TWI450247B - 像素電路顯示的方法及系統 - Google Patents

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Description

像素電路顯示的方法及系統
本發明係關於顯示技術，具體而言，係關於發光元件顯示之方法及系統。
電致發光(electro－luminance)顯示器已發展用於各種裝置，例如行動電話。具體而言，具有非晶矽(a－Si)、多晶矽、有機或其他驅動背板之主動矩陣有機發光二極體(AMOLED)顯示器越來越具吸引力，原因在於其所具有之多種優點，如：顯示方便靈活、製造成本低、解析度高及視角寬廣。
主動矩陣有機發光二極體顯示器包含像素之列、行矩陣，每一像素具有一有機發光二極體(OLED)及背板電子器件，其排列於該列、行矩陣中。由於有機發光二極體係一受電流驅動之元件，所以主動矩陣有機發光二極體之像素電路應能提供一準確而恆定之驅動電流。
需要提供一種能夠提供具有高準確性之恆定亮度的方法及系統。
本發明之一目的係提供一種方法及系統，其能夠消除或削弱現有系統之至少一個缺點。
根據本發明之一態樣，提供一種包括一或多個像素之顯示系統。每一像素包括一發光元件、用於驅動該發光元件之驅動電晶體，以及用於選擇該像素之開關電晶體。該顯示系統包括一電路，該電路係用於監視及獲取該像素之變化，以校準該像素之程式設計資料。
根據本發明之另一態樣，提供一種用於驅動該顯示系統之方法。該顯示系統包括一或多個像素。該方法包括以下步驟：在獲取週期，提供一操作訊號給該像素，監視該像素內之一節點，根據監視結果獲取該像素之老化資訊；以及在該程式設計週期，根據所獲取該像素之老化資訊，校準該程式設計資料，以向該像素提供該程式設計資料。
本文描述了本發明之具體實施例，其使用一具有發光元件(例如，一有機發光二極體(OLED))及複數個電晶體之像素電路。在以下具體實施例中，像素電路或顯示系統中的電晶體可以是n型電晶體、P型電晶體或者其組合。以下具體實施例中，像素電路或顯示系統中的電晶體可藉由非晶矽、奈/微結晶矽、多晶矽、有機半導體技術(例如有機薄膜電晶體)、NMOS/PMOS技術或CMOS技術(例如，MOSFET)製造。一具有該像素電路之顯示器可以是單色、多色或全色顯示器，且可包含一或多個電致發光(EL)元件(例如，有機電致發光)。該顯示器可以是主動矩陣發光顯示器(例如，AMOLED)。該顯示器可用於TV、DVD、個人數位助理(PDA)、電腦顯示器、行動電話或其他應用。該顯示器可以是一平板顯示器。
在以下說明中，“像素電路”與“像素”可被互換使用。在以下說明中，“訊號”及“線”可被互換使用。在以下說明中，術語“線”及“節點”可被互換使用。在以下說明中，術語“選擇線”及“位址線”可被互換使用。在以下說明中，“連接”(或“被連接到”)及“耦接”(或“被耦接到”)可被互換使用，可用於表示兩或多個元件相互之間直接或間接實體接觸或電氣接觸。在本說明書中，第i列及第j行之像素(電路)可被稱為位置(i,j)之像素(電路)。
第1圖說明一具有兩電晶體(2T)像素電路之像素陣列實例，根據本發明之一具體實施例的像素操作技術係適當地應用於該像素電路。第1圖中之像素陣列10包括複數個排列為n列及m行之像素電路12。在第1圖中，示出第i列之像素電路12。
每一像素電路12包括一有機發光二極體14、一儲能電容器16、一開關電晶體18及一驅動電晶體20。該驅動電晶體20之汲極端係連接至相應列之電源線(例如，汲極端電源線(i)【VDD(i)】)，該驅動電晶體20之源極端係連接至有機發光二極體14。該開關電晶體18之一端係連接至相應行之資料線(例如，資料線(1)【VDATA(l)】、...、或資料線(m)【VDATA(m)】)，該開關電晶體18之其他端則連接至該驅動電晶體20之閘極端。該開關電晶體18之閘極端係連接至相應列之一選擇線(例如，選擇線(i)【SEL(i)】)。儲能電容器16之一端係連接到驅動電晶體20之閘極端，儲能電容器16之其他端則連接至有機發光二極體14以及驅動電晶體20之源極端。有機發光二極體14係連接於電源(例如，地)和驅動電晶體20的源極端之間。藉由監視電源線VDD(i)之電壓來獲取該像素電路12之老化資料，如下所述。
第2圖說明具有一個兩電晶體像素電路之像素陣列的另一實例，與第1圖相關之像素操作技術係適當地應用於該像素電路。第2圖之像素陣列30類似於第1圖之像素陣列10。像素陣列30包括複數個排列為n列及m行之像素電路32。在第2圖中，示出第i列之像素電路32。
每一像素電路32包括一有機發光二極體34、一儲能電容器36、一開關電晶體38及一驅動電晶體40。有機發光二極體34對應於第1圖中之有機發光二極體14。儲能電容器36對應於第1圖中之儲能電容器16。開關電晶體38對應於第1圖之開關電晶體18。驅動電晶體40對應於第1圖之驅動電晶體20。
該驅動電晶體40之源極端係連接至相應列之電源線(例如，源極端電源線(i)【VSS(i)】)，該驅動電晶體40之汲極端係連接至有機發光二極體34。該開關電晶體38之一端係連接至相應行之資料線(例如，VDATA(1)、...、或VDATA(m))，該開關電晶體38之其他端則連接至該驅動電晶體40之閘極端。儲能電容器36之一端係連接到驅動電晶體40之閘極端，儲能電容器36之其他端則連接至相應電源線(例如，VSS(i))。有機發光二極體34係連接於一電源和驅動電晶體40的汲極端之間。藉由監視電源線VSS(i)之電壓來獲取該像素電路之老化資料，如下所述。
第3A圖說明在一獲取操作期間應用於第1圖及第2圖之像素電路的訊號波形實例。第3B圖說明在一正常操作期間應用於第1圖及第2圖之像素電路的訊號波形實例。在第3A圖中，VDD(i)係對應於第1圖之VDD(i)之電源線/訊號，VSS(i)是對應於第2圖之VSS(i)之電源線/訊號。“Ic”是施加於位置(i,j)之像素的VDD(i)的恆定電流，其將被校準。由於電流Ic而在VDD(i)線生成之電壓為(VCD ＋△VCD )，其中VCD 是該電路之直流偏置點，△VCD 是該有機發光二極體電壓與驅動電晶體(第1圖中之20或第2圖中之40)之臨限電壓的經放大偏移(amplified shift)。
參考第1圖、第2圖及第3A圖，藉由監視電源線(第1圖之VDD(i)或第2圖之VSS(i))之電壓而獲取位置(i,j)之像素的老化資料。第3A圖中對於位置(i,j)之像素的操作包括第一、第二獲取週期50及52。在第一獲取週期50中，位置(i,j)之像素中的驅動電晶體(第1圖之20或第2圖之40)之閘極端被充電至一校準電壓VCG 。該校準電壓VCG 包括根據先前老化資料所計算之老化預測及一偏置電壓。此外，在第一獲取週期內，第i列之其他像素電路也被設定為0。
在第二獲取週期52中，SEL(i)變為零，所以在位置(i,j)之像素內的驅動電晶體(第1圖之20或第2圖之40)之閘極電壓受動態效應(例如電荷注入及時鐘饋通)之影響。在此週期內，該驅動電晶體(第1圖之20或第2圖之40)作為一放大器，因為其透過第i列之電源線(第1圖之VDD(i)或第2圖之VSS(i))用一恆定電流對該電晶體進行偏壓。因此，在位置(i,j)之像素中的驅動電晶體(第1圖之20或第2圖之40)之臨限電壓(VT)的偏移影響被放大，電源線(第1圖之VDD(i)或第2圖之VSS(i))的電壓也相應變化。因此，此方法可以獲取非常小量之VT偏移，從而可以得到高度準確之校準。VDD(i)或VSS(i)中之變化被監視。因此，VDD(i)或VSS(i)中之變化被用於校準程式設計資料。
參考第1圖、第2圖及第3B圖，用於位置(i,j)之像素的正常操作包括一程式設計週期62及一驅動週期64。在該程式設計週期62中，在位置(i,j)之像素中的驅動電晶體(第1圖之20或第2圖之40)之閘極端係充電至一經校準之程式設計電壓VCP ，而該電壓係利用該監視結果(例如，VDD或VSS之變化)。此電壓VCP 係由該像素之灰階及老化資料定義(例如，它是關於一灰階之電壓以及在校準週期期間所獲取老化資料之總和)。接下來，在驅動週期64期間，選擇線SEL(i)為低位準，位置(i,j)之像素中的驅動電晶體(第1圖之20或第2圖之40)向位置(i,j)之像素的有機發光二極體(第1圖之14或第2圖之34)提供電流。
第4圖說明在第3A圖之獲取週期內，驅動電晶體之臨限電壓偏移(VT偏移)對於電源線VDD之電壓的影響。此領域之一般技術者應瞭解，該驅動電晶體可以提供一合理增益，以便可能獲取小VT偏移。
第5圖說明一顯示系統之一實例，該顯示系統包含第1圖及第2圖之像素陣列；第5圖之顯示系統1000包括一具有複數個像素1004之像素陣列1002。在第5圖中，示出四個像素1004。但是，像素1004之數目可根據系統設計而改變，而不侷限於4。該像素1004可以是第1圖之像素電路12或第2圖之像素電路32。該像素陣列1002係一主動矩陣發光顯示器，可構成一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
選擇線(k)【SEL(k)】(k＝i,i＋1)係用於選擇第k列之選擇線，其對應於第1圖及第2圖之SEL(i)。電源線(k)【V(k)】係一電源線，對應於第1圖之VDD(j)及第2圖之VSS(j)。資料線(l)【VDATA(l)】(l＝j,j＋1)係一資料線，對應於第1圖及第2圖之VDATA(l)、...、VDATA(m)之一。SEL(k)和V(k)由像素陣列1002中之公共列像素共用。VDATA(l)由該像素陣列1002中之公共行像素共用。
一閘極驅動器1006驅動SEL(k)及V(k)。該閘極驅動器1006包括一用於向SEL(k)提供尋址訊號之位址驅動器。該閘極驅動器1006包括一用於驅動V(k)及監視該V(k)之電壓的監視器1010。V(k)被適當啟動而用於第3A圖及第3B圖之操作。資料驅動器1008產生一程式設計資料，且驅動VDATA(l)。獲取器1014根據在VDD(i)所產生之電壓來計算該像素之老化資料。使用該監視結果(即該資料線V(k)之變化)對VDATA(l)進行校準。該監視結果可被提供至一控制器1012。該閘極驅動器1006、該控制器1012、該獲取器1014或其組合可包括用於儲存該監視結果之記憶體。控制器1012控制驅動器1006和1008以及獲取器1014，以驅動如上所述之像素1004。第3A圖及第3B圖之電壓VCG 、VCP 係使用行驅動器產生。
第6圖說明用於驅動第5圖之像素陣列1002的正常及獲取週期實例。在第6圖中，每一個ROWi(i＝1,2,..)代表第i列；“P”代表一程式設計週期，對應於第3B圖之60；“D”表示一驅動週期，對應於第3B圖之62；“E1”代表第一獲取週期，對應於第3A圖之50；“E2”代表一第二獲取週期，對應於第3A圖之52。該獲取可以在每一圖框結束時在空閒時間內發生。在此時間內，可以獲取若干像素之老化資料。此外，可以在所有像素都為OFF的若干圖框之間插入一附加圖框。在此圖框期間，可以獲取若干像素之老化資料，而不影響影像品質。
第7圖說明一個三電晶體(3T)像素電路實例，根據本發明之另一具體實施例的像素操作技術係適當地應用於該像素電路。第7圖之像素電路70包括一有機發光二極體72、一儲能電容器74、一開關電晶體76及一驅動電晶體78。該像素電路70構成一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
該驅動電晶體78之汲極端係連接至一電源線VDD(汲極端電源線)，該驅動電晶體78之源極端係連接至有機發光二極體72。該開關電晶體76之一端係連接至一資料線VDATA，該開關電晶體76之其他端則連接至該驅動電晶體78之閘極端。開關電晶體76之閘極端係連接到一第1選擇線(SEL1)。儲能電容器74之一端係連接到驅動電晶體78之閘極端，儲能電容器74之其他端則連接至有機發光二極體72以及驅動電晶體78之源極端。
一感測電晶體80係提供至該像素電路70。該電晶體80可以被包含在像素電路70中。該電晶體80之一端係連接至一輸出線(VOUT)，該電晶體80之另－端則連接至該驅動電晶體78之源極端及該有機發光二極體72。該電晶體80之閘極端係連接到一第2選擇線(SEL2)。
藉由監視該輸出線VOUT之電壓來獲取該像素電路70之老化資料。在一實例中，可以獨立於VDATA提供VOUT。在另一實例中，VOUT可以是一實體相鄰行(列)之資料線VDATA。SEL1用於程式設計，而SEL1及SEL2用於獲取像素老化資料。
第8圖說明一個三電晶體像素電路之另一實例，與第7圖相關之像素操作技術係適當地應用於該像素電路。第8圖之像素電路90包括一有機發光二極體92、一儲能電容器94、一開關電晶體96及一驅動電晶體98。有機發光二極體92對應於第7圖中之有機發光二極體72。儲能電容器94對應於第7圖中之儲能電容器74。該等電晶體96及98對應於第7圖之電晶體76及78。該像素電路90構成一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
該驅動電晶體98之源極端係連接至一電源線VSS(源極端電源線)，該驅動電晶體98之汲極端係連接至有機發光二極體92。該開關電晶體96係連接至該資料線VDATA及該驅動電晶體98之閘極端之間。開關電晶體96之閘極端係連接到一第1選擇線SEL1。儲能電容器94之一端係連接到驅動電晶體98之閘極端，儲能電容器94之其他端則連接至VSS。
一感測電晶體100係提供至該像素電路90。該電晶體100可以被包含在像素電路90中。該電晶體100之一端係連接至一輸出線VOUT，該電晶體100之其他端則連接至該驅動電晶體98之汲極端及該有機發光二極體92。該電晶體100之閘極端係連接到一第2選擇線SEL2。
藉由監視該輸出線VOUT之電壓可獲取該像素電路90之老化資料。在一實例中，可以獨立於VDATA提供VOUT。在另一實例中，VOUT可以是一實體相鄰行(列)之資料線VDATA。SEL1用於程式設計，而SEL1及SEL2用於獲取像素老化資料。
第9A圖說明在一獲取操作期間應用於第7圖及第8圖之像素電路的訊號波形實例。第9B圖說明在一正常操作期間應用於第7圖及第8圖之像素電路的訊號波形實例。
參考第7圖、第8圖及第9A圖，對於位置(i,j)之像素的獲取操作包括第一、第二獲取週期110及112。在第一獲取週期110中，該驅動電晶體(第7圖之78或第8圖之98)之閘極端係充電至一校準電壓VCG 。該校準電壓VCG 包括根據先前老化資料所計算之老化預測。在該第二獲取週期112中，該第1選擇線SEL1變為零，所以該驅動電晶體(第7圖之78或第8圖之98)之閘極電壓受動態效應(包括電荷注入和時鐘饋通)之影響。在該第二獲取週期112期間，該驅動電晶體(第7圖之78或第8圖之98)係作為一放大器，因為其透過VOUT被一恆定電流(Ic)偏壓。因為向其施加電流Ic而在VOUT產生之電壓為(VCD ＋△VCD )。因此，該像素之老化資料被放大，VOUT之電壓相應變化。因此，此方法可以獲取非常小量之電壓臨限(VT)偏移，從而得到高度準確之校準。VOUT中之變化被監視。因此，VOUT中之變化係用於校準程式設計資料。
另外，在該獲取週期期間，將一電流/電壓施加於該有機發光二極體，可獲取該有機發光二極體之電壓/電流，該系統確定該有機發光二極體之老化因素，且使用它而更準確地校準該亮度質料。
參考第7圖、第8圖及第9B圖，用於位置(i,j)之像素的正常操作包括一程式設計週期120及一驅動週期122。在該程式設計週期120期間，該驅動電晶體(第7圖之78或第8圖之98)之閘極端係充電至一經校準之程式設計電壓VCP ，而該電壓係利用該監視結果(例如，VOUT之變化)。接下來，在該驅動週期122期間，該選擇線SEL1為低位準，該驅動電晶體(第7圖之78或第8圖之98)向該有機發光二極體(第7圖之72，或第8圖之92)提供電流。
第10圖說明一顯示系統之一實例，該顯示系統包含第7圖或第8圖之像素電路。第10圖之顯示系統1020包括一像素陣列1022，其具有複數個排列為列、行之像素1024。在第10圖中，示出四個像素1024。但是，像素1024之數目可根據系統設計而改變，而不侷限於4。該像素1024可以是第7圖之像素電路70或第8圖之像素電路90。該像素陣列1022係一主動矩陣發光顯示器，可以是一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
SEL(k)(k＝i,i＋1)係用於選擇第k列之第1選擇線，其對應於第7圖及第8圖之SEL1。SEL2(k)(k＝i,i＋1)係用於選擇第k列之第2選擇線，其對應於第7圖及第8圖之SEL2。VOUT(l)(l＝j,j＋1)是第l行之一輸出線，對應於第7圖及第8圖之VOUT。VDATA(l)是第l行之一資料線，對應於第7圖及第8圖之VDATA。
一閘極驅動器1026驅動SEL1(k)及SEL2(k)。該閘極驅動器1026包括一用於向SEL1(k)及SEL2(k)提供尋址訊號之位址驅動器。資料驅動器1028產生一程式設計資料，且驅動VDATA(l)。該資料驅動器1028包括一用於驅動及監視該VOUT(l)之電壓的監視器1030。獲取器1034根據在VOUT(i)所產生之電壓計算該像素之老化資料。VDATA(l)及VOUT(l)係適當啟動，用於操作第9A圖及第9B圖。VDATA(l)係使用該監視結果(即該VOUT(l)之變化)進行校準。該監視結果可被提供至一控制器1032。該資料驅動器1028、該控制器1032、該獲取器1034或其組合可包括用於儲存該監視結果之記憶體。控制器1032控制驅動器1026和1028以及獲取器1034，以驅動如上所述之像素1024。
第11A圖及第11B圖說明用於驅動第10圖之像素陣列之正常及獲取週期的兩個實例。在第11A圖及第11B圖中，每一個ROWi(i＝1,2,..)代表第i列；“P”代表一程式設計週期，對應於第9B圖之120；“D”表示一驅動週期，對應於第9B圖之122；“E1”代表第一獲取週期，對應於第9A圖之110；“E2”代表一第二獲取週期，對應於第9A圖之112。在第11A圖中，該獲取可以在每一圖框結束時在空閒時間內發生。在此時間內，可以獲取若干像素之老化資料。此外，可以在所有像素都為OFF的若干圖框之間插入一附加圖框。在此圖框期間，可以獲取若干像素之老化資料，而不影響影像品質。第11B圖展示一種可以與程式設計週期平行進行獲取之實例。
第12圖說明一顯示系統之另一實例，該顯示系統包含第7圖或第8圖之像素電路。第12圖之顯示系統1040包括一像素陣列1042，其具有複數個排列為列、行之像素1044。該顯示系統1040類似於第10圖之顯示系統1020。在第12圖中，資料線VDATA(j＋1)用作一輸出線VOUT(j)，用於監視像素之老化資料。
閘極驅動器1046可以等同或類似於第10圖之閘極驅動器1026。該閘極驅動器1046包括一用於向SEL1(k)及SEL2(k)提供尋址訊號之位址驅動器。資料驅動器1048產生一程式設計資料，且驅動VDATA(l)。該資料驅動器1048包括一用於監視該VDATA(l)之電壓的監視器1050。VDATA(l)被適當啟動，用於第9A圖及第9B圖之操作。獲取器1054根據在VDATA所產生之電壓來計算該像素之老化資料。使用該監視結果(即該VDATA(l)之變化)對VDATA(l)進行校準。該監視結果可被提供至一控制器1052。該資料驅動器1048、該控制器1052、該獲取器1054或其組合可包括用於儲存該監視結果之記憶體。控制器1052控制驅動器1046和1048以及獲取器1054，以驅動如上所述之像素1044。
第13圖說明用於驅動第12圖之像素陣列1042的正常及獲取週期實例。在第13圖中，每一個ROWi(i＝1,2,..)代表第i列；“P”代表一程式設計週期，對應於第9B圖之120；“D”表示一驅動週期，對應於第9B圖之122；“E1”代表一第一獲取週期，對應於第9A圖之110；“E2”代表一第二獲取週期，對應於第9A圖之112。該獲取可以在每一圖框結束時在空閒時間內發生。在此時間內，可以獲取若干像素之老化資料。此外，可以在所有像素都為OFF的若干圖框之間插入一附加圖框。在此圖框期間，可以獲取若干像素之老化資料，而不影響影像品質。
第14圖說明一個四電晶體(4T)像素電路之實例，根據本發明之又一具體實施例的像素操作技術係適當地應用於該像素電路。第14圖之像素電路130包括一有機發光二極體132、一儲能電容器134、一開關電晶體136及一驅動電晶體138。該像素電路130構成一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
該驅動電晶體138之汲極端係連接至有機發光二極體132，該驅動電晶體138之源極端係連接至電源線VSS(例如，地)。該開關電晶體136之一端係連接至一資料線VDATA，該開關電晶體136之其他端則連接至該驅動電晶體138之閘極端。開關電晶體136之閘極端係連接到一選擇線SEL[j]。儲能電容器134之一端係連接到驅動電晶體138之閘極端，儲能電容器134之其他端則連接至VSS。
一感測網絡140被提供至該像素電路130。該網絡140可以被包含在像素電路130中。該網絡140包括電晶體142及144。該等電晶體142及144係串聯連接於該驅動電晶體138之汲極端及該輸出線VOUT之間。電晶體142之閘極端係連接到一選擇線SEL[j＋1]。電晶體144之閘極端則連接到一選擇線SEL[j－1]。
選擇線SEL[k](k＝j－1,j,j＋1)可以是一像素陣列之第k列的位址線。選擇線SEL[j－1]或SEL[j＋1]可以由SEL[j]代替，其中當SEL[j－1]和SEL[j＋1]訊號均為ON時，SEL[j]為ON。
藉由監視該輸出線VOUT之電壓來獲取該像素電路130之老化資料。在一實例中，可以獨立於VDATA提供VOUT。在另一實例中，VOUT可以是一實體相鄰行(列)之資料線VDATA。
第15圖說明一個四電晶體像素電路之另一實例，與第14圖相關之像素操作技術係適當地應用於該像素電路。第15圖之像素電路150包括一有機發光二極體152、一儲能電容器154、一開關電晶體156及一驅動電晶體158。該像素電路150構成一主動矩陣有機發光二極體顯示器。有機發光二極體152對應於第14圖中之有機發光二極體132。儲能電容器154對應於第14圖中之儲能電容器134。該等電晶體156及158對應於第14圖之電晶體136及138。
該驅動電晶體158之源極端係連接至一有機發光二極體152，該驅動電晶體158之汲極端係連接至一電源線VDD。該開關電晶體156係連接至一資料線VDATA及該驅動電晶體158之閘極端之間。儲能電容器154之一端係連接到驅動電晶體158之閘極端，儲能電容器154之其他端則連接至有機發光二極體152以及驅動電晶體158之源極端。
一感測網絡160被提供至該像素電路150。該網絡160可以被包含在像素電路150中。該網絡160包括電晶體162及164。該等電晶體162及164被串聯連接於該驅動電晶體158之源極端及該輸出線VOUT之間。電晶體162之閘極端係連接到一選擇線SEL[j－1]。電晶體164之閘極端係連接到一選擇線SEL[j＋1]。該等電晶體162及164對應於第14圖之電晶體142及144。
藉由監視該輸出線VOUT之電壓來獲取該像素電路150之老化資料。在一實例中，可以獨立於VDATA提供VOUT。在另一實例中，VOUT可以是一實體相鄰行(列)之資料線VDATA。
第16A圖說明在一獲取操作期間應用於第14圖及第15圖之像素電路的訊號波形實例。第16B圖說明在一正常操作期間應用於第14圖及第15圖之像素電路的訊號波形實例。
參考第14圖、第15圖及第16A圖，對於位置(i,j)之像素的獲取操作包括第一、第二獲取週期170及172。在第一獲取週期170中，該驅動電晶體(第14圖之138或第15圖之158)之閘極端被充電至一校準電壓VCG 。該校準電壓VCG 包括根據先前老化資料所計算之老化預測。在該第二獲取週期172中，該選擇線SEL[i]變為零，所以該驅動電晶體(第14圖之138或第15圖之158)之閘極電壓受動態效應(包括電荷注入和時鐘饋通)之影響。在該第二獲取週期172期間，該驅動電晶體(第14圖之138或第15圖之158)係作為一放大器，因為其透過VOUT被一恆定電流偏壓。由於向其施加電流Ic而在VOUT產生之電壓為(VCD ＋△VCD )。因此，該像素之老化資料被放大，且改變VOUT之電壓。因此，此方法可以獲取非常小量之電壓臨限(VT)偏移，從而得到高度準確之校準。VOUT中之變化被監視。因此，VOUT中之變化係用於校準程式設計資料。
另外，在該獲取週期期間，將一電流/電壓施加於該有機發光二極體，該系統可獲取該有機發光二極體之電壓/電流，且確定該有機發光二極體之老化因素，且使用它而更準確地校準該亮度資料。
參考第14圖、第15圖及第16B圖，用於位置(i,j)之像素的正常操作包括一程式設計週期180及一驅動週期182。在該程式設計週期180期間，該驅動電晶體(第14圖之138或第15圖之158)之閘極端充電至一經校準之程式設計電壓VCP ，而該電壓係利用該監視結果(例如，VOUT之變化)。在該驅動週期182期間，該選擇線SEL[i]為低位準，該驅動電晶體(第14圖之138或第15圖之158)向該有機發光二極體(第14圖之142，或第15圖之152)提供電流。
第17圖說明一顯示系統之一實例，該顯示系統包含第14圖或第15圖之像素電路，其中VOUT與VDATA分離。第17圖之顯示系統1060類似於第10圖之顯示系統1020。顯示系統1060包括一像素陣列1062，其具有複數個排列為列、行之像素1064。在第17圖中，示出四個像素1064。但是，像素1064之數目可根據系統設計而改變，而不侷限於4。該像素1064可以是第14圖之像素電路130或第15圖之像素電路150。第13圖之該像素陣列係一主動矩陣發光顯示器，可以是一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
SEL1(k)(k＝i－1,i,i＋1,i＋2)係用於選擇第k列之選擇線，對應於第14圖及第15圖之SEL[j－1]、SEL[j]及SEL[j＋1]。VOUT(l)(l＝j,j＋1)是第l行之一輸出線，對應於第14圖及第15圖之VOUT。VDATA(l)是第l行之一資料線，對應於第14圖及第15圖之VDATA。
一閘極驅動器1066驅動SEL(k)。該閘極驅動器1066包括一用於向SEL(k)提供尋址訊號之位址驅動器。資料驅動器1068產生一程式設計資料，且驅動VDATA(l)。該資料驅動器1068包括一用於驅動及監視該VOUT(l)之電壓的監視器1070。獲取器1074根據在VOUT(l)所產生之電壓來計算該像素之老化資料。VDATA(l)及VOUT(l)被適當啟動，用於操作第16A圖及第16B圖。VDATA(l)係使用該監視結果(即該VOUT(l)之變化)進行校準。該監視結果可提供至一控制器1072。該資料驅動器1068、該控制器1072、該獲取器1074或其組合可包括用於儲存該監視結果之記憶體。控制器1072控制驅動器1066和1068以及獲取器1074，以驅動如上所述之像素1064。
第18圖說明用於驅動第17圖之像素陣列的正常及獲取週期實例。在第18圖中，每一個ROWi(i＝1,2,..)代表第i列；“P”代表一程式設計週期，對應於第16B圖之180；“D”表示一驅動週期，對應於第16B圖之182；“E1”代表第一、第二獲取週期，對應於第16A圖之170；“E2”代表一第二獲取週期，對應於第16A圖之172。該獲取可以在每一圖框結束時在空閒時間內發生。在此時間內，可以獲取若干像素之老化資料。此外，可以在所有像素都為OFF的若干圖框之間插入一附加圖框。在此圖框期間，可以獲取若干像素之老化資料，而不影響影像品質。
第19圖說明一顯示系統之另一實例，該顯示系統包含第14圖或第15圖之像素電路，其中VDATA係用作VOUT。第19圖之顯示系統1080類似於第12圖之顯示系統1040。顯示系統1080包括一像素陣列1082，其具有複數個排列為列、行之像素1084。在第19圖中，示出四個像素1084。但是，像素1084之數目可根據系統設計而改變，而不侷限於4。該像素1084可以是第14圖之像素電路130或第15圖之像素電路150。第19圖之像素陣列係一主動矩陣發光顯示器，可以是一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
在第19圖之顯示系統中，VDATA係用作為第l列之資料線及用於監視該像素老化之輸出線。
一閘極驅動器1086驅動SEL(k)。該閘極驅動器1086包括一用於向SEL(k)提供尋址訊號之位址驅動器。資料驅動器1088產生一程式設計資料，且驅動VDATA(l)。該資料驅動器1088包括一用於驅動及監視該VDATA(l)之電壓的監視器1090。獲取器1094根據在VDATA(l)所產生之電壓來計算該像素之老化資料。VDATA(l)係適當啟動，用於第16A圖及第16B圖之操作。VDATA(l)係使用該監視結果(即該VDATA(l)之變化)進行校準。該監視結果可提供至一控制器1092。該資料驅動器1088、該控制器1092、該獲取器1094或其組合可包括用於儲存該監視結果之記憶體。控制器1092控制驅動器1086和1088以及獲取器1094，以驅動如上所述之像素1084。
第20圖說明用於驅動第19圖之像素陣列的正常及獲取週期實例。在第20圖中，每一個ROWi(i＝1,2,..)代表第i列；“P”代表一程式設計週期，對應於第16B圖之180；“D”表示一驅動週期，對應於第16B圖之182；“E1”代表一第一獲取週期，對應於第16A圖之170；“E2”代表一第二獲取週期，對應於第16A圖之172。該獲取可以在每一圖框結束時在空閒時間內發生。在此時間內，可以獲取若干像素之老化資料。此外，可以在所有像素都為OFF的若干圖框之間插入一附加圖框。在此圖框期間，可以獲取若干像素之老化資料，而不影響影像品質。
第21圖說明一個三電晶體像素電路之實例，根據本發明之又一具體實施例的像素操作方案係適當地應用於該像素電路。第21圖之像素電路190包括一有機發光二極體192、一儲能電容器194、一開關電晶體196及一驅動電晶體198。該像素電路190構成一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
該驅動電晶體198之汲極端係連接至一有機發光二極體192，該驅動電晶體198之源極端係連接至電源線VSS(例如，地)。該開關電晶體196之一端係連接至之一資料線VDATA，該開關電晶體196之其他端則連接至該驅動電晶體198之閘極端。開關電晶體196之閘極端係連接到一選擇線SEL。儲能電容器194之一端係連接到驅動電晶體198之閘極端，儲能電容器194之其他端則連接至VSS。
一感測電晶體200係提供至該像素電路190。該電晶體200可以包含在像素電路190中。該電晶體200係連接至該驅動電晶體198之汲極端與輸出線VOUT之間。電晶體200之閘極端被連接到該選擇線SEL。
藉由監視該輸出線VOUT之電壓來獲取該像素電路190之老化資料。SEL由該開關電晶體196及該電晶體200共用。
第22圖說明一個三電晶體(3T)像素電路之另一實例，與第21圖相關之像素操作技術係適當地應用於該像素電路。第22圖之像素電路210包括一有機發光二極體212、一儲能電容器214、一開關電晶體216及一驅動電晶體218。有機發光二極體212對應於第21圖中之有機發光二極體192。儲能電容器214對應於第21圖中之儲能電容器194。該等電晶體216及218對應於第21圖之電晶體196及198。該像素電路210構成一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
該驅動電晶體218之汲極端係連接至一電源線VDD，該驅動電晶體218之源極端係連接至有機發光二極體212。該開關電晶體216係連接至該資料線VDATA及該驅動電晶體218之閘極端之間。儲能電容器214之一端係連接到驅動電晶體218之閘極端，儲能電容器214之其他端則連接至驅動電晶體218之源極端以及有機發光二極體212。
一感測電晶體220係提供至該像素電路210。該電晶體220可以包含在像素電路210中。電晶體220將該驅動電晶體218之源極端及有機發光二極體212連接至該輸出線VOUT。該電晶體220對應於第21圖中之電晶體200。電晶體220之閘極端係連接到該選擇線SEL。
藉由監視該輸出線VOUT之電壓來獲取該像素電路210之老化資料。SEL由該開關電晶體216及該電晶體220共用。
第23A圖說明在一獲取操作期間應用於第21圖及第22圖之像素電路的訊號波形實例。第23B圖說明在一正常操作期間應用於第21圖及第22圖之像素電路的訊號波形實例。
參考第21圖、第22圖及第23A圖，該獲取操作包括一獲取週期230。在獲取週期230中，該驅動電晶體(第21圖之198或第22圖之218)之閘極端係充電至一校準電壓VCG 。該校準電壓VCG 包括根據先前老化資料所計算之老化預測。在該獲取週期230期間，該驅動電晶體(第21圖之198或第22圖之218)係作為一放大器，因為其透過VOUT被一恆定電流偏壓。由於向其施加電流Ic而在VOUT產生之電壓為(VCD ＋△VCD )。因此，該像素之老化資料被放大，且改變VOUT之電壓。因此，此方法可以獲取非常小量之電壓臨限(VT)偏移，從而獲得高度準確之校準。VOUT中之變化被監視。因此，VOUT中之變化係用於校準程式設計資料。
另外，在該獲取週期期間，將一電流/電壓施加至該有機發光二極體，該系統可獲取該有機發光二極體之電壓/電流，且確定該有機發光二極體之老化因素，並使用它來更準確地校準該亮度資料。
參考第21圖、第22圖及第23B圖，該正常操作包括一程式設計週期240及一驅動週期242。在該程式設計週期240期間，該驅動電晶體(第21圖之198或第22圖之218)之閘極端係充電至一經校準之程式設計電壓VCP ，而該電壓係利用該監視結果(即，VOUT之變化)。在該驅動週期242期間，該選擇線SEL為低位準，該驅動電晶體(第21圖之198或第22圖之218)向該有機發光二極體(第21圖之192，或第22圖之212)提供電流。
第24圖說明一顯示系統之一實例，該顯示系統包含第21圖或第22圖之像素電路，其中VOUT與VDATA分離。第24圖之顯示系統1100包括一像素陣列1102，其具有複數個排列為列、行之像素1104。在第24圖中，示出四個像素1104。但是，像素1104之數目可根據系統設計而改變，而不侷限於4。該像素1104可以是第21圖之像素電路190或第22圖之像素電路210。第24圖之該像素陣列係一主動矩陣發光顯示器，可以是一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
SEL(k)(k＝i,i＋1)係用於選擇第k列之選擇線，其對應於第21圖及第22圖之SEL。VOUT(l)(l＝j,j＋1)是第l行之一輸出線，對應於第21圖及第22圖之VOUT。VDATA(l)是第l行之一資料線，對應於第21圖及第22圖之VDATA。
一閘極驅動器1106驅動SEL(k)。該閘極驅動器1106包括一用於向SEL(k)提供尋址訊號之位址驅動器。資料驅動器1108產生一程式設計資料，且驅動VDATA(l)。該資料驅動器1108包括一用於驅動及監視該VOUT(l)之電壓的監視器1110。獲取器1114根據在VOUT(l)所產生之電壓來計算該像素之老化資料。VDATA(l)及VOUT(l)被適當啟動，用於操作第23A圖及第23B圖。VDATA(l)係使用該監視結果(即該VOUT(l)之變化)進行校準。該監視結果可提供至一控制器1112。該資料驅動器1108、該控制器1112、該獲取器1114或其組合可包括用於儲存該監視結果之記憶體。控制器1112控制驅動器1106及1108以及獲取器1114，以驅動如上所述之像素1104。
第25A圖及第25B圖說明兩個用於驅動第24圖之像素陣列的正常及獲取週期實例。在第25A圖及第25B圖中，每一個ROWi(i＝1,2,..)代表第i列；“P”代表一程式設計週期，對應於第23B圖之240；“D”表示一驅動週期，對應於第23B圖之242；“E1”代表第一獲取週期，對應於第23A圖之230。在第25A圖中，該獲取可以在每一圖框結束時在空閒時間內發生。在此時間內，可以獲取若干像素之老化質料。此外，可以在所有像素都為OFF的若干圖框之間插入一附加圖框。在此圖框期間，可以獲取若干像素之老化資料，而不影響影像品質。在第25B圖中，該獲取及該程式設計平行發生。
第26圖說明一個三電晶體像素電路之實例，根據本發明之又一具體實施例的像素操作技術係適當地應用於該像素電路。第26圖之像素電路260包括一有機發光二極體262、一儲能電容器264、一開關電晶體266及一驅動電晶體268。該像素電路260構成一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
有機發光二極體262對應於第21圖中之有機發光二極體192。該電容器264對應於第21圖中之電容器194。該等電晶體266及268分別對應於第21圖之電晶體196及198。開關電晶體266之閘極端係連接到一第1選擇線SEL1。
一感測電晶體270係提供至該像素電路260。該電晶體270可以包含在像素電路260中。該電晶體270係連接至該驅動電晶體268之汲極端與VDATA之間。該電晶體270之閘極端係連接到一第2選擇線SEL2。
藉由監視VDATA之電壓來獲取該像素電路260之老化資料。VDATA被共用，用於程式設計及獲取該像素老化資料。
第27圖說明一個三電晶體像素電路之另一實例，與第26圖相關之像素操作技術係適當地應用於該像素電路。第27圖之像素電路280包括一有機發光二極體282、一儲能電容器284、一開關電晶體286及一驅動電晶體288。該像素電路280構成一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
有機發光二極體282對應於第22圖中之有機發光二極體212。該電容器284對應於第22圖中之電容器214。該等電晶體286及288分別對應於第22圖之電晶體216及218。開關電晶體286之閘極端係連接到一第1選擇線SEL1。
一感測電晶體290係提供至該像素電路280。該電晶體290可以包含在像素電路280中。該電晶體290係連接至該驅動電晶體288之源極端與VDATA之間。該電晶體290對應於第26圖中之電晶體270。該電晶體290之閘極端係連接到一第2選擇線SEL2。
藉由監視VDATA之電壓來獲取該像素電路280之老化資料。VDATA被共用，用於程式設計及獲取該像素老化資料。
第28A圖說明在一獲取操作期間應用於第26圖及第27圖之像素電路的訊號波形實例。第28B圖說明在一正常操作期間應用於第26圖及第27圖之像素電路的訊號波形實例。
參考第26圖、第27圖及第28A圖，該獲取操作包括第一、第二獲取週期300及302。在第一獲取週期300中，該驅動電晶體(第26圖之268或第27圖之288)之閘極端被充電至一校準電壓VCG 。該校準電壓VCG 包括根據先前老化資料所計算之老化預測。在該第二獲取週期302期間，該驅動電晶體(第26圖之268或第27圖之288)係作為一放大器，因為其透過VDATA被一恆定電流偏壓。因此，該像素之老化資料被放大，VDATA之電壓相應變化。因此，此方法可以獲取非常小量之電壓臨限(VT)偏移，從而得到高度準確之校準。VDATA中之變化被監視。因此，VDATA中之變化係用於校準程式設計資料。
另外，在該獲取週期期間，將一電流/電壓施加至該有機發光二極體，該系統可獲取該有機發光二極體之電壓/電流，且確定該有機發光二極體之老化因素，且使用它而更準確地校準該亮度資料。
參考第26圖、第27圖及第28B圖，該正常操作包括一程式設計週期310及一驅動週期312。在該程式設計週期310期間，該驅動電晶體(第26圖之268或第27圖之288)之閘極端係充電至一經校準之程式設計電壓VCP ，且該電壓利用該監視結果(即，VDATA之變化)。接下來，在該驅動週期312期間，該選擇線SEL1為低位準，該驅動電晶體(第26圖之268或第27圖之288)向該有機發光二極體(第26圖之262，或第27圖之282)提供電流。
第29圖說明一顯示系統之一實例，該顯示系統包含第26圖或第27圖之像素電路。第29圖之顯示系統1120包括一像素陣列1122，其具有複數個排列為列、行之像素1124。在第29圖中，示出四個像素1124。但是，像素1124之數目可根據系統設計而改變，而不侷限於4。該像素1024可以是第26圖之像素電路260或第27圖之像素電路280。第29圖之該像素陣列係一主動矩陣發光顯示器，可以是一主動矩陣有機發光二極體顯示器。
SEL(k)(k＝i,i＋1)係用於選擇第k列之第1選擇線，其對應於第26圖及第27圖之SEL1。SEL2(k)(k＝i,i＋1)係用於選擇第k列之第2選擇線，其對應於第26圖及第27圖之SEL2。VDATA(l)(l＝j,j＋1)是第l行之一資料線，對應於第26圖及第27圖之VDATA。
一閘極驅動器1126驅動SEL1(k)及SEL2(k)。該閘極驅動器1126包括一用於向SEL1(k)及SEL2(k)提供尋址訊號之位址驅動器。資料驅動器1128產生一程式設計資料，且驅動VDATA(l)。該資料驅動器1128包括一用於驅動及監視該VDATA(l)之電壓的監視器1130。獲取器1134根據在VDATA(i)所產生之電壓計算該像素之老化資料。VDATA(l)被適當啟動，用於第28A圖及第28B圖之操作。VDATA(l)係使用該監視結果(即該VDATA(l)之變化)進行校準、該監視結果可被提供至一控制器1132。該資料驅動器1128、該控制器1132、該獲取器1134或其組合可包括用於儲存該監視結果之記憶體。控制器1132控制驅動器1126和1128以及獲取器1134，以驅動如上所述之像素1124。
第30圖說明用於驅動第29圖之像素陣列的正常及獲取週期實例。在第30圖中，每一個ROWi(i＝1,2,..)代表第i列；“P”代表一程式設計週期，對應於第28B圖之310；“D”表示一驅動週期，對應於第28B圖之312；“E1”代表第一獲取週期，對應於第28A圖之300；“E2”代表一第二獲取週期，對應於第28A圖之302。該獲取可以在每一圖框結束時在空閒時間內發生。在此時間內，可以獲取若干像素之老化資料。此外，可以在所有像素都為OFF的若干圖框之間插入一附加圖框。在此圖框期間，可以獲取若干像素之老化資料，而不影響影像品質。
根據在第1圖至第28B圖中所說明之本發明具體實施例，像素老化資料被獲取、像素程式設計或偏壓資料被校準，其提供一高準確操作。根據本發明之具體實施例，一平板顯示器之程式設計/偏壓變得高度準確，導致較少錯誤。因此，其促進了為顯示器及感測器實施高解析度大面積平板。
使用第31A圖至第35圖進一步描述使用共用資料線及選擇線進行程式設計及讀出之技術。
第31A圖及第31B圖說明能夠在第j列及第i行進行讀出之像素電路。第31A圖之像素包括用於驅動一發光元件(例如，有機發光二極體)之驅動電路352，以及用於監視由該像素所獲取資料之感測電路356。提供一電晶體354，以根據一選擇線[j](SEL[j])上之訊號將一資料線[i](DATA[i])連接至該驅動電路352。提供一電晶體358，以將來自該監視用之感測電路356之輸出連接至一讀出線[i](Readout[i])。在第31A圖中，經由該電晶體354，透過該資料線DATA[i]對該像素進行程式設計，經由該電晶體358透過該讀出線Readout[i]回讀該獲取資料。
該感測電路356可以為一感測器、薄膜電晶體或有機發光二極體本身。第31A圖中之系統使用一附加線(即Readout[i])。
在第31B圖之像素中，該電晶體358係連接至該資料線DATA[i]或一相鄰資料線，例如，DATA[i－1]、DATA[i+1]。電晶體354由一第1選擇線[j](SEL1[j])選擇，而電晶體358由一附加選擇線SEL2[j]選擇。在第31B圖中，經由該電晶體354，透過該資料線DATA[i]對該像素進行程式設計，經由該電晶體358透過同一資料線或用於相鄰列之資料線回讀該獲取資料。儘管一面板中之列數通常小於行數，但第31B圖中之系統使用該等附加選擇線。
第32圖說明一像素電路之實例，根據本發明之又一具體實施例的像素操作技術係適當地應用於該像素電路。第32圖之像素電路370位於第j列、第i行。在第32圖中，該資料線及讀出線被合併，沒有添加附加選擇線。第32圖之像素電路370包括一用於驅動一發光元件(例如，有機發光二極體)之驅動電路372，以及用於感測來自該像素之獲取資料的感測電路376。提供一電晶體374，以根據一選擇線SEL[i]上之訊號將一資料線DATA[i]連接至該驅動電路372。當SEL[j]為高位準時，對該像素進行程式設計。一感測網絡378係提供至該感測電路376。
該感測電路376感測該驅動電路372之像素電氣、光學或溫度訊號。因此，該感測電路376之輸出確定該像素隨時間之老化。該感測器電路376可以是一感測器、一薄膜電晶體、該像素之一薄膜電晶體或該像素之有機發光二極體(例如，第1圖之14)。
在一實例中，經由該感測網絡378將該感測電路376連接至該像素所在行之資料線DATA[i]。在另一實例中，經由該感測網絡378將該感測電路376連接至相鄰行之一 的資料線，例如DATA[i+1]或DATA[i-1]。
感測網絡378包括電晶體380及382。該等電晶體380及382被串聯連接於該感測電路376與資料線(例如DATA[i]、DATA[i-1]、DATA[i+1])之間。電晶體380由用於一相鄰列之選擇線(例如SEL[i-1]、SEL[i+1])選擇。電晶體382由選擇線SEL[i]選擇，它也被連接至該電晶體374之閘極端。
驅動電路372、感測電路376及開關(電晶體)374、380及382可以非晶矽、多晶矽、有機半導體或CMOS技術製備。
可以不同定時排程使用第32圖之裝置。但是，其中之一示於第33圖中。第33圖之操作週期包括一程式設計週期390、一驅動週期392以及一回讀週期394。
參考第32圖及第33圖，在程式設計週期390期間，當SEL[i]為ON時，透過DATA[i]對該像素進行程式設計。在驅動週期392期間，SEL[i]變為OFF。為進行該回讀處理394，SEL[i]及一相鄰列之選擇線SEL[i-1]或SEL[j+1]為ON，所以該監視資料透過連接至該感測網絡378之DATA[i]、DATA[i-1]或DATA[i+1]回讀。
可以很容易地交換該等電晶體380及382，而不影響該回讀處理。
第34圖說明一像素電路之另一實例，與第32圖相關之像素操作技術係適當地應用於該像素電路。第34圖之像素電路400位於第j列、第i行。在第34圖中，該資料線及讀出線被合併，沒有添加附加選擇線。第34圖之像素電路400包括一有機發光二極體(未示出)、該驅動電路372及該感測電路376。一感測網絡408係提供至該感測電路376。感測網絡408包括電晶體410及412。該等電晶體410及412分別等同或類似於第32圖之電晶體380及382。電晶體410之閘極端係連接至第(j－1)列之一選擇線SEL[j－1]。電晶體412之閘極端係連接至第(j＋1)列之一選擇線SEL[j＋1]。當SEL[i]為高位準時，對該像素進行程式設計。該電晶體412可由多於一個像素共用。
在一實例中，經由該感測網絡408將該感測電路376連接至該像素所在行之資料線DATA[j]。在另一實例中，經由該感測網絡408將該感測電路376連接至相鄰行之一的資料線，例如DATA[i＋1]、DATA[i－1]。
該等開關410及412可以非晶矽、多晶矽、有機半導體或CMOS技術製造。
可以不同定時排程使用第34圖之裝置。但是，其中之一示於第35圖中。第35圖之操作週期包括一程式設計週期420、一驅動週期422以及一回讀週期424。
參考第34圖及第35圖，在程式設計週期420期間，當SEL[j]為ON時，透過DATA[i]對該像素進行程式設計。在驅動週期422期間，SEL[j]變為OFF。對於該回讀過程424，SEL[j－1]為ON，所以經由連接至該感測網絡408之DATA[i]、DATA[i－1]或DATA[i＋1]回讀該監視資料。可以很容易地交換該等電晶體410及412，而不影響該回讀處理。
具有第31圖及第34圖之像素結構的顯示系統類似於上述顯示系統。從該感測網絡回讀之資料係用於校準程式設計資料。
在第32圖到第40圖中所說明之本發明具體實施例的技術係共用用於程式設計該像素電路之資料線以及用於獲取該像素老化資料之讀出線，而沒有影響該像素電路操作，且沒有添加附加控制訊號。連接至該面板之訊號數被顯著減少。從而降低了該驅動器之複雜性。其降低了外部驅動器之實施成本，降低了主動矩陣發光顯示器(尤其是主動矩陣有機發光二極體顯示器)中校準技術之成本。
使用第36圖至第38圖詳盡描述了一種用於提高該校準技術之孔徑比像素電路的技術。
第36圖說明根據本發明又一具體實施例之像素陣列的實例。第36圖中之像素陣列500包括複數個排列為列、行之像素電路510。在第36圖中，示出第j行中之兩個像素510。該像素電路510包括一有機發光二極體512、一儲能電容器514、一開關電晶體516及一驅動電晶體518。有機發光二極體512對應於第22圖中之有機發光二極體212。儲能電容器514對應於第22圖中之儲能電容器214。該等電晶體516及518對應於第22圖之電晶體216及218。
該驅動電晶體518之汲極端係連接至一電源線VDD，該驅動電晶體518之源極端係連接至有機發光二極體512。該開關電晶體516係連接至該相應資料線Data[j]及該驅動電晶體518之閘極端之間。儲能電容器514之一端係連接到驅動電晶體518之閘極端，儲能電容器514之其他端則連接至驅動電晶體518之源極端以及有機發光二極體512。
一感測網絡550係提供至該像素陣列500。該網絡550包括一用於每一像素之感測電晶體532及一感測電晶體534。該電晶體532可以被包含在像素500中。該感測電晶體534係連接至用於複數個像素510之複數個開關電晶體532。在第36圖中，該感測電晶體534係連接至用於第j行兩像素510之兩個開關電晶體532。
用於位置(i,j)之像素510的電晶體532經由該電晶體534被連接至一資料線DATA[j＋1]，也被連接至位置(i,j)之像素510中之有機發光二極體512。類似地，用於位置(i－h,j)之像素510的電晶體532經由該電晶體534被連接至一資料線DATA[j＋1]，也被連接至位置(i－h,j)之像素510中之有機發光二極體512。DATA[j＋1]係一用於對第(j＋1)行進行程式設計之資料線。
用於位置(i,j)之像素510的電晶體532被第k列之一選擇線SEL[k]選擇。用於位置(i－h,j)之像素510的電晶體532被第k’列之一選擇線SEL[k’]選擇。該感測電晶體534由第t列之選擇線SEL[t]選擇。“i”、“i－h”、“k”、“k”、和“t”之間可能沒有關係。但是，為擁有一具有更高解析度之緊湊(compact)像素電路，它們最好為連續的。該等兩電晶體532透過內部線(即監視器線[j,j＋1]【Monitor[j,j＋1]】)連接至電晶體534。
一行內之像素510被分為數段(每段具有h個像素)。在第36圖之像素陣列500中，一行內之兩個像素位於一段內。一校準組件(例如，電晶體534)由該等兩個像素共用。
在第36圖中，透過該資料線DATA[j]對該第j行之像素進行程式設計，透過一相鄰行之資料線(例如，DATA[j＋1]或DATA[j－1])回讀該獲取資料。由於SEL(i)在程式設計期間及獲取期間為OFF，所以開關電晶體516為OFF。感測開關534保證一無衝突讀出及程式設計程序。
第37圖說明使用第36圖之像素陣列500的RGBW結構。在第37圖中，兩個像素構成一段。在第37圖中，“CSR”、“T1R”、“T2R”和“T3R”為紅“R”像素之組件，對應於第36圖中之514、518、516及532；“CSG”、“T1G”、“T2G”和“T3G”為綠“G”像素之組件，對應於第36圖中之514、518、516及532；“CSB”、“T1B”、“T2B”和“T3B”為藍“B”像素之組件，對應於第36圖中之514、518、516及532；“CSW”、“T1W”、“T2W”和“T3W”為白“W”像素之組件，對應於第36圖中之514、518、516及532；在第37圖中，“TWB”表示由“W”及“B”兩像素共用之感測電晶體，對應於第36圖之感測電晶體534；“TGR”表示由“G”及“R”兩像素共用之感測電晶體，對應於第36圖之感測電晶體534。
電晶體T3W及T3G之閘極端係連接至第i列之一選擇線SEL[i]。電晶體T3B及T3R之閘極端係連接至第i列之一選擇線SEL[i＋1]。該感測電晶體TWB之閘極端及該感測電晶體TGR之閘極係連接至第i列之選擇線SEL[i]。
使用SEL[i]進行感測之兩相鄰段之感測電晶體TWB及TGR係放置在像素之分段區域內，該分段區域使用SEL[i]進行程式設計，以降低佈線複雜性，其中一段包括兩個共用同一感測電晶體之像素。
第38圖說明第37圖之像素電路的佈線。在第385圖中，“R”係一與紅像素相關之區域；“G”係一與綠像素相關之區域；“B”係一與藍像素相關之區域；“W”係一與白像素相關之區域。“TWB”對應於第37圖之感測電晶體TWB，由白像素及藍像素共用。“TGR”對應於第37圖之感測電晶體TGR，由綠像素及紅像素共用。該像素之大小例如為208微米x 208微米。可將該電路應用於非常小之像素，以獲得高解析度顯示器。
以上已經採用實例之方式描述了一或多個目前較佳具體實施例。熟習此項技術者應理解可以進行其他變化及修改而不脫離如本發明之隨附申請專利範圍內所限定之範圍。
10．．．像素陣列
12．．．像素電路
14．．．有機發光二極體
16．．．儲能電容器
18．．．(開關)電晶體
20．．．(驅動)電晶體
30．．．像素陣列
32．．．像素電路
34．．．有機發光二極體
36．．．儲能電容器
38．．．(開關)電晶體
40．．．(驅動)電晶體
50．．．第一獲取週期
52．．．第二獲取週期
62．．．程式設計週期
64．．．驅動週期
70．．．像素電路
72．．．有機發光二極體
74．．．儲能電容器
76．．．(開關)電晶體
78．．．(驅動)電晶體
80．．．(感測)電晶體
90．．．像素電路
92．．．有機發光二極體
94．．．儲能電容器
96．．．(開關)電晶體
98．．．(驅動)電晶體
100．．．(感測)電晶體
110．．．第一獲取週期
112．．．第二獲取週期
120．．．程式設計週期
122．．．驅動週期
130．．．像素電路
132．．．有機發光二極體
134．．．儲能電容器
136．．．(開關)電晶體
138．．．(驅動)電晶體
140．．．(感測)網絡
142．．．電晶體
144．．．電晶體
150．．．像素電路
152．．．有機發光二極體
154．．．儲能電容器
156．．．(開關)電晶體
158．．．(驅動)電晶體
160．．．(感測)網絡
162．．．電晶體
164．．．電晶體
170．．．第一獲取週期
172．．．第二獲取週期
180．．．程式設計週期
182．．．驅動週期
190．．．像素電路
192．．．有機發光二極體
194．．．儲能電容器
196．．．(開關)電晶體
198．．．(驅動)電晶體
200．．．(感測)電晶體
210．．．像素電路
212．．．有機發光二極體
214．．．儲能電容器
216．．．(開關)電晶體
218．．．(驅動)電晶體
220．．．(感測)電晶體
230．．．獲取週期
240．．．程式設計週期
242．．．驅動週期
260．．．像素電路
262．．．有機發光二極體
264．．．儲能電容器
266．．．(開關)電晶體
268．．．(驅動)電晶體
270．．．(感測)電晶體
280．．．像素電路
282．．．有機發光二極體
284．．．儲能電容器
286．．．(開關)電晶體
288．．．(驅動)電晶體
290．．．(感測)電晶體
300．．．第一獲取週期
302．．．第二獲取週期
310．．．程式設計週期
312．．．驅動週期
352．．．驅動電路
354．．．電晶體
356．．．感測電路
358．．．電晶體
370．．．像素電路
372．．．驅動電路
374．．．電晶體/開關
376．．．感測電路/監視器電路
378．．．感測網絡
380．．．電晶體/開關
382．．．電晶體/開關
390．．．程式設計週期
392．．．驅動週期
394．．．回讀週期
400．．．像素電路
408．．．感測網絡
410．．．電晶體/開關
412．．．電晶體/開關
420．．．程式設計週期
422．．．驅動週期
424．．．回讀週期
500．．．像素陣列
510．．．像素電路
512．．．有機發光二極體
514．．．儲能電容器
516．．．開關電晶體
518．．．驅動電晶體
532．．．電晶體
534．．．電晶體/開關
550．．．感測網絡
1000．．．顯示系統
1002．．．像素陣列
1004．．．像素
1006．．．(閘極)驅動器
1008．．．(資料)驅動器
1010．．．監視器
1012．．．控制器
1014．．．獲取器
1020．．．顯示系統
1022．．．像素陣列
1024．．．像素
1026．．．(閘極)驅動器
1028．．．(資料)驅動器
1030．．．監視器
1032．．．控制器
1034．．．獲取器
1040．．．顯示系統
1042．．．像素陣列
1044．．．像素
1046．．．(閘極)驅動器
1048．．．(資料)驅動器
1050．．．監視器
1052．．．控制器
1054．．．獲取器
1060．．．顯示系統
1062．．．像素陣列
1064．．．像素
1066．．．閘極驅動器
1068．．．資料驅動器
1070．．．監視器
1072．．．控制器
1074．．．獲取器
1080．．．顯示系統
1082．．．像素陣列
1084．．．像素
1086．．．(閘極)驅動器
1088．．．(資料)驅動器
1090．．．監視器
1092．．．控制器
1094．．．獲取器
1100．．．顯示系統
1102．．．像素陣列
1104．．．像素
1106．．．(閘極)驅動器
1108．．．(資料)驅動器
1110．．．監視器
1112．．．控制器
1114．．．獲取器
1120．．．顯示系統
1122．．．像素陣列
1124．．．像素
1126．．．(閘極)驅動器
1128．．．(資料)驅動器
1130．．．監視器
1132．．．控制器
1134．．．獲取器
藉由參考隨附圖式進行以上說明後，可以更加明瞭本發明之該等及其他特性。
第1圖說明一具有兩電晶體(2T)像素電路之像素陣列的實例，根據本發明之一具體實施例的像素操作技術係適當地應用於該像素電路；第2圖說明具有一個兩電晶體像素電路之像素陣列的另一實例，與第1圖相關之像素操作技術係適當地應用於該像素電路；第3A圖說明在一獲取操作期間應用於第1圖及第2圖之像素電路的訊號波形實例；第3B圖說明在一正常操作期間應用於第1圖及第2圖之像素電路的訊號波形實例；第4圖說明在第3A圖之獲取週期內，驅動電晶體之臨限電壓偏移對於VDD電壓之影響；第5圖說明一顯示系統之一實例，該顯示系統包含第1圖或第2圖之像素陣列；第6圖說明用於驅動第5圖之像素陣列的正常及獲取週期實例；第7圖說明一個三電晶體(3T)像素電路之實例，根據本發明之另一具體實施例的像素操作技術係適當地應用於該像素電路；第8圖說明一個三電晶體像素電路之另一實例，與第7圖相關之像素操作技術係適當地應用於該像素電路；第9A圖說明在一獲取操作期間應用於第7圖及第8圖之像素電路的訊號波形實例；第9B圖說明在一正常操作期間應用於第7圖及第8圖之像素電路的訊號波形實例；第10圖說明一顯示系統之一實例，該顯示系統包含第7圖或第8圖之像素電路；第11A圖說明用於驅動第10圖之像素陣列的正常及獲取週期實例；第11B圖說明用於驅動第10圖之像素陣列的正常及獲取週期之另一實例；第12圖說明一顯示系統之另一實例，該顯示系統包含第7圖或第8圖之像素電路；第13圖說明用於驅動第12圖之像素陣列的正常及獲取週期實例；第14圖說明一個四電晶體(4T)像素電路實例，根據本發明之又一具體實施例的像素操作技術係適當地應用於該像素電路；第15圖說明一個四電晶體像素電路的另一實例，與第14圖相關之像素操作技術係適當地應用於該像素電路；第16A圖說明在一獲取操作期間應用於第14圖及第15圖之像素電路的訊號波形實例；第16B圖說明在一正常操作期間應用於第14圖及第15圖之像素電路的訊號波形實例；第17圖說明一顯示系統之一實例，該顯示系統包含第14圖或第15圖之像素電路；第18圖說明用於驅動第17圖之像素陣列的正常及獲取週期實例；第19圖說明一顯示系統之另一實例，該顯示系統包含第14圖或第15圖之像素電路；第20圖說明用於驅動第19圖之像素陣列的正常及獲取週期實例；第21圖說明一個三電晶體(3T)像素電路之實例，根據本發明之又一具體實施例的像素操作技術係適當地應用於該像素電路；第22圖說明一個三電晶體(3T)像素電路之另一實例，與第21圖相關之像素操作技術係適當地應用於該像素電路；第23A圖說明在一獲取操作期間應用於第21圖及第22圖之像素電路的訊號波形實例；第23B圖說明在一正常操作期間應用於第21圖及第22圖之像素電路的訊號波形實例；第24圖說明一顯示系統之一實例，該顯示系統包含第21圖或第22圖之像素電路；第25A圖說明用於驅動第24圖之像素陣列的正常及獲取週期實例；第25B圖說明用於驅動第24圖之像素陣列的正常及獲取週期之另一實例；第26圖說明一個三電晶體(3T)像素電路之實例，根據本發明之又一具體實施例的像素操作技術係適當地應用於該像素電路；第27圖說明一個三電晶體(3T)像素電路之另一實例，與第26圖相關之像素操作技術係適當地應用於該像素電路；第28A圖說明在一獲取操作期間應用於第26圖及第27圖之像素電路的訊號波形實例；第28B圖說明在一正常操作期間應用於第26圖及第27圖之像素電路的訊號波形實例；第29圖說明一顯示系統之一實例，該顯示系統包含第26圖或第27圖之像素電路；第30圖說明用於驅動第29圖之像素陣列的正常及獲取週期實例；第31A圖說明一能夠在第j列及第i行進行讀出之像素電路；第31B說明另一能夠在第j列及第i行進行讀出之像素電路；第32圖說明一像素電路之實例，根據本發明之又一具體實施例的像素操作技術係適當地應用於該像素電路；第33圖說明應用於第32圖之像素配置的訊號波形實例；第34圖說明一像素電路的另一實例，與第32圖相關之驅動技術係適當地應用於該像素電路；第35圖說明應用於第34圖之像素配置之訊號波形實例；第36圖說明根據本發明又一具體實施例之像素陣列的實例。
第37圖說明使用第36圖之像素陣列的RGBW結構；以及第38圖說明第37圖之像素電路的佈線。
1000．．．顯示系統
1002．．．像素陣列
1004．．．像素
1006．．．(閘極)驅動器
1008．．．(資料)驅動器
1010．．．監視器
1012．．．控制器
1014．．．獲取器

Claims (17)

  1. 一種顯示系統，包括：一或多個像素，每一個該像素包括一發光元件、一用於驅動該發光元件之驅動電晶體，以及一用於選擇該像素之開關電晶體；以及一用於監視及獲取該像素之變化的電路，以校準該像素之一程式設計資料，其中該一或更多像素形成RGBW像素陣列。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該電路包括一感測網絡，用於將該發光元件及該驅動電晶體之間的一路徑連接至一監視線。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示系統，其中該監視線包括直接或間接連接至該發光元件或該驅動電晶體之一電源線、用於提供程式設計資料之一資料線，或者連接至該發光元件或該驅動電晶體之一輸出資料線。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之顯示系統，其中該開關電晶體由一第一選擇線選擇，其中該感測網絡由一第二選擇線啟動。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示系統，其中該第二選擇線係該第一選擇線。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之顯示系統，其中該感測網絡包括用於將該路徑連接至該監視線之一感測電晶體。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示系統，其中該開關電晶體由一選擇線選擇，其中該感測電晶體由該選擇線選擇。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之顯示系統，其中該感測網絡包括用於將該路徑連接至該監視線之一第一感測電晶體及一第二感測電晶體。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示系統，其中該開關電晶體由一選擇線選擇，其中該第一感測電晶體由一第二選擇線選擇，且其中該第二感測電晶體由一第三選擇線選擇。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該像素包括一用於監視該像素老化之感測電路，其中該電路包括用於將該感測電路連接至一監視線之一感測網絡。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示系統，其中該感測網絡包括用於將該監視器電路連接至該監視線之一第一感測電晶體及一第二感測電晶體。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示系統，其中該開關電晶體由一選擇線選擇，其中該第一感測電晶體由一第二選擇線選擇，且其中該第二感測電晶體由一第三選擇線選擇。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之顯示系統，其中該第一感測電晶體被分配至每一像素，其中該第二感測電晶體被分配至用於一個以上之該像素之一個以上之該第一感測電晶體。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中根據監視結果獲取該像素之老化資料，其中根據該像素之老化資料校準該程式設計資料。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該系統之至少一部分係使用非晶矽、多晶矽、奈/微晶矽、有機半導體技術、薄膜電晶體、NMOS/PMOS技術、CMOS技術、MOSFET或其組合形式來製備。
  16. 一種驅動一顯示系統之方法，該顯示系統包括一或多個像素，該方法包括以下步驟：在一獲取週期，提供一操作訊號給該像素，監視該像素內之一節點，根據監視結果獲取該像素之老化資料；以 及在一程式設計週期，根據所獲取之該像素的老化資料來校準一程式設計資料，且將該程式設計資料提供至該像素，其中一程式設計線係被提供給該像素，該程式設計線用於提供程式設計資料且監視該像素之變化。
  17. 一種顯示系統，包括：多個像素，該等像素被排列於一矩陣的行與列內，該等像素之每一者具有一發光二極體、一用於驅動該發光二極體的驅動電晶體，以及一用於選擇該像素的開關電晶體；一電源供應線，該電源供應線用於該等多個列的像素之每一者且耦接於該等像素之每一者的該驅動電晶體；多條選擇線，該等選擇線用於選擇在該矩陣內的該等列的該等像素；多條資料線，該等資料線用於供應校準電壓與顯示資料至在該矩陣內的該等行的像素；一驅動器，該等驅動器用於供應電流至一經選擇像素以產生對應至該經選擇像素之一特徵的一電壓，該特徵隨該像素的老化而變化，該經選擇像素的該驅動電晶體被配置成一放大器因而該特徵的任何偏移會反應在該電壓而使該電壓放大；以及電路系統，該電路系統用於偵測該經放大的電壓並使用該經偵測電壓以決定用於該經選擇像素之該校準電壓的一調整量。
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