專利名稱：發(fā)光顯示器、發(fā)光顯示板、及其驅動方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光(EL)的發(fā)光顯示器、發(fā)光顯示板、及其驅動方法。
背景技術：
有機EL顯示器是利用熒光有機化合物的電激勵而發(fā)光的顯示器，并且通過用電壓或電流驅動M×N個有機發(fā)光元件中的每一個來顯示圖像。
有機發(fā)光元件包括陽極、有機薄膜、和陰極層。陽極例如由銦錫氧化物(ITO)構成，陰極例如由金屬構成。有機薄膜形成為多層結構，包括發(fā)射層(EML)、電子輸送層(ETL)、和空穴輸送層(HTL)，從而可以通過均衡電子濃度和空穴濃度來增加發(fā)光效率。此外，有機薄膜還可以包括分別的電子注入層(EIL)和空穴注入層(HIL)。
具有這種有機發(fā)光元件的有機EL顯示器可以構成為無源矩陣結構或構成為有源矩陣結構。有源矩陣結構包括薄膜晶體管(FTF)，或者MOSFET。在無源矩陣結構中，有機發(fā)光元件是在相互交叉的陽極線和陰極線之間形成的，并且，有機發(fā)光元件是通過驅動陽極線和陰極線進行驅動的。而在有源矩陣結構中，每個有機發(fā)光元件通常都是通過ITO電極連接到TFT，并且是通過控制對應的TFT的柵極電壓進行驅動的。根據(jù)加到電容上的用于維持電容上的電壓的信號的格式，有源矩陣方法可分類為電壓編程方法和/或電流編程方法。
下面參照附圖2和3描述電壓編程方法和電流編程方法的常規(guī)的EL顯示器。
圖2表示的是遵循驅動有機EL元件的現(xiàn)有電壓編程方法的一個像素電路。圖2表示出N×M個像素中有代表性的一個像素。晶體管M1耦合到一個有機EL元件OLED，以提供用于發(fā)射的電流。通過開關晶體管M2施加的數(shù)據(jù)電壓控制晶體管M1的電流。在晶體管M1的源極和柵極之間耦合一個電容器C1，用于在一個預定的時間維持所加的電壓。開關晶體管M2的柵極耦合到掃描線Sn，其的源極耦合到數(shù)據(jù)線Dm。當按照加到開關晶體管M2的柵極上的選擇信號使開關晶體管M2導通的時候，來自于數(shù)據(jù)線Dm的數(shù)據(jù)電壓就加到了晶體管M1的柵極。例如，根據(jù)由電容器C1在晶體管M1的柵極和源極之間施加的電壓VGS，電流IOLED流到開關晶體管M2，并且有機EL元件OLED例如按照電流IOLED發(fā)光。在這種情況下，流到有機EL元件OLED的電流IOLED由等式1表示等式1IOLED=β2(VGS-VTH)2=β2(VDD-VDATA-|VTH|)2]]>其中IOLED是流到有機EL元件OLED的電流，VGS是在晶體管M1的柵極和源極之間的電壓，VTH是晶體管M1的閾值電壓，VDATA是數(shù)據(jù)電壓，β是常數(shù)。
如等式1所表示的，與所加的數(shù)據(jù)電壓對應的電流加到了有機EL元件OLED，并且，這個有機EL元件根據(jù)加在像素電路中的電流發(fā)光。在預定的范圍內，所加的數(shù)據(jù)電壓具有多級數(shù)值，因此可以顯示不同的灰度。
然而，由于在制造工藝中的不均勻性引起的TFT的閾值電壓VTH以及電子遷移率的偏差，所以電壓編程方法的常規(guī)的像素電路難以獲得具有寬頻譜的灰度。例如，提供3伏電壓驅動像素電路中的TFT，這個電壓要加到TFT的柵極，其中為12毫伏的每個間隔(＝3伏/256)表示8位(256)的灰度。如果由制造工藝的不匹配性引起的TFT的閾值電壓的偏差大于100毫伏，就難以顯示具有寬頻的灰度。此外，由于電子遷移率的偏差使等式1中的常數(shù)β不同，所以也難以顯示具有寬頻譜的灰度。
然而，如果電流源能沿整個數(shù)據(jù)線向像素電路提供大體上均勻的電流，即使當在每個像素中的驅動晶體管有不均勻的電壓-電流特性，電流編程方法的像素電路也能產生均勻的顯示特性。
圖3表示用于驅動有機EL元件的電流編程方法的常規(guī)的像素電路，其中表示出N×M個像素中的一個具有代表性的像素。在圖3中，晶體管M1耦合到有機EL元件OLED，以向OLE提供用于發(fā)光的電流，并且，設置晶體管M1的電流，使其能由通過晶體管M2施加的數(shù)據(jù)電流所控制。
首先，M2和M3按來自掃描線的選擇信號Sn導通的時候，晶體管M1連接成二極管，并且，在電容器C1中存儲與來自于數(shù)據(jù)線Dm的數(shù)據(jù)電流IDATA對應的電壓。接下去，來自于掃描線Sn的選擇信號變?yōu)楦唠娖诫妷菏咕w管M2和M3截止，并且來自于掃描線En的發(fā)光信號變?yōu)榈碗娖绞咕w管M4導通。這時，從電源電壓VDD供電，對應于存儲在電容器C1上的電壓的電流流到有機EL元件OLED使其光。在這種情況下，流到有機EL元件OLED的電流由等式2表示等式2IOLED=β2(VGS-VTH)2=IDATA]]>其中VGS是在晶體管M1的源極和柵極之間的電壓，VTH是晶體管M1的閾值電壓，β是常數(shù)。
如等式2所示的，因為在常規(guī)的電流像素電路中流到有機EL元件的電流IOLED與數(shù)據(jù)電流IDATA匹配，所以當編程的電流源在有機EL板上是均勻時，有機EL板有基本上均勻的特性。然而，因為流到有機EL元件的電流IOLED是微電流，所以，要使用這個微電流IDATA控制像素電路就得花費大量的時間來給數(shù)據(jù)線充電，這是有問題的。例如，如果數(shù)據(jù)線的負載電容是30pF，則用約為幾十到幾百毫微安的數(shù)據(jù)電流給數(shù)據(jù)線的負載充電，需要花幾個毫秒的時間。用這么長時間給數(shù)據(jù)線充電是有問題的，因為，當考慮到需要幾十微秒的數(shù)據(jù)線充電時間，這個充電時間顯然不夠(即，太長)。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種發(fā)光器件，用于補償晶體管的閾值電壓和電子遷移率以使數(shù)據(jù)線完全充電。
本發(fā)明分別地提供一種發(fā)光顯示器，其包括用于發(fā)送顯示視頻信號的數(shù)據(jù)電流的多個數(shù)據(jù)線；用于發(fā)送選擇信號的多個掃描線；和多個像素電路，每一個像素電路都是形成在由數(shù)據(jù)線和掃描線形成的像素處，其中的像素電路包括根據(jù)所加的電流發(fā)光的發(fā)光元件；為使發(fā)光元件發(fā)光而提供驅動電流的第一晶體管；第一開關元件，響應來自于與像素電路有關的掃描線的選擇信號、發(fā)送來自于與像素電路有關的數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號；第二開關元件，響應于第一控制信號的第一電平將第一晶體管相連成二極管；第一存儲元件，按照第一控制信號的第一電平存儲與來自于第一開關元件的數(shù)據(jù)電流匹配的第一電壓；第二存儲元件，耦合在第一存儲元件與信號線之間，用于供給第一控制信號，當?shù)谝豢刂菩盘柕牡谝浑娖角袚Q到第二電平時，通過耦合到第一存儲元件把第一存儲元件的第一電壓轉換到第二電壓；和第三開關元件，響應于第二控制信號將驅動電流發(fā)送到發(fā)光元件，所說的驅動電流是按照第二電壓從第一晶體管輸出的。
在本發(fā)明的各個實施例中，第二開關元件耦合在第一晶體管的第二主電極和第一晶體管的控制電極之間，或者耦合在數(shù)據(jù)線和第一晶體管的控制電極之間。
本發(fā)明還分別地提供一種用于驅動具有像素電路的發(fā)光顯示器的驅動方法，所說的像素電路包括第一開關元件，用于響應于來自于掃描線的選擇信號發(fā)送來自于數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電流；輸出驅動電流的晶體管；第一存儲元件，耦合在晶體管的第一主電極和晶體管的控制電極之間；和發(fā)光元件，按照來自于晶體管的驅動電流發(fā)光。所說的方法包括步驟利用處在第一電平的控制信號將晶體管連接成二極管；按照來自于第一開關元件的數(shù)據(jù)電流，設置晶體管的控制電極電壓作為第一電壓；中斷數(shù)據(jù)電流；將處于第二電平的控制信號加到其第一端耦合到晶體管的控制電極的第二存儲元件的第二端；通過耦合第一和第二存儲元件將晶體管的控制電極的電壓改變?yōu)榈诙妷海豁憫诘诙妷簩木w管輸出的驅動電流加到發(fā)光元件。
本發(fā)明還分別地提供發(fā)光顯示器的顯示板，顯示板包括用于發(fā)送顯示視頻信號的數(shù)據(jù)電流的多個數(shù)據(jù)線；用于發(fā)送選擇信號的多個掃描線；和多個像素電路，其中的每個像素電路形成在由數(shù)據(jù)線和掃描線產生的像素處。所說的像素電路包括根據(jù)所加的電流發(fā)光的發(fā)光元件；具有耦合到第一信號線以提供電源電壓的第一主電極的第一晶體管，用于輸出驅動發(fā)光元件的電流；響應來自于掃描線的選擇信號向第一晶體管發(fā)送來自于數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電流的第一開關元件；響應于第一控制信號的第一電平將第一晶體管連接成二極管的第二開關元件；響應于第二控制信號從晶體管向發(fā)光元件發(fā)送驅動電流的第三開關元件；耦合在第一晶體管的控制電極和第一晶體管的第一主電極之間的第一存儲元件；耦合在第一晶體管的控制電極和第二信號線之間用于提供第一控制信號的第二存儲元件。
在第一時間間隔和第二時間間隔操作顯示板；在第一時間間隔通過處于第一電平的第一控制信號將第一晶體管連接成二極管，并且通過選擇信號將數(shù)據(jù)電流發(fā)送到第一晶體管，在第二時間間隔中斷數(shù)據(jù)電流，第一控制信號變?yōu)榈诙娖剑凑盏谝缓偷诙鎯υ鸟詈戏绞桨训谝豢刂菩盘柕碾娖阶兓从车降谝痪w管的控制電極，并且通過第二控制信號向發(fā)光元件發(fā)送驅動電流。
在對按照本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的各個典型的實施例的以下的詳細描述中，描述了本發(fā)明的這些和其它的特征以及優(yōu)點。


這里引入的附圖構成本發(fā)明的一部分，表示出本發(fā)明的典型實施例，附圖同說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。
圖1表示一種有機EL元件原理的示意圖。
圖2表示遵循電壓編程方法的常規(guī)的像素電路的一個電路。
圖3表示遵循電流編程方法的常規(guī)的像素電路的一個電路。
圖4表示按照本發(fā)明的有機EL顯示器的簡明示意圖。
圖5、6、8、9、11、12、13、15、17、19、21、22、23和25分別表示按照本發(fā)明的各個典型實施例的像素電路的等效電路圖。
圖7、10、14、16、18、20、24和26分別表示用于驅動圖6、9、13、15、17、19、23和25的像素電路的驅動波形。
具體實施例方式
在下面的詳細描述中，只表示并描述本發(fā)明的典型實施例。如將要實施的，本發(fā)明在各個明顯的方面都能進行改進，這些改進全都不脫離本發(fā)明。因此，這些附圖和描述在本質上都被看作是說明性的，而不是限制性的。
為了清楚的描述本發(fā)明的各個典型的實施例，在附圖中省去了與描述不相關的部分。還有，在下面的描述中，各個典型實施例的類似特征具有相同的標號。進而，應該理解，在下面的描述中，第一部分到第二部分的耦合包括第一部分到第二部分的直接耦合、以及通過在第一和第二部分之間的第三部分的第一部分到第二部分的耦合。還有，通過每個掃描線加到一個像素電路的信號的標號與掃描線的標號匹配，以便于進行描述。
圖4表示按照本發(fā)明的第一典型實施例的有機EL顯示器的簡明示意圖。如圖4所示的有機EL顯示器包括有機EL顯示板10、掃描驅動器20、和數(shù)據(jù)驅動器30。有機EL顯示板10包括按行的方向排列的多個數(shù)據(jù)線D1-Dm、按列的方向排列的多個掃描線S1-Sn和E1-En、以及多個像素電路11。數(shù)據(jù)線D1-Dm向像素電路11發(fā)送用于顯示視頻信號的數(shù)據(jù)電流。掃描線S1-Sn向像素電路11發(fā)送選擇信號，掃描線E1-En向像素電路11發(fā)送發(fā)射信號。像素電路11是在通過兩個相鄰的數(shù)據(jù)線和兩個相鄰的掃描線確定的像素區(qū)形成的。更具體地說，例如，一個像素區(qū)是由對應于覆蓋掃描線之間的空間的兩個相鄰數(shù)據(jù)線之間的空間的一部分的區(qū)域確定的。
為了驅動像素電路11，數(shù)據(jù)驅動器30向數(shù)據(jù)線D1-Dm施加數(shù)據(jù)電流，并且，掃描驅動器20分別向掃描線S1-Sn和E1-En依次施加選擇信號和發(fā)射信號。
下面將參照附圖5描述按照本發(fā)明的第一典型實施例的有機EL顯示器。為了便于描述，圖5只表示出耦合到第m個數(shù)據(jù)線Dm、和第n個掃描線Sn的像素電路。
如圖5所示，像素電路11包括一個有機EL元件OLED、一個晶體管M1、開關S1、S2、S3、和電容器C1和C2。在這個典型實施例中，晶體管M1例如可以是PMOS晶體管。開關S1耦合在數(shù)據(jù)線Dm和晶體管M1的柵極之間，并且響應于從掃描線Sn提供的選擇信號發(fā)送自數(shù)據(jù)線DM向晶體管M1提供的數(shù)據(jù)電流IDATA。開關S2耦合在晶體管M1的漏極和柵極之間，并且響應掃描線Sn的選擇信號將晶體管M1連接成二極管。
晶體管M1的源極耦合到電源電壓VDD，其的漏極耦合到開關S3。晶體管M1的柵極-源極電壓根據(jù)相關的數(shù)據(jù)電流IDATA決定，電容器C1耦合在晶體管M1的柵極和源極之間，以幫助維持晶體管M1的柵極-源極電壓持續(xù)一個預定的時間。電容器C2耦合在掃描線Sn和晶體管M1的柵極之間，協(xié)助控制晶體管M1的柵極電壓。開關S3響應于從掃描線En提供的發(fā)射信號將流到晶體管M1的電流加到有機EL元件OLED。有機EL元件耦合在開關S3和參考電壓之間，并且有機EL元件發(fā)出與流到晶體管M1的電流匹配的光，這個電流基本上等于當開關S3閉合時加到有機EL元件OLED的電流IOLED。
在這個典型實施例中，開關S1、S2、S3包括普通的開關，其們還可以包括晶體管。下面參照附圖6和7詳細描述用PMOS晶體管實施開關S1、S2、S3的典型實施例。
圖6表示按照本發(fā)明的第二典型實施例的像素電路的等效電路，圖7表示驅動圖6的像素電路的驅動波形。
如圖6所示，這個像素電路的結構與第一典型實施例的像素電路的結構匹配，只是提供晶體管M2、M3、M4代替圖5像素電路中的開關S1、S2、S3。在這個典型實施例中，晶體管M2、M3、M4是PMOS晶體管，M2和M3的柵極耦合到掃描線Sn，晶體管M4的柵極耦合到掃描線En。
下面參照附圖7描述圖6中的像素電路的操作。當晶體管M2和M3因為通過掃描線Sn施加了低電平電壓的選擇信號而導通的時候，晶體管M1連接成二極管，從數(shù)據(jù)線Dm提供的數(shù)據(jù)電流ITADA流到晶體管M1。在這種情況下，晶體管M1的柵極-源極電壓VGS和流到晶體管M1的電流IDATA滿足等式3，因此可以從等式4得到晶體管M1的柵極-源極電壓VGS。
等式3IDATA=β2(VGS-VTH)2]]>這里，β是常數(shù)，VTH是晶體管M1的閾值電壓。
等式4VGS=2IDATAβ+VTH]]>當選擇信號Sn是高電平電壓，發(fā)射信號En是低電平電壓時，晶體管M2和M3截止，晶體管M4導通。當選擇信號Sn從低電平電壓切換到高電平電壓時，在電容器C2和掃描線Sn的公共結點上的電壓增加了選擇信號Sn的一個電平升高高度。因此，由于電容器C1和C2的耦合使晶體管M1的柵極電壓VG增加，晶體管M1的柵極電壓VG增量由等式5表示。
等式5
ΔVG=ΔVSC2C1+C2]]>其中C1和C2分別是電容器C1和C2的電容。
鑒于晶體管M1的柵極電壓VG的增加，用等式6表示流到晶體管M1的電流IOLED。當因為發(fā)射信號Em使晶體管M3導通時，晶體管M1的電流IOLED加到有機EL元件OLED使其發(fā)光。
等式6IOLED=β2(VGS-ΔVG-VTH)2=β2(2IDATAβ-ΔVG)2]]>針對數(shù)據(jù)電流IDATA求解等式6，可以看出，可將數(shù)據(jù)電流IDATA設置得比流到有機EL元件OLED的電流IOLED大。即，因為流到有機EL元件的微電流是利用大的數(shù)據(jù)電流IDATA進行控制的，所以為數(shù)據(jù)線充電只需較少的時間就足夠了。
等式7IDATA=IOLED+ΔVG2βIOLED+β2(ΔVG)2]]>在第二典型實施例中，使用來自于掃描線Sn的選擇信號Sn驅動晶體管M2，但是當選擇信號Sn的上升時間因為掃描線的負載的緣故發(fā)生變化時，可能產生由于晶體管M2引起的切換誤差。為了減小由于晶體管M2引起的切換誤差的影響，可以緩沖選擇信號Sn，并將其加到晶體管M2，下面參照附圖8對此進行詳細的描述。
圖8表示按照本發(fā)明的第三典型實施例的像素電路。如圖所示，按照第三典型實施例的像素電路的結構與第一典型實施例的像素電路結構類似，除去一個緩沖器以外。這個緩沖器包括4個晶體管M5-M8。其中的兩個晶體管M5和M7是PMOS晶體管，另外兩個晶體管M6和M8是NMOS晶體管。晶體管M5和M6串聯(lián)連接在電源電壓VDD和參考電壓之間，晶體管M5和M6的公共結點耦合到晶體管M7和M8的柵極。第m-1個像素電路的選擇信號輸入到晶體管M5和M6的柵極。晶體管M7和M8串聯(lián)連接在電源電壓VDD和參考電壓之間，在晶體管M7和M8的公共結點處的輸出作為選擇信號加到晶體管M2和M3的柵極。
就這個緩沖器的操作而論，當輸入到晶體管M5和M6的柵極的選擇信號是高電平電壓的時候，晶體管M6導通，按照參考電壓將一低電平電壓的信號輸入到晶體管M7和M8的柵極。晶體管M7按照低電平電壓的信號導通，并且高電平電壓的信號作為選擇信號按照電源電壓VDD加到晶體管M2和M3的柵極。當輸入到晶體管M5和M6的柵極的選擇信號是低電平電壓的時候，晶體管M5導通，并且高電平電壓的信號按照電源電壓VDD輸入到晶體管M7和M8的柵極。晶體管M8按照高電平電壓的信號導通，并且低電平電壓的信號作為選擇信號按照參考電壓加到晶體管M2和M3的柵極。使用這種緩沖器，使所有的像素的選擇信號的上升時間變?yōu)榛旧舷嗤?，并且，可能是完全相同，由此減小了晶體管M2的切換誤差的影響。
在本發(fā)明的這個典型實施例中，使用4個晶體管構成一個緩沖器。但本領域的普通技術人員在使用發(fā)明時應該理解，還可以使用其它類型的緩沖器，不要只限于第三實施例。
在第一到第三典型實施例中，使用一個附加的掃描線En來發(fā)送發(fā)射信號En，從而可以控制開關S3和/或晶體管M4的驅動。然而，可以使用來自于掃描線Sn的選擇信號Sn而不使用附加的掃描線En來控制開關S3或晶體管M4的驅動，下面參照附圖9和10對此進行詳細描述。
圖9表示按照本發(fā)明的第四典型實施例的像素電路，圖10表示用于驅動圖9的像素電路的驅動波形。
如圖9所示，按照第四典型實施例的像素電路的結構與圖6的像素電路結構類似，只是不提供掃描線En，并且，晶體管M4的類型和耦合狀態(tài)不同。晶體管M4是NMOS晶體管，晶體管M3耦合到掃描線Sn而不是掃描線En。如圖10所示，當選擇信號Sn變?yōu)楦唠娖诫妷簳r，晶體管M4導通，將從晶體管M1輸出的電流IOLED發(fā)送到有機EL元件。
在這個實施例中，因為晶體管M4是NMOS晶體管，不需要發(fā)送發(fā)射信號的任何附加接線，所以增大了像素的孔徑比。
在本發(fā)明的第一到第四典型實施例中，晶體管M3耦合在晶體管M1的漏極和柵極之間，因此將晶體管M1連接成二極管。在本發(fā)明的各個實施例中，晶體管M3有可能耦合在晶體管M1的漏極和數(shù)據(jù)線Dm之間。下面參照附圖11和12詳細描述這種安排。
圖11和12分別表示按照本發(fā)明的第五和第六典型實施例的像素電路。
如圖11所示，按照第五典型實施例的像素電路結構與圖6的像素電路結構類似，只是晶體管M3的耦合狀態(tài)不同。在這個實施例中，晶體管M3耦合在數(shù)據(jù)線Dm和晶體管M1的漏極之間，并且用圖7所示的驅動波形驅動像素電路。當來自于掃描線Sn的選擇信號Sn是低電平電壓時，晶體管M2和M3同時導通，因此耦合了晶體管M1的柵極和漏極。即，與圖6的像素電路類似，當選擇信號Sn是低電平電壓時，將晶體管M1連接成二極管。
當晶體管M3以與圖6所示的類似方式耦合在晶體管M1的柵極和漏極之間的時候，晶體管M1的柵極電壓在晶體管M3截止時就要受到影響。當晶體管M3以與第五典型實施例的類似方式耦合到數(shù)據(jù)線Dm的時候，晶體管M1的柵極電壓在晶體管M3截止時幾乎不受到影響。
現(xiàn)在參照附圖12，按照第六典型實施例的像素電路結構與圖9的像素電路結構類似，只是晶體管M3耦合在數(shù)據(jù)線Dm和晶體管M1的漏極之間除外。
在本發(fā)明的第一到第六典型實施例中，掃描線Sn耦合到晶體管M2和M3的柵極。然而，掃描線Sn也可能只耦合到晶體管M2的柵極。下面參照附圖13-16詳細描述這種安排。
圖13和15分別表示按照本發(fā)明的第七和第八典型實施例的像素電路，圖14和圖16分別表示用于驅動圖13和15的像素電路的驅動波形。
如圖13所示，按照第七典型實施例的像素電路結構與圖6的像素電路結構類似，只是晶體管M3和電容器C2的耦合狀態(tài)不同。晶體管M3的柵極耦合到附加的掃描線Bn，電容器C2耦合在晶體管M1的柵極和掃描線Bn之間。
現(xiàn)在參照附圖14，來自于掃描線Bn的升壓信號Bn在選擇信號Sn變?yōu)榈碗娖诫妷褐白優(yōu)榈碗娖诫妷海⑶宜f的升壓信號Bn在選擇信號Sn變?yōu)楦唠娖诫妷褐笞優(yōu)楦唠娖诫妷?。當晶體管M2截止時，在電容器C2和掃描線Bn的公共結點的電壓增加了升壓信號Bn的電平升高幅度。因此，晶體管M1的柵極電壓VG按照電容器C1和C2的耦合增加了等式5的增量，并且將等式7的電流IOLED加到有機EL元件OLED。圖13的像素電路的其它的操作與圖6的像素電路操作相同。
在掃描線Sn只耦合到晶體管M2的柵極以減小掃描線Sn的負載的第七典型實施例中，選擇信號Sn的上升時間在整個顯示板上都變得均勻。還有，在第七典型實施例中，因為晶體管M2的柵極結點在晶體管M2截止后升壓，所以減小了晶體管M2的切換誤差的影響。
接下來，參照附圖15，從圖13的像素電路中除掉掃描線En，并將晶體管M4的柵極耦合到掃描線Sn，由此構成按照第八典型實施例的像素電路。在這個典型實施例中，晶體管M4是NMOS晶體管，即，晶體管M4的晶體管類型與晶體管M3相反。
如圖16所示，對于用于驅動圖15的像素電路的驅動波形，從圖14的驅動波形中除掉發(fā)射信號En。當升壓信號Bn變?yōu)楦唠娖诫妷阂陨呔w管M2的柵極電壓時，晶體管M4導通。因此，升高了晶體管M2的柵極電壓，因而將晶體管M1輸出的電流IOLED加到有機EL元件OLED以便發(fā)光。
在第二到第八典型實施例中，晶體管M1-M3是PMOS晶體管，但是它們也可以是NMOS晶體管，下面參照附圖17-26對此進行描述。
圖17、19、21、22、23和25分別表示按照第九到第十四典型實施例的像素電路的等效電路，圖18、20、24和26分別表示用于驅動圖17、19、23和25的像素電路的驅動波形。
參照附圖17，在第九典型實施例中晶體管M1-M4是NMOS晶體管，并且它們的耦合狀態(tài)相對于圖6的像素電路來說是對稱的。詳細地說，晶體管M2耦合在數(shù)據(jù)線Dm和晶體管M1的柵極之間，其的柵極耦合到掃描線Sn。晶體管M3耦合在晶體管M1的漏極和柵極之間，其的柵極耦合到掃描線Sn。晶體管M1的源極耦合到參考電壓，其的漏極耦合到有機EL元件OLED。電容器C1耦合在晶體管M1的柵極和源極之間，有機EL元件耦合在晶體管M4和電源電壓VDD之間。晶體管M4的柵極耦合到掃描線En。
由于晶體管M2、M3、M4是NMOS晶體管，用于驅動圖17的像素電路的選擇信號Sn和發(fā)射信號En與如圖7所示的信號Sn和En的格式相反，如圖18所示。由于從對于第二典型實施例的描述中能夠很容易地理解圖17的像素電路的操作細節(jié)，所以這里不再作進一步的描述。
參照附圖19，在按照第十典型實施例的像素電路中，晶體管M1、M2、M3是NMOS晶體管，晶體管M4是PMOS晶體管，并且它們的耦合狀態(tài)相對于圖9的像素電路來說是對稱的。由于晶體管M2和M3是NMOS晶體管，晶體管M4是PMOS晶體管，用于驅動晶體管M2、M3、M4的選擇信號Sn與如圖10所示的選擇信號Sn的格式相反。
參照附圖21，在按照第十一典型實施例的像素電路中，對于圖11的像素電路的晶體管M1-M4使用NMOS晶體管。參照附圖22，在按照第十二典型實施例的像素電路中，在圖12的像素電路中，對于晶體管M1、M2、M3使用NMOS晶體管，對于晶體管M4使用PMOS晶體管。
參照附圖23，在按照第十三典型實施例的像素電路中，在圖13的像素電路中，對于晶體管M1-M4使用NMOS晶體管。如圖24所示，用于驅動圖23的像素電路的驅動波形Sn、Bn、En分別與圖14的Sn、Bn、E’n的格式相反。
參照附圖25，在按照第十四典型實施例的像素電路中，在圖15的像素電路中，對于晶體管M1、M2、M3使用NMOS晶體管，對于晶體管M4，使用PMOS晶體管。如圖26所示，用于驅動圖25的像素電路的驅動波形Sn、Bn分別與圖16的Sn、Bn的格式相反。
以上參照附圖17-26已經描述了對于晶體管M1、M2、M3使用NMOS晶體管的實施例。由于從使用PMOS晶體管的實施例中很容易理解如圖17-26所示的像素電路及其對應的操作，所以這里不再作進一步的描述。
在以上描述的典型實施例中，對于晶體管M1、M2、M3可以使用PMOS或NMOS晶體管，但如果不對它們進行限制，則可以使用PMOS和NMOS或具有類似功能的其它開關的組合。
雖然結合當前被認為是最實際的和典型的實施例已經描述了本發(fā)明，但應該理解，本發(fā)明不限于上述實施例，相反，本發(fā)明旨在覆蓋包括在所附的權利要求書界定的發(fā)明精神和范圍內的各種改進和等效安排。
由于可以使用大的數(shù)據(jù)電流控制流到有機EL元件的電流，所以在單數(shù)據(jù)線時間幀期間內，數(shù)據(jù)線可以完全充電。進而，在流到有機EL元件的電流中，補償了晶體管閾值電壓的偏差和遷移率的偏差，可以實現(xiàn)高分辨率和寬屏幕的發(fā)光顯示板。
權利要求
1.一種發(fā)光顯示器，其包括數(shù)據(jù)線，用于發(fā)送顯示視頻信號的數(shù)據(jù)電流；發(fā)光元件，根據(jù)所加的電流發(fā)光；第一晶體管，為使發(fā)光元件發(fā)光提供驅動電流；第一開關元件，響應來自掃描線的選擇信號、發(fā)送來自數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號；第二開關元件，響應于第一控制信號的第一電平將第一晶體管連成二極管；第一存儲元件，按照第一控制信號的第一電平存儲與來自于第一開關元件的數(shù)據(jù)電流對應的第一電壓；第二存儲元件，耦合在第一存儲元件和信號線之間以提供第一控制信號，當?shù)谝豢刂菩盘柕牡谝浑娖角袚Q到第二電平時把第一存儲元件的第一電壓轉換到第二電壓；和第三開關元件，響應于第二控制信號將驅動電流發(fā)送到發(fā)光元件，所說的驅動電流是按照第二電壓從第一晶體管輸出的。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中，第一存儲元件耦合在第一晶體管的第一主電極和第一晶體管的控制電極之間，第二存儲元件耦合在第一晶體管的控制電極和信號線之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中，第二開關元件耦合在第一晶體管的第二主電極和第一晶體管的控制電極之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中，第二開關元件耦合在數(shù)據(jù)線和第一晶體管的控制電極之間。
5.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中，信號線是掃描線，第一控制信號是選擇信號。
6.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光顯示器，其中，第二控制信號是選擇信號，第三開關元件響應于選擇信號的禁止電平。
7.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光顯示器，其中，第二開關元件是第一種導電類型晶體管，第三開關元件是第二種導電類型晶體管。
8.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中，用于提供第一控制信號的信號線并非是掃描線，第一控制信號的第一電平當選擇信號變?yōu)榻闺娖綍r切換到第二電平。
9.根據(jù)權利要求8所述的發(fā)光顯示器，其中，第二控制信號是第一控制信號，第三開關元件響應于第二控制信號的第二電平。
10.根據(jù)權利要求9所述的發(fā)光顯示器，其中，第二開關元件是第一種導電類型晶體管，第三開關元件是第二種導電類型晶體管。
11.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中，第一開關元件、第二開關元件、和第三開關元件、以及第一晶體管是同一種導電類型晶體管。
12.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中的像素電路進一步包括一個緩沖器，用于緩沖選擇信號并將其發(fā)送到第一開關元件。
13.一種用于驅動具有像素電路的發(fā)光顯示器的驅動方法，所說的像素電路包括第一開關元件，響應于來自于掃描線的選擇信號發(fā)送來自于數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電流；輸出驅動電流的晶體管；第一存儲元件，耦合在晶體管的第一主電極和晶體管的控制電極之間；和按照來自于晶體管的驅動電流發(fā)光的發(fā)光元件；所說的方法包括利用在第一電平的控制信號將晶體管連接成二極管，并且按照來自第一開關元件的數(shù)據(jù)電流設置晶體管的控制電極電壓；中斷數(shù)據(jù)電流，將控制信號的第二電平加到第二存儲元件的第二端，第二存儲元件的第一端耦合到晶體管的控制電極，并且通過耦合第一和第二存儲元件將晶體管的控制電極的電壓改變?yōu)榈诙妷?；響應于第二電壓將從晶體管輸出的驅動電流加到發(fā)光元件。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中控制信號與選擇信號匹配。
15.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中當選擇信號變?yōu)榻闺娖綍r控制信號變到第二電平。
16.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中像素電路進一步包括第二開關元件，用于響應于處于第二電平的控制信號從晶體管向發(fā)光元件發(fā)送驅動電流。
17.一種發(fā)光顯示器的顯示板，包括用于發(fā)送顯示視頻信號的數(shù)據(jù)電流的數(shù)據(jù)線；用于發(fā)送選擇信號的掃描線；根據(jù)所加的電流發(fā)光的發(fā)光元件；第一晶體管，具有耦合到第一信號線以提供電源電壓的第一主電極，用于輸出驅動發(fā)光元件的電流；第一開關元件，響應來自于掃描線的選擇信號向第一晶體管發(fā)送來自于數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電流；第二開關元件，響應于第一控制信號的第一電平將第一晶體管連接成二極管；第三開關元件，響應于第二控制信號，從晶體管向發(fā)光元件發(fā)送驅動電流；第一存儲元件，耦合在第一晶體管的控制電極和第一晶體管的第一主電極之間；第二存儲元件，耦合在第一晶體管的控制電極和第二信號線之間用于提供第一控制信號。
18.根據(jù)權利要求17所述的顯示板，其中，在第一時間間隔和第二時間間隔操作顯示板；在第一時間間隔通過處于第一電平的第一控制信號將第一晶體管連接成二極管，并且通過選擇信號將數(shù)據(jù)電流發(fā)送到第一晶體管，在第二時間間隔中斷數(shù)據(jù)電流，第一控制信號變?yōu)榈诙娖?，按照第一和第二存儲元件的耦合方式把第一控制信號的電平變化反映到第一晶體管的控制電極，并且通過第二控制信號向發(fā)光元件發(fā)送驅動電流。
19.根據(jù)權利要求18所述的顯示板，其中第二信號線是掃描線，第一控制信號是選擇信號。
20.根據(jù)權利要求18所述的顯示板，其中第二信號線并非是掃描線，當選擇信號變?yōu)榻闺娖降臅r候第一控制信號變?yōu)榈诙娖健?br> 21.根據(jù)權利要求18所述的顯示板，其中第二控制信號與第一控制信號匹配，第二開關元件是第一種導電類型晶體管，第三開關元件是第二種導電類型晶體管。
全文摘要
在有機EL顯示器的像素電路上形成一個驅動晶體管，用于輸出驅動有機電致發(fā)光(EL)元件的電流。第一電容器耦合在電源電壓和驅動晶體管的柵極之間，第二電容器耦合在柵極和掃描線之間。首先，響應于來自掃描線的選擇信號在第一電容器中存儲與數(shù)據(jù)電流匹配的電壓。通過改變選擇信號的電壓電平來變第一電容器的電壓。因為第一電容器的電壓改變，所以從晶體管輸出驅動電流，并且有機EL元件因為驅動電流而發(fā)光。
文檔編號G09G3/30GK1490779SQ0315889
公開日2004年4月21日 申請日期2003年6月11日 優(yōu)先權日2002年6月11日
發(fā)明者權五敬 申請人:三星Sdi株式會社