CN100468500C - 有源矩阵发光二极管像素结构及其驱动方法 - Google Patents

有源矩阵发光二极管像素结构及其驱动方法 Download PDF

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Abstract

一个显示面板(110)包括多个光学元件(OEL)，其中每个具有一对电极，并且根据在该对电极之间流过的电流来执行光学操作；一个电流线(DL)；一个开关电路(Tr2)，其使得在选择时间(Tse)期间，让具有预定电流值的写电流(Ia)通过所述电流线(DL)，在非选择时间(Tnse)期间，阻止电流通过；以及一个电流存储电路(Tr1，Tr2，Cs，Cp)，该电流存储电路根据在选择时间(Tse)期间流过所述电流线(DL)的所述写电流(Ia)的电流值，来存储电流数据，而在非选择时间(Tnse)期间，将具有某电流值的驱动电流(Ib)提供给所述光学元件(OEL)，该电流值通过从所存储的写电流(Ia)的电流值中减去一个预定偏移电流(Ioff)而获得。所述电流存储电路(Tr1，Tr2，Cs，Cp)包括其上写入与所述写电流(Ia)对应的电荷的第一电容器器件(Cs)和其上写入与偏移电流(Ioff)对应的电荷的第二电容器器件(Cp)。并且所述第二电容器器件(Cp)具有一个等于或大于所述第一电容器器件(Cs)的电容值。

Description

有源矩阵发光二极管像素结构及其驱动方法
发明领域
本发明涉及一种显示器件和一种用于该显示器件的驱动方法，并且尤其涉及一种具有其上排列有多个光学元件的显示面板的显示器件，该多个光学元件通过根据图像信号提供电流，来发射具有预定发光灰度的光，以及一种用于该显示器件的驱动方法。
技术背景
通常，已知一种具有显示面板的发光型显示器件，在该显示面板中，有机电致发光器件(下文称为“有机EL器件”)、无机电致发光器件(下文称为“无机EL器件”)、或自激发光发光器件(光学元件)例如发光二极管(LEDs)等按照矩阵形式排列。
具体地，使用有源矩阵驱动***的发光型显示器件比近来广泛使用的液晶显示器件具有更高的显示响应速度，与视场的角度无关，并且能够提供高亮度和对比度、高清晰度的显示图像质量以及功耗降低等。发光型显示器件具有非常大的优点，其体现在，不同于液晶显示器件，其不需要背光，使得该显示器件更薄且更轻。
其中，在上述具有多种发光器件的显示器件中，已经提出了很多种驱动控制机构和控制方法，用于给发光器件提供光发射控制。例如，已知一种驱动电路(为方便起见，下文称为“像素驱动电路”)，其具有多个开关器件，比如薄膜晶体管，用于给形成除上述发光器件之外发光器件的显示面板的每个像素提供发光控制。
下面将结合附图说明应用于显示器件的显示像素的电路图，其中该显示器件具有上述各种发光器件中的有机EL器件，该有机EL器件使用近来研究并且积极开发以作为发光材料实际使用的有机化合物。
图11A和图11B中每个示出了一个在发光器件型的显示器件中现有技术的显示像素的结构的例子，该显示器件具有有机EL器件。
例如，如图11A所示，在多个扫描线SL和一个数据线DL的每个交点附近，其中该多个扫描线SL和数据线DL在显示面板中以矩阵形式排列，现有技术中的显示像素的结构配置成具有一个像素驱动电路DP1，该像素驱动电路DP1包括一个薄膜晶体管Tr11，其栅极与扫描线SL相连，源极和漏极分别与数据线DL和节点11相连；一个薄膜晶体管Tr12，其栅极与节点N11相连，源极与电源线VL相连；以及一个有机EL器件(光发射器件)OEL，其阳极与像素驱动电路DP1的薄膜晶体管Tr12的漏极相连，且阴极接地。在此种情况下，在图11A中，C11表示寄生电容，该寄生电容形成在薄膜晶体管Tr12的栅极和源极之间。
换句话说，图11A中示出的像素驱动电路DP1的结构配置成使得开-关控制该两个薄膜晶体管Tr11和Tr12，以提供如下所述的对有机EL器件OEL的发光控制。
在具有此种结构的像素驱动电路DP1中，当通过一个扫描驱动器(图中省略)，将一个高电平扫描信号施加给扫描线SL，以将显示像素设置为一个选择状态时，薄膜晶体管Tr11导通，由此经由薄膜晶体管Tr11根据显示数据(图像信号)，将信号电压(灰度电压)施加到薄膜晶体管Tr12的栅极上，该信号电压通过一个数据驱动器(图中省略)施加到数据线DL。结果是，根据上述信号电压，薄膜晶体管Tr12以电连续状态导通，使得预定驱动电流经由薄膜晶体管Tr12从电源线VL流出，并且有机EL器件OEL根据显示数据来以某发光灰度发光。
接着，当将一个低电平扫描信号施加给扫描线SL，以将显示像素设置到一个非选择状态时，薄膜晶体管Tr11截止，由此数据线DL和像素驱动电路DP1电断开。结果是，通过寄生电容C11保持施加给薄膜晶体管Tr12栅极的电压，并且薄膜晶体管Tr12保持导通状态，以使预定驱动电流流进有机EL器件OEL，并且继续发光操作。控制该发光操作继续例如一个帧周期，直到根据下一显示数据将信号电流写入每个显示像素。
此种驱动方法称为电压驱动***，由于通过调节施加到每个显示像素上的电压来控制流到发光器件上的驱动电流，以操作具有预定发光灰度的发光。
而且，例如，如图11B所示，在彼此平行放置的第一和第二扫描线SL1、SL2和数据线DL的每个交点附近，作为另一例子的现有技术的显示像素的结构配置为具有一个像素驱动电路DP2，该像素驱动电路DP2包括一个薄膜晶体管Tr21，其栅极与第一扫描线SL1相连，源极和漏极分别与数据线DL和节点N21相连；一个薄膜晶体管Tr22，其栅极与第二扫描线SL2相连，源极和漏极分别与节点N21和N22相连；一个薄膜晶体管Tr23，其栅极与节点N22相连，源极与电源线VL相连，漏极与节点N21相连；一个薄膜晶体管Tr24，其栅极与节点N22相连，源极与电源线VL相连；和一个有机EL器件(发光器件)OEL，其阳极与像素驱动电路DP2的薄膜晶体管Tr24的漏极相连，阴极接地电压。
其中，在图11B中，薄膜晶体管Tr21由N沟道型MOS晶体管(NMOS)形成，而薄膜晶体管Tr22到Tr24中每一个由P沟道型MOS晶体管(PMOS)形成。C21表示一个形成在薄膜晶体管Tr23和Tr24中每一个的栅极和源极之间(节点N22和电源线VL之间)的寄生电容。换言之，图11B中示出的像素驱动电路DP2的结构配置成使得开-关控制该四个薄膜晶体管Tr21到Tr24，以提供如下所述的对有机EL器件OEL的发光控制。
在具有此种结构的像素驱动电路中，当通过一个扫描驱动器(图中省略)，将一个低电平扫描信号和高电平扫描信号分别施加给扫描线SL1和SL2，以将显示像素设置到选择状态时，薄膜晶体管Tr21和Tr22导通，由此经由薄膜晶体管Tr21和Tr22根据显示数据将该通过数据驱动器(图中省略)提供给数据线DL的信号电流(灰度电流)提供给节点N22，并且通过薄膜晶体管Tr23将信号电流电平转换成电压电平，从而产生栅极和源极之间的预定电压(写操作)。
然后，例如，当将低电平扫描信号施加到扫描线SL2时，薄膜晶体管Tr22截止，由此通过寄生电容C21保持在薄膜晶体管Tr23的栅极和源极之间产生的电压。接着，当将高电平扫描信号施加到扫描线SL1时，薄膜晶体管Tr21截止，由此数据线DL和像素驱动电路DP2电断开。结果是，薄膜晶体管Tr24导通，使得预定驱动电流经由薄膜晶体管Tr24从电源线VL流出，并且有机EL器件OEL根据显示数据以某发光灰度发光(发光操作)。
其中，控制经由薄膜晶体管Tr24提供给有机EL器件OEL的驱动电流，使其达到一个基于显示数据的发光灰度的电流值，并且控制该发光操作继续例如一帧周期，直到根据下一显示数据将信号电流写入每个显示像素。
此种驱动方法称为电流指定***(designation system)，由于所提供电流的电流值根据显示数据指定给每一显示像素，并且根据所保持的与电流值对应的电压来控制流到发光器件上的驱动电流，来执行以预定发光灰度发光的操作。
然而，具有上述各种像素驱动电路的显示器件在其显示像素中具有下述问题。
即，在图11A中说明的使用电压驱动***的像素驱动电路，其问题在于：当两个薄膜晶体管Tr11和Tr12的器件特性比如沟道阻抗等随着环境温度而改变、随着时间的流逝等发生的变化时，会对提供给发光器件的驱动电流产生影响，使得很难于实现预定发光特性的长时间稳定。
而且，还存在一个问题，其在于：当将形成显示面板的每个显示像素做得较薄，以提高显示图像质量的高清晰度时，工作特性的变化，比如形成像素驱动电路的薄膜晶体管Tr11和Tr12中每一个的源-漏极电流等的变化增加，使得不能执行合适的灰度控制，并且在每个显示像素出现显示特性的变化，从而导致图像质量的恶化。
而且，在图11A中示出的像素驱动电路中，由于电路结构要继续处于非选择状态的发光操作，有必要使用PMOS晶体管作为薄膜晶体管Tr12，使得薄膜晶体管Tr12的源极与电源线VL相连，该薄膜晶体管Tr12给发光器件提供驱动电流，并且使发光器件的阴极接地电位。在此种情况下，当使用非晶硅时，不能形成具有足够工作特性和功能的PMOS晶体管。由此，在在发光器件电路中混有PMOS晶体管的结构中，必须使用多晶硅和单晶硅制造技术。可是，与使用非晶硅制造技术相比，使用多晶硅和单晶硅制造技术在制造工艺上复杂，在制造成本上昂贵。这导致的问题是，具有发光驱动电路的显示器件的制造成本增加。
而且，在图11B中示出的使用电流指定***的像素驱动电路中，提供薄膜晶体管Tr23和薄膜晶体管Tr24，其中薄膜晶体管Tr23根据显示数据将提供给每个显示像素的信号电流的电流电平转化成电压电平，薄膜晶体管Tr24提供具有预定电流值的驱动电流，通过设置提供给发光器件的信号电流，可以将由于每个薄膜晶体管的工作特征变化而导致的影响抑制到一定程度。
可是，在使用上述电流指定***的像素驱动电路中，对于在每个显示像素上写入信号电流，该信号电流基于具有相对较低发光灰度的显示数据，有必要提供一个对应于显示数据发光灰度的小值信号电流。可是，在每个显示像素上写入显示数据的操作等同于这样一个事实，即将数据线充电到预定电压。尤其是，当由于显示面板的尺寸增加，而将数据线的长度设计得更长时，会出现一个问题，即信号电流的电流值变得越小，到显示像素的写操作所需的时间就越长。结果是，当扫描线的数目随着显示面板的高清晰度而增加，并且扫描线的选择时间设置为较短时，在低灰度时，到显示像素的写操作变得不充分，从而难于获得高质量的显示图像。
与此相反，例如，如图11B中示出的像素驱动电路的结构配置成使得薄膜晶体管Tr23和Tr24形成一个电流反射镜电路结构，并且相对于提供给数据线的信号电流，提供给显示像素的电流变小。结果是，即使具有相对较小电流值的信号电流在低灰度时写入每个显示像素，提供给数据线的电流的电流值也会变得相对较大，并且到显示像素的写操作所需的时间缩短，从而可以提高显示图像的质量。
可是，在具有此种结构的像素驱动电路中，提供给数据线的电流的值与提供给发光器件的驱动电流成正比，并且变成一个具有驱动电流的预定比率倍数的值。由此，当将电流比设置为一个值，使得即使在最小灰度时，写操作也能充分执行，则在较高灰度时，提供给数据线的信号电流的值变得过分大，这就导致一个问题，即显示器件的功耗增加。
发明内容
本发明的一个效果在于，在一个通过电流指定***来控制光学元件的显示器件中，即使在低灰度，提供给光学元件一个较小驱动电流时，写操作所需的时间也可以变短，从而提高显示响应速度，并且可以在高清晰度显示面板上获得较高的显示质量；以及一个效果在于，控制与显示数据写操作相关的电流的增加，从而可以抑制显示器件的功耗增加。
为了获得上述效果，本发明的显示器件包括一个显示面板，该显示面板包括多个光学元件，每个光学元件具有一对电极，并根据该对电极间流过的电流执行光学操作；一个电流线；一个开关电路，该开关电路在选择时间期间让具有预定电流值的写入电流通过，在未选择时间期间阻止该电流通过；以及一个电流存储电路，用于在选择时间根据通过电流线的写电流的电流值来存储电流数据，在非选择时间，将一个具有一个电流值的驱动电流提供给光学元件，该电流值通过从所存储的写电流的电流值中减去一个预定偏移电流而获得。
而且，为了获得上述效果，根据本发明的显示器件驱动方法包括：电流存储步骤，其中在选择时间期间，将一个具有预定电流值的写电流提供给电流存储电路，以根据写电流的电流值，将电流数据存储到电流存储电路；和显示步骤，其中在非选择时间期间，将具有一个电流值的驱动电流提供给光学元件，该电流值通过从在电流存储步骤中存储的写数据的电流值中减去一个预定偏移电流而获得。
根据本发明，与在非选择时间期间提供给光学元件的驱动电流相比，写电流是一个具有相对较大值的电流，其上叠加有预定偏移电流，使其在选择时间期间流到电流路径。由此，即使在低灰度将较小驱动电流提供给光学元件时，使得流到电流路径的写电流的电流值可以设置为相对较大，在电流路径中呈现的布线电容短时间充电，从而可以缩短灰度显示数据的写操作所需的时间。这使得可以增加显示响应速度，在低灰度时提高显示质量，并且即使在高清晰度显示面板上也可以获得高显示质量。
而且，与对应于显示数据灰度的驱动电流相比较，使得其上叠加固定偏移电流的写电流流到电流路径，以使可以抑制在较高灰度时写电流的增加，从而可以控制显示器件中的功耗增加。
另外，在上述实施例中，已经使用具有作为像素驱动电路的三个薄膜晶体管的电路结构来给出说明。可是，本发明并不限于本实施例。假如显示器件具有其上施加有电流指定***的像素驱动电路，则可以提供其他电路结构，该电路结构具有一个驱动控制晶体管，该晶体管用于控制发光器件的驱动电流供给；一个写控制晶体管，用于控制驱动控制晶体管的栅极电压，并且对应于显示数据的写电流被充入电容(例如，寄生电容)，该电容作为电压元件添加到每个控制晶体管上，然后驱动控制晶体管导通，以根据充电电压提供驱动电流，由此使发光器件以预定亮度发光。
如上所述，根据本发明的显示器件及其驱动方法，在具有一个显示面板的显示器件中，其中在显示面板中发光器件，比如有机EL器件、发光二极管等以矩阵形式排列，该发光器件根据所提供的电流值，以预定亮度执行自激发光(self-luminous)，由于其结构配置成通过添加到每个显示像素上的像素驱动电路来将驱动电流提供给发光器件，该驱动电流比提供给显示像素的写电流小一个固定的偏移电流，即使写入具有最低发光灰度的显示数据，也使得流过相对较大的电流，由此使得可以给添加到数据线和像素驱动电路上的电容元件充电，并且缩短写操作所需的时间。
而且，与用于以对应于预定显示数据的亮度发光的驱动电流相比，可以使其上附加有固定偏移电流的写电流流到每个显示像素。由此，与使用电流反射镜***的像素驱动电路相比，其中该电流反射镜***需要预定倍数的驱动电流大小的写电流，可以相对地抑制写电流和控制显示器件功耗。
而且，开关电路包括电流路径控制晶体管，电流存储电路包括一个写电流存储电路，该写电流存储电路具有一个驱动控制晶体管和一个伴随该驱动控制晶体管的第一电容器器件，以存储对应于该写电流的电流数据；一个偏移电流存储电路，该偏移电流存储电路具有一个由扫描信号控制的写控制晶体管，其控制驱动控制晶体管，和一个伴随该写控制晶体管的第二电容器器件，该第二电容器器件存储对应于偏移电流的电流数据。包括这些元件的像素驱动电路可以由三个晶体管形成。因此，像素驱动电路的面积可以做得相对较小，在显示像素中发光区所占的百分比可以做得相对较大，由此可以提高显示面板的亮度。而且，可以减小光学元件的单位面积上流过的电流量，从而增加光学元件的寿命。
而且，第二电容器器件配置成具有某电容值，其等于或大于第一电容器器件，并且由于根据第一电容器器件和第二电容器器件的比值以及在选择时间和非选择时间期间扫描信号的电压变化来设置偏移电流，所以这可以作为由设计值设定的固定值使用。
因此，根据本发明，在通过使用电流指定***来控制光学元件的显示器件中，即使在低灰度时，也可以获得好的显示质量，并且抑制显示器件的功耗增加。
附图简述
图1是一个说明根据本发明的显示器件的通用结构的一个例子的示意方框图；
图2是一个说明应用于根据本实施例的显示器件的显示面板的一个例子的示意图；
图3是一个说明应用于根据本实施例的显示器件的数据驱动器的主体结构的方框图；
图4是一个说明应用于根据本实施例的数据驱动器的电压/电流转换器的一个例子的电路图；
图5是一个说明应用于根据本实施例的显示器件的扫描驱动器的另一例子的示意图；
图6是一个说明应用于根据本发明的显示器件的显示像素的一个实施例的示意图；
图7A和图7B中每一个是说明根据该实施例的像素驱动电路中的操作的草图；
图8是一个示出根据本实施例的显示器件中图像信息的显示时序的时序图；
图9是一个示出根据本实施例的像素驱动电路中的写电流和驱动电流的变化量的图表；
图10是一个示出在根据本实施例的像素驱动电路的情况下写电流的电流值和在具有电流反射镜电路结构的像素驱动电路的情况下写电流的电流值之间的比较的图形；
图11A和图11B是说明在具有有机EL器件的发光型显示器件中现有技术的显示像素的结构例子的电路图。
发明详述
下面将基于在附图中说明的实施例来详细说明根据本发明的显示器件和显示器件驱动方法。
通用结构
首先，将结合附图对应用于根据本发明的显示器件的通用结构给出说明。
图1是说明根据本发明的显示器件的通用结构的一个例子的示意方框图。
图2是一个说明应用于根据本实施例的显示器件的显示面板的一个例子的示意图。在下文中，与上述现有技术中的相同的元件将使用添加到其上相同元件的现有技术中相同的标号来说明。
如图1和图2中所示，根据本发明的显示器件100包括显示面板(像素阵列)110，扫描驱动器120，数据驱动器130，电源驱动器140，***控制器150，以及信号发生电路160。
在显示面板110中，多个显示像素在多个扫描线SL、电源线VL和数据线DL的每个交点的附近以矩阵的形式排列，其中，多个显示像素中每一个具有一个将要在后面描述的像素驱动电路DC和一个由有机EL器件形成的发光器件(光学元件)OEL，该多个扫描线SL和电源线VL彼此平行放置。扫描驱动器120与显示面板110的扫描线SL相连，并且通过将高电平扫描信号Vsel依次施加给具有预定时序的扫描线SL来控制一组显示像素，以成为每行的一个选择状态。数据驱动器130与显示面板110的数据线DL相连，并且根据显示数据来控制给数据线DL的信号电流(灰度电流Ipix)的提供状态。电源驱动器140与电源线VL相连，该电源线VL平行于显示面板110的扫描线SL设置，并且通过分别将高电平或低电平电源电压Vsc按照预定时序施加给电源线VL，使得预定信号电流(灰度电流，驱动电流)流到与显示数据对应的显示像素组中。***控制器150根据后面将要描述的显示信号生成电路160提供的时序信号，产生并输出扫描控制信号和数据控制信号以及一个电源控制信号，该扫描控制信号和数据控制信号控制至少扫描驱动器130、数据驱动器130和电源驱动器140的工作状态。显示信号生成电路160产生显示数据，并将其提供给数据驱动器130，并且产生或提取一个时序信号(***时钟信号等)，其将显示数据图像显示给显示面板110，并根据从显示器件100的外部提供的图像信号，将其提供给***控制器150。
每个元件的结构
下面将对组成上述显示器件的各个元件给出说明。
图3是一个说明应用于根据本实施例的显示器件的数据驱动器的主体结构的方框图。
图4是一个说明应用于根据本实施例的数据驱动器的电压/电流转换器的一个例子的电路图。
而且，图5是一个说明应用于根据本实施例的显示器件的扫描驱动器的另一例子的示意图。
显示面板
如图2所述，以矩阵形式在显示面板上排列的显示像素的结构配置成具有像素驱动电路DC和发光器件(有机EL器件OEL)，其中该像素驱动电路DC控制显示像素的写操作和发光器件的发光操作，并且根据所提供的驱动电流的电流值来控制该发光器件的亮度，该亮度基于从扫描驱动器120施加到扫描线SL上的扫描信号Vsel、从信号驱动器130提供给数据线DL的信号电流、以及从电源驱动器140施加给电源线VL的电源电压Vsc。
其中，像素驱动电路DC大致具有下述功能：根据扫描信号来控制显示像素的选择/非选择状态；在选择状态根据显示数据选取灰度电流，将其作为电压电平保持；并且在非选择状态根据所保持的电压电平，通过使驱动电流流过来维持执行发光器件的发光操作。
另外，稍后将具体描述像素驱动电路的电路结构和电路操作的例子。
而且，在根据本发明的显示器件中，对于由像素驱动电路进行发光控制的发光器件，可以满意地使用自激发光的发光器件，比如现有技术中描述的有机EL装置和发光二极管。
扫描驱动器
扫描驱动器120根据***控制器150提供的扫描控制信号，将高电平扫描信号Vsel依次施加给扫描线SL，由此在每行显示像素被设置为选择状态之后，根据从数据驱动器130经由数据线DL提供的显示数据，控制写入到显示像素的灰度电流Ipix。
更为具体地，如图2所示，扫描驱动器120包括多级移位块SB1、SB2、…，其中每个具有一个移位寄存器和一个缓存器，以对应每个扫描线SL。根据移位控制器提供的扫描控制信号(扫描开始信号SSTR，扫描时钟信号SCLK等)，经由缓冲器将移位输出作为扫描信号Vsel提供给各个扫描线SL，该移位输出是通过移位寄存器从显示面板110的上部顺序移位到其下部而产生，其中每个具有预定电压电平(高电平)。
数据驱动器
图3是一个说明应用于根据本实施例的显示器件的数据驱动器的主体结构的方框图。图4是一个说明应用于根据本实施例的数据驱动器的电压/电流转换和灰度电流接入(pull-in)电路的电路图。
根据从移位控制器150提供的数据控制信号(输出使能信号OE，数据锁存信号STB，采样开始信号SRT，移位时钟信号CLK等)，数据驱动器130以预定时序锁存从显示信号生成电路160提供的显示数据，并将其保持，以预定时序将对应于显示数据的灰度电压转换成电流分量，并将其作为灰度电流Ipix提供给每个数据线DL。
更为具体地，如图3所示，数据驱动器130包括移位寄存器电路131、数据寄存器电路132、数据锁存电路133、D/A变换器134和电压/电流转换和灰度电流接入电路135。通过根据从***控制器150作为数据控制信号提供的移位时钟信号CLK，移位寄存器电路131输出移位信号来依次移位采样开始信号STR。数据寄存器电路132根据移位信号的输入时序来顺序锁存从显示信号生成电路160提供的一行的显示数据D0到Dn(数字数据)。数据锁存电路133保持由数据寄存器电路132根据数据锁存信号STB锁存的一行的显示数据D0到Dn。根据电源装置(在图中省略)提供的灰度产生电压V0到Vn，D/A变换器134将上述保持的显示数据D0到Dn转换成预定模拟信号电压(灰度电压Vpix)。电压/电流转换和灰度电流接入电路135产生一个灰度电流Ipix，该灰度电流Ipix对应于转换为模拟信号电压的显示数据，并且根据***控制器150提供的输出使能信号OE，经由设置在显示面板110上的数据线DL来提供灰度电流Ipix(在本实施例中，通过产生一个具有负极性的信号电流作为灰度电流Ipix来接入灰度电流Ipix)。
其中，对于一个电路结构，该电路结构可应用于电压/电流转换和灰度电流接入电路135，且与每根数据线相连，例如，提供一个运算放大器OP1，其中将具有反极性的灰度电压(-Vpix)经由输入电阻R输入到一个输入端(反相输入端(-))，将参考电压(地电位)经由输入电阻R输入到另一输入端(同相输入端(+))，并且其输出端经由反馈电阻R与输入端(-)相连；一个运算放大器OP2，其中将节点NA的电压输入给输入端(+)，该节点NA的电压在运算放大器OP1的输出端，经由输出电阻R形成，输出端与另一输入端(-)相连，将参考电压(地电位)经由输入电阻R输入给运算放大器OP1的另一输入端(+)，并且其输出端经由反馈电阻R与输入端相连；以及开关器件SW，其根据***控制器150提供的输出使能信号OE提供节点NA的开/关操作，以获得将灰度电流Ipix提供给数据线DL的状态(在本实施例中，由于产生的灰度电流Ipix为负极性，所以接入相关电流(relevant current))。
根据此种电压/电流转换和灰度电流接入电路，相对于所输入的负极性灰度电压(-Vpix)，产生具有负极性的灰度电流，其值由式-Ipix＝(-Vpix)/R得出，并且根据输出使能信号OE将其提供给数据线DL。
因此，根据本实施例的数据驱动器130，将对应于显示数据的灰度电压转换成灰度电流(负极性)，并以预定时序将所得结果提供给数据线DL，由此执行控制，使得对应于显示数据的灰度电流Ipix沿电流接入方向从数据线DL侧流到数据驱动器130侧。
***控制器
***控制器150将控制操作状态的扫描控制信号和数据控制信号(即上述扫描移位开始信号SSTR，扫描时钟信号SCLK，移位开始信号STR，移位时钟信号CLK，锁存信号STB，输出使能信号OE等)以及电源控制信号(即稍后将要描述的电源开始信号VSTR、电源时钟信号VCLK等)输出给扫描驱动器120、数据驱动器130和电源驱动器140中每一个，由此以预定时序来操作每个驱动器，以产生和输出扫描信号Vsel、灰度电流Ipix和电源电压Vsc，并引发将在随后描述的像素驱动电路来执行驱动控制操作(显示器件驱动方法)，由此执行此种在显示面板110上显示图像信息的控制，该图像信息基于预定图像信号。
电源驱动器
当通过扫描驱动器120根据***控制器150提供的电源控制信号将每行显示像素组设置为选择状态时，电源驱动器140将低电平电源电压Vscl(例如，低于接地电位的电压电平)施加给时序同步的电源线VL，由此，经由显示像素(像素驱动电路)从电源线VL在数据驱动器130的方向上接入对应于灰度电流Ipix的写电流(灌入电流)，该灰度电流Ipix基于显示数据。同时，当通过扫描驱动器120将每行显示像素组设置为非选择状态时，电源驱动器140将高电平电源电压Vsch施加给时序同步的电源线VL，由此，控制经由显示像素(像素驱动电路)从电源线VL在发光器件(有机电致发光器件OEL)的方向上对应于灰度电流Ipix的驱动电流，其中该灰度电流Ipix基于显示数据。
如图2中所示，类似于上述扫描驱动器120，电源驱动器140包括多级移位块SB1、SB2...，每个具有一个移位寄存器和一个缓冲器，以对应于每个扫描线SL。根据与***控制器提供的扫描控制信号同步的电源控制信号(电源开始信号VSTR，电源时钟信号VCLK等)，通过移位寄存器从显示面板110的上部顺序移到下部来产生移位输出，将该移位输出作为电源信号Vscl和Vsch经由缓冲器提供给各个电源线VL，该电源信号Vscl和Vsch中每一个具有预定电压电平(通过扫描驱动器在选择状态为低电平，在非选择状态为高电平)。
显示信号生成电路
显示信号发生电路160从显示器件外部提供的图像信号中提取发光灰度信号分量，并且将其作为显示面板110的每一行显示数据提供给数据驱动器130的数据寄存器电路132。在上述图像信号包括时序信号分量时，该时序信号分量定义作为TV广播信号(复合图像信号)中的图像信息的显示时序，除具有提取上述发光灰度信号分量的功能外，显示信号发生电路160还可以具有提取时序信号分量，并将其提供给***控制器150的功能。在此种情况下，***控制器150根据显示信号生成电路160提供的时序信号，产生扫描控制信号、数据控制信号和电源控制信号，该扫描控制信号，并将这些信号提供给扫描驱动器120、数据驱动器130和电源驱动器140。
本实施例解释了所述结构，在该结构中扫描驱动器120、数据驱动器130和电源驱动器140作为在显示面板110附近提供的驱动器独立设置。可是，本发明并不限于此。如上所述，由于扫描驱动器120和电源驱动器140根据等同的控制信号(扫描控制信号和电源控制信号)工作，该等同的控制信号的时序彼此同步。它可以使用一种结构，例如，如图5中所示，该结构配置成具有提供电源电压Vsc的功能，该电源电压Vsc与扫描驱动器120A中的扫描信号的生成和输出时序同步。根据此种结构，可以简化***电路结构。
下面将结合附图，对应用于上述显示像素中的像素驱动器电路给出说明。
像素驱动器电路
电路结构
图6是一个说明可应用于根据本发明的显示器件的显示像素的一个实施例的示意图。
图7A和图7B中每一个是说明根据该实施例的像素驱动电路中的操作的草图。
图8是一个示出根据本实施例的显示器件中图像信息的显示时序的时序图。
图9是一个示出根据本实施例的像素驱动电路中的写电流和驱动电流的变化量的图表。
如图6中所述，在扫描线SL和数据线DL的每个交点附近，其中扫描线和数据线彼此垂直地排列在显示面板110上，根据本实施例的所述像素驱动电路DC包括：
一个薄膜晶体管(写控制晶体管)Tr1，其栅极与扫描线SL相连，源极与电源线VL相连，漏极与节点N1相连；
一个薄膜晶体管(电流路径控制晶体管)Tr2，其栅极与扫描线SL相连，源极和漏极分别与数据线DL和节点N2相连；
一个薄膜晶体管(驱动控制晶体管)Tr3，其控制对稍后描述的发光器件(有机EL器件OEL：光学元件)的驱动电流的提供，其栅极与节点N1相连，源极和漏极分别与电源线VL和节点N2相连；
一个电容器(第一电容器器件)Cs，其连接在薄膜晶体管(驱动控制晶体管)Tr3的栅极(节点N1)和源极(节点N2)之间；和
一个电容器(第二电容器器件)Cp，其连接在薄膜晶体管(写控制晶体管)Tr1的栅极(节点N3)和源极(节点N1)之间，其中发光器件(有机EL器件OEL：光学元件)的阳极和阴极分别与节点N2和地电位相连。
其中，电容器Cs可以是形成在薄膜晶体管Tr3的栅极和源极之间的寄生电容，并且还可以使用一种在其间还可以增加一个电容性器件的电容器。而且，电容器Cp可以是形成在薄膜晶体管Tr1的栅极和源极之间的寄生电容，其中在其间还可以增加一个电容性器件。
在此种情况下，形成在薄膜晶体管Tr1的栅极和源极之间的电容器Cp(例如，寄生电容)，一般对薄膜晶体管的器件特性有降低薄膜晶体管的工作特性的影响。由此，电容器Cp一般被设计成能最小化此种降低。可是，本发明的特征在于积极使用该电容器Cp产生的影响(写操作时通过给电容器Cp充电的电压而产生的影响，这在稍后描述)。
因此，在本发明中，将电容器Cp的电容设计成某种程度上较大。更为具体地，电容器Cp的电容被设计成某种程度上较大，与添加到薄膜晶体管(驱动控制晶体管)Tr3上的电容器Cs相比，该值不可忽略。例如，在本实施例中，提供这样一种结构，其中设计成该两个电容器的电容等值，即Cp≈Cs。
另外，包括薄膜晶体管Tr3和电容器Cs的该电路结构形成根据本发明的写电流存储电路；包括薄膜晶体管Tr1和电容器Cp的该电路结构形成根据本发明的偏移电流存储电路；并且包括薄膜晶体管Tr2的该电路结构形成根据本发明的开关电流电路。
电路工作
下面将会给出通过像素驱动电路DC来进行发光器件的发光驱动控制操作的说明。
例如，如图8中所述，通过像素驱动电路DC来进行发光器件(有机EL器件)的发光驱动控制操作，是通过设定一个写操作时间(或显示像素选择时间)Tse和一个发光操作时间(显示像素非选择时间)Tnse来执行，在写操作时间中一个扫描时间Tsc是一个周期，选择一组与特定扫描线相连的显示像素来写入与显示数据对应的信号电流，并将其作为信号电压在一个扫描时间Tsc中保持；在发光操作时间Tnse中将与上述显示数据对应的驱动电流提供给有机EL器件，根据所写入的信号电压，以预定发光灰度执行发光操作，并在写操作时间(Tsc＝Tse+Tnse)期间将其保持。在此种情况下，为每行设置的写操作时间Tse设置为不产生时间重叠。
写操作时间：选择时间
首先，在显示像素写操作时间(选择时间Tse)期间，如图8所示，将高电平扫描信号Vsel(Vslh)从扫描驱动器120施加给特定行(第i行)的扫描线SL，并将低电平电源电压Vscl从电源驱动器140施加给相应行(第i行)的电源线VL。
而且，同步于该时序，将具有负极性的灰度电流(-Ipix)提供给每根数据线DL，该灰度电流对应于数据驱动器130提取的相应行(第i行)的显示数据。
这使得形成像素驱动电路DC的薄膜晶体管Tr1和Tr2导通，从而将低电平电源电压Vscl施加给节点N1，即薄膜晶体管Tr3的栅极和电容器Cs的一端；并且执行经由数据线DL接入具有负极性的灰度电流(-Ipix)的操作，由此将低于低电平电源电压Vscl的电压电平施加给节点N2，即薄膜晶体管Tr3的源极和电容器Cs的另一端。
因此，在节点N1和N2之间(薄膜晶体管Tr3的栅极和源极之间)出现电位差，由此导通薄膜晶体管Tr3，并且经由如图7A所示的薄膜晶体管Tr3、节点N2、薄膜晶体管Tr2和数据线DL，将对应于灰度电流Ipix的写电流Ia从电源线VL提供给数据驱动器130。
此时，薄膜晶体管Tr3的栅极电压(节点N1的电位)达到一个电压值，这对于在薄膜晶体管Tr3的漏极和源极(电流路径)之间通过写电流Ia是必须的。并且，将作为电流数据的电荷充给形成在薄膜晶体管Tr3的栅极和源极之间的电容器Cs，该电荷对应于栅极电压Vg。
而且，在保持薄膜晶体管Tr3的栅极电压Vg的状态中，将作为电流数据的电荷作为电压分量充电给电容器Cp，该电荷与薄膜晶体管Tr1的栅极电压(高电平扫描信号Vsel)和源极电压(薄膜晶体管Tr3的栅极电压Vg)之间的电位差对应。
另外，在选择时间Tse期间，将具有低于接地电压的电压电平的电源电压Vsel施加给电源线VL，并且控制写电流Ia在数据线DL的方向中流动。为此，施加给发光器件(有机EL器件OEL)阳极(节点N2)的电压变得低于阴极的电压(接地电压)，并且将反相偏压施加给发光器件(有机EL器件OEL)。因此，没有驱动电流流到发光器件(有机EL器件)，并且不执行发光器件的发光操作。
发光操作时间：非选择时间
接着，在写操作时间(选择时间Tse)之后的有机EL器件的发光操作时间(非选择时间Tnse)的期间，如图8中所示，将低电平扫描信号Vsel(Vsll)从扫描驱动器120施加给特定行(第i行)的扫描线SL，并且将高电平电源电压Vsch从电源驱动器140施加给相对应行(第i行)的电源线VL。而且，同步于该时序，通过数据驱动器130将灰度电流接入的操作停止。
这使得形成像素驱动器电路DC的薄膜晶体管Tr1和Tr2截止，使得中断将电源电压Vsc施加给节点N1，即薄膜晶体管Tr3的栅极和电容器Cs的一端，并且中断将电压电平施加给节点N2，即薄膜晶体管Tr3的源极和电容器Cs的另一端，其中该电压的施加是通过数据驱动器130的灰度电流的接入操作引起的。为此，电容器Cs和Cp保持通过上述写操作存储的电压。在此种情况下，如稍后描述，在电容器Cs上的电压出现变化，该变化基于这样一个事实：在从选择时间到非选择时间的期间，扫描信号Vsel的电压从高电平(Vslh)变到低电平(Vsll)。与写操作时间时的电压相比，电容器Cs上的电压减小且薄膜晶体管(驱动控制晶体管)Tr3的栅极和源极之间的电压降低。
即，在非选择时间期间保持施加到电容器Cs上的电荷。由此，保持薄膜晶体管Tr3导通，并且将具有高于接地电压的电压电平(高电平)的电源电压Vsch施加给电源线VL。结果是，将偏压施加给前向的发光器件，并且发光器件以某亮度发光，该亮度基于薄膜晶体管Tr3提供的驱动电流I。可是，此时，提供给发光器件的驱动电流Ib设置为一个电流值，该值对应于从上述写操作中通过薄膜晶体管(驱动控制晶体管)Tr3的写电流Ia中减去一个电流(偏移电流)而得到的值，其中根据在选择时间和非选择时间期间的扫描信号Vsel和形成在薄膜晶体管(写控制晶体管)Tr1的栅极和源极之间的电容器Cp的电压的变化来设置该偏移电流。
然后，结合如图8中所示形成显示面板的所有行的显示像素组，重复执行一系列这种操作，由此写入显示面板一屏的显示数据，以预定发光灰度来执行光发射，以使显示期望的图像信息。
电容器Cs、Cp和偏移电流之间的关系
下面将会说明电容器Cs、Cp和施加给本实施例中示出的像素驱动电路上的偏移电流之间的关系。
其中，假设给出下述驱动情形。即，在写操作时间，5V的信号电平作为高电平扫描信号(Vslh)施加，通过接入灰度电流Ipix使写电流通过像素驱动器，从而将—15V的信号电平施加给发光器件Tr3的源极(节点N2)。在写操作之后的发光操作时，将—20V的信号电平作为低电平扫描信号Vsel(Vsll)施加，停止接入灰度电流Ipix，从而中断灰度电流Ipix的流入，并且在薄膜晶体管Tr3的源极上保持5V的信号电平。
在此种情况中，首先，在写操作时间，根据每个节点的电压在电容器器件Cp和Cs中存储电荷(电流数据)，其显示在等式(1)的左边。然后，在发光操作时存储在电容器器件Cp和Cs中的电荷达到一定电荷，该电荷在根据在写操作时存储的电荷的等式(1)的右边示出。因此，可以得到在下述等式(1)中示出的关系。
Cp(Vg1-Vslh)+Cs(Vg1-Vs1)＝Cp(Vg2-Vsll)+Cs(Vg2-Vs2)..(1)
其中，Vg1是写操作时的节点N1(薄膜晶体管Tr3的栅极)的电压，Vg2是在发光操作时节点N1的电压。而且，Vslh是写操作时的高电平扫描信号，而Vsll是发光操作时的低电平扫描信号。Vs1是写操作时节点N2(薄膜晶体管Tr3的源极电压)的电压，而Vs2是发光操作时节点N2的电压。
薄膜晶体管Tr3的栅极电压Vg在写操作时和发光操作时的变化量ΔVg可以用从上述等式(1)得到的下述等式(2)表述。
ΔVg＝(Cp×ΔVsel+Cs×ΔVs)/(Cs+Cp)...(2)
其中ΔVg＝Vg1—Vg2、ΔVs＝Vs1—Vs2、ΔVsel＝Vslh—Vsll。
其中，在上述等式(2)中，假如电容器器件Cp设置为具有一个与电容器器件Cs的电容值相比可忽略的小电容值，即(Cs>>Cp)，则等式(2)可近似表述为下式(3)。
ΔVg≈(Cs×ΔVs)/(Cs)＝ΔVs...(3)
即，在此种情况中，薄膜晶体管Tr3的栅极电压Vg和源极电压Vs在写操作时和发光操作时的变化量基本上彼此相等。由此，在薄膜晶体管Tr3的栅极和源极之间的电压Vgs象下述等式(4)所示不变。
ΔVgs＝ΔVg-ΔVs≈0...(4)
基于此种事实，在写操作时，如同发光操作时一样施加写入薄膜晶体管Tr3栅极的电压，即充到电容器器件Cs的电压。在发光操作时提供给发光器件的驱动电流Ib变得与写操作时通过像素驱动电路的写电流Ia相等。因此，在此种情况下，假如将具有最小发光灰度的显示数据写入显示像素，则使得与较小驱动电流Ib相等的写电流Ia通过显示像素，由此导致一个问题，其中写操作所需的时间增加。
与此相反，假如电容器器件Cp设置为具有较大的电容值，即与电容器装置Cs的电容值相比，该大值不可忽略(例如，Cs≈Cp)，则上述等式(4)可改写成下述等式(5)。
ΔVgs＝ΔVg-ΔVs＝(Cp×ΔVsel+Cs×ΔVs)/(Cs+Cp)-ΔVs
＝(Cp×ΔVsel+Cs×ΔVs-Cs×ΔVs-Cp×ΔVs)/(Cs+Cp)...(5)
＝(Cp×ΔVsel-Cp×ΔVs)/(Cs+Cp)＝Cp/(Cs+Cp)×(ΔVsel-ΔVs)
其中，假如如前所述将高电平扫描信号Vsel(Vslh)设置为5V，而将低电平扫描信号Vsel(Vsll)设置为-20V，则可以通过下述等式(6)来计算扫描信号Vsel的电压变化量ΔVsel，并且也可以得到ΔVsel>0的关系。
ΔVsel＝Vslh-Vsll＝5-(-20)＝25...(6)
而且，假如在写操作时薄膜晶体管Tr3的源极电压(节点N2的电压)Vs1设置为-15V，而在发光操作时薄膜晶体管Tr3的源极电压V2设置为5V，则可以通过下述等式(7)计算出源极电压Vs的变化量ΔVs，并且也可以得到ΔVs<0的关系。
ΔVs＝Vs1-Vs2＝(-15)-5＝-20...(7)
从上述各点，可以得到ΔVsg>0的关系。
这即意味着在发光操作时所施加电压的变化量小于在写操作时写入到薄膜晶体管Tr3栅极的电压的变化量，并且与如图9中所述的写操作时通过像素驱动电路的写电流Ia相比，这将使在发光操作时通过有机EL器件的驱动电流Ib减小预定电流(偏移电流Ioff)。
其中，根据如前所述的在写操作时和发光操作时薄膜晶体管(驱动控制晶体管)Tr3的栅极和源极之间的电压Vgs中的变化量ΔVgs，来设置偏移电流Ioff的值；并且根据薄膜晶体管Tr3的源极电压的变化量ΔVs、扫描信号Vsel电压的变化量ΔVsel来设置值ΔVgs，其中该变化量ΔVs基于电容器Cs(第一电容器器件)和电容器Cp(第二电容器器件)之间的电容比，并且扫描信号Vsel电压的变化量如等式(5)所示。
而且，上述实施例已经说明了连接在薄膜晶体管Tr1的栅极和源极之间的电容器Cp的电容值基本上等于连接在薄膜晶体管Tr3的栅极和源极之间的电容器Cs的电容值。可是，本发明并不限于此，并且，例如，可以将电容器Cp设置为大于电容器Cs，即(Cs<<Cp)。
在此种情况下，上述等式(5)可以改写成下述等式(8)。
&Delta;Vgs = &Delta;Vg - Vs = Cp / ( Cs + Cp ) &times; ( &Delta;Vsel - &Delta;Vs )
Figure C03813240D00282
                         ...(8)
即，在此种情况下，薄膜晶体管(驱动控制晶体管)Tr3的栅极和源极之间的电压Vgs示出了电压中的变化，其与电容器Cs和Cp无关。因此，在此种情况下，仅仅根据薄膜晶体管Tr3源极电压的变化量ΔVs来设置偏移电流Ioff，该变化量ΔVs基于扫描信号Vsel电压的变化量ΔVsel和ΔVs，并且不受电容器Cs和Cp的电容的影响。因此，可以抑制在通过时薄膜晶体管Tr1和Tr3特性变化的影响，以稳定驱动条件(Condition)，由此使得进一步改善显示质量。
本发明的像素驱动电路的有效性
接着，下面将结合在写操作时的写电流，根据如图6所示的本发明的像素驱动电路和图11B中所示的具有电流反射镜电路结构的像素驱动电路的比较来说明根据本发明的像素驱动电路的结构的有效性。
图10是一个示出在根据本实施例的像素驱动电路中的写电流的电流值和在具有电流反射镜电路结构的像素驱动电路中的写电流的电流值相比较的图表。
其中，假设如图10所示，本实施例中的写电流为Ia，而提供给发光器件的驱动电流为Ib。而且，假设在像素驱动电路中提供电流反射镜结构时的写电流为Ia’。
而且，假设对应于发光最小灰度的电流值(第一电流值)是LSB，该发光最小灰度要求实现显示器件的预定显示响应特性(响应速度)。在此种情况下，假设提供给发光器件的驱动电流Ib的电流值(第二电流值)是LSD。而且，假设对应于发光最大灰度o的写电流Ia的电流值是MSB。在此种情况下，假设将提供给发光器件的驱动电流Ib的电流值为MSD。
而且，在写电流Ia’的电流值变为与上述实施例中的相同电流值LSB时，其中写电流Ia’是在当在像素驱动电路中具有电流反射镜结构时获得且提供给发光器件的驱动电流Ib的电流值变为LSD，假设写电流Ia’的电流值是MSB’，其中写电流Ia’是当提供给发光器件的驱动电流Ib的电流值变为MSD时获得。
即，如图10所示，在根据本实施例的像素驱动电路中，写电流Ia的值为一个电流值(第二电流值)，其中在发光操作时将固定偏移电流Ioff叠加给将要提供给发光器件的驱动电流Ib。因此，例如，在其中写入具有发光最小灰度的显示数据的情况下，写电流Ia的值变成电流值LSB(＝LSD+Ioff)，其中将偏移电流Ioff叠加给将要提供给发光器件的驱动电流Ib的电流值LSD。而且，在显示数据的发光灰度是灰度m，并且写入具有发光最大灰度的显示数据的情况下，写电流Ia的值变成电流值MSB(＝MSD+Ioff＝m×LSD+Ioff)，其中偏移电流Ioff叠加给将要提供给发光器件的驱动电流Ib的电流值MSD。
同时，在将电流反射镜结构提供给上述像素驱动电路时，如图10所示，写电流Ia’的值与将要提供给发光装置的驱动电流Ib的比为一个固定电流比k，该电流比由电流反射镜电路限定，并且与灰度的增加成正比增加。例如，在写电流Ia的最小灰度时的电流值LSD和在最大灰度时的电流值MSB’分别与对应于驱动电流Ib的值LSD和MSD之间具有下述等式(7)示出的关系。
LDB＝LSD×k，MSB′＝MSD×k，...(7)
结果是，如图10所示，在本实施例中写电流Ia的电流值要小于在具有电流反射镜结构的像素驱动电路中的写电流Ia的电流值，并且其差值随着灰度的增加而加大。
而且，在本实施例中，由于偏移电流Ioff如上述固定，因此在较低灰度时，写电流Ia和将要提供给发光器件的驱动电流Ib的增加比率增加，即随着驱动电流Ib更小，并且随着灰度移到较高状态，增加比率降低。其中，随着流入电流值增加，其中将数据线充电到预定电压的写操作所需时间缩短。为此，如上所述，根据本实施例，尤其当驱动电流Ib在低灰度时，写电流可以有相对较大的增加，以缩短写操作所需时间，并且提高显示响应速度，使得可以改善低灰度时的显示质量。
因此，根据其上具有本实施例的像素驱动电路的显示器件，与发光器件的发光操作所需的驱动电流相比，可以使得相对较大的写电流流到每个显示像素，其中该写电流上叠加有预定偏移电流的电流值。因此，即使在将小驱动电流提供给发光器件时，该小驱动电流对应于相对较低的灰度，在数据线上呈现的布线电容短时间充电，使得可以缩短灰度显示数据的写操作所需时间，并且以满足对应于显示数据的发光灰度的亮度来执行发光器件的发光操作。为此，在将灰度电流写入每个显示像素的写操作时，可以在不受限于选择时间的情况下，以对应于所需发光灰度的电流值来执行写操作。因此，可以改善显示响应速度。即使随着显示面板具有小尺寸和高清晰度，像素数目增加且选择时间设置为较短，也可以很好地执行显示数据写操作和发光操作，以获得较好的显示质量。而且，可以抑制与显示数据写操作相关的电流的增加，从而可以控制显示器件的功耗增加。
另外，在上述实施例中，已经使用具有三个薄膜晶体管的电路结构作为像素驱动电路来给出说明。可是，本发明并不限于本实施例。假如显示器件具有其上应用有电流指定***的像素驱动电路，则可以提供另一种电路结构，该电路结构具有一个用于控制给发光器件的驱动电流提供的驱动控制晶体管，以及一个用于控制驱动控制晶体管的栅极电压的写控制晶体管，且将与显示数据对应的写电流作为电压分量充给添加在每个控制晶体管的电容器(例如，寄生电容)，然后导通驱动控制晶体管，根据充电电压提供驱动电流，由此按照预定亮度使发光器件发光。
如上所述，根据本发明的显示器件及其驱动方法，在具有其中发光器件，比如有机EL器件、发光二极管等，以矩阵形式排列的显示面板的显示器件中，该发光器件根据所提供的电流值，以预定亮度执行自激发光，由于其结构配置成使得通过添加到每个显示像素的像素驱动电路将驱动电流提供给发光器件，该驱动电流比给显示像素的写电流小一个固定偏移电流，即使写入具有最低发光灰度的显示数据，也可以使得相对较大的电流流过，由此可以充电添加到数据线和像素驱动电路上的电容性元件，并且缩短写操作所需时间。
而且，与以对应于预定显示数据的亮度而发光的驱动电流相反，可以使其上叠加一个固定偏移电流的写电流流到每个显示像素。为此，与使用电流反射镜***的像素驱动电路相比，其中该电流反射镜***需要写电流为驱动电流的预定倍数，所以可以相对抑制该写电流和控制显示器件的功耗。
而且，应用于根据本实施例的像素驱动电路的各个薄膜晶体管并没有特别的限制，并且该各个薄膜晶体管可以都由N沟道型晶体管形成。因此，N沟道型非晶硅TFT可以满足于薄膜晶体管上的应用。在此种情况下，加工技术的应用可以使得以相对低的成本制造具有稳定工作特性的像素驱动电路，且该种加工技术已经存在。
而且，根据本实施例的像素驱动电路具有三个晶体管，通过使用上述的电流指定***来实现驱动，并且这可以形成为一个相对简单的结构。因此，形成像素驱动电路所需的面积可以制得相对较小，并且发光器件的发光区在显示像素上所占的百分比可以做得相对较大，由此可以改善显示面板的亮度。而且，可以减小通过发光器件的单位面积上的电流量，以获得理想的亮度，从而增加发光器件的寿命。

Claims (19)

1、一种显示图像信息的显示器件，包括显示面板(110)，
该显示面板至少包括：
多个光学元件(OEL)，其中每个具有一对电极，并且根据该对电极间流过的电流执行光学操作，在其中一个电极上施加一定电位的电压；
多个电流线(DL)，其中每个中流过预定电流值的写电流(Ia)；
多个电流存储电路(Tr1，Tr3，Cs，Cp)，其中每个具有被连接到对应的所述光学元件的另一个电极上，并在选择时间期间(Tse)存储与流过对应的所述电流线的写电流的电流值相对应的电流数据的写电流存储电路(Tr1，Tr3，Cs)，以及在所述选择时间期间存储与预定偏移电流(Ioff)相对应的电流数据的偏移电流存储电路(Cp)，且在非选择时间期间(Tnse)将具有某电流值的驱动电流(Ib)提供给所述光学元件，其中该电流值通过从在所述选择时间期间所存储的所述写电流的电流值中减去在所述选择时间期间所存储的所述偏移电流的电流值而获得；
多个开关电路(Tr2)，其中每个在所述选择时间期间将流过所述电流线的写电流提供给对应的所述电流存储电路，并在所述非选择时间期间停止将所述写电流提供给所述电流存储电路；
多个扫描线(SL)，其中在每个上施加选择信号(Vsel)，该选择信号选择对应的所述开关电路和对应的所述电流存储电路；以及
多个电源线(VL)，其中每个与对应的所述电流存储电路相连，在所述选择时间期间施加处于所述光学元件中不流过电流的状态的第一电位的电压，并在所述非选择时间期间施加处于所述光学元件中流过电流的状态的第二电位的电压，
其中所述各电流存储电路具有：
驱动控制晶体管(Tr3)，其中源漏极间的第一电流路径的一端与所述电源线相连，所述第一电流路径的另一端与所述光学元件的另一个电极相连，且具有设在第一控制端和所述第1电流路径的另一端之间的第一电容器器件(Cs)；以及
写控制晶体管(Tr1)，其中源漏极间的第二电流路径的一端与所述电源线相连，所述第二电流路径的另一端与所述驱动控制晶体管的所述第一控制端相连，且具有设在第二控制端和所述第二电流路径的另一端之间的、与所述第一电容器器件的电容值相同或比其大的第二电容器器件(Cp)，
所述偏移电流被设定为对应所述驱动控制晶体管的所述第一控制端的电位变化的值，该电位变化基于所述第一电容器器件和所述第二电容器器件的电容比和所述选择时间期间和所述非选择时间期间的所述扫描线的电位变化。
2、如权利要求1所述的显示器件，其中，根据所述第一电容器器件和所述第二电容器器件之间的电容比来设置所述偏移电流。
3、如权利要求1所述的显示器件，其中所述第一电容器器件和所述第二电容器器件彼此串联连接。
4、如权利要求1所述的显示器件，其中所述开关电路包括电流路径控制晶体管，其中源漏极间的第三电流路径的一端与所述电流线相连，所述第三电流路径的另一端与所述电流存储电路相连，在所述选择时间期间使所述第三电流路径电导通，而在所述非选择时间期间使所述第三电流路径未电导通。
5、如权利要求1所述的显示器件，其中所述第一电容器器件包括在所述驱动控制晶体管的所述第一控制端和所述第一电流路径之间形成的寄生电容，且所述第二电容器器件包括在所述写控制晶体管的所述第二控制端和所述第二电流路径之间形成的寄生电容。
6、如权利要求1所述的显示器件，其中所述驱动控制晶体管和写控制晶体管都是非晶硅薄膜晶体管。
7、如权利要求1所述的显示器件，其中所述光学元件具有发光器件。
8、如权利要求1所述的显示器件，其中所述光学元件具有有机电致发光器件。
9、如权利要求1所述的显示器件，其中多个显示像素以矩阵形式排列在所述显示面板上，其中每个至少具有所述光学元件(OEL)、所述开关电路和所述电流存储电路。
10、如权利要求1所述的显示器件，还包括一个数据驱动器(130)，用于在所述选择时间期间(Tse)将所述写电流(Ipix)提供给所述电流线(DL)。
11、如权利要求1所述的显示器件，还包括扫描驱动器，该扫描驱动器将所述选择信号施加给所述各扫描线。
12、如权利要求1所述的显示器件，其中所述写控制晶体管的所述第二控制端与对应的所述扫描线相连。
13、如权利要求1所述的显示器件，还包括电源驱动器(140)，用于将所述第一和第二电位的电压提供给所述各电源线。
14、如权利要求13所述的显示器件，其中所述光学元件的所述一个电极与输出所述一定电位的电压的固定电压源相连，并且所述电源驱动器在所述选择时间期间将比所述固定电压源的所述一定电位低的电位的电压施加给所述各电源线，在所述非选择时间期间将比所述固定电压源的所述一定电位高的电位的电压施加给所述各电源线。
15、一种在显示面板上显示图像信息的显示器件驱动方法，其中所述显示器件包括显示面板，
该显示面板包括：
多个光学元件，其中每个具有一对电极，并且根据该对电极间流过的电流执行光学操作，在其中一个电极上施加一定电位的电压；
多个电流线，其中每个中流过预定电流值的写电流；
多个电流存储电路，其中每个具有被连接到对应的所述光学元件的另一个电极上，并在选择时间期间存储与流过对应的所述电流线的所述写电流的电流值相对应的电流数据的写电流存储电路，以及在所述选择时间期间存储与预定偏移电流相对应的电流数据的偏移电流存储电路；以及
多个电源线，其中每个将电源电压提供给对应的所述电流存储电路，
所述各电流存储电路具有：
驱动控制晶体管，其中源漏极间的第一电流路径的一端与所述电源线相连，所述第一电流路径的另一端与所述光学元件的另一个电极相连，且具有设在第一控制端和所述第一电流路径的另一端之间的第一电容器器件；以及
写控制晶体管，其中源漏极间的第二电流路径的一端与所述电源线相连，所述第二电流路径的另一端与所述驱动控制晶体管的所述第一控制端相连，且具有设在第二控制端和所述第二电流路径的另一端之间的、与所述第一电容器器件的电容值相同或比其大的第二电容器器件，
所述显示器件驱动方法具有：
电流存储步骤，其中在所述选择时间期间，施加处于电流不会从所述电源线流向所述光学元件的状态的电位的电压，使所述写控制晶体管和所述驱动控制晶体管处于导通状态，以流过所述电流线的所述写电流提供给所述电流存储电路，并将对应于所述写电流的电荷作为电流数据存储到所述第一电容器器件和所述第二电容器器件；和
显示步骤，其中在非选择时间期间，施加处于电流从所述电源线流向所述光学元件的状态的电位的电压，使所述写控制晶体管处于断开状态，以停止将所述写电流提供给所述电流存储电路，所述偏移电流被设定为对应所述驱动控制晶体管的所述第一控制端的电位变化的值，该电位变化基于所述第一电容器器件和所述第二电容器器件的电容比，并将具有某电流值的驱动电流提供给所述光学元件，其中该电流值通过从所述写电流的电流值中减去所述偏移电流的电流值而获得。
16、如权利要求15所述的显示器件驱动方法，其中在所述显示步骤中，在不通过所述电流线的情况下，将所述驱动电流提供给所述光学元件。
17、如权利要求15所述的显示器件驱动方法，其中在所述电流存储步骤中，在不通过所述光学元件的情况下，提供所述写电流。
18、如权利要求15所述的显示器件驱动方法，其中所述第一电容器器件包括在所述驱动控制晶体管的所述第一电流路径和所述第一控制端之间形成的寄生电容，所述第二电容器器件包括在所述写控制晶体管的所述第二电流路径和所述第二控制端之间形成的寄生电容。
19、如权利要求15所述的显示器件驱动方法，其中所述显示面板包括：
多个扫描线，其中在每个上施加用于选择对应的所述电流存储电路的扫描信号；
多个电流路径控制晶体管，其中源漏极间的第三电流路径的一端与对应的所述电流线相连，所述第三电流路径的另一端与对应的所述电流存储电路相连，分别在所述选择时间期间使所述第三电流路径电导通，以将所述写电流提供给所述电流存储电路，而在所述非选择时间期间使所述第三电流路径未电导通，以停止将所述写电流提供给所述电流存储电路，
所述各写控制晶体管的所述第一控制端和所述各电流路径控制晶体管的所述第三控制端与对应的所述扫描线相连。
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