用于提取AMOLED显示器中阈值和迁移率参数的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于改善AMOLED显示器中晶体管和OLED参数的提取以补偿编程电压从而提高图像质量的系统和方法。像素电路包括：有机发光器件、用于向所述发光器件提供可编程驱动电流的驱动装置、用于提供编程信号的编程输入和用于储存所述编程信号的储存装置。电荷泵放大器具有电流输入和电压输出。所述电荷泵放大器包括呈负反馈结构的运算放大器。所述反馈由连接在所述运算放大器的输出与反相输入之间的电容器提供。共模电压源驱动所述运算放大器的非反相输入。电子开关跨接在电容器上以重置所述电容器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提取AMOLED显示器中阈值和迁移率参数的系统和方法版权本专利文件的部分公开内容包含受版权保护的材料。版权所有人不反对任何人按照本专利公开在美国专利和商标局的专利文档或记录中所呈现的形式对本专利公开进行复制，但是无论如何都保留所有版权。
本专利技术一般地涉及一种有源矩阵有机发光器件(AMOLED)显示器，具体地涉及从用于这种显示器的像素驱动器提取阈值和迁移因数。
技术介绍
目前，正引入一种有源矩阵有机发光器件(“AMOLED”)显示器。这种显示器和传统液晶显示器相比的优点包括低功耗、制造灵活以及刷新速率更快。与传统液晶显示器相比，AMOLED显示器无背光，因此各个像素由独立发光的不同颜色的OLED组成。OLED基于通过驱动晶体管提供的电流而发光，该驱动晶体管由编程电压控制。各个像素的功耗与该像素中产生的光的大小有关。基于OLED的像素中的输出质量受到驱动晶体管以及OLED本身的性能的影响，驱动晶体管通常由包括但不限于非晶硅、多晶硅或金属氧化物等的材料制成。尤其，随着像素的老化，驱动晶体管的阈值电压和迁移率均会改变。为了保持图像质量，这些参数发生的变化必须通过调整编程电压来进行补偿。为了实施该过程，这些参数必须从驱动电路中提取出来。为提取简单驱动电路中的这些参数而增加的元件要求在显示器基板上为该驱动电路要有更多的空间，因此也就减少了从OLED进行发光的孔径或面积的大小。当偏置在饱和时，薄膜驱动晶体管的I-V特性取决于迁移率和阈值电压，该迁移率和阈值电压是用于制造晶体管的材料的函数。因此，受老化和迁移率和阈值电压的工艺偏差的影响，在整个显示器面板上设置的不同薄膜晶体管器件可能会呈现出不一致的行为。于是，对于恒定的电压，各个器件可具有不同的漏极电流。在极端的示例中，一个器件可具有低阈值电压和低迁移率，而相比之下，第二个器件可具有高阈值电压和高迁移率。因此，当仅有很少的电子元件可用于保持所需的孔径时，提取驱动TFT和OLED的非一致性参数(即，阈值电压Vth和迁移率μ)变得具有挑战性。本专利技术期望以尽可能少的元件提取OLED像素的驱动电路中的这类参数以使像素孔径最大化。
技术实现思路
本专利技术的一个示例中公开了一种用于基于有机发光器件(OLED)的显示器的数据提取系统。所述系统包括：像素电路，其包括有机发光器件、用于向所述发光器件提供可编程驱动电流的驱动装置、用于提供编程信号的编程输入和用于储存所述编程信号的储存装置。电荷泵放大器具有电流输入和电压输出。所述电荷泵放大器包括呈负反馈结构的运算放大器。所述反馈由连接在所述运算放大器的输出与反相输入之间的电容器提供。共模电压源驱动所述运算放大器的非反相输入。在所述电容器上跨接有电子开关以重置所述电容器。开关模块包括与所述像素电路的输出连接的输入以及与所述电荷泵放大器的输入连接的输出。所述开关模块包括多个电子开关，以用于将电流导入和导出所述像素电路、在所述像素电路与所述电荷泵放大器之间提供放电路径、并使所述电荷泵放大器与所述像素电路隔开。控制器与所述像素电路、所述电荷泵放大器和所述开关模块连接。所述控制器以预定顺序控制施加至所述像素电路、所述电荷泵放大器和所述开关模块的输入信号以产生输出电压值，所述输出电压值是所述像素电路的参数的函数。所述顺序包括向所述编程输入提供编程电压，从而：将所述像素电路的内部电容预充电至一定电荷量，并经由所述开关模块将所述电荷传输至所述电荷泵放大器以生成所述输出电压值；或者通过将来自所述像素电路的电流经由所述开关模块提供至所述电荷泵放大器，以通过在特定时间段内进行积分而生成所述输出电压值。另一个示例是一种用于从包括有机发光器件的像素电路提取电路参数的方法，所述像素电路包括有机发光器件、用于向所述发光器件提供可编程驱动电流的驱动装置、编程输入和用于储存编程信号的储存装置。向所述编程电压输入提供预定编程电压。将所述像素电路的电容充电至一定电荷量或提供来自所述像素电路的电流。使所述像素电路与电荷泵放大器连接。使所述电荷泵放大器与所述像素电路隔开，从而提供一个与所述电荷量成比例的电压输出或者对来自所述像素电路的电流进行积分。读取所述电荷泵放大器的电压输出。从所述电荷泵放大器的电压输出确定至少一个像素电路参数。另一个示例是一种用于基于有机发光器件(OLED)的显示器的数据提取系统。所述系统包括像素电路，所述像素电路具有驱动晶体管、有机发光器件和与所述驱动晶体管的栅极连接的编程输入。所述驱动晶体管具有连接至所述OLED的源极或漏极。电荷泵放大器具有输入和积分电压输出。开关模块包括与所述像素电路的输出连接的输入和与所述电荷泵放大器的输入连接的输出。所述开关模块包括用于将电流导入和导出所述像素电路、在所述像素电路与所述电荷泵放大器之间提供放电路径、并将所述电荷泵放大器与所述像素电路隔开的开关。控制器与所述像素电路、所述电荷泵放大器和所述开关模块连接。所述控制器以预定顺序控制施加至所述像素电路、所述电荷泵放大器和所述开关模块的电压输入以生成输出电压值，所述输出电压值是所述像素电路的参数的函数。所述顺序包括向所述编程输入提供编程电压，从而：将所述像素电路的电容预充电至一定电荷量，并经由所述开关模块将所述电荷传输至所述电荷泵放大器以生成所述输出电压值，或者，通过将来自所述像素电路的电流经由所述开关模块提供至所述电荷泵放大器，以通过积分而生成所述输出电压值。对本领域的普通技术人员而言，参照附图对各种实施例和/或方面进行的详细说明，本专利技术的上述及其它方面和实施例将是显而易见的。下面将对附图进行简要说明。附图说明通过阅读下面的详细说明并参照附图，本专利技术的上述和其它优点将会变得显而易见。图1是具有补偿控制的AMOLED显示器的方块图。图2是用于图1所示AMOLED显示器中的二晶体管像素的数据提取电路的电路图；图3A是施加至数据提取电路以提取图2所示n型驱动晶体管的阈值电压和迁移率的信号的信号时序图；图3B是施加至数据提取电路以提取图2所示的具有n型驱动晶体管的OLED的特征电压的信号的信号时序图；图3C是施加至可直接读取的数据提取电路以提取图2所示n型驱动晶体管的阈值电压的信号的信号时序图；图4A是施加至数据提取电路以提取图2所示p型驱动晶体管的阈值电压和迁移率的信号的信号时序图；图4B是施加至数据提取电路以提取图2所示的具有p型驱动晶体管的OLED的特征电压的信号的信号时序图；图4C是施加至可直接读取的数据提取电路以提取图2所示p型驱动晶体管的阈值电压的信号的信号时序图；图4D是施加至数据提取电路以通过使用图2所示n型或p型驱动晶体管而直接读取OLED的导通电压的信号的信号时序图；图5是用于图1所示AMOLED显示器中的一个像素的三晶体管驱动电路的数据提取电路从而提取参数的电路图；图6A是施加至数据提取电路以提取图5所示驱动晶体管的阈值电压和迁移率的信号的信号时序图；图6B是施加至数据提取电路以提取图5所示OLED的特征电压的信号的信号时序图；图6C是施加至可直接读取的数据提取电路以提取图5所示驱动晶体管的阈值电压的信号的信号时序图；图6D是施加至可直接读取的数据提取电路以提取图5所示OLED的特征电压的信号的信号时序图；图7是读取AMOLED显示器中像素电路的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基于有机发光器件(OLED)的显示器的数据提取系统，所述系统包括：像素电路，其包括有机发光器件、用于向所述发光器件提供可编程驱动电流的驱动装置、用于提供编程信号的编程输入和用于储存所述编程信号的储存装置；电荷泵放大器，其具有电流输入和电压输出，所述电荷泵放大器包括呈负反馈结构的运算放大器，所述反馈由连接在所述运算放大器的输出与反相输入之间的电容器提供，共模电压源驱动所述运算放大器的非反相输入，并且在所述电容器上跨接有电子开关以重置所述电容器；开关模块，其包括与所述像素电路的输出连接的输入以及与所述电荷泵放大器的输入连接的输出，所述开关模块包括多个电子开关，以用于将电流导入和导出所述像素电路、在所述像素电路与所述电荷泵放大器之间提供放电路径、并使所述电荷泵放大器与所述像素电路隔开；以及控制器，其与所述像素电路、所述电荷泵放大器和所述开关模块连接，所述控制器以预定顺序控制施加至所述像素电路、所述电荷泵放大器和所述开关模块的输入信号以生成输出电压值，所述输出电压值是所述像素电路的参数的函数，所述顺序包括向所述编程输入提供编程电压，从而：将所述像素电路的内部电容预充电至一定电荷量，并经由所述开关模块将所述电荷传输至所述电荷泵放大器以生成所述输出电压值；或者，通过将来自所述像素电路的电流经由所述开关模块提供至所述电荷泵放大器，以通过在特定时间段内进行积分而生成所述输出电压值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.20 US 13/112,4681.一种用于基于有机发光器件(OLED)的显示器的数据提取系统，所述系统包括：像素电路，其包括有机发光器件、用于向所述发光器件提供可编程驱动电流的驱动装置、用于提供编程信号的编程输入和用于储存所述编程信号的储存装置；电荷泵放大器，其具有电流输入和电压输出，所述电荷泵放大器包括呈负反馈结构的运算放大器，所述负反馈由连接在所述运算放大器的输出与反相输入之间的电容器提供，共模电压源驱动所述运算放大器的非反相输入，并且在所述电容器上跨接有电子开关以重置所述电容器；开关模块，其包括与所述像素电路的输出连接的输入以及与所述电荷泵放大器的输入连接的输出，所述开关模块包括多个电子开关，以用于将电流导入和导出所述像素电路、在所述像素电路与所述电荷泵放大器之间提供放电路径、并使所述电荷泵放大器与所述像素电路隔开；以及控制器，其与所述像素电路、所述电荷泵放大器和所述开关模块连接，所述控制器以预定顺序控制施加至所述像素电路、所述电荷泵放大器和所述开关模块的输入信号以生成输出电压值，所述输出电压值是所述像素电路的参数的函数，所述顺序包括向所述编程输入提供编程电压，从而：将所述像素电路的内部电容预充电至一定电荷量，并经由所述开关模块将所述电荷传输至所述电荷泵放大器以生成所述输出电压值；或者，通过将来自所述像素电路的电流经由所述开关模块提供至所述电荷泵放大器，以通过在特定时间段内进行积分而生成所述输出电压值。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述驱动装置是由多晶硅、非晶硅、金属氧化物或其它适合的材料制成的n型或p型驱动晶体管。3.如权利要求2所述的系统，其还包括连接在所述编程输入与所述驱动晶体管的栅极之间的选择晶体管，其中，所述控制器提供选择信号，并且所述选择信号与所述选择晶体管的栅极连接，以将所述选择晶体管作为电子开关而操作。4.如权利要求3所述的系统，其中，所述驱动装置通过所述驱动装置的源极端或漏极端而与所述开关模块的输入连接。5.如权利要求3所述的系统，其还包括连接在所述开关模块的输入与所述驱动装置的源极端或漏极端之间的监测晶体管，其中，所述选择信号连接至所述监测晶体管的栅极，以将所述监测晶体管作为电子开关而操作。6.如权利要求2所述的系统，其中，所述参数是所述驱动晶体管的阈值电压，所述像素的内部电容被预充电至不会使所述OLED导通的量，所储存的电荷可通过所述开关模块进行放电并可被传输至所述电荷泵放大器，一直到所述驱动晶体管的栅源驱动电压等于其阈值电压为止，所述电荷泵放大器的输出电压值是所述阈值电压、反馈电容器、OLED电容和编程输入电压的函数。7.如权利要求2所述的系统，其中，所述参数是所述驱动晶体管的迁移率，所述像素的内部电容被预充电至不会使所述OLED导通的量，所储存的电荷可部分地通过所述开关模块进行放电，并且可在较短积分时间内传输至所述电荷泵放大器，并且所述电荷泵放大器的输出电压值是所述驱动晶体管的迁移率、积分时间、反馈电容器和编程输入电压的函数。8.如权利要求1所述的系统，其中，所述参数是所述OLED的导通电压，OLED电容被预充电至高于所述OLED的导通电压的量，所述OLED电容上的电荷接着通过所述OLED进行放电，一直到所述电荷达到所述OLED的导通电压为止，所述OLED电容上其余的电荷接着通过所述开关模块被传输至所述电荷泵放大器，并且所述放大器的输出为所述OLED的导通电压的值，所述值是所述放大器的反馈电容和所述OLED电容的函数。9.如权利要求2所述的系统，其中，所述参数为所述驱动晶体管的阈值电压和迁移率，所述编程电压设定为恰当值以使所述驱动晶体管导通，所述开关模块将所述驱动晶体管的电流导入所述电荷泵放大器，以在特定时间内直接对所述电流进行积分，并且所述放大器的输出是所述阈值电压和所述迁移率的值，所述值是所述放大器的反馈电容器、积分时长和所述编程电压的函数。10.如权利要求2所述的系统，其中，所述参数为所述OLED的导通电压，所述编程电压设定为恰当值以使所述驱动晶体管作为开关而操作，所述开关模块将所述OLED的电流导入所述电荷泵放大器，以使得在特定时间内直接对所述电流进行积分，所述放大器的输出是所述OLED的导通电压值，所述值是所述放大器的反馈电容器、积分时长和所述放大器的非反相输入处设定的共模电压的函数。11.一种用于从像素电路提取电路参数的方法，所述像素电路包括发光器件、用于向所述发光器件提供可编程驱动电流的驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈尔拉玛瑞扎·恰吉，亚沙尔·阿齐兹，
申请(专利权)人：伊格尼斯创新公司，
类型：
国别省市：