专利名称：显示器件、显示模块、电子设备和该显示器件的驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种主动矩阵显示器件及其驱动方法。本发明尤其涉及一种在每个像素中具有如薄膜晶体管(下文称为TFT)的开关元件和发光元件的显示器件及其驱动方法。另外，本发明涉及一种使用该显示器件的电子设备及其驱动方法。
背景技术：
近年来，形成TFT的技术具有显著的进展，且已促进了主动矩阵显示器件的应用发展。特别地，由于使用多晶硅膜作为有源层的TFT的场效应迁移率(也称为迁移率)比使用常规非晶硅膜的TFT的迁移率更高，所以能够进行高速工作。因此，通过使用由在与像素位于同一衬底上的TFT形成的驱动电路，可以进行像素的控制。在其中各种电路包括与像素位于同一衬底上的TFT的显示器件中，获得了各种优点，如制造成本减少、规模减小、产量增加、吞吐量减少。
已积极研究了具有电致发光元件(以下称为EL元件)的主动矩阵EL显示器件，其是作为包含在显示器件每个像素中的显示元件的发光元件。EL显示器件还称为有机EL显示器(OELDOrganic EL Display)或有机发光二极管(OLEDOrgnic Light-Emitting Diode)。
通常，由于EL元件的光发射亮度与流向EL元件的电流值具有比例关系，所以使用EL元件作为显示元件的EL显示器件以电流值来控制光发射亮度。作为灰度级表示的方法，在其中EL元件和TFT(称为驱动TFT)串联地连接在两条电源线之间的结构中，存在一种方法，其中驱动TFT工作在饱和区，并且改变驱动TFT的栅极和源极之间的电压来控制流向EL元件的电流值。另外，存在一种驱动方法，其中流向EL元件的电流值是恒定的，并且通过电流在预定时间流向EL元件时的时间控制光发射亮度，来表示灰度级(参见下面的专利文献1)。
日本专利特开No.2001-5426
发明内容
在其中EL元件(发光元件)和驱动TFT(驱动晶体管)串联地连接在被保持以具有预定电位差的两条电源线之间的结构中，当发光元件退化时，驱动晶体管和发光元件之间的工作点能够变成驱动晶体管的线性区。因此，有必要降低未连接到发光元件两个电极之间的驱动晶体管的电极(下文还称为反向电极)的电位，以便不使驱动晶体管工作在线性区。因此，必须增加驱动晶体管的源极和反向电极之间的电位差。
参考图1和2，对驱动晶体管的源极和反向电极之间的上述电位差需要增加的原因进行了描述。
图1示出了基本的有机EL显示器的像素结构。在图1中，附图标记101和102表示TFT，103表示电容器，104表示发光元件，105表示发光元件104的反向电极，106表示电源线，107表示源极信号线，108表示栅极信号线，以及109表示节点Vm。TFT 101对应于上述驱动晶体管，并且TFT 101和发光元件104串联地连接在电源线106和反向电极105之间。
图2示出了图1像素结构的TFT 101和发光元件104之间的工作点的关系。在图2中，附图标记201示出了TFT 101的特性，202示出了发光元件104的特性，203和204示出了退化之后发光元件104的特性，205示出了201和202之间的工作点，206示出了201和203之间的工作点，207示出了201和204之间的工作点，208示出了夹断点，209示出了夹断曲线，210示出了反向电极105的电位，211示出了电源线106的电位，212示出了在TFT 101的源极和漏极之间流动的电流。213示出了流向发光元件104的电流，214示出了TFT 101的源极和漏极之间的电压，以及215示出了发光元件104的一对电极之间的电压。
图2示出了当在TFT 101的栅极和源极之间的电压设定为任意恒定电压的条件下发光元件104退化时，TFT 101和发光元件104之间的工作点的变化。当发光元件104退化时，发光元件104的特性从特性202改变成特性203和特性204。另外，工作点也从工作点205改变到工作点206和工作点207。当由于发光元件104的退化而引起工作点从饱和区改变到线性区时，流向发光元件104的电流值急剧地减小，由此发光元件104的亮度也急剧减小。因此，为了防止由于发光元件104的退化而引起工作点处于线性区，需要预先增加反向电极105和电源线106之间的电位差。
作为增加反向电极105和电源线106之间的电位差的方法，在使用P沟道TFT作为如图1所示的驱动晶体管(TFT 101)的情况下，存在一种降低反向电极105的电位的方法。这是因为当电源线106的电位增加时，改变了驱动TFT的栅极和源极之间的电位差，以致于变得难以进行亮度控制。
以这种方式，尽管当反向电极105和电源线106之间的电位差增加时，流向发光元件的电流值和亮度几乎不改变，但只增加了所施加的电压；因此，存在功耗增加的问题。
在本发明中，解决了上述缺陷，并且根据发光元件的退化将发光元件和驱动晶体管之间的工作点设定为接近夹断点，以使反向电极105的电位不改变超出所需的，且实现了低功耗的显示器件。
本发明的显示器件包括电流源；第一布线；第二布线；第一发光元件；和第一晶体管，第一晶体管的源极和漏极中的一个经由第一布线电连接至电流源，第一晶体管的源极和漏极中的另一个和第一晶体管的栅极电连接至第二布线和第一发光元件的一个电极。
本发明的显示器件包括电流源；第一布线；第二布线；第一发光元件；和第一晶体管，第一晶体管的源极和漏极中的一个和第一晶体管的栅极经由第一布线电连接至电流源，以及第一晶体管的源极和漏极中的另一个电连接至第一发光元件的一个电极和第二布线。
本发明的显示器件包括电流源；电连接至第一采样电路的第一布线；电连接至第二采样电路的第二布线；第一发光元件；和第一晶体管，第一晶体管的源极和漏极中的一个经由第一布线电连接至电流源，以及第一晶体管的源极和漏极中的另一个和第一晶体管的栅极电连接至第二布线和第一发光元件的一个电极。
本发明的显示器件包括电流源；电连接至数字-模拟转换器电路的第一布线；电连接至数字-模拟转换器电路的第二布线；第一发光元件；和第一晶体管，第一晶体管的源极和漏极中的一个经由第一布线电连接至电流源，以及第一晶体管的源极和漏极中的另一个和第一晶体管的栅极电连接至第二布线和第一发光元件的一个电极。
本发明的显示器件包括电流源；第一布线；第二布线；第三布线；第一发光元件；第二发光元件；第一晶体管；第二晶体管；第一采样电路，保持第一布线的电位一定的时期并且将该电位提供给第三布线；第二采样电路，保持第二布线的电位一定的时期；数字-模拟转换器电路，其中最小的输出电位和最大的输出电位由第一采样电路中保持的电位和第二采样电路中保持的电位确定；以及电路，其根据数字-模拟转换器电路的输出将信号提供给第二晶体管的栅极，第一晶体管的源极和漏极中的一个经由第一布线电连接至电流源，第一晶体管的源极和漏极中的另一个和第一晶体管的栅极电连接至第二布线和第一发光元件的一个电极，第二晶体管的源极和漏极中的一个电连接至第三布线，以及第二晶体管的源极和漏极中的另一个电连接至第二发光元件的一个电极。
本发明的显示器件包括电流源；第一布线；第二布线；第三布线；第四布线；第五布线；第一发光元件；第二发光元件；第一晶体管；第二晶体管；第三晶体管；第一采样电路，保持第一布线的电位一定的时期并且将该电位提供给第三布线；第二采样电路，保持第二布线的电位一定的时期；数字-模拟转换器电路，其中最小的输出电位和最大的输出电位由第一采样电路中保持的电位和第二采样电路中保持的电位确定；源极驱动器，根据数字-模拟转换器电路的输出将信号提供给第四布线；以及栅极驱动器，其将选择信号提供给第五布线，第一晶体管的源极和漏极中的一个经由第一布线电连接至电流源，第一晶体管的源极和漏极中的另一个和第一晶体管的栅极电连接至第二布线和第一发光元件的一个电极，第二晶体管的源极和漏极中的一个电连接至第三布线，第二晶体管的源极和漏极中的另一个电连接至第二发光元件的一个电极，第三晶体管的源极和漏极中的一个电连接至第四布线，第三晶体管的源极和漏极中的另一个电连接至第二晶体管的栅极，以及第三晶体管的栅极电连接至第五布线。
在本发明的显示器件中，根据数字-模拟转换器电路的输出的信号电位小于第一布线的电位。
在本发明的显示器件中，第一晶体管和第二晶体管是P沟道晶体管。
在本发明的显示器件中，第一晶体管的沟道宽度和沟道长度与第二晶体管的沟道宽度和沟道长度相同。
在本发明的显示器件中，第一晶体管和第二晶体管形成在与第二发光元件相同的衬底上。
在本发明的显示器件中，第一发光元件和第一晶体管的工作点、以及第二发光元件和第二晶体管的工作点分别是第一晶体管的饱和区和第二晶体管的饱和区。
在本发明的显示器件中，第一发光元件的结构与第二发光元件的结构相同。
在本发明的显示器件中，第一晶体管是常闭(normally off)晶体管。
更具体地，本发明的显示器件具有多个监视像素、监视像素电源线、多个像素、电源线和用于确定第二晶体管的栅极电位的信号线。多个监视像素中的每一个都具有第一晶体管和具有一对电极的第一发光元件。多个像素中的每一个都具有第二晶体管和具有一对电极的第二发光元件。监视像素电源线连接至第一晶体管的源极和漏极中的一个，第一晶体管的源极和漏极中的另一个连接至第一发光元件的一个电极和第一晶体管的一个栅电极。另外，电源线连接至第二晶体管的源极和漏极中的一个，第二晶体管的源极和漏极中的另一个连接至第二发光元件的一个电极，以及来自信号线的电位供给第二晶体管的栅电极。在此，当恒定电流流入第一晶体管和第一发光元件中时，采样监视像素电源线的电位和监视像素的第一晶体管的栅极电位中的每一个。第一晶体管所采样的栅极电位设定为包含在像素中的信号线的电位，并且监视像素电源线所采样的电位设定为包含在像素中的电源线的电位；因此，根据发光元件的退化，第二晶体管和第二发光元件之间的工作点可以一直设置在接近第二晶体管夹断点的饱和区中，以便防止电源线和反向电极之间的电位差能处于过大的电平。
描述了监视像素中所采样的电位。第一晶体管的源极和漏极中的另一个、和监视像素的第一发光元件的一个电极之间的连接点连接至第一晶体管的栅电极。因此，当第一晶体管的工作点变得接近夹断点(Vds＝Vgs-Vth)时，可以采样监视像素电源线的电位和第一晶体管的栅极电位。Vds示出了监视像素电源线和第一发光元件的一个电极之间的电位差，Vgs示出了监视像素电源线和第一晶体管的栅极之间的电位差，以及Vth示出了第一晶体管的阈值电压。在此，第一发光元件的一个电极和第一晶体管的栅电极彼此连接；由此它们具有相同的电位。也就是说，Vds和Vgs是相同的电位。因此，监视像素电源线的电位和第一晶体管的栅极电位被采样并且反馈给显示像素区中的多个像素；由此当第二发光元件发出最大亮度的光时，第二晶体管可以一直工作接近夹断点。也就是说，第一晶体管的栅极电位反馈给信号线作为显示像素区中最大亮度的多个像素的电位。监视像素电源线的电位反馈给像素的信号线和像素的电源线作为显示像素区中非光发射状态的多个像素的电位。以该方式，当第二发光元件发出最大亮度的光时，第二晶体管一直工作接近夹断点。
当第一晶体管的栅电极的电位反馈给信号线作为最大亮度的多个像素的电位时，由于第一晶体管和第二晶体管的变化，可从被采样的电位改变供给信号线和电源线的电位，以使第二晶体管的工作点变成饱和区一侧。
以下描述了用于以上述的驱动方法进行显示的显示器件的结构。
(结构1)本发明是一种具有多个监视像素、多个像素、第一布线、第二布线、第三布线、第四布线、第五布线、第六布线、恒流源、第一采样电路、第二采样电路、数字-模拟转换器电路、源极驱动器和栅极驱动器的显示器件。多个监视像素中的每一个都具有第一P沟道晶体管和具有一对电极的第一发光元件，多个像素中的每一个都具有第二P沟道晶体管、第三晶体管、具有一对电极的电容器和具有一对电极的第二发光元件。恒流源连接至第一布线。第一布线连接至第一晶体管的源极和漏极中的一个。第一晶体管的源极和漏极中的另一个连接至第一发光元件的一个电极、第二布线和第一晶体管的栅极。第一布线连接至第一采样电路的输入。第二布线连接至第二采样电路的输入。第一采样电路的输出连接至数字-模拟转换器电路的电源和第四布线。第二采样电路的输出连接至数字-模拟转换器电路的电源。第三布线连接至数字-模拟转换器电路的输入，并且数字视频信号输入于此。数字-模拟转换器电路的输出作为视频信号输入至源极驱动器。第四布线连接至第二晶体管的源极和漏极中的一个上。第二晶体管的源极和漏极中的另一个连接至第二发光元件的一个电极。第二晶体管的栅极连接至电容器的一个电极以及第三晶体管的源极和漏极中的一个上。第三晶体管的源极和漏极中的另一个连接至第五布线。电容器的另一个电极连接至第四布线。第三晶体管的栅极连接至第六布线。第五布线连接至源极驱动器的输出，而第六布线连接至栅极驱动器的输出。用第一采样电路和第二采样电路采样由第一布线和第二布线获得的电位。使用第一采样电路和第二采样电路中的每一个输出作为数字-模拟转换器电路的电源，并且输出由此获得电位作为穿过源极驱动器来自第五布线的视频信号。
另外，尽管示出了在一个像素中具有两个晶体管和一个电容器的像素结构，但本发明不限于此。只要可以采用其中从源极驱动器输出电压和电源线的电位供给第二晶体管(驱动晶体管)的源极的驱动方法，就可使用任何的像素结构。例如，该像素可具有用于校正驱动晶体管的阈值电压的结构。
另外，尽管P沟道晶体管用于第一晶体管和第二晶体管，但可使用N沟道晶体管。在对于第一晶体管使用N沟道晶体管的情况下，第一晶体管的栅极不需要连接至第一发光元件的一个电极，但连接至第一布线。
而且，连接至电容器第四布线的端子可连接至任何位置，只要该端子在第二晶体管工作期间保持在恒定电位。例如，该端子可连接至第二发光元件的另一个电极上或者可连接至其它的布线上。
(结构2)本发明是一种具有多个监视像素、多个像素、第一布线、第二布线、第三布线、第四布线、第五布线、第六布线、恒流源、第一采样电路、第二采样电路、源极驱动器和栅极驱动器的显示器件。多个监视像素中的每一个都具有第一P沟道晶体管和具有一对电极的第一发光元件。多个像素中的每一个都具有第二P沟道晶体管、第三晶体管、具有一对电极的电容器和具有一对电极的第二发光元件。恒流源连接至第一布线。第一布线连接至第一晶体管的源极和漏极中的一个。第一晶体管的源极和漏极中的另一个连接至第一发光元件的一个电极、第二布线和第一晶体管的栅极。第一布线连接至第一采样电路的输入。第二布线连接至第二采样电路的输入。第一采样电路的输出连接至源极驱动器缓冲部分的电源、源极驱动器的电平移位器部分的电源和第四布线。第二采样电路的输出连接至源极缓冲部分的电源和源极驱动器的电平移位器部分的电源。恰在每个信号线的输出之前，缓冲部分和电平移位器部分分别对应于源极驱动器中的缓冲部分和电平移位器部分。第三布线输入视频信号至源极驱动器。第四布线连接至第二晶体管的源极和漏极中的一个。第二晶体管的源极和漏极中的另一个连接至第二发光元件的一个电极。第二晶体管的栅极连接至电容器的一个电极和第三晶体管的源极和漏极中的一个。第三晶体管的源极和漏极中的另一个连接至第五布线。电容器的另一个电极连接至第四布线。第三晶体管的栅极连接至第六布线。第五布线连接至源极驱动器的输出，而第六布线连接至栅极驱动器的输出。用第一采样电路和第二采样电路采样由第一布线和第二布线获得的电位。第一采样电路和第二采样电路的每一个输出用于源极驱动器的缓冲部分和源极驱动器的电平移位器部分的电源，并且输出由此获得的电位作为来自第五布线的视频信号。
另外，尽管示出了在一个像素中具有两个晶体管和一个电容器的像素结构，但本发明不限于此。只要可以采用从源极驱动器输出电压和电源线的电位供给第二晶体管(驱动晶体管)的源极的驱动方法，就可使用任一像素结构。例如，该像素可具有用于校正驱动晶体管的阈值电压的结构。可提供根据不同于视频信号的信号用于控制发光元件不发光的方式。例如，可使用这样的结构，即与电容器平行地提供晶体管，保持在电容器中的电荷通过导通该晶体管放电，该驱动晶体管截止，且发光元件变成不发光。
另外，尽管P沟道晶体管用于第一晶体管和第二晶体管，但可使用N沟道晶体管。在对于第一晶体管使用N沟道晶体管的情况下，晶体管的栅极不需要连接至第一发光元件的一个电极，但可连接至第一布线。
而且，连接至第四布线的电容器的电极可连接至任何位置，只要该电极在第二晶体管的工作期间保持在恒定电位即可。例如，该电极可连接至第二发光元件的另一个电极或者可连接至其它布线。
注意到，其中比阈值电压大的电压施加在晶体管的栅极和源极之间以及电流在晶体管的源极和漏极之间流动的状态称为晶体管导通。另外，其中小于或等于阈值电压的电压施加在晶体管的栅极和源极之间以及电流在晶体管的源极和漏极之间不流动的状态称为晶体管截止。
在本发明中，连接是电连接的同义词。因此，在本发明的结构中，除了预定的连接关系外，可布置其能够在其之间电连接的其它元件(例如，诸如开关、晶体管、二极管或电容器的元件)。
尽管结构1和结构2示出了其中使用晶体管作为开关元件例子的例子，但本发明不限于此。对于开关元件，只要它可以控制电流，就可使用电开关或机械开关。作为开关元件，可使用二极管或可使用其中组合了二极管和晶体管的逻辑电路。
另外，在本发明中，没有限制可应用为开关元件的各种晶体管，并且可以应用使用以非晶硅和多晶硅为代表的非单晶半导体膜的TFT、通过利用半导体衬底或SOI衬底形成的MOS晶体管、结晶体管、双极晶体管、利用有机半导体或碳纳米管的晶体管或其它晶体管。另外，不限制其上形成晶体管的各种衬底，并且可以自由地使用单晶衬底、SOI衬底、石英衬底、玻璃衬底、树脂衬底等。
而且，在晶体管的源极电位接近低电位一侧的电源的情况下，希望晶体管是N沟道晶体管。另一方面，在晶体管的源极电位接近高电位一侧的电源的情况下，希望晶体管是P沟道晶体管。可以使用这样的结构来增加晶体管的栅极和源极之间的电压的绝对值；因此，该晶体管易于工作为开关。注意可使用利用N沟道晶体管和P沟道晶体管的CMOS开关元件。
本发明可以应用到用作发光元件的显示器件上，其元件流向一对电极的电流和亮度相互成比例关系。例如，本发明可以应用于使用EL元件或发光二极管作为发光元件的显示器件。
采样监视像素电源线的电位和监视像素的第一晶体管的栅极电位以分别设置为像素电源线的电位和像素信号线的电位，并且根据发光元件的退化，第二晶体管和第二发光元件之间的工作点可以一直设置在接近第二晶体管夹断点的饱和区中。因此，能够防止电源线和反向电极之间的电位差处于过大的电平。以这种方式，可以提供具有小功耗和长工作寿命的显示器件。
另外，由于使用电压作为视频信号，所以本发明可以简化将视频信号输入到像素中的驱动电路的结构。
另外，不仅在发光元件退化的情况下，而且在发光元件的电压-电流性质改变的情况下，本发明都有效。
图1是示出常规EL显示器件的像素结构的电路图。
图2是示出图1的EL显示器件的像素特性的图。
图3是示出本发明的像素特性的图。
图4是示出本发明的像素结构的电路图。
图5是示出本发明的像素结构的电路图。
图6A和6B是每个都示出本发明实施例1的图。
图7A至7C是每个都示出本发明实施例2的图。
图8是示出本发明实施例3的图。
图9A至9H是每个都示出本发明电子设备的实例的图。
具体实施例方式
尽管将参考附图借助实施例模式和实施例全面地描述本发明，但要理解的是，各种改变和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，除非这种改变和修改脱离了本发明的范围，否则它们都应解释为包括于其中。
(实施例模式1)参考图4描述结构1的显示器件。
在图4中，附图标记401、402和411表示TFT，403表示电容器，404和412表示发光元件，405和413表示反向电极，406表示源极信号线，407表示栅极信号线，409表示源极驱动器，410表示栅极驱动器，414和420表示电源线，415表示采样线，416表示恒流源，417和418表示采样电路，419表示数字-模拟转换器电路，421表示监视像素区域，422表示显示像素区域，以及423表示视频信号线。
每个像素都具有电容器403、发光元件404、TFT 401和TFT 402。另外，每个监视像素都具有发光元件412和TFT 411。
恒流源416连接至电源线414和采样电路417的输入，而电源线414连接至TFT 411的源极和漏极中的一个。TFT 411的源极和漏极中的另一个连接至TFT 411的栅极、采样线415、和发光元件412的一个电极。采样线415连接至采样电路418的输入。采样电路417的输出连接至数字-模拟转换器电路419的电源和电源线420。采样电路418的输出连接至数字-模拟转换器电路419的电源。视频信号423是数字视频信号，并且被输入给数字-模拟转换器电路419。数字-模拟转换器电路419的输出作为视频信号输入给源极驱动器409。源极驱动器409的输出连接至源极信号线406。栅极驱动器410的输出连接至栅极信号线407。电源线420连接至TFT 401的源极和漏极中的一个。TFT 401的源极和漏极中的另一个连接至发光元件404的一个电极。TFT 401的栅极连接至电容403的一个电极和TFT 402的源极和漏极中的一个。TFT 402的源极和漏极中的另一个连接至源极信号线406。TFT 402的栅极连接至栅极信号线407。
TFT 401和发光元件404的一个电极之间的连接点是节点Vm 408。
描述了图4的驱动方法。
在本发明中，尽管分别地提供了显示图像时所使用的显示像素区域422和用于采样电位的监视像素区域421，但本发明不限于这种结构。
首先，描述监视像素区域421的工作。
在监视像素区域421中，采样一个电位，在该电位下发光元件412和TFT 411的工作点变成TFT 411的饱和区和线性区之间的边界。
而且，饱和区和线性区之间的边界称为夹断点。在P沟道TFT的情况下，在夹断点处满足以下公式。
Vds＝Vgs-Vth(Vds源极和漏极之间的电压，Vgs源极和栅极之间的电压，以及Vth阈值电压)在饱和区，满足以下公式。
Vds＜Vgs-Vth在线性区，满足以下公式。
Vds＞Vgs-Vth在监视像素区域421中，TFT 411的源极和漏极中的另一个连接至TFT 411的栅极和发光元件412的一个电极，恒定电流在TFT 411的源极和漏极之间流动并且然后流入发光元件412中；因此，TFT 411和发光元件412之间的工作点设置为接近TFT 411的夹断点的电压。恒流源416设置在其中电流从电源线414流向反向电极413的方向上，且TFT411是P沟道TFT；因此，连接至电源线414的TFT 411的电极是源极，而连接至发光元件412的TFT 411的另一个电极是漏极。由于通过上述监视像素区域421的连接关系，TFT 411的源极与漏极之间的电压(漏极电压)和其源极与栅极之间的电压(栅极电压)彼此等效，所以在常开的情况下(在阈值电压为正的情况下)，TFT 411工作在线性区，而在常闭的情况下(在阈值电压为负的情况下)，TFT 411工作在饱和区。就是说，TFT 411和发光元件412之间的工作点非常接近于夹断点或者等于夹断点。
恒流源416的电流值是通过将对应于最大亮度的电流值只添加到监视像素区域421的发光元件412的数目而获得的值，希望该显示像素区域422的发光元件404在该最大亮度下发光。例如，当对应于最大亮度的电流值设定为Ipix时，在监视像素区域421的发光元件412的数目为n的情况下，从恒流源416流出的电流值是n×Ipix，其中希望该显示像素区域422的发光元件404在该最大亮度下发光。
接下来，描述监视像素区域421的电位的采样方法。
采样电源线414的电位和采样线415的电位。电源线414的电位变成TFT 411的源极电位，而采样线415的电位变成TFT 411的栅极电位和漏极电位。另外，如上所述，TFT 411和发光元件412之间的工作点非常接近于TFT 411的夹断点或者等于夹断点。
电源线414连接至采样电路417的输入。在采样电路417中采样电源线414的电位，并且采样电路417输出对应于所采样电位的电位。而且，任何结构都可用于这个采样电路417，且采样电路417不限于特定的结构。另外，不总是需要采样电路417，并且可使用没有采样电路417的结构。
采样线415连接至采样电路418的输入。在采样电路418中采样该采样线415的电位，并且采样电路418输出对应于所采样电位的电位。而且，任何结构都可用于这个采样电路418，且采样电路418不限于特定的结构。另外，不总是需要采样电路418，且可使用没有采样电路418的结构。
采样电路417和采样电路418的输出连接至数字-模拟转换器电路419的电源。通过使用采样电路417和采样电路418的输出用于数字-模拟转换器电路419的电源，可以通过数字-模拟转换器电路419来输出采样电路417的输出电位和采样电路418的输出电位之间的电位。另外，通过连接至数字-模拟转换器电路419的输入的视频信号来控制通过数字-模拟转换器电路419输出的电位。一般的电路结构可用于数字-模拟转换器电路419。另外，本发明的数字-模拟转换器电路419不限于该实施例模式中所示的数字-模拟转换器电路，只要使用根据采样电路417和采样电路418的输出确定输出电位的这种电路，就可使用任何的结构。
接下来，描述显示像素区域422、源极驱动器409和栅极驱动器410的工作。
采样电路417的输出连接至电源线420，以输出监视像素区域421的电源线414的电位。在此，不限制源极驱动器409的结构，并且可使用数字-模拟转换器电路419的输出电位被输出至源极信号线406的这种电路结构。另外，不限制栅极驱动器410的电路结构，并且可使用扫描栅极信号线407的这种结构。
在显示像素区域422中，电流从电源线420经由TFT 401提供给发光元件404。通过TFT 401的栅极和源极之间的电压(栅极电压)来控制该电流，并且经由TFT 402从源极信号线406提供TFT 401的栅极电位，通过栅极信号线407选择该TFT 402使其导通。另外，由于由该源极信号线406提供的电位保持在电容器403中，所以即使当通过栅极信号线407选择以便导通的TFT 402变成截止时也会保持TFT 401的栅极电位一段时间。
在此，由源极信号线406提供的电位是具有监视像素区域421的采样线415的电位和电源线414的电位之间的值的电位。由电源线420提供的电位是监视像素区域421的电源线414的电位。另外，监视像素区域421的电源线414的电位和采样线415的电位具有允许发光元件412以最大亮度发光的电位关系，并且在最大亮度的工作点接近于TFT411的夹断点。
当源极信号线406的电位是采样线415的电位时，TFT 401和发光元件404之间的工作点接近于夹断点，并且甚至当源极信号线406的电位接近于电源线414的电位时，工作点从夹断点移向更大饱和区一侧。这参考图3来描述。
附图标记301表示TFT 401的特性，302表示TFT 401具有增加的Vgs的特性，303表示TFT 401具有进一步增加的Vgs的特性，304表示发光元件404的特性，305表示具有特性301的TFT 401和具有特性304的发光元件404之间的工作点，306表示具有增加的Vgs的特性302的TFT401和具有特性304的发光元件404之间的工作点，307表示具有进一步增加的Vgs的特性303的TFT 401和具有特性304的发光元件404之间的工作点，308表示夹断曲线，309表示反向电极405的电位，310表示电源线420的电位，311表示在TFT 401的源极和漏极之间流动的电流，以及312表示流向发光元件404的电流。
在305、306和307的工作点处的电位对应于如图4所示的节点Vm408的电位。
TFT 401的夹断曲线308和特性301之间的交叉点、具有增加的Vgs的TFT 401的特性302、或具有进一步增加的Vgs的TFT 401的特性303对应于夹断点。当TFT 401的Vgs增加时，工作点进一步移向饱和区一侧。在该实施例模式中，由于在监视像素区域421中确定可以使Vgs最小化的电位关系，所以TFT 401和发光元件404之间的工作点不会变成线性区。
而且，希望包含在监视像素区域421中的TFT 411的尺寸(沟道宽度、沟道长度等)和特性(迁移率、阈值电压等)相同或接近于包含在显示像素区域422中的TFT 401的尺寸和特性。另外，希望包含在监视像素区域421中的发光元件412的孔径比、形状等相同或接近于包含在显示像素区域422中的发光元件404的孔径比、形状等。
在该实施例模式中，作为表示亮度灰度级的方法，由输入至数字-模拟转换器电路419的视频信号423来控制数字-模拟转换器电路419的输出。以该方式，通过改变源极信号线406的电位来调节TFT 401的栅极电压。结果，改变了流向发光元件404的电流值来表示亮度灰度级。
另外，在该实施例模式中，尽管对于TFT 411和TFT 401使用了P沟道TFT，但可使用N沟道TFT。在对于TFT 411使用了N沟道TFT的情况下，TFT 411的栅极可连接至TFT 411的源极和漏极中的一个(即，连接至电源线414)，并且来自恒流源416的电流可在从反向电极413到电源线414的方向上流动。此时，也颠倒了发光元件412的方向。
(实施例模式2)参考图5描述结构2的显示器件。
在图5中，附图标记501、502和511表示TFT，503表示电容器，504和512表示发光元件，505和513表示反向电极，506表示源极信号线，507表示栅极信号线，509表示源极驱动器，510表示栅极驱动器，514和520表示电源线，515表示采样线，516表示恒流源，517和518表示采样电路，519表示监视像素区域，以及521表示显示像素区域。
每个像素都具有电容器503、发光元件504、TFT 501和TFT 502。另外，每个监视像素都具有发光元件512和TFT 511。
恒流源516连接至电源线514和采样电路517的输入。电源线514连接至TFT 511的源极和漏极中的一个。TFT 511的源极和漏极中的另一个连接至TFT 511的栅极、采样线515、和发光元件512的一个电极。采样线515连接至采样电路518的输入。采样电路517的输出连接至电平移位器的电源和源极驱动器509的缓冲器的电源。采样电路518的输出连接至电平移位器的电源和源极驱动器509的缓冲器的电源。源极驱动器509的输出连接至源极信号线506，而栅极驱动器510的输出连接至栅极信号线507。电源线520连接至TFT 501的源极和漏极中的一个。TFT 501的源极和漏极中的另一个连接至发光元件504的一个电极。TFT 501的栅极连接至电容器503的一个电极和TFT 502的源极和漏极中的一个。TFT 502的源极和漏极中的另一个连接至源极信号线506。TFT 502的栅极连接至栅极信号线507。
TFT 501和发光元件504的一个电极之间的连接点是节点Vm 508。
描述图5的驱动方法。
在本发明中，尽管分别地提供了在显示图像时所使用的显示像素区域521和用于采样电位的监视像素区域519，但本发明不限于这种结构。
首先，描述监视像素区域519的工作。
在监视像素区域519中，采样这样一个电压，在该电压下发光元件512和TFT 511的工作点变成TFT 511的饱和区和线性区之间的边界。
而且，饱和区和线性区之间的边界称为夹断点。在P沟道TFT的情况下，在夹断点处满足以下公式。
Vds＝Vgs-Vth(Vds源极和漏极之间的电压，Vgs源极和栅极之间的电压，以及Vth阈值电压)在饱和区，满足以下公式。
Vds＜Vgs-Vth在线性区，满足以下公式。
Vds＞Vgs-Vth在监视像素区域519中，TFT 511的源极和漏极中的另一个连接至TFT 511的栅极和发光元件512的一个电极，恒定电流在TFT 511的源极和漏极之间流动并且然后流入发光元件512中；因此，TFT 511和发光元件512之间的工作点设置为接近于TFT 511的夹断点的电压。恒流源516设置在其中电流从电源线514流向反向电极513的方向上，且TFT511是P沟道TFT；因此，连接至电源线514的TFT 511的电极是源极，而连接至发光元件512的TFT 511的另一个电极是漏极。由于通过上述监视像素区域519的连接关系，TFT 511的漏极电压和栅极电压彼此等效，所以在常开的情况下(在阈值电压为正的情况下)，TFT 511工作在线性区，而在常闭的情况下(在阈值电压为负的情况下)，TFT 511工作在饱和区。就是说，TFT 511和发光元件512之间的工作点非常接近于夹断点或者等于夹断点。
恒流源516的电流值是通过将对应于最大亮度的电流值只添加到监视像素区域519的发光元件512的数目而获得的值，希望该显示像素区域521的发光元件504在最大亮度下发光。例如，当对应于最大亮度的电流值设定为Ipix时，在监视像素区域519的发光元件512的数目为n的情况下，从恒流源516流出的电流值是n×Ipix，其中希望该显示像素区域521的发光元件504在最大亮度下发光。
接下来，描述监视像素区域519的电位的采样方法。
采样电源线514的电位和采样线515的电位。电源线514的电位变成TFT 511的源极侧电位，而采样线515的电位变成TFT 511的漏极电位和栅极电位。另外，如上所述，TFT 511和发光元件512之间的工作点非常接近于TFT 511的夹断点或者等于夹断点。
电源线514连接至采样电路517的输入。在采样电路517中采样电源线514的电位，并且采样电路517输出对应于所采样电位的电位。而且，任何结构都可用于这个采样电路517，且采样电路517不限于特定的结构。另外，不总是需要采样电路517，并且可使用没有采样电路517的结构。
采样线515连接至采样电路518的输入。在采样电路518中采样该采样线515的电位，并且采样电路518输出对应于所采样电位的电位。而且，任何结构都可用于这个采样电路518，且采样电路518不限于特定的结构。另外，不总是需要采样电路518，且可使用没有采样电路518的结构。
采样电路517和采样电路518的输出连接至电平移位器的电源和源极驱动器509的缓冲器的电源。
接下来，描述显示像素区域521、源极驱动器509和栅极驱动器510的工作。
采样电路517的输出连接至电源线520，以输出监视像素区域519的电源线514的电位。在此，不限制源极驱动器509的结构，并且可使用采样电路517和采样电路518的输出电位被输出至源极信号线506的这种电路结构。另外，不限制栅极驱动器510的结构，并且可使用扫描栅极信号线507的这种结构。
在显示像素区域521中，电流从电源线520经由TFT 501提供给发光元件504。通过TFT 501的栅极和源极之间的电压(栅极电压)来控制该电流，并且经由TFT 502从源极信号线506提供TFT 501的栅极电位，通过栅极信号线507选择该TFT 502使其导通。另外，由于由该源极信号线506提供的电位保持在电容器503中，所以即使当通过栅极信号线507选择使其导通的TFT 502变成截止时，也会保持TFT 501的栅极电位一段时间。
在此，由源极信号线506提供的电位是具有监视像素区域519的电源线514的电位和采样线515的电位之间的值的电位。由电源线520提供的电位是监视像素区域519的电源线514的电位。另外，监视像素区域519的电源线514的电位和采样线515的电位具有允许发光元件512在最大亮度下发光的电位关系，并且在最大亮度的工作点接近于TFT511的夹断点。
当源极信号线506的电位是采样线515的电位时，TFT 501和发光元件504之间的工作点接近于夹断点，并且甚至当源极信号线506的电位接近于电源线514的电位时，工作点依据上述公式从夹断点移向更大饱和区一侧(当Vds＜Vgs-Vth时获得该饱和区)。
而且，希望包含在监视像素区域519中的TFT 511的尺寸(沟道宽度、沟道长度等)和特性(迁移率、阈值电压等)相同或接近于包含在显示像素区域521中的TFT 501的尺寸和特性。另外，希望包含在监视像素区域519中的发光元件512的孔径比、形状等相同或接近于包含在显示像素区域521中的发光元件504的孔径比、形状等。
在该实施例模式中，作为表示亮度灰度级的方法，存在一种当发光元件发光时控制时间的方法(时分灰度级)。在该情况下，将导通TFT 501的信号电压和断开TFT 501的信号电压的仅仅两个值从源极驱动器509输出至源极信号线506。
另外，在该实施例模式中，尽管对于TFT 511和TFT 501使用了P沟道TFT，但可使用N沟道TFT。在对于TFT 511使用了N沟道TFT的情况下，TFT 511的栅极可连接至TFT 511的源极和漏极中的一个(即，连接至电源线514)，并且来自恒流源516的电流可在从反向电极513到电源线514的方向上流动。此时，也颠倒了发光元件512的方向。
在实施例模式1和实施例模式2中，参考图4和5描述TFT的布置。然而，在本发明中，TFT的布置不局限于图4和5的布置。只要可以进行实施例模式1和实施例模式2中描述的驱动，TFT就可以布置在任意位置。例如，为了控制发光元件在不同于视频信号的信号下不发光，可添加TFT，或者为了校正驱动TFT的阈值电压，可添加TFT。
而且，在本发明中，只要能进行实施例模式1和实施例模式2中描述的驱动，对于方块图中所示的源极驱动器、栅极驱动器、采样电路、数字-模拟转换器电路等就可使用任意的电路结构。
在本发明中，对于将信号输入至像素的驱动电路可以使用已知的电路。
描述了其中实际制作本发明的显示器件的实例。
图6A和6B是实施例模式1和实施例模式2的显示器件中的像素的截面图。示出了使用TFT的实例作为布置在实施例模式1和实施例模式2的像素中的晶体管。
在图6A和6B中，附图标记1000表示衬底，1001表示基膜，1002表示半导体层，1102表示半导体层，1003表示第一绝缘膜，1004表示栅电极，1004表示电容器的电极，1005表示第二绝缘膜，1006表示源电极或漏电极，1007表示第一电极，1008表示第三绝缘膜，1009表示发光层，以及1010表示第二电极。另外，附图标记1100表示TFT，1011表示发光元件，以及1101表示电容器。
在图6A和6B中，典型地示出TFT 1100、电容器1101和发光元件1011作为形成像素的元件。注意监视像素可以具有相类似的结构。
描述了图6A的结构。
作为衬底1000，例如，可以使用诸如硼硅酸钡或硼硅酸铝的玻璃衬底、石英衬底、陶器衬底等。而且，可使用通过在包含不锈钢的金属衬底或半导体衬底的表面上形成绝缘膜所获得的衬底。还可使用由具有柔性的合成树脂如塑料形成的衬底。衬底1000的表面可通过如CMP的方法进行平整化。
作为基膜1001，可以使用绝缘膜如氧化硅、氮化硅或氧氮化硅。通过形成基膜1001，能够防止包含在衬底1000中的碱金属如钠(Na)或碱土金属扩散到半导体层1002中并不利地影响TFT 1100的特性。在图6A中，尽管基膜1001具有单层结构，但还可使用两层或多层的叠层结构。注意在杂质扩散不成为如石英衬底一样严重的问题的情况下，不一定需要提供基膜1001。
作为半导体层1002和半导体层1102，可以使用结晶半导体膜或非晶半导体膜。通过结晶化非晶半导体膜可以获得结晶半导体膜。作为结晶方法，可以使用激光结晶法、使用RTA或退火炉的热结晶法、使用金属元素促进结晶的热结晶法等。半导体层1002具有沟道形成区和添加了杂质元素以赋予导电类型的一对杂质区。注意到在沟道形成区和该对杂质区之间，还可提供以低浓度向其添加杂质元素的另一杂质区。半导体层1102可以具有其中完全地添加杂质元素以赋予导电类型的结构。
作为第一绝缘膜1003，可以以单层或多层堆叠氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等。
作为栅电极1004和电容器的电极1104，可以使用选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)或钕(Nd)中的一种元素或者含这样的元素的合金或化合物形成的单层结构或叠层结构。
TFT 1100由半导体层1002、栅电极1004、和介于半导体层1002与栅电极1004之间的第一绝缘膜1003形成。尽管只示出了连接至发光元件1011的第一电极1007的TFT 1100作为图6A中形成像素的TFT，但也可使用具有多个TFT的结构。而且，尽管在该实施例中将TFT 1100描述为顶栅晶体管，也可使用具有在半导体层下方的栅电极的底栅晶体管，或者也可使用具有半导体上方和下方的栅电极的双栅晶体管。
电容器1101由作为电介质的第一绝缘膜1003和作为一对电极的半导体层1102以及电容器1104的电极形成，其中该对电极彼此相对且第一绝缘膜1003介于其之间。注意到作为包含在像素中的电容器1101，描述了一个例子，其中该对电极中的一个是与TFT 1100的半导体层1002同时形成的半导体层1102，而其另一个电极是与图6A中TFT1100的栅电极1004同时形成的电容器1104的电极。然而，该结构不限于这种结构。
作为第二绝缘膜1005，可以使用无机绝缘膜或有机绝缘膜的单层或叠层。作为无机绝缘膜，可以使用由CVD形成的氧化硅膜、由SOG(旋涂玻璃)形成的氧化硅膜等，而作为有机绝缘膜，可以使用诸如聚酰亚胺、聚酰胺、BCB(苯并环丁烯)、丙烯酸、正性光敏有机树脂或负性光敏有机树脂的膜。
而且，作为第二绝缘膜1005，可以使用由硅(Si)和氧(O)的键形成的骨架构成的材料。使用至少含氢的有机基团(如烷基基团或芳烃)作为该材料的取代基。可选地，可使用氟基团作为取代基。而且可选地，可使用氟基团和至少含氢的有机基团作为取代基。
作为源电极或漏电极1006，可以使用由选自铝(Al)、镍(Ni)、碳(C)、钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、铂(Pt)、铜(Cu)、钽(Ta)、金(Au)或锰(Mn)中的一种元素或者包含这样的元素的合金或化合物形成的单层结构或叠层结构。
第一电极1007和第二电极1010中之一或二者可以是透光电极。作为透光电极，可以使用氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、掺杂有镓的氧化锌(GZO)或其它的透光导电氧化物材料。另外，还可使用含氧化硅的ITO(下文称为ITSO)、含氧化钛的ITO(下文称为ITTO)、含氧化钼的ITO(以下称为ITMO)、掺杂钛、钼或镓的ITO、或者通过混合含氧化硅的氧化铟与氧化锌(ZnO)作为目标2至20wt％而形成的材料。
第一电极1007和第二电极1010中的另一个可由具有不透光特性的材料形成。例如，可以使用碱金属如锂(Li)或铯(Cs)、碱土金属如镁(Mg)、钙(Ca)或锶(Sr)、包含这些的合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:In等)、这些的化合物(氟化钙、氮化钙)、或者稀土金属如镱(Yb)或铒(Er)。
可以使用与第二绝缘膜1005相类似的材料来形成第三绝缘膜1008。第三绝缘膜1008形成在第一电极1007的外围上，以覆盖第一电极1007的端部，并且具有分离相邻像素中的发光层1009的功能。
发光层1009由单层或多层形成。在形成多个层的情况下，鉴于载流子传输特性，将这些层分类成空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等。注意到不要求使每个层的边界清晰，并且存在部分地混合形成各个层的材料的一些情况；因此，不清楚地限定界面。对于每层可以使用有机材料或无机材料。作为有机材料，可以使用聚合材料、中等分子量材料和低分子量材料中的任何材料。
发光元件1011包括第一电极1007、第二电极1010、和在第一与第二电极之间的发光层1009。第一电极1007和第二电极1010中的一个对应于阳极，其另一个对应于阴极。当比阈值电压更高的电压以正向偏置方向施加在阳极和阴极之间时，电流从阳极流到阴极，因此发光元件1011发光。
对图6B的结构进行了描述。注意到对图6A的相同部分使用相同的附图标记，并且省略了其描述。
图6B是包含在图6A中第二绝缘膜1005和第三绝缘膜1008之间的第四绝缘膜1108的结构。
而且，源电极或漏电极1006和第一电极1007通过提供于绝缘膜1108中的接触孔中的连接电极1106连接。
第四绝缘膜1108可以具有与第二绝缘膜1005相类似的结构。连接电极1106可以具有与源电极或漏电极1006相类似的结构。
该实施例可以通过与实施例模式自由组合来实施。
在该实施例中，参考图7A至7C对用于密封显示器件的结构进行描述。图7A是由密封显示器件形成的显示面板的顶平面图，图7B和7C中的每一个都是沿着图7A的线A-A′的截面图。注意到图7B和7C是用于通过不同的方法进行密封的例子。
在图7A至7C中，在衬底1301上布置具有多个像素的显示部分1302，并且为了围绕它们，提供密封材料1306来粘住密封材料1307。至于像素结构，可以使用实施例模式或实施例1的结构。
在图7B的显示面板中，图7A中的密封材料1307对应于反向衬底1321。使用密封材料1306作为粘接层，并且将透光反向衬底1321与其粘接。衬底1301、反向衬底1321和密封材料1306形成封闭空间1322。将滤色器1320和保护该滤色器的保护膜1323提供给反向衬底1321。从布置在显示部分1302中的发光元件发出的光通过滤色器1320发射到外部。封闭空间1322填充有惰性树脂、液体等。注意到作为填充封闭空间1322的树脂，还可使用其中散布了吸湿性材料的透光树脂。而且，密封材料1306和用于填充封闭空间1322的材料可以是相同的材料，并且可同时进行反向衬底1321的粘接和显示部分1302的密封。
在图7C所示的显示面板中，图7A中的密封材料1307对应于密封材料1324。使用密封材料1306作为粘接层，并且将密封材料1324粘接于其。衬底1301、密封材料1306和密封材料1324形成封闭空间1308。预先将吸收剂1309提供在密封材料1324的凹陷部分中，并且在封闭空间1308内部，吸收剂1309吸收湿气、氧等以保持洁净的气氛，以及用于抑制发光元件的退化。该凹陷部分覆盖有具有细网眼的覆盖材料1310。尽管空气和湿气穿过覆盖材料1310，但它们不穿过吸收剂1309。注意到封闭空间1308可填充有稀有气体如氮气或氩气，并且可以填充树脂或液体，只要它是惰性的即可。
在衬底1301上，提供了用于将信号传送到显示部分1302等的输入端子部分1311，并且通过FPC(柔性印刷电路)1312将如视频信号的信号传送给输入端子部分1311。在输入端子部分1311中，形成在衬底1301上的布线通过使用其中散布了导体的树脂(各向异性的导电树脂ACF)电连接至提供在FPC 1312上的布线。
在其上形成了显示部分1302的衬底1301上，可整体地形成输入信号至显示部分1302的驱动电路。输入信号至显示部分1302的驱动电路可用I C芯片形成，并且由COG(玻璃上芯片)连接到衬底1301上，或者IC芯片可通过使用TAB(载带自动键合)布置在衬底1301或印刷板上。
该实施例可以通过与实施例模式和实施例1自由组合来实施。
可以将本发明应用于显示模块，在该显示模块中输入信号至显示面板的电路安装在显示面板上。
图8示出了其中组合了显示面板1200和电路板1204的显示模块。
在图8中，示出的是其中控制电路1205、信号划分电路1206等形成于电路板1204上的例子。形成于电路板1204上的电路不限于此。还可形成产生信号以控制显示面板的任何电路。
从形成于电路板1204上的这些电路输出的信号通过连接布线1207输入至显示面板1200。
显示面板1200具有显示部分1201、源极驱动器1202和栅极驱动器1203。显示面板1200的结构可以具有与实施例2等中所描述的结构相类似的结构。图8示出了其中源极驱动器1202和栅极驱动器1203形成于与显示部分1201相同的衬底上的例子。然而，本发明的显示模块不限于此。只有栅极驱动器1203可形成在与显示部分1201相同的衬底上，并且源极驱动器可形成在电路板上。源极驱动器和栅极驱动器还可形成在电路板上。
利用结合在其中的这种显示模块，可以形成各种电子设备的显示部分。
该实施例可以通过与实施例模式、和实施例1和2自由组合来实施。
作为使用本发明的显示模块的电子设备，有照相机如摄像机和数字照相机、护目镜型显示器(头部安装的显示器)、导航系统、声频再现装置(汽车音响、音频组件等)、个人计算机、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、移动电话、便携式游戏机、电子书等)、提供有记录介质读取部分的图像再现装置(具体地，一种装置，其再现了记录介质如数字通用盘(DVD)，并且提供有能够显示该再现图像的显示器)等。特别地，对于一般从倾斜方向上观看其显示器的便携式信息终端，强调视角的范围；因此，希望使用自发光显示器件。本发明对其中减少功耗是基本任务的便携式信息设备特别有效。
在图9A至9H中描述了电子设备的具体实例。注意到在此描述的电子设备仅仅是示例性的，并且本发明不限于这些应用。
图9A示出了包括外壳2001、支座2002、显示部分2003、扬声器部分2004、视频输入端子2005等的显示器。本发明的显示模块可以用于显示部分2003。注意到该显示器包括用于显示信息的所有显示器件，如用于个人计算机、用于TV广播接收和用于广告显示的显示器件。
图9B示出了包括主体2101、显示部分2102、图像接收部分2103、操作键2104、外部连接端口2105、快门2106等的数字照相机。本发明的显示模块可以用于显示部分2102。
图9C示出了包括主体2201、外壳2202、显示部分2203、键盘2204、外部连接端口2205、指向板2206等的个人计算机。本发明的显示模块可以用于显示部分2203。
图9D示出了包括主体2301、显示部分2302、开关2303、操作键2304、红外端口2305等的移动计算机。本发明的显示模块可以用于显示部分2302。
图9E示出了提供有再现介质读取部分的便携式图像再现装置(具体地，DVD再现装置)，包括主体2401、外壳2402、显示部分A2403、显示部分B2404、记录介质(DVD等)读取部分2405、操作键2406、扬声器部分2407等。显示部分A2403主要显示图像数据，而显示部分B2404主要显示文本数据。然而，本发明的显示模块可以用于显示部分A2403和显示部分B2404。注意到提供有记录介质的图像再现装置包括游戏机等。
图9F示出了包括主体2501、显示部分2502、臂部分2503等的护目镜型显示器(头部安装的显示器)。本发明的显示模块可以用于显示部分2502。
图9G示出了包括主体2601、显示部分2602、外壳2603、外部连接端口2604、遥控接收部分2605、图像接收部分2606、电池2607、声音输入部分2608、操作键2609等的摄像机。本发明的显示模块可以用于显示部分2602。
在此，图9H示出了包括主体2701、外壳2702、显示部分2703、声音输入部分2704、声音输出部分2705、操作键2706、外部连接端口2707、天线2708等的移动电话。本发明的显示模块可以用于显示部分2703。注意到显示部分2703在黑色背景上显示白色文本；因此，可以进一步抑制移动电话的功耗。
注意到未来当发光元件的光发射亮度增加时，包括图像数据的输出光会被透镜等放大并被投射，以用于前投影仪或背投影仪。
而且，在许多情况下上述的电子设备显示经由电信线如因特网或CATV(有线电视)发布的数据，且特别地，显示视频数据的机会正在增加。发光材料的响应速度非常高；因此，本发明的显示模块优选用于显示视频数据。
而且，本发明的显示器件在发光部分消耗电能；因此，希望显示数据以最小化发光部分。因此，在使用用于显示部分的显示模块的情况下，该显示部分主要显示文本数据如便携式信息终端，特别是移动电话或音频再现装置，希望驱动以利用发光部分形成文本数据，而利用不发光部分作为背景。
如以上提出的，本发明的应用范围非常宽；因此，本发明可以用于各种领域的电子设备。
该实施例可以通过与实施例模式和实施例1至3自由组合来实施。
本申请以2005年3月31日在日本专利局申请的日本专利申请序列no.2005-101152为基础，其全部内容通过参考并入这里。
权利要求
1.一种显示器件，包括电流源；第一布线；第二布线；第一发光元件；以及第一晶体管，其中第一晶体管的源极和漏极中的一个经由第一布线电连接至电流源，以及其中第一晶体管的源极和漏极中的另一个和第一晶体管的栅极电连接至第二布线和第一发光元件的一个电极。
2.根据权利要求1的显示器件，其中第一晶体管是常闭晶体管。
3.根据权利要求1的显示器件，其中该显示器件结合到选自摄像机、数字照相机、护目镜型显示器、导航系统、音频再现装置、个人计算机、游戏机、移动计算机、移动电话、便携式游戏机、电子书和图像再现装置的电子设备中。
4.一种显示器件，包括电流源；第一布线；第二布线；第一发光元件；以及第一晶体管，其中第一晶体管的源极和漏极中的一个和第一晶体管的栅极经由第一布线电连接至电流源，以及其中第一晶体管的源极和漏极中的另一个电连接至第一发光元件的一个电极和第二布线。
5.根据权利要求4的显示器件，其中第一晶体管是常闭晶体管。
6.根据权利要求4的显示器件，其中该显示器件结合到选自摄像机、数字照相机、护目镜型显示器、导航系统、音频再现装置、个人计算机、游戏机、移动计算机、移动电话、便携式游戏机、电子书和图像再现装置的电子设备中。
7.一种显示器件，包括电流源；电连接至第一采样电路的第一布线；电连接至第二采样电路的第二布线；第一发光元件；以及第一晶体管，其中第一晶体管的源极和漏极中的一个经由第一布线电连接至电流源，以及其中第一晶体管的源极和漏极中的另一个和第一晶体管的栅极电连接至第二布线和第一发光元件的一个电极。
8.根据权利要求7的显示器件，其中第一晶体管是常闭晶体管。
9.根据权利要求7的显示器件，其中该显示器件结合到选自摄像机、数字照相机、护目镜型显示器、导航系统、音频再现装置、个人计算机、游戏机、移动计算机、移动电话、便携式游戏机、电子书和图像再现装置的电子设备中。
10.一种显示器件，包括电流源；电连接至数字-模拟转换器电路的第一布线；电连接至数字-模拟转换器电路的第二布线；第一发光元件；以及第一晶体管，其中第一晶体管的源极和漏极中的一个经由第一布线电连接至电流源，以及其中第一晶体管的源极和漏极中的另一个和第一晶体管的栅极电连接至第二布线和第一发光元件的一个电极。
11.根据权利要求10的显示器件，其中第一晶体管是常闭晶体管。
12.根据权利要求10的显示器件，其中该显示器件结合到选自摄像机、数字照相机、护目镜型显示器、导航系统、音频再现装置、个人计算机、游戏机、移动计算机、移动电话、便携式游戏机、电子书和图像再现装置的电子设备中。
13.一种显示器件，包括电流源；第一布线；第二布线；第三布线；第一发光元件；第二发光元件；第一晶体管，其中第一晶体管的源极和漏极中的一个经由第一布线电连接至电流源，以及第一晶体管的源极和漏极中的另一个和第一晶体管的栅极电连接至第二布线和第一发光元件的一个电极；第二晶体管，其中第二晶体管的源极和漏极中的一个电连接至第三布线，以及第二晶体管的源极和漏极中的另一个电连接至第二发光元件的一个电极；第一采样电路，保持第一布线的电位一定的时期并且将该电位提供给第三布线；第二采样电路，保持第二布线的电位一定的时期；数字-模拟转换器电路，其中最小的输出电位和最大的输出电位由第一采样电路中保持的电位和第二采样电路中保持的电位来确定；以及将根据数字-模拟转换器电路的输出的信号提供给第二晶体管的栅极的电路。
14.根据权利要求13的显示器件，其中根据数字-模拟转换器电路的输出的信号电位小于第一布线的电位。
15.根据权利要求13的显示器件，其中第一晶体管和第二晶体管是P沟道晶体管。
16.根据权利要求13的显示器件，其中第一晶体管的沟道宽度和沟道长度与第二晶体管的沟道宽度和沟道长度相同。
17.根据权利要求13的显示器件，其中第一晶体管和第二晶体管形成在与第二发光元件相同的衬底上。
18.根据权利要求13的显示器件，其中第一发光元件和第一晶体管的工作点、以及第二发光元件和第二晶体管的工作点分别是第一晶体管的饱和区和第二晶体管的饱和区。
19.根据权利要求13的显示器件，其中第一发光元件的结构与第二发光元件的结构相同。
20.根据权利要求13的显示器件，其中第一晶体管是常闭晶体管。
21.根据权利要求13的显示器件，其中该显示器件结合到选自摄像机、数字照相机、护目镜型显示器、导航系统、音频再现装置、个人计算机、游戏机、移动计算机、移动电话、便携式游戏机、电子书和图像再现装置的电子设备中。
22.一种显示器件，包括电流源；第一布线；第二布线；第三布线；第四布线；第五布线；第一发光元件；第二发光元件；第一晶体管，其中第一晶体管的源极和漏极中的一个经由第一布线电连接至电流源，以及第一晶体管的源极和漏极中的另一个和第一晶体管的栅极电连接至第二布线和第一发光元件的一个电极；第二晶体管，其中第二晶体管的源极和漏极中的一个电连接至第三布线，以及第二晶体管的源极和漏极中的另一个电连接至第二发光元件的一个电极；第三晶体管，其中第三晶体管的源极和漏极中的一个电连接至第四布线，以及第三晶体管的源极和漏极中的另一个电连接至第二晶体管的栅极，并且第三晶体管的栅极电连接至第五布线；第一采样电路，保持第一布线的电位一定的时期并且将该电位提供给第三布线；第二采样电路，保持第二布线的电位一定的时期；数字-模拟转换器电路，其中最小的输出电位和最大的输出电位由第一采样电路中保持的电位和第二采样电路中保持的电位来确定；源极驱动器，将根据数字-模拟转换器电路的输出的信号提供给第四布线；以及栅极驱动器，将选择信号提供给第五布线。
23.根据权利要求22的显示器件，其中根据数字-模拟转换器电路的输出的信号电位小于第一布线的电位。
24.根据权利要求22的显示器件，其中第一晶体管和第二晶体管是P沟道晶体管。
25.根据权利要求22的显示器件，其中第一晶体管的沟道宽度和沟道长度与第二晶体管的沟道宽度和沟道长度相同。
26.根据权利要求22的显示器件，其中第一晶体管和第二晶体管形成在与第二发光元件相同的衬底上。
27.根据权利要求22的显示器件，其中第一发光元件和第一晶体管的工作点、以及第二发光元件和第二晶体管的工作点分别是第一晶体管的饱和区和第二晶体管的饱和区。
28.根据权利要求22的显示器件，其中第一发光元件的结构与第二发光元件的结构相同。
29.根据权利要求22的显示器件，其中第一晶体管是常闭晶体管。
30.根据权利要求22的显示器件，其中该显示器件结合到选自摄像机、数字照相机、护目镜型显示器、导航系统、音频再现装置、个人计算机、游戏机、移动计算机、移动电话、便携式游戏机、电子书和图像再现装置的电子设备中。
31.一种显示器件，包括电流源；第一布线；第二布线；第三布线；第一发光元件；第二发光元件；第一晶体管；第二晶体管；第一采样电路，电连接至第一布线和第三布线；第二采样电路，电连接至第二布线；以及数字-模拟转换器电路，电连接至第一和第二采样电路；其中第一晶体管的源极和漏极中的一个经由第一布线电连接至电流源，以及第一晶体管的源极和漏极中的另一个和第一晶体管的栅极电连接至第二布线和第一发光元件的一个电极，以及其中第二晶体管的源极和漏极中的一个电连接至第三布线，以及第二晶体管的源极和漏极中的另一个电连接至第二发光元件的一个电极。
32.根据权利要求31的显示器件，其中第一晶体管和第二晶体管是P沟道晶体管。
33.根据权利要求31的显示器件，其中第一晶体管的沟道宽度和沟道长度与第二晶体管的沟道宽度和沟道长度相同。
34.根据权利要求31的显示器件，其中第一晶体管和第二晶体管形成在与第二发光元件相同的衬底上。
35.根据权利要求31的显示器件，其中第一发光元件的结构与第二发光元件的结构相同。
36.根据权利要求31的显示器件，其中第一晶体管是常闭晶体管。
37.根据权利要求31的显示器件，其中该显示器件结合到选自摄像机、数字照相机、护目镜型显示器、导航系统、音频再现装置、个人计算机、游戏机、移动计算机、移动电话、便携式游戏机、电子书和图像再现装置的电子设备中。
全文摘要
为了提供一种显示器件，即使当在没有将比所需更大的电压施加到驱动TFT和发光元件上条件下发光元件退化时，其也可以施加使工作点变成饱和区的电压。监视像素具有监视像素电源线、第一发光元件和第一TFT，而显示区中的像素具有电源线、作为驱动TFT的第二TFT、将信号供给第二TFT的栅极的信号线、和第二发光元件。采样监视像素电源线的电位和监视像素的第一TFT的栅极电位，以分别设置为该像素电源线的电位和该像素信号线的电位。
文档编号H05B33/08GK1841476SQ20061007198
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月31日 优先权日2005年3月31日
发明者梅崎敦司 申请人:株式会社半导体能源研究所