显示板，使用该显示板的发光显示设备，及其驱动方法.pdf

一种发光显示设备包括数据线、信号线、像素电路、数据驱动器以及预充电器。每个像素电路包括第一开关、晶体管、电容器以及发光元件。预充电器响应控制信号，将X倍于数据电流的预充电电流供给到相应的数据线。当第一开关响应第一电平扫描信号来传输由相应数据线提供的数据电流时，同时相应数据线进行预充电，将与数据电流相应的电压充入电容器。响应第二电平扫描信号，将与充入的电压相应的电流通过晶体管供给发光元件，且发光元件进行发光。

1.  一种发光显示设备包括：
多条在一个方向排列，用于传输数据电流的数据线；
多条与数据线交叉，用于传输扫描信号的信号线；
多个与数据线和信号线相连接的像素电路，每个所述像素电路都是形成于相应的所述数据线和相应的所述信号线相交叉的区域，并显示施加到其上的与相应的所述数据电流相应的图像；
数据驱动器，用于传输数据电流到数据线；和
预充电器，用于响应施加到其上的控制信号，将预充电电流供给到数据线上。

2.  如权利要求1所述的发光显示设备，其中每个所述预充电电流的大小是相应的所述数据电流的X倍，其中X是比1大的实数。

3.  如权利要求1所述得发光显示设备，其中每个所述像素电路包括：
第一开关，用于响应从相应的所述信号线施加的相应的所述扫描信号，对相应的所述数据线提供的相应的所述数据电流进行传输；电容器，用于充入与第一开关提供的相应的所述数据电流相应的电压；
发光元件；以及
第一晶体管，用于将与电容器中充入的电压相应的电流供给到发光元件。

4.  如权利要求3所述的发光显示设备，其中预充电器包括：
第二开关，用于响应控制信号，对相应的所述数据线提供的相应的所述预充电电流进行传输；以及
第二晶体管，用于将与相应的所述预充电电流相应的电流供给到相应的所述数据线中。

5.  如权利要求4所述的发光显示设备，其中第二晶体管的沟道宽度与沟道长度的比率是第一晶体管沟道宽度与沟道长度的比率的X倍。

6.  如权利要求5所述的发光显示设备，其中由相应的所述数据线提供的相应的所述预充电电流在第一周期内响应控制信号，从第二晶体管流过，
其中，响应相应的所述扫描信号的第一电平扫描信号，在第二周期内将与相应的所述数据线提供的相应的所述数据电流相应的电压充入电容器中，
和
其中，发光元件响应相应的所述扫描信号的第二电平扫描信号，在第三周期内根据与电容器中充入的电压相应的电流发光。

7.  如权利要求4所述的发光显示设备，其中第二晶体管的沟道宽度与沟道长度的比率可以是第一晶体管沟道宽度与沟道长度的比率的X-1倍，其中X是比1大的实数。

8.  如权利要求7所述的发光显示设备，其中X-1倍于在从相应的所述数据线提供的相应的所述预充电电流中的相应的所述数据电流的电流响应控制信号，从第二晶体管流过，响应相应的所述扫描信号的第一电平扫描信号，在第一周期内将与所述数据电流相应的电压充入电容器，
其中，响应相应的所述扫描信号的第一电平扫描信号，在第二周期内将与由相应的所述数据线提供的相应的所述数据电流相应的电压充入电容器中，和
其中，发光元件响应相应的所述扫描信号的第二电平扫描信号，在第三周期内根据与电容器中充入的电压相应的电流发光。

9.  如权利要求3所述的发光显示设备，其中响应于由相应的所述信号线提供的相应的所述扫描信号的第一电平扫描信号来对第一开关进行操作，和
其中，发光显示设备进一步包括第三开关，用于响应于由相应的所述信号线提供的相应的所述扫描信号的第二电平扫描信号，将由第一晶体管提供的电流供给到发光元件。

10.  如权利要求9所述的发光显示设备，其中每个所述像素电路进一步包括第四开关，用于响应相应的所述扫描信号的第一电平扫描信号，将与由相应的所述数据线提供的相应的所述数据电流相应的电压充入电容器中。

11.  如权利要求3所述的发光显示设备，其中每个所述像素电路都进一步包括：
第三晶体管，用于形成传输由相应的所述数据线提供的，并通过第一开关供给的电流的路径，以及
第三开关，用于响应相应的所述扫描信号，在第三晶体管和电容器之间进行切换操作，
其中第一晶体管和第三晶体管构成电流镜像。

12.  如权利要求11所述的发光显示设备，其中第二晶体管的沟道宽度与沟道长度的比率可以是第三晶体管沟道宽度与沟道长度的比率的X倍。

13.  如权利要求11所述的发光显示设备，其中第二晶体管的沟道宽度与沟道长度的比率可以是第三晶体管沟道宽度与沟道长度的比率的X-1倍。

14.  如权利要求4所述的发光显示设备，其中将预充电器提供在像素电路数据驱动器的对边上。

15.  如权利要求1所述的发光显示设备，其中信号线包括用于传输第一扫描信号的选择信号线，以及用于传输第二扫描信号的发光选择信号线，和
其中，每个所述像素电路响应相应的所述第一扫描信号，将与由相应的所述数据线提供的相应的所述数据电流记录为电压，并根据响应相应的所述第二扫描信号而记录的电压来进行显示操作。

16.  一种显示板包括：
多条排列成一个方向，用于传输数据电流的数据线；
多条与数据线交叉，用于传输扫描信号的信号线；以及
像素电路，该像素电路形成于一条所述数据线和一条所述信号线相交叉的像素区域，并包括第一开关，用于响应从那一条所述信号线施加的一所述扫描信号，对从那一条所述数据线提供的一所述数据电流进行传输，该像素电路也包括电容器，用于充入与第一开关提供的那一个所述数据电流相应的电压，发光元件，以及第一晶体管，用于将与电容器中充入的电压相应的电流供给发光元件，
其中，在将那一个所述数据电流供给到那一条所述数据线之前，要将X倍于那一个所述数据电流的预充电电流供给到那一条所述数据线。

17.  如权利要求16所述的显示板，其中当供给预充电电流时，对X-1倍于在通过那一条所述数据线供给的预充电电流中的那一个所述数据电流的电流进行旁路，响应那一个所述扫描信号将第一开关导通，且将与那一个所述数据电流相应的电压预充电到电容器。

18.  如权利要求16所述的显示板，其中用于将X倍于那一个所述数据电流的预充电电流供给到那一条所述数据线的预充电器是形成在显示板上的。

19.  如权利要求18所述的显示板，其中预充电器包括：
第二开关，用于响应控制信号，对由那一条所述数据线提供的所述预充电电流进行传输；以及
第二晶体管，用于将与所述预充电电流相应的电流供给到那一条所述数据线中。

20.  如权利要求16所述的显示板，其中那一条所述信号线包括用于传输第一所述扫描信号的选择信号线，以及用于传输第二所述扫描信号的发光选择信号，和
其中，像素电路响应第一所述扫描信号，将由那一条所述数据线提供的电流记录为电压，并根据响应第二所述扫描信号而记录的电压来进行显示操作。

21.  一种用于驱动发光显示设备的方法，包括在数据线和信号线相交叉的像素区域形成的像素电路，像素电路包括电容器，用于供给与电容器中充入的电压相应的电流的晶体管，以及发光元件，该方法包括：
(a)将X倍于数据电流的预充电电流供给到数据线，以对数据线进行预充电；
(b)响应由信号线提供的第一电平扫描信号，将与从数据线传输的数据电流相应的电压充入电容器；以及
(c)允许发光元件响应与电容器中充入的电压相应的电流来发光，而该电压是响应由信号线提供的第二电平扫描信号充入电容器的。

22.  如权利要求21所述的方法，其中(a)包括：
供给X倍于数据电流的预充电电流，其中X是大于1的实数；
旁路X-1倍于预充电电流中的数据电流的电流；以及
响应从信号线传输的第一电平扫描信号，充入与数据电流相应的电压。

23.  如权利要求21所述的方法，其中进行数据线预充电的时间比发光显示设备水平周期的1/X倍要长。

显示板，使用该显示板的发光显示设备，及其驱动方法
相关申请的前后参照
本篇韩国专利申请号为No.10-2003-0082681的申请已向其他国家作过优先权要求，其在韩国专利局提交的时间是2003年11月20日，此处对其全部内容加以引用合并。
技术领域
本发明涉及显示板，使用该显示板的发光显示设备，以及其驱动方法。本发明特别涉及了有机电发光显示(EL)板，使用此类面板的发光显示设备，以及其驱动方法。
背景技术
通常，有机电发光显示器是用电激发有机磷化合物发光，它通过电压或电流驱动NxM个有机发光单元来显示图像。有机发光单元包括阳极(如氧化锡铟，indium tin oxide(ITO))，有机薄膜，以及阴极层(金属)。有机薄膜具有多层结构，包括发光层(emitting layer(EML))，电子传输层(electrontransport layer(ETL))，以及用于在电子和电洞之间维持平衡，并提高发光效率的电洞传输层(hole transport layer(HTL))。此外，有机发光单元包括电子注入层(electron injecting layer(EIL))和电洞注入层(holeinjecting layer(HIL))。
驱动有机发光单元的方法分为无源矩阵方式和使用薄膜晶体管(thinfilm transistors(TFTs))的有源矩阵方式。在无源矩阵方式中，阳极和阴极相交(即，穿越或交叉)，选择线路以驱动有机发光单元。在有源矩阵方式中，薄膜晶体管与每个氧化锡铟像素电极相连接，并根据与薄膜晶体管的栅极相连的电容器的电容所维持的电压来驱动线路。依据应用在用于建立电压的电容器上信号的格式，有源矩阵方式可以进一步分为电压设定方式和电流设定方式。
由于在制造过程中的非均匀性导致了门限电压V_TH的偏差以及载体的迁移率，传统电压设定方式的像素电路在高灰度等级上有困难。例如，为了在以3V电压来驱动薄膜晶体管的情况下表示8比特(即256)灰度等级，应用到薄膜晶体管栅极上的电压梯度小于12mv(＝3V/256)。因此，如果由制造过程中的非均匀性导致的薄膜晶体管的门限电压偏差为100mv，表示高灰度等级就是困难的。
当每个像素的驱动晶体管有非均匀电压-电流特性时，倘若用于给像素电路供应电流的电流源充分均匀地遍布整个显示板，则电流设定方式的像素电路就充分实现了均匀显示特性。
然而，由于数据线中有寄生电容成分，电流设定方式的像素电路有着很长的数据设定时间。详细讲，对当前像素线路上的数据进行设定的时间(即数据设定时间)受前一像素线路数据的数据线的电压状态影响；特别地，当数据线上充的电压与目标电压(即当前电流数据的电压)有很大差别时，数据设定时间会进一步加长。这个现象在灰度电平变低时(即接近黑暗)会增加。图1是展示传统发光显示设备中每灰度的数据设定时间值变化的图表。图1中t1到t7的时间表示数据设定时间值，图标右边的图例表明与前一像素线路相连接的像素电路所设定数据的灰度电平。
例如，当与前一像素线路相连接的像素电路所设定数据的灰度电平为“8”，而与当前像素线路相连接的像素电路所设定数据的灰度电平也为“8”时(即曲线与水平轴相遇的点)，由于数据线的电压状态与目标电压之间没有差别，数据设定所需要的时间几乎为“零”。
然而，当正在设定的数据的灰度电平远离灰度电平8时，由于数据线的电压状态与目标电压之间的差别增大了，数据设定所需要的时间就会增加。
数据设定所需要的时间与驱动数据线的数据电流的大小成反比，因此，当灰度电平低时，驱动数据线的数据电流减少，数据设定时间急剧增加。就是说，如图1所示，当灰度电平变低时(即接近暗电平)，用低电流会将数据电压改变成很大的电压范围，增加了数据设定时间。
发明内容
在本发明的示范实施例中，基于电流驱动方式的发光显示设备的数据设定时间减少了。
在本发明的另一示范实施例中，为发光设备提供了精确的数据表示。
在本发明的一个方面，发光显示设备包括：多条在一个方向排列，用于传输数据电流的数据线；多条与数据线交叉，用于传输扫描信号的信号线；多个与数据线和信号线相连接的像素电路，每个所述像素电路都是形成于相应的所述数据线和相应地所述信号线相交叉的区域，并显示施加到其上的与相应的所述数据电流相应的图像；数据驱动器，用于传输数据电流到数据线；和预充电器，用于响应施加到其上的控制信号，将预充电电流供给到数据线上。
每个所述预充电电流的大小是相应的所述数据电流的的X倍，其中X是比1大的实数。
每个所述像素电路包括：第一开关，用于响应从相应的所述信号线施加的相应的所述扫描信号，对相应的所述数据线提供的相应的所述数据电流进行传输；电容器，用于充入与第一开关提供的相应的所述数据电流相应的电压；发光元件；以及第一晶体管，用于将与电容器中充入的电压相应的电流供给到发光元件。
预充电器包括：第二开关，用于响应控制信号，对相应的所述数据线提供的相应的所述预充电电流进行传输；以及第二晶体管，用于将与相应的所述预充电电流相应的电流供给到相应的所述数据线中。
第二晶体管的沟道宽度与沟道长度的比率是第一晶体管沟道宽度与沟道长度的比率的X倍。
由相应的所述数据线提供的相应的所述预充电电流在第一周期内响应控制信号，从第二晶体管流过，其中，响应相应的所述扫描信号的第一电平扫描信号，在第二周期内将与相应的所述数据线提供的相应的所述数据电流相应的电压充入电容器中，其中，发光元件响应相应的所述扫描信号的第二电平扫描信号，在第三周期内根据与电容器中充入的电压相应的电流发光。
第二晶体管的沟道宽度与沟道长度的比率可以是第一晶体管沟道宽度与沟道长度的比率的(X-1)倍，其中X是比1大的实数。
X-1倍于在从相应的所述数据线提供的相应的所述预充电电流中的相应的所述数据电流的电流响应控制信号，从第二晶体管流过，响应相应的所述扫描信号的第一电平扫描信号，在第一周期内将与所述数据电流相应的电压充入电容器，其中，响应相应的所述扫描信号的第一电平扫描信号，在第二周期内将与由相应的所述数据线提供的相应的所述数据电流相应的电压充入电容器中，其中，发光元件响应相应的所述扫描信号的第二电平扫描信号，在第三周期内根据与电容器中充入的电压相应的电流发光。
响应于由相应的所述信号线提供的相应的所述扫描信号的第一电平扫描信号来对第一开关进行操作，其中，发光显示设备进一步包括第三开关，用于响应于由相应的所述信号线提供的相应的所述扫描信号的第二电平扫描信号，将由第一晶体管提供的电流供给到发光元件。
每个所述像素电路进一步包括第四开关，用于响应相应的所述扫描信号的第一电平扫描信号，将与由相应的所述数据线提供的相应的所述数据电流相应的电压充入电容器中。
每个所述像素电路都进一步包括：第三晶体管，用于形成传输由相应的所述数据线提供的，并通过第一开关供给的电流的路径，以及第三开关，用于响应相应的所述扫描信号，在第三晶体管和电容器之间进行切换操作，其中第一晶体管和第三晶体管构成电流镜像。
第二晶体管的沟道宽度与沟道长度的比率可以是第三晶体管沟道宽度与沟道长度的比率的X倍。
第二晶体管的沟道宽度与沟道长度的比率可以是第三晶体管沟道宽度与沟道长度的比率的(X-1)倍。
将预充电器提供在像素电路数据驱动器的对边上。
信号线包括用于传输第一扫描信号的选择信号线，以及用于传输第二扫描信号的发光选择信号线，其中，每个所述像素电路响应相应的所述第一扫描信号，将与由相应的所述数据线提供的相应的所述数据电流记录为电压，并根据响应相应的所述第二扫描信号而记录的电压来进行显示操作。
在本发明的另一方面，显示板包括：多条排列成一个方向，用于传输数据电流的数据线；多条与数据线交叉，用于传输扫描信号的信号线；以及像素电路，该像素电路形成于一条所述数据线和一条所述信号线相交叉的像素区域，并包括第一开关，用于响应从那一条所述信号线施加的一所述扫描信号，对从那一条所述数据线提供的一所述数据电流进行传输，该像素电路也包括电容器，用于充入与第一开关提供的那一个所述数据电流相应的电压，发光元件，以及第一晶体管，用于将与电容器中充入的电压相应的电流供给发光元件，其中，在将那一个所述数据电流供给到那一条所述数据线之前，要将X倍于那一个所述数据电流的预充电电流供给到那一条所述数据线。
当供给预充电电流时，对(X-1)倍于在通过那一条所述数据线供给的预充电电流中的那一个所述数据电流的电流进行旁路，响应那一个所述扫描信号将第一开关导通，且将与那一个所述数据电流相应的电压预充电到电容器。
用于将X倍于那一个所述数据电流的预充电电流供给到那一条所述数据线的预充电器是形成在显示板上的。
预充电器包括：第二开关，用于响应控制信号，对由那一条所述数据线提供的所述预充电电流进行传输；以及第二晶体管，用于将与所述预充电电流相应的电流供给到那一条所述数据线中。
那一条所述信号线包括用于传输第一所述扫描信号的选择信号线，以及用于传输第二所述扫描信号的发光选择信号，其中，像素电路响应第一所述扫描信号，将由那一条所述数据线提供的电流记录为电压，并根据响应第二所述扫描信号而记录的电压来进行显示操作。
仍旧是在本发明的另一方面，提供了用于驱动发光显示设备的方法，包括在数据线和信号线相交叉的像素区域形成的像素电路，像素电路包括电容器，用于供给与电容器中充入的电压相应的电流的晶体管，以及发光元件，该方法包括：(a)将X倍于数据电流的预充电电流供给到数据线，以对数据线进行预充电；(b)响应由信号线提供的第一电平扫描信号，将与从数据线传输的数据电流相应的电压充入电容器；以及(c)允许发光元件响应与电容器中充入的电压相应的电流来发光，而该电压是响应由信号线提供的第二电平扫描信号充入电容器的。
步骤(a)包括：供给X倍于数据电流的预充电电流，其中X是大于1的实数；旁路X-1倍于预充电电流中的数据电流的电流；以及响应从信号线传输的第一电平扫描信号，充入与数据电流相应的电压。
进行数据线预充电的时间比发光显示设备水平周期的1/X倍要长。
附图说明
附图和其说明一起图解阐明了本发明的示范实施例，与本描述一起用于解释本发明的原理。
图1是表示传统发光显示设备中按照每灰度电平的数据设定时间值变化的图表；
图2展示了依照本发明示范实施例的发光显示设备的简要平面视图；
图3展示了依照本发明示范实施例的发光显示设备像素电路的简要电路图；
图4展示了依照本发明示范实施例的预充电器的电路图；
图5A和5B展示了根据依照本发明第一示范实施例的发光显示设备的操作状态的电流供给状态；
图6展示了依照本发明第一示范实施例的各个信号的时序图；
图7A和7B展示了根据依照本发明第二示范实施例的发光显示设备的操作状态的电流供给状态；
图8展示了依照本发明第二示范实施例的各个信号的时序图；
图9展示了依照本发明第三示范实施例的像素电路和预充电器的构造图。
具体实施方式
在以下的详细描述中，仅是用图解说明的方式来展示和描述了本发明的某些示范实施例。本领域的技术人员应该意识到，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对描述的实施例进行不同方式的修改。据此，这些附图和说明是作为实际图解说明的，而不是限定性的。
要阐明本发明，在附图里省略了说明书中没有描述到的一个或多个部分。连接第一元件与第二元件指如下两种情况：1)将第一元件和第二元件直接相连；2)用两者间的第三元件来连接第一元件与第二元件。
参照附图，对依照本发明示范实施例的发光显示设备，相应的像素电路，以及其驱动方法进行详细描述。随后要描述的发光显示设备包括有机电发光显示板。
图2展示了依照本发明示范实施例的发光显示设备的简要平面视图。
如图2所示，发光显示设备包括有机电发光显示设备(下文称以显示板)100，数据驱动器200，扫描驱动器300，发光控制驱动器400，以及预充电器500。
显示板100包括多条排成列方向的数据线Y₁到Y_n，以及多条排成行方向的信号线X₁到X_m和Z₁到Z_m。像素电路110以矩阵形式排列在行与列中。信号线包括用于传输扫描信号的多条选择信号线X₁到X_m，以及用于传输用来控制有机电发光元件发光周期的第二扫描信号的信号线。此外，信号线也可以包括用于传输进行预充电操作的控制信号的信号线。像素电路110是形成在数据线Y₁到Y_n与选择和发光信号线X₁到X_m和Z₁到Z_m的交叉点的像素区域的。此处使用的术语“交叉点(intersection)”是指位于或接近两条或更多线路相互交叉的点的区域。例如，这些线路可以是基本上互相垂直的。
数据驱动器200将数据电流I_DATA提供到数据线Y₁到Y_n。数据驱动器200生成数据电流I_DATA和用于生成预充电电流的附加电流(X-1)I_DATA。特别地，数据驱动器200是在随后要描述的像素的预充电操作中生成附加电流和数据电流，以便预充电电流XI_DATA可以根据预充电器500进行的操作而流入到数据线，并且数据驱动器200在数据设定操作中生成数据电流。数据电流和附加电流可以由电流镜像电路生成，既然本领域的技术人员都了解电流的生成过程，就不提供相关的描述了。
然后，扫描驱动器300依次施加用于选择像素电路的第一扫描信号到选择信号线路X₁到X_m。随后，发光控制驱动器400依次施加用于控制像素电路110发光的第二扫描信号到发光信号线Z₁到Z_m。
预充电器500由施加的控制信号驱动，以传输预充电电流XI_DATA至数据线。
可以将扫描驱动器300，发光控制驱动器400，数据驱动器200，及/或预充电驱动器500与显示板100相连接，可以将它们安装为附着并连接在显示板100上的薄膜封装(tape carrier package，TCP)芯片，或是安装为附着并连接在显示板100上的软性印刷电路(flexible printed circuit，FPC)或膜层上的芯片，这可称之为软性板芯片，薄膜芯片(chip on film，COF)方式。此外，可以将扫描驱动器300，发光控制驱动器400，数据驱动器200，及/或预充电驱动器500直接安装在显示板的玻璃衬底上，这被称为将芯片固定在玻璃上(chip on glass，COG)方式，也可以用相同层面的信号线，数据线以及薄膜晶体管的驱动电路来替换这些驱动器。
参照图3和图4，对依照本发明示范实施例对像素电路110和预充电器500进行描述。
图3展示了依照本发明示范实施例的发光显示设备像素电路的电路图。为了便于描述，图3图解出了与第j条数据线Y_j及第i条信号线X_i和Z_i相连接的像素电路。
如图所示，像素电路110包括有机电发光元件OLED，晶体管T1、T2、T3和T4，以及电容器C1。晶体管T1到T4包括PMOS(P沟道金属氧化物半导体，P-channel Metal-oxide semiconductor)晶体管。这些晶体管最好都是薄膜晶体管，即每个都具有在显示板100上形成的作为控制电极和两个主电极的栅极，漏极和源极。
详细地说，晶体管T1的三个端分别与选择信号线X_i，数据线Y_j，以及电容器C1相连，晶体管T1响应选择信号线X_i提供的第一扫描信号，将数据线Y_j提供的数据电流I_DATA传输到晶体管T3的栅极。在此例中，直到与数据电流I_DATA相应的电流流入晶体管T3的漏极，数据电流才会传输进晶体管T3的栅极。电容器C1连接在晶体管T3的栅极和源极之间，并充入与数据线Y_j提供的数据电流I_DATA相应的电压。根据电容器C1充入的电压，公式1中给出的电流流入晶体管T3。
公式1
I OLED = β 2 ( V GS - V TH ) 2 = I DATA ]]>
其中V_GS是晶体管T3栅极和源极之间的电压，V_TH是晶体管T3的门限电压，β是常数。
晶体管T4连接在晶体管T3和有机电发光元件OLED之间，响应由发光信号线Z_i提供的低电平第二扫描信号，将晶体管T3与有机电发光元件OLED电连接。有机电发光元件OLED连接在晶体管T4和地电压之间，并相应于通过晶体管T4供给的电流来发光。晶体管T2响应选择信号线X_i施加的低电平第一扫描信号，将提供到数据线Y_j的数据电流I_DATA传输到晶体管T3的漏极。
图4展示了依照本发明示范实施例的预充电器的同等电路图。尽管图4中只图解出了与数据线Y_j相连的预充电器，而应该注意到预充电器500包括多个用于驱动Y1到Yn全部数据线的预充电器电路，图4中表示了其中的一个。
如图所示，预充电器500包括晶体管Ta3和Ta2，它们包括PMOS晶体管。特别地，晶体管Ta3的比率(沟道宽度：宽)/(沟道长度：长)是用于构建像素电路110的晶体管T3的比率(沟道宽度：宽)/(沟道长度：长)的X倍。可选地，晶体管Ta3的宽长比率可以是晶体管T3的(X-1)倍。从图3和图4中可以看到，晶体管Ta3和T3有着同样的极性。就是说，当晶体管T3是PMOS晶体管时，晶体管Ta3就是PMOS晶体管。此外，施加给晶体管Ta3和T3的电压Vdd最好是相同的。X是比1大的实数，为了便于描述，将比率(沟道宽度：宽/沟道长度：长)简写为“W/L”。
详细地讲，晶体管Ta2的源极和漏极分别与数据线Y_j和晶体管Ta3相连，晶体管Ta2响应提供到晶体管Ta2栅极的控制信号PRE，将数据线Y_j提供的预充电电流I_DATA或(X-1)I_DATA传输到晶体管Ta3的漏极。
参照图5A、图5B和图6，对依照本发明第一示范实施例的发光显示设备的操作进行详细描述。
图5A和5B展示了依照本发明第一示范实施例的发光显示设备的电流供给状态。图5A展示了电流在预充电阶段的供给状态，图5B展示了电流在数据设定阶段的供给状态。图5A和5B图解出了明确的X＝10的情况，X可以是比1大的任何适当的实数。图6展示了依照本发明第一示范实施例的各个信号的时序图。
执行的预充电操作是为了在执行用于供给数据电流到数据线的数据设定操作之前，减少数据设定时间。
如图5A和图6所示，将用于预充电的控制信号PRE施加到预充电器500的晶体管Ta2上，用于生成预充电电流的附加电流(X-1)I_DATA(即9x I_DATA)是在将第一扫描信号提供到选择信号线X_i之前，与数据驱动器200提供的数据电流I_DATA一起同时生成的。
据此，预充电器500的晶体管Ta2导通，晶体管Ta3是是二极管接法，并且预充电电流(I_DATA+(X-1)I_DATA)＝X I_DATA沿着数据线Y_j流动。在X＝10的情况下，预充电电流为如图5A所示的10x I_DATA。
在本例中，既然此情况下晶体管Ta3的W/L比率是像素电路110的晶体管T3的X倍，则流到晶体管Ta3的电流X I_DATA可由公式2表示。
公式2
XI DATA = Xβ 2 ( V GS - V TH ) 2 ]]>
其中β具有[μC_ox(W/L)]特性。
因此，将与电流I_DATA充分相应的电压提供到数据线Y_j。
当把第一扫描信号Vselect1施加到选择信号线，并在预充电操作之后从数据驱动器200中生成数据电流I_DATA时，第一扫描信号Vselect1使晶体管T1导通，在与选择信号线X_i相连的各个像素电路的电容器C1中充入与由数据线Y₁到Y_n提供的数据电流I_DATA相应的电压。第一扫描信号Vselect1使晶体管T2导通，并且晶体管T3是二极管接法。于是，在电容器C1中充入与流过晶体管T3的数据电流I_DATA相应的电压，该相应电压一直充入电容器C1，直到没有电流再流到晶体管T1中。特别地，既然根据前一个预充电操作已经把预充电电压(该电压接近与电流I_DATA相应的电压)施加到数据线Y_j，电容器C1可以快速地充入与数据电流I_DATA相应的电压。
当充电过程完成时，晶体管T1和T2关断，晶体管T4根据发光信号线Z_i提供的第二扫描信号Vselect2导通，从而将数据电流_DATA通过晶体管T4供给有机电发光元件OLED，并且有机电发光元件OLED相应该电流发光。
既然数据设定操作是在电流预充电操作之后进行的，就可以快速地执行依照数据电流的电压充入过程，灰度等级可以更准确的表示。
可以用与所述第一示范实施例不同的方式来进行电流预充电操作。
图7A和7B展示了依照本发明第二示范实施例的发光显示设备的电流供给状态。图7A展示了预充电阶段的电流供给状态，图7B展示了数据设定阶段的电流供给状态。图7A和7B图解出了明确的X＝10的情况，X可以是比1大的任何适当的实数。图8展示了依照本发明第二示范实施例的各个信号的时序图。
与第一示范实施例不同，控制信号和第一扫描信号是在预充电操作中同时输出的，在第二示范实施例中，预充电器500的晶体管Ta3的W/L比率是晶体管T3的W/L比率的(X-1)倍。
如图7A和图8所示，当施加用于预充电的控制信号PRE和第一扫描信号Vselect1，并且生成数据驱动器200提供的数据电流I_DATA和用于生成预充电电流的附加电流(X-1)I_DATA时，预充电电流I_DATA流过数据线Y_j。
就是说，预充电器500的晶体管Ta2导通以使晶体管Ta3是二极管接法，像素电路110的晶体管T2导通以使晶体管T3是二极管接法。在本例中，既然晶体管Ta3的W/L比率是晶体管T3的W/L比率的(X-1)倍，电流(X-1)I_DATA流过晶体管Ta3，并且电流I_DATA流过晶体管T3。由此，电容器C1中充入了与流过晶体管T3的电流I_DATA相应的电压。
当控制信号PRE的输出过程根据预充电过程(即从低电平切换到高电平)的终止而停止，并从数据驱动器200中生成数据电流I_DATA时，以与第一示范实施例相同的方式，在电容器C1中充入与由数据线Y_j提供的数据电流I_DATA相应的电压。在本例中，既然根据前一个预充电操作已经把预充电电压(即，该电压接近于与电流I_DATA相应的电压)施加到了电容器C1，电容器C1可以快速地充入与电流I_DATA相应的电压。
当充电过程完成时，晶体管T4根据由发光信号线Zi施加的第二扫描信号Vselect2导通，从而将数据电流I_DATA供给到有机电发光元件OLED，并且有机电发光元件OLED以与第一示范实施例相同的方式相应电流来发光。
在第一和第二示范实施例中，各个像素电路的晶体管T1到T4是以同样类型的晶体管(如PMOS晶体管)实现的，信号线分成了用于选择像素电路的选择信号线和用于控制像素电路发光的发光信号线，以执行像素电路的数据设定和发光操作。在其它实施例中，可以使用单独信号线来执行像素电路的数据设定和发光操作。在此种情况下，用于将发光电流从像素电路110供给到有机电发光元件的晶体管(即代替了晶体管T4的晶体管)的类型与晶体管T1和T2的类型不同。例如，当晶体管T1和T2是以如上所述的PMOS晶体管来实现的时候，代替晶体管T4的晶体管是以NMOS晶体管来实现的。因此，晶体管T1和T2根据通过单独信号线施加的第一电平扫描信号(如低电平信号)来操作，从而进行数据记录操作，并且代替晶体管T4的晶体管根据通过信号线施加的第二电平扫描信号(如高电平信号)来操作，从而依据所记录的数据进行发光操作。
也可以将此种预充电方法应用到在像素电路构造上与所述第一和第二示范实施例中的像素电路有所不同的发光显示设备中。
图9展示了依照本发明第三示范实施例的像素电路和预充电器的构造图。除了具有如图9所示的像素电路的发光显示设备不再需要发光控制驱动器400和发光信号线Z₁到Z_m之外，图9中的像素电路可以应用在与图2中的发光显示设备相似的发光显示设备上。
像素电路包括有机电发光元件OLED，晶体管M1、M2、M3和M4，以及电容器C1。晶体管M1到M4包括PMOS晶体管。详细地讲，将阴极电压Vcathode(或地电压)施加到有机电发光元件OLED的阴极，晶体管M1的漏极与有机电发光元件OLED的阳极相连。将电源电压Vdd施加到晶体管M1的源极，电容器C1连接在其栅极和源极之间。晶体管M2的栅极与漏极相互连接，从而使晶体管M2是二极管连接，并将电源电压Vdd施加到晶体管M2的源极。晶体管M1和M2二者形成了电流镜像。晶体管M1和M2二者的栅极与晶体管M4的源极和漏极相连，且晶体管M4的栅极与信号线X_i相连。晶体管M2的漏极与晶体管M3的源极相连。晶体管M3的栅极与信号线X_i相连，且其漏极与数据线Y_j相连。
预充电器500的构造是与第一和第二示范实施例中的相一致的，晶体管Ta3的W/L比率是晶体管M2的W/L比率的X倍或(X-1)倍。
与第一示范实施例的方式相象，在具有以上像素电路的发光显示设备中，当晶体管Ta3的W/L比率是晶体管M2的W/L比率的X倍时，在进行数据设定操作之前执行预充电操作，以减少数据设定时间。
就是说，预充电电流I_DATA+(X-1)I_DATA＝XI_DATA根据用于预充电的的控制信号PRE，从数据驱动器200沿着数据线Y_j流动。既然晶体管Ta3的W/L比率是图9中像素电路的晶体管M2的X倍，则将与电流I_DATA充分相应的电压施加到数据线Y_j。
当将扫描信号Vselect施加到信号线X_i，并在预充电操作之后从数据驱动器200生成数据电流I_DATA时，扫描信号Vselect将晶体管M3和M4导通，电流流过穿越晶体管M2和M3的路径，且在晶体管M2的栅极和源极之间生成电压。晶体管M2的栅-源电压由晶体管M2的漏电流的大小决定。在本例中，既然根据前一个预充电操作已经把预充电电压(即，该电压接近于与电流I_DATA相应的电压)施加到了数据线Y_j，电容器C1可以快速地充入相应的电压。此后，电容器C1将充入的电压施加到晶体管M1的栅极。晶体管M1生成相应于栅极电压的漏电流，且晶体管M1的漏电流驱动有机电发光元件OLED，以进行所需亮度的显示操作。
同样，正如第二示范实施例描述的，当预充电器500的晶体管Ta3的W/L比率是晶体管M2的W/L比率的X-1倍时，预充电器500的晶体管Ta3根据施加在预充电操作中的控制信号PRE而导通，晶体管Ta3是二极管连接，且像素电路的晶体管M3导通以与晶体管M2形成电流流动路径。在本例中，既然晶体管Ta3的W/L比率是晶体管M2的W/L比率的(X-1)倍，电流(X-1)I_DATA流过晶体管Ta3，且电流I_DATA流过晶体管M2。由此，根据电流I_DATA生成的晶体管M2的栅-源电压充入了电容器C1。
当控制信号PRE的输出过程根据预充电过程的终止而停止，并从数据驱动器200生成数据电流I_DATA时，晶体管M3和M4根据扫描信号Vselect导通，数据线Y_j提供的数据电流I_DATA流动，且晶体管M2的栅-源电压通过晶体管M4充入了电容器Cst中。在本例中，既然根据前一个预充电操作已经把预充电电压(即，该电压接近于根据电流I_DATA生成的晶体管M2的栅-源电压)提供到了电容器C1中，电容器C1可以快速地充入该电压，并且进行显示操作。
如上所述，第三示范实施例是个使用单独信号线的情况。可选地，在图9中的像素电路中，将信号线分成两个条信号线是可能的(例如：选择信号线和发光信号线)。通过本例的方式，第一扫描信号可以通过相应的信号线提供给晶体管M3，且第二扫描信号可以提供给晶体管M4，以进行所述的预充电操作、数据记录和显示操作。
如上所述，在本发明的示范实施例中，预充电操作是在对像素提供数据电流前，以X倍于数据电流的电流来执行对数据线的预充电的。据此，预充电过程之后，数据设定操作期间的电压充入过程可以快速进行。
根据上述实施例，进行预充电操作的时间可以设定为比水平周期的1/X要长。就是说，既然对数据线的寄生电容的充电和放电速度是与电流成比例的，使用X倍的电流就可以将充电时间减少到1/X。因此，设定比水平周期的1/X要长的预充电时间是有效的。
本发明是联系某些示范实施例来描述的，要理解的是本发明不是限定于公开的实施例，相反，在所附的权利要求书及其等同物的精神和范围之内，它可以适用于不同的修改和相同的编排。
根据本发明的示范实施例，对数据线的充电时间有效地缩短了。
特别地，通过用在相应于电流数据的电压(即目标电压)与提供给前一像素线路的，或预充电操作产生的电压之间很大的电压差，来将数据线预充电到接近于目标电压的电压，使数据设定更迅速地进行，从而允许更快的数据设定。于是可以进行准确的灰度表示。