CN1637817A - 图像显示装置及其检查方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种图像显示装置及其检查方法，其中的各像素显示电路(2)包括：串联连接的EL元件(26)、包括P型晶体管(27)及电阻元件(28)的EL驱动电路(14)、使控制结点(N27)的电位(VO)与输入结点(NA)的电位(VI)一致地设定P型晶体管(27)的栅电位(VC)的差动放大电路(13)、以及消除差动放大电路(13)的偏离电压(VOF)的偏离补偿电路(12)。由此，流过EL元件(26)的电流值的离散的主要原因只是电阻元件(28)的电阻值，像素之间的显示特性的离散小。

Description

图像显示装置及其检查方法
技术领域
本发明涉及图像显示装置及其检查方法，特别是涉及包括电致发光(以下称EL)元件之类的电场发光元件的图像显示装置及其检查方法。
背景技术
在现有的EL显示装置中，各像素中，将驱动晶体管和EL元件串联连接在电源电位线和接地电位线之间，同时将存取晶体管连接在数据线和驱动晶体管的栅之间，通过数据线及存取晶体管，将对应于显示数据的电位供给驱动晶体管的栅，使对应于该电位的值的电流流过驱动晶体管及EL元件。EL元件以对应于电流值的光强度发光(例如参照特开2001-100656号公报)
在这样的EL显示装置中，在用多晶硅薄膜晶体管构成驱动晶体管的情况下，驱动晶体管的特性(阈值电压、迁移率)离散比较大，与此相对应，流过EL元件的电流也离散。因此，存在即使在将同一电位写入多个像素中的情况下，每个像素也显示不同的颜色，特别是相邻像素之间的颜色离散显著的问题。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种像素之间的显示特性的离散小的图像显示装置及其检查方法。
本发明的图像显示装置是一种图像显示装置，根据图像信号显示图像，其特征在于包括：配置成多行多列，且分别包含电场发光元件的多个像素显示电路；分别对应于上述多列设置的多条数据线；每隔规定时间与上述图像信号同步地依次选择上述多行中的各行的垂直扫描电路；以及在由上述垂直扫描电路选择1行的期间，将对应于上述图像信号的电位供给到上述多条数据线中的各条的水平扫描电路，各像素显示电路包括：包含与第一电位线和控制结点之间的对应电场发光元件串联连接的第一晶体管、以及连接在上述控制结点和第二电位线之间的电阻元件，使和上述控制结点的电位对应的值的电流流过对应的电场发光元件的驱动电路；和由上述垂直扫描电路选择了对应的行对应地被激活，设定上述第一晶体管的控制电极的电位，使得上述控制结点的电位与输入结点的电位一致的差动放大电路；以及在上述差动放大电路被激活的期间内被激活，检测上述差动放大电路的偏离电压，把将检测到的偏离电压加在对应的数据线的电位上之后得到的电位供给到上述差动放大电路的输入结点，消除上述差动放大电路的偏离电压的偏离补偿电路。
另外，本发明的图像显示装置的检查方法是一种检查上述图像显示装置的检查方法，将测试电位供给对应于检查对象的像素显示电路的数据线，将像素显示电路的差动放大电路及偏离(offset)补偿电路激活，通过对应的数据线读出像素显示电路的控制结点的电位，根据读出的电位，判断像素显示电路是否正常。
在本发明的图像显示装置中，流过电场发光元件的电流由控制结点的电位和电阻元件的电阻值决定。控制结点的电位利用差动放大电路及偏离补偿电路，被设定成与数据线的电位相等的电位。因此，流过电场发光元件的电流值离散的主要原因只是电阻元件的电阻值。电阻元件的电阻值的离散比晶体管的特性(阈值、迁移率)的离散小，所以像素之间的显示特性的离散比以往小。另外，由垂直扫描电路选择了对应的行时，将差动放大电路及偏离补偿电路激活，所以消耗电流小。
另外，在本发明的图像显示装置的检查方法中，将测试电位供给对应于检查对象的像素显示电路的数据线，将该像素显示电路的差动放大电路及偏离补偿电路激活，通过对应的数据线读出上述控制结点的电位，根据读出的电位，判断该像素显示电路是否正常。因此不检查电场发光元件的光学特性，就能电气性地检查像素显示电路，能谋求降低检查成本。
本发明的上述及其他目的、特征、方面及优点，从结合附图进行的本发明的以下的详细说明，会更加明白。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的EL显示装置的结构框图。
图2是表示图1所示的像素显示电路的结构框图。
图3是表示图2所示的像素显示电路的结构的电路图。
图4是表示图3所示的像素显示电路的工作的时序图。
图5是表示实施方式1的变更例的电路图。
图6是表示实施方式1的另一变更例的电路图。
图7是表示实施方式1的又一变更例的电路图。
图8是表示实施方式1的又一变更例的电路图。
图9是表示实施方式1的又一变更例的电路图。
图10是表示实施方式1的又一变更例的电路图。
图11是表示实施方式1的又一变更例的电路图。
图12是表示本发明的实施方式2的EL显示装置中包含的像素显示电路的结构的电路图。
图13是表示实施方式2的变更例的电路图。
图14是表示实施方式2的另一变更例的电路图。
图15是表示本发明的实施方式3的EL显示装置中包含的像素显示电路的结构的电路图。
图16是表示实施方式3的变更例的电路图。
图17是表示实施方式3的另一变更例的电路图。
图18是表示本发明的实施方式4的EL显示装置中包含的像素显示电路的结构框图。
图19是表示图18所示的像素显示电路的结构的电路图。
图20是表示实施方式4的变更例的电路图。
图21是表示实施方式4的另一变更例的电路图。
图22是表示实施方式4的又一变更例的电路图。
图23是表示本发明的实施方式5的EL显示装置中包含的像素显示电路的结构的电路图。
图24是表示图23所示的像素显示电路的工作的时序图。
图25是表示实施方式5的变更例的电路图。
图26是表示本发明的实施方式6的像素显示电路的检查方法的电路图。
具体实施方式
[实施方式1]
图1是表示本发明的实施方式1的EL显示装置的结构的框图。图1中，该EL显示装置包括像素阵列1、垂直扫描电路3、以及水平扫描电路4。像素阵列1、垂直扫描电路3及水平扫描电路4也可以设置在一个基板上，垂直扫描电路3及水平扫描电路4的一部分或全部也可以作为外部电路设置。
像素阵列1包括：配置成多行多列的多个像素显示电路2、分别对应于多列设置的多条数据线DL、以及对应于各行设置的多条信号线SL。各像素显示电路2有EL元件，根据通过对应的多条信号线SL供给的多个控制信号进行控制，以对应于通过对应的数据线DL供给的电位的光强度发光。后面将详细说明像素显示电路2。
垂直扫描电路3与图像信号同步工作，每隔1水平期间，依次选择多行，通过被选择的行的多条信号线S，控制各像素显示电路2，保持对应于各像素显示电路2的数据线DL的电位。
水平扫描电路4在由垂直扫描电路3选择1行的期间，将对应于图像信号的电位供给各数据线DL。图像信号包含多位例如6位的数据信号D0～D5。对应于各像素显示电路2，串行地发生数据信号D0～D5。在各像素显示电路2中，能用6位的数据信号D0～D5进行26＝64层次的灰度显示。另外，如果用R(红)、G(绿)、B(蓝)3个像素显示电路2构成一个彩色显示单位，则能进行约26万种颜色的彩色显示。
即水平扫描电路4包括移位寄存器5、数据锁存电路6、7、灰度电位发生电路8、译码电路9、以及输出缓冲电路10。移位寄存器5按照与数据信号D0～D5的设定被切换的规定周期同步的时序，对数据锁存电路6指示数据信号D0～D5的取入。数据锁存电路6依次取入并保持串行生成的1行部分的数据信号D0～D5。
在1行部分的数据信号D0～D5被取入数据锁存电路7中的时刻，响应锁存信号LT的激活，被锁存在数据锁存电路6中的数据信号D0～D5群被传递给数据锁存电路7。灰度电位发生电路8将64层次的灰度电位V1～V64供给译码电路9。
译码电路9在每一列中，根据被锁存在数据锁存电路7中的数据信号D0～D5，选择64层次的灰度电位V1～V64中的某一电位，将被选择的电位供给输出缓冲电路10。输出缓冲电路10在每一列中，将电流供给数据线DL，使得数据线DL的电位成为与从译码电路9供给的灰度电位相同的电位。
如果由垂直扫描电路3及水平扫描电路4将灰度电位写入像素阵列1的各像素显示电路2中，则在像素阵列1中显示一个图像。
图2是表示像素显示电路2的结构框图。图2中，像素显示电路2包括试样保持(S/H)电路11、偏离补偿电路12、差动放大电路13、以及EL驱动电路14。根据通过信号线SL供给的控制信号，控制试样保持电路11，对由垂直扫描电路3选择对应的行的期间所对应的数据线DL的电位进行取样及保持，将取样及保持的电位VG供给偏离补偿电路12。
偏离补偿电路12利用通过多条信号线SL供给的多个控制信号进行控制，在差动放大电路13被激活期间内，检测差动放大电路13的偏离电压VOF，将检测到的偏离电压VOF与从试样保持电路11供给的电位VG相加后的电位VI＝VG+VOF供给差动放大电路13，将差动放大电路13的偏离电压VOF消除。
差动放大电路13的反相输入端子(-)接收偏离补偿电路12的输出电位VI，其非反相输入端子(+)接收EL驱动电路14的控制结点27的电位VO，该输出端子连接在EL驱动电路14上。差动放大电路13响应通过多条信号线SL供给的多个控制信号而被激活，将控制电VC位供给EL驱动电路14，使得EL驱动电路14的控制结点N27的电位与从偏离补偿电路12供给的电位VI一致。EL驱动电路14使对应于从差动放大电路13供给的控制电位VC的值的电流IEL流过EL元件，使EL元件发光。
图3是详细地表示像素显示电路2的结构的电路图。图3中，试样保持电路11包括开关元件SG及电容器15。开关元件SG连接在数据线DL和结点NG之间，在由垂直扫描电路3选择对应的行的期间导通。电容器15连接在结点NG和呈接地电位GND的线之间。如果开关元件SG导通，则结点NG被充电到与数据线DL相同的电位。如果开关元件NG阻断，则由电容器15保持结点NG的电位。
EL驱动电路14包括：串联连接在呈高电位VH2的线和控制结点N27之间的EL元件26及P型场效应晶体管(以下称P型晶体管)27、连接在控制结点N27和呈低电位VL2的线之间的电阻元件28、以及连接在呈高电位VH2的线和P型晶体管27的栅(结点N29)之间的电容器29。假设电阻元件28的电阻值为R，则对应于控制结点N27的电位VO和低电位VL2之间的电压VO-VL2的值的电流IEL＝(VO-VL2)/R流过EL元件26、P型晶体管27及电阻元件28。EL元件26以对应于电流IEL的光强度发光。
P型晶体管27的栅N29的电位即控制电位VC由电容器29保持。电容器29的一个电极虽然连接在呈高电位VH2的线上，但也可以连接在其他的呈一定电位的线上。另外，在来自结点29的泄漏电流少的情况下，也可以将电容器29除去。
差动放大电路13包括：P型晶体管21、22、N型场效应晶体管(以下称N型晶体管)23、24、恒流源25、以及开关元件S1、S2。P型晶体管21、22被分别连接在呈高电位VH1的线和结点N21、N22之间，它们的栅都连接在结点N22上。P型晶体管21、22构成电流镜电路。开关元件S1连接在结点N21和EL驱动电路14的结点N29之间，在由垂直扫描电路3选择对应的行的期间内导通。
N型晶体管23、24分别连接在结点N21、N22和结点N23之间，它们的栅分别连接在结点NA、N27上。N型晶体管23、24的栅分别构成差动放大电路13的反相输入端子及非反相输入端子。恒流源25及开关元件S2串联连接在结点N23和呈低电位VL1的线之间。开关元件S2在由垂直扫描电路3选择对应的行的期间内导通。开关元件S2一旦导通，恒流源25便使规定的恒定电流从结点N23流到呈低电位VL2的线中。
开关元件S2是为了降低功耗而设置的，如果能将电流阻断，则设置在呈高电位VH1的线和呈低电位VL1的线之间的任何位置都可以。例如，既可以将开关元件S2设置在结点N23和恒流源25之间，也可以设置在呈高电位VH1的线和P型晶体管21、22的源之间。另外，VH1和VH2、VL1和VL2也可以分别是相同的电位。
其次，说明差动放大电路13及EL驱动电路14的工作。如果开关元件S1、S2导通，则差动放大电路13被激活。对应于控制结点N27的电位VO的值的电流流过N型晶体管24。N型晶体管24和P型晶体管22串联连接，P型晶体管22和21构成电流镜电路，所以对应于N型晶体管24的电流值的电流流过P型晶体管21。对应于结点NA的电位VI值的电流流过N型晶体管23。
在VO比VI高的情况下，流过P型晶体管21的电流也比流过N型晶体管23的电流大，控制电位VC上升，流过P型晶体管27的电流减少，控制结点N27的电位VO下降。在VO比VI低的情况下，流过P型晶体管21的电流比流过N型晶体管23的电流小，控制电位VC下降，流过P型晶体管27的电流增加，VO上升。
因此，在N型晶体管23的阈值电压VTN23和N型晶体管24的阈值电压VTN24相等的情况下，VO＝VI。可是，在N型晶体管23的阈值电压VTN23和N型晶体管24的阈值电压VTN24不一致的情况下，发生偏离电压VOF＝VI-VO＝VTN23-VTN24。例如VTM23比VTM24高时，在VO比VI低的状态下，差动放大电路13稳定。该偏离电压VOF由偏离补偿电路12进行补偿。
偏离补偿电路12包括开关元件SA～SC及电容器16。开关元件SA连接在结点NG和NA之间，开关元件SC、SB串联连接在结点NG和N27之间。电容器16连接在结点NA和位于开关元件SB、SC之间的结点NB之间。
图4是表示图1～图3中所示的像素显示电路2的工作的时序图。开关元件SG、SA～SC、S1、S2在由垂直扫描电路3选择了对应的行时，由从垂直扫描电路3通过对应的行的多条信号线SL供给的多个控制信号，进行通/断控制。开关元件SG在由垂直扫描电路3选择对应的行的期间被导通。图4中，为了说明的方便，开关元件S1、S2、SA、SB被同时导通，但如果以下说明的工作被完成，则不需要同时导通。另外，数据线DL的电位输入时刻，既可以在时刻t0之前也可以在之后。图4中，已经输入了数据线DL的电位。
在时刻t0，如果开关元件S1、S2、SA、SB导通，则结点NG的电位VG通过开关元件SA传递给结点NA，变成VI＝VG。另外，流过驱动电流I，差动放大电路13被激活，控制结点N27的电位VO变成VO＝VG-VOF。VO通过开关元件SB传递给结点NB。由此，电容器16被充电成VI-VO＝VOF。
在时刻t1，开关元件SA、SB阻断后，在时刻t2如果开关元件BC导通，则结点NB的电位从VG-VOF变为VG。该变化部分VOF通过电容器16传递给结点NA，结点NA的电位VI变为VI＝VG+VOF。其结果，控制结点N27的电位VO变为VO＝VG，偏离电压VOF被消除。
这时电流IEL＝(VG-VL2)/R＝(VG/R)-(VL2/R)流过电阻元件28。如果使R、VL2分别呈一定值，则IEL与VG成正比。特别是在VL2呈接地电位的情况下，变成IEL＝VG/R。如果将R设定为规定值，则能由VG决定IEL。就是说，能由VG控制EL元件26的亮度。
这里，成为IEL离散的主要原因，是R的离散。在现有技术中，驱动晶体管的阈值电压和迁移率这两个原因成为IEL离散的主要原因。因此，与现有技术相比，IEL离散的主要原因数减少，IEL的离散减少了。另外，在多晶硅薄膜的表面上形成像素显示电路2。用对多晶硅薄膜的离子注入量调整电阻元件28的电阻值R。
另外，在EL显示装置中，由于经常流过IEL，所以消耗电流增大。为了减少EL显示装置的消耗电流，由必要降低IEL。因此在现有技术中，有必要使驱动晶体管的栅·源之间的电压接近驱动晶体管的阈值电压，降低驱动晶体管的互感。可是由于使栅·源之间的电压越接近驱动晶体管的阈值电压，IEL越容易受阈值电压的离散的影响，所以迄今难以低功耗化。与此不同，在本申请的发明中，如果单纯地使电阻元件28的电阻值R增大，则IEL减小，所以容易低功耗化。
返回图4，在时刻t3如果开关元件S1阻断，则由电容器29保持控制电位VC。在时刻t4如果开关元件S2阻断，则驱动电流被阻断，差动放大电路13不被激活。差动放大电路13之所以不被激活，是由于由电容器29保持使EL元件26发光用的电压，所以不需要差动放大电路13工作。差动放大电路13的驱动电流I只在选择对应的行的期间内流过，所以由设置差动放大电路13引起的消耗电流的增加小。
另外，虽然也可以同时使开关元件S1、S2阻断，但由于开关元件S2的阻断，控制电位VC会变化，由可能由电容器29保持变化后的电位，所以将开关元件S1阻断后，再将开关元件S2阻断。
另外，将开关元件S1阻断后，电荷从结点N29泄漏，结点N29的电位VC随着时间的推移而降低。可是，1帧时间(约16毫秒)的电位VC的降低，实际上没有问题。
以下，说明该实施方式1的各种变更例。在图5的变更例中，用EL驱动电路31置换像素显示电路2的EL驱动电路14。在EL驱动电路31中，电容器29连接在P型晶体管27的栅·源之间。在该变更例中，也能获得与实施方式1相同的效果。
在图6的变更例中，用EL驱动电路32置换像素显示电路2的EL驱动电路14。在EL驱动电路32中，P型晶体管27及EL元件26连接在呈高电位VH2的线和控制结点N27之间，电容器29连接在P型晶体管27的栅·源之间。在该变更例中，也能获得与实施方式1相同的效果。
在图7的变更例中，用N型晶体管33及开关34置换图3中的恒流源25及开关元件S2。N型晶体管33连接在结点N23和呈低电位VL1的线之间，其栅连接在开关34的公用端子34c上。开关34的一个端子34a接收偏置电位VBN，其另一个端子23b连接在呈低电位VL1的线上。在图3中的开关元件S2导通期间(图4中的时刻0～t4)，开关34的端子34a、34c之间导通，偏置电位VBN被供给N型晶体管33的栅，N型晶体管33在饱和区中工作，流过恒定电流I。图3中的开关元件S2在阻断期间，开关元件34的端子34b、34c之间导通，低电位VL1被供给N型晶体管33的栅，N型晶体管33截止。即使在该变更例中，也能获得与实施方式1相同的效果。
在图8的变更例中，用像素显示电路35置换像素显示电路2。在像素显示电路35中，开关元件SA的一个电极连接在呈基准电位VR的结点上，以代替结点NG。从供电能力大的外部电源或内部电源，供给基准电位VR。在此情况下，通过基准电位为VR的结点，进行电容器16的充电，所以能减轻图1中的输出缓冲电路10的负载，能谋求偏离消除工作的高速化。
在图3所示的像素显示电路2中，构成负反馈电路，所以有产生振荡动作的可能性。为了防止振荡动作，进行相位补偿。在图9所示的像素显示电路36中，电容器37连接在控制结点N27和呈低电位VL3的线之间(支配极补偿法)。在图10的像素显示电路38中，电容器37的一个电极连接到差动放大电路13的节点N21上，而不是低电位VL3的线上(镜面补偿法)。在图11所示的像素显示电路39中，电阻元件40及电容器37连接在控制结点N27和呈低电位VL3的线之间(极/零(pole/zero)法)。在这些变更例中，能防止振荡动作。另外，在图3所示的像素显示电路2中，不会由于工作条件的不同而产生振荡动作。
[实施方式2]
图12是表示本发明的实施方式2的EL显示装置中包含的像素显示电路40的结构的电路图，是与图3对比用的图。参照图12，该像素显示电路40是用EL驱动电路41置换了像素显示电路2中的EL驱动电路14后的电路。EL驱动电路41包括：连接在呈高电位VH2的线和控制结点N27之间的电阻元件42；串联连接在控制结点N27和呈低电位VL2的线之间的N型晶体管43及EL元件44；以及连接在N型晶体管43的栅和呈低电位VL2的线之间的电容器45。
假设电阻元件42的电阻值为R，对应于高电位VH2和控制结点N27的电位VO之间的电压VH2-VO的值的电流IEL＝(VH2-VO)/R流过N型晶体管43及EL元件44。EL元件44以对应于电流IEL的光强度发光。
由电容器45保持N型晶体管43的栅(结点N45)的电位即控制电位VC。电容器45的一个电极虽然连接在呈低电位VL2的线上，但也可以连接在其他的呈一定电位的线上。另外，在来自结点N45的泄漏电流少的情况下，也可以将电容器45除去。
其次，说明差动放大电路13及驱动电路41的工作。开关元件S1、S2一旦导通，差动放大电路13被激活。对应于控制结点N27的电位VO的值的电流流过N型晶体管24。N型晶体管24和P型晶体管22串联连接，P型晶体管22和21构成电流镜电路，所以对应于N型晶体管24的电流值的电流流过P型晶体管21。对应于结点NA的电位VI值的电流流过N型晶体管23。
在VO比VI高的情况下，流过P型晶体管21的电流也比流过N型晶体管23的电流大，控制电位VC上升，流过N型晶体管43的电流增加，控制结点N27的电位VO下降。在VO比VI低的情况下，流过P型晶体管21的电流比流过N型晶体管23的电流小，控制电位VC下降，流过N型晶体管43的电流减少，VO上升。
因此，在N型晶体管23的阈值电压VTN23和N型晶体管24的阈值电压VTN24相等的情况下，VO＝VI。可是，在N型晶体管23的阈值电压VTN23和N型晶体管24的阈值电压VTN24不一致的情况下，发生偏离电压VOF＝VI-VO＝VTN23-VTN24。例如VTM23比VTM24高时，在VO比VI低的状态下，差动放大电路13稳定。该偏离电压VOF由偏离补偿电路12进行补偿。
在该实施方式2中，也能获得与实施方式1相同的效果。
以下，说明实施方式2的各种变更例。在图13的变更例中，用EL驱动电路46置换EL驱动电路41。在EL驱动电路46中，电容器45连接在N型晶体管43的栅·源之间。在图14的变更例中，用EL驱动电路47置换EL驱动电路41。在EL驱动电路47中，EL元件44及N型晶体管43串联连接在控制结点N27和呈低电位VL2的线之间，电容器45连接在N型晶体管43的栅·源之间。在这些变更例中，也能获得与实施方式2相同的效果。
[实施方式3]
图15是表示本发明的实施方式3的EL显示装置中包含的像素显示电路50的结构的电路图，是与图3对比的图。参照图15，该像素显示电路50是用差动放大电路51置换了像素显示电路2的差动放大电路13后的电路。
差动放大电路51包含开关元件S1、S2、恒流源52、P型晶体管53、54及N型晶体管55、56。开关元件S2及恒流源52连接在呈高电位VH1的线和结点N52之间。开关元件S2一旦导通，恒流源52使规定的恒定电流从呈高电位VH1的线流到结点N52。P型晶体管53、54分别连接在结点N52和结点N53、N54之间，它们的栅分别连接在结点NA、N27上。P型晶体管53、54的栅分别构成差动放大电路51的反相输入端子及非反相输入端子。开关元件S1连接在结点N53和P型晶体管27的栅之间。N型晶体管55、56分别连接在结点N53、N54和呈低电位VL1的线之间，它们的栅都连接在结点N54上。N型晶体管55、56构成电流镜电路。
其次，说明差动放大电路51及EL驱动电路14的工作。对应于控制结点N27的电位VO的值的电流流过P型晶体管54。P型晶体管54和N型晶体管56串联连接，N型晶体管56和55构成电流镜电路，所以对应于P型晶体管54的电流值的电流流过N型晶体管55。对应于结点NA的电位VI值的电流流过P型晶体管53。
在VO比VI高的情况下，流过N型晶体管55的电流也比流过P型晶体管53的电流小，控制电位VC上升，流过P型晶体管27的电流减少，VO下降。在VO比VI低的情况下，流过N型晶体管55的电流比流过P型晶体管53的电流大，控制电位VC下降，流过P型晶体管27的电流增加，VO上升。
因此，在P型晶体管53的阈值电压VTP53和P型晶体管54的阈值电压VTP54相等的情况下，VO等于VI。可是，在P型晶体管53的阈值电压VTP53和P型晶体管54的阈值电压VTP54不一致的情况下，发生偏离电压VOF＝VI-VO＝|VTP54|-|VTP53|。例如在|VTP53|比|VTP54|高时，在VO比VI高的状态下，差动放大电路51稳定。该偏离电压VOF通过图4所示的偏离消除工作进行补偿。
在该实施方式3中，也能获得与实施方式2相同的效果。
其次，说明该实施方式3的变更例。在图16的变更例中，用P型晶体管57及开关58置换图5中的开关元件S2及恒流源25。P型晶体管57连接在呈高电位VH1的线和结点N52之间，其栅连接在开关58的公用端子58c上。开关58的一个端子58a接收偏置电位VBP，其另一个端子58b连接在呈高电位VH1的线上。在图15中的开关元件S2导通期间(图4中的时刻0～t4)，开关58的端子58a、58c之间导通，偏置电位VBP被供给P型晶体管57的栅，P型晶体管57在饱和区中工作，流过恒定电流I。图15中的开关元件S2在阻断期间，开关元件58的端子58b、58c之间导通，高电位VH1被供给P型晶体管57的栅，P型晶体管57截止。即使在该变更例中，也能获得与实施方式3相同的效果。
图17中的像素显示电路59是用图12中的EL驱动电路41置换了图15中的像素显示电路50的EL驱动电路14后的电路。在该变更例中，也能获得与实施方式3相同的效果。
[实施方式4]
图18是表示本发明的实施方式4的EL显示装置中包含的像素显示电路60的结构的框图，是与图2对比的图。参照图18，该像素显示电路60与图2中的像素显示电路2不同的地方，在于用EL驱动电路61置换EL驱动电路14，EL驱动电路61的控制结点N27连接在差动放大电路13的反相输入端子(-)上，偏离补偿电路12的输出电位VI被输入差动放大电路13的非反相输入端子(+)中。
图19是详细地表示图18所示的像素显示电路60的结构的电路图。EL驱动电路61是用N型晶体管62置换了图3中的EL驱动电路14的P型晶体管27后的图。差动放大电路13的N型晶体管23的栅(反相输入端子)连接在控制结点N27上，N型晶体管24的栅(非反相输入端子)连接在结点NA上，结点N21通过开关元件S1，连接在N型晶体管62的栅上。
其次，说明差动放大电路13及EL驱动电路61的工作。开关元件S1、S2一旦导通，差动放大电路13被激活。对应于结点NA的电位VI的值的电流流过N型晶体管24。N型晶体管24和P型晶体管22串联连接，P型晶体管22和21构成电流镜电路，所以对应于N型晶体管24的电流值的电流流过P型晶体管21。对应于控制结点N27的电位VO值的电流流过N型晶体管23。
在VO比VI高的情况下，流过P型晶体管21的电流也比流过N型晶体管23的电流小，控制电位VC下降，流过N型晶体管62的电流减少，控制结点N27的电位VO下降。在VO比VI低的情况下，流过P型晶体管21的电流比流过N型晶体管23的电流大，控制电位VC上升，流过N型晶体管62的电流增加，VO下降。
因此，在N型晶体管23的阈值电压VTN23和N型晶体管24的阈值电压VTN24相等的情况下，VO＝VI。可是，在N型晶体管23的阈值电压VTN23和N型晶体管24的阈值电压VTN24不一致的情况下，发生偏离电压VOF＝VI-VO＝VTN23-VTN24。例如VTM24比VTM23高时，在VO比VI低的状态下，差动放大电路13稳定。该偏离电压VOF由偏离补偿电路12进行补偿。
在该实施方式4中，EL驱动电路61成为使用N型晶体管62的源跟踪电路，成为难以产生振荡动作的结构。另外，有必要使高电位VH1比图3的情况高出相当于N型晶体管62的阈值电压的值。在本发明中，在不用垂直扫描电路3选择对应的行的情况下，将开关元件S2阻断，将在呈高电位VH1的线和呈低电位VL1的线之间流的电流阻断，所以使高电位VH1增高所引起的消耗电流的增大较小。
以下，说明该实施方式4的各种变更例。图20中的像素显示电路65是用EL驱动电路66置换了图19中的像素显示电路60的EL驱动电路61后的电路。EL驱动电路66是用P型晶体管67置换了图12中的EL驱动电路41的N型晶体管43后的电路。
在VO比VI高的情况下，流过P型晶体管21的电流也比流过N型晶体管23的电流小，控制电位VC下降，流过P型晶体管67的电流增加，控制结点N27的电位VO下降。在VO比VI低的情况下，流过P型晶体管21的电流比流过N型晶体管23的电流大，控制电位VC上升，流过P型晶体管67的电流增加，VO下降。因此，在N型晶体管23的阈值电压VTN23和N型晶体管24的阈值电压VTN24相等的情况下，VO＝VI。
在该变更例中，EL驱动电路66成为使用P型晶体管67的源跟踪电路，成为难以产生振荡动作的结构。但是，有必要使低电位VL1比图3的情况低出相当于P型晶体管67的阈值电压的值。在本发明中，在不用垂直扫描电路3选择对应的行的情况下，将开关元件S2阻断，将在呈高电位VH1的线和呈低电位VL1的线之间流的电流阻断，所以使低电位VL1降低所引起的消耗电流的增大较小。
另外，图21中的像素显示电路70是用图15中的差动放大电路51置换了图19中的像素显示电路60中的差动放大电路13后的电路。另外，图22中的像素显示电路71是用图15中的差动放大电路51置换了图20中的像素显示电路65中的差动放大电路13后的电路。在这些变更例中，也能防止振荡动作的发生。
[实施方式5]
在上述像素显示电路中，开关元件S1实际上由N型晶体管、或P型晶体管、或并联连接的N型晶体管及P型晶体管构成。构成开关元件S1的晶体管截止时，由于晶体管的栅·漏之间或栅·源之间存在的寄生电容的作用，所以存在控制电位VC变化而偏离规定的值的问题。这时变化的电压被称为穿通(feedthrough)电压。例如图3中的电容器29对于降低穿通电压发挥一定的效果不充分。在该实施方式5中，谋求解决该问题。
图23是表示本发明的实施方式5的EL显示装置中包含的像素显示电路75的结构的电路图，是与图19对比的图。参照图23，该像素显示电路75与图19中的像素显示电路60不同的地方，在于追加了穿通补偿电路76，用EL驱动电路78置换EL驱动电路61。
穿通补偿电路76包括开关元件S3、S4及电容器77。开关元件S3、S4串联连接在控制结点N27和试样保持电路11的结点NG之间。根据从垂直扫描电路3通过信号线SL供给的控制信号，控制开关元件S3，与开关元件S1同时通/断。根据从垂直扫描电路3通过信号线SL供给的控制信号，控制开关元件S4，对应于开关元件S1、S2阻断而导通。电容器77连接在N型晶体管62的栅和开关元件S3、S4之间的结点N77之间。EL驱动电路78是从图19中的EL驱动电路61将电容器29除去后的电路。
图24是表示穿通消除工作的时序图。图24中，在时刻t0开关元件S1、S3都导通，进行图4所示的偏离消除工作，控制电位VC被供给结点N29，VO＝VG被供给结点N27、N77。
在时刻t1如果开关元件S1、S3阻断，则由开关元件S1、S3发生穿通电压。现在，只考虑开关元件S1。如果由于开关元件S1阻断而在结点N29上发生了-ΔV1大小的穿通电压，则结点N29的电位VC降低ΔV1。电容器77的电容值能设定得比结点N77的寄生电容值大很多，所以该变化部分能由电容器77几乎100％地传递给结点N77。同样，由于开关元件S3阻断，结点N77的电位VO＝VG降低ΔV3，该变化部分几乎100％地传递给结点N29。最后，结点N77的电位从VO＝VG下降ΔV1+ΔV3，同样结点N29的电位从VC下降ΔV1+ΔV3。
接着，在时刻t2如果开关元件S4导通，则结点N77的电位变成处于低阻抗状态的结点NG的电位VG。就是说，结点N77的电位上升ΔV1+ΔV3。该变化部分通过电容器77传递给结点N29，结点N29的电位返回VC。这样穿通电压被消除。
另外，电容器77在开关元件S4导通期间，由于其一个电极连接在一定电位VG上，所以具有作为结点N29的电位保持电容的功能。
图25是表示实施方式5的变更例的电路图。该像素显示电路80与图23中的像素显示电路75不同的地方，在于用穿通补偿电路81置换穿通补偿电路76。穿通补偿电路81包括开关元件S3、S4及电容器77。开关元件S3连接在差动放大电路13的N型晶体管23的栅和控制结点N27之间。开关元件S4连接在试样保持电路11的结点NG和N型晶体管23的栅之间。电容器77连接在结点N29和开关元件S3、S4之间的结点N77之间。在该变更例中，从EL驱动电路78至差动放大电路13的反馈循环的布线和开关元件S3用的布线共有，所以与图23中的像素显示电路75相比，能降低电路的占有面积。但是，N型晶体管23的栅电容具有作为结点N77的寄生电容的作用的缺点。
[实施方式6]
在生产本发明的EL显示装置的情况下，作为EL显示装置组装时的生产率(合格率)是重要的。EL显示装置的生产率大部分由占有面积大的像素阵列2的缺陷率决定。为了降低EL显示装置的制造成本，最好尽可能在制造工序的前阶段将不合格品除去。就是说，作为EL显示元件组装后，在光学性地检查EL元件的显示特性的阶段，检测不合格品，在形成了像素显示电路的阶段通过电气性的检查，检测不合格品的方法对于降低制造成本也是有效的。在该实施方式6中，说明像素显示电路的电气性的检查方法。
图26是表示本发明的实施方式6的像素显示电路2的检查方法的电路图。在图26中，使用开关85、写入驱动器86及读出放大器87。开关85的公用端子连接在数据线DL上，其一个端子85a连接在写入驱动器86的输出结点上，其另一个端子连接在读出放大器87上。
首先，使开关元件SG、SA、SB、S1、S2导通，将开关元件SC阻断。另外，使开关85的端子85a、85c之间导通，将规定的电位VG加在写入驱动器86的输入结点上。其结果，VI＝VG，VO＝VI-VOF。
其次，将开关元件SA、SB阻断，保持结点NA的电位VI＝VG。接着如果使开关元件SC导通，则结点NB的电位只变化VOF，结点NA的电位变成VI＝VG+VOF。其结果，VO＝VG。其次，依次将开关元件S1、S2阻断。以上，与用图4说明的工作相同。但是，开关元件S2也可以仍然导通。
其次，将与VG不同的电位(例如接地电位GND)加在写入驱动器86的输入结点上，将数据线DL的电位设定为与VG不同的电位后，使开关85的端子85b、85c之间导通，将数据线DL连接在读出放大器87的输入结点上。
其次，使开关元件SB导通。其结果，控制结点N27的电位VO被传递给数据线DL。用读出放大器87读取该电位VO，在VO＝VG的情况下，断定像素显示电路2正常，在VO≠VG的情况下，断定像素显示电路2不良。
另外，在该实施方式6中，虽然读出控制结点N27的电位VO，但也可以从控制结点N27检测流过数据线DL的电流，根据该检测结果，判断像素显示电路2是否良好。另外，开关元件SG、SA、SB、S1、S2的组合，也可以考虑其他各种检查方法。
虽然详细地说明了本发明，但本发明不仅限于此处所示的例，发明的精神和范围应由权利要求限定，这是容易理解的。

Claims (15)

1、一种图像显示装置，根据图像信号显示图像，其特征在于包括：
配置成多行多列，且分别包含电场发光元件的多个像素显示电路；
分别对应于上述多列设置的多条数据线；
每隔规定时间与上述图像信号同步地依次选择上述多行中的各行的垂直扫描电路；以及
在由上述垂直扫描电路选择1行的期间，将对应于上述图像信号的电位供给到上述多条数据线中的各条的水平扫描电路，
各像素显示电路包括：
包含与第一电位线和控制结点之间的对应电场发光元件串联连接的第一晶体管、以及连接在上述控制结点和第二电位线之间的电阻元件，使和上述控制结点的电位对应的值的电流流过对应的电场发光元件的驱动电路；
和由上述垂直扫描电路选择了对应的行对应地被激活，设定上述第一晶体管的控制电极的电位，使得上述控制结点的电位与输入结点的电位一致的差动放大电路；以及
在上述差动放大电路被激活的期间内被激活，检测上述差动放大电路的偏离电压，把将检测到的偏离电压加在对应的数据线的电位上之后得到的电位供给到上述差动放大电路的输入结点，消除上述差动放大电路的偏离电压的偏离补偿电路。
2、据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
上述差动放大电路包括：
其控制电极接收上述输入结点的电位的第二晶体管；
其控制电极接收上述控制结点的电位，其第一电极连接在上述第二晶体管的第一电极上的第三晶体管；
在由上述垂直扫描电路选择对应的行的期间内被激活，使电流流过上述第二及第三晶体管的电流源；以及
连接在上述第二晶体管的第二电极和上述第一晶体管的控制电极之间，在上述电流源被激活的期间内导通的第一开关元件。
3、据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：
上述电流源包括：
流过规定的电流的恒流源；以及
与上述恒流源串联连接，在由上述垂直扫描电路选择对应的行的期间内导通，使上述恒流源的电流流过上述第二及第三晶体管的第二开关元件。
4、据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：
上述电流源包括：
其第一电极连接在上述第二及第三晶体管的第一电极上的第四晶体管；以及
在由上述垂直扫描电路选择对应的行的期间内，使规定的电流流过上述第四晶体管，在除此以外的期间内，切换上述第四晶体管的控制电极及第二电极之间的电压，使得上述第四晶体管不导通的第一切换电路。
5、据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：
上述各像素显示电路还包括使上述第一开关元件不导通时，补偿上述控制结点上发生的电位变化，使上述控制结点的电位返回到使上述第一开关元件不导通之前的电位的穿通补偿电路。
6、据权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于：
上述穿通补偿电路包括：
其一个电极连接在上述第一晶体管的控制电极上的第一电容器；
连接在上述第一电容器的另一个电极和上述控制结点之间，在与上述第一开关元件相同的时刻导通及不导通的第三开关元件；以及
其一个电极接收对应的数据线的电位，其另一个电极连接在上述第一电容器的另一个电极上，对应于上述第三开关元件不导通而导通的第四开关元件。
7、据权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于：
上述各像素显示电路还包括：
其一个电极连接在上述第四开关元件的一个电极上，其另一个电极接收第三电位的第二电容器；以及
连接在对应的数据线和上述第二电容器的一个电极之间，在由上述垂直扫描电路选择对应的行的期间导通，将上述第二电容器的一个电极充电到对应的数据线的电位的第五开关元件。
8、据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
上述差动放大电路包括：
其控制电极接收上述输入结点的电位的第二晶体管；
其控制电极接收上述控制结点的电位，其第一电极连接在上述第二晶体管的第一电极上的第三晶体管；
在由上述垂直扫描电路选择对应的行的期间内被激活，使电流流过上述第二及第三晶体管的电流源；以及
连接在上述第三晶体管的第二电极和上述第一晶体管的控制电极之间，在上述电流源被激活的期间内导通的第一开关元件。
9、据权利要求8所述的图像显示装置，其特征在于：
上述电流源包括：
流过规定的电流的恒流源；以及
与上述恒流源串联连接，在由上述垂直扫描电路选择对应的行的期间内导通，使上述恒流源的电流流过上述第二及第三晶体管的第二开关元件。
10、据权利要求8所述的图像显示装置，其特征在于：
上述电流源包括：
其第一电极连接在上述第二及第三晶体管的第一电极上的第四晶体管；以及
在由上述垂直扫描电路选择对应的行的期间内，使规定的电流流过上述第四晶体管，在除此以外的期间内，切换上述第四晶体管的控制电极及第二电极之间的电压，使得上述第四晶体管不导通的第一切换电路。
11、据权利要求8所述的图像显示装置，其特征在于：
上述各像素显示电路还包括使上述第一开关元件不导通时，补偿上述控制结点上发生的电位变化，使上述控制结点的电位返回使上述第一开关元件不导通之前的电位的穿通补偿电路。
12、据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于：
上述穿通补偿电路包括：
其一个电极连接在上述第一晶体管的控制电极上的第一电容器；
连接在上述第一电容器的另一个电极和上述控制结点之间，在与上述第一开关元件相同的时刻导通及不导通的第三开关元件；以及
其一个电极接收对应的数据线的电位，其另一个电极连接在上述第一电容器的另一个电极上，对应于上述第三开关元件不导通而导通的第四开关元件。
13、据权利要求12所述的图像显示装置，其特征在于：
上述各像素显示电路还包括：
其一个电极连接在上述第四开关元件的一个电极上，其另一个电极接收第三电位的第二电容器；以及
连接在对应的数据线和上述第二电容器的一个电极之间，在由上述垂直扫描电路选择对应的行的期间导通，将上述第二电容器的一个电极充电到对应的数据线的电位的第五开关元件。
14、据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
上述各像素显示电路还包括具有其一个电极接收上述控制结点的电位的第三电容器，且用来防止上述差动放大电路的振荡动作的相位补偿电路。
15、据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
上述偏离补偿电路包括：
其一个电极连接在上述差动放大电路的输入结点上的第四电容器；
在第一期间内，将规定的电位供给到上述输入结点，同时将上述第四电容器的另一个电极连接在上述控制结点上，将上述第四电容器充电到上述差动放大电路的偏离电压的第二切换电路；以及
在上述第一期间之后的第二期间内，将对应的数据线的电位供给到上述第四电容器的另一个电极，将上述偏离电压加在对应的数据线的电位上之后得到的电位供给到上述差动放大电路的输入结点的第三切换电路。
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