CN1684132A - 光发射显示器、其驱动方法以及光发射显示板 - Google Patents

Abstract

有机EL显示器的像素电路包括用于将驱动电流发送到有机EL元件的驱动晶体管。将第一电容器连接在驱动晶体管的栅极和源极之间，并且将第二电容器连接在驱动晶体管的栅极和增强扫描线之间。响应于来自与选择扫描线的选择信号、在第一电容器中存储对应于来自数据线的数据电流的电压。改变增强扫描线的电压电平，从而通过第一和第二电容器的耦合来改变第一电容器的电压。对应于已改变电压的驱动电流流入到有机EL元件，从而发射出光。结果，可利用大数据电流对流入有机EL元件的电流进行控制，并且可将晶体管或数据线的寄生电容分量的影响最小化。

Description

光发射显示器、其驱动方法以及光发射显示板

技术领域

本发明涉及一种光发射显示器、其驱动方法、以及光发射显示板。具体地，本发明涉及一种利用有机材料的电致发光的有源矩阵显示中的电流程序设计方法。

背景技术

有机电致发光(EL)显示器是一种通过荧光有机化合物的电激励而发射光的显示器。利用有机EL显示器，通过利用电压或电流驱动N×M有机发光单元中的每个而显示出图像。

有机发光单元具有二极管的特性，并且通常将其称为有机光发射二极管(OLED)。有机发光单元包括阳极(铟锡氧化物(ITO)或金属)、有机薄膜、和阴极层。如图1中所示，有机薄膜形成为多层结构，包括发射层(EML)、电子传输层(ETL)、和空穴传输层(HTL)，以便通过平衡电子和空穴浓度而增加发光效率。另外，它也可以分别包括电子注入层(EIL)和空穴注入层(HIL)。

利用薄膜晶体管(TFT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，将具有上述有机发光单元的有机EL显示器配置成无源矩阵结构或有源矩阵结构。在无源矩阵结构中，将有机发光单元形成于彼此穿过(即，交叉)的阳极线和阴极线之间，并且通过驱动阳极和阴极线来驱动有机发光单元。在有源矩阵结构中，通常通过像素电极将每个有机发光单元与TFT连接，并且通过控制相应TFT的栅极电压来驱动每个有机发光单元。依赖于应用到电容器的用于保持电压的信号格式，可将有源矩阵方法分为电压程序设计方法和/或电流程序设计方法。

参考图2和3，将对常规电压和电流程序设计方法的有机EL显示器进行描述。

图2说明用于驱动有机EL元件的、依据常规电压程序设计方法的像素电路。图2说明N×M个像素的一个作为例子。将p沟道晶体管M1与有机EL元件OLED连接，从而由电压源VDD提供用于发射的电流，并且通过由开关晶体管M2所提供的数据电压控制晶体管M1的电流。将用于使施加电压保持一预定时间的电容器C1连接在晶体管M1的源极和栅极之间。将开关晶体管M2的栅极与扫描线S_n连接，并且将开关晶体管M2的源极与数据线D_m连接。

当响应于施加到开关晶体管M2栅极的择信号而导通开关晶体管M2时，将来自数据线D_m的数据电压施加给晶体管M1的栅极。与通过电容器C1在晶体管M1栅极和源极间进行充电的电压V_GS对应的电流I_OLED，流向晶体管M1的漏极，并且有机EL元件OLED相应于电流I_OLED发光。在这种情况下，在等式1中表示流向有机EL元件OLED的电流I_OLED。

等式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是流向有机EL元件OLED的电流，V_GS是晶体管M1源极和栅极之间的电压，V_TH是晶体管M1的阈电压，V_DATA是数据电压，β是常数。

如在等式1中所表示的，将与所施加的数据电压对应的电流施加到有机EL元件OLED，并且有机EL元件以对应于所施加的电流的亮度发射出光。所施加的数据电压在一预定范围内具有多级数值，以便显示出灰度级。

然而，由于在制造过程中的不均匀性所造成的TFT阈电压V_TH偏差和电子迁移率偏差，电压程序设计方法中常规像素电路很难获得灰度级的宽频谱。例如，为了通过提供3V电压驱动在像素电路中的TFT，该电压以12mV(＝3V/256)的间隔施加到TFT栅极来2表示8-比特(256)灰度。如果由于制造过程中不均匀性所造成的TFT阈电压偏差大于100mV，则表示出灰度级的宽频谱将变得很难。由于在等式1中由于电子迁移率偏差使β变得分化(differentialted)，也很难表示出灰度级的宽频谱。

然而，如果电流源可将基本一致的电流通过所有数据线提供给像素电路，则即使当每个像素中的驱动晶体管具有不一致的电压-电流特性时，电流程序设计方法的像素电路也可产生基本一致的显示特性。

图3表示用于驱动有机EL元件的电流程序设计方法的常规像素电路，以N×M个像素的一个作为例子进行说明。在图3中，晶体管M1’与有机EL元件OLED连接，从而将用于发射的电流提供给OLED，并且对晶体管M1’的电流进行设置，从而通过由晶体管M2’所提供的数据电流对其进行控制。

首先，当根据来自扫描线S_n的选择信号而导通晶体管M2’和M3’时，晶体管M1’为二极管连接(diode-connected)，并且由数据电流I_DATA对电容器C1’进行充电，从而降低晶体管M1’的栅极电压，并且电流从晶体管M1’的源极流向其漏极。当电容器C1’进行充电以至使晶体管M1’的漏极电流与晶体管M2’的漏极电流即数据电流I_DATA相同时，停止电容器C1’的充电。结果，将对应于来自数据线D_m的数据电流I_DATA的电压存储在电容器C1’中。接下来，来自扫描线S_n的选择信号变为高电平电压，以关闭晶体管M2’和M3’，并且来自扫描线E_n的发射信号变为低电平电压，以导通晶体管M4’。电压随后由电压源VDD提供，并且对应于存储在电容器C1’中电压的电流流向有机EL元件OLED，从而发射光。在这种情况下，在等式2中表示了流向有机EL元件OLED的电流。

等式2：

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

其中，V_GS是晶体管M1’源极和栅极之间的电压，V_TH是晶体管M1’的阈电压，β是常数。

如在等式2中所表示的，由于在常规电流像素电路中，流向有机EL元件的电流I_OLED与数据电流I_DATA相匹配，因此当有机EL板上的程序设计电流源一致时，有机EL板具有基本一致的特性。然而，由于流向有机EL元件的电流I_OLED是微电流，因此为了利用微电流I_DATA控制像素电路，需要花费很长时间对数据线进行充电。例如，如果数据线的负载电容是30皮法(pF)，则需利用大约数十到数百纳安(nA)的数据电流，花费数毫秒对数据线负载进行充电。花费长时间对数据线进行充电是有问题的，因为当考虑到数十微秒(μs)的数据线时间时，充电时间是不充足的(即，太长)。

发明内容

在本发明的示例性实施例中，提供一种光发射装置，用于补偿晶体管的阈电压和电子迁移，以对数据线进行充分的充电。

在本发明的一个方面中，提供一种光发射显示器，包括多个用于传输数据电流的数据线，多个用于传输选择信号的第一扫描线，多个用于传输第一控制信号的第二扫描线，以及多个分别形成在由数据线和第一扫描线所确定的多个像素区域上的像素电路。每个所述像素电路包括光发射元件，用于基于施加其上的驱动电流而发射光，和第一开关元件，用于响应于来自相应所述第一扫描线的相应所述选择信号，从相应的所述数据线传输相应的所述数据电流。每个所述像素还包括第一晶体管，用于提供施加到光发射元件使其发射光的驱动电流，并当从相应所述数据线传输相应的所述数据电流时为二极管连接，第一存储元件，用于存储对应于来自相应所述数据线的相应所述数据电流的第一电压，和第二存储元件，其耦合在第一存储元件和相应的所述第二扫描线之间，用于当相应的所述第一控制信号从第一电平切换为第二电平时，通过与第一存储元件耦合而将第一存储元件的第一电压转换为第二电压。第一晶体管提供对应于第二电压的驱动电流，并且光发射元件发射出具有对应于该驱动电流的亮度的光。

在一个示例性实施例中，每个所述像素电路进一步包括第二开关元件，用于响应于相应的一个第二控制信号，将驱动电流发送到光发射元件。

在另一个示例性实施例中，在其中相应的一个第二控制信号具有禁止电平的时段期间内，包括其中相应的所述选择信号具有选通电平的时段。

在又一个示例性实施例中，在其中相应的第一控制信号具有第一电平的时段期间内，包括其中相应的所述选择信号具有选通电平的时段。

在又一个示例性实施例中，在其中相应的一个第二控制信号具有禁止电平的时段期间内，包括一个相应的所述第一控制信号具有第一电平的时段。

在再一个示例性实施例中，光发射显示器进一步包括第一扫描驱动器，用于将选择信号提供给第一扫描线，和第二扫描驱动器，用于将第一控制信号提供给第二扫描线。第二扫描驱动器包括缓冲器，用于确定第一控制信号的第一电平和第二电平的大小，并且用于输出第一控制信号。

在又一个示例性实施例中，缓冲器接收对应于相应所述第一控制信号的输入信号，并根据输入信号和输入信号的反信号分别将第一电平电压和第二电平电压输出给第二扫描线。

在本发明的另一个方面中，提供一种用于驱动光发射显示器的方法，该光发射显示器具有多个用于传输数据信号的数据线，多个用于传输选择信号的第一扫描线，多个用于传输第一控制信号的第二扫描线，以及多个耦合到数据线、第一扫描线和第二扫描线的像素电路。每个所述像素电路包括：第一开关元件，用于响应于相应所述选择信号的第一电平、从相应的所述数据线传输相应的所述数据信号；晶体管；在晶体管的主电极和控制电极之间耦合的第一存储元件；在晶体管控制电极和相应所述第二扫描线之间耦合的第二存储元件；和光发射元件，用于基于来自晶体管的驱动电流而发射光。该驱动方法包括：通过将相应所述选择信号从第三电平改变成为第一电平、而在第一存储元件中充电对应于相应所述数据信号的电压，同时将相应所述第一控制信号保持为第二电平；并且将相应所述选择信号从第一电平改变为第三电平，以致中断相应的所述数据信号，并且通过将相应所述第一控制信号从第二电平改变为第四电平而对第一存储元件的电压进行改变。

在一个示例性实施例中，在其中相应的第一控制信号具有第二电平的时段期间内，包括相应的所述选择信号具有第一电平的时段。

在本发明的再一个方面中，提供一种光发射显示板，其包括多个用于传输数据电流的数据线，多个用于传输选择信号的扫描线，以及多个分别形成在由数据线和扫描线所确定的多个像素区域上的像素电路。每个所述像素电路包括：光发射元件，用于基于施加其上的驱动电流而发射光；用于提供发射光发射元件所用驱动电流的晶体管；和第一开关元件，用于响应于来自相应所述扫描线的相应所述选择信号，从相应的所述数据线传输相应的所述数据电流到晶体管。每个所述像素电路还包括用于二极管连接晶体管的第二开关元件；耦合在晶体管的第一主电极和控制电极之间的第一存储元件；和耦合在晶体管的控制电极和信号线之间的第二存储元件，用于传输第一控制信号。

在一个示例性实施例中，在其中第二控制信号具有禁止电平的时段期间内，包括其中第一控制信号具有第一电平的时段，和在其中第一控制信号具有第一电平的时段期间内，包括其中选择信号具有选通电平的时段。

附图说明

图1表示有机EL元件的概念图。

图2表示依照电压驱动方法的常规像素电路的电路。

图3表示依照电流程序设计方法的常规像素电路的电路。

图4表示根据本发明一个示例性实施例的有机EL显示器的简明示意图。

图5表示根据本发明第一示例性实施例的像素电路的电路图。

图6和8分别表示根据本发明第二和第三示例性实施例的像素电路的电路图。

图7和9分别表示用于驱动图6和8中的像素电路的驱动波形图。

图10和11分别表示根据本发明第四和第五示例性实施例的、用于驱动图8中像素电路的驱动波形图。

图12和13分别表示根据本发明第六和第七示例性实施例的像素电路的电路图。

图14表示用于驱动图13中像素电路的驱动波形图。

图15表示根据本发明另一示例性实施例的有机EL显示器的简明示意图。

图16表示用于驱动图8中所示像素电路的选择扫描线和发射扫描线的扫描驱动器的示意图。

图17表示用于驱动图8中所示像素电路的增强(boosting)扫描线的扫描驱动器的示意图。

图18表示图16和17中所示扫描驱动器的驱动定时图。

图19表示用于驱动图8中所示像素电路的增强扫描线的扫描驱动器的另一个示意图。

具体实施方式

在以下的详细描述中，仅对本发明的某些示例性实施例进行表示和描述。如本领域技术人员所能认识到的那样，所述实施例可以以各种不同方式对其进行修改，而所有修改均不背离本发明的精神和范围。因此，将附图和描述实际上是说明性的，而不是限制性的。

为了清楚的描述本发明的各种示例性实施例，附图中省略了与描述不相关的一个或多个部分。并且，在以下描述中，相同的元件具有相同的附图标记。而且，可以理解的是，在以下描述中，第一部分到第二部分的连接不但包括第一部分到第二部分的直接连接，而且包括通过在第一和第二部分间所提供的第三部分，对第一部分到第二部分进行连接。并且，为了易于描述，通过每个扫描线应用到像素电路的信号的附图标记与扫描线附图标记相匹配。

图4表示根据本发明第一示例性实施例的有机EL显示器的简明示意图。

在图4中所示的有机EL显示器包括有机EL显示板10、数据驱动器20、和扫描驱动器30。有机EL显示板10包括多个纵向延伸的数据线D₁-D_M、多个横向延伸的扫描线S₁-S_N和E₁-E_N、以及多个像素电路11。数据线D₁-D_M将用于显示视频信号的数据电流发送到像素电路11，选择扫描线S₁-S_N将选择信号发送到像素电路11，并且发射扫描线E₁-E_N将发射信号发送到像素电路11。将每个像素电路11形成在由两个相邻数据线和两个相邻扫描线所确定的像素区域内。

为了驱动像素电路11，数据驱动器20将数据电流提供给数据线D₁-D_M，并且扫描驱动器30顺序地将选择信号和发射信号分别提供给选择扫描线S₁-S_N和发射扫描线E₁-E_N。

接下来，参考表示出根据本发明第一示例性实施例的像素电路的电路图的图5，将对根据本发明第一示例性实施例的有机EL显示器的一个像素电路11进行描述。为了易于描述，图5仅表示出与第m个数据线D_m和第n个扫描线S_n连接的像素电路。

如图5中所示，像素电路11包括有机EL元件OLED、晶体管M11、开关SW1、SW2、和SW3、以及电容器C11和C12。在这个示例性实施例中，晶体管M11可以例如是p沟道晶体管。将开关SW1连接在数据线D_m和晶体管M11的栅极之间，并且响应于由选择扫描线S_n所提供的选择信号，将由数据线D_m所提供的数据电流I_DATA发送到晶体管M11。将开关SW2连接在晶体管M11的漏极和栅极之间，并且响应于来自选择扫描线S_n的选择信号，二极管连接晶体管M11。

晶体管M11具有与电压源VDD连接的源极，和与开关SW3连接的漏极。相对于数据电流I_DATA确定晶体管M11的栅极-源极电压，并且将电容器C11连接在晶体管M11的栅极和源极之间，从而帮助将晶体管M11的栅极-源极电压保持一预定时间。将电容器C12连接在选择扫描线S_n和晶体管M11的栅极之间，从而帮助控制在晶体管M11栅极处的电压。响应于由扫描线E_n所提供的发射信号，开关SW3将流向晶体管M11的电流提供给有机EL元件OLED。将有机EL元件连接在开关SW3和阴极电压之间，并且有机EL元件发射出与流向晶体管M11的电流相匹配的光。阴极电压是低于电压VDD的电压，例如，当晶体管是p沟道晶体管时，阴极电压是地电压或负电压。

在这个示例性实施例中，将开关SW1，SW2，和SW3描述为普通开关。例如这些开关可以是晶体管，或是任何其他适合的开关装置。参考图6和7，将详细描述了利用p沟道晶体管实现开关SW1，SW2，和SW3的示例性实施例。

图6表示根据本发明第二示例性实施例的像素电路的等效电路，并且图7表示用于驱动图6中像素电路的驱动波形。

如图6中所示，像素电路具有基本上与第一示例性实施例相同的结构，除了用晶体管M12、M13、和M14替代在图5的像素电路中的开关SW1，SW2，和SW3。在这个示例性实施例中，晶体管M12、M13、和M14是p沟道晶体管，将晶体管M12和M13的栅极与选择扫描线S_n连接，并且将晶体管M14的栅极与发射扫描线E_n连接。

参考图7将对图6中像素电路的操作进行描述。当响应于通过选择扫描线S_n提供的、具有低电平(选通电平)的选择信号、而导通晶体管M12和M13时，晶体管M11二极管连接，并且由数据线D_m所提供的数据电流I_DATA流入晶体管M11。由于响应于由发射扫描线E_n所提供的高电平(禁止电平)的发射信号、而关闭晶体管M14，所以晶体管M11从有机EL元件OLED电去耦(decoupled)。

在该情况下，晶体管M11栅极和源极之间的绝对电压V_GS(在下文，“栅极-源极电压”)和流入晶体管M11的电流I_DATA满足等式3，并由此，晶体管M11处栅极-源极电压V_GS可从等式4中导出。

等式3：

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

其中β是常数，并且V_TH是晶体管M11处的阈电压。

等式4：

$V_{\mathrm{GS}}=\sqrt{\frac{2I_{\mathrm{DATA}}}{\mathrm{\β}}}+V_{\mathrm{TH}}$

接下来，当选择扫描线S_n的选择信号是高电平(禁止电平)电压，并且发射扫描线E_n的发射信号是低电平(选通电平)电压时，关闭晶体管M12和M13，并且导通晶体管M14。当选择扫描线S_n的选择信号从低电平电压切换为高电平电压时，电容器C12和扫描线S_n公共节点处的电压增加选择信号S_n的电平上升高度。由此，由于电容器C11和C12的耦合，晶体管M11的栅极电压V_G增加，并用等式5表示出了上述增加。

等式5：

${\mathrm{\ΔV}}_G=\frac{{\mathrm{\ΔV}}_S{C}_{12}}{C_{11}+C_{12}}$

其中C₁₁和C₁₂分别是电容器C11和C12的电容量。

鉴于晶体管M11栅极电压V_G的增加，等式6中表示出流向晶体管M11的电流I_OLED。由于通过增加晶体管M11栅极电压V_G而降低晶体管M11的栅极-源极电压V_GS，因此漏极电流I_OLED可以比数据电流I_DATA小。另外，当因为发射扫描线E_n的发射信号是低电平电压而导通晶体管M14时，将晶体管M11的电流I_OLED提供给有机EL元件OLED，从而发射光。

等式6：

$I_{\mathrm{OLED}}=\frac{\mathrm{\β}}{2}{(V_{\mathrm{GS}}-{\mathrm{\ΔV}}_G-V_{\mathrm{TH}})}^2=\frac{\mathrm{\β}}{2}{(\sqrt{\frac{2I_{\mathrm{DATA}}}{\mathrm{\β}}}-{\mathrm{\ΔV}}_G)}^2$

通过为数据电流I_DATA求解等式6，可以看到的是，可将数据电流I_DATA设置成如在等式7中所表示出来的那样，大于流向有机EL元件OLED的电流I_OLED。就是说，因为利用大数据电流I_DATA对流向有机EL元件的微电流进行控制，所以用于对数据线进行充电的时间量是充足的。

等式7：

$I_{\mathrm{DATA}}=I_{\mathrm{OLED}}+{\mathrm{\ΔV}}_G\sqrt{2\mathrm{\β}{I}_{\mathrm{OLED}}}+\frac{\mathrm{\β}}{2}{\left({\mathrm{\ΔV}}_G\right)}^2$

在第二示例性实施例中，利用来自扫描线S_n的选择信号对晶体管M12进行驱动，但通过晶体管M11，M12，和M13的寄生电容分量可改变电容器C11和C12的比率C₁₂/(C₁₁+C₁₂)。然而，因为选择信号具有恒定的电压电平，所以很难对电容器C11和C12比率C₁₂/(C₁₁+C₁₂)的改变做出适当地妥善处理。因此，改变等式6中晶体管M11栅极电压V_G的增量ΔV_G，从而改变了等式7中的电流I_OLED。就是说，提供给有机EL元件OLED的电流I_OLED不同于预期电流，从而使亮度被改变。

可以将电容器C12的节点驱动到与选择扫描线S_n分隔开的信号线，参考图8将对这部分内容进行描述。

图8表示根据本发明第三示例性实施例的像素电路，而图9表示用于驱动图8中像素电路的驱动波形图。

如图8中所示，除了与电容器C12节点连接的附加扫描线B_n和晶体管M13的连接状态之外，根据本发明第三示例性实施例的像素电路具有基本上与在图6中所示像素电路相同的结构。将电容器C12节点与增强扫描线B_n连接，而不是与选择扫描线S_n连接。如图9中所示，来自增强扫描线B_n的增强信号具有与来自选择扫描线S_n的选择信号相同的波形。

另外，在如图6中所示将晶体管M13连接在晶体管M11的栅极和漏极之间的情况下，当关闭晶体管M13时，可能影响到晶体管M11的栅极电压，从而使电容器C11和C12的电压被改变。然而，在如图8中所示将晶体管M13与数据线D_m连接的情况下，当关闭晶体管M13时，较轻地影响晶体管M11的栅极电压。

更进一步，电容器C12的节点电压增加来自增强扫描线B_n的增强信号电压的增量ΔV_B。等式8表示出晶体管M11栅极电压的增量ΔV_G。因此，根据晶体管M11，M12，和M13的寄生电容分量，控制来自增强扫描线B_n的增强信号的电压增量ΔV_B，由此将晶体管M11栅极电压的增量ΔV_G控制到预期的量。就是说，可将提供给有机EL元件OLED的电流I_OLED控制到预期电流。

等式8：

${\mathrm{\ΔV}}_G=\frac{{\mathrm{\ΔV}}_B{C}_{12}}{C_{11}+C_{12}}$

另外，当如图6中所示将选择扫描线S_n与电容器C12连接时，用于驱动选择扫描线S_n的扫描驱动器30的负载增加了电容器C12。然而，在如图8中所示将电容器C12驱动到与选择扫描线S_n分隔开的增强扫描线B_n的情况下，可以降低用于驱动选择扫描线S_n的扫描驱动器30的负载。

在图9中，对选择信号、发射信号、和增强信号的驱动定时基本上是彼此相同的。然而在其它实施例中，它们的驱动定时可以是不同的。

首先，参考图10将对根据本发明第四示例性实施例的驱动波形进行描述。图10表示根据本发明第四示例性实施例、用于驱动图8中像素电路的驱动波形图。

关闭晶体管M14，同时响应于选择扫描线S_n的选择信号而导通晶体管M12和M13，并将数据电流I_DATA发送到晶体管M11。如果当将数据电流发送到晶体管M11时，导通晶体管M14并且该电流流向有机EL元件OLED，则对应于数据电流I_DATA和流向有机EL元件OLED的电流之间的差的电流流向晶体管M11的漏极。从而，将对应该电流的电压存储在电容器C11内。同时，在图9中由于与选择扫描线S_n连接的负载不同于与发射扫描线E_n连接的负载，所以选择信号的上升时间可能与发射信号的下降时间不同。由此，在如图10中所示发射信号的脉冲末端晚于选择信号的脉冲末端的情况下，晶体管M14不导通，而晶体管M12导通。

另外，如果来自增强扫描线B_n的增强信号的脉冲末端早于选择信号的脉冲末端，由于在增加电容器C12节点电压之后才完成数据电流I_DATA的程序设计，故使通过增加电容器C12节点电压而获得的优点被消除了。因此，在如图10中所示发送到选择扫描线S_n的选择信号的脉冲末端早于发送到增强扫描线B_n的增强信号的脉冲末端的情况下，在将对应于数据电流I_DATA的电压存储在电容器C11内之后，电容器C12的节点电压才增加。

更进一步，如果增强信号的脉冲起点晚于选择信号的脉冲起点，则当将对应于数据电流I_DATA的电压存储在电容器C11内时由于电容器C12节点电压的降低，而有可能改变电容器C11的电压。因为若电容器C11的电压改变就必须再次执行将电压存储到电容器C11内的操作，所以在电容器中存储电压的时间是不充足的。因此，如图10中所示，在发送到选择扫描线S_n的选择信号的脉冲起点晚于发送到增强扫描线B_n的增强信号的脉冲起点的情况下，在降低电容器C12节点电压之后，将对应数据电流I_DATA的电压存储在电容器C11内。

接下来，参考图11将对根据本发明第五示例性实施例的驱动波形进行描述。图11表示根据本发明第五示例性实施例、用于驱动图8中像素电路的驱动波形图。

在图9中所示的驱动定时中，由于与增强扫描线B_n连接的负载不同于与发射扫描线E_n连接的负载，因此发射信号的脉冲末端可早于增强信号的脉冲末端。然后，在电容器C12节点电压增加之前、发射信号的脉冲末端与增强信号的脉冲末端之间的时段期间内，电流流向有机EL元件OLED，以便激励(stress)有机EL元件。重复上述操作可能缩短有机EL元件的寿命。然而，如图11中所示，如果发送到增强扫描线B_n的增强信号的脉冲末端早于发送到发射扫描线E_n的发射信号的脉冲末端，则在电容器C12节点电压增加之后，电流流向有机EL元件。

另外，如果发射信号的脉冲起点晚于增强信号的脉冲起点，则在增强信号的脉冲起点与发射信号的脉冲起点之间的时段期间内，对应于已降低的电容器C12节点电压的电流流向有机EL元件OLED，以便激励有机EL元件。如果重复这种激励，会缩短有机EL元件的寿命。然而，如图11中所示，在发射信号的脉冲起点早于增强信号的脉冲起点的情况下，在关闭晶体管M14之后降低电容器C12节点电压。

在本发明第二到第五示例性实施例中，晶体管M12、M13、和M14是p沟道晶体管。然而在其它实施例中，可以用n沟道晶体管或任何适合的p沟道和n沟道晶体管的组合替换晶体管M12、M13、和M14。当用n沟道晶体管替换晶体管M12、M13、和M14时，选择信号和发射信号具有图7，9，10，和11中所示的逆格式。

特别的，在晶体管M12和M13是p沟道晶体管而用n沟道晶体管替换晶体管M14，或用n沟道晶体管替换晶体管M12和M13而晶体管M14是p沟道晶体管的情况下，可去除发射扫描线E_n。参考图12将对这个示例性实施例进行描述。图12表示根据本发明第六示例性实施例的像素电路的电路图。

如图12中所示，除了选择扫描线S_n与为n沟道晶体管的晶体管M24的栅极连接之外，根据本发明第六示例性实施例的像素电路具有与图8中像素电路相似的结构。就是说，晶体管M24栅极与选择扫描线S_n连接，而不是与发射扫描线E_n连接。除了那些，以与图8中相应元件基本相同的方式、将晶体管M21、M22、M23、M24、电容器C21、C22和有机EL元件OLED互相连接在一起。当来自选择扫描线S_n的选择信号变为低电平时关闭晶体管M24，并且当选择信号变为高电平时导通晶体管M24。因此，根据第六示例性实施例的像素电路的操作基本上与根据第三示例性实施例的像素电路的操作相同。

换句话说，在用p沟道晶体管替换晶体管M24并用n沟道晶体管替换晶体管M22和M23的情况下，发送到选择扫描线S_n的选择信号具有与在第六示例性实施例所描述信号的逆格式。由于该示例性实施例的操作很容易理解，因此将不再提供进一步的说明。

在第一到第六示例性实施例中，晶体管M11(或M21)是p沟道晶体管。然而在其它实施例中，晶体管M11(或M21)可以是n沟道晶体管。参考图13和14将对这些示例性实施例进行描述。

图13表示根据本发明第七示例性实施例的像素电路的电路图。图14表示用于驱动图13中像素电路的驱动波形图。

参考图13，在第七示例性实施例中晶体管M31、M32、M33和M34是n沟道晶体管，并且它们的连接状态基本上与图8中像素电路对称。具体而言，将晶体管M32连接在数据线D_m和晶体管M31栅极之间，并且晶体管M32的栅极与选择扫描线S_n连接。将晶体管M33连接在晶体管M31的漏极和栅极之间，晶体管M33的栅极与选择扫描线S_n连接。晶体管M31的源极与阴极电压连接，通过晶体管M34将晶体管M31的漏极与有机EL元件OLED连接。将电容器C31连接在晶体管M31的栅极和源极之间，并将有机EL元件OLED连接在晶体管M34与电压源VDD之间。晶体管M34的栅极与发射扫描线E_n连接，并且电容器C32的节点与增强扫描线B_n连接。

由于晶体管M32、M33和M34是n沟道晶体管，如图14中所示，用于驱动图13中像素电路的、发送到选择扫描线S_n的选择信号和发送到发射扫描线E_n的发射信号具有图9中所示信号的逆格式。另外，由于晶体管M31是n沟道晶体管，为了降低晶体管M31的栅极-源极电压V_GS，必须降低晶体管M31的栅极电压V_G。由此，发送到增强扫描线B_n的增强信号具有图9中所示信号的逆格式。

由于从对第三示例性实施例的描述中很容易理解图13中像素电路的详细操作，因此将不再提供进一步的说明。另外，可将前面所述的供选择方案适用于图13中的像素电路中，所以将不提供详细说明。

接下来，正如在第三到第七示例性实施例中所述，当将增强扫描线B_n与选择扫描线S_n分隔开使用时，具有有机EL显示板10’和像素11’的有机EL显示器，进一步包括如图15中所示的、用于驱动增强扫描线B_n的扫描驱动器40。参考图16到18将对扫描驱动器30和40进行描述。

图16表示用于驱动图8中所示像素电路的选择扫描线和发射扫描线的扫描驱动器的示意图，和图17表示用于驱动图8中所示像素电路的增强扫描线的扫描驱动器的示意图。图18表示图16和17中所示扫描驱动器的驱动定时图。

如图16中所示，用于驱动选择扫描线和发射扫描线的扫描驱动器30包括N个触发器(flip-flop)FF₁₁到FF_1N、N个NAND门NAND₁₁到NAND_1N、和2N个缓冲器BUF₁₁到BUF_1N、及BUF₂₁和BUF_2N。将触发器FF₁₁到FF_1(N-1)的输出端分别与相邻的触发器FF₁₂到FF_1N的输入端连接，从而将触发器FF₁₁到FF_1N作为移位寄存器进行操作。具体地说，第一触发器FF₁₁的输出端与第二触发器FF₁₂的输入端连接，第二触发器FF₁₂的输出端与第三触发器FF₁₃的输入端连接，诸如此类。将开始脉冲VSP输入给第一触发器FF₁₁的输入端。

将触发器FF_1n(n是整数，1≤n≤N)的输出和钳位(clip)信号CLIP2输入给NAND门NAND_1n，并将NAND门NAND_1n的输出输入给缓冲器BUF_1n。各个缓冲器BUF₁₁到BUF_1N和BUF₂₁到BUF_2N每个都包括多个反相器，如图16中所示的缓冲器包括两个反相器。将缓冲器BUF_1n的输出端与选择扫描线S_n连接。另外，将触发器FF_1n的输出端直接与缓冲器BUF_2n连接，并且将缓冲器BUF_2n的输出端与发射扫描线E_n连接。

参考图17，用于驱动增强扫描线的扫描驱动器40包括N个触发器FF₂₁到FF_2N、N个NAND门NAND₂₁到NAND_2N、和N个缓冲器BUF₃₁到BUF_3N。如图16中所示，将触发器FF₂₁到FF_2(N-1)的输出端与相邻的触发器FF₂₂到FF_2N的输入端连接，并将触发器FF₂₁到FF_2N作为移位寄存器进行操作。将开始脉冲VSP输入给第一触发器FF₂₁的输入端。

将触发器FF_2n的输出和钳位信号CLIP1输入给NAND门NAND_2n，并将NAND门NAND_2n的输出输入给缓冲器BUF_3n。缓冲器BUF_3n包括两个用于接收NAND门NAND_2n的输出的反相器，一个用于接收NAND门NAND_2n的输出的反相器，以及两个用于设置增强信号电平的传输门TRANS₁和TRANS₂，并且缓冲器BUF_3n执行缓冲器操作。

将第一传输门TRANS₁连接在用于提供低电平的信号线V_low和增强扫描线B_n之间，并且当向其输入NAND门NAND_2n的输出的两个反相器的输出是低电平，或当向其输入NAND门NAND_2n的输出的一个反相器的输出是高电平时，将低电平电压输出给增强扫描线B_n。将第二传输门TRANS₂连接在用于提供高电平的信号线V_high和增强扫描线B_n之间，并且当向其输入NAND门NAND_2n的输出的两个反相器的输出是高电平，或当向其输入NAND门NAND_2n的输出的一个反相器的输出是低电平时，将高电平电压输出给增强扫描线B_n。

接下来，参考图18将对图16和17中所示扫描驱动器的操作进行描述。

首先，将描述扫描驱动器30的操作。通过触发器FF₁₁到FF_1N顺序地输出开始脉冲VSP。通过相应的NAND门NAND₁₁到NAND_1N，将相应的触发器FF₁₁到FF_1N的输出与钳位信号CLIP2一起进行操作，并且如图18中所示，将相应的触发器FF₁₁到FF_1N的输出作为具有开始脉冲VSP的逆电平和比开始脉冲VSP宽度更短的信号输出。分别通过缓冲器BUF₁₁到BUF_1N，将NAND门NAND₁₁到NAND_1N的输出作为选择信号发送到选择扫描线S₁到S_N。另外，分别通过缓冲器BUF₂₁到BUF_2N，将触发器FF₁₁到FF_1N的输出作为发射信号发送到发射扫描线E₁到E_N。当开始脉冲是高电平时，发射扫描线E₁到E_N的发射信号也具有高电平，但是由NAND门NAND₁₁到NAND_1N所输出的选择扫描线S₁到S_N的选择信号具有低电平。

接下来，将描述扫描驱动器40的操作。通过触发器FF₂₁到FF_2N顺序地输出开始脉冲VSP。通过相应的NAND门NAND₂₁到NAND_2N，将相应的触发器FF₂₁到FF_2N的输出与钳位信号CLIP1一起进行操作，并且将相应的触发器FF₂₁到FF_2N的输出作为具有开始脉冲VSP的逆电平和比开始脉冲VSP宽度更短的信号输出。当NAND门NAND₂₁到NAND_2N的输出是高电平时，通过第二传输门TRANS₂，分别从缓冲器BUF₃₁到BUF_3N输出高电平电压。当NAND门NAND₂₁到NAND_2N的输出是低电平时，通过第一传输门TRANS₁，分别从缓冲器BUF₃₁到BUF_3N输出低电平电压。

如图18中所示，当钳位信号CLIP2的宽度大于钳位信号CLIP1的宽度时，其中发送到相应增强扫描线B₁到B_N的增强信号为低电平的时段期间包括其中发送到相应选择扫描线S₁到S_N的选择信号为低电平的时段。另外，由于没有通过钳位信号CLIP2缩短发送到相应发射扫描线E₁到E_N的发射信号的宽度，所以在发射信号为高电平的时段期间内包括增强信号为低电平的时段。

更进一步，缓冲器BUF₃₁到BUF_3N中反相器的数量可以不同于图17中所示的反相器的数量。参考图19将对这个示例性实施例进行描述。图19表示用于驱动图8中所示像素电路内增强扫描线的扫描驱动器40’的另一个示意图，该扫描驱动器40’可替代图15和17中的扫描驱动器40。

除了缓冲器BUF₄₁到BUF_4N之外，在图19中所示扫描驱动器40’具有与在图17中所示扫描驱动器40基本相同的结构。具体地说，缓冲器BUF_4n包括三个用于接收NAND门NAND_2n的输出的反相器、两个用于接收NAND门NAND_2n的输出的反相器、和两个用于设置增强信号电平的传输门TRANS₃和TRANS₄。

将第一传输门TRANS₃连接在用于提供低电平的信号线V_low和增强扫描线B_n之间，并且当向其输入NAND门NAND_2n的输出的三个反相器的输出是高电平时，将低电平电压输出给增强扫描线B_n。将第二传输门TRANS₄连接在用于提供高电平的信号线V_high和增强扫描线B_n之间，并且当向其输入NAND门NAND_2n的输出的三个反相器的输出是低电平时，将高电平电压输出给增强扫描线B_n。

就是说，由于通过在图19中奇数个反相器对输入信号进行反相处理，因此传输门TRANS₃和TRANS₄的操作与传输门TRANS₁和TRANS₂的操作相反。由于除了缓冲器之外，在图19中所示扫描驱动器40’具有与在图17中所示扫描驱动器相同的结构，因此将省略对其操作的具体描述。

在图16到19中，参考图8中所示像素电路描述了选择信号、发射信号和增强信号分别为低电平、高电平和低电平的情况，但是可将在图16到19中所示扫描驱动器30、40和40’适用于改变晶体管导电类型和对这些信号的电平进行反相处理的情况中。然而，可改变缓冲器内反相器的数量，或根据信号的电平改变扫描驱动器30、40和40’。由于从上述示例性实施例的描述中很容易理解这些扫描驱动器30、40和40’具体结构和具体操作，因此将不提供更进一步的说明。

根据本发明，由于可利用大数据电流对流向有机EL元件的电流进行控制，因此在单独一个线时间帧期间可充分地对数据线进行充电。更进一步，在流向有机EL元件的电流中补偿了晶体管的阈电压偏差和迁移偏差，并且可实现高分辨率和宽屏幕的光发射显示。另外，可将由晶体管或数据线的寄生电容分量而定的影响最小化，并可降低用于驱动选择扫描线的扫描驱动器的负载。

虽然与某些示例性实施例相结合对本发明进行了描述，但可以理解的是，本发明不受所公开实施例的限制，而恰恰相反，其是覆盖了包括在附加的权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效替换，以及等同方案。

本申请要求2003年10月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2003-0076002的优先权和权益，在此引入其全部内容一并作为参考。

Claims (22)

1.一种光发射显示器，包括多个用于传输数据电流的数据线、多个用于传输选择信号的第一扫描线、多个用于传输第一控制信号的第二扫描线、以及分别形成在由数据线和第一扫描线所确定的多个像素区域上的多个像素电路，并且该多个像素电路与数据线、第一扫描线和第二扫描线耦合，每个所述像素电路包括：

光发射元件，用于基于提供其上的驱动电流而发射光；

第一开关元件，用于响应于来自相应所述第一扫描线的相应所述选择信号、从相应的所述数据线传输相应的所述数据电流；

第一晶体管，用于提供施加到光发射元件以发射光的驱动电流，并当从相应的所述数据线传输相应的所述数据电流时为二极管连接；

第一存储元件，用于存储对应于来自相应所述数据线的相应所述数据电流的第一电压；和

第二存储元件，其耦合在第一存储元件和相应的所述第二扫描线之间，用于当相应的所述第一控制信号从第一电平切换为第二电平时，通过与第一存储元件耦合而将第一存储元件的第一电压转换为第二电压，

其中第一晶体管提供对应于第二电压的驱动电流，并且光发射元件发射出具有对应于该驱动电流的亮度的光。

2.权利要求1的光发射显示器，其中将第一存储元件耦合在第一晶体管的第一主电极和控制电极之间，并且将第二存储元件耦合在第一晶体管的控制电极和相应的所述第二扫描线之间。

3.权利要求1的光发射显示器，其中每个所述像素电路进一步包括第二开关元件，用于响应于相应的一个第二控制信号、将驱动电流发送到光发射元件。

4.权利要求3的光发射显示器，其中每个所述像素电路进一步包括第三开关元件，用于响应于相应的所述选择信号、二极管连接第一晶体管。

5.权利要求3的光发射显示器，其中相应的一个第二控制信号是相应的所述选择信号，第一开关元件是第一导电类型晶体管，并且第二开关元件是第二导电类型晶体管。

6.权利要求3的光发射显示器，进一步包括多个第三扫描线，用于提供第二控制信号。

7.权利要求3的光发射显示器，其中在相应的一个第二控制信号具有禁止电平的时段期间内、包括相应的所述选择信号具有选通电平的时段。

8.权利要求3的光发射显示器，其中在相应的所述第一控制信号具有第一电平的时段期间内、包括相应的所述选择信号具有选通电平的时段。

9.权利要求3的光发射显示器，其中在相应的一个第二控制信号具有禁止电平的时段期间内、包括相应的所述第一控制信号具有第一电平的时段。

10.权利要求1的光发射显示器，进一步包括用于向第一扫线提供选择信号的第一扫描驱动器，和用于向第二扫线提供第一控制信号的第二扫描驱动器，

其中第二扫描驱动器包括一个缓冲器，用于确定第一控制信号的第一电平和第二电平的大小，并用于输出第一控制信号。

11.权利要求10的光发射显示器，其中该缓冲器接收对应于相应所述第一控制信号的输入信号，并根据输入信号和输入信号的逆信号、向第二扫描线分别输出第一电平电压和第二电平电压。

12.权利要求10的光发射显示器，其中第一扫描驱动器包括第一移位寄存器，用于通过对开始脉冲进行移位而顺序地输出第一信号，以及第一逻辑门，用于利用第一信号和具有预定周期的第一钳位信号来控制第一信号的宽度，由此输出对应于相应所述选择信号的第二信号，和

第二扫描驱动器包括第二移位寄存器，用于通过对开始脉冲进行移位而顺序地输出第三信号，以及第二逻辑门，用于利用第三信号和具有预定周期的第二钳位信号来控制第三信号的宽度，由此输出对应于相应所述第一控制信号的第四信号。

13.权利要求12的光发射显示器，其中第一钳位信号的宽度大于第二钳位信号的宽度。

14.权利要求13的光发射显示器，其中第一扫描驱动器输出第一信号，从而对应于第二控制信号。

15.一种光发射显示器的驱动方法，该光发射显示器具有多个用于传输数据信号的数据线、多个用于传输选择信号的第一扫描线、多个用于传输第一控制信号的第二扫描线、以及耦合到数据线、第一扫描线和第二扫描线的多个像素电路，每个所述像素电路包括：第一开关元件，用于响应于相应所述选择信号的第一电平、从相应的所述数据线传输相应的所述数据信号；晶体管；在晶体管的主电极和控制电极之间耦合的第一存储元件；在晶体管控制电极和相应所述第二扫描线之间耦合的第二存储元件；和光发射元件，用于基于来自晶体管的驱动电流而发射光，该驱动方法包括：

通过将相应所述选择信号从第三电平改变成为第一电平、而在第一存储元件中充电对应于相应所述数据信号的电压，同时将相应所述第一控制信号保持为第二电平；并且

将相应所述选择信号从第一电平改变为第三电平，以致中断相应的所述数据信号，并且通过将相应所述第一控制信号从第二电平改变为第四电平而对第一存储元件的电压进行改变。

16.权利要求15的驱动方法，其中在相应的所述第一控制信号具有第二电平的时段期间内、包括相应的所述选择信号具有第一电平的时段。

17.权利要求15的驱动方法，其中光发射显示器更进一步包括多个第三扫描线，该方法更进一步包括：

当在第一存储元件中充电对应于相应所述数据信号的电压时，通过将相应所述第二控制信号设置到第五电平、而将光发射元件从晶体管上电去耦；并且

当改变第一存储元件电压时，通过将相应所述第二控制信号设置到第六电平、而将光发射元件与晶体管电耦合。

18.权利要求17的驱动方法，其中在相应的所述第二控制信号具有第五电平的时段期间内、包括相应的所述第一信号具有第二电平的时段。

19.一种光发射显示板，包括多个用于传输数据电流的数据线、多个用于传输选择信号的扫描线、以及分别形成在由数据线和扫描线所确定的多个像素区域上的多个像素电路，并且所述多个像素电路与数据线和扫描线耦合，每个所述像素电路包括：

光发射元件，用于基于提供其上的驱动电流而发射光；

晶体管，用于为发射光发射元件提供驱动电流；

第一开关元件，用于响应于来自相应所述扫描线的相应所述选择信号、从相应的所述数据线传输相应的所述数据电流到所述晶体管；

第二开关元件，用于二极管连接所述晶体管；

第一存储元件，耦合在所述晶体管的第一主电极和控制电极之间；和

第二存储元件，耦合在所述晶体管的控制电极和信号线之间，用于传输第一控制信号。

20.权利要求19中的显示板，进一步包括第三开关元件，用于响应于第二控制信号、将来自所述晶体管的驱动电流发送到光发射元件。

21.权利要求20中的显示板，其中所述像素电路按照以下顺序操作：

第一时段，其中通过相应所述选择信号将数据电流发送到晶体管；和

第二时段，其中中断数据电流，将第一控制信号从第一电平改变为第二电平，并且响应于第二控制信号、将驱动电流发送到光发射元件。

22.权利要求21中的显示板，其中在第二控制信号具有禁止电平的时段期间内包括第一控制信号具有第一电平的时段，和

在第一控制信号具有第一电平的时段期间内包括选择信号具有选通电平的时段。

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