CN1614672A - 图像显示设备及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种能够减少数据编程时间的图像显示设备。该图像显示设备包括多个像素电路，每个所述像素电路用于显示对应于输入于其中的一个数据电流的图像。该图像显示设备还包括多个用于将数据电流发送到像素电路的数据线、和多个用于将选择信号发送到像素电路的扫描线。一个驱动器响应第一控制信号将预充电电压施加于相应的一个数据线，并响应第二控制信号将相应的一个数据电流提供给相应的一个数据线。

Description

图像显示设备及其驱动方法
引用的相关申请
本申请要求2003年10月31日向韩国知识产权局提出的韩国专利申请No.10-2003-0076911的优先权，  其全部内容并入本申请作为参照。
技术领域
本发明涉及图像显示设备及其驱动方法。更为具体地，本发明涉及一种有机电致发光(EL)显示设备及其驱动方法。
背景技术
通常，有机电致发光(EL)显示器是通过电子激发磷有机化合物来发光，其电压，或电流驱动N×M有机发光单元来显示图像。如图1所示，这种有机发射单元包括一个阳极(例如，铟锡氧化物(ITO))，一个有机薄膜和一个阴极层(金属)。这种有机薄膜是多层结构，包括一个发射层(EML)，一个电子传输层(ETL)，以及一个用于维持电子和空穴平衡并提高发射效率的空穴传输层(HTL)。进一步，这种有机发射单元还包括电子注射层(EIL)和空穴注射层(HIL)。
用于驱动这种有机发射单元的方法包括一种无源矩阵方法，和一种使用薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵方法。在无源矩阵方法中，阴极和阳极相互交叉，并且有选择地驱动线。另一方面，在有源矩阵方法中，TFT与每个ITO像素电极耦和并根据与TFT门极耦合的电容器的电容所保持的电压来驱动有机发射单元。根据所提供用于编程电容器电压的信号形式，这种有源矩阵方法被分为电压编程方法或电流编程方法。
由于阈值电压VTH的偏差和制造过程的不均匀性引起的TFT的载流子迁移，用常规的电压编程像素电路不容易获得高灰度等级。例如，当TFT由一个3V范围内的电压驱动时，该电压以小于12mV(＝3V/256)的间隔提供给TFT门极以表示8比特(256)灰度等级。因此，例如，如果由于制造过程的不均匀性导致TFT的阈值电压的偏差是100mV，就会很难表示高灰度等级。
当用于向像素电路提供电流的电流源在整个屏面基本均匀时，即使每个像素的驱动晶体管具有不均匀的电压-电流特性，电流编程型像素电路基本能够产生均匀的显示特性。
图2示出一个常规的电流编程型像素电路。
如图2所示，常规的电流编程型像素电路包括晶体管M1、M2、M3、M4和一个电容器C1。现在描述该像素电路的结构和操作。
晶体管M1的源极耦合到电源VDD，电容器C1耦合在晶体管M1的源极和门极之间。晶体管M2耦合在晶体管M1和有机EL单元OLED的阳极之间，并响应提供给扫描线select2[m]的第二选择信号产生流经晶体管M1到达有机EL单元OLED的电流。有机EL单元OLED的阴极与电源VSS相耦合。
晶体管M3耦合在数据线data[n]和晶体管M1的门极之间，并响应提供给扫描线select1[m]的第一选择信号产生到达晶体管M1的门极的数据电流。在这个例子中，数据电流IDATA被发送到晶体管M1的门板直到该电流基本具有与到达晶体管M1漏极的数据电流IDATA相同的幅值为止。
晶体管M4响应提供给扫描线select1[m]的第一选择信号将数据电流IDATA发送到晶体管M1的漏极。
通过上述配置，具有与数据电流IDATA基本相同幅值的电流到达有机EL单元OLED，并且该OLED响应数据电流IDATA发射光。
与电压编程型像素电路相比，该常规电流编程型像素电路的优点是流到OLED的电流在整个屏面具有基本均匀的特性。然而，由于电流编程型像素电路必须对在数据线data[n]产生的寄生电容充电和放电，该电路具有数据编程时间长的问题。也就是说，电流编程型像素电路中的数据编程时间受基于前一个像素线的数据电流的数据线data[n]的寄生电容存储的电压电平的影响，尤其是，当数据线data[n]的电压和目标电压(对应于电流数据的电压)相差较大时，数据编程时间增加。由于需要使用较小电流量来调整数据线data[n]的电压，当灰度等级较低时(例如，接近黑色电平)这种现象更为明显。
发明内容
在本发明的一个示范实施例中，提供一种用于驱动图像显示设备并减少数据编程时间的方法。
在本发明的另一个示范实施例中，考虑到驱动晶体管的阈值电压的变化，提供一种用于图像显示设备的预充电方法。
在本发明的再一个示范实施例，考虑到图像显示设备所包括的像素电路的电源电平的变化，提供一种用于驱动图像显示设备的预充电方法。
在本发明的一个方面，图像显示设备包括多个像素电路，每个所述像素电路用于显示对应于相应的一个数据电流的图像；用于发送数据电流到像素电路的多个数据线；以及发送选择信号到像素电路的多个扫描线。一个驱动器响应第一控制信号将一个预充电电压施加于相应的一个数据线，并响应第二控制信号将相应的一个数据电流提供给相应的一个数据线。
在施加第二控制信号之前第一控制信号可施加于驱动器。
将预充电电压提供在一个电压范围内，该电压范围使得在相应一个扫描线的选择时间之内为相应的一个像素电路编程相应的一个数据电流。
驱动器可以施加基本相同的预充电电压到数据线。
当相应的一个数据电流的最大值的1/63到8/63范围内的电流到达相应的一个数据线时，可以在相应的那个数据线的寄生电容中的充电电压范围内提供预充电电压。
当在耦合到第一所述像素电路的相应的一个扫描线的选择时间内编程相应的一个数据电流时，以及当对应于第一灰度等级和第二灰度等级之间的一个灰度等级的相应一个数据电流施加于与另一个扫描线耦合的另一个所述像素电路时，预充电电压可以是对应于第一灰度等级的第一电压和对应于第二灰度等级的第二电压之间的一个电压。其中另一个所述像素电路与在选择与第一所述像素电路耦合的相应一个扫描线之前选择与另一个扫描线耦合。
每个所述像素电路可以包括：用于显示与输入于其中的电流量对应的图像的显示单元；耦合到第一电源的第一电源端；和用于将对应于数据电流的电流提供给显示单元、并耦合在第一电源端和显示单元之间的驱动晶体管。当第一电压比第二电压更接近第一电源的电压时，预充电电压可以是第二电压和第四电压之间的一个电压，像素电路所包括的驱动晶体管的阈值电压的最大值和平均值的绝对值之间的差值可以是第三电压，以及与第一电压相比，与第一电源电压相差第三电压的一个电压可以是第四电压。
当像素电路所包括的驱动晶体管的阈值电压的平均值和最小值的绝对值之间的差值是第五电压时，预充电电压可以是第四电压和第六电压之间的一个电压，以及与第二电压相比，与第一电源电压相差第五电压的一个电压是第六电压。
每个所述像素电路可以包括：用于显示与输入于其中的电流量对应的图像的显示单元；耦合到第一电源的第一电源端；和用于将对应于数据电流的电流提供给显示单元、并耦合在第一电源端和显示单元之间的驱动晶体管。当第一电压比第二电压更接近第一电源的电压时，预充电电压可以是第二电压和第四电压之间的一个电压，像素电路所包括的第一电源端的电压最大值和最小值之间的差值是第三电压，以及与第一电压相比，与第一电源电压相差第三电压的一个电压是第四电压。
当像素电路所包括的驱动晶体管的阈值电压的最大值和平均值的绝对值之间的差值是第五电压时，预充电电压可以是第七电压和第八电压之间的一个值。平均值和最小值之间的差值是第六电压，当与第四电压相比，与第一电源相差第五电压的一个电压是第七电压，以及当与第二电压相比，与第一电源电压相差第六电压的一个电压是第八电压。
驱动器可以将第一预充电电压施加于相应的一个数据线，该数据线用于将相应的灰度等级基本为0的一个数据电流发送到相应的一个像素电路，以及驱动器还可将第二预充电电压施加于其他所述数据线。
第一预充电电压基本与施加于相应的一个像素电路的电源电压对应。
在本发明的另一方面，提供一种用于驱动图像显示设备的方法，该图像显示设备包括多个像素电路，多个用于编程到像素电路的数据电流的数据线，以及多个用于将选择信号发送到像素电路的扫描线。该方法包括响应第一控制信号将预充电电压施加于相应的一个数据线，并响应第二控制信号将相应的一个数据电流提供给相应的一个数据线。
在本发明的再一方面，提供一种用于产生图像显示设备的预充电电压的方法，该图像显示设备包括多个像素电路，每个所述像素电路显示一个对应于输入于其中的数据电流的图像，并包括多个用于将数据电流发送到像素电路的数据线，以及多个用于将选择信号发送到像素电路的扫描线。该方法包括在相应的一个数据电流被发送到相应的一个数据线之前将预充电电压施加于相应的那个数据线。该方法还进一步包括当在相应的与第一所述像素电路耦合的一个扫描线的选择时间内编程相应的一个数据电流时，以及当对应于第一灰度等级和第二灰度等级之间的一个灰度等级的一个数据电流施加于与在选择与第一所述像素电路耦合的相应的一个扫描线之前选择的另一个扫描线相耦合的另一个所述像素电路时，将预充电电压产生为对应于第一灰度等级的第一电压和对应于第二灰度等级的第二电压之间的一个电压。
附图说明
附图及其说明描述了本发明的示范实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1示出一个有机EL单元的概念设计图；
图2示出一个常规的电流编程型像素电路；
图3示出一个根据本发明示范实施例的图像显示设备的概要方框图；
图4示出一个根据本发明示范实施例的像素电路和数据驱动电路；
图5示出一个根据本发明示范实施例的相应信号的波形图；
图6示出一个根据本发明另一个示范实施例的像素电路和数据驱动电路；
图7示出根据与图像显示设备的前一个扫描线耦合的像素的编程数据的灰度等级的数据编程时间的各种变化图；和
图8示出用于在一个选择时间内编程数据电流的前一个扫描线的电压范围。
具体实施方式
在下面的详细描述中，仅以例证的方式给出和描述了本发明某些示范实施例。本领域的技术人员应该认识到，在不脱离本发明精神和范围的前提下，可以以各种不同方式修改本发明。因此，附图和说明属本质上是说明性的，而不是限制性的。
1.图像显示设备
如图3所示，一个图像显示设备包括一个有机EL显示面板(在下文被称为显示面板)100、数据驱动器200以及扫描驱动器300和400。
显示面板100包括以列方向排列的多个数据线data[1]到data[n]、以行方向排列的多个扫描线select1[1]到select1[m]和select2[1]到select2[m]、以及多个像素电路10。
扫描线select1[1]到select1[m]发送用于选择像素的第一选择信号，扫描线select2[1]到select2[m]中的每一个控制有机EL单元的光发射时间。在由数据线data[1]到data[n]、扫描线select1[1]到select1[m]和select2[1]到select2[m]定义的像素区域形成像素电路10。
数据驱动器200通过特定的电压电平对数据线data[1]到data[n]预充电，并将数据电流IDATA提供给数据线data[1]到data[n]。也就是说，数据驱动器200包括一个电压源和一个电流源，并将数据线data[1]到data[n]耦合到电压源以通过预充电操作将数据线data[1]到data[n]预充电到预充电电压Vpre，以及将数据线data[1]到data[n]耦合到电流源以便在编程数据时间可使数据电流IDATA流过数据线data[1]到data[n]。下面将描述用于产生预充电电压的方法。
扫描驱动器300顺序提供用于为扫描线select1[1]到select1[m]选择像素电路的第一选择信号，扫描驱动器400将用于控制像素电路10的光发射时段的第二选择信号提供给select2[1]到select2[m]。
扫描驱动器300和400和/或数据驱动器200可耦合到显示面板100，并且还可以作为显示面板100所附带的编带封装(TCP)的一个芯片被安装。另外，它们还可以作为一个柔性印刷电路板(FPC)上的一个芯片或附带的一个薄膜被安装并与显示面板100相耦合。另一种替换是，扫描驱动器300和400和/或数据驱动器200可以直接安装在显示面板的玻璃基底上，并且它们可以由与玻璃基底上的信号线、数据线和TFT相同层上的驱动电路代替。
此外，参照图3，尽管数据驱动器200被描述为执行预充电操作，一个与数据驱动器200分离的单元也可以用于执行预充电操作。
2.像素电路及其驱动方法
图4示出根据本发明的一个示范实施例的像素电路10和数据驱动器200’，图5示出根据本发明的一个示范实施例的相应信号的波形图。图5中假定当所施加的控制信号是低电平时相应的开关S1和S2闭合。
图4示出将根据本发明的示范实施例用于常规的典型像素电路的情况，并且由于图4的像素电路基本对应于图2的像素电路，不再提供对像素电路的详细描述。
首先，在执行将数据电流提供给数据线data[n]的数据编程操作之前执行用于减少数据编程时间的预充电操作。
如图5所示，当用于预充电的低电平控制信号施加到开关S1时，开关S1被接通(即，闭合)，预充电电压Vpre被提供给数据线data[n]。
在预充电操作之后，低电平控制信号施加到开关S2，从数据驱动器200’提供的数据电流IDATA被提供给数据线data[n]。另外，晶体管M3和M4响应第一选择信号而导通，晶体管M1是以二极管方式工作的晶体管，电容器C1充电为对应于数据线data[n]提供的数据电流IDATA的电压。在这种情况下，由于预充电电压存储在数据线data[n]上，电容器C1被快速充电为对应数据电流IDATA的电压。
当充电完成时，晶体管M3和M4关断，而晶体管M2响应来自光发射扫描线select2[m]的第二选择信号而导通。在这种情况下，对应于数据电流IDATA的一个电流通过晶体管M2提供给OLED，OLED响应该电流发射光。
由该数据电流引起的电压充电被很快执行，并且由于数据编程操作在所述电压预充电之后执行，所以灰度等级被更为准确地表示。
用于图4的像素电路的半导体开关是P-沟道晶体管M2、M3和M4。然而，本领域的技术人员应该认识到，可以通过任何其他适用的用于通过控制信号来通/断晶体管两端的晶体管类型，例如，N-沟道晶体管来实现晶体管M2，M3和M4。
此外，尽管图4示出将示范实施例用于特定的像素电路的情况，本发明的范围不限于图4的特定像素电路。相反，本发明的示范实施例可用于所有适用的与数据编程时间有关的电流编程型像素电路类型。
图6示出将根据示范实施例的驱动方法用于另一个电流编程型像素电路的情况。
图6的像素电路包括晶体管M1’，M2’，M3’和M4’，电容器C1’和OLED。在图6，驱动晶体管M1’耦合在电源VDD和OLED之间，其另一端耦合到电源VSS。电容器C1’耦合在驱动晶体管M1’的源极和门极之间。晶体管M4’耦合在晶体管M3’的门极和驱动晶体管M1’的门极之间。晶体管M3’是以二极管方式工作的晶体管，其源极耦合到电源VDD。晶体管M2’耦合在数据线data[n]和晶体管M3’的门极之间，晶体管M2’的门极耦合到选择信号Select[m]。数据线data[n]耦合到数据驱动器200’。
数据驱动器200’包括一个数据电流源和一个预充电电压源，在选择一个相应的像素之前将数据线预充电到适当的预充电电压，并且当选择对应的像素时，数据驱动器200’提供数据电流以便在像素选择时间内预期的数据电流可以被编程到数据线data[n]。
在图6的像素电路，可以通过增加驱动晶体管M1’的W/L(宽度/长度)和镜像晶体管M3’的W/L之间的比率来减少数据编程时间，由于在像素选择时段内可以在较低电流电平编程数据，该比率可以通过预充电数据线data[n]来减少。结果是，由于减少驱动晶体管M1’和镜像晶体管M3’所占用的区域，增加了图像显示设备的孔径比，并且由于减少了数据电流，降低了功率消耗。
图4到6的各个晶体管是以P-沟道MOS晶体管实现的。然而，本领域的技术人员应该认识到本发明的范围不限于这种特定的晶体管类型。相反，像素电路可以由包括第一到第三端并根据施加在第一到第二端之间的电压控制从第二端流向第三端的电流量的各种适用的晶体管类型来实现。
3.预充电电压产生方法
参照图7和图8，将描述在预充电操作时施加于数据线的预充电电压Vpre。
图7是在图像显示设备内根据与刚好在相应的扫描线被选择之前选择的扫描线耦合的像素电路的编程数据的灰度等级的数据编程时间变化的图，图8示出用于在选择时间内编程数据电流的前一个扫描线的电压范围。
在图7，水平轴表示与前一个扫描线相耦合的像素电路的编程数据的灰度等级，而垂直轴表示用于编程像素电路的数据所需的时间。
详细地说，当与前一个扫描线相耦合的像素电路的编程数据的灰度等级是8时，由于数据线data[n]的电压电平和灰度等级8(表示曲线与水平轴的汇合点)的目标电压(对应于电流数据的电压)之间无区别，编程灰度等级8的数据所需的时间几乎为零。
随着灰度等级远离灰度等级8，数据线data[n]的电压电平和目标电压之间的差值变得较大，并且数据编程所需的时间增加。数据编程所需的时间与用于驱动数据线data[n]的数据电流的幅值成反比。因此，当灰度等级降低时，用于驱动数据线的数据电流减少，并且数据编程所需的时间显著增加，当灰度等级变得较高时，用于驱动数据线data[n]的数据电流增加，因此，当灰度等级超过确定等级时，数据编程所需的时间减少。
根据上面的描述，图7的曲线沿正向水平方向突然减少，在其接触水平轴之后增加，形成一个局部最大值，然后逐渐减少。
在图7当像素线选择时间表示为’t’时，在灰度等级大于8的情况下在扫描线选择时间内可以编程数据而与耦合到前一个扫描线的像素电路的数据无关，在灰度等级小于7的情况下，由于数据线data[n]的寄生电容的电压与耦合到前一个扫描线的像素电路的数据编程有关，需要大于选择时间的编程时间。如图8所示，随着灰度等级接近灰度等级为0的黑色，数据电流减少，数据线data[n]的电压变化范围增大，并且数据编程时间突然增加。
从图7可以看出，当耦合到前一个扫描线的像素电路的编程数据具有1到63之间的灰度等级时，在灰度等级处于3到7之间的情况下，可以在选择时间内编程数据。还可以看出，当耦合到前一个扫描线的像素电路的编程数据具有灰度等级范围1到40时，在灰度等级为2的情况下，可以在选择时间内编程数据。此外，当耦合到前一个扫描线的像素电路的编程数据具有灰度等级范围1到4时，在灰度等级为1的情况下，可以在选择时间内编程数据，以及当耦合到前一个扫描线的像素电路的编程数据具有灰度等级范围0到2时，在灰度等级为0的情况下，可以在选择时间内编程数据。
因此，当耦合到前一个扫描线的像素电路的编程数据具有1和2之间的灰度等级时，所有的灰度等级可以在选择时间内被编程。
即，如图7和8所示，存在一个用于在选择时间内编程所有灰度等级数据的数据线的电压范围，并且该电压范围表示对应于灰度等级1和2的电压范围。从模拟仿真结果可以看出该电压范围是流过最大数据电流的1/63到8/63范围的电流时在数据线data[n]充电的电压范围。上述电压范围被称为第一预充电电压范围Rvpre1。
下面将结合相应的像素电路所包括的驱动晶体管的阈值电压的变化描述一种根据本发明的第二示范实施例的用于产生预充电电压的方法。
这种用于产生预充电电压的方法估计像素电路的驱动晶体管的阈值电压变化，并将该估计的变化反映在第一预充电电压范围Rvpre1。
详细地，当与驱动晶体管M1相同的电流到达一个像素时，门极电压降低|ΔV1|，其中驱动晶体管的阈值电压比用于产生第一预充电电压范围Rvpre1的驱动晶体管M1的阈值电压(下文称为第一阈值电压)大|ΔV1|。因此，当驱动晶体管的阈值电压的幅值增加|ΔV1|，并且用于数据线的预充电电压可能处于第一预充电电压范围Rvpre1之外时，数据线被预充电到第一预充电电压范围Rvpre1内的预定电压Vpre1的情况对应于使用预充电电压Vpre1+|ΔV1|的情况。
在驱动晶体管的阈值电压比第一阈值电压小|ΔV2|的像素内，当与驱动晶体管M1相同的电流到达该像素时，输入驱动晶体管M1门极的电压增加|ΔV2|。因此，当驱动晶体管的阈值电压的幅值减少|ΔV2|，并且用于数据线的预充电电压可能处于第一预充电电压范围Rvpre1之外时，数据线被预充电到第一预充电电压范围Rvpre1内的预定电压Vpre1的情况对应于使用预充电电压Vpre1-|ΔV2|的情况。
因此，根据第二示范实施例的预充电电压Vpre2被建立在第二预充电电压范围Rvpre2之内，该范围比第一预充电电压范围Rvpre1小|ΔV1|而比第一预充电电压范围Rvpre1的最小值大|ΔV2|。
即，当第一阈值电压值被定义为Vth1并且等式1给出每个像素的驱动晶体管的阈值电压的范围时，等式2给出本发明的第二示范实施例的第二预充电电压范围Rvpre2。
等式1
|Vth1|-|ΔV2|＜|Vth|＜|Vth1|+|ΔV1|
等式2
Va+|ΔV2|＜Vpre2＜Vb-|ΔV1|
其中，Va是第一预充电电压Vpre1的最小值，而Vb是其最大值。
下面将描述一种根据本发明的第三示范实施例的用于产生预充电电压的方法。
根据第三示范实施例的用于产生预充电电压的方法估计由于通过电源(VDD)线的电流产生的压降而导致的像素电源VDD的电压电平的变化，并将所估计的变化反映在第一预充电电压范围Rvpre1。
详细地，当电源VDD的电压电平被定义为VDD1时，当在整个屏面显示黑色时，由于电源(VDD)线的寄生阻抗上没有压降，所以电源(VDD)线的电压电平成为VDD1。此外，当在整个屏面显示白色时，由于最大电流流过电源(VDD)线的寄生阻抗，造成电压降低非常严重，并且不同的电源电压电平施加于相应的像素。下面定义电压电平的最低值为VDD2，以及电源VDD的电压电平VDD1和最低电压电平VDD2之间的差值为|ΔVDD|。
在这种情况下，当与驱动晶体管M1相同的电流流经其中施加电源电压电平为(VDD1-|ΔVDD|)的像素时，驱动晶体管的门极电压降低|ΔVDD|，并且将预充电电压Vpre1施加于该像素等同于将预充电电压(Vpre1+|ΔVDD|)施加于电源电平为VDD1的像素。
因此，考虑到电源(VDD)线的寄生阻抗造成的压降，根据本发明第三示范实施例的预充电电压Vpre3处于等式3给出的第三预充电电压范围Rvpre3中。
等式3
Vpre3＜Vb-|ΔVDD|
这里，Vb是第一预充电电压Vpre1的最大值。
考虑到驱动晶体管M1的阈值电压变化以及电源线上的电压降产生根据本发明第四示范实施例的预充电电压Vpre4。等式4给出根据本发明第四示范实施例的第四预充电电压范围Rvpre4，等式4还可以以更简单的格式表示为等式5。
等式4
Vpre4+|ΔV1|+|ΔVDD|＜Vb
Va＜Vpre4-|ΔV2|
等式5
Va+|ΔV2|＜Vpre4＜Vb-|ΔV1|-|ΔVDD|
已经描述了适用所有像素电路的预充电电压范围。由于预充电电压范围根据编程数据线的数据电流而变化，因此当图像显示设备包括使用不同数据电流以显示彩色图像的RGB像素时希望使用不同的基于RGB(红，绿，和蓝)的预充电电压。
此外，在使用图6的像素电路的情况下，通过改变驱动晶体管M1和镜像晶体管M3的电流比率可以将RGB像素配置为基本使用相同的数据电流，并且在这种情况下，基本相同的预充电电压用于所有的RGB像素。
下面将描述一种根据本发明第五示范实施例的用于产生预充电电压的方法。
根据编程数据是黑色的情况以及编程数据是除黑色之外的情况来产生预充电电压。
详细地，如图7所示，当编程具有接近0(黑色)的灰度等级的数据时，数据电流减少，能够变化的数据线电压范围加大，并且编程时间显著增加。因此，当编程具有接近0的灰度等级的数据时不容易获得满足等式5的预充电电压。
为解决这个问题，可以将灰度等级0的电压控制到更接近灰度等级1的电压，这样就降低了对比度，因此也存在问题。
因此，在本发明的第五示范实施例中当编程黑色数据时，将数据线data[n]预充电到具有电源VDD的电压电平。
也就是说，当编程黑色数据时由于数据线data[n]是浮置的，由使用与数据一样的预充电电压的电压编程方法驱动像素电路。这样，通过产生与电源VDD的电压电平相同的充电电压以便使驱动晶体管M1的等效阻抗可以足够大，从而获得适当的图像均匀性和对比度。
如上所述，通过将数据线预充电到估计的预充电电压可以在像素选择时间内编程希望的数据电流从而保证数据编程时间。预充电电压可以根据图像显示设备变化，并且可以在被驱动之前通过模拟仿真而预先产生。此外，数据线可以由用于保证通常所用的灰度等级部分的数据编程时间的电压来编程，而无需寻找所有灰度等级的相同电压条件。
尽管已经结合特定的示范实施例描述了本发明，应该明白本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明覆盖由附属权利要书的精神和范围所包括的本发明的各种变化，和等效配置，以及等同形式。

Claims (31)

1.一种图像显示设备，包括：
多个像素电路，每个所述像素电路用于显示对应于输入于其中的一个数据电流的图像；
多个数据线，用于将数据电流发送到像素电路；
多个扫描线，用于将选择信号发送到像素电路；和
一个驱动器，用于响应第一控制信号将预充电电压提供给相应的一个数据线，并响应第二控制信号将相应的一个数据电流提供给相应的一个数据线。
2.如权利要求1所述的图像显示设备，其中在使用第二控制信号之前将第一控制信号施加于驱动器。
3.如权利要求1所述的图像显示设备，其中预充电电压处于允许在对应的一个扫描线的选择时间内将相应的一个数据电流编程到相应的一个像素电路的电压范围内。
4.如权利要求1所述的图像显示设备，其中驱动器将基本相同的预充电电压施加于数据线。
5.如权利要求2所述的图像显示设备，其中当相应的一个数据电流最大值的1/63到8/63范围内的电流流到相应的一个数据线时，在相应的一个数据线的寄生电容中的充电电压范围提供预充电电压。
6.如权利要求2所述的图像显示设备，其中当在与第一所述像素电路耦合的相应的一个扫描线的选择时间内编程相应的一个数据电流时，以及当与第一灰度等级和第二灰度等级之间的一个灰度等级相对应的相应的一个数据电流施加于另一个所述像素电路时，预充电电压是对应于第一灰度电平的第一电压和对应于第二灰度电平的第二电压之间的一个电压，其中另一个所述像素电路与在选择与第一所述像素电路相耦合的相应的一个扫描线之前选择的另一个扫描线相耦合。
7.如权利要求6所述的图像显示设备，其中每个所述像素电路包括：用于显示与输入于其中的电流量对应的图像的显示单元；与第一电源相耦合的第一电源端；和用于将对应于数据电流的电流提供给显示单元的驱动晶体管，该驱动晶体管耦合在第一电源端和显示单元之间，和
其中当第一电压比第二电压更接近第一电压源电压时预充电电压是第二电压和第四电压之间的一个电压，像素电路所包括的驱动晶体管的阈值电压的最大值和平均值的绝对值之间的差值是第三电压，并且与第一电压相比，与第一电源电压相差第三电压的一个电压是第四电压。
8.如权利要求7所述的图像显示设备，其中当像素电路所包括的驱动晶体管的阈值电压的平均值和最小值的绝对值之间的差值是第五电压时，预充电电压是第四电压和第六电压之间的一个电压，并且与第二电压相比，与第一电源电压相差第五电压的一个电压是第六电压。
9.如权利要求6所述的图像显示设备，其中每个所述像素电路包括：用于显示与输入于其中的电流量对应的图像的显示单元；与第一电源相耦合的第一电源端；和用于将对应于数据电流的电流提供给显示单元的驱动晶体管，该驱动晶体管耦合在第一电源端和显示单元之间，和
其中当第一电压比第二电压更接近第一电源电压时，预充电电压是第二电压和第四电压之间的一个电压，像素电路所包括的第一电源端的最大和最小电压之间的差值是第三电压，和与第一电压相比，与第一电源电压相差第三电压的一个电压是第四电压。
10.如权利要求9所述的图像显示设备，其中当像素电路所包括的驱动晶体管的阈值电压的最大值和平均值的绝对值之间的差值是第五电压时，预充电电压是第七电压和第八电压之间的一个电压，平均值和最小值之间的差值是第六电压，与第四电压相比，与第一电源电压相差第五电压的一个电压是第七电压，和与第二电压相比，与第一电源电压相差第六电压的一个电压是第八电压。
11.如权利要求1所述的图像显示设备，其中驱动器将第一预充电电压提供给相应的用于将相应的灰度等级基本为0的一个数据电流发送给相应的一个像素电路的一个数据线，并将第二预充电电压提供给其他所述数据线。
12.如权利要求11所述的图像显示设备，其中第一预充电电压基本对应于输入到相应的一个像素电路的电源电压。
13.如权利要求11所述的图像显示设备，其中当相应所述数据电流的最大值的1/63到8/63范围内的一个电流到达一个其他的所述数据线时，在一个其他所述数据线的寄生电容中充电电压的范围内提供第二预充电电压。
14.如权利要求11所述的图像显示设备，其中当在与第一所述像素电路耦合的相应的一个扫描线的选择时间内编程相应的一个数据电流时，以及当对应于第一灰度等级和第二灰度等级之间的一个灰度等级的一个数据电流施加于另一个所述像素电路时，预充电电压是对应于第一灰度电平的第一电压和对应于第二灰度电平的第二电压之间的一个电压，其中另一个所述像素电路与在选择与第一所述像素电路相耦合的相应的一个扫描线之前选择的另一个扫描线相耦合。
15.如权利要求1所述的图像显示设备，其中当像素电路中至少两个像素电路在不同的数据电流范围内被驱动时，将不同的预充电电压施加于数据线，所述数据线用于将数据电流编程到由在不同电流范围内驱动的像素电路。
16.如权利要求1所述的图像显示设备，其中扫描线包括用于发送选择像素的第一所述选择信号的选择扫描线，和用于发送控制像素电路的光发射时段的第二所述选择信号的光发射扫描线。
17.如权利要求16所述的图像显示设备，其中每个所述像素电路包括：
显示单元，用于显示对应于输入于其中的电流量的图像；
驱动晶体管，包括第一端，耦合到电源的第二端，和第三端，该驱动晶体管用于根据输入第一端的电压控制从第二端流入第三端的电流；
第一开关，用于响应第二所述选择信号发送流经驱动晶体管到达显示单元的电流；
第二开关，用于响应第一所述选择信号发送从相应的一个数据线流到驱动晶体管的第一端的相应的一个数据电流；
第三开关，用于响应第一所述选择信号发送从数据线流到驱动晶体管的第三端的电流；和
电容器，耦合在驱动晶体管的第一端和第二端之间。
18.如权利要求17所述的图像显示设备，其中第一，第二和第三开关可以由与驱动晶体管类型相同的晶体管实现。
19.如权利要求1所述的图像显示设备，其中每个所述像素电路包括：
显示单元，用于显示对应于输入于其中的电流量的图像；
驱动晶体管，包括第一端、耦合到电源的第二端、和第三端，该驱动晶体管用于根据输入其第一端的电压控制从其第二端流入其第三端的电流；
镜像晶体管，包括第一端、耦合到电源的第二端、和第三端，该镜像晶体管用于根据输入其第一端的电压控制从其第二端流入其第三端的电流，该镜像晶体管是以二极管连接方式工作的晶体管；
第一开关，用于响应对应的一个选择信号发送从相应的一个数据线流到镜像晶体管的第三端的相应的一个数据电流；
第二开关，用于响应对应的一个选择信号将驱动晶体管的第一端耦合到镜像晶体管的第一端；和
电容器，耦合在驱动晶体管的第一端和第二端之间。
20.如权利要求19所述的图像显示设备，其中第一开关和第二开关与驱动晶体管的类型相同。
21.如权利要求1所述的图像显示设备，其中每个所述像素电路包括一个用于驱动显示单元的驱动晶体管，其中预充电电压的电压范围根据对应的一个像素电路的驱动晶体管的阈值电压变化。
22.如权利要求1所述的图像显示设备，其中预充电电压的电压范围根据提供给对应的一个像素电路的电源电压的电压电平而变化。
23.一种用于驱动图像显示设备的方法，该图像显示设备包括多个像素电路、多个用于编程到像素电路的数据电流的数据线、和多个用于将选择信号发送到像素电路的扫描线，所述方法包括：
响应第一控制信号将预充电电压施加于相应的一个数据线；和
响应第二控制信号将相应的一个数据电流提供给相应的一个数据线。
24.如权利要求23所述的方法，其中施加预充电电压包括将基本相同的预充电电压施加于数据线。
25.如权利要求23所述的方法，其中在一个电压范围内提供预充电电压，该电压范围允许在相应一个扫描线的选择时间内为相应的一个像素电路编程相应的一个数据电流。
26.如权利要求25所述的方法，其中当相应的一个数据电流最大值的1/63到8/63范围内的电流到达相应的一个数据线时，在相应的一个数据线的寄生电容中的充电电压范围内提供预充电电压。
27.如权利要求25所述的方法，其中当在与第一所述像素电路耦合的相应的一个扫描线的选择时间内编程相应的一个数据电流时，以及当对应于第一灰度等级和第二灰度等级之间的一个灰度等级的对应的一个数据电流施加于另一个所述像素电路时，预充电电压是对应于第一灰度电平的第一电压和对应于第二灰度电平的第二电压之间的一个电压，其中另一个所述像素电路与在从像素电路中选择与第一所述像素电路相耦合的相应的一个扫描线之前选择的另一个扫描线相耦合。
28.如权利要求23所述的方法，其中驱动器将第一预充电电压提供给相应一个数据线，该相应一个数据线用于相应的用于将相应的灰度等级基本为0的一个数据电流发送给相应的一个像素电路，并将第二预充电电压提供给其他所述数据线。
29.如权利要求28所述的方法，其中第一预充电电压基本上与提供给相应的一个像素电路的电源电压相同。
30.如权利要求28所述的方法，其中当相应的一个数据电流最大值的1/63到8/63范围内的电流到达其他所述数据线时，在其他所述的一个数据线的寄生电容中的充电电压的范围内提供第二预充电电压。
31.一种用于产生图像显示设备的预充电电压的方法，该图像显示设备包括多个像素电路，每个所述像素电路用于显示对应于输入于其中的数据电流的图像；多个用于发送数据电流到像素电路的数据线；和多个用于将选择信号发送到像素电路的扫描线，所述方法包括：
在相应的一个数据电流被发送到相应的一个数据线之前，将预充电电压施加于对应的一个数据线；和
当在与第一所述像素电路耦合的相应的一个扫描线的选择时间内编程相应的一个数据电流时，以及当对应于第一灰度等级和第二灰度等级之间的一个灰度等级的一个数据电流施加于另一个所述像素电路时，预充电电压是对应于第一灰度电平的第一电压和对应于第二灰度电平的第二电压之间的一个电压，其中另一个所述像素电路与在选择与第一所述像素电路相耦合的相应的一个扫描线之前选择的另一个扫描线相耦合。
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