DE112014005546T5 - Landing-based compensation and parameter extraction in Amoled displays - Google Patents

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Abstract

Ein System liest einen gewünschten Schaltungsparameter aus einer Pixelschaltung aus, die eine Licht-emittierende Vorrichtung, eine Ansteuervorrichtung, um der Licht-emittierenden Vorrichtung einen programmierbaren Ansteuerstrom bereitzustellen, einen Programmiereingang und eine Speichervorrichtung zum Speichern eines Programmiersignals umfasst. Eine Ausführungsform des Extraktionssystems schaltet die Ansteuervorrichtung aus und stellt der Licht-emittierenden Vorrichtung eine vorbestimmte Spannung aus einer externen Quelle bereit, entlädt die Licht-emittierende Vorrichtung bis sich die Licht-emittierende Vorrichtung ausschaltet, und liest dann die Spannung auf der Licht-emittierenden Vorrichtung aus, während diese Vorrichtung ausgeschaltet ist. Die Spannungen auf den Licht-emittierenden Vorrichtungen in einer Vielzahl von Pixelschaltungen können zu unterschiedlichen Zeiten über dieselbe externe Leitung ausgelesen werden. In-Pixel-, ladungsbasierte Kompensationsschemata werden ebenfalls erörtert, die mit den Extraktionsimplementierungen für externe Parameter verwendet werden können.A system reads a desired circuit parameter from a pixel circuit that includes a light-emitting device, a drive device for providing a programmable drive current to the light-emitting device, a program input, and a memory device for storing a programming signal. One embodiment of the extraction system turns off the drive device and provides the light emitting device with a predetermined voltage from an external source, discharges the light emitting device until the light emitting device turns off, and then reads the voltage on the light emitting device off while this device is off. The voltages on the light-emitting devices in a plurality of pixel circuits can be read out at different times over the same external line. In-pixel, charge-based compensation schemes are also discussed that can be used with the external parameter extraction implementations.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Anzeigen mit organischer Aktivmatrix-Leuchtdiodenvorrichtung (AMOLED) und insbesondere Extraktionsparameter der Pixelschaltungen und Licht-emittierenden Vorrichtungen in solchen Anzeigen.The present invention relates generally to organic active matrix light emitting diode device (AMOLED) displays, and more particularly to extraction parameters of the pixel circuits and light emitting devices in such displays.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Die Vorteile von Anzeigen mit organischer Aktivmatrix-Leuchtdiodenvorrichtung (AMOLED) umfassen einen niedrigeren Leistungsverbrauch, Herstellungsflexibilität und eine schnellere Aktualisierungsrate gegenüber herkömmlichen Flüssigkristallanzeigen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Flüssigkristallanzeigen gibt es bei einer AMOLED-Anzeige keine Hintergrundbeleuchtung und daher besteht jedes Pixel aus verschiedenfarbigen OLEDs, die Licht unabhängig voneinander emittieren. Die OLEDs emittieren Licht basierend auf Strom, der durch Treibertransistoren bereitgestellt wird, die durch Programmierspannungen gesteuert werden. Die in jedem Pixel verbrauchte Leistung weist eine Beziehung zu der Stärke des in diesem Pixel erzeugten Lichts auf.The advantages of Organic Active Matrix Light Emitting Device (AMOLED) displays include lower power consumption, manufacturing flexibility, and a faster refresh rate over conventional liquid crystal displays. Unlike traditional liquid crystal displays, there is no backlight for an AMOLED display, so each pixel consists of different colored OLEDs that emit light independently of each other. The OLEDs emit light based on current provided by driver transistors controlled by programming voltages. The power consumed in each pixel is related to the intensity of the light generated in that pixel.

Die Ausgabequalität in einem OLED-basierten Pixel wird durch die Eigenschaften des Treibertransistors beeinflusst, der typischerweise aus Materialien einschließlich, aber nicht beschränkt auf amorphes Silicium, Polysilicium oder Metalloxid sowie der OLED selbst hergestellt ist. Insbesondere tendieren die Schwellenspannung und Beweglichkeit des Treibertransistors dazu, sich zu verändern, wenn das Pixel älter wird. Um die Bildqualität beizubehalten, müssen Änderungen dieser Parameter kompensiert werden, indem die Programmierspannung angepasst wird. Dazu müssen solche Parameter aus der Treiberschaltung extrahiert werden. Das Hinzufügen von Komponenten zum Extrahieren solcher Parameter in einer einfachen Treiberschaltung erfordert mehr Platz auf einem Anzeigensubstrat für die Treiberschaltungsanordnung und reduziert dadurch den Anteil von Apertur oder den Bereich von Lichtemission von der OLED.The output quality in an OLED-based pixel is affected by the characteristics of the driver transistor, which is typically made of materials including, but not limited to, amorphous silicon, polysilicon, or metal oxide, as well as the OLED itself. In particular, the threshold voltage and mobility of the driver transistor tend to change as the pixel ages. In order to maintain image quality, changes in these parameters must be compensated by adjusting the programming voltage. For this purpose, such parameters must be extracted from the driver circuit. Adding components to extract such parameters in a simple driver circuit requires more space on a display substrate for the driver circuitry, thereby reducing the amount of aperture or range of light emission from the OLED.

Wenn in Sättigung vorgespannt, hängt die I-U-Charakteristik eines Dünnschicht-Treibertransistors von der Beweglichkeit und Schwellenspannung ab, die eine Funktion der zur Herstellung des Transistors verwendeten Materialien sind. Daher können verschiedene am Anzeigenfeld implementierte Dünnschicht-Transistorvorrichtungen nichteinheitliches Verhalten aufgrund von Alterung und Verfahrensschwankungen in Beweglichkeit und Schwellenspannung aufweisen. Dementsprechend kann jede Vorrichtung für eine konstante Spannung einen unterschiedlichen Drain-Strom aufweisen. Ein extremes Beispiel kann darin bestehen, wenn eine Vorrichtung eine niedrige Schwellenspannung und niedrige Beweglichkeit im Vergleich zu einer zweiten Vorrichtung mit hoher Schwellenspannung und hoher Beweglichkeit aufweisen kann.When biased in saturation, the I-U characteristic of a thin film driver transistor depends on the mobility and threshold voltage, which is a function of the materials used to make the transistor. Therefore, various thin film transistor devices implemented on the display panel may not exhibit uniform performance due to aging and process variations in mobility and threshold voltage. Accordingly, each constant voltage device may have a different drain current. An extreme example may be when a device may have a low threshold voltage and low mobility as compared to a second high threshold voltage, high mobility device.

Bei sehr wenigen zur Beibehaltung einer gewünschten Apertur verfügbaren elektronischen Komponenten wird daher eine Extraktion von nichteinheitlichen Parametern (d. h. Schwellenspannung Vth und Beweglichkeit μ) des Treiber-TFT und der OLED schwierig. Es wäre wünschenswert, solche Parameter in einer Treiberschaltung für ein OLED-Pixel mit so wenigen Komponenten wie möglich zu extrahieren, um die Pixelapertur zu maximieren. Es wäre ebenso wünschenswert, Parameterextraktion mit In-Pixel-Kompensation für ein optimales Lebensdauer-Leistungsverhalten zu kombinieren. In-Pixel-Kompensation bezieht sich auf das Kompensieren von Alterung oder zeitabhängigen Parametern innerhalb der Pixelschaltung ohne Extrahieren von jeglichen Informationen aus der Pixelschaltung nach außen.Therefore, with very few electronic components available to maintain a desired aperture, extraction of nonuniform parameters (ie, threshold voltage V th and mobility μ) of the driver TFT and the OLED becomes difficult. It would be desirable to extract such parameters in a drive circuit for an OLED pixel with as few components as possible to maximize the pixel aperture. It would also be desirable to combine parameter extraction with in-pixel compensation for optimum lifetime performance. In-pixel compensation refers to compensating for aging or time-dependent parameters within the pixel circuit without extracting any information from the pixel circuit to the outside.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Eine offenbarte Ausführungsform liest oder extrahiert einen gewünschten Schaltungsparameter aus einer Pixelschaltung, die eine Licht-emittierende Vorrichtung, eine Ansteuervorrichtung zum Bereitstellen eines programmierbaren Ansteuerstroms an die Licht-emittierende Vorrichtung, eine Programmiereingabe und eine Speichervorrichtung zum Speichern eines Programmiersignals umfasst. Das Extraktionsverfahren umfasst das Ausschalten der Ansteuervorrichtung und Bereitstellen einer vorbestimmten Spannung von einer externen Quelle zu der Licht-emittierenden Vorrichtung, Entladen der Licht-emittierenden Vorrichtung, bis die Licht-emittierende Vorrichtung ausschaltet, und anschließend Ablesen der Spannung auf der Licht-emittierenden Vorrichtung, während diese Vorrichtung ausgeschaltet ist. In einer Implementierung werden die Spannungen auf den Licht-emittierenden Vorrichtungen in einer Vielzahl von Pixelschaltungen über dieselbe externe Leitung zu unterschiedlichen Zeiten abgelesen. Das Ablesen des gewünschten Parameters kann durch Koppeln der Pixelschaltung mit einem Ladungspumpenverstärker, Isolieren des Ladungspumpenverstärkers von der Pixelschaltung, um eine Spannungsausgabe bereitzustellen, die entweder proportional zum Ladeniveau ist, oder Integrieren des Stroms von der Pixelschaltung, Ablesen der Spannungsausgabe des Ladungspumpenverstärkers; und Bestimmen mindestens eines Pixelschaltungsparameters von der Spannungsausgabe des Ladungspumpenverstärkers durchgeführt werden.One disclosed embodiment reads or extracts a desired circuit parameter from a pixel circuit including a light-emitting device, a drive device for providing a programmable drive current to the light-emitting device, a program input, and a memory device for storing a programming signal. The extraction method includes turning off the driving device and providing a predetermined voltage from an external source to the light-emitting device, discharging the light-emitting device until the light-emitting device turns off, and then reading the voltage on the light-emitting device, while this device is off. In one implementation, the voltages on the light-emitting devices in a plurality of pixel circuits are read via the same external line at different times. Reading the desired parameter may be accomplished by coupling the pixel circuit to a charge pump amplifier, isolating the charge pump amplifier from the pixel circuit to provide a voltage output that is either proportional to the charge level or integrating the current from the pixel circuit, reading the voltage output of the charge pump amplifier; and determining at least one pixel circuit parameter from the voltage output of the charge pump amplifier.

Eine weitere Ausführungsform extrahiert einen Schaltungsparameter aus einer Pixelschaltung durch Einschalten der Ansteuervorrichtung, sodass die Spannung der Licht-emittierenden Vorrichtung auf einen Pegel steigt, der höher ist als ihre Einschaltspannung, Ausschalten der Ansteuervorrichtung, sodass die Spannung auf der Licht-emittierenden Vorrichtung durch die Licht-emittierende Vorrichtung entladen wird, bis die Licht-emittierende Vorrichtung ausschaltet, und anschließend Ablesen der Spannung auf der Licht-emittierenden Vorrichtung, während diese Vorrichtung ausgeschaltet ist. Another embodiment extracts a circuit parameter from a pixel circuit by turning on the driving device, so that the voltage of the light-emitting device rises to a level higher than its turn-on voltage, turning off the driving device, so that the voltage on the light-emitting device through the light Emissive device is discharged until the light-emitting device turns off, and then reading the voltage on the light-emitting device while this device is turned off.

Eine weitere Ausführungsform extrahiert einen Schaltungsparameter aus einer Pixelschaltung, indem die Pixelschaltung programmiert wird, die Ansteuervorrichtung eingeschaltet wird und ein Parameter der Ansteuervorrichtung durch entweder (i) Ablesen des durch die Ansteuervorrichtung fließenden Stroms, während eine vorbestimmte Spannung an der Ansteuervorrichtung angelegt wird, oder (ii) Ablesen der Spannung auf der Ansteuervorrichtung, während ein vorbestimmter Strom durch die Ansteuervorrichtung geführt wird, extrahiert wird.Another embodiment extracts a circuit parameter from a pixel circuit by programming the pixel circuit, turning on the driving device, and adjusting a parameter of the driving device by either (i) reading the current flowing through the driving device while applying a predetermined voltage to the driving device, or ( ii) reading the voltage on the driving device while a predetermined current is being passed through the driving device is extracted.

Eine weitere Ausführungsform extrahiert einen Schaltungsparameter aus einer Pixelschaltung durch Einschalten der Ansteuervorrichtung und Messen des Stroms und der Spannung des Treibertransistors, während die Spannung zwischen dem Gate und der Source oder dem Drain des Treibertransistors geändert wird, um den Treibertransistor während eines Zeitintervalls im linearen Betriebszustand und während eines zweiten Zeitintervalls im gesättigten Betriebszustand zu betreiben, und Extrahieren eines Parameters der Licht-emittierenden Vorrichtung aus der Beziehung von Strömen und Spannungen, die beim in den zwei Betriebszuständen betriebenen Treibertransistor gemessen werden.Another embodiment extracts a circuit parameter from a pixel circuit by turning on the driver and measuring the current and voltage of the driver transistor while changing the voltage between the gate and the source or drain of the driver transistor to drive the driver transistor in a linear mode during a time interval during a second time interval in the saturated operating state, and extracting a parameter of the light emitting device from the relationship of currents and voltages measured in the driver transistor operating in the two operating states.

Viele weitere Ausführungsformen sind hierin gezeigt und beschrieben.Many other embodiments are shown and described herein.

Die obigen und zusätzliche Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erschließen sich durchschnittlichen Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung beim Lesen der detaillierten Beschreibung verschiedener Ausführungsformen und/oder Aspekte, die unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erfolgt, von denen im Folgenden eine kurze Beschreibung gegeben ist.The above and additional aspects and embodiments of the present invention will become apparent to those of ordinary skill in the art upon reading the detailed description of various embodiments and / or aspects made with reference to the drawings, a brief description of which is provided below.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die obigen und weitere Vorteile der Erfindung erschließen sich beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.The above and other advantages of the invention will become apparent upon reading the following detailed description and upon reference to the drawings.

1 ist ein Blockdiagramm einer AMOLED-Anzeige mit Kompensationssteuerung; 1 is a block diagram of an AMOLED display with compensation control;

2 ist ein Schaltbild einer Datenextraktionsschaltung für ein Zwei-Transistor-Pixel in der AMOLED-Anzeige in 1; 2 is a circuit diagram of a data extraction circuit for a two-transistor pixel in the AMOLED display in 1 ;

3A ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung, um die Schwellenspannung und Beweglichkeit eines n-Typ-Treibertransistors in 2 zu extrahieren; 3A FIG. 11 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit to determine the threshold voltage and mobility of an n-type driver transistor in FIG 2 to extract;

3B ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung, um die charakteristische Spannung der OLED in 2 mit einem n-Typ-Treibertransistor zu extrahieren; 3B FIG. 11 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit to determine the characteristic voltage of the OLED in FIG 2 extract with an n-type driver transistor;

3C ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung für ein direktes Ablesen, um die Schwellenspannung eines n-Typ-Treibertransistors in 2 zu extrahieren; 3C FIG. 12 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit for direct reading to determine the threshold voltage of an n-type driver transistor in FIG 2 to extract;

4A ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung, um die Schwellenspannung und Beweglichkeit eines p-Typ-Treibertransistors in 2 zu extrahieren; 4A FIG. 12 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit to determine the threshold voltage and mobility of a p-type driver transistor in FIG 2 to extract;

4B ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung, um die charakteristische Spannung der OLED in 2 mit einem p-Typ-Treibertransistor zu extrahieren; 4B FIG. 11 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit to determine the characteristic voltage of the OLED in FIG 2 extract with a p-type driver transistor;

4C ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung für ein direktes Ablesen, um die Schwellenspannung eines p-Typ-Treibertransistors in 2 zu extrahieren; 4C FIG. 12 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit for direct reading to determine the threshold voltage of a p-type driver transistor in FIG 2 to extract;

4D ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung für ein direktes Ablesen der OLED-Einschaltspannung unter Verwendung entweder eines n-Typ- oder eines p-Typ-Treibertransistors in 2. 4D FIG. 13 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit for directly reading the OLED turn-on voltage using either an n-type or a p-type driver transistor in FIG 2 ,

5 ist ein Schaltbild einer Datenextraktionsschaltung für eine Drei-Transistor-Ansteuerschaltung für ein Pixel in der AMOLED-Anzeige in 1 zur Extraktion von Parametern; 5 FIG. 12 is a circuit diagram of a data extraction circuit for a three-transistor drive circuit for one pixel in the AMOLED display in FIG 1 for the extraction of parameters;

6A ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung, um die Schwellenspannung und Beweglichkeit des Treibertransistors in 5 zu extrahieren; 6A FIG. 11 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit to determine the threshold voltage and mobility of the driver transistor in FIG 5 to extract;

6B ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung, um die charakteristische Spannung der OLED in 5 zu extrahieren; 6B FIG. 11 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit to determine the characteristic voltage of the OLED in FIG 5 to extract;

6C ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung für ein direktes Ablesen, um die Schwellenspannung des Treibertransistors in 5 zu extrahieren; 6C FIG. 12 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit for direct reading to the threshold voltage of the driver transistor in 5 to extract;

6D ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung für ein direktes Ablesen, um die charakteristische Spannung der OLED in 5 zu extrahieren; 6D FIG. 13 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit for direct reading to determine the characteristic voltage of the OLED in FIG 5 to extract;

7 ist ein Flussdiagramm des Extraktionszyklus, um die Charakteristika des Treibertransistors und der OLED einer Pixelschaltung in einer AMOLED-Anzeige auszulesen; 7 Fig. 10 is a flow chart of the extraction cycle to read the characteristics of the driver transistor and the OLED of a pixel circuit in an AMOLED display;

8 ist ein Flussdiagramm verschiedener Parameterextraktionszyklen und finaler Anwendungen; und 8th is a flow chart of various parameter extraction cycles and final applications; and

9 ist ein Blockdiagramm und Schaubild der Komponenten eines Datenextraktionssystems. 9 Figure 12 is a block diagram and diagram of the components of a data extraction system.

10 ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung, um die Schwellenspannung und Beweglichkeit des Treibertransistors in einer modifizierten Version der Schaltung in 5 zu extrahieren; 10 FIG. 11 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit to compare the threshold voltage and mobility of the driver transistor in a modified version of the circuit in FIG 5 to extract;

11 ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung, um die charakteristische Spannung der OLED in einer modifizierten Version der Schaltung in 5 zu extrahieren; 11 FIG. 12 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit to compare the characteristic voltage of the OLED in a modified version of the circuit in FIG 5 to extract;

12 ist ein Schaltbild einer Datenextraktionsschaltung zum Auslesen der Pixelladung aus einer Ansteuerschaltung für ein Pixel in der AMOLED-Anzeige in 1. 12 is a circuit diagram of a data extraction circuit for reading the pixel charge from a drive circuit for a pixel in the AMOLED display in 1 ,

13 ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung von 12 zum Auslesen des Pixelstatus durch externes Initialisieren der Knoten. 13 FIG. 11 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit of FIG 12 for reading the pixel status by externally initializing the nodes.

14 ist ein Flussdiagramm zum Auslesen des Pixelstatus in der Schaltung von 12 durch externes Initialisieren der Knoten; 14 FIG. 13 is a flowchart for reading the pixel status in the circuit of FIG 12 by externally initializing the nodes;

15 ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung von 12 zum Auslesen des Pixelstatus durch internes Initialisieren der Knoten; 15 FIG. 11 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit of FIG 12 for reading the pixel status by internally initializing the nodes;

16 ist ein Flussdiagramm zum Auslesen des Pixelstatus in der Schaltung von 12 durch internes Initialisieren der Knoten; 16 FIG. 13 is a flowchart for reading the pixel status in the circuit of FIG 12 by internally initializing the nodes;

17 ist ein Schaltbild eines Paars von Schaltungen wie der Schaltung von 12, die bei einer gemeinsamen Monitorleitung zum Auslesen der Pixelladung aus zwei verschiedenen Pixeln in der AMOLED-Anzeige in 1 verwendet werden; 17 is a circuit diagram of a pair of circuits such as the circuit of 12 used in a common monitor line to read the pixel charge from two different pixels in the AMOLED display in 1 be used;

18 ist ein Signalzeitdiagramm der Signale zu der Datenextraktionsschaltung von 17 zum Auslesen der Pixelladung, wenn die Monitorleitung gemeinsam verwendet wird; und 18 FIG. 11 is a signal timing diagram of the signals to the data extraction circuit of FIG 17 for reading the pixel charge when the monitor line is shared; and

19 ist ein Flussdiagramm zum Auslesen des Pixelstatus eines Paars von Schaltungen wie der Schaltung von 17 mit einer gemeinsamen Monitorleitung. 19 FIG. 10 is a flowchart for reading the pixel status of a pair of circuits such as the circuit of FIG 17 with a common monitor line.

20A ist ein schematisches Schaltbild einer modifizierten Pixelschaltung. 20A Fig. 10 is a schematic circuit diagram of a modified pixel circuit.

20B ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Pixelschaltung von 20A mit ladungsbasierter Kompensation veranschaulicht. 20B is a timing diagram illustrating the operation of the pixel circuit of 20A illustrated with charge-based compensation.

21 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Pixelschaltung von 20A veranschaulicht, um ein Auslesen eines Parameters des Treibertransistors zu erhalten. 21 is a timing diagram illustrating the operation of the pixel circuit of 20A illustrated to obtain a readout of a parameter of the driver transistor.

22 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Pixelschaltung von 20A veranschaulicht, um ein Auslesen eines Parameters der OLED zu erhalten. 22 is a timing diagram illustrating the operation of the pixel circuit of 20A illustrated in order to obtain a readout of a parameter of the OLED.

23 ist ein Zeitdiagramm, das einen modifizierten Betrieb der Pixelschaltung von 20A veranschaulicht, um ein Auslesen eines Parameters der OLED zu erhalten. 23 FIG. 11 is a timing diagram illustrating a modified operation of the pixel circuit of FIG 20A illustrated in order to obtain a readout of a parameter of the OLED.

24 ist eine Schaltung zum Extrahieren der parasitären Kapazität aus einer Pixelschaltung unter Verwendung externer Kompensation. 24 is a circuit for extracting the parasitic capacitance from a pixel circuit using external compensation.

25 veranschaulicht eine Pixelschaltung, die zur Strommessung verwendet werden kann. 25 illustrates a pixel circuit that can be used for current measurement.

26 ist eine beispielhafte Pixelschaltung, die eine ladungsbasierte In-Pixel-Kompensationsimplementierung und ihr zugeordnetes Zeitdiagramm verwendet. 26 FIG. 10 is an exemplary pixel circuit using a charge-based in-pixel compensation implementation and its associated timing diagram.

27 zeigt dieselbe Pixelschaltung, die in 26 gezeigt ist, jedoch unter Verwendung einer verschiedenen Zeitfolge. 27 shows the same pixel circuit used in 26 but using a different timeline.

28 ist ein Beispiel für eine weitere Pixelschaltung, in der das EM-Signal in zwei Signale unterteilt ist, um einen internen Knoten der Pixelschaltung zur Kompensation zurückzusetzen. 28 FIG. 12 is an example of another pixel circuit in which the EM signal is divided into two signals to reset an internal node of the pixel circuit for compensation.

29 ist ein weiteres Beispiel für eine Pixelschaltung und ein Zeitdiagramm, in der der OLED-Strom oder die OLED-Spannung über eine Monitorleitung ausgelesen werden kann. 29 is another example of a pixel circuit and a timing diagram in which the OLED current or the OLED voltage can be read out via a monitor line.

30 ist eine weitere beispielhafte ladungsbasierte Kompensationspixelschaltung und ein Zeitdiagramm, die eine Schwankung oder Alterung des Treibertransistors kompensiert. 30 is another exemplary charge-based compensation pixel circuit and a Timing diagram that compensates for a fluctuation or aging of the driver transistor.

31 ist noch ein weiteres Beispiel einer Pixelschaltung und eines zugeordneten Zeitdiagramms, die eine Entladungsperiode aufweist, um den Speicherkondensator zumindest teilweise zu entladen. 31 Yet another example of a pixel circuit and an associated timing diagram having a discharge period to at least partially discharge the storage capacitor.

32 ist 31 ähnlich, außer dass der Treibertransistor T1 programmiert ist, wie ein Schalter zu funktionieren. 32 is 31 Similarly, except that the driver transistor T1 is programmed to operate as a switch.

33 ist eine Pixelschaltung, in der die OLED-Spannung oder der OLED-Strom über eine Monitorleitung, die auch als eine Vergleichsleitung und/oder eine Datenleitung für Programmierinformationen funktionieren kann, und ihr zugeordnetes Zeitdiagramm ausgelesen wird. 33 is a pixel circuit in which the OLED voltage or the OLED current is read out via a monitor line, which can also function as a comparison line and / or a data line for programming information, and its associated timing diagram.

34 ist eine weitere Pixelschaltung, die eine weitere Art aufzeigt, die EM-Funktion zu implementieren, gemeinsam mit einem zugeordneten Zeitdiagramm. 34 is another pixel circuit that shows another way to implement the EM function, along with an associated timing diagram.

35 ist eine gewöhnliche Pixelschaltung. 35 is an ordinary pixel circuit.

36 ist eine Pixelschaltung, in der ein oder mehrere Schalter zwischen Zeilen und/oder Spalten der Pixelanordnung gemeinsam verwendet werden können. 36 is a pixel circuit in which one or more switches can be shared between rows and / or columns of the pixel array.

37 zeigt eine 36 ähnliche Pixelschaltung, die jedoch einen verschiedenen Programmierbetrieb verwendet. 37 shows one 36 similar pixel circuit, but uses a different programming mode.

38 veranschaulicht eine weitere Pixelschaltung, die einen oder mehrere Schalter gemeinsam verwendet. 38 Figure 11 illustrates another pixel circuit sharing one or more switches.

39A und 39B veranschaulichen eine Pixelschaltung und ein zugeordnetes Zeitdiagramm, die einen Entladezyklus aufweist. 39A and 39B illustrate a pixel circuit and an associated timing diagram having a discharge cycle.

40A und 40B veranschaulichen eine weitere Pixelschaltung und ein zugeordnetes Zeitdiagramm, die einen Resetzyklus aufweist. 40A and 40B illustrate another pixel circuit and an associated timing diagram having a reset cycle.

41A und 41B veranschaulichen noch eine weitere Pixelschaltung und ein zugeordnetes Zeitdiagramm, die einen Reset- und Auslesezyklus aufweist. 41A and 41B illustrate yet another pixel circuit and associated timing diagram having a reset and read cycle.

42A und 42B veranschaulichen noch eine weitere Pixelschaltung und ein zugeordnetes Zeitdiagramm, die einen Reset- und Auslesezyklus aufweist. 42A and 42B illustrate yet another pixel circuit and associated timing diagram having a reset and read cycle.

43A und 43B veranschaulichen eine weitere Pixelschaltung und ein zugeordnetes Zeitdiagramm, die einen Auslesezyklus infolge eines Programmierzyklus aufweist, in dem die Pixelschaltung mit Aus-Strom programmiert wird. 43A and 43B illustrate another pixel circuit and associated timing diagram having a read cycle as a result of a program cycle in which the pixel circuit is programmed off-current.

44A und 44B veranschaulichen eine weitere Pixelschaltung und ein zugeordnetes Zeitdiagramm, die einen Auslesezyklus infolge eines Programmierzyklus aufweist, in dem die Pixelschaltung mit Aus-Strom programmiert wird. 44A and 44B illustrate another pixel circuit and associated timing diagram having a read cycle as a result of a program cycle in which the pixel circuit is programmed off-current.

45A und 45B veranschaulichen noch eine weitere Pixelschaltung und ein zugeordnetes Zeitdiagramm, die einen Entladezyklus aufweist. 45A and 45B illustrate yet another pixel circuit and associated timing diagram having a discharge cycle.

46A und 46B veranschaulichen noch eine weitere Pixelschaltung und ein zugeordnetes Zeitdiagramm, die einen Resetzyklus aufweist. 46A and 46B illustrate yet another pixel circuit and an associated timing diagram having a reset cycle.

47A und 47B veranschaulichen noch eine weitere Pixelschaltung und ein zugeordnetes Zeitdiagramm, die einen Reset- und Auslesezyklus aufweist. 47A and 47B illustrate yet another pixel circuit and associated timing diagram having a reset and read cycle.

48A und 48B veranschaulichen noch eine weitere Pixelschaltung und ein zugeordnetes Zeitdiagramm, die einen Reset- und Auslesezyklus aufweist. 48A and 48B illustrate yet another pixel circuit and associated timing diagram having a reset and read cycle.

49A und 49B veranschaulichen noch eine weitere Pixelschaltung und ein zugeordnetes Zeitdiagramm, die einen Auslesezyklus infolge eines Programmierzyklus aufweist. 49A and 49B illustrate yet another pixel circuit and associated timing diagram having a read cycle as a result of a program cycle.

Obgleich die vorliegende Offenbarung für verschiedene Modifikationen und alternative Formen offen ist, wurden spezifische Ausführungsformen beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt und werden hierin detailliert beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die bestimmten offenbarten Formen eingeschränkt sein soll. Vielmehr soll diese Offenbarung alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken, die unter den Sinn und Schutzumfang der Erfindung fallen, der in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist.Although the present disclosure is open to various modifications and alternative forms, specific embodiments have been shown by way of example in the drawings and will be described in detail herein. It should be understood, however, that the present disclosure is not intended to be limited to the particular forms disclosed. Rather, this disclosure is intended to cover all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

1 ist ein elektronisches Anzeigensystem 100, das einen aktiven Matrixbereich oder eine Pixelanordnung 102 aufweist, in der eine n×m-Anordnung von Pixeln 104 in einer Zeilen- und Spaltenkonfiguration angeordnet sind. Zur besseren Veranschaulichung sind nur zwei Zeilen und zwei Spalten gezeigt. Außerhalb des aktiven Matrixbereichs der Pixelanordnung 102 ist ein Randbereich 106, wo periphere Schaltungsanordnungen zum Ansteuern und Steuern der Pixelanordnung 102 angebracht sind. Die periphere Schaltungsanordnung umfasst eine Adress- oder Gate-Treiberschaltung 108, eine Daten- oder Source-Treiberschaltung 110, eine Steuerung 112 und einen optionalen Versorgungsspannungs(z. B. Vdd)-Treiber 114. Die Steuerung 112 steuert die Gate-, Source- und Versorgungsspannungstreiber 108, 110, 114. Der Gate-Treiber 108, der von der Steuerung 112 gesteuert wird, arbeitet auf Adress- oder Auswahlleitungen SEL[i], SEL[i + 1] und so weiter, eine für jede Zeile von Pixeln oder Pixelschaltungen 104 in der Pixelanordnung 102. In den unten beschriebenen Konfigurationen der gemeinsamen Nutzung von Pixeln kann die Gate- oder Adresstreiberschaltung 108 gegebenenfalls auch auf globalen Auswahlleitungen GSEL[j] und gegebenenfalls /GSEL[j] arbeiten, die auf mehreren Zeilen von Pixeln 104 in der Pixelanordnung 102 arbeiten, wie zum Beispiel alle zwei Zeilen von Pixeln 104. Die Source-Treiberschaltung 110, die von der Steuerung 112 gesteuert wird, arbeitet auf den Spannungsdatenverbindungen Vdata[k], Vdata[k + 1] und so weiter, eine für jede Spalte von Pixeln 104 in der Pixelanordnung 102. Die Spannungsdatenleitungen übertragen Spannungsprogrammierinformationen zu jedem Pixel 104, die die Helligkeit jeder Licht-emittierenden Vorrichtung in dem Pixel 104 angeben. Ein Speicherelement, wie ein Kondensator, in jedem Pixel 104 speichert die Spannungsprogrammierinformationen, bis ein Emissions- oder Ansteuerzyklus die Licht-emittierende Vorrichtung einschaltet. Der optionale Versorgungsspannungstreiber 114, der von der Steuerung 112 gesteuert wird, steuert eine Versorgungsspannungs(EL_Vdd)-Leitung, eine für jede Zeile oder Spalte von Pixeln 104 in der Pixelanordnung 102. 1 is an electronic advertising system 100 that has an active matrix area or a pixel array 102 in which an n × m array of pixels 104 arranged in a row and column configuration. For better illustration, only two rows and two columns are shown. Outside the active matrix area of the pixel array 102 is a border area 106 where peripheral circuitry for driving and controlling the pixel array 102 are attached. The peripheral circuitry includes an address or gate driver circuit 108 , a data or source driver circuit 110 , one control 112 and an optional supply voltage (eg, Vdd) driver 114 , The control 112 controls the gate, source and supply voltage drivers 108 . 110 . 114 , The gate driver 108 that by the controller 112 is controlled, operates on address or select lines SEL [i], SEL [i + 1] and so on, one for each row of pixels or pixel circuits 104 in the pixel arrangement 102 , In the pixel sharing configurations described below, the gate or address driver circuitry may be used 108 if applicable, also work on global selector lines GSEL [j] and optionally / GSEL [j] on multiple lines of pixels 104 in the pixel arrangement 102 work, such as every two lines of pixels 104 , The source driver circuit 110 that from the controller 112 is controlled, works on the voltage data connections Vdata [k], Vdata [k + 1] and so on, one for each column of pixels 104 in the pixel arrangement 102 , The voltage data lines transmit voltage programming information to each pixel 104 representing the brightness of each light-emitting device in the pixel 104 specify. A storage element, such as a capacitor, in each pixel 104 stores the voltage programming information until an emission or drive cycle turns on the light-emitting device. The optional power supply driver 114 that by the controller 112 controls a supply voltage (EL_Vdd) line, one for each row or column of pixels 104 in the pixel arrangement 102 ,

Das Anzeigensystem 100 umfasst ferner eine Stromversorgungs- und Ausleseschaltung 120, die Ausgabedaten aus Datenausgabeleitungen VD[k], VD[k + 1] und so weiter ausliest, eine für jede Spalte von Pixeln 104 in der Pixelanordnung 102.The ad system 100 further includes a power supply and readout circuit 120 which reads output data from data output lines VD [k], VD [k + 1] and so on, one for each column of pixels 104 in the pixel arrangement 102 ,

Bekanntermaßen muss jedes Pixel oder jede Pixelschaltung 104 in dem Anzeigensystem 100 mit Informationen (in Form eines Stroms oder einer Spannung oder einer Ladung) programmiert sein, welche die Helligkeit der Licht-emittierenden Vorrichtung in dem Pixel 104 angeben. Ein Einzelbild definiert die Zeitdauer, die Folgendes umfasst: (i) einen Programmierzyklus oder eine Programmierphase, während der jedes einzelne Pixel in dem Anzeigensystem 100 mit einer Programmierspannung programmiert wird, die eine Helligkeit angibt; und (ii) einen Ansteuer- oder Emissionszyklus bzw. eine Ansteuer- oder Emissionsphase, während der jede Licht-emittierende Vorrichtung in jedem Pixel eingeschaltet wird, um Licht in einer Helligkeit zu emittieren, die der in einem Speicherelement gespeicherten Programmierspannung entspricht. Ein Einzelbild ist daher eines von vielen Standbildern, die ein vollständiges sich bewegendes Bild abgeben, das auf dem Anzeigensystem 100 angezeigt wird. Es gibt zumindest Schemata zum Programmieren und Ansteuern der Pixel: Zeile um Zeile oder Einzelbild um Einzelbild. Beim Zeile-um-Zeile-Programmieren wird eine Zeile von Pixeln programmiert und dann angesteuert, bevor die nächste Zeile programmiert und angesteuert wird. Beim Einzelbild-um-Einzelbild-Programmieren werden zuerst alle Zeilen von Pixeln in dem Anzeigensystem 100 programmiert, und alle Zeilen von Pixeln werden auf einmal angesteuert. Beide Schemata können eine kurze vertikale Austastzeit am Beginn oder Ende jedes Einzelbildes einsetzen, während der die Pixel weder programmiert noch angesteuert werden.As is known, every pixel or every pixel circuit has to 104 in the ad system 100 with information (in the form of a current or voltage or charge) which is indicative of the brightness of the light-emitting device in the pixel 104 specify. A frame defines the amount of time that includes: (i) a programming cycle or programming phase during which each individual pixel in the display system 100 programmed with a programming voltage indicating a brightness; and (ii) a drive or emission cycle during which each light-emitting device in each pixel is turned on to emit light of a brightness corresponding to the programming voltage stored in a memory element. A single frame is therefore one of many still images that make a complete moving picture on the display system 100 is shown. There are at least schemes for programming and driving the pixels: line by line or frame by frame. In line-by-line programming, one line of pixels is programmed and then driven before the next line is programmed and driven. In frame by frame programming, all lines of pixels in the display system are first 100 programmed, and all lines of pixels are driven at once. Both schemes can use a short vertical blanking time at the beginning or end of each frame during which the pixels are neither programmed nor driven.

Die außerhalb der Pixelanordnung 102 angeordneten Komponenten können in einem Randbereich 106 um die Pixelanordnung 102 auf demselben physikalischen Substrat angeordnet werden, auf dem die Pixelanordnung 102 angeordnet ist. Diese Komponenten umfassen den Gate-Treiber 108, den Source-Treiber 110, den optionalen Versorgungsspannungstreiber 114 und eine Stromversorgungs- und Ausleseschaltung 120. Alternativ dazu können manche der Komponenten in dem Randbereich 106 auf demselben Substrat wie die Pixelanordnung 102 angeordnet sein, während andere Komponenten auf einem unterschiedlichen Substrat angeordnet sind, oder es können alle Komponenten in dem Randbereich auf einem Substrat angeordnet sein, das von dem Substrat verschieden ist, auf dem die Pixelanordnung 102 angeordnet ist. Zusammen ergeben der Gate-Treiber 108, der Source-Treiber 110 und der Versorgungsspannungstreiber 114 eine Anzeigentreiberschaltung. Die Anzeigentreiberschaltung kann in manchen Konfigurationen den Gate-Treiber 108 und den Source-Treiber 110, jedoch nicht die Versorgungsspannungssteuerung 114 umfassen.The outside of the pixel layout 102 arranged components can be in a border area 106 around the pixel layout 102 be arranged on the same physical substrate on which the pixel array 102 is arranged. These components include the gate driver 108 , the source driver 110 , the optional power supply driver 114 and a power supply and readout circuit 120 , Alternatively, some of the components may be in the border area 106 on the same substrate as the pixel array 102 may be disposed while other components are disposed on a different substrate, or all components in the edge region may be disposed on a substrate other than the substrate on which the pixel array is disposed 102 is arranged. Together, the gate driver 108 , the source driver 110 and the supply voltage driver 114 a display driver circuit. The display driver circuit may, in some configurations, be the gate driver 108 and the source driver 110 but not the supply voltage control 114 include.

Wenn in Sättigung vorgespannt, ist die I-U-Charakteristik eines Metalloxidhalbleiter(MOS)-Transistors (ein Dünnschichttransistor in diesem Fall von Interesse) modelliert als: ID = 1 / 2μCox W / L(VGS – Vth)2 wobei ID der Drain-Strom und VGS die Spannungsdifferenz ist, die zwischen Gate- und Source-Anschlüssen des Transistors angelegt ist. Die an dem Anzeigensystem 100 implementierten Dünnschichttransistorvorrichtungen weisen aufgrund von Alterung und Verfahrensschwankungen in Beweglichkeit (μ) und Schwellenspannung (Vth) ein nichteinheitliches Verhalten auf. Dementsprechend kann für eine konstante zwischen Gate und Source angelegte Spannungsdifferenz VGS jeder Transistor auf der Pixelmatrix 102 einen unterschiedlichen Drain-Strom basierend auf einer nichtdeterministischen Beweglichkeit und Schwellenspannung aufweisen: ID(i,j) = f(μi,j, Vthi,j) wobei i und j die Koordinaten (Zeile und Spalte) eines Pixels in einer n×m-Anordnung von Pixeln, wie zum Beispiel der Anordnung von Pixeln 102 in 1, sind.When biased in saturation, the IU characteristic of a metal oxide semiconductor (MOS) transistor (a thin film transistor in this case of interest) is modeled as: I D = 1/2 μC ox W / L (V GS - V th ) 2 where I D is the drain current and V GS is the voltage difference applied between gate and source terminals of the transistor. The one on the ad system 100 The implemented thin-film transistor devices exhibit non-uniform behavior due to aging and process variations in mobility (μ) and threshold voltage (V th ). Accordingly, for a constant voltage difference V GS applied between gate and source, each transistor on the pixel array 102 have a different drain current based on non-deterministic mobility and threshold voltage: I D (i, j) = f (μ i, j , V thi, j ) where i and j are the coordinates (row and column) of a pixel in an nxm array of pixels, such as the array of pixels 102 in 1 , are.

2 zeigt ein Datenextraktionssystem 200, das eine Zwei-Transistor(2T)-Treiberschaltung 202 und eine Ausleseschaltung 204 umfasst. Die Versorgungsspannungssteuerung 114 ist in einem Anzeigensystem mit 2T-Pixelschaltung 104 optional. Die Ausleseschaltung 204 ist Teil der Stromversorgungs- und Ausleseschaltung 120 und sammelt Daten aus einer Spalte von Pixeln 104, wie in 1 gezeigt. Die Ausleseschaltung 204 umfasst eine Ladungspumpenschaltung 206 und eine Schaltkastenschaltung 208. Eine Spannungsquelle 210 stellt der Treiberschaltung 202 durch die Schaltkastenschaltung 208 die Versorgungsspannung bereit. Die Ladungspumpen- und Schaltkastenschaltungen 206 und 208 sind auf der oberen und unteren Seite der Anordnung 102 implementiert, wie zum Beispiel in dem Spannungstreiber 114 und der Stromversorgungs- und Ausleseschaltung 120 in 1. Dies wird entweder durch direkte Herstellung auf demselben Substrat wie die Pixelanordnung 102 oder durch Bonden eines Mikrochips auf das Substrat oder eine Anschlussschnur als eine Hybridlösung erreicht. 2 shows a data extraction system 200 which is a two-transistor (2T) driver circuit 202 and a readout circuit 204 includes. The supply voltage control 114 is in a 2T pixel display system 104 optional. The readout circuit 204 is part of the power supply and readout circuit 120 and collects data from a column of pixels 104 , as in 1 shown. The readout circuit 204 includes a charge pump circuit 206 and a switch box circuit 208 , A voltage source 210 represents the driver circuit 202 through the control box circuit 208 the supply voltage ready. The charge pump and control box circuits 206 and 208 are on the top and bottom of the arrangement 102 implemented, such as in the voltage driver 114 and the power supply and readout circuit 120 in 1 , This is done either by direct fabrication on the same substrate as the pixel array 102 or by bonding a microchip to the substrate or connecting cord as a hybrid solution.

Die Treiberschaltung 202 umfasst einen Treibertransistor 220, eine organische Licht-emittierende Vorrichtung 222, einen Drain-Speicherkondensator 224, einen Source-Speicherkondensator 226 und einen Auswahltransistor 228. Eine Versorgungsleitung 212 stellt die Versorgungsspannung und auch einen Monitorpfad (für die Ausleseschaltung 204) an eine Spalte von Treiberschaltungen wie zum Beispiel die Treiberschaltung 202 bereit. Ein Auswahlleitungseingang 230 ist mit dem Gate des Auswahltransistors 228 gekoppelt. Ein Programmierdateneingang 232 ist mit dem Gate des Treibertransistors 220 durch den Auswahltransistor 228 gekoppelt. Der Drain des Treibertransistors 220 ist mit der Versorgungspannungsleitung 212 gekoppelt und die Source des Treibertransistors 220 ist mit der OLED 222 gekoppelt. Der Auswahltransistor 228 steuert das Koppeln des Programmiereingangs 230 mit dem Gate des Treibertransistors 220. Der Source-Speicherkondensator 226 ist zwischen dem Gate und der Source des Treibertransistors 220 gekoppelt. Der Drain-Speicherkondensator 224 ist zwischen dem Gate und dem Drain des Treibertransistors 220 gekoppelt. Die OLED 222 weist eine parasitäre Kapazität auf, die als ein Kondensator 240 modelliert ist. Die Versorgungsspannungsleitung 212 weist auch eine parasitäre Kapazität auf, die als ein Kondensator 242 modelliert ist. Der Treibertransistor 220 ist in diesem Beispiel ein Dünnschichttransistor, der aus amorphem Silicium hergestellt ist. Natürlich können auch andere Materialien wie zum Beispiel Polysilicium oder Metalloxid verwendet werden. Ein Knoten 244 ist der Schaltungsknoten, wo die Source des Treibertransistors 220 und die Anode der OLED 222 miteinander gekoppelt sind. In diesem Beispiel ist der Treibertransistor 220 ein n-Typ-Transistor. Das System 200 kann mit einem p-Typ-Transistor anstelle des n-Typ-Treibertransistors 220 verwendet werden, wie unten ausgeführt wird.The driver circuit 202 includes a driver transistor 220 , an organic light-emitting device 222 , a drain storage capacitor 224 , a source storage capacitor 226 and a selection transistor 228 , A supply line 212 provides the supply voltage and also a monitor path (for the readout circuit 204 ) to a column of driver circuits such as the driver circuit 202 ready. A selection line input 230 is connected to the gate of the selection transistor 228 coupled. A programming data input 232 is connected to the gate of the driver transistor 220 through the selection transistor 228 coupled. The drain of the driver transistor 220 is with the supply voltage line 212 coupled and the source of the driver transistor 220 is with the OLED 222 coupled. The selection transistor 228 controls the coupling of the programming input 230 to the gate of the driver transistor 220 , The source storage capacitor 226 is between the gate and the source of the driver transistor 220 coupled. The drain storage capacitor 224 is between the gate and the drain of the driver transistor 220 coupled. The OLED 222 has a parasitic capacitance acting as a capacitor 240 is modeled. The supply voltage line 212 also has a parasitic capacitance acting as a capacitor 242 is modeled. The driver transistor 220 in this example, is a thin film transistor made of amorphous silicon. Of course, other materials such as polysilicon or metal oxide may also be used. A knot 244 is the circuit node where the source of the driver transistor 220 and the anode of the OLED 222 coupled together. In this example, the driver transistor is 220 an n-type transistor. The system 200 can with a p-type transistor instead of the n-type driver transistor 220 can be used as explained below.

Die Ausleseschaltung 204 umfasst die Ladungspumpenschaltung 206 und die Schaltkastenschaltung 208. Die Ladungspumpenschaltung 206 umfasst einen Verstärker 250, der einen positiven und einen negativen Eingang aufweist. Der negative Eingang des Verstärkers 250 ist mit einem Kondensator 252 (Cint) parallel mit einem Schalter 254 in einer negativen Rückkopplungsschleife mit einem Ausgang 256 des Verstärkers 250 geschaltet. Der Schalter 254 (S4) wird verwendet, um den Kondensator 252 Cint während der Vorladephase zu entladen. Der positive Eingang des Verstärkers 250 ist mit einem Gleichtaktspannungseingang 258 (VCM) gekoppelt. Der Ausgang 256 des Verstärkers 250 gibt verschiedene extrahierte Parameter des Treibertransistors 220 und der OLED 222 an, wie unten ausgeführt wird.The readout circuit 204 includes the charge pump circuit 206 and the switchbox circuit 208 , The charge pump circuit 206 includes an amplifier 250 which has a positive and a negative input. The negative input of the amplifier 250 is with a capacitor 252 (C int ) in parallel with a switch 254 in a negative feedback loop with one output 256 of the amplifier 250 connected. The desk 254 (S4) is used to connect the capacitor 252 C int to discharge during the precharge phase. The positive input of the amplifier 250 is with a common mode voltage input 258 (VCM) coupled. The exit 256 of the amplifier 250 are different extracted parameters of the driver transistor 220 and the OLED 222 as explained below.

Die Schaltkastenschaltung 208 umfasst mehrere Schalter 260, 262 und 264 (S1, S2 und S3), um Strom zu und von der Pixeltreiberschaltung 202 zu leiten. Der Schalter 260 (S1) wird während der Resetphase verwendet, um einen Entladungspfad an Masse bereitzustellen. Der Schalter 262 (S2) stellt die Versorgungsverbindung während des Normalbetriebs des Pixels 104 und auch während der Integrationsphase des Auslesens bereit. Der Schalter 264 (S3) wird verwendet, um die Ladungspumpenschaltung 206 von der Versorgungsleitungsspannung 212 (VD) zu isolieren.The control box circuit 208 includes several switches 260 . 262 and 264 (S1, S2 and S3) to supply power to and from the pixel driver circuit 202 to lead. The desk 260 (S1) is used during the reset phase to provide a discharge path to ground. The desk 262 (S2) sets the supply connection during the normal operation of the pixel 104 and also during the integration phase of the readout. The desk 264 (S3) is used to charge the pump circuit 206 from the supply line voltage 212 To isolate (VD).

Das allgemeine Auslesekonzept für die Zwei-Transistor-Pixeltreiberschaltung 202 für jedes der Pixel 104, wie in 2 gezeigt, ergibt sich aus der Tatsache, dass die Ladung, die an der durch den Kondensator 240 dargestellten parasitären Kapazität an der OLED 222 gespeichert ist, nützliche Informationen der Schwellenspannung und Beweglichkeit des Treibertransistors 220 und der Einschaltspannung der OLED 222 aufweist. Die Extraktion solcher Parameter kann für verschiedene Anwendungen verwendet werden. Beispielsweise können solche Parameter verwendet werden, um die Programmierdaten für die Pixel 104 zu modifizieren, um Pixelschwankungen zu kompensieren und die Bildqualität aufrechtzuerhalten. Solche Parameter können auch verwendet werden, um die Pixelanordnung 102 voraltern zu lassen. Die Parameter können auch verwendet werden, um die Prozessausbeute für die Herstellung der Pixelanordnung 102 zu bewerten. Diese und andere Parameter können durch jegliche der hierin beschriebenen Pixelschaltungen, die eine Leitung wie zum Beispiel eine Monitorleitung aufweisen, die mit der Pixelschaltung zum Extrahieren oder Auslesen solcher Parameter verbunden ist, extrahiert werden.The general readout concept for the two transistor pixel driver circuit 202 for each of the pixels 104 , as in 2 shown results from the fact that the charge, which is due to the capacitor 240 represented parasitic capacitance at the OLED 222 is stored, useful information of the threshold voltage and mobility of the driver transistor 220 and the turn-on voltage of the OLED 222 having. The extraction of such parameters can be used for various applications. For example, such parameters may be used to represent the programming data for the pixels 104 to compensate for pixel variations and maintain image quality. Such parameters can also be used to control the pixel arrangement 102 to age. The parameters can also be used to estimate the process yield for the pixel array fabrication 102 to rate. These and other parameters may be determined by any of the pixel circuits described herein, including a line such as a monitor line the pixel circuit is connected to extract or read such parameters.

Ausgehend von der Annahme, dass der Kondensator 240 (COLED) anfänglich entladen ist, benötigt der Kondensator 240 (COLED) einige Zeit, um sich auf einen Spannungspegel aufzuladen, der den Treibertransistor 220 ausschaltet. Dieser Spannungspegel ist eine Funktion der Schwellenspannung des Treibertransistors 220. Die Spannung, die am Programmierdateneingang 232 (VData) angelegt ist, muss niedrig genug sein, dass die eingeschwungene Spannung der OLED 222 (VOLED) niedriger ist als die Einschalt-Schwellenspannung der OLED 222 selbst. In diesem Zustand ist VData – VOLED eine lineare Funktion der Schwellenspannung (Vth) des Treibertransistors 220. Um die Beweglichkeit einer Dünnschichttransistorvorrichtung wie zum Beispiel eines Treibertransistors 220 zu extrahieren, wird die Übergangseinschwingung solcher Vorrichtungen, die eine Funktion von sowohl der Schwellenspannung als auch der Beweglichkeit ist, berücksichtigt. Ausgehend von der Annahme, dass die Schwellenspannungsabweichung unter den TFT-Vorrichtungen wie zum Beispiel dem Treibertransistor 220 kompensiert ist, ist die Spannung des Knotens 244, die in einem konstanten Intervall nach dem Beginn der Integration abgetastet wird, eine Funktion der Beweglichkeit von nur der TFT-Vorrichtung wie zum Beispiel dem Treibertransistor 220 von Interesse.Assuming that the capacitor 240 (C OLED ) is initially discharged, the capacitor needs 240 (C OLED ) some time to recharge to a voltage level that drives the driver 220 off. This voltage level is a function of the threshold voltage of the driver transistor 220 , The voltage at the programming data input 232 (V Data ) is applied, must be low enough that the steady state voltage of the OLED 222 (V OLED ) is lower than the turn-on threshold voltage of the OLED 222 itself. In this state, V Data -V OLED is a linear function of the threshold voltage (V th ) of the driver transistor 220 , For the mobility of a thin film transistor device, such as a driver transistor 220 The transient oscillation of such devices, which is a function of both the threshold voltage and the mobility, is taken into account. Assuming that the threshold voltage deviation is below the TFT devices such as the driver transistor 220 is compensated, is the tension of the node 244 which is sampled at a constant interval after the start of the integration, a function of the mobility of only the TFT device such as the driver transistor 220 of interest.

3A3C sind Signalzeitdiagramme der an den Komponenten in 2 angelegten Steuersignale, um Parameter wie zum Beispiel Spannungsschwelle und Beweglichkeit aus dem Treibertransistor 220 und der Einschaltspannung der OLED 222 in der Treiberschaltung 200 zu extrahieren, ausgehend von der Annahme, dass der Treibertransistor 220 ein n-Typ-Transistor ist. Solche Steuersignale können durch die Steuerung 112 am Source-Treiber 110, Gate-Treiber 108 und der Stromversorgungs- und Ausleseschaltung 120 in 1 angelegt werden. 3A ist ein Zeitdiagramm, das die Signale zeigt, die an der Extraktionsschaltung 200 angelegt sind, um die Schwellenspannung und Beweglichkeit aus dem Treibertransistor 220 zu extrahieren. 3A umfasst ein Signal 302 für den Auswahleingang 230 in 2, ein Signal 3041) am Schalter 260, ein Signal 3062) für den Schalter 262, ein Signal 3083) für den Schalter 264, ein Signal 3104) für den Schalter 254, ein Programmierspannungssignal 312 für den Programmierdateneingang 232 in 2, eine Spannung 314 des Knotens 244 in 2 und ein Ausgangsspannungssignal 316 für den Ausgang 256 des Verstärkers 250 in 2. 3A - 3C are signal timing diagrams of the components in 2 applied control signals to parameters such as voltage threshold and mobility from the driver transistor 220 and the turn-on voltage of the OLED 222 in the driver circuit 200 to extract, on the assumption that the driver transistor 220 is an n-type transistor. Such control signals may be provided by the controller 112 at the source driver 110 , Gate driver 108 and the power supply and readout circuit 120 in 1 be created. 3A Figure 9 is a timing diagram showing the signals appearing at the extraction circuit 200 are applied to the threshold voltage and mobility from the driver transistor 220 to extract. 3A includes a signal 302 for the selection input 230 in 2 , a signal 304 1 ) at the switch 260 , a signal 306 2 ) for the switch 262 , a signal 308 3 ) for the switch 264 , a signal 310 4 ) for the switch 254 , a programming voltage signal 312 for the programming data input 232 in 2 , a tension 314 of the node 244 in 2 and an output voltage signal 316 for the exit 256 of the amplifier 250 in 2 ,

3A zeigt die vier Phasen des Auslesevorgangs, eine Resetphase 320, eine Integrationsphase 322, eine Vorladephase 324 und eine Auslesephase 326. Der Vorgang beginnt durch Aktivieren eines hohen Auswahlsignals 302 am Auswahleingang 230. Das Auswahlsignal 302 wird durch den gesamten Auslesevorgang hoch gehalten, wie in 3A gezeigt. 3A shows the four phases of the read-out process, a reset phase 320 , an integration phase 322 , a preloading phase 324 and a selection phase 326 , The process starts by activating a high selection signal 302 at the selection entrance 230 , The selection signal 302 is held high by the entire reading process, as in 3A shown.

Während der Resetphase 320 wird das Eingangssignal 3041) am Schalter 260 hoch eingestellt, um einen Entladungspfad an Masse bereitzustellen. Die Signale 306, 308 und 3102, ϕ3, ϕ4) an den Schaltern 262, 264 und 250 werden in dieser Phase niedrig gehalten. Ein ausreichend hoher Spannungspegel (VRST_TFT) wird am Programmierdateneingang 232 (VData) angelegt, um den Stromfluss durch den Treibertransistor 220 zu maximieren. Folglich wird die Spannung am Knoten 244 in 2 an Masse entladen, um für den nächsten Zyklus bereit zu sein.During the reset phase 320 becomes the input signal 304 1 ) at the switch 260 set high to provide a discharge path to ground. The signals 306 . 308 and 310 2 , φ 3 , φ 4 ) at the switches 262 . 264 and 250 will be kept low during this phase. A sufficiently high voltage level (V RST_TFT ) will be at the programming data input 232 (V Data ) applied to the current flow through the driver transistor 220 to maximize. Consequently, the voltage at the node becomes 244 in 2 discharged to ground to be ready for the next cycle.

Während der Integrationsphase 322 bleibt das Signal 3042) am Schalter 262 hoch, was einen Ladungspfad von der Spannungsquelle 210 bis zum Schalter 262 bereitstellt. Die Signale 304, 308 und 3101, ϕ3, ϕ4) an den Schaltern 260, 264 und 250 werden in dieser Phase niedrig gehalten. Der Programmierspannungseingang 232 (VData) wird auf einen Spannungspegel (VINT_TFT) eingestellt, sodass, sobald der Kondensator 240 (Coled) vollständig geladen ist, die Spannung am Knoten 244 niedriger als die Einschaltspannung der OLED 222 ist. Dieser Zustand minimiert jegliche Störung von der OLED 222 während des Auslesens des Treibertransistors 220. Kurz vor dem Ende der Integrationszeit wird das Signal 312 am Programmierspannungseingang 232 (VData) zu VOFF verringert, um die Ladung am Kondensator 240 (Coled) vom Rest der Schaltung zu isolieren.During the integration phase 322 the signal stays 304 2 ) at the switch 262 high, giving a charge path from the voltage source 210 to the switch 262 provides. The signals 304 . 308 and 310 1 , φ 3 , φ 4 ) at the switches 260 . 264 and 250 will be kept low during this phase. The programming voltage input 232 (V Data ) is set to a voltage level (V INT_TFT ), so once the capacitor 240 (C oled ) is fully charged, the voltage at the node 244 lower than the turn-on voltage of the OLED 222 is. This condition minimizes any interference from the OLED 222 during the readout of the driver transistor 220 , Shortly before the end of the integration time, the signal becomes 312 at the programming voltage input 232 (V Data ) to V OFF decreases to the charge on the capacitor 240 (C oled ) to isolate from the rest of the circuit.

Wenn die Integrationszeit lang genug ist, ist die am Kondensator 240 (Coled) gespeicherte Ladung eine Funktion der Schwellenspannung des Treibertransistors 220. Für eine verkürzte Integrationszeit erfährt die Spannung am Knoten 244 ein unvollständiges Einschwingen und die gespeicherte Ladung am Kondensator 240 (Coled) ist eine Funktion von sowohl der Schwellenspannung als auch der Beweglichkeit des Treibertransistors 220. Dementsprechend ist es machbar, beide Parameter zu extrahieren, indem zwei separate Auslesungen mit kurzen und langen Integrationsphasen vorgenommen werden.If the integration time is long enough, that is on the capacitor 240 (C oled ) stored charge a function of the threshold voltage of the driver transistor 220 , For a shorter integration time, the voltage experiences at the node 244 an incomplete transient and the stored charge on the capacitor 240 (C oled ) is a function of both the threshold voltage and the mobility of the driver transistor 220 , Accordingly, it is feasible to extract both parameters by making two separate readings with short and long integration phases.

Während der Vorladephase 324 sind die Signale 304 und 3061, ϕ2) an den Schaltern 260 und 262 niedrig eingestellt. Sobald das Eingangssignal 3104) am Schalter 254 hoch eingestellt ist, ist der Verstärker 250 in einer Einheits-Rückkopplungskonfiguration eingestellt. Um die Ausgangsstufe des Verstärkers 250 vor Kurzschlussstrom von der Versorgungsspannung 210 zu schützen, wird das Signal 3083) am Schalter 264 hoch, wenn das Signal 3062) am Schalter 262 niedrig eingestellt ist. Wenn der Schalter 264 geschlossen ist, wird die parasitäre Kapazität 242 der Versorgungsleitung zur Gleichtaktspannung VCM vorgeladen. Die Gleichtaktspannung VCM ist ein Spannungspegel, der niedriger als die EIN-Spannung der OLED 222 sein muss. Kurz vor dem Ende der Vorladephase wird das Signal 3104) am Schalter 254 niedrig eingestellt, um den Ladungspumpenverstärker 250 auf den Auslesezyklus vorzubereiten.During the preloading phase 324 are the signals 304 and 306 1 , φ 2 ) at the switches 260 and 262 set low. As soon as the input signal 310 4 ) at the switch 254 is set high, is the amplifier 250 set in a unit feedback configuration. To the output stage of the amplifier 250 short-circuit current from the supply voltage 210 to protect, the signal becomes 308 3 ) at the switch 264 high when the signal 306 2 ) at the switch 262 is set low. If the desk 264 is closed, the parasitic capacitance 242 the supply line to the common mode voltage VCM precharged. The common mode voltage VCM is a voltage level lower than the ON voltage of the OLED 222 have to be. Shortly before the end of the precharge phase, the signal is 310 4 ) at the switch 254 set low to the charge pump amplifier 250 to prepare for the selection cycle.

Während der Auslesephase 336 sind die Signale 304, 306 und 3101, ϕ2, ϕ4) an den Schaltern 260, 262 und 254 niedrig eingestellt. Das Signal 3083) am Schalter 264 wird hoch gehalten, um einen Ladeübertragungspfad von der Treiberschaltung 202 zum Ladungspumpenverstärker 250 bereitzustellen. Eine ausreichend hohe Spannung 312 (VRD_TFT) wird am Programmierspannungseingang 232 (VData) angelegt, um den Kanalwiderstand des Treibertransistors 220 zu minimieren. Wenn der Integrationszyklus lang genug ist, ist die akkumulierte Ladung am Kondensator 252 (Cint) nicht eine Funktion der Integrationszeit. Dementsprechend ist die Ausgangsspannung des Ladungspumpenverstärkers 250 in diesem Fall gleich:

Figure DE112014005546T5_0002
During the selection phase 336 are the signals 304 . 306 and 310 1 , φ 2 , φ 4 ) at the switches 260 . 262 and 254 set low. The signal 308 3 ) at the switch 264 is held high to a load transfer path from the driver circuit 202 to the charge pump amplifier 250 provide. A sufficiently high voltage 312 (V RD_TFT ) is at the programming voltage input 232 (V Data ) applied to the channel resistance of the driver transistor 220 to minimize. If the integration cycle is long enough, the accumulated charge is at the capacitor 252 (C int ) is not a function of the integration time. Accordingly, the output voltage of the charge pump amplifier 250 in this case the same:
Figure DE112014005546T5_0002

Für eine verkürzte Integrationszeit ist die akkumulierte Ladung am Kondensator 252 (Cint) gegeben durch:

Figure DE112014005546T5_0003
For a shortened integration time, the accumulated charge is at the capacitor 252 (C int ) given by:
Figure DE112014005546T5_0003

Folglich ist die Ausgangsspannung 256 des Ladungspumpenverstärkers 250 am Ende des Auslesezyklus gleich:

Figure DE112014005546T5_0004
Consequently, the output voltage 256 of the charge pump amplifier 250 at the end of the read cycle:
Figure DE112014005546T5_0004

Daher können die Schwellenspannung und die Beweglichkeit des Treibertransistors 220 durch Auslesen der Ausgangsspannung 256 des Verstärkers 250 mitten in und am Ende der Auslesephase 326 extrahiert werden.Therefore, the threshold voltage and the mobility of the driver transistor 220 by reading the output voltage 256 of the amplifier 250 in the middle of and at the end of the selection phase 326 be extracted.

3B ist ein Zeitdiagramm für den Auslesevorgang des Schwellen-Einschaltspannungsparameters der OLED 222 in 2. Der Auslesevorgang der OLED 222 umfasst auch vier Phasen, eine Resetphase 340, eine Integrationsphase 342, eine Vorladephase 344 und eine Auslesephase 346. Wie der Auslesevorgang für den Treibertransistor 220 in 3A beginnt der Auslesevorgang für OLED durch Aktivieren des Auswahleingangs 230 mit einem hohen Auswahlsignal 302. Der Zeitverlauf der Signale 304, 306, 308 und 3101, ϕ2, ϕ3, ϕ4) an den Schaltern 260, 262, 264 und 254 ist dieselbe wie beim Auslesevorgang für den Treibertransistor 220 in 3A. Ein Programmiersignal 332 für den Programmiereingang 232, ein Signal 334 für den Knoten 244 und ein Ausgangssignal 336 für den Ausgang des Verstärkers 250 sind verschieden von den Signalen in 3A. 3B FIG. 12 is a timing chart for the readout operation of the threshold turn-on voltage parameter of the OLED 222 in 2 , The read-out process of the OLED 222 also includes four phases, one reset phase 340 , an integration phase 342 , a preloading phase 344 and a selection phase 346 , Like the readout process for the driver transistor 220 in 3A The read-out process for OLED starts by activating the selection input 230 with a high selection signal 302 , The time course of the signals 304 . 306 . 308 and 310 1 , φ 2 , φ 3 , φ 4 ) at the switches 260 . 262 . 264 and 254 is the same as the drive transistor readout 220 in 3A , A programming signal 332 for the programming input 232 , a signal 334 for the node 244 and an output signal 336 for the output of the amplifier 250 are different from the signals in 3A ,

Während der Resetphase 340 wird ein ausreichend hoher Spannungspegel 332 (VRST_OLED) am Programmierdateneingang 232 (VData) angelegt, um den Stromfluss durch den Treibertransistor 220 zu maximieren. Folglich wird die Spannung am Knoten 244 in 2 zu Masse an den Schalter 260 entladen, um für den nächsten Zyklus bereit zu sein.During the reset phase 340 becomes a sufficiently high voltage level 332 (V RST_OLED ) on the programming data input 232 (V Data ) applied to the current flow through the driver transistor 220 to maximize. Consequently, the voltage at the node becomes 244 in 2 to earth at the switch 260 unloaded to be ready for the next cycle.

Während der Integrationsphase 342 bleibt das Signal 3062) am Schalter 262 hoch, was einen Ladungspfad von der Spannungsquelle 210 bis zum Schalter 262 bereitstellt. Der Programmierspannungseingang 232 (VData) ist auf einen Spannungspegel 332 (VINT_OLED) eingestellt, sodass, sobald der Kondensator 240 (Coled) vollständig geladen ist, die Spannung am Knoten 244 höher als die Einschaltspannung der OLED 222 ist. In diesem Fall treibt der Treibertransistor 220 am Ende der Integrationsphase 342 einen konstanten Strom durch die OLED 222.During the integration phase 342 the signal stays 306 2 ) at the switch 262 high, giving a charge path from the voltage source 210 to the switch 262 provides. The programming voltage input 232 (V Data ) is at a voltage level 332 (V INT_OLED ), so once the capacitor 240 (C oled ) is fully charged, the voltage at the node 244 higher than the turn-on voltage of the OLED 222 is. In this case, the driver transistor drives 220 at the end of the integration phase 342 a constant current through the OLED 222 ,

Während der Vorladephase 344 wird der Treibertransistor 220 durch das Signal 332 am Programmiereingang 232 ausgeschaltet. Dem Kondensator 240 (Coled) wird es ermöglicht, sich zu entladen, bis er die Einschaltspannung von OLED 222 am Ende der Vorladephase 344 erreicht.During the preloading phase 344 becomes the driver transistor 220 through the signal 332 at the programming input 232 switched off. The capacitor 240 (C oled ) will allow it to discharge until it reaches the turn-on voltage of OLED 222 at the end of the preloading phase 344 reached.

Während der Auslesephase 346 wird eine ausreichend hohe Spannung 332 (VRD_OLED) am Programmierspannungseingang 232 (VData) angelegt, um den Kanalwiderstand des Treibertransistors 220 zu minimieren. Wenn die Vorladephase lang genug ist, ist die eingeschwungene Spannung am Kondensator 252 (Cint) nicht eine Funktion der Vorladezeit. Folglich ist die Ausgabespannung 256 des Ladungspumpenverstärkers 250 am Ende der Auslesephase gegeben durch:

Figure DE112014005546T5_0005
During the selection phase 346 becomes a sufficiently high voltage 332 (V RD_OLED ) at the programming voltage input 232 (V Data ) applied to the channel resistance of the driver transistor 220 to minimize. When the precharge phase is long enough, the steady state voltage is at the capacitor 252 (C int ) not a function of pre-charge time. Consequently, the output voltage 256 of the charge pump amplifier 250 at the end of the selection phase given by:
Figure DE112014005546T5_0005

Das Signal 3083) am Schalter 264 wird hoch gehalten, um einen Ladeübertragungspfad von der Treiberschaltung 202 zum Ladungspumpenverstärker 250 bereitzustellen. Daher kann das Ausgangsspannungssignal 336 verwendet werden, um die Einschaltspannung der OLED 220 zu bestimmen.The signal 308 3 ) at the switch 264 is held high to a load transfer path from the driver circuit 202 to the charge pump amplifier 250 provide. Therefore, the output voltage signal 336 used to control the turn-on voltage of the OLED 220 to determine.

3C ist ein Zeitdiagramm für das direkte Auslesen des Treibertransistors 220 unter Verwendung der Extraktionsschaltung 200 in 2. Der direkte Auslesevorgang weist eine Resetphase 350, eine Vorladephase 352 und eine Integrations-/Auslesephase 354 auf. Der Auslesevorgang wird durch Aktivieren des Auswahleingangs 230 in 2 initialisiert. Das Auswahlsignal 302 am Auswahleingang 230 wird über den Auslesevorgang hoch gehalten, wie in 3C gezeigt. Die Signale 364 und 3661, ϕ2) für die Schalter 260 und 262 sind in diesem Auslesevorgang inaktiv. 3C is a timing diagram for the direct readout of the driver transistor 220 under Use of the extraction circuit 200 in 2 , The direct read-out process has a reset phase 350 , a preloading phase 352 and an integration / readout phase 354 on. The read-out process is activated by activating the selection input 230 in 2 initialized. The selection signal 302 at the selection entrance 230 is held high by the reading process, as in 3C shown. The signals 364 and 366 1 , φ 2 ) for the switches 260 and 262 are inactive in this read process.

Während der Resetphase 350 sind die Signale 368 und 3703, ϕ4) für die Schalter 264 und 254 hoch eingestellt, um einen Entladungspfad gegen virtuelle Masse bereitzustellen. Eine ausreichend hohe Spannung 372 (VRST_TFT) wird am Programmiereingang 232 (VData) angelegt, um den Stromfluss durch den Treibertransistor 220 zu maximieren. Folglich wird der Knoten 244 an der Gleichtaktspannung 374 (VCMRST) entladen, um für den nächsten Zyklus bereit zu sein.During the reset phase 350 are the signals 368 and 370 3 , φ 4 ) for the switches 264 and 254 set high to provide a virtual ground discharge path. A sufficiently high voltage 372 (V RST_TFT ) is at the programming input 232 (V Data ) applied to the current flow through the driver transistor 220 to maximize. Consequently, the node becomes 244 at the common mode voltage 374 (VCM RST ) to be ready for the next cycle.

Während der Vorladephase 354 wird der Treibertransistor 220 durch Anlegen einer Aus-Spannung 372 (VOFF) am Programmiereingang 232 in 2 ausgeschaltet. Der Gleichtaktspannungseingang 258 am positiven Eingang des Verstärkers 250 wird auf VCMRD erhöht, um den Leitungswiderstand vorzuladen. Am Ende der Vorladephase 354 wird das Signal 3704) am Schalter 254 ausgeschaltet, um den Ladungspumpenverstärker 250 auf den nächsten Zyklus vorzubereiten.During the preloading phase 354 becomes the driver transistor 220 by applying an off voltage 372 (V OFF ) at the programming input 232 in 2 switched off. The common mode voltage input 258 at the positive input of the amplifier 250 is increased to VCM RD to precharge the line resistance. At the end of the preloading phase 354 becomes the signal 370 4 ) at the switch 254 switched off to the charge pump amplifier 250 to prepare for the next cycle.

Am Beginn der Auslese-/Integrationsphase 356 wird der Programmierspannungseingang 232 (VData) auf VINT_TFT 372 erhöht, um den Treibertransistor 220 einzuschalten. Der Kondensator 240 (COLED) beginnt, die Ladung zu akkumulieren, bis VData minus die Spannung am Knoten 244 gleich der Schwellenspannung des Treibertransistors 220 ist. In der Zwischenzeit wird eine proportionale Ladung im Kondensator 252 (CINT) akkumuliert. Dementsprechend ist am Ende des Auslesezyklus 356 die Ausgangsspannung 376 am Ausgang 256 des Verstärkers 250 eine Funktion der Schwellenspannung, die gegeben ist durch:

Figure DE112014005546T5_0006
At the beginning of the readout / integration phase 356 becomes the programming voltage input 232 (V Data ) to V INT_TFT 372 increased to the driver transistor 220 turn. The capacitor 240 (C OLED ) begins to accumulate the charge until V Data minus the voltage at the node 244 equal to the threshold voltage of the driver transistor 220 is. In the meantime, a proportional charge will be in the capacitor 252 (C INT ) accumulates. Accordingly, at the end of the readout cycle 356 the output voltage 376 at the exit 256 of the amplifier 250 a function of the threshold voltage given by:
Figure DE112014005546T5_0006

Wie durch die obige Gleichung angegeben, weist die Ausgangsspannung im Fall des direkten Auslesens eine positive Polarität auf. Daher kann die Schwellenspannung des Treibertransistors 220 durch die Ausgangsspannung des Verstärkers 250 bestimmt werden.As indicated by the above equation, in the case of direct readout, the output voltage has a positive polarity. Therefore, the threshold voltage of the driver transistor 220 by the output voltage of the amplifier 250 be determined.

Wie oben ausgeführt, kann der Treibertransistor 220 in 2 ein p-Typ-Transistor sein. 4A4C sind Signalzeitdiagramme der Signale, die an den Komponenten in 2 angelegt sind, um die Schwellenspannung und Beweglichkeit aus dem Treibertransistor 220 und der OLED 222 zu extrahieren, wenn der Treibertransistor 220 ein p-Typ-Transistor ist. In dem Beispiel, in dem der Treibertransistor 220 ein p-Typ-Transistor ist, ist die Source des Treibertransistors 220 mit der Versorgungsleitung 212 (VD) gekoppelt und der Drain des Treibertransistors 220 ist mit der OLED 222 gekoppelt. 4A ist ein Zeitdiagramm, das die Signale zeigt, die an der Extraktionsschaltung 220 angelegt sind, um die Schwellenspannung und Beweglichkeit aus dem Treibertransistor 220 zu extrahieren, wenn der Treibertransistor 220 ein p-Typ-Transistor ist. 4A zeigt Spannungssignale 402416 für den Auswahleingang 232, die Schaltungen 260, 262, 264 und 254, den Programmierdateneingang 230, die Spannung am Knoten 244 und die Ausgangsspannung 256 in 2. Die Datenextraktion wird in drei Phasen durchgeführt, einer Resetphase 420, einer Integrations-/Vorladephase 422 und einer Auslesephase 424.As stated above, the driver transistor 220 in 2 be a p-type transistor. 4A - 4C are signal timing diagrams of the signals appearing at the components in 2 are applied to the threshold voltage and mobility from the driver transistor 220 and the OLED 222 to extract if the driver transistor 220 is a p-type transistor. In the example in which the driver transistor 220 a p-type transistor is the source of the driver transistor 220 with the supply line 212 (VD) and the drain of the driver transistor 220 is with the OLED 222 coupled. 4A Figure 9 is a timing diagram showing the signals appearing at the extraction circuit 220 are applied to the threshold voltage and mobility from the driver transistor 220 to extract if the driver transistor 220 is a p-type transistor. 4A shows voltage signals 402 - 416 for the selection input 232 , the circuits 260 . 262 . 264 and 254 , the programming data input 230 , the voltage at the node 244 and the output voltage 256 in 2 , The data extraction is carried out in three phases, a reset phase 420 , an integration / preloading phase 422 and a selection phase 424 ,

Wie in 4A gezeigt, ist das Auswahlsignal 402 aktiv niedrig und wird über die Auslesephasen 420, 422 und 424 niedrig gehalten. Über den Auslesevorgang werden die Signale 404 und 4061, ϕ2) an den Schaltern 260 und 262 niedrig (inaktiv) gehalten. Während der Resetphase werden die Signale 408 und 4103, ϕ4) an den Schaltern 264 und 254 hoch eingestellt, um den Knoten 244 auf einen Reset-Gleichtaktspanungspegel VCMrst zu laden. Der Gleichtaktspannungseingang 258 am Ladungspumpeneingang 258 (VCMrst) sollte niedrig genug sein, um die OLED 222 ausgeschaltet zu halten. Der Programmierdateneingang 232 VData ist auf einen ausreichend niedrigen Wert 412 (VRST_TFT) eingestellt, um maximalen Ladestrom durch den Treibertransistor 220 bereitzustellen.As in 4A shown is the selection signal 402 active low and is about the readout phases 420 . 422 and 424 kept low. The signals are read out via the read-out process 404 and 406 1 , φ 2 ) at the switches 260 and 262 kept low (inactive). During the reset phase, the signals become 408 and 410 3 , φ 4 ) at the switches 264 and 254 set high to the knot 244 to a reset common-mode voltage level VCM rst . The common mode voltage input 258 at the charge pump input 258 (VCM rst ) should be low enough to the OLED 222 keep off. The programming data input 232 V Data is at a low enough value 412 (V RST_TFT ) set to maximum charging current through the driver transistor 220 provide.

Während der Integrations-/Vorladephase 422 ist die Gleichtaktspannung am Gleichtaktspannungseingang 258 auf VCMint reduziert und der Programmiereingang 232 (VData) ist auf einen Pegel 412 (VINT_TFT) erhöht, sodass der Treibertransistor 220 in die entgegengesetzte Richtung leitet. Wenn die für diese Phase zugeteilte Zeit lang genug ist, geht die Spannung am Knoten 244 zurück, bis die Gate-Source-Spannung des Treibertransistors 220 die Schwellenspannung des Treibertransistors 220 erreicht. Vor dem Ende dieses Zyklus sinkt das Signal 4104) am Schalter 254, um den Ladungspumpenverstärker 250 auf die Auslesephase 424 vorzubereiten.During the integration / pre-charge phase 422 is the common mode voltage at the common mode voltage input 258 reduced to VCM int and the programming input 232 (V Data ) is at a level 412 (V INT_TFT ) increases so that the driver transistor 220 in the opposite direction. If the time allotted for this phase is long enough, the voltage goes to the node 244 back until the gate-source voltage of the driver transistor 220 the threshold voltage of the driver transistor 220 reached. Before the end of this cycle the signal decreases 410 4 ) at the switch 254 to the charge pump amplifier 250 on the selection phase 424 prepare.

Die Auslesephase 424 wird durch Verringern des Signals 412 beim Programmiereingang 232 (VData) auf VRD_TFT initialisiert, um den Treibertransistor 220 einzuschalten. Die am Kondensator 240 (COLED) gespeicherte Ladung wird nun zum Kondensator 254 (CINT) übertragen. Am Ende der Auslesephase 424 wird das Signal 4083) am Schalter 264 niedrig eingestellt, um den Ladungspumpenverstärker 250 von der Treiberschaltung 202 zu isolieren. Das Ausgangsspannungssignal 416 Vout vom Verstärkerausgang 256 ist nun eine Funktion der Schwellenspannung des Treibertransistors 220, die gegeben ist durch:

Figure DE112014005546T5_0007
The selection phase 424 is by reducing the signal 412 at the programming input 232 (V Data ) initialized to V RD_TFT to the driver transistor 220 turn. The on the capacitor 240 (C OLED ) stored charge is now the capacitor 254 (C INT ). At the end of the selection phase 424 becomes the signal 408 3 ) at the switch 264 set low to the charge pump amplifier 250 from the driver circuit 202 to isolate. The output voltage signal 416 V out from the amplifier output 256 is now a function of the threshold voltage of the driver transistor 220 which is given by:
Figure DE112014005546T5_0007

4B ist ein Zeitdiagramm für die In-Pixel-Extraktion der Schwellenspannung der OLED 222 in 2, ausgehend von der Annahme, dass der Treibertransistor 220 ein p-Typ-Transistor ist. Der Extraktionsvorgang ist dem Zeitverlauf von Signalen an der Extraktionsschaltung 200 für einen n-Typ-Transistor in 3A sehr ähnlich. 4B zeigt Spannungssignale 432446 für den Auswahleingang 230, die Schalter 260, 262, 264 und 254, den Programmierdateneingang 232, die Spannung am Knoten 244 und den Verstärkerausgang 256 in 2. Der Extraktionsvorgang umfasst eine Resetphase 450, eine Integrationsphase 452, eine Vorladephase 454 und eine Auslesephase 456. Der Hauptunterschied dieses Auslesezyklus im Vergleich zu dem Auslesezyklus in 4A besteht in den Spannungspegeln des Signals 442 am Programmierdateneingang 232 (VData), die an der Treiberschaltung 210 in jeder Auslesephase angelegt sind. Für einen p-Typ-Dünnschichttransistor, der für den Treibertransistor 220 verwendet werden kann, ist das Auswahlsignal 430 am Auswahleingang 232 aktiv niedrig. Der Auswahleingang 232 wird über den Auslesevorgang niedrig gehalten, wie in 4B gezeigt. 4B is a timing diagram for the in-pixel extraction of the threshold voltage of the OLED 222 in 2 , assuming that the driver transistor 220 is a p-type transistor. The extraction process is the time course of signals at the extraction circuit 200 for an n-type transistor in 3A very similar. 4B shows voltage signals 432 - 446 for the selection input 230 , the switches 260 . 262 . 264 and 254 , the programming data input 232 , the voltage at the node 244 and the amplifier output 256 in 2 , The extraction process includes a reset phase 450 , an integration phase 452 , a preloading phase 454 and a selection phase 456 , The main difference of this readout cycle compared to the readout cycle in 4A exists in the voltage levels of the signal 442 at the programming data input 232 (V Data ) connected to the driver circuit 210 are created in each selection phase. For a p-type thin-film transistor used for the driver transistor 220 can be used is the selection signal 430 at the selection entrance 232 active low. The selection input 232 is kept low on the reading process, as in 4B shown.

Der Auslesevorgang wird gestartet, indem zuerst der Kondensator 240 (COLED) in der Resetphase 450 zurückgesetzt wird. Das Signal 4341) am Schalter 260 ist hoch eingestellt, um einen Entladungspfad an Masse bereitzustellen. Das Signal 442 am Programmiereingang 232 (VData) wird auf VRST_OLED verringert, um den Treibertransistor 220 einzuschalten.The read-out process is started by first the capacitor 240 (C OLED ) in the reset phase 450 is reset. The signal 434 1 ) at the switch 260 is set high to provide a discharge path to ground. The signal 442 at the programming input 232 (V Data ) is reduced to V RST_OLED to the driver transistor 220 turn.

In der Integrationsphase 452 werden die Signale 434 und 4361, ϕ2) an den Schaltern 260 und 262 in Aus- bzw. Ein-Zustände versetzt, um der OLED 222 einen Ladepfad bereitzustellen. Dem Kondensator 240 (COLED) wird es ermöglicht, zu laden, bis die Spannung 444 am Knoten 244 über die Schwellenspannung der OLED 222 hinausgeht, um sie einzuschalten. Vor dem Ende der Integrationsphase 452 wird das Spannungssignal 442 am Programmiereingang 232 (VData) auf VOFF erhöht, um den Treibertransistor 220 auszuschalten.In the integration phase 452 become the signals 434 and 436 1 , φ 2 ) at the switches 260 and 262 in off or on states offset to the OLED 222 to provide a charging path. The capacitor 240 (C OLED ) will allow to charge until the voltage 444 at the node 244 about the threshold voltage of the OLED 222 goes out to turn it on. Before the end of the integration phase 452 becomes the voltage signal 442 at the programming input 232 (V Data ) increased to V OFF to the driver transistor 220 off.

Auch werden in der Vorladephase 454 die Signale 434 und 4361, ϕ2) an den Schaltern 260 und 262 ausgeschaltet, während die Signale 438 und 4403, ϕ4) an den Schaltern 264 und 254 eingeschaltet werden. Dies stellt den Zustand für den Verstärker 250 bereit, die Versorgungsleitung 212 (VD) am Gleichtaktspannungseingang 258 (VCM) vorzuladen, der am positiven Eingang des Verstärkers 250 bereitgestellt ist. Am Ende der Vorladephase wird das Signal 4304) am Schalter 254 ausgeschaltet, um den Ladungspumpenverstärker 250 auf die Auslesephase 456 vorzubereiten.Also be in the preloading phase 454 the signals 434 and 436 1 , φ 2 ) at the switches 260 and 262 switched off while the signals 438 and 440 3 , φ 4 ) at the switches 264 and 254 be turned on. This represents the state for the amplifier 250 ready, the supply line 212 (VD) at the common mode voltage input 258 (VCM) at the positive input of the amplifier 250 is provided. At the end of the precharge phase the signal will be 430 4 ) at the switch 254 switched off to the charge pump amplifier 250 on the selection phase 456 prepare.

Die Auslesephase 456 wird durch Einschalten des Treibertransistors 220 initialisiert, wenn die Spannung 442 am Programmiereingang 232 (VData) auf VRD_OLED verringert wird. Die am Kondensator 240 (COLED) gespeicherte Ladung wird nun zum Kondensator 254 (CINT) übertragen, der die Ausgangsspannung 446 am Ausgang 256 des Verstärkers 250 als eine Funktion der Schwellenspannung der OLED 220 aufbaut.The selection phase 456 is done by turning on the driver transistor 220 initializes when the voltage 442 at the programming input 232 (V Data ) is reduced to V RD_OLED . The on the capacitor 240 (C OLED ) stored charge is now the capacitor 254 (C INT ) which transmits the output voltage 446 at the exit 256 of the amplifier 250 as a function of the threshold voltage of the OLED 220 builds.

4C ist ein Signalzeitdiagramm für die direkte Extraktion der Schwellenspannung des Treibertransistors 220 in dem Extraktionssystem in 2, wenn der Treibertransistor 220 ein p-Typ-Transistor ist. 4C zeigt Spannungssignale 462476 für den Auswahleingang 230, die Schalter 260, 262, 264 und 254, den Programmierdateneingang 232, die Spannung am Knoten 244 und die Ausgangsspannung 256 in 2. Der Extraktionsvorgang umfasst eine Vorladephase 480 und eine Integrationsphase 482. Allerdings ist in dem Zeitdiagramm in 4C eine dedizierte finale Auslesephase 484 veranschaulicht, die eliminiert werden kann, wenn der Ausgang des Ladungspumpenverstärkers 250 am Ende der Integrationsphase 482 abgetastet wird. 4C is a signal timing diagram for the direct extraction of the threshold voltage of the driver transistor 220 in the extraction system in 2 if the driver transistor 220 is a p-type transistor. 4C shows voltage signals 462 - 476 for the selection input 230 , the switches 260 . 262 . 264 and 254 , the programming data input 232 , the voltage at the node 244 and the output voltage 256 in 2 , The extraction process includes a pre-charge phase 480 and an integration phase 482 , However, in the timing diagram in 4C a dedicated final selection phase 484 which can be eliminated when the output of the charge pump amplifier 250 at the end of the integration phase 482 is scanned.

Der Extraktionsvorgang wird durch gleichzeitiges Vorladen des Drain-Speicherkondensators 224, des Source-Speicherkondensators 226, des Kondensators 240 (COLED) und des Kondensators 242 in 2 initialisiert. Zu diesem Zweck werden die Signale 462, 468 und 470 am Auswahlleitungseingang 230 und die Schalter 264 und 254 aktiviert, wie in 4C gezeigt. Über den Auslesevorgang werden die Signale 404 und 4061, ϕ2) an den Schaltern 260 und 262 niedrig gehalten. Der Spannungspegel des Gleichtaktspannungseingangs 258 (VCM) bestimmt die Spannung an der Versorgungsleitung 212 und daher die Spannung am Knoten 244. Die Gleichtaktspannung (VCM) sollte niedrig genug sein, sodass die OLED 222 nicht eingeschaltet wird. Die Spannung 472 am Programmiereingang 232 (VData) ist auf einen Pegel (VRST_TFT) eingestellt, der niedrig genug ist, um den Transistor 220 einzuschalten.The extraction process is accomplished by simultaneously precharging the drain storage capacitor 224 , the source storage capacitor 226 , the capacitor 240 (C OLED ) and the capacitor 242 in 2 initialized. For this purpose, the signals 462 . 468 and 470 at the selection line input 230 and the switches 264 and 254 activated, as in 4C shown. The signals are read out via the read-out process 404 and 406 1 , φ 2 ) at the switches 260 and 262 kept low. The voltage level of the common-mode voltage input 258 (VCM) determines the voltage on the supply line 212 and therefore the tension at the knot 244 , The common mode voltage (VCM) should be low enough so that the OLED 222 is not turned on. The voltage 472 at the programming input 232 (V Data ) is set to a level (V RST_TFT ) low enough to the transistor 220 turn.

Am Beginn der Integrationsphase 482 ist das Signal 4704) am Schalter 254 ausgeschaltet, um es dem Ladungspumpenverstärker 250 zu ermöglichen, den Strom durch den Treibertransistor 220 zu integrieren. Die Ausgangsspannung 256 des Ladungspumpenverstärkers 250 steigt in einer konstanten Geschwindigkeit, die eine Funktion der Schwellenspannung des Treibertransistors 220 und seiner Gate-Source-Spannung ist. Vor dem Ende der Integrationsphase 482 ist das Signal 4683) am Schalter 264 ausgeschaltet, um den Ladungspumpenverstärker 250 von der Treiberschaltung 220 zu isolieren. Dementsprechend ist die Ausgangsspannung 256 des Verstärkers 250 gegeben durch:

Figure DE112014005546T5_0008
wobei ITFT der Drain-Strom des Treibertransistors 220 ist, der eine Funktion der Beweglichkeit und (VCM – VData – |Vth|) ist. Tint ist die Länge der Integrationszeit. In der optionalen Auslesephase 484 wird das Signal 4683) am Schalter 264 niedrig gehalten, um den Ladungspumpenverstärker 250 von der Treiberschaltung 202 zu isolieren. Die Ausgangsspannung 256, die eine Funktion der Beweglichkeit und der Schwellenspannung des Treibertransistors 220 ist, kann zu jeder Zeit während der Auslesephase 484 abgetastet werden.At the beginning of the integration phase 482 is the signal 470 4 ) at the switch 254 turned off to the charge pump amplifier 250 to allow the current through the driver transistor 220 to integrate. The output voltage 256 of the charge pump amplifier 250 rises at a constant rate, which is a function of the threshold voltage of the driver transistor 220 and its gate-source voltage is. Before the end of the integration phase 482 is the signal 468 3 ) at the switch 264 switched off to the charge pump amplifier 250 from the driver circuit 220 to isolate. Accordingly, the output voltage 256 of the amplifier 250 given by:
Figure DE112014005546T5_0008
where I TFT is the drain current of the driver transistor 220 , which is a function of mobility and (V CM - V Data - | V th |). T int is the length of the integration time. In the optional readout phase 484 becomes the signal 468 3 ) at the switch 264 kept low to the charge pump amplifier 250 from the driver circuit 202 to isolate. The output voltage 256 , which is a function of the mobility and threshold voltage of the driver transistor 220 is, at any time during the selection phase 484 be scanned.

4D ist ein Zeitdiagramm für das direkte Ablesen der OLED 222 in 2. Wenn der Treibertransistor 220 mit einer ausreichend hohen Gate-Source-Spannung eingeschaltet ist, kam er als ein analoger Schalter verwendet werden, um auf den Anodenanschluss der OLED 222 zuzugreifen. In diesem Fall ist die Spannung am Knoten 244 im Wesentlichen gleich der Spannung auf der Versorgungsleitung 212 (VD). Dementsprechend ist der Ansteuerstrom durch den Treibertransistor 220 nur eine Funktion der Einschaltspannung der OLED 222 und der Spannung, die auf der Versorgungsleitung 212 eingestellt ist. Der Ansteuerstrom kann durch den Ladungspumpenverstärker 250 bereitgestellt sein. Wenn sie über eine bestimmte Zeitdauer integriert wird, ist die Ausgangsspannung 256 der Integratorschaltung 206 ein Maß dessen, wie weit die OLED 222 gealtert ist. 4D is a timing diagram for direct reading of the OLED 222 in 2 , If the driver transistor 220 With a sufficiently high gate-source voltage turned on, it came as an analog switch used to connect to the anode terminal of the OLED 222 access. In this case, the voltage is at the node 244 essentially equal to the voltage on the supply line 212 (VD). Accordingly, the drive current through the driver transistor 220 only a function of the turn-on voltage of the OLED 222 and the voltage on the supply line 212 is set. The drive current may be through the charge pump amplifier 250 be provided. When integrated over a certain period of time, the output voltage is 256 the integrator circuit 206 a measure of how far the OLED 222 aged.

4D ist ein Zeitdiagramm, das die Signale anzeigt, die an der Extraktionsschaltung 200 angelegt sind, um die Einschaltspannung aus der OLED 222 über ein direktes Ablesen zu extrahieren. 4D zeigt die drei Phasen des Auslesevorgangs, eine Vorladephase 486, eine Integrationsphase 487 und eine Auslesephase 488. 4D umfasst ein Signal 489n oder 489p für den Auswahleingang 230 in 2, ein Signal 4901) am Schalter 260, ein Signal 4912) für den Schalter 262, ein Signal 4923) für den Schalter 264, ein Signal 4934) für den Schalter 254, ein Programmierspannungssignal 494n oder 494p für den Programmierdateneingang 232 in 2, eine Spannung 495 des Knotens 244 in 2 und ein Ausgangsspannungssignal 496 für den Ausgang 256 des Verstärkers 250 in 2. 4D Figure 3 is a timing diagram indicating the signals appearing at the extraction circuit 200 are applied to the turn-on voltage from the OLED 222 to extract via a direct reading. 4D shows the three phases of the read-out process, a pre-charge phase 486 , an integration phase 487 and a selection phase 488 , 4D includes a signal 489n or 489p for the selection input 230 in 2 , a signal 490 1 ) at the switch 260 , a signal 491 2 ) for the switch 262 , a signal 492 3 ) for the switch 264 , a signal 493 4 ) for the switch 254 , a programming voltage signal 494n or 494p for the programming data input 232 in 2 , a tension 495 of the node 244 in 2 and an output voltage signal 496 for the exit 256 of the amplifier 250 in 2 ,

Der Vorgang beginnt durch Aktiveren des Auswahlsignals entsprechend der gewünschten Zeile von Pixeln in der Anordnung 102. Wie in 4D veranschaulicht, ist das Auswahlsignal 489n aktiv hoch für einen n-Typ-Auswahltransistor und aktiv niedrig für einen p-Typ-Auswahltransistor. Ein hohes Auswahlsignal 489n wird am Auswahleingang 230 im Fall eines n-Typ-Treibertransistors angelegt. Ein niedriges Signal 489p wird am Auswahleingang 230 im Fall eines p-Typ-Treibertransistors für den Treibertransistor 220 angelegt.The process begins by activating the selection signal corresponding to the desired row of pixels in the array 102 , As in 4D illustrates is the selection signal 489n active high for an n-type select transistor and active low for a p-type select transistor. A high selection signal 489n will be at the selection entrance 230 applied in the case of an n-type driver transistor. A low signal 489p will be at the selection entrance 230 in the case of a p-type driver transistor for the driver transistor 220 created.

Das Auswahlsignal 489n oder 489p wird während der Vorlade- und Integrationszyklen 486 und 487 aktiv gehalten. Die ϕ1- und ϕ2-Eingabe 490 und 491 sind in diesem Ausleseverfahren inaktiv. Während des Vorladezyklus werden die Schaltsignale 492 ϕ3 und 493 ϕ4 hoch gesetzt, um einen Signalweg bereitzustellen, sodass die parasitäre Kapazität 242 der Versorgungsleitung (Cp) und die Spannung am Knoten 244 auf die Gleichtaktspannung (VCMOLED) vorgeladen werden, die dem nichtinvertierenden Anschluss des Verstärkers 250 bereitgestellt wird. Ein Ansteuerspannungssignal 494n oder 494p (VON_nTFT oder VON_pTFT), das hoch genug ist, wird an den Dateneingang 232 (VData) angelegt, um den Treibertransistor 220 als analogen Schalter zu betreiben. Folglich werden die Versorgungsspannung 212 VD und der Knoten 244 auf die Gleichtaktspannung (VCMOLED) vorgeladen, um sich auf den nächsten Zyklus vorzubereiten. Zu Beginn der Integrationsphase 487 wird der Schaltereingang 493 ϕ4 ausgeschaltet, um es dem Ladungspumpenmodul 206 zur erlauben, den Strom des OLED 222 zu integrieren. Die Ausgangsspannung 496 des Ladungspumpenmoduls 206 fällt mit einer konstanten Geschwindigkeit ab, die eine Funktion der Einschaltspannung des OLED 222 und der Spannung 495, die am Knoten 244 eingestellt ist, d. h. VCMOLED, darstellt. Vor dem Ende der Integrationsphase 487 wird das Schaltersignal 492 ϕ3 ausgeschaltet, um das Ladungspumpenmodul 206 von der Pixelschaltung 202 zu isolieren. Von diesem Zeitpunkt an ist die Ausgangsspannung konstant, bis das Ladungspumpenmodul 206 für eine weitere Auslesung zurückgesetzt wird. Wenn über eine bestimmte Zeitdauer integriert wird, ist die Ausgangsspannung des wie folgt angegeben:

Figure DE112014005546T5_0009
was ein Maß dafür darstellt, wie stark die OLED gealtert ist. Tint ist in dieser Gleichung das Zeitintervall zwischen der abfallenden Flanke des Schaltersignals 4934) und der abfallenden Flanke des Schaltersignals 4923).The selection signal 489n or 489p is during the precharge and integration cycles 486 and 487 kept active. The φ 1 and φ 2 input 490 and 491 are inactive in this selection process. During the precharge cycle, the switching signals become 492 φ 3 and 493 φ 4 is set high to provide a signal path so that the parasitic capacitance 242 the supply line (C p ) and the voltage at the node 244 can be precharged to the common mode voltage (VCM OLED ), which is the non-inverting terminal of the amplifier 250 provided. A drive voltage signal 494n or 494p (V ON_nTFT or V ON_pTFT ), which is high enough, is sent to the data input 232 (V Data ) applied to the driver transistor 220 to operate as an analog switch. Consequently, the supply voltage 212 VD and the node 244 precharged to the common mode voltage (VCM OLED ) to prepare for the next cycle. At the beginning of the integration phase 487 becomes the switch input 493 φ 4 turned off to the charge pump module 206 to allow the current of the OLED 222 to integrate. The output voltage 496 of the charge pump module 206 drops at a constant rate, which is a function of the turn-on voltage of the OLED 222 and the tension 495 at the node 244 is set, ie VCM OLED represents. Before the end of the integration phase 487 becomes the switch signal 492 φ 3 switched off to the charge pump module 206 from the pixel circuit 202 to isolate. From this point on, the output voltage is constant until the charge pump module 206 is reset for another reading. When integrated over a certain period of time, the output voltage is given as follows:
Figure DE112014005546T5_0009
which is a measure of how much the OLED has aged. T int in this equation is the time interval between the falling edge of the switch signal 493 4 ) and the falling edge of the switch signal 492 3 ).

Ähnliche Extraktionsprozesse einer Treiberschaltung vom Zwei-Transistor-Typ, wie z. B. in 2, können verwendet werden, um Nichtgleichförmigkeits- und Alterungsparater, wie z. B. Schwellenspannungen, und die Beweglichkeit einer Treiberschaltung vom Drei-Transistor-Typ als Teil des Datenextraktionssystems 500 zu extrahieren, wie in 5 dargestellt ist. Das Datenextraktionssystem 500 umfasst eine Ansteuerschaltung 502 und eine Ausleseschaltung 504. Die Ausleseschaltung 504 ist Teil der Stromversorgung und der Ausleseschaltung 120 und sammelt Daten von einer Spalte von Pixeln 104 wie in 1 dargestellt und umfasst eine Ladungspumpenschaltung 506 und eine Schaltkastenschaltung 508. Eine Spannungsquelle 510 stellt die Versorgungsspannung (VDD) für die Ansteuerschaltung 502 bereit. Die Ladungspumpe und die Schaltkastenschaltungen 506 und 508 sind auf der Ober- oder Unterseite der Platte 102 angeordnet, wie z. B. im Spannungstreiber 114 und in der Stromversorgung und Ausleseschaltung 120 in 1. Dies wird entweder durch direkte Herstellung auf demselben Substrat wie bei Platte 102 oder durch Bonden eines Mikrochips auf das Substrat oder eine flexible Basis als Hybridlösung erreicht. Similar extraction processes of a driver circuit of the two-transistor type, such as. In 2 , can be used to prevent nonuniformity and aging conditions, such as Threshold voltages, and the mobility of a tri-transistor type driver circuit as part of the data extraction system 500 to extract, as in 5 is shown. The data extraction system 500 includes a drive circuit 502 and a readout circuit 504 , The readout circuit 504 is part of the power supply and the readout circuit 120 and collects data from a column of pixels 104 as in 1 and includes a charge pump circuit 506 and a switch box circuit 508 , A voltage source 510 represents the supply voltage (VDD) for the drive circuit 502 ready. The charge pump and the switchbox circuits 506 and 508 are on the top or bottom of the plate 102 arranged, such. B. in the voltage driver 114 and in the power supply and readout circuit 120 in 1 , This is done either by direct preparation on the same substrate as in plate 102 or by bonding a microchip to the substrate or a flexible base as a hybrid solution.

Die Ansteuerschaltung 502 umfasst einen Treibertransistor 520, eine organische Licht-emittierende Vorrichtung 522, einen Drain-Speicherkondensator 524, einen Source-Speicherkondensator 526 und einen Auswahltransistor 528. Ein Auswahlleitungseingang 530 mit dem Gate des Auswahltransistors 528 gekoppelt. Ein Programmiereingang 532 ist durch den Auswahltransistor 528 mit dem Gate des Treibertransistors 220 gekoppelt. Der Auswahlleitungseingang 530 ist außerdem mit dem Gate eines Ausgangstransistors 534 gekoppelt. Der Ausgangstransistor 534 ist mit der Source des Treibertransistors 520 und einer Monitorausgangsspannungsleitung 536. Der Drain des Treibertransistors 520 ist mit der Versorgungsspannung-Source 510 gekoppelt, und die Source des Treibertransistors 520 ist mit der OLED 522 gekoppelt. Der Source-Speicherkondensator 526 ist zwischen dem Gate und der Source des Treibertransistors 520 gekoppelt. Der Drain-Speicherkondensator 524 ist zwischen dem Gate und dem Drain des Treibertransistors 520 gekoppelt. Die OLED 522 weist eine parasitäre Kapazität auf, die als Kondensator 540 modelliert ist. Die Monitorausgangsspannungsleitung 536 weist ebenfalls eine parasitäre Kapazität auf, die als Kondensator 542 modelliert ist. Der Treibertransistor 520 ist in diesem Beispiel ein Dünnschichttransistor, der aus einem amorphen Silicium besteht. Ein Spannungsknoten 544 ist der Punkt zwischen dem Source-Anschluss des Treibertransistors 520 und der OLED 522. In diesem Beispiel ist der Treibertransistor 520 ein n-Typ-Transistor. Das System 500 kann mit einem p-Typ-Treibertransistor anstelle des Treibertransistors 520 implementiert werden.The drive circuit 502 includes a driver transistor 520 , an organic light-emitting device 522 , a drain storage capacitor 524 , a source storage capacitor 526 and a selection transistor 528 , A selection line input 530 to the gate of the selection transistor 528 coupled. A programming input 532 is through the selection transistor 528 to the gate of the driver transistor 220 coupled. The selection line input 530 is also connected to the gate of an output transistor 534 coupled. The output transistor 534 is with the source of the driver transistor 520 and a monitor output voltage line 536 , The drain of the driver transistor 520 is with the supply voltage source 510 coupled, and the source of the driver transistor 520 is with the OLED 522 coupled. The source storage capacitor 526 is between the gate and the source of the driver transistor 520 coupled. The drain storage capacitor 524 is between the gate and the drain of the driver transistor 520 coupled. The OLED 522 has a parasitic capacitance that acts as a capacitor 540 is modeled. The monitor output voltage line 536 also has a parasitic capacitance that acts as a capacitor 542 is modeled. The driver transistor 520 In this example, a thin film transistor made of amorphous silicon is shown. A voltage node 544 is the point between the source terminal of the driver transistor 520 and the OLED 522 , In this example, the driver transistor is 520 an n-type transistor. The system 500 can with a p-type driver transistor instead of the driver transistor 520 be implemented.

Die Ausleseschaltung 504 umfasst die Ladungspumpenschaltung 506 und die Schaltkastenschaltung 508. Die Ladungspumpenschaltung 506 umfasst einen Verstärker 550, der einen Kondensator 552 (Cint) in einer negativen Rückkopplungsschleife. Ein Schalter 554 (S4) wird verwendet, um den Kondensator 552 Cint während der Vorladephase zu entladen. Der Verstärker 550 weist einen negativen Eingang auf, der mit dem Kondensator 552 und dem Schalter 554 gekoppelt ist, und einen positiven Eingang, der mit einem Gleichtaktspannungseingang 558 (VCM) gekoppelt ist. Der Verstärker 550 weist einen Ausgang 556 auf, der die verschiedenen extrahierten Faktoren des Treibertransistors 520 und der OLED 522 anzeigt, wie nachstehend erläutert ist.The readout circuit 504 includes the charge pump circuit 506 and the switchbox circuit 508 , The charge pump circuit 506 includes an amplifier 550 who has a capacitor 552 (C int ) in a negative feedback loop. A switch 554 (S4) is used to connect the capacitor 552 C int to discharge during the precharge phase. The amplifier 550 has a negative input connected to the capacitor 552 and the switch 554 is coupled, and a positive input connected to a common mode voltage input 558 (VCM) is coupled. The amplifier 550 has an exit 556 on which the various extracted factors of the driver transistor 520 and the OLED 522 as explained below.

Die Schaltkastenschaltung 508 umfasst mehrere Schalter 560, 562 und 564, um den Strom zur Ansteuerschaltung 502 und von ihr weg zu leiten. Der Schalter 560 wird während der Resetphase verwendet, um den Entladungsweg zur Masse bereitzustellen. Der Schalter 562 stellt die Versorgungsverbindung während eines normalen Betriebs des Pixels 104 und auch während der Integrationsphase des Auslesevorgangs bereit. Der Schalter 564 wird verwendet, um die Ladungspumpenschaltung 506 von der Versorgungsleitungsspannungsquelle 510 zu isolieren.The control box circuit 508 includes several switches 560 . 562 and 564 to the power to the drive circuit 502 and to lead her away. The desk 560 is used during the reset phase to provide the discharge path to ground. The desk 562 provides the supply connection during normal operation of the pixel 104 and also during the integration phase of the readout. The desk 564 is used to charge the pump circuit 506 from the supply line voltage source 510 to isolate.

In der Drei-Transistor-Ansteuerschaltung 502 erfolgt die Auslesung normalerweise durch die Monitorleitung 536. Die Auslesung kann auch durch die Spannungsversorgungsleitung von der Versorgungsspannungsquelle 510 erfolgen, ähnliche wie beim Verfahren zur zeitlichen Planung von Signalen in 3A3C. Eine genaue Zeitplanung der Eingangssignale (ϕ1–ϕ4) in die Schalter 560, 562, 564 und 554, den Auswahleingang 530 und den Programmierspannungseingang 532 (VData) wird verwendet, um die Leistung der Ausleseschaltung 500 zu kontrollieren. Bestimmte Spannungswerte werden an den Programmierdateneingang 532 (VData) und den Gleichtaktspannungseingang 558 (VCM) während jeder Phase des Auslesevorgangs angelegt.In the three-transistor drive circuit 502 The reading is normally done by the monitor line 536 , The readout can also be done by the power supply line from the supply voltage source 510 similar to the method for timing signals in 3A - 3C , Accurate timing of the input signals (φ 14 ) into the switches 560 . 562 . 564 and 554 , the selection input 530 and the programming voltage input 532 (V Data ) is used to control the performance of the readout circuit 500 to control. Certain voltage values are applied to the programming data input 532 (V Data ) and the common-mode voltage input 558 (VCM) during each phase of the readout process.

The Drei-Transistor-Ansteuerschaltung 502 kann differentiell durch den Programmierspannungseingang 532 und den Monitorausgang 536 programmiert werden. Demgemäß können die Reset- und Vorladephase verschmolzen werden, um eine Reset-/Vorladephase zu erhalten, auf die eine Integrationsphase und eine Auslesephase folgen.The three-transistor drive circuit 502 can be differentiated by the programming voltage input 532 and the monitor output 536 be programmed. Accordingly, the reset and precharge phases may be merged to obtain a reset / precharge phase followed by an integration phase and a readout phase.

6A ist ein Zeitdiagramm der Signale, welche die Extraktion der Schwellspannung und die Beweglichkeit des Treibertransistors 520 in 5 beinhalten. Das Zeitdiagramm umfasst Spannungssignale 602618 für den Auswahleingang 530, die Schalter 560, 562, 564 und 554, den Programmierspannungseingang 532, die Spannung am Gate des Treibertransistors 520, die Spannung am Knoten 544 und die Ausgangsspannung 556 in 5. Der Auslesevorgang in 6A weist eine Vorladephase 620, eine Integrationsphase 622 und eine Auslesephase 624 auf. Der Auslesevorgang startet durch simultane Vorladung des Drain-Kondensators 524, des Source-Kondensators 526 und der parasitären Kondensatoren 540 und 542. Zu diesem Zweck werden die Auswahlleitungsspannung 602 und die Signale 608 und 6103, ϕ4) zu den Schaltern 564 und 554 wie in 6A dargestellt aktiviert. Die Signale 604 und 6061, ϕ2) zu den Schaltern 560 und 562 bleiben während des gesamten Auslesezyklus niedrig. 6A Figure 3 is a timing diagram of the signals showing the extraction of the threshold voltage and the mobility of the driver transistor 520 in 5 include. The timing diagram includes voltage signals 602 - 618 for the selection input 530 , the switches 560 . 562 . 564 and 554 , the programming voltage input 532 , the voltage at the gate of the driver transistor 520 , the voltage at the node 544 and the output voltage 556 in 5 , The read-out process in 6A indicates a preloading phase 620 , an integration phase 622 and a selection phase 624 on. The readout process starts by simultaneous precharging of the drain capacitor 524 , the source capacitor 526 and the parasitic capacitors 540 and 542 , For this purpose, the selection line voltage 602 and the signals 608 and 610 3 , φ 4 ) to the switches 564 and 554 as in 6A shown activated. The signals 604 and 606 1 , φ 2 ) to the switches 560 and 562 stay low throughout the readout cycle.

Der Spannungspegel des Gleichtakteingangs 558 (VCM) bestimmt die Spannung auf der Ausgangsmonitorleitung 536 und somit die Spannung am Knoten 544. Die Spannung zum Gleichtakteingang 558 (VCMTFT) sollte niedrig genug sein, sodass die OLED 522 sich nicht einschaltet. In der Vorladephase 620 ist das Spannungssignal 612 zum Programmierspannungseingang 532 (VData) hoch genug (VRST_TFT), um den Treibertransistor 520 einzuschalten, und niedrig genug, sodass die OLED 522 immer ausgeschaltet bleibt.The voltage level of the common mode input 558 (VCM) determines the voltage on the output monitor line 536 and thus the tension at the knot 544 , The voltage to the common mode input 558 (VCM TFT ) should be low enough so that the OLED 522 does not turn on. In the preloading phase 620 is the voltage signal 612 to the programming voltage input 532 (V Data ) high enough (V RST_TFT ) to drive the driver 520 turn on, and low enough so that the OLED 522 always stays off.

Zu Beginn der Integrationsphase 622 ist die Spannung 602 zum Auswahleingang 530 deaktiviert, damit eine Ladung am Kondensator 540 (COLED) gespeichert werden kann. Die Spannung am Knoten 544 beginnt zu steigen, und die Gate-Spannung des Treibertransistors 520 folgt dem mit einem Verhältnis zwischen dem Kondensatorwert des Source-Kondensators 526 und der Kapazität des Source-Kondensators 526 und des Drain-Kondensators 524 [CS1/(CS1 + CS2)]. Die Ladung ist abgeschlossen, sobald der Unterschied zwischen der Gate-Spannung des Treibertransistor 520 und der Spannung am Knoten 544 gleich der Schwellenspannung des Treibertransistors 520 ist. Vor dem Ende der Integrationsphase 622 wird das Signal 6104) zum Schalter 554 ausgeschaltet, um den Ladungspumpenverstärker 550 für die Auslesephase 624 vorzubereiten.At the beginning of the integration phase 622 is the tension 602 to the selection input 530 disabled, so that a charge on the capacitor 540 (C OLED ) can be stored. The tension at the knot 544 begins to rise, and the gate voltage of the driver transistor 520 follows this with a ratio between the capacitor value of the source capacitor 526 and the capacitance of the source capacitor 526 and the drain capacitor 524 [C S1 / (C S1 + C S2 )]. The charge is complete as soon as the difference between the gate voltage of the driver transistor 520 and the tension at the node 544 equal to the threshold voltage of the driver transistor 520 is. Before the end of the integration phase 622 becomes the signal 610 4 ) to the switch 554 switched off to the charge pump amplifier 550 for the selection phase 624 prepare.

Für die Auslesephase 624 wird das Signal 602 zum Auswahleingang 530 erneut aktiviert. Das Spannungssignal 612 am Programmiereingang 532 (VRD_TFT) ist niedrig genug, um den Treibertransistor 520 ausgeschaltet zu halten. Die Ladung, die am Kondensator 240 (COLED) gespeichert ist, wird nun an den Kondensator 254 (CINT) übertragen und schafft eine Ausgangsspannung 618 proportional zur Schwellenspannung des Treibertransistors 520:

Figure DE112014005546T5_0010
For the selection phase 624 becomes the signal 602 to the selection input 530 reactivated. The voltage signal 612 at the programming input 532 (V RD_TFT ) is low enough to drive the driver 520 keep off. The charge on the capacitor 240 (C OLED ) is now stored to the capacitor 254 (C INT ) and creates an output voltage 618 proportional to the threshold voltage of the driver transistor 520 :
Figure DE112014005546T5_0010

Vor dem Ende der Auslesephase 624 wird das Signal 6083) zum Schalter 564 ausgeschaltet, um die Ladungspumpenschaltung 506 von der Ansteuerschaltung 502 zu isolieren.Before the end of the selection phase 624 becomes the signal 608 3 ) to the switch 564 switched off to the charge pump circuit 506 from the drive circuit 502 to isolate.

6B ist ein Zeitdiagramm für die Eingangssignale zur Extraktion der Einschaltspannung der OLED 522 in 5. 6B umfasst Spannungssignale 632650 für den Auswahleingang 530, die Schalter 560, 562, 564 und 554, den Programmierspannungseingang 532, die Spannung am Gate des Treibertransistors 520, die Spannung am Knoten 544, den Gleichtaktspannungseingang 558 und die Ausgangsspannung 556 in 5. Der Auslesevorgang in 6B weist eine Vorladephase 652, eine Integrationsphase 654 und eine Auslesephase 656 auf. Ähnlich wie das Auslesen für den Treibertransistor 220 in 6A startet der Auslesevorgang mit einer simultanen Vorladung des Drain-Kondensators 524, des Source-Kondensators 526 und der parasitären Kondensatoren 540 und 542 in der Vorladephase 652. Zu diesem Zweck werden das Signal 632 zum Auswahleingang 530 und die Signale 638 und 6403, ϕ4) zu den Schaltern 564 und 554 wie in 6B dargestellt aktiviert. Die Signale 634 und 6361, ϕ2) bleiben während des Auslesezyklus niedrig. Die Eingangsspannung 648 (VCMPre) zum Gleichtaktspannungseingang 258 sollte hoch genug sein, damit die OLED 522 eingeschaltet wird. Die Spannung 642 (VPre_OLED) zum Programmiereingang 532 (VData) ist niedrig genug, um den Treibertransistor 520 ausgeschaltet zu halten. 6B is a timing diagram for the input signals for extracting the turn-on voltage of the OLED 522 in 5 , 6B includes voltage signals 632 - 650 for the selection input 530 , the switches 560 . 562 . 564 and 554 , the programming voltage input 532 , the voltage at the gate of the driver transistor 520 , the voltage at the node 544 , the common-mode voltage input 558 and the output voltage 556 in 5 , The read-out process in 6B indicates a preloading phase 652 , an integration phase 654 and a selection phase 656 on. Similar to the reading for the driver transistor 220 in 6A The read-out process starts with a simultaneous precharging of the drain capacitor 524 , the source capacitor 526 and the parasitic capacitors 540 and 542 in the preloading phase 652 , For this purpose, the signal 632 to the selection input 530 and the signals 638 and 640 3 , φ 4 ) to the switches 564 and 554 as in 6B shown activated. The signals 634 and 636 1 , φ 2 ) remain low during the read cycle. The input voltage 648 (VCM Pre ) to the common mode voltage input 258 should be high enough for the OLED 522 is turned on. The voltage 642 (V Pre_OLED ) to the programming input 532 (V Data ) is low enough to drive the driver 520 keep off.

Zu Beginn der Integrationsphase 654 wird das Signal 632 zum Auswahleingang 530 deaktiviert, damit eine Ladung im Kondensator 540 (COLED) gespeichert werden kann. Die Spannung am Knoten 544 beginnt zu fallen und die Gate-Spannung des Treibertransistors 520 folgt dem mit einem Verhältnis zwischen dem Kondensatorwert des Source-Kondensators 526 und der Kapazität des Source-Kondensators 526 und des Drain-Kondensators 524 [CS1/(CS1 + CS2)]. Die Entladung ist abgeschlossen, sobald die Spannung am Knoten 544 die EIN-Spannung (VOLED) der OLED 522 erreicht. Vor dem Ende der Integrationsphase 654 wird das Signal 6404) zum Schalter 554 ausgeschaltet, um die Ladungspumpenschaltung 506 für die Auslesephase 656 vorzubereiten.At the beginning of the integration phase 654 becomes the signal 632 to the selection input 530 disabled, so that a charge in the capacitor 540 (C OLED ) can be stored. The tension at the knot 544 begins to fall and the gate voltage of the driver transistor 520 follows this with a ratio between the capacitor value of the source capacitor 526 and the capacitance of the source capacitor 526 and the drain capacitor 524 [C S1 / (C S1 + C S2 )]. The discharge is complete as soon as the voltage at the node 544 the ON voltage (V OLED ) of the OLED 522 reached. Before the end of the integration phase 654 becomes the signal 640 4 ) to the switch 554 switched off to the charge pump circuit 506 for the selection phase 656 prepare.

Für die Auslesephase 656 wird das Signal 632 zum Auswahleingang 530 erneut aktiviert. Die Spannung 642 (VRD_OLED) am Programmiereingang 532 sollte niedrig genug sein, um den Treibertransistor 520 ausgeschaltet zu halten. Die im Kondensator 540 (COLED) gespeicherte Ladung wird dann zum Kondensator 552 (CINT) übertragen, was eine Ausgangsspannung 650 am Verstärkerausgang 556 proportional zur EIN-Spannung der OLED 522 erzeugt.

Figure DE112014005546T5_0011
For the selection phase 656 becomes the signal 632 to the selection input 530 reactivated. The voltage 642 (V RD_OLED ) at the programming input 532 should be low enough to drive the driver 520 keep off. The in the capacitor 540 (C OLED ) stored charge then becomes the capacitor 552 (C INT ), which is an output voltage 650 at the amplifier output 556 proportional to the ON voltage of the OLED 522 generated.
Figure DE112014005546T5_0011

DAs Signal 6383) wird vor Ende der Auslesephase 656 ausgeschaltet, um die Ladungspumpenschaltung 508 von der Ansteuerschaltung 502 zu isolieren.The signal 638 3 ) will be before the end of the readout phase 656 switched off to the charge pump circuit 508 from the drive circuit 502 to isolate.

Wie dargestellt stellt der Monitorausgangstransistor 534 einen direkten Weg für eine lineare Integration des Stroms für den Treibertransistor 520 oder die OLED 522 bereit. Das Auslesen kann in einem Vorlade- und Integrationszyklus erfolgen. 6C zeigt jedoch Zeitdiagramme für die Eingangssignale für eine weitere finale Auslesephase, die eliminiert werden kann, wenn der Ausgang der Ladungspumpenschaltung 508 in der Integrationsphase abgetastet wird. 6C umfasst Spannungssignale 660674 für den Auswahleingang 530, die Schalter 560, 562, 564 und 554, den Programmierspannungseingang 532, die Spannung am Knoten 544 und die Ausgangsspannung 556 in 5. Der Auslesevorgang in 6C weist daher eine Vorladephase 676, eine Integrationsphase 678 und eine optionale Auslesephase 680 auf.As shown, the monitor output transistor 534 a direct way for a linear integration of the current for the driver transistor 520 or the OLED 522 ready. The reading can be done in a pre-charge and integration cycle. 6C however, shows timing diagrams for the input signals for another final readout phase that may be eliminated when the output of the charge pump circuit 508 is sampled in the integration phase. 6C includes voltage signals 660 - 674 for the selection input 530 , the switches 560 . 562 . 564 and 554 , the programming voltage input 532 , the voltage at the node 544 and the output voltage 556 in 5 , The read-out process in 6C therefore has a preload phase 676 , an integration phase 678 and an optional readout phase 680 on.

Der direkte Integrationsauslesevorgang des n-Typ-Treibertransistors 520 in 5 wird, wie in 6C dargestellt, durch simultanes Vorladen des Drain-Kondensators 524, des Source-Kondensators 526 und des parasitären Kondensators 540 und 542 erreicht. Zu diesem Zweck werden das Signal 660 zum Auswahleingang 530 und die Signale 666 und 6683, ϕ4) zu den Schaltern 564 und 554 wie in 6C dargestellt aktiviert. Die Signale 662 und 6641, ϕ2) zu den Schaltern 560 und 562 bleiben während des Auslesezyklus niedrig. Der Spannungspegel des Gleichtaktspannungseingangs 558 (VCM) bestimmt die Spannung an der Monitorausgangsleitung 536 und daher die Spannung am Knoten 544. Das Spannungssignal (VCMTFT) des Gleichtaktspannungseingangs 558 ist niedrig genug, damit sich die OLED 522 nicht einschaltet. Das Signal 670 (VON_TFT) zum Programmiereingang 532 (VData) ist hoch genug, um den Treibertransistor 520 einzuschalten.The direct integration read operation of the n-type driver transistor 520 in 5 will, as in 6C illustrated by simultaneously precharging the drain capacitor 524 , the source capacitor 526 and the parasitic capacitor 540 and 542 reached. For this purpose, the signal 660 to the selection input 530 and the signals 666 and 668 3 , φ 4 ) to the switches 564 and 554 as in 6C shown activated. The signals 662 and 664 1 , φ 2 ) to the switches 560 and 562 stay low during the readout cycle. The voltage level of the common-mode voltage input 558 (VCM) determines the voltage at the monitor output line 536 and therefore the tension at the knot 544 , The voltage signal (VCM TFT ) of the common-mode voltage input 558 is low enough to keep the OLED 522 does not turn on. The signal 670 (V ON_TFT ) to the programming input 532 (V Data ) is high enough to drive the driver 520 turn.

Am Beginn der Integrationsphase 678 wird das Signal 6684) zum Schalter 554 ausgeschaltet, damit der Ladungspumpenverstärker 550 den Strom vom Treibertransistor 520 integrieren kann. Die Ausgangsspannung 674 des Ladungspumpenverstärkers 550 nimmt mit einer konstanten Geschwindigkeit ab, die eine Funktion der Schwellenspannung, Beweglichkeit und Gate-zu-Quelle-Spannung des Treibertransistors 520 ist. Vor dem Ende der Integrationsphase wird das Signal 6663) zum Schalter 564 ausgeschaltet, um die Ladungspumpenschaltung 508 von der Ansteuerschaltung 502 zu isolieren. Demgemäß ist die Ausgangsspannung wie folgt:

Figure DE112014005546T5_0012
worin ITFT der Drain-Strom des Treibertransistors 520, der eine Funktion der Beweglichkeit und von (VData – VCM – Vth) ist. Tint ist die Länge der Integrationsdauer. Die Ausgangsspannung 674, die eine Funktion der Beweglichkeit und der Schwellenspannung des Treibertransistors 520 ist, kann zu jedem Zeitpunkt während der Auslesephase 680 abgetastet werden.At the beginning of the integration phase 678 becomes the signal 668 4 ) to the switch 554 switched off so that the charge pump amplifier 550 the current from the driver transistor 520 can integrate. The output voltage 674 of the charge pump amplifier 550 decreases at a constant rate which is a function of the threshold voltage, mobility, and gate-to-source voltage of the driver transistor 520 is. Before the end of the integration phase, the signal becomes 666 3 ) to the switch 564 switched off to the charge pump circuit 508 from the drive circuit 502 to isolate. Accordingly, the output voltage is as follows:
Figure DE112014005546T5_0012
where I TFT is the drain current of the driver transistor 520 , which is a function of mobility and of (V Data - V CM - V th ). T int is the length of the integration period. The output voltage 674 , which is a function of the mobility and threshold voltage of the driver transistor 520 is, at any time during the selection phase 680 be scanned.

6D zeigt ein Zeitdiagramm von Eingangssignalen für die direkte Auslesung der (Schwellen-)Spannung der OLED 522 in 5. 6D umfasst Spannungssignale 682696 für den Auswahleingang 530, die Schalter 560, 562, 564 und 554, den Programmierspannungseingang 532, die Spannung am Knoten 544 und die Ausgangsspannung 556 in 5. Der Auslesevorgang in 6C weist eine Vorladephase 697, eine Integrationsphase 698 und eine optionale Auslesephase 699 auf. 6D shows a timing diagram of input signals for the direct reading of the (threshold) voltage of the OLED 522 in 5 , 6D includes voltage signals 682 - 696 for the selection input 530 , the switches 560 . 562 . 564 and 554 , the programming voltage input 532 , the voltage at the node 544 and the output voltage 556 in 5 , The read-out process in 6C indicates a preloading phase 697 , an integration phase 698 and an optional readout phase 699 on.

Der Auslesevorgang in 6D wird durch simultanes Vorladen des Drain-Kondensators 524, des Source-Kondensators 526 und des parasitären Kondensators 540 und 542 initiiert. Zu diesem Zweck werden das Signal 682 zum Auswahleingang 530 und die Signale 688 und 6903, ϕ4) zu den Schaltern 564 und 554 wie in 6D dargestellt aktiviert. Die Signale 684 und 6861, ϕ2) bleiben während des Auslesezyklus niedrig. Der Spannungspegel des Gleichtaktspannungseingangs 558 (VCM) bestimmt die Spannung an der Monitorausgangsleitung 536 und daher die Spannung am Knoten 544. Das Spannungssignal (VCMOLED) des Gleichtaktspannungseingangs 558 ist hoch genug, damit die OLED 522 eingeschaltet wird. Das Signal 692 (VOFF_TFT) des Programmiereingangs 532 (VData) ist niedrig genug, um den Treibertransistor 520 ausgeschaltet zu halten.The read-out process in 6D is done by simultaneously precharging the drain capacitor 524 , the source capacitor 526 and the parasitic capacitor 540 and 542 initiated. For this purpose, the signal 682 to the selection input 530 and the signals 688 and 690 3 , φ 4 ) to the switches 564 and 554 as in 6D shown activated. The signals 684 and 686 1 , φ 2 ) remain low during the read cycle. The voltage level of the common-mode voltage input 558 (VCM) determines the voltage at the monitor output line 536 and therefore the tension at the knot 544 , The voltage signal (VCM OLED ) of the common-mode voltage input 558 is high enough for the OLED 522 is turned on. The signal 692 (V OFF_TFT ) of the programming input 532 (V Data ) is low enough to drive the driver 520 keep off.

Zu Beginn der Integrationsphase 698 wird das Signal 6904) zum Schalter 552 ausgeschaltet, damit der Ladungspumpenverstärker 550 den Strom von der OLED 522 integrieren kann. Die Ausgangsspannung 696 des Ladungspumpenverstärkers 550 nimmt mit einer konstanten Geschwindigkeit ab, die eine Funktion der Schwellenspannung und der Spannung an der OLED 522 ist.At the beginning of the integration phase 698 becomes the signal 690 4 ) to the switch 552 switched off so that the charge pump amplifier 550 the power from the OLED 522 can integrate. The output voltage 696 of the charge pump amplifier 550 decreases at a constant rate which is a function of the threshold voltage and voltage at the OLED 522 is.

Vor dem Ende der Integrationsphase 698 wird das Signal 6683) zum Schalter 564 ausgeschaltet, um die Ladungspumpenschaltung 508 von der Ansteuerschaltung 502 zu isolieren. Demgemäß ist die Ausgangsspannung wie folgt:

Figure DE112014005546T5_0013
worin IOLED der OLED-Strom ist, der eine Funktion von (VCM – Vth) ist, und Tint die Länge der Integrationsdauer ist. Die Ausgangsspannung, die eine Funktion der Schwellenspannung der OLED 522 ist, kann zu jedem Zeitpunkt während der Auslesephase 699 abgetastet werden.Before the end of the integration phase 698 becomes the signal 668 3 ) to the switch 564 switched off to the charge pump circuit 508 from the drive circuit 502 to isolate. Accordingly, the output voltage is as follows:
Figure DE112014005546T5_0013
where I OLED is the OLED current that is a function of (V CM -V th ), and T int is the length of the integration period. The output voltage, which is a function of the threshold voltage of the OLED 522 is, at any time during the selection phase 699 be scanned.

Die Steuerung 112 in 1 wird am besten unter Verwendung eines oder mehrerer Allzweckrechensysteme, Mikroprozessoren, Digitalsignalprozessoren, Mikrosteuerungen, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC), programmierbarer Logikvorrichtungen (PLD), feldprogrammierbarer Logikvorrichtungen (FPLD), feldprogrammierbarer Gate-Anordnungen (FPGA) und dergleichen implementiert, die gemäß den Lehren wie hierin beschrieben und wie hierin veranschaulicht programmiert sind, wie für Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung der Rechner, Software und Netzwerke offensichtlich sein wird.The control 112 in 1 is best implemented using one or more general purpose computing systems, microprocessors, digital signal processors, microcontrollers, application specific integrated circuits (ASIC), programmable logic devices (PLD), field programmable logic devices (FPLD), field programmable gate arrays (FPGAs), and the like, which are taught in accordance with the teachings as described herein and as programmed herein as will be apparent to those skilled in the computer, software and networking arts.

Darüber hinaus können zwei oder mehr Rechensysteme oder -vorrichtungen eine beliebige der hierin beschriebenen Steuerungen ersetzen. Demgemäß können Prinzipien und Vorteile von verteilter Verarbeitung, wie z. B. Redundanz, Replikation und dergleichen, falls erwünschte auch implementiert werden, um die Robustheit und Leistung von hierin beschriebenen Steuerungen zu verbessern. Die Steuerungen könne auch in einem oder mehreren Rechensystemen implementiert sein, die sich über eine beliebige Netzwerkumgebung erstrecken, wobei beliebige geeignete Schnittstellenmechanismen und Kommunikationstechnologien eingesetzt werden können, einschließlich beispielsweise Telekommunikation in beliebiger Form (z. B. Sprache, Modem und dergleichen), öffentliche Telefonnetzwerke (PSTNs), Paketdatennetzwerke (PDNs), das Internet, Intranet-Netzwerke, eine Kombination davon und dergleichen.In addition, two or more computing systems or devices may replace any of the controllers described herein. Accordingly, principles and advantages of distributed processing, such as e.g. Redundancy, replication and the like, if desired, may also be implemented to improve the robustness and performance of controls described herein. The controllers may also be implemented in one or more computing systems extending over any network environment, using any suitable interface mechanisms and communication technologies, including, for example, any form of telecommunications (eg, voice, modem, and the like), public switched telephone networks (PSTNs), packet data networks (PDNs), the Internet, intranet networks, a combination thereof, and the like.

Der Betrieb des beispielhaften Datenextraktionsvorgangs wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 7 genauer erläutert. Das Flussdiagramm in 7 ist repräsentativ für beispielhafte maschinenlesbare Anweisungen zur Bestimmung der Schwellenspannungen und der Beweglichkeit einer einfachen Treiberschaltung, die eine maximale Apertur eines Pixels 104 in 1 ermöglicht. In diesem Beispiel und in beliebigen anderen Flussdiagrammbeispielen hierin umfassen die maschinenlesbaren Anweisungen einen Algorithmus zur Ausführung durch: (a) einen Prozessor, (b) eine Steuerung und/oder (c) eine oder mehrere andere geeigneten Verarbeitungsvorrichtung(en). Der Algorithmus kann in Software eingebettet sein, die auf einem physischen Medium gespeichert ist, beispielsweise in einem Flashspeicher, einer CD-ROM, einer Diskette, einer Festplatte, einer digitalen (universellen) Videoplatte (DVD) oder anderen Speichervorrichtungen, aber Fachleute werden erkennen, dass der gesamte Algorithmus und/oder Teile davon alternativ dazu auch auf allgemein bekannte Weise durch eine andere Vorrichtung als einen Prozessor ausgeführt werden kann und/oder in Firmware oder zweckgewidmeter Hardware ausgeführt sein können (z. B. kann er durch eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine programmierbare Logikvorrichtung (PLD), eine feldprogrammierbare Logikvorrichtung (FPLD), eine feldprogrammierbare Gate-Anordnung (FPGA), diskrete Logik usw. implementiert sein). Beispielsweise können beliebige oder alle der Komponenten der Extraktionssequenz durch Software, Hardware und/oder Firmware implementiert sein. Außerdem können einige oder alle maschinenlesbaren Anweisungen, die durch die Flussdiagramme hierin dargestellt sind, einschließlich 7, manuell implementiert werden. Ferner werden, obwohl der beispielhafte Algorithmus, der unter Bezugnahme auf die hierin dargestellten Flussdiagramm beschrieben ist, einschließlich 7, Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung erkennen, dass viele andere Verfahren zur Implementierung der beispielhaften maschinenlesbaren Anweisungen alternativ eingesetzt werden können. Beispielsweise kann die Ausführungsabfolge der Blöcke verändert werden, und/oder einige der beschriebenen Blöcke können verändert, eliminiert oder kombiniert werden.The operation of the exemplary data extraction operation will be described below with reference to the flowchart in FIG 7 explained in more detail. The flowchart in 7 is representative of exemplary machine-readable instructions for determining the threshold voltages and the mobility of a simple driver circuit that has a maximum aperture of a pixel 104 in 1 allows. In this example, and in any other flowchart example herein, the machine-readable instructions include an algorithm for execution by: (a) a processor, (b) a controller, and / or (c) one or more other suitable processing device (s). The algorithm may be embedded in software stored on a physical medium, such as a flash memory, a CD-ROM, a floppy disk, a hard disk, a digital (universal) video disc (DVD), or other storage devices, but those skilled in the art will recognize Alternatively, the entire algorithm and / or portions thereof may be performed in a generally known manner by a device other than a processor and / or may be implemented in firmware or dedicated hardware (eg, may be implemented by an application specific integrated circuit). ASIC), programmable logic device (PLD), field programmable logic device (FPLD), field programmable gate array (FPGA), discrete logic, etc.). For example, any or all of the components of the extraction sequence may be implemented by software, hardware, and / or firmware. In addition, some or all of the machine readable instructions represented by the flowcharts herein may be included 7 , be implemented manually. Further, although the exemplary algorithm described with reference to the flowcharts presented herein are included 7 Those skilled in the art will recognize that many other methods of implementing the exemplary machine-readable instructions may alternatively be employed. For example, the execution order of the blocks may be changed, and / or some of the described blocks may be changed, eliminated or combined.

Ein Pixel oder eine Pixelschaltung 104, die untersucht werden, wird ausgewählt, indem die entsprechenden Auswahl- und Programmierleitungen eingeschaltet werden (700). Sobald das Pixel 104 ausgewählt ist, wird die Auslesung in vier Phasen durchgeführt. Der Auslesevorgang beginnt, indem zuerst die parasitäre Kapazität an der OLED (Coled) in der Resetphase (702) entladen wird. Als Nächstes wird der Treibertransistor eine bestimmte Zeit lang eingeschaltet, was es ermöglicht, dass eine gewisse Ladung in der Kapazität an der OLED Coled (704) akkumuliert wird. In der Integrationsphase wird der Auswahltransistor ausgeschaltet, um die Ladung der Kapazität an der OLED Coled zu isolieren, und dann wird die parasitäre Kapazitätsleitung (CP) auf einen bekannten Spannungspegel vorgeladen (706). Schließlich wird der Treibertransistor erneut eingeschaltet, damit die Ladung der Kapazität an der OLED Coled einer Auslesephase zum Ladungspumpenverstärkerausgang übertragen wird (708). Der Ausgang des Verstärkers stellt eine Menge dar, die eine Funktion der Beweglichkeit und der Schwellenspannung ist. Der Auslesevorgang wird abgeschlossen, indem die Pixelauswahl aufgehoben wird, um eine Interferenz zu verhindern, wenn andere Pixel kalibriert werden (710).A pixel or a pixel circuit 104 which are being examined is selected by turning on the appropriate selection and programming lines ( 700 ). Once the pixel 104 is selected, the reading is carried out in four phases. The read-out process begins by first checking the parasitic capacitance at the OLED (C oled ) in the reset phase ( 702 ) is unloaded. Next, the driver transistor is turned on for a certain time, allowing some charge in the capacitance at the OLED C oled ( 704 ) is accumulated. In the integration phase , the selection transistor is turned off to isolate the charge of the capacitance at the OLED C oled , and then the parasitic capacitance line (C P ) is precharged to a known voltage level ( 706 ). Finally, the driver transistor is turned on again so that the charge of the capacitance at the OLED C oled of a readout phase is transferred to the charge pump amplifier output ( 708 ). The output of the amplifier represents an amount that is a function of the mobility and the threshold voltage. The read is completed by clearing the pixel selection to prevent interference when calibrating other pixels ( 710 ).

8 ist ein Flussdiagramm von verschiedenen Extraktionszyklen und Parameteranwendungen für Pixelschaltungen, wie z. B. die Zwei-Transistor-Schaltung in 2 und die Drei-Transistor-Schaltung in 5. Ein Verfahren ist eine In-Pixel-Integration, die eine Ladungsübertragung umfasst (800). Eine Ladung, die für den Parameter von Interesse relevant ist, wird in der internen Kapazität des Pixels akkumuliert (802). Die Ladung wird dann an die externe Ausleseschaltung übermittelt, wie z. B. die Ladungspumpe oder den Integrator, um eine proportionale Spannung aufzubauen (804). Ein weiteres Verfahren ist eine Aus-Pixel-Integration oder direkte Integration (810). Der Vorrichtungsstrom wird von der externen Ausleseschaltung, wie z. B. der Ladungspumpe oder der Integratorschaltung (812) direkt integriert. 8th FIG. 10 is a flowchart of various extraction cycles and parameter applications for pixel circuits, such as pixel circuits. B. the two-transistor circuit in 2 and the three-transistor circuit in 5 , One method is an in-pixel integration involving a charge transfer ( 800 ). A charge relevant to the parameter of interest is accumulated in the pixel's internal capacitance ( 802 ). The charge is then transmitted to the external readout circuit, such as. B. the charge pump or the integrator to build a proportional voltage ( 804 ). Another method is an off-pixel integration or direct integration ( 810 ). The device current is from the external readout circuit, such. B. the charge pump or the integrator circuit ( 812 ) integrated directly.

In beiden Verfahren wird die erzeugte Spannung nachbearbeitet, um den Parameter von Interesse aufzulösen, wie z. B. die Schwellenspannung oder Beweglichkeit des Treibertransistors oder die Einschaltspannung der OLED (820). Die extrahierten Parameter können dann für verschiedene Anwendungen verwendet werden (822). Beispiele für die Verwendung der Parameter umfassen Modifizieren der Programmierdaten der extrahierten Parameter, um Pixelschwankungen auszugleichen (824). Ein weiteres Beispiel ist Voraltern der Pixelplatte (826). Ein weiteres Beispiel ist Bewerten des Vorgangsausgangs der Pixelplatte nach der Herstellung (828).In both methods, the generated voltage is post-processed to resolve the parameter of interest, such as. B. the threshold voltage or mobility of the driver transistor or the turn-on voltage of the OLED ( 820 ). The extracted parameters can then be used for various applications ( 822 ). Examples of the use of the parameters include modifying the programming data of the extracted parameters to compensate for pixel variations ( 824 ). Another example is pre-aging the pixel plate ( 826 ). Another example is evaluating the process output of the pixel plate after fabrication ( 828 ).

9 ist ein Blockdiagramm und eine Darstellung der Komponenten eines Datenextraktionssystems, das eine Pixelschaltung 900, einen Schaltkasten 902 und eine Ausleseschaltung 904 umfasst, die eine Ladungspumpe/ein Integrator sein kann. Die Bauteile (910) der Pixelschaltung 900 umfassen eine Emissionsvorrichtung, wie z. B. eine OLED, eine Ansteuervorrichtung, wie z. B. einen Treibertransistor, eine Speichervorrichtung, wie z. B. einen Kondensator, und Zugriffsschalter, wie z. B. einen Auswahlschalter. Die Bauteile 912 des Schaltkastens 902 umfassen einen Satz von elektronischen Schaltern, die durch externe Steuersignale gesteuert werden können. Die Bauteile 914 der Ausleseschaltung 904 umfassen einen Verstärker, einen Kondensator und einen Resetschalter. 9 Figure 4 is a block diagram and illustration of the components of a data extraction system that includes a pixel circuit 900 , a control box 902 and a readout circuit 904 which may be a charge pump / integrator. The components ( 910 ) of the pixel circuit 900 include an emission device, such as. B. an OLED, a drive device such. B. a driver transistor, a memory device such. B. a capacitor, and access switches, such. B. a selector switch. The components 912 of the control box 902 comprise a set of electronic switches that can be controlled by external control signals. The components 914 the readout circuit 904 include an amplifier, a capacitor and a reset switch.

Die Parameter von Interesse können wie im Block 920 dargestellt gespeichert werden. Die Parameter von Interesse können in diesem Beispiel die Schwellenspannung des Treibertransistors, die Beweglichkeit des Treibertransistors und die Einschaltspannung der OLED umfassen. Die Funktionen des Schaltkastens 902 sind durch den Block 922 dargestellt. Diese Funktionen umfassen Lenken eines Stroms in die und aus der Pixelschaltung 900, Bereitstellen eines Entladungspfads zwischen der Pixelschaltung 900 und der Ladungspumpe der Ausleseschaltung 904 und Isolieren der Ladungspumpe der Ausleseschaltung 904 von der Pixelschaltung 900. Diese Funktionen der Ausleseschaltung 904 sind durch den Block 924 dargestellt. Eine Funktion umfasst Übermitteln einer Ladung von der internen Kapazität der Pixelschaltung 900 zum Kondensator der Ausleseschaltung 904, um eine zu dieser Ladung proportionale Spannung zu generieren, wenn es sich um eine In-Pixel-Integration wie in Schritt 800804 in 8 handelt. Eine weitere Funktion umfasst Integrieren des Stroms des Treibertransistors oder der OLED der Pixelschaltung 900 über eine gewisse Zeit, um eine zu diesem Strom proportionale Spannung zu erzeugen, wie in Schritt 810814 aus 8.The parameters of interest can be as in block 920 be stored represented. The parameters of interest in this example may include the threshold voltage of the driver transistor, the mobility of the driver transistor, and the turn-on voltage of the OLED. The functions of the control box 902 are through the block 922 shown. These functions include directing a stream into and out of the pixel circuit 900 , Providing a discharge path between the pixel circuit 900 and the charge pump of the readout circuit 904 and isolating the charge pump of the readout circuit 904 from the pixel circuit 900 , These functions of the readout circuit 904 are through the block 924 shown. A function includes transmitting a charge from the internal capacitance of the pixel circuit 900 to the capacitor of the readout circuit 904 to generate a voltage proportional to this charge, if it is an in-pixel integration as in step 800 - 804 in 8th is. Another function includes integrating the current of the driver transistor or the OLED of the pixel circuit 900 over a period of time to produce a voltage proportional to this current, as in step 810 - 814 out 8th ,

10 ist ein Zeitdiagramm der Signale, das die Extraktion der Schwellenspannung und der Beweglichkeit des Treibertransistors 520 in einer modifizierten Version der Schaltung aus 5 umfasst, worin das Gate des Ausgangstransistors 534 mit einer separaten Steuersignalleitung RD verbunden sind, und nicht mit der SEL-Leitung. Der Auslesevorgang in 10 weist eine Vorladephase 1001, eine Integrationsphase 1002 und eine Auslesephase 1003 auf. Während der Vorladephase 1001, werden die Spannungen VA und VB am Gate und an der Source des Treibertransistors 520 auf anfänglichen Spannungen zurückgesetzt, indem das SEL- und RD-Signal beide hoch sind. 10 is a timing diagram of the signals that the extraction of the threshold voltage and the mobility of the driver transistor 520 in a modified version of the circuit 5 wherein the gate of the output transistor 534 are connected to a separate control signal line RD, and not to the SEL line. The read-out process in 10 indicates a preloading phase 1001 , an integration phase 1002 and a selection phase 1003 on. During the preloading phase 1001 , the voltages V A and V B at the gate and at the source of the driver transistor 520 reset to initial voltages, with the SEL and RD signals both high.

Während der Integrationsphase 1002 sinkt das Signal RD ab, die Gate-Spannung VA bleibt auf Vinit und die Spannung VB an der Source (Knoten 544) wird zurück zu einer Spannung geladen, die eine Funktion von TFT-Eigenschaften ist (einschließlich Beweglichkeit und Schwellenspannung), z. B. (Vinit – VT). Wenn die Integrationsphase 1002 lang genug ist, ist die Spannung VB eine Funktion der Schwellenspannung (VT) alleine.During the integration phase 1002 the signal RD decreases, the gate voltage V A remains at V init and the voltage V B at the source (node 544 ) is charged back to a voltage which is a function of TFT characteristics (including mobility and threshold voltage), e.g. B. (V init - V T ). When the integration phase 1002 is long enough, the voltage V B is a function of the threshold voltage (V T ) alone.

Während der Auslesephase 1003 ist das Signal SEL schwach ist, verringert sich VA (Vinit + Vb – Vt) und VB verringert sich auf Vb. Die Ladung wird von der Gesamtkapazität CT beim Knoten 544 zum integrierten Kondensator (Cint) 552 in der Ausleseschaltung 504 übertragen. Die Ausgangsspannung Vout kann unter Verwendung eines Analog-Digital-Wandlers (ADW) am Ausgang des Ladungsverstärkers 550 ausgelesen werden. Alternativ dazu kann ein Komparator verwendet werden, um die Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung zu vergleichen, während Vinit eingestellt wird, bis die zwei Spannungen gleich werden. Die Referenzspannung kann durch Prüfung der Leitung, ohne dass während einer Phase ein Pixel mit der Leitung verbunden ist, und durch Prüfen der Pixelladung in einer anderen Phase erzeugt werden.During the selection phase 1003 if the signal SEL is weak, V A decreases (V init + Vb - Vt) and V B decreases to Vb. The charge is from the total capacity C T at the node 544 to the integrated capacitor (C int ) 552 in the readout circuit 504 transfer. The output voltage V out can be determined using an analog-to-digital converter (ADW) at the output of the charge amplifier 550 be read out. Alternatively, a comparator may be used to compare the output voltage with a reference voltage while adjusting V init until the two voltages become equal. The reference voltage may be generated by testing the line without having one pixel connected to the line during one phase and by testing the pixel charge in another phase.

11 ist ein Zeitdiagramm für die Eingangssignale für die Extraktion der Einschaltspannung der OLED 522 in der modifizierten Version der Schaltung in 5. 11 is a timing diagram for the input signals for the extraction of the on voltage OLED 522 in the modified version of the circuit in 5 ,

12 ist ein Schaltbild einer Pixelschaltung für das Auslesen des Pixelstatus durch das externe Initialisieren der Knoten. Der Treibertransistor T1 weist einen Drain, der mit einer Versorgungsspannung Vdd verbunden ist, eine Source, die mit einer OLED D1 verbunden ist, und ein Gate, das über einen Schalttransistor mit einer Vdata-Leitung verbunden ist, auf. Das Gate des Transistors T2 ist mit einer Schreibleitung WR verbunden. Ein Speicherkondensator Cs ist zwischen einen Knoten A (zwischen dem Gate des Treibertransistors T1 und dem Transistor T2) und einen Knoten B (zwischen der Source des Treibertransistors T1 und der OLED) geschaltet. Ein Auslesetransistor T3 koppelt den Knoten B mit einer Monitorleitung und wird durch das Signal auf einer Leseleitung RD gesteuert. 12 Figure 12 is a circuit diagram of a pixel circuit for reading the pixel status by externally initializing the nodes. The driver transistor T1 has a drain connected to a supply voltage Vdd, a source connected to an OLED D1, and a gate connected to a Vdata line via a switching transistor. The gate of the transistor T2 is connected to a write line WR. A storage capacitor Cs is connected between a node A (between the gate of the driver transistor T1 and the transistor T2) and a node B (between the source of the driver transistor T1 and the OLED). A readout transistor T3 couples node B to a monitor line and is controlled by the signal on a read line RD.

13 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb der Schaltung aus 12 veranschaulicht, die die Knoten extern initialisiert. Während einer ersten Phase P1, wird der Treibertransistor T1 mit einer AUS-Spannung V0 programmiert und die OLED-Spannung wird über die Monitorleitung extern auf Vrst gesetzt. Während einer zweiten Phase P2, schaltet das Auslesesignal RD den Transistor T3 aus und die OLED-Spannung wird so über die OLED D1 entladen, bis sich die OLED ausschaltet (wodurch die EIN-Schwellenspannung der OLED erzeugt wird). Während einer dritten Phase P3, wird die AUS-Spannung der OLED über die Monitorleitung an eine externe Ausleseschaltung übertragen (z. B. unter Verwendung eines Ladungsverstärkers). 13 is a timing diagram that indicates an operation of the circuit 12 which initializes the nodes externally. During a first phase P1, the driver transistor T1 is programmed with an OFF voltage V0, and the OLED voltage is externally set to Vrst via the monitor line. During a second phase P2, the read-out signal RD turns off the transistor T3 and the OLED voltage is discharged through the OLED D1 until the OLED turns off (thereby generating the ON threshold voltage of the OLED). During a third phase P3, the OFF voltage of the OLED is transmitted via the monitor line to an external readout circuit (eg, using a charge amplifier).

14 ist ein Flussdiagramm, das das Auslesen des Pixelstatus durch das externe Initialisieren der Knoten veranschaulicht. Im ersten Schritt werden die internen Knoten zurückgesetzt, so dass zumindest eine Pixelkomponente EIN ist. Der zweite Schritt stellt Zeit bereit, damit sich die internen/externen Knoten in einen gewünschten Zustand, z. B. den AUS-Zustand, einschwingen. Der dritte Schritt liest die Werte des AUS-Zustands der internen Knoten aus. 14 Figure 11 is a flow chart illustrating the reading of the pixel status by externally initializing the nodes. In the first step, the internal nodes are reset so that at least one pixel component is ON. The second step provides time for the internal / external nodes to enter a desired state, e.g. B. the OFF state, settle. The third step reads the values of the OFF state of the internal nodes.

15 ist ein Zeitdiagramm, das den modifizierten Betrieb der Schaltung aus 12 veranschaulicht, wobei die Knoten weiterhin intern initialisiert werden. Während einer ersten Phase P1 wird der Treibertransistor T1 mit einer EIN-Spannung V1 programmiert. Somit steigt die OLED-Spannung auf eine Spannung, die höher als ihre EIN-Schwellenspannung ist. Während einer zweiten Phase P2 wird der Treibertransistor mit einer AUS-Spannung V0 programmiert und so wird die OLED-Spannung durch die OLED D1 entladen, bis sich die OLED ausschaltet (wodurch die EIN-Schwellenspannung der OLED erzeugt wird). Während einer dritten Phase P3 wird die EIN-Schwellenspannung der OLED an eine externe Ausleseschaltung übertragen (z. B. unter Verwendung eines Ladungsverstärkers). 15 is a timing diagram showing the modified operation of the circuit 12 illustrates, wherein the nodes are still initialized internally. During a first phase P1, the driver transistor T1 is programmed with an ON voltage V1. Thus, the OLED voltage rises to a voltage higher than its ON threshold voltage. During a second phase P2, the driver transistor is programmed with an OFF voltage V0 and thus the OLED voltage is discharged through the OLED D1 until the OLED turns off (thereby producing the ON threshold voltage of the OLED). During a third phase P3, the ON threshold voltage of the OLED is transferred to an external readout circuit (eg, using a charge amplifier).

16 ist ein Flussdiagramm, das das Auslesen des Pixelstatus durch das interne Initialisieren der Knoten veranschaulicht. Der erste Schritt schaltet die für die Messung ausgewählten Pixel ein, so dass sich die internen/externen Knoten in den EIN-Zustand einschwingen. Der zweite Schritt schaltet die ausgewählten Pixel aus, so dass die internen/externen Knoten sich in den AUS-Zustand einschwingen. Der dritte Schritt liest die Werte des AUS-Zustands der internen Knoten aus. 16 Figure 12 is a flow chart illustrating the reading of the pixel status by internally initializing the nodes. The first step turns on the pixels selected for the measurement so that the internal / external nodes settle into the ON state. The second step turns off the selected pixels so that the internal / external nodes settle into the OFF state. The third step reads the values of the OFF state of the internal nodes.

17 ist ein Schaltbild, das zwei der in 12 gezeigten Pixelschaltungen, die über die jeweiligen Auslesetransistoren T3 der zwei Schaltungen mit einer gemeinsamen Monitorleitung verbunden sind, veranschaulicht, und 18 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der kombinierten Schaltungen für das Auslesen der Pixelladungen mit der gemeinsam verwendeten Monitorleitung veranschaulicht. Während einer ersten Phase P1 werden die Pixel mit AUS-Spannungen V01 und V03 programmiert und die OLED-Spannung wird auf VB0 zurückgesetzt. Während einer zweiten Phase P2 ist das Auslesesignal RD auf AUS gesetzt und das für die Messung vorgesehene Pixel wird mit einer EIN-Spannung V1 programmiert, während das andere Pixel in einem AUS-Zustand bleibt. Daher ist die OLED-Spannung des für die Messung ausgewählten Pixels höher als seine EIN-Schwellenspannung, während das mit der Monitorleitung verbundene andere Pixel im Resetzustand bleibt. Während einer dritten Phase P3 wird das mit einer EIN-Spannung programmierte Pixel auch ausgeschaltet, indem es mit einer AUS-Spannung V02 programmiert wird. Während dieser Phase entlädt sich die OLED-Spannung des ausgewählten Pixels auf ihre EIN-Schwellenspannung. Während einer vierten Phase P4 wird die OLED-Spannung zurückgelesen. 17 is a schematic diagram showing two of the 12 Illustrates pixel circuits, which are connected via the respective readout transistors T3 of the two circuits to a common monitor line, and 18 Figure 4 is a timing diagram illustrating the operation of the combined circuits for reading the pixel charges with the shared monitor line. During a first phase P1, the pixels are programmed with OFF voltages V01 and V03 and the OLED voltage is reset to VB0. During a second phase P2, the read-out signal RD is set to OFF and the pixel intended for the measurement is programmed with an ON-voltage V1, while the other pixel remains in an OFF-state. Therefore, the OLED voltage of the pixel selected for the measurement is higher than its ON threshold voltage while the other pixel connected to the monitor line remains in the reset state. During a third phase P3, the pixel programmed with an ON voltage is also turned off by being programmed with an OFF voltage V02. During this phase, the OLED voltage of the selected pixel discharges to its ON threshold voltage. During a fourth phase P4, the OLED voltage is read back.

19 ist ein Flussdiagramm, das das Auslesen des Pixelstatus mit einer gemeinsam verwendeten Monitorleitung veranschaulicht. Der erste Schritt schaltet alle Pixel aus und setzt die internen/externen Knoten zurück. Der zweite Schritt schaltet alle für die Messung ausgewählten Pixel ein, so dass die internen/externen Knoten in einen EIN-Zustand gesetzt werden. Der dritte Schritt schaltet die ausgewählten Pixel aus, so dass sich die internen/externen Knoten in einen AUS-Zustand einschwingen. Der vierte Schritt liest die Werte des AUS-Zustandes der internen Knoten aus. 19 Figure 10 is a flow chart illustrating the reading of pixel status with a shared monitor line. The first step turns off all pixels and resets the internal / external nodes. The second step turns on all the pixels selected for the measurement so that the internal / external nodes are set to an ON state. The third step turns off the selected pixels so that the internal / external nodes settle into an OFF state. The fourth step reads out the values of the OFF state of the internal nodes.

20A veranschaulicht eine Pixelschaltung, bei der eine Leitung Vdata (Programmierspannung) über einen Schalttransistor T2 mit einem Knoten A gekoppelt ist und eine Leitung Monitor/Vref (Vref ist eine Referenzspannung) über einen Auslesetransistor T3 mit einem Knoten B gekoppelt ist. Der Knoten A ist mit dem Gate eines Treibertransistors T1 und mit einer Seite eines Speicherkondensators Cs verbunden. 20B ist ein Zeitdiagramm für den Betrieb der Schaltung aus 20A unter Verwendung einer ladungsbasierten Kompensation. Der Knoten B ist mit der Source des Treibertransistors T1 und mit der anderen Seite des Kondensators Cs verbunden, sowie mit dem Drain eines Schalttransistors T4, der zwischen die Source des Treibertransistors und eine Versorgungsspannungsquelle Vdd geschaltet ist. Der Betrieb ist in diesem Fall wie folgt:

  • 1. Während eines Programmierzyklus wird das Pixel mit einer Programmierspannung VP programmiert, die dem Knoten A aus der Leitung Vdata über den Transistor T2 bereitgestellt wird, und Knoten B ist über den Transistor T3 mit einer Referenzspannung Vref aus der Leitung VMonitor/Vref verbunden.
  • 2. Während eines Entladezyklus schaltet ein Auslesesignal RD den Transistor T3 aus und die Spannung am Knoten B wird somit eingestellt, um eine Schwankung (z. B. Alterung) des Treibertransistors T1 teilweise zu kompensieren.
  • 3. Während einer Ansteuerphase schaltet ein Schreibsignal WR den Transistor T2 aus und nach einer Verzögerung (die gleich null sein kann), schaltet ein Signal EM den Transistor T4 ein, um die Versorgungsspannung Vdd mit dem Treibertransistor T1 zu verbinden. Somit wird der Strom des Treibertransistors T1 durch die in einem Kondensator CS gespeicherte Spannung gesteuert und derselbe Strom geht an die OLED.
20A 1 illustrates a pixel circuit in which a line Vdata (programming voltage) is coupled to a node A via a switching transistor T2 and a line Monitor / Vref (Vref is a reference voltage) is coupled via a readout transistor T3 to a node B. The node A is connected to the gate of a driver transistor T1 and to one side of a storage capacitor Cs. 20B is a timing diagram for the operation of the circuit 20A using a charge-based compensation. The node B is connected to the source of the driver transistor T1 and to the other side of the capacitor Cs, and to the drain of a switching transistor T4 connected between the source of the driver transistor and a supply voltage source Vdd. The operation in this case is as follows:
  • 1. During a programming cycle, the pixel is programmed with a programming voltage V P provided to node A from line Vdata via transistor T2, and node B is connected via transistor T3 to a reference voltage Vref from line VMonitor / Vref.
  • 2. During a discharge cycle, a read-out signal RD turns off transistor T3 and the voltage at node B is thus adjusted to partially compensate for a variation (eg, aging) in driver transistor T1.
  • 3. During a drive phase, a write signal WR turns off transistor T2, and after a delay (which may be zero), a signal EM turns on transistor T4 to connect the supply voltage Vdd to the driver transistor T1. Thus, the current of the driver transistor T1 is controlled by the voltage stored in a capacitor C S and the same current goes to the OLED.

In einer weiteren Anordnung wird eine Referenzspannung Vref dem Knoten A aus der Leitung Vdata über den Schalttransistor T2 bereitgestellt und dem Knoten B wird eine Programmierspannung Vp aus der Monitor-/Vdata-Leitung über den Auslesetransistor T3 bereitgestellt. Der Betrieb ist in diesem Fall wie folgt:

  • 1. Während des Programmierzyklus wird der Knoten A auf die aus der Leitung Vdata über den Transistor T2 bereitgestellte Referenzspannung Vref geladen und dem Knoten B wird eine Programmierspannung Vp aus der Leitung Monitor/Vref über den Transistor T3 bereitgestellt.
  • 2. Während des Entladezyklus schaltet das Auslesesignal RD den Transistor T3 aus und die Spannung am Knoten B wird somit eingestellt, um eine Schwankung (z. B. Alterung) des Treibertransistors T1 teilweise zu kompensieren.
  • 3. Während der Ansteuerphase schaltet das Schreibsignal WR den Transistor T2 aus und nach einer Verzögerung (die gleich null sein kann), schaltet das Signal EM den Transistor T4 ein, um die Versorgungsspannung Vdd mit dem Treibertransistor T1 zu verbinden. Somit wird der Strom des Treibertransistors T1 durch die im Speicherkondensator CS gespeicherte Spannung gesteuert und derselbe Strom geht an die OLED.
In a further arrangement, a reference voltage Vref is provided to node A from line Vdata via switching transistor T2, and node B is provided with a programming voltage Vp from the monitor / Vdata line via read-out transistor T3. The operation in this case is as follows:
  • 1. During the programming cycle, node A is charged to the reference voltage Vref provided from line Vdata via transistor T2, and node B is provided with a programming voltage Vp from the monitor / Vref line via transistor T3.
  • 2. During the discharge cycle, the read-out signal RD turns off the transistor T3 and the voltage at the node B is thus adjusted to partially compensate for a variation (eg, aging) of the driver transistor T1.
  • 3. During the drive phase, the write signal WR turns off the transistor T2, and after a delay (which may be zero), the signal EM turns on the transistor T4 to connect the supply voltage Vdd to the driver transistor T1. Thus, the current of the driver transistor T1 is controlled by the voltage stored in the storage capacitor C S and the same current goes to the OLED.

21 ist ein Zeitdiagramm für den Betrieb der Schaltung aus 20A, um ein Auslesen des Stroms und/oder der Spannung des Treibertransistors T1 zu erzeugen. Das Pixel ist entweder mit oder ohne einer Entladungsperiode programmiert. Wenn es eine Entladeperiode gibt, kann sie eine kurze Zeit sein, um den Kondensator CS teilweise zu entladen, oder sie kann lang genug sein, um den Kondensator CS zu entladen, bis der Treibertransistor T1 aus ist. Im Fall einer kurzen Entladezeit kann der Strom des Treibertransistors T1 durch Anlegen einer festgelegten Spannung während der Auslesezeit ausgelesen werden oder die vom Treibertransistor T1, der als Verstärker fungiert, erzeugte Spannung kann durch Anlegen eines festgelegten Stroms aus der Leitung Monitor/Vref durch den Auslesetransistor T3 ausgelesen werden. Im Fall einer langen Entladezeit kann die am Knoten B in Folge einer Entladung erzeugte Spannung zurückgelesen werden. 21 is a timing diagram for the operation of the circuit 20A to generate a readout of the current and / or the voltage of the driver transistor T1. The pixel is programmed either with or without a discharge period. If there is a discharge period, it may be a short time to partially discharge the capacitor C S , or it may be long enough to discharge the capacitor C S until the driver transistor T1 is off. In the case of a short discharge time, the current of the driver transistor T1 can be read out by applying a fixed voltage during the readout time or the voltage generated by the driver transistor T1 acting as the amplifier can be detected by applying a fixed current from the monitor / Vref line through the readout transistor T3 be read out. In the case of a long discharge time, the voltage generated at node B due to a discharge can be read back.

22 ist ein Zeitdiagramm für den Betrieb der Schaltung aus 20A, um ein Auslesen der OLED-Spannung zu erzeugen. In dem in 22 abgebildeten Fall ist die Pixelschaltung so programmiert, dass der Treibertransistor T1 als Schalter (mit einer hohen EIN-Spannung) fungiert und der Strom oder die Spannung der OLED durch die Transistoren T1 und T3 gemessen wird. In einem anderen Fall werden mehrere Strom-/Spannungspunkte gemessen, indem die Spannung am Knoten A und Knoten B geändert wird, und die Spannung der OLED kann aus der Gleichung zwischen den Strömen und Spannungen extrahiert werden. Beispielsweise beeinflusst die OLED-Spannung den Strom des Treibertransistors T1 mehr, wenn der Transistor im linearen Betriebszustand betrieben wird; somit kann die OLED-Spannung aus der Spannung-Strom-Beziehung des Transistors T1 extrahiert werden, wenn die linearen und gesättigten Betriebszustände des Treibertransistors T1 Strompunkte aufweisen. 22 is a timing diagram for the operation of the circuit 20A to generate a readout of the OLED voltage. In the in 22 In the illustrated case, the pixel circuit is programmed so that the driver transistor T1 acts as a switch (with a high ON voltage) and the current or voltage of the OLED is measured by the transistors T1 and T3. In another case, multiple current / voltage points are measured by changing the voltage at node A and node B, and the voltage of the OLED can be extracted from the equation between the currents and voltages. For example, the OLED voltage affects the current of the driver transistor T1 more when the transistor is operated in the linear operating state; Thus, the OLED voltage can be extracted from the voltage-current relationship of the transistor T1 when the linear and saturated operating states of the driver transistor T1 have current points.

Wenn zwei oder mehrere Pixel dieselben Monitorleitungen gemeinsam verwenden, werden die Pixel, die nicht für die OLED-Messung ausgewählt sind, auf AUS gesetzt, indem eine AUS-Spannung an ihre Treibertransistoren T1 angelegt wird.When two or more pixels share the same monitor lines, the pixels not selected for the OLED measurement are turned OFF by applying an OFF voltage to their driver transistors T1.

23 ist ein Zeitdiagramm für einen modifizierten Betrieb der Schaltung aus 20A, um ein Auslesen der OLED-Spannung wie folgt zu erzeugen:

  • 1. Die OLED wird während einer Resetphase mit einer EIN-Spannung geladen.
  • 2. Das Signal Vdata schaltet den Treibertransistor T1 während einer Entladephase aus und die OLED-Spannung wird somit durch die OLED auf eine AUS-Spannung entladen.
  • 3. Die AUS-Spannung der OLED wird während einer Auslesephase durch den Treibertransistor T1 und den Auslese Transistor T3 zurückgelesen.
23 is a timing diagram for a modified operation of the circuit 20A to generate a reading of the OLED voltage as follows:
  • 1. The OLED is charged during a reset phase with an ON voltage.
  • 2. The signal Vdata turns off the driver transistor T1 during a discharge phase and the OLED voltage is thus discharged through the OLED to an OFF voltage.
  • 3. The OFF voltage of the OLED is read back during a readout phase by the driver transistor T1 and the readout transistor T3.

24 veranschaulicht eine Schaltung für das Extrahieren der parasitären Kapazität aus einer Pixelschaltung mittels externer Kompensation. In den meisten externen Kompensationssystemen für OLED-Anzeigen sind die internen Knoten der Pixel während der Messungs- und Ansteuerzyklen unterschiedlich. 24 Figure 12 illustrates a circuit for extracting the parasitic capacitance from a pixel circuit by means of external compensation. In most external OLED display compensation systems, the internal nodes of the pixels are different during the measurement and drive cycles.

Es folgt ein Verfahren zum Kompensation eines parasitären Parameters:

  • 1. Messen des Pixels im Zustand eins mit einem Satz aus Spannungen/Strömen (entweder externe Spannungen/Ströme oder interne Spannungen/Ströme).
  • 2. Messen des Pixels in Zustand zwei mit einem anderen Satz aus Spannungen/Strömen (entweder externe Spannungen/Ströme oder interne Spannungen/Ströme).
  • 3. Basierend auf einem Pixelmodell, das die parasitären Parameter umfasst, das Extrahieren der parasitären Parameter aus den zwei vorhergehenden Messungen (sind weitere Messungen für das Modell erforderlich, wird Schritt 2 für andere Sätze aus Spannungen/Strömen wiederholt).
Following is a method for compensating a parasitic parameter:
  • 1. Measure the pixel in state one with a set of voltages / currents (either external voltages / currents or internal voltages / currents).
  • 2. Measure the pixel in state two with another set of voltages / currents (either external voltages / currents or internal voltages / currents).
  • 3. Based on a pixel model comprising the parasitic parameters, extracting the parasitic parameters from the two previous measurements (if further measurements are required for the model, step 2 is repeated for other sets of voltages / currents).

Ein weiteres Verfahren ist das experimentelle Extrahieren der parasitären Wirkung. Beispielsweise können die zwei Messungssätze subtrahiert und die Differenz zu anderen Messungen durch eine Verstärkung addiert werden. Die Verstärkung kann experimentell extrahiert werden. Beispielsweise kann die skalierte Differenz zu einem Messungssatz addiert werden, der für eine Tafel für eine spezifische Grauskala durchgeführt wurde. Der Skalierfaktor kann experimentell eingestellt werden, bis die Abbildung auf der Tafel die Spezifikationen erfüllt. Dieser Skalierfaktor kann als festgelegter Parameter für alle anderen Tafeln danach verwendet werden.Another method is the experimental extraction of the parasitic effect. For example, the two sets of measurements can be subtracted and the difference added to other measurements by a gain. The gain can be extracted experimentally. For example, the scaled difference may be added to a measurement set performed on a panel for a specific gray scale. The scaling factor can be set experimentally until the figure on the panel meets the specifications. This scaling factor can be used as a fixed parameter for all other panels afterwards.

Ein Verfahren für die externe Messung parasitärer Parameter ist das Auslesen eines Stroms. In diesem Fall kann die von einer Messungsschaltung gesetzte externe Spannung für zwei Sätze von Messungen geändert werden, um parasitäre Parameter zu extrahieren. 24 zeigt ein Pixel mit einer Ausleseleitung für das Messen des Pixelstroms. Die Spannung der Ausleseleitung wird von einer Messeinheitsvorspannung (VB) gesteuert.One method for the external measurement of parasitic parameters is the reading of a current. In this case, the external voltage set by a measurement circuit may be changed for two sets of measurements to extract parasitic parameters. 24 shows a pixel with a readout line for measuring the pixel current. The voltage of the readout line is controlled by a measuring unit bias voltage (V B ).

25 veranschaulicht eine Pixelschaltung, die für eine Strommessung verwendet werden kann. Das Pixel wird mit einer kalibrierten Programmierspannung Vcal programmiert und eine Monitorleitung wird auf eine Referenzspannung Vref gesetzt. Dann wird der Strom eines Treibertransistors T1 gemessen, indem ein Transistor T3 mit einem Steuersignal RD eingeschaltet wird. Während des Ansteuerzyklus ist die Spannung am Knoten B bei Voled und die Spannung am Knoten A ändert sich von Vcal auf Vcal + (Voled – Vref)CS/(CP + CS), wobei Vcal die kalibrierte Programmierspannung ist, CP die parasitäre Gesamtkapazität am Knoten A ist und Vref die Monitorspannung während des Programmierens ist. Die Gate-Source-Spannung VGS des Treibertransistors unterscheidet sich während des Programmierzyklus (VP – Vref) und des Ansteuerzyklus [(VP – Vref)CS/(CP + CS) – VoledCP/(CP + CS)]. Daher unterscheidet sich der Strom während des Programmierens und der Messung vom Ansteuerstrom aufgrund der parasitären Kapazität, die die Kompensation beeinflussen wird, insbesondere wenn eine signifikante Beweglichkeitsschwankung im Treibertransistor T1 vorliegt. 25 illustrates a pixel circuit that can be used for current measurement. The pixel is programmed with a calibrated programming voltage V cal and a monitor line is set to a reference voltage V ref . Then, the current of a driver transistor T1 is measured by turning on a transistor T3 with a control signal RD. During the drive cycle , the voltage at node B is at V oled and the voltage at node A changes from V cal to V cal + (V oled - V ref ) C S / (C P + C S ) where V cal is the one calibrated Programming voltage, C P is the parasitic total capacitance at node A and V ref is the monitor voltage during programming. The gate-source voltage V GS of the driving transistor is different during the programming cycle (V P - V ref) and the drive cycle of [(V P - V ref) C S / (C P + C S) - V OLED C P / ( C P + C S )]. Therefore, during programming and measurement, the current differs from the drive current due to the parasitic capacitance which will affect the compensation, especially when there is a significant variability in the drive transistor T1.

Um die parasitäre Wirkung während der Messung zu extrahieren, kann man während der Messung eine andere Spannung VB an der Monitorleitung haben als während des Programmierzyklus (Vref). Somit wird die Gate-Source-Spannung VGS während der Messung [(VP – Vref)CS/(CP + CS) – VBCP/(CP + CS)]. Zwei verschiedene VB (VB1 und VB2) können verwendet werden, um den Wert der parasitären Kapazität CP zu extrahieren. In einem Fall ist die Spannung VP gleich und der Strom für die zwei Fälle wird sich unterscheiden. Man kann Pixel-Strom-Gleichungen verwenden, um die parasitäre Kapazität CP aus der Differenz in den zwei Strömen zu extrahieren. In diesem Zustand wird die Differenz (VB1 – VB2)CP/(CP + CS) betragen. Somit kann CP extrahiert werden, da alle Parameter bekannt sind.In order to extract the parasitic effect during the measurement, it is possible to have a different voltage V B on the monitor line during the measurement than during the programming cycle (V ref ). Thus, during the measurement, the gate-source voltage V GS becomes [(V P -V ref ) C S / (C P + C S ) -V B C P / (C P + C S )]. Two different V B (V B1 and V B2 ) can be used to extract the value of the parasitic capacitance C P. In one case, the voltage V P is equal and the current for the two cases will differ. One can use pixel-current equations to extract the parasitic capacitance C P from the difference in the two currents. In this condition, the difference (V B1 -V B2 ) will be C P / (C P + C S ). Thus C P can be extracted since all parameters are known.

Ein Pixel mit einer Ladungsauslesefähigkeit ist in 26 veranschaulicht. Hier ist entweder ein interner Kondensator geladen und die Ladung wird dann auf einen Ladungsintegrator übertragen oder ein Strom wird von einer Ladungsausleseschaltung integriert. Im Fall, dass der Strom integriert wird, kann das oben beschriebene Verfahren verwendet werden, um die parasitäre Kapazität zu extrahieren.A pixel with a charge read capability is in 26 illustrated. Here either an internal capacitor is charged and the charge is then transferred to a charge integrator or a current is integrated by a charge readout circuit. In the case where the current is integrated, the method described above can be used to extract the parasitic capacitance.

Wenn das Auslesen der in einem internen Kondensator integrierten Ladung gewünscht ist, können zwei unterschiedliche Integrationszeiten verwendet werden, um die parasitäre Kapazität zu extrahieren, zusätzlich zu der direkten Einstellung der Spannungen. Beispielsweise kann in der in 25 gezeigten Pixelschaltung die OLED-Kapazität verwendet werden, um den Pixelstrom intern zu integrieren, und dann kann ein Ladungspumpenverstärker verwendet werden, um ihn extern zu überragen. Um die parasitären Parameter zu extrahieren, kann das oben beschriebene Verfahren verwendet werden, um Spannungen zu ändern. Jedoch kann man aufgrund der Natur der Ladungsintegration zwei verschiedene Integrationszeiten verwenden, wenn der Strom im OLED-Kondensator integriert ist.When reading the charge integrated into an internal capacitor is desired, two different integration times can be used to extract the parasitic capacitance in addition to the direct adjustment of the voltages. For example, in the in 25 The OLED capacitance may be used to integrate the pixel current internally and then a charge pump amplifier may be used to externally overhang it. In order to extract the parasitic parameters, the method described above can be used to change voltages. However, due to the nature of charge integration, one can do two Use different integration times if the current is integrated in the OLED capacitor.

Mit zunehmender Spannung des Knoten B wird die Wirkung der parasitären Parameter auf den Pixelstrom größer. Somit führt die Messung mit der längeren Integrationszeit zu einer höheren Spannung am Knoten B und dieser ist somit von den parasitären Parametern stärker betroffen. Die Ladungswerte und die Pixelgleichungen können verwendet werden, um die parasitären Parameter zu extrahieren. Ein weiteres Verfahren ist das Sicherstellen, dass die normalisierte gemessene Ladung mit der Integrationszeit für beide Fälle gleich ist, indem die Programmierspannung eingestellt wird. Die Differenz zwischen den zwei Spannungen kann dann verwendet werden, um wie oben erörtert die parasitären Kapazitäten zu extrahieren.As the voltage of node B increases, the effect of the parasitic parameters on the pixel current increases. Thus, the measurement with the longer integration time leads to a higher voltage at the node B and this is thus more affected by the parasitic parameters. The charge values and the pixel equations can be used to extract the parasitic parameters. Another method is to ensure that the normalized measured charge is equal to the integration time for both cases by adjusting the programming voltage. The difference between the two voltages may then be used to extract the parasitic capacitances as discussed above.

Ladungsbasierte In-Pixel-Kompensation für intelligente PixelCharge-based in-pixel compensation for smart pixels

In 26 können die Signale und Vorspannungsleitungen von jedem Pixel gemeinsam verwendet oder durch andere Signale ersetzt werden und dieselbe Funktionalität erreichen. Die Pixelschaltung aus 26 ist lediglich beispielhaft. Man kann die Position der Last (z. B. eine Licht-emittierende Diode) ohne weiteres modifizieren. Pixelschaltungen, wie die in 26 gezeigte, verwenden eine ladungsbasierte In-Pixel-Kompensation, indem sie an einem internen Knoten der Pixelschaltung (üblicherweise in einem Speicherkondensator Cs gespeichert) eine Ladung aufbauen und zulassen, dass zumindest ein Teil dieser Ladung entfernt oder als eine Funktion von T1 und/oder der OLED entladen wird, so dass ein Parameter, wie die Schwellenspannung von T1, innerhalb der Pixelschaltung entwickelt werden kann.In 26 For example, the signals and bias lines from each pixel may be shared or replaced by other signals and achieve the same functionality. The pixel circuit off 26 is just an example. One can readily modify the position of the load (eg, a light-emitting diode). Pixel circuits, like those in 26 by using a charge-based in-pixel compensation by building a charge on an internal node of the pixel circuit (usually stored in a storage capacitor C s ) and allowing at least a portion of that charge to be removed or as a function of T1 and / or the OLED is discharged so that a parameter, such as the threshold voltage of T1, can be developed within the pixel circuit.

In 26 wird die Kompensationsspannung während des Programmierens an Knoten D erzeugt und die Vorspannungen werden an Knoten B und C angelegt und eine Programmierspannung wird an Knoten C angelegt.In 26 For example, the compensation voltage is generated at node D during programming and the biases are applied to nodes B and C and a program voltage is applied to node C.

Um die Kompensationsschaltung zu erzeugen, kann man, wie im Zeitdiagramm in 26 beschrieben, ein Entladeverfahren verwenden oder einen Vorstrom durch die Monitorleitung anlegen, wie in den vorhergehenden Anmeldungen beschrieben, gegenüber denen diese Anmeldung Priorität beansprucht.To generate the compensation circuit, you can, as in the timing diagram in 26 described, use a discharge method or create a bias current through the monitor line, as described in the previous applications against which this application claims priority.

Das Hinzufügen von Schalttransistor Tb2 eliminiert die unerwünschte Emission während des Programmier-/Kompensationszyklus, weil er den Strom bis zu Vb2 umleitet.The addition of switching transistor Tb2 eliminates the unwanted emission during the program / compensation cycle because it redirects the current up to Vb2.

Diese Schaltung erlaubt auch das Auslesen des/der Pixel- oder OLED-Strom/Spannung wie anderswo hierin beschrieben.This circuit also allows the reading of the pixel or OLED current / voltage as described elsewhere herein.

Dieses Pixel ermöglicht auch das Auslesen des TFT- oder OLED-Stroms, -Spannung oder -Ladung durch Tm.This pixel also allows the TFT or OLED current, voltage or charge to be read by Tm.

Für das Auslesen von TFT kann das Pixel mit einer vordefinierten (oder berechneten Spannung) programmiert und dann Tm auf EIN gesetzt werden. Hier kann die Spannung der Monitorleitung geringer als die OLED-Spannung sein, da Tem EIN ist. Dies wird sicherstellen, dass die OLED ausgeschaltet ist. An diesem Punkt kann der Pixelstrom gelesen werden. Beim anderen Verfahren sind WR und RD EIN und EM ist AUS und ein Strom oder eine Spannung wird an den Monitor angelegt und der Strom oder die Spannung wird zurückgelesen. Ebenso kann der/die an die Monitorleitung angelegte Strom oder Spannung ein beliebiger Wert, einschließlich null, sein.For reading TFT, the pixel can be programmed with a predefined (or calculated voltage) and then Tm turned ON. Here, the voltage of the monitor line may be lower than the OLED voltage, since Tem is ON. This will ensure that the OLED is off. At this point, the pixel stream can be read. In the other method, WR and RD are ON and EM is OFF and a current or voltage is applied to the monitor and the current or voltage is read back. Likewise, the current or voltage applied to the monitor line may be any value, including zero.

Um den/die OLED-(Strom oder Spannung) auszulesen, kann das Pixel so programmiert werden, dass der Treiber-TFT als Schalter fungiert (beispielsweise kann Vb1 eingestellt werden, um Td zu einem Schalter zu machen). Dann kann der OLED-Strom oder Spannung durch die Monitorleitung ausgelesen werden.To read the OLED (current or voltage), the pixel can be programmed so that the driver TFT acts as a switch (for example, Vb1 can be set to make Td a switch). Then the OLED current or voltage can be read out by the monitor line.

Für ein weiteres Auslesen des/der OLED-Stroms oder -Spannung kann das EM-Signal ausgeschaltet sein, wodurch kein Strom durch Td fließt und der OLED-Strom oder -Spannung ausgelesen werden kann.For further readout of the OLED current or voltage, the EM signal can be switched off, as a result of which no current flows through Td and the OLED current or voltage can be read out.

Für ein weiteres Auslesen des/der OLED-Stroms oder -Spannung kann Vb1 so ausgewählt sein, dass der Knoten D während des Programmierzyklus auf VOLED geht. Und dann kann die Wirkung der OLED-Spannung auf den TFT nach der TFT-Programmierung zurückgelesen werden.For further readout of the OLED current or voltage, Vb1 may be selected such that node D goes to V OLED during the programming cycle. And then the effect of the OLED voltage on the TFT can be read back after the TFT programming.

In 27 ist das EM-Signal beispielsweise in zwei Signale unterteilt. Dies erlaubt das Verwenden von Tb, um den Knoten D für die Generierung einer Kompensationsspannung zurückzusetzen, basierend auf der Lade-/Endladefunktion, wie in 27 in Wellenform beschrieben. Wie daraus hervorgeht, kann EM' das EM-Signal der nächsten Zeile sein.In 27 For example, the EM signal is divided into two signals. This allows using Tb to reset the node D for the generation of a compensation voltage based on the charge / discharge function as in FIG 27 described in waveform. As can be seen, EM 'can be the EM signal of the next line.

Dieses Pixel ermöglicht auch das Auslesen des TFT- oder OLED-Stroms, -Spannung oder -Ladung durch Tm.This pixel also allows the TFT or OLED current, voltage or charge to be read by Tm.

Für das Auslesen von TFT kann das Pixel mit einer vordefinierten (oder berechneten Spannung) programmiert und dann Tm auf EIN gesetzt werden. Hier kann die Spannung der Monitorleitung geringer als die OLED-Spannung sein, da Tem EIN ist. Dies wird sicherstellen, dass die OLED ausgeschaltet ist. An diesem Punkt dann der Pixelstrom gelesen werden. Beim anderen Verfahren sind WR und RD EIN und EM ist AUS und ein Strom oder eine Spannung wird an den Monitor angelegt und der Strom oder die Spannung wird zurückgelesen. Ebenso kann der/die an die Monitorleitung angelegte Strom oder Spannung ein beliebiger Wert, einschließlich null, sein.For reading TFT, the pixel can be programmed with a predefined (or calculated voltage) and then Tm turned ON. Here, the voltage of the monitor line may be lower than the OLED voltage, since Tem is ON. This will make sure the OLED is off. At this point then the pixel stream will be read. In the other method, WR and RD are ON and EM is OFF and a current or voltage is applied to the monitor and the current or voltage is read back. Likewise, the current or voltage applied to the monitor line may be any value, including zero.

Um den/die OLED-Strom oder -Spannung auszulesen, kann das Pixel so programmiert werden, dass der Treiber-TFT als Schalter fungiert (beispielsweise kann Vb1 eingestellt werden, um Td zu einem Schalter zu machen). Dann kann der OLED-Strom oder Spannung durch die Monitorleitung ausgelesen werden.To read out the OLED current or voltage, the pixel may be programmed so that the driver TFT acts as a switch (eg, Vb1 may be set to make Td a switch). Then the OLED current or voltage can be read out by the monitor line.

Für ein weiteres Auslesen des/der OLED-Stroms oder -Spannung kann das EM'-Signal ausgeschaltet sein, wodurch kein Strom durch Td fließt und der OLED-Strom oder -Spannung ausgelesen werden kann.For further reading of the OLED current or voltage, the EM 'signal may be switched off, whereby no current flows through Td and the OLED current or voltage can be read out.

Für ein weiteres Auslesen des/der OLED-Stroms oder -Spannung kann Vb1 so ausgewählt sein, dass der Knoten D während des Programmierzyklus auf VOLED geht. Und dann kann die Wirkung der OLED-Spannung auf den TFT nach der TFT-Programmierung zurückgelesen werden.For further readout of the OLED current or voltage, Vb1 may be selected such that node D goes to V OLED during the programming cycle. And then the effect of the OLED voltage on the TFT can be read back after the TFT programming.

In 28 ist das EM-Signal beispielsweise in zwei Signale unterteilt. Dies erlaubt das Verwenden von Tb, um den Knoten D für die Generierung einer Kompensationsspannung zurückzusetzen, basierend auf der Lade-/Endladefunktion, wie in 28 in Wellenform beschrieben. Ebenso werden Tm und Tb2 gemeinsam verwendetIn 28 For example, the EM signal is divided into two signals. This allows using Tb to reset the node D for the generation of a compensation voltage based on the charge / discharge function as in FIG 28 described in waveform. Likewise, Tm and Tb2 are shared

Wie daraus hervorgeht, kann EM' das EM-Signal der nächsten Zeile sein.As can be seen, EM 'can be the EM signal of the next line.

Diese Pixelschaltung 104 erlaubt auch das Auslesen oder Extrahieren des/der TFT- oder OLED-Stroms, -Spannung oder -Ladung durch Tm.This pixel circuit 104 also allows the reading or extraction of the TFT or OLED current, voltage or charge by Tm.

Um den Strom oder die Spannung des Treiber-TFT auszulesen, kann das Pixel mit einer vordefinierten (oder berechneten Spannung) programmiert und dann Tm auf EIN gesetzt werden. In diesem Beispiel kann die Spannung auf der Monitorleitung geringer als die OLED-Spannung sein, da Tem EIN ist. Dies wird sicherstellen, dass die OLED ausgeschaltet ist. An diesem Punkt dann der Pixelstrom gelesen werden. Alternativ dazu sind WR und RD EIN und EM ist AUS und ein Strom oder eine Spannung wird an den Monitor angelegt und der Strom oder die Spannung wird zurückgelesen. Ebenso kann der/die an die Monitorleitung angelegte Strom oder Spannung ein beliebiger Wert, einschließlich null, sein.To read the current or voltage of the driver TFT, the pixel can be programmed with a predefined (or calculated voltage) and then Tm turned ON. In this example, the voltage on the monitor line may be less than the OLED voltage because Tem is ON. This will ensure that the OLED is off. At this point then the pixel stream will be read. Alternatively, WR and RD are ON and EM is OFF and a current or voltage is applied to the monitor and the current or voltage is read back. Likewise, the current or voltage applied to the monitor line may be any value, including zero.

Für das Auslesen des/der OLED-(Stroms/Spannung/Ladung) kann das Pixel so programmiert werden, dass der TFT einen Nullstrom bereitstellt. Dann kann der/die OLED-Strom oder -Spannung durch die Monitorleitung ausgelesen werden.For readout of the OLED (current / voltage / charge), the pixel can be programmed so that the TFT provides a zero current. Then, the OLED current or voltage can be read out by the monitor line.

Für ein weiteres Auslesen des/der OLED-Stroms oder -Spannung kann das EM'-Signal ausgeschaltet sein, wodurch kein Strom durch Td fließt und der OLED-Strom oder -Spannung ausgelesen werden kann.For further reading of the OLED current or voltage, the EM 'signal may be switched off, whereby no current flows through Td and the OLED current or voltage can be read out.

Für ein weiteres Auslesen des/der OLED-Stroms oder -Spannung kann Vb1 so ausgewählt sein, dass der Knoten D während des Programmierzyklus auf VOLED geht. Und dann kann die Wirkung der OLED-Spannung auf den TFT nach der TFT-Programmierung zurückgelesen werden.For further readout of the OLED current or voltage, Vb1 may be selected such that node D goes to V OLED during the programming cycle. And then the effect of the OLED voltage on the TFT can be read back after the TFT programming.

Bei der in 29 gezeigten Schaltung wird der Knoten B während der Programmierung durch Tm und die Monitorleitung zurückgesetzt und Knoten C wird auf Vdata geladen, während EM ausgeschaltet ist. Während des Kompensationszyklus (Zyklus 4) wird der Knoten B mit einem Treiber-TFT (Td) auf eine Kompensationsspannung geladen, was die Funktion von Td-Eigenschaften ist. Während des Ansteuerzyklus (6) ist EM ein und somit ist das Gate von Td durch die in CS gespeicherte Programmierspannung und Kompensationsspannung definiert.At the in 29 As shown, the node B is reset during programming by Tm and the monitor line, and node C is loaded onto Vdata while EM is turned off. During the compensation cycle (cycle 4), node B is charged to a compensation voltage with a driver TFT (Td), which is the function of Td characteristics. During the drive cycle (6) is an EM, and thus the gate of Td is defined by the information stored in S C programming voltage and compensating voltage.

Dieses Pixel ermöglicht auch das Auslesen des/der TFT- oder OLED-Stroms, -Spannung oder -Ladung durch Tm.This pixel also allows the TFT or OLED current, voltage or charge to be read by Tm.

Um den Strom oder die Spannung des Treiber-TFT auszulesen, kann das Pixel mit einer vordefinierten (oder berechneten Spannung) programmiert und dann Tm auf EIN gesetzt werden. Hier kann die Spannung auf der Monitorleitung geringer als die OLED-Spannung sein, da Tem EIN ist. Dies wird sicherstellen, dass die OLED ausgeschaltet ist. An diesem Punkt dann der Pixelstrom gelesen werden. Alternativ dazu sind WR und RD EIN und EM ist AUS und ein Strom oder eine Spannung wird an den Monitor angelegt und der Strom oder die Spannung wird zurückgelesen. Ebenso kann der/die an die Monitorleitung angelegte Strom oder Spannung ein beliebiger Wert, einschließlich null, sein.To read the current or voltage of the driver TFT, the pixel can be programmed with a predefined (or calculated voltage) and then Tm turned ON. Here, the voltage on the monitor line may be less than the OLED voltage, since Tem is ON. This will ensure that the OLED is off. At this point then the pixel stream will be read. Alternatively, WR and RD are ON and EM is OFF and a current or voltage is applied to the monitor and the current or voltage is read back. Likewise, the current or voltage applied to the monitor line may be any value, including zero.

Für das Auslesen des/der OLED-Stroms oder -Spannung kann das Pixel so programmiert werden, dass der TFT einen Nullstrom bereitstellt. Dann ist das EM EIN und der/die OLED-Strom oder -Spannung kann durch die Monitorleitung ausgelesen werden.For reading out the OLED current or voltage, the pixel can be programmed so that the TFT provides a zero current. Then the EM is ON and the OLED current or voltage can be read out through the monitor line.

Programmieren und Ansteuern Programming and driving

In einer Anordnung einer in 30 gezeigten ladungsbasierten Kompensationspixelschaltung ist die mit T2 verbundene Leitung die Datenspannung und die mit T3 verbundene Leitung die Monitor-/Vref-Spannung. Der Betrieb in diesem Beispiel kann wie folgt verlaufen:
Während des ersten Zyklus wird das Pixel mit der Programmierspannung (VP) programmiert und der Knoten B ist mit einer Referenzspannung verbunden.
In an arrangement of an in 30 The charge-coupled compensation pixel circuit shown in FIG. 2 is the line connected to T2, the data voltage, and the line connected to T3 is the monitor / Vref voltage. The operation in this example can be as follows:
During the first cycle, the pixel is programmed with the programming voltage (VP) and node B is connected to a reference voltage.

Während des zweiten Zyklus schaltet das RD-Signal aus und somit wird die Spannung am Knoten B teilweise eingestellt, um eine T1-Schwankung (oder Alterung) zu kompensieren.During the second cycle, the RD signal turns off and thus the voltage at node B is partially adjusted to compensate for T1 variation (or aging).

Während der dritten Phase schaltet das WR-Signal aus und nach einer Verzögerung (die gleich null sein kann), schaltet EM ein. Somit wird der Strom des Treibertransistors T1 durch die in CS gespeicherte Spannung gesteuert und derselbe Strom geht an die OLED.During the third phase, the WR signal turns off and after a delay (which can be zero), EM turns on. Thus, the current of the driver transistor T1 is controlled by the voltage stored in CS and the same current goes to the OLED.

In einer anderen Anordnung ist die mit T2 verbundene Leitung die Referenzspannung (Vref) und die mit T3 verbundene Leitung ist die Monitor-/Vdata-Leitung.In another arrangement, the line connected to T2 is the reference voltage (Vref) and the line connected to T3 is the monitor / Vdata line.

Während des ersten Zyklus wird Knoten A auf eine Referenzspannung geladen und Knoten B wird mit einer Programmierspannung (VP) verbunden.During the first cycle, node A is charged to a reference voltage and node B is connected to a programming voltage (VP).

Während des zweiten Zyklus schaltet das RD-Signal aus und somit wird die Spannung am Knoten B teilweise eingestellt, um eine T1-Schwankung (oder Alterung) zu kompensieren.During the second cycle, the RD signal turns off and thus the voltage at node B is partially adjusted to compensate for T1 variation (or aging).

Während der dritten Phase schaltet das WR-Signal aus und nach einer Verzögerung (die gleich null sein kann), schaltet EM ein. Somit wird der Strom des Treibertransistors T1 durch die in CS gespeicherte Spannung gesteuert und derselbe Strom geht an die OLED.During the third phase, the WR signal turns off and after a delay (which can be zero), EM turns on. Thus, the current of the driver transistor T1 is controlled by the voltage stored in CS and the same current goes to the OLED.

Auslesen des Treiber-TFTReading out the driver TFT

Für das Auslesen des Treiber-T1 von seinem Strom oder Spannung, wie in 31 gezeigt, wird das Pixel programmiert (entweder mit Entlade- oder ohne Entladeperiode). Wenn es eine Entladeperiode gibt, kann sie eine relativ kurze Zeit sein, um den Kondensator CS teilweise zu entladen, oder sie kann lang sein, um den Kondensator zu entladen, bis der Treiber-T1 aus ist. Im Fall einer kurzen Entladezeit kann der Strom von T1 durch Anlegen einer festgelegten Spannung während der Auslesezeit ausgelesen werden oder die vom Treiber-T1, der als Verstärker fungiert, erzeugte Spannung kann durch Anlegen eines festgelegten Stroms durch T3 ausgelesen werden. Im Fall einer langen Entladezeit kann die am Knoten B in Folge einer Entladung erzeugte Spannung zurückgelesen werden. Diese Spannung wird für die Schwellenspannung von T1 repräsentativ sein.For reading out the driver T1 from its current or voltage, as in 31 shown, the pixel is programmed (either with discharge or without discharge period). If there is a discharge period, it may be a relatively short time to partially discharge the capacitor C S , or it may be long to discharge the capacitor until the driver T1 is off. In the case of a short discharge time, the current of T1 can be read out by applying a fixed voltage during the readout time or the voltage generated by the driver T1 acting as the amplifier can be read out by applying a fixed current through T3. In the case of a long discharge time, the voltage generated at node B due to a discharge can be read back. This voltage will be representative of the threshold voltage of T1.

Ebenso kann das WR-Signal während des gesamten Verfahrens eingeschaltet bleiben.Likewise, the WR signal can remain on throughout the procedure.

OLED-AuslesenOLED readout

In der in 32 präsentierten Pixelschaltung ist T1 dazu programmiert, als Schalter (mit einer hohen EIN-Spannung) zu fungieren. Und der Strom oder die Spannung der OLED kann durch T3 und T1 gemessen oder extrahiert werden.In the in 32 T1 is programmed to act as a switch (with a high ON voltage). And the current or voltage of the OLED can be measured or extracted by T3 and T1.

In einem anderen Beispiel werden einige Strom-/Spannungspunkte gemessen, indem die Spannung and Knoten A und Knoten B1 verändert werden und aus der Gleichung zwischen den Strömen und Spannungen kann die Spannung von OLED extrahiert werden. Beispielsweise beeinflusst die OLED-Spannung den Strom von T1 mehr, wenn sich T1 im linearen Betriebszustand befindet, wodurch kann die OLED-Spannung aus der Spannung-Strom-Beziehung von T1 extrahiert werden kann, wenn die linearen und gesättigten Betriebszustände von T1 Strompunkte aufweisen.In another example, some current / voltage points are measured by changing the voltage at node A and node B1, and from the equation between the currents and voltages, the voltage from OLED can be extracted. For example, the OLED voltage affects the current of T1 more when T1 is in the linear operating state, whereby the OLED voltage can be extracted from the voltage-current relationship of T1 when the linear and saturated operating states of T1 have current points.

Wenn einige Pixel dieselben Monitorleitungen gemeinsam verwenden, werden die Pixel, die nicht für die OLED-Messung ausgewählt sind, auf AUS gesetzt, indem eine AUS-Spannung an T1 angelegt wird.When some pixels share the same monitor lines, the pixels that are not selected for the OLED measurement are turned OFF by applying an OFF voltage to T1.

In der in 33 präsentierten Pixelschaltung ist kann das OLED-Auslesen wie folgt verlaufen:
Die OLED wird während der Resetphase mit einer EIN-Spannung geladen.
In the in 33 presented pixel circuit is the OLED readout as follows:
The OLED is charged with an ON voltage during the reset phase.

Der Treiber-T1 schaltet aus und so wird die OLED-Spannung durch die OLED auf eine AUS-Spannung entladen.The driver T1 turns off and so the OLED voltage is discharged through the OLED to an OFF voltage.

Die AUS-Spannung wird durch T1 zurückgelesen.The OFF voltage is read back through T1.

In der zuvor erwähnten Pixelschaltung kann man das Invertierte von RD oder WR als das EM-Signal verwenden (somit kann das EM-Signal /RD oder /WR entsprechen). In diesem Fall kann das Signal invertiert und an das Pixel übermittelt werden oder ein komplementärer TFT kann verwendet werden, um die inverse Funktion zu erzeugen. Beispielsweise kann der NMOS-Schalter für EM-TFT verwendet werden, wenn der PMOS-Schalter für RD-TFT verwendet wird.In the aforementioned pixel circuit, the inverted one of RD or WR may be used as the EM signal (thus, the EM signal may correspond to / RD or / WR). In this case, the signal may be inverted and transmitted to the pixel, or a complementary TFT may be used to generate the inverse function. For example, the NMOS switch can be used for EM-TFT when the PMOS switch is used for RD-TFT.

Ebenso kann das Invertierte des nächsten RD- oder WR-Signal (oder vorhergehenden RD-Signal) stattdessen als ein EM-Signal der aktuellen Zeile verwendet werden. Gleichermaßen kann die inverse Funktion von RD und WR außerhalb der Pixelschaltung implementiert werden und an diese übermitteln oder es kann eine komplementäre TFT-Kombination verwendet werden.Similarly, the inverted of the next RD or WR signal (or previous RD Signal) instead can be used as an EM signal of the current line. Likewise, the inverse function of RD and WR may be implemented outside and transmitted to the pixel circuit, or a complementary TFT combination may be used.

34 zeigt einen weiteren Weg, um eine Emissions-EM-Funktion in einer ladungsbasierten Pixelschaltung 104 zu implementieren. Hier kann das Invertierte der Steuersignale RD und WR verwendet werden, um das Emissions-EM-Signal zu erzeugen. Dadurch wird die Pixelschaltung von der Leistungsquelle, VDD, getrennt, wenn eines davon EIN ist. Gleichermaßen kann die inverse Funktion von RD und WR (/RD und /WR) außerhalb der Pixelschaltung 104 implementiert und an sie übermittelt werden oder es können komplementäre TFT-Kombinationen verwendet werden. Obwohl NMOS-TFT für T4 und T5 funktionieren kann, wird die Verwendung von PMOS für diese TFTs und NMOS für WR und RD (z. B. S2 und S3) empfohlen (ist aber nicht erforderlich). 34 Figure 12 shows another way to achieve an emission EM function in a charge-based pixel circuit 104 to implement. Here, the inverted one of the control signals RD and WR may be used to generate the emission EM signal. Thereby, the pixel circuit is disconnected from the power source, VDD, if any one of them is ON. Likewise, the inverse function of RD and WR (/ RD and / WR) may be outside the pixel circuit 104 can be implemented and transmitted to them or complementary TFT combinations can be used. Although NMOS TFT may work for T4 and T5, the use of PMOS for these TFTs and NMOS for WR and RD (eg, S2 and S3) is recommended (but not required).

Die Pixelschaltung 104 in 34 umfasst einen mit einer Licht-emittierenden Vorrichtung (OLED) verbundenen Treibertransistor T1, eine mit dem Treibertransistor T1 gekoppelte Speichervorrichtung (CS), die Programmierinformation speichert, um die OLED zu veranlassen, gemäß der Programmierinformation über T1 Licht zu emittieren. CS kann, muss aber nicht, über ein Gate und einen ersten Anschluss von T1 (Source- oder Drain-abhängig davon, ob T1 NMOS oder PMOS ist) direkt verbunden sein. Ein zweiter Anschluss von T1 (der andere von Source oder Drain) kann mit der OLED verbunden sein.The pixel circuit 104 in 34 comprises a driver transistor T1 connected to a light emitting device (OLED), a memory device (C S ) coupled to the driver transistor T1 which stores programming information for causing the OLED to emit light in accordance with the programming information via T1. C S may, but need not, be directly connected via a gate and a first terminal of T1 (source or drain depending on whether T1 is NMOS or PMOS). A second terminal of T1 (the other of source or drain) may be connected to the OLED.

Die Pixelschaltung 104 aus 34 umfasst einen ersten Schalter S2, der zwischen T1 und eine erste Leitung (die Programmierinformation Vdata oder eine Referenzspannung Vref tragen kann) geschaltet ist, um T1 gemäß einem ersten Signal (z. B. WR) mit der ersten Leitung zu verbinden. Die Pixelschaltung 104 umfasst einen zweiten Schalter S3, der zwischen T1 und eine zweite Leitung (die zumindest zwei Funktionen aufweist) geschaltet ist, um die zweite Leitung gemäß einem zweiten Signal (z. B. RD) mit T1 zu verbinden. Die zweite Leitung kann als eine Monitorleitung verwendet werden, um einen Strom oder eine Spannung zu überwachen, der/die aus einer oder mehreren Komponenten der Pixelschaltung ausgelesen wird. Die zweite Leitung kann auch verwendet werden, um eine Referenzspannung Vref oder Programmierinformation Vdata einem internen Knoten B der Pixelschaltung bereitzustellen.The pixel circuit 104 out 34 includes a first switch S2 connected between T1 and a first line (which may carry programming information Vdata or a reference voltage Vref) for connecting T1 to the first line in accordance with a first signal (eg, WR). The pixel circuit 104 comprises a second switch S3 connected between T1 and a second line (having at least two functions) for connecting the second line to T1 according to a second signal (eg RD). The second line may be used as a monitor line to monitor a current or voltage read from one or more components of the pixel circuit. The second line may also be used to provide a reference voltage Vref or programming information Vdata to an internal node B of the pixel circuit.

Die Pixelschaltung aus 34 umfasst einen dritten Schalter (S4) und einen vierten Schalter (S5), die zwischen T1 und eine Leistungsquelle Vdd in Reihe geschaltet sind. Der dritte Schalter S4 und der vierte Schalter S5 und ihre jeweiligen Steuersignale weisen eine inverse Funktion des ersten Schalters S2 und des zweiten Schalters S3 und ihrer jeweiligen Steuersignale auf. Das bedeutet, dass S2 und S3 n-Typ-Transistoren sein könne, während S4 und S5 p-Typ sind. Oder S2 und S3 können p-Typ-Transistoren sein, während S4 und S5 n-Typ sind. Oder S2–S5 können derselbe Transistortyp sein, n-Typ oder p-Typ, aber S4 und S5 werden von Signalen gesteuert, die das Invertierte eines Signals sind, das S2 oder S3 steuert. Beispielsweise kann S4 durch /WR oder /RD gesteuert werden und S5 kann von /RD oder /WR gesteuert werden, während S2 durch WR gesteuert wird und S3 durch RD gesteuert wird. Oder anstelle der zwei Schalter S4 und S5 kann ein einzelner Schalter mit seinem eigenen Steuersignal verwendet werden. In anderen Worten ist die inverse Funktion ein entgegengesetzter Zustand. Beispielsweise wenn der erste und der zweite Schalter an sind oder von den jeweiligen Steuersignalen gesteuert werden, sich einzuschalten, sind der dritte und der vierte Schalter aus oder werden von den jeweiligen Steuersignalen gesteuert, sich auszuschalten.The pixel circuit off 34 comprises a third switch (S4) and a fourth switch (S5) connected in series between T1 and a power source Vdd. The third switch S4 and the fourth switch S5 and their respective control signals have an inverse function of the first switch S2 and the second switch S3 and their respective control signals. This means that S2 and S3 can be n-type transistors while S4 and S5 are p-type. Or S2 and S3 may be p-type transistors while S4 and S5 are n-type. Or S2-S5 may be the same type of transistor, n-type or p-type, but S4 and S5 are controlled by signals that are the inverse of a signal that controls S2 or S3. For example, S4 may be controlled by / WR or / RD and S5 may be controlled by / RD or / WR while S2 is controlled by WR and S3 is controlled by RD. Or, instead of the two switches S4 and S5, a single switch can be used with its own control signal. In other words, the inverse function is an opposite state. For example, when the first and second switches are on or controlled by the respective control signals to turn on, the third and fourth switches are off or are controlled by the respective control signals to turn off.

In diesem Beispiel sind ein Minimum von nur zwei Steuersignalen erforderlich, RD und WR (und ihre Invertierten, die direkt von RD bzw. WR abgeleitet werden können), um sowohl eine In-Pixel-Kompensation als auch eine externe Kompensation durch das Auslesen des Pixelschaltungsstroms oder -spannung durch die zweite Leitung zu erreichen. Die erste Leitung kann der Speichervorrichtung CS eine Programmierspannung (Vdata) oder eine Referenzspannung (Vref), wenn der erste Schalter S2 geschlossen ist.In this example, a minimum of only two control signals are required, RD and WR (and their inverses, which can be derived directly from RD and WR, respectively) to provide both in-pixel compensation and external compensation by reading the pixel circuit current or to reach voltage through the second line. The first line may provide the memory device C S with a program voltage (Vdata) or a reference voltage (Vref) when the first switch S2 is closed.

Um Verschiebungen in einem Parameter, wie die Schwellenspannung von T1, intern zu kompensieren, legt die erste Leitung Vref durch den geschlossenen S2 (WR ist aktiv) an, um den internen Knoten B auf Vref aufzuladen. Die in CS gespeicherte Ladung wird für eine Entladeperiode entladen gelassen, bis die Ladung zumindest eine Schwellenspannung von T1 angibt. WR ist deaktiviert, woraufhin die Spannung über CS zu einer Funktion von Vdata wird – Vdischarge, welches eine Funktion von T1 und der OLED ist.To internally compensate for shifts in a parameter such as the threshold voltage of T1, the first line sets Vref through the closed S2 (WR is active) to charge the internal node B to Vref. The charge stored in C S is allowed to discharge for a discharge period until the charge indicates at least a threshold voltage of T 1. WR is deactivated, whereupon the voltage across C S becomes a function of Vdata - Vdischarge, which is a function of T1 and the OLED.

Um einen Strom oder eine Spannung aus einem Bauteil (z. B. T1 oder der OLED oder beides) der Pixelschaltung auszulesen, ist RD aktiv, um S3 zu schließen, was das Auslesen des Stroms oder der Spannung aus der zweiten Leitung (Monitorfunktion) erlaubt. Die zweite Leitung kann auch während eines Programmierzyklus verwendet werden, um Vdata an CS bereitzustellen, wenn S3 geschlossen ist. Auf diese Weise kann die Pixelschaltung extern von der Pixelschaltung für Schwankungen oder Alterung der Pixelschaltung kompensiert werden, indem ein Schaltungsparameter unter Verwendung der zweiten Leitung extrahiert wird und der Schaltungsparameter von der Pixelschaltung extern gespeichert wird. Der Schaltungsparameter kann ein Strom oder eine Spannung von zumindest To oder zumindest der OLED oder zumindest T1 und der OLED sein.To read a current or voltage from a device (eg, T1 or the OLED, or both) of the pixel circuit, RD is active to close S3, allowing the current or voltage to be read from the second line (monitor function) , The second line may also be used during a program cycle to provide Vdata to C S when S3 is closed. In this way, the pixel circuit can be compensated externally by the pixel circuit for variations or aging of the pixel circuit by extracting a circuit parameter using the second line and externally storing the circuit parameter from the pixel circuit. The circuit parameter may be a current or a voltage of at least To or at least the OLED or at least T1 and the OLED.

Es wird angemerkt, dass in der Pixelschaltung in 34 eine Referenzspannung Vref entweder aus der ersten Leitung oder der zweiten Leitung (aber nicht gleichzeitig) bereitgestellt sein kann. Die der bereitgestellten Vref zugeordnete Ladung wird in CS gehalten. Gleichermaßen kann auch eine Programmierspannung Vdata aus entweder der ersten Leitung oder der zweiten Leitung (aber nicht gleichzeitig) bereitgestellt sein, und Vdata wird zumindest anfänglich in CS gespeichert. Die OLED emittiert Licht in Übereinstimmung mit zumindest einem Teil der gespeicherten Vdata. Interne und externe Kompensation kann zu der Programmierspannung addieren oder von ihr subtrahieren. Diese Flexibilität erlaubt die gemeinsame Verwendung von einer oder beiden Leitungen unter mehreren Spalten in der Pixelanordnung. Die Steuersignale RD und WR können auch von mehreren Zeilen von Pixelschaltungen gemeinsam verwendet werden.It is noted that in the pixel circuit in 34 a reference voltage Vref may be provided from either the first line or the second line (but not simultaneously). The charge associated with the provided Vref is held in C S. Likewise, also a programming voltage Vdata from either the first line or the second line (but not simultaneously) may be provided, and Vdata is stored at least initially in C S. The OLED emits light in accordance with at least a portion of the stored Vdata. Internal and external compensation can add to or subtract from the programming voltage. This flexibility allows the sharing of one or both lines among multiple columns in the pixel array. The control signals RD and WR may also be shared by a plurality of rows of pixel circuits.

34 betrifft auch ein Verfahren zum Extrahieren eines Schaltungsparameters aus einer Pixelschaltung und das Bereitstellen einer In-Pixel-Kompensation von Schwankungen oder Alterung der Pixelschaltung. Das Verfahren umfasst das Verursachen einer In-Pixel-Kompensation, um eine Schwankung oder Alterung der Ansteuervorrichtung (T1) oder der Licht-emittierenden Vorrichtung (OLED) oder beider in der Pixelschaltung selbstkompensiert, indem eine Referenzspannung (Vref) aus einer ersten Leitung oder einer zweiten Leitung an eine Speichervorrichtung (CS) in der Pixelschaltung angelegt wird, um die Speichervorrichtung (CS) basierend auf der Referenzspannung (Vref) aufzuladen. Das Verfahren umfasst das Extrahieren des Schaltungsparameters aus der Pixelschaltung, unter Verwendung einer zu der Pixelschaltung externen Schaltung, indem ein Schalter (S2 oder S3) in der Pixelschaltung geschlossen wird, um das Auslesen des Schaltungsparameters (z. B. Strom oder Spannung durch T1, OLED, oder T1 und OLED) aus der ersten Leitung oder aus der zweiten Leitung zu erlauben. Das Verfahren umfasst das nachfolgende Ansteuern der Pixelschaltung unter Verwendung von Programmierinformation (z. B. abgeleitet von Vdata), die basierend auf zumindest dem extrahierten Schaltungsparameter kompensiert wurde. Der Ansteuerzyklus wird durchgeführt, während die Pixelschaltung von sowohl der ersten Leitung als auch der zweiten Leitung getrennt ist und während zwei Schalter (S4 und S5), die zwischen die Ansteuervorrichtung (T1) und eine Leistungsquelle (VDD) geschaltet sind, geschlossen sind. 34 also relates to a method of extracting a circuit parameter from a pixel circuit and providing in-pixel compensation of variations or aging of the pixel circuit. The method includes causing an in-pixel compensation to compensate for a variation or aging of the driving device (T1) or the light-emitting device (OLED) or both in the pixel circuit itself by applying a reference voltage (Vref) from a first line or a line second line is applied to a memory device (C S ) in the pixel circuit to charge the memory device (C S ) based on the reference voltage (Vref). The method includes extracting the circuit parameter from the pixel circuit using circuitry external to the pixel circuit by closing a switch (S2 or S3) in the pixel circuit to facilitate readout of the circuit parameter (eg, current or voltage through T1, OLED, or T1 and OLED) from the first line or from the second line. The method includes subsequently driving the pixel circuit using programming information (eg, derived from Vdata) that has been compensated based on at least the extracted circuit parameter. The drive cycle is performed while the pixel circuit is disconnected from both the first line and the second line, and two switches (S4 and S5) connected between the drive device (T1) and a power source (VDD) are closed.

Gemeinsame Nutzung der Schalter durch Spalten und/oder ZeilenSharing the switches through columns and / or rows

35 zeigt eine Pixelschaltung nach dem Stand der Technik. In Betrieb, während der Programmierung, EM ist aus und WR ist ein. 35 shows a pixel circuit according to the prior art. In operation, during programming, EM is off and WR is on.

Ein Strom wird durch Iref an das Pixel angelegt und eine Programmierspannung (VP) wird an Vdata angelegt. Eine Vorspannung wird an Knoten A und B (VB) entwickelt, was eine Funktion von Iref- und T1-Charakteristik ist. Die in CS gespeicherte Spannung ist VP – VB.A current is applied to the pixel by Iref and a program voltage (VP) is applied to Vdata. Biasing is developed at nodes A and B (VB), which is a function of Iref and T1 characteristics. The voltage stored in C S is VP - VB.

Während des Ansteuer-/Emissionszyklus: ein Emissionssignal EM ist eingeschaltet und ein Schreibsignal WR ist ausgeschaltet. Der Knoten C wechselt von der Programmierspannung VP, um eine Versorgungsspannung VDD bereitzustellen. Der Knoten A wird vom Kondensator CS mittels Bootstrapping versorgt und bewegt sich mit demselben Wert (VDD – VP). Somit wird die Spannung am Knoten A VB + VDD – VP betragen. Während dieses Zyklus wird ein zu VP proportionaler Strom, der mit VB kompensiert ist, durch den Treibertransistor T1 und die OLED hindurchtreten.During the drive / emission cycle: an emission signal EM is on and a write signal WR is off. The node C changes from the programming voltage VP to provide a supply voltage VDD. The node A is supplied by the capacitor C S by bootstrapping and moves with the same value (VDD - VP). Thus, the voltage at node A will be VB + VDD - VP. During this cycle, a VP proportional current compensated for VB will pass through the driver transistor T1 and the OLED.

Der Betrieb der in 36 gezeigten Pixelschaltung wird nun beschrieben. Die Schalter können von Spalten und Zeilen gemeinsam verwendet werden. Tc und Td können mit den Zeilen gemeinsam genutzt werden. Ta und Tb können mit Zeilen und Spalten gemeinsam genutzt werden.Operation of in 36 will now be described. The switches can be shared by columns and rows. Tc and Td can be shared with the lines. Ta and Tb can be shared with rows and columns.

Wenn die gemeinsame Nutzung nur die Spalten betrifft, können SEM und SWR gleich sein wie EM und WR.If sharing only affects the columns, SEM and SWR can be the same as EM and WR.

Tritt auch eine gemeinsame Zeilennutzung auf, fungieren SEM und SWR als globale Signale.If there is also a shared line usage, SEM and SWR act as global signals.

Während des Programmierens der mit denselben SEM und SWR verbundenen Zeilen, ist das SEM aus und SWR an. Während des/der Ansteuerns/Emission dieser Zeilen ist SEM an und SWR aus.While programming the lines connected to the same SEM and SWR, the SEM is off and SWR is on. During the driving / emission of these lines, SEM is on and SWR off.

Die Bedingung der gemeinsamen Nutzung in 37 ist dieselbe wie die Pixelschaltung in 36, aber der Programmierzyklus unterscheidet sich. Während des Programmierzyklus sind SEM/EM aus und SWR/WR sind an. RD ist zu Beginn an und setzt die Knoten B und A auf Vref zurück. RD schaltet sich danach aus und die Knoten B und A werden mit T1 geladen. Die Ladungsmenge ist eine Funktion von T1-Parametern. Somit ist die an Knoten A entwickelte Spannung eine Funktion von T1 und wird während des Ansteuer-/Emissionszyklus ihr/e Nichteinheitlichkeit/Alterung kompensiert.The condition of sharing in 37 is the same as the pixel circuit in 36 but the programming cycle is different. During the programming cycle, SEM / EM are off and SWR / WR are on. RD is at the beginning and resets nodes B and A to Vref. RD then turns off and nodes B and A are charged with T1. The charge amount is a function of T1 parameters. Thus, the voltage developed at node A is a function of T1 and is compensated for non-uniformity / aging during the drive / emission cycle.

Der Betrieb der Pixelschaltung in 36 und des Prinzips der gemeinsamen Nutzung sind dieselben wie in 37.The operation of the pixel circuit in 36 and the principle of sharing are the same as in 37 ,

38 zeigt eine Pixelschaltung mit 3 Transistoren, die ladungsbasierte Kompensation verwenden kann. Vdata umfasst eine Programmierspannung und Vref stellt an T3 eine Referenzspannung bereit. Die Steuersignale RD und WR steuern T3 bzw. T2 für jede Pixelschaltung und die Steuersignale SEM und SWR sind global. SR wird von Spalten gemeinsam verwendet und SEM kann von Zeilen/Spalten gemeinsam verwendet werden. 38 shows a 3-transistor pixel circuit that can use charge-based compensation. Vdata includes a programming voltage and Vref provides a reference voltage at T3. The control signals RD and WR control T3 and T2, respectively, for each pixel circuit, and the control signals SEM and SWR are global. SR is shared by columns and SEM can be shared by rows / columns.

39A49B zeigen verschiedene Pixelschaltungen und entsprechende Zeitdiagramme für das Kompensieren von Schwankungen in einem Parameter der Pixelschaltung (z. B. Alterung, Uneinheitlichkeit im Vorgang). Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung werden verstehen, wie die in den Figuren gezeigten verschiedenen Komponenten zu verbinden sind. Die verwendeten Bezugszeichen sind mit den in der gesamten Anmeldung verwendeten konsistent. T1 ist üblicherweise der Treibertransistor, der verwendet wird, um die OLED gemäß einem Strom, der einer in einem Kondensator CS gespeicherten Ladung entspricht, anzusteuern. Diese Ladung kann gegebenenfalls für Wirkungen wie Verschiebungen in der Schwellenspannung des Treibertransistors T1 selbstkompensiert sein. Andere Transistoren sind mit T2, T3, T4 etc. bezeichnet. Die Steuersignale sind markiert, wobei RD = Auslesen, WR = Schreiben, EM = Emission ist. Das EM-Signal steuert, ob die OLED für eine Emission eingeschaltet ist. Vdd ist eine Versorgungsspannung. Vdata ist eine Signalleitung, die Programmierinformation in Form einer entsprechenden Spannung überträgt, die gegebenenfalls für Schwankungen in einem oder mehreren Parametern der Pixelschaltung extern kompensiert werden kann. Eine mit Monitor bezeichnete Leitung ist eine Signalleitung, die verwendet wird, um einen Strom oder eine Spannung aus der Pixelschaltung auszulesen oder zu extrahieren (z. B. von T1, der OLED, oder sowohl T1 als auch der OLED). Dieser extrahierte Strom oder Spannung wird extern von der Pixelschaltung verwendet, um Schwankungen in Parametern, wie etwa Alterung, einschließlich Verschiebungen in einer Schwellenspannung von T1 oder der OLED oder beiden, zu kompensieren. In den Zeitdiagrammen bezeichnet Programmieren einen Programmierzyklus, in dem Programmierinformation (in Form einer Spannung oder eines Stroms) auf die Vdata-Leitung angelegt und in CS gespeichert wird. Entladen bezieht sich auf eine Entladeperiode, in der in CS gespeicherte Ladung erlaubt wird, sich zumindest teilweise zu entladen. Während dieser Entladeperiode schwingt sich die Endspannung von CS üblicherweise bei einem Wert ein, der eine Schwellenspannung von T1 angibt, und wird verwendet, um die angelegte Programmierspannung Vdata für Verschiebungen in der Schwellenspannung von T1 intern selbst zu kompensieren. Schlussendlich bezieht sich Ansteuerschema auf eine Emission, wobei die OLED mit der Versorgungsspannung VDD verbunden wird und der Strom gemäß der im Kondensator CS gespeicherten, verbleibenden Ladung zur OLED fließt. Programmieren/Komp bezieht sich auf einen Hybridzyklus, in dem sowohl eine Programmierung als auch eine interne oder externe Kompensation auftreten können. Es wird bevorzugt, ist jedoch nicht erforderlich, zuerst intern zu kompensieren und dann extern zu kompensieren. Jedoch sind die vorliegenden Aspekte nicht auf eine bestimmte Reihenfolge beschränkt – eine externe Kompensation kann einer internen Kompensation vorangehen. Resetvorgang bezeichnet das Zurücksetzen der Pixelschaltung, z. B. eine in CS gespeicherte Ladung. Ein Auslesevorgang bezeichnet das Auslesen oder Extrahieren eines Stroms oder einer Spannung aus der Pixelschaltung (z. B. T1, der OLED oder sowohl T1 als auch der OLED) unter Verwendung der Monitorleitung. 39A - 49B show various pixel circuits and corresponding timing diagrams for compensating for variations in a parameter of the pixel circuit (eg aging, nonuniformity in the process). Those skilled in the art will understand how to connect the various components shown in the figures. The reference numbers used are consistent with those used throughout the application. T1 is usually the driver transistor which is used to drive the OLED in accordance with a current corresponding to a charge stored in a capacitor C s . This charge may be self-compensated for effects such as shifts in the threshold voltage of the driver transistor T1. Other transistors are designated T2, T3, T4, etc. The control signals are marked, where RD = read, WR = write, EM = emission. The EM signal controls whether the OLED is turned on for emission. Vdd is a supply voltage. Vdata is a signal line that transmits programming information in the form of a corresponding voltage that may be externally compensated, if necessary, for variations in one or more parameters of the pixel circuit. A line labeled Monitor is a signal line that is used to read or extract a current or voltage from the pixel circuit (eg, from T1, the OLED, or both T1 and the OLED). This extracted current or voltage is used externally by the pixel circuit to compensate for variations in parameters such as aging, including shifts in a threshold voltage of T1 or the OLED or both. In the timing diagrams, programming refers to a programming cycle in which programming information (in the form of a voltage or current) is applied to the Vdata line and stored in C S. Discharging refers to a discharge period in which charge stored in C S is allowed to at least partially discharge. During this discharge period, the final voltage of C S will typically settle at a value indicative of a threshold voltage of T1 and is used to internally self-compensate the applied programming voltage Vdata for threshold voltage shifts of T1. Finally, the drive scheme refers to an emission wherein the OLED is connected to the supply voltage VDD and the current flows to the OLED in accordance with the remaining charge stored in the capacitor C S. Programming / Comp refers to a hybrid cycle in which both programming and internal or external compensation can occur. It is preferred but not required to first compensate internally and then compensate externally. However, the present aspects are not limited to a particular order - external compensation may precede internal compensation. Reset operation refers to resetting the pixel circuit, e.g. B. a charge stored in C S. A read operation refers to reading out or extracting a current or voltage from the pixel circuit (eg, T1, the OLED or both T1 and the OLED) using the monitor line.

Viele verschiedene Ausführungsformen für sowohl interne als auch externe Kompensation werden hierin beschrieben und gezeigt. Es versteht sich ausdrücklich, dass hierin jede Kombination aus einer beliebigen Pixelschaltung und einem beliebigen Zeitdiagramm verwendet werden kann. Jede hierin beschriebene Pixelschaltung kann mit jedem anderen Zeit- und Betriebszyklus, die hierin in einer beliebigen anderen Figur gezeigt sind, funktionieren und jeder Zeit- oder Betriebszyklus kann verwendet oder modifiziert werden, um mit jeder hierin beschriebenen Pixelschaltung zu funktionieren. Alle Spannungsniveaus, Gleichungen und Zeitangaben sind lediglich beispielhaft und sollen nicht als einschränkend verstanden werden, da Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung jedes geeignete Spannungsniveau oder Zeitdauer auswählen können, um jede spezielle Ausführungsform zu implementieren.Many different embodiments for both internal and external compensation are described and shown herein. It is to be understood that any combination of any pixel circuit and timing diagram may be used herein. Each pixel circuit described herein may function with any other timing and duty cycle shown herein in any other figure, and any timing or operating cycle may be used or modified to function with each pixel circuit described herein. All voltage levels, equations and timing are merely exemplary and should not be considered as limiting, as those skilled in the art can select any suitable voltage level or duration to implement any particular embodiment.

Während bestimmte Ausführungsformen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und beschrieben wurden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die hierin offenbarte präzise Auslegung und Zusammensetzungen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen, Änderungen und Variationen aus den vorangegangenen Beschreibungen erkennbar sind, ohne vom Geist und dem Schutzumfang der Erfindung, wie durch die nachstehenden Patentansprüche definiert, abzuweichen.While certain embodiments and applications of the present invention have been illustrated and described, it is to be understood that the invention is not limited to the precise layout and compositions disclosed herein and that various modifications, changes, and variations can be seen from the foregoing descriptions without departing from the spirit and the spirit in the art Scope of the invention as defined by the following claims, depart.

Claims (17)

Pixelschaltung mit einer Licht-emittierenden Vorrichtung, die umfasst: einen Treibertransistor, der mit der Licht-emittierenden Vorrichtung verbunden ist; eine Speichervorrichtung, die mit dem Treibertransistor gekoppelt ist und Programmierinformation speichert, um die Licht-emittierende Vorrichtung zu veranlassen, gemäß der Programmierinformation über den Treibertransistor Licht zu emittieren; einen ersten Schalter, der zwischen den Treibertransistor und eine erste Leitung geschaltet ist, um den Treibertransistor in Übereinstimmung mit einem ersten Signal mit der ersten Leitung zu verbinden; einen zweiten Schalter, der zwischen den Treibertransistor und eine zweite Leitung geschaltet ist, um den Treibertransistor in Übereinstimmung mit einem zweiten Signal mit der zweiten Leitung zu verbinden; einen dritten Schalter und einen vierten Schalter, die zwischen den Treibertransistor und eine Leistungsquelle in Reihe geschaltet sind, wobei der dritte Schalter und der vierte Schalter und ihre jeweiligen Steuersignale eine inverse Funktion zu der des ersten Schalters und des zweiten Schalters und deren jeweiligen Steuersignalen haben.A pixel circuit comprising a light-emitting device, comprising: a driver transistor connected to the light-emitting device; a memory device coupled to the driver transistor and storing programming information for causing the light emitting device to emit light in accordance with the programming information via the driver transistor; a first switch connected between the driver transistor and a first line for connecting the driver transistor to the first line in accordance with a first signal; a second switch connected between the driver transistor and a second line for connecting the driver transistor to the second line in accordance with a second signal; a third switch and a fourth switch connected in series between the driver transistor and a power source, the third switch and the fourth switch and their respective control signals having an inverse function to that of the first switch and the second switch and their respective control signals. Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei der dritte Schalter vom ersten Signal gesteuert wird und der vierte Schalter vom zweiten Signal gesteuert wird, oder wobei der dritte Schalter von einem Invertierten des ersten Signals gesteuert wird und der vierte Schalter von einem Invertierten des zweiten Signals gesteuert wird, oder wobei der dritte Schalter vom zweiten Signal gesteuert wird und der vierte Schalter vom ersten Signal gesteuert wird, oder wobei der dritte Schalter von einem Invertierten des zweiten Signals gesteuert wird und der vierte Schalter von einem Intervierten des ersten Signals gesteuert wird.The pixel circuit of claim 1, wherein the third switch is controlled by the first signal and the fourth switch is controlled by the second signal, or wherein the third switch is controlled by an inverse of the first signal and the fourth switch is controlled by an inverse of the second signal. or wherein the third switch is controlled by the second signal and the fourth switch is controlled by the first signal, or wherein the third switch is controlled by an inverse of the second signal and the fourth switch is controlled by an intervader of the first signal. Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Schalter n-Typ-Transistoren sind und der dritte und der vierte Transistor p-Typ-Transistoren sind oder wobei der erste und der zweite Schalter p-Typ-Transistoren sind und der dritte und der vierte Schalter n-Typ-Transistoren sind, so dass, wenn der erste und der zweite Schalter eingeschaltet sind, der dritte und der vierte Schalter ausgeschaltet sind und umgekehrt.The pixel circuit of claim 1, wherein the first and second switches are n-type transistors and the third and fourth transistors are p-type transistors, or wherein the first and second switches are p-type transistors and the third and third fourth switches are n-type transistors such that when the first and second switches are turned on, the third and fourth switches are turned off and vice versa. Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei der erste, zweite, dritte und vierte Schalter nur vom ersten Signal und nur vom zweiten Signal und keinem weiteren Signal gesteuert werden.The pixel circuit of claim 1, wherein the first, second, third and fourth switches are controlled only by the first signal and only the second signal and no further signal. Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei die erste Leitung der Speichervorrichtung eine Programmierspannung oder eine Referenzspannung bereitstellt, wenn der erste Schalter geschlossen ist.The pixel circuit of claim 1, wherein the first line of the memory device provides a programming voltage or reference voltage when the first switch is closed. Pixelschaltung nach Anspruch 5, wobei die Referenzspannung aus der ersten Leitung angelegt wird, um gemäß der Referenzspannung die Speichervorrichtung zu laden, und wobei die in der Speichervorrichtung gespeicherte Ladung durch den Treibertransistor entladen wird, so dass eine Spannung an der Speichervorrichtung eine Funktion von zumindest einer Schwellenspannung des Treibertransistors ist.The pixel circuit of claim 5, wherein the reference voltage from the first line is applied to charge the memory device according to the reference voltage, and wherein the charge stored in the memory device is discharged by the driver transistor so that a voltage on the memory device is a function of at least one of Threshold voltage of the driver transistor is. Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei die zweite Leitung verwendet wird, um eine Spannung oder einen Strom aus der Pixelschaltung auszulesen, oder der Pixelschaltung eine Referenzspannung bereitstellt, wenn der zweite Schalter geschlossen ist.The pixel circuit of claim 1, wherein the second line is used to read a voltage or current from the pixel circuit, or provides a reference voltage to the pixel circuit when the second switch is closed. Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei die zweite Leitung verwendet wird, um eine Spannung oder einen Strom aus der Pixelschaltung auszulesen, oder der Pixelschaltung eine Programmierspannung bereitstellt, wenn der zweite Schalter geschlossen ist.The pixel circuit of claim 1, wherein the second line is used to read a voltage or current from the pixel circuit, or provides a programming voltage to the pixel circuit when the second switch is closed. Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei die Speichervorrichtung ein Kondensator ist und direkt über ein Gate und einen ersten Anschluss des Treibertransistors verbunden ist.The pixel circuit of claim 1, wherein the memory device is a capacitor and connected directly through a gate and a first terminal of the driver transistor. Pixelschaltung nach Anspruch 9, wobei ein zweiter Anschluss des Treibertransistors mit der Licht-emittierenden Vorrichtung verbunden ist.The pixel circuit of claim 9, wherein a second terminal of the driver transistor is connected to the light-emitting device. Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei die Pixelschaltung Schwankungen in einer Schwellenspannung des Treibertransistors intern kompensiert, indem sie einen mit dem Treibertransistor verbundenen Knoten auf eine Referenzspannung lädt und durch den Treibertransistor entlädt, um eine Ladung in der Speichervorrichtung zu speichern, die die Schwellenspannung des Treibertransistors angibt.The pixel circuit of claim 1, wherein the pixel circuit internally compensates for variations in a threshold voltage of the driver transistor by charging a node connected to the driver transistor to a reference voltage and discharging through the driver transistor to store a charge in the memory device indicating the threshold voltage of the driver transistor , Pixelschaltung nach Anspruch 11, wobei die Pixelschaltung für Schwankungen oder Alterung der Pixelschaltung extern zu der Pixelschaltung kompensiert wird, indem ein Schaltungsparameter unter Verwendung der zweiten Leitung extrahiert wird und den Schaltungsparameter extern von der Pixelschaltung speichert.The pixel circuit of claim 11, wherein the pixel circuit is compensated for variations or aging of the pixel circuit external to the pixel circuit by extracting a circuit parameter using the second line and storing the circuit parameter externally of the pixel circuit. Pixelschaltung nach Anspruch 12, wobei der Schaltungsparameter ein Strom oder eine Spannung von zumindest dem Treibertransistor oder zumindest der Licht-emittierenden Vorrichtung oder zumindest dem Treibertransistor und der Licht-emittierenden Vorrichtung ist.A pixel circuit according to claim 12, wherein the circuit parameter is a current or a voltage of at least the driver transistor or at least the light-emitting device or at least the driver transistor and the light-emitting device. Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei der erste Schalter und der zweite Schalter in der Pixelschaltung so angeordnet sind, dass eine Referenzspannung entweder aus der ersten Leitung oder aus der zweiten Leitung, aber nicht gleichzeitig, bereitgestellt wird, wobei die Referenzspannung die Speichervorrichtung lädt, so dass sie eine der Referenzspannung entsprechende Ladung hält.The pixel circuit of claim 1, wherein the first switch and the second switch in the Pixel circuit are arranged so that a reference voltage from either the first line or from the second line, but not simultaneously, is provided, wherein the reference voltage charges the storage device so that it holds a charge corresponding to the reference voltage. Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei der erste Schalter und der zweite Schalter in der Pixelschaltung so angeordnet sind, dass eine Programmierspannung entweder aus der ersten Leitung oder aus der zweiten Leitung, aber nicht gleichzeitig, bereitgestellt wird, wobei die Programmierspannung in der Speichervorrichtung so gespeichert wird, dass zumindest ein Teil der Programmierspannung verwendet wird, um die Licht-emittierende Vorrichtung dazu zu veranlassen, in Übereinstimmung mit zumindest einem Teil der Programmierspannung Licht zu emittieren.The pixel circuit of claim 1, wherein the first switch and the second switch in the pixel circuit are arranged to provide a programming voltage from either the first line or the second line, but not simultaneously, wherein the programming voltage is stored in the memory device in that at least part of the programming voltage is used to cause the light-emitting device to emit light in accordance with at least part of the programming voltage. Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei die inverse Funktion ein entgegengesetzter Zustand ist, so dass, wenn der erste und zweite Schalter eingeschaltet sind oder von Steuersignalen gesteuert werden, sich einzuschalten, der dritte und vierte Schalter ausgeschaltet sind oder von Steuersignalen gesteuert werden, sich auszuschalten.The pixel circuit of claim 1, wherein the inverse function is an opposite state, such that when the first and second switches are turned on or controlled by control signals to turn on, the third and fourth switches are turned off or controlled by control signals to turn off. Verfahren zum Extrahieren eines Schaltungsparameters aus einer Pixelschaltung und das Bereitstellen einer In-Pixel-Kompensation für Schwankungen oder Alterung der Pixelschaltung, wobei die Pixelschaltung eine Licht-emittierende Vorrichtung, eine Ansteuervorrichtung, um der Licht-emittierenden Vorrichtung einen programmierbaren Ansteuerstrom bereitzustellen, einen Programmiereingang und eine Speichervorrichtung, um ein Programmiersignal zu speichern, umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: das Veranlassen einer In-Pixel-Kompensation zur Selbstkompensation einer Schwankung oder Alterung der Ansteuervorrichtung oder der Licht-emittierenden Vorrichtung oder beider in der Pixelschaltung durch Anlegen einer Referenzspannung aus einer ersten Leitung oder einer zweiten Leitung an eine Speichervorrichtung in der Pixelschaltung, um die Speichervorrichtung basierend auf der Referenzspannung zu laden; das Extrahieren des Schaltungsparameters aus der Pixelschaltung unter Verwendung einer zu der Pixelschaltung externen Schaltung, durch Schließen eines Schalters in der Pixelschaltung, um das Auslesen des Schaltungsparameters aus der ersten Leitung oder aus der zweiten Leitung zu ermöglichen; und das nachfolgende Ansteuern der Pixelschaltung unter Verwendung von Programmierinformation, die basierend auf zumindest dem extrahierten Schaltungsparameter kompensiert wurde, wobei das Ansteuern durchgeführt wird, während die Pixelschaltung von sowohl der ersten Leitung als auch der zweiten Leitung getrennt ist und während die zwei Schalter, die zwischen die Ansteuervorrichtung und eine Leistungsquelle in Reihe geschaltet sind, geschlossen sind.A method of extracting a circuit parameter from a pixel circuit and providing in-pixel compensation for variations or aging of the pixel circuit, the pixel circuit comprising a light-emitting device, a drive device for providing a programmable drive current to the light-emitting device, a programming input, and a memory device for storing a programming signal, the method comprising: causing an in-pixel compensation to self-compensate for a fluctuation or aging of the driving device or the light-emitting device or both in the pixel circuit by applying a reference voltage from a first line or a second line to a memory device in the pixel circuit, based on the memory device to load on the reference voltage; extracting the circuit parameter from the pixel circuit using circuitry external to the pixel circuit by closing a switch in the pixel circuit to enable the reading of the circuit parameter from the first line or the second line; and subsequently driving the pixel circuit using programming information compensated based on at least the extracted circuit parameter, wherein the driving is performed while the pixel circuit is disconnected from both the first line and the second line and while the two switches connected between the first and second lines Control device and a power source are connected in series, are closed.
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