CN1799081A - 像素电路、显示设备以及驱动像素电路的方法 - Google Patents

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Abstract

一种像素电路、显示设备以及用于驱动像素电路的方法，其中即使发光元件的电流－电压特性由于老化而改变，也可以实现没有任何亮度降级的源极跟随器输出，使得可以使用n沟道晶体管的源极跟随器电路，由此可以使用n沟道晶体管作为驱动电光元件的元件，而可以使用现在的阳极和阴极电极。电容器(C111)连接在用作驱动晶体管的TFT(111)的栅极和源极之间，TFT(111)的源极经由TFT(114)连接到固定电势(例如GND)。TFT(111)的栅极和漏极经由TFT(113)彼此连接，从而消除门限值(Vth)，以将电容器(C111)充电到该门限值(Vth)，输入电压(Vin)从该门限值被耦合到TFT(111)的栅极。

Description

像素电路、显示设备以及驱动像素电路的方法
技术领域
本发明涉及有机EL(电致发光)显示器等中的具有其亮度受电流值控制的电光元件的像素电路、由以矩阵布置的这种像素电路组成的图像显示设备以及驱动像素电路的方法，具体地说，所述图像显示设备是所谓的有源矩阵型图像显示设备，其中通过在像素电路内部提供的绝缘栅型场效应晶体管，流过电光元件的电流的值被控制。
背景技术
在例如液晶显示器的图像显示设备中，大量像素被布置为矩阵，并且每个像素的光强度根据要被显示的图像信息而被控制，以便显示图像。
对于有机EL显示器等也是这样。有机EL显示器是在每个像素电路中具有发光元件的所谓的自发光型显示器，并且具有如下优点：图像的可视度比液晶显示器高、不需要背光、响应速度快等等。
此外，它与液晶显示器等很大的不同在于颜色梯度的生成是通过流过每个发光元件电流的值来控制每个发光元件的亮度而获得的，也就是说，每个发光元件是电流控制型的。
与液晶显示器一样，有机EL显示器可以通过简单矩阵和有源矩阵***而被驱动。虽然前者具有简单的结构，但是它存在这样的问题：难以实现大尺寸和高清晰度的显示器。因此，大多数的精力被投入在开发有源矩阵***中，其通过在像素电路内提供的有源元件(一般是TFT(薄膜晶体管))，控制流过每个像素电路内的发光元件的电流。
图1是一般的有机EL显示设备的配置的框图。
如图1所示，该显示设备1具有由布置为m×n矩阵的像素电路(PXLC)2a组成的像素阵列部分2、水平选择器(HSEL)3、写扫描器(WSCN)4、数据线DTL1到DRLn以及扫描线WSL1到WSLm，其中数据线由水平选择器3选择，并根据亮度信息被提供了数据信号，扫描线被写扫描器4选择性地驱动。
注意，当形成在多晶硅上时，水平选择器3和写扫描器4有时由MOSIC等形成在像素周围、
图2是图1的像素电路2a的配置实例的框图(例如参考美国专利No.5,684,365和专利公开2：日本未审查专利申请公开(特开)No.8-234683)。
图2的像素电路在大量被提出的电路之中具有最简单的配置，是所谓的双晶体管驱动型电路。
图2的像素电路2a具有p沟道薄膜FET(以下称为TFT)11和TFT12、电容器C11以及由有机EL元件(OLED)组成的发光元件13。此外，在图2中，DTL表示数据线，WSL表示扫描线。
在许多情形中，有机EL元件具有整流特性，因此有时被称作OLED(有机发光二极管)。二极管符号被使用作为图2和其他图中的发光元件，但是在下面的说明中，对于OLED，并不总是需要整流特性。
在图2中，TFT 11的源极连接到电源电势Vcc，发光元件13的阴极连接到地电势GND。图2的像素电路2a的操作如下。
<步骤ST1>：
当扫描线WSL被使得成为被选择状态(这里是低电平)，并且写电势Vdata被提供到数据线DTL时，TFT 12变为导通，电容器C11被充电或者放电，TFT 11的栅极电势变为Vdata。
<步骤ST2>：
当扫描线WSL被使得成为未选择状态(这里是高电平)，数据线DTL和TFT 11被电隔离，但是TFT 11的栅极电势通过由电容器C11稳定地保持。
<步骤ST3>：
流过TFT 11和发光元件13的电流变为根据TFT 11的栅-源电压Vgs的值，而发光元件13以根据该电流值的亮度连续发光。
如上面的步骤ST1，选择扫描线WSL并将赋予数据线的亮度信息传送到像素内部的操作在下面将被称作“写入”。
如上面所说明的，在图2的像素电路2a中，一旦Vdata被写入，像素电路13就以恒定的亮度发光，直到下一个重写操作。
如上面所说明的，在像素电路2a中，通过改变由TFT 11构成的驱动晶体管的栅极加压，流过EL发光元件13的电流的值被控制。
此时，p沟道驱动晶体管的源极被连接到电源电势Vcc，因此该TFT11总是工作在饱和区。因此，它变为具有下面的式1所示的值的恒流源。
Ids＝1/2·μ(W/L)Cox(Vgs-|Vth|)2         (1)
这里，μ表示载流子迁移率，Cox表示每单位面积的栅极电容，W表示栅极宽度，L表示栅极长度，Vgs表示TFT 11的栅-源电压，Vth表示TFT 11的门限值。
在简单的矩阵型图像显示设备中，每个发光元件仅在选定的瞬间发光，而在有源矩阵中，如上所述，每个发光元件连续发光，即使在写入操作结束之后。因此，这变得很有利，尤其是在大尺寸和高分辨率的显示器中，因为相比于简单矩阵，可以降低每个发光元件的峰值亮度和峰值电流。
图3是有机EL元件的电流-电压(I-V)特性随时间的变化的示图。在图3中，实现所示的曲线表示初始状态中的特性，而虚线所示的曲线表示随时间变化后的特性。
通常，有机EL元件的I-V特性随时间而劣化，如图3所示。
但是，由于图2的双晶体管驱动***是横流驱动***，恒定电流被持续提供给有机EL元件，如上所述。即使有机EL元件的I-V特性劣化，所发出的光的亮度也不会随着时间而变化。
图2的像素电路2a由p沟道TFT组成，但是如果可能通过n沟道TFT来配置，它也可以在TFT的制造中使用过去的无定形硅(a-Si)工艺。这将使得能够降低TFT板的成本。
接着，考虑用n沟道TFT代替晶体管的像素电路。
图4是用n沟道TFT代替图2的电路中的p沟道TFT的像素电路的电路图。
图4的像素电路2b具有n沟道TFT 12和TFT 22、电容器C21以及由有机EL元件(OLED)组成的发光元件。此外，在图4中，DTL表示数据线，WSL表示扫描线。
在像素电路2b中，由TFT 21构成的驱动晶体管的漏极侧连接到电源电势Vcc，源极连接到EL元件23的阳极，从而形成了源极跟随器电路。
图5是在初始状态中，由TFT 21和EL元件23构成的驱动晶体管的工作点的示图。在图5中，横坐标表示TFT 21的漏-源电压Vds，而纵坐标表示漏-源电流Ids。
如图5所示，通过由TFT 21和E1发光元件23构成的驱动晶体管的工作点来确定源极电压。电压依赖于栅极电压而不同。
该TFT 21驱动在饱和区中，因此对于工作点处的源极电压Vgs，提供了具有上述式1的值的电流Ids。
但是类似地，这里的E1元件的I-V特性也随时间而劣化。如图6所示，由于随时间的这种变化，工作点变动。即使提供相同的栅极电压，源极电压也变动。
因此，由TFT 21构成的驱动晶体管的栅-源电源Vgs变化，并且流动的电流的值变动。流过EL发光元件23的电流的值同时变化，因此如果EL发光元件23的I-V特性劣化，则在图4的源极跟随器电路中，所发出的光的亮度将随时间而变化。
此外，如图7所示，可以考虑这样的电路配置，其中由n沟道TFT 31构成的驱动晶体管的源极连接到地电势GND，漏极连接到EL元件33的阴极，并且LE发光元件33的阳极连接到电源电势Vcc。
利用该***，以与当由图2的p沟道TFT驱动时相同的方式，源极的电势被固定，由TFT 31构成的驱动晶体管工作为恒流源，并且可以防止由于EL发光元件33的I-V特性劣化造成的亮度改变。
但是，利用该***，驱动晶体管必须被连接到EL发光元件的阴极侧。该阴极连接要求开发新的阳极-阴极电极。以当前的技术水平，这是极端困难的。
综上所述，在过去的***中，还没有开发出使用n沟道晶体管而没有亮度变化的有机EL元件。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种像素电路、显示设备以及驱动像素电路的方法，其使能实现这样的源极跟随器输出：即使发光元件的电流-电压特性随时间变化，亮度也不会劣化；使能实现n沟道晶体管的源极跟随器电路；并且能够使用n沟道晶体管作为电光元件的驱动元件，同时使用现有的阳极-阴极电极。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种像素电路，用于驱动亮度根据流动的电流而改变的电光元件，该像素电路包括：数据线，根据亮度信息的数据信号通过该数据线被提供；第一、第二、第三和第四节点；第一和第二参考电势；连接在第一节点和第二节点之间的像素电容元件；连接在第二节点和第四节点之间的耦合电容元件；驱动晶体管，其在第一端子与第二端子之间形成电流供应线，并且根据与第二节点连接的控制端子的电势，控制流过电流供应线的电流；与第三节点连接的第一开关；连接在第二节点和第三节点之间的第二开关；连接在第一节点和固定电势之间的第三开关；连接在数据线和第四节点之间的第四开关；以及，连接在第四节点和预定电势之间的第五开关；第一开关、第三节点、驱动晶体管的电流供应线、第一节点以及电光元件被串联连接在第一参考电势与第二参考电势之间。
优选地，驱动晶体管是场效应晶体管，其源极连接到第一节点，漏极连接到第三节点。
优选地，当电光元件被驱动时，作为第一阶段，第一开关被保持在导通状态，第四开关被保持在不导通状态，并且在该状态中，第三开关被保持在导通状态，并且第一节点被连接到固定电势；作为第二阶段，第二开关和第五开关被保持在导通状态，第一开关被保持在不导通状态，然后，第二开关和第五开关被保持在不导通状态；作为第三阶段，第四开关被保持在导通状态，要通过数据线传播的数据被输入到第四节点，然后，第四开关被保持在不导通状态；并且，作为第四阶段，第三开关被保持在不导通状态。
优选地，当电光元件被驱动时，作为第一阶段，第一开关和第四开关被保持在不导通状态，并且在该状态中，第三开关被保持在导通状态，并且第一节点被连接到固定电势；作为第二阶段，第二开关和第五开关被保持在导通状态，第一开关被保持一段预定时段的导通状态，然后，第二开关和第五开关被保持在不导通状态；作为第三阶段，第四开关被保持在导通状态，要通过数据线传播的数据被输入到第四节点，然后，第四开关被保持在不导通状态；并且，作为第四阶段，第三开关被保持在不导通状态。
优选地，在第三阶段，第一开关被保持在导通状态，然后，第四开关被保持在导通状态。
优选地，当电光元件被驱动时，作为第一阶段，第一开关被保持在导通状态，第四开关被保持在不导通状态，并且在该状态中，第二开关和第五开关被保持在导通状态；作为第二阶段，第一开关被保持在不导通状态，而第三开关被保持在导通状态，并且第一节点被连接到固定电势；作为第三阶段，第二开关和第五开关被保持在不导通状态；作为第四阶段，第四开关被保持在导通状态，要通过数据线传播的数据被输入到第四节点，然后，第四开关被保持在不导通状态；并且，作为第五阶段，第一开关被保持在导通状态，而第三开关被保持在不导通状态。
根据本发明的第二方面，提供了一种显示设备，包括：被布置为矩阵的多个像素电路；为像素电路的矩阵阵列的每列布置的数据线，根据亮度信息的数据信号通过数据线被提供；以及第一和第二参考电势；每个像素电路还具有：亮度根据流动的电流而改变的电光元件，第一、第二、第三和第四节点，连接在第一节点和第二节点之间的像素电容元件；连接在第二节点和第四节点之间的耦合电容元件；驱动晶体管，驱动晶体管在第一端子与第二端子之间形成电流供应线，并且根据与第二节点连接的控制端子的电势，控制流过电流供应线的电流；与第三节点连接的第一开关；连接在第二节点和第三节点之间的第二开关；连接在第一节点和固定电势之间的第三开关；连接在数据线和第四节点之间的第四开关；和连接在第四节点和预定电势之间的第五开关；第一开关、第三节点、驱动晶体管的电流供应线、第一节点以及电光元件被串联连接在第一参考电势与第二参考电势之间。
优选地，该设备还包括驱动设备，用于在电光元件的不发射时段中，互补地将第一开关保持在不导通状态，而将第三开关保持在导通状态。
根据本发明的第三方面，提供了一种驱动像素电路的方法，像素电路具有：亮度根据流动的电流而改变的电光元件，数据线，根据亮度信息的数据信号通过数据线被提供；第一、第二、第三和第四节点；第一和第二参考电势；连接在第一节点和第二节点之间的像素电容元件；连接在第二节点和第四节点之间的耦合电容元件；驱动晶体管，驱动晶体管在第一端子与第二端子之间形成电流供应线，并且根据与第二节点连接的控制端子的电势，控制流过电流供应线的电流；与第三节点连接的第一开关；连接在第二节点和第三节点之间的第二开关；连接在第一节点和固定电势之间的第三开关；连接在数据线和第四节点之间的第四开关；和连接在第四节点和预定电势之间的第五开关；第一开关、第三节点、驱动晶体管的电流供应线、第一节点以及电光元件被串联连接在第一参考电势与第二参考电势之间，驱动像素电路的方法包括以下步骤：将第一开关保持在导通状态，将第四开关保持在不导通状态，并且在该状态中，将第三开关保持在导通状态，并且将第一节点连接到固定电势；将第二开关和第五开关保持在导通状态，将第一开关保持在不导通状态，然后，将第二开关和第五开关保持在不导通状态；将第四开关保持在导通状态，将要通过数据线传播的数据输入到第四节点，然后，将第四开关保持在不导通状态；以及将第三开关保持在不导通状态，并且将第一节点从固定电势电隔离。
根据本发明的第四方面，提供了一种驱动像素电路的方法，像素电路具有：亮度根据流动的电流而改变的电光元件，数据线，根据亮度信息的数据信号通过数据线被提供；第一、第二、第三和第四节点；第一和第二参考电势；连接在第一节点和第二节点之间的像素电容元件；连接在第二节点和第四节点之间的耦合电容元件；驱动晶体管，驱动晶体管在第一端子与第二端子之间形成电流供应线，并且根据与第二节点连接的控制端子的电势，控制流过电流供应线的电流；与第三节点连接的第一开关；连接在第二节点和第三节点之间的第二开关；连接在第一节点和固定电势之间的第三开关；连接在数据线和第四节点之间的第四开关；和连接在第四节点和预定电势之间的第五开关；第一开关、第三节点、驱动晶体管的电流供应线、第一节点以及电光元件被串联连接在第一参考电势与第二参考电势之间，驱动像素电路的方法包括以下步骤：将第一开关和第四开关保持在不导通状态，并且在该状态中，将第三开关保持在导通状态，并且将第一节点连接到固定电势；将第二开关和第五开关保持在导通状态，将第一开关保持一段预定时段的导通状态，然后，将第二开关和第五开关保持在不导通状态；将第四开关保持在导通状态，将要通过数据线传播的数据输入到第四节点，然后，将第四开关保持在不导通状态；以及将第三开关保持在不导通状态，并且将第一节点与固定电势电隔离。
根据本发明的第五方面，提供了一种驱动像素电路的方法，像素电路具有：亮度根据流动的电流而改变的电光元件，数据线，根据亮度信息的数据信号通过数据线被提供；第一、第二、第三和第四节点；第一和第二参考电势；连接在第一节点和第二节点之间的像素电容元件；连接在第二节点和第四节点之间的耦合电容元件；驱动晶体管，驱动晶体管在第一端子与第二端子之间形成电流供应线，并且根据与第二节点连接的控制端子的电势，控制流过电流供应线的电流；与第三节点连接的第一开关；连接在第二节点和第三节点之间的第二开关；连接在第一节点和固定电势之间的第三开关；连接在数据线和第四节点之间的第四开关；和连接在第四节点和预定电势之间的第五开关；第一开关、第三节点、驱动晶体管的电流供应线、第一节点以及电光元件被串联连接在第一参考电势与第二参考电势之间，驱动像素电路的方法包括以下步骤：将第一开关保持在导通状态，将第四开关保持在不导通状态，并且在该状态中，将第二开关和第五开关保持在导通状态；将第一开关保持在不导通状态，而将第三开关保持在导通状态，并且将第一节点连接到固定电势；将第二开关和第五开关保持在不导通状态；将第四开关保持在导通状态，将要通过数据线传播的数据输入到第四节点，然后，将第四开关保持在不导通状态；以及将第一开关保持在导通状态，而将第三开关保持在不导通状态，并且将所述第一节点与所述固定电势电隔离。
根据本发明，例如在电光元件的发射时段的时候，第一开关被保持在on状态(导通状态)，并且第二到第五开关被保持在off状态(不导通状态)。
驱动晶体管被设计为工作在饱和区。流到电光元件的电流获得上述式1所示的值。
第一开关被保持在on状态，第二开关、第四开关和第五开关被保持在off状态，并且第三开关被导通。
此时，电流流过第三开关，并且驱动晶体管的源极电势例如降到地电势GND。因此，施加到电光元件上的电压变为0V，电光元件不发光。
在该情况中，即使第三开关导通，被像素电容元件保持的电压，即驱动晶体管的栅极电压，并不改变，因此，电流Ids通过第一开关、第三节点、驱动晶体管、第一节点和第三开关的路线流动。
接着，在电光元件的不发射时段中，第三开关被保持在on状态，第四开关被保持在off状态，第二开关和第五开关被导通，并且第一开关被关断。
此时，驱动晶体管的栅极和漏极通过第二开关被连接，因此驱动晶体管工作在饱和区。此外，驱动晶体管的栅极具有并联与其连接的像素电容元件和耦合电容元件，因此，栅-源电压Vgd随时间逐渐降低。此外，在经过预定时间之后，驱动晶体管的栅-源电压Vgd变为驱动晶体管的门限电压Vth。
此时，当预定电势是Vofs时，耦合电容元件以(Vofs-Vth)被充电，像素电容元件以Vth被充电。
接着，第三开关被保持在on状态，第四开关被保持在off状态，第二和第五开关被关断，并且第一开关被导通。因此，驱动晶体管的漏极电压变为第一参考电势，例如电源电压。
接着，第三和第一开关被保持在on状态，第二和第五开关被保持在off状态，并且第四开关被导通。
因此，通过数据线传播的输入电压Vin经由第四开关被输入，而第四节点的电压改变量ΔV被与驱动晶体管的栅极耦合。
此时，驱动晶体管的栅极电压Vg是Vth的值，而耦合量ΔV由像素电容元件的电容C1、耦合电容元件的电容C2以及驱动晶体管的寄生电容C3确定。
因此，如果使得C1和C2充分大于C3，则耦合到栅极的量仅由像素电容元件的电容C1和耦合电容元件的电容C2确定。
驱动晶体管被设计为工作在饱和区，因此流动了根据与驱动晶体管的栅极耦合的电压量的电流Ids。
在写入结束之后，第一开关被保持在on状态，第二和第五开关被保持在off状态，第四开关被关断，并且第三开关被关断。
在该情况中，即使第三开关关断，驱动晶体管的栅-源电压也是恒定的，因此，驱动晶体管使恒定电流Ids流到电光元件。因此，第一节点的电势被升压到这样的电压Vx，在该电压处电流Ids流到电光元件，并且电光元件发光。
这里，同样在该电路中，当发射时段变长时，电光元件的电流-电压(I-V)特性改变。因此，第一节点的电势也改变。但是，驱动晶体管的栅-源电压Vgs被保持在恒定值，因此流到电光元件的电流并不改变。因此，即使电光元件的I-V特性劣化，也连续流动恒定电流Ids，并且电光元件的亮度不变。
附图说明
图1是一般有机EL显示设备的配置的框图。
图2是图1的像素电路的配置实例的电路图。
图3是有机EL器件的电流-电压(I-V)特性随时间的变化的示图。
图4是其中图2的电路的p沟道TFT被n沟道TFT代替的像素电路的电路图。
图5是示出了初始状态中，由TFT和EL器件构成的驱动晶体管的工作点的示图。
图6是示出了由TFT和EL器件构成的驱动晶体管的工作点随时间变化后的示图。
图7是将由n沟道TFT构成的驱动晶体管的源极连接到地电势的像素电路的电路图。
图8是采用根据第一实施例的像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图9是图8的有机EL显示设备中根据第一实施例的像素电路的具体配置的电路图。
图10A到10D是用于说明驱动图9的电路的第一方法的时序图。
图11A和图11B是用于说明根据驱动图9的电路的第一方法的操作的示图。
图12A和图12B是用于说明根据驱动图9的电路的第一方法的操作的示图。
图13A和图13B是用于说明根据驱动图9的电路的第一方法的操作的示图。
图14A和图14B是用于说明根据驱动图9的电路的第一方法的操作的示图。
图15A到图15D是用于说明驱动图9的像素电路的第二方法的时序图。
图16A和图16B是通过比较驱动图9的像素电路的第一方法和第二方法的效果来进行说明的示图。
图17A到图17D是用于说明驱动图9的像素电路的第三方法的时序图。
图18A和图18B是用于说明根据驱动图9的电路的第三方法的操作的示图。
图19A和图19B是用于说明根据驱动图9的电路的第三方法的操作的示图。
图20A和图20B是用于说明根据驱动图9的电路的第三方法的操作的示图。
图21A和图21B是用于说明根据驱动图9的电路的第三方法的操作的示图。
图22A到图22D是用于说明驱动图9的像素电路的第四方法的时序图。
图23是采用根据第二实施例的像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图24是图23的有机EL显示设备中根据第二实施例的像素电路的具体配置的电路图。
图25A到25D是用于说明驱动图24的电路的方法的时序图。
图26A和图26B是用于说明根据驱动图24的电路的方法的操作的示图。
图27A和图27B是用于说明根据驱动图24的电路的方法的操作的示图。
图28B是用于说明根据驱动图24的电路的方法的操作的示图。
图29是采用根据第三实施例的像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图30是图29的有机EL显示设备中根据第三实施例的像素电路的具体配置的电路图。
图31A到31C是用于说明驱动图30的电路的方法的时序图。
图32是采用根据第四实施例的像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图33是图32的有机EL显示设备中根据第四实施例的像素电路的具体配置的电路图。
图34是采用根据第五实施例的像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图35是图32的有机EL显示设备中根据第五实施例的像素电路的具体配置的电路图。
图36是采用根据第六实施例的像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图37是图36的有机EL显示设备中根据第四实施例的像素电路的具体配置的电路图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的优选实施例。
<第一实施例>
图8是采用根据第一实施例点像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图9是图8的有机EL显示设备中根据第一实施例的像素电路的具体配置的电路图。
如图8和图9所示，该显示设备100例如具有：具有被布置为m×n矩阵的像素电路(PXLC)101的像素阵列部分102、水平选择器(HSEL)103、写扫描器(WSCN)104、第一驱动扫描器(DSCN1)105、第二驱动扫描器(DSCN2)106、自动调零电路(AZRD)107、由水平选择器103选择并根据亮度信息被提供了数据信号的数据线DTL101到DTL10n、被写扫描器104选择性驱动的扫描线WSL101到WSL10m、被第一驱动扫描器105选择性驱动的驱动线DSL101到DSL10m、被第二驱动扫描器106选择性驱动的驱动线DSL111到DSL11m，以及被自动调零电路107选择性驱动的自动调零线AZL101到AZL10m。
注意，虽然像素电路101在像素阵列部分102中被布置为m×n的矩阵，但是为了简化图示，图8示出了其中像素电路被布置为2(＝m)×3(＝n)的矩阵的实例。
此外，在图9中，为了简化图示，示出了一个像素电路的具体配置。
如图9所示，根据第一实施例的像素电路101具有n沟道TFT 111到TFT 116、电容器C111和C122、由有机EL元件(OLED)制成的发光元件117、第一节点ND111、第二节点ND112、第三节点ND113和第四节点ND114。
此外，在图9中，DTL101表示数据线，WSL101表示扫描线，DSL101和DSL111表示驱动线，AZL101表示自动调零线。
在这些部件之中，TFT 111根据本发明构成场效应晶体管(驱动晶体管)，TFT 112构成第一开关，TFT 114构成第二开关，TFT 114构成第三开关，TFT 115构成第四开关，TFT 116构成第五开关，电容器C111根据本发明构成像素电容元件，电容器C112根据本发明构成耦合电容元件。
此外，电源电压Vcc的供电线(电源电势)对应于第一参考电势，而地电势GND对应于第二参考电势。
在像素电路101中，作为第一开关的TFT 112、第三节点ND113、作为驱动晶体管的TFT 111、第一节点ND111以及发光元件(OLED)117串联连接在第一参考电势(在本实施例中是电源电势Vcc)和第二参考电势(在本实施例中是地电势GND)。具体地说，发光元件117的阴极连接到地电势GND，阳极连接到第一节点ND111，TFT 111的源极连接到第一节点ND111，TFT 111的漏极连接到第三节点ND113，TFT 112的源极和漏极连接在第三节点ND113和电源电势Vcc之间。
此外，TFT 111的栅极连接到第二节点ND112，而TFT 112的栅极连接到驱动线DSL111。
TFT 113的源极和漏极连接在第二节点ND112和第三节点ND113之间，而TFT 113的栅极连接到自动调零线AZL101。
TFT 114的漏极连接到第一节点ND111和电容器C111的第一电极，源极连接到固定电势(在本实施例中是地电势GND)，TFT 114的栅极连接到驱动线DSL101。此外，电容器C111的第二电极连接到第二节点ND112。
电容器C112的第一电极连接到第二节点ND112，而第二电极连接到第四节点ND114。
作为第四开关的TFT 115的源极和漏极连接到驱动线DSL101和第四节点ND114。此外，TFT115的栅极连接到扫描线WSL101。
TFT 116的源极和漏极连接到第四节点ND114和预定电势Vofs。此外，TFT 116的栅极连接到自动调零线AZL101。
以这种方式，根据本实施例的像素电路101被配置为：作为像素电容器的电容器C111连接在作为驱动晶体管的TFT 111的栅极和源极之间，TFT 111的源极电势在不发射期间经由作为开关晶体管的TFT 114被连接到固定电势，并且TFT 111的栅极和源极连接，门限值Vth被校准。
接着，将参考图10A到10D、图11A和11B到图14A和图14B，针对像素电路的操作，说明上述配置的操作。
注意，图10A示出了施加到像素阵列的第一行扫描线WSL101的扫描信号ws[1]，图10B示出了施加到像素阵列的第一行驱动线DSL101的驱动信号ds[1]，图10C示出了施加到像素阵列的第一行驱动线DSL111的驱动信号ds[2]，图10D示出了施加到像素阵列的第一行自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]。
此外，在图10A到图10D中，Te所示的时段是发射时段，Tne所示的时段是不发射时段，Tvc是门限值Vth消除时段，Tw所示的时段是写入时段。
首先，如图10A到图10D所示，在EL发光元件117的普通发射状态的时刻，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104设置为低电平，并且对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105设置为低电平，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107设置为低电平，并且对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被第二驱动扫描器106选择性地设置为高电平。
结果，如图11A所示，在每个像素电路101中，TFT 112被保持在on状态(导通状态)，TFT 113到TFT 116被保持在off状态(不导通状态)。
驱动晶体管111被设计为工作在饱和区中。流到EL发光元件117的电流Ids获得上式1所示的值。
接着，如图10A到10D所示，在EL发光元件117的不发射时段Tne中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104保持在低电平，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107保持在低电平，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106保持在高电平，并且在该状态中，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105选择性地设置为高电平。
结果，如图11B所示，在每个像素电路101中，TFT 112被保持在on状态，TFT 113、TFT 115和TFT 116被保持在off状态，而TFT 114被导通。
此时，电流流过TFT 114，并且TFT 111的源极电势Vs降到地电势GND。因此，施加到EL发光元件117的电压变为0V，EL发光元件117不发光。
在该情况中，即使TFT 114导通，电容器C111处所保持的电压，即TFT 111的栅极电压，并不改变，因此如图11B所示，电流Ids通过TFT112、第三节点ND113、TFT 111、第一节点ND111和TFT 114的路线流动。
接着，如图10A到10D所示，在EL发光元件117的不发射时段Tne中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104保持在低电平，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105保持在高电平，并且在该状态中，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107设置为高电平，然后如图10C所示，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106设置为低电平。
结果，如图12A所示，在每个像素电路101中，TFT 114被保持在on状态，TFT 115被保持在off状态，TFT 113和TFT 116被导通，而TFT112被关断。
此时，TFT 111的栅极和漏极通过TFT 113被连接，因此TFT 111工作在饱和区中。此外，电容器C111和C112并联地连接到TFT 111的栅极，因此如图12B所示，TFT 111的栅-漏电压Vgd随时间逐渐降低。此外，在经过预定时间之后，TFT 111的栅-源电压Vgs变为TFT 111的门限电压Vth。
此时，电容器C112以(Vofs-Vth)被充电，电容器C111以Vth被充电。
接着，如图10A到10D所示，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104保持在低电平，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105保持在高电平，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106设置为低电平，并且在该状态中，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107设置为低电平，然后如图10C所示，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106设置为高电平。
结果，如图13A所示，在每个像素电路101中，TFT 114被保持在on状态，TFT 115被保持在off状态，TFT 113和TFT 116被关断，TFT 112被导通。因此，TFT 111的漏极电压变为电源电压Vcc。
接着，如图10A到10D所示，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105保持在高电平，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106保持在高电平，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107保持在低电平，并且在该状态中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104设置为高电平。
结果，如图13B所示，在每个像素电路101中，TFT 114和TFT 112被保持在on状态，TFT 113和TFT 116被保持在off状态，TFT 115被导通。
因此，通过数据线DTL101传播的输入电压Vin通过TFT 115被输入，而节点ND114的电压改变ΔV与TFT 111的栅极耦合。
此时，TFT 111的栅极电压Vg是Vth的值，而耦合量ΔV根据电容器C111的电容C1、电容器C112的电容C2以及TFT 111的寄生电容C3，通过下面的式2被确定：
ΔV＝{C2/(C1+C2+C3)}·(Vin-Vofs)    ... (2)
因此，如果使得C1和C2充分大于C3，则耦合到栅极的量仅由电容器C111的电容C1和电容器C112的电容C2确定。
TFT 111被设计为工作在饱和区，因此如图13B和图14A所示，流动了根据与TFT 111的栅极耦合的电压量的电流Ids。
在写入结束之后，如图10A到10D所示，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106保持在高电平，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107保持在低电平，并且在该状态中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104设置为低电平，然后对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105设置为低电平。
结果，如图14B所示，在每个像素电路101中，TFT 112被保持在on状态，TFT 113和TFT 116被保持在off状态，TFT 115被关断，TFT 114被关断。
在该情况中，即使TFT 114被关断，TFT 111的栅-源电压也是恒定的，因此，TFT 111使恒定电流Ids流到EL发光元件117。因此，第一节点ND111的电势被升压到这样的电压Vx，在该电压处电流Ids流到EL发光元件117，并且EL发光元件117发光。
这里，同样在该电路中，当发射时段变长时，EL发光元件的电流-电压(I-V)特性改变。因此，第一节点ND111的电势也改变。但是，TFT111的栅-源电压Vgs被保持在恒定值，因此流到EL发光元件117的电流并不改变。因此，即使EL发光元件117的I-V特性劣化，也连续流动恒定电流Ids，并且EL发光元件117的亮度不变。
上述是驱动图9的像素电路的第一方法。接着，将参考图15A到图15D以及图16A和16B说明第二驱动方法。
第二驱动方法与上述第一驱动方法的不同之处在于在不发射时段Tne中导通作为第一开关的TFT 112的定时。
如图15A到图15D所示，在第二驱动方法中，用于导通TFT 112的定时被设置为在TFT 115关断之后。
但是，如果关断TFT 115，然后导通TFT 112，则如图16A所示，TFT 111工作为从线性区到饱和区。
另一方面，如果如第一驱动方法那样导通TFT 112，然后导通TFT115，则TFT 111仅工作在饱和区，如图16B所示。晶体管在饱和区具有比线性区更短的沟道长度，因此寄生电容C3小。
因此，如第一驱动方法那样导通TFT 112，然后导通TFT 115，这使得TFT 111的寄生电容C3能够比当如第二驱动方法那样关断TFT 115，然后导通TFT 112的情况更小。
如果可以使得寄生电容C3很小，则当导通TFT 112时，从TFT 111的漏极耦合到栅极的量可以更小，并且电容器C111的电容C1和电容器C112的电容C2可以充分大于寄生电容C3，因此根据电容器C111和C2的大小，当导通TFT 115时的第四节点ND114的电压变化被耦合到TFT111的栅极。
因此，可以说第一驱动方法优于第二驱动方法。
接着，将参考图17A到图17D，图18A和图18B到图21A和图21B，说明驱动图9的像素电路的第三方法。
第三驱动方法与上述第一驱动方法的不同之处在于在不发射时段Tne中导通作为第一开关的TFT 112的定时。在第三驱动方法中，TFT 112用作占空比开关。下面将说明该操作。
首先，如图17A到17D所示，在EL发光元件117普通发射时段中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104设置为低电平，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105设置为低电平，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107设置为低电平，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106选择性地设置为高电平。
结果，如图18A所示，在每个像素电路101中，TFT 112被保持在on状态(导通状态)，TFT 113到TFT 116被保持在off状态(不导通状态)。
驱动晶体管111被设计为工作在饱和区。流到EL发光元件117的电流获得上式1所示的值。
接着，如图17A到17D所示，在EL发光元件117不发射时段Tne中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104保持在低电平，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107保持在低电平，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105保持在低电平，并且在该状态中，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106设置为低电平。
结果，如图11B所示，在每个像素电路101中，TFT 112到TFT 116被保持在off状态，TFT 112被关断。
通过TFT 112的关断，TFT 111的漏极电压降到源极电压。因此，电流不再流到EL发光元件117，并且第一节点ND111的电势降到EL发光元件的门限电压Ve。此外，EL发光元件117不再发光。
接着，如图17A到17D所示，在EL发光元件117不发射时段Tne中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104保持在低电平，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106保持在低电平，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107保持在低电平，并且在该状态中，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105设置为高电平，然后如图17D所示，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107设置为高电平。
结果，如图19A所示，在每个像素电路101中，TFT 112和TFT 115被保持在off状态，TFT 114被导通，TFT 113和TFT 116被导通。
通过TFT 114的导通，第一节点ND111的电势变为地电势GND电平，并且TFT 111的漏极电压变为地电势GND电平。
此外，通过TFT 113和TFT 116的导通，第四节点的电势变化通过电容器C112与TFT 111的栅极耦合，并且在TFT 111的栅极和漏极之间，电压Vgd变化。耦合的量被使得为V0。
注意，导通TFT 114、TFT 113和TFT 116的时序可以是导通TFT 113和TFT 116，然后导通TFT 114。也就是说，也可以联机TFT 111的栅极和漏极，将第四节点ND114的电势变化耦合到TFT 111的栅极，然后将TFT 111的栅极降低到地电势GND电平。
接着，如图17A到17D所示，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104保持在低电平，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105保持在高电平，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107保持在高电平，并且在该状态中，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106设置为高电平。
结果，如图19B所示，在每个像素电路101中，TFT 114、TFT 113和TFT 116被保持在on状态，TFT 115被保持在off状态，TFT 112被导通。因此，TFT 111的栅-漏电压升高到电源电压Vcc。
此外，TFT 111的栅-漏电压升高到电源电压Vcc，然后如图17C所示，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106设置为低电平。
结果，如图20A所示，在每个像素电路101中，TFT 114、TFT 113和TFT 116被保持在on状态，TFT 115被保持在off状态，TFT 112被关断。
在从TFT 112关断时经过预定时间之后，TFT 111的栅-源电压Vgs变为TFT 111的门限电压Vth。
此时，电容器C112以(Vofs-Vth)被充电，电容器C111以Vth被充电。
接着，如图17A到17D所示，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104保持在低电平，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105保持在高电平，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106保持在低电平，并且在该状态中，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107设置为低电平，然后，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106设置为高电平。
结果，如图20B所示，在每个像素电路101中，TFT 114被保持在on状态，TFT 113和TFT 116被关断，TFT 112从关断变为导通。
这样，TFT 111的漏极电压再一次变为电源电压。
接着，如图17A到17D所示，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105保持在高电平，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106保持在高电平，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107保持在低电平，并且在该状态中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104设置为高电平。
结果，如图21A所示，在每个像素电路101中，TFT 114和TFT 112被保持在on状态，TFT 113和TFT 116被保持在off状态，TFT 115被导通。
因此，通过数据线DTL101传播的输入电压Vin通过TFT 115被输入，而节点ND114的电压改变量ΔV与TFT 111的栅极耦合。
此时，TFT111的栅极电压Vg是Vth的值，而耦合量ΔV根据电容器C111的电容C1、电容器C112的电容C2以及TFT 111的寄生电容C3，通过上面的式2被确定。
因此，如上面所解释的，如果使得C1和C2充分大于C3，则耦合到栅极的量仅由电容器C111的电容C1和电容器C112的电容C2确定。TFT111被设计为工作在饱和区，因此，流动了根据与TFT 111的栅-源电压Vgs的电流Ids。
在写入结束之后，如图17A到17D所示，对驱动线DSL111的驱动信号ds[2]被驱动扫描器106保持在高电平，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107保持在低电平，并且在该状态中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104设置为低电平，然后，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105设置为低电平。
结果，如图21B所示，在每个像素电路101中，TFT 112被保持在on状态，TFT 113和TFT 116被保持在off状态，TFT 115被关断，TFT 114被关断。
在该情况中，即使TFT 114关断，TFT 111的栅-源电压也是恒定的，因此，TFT 111使恒定电流Ids流到EL发光元件117。因此，第一节点ND111的电势被升压到这样的电压Vx，在该电压处电流Ids流到EL发光元件117，并且EL发光元件117发光。
这里，在该电路中同样地，当发射时段变长时，EL发光元件的电流-电压(I-V)特性改变。因此，第一节点ND111的电势也改变。但是，TFT 111的栅-源电压Vgs被保持在恒定值，因此流到EL发光元件117的电流并不改变。因此，即使EL发光元件117的I-V特性劣化，也连续流动恒定电流Ids，并且EL发光元件117的亮度不变。
上述是驱动图9的像素电路的第三方法。但是如图22A到图22D所示，也可以采用第四驱动方法，其将导通TFT 112的定时设置在导通TFT115之后。
但是，如上面所解释的，如果导通TFT 115，然后导通TFT 112，则TFT 111工作为从线性区到饱和区。
另一方面，如果如第三驱动方法那样导通TFT 112，然后导通TFT115，则TFT 111仅工作在饱和区。晶体管在饱和区具有比线性区更短的沟道长度，因此寄生电容C3小。
因此，如第三驱动方法那样导通TFT 112，然后导通TFT 115，这使得TFT 111的寄生电容C3能够比如第四驱动方法那样关断TFT 115，然后导通TFT 112的情况更小。
如果可以使得寄生电容C3很小，则当导通TFT 112时，从TFT 111的漏极耦合到栅极的量可以更小，并且电容器C111的电容C1和电容器C112的电容C2可以充分大于寄生电容C3，因此，根据电容器C111和C2的大小，当导通TFT 115时的第四节点ND114的电压变化被耦合到TFT 111的栅极。
因此，可以说第三驱动方法优于第四驱动方法。
如上所述，根据第一实施例，提供了一种电压驱动型TFT有源矩阵有机EL显示器，其中电容器电容器C111连接在作为驱动晶体管的TFT 111的栅极和源极之间，TFT111的源极侧(第一节点ND111)通过TFT 114连接到固定电势(在本实施例中是GND)，TFT 111的栅极和漏极通过TFT 113被连接以消除门限值Vth，输入电压Vin从该门限值Vth与TFT111的栅极耦合，因此可以获得如下效果。
作为驱动晶体管的TFT 111的门限电压可以容易地被消除，因此可以减小像素电流的变化，并且可以获得一致的图像质量。
此外，通过设置对晶体管的开关操作的定时，可以减小在不发射时段中像素中流动的电流，并且可以实现低功耗。
这样的源极跟随器输出变得可能：即使EL元件的I-V特性随时间变化，亮度也不会劣化。
由n沟道晶体管构成的源极跟随器电路变得可能，因此，可以使用n沟道晶体管作为EL发光元件的驱动元件，同时使用现有的阳极-阴极电极。
此外，可以仅由n沟道晶体管来构成像素电路的晶体管，并且可以在TFT的制造中使用a-Si工艺。因此，有这样的优点：可以降低TFT板的成本。
<第二实施例>
图23是采用根据第二实施例的像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图24是图23的有机EL显示设备中根据第二实施例的像素电路的具体配置的电路图。
第二实施例与上述第一实施例的不同在于使用了单个驱动扫描器，施加到驱动线DSL101到DSL10m的驱动信号ds[1]被提供到TFT 114的栅极，并且由反相器108-1到108-m产生的驱动信号ds[1]的反相信号/ds[1]被提供到TFT 112的栅极。
因此，在第二实施例中，TFT 112和TFT 114被互补地导通和关断。即，当TFT 112导通时，TFT 114关断，而当TFT 112关断时，TFT 114导通。
将参考图25A到25D、图26A和26B、图27A和图27B以及图28说明第二实施例的操作。
首先，如图25A到图25D所示，在EL发光元件117的普通发射时段中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104设置为低电平，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105设置为低电平，并且对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107设置为低电平。
结果，如图26A所示，在每个像素电路101中，TFT 112被保持在on状态(导通状态)，TFT 113到TFT 116被保持在off状态(不导通状态)。
驱动晶体管111被设计为工作在饱和区中。流到EL发光元件117的电流Ids获得上式1所示的值。
接着，如图25A到25D所示，在EL发光元件117的不发射时段Tne中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104保持在低电平，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105保持在低电平，并且对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107设置为高电平。
结果，如图26B所示，在每个像素电路101中，TFT 112被保持在on状态，TFT 114和TFT 115被保持在off状态，而TFT 113和TFT 116被导通。
通过TFT 113的导通，TFT 111的漏极和栅极被连接，并且电压升高到电源电压。此外，通过TFT 116的导通，第四节点ND114的电势变化通过电容器C112与TFT 111的栅极耦合，并且TFT 111的栅-源电压Vgd变化。
接着，如图25A到25D所示，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104保持在低电平，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107保持在高电平，并且在该状态中，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105设置为高电平。
结果，如图27A所示，在每个像素电路101中，TFT 114、TFT 113和TFT 116被保持在on状态，TFT 112和TFT 115被保持在off状态。
因此，第一节点ND111的电势(TFT 111的源极电势)降到地电势GND电平。此外，在经过预定时间之后，TFT 111的栅-源电压Vgd变为TFT 111的门限电压Vth。
此时，电容器C112以(Vofs-Vth)被充电，电容器C111以Vth被充电。
接着，如图25A到25D所示，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104保持在低电平，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105保持在高电平，并且在该状态中，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107设置为高电平。
结果，如图27B所示，在每个像素电路101中，TFT 114被保持在on状态，TFT 112被保持在off状态，TFT 113和TFT 116被关断，TFT 115被导通。
因此，通过数据线DTL101传播的输入电压Vin通过TFT 115被输入，并且节点ND114的电压改变量ΔV被耦合到TFT 111的栅极。
此时，TFT111的漏极端悬空，因此，对TFT 111的耦合量ΔV根据电容器C111的电容C1和电容器C112的电容C2确定。
在写入结束之后，如图25A到25D所示，对自动调零线AZL101的自动调零信号az[1]被自动调零电路107保持在低电平，并且在该状态中，对扫描线WSL101的扫描信号ws[1]被写扫描器104设置为低电平，然后，对驱动线DSL101的驱动信号ds[1]被驱动扫描器105设置为低电平。
结果，如图28所示，在每个像素电路101中，TFT 113和TFT 116被保持在off状态，TFT 114和TFT 115被关断，TFT 112被导通。
因此，TFT 111的漏极电压升高到电源电压。
在该情况中，即使TFT 114被关断，TFT 111的栅-源电压也是恒定的，因此，TFT 111使恒定电流Ids流到EL发光元件117。因此，第一节点ND111的电势被升压到这样的电压Vx，在该电压处电流Ids流到EL发光元件117，并且EL发光元件117发光。
这里，在该电路中同样地，当发射时段变长时，EL发光元件的电流-电压(I-V)特性改变。因此，第一节点ND111的电势也改变。但是，TFT 111的栅-源电压Vgs被保持在恒定值，因此流到EL发光元件117的电流并不改变。因此，即使EL发光元件117的I-V特性劣化，也连续流动恒定电流Ids，并且EL发光元件117的亮度不变。
根据第二实施例，作为驱动晶体管的TFT 111的门限电压可以容易地被消除，因此可以减小像素电流的变化，并且可以获得一致的图像质量。
此外，通过设置对晶体管的开关操作的定时，可以减小在不发射时段中像素中流动的电流，并且可以实现低功耗。
这样的源极跟随器输出变得可能：即使EL发光元件的I-V特性随时间变化，亮度也不会劣化。
由n沟道晶体管构成的源极跟随器电路变得可能，因此，可以使用n沟道晶体管作为EL发光元件的驱动元件，同时使用现有的阳极-阴极电极。
此外，可以仅由n沟道晶体管来构成像素电路的晶体管，并且可以在TFT的制造中使用a-Si工艺。因此，可以降低TFT板的成本。
<第三实施例>
图29是采用根据第三实施例的像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图30是图29的有机EL显示设备中根据第三实施例的像素电路的具体配置的电路图。
根据第三实施例的显示设备100B与根据第二实施例的显示设备100A的不同之处在于对于在像素电路中作为第一开关的TFT 112，使用了p沟道TFT 112B代替n沟道TFT。
在该情况中，TFT 112B和TFT 114只需要被互补地导通和关断，因此如图31A到图31C所示，仅对每行的一条驱动线DSL101到DSL10m施加驱动信号ds[1]就足够了。
因此，与第二实施例类似，而不需要提供反相器。
其余的配置与上述第二实施例类似。
根据第三实施例，除了第二实施例的效果之外，还有可以简化电路配置的优点。
<第四实施例>
图32是采用根据第四实施例的像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图33是图32的有机EL显示设备中根据第四实施例的像素电路的具体配置的电路图。
第四实施例与第一实施例的不同在于对于作为驱动晶体管的TFT111，使用了p沟道TFT 112C代替n沟道TFT。
在该情况中，发光元件117的阳极连接到电源电势Vcc，阴极连接到第一节点ND111，TFT 111C的源极连接到第一节点ND111，TFT 111C的漏极连接到第三节点ND113，TFT 112的漏极连接到第三节点ND113，TFT 112的源极连接到地电势GND。此外，TFT 114被连接在第一节点ND111和电源电势Vcc之间。
其余的连接与第一实施例类似。操作也是类似的。因此，这里省略详细的说明。
根据第四实施例，可以获得与第一实施例的效果类似的效果。
<第五实施例>
图34是采用根据第五实施例的像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图35是图34的有机EL显示设备中根据第五实施例的像素电路的具体配置的电路图。
第五实施例与上述第四实施例的不同在于使用了单个驱动扫描器，施加到驱动线DSL101到DSL10m的驱动信号ds[1]被提供到TFT 112的栅极，并且由反相器109-1到109-m产生的驱动信号ds[1]的反相信号/ds[1]被提供到TFT 114的栅极。
其余的配置与第四实施例类似。
同样在第五实施例中，可以获得与第一实施例的效果类似的效果。
<第六实施例>
图36是采用根据第六实施例的像素电路的有机EL显示设备的配置的框图。
图37是图36的有机EL显示设备中根据第六实施例的像素电路的具体配置的电路图。
根据第六实施例的显示设备100E与根据第五实施例的显示设备100D的不同之处在于对于在像素电路中作为第一开关的TFT 112，使用了p沟道TFT 112D代替n沟道TFT。
在该情况中，TFT 112E和TFT 114只需要被互补地导通和关断，因此仅对每行的一条驱动线DSL101到DSL10m施加驱动信号ds[1]就足够了。
因此，与第五实施例类似，而不需要提供反相器。
其余的配置与上述第五实施例类似。
根据第六实施例，除了第一实施例的效果之外，还有可以简化电路配置的优点。
如上所述，根据本发明，由TFT 111构成的驱动晶体管的门限电压可以被容易地被消除，因此可以减小像素电流的变化，并且可以获得一致的图像质量。
此外，通过设置对晶体管的开关操作的定时，可以减小在不发射时段中像素中流动的电流，并且可以实现低功耗。
这样的源极跟随器输出变得可能：即使EL发光元件的I-V特性随时间变化，亮度也不会劣化。
由n沟道晶体管构成的源极跟随器电路变得可能，因此，可以使用n沟道晶体管作为EL发光元件的驱动元件，同时使用现有的阳极-阴极电极。
此外，可以仅由n沟道晶体管来构成像素电路的晶体管，并且可以在TFT的制造中使用a-Si工艺。因此，可以降低TFT板的成本。
实用性
根据本发明的像素电路、显示设备和驱动像素电路的方法，可以实现这样的源极跟随器输出：即使EL发光元件的I-V特性随时间变化，亮度也不会劣化，并且可以实现n沟道晶体管的源极跟随器电路，因此，可以使用n沟道晶体管作为EL发光元件的驱动元件，同时使用现有的阳极-阴极电极，因此本发明可以甚至应用到大尺寸、高清晰度的有源矩阵型显示器。

Claims (12)

1.一种像素电路，用于驱动亮度根据流动的电流而改变的电光元件，所述像素电路包括：
数据线，根据亮度信息的数据信号通过所述数据线被提供；
第一、第二、第三和第四节点；
第一和第二参考电势；
连接在所述第一节点和所述第二节点之间的像素电容元件；
连接在所述第二节点和所述第四节点之间的耦合电容元件；
驱动晶体管，所述驱动晶体管在第一端子与第二端子之间形成电流供应线，并且根据与所述第二节点连接的控制端子的电势，控制流过所述电流供应线的电流；
与所述第三节点连接的第一开关；
连接在所述第二节点和所述第三节点之间的第二开关；
连接在所述第一节点和固定电势之间的第三开关；
连接在所述数据线和所述第四节点之间的第四开关；和
连接在所述第四节点和预定电势之间的第五开关；
所述第一开关、所述第三节点、所述驱动晶体管的电流供应线、所述第一节点以及所述电光元件被串联连接在所述第一参考电势与第二参考电势之间。
2.如权利要求1所述的像素电路，其中，所述驱动晶体管是场效应晶体管，其源极连接到所述第一节点，漏极连接到所述第三节点。
3.如权利要求1所述的像素电路，其中，当所述电光元件被驱动时，
作为第一阶段，所述第一开关被保持在导通状态，所述第四开关被保持在不导通状态，并且在该状态中，所述第三开关被保持在导通状态，并且所述第一节点被连接到固定电势；
作为第二阶段，所述第二开关和所述第五开关被保持在导通状态，所述第一开关被保持在不导通状态，然后，所述第二开关和所述第五开关被保持在不导通状态；
作为第三阶段，所述第四开关被保持在导通状态，要通过所述数据线传播的数据被输入到所述第四节点，然后，所述第四开关被保持在不导通状态；以及
作为第四阶段，所述第三开关被保持在不导通状态。
4.如权利要求3所述的像素电路，其中，在所述第三阶段，所述第一开关被保持在导通状态，然后，所述第四开关被保持在导通状态。
5.如权利要求1所述的像素电路，其中，当所述电光元件被驱动时，
作为第一阶段，所述第一开关和所述第四开关被保持在不导通状态，并且在该状态中，所述第三开关被保持在导通状态，并且所述第一节点被连接到固定电势；
作为第二阶段，所述第二开关和所述第五开关被保持在导通状态，所述第一开关被保持一段预定时段的导通状态，然后，所述第二开关和所述第五开关被保持在不导通状态；
作为第三阶段，所述第四开关被保持在导通状态，要通过所述数据线传播的数据被输入到所述第四节点，然后，所述第四开关被保持在不导通状态；并且
作为第四阶段，所述第三开关被保持在不导通状态。
6.如权利要求5所述的像素电路，其中，在所述第三阶段，所述第一开关被保持在导通状态，然后，所述第四开关被保持在导通状态。
7.如权利要求1所述的像素电路，其中，当所述电光元件被驱动时，
作为第一阶段，所述第一开关被保持在导通状态，所述第四开关被保持在不导通状态，并且在该状态中，所述第二开关和所述第五开关被保持在导通状态；
作为第二阶段，所述第一开关被保持在不导通状态，而所述第三开关被保持在导通状态，并且所述第一节点被连接到固定电势；
作为第三阶段，所述第二开关和所述第五开关被保持在不导通状态；
作为第四阶段，所述第四开关被保持在导通状态，要通过所述数据线传播的数据被输入到所述第四节点，然后，所述第四开关被保持在不导通状态；并且
作为第五阶段，所述第一开关被保持在导通状态，而所述第三开关被保持在不导通状态。
8.一种显示设备，包括：
被布置为矩阵的多个像素电路；
为所述像素电路的矩阵阵列的每列布置的数据线，根据亮度信息的数据信号通过所述数据线被提供；和
第一和第二参考电势；
每个所述像素电路还具有：
亮度根据流动的电流而改变的电光元件，
第一、第二、第三和第四节点，
连接在所述第一节点和所述第二节点之间的像素电容元件；
连接在所述第二节点和所述第四节点之间的耦合电容元件；
驱动晶体管，所述驱动晶体管在第一端子与第二端子之间形成电流供应线，并且根据与所述第二节点连接的控制端子的电势，控制流过所述电流供应线的电流；
与所述第三节点连接的第一开关；
连接在所述第二节点和所述第三节点之间的第二开关；
连接在所述第一节点和固定电势之间的第三开关；
连接在所述数据线和所述第四节点之间的第四开关；和
连接在所述第四节点和预定电势之间的第五开关；
所述第一开关、所述第三节点、所述驱动晶体管的电流供应线、所述第一节点以及所述电光元件被串联连接在所述第一参考电势与第二参考电势之间。
9.如权利要求8所述的显示设备，还包括驱动设备，用于在所述电光元件的不发射时段中，互补地将所述第一开关保持在不导通状态，而将所述第三开关保持在导通状态。
10.一种驱动像素电路的方法，所述像素电路具有：
亮度根据流动的电流而改变的电光元件，
数据线，根据亮度信息的数据信号通过所述数据线被提供；
第一、第二、第三和第四节点；
第一和第二参考电势；
连接在所述第一节点和所述第二节点之间的像素电容元件；
连接在所述第二节点和所述第四节点之间的耦合电容元件；
驱动晶体管，所述驱动晶体管在第一端子与第二端子之间形成电流供应线，并且根据与所述第二节点连接的控制端子的电势，控制流过所述电流供应线的电流；
与所述第三节点连接的第一开关；
连接在所述第二节点和所述第三节点之间的第二开关；
连接在所述第一节点和固定电势之间的第三开关；
连接在所述数据线和所述第四节点之间的第四开关；和
连接在所述第四节点和预定电势之间的第五开关；
所述第一开关、所述第三节点、所述驱动晶体管的电流供应线、所述第一节点以及所述电光元件被串联连接在所述第一参考电势与第二参考电势之间，
所述驱动像素电路的方法包括以下步骤：
将所述第一开关保持在导通状态，将所述第四开关保持在不导通状态，并且在该状态中，将所述第三开关保持在导通状态，并且将所述第一节点连接到固定电势；
将所述第二开关和所述第五开关保持在导通状态，将所述第一开关保持在不导通状态，然后，将所述第二开关和所述第五开关保持在不导通状态；
将所述第四开关保持在导通状态，将要通过所述数据线传播的数据输入到所述第四节点，然后，将所述第四开关保持在不导通状态；以及
将所述第三开关保持在不导通状态，并且将所述第一节点从所述固定电势电隔离。
11.一种驱动像素电路的方法，所述像素电路具有：
亮度根据流动的电流而改变的电光元件，
数据线，根据亮度信息的数据信号通过所述数据线被提供；
第一、第二、第三和第四节点；
第一和第二参考电势；
连接在所述第一节点和所述第二节点之间的像素电容元件；
连接在所述第二节点和所述第四节点之间的耦合电容元件；
驱动晶体管，所述驱动晶体管在第一端子与第二端子之间形成电流供应线，并且根据与所述第二节点连接的控制端子的电势，控制流过所述电流供应线的电流；
与所述第三节点连接的第一开关；
连接在所述第二节点和所述第三节点之间的第二开关；
连接在所述第一节点和固定电势之间的第三开关；
连接在所述数据线和所述第四节点之间的第四开关；和
连接在所述第四节点和预定电势之间的第五开关；
所述第一开关、所述第三节点、所述驱动晶体管的电流供应线、所述第一节点以及所述电光元件被串联连接在所述第一参考电势与第二参考电势之间，
所述驱动像素电路的方法包括以下步骤：
将所述第一开关和所述第四开关保持在不导通状态，并且在该状态中，将所述第三开关保持在导通状态，并且将所述第一节点连接到固定电势；
将所述第二开关和所述第五开关保持在导通状态，将所述第一开关保持一段预定时段的导通状态，然后，将所述第二开关和所述第五开关保持在不导通状态；
将所述第四开关保持在导通状态，将要通过所述数据线传播的数据输入到所述第四节点，然后，将所述第四开关保持在不导通状态；以及
将所述第三开关保持在不导通状态，并且将所述第一节点与所述固定电势电隔离。
12.一种驱动像素电路的方法，所述像素电路具有：
亮度根据流动的电流而改变的电光元件，
数据线，根据亮度信息的数据信号通过所述数据线被提供；
第一、第二、第三和第四节点；
第一和第二参考电势；
连接在所述第一节点和所述第二节点之间的像素电容元件；
连接在所述第二节点和所述第四节点之间的耦合电容元件；
驱动晶体管，所述驱动晶体管在第一端子与第二端子之间形成电流供应线，并且根据与所述第二节点连接的控制端子的电势，控制流过所述电流供应线的电流；
与所述第三节点连接的第一开关；
连接在所述第二节点和所述第三节点之间的第二开关；
连接在所述第一节点和固定电势之间的第三开关；
连接在所述数据线和所述第四节点之间的第四开关；和
连接在所述第四节点和预定电势之间的第五开关；
所述第一开关、所述第三节点、所述驱动晶体管的电流供应线、所述第一节点以及所述电光元件被串联连接在所述第一参考电势与第二参考电势之间，
所述驱动像素电路的方法包括以下步骤：
将所述第一开关保持在导通状态，将所述第四开关保持在不导通状态，并且在该状态中，将所述第二开关和所述第五开关保持在导通状态；
将所述第一开关保持在不导通状态，而将所述第三开关保持在导通状态，并且将所述第一节点连接到固定电势；
将所述第二开关和所述第五开关保持在不导通状态；
将所述第四开关保持在导通状态，将要通过所述数据线传播的数据输入到所述第四节点，然后，将所述第四开关保持在不导通状态；以及
将所述第一开关保持在导通状态，而将所述第三开关保持在不导通状态，并且将所述第一节点与所述固定电势电隔离。
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