CN110010075B - 显示器、像素电路和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器及其新型像素电路和对像素电路进行编程并测量像素电路及其OLED的电流的方法。一个像素电路包括四个TFT晶体管、存储电容器和OLED器件，并且使用通过数据线提供的电压对所述像素电路进行编程。一种方法利用读出电路通过所述数据线测量所述OLED和所述像素电路的电流。

Description

显示器、像素电路和方法
技术领域
本发明涉及有源矩阵有机发光二极管(AMOLED：active matrix organic lightemitting diode)显示器，并且特别地，涉及有源矩阵有机发光二极管显示器的像素电路以及驱动并测量像素和有机发光二极管(OLED：organic light emitting diode)电流以提取像素和OLED参数的方法。
相关申请的交叉参考
本申请要求2017年11月22日提交的美国临时申请第62/590,060号的权益，因此将其全部内容以引用的方式并入本文中。
背景技术
OLED器件是如下的发光二极管(LED：Light Emitting Diode)：其中，发光电致发光层是响应于电流而发光的有机化合物膜。这个有机材料层位于两个电极之间；通常，这些电极中的至少一个电极是透明的。与传统的液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)相比，有源矩阵有机发光器件(AMOLED)显示器提供了制造灵活性、更低的功耗、更快的响应时间、更大的视角、更高的对比度、更轻的重量和对柔性基板的适应性。因为每个像素内的OLED的有机材料本身发射可见光，所以AMOLED显示器在没有背光的情况下工作，并且每个像素由独立发光的不同颜色的OLED组成。OLED面板能够显示深黑级别，并且可以比LCD显示器更薄。OLED根据通过由编程电压控制的驱动晶体管提供的并流经OLED的电流而发光。每个像素消耗的电力与该像素中所产生的光的大小有关。
基于OLED的像素中的输出的质量取决于驱动晶体管的特性以及OLED本身的特性，该驱动晶体管通常由包括但不限于非晶硅、多晶硅或金属氧化物的材料制成。特别地，OLED显示器的关键缺点包括由于因为像素老化引起的驱动晶体管的电特性(例如阈值电压和迁移率)变化而导致的亮度不均匀性和由于OLED器件的差异老化而导致的图像残留。为了保持高图像质量，必须通过调节编程电压来补偿这些参数的变化。为此，从驱动器电路中提取这些参数。然后，可以使用被测量信息来通知像素电路的后续编程，从而可以在考虑测量到的劣化的情况下对编程进行调节。
发明内容
根据第一方面，提供了一种显示系统，其包括以行和列布置的像素电路阵列和控制器，所述像素电路阵列中的像素电路包括：驱动晶体管，所述驱动晶体管包括源极端子，所述源极端子能够连接至所述显示系统的数据线；存储电容器，所述存储电容器跨接所述驱动晶体管的栅极端子和所述源极端子；以及发光器件，所述发光器件能够连接至所述驱动晶体管的与所述源极端子不同的漏极端子，所述控制器用于在所述像素电路的多个操作状态下驱动所述像素电路，所述多个操作状态包括用于使用所述数据线上提供的数据电压对所述像素电路的所述存储电容器进行编程的编程状态和用于测量所述数据线上的来自所述像素电路的电流的测量状态。
在一些实施例中，所述显示系统还包括读出电路，所述读出电路可连接至所述数据线，以用于测量所述数据线上的来自所述像素电路的所述电流。
在一些实施例中，所述读出电路包括积分器和模数转换器，所述积分器用于在所述测量的期间内对来自所述像素电路的所述电流进行积分并生成与积分后的所述电流对应的输出电压，所述模数转换器用于将所述输出电压转换成数字代码输出。
在一些实施例中，所述读出电路不能经由与用于测量来自所述像素电路的所述电流的所述数据线不同的信号线连接至所述像素电路。
在一些实施例中，用于测量来自所述像素电路的电流的所述测量状态包括：用于测量来自所述像素电路并经过所述发光器件的OLED电流的有机发光二极管(OLED)测量状态。
在一些实施例中，所述像素电路还包括参考线，所述参考线能够连接至所述驱动晶体管的栅极端子，并且其中，在所述OLED测量状态期间内，所述控制器将所述驱动晶体管的所述栅极端子连接至所述参考线并在所述参考线上提供足以导通所述驱动晶体管以使所述驱动晶体管用作闭合的开关的参考电压，并且所述控制器将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线并在所述数据线上提供足以使所述发光器件导通的数据电压。
在一些实施例中，所述显示系统还包括读出电路，所述读出电路能够连接至所述数据线以测量所述数据线上的来自所述像素电路的所述电流，所述读出电路包括积分器和模数转换器，所述积分器用于在所述测量的期间内对来自所述像素电路的所述OLED电流进行积分并生成相应的输出电压，所述模数转换器用于将所述输出电压转换成数字代码输出，其中，所述控制器使用所述像素电路中的第一晶体管将所述驱动晶体管的所述栅极端子连接至所述参考线，并且使用连接在所述源极端子与所述数据线之间的第二晶体管将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线。
在一些实施例中，用于测量来自所述像素电路的所述电流的所述测量状态包括像素电路测量状态，所述像素电路测量状态用于测量来自所述像素电路并根据所述存储电容器两端的电压差流经所述驱动晶体管的像素电路电流，所述像素电路测量状态在所述编程状态之后。
在一些实施例中，所述像素电路还包括参考线，所述参考线能够连接至所述驱动晶体管的栅极端子，其中，在所述像素电路测量状态期间，所述控制器断开所述参考线与所述驱动晶体管的所述栅极端子的连接，以保持所述存储电容器两端的所述电压差，并且所述控制器将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线。
在一些实施例中，所述显示系统还包括读出电路，所述读出电路可连接至所述数据线以测量所述数据线上的来自所述像素电路的所述电流的，所述读出电路包括积分器和模数转换器，所述积分器用于在所述测量的期间内对来自所述像素电路的所述像素电路电流进行积分并生成相应的输出电压，所述模数转换器用于将所述输出电压转换成数字代码输出，并且其中，在所述像素电路测量状态期间，所述控制器使用连接在所述驱动晶体管的所述栅极端子与所述参考线之间的第一晶体管断开所述参考线与所述栅极端子的连接，并且所述控制器利用连接在所述源极端子与所述数据线之间的第二晶体管将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线。
在一些实施例中，所述像素电路包括仅为p型薄膜晶体管(TFT)的晶体管，并且其中，所述发光器件是OLED。
根据第二方面，提供了一种驱动显示系统的方法，所述显示系统包括以行和列布置的像素电路阵列，所述像素电路阵列中的像素电路包括：驱动晶体管，所述驱动晶体管包括源极端子，所述源极端子可连接至所述显示系统的数据线；存储电容器，所述存储电容器跨接所述驱动晶体管的栅极端子和所述源极端子；和发光器件，所述发光器件可连接至所述驱动晶体管的与所述源极端子不同的漏极端子，所述方法包括：在所述像素电路的多个操作状态下驱动所述像素电路，所述驱动包括：在编程状态的期间内使用所述数据线上提供的数据电压对所述像素电路的所述存储电容器进行编程，以及在测量状态的期间内测量所述数据线上的来自所述像素电路的电流。
在一些实施例中，测量来自所述像素电路的所述电流包括：将读出电路连接至所述数据线并使用所述读出电路测量来自所述像素电路的所述电流。
在一些实施例中，使用所述读出电路测量来自所述像素电路的所述电流包括：对来自所述像素电路的所述电流进行积分，生成相应的输出电压，并且将所述输出电压转换成数字代码输出。
在一些实施例中，测量来自所述像素电路的所述电流包括：在OLED测量状态的期间内测量来自所述像素电路并流经所述发光器件的OLED电流。
在一些实施例中，所述像素电路还包括参考线，所述参考线可连接至所述驱动晶体管的栅极端子，并且其中，在所述OLED测量状态的期间内测量所述OLED电流包括：将所述驱动晶体管的所述栅极端子连接至所述参考线，在所述参考线上提供足以导通所述驱动晶体管以使所述驱动晶体管用作闭合的开关的参考电压，将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线，并在所述数据线上提供足以使所述发光器件导通的数据电压。
在一些实施例中，在所述OLED测量状态的期间内测量所述OLED电流包括：使用所述像素电路中的第一晶体管将所述驱动晶体管的所述栅极端子连接至所述参考线；使用连接在所述源极端子与所述数据线之间的第二晶体管将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线；以及将读出电路连接至所述数据线并使用所述读出电路测量来自所述像素电路的所述电流，包括：对来自所述像素电路的所述OLED电流进行积分；生成与积分后的所述电流对应的输出电压；并且将所述输出电压转换成数字代码输出。
在一些实施例中，测量来自所述像素电路的所述电流包括：在所述编程状态之后的像素电路测量状态的期间内，测量来自所述像素电路并根据所述存储电容器两端的电压差流经所述驱动晶体管的像素电路电流。
在一些实施例中，在所述像素电路测量状态的期间内测量所述像素电流包括：断开所述参考线与所述驱动晶体管的所述栅极端子的连接以保持所述存储电容器两端的所述电压差，并且将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线。
在一些实施例中，在所述像素电路测量状态的期间内测量所述像素电路电流包括：使用连接在所述驱动晶体管的所述栅极端子与所述参考线之间的第一晶体管断开参考线与所述驱动晶体管的所述栅极端子的连接；使用连接在所述源极端子与所述数据线之间的第二晶体管将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线；以及将读出电路连接至所述数据线并使用所述读出电路测量来自所述像素电路的所述电流，包括：对来自所述像素电路的所述像素电路电流进行积分；生成与积分后的所述电流对应的输出电压；和将所述输出电压转换成数字代码输出。
鉴于参照附图做出的各种实施例和/或方面的详细描述，本发明的前述和额外方面和实施例对于本领域技术人员将是显然易见的，下面提供了附图的简要描述。
附图说明
通过阅读以下详细描述并参照附图，本发明的前述和其他优点将变得显而易见。
图1是根据实施例的示例性有源矩阵显示系统的示意框图。
图2是图1的显示器的像素电路的实施例的示意电路图，该像素电路包括四个TFT晶体管、OLED和电容器。
图3是驱动模式下的像素电路的控制信号的示例性时序图。
图4是像素测量模式下的像素电路的控制信号的示例性时序图。
图5是OLED测量模式下的像素电路的控制信号的示例性时序图。
图6是处于驱动模式的编程状态下的像素电路的示意框图。
图7是处于驱动模式的像素内补偿(IPC：In-Pixel Compensation)状态下的像素电路的示意框图。
图8是处于驱动模式的发射状态下的像素电路的示意框图。
图9是处于像素测量模式的编程状态下的像素电路的示意框图。
图10是处于像素测量模式的IPC状态下的像素电路的示意框图。
图11是处于像素测量模式的断开状态下的像素电路的示意框图。
图12是处于像素测量模式的像素电流测量状态下的像素电路的示意框图。
图13是OLED测量模式下的像素电路的示意性框图。
虽然本发明易于做出各种变型和替换形式，但是已经在附图中通过示例的方式示出了特定实施例或实施方案，并在本文中将详细描述这些特定实施例或实施方案。然而，应当理解的是，本发明并不旨在限于所公开的特定形式。相反，本发明将覆盖落入由所附权利要求限定的发明的实质和范围内的所有变型、等同物和替代物。
具体实施方式
本发明的各方面包括显示面板中的新型像素电路以及驱动像素并测量OLED电流以提取像素参数的方法。像素电路包括发光器件(LED)(例如有机发光二极管(OLED))、存储电容器和薄膜晶体管(TFT：Thin Film晶体管)。一些方法包括经由数据线从电源(source)向像素电路供应电压或电流并测量数据线中的电流。一些方法进一步包括将测量的电流转换成电压以用于进一步处理。例如，具有读出电路(ROC：ReadOut Circuit)的源极驱动器可以被用于测量来自像素电路的电流。在一些实施例中，来自像素电路的电流可以是驱动TFT的电流或OLED的电流。将该电流转换成相应的电压，然后使用模数转换器(ADC：Analog-to-Digital Convertor)将电压转换成数字代码，即10位至16位的数字代码。将数字代码提供给数字处理器以用于进一步处理。
图1是根据实施例的示例性OLED显示系统100的框图。显示系统100包括显示面板108、源极驱动器110、栅极驱动器104、控制器114、内存存储器116、参考发生器106和供应电压块102，源极驱动器110包括读出电路(ROC)112。显示面板108包括布置成“n”行“m”列的多个像素200。如图2所示，每个像素200具有包括四个薄膜晶体管(TFT)、存储电容器和OLED的像素电路。每个像素200被单独编程，以发出具有特定亮度值的光。数字控制器114接收用于指示将要在显示面板108上显示的信息的数字视频数据。控制器114将包括数字视频数据的信号136发送给源极驱动器110并将信号134发送给栅极驱动器104，以逐行地驱动显示面板108中的像素200，从而显示所指示的信息。因此，与显示面板108相关联的多个像素200包括适于根据控制器114接收到的输入数字数据而动态地显示信息的显示阵列(“显示屏”)。显示屏108可以显示例如来自控制器114接收到的视频数据流(未示出)的视频信息。供应电压块102为显示面板108提供恒定或可调的电源，该电源是由来自控制器114的信号132控制的。参考发生器块106为显示面板108提供恒定或可调的参考电压，该参考电压是由来自控制器114的信号140控制的。
为了简化和说明的目的，图1仅图示了显示面板108中的两个像素200a和200b。显示系统100可以用多个相似像素(例如像素200)实现，并且显示面板的尺寸不受限于像素的特定数量的行和列。例如，显示系统100可以用如下显示面板实现：该显示面板具有在移动设备、基于监视器的设备、TV和投影设备的显示器中可通用的多行和多列像素。
根据实施例，图2示出了图1的显示系统的示例性像素电路200，该像素电路包括四个p型TFT(221、222、223和224)、存储电容器(CS)212、OLED器件230和具有三个控制信号的输入。驱动晶体管221与OLED器件230串联连接，并且存储电容器212跨接驱动晶体管221的源极和栅极。由EM[i]控制的晶体管222连接在驱动晶体管221的源极与VDD之间，由WR[i]控制的晶体管223连接在驱动晶体管221的源极与数据线130之间，同时由RST[i]控制的晶体管224连接在驱动晶体管221的栅极与参考线126之间。控制信号EM[i]206、WR[i]208和RST[i]210是第i行的控制信号，并且分别是像素电路200的发射信号、写入信号和复位信号。如图1所示，所有控制信号是由控制器114控制的栅极驱动器块104提供的。参考电压VREF对于每行中的所有像素是共用的。这些参考电压VREF[i]和VREF[n]由参考电压发生器106提供在参考线126i和126n上。像素电路200包括存储电容器CS 212，存储电容器CS 212用于存储数据线130上的由源极驱动器110提供的数据电压VDATA并用于使像素电路200能够在被寻址之后驱动OLED器件230。正因为如此，包括像素电路200的显示面板108是有源矩阵显示阵列。尽管在像素电路200中采用的晶体管是p型薄膜晶体管(TFT)，但是本发明的实施方案不限于具有特定晶体管极性的像素电路，或者不仅限于具有薄膜晶体管的像素电路。
图1在显示面板108中仅图示了两个像素200a和200b。如图1所示，在显示面板108中图示为左上像素的像素200a表示第“i”行第“j”列，连接至发射信号EM[i]的发射信号线120i、写入信号WR[i]的写入信号线122i、复位信号RST[i]的复位信号线124i、供应电压VDD[j]的供电线128j、数据电压VDATA[j]的数据线130j和参考电压VREF[i]的参考线126i。
如图1所示，在显示面板108中图示为右下像素200的像素200b表示第“n”行第“m”列，连接至发射信号EM[n]的发射信号线120n、写入信号WR[n]的写入信号线122n、复位信号RST[n]的复位信号线124n、供应电压VDD[m]的供电线128m、数据电压VDATA[m]的数据线130m和参考电压VREF[n]的参考线126n。
如图1所示，栅极驱动器104为发射信号线120i、120n、写入信号线122i、122n以及复位信号线124i、124n提供EM、WR和RST信号。这些信号用于控制显示面板108中的像素200，以便对像素200进行编程或者通过使用数据线(130j、130m)来测量像素或OLED的电流。数据线130将诸如编程电压或编程电流等编程信息从源极驱动器110传送到像素200对像素200进行编程，以便根据由控制器114接收到的数字数据发出期望量的亮度。可以在像素200的编程操作的期间内将编程电压或编程电流施加到像素200，以便对像素200内的存储器件(例如存储电容器)进行充电，从而使像素200能够在编程操作之后的发射操作的期间内发出具有期望量的亮度的光。例如，像素200中的存储器件可以在编程操作的期间内被充电以保持数据电压，然后在发射操作的期间内将数据电压施加到驱动晶体管的栅极端子和/或源极端子，从而引起驱动晶体管根据存储在存储器件上的电压而传送驱动电流通过OLED。
在一般情况下，在像素200中，在像素200的发射操作的期间内由驱动晶体管传送通过发光器件的驱动电流是由供电线(例如供电线128j和128m)提供过来的电流。供电线128能够提供正的供应电压202(例如，在电路设计中通常称为“VDD”的电压)。在一些实施方案中，可以在第二供电线上向像素200提供负的或零(0V)供应电压VSS 204。例如，每个像素可以连接至第一供电线128和与VSS连接的第二供电线(未示出)，并且像素电路200可以位于第一供电线与第二供电线之间，以有助于在像素电路的发光状态或其他状态的期间内在这两条供电线之间驱动电流。
在一些实施例中，显示系统100还包括与源极驱动器110集成的读出电路(ROC)112。数据线(130j、130m)将像素200连接至读出电路112。数据线(130j、130m)允许读出电路112测量与像素200相关联的电流并因此提取指示像素200劣化的信息。读出电路112将相关联的电流转换成相应电压。在一些实施例中，这个电压被转换成10位至16位的数字代码，并被发送到数字控制器114以用于进一步处理或补偿。
在一些实施例中，显示系统有三种操作模式，包括驱动模式、像素测量模式和OLED测量模式。
驱动模式
图3中示出了处于驱动模式下的像素电路200的控制信号的时序图。图3中所示的时序图包含三种状态，包括对像素进行编程的编程状态301、像素内补偿(IPC)状态302和像素发光的发射状态303。在编程状态301的期间内，存储电容器CS 212先被充电到VDATA-VREF(这是数据线130的电压与参考线126的电压之间的差值)。在像素内补偿(IPC)状态302的期间内，存储在电容器212上的电压改变了ΔVIPC。在发射状态303的期间内，驱动晶体管221使用与所存储的数据电压对应的电流驱动OLED器件230，使其发光。
在图6所示的编程状态301的期间内，发射信号EM[i]206被设置为VDD，即EM[i]＝VDD。这使晶体管222断开。写入信号WR[i]208和复位信号RST[i]210被设置为零，即WR[i]＝0和RST[i]＝0。这些信号使晶体管223和224导通，并且将节点221g(与驱动晶体管221的栅极共用)连接到VREF且将节点221s(与驱动晶体管221的源极共用)连接到VDATA。存储电容器CS212被充电至VDATA-VREF，其是数据线130上的电压与参考线126上的电压之间的差值。在编程状态301结束时，存储在存储电容器CS 212中的电压等于：
VCs＝VDATA－VREF (1)
在如图7所示的像素内补偿(IPC)状态302的期间内，发射信号EM[i]206和写入信号WR[i]208被设置为VDD，即EM[i]＝VDD和WR[i]＝VDD。这些信号使晶体管222和223断开。节点221s与数据线130断开连接。复位信号RST[i]210被设置为零，即RST[i]＝0。这使晶体管224导通。驱动晶体管221导通，并且在这种状态下执行IPC。在这种状态结束时，存储在存储电容器CS 212中的电压等于：
VCs＝VDATA－VREF－ΔVIPC (2)
其中，ΔVIPC是在此状态期间的电压降。
在如图8所示的发射状态303的期间内，发射信号EM[i]206被设置为0，即EM[i]＝0，并且写入信号WR[i]208和复位信号RST[i]210被设置为VDD，即WR[i]＝VDD和RST[i]＝VDD。这些信号使晶体管222导通并使晶体管223和224断开。驱动晶体管221凭借与存储在电容器212中的电压对应的像素电流IPIXEL和驱动晶体管221的特性来驱动OLED器件230。因此，由IPIXEL决定的OLED器件230的亮度取决于电容器212的编程和驱动晶体管221的特性。
像素测量模式
在像素测量模式下测量像素电流。图4中示出了在像素测量模式下的像素电路200的控制信号的时序图。图4中所示的时序图包含四种状态，包括编程状态401、IPC状态402、TFT和OLED断开的断开状态403以及像素电流测量状态404。
在如图9所示的编程状态401的期间内，发射信号EM[i]206被设置为VDD，即EM[i]＝VDD，使晶体管222断开。写入信号WR[i]208和复位信号RST[i]210被设置为零，即WR[i]＝0和RST[i]＝0。这些信号使晶体管223和224导通，并且将节点221g连接至VREF且将节点221s连接至VDATA。存储电容器CS 212被充电至VDATA-VREF(这是数据线130上的电压与参考线126上的电压之间的差值)。在此状态结束时，存储在存储电容器CS 212中的电压等于：
VCs＝VDATA－VREF (3)
在如图10所示的像素内补偿(IPC)状态402的期间内，发射信号EM[i]206和写入信号WR[i]208被设置为VDD，即EM[i]＝VDD和WR[i]＝VDD。这些信号使晶体管222和223断开。节点221s与数据线130断开连接。复位信号RST[i]210被设置为零，即RST[i]＝0。这使晶体管224导通。在这种状态下，驱动晶体管221导通并且以此状态执行IPC。在此状态结束时，存储在存储电容器CS 212中的电压等于：
VCs＝VDATA－VREF－ΔVIPC (4)
其中，ΔVIPC是在此状态期间的电压降。
在如图11所示的断开状态403的期间内，发射信号EM[i]206、写入信号WR[i]208和复位信号RST[i]210被设置为VDD，即EM[i]＝VDD、WR[i]＝VDD和RST[i]＝VDD。这些信号使晶体管222、223和224断开，并使节点221s与数据线130断开连接且使节点221g与参考线126断开连接。在断开状态403的期间内，没有电流经过OLED器件230，并且在这种状态的期间内，OLED器件230是断开的。
在如图12所示的像素电流测量状态404的期间内，发射信号EM[i]206和复位信号RST[i]210被设置为VDD，即EM[i]＝VDD和RST[i]＝VDD。写入信号WR[i]208被设置为0，即WR[i]＝0。写入信号WR[i]208使晶体管223导通，并且节点221s连接至数据线130。在这种状态下，数据线130连接至ROC 112以测量像素电流IPIXEL 232。驱动晶体管221凭借与存储在电容器212中的电压对应的像素电流IPIXEL和驱动晶体管221的特性来驱动OLED器件230。在这种状态下测量像素电流IPIXEL 232，并且将该电流转换成相应的电压252，电压252被ADC 254量化为10位至16位的数字代码256。
在一些实施例中，为了表征驱动晶体管221，使用不同的电压不止一次地执行像素测量，以对电容器212进行编程。在一些实施例中，使用用于电容器的两个不同的编程电压并测量得到的两个不同的像素电流IPIXEL来提取驱动晶体管221的I-V曲线中的两个点，并且使用这两个点来外推I-V曲线的其余部分。
OLED测量模式
在这种模式下，为了确定OLED器件的用于补偿OLED老化的I-V特性，测量OLED电流。图5中示出了在OLED测量模式下的像素电路200的控制信号的时序图。图5中所示的时序图仅包括OLED测量状态501这一个状态。
在如图13所示的OLED测量状态501的期间内，发射信号EM[i]206被设定为VDD，即EM[i]＝VDD，并且写入信号WR[i]208和复位信号RST[i]210被设置为零，即WR[i]＝0和RST[i]＝0。写入信号WR[i]208使晶体管223导通，并且节点221s连接至数据线130。在此状态下，参考线126上的参考电压VREF被切换至最低电压，即VREF＝0。复位信号RST[i]210使晶体管224导通，因此节点221g连接至具有被设定至零的参考电压VREF的参考线126。数据电压VDATA被设定至大于零的电压，使得驱动晶体管221在此状态下导通并且表现得像闭合的开关。由于驱动晶体管221起到开关的作用，所以数据电压VDATA被提供至节点221d，并且也数据电压也被设定为大到足以使OLED 230导通的电压(VDATA>VOLED)。在此状态501下，数据线130连接至读出电路(ROC)112以测量OLED电流IOLED 234。在此模式下OLED电流IOLED 234被测量并被转换成相应的电压252，电压252被模数转换器(ADC)254量化为10位至16位的数字代码256。
在一些实施例中，为了表征OLED 230的I-V特性，使用不同的数据电压VDATA不止一次地进行OLED测量，每个数据电压都足以使作为开关的驱动晶体管221导通，并且大到足以(VDATA>VOLED)使OLED 230导通，并且具有产生所需分辨率的I-V特性曲线所期望的任何电压间隔。
如图12和图13所示的ROC 112包括积分器248、模数转换器(ADC)254和一个开关240，开关240在积分器248处将ROC 112连接至数据线130。积分器248包括并联的复位开关246和积分电容器CI 258，并且复位开关246和积分电容器258连接在积分器248的第一输入242与输出之间，偏置电压VB连接至积分器248的第二输入244。在测量期间内，开关240闭合，并且积分器246对来自像素200的电流(IPIXEL 232或IOLED 234)进行积分并将其转换成相应的电压252。积分器248的输出电压252被施加到ADC 254，并且该电压被ADC 254转换成10位至16位的数字代码256。
虽然已经利用由诸如“VDD”或“0”或“VSS”等特定的示例性电压值的应用产生的晶体管的功能说明了实施例，但是需要理解的是，在不同的环境中，适当的不同电压值的“高”电压和“低”电压的应用可以用于实现晶体管的相同功能，并且不代表背离上面公开的实施例。
虽然已经说明和描述了本发明的特定实施方式和应用，但是需要理解的是，本发明不限于本文所公开的精确结构和组成，并且在不脱离所附权利要求限定的发明的实质和范围的情况下，根据前述描述各种变型、变化和变更是显而易见的。

Claims (22)

1.一种显示系统，其包括：
以行和列布置的像素电路阵列，所述像素电路阵列中的像素电路包括：
驱动晶体管，所述驱动晶体管包括源极端子，所述源极端子能够连接至所述显示系统的数据线；
存储电容器，所述存储电容器跨接至所述驱动晶体管的栅极端子和所述源极端子；和
OLED，所述OLED能够连接至所述驱动晶体管的与所述源极端子不同的漏极端子；以及
控制器，所述控制器用于在所述像素电路的多个操作状态下驱动所述像素电路，所述多个操作状态包括用于使用所述数据线上提供的数据电压对所述像素电路的所述存储电容器进行编程的编程状态和用于测量流经所述驱动晶体管、所述OLED和所述数据线的电流的一个或多个测量状态。
2.如权利要求1所述的显示系统，其还包括读出电路，所述读出电路能够连接至所述数据线，以用于测量流经所述驱动晶体管、所述OLED和所述数据线的所述电流。
3.如权利要求2所述的显示系统，其中，所述读出电路包括积分器和模数转换器，所述积分器用于在所述测量的期间内对来自所述像素电路的所述电流进行积分并生成与积分后的所述电流对应的输出电压，所述模数转换器用于将所述输出电压转换成数字代码输出。
4.如权利要求2所述的显示系统，其中，所述读出电路不能经由与用于测量来自所述像素电路的所述电流的所述数据线不同的信号线连接至所述像素电路。
5.如权利要求1所述的显示系统，其中，测量流经所述驱动晶体管、所述OLED和所述数据线的所述电流包括：在OLED测量状态的期间内测量来自所述像素电路并经过所述OLED的OLED电流。
6.如权利要求5所述的显示系统，其中，所述像素电路还包括参考线，所述参考线能够连接至所述驱动晶体管的所述栅极端子，并且其中，在所述OLED测量状态期间内，所述控制器将所述驱动晶体管的所述栅极端子连接至所述参考线并在所述参考线上提供足以导通所述驱动晶体管以使所述驱动晶体管用作闭合的开关的参考电压，并且所述控制器将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线并在所述数据线上提供足以使所述OLED导通的所述数据电压。
7.如权利要求6所述的显示系统，其还包括读出电路，所述读出电路能够连接至所述数据线以测量所述数据线上的来自所述像素电路的所述OLED电流，所述读出电路包括积分器和模数转换器，所述积分器用于在所述测量的期间内对来自所述像素电路的所述OLED电流进行积分并生成相应的输出电压，所述模数转换器用于将所述输出电压转换成数字代码输出，其中，所述控制器使用所述像素电路中的第一晶体管将所述驱动晶体管的所述栅极端子连接至所述参考线，并且使用连接在所述驱动晶体管的所述源极端子与所述数据线之间的第二晶体管将所述源极端子连接至所述数据线。
8.如权利要求1所述的显示系统，其中，用于测量流经所述驱动晶体管、所述OLED和所述数据线的所述电流的所述一个或多个测量状态包括像素电路测量状态，所述像素电路测量状态用于测量来自所述像素电路并根据所述存储电容器两端的电压差流经所述驱动晶体管的像素电路电流，所述像素电路测量状态在所述编程状态之后。
9.如权利要求8所述的显示系统，其中，所述像素电路还包括参考线，所述参考线能够连接至所述驱动晶体管的所述栅极端子，其中，
在所述像素电路测量状态期间，所述控制器断开所述参考线与所述驱动晶体管的所述栅极端子的连接，以保持所述存储电容器两端的所述电压差，并且所述控制器将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线。
10.如权利要求9所述的显示系统，其还包括读出电路，所述读出电路能够连接至所述数据线以测量流经所述驱动晶体管、所述OLED和所述数据线的所述像素电路电流，所述读出电路包括积分器和模数转换器，所述积分器用于在所述测量的期间内对来自所述像素电路的所述像素电路电流进行积分并生成相应的输出电压，所述模数转换器用于将所述输出电压转换成数字代码输出，并且其中，
在所述像素电路测量状态期间，所述控制器使用连接在所述驱动晶体管的所述栅极端子与所述参考线之间的第一晶体管断开所述参考线与所述栅极端子的连接，并且所述控制器使用连接在所述驱动晶体管的所述源极端子与所述数据线之间的第二晶体管将所述源极端子连接至所述数据线。
11.如权利要求1所述的显示系统，其中，所述像素电路包括仅为p型薄膜晶体管的晶体管。
12.一种驱动显示系统的方法，所述显示系统包括以行和列布置的像素电路阵列，所述像素电路阵列中的像素电路包括：驱动晶体管，所述驱动晶体管包括源极端子，所述源极端子能够连接至所述显示系统的数据线；存储电容器，所述存储电容器跨接至所述驱动晶体管的栅极端子和所述源极端子；和OLED，所述OLED能够连接至所述驱动晶体管的与所述源极端子不同的漏极端子，所述方法包括：
在所述像素电路的多个操作状态下驱动所述像素电路，所述驱动包括：
在编程状态的期间内使用所述数据线上提供的数据电压对所述像素电路的所述存储电容器进行编程，以及
在一个或多个测量状态的期间内测量流经所述驱动晶体管、所述OLED和所述数据线的电流。
13.如权利要求12所述的方法，其中，测量来自所述像素电路的所述电流包括：将读出电路连接至所述数据线并使用所述读出电路测量来自所述像素电路的所述电流。
14.如权利要求13所述的方法，其中，使用所述读出电路测量来自所述像素电路的所述电流包括：对来自所述像素电路的所述电流进行积分，生成相应的输出电压，并且将所述输出电压转换成数字代码输出。
15.如权利要求13所述的方法，其中，所述读出电路不能经由与用于测量来自所述像素电路的所述电流的所述数据线不同的信号线连接至所述像素电路。
16.如权利要求12所述的方法，其中，测量流经所述驱动晶体管、所述OLED和所述数据线的所述电流包括：在OLED测量状态的期间内测量来自所述像素电路并流经所述OLED的OLED电流。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述像素电路还包括参考线，所述参考线能够连接至所述驱动晶体管的所述栅极端子，并且其中，
在所述OLED测量状态的期间内测量所述OLED电流包括：将所述驱动晶体管的所述栅极端子连接至所述参考线，在所述参考线上提供足以导通所述驱动晶体管以使所述驱动晶体管用作闭合的开关的参考电压，将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线，并在所述数据线上提供足以使所述OLED导通的所述数据电压。
18.如权利要求17所述的方法，其中，在所述OLED测量状态的期间内测量所述OLED电流包括：
使用所述像素电路中的第一晶体管将所述驱动晶体管的所述栅极端子连接至所述参考线；
使用连接在所述驱动晶体管的所述源极端子与所述数据线之间的第二晶体管将所述源极端子连接至所述数据线；以及
将读出电路连接至所述数据线并使用所述读出电路测量来自所述像素电路的所述OLED电流，包括：对来自所述像素电路的所述OLED电流进行积分；生成与积分后的所述电流对应的输出电压；并且将所述输出电压转换成数字代码输出。
19.如权利要求12所述的方法，其中，所述一个或多个测量状态包括像素电路测量状态，并且其中，测量来自所述像素电路的所述电流包括：在所述编程状态之后的所述像素电路测量状态的期间内，测量来自所述像素电路并根据所述存储电容器两端的电压差流经所述驱动晶体管的像素电路电流。
20.如权利要求19所述的方法，其中，在所述像素电路测量状态的期间内测量所述像素电路电流包括：断开所述像素电路的参考线与所述驱动晶体管的所述栅极端子的连接以保持所述存储电容器两端的所述电压差，并且将所述驱动晶体管的所述源极端子连接至所述数据线。
21.如权利要求20所述的方法，其中，在所述像素电路测量状态的期间内测量所述像素电路电流包括：
使用连接在所述驱动晶体管的所述栅极端子与所述参考线之间的第一晶体管断开所述参考线与所述驱动晶体管的所述栅极端子的连接；
使用连接在所述驱动晶体管的所述源极端子与所述数据线之间的第二晶体管将所述源极端子连接至所述数据线；以及
将读出电路连接至所述数据线并使用所述读出电路测量流经所述驱动晶体管、所述OLED和所述数据线的所述像素电路电流，包括：对来自所述像素电路的所述像素电路电流进行积分；生成与积分后的所述电流对应的输出电压；并且将所述输出电压转换成数字代码输出。
22.如权利要求12所述的方法，其中，所述像素电路包括仅为p型TFT的晶体管。
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