CN101395653A - 驱动有源矩阵显示电路的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于驱动有源矩阵显示器的方法和系统。该系统包括用于具有发光器件的像素的驱动电路。驱动电路包括用于驱动发光器件的驱动晶体管。该系统包括用于调节驱动晶体管的栅极电压的装置。

Description

驱动有源矩阵显示电路的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请声明2006年1月9日提交的加拿大专利申请Ser.No.2,535,233以及2006年6月27日提交的加拿大专利申请Ser.No.2,551,237的优先权利，并将其引用于此。
发明领域
本发明涉及一种发光器件，更具体地，涉及一种驱动具有发光器件的像素电路的方法和系统。
背景技术
已经为诸如手机等大量装置开发出了场致发光显示器。具体地，由于诸如可行的灵活显示、低成本制作、高清晰度，以及宽视角等诸多优点，利用非晶硅(a-Si)、多晶硅、有机质，或者其它驱动背板的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器已经变得更有吸引力。
AMOLED显示器包括像素的行和列的阵列，其在行和列的阵列中分别安放着有机发光二极管(OLED)和背板电子。由于OLED是电流驱动器件，AMOLED的像素电路应该能够提供准确和稳定的驱动电流。
需要提供一种方法和系统，其能够提供具有高准确度的稳定亮度，并能够降低像素电路的老化以及背板和发光器件的不稳定所带来的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法和系统，其能够消除或减轻已有系统的至少一种缺点。
根据本发明一个方面，提供了一种系统，其为显示系统，包括用于具有发光器件的像素的驱动电路。驱动电路包括连接到发光器件的驱动晶体管。驱动晶体管包括栅极，第一端以及第二端。驱动电路包括第一晶体管，第一晶体管包括栅极，第一端以及第二端，第一晶体管的栅极连接到选择线，第一晶体管的第一端连接到数据线，第一晶体管的第二端连接到驱动晶体管的栅极。驱动电路包括用于调节驱动晶体管的栅极电压的电路，该电路包括放电晶体管，该放电晶体管具有栅极，第一端以及第二端，放电晶体管的栅极在某节点处连接到驱动晶体管的栅极，通过放电晶体管对该节点处的电压放电。驱动电路包括存储电容器，该存储电容器包括第一端和第二端，该存储电容器的第一端在节点处连接到驱动晶体管的栅极。
显示系统可以包括显示阵列，该显示阵列具有按行和列排列着的多个像素电路，各个像素电路包括驱动电路，以及用于驱动显示阵列的驱动器。第二晶体管的栅极连接到偏置线。多个像素电路中多于一个像素电路可共享偏置线。
根据本发明进一步的方面，提供了一种用于显示系统的方法。该显示系统包括驱动器，其为每一行提供程控周期、补偿周期以及驱动周期。该方法包括在第一行的程控周期中，为第一行选择地址线，并向第一行提供程控数据，在第一行的补偿周期中，为与第一行相邻的第二行选择相邻的地址线，并且，禁用第一行的地址线，并在第一行的驱动周期中，禁用相邻的地址线。
根据本发明进一步的方面，提供了一种显示系统，其包括一个或多个像素电路，每个像素电路包括发光器件和驱动电路。驱动电路包括驱动晶体管，该驱动晶体管包括栅极，第一端以及第二端。该驱动晶体管在发光器件和第一电源之间。该驱动电路包括开关晶体管，该开关晶体管包括栅极，第一端以及第二端，开关晶体管的栅极连接到第一地址线，开关晶体管的第一端连接到数据线，所述开关晶体管的第二端连接到驱动晶体管的栅极。驱动电路包括用于调节驱动晶体管的栅极电压的电路，该电路包括传感器和放电晶体管，传感器用于感应从像素电路传输来的能量，传感器具有第一端和第二端，传感器的特性根据感应结果而变化，放电晶体管具有栅极，第一端以及第二端，放电晶体管的栅极连接到第二地址线，放电晶体管的第一端在节点处连接到驱动晶体管的栅极，放电晶体管的第二端连接到传感器的第一端。驱动电路包括存储电容器，存储电容器包括第一端和第二端，存储电容器的第一端在节点处连接到驱动晶体管的栅极。
根据本发明进一步的方面，提供了一种用于显示系统的方法，其包括实施像素内补偿的步骤。
根据本发明进一步的方面，提供了一种用于显示系统的方法，其包括实施面板补偿(of-panel compensation)的步骤。
根据本发明进一步的方面，提供了一种用于显示系统的方法，其包括具有传感器的像素电路，包括读回传感器的老化的步骤。
根据本发明进一步的方面，提供了一种显示系统，显示系统可以包括显示阵列，该显示阵列包括按行和列排列的多个像素电路，每个像素电路包括发光器件和驱动电路；以及用于驱动显示阵列的驱动系统。驱动电路包括驱动晶体管，驱动晶体管包括栅极，第一端和第二端，驱动晶体管在发光器件和第一电源之间。驱动电路包括第一晶体管，该第一晶体管包括栅极，第一端以及第二端，第一晶体管的栅极连接到地址线，第一晶体管的第一端连接到数据线，第一晶体管的第二端连接到驱动晶体管的栅极。驱动电路包括用于调节驱动晶体管的栅极电压的电路，该电路包括第二晶体管，第二晶体管具有栅极，第一端以及第二端，第二晶体管的栅极连接到控制线，第二晶体管的第一端连接到驱动晶体管的栅极。驱动电路包括存储电容器，该存储电容器包括第一端和第二端，存储电容器的第一端连接到驱动晶体管的栅极。驱动系统驱动像素电路，从而在部分帧时间内关闭所述像素电路。
根据本发明进一步的方面，提供了一种方法和显示系统，该显示系统具有显示阵列和驱动系统。驱动系统提供了帧时间，其包括每一行的程控周期、放电周期、发射周期、重置周期(reset cycle)、以及弛豫周期。该方法包括如下步骤，在程控周期中，通过激活行的地址线对行上的像素电路进行程控；在放电周期中，通过使行的地址线无效同时激活行的控制线来对驱动晶体管的栅极电压进行部分放电；在发射周期中，使行的控制线无效，并利用驱动晶体管控制发光器件；在重置周期中，通过激活行的控制线对驱动晶体管的栅极电压进行放电；并且在弛豫周期中，使行的控制线无效。
附图说明
从参考所附图表的以下描述中，本发明的这些和其它特征将变得更明显，所述图表中：
图1是图表，其阐明应用了根据本发明一种实施例的像素驱动方案的像素电路的例子；
图2是图表，其阐明具有图1的驱动电路的像素电路的另一个例子；
图3是时序图，其示出根据本发明一种实施例驱动像素电路的方法的一个例子；
图4是图表，其阐明图1和2的驱动电路的显示系统的一个例子；
图5是图表，其阐明应用了根据本发明另一种实施例的像素驱动方案的像素电路的例子；
图6是图表，其阐明图5的驱动电路的另一个例子；
图7是图表，其阐明图5的驱动电路的进一步的例子；
图8是图表，其阐明具有图5的驱动电路的像素电路的另一个例子；
图9是时序图，其示出根据本发明另一种实施例驱动像素电路的方法的例子；
图10是图表，其阐明图5和8的驱动电路的显示系统的例子；
图11是图表，其阐明图6和7的驱动电路的显示系统的例子；
图12是曲线图，其阐明图1的像素电路的模拟结果；
图13是图表，其阐明应用了根据本发明进一步实施例的像素驱动方案的像素电路的例子；
图14是图表，其阐明具有图13的驱动电路的像素电路的另一个例子；
图15是时序图，其示出根据本发明的进一步实施例驱动像素电路的方法的一个例子；
图16是图表，其阐明图13和14的驱动电路的显示系统的一个例子；
图17是曲线图，其阐明图5的像素电路的模拟结果；
图18是曲线图，其阐明图5的像素电路的模拟结果；
图19是时序图，其示出图16的显示系统的操作；
图20是图表，其阐明应用了根据本发明进一步实施例的像素驱动方案的像素电路的例子；
图21是图表，其阐明具有图20的驱动电路的像素电路的另一个例子；
图22是时序图，其示出根据本发明的进一步实施例驱动像素电路的方法的一个例子；
图23是图表，其阐明图20和21的驱动电路的显示系统的一个例子；
图24是图表，其阐明图20和21的驱动电路的显示系统的另一个例子；
图25是图表，其阐明根据本发明实施例的像素系统的例子；
图26是图表，其阐明具有图25的回读电路的显示系统的例子；
图27是图表，其阐明具有图25的回读电路的显示系统的另一个例子；
图28是时序图，其阐明根据本发明的进一步实施例驱动像素电路的方法的一个例子；
图29是图表，其阐明提取图25的传感器老化的方法的例子；
图30是图表，其阐明根据本发明另一种实施例的像素系统的例子；
图31是图表，其阐明具有图30的回读电路的显示系统的一个例子；
图32是图表，其阐明具有图30的回读电路的显示系统的另一个例子；
图33是时序图，其阐明根据本发明的进一步实施例驱动像素电路的方法的一个例子；
图34是时序图，其阐明提取图30的传感器老化的方法的另一个例子；
图35是图表，其阐明应用了根据本发明进一步实施例的像素驱动方案的像素电路的例子；
图36是时序图，其示出根据本发明的进一步实施例驱动像素电路的方法的一个例子；
图37是图表，其阐明具有图35的像素电路的显示系统的例子；以及
图38是图表，其阐明具有图35的像素电路的显示系统的另一个例子。
具体实施方式
图1阐明应用了根据本发明一种实施例的像素驱动方案的像素电路的例子。图1的像素电路100包括OLED 102和驱动OLED 102的驱动电路104。驱动电路104包括驱动晶体管106、放电晶体管108、开关晶体管110，以及存储电容器112。OLED 102包括，例如，阳极电极、阴极电极，以及阳极电极和阴极电极之间的发射层。
在以下描述中，可以交互使用“像素电路”和“像素”。在以下描述中，可以交互使用“信号”和“线”。在以下描述中，可以交互使用“线”和“节点”。在以下描述中，可以交互使用术语“线”和“节点”。在以下描述中，可以交互使用术语“选择线”和“地址线”。在以下描述中，可以交互使用“连接(或已连接)”和“连合(或已连合)”，用于表明两个或多个元件相互直接或间接地以物理或电子方式接触。
在一种例子中，晶体管106、108和110是n型晶体管。在另一种例子中，晶体管106、108和110是p型晶体管或者n型和p型晶体管的组合。在一种例子中，各晶体管106、108和110包括栅极、源极和漏极。
可以利用非晶硅、纳米/微米级结晶硅、多晶硅、有机半导体技术(例如，有机TFT)、NMOS/PMOS技术或者CMOS技术(例如，MOSFET)制造晶体管106、108和110。
在电压源线VDD和OLED 102之间提供驱动晶体管106。驱动晶体管106的一端连接到VDD。驱动晶体管106的另一端连接到OLED 102的一个电极(例如，阳极)。放电晶体管108的一端及其栅极在节点A1处连接到驱动晶体管106的栅极。放电晶体管108的另一端连接到OLED 102。开关晶体管110的栅极连接到选择线SEL。开关晶体管110的一端连接到数据线VDATA。开关晶体管110的另一端连接到节点A1。存储电容器112的一端连接到节点A1。存储电容器112的另一端连接到OLED 102。OLED 102的另一个电极(例如，阴极电极)连接到电源线(例如，公共接地)114。
如下所述，像素电路100通过调节驱动晶体管106的栅极电压在帧时间内提供稳定的平均电流。
图2阐明具有图1的驱动电路104的像素电路的另一个例子。像素电路130和图1的像素电路100相似。像素电路130包括OLED 132。OLED 132可以与图1的OLED 102相同或相似。在像素电路130中，在OLED 132的一个电极(例如，阴极)和电源线(例如，公共接地)134之间提供驱动晶体管106。放电晶体管138的一端和存储电容器112的一端连接到电源线134。OLED 132的另一个电极(例如，阳极)连接到VDD。
像素电路130以与图1的像素电路100相似的方式在帧时间内提供稳定的平均电流。
图3阐明根据本发明一种实施例驱动像素电路的方法的一个例子。图3的波形应用于具有图1和2的驱动电路104的像素电路(例如，图1的100、图2的130)。
图3的操作周期包括程控周期140和驱动周期142。参考图1到3，在程控周期140中，当选择线SEL为高电平时，通过开关晶体管110将节点A1充电到程控电压。在驱动周期142期间，通过放电晶体管108对节点A1放电。由于驱动晶体管106和放电晶体管108具有相同的偏置情况，它们经历相同的阈值电压偏移。考虑到放电时间是放电晶体管108的跨导的函数，随着驱动晶体管106/放电晶体管108的阈值电压增加，所述放电时间增加。因此，帧时间内的像素的平均电流(图1的100，图2的130)保持稳定。在一个例子中，放电晶体管是非常弱的晶体管，其具有较短的宽度(W)和较长的通道长度(L)。其宽度(W)与长度(L)之比可以基于不同的情况而变化。
此外，在图2的像素电路130中，OLED 132的OLED电压增加导致较长的放电时间。因而，即使在OLED退化之后，平均像素电流也将保持稳定。
图4阐明用于图1和2的驱动电路的显示系统的一个例子。图4的显示系统1000包括具有多个像素1004的显示阵列1002。像素1004包括图1和2的驱动电路104，并且可以是图1的像素电路100或者图2的像素电路130。
显示阵列1002是有源矩阵发光显示器。在一个例子中，显示阵列1002是AMOLED显示阵列。显示阵列1002可以是单色、多色或者全色显示器，并且可以包括一个或多个场致发光(EL)元件(例如，有机EL)。显示阵列1002可以用于手机、个人数字助理(PDA)、计算机显示器，或者蜂窝电话。
为显示阵列1002提供选择线SELi和SELi+1以及数据线VDATAj和VDATAj+1。选择线SELi和SELi+1各自对应于图1和2的SEL。数据线VDATAj和VDATAj+1各自对应于图1和2的VDATA。以行和列排列像素1004。在显示阵列1002的公共行像素之间共享选择线(SELi、SELi+1)。在显示阵列1002的公共列像素之间共享数据线(VDATAj、VDATAj+1)。
在图4中，示出了四个像素1004。然而，像素1004的数目可根据系统设计而改变，不限于四个。在图4中，示出了两个选择线和两个数据线。然而，选择线和数据线的数目可以根据系统设计而改变，不限于两个。
栅极驱动器1006驱动SELi和SELi+1。栅极驱动器1006可以是地址驱动器，用于向地址线(例如，选择线)提供地址信号。数据驱动器1008生成程控数据，驱动VDATAj和VDATAj+1。如上所述，控制器1010控制驱动器1006和1008，以驱动像素1004。
图5阐明应用了根据本发明另一种实施例的像素驱动方案的像素电路的例子。图5的像素电路160包括OLED 162和用于驱动OLED 162的驱动电路164。驱动电路164包括驱动晶体管166、放电晶体管168、第一和第二开关晶体管170和172，以及存储电容器174。
像素电路160与图2的像素电路130相似。驱动电路164与图1和2的驱动电路104相似。晶体管166、168和170分别对应于图1和2的晶体管106、108和110。晶体管166、168和170可以与图1和2的晶体管106、108和110相同或相似。存储电容器174对应于图1和2的存储电容器112。存储电容器174可以与图1和2的存储电容器112相同或相似。OLED 162对应于图2的OLED132。OLED 162可以与图2的OLED 132相同或相似。
在一个例子中，开关晶体管172是n型晶体管。在另一个例子中，开关晶体管172是p型晶体管。在一个例子中，晶体管166、168和170各自包括栅极、源极和漏极。
可以利用非晶硅、纳米/微米级结晶硅、多晶硅、有机半导体技术(例如，有机TFT)、NMOS/PMOS技术或者CMOS技术(例如，MOSFET)制造晶体管166、168，170和172。
在像素电路160中，开关晶体管172和放电晶体管168串联在驱动晶体管166的栅极和电源线(例如，公共接地)176之间。开关晶体管172的栅极连接到偏置电压线VB。放电晶体管168的栅极在节点A2处连接到驱动晶体管的栅极。在OLED 162的一个电极(例如，阴极)和电源线176之间提供驱动晶体管166。开关晶体管170的栅极连接到SEL。开关晶体管170的一端连接到VDATA。开关晶体管170的另一端连接到节点A2。存储电容器174的一端连接到节点A2。存储电容器174的一端连接到节点A2。存储电容器174的另一端连接到电源线176。
如以下所述，像素电路160通过调节驱动晶体管166的栅极电压在帧时间内提供稳定的平均电流。
在一个例子中，可以在整个面板的像素之间共享图5的偏置电压线VB。在另一个例子中，如图6所示，可将偏置电压VB连接到节点A2。图6的像素电路160A包括驱动电路164A。驱动电路164A与图5的驱动电路164相似。然而，在驱动电路164A中，开关晶体管172的栅极连接到节点A2。在进一步的例子中，图5的开关晶体管172可以代替电阻器，如图7所示。图7的像素电路160B包括驱动电路164B。驱动电路164B与图5的驱动电路164相似。然而，在驱动电路164B中，电阻器178和放电晶体管168串联在节点A2和电源线176之间。
图8阐明具有图5的驱动电路164的像素电路的另一个例子。像素电路190与图5的像素电路160相似。像素电路190包括OLED 192。OLED 192可以与图5的OLED 162相同或相似。在像素电路190中，在OLED 192的一个电极(例如，阳极)和VDD之间提供驱动晶体管166。放电晶体管的一端和存储电容器174的一端连接到OLED 192。OLED 192的另一个电极(例如，阴极)连接到电源线(例如，公共接地)194。
在一个例子中，整个面板的像素共享图8的偏置电压VB。在另一个例子中，图8的偏置电压VB连接到节点A2，这和图6类似。在进一步的例子中，用电阻器代替图8的开关晶体管172，这和图7类似。
与图5的像素电路160的方式类似，像素电路190在帧时间内提供稳定的平均电流。
图9阐明根据本发明另一种实施例驱动像素电路的方法的例子。将图9的波形应用于具有图5和8的驱动电路164的像素电路(例如，图5的160、图8的190)。
图9的操作周期包括程控周期200和驱动周期202。参考图5、8和9，在程控周期200期间，当SEL为高电平时，通过开关晶体管170将节点A2充电到程控电压(Vp)。在驱动周期202中，通过放电晶体管168对节点A2放电。由于驱动晶体管166和放电晶体管168具有相同的偏置情况，它们经历相同的阈值电压偏移。考虑到放电时间是放电晶体管168的跨导的函数，随着驱动晶体管166/放电晶体管168的阈值电压增加，放电时间增加。因此，帧时间内的像素平均电流(图5的160，图8的190)保持稳定。此处，开关晶体管172迫使放电晶体管168以线性方式操作，从而减小反馈增益。因此，放电晶体管168可以是具有最小通道长度和宽度的单位晶体管。该单位晶体管的宽度和长度是技术所允许的最小的宽度和长度。
此外，在图8的像素电路190中，OLED 192的OLED电压的增加导致较长的放电时间。因而，即使在OLED退化之后，平均像素电流也将保持稳定。
图10阐明用于图5和8的驱动电路的显示系统的一个例子。图10的显示系统1020包括具有多个像素1024的显示阵列1022。像素1024包括图5和8的驱动电路164，并且可以是图5的像素电路130或者图8的像素电路190。
显示阵列1022是有源矩阵发光显示器。在一个例子中，显示阵列1022是AMOLED显示阵列。显示阵列1022可以是单色、多色或者全色显示器，并且可以包括一个或多个EL元件(例如，有机EL)。显示阵列1022可以用于手机、PDA、计算机显示器，或者蜂窝电话。
选择线SELi和SELi+1各自对应于图5和8的SEL。VB对应于图5和8的VB。数据线VDATAj和VDATAj+1各自对应于图5和8的VDATA。以行和列排列像素1024。在显示阵列1022的公共行像素之间共享选择线(SELi、SELi+1)。在显示阵列1022的公共列像素之间共享数据线(VDATAj、VDATAj+1)。第i行和第i+1行共享偏置电压线VB。在另一个例子中，可由整个阵列1022共享VB。
在图10中，示出了四个像素1024。然而，像素1024的数目可根据系统设计而改变，不限于四个。在图10中，示出了两个选择线和两个数据线。然而，选择线和数据线的数目可以根据系统设计而改变，不限于两个。
栅极驱动器1026驱动SELi和SELi+1，以及VB。栅极驱动器1026可以包括地址驱动器，用于向显示阵列1022提供地址信号。数据驱动器1028生成程控数据，并驱动VDATAj和VDATAj+1。如上所述，控制器1030控制驱动器1026和1028，以驱动像素1024。
图11阐明用于图6和7的驱动电路的显示系统的一个例子。图11的显示系统1040包括具有多个像素1044的显示阵列1042。像素1044包括图6的驱动电路164A和图7的驱动电路164B，并且可以是图6的像素电路160A或者图7的像素电路160B。
显示阵列1042是有源矩阵发光显示器。在一个例子中，显示阵列1042是AMOLED显示阵列。显示阵列1042可以是单色、多色或者全色显示器，并且可以包括一个或多个EL元件(例如，有机EL)。显示阵列1042可以用于手机、PDA、计算机显示器，或者蜂窝电话。
选择线SELi和SELi+1各自对应于图6和7的SEL。数据线VDATAj和VDATAj+1各自对应于图6和7的VDATA。以行和列排列像素1044。在显示阵列1042的公共行像素之间共享选择线(SELi、SELi+1)。在显示阵列1042的公共列像素之间共享数据线(VDATAj、VDATAj+1)。
在图11中，示出了四个像素1044。然而，像素1044的数目可根据系统设计而改变，不限于四个。在图11中，示出了两个选择线和两个数据线。然而，选择线和数据线的数目可以根据系统设计而改变，不限于两个。
栅极驱动器1046驱动SELi和SELi+1。栅极驱动器1046可以是地址驱动器，用于向地址线(例如，选择线)提供地址信号。数据驱动器1048生成程控数据，并且驱动VDATAj和VDATAj+1。如上所述，控制器1040控制驱动器1046和1048，以驱动像素1044。
图12阐明图1的像素电路100的模拟结果。在图12中，“g1”表示对应于驱动晶体管106的阈值电压中不同偏移的图1所示的像素电路100的电流，并且初始电流为500nA；“g2”表示对应于驱动晶体管106的阈值电压中不同偏移的像素电路100的电流，并且初始电流为150nA。在图12中，“g3”表示对应于驱动晶体管的阈值电压中不同偏移的常规2-TFT像素电路的电流，并且初始电流为500nA；“g4”表示对应于驱动晶体管的阈值电压中不同偏移的常规2-TFT像素电路的电流，并且初始电流为150nA。很明显，新驱动方案的平均像素电流是稳定的，然而，如果从像素电路(常规2-TFT像素电路)中去除放电晶体管(例如，图1的106)，则此稳定性将急剧下降。
图13阐明应用了根据本发明进一步实施例的像素驱动方案的像素电路的例子。图13的像素电路210包括OLED 212和用于驱动OLED 212的驱动电路214。驱动电路214包括驱动晶体管216、放电晶体管218、第一和第二开关晶体管220和222，以及存储电容器224。
像素电路210与图8的像素电路190相似。驱动电路214与图5和8的驱动电路164相似。晶体管216、218和220分别对应于图5和8的晶体管166、168和170。晶体管216、218和220可以与图5和8的晶体管166、168和170相同或相似。晶体管222可以与图5的晶体管172或者图8的晶体管178相同或相似。在一个例子中，晶体管216、218、220和222分别包括栅极、源极和漏极。存储电容器224对应于图5和8的存储电容器174。存储电容器224可以与图5和8的存储电容器174相同或相似。OLED 212对应于图8的OLED 192。OLED 212可以与图8的OLED 192相同或相似。
可以利用非晶硅、纳米/微米级结晶硅、多晶硅、有机半导体技术(例如，有机TFT)、NMOS/PMOS技术或者CMOS技术(例如，MOSFET)制造晶体管216、218、220和222。
在像素电路210中，在VDD和OLED 212的一个电极(例如，阳极)之间提供驱动晶体管216。开关晶体管222和放电晶体管218串联在驱动晶体管216的栅极和OLED 212之间。开关晶体管222的一端在节点A3处连接到驱动晶体管的栅极。放电晶体管218的栅极连接到节点A3。在节点A3和OLED 212之间提供存储电容器224。在VDATA和节点A3之间提供开关晶体管220。开关晶体管220的栅极连接到选择线SEL[n]。开关晶体管222的栅极连接到选择线SEL[n+1]。OLED 212的另一个电极(例如，阴极)连接到电源线(例如，公共接地)226。在一个例子中，SEL[n]是显示阵列第n行的地址线，而SEL[n+1]是显示阵列第n+1行的地址线。
如以下所述，像素电路210通过调节驱动晶体管216的栅极电压在帧时间内提供稳定的平均电流。
图14阐明具有图13的驱动电路214的像素电路的另一个例子。图14的像素电路240与图5的像素电路160相似。像素电路240包括OLED 242。OLED 242可以与图5的OLED 162相同或相似。在像素电路240中，在OLED 242的一个电极(例如，阴极)和电源线(例如，公共接地)246之间提供驱动晶体管216。放电晶体管218的一端和存储电容器224的一端连接到电源线246。OLED 242的另一个电极(例如，阳极)连接到VDD。开关晶体管220的栅极连接到选择线SEL[n]。开关晶体管222的栅极连接到选择线SEL[n+1]。
与图13的像素电路210的方式类似，像素电路240在帧时间内提供稳定的平均电流。
图15阐明根据本发明另一种实施例驱动像素电路的方法的例子。将图15的波形应用于具有图13和14的驱动电路214的像素电路(例如，图13的210、图14的240)。
图15的操作周期包括三个操作周期250、252和254。操作周期250形成程控周期，操作周期252形成补偿周期，而操作周期254形成驱动周期。参考图13到15，在程控周期250期间，当SEL[n]为高电平时，通过开关晶体管220将节点A3充电到程控电压。在第二操作周期252期间，SEL[n+1]为高电压。禁用(或者，使无效)SEL[n]。通过放电晶体管218对节点A3放电。在第三操作周期254期间，禁用SEL[n]和SEL[n+1]。由于驱动晶体管216和放电晶体管218具有相同的偏置情况，它们经历相同的阈值电压偏移。考虑到放电时间是放电晶体管218的跨导的函数，随着驱动晶体管216/放电晶体管218的阈值电压的增加，放电电压降低。因此，相应地调整驱动晶体管216的栅极电压。
此外，在图14的像素电路240中，OLED 242的OLED电压增加导致较高的栅极电压。因而，像素电流保持稳定。
图16阐明用于图13和14的驱动电路的显示系统的一个例子。图16的显示系统1060包括具有多个像素1064的显示阵列1062。像素1064包括图13和14的驱动电路214，并且可以是图13的像素电路210或者图14的像素电路240。
显示阵列1062是有源矩阵发光显示器。在一个例子中，显示阵列1062是AMOLED显示阵列。显示阵列1062可以是单色、多色或者全色显示器，并且可以包括一个或多个EL元件(例如，有机EL)。显示阵列1062可以用于手机、PDA、计算机显示器，或者蜂窝电话。
SEL[k](k＝n，n+1，n+2)是第k行的地址线。VDATAl(l＝j，j+1)是数据线，并对应于图13和14的VDATA。以行和列排列像素1064。在显示阵列1062的公共行像素之间共享选择线SEL[k]。在显示阵列1062的公共列像素之间共享数据线VDATAl。
在图16中，示出了四个像素1064。然而，像素1064的数目可根据系统设计而改变，不限于四个。在图16中，示出了三个地址线和两个数据线。然而，地址线和数据线的数目可以根据系统设计而改变。
栅极驱动器1066驱动SEL[k]。栅极驱动器1066可以是地址驱动器，用于向地址线(例如，选择线)提供地址信号。数据驱动器1068生成程控数据，并驱动VDATAl。如上所述，控制器1070控制驱动器1066和1068，以驱动像素1064。
图17阐明图5的像素电路160的模拟结果。在图17中，“g5”表示对应于驱动晶体管166的阈值电压中不同偏移的图5所示的像素电路160的电流，并且初始电流为630nA；“g6”表示对应于驱动晶体管166的阈值电压中不同偏移的像素电路160的电流，并且初始电流为430nA。可以看出，即使驱动晶体管的阈值电压出现2V偏移之后，像素电流还是高度稳定的。由于图13的像素电路210与图15的像素电路160相似，对于本领域技术人员，很明显，像素电路210的像素电流也将是稳定的。
图18阐明图5的像素电路160的模拟结果。在图18中，“g7”表示对应于驱动晶体管166的不同OLED电压的图5所示的像素电路160的电流，并且初始电流为515nA；“g8”表示对应于驱动晶体管166的不同OLED电压的像素电路160的电流，并且初始电流为380nA。可以看出，即使OLED的电压出现2V偏移之后，像素电流还是高度稳定的。由于图13的像素电路210与图15的像素电路160相似，对于本领域技术人员，很明显，像素电路210的像素电流也将是稳定的。
图19是图表，其示出驱动图16的显示阵列1062的程控和驱动周期。在图16中，各个ROWj(j＝1，2，3，4)表示显示阵列1062的第j行。在图19中，“P”表示程控周期；“C”表示补偿周期；而“D”表示驱动周期。第j行的程控周期P与第(j+1)行的驱动周期D相重叠。第j行的补偿周期C与第(j+1)行的程控周期P相重叠。第j行的驱动周期D与第(j+1)行的补偿周期C相重叠。
图20阐明应用了根据本发明进一步实施例的像素驱动方案的像素电路的例子。图20的像素电路300包括OLED 302和用于驱动OLED 302的驱动电路304。驱动电路304包括驱动晶体管306、开关晶体管308、放电晶体管310，以及存储电容器312。OLED 302包括，例如，阳极电极、阴极电极，以及阳极电极和阴极电极之间的发射层。
在一个例子中，晶体管306、308和310是n型晶体管。在另一个例子中，晶体管306、308和310是p型晶体管或者是n型和p型晶体管的组合。在一个例子中，晶体管306、308和310各自包括栅极、源极和漏极。可以利用非晶硅、纳米/微米级结晶硅、多晶硅、有机半导体技术(例如，有机TFT)、NMOS/PMOS技术或者CMOS技术(例如，MOSFET)制造晶体管306、308和310。
在电源线Vdd和OLED 212之间提供驱动晶体管306。驱动晶体管306的一端(例如，源极)连接到Vdd。驱动晶体管306的另一端(例如，漏极)连接到OLED 302的一个电极(例如，阳极电极)。OLED 302的另一个电极(例如，阴极)连接到电源线(例如，公共接地)314。存储电容器312的一端在节点A4处连接到驱动晶体管306的栅极。存储电容器312的另一端连接到Vdd。开关晶体管308的栅极连接到选择线SEL[i]。开关晶体管308的一端连接到数据线VDATA。开关晶体管308的另一端连接到节点A4。放电晶体管310的栅极连接到选择线SEL[n-1]或SEL[n+1]。在一个例子中，选择线SEL[m](m＝i-1，i，i+1)是显示阵列第m行的地址线。放电晶体管310的一端连接到节点A4。放电晶体管310的另一端连接到传感器316。在一个例子中，各像素包括传感器316。在另一个例子中，多个像素电路共享传感器316。
传感器316包括传感端和偏置端Vb1。传感器316的传感端连接到放电晶体管310。例如，偏置端Vb1可以连接到地、Vdd或者驱动晶体管306的一端(例如，源极)，但不限于此。传感器316检测从像素电路传送来的能量。传感器316的电导根据传感结果而变化。传感器316吸收像素的发光或热量，从而传感器的载波密度发生变化。例如，传感器316通过光、热或者其它传导方式进行反馈，但不限于此。传感器316可以是光传感器或热传感器，但不限于此。如下所述，根据传感器316的电导对节点A4进行放电。
使用驱动电路304实现程控、补偿/校准和驱动像素电路。像素电路300通过调节驱动晶体管306的栅极电压在其显示的生命期内提供稳定的亮度。
图21阐明具有图20的驱动电路304的像素电路的另一个例子。图21的像素电路330与图20的像素电路300相似。像素电路330包括OLED 332。OLED 332可以与图20的OLED 302相同或相似。在像素电路330中，驱动晶体管306的一端(例如，漏极)连接到OLED 332的一个电极(例如，阴极)，而驱动晶体管306的另一端(例如，源极)连接到电源线(例如，公共接地)334。此外，存储电容器312的一端连接到节点A4，存储电容器312的另一端连接到电源线334。与图20的像素电路300的方式类似，像素电路330在其显示生命期内提供稳定的亮度。
参考图20和21，以两种不同的方法补偿像素电路中驱动晶体管306和OLED302/332的老化：像素内(in-pixel)补偿和面板(of-panel)校准。
详细描述像素内补偿。图22阐明根据本发明的进一步实施例驱动像素电路的方法的一个例子。通过将图22的波形作用于具有图20和21的驱动电路304的像素，实现像素内补偿。
图22的操作周期包括三个操作周期340、342和344。操作周期340是第i行的程控周期，也是第i+1行的驱动周期。操作周期342是第i行的补偿周期，也是第i+1行的程控周期。操作周期344是第i行的驱动周期，也是第i+1行的补偿周期。参考图20到22，在显示器的第i行的程控周期340期间，当选择线SEL[i]是高电平时，通过开关晶体管308将第i行中像素电路的节点A4充电到程控电压。在i+1行的程控周期342期间，SEL[i+1]变为高电平，并且基于传感器316的电导改变节点A4处存储的电压。在第i行的驱动周期344期间，驱动晶体管306的电流控制OLED的亮度。
节点A4处的放电电压量取决于传感器316的电导。由OLED的亮度或温度控制传感器316。因此，随着像素老化，放电电压量降低。这样使得在像素电路的生命期内有稳定的亮度。
图23阐明用于图20和21的驱动电路304的显示系统的一个例子。图23的显示系统1080包括具有多个像素1084的显示阵列1082。像素1084包括图20和21的驱动电路304，并且可以是图20的像素电路300或者图21的像素电路330。
显示阵列1082是有源矩阵发光显示器。在一个例子中，显示阵列1082是AMOLED显示阵列。显示阵列1082可以是单色、多色或者全色显示器，并且可以包括一个或多个场致发光(EL)元件(例如，有机EL)。显示阵列1082可以用于手机、个人数字助理(PDA)、计算机显示器，或者蜂窝电话。
图23中的SEL[i](i＝m-1，m，m+1)是第i行的地址线。图23中的VDATAn(n＝j，j+1)是第n行的数据线。地址线SEL[i]对应于图20和21的选择线SEL[i]。数据线VDATAn对应于图20和21的VDATA。
栅极驱动器1086包括地址驱动器，用于向各地址线提供地址信号以驱动它们。数据驱动器1088生成程控数据，并驱动数据线。控制器1090控制驱动器1086和1088，以驱动像素1084，并实现上述像素内补偿。
在图23中，示出了四个像素1084。然而，像素1084的数目可根据系统设计而改变，不限于四个。在图23中，示出了三个选择线和两个数据线。然而，选择线和数据线的数目可以根据系统设计而改变。
在图23中，各像素1084包括图20和21的传感器316。在另一个例子中，显示阵列1080可以包括一个或多个具有传感器316的参考像素，如图24所示。
图24阐明用于图20和21的驱动电路304的显示系统的一个例子。图24的显示系统1100包括具有多个像素1104的显示阵列1102以及一个或多个参考像素1106。参考像素1106包括图20和21的驱动电路304，并且可以是图20的像素电路300或者图21的像素电路330。在图24中，示出了两个参考像素1106。然而，像素1084的数目可根据系统设计而改变，不限于两个。像素1104包括OLED和用于驱动OLED的驱动晶体管，并且不包括图20和21的传感器316。SEL_REF是选择线，用于在参考像素1106的阵列中选择放电晶体管。
栅极驱动器1108驱动地址线和选择线SEL_REF。栅极驱动器1108可以与图24的栅极驱动器1108相同或相似。数据驱动器1110驱动数据线。数据驱动器1110可以与图23的数据驱动器1088相同或相似。控制器1112控制驱动器1108和1110。
可以操作图23和24的参考像素(图23的1084，图24的1106)为面板算法提供老化知识，其中，如下所述，在控制器(图23的1090，图24的1112)或驱动器一侧(图23的1088，图24的1110)处校准程控电压。
详细描述面板校准。参考图21，通过回读传感器316并校准程控电压以提取像素电路的老化来实现面板校准。用于补偿像素老化的面板校准包括阈值Vt偏移和OLED退化。
图25阐明根据本发明实施例的像素系统的例子。图25的像素系统包括回读电路360。回读电路360包括电荷泵放大器362和电容器364。电荷泵放大器362的一端经由开关SW1连接到数据线VDATA。电荷泵放大器362的另一端连接到偏置电压Vb2。电荷泵放大器362经由开关SW1读回从节点A4放电的电压。
电荷泵放大器362的输出366根据节点A4处的电压而变化。经由电荷泵放大器362从节点A4可读取像素电路依赖于时间的特征。
在图25中，针对一个像素电路说明一个回读电路360和一个开关SW1。然而，可以为一组像素电路(例如，成列的像素电路)提供回读电路360和开关SW1。在图25中，向像素电路300提供回读电路360和开关SW1。在另一个例子中，将回读电路360和开关SW1应用于图21的像素电路330。
图26阐明具有图25的回读电路360的显示系统的一个例子。图26的显示系统1120包括具有多个像素1124的显示阵列1122。像素1124包括图20和21的驱动电路304，并且可以是图20的像素电路300或者图21的像素电路330。像素1124可以与图23的像素1084或图24的1106相同或相似。
在图26中，示出了四个像素1124。然而，像素1124的数目可根据系统设计而改变，不限于四个。在图26中，示出了三个选择线和两个数据线。然而，选择线和数据线的数目可以根据系统设计而改变。
为每列提供了回读电路RB1[n](n＝j，j+1)和开关SW1[n](未示出)。回读电路RB1[n]包括SW1[n]。回读电路RB1[n]和开关SW1[n]分别对应于图25的回读电路360和开关SW1。在以下描述中，可以交互使用术语RB1和RB1[n]，RB1可表示用于某行的图25的回读电路360。
显示阵列1122是有源矩阵发光显示器。在一个例子中，显示阵列1122是AMOLED显示阵列。显示阵列1122可以是单色、多色或者全色显示器，并且可以包括一个或多个场致发光(EL)元件(例如，有机EL)。显示阵列1122可以用于手机、个人数字助理(PDA)、计算机显示器，或者蜂窝电话。
栅极驱动器1126包括地址驱动器，以驱动地址线。栅极驱动器1126可以与图23的栅极驱动器1086或者图24的栅极驱动器1108相同或相似。数据驱动器1128生成程控数据，并驱动数据线。数据驱动器1128包括用于基于相应的回读电路RB1[n]的输出计算程控数据的电路。控制器1130控制驱动器1126和1128，如上所述驱动像素1124。控制器1130控制开关SW1[n]进行开启或关闭，从而RB1[n]连接到对应的数据线VDATAn。
可以操作像素1124为面板算法提供老化知识，其中，根据回读电路RB1的输出电压，在控制器1130或驱动器一侧1128处校准程控电压。可以缩放简单的校准，其中，通过回读电路RB1的输出电压的变化放大程控电压。
在图26中，各像素1124包括图20和21的传感器316。在另一个例子中，显示阵列1120可以包括具有传感器316的一个或多个参考像素，如图27所示。
图27阐明具有图25的回读电路的显示系统的一个例子。图27的显示系统1140包括具有多个像素1144的显示阵列1142以及一个或多个参考像素1146。参考像素1146包括图20和21的驱动电路304，并且可以是图20的像素电路300或者图21的像素电路330。在图27中，示出了两个参考像素1146。然而，像素1084的数目可根据系统设计而改变，不限于两个。像素1144包括OLED和驱动OLED的驱动晶体管，并且不包括图20和21的传感器316。SEL_REF是选择线，用于在参考像素1146的阵列中选择放电晶体管。
栅极驱动器1148驱动地址线和选择线SEL_REF。栅极驱动器1148可以与图26的栅极驱动器1126相同或相似。数据驱动器1150生成程控数据，校准程控数据，并驱动数据线。数据驱动器1150可以与图26的数据驱动器1128相同或相似。控制器1152控制驱动器1148和1150。
可以操作参考像素1146为面板算法提供老化知识，其中，根据回读电路RB1的输出电压，在控制器1152或驱动器一侧1150处校准程控电压。可以缩放简单的校准，其中，通过回读电路RB1的输出电压的变化放大程控电压。
图28阐明根据本发明的进一步实施例驱动像素电路的方法的一个例子。图26的显示系统1120和图27的显示系统1140能够根据图28的波形操作。通过将图28的波形作用于具有回读电路(例如，图3的360，图26和27的RB1)的显示系统，实现面板校准。
图28的操作周期包括操作周期380、382、383、384和386。操作周期380是第i行的程控周期。操作周期382是第i行的驱动周期。各行的驱动周期与其它行独立。操作周期383是第i行的初始化周期。操作周期384是第i行的集成周期(integration cycle)。操作周期386是第i行的回读周期。
参考图25到28，在第i行的程控周期380期间，当选择线SEL[i]是高电平时，通过开关晶体管308将第i行中像素电路的节点A4充电到程控电压。在第i行的程控周期380期间，将节点A4充电到已校准的程控电压。在第i行的驱动周期382期间，由驱动器晶体管306控制OLED的亮度。在第i行的初始化周期期间，将节点A4充电为偏置电压。在第i行的集成周期384期间，SEL[i-1]为高电平，从而通过传感器316对节点A4处的电压进行放电。在回读周期386期间，读回节点A4处的电压变化，以用于校准(例如，缩放程控电压)。
在回读周期384开始时，回读电路RB1的开关SW1开启，并且数据线VDATA被充电为Vb2。并且作为连接到数据线VDATA的所有像素所贡献的泄漏的结果，电容器364被充电到电压Vpre。然后，选择线SEL[i]变为高电平，从而在电容器364两端产生放电电压Vdisch。使用两个已提取的电压(Vpre和Vdisch)之间的差异计算像素老化。
传感器316在大多数时间中关闭，仅在集成周期384期间开启。因而，传感器316非常缓慢地老化。此外，可以准确地偏置传感器316，以显著抑制它的退化。
此外，本方法可以用于提取传感器316的老化。图29阐明提取传感器316老化的方法的例子。可以使用为黑色像素和黑色参考像素提取的传感器电压发现传感器316的老化。例如，图27的显示系统1140能够根据图29的波形进行操作。
图29的操作周期包括操作周期380、382、383、384和386。操作周期380是第i行的程控周期。操作周期382是第i行的驱动周期。操作周期383是第i行的初始化周期。操作周期384是第i行的集成周期。操作周期386是第i行的回读周期。操作周期380(第二次出现)对参考行进行初始化。操作周期384(第二次出现)是参考行的集成周期。操作周期386(第二次出现)是参考行的回读周期(提取)。
参考行包括一个或多个参考像素(例如，图27的1146)，其位于第(m-1)行。SEL_REF是选择线，用于在参考行的参考像素中选择放电晶体管(例如，图25的310)。
参考图25、27和29，为了提取传感器316的老化，将正常像素电路(例如，1144)关闭。提取经由输出316从正常像素提取的电压和对于参考像素(例如，1146)的关闭状态提取的电压之间的差异。当参考像素不处于压力下时，提取参考像素关闭状态中的电压。此差异导致可以提取传感器316的退化。
图30阐明根据本发明另一种实施例的像素系统的例子。图30的像素系统包括回读电路400。回读电路400包括互阻(trans-resistance)放大器402。互阻放大器402的一端经由开关SW2连接到数据线VDATA。互阻放大器402经由开关SW2读回从节点A4放电的电压。开关SW2可以与图25的开关SW1相同或相似。
互阻放大器402的输出根据节点A4处的电压而变化。可经由互阻放大器402从节点A4读取像素电路依赖于时间的特征。
在图30中，针对一个像素电路说明一个回读电路400和一个开关SW2。然而，可以为一组像素电路(例如，成列的像素电路)提供回读电路400和开关SW2。在图30中，向像素电路300提供回读电路400和开关SW2。在另一个例子中，将回读电路400和开关SW2应用于图21的像素电路330。
图31阐明具有图30的回读电路400的显示系统的一个例子。图31的显示系统1160包括具有多个像素1164的显示阵列1162。像素1164包括图20和21的驱动电路304，并且可以是图20的像素电路300或者图21的像素电路330。像素1164可以与图26的像素1124或图27的1146相同或相似。
在图31中，示出了四个像素1164。然而，像素1164的数目可根据系统设计而改变，不限于四个。在图31中，示出了三个选择线和两个数据线。然而，选择线和数据线的数目可以根据系统设计而改变。
为每列提供了回读电路RB2[n](n＝j，j+1)和开关SW2[n](未示出)。回读电路RB2[n]可以包括SW2[n]。回读电路RB2[n]和开关SW2[n]分别对应于图30的回读电路400和开关SW2。在以下描述中，可以交互使用术语RB2和RB2[n]，RB2可表示用于某行的图30的回读电路400。
显示阵列1162是有源矩阵发光显示器。在一个例子中，显示阵列1162是AMOLED显示阵列。显示阵列1162可以是单色、多色或者全色显示器，并且可以包括一个或多个场致发光(EL)元件(例如，有机EL)。显示阵列1162可以用于手机、个人数字助理(PDA)、计算机显示器，或者蜂窝电话。
栅极驱动器1166包括地址驱动器，以驱动地址线。栅极驱动器1166可以与图26的栅极驱动器1126或者图27的栅极驱动器1148相同或相似。数据驱动器1168生成程控数据，并驱动数据线。数据驱动器1168包括用于基于相应的回读电路RB2[n]的输出计算程控数据的电路。控制器1170控制驱动器1166和1168，如上所述驱动像素1164。控制器1170控制开关SW2[n]进行开启或关闭，从而RB2[n]连接到对应的数据线VDATAn。
可以操作像素1164为面板算法提供老化知识，其中，根据回读电路RB2的输出电压，在控制器1170或驱动器一侧1168处校准程控电压。可以缩放简单的校准，其中，通过回读电路RB2的输出电压的变化放大程控电压。
在图31中，各像素1164包括图20和21的传感器316。在另一个例子中，显示阵列1160可以包括具有传感器316的一个或多个参考像素，如图32所示。
图32阐明具有图30的回读电路400的显示系统的另一个例子。图32的显示系统1200包括具有多个像素1204的显示阵列1202以及一个或多个参考像素1206。参考像素1206包括图20和21的驱动电路304，并且可以是图20的像素电路300或者图21的像素电路330。在图32中，示出了两个参考像素1206。然而，像素1204的数目可根据系统设计而改变，不限于两个。像素1204包括OLED和用于驱动OLED的驱动晶体管，并且不包括图20和21的传感器316。SEL_REF是选择线，用于在参考像素1206的阵列中选择放电晶体管。
栅极驱动器1208驱动地址线和选择线SEL_REF。栅极驱动器1208可以与图27的栅极驱动器1148以及图31的栅极驱动器1166相同或相似。数据驱动器1210生成程控数据，校准程控数据，并驱动数据线。数据驱动器1210可以与图27的数据驱动器1150以及图32的数据驱动器1168相同或相似。控制器1212控制驱动器1208和1210。
可以操作参考像素1206为面板算法提供老化知识，其中，根据回读电路RB2的输出电压，在控制器1212或驱动器一侧1210处校准程控电压。可以缩放简单的校准，其中，通过回读电路RB2的输出电压的变化放大程控电压。
图33阐明根据本发明的进一步实施例驱动像素电路的方法的一个例子。图31的显示系统1160和图32的显示系统1200能够根据图33的波形操作。通过将图33的波形作用于具有回读电路(例如，图30的400，图31和32的RB2)的显示系统，实现面板校准。
图33的操作周期包括对于某行的操作周期410、422和424。操作周期420是第i行的规划周期。操作周期422是第i行的驱动周期。操作周期424是第i行的回读(提取)周期。
参考图30到33，在第i行的规划周期420期间，当选择线SEL[i]是高电平时，通过开关晶体管308将第i行中像素电路的节点A4充电到规划电压。在第i行的驱动周期422期间，由驱动器晶体管306的电流控制像素的亮度。在第i行的提取周期424期间，SEL[i]和SEL[i-1]为高电平，并且监控传感器316的电流。由回读电路RB2放大电流的变化。此变化用于测量像素中的亮度退化并通过校准规划电压(例如，缩放规划电压)对其进行补偿。
在回读周期424开始时，当SEL[i]是低电平时，被算法选择用来校准的行的开关SW2打开。因此，提取泄漏电流作为互阻放大器402的输出电压。可基于压力历史、随机或者序列技术选择此行。接着，SEL[i]变为高电平，从而读回与像素的亮度或温度相关的传感器电流，作为互阻放大器402的输出电压。利用对于泄露电流和传感器电流所提取的两个电压，我们可以计算像素老化。
传感器316在大多数时间中关闭，仅在操作周期424期间开启。因而，传感器316非常缓慢地老化。此外，可以准确地偏置传感器316，以显著抑制它的退化。
此外，本方法可以用于提取传感器316的老化。图34阐明提取图30的传感器316老化的方法的例子。例如，图32的显示系统1200能够根据图34的波形进行操作。
图34的操作周期包括操作周期420、422和424。操作周期420(第一次出现)是第i行的程控周期。操作周期422是第i行的驱动周期。操作周期424(第一次出现)是第i行的回读(提取)周期。操作周期424(第二次出现)是参考行的回读(提取)周期。
参考行包括一个或多个参考像素(例如，图32的1206)，其位于第(m-1)行。SEL_REF是选择线，用于在参考行的参考像素中选择放电晶体管(例如，图30的310)。
参考图30、32和34，为了提取传感器316的老化，将正常像素电路(例如，1204)关闭。经由互阻放大器402的输出从正常像素电路提取的电压和对于参考像素(例如，1206)的关闭(OFF)状态提取的电压之间的差异被提取。当参考像素不处于压力下时，提取参考像素关闭状态中的电压。这使得可以提取传感器316的退化。
图35阐明应用了根据本发明进一步实施例的像素驱动方案的像素电路的例子。图35的像素电路500包括OLED 502和用于驱动OLED 502的驱动电路504。驱动电路504包括驱动晶体管506、开关晶体管508、放电晶体管510，调节电路510，以及存储电容器512。
OLED 502可以与图13的OLED 212或者图20的OLED 302相同或相似。电容器512可以与图13的电容器224或者图20的电容器312相同或相似。晶体管506、508和510可以与图13的晶体管206、220和222或者图20的晶体管306、308和310相同或相似。在一个例子中，各个晶体管506、508和510包括栅极、源极和漏极。
在电源线VDD和OLED 502之间提供驱动晶体管506。驱动晶体管506的一端(例如，漏极)连接到VDD。驱动晶体管506的另一端(例如，源极)连接到OLED 502的一个电极(例如，阳极电极)。OLED 502的另一个电极(例如，阴极)连接到电源线VSS(例如，公共接地)514。存储电容器512的一端在节点A5处连接到驱动晶体管506的栅极。存储电容器512的另一端连接到OLED 502。开关晶体管508的栅极连接到选择线SEL[n]。开关晶体管508的一端连接到数据线VDATA。开关晶体管508的另一端连接到节点A5。晶体管510的栅极连接到控制线CNT[n]。在一个例子中，n表示显示阵列中的第n行。晶体管510的一端连接到节点A5。晶体管510的另一端连接到调节电路516的一端。调节电路516的另一端连接到OLED 502。
提供调节电路516，以利用放电晶体管510调节A5的电压，因为，晶体管510的电阻随像素老化而变化。在一个例子中，调节电路516是图13的晶体管218。在另一个例子中，调节电路516是图20的传感器316。
为了改善驱动晶体管506的阈值电压的偏移，在一部分帧时间内关闭像素电路。
图36阐明根据本发明的进一步实施例驱动像素电路的方法的一个例子。将图36的波形适用于图35的像素电路。像素电路500的操作周期包括程控周期520、放电周期522、发射周期524、重置周期526，以及弛豫周期527。
在程控周期520期间，将节点A5充电到程控电压VP。在放电周期522期间，CNT[n]变为高电平，并且节点A5处的电压进行部分放电，以补偿像素的老化。在发射周期524期间，SEL[n]和CNT[n]变为低电平。在发射周期524期间，由驱动晶体管506控制OLED 502。在重置周期526期间，CNT[n]变为高电平，从而在重置周期526期间对节电A5处的电压进行充分放电。在弛豫周期527期间，驱动晶体管506不处于压力下，并且从发射周期524恢复。因此，显著降低驱动晶体管506的老化。
图37阐明包括图35的像素电路的显示系统的一个例子。图37的显示系统1300包括具有多个像素500的显示阵列1302。显示阵列1302是有源矩阵发光显示器。在一个例子中，显示阵列1302是AMOLED显示阵列。以行和列排列像素500。在图37中，示出了第n行的两个像素500。显示阵列1302可以包括多于两个像素。
显示阵列1302可以是单色、多色或者全色显示器，并且可以包括一个或多个场致发光(EL)元件(例如，有机EL)。显示阵列1302可以用于手机、个人数字助理(PDA)、计算机显示器，或者蜂窝电话。
为第n行提供地址线SEL[n]。为第n行提供控制线CNT[n]。为第k列提供数据线VDATAk(k-j，j+1)。地址线SEL[n]对应于图35的SEL[n]。控制线CNT[n]对应于图35的CNT[n]。数据线VDATAk(k＝j，j+1)对应于图35的VDATA。
栅极驱动器1306驱动SEL[n]。数据驱动器1308生成程控数据，并驱动数据线VDATAk。控制器1310控制驱动器1306和1308，以驱动像素500，产生图36的波形。
图38阐明包括图35的像素电路500的显示系统的另一个例子。图38的显示系统1400包括具有多个像素500的显示阵列1402。显示阵列1402是有源矩阵发光显示器。在一个例子中，显示阵列1402是AMOLED显示阵列。以行和列排列像素500。在图38中，示出了第n行的四个像素500。显示阵列1402可以包括多于四个像素。
SEL[i](i＝n，n+1)是选择线，其对应于图35的SEL[n]。CNT[i](i＝n，n+1)是控制线，其对应于图35的CNT[n]。OUT[k](k＝n-1，n，n+1)是栅极驱动器1406的输出。选择线连接到栅极驱动器1402的多个输出中的一个或者VL线。VDATAm(m＝j，j+1)是数据线，其对应于图35的VDATA。由数据驱动器1408控制VDATAm。控制器1410控制栅极驱动器1406和数据驱动器1408，以操作像素电路500。
控制线和选择线通过开关1412共享栅极驱动器1406的相同输出。在图36的放电周期526期间，RES信号改变开关1412的方向，并将选择线连接到具有低电平的VL线，以关闭像素电路500的晶体管508。OUT[n-1]为高电平，从而CNT[n]为高电平。因而，可通过调节电路516和放电晶体管510调节节点A5处的电压。在其它操作周期期间，RES信号和开关1412将选择线连接到栅极驱动器(例如，SEL[n]到OUT[n])的对应输出。可以利用面板制作技术(例如，非晶硅)在面板上制作开关1412，或者，可以将其集成在栅极驱动器中。
根据本发明的实施例，无论背板和OLED是否稳定，驱动电路和应用于驱动电路的波形提供了稳定的AMOLED显示。驱动电路和其波形降低了像素电路差异老化的影响。实施例中的像素方案不需要任何其它驱动周期或驱动电路，从而使得包括手机和PDA在内的便携设备的使用功耗降低。并且其对温度变化和机械压力不敏感，本领域技术人员也可理解这一点。
已经通过上述例子描述了一个或多个当前优选的实施例。对于本领域技术人员而言，很明显，无需脱离权利要求所定义的本发明的范围，可以得到很多变形和修改。

Claims (36)

1.一种显示系统，包括：
用于具有发光器件的像素的驱动电路，其包括：
连接到发光器件的驱动晶体管，所述驱动晶体管包括栅极，第一端以及第二端；
第一晶体管，其包括栅极，第一端以及第二端，所述第一晶体管的栅极连接到选择线，所述第一晶体管的第一端连接到数据线，所述第一晶体管的第二端连接到所述驱动晶体管的栅极；
用于调节所述驱动晶体管的栅极电压的电路，所述电路包括放电晶体管，所述放电晶体管具有栅极，第一端以及第二端，所述放电晶体管的栅极在节点处连接到所述驱动晶体管的栅极，通过所述放电晶体管对所述节点处的电压进行放电；以及
存储电容器，其包括第一端和第二端，所述存储电容器的第一端在所述节点处连接到所述驱动晶体管的栅极。
2.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述驱动晶体管的第一端，或者所述驱动晶体管的第二端、所述放电晶体管的第二端以及所述存储电容器的第二端的结合点连接到所述发光器件。
3.根据权利要求1或2所述的显示系统，其中所述放电晶体管的第一端连接到所述驱动晶体管的栅极。
4.根据权利要求1或2所述的显示系统，其中所述用于调节的电路包括具有栅极、第一端以及第二端的第二晶体管，所述第二晶体管的栅极连接到偏置线，所述第二晶体管的第一端连接到所述驱动晶体管的栅极，所述第二晶体管的第二端连接到所述放电晶体管的第一端。
5.根据权利要求1或2所述的显示系统，其中所述用于调节的电路包括具有栅极、第一端以及第二端的第二晶体管，所述第二晶体管的栅极和第一端连接到所述驱动晶体管的栅极，所述第二晶体管的第二端连接到所述放电晶体管的第一端。
6.根据权利要求1或2所述的显示系统，其中所述用于调节的电路包括具有第一端和第二端的电阻器元件，所述电阻器元件的第一端连接到所述驱动晶体管的栅极，所述电阻器元件的第二端连接到所述放电晶体管的第一端。
7.根据权利要求1到6中任何一个所述的显示系统，其中所述发光器件包括第一电极、第二电极、以及所述第一电极和第二电极之间的发射层，并且，其中，所述驱动晶体管的第一端连接到所述第一电极和第二电极中的一个，并且，其中，所述驱动晶体管的第二端、所述放电晶体管的第二端以及所述存储电容器的第二端连接到电源。
8.根据权利要求1到6中任何一个所述的显示系统，其中所述发光器件包括第一电极、第二电极、以及所述第一电极和第二电极之间的发射层，并且，其中，所述驱动晶体管的第二端、所述放电晶体管的第二端以及所述存储电容器的第二端连接到所述第一电极和第二电极中的一个，并且，其中，所述驱动晶体管的第一端连接到电源。
9.根据权利要求1到8中任何一个所述的显示系统，其中以非晶硅、多晶硅、n型硅、p型硅、CMOS硅、微米级结晶硅、纳米级结晶硅、结晶硅或者它们的组合形成所述驱动电路。
10.根据权利要求1所述的显示系统，进一步包括：
显示阵列，其包括按行和列排列的多个像素电路，每个像素电路包括所述驱动电路，以及
驱动器，用于驱动所述显示阵列。
11.根据权利要求4所述的显示系统，进一步包括：
显示阵列，其包括按行和列排列的多个像素电路，每个像素电路包括所述驱动电路，以及
驱动器，其驱动所述显示阵列，
由多个像素电路中多于一个的像素电路共享所述偏置线。
12.根据权利要求11所述的显示系统，其中任一行的偏置线是用于选择相邻行的相邻地址线。
13.一种用于根据权利要求12所述的显示系统的方法，其中所述驱动器为每一行提供程控周期、补偿周期以及驱动周期，
在第一行的程控周期中，为第一行选择地址线，并向第一行提供程控数据，
在第一行的补偿周期中，为与第一行相邻的第二行选择相邻的地址线，并且禁用第一行的地址线，并且，
在第一行的驱动周期中，禁用相邻的地址线。
14.根据权利要求13所述的方法，其中至少所述第一行的补偿周期和所述第二行的程控周期相重叠。
15.一种显示系统，其包括：
一个或多个像素电路，每个像素电路包括发光器件和驱动电路，所述驱动电路包括：
驱动晶体管，其包括栅极、第一端以及第二端，所述驱动晶体管在所述发光器件和第一电源之间；
开关晶体管，其包括栅极、第一端以及第二端，所述开关晶体管的栅极连接到第一地址线，所述开关晶体管的第一端连接到数据线，所述开关晶体管的第二端连接到所述驱动晶体管的栅极；
用于调节所述驱动晶体管的栅极电压的电路，所述电路包括传感器和放电晶体管，所述传感器用于感应从所述像素电路传输来的能量，所述传感器具有第一端和第二端，所述传感器的特性根据感应结果而变化，所述放电晶体管具有栅极、第一端以及第二端，所述放电晶体管的栅极连接到第二地址线，所述放电晶体管的第一端在节点处连接到所述驱动晶体管的栅极，所述放电晶体管的第二端连接到所述传感器的第一端；以及
存储电容器，其包括第一端和第二端，所述存储电容器的第一端在节点处连接到所述驱动晶体管的栅极。
16.根据权利要求15所述的显示系统，其中所述传感器的第二端连接到电源或者所述驱动晶体管的第一端和第二端中的一个。
17.根据权利要求15或16所述的显示系统，其中所述传感器感应所述像素电路的温度。
18.根据权利要求15或16所述的显示系统，其中所述传感器感应所述像素电路的亮度。
19.根据权利要求15到18中任何一个所述的显示系统，其中所述第一地址线是显示阵列中的第一行的地址线，并且其中所述第二地址线是与所述第一行相邻的第二行的地址线。
20.根据权利要求19所述的显示系统，进一步包括实现像素内补偿的驱动器。
21.一种用于根据权利要求20所述的显示系统的方法，其中所述驱动器为每一行提供程控周期、补偿周期以及驱动周期，
在第一行的程控周期中，为第一行选择地址线，并向第一行提供程控数据，
在第一行的补偿周期中，为与第一行相邻的第二行选择相邻的地址线，并且禁用第一行的地址线，并且，
在第一行的驱动周期中，禁用相邻的地址线。
22.根据权利要求15到19中任何一个所述的显示系统，进一步包括至少一个回读电路，用于回读所述传感器，从而校准所述程控数据。
23.根据权利要求22所述的显示系统，进一步包括驱动器，其包括用于根据回读结果生成程控数据的第一驱动器，以及用于选择行的第二驱动器。
24.根据权利要求23所述的显示系统，其中所述驱动器实施像素的补偿，从而基于回读结果校准所述程控数据。
25.根据权利要求24的显示系统，其中所述至少一个回读电路包括电荷泵放大器，所述电荷泵放大器包括第一输入端、第二输入端以及输出端，和连接在所述第一输入端和所述输出端之间的电容器，并且，其中，所述第一输入端经由开关连接到对应的数据线，而所述第二输入端连接到偏置线。
26.根据权利要求24所述的显示系统，其中所述至少一个回读电路包括互阻放大器，所述互阻放大器包括输入端和输出端，其中所述互阻放大器的输入端经由开关连接到对应的数据线。
27.一种用于根据权利要求25所述的显示系统的方法，其中所述面板补偿包括第一、第二、第三、第四和第五操作周期，
在第一行的第一操作周期中，为第一行选择第一地址线，并程控第一行中的像素电路；
在第一行的第二操作周期中，禁用第一行的第一地址线，并驱动第一行中的像素电路；
在第一行的第三操作周期中，为第一行选择第一地址线，并将节点处的电压充电为偏置电压；
在第一行的第四操作周期中，为邻近第一行的第二行选择相邻的地址线，并禁用第一行的第一地址线，从而在所述节点处对来自传感器的电压放电；以及
在第一行的第五操作周期中，通过为第一行选择第一地址线，从所述传感器读回所述节点处的电压变化。
28.一种用于根据权利要求26所述的显示系统的方法，其中所述面板补偿包括第一、第二和第三操作周期，
在第一行的第一操作周期中，为第一行选择第一地址线，并程控第一行中的像素电路；
在第一行的第二操作周期中，禁用第一行的地址线，并驱动第一行中的像素电路；
在第一行的第三操作周期中，通过选择第一行的地址线以及与第一行相邻的第二行的相邻地址线来监控传感器的输出。
29.根据权利要求23或24所述的显示系统，其中所述一个或多个像素是用于一个或多个第二像素电路的一个或多个参考像素电路，并且，其中将回读操作应用于所述一个或多个参考像素电路，从而校准所述第二像素电路的程控数据。
30.根据权利要求29所述的显示系统，其中所述驱动器基于所述参考像素电路的输出读回所述传感器的老化。
31.一种显示系统，其包括：
显示阵列，所述显示阵列包括按行和列排列的多个像素电路，每个像素电路包括发光器件和驱动电路；以及
用于驱动所述显示阵列的驱动系统，
所述驱动电路包括：
驱动晶体管，其包括栅极、第一端和第二端，所述驱动晶体管在所述发光器件和第一电源之间；
第一晶体管，其包括栅极、第一端以及第二端，所述第一晶体管的栅极连接到地址线，所述第一晶体管的第一端连接到数据线，所述第一晶体管的第二端连接到所述驱动晶体管的栅极；
用于调节所述驱动晶体管的栅极电压的电路，所述电路包括第二晶体管，所述第二晶体管具有栅极、第一端以及第二端，所述第二晶体管的栅极连接到控制线，所述第二晶体管的第一端连接到所述驱动晶体管的栅极；以及
存储电容器，其包括第一端和第二端，所述存储电容器的第一端连接到所述驱动晶体管的栅极，
所述驱动系统驱动所述像素电路，从而在部分帧时间内关闭所述像素电路。
32.根据权利要求31所述的显示系统，其中所述电路包括第三晶体管，其连接在所述第二晶体管和所述发光器件之间，所述第三晶体管的电阻随着所述像素电路的老化而变化。
33.根据权利要求31所述的显示系统，其中所述电路包括传感器，所述传感器的电阻随着所述像素电路的老化而变化。
34.一种用于根据权利要求31所述的显示系统的方法，其中所述驱动系统提供帧时间，所述帧时间具有用于每一行的程控周期、放电周期、发射周期、重置周期、以及弛豫周期，
在所述程控周期中，通过激活行的地址线对所述行上的像素电路进行程控；
在所述放电周期中，通过使所述行的地址线无效同时激活所述行的控制线来对所述驱动晶体管的栅极电压进行部分放电；
在所述发射周期中，使所述行的控制线无效，并利用所述驱动晶体管控制发光器件；
在所述重置周期中，通过激活所述行的控制线对所述驱动晶体管的栅极电压进行放电；并且
在所述弛豫周期中，使所述行的控制线无效。
35.根据权利要求31所述的显示系统，其中所述驱动器系统包括具有用于每行的驱动输出端的第一驱动器、用于驱动每列的数据线的第二驱动器，以及用于每行的开关，行的地址线通过对应的开关选择性地连接到所述第一驱动器的对应驱动输出端或者具有预定电压水平的电压线。
36.根据权利要求31的显示系统，其中所述行的控制线连接到驱动输出端，该驱动输出端不同于所述行的地址线的驱动输出端。
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