给电路中，根据上述多个扫描线中被选择的对象的切换而切换上述第一和第二操作模式。
12.根据权利要求7所述的显示装置，还包括用于依据和上述显示亮度相对应的数据电流的设定值而调整上述基准电流的电平的基准电流调整部。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中上述基准电流调整部有选择地将预先准备的多个电流电平中的一个作为上述基准电流而输出。
14.根据权利要求7所述的显示装置，上述第一和第二电流供给电路中的每一个还包含设置在上述电流驱动部和上述对应的数据线之间且在上述第二操作模式下导通的开关部，以及
在上述开关部导通期间，上述输入节点的电压维持在上述初始电压达规定时间之后，把上述输入电压传送到上述输入节点。
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