CN1846246A - 恒流电路和平板显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明应用于例如这样一种液晶显示器上，在该液晶显示器中驱动电路整体地形成于绝缘衬底上，并且利用参考电流II对采样电容器C3进行充电并在采样电容器C3中设置了由于参考电流II所造成的晶体管Q14的栅－源电压Vgs之后，通过采样电容器C3的电压Vgs，对晶体管Q14进行驱动以使其起恒流电路的作用。

Description

恒流电路和平板显示设备
技术领域
本发明涉及一种恒流电路和平板显示设备并且可应用于例如驱动电路整体地形成于绝缘衬底上这样一种液晶显示设备上。与传统结构相比，在利用参考电流对采样电容器进行充电并且设置了由于采样电容器中的参考电流所造成的晶体管的栅-源电压之后，本发明通过借助于采样电容器的电压来对晶体管进行驱动以使其起恒流电路的作用而可降低变化。
背景技术
传统的，在各种集成电路中，恒流电路是由电流镜电路构造而成的以便提供各个部件要进行操作所需的电流。图1和2分别给出了其使用电流镜电路的恒流电路的接线图。图1所示的恒流电路根据电流镜电路结构而借助于N沟道MOS(以下简称为NMOS)晶体管Q2和Q3对由于P沟道MOS(以下简称为PMOS)Q1所造成的参考电流进行返送(fold back)，由此可使与参考电流相对应的恒定电流从所期望的电路块中流出，然而图2所示的恒流电路根据电流镜电路结构而借助于PMOS晶体管Q5和Q6对由于NMOS晶体管Q4所造成的参考电流进行返送，由此可使与参考电流相对应的恒定电流从所期望的电路块中流出。
近年来，已提供了下述类型的液晶显示设备以作为其即就是可应用到诸如移动式电话和PDAs这样的移动终端上的平板显示设备的液晶显示设备，在所述类型的液晶显示设备中液晶显示板的驱动电路整体地集成并构造在其即就是构成了液晶显示板一部分的玻璃衬底上。此外在这种平板显示设备中，驱动电路使用上述接线图1和2中的恒流电路。
具体地说，这类液晶显示设备具有由下述像素、多晶硅TFT(薄膜晶体管)、以及存储电容器所形成的一显示部分，所述像素排列成矩阵形式并且其每一个均是由液晶单元组成的，所述多晶硅TFT即就是液晶单元的开关设备，并且将这类液晶显示设备构造成通过借助于排列在显示部分周围上的各种驱动电路来对显示部分进行驱动而显示各种图像。如在申请号为Hei7-295521的日本专利申请出版物等中所公开的，将液晶显示设备构造成：在将各个像素的信号线设置成预定电势并通过例如基于逐行(on a line-by-line basis)的预充电处理来对其存储电容器进行充电及放电之后，根据其表示各个像素灰度的灰度数据而借助于模拟信号来对各个像素进行驱动，并且这种恒流电路位于其与利用模拟信号来进行驱动相关联的电路块等中。
然而，其即就是应用于这类液晶显示设备上的有源元件的TFTs具有变化很大这样的缺点，并且如果通过使用其即就是这种有源元件的晶体管来构造图1和2所示的恒流电路，那么存在晶体管Q1和Q4所设置的参考电流变化了这样的问题，并且此外，流入到晶体管Q3的电流以及从晶体管Q6流出的电流随各个参考电流而变。
为了降低这种变化对各个电路块的影响，迄今为止已设计出使比较大的电流流入其使用这类有源元件的恒流电路中。然而，这种设计出现了使功耗增加了一定的量这样的缺点。
发明内容
就此提出了本发明，并且本发明提出了一种与传统电路相比其可降低变化的恒流电路以及其使用这种恒流电路的平板显示设备。
为了解决该问题，本发明应用于这样一种恒流电路上，在使连接在晶体管的栅极和源极与晶体管的漏极之间的采样电容器与参考电流源相连并且将采样电容器两端的电压设置成在参考电流源的参考电流驱动晶体管期间所产生的栅极与源极之间的电压之后，该恒流电路断开采样电容器、晶体管、以及参考电流源之间的连接并使晶体管的漏极与驱动目标相连，并且通过借助于由于在采样电容器中所设置的栅极与源极之间的电压所造成的晶体管的电流来对驱动目标进行驱动。
根据本发明的结构，本发明可应用于这样一种恒流电路上，在使连接在晶体管的栅极和源极与晶体管的漏极之间的采样电容器与参考电流源相连并且将采样电容器两端的电压设置成在参考电流源的参考电流驱动晶体管期间所产生的栅极与源极之间的电压之后，该恒流电路断开采样电容器、晶体管、以及参考电流源之间的连接并使晶体管的漏极与驱动目标相连，并且通过借助于由于在采样电容器中所设置的栅极与源极之间的电压所造成的晶体管的电流来对驱动目标进行驱动。因此，即使晶体管的特性变化了，晶体管也可操作并且根据参考电流而在驱动条件之下可对驱动目标进行驱动，因此可显著地降低要对驱动目标进行驱动所使用的恒定电流的变化。
此外，本发明可应用于平板显示设备以及下述位于垂直驱动电路(vertical driving circuit)之中的缓冲器电路的恒流电路上，在使连接在晶体管的栅极和源极与晶体管的漏极之间的采样电容器与参考电流源相连并且将采样电容器两端的电压设置成在参考电流源的参考电流驱动晶体管期间所产生的栅极与源极之间的电压之后，该恒流电路断开采样电容器、晶体管、以及参考电流源之间的连接并使晶体管的漏极与驱动目标相连，并且通过借助于由于在采样电容器中所设置的栅极与源极之间的电压所造成的晶体管的电流来对驱动目标进行驱动。
根据本发明的结构，可提供这样一种平板显示设备，该平板显示设备由于通过利用与传统电路相比其变化降低的恒流电路来驱动各个信号线而可降低特性变化。
根据本发明，在利用参考电流对采样电容器进行充电并且在采样电容器中设置了由于参考电流所造成的晶体管的栅-源电压之后，通过采样电容器的栅-源电压来驱动晶体管以使其起恒流电路的作用，因此与传统电路相比可降低恒流电路的变化。
此外，因为平板显示设备是通过利用这种恒流电路来构造的，因此可降低由于对各个信号线进行驱动所造成的变化，以便可降低由于恒定电流所造成的恒定电流值并且可使整个功耗降低一定的量。
附图说明
图1给出了传统恒流电路的接线图。
图2给出了与图1所示不同的一示例的接线图。
图3给出了根据本发明实施例1的液晶显示设备的方框图。
图4给出了图3所示液晶显示设备的水平驱动电路的一部分的方框图。
图5给出了图4所示缓冲器电路的接线图。
图6给出了有助于对图5所示缓冲器电路中的预充电电路的操作进行说明的时间图。
图7给出了应用于图3所示液晶显示设备上的恒流电路的接线图。
图8给出了有助于对图7所示恒流电路的操作进行说明的时间图。
图9给出了有助于对图5所示缓冲器电路中的模拟缓冲器电路的操作进行说明的时间图。
图10给出了有助于对图5所示缓冲器电路中的模拟缓冲器电路的操作进行说明的接线图。
图11给出了在对图10的继续说明中所使用的接线图。
图12给出了在对图11的继续说明中所使用的接线图。
图13给出了在对图12的继续说明中所使用的接线图。
图14给出了应用于本发明实施例2上的模拟缓冲器电路的接线图。
图15给出了应用于图14所示模拟缓冲器电路上的恒流电路的接线图。
图16给出了有助于对图14所示模拟缓冲器电路的操作进行说明的时间图。
图17给出了应用于本发明的实施例3的模拟缓冲器电路的接线图。
图18给出了有助于对图17所示模拟缓冲器电路的操作进行说明的时间图。
图19给出了应用于本发明实施例4上的水平驱动电路的结构的一部分的方框图。
图20给出了根据本发明实施例5的恒流电路的接线图。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的实施例进行详细的描述。
(1)实施例1
(1-1)实施例1的结构
图3给出了根据本发明实施例1的液晶显示设备的方框图。在该液晶显示设备1中，每个像素是由液晶单元2、其就是液晶单元2的开关设备的多晶硅TFT 3、以及存储电容器4形成的，并且该像素排列成矩阵形式以便形成显示部分6。在该液晶显示设备1中，其形成了显示部分6的各个像素通过信号线LS和栅极线LG而与水平驱动电路7以及垂直驱动电路8相连，以便借助于垂直驱动电路8而顺序选择像素并且根据来自水平驱动电路7的驱动信号而设置每个像素的灰度来显示所期望的图像。
因此，通过根据未示出的定时产生电路所输出的定时信号来驱动每个栅极线LG，垂直驱动电路8结合水平驱动电路7中的处理而以行为单元顺序地选择像素。
水平驱动电路7顺序周期地加载其表示每个像素灰度的灰度数据D1并且产生各个信号线LS的驱动信号。更准确地说，在水平驱动电路7中，移位寄存器9通过对灰度数据D1进行顺序周期地采样来以行为单元对灰度数据D1进行编译，并且在水平消隐时段期间的预定时间将一行的灰度数据D1输出到数模转换电路(DAC)10。
数模转换电路10对移位寄存器9所输出的灰度数据D1执行数模转换以将其输出。缓冲器电路部分11根据数模转换电路10的输出信号来驱动信号线LS。按照这种方式，水平驱动电路7通过根据其基于灰度数据D1的灰度来驱动显示部分6的每个像素可显示所期望的图像。缓冲器电路部分11根据数模转换电路10的输出信号来驱动各个信号LS，并且此时还驱动信号线LS以启动所谓的预充电处理。
图4给出了水平驱动电路7的数模转换电路10和缓冲器电路部分11的方框图。在数模转换电路10中，例如，参考电压产生电路15通过对预定产生参考电压进行阻性划分(resistively dividing)而产生了多个参考电压V0至V63并将其输出。参考电压选择器16分别接收多个参考电压V0至V63，并且根据移位寄存器9所输出的灰度数据D1来选择并输出任何参考电压。按照这种方式，数模转换电路10通过对其与灰度数据D1相对应的参考电压进行选择来对灰度数据D1执行数模转换。
缓冲器电路部分11借助于其根据定时产生电路17所输出的各种定时信号进行操作的缓冲器电路18来对各个参考电压选择器16的输出信号进行处理，并且将所处理的信号输出到信号线LS。在图4中，符号R、G、以及B分别表示其与红色、绿色、以及蓝色像素相对应的系统。
图5详细地给出了每个缓冲器电路18的结构接线图。在缓冲器电路18中，参考电压选择器16的输出信号(由符号Vin表示)输入到模拟缓冲器电路20并且相应信号线路LS是由输入信号Vin来驱动的。缓冲器电路18还与下述CS驱动电路一起通过对信号线LS的电势进行切换来执行预充电处理，所述CS驱动电路在水平消隐周期期间不是基于逐行而示出的。因此，缓冲器电路18包括下述模拟缓冲器电路20以及与预充电处理相关联的预充电电路21，所述模拟缓冲器电路20用于执行通过输入信号Vin来设置像素灰度的处理。在下面的描述中，每个开关电路是由PMOS晶体管或者NOMS晶体管组成的，并且定时产生电路17所输出的定时信号的符号附着于(attached)各个开关电路等上以便表示与开关电路等的控制相关联的定时信号。
更准确地说，在液晶显示设备1中，如图6所示，显示部分6是由所谓的行反转来驱动的，并且在水平消隐周期期间执行预充电处理，并且晶体管3所未处的存储电容器4那侧的端电压(参看图3；在图6中，由其即就是该端侧上的导线的CS线的电势来表示，如符号CS所示)通过所未示出的CS驱动电路(图6(A))而在接地电平与正的预定电势之间切换。因此，在执行预充电处理的周期T1(以下简称为预充电周期)期间(图6(F)和6(G))，模拟缓冲器电路20通过位于输出级上的开关电路22而与信号线LS断开。
预充电电路21根据定时电路17在预充电时段T1的大约第一个二分之一期间所输出的定时信号PCG1和PCG2而将其与信号线LS相连的开关电路23和24分别设置成断开(OFF)状态和导通(ON)状态(图6(B)至(E))，因此使CS线CS与信号线LS相连并且借助于CS驱动电路来对CS线CS的电势进行切换(图6(H))。因此，将预充电电路21构造成可有效地使用保存在信号线LS以及存储电容器4中的电荷以对CS线CS的电势进行切换，以便可使整个功耗降低一定的量。
随后，通过定时信号PCG1和PCG2(图6(B)至6(E))分别将开关电路23和24设置成导通(ON)状态和断开(OFF)状态，因此可使信号线LS与CS线CS断开并且将信号线LS的电势设置成接地电平(图6(H))。因此，在该实施例中，使CS线CS的电势在接地电平与正的预定电势之间切换以便可根据接地电平来对信号线LS进行驱动，并且如随后所描述的，可使其与信号线LS的驱动相关联的模拟缓冲器电路20的结构简单化一定的量(by that amount)。
该模拟缓冲器电路20包括其是由NOMS晶体管Q11所形成的一源极跟随器(source follow)，并且图7(A)所示的恒流电路26与NOMS晶体管Q11的源极相连。在恒流电路26中，参考电流源是由PMOS晶体管Q13形成的，定时信号xNcnT1输入到该PMOS晶体管Q13的栅极，并且NOMS晶体管Q14与PMOS晶体管Q13串联，并且将由于PMOS晶体管Q13所造成的参考电流构造成流入NOMS晶体管Q14。
此外，将恒流电路26构造成采样电容器C3位于NMOS晶体管Q14的栅极与源极之间并且提供了这样的开关电路27，该开关电路27可使由于PMOS晶体管Q13所造成的参考电流流入采样电容器C3。在恒流电路26中，由预定定时信号Ncnt2来接通开关电路27，并且将其处于下述状态的NMOS晶体管Q14的栅-源电压Vgs采样到采样电容器C3中，所述状态即就是可使由于PMOS晶体管Q13所造成的参考电压流入NMOS晶体管Q14。此后，将开关电路27切换到断开(OFF)状态并且保持在采样电容器C3中所采样的栅-源电压Vgs。
在该恒流电路26中，NMOS晶体管Q14的漏极通过开关电路28而与其构成了缓冲器电路的NMOS晶体管Q11的源极相连，并且通过定时信号xNcnT1，在采样电容器C3已对NMOS晶体管Q14的栅-源电压Vgs进行采样并且进一步已阻止从PMOS晶体管Q13输出参考电流之后根据预定定时信号Nact，将开关电路23设置成切换为导通(ON)状态，以便由于采样电容器C3所采样的栅-源电压Vgs所造成的电流通过晶体管Q11而流出。
图8给出了每个定时信号xNcnT1、Nact、以及Ncnt2的转换以及每个开关电路27和28以及晶体管Q13的转换的时间图。当恒流电路26处于初始状态时，也就是说紧接在恒流电路26开始操作之后，如图7(B)所示，定时信号xNcnT1保持在L电平并且晶体管Q13保持在断开(OFF)状态(图8(A)和8(B))，并且定时信号Nact和Ncnt2分别保持在H电平和L电平，以便开关电路27和28分别保持在断开(OFF)状态和导通(ON)状态(图8(C)至8(F))。因此，在这种情况下，恒流电路26保持在禁止晶体管Q11放出任何电流这样的状态。
在预定定时同时对定时信号xNcnT1、Nact、以及Ncnt2的各个逻辑值进行切换，以便如图7(C)所示分别将恒流电路26的开关电路27和28切换到导通(ON)状态和断开(OFF)状态，同时使晶体管Q13开始操作以开始输出参考电流。因此，在恒流电路26中，由于晶体管Q13所造成的参考电流11对采样电容器C3进行充电，并且通过NMOS晶体管Q14而流出。当由于充电而使采样电容器C3两端的电压上升时，采样电容器C3的充电电流逐渐减小，并且当充电电流达到要使参考电流II从晶体管Q14流出所需要的晶体管Q14的栅-源电压Vgs时，充电电流停止流入采样电容器C3，并且在该状态，由于晶体管Q13所造成的所有参考电流II流入晶体管Q14。因此，在该恒流电路26中，通过借助于参考电流II来对连接在晶体管Q14栅极与源极之间的采样电容器C3进行充电，同时使参考电流II流入晶体管Q14，可在采样电容器C3中设置要使参考电流II流入晶体管Q14所需要的晶体管Q14的栅-源电压。
当恒流电路26对定时信号xNcnT1、Nact、以及Ncnt2的各个逻辑值进行切换并且足以使晶体管Q14的栅-源电压Vgs保持在采样电容器C3中的时段逝去时，各个定时信号Nact和Ncnt2回到初始的逻辑值，以便停止对参考电流II的提供并且使采样电容器C3与晶体管Q14的漏极断开。随后，定时信号xNcnT1回到初始的逻辑值，并且晶体管Q14的漏极与其即就是恒流电路26驱动目标的晶体管Q11相连。因此，如图7(D)所示，恒流电路26起恒流电路的作用以借助于由于在采样电容器C3中所设置的参考电流II所造成的晶体管Q14的栅-源电压Vgs而使电流从晶体管Q11中流出。
因此，如上面结合图6所描述的，在液晶显示设备1中，从位于水平消隐周期之中的预充电周期T1执行预充电处理以便将下述周期T3分配给预充电周期T1，所述周期T3用于在采样电容器C3中设置由于参考电流II所造成的要使恒流电路26起恒流电路作用所需的晶体管Q14的栅-源电压Vgs，并且提供各个定时信号xNcnT1、Nact、以及Ncnt2以便恒流电路26进行操作，同时使用于设置栅-源电压Vgs的周期T3以及用于使恒流电路26起恒流电路作用的周期T4重复。
模拟缓冲器电路20(图5)具有位于晶体管Q11的栅极与源极之间的电容器C1和C2，该电容器C1和C2分别具有位于其源极侧的开关电路31和32。开关电路33、34、以及35分别位于晶体管Q11的栅极所处的那侧上、电容器C1的开关电路31和32所处的那侧上、以及电容器C2所处的那侧上，并且将来自参考电压选择器16的信号Vin输入到每个开关电路33、34、以及35的另一端。模拟缓冲器电路20通过对开关电路31至35进行切换可消除晶体管Q11的变化并且根据输入信号Vin来对信号线LS进行驱动。
更准确地说，如上面结合图6和8所描述的，从对其与预充电相关联的处理与其与恒流电路26相关联的处理之间的对比可知，在缓冲器电路18中，如图9所示，根据预充电电路21中的预充电周期T1的开始(图9(A)、9(J)至9(L))，在恒流电路26中开始其与晶体管Q13相关联的采样处理(图9(C)至9(E))。在模拟缓冲器电路20中，当该处理开始时，将所有的开关电路22和31至35设置成断开(OFF)状态。
此后，当周期T3逝去并且恒流电路26开始起恒流电路的作用时，如图10所示将开关电路31、32、以及33切换到导通(ON)状态。在图9中，用于控制各个开关22和31至35的定时信号N1至N5的上升表示导通(ON)状态。因此，模拟缓冲器电路20借助于电容器C1和C2来对处于这种状态的晶体管Q11的栅-源电压VosA进行采样并且通过源极跟随器来对操作期间的偏移量进行检测。
随后，如图11所示，将开关电路31和33切换到断开(OFF)状态，并且将开关电路35切换到导通(ON)状态。因此，在模拟缓冲器电路20中，晶体管Q11通过下述电流而操作，所述电流是由于恒流电路26使晶体管Q11的栅极电压相对于输入电压Vin而偏移在电容器C1中所采样的电压VosA量所造成的，并且由C2对处于这种状态的晶体管Q11的栅-源电压VosB进行采样。因此，晶体管Q11的源电压成为Vin+(VosA-VosB)。因此，在消除了先前在电容器C1中所检测到的偏移电压这种状态下，模拟缓冲器电路20进一步通过源极跟随器来对操作期间的偏移量进行检测。
随后，在模拟缓冲器电路20中，如图12所示在所有开关电路22和31至35已切换到断开(OFF)状态之后，如图13所示将开关电路22和34设置成导通(ON)状态。因此，模拟缓冲器电路20使输入电压Vin偏移在电容器C2中所检测到的偏移电压并且通过源极跟随器来对信号线LS进行驱动，并使偏移检测重复两次以高精确度的使偏移电压相对于输入电压Vin而言降低一定的量并且对信号线LS进行驱动，因此可充分降低晶体管Q11的变化的影响。
按照这种方式，在如图13所示的状态，模拟缓冲器电路20将来自晶体管Q11的源电流输出到恒流电路26和信号线LS，并且利用源电流的输出对存储电容器4进行充电。此外，当由于对存储电容器4进行充电而使源电势上升时，模拟缓冲器电路20使晶体管Q11的源电流输出逐渐降低，并且当源电势等于输入电压Vin时，模拟缓冲器电路20停止将源电流输出到信号线LS并且将源电流仅输出到恒流电路26，由此根据输入电压Vin来驱动相应信号线LS。
采用模拟缓冲器电路20以便将下述周期设置成预充电周期T1之后的一周期，在所述周期期间信号线LS是借助于图13所示的状态来驱动的。
(1-2)实施例1的操作
根据上述结构，在液晶显示设备1(图3)中，其表示每个像素灰度的灰度数据D1按照光栅扫描顺序而从其与附图等相关联的控制器输入，并且通过水平驱动电路1的移位寄存器9进行顺序采样而以行为单元将灰度数据D1集合成组，并将其转送到数模转换电路10。在数模转换电路10中将灰度数据D1转换成模拟信号，并且由模拟信号来驱动显示部分6的各个信号线LS。因此，在液晶显示设备1中，垂直驱动电路8通过栅极线LG的控制所顺序选择的显示部分6的各个像素是由水平驱动电路7来驱动的，以便在显示部分6上显示由于灰度数据D1所造成的图像。
按照这种方式，在用于对显示部分6的信号线LS进行驱动的水平驱动电路7(图4)中，参考电压产生电路15产生了其与灰度数据D1的各个灰度级相对应的参考信号V0至V63，并且在参考电压选择器16中，通过根据灰度数据D1来选择参考信号V0至V63而使灰度数据D1受到数模转换处理，并且将数模转换处理的结果输入到缓冲器电路18，以便对每个信号线LS进行驱动。
在每个缓冲器电路18(图5以及6)中，在水平消隐周期期间，模拟缓冲器电路20与信号线LS断开，并且每隔水平扫描周期将CS线CS设置成正的预定电势或者接地电势，所述CS线CS通过开关电路23的设置而位于与其与信号线LS相连的晶体管3相对的存储电容器4的这侧上。此外，在此之后，CS线CS与信号线LS断开，并且信号线LS通过开关电路24的设置而保持在接地电势。
更准确地说，在一个栅极线LG在预定定时所选择的预定线上，CS线CS与信号线LS彼此相连，并且将其与预定线相关联的每个存储电容器4的两端电极设置成接地电平，并且随后将这些信号线LS设置成接地电平并且其是通过参考电压选择器16所输出的模拟信号来驱动的。在随后的线上，在将存储电容器4两端的电势设置成正的预定电势之后，将信号线LS设置成接地电平并且其是通过参考电压选择器16所输出的模拟信号来驱动的。因此，在液晶显示设备1中，执行由于根据所谓的线反转进行驱动所造成的预充电处理，以便防止液晶单元2的退化。
因此，按照这种方式，CS线CS与信号线LS相连并且每隔水平扫描周期而交替将信号线LS设置成正的预定电势或接地电势，并且此后，将信号线LS设置成接地电势，以便液晶显示设备1根据接地电势而仅借助于一个电源侧即可对每个像素进行驱动并且可使每个模拟缓冲器电路20的结构简单化一定的量(by that amount)。更准确地说，根据这种结构，在每个模拟缓冲器电路20中，信号线LS仅需在接地电势与正的预定电势之间驱动，并且每个模拟缓冲器电路20是由NMOS源极跟随器电路结构构造而成的，以便可省略其使接地电势与负电源侧相关联的结构。
因此，在液晶显示设备1中，可使显示部分6的周围结构简单化以实现使框架进一步变窄并且使功耗降低一定的量。
此后，当按照这种方式而结束预充电处理时，在液晶显示设备1中，信号线LS的相应一个是由模拟缓冲器电路20来驱动的并且可对其与下述灰度相对应的像素灰度进行设置，所述灰度与灰度数据D1相对应。
在对信号线LS进行驱动期间，在每个模拟缓冲器电路20(图9至13)中，执行对在预充电处理周期期间的偏移量进行校正这样的处理，并且通过该处理来校正该偏移量并且对信号线LS进行驱动。更准确地说，在模拟缓冲器电路20(图9和10)中，首先，电容器C1和C2通过开关电路31和32的设置而并联排列在晶体管Q11的栅极与源极之间，所述晶体管Q11是由由于恒流电路26所造成的恒定电流来驱动的，并且在该状态期间，将数模转换电路输出Vin提供给晶体管Q11，以便在每个电容器C1和C2中对其与该驱动相关联的晶体管Q11的栅-源电压进行设置。
此外，通过开关电路31、33、以及35的设置，通过其按照上述方式而保持栅-源电压的电容器C2而将数模转换电路输出Vin提供给晶体管Q11的栅极，以便在电容器C1中设置其基于下述状态的晶体管Q11的栅-源电压，在所述状态中通过保持在电容器C2中的电压可消除偏移量。
在模拟缓冲器电路20(图12和13)中，当预充电处理结束时，按照上述方式而保持在电容器C1中的电压抵消了数模转换电路输出Vin并且将该数模转换电路输出Vin提供给晶体管Q11的栅极，以便可对每个信号线LS进行驱动，同时可充分抑制晶体管Q11的变化的影响。
因此，在液晶显示设备1中，模拟缓冲器电路20是由其基于NMOS源极跟随器电路的简单结构构造而成的，以便可实现很窄的框架并可使功耗降低一定的量。
当按照上述方式来驱动信号线LS时，在模拟缓冲器电路20的恒流电路26中(图7)，在其即就是预充电周期的一周期以及模拟缓冲器电路20进行操作的一起动周期期间，连接在晶体管Q14的栅极和源极与晶体管Q14的漏极之间的采样电容器C3与参考电流源Q13相连，并且在将采样电容器C3两端的电压已设置为当晶体管Q14是由参考电流II驱动时所产生的栅-源电压之后，断开采样电容器C3、晶体管Q14、以及参考电流源Q13之间的连接并且使晶体管Q14的漏极与驱动目标相连，以便利用由于在采样电容器C3中所设置的栅-源电压所造成的晶体管Q14的电流来对驱动目标进行驱动。
因此，即使晶体管Q14的特性变化了，恒流电路26也可借助于参考电流II来对驱动目标进行驱动而不会受到这种变化的影响。在其具有图1和2所示结构的各个恒流电路中，由于晶体管Q1至Q3以及Q4至Q6变化了而使其输出电流变化了，然而在恒流电路26中，其即就是参考电流源的晶体管Q13的变化仅会影响输出电流，以便与图1和2所示每个结构相比较，输出电流的变化可降低为1/3。
此外，因为可避免下述设置，即使参考电流值增加以便减小该变化，因此还可使整个功耗降低一定的量。
(1-3)实施例1的优点
根据上述结构，在利用参考电流对采样电容器进行充电并且在采样电容器中设置了由于参考电流所造成的晶体管的栅-源电压之后，通过采样电容器的电压来驱动该晶体管以便使其起恒流电路的作用，因此与传统结构相比可使变化减小了。
此外，通过使其与采样相关联的处理以及其起恒流电路作用的处理重复，可有效地避免由于保持在采样电容器中的电压变化所造成的输出电流的变化。
此外，上述结构可应用于平板显示设备这样的液晶显示，以便在预充电周期可设置其与采样电容器的电压设置相关联的处理以便对采样电容器的电压进行设置并且执行与恒流电路相关联的处理，由此可防止其与采样电容器的电压设置相关联的处理会影响任何其他电路块中的处理。
(2)实施例2
图14给出了根据本发明实施例2的其应用于液晶显示器的模拟缓冲器电路的结构方框图。模拟缓冲器电路40是由PMOS源极跟随器电路构造而成的，以代替根据实施例1的其基于NMOS源极跟随器电路的模拟缓冲器。因此，在根据实施例2的液晶显示器中，执行与接地电势与负的预定电势之间的切换相关联的预充电处理，以代替根据实施例1的液晶显示设备1中的与接地电势与正的预定电势之间的切换相关联的预充电处理。
按照与实施例1的模拟缓冲器电路20相同的方式来构造模拟缓冲器电路40，除了使用PMOS晶体管以代替NMOS晶体管这样的其结构之外，并且除了与正电源和负电源相关联的各个部分之间的连接根据该结构而不同之外。此外，如图15所示，还按照与实施例1的恒流电路26相同的方式来构造恒流电路46，除了使用PMOS晶体管以代替NMOS晶体管这样的其结构之外，并且除了与正电源和负电源相关联的各个部分之间的连接根据该结构而不同之外。
与图9相比较，图16给出了与模拟缓冲器电路相关联的时间图。在图14中，省略了对预充电电路的图示并且由符号Csig等来表示与存储电容器等相关联的连接。
即使如该实施例所示在恒流电路是由PMOS构造而成的情况下，也可获得与实施例1相同的优点。
(3)实施例3
图17给出了根据本发明实施例3的其应用于液晶显示器的模拟缓冲器电路的结构方框图。模拟缓冲器电路50是由NMOS源极跟随器电路与PMOS源极跟随器电路的组合构造而成的，以代替根据实施例1的其基于NMOS源极跟随器电路的模拟缓冲器。因此，在根据实施例3的液晶显示器中，执行其与接地电势与负的预定电势之间的切换相关联的预充电处理，以代替根据实施例1的液晶显示设备1中的其与接地电势与正的预定电势之间的切换相关联的预充电处理。
如图18所示，模拟缓冲器电路是由根据实施例1的其使用NMOS晶体管的源极跟随器电路与根据实施例2的其使用PMOS晶体管的源极跟随器电路的组合构造而成的，并且将其构造成使用NMOS晶体管的源极跟随器电路和使用PMOS晶体管的源极跟随器电路根据与预充电处理相关联的电势的正或负侧的设置而交替操作。
即使如该实施例所示在模拟缓冲器电路是由NMOS源极跟随器电路与PMOS源极跟随器电路的组合构造而成的情况下，就恒流电路而言也可获得与第一或第二实施例相类似的优点。
(4)实施例4
图19给出了根据本发明实施例4的其应用于液晶显示器的模拟转换电路以及缓冲器电路的结构方框图。在根据该实施例的液晶显示器中，上面结合实施例1至3所描述的模拟缓冲器电路57对参考电压产生电路15所输出的参考信号V0至V63进行处理，并且通过各个参考电压选择器16来选择信号V0至V63。此外，预充电电路位于每个参考电压选择器16的输出上。
即使本发明应用于这样一种情况，即如该实施例所示模拟缓冲器电路对参考电压产生电路15所产生的参考电压进行处理，也可获得与上述实施例1相似的优点。
(5)实施例5
图20给出了根据本发明实施例5的恒流电路的接线图。恒流电*路66可应用于其使用TFTs的各种集成电路上。在该恒流电路66中，将来自晶体管Q13的参考电流顺序的提供给晶体管Q14A和采样电容器C3A、晶体管Q14和采样电容器C3B、以及晶体管Q14C和采样电容器C3C，并且在采样电容器C3A、C3B、和C3C中设置要对各个晶体管Q14A、Q14B、以及Q14C进行驱动所需的栅-源电压，并且各个晶体管Q14A、Q14B、以及Q14C借助于在采样电容器C3A、C3B、以及C3C中所设置的栅-源电压可使恒定电流从相应驱动目标中流出。
即使如该实施例所示在多个驱动目标是由单个参考电流驱动的情况下，也可通过按照时分方式而在采样电容器中设置每个晶体管的栅-源电压并且执行与上述实施例相似的处理而获得与实施例1相似的优点。
(6)其他实施例
虽然上面所描述的每个实施例是指显示部分是通过行反转来驱动的这样一种情况，但是本发明并不局限于该示例，并且可广泛地应用于显示部分是由场反转等来驱动的这样的其他情况。
虽然上面所描述的每个实施例是指本发明应用于其使用TFT液晶的下述平板显示设备上这样一种情况，在所述平板显示设备中显示部分等形成于玻璃衬底上，但是本发明并不局限于该示例，并且可广泛地应用于其使用CGS(连续结晶硅)等这样的各种液晶显示器，并且进一步可应用于诸如EL(电致发光)显示设备这样的各种平板显示设备。
虽然上面所描述的每个实施例是指根据本发明的恒流电路应用于液晶显示器的模拟缓冲器电路这样一种情况，但是本发明并不局限于该示例并且可广泛地应用于其与各种集成电路相关联的恒流电路。
工业实用性
本发明可应用于其使用基于TFTs、CGS等的有源元件的恒流电路以及其使用这种恒流电路的平板显示设备上。

Claims (4)

1.一种恒流电路，其特征在于：
在使连接在晶体管的栅极和源极与晶体管的漏极之间的采样电容器与参考电流源相连并且将采样电容器两端的电压设置成在参考电流源的参考电流驱动晶体管期间所产生的栅极与源极之间的电压之后，
该恒流电路断开采样电容器、晶体管、以及参考电流源之间的连接并使晶体管的漏极与驱动目标相连，并且通过由于在采样电容器中所设置的栅极与源极之间的电压所造成的晶体管的电流来对驱动目标进行驱动。
2.根据权利要求1的恒流电路，其特征在于使用于设置采样电容器两端电压的周期以及用于对驱动目标进行驱动的周期重复。
3.一种平板显示设备，将该平板显示设备构造成显示部分是由排列成矩阵形式的像素构成的、垂直驱动电路用于通过栅极线来顺序选择显示部分的像素、以及水平驱动电路用于通过显示部分的信号线来驱动通过栅极线所选择的像素，其特征在于：
水平驱动电路具有：
数模转换电路，用于对表示像素灰度的灰度数据执行数模转换处理；以及
缓冲器电路，用于借助于数模转换电路的输出信号来驱动信号线；
缓冲器电路通过下述源极跟随器电路来驱动信号线，所述源极跟随器电路是通过使恒流电路与晶体管的源极相连而形成的；以及
恒流电路，在使连接在晶体管的栅极和源极与晶体管的漏极之间的采样电容器与参考电流源相连并且将采样电容器两端的电压设置成在参考电流源的参考电流驱动晶体管期间所产生的栅极与源极之间的电压之后，该恒流电路断开采样电容器、晶体管、以及参考电流源之间的连接并使晶体管的漏极与驱动目标相连，并且通过由于在采样电容器中所设置的栅极与源极之间的电压所造成的晶体管的电流来对驱动目标进行驱动。
4.根据权利要求3的平板显示设备，其特征在于：
使用于设置采样电容器两端电压的周期以及用于对驱动目标进行驱动的周期重复，
将用于设置采样电容器两端电压的周期设置为对显示部分进行预充电的周期。
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