半導體裝置及其驅動方法

專利名稱：半導體裝置及其驅動方法
技術領域：
本發明涉及設置了具有由晶體管控制供給負載的電流之功能的半導體裝置，特別涉及包含由亮度隨電流變化的電流驅動型發光元件形成的像素及其信號線驅動電路的半導體裝置。
背景技術：
近年來，由發光二極管(LED)等發光元件形成像素的所謂自發光型顯示裝置引起人們的注意。作為使用于上述自發光型顯示裝置的發光元件，人們的眼光集中在有機發光二極管(又稱作OLED (OrganicLight Emitting Diode)、有機EL元件和場致發光 (ElectroLuminescence =EL)元件等)，并使用于有機EL顯示器等上。由于OLED等發光元件是自發光型元件，故與液晶顯示器相比，具有像素的可視性好、不需要背景光和響應速度快等優點。此外，發光元件的亮度可以由流過它的電流值控制。在使用了上述自發光型發光元件的顯示裝置中，作為其驅動方式，已知的有單一矩陣方式和有源矩陣方式。前者結構簡單，但存在著體積大且難以實現高亮度顯示等問題， 近年來，正盛行開發由設在像素電路內部的薄膜晶體管(TFT)控制流過發光元件的電流的有源矩陣方式。上述有源矩陣方式的顯示裝置存在著因驅動TFT的電流特性的離散而引起流過發光元件的電流發生變化導致亮度離散的問題。S卩，上述有源矩陣方式的顯示裝置在像素電路中使用驅動流過發光元件的電流的驅動TFT，由于這些驅動TFT特性的離散而引起流過發光元件的電流發生變化，存在亮度離散的問題。因此，提出了各種用來抑制亮度離散的電路，即使像素電路中驅動TFT的特性發生離散，流過發光元件的電流也不會發生變化。(專利文獻1)專利申請公開號2002-517806號公報(專利文獻2)國際公開第01/06484號小冊子(專利文獻3)專利申請公開號2002-514320號公報(專利文獻4)國際公開第02/39420號小冊子專利文獻1至4都公開了有源矩陣型顯示裝置的構成，在專利文獻1至3中，公開了一種電路構成，流過發光元件的電流不因配置在像素電路中的驅動TFT的特性離散而發生變化。該構成又稱作電流寫入型像素或電流輸入型像素等。此外，在專利文獻4中，公開了一種用來抑制因源極驅動電路中TFT的離散而引起的信號電流變化的電路構成。圖6示出專利文獻1公開的現有的有源矩陣型顯示裝置的第1構成例。圖6的像素包括源極信號線601、第1 第3柵極信號線602 604、電流供給線605、TFT606 609、保持電容610、EL元件611、信號電流輸入用電流源612。TFT606的柵極與第1晶體管的柵極信號線602連接，第1電極與源極信號線601連接，第2電極與TFT607的第1電極、TFT608的第1電極、TFT609的第1電極連接。TFT607的柵極與第2柵極信號線603連接，第2電極與TFT608的柵極連接。TFT608的第2電極與電源供給線605連接，TFT609的柵極與第3柵極信號線604連接，第2電極與EL元件611 的陽極連接。保持電容610連接在TFT608的柵極和電流供給線605之間，保持TFT608的柵源極間的電壓。電流供給線605和EL元件611的陰極分別輸入規定的電位，相互具有電位差。使用圖7說明從信號電流的寫入到發光的動作。圖中，表示各部分的圖號以圖6 為準。圖7(A) (C)典型地示出電流的流動。圖7(D)示出信號電流寫入時流過各路徑的電流的關系，圖7(E)示出同樣是信號電流寫入時保持電容610中積蓄的電壓，即TFT608的柵源極間的電壓。首先，向第1柵極信號線602和第2柵極信號線603輸入脈沖，使TFT606、607導通。這時，設流過源極信號線的電流，即信號電流為Idata。由于源極信號線流過電流Idata，故如圖7(A)所示，在像素內，電流的路徑分成Il 和12流動，圖7(D)示出它們之間的關系。當然，Idata = 11+12。TFT606導通的瞬間，保持電容610還沒有保持電荷，所TFT608截止。因此，12 = 0，Idata = II。即，在該期間，只流過由保持電容610積蓄的電荷所產生的電流。然后，保持電容610慢慢積蓄電荷，開始在兩電極間產生電位差(圖7(E))。當兩電極的電位差變為Vth時(圖7(E)的A點)，TFT608導通，產生12。如前文所述，由于Idata =11+12，故Il逐漸減小，但依然流過電流，保持電容進一步積蓄電荷。在保持電容610中，繼續積蓄電荷，直到其兩電極的電位差，即TFT608的柵源極間電壓達到規定的電壓，也就是TFT608能流過Idata電流的電壓(VGS)為止。當電荷的積蓄將近結束(圖7(E)的B點)時，電流Il消失，TFT608進而流過與這時的VGS相應的電流， Idata= 12(圖7(B))，這樣，便達到穩定狀態。由此完成信號的寫入動作。最后，第1晶體管的柵極信號線602和第2柵極信號線603的選擇結束，TFT606、607截止。接下來，轉到發光動作。向第3柵極信號線604輸入脈沖，TFT609導通。因為保持電容610保持剛才寫入的VGS，故TFT608導通，電流供給線605流過Idata的電流。由此， 使EL元件611發光。這時，若TFT608工作在飽和區，則即使TFT608的源漏極間電壓發生變化，電流Idata也不會發生變化。這樣，將輸出設定的電流的動作稱作輸出動作。上面已示出一個例子的電流寫入型像素的優點在于即使TFT608的特性等具有離散，由于保持電容610保持流過電流 Idata所需的柵源極間電壓，故能夠向EL元件正確地供給所要的電流，因此，能夠抑制起因于TFT的特性離散的亮度離散。上面的例子涉及用來校正因像素電路中的驅動TFT的離散而引起的電流變化的技術，但是，在源極驅動電路中也會發生同樣的問題。在專利文獻4中，公開了一種電路構成，可以防止因源極驅動電路中的TFT制造上的離散而引起的信號電流發生變化。這樣，在現有的電流驅動電路或使用了該電路的顯示裝置中，使信號電流和用來驅動TFT的電流或信號電流以及發光時流過發光元件的電流相等，或者，使它們保持一定的比例關系。因此，當驅動發光元件的驅動TFT的驅動電流較小或發光元件進行暗灰度顯示時，信號電流也相應地減小。因此，為了向驅動TFT或發光元件供給信號電流而使用的引線的寄生電容很大，故當信號電流較小時，對引線的寄生電容充電的時間常數變大，導致信號寫入速度變慢。即，向晶體管供給電流，晶體管的柵極端子產生使該晶體管流過該電流所需電壓的速度變慢。

發明內容
本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種電流驅動電路及使用了該電路的半導體裝置，即使在信號電流較小時，也能夠提高信號的寫入速度或元件的驅動速度。因此，本發明為了很快完成設定動作，將晶體管的柵極端子的電位預先置于規定的電位，然后，進行設定動作。規定的電位和設定動作結束時(穩定狀態時)的電位大致相同。因此，可以很快地進行設定動作。再有，本發明中所說的設定動作是指向晶體管供給電流，使上述晶體管的柵極端子產生使該晶體管流過上述電流所需電壓的動作。此外，將為了很快地完成設定動作而把晶體管的柵極端子的電位預先置于規定電位的動作稱作預充電動作，將具有這樣功能的電路稱作預充電裝置。本發明涉及一種具有向負載供給第1電流的晶體管的半導體裝置，其特征在于 具有預充電裝置，通過使該晶體管流過第2電流，從而將該晶體管的柵極端子的電位置于規定的電位。S卩，當對該晶體管進行設定動作時，若電流值較小，則很難達到穩定狀態，不能完成電流的寫入動作。因此，在進行設定動作之前，進行預充電動作。通過進行預充電動作， 使其在設定動作時變成和穩定狀態的電位大致相等的狀態。即，該晶體管的柵極端子的電位通過預充電動作可以很快地充電。因此，若在預充電之后進行設定動作，則可以很快地完成設定動作。再有，該預充電動作通過流過比設定動作時更大的電流來進行。因此，該晶體管的柵極端子的電位可很快被充電。此外，本發明涉及一種半導體裝置，其特征在于具有顯示元件、向該顯示元件供給電流的晶體管和將該晶體管的柵極端子的電位置于規定電位的預充電裝置。上述信號線驅動電路是一種半導體裝置，其特征在于具有向信號線供給電流的晶體管和將該晶體管的柵極端子的電位置于規定電位的預充電裝置，此外，本發明提供一種半導體裝置，其特征在于包括信號線驅動電路，該信號線驅動電路具有信號線、向該信號線供給電流的晶體管和將該晶體管的柵極端子的電位置于規定電位的預充電裝置。此外，本發明涉及一種半導體裝置，其特征在于，包括如下步驟對向負載供給電流的晶體管供給第1電流，在該晶體管的柵極端子生成了使該晶體管流過該第1電流所需的電壓之后，向該晶體管供給第2電流，使該晶體管的柵極端子生成使該晶體管流過該第2 電流所需的電壓。此外，本發明涉及一種半導體裝置，其特征在于，具有如下步驟使向負載供給電流的晶體管的柵極端子的電位變成令該晶體管處于穩定狀態的規定電位之后，向該晶體管供給電流，使該晶體管的柵極端子生成使該晶體管流過該電流所需的電壓。此外，本發明涉及一種半導體裝置，其特征在于根據上述構成，該第1電流比該第2電流大。
再有，本發明對可使用的晶體管種類沒有限制。例如，可以是薄膜晶體管(TFT)。 在TFT中，其半導體層可以是非晶態材料、多結晶材料，或單結晶材料。除TFT之外的晶體管，可以是在單結晶襯底上制作的晶體管，也可以是在SOI襯底上做成的晶體管，在玻璃襯底上形成的晶體管，或在塑料襯底上形成的晶體管，總之，無論在什么樣的襯底上形成的晶體管都可以。除此之外，也可以是由有機物或碳納米管形成的晶體管。此外，可以是MOS型晶體管，也可以是雙極性型晶體管。再有，在本發明中，所謂連接是電連接的同義詞。因此，其間可以配置其他元件或開關。在本發明中，在設定動作之前，進行預充電動作。因此，即使電流值很小，也可以很快地進行設定動作。所以在輸出動作中，可以正確地輸出電流。


圖1是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖2是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖3是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖4是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖5是說明本發明的電流源電路的電流和電壓的時間變化的圖。圖6是說明現有的像素構成的圖。圖7是說明現有的像素的動作的圖。圖8是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖9是說明本發明的電流源電路的構成的圖。圖10是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖11是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖12是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖13是說明本發明的電流源電路的構成的圖。圖14是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖15是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖16是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖17是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖18是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖19是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖20是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖21是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖22是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖23是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖M是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖25是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖沈是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖27是說明本發明的電流源電路的動作的圖。
圖28是說明本發明的電流源電路的構成的圖。圖四是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖30是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖31是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖32是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖33是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖34是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖35是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖36是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖37是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖38是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖39是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖40是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖41是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖42是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖43是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖44是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖45是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖46是說明本發明的電流源電路構成的圖。圖47是說明本發明的像素構成的圖。圖48是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖49是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖50是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖51是說明本發明的電流源電路的構成的圖。圖52是說明本發明的電流源電路的構成的圖。圖53是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖M是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖55是說明本發明的電流源電路的某動作的連接狀況的圖。圖56是說明本發明的電流源電路的構成的圖。圖57是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖58是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖59是說明本發明的電流源電路的動作的圖。圖60是說明本發明的電流源電路的構成的圖。圖61是說明本發明的電流源電路的構成的圖。圖62是說明本發明的電流源電路的構成的圖。圖63是說明本發明的顯示裝置的構成的圖。圖64是說明本發明的顯示裝置的構成的圖。圖65是說明本發明的信號線驅動電路的部分構成的圖。圖66是說明本發明的信號線驅動電路的部分構成的圖。
圖67是說明本發明的信號線驅動電路的部分構成的圖。
圖68是說明本發明的像素構成的圖。
圖69是說明本發明的像素構成的圖。
圖70是說明本發明的像素構成的圖。
圖71是說明本發明的像素的構成的圖。
圖72是說明本發明的像素構成的圖。
圖73是說明本發明的像素構成的圖。
圖74是說明本發明的像素構成的圖。
圖75是說明本發明的像素構成的圖。
圖76是使用本發明的電子設備的圖。
圖77是說明本發明的像素構成的圖。
圖78是說明本發明的像素構成的圖。
圖79是說明本發明的像素構成的模式圖。
具體實施例方式下面，參照

本發明的實施形態。但是，本領域的技術人員知道，本發明可以有多種不同的實施形態，只要不脫離本發明的精神及其范圍，其形態和細節可以進行各種變更。因此，不限于本實施形態所記載的內容。(實施形態1)本發明不僅適用于具有EL元件等發光元件的像素，也可以適用于具有電流源的各種模擬電路。因此，在本實施形態中，首先敘述本發明的基本原理。首先，圖1示出本發明的基于基本原理的電流源電路的構成。具有始終作為電流源(或其一部分)工作的電流源晶體管101和動作因電路狀態而異的切換晶體管102，電流源晶體管101、切換晶體管102和引線110串聯連接。電流源晶體管101的柵極端子與電容元件104的一個端子連接。電容元件104的另一個端子與引線111連接。因此，可以保持電流源晶體管101的柵極端子的電位。此外，電流源晶體管101的柵極端子和漏極端子經開關105連接，利用開關105的通斷，可以控制電容元件104的電荷的保持。電流源晶體管 101和引線112經基本電流源108及開關106而連接。此外，電流源晶體管101和引線116 經第2基本電流源115及開關114而與基本電流源108及開關106并聯連接。同樣，電流源晶體管101和引線113經負載109及開關107而與第2基本電流源115及開關114并聯連接。此外，當切換晶體管102根據狀態而作為電流源(或其一部分)工作時以及工作過程中(或作為開關工作時)源漏極間不流過電流時，與可進行切換的裝置連接。這里，將切換晶體管102作為電流源(的一部分)工作的情況稱作電流源動作。將切換晶體管102 在源漏極間不流過電流的狀態下工作的情況(或作為開關工作時的情況)、或在源漏極間的電壓較小的狀態下工作的情況稱作短路動作。切換晶體管102為了實現電流源動作或短路動作，可以采用各種構成。在本實施形態中，作為一個例子，圖1中示出其構成。在圖1中，切換晶體管102 的源極端子和漏極端子可以經開關103連接。而且，切換晶體管102的柵極端子與電流源晶體管101的柵極端子連接。使用開關103，可以將切換晶體管102的動作切換成電流源動作或短路動作。此外，若采用像圖1那樣構成的電路，就可以進行預充電動作。因此，若在進行了預充電動作之后進行設定動作，則可以很快地變成穩定狀態。即，可以很快地完成設定動作。敘述圖1的動作。首先，如圖2所示，開關103、105、114導通，開關107、106截止。 由此，切換晶體管102的源極端子和漏極端子大致變成同一電位。即，切換晶體管102的源漏極之間幾乎不流過電流。開關103流過電流。因此，流過第2基本電流源115的電流1 流過電容元件104或電流源晶體管101。而且，當流過電流源晶體管101的源漏極之間的電流和流過第2基本電流源115的電流Λ2相等時，電容元件104沒有電流流過。即，變成穩定狀態。而且，這時的柵極端子的電位積蓄在電容元件104中。即，使電流Λ2流過電流源晶體管101的源漏極間所需的電壓施加給柵極端子。以上動作相當于預充電動作。而且， 這時，切換晶體管102進行短路動作。其次，如圖3所示，開關105、106導通，開關103、107、114截止。由此，因開關103 截止，故切換晶體管102的源漏極之間流過電流。因此，流過基本電流源108的電流I bl 流過電容元件104、電流源晶體管101或切換晶體管102。這時，電流源晶體管101和切換晶體管102的柵極相互連接。因此，它們成為一體，并作為多柵極晶體管工作。該多柵極晶體管的柵極長度L比電流源晶體管101的L大。一般地，若晶體管的柵極長度L增大，則流過該晶體管的電流將減小。而且，當流過該多柵極晶體管的源漏極之間的電流和流過基本電流源108的電流 Ibl相等時，電容元件104不流過電流。即，變成穩定狀態。而且，這時的柵極端子的電位積蓄在電容元件104。S卩，使電流Ibl流過多柵極晶體管(電流源晶體管101和切換晶體管 102)的源漏極之間所需的電壓施加給柵極端子。以上動作相當于設定動作。而且，這時，切換晶體管102進行電流源動作。再有，這時，通過恰當地設定流過基本電流源108的電流rt 1、第2基本電流源115 的電流Λ2和電流源晶體管101及切換晶體管102的晶體管尺寸(柵極寬度W或柵極長度 L等)，使積蓄在電容元件104中的電荷，即，電流源晶體管101的柵極端子的電位在預充電動作時和設定動作時變成大致相等的電壓。于是，當流過第2基本電流源115的電流值Λ2比流過基本電流源108的電流值 Ibl大的情況下，在預充電動作時，可以很快地使電容元件104充電而變成穩定狀態。而且， 然后，在設定動作時，即使流過基本電流源108的電流Ibl較小，也可以很快地進入穩定狀態。這是因為，通過預充電動作電容元件104已充電得差不多了。其次，如圖4所示，開關103、105、106、114截止，開關107導通。由此，負載109流
過電流。以上動作相當于輸出動作。這樣，通過控制開關103的通斷，對于預充電動作，由于可以使流過的電流增大， 故可以很快進入穩定狀態。即，可以減小寄生在流過電流的引線上的負載(引線電阻或交叉電容等)的影響，很快進入穩定狀態。這時，已經大致接近設定動作時的穩定狀態。因此， 在預充電動作之后，對于設定動作，可以很快進入穩定狀態。因此，例如，當負載109是EL元件時，在想要以低灰度使EL元件發光的情況下進
10行信號寫入時，即，設定動作的電流值較小時，也可以很快寫入信號。其次，圖5示出以上動作時的電流和電壓的變化。圖5和圖7(D) (E) —樣，橫軸表示時間，縱軸表示電流⑴和電壓(V)。曲線501表示流過保持電容104等的電流I1的大小，曲線502表示流過電流源晶體管101的電流I2的大小。而且，在時刻Tlb之前，像圖2 那樣動作，并進行預充電動作。接著，從時刻 31到時刻作2，像圖3那樣動作，并進行設定動作。在圖5中，當進行預充電動作時，在時刻T2a，變成穩定狀態。此外，在進行設定動作時，在時刻T2b，變成穩定狀態。因此，若設計各晶體管的尺寸(柵極寬度W、柵極長度L)， 使在時刻T2a時的電流源晶體管101的柵極端子的電位和時刻T2b時的電位大致相等，則可以很快進行設定動作。敘述使預充電動作和設定動作時電容元件104上積蓄的電壓，即電流源晶體管 101的柵極端子的電位大致相等的條件。首先，設電流源晶體管101的柵極寬度為Wa，柵極長度為La，切換晶體管102的柵極寬度為ffb，柵極長度為Lb。再有，為簡單起見，設Wa = ffb。而且，若將設定動作時流過的電流(圖3的情況是流過基本電流源108的電流I bl) 乘以A倍，則和預充電動作時流過的電流(圖2的情況是流過第2基本電流源115的電流 I b2)的大小相等。一般地，流過晶體管源漏極之間的電流與溝道寬度W和溝道長度L的比率W/L成比例。因此，可以考慮預充電動作時柵極寬度和柵極長度的比率Wa/La與設定動作時柵極寬度和柵極長度的比率Wa/(La+Lb)之間的關系。由此，因為若將流過基本電流源108的電流Ibl乘以A倍便和流過第2基本電流源115的電流Λ2的大小相等，所以，可以設定各個值使Wa/(La+Lb)乘以A倍便變成Wa/La。由此，若電流源晶體管101和切換晶體管102的電流特性大致相同，則時刻T2a時的電流源晶體管101的柵極端子的電位和時刻T2b時的電位大致相等。在圖5中，記載了時刻1^1時的電流源晶體管101的柵極端子的電位和時刻T2b時的電位存在差值的情況，但這只不過是為了更容易理解說明而記載的。因此不限于圖5的情況。再有，在預充電動作時，在圖2中，開關103、105、114導通，開關107、106截止，流過第2基本電流源115的電流，而不流過基本電流源108的電流，但并不限于此。例如，也可以像圖8所示那樣，使開關103、105、114、106導通，開關107截止，第2基本電流源115 和基本電流源108的電流流過。此外，由于預充電動作時流過的電流和設定動作時流過的電流大小不同，故在圖1 中，使用第2基本電流源115和基本電流源108這兩個電流源或兩個開關來控制是否流過各個電流，但并不限于此。例如，也可以像圖9所示那樣，只使用基本電流源108進行控制。 或者，也可以不配置開關106而只控制電流的大小。圖10 圖12示出圖9的構成的動作。 只是，這時，預充電動作時(圖10)和設定動作時(圖11)流過基本電流源108的電流的大小是與動作對應的值，通常是不同的值。再有，負載109什么都可以。可以是電阻等元件、晶體管、EL元件、除此之外的發光元件、由晶體管、電容和開關構成的電流源電路。可以是信號線，也可以是與信號線連接的像素。該像素可以包含EL元件或FED使用的元件等各種顯示元件。
再有，電容元件104可以用電流源晶體管101或切換晶體管102等的柵極電容去代替。這時可以省略電容元件104。再有，引線110和引線111被供給了高電位電源Vdd，但不限于此。各引線的電位可以相同，也可以不同。弓丨線111只要能保存電容元件104的電荷即可。此外，引線110或引線111不必始終保持相同電位。即使設定動作和輸出動作時的電位不同，在正常工作的情況下也沒有問題。再有，引線112、引線113、引線116被供給了低電位電源Vss，但并不限于此。各引線的電位可以相同，也可以不同。此外，引線112、引線113、引線116不必始終保持相同電位。即使設定動作和輸出動作時的電位不同，在正常工作的情況下也沒有問題。再有，電容元件104與電流源晶體管101的柵極端子和引線111連接，但不限于此。最好是連接在電流源晶體管101的柵極端子和源極端子。這是因為，晶體管的動作由柵源極間的電壓決定，若在柵極端子和源極端子之間保持電壓，則不容易受到其他因素的影響(由引線電阻等引起的電壓降等的影響)。若電容元件104配置在電流源晶體管101 的柵極端子和其他引線之間，則有可能因其他引線的電壓降致使電流源晶體管101的柵極端子的電位發生改變。再有，電流源動作時，因電流源晶體管101和切換晶體管102作為多柵極晶體管工作，故希望這些晶體管具有同極性(具有相同的導電類型)。再有，當電流源動作時，雖然電流源晶體管101和切換晶體管102作為多柵極晶體管工作，但各晶體管的柵極寬度W可以相同，也可以不同。只是，因考慮到柵極寬度W和通常的多柵極晶體管相同，故最好采用相同的大小。若增大切換晶體管102的柵極長度L，則設定動作或輸出動作時流過的電流較小，因此，可以根據該狀況進行設計。再有，像103、105、106、107、114等那樣的開關，無論是電子開關還是機械開關均可，只要能控制電流，什么樣的開關都可以。可以是晶體管，也可以是二極管，或者是由它們組合而成的邏輯電路。因此，當使用晶體管作為開關時，因該晶體管作為單一開關工作，故對晶體管的極性(導電類型)沒有特別限定。只是，希望截止電流較小，最好使用截止電流小的那種極性的晶體管。作為截止電流小的晶體管，包括設有LDD區域的晶體管等。此外， 當作為開關工作的晶體管的源極端子的電位在接近低電位電源(Vss、VgncUOV)的狀態下工作時，最好使用η溝道型晶體管，相反，當源極端子的電位在接近高電位電源(Vdd)的狀態下工作時，最好使用P溝道型的晶體管。這是因為，柵源極間電壓的絕對值可以很大，故容易作為開關工作。再有，也可以使用η溝道型和P溝道型這兩種晶體管做成CMOS型的開關。再有，圖1等示出了本發明的電路，但電路構成不限于此。通過改變開關的配置或數量、各晶體管的極性、電流源晶體管101的數量或配置、切換晶體管102的數量或配置、各引線的電位、以及電流流動的方向等，從而可以使用各種電路來構成。此外，通過組合各種變更，可以使用各種電路來構成。例如，像103、105、106、107、114等那樣的開關，只要能控制作為控制對象的電流的通斷，可配置在任何地方。具體地說，因開關107控制流過負載109的電流，故可以與其串聯配置。同樣，因開關106、114控制流過基本電流源108或第2基本電流源115的電流， 故可以與它們串聯配置。此外，因開關103控制流過切換晶體管102的電流，故可以與其并聯配置。開關105可以像能控制電容元件104的電荷那樣進行配置。圖13示出改變開關105的配置的例子。即，在預充電動作時，只要像圖14那樣連接，從第2基本電流源115流出的電流Λ2流過電流源晶體管101，切換晶體管102進行短路動作即可。再有，基本電流源108沒有連接。因此，在圖14中，引線用虛線表示。其次， 在設定動作時，只要像圖15那樣連接，切換晶體管102進行電流源動作，流過切換晶體管 102和電流源晶體管101的電流流向基本電流源108即可。接著，在輸出動作時，只要像圖 16那樣連接，切換晶體管102和電流源晶體管101的柵極電位由電容元件104保持，流過切換晶體管102和電流源晶體管101的電流流向負載109即可。若采用上述的連接狀況，則 103、105、106、107、114等開關，可以配置在任何地方。其次，圖17示出改變開關103的連接時的例子。開關103與引線1702連接。引線1702的電位可以是Vdd，也可以是其他值。此外，圖17的情況下，可以增加開關1701，也可以不增加。開關1701可以配置在切換晶體管102的源極端子側，也可以配置在漏極端子側。開關1701的通斷狀態可以和開關103相反。這樣，通過改變開關的配置可以構成各種各樣的電路。其次，圖18示出更換電流源晶體管101和切換晶體管102的配置的情況。在圖1 中，是按引線110、切換晶體管102和電流源晶體管101的順序配置的，但在圖18中，則按引線110、電流源晶體管101和切換晶體管102的順序配置。此處，考慮圖1的電路和圖18的電路的差別。在圖1中，當切換晶體管102在短路動作時，在切換晶體管102的柵極端子和源極端子(漏極端子)之間產生電位差。因此，在切換晶體管102的柵極電容上保持電荷。接著，當電流源動作時，柵極電容繼續保持電荷。 因此，短路動作(預充電動作)時和電流源(設定動作)動作時，電流源晶體管101的柵極端子的電位幾乎不變。另一方面，在圖18中，當切換晶體管102處于短路動作時，在切換晶體管102的柵極端子和源極端子(漏極端子)之間幾乎不產生電位差。因此，切換晶體管102的柵極電容不保持電荷。接著，當電流源動作時，因開關103截止，故柵極電容積蓄電荷，切換晶體管 102作為部分電流源工作。這時的電荷積蓄在電容元件104或電流源晶體管101的柵極電容中。該電荷向切換晶體管102的柵極部移動。因此，短路動作(預充電動作)時和電流源(設定動作)動作時，電流源晶體管101的柵極端子的電位發生變化，其變化量相當于移動的電荷量。結果，設定動作時，電流源晶體管101和切換晶體管102的柵源極之間的電壓的絕對值變小。如何根據上述情況對電流源晶體管101和切換晶體管102進行配置，可以根據情況進行設計。即，例如，當從預充電動作切換到設定動作時，若希望多柵極晶體管(電流源晶體管101和切換晶體管102)柵源極之間的電壓的絕對值較小，則可以使用圖18的構成。作為一個例子，可以舉出設定動作時流過基本電流源108的電流較小的情況。這是因為，圖18的情況可以縮短變成穩定狀態之前的時間。即，當設定動作時流過基本電流源108的電流較小時，不是對電容元件104充電，而必須通過使電容元件104的電荷流向電流源晶體管101和切換晶體管102使其放電。這時，因設定動作時流過基本電流源108的電流較小，故電流源晶體管101和切換晶體管102柵源極之間的電壓的絕對值較小。因此，電流源晶體管101和切換晶體管102難以流過電流。結果，使電容元件104的電荷放電，直到變成穩定狀態，需要很長的時間。因而，圖18的情況，在從預充電動作切換到設定動作時， 當電流源晶體管101和切換晶體管102作為多柵極晶體管工作時，因其柵源極間電壓的絕對值較小，故不是使電容元件104的電荷放電，而是電容元件104充電，使柵源極之間的電壓的絕對值變大，從而可以達到穩定狀態。再有，在圖1中，電流源晶體管101和切換晶體管102各配置了 1個，但也可以是其中一種配置多個或兩者都配置多個。此外，其排列方式也可以任意選擇。再有，電流源晶體管101和切換晶體管102在圖1中都是P溝道型，但不限于此。關于圖1的電路，圖19示出改變電流源晶體管101和切換晶體管102的極性(導電類型)和不改變電路的連接結構的例子。通過比較圖1和圖19可知，像引線1912、1913、1910、1911、 1916那樣改變引線112、113、110、111、116的電位，若改變基本電流源108、第2基本電流源 115的電流方向，則容易改變。電流源晶體管1901、切換晶體管1902、開關1903、1905、1906、 1907、基本電流源1908、負載1909等的連接結構不變。此外，圖20示出不改變電流的方向而通過改變電路的連接結構來改變圖1的電路中的電流源晶體管101和切換晶體管102的極性(導電型)的例子。包括始終作為電流源(或其一部分)工作的電流源晶體管2001、和動作因狀態而異的切換晶體管2002，電流源晶體管2001、切換晶體管2002和引線110串聯連接。電流源晶體管2001的柵極端子與電容元件2004的一個端子連接。電容元件2004的另一個端子2006與切換晶體管2002(電流源晶體管2001)的源極端子連接。因此，可以保持電流源晶體管2001柵源極之間的電壓。此外，電流源晶體管2001的柵極端子和漏極端子經開關 2005連接，利用開關2005的通斷，可以控制電容元件2004的電荷保持。敘述圖20的動作。因和圖1的動作一樣，故只進行簡單的說明。首先，開關2003、 2005、114導通，開關107、106截止。當變成穩定狀態時，電容元件2004沒有電流流過。而且，這時，電流源晶體管2001柵源極之間的電壓積蓄在電容元件2004。S卩，使電流Λ2流過電流源晶體管2001的源漏極之間所需的電壓施加在柵源極之間。以上動作相當于預充電動作。而且，這時，切換晶體管2002進行短路動作。其次，開關2005、106導通，開關2003、107、114截止。由此，電流源晶體管2001和切換晶體管2002作為多柵極晶體管工作。當變成穩定狀態時，電容元件2004中沒有電流流過。而且，這時，多柵極晶體管柵源極之間的電壓積蓄在電容元件2004。S卩，使電流Ibl流過多柵極晶體管的源漏極之間所需的電壓施加在柵源極之間。以上動作相當于設定動作。 而且，這時，切換晶體管2002進行電流源動作。其次，開關107導通，開關2003、2005、2006、114截止。這樣，負載109流過電流。
以上動作相當于輸出動作。而且，這時，切換晶體管2002進行電流源動作。再有，電容元件2004的端子2006的電位大多在設定動作時和輸出動作時不同。 但是，因電容元件2004兩端的電壓(電壓差)不變，故晶體管柵源之間的電壓也不變，負載 109流過所要的電流。再有，在該情況下，若在預充電動作時像圖21那樣連接，在設定動作時像圖22那樣連接，在輸出動作時像圖23那樣連接，則當然開關可以配置在任何地方。再有，圖20示出了與圖1對應的電路，但也可以按圖18所示的順序配置晶體管。 這時，具有下述特征，即短路動作時切換晶體管2002的柵極電容不積蓄電荷。
再有，圖1的情況像圖2那樣進行預充電動作，然后，像圖3那樣進行設定動作，但不限于此。例如，也可以進行多次像圖2那樣的預充電動作。例如，圖M示出比圖2多1次預充電動作的情況。在圖M中，增加了作為電流源工作的晶體管對02。首先，在開關M03、 2414,103導通、開關114截止的狀態下，進行第1次預充電動作。然后，開關M03、2414截止，開關114導通，進行第2次預充電動作。即，相當于圖2的預充電動作。再有，第1次預充電動作時流過的電流比第2次大。這樣，通過最初以較大的電流值進行預充電，可以很快進入穩定狀態。或者，也可以組合其他的預充電動作。例如，也可以利用圖25所示的構成，在圖2所示的預充電動作之前，進行其他的預充電。在圖25中，從端子1802經開關1801供給電壓。該電位在預充電動作或設定動作時與進入穩定狀態時的電位大致相等。即，如圖沈所示，開關1801導通，并供給端子1802 的電位。由此，可以很快地進行預充電。然后，如圖27所示，開關1801截止，進行預充電動作。這相當于圖2的預充電動作。再有，供給電壓進行預充電的技術由同一申請人在特愿 2002-348673中提出了申請。在那里，公開了各種各樣的預充電技術，并可以將其內容與本發明進行組合。再有，預充電動作中使用的晶體管和設定動作時使用的晶體管特性最好一致。例如，對于圖1的情況，希望電流源晶體管101和切換晶體管102的電流特性一致。因此，在制作上述晶體管的過程中，希望盡可能在電流特性的一致性上下功夫。例如，希望電流源晶體管101和切換晶體管102盡可能靠近配置。例如，當照射激光使晶體管半導體層結晶化時，最好對兩個晶體管照射同一束激光。結果，可以使電流特性大致相等。其結果，可以通過預充電動作使其處于合適的狀態。因此，可以很快地進行設定動作。這樣，通過改變開關的配置或數量、各晶體管的極性、電流源晶體管的數量或配置、基本電流源的數量或配置、切換晶體管的數量或配置、各引線的電位、是否和其他的預充電方法進行組合、以及電流流動的方向等，不僅可以使用圖1的電路，還可以使用各種電路來構成本發明，并對各種變更進行組合，從而進一步使用各種電路構成本發明。(實施形態2)在實施形態1中，說明了圖1所示的用來實現切換晶體管102的電流源動作或短路動作的構成。在本實施形態中，示出與實施形態1不同的、實現電流源動作或短路動作的一例構成。再有，在下面的說明中，對于和實施形態1重復的部分，省略其說明。首先，圖觀示出實現切換晶體管102的電流源動作或短路動作的第2構成。圖觀所示的電流源電路控制切換晶體管102的柵極端子的電壓，可以使切換晶體管102流過更多的電流。具體地說，通過使用開關觀01，使切換晶體管102柵源極間電壓的絕對值增大。結果，當流過某一值的電流時，切換晶體管102源漏極之間的電壓很小。艮口， 切換晶體管102作為開關動作。在圖觀中，電流源晶體管101和切換晶體管102因柵極端子相互不連接，故可以采用開關觀02進行連接。結果，可以作為多柵極晶體管工作。其次，敘述圖觀所示的電流源電路的動作。首先，如圖四所示，開關觀01、105、114導通，開關106、107、觀02截止。這樣，切換晶體管102的柵極端子與引線觀03連接。 因引線觀03供給低電位電源(Vss)，故切換晶體管102柵源極間電壓的絕對值非常大。因此，切換晶體管102具有非常大的電流驅動能力，故切換晶體管102的源極端子和漏極端子大致是同一電位。因此，流過第2基本電流源115的電流1 流過電容元件104或電流源晶體管101，電流源晶體管101的源極端子和引線110大致是同一電位。而且，當流過電流源晶體管101源漏極之間的電流和流過第2基本電流源115的電流Λ2相等時，電容元件 104沒有電流流過。即，變成穩定狀態。而且，這時的柵極端子的電位積蓄在電容元件104。 即，使電流源晶體管101源漏極之間流過Λ2的電流所需的電壓施加在柵極端子上。以上動作相當于預充電動作。這時，切換晶體管102作為開關工作，并進行短路動作。其次，如圖30所示，開關沘01、107、114截止，開關105、106 J802導通。這樣，切換晶體管102的柵極端子與電流源晶體管101的柵極端子相互連接。因此，電流源晶體管 101和切換晶體管102作為多柵極晶體管工作。所以，若將電流源晶體管101和切換晶體管 102作為1個晶體管考慮，則其晶體管的柵極長度L比電流源晶體管101的L大。而且，當流過由電流源晶體管101和切換晶體管102構成的多柵極晶體管的源漏極之間的電流和流過基本電流源106的電流Ibl相等時，電容元件104沒有電流流過。即，變成穩定狀態。而且，這時的柵極端子的電位積蓄在電容元件104。以上動作相當于設定動作。這時，切換晶體管102進行電流源動作。其次，如圖31所示，開關沘01、105、106、114截止，開關107J802導通。另一方面，
電容元件104保存設定動作時積蓄的電荷，并將該電壓施加在電流源晶體管101和切換晶體管102的柵極端子上。由此，負載109流過大小為rtl的電流。以上動作相當于輸出動作。再有，引線觀03的電位不限于Vss。只要是能使切換晶體管102充分導通的值即可。再有，在本實施形態中，示出了圖觀所示的電流源電路，但本發明的構成不限于此，在不改變其宗旨的范圍內可以進行各種各樣的變形。例如，和實施形態1 一樣，通過改變開關的配置或數量、各晶體管的極性、電流源晶體管101的數量或配置、基本電流源的數量或配置、切換晶體管的數量或配置、各引線的電位、是否和其他的預充電方法進行組合、 以及電流流動的方向等，從而可以使用各種各樣的電路來構成。另外，通過對各種變更進行組合，可使用各種各樣的電路來構成。例如，若在預充電動作時，像圖32那樣連接，在設定動作時，像圖33那樣連接，在輸出動作時，像圖34那樣連接，則各開關可以配置在任何地方。此外，圖35示出交換電流源晶體管101和切換晶體管102的配置后的情況。在圖 35中，按引線110、電流源晶體管101、切換晶體管102的順序進行配置。此外，圖36示出不改變電流的方向而通過改變電路的連接結構來改變圖28所示電路中的電流源晶體管101和切換晶體管102的極性(導電類型)的例子。有始終作為電流源(或其一部分)工作的電流源晶體管4101和動作因狀態而異的切換晶體管4102，電流源晶體管4101、切換晶體管4102和引線110串聯連接。電流源晶體管4101的柵極端子與電容元件4104的一個端子連接。電容元件4104的另一個端子4106 與切換晶體管4102(電流源晶體管4101)的源極端子連接。因此，可以保持電流源晶體管4101柵源極之間的電壓。此外，電流源晶體管4101的柵極端子和漏極端子經開關4105連接，利用開關4105的通斷，可以控制電容元件4104的電荷保持。再有，這時，若在預充電動作、設定動作、輸出動作時，各動作正常進行，則開關可以配置在任何地方。再有，向引線3603供給比Vdd還高的Vdd2。雖然對此沒有限制，但在切換晶體管 4102短路動作時，為了增加電流驅動能力，最好盡可能供給較高的電位。這樣，通過改變開關的配置或數量、各晶體管的極性、電流源晶體管的數量或配置、基本電流源的數量或配置、切換晶體管的數量或配置、各引線的電位、是否和其他的預充電方法進行組合、以及電流流動的方向等，不僅可以使用圖觀的電路，還可以使用各種各樣的電路來構成本發明，并且通過對各種變更進行組合，可進一步采用各種電路來構成本發明。本實施形態所說明的內容相當于對實施形態1中所說明的部分內容進行變更后的內容。因此，在實施形態中所說明的內容也適用于本實施形態。(實施形態3)在本實施形態中，對于將晶體管并聯連接，改變流過各晶體管的電流的和值來進行預充電動作或設定動作的情況，示出其構成例子。再有，在下面的說明中，對于和實施形態1、2重復的部分，省略其說明。首先，使用圖37說明將晶體管并聯連接來進行預充電動作或設定動作時的構成例。至少包括在設定動作時置于流過電流的狀態而工作的晶體管3702和在預充電動作時置于流過電流的狀態而工作的充電晶體管3701，設定晶體管3702和充電晶體管 3701并聯連接。設定晶體管3702的柵極端子與電容元件3704的一個端子連接。另外，充電晶體管3701的柵極端子也與電容元件3704的一個端子連接。電容元件3704的另一個端子與引線3708連接。因此，可以保持設定晶體管3702的柵極端子的電位。此外，端子3710 和設定晶體管3702的漏極端子經開關3703連接。端子3710和充電晶體管3701的漏極端子經開關3706連接。此外，端子3710和設定晶體管3702的柵極端子經開關3705連接，利用開關3705的通斷，可以控制電容元件3704的電荷保持。此外，端子3710和引線112經基本電流源108及開關106連接。此外，端子3710和引線116經第2基本電流源115及開關114與基本電流源108及開關106并聯連接。同樣，端子3710和引線113經負載109及開關107與第2基本電流源115及開關114并聯連接。若使用像圖37那樣構成的電路，則可以進行預充電動作。因此，若在進行預充電動作之后進行設定動作，則可以很快進入穩定狀態。敘述圖37的動作。首先，如圖38所示，開關3706、3705、114導通，開關106、107、 3703截止。這樣，設定晶體管3702的源漏極之間沒有電流流過。因此，流過第2基本電流源115的電流1 流過電容元件3704或充電晶體管3701。而且，當流過充電晶體管3701 源漏極之間的電流和流過第2基本電流源115的電流Λ2相等時，電容元件3704沒有電流流過。即，變成穩定狀態。而且，這時的柵極端子的電位積蓄在電容元件3704。S卩，使充電晶體管3701源漏極之間流過Λ2的電流所需的電壓施加在柵極端子上。以上動作相當于預充電動作。
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其次，如圖39所示，開關3705、3703、106導通，開關3706、107、114截止。這樣，因開關3706截止，故充電晶體管3701的源漏極之間沒有電流流過。因此，流過基本電流源 108的電流Ibl流過電容元件3704或設定晶體管3702。而且，當流過設定晶體管3702源漏極之間的電流和流過基本電流源108的電流 Ibl相等時，電容元件3704沒有電流流過。即，變成穩定狀態。而且，這時的柵極端子的電位積蓄在電容元件3704。即，將設定晶體管3702源漏極之間流過Ibl的電流所需的電壓施加在柵極端子上。以上動作相當于設定動作。再有，這時，通過恰當地設定流過基本電流源108的電流rtl、第2基本電流源115 的電流Λ2和設定晶體管3702及充電晶體管3701的晶體管尺寸(柵極寬度W或柵極長度 L等)，從而使電容元件3704中積蓄的電荷，即設定晶體管3702 (或充電晶體管3701)的柵極端子的電位和預充電動作及設定動作時的電壓大致相等。這樣，在流過第2基本電流源115的電流值Λ2比流過基本電流源108的電流值 Ibl大的情況下，在預充電動作時，可以很快地使電容元件3704充電而變成穩定狀態。而且，然后，在設定動作時，即使流過基本電流源108的電流Ibl較小，也可以很快地進入穩定狀態。這是因為通過預充電動作，電容元件104已充電得差不多了。其次，如圖40所示，開關3705、3706、106、114截止，開關107、3703導通。這樣，負載109流過電流。以上動作相當于輸出動作。這樣，通過控制開關3703、3706的通斷，由于可以增大預充電動作中流過的電流， 故可以很快進入穩定狀態。即，可以減小寄生在流過電流的引線上的負載(引線電阻或交叉電容等)的影響，并很快進入穩定狀態。這時，已經大致接近設定動作時的穩定狀態。因此，在預充電動作之后，對于設定動作，可以很快進入穩定狀態。因此，例如，當負載109是EL元件時，當以低灰度使EL元件發光的情況下進行信號寫入時，也可以很快寫入信號。敘述使預充電動作和設定動作時電容元件3704上積蓄的電壓大致相等的條件。 首先，設充電晶體管3701的柵極寬度為Wa，柵極長度為La，設定晶體管3702的柵極寬度為恥，柵極長度為Lb。而且，若將設定動作時流過的電流(圖3的情況是流過基本電流源108 的電流Λ1)乘以A倍，則和預充電動作時流過的電流(圖2的情況是流過第2基本電流源 115的電流Λ2)的大小相等。一般地，流過晶體管的源漏極之間的電流與溝道寬度W和溝道長度L的比率W/L 成比例。因此，可以考慮預充電動作時柵極寬度和柵極長度的比率Wa/La和設定動作時柵極寬度和柵極長度的比率ffb/Lb之間的關系。若將流過基本電流源108的電流Ibl乘以A 倍便和流過第2基本電流源115的電流Λ2大小相等，所以，可以像如果將ffb/Lb乘以A倍便變成Wa/La那樣來設定各個值。這樣，若充電晶體管3701和設定晶體管3702的電流特性大致相同，則在圖5中，時刻T2a時的電容元件3704上的電壓(充電晶體管3701或設定晶體管3702的柵極端子的電位)和時刻T2b時的電位大致相等。再有，電容元件3704可以用充電晶體管3701或設定晶體管3702等的柵極電容去代替。這時可以省略電容元件3704。再有，在預充電動作時，在圖38中，開關3706、3705、114導通，開關107,106,3703 截止，設定晶體管3702不流過電流，但并不限于此。例如，也可以像圖41所示那樣，開關3706、3705、3703、114導通，開關107、106截止，設定晶體管3702流過電流。再有，在預充電動作時，在圖38或41中，開關114導通，開關107、106截止，流過第2基本電流源115的電流，而不流過基本電流源108的電流，但并不限于此。例如，也可以使開關114、106導通，開關107截止，可以流過第2基本電流源115和基本電流源108的電流。再有，引線3707、引線3708和引線3709供給高電位電源Vdd，但不限于此。各引線的電位可以相同，也可以不同。引線3708只要能保存電容元件3704的電荷即可。此夕卜， 引線3707、引線3709或引線3708不必始終保持同一電位。即使設定動作和輸出動作時的電位不同，在正常工作的情況下也沒有問題。再有，電容元件3704與充電晶體管3701或設定晶體管3702的柵極端子和引線 3708連接，但不限于此。最好是連接在設定晶體管3702的柵極端子和源極端子。這是因為， 晶體管的動作由柵源極之間的電壓決定，因此，若在柵極端子和源極端子之間保持電壓，則不容易受其他因素的影響(由引線電阻等引起的電壓降等的影響)。若電容元件104配置在充電晶體管3701或設定晶體管3702的柵極端子和其他引線之間，則有可能因其他引線的電壓降而使充電晶體管3701或設定晶體管3702的柵極端子的電位發生改變。再有，因充電晶體管3701或設定晶體管3702需要在預充電動作和設定動作時置于大致相等的柵極電位，故希望這些晶體管同極性(具有相同的導電類型)。再有，充電晶體管3701或設定晶體管3702的柵極寬度W可以相同，也可以不同。 同樣，柵極長度可以相同，也可以不同。若設定晶體管3702的柵極長度L變大，則設定動作或輸出動作時流過的電流較小，此外，在飽和區，即使源漏極之間的電壓發生變化，電流值也難以改變。即，可以減小糾結(kink)效應的影響。同樣，若設定晶體管3702的柵極寬度 W較小，則設定動作或輸出動作時流過的電流較小，因此，可以根據情況進行設計。再有，本實施形態已在圖37等中示出，但本發明的構成不限于此，在不改變其宗旨的范圍內可以進行各種各樣的變形。例如，和實施形態1、2 —樣，通過改變開關的配置或數量、各晶體管的極性、充電晶體管3701的數量或配置、設定晶體管3702的數量或配置、各引線的電位、是否和其他的預充電方法進行組合、以及電流流動的方向等，可以使用各種各樣的電路來構成。再有，通過對各種變更進行組合，從而可以采用各種電路來構成。例如，若在預充電動作時，像圖42那樣連接，在設定動作時，像圖43那樣連接，在輸出動作時，像圖44那樣連接，則各開關可以配置在任何地方。再有，在圖42 44中，虛線部分等可以連接，也可以不連接。因此，如圖45所示，可以經開關將充電晶體管3701和設定晶體管3702的柵極端子連接起來。或者，也可以像圖46那樣連接。只是，在圖46的情況下，為了使電流流過電容元件3704，有必要在預充電動作時，也使開關3703導通，使設定晶體管3702能流過電流。或者，也可以像圖47那樣連接。圖48 50示出其動作。圖 48示出預充電動作時的情況。再有，開關3703、106可以是其中任何一個或兩個都導通。圖 49示出設定動作時的情況。圖50示出輸出動作時的情況。在此之前，輸出動作時開關3703 處于導通狀態，在圖47的構成的情況下，負載109不經開關3703而與設定晶體管3702連接。因此，在輸出動作時，有必要使開關3703處于截止狀態。此外，圖51示出不改變圖37所示電路的連接結構，而通過改變電流的方向來改變充電晶體管3701和設定晶體管3702的極性(導電類型)時的例子。
此外，圖52示出不改變圖37所示電路的電流方向，而通過改變電路的連接結構來改變充電晶體管3701和設定晶體管3702的極性(導電類型)時的例子。因為圖52的動作說明相同，故省略其說明。再有，這時，若在預充電動作、設定動作和輸出動作時能正常地進行各動作，或者， 像圖53 55那樣連接，則開關可以配置在任何地方。這樣，不僅可以使用圖37的電路，也可以使用各種各樣的電路構成本實施形態。再有，圖37的電路像圖38那樣進行預充電動作，然后，像圖39那樣進行設定動作，但不限于此。例如，也可以進行多次像圖38那樣的預充電動作。例如，圖60示出比圖38多1次預充電動作的情況。在圖60中，增加了作為電流源工作的晶體管6001。首先，在開關6006、 M14、3706導通、開關114截止的狀態下，進行第1次預充電動作。然后，開關6006、2414截止，開關114導通，進行第2次預充電動作。即，相當于圖38的預充電動作。再有，第1次預充電動作時流過的電流比第2次時大。這樣，最初以較大的電流進行預充電，從而可以很快進入穩定狀態。或者，也可以組合其他的預充電動作。再有，預充電動作中使用的晶體管和設定動作中使用的晶體管其特性盡可能一致。例如，對于圖37的情況，希望設定晶體管3702和預充電晶體管3701的電流特性一致。 因此，在制作該晶體管的過程中，希望盡可能在電流特性的一致性上下功夫。例如，最好設定晶體管3702和預充電晶體管3701盡可能靠近配置。例如，當照射激光使晶體管半導體層結晶化時，最好對兩個晶體管照射同一束激光。結果，可以使電流特性大致相等。其結果， 可以通過預充電動作使其處于合適的狀態。因此，可以很快地進行設定動作。本實施形態所說明的內容相當于將實施形態1、2中所說明的部分內容改變后的內容。因此，在實施形態中說明的內容也適用于本實施形態。此外，也可以將在實施形態1、 2中說明的內容和在本實施形態中說明的內容組合起來。圖56示出將圖1的電路和圖37的電路組合后的構成。圖56變成對圖37的電路增加了切換晶體管102或開關103之后的構成。圖57 圖59簡單地示出此時的動作。在預充電動作時，如圖57所示，切換晶體管102進行短路動作，充電晶體管3701也流過電流。 在設定動作時，如圖58所示，切換晶體管102進行電流源動作。在輸出動作時，如圖59所示那樣動作。再有，實施形態1 3中說明的內容當然可以適用于圖56的構成。(實施形態4)在本實施形態中，敘述將實施形態1 3中所說明的電路局部變更后的情況。這里，為了簡單起見，敘述將圖1的電路局部變更后的情況。因為和實施形態1相同的內容較多，故對相同部分省略其說明。但是，下面的內容也可以適用于在實施形態1 3中說明的各種電路。首先，圖61示出將圖1的構成局部變更后的構成。不同之處在于圖1的開關107 變成圖61的多晶體管(multi-transistoiOeiOl。多晶體管6101是和電流源晶體管101或切換晶體管102同一極性(導電類型)的晶體管。而且，多晶體管6101的柵極端子與電流源晶體管101的柵極端子相連接。多晶體管6101根據情況進行動作切換。即，在設定動作時，作為開關工作；在輸出動作時，作為多柵極晶體管的一部分，和電流源晶體管101或切換晶體管102—起，作為電流源動作。換言之，當利用開關105將多晶體管6101的柵極和漏極短接時，多晶體管6101呈截止狀態。圖61所示電路的動作因和圖1 一樣，故省略其說明。再有，在輸出動作時，因電流源晶體管101、切換晶體管102和多晶體管6101作為多柵極晶體管工作，故希望這些晶體管同極性(具有相同的導電類型)。再有，在輸出動作時，雖然電流源晶體管101、切換晶體管102和多晶體管6101作為多柵極晶體管工作，但是，各晶體管的柵極寬度W可以相同，也可以不相同。同樣，柵極長度L可以相同，也可以不相同。只是，因柵極寬度W可以考慮和通常的多柵極晶體管一樣， 故希望寬度相同。若增大電流源晶體管101或切換晶體管102的柵極長度L，則流過負載 109的電流變小。此外，在飽和區，即使源漏極之間的電壓發生變化，電流值也難以改變。即可以減小糾結(kink)效應的影響。因此，可以根據情況進行設計。其次，圖62示出將圖37的電路局部變更后的情形。不同之處在于圖37的開關 107變成圖62的多晶體管(multi-transistor)6201。圖62所示電路的動作因和圖37相同，故省略其說明。再有，在輸出動作時，因設定晶體管3702和多晶體管6201作為多柵極晶體管工作，故希望這些晶體管同極性(具有相同的導電類型)。這樣，在本實施形態中，示出了圖61、62所示的電流源電路，但本發明的構成并不限于此，在不改變其宗旨的范圍內可以有各種各樣的變形。例如，通過改變開關的配置或數量、各晶體管的極性、電流源晶體管的數量或配置、基本電流源的數量或配置、切換晶體管的數量或配置、多晶體管的數量或配置、設定晶體管的數量或配置、充電晶體管的數量或配置、各引線的電位、是否和別的預充電方法進行組合、以及電流流動的方向等，從而可以使用各種電路來構成。此外，通過將各種變更進行組合，從而可以使用各種各樣的電路來構成。再有，本實施形態說明的內容相當于將實施形態1 3中所說明的部分內容改變后的內容。因此，本實施形態中所說明的內容也適用于實施形態1 3。(實施形態5)在本實施形態中，說明顯示裝置和信號線驅動電路等的構成及其動作。在部分信號線驅動電路或像素中可以使用本發明的電路。顯示裝置如圖63所示，具有像素陣列(pixels)6301和柵極線驅動電路(fete Driver) 6302和信號線驅動電路6310。柵極線驅動電路6302向像素陣列6301依次輸出選擇信號。信號線驅動電路6310依次向像素陣列6301輸出視頻信號。在像素陣列6301中， 通過根據視頻信號控制光的狀態來顯示圖像。從信號線驅動電路6310向像素陣列6301輸入的視頻信號大多是電流。即，配置在各像素中的顯示元件或控制顯示元件的元件由于從信號線驅動電路6310輸入的視頻信號(電流)而使其狀態發生變化。作為配置在像素中的顯示元件的例子，可以舉出EL元件或FED(場致發射顯示器)使用的元件等。再有，也可以配置多個柵極線驅動電路6302或信號線驅動電路6310。信號線驅動電路6310的構成可以分成多個部分。例如，大致可分成移位寄存器 6303、第1鎖存電路(LATl) 6304、第2鎖存電路(LAT2) 6305和數模轉換電路6306。數模轉換電路6306具有將電壓轉換成電流的功能，還具有灰度校正功能。即，數模轉換電路6306 具有向像素輸出電流(視頻信號)的電路、即電流源電路，該電流源電路可以使用本發明的電路。此外，像素具有EL元件等顯示元件。具有向該顯示元件輸出電流(視頻信號)的電路、即電流源電路，該電流源電路可以使用本發明的電路。簡單說明信號線驅動電路6310的動作。移位寄存器6303使用多列觸發器電路 (FF)等構成，并輸入時鐘信號(S-CLK)、啟動脈沖(SP)和反相時鐘信號(S-CLKb)。按照這些信號的時序依次輸出采樣脈沖。從移位寄存器6303輸出的采樣脈沖輸入到第1鎖存電路(LAT1)6304。從視頻信號線6308向第1鎖存電路(LAT1)6304輸入視頻信號，按照輸入采樣脈沖的時序在各列中保持視頻信號。再有，當配置了數模轉換電路6306時，視頻信號是數字值。此外，該階段的視頻信號大多是電壓。只是，當第1鎖存電路6304或第2鎖存電路6305為可保持模擬值的電路時，大多情況下可以省略數模轉換電路6306。這時，視頻信號大多是電流。此外，當向像素陣列6301 輸出的數據是2值，即數字值時，大多可以省略數模轉換電路6306。在第1鎖存電路(LAT1)6304中，當將直到最后一列視頻信號保存完畢時，在水平掃描期間利用鎖存控制線6309輸入鎖存脈沖(Latch Pulse)，將保存在第1鎖存電路 (LAT1)6304中的視頻信號一齊轉送給第2鎖存電路(LAT2)6305。然后，保存在第2鎖存電路(LAT2)6305中的視頻信號1行1行地同時輸入到數模轉換電路6306。接著，從數模轉換電路6306輸出的信號輸入到像素陣列6301。在第2鎖存電路(LAT2) 6305中保持的視頻信號輸入到數模轉換電路6306后再輸入到像素6301的期間，移位寄存器6303再次輸出采樣脈沖。即，同時進行2個動作。由此， 可以進行線順序驅動。然后，重復該動作。再有，當具有數模轉換電路6306的電流源電路是進行設定動作和輸出動作的電路時，需要使電流流過該電流源電路的電路。這時，配置了參考用電流源電路6314。再有，信號線驅動電路或其一部分和像素陣列6301并不在同一襯底上，例如，往往使用外接的IC芯片構成。也可以用C0G(Chip On Glass 玻璃覆晶封裝)連接該芯片后再配置在玻璃襯底上。或者，使用TAB(Tape Auto Bonding 卷帶自動接合)或印刷電路襯底將該芯片連接在玻璃襯底上。再有，信號線驅動電路等的構成并不限于圖63的構成。例如，當第1鎖存電路6304或第2鎖存電路6305是能保存模擬值的電路時，如圖 64所示，有時也從參考電流源電路6314向第1鎖存電路(LATl)6304輸入視頻信號(模擬電流)。此外，在圖64中，有時沒有第2鎖存電路6305。這時，大多在第1鎖存電路6304 中配置較多的電流源電路。由此，即使沒有第2鎖存電路6305，也可以同時進行設定動作或輸出動作。例如，可以配置2個以上的電流源電路，并對它們進行切換使用。S卩，對一個電流源電路進行設定動作，同時，對另一個電流源電路進行輸出動作。可以按任意周期對其進行切換。由此，可以使設定動作或輸出動作同時進行。結果，能夠省去第2鎖存電路6305。 關于這樣的電路構成及動作，在國際公開第03/038796號小冊子、國際公開第03/038797號小冊子中有記載，可以將其內容用于本發明。(實施形態6)其次，說明在實施形態5中已說明的信號線驅動電路6310的具體構成。首先，圖65示出將本發明應用于信號線驅動電路時的例子。如圖19(或如圖1) 所示，圖65示出將晶體管串連連接時的例子。在引線6507上連接了多個電流源電路。在圖65中，為了簡單起見，示出只連接有電流源電路6501的圖。電流源電路6501利用引線 6502、6503、6504、6505切換預充電動作、設定動作和輸出動作。在預充電動作或設定動作時，從由基本電流源1908或第2基本電流源1915等構成的基本電流源電路6507輸入電流。 接著，在輸出動作時，從電流源電路6501向負載1909輸出電流。再有，參考電流源電路6314中的電流源相當于圖65中的基本電流源電路6507。 而且，圖65中的負載1909相當于開關、信號線、或與信號線連接的像素或其他的電流源電路。此外，作為將本發明應用于信號線驅動電路的例子，圖66示出像圖51(或圖37) 那樣將晶體管并聯連接時的例子。電流源電路6601利用引線6502、6503、6603、6604、6605 切換預充電動作、設定動作和輸出動作。再有，在圖65、圖66中，只記載了 1個電流源電路，但通過并聯配置多個電流源電路并切換地工作，可以在進行設定動作等的同時，進行輸出動作。再有，當對電流源電路進行設定動作時，有必要控制其時序。這時，為了控制設定動作，可以配置專用的驅動電路(移位寄存器等)。或者，也可以使用從用來控制LATl電路的移位寄存器輸出的信號控制向電流源電路的設定動作。即，可以采用一個移位寄存器控制LATl電路和電流源電路兩者。這時，可以將從用來控制LATl電路的移位寄存器輸出的信號直接輸入到電流源電路，也可以為了區分對LATl電路和電流源電路的控制而經過控制該區分的電路來控制電流源電路。或者，也可以使用從LAT2電路輸出的信號控制向電流源電路的設定動作。從LAT2電路輸出的信號通常是視頻信號，所以，為了區分作為視頻信號使用的情況和控制電流源電路的情況，也可以在經過控制該切換的電路之后，再控制電流源電路。關于像這樣用來控制設定動作或輸出動作的電路構成或電路的動作等，在國際公開第03/038793號小冊子、國際公開第03/038794號小冊子和國際公開第03/038795號小冊子中有記載，并可以將其內容用于本發明。進而，當向負載1909(例如，開關、信號線或與信號線連接的像素等)輸出模擬電流時，因必須進行數模轉換，故變成像圖67所示那樣配置了多個電流源電路的構成。再有， 在圖67中，為了簡單起見，說明3位數模轉換電路的情況。即，有基本電流源電路6507A、 6507B、6507C，設定動作時的電流大小為Ic、2X Ic、4X Ic。而且，分別與電流源電路6501A、 6501B、6501C連接。再有，電流源電路6501A、6501B、6501C可以是圖65所示的電流源電路 6501，也可以是圖66所示的電流源電路6601。因此，輸出動作時，電流源電路6501A、6501B、 6501C輸出大小為Ic、2XIc、4XIc的電流。而且，與各電流源電路6501A、6501B、6501C串聯連接開關6701A、6701B、6701C。該開關由從第2鎖存電路(LAT2) 6305輸出的視頻信號控制。而且，從各電流源電路和開關輸出的電流的和電流輸出到負載1909，即信號線等。通過上述動作，向像素等輸出作為視頻信號的模擬電流。再有，在圖67中，為了簡單起見，說明了 3位數模轉換電路的情況，但不限于此。采用同樣的構成，可以很容易地改變位數。此外，和圖65、圖66的情況一樣，通過進一步并聯配置電流源，可以使設定動作等和輸出動作同時進行。其次，說明圖64的情況。參考電流源電路6314中的電流源相當于圖65、圖66中的基本電流源電路6507。配置在第1鎖存電路(LAT1)6304中的電流源電路相當于圖65、 圖66中的電流源電路6501、6601。而且，圖65、圖66中的負載1909相當于配置在第2鎖存電路(LAT2)6305中的電流源電路。這時，以電流的形式從參考電流源電路6314中的電流源輸出視頻信號。再有，該電流可以是數字值，也可以是模擬值。再有，當沒有配置第2鎖存電路(LAT2)6305時，圖65、圖66中的負載1909相當于
像素或信號線。此外，可以認為配置在第1鎖存電路(LAT1)6304的電流源電路相當于圖65、圖66 中的基本電流源電路6507，配置在第2鎖存電路(LAT2) 6305的電流源電路相當于圖65、圖 66中的電流源電路6501、6601，像素或信號線相當于圖65、圖66中的負載1909。此外，進而上述情況可以適用于圖63、圖64所示的參考電流源電路6314。S卩，也可以認為，參考電流源電路6314相當于圖65、圖66中的電流源電路6501、6601，配置在第 1鎖存電路6304的電流源電路相當于圖65、圖66中的負載1909，進而，其他的電流源(向參考電流源電路6314供給電流的電路)相當于圖65、圖66中的基本電流源電路6507。此外，也可以認為，配置在像素中的發光元件相當于圖65、圖66中的負載1909，配置在像素中的電流源電路相當于圖65、圖66中的電流源電路6501、6601，信號線驅動電路 6310中的向像素輸出電流的電流源電路相當于圖65、圖66中的電流源電路6507。再有，從配置在像素中的電流源電路向發光元件供給電流，使發光元件發光。這樣，各個部分都可以使用本發明。再有，也可以將與各位對應的數字視頻信號(電流值)輸入到第1鎖存電路6304。 然后，通過對與各位對應的數字視頻信號電流求和，從而可以從數字值變換成模擬值。這時，當輸入低位信號時更適合使用本發明。這是因為低位信號的信號電流值變小的緣故。因此，若使用本發明，可以增大信號的電流值。因此，可以提高信號的寫入速度。再有，在圖65中，作為電流源電路6501的構成，使用了圖19(圖1)的構成，但不限于此。同樣，在圖66中，作為電流源電路6601的構成，使用了圖51(圖37)的構成，但不限于此。可以使用本發明中的各種構成。這樣，通過將本發明應用于信號線驅動電路，即使輸入到信號線驅動電路的電流值較小，也可以很快進行設定動作。假如不能充分進行設定動作，則不能向信號線輸出正確的電流。這時，像素不能正確地進行顯示。因此，通過使用本發明，可以防止畫質變差。再有，本實施形態說明的內容相當于將實施形態1 5中所說明的部分內容改變后的內容。因此，實施形態1 5中所說明的內容也適用于本實施形態。(實施形態7)在實施形態6中，說明了信號線驅動電路6310的具體構成。在本實施形態中，說明應用于呈陣列狀配置在像素陣列6301的像素時的具體構成。首先，圖68示出將圖1所示的構成應用于像素的情況。圖1中的負載109相當于圖68中的EL元件6802。圖68中的基本電流源108、第2基本電流源115在圖63中相當于配置在數模轉換電路6306中的電流源電路，在圖64中，相當于配置在第2鎖存電路6305中的電流源電路。當圖64中沒有第2鎖存電路6305時，則相當于配置在第1鎖存電路6304 中的電流源電路。再有，實際上，引線6807上連接有多個像素。在圖68中，為了簡單起見， 示出只連接了 1個像素時的圖。使用柵極線6803 6806控制各開關(在圖68中是晶體管)的通斷。控制柵極線6803，使選擇晶體管6801通斷，從信號線6807輸入信號。再有，由于詳細動作和圖1 一樣，故省略說明。此外，圖69示出將圖37所示的構成應用于像素的情況。使用柵極線6903 6907 控制各開關(在圖69中是晶體管)的通斷。控制柵極線6903，使選擇晶體管6901通斷，并從信號線6807輸入信號。再有，詳細動作因和圖37 —樣，故省略說明。此外，圖77示出將圖45所示的構成應用于像素的情況。使用柵極線7703 7707 控制各開關(在圖77中是晶體管)的通斷。控制柵極線7007，使選擇晶體管7701通斷，從信號線6807輸入信號。再有，詳細動作因和圖45 —樣，故省略說明。此外，圖78示出將圖77的構成中的引線連接關系改變后的情況。在圖77中，晶體管3701經晶體管3706和選擇晶體管7701與信號線6807連接。另一方面，在圖78中， 晶體管3701經晶體管3706與信號線6807連接。此外，在圖78中，示出了 1個像素與信號線6807連接的圖。這里，考慮由晶體管 3701和晶體管3706構成的電路7812和除此之外構成的電路7811。在圖78中，電路7812 配置在各像素中。但是，各像素不必都配置電路7812，S卩，可以多個像素共用1個電路7812。 而且，也可以由電路7811構成1個像素。圖79示出此時的例子。引線6807連接在由電路 7811構成的像素7811A、7811B、7811C、7811D。而且，連接了由電路7812構成的電路7812A、 7812B。這樣，若引線6807至少與1個電路7812連接，則可以連接多個由電路7811構成的像素。再有，在圖79中，為了簡單起見，連接了 4個由電路7811構成的像素和2個由電路 7812構成的電路，但不限于此。可以分別設置任意個數的像素或電路。這樣，通過在像素之間共用由電路7812構成的電路，從而因不必對每一個像素配置電路7812，故可以減小各像素中的晶體管個數。其結果，既可以提高開口率，又可以提高生產成品率。再有，電路7812最好像電路7812A或7812B那樣，配置在像素陣列的外側(周圍)。 這是因為，由于在像素陣列中像素周期性配置，故在像素陣列中放置電路7812不合適。因此，最好像電路7812A那樣，連接在像素陣列和電流源(基本電流源108或第2基本電流源 115等)之間，或者像電路7812B那樣，連接在引線6807的前端。再有，若像電路7812B那樣連接在引線6807的前端，則因電流流過整個弓丨線6807，故更合適。再有，如圖79所示，共用電路7812不限于像素部分。也可以適用于信號線驅動電路等。此外，圖70示出將圖47所示的構成應用于像素的情況。使用柵極線7003 7006 控制各開關(在圖70中是晶體管)的通斷。控制柵極線7003 7005，使各晶體管通斷，從信號線6807輸入信號。再有，詳細動作因和圖47—樣，故省略說明。再有，在圖68、圖69、圖77和圖78中，因1根信號線6807上連接有多個像素，故為了選擇某特定的像素，必須要有專用的開關(選擇晶體管)6801、6901、7701、7801。另一方面，在圖70中，即使省去這樣的開關，通過控制晶體管3703、3705、3706，也能正常工作。
再有，作為應用于像素的構成，不限于圖68 圖70所示的構成。可以使用實施形態1 6中說明的各種構成來構成像素。例如，圖68 圖70、圖77和圖78中的晶體管的極性(導電類型)不限于此。特別是作為開關工作時，可以不改變連接關系而改變晶體管的極性(導電類型)。此外，在圖68 圖70、圖77和圖78中，從電源線6808向引線113流過的電流不限于此。通過控制電源線6808和引線113的電位，也可以使電流從引線113流向電源線 6808。只是，這時，有必要使EL元件6802反向。這是因為，EL元件6802的電流通常是從陽極流向陰極。再有，EL元件可以從陽極側發光，也可以從陰極側發光。此外，在圖68 圖70、圖77和圖78中使用柵極線6803 6806、柵極線6903 6907、柵極線7003 7006、柵極線7703 7707、柵極線7803 7807或電源線6808將各
晶體管連接起來，但不限于此。例如，通過調整作為開關工作的晶體管的極性和動作，可以共用各柵極線。例如， 通過對圖68的電路調整各晶體管的極性，可以像圖71那樣減少柵極線的根數。同樣，對圖 70的電路，可以像圖72那樣減少柵極線的根數。此外，在圖68 圖70、圖77和圖78中，電容元件104、3704與電源線6808連接， 但也可以與其他的引線，例如其他像素的柵極線等連接。此外，在圖68 圖70、圖77和圖78中，配置了電源線6808，但也可以將其刪除， 而代之以其他像素的柵極線等。這樣，像素可以使用各種各樣的構成。再有，當使用這些像素顯示圖像時，可以使用各種方法來表現灰度。例如，從信號線6807向像素輸入模擬視頻信號(模擬電流)，使與該視頻信號對應的電流流過顯示元件，由此可以表現灰度。或者，從信號線6807向像素輸入數字視頻信號(數字電流)，使與該視頻信號對應的電流流過顯示元件，這樣可以表現兩個等級的灰度。只是，這時，通常將時間灰度方式和面積灰度方式等進行組合來實現多個等級的灰度。再有，例如當使用時間灰度方式等時，在強制不發光時只要不使電流流過顯示元件即可。因此，例如，可以使晶體管107處于截止狀態。或者，通過控制電容元件104、3704 的電荷狀態，結果可以不使電流流過顯示元件。為了實現該目標，可以增加開關等。再有，如圖71、72所示，當想要減少柵極線的根數時，為了強制不發光，在控制晶體管107的情況下，晶體管107最好采用專用的柵極線控制。此外，在控制電容元件104、 3704的電荷狀態的情況下，最好使用專用的柵極線去控制可以改變電容元件104、3704的電荷狀態的晶體管。再有，這里，特別省去了關于時間灰度方式的詳細說明，但也可以是特愿 2001-5426號和特愿2000-86968號等記載的方法。此外，也可以是從信號線向像素輸入數字視頻信號(數字電壓)并與該視頻信號對應地控制電流是否流過顯示元件來表現兩個等級的灰度的像素構成。因此，這時，大多將時間灰度方式和面積灰度方式等進行組合來實現多個等級的灰度。圖73示出其概略圖。控制柵極線7306，使開關7304通斷，從信號線7305將電壓輸入到電容元件7303。而且，利用該值控制與電流源電路7301串聯配置的開關7302，并決定是否使電流流過EL元件6802。 而且，可以對電流源電路7301使用本發明。換言之，使電流從基本電流源108、第2基本電流源115流向電流源電路7301，并進行預充電動作和設定動作，使電流從電流源電路7301 流向作為負載的EL元件6802。此外，使電流從其他的電流源流向基本電流源108或第2基本電流源115，進行預充電動作和設定動作，使電流從基本電流源108或第2基本電流源115流向作為負載的電流源電路7301。作為電流源電路7301，圖74示出將圖1所示的電路應用于像素的例子，圖75示出將圖47所示的電路應用于像素的例子。再有，省略圖74或圖75所示電路的詳細說明，但可以使用國際公開第03/027997 號小冊子、特愿2002-143882號、特愿2002-143885號、特愿2002-143886號、特愿 2002-143887號、特愿2002-143888號等記載的構成或方法。再有，不限于圖74或圖75所示的電路。可以使用本發明中說明的各種構成。這樣，通過將本發明應用于像素，即使輸入到像素的電流值很小，也可以很快進行設定動作。假如不能充分進行設定動作，則不能正確地顯示圖像。因此，通過使用本發明， 可以防止畫質變差。再有，本實施形態中說明的內容相當于利用了實施形態1 6中所說明的內容。因此，實施形態1 6中所說明的內容也適用于本實施形態。(實施形態8)作為使用了本發明的電子設備，可以舉出攝像機、數字照相機、護目鏡型顯示器 (頂裝顯示器)、導航系統、音響回放裝置(汽車音響、組合音響等)、筆記本電腦、游戲機、便攜式信息終端(移動計算機、便攜式電話、便攜式游戲機或電子書籍等)、具有記錄媒體的圖像再生裝置(具體地說，具有能再生數字化視頻光盤(DVD)等記錄媒體并顯示其圖像的顯示器的裝置)等。圖76示出這些電子設備的具體例子。圖76(A)是發光裝置，包括框體13001、支撐臺13002、顯示部13003、揚聲器部 13004和視頻輸入端子13005等。本發明可以使用于構成顯示部13003的電路。此外，可以利用本發明完成圖76(A)所示的發光裝置。由于發光裝置是自發光型，故不需要背景光，可以是比液晶顯示器還薄的顯示部。再有，發光裝置包括計算機用、TV廣播接收用、廣告顯示用等所有的信息顯示用顯示裝置。圖76 (B)是數字照相機，包括本體13101、顯示部13102、顯像部13103、操作鍵 13104、外部接口 13105、快門13106等。本發明可以用于構成顯示部13102的電路。此外， 利用本發明可以完成圖76(B)所示的數字照相機。圖76(C)是筆記本電腦，包括本體13201、框體13202、顯示部13203、鍵盤13204、 外部接口 13205和鼠標13206等。本發明可以用于構成顯示部13203的電路。此外，利用本發明可以完成圖76(C)所示的筆記本電腦。圖76(D)是移動計算機，包括本體13301、顯示部13302、開關13303、操作鍵13304 和紅外線端口 13305等。本發明可以用于構成顯示部13302的電路。此外，利用本發明可以完成圖76(D)所示的移動計算機。圖76(E)是具有記錄媒體的便攜式圖像再生裝置(具體地說，是DVD再生裝置)，包括本體13401、框體13402、顯示部A13403、顯示部B13404、記錄媒體(DVD等)讀入部 13405、操作鍵1；3406和揚聲器部13407等。顯示部A1!M03主要顯示圖像信息，顯示部 B13404主要顯示文字信息，本發明可以用于構成顯示部A、B13403U3404的電路。具有記錄媒體的圖像再生裝置還包括家用游戲機等。此外，利用本發明可以完成圖76(E)所示的 DVD再生裝置。圖76(F)是護目鏡型顯示器(頂裝顯示器)，包括本體13501、顯示部13502和臂部13503。本發明可以用于構成顯示部13502的電路。此外，利用本發明可以完成圖76 (F) 所示的護目鏡型顯示器。圖76(G)是攝像機，包括本體13601、顯示部13602、框體13603、遙控接收部 13605、顯像部13606、電池13607、聲音輸入部13608和操作鍵13609等。本發明可以用于構成顯示部13602的電路。此外，利用本發明可以完成圖76(G)所示的攝像機。圖76(H)是便攜式電話，包括本體13701、框體13702、顯示部13703、聲音輸入部 13704、聲音輸出部13705、操作鍵13706、外部接口 13707和天線13708等。本發明可以使用于構成顯示部13703的電路。再有，顯示部13703通過在黑色的背景上顯示白色文字，從而可以降低便攜式電話機的功耗。此外，利用本發明可以完成圖76(H)所示的便攜式電話機。再有，將來如果發光材料的發光亮度提高，則也可以利用透鏡等將輸出的圖像信息放大投影并使用于前投型或背投型投影機。此外，上述電子設備大多顯示通過因特網或CATV(有線電視)等電子通信線路發送的信息，特別是，顯示動畫信息的機會增加了。由于發光材料的響應速度非常高，故發光裝置適用于動畫顯示。此外，因發光裝置發光的部分消耗電力，故希望顯示信息時發光部分盡量少。因此，當對像便攜式信息終端特別是便攜式電話機或聲音再生裝置那樣的主要顯示文字信息的顯示部使用發光裝置時，希望像將不發光部分作為背景并由發光部分形成文字信息那樣進行驅動。如上所述，本發明的適用范圍很廣，可以用于所有領域的電子設備。此外，本實施形態的電子設備也可以使用實施形態1 6所示的任何一種結構的半導體裝置。
權利要求
1.一種半導體裝置，包括 負載；第一電流源； 第二電流源； 晶體管； 電容器；電連接在所述負載與所述晶體管的源極和漏極中的一個之間的第一開關； 電連接在所述第一電流源與所述晶體管的源極和漏極中的所述一個之間的第二開關;以及電連接在所述第二電流源與所述晶體管的源極和漏極中的所述一個之間的第三開關， 其中所述電容器電連接在所述晶體管的柵極與所述晶體管的源極和漏極中的所述一個之間。
2.一種半導體裝置，包括 負載；第一電流源； 第二電流源； 電容器； 第一晶體管； 第二晶體管； 第三晶體管；以及第四晶體管，其中所述電容器電連接在所述第一晶體管的柵極與所述第一晶體管的源極和漏極中的一個之間，其中所述第二晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述第一晶體管的源極和漏極中的所述一個，并且所述第二晶體管的源極和漏極中的另一個電連接到所述負載，其中所述第三晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述第一晶體管的源極和漏極中的所述一個，并且所述第三晶體管的源極和漏極中的另一個電連接到所述第一電流源， 以及其中所述第四晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述第一晶體管的源極和漏極中的所述一個，并且所述第四晶體管的源極和漏極中的另一個電連接到所述負載。
3.一種半導體裝置，包括 負載；第一電流源； 第二電流源； 第一晶體管； 第二晶體管； 電容器；電連接在所述負載與所述第一晶體管的源極和漏極中的一個之間的第一開關； 電連接在所述第一電流源與所述第一晶體管的源極和漏極中的所述一個之間的第二開關；以及電連接在所述第二電流源與所述第一晶體管的源極和漏極中的所述一個之間的第三開關，其中所述電容器電連接到所述第一晶體管的柵極以及所述第一晶體管的源極和漏極中的所述一個。
4.根據權利要求3所述的半導體裝置，其中所述第一晶體管和所述第二晶體管的溝道區的寬度彼此相等。
5.根據權利要求3所述的半導體裝置，其中所述第一晶體管的溝道區的長度比所述第二晶體管的溝道區的長度長。
6.一種半導體裝置，包括 負載；第一電流源； 第二電流源； 電容器； 第一晶體管； 第二晶體管； 第三晶體管； 第四晶體管；以及第五晶體管，其中所述電容器電連接在所述第一晶體管的柵極與所述第一晶體管的源極和漏極中的一個之間，其中所述第二晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述第一晶體管的源極和漏極中的所述一個，并且所述第二晶體管的源極和漏極中的另一個電連接到所述負載，其中所述第三晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述第一晶體管的源極和漏極中的所述一個，并且所述第三晶體管的源極和漏極中的另一個電連接到所述第一電流源， 以及其中所述第四晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述第一晶體管的源極和漏極中的所述一個，并且所述第四晶體管的源極和漏極中的另一個電連接到所述負載。
7.根據權利要求6所述的半導體裝置，其中所述第一晶體管和所述第五晶體管的溝道區的寬度彼此相等。
8.根據權利要求6所述的半導體裝置，其中所述第一晶體管的溝道區的長度比所述第五晶體管的溝道區的長度長。
9.根據權利要求1至8中的任一項所述的半導體裝置，其中所述負載是顯示元件。
10.根據權利要求1至8中的任一項所述的半導體裝置，其中所述負載是信號線。
11.根據權利要求1至8中的任一項所述的半導體裝置，其中所述第一電流源和所述第二電流源中的至少一個是恒流源。
全文摘要
提供一種在電流輸入型像素中很快地進行信號電流的寫入動作的半導體裝置。在輸入信號電流之前，流過較大電流，進行預充電動作。然后，輸入信號電流，進行設定動作。由于在設定動作之前進行預充電動作，故能夠很快達到規定的電位。該規定的電位和設定動作完了時的電位大致相等。因此，可以很快地進行設定動作，并可以很快地進行信號電流的寫入動作。再有，通過使用2個晶體管，從而在預充電動作時，加大柵極寬度W，或者減小柵極長度L。在設定動作時，減小柵極寬度W，或者加大柵極長度L。
文檔編號H03K3/00GK102360538SQ20111013012
公開日2012年2月22日 申請日期2004年2月23日 優先權日2003年2月28日
發明者木村肇 申請人:株式會社半導體能源研究所