电致发光显示装置及其驱动设备的制作方法

专利名称：电致发光显示装置及其驱动设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电致发光显示器(ELD)，尤其涉及对一种电致发光显示装置的驱动。
背景技术：
与阴极射线管(CRT)装置相比，平板显示装置具有重量轻和体积小的优点。这些平板显示装置包括液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子显示板(PDP)和电致发光(EL)显示器等等。特别是，EL显示装置是一种自发射式装置，它能够通过一种磷光(荧光)材料中的电子和空穴的复合来发光。通常将EL显示装置分为无机EL装置和有机EL装置，无机EL装置采用一种无机化合物作为磷光材料，有机EL装置采用一种有机化合物作为磷光材料。EL显示装置具有驱动电压低、自照明、外形薄、视角宽、响应速度快和高对比度的优点。
有机EL装置包括电子注入层、电子载流子层、发光层、空穴载流子层和空穴注入层。当将一预定电压施加在有机EL装置中的阳极与阴极之间时，从阴极产生的电子经电子注入层和电子载流子层移动到发光层中，而从阳极产生的空穴经空穴注入层和空穴载流子层移动到发光层中。这些分别来自电子载流子层和空穴载流子层的电子和空穴在发光层复合，从而发光。
图1是示出了一种已有技术电致发光显示装置结构的示意性方框图。如图1所示，一种有源矩阵型EL显示装置包括EL板20，它具有排布在扫描线SL与数据线DL之间的象素28；扫描驱动器22，它用来驱动EL板20的扫描线SL；数据驱动器24，它用来驱动EL板20的数据线DL；伽马电压发生器26，它向数据驱动器24提供多个伽马电压；时序控制器27，它用来控制数据驱动器24和扫描驱动器22。EL板20具有排布成矩阵的象素28。另外，EL板20具有馈电焊盘10和接地焊盘12，馈电焊盘10上提供来自外部电压源VDD的供电电压，而接地焊盘12上提供来自外部接地电压源GND的供电电压。例如，供电电压源VDD和接地电压源GND可以都来自一个电源。来自馈电焊盘10的供电电压送入每一个象素28中，来自接地焊盘12的接地电压也送入每一个象素28中。
还如图1所示，一有源矩阵型EL显示装置包括EL板20的外围装置。扫描驱动器22将一扫描脉冲施加到各扫描线SL上，依次驱动各扫描线SL。伽马电压发生器26将具有各种电压值的伽马电压施加到数据驱动器24上。数据驱动器24利用来自伽马电压发生器26的伽马电压，将来自时序控制器27的数字数据信号转换为模拟数据信号。只要供有扫描脉冲，数据驱动器就将该模拟数据信号施加到数据线DL上。时序控制器27利用来自外部系统(例如，图形卡)的同步信号产生一数据控制信号和一扫描控制信号，数据控制信号用来控制数据驱动器24，扫描控制信号用来控制扫描驱动器22。从时序控制器27产生的数据控制信号施加到数据驱动器24上，由此控制数据驱动器24。从时序控制器27产生的扫描控制信号施加到扫描驱动器24上，由此控制扫描驱动器22。此外，时序控制器27将来自外部系统的数字数据信号施加到数据驱动器24上。
图2是图1中所示象素的详细电路图。当扫描脉冲施加到扫描线SL上时，每一个象素28从数据线DL接收数据信号，由此产生对应于该数据信号的光。为此，如图2所示，每一个象素28包括发光元件OEL，它有一连接到接地电压源GND的阴极(即，来自接地焊盘12的电压)；单元驱动器30，它连接到扫描线SL、数据线DL和供电电压源VDD(即，来自馈电焊盘10的电压)，并且连接到发光元件OEL的阳极以驱动发光元件OEL。该单元驱动器30包括开关薄膜晶体管T1，它具有连接到扫描线SL的栅极端、连接到数据线DL的源极端和连接到第一结点N1的漏极端；驱动薄膜晶体管T2，它具有连接到第一节点N1的栅极端、连接到供电电压源VDD的源极端和连接到发光元件OEL的漏极端；和电容C，它连接在供电电压源VDD与第一节点N1之间。
图3是用来描述扫描线和数据线的驱动过程的波形图。当一扫描脉冲施加到扫描线SL上时，开关薄膜晶体管T1导通，由此将施加在数据线DL上的数据信号施加到第一节点N1上。供给第一节点N1的数据信号馈入电容C中，并且施加到驱动薄膜晶体管T2的栅极端。驱动薄膜晶体管T2响应于施加到其栅极端的数据信号，控制从供电电压源馈入发光元件OEL的电流量，由此控制发光元件OEL的发光量。此外，由于即使在开关薄膜晶体管T1截止时也从电容C上释放数据信号，所以驱动薄膜晶体管T2施加来自供电电压源VDD的电流，直到在下一帧提供一数据信号为止，由此保持发光元件OEL发光。
如上所述，这种已有技术EL显示装置的驱动具有的问题在于，在数据线DL中存在寄生电容，这会引起画质变劣。此外，在假定要显示一低灰度级时，这样一种画质变劣的现象变得特别严重。更具体地说，在数据线DL中存在各种寄生电容。数据线DL可能与扫描线SL之间具有一寄生电容。也可能在上基板(图中未示)与数据线DL之间存在有一寄生电容。另外，可能在相邻的数据线之间存在寄生电容。此外，可能在数据线DL与EL元件OEL之间存在寄生电容。数据线DL存在的总寄生电容值可能比象素28的电容值C高大约50到100倍。
已有技术EL装置的数据线DL中的寄生电容可能会延迟在显示画面时加入象素28内的电压(或者电流)的释放时间，由此无法得到期望的画面。此外，这种已有技术的EL显示装置在控制施加到发光元件OEL上的低驱动电流方面有局限。尤其是，这种已有技术EL装置在对象素28的电容C进行充电或者放电方面有局限，因为当在显示画面时，数据DL的寄生电容对于将电流施加到发光元件OEL上有负面影响。

发明内容
因此，本发明涉及一种电致发光显示装置及其驱动方法，它基本上避免了因已有技术的局限和缺点带来的一个或者多个问题。
本发明的一个目的在于提供一种电致发光显示装置和一种驱动装置，它们能够缩短象素驱动时间。
本发明的另一个目的在于提供一种电致发光显示装置和一种驱动装置，它们能够有效地对一个象素进行充电和放电。
本发明的其他特征和优点将在以下的描述中列出，根据该描述，它们的一部分将变得很明显，或者可以通过对本发明的实践学会。通过以下的文字说明及其权利要求书以及附图中特别指出的结构，将实现和达到本发明的这些和其他优点。
为了实现这些和其他优点，根据本发明的目的，作为具体和概括的描述，本发明的一种电致发光显示装置包括设置在数据线与扫描线之间的象素，每一个象素包括用电流驱动的一个发光元件；一电流控制器，它用来暂时增大驱动发光元件的电流。
在另一个方面，一种电致发光显示装置包括一电致发光板，它包括一象素，该象素由接收数据信号的数据线与接收扫描信号的扫描线交叉而限定；一电流放大器，它连接到数据线的一端，用来在输入数据信号之前，将通过放大一个输入电流产生的放大电流施加到数据线上。
在又一个方面，一种电致发光显示装置的驱动方法包括以下步骤，其中该装置具有位于数据线与扫描线之间交叉部分的象素并且包括用一电流驱动的发光元件当将一扫描脉冲施加到第N条扫描线上时，在一时间间隔内对施加到数据线上的数据信号依次采样，并且将它们存储到多个第一采样保持器中；以及当将扫描脉冲施加到第(N+1)条扫描线上时，在一时间间隔内，利用存储在多个第一采样保持器中的数据信号，暂时大大增大发光元件内流动的电流。
在再一个方面，一种电致发光显示装置的驱动方法包括以下步骤选择一电致发光板的扫描线，以输入栅极信号；将数据信号输入给数据线，数据线与扫描线交叉以限定象素；以及在输入数据信号之前，将一放大电流输入给数据线，以使数据线具有接近于数据信号的电位。
应理解的是，前述的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和解释性的，意欲用它们提供对所要求保护的本发明的进一步解释。


根据以下参照附图对本发明各个实施例的详细描述，本发明的这些和其他目的将变得更为明显。这些附图中图1是示出一种已有技术电致发光显示装置结构的示意性方框图；
图2是图1中所示象素的详细电路图；图3是用来描述扫描线和数据线的驱动过程的波形图；图4是示出根据本发明第一实施例的电致发光显示装置结构的示意性方框图；图5是从图4所示时序控制器中产生的各种驱动信号的波形图；图6是图4中所示象素的等效电路图；图7是图4中所示预充电电流提供装置的电路图；图8是连接到图4所示数据驱动器的电流采样保持部分的方框图；图9是图8所示电流采样保持部分的方框图；图10是图9所示采样保持器的电路图；图11示出根据图5中所示T1间隔中施加的驱动信号的开关器件驱动状态；图12示出根据图5中所示T1间隔中施加的驱动信号的开关器件的驱动状态；图13示出根据本发明第二实施例的电致发光显示装置的示意性结构；图14是根据本发明第二实施例的电致发光显示装置的驱动信号时序图；图15是根据本发明第三实施例的电致发光显示装置中连接到一条数据线上的电致发光板的象素电路图；图16是根据本发明第三实施例的电致发光显示装置中连接到一条数据线上的预充电器的电路图；图17是根据本发明第四实施例的电致发光显示装置中连接到一条数据线上的电流放大器的电路图；图18是图17中所示电流放大器的详细电路图；图19是根据本发明第五实施例的电致发光显示装置中连接到一条数据线上的电流放大器的电路图；图20是图19中所示电流放大器的详细电路图；图21是根据本发明第六实施例的电致发光显示装置中连接到一条数据线上的电致发光板的象素电路图；图22是根据本发明第六实施例的电致发光显示装置中连接到一条数据线上的预充电器的电路图；图23是根据本发明第六实施例的电致发光显示装置中连接到一条数据线上的电流放大器的电路图；图24是根据本发明第七实施例的电致发光显示装置中连接到一条数据线上的电流放大器的电路图；图25是图24中所示电流放大器的详细电路图。
具体实施例方式
以下详细描述本发明的各个优选实施例，它们的实例示于附图中。
图4是示出根据本发明第一实施例的电致发光显示装置结构的示意性方框图。参见图4，根据本发明一个实施例的电致发光(EL)显示装置包括发光板(EL板)120，该EL板120具有排布在扫描线SL于数据线DL之间的象素128。扫描驱动器122驱动EL板120的扫描线SL。数据驱动器124驱动EL板120的数据线DL。伽马电压发生器126向数据驱动器124提供多个伽马电压。电流采样保持部分140连接在数据驱动器124于数据线DL之间，用以对送给象素128的驱动电流预充电。预充电电流提供装置150连接到数据线DL的这一端，用以将一预充电电流供给数据线DL。时序控制器127控制数据驱动器124和扫描驱动器122。电流采样保持部分140和预充电电流提供装置150构造成一个电流控制器，该电流控制器用来暂时增大供给象素128的驱动电流。EL板120具有排布成矩阵的象素128。另外，EL板120配有馈电焊盘110和接地焊盘112，该馈电焊盘110上供有来自外部供电电压源VDD的供电电压，该接地焊盘122上供有来自外部接地电压源GND的接地电压。例如，供电电压源VDD和接地电压源GND可以都来自于一个电源。来自于馈电焊盘110的供电电压送入每一个象素128中，来自接地焊盘112的接地电压也送入每一个象素128中。
还如图4所示，电致发光(EL)显示装置包括EL板120的外围装置。扫描驱动器122将一扫描脉冲施加到扫描线SL上，依次驱动扫描线SL。伽马电压发生器126将具有不同电压值的伽马电压施加到数据驱动器124上。数据驱动器124利用来自伽马电压发生器126的伽马电压，将来自时序控制器127的数字数据信号转换成模拟数据信号。只要供有扫描脉冲，数据驱动器124就将该模拟数据信号施加到数据线DL上。时序控制器127利用来自外部系统(例如图形卡)的同步信号，产生一数据控制信号和一扫描控制信号，该数据控制信号用来控制数据驱动器124，该扫描控制信号用来控制扫描驱动器122。将从时序控制器127中产生的数据控制信号施加到数据驱动器124上，由此控制数据驱动器124。将从时序控制器127中产生的扫描控制信号施加到扫描驱动器122上，由此控制扫描驱动器122。此外，时序控制器127将来自外部系统的数字数据信号施加到数据驱动器124上。另外，时序控制器127产生一预充电使能信号EN、第一至第六选择信号S1至S6和一预充电选择信号PS，如图5所示，用以控制对电流采样保持部分140和预充电电流提供装置150的驱动。
图5是从图4中所示时序控制器中产生的各种驱动信号的波形图。在扫描脉冲SP施加到第N条扫描线SLn的ON(接通)周期内，第一至第六选择信号S1至S6中的第一至第三选择信号S1、S2和S3被依次接通。这样，在扫描脉冲SP施加到第N条扫描线SLn的ON周期的1/3时间段内，第一至第三选择信号S1、S2和S3中的每一个处于ON(接通)状态，而在剩下的时间段内处于OFF(断开)状态。另外，在扫描脉冲SP施加到第(N+1)条扫描线SLn+1的ON周期内，第一至第三选择信号S1、S2和S3被断开。
另一方面，在扫描脉冲SP施加到第(N+1)条扫描线SLn+1的ON周期内，第一至第六选择信号S1至S6中的第四至第六选择信号S4、S5和S6被依次接通。这样，在扫描脉冲SP施加到第(N+1)条扫描线SLn+1的ON周期的1/3时间段内，第四至第六选择信号S4、S5和S6中的每一个处于ON状态，而在剩下的时间段内处于OFF状态。另外，在扫描脉冲SP施加到第N条扫描线SLn的ON周期内，第四至第六选择信号S4、S5和S6被断开。
从扫描脉冲SP的下降沿开始，在一预定时间内，预充电使能信号EN具有ON状态下的电压电平。换句话说，预充电使能信号EN的ON周期内的宽度小于第一至第六选择信号S1至S6中每一个的ON状态下的宽度。预充电选择信号PS在扫描脉冲SP施加到第(N+1)条扫描线SLn+1上的ON周期内被断开，而在扫描脉冲SP施加到第N条扫描线SLn上的ON周期内被接通。为了进行说明，可以将象素128等效表达为一个与数据线DL和扫描线SL交叉部分相邻的二极管。当将扫描脉冲施加到与象素128对应的扫描线SL上时，每一个象素128接收来自数据线DL的数据信号，由此产生与该数据信号对应的光。
图6时图4中所示象素的等效电路图。如图6所示，每一个象素128包括一供电电压源VDD、一连接在供电电压源VDD与接地电压GND之间的发光元件OEL以及一发光元件驱动电路130，该发光元件驱动电路130用来响应于来自数据线DL的驱动信号和来自扫描线SL的扫描脉冲而驱动发光元件OEL。发光驱动电路130包括连接在供电电压源VDD与发光元件OEL之间的驱动薄膜晶体管(TFT)DT、连接到扫描线SL和数据线DL上的第一开关TFTSW1、连接到第一开关TFT SW1和扫描线SL上的第二开关TFT SW2、连接到位于第一开关TFT SW1与第二开关TFT SW2之间的节点上的转换TFT MT以及与驱动TFT DT一起形成一镜像电流电路的供电电压源VDD，由此将一电流转换为电压。存储电容Cst连接到驱动TFT DT的栅极端和转换TFT MT上。这些TFT可以是P型电子金属氧化物半导体场效应晶体管。
还如图6中所示，驱动TFT DT的栅极端连接到转换TFT MT的栅极端，而驱动TFT DT的源极端连接到供电电压源VDD。驱动TFT DT其漏极端连接到发光元件OEL。转换TFT MT的源极端连接到供电电压源VDD。转换TFTMT的漏极端连接到第一开关TFT SW1的漏极端和第二开关TFT SW2的源极端。第一开关TFT SW1的源极端连接到数据线DL，第一开关TFT SW1的漏极端连接到第二开关TFT SW2的源极端。第二开关TFT SW2的漏极端连接到驱动TFT DT和转换TFT MT中每一个的栅极端以及连接到存储电容Cst。第一开关TFT SW1和第二开关TFT SW2的栅极端连接到扫描线SL。假定转换TFT MT和驱动TFT DT具有相同的特性，因为它们彼此相邻设置而形成一镜像电流电路，那么在转换TFT MT中流动的电流量就等于在驱动TFT DT中流动的电流量。
图7是图4中预充电电流提供装置的电路图。如图7所示，该预充电电流提供装置150包括串联连接到供电电压源VDD和数据线DL另一端上的电流源TFT Q1和电流开关器件Q2。电流源TFT Q1的源极端连接到供电电压源VDD，其栅极端和漏极端都连接到电流开关器件Q2的输入端。电流源TFT Q1连接在一个位于供电电压源VDD与电流开关器件Q2之间的二极管结构中，用以响应于电流开关器件Q2的开关操作而导通，由此将来自供电电压源VDD的预充电电流Ipre施加到电流开关器件Q2上。这样一个电流源TFT Q1具有比象素128的转换TFT MT相对更高的W/L尺寸比。这种情况下，假设电流源TFT Q1应当具有比转换TFT MT的W/L尺寸比大20倍的W/L尺寸比。电流开关器件Q2的第二输入端连接到数据线DL的一端。响应于来自时序控制器127的预充电使能信号EN，这样一个开关器件Q2通过第一电流源TFT Q1将预充电电流Ipre施加到数据线DL上。
图8是连接到图4所示数据驱动器上的电流采样保持部分的方框图。如图8所示，电流采样保持部分140连接在数据驱动器124的输出线OUT1至OUTn/3中一条输出线OUT与三条数据线DL3n，DL3n+1和DL3n+2之间。这样一个电流采样保持部分140连接到数据驱动器124的每一条输出线OUT1至OUTn/3和数据线DL的一侧，由此对每一帧施加到象素128上的模拟数据信号进行采样，并且当一模拟数据信号在N帧时间段施加到象素128上时，对(N+1)帧处的模拟数据信号进行采样。
图9是图8所示电流采样保持部分的方框图。如图9所示，电流采样保持部分140包括第一采样保持部分142和第二采样保持部分144，它们位于数据驱动器124的输出线线OUT1至OUTn/3a中的一条输出线OUT与多路复用器(MUX)阵列147之间，多路复用器阵列147连接到第一采样保持部分142和第二采样保持部分144的每一条输出线OL1和OL2以及三条数据线DL3n、DL3n+1和DL3n+2。第一采样保持部分142包括第一采样保持器146a、第二采样保持器146b和第三采样保持器146c。第一至第三采样保持器146a、146b和146c都提供有来自数据驱动器124的模拟数据信号和来自时序控制器127的预充电使能信号EN。此外，第一采样保持器146a供有第一选择信号S1；第二采样保持器146b供有第二选择信号S2；第三采样保持器146c供有第三选择信号S3。这样的第一采样保持部分142响应于预充电使能信号EN，分别对应于第一选择信号S1、第二选择信号S2和第三选择信号依次对来自数据驱动器124的模拟数据信号采样到第一采样保持器146a、第二采样保持器146b和第三采样保持器146c中。
第二采样保持部分144包括第四采样保持器146d、第五采样保持器146e和第六采样保持器146f。第四至第六采样保持器146d、146e和146f都提供有来自数据驱动器124的模拟数据信号和来自时序控制器127的预充电使能信号EN。此外，第四采样保持器146d供有第四选择信号S4；第五采样保持器146e供有第五选择信号S5；第六采样保持器146f供有第六选择信号S6。这样的第二采样保持部分144响应于预充电使能信号EN，分别对应于第四选择信号S4、第五选择信号S5和第六选择信号S6依次对来自数据驱动器124的模拟数据信号采样到第四采样保持器146d、第五采样保持器146e和第六采样保持器146f中。第一采样保持器146a和第四采样保持器146d通过MUX阵列147连接到同一条数据线DL上。第二采样保持器146b和第五采样保持器146e通过MUX阵列147连接到同一条数据线上；第三和第六采样保持器146c和146f通过MUX阵列147连接到同一条数据线DL上。
第一至第六采样保持器146a至146f具有相同的结构。因此，以下参照作为例子的第一采样保持器146a描述第一至第六采样保持器146a至146f。
图10是图9所示采样保持器的电路图。如图10所示，第一采样保持器146a包括采样器149，它连接到数据驱动器124的第一输出端OUT1、接地电压源GND和输出线OL1；第一选择开关S1，它连接在数据驱动器124的第一输出端OUT1与采样器149之间；第二选择开关S2，它连接在第一选择开关S1与采样器149之间；和第三选择开关S3，它连接在输出线OL1与采样器149之间。采样器149包括第一采样TFT M1，它连接在第一选择开关S1与接地电压源GND之间；第二采样TFT M2，它连接在第一采样TFT M1与第三选择开关S3之间；第三采样TFT M3，它连接在第一节点N1与输出线OL1以及接地电压源GND之间，其中第一采样TFT M1和第二采样TFT M2的栅极端连接到节点N1上；以及采样电容Csam，它连接在第一节点N1与第一采样TFT M1之间。
第一采样TFT M1的源极端连接到第二节点N2，第一选择开关S1和第二选择开关S2连接到第二节点N2。第二采样TFT M2的漏极端连接到接地电压源GND，而其源极端连接到第三选择开关S3的漏极端。第三采样TFT M3的栅极端连接到第一节点N1。第三采样TFT M3的源极端连接到输出线OL1，而第三采样TFT M3的漏极端连接到接地电压源GND。这种情况下，第一采样TFT M1、第二采样TFT M2和第三采样TFT M3以类似一个镜像电流电路的方式彼此相邻设置。第一采样TFT M1和第三采样TFT M3形成一镜像电流电路，并且具有相同的W/L尺寸比，而第二采样TFTM2具有比第一采样TFTM1和第三采样TFT M3相对更大的W/L尺寸比。第二采样TFT M2应当具有比第一采样TFT M1或第三采样TFT M3的W/L尺寸比大20倍的W/L尺寸比。这样，第二采样TFT M2形成第一电流通路，通过该第一电流通路，一较大的电流响应于预充电使能信号EN流经数据线DL与接地电压源GND之间的MUX阵列147，而第三采样TFT M3形成第二电流通路，通过该第二电流通路，一较小的电流响应于预充电使能信号EN流经数据线DL与接地电压源GND之间的MUX阵列147。此时，第一电流通路中流动的电流比第二电流通路中流动的电流大20倍。
采样电容Csam连接在第一采样TFT M1的漏极端与栅极端之间，用以存储第一节点N1处的电压，而且即使第一选择开关S1和第二选择开关S2借助于所存储的电压而关断，也能保持第一至第三采样TFTs M1、M2和M3的ON状态。第一选择开关S1的第一输入端连接到数据驱动器124的第一输出端OUT1，而其第二输入端连接到第二节点N2。这样一个第一选择开关S1响应于来自时序控制器127的第一选择信号S1，将来自数据驱动器124的第一输出端OUT1的模拟数据信号施加到第二节点N2上。第二选择开关S2的第一输入端连接到第二节点N2，而其第二输入端连接到第一节点N1。这样一个第二选择开关S2响应于来自时序控制器127的第一选择信号S1，将通过第一选择开关S1提供的电压施加到第二节点N2上。换句话说，第二选择开关S2将第二节点N2处的电压施加到连接到第一节点N1的第一采样TFT M1和第二采样TFT M2中每一个的栅极端。第三选择开关S3的第一输入端连接到输出线OL1，而其第二输入端连接到第二采样TFT M2的源极端。这样一个第三选择开关S3响应于来自时序控制器127的预充电使能信号EN，将送至输出线OL1的预充电电流施加到第二采样开关TFT M2的源极端。
MUX阵列147包括第一MUX 148a，它连接到第一采样保持器146a和第四采样保持器146d的每一条输出线OL1和OL2以及第(3n)条数据线DL3n。第二MUX 148b，它连接到第二和第五采样保持器146b和146e的每一条输出线OL1和OL2以及第(3n+1)条数据线DL3n+1；第三MUX 148c，它连接到第三和第六采样保持器146c和146f的每一条输出线OL1和OL2以及第(3n+2)条数据线DL3n+2。第一MUX 148a响应于来自时序控制器127的预充电选择信号PS，有选择地将第一采样保持器146a和第四采样保持器146d的每一条输出线OL1和OL2连接到第(3n)条数据线DL3n。第二MUX 148b响应于来自时序控制器127的预充电选择信号PS，有选择地将第二和第五采样保持器146b和146e的每一条输出线OL1和OL2连接到第(3n+1)条数据线DL3n+1。第三MUX 148c响应于来自时序控制器127的预充电选择信号PS，有选择地将第三和第六采样保持器146c和146f的每一条输出线OL1和OL2连接到第(3n+2)条数据线DL3n+2。
图11示出了根据在图5所示T1时间段内施加的驱动信号，开关器件的驱动状态。以下结合图5和11描述根据本发明的EL显示装置及其驱动方法。为方便起见，仅仅将对多个象素128中一个象素的驱动作为例子进行描述。
在如图5所示的T1时间段之前的时间段内，已经将来自数据驱动器124的数据信号存入第四采样保持器146d的采样电容内。在将ON状态下的扫描脉冲SP施加到第N条扫描线SLn的T1时间段内，提供宽度等于扫描脉冲SP宽度的四分之一(1/4)的预充电使能信号EN和在低状态下的预充电选择信号PS，并且依次提供在ON状态下的第一至第三选择信号S1、S2和S3以及在OFF状态下的第四至第六选择信号S4、S5和S6。因此，第一MUX 148a响应于如图11所示的预充电选择信号PS，将第一数据线DL1连接到第四采样保持器146d的输出线OL2。借助OFF状态下的第四选择开关S4，使通过第一MUX 148a连接到第一数据线DL1的第四采样保持器146d的第一选择开关S1和第二选择开关S2关断。同时，借助ON状态下的预充电使能信号EN，使第四采样保持器146d的第三选择开关S3和预充电电流提供装置150的电流开关器件Q2导通。这样，在这样一种状态下通过第一MUX 148a将第四采样保持器146d的输出线OL2连接到第一数据线DL1上，即，第一至第三采样TFT M1、M2和M3借助于第四采样保持器146d的采样电容Csam中存储的数据信号保持在ON状态，由此使第一数据线DL1上的电位与接地电压源GND耦合。此时，如果将ON状态下的扫描脉冲施加到第N条扫描线SLn上，那么发光元件驱动电路128的第一开关TFT SW1和第二开关TFT SW2就导通。
随着第一开关TFT SW1和第二开关TFT SW2导通，驱动TFT DT和转换TFT MT也导通。因此，驱动TFT DT将来自供电电压源VDD的电流施加到发光元件OEL上，由此使发光元件OEL发光。同时，通过电流源TFT Q1和电流开关器件Q2，将一大电流从预充电电流源150施加到第一数据线DL1上。此时，一电流流过驱动TFT DT，而从预充电电流提供装置150流入第一数据线DL1的电流Ipre比流过驱动TFT DT的电流大二十倍。换句话说，第四采样保持器146d的第二采样TFT M2和第三采样TFT M3借助存储在采样电容Csam中的数据电压而导通，用以通过第一MUX 148a将第一数据线DL1上的电流Ipre导入接地电压源GND，由此，根据第二采样TFT M2与第三采样TFTM3相比具有的更大W/L尺寸比，使得第一数据线DL1上的电流比流过驱动TFT DT的电流大二十倍。
如上所述，在将ON状态下的扫描脉冲SP施加到第N条扫描线SLn上的T1时间段内，借助于预充电电流提供装置150和第四采样保持器146d，在施加预充电使能信号EN的一个时间段内暂时大大增大供给象素128的第一数据线DL1和发光元件OEL的驱动电流幅值。因此，根据本发明该实施例的EL显示装置及其驱动方法暂时增大了象素128的驱动电流，使得它能够解决小驱动电流在存储电容Cst和象素128的数据线DL中引起的充放电问题。其间，如上所述，在将ON状态下的扫描脉冲SP施加到第N条扫描线SLn上的T1时间段内，在施加预充电使能信号EN的一个时间段之后，由于预充电使能信号EN在OFF状态的缘故，所以将与存储在存储电容Cst内的数据信号对应的电流从供电电压源VDD施加到发光元件OEL上。
当一驱动电流借助第四采样保持器146d施加到象素128上时，第一采样保持器146a对来自数据驱动器124的数据信号进行采样，并且存储它。更具体地说，第一采样保持器146a的第一选择开关S1和第二选择开关S2借助第一选择信号S1导通，而第三选择开关S3借助预充电使能信号EN导通。这样，第一采样保持器146a通过使第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3导通，将来自数据驱动器124的模拟数据信号存入采样电容Csam中。此时，第一采样保持器146a的输出线OL1借助第一MUX 148a而处于不连接到第一数据线DL1的状态。
在T2时间段内，当将ON状态下的扫描脉冲SP施加到第(N+1)条扫描线SLn+1上时，提供一宽度等于扫描脉冲SP宽度的四分之一(1/4)的预充电使能信号EN和高状态下的预充电选择信号，并且依次提供ON状态下的第四至第六选择信号S4、S5和S6。因此，如图12所示，第一MUX 148a响应于预充电选择信号PS，将第一数据线DL1连接到第一采样保持器146a的输出线OL1。通过第一MUX 148a连接到第一数据线DL1上的第一采样保持器146a的第一选择开关S1和第二选择开关S2，借助OFF状态下的第四选择信号S4关断。同时，第一采样保持器146a的第一选择开关S1和预充电电流提供装置150的电流开关器件Q2借助ON状态下的预充电使能信号EN导通。这样，在这样一种状态下通过第一MUX 148a将第一采样保持器146a的输出线OL1连接到第一数据线DL1，即，第一采样TFT M1、第二采样TFT M2和第三采样TFT M3借助于第一采样保持器146a的采样电容Csam中存储的数据信号保持在ON状态，由此使第一数据线DL1上的电位与接地电压源GND耦合。此时，如果将ON状态下的扫描脉冲施加到第(N+1)条扫描线SLn+1上，那么发光元件驱动电路130的第一开关TFT SW1和第二开关TFT SW2就导通。
随着第一开关TFT SW1和第二开关TFT SW2导通，驱动TFT DT和转换TFT MT也导通。因此，驱动TFT DT将来自供电电压源VDD的电流施加到发光元件OEL上，由此使发光元件OEL发光。同时，通过电流源TFT Q1和电流开关器件Q2，将一大电流从预充电电流源150施加到第一数据线DL1上。此时，一电流流过驱动TFT DT，而从预充电电流提供装置150流入第一数据线DL1的电流Ipre比流过驱动TFT DT的电流大二十倍。换句话说，第一采样保持器146a的第二采样TFT M2和第三采样TFT M3借助存储在采样电容Csam中的数据电压而导通，用以通过第一MUX 148a将第一数据线DL1上的电流Ipre导入接地电压源GND，由此，根据第二采样TFT M2与第三采样TFTM3相比具有的更大W/L尺寸比，使得第一数据线DL1上的电流比流过驱动TFT DT的电流大二十倍。
如上所述，在将ON状态下的扫描脉冲SP施加到第(N+1)条扫描线SLn+1上的T2时间段内，借助于预充电电流提供装置150和第四采样保持器146d，在施加预充电使能信号EN的一个时间段内，会暂时大大增大供给象素128的第一数据线DL1和发光元件OEL的驱动电流幅值。因此，根据本发明该实施例的EL显示装置及其驱动方法暂时增大了象素128的驱动电流，使得它能够解决小驱动电流在存储电容Cst和象素128的数据线DL中引起的充放电问题。其间，如上所述，在将ON状态下的扫描脉冲SP施加到第(N+1)条扫描线SLn+1上的T2时间段内，在施加预充电使能信号EN的一个时间段之后，由于预充电使能信号EN在OFF状态的缘故，所以将与存储在存储电容Cst内的数据信号对应的电流从供电电压源VDD施加到发光元件OEL上。
当一驱动电流借助第一采样保持器146a施加到象素128上时，第四采样保持器146d对来自数据驱动器124的数据信号进行采样，并且存储它。更具体地说，第四采样保持器146d的第一选择开关S1和第二选择开关S2借助第四选择信号S4导通，而第三选择开关S3借助预充电使能信号EN导通。这样，第四采样保持器146d通过使第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3导通，将来自数据驱动器124的模拟数据信号存入采样电容Csam中。此时，第四采样保持器146d的输出线OL2借助第一MUX 148a而处于不连接到第一数据线DL1的状态。根据本发明的这种EL显示装置及其驱动方法重复上述T1时间段和T2时间段，由此驱动象素128。
根据本发明该实施例的EL显示装置及其驱动方法可以仅仅采用与一电流放大电路一起内置的电流采样保持部分140而无需预充电电流提供装置150，该电流放大电路放大电流。作为替代，根据本发明该实施例的EL显示装置及其驱动方法可以改变开关器件的类型(即，N型或者P型)，以便它们能够用于电流驱动式EL显示装置，即，电流消耗型或者电流源型EL显示装置。
图13是示出根据本发明第二实施例的EL显示装置结构的方框图。如图13所示，根据本发明第二实施例的EL显示装置包括EL板210和配有预充电器250、电流放大器260、数据驱动器220、扫描驱动器230和控制器240的驱动电路280。EL板210具有排布成矩阵的多个象素P。每一个象素与一条数据线225和一条扫描线235交叉的地方相邻。另外，每一个象素配有两个开关薄膜晶体管、两个驱动薄膜晶体管和连接到驱动薄膜晶体管的发光元件(图中未示)。
预充电器250和电流放大器260分别通过第一连接线252和第二连接线262连接到EL板210上。第一连接线252和第二连接线262分别连接到EL板210的数据线225和扫描线235。数据驱动器220通过第三连接线222连接到预充电器250。扫描驱动器230通过第四连接线232连接到EL板210。控制器240通过第五连接线242连接到数据驱动器220。预充电器250通过第六连接线224连接到扫描驱动器230。
如果从控制器240中产生显示所需要的各种信号并且将它们传送到数据驱动器220内，那么数据驱动器220通过第三连接线222将一部分所传送的信号施加到预充电器250上，而通过第六连接线224将剩下那部分所传送的信号施加到扫描驱动器230上。扫描驱动器230借助所施加的信号将一信号继续施加到爹连接线232上。随着每一条第二连接线232连接到EL板210开关薄膜晶体管(图中未示)的栅极上，当有一信号施加到第二连接线232上时，该开关薄膜晶体管导通。此时，数据驱动器220把要显示的数据信号施加到该开关薄膜晶体管的源极上，由此驱动发光元件(图中未示)。
与已有技术的EL显示装置不同，根据本发明第二实施例的EL显示装置，在数据信号开始输入给开关薄膜晶体管的时间之前的预充电阶段内，预充电器250和电流放大器260放大从驱动电路280中输出的期望信号电流值，并且将其输入给EL板210的数据线225，由此使得数据线225具有接近于一期望电压的值。
在数据信号输入给数据线225的时间之前，数据线225已经到达接近于一期望电压的值，使得能够缩短预充电阶段之后通过数据线225将从数据驱动器220输出的数据信号传送到驱动薄膜晶体管(图中未示)中的时间。作为替代，即使在仅仅采用电流放大器而没有上述预充电器时，所放大的电流在输入数据信号之前流入数据线，由此使得数据线具有一个接近于期望电压的值，从而能够缩短数据信号传送到驱动薄膜晶体管中的时间。
图14是根据本发明第三实施例的EL显示装置的驱动信号时序图。如图14所示，响应于第N个扫描时钟GCLKN和第(N+1)个扫描时钟GCLKN+1，将一栅极信号依次输入EL板210的第N条扫描线和第(N+1)条扫描线。这样，连接到第N条扫描线的开关薄膜晶体管和连接到第(N+1)条扫描线的开关薄膜晶体管依次导通。如果选择第N条扫描线，那么在第一时间段t1内，通过数据线225将数据信号VIDEO输入给开关薄膜晶体管，以响应于数据时钟DCLK。
在本发明的第三实施例中，将第一时间段t1之前的某一时间段设定为预充电时间段t2。响应于预充电信号ENA_PRE，使预充电器250和电流放大器260工作，由此将放大的电流输入给数据线225。因此，当输入数据信号VIDEO时，在第一时间段t1之前的预充电时间段t2内，数据线225借助一大电流已经到达接近于期望的电压值。这样，当输入数据信号VIDEO时，可以第一时间段t1初始时间的预定时间内，缩短使数据信号VIDEO导通/截止驱动薄膜晶体管所需的时间，由此在适当时间显示期望的画面。
图15、图16和图17分别是根据本发明第四实施例的EL显示装置中连接到一条数据线的象素、预充电器和电流放大器的电路图。图18是图17所示电流放大器的详细电路图。如图15所示，数据线225和扫描线235限定的每一个象素P配有第一开关薄膜晶体管TS1、第二开关薄膜晶体管TS2、第一驱动TFT TD1、第二驱动TFT TD2、存储电容Cst和发光元件OEL。更具体地说，第一开关TFT TS1和第二开关TFT TS2串联连接到数据线225。第一开关TFTTS1的栅极和第二开关薄膜TFT TS2的栅极连接到扫描线235。第一驱动TFTTD1的栅极和第二驱动TFT TD2的栅极连接到存储电容Cst的一个电极，而存储电容Cst的另一个电极连接到电源线245。第二驱动TFT TD2连接到发光元件OEL，以控制从电源线245施加给发光元件OEL的电流，由此显示画面。第一开关TFT TS1、第二开关TFT TS2、第一驱动TFT TD1和第二驱动TFT TD2是p型晶体管。
如果选择扫描线235使第一开关TFT TS1和第二开关TFT TS2导通，那么一数据信号输入给数据线225，并且施加到第一驱动TFT TD1的栅极和第二驱动TFT TD2的栅极以及存储电容Cst的一个电极。第二驱动TFT TD2可以控制来自电源线245的电流量，因为导通的电流量是根据所加入的数据信号区分的。
数据线225的第一端225a与图16所示的预充电器相连，而其第二端225b与图17所示的电流放大器相连。图16所示的预充电器由串联连接到高电压源VDD的第一预充电P型晶体管TP1和第二预充电P型晶体管TP2组成。在预充电时间段t2内，将预充电信号ENA_PRE输入给第二预充电晶体管TP2的栅极，由此将一预充电电流Ipre施加到数据线225上。第一预充电晶体管TP1和第二预充电晶体管TP2可以制造得具有大的W/L尺寸比，以使比驱动电路的集成电路中输出的电流大几倍到几十倍的更大电流可以在第一预充电晶体管TP1和第二预充电晶体管TP2中流动。
图17所示的电流放大器由电流放大单元265、第一开关S1、第二开关S2和电流源285组成。第一开关S1响应于预充电信号ENA_PRE而进行开关，而第二开关S2响应于一与预充电信号ENA_PRE极性相反的翻转预充电信号ENA_PRE_BAR而进行开关。这样，在第一时间段t1内，它不流过电流放大单元265，而在预充电时间段t2内，一放大电流Ica流过电流放大单元265。电流放大单元265连接到外部高电压源VDD，以放大一输入电流Iin并且发出一输出电流Iout。电流源285是驱动电路280的一个集成电路(IC)，它用来将一电流施加到电流放大器上。当预充电信号ENA_PRE变为ON信号时，在电流放大器中流动的放大电流Ica变成比驱动电路的IC中输出的电流大几倍到几十倍的更大电流。这种情况下，在象素P的第一开关TFT TS1中流动的象素电流Ipix和在预充电器上的预充电电流Ipre有以下关系Ipre+Ipix＝Ica或者Ipre＝Ica。
图18是图17所示电流放大器一个实例的电路图。如图18所示，电流放大单元265由第一放大晶体管TCA1、第二放大晶体管TCA2、第三放大晶体管TCA3和第四放大晶体管TCA4组成。第一放大晶体管TCA1和第二放大晶体管TCA2可以是P型晶体管，而第三放大晶体管TCA3和第四放大晶体管TCA4是N型晶体管。第一放大晶体管TCA1和第二放大晶体管TCA2具有彼此连接的栅极且并联连接到高电压源VDD。第三放大晶体管TCA3串联连接到第二放大晶体管TCA2。第三放大晶体管TCA3的栅极和第四放大晶体管TCA4的栅极彼此连接。由于电流放大单元265放大一输入电流Iin以发送一输出电流Iout，所以将第一至第四放大晶体管TCA1至TCA4的W/L尺寸比设定成使得第二放大晶体管TCA2中流动的电流I1相对于输入电流Iin和输出电流Iout具有以下关系Iin≤I1≤Iout。
如上所述，根据本发明第四实施例的EL显示装置借助预充电器和电流放大器，能够使得在输入数据信号的时间之前的某一时间段(即，预充电时间段t2)内，令比从驱动电路IC中输出的电流大几倍到几十倍的更大电流流入数据线中，由此使数据线上的电位变成接近所期望的电压值。因此，缩短了之后加入数据信号的时间。此外，即使采用了电流放大器而没有用上述预充电器，所放大的电流也在输入数据信号之前流入数据线，由此使数据线具有接近于所期望电压值，从而可以缩短将数据信号传送到驱动薄膜晶体管中的时间。
图19是根据本发明第五实施例的EL显示装置中连接到数据线的电流放大器的电路图。图20是图19所示电流放大器的详细电路图。根据本发明第五实施例的EL显示装置中连接到数据线的EL板的预充电器和象素与根据本发明第四实施例的EL显示装置中的那些部件相类似。
图19所示的电流放大器包括电流放大单元365和电流源385。电流放大单元365连接到外部高电压源VDD，以响应于一预充电电流ENA_PRE放大一输入电流Iin并且发出一输出电流Iout。电流源385是驱动电路280的一个集成电路(IC)，它用来将一电流施加到电流放大器上。当预充电信号ENA_PRE变为ON信号时，在电流放大器中流动的放大电流Ica变成比驱动电路的IC中输出的电流大几倍到几十倍的更大电流。这种情况下，在象素P的第一开关TFT TS1中流动的象素电流Ipix和在预充电器上的预充电电流Ipre有以下关系Ipre+Ipix＝Ica或者Ipre＝Ica。
图20是图19所示电流放大器一个实例的电路图。如图20所示，电流放大单元365包括第一放大晶体管TCA1、第二放大晶体管TCA2、第三放大晶体管TCA3、第四放大晶体管TCA4和第五放大晶体管TCA5。第一放大晶体管TCA1和第二放大晶体管TCA2是P型晶体管，而第三放大晶体管TCA3、第四放大晶体管TCA4和第五放大晶体管TCA5是N型晶体管。第一放大晶体管TCA1和第二放大晶体管TCA2栅极彼此连接且并联连接到高电压源VDD。第三放大晶体管TCA3串联连接到第二放大晶体管TCA2。第三放大晶体管TCA3的栅极、第四放大晶体管TCA4的栅极和第五放大晶体管TCA5的栅极彼此连接。第一开关S1设置在第四放大晶体管TCA4与第五放大晶体管TCA5之间，用以响应于预充电信号ENA_PRE而进行开关。
由于电流放大单元放大一输入电流Iin以发出一输出电流Iout，所以相对于输入电流Iin、输出电流Iout、在第一开关TFT TS1中流动的象素电流Ipix和在预充电器上的预充电电流Ipre，将第一至第五放大晶体管TCA1至TCA5的W/L尺寸比设定成使得第二放大晶体管TCA2中流动的电流I1和在第四放大晶体管TCA4中流动的电流I2具有以下关系Iin+I1+I2＝Ipre；和Iout＝Ipix。
如上所述，根据本发明第五实施例的EL显示装置借助预充电器和电流放大器，能够使得在输入数据信号的时间之前的某一时间段(即，预充电时间段t2)内，令比从驱动电路IC中输出的电流大几倍到几十倍的更大电流流入数据线中，由此使数据线上的电位变成接近所期望的电压值。因此，缩短了之后加入数据信号的时间。作为替代，即使采用了电流放大器而没有用上述预充电器，所放大的电流也在输入数据信号之前流入数据线，由此使数据线具有接近于所期望的电压值，从而可以缩短将数据信号传送到驱动薄膜晶体管中的时间。
图21、图22和图23分别是根据本发明第六实施例的EL显示装置中连接到一条数据线的象素、预充电器和电流放大器的电路图。如图21所示，数据线425和扫描线435限定的每一个象素P配有第一开关薄膜晶体管TS1、第二开关薄膜晶体管TS2、第一驱动TFT TD1、第二驱动TFT TD2、存储电容Cst和发光元件OEL。第一开关薄膜晶体管TS1和第二开关TFT TS2是P型晶体管，而第一驱动TFT TD1和第二驱动TFT TD2是N型晶体管。更具体地说，第一开关TFT TS1和第二开关TFT TS2串联连接到数据线425。第一开关TFTTS1的栅极和第二开关TFT TS2的栅极连接到扫描线435。第一驱动TFT TD1的栅极和第二驱动TFT TD2的栅极连接到存储电容Cst的一个电极，而存储电容Cst的另一个电极连接到电源线445。第二驱动TFT TD2连接到发光元件OEL，以控制从电源线245施加到发光元件OEL的电流，由此显示画面。
如果选择扫描线435使第一开关TFT TS1和第二开关TFT TS2导通，那么一数据信号输入给数据线425，并加到第一驱动TFT TD1的栅极和第二驱动TFT TD2的栅极以及存储电容Cst的一个电极。第二驱动TFT TD2可以控制来自电源线445的电流量，因为导通电流量是根据所加入的数据信号区分的。数据线425的第一端425a与图22的预充电器相连，而其第二端425b与图23的电流放大器相连。
图22所示的预充电器包括串联连接到低电压源VSS2的第一晶体管TP1和第二预充电晶体管TP2。第一预充电晶体管TP1是N型晶体管，而第二预充电器TP2是P型晶体管。在图14所示的预充电时间段t2内，将预充电信号ENA_PRE输入给第二预充电晶体管TP2的栅极，由此将一预充电电流Ipre施加到数据线425上。第一预充电晶体管TP1和第二预充电晶体管TP2可以制造成具有大的W/L尺寸比，以使它们具有比驱动电路的集成电路中输出的电流大几倍到几十倍的更大电流量。
图23所示的电流放大器包括电流放大单元465、第一开关S1、第二开关S2和电流源485。第一开关S1响应于预充电信号ENA_PRE而进行开关，而第二开关S2响应于一与预充电信号ENA_PRE极性相反的翻转预充电信号ENA_PRE_BAR进行开关。这样，放大电流Ica在预充电时间段t2内流过电流放大单元465，而在图14所示的第一时间段t1内不流过电流放大单元465。电流放大单元465放大输入电流Iin并且发出一个输出电流Iout。电流源485是驱动电路280的一个集成电路(IC)，它用来将一电流施加到电流放大器上。当预充电信号ENA_PRE变为ON信号时，在这样一个电流放大器中流动的放大电流Ica具有与第四实施例中方向相反的方向，并且变成比驱动电路的IC中输出的电流大几倍到几十倍的更大电流。这种情况下，在象素P的第一开关TFT TS1中流动的象素电流Ipix和在预充电器上的预充电电流Ipre有以下关系Ipre+Ipix＝Ica或者Ipre＝Ica如上所述，根据本发明第六实施例的EL显示装置借助预充电器和电流放大器，能够使得在输入数据信号的时间之前的某一时间段(即，预充电时间段t2)内，令比从驱动电路IC中输出的电流大几倍到几十倍的更大电流流入数据线中，由此使数据线上的电位变成接近所期望的电压值。因此，缩短了之后加入数据信号的时间。作为替代，即使采用了电流放大器而没有用上述预充电器，所放大的电流也在输入数据信号之前流入数据线，由此使数据线具有接近于所期望的电压值，从而可以缩短将数据信号传送到驱动薄膜晶体管中的时间。
图24是根据本发明第七实施例的EL显示装置中连接到一条数据线的电流放大器的电路图。图25是图24所示电流放大器的详细电路图。根据本发明第七实施例的EL显示装置中连接到一条数据线的EL板的预充电器和象素类似于根据图21和22所示本发明第六实施例的EL显示装置中的那些部件。
图24所示的电流放大器包括电流放大单元565和电流源585。电流放大单元565响应于一预充电电流ENA_PRE放大一输入电流Iin并且发出一输出电流Iout。电流源585是驱动电路280的一个集成电路(IC)，它用来将一电流施加到电流放大器上。当预充电信号ENA_PRE变为ON信号时，在电流放大器中流动的放大电流Ica变成比驱动电路的IC中输出的电流大几倍到几十倍的更大电流。这种情况下，在象素P的第一开关TFT TS1中流动的象素电流Ipix和在预充电器上的预充电电流Ipre有以下关系Ipre+Ipix＝Ica或者Ipre＝Ica。
图25是图24所示电流放大器一个实例的电路图。如图25所示，电流放大单元565包括第一放大晶体管TCA1、第二放大晶体管TCA2、第三放大晶体管TCA3、第四放大晶体管TCA4和第五放大晶体管TCA5。第一放大晶体管TCA1和第二放大晶体管TCA2是N型晶体管，而第三放大晶体管TCA3、第四放大晶体管TCA4和第五放大晶体管TCA5是P型晶体管。第一放大晶体管TCA1和第二放大晶体管TCA2栅极彼此连接且并联连接到低电压源VSS2。第三放大晶体管TCA3串联连接到第二放大晶体管TCA2。第三放大晶体管TCA3的栅极、第四放大晶体管TCA4的栅极和第五放大晶体管TCA5的栅极彼此连接。
设置在第四放大晶体管TCA4与第五放大晶体管TCA5之间的第一开关S1响应于预充电信号ENA_PRE而进行开关。由于电流放大器放大一输入电流Iin以发出一输出电流Iout，所以，相对于输入电流Iin、输出电流Iout、在第一开关TFT TS1中流动的象素电流Ipix和在预充电器上的预充电电流Ipre，将第一至第五放大晶体管TCA1至TCA5的W/L尺寸比设定成使得第二放大晶体管TCA2中流动的电流I1和在第四放大晶体管TCA4中流动的电流I2具有以下关系Iin+I1+I2＝Ipre；和Iout＝Ipix。
如上所述，根据本发明第七实施例的EL显示装置借助预充电器和电流放大器，能够使得在输入数据信号的时间之前的某一时间段(即，预充电时间段t2)内，令比从驱动电路IC中输出的电流大几倍到几十倍的更大电流流入数据线中，由此使数据线上的电位变成接近所期望的电压值。因此，可以缩短此后加入数据信号的时间。作为替代，即使采用了电流放大器而没有用上述预充电器，所放大的电流也在输入数据信号之前流入数据线，由此使数据线具有接近于所期望的电压值，从而可以缩短将数据信号传送到驱动薄膜晶体管中的时间。
在根据本发明第二到第七实施例的EL显示装置中，可以用独立于EL板的外部电路构造预充电器和电流放大器。作为替代，它们可以象EL板的象素上设置的开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管一样构建到EL板内。
如上所述，根据本发明，对施加到象素上的驱动电流进行预充电，以便在将扫描脉冲施加到第N条扫描线上时在一个时间段内暂时增大它以对它进行预充电，由此缩短对象素的驱动时间。因此，可以防止小驱动电压在对象素元件的存储电容和数据线进行充放电的时间内引起的延迟。此外，根据本发明，一个象素包括四个薄膜晶体管和预充电器以及用来加大驱动电流源的电流放大器，以便缩短将一个信号加入各个象素的薄膜晶体管中和从其中释放该信号的时间，从而可以通过使用一个电流驱动系统而防止因薄膜晶体管的阈值电压变化引起的均匀性问题。
虽然已经通过上述附图中所示的实施例解释了本发明，不过对于本领域的普通技术人员来说应当理解的是，本发明并不限于这些实施例，而是在不脱离本发明的精神的情况下，可以对其作各种变换或者修改。因此，本发明的范围应当由所附的权利要求书及其等同物来确定。
权利要求
1.一种电致发光显示装置，其特征在于，包括设置在数据线与扫描线之间的象素，每一个象素包括由一电流驱动的发光元件；和一电流控制器，它用来暂时增大依次驱动发光元件的电流。
2.根据权利要求1的电致发光显示装置，其特征在于，还包括一数据驱动器，它用来将一数据信号施加到电流控制器上；一发光元件控制器，它用来控制施加到发光元件上的电流；和以时序控制器，它用来将该数据信号施加到数据驱动器上，产生第一选择信号、第二选择信号、第三选择信号、第四选择信号、第五选择信号、第六选择信号、预充电信号和预充电使能信号。
3.根据权利要求1的电致发光显示装置，其特征在于，电流控制器包括多个电流采样保持部分，它们连接到数据驱动器和数据线上；和多个预充电电流提供装置，它们连接在供电电压线与数据线之间，用来将一预充电电流施加到数据线上。
4.根据权利要求3的电致发光显示装置，其特征在于，多个电流采样保持部分中的每一部分包括第一采样保持部分，它具有共同连接到数据驱动器一输出线的第一至第三采样保持器，用来在有一扫描脉冲施加到第N条扫描线上时对施加到数据线上的数据信号进行采样和保存，其中N是整数；第二采样保持部分，它具有共同连接到数据驱动器以输出线的第四至第六采样保持器，用来在有一扫描脉冲施加到第(N+1)条扫描线上时对施加到数据线上的数据信号进行采样和保存；和一多路复用器阵列，该阵列连接到第一采样保持部分、第二采样保持部分和数据线的每一个上，用来响应于预充电选择信号，有选择地将第一采样保持部分和第二采样保持部分的每一条输出线连接到数据线上。
5.根据权利要求4的电致发光显示装置，其特征在于，第一至第三采样保持器响应于第一至第三选择信号而依次被驱动，第四至第六采样保持器响应于第四至第六选择信号而依次被驱动。
6.根据权利要求5的电致发光显示装置，其特征在于，第一至第六采样保持器中的每一个都包括采样装置，它用来对连接到数据驱动器输出线、接地电压源和多路复用器阵列的数据信号进行采样和保存；第一选择开关，它连接在数据驱动器的输出线与采样装置之间，由第一至第六选择信号之一进行开关；第二选择开关，它连接在位于第一选择开关与采样装置之间的节点与采样装置之间，由施加到第一选择开关上的选择信号进行开关；和第三选择开关，它连接到采样装置和与多路复用器阵列相连的输出线上，由预充电使能信号进行开关。
7.根据权利要求6的电致发光显示装置，其特征在于，采样装置包括第一采样开关，它连接在第一选择开关与接地电压源之间；第二采样开关，它连接到第一采样开关的栅极端、接地电压源和第三选择开关上；一采样电容，它连接在第一采样开关和第二采样开关的每一个栅极端与接地电压源之间，用来存储数据信号；和第三采样开关，它连接到第一采样开关和第二采样开关的每一个栅极端、接地电压源以及与多路复用器阵列相连的输出线上。
8.根据权利要求7的电致发光显示装置，其特征在于，第二采样开关具有比第一采样开关或者第三采样开关的W/L尺寸比相对更大的W/L尺寸比。
9.根据权利要求4的电致发光显示装置，其特征在于，只要有一扫描脉冲施加到第(N+1)条扫描线上，当该扫描脉冲施加到第N条扫描线上而借助所采样和保持的数据信号施加预充电使能信号时，第一采样保持部分就将来自预充电电流提供装置的电流馈入接地电压源内，由此暂时大大增大送入发光元件的电流；并且只要有一扫描脉冲施加到第N条扫描线上，当该扫描脉冲施加到第(N+1)条扫描线上而借助所采样和保持的数据信号施加预充电使能信号时，第二采样保持部分就将来自预充电电流提供装置的电流馈入接地电压源内，由此暂时增大送入发光元件的电流。
10.根据权利要求5的电致发光显示装置，其特征在于，每一个预充电电流提供装置包括一电流开关，它连接在供电电压源与数据线之间，由预充电使能信号进行开关；二极管式电流提供开关，它连接在电流开关与供电电压源之间。
11.根据权利要求10的电致发光显示装置，其特征在于，每一个象素包括一驱动薄膜晶体管，它连接在供电电压源与发光元件之间；第一开关薄膜晶体管，它连接到扫描线和数据线上；一转换薄膜晶体管，它连接到供电电压源、驱动薄膜晶体管和第一开关薄膜晶体管上，用来关于驱动薄膜晶体管形成一镜电流；一存储电容，它连接在转换薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管的每一个栅极端与供电电压源之间；和第二开关薄膜晶体管，它连接到转换薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管的每一个栅极端、扫描线和第一开关薄膜晶体管上。
12.根据权利要求11的电致发光显示装置，其特征在于，电流提供开关具有比转换薄膜晶体管的W/L尺寸比相对更大的W/L尺寸比。
13.根据权利要求4的电致发光显示装置，其特征在于，响应于预充电选择信号，当有一扫描脉冲施加到第N条扫描线上时，多路复用器阵列在一个时间间隔内将第二采样保持部分连接到数据线上，而当该扫描脉冲施加到第(N+1)条扫描线上时，多路复用器阵列在一个时间间隔内将第一采样保持部分连接到数据线上。
14.一种电致发光显示装置，其特征在于，包括一电致发光板，它包括通过接收数据信号的数据线与接收扫描信号的扫描线交叉而限定的象素；和一电流放大器，它连接到数据线的一端，用来在将数据信号输入给数据线之前，施加通过放大输入电流得到的放大电流。
15.根据权利要求14的电致发光显示装置，其特征在于，还包括一驱动电路，它用来输出数据信号和电流放大器的输入电流。
16.根据权利要求14的电致发光显示装置，其特征在于，还包括一预充电器，它连接到数据线的另一端，用来将一预充电电流施加到数据线上。
17.根据权利要求16的电致发光显示装置，其特征在于，预充电器包括第一预充电晶体管，它具有第一栅极、第一源极和第一漏极；和第二预充电晶体管，它具有第二栅极、第二源极和第二漏极，其中第一源极连接到一高压电压源；第一栅极连接到第一漏极；第一漏极连接到第二源极；第二栅极在输入数据信号之前的一定时间内供有接通的预充电信号；第二漏极连接到数据线。
18.根据权利要求14的电致发光显示装置，其特征在于，电致发光显示板包括第一开关薄膜晶体管，它连接到数据线；第二开关薄膜晶体管，它连接到扫描线；第一驱动薄膜晶体管和第二驱动薄膜晶体管，它们连接到第二开关薄膜晶体管；一存储电容，它连接到第二开关薄膜晶体管；一电源线，它向第二驱动薄膜晶体管供电；和一发光元件，它经第二驱动薄膜晶体管被供电。
19.根据权利要求14的电致发光显示装置，其特征在于，电流放大器包括第一开关和第二开关，他们并联连接到数据线上；一电流放大单元，它连接到第一开关；和一电流源，它连接到电流放大单元和第二开关。
20.根据权利要求19的电致发光显示装置，其特征在于，第一开关响应于预充电信号而进行开关，而第二开关响应于一与预充电信号极性相反的翻转预充电信号而受到开关。
21.根据权利要求20的电致发光显示装置，其特征在于，当预充电信号转为ON(接通)信号时，放大电流等于预充电信号或者等于预充电信号与第一开关薄膜晶体管中流动的象素电流之和。
22.根据权利要求19的电致发光显示装置，其特征在于，电流放大单元包括第一放大晶体管，它具有第一栅极、第一源极和第一漏极；第二放大晶体管，它具有第二栅极、第二源极和第二漏极；第三放大晶体管，它具有第三栅极、第三源极和第三漏极；和第四放大晶体管，它具有第四栅极、第四源极和第四漏极；其中第一源极和第二源极连接到一高电压源；第一漏极连接到第一栅极、第二栅极和电流源；第三源极连接到第二漏极、第三栅极、第四栅极；第三漏极和第四漏极连接到一低电压源；第四源极连接到第一开关。
23.根据权利要求22的电致发光显示装置，其特征在于，将第一至第四放大晶体管的W/L尺寸比设定成使得第二放大晶体管和第三放大晶体管中流动的电流大于第一放大晶体管中流动的电流，而第四放大晶体管中流动的电流大于第二放大晶体管和第三放大晶体管中流动的电流。
24.根据权利要求18的电致发光显示装置，其特征在于，电流放大器包括一电流放大单元，它连接到数据线；和一电流源，它连接到电流放大单元。
25.根据权利要求24的电致发光显示装置，其特征在于，电流放大单元包括第一放大晶体管，它具有第一栅极、第一源极和第一漏极；第二放大晶体管，它具有第二栅极、第二源极和第二漏极；第三放大晶体管，它具有第三栅极、第三源极和第三漏极；第四放大晶体管，它具有第四栅极、第四源极和第四漏极；第五放大晶体管，它具有第五栅极、第五源极和第五漏极；和第一开关，其中第一源极和第二源极连接到一高电压源；第一漏极连接到第一栅极、第二栅极和电流源；第三源极连接到第二漏极和第三至第五栅极；第三至第五漏极连接到一低电压源；第一开关的一端连接到第四漏极和第五漏极；第五源极连接到数据线。
26.根据权利要求25的电致发光显示装置，其特征在于，第一开关响应于预充电信号而进行开关。
27.根据权利要求26的电致发光显示装置，其特征在于，当预充电信号转为ON(接通)信号时，放大电流等于预充电信号与第一开关薄膜晶体管中流动的象素电流之和。
28.根据权利要求27的电致发光显示装置，其特征在于，将第一至第五放大晶体管的W/L尺寸比设定成使得第二放大晶体管和第三放大晶体管中流动的电流大于第一放大晶体管中流动的电流；第四放大晶体管中流动的电流大于第二放大晶体管和第三放大晶体管中流动的电流并且等于预充电电流；第五放大晶体管中流动的电流等于象素电流。
29.根据权利要求16的电致发光显示装置，其特征在于，预充电器包括第一预充电晶体管，它具有第一栅极、第一源极和第一漏极；第二预充电晶体管，它具有第二栅极、第二源极和第二漏极；并且其中第一源极连接到一低电压源，第一栅极连接到第二漏极，第一漏极连接到第二源极，第二栅极上供有在输入数据信号之前一定时间内接通的预充电信号；第二漏极连接到数据线。
30.根据权利要求29的电致发光显示装置，其特征在于，电致发光板包括第一开关薄膜晶体管和第二开关薄膜晶体管，它们连接到数据线和扫描线；第一驱动薄膜晶体管和第二驱动薄膜晶体管，它们连接到第二开关薄膜晶体管；一存储电容，它连接到第二开关薄膜晶体管；一电源线，它向第二驱动薄膜晶体管供电；和一发光元件，它经第二驱动薄膜晶体管被供电。
31.根据权利要求30的电致发光显示装置，其特征在于，电流放大器包括第一开关和第二开关，它们并联连接到数据线；一电流放大单元，它连接到第一开关；和一电流源，它连接到电流放大单元和第二开关。
32.根据权利要求31的电致发光显示装置，其特征在于，第一开关响应于预充电信号进行开关，而第二开关响应于一与预充电信号相反极性的翻转预充电信号进行开关。
33.根据权利要求32的电致发光显示装置，其特征在于，当预充电信号转为ON(接通)信号时，放大电流等于预充电信号或者等于预充电信号与第一开关薄膜晶体管中流动的象素电流之和。
34.根据权利要求30的电致发光显示装置，其特征在于，电流放大器包括一电流放大单元，它连接到数据线；和一电流源，它连接到电流放大单元。
35.根据权利要求34的电致发光显示装置，其特征在于，电流放大单元包括第一放大晶体管，它具有第一栅极、第一源极和第一漏极；第二放大晶体管，它具有第二栅极、第二源极和第二漏极；第三放大晶体管，它具有第三栅极、第三源极和第三漏极；第四放大晶体管，它具有第四栅极、第四源极和第四漏极；第五放大晶体管，它具有第五栅极、第五源极和第五漏极；和第一开关，其中第一源极和第二源极连接到一低电压源；第一漏极连接到第一栅极、第二栅极和电流源；第三漏极连接到第二漏极和第三至第五栅极；第三至第五源极连接到一高电压源；第一开关的一端连接到第四漏极和第五漏极；第五源极连接到数据线。
36.根据权利要求35的电致发光显示装置，其特征在于，第一开关响应于预充电信号进行开关。
37.根据权利要求36的电致发光显示装置，其特征在于，当预充电信号转为ON(接通)信号时，放大电流等于预充电信号与第一开关薄膜晶体管中流动的象素电流之和。
38.根据权利要求37的电致发光显示装置，其特征在于，将第一至第五放大晶体管的W/L尺寸比设定成使得第二放大晶体管和第三放大晶体管中流动的电流大于第一放大晶体管中流动的电流；第四放大晶体管中流动的电流大于第二放大晶体管和第三放大晶体管中流动的电流并且等于预充电电流；第五放大晶体管中流动的电流等于象素电流。
39.根据权利要求16的电致发光显示装置，其特征在于，电流放大器和预充电器构建在电致发光板内。
40.一种电致发光显示装置的驱动方法，该装置具有位于数据线与扫描线之间交叉部分的象素并且包括以一电流驱动的发光元件，其特征在于，该方法包括以下步骤当将一扫描脉冲施加到第N条扫描线上时，在一时间间隔内对施加到数据线上的数据信号依次采样，并且将它们存储到多个第一采样保持器中；以及当将扫描脉冲施加到第(N+1)条扫描线上时，在一时间间隔内，利用存储在多个第一采样保持器中的数据信号，暂时大大增大发光元件内流动的电流。
41.根据权利要求40的方法，其特征在于，暂时大大增大发光元件内流动的电流的步骤包括以使其暂时大大增加的方式对数据线和发光元件内流动的电流进行预充电。
42.根据权利要求41的方法，其特征在于，还包括以下步骤当将扫描脉冲施加到第(N+1)条扫描线上时，在一时间间隔内对施加到数据线上的数据信号依次采样，以将它们存储到多个第二采样保持器中；以及当将扫描脉冲施加到第N条扫描线上时，在一时间间隔内，利用存储在多个第一采样保持器中的数据信号，暂时大大增大发光元件内流动的电流。
43.根据权利要求42的方法，其特征在于，还包括以下步骤产生多个选择信号、一预充电选择信号和一预充电使能信号。
44.根据权利要求43的方法，其特征在于，响应于预充电选择信号，多个第一采样保持器和第二采样保持器有选择地连接到数据线上。
45.根据权利要求44的方法，其特征在于，当将扫描脉冲施加到第(N+1)条扫描线上时，在一时间间隔内，多个第一采样保持器响应于预充电选择信号而连接到数据线上；以及当将扫描脉冲施加到第N条扫描线上时，在一时间间隔内，多个第二采样保持器响应于预充电信号而连接到数据线上。
46.根据权利要求43的方法，其特征在于，还包括以下步骤响应于预充电使能信号，将一较大电流施加到数据线上。
47.根据权利要求46的方法，其特征在于，在第一采样保持器和第二采样保持器中的每一个上，形成第一路径和第二路径，根据该预充电使能信号，一较小电流流过第一路径而一较大电流流过第二路径。
48.一种电致发光显示装置的驱动方法，其特征在于，包括以下步骤选择一电致发光板的扫描线，以输入栅极信号；将数据信号输入给数据线，数据线与扫描线交叉以限定象素；以及在输入数据信号之前，将一放大电流输入给数据线，以使数据线具有接近于数据信号的电位。
49.根据权利要求48的方法，其特征在于，通过连接到数据线上的一个预充电器和一个电流放大器来输入该放大电流。
50.根据权利要求49的方法，其特征在于，预充电器和电流放大器构建在电致发光板内。
全文摘要
一种电致发光显示装置包括设置在数据线于扫描线之间的象素，每一个象素包括以一电流驱动的一个发光元件；一电流控制器，它用来暂时增大驱动发光元件的电流。
文档编号G09F9/33GK1637812SQ2004100426
公开日2005年7月13日 申请日期2004年5月31日 优先权日2003年12月30日
发明者李大润, 李汉相, 韩尚秀 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社