像素裝置、顯示裝置及其驅動方法
2023-05-12 15:23:36
專利名稱：像素裝置、顯示裝置及其驅動方法
技術領域：
本發明涉及每個像素處設置的像素電路，用於對相應的場致發光元件進行電流驅動，以及涉及一種用於驅動所述像素電路的方法。本發明還涉及一種具有設置在矩陣中的像素電路的顯示裝置，尤其涉及通過使用每個像素電路內提供的絕緣柵場效應電晶體，控制流經諸如有機EL元件等場致發光元件的電流量的所謂有源矩陣類型顯示裝置，以及涉及一種用於驅動所述顯示裝置的方法。
背景技術：
在例如液晶顯示裝置等圖像顯示裝置中，大量的液晶像素布置在矩陣中。通過控制相應於有關待顯示圖像的信息的每像素入射光的透射強度或反射強度，可顯示圖像。雖然這也適用於在像素中使用有機EL元件的有機EL顯示裝置及諸如此類，但有機EL元件不同於液晶像素，它是自發光元件。為此，有機EL顯示裝置具有諸如以下優點它具有比液晶顯示裝置更高的圖像可見度，無需背光以及響應速度快。另外，有機EL顯示裝置與壓控型液晶顯示裝置有很大的不同，表現在它是所謂的電流控制型，在這種類型中，基於被促使流經對應場致發光元件的電流值，可控制每個場致發光元件的亮度級(等級)。
在有機EL顯示裝置中，類似於液晶顯示裝置，一種簡單的矩陣系統和有源矩陣系統被稱為其驅動系統。雖然前者在構造上簡單，但它涉及難以實現大型高清晰顯示裝置等問題。因此，目前正在積聚開發使用有源矩陣系統的有機EL顯示裝置。此系統使流經每個像素電路內提供的場致發光元件的電流受像素電路內提供的有源元件(一般為薄膜電晶體[TFT])的控制。以下專利文檔中描述了使用此系統的有機EL顯示裝置日本公開特許公報(未審查)No.2003-255856、日本公開特許公報(未審查)No.2003-271095、日本公開特許公報(未審查)No.2004-133240、日本公開特許公報(未審查)No.2004-029791、日本公開特許公報(未審查)No.2004-093682。
圖22是顯示使用有源矩陣系統的常規有源EL顯示裝置的示意方框圖。如圖所示，此顯示裝置由外圍電路部分和作為主要部分的像素陣列1構成。外圍電路部分包括電流驅動器3、光掃描器4、驅動掃描器5和用於校正的掃描器7。像素陣列1由行分布的線路WS、列分布的信號線SL及像素R、G、B構成，這些像素設置在矩陣中行分布的線路WS和列分布的信號線SL彼此相交的位置上。雖然準備了RGB三個原色的像素以便實現彩色顯示，但在一些情況下可使用用於黑白顯示的單色像素。像素R、G和B分別由像素電路2構成。信號線SL由電流驅動器3驅動，以便使信號電流流經信號線SL。掃描線WS由光掃描器4掃描。此外，不同的掃描線DS和AZ也與掃描線WS平行分布。掃描線DS由驅動掃描器5掃描。驅動掃描器5控制每個像素中包括的場致發光元件的場致發光周期。掃描線AZ由用於校正的掃描器7掃描。光掃描器4、驅動掃描器5和用於校正的掃描器7構成了作為一個整體的掃描器部分。掃描器部分每個水平周期均相繼掃描像素行。
圖23是顯示圖22所示像素電路的結構的示例的電路圖。如圖所示，像素電路2由四個電晶體Tr1、Tr4、Tr5和Trd、一個像素電容器Cs和一個場致發光元件EL構成。這四個電晶體全部為薄膜電晶體。在這些電晶體中，電晶體Tr1、Tr4和Tr5是用於控制的開關電晶體，並且每個都是N溝道型。另一方面，電晶體Trd是用於驅動場致發光元件EL的驅動電晶體並且是P溝道型。另外，場致發光元件EL是雙端類型的自發光元件，包括陽極和陰極。例如，有機EL元件可用作場致發光元件EL。
驅動電晶體Trd的源極S連接到電源Vcc。驅動電晶體Trd的漏極位於場致發光元件EL的陽極端。場致發光元件EL的陰極端接地。驅動電晶體Trd的柵極G連接到像素電容器Cs的一端。像素電容器Cs的另一端連接到電源Vcc。
開關電晶體Tr1的源極/漏極連接在信號線SL與驅動電晶體Trd的柵極G之間。開關電晶體Tr1的柵極連接到掃描線WS。開關電晶體Tr4的源極/漏極連接在驅動電晶體Trd的柵極G與漏極D之間。開關電晶體Tr4的柵極連接到掃描線AZ。開關電晶體Tr5的源極/漏極連接在驅動電晶體Trd的漏極D與場致發光元件EL的陽極之間。開關電晶體Tr5的柵極連接到掃描線DS。
驅動電晶體Trd工作在飽和區，其特性可由表達式1表示Ids=k2(Vgs-Vth)2]]>在表達式1中，Vgs是柵壓，表示在驅動電晶體Trd的源極S和柵極G上形成的電壓。Ids是漏電流，被促使流經驅動電晶體Trd的源極S和漏極D，以提供給場致發光元件EL。Vth表示驅動電晶體Trd的閾值電壓。μ表示驅動電晶體Trd的載流子遷移率。另外，k是恆量，由Cox.W/L給出，其中Cox、W和L分別是驅動電晶體器Trd的柵電容、溝道寬度和溝道長度。恆量k在一些情況下稱為尺寸係數。從表達式1可清楚，當驅動電晶體Trd工作在飽和區時，漏電流Ids從柵電壓Vgs超過閾值的時刻開始被促使流動。漏電流Ids的量值與柵電壓Vgs的平方成比例增加。順便提一下，在本說明書中，假定驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth取其絕對值。順便指出，由於P溝道電晶體的閾值為負值，因此，當將此值原樣代入表達式1中時，這是不正確的。為此，在本說明書中，閾值電壓取其絕對值，因此閾值電壓Vth被視為正值。
例如，驅動電晶體Trd是具有由多晶矽薄膜製成的有源層的TFT。在雷射退火工藝中晶化的低溫多晶矽在許多情況下用於多晶矽薄膜。通常，低溫多晶矽TFT在每器件閾值電壓Vth和載流子遷移率μ方面有分散的趨勢。換言之，驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth和載流子遷移率μ在各個像素電路2中不同。
像素電路2的操作大致劃分為抽樣操作和場致發光操作。在第一抽樣操作中，像素電路2關閉開關電晶體Tr5，同時它接通開關電晶體Tr1和Tr4。電流驅動器3在此狀態下驅動信號線SL時，信號電流Isig被促使從電源Vcc通過驅動電晶體Trd和開關電晶體Tr4和Tr1流入信號線SL。此時的驅動電晶體Trd的工作特徵由表達式2表示Isig=k2(Vgs-Vth)2]]>表達式2通過使表達式1中的漏電流Ids替換為信號電流Isig得到。
信號電流Isig被促使流動時在驅動電晶體Trd的柵極G和源極S上形成的柵電壓Vgs可表示為通過為得到Vgs求解表達式2得到的表達式3Vgs=2Isigk+Vth]]>由表達式3表示的柵電壓Vgs保持在像素電容器Cs中。這樣，在抽樣操作中，對應於電流驅動器3提供的信號電流Isig電平的柵電壓Vgs被寫入像素電容器Cs。簡言之，信號電流Isig被寫入驅動電晶體Trd的柵極。
接著，在場致發光操作中，開關電晶體Tr1和Tr4被關閉，而開關電晶體Tr5被接通。這樣，驅動電流Ids被促使從驅動電晶體Trd流入場致發光元件EL，使得場致發光元件EL以預定的亮度發光。此時被促使流經驅動電晶體Trd的驅動電流Ids由表達式4表示Ids=k2(Vgs-Vth)2]]>=k2(2Isigk+Vth-Vth)2]]>＝Isig在從表達式3獲得的Vgs替代表達式4中的Vgs，隨後重新整理表達式4時，最後消除了遷移率μ和閾值電壓Vth項而獲得Ids＝Isig的關係式。因此，即使驅動電晶體Trd的載流子遷移率μ和閾值電壓Vth在各像素間分散，但通過執行上述信號電流寫入操作也可消除驅動電晶體Trd在遷移率μ和閾值電壓Vth方面的分散，並因此可維持圖像的均勻度。
發明內容
圖23中所示常規像素電路具有如下優點它可使等於信號電流Isig的驅動電流Ids提供給場致發光元件EL而不管驅動電晶體Trd的遷移率μ和閾值電壓Vth的分散。通過對信號電流Isig進行等級控制，電流驅動器3可改變場致發光元件EL的亮度，可使其從黑色電平經中間灰度電平直到白色電平。場致發光元件EL的亮度在黑色電平時，信號電流Isig變弱，因此，其量級接近零，而當場致發光元件EL的亮度在白色電平時，信號電流變Isig變成大電流。然而，信號線SL的寄生電容取相對大的值，即，幾十個pF。因此，會遇到這樣的問題，即對於如圖23所示的常規結構，場致發光元件EL的亮度在黑色電平時的弱信號電流Isig無法在分配給抽樣操作的一個水平圖像周期(1H)內充分寫入。
圖24以示意圖方式顯示了此問題。在顯示的一種情況中，像素陣列1構成一個畫面，並且白色窗口在黑色背景的對照下顯示在畫面區上。灰色部分屬於背景，因此必須是黑色的。然而，對於圖23中所示的常規像素電路結構，對應於方框電平(block level)的信號電流無法寫入位於白色窗口下的任一像素。因此，生成了如圖24中所示的黑色壓紋、縱向串擾等。這成了要解決的問題。
鑑於與相關技術相關聯的上述問題，因此需要提供一種甚至能夠充分寫入對應於黑色電平的信號電流的像素電路和顯示裝置及其驅動方法。
根據本發明的實施例，需要提供一種像素電路；所述像素電路設置在矩陣中信號電流被促使流經的信號線和分別提供控制信號的掃描線彼此交叉的位置上，並且包括場致發光元件；用於向所述場致發光元件提供驅動電流的驅動電晶體；以及控制部分，其適於根據所述控制信號進行操作，以基於所述信號電流控制所述驅動電晶體的驅動電流。所述控制部分包括第一抽樣裝置，用於對被促使流經所述信號線的所述信號電流進行抽樣；第二抽樣裝置，用於對正好在所述信號電流之前或之後被促使流經所述信號線的預定參考電流進行抽樣；以及差異裝置，用於生成對應於所述抽樣信號電流與所述抽樣參考電流之差的控制電壓。所述驅動電晶體在其柵極接收所述控制電壓，並提供被促使流經其源極和漏極至所述場致發光元件，以使所述場致發光元件EL發光的驅動電流。
更具體地說，當分別由所述第一和第二抽樣裝置抽樣的所述信號電流與所述參考電流之間的相對差異小時，場致發光元件的場致發光量變得很少；並且在所述信號電流與所述參考電流之間的相對差異大時，所述場致發光量變得很多；而所述信號電流與所述參考電流的絕對電平設得足夠大，以至於即便所述信號電流與所述參考電流之間的所述相對差異小也可進行所述抽樣。
所述控制部分最好包括校正裝置，用於檢測所述驅動電晶體的閾值電壓，以便將所述檢測到的閾值電壓加到所述控制電壓上，從而從所述驅動電流中消除所述閾值電壓的影響。
所述第一抽樣裝置最好對所述信號電流被促使流經所述驅動電晶體時生成的信號電壓進行抽樣；所述第二抽樣裝置對所述參考電流被促使流經所述驅動電晶體時在所述驅動電晶體的柵極生成的參考電壓進行抽樣；以及通過將所述信號電壓與所述參考電壓通過電容器彼此耦合來生成所述控制電壓，所述差異裝置獲得所述信號電壓與所述參考電壓之差。
這種情況下，所述第一抽樣裝置具有第一電容器，用於在其中保持所述抽樣的信號電壓；所述第二抽樣裝置具有第二電容器，用於在其中保持所述抽樣的參考電壓，所述第二電容器適於耦合到所述信號電壓；以及所述第一和第二電容器具有相同的容量值。
根據本發明的實施例，提供一種包括像素陣列部分、驅動器部分和掃描器部分的顯示裝置；所述像素陣列部分包括列分布的信號線、行分布的掃描線以及像素電路，所述像素電路設置在矩陣中所述列分布的信號線和所述行分布的掃描線彼此交叉的位置上；所述驅動器部分用於促使信號電流分別流經所述信號線；所述掃描器部分用於將控制信號分別提供給所述掃描線；每個像素電路包括場致發光元件；用於向所述場致發光元件提供驅動電流的驅動電晶體；以及像素內控制部分，其適於根據所述控制信號進行操作，以基於所述信號電流控制所述驅動電晶體的驅動電流。所述像素內控制部分包括第一抽樣裝置，用於對被促使流經所述信號線的所述信號電流進行抽樣；第二抽樣裝置，用於對正好在所述信號電流之前或之後被促使流經所述信號線的預定參考電流進行抽樣；以及差異裝置，用於生成對應於所述抽樣信號電流與所述抽樣參考電流之差的控制電壓；以及所述驅動電晶體在其柵極接收所述控制電壓，並提供被促使流經其源和漏極，以使所述場致發光元件發光的驅動電流。
更具體地說，當分別由所述第一和第二抽樣裝置抽樣的所述信號電流與所述參考電流之間的相對差異小時，所述場致發光元件的場致發光量變得很少；並且在所述信號電流與所述參考電流之間的相對差異大時，所述場致發光量變得很多；而所述信號電流與所述參考電流的絕對電平設得足夠大，以至於即便所述信號電流與所述參考電流之間的所述相對差異小也可進行所述抽樣。
所述像素內控制部分最好包括校正裝置，用於檢測所述驅動電晶體的閾值電壓，以便將所述檢測到的閾值電壓加到所述控制電壓上，從而從所述驅動電流中消除所述閾值電壓的影響。
根據本發明的實施例，提供了一種驅動像素電路的方法，所述像素電路設置在信號電流被促使流經的信號線和分別提供控制信號的掃描線彼此交叉的位置上，並且包括場致發光元件；用於向所述場致發光元件提供驅動電流的驅動電晶體；以及控制部分，其適於根據所述控制信號進行操作，以基於所述信號電流控制所述驅動電晶體的驅動電流。所述方法包括以下步驟對被促使流經所述信號線的所述信號電流進行抽樣；對正好在所述信號電流之前或之後被促使流經所述信號線的預定參考電流進行抽樣；生成對應於所述抽樣信號電流與所述抽樣參考電流之差的控制電壓；以及將所述控制電壓施加到所述驅動電晶體的柵極上，並將被促使流經所述驅動電晶體的源極和漏極的驅動電流提供給所述場致發光元件。
根據本發明的實施例，提供了一種驅動顯示裝置的方法，所述顯示裝置包括像素陣列部分、驅動器部分和掃描器部分；所述像素陣列部分包括列分布的信號線、行分布的掃描線以及像素電路，所述電路設置在矩陣中所述列分布的信號線和所述行分布的掃描線彼此交叉的位置上；所述驅動器部分用於促使信號電流分別流經所述信號線；所述掃描器部分用於將控制信號分別提供給所述掃描線；每個像素電路包括場致發光元件、用於向所述場致發光元件提供驅動電流的驅動電晶體；以及像素內控制部分，其適於根據所述控制信號進行操作，以控制所述驅動電晶體的驅動電流。所述方法包括以下步驟對被促使流經所述信號線的所述信號電流進行抽樣；對正好在所述信號電流之前或之後被促使流經所述信號線的預定參考電流進行抽樣；生成對應於所述抽樣信號電流與所述抽樣參考電流之差的控制電壓；以及將所述控制電壓施加到所述驅動電晶體的柵極上，並將被促使流經所述驅動電晶體的源極和漏極的驅動電流提供給所述場致發光元件。
根據本發明的顯示裝置不僅提供所述信號電流，而且提供來自電流驅動器側的參考電流。所述像素電路對被促使幾乎彼此同時流動的信號電流和參考電流進行抽樣，獲得所述信號電流與所述參考電流之差以便將該差值設為所述柵控制電壓。這樣，驅動電晶體可根據所述信號電流與所述參考電流之差驅動場致發光元件。就此而言，場致發光元件的亮度在黑色電平時，所述差異變得接近零，因此，所述信號電流變得幾乎等於所述參考電流。即使在此狀態下，可將所述信號電流和所述參考電流的絕對值設得足夠高，以防所述信號線的寄生電容。因此，即使場致發光元件的亮度在黑色電平時的電流也可以足夠高的速度寫入像素。這樣，可防止出現常規情況下已成問題的黑色壓紋和縱向串擾。信號電流和參考的電平可設得足夠高而不取決於要顯示的亮度等級。因此，即使對應於黑色顯示的電流也可以在一個水平周期內充分寫入像素。因此，表示亮度十分深的黑色是可能的，並且獲得高對比度特性也是可能的。另外，可獲得所述信號電流與所述參考電流之差，以便不依靠驅動電晶體的閾值電壓和遷移率來控制場致發光元件的驅動電流。因此，可顯示高度均勻的圖像而不受驅動電晶體特性分散的影響。具體而言，在使用其中遷移率和閾值電壓的分散很大的低溫多晶矽TFT的像素電路中，取得了本發明的大部分效果。
圖1是顯示根據本發明實施例的像素電路和顯示裝置的示意性概貌框圖；圖2是顯示包括在圖1所示顯示裝置中的像素電路結構的電路圖；圖3是解釋圖2所示像素電路的操作的示意電路圖；圖4是解釋圖2所示像素電路的操作的時間圖；圖5是解釋圖2所示像素電路的操作的示意電路圖；圖6是解釋圖2所示像素電路的操作的示意電路圖；圖7是解釋圖2所示像素電路的操作的示意電路圖；圖8是解釋圖2所示像素電路的操作的示意電路圖；圖9是顯示驅動電晶體的電流與電壓特性的圖示；圖10是解釋根據本發明另一實施例的像素電路和顯示裝置的電路圖；圖11是解釋圖10所示像素電路的操作的時間圖；圖12是解釋圖10所示像素電路的操作的示意電路圖；圖13是解釋圖10所示像素電路的操作的示意電路圖；圖14是解釋圖10所示像素電路的操作的示意電路圖；圖15是顯示根據本發明還有的另一實施例的像素電路的電路圖；圖16是解釋圖15所示像素電路的操作時間圖；圖17是解釋圖15所示像素電路的操作的示意電路圖；圖18是解釋圖15所示像素電路的操作的示意電路圖；圖19是解釋圖15所示像素電路的操作的示意電路圖；圖20是解釋圖15所示像素電路的操作的示意電路圖；圖21是解釋圖15所示像素電路的操作的示意電路圖；圖22是顯示常規顯示裝置的示例的總體方框圖；圖23是顯示包括在圖22所示常規顯示裝置中的像素電路的結構電路圖；以及圖24是顯示圖22所示常規顯示裝置的畫面的示例的示意圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細描述本發明的優選實施例。圖1是顯示根據本發明實施例的顯示裝置的總體結構的方框圖。如圖所示，此顯示裝置屬於有源矩陣類型，並且由外圍電路部分和作為主要部分的像素陣列1構成。外圍電路部分包括電流驅動器3、第一光掃描器41、第二光掃描器42、第三光掃描器43、驅動掃描器5、用於校正的掃描器7等。像素陣列1由設置在矩陣中行分布的線路WS和列分布的信號線SL彼此相交的位置上的像素R、G、B構成。每個像素R、G和B由像素電路2構成。信號線SL由電流驅動器3驅動。換言之，電流驅動器3交替促使信號電流和參考電流流經信號線中SL。掃描線WS實際上分成三條掃描線WS1、WS2和WS3。第一掃描線WS1由第一光掃描器41掃描。第二掃描線WS2由第二光掃描器42掃描。其餘掃描線WS3由第三光掃描器43掃描。分別提供給這些掃描線WS1、WS2和WS3的控制信號在定時上彼此不同。另外，不同的掃描線DS和和AZ還與掃描線WS1、WS2和WS3平行分布。掃描線DS由驅動掃描器5掃描。驅動掃描器5控制每個像素中包括的場致發光元件的場致發光期。掃描線AZ由用於校正的掃描器7掃描。光掃描器41、光掃描器42、光掃描器43、驅動掃描器5和用於校正的掃描器7構成了作為一個整體的掃描器部分，該掃描器部分每一個水平周期均相繼掃描像素行。
圖2是顯示圖1所示像素電路2的結構的電路圖。此像素電路2由六個薄膜電晶體Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5和Trd、兩個像素電容器CS1和CS2及一個場致發光元件EL構成。在這六個薄膜電晶體Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5和Trd中，用於開關控制的Tr1到Tr5電晶體每個均為N溝道型。剩餘電晶體Trd是用於驅動場致發光元件EL的驅動電晶體。驅動電晶體Trd是P溝道型。在此實施例中，這六個薄膜電晶體Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5和Trd中的每個電晶體具有由低溫多晶矽薄膜製成的溝道區域。場致發光元件EL是雙端類型的器件，包括陽極和陰極。例如，有機EL元件可用作場致發光元件EL。應注意的是，在上述實施例中，所有電晶體Tr1到Tr5均為N溝道型，所有這些電晶體Tr1到Tr5可以均為P溝道型，或者可將N溝道電晶體和P溝道電晶體混合用作電晶體Tr1到Tr5。
驅動電晶體Trd的源極S連接到電源Vcc。驅動電晶體Trd的漏極連接到場致發光元件EL的陽極端。場致發光元件EL的陰極端接地。順便提一下，在一些情況下，場致發光元件EL的陰極接地電勢由Vcathode表示。驅動電晶體Trd的柵極G連接到像素電容器Cs2的一端。像素電容器Cs2的另一端連接到另一像素電容器Cs1的一端。像素電容器Cs1的另一端連接到電源Vcc。
開關電晶體Tr1的源極/漏極連接到信號線SL和驅動電晶體Trd的柵極G；並且開關電晶體Tr1的柵通過掃描線WS1連接到第一光掃描器41。開關電晶體Tr2的源極/漏極連接在驅動電晶體Trd的柵極G與像素電容器Cs1的一端之間，並且開關電晶體Tr2的柵通過掃描線WS2連接到第二光掃描器42。開關電晶體Tr3的源極/漏極連接在一對像素電容器Cs1與Cs2之間，並且開關電晶體Tr3的柵極G通過掃描線WS3連接到第三光掃描器43。開關電晶體Tr4的源極/漏極連接在驅動電晶體Trd的柵極G與漏極D之間，並且開關電晶體Tr4的柵通過掃描線AZ連接到用於校正的掃描器7。開關電晶體Tr5的源極/漏極連接在驅動電晶體Trd的漏極D與場致發光元件EL的陽極之間，並且開關電晶體Tr5的柵通過掃描線DS連接到掃描器5。
圖3是顯示圖1所示像素電路2的結構的電路圖。如圖所示，信號電流Isig和參考電流Iref被交替促使從當前驅動器流入信號線中。另外，控制信號分別從掃描器通過對應的掃描線提供給開關電晶體Tr的柵極。在圖中，為便於理解，為控制信號指定了與掃描線相同的參考符號。例如，施加到開關電晶體Tr1的柵極上的控制信號用WS1標記。同樣地，施加到開關電晶體Tr2的柵極上的控制信號用WS2標記；用於開關電晶體Tr3的控制信號用WS3標記；用於開關電晶體Tr4的控制信號用AZ標記；以及用於開關電晶體Tr5的控制信號用DS標記。另外，顯示了像素電容器Cs1和Cs2對的容量值C1和C2。在此實施例中，像素電容器Cs1和Cs2對的容量值C1和C2設為彼此相等。
圖4是解釋圖3所示像素電路的操作的時間圖。在圖中，沿時間軸表示了信號電流和控制信號WS1、WS2、WS3、AZ和DS的波形。信號電流Isig在每個水平周期(1H)會變化，並分別被分配給屬於對應行的像素。電流電平在1H內在信號電流Isig與參考電流Iref之間變化。參考電流Iref以前設為預定電平。信號電流Isig會以參考電流Iref為參考，每個1H均會變化。在信號電流Isig的電平變得較高時，場致發光的亮度變大。
在時刻T0，控制信號WS1、WS2和AZ均處於低電平，而控制信號WS3和DS均設在高電平。由於每個開關電晶體均為N溝道型，因此，在對應的控制信號為高電平時，它變為「導通」狀態，而當對應的控制信號為低電平時，它變為「斷開」狀態。由於在時刻T0控制信號DS為高電平，因此，開關電晶體Tr5處於「導通」狀態。因此，由於驅動電流被促使從驅動電晶體Tr5流入場致發光元件EL，因此，像素電路在場致發光狀態。
操作從時刻T0繼續到定時T1時，控制信號DS變為低電平，因此場致發光元件EL的狀態從場致發光狀態改為非場致發光狀態。在定時T2，控制信號AZ變為高電平。另外，在定時T3，控制信號WS1和WS2也均變為高電平。此時，參考電流Iref正被促使流經信號線SL。操作繼續到定時T4時，控制信號WS2回到低電平。在從定時T3到定時T4的時段內，參考電流Iref被寫入像素電容器C1。
隨後，在操作繼續到定時T5時，被促使流經信號線SL的電流從參考電流Iref變為信號電流Isig。另外，在定時T6，控制信號WS3變為低電平。在從定時T5到定時T6的時段內，執行了寫入信號電流Isig的操作和保持參考信號Iref與信號電流Isig之差的操作。
之後，在定時T7，控制信號WS1下降。進而，在定時T8，控制信號WS2再次變為高電平。隨後，在定時T9，控制信號AZ回到低電平。在從定時T8到定時T9的時段內，執行了校正驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth的操作。
另外，在操作繼續到定時T10時，控制信號回到低電平，在定時T11，控制信號WS3變為高電平，並且控制信號DS也變為高電平。因此，執行了場致發光操作。
圖5是顯示在圖4所示時間圖中T3到T4時段內執行的寫入參考電流Iref的操作的示意電路圖。在T3到T4時段內，參考電流Iref被促使流經信號線SL。而且，開關電晶體Tr1到Tr4均處於「導通」狀態，而開關電晶體Tr5處於「斷開」狀態。因此，參考電流Iref被促使從電源Vcc通過驅動電晶體Trd和開關電晶體Tr4和Tr1流入信號線SL側。結果，在驅動電晶體Trd的柵極處形成了對應於參考電流Iref的電勢Vref。此時，驅動電晶體Trd的柵電壓Vgs由表達式5表示Vgs＝Vcc-Vref因此，參考電流Iref被促使流經驅動電晶體Trd時的特性表達式由表達式6表示Iref=k2(Vgs-Vth)2]]>=k2(Vcc-Vref-Vth)2]]>在表達式6中，通過將表達式5中的(Vcc-Vref)代入柵電壓Vgs，便得到參考電流Iref與參考電勢Vrer之間的關係。
此處，為得到Vref重新整理表達式6，獲得表達式7Vref=Vcc-Vth-2Irefk]]>以這種方式獲得的參考電勢Vref通過處於「導通」狀態的開關電晶體Tr2被寫入電容器C1。
圖6是顯示在圖4所示時間圖的T5到T6時段內執行的信號電流Isig寫入操作和電流差保持操作的示意電路圖。在T5到T6時段內，信號電流Isig被促使流經信號線SL。而且，開關電晶體Tr1、Tr3和Tr4均處於「導通」狀態，而開關電晶體Tr2和Tr5均處於「斷開」狀態。在此狀態下，信號電流Isig被促使從電源Vcc通過驅動電晶體Trd和開關電晶體Tr4和Tr1流入信號線SL。因此，在驅動電晶體Trd的柵極電勢Vgs從參考電勢Vref改為信號電勢Vsig。類似於從表達式7獲得參考電勢Vref，可從表達式8獲得信號電勢VsigVsig=Vcc-Vtj-2Isigk]]>驅動電晶體Trd的柵極上形成的電勢變化(Vsig-Vref)通過電容器C2耦合到節點A。節點A是電容器C1與C2對之間的節點，並且節點A上的電勢可表示為Va。柵電勢變化的電容耦合部分表示為(Vsig-Vref)·C2/(C1+C2)。由於電容耦合部分被加到節點A的基本電勢Vref上，因此，節點A的電勢Va可表示為表達式9Va=Vref+C2C1+C2(Vsig-Vref)=Vsig+Vref2]]>順便提及，由於在表達式9中假定C1＝C2，因此，得到Va＝(Vsig+Vref)/2。
通過從節點A的電勢Va減去驅動電晶體Trd的柵極電勢Vsig而得到的電勢是保持在電容器C2中的電勢。從表達式9的結果中，保持在電容器C2相對端之間的電壓(Va-Vsig)表示為(Vref-Vsig)/2。另外，在表達式7和8中獲得的結果代入Vref和Vsig時，最終得到表達式10Va-Vsig=Vref-Vsig2=Isig-Iref2k]]>從表達式10可明白，對應於信號電流Isig與參考電流Iref之差的電壓被保持在電容器C2的相對端。由上述操作，寫入了信號電流Isig，獲得了參考電流Iref與信號電流Isig之間的電流差，並且對應於該電流差的電壓表示為表達式10並被保持在電容器C2中。
圖7是顯示在圖4中所示時間圖的T8到T9時段內執行的消除閾值電壓Vth的操作的示意電路圖。在T8到T9時段內，開關電晶體Tr3和Tr5均處於「斷開」狀態，而開關電晶體Tr2和Tr4均處於「導通」狀態。因此，電源Vcc、驅動電晶體Trd、開關電晶體Tr4和Tr2及電容器C1構成一個閉環。電流被促使從電源Vcc流入該閉環以便為電容器C1充電，從而使驅動電晶體Trd的柵極電勢上升。在驅動電晶體Trd的柵電壓Vgs正好達到閾值電壓Vth時，不會引起瞬態電流流動。此時柵電壓Vgs作為閾值電壓Vth被寫入電容器C1。這樣，消除驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth所需的電勢被保持在電容器C1中。
圖8是顯示圖4時間圖中在定時T11及其後執行的場致發光操作的示意電路圖。如圖所示，在定時T11及其後的場致發光期內，開關電晶體Tr1、Tr2和Tr4均處於「斷開」狀態，而開關電晶體Tr3和Tr5均處於「導通」狀態。因此，促使信號電流Isig從電源Vcc通過驅動電晶體Trd和開關電晶體Tr5流入場致發光元件EL，以便場致發光元件EL以預定的亮度發光。由於開關電晶體Tr3處於「導通」狀態，因此，場致發光期內驅動電晶體Trd的柵電壓Vgs是保持在電容器C1中的電壓與保持在電容器C2中的電壓之和。開關電晶體Tr3被接通以便使電容器C1和C2彼此連接時，由於電容器C1和C2中每個電容器的容量值均大於柵寄生電容，因此，電容器C1和C2彼此連接同時在其中保持電荷，因此，驅動電晶體Trd的柵電壓Vgs變為保持在電容器C1中的電壓Vth與保持在電容器C2中的電壓(Vref-Vsig)/2之和，。並表示為表達式11Vgs=Vth+12(Vref-Vsig)]]>另一方面，在場致發光期內被促使流動的驅動電流Ids表示為表達式12。順便提一下，表達式12等同於表達式1，顯示了電晶體的基本特性。
Ids=k2(Vgs-Vth)2]]>從表達式11中獲得的結果代入表達式12中的Vgs時，得到表達式13Ids=12k(Vth+Vref-Vsig2-Vth)2]]>從表達式13可明白，基本電晶體特性表達式中的Vth項被電容器C1中保持的Vth項消除。因此，驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth的分散的影響被消除。此外，在從表達式10獲得的結果代入表達式13中的剩餘項(Vref-Vsig)/2時，得到表達式14Ids=12k(Isig-Iref2k)2]]>由於在分子與分母之間最終消除了表達式14中的遷移率μ項，因此，驅動電流Ids最終表示為表達式15Ids=14(Isig-Iref)2]]>從表達式15可明白，驅動電流Ids取決於信號電流Isig與參考電流Iref之差，因而驅動電晶體中固有的遷移率μ和閾值電壓Vth項不包含在表達式15中。這樣，在本發明的像素電路中，場致發光電流是根據信號電流Isig與參考電流Iref之間的電流差值來確定的。因此，有可能獲得具有不取決於閾值電壓Vth和遷移率μ的分散的高均勻度的圖像質量。另外，在像素電路中，在Isig＝Iref的情況下，可實現黑色顯示。而且，Isig和Iref的值設為足夠高的電流值，以便執行寫入。為此，即使對應於黑色顯示的信號電流也可以在一個水平周期內充分寫入像素電容器，因而可抑制黑色壓紋和縱向串擾的產生。
圖9以示意圖顯示包括在根據本發明的像素電路中的驅動電晶體的操作。該圖中橫坐標軸表示柵電壓Vgs，縱軸表示漏電流Ids，它示意性地顯示了驅動電晶體的工作特性。實線表示包括在像素A中的驅動電晶體的特性，並顯示了遷移率μ大的情況。虛線所示的曲線表示包括在像素B中的驅動電晶體的特性，並顯示了遷移率μ小的情況。在遷移率μ較小時，特性曲線的斜度變得平緩，因而特性在各像素之間分散。這種特性分散在使用低溫多晶矽薄膜的電晶體中表現顯著。即使在使用特性分散的驅動電晶體的情況下，在本發明中，驅動電晶體受到控制，使得場致發光電流依據信號電流Isig與參考電流Iref之差來確定。因此，即使遷移率μ分散，但由於對應於電流差的場致發光電流控制通常在每個像素中執行，也可獲得具有高均勻度的圖像質量。
如上所述，根據圖2所示本發明的這一實施例的像素電路2設置在信號電流Isig被促使流經的信號線SL和分別提供控制信號的掃描線WS1、WS2、WS3、AZ和DS彼此交叉的位置上。像素電路2的構成如下場致發光元件EL；用於將驅動電流Ids提供給場致發光元件EL的驅動電晶體Trd；以及控制部分，其適於根據控制信號WS1、WS2、WS3、AZ和DS進行操作，以基於信號電流Isig控制驅動電晶體Trd的驅動電流Ids。控制部分包括第一抽樣裝置、第二抽樣裝置和差異裝置。第一抽樣裝置由開關電晶體Tr1、Tr3和Tr4及像素電容器C2構成，用於對被促使流經信號線SL的信號電流Isig進行抽樣。第二抽樣裝置由開關電晶體Tr1、Tr2、Tr3和Tr4及像素電容器C1構成，用於對正好在信號電流Isig之前或之後被促使流經信號線SL的預定參考電流Iref進行抽樣。差異裝置由開關電晶體Tr1、Tr3和Tr4及一對像素電容器C1與C2構成，用於生成對應於所述抽樣信號電流Isig與所述抽樣參考電流Iref之差的控制電壓(Vref-Vsig)/2。驅動電晶體Trd接收控制電壓(Vref-Vsig)/2，並將被促使流經其源極S/漏極D的驅動電流Ids提供給場致發光元件EL，以使場致發光元件EL發光。
當分別由第一和第二抽樣裝置抽樣的信號電流Isig與參考電流Iref之間的相對差異小時，場致發光元件EL的場致發光量變得很少；而當信號電流Isig與參考電流Iref之間的相對差異大時，場致發光量變得很多。即使信號電流Isig與參考電流Iref之間的相對差異小，信號電流Isig與參考電流Iref的絕對電平也可設得足夠大，以使抽樣可行。
像素電路2的控制部分除第一和第二抽樣裝置及差異裝置外還包括校正裝置。校正裝置由開關電晶體Tr2和Tr4及像素電容器C1構成，其適於檢測驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth，以便將檢測到的閾值電壓Vth加到控制電壓(Vref-Vsig)/2中。因此，可從驅動電流中消除閾值電壓Vth的影響。
在此實施例中，第一抽樣裝置對信號電流Isig被促使流經驅動電晶體Trd時在柵極G生成的信號電壓Vsig進行抽樣。同樣地，第二抽樣裝置對在參考電流Iref被促使流經驅動電晶體Trd時在柵極G生成的參考電壓Vref進行抽樣。此時，差異裝置將信號電壓Vsig與參考電壓Vref通過電容器C2彼此耦合，以獲得信號電壓Vsig與參考電壓Vref之差，從而生成控制電壓(Vref-Vsig)/2。此外，第一抽樣裝置包括第二電容器C2，用於在其中保持抽樣的信號電壓Vsig；並且第二抽樣裝置包括第一電容器C1，用於在其中保持抽樣的參考電壓Vref，以及用於將抽樣的參考電壓Vref耦合到信號電壓Vsig。在這種情況下，第一和第二電容器C1與C2具有相同的容量值。
圖10是顯示根據本發明的另一個實施例的像素電路和結合該像素電路的顯示裝置的電路圖。如圖所示，顯示裝置由構成主要部分的像素陣列1和在像素陣列1外圍設置的電路部分構成。外圍電路部分由構成驅動器部分的電流驅動器3和構成掃描器部分的光掃描器4、驅動掃描器5和用於校正的掃描器7構成。像素陣列1具有列分布的信號線SL。信號線SL由電流驅動器3驅動，並且預定的參考電流和信號電流被交替促使流經信號線SL。像素陣列1還具有行分布的掃描線WS、DS和AZ。掃描線WS連接到光掃描器4，並且用於對信號電流和參考電流進行抽樣的控制信號WS被提供到掃描線WS。驅動掃描器5連接到掃描線DS，並且用於場致發光控制的控制信號DS被提供給掃描線DS。用於校正的掃描器7連接到掃描線AZ，並且用於閾值電壓校正的控制信號AZ被提供給掃描線AZ。
像素電路2整體地形成於列分布的信號線SL與行分布的掃描線WS、DS和AZ彼此交叉的位置上。為使說明簡潔，圖10隻顯示了一個像素電路2。如圖所示，像素電路2由六個電晶體Tr1、Tr2、Tr3、Tr5、Tr6和Trd、兩個像素電容器Cs1和Cs2及一個場致發光元件EL構成。在六個薄膜電晶體Tr1、Tr2、Tr3、Tr5、Tr6和Trd中，Tr1、Tr3、Tr5和Tr6電晶體為N溝道薄膜電晶體。另一方面，電晶體Tr2和Trd為P溝道薄膜電晶體。一對P溝道電晶體Tr2和Trd利用其柵極，通過像素電容器C1彼此連接在一起，因而構成了電流鏡電路。電晶體Tr2設置在電流鏡電路的輸入側，而電晶體Trd設置在電流鏡電路的輸出側。設置在該輸出側的電晶體Trd是用於驅動場致發光元件EL的驅動電晶體。場致發光元件EL是包括陽極和陰極的雙端類型(二極體類型)場致發光元件。例如，有機EL元件可用作場致發光元件EL。驅動電晶體Trd的源極S連接到電源Vcc。驅動電晶體Trd的漏極通過電晶體Tr6連接到場致發光元件EL的陽極。場致發光元件EL的陰極接地。驅動電晶體Trd的柵極G連接到像素電容器Cs1的一端。在圖中，像素電容器Cs1的一端由點A表示。電晶體Tr5的源極/漏極連接在驅動電晶體Trd的柵極G與漏極D之間。控制脈衝從用於校正的掃描器7通過掃描線AZ提供給電晶體Tr5的柵極。在本說明書中，為便於理解和說明，掃描線及其對應控制信號用同一參考符號標記。電晶體Tr6的源極/漏極連接在驅動電晶體Trd的漏極與場致發光元件EL的陽極之間。用於場致發光控制的控制信號DS從驅動掃描器5通過掃描線DS提供給電晶體Tr6的柵極。構成電流鏡電路輸入側的電晶體Tr2利用其源極S連接到電源Vcc，利用其漏極D通過電晶體Tr1連接到信號線SL，並利用其柵極G連接到像素電容器Cs1的另一端。圖中，像素電容器Cs1的另一端由點B表示。電晶體Tr2用作驅動電晶體Trd的鏡像，因而電晶體Tr2的遷移率μ基本上等於驅動電晶體Trd的遷移率。電晶體Tr1的源極/漏極連接在信號線SL與電晶體Tr2的漏極D之間，並且電晶體Tr1的柵極通過掃描線WS從光掃描器4接收控制信號WS以進行信號抽樣。電晶體Tr3的源極/漏極連接在電晶體Tr2的漏極D與點B之間，並且電晶體Tr3的柵極連接到掃描線WS。另一像素電容器Cs2連接在點B與電源Vcc之間。
圖11是解釋圖10所示像素電路的操作的時間圖。信號電流波形和控制信號WS、AZ與DS波形的變化沿時間軸T顯示。點A與B的電勢變化也與這些變化一起顯示。如上所述，點A是驅動電晶體Trd的柵極G，設置在構成電流鏡電路的一對電晶體Tr2與Trd的輸出側。另外，點B是鏡像電晶體Tr2的柵極G，設置在一對電晶體Tr2與Trd的輸入側。在圖中所示時間圖中，一場在定時T1開始，一場在定時T7結束。一場顯示一個畫面。通過重複場操作，在像素陣列上相繼顯示畫面。
被促使流經信號線的信號電流在每一個水平周期(1H)會變化。在每個水平周期內，預定的參考電流Iref在前半個水平周期被促使流經信號線SL，而信號電流Isig在後半個水平周期被促使流經信號線SL。參考電流Iref具有固定電平，而信號電流Isig具有對應於圖像信號的電平。
在所述場開始前的定時T0，控制信號WS和AZ均在低電平，而控制信號DS在高電平。由於控制信號DS在高電平，因此開關電晶體Tr6處於「導通」狀態，並且驅動電流從驅動電晶體Trd提供給場致發光元件EL。因此，在定時T0，場致發光元件EL是處於場致發光狀態。
當所述場在定時T1開始時，控制信號WS和AZ上升以接通所有開關電晶體Tr1、Tr3、Tr5和Tr6。此時，且幾乎在同時，被促使流經信號線SL的電流從信號電流Isig更改為參考電流Iref。因此，參考電流Iref被促使從電源Vcc通過輸入側電晶體Tr2和開關電晶體Tr1流入信號線SL。響應於此，在連接到輸入側電晶體Tr2的柵極G的點B處的電勢上升到對應於參考電流Iref的電平。換言之，對應於參考電流Iref被寫入像素電容器Cs2。此操作繼續到定時T4。也就是說，在T1到T4的時段內，參考電流Iref被寫入像素電容器Cs2。
另一方面，在點A側，在定時T1後，一旦使電流流經驅動電晶體Trd，則在定時T2，開關電晶體Tr6被斷開。因此，由於電流路徑被截斷，因而驅動電晶體Trd的柵極電勢(點A上的電勢)上升。在點A的電勢達到驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth的時刻，驅動電晶體Trd被斷開。驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth在此操作中被檢測到並保持在像素電容器Cs1中。所保持的閾值電壓Vth將在以後場致發光操作中用於消除驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth的分散。在驅動電晶體Trd被斷開後的定時T3，控制信號AZ變為低電平，並且開關電晶體Tr5被斷開。因此，寫入像素電容器Cs1的閾值電壓Vth是固定的。以這種方式檢測和保持驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth的處理在從定時T2到定時T3的時段內執行。在本說明書中，T2到T3的這一時段稱為Vth校正時段或Vth消除時段。從上述說明中可明白，在T1到T4的時段內，參考電流Iref在電流鏡電路的輸入電晶體Tr2側寫入，而閾值電壓Vth在電流鏡電路的輸出電晶體Trd側被消除。
在定時T4，被促使流經信號線SL的電流從參考電流Iref改為信號電流Isig。因此，在從電源Vcc朝向信號線SL的方向上使信號電流Isig流經輸入側電晶體Tr2。因此，點B的電勢從對應於前一參考電流Iref的電平改為對應於信號電流Isig的電平。此改變基於電流鏡操作，通過像素電容器Cs1耦合到點A側。之後，在定時T5，控制信號WS變為低電平，並且開關電晶體Tr1和Tr3被斷開。這樣，在T4到T5的時段內，信號電流Isig被抽樣，並且對應於參考電流Iref與信號電流Ixsig之差的電勢變化從點B側耦合到點A側。
操作繼續到定時T6時，控制信號DS再次變為高電平，並且開關電晶體Tr6被接通。因此，驅動電晶體Trd和場致發光元件EL彼此直接連接，驅動電流Ids從驅動電晶體Trd提供給場致發光元件EL，因而場致發光元件EL變為場致發光狀態。此時，從驅動電晶體Trd提供的驅動電流Ids變為與寫入點A的電勢對應的電流。如上所述，點A的電勢對應於參考電流Iref與信號電流Isig之差。
之後，在操作繼續到定時T7時，所述場終止，並且下一場開始。類似於上一場，在定時T7，參考電流Iref開始被寫入，並且在下一定時T8，消除閾值電壓Vth的操作開始。
圖12是顯示在圖11時間圖中所示T1到T4時段內執行的，參考電流Iref寫入操作和閾值電壓Vth校正操作的示意電路圖。為便於理解，在此示意電路圖中，開關電晶體Tr1、Tr3、Tr5和Tr6在圖中分別替換為開關符號，並且像素電容器Cs1和Cs2在圖中分別由容量值C1和C2表示。校正閾值電壓Vth的操作在具有電流鏡結構的像素電路輸出側執行。也就是說，電晶體Tr6的狀態從「導通」狀態改為「斷開」狀態，由此驅動電晶體Trd的電流路徑被截斷，並且像素電容器C1開始通過開關電晶體Tr5充電。充電使點A的電勢上升到驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth時，驅動電晶體Trd被斷開。之後，斷開開關電晶體Tr5使保持在像素電容器C1中的閾值電壓Vth固定。
另一方面，寫入參考電流Iref的操作在電流鏡電路的輸入側執行。由於開關電晶體Tr1和Tr3處於「導通」狀態，促使參考電流Iref從電源Vcc通過電晶體Tr2和開關電晶體Tr1的輸入側流入信號線SL。此時，在連接到輸入側電晶體Tr2柵極G的點B處形成的電勢指定為Vref。電勢Vref具有對應於參考電流Iref的電平。輸入側電晶體Tr2的源極S和柵極G兩端上形成的柵電壓Vgs表示為(Vref-Vsig)/2。此處，由於開關電晶體Tr3處於「導通」狀態，因此，輸入側電晶體Tr2工作在飽和區，因而漏電流Iref與柵電壓Vgs之間的關係可表示為表達式16Iref=k2(Vgs-Vth)2]]>=k2(Vcc-Vref-Vth)2]]>在表達式16中，Vgs替換為(Vcc-Vref)。因此，表達式16表示參考電流Iref與點B的電勢Vref之間的關係為得到Vref重新整理表達式16，得到表達式17Vref=Vcc-Vth-2Irefk]]>從表達式17可明白，點B的電勢Vref隨參考電流Iref而變化。順便提一下，在表達式17中，μ表示輸入側電晶體Tr2的遷移率；k表示輸入側電晶體Tr2的尺寸；並且Vth表示輸入側電晶體Tr2的閾值電壓。
圖13是顯示在圖11所示時間圖中T4到T5時段內執行的信號電流Isig寫入操作和耦合操作的示意圖。在T4到T5時段內，開關電晶體Tr5和Tr6處於「斷開」狀態，並且被促使流經信號線SL的電流從參考電流Iref改為信號電流Isig。因此，促使信號電流Isig從電源Vcc通過輸入側電晶體Tr2和開關電晶體Tr1流入信號線SL。換言之，信號電流Isig成了被促使流經輸入側電晶體Tr2的漏電流。促使該漏電流流經輸入側電晶體Tr2，由此點B的電勢從前一參考電勢Vref改為電勢Vsig。根據與用於表示參考電壓Vref的表達式17相同的計算，將點B的電勢Vsig表示為表達式18Vsig=Vcc-Vth-2Isigk]]>從圖18可以明白，點B的電勢Vsig隨信號電流Isig而變化。
在點B形成的電勢變化表示為ΔVb＝ΔVsig-Vref。當把此關係代入表達式17和18時，得到表達式19Vb=2k(Iref-Isig)]]>從表達式19可明白，點B處的電勢變化ΔVb表示為參考電流Iref的平方根與信號電流Isig的平方根之差。
點B處的電勢變化ΔVb通過像素電容器C1，基於電流鏡操作耦合到點A側。耦合量是依據像素電容器C1和驅動電晶體Trd的柵電容Cg的容量劃分來確定的。因此，點A的電勢變化ΔVb表示為表達式20Va=C1C1+CgVb]]>表達式19代入表達式20中的ΔVb時，點A的電勢變化ΔVb最終表示為表達式21Va=C1C1+Cg2k(Iref-Isig)]]>在表達式21中，像素電容量C1大於驅動電晶體Trd的柵電容Cg。因此，在表達式21右邊中的係數C1/(C1+Cg)取接近1的值。換言之，在電流鏡電路輸出側上的電勢變化ΔVb幾乎原樣反映在輸出側上的電勢變化ΔVa中。
圖14是顯示在圖11所示時間圖T6到T8時間段內執行的場致發光操作的示意電路圖。在場致發光期內，開關電晶體Tr1、Tr3和Tr5處於「斷開」狀態，而開關電晶體Tr6處於「導通」狀態。因此，驅動電晶體Trd和場致發光元件EL彼此直接連接，因而促使驅動電流Ids流經場致發光元件EL，以便場致發光元件EL發光。被促使流經場致發光元件EL的驅動電流Ids由驅動電晶體Trd的柵電壓Vgs調節。通過從電源電勢Vcc中減去點A的電勢Va，可獲得柵電壓Vgs。通過將從表達式21獲得的電勢變化ΔVa加到Vth消除操作中寫入的電勢(Vcc-Vth)上，可得到點A的電勢Va。因此，可得關係式Va＝Vcc-Vth+ΔVa。當以此方式獲得的柵電壓Vgs代入由表達式1表示的電晶體特性表達式中時，驅動電流Ids表示為表達式22Ids=12k{Vcc-(Vcc-Vth+Va)-Vth}2]]>=(C1C1+Cg)2kk(Isig-Iref)2]]>在表達式22中，μ表示驅動電晶體Trd的遷移率。此遷移率μ與作為一對電晶體Tr2和Trd中的另一個電晶體的開關電晶體Tr2的遷移率相同。另外，k′表示驅動電晶體Trd的尺寸係數。重新整理表達式22，最後，驅動電流Ids取對應於信號電流Isig與參考電流Iref之差的值，從而消除了閾值電壓Vth和遷移率μ的影響。此外，可理解Vth項和μ項不包含在表達式22表示的驅動電流Ids中。因此，在根據本發明的像素電路中，有可能獲得具有不取決於閾值電壓Vth和遷移率μ的分散的高均勻度的圖像質量。另外，驅動電流Ids的值取決於k與k′的比率，即，一對電晶體Tr2和Trd的尺寸比率。另外，在本發明的像素電路中，通過將信號電流Isig設為等於參考電流Iref，可獲得黑色顯示。從表達式22可明白，當Isig＝Iref時，可獲得Ids＝0的關係。因此，由於無驅動電流被促使流經場致發光元件EL，因而獲得了完關的黑色顯示。即使在黑色顯示的情況下，也可將信號電流Isig和參考電流Iref的絕對值設為足以執行寫操作的高電流值。為此，即使是黑色信號也可以在一個水平周期(1H)內充分寫入，因而可抑制黑色壓紋、縱向串擾等產生。順便提一下，雖然在像素電路中，N溝道電晶體用作開關電晶體Tr1、Tr3、Tr5和Tr6，這不同於驅動電晶體Trd和鏡像電晶體Tr2，但本發明並不限於此，因而也可使用P溝道電晶體。或者可混合使用N溝道電晶體和P溝道電晶體。
從以上說明可明白，本發明的像素電路2設置在信號電流Isig被促使流經的信號線SL和分別提供控制信號的掃描線WS、DS和AZ彼此交叉的位置上。所述像素電路2的構成如下場致發光元件EL；用於將驅動電流Ids提供給場致發光元件EL的驅動電晶體Trd；以及控制部分，其適於根據控制信號WS、AZ和DS進行操作，以基於信號電流Isig控制驅動電晶體Trd的驅動電流Ids。控制部分基本上包括第一抽樣裝置、第二抽樣裝置和差異裝置。第一抽樣裝置由開關電晶體Tr1和Tr3、像素電容器C2及鏡像電晶體Tr2構成，用於對被促使流經信號線SL的信號電流Isig進行抽樣。第二抽樣裝置由開關電晶體Tr1和Tr3、像素電容器C2及鏡像電晶體Tr2構成，用於對正好在信號電流Isig之前或之後被促使流經信號線SL的預定參考電流Iref進行抽樣。差異裝置包括像素電容器C1，用於生成對應於所述抽樣信號電流Isig與所述抽樣參考電流Iref之差的控制電壓。驅動電晶體Trd在其柵極G接收該控制電壓，並將被促使流經其源極S/漏極D的驅動電流Ids提供給場致發光元件EL，以使場致發光元件EL發光。
圖15是顯示根據本發明的又一實施例的像素電路的示意電路圖。像素電路2設置在列分布的信號線SL和行分布的信號線WS1、WS2、WS3、AZ與DS彼此交叉的位置上。信號電流Isig正好在參考電流Iref之前或之後被促使從電流驅動器(未顯示)流入信號線SL。控制信號WS1、WS2、WS3、AZ與DS從對應的掃描器分別提供給掃描線WS1、WS2、WS3、AZ與DS。在本說明書中，為使說明簡潔，掃描線及其對應控制信號用相同參考符號標記。
像素電路2由八個開關電晶體Tr1到Tr8、一個驅動電晶體Trd、三個像素電容器Cs1到Cs3及一個場致發光元件EL構成。所有開關電晶體Tr1到Tr8均為N溝道薄膜電晶體。驅動電晶體Trd是P溝道薄膜電晶體。場致發光元件EL是包括陽極和陰極的雙端類型(二極體類型)場致發光元件。例如，有機EL元件可用作場致發光元件EL。此外，雖然此實施例中所有開關電晶體Tr1到Tr8均為N溝道型，但所有開關電晶體Tr1到Tr8也可以均為P溝道型，或者N溝道薄膜電晶體和P溝道薄膜電晶體可混合使用。
驅動電晶體Trd利用其源極S連接到電源Vcc，利用其漏極通過開關電晶體Tr1連接到場致發光元件EL的陽極端，並且利用其柵極G連接到像素電容器C3的一端。控制信號DS從掃描線DS施加到內插在驅動電晶體Trd與場致發光元件EL之間的開關電晶體Tr1的柵極上。開關電晶體Tr2連接在驅動電晶體Trd的柵極G與漏極D之間。開關電晶體Tr2的柵極連接到掃描線AZ。
開關電晶體Tr3的源極/漏極連接在信號線SL與像素電容器Cs3的另一端之間。開關電晶體Tr3的柵極連接到掃描線WS1。開關電晶體Tr5連接在像素電容器Cs3的另一端與像素電容器Cs1的一端之間。類似於開關電晶體Tr3，開關電晶體Tr5的柵極連接到掃描線WS1。像素電容器Cs1的另一端連接到電源Vcc。開關電晶體Tr4連接在電源Vcc與像素電容器Cs2的一端之間。開關電晶體Tr4的柵極連接到掃描線WS2。像素電容器Cs2的另一端連接到像素電容器Cs3的另一端。開關電晶體Tr6連接在像素電容器Cs1的一端與像素電容器Cs2的一端之間。開關電晶體Tr6的柵極連接到掃描線WS3。另外，開關電晶體Tr7連接在像素電容器Cs1的另一端與像素電容器Cs2的另一端之間。類似於開關電晶體Tr6，開關電晶體Tr7的柵極連接到掃描線WS3。最後，開關電晶體Tr8連接在驅動電晶體Trd的漏極D與像素電容器Cs3的另一端之間。類似於開關電晶體Tr3和Tr5，開關電晶體Tr8的柵極連接到掃描線WS1。
圖16是解釋圖15所示像素電路2的操作的時間圖。控制信號DS、AZ、WS1、WS2和WS3的波形的變化沿時間軸T顯示。同時顯示了信號電流Isig的波形的變化。信號電流Isig的信號電平在每一個水平周期(1H)會變化。另外，在每個水平周期的前半個水平周期內，信號電流Isig被促使流經信號線SL後，在每個水平周期的後半個水平周期促使預定的參考電流Iref流經信號線SL。參考電流Iref是固定的，而信號電流Isig的變化對應於圖像信號。此顯示裝置將有關一場的一個圖像的信息寫到像素陣列。在圖16的時間圖中，顯示一場從定時T1開始。
在所述場開始的定時T1前的時段T0內，控制信號DS為高電平，而所有其餘控制信號AZ、WS1、WS2和WS3均為低電平。由於控制信號DS為高電平，因此，開關電晶體Tr1處於「導通」狀態，並且場致發光元件EL由驅動電晶體Trd驅動，因而處於場致發光狀態。
當所述場在定時T1開始時，控制信號AZ和WS3均從低電平改為高電平。因此，操作進入準備狀態，在準備狀態中檢測驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth。隨後，在定時T2，控制信號DS從高電平改為低電平，場致發光元件EL的狀態從場致發光狀態改為非場致發光狀態，並且檢測到驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth。隨後，在定時T3，控制信號AZ和WS3均變為低電平，因而使檢測到的閾值電壓Vth保持並固定。保持且固定的閾值電壓Vth將在以後的場致發光階段用於消除或校正驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth的分散。因此，T2到T3的時段在一些情況下稱為Vth校正時段。
在定時T4，控制信號WS1和WS2均從低電平改為高電平。此時，信號電流Isig被促使流經信號線SL。信號電流Isig被抽樣以便寫入像素電路2。隨後，在定時T5，控制信號WS2從高電平改為低電平，並且寫入信號電流Isig的操作得以完成。從定時T4到定時T5的時段在一些情況下稱為Isig寫入時段，在該時段內對信號電流Isig進行抽樣。
隨後，在定時T5，參考電流Iref被抽樣後，在被促使流經信號線SL的電流從信號電流Isig改為參考電流Iref。當在定時T6，控制信號WS1回到低電平，寫入參考電流Iref的操作完成。從定時T5到T6的T5到T6時段稱為Iref寫入時段。從以上說明可明白，在從定時T5到定時T6、控制信號WS1為高電平的時段內，相繼執行了寫入信號電流Isig的操作和寫入參考電流Iref的操作。控制信號WS1為高電平的T4到T6時段只是一個水平周期(1H)。在分配給所述像素電路2的一個水平周期1H內，可相繼對信號電流Isig和參考電流Iref進行抽樣。
之後，控制信號WS3在定時T7上升，並且控制信號WS3在定時T8下降。在控制信號WS3為高電平的T7到T8時段內，獲得了信號電流Isig與參考電流Iref之差。此差值是基於消除像素電容器Cs1和Cs2容量的操作來獲得的。因此，T7到T8的時段在一些情況下稱為容量消除時段。
在定時T9，控制信號DS從低電平改為高電平，並且控制信號WS2也從低電平改為高電平。因此，像素電容器Cs2和Cs3彼此耦合，驅動電流Ids從驅動電晶體Trd提供給場致發光元件EL，並且場致發光元件EL執行場致發光操作。
圖17是顯示在圖16所示Vth校正時段T2到T3內執行的Vth消除操作的示意電路圖。在T2到T3時段內，開關電晶體Tr1、Tr3、Tr4、Tr5和Tr8均處於「斷開」狀態，而開關電晶體Tr2、Tr6和Tr7均處於「導通」狀態。因此，像素電容器Cs3的一端連接到驅動電晶體Trd的柵極，而像素電容器Cs3的另一端通過開關電晶體Tr7連接到電源Vcc。當開關電晶體Tr1在促使電流從電源Vcc向場致發光元件EL流動的狀態中被斷開時，由於電流路徑被截斷，因而像素電容器Cs3通過開關電晶體Tr2充電。驅動電晶體Trd的柵極電勢隨充電一起持續上升。在柵電勢正好達到驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth的時間點上，驅動電晶體Trd被斷開。在此時間點檢測到的驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth被保持在像素電容器Cs3的相對端。之後，開關電晶體Tr2被關斷，並且保持在像素電容器Cs3的閾值電壓Vth被固定。這樣保持和固定的閾值電壓Vth將在以後場致發光操作中用於消除或校正驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth的分散。
圖18是顯示在圖16的時間圖中所示T4到T5時段內執行的Isig寫入操作的示意電路圖。在T4到T5時段內，信號電流Isig被促使流經信號線SL。另外，開關電晶體Tr1、Tr2、Tr6和Tr7處於「斷開」狀態，而開關電晶體Tr3、Tr4、Tr5和Tr8處於「導通」狀態。因此，促使信號電流Isig從電源Vcc通過驅動電晶體Trd和開關電晶體Tr8與Tr3流入信號線SL端。換言之，促使信號電流Isig作為漏電流流經驅動電晶體Trd。因此，根據表達式1中所示電晶體的基本特性，漏電流Isig表示為表達式23Isig=k2(Vgs-Vth)2]]>其中，Vgs表示驅動電晶體Trd的柵極和源極上形成的柵電壓；Vth表示驅動電晶體的閾值電壓；k表示示驅動電晶體Trd的尺寸係數；以及μ表示驅動電晶體Trd的遷移率。
此處，為得到Vgs重新整理表達式23，得到表達式24Vgs=2Isigk+Vth]]>此處，參照圖18，像素電容器Cs2和Cs3串聯在驅動電晶體Trd的源極和柵極之間。當保持在像素電容器Cs2相對端之間的電壓指定為VCS2，而保持在像素電容器Cs3中的電壓指定為VCS3時，柵電壓Vgs由式Vgs＝VCS2+VCS3給出。此處，VCS3通過前一Vth消除操作設為Vth。因此，得到Vgs＝VCS2+Vth的關係。當表達式23給出的Vgs代入該表達式中的Vgs以重新整理該表達式時，保持在像素電容器Cs2中的電壓VCS2表示為表達式25VCS2=2Isigk]]>從表達式25可明白，保持在像素電容器Cs2中的電壓VCS2與信號電流Isig的平方根成正比。換言之，通過在T4到T5時段內執行Isig寫入操作，對應於信號電流Isig的電壓VCS2被抽樣並保持在像素電容器Cs2中。
圖19是顯示在圖16所示T5到T6時段內執行的Iref寫入操作的示意電路圖。當操作從圖18所示的Isig寫入操作繼續到圖19所示的Iref寫入操作時，控制線WS2變為低電平以斷開開關電晶體Tr4。其它開關電晶體Tr1、Tr2、Tr3、Tr5、Tr6、Tr7和Tr8的狀態均保持不變。因此，從圖19與圖18的比較可明白，連接關係從像素電容器Cs2的連接改為像素電容器Cs1的連接。更具體地說，在圖18所示的Isig寫入操作中，像素電容器Cs2和Cs3串連在驅動電晶體Trd的源極與漏極之間，而在圖19所示的Iref寫入操作中，像素電容器Cs1和Cs3串連在驅動電晶體Trd的源極與漏極之間。也就是說，在電路操作方面，只是像素電容器Cs2被替換為像素電容器Cs1。此時，促使參考電流Iref而非以前的信號電流Isig流經信號線SL。更具體地說，促使參考電流Iref從電源Vcc通過驅動電晶體Trd和開關電晶體Tr8與Tr3流入信號線SL端。此時，驅動電晶體Trd的柵極和源極上形成的柵電壓Vgs的一部分保持在像素電容器Cs1中。當把此電壓指定為VCS1時，類似於表達式25中的情況，VCS1表示為表達式26
VCS1=2Irefk]]>此處，從表達式26與表達式25的比較可明白，在表達式25左邊VCS2被替換為VCS1，而在表達式25右邊Isig被替換為Iref。從表達式26可看到，保持在像素電容器Cs1中的電壓VCS1等於參考電流Iref的平方根。換言之，在Iref寫入操作中，對于于參考電流Iref的電壓被抽樣並保持在像素電容器Cs1中。
圖20是顯示在圖16所示時間圖的T7到T8時段內執行的容量消除操作的示意電路圖。在此操作中，開關電晶體Tr3、Tr5和Tr8均被斷開，而開關電晶體Tr6和Tr7均被接通。因此，像素電容器Cs1的負極端和像素電容器Cs2的正極端彼此連接，並且像素電容器Cs1的正極端和像素電容器Cs2的負極端彼此連接。因此，像素電容器Cs1與Cs2的容量消除是在VCS1與VCS2之間執行的。也就是說，可獲得保持在像素電容器Cs1中的電壓VCS1與保持在像素電容器Cs2中的電壓VCS2之差，並且電壓VCS1與電壓VCS2之差隨後保持在像素電容器Cs2兩端。此處，當像素電容器Cs1與Cs2的容量彼此相等時，容量消除後保持在像素電容器Cs2中的電壓VCS2′表示為表達式27VCS2=VCS2-VCS12=Isig-Iref2k]]>從表達式27可明白，VCS2′是等於信號電流Isig與參考電流Iref之差的值。確切地說，對應於Isig平方根與Iref平方根之差的電壓作為VCS2′保持在像素電容器Cs2中。
圖21是顯示在圖16所示定時T9及其後場致發光時段內執行的電容耦合操作和場致發光操作的示意電路圖。在定時T9，控制信號DS和WS2均變為高電平，而所有其它控制信號WS1、WS3和AZ均保持為低電平。因此，開關電晶體Tr4和Tr1均被接通而其它開關電晶體Tr3、Tr5、Tr6、Tr7、Tr2和Tr8均被斷開。由於開關電晶體Tr4被接通，因此，像素電容器Cs2和Cs3彼此耦合在驅動電晶體Trd的源極與柵極之間。此時，由於驅動電晶體Trd的柵電容Cg非常小，因此，像素電容器Cs2和Cs3彼此耦合，處於相互保持電荷的狀態。也就是說，在場致發光期間，驅動電晶體Trd的柵電壓Vgs表示為Vgs＝VCS3+VCS2′＝Vth+VCS2′。
當把如此獲得的Vgs代入表達式1中所示電晶體基本特性表達式中時，得到由表達式28表示的驅動電流IdsIds=12k(Vgs-Vth)2=12k(VCS2)2]]>=12K(Isig-Iref2k)2]]>=14(Isig-Iref)2]]>在表達式28的第一步中，將(Vth+VCS2′)代入Vgs。因此，Vth被消除，並且驅動電流Ids變為與VCS2′的平方成正比。此外，如表達式第二步中所示，將表達式27代入VCS2′。之後，分母中的遷移率μ和係數中的遷移率μ彼此消除，最終Ids以表達式28中第三步的形式表示。從表達式28可明白，驅動電流(場致發光電流)Ids由Isig與Iref之間的電流差值確定，因此有可能獲得具有不取決於閾值電壓Vth和遷移率μ分散的高均勻度的圖像質量。另外，在本發明的像素電路中，在黑色顯示期間，信號電流Isig設為等於參考電流Iref。從表達式28可明白，當Isig＝Iref時，得到Ids＝0的關係，因而場致發光電流消失。因此，獲得了完美的黑色顯示。另一方面，即使在黑色顯示的情況下，參考電流Iref的絕對值可設為足夠高的電平，因而黑色信號可在一個水平周期(1H)內充分寫入。因此，可抑制黑色壓紋和縱向串擾的產生，從而可表示完美的深黑色，並且可獲得高對比度特性。
如上所述，圖15所示根據本發明的又一實施例的像素電路2設置在信號電流Isig被促使流經的信號線SL和分別提供控制信號的掃描線WS1、WS2、WS3、AZ和DS彼此交叉的位置上。像素電路2的構成如下場致發光元件EL；用於將驅動電流Ids提供給場致發光元件EL的驅動電晶體Trd；以及控制部分，其適於根據控制信號WS1、WS2、WS3、AZ和DS進行操作，以基於信號電流Isig控制驅動電晶體Trd的驅動電流Ids。控制部分包括第一抽樣裝置、第二抽樣裝置和差異裝置。第一抽樣裝置由開關電晶體Tr3、Tr4和Tr8及像素電容器C2構成，用於對被促使流經信號線SL的信號電流Isig進行抽樣。第二抽樣裝置由開關電晶體Tr3、Tr5和Tr8及像素電容器C1構成，用於對正好在信號電流Isig之前或之後被促使流經信號線SL的預定參考電流Iref進行抽樣。差異裝置由開關電晶體Tr6和Tr7及一對像素電容器Cs1與Cs2構成，用於生成對應於所述抽樣參考電流Iref與所述抽樣信號電流Isig之差的控制電壓VCS2′。驅動電晶體Trd在其柵極G接收控制電壓VCS2′，並將被促使流經其源極/漏極的驅動電流Ids提供給場致發光元件EL，以使場致發光元件EL發光。
當分別由第一和第二抽樣裝置抽樣的信號電流Isig與參考電流Iref之間的相對差異小時，場致發光元件EL的場致發光量變得很少；而當信號電流Isig與參考電流Iref之間的相對差異大時，場致發光量變得很多。然而，即使所述相對差異小，信號電流Isig與參考電流Iref的絕對電平也可設得足夠大以使抽樣可行。
像素電路2的控制部分除第一和第二抽樣裝置及差異裝置外還包括校正裝置。校正裝置由開關電晶體Tr1、Tr2和Tr7及像素電容器Cs3構成，其適於檢測驅動電晶體Trd的閾值電壓Vth，以便將檢測到的閾值電壓Vth加到上述控制電壓VCS2′上。因此，可從驅動電流中消除閾值電壓Vth的影響。
雖然已使用特定術語對本發明的優選實施例作了描述，但這樣的說明僅僅是說明性的，應理解，可以在不脫離所附權利要求的精神或範圍的前提下，對本發明作出各種變化和修改。
權利要求
1.一種像素電路，其設置在信號電流要被促使流經的信號線和提供控制信號的掃描線彼此交叉的位置上，並且包括場致發光元件；用於向所述場致發光元件提供驅動電流的驅動電晶體；以及控制部分，其適於根據所述控制信號進行操作，以基於所述信號電流控制所述驅動電晶體的驅動電流，所述控制部分包括第一抽樣裝置，用於對被促使流經所述信號線的所述信號電流進行抽樣；第二抽樣裝置，用於對正好在所述信號電流之前或之後被促使流經所述信號線的預定參考電流進行抽樣；以及差異裝置，用於生成對應於所述抽樣信號電流與所述抽樣參考電流之差的控制電壓；其中所述驅動電晶體在其柵極接收所述控制電壓，並提供被促使流經其源極和漏極至所述場致發光元件，以使所述場致發光元件EL發光的驅動電流。
2.如權利要求1所述的像素電路，其特徵在於當分別由所述第一和第二抽樣裝置抽樣的所述信號電流與所述參考電流之間的相對差異小時，所述場致發光元件的場致發光量變得很少；並且在所述信號電流與所述參考電流之間的相對差異大時，所述場致發光量變得很多；而所述信號電流與所述參考電流的絕對電平設得足夠大，以至於即便所述信號電流與所述參考電流之間的所述相對差異小也可進行所述抽樣。
3.如權1利要求1所述的像素電路，其特徵在於所述控制部分包括校正裝置，用於檢測所述驅動電晶體的閾值電壓，以便將所述檢測到的閾值電壓加到所述控制電壓上，從而從所述驅動電流中消除所述閾值電壓的影響。
4.如權利要求1所述的像素電路，其特徵在於所述第一抽樣裝置對所述信號電流被促使流經所述驅動電晶體時生成的信號電壓進行抽樣；所述第二抽樣裝置對所述參考電流被促使流經所述驅動電晶體時在所述驅動電晶體的柵極生成的參考電壓進行抽樣；以及通過將所述信號電壓與所述參考電壓通過電容器彼此耦合來生成所述控制電壓，所述差異裝置獲得所述信號電壓與所述參考電壓之差。
5.如權利要求4所述的像素電路，其特徵在於所述第一抽樣裝置具有第一電容器，用於在其中保持所述抽樣的信號電壓；所述第二抽樣裝置具有第二電容器，用於在其中保持所述抽樣的參考電壓，所述第二電容器適於耦合到所述信號電壓；以及所述第一和第二電容器具有相同的容量值。
6.一種顯示裝置，它包括像素陣列部分、驅動器部分和掃描器部分；所述像素陣列部分包括列分布的信號線、行分布的掃描線以及像素電路，所述像素電路設置在矩陣中所述列分布的信號線和所述行分布的掃描線彼此交叉的位置上；所述驅動器部分用於促使信號電流分別流經所述信號線；所述掃描器部分用於將控制信號分別提供給所述掃描線；每個像素電路包括場致發光元件；用於向所述場致發光元件提供驅動電流的驅動電晶體；以及像素內控制部分，其適於根據所述控制信號進行操作，以基於所述信號電流控制所述驅動電晶體的驅動電流；其中所述像素內控制部分包括第一抽樣裝置，用於對被促使流經所述信號線的所述信號電流進行抽樣；第二抽樣裝置，用於對正好在所述信號電流之前或之後被促使流經所述信號線的預定參考電流進行抽樣；以及差異裝置，用於生成對應於所述抽樣信號電流與所述抽樣參考電流之差的控制電壓；以及所述驅動電晶體在其柵極接收所述控制電壓，並提供被促使流經其源和漏極，以使所述場致發光元件發光的驅動電流。
7.如權利要求6所述的顯示裝置，其特徵在於當分別由所述第一和第二抽樣裝置抽樣的所述信號電流與所述參考電流之間的相對差異小時，所述場致發光元件的場致發光量變得很少；並且在所述信號電流與所述參考電流之間的相對差異大時，所述場致發光量變得很多；而所述信號電流與所述參考電流的絕對電平設得足夠大，以至於即便所述信號電流與所述參考電流之間的所述相對差異小也可進行所述抽樣。
8.如權利要求6所述的顯示裝置，其特徵在於所述像素內控制部分包括校正裝置，用於檢測所述驅動電晶體的閾值電壓，以便將所述檢測到的閾值電壓加到所述控制電壓上，從而從所述驅動電流中消除所述閾值電壓的影響。
9.一種驅動像素電路的方法，所述像素電路設置在信號電流被促使流經的信號線和分別提供控制信號的掃描線彼此交叉的位置上，並且包括場致發光元件；用於向所述場致發光元件提供驅動電流的驅動電晶體；以及控制部分，其適於根據所述控制信號進行操作，以基於所述信號電流控制所述驅動電晶體的驅動電流；所述方法包括以下步驟對被促使流經所述信號線的所述信號電流進行抽樣；對正好在所述信號電流之前或之後被促使流經所述信號線的預定參考電流進行抽樣；生成對應於所述抽樣信號電流與所述抽樣參考電流之差的控制電壓；以及將所述控制電壓施加到所述驅動電晶體的柵極上，並將被促使流經所述驅動電晶體的源極和漏極的驅動電流提供給所述場致發光元件。
10.一種驅動顯示裝置的方法，所述顯示裝置包括像素陣列部分、驅動器部分和掃描器部分；所述像素陣列部分包括列分布的信號線、行分布的掃描線以及設置在矩陣中所述列分布的信號線和所述行分布的掃描線彼此交叉的位置上的像素電路；所述驅動器部分用於促使信號電流分別流經所述信號線；所述掃描器部分用於將控制信號分別提供給所述掃描線；每個像素電路包括場致發光元件；用於向所述場致發光元件提供驅動電流的驅動電晶體；以及像素內控制部分，其適於根據所述控制信號進行操作，以根據所述信號電流控制所述驅動電晶體的驅動電流；所述方法包括以下步驟對被促使流經所述信號線的所述信號電流進行抽樣；對正好在所述信號電流之前或之後被促使流經所述信號線的預定參考電流進行抽樣；生成對應於所述抽樣信號電流與所述抽樣參考電流之差的控制電壓；以及將所述控制電壓施加到所述驅動電晶體的柵極上，並將被促使流經所述驅動電晶體的源極和漏極的驅動電流提供給所述場致發光元件。
全文摘要
本發明公開了一種設置在信號電流要被促使流經的信號線和提供控制信號的掃描線彼此交叉的位置上的像素電路，所述像素電路包括場致發光元件；用於向所述場致發光元件提供驅動電流的驅動電晶體；以及控制部分，其適於根據所述控制信號進行操作，以基於所述信號電流控制所述驅動電晶體的驅動電流；所述控制部分包括第一抽樣單元，用於對被促使流經所述信號線的信號電流進行抽樣；第二抽樣單元，用於對正好在所述信號電流之前或之後被促使流經所述信號線的預定參考電流進行抽樣；以及差異單元，用於生成對應於所述抽樣信號電流與所述抽樣參考電流之差的控制電壓。所述驅動電晶體在其柵極接收所述控制電壓，並提供被促使流經其源極和漏極至所述場致發光元件，以使所述場致發光元件EL發光的驅動電流。
文檔編號H05B33/08GK1783192SQ20051012881
公開日2006年6月7日 申請日期2005年11月30日 優先權日2004年11月30日
發明者山下淳一, 內野勝秀 申請人:索尼株式會社