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一种显示器，包括视频信号线(DL)、输出视频信号的电流源(CS)，输出复位信号的电压源(VS)以及各自包括驱动电路(DR、SWc、C)和显示元件(OLED)的像素(PX)。显示器在消隐时执行复位操作。复位操作包括当将电流源(LS)从视频信号线(DL)上断开时，将电压源(VS)连接于视频信号线(DL)以将复位信号写至视频信号线(DL)。

1.  一种显示器，其特征在于，包括：
视频信号线；
输出视频信号的电流源；
输出复位信号的电压源；以及
沿视频信号线配置的像素，各像素包括输出大小对应于视频信号大小的驱动电流的驱动电路；以及根据流过显示元件的电流大小而改变其光学特性的显示元件，
其中显示器被配置以轮流地重复有效扫描期间和消隐期间，在有效扫描期间顺序地选择像素，执行所选像素上的写操作，执行各未选像素上的显示操作，并在消隐期间执行复位操作，
其中写操作包括将驱动电路经由视频信号线连接于电流源以当将显示元件从驱动电路上断开时，将视频信号写至驱动电路；
其中显示操作包括将驱动电路连接于显示元件以当将驱动电路从视频信号线上断开时，使驱动电流流过显示元件；并且
其中复位操作包括将电压源连接于视频信号线以当将电流源从视频信号线上断开时，将复位信号写至视频信号线。

2.  如权利要求1所述的显示器，其特征在于，复位信号的大小被设置于写操作能设置的视频信号线的电压范围内的电压上。

3.  如权利要求1所述的显示器，其特征在于，复位信号的大小被设置于当视频信号与最低灰度对应时由写操作设置的视频信号线的电压上。

4.  如权利要求1所述的显示器，其特征在于，还包括保护电路，所述保护电路包含：连接在视频信号线和高电位端子之间的第一二极管以使前向电流通过第一二极管从视频信号线流向高电位端子；以及连接在视频信号线和低电位端子之间的第二二极管以使前向电流通过第二二极管从低电位端子流向视频信号线。

5.  如权利要求1所述的显示器，其特征在于所述驱动电路包括：
驱动控制元件，所述驱动控制元件包含：控制端子；连接于电源端子的第一端子；以及输出大小与控制端子和第一端子之间的电压对应的电流的第二端子；
连接在恒定电位端子和控制端子之间的电容；以及
在第一和第二状态之间切换的开关组，第一状态是第二端子、控制端子和视频信号线彼此相连的状态；第二状态是第二端子、控制端子和视频信号线彼此断开的状态。

6.  如权利要求1所述的显示器，其特征在于，显示元件是有机EL元件。

显示器
技术领域
本发明涉及一种显示器，更具体地涉及一种将作为视频信号的电流信号提供给像素的有源矩阵显示器。
背景技术
美国6373454号专利公开一种有源矩阵有机场致发光(EL)显示器，其中各像素电路包括电流镜电路。在这种显示器中，电流信号作为视频信号被提供给各像素以允许有机EL元件发出亮度与视频信号的大小对应的光。
为了驱动这种显示器，有效扫描期间和消隐扫描期间(垂直消隐期间)一般是交替进行的。例如在有效扫描期间，对每行顺序地选择像素，并且视频信号被写至所选像素。各像素中的有机EL元件能在有效扫描期间的非选择期间和消隐期间发出亮度与视频信号大小对应的光。
然而，本发明人在作出本发明时发现下列事实。在电流信号作为视频信号被写至各像素的显示器中，在有效扫描期间，首先选择若干行中的像素可能无法在具有高再现性的低灰度范围内显示灰度。如果视频信号线连接于防止视频信号线驱动器或各像素中的电路受到静电损害的保护电路，上述情况将尤为显著。
发明内容
本发明的一个目的是使得将电流信号作为视频信号写至各像素的显示器在有效扫描期间在首先选择行的像素上获得极好的图像质量。
根据本发明的一个方面，这里提供一种显示器，包括：视频信号线；输出视频信号的电流源；输出复位信号的电压源；以及沿视频信号线配置的像素，各像素包括以大小对应于视频信号大小的输出驱动电流的驱动电路；以及根据流过显示元件的电流大小而改变其光学特性的显示元件，其中显示器被配置以轮流地重复有效扫描期间和消隐期间，在有效扫描期间顺序地选择像素，执行所选像素上的写操作，执行各未选像素上的显示操作，并在消隐期间执行复位操作，其中写操作包括将驱动电路经由视频信号线连接于电流源以当将显示元件从驱动电路上断开时，将视频信号写至驱动电路；其中显示操作包括将驱动电路连接于显示元件以当将驱动电路从视频信号线上断开时，使驱动电流流过显示元件；并且其中复位操作包括将电压源连接于视频信号线以当将电流源从视频信号线上断开时，将复位信号写至视频信号线。
附图说明
图1是示意地示出根据本发明第一实施例的显示器的平面图；
图2是示意地示出图1所示的显示器所适用的结构的一个例子的部分截面图；
图3是表示图1所示显示器的一部分的等效电路图；
图4是示意地示出图1-图3中的驱动显示器的方法的例子的时序图；以及
图5是示出根据本发明第二实施例的显示器的一部分的等效电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。在附图中，实现相同或相似功能的部件由相同标号表示并且重复的说明被省去。
图1是示意地表示根据本发明第一实施例的显示器的平面图。图2是示意地示出图1所示的显示器所适用的结构的一个例子的部分截面图。图3是表示图1所示显示器的一部分的等效电路图。在图2中，显示器被绘制成其显示面，即其前表面或光发射面朝向图的底部，而其后表面朝向图的顶部。
该显示器是采用有源矩阵驱动方法的底部发光有机EL显示器。有机EL显示器包括显示面板DP、视频信号线驱动器XDR、扫描信号线驱动器YDR。
显示面板DP包括诸如玻璃基板的绝缘基板SUB。例如，SiNx层和SiOx层作为图2所示的底层UC按顺序地叠层于基板SUB上。
形成有源极和漏极的诸如多晶硅层的半导体层SC、通过使用四乙基正硅酸盐(TEOS)形成的栅绝缘体GI以及例如由MoW制成的栅极G按顺序地叠在底层UC上，以形成顶部栅极型薄膜晶体管。在该实施例中，薄膜晶体管为p沟道薄膜晶体管和n沟道薄膜晶体管。P沟道薄膜晶体管被用作图1、图3所示的驱动控制元件DR、开关Swa-SWc以及二极管D1a。n沟道薄膜晶体管被用作图1和图3所示的二极管D1b。
桐绝缘体GI上还设有图1、图3所示的电容C的底部电极以及扫描信号线SL1和SL2。这些元件可在形成栅极G的相同步骤中形成。
如图1所示，扫描信号线SL1和SL2沿像素PX行延伸(即沿X方向)，并沿像素PX的列沿Y方向设置。扫描信号线SL1和SL2连接于扫描信号线驱动器YDR。
图2所示隔层绝缘膜II覆盖桐绝缘体GI、栅极G、扫描信号线SL1和SL2以及电容C的底部电极。隔层绝缘膜II例如为由等离子CVD形成的SiOx层。隔层绝缘膜II的一部分被用作电容C地介质层。
在隔层绝缘膜II上，配置有图1和图3所示的电容C的顶部电极、图2所示的源极电极SE和漏极电极DE以及图1和图3所示的视频信号线DL以及电源线PSL。这些部分在相同步骤形成并具有例如Mo、Al和Mo的三层结构。
源极电极SE和漏极电极DE通过形成于隔层绝缘膜II中的接触孔而电气连接于薄膜晶体管的源极和漏极。
如图1所示，视频信号线DL沿Y方向延伸并设置在X方向上。视频信号线DL连接于视频信号线驱动器XDR。
电源线PSL例如沿Y方向延伸并设置在X方向上。
图2所示的钝化膜PS覆盖源极电极SE、漏极电极DE、视频信号线DL、电源线PSL和电容C的顶部电极。钝化膜PS例如由SiNx形成。
如图2所示，作为前电极的光透射第一电极PE被设置在钝化膜PS上，由此它们彼此隔开。各第一电极PE是经由形成在钝化膜PS中的通孔连接于漏极电极DE的像素电极，其中漏极电极连接于开关Swa的漏极。
在该实施例中，第一电极PE是阳极。例如铟锡氧化物(ITO)的透明导电性氧化物可被用作第一电极PE的材料。
钝化膜PS上还配置图2所示的分隔绝缘层PI。分隔绝缘层PI具有通孔，它形成在与第一电极PE对应的位置上，或形成在与由第一电极PE形成的列或行对应位置的狭缝中。这里，通过例示，分隔绝缘层PI具有形成在与第一电极PE对应位置的通孔。
分隔绝缘层PI例如为有机绝缘层。分隔绝缘层PI可使用平版印刷技术形成。
包括发射层的有机层ORG位于作为有源层的各第一电极PE上，发射层例如为包含发出红、绿或蓝光的发光有机化合物的薄膜。除发光层外，有机层ORG包括空穴注入层、空穴转移层、空穴阻挡层、电子转移层和电子注入层。
分隔绝缘层PI和有机层ORG由作为对向电极的第二电极CE所覆盖。第二电极CE是共享于像素PX之间的公共电极。在该实施例中，第二电极CE是用作背面电极的光反射阴极。例如，电极线(未图示)形成在视频信号线DL所形成的层上，而第二电极CE经由形成于钝化膜PS和分隔绝缘层PI的接触孔而电气连接于电极线。各有机EL元件OLED由第一电极PE、有机层ORG和第二电极CE组成。
多个像素PX被设置在绝缘基板SUB的阵列中。各像素PX被设置在视频信号线DL和扫描信号线SL1的交叉点附近。
各像素PX包括作为显示元件的有机EL元件OLED、驱动电路和输出控制开关Swa。在该实施例中，如图1和图3所示，驱动电路包括驱动控制单元DR、选择开关SWb、二极管连接开关SWc和电容C。如上所述，在该实施例中，驱动控制元件DR和开关SWa-SWc是P沟道薄膜晶体管。开关SWb和SWc形成开关组，该开关组在驱动控制元件DR和视频信号线DL的漏极和栅极彼此连接的第一状态和它们彼此断开的第二状态之间切换。
驱动控制元件DR、输出控制开关Swa和有机EL元件OLED按该顺序串联在第一电源端子ND1和第二电源端子ND2之间。在该实施例中，第一电源端子ND1是连接于电源线PSL高电位电源端子。第二电源端子ND2是低电位电源端子。
开关SWa的栅极连接于扫描信号线SL1。选择开关SWb连接在视频信号线DL和驱动控制元件DR的漏极之间。选择开关SWb的栅极连接于扫描信号线SL2。二极管连接开关SWc连接在驱动控制元件DR的漏极和栅极之间。二极管连接开关SWc的栅极连接于扫描信号线SL2。
电容C连接于恒定电位端子和驱动控制元件DR的栅极之间。在该实施例中，电容C连接在第一供电端子ND1和驱动控制元件DR的栅极之间。
保护电路PC1连接于各视频信号线DL。保护电路PC1包括二极管D1a和D1b。二极管D1a连接于视频信号线DL和高电位端子NDH之间，以使前向电流通过二极管D1a从视频信号线DL流至高电位端子NDH。高电位端子NDH的电位被设置成高于视频信号线DL的电位。二极管D1b连接在视频信号线DL和低电位端子NDL之间，以使前向电流通过二极管D1a从高电位端子NDH流至视频信号线DL。低电位端子NDL的电位被设置成低于视频信号线DL的电位。在该实施例中，二极管D1a是栅极连接于高电位端子NDH的p沟道薄膜晶体管，而二极管D1b是栅极连接于低电位端子NDL的n沟道薄膜晶体管。
视频信号线驱动器XDR被安装在显示面板DP上。如图3所示，视频信号线驱动器XDR对每个视频信号线DL具有电流源CS、开关SWvs和保护电路PC2。视频信号线驱动器XDR还包括多路复用器MLT、电压源VS、基准晶体管TRref和控制线CL。
多路复用器MLT包括提供时钟信号CLK、开始信号START、视频信号DATA作为串行信号的输入终端。多路复用器MLT还包括对每个电流源CS的输出端子。在控制信号CLK和开始信号START的控制下，多路复用器4将来自串行信号的视频信号DATA转换成并行信号，并将并行信号输出到各电流源CS。在该实施例中，多路复用器MLT将视频信号作为6比特数字信号输出给各电流源CS。
基准晶体管TRref在本实施例中为p沟道薄膜晶体管。基准晶体管TRref的源极通过电阻元件R连接于恒定电位端子ND1’。基准晶体管TRref的漏极连接于地线。当驱动显示器时，要使基准电流Iref在基准晶体管TRref的源极和漏极之间流动。
电流源CS连接在视频信号线驱动器XDR的输出端(即连接于视频信号线的端子)和接地线之间。电流源CS将多路复用器MLT作为并行信号输出的数字信号转换成模拟信号。在该实施例中，电流源CD将多路复用器输出的6比特数字视频信号转换成作为电流信号的模拟视频信号。
电流源CS包括多组恒流源TRdgt和开关SWdgt。各组电流源TRdgt和开关SWdgt串联在视频信号线驱动器XDR的输出端和接地线之间。在本实施例中，电流源CS包括六组恒流源TRdgt和开关SWdgt，而恒流源TRdgt和开关SWdgt是P沟道场效应晶体管。
恒流源TRdgt的栅极连接于基准晶体管TRref的栅极。开关SWdgt的栅极分别连接于多路复用器MLT的输出端。
例如，恒流源TRdgt中的一个具有与基准晶体管TRref相同的结构，而剩下的五个除沟道宽度外也具有与基准晶体管TRref相同的结构。六个恒流源TRdgt分别输出大小为基准电流Iref的2倍、4倍、8倍、16倍和32倍的恒流，同时开关SWdgt闭合。
开关SWvs和电压源VS以该顺序串联于视频信号线驱动器XDR的输出端和接地线之间。
电压源VS输出作为恒定电压的复位信号。例如，电压信号VS的输出是大致等于当视频信号与最低灰度对应时，由写操作设置的视频信号线DL的电压的恒定电压。
在该实施例中，开关SWvs是P沟道场效应晶体管。开关SWvs的栅极连接于控制线CL。控制线CL被提供以控制信号BLK，该控制信号的信号电平变换几乎与消隐期间和有效扫描期间的变换同步。
保护电路PC2连接于视频信号线驱动器XDR的输出端。保护电路PC2包括二极管D2a和D2b。二极管D2a连接在视频信号线驱动器XDR的输出端和高电位端子NDH’之间，以使前向电流通过二极管D2a从视频信号线驱动器XDR的输出端流向高电位端子NDH’。高电位端子NDH’的电位被设置成高于视频信号线驱动器XDR的输出端的电位。二极管D2b被连接在视频信号线驱动器XDR的输出端和低电位端子NDL’之间，以使前向电流通过二极管D2a从低电位端子NDL’流向视频信号线驱动器XDR的输出端。低电位端子NDL’的电位被设置成低于视频信号线驱动器XDR的输出端的电位。在本实施例中，二极管D2a是p沟道场效应管，该场效应管的栅极连接于高电位端子NDH’，而二极管D2b是n沟道场效应管，其栅极连接于接地线。
显示面板DP上还安装有扫描信号线驱动器YDR。如上所述，扫描信号线SL1和SL2连接于扫描信号线驱动器YDR。
有机EL显示器由例如下述方法驱动。
图4是示意地示出图1-图3中的驱动显示器的方法的例子的时序图。图4示出一种驱动方法，在这种情况下像素形成的行数为M。在图中，横坐标表示时间，而纵坐标表示电位。
对于图4中的“XDR输出”，在表示为“Isig(m)”的期间，视频信号线驱动器XDR将视频信号Isig(m)输出给视频信号线DL。在表示为“Vrst”的期间，视频信号线驱动器XDR将复位信号Vrst输出给视频信号线DL。在图4中，表示为“SL1电位”和“SL2电位”的波形分别表示扫描信号线SL1和SL2的电位。在图4中，图示为“CL电位”的波形表示控制信号线CL的电位。
根据该方法，有效扫描期间和消隐期间交替地重复。在有效扫描期间，像素的行被顺序地选择而开关SWvs断开。对包括在所选行内的各像素执行写操作。对包括在非所选行内的各像素执行显示操作。
例如，在第m行像素被选择的期间(称之为“第m行选择期间”)，包含在第m行的各像素的开关SWa断开。然后，多路复用器MLT将6比特数字视频信号输出至各电流源CS，而包含在第m行的各像素的开关SWb和SWc闭合。
电流源CS将数字视频信号转换成作为模拟视频信号的写电流Isigm。写电流Isigm从第一电源端子ND1流向电流源CS。结果，驱动控制元件DR的栅极电位被设置在写电流Isigm在驱动控制元件DR的源极和漏极之间流动时的值。
此后将开关SWb和SWc断开，然后将开关SWa闭合以结束第m行选择期间。
当开关SWa闭合时，大小与写电流Isigm对应的驱动电流Idrvm流过有机EL元件OLED。在非选择周期，开关SWa保持闭合。因此，各像素PX的有机EL元件OLED连续发出亮度与驱动电流Idrvm对应的光，直到该像素被再次选择。
在消隐期间执行复位操作。首先，所有开关SWdgt被断开。然后，开关SWvs闭合，而电压源VS将复位信号输出至视频信号线DL。即视频信号线DL的电位被设置成复位电位。随后，开关SWvs断开。要注意在消隐期间，开关SWb和SWc在所有像素PX中保持断开。
假设显示器的视频信号线驱动器XDR不包括电压源VS和开关SWvs，可认为在消隐期间视频信号线DL处于浮置状态。然而，少量的反向电流(即泄漏电流)会流过各二极管D1a、D1b、D2a和D2b。流过二极管D1a、D2a的泄漏电流的和不必等于流过二极管D1b和D2b的泄漏电流的和。
为此，视频信号线DL仅在消隐期间结束后的电位与消隐期间开始后的视频信号线DL的电位不同。例如，视频信号线DL仅在消隐期间结束后的电位低于由写操作设置的视频信号线DL的最低电位。
在这种情况下，为了在第1行像素PX上显示低灰度范围内的灰度，在第1行选择期间，视频信号线DL的电位必须由写操作大幅度地增加。然而，由于在低灰度范围内显示灰度的写电流Isigl很小，因此难以在第1行选择期间充分地改变视频信号线DL的电位。因此，对于第1行的像素，无法精确地将驱动控制元件DR的栅极电位设置成与写电流Isigl对应大小的值，这使得以高再现性在低灰度范围内显示灰度变得困难。
当视频信号线DL的电位在消隐期间大幅度改变时，类似现象发生在有效扫描期间开始之后所遭遇的若干行的像素PX内。因此对有效扫描期间的首先选择的若干行的像素PX来说，很难以高再现性在低灰度范围内显示灰度。
与之相反，通过在消隐周期内执行结合图1-图4所描述的复位操作，视频信号线DL在第1行像素PX上的写操作开始前的电位能被设置成大致等于复位电位。结果，通过将复位信号设置成大致等于当视频信号Isigm对应于最低灰度时由写操作设置的视频信号线DL的电位的值，大幅度减少在第1行的像素PX在低灰度范围内显示灰度所必须的视频信号线的电位变化量变得可能。因此，在有效扫描期间首先选择的若干行中的像素以高再现性在低灰度范围内显示灰度变得可能。
复位信号的大小可与视频信号Isigm与最低灰度对应时由写操作设置的视频信号线DL的电位不同。可将复位信号的大小设置在写操作能设置的视频信号线的电压范围内的电压上。考虑到以高再现性在低灰度范围内显示灰度，使复位信号的大小基本等于视频信号与最低灰度对应时由写操作设置的视频信号线DL的电压是较为有利的。
下面将对本发明的第二实施例进行说明。
图5是示出根据本发明第二实施例的显示器的一部分的等效电路图。该显示器是采用有效矩阵驱动方法的底部发射的有机EL显示器。除了采用下述结构外，该有机EL显示器具有与图1-图3所示的有机EL显示器相同的结构。
在该显示器中，开关SWvs和控制线CL代替视频信号线驱动器XDR建于显示面板DP中。此外，在该显示器中，显示面板DP还包括电平平移器LS。开关SWvs和恒定电压源VS以该顺序串联在视频信号线DL和接地线之间。电平平移器LS的输入端连接于控制线CL。电平平移器LS的输出端连接于开关SWvs的栅极。
该显示器以结合图4说明的内容几乎相同的方式驱动，本实施例得到的效果与第一实施例所描述的效果相似。
在第一和第二实施例中，对像素PX采用图1、3、5所示的结构。然而，对像素也可采用其它结构。例如，二极管连接开关SWc可连接在驱动控制元件DR的栅极和视频信号线DL之间，而不是连接在驱动控制元件DR的漏极和栅极之间。或者，选择开关SWb可连接在驱动控制元件DR和视频信号线DL之间，而不是连接在驱动控制元件DR的漏极和视频信号线DL之间。
本领域内技术人员可作出其它优点和修改。因此从广义上说，本发明不局限于本文所示和所述的具体细节和表述性实施例。因此，在不脱离总由所附权利要求及其等效物限定的总的发明构思的精神或范围的情况下，可作出多种修正。