CN100399393C - 发光显示器、显示板、及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种发光显示器，包括：多个数据线，用于发送数据电压；多个扫描线，用于选择选择信号；多个像素电路。所述像素电路耦接到数据线和扫描线。所述像素电路包括晶体管，其中包括第一、第二和第三电极，其中第三电极输出对应于在第一电极和第二电极之间的电压的电流。耦接到第三电极的发光元件发出对应于由第三电极输出的电流的光。第一开关响应于来自扫描线的选择信号而发送数据电压。电压补偿器接收通过第一开关发送的数据电压和第二电源电压，并且根据数据电压、第一电源电压和第二电源电压来向晶体管的第一电极施加补偿的数据电压。

Description

发光显示器、显示板、及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种发光显示器及其驱动方法。具体而言，本发明涉及有机EL(电致发光)显示器。

背景技术

一般，有机EL显示器电激发磷有机化合物以发光，并且它电压或电流驱动N×M有机发光单元以显示图像。如图1所示，所述有机发光单元包括阳极(ITO)、有机薄膜和阴极层(金属)。所述有机薄膜具有多层的结构，包括EML(发光层)、ETL(电子传送层)和HTL(空穴传送层)，用于维持在电子和空穴之间的平衡并且改善发光效率。所述有机薄膜还包括EIL(电子注入层)和HIL(空穴注入层)。

用于驱动有机发光单元的方法包括无源矩阵方法和使用TFT(薄膜晶体管)或MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的有源矩阵方法。在所述无源矩阵方法中，彼此交叉的阴极和阳极被形成并用于选择性地驱动线。在有源矩阵方法中，TFT和电容器与每个ITO(氧化铟锡)像素电极连接，以便由此按照电容来维持预定电压。所述有源矩阵方法根据被提供来维持在电容器处的电压的信号形式被划分为电压编程方法或电路编程方法。

图2示出了用于驱动表示n×m个像素之一的有机EL元件(OLED)的传统电压编程类型的像素电路。

耦接在电源电压V_DD和OLED之间的晶体管Ma控制流向OLED的电流。晶体管Mb响应于从扫描线S_n施加的选择信号而向晶体管Ma的栅极发送数据线电压。耦接在晶体管Ma的源极和栅极之间的电容器C_st采用所述数据电压充电，并且在预定时间内保持充电状态。

详细而言，当响应于被施加到开关晶体管Mb的栅极的选择信号而使晶体管Mb导通的时候，来自数据线D_m的数据电压被施加到晶体管Ma的栅极。因此，在晶体管Ma的栅极和源极之间的、对应于由电容器C_st充电的电压V_GS的电流I_OLED流过晶体管Ma，并且所述OLED发出对应于电流I_OLED的光。

举例而言，在式1中给出了流向OLED的电流。

式1

$I_{\mathrm{OLED}}=\frac{\mathrm{\β}}{2}{(V_{\mathrm{GS}}-V_{\mathrm{TH}})}^2=\frac{\mathrm{\β}}{2}{(V_{\mathrm{DD}}-V_{\mathrm{DATA}}-|V_{\mathrm{TH}}\left|\right)}^2$

其中I_OLED是流向OLED的电流，V_GS是在晶体管Ma的源极和栅极之间的电压，V_TH是在晶体管Ma的阈值电压，β是常数，V_DD是像素的电源电压。

如在式1中给出的那样，按照图2的像素电路，对应于被施加的数据电压的电流被提供到OLED，并且OLED发出对应于所提供的电流的光。在这种情况下，所施加的数据电压具有在预定范围内的多级的值以便表示灰度。

但是，当在用于提供电源电压V_DD的线上产生电压降(IR电压降)并且施加到多个像素电路的电源电压V_DD不一致的时候，可能流向OLED的不是期望的电流量，由此降低了图像质量，因为根据电压编程方法，在传统的像素电路中的电源电压V_DD影响流向OLED的电流。当有机EL显示器的面积变大并且亮度提高的时候，在用于提供电源电压V_DD的线上的电压降增大而产生进一步的问题。

发明内容

在本发明的各个示例实施例中，基本上防止了流向在发光显示器中的像素电路的OLED的电流受到电源电压的影响。

而且，可以基本上防止流向在发光显示器中的像素电路的OLED的电流受到驱动晶体管的阈值电压的偏移的影响。

在本发明的各个示例实施例中，提供了适合于被应用为大屏幕和高亮度显示器的发光显示器。

在本发明的一个示例实施例中，发光显示器包括：多个数据线，用于发送对应于视频信号的数据电压；多个扫描线，用于发送选择信号；多个像素电路。每个所述像素电路耦接到对应的所述数据线以接收对应的所述数据电压，并且耦接到对应的所述扫描线以接收对应的所述选择信号。每个所述像素电路包括晶体管，其中包括：第一电极；第二电极，用于接收第一电源电压；第三电极，用于输出对应于在第一电极和第二电极之间的电压的电流。耦接到第三电极的发光元件发出对应于由第三电极输出的电流的光。第一开关响应于来自对应的所述扫描线的对应的所述选择信号而发送对应的所述数据电压。电压补偿器接收通过第一开关发送的对应的所述数据电压和第二电源电压，并且根据对应的所述数据电压、第一电源电压和第二电源电压来向晶体管的第一电极施加补偿的数据电压。

在本发明的另一个示例实施例中，发光显示器包括：多个数据线，用于发送对应于视频信号的数据电压；多个扫描线，用于选择选择信号；多个像素电路。每个所述像素电路耦接到对应的所述数据线以接收对应的所述数据电压，并且耦接到对应的所述扫描线以接收对应的所述选择信号。每个所述像素电路包括晶体管，其中包括：第一电极；第二电极，用于接收第一电源电压；第三电极，用于输出对应于在第一电极和第二电极之间的电压的电流。耦接到第三电极的发光元件发出对应于由第三电极输出的电流的光。第一电容器被耦接在晶体管的第一和第二电极之间。第一开关响应于来自对应的所述扫描线的对应的所述选择信号而发送对应的所述数据电压。电压补偿器接收通过第一开关发送的对应的所述数据电压，并且根据对应的所述数据电压和第一电源电压来向晶体管的第一电极施加补偿的数据电压。

在本发明的另一个示例实施例中，提供了一种用于驱动包括像素电路的矩阵的显示板的方法。每个所述像素电路包括晶体管，其中包括：第一电极；第二电极，用于接收第一电源电压；第三电极，用于输出对应于在第一电极和第二电极之间的电压的电流。耦接到第三电极的发光元件发出对应于由第三电极输出的电流的光。一个电容器具有被耦接到晶体管的第一电极的第一电极，并且在所述电容器的第二电极和一个扫描线之间耦接了一个开关。第一电源电压被施加到电容器的第一电极，并且数据电压通过所述开关被施加到所述电容器的第二电极。所述电容器的第一电极与第一电源电压基本上电隔离，并且第二电源电压被施加到所述电容器的第二电极。

在本发明的另一个示例实施例中，提供了一种用于驱动包括像素电路的矩阵的显示板的方法。每个所述像素电路包括第一晶体管，其中包括：第一电极；第二电极，用于接收第一电源电压；第三电极，用于输出对应于在第一电极和第二电极之间的电压的电流。耦接到第三电极的发光元件发出对应于由第三电极输出的电流的光。一个电容器具有被耦接到第一晶体管的第一电极的第一电极。第二晶体管具有耦接到电容器的第二电极的第一电极、第二电极和第三电极，并且成二极管连接(diode-connected)。在所述第二晶体管的第二电极和一个扫描线之间耦接了一个开关。第一电源电压被施加到电容器的第一电极，并且数据电压通过所述开关被施加到第二晶体管的第二电极。第二电源电压被施加到电容器的第二电极。

在本发明的另一个示例实施例中，提供了一种用于驱动包括像素电路的矩阵的显示板的方法。每个所述像素电路包括一个晶体管，其中包括：第一电极；第二电极，用于接收第一电源电压；第三电极，用于输出对应于在第一电极和第二电极之间的电压的电流。耦接到第三电极的发光元件发出对应于由第三电极输出的电流的光。一个电容器具有被耦接到晶体管的第一电极的第一电极。在所述电容器的第二电极和一个扫描线之间耦接了一个开关。所述晶体管成二极管连接，并且数据电压被施加到电容器的第二电极。第二电源电压被施加到电容器的第二电极。

附图说明

附图与说明书一起图解本发明的示例实施例，并且与说明书一起用于说明本发明的原理：

图1示出了OLED的概念图；

图2示出了用以电压编程方法的传统像素电路的等效电路图；

图3示出了在本发明的示例实施例中的有机EL显示器；

图4示出了按照本发明的第一示例实施例的像素电路的简图；

图5示出了在图4中所示的电压补偿器的内部电路；

图6A示出了向图4的像素电路应用图5的电压补偿器电路；

图6B示出了类似于图6A的像素电路的像素电路，其中提供了附加的控制信号；

图6C示出了类似于图6A的像素电路的像素电路，其中提供了附加的控制信号；

图7A示出了按照本发明的第二示例实施例的像素电路；

图7B示出了类似于图7A的像素电路的像素电路，其中提供了附加的控制信号；

图7C示出了类似于图7A的像素电路的像素电路，其中提供了附加的控制信号；

图7D示出了类似于图7A的像素电路的像素电路，其中二极管连接的晶体管和驱动晶体管具有与图7A的像素电路的晶体管不同的沟道类型；

图8示出了被施加到图7A、7B、7C和7D的像素电路的选择信号的波形图；

图9A示出了按照本发明的第三示例实施例的像素电路；

图9B示出了类似于图9A的像素电路的像素电路，其中提供了附加的控制信号；

图9C示出了类似于图9A的像素电路的像素电路，其中提供了附加的控制信号；

图9D示出了类似于图9A的像素电路的像素电路，其中提供了附加的控制信号；

图10示出了按照本发明的第四示例实施例的像素电路；

图11示出了包括图6A的像素电路的显示板；

图12是示出在流向OLED的电流和在发光显示器的像素电路中的电源电压的电压降之间的关系的图。

具体实施方式

在下面的详细说明中，作为示例仅仅示出和描述了本发明的特定示例实施例。本领域内的技术人员可以认识到，可以以各种不同的方式来修改所述的示例实施例，所述方式全都不脱离本发明的精神和范围。因此，附图和说明书在本质上被看作是说明性的，而不是限制性的。

图3示出了按照本发明的示例实施例的有机EL显示器。

如图所示，有机EL显示器包括有机EL显示板100、扫描驱动器200和数据驱动器300。

有机EL显示板100包括：多个数据线D₁-D_m，每个在列方向上延伸；多个扫描线S₁-S_n，每个在行方向上延伸；多个像素电路10。数据线D₁-D_m向像素电路10发送对应于视频信号的数据电压，扫描线S₁-S_n发送用于选择像素电路10的选择信号。每个像素电路10形成在由两个相邻的数据线D₁-D_m和两个相邻的扫描线S₁-S_n限定的像素区域上。

扫描驱动器200依序向扫描线S₁-S_n施加选择信号，数据驱动器300向数据线D₁-D_m施加对应于视频信号的数据电压。

扫描驱动器200和/或数据驱动器300可以耦接到显示板100，或可以以芯片的形式被安装在耦接到显示板100的TCP(带式载体封装)。它们也可以被附加到显示板100并且以芯片的形式安装在耦接到显示板100的FPC(柔性印刷电路)或薄膜上，这被称为CoF(在柔性板上的芯片，或在薄膜上的芯片)方法。在其它实施例中，扫描驱动器200和/或数据驱动器300可以被安装在显示板的玻璃基底上。而且，扫描驱动器200和/或数据驱动器300可以替代在与扫描线、数据线和玻璃基底上的TFT相同的层上形成的驱动电路，或者直接被安装在玻璃基底上。

参见图4到6A，将说明可以用作有机EL显示板100的像素电路10的像素电路。

图4示出了像素电路的简图。为了容易说明，将说明耦接到第m个数据线D_m和第n个扫描线S_n的像素电路。

如图所示，按照本发明的第一示例实施例的像素电路包括有机EL元件(OLED)、晶体管M1和M2、电压补偿器11。在所述的实施例中，晶体管M1和M2是具有P型沟道的P型晶体管。

晶体管M1是用于控制流向OLED的电流的驱动晶体管，它具有耦接到电源电压V_DD的源极和耦接到OLED的阳极的漏极。OLED的阴极耦接到参考电压V_SS并且发出对应于从晶体管M1施加的电流的光。参考电压V_SS是低于电源电压V_DD的电压。举例而言，地电压可以被用作参考电压V_SS。

晶体管M2响应于来自扫描线S_n的选择信号而向电压补偿器11发送施加到数据线D_m的数据电压。

电压补偿器11耦接在晶体管M1的栅极和晶体管M2的漏极之间，接收由晶体管M2发送的数据电压，并且向晶体管M1的栅极施加基于所述数据电压和电源电压V_DD的补偿的数据电压。

图5示出了图4中所示的电压补偿器11的内部电路。

如图所示，电压补偿器11包括晶体管M3和M4以及电容器C_st1。可以在图5中看出，晶体管M3是P型晶体管，而晶体管M4是具有N型沟道的N型晶体管。在其它实施例中，晶体管可以具有不同的沟道类型。

电容器C_st1的第一电极A耦接到晶体管M1的栅极，并且其第二电极B被耦接到晶体管M2的漏极。

晶体管M3耦接在电源电压V_DD和电容器C_st1的第一电极A之间，并且响应于来自扫描线S_n的选择信号向电容器C_st1的第一电极A施加电源电压V_DD。

晶体管M4耦接在补偿电压V_sus和电容器C_st1的第二电极B之间，并且响应于扫描线S_n的选择信号向电容器C_st1的第二电极B施加补偿电压V_sus。

来自扫描线S_n的选择信号被施加到图5中的晶体管M3和M4的栅极。除了选择信号之外的控制信号可以被施加到晶体管M3和M4中的至少一个。在这样的情况下，晶体管M3和M4可以具有相同类型的沟道。

图6A示出了向图4的像素电路应用图5的电压补偿器11。

参照图6A说明按照第一示例实施例的像素电路的操作。

当来自扫描线S_n的选择信号变为低电平的时候，晶体管M2导通，并且数据电压被施加到电容器C_st1的第二电极B。而且，晶体管M3导通，并且电源电压V_DD被施加到电容器C_st1的第一电极A。在此，没有电流流向OLED，因为电源电压V_DD被施加到晶体管M1的栅极和源极。使用来自当前扫描线S_n的低电平选择信号，晶体管M4截止，由此基本上将补偿电压V_sus与电容器C_st1的第二电极B电隔离。

当来自扫描线S_n的选择信号变为高电平的时候，晶体管M4导通，并且补偿电压V_sus被施加到电容器C_st1的第二电极B。

因此，被施加到电容器C_st1的第二电极B的电压被改变为来自数据电压的补偿电压V_sus。在这种情况下，在电容器C_st1中充电的电荷基本上恒定地被维持，因为在像素电路中未形成电流路径。即，在电容器C_st1的电极之间的电压V_AB要被维持为基本恒定，并且在电容器C_st1的第一电极A的电压按照其第二电极B的电压变化量ΔV_B改变。在式2中给出了电容器C_st1的第一电极A的电压V_A。

式2

V_A＝V_DD+ΔV_B

其中ΔV_B是电容器C_st1的第二电极B的电压变化量，并且在式3中被给出。

式3

ΔV_B＝V_sus-V_DATA

在这种情况下，电流通过晶体管M1流向OLED，并且所述电流被给出为式4。

式4

$I_{\mathrm{OLED}}=\frac{\mathrm{\β}}{2}{(V_{\mathrm{GS}1}-V_{\mathrm{TH}1})}^2=\frac{\mathrm{\β}}{2}{((V_{\mathrm{DD}}+\mathrm{\Δ}{V}_B)-V_{\mathrm{DD}}-V_{\mathrm{TH}1})}^2=\frac{\mathrm{\β}}{2}{({\mathrm{\ΔV}}_B-V_{\mathrm{TH}1})}^2$

$=\frac{\mathrm{\β}}{2}{(V_{\mathrm{sus}}-V_{\mathrm{DATA}}-V_{\mathrm{TH}1})}^2$

其中V_GS1是在晶体管M1的栅极和源极之间的电压，并且V_TH1是晶体管M1的阈值电压。

可以从式4看出，流向OLED的电流基本上不受电源电压V_DD影响。而且，因为与电源电压V_DD不同，补偿电压V_sus不形成电流路径，因此基本上不产生电压降。因此，基本上同一补偿电压V_sus被应用到所有的像素电路，并且对应于数据电压的电流流向OLED。

同样，因为晶体管M1具有P型沟道，在晶体管M1的栅极和源极之间的电压V_GS要小于阈值电压V_TH1以便使晶体管M1导通。因此，通过从补偿电压V_sus减去数据电压V_DATA而获得的电压要小于晶体管M1的阈值电压。

来自扫描线S_n的选择信号被施加到图6A的晶体管M3和M4的栅极，同时与来自扫描线S_n的选择信号具有基本相同的特性的附加控制信号可以被施加到晶体管M3或晶体管M4的栅极。例如，图6B示出了附加的控制信号被施加到晶体管M3的栅极。另外，图6C示出了附加的控制信号被施加到晶体管M4的栅极。

参见图7A和8，将描述按照本发明的第二示例实施例的像素电路。关于扫描线的定义，“当前扫描线”表示用于发送当前选择信号的扫描线，“前一扫描线”指示在发送当前选择信号之前已经发送选择信号的扫描线。

图7A示出了按照本发明的第二示例实施例的像素电路，图8示出了被施加到图7A的选择信号的波形图。

在图7A的像素电路中，除了晶体管M12、晶体管M14和电容器C_st2之间的连接之外，晶体管M11、M12、M13、M14和电容器C_st2以与图6A的M1、M2、M3、M4和电容器C_st1基本相同的关系连接在一起。电容器C_st2具有类似于电容器C_st1的电极A和B的电极A2和B2。按照第二示例实施例的这个像素电路与图6A的像素电路的不同在于图7A的像素电路还包括：补偿晶体管M15，它成二极管连接以用于补偿驱动晶体管M11的阈值电压；晶体管M16，用于施加预充电电压V_pre以便可以正向偏置补偿晶体管M15。

晶体管M12的漏极耦接到二极管连接的补偿晶体管M15的源极。晶体管M16耦接在二极管连接的补偿晶体管M15的漏极和预充电电压V_pre之间。前一扫描线S_n-1耦接到晶体管M16的栅极。

参照图8来说明按照本发明的第二示例实施例的像素电路的操作。

当来自前一扫描线S_n-1的选择信号在预充电期间t1中变为低电平的时候，晶体管M16导通，并且预充电电压V_pre被发送到晶体管M15的漏极。在这种情况下，希望预充电电压V_pre比施加到晶体管M15的栅极的电压略小，M15的栅极的电压即通过数据线D_m施加的最低数据电压，以便预充电电压V_pre可以达到最大的灰度级。因此，当通过数据线D_m施加数据电压的时候，数据电压变得大于被施加到晶体管M15的栅极的电压，并且晶体管M15被正向耦合。

接着，在数据充电期间t2，来自当前扫描线S_n的选择信号变为低电平，并且晶体管M12导通，因此数据电压通过晶体管M12被施加到晶体管M15的源极。在这种情况下，因为晶体管M15成二极管连接，因此对应于在数据电压和晶体管M15的阈值电压V_TH15之间的差的电压被施加到电容器C_st2的第二电极B2。而且，晶体管M13导通，并且电源电压V_DD被施加到电容器C_st2的第一电极A2。

没有电流流向OLED，因为在数据充电期间t2，被施加到晶体管M11的源极和栅极的电压对应于电源电压V_DD。

利用来自当前扫描线S_n的低电平选择信号，晶体管M14截止，由此基本上将补偿电压V_sus电隔离于电容器C_st2的第二电极B2。在发光期间t3，来自当前扫描线S_n的选择信号变为高电平，并且晶体管M14导通。补偿电压V_sus通过晶体管M14被施加到电容器C_st2的第二电极B2，并且电容器C_st2的第二电极B2的电压被变为补偿电压V_sus。在这种情况下，因为在电容器C_st2的电极之间的电压V_AB2要基本上维持恒定，因此，电容器C_st2的第一电极A2的电压按第二电极B2的电压变化量改变。在下面的式5中给出了电压V_A2。

式5

V_A2＝V_DD+ΔV_B2＝V_DD+(V_sus-(V_DATA-V_TH15))＝V_DD+V_sus-V_DATA+V_TH15

其中，ΔV_B2是电容器C_st2的第二电极B2的电压变化量。

在这种情况下，驱动晶体管M11被导通，并且电流流向OLED。流向OLED的电流被给出为式6。

式6

$I_{\mathrm{OLED}}=\frac{\mathrm{\β}}{2}{(V_{\mathrm{GS}11}-V_{\mathrm{TH}11})}^2=\frac{\mathrm{\β}}{2}{((V_{\mathrm{DD}}+V_{\mathrm{sus}}-V_{\mathrm{DATA}}+V_{\mathrm{TH}15})-V_{\mathrm{DD}}-V_{\mathrm{TH}11})}^2$

当晶体管M11的阈值电压基本上对应于晶体管M15的时，流向OLED的电流被给出为式7。

式7

$I_{\mathrm{OLED}}=\frac{\mathrm{\β}}{2}{(V_{\mathrm{sus}}-V_{\mathrm{DATA}})}^2$

因此，对应于被施加到数据线D_m的数据电压的电流流向OLED，而与电源电压V_DD和晶体管M11的阈值电压V_TH11无关。

同样，因为补偿电压V_sus不形成电流路径，因此基本一致的补偿电压V_sus被施加到所有的像素电路，由此能进行更细的灰度表示。

如图7A所示，在第二示例实施例中，前一扫描线S_n-1用于控制晶体管M16。或者，可以使用附加的控制线(未示出)，用于发送用以在预充电期间t1导通晶体管M16的控制信号。

而且，在来自扫描线S_n的选择信号被施加到图7A中的晶体管M13和M14的栅极的同时，具有与来自扫描线S_n的选择信号基本相同的特性的附加控制信号可以被施加到晶体管M13或晶体管M14的栅极。例如，图7B示出了一个附加的控制信号被施加到晶体管M13的栅极。另外，图7C示出了一个附加控制信号被施加到晶体管M14的栅极。

图7D图解了一个像素电路，其中包括晶体管M11’、M12’、M13’、M14’、M15’、M16’和具有电极A2’和B2’的电容器C_st2’，它们以与图7A的晶体管M11、M12、M13、M14、M15、M16和电容器C_st2基本相同的关系连接在一起。但是，晶体管M11’和M15’具有N型沟道，不像具有P型沟道的晶体管M11和M15。晶体管M11’的漏极连接到电源电压V_DD，并且晶体管M11’的源极连接到发光元件OLED。晶体管M15’的漏极连接到晶体管M12’，并且晶体管M15’的栅极和源极连接在一起并且也连接到晶体管M16’。除了电压电平可能不同以外，图7D的像素电路以与图7A的像素电路基本相同的方式工作。

图9A示出了按照本发明的第三示例实施例的像素电路。

在图9A的像素电路中，晶体管M21、M22、M24和电容器C_st3以与图7A的晶体管M11、M12、M14和电容器C_st2基本相同的关系连接在一起，除了晶体管M22的漏极连接到电容器C_st3的第二电极B3。电容器C_st3具有与电容器C_st2的电极A2和B2类似的电极A3和B3。在图9A中的按照本发明的第三示例实施例的像素电路与图7A的像素电路不同，因为在图9A的像素电路中，晶体管M23的源极耦接到晶体管M21的漏极，并且图9A的像素电路还包括连接在晶体管M21和OLED之间的晶体管M25。在图9A所示的像素电路中，晶体管M23是P型的，而晶体管M25是N型的。晶体管M23和M25的栅极耦接到当前扫描线S_n。

现在参照图9A说明按照第三示例实施例的像素电路的操作。

当施加来自扫描线S_n的低电平选择信号的时候，晶体管M22被导通，并且来自数据线D_m的数据电压被施加到电容器C_st3的第二电极B3。而且，晶体管M23被导通，并且驱动晶体管M21成二极管连接。因此，驱动晶体管M21的阈值电压V_TH21被施加在驱动晶体管M21的栅极和源极之间。在这种情况下，因为驱动晶体管M21的源极耦接到电源电压V_DD，因此如式8给出施加到电容器C_st3的第一电极A3的电压V_A3.

式8

V_A3＝V_DD+V_TH21

使用来自扫描线S_n的低电平选择信号，晶体管M24截止，由此将补偿电压V_sus与电容器C_st3的第二电极B3基本上电隔离。而且，晶体管M25被截止，由此将晶体管M21的漏极与OLED基本上电隔离。

当来自扫描线S_n的选择信号变为高电平的时候，晶体管M24被导通以向电容器C_st3的第二电极B3施加补偿电压V_sus。在这种情况下，因为在像素电路中不形成电流路径，因此电容器C_st3的两个电极的电压被基本上保持不变。因此，施加到电容器C_st3的第一电极A3的电压按第二电极B3的电压变化量改变。因此，在式9中给出了在第一电极A3的电压。

式9

V_A3＝V_DD+V_TH21+ΔV_B3

其中ΔV_B3是电容器C_st3的第二电极B3的电压变化量，并且通过从补偿电压V_sus减去数据电压而被获得。

而且，晶体管M25被导通，晶体管M21的电流被发送到OLED，并且OLED响应于所施加的电流而发光。作为示例，流向OLED的电流I_OLED被给出为式10。

式10

$I_{\mathrm{OLED}}=\frac{\mathrm{\β}}{2}{(V_{\mathrm{GS}21}-V_{\mathrm{TH}21})}^2=\frac{\mathrm{\β}}{2}{((V_{\mathrm{DD}}+V_{\mathrm{TH}21}+{\mathrm{\ΔV}}_{B3})-V_{\mathrm{DD}}-V_{\mathrm{TH}21})}^2=\frac{\mathrm{\β}}{2}{\left({\mathrm{\ΔV}}_{B3}\right)}^2$

因此，流向OLED的电流基本上不受在电源电压V_DD和驱动晶体管M21的阈值电压V_TH21之间的偏移的影响。

在来自扫描线S_n的选择信号被施加到在图9A中的晶体管M23、M24和M25的栅极的同时，与来自扫描线S_n的选择信号具有基本相同的特性的附加控制信号可以被施加到晶体管M23、M24和M25中任意一个的栅极。例如，图9B示出了一个附加控制信号被施加到晶体管M23的栅极。另外，图9C示出了一个附加控制信号被施加到晶体管M24的栅极。而且，图9D示出了一个附加控制信号被施加到晶体管M25的栅极。

图10示出了按照本发明的第四示例实施例的像素电路。

在图10的像素电路中，晶体管M31、M32和电容器C_st4以与图6A的晶体管M1、M2和电容器C_st1基本相同的关系连接在一起。电容器C_st4具有类似于电容器C_st1的电极A和B的电极A4和B4。如图所示，按照第四示例实施例的像素电路与第一示例实施例的不同，因为按照第四示例实施例的像素电路还包括耦接在电源电压V_DD和驱动晶体管M31的栅极之间的电容器C2，并且来自前一扫描线S_n-1的选择信号被施加到晶体管M33和M34的栅极。

现在参照图10来说明按照第四示例实施例的像素电路的操作。

当来自前一扫描线S_n-1的选择信号变为低电平的时候，晶体管M33和M34被导通，电源电压V_DD被施加到电容器C_st4的第一电极A4，并且补偿电压V_sus被施加到其第二电极B4。

接着，来自当前扫描线S_n的选择信号变为低电平，并且晶体管M32导通。因此，电容器C_st4的第二电极B4的电压被改变为数据电压，并且电容器C_st4的第一电极A4的电压按电容器C_st4的第二电极B4的电压变化量改变。在式11中给出电容器C_st4的第一电极A4的电压。

式11

V_A4＝V_DD+ΔV_B4＝V_DD+V_DATA-V_sus

因此，电源电压V_DD和电容器C_st4的第一电极A4的电压被施加到电容器C2的两个电极，并且电容器C2被充电。

在这种情况下，在式12中给出了在电容器C2中充电的电压，并且对应的电流流向OLED。

式12

V_C2＝V_DD-(V_DD+V_DATA-V_sus)＝V_DATA-V_sus

在式13中给出了流向OLED的电流。

式13

$I_{\mathrm{OLED}}=\frac{\mathrm{\β}}{2}{(V_{\mathrm{GS}31}-V_{\mathrm{TH}31})}^2=\frac{\mathrm{\β}}{2}{((V_{\mathrm{DATA}}-V_{\mathrm{sus}})-V_{\mathrm{TH}31})}^2$

可以从式13看出，流向OLED的电流基本上不受电源电压V_DD影响。

图11示出了第一示例实施例的像素电路被施加到发光显示器的显示板的情况。

如图所示，多个像素电路耦接到用于提供电源电压V_DD的线。在显示板100中产生电压降，因为在用于提供电源电压V_DD的线中存在寄生电阻分量。按照本发明第一示例实施例，流向OLED的电流基本上不受在上述线上提供的电压降的影响。

图12是示出在流向OLED的电流和发光显示器的像素电路中的电源电压V_DD的电压降之间的关系的图。

曲线(a)示出了传统的像素电路的电流曲线，曲线(b)图解了按照本发明的第一示例实施例的像素电路的电流曲线。

如图12所示，在传统像素电路中，流向OLED的电流受所述线的电压降的强烈影响，并且在按照本发明的第一示例实施例的像素电路中所述电流受该电压降的影响很小。

虽然已经结合特定的示例实施例而说明了本发明，但是应当明白，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明意欲覆盖在所附的权利要求的精神和范围内包括的各种修改和等同的配置。

例如，可以以具有N型沟道的晶体管以及P型沟道的晶体管来实现图6A-6C的晶体管M1和M5以及在其它附图中的其它晶体管。而且，它们也可以实现为具有第一、第二和第三电极的有源元件，并且通过在第一和第二电极之间施加的电压来控制从第二电极流向第三电极的电流。

同样，可以使用用于实质上执行相同或类似功能的各种其它类型的开关来实现图7A的晶体管M12、M13、M14和M16以及在其它附图中的对应晶体管，它们是用于响应于选择信号而切换两个电极的元件。

通过控制流向OLED的电流使其基本上不被电源电压影响而提供适合于被应用为大屏幕和高亮度显示器的发光显示器。

而且，通过补偿电源电压的偏移和/或驱动晶体管的阈值电压的偏移来更细致地控制流向OLED的电流。

另外，通过用较少数量的扫描线来补偿电源电压的偏移和/或驱动晶体管的阈值电压的偏移来增强发光显示器的长宽(aperture)比。

本申请要求2003年11月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2003-85067号的优先权和权益，其整体内容以引用方式被包含在此。

Claims (25)

1.一种发光显示器，包括：多个数据线，用于发送对应于视频信号的数据电压；多个扫描线，用于发送选择信号；多个像素电路，每个所述像素电路耦接到对应的所述数据线以接收对应的所述数据电压，并且耦接到对应的所述扫描线以接收对应的所述选择信号，每个所述像素电路包括：

晶体管，包括：第一电极；第二电极，用于接收第一电源电压；第三电极，用于输出对应于在第一电极和第二电极之间的电压的电流；

发光元件，耦接到第三电极，用于发出对应于由第三电极输出的电流的光；

第一开关，用于响应于来自对应的所述扫描线的对应的所述选择信号而发送对应的所述数据电压；

电压补偿器，用于接收通过第一开关发送的对应的所述数据电压和第二电源电压，并且根据对应的所述数据电压、第一电源电压和第二电源电压来向晶体管的第一电极施加补偿的数据电压。

2.按照权利要求1的发光显示器，其中电压补偿器包括：

电容器，具有耦接到晶体管的第一电极的第一电极和耦接到第一开关的第二电极；

第二开关，用于响应于第一控制信号而向电容器的第一电极施加第一电源电压；

第三开关，耦接在电容器的第二电极和第二电源电压之间，用于响应于第二控制信号而将第二电源电压与电容器的第二电极电隔离。

3.按照权利要求2的发光显示器，其中第一和第二开关包括具有相同沟道类型的晶体管，并且第一控制信号是对应的所述选择信号或与对应的所述选择信号具有相同的特性的另一个信号。

4.按照权利要求2的发光显示器，其中第三开关包括具有与第一开关的晶体管的沟道类型不同的沟道类型的晶体管，第二控制信号是对应的所述选择信号或与对应的所述选择信号具有相同的特性的另一个信号。

5.按照权利要求2的发光显示器，其中补偿的数据电压与通过从第一和第二电源电压之和减去对应的所述数据电压而获得的电压相同。

6.按照权利要求1的发光显示器，其中电压补偿器包括：

电容器，具有耦接到晶体管的第一电极的第一电极和耦接到第一开关的第二电极；

第二开关，用于响应于第一控制信号而二极管连接所述晶体管；

第三开关，耦接在电容器的第二电极和第二电源电压之间，用于响应于第二控制信号而将第二电源电压与电容器的第二电极电隔离。

7.按照权利要求6的发光显示器，其中第一和第二开关包括具有相同沟道类型的晶体管，并且第一控制信号是对应的所述选择信号或与对应的所述选择信号具有相同的特性的另一个信号。

8.按照权利要求6的发光显示器，其中第三开关包括具有与第一开关的晶体管的沟道类型不同的沟道类型的晶体管，第二控制信号是对应的所述选择信号或与对应的所述选择信号具有相同的特性的另一个信号。

9.按照权利要求6的发光显示器，其中电压补偿器还包括第四开关，用于响应于第三控制信号而将晶体管的第三电极与发光元件电隔离。

10.按照权利要求9的发光显示器，其中第四开关包括具有与第三开关的晶体管的沟道类型相同的沟道类型的晶体管，并且第三控制信号是对应的所述选择信号或与对应的所述选择信号具有相同的特性的另一个信号。

11.按照权利要求6的发光显示器，其中补偿的数据电压与通过从第一和第二电源电压和晶体管的阈值电压的和减去对应的所述数据电压而获得的电压相同。

12.一种发光显示器，包括：多个数据线，用于发送对应于视频信号的数据电压；多个扫描线，用于发送选择信号；多个像素电路，每个所述像素电路耦接到对应的所述数据线以接收对应的所述数据电压，并且耦接到对应的所述扫描线以接收对应的所述选择信号，每个所述像素电路包括：

第一晶体管，其中包括：第一电极；第二电极，用于接收第一电源电压；第三电极，用于输出对应于在第一电极和第二电极之间的电压的电流；

发光元件，耦接到第三电极，用于发出对应于由第三电极输出的电流的光；

第二晶体管，包括第一电极、第二电极和第三电极，所述第二晶体管成二极管连接；

第一开关，用于响应于对应的所述选择信号而向第二晶体管的第二电极发送对应的所述数据电压；

电压补偿器，耦接在第一晶体管的第一电极和第二晶体管的第一电极之间，用于接收被施加到第二晶体管的第一电极的电压，并且用于根据施加到第二晶体管的第一电极的所述电压和第一电源电压来向第一晶体管的第一电极施加补偿的数据电压。

13.按照权利要求12的发光显示器，其中电压补偿器包括：

电容器，具有耦接到第一晶体管的第一电极的第一电极和耦接到第二晶体管的第一电极的第二电极；

第二开关，用于响应于第一控制信号而向电容器的第一电极施加第一电源电压；

第三开关，耦接在电容器的第二电极和第二电源电压之间，用于响应于第二控制信号而将第二电源电压与电容器的第二电极电隔离。

14.按照权利要求13的发光显示器，其中第一和第二开关包括具有相同沟道类型的晶体管，并且第一控制信号是对应的所述选择信号或与对应的所述选择信号具有相同的特性的另一个信号。

15.按照权利要求13的发光显示器，其中第三开关包括具有与第一开关的晶体管的沟道类型不同的沟道类型的晶体管，第二控制信号是对应的所述选择信号或与对应的所述选择信号具有相同的特性的另一个信号。

16.按照权利要求13的发光显示器，还包括第四开关，用于响应于第三控制信号而向第二晶体管的第三电极发送预充电电压。

17.按照权利要求16的发光显示器，其中第三控制信号是在施加对应的所述选择信号之前施加的、来自前一个所述扫描线的另一个所述选择信号。

18.按照权利要求16的发光显示器，其中预充电电压被建立为小于对应的所述数据电压的最低电平。

19.按照权利要求12的发光显示器，其中第一和第二晶体管具有相同的特性。

20.按照权利要求12的发光显示器，其中第一和第二晶体管具有P型沟道，第一电极是栅极电极，第二电极是源极电极，第三电极是漏极电极。

21.按照权利要求12的发光显示器，其中第一和第二晶体管具有N型沟道，第一电极是栅极电极，第二电极是漏极电极，第三电极是源极电极。

22.一种发光显示器，包括：多个数据线，用于发送对应于视频信号的数据电压；多个扫描线，用于发送选择信号；多个像素电路，每个所述像素电路耦接到对应的所述数据线以接收对应的所述数据电压，并且耦接到对应的所述扫描线以接收对应的所述选择信号，每个所述像素电路包括：

晶体管，其中包括：第一电极；第二电极，用于接收第一电源电压；第三电极，用于输出对应于在第一电极和第二电极之间的电压的电流；

发光元件，耦接到第三电极，用于发出对应于由第三电极输出的电流的光；

第一电容器，耦接在晶体管的第一和第二电极之间；

第一开关，响应于来自对应的所述扫描线的对应的所述选择信号而发送对应的所述数据电压；

电压补偿器，用于接收通过第一开关发送的对应的所述数据电压，并且用于根据对应的所述数据电压和第一电源电压来向晶体管的第一电极施加补偿的数据电压。

23.按照权利要求22的发光显示器，其中电压补偿器包括：

第二电容器，具有耦接到晶体管的第一电极的第一电极，和耦接到第一开关的第二电极；

第二开关，用于响应于第一控制信号向第二电容器的第一电极施加第一电源电压；

第三开关，用于响应于第二控制信号向第二电容器的第二电极施加第二电源电压。

24.按照权利要求23的发光显示器，其中第一和第二控制信号具有相同的特性。

25.按照权利要求23的发光显示器，其中来自前一个所述扫描线的另一个所述选择信号在施加对应的所述选择信号之前既作为第一控制信号又作为第二控制信号被施加。

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