CN1734532A - 显示器及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

每个像素包括：发光元件；电容器；驱动晶体管，其具有控制端、输入端和输出端，并向发光元件提供驱动电流以便发光；第一开关单元，其以二极管方式连接驱动晶体管并响应扫描信号向驱动晶体管提供数据电压；以及第二开关单元，其响应发射信号向驱动晶体管提供驱动电压并将发光元件和电容连接到驱动晶体管，其中电容器通过第一开关单元连接到驱动晶体管，存储作为数据电压和驱动晶体管的阈值电压的函数的控制电压，并通过第二开关单元连接到驱动晶体管，以向驱动晶体管提供控制电压。

Description

显示器及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种显示器及其驱动方法，尤其是涉及一种发光显示器及其驱动方法。

背景技术

近来，个人计算机和电视机的轻重量和薄型化的趋势也要求轻重量和薄的显示器，满足这种要求的平板显示器正在代替常规的阴极射线管(CRT)。

平板显示器包括液晶显示器(LCD)，场致发射显示器(FED)，有机发光显示器(OLED)，等离子体显示板(PDP)等。

通常，有源矩阵平板显示器包括以矩阵排列的多个像素，并通过基于给定的亮度信息控制像素的亮度来显示图像。OLED是自发射显示器，其通过电激发发光有机材料来显示图像，它具有低能耗、宽视角以及快的响应时间，因此有利于显示运动图像。

OLED的像素包括发光元件和驱动薄膜晶体管(TFT)。该发光元件发射的光的强度取决于由驱动TFT驱动的电流，该电流又取决于驱动TFT的阈值电压以及驱动TFT的栅极和源极之间的电压。

TFT包括多晶硅或非晶硅。多晶硅TFT具有若干优点，但同时存在一些缺陷，例如制造多晶硅的复杂性，由此增加了制造成本。另外，对于较大显示器，采用多晶硅TFT得到OLED是很困难的。

相反地，非晶硅TFT容易适用于较大OLED，并且制造时采用的工序数量比多晶硅TFT少。然而，非晶硅TFT的阈值电压在长时间施加DC控制电压的情况下随时间偏移，以至对于给出的数据电压，亮度发生变化。

同时，发光元件的长时间驱动使发光元件的阈值电压偏移。对于采用n型驱动TFT的OLED，由于发光元件连接到驱动TFT的源极，因此发光元件的阈值电压的偏移改变驱动TFT源极处的电压，从而改变由驱动TFT驱动的电流。因此，OLED的图像质量将会降低。

发明内容

本发明解决常规技术的问题。

提供一种显示器，该显示器包含多个像素。每个像素包括：发光元件；电容器；驱动晶体管，其具有控制端、输入端和输出端，并向发光元件提供驱动电流以便发光；第一开关单元，其以二极管方式连接驱动晶体管并响应扫描信号向驱动晶体管提供数据电压；和第二开关单元，其响应发射信号向驱动晶体管提供驱动电压，并将发光元件和电容器连接到驱动晶体管；其中，电容器通过第一开关单元连接到驱动晶体管，存储作为数据电压和驱动晶体管的阈值电压的函数的控制电压，并通过第二开关单元连接到驱动晶体管，以向驱动晶体管提供控制电压。

第一开关单元可以包括：第一开关晶体管，其响应扫描信号连接驱动晶体管的控制端和输入端；以及第二开关晶体管，其响应扫描信号将驱动晶体管的输出端连接到数据电压。

第一开关单元可以进一步包括第三开关晶体管，其响应扫描信号向电容器提供参考电压。

第二开关单元可以包括：第四开关晶体管，其响应发射信号将驱动晶体管的输入端连接到驱动电压；第五开关晶体管，其响应发射信号连接发光元件和驱动晶体管的输出端；以及第六开关晶体管，其响应发射信号连接电容器和驱动晶体管的输出端。

控制电压可以等于数据电压和阈值电压之和减去参考电压。

第一至第六开关晶体管和驱动晶体管可以包括非晶硅薄膜晶体管，也可以包括NMOS薄膜晶体管。

发光元件可以包括有机发光层。

提供一种显示器，其包括：发光元件；驱动晶体管，其具有连接到第一电压的第一端，连接到发光元件的第二端，以及控制端；电容器，其连接在驱动晶体管的第二端和控制端之间；第一晶体管，其响应扫描信号工作，连接在驱动晶体管的第一端和控制端之间；第二晶体管，其响应扫描信号工作，连接在驱动晶体管的第二端和数据电压之间；第三晶体管，其响应发射信号工作，连接在第一电压和驱动晶体管的第一端之间；第四晶体管，其响应发射信号工作，连接在发光元件和驱动晶体管的第二端之间；以及第五晶体管，其响应发射信号工作，连接在电容器和驱动晶体管的第二端之间。

该显示器可以进一步包括第六晶体管，其响应扫描信号工作，连接在电容器和第二电压之间。

在连续的第一至第四时间周期期间，在第一时间周期期间，第一至第六晶体管导通；在第二时间周期期间，第一、第二和第六晶体管导通，第三至第五晶体管关断；在第三时间周期期间，第一至第六晶体管关断；以及在第四时间周期期间，第一、第二和第六晶体管关断，第三至第五晶体管导通。

第一电压可以高于数据电压，第二电压低于数据电压。

提供一种驱动显示器的方法，该显示器包括发光元件，具有控制端、第一端和第二端的驱动晶体管，以及连接到驱动晶体管的控制端的电容器，该方法包括：连接驱动晶体管的控制端和第一端；向驱动晶体管的第二端施加数据信号；将电容器连接在驱动晶体管的控制端和第二端之间；将驱动晶体管的第一端连接到驱动电压；以及将驱动晶体管的第二端连接到发光元件。

该方法可以进一步包括：向驱动晶体管的控制端施加高于数据电压的第一电压，以使电容器充电。

该方法可以进一步包括：在连接驱动晶体管的控制端和第一端之后，隔离驱动晶体管的控制端和第一端。

该方法可以进一步包括：将电容器和驱动晶体管与外部信号源分离。

提供一种驱动显示器的方法，该显示器包括发光元件，连接到发光元件的驱动晶体管，以及连接到驱动晶体管和发光元件的电容器，该方法包括：将电容器充电到一电压；使存储在电容器中的电压通过驱动晶体管向数据电压放电；在放电后，向驱动晶体管施加电容器的电压，以导通驱动晶体管；以及通过驱动晶体管向发光元件提供驱动电流以便发光。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明的实施例，本发明将变得更显而易见，其中：

图1是根据本发明实施例的OLED的方框图；

图2是根据本发明实施例的OLED的像素的等效电路图；

图3是图2的发光元件和开关晶体管的示例性截面图；

图4是根据本发明实施例的有机发光元件的示意图；

图5是示出了根据本发明实施例的OLED的若干信号的时序图；

图6A-6D是图5中所示的各时间周期的像素的等效电路结构；

图7示出了根据本发明实施例的OLED的驱动晶体管的各端处的电压波形；

图8示出了对于驱动晶体管的不同阈值电压的输出电流的波形；以及

图9示出了对于发光元件的不同阈值电压的输出电流的波形。

具体实施方式

下面将根据附图更全面地描述本发明，图中示出了本发明的优选实施例。

图中，为了清楚起见，将层和区域的厚度夸大。相同的数字在全部附图中涉及相同的元件。应当理解，当元件例如层、区域或基底称为在另一元件“上”时，它可以直接位于其它元件上，或者也可以存在插入元件。相反，当元件称为“直接位于”另一元件上时，将不存在插入元件。

然后，将参考附图描述根据本发明实施例的显示器及其驱动方法。

参考图1-7，将详细描述根据本发明实施例的有机发光显示器(OLED)。

图1是根据本发明实施例的OLED的方框图，图2是根据本发明实施例的OLED的像素的等效电路图。

参考图1，根据实施例的OLED包括显示面板300，包括扫描驱动器400、数据驱动器500和发射驱动器700的三个驱动器，这些驱动器连接到显示面板300，以及控制上述驱动器的信号控制器600。

参考图1，显示面板300包括多个信号线，多个电压线(未示出)，以及连接到其上并基本上布置成矩阵形式的多个像素PX。

信号线包括传送扫描信号的多个扫描线G₁-G_n，传送数据信号的多个数据线D₁-D_m，和传送发射信号的多个发射线S₁-S_n。扫描线G₁-G_n和发射线S₁-S_n基本上沿行的方向延伸，并基本上互相平行，而数据线D₁-D_m基本上沿列的方向延伸，并基本上互相平行。

参考图2，电压线包括传送驱动电压Vdd的驱动电压线(未示出)和传送参考电压Vref的参考电压线(未示出)。

连接到扫描线G_i和数据线D_j的每个像素PX包括有机发光元件LD，驱动晶体管Qd，电容器Cst，以及六个开关晶体管Qs1-Qs6。

驱动晶体管Qd具有控制端Ng，输入端Nd，以及输出端Ns，驱动晶体管Qd的输入端Nd连接到驱动电压Vdd。

电容器Cst连接在驱动晶体管Qd的控制端Ng和输出端Ns之间。

发光元件LD具有连接到驱动晶体管Qd的输出端Ns的阳极和连接到公共电压Vcom的阴极。发光元件LD发射的光的强度取决于驱动晶体管Qd的输出电流I_LD驱动晶体管Qd的输出电流I_LD取决于控制端Ng和输出端Ns之间的电压Vgs。

开关晶体管Qs1-s3响应扫描信号工作。

开关晶体管Qs1连接在驱动晶体管Qd的输入端Nd和控制端Ng之间，开关晶体管Qs2连接在数据线Dj和驱动晶体管Qd的输出端Ns之间，开关晶体管Qs3连接在电容器Cst和参考电压Vref之间。

开关晶体管Qs4-Qs6响应发射信号工作。

开关晶体管Qs4连接在驱动晶体管Qd的输入端Nd和驱动电压Vdd之间，开关晶体管Qs5连接在发光元件LD和驱动晶体管Qd的输出端Ns之间，开关晶体管Qs6连接在电容器Cst和驱动晶体管Qd的输出端Ns之间。

开关晶体管Qs1-Qs6和驱动晶体管Qd是包括非晶硅或多晶硅的n沟道场效应晶体管(FET)。然而，晶体管Qs1-Qs6和Qd可以是p沟道FET，其以与n沟道FET相反的方式工作。

现在，将参考图3和4详细描述图2所示的发光元件LD和连接到其上的开关晶体管Qs5的结构。

图3是图2所示的发光元件LD和开关晶体管Qs5的示例性截面图，图4是根据本发明实施例的有机发光元件的示意图。

控制电极(或栅极)124形成在绝缘基底110上。控制电极124优选由包含金属如铝和铝合金的铝(Al)，包含金属如银和银合金的银(Ag)，包含金属如铜和铜合金的铜(Cu)，包含金属如钼和钼合金的钼(Mo)，铬(Cr)，钛(Ti)或钽(Ta)制成。控制电极124可以具有多层结构，该结构包括具有不同物理特性的两层膜。两层膜之一优选由包括包含铝的金属，包含银的金属和包含铜的金属的低电阻率金属制成，用于减少信号延迟或压降。另一膜优选由材料例如包含钼的金属，铬，钽或钛制成，这种材料具有良好的物理、化学以及与其它材料例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的电接触特性。两层膜结合的良好例子是下层铬膜和上层铝(合金)膜以及下层铝(合金)膜和上层钼(合金)膜。然而，栅极124可以由多种金属或导体制成。栅极124的侧面相对于基底的表面倾斜，其倾斜角的范围大约为30-80度。

绝缘层140优选由氮化硅(SiNx)制成，并形成在控制电极124上。

半导体154优选由氢化的非晶硅(简写为“a-Si”)或多晶硅制成，并形成在绝缘层140上，一对欧姆接点163和165优选由硅化物或利用n型杂质例如磷进行重掺杂的n+氢化(hydrogenate)a-Si制成，并形成在半导体154上。半导体154和欧姆接点163和165的侧面相对于基底的表面倾斜，其倾斜角优选在大约30-80度的范围内。

输入电极173和输出电极175形成在欧姆接点163和165以及绝缘层140上。输入电极173和输出电极175优选由耐熔金属例如铬，钼，钛，钽或其合金制成。然而，它们可以具有多层结构，该结构包括耐熔金属膜(未示出)和低电阻率膜(未示出)。多层结构的良好例子为包括下层铬/钼(合金)膜和上层铝(合金)膜的双层结构，以及下层钼(合金)膜，中间层铝(合金)膜，上层钼(合金)膜的三层结构。类似于栅极124，输入电极173和输出电极175具有倾斜的边缘轮廓，其倾斜角的范围大约为30-80度。

输入电极173和输出电极175彼此分开，并且相对于栅极124彼此相对布置。控制电极124，输入电极173和输出电极175以及半导体154形成作为开关晶体管Qs5的TFT，其具有位于输入电极173和输出电极175之间的沟道。

欧姆接点163和165仅插入在下面的半导体条带154和其上覆盖的电极173和175之间，从而降低其间的接触电阻。半导体154包括暴露部分，其没有被输入电极173和输出电极175覆盖。

钝化层180形成在电极173和175、半导体154的暴露部分以及绝缘层140上。钝化(passivation)层180优选由无机绝缘体如氮化硅或氧化硅，有机绝缘体或低介电绝缘材料制成。该低介电材料优选具有低于4.0的介电常数，其例子为通过等离子体增强化学汽相沉积法(PECVD)形成的a-Si:C:O和a-Si:O:F。有机绝缘体可以具有光敏性，钝化层180可以具有平的表面。钝化层180可以具有包括下层无机膜和上层有机膜的双层结构，从而既可以利用有机膜的优点，又可以保护半导体154的暴露部分。钝化层180具有露出部分输出电极175的接触孔185。

像素电极190形成在钝化层180上。像素电极190通过接触孔185物理上和电连接到输出端电极175，并且优选由透明导体如ITO或IZO，或反光金属如铬、银或铝制成。

隔开部分(patition)360形成在钝化层180上。隔开部分360包围像素电极190，并像堆(bank)一样限定像素电极190上的开口，并且优选由有机或无机绝缘材料制成。

有机发光件370形成在像素电极190上，并限制在由隔开部分360包围的开口内。

参考图4，有机发光件370具有多层结构，该结构包括发射层EML和用于提高发射层EML的光发射效率的辅助层。辅助层包括电子传输层ETL和用于提高电子和空穴的平衡的空穴传输层HTL，以及电子注入层EIL和用于提高电子和空穴注入的空穴注入层HIL。辅助层可以省略。

具有低电阻率如铝(合金)的辅助电极382形成在隔开部分360上。

供有公共电压Vss的公共电极270形成在有机发光件370和隔开部分360上。公共电极270优选由反光金属如钙(Ca)、钡(Ba)、铬、铝或银，或者透明导体材料例如ITO或IZO制成。

辅助电极382接触公共电极270，用于补偿公共电极270的电导率，以防止公共电极270的电压失真。

采用不透明的像素电极190和透明的公共电极270的结合，来形成向显示面板300的顶部发射光的顶部发射OLED，采用透明的像素电极190和不透明的公共电极270的结合，来形成向显示面板300的底部发射光的底部发射OLED。

像素电极190、有机发光件370，以及公共电极270形成发光元件LD，该发光元件LD具有作为阳极的像素电极190和作为阴极的公共电极270，或者反之亦然。发光元件LD唯一地发射一种原色光，这取决于发光件370的材料。示例性的一组原色包括红、绿、蓝，图像的显示通过三原色的合成来实现。

再次参考图1，扫描驱动器400连接到显示面板300的扫描线G₁-G_n，以产生施加到扫描线G₁-G_n的扫描信号。扫描驱动器400合成用于导通开关晶体管Qs1-Qs3的高电平电压Von和用于关断开关晶体管Qs1-Qs3的低电平电压Voff。

数据驱动器500连接到显示面板300的数据线D₁-D_m，并将数据信号Vdata施加到数据线D₁-D_m

发射驱动器700连接到显示面板300的发射线S₁-S_n，以产生施加到发射线S₁-S_n的发射信号。发射驱动器700合成用于导通开关晶体管Qs4-Qs6的高电平电压Von和用于关断开关晶体管Qs4-Qs6的低电平电压Voff。

扫描驱动器400、数据驱动器500，或发射驱动器700可以作为集成电路(IC)芯片来实现，该芯片安装在显示面板300上，或者以载带封装(TCP)类型安装在柔性印刷电路(FPC)膜上，所述膜粘结到显示面板300上。可选择地，它们可以连同信号线G₀-G_n、D₁-D_m和S₁-S_n以及晶体管Qd和Qs1-Qs6一起集成到显示面板300中。

信号控制器600控制扫描驱动器400，数据驱动器500以及发射驱动器700。

现在，参考图5-7详细描述上述OLED的工作。

图5是示出了根据本发明实施例的OLED的若干信号的时序图，图6A-6D是图5所示的各时间周期的像素的等效电路结构，图7示出了在根据本发明实施例的OLED的驱动晶体管的各端处的电压波形。

向信号控制器600提供来自外部图形控制器(未示出)的输入图像信号R、G和B以及控制其显示的输入控制信号如垂直同步信号Vsync，水平同步信号Hsync，主时钟脉冲MCLK，以及数据启用(enable)信号DE。在产生扫描控制信号CONT1、数据控制信号CONT2和发射控制信号3，并基于输入控制信号和输入图像信号R、G、B处理适合于显示面板300工作的图像信号R、G、B后，信号控制器600将扫描控制信号CONT1发送到扫描驱动器400，将已处理的图像信号DAT和数据控制信号CONT2发送到数据驱动器500，以及将发射控制信号CONT3发送到发射驱动器700。

扫描控制信号CONT1包括用于指令开始扫描的扫描启动信号STV，以及至少一个用于控制高电平电压Von的输出时间的时钟信号。扫描控制信号CONT1可以包括多个输出启用信号，用于确定高电平电压Von的持续时间。

数据控制信号CONT2包括：用于通知一组像素PX的数据传输的开始信息的水平同步启动信号STH，用于指令向数据线D₁-D_m施加数据电压的负载信号LOAD，以及数据时钟信号HCLK。

响应来自信号控制器600的数据控制信号CONT2，数据驱动器500从信号控制器600接收用于一组像素PX例如第i行像素的图像数据包，将图像数据转换为模拟数据电压Vdata，并将数据信号Vdata施加到数据线D₁-D_m。

扫描驱动器400响应来自信号控制器600的扫描控制信号CONT1使用于第i扫描信号线G_i的扫描信号Vg_i等于高电平电压Von，由此导通连接到第i扫描信号线G_i的开关晶体管Qs1-Qs3。

发射驱动器700响应来自信号控制器600的发射控制信号CONT3使发射信号Vsi等于高电平电压Von，由此保持开关晶体管Qs4-Qs6导通。

图6A示出了这种状态下的像素的等效电路，这段时期称为预充电周期T1。开关晶体管Qs2，Qs3，Qs4和Qs6可以分别表示为电阻r1，r2，r3和r4，如图6A所示。

由于电容器Cst的一端N1以及驱动晶体管Qd的控制端Ng通过电阻r3连接到驱动电压Vdd，因此它们的电压等于驱动电压Vdd减去电阻r3的压降，并由电容器Cst保持。这时，优选驱动电压Vdd高于数据电压Vdata以导通驱动晶体管Qd。

然后，驱动晶体管Qd导通，以提供电流给发光元件LD，从而从发光元件LD发射光。然而，预充电周期T1与一帧相比是非常短的，因此在预充电周期T1中的发光可以忽略并且不会影响目标亮度。

接着，当发射驱动器700将发射信号Vsi改为低电平电压Voff以关断开关晶体管Qs3-Qs6时，主放电周期T2开始。由于扫描信号Vgi在该周期T2内保持高电平电压Von，因此开关晶体管Qs1-Qs3保持其传导状态。

参考图6B，驱动晶体管Qd与驱动电压Vdd和发光元件LD分离，并变为二极管连接方式。详细来说，驱动晶体管Qd的控制端Ng和输入端Nd互相连接，并与驱动电压Vdd分离，驱动晶体管Qd的输出端Ns与发光元件LD分离，但是仍然供有数据电压Vdata。由于驱动晶体管Qd的控制端电压Vng足够高，因此驱动晶体管Qd保持其导通状态。

因此，电容器Cst开始通过驱动晶体管Qd将在预充电周期T1中预充电的电压放电，驱动晶体管Qd的控制端电压Vng变小，如图7所示。控制端电压Vng的电压继续下降，直到驱动晶体管Qd的控制端Ng和输出端NS之间的电压Vgs等于驱动晶体管Qd的阈值电压Vth，以至驱动晶体管Qd不再提供电流。

也就是说，

Vgs＝Vth                                     (1)

然后，存储在电容器Cst的电压Vc通过下式给出：

Vc＝Vdata+Vth-Vref。                         (2)

因此，存储在电容器Cst中的电压仅仅取决于数据电压Vdata和驱动晶体管Qd的阈值电压Vth。

在电压Vc存储在电容器Cst中之后，扫描驱动器400将扫描信号Vgi改变为低电平电压Voff以关断开关晶体管Qs1-Qs3，这称为关断周期T3。由于发射信号Vsi在关断周期T3中保持低电平电压Voff，因此开关晶体管Qs4-Qs6保持其关断状态。

参考图6c，驱动晶体管Qd的输入端Nd和输出端Ns断开，电容器Cst的端N2也断开。因此，对于电路，没有电荷的流入和流出，电容器Cst保持其在主放电周期T2中存储的电压Vc。

在从所有的开关晶体管Qs1-Qs6关断起的预定时间过去之后，发射驱动器700将发射信号Vsi变成高电平电压Von以导通开关晶体管Qs4-Qs6，从而发射周期T4开始。由于扫描信号Vgi在该周期T4中保持其低电平电压Voff，因此开关晶体管Qs1-Qs3仍然处于关断状态。

参考图6D，电容器Cst连接在驱动晶体管Qd的控制端Ng和输出端Ns之间，驱动晶体管Qd的输入端Nd连接到驱动电压Vdd，驱动晶体管Qd的输出端Ns连接到发光元件LD。

参考图7，由于电容器Cst的端N1断开，驱动晶体管Qd的控制端电压Vng和输出端电压Vns之间的电压Vgs变为等于存储在电容器Vst中的电压Vc(即Vgs＝Vc)，驱动晶体管Qd提供输出电流I_LD给发光元件LD，该电流的大小由电压Vgs控制。因此，发光元件LD发射光，其强度取决于输出电流I_LD的大小，由此显示图像。

由于电容器Cst保持在主放电周期T2中存储的电压(即，Vc＝Vdata+Vth-Vref)而不管由发光元件LD施加的负载如何，因此输出电流I_LD由下式表示：

$I_{\mathrm{LD}}=\frac{1}{2}k{(\mathrm{Vgs}-\mathrm{Vth})}^2$

$=\frac{1}{2}k{(\mathrm{Vdata}+\mathrm{Vth}-\mathrm{Vref}-\mathrm{Vth})}^2$

$=\frac{1}{2}$ ${(\mathrm{Vdata}-\mathrm{Vref})}^2---\left(3\right)$

这里，k为常数，取决于晶体管的特性，并通过等式k＝μ·Ci·W/L给出，其中，μ表示场效应迁移率，Ci表示设置在控制端和沟道之间的绝缘体的电容，W表示沟道的宽度，L表示沟道的长度。

参考关系式3，发射周期T4中的输出电流I_LD仅仅由数据电压Vdata和参考电压Vref确定。因此，输出电流I_LD既不会被驱动晶体管Qd的阈值电压Vth的变化影响，也不会被发光元件LD的阈值电压Vth_-LD的变化影响。

结果，根据本发明实施例的OLED补偿驱动晶体管Qd的阈值电压Vth以及发光元件LD的阈值电压Vth_-LD的变化。

同时，如果在主放电周期T2结束后发射周期T4立即开始，则开关晶体管Qs4可能在开关晶体管Qs1关断前导通，以至来自驱动电压Vdd的载流子进入电容器Cst，由此改变存储在电容器Cst中的电压Vc。关断周期T3设在主放电周期T2和发射周期T4之间，以确保在开关晶体管Qs1关断后，开关晶体管Qs4导通。

发射周期T4一直持续到相应像素的预充电周期T1在下一帧再次开始。在周期T1-T4中，OLED的操作对于下一组像素重复。然而，应注意到，例如，在第i行像素的主充电周期T2结束后，第(i+1)行像素的预充电周期T1开始。这样，对于所有像素进行在周期T1-T4中的操作从而显示图像。

周期T1-T4的长度可以调节。

参考电压Vref可以等于公共电压Vss，例如等于0V。另外，参考电压Vref可以具有负电压电平。在该情况下，由数据驱动器500提供的数据电压Vdata可以降低。驱动电压Vdd优选具有例如等于20V的大小，这足以给电容器Cst提供载流子，并足以使驱动晶体管Qd产生输出电流I_LD。

对于阈值电压的改变进行模拟，这参考图8和9进行详细描述。

图8示出了对于驱动晶体管的不同阈值电压的输出电流的波形，图9示出了对于发光元件的不同阈值电压的输出电流的波形。

模拟利用SPICE进行。该模拟在下述条件下进行：驱动电压Vdd等于20V，公共电压Vss和参考电压Vref等于OV，数据电压Vdata在第一帧(图8中在大约1ms的时间前)内等于2V，在第二帧内等于3.3V。

图8示出了当驱动晶体管Qd的阈值电压Vth从2.5V改变至3.5V时，输出电流I_LD的变化。在第二帧内，发光元件LD的电流，即输出电流I_LD对于2.5V的阈值电压Vth约等于831nA，对于3.5V的阈值电压Vth约等于880nA。因此，当驱动晶体管Qd的阈值电压Vth增加1V时，电流的变化大约为49nA，这为相对于初始电流的5.8％。

图9示出了当发光元件LD的阈值电压Vth_-LD从3V改变至3.5V时，输出电流的变化。在第二帧内，输出电流I_LD对于3V的阈值电压Vth_-LD约等于874nA，对于3.5V的阈值电压Vth_-LD约等于831nA。因此，当发光元件LD的阈值电压Vth_-LD增加0.5V时，电流的变化约为43nA，这为相对于初始电流的5.1％。

输出电流I_LD的这些变化与每一个像素包括两个驱动晶体管的常规OLED相比可以忽略。

模拟示出了根据本发明实施例的OLED补偿驱动晶体管Qd的阈值电压Vth和发光元件LD的阈值电压Vth_-LD的改变。

尽管上面已经详细描述了本发明的优选实施例，然而应当明确理解的是，基于这里所教导的发明的思想，许多修改和/或变型对本领域技术人员来说是显而易见的，这些修改和/或变型将仍然落在如附加的权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

Claims (17)

1.一种包含多个像素的显示器，每个像素包括：

发光元件；

电容器；

驱动晶体管，其具有控制端、输入端和输出端，并向发光元件提供驱动电流以便发光；

第一开关单元，其以二极管方式连接驱动晶体管并响应扫描信号向驱动晶体管提供数据电压；和

第二开关单元，其响应发射信号向驱动晶体管提供驱动电压，并将发光元件和电容器连接到驱动晶体管；

其中，电容器通过第一开关单元连接到驱动晶体管，存储作为数据电压和驱动晶体管的阈值电压的函数的控制电压，并通过第二开关单元连接到驱动晶体管，以向驱动晶体管提供控制电压。

2.如权利要求1所述的显示器，其中第一开关单元包含：

第一开关晶体管，其响应扫描信号连接驱动晶体管的控制端和输入端；以及

第二开关晶体管，其响应扫描信号并将驱动晶体管的输出端连接到数据电压。

3.如权利要求2所述的显示器，其中第一开关单元进一步包含：第三开关晶体管，其响应扫描信号向电容器提供参考电压。

4.如权利要求3所述的显示器，其中第二开关单元包含：

第四开关晶体管，其响应发射信号并将驱动晶体管的输入端连接到驱动电压；

第五开关晶体管，其响应发射信号连接发光元件和驱动晶体管的输出端；以及

第六开关晶体管，其响应发射信号连接电容器和驱动晶体管的输出端。

5.如权利要求4所述的显示器，其中控制电压等于数据电压和阈值电压之和减去参考电压。

6.如权利要求4所述的显示器，其中第一至第六开关晶体管和驱动晶体管包含非晶硅薄膜晶体管。

7.如权利要求4所述的显示器，其中第一至第六开关晶体管和驱动晶体管包含NMOS薄膜晶体管。

8.如权利要求4所述的显示器，其中发光元件包含有机发光层。

9.一种显示器，包含：

发光元件；

驱动晶体管，其具有连接到第一电压的第一端，连接到发光元件的第二端，以及控制端；

电容器，其连接在驱动晶体管的第二端和控制端之间；

第一晶体管，其响应扫描信号工作，连接在驱动晶体管的第一端和控制端之间；

第二晶体管，其响应扫描信号工作，连接在驱动晶体管的第二端和数据电压之间；

第三晶体管，其响应发射信号工作，连接在第一电压和驱动晶体管的第一端之间；

第四晶体管，其响应发射信号工作，连接在发光元件和驱动晶体管的第二端之间；以及

第五晶体管，其响应发射信号工作，连接在电容器和驱动晶体管的第二端之间。

10.如权利要求9所述的显示器，进一步包含第六晶体管，其响应扫描信号工作，连接在电容器和第二电压之间。

11.如权利要求10所述的显示器，其中在连续的第一至第四时间周期期间，

在第一时间周期期间，第一至第六晶体管导通；

在第二时间周期期间，第一、第二和第六晶体管导通，第三至第五晶体管关断；

在第三时间周期期间，第一至第六晶体管关断；以及

在第四时间周期期间，第一、第二和第六晶体管关断，第三至第五晶体管导通。

12.如权利要求11所述的显示器，其中，第一电压高于数据电压，第二电压低于数据电压。

13.一种驱动显示器的方法，该显示器包括发光元件，具有控制端、第一端和第二端的驱动晶体管，以及连接到驱动晶体管的控制端的电容器，所述方法包含：

连接驱动晶体管的控制端和第一端；

向驱动晶体管的第二端施加数据电压；

将电容器连接在驱动晶体管的控制端和第二端之间；

将驱动晶体管的第一端连接到驱动电压；以及

将驱动晶体管的第二端连接到发光元件。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包含：

向驱动晶体管的控制端施加高于数据电压的第一电压，以使电容器充电。

15.如权利要求14所述的方法，进一步包含：

在连接驱动晶体管的控制端和第一端之后，隔离驱动晶体管的控制端和第一端。

16.如权利要求15所述的方法，进一步包含：

将电容器和驱动晶体管与外部信号源分离。

17.一种驱动显示器的方法，该显示器包括发光元件，连接到发光元件的驱动晶体管，以及连接到驱动晶体管和发光元件的电容器，所述方法包含：

将电容器充电到一电压；

使存储在电容器中的电压通过驱动晶体管向数据电压放电；

在放电后，向驱动晶体管施加电容器的电压，以导通驱动晶体管；以及

通过驱动晶体管向发光元件提供驱动电流以便发光。

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