CN101458895B - 自发光显示设备和该设备的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了自发光显示设备和该设备的驱动方法，该自发光显示设备包括：像素电路；以及驱动电路，其中每个驱动电路包括发光二极管、连接至该发光二极管的驱动电流沟道的驱动晶体管、以及耦合至该驱动晶体管的控制节点的保持电容器，在校正驱动晶体管以及将数据电压写至控制节点之后，该驱动电路将发光使能偏置施加给发光二极管，在施加了发光使能偏置的发光使能时间段期间，该驱动电路提供适配为在该保持电容器保持该数据电压的情况下来将发光使能偏置改变到不发光偏置的发光中断时间段，并且该驱动电路对发光使能时间段之后的恒定时间段执行适配为反向偏置发光二极管以停止发光的发光禁止处理。

Description

自发光显示设备和该设备的驱动方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2007年12月13日在日本专利局提交的日本专利申请号2007-322420的优先权的权益，该申请的完整公开通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及自发光显示设备以及该自发光显示设备的驱动方法，其中，该自发光显示设备在其每个像素电路中具有：发光二极管，其适配为当被施加偏置电压时发光；驱动晶体管，其适配为控制流过该发光二极管的驱动电流；以及保持电容器，其耦合至该驱动晶体管的控制节点。
背景技术
有机电发光元件作为用于自发光显示设备中的光电元件而公知。通常被称为OLED(有机发光二极管)的该元件是发光二极管的一种。
OLED具有彼此上下堆叠的多个有机薄膜。例如，这些薄膜用作有机空穴传输层以及有机发光层。OLED是依赖于被施加电场时的有机薄膜的发光的电光元件。控制通过OLED的电流大小提供了色彩灰度电平。因此，使用OLED作为电光元件的显示设备在其每个像素中具有包括驱动晶体管和电容器的像素电路。该驱动晶体管控制流过OLED的电流量。该电容保持该驱动晶体管的控制电压。
到目前为止已经提出了各种类型的像素电路。
所提出的电路类型之中的主要有：使用四个晶体管(4T)和一个电容(1C)的4T1C像素电路、4T2C、5T1C以及3T1C像素电路。
所有上述像素电路都设计用来防止晶体管特性的变化而导致的图像质量的恶化。该晶体管由TFT(薄膜晶体管)构成。这些电路旨在：只要数据电压恒定，则维持像素电路中的驱动电流恒定，由此提供全屏幕的改进的均匀性(亮度均匀性)。适配为根据到来的视频信号的数据电势来控制电流量的该驱动晶体管的特性变化直接影响OLED的发光亮度，当将OLED连接至像素电路中的电源时尤其如此。
驱动晶体管的所有特性变化中的最大是阈值电压的特性变化。为了消除驱动电流对驱动晶体管的阈值电压变化的影响，必须校正驱动晶体管的栅源电压。以下将该校正称为“阈值电压校正”。
进一步，假设将执行阈值电压校正，如果校正了栅源电压以消除驱动能力组分(通常称为迁移率)的影响，那么可实现进一步改进的均匀性。通过从驱动晶体管的电流驱动能力中减去导致阈值变化的组分以及其它影响因素来获得该组分。以下将驱动能力组分的校正称为“迁移率校正”。
例如，在日本专利特许No.2006-215213(以下称为专利文档1)中详细地描述了驱动晶体管的阈值电压与迁移率的校正。
发明内容
如专利文档1中所述，为了在取决于像素电路配置的阈值电压和迁移率校正的期间使得发光二极管(有机EL元件)不发光，必须将其反向偏置。在这种情况下，当显示器从一个屏幕变到另一个屏幕时，全屏幕的亮度时常遇到瞬间变化。因为该现象在屏幕瞬间照亮时尤其明显，因此以下将该变化称为“闪烁现象”。
本实施例涉及能够防止或抑制全屏幕的亮度的瞬间变化(闪烁现象)的自发光显示设备以及该设备的驱动方法。
根据本发明的实施例(第一实施例)的自发光显示设备具有像素电路和驱动电路。每个像素电路包括发光二极管；驱动晶体管，其连接至该发光二极管的驱动电流沟道；以及保持电容器，其耦合至该驱动晶体管的控制节点。
在校正该驱动晶体管以及将数据电压写入至控制节点之后，驱动电路将发光使能偏置施加给发光二极管。在施加发光使能偏置的发光使能时间段期间，该同一电路提供发光中断时间段。该发光中断时间段适配为在该保持电容器保持该数据电压的情况下来将发光使能偏置改变到不发光偏置。驱动电路对发光使能时间段之后的恒定时间段执行发光禁止处理。该发光禁止处理适配为反向偏置所述发光二极管以停止发光。
优选地，应该在执行发光禁止处理的恒定时间段期间来初始化保持电容器所保持的电压。
根据本发明的另一实施例(第二实施例)的自发光显示设备除了第一实施例的特性特征之外，还具有以下特性特征。
即，在根据第二实施例的自发光显示设备中，将从所述校正的起始至执行发光禁止处理的发光禁止时间段的结束的时期确定为恒定屏幕显示时间段。该驱动电路通过改变发光中断时间段的长度来控制发光二极管实际发光期间的发光使能时间段的长度。
根据本发明的又一实施例(第三实施例)的自发光显示设备除了第一实施例的特性特征之外，还具有以下特性特征。
即，在根据第三实施例的自发光显示设备的驱动电路中，该驱动电路通过在发光中断时间段和执行发光禁止处理的发光禁止时间段期间来反向偏置该同一二极管而停止发光二极管的发光。
根据本发明的又一实施例(第四实施例)的自发光显示设备除了第一实施例的特性特征之外，还具有以下特性特征。
即，根据第四实施例的自发光显示设备的驱动电路对发光使能时间段的起始处的预定时间段执行误发光。在误发光中，尽管将发光使能偏置施加给发光二极管，但实际上不能发光。当误发光之后开始发光中断时间段时，驱动电路将发光使能偏置改变到不发光偏置。然后，在经过预定时间段之后，驱动电路将不发光偏置变回为发光使能偏置。
根据本发明的又一实施例(第五实施例)的自发光显示设备除了第一实施例的特性特征之外，还具有以下特性特征。
即，根据第五实施例的自发光显示设备的驱动电路对发光使能时间段的结束处的预定时间段执行误发光。在误发光中，尽管将发光使能偏置施加给发光二极管，但实际上不能发光。当误发光之后开始发光禁止处理时，驱动电路将发光使能偏置改变到不发光偏置，并且初始化所述保持电压。
根据本发明的又一实施例(第六实施例)的自发光显示设备除了第一实施例的特性特征之外，还具有以下特性特征。
即，根据第六实施例的自发光显示设备的驱动电路在发光使能时间段期间重复预定次数的对于发光二极管能够实际发光的足够长的发光使能时间段以及发光中断时间段。
根据本发明的又一实施例(第七实施例)的自发光显示设备的驱动方法是具有像素电路和驱动电路的自发光显示设备的驱动方法。每个该像素电路都包括发光二极管；驱动晶体管，其连接至该发光二极管的驱动电流沟道；以及保持电容器，其耦合至该驱动晶体管的控制节点。该驱动方法包括以下步骤：
(1)发光禁止处理步骤，通过将发光二极管反向偏置恒定时间段来停止发光。
(2)校正和写步骤，校正驱动晶体管并且将数据电压写到控制节点
(3)发光使能偏置施加步骤，根据所写数据电压将发光使能偏置施加至发光二极管。
(4)发光中断步骤，在发光使能偏置的施加的中途，在该保持电容器保持该数据电压的情况下来将发光使能偏置暂时地改变到不发光偏置。
进一步，发光禁止处理应该优选地通过反向偏置该同一二极管来停止发光二极管的发光，并初始化保持电容器所保持的电压。
根据本发明的又一实施例(第八实施例)的自发光显示设备的驱动方法除了第七实施例的特性特征之外，还具有以下特性特征。
即，根据第八实施例的驱动方法，将以这种顺序的校正及写步骤、发光使能偏置施加步骤、发光中断步骤、发光使能偏置的恢复及发光禁止处理步骤确定为恒定屏幕显示时间段。此外，该驱动方法通过在发光使能偏置施加步骤、发光中断步骤以及发光使能偏置的恢复中改变发光中断时间段的长度来控制发光二极管实际发光期间的发光使能时间段的长度。
顺便提及，本发明的发明人等已从之前提到的“闪烁现象”的原因的分析中发现该现象与发光二极管(如，有机EL元件)的反向偏置时间段的长度有关。关于有机EL元件的反向偏置，专利文档1描述了使用5T1C像素电路中的反向偏置的有机发光二极管OLED(有机EL元件)来执行阈值电压校正的控制(参照专利文档1的第一及第二实施例以及参照例如该第一实施例的段落0046)。虽然由于专利文档1仅关注单个像素的驱动而未在其之中描述，但是有机EL元件的反向偏置从先前屏幕显示时间段(1F)中的发光的结束开始，并且在跟着实际有机EL显示中的校正时间段的下一个发光处被取消。因此，方向偏置的长度(起始)取决于有机EL元件的发光使能时间段的长度并且其时常地变化。
由于在流过有机EL元件的电流量过度增加的情况下的长期变化，有机EL元件遭受其特性的恶化。通过之前提到的阈值电压和迁移率校正可以以某种程度来补偿(校正)该特性恶化。然而，过度恶化的完全校正是不可能的。因此，特性恶化越小则越好。结果，为了增加发光亮度，可延伸发光使能时间段(可控制脉冲占空比)，而不是增加驱动电流量。
此外，如果屏幕的周围环境是明亮的，考虑到校正的上述限制，可将发光使能时间段延伸以使得屏幕更易于观看。此外，当降低亮度以符合更低功耗的需求，可减少发光时间，而不减少驱动电流量。
在屏幕亮度由于变化平均像素发光亮度而变化时的屏幕变化期间可观察到“闪烁现象”。因此，“闪烁现象”表明其自身不同地取决于反向偏置时间段的长度。根据该观点，本实施例的发明人等推断发光二极管(如，有机EL元件)的等效电容在反向偏置该同一二极管时的时间上变化，并且推断该变化影响校正精度并且最终改变屏幕的亮度。
因此，在本发明的上述第一至第八实施例中，在将发光使能偏置施加至发光二极管的发光使能时间段的中途，提供发光中断时间段。在发光中断时间段中，发光使能偏置被暂时地改变到不发光偏置。根据第三实施例，不发光偏置将发光二极管反向偏置。然而，应该注意的是，发光使能时间段期间的反向偏置的暂时施加与保持电容器所保持的数据电压一起处理。因此，当取消反向偏置的施加时很容易将发光二极管恢复至初始发光使能偏置。利用其优点可以设置所期望的不发光偏置时间段(发光中断时间段)。
在第一至第八实施例中，将紧接着发光使能时间段之后执行的、且其中施加了反向偏置的发光禁止处理设置为恒定长度。
如果在缺少发光中断时间段的情况下来将发光禁止处理设置为恒定长度，那么发光使能时间段的长度被固定且不可以改变。
因此，第一至第八实施例容许通过改变发光中断时间段的长度来控制发光使能时间段的长度。即，如第二实施例中所进行的那样，可通过改变发光中断时间段的长度来容易地控制发光二极管实际发光期间的发光使能时间段的长度。
根据更具体的第四与第五实施例，误发光被设置在发光使能时间段的起始或结束处。在误发光中，虽然将发光使能偏置施加至发光二极管，但发光二极管实际上不可以发光。
根据另一具体第六实施例，在发光使能时间段期间，将对于发光二极管实际发光的足够长的发光使能时间段与发光中断时间段重复预定次数。此时，应该确定发光中断时间段的长度与的该同一时间段被插入的次数以便于发光使能时间段的总长度与期望长度相匹配。
发光中断时间段的上述设置旨在确保反向偏置施加时间在紧接着阈值电压校正之前的发光禁止处理期间始终保持恒定。只要紧接着阈值电压校正之前的反向偏置施加时间恒定，那么对于阈值电压或迁移率校正之后的相同数据电压来说，不同像素电路的发光二极管的控制节点大致具有相同的偏置电压。即，上面的设置消除了作为反向偏置施加时间中的差异结果的、待在发光之前施加给发光二极管的偏置电压中所包含的误差组分。这确保了改进的校正精度，对于相同数据电压输入，提供了不同像素之间的大致恒定的发光强度。
本实施例提供了紧接着阈值电压或迁移率校正之前的有效恒定反向偏置施加时间。由此对于相同的数据电压输入，确保了不同像素之间大致恒定的发光强度，并且有效防止或抑制了所谓的闪烁现象。
附图说明
图1是图解根据本发明的实施例的有机EL显示器的主要组件的示例的框图；
图2是包括根据本发明的实施例的像素电路的基本配置的框图；
图3是图解示出有机发光二极管的特性的图形和等式的图；
图4A～4E是图解根据本发明的实施例的显示控制期间的各种信号和电压的波形的时序图；
图5A～5C是直至发光禁止时间段为止的操作的说明图；
图6A和6B是直到阈值电压校正的结束之前的操作的说明图；
图7A和7B是直至发光使能时间段为止的操作的说明图；
图8A～8C是校正效果的说明图；
图9A和9B是图解用于描述闪烁现象的信号波形和发光强度的变化的时序图；
图10A～10C是图解根据第二实施例的信号波形、发光强度等的时序图；
图11A～11C是图解根据第三实施例的信号波形、发光强度等的时序图；
图12A～12C是图解根据第四实施例的闪烁防止措施的时序图；
图13A和13B是图解根据第四实施例的信号波形的时序图；以及
图14A、14B以及14C是根据第四实施例的其它时序图。
具体实施方式
下面参考附图，以具有2T1C像素电路的有机EL显示器为例来描述本发明的优选实施例。
《第一实施例》
在第一实施例中将给出对于后面将描述的更详细的第二至第四实施例所共用的配置，以及对于所有实施例所共用的发光时间控制的基本概念。
<总体配置>
图1图解根据本发明的实施例的有机EL显示器的主要组件的示例。
图1中所图解的有机EL显示器1包括像素阵列2。该像素阵列2具有以矩阵形式排列的多个像素电路(PXLC)3(i，j)。有机EL显示器1还包括适配为驱动像素电路2的垂直驱动电路(V.扫描器)4以及水平驱动电路(H.选择器：HSEL)。
根据像素电路3的配置提供多个V.扫描器4。这里，V.扫描器包括水平像素线驱动电路(驱动扫描)41以及写信号扫描电路(写扫描)42。V.扫描器4和H.选择器5是“驱动电路”的一部分。除了V.扫描器4和H.选择器5，“驱动电路”还包括适配为给V.扫描器4和H.选择器5提供时钟信号的电路、控制电路(如CPU)以及其它未示出的电路。
图1中所示的像素电路的标号3(i，j)意味着每个电路具有垂直地址i(i＝1或2)和水平地址j(j＝1，2或3)。这些地址‘i’和‘j’为1或更大的整数值，其最大值分别是‘n’和‘m’。这里，为了附图的简单，示出了n＝2且m＝3的情况。
在以下给出的描述和附图中，将该地址符号应用于像素电路中的元件、信号、信号线以及电压。
像素电路3(1，1)和3(2，1)连接至走在垂直方向上的视频信号线DTL(1)。类似地，像素电路3(1，2)和3(2，2)连接至走在垂直方向上的视频信号线DTL(2)。像素电路3(1，3)和3(2，3)连接至走在垂直方向上的视频信号线DTL(3)。视频信号线DTL(1)～DTL(3)由H.选择器5进行驱动。
第一行中的像素电路3(1，1)、3(1，2)以及3(1，3)连接至写扫描线WSL(1)。类似地，第二行中的像素电路3(2，1)、3(2，2)以及3(2，3)连接至写扫描线WSL(2)。写扫描线WSL(1)和WSL(2)由写信号扫描电路42进行驱动。
此外，第一行中的像素电路3(1，1)、3(1，2)以及3(1，3)连接至电源扫描线DSL(1)。类似地，第二行中的像素电路3(2，1)、3(2，2)以及3(2，3)连接至电源扫描线DSL(2)。电源扫描线DSL(1)和DSL(2)由水平像素线驱动电路41进行驱动。
以下通过标号DTL(j)来表示包括视频信号线DTL(1)～DTL(3)的m条视频信号线中的任意一条。类似地，通过标号WSL(i)来表示包括写扫描线WSL(1)和WSL(2)的n条写扫描线中的任意一条，而通过标号DSL(i)来表示包括电源扫描线DSL(1)和DSL(2)的n条电源扫描线中的任意一条。
在本实施例中可使用线顺序驱动或点顺序驱动。在线顺序驱动中将视频信号同时提供给显示像素行中的所有视频信号线DTL(j)(也称为显示线)。在点顺序驱动中将视频信号相继地提供给视频信号线DTL(j)。
<像素电路>
图2中图解像素电路3(i，j)的配置示例。
图2中所图解像素电路3(i，j)控制有机发光二极管OLED。除了有机发光二极管OLED之外，该像素电路还包括驱动晶体管Md、采样晶体管Ms以及保持电容器Cs。每个驱动晶体管Md和采样晶体管Ms均包括NMOS TFT。
在顶部发射显示器(top emission display)的情况下，尽管未具体地图解有机发光二极管OLED的配置，但是有机发光二极管OLED按照如下而形成。首先，在形成于衬底(例如，由透明玻璃构成)上的TFT结构上形成阳极电极。接下来，通过顺序堆叠空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及其它层来在阳极电极上形成构成有机多层膜的层体(layered body)。最后，在层体上形成包括透明电极材料的阴极电极。阳极电极连接至正电源，且阴极电极连接至负电源。
如果将适配为产生预定电场的偏置电压施加在有机发光二极管OLED的阳极和阴极电极之间，当注入的电子和空穴在发光层中复合时，有机多层膜将会发光。如果合适地选择构成有机多层膜的有机物质，那么有机发光二极管OLED可发射红(R)、绿(G)、蓝(G)光中的任意一种。因此，通过将像素排列在每行中以使得每个像素都可发射RGB光而实现彩色图像的显示。可替代地，滤色器可以通过使用发射白光的有机物质，产生R、G和B之间的差别。另可替代地，可改为使用四种色彩，即R、G、B和W(白)。
驱动晶体管Md用作适配为控制流过有机发光二极管OLED的电流量以确定显示灰度电平的电流控制部分。
驱动晶体管Md将其漏极连接至适配为控制电源电压VDD的供给的电源扫描线DSL(i)。该同一晶体管Md将其源极连接至有机发光二极管OLED的阳极。
采样晶体管Ms连接在数据电势Vsig的供给线(视频信号线DTL(j))和驱动晶体管Md的栅极(控制节点NDc)之间。数据电势Vsig确定像素灰度电平。该同一晶体管Ms将其源极和漏极之一连接至驱动晶体管Md的栅极(控制节点NDc)，并且将其另一个连接至视频信号线DTL(j)。以预定间隔将来自H.选择器5(参照图1)的、具有数据电势Vsig的数据脉冲提供至视频信号线DTL(j)。在该数据电势供给时间段期间(数据脉冲持续时间)，采样晶体管Ms以合适地时序来采样具有待由像素电路显示的电平(level)的数据。做这个是为了消除瞬间时间段期间不稳定电平对于显示图像的负面影响。具有待采样的期望数据电势Vsig的数据脉冲的前后沿的电平是不稳定的。
保持电容Cs连接在驱动晶体管Md的栅极和源极(有机发光二极管OLED的阳极)之间。保持电容Cs的作用将于后面给出的操作描述中进行阐述。
在图2中，水平像素线驱动电路41将电源驱动脉冲DS(i)提供至驱动晶体管Md的漏极。电源驱动脉冲DS(i)具有峰值电压等于电源电压VDD的高电势Vcc_H以及参考或低电势Vcc_L。在驱动晶体管Md的校正以及有机发光二极管OLED的发光期间提供电源。
此外，将来自写信号扫描电路42的、具有相对较短持续时间的写驱动脉冲WS(i)提供至采样晶体管Ms的栅极，由此使得采样可控。
应该注意，可以通过在驱动晶体管Md的漏极和电源电压VDD的供给线之间插入另一个晶体管并且借助于水平像素线驱动电路41控制所插入晶体管的栅极来可替代地控制电源的供给(参照稍后描述的修改例)。
在图2中，有机发光二极管OLED通过驱动晶体管Md而将使其阳极被提供有来自正电源的电源电压VDD，并且将其阴极连接至适配为提供阴极电势Vcath的预定电源线(负电源线)。
通常由TFT形成像素电路中的所有晶体管。由包括多晶硅或非晶硅的半导体材料来制作用于形成TFT沟道的薄膜半导体层。多晶硅TFT具有高迁移率，但是其特性变化较大，这使得这些TFT不适合用在大屏幕显示设备中。因此，在具有大屏幕的显示设备中通常使用非晶硅TFT。然而，应该注意，使用非晶硅TFT难以形成P沟道TFT。结果，如在像素电路3(i，j)中那样，对于所有的TFT，应当优选地使用N沟道TFT。
这里，像素电路3(i，j)是可适用于本实施例的像素电路的示例，即，其为具有两个晶体管(2T)和一个电容器(1C)的2T1C像素电路的基本配置的示例。因此，除了像素电路3(i，j)的基本配置之外，可以用在本实施例中的像素电路还可具有额外的晶体管和/和电容器(参照稍后描述的修改例)。在具有基本配置的一些像素电路中，保持电容器Cs连接在电源电压VDD的供给线以及驱动晶体管Md的栅极之间。
更确切地，在稍后给出的修改例中将简洁地描述不同于2T1C像素电路的几种像素电路。这种电路可以是4T1C、4T2C、5T1C以及3T1C像素电路中的任意一个。
在如图2中所示进行配置的像素电路中，在阈值电压或迁移率校正期间反向偏置有机发光二极管OLED提供了充分大于保持电容器Cs的电容的等效电容。结果，该同一二极管OLED的阳极被潜在地大致固定，由此确保了改进的校正精度。因此，应当优选地通过反向偏置的该同一二极管OLED来执行校正。
为了反向偏置有机发光二极管OLED，将阴极连接至预定的电压线，而不是连接至地(接地阴极电势Vcath)。例如，为了反向偏置该同一二极管OLED，阴极电势Vcath远远大于电源驱动脉冲DS(i)的参考电势(低电势Vcc_L)。
<显示控制>
下面将与阈值电压和迁移率校正操作一起来描述数据写入期间的图2中所示的电路的操作。该系列的操作将称为“显示控制”。
首先给出待校正的驱动晶体管的特性以及有机发光二极管OLED的特性的描述。
保持电容器Cs耦合至图2中所示的驱动晶体管Md的控制节点NDc。采样晶体管Ms对通过视频信号DTL(j)所传送的数据脉冲的数据电势Vsig进行采样。所获得的数据电势施加到控制节点NDc并由保持电容器Cs来保持。当将预定数据电势施加给驱动晶体管Md的栅极时，该同一晶体管Md的漏极电流Ids由栅源电压Vgs(其电平与所施加的电势成比例)来确定。
这里，将驱动晶体管Md的源极电势Vs初始化为采样之前的数据脉冲的参考电势(参考数据电势Vo)。漏极电流Ids流过驱动晶体管Md。该同一电流Ids与后采样数据电势Vsig(更确切地，参考数据电势Vo和数据电势Vsig之间的电势差)所确定的数据电势Vin的量值成比例。漏极电流Ids大致用作有机发光二极管OLED的驱动电流Id。
因此，当将驱动晶体管Md的源极电势Vs初始化为参考数据电势Vo时，有机发光二极管OLED将以与数据电势Vsig成比例的亮度进行发光。
图3图解有机发光二极管OLED的I-V特性图以及用于驱动晶体管Md的漏极电流Ids(大致对应于有机发光二极管OLED的驱动电流Id)的典型等式。
如图3中所图解，有机发光二极管OLED的I-V特性由于长期变化而变化。此时，尽管图2中所示像素电路中的驱动晶体管Md试图通过恒定的漏极电流Ids，但是如从图3的图中可清楚地看到，由于施加至该同一二极管OLD的电压中的增量，因此有机发光二极管OLED的源极电压Vs也将上升。此时，驱动晶体管Md的栅极处于浮空。因而栅极电势将随着源极电势的增加而增加以维持栅源电压Vgs大致恒定。这对于维持有机发光二极管OLED的发光亮度不变是有效果的。
然而，不同像素电路之间的驱动晶体管Md的阈值电压Vth和迁移率μ是不同的。这导致根据图3中的等式的漏极电流Ids的变化。结果，即使给两个像素提供相同的数据电势Vsig，显示屏幕中的两个像素之间的发光亮度也不相同。
在图3中所示的等式中，标号Ids表示从工作在饱和区中的驱动晶体管Md的漏极流向其源极的电流。此外，在驱动晶体管Md中，标号Vth表示阈值电压，μ表示迁移率，W表示有效沟道宽度(有效栅宽)以及L表示有效沟道长度(有效栅长)。此外，标号Cox表示驱动晶体管Md的单位栅电容，即，单位面积的栅氧膜电容和源极/漏极与栅极之间的边缘电容的总和。
具有N沟道驱动晶体管Md的像素电路的优点在于其提供了高驱动能力且允许制造工艺的简单化。然而，为了抑制阈值电压Vth和迁移率μ的变化，在设置发光使能偏置之前必须对阈值电压Vth和迁移率μ进行校正。
图4A～4E是图解显示控制期间各种信号和电压的波形的时序图。在该显示控制中，在逐行的基础上顺序地写数据。图4A～4E图解将数据写至第一行(显示线)的像素电路3(1，j)，并且执行关于半帧F(1)中的第一行或显示线的显示控制。应该注意的是，图4A～4E图解之前半帧F(0)中所执行的部分控制(发光禁止处理)。
图4A是视频信号Ssig的波形图。图4B是提供给待写入数据的显示线的写驱动脉冲WS的波形图。图4C是待提供给写入数据的显示线的电源驱动脉冲DS的波形图。图4D是属于待写入数据的显示线的像素电路3(1，j)中的驱动晶体管Md的栅极电压Vg(控制节点NDc)的波形图。图4E是属于待写入数据的显示线的像素电路3(1，j)中的驱动晶体管Md的源极电压Vs(有机发光二极管OLED的阳极电势)的波形图。
[各时间段的定义]
如图4A的顶部所图解，先行一个半帧(或帧)的屏幕的发光使能时间段(LM0)之后跟着该先行屏幕的发光禁止处理时间段(LM-STOP)。这里，下一个屏幕的处理以时间次序(chronological order)开始于阈值电压校正时间段(VTC)、写和迁移率校正时间段(W&μ)、发光使能时间段(LM1)以及发光禁止处理时间段(LM-STOP)。
[驱动脉冲的概述]
在图4A～4E中，在合适的地方由标号T0C、T0D、T16、T17、T18、T19、T1A、T1B、T1Ba～T1Bc、T1C以及T1D来表示时间。时间T0C以及T0D与半帧F(0)相关。时间T16～T1D与半帧F(1)相关。
如图4B中所图解，写驱动脉冲WS包含在低电平处无效而在高电平处有效的预定数量的采样脉冲SP1以及SPe。在采样脉冲SP1和SPe之间不出现采样脉冲。在两个采样脉冲中，仅有采样脉冲SP1与稍后出现的写脉冲WP叠加。如上所述，写驱动脉冲WS包括采样脉冲SP1和SPe以及写脉冲Wp。
将视频信号Ssig提供给m条(几百至一千几百)视频信号线DTL(j)(参照图1和2)。将同一信号Ssig同时提供给线顺序显示中的m个视频信号线DTL(j)。在图4B中仅示出了视频信号脉冲PP(1)。该脉冲对于显示第一行像素中的图像是必要的。来自参考数据电势Vo的视频信号脉冲PP(1)的峰值电势(即，数据电势Vin)对应于待通过显示控制而显示(写)的灰度电平。第一行中的像素之间的灰度电平(＝Vin)可以是相同的(在单色模式中)。然而，根据显示像素行的灰度电平的该灰度电平通常是不同的。
图4A～4E主要旨在描述第一行中的单个像素的操作。然而，该同一行中的其它像素的驱动被以并行的方式完全控制，并且除非像素之间的显示灰度电平可能不同，否则其具有来自图4A～4E中所图解的单个像素的驱动的时移。
在发光禁止处理期间(从时间T0C至T16的LM_STOP)以及发光使能时间段(LM1)中途的发光中断时间段(NOT_LM)期间，将提供给驱动晶体管Md的漏极的电源驱动脉冲DS维持在无效低电平(即，低电势Vcc_L)。在任意其它时间段，将电源驱动脉冲DS维持在有效高电平(即，高电势Vcc_H)。
[发光时间控制的基本概念]
本实施例中的发光控制涉及例如通过控制电源驱动脉冲DS来在发光使能时间段(图4中的LM1)中途提供发光中断时间段(NOT-LM)。
在发光使能时间段期间，将写驱动脉冲WS维持在无效低电平。因此，采样晶体管Ms保持截止。此时，驱动晶体管Md的栅极(控制节点NDc)处于浮空。因此，即使例如通过不激活电源驱动脉冲DS来将施加给有机发光二极管OLED的偏置(以下称为发光使能偏置)从发光使能时间段(LM1)起始(时间T1A)改变到不发光偏置，当取消不发光偏置时该偏置也将自动地被存储至发光使能偏置。
本实施例被设计用于借助于自动偏置恢复能力、通过控制发光中断时间段(NOT-LM)的长度来控制有效发光使能时间段(比电源驱动脉冲DS的无效时间段稍长)。有效发光使能时间段是有机发光二极管OLED发光期间的时间段。
发光使能时间段(LM1)期间的发光中断时间段(NOT-LM)仅需要迟于时间T1A开始。即，发光中断时间段(NOT-LM)可在有机发光二极管OLED实际开始发光之前而开始。第二至第四实施例涉及发光中断时间段(NOT-LM)的具体开始时序。
应该注意的是，虽然未具体图解，但是通过例如一个水平间隔的延迟将写驱动脉冲WS和电源驱动脉冲DS顺序地提供给第二行(第二行中的像素3(2，j))和第三行(第三行中的像素3(3，j))。
因此，当执行关于某一行的“阈值电压校正”和“写与迁移率校正”的同时，执行关于之前行的“初始化”。结果，就“阈值电压校正”和“写与迁移率校正”来说，这些处理以基于逐行的无缝方式来管理。这产生了没有无用的时间段。
接下来，给出图4D和4E中所示的驱动晶体管Md的源极和栅极电势的变化以及对于图4A中所示的每个时间段、这些变化所导致的的操作的描述。
应该注意的是，将与图2一起参照图5～7中所示的第一行中的像素3(1，j)的操作的说明图。
[先前屏幕的发光使能时间段(LM0)]
对于第一行中的像素3(1，j)，如图4B中所图解，在早于时间T0C的半帧F(0)(先前屏幕)的发光使能时间段(LM0)期间，写驱动脉冲WS处于低电平。结果，采样晶体管Ms处于截止。另一方面，如图4C中所图解，此时电源驱动脉冲DS处于高电势Vcc_H。
如图5A中所图解，借助于对先前屏幕的数据写操作来将数据电压Vin0提供给驱动晶体管Md的栅极，并由该驱动晶体管Md的栅极维持该数据电压Vin0。我们假设有机发光二极管OLED此时以与数据电压Vin0成比例的亮度来发光。驱动晶体管Md被设计工作在饱和区中。因此，流过有机发光二极管OLED的驱动电流Id(＝Ids)具有根据保持电容器Cs所保持的驱动晶体管Md的栅源电压Vgs而通过图3中所示的等式来计算的值。
[发光禁止处理时间段(LM-STOP)]
发光禁止处理处理开始于图4A～4E中所示的时间T0C处。
如图4C中所示，在时间T0C处，水平像素线驱动电路41(参照图2)将电源驱动脉冲DS从高电势Vcc_H改变到低电势Vcc_L。驱动晶体管Md中的已用作漏极的节点的电势急剧下拉至低电势Vcc_C。结果，源极和漏极之间的电势关系被反转。因此，已用作漏极的节点作为源极使用，而已用作源极的极点作为漏极使用以对来自漏极的电荷进行放电(标号Vs保持为图5中所示的源极电势不变)。
因此，如图5B中所图解，以相反方向流向先前一个的漏极电流Ids流过驱动晶体管Md。
当发光禁止处理时间段(LM-STOP)开始时，如图4E中所图解，驱动晶体管Md的源极(实际操作中的漏极)从时间T0C起急剧放电，导致源极电势Vs降低接近于低电势Vcc_L。因为采样晶体管Ms的栅极是浮空的，因此栅极电势Vg将随着源极电势Vs的降低而降低。
此时，如果低电势Vcc_L小于有机发光二极管OLED的发光阈值电压Vth_oled.与阴极电势Vcath的和(即，Vcc_L＜Vth_oled.+Vcath)，那么有机发光二极管OLED将停止发光。
接下来，在时间T0D处，写信号扫描电路42(参照图2)将写扫描线WSL(1)的电势从低变为高电平，并且将产生的采样脉冲SPe提供至采样晶体管Ms的栅极。
直到时间T0D为止，视频信号Ssig的电势改变到参考数据电势Vo。因此，采样晶体管Ms对视频信号Ssig的参考数据电势Vo进行采样以将后采样参考数据电势Vo传送至驱动晶体管Md的栅极。
如图4D和4E中所图解，该采样操作导致栅极电势汇聚(converge)至参考数据电势Vo，并且从而导致源极电势Vs汇聚至低电势Vcc_L。
这里，参考数据电势Vo是低于电源驱动脉冲DS的高电势Vcc_H且高于其低电势Vcc_L的预定电势。
该采样操作还用作适配为调节校正操作的初始情况的保持电容器Cs所保持的电压的初始化。
在该保持电压的初始化中，设置电源驱动脉冲DS的低电势Vcc_L以使得驱动晶体管Md的栅源电压Vgs(＝保持电压)大于该同一晶体管Md的阈值电压Vth。更确切地，如图5C中所图解，当栅极电势Vg被拉至参考数据电势Vo时，源极电势Vs将等于电源驱动脉冲DS的低电势Vcc_L，导致保持电容器Cs所保持的电压下降为值Vo-Vcc_L。该保持电压Vo-Vcc_L正是栅源电压Vgs。除非该同一电压Vgs大于驱动晶体管Md的阈值电压Vth，否则稍后不能执行阈值电压校正操作。结果，建立电势关系使得Vo-Vcc_L＞Vth。
虽然在稍后进行详细描述，但是在发光禁止处理时间段(LM-STOP)中反向偏置有机发光二极管OLED并停止发光。
在时间T0D之后，图4B中所示的最后采样脉冲SPe以充分的时间量为结束，导致采样晶体管Ms暂时截止。
随后，半帧F(1)的处理将从时间T16处开始。
[阈值校正时间段(VTC)]
在时间T16处，当采样晶体管导通时，第一次采样脉冲SP1处于高电平。在这种情况下，在时间T16处，电源驱动脉冲DS的电势从低电势Vcc_L变为高电势Vcc_H，初始化阈值校正时间段(VTC)。
在阈值校正时间段(VTC)刚开始(T16)之前，处于导通的采样晶体管Ms对参考数据电势Vo进行采样。因此，如图6A中所图解，驱动晶体管Md的栅极电势vg被电性地固定在恒定参考数据电势Vo。
在这种情况下，当电源驱动脉冲DS的电势在时间T16处从低电势Vcc_L改变到高电势Vcc_H时，对应于电源驱动脉冲DS的峰值的源极电压VDD被施加在驱动晶体管Md的源极和漏极之间。这将驱动晶体管Md导通，导致漏极电流Ids流过该同一晶体管Md。
如图4E中所图解，漏极电流Ids对驱动晶体管Md的源极充电，导致该同一晶体管Md的源极电势Vs上升。因此，直到该时均具有Vo-Vcc_L的值的驱动晶体管Md的栅源电压Vgs(保持电容器Cs所保持的电压)逐渐降低(参照图6A)。
如果栅源电压迅速降低，那么如图4E中所图解，阈值校正时间段(VTC)内的源极电势Vs的增量将饱和。该饱和是由于作为源极电势上升的结果所引起的驱动晶体管Md进入截止而发生的。因此，栅源电压Vgs(保持电容器Cs所保持的电压)汇聚于大致等于驱动晶体管Md的阈值电压Vth的值。
应该注意的是，在图6A中所示的操作中，漏极电流Ids不仅充电保持电容器Cs的电极之一，而且充电有机发光二极管OLED的电容Coled.。此时，假设有机发光二极管OLED的电容Coled.充分大于保持电容器Cs的电容，那么几乎所有的漏极电流Ids将用于对保持电容器Cs充电。在这种情况下，栅源电压Vgs大致汇聚于与阈值电压Vth相同的值。
为了确保阈值电压校正的精度，在初始化校正操作之前提前反向偏置有机发光二极管OLED，以使得将电容Coled.增大至充分大的程度。
阈值校正时间段(VTC)在时间T19处结束。然而，在先于时间T19的时间T17处，写驱动脉冲WS被无效(deactivate)，导致采样脉冲SP1结束。如图6B中所图解，这将采样晶体管Ms截止，导致驱动晶体管Md的栅极浮空。此时，栅极电势Vg被维持在参考数据电势Vo。
在跟着时间T17且先于时间T19的时间T18处，必须施加视频信号脉冲PP(1)，即，必须将视频信号Ssig的电势改变到数据电势Vsig。做这个以等待数据电势Vsig达到稳定，从而在时间T19处的数据采样期间可使用维持在预定电平的数据电势Vsig来写数据电势Vin。因此，为了数据电势的稳定，将从时间T18至时间T19的时间段设置得足够长。
[阈值电压校正的效果]
这里假设驱动晶体管的栅源电压增大Vin，栅源电压将为Vin+Vth。另一方面，我们考虑两个驱动晶体管，一个具有大的阈值电压Vth，而另一个具有小的阈值电压Vth。
结果，具有大的阈值电压Vth的前一个驱动晶体管具有大的栅源电压。相反，具有小的阈值电压Vth的驱动晶体管具有小的栅源电压。因此，就阈值电压Vth来说，如果通过校正操作消除了相同的电压Vth中的变化，那么对于相同的数据电势Vin，相同的漏极电流Ids将流过该两个驱动晶体管。
在阈值校正时间段(VTC)期间，必须确保漏极电流Ids被全部消耗以便于其流入保持电容器Cs的电极之一(即，有机发光二极管OLED的电容Coled.的电极之一)，从而该同一二极管OLED不导通。如果由Voled.表示该同一二极管OLED的阳极电压，由Vth_oled表示其阈值电压，以及Vcath表示其阴极电压，那么为了该同一二极管OLED保持截止，等式“Voled.≤Vcath+Vth_oled.”必须始终成立。
这里假设有机发光二极管OLED的阴极电势Vcath恒定为低电势Vcc_L(如，地电压GND)，那么如果发光阈值电压Vth_oled.非常大，则上面的等式可始终成立。然而，发光阈值电压Vth_oled.由有机发光二极管OLED的制造情况所确定。此外，为了实现在低电压处高效发光，该同一电压Vth_oled.不可过度增大。因此在本实施例中，直至阈值校正时间段(VTC)结束之前，通过将阴极电势Vcath设置为大于低电势Vcc_L来反向偏置有机发光二极管OLED。
在贯穿图4中所示的时间段中，适配为反向偏置有机发光二极管OLED的阴极电势Vcath保持恒定。然而，应该指出的是，将阴极电势Vcath设置为阈值电压校正消除反向偏置之处的恒定电势。因此，在迟于时间T19(此时源极电势大于阈值电压校正的期间)的时间处，在取消反向偏置的情况下继续迁移率校正和发光处理。然后，在稍后的发光中断时间段和发光禁止处理时间段期间，有机发光二极管OLED再次被反向偏置。
[写和迁移率校正时间段(W&μ)]
写和迁移率校正时间段(W&μ)开始于时间T19。此时，正如其于图6B中所示，采样晶体管Ms截止，并且驱动晶体管Md处于截止。驱动晶体管Md的栅极保持在参考数据电势Vo。源极电势Vs为Vo-Vth，且栅源电压Vgs(保持电容器Cs所保持的电压)为Vth。
如图4B中所图解，在时间T19处施加视频信号脉冲PP(1)的同时将写脉冲WP提供给采样晶体管Ms的栅极。如图7A中所示，这将采样晶体管Ms导通，导致将数据电压Vin提供给驱动晶体管Md的栅极。数据电势Vin是数据电势Vsig(＝Vin+Vo)和栅极电势Vg(＝Vo)之间的差。结果，栅极电势Vg等于Vo+Vin。
当栅极电势Vg增大了数据电压Vin时，源极电势Vs也将与栅极电势Vg一起增大。此时，不以按照其现状的方式将数据电压Vin传递至源极电势Vs。而是，源极电势Vs上升与电容耦合比率g成比例的变化率ΔVs(即g*Vin)。这如以下的等式[1]中所示。
ΔVs＝Vin(＝Vsig-Vo)×Cs/(Cs+Coled.)    [1]
这里，由同一标号Cs来表示保持电容器Cs的电容。标号Coled.是有机发光二极管OLED的等效电容。
根据上面，如果不考虑迁移率校正，那么变化之后的源极电势Vs为Vo-Vth+g*Vin。结果，驱动晶体管Md的栅源电压Vgs为(1-g)Vin+Vth。
这里将给出迁移率μ的变化的描述。
在之前执行的阈值电压校正中，漏极电流Ids实际包含每次该电流流动时的迁移率μ所导致的误差。然而，由于阈值电压Vth的变化很大，因而未严格讨论迁移率μ所导致的误差分量。此时，仅通过使用“上”和“下”(而不是电容耦合比率g)来给出描述以避免迁移率的变化的描述的复杂。
另一方面，如之前所说明，在以精确方式执行了阈值电压校正之后，阈值电压Vth由保持电容器Cs所保持。当驱动晶体管Md稍后导通时，漏极电流Ids将保持不变，而不管阈值电压Vth的量值。因此，在阈值电压校正之后，如果保持电容器Cs所保持的电压(栅源电压Vgs)由于驱动晶体管Md导通时的驱动电流Id而变化，那么该变化ΔV(正或负)不仅反映驱动晶体管Md的迁移率μ的变化(更精确地，纯意义上的半导体材料的物理参数的迁移率)，而且反映按照晶体管结构或制造工艺来影响电流驱动能力的那些因素的综合变化。
回到考虑了上面的操作的描述中，当在图7A中采样晶体管Ms已导通之后将数据电压Vin添加给栅极电势Vg时，驱动晶体管Md试图从漏极至源极通过量值与数据电压Vin(灰度电平)成比例的漏极电流Ids。此时，漏极电流Ids根据迁移率μ而变化。结果，通过迁移率μ所导致的Vo-Vth+g*Vin与变化量ΔV的和Vo-Vth+g*Vin+ΔV给出源极电势Vs。
此时，为了使有机发光二极管OLED不发光，只需根据例如使得满足等式Vs(＝Vo-Vth+g*Vin+ΔV)＜Vth_oled.+Vcath的数据电压Vin和电容耦合比率g来提前设置阴极电势Vcath。
按照上述提前设置阴极电势Vcath来反向偏置有机发光二极管OLED，使得该同一二极管OLED进入高阻状态。结果，有机发光二极管OLED呈现简单的电容特性，而不是二极管特性。
此时，只要满足等式Vs(＝Vo-Vth+g*Vin+ΔV)＜Vth_oled.+Vcath，那么源极电势Vs将不会超过有机发光二极管OLED的发光阈值电压Vth_oled.与阴极电势Vcath的和。因此，使用漏极电流Ids(驱动电流Id)来对复合电容C＝Cs+Coled.+Cgs(其为三个电容值的和)充电。这些是保持电容器Cs的电容值(由同一标号Cs来表示)、当反向偏置该同一二极管OLED时的有机发光二极管OLED的等效电容的电容值(由作为寄生电容的该同一标号Coled来表示)、以及存在于驱动晶体管Md的栅极和源极之间的寄生电容的电容值(由Cgs表示)。这导致驱动晶体管Md的源极电势Vs上升。此时，驱动晶体管Md的阈值电压校正操作已结束。因此，流过该同一晶体管Md的漏极电流Ids反映迁移率μ。
如图4D和4E中的等式(1-g)Vin+Vth-ΔV中所示，就保持电容器Cs所保持的栅源电压Vgs来说，在阈值电压校正之后，从栅源电压Vgs(＝(1-g)Vin+Vth)中减去添加至源极电势Vs的改变量ΔV。因此，由保持电容器Cs保持变化量ΔV以使得施加负反馈。结果，以下也将变化量ΔV称为“反馈量”。
因为当反向偏置有机发光二极管OLED时等式Coled.＞＞Cs+Cgs成立，因此可由近似等式ΔV＝t*Ids/Coled来表示该反馈量ΔV。从该近似等式可清楚的看到变化量ΔV是与漏极电流Ids的变化成比例变化的参数。
根据该反馈量ΔV的近似等式，添加至源极电势Vs的该同一量ΔV取决于漏极电流Ids的量值(该量值完全相关于数据电压Vin的量值，即灰度电平)以及漏极电流Ids流动期间的时间段(即，迁移率校正所需的、从时间T19至时间T1A的时间(t))。即，灰度电平越大，时间(t)越长，那么反馈量ΔV越大。
因此，迁移率校正时间(t)不需要总是恒定。相反，根据漏极电流Ids(灰度电平)来调整迁移率校正时间(t)可能更合适。例如，当灰度电平在漏极电流Ids较大的情况下几乎为白色时，迁移率校正时间(t)应该较短。相反，当灰度电平在漏极电流Ids较小的情况下几乎为黑色时，迁移率校正时间(t)应该较长。可通过提前提供例如具有这种功能的写信号扫描电路42来实施根据灰度电平的该迁移率校正时间的自动调整。
[发光使能时间段(LM1)]
当写和迁移率校正时间段(W&μ)在时间T1A处结束时，发光使能时间段(LM1)开始。
写脉冲WP在时间T1A处结束，使得采样晶体管Ms截止并导致驱动晶体管Md的栅极浮空。在时间T1A及之后，驱动晶体管Md初始化发光使能偏置的自动设置。自动设置持续期间的时间段也包括在发光使能偏置的施加时间中。
顺便提及，在先于发光使能时间段(LM1)的写和迁移率校正时间段(W&μ)中，驱动晶体管Md并不总是能够通过与数据电压Vin成比例的漏极电流Ids，尽管其尝试这么做。其原因如下。即，如果由于采样晶体管Ms导通，流过有机发光二极管OLED的电流大小(Id)显著地小于通过该同一晶体管Md的电流大小(Ids)，那么驱动晶体管Md的栅极电压Vg被固定为Vo+Vin。源极电势Vs试图汇聚于比Vo+Vin低阈值电压Vth的电势(Vo+Vin-Vth)。因此，不管将迁移率校正时间(t)延伸多长，源极电势Vs都将不会超过上面的汇聚点。应该通过基于汇聚需要的时间的差异监控迁移率μ的差异来校正迁移率。因此，即使提供接近于具有最大亮度的白色的数据电压Vin，迁移率校正时间(t)的结束点也在实现汇聚之前确定。
当驱动晶体管Md的栅极在已开始发光使能时间段(LM1)之后浮空时，由于去除了汇聚点或限制因素，因而容许该同一晶体管Md的源极电势Vs进一步上升。因此，驱动晶体管Md用于通过与所提供的数据电压Vin成比例的驱动电流Id。
这导致源极电势Vs(有机发光二极管OLED的阳极电势)上升。结果，如图7B中所示，漏极电流Ids开始流过有机发光二极管OLED，导致该同一二极管OLED发光。在刚开始发光之后，通过与所提供的数据电压Vin成比例的漏极电流Ids使得驱动晶体管Md饱和。当该同一电流Ids(＝Id)达到恒定大小时，有机发光二极管OLED将以与数据电压Vin成比例的亮度来发光。
有机发光二极管的阳极电势的增量(发生于发光使能时间段(LM1)的起始至亮度达到恒定电平时)正是驱动晶体管Md的源极电势Vs的增量。由标号ΔVoled.来表示源极电势Vs的该增量以代表有机发光二极管OLED的阳极电压Voled.的增量。驱动晶体管Md的源极电势Vs达到Vo-Vth+g*Vin+ΔV+ΔVoled(参照图4E)。
另一方面，如图4D中所图解，由于栅极浮空，因此栅极电势Vg与源极电势Vs一样增大了增量ΔVoled。由于漏极电流Ids饱和，因此源极电势Vs也将饱和，导致栅极电势Vg饱和。
结果，在整个发光使能时间段(LM1)的迁移率校正期间，保持电容器Cs所保持的栅源电压Vgs维持在电平((1-g)Vin+Vth-ΔV)。
在发光使能时间段(LM1)期间，驱动晶体管Md用作恒流源。结果，有机发光二极管OLED的I-V特性可随着时间变化，使得驱动晶体管Md的源极电势Vs变化。
然而，保持电容器Cs所保持的电压维持在(1-g)Vin+Vth-ΔV，而不管有机发光二极管OLED的I-V特性是否变化。保持电容器Cs所保持的电压包含两个分量：适配为校正驱动晶体管Md的阈值电压Vth的(+Vth)以及适配为校正迁移率μ的变化的(-ΔV)。因此，即使在不同像素之间存在阈值电压Vth或迁移率μ的变化，驱动晶体管Md的漏极电流Ids(即，有机发光二极管OLED的驱动电流Ids)也将保持恒定。
更确切地，阈值电压Vth越大，那么驱动晶体管Md使用包含在保持电容器Cs所保持的电压中的阈值电压校正分量而减少的源极电势Vs就越多。这旨在增加源漏电压以使得以更大的量来流动漏极电流Ids(驱动电流Id)。因此，即使在阈值电压Vth变化的情况下，漏极电流Ids也保持恒定。
另一方面，如果由于较小的迁移率μ而使得变化量ΔV较小，那么由于其中所包含的迁移率校正分量(-ΔV)，使得保持电容器Cs所保持的电压仅降低了很小的程度。这提供了相对大的源漏电压。结果，驱动晶体管Md以使得通过较大量的漏极电流Ids(驱动电流Id)的方式而工作。因此，即使在迁移率μ变化的情况下，漏极电流Ids也保持恒定。
图8A～8C图示地图解了三种不同情况A、B和C中的数据电势Vsig和漏极电流Ids(驱动晶体管Md的I/O特性)的量值之间的关系的变化。情况A是既没有执行阈值电压校正也没有执行迁移率校正的初始情况。在情况B中只执行了阈值电压校正。在情况C中既执行了阈值电压校正也执行了迁移率校正。
从图8中可清楚的看到，像素A和B的特性曲线在初始情况下彼此相距较远，首先通过阈值电压校正使得彼此很接近，然后通过迁移率校正使得彼此无限接近以致于到两条曲线看上去几乎相同的程度。
从上面已经发现，即使在不同像素之间的驱动晶体管的阈值电压Vth或迁移率μ变化的情况下，以及同样在该同一晶体管Md的特性的长期变化的情况下，只要数据电压Vin保持不变，那么有机发光二极管OLED的发光亮度保持恒定。
这里将给出发光中断时间段(NOT-LM)的描述。首先给出控制有机发光二极管OLED的发光时间的必要性的描述。接下来给出借助于发光禁止处理时间段(LM-STOP)(而不是发光中断时间段(NOT-LM))的长度来控制发光使能时间段的负面效果的描述。
[控制发光使能时间]
如果通过发光禁止处理时间段(LM-STOP)的长度的方式来控制发光使能时间段，那么由于该同一时间段(LM-STOP)的长度可依据合并了有机EL显示器1的系统的规范而变化，因此将会发生所谓的“闪烁现象”(其将于下面描述)。
图9A和9B是用于描述闪烁现象的原因的图。
图9A图解四个半帧(4F)的时间段上的电源驱动脉冲DS的波形。在大约一个半帧(1F)上的其波形如图4C中所示。
在之前描述的图4中，与发光使能时间段(LM0和LM1)相比较，阈值电压校正时间段(VTC)以及写和迁移率校正时间段(W&μ)非常短。因此在图9A中未示出阈值电压校正时间段(VTC)以及写和迁移率校正时间段(W&μ)。1F时间段从发光使能时间段(LM)开始。这里，发光使能时间段(LM)是电源驱动脉冲DS为高电势Vcc_H期间的时间段。电源驱动脉冲DS为低电势Vcc_L期间的随后时间段对应于发光禁止处理时间段(LM-STOP)。
图9B图示地图解了与图9A同步变化的发光强度L。这里示出了在四个半帧的时间段上将数据电压Vin连续地显示在同一像素行中的情况。
如图9A中所图解，在前两个半帧(first two-field)时间段中发光禁止处理时间段(LM-STOP)相对较短。然而，在后两个半帧时间段中发光禁止处理时间段(LM-STOP)相对较长。提供该控制解决了例如从户外至户内的设备的重新定位。作为响应，合并入该设备的CPU或其它控制电路(未示出)确定周围的环境已变得更暗。结果，为了提高观看舒适性，CPU或其它控制电路可在整体上降低显示亮度。当该设备进入低功耗模式时可使用类似的处理。另一方面，CPU或其它控制电路可保持驱动电流恒定以确保有机发光二极管OLED的更长的服务寿命。例如，如果数据电压Vin较大，那么驱动电流维持恒定以防止该电流的过度增加，由此延伸了发光使能时间段(LM)且提供了与数据电压Vin成比例的发光亮度。在相反的情况下，即，如果驱动电流如所图解的那样大，那么可在保持驱动电流恒定的情况下来减小发光使能时间段(LM)，由此提供了与减小的数据电压Vin成比例的预定发光亮度。
有机发光二极管OLED处于反向偏置期间的时间段由发光禁止处理时间段(LM-STOP)的长度来确定。因此，如果发光使能时间段(LM)的长度在显示中途改变，那么实际反向偏置有机发光二极管OLED期间的时间段也将变化。
在将反向偏置施加给该同一二极管OLED之后，例如图5中所示的有机发光二极管OLED的电容Coled.，需要花费时间来稳定。该时间长于1F时间段。另外，其电容值缓慢变化。结果，反向偏置时间段越长，则电池Coled.越大。因此根据之前所述的等式1，电容Coled.越大，则源极电势Vs的变化量ΔV越小。结果，驱动晶体管Md的栅源电压Vgs变得大于之前半帧(在该前面半帧期间提供了相同的数据电压Vin)中的栅源电压。如果半帧之间的该同一电压Vgs变得更大，那么如图9B中所图解，从之后(succeeding)半帧的显示开始，发光强度L增加ΔL，由此导致整个屏幕变得瞬间明亮的闪烁现象。
相反，如果发光禁止处理时间段(LM-STOP)突然变得更短，那么反向偏置时间段将会更短。因此，由于与上述原因相反的原因，栅源电压Vgs突然变小。这降低了发光强度L，导致整个屏幕变得瞬间黑暗(一类闪烁现象)。
为了防止上述的闪烁现象，图4中所示的根据本实施例的显示控制将发光禁止处理时间段(LM-STOP)的长度(其可根据系统需求而改变)固定，并将发光中断时间段(NOT-LM)中途插入至发光使能时间段(LM1)中。控制发光中断时间段(NOT-LM)的长度以使得适应发光使能时间段的长度的变化。
[发光中断时间段(NOT-LM)]
如图4C中所图解，在发光使能时间段(LM1)(其中，发光使能偏置的施加从时间T1A(即，时间T1Ba处)开始)中途，电源驱动脉冲DS例如从高电势Vcc_H被下拉至低电势Vcc_L。这停止了将源漏电压施加给驱动晶体管Md(其已由漏极电流Ids驱动上升至与数据电压Vin成比例的那个点)。源极的电荷以与图5B中所示相同的方式进行放电。结果，如图4E中所图解，源极电势Vs朝着低电势Vcc_L快速下降。由于驱动晶体管Md的栅极处于浮空状态，因而栅极电势Vg也随着源极电势Vs的下降而下降(图4D)。
这将有机发光二极管OLED反向偏置，导致该同一二极管OLED停止发光。
在经过预定时间之后，图4C中所示的电源驱动脉冲DS的电势被切换回直至高电势Vcc_H。由于在发光使能时间段期间驱动晶体管Md的栅极保持浮空，因而栅源电压Vgs(＝保持电容器Vs所保持的电压)保持恒定。因此，即使电源驱动脉冲DS的电势被拉回直至高电势Vcc_H，在保持电压维持恒定的情况下，源极电势Vs也被切换回到与发光中断先前的数据电压Vin成比例的电平。结果，栅极电势Vg也被切换回到初始电平。有机发光二极管OLED根据电势的上述转换过程中的某电平重新开始其发光。
然后，上述的发光禁止过程时间段(LM-STOP)从时间T1C处开始，使得停止有机发光二极管OLED的发光，初始化保持电容器Cs所保持的电压并且终止半帧F(1)。
发光使能时间段(LM1)的发光使能时间段(LM-1)和(LM-2)的和(不包括发光中断时间段(NOT-LM))大致对应于有效发光时间。因此，可通过控制发光中断时间段(NOT-LM)的长度来改变发光时间的有效长度。
此时，发光禁止处理时间段(LM-STOP)(其也用作适配为在校正之前来初始化保持电容器Cs所保持的电压的时间段)始终保持恒定。结果，可影响发光强度L的反向偏置时间段总是保持恒定，使得有效地防止了闪烁现象。
《第二实施例》
图10A图示地图解了根据第二实施例的发光中断时序。图10B是具有与图10A中所示的发光中断时序同步的时间轴的电源驱动脉冲DS的波形图。图10C图示地图解了沿着类似时间轴的发光强度L中的变化。
在第二实施例中施加发光使能偏置。然而，有机发光二极管OLED不能发光的短暂(brief)发光(误发光(false light emission))被置于一个半帧(1F)时间段的起始处，以便用作图4中所示的发光使能时间段(LM-1)。接下来执行发光中断时间段(NOT-LM)以及发光使能时间段(LM1-2)的处理，跟着在发光禁止处理时间段(LM-STOP)中反向偏置有机发光二极管OLED以停止其发光，并且初始化保持电容器Cs所保持的电压。
这里，在发光使能时间段开始之后，在源极电势Vs和栅极电势Vg的上升处理中，如果在达到发光电势之前超过了消除电势的反向偏置，那么将其定义为误发光。
《第三实施例》
图11A图示地图解了根据第三实施例的发光中断时序。图11B是具有与图11A中所示的发光中断时序同步的时间轴的电源驱动脉冲DS的波形图。图11C图示地图解了沿着类似时间轴的发光强度L中的变化。
在第三实施例中，上面所定义的误发光被置于发光禁止处理时间段(LM-STOP)(其为一个半帧(1F)时间段的最后处理时间段)之前，以便用作图4中所示的发光使能时间段(LM1-2)。
即，当一个半帧(1F)时间段开始时，执行发光使能时间段(LM-1)的处理，其长度基本上确定了发光时间段。接下来，执行发光中断时间段(NOT-LM)和发光使能时间段(LM1-2)，即，误发光时间段，接着在发光禁止处理时间段(LM-STOP)中反向偏置有机发光二极管OLED以停止其发光，并且初始化保持电容器Cs所保持的电容。
《第四实施例》
在第四实施例中，提供对于有机发光二极管OLED足够长以实际进行发光的发光使能时间段来替换第二和第三实施例中所提供的误发光时间段。根据类比可容易地推断出提供发光使能时间段之处的时序。因此，接下来将给出闪烁预防措施的描述。该措施包括在发光使能时间段(LM1)中多次重复发光和不发光。
图12A和12B图解作为闪烁预防措施每个半帧提供了两个发光使能时间段之处的时序以及电源驱动脉冲DS的电势的变化的示例。图12C图解由前面半帧的发光中断时间段的长度产生的发光亮度中的差异。图13A图解对于上述像素电路的、作为闪烁预防措施每个半帧提供了两个发光使能时间段之处的时序以及电源驱动脉冲DS的电势的变化的示例。
在一个半帧内的两个发光使能时间段之间的发光中断时间段期间，电源驱动脉冲DS处于电势Vcc_M(其为低电势Vcc_L和高电势Vcc_H之间的预定电势)处。这将流过有机发光二极管OLED的电流关断。然而，应该指出的是，如图13B中所示，即使当使用这种时序时，由前面半帧的发光中断时间段的长度产生发光亮度中的差异。
因此，如图14A和14B中所图解，本实施例通过调整每个半帧的两个发光使能时间段之间的发光中断时间段来维持阈值电压校正之前的发光禁止处理时间段(反向偏置施加时间段)。这始终提供了有机发光二极管OLED的电容Coled.中的恒定变化，如图14C中所示，由此使得可以确定适配为确定发光亮度的采样时间段(迁移率校正时间段)中的发光亮度，而不受前面半帧中的发光使能时间段的长度的影响。
下面将描述本实施例的几个修改示例。
<修改示例1>
像素电路不局限于图2中所图解的像素电路。
在图2中所图解的像素电路中，作为视频信号Ssig的采样的结果提供参考数据电势Vo。然而，可将该同一信号Ssig通过另一晶体管而提供至驱动晶体管Md的源极或栅极。
图2中所图解的像素电路仅具有一个电容器，即，保持电容器Cs。然而，可在例如驱动晶体管Md的漏极和栅极之间提供另一电容器。
<修改示例2>
在像素电路控制有机发光二极管OLED的发光和不发光方面具有两种驱动方法，即，借助于扫描线来控制像素电路中的晶体管以及使用驱动电路、通过AC电源来驱动电源电压的供给线(电源的AC驱动)。
图2中所图解的像素电路是后者或电源的AC驱动的示例。然而，在该驱动方法中，可通过AC电源来驱动有机发光二极管OLED的阴极以控制是否要通过驱动电流。
另一方面，在通过扫描线的方式来控制发光的前一个控制方法中，在驱动晶体管Md的漏极或源极与有机发光二极管OLED之间插入了另一个晶体管，以使得通过扫描线(其驱动由电源来控制)的方式来驱动该同一晶体管Md的栅极。
<修改示例3>
图4中所图解的显示控制在单个步骤中完成了阈值电压校正时间段(VTC)。然而，也可在多个连续的步骤中来完成阈值电压校正(意味着其之间没有初始化)。
只要提供相同的数据电压，那么对于所有的半帧，本发明的第一至第四实施例都提供相同的亮度，使得有效防止所谓的闪烁现象。即使在不同半帧之间的发光使能时间段变化的情况下，这些实施例也能这样工作，而不受施加至有机发光二极管的偏置的变化(其由于反向偏置施加时间段的长度而发生在不发光使能时间段(发光禁止时间段)期间)的影响。
本领域的技术人员应该理解，依据设计要求以及其它因素，只要其在所附权利要求书或其等效的范围之内，可以发生各种修改、组合、子组合以及变更。

Claims (11)

1.一种自发光显示设备，包含：
像素电路；以及
驱动电路，其中
每个像素电路包括
发光二极管，
驱动晶体管，其连接至该发光二极管的阳极，以及
保持电容器，其耦合至该驱动晶体管的控制节点，
其中，在校正该驱动晶体管以及将数据电压写入至该控制节点之后，该驱动电路将发光使能偏压施加至该发光二极管，
在施加了发光使能偏压的发光使能时间段期间，该驱动电路提供发光中断时间段，该发光中断时间段被适配为在该保持电容器保持该数据电压的情况下来将发光使能偏压改变到不发光偏压，以及
该驱动电路对发光使能时间段之后的恒定时间段执行适配为反向偏压发光二极管以停止发光的发光禁止处理。
2.如权利要求1所述的自发光显示设备，其中
在执行发光禁止处理的发光禁止时间段期间初始化该保持电容器所保持的电压。
3.如权利要求1所述的自发光显示设备，其中
该驱动晶体管的校正是与将数据电压写入至该控制节点一起执行的迁移率校正。
4.如权利要求1所述的自发光显示设备，其中
将从该校正的起始至执行发光禁止处理的发光禁止时间段的结束的时间段确定为恒定屏幕显示时间段，以及
该驱动电路通过改变发光中断时间段的长度来控制发光二极管实际发光的期间的发光使能时间段的长度。
5.如权利要求1所述的自发光显示设备，其中
在发光中断时间段以及执行发光禁止处理的发光禁止时间段期间，驱动电路通过反向偏压该同一二极管来停止发光二极管的发光。
6.如权利要求1所述的自发光显示设备，其中
驱动电路对发光使能时间段的起始处的预定时间段执行误发光，其中在该误发光中，尽管将发光使能偏压施加至发光二极管，但是实际不能发光，以及
当在误发光之后开始发光中断时间段时，驱动电路将发光使能偏压改变到不发光偏压，并且在经过预定时间段之后驱动电路将不发光偏压变回至发光使能偏压。
7.如权利要求1所述的自发光显示设备，其中
驱动电路对发光使能时间段的结束处的预定时间段执行误发光，其中在该误发光中，尽管将发光使能偏压施加至发光二极管，但是实际不能发光，以及
当在误发光之后开始发光禁止处理时，驱动电路将发光使能偏压改变到不发光偏压，并初始化所述保持电压。
8.如权利要求1所述的自发光显示设备，其中
在发光使能时间段期间，驱动电路将发光使能时间段以及发光中断时间段重复预定次数，其中，所述发光使能时间段足够长以使得发光二极管能够实际发光。
9.一种自发光显示设备的驱动方法，该自发光显示设备包括：
像素电路，每个像素电路均包括
发光二极管，
驱动晶体管，其连接至该发光二极管的驱动电流沟道，以及
保持电容器，其耦合至该驱动晶体管的控制节点，该驱动方法包含以下步骤：
发光禁止处理，通过反向偏压该发光二极管恒定时间段来停止发光；
校正及写步骤，校正驱动晶体管并且将数据电压写至该控制节点；
发光使能偏压施加步骤，根据所写数据电压将发光使能偏压施加至发光二极管；以及
发光中断步骤，在发光使能偏压的施加期间，在该保持电容器保持该数据电压的情况下来将发光使能偏压暂时地改变到不发光偏压。
10.如权利要求9所述的自发光显示设备的驱动方法，其中
该发光禁止处理步骤通过反向偏压该同一二极管来停止发光二极管的发光，并且初始化该保持电容器所保持的电压。
11.如权利要求9所述的自发光显示设备的驱动方法，其中
将校正及写步骤、发光使能偏压施加步骤、发光中断步骤、发光使能偏压的恢复及发光禁止处理步骤以这些步骤的这种顺序确定为恒定屏幕显示时间段，以及
通过在发光使能偏压施加步骤、发光中断步骤以及发光使能偏压的恢复中改变发光中断时间段的长度来控制发光二极管实际发光期间的发光使能时间段的长度，
其中，所述发光使能偏压的恢复是将不发光偏压变回发光使能偏压。
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