一種像素矩陣的外圍補償系統(tǒng)及其方法、顯示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請設(shè)及顯示器技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種像素矩陣的外圍補償系統(tǒng)及其方法、 顯不系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 有源矩陣驅(qū)動有機發(fā)光二極管（Active Matrix Organic Light-Emitting Diode，0LED)因具有高亮度、高發(fā)光效率、寬視角和低功耗等優(yōu)點，近年來被人們廣泛研究， 并被迅速應(yīng)用到新一代的顯示系統(tǒng)當(dāng)中。傳統(tǒng)的AMOL邸像素單元是兩個薄膜場效應(yīng)晶體管 (TMn Film Transistor, TFT)和一個存儲電容的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其中Tl管為驅(qū)動晶體 管、T2為開關(guān)晶體管、Cs為存儲電容和OLED為發(fā)光器件。開關(guān)晶體管T2響應(yīng)來自掃描控制信 號線上的信號，采樣來自數(shù)據(jù)線的信號，存儲電容Cs在開關(guān)晶體管T2關(guān)斷后保存所采樣的 電壓，驅(qū)動晶體管Tl根據(jù)存儲電容Cs所存儲的電壓信號為化ED提供電流，該電流決定了 OLED的亮度。根據(jù)TFT的電壓電流公式，驅(qū)動電流Ids可W表示為：
[0004] 其中，Ids為驅(qū)動晶體管Tl的漏源電流，iin為薄膜場效應(yīng)晶體管的有效遷移率，Cdx為 薄膜場效應(yīng)晶體管單位面積的柵氧化層電容，W和L分別為薄膜場效應(yīng)晶體管的有效溝道寬 度和有效溝道長度，Vg為薄膜場效應(yīng)晶體管的柵極電壓，Voled為化抓兩端的電壓，與OL抓的 闊值電壓相關(guān)，Vth為TFT的闊值電壓。
[0005] 雖然圖1所示像素電路的結(jié)構(gòu)簡單，但隨著時間的推移，其中的元件會老化，尤其 是驅(qū)動晶體管Tl和有機發(fā)光二極管化邸會老化，導(dǎo)致驅(qū)動晶體管Tl和OL抓的闊值電壓都會 產(chǎn)生漂移，且像素矩陣中各處像素單元的驅(qū)動晶體管Tl和OL邸的闊值電壓漂移情況也是不 一樣的；另外，因薄膜場效應(yīng)晶體管采用多晶娃材料制成，從而會導(dǎo)致像素矩陣中各個像素 單元的驅(qū)動晶體管Tl的闊值電壓Vth具有不均勻的特性；W上兩種情況，根據(jù)公式（1)可知， 驅(qū)動電流Ids運時都會發(fā)生改變，運樣就會造成像素矩陣顯示的不均勻性。
[0006] 針對驅(qū)動晶體管和化抓的闊值電壓漂移和不均勻帶來的像素矩陣顯示不均勻的 問題，目前有兩類對闊值電壓進行補償?shù)姆椒?像素單元內(nèi)補償和外圍電路補償。像素單 元內(nèi)補償就是通過復(fù)雜的像素單元電路結(jié)構(gòu)為OLm)提供一個恒定的驅(qū)動電流，運種方法的 電路不僅復(fù)雜，而且電路復(fù)雜又進一步會造成像素單元的開口率和良率下降；外圍補償相 比來說可W采用更簡單的像素單元結(jié)構(gòu)，因此更適合產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，但外圍電路需要特殊設(shè) 計。
[0007] 目前外圍補償?shù)碾娐罚际菍?shù)字原始信號先進行伽馬校正，再將經(jīng)過伽馬校正 的數(shù)字原始信號與數(shù)字補償信號相加后送入到一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊中，W輸出一被補償過的模 擬顯示信號給像素單元。運種做法的缺點在于，相加后信號的位數(shù)會很大，因此數(shù)模轉(zhuǎn)換模 塊的結(jié)構(gòu)會非常復(fù)雜;如果在模擬域?qū)⒃夹盘柡脱a償信號相加，則可能需要高壓加法器， 不僅會帶來忍片面積的增大，還會增大功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對上述問題，本申請?zhí)峁┮环N像素矩陣的外圍補償系統(tǒng)及其方法、顯示系統(tǒng)。
[0009] 根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N像素矩陣的外圍補償系統(tǒng)，所述像素矩 陣100包括N行M列像素單元IOUN行掃描線和M列數(shù)據(jù)線，像素單元101和各自的掃描線和數(shù) 據(jù)線分別連接，N和M均為正整數(shù)，所述外圍補償系統(tǒng)包括：
[0010] 柵極掃描驅(qū)動模塊200,用于通過掃描線向像素矩陣100發(fā)送掃描信號W在一帖內(nèi) 依次選通各行像素單元101;所述柵極掃描驅(qū)動模塊200還通過N行反饋地址線分別與N行像 素單元101連接，用于通過反饋地址線向像素矩陣100發(fā)送檢測控制信號W在一帖內(nèi)依次選 通各行像素單元101;
[0011] 列數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊300,用于通過數(shù)據(jù)線向像素矩陣100發(fā)送第一顯示信號，所述列 數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊300包括第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊301，所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊301接收數(shù)字原始信 號，輸出經(jīng)過伽馬校正的為模擬信號的第一顯示信號；
[0012] 補償模塊400,其通過M列反饋信號線分別與M列像素單元101相連，用于檢測像素 矩陣100的電特性變化W向像素矩陣100發(fā)送第二顯示信號來對各像素單元101進行補償。
[0013] 在一實施例中，所述補償模塊400包括第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊401、檢測模塊402和存儲 模塊403;所述檢測模塊402用于通過反饋信號線檢測像素單元101的電特性變化，并將檢測 得到的電特性變化信息發(fā)送給所述存儲模塊403;所述存儲模塊403用于存儲檢測模塊402 發(fā)送的電特性變化信息，并根據(jù)各像素單元101的電特性變化向第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊401發(fā)送 數(shù)字補償信號;所述第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊401對接收的數(shù)字補償信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換后通過反 饋信號線向像素單元101輸出第二顯示信號，其中所述第一顯示信號和第二顯示信號共同 驅(qū)動像素單元101，使像素單元101正確顯示圖像或視頻信息。
[0014] 在一實施例中，所述像素單元101包括驅(qū)動晶體管T1、第一開關(guān)晶體管T2、第二開 關(guān)晶體管T3、存儲電容Cs和有機發(fā)光二極管OLED;所述第一開關(guān)晶體管T2的第一極禪合于 所述數(shù)據(jù)線，第一開關(guān)晶體管T2的第二極禪合于驅(qū)動晶體管Tl的控制極，第一開關(guān)晶體管 T2的控制極禪合于所述掃描線;所述第二開關(guān)晶體管T3的第一極禪合于所述反饋信號線， 第二開關(guān)晶體管T3的第二極禪合于所述驅(qū)動晶體管Tl的第二極，第二開關(guān)晶體管T3的控制 極禪合于所述反饋地址線;所述驅(qū)動晶體管Tl的第一極禪合于電源電壓Vdd,驅(qū)動晶體管Tl 的第二極禪合于所述有機發(fā)光二極管化抓的正極，有機發(fā)光二極管化抓的負極接地;所述 存儲電容Cs禪合于驅(qū)動晶體管Tl的控制極和第二極之間，用于接收第一顯示信號和第二顯 示信號，W通過電容禪合的方式將兩種信號相加后加載到所述驅(qū)動晶體管Tl的控制極和第 二極之間。
[0015] 在一實施例中，所述柵極掃描驅(qū)動模塊200還通過N行截止信號線分別與N行像素 單元101連接，用于當(dāng)像素單元101被寫入第一顯示信號和第二顯示信號過程中，通過所述 截止信號線向像素單元101發(fā)送截止信號，所述截止信號用于防止第一顯示信號和第二顯 示信號寫入像素單元101過程中所述反饋信號線上有電流流過。
[0016] 在一實施例中，所述像素單元101包括驅(qū)動晶體管T1、第一開關(guān)晶體管T2、第二開 關(guān)晶體管T3、第=開關(guān)晶體管T4、存儲電容Cs和有機發(fā)光二極管OLED;
[0017] 具體地，所述第一開關(guān)晶體管T2的第一極禪合于所述數(shù)據(jù)線，第一開關(guān)晶體管T2 的第二極禪合于驅(qū)動晶體管Tl的控制極，第一開關(guān)晶體管T2的控制極禪合于所述掃描線； 所述第二開關(guān)晶體管T3的第一極禪合于所述反饋信號線，第二開關(guān)晶體管T3的第二極禪合 于所述有機發(fā)光二極管化抓的正極，第二開關(guān)晶體管T3的控制極禪合于所述反饋地址線； 所述驅(qū)動晶體管Tl的第一極禪合于電源電壓Vdd,驅(qū)動晶體管Tl的第二極禪合于所述有機發(fā) 光二極管化抓的正極，有機發(fā)光二極管化抓的負極接地;所述存儲電容Cs禪合于第一開關(guān) 晶體管T2的第二極和有機發(fā)光二極管化抓的陽極之間，用于接收第一顯示信號和第二顯 示信號，W通過電容禪合的方式將兩種信號相加后最終加載到所述驅(qū)動晶體管Tl的控制極 和第二極之間；
[0018] 其中，第一開關(guān)晶體管T2的第二極是通過所述第=開關(guān)晶體管T4禪合于驅(qū)動晶體 管Tl的控制極，具體地，第=開關(guān)晶體管T4的第一極與所述第一開關(guān)晶體管T2的第二極連 接，第S開關(guān)晶體管T4的第二極與所述驅(qū)動晶體管Tl的控制極連接，第S開關(guān)晶體管T4的 控制極連接于所述截止信號線；或者，所述驅(qū)動晶體管Tl的第一極是通過所述第=開關(guān)晶 體管T4禪合于電源電壓Vdd,具體地，第S開關(guān)晶體管T4的第一極與所述電源電壓Vdd連接， 第=開關(guān)晶體管T4的第二極與所述驅(qū)動晶體管Tl的第一極連接，第=開關(guān)晶體管T4的控制 極連接于所述截止信號線；或者，驅(qū)動晶體管Tl的第二極是通過所述第=開關(guān)晶體管T4禪 合于所述有機發(fā)光二極管OLm)的正極，具體地，第=開關(guān)晶體管T4的第一極與所述驅(qū)動晶 體管Tl的第二極連接，第S開關(guān)晶體管T4的第二極與所述有機發(fā)光二極管化ED的正極連 接，第=開關(guān)晶體管T4的控制極連接于所述截止信號線。
[0019] 在一實施例中，所述第一顯示為數(shù)據(jù)圖像信號電壓，第二顯示信號為驅(qū)動晶體管 Tl的闊值電壓和補償電壓之和;或者，所述第一顯示信號為驅(qū)動晶體管Tl的闊值電壓，第二 顯示信號為數(shù)據(jù)圖像信號電壓和補償電壓之和;或者，所述第一顯示信號為驅(qū)動晶體管Tl 的闊值電壓和數(shù)據(jù)圖像信號電壓之和，第二顯示信號為補償電壓。
[0020] 根據(jù)本申請的第二方面，本申請?zhí)峁┮环N包括上述像素矩陣的外圍補償系統(tǒng)的方 法，所述像素矩陣100包括N行M列像素單元101、N行掃描驅(qū)動線和M列數(shù)據(jù)線，像素單元101 和各自的掃描線和數(shù)據(jù)線分別連接，N和M均為正整數(shù)，所述方法包括W下操作:一帖時間由 N個相等的行時間ti~tN組成，每行像素單元101依次進行下述操作：
[0021] 任意一第n行像素單元101在tn時間內(nèi)，其中l(wèi)<n<N:柵極掃描驅(qū)動模塊200使此 行像素單元101的掃描線和反饋地址線有效，列數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊300和補償模塊400分別通過 數(shù)據(jù)線和反饋信號線向此行像素單元101寫入第一顯示信號和第二顯示信號，其中所述第 一顯示信號和第二顯示信號共同驅(qū)動像素單元101，使像素單元101正確顯示圖像或視頻信 息;在tn+l時間內(nèi)，柵極掃描驅(qū)動模塊200使此行像素單元101的掃描線無效W及繼續(xù)維持反 饋地址線有效，補償模塊400通過反饋信號線檢測此行像素單元101的電特性變化W在下帖 該行像素單元101被選通時進行補償;在tn+2時間內(nèi)，柵極掃描驅(qū)動模塊200使此行像素單 元101的掃描線和反饋地址線都無效，像素單元101被所述第一顯示信號和第二顯示信號驅(qū) 動W發(fā)光。
[0022] 根據(jù)本申請的第=方面，本申請?zhí)峁┮环N包括上述像素矩陣的外圍補償系統(tǒng)的方 法，所述像素矩陣100包括N行M列像素單元101、N行掃描驅(qū)動線和M列數(shù)據(jù)線，像素單元101 和各自的掃描線和數(shù)據(jù)線分別連接，N和M均為正整數(shù)，所述方法包括發(fā)光操作帖和檢測補 償帖，其中一帖時間由N個相等的行時間tl~tN組成；
[0023] 在一帖的發(fā)光操作帖中，任意一第n行像素單元101在tn時間內(nèi)，其中l(wèi)<n如:柵 極掃描驅(qū)動模塊200使此行像素單元101的掃描線和反饋地址線有效，列數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊300 和補償模塊400分別通過數(shù)據(jù)線和反饋信號線向此行像素單元101寫入第一顯示信號和第 二顯示信號，其中所述第一顯示信號和第二顯示信號共同驅(qū)動像素單元101，使像素單元 101正確顯示圖像或視頻信息;在tn+l時間內(nèi)，柵極掃描驅(qū)動模塊200使此行像素單元101的 掃描線和反饋地址線都無效，像素單元101被所述第一顯示信號和第二顯示信號驅(qū)動W發(fā) 光;在一帖的檢測補償帖中，每行像素單元101或所有像素單元101中的若干行像素單元101 依次進行下述操作，當(dāng)在一帖的檢測補償帖中，只有所有像素單元101中的若干行像素單元 101依次進行下述操作時，安排進行下述操作的行像素單元101次序，W使在若干帖的檢測 補償帖中，所有像素單元101都進行了