CN107978259B - 有机发光显示装置及用于检测oled的驱动特性的电路 - Google Patents
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Abstract
有机发光显示装置及用于检测OLED的驱动特性的电路。本发明的有机发光显示装置包括:显示面板,其被配备有多个像素,所述多个像素各自包括有机发光二极管OLED和用于驱动OLED的驱动TFT;以及感测电路,其通过感测线与像素连接并且检测对应像素的驱动特性。感测电路可以包括:多个感测单元,其包括积分器、采样单元和缩放器,该积分器用于对分别流过与全差分放大器的反相输入端子和非反相输入端子连接的两条相邻的感测线的电流进行积分,该采样单元用于分别对积分器的两个积分输出进行采样,该缩放器用于调整采样单元的输出的操作范围;差分放大器,其用于对缩放器的一个或更多个输出进行差分放大;以及ADC,其用于将差分放大器的输出转换为数字感测值。
Description
技术领域
本发明涉及改进用于检测用于驱动有机发光像素的驱动TFT的电特性的感测单元的结构的有机发光显示装置。
背景技术
有源矩阵型有机发光显示器覆盖其自身发光的有机发光二极管(下文中,被称为“OLED”),并且具有响应速度快、发光效率高、亮度高和视角广的优点。
有机发光显示装置按照矩阵方式布置各自包括有机发光二极管OLED和驱动薄膜晶体管TFT的像素,并且根据视频数据的渐变来调整像素中实现的图像的亮度。驱动TFT根据OLED的栅极及其源极之间的电压来控制流过OLED的驱动电流。根据驱动电流来确定OLED的发光量,并且根据OLED的发光量来确定图像的亮度。
当驱动TFT在饱和区域中操作时,在驱动TFT的漏极和源极之间流动的像素电流根据驱动TFT的诸如阈值电压和电子迁移率这样的电特性而改变。由于诸如处理特性和时变特性这样的各种原因,对于各个像素而言,驱动TFT的电特性有所不同。因此,即使向具有驱动TFT的不同电特性的像素施加相同的数据电压,每个像素也产生亮度偏差。除非特性偏差得到补偿,否则难以实现所期望质量的图像。
为了解决这个问题,提出了一种补偿由于像素外部和/或内部的驱动TFT的电特性(阈值电压、迁移率)的偏差而引起的亮度偏差的技术。外部补偿方法感测每个像素的驱动TFT的特性参数,并且根据感测值来调整输入数据以精确地补偿像素之间的亮度偏差,但是不利之处在于花费大量时间进行感测。另一方面,内部补偿方法能够实时补偿亮度偏差,但是不利之处在于像素结构复杂并且开口率低。
在外部补偿方法中,用于感测驱动TFT特性的感测线连接到每个像素,并且用于检测流过感测线并反映驱动TFT的特性的电流或电压的感测单元被嵌入在数据驱动电路中。用于向像素施加数据电压并且感测驱动TFT的特性的源驱动IC被设置在显示面板的外部非显示区中并且被边框覆盖。
通过使用通过感测线的电流来感测驱动TFT的特性的感测单元包括积分器、采样单元、缩放器、模数转换器ADC等。感测单元在每条感测线包括积分器的运算放大器(OPAmp)和缩放器,使得感测单元占据大面积。
发明内容
已经考虑到上述情况作出本发明。本发明的一个目的是减小用于感测驱动TFT的特性的感测单元的物理尺寸。
本发明的另一个目的是当感测单元按照电流方式感测驱动TFT的特性时减小噪声的影响。
本发明的又一个目的是提供能够改变检测驱动TFT的特性的操作模式的感测单元的结构。
本发明的用于检测有机发光二极管(OLED)的驱动特性的电路可以包括:积分器,该积分器用于对分别流过与全差分放大器的反相输入端子和非反相输入端子连接的相邻的两条感测线的电流进行积分,所述感测线连接到用于驱动构成显示面板的像素的所述OLED的驱动TFT;采样单元,该采样单元用于分别对所述积分器的两个积分输出进行采样;差分放大器,该差分放大器用于对所述采样单元的一个或更多个采样输出进行差分放大;以及模数转换器(ADC),该ADC用于将所述差分放大器的输出转换成数字感测值。
在实施方式中,所述电路还可以包括缩放器,该缩放器用于将所述采样单元的两个采样输出分别转换成所述ADC的操作范围并且将结果输出到所述差分放大器。
在实施方式中,所述电路还可以包括:第一感测开关和第二感测开关,该第一感测开关和该第二感测开关用于分别将所述反相输入端子和所述非反相输入端子与所述两条感测线联接,以便在使所述OLED发光的显示驱动时断开以及在检测所述OLED的驱动特性的感测驱动时连接;以及第一模式开关和第二模式开关,该第一模式开关和该第二模式开关用于分别将所述采样单元的两个采样输出与所述差分放大器的两个输入端子联接。
在实施方式中,所述积分器可以包括连接所述全差分放大器的所述反相输入端子和非反相输出端子的第一电容器和第一复位开关以及连接所述全差分放大器的所述非反相输入端子和反相输出端子的第二电容器和第二复位开关,并且所述全差分放大器的公共输出端子连接到将被施加到所述驱动TFT的源极的参考电压。
在实施方式中,所述采样单元可以包括第一采样电容器和第二采样电容器以及第一采样开关和第二采样开关,所述第一采样开关和所述第二采样开关用于分别将所述第一采样电容器的第一端子和所述第二采样电容器的第一端子与所述非反相输出端子和所述反相输出端子联接,并且所述第一采样电容器的第二端子和所述第二采样电容器的第二端子连接到与所述ADC的操作范围相关的第二参考电压。
在实施方式中,所述第一模式开关可以选择性地将第一采样输出或第二采样输出与所述差分放大器的第一输入端子连接,并且所述第二模式开关选择性地将所述第二采样输出或第三参考电压与所述差分放大器的第二输入端子连接。
在实施方式中,在使用所述两条感测线的感测值之间的差值的第一模式下,所述第一模式开关可以将所述差分放大器的第一输入端子与所述第一采样输出连接,并且所述第二模式开关可以将所述差分放大器的第二输入端子与所述第二采样输出连接。在使用所述两条感测线的各自感测值和预定参考值之间的差值的第二模式下,所述第一模式开关可以将所述差分放大器的所述第一输入端子与所述第一采样输出连接并且所述第二模式开关可以将所述差分放大器的所述第二输入端子与所述第三参考电压连接,或者所述第一模式开关可以将所述差分放大器的所述第一输入端子与所述第二采样输出连接并且所述第二模式开关可以将所述差分放大器的所述第二输入端子与所述第三参考电压连接。
在实施方式中,所述电路还可以包括:第一参考开关,该第一参考开关用于将所述差分放大器的第一输入端子与第三参考电压联接;以及第二参考开关,该第二参考开关用于将所述差分放大器的第二输入端子与第三参考电压联接。
在实施方式中,在使用所述两条感测线的感测值之间的差值的第一模式下,所述第一模式开关可将所述差分放大器的所述第一输入端子与所述第一采样输出连接,并且所述第二模式开关可以将所述差分放大器的第二输入端子与所述第二采样输出连接。在使用所述两条感测线的各自感测值和预定参考值之间的差值的第二模式下,所述第一模式开关可以将所述差分放大器的所述第一输入端子与所述第一采样输出连接并且所述第二参考开关可以将所述差分放大器的所述第二输入端子与所述第三参考电压连接,或者所述第二模式开关可以将所述差分放大器的所述第二输入端子与所述第二采样输出连接并且所述第一参考开关可以将所述差分放大器的所述第一输入端子与所述第三参考电压连接。
在实施方式中,在初始化区段期间,所述第一感测开关和所述第二感测开关、所述第一复位开关和所述第二复位开关以及所述第一采样开关和第二采样开关接通并且所述参考电压被施加到所述驱动TFT的源极。在采样区段期间,所述第一复位开关和所述第二复位开关断开,用于感测的数据电压被施加到与所述两条感测线中的一条感测线连接的第一驱动TFT的栅极,以使所述第一驱动TFT导通,预定数据电压被施加到与所述两条感测线中的另一条感测线连接的第二驱动TFT,以使所述第二驱动TFT截止,所述第一采样电容器和所述第二采样电容器中的一个存储所述积分器对流过第一驱动TFT的源极的电流进行积分以输出的第一积分输出,所述第一采样电容器和所述第二采样电容器中的另一个存储所述积分器对流过所述第二驱动TFT的源极的电流进行积分以输出的第二积分输出。并且,在转换区段期间,所述第一采样开关和第二采样开关断开,所述第一模式开关和所述第二模式开关接通,并且所述差分放大器和所述ADC将存储在所述第一采样电容器和第二采样电容器中的第一积分输出和第二积分输出之差转换成数字值。
根据本发明的另一个实施方式的有机发光显示装置可以包括:显示面板,该显示面板被配备有多个像素,所述多个像素中的每一个像素包括有机发光二极管(OLED)和用于驱动OLED的驱动TFT;以及感测电路,该感测电路通过感测线与一个或更多个像素连接并且检测对应像素的驱动特性。所述感测电路可以包括:多个感测单元,所述多个感测单元中的每一个包括积分器、采样单元和缩放器,所述积分器用于对分别流过与全差分放大器的反相输入端子和非反相输入端子连接的相邻的两条感测线的电流进行积分,所述采样单元用于分别对所述积分器的两个积分输出进行采样,所述缩放器用于调节所述采样单元的输出的操作范围;差分放大器,该差分放大器用于对所述缩放器的一个或更多个输出进行差分放大;以及模数转换器(ADC),该ADC用于将所述差分放大器的输出转换成数字感测值。
在实施方式中,所述感测单元还可以包括第一感测开关和第二感测开关,该第一感测开关和该第二感测开关用于将所述反相输入端子和所述非反相输入端子与所述两条感测线分别联接,以便在使OLED发光的显示驱动时断开以及在检测所述OLED的驱动特性的感测驱动时连接;以及第一模式开关和第二模式开关,该第一模式开关和该第二模式开关用于分别将所述采样单元的两个采样输出与所述差分放大器的两个输入端子联接。
在实施方式中,所述积分器可包括连接所述全差分放大器的所述反相输入端子和非反相输出端子的第一电容器和第一复位开关以及连接所述全差分放大器的所述非反相输入端子和反相输出端子的第二电容器和第二复位开关,并且所述全差分放大器的公共输出端子连接到将被施加到所述驱动TFT的源极的参考电压。
在实施方式中,所述采样单元可以包括第一采样电容器和第二采样电容器以及第一采样开关和第二采样开关,所述第一采样开关和所述第二采样开关用于分别将所述第一采样电容器的第一端子和所述第二采样电容器的第一端子与所述非反相输出端子和所述反相输出端子联接,所述第一采样电容器的第二端子和所述第二采样电容器的第二端子连接到与所述ADC的操作范围相关的第二参考电压。
在实施方式中,在第一时间段期间,将能够使驱动TFT导通的用于感测的数据电压施加到与奇数感测线连接的像素,将不能使驱动TFT导通的预定数据电压施加到与偶数感测线连接的像素,同时驱动所述多个感测单元以获得多个第一缩放输出和多个第二缩放输出,并且控制所述第一模式开关和所述第二模式开关以使得所述多个感测单元依次与所述差分放大器连接,并且当每个感测单元与所述差分放大器连接时,所述差分放大器和所述ADC被驱动,以输出针对连接到与对应感测单元相关的奇数感测线的像素的数字感测值。并且,在第一时间段之后的第二时间段期间,将不能使所述驱动TFT导通的预定数据电压施加到与奇数感测线连接的像素,将能够使所述驱动TFT导通的用于感测的数据电压施加到与偶数感测线连接的像素,同时驱动所述多个感测单元以获得多个第一缩放输出和多个第二缩放输出,并且控制所述第一模式开关和所述第二模式开关以使得所述多个感测单元依次与所述差分放大器连接,并且当每个感测单元与所述差分放大器连接时,所述差分放大器和所述ADC被驱动,以输出针对连接到与对应感测单元相关的偶数感测线的像素的数字感测值。
因此,与感测单元的传统结构相比,能够通过将放大器和缩放器的数目减少一半来减小包括在数据驱动电路中的源驱动IC的面积。
此外,随着源IC的尺寸减小,每个晶片能够产生的源IC的数目增加,结果,能够降低源IC的成本。
此外,通过以全差分方式将流过彼此相邻的两条感测线的电流的积分值进行差分放大,能够在减小电流中混合的噪声对感测线的影响的同时检测驱动TFT的特性。
另外,感测单元能够被配置用于一般用途,使得用于将在两条邻近感测线中流动的电流的积分值进行差分放大的CDS操作模式和用于将具有参考值的在一条感测线中流动的电流的积分值进行差分放大的一般操作模式能够被彼此切换。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解,并入并构成本说明书的部分,附图例示了本发明的实施方式并且与描述一起用来解释本发明的原理。在附图中:
图1示出了用于使用电流来检测像素特性的常规感测电路配置,
图2是例示了根据本发明的实施方式的有机发光显示装置的驱动电路的框图,
图3示出了用于实现电流感测方法的像素阵列和源驱动IC的配置,
图4示出了用于实现电流感测方法的像素和感测单元的连接结构,
图5示出了用于排列在一个像素行中的感测像素的感测选通脉冲SCAN的导通脉冲间隔中的感测电压的波形和驱动信号的定时,
图6和图7分别示出了感测驱动TFT的阈值电压和迁移率的方法,
图8示出了根据本发明的实施方式的感测电路的配置,
图9示出了根据本发明的实施方式的用于驱动像素和感测电路的驱动信号的定时,
图10示出了根据本发明的另一个实施方式的感测电路的配置。
具体实施方式
在下文中,将参照附图来详细地描述本发明的优选实施方式。在整个说明书中,相同的参考标记表示基本相同的组件。在以下描述中,当对并入本文中的已知功能和配置的详细描述会使得本发明的主题相当不清楚时,将省略该详细描述。
图1示出了用于使用电流来检测像素特性的常规感测电路配置。
当通过使用电流来检测像素的驱动特性时,噪声是一个问题并且解决该问题的解决方案是必不可少的。图1中的感测电路被配置成通过应用相关双采样CDS方法来不同地放大两条邻近感测线的感测值,以减少噪声。
CDS方法对由参考值驱动并且传送到输出节点的值进行采样,对由正常值驱动并且传送到输出节点的值进行采样,然后获得两个采样值之间的差值。然而,CDS方法不能直接应用于像素的驱动特性的检测。因此,假定邻近感测线的值具有相似的噪声,例如,正常驱动并感测奇数行,以参考值驱动并感测偶数行,然后将感测值进行差分放大。因此,能够减小感测值中包括的噪声分量。
在图1中,感测电路可以包括:感测单元,该感测单元对流过感测线的电流进行积分、采样和缩放;差分放大器(全局放大器GA),该差分放大器对与两条相邻感测线(Even/Odd)连接的两个感测单元的输出进行差分放大;以及模数转换器ADC,该ADC将差分放大器的输出转换成数字值。
感测单元可以包括:电流积分器,该电流积分器用于对流过感测线的电流进行积分;采样单元,该采样单元用于对电流积分器的输出进行采样;缩放器,该缩放器用于调整采样值以使其在ADC的操作范围内;以及多个开关。
电流积分器包括:差分放大器;反馈电容器Cfb,该反馈电容器Cfb用于将差分放大器的反相端子和输出端子连接;以及复位开关RST,该复位开关RST与电容器并联连接。反相端子通过感测开关连接到感测线,并且非反相端子连接到参考电压Vref。感测开关ODD/EVEN只在检测感测线电流值的感测驱动期间连接,而在像素发光的显示驱动期间断开。
采样单元可以包括用于控制与电流积分器的连接的采样开关SAM和用于存储由电流积分器进行积分的值的采样电容器CS/H。其电平由缩放器控制的两个或更多个采样输出通过两个或更多个开关(Hold)输入到差分放大器GA的输入端子。
为了对两条感测线的感测值进行差分放大,在感测驱动被划分成第一时间段(奇数行感测时间段)和第二时间段(偶数行感测时间段)的同时执行感测操作。
在第一时间段期间,将用于感测的数据电压施加到与奇数感测线连接的像素,通过奇数感测线来感测流过驱动TFT的源极的电流,将用于使驱动TFT截止的数据电压施加到与偶数感测线连接的像素,通过偶数感测线来感测流过驱动TFT的源极的电流(对应于噪声分量),然后对感测到的电流值进行差分放大并且将其转换成数字感测值。
在第二时间段期间,将用于感测的数据电压施加到与偶数感测线连接的像素,通过偶数感测线来感测流过驱动TFT的源极的电流,将用于使驱动TFT截止的数据电压施加到与奇数感测线连接的像素,通过奇数感测线来感测流过驱动TFT的源极的电流(对应于噪声分量),然后对感测到的电流值进行差分放大并且将其转换成数字感测值。
在感测驱动中,第一时间段和第二时间段可以被分别划分成初始化区段、感测区段和转换区段。
在感测驱动的初始化区段期间,连接复位开关RST,使得非反相端子的参考电压被施加到通过感测线连接的驱动TFT的源极。在感测驱动的感测区段期间,断开复位开关RST,连接采样开关SAM,将用于感测的数据电压施加到与奇数感测线(或偶数感测线)连接的像素,从而使对应的驱动TFT导通,并且将预定数据电压施加到与偶数感测线(或奇数感测线)连接的像素,从而使对应的驱动TFT截止,并且流过驱动TFT的源极的电流通过感测线被传送到电流积分器,对其进行积分并且作为采样值存储在采样单元的采样电容器CS/H中。在感测驱动的转换区段期间,断开采样开关SAM,连接缩放器和差分放大器之间的开关(Hold),差分放大器GA对与奇数感测线连接的奇数感测单元的输出和与偶数感测线连接的偶数感测单元的输出进行差分放大,并且ADC将差分放大器的输出转换成数字感测值。
在图1中,采样单元不仅被配置成对电流积分器的输出进行采样,而且还对参考电压Vref进行采样,并且在缩放器和差分放大器之间设置8个开关。这是为了应用间接差分放大方法,在间接差分放大方法中,针对每条感测线,获得感测线的感测值与参考值之间的差值,然后将两个差值彼此相减,而没有将奇数感测线和偶数感测线的感测值直接差分放大。也就是说,奇数感测线的感测值Ssl_odd和针对偶数感测单元的参考电压采样的值Sref_even被差分放大(Ssl_odd-Sref_even)以被转换成数字值,偶数感测线的感测值Ssl_even和针对奇数感测单元的参考电压采样的值Sref_odd被差分放大(Ssl_even-Sref_odd)以被转换成数字值,然后获得其差值((Ssl_odd-Sref_even)-(Ssl_even-Sref_odd)=(Ssl_odd-Ssl_even))。当然,奇数感测线的感测值Ssl_odd和偶数感测线的感测值Ssl_even中的一个是通过将用于感测的数据电压施加到对应像素而获得的值,而另一个是通过将用于使驱动TFT截止的预定数据电压施加到对应像素而获得的值。被施加用于感测的数据电压的感测线可以在第一时间段和第二时间段之间交替地改变。
在图1的感测电路中,针对每条感测线配备感测单元,并且每个感测单元包括OP放大器和缩放器,因此包括感测电路的源驱动IC的尺寸变大。
为了解决这个问题,本发明通过使用全差分放大器FDA来将用于两条感测线的感测单元配置为一个,由此减小了电流检测方案中的有问题的噪声并且减小了源驱动IC的面积。
图2是例示了根据本发明的实施方式的有机发光显示装置的驱动电路的框图,图3示出了用于实现电流感测方法的像素阵列和源驱动IC的配置。
根据本发明的实施方式的有机发光显示装置可以包括显示面板10、定时控制器11、数据驱动电路12和选通驱动电路13。
多条数据线14以及多条感测线和多条选通线(或扫描线)15在显示面板10上彼此交叉,并且像素P按照矩阵方式布置以构成像素阵列。多条选通线15可以包括被供应第一扫描信号SCAN的多条第一选通线15A和被供应第二扫描信号SEN的多条第二选通线15B。
每个像素连接到数据线14A中的任一条、感测线14B中的任一条、第一选通线15A中的任一条和第二选通线15B中的任一条。
像素P被未示出的电源供应高电位驱动电压EVDD和低电位驱动电压EVSS,并且可以包括OLED、驱动TFT、存储电容器、第一开关TFT和第二开关TFT。构成像素P的TFT可以被实现为p型或n型或者p型和n型混合的混合型。另外,TFT的半导体层可以包含非晶硅、多晶硅或氧化物。
在本发明的驱动电路或像素中,开关元件可以由n型金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或p型MOSFET的晶体管来实现。用n型晶体管例示以下实施方式,但是本发明不限于此。晶体管是包括栅极、源极和漏极的3电极元件。源极是用于向晶体管供应载流子的电极。在晶体管内,载流子从源极开始流动。源极是载流子从其离开晶体管的电极。也就是说,MOSFET中的载流子的流动是从源极到漏极。在N型MOSFET(NMOS)的情况下,由于载流子是电子,因此源极电压具有比漏极电压低的电压,使得电子能够从源极流向漏极。在N型MOSFET中,电流方向是从漏极到源极,因为电子从源极流向漏极。在P型MOSFET(PMOS)的情况下,由于载流子是空穴,因此源极电压高于漏极电压,使得空穴能够从源极流向漏极。在P型MOSFET中,电流从源极流向漏极,因为空穴是从源极流向漏极的。应该注意,MOSFET的源极和漏极并不固定。例如,MOSFET的源极和漏极可以根据所施加的电压而改变。在以下实施方式中,本发明不应该由于晶体管的源极和漏极而受限制。
本发明的有机发光显示装置采用了外部补偿方案。外部补偿方法感测像素中配有的驱动TFT的电特性并且基于感测值来校正输入图像的数字数据DATA。驱动TFT的电特性可以包括驱动TFT的阈值电压和电子迁移率。
定时控制器11可以在时间上分离感测驱动和显示驱动或显示操作,感测驱动感测像素的驱动特性并且更新与感测值对应的补偿值,显示驱动或显示操作根据预定的控制序列来显示反映补偿值的输入图像。在定时控制器11的控制下,外部补偿操作可以在显示驱动期间、或者在显示操作开始之前的通电顺序时间段期间(直到在施加***电力之后立即显示图像的图像显示时间段之前的非显示时间段)、或者在显示操作结束之后的断电顺序期间(直到在图像显示终止之后立即关闭***电力之前的非显示时间段)的垂直消隐时间段中执行。
垂直消隐时间段是输入图像数据DATA未被写入并且设置在写入1帧的输入图像数据的垂直启动时间段之间的时间段。通电顺序时间段意指从***电力被接通时直到输入图像被显示为止的过渡时间段。断电顺序时间段意指从输入图像的显示结束直到***电力被关断为止的过渡时间段。
用于感测并补偿驱动TFT特性的外部补偿操作可以只在正施加***电力的时间段期间显示装置的屏幕被关闭的状态下(例如,在待机模式、休眠模式、低电力模式等下)执行。定时控制器11可以根据预定感测处理来检测待机模式、休眠模式、低功率模式等并且控制用于外部补偿操作的所有操作。
定时控制器11基于诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、点时钟信号DCLK和数据使能信号DE的定时信号来生成用于控制数据驱动电路12的操作定时的数据控制信号DDC和用于控制选通驱动电路13的操作定时的选通控制信号GDC。定时控制器11可以在时间上分离执行图像显示的时间段和执行外部补偿操作的时间段,并且不同地生成用于图像显示的控制信号和用于外部补偿的控制信号。
选通控制信号GDC包括选通起始脉冲GSP、选通移位时钟GSC、选通输出使能信号GOE等。选通起始脉冲(GSP)被施加到生成第一扫描信号的选通级,以控制该选通级生成第一扫描信号。选通移位时钟GSC是共同输入选通级的时钟信号,并且是用于将选通起始脉冲GSP移位的时钟信号。选通输出使能信号GOE是控制选通级的输出的屏蔽信号。
数据控制信号DDC包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、源极输出使能信号SOE等。源极起始脉冲SSP控制数据驱动电路12的数据采样起始定时。源极采样时钟SSC是基于上升沿或下降沿来控制相应源驱动IC中的数据的采样定时的时钟信号。源极输出使能信号SOE控制数据驱动电路12的输出定时。
在感测驱动期间,定时控制器11可以基于从数据驱动电路12输入的数字感测值SD来计算能够补偿驱动TFT的电特性的变化的补偿参数,并且将其存储在存储器中。存储在存储器中的补偿参数能够在每当执行感测驱动时被更新,并因此能够容易地补偿驱动TFT的时变特性。
在显示驱动期间,定时控制器11可以从存储器读取补偿参数,基于补偿参数来校正输入图像的数字数据DATA,并且将其提供到数据驱动电路12。
数据驱动电路12可以包括一个或更多个源驱动IC SDIC。每个源驱动IC可以包括与数据线14A连接的多个数模转换器DAC和与感测线14B连接的感测电路。感测电路可以包括与邻近两条感测线14B连接的多个感测单元121、差分放大器122和模数转换器123。
如图3所示,每个感测单元连接到偶数感测线和奇数感测线,并且通过每条感测线14B共同连接到设置在一个像素行Li中的多个像素Ps。在图3中,示出了包括4个像素的一个单位像素以共享一条感测线14B,但是本发明不限于此。本发明可以应用于其中两个或更多个像素通过一条感测线14B连接到一个感测单元的各种修改实施方式。
在显示驱动期间,源驱动IC的DAC根据从定时控制器11输入的数据控制信号DDC将输入图像数据DATA转换成用于显示的数据电压,并且将该数据电压提供到数据线14A。用于显示的数据电压是根据输入图像的灰度级而变化的电压。
在感测驱动期间,DAC根据从定时控制器11输入的数据控制信号DDC来生成用于感测的数据电压,并且将数据电压提供到数据线14A。用于感测的数据电压是能够在感测驱动期间将像素中配有的驱动TFT导通的电压。可以针对所有像素将用于感测的数据电压生成为相同的值。在给定对于每种颜色而言像素特性是不同的情况下,可以针对每种颜色将用于感测的数据电压生成为不同的值。例如,用于感测的数据电压可以被生成为用于显示第一颜色的第一像素的第一值、用于显示第二颜色的第二像素的第二值以及用于显示第三颜色的第三像素的第三值。
感测单元121可以向感测线14B提供参考电压Vref,对通过感测线14B输入的感测值(用于OLED或驱动TFT的电特性值)进行采样/保持并且将其发送到ADC。
在显示驱动期间,选通驱动电路13基于选通控制信号GDC来生成用于显示的扫描信号,并且将扫描信号序列提供到与像素行Li、Li+1、Li+2、Li+3、...连接的选通线15。像素行意指一组水平相邻的像素。扫描信号在选通高电压VGH和选通低电压VGL之间摆动。选通高电压VGH被设置成比TFT的阈值电压高的电压以使TFT导通,并且选通低电压VGL低于TFT的阈值电压。
在感测驱动期间,选通驱动电路13基于选通控制信号GDC来生成用于感测的扫描信号,并且将扫描信号依次提供到与像素行连接的选通线15B。用于感测的扫描信号可以具有比用于显示的扫描信号宽的导通脉冲间隔。用于感测的选通信号的一个或更多个导通脉冲间隔可以被包括在一行感测导通时间内。这里,一行感测导通时间意指同时感测一个像素行中的像素所花费的扫描时间。
图4示出了像素和用于实现电流感测方法的感测单元的连接结构。图4仅仅是用于利于理解电流感测方法以及应用了本发明的电流感测的像素结构并且可以对其驱动定时进行各种修改的示例。因此,本发明的技术精神不限于该实施方式。
参照图4,像素可以包括OLED、驱动TFT DT、存储电容器Cst、第一开关TFT ST1和第二开关TFT ST2。
OLED包括与驱动TFT DT的源极节点Ns连接的阳极、与低电位驱动电压EVSS的输入端子连接的阴极以及位于阳极和阴极之间的有机化合物层。驱动TFT DT根据栅极和源极之间的电压Vgs来控制输入到OLED的电流的量。驱动TFT DT的栅极连接到栅极节点Ng,驱动TFT DT的漏极连接到高电位驱动电压EVDD的输入端子,并且驱动TFT DT的源极连接到源极节点Ns。存储电容器Cst连接在选通节点Ng和源极节点Ns之间。第一开关TFT SW1响应于第一选通脉冲SCAN而将数据线14A中的数据电压Vdata施加到栅极节点Ng。第一开关TFT SW1的栅极连接到第一扫描线15A,第一开关TFT SW1的漏极连接到数据线14A并且第一开关TFTSW1的源极连接到栅极节点Ng。第二开关TFT SW2响应于第二选通脉冲SEN而接通/断开源极节点Ns和感测线14B之间的电流流动。第二开关TFT SW2的栅极连接到第二选通线15B,第二开关TFT SW2的漏极连接到感测线14B并且第二开关TFT SW2的源极连接到源极节点Ns。
在第一选通线15A和第二选通线15B被共享的状态下,第一开关TFT ST1和第二开关TFT ST2可以由相位彼此相同的第一选通脉冲SCAN或第二选通脉冲SEN来驱动。在下文中,假定第一选通线15A和第二选通线15B被连接在一起,以便施加一个选通信号。
图4的感测电路被简要示出,以便说明检测流过一条感测线的感测电流的操作,并且与图1的相比,在图4中省略了缩放器、差分放大器和一些开关。
电流积分器包括运算放大器AMP、反馈电容器Cfb和第一开关SW1。电流积分器对像素电流Ip进行积分,以输出积分值Vsen。运算放大器AMP包括与感测线14B连接以接收像素电流Ip的反相端子(-)、接收参考电压Vref的非反相端子(+)和输出积分值的输出端子。反馈电容器Cfb连接非反相端子(+)和输出端子并且对像素电流Ip进行积分。第一开关SW1连接到反馈电容器Cfb的两端,并且当第一开关SW1导通时,反馈电容器Cfb被初始化。
采样单元SH包括根据采样信号SAM而切换的第二开关SW2、根据保持信号HOLD而切换的第三开关SW3以及具有连接在第二开关SW2和第三开关SW3之间的一端和与接地电压源GND连接的另一端的采样电容器Cs。采样单元对从当前积分器CI输出的积分值Vsen进行采样和保持。
ADC通过第三开关SW3连接到采样电容器Cs。
图5示出了用于排列在一个像素行中的感测像素的感测选通脉冲SCAN的导通脉冲间隔中的感测电压的波形和驱动信号的定时。参照图5,感测驱动包括初始化区段Tini、采样区段Tsam和转换区段Tcon。
在初始化区段Tini期间,第一开关导通,因此放大器AMP作为其增益为1的缓冲器操作。放大器AMP的输入端子(+/-)、感测线14B和源极节点Ns都被初始化成参考电压Vref。
在初始化区段Tini期间,用于感测的数据电压Vdata通过源驱动IC的DAC被施加到像素的栅极节点Ng。因此,与栅极节点Ng和源极节点Ns之间的电位差(Vdata-Vref)对应的像素电流Ip流过驱动TFT DT。放大器AMP在初始化区段Tini期间作为增益1的缓冲器连续地操作,因此电流积分器CI的输出值Vsen保持参考电压Vref。
在采样区段Tsam期间,断开第一开关SW1,因此放大器AMP作为电流积分器操作,以对流过驱动TFT DT的像素电流Ip进行积分。在采样区段Tsam期间,由于施加到放大器AMP的非反相端子(+)的像素电流Ip,随着感测时间ΔT变长,反馈电容器Cfb两端之间的电位差变大,使累积的电流量增加。因此,放大器AMP的输出端子的电位与反馈电容器Cfb两端的电位差对应地降低。利用该原理,电流积分器CI的输出值Vout在采样区段Tsam内通过反馈电容器Cfb改变为积分值Vsen。由于相对于电流积分器CI的输出值Vout的下降斜率随着流过感测线14B的像素电流Ip的增大而增大,因此参考电压和积分值Vsen之间的电压差ΔV也增大。在采样区段期间,积分值Vsen经由第二开关SW2被存储在采样电容器Cs中。
在转换区段Tcon期间,当第三开关导通时,存储在采样电容器Cs中的积分值Vsen经由第三开关SW3被输入到ADC。积分值Vsen被ADC转换成数字感测值SD,然后被传送到定时控制器11。定时控制器11使用数字感测值SD来推导驱动TFT的阈值电压偏差ΔVth和迁移率偏差ΔK。
定时控制器11预先将反馈电容器Cfb的电容、参考电压Vref和感测时间ΔT作为数字代码进行存储。因此,定时控制器11可以用数字感测值SD来计算流过驱动TFT DT的源-漏电流Ids,使得Ids=Cfb×ΔV/ΔT,其中,ΔV=Vref-Vsen。定时控制器11将数字感测值SD应用于补偿算法,以推导偏差值ΔVth和ΔK以及用于偏差补偿的补偿数据。补偿算法可以被实现为查询表或算术逻辑。
图6和图7分别示出了感测驱动TFT的阈值电压和迁移率的方法。
图6的感测方法将用于感测的数据电压Vdata供应到驱动TFT DT的栅极,使驱动TFT DT以源极跟随器方法操作,然后将流过驱动TFT DT的源极的电流施加到感测电路并且基于电流来感测驱动TFT DT的阈值电压Vth。
用于存储驱动TFT的栅-源电压的电容器Cst连接在驱动TFT的栅极和源极之间。源极电压Vs被表示为Vs=Vdata-Vth。能够通过对经由感测电路流过驱动TFT DT的源极的电流进行积分来得知驱动TFT的阈值电压,并且能够确定用于补偿驱动TFT的阈值电压变化的偏移值。能够通过将输入图像数据与偏移值相加来补偿驱动TFT的阈值电压变化。因为这种方法感测在以源极跟随器方式操作的驱动TFT的栅-源电压Vgs达到饱和状态之后驱动TFT的阈值电压,所以所需的感测时间相对长。当驱动TFT的栅-源电压Vgs处于饱和状态时,驱动TFT的漏-源电流为零。
图7的感测方法感测驱动TFT DT的迁移率μ。这种方法将比驱动TFT DT的阈值电压高的电压(Vdata+X,这里,X是根据偏移补偿的电压)施加到驱动TFT的栅极以使驱动TFT导通,将被充入预定时间的流过驱动TFT的源极的电流供应到感测电路,并且基于该电流来感测驱动TFT的迁移率。根据驱动TFT的源极的电压电平来确定驱动TFT的迁移率,由此获得用于数据补偿的增益值。这种感测方法在驱动TFT在启动区段中操作时感测驱动TFT的迁移率。源极电压Vs在驱动TFT的启动区段中沿着栅极电压Vg上升。能够通过将输入图像数据乘以增益值来补偿驱动TFT的迁移率变化量。由于在驱动TFT的启动区段中感测了迁移率,因此这种感测方法需要短时间进行感测。
由于感测时间长,可以响应于通过用户接口从用户接收的断电命令信号而执行图6的感测方法,直到驱动电力的延迟释放定时为止。由于感测时间短,可以在驱动电力被稳定地供应到显示装置之后画面改变时(即,在垂直消隐时间段VB内)执行图7的感测方法。本发明的感测方法不限于图6和图7中表示的方法,并且可以使用用于感测像素驱动特性的已知感测方法。
图8示出了根据本发明的实施方式的感测电路的配置。
感测电路可以包括:感测单元,该感测单元包括电流积分器、采样单元和缩放器并且检测两条相邻的感测线的感测值;差分放大器GA,该差分放大器GA对感测单元的两个或更多个输出进行差分放大;以及模数转换器ADC,该ADC用于转换差分放大器的输出。
在感测驱动时在感测线中的电流的积分值在ADC的操作范围内的情况下,可以省略感测单元中的缩放器。或者,通过将电流吸收电路与电流积分器并联连接到感测线,减小了输入电流积分器的像素电流,使得积分器的输出电压没有偏离ADC的感测范围,因此可以省略缩放器。
电流积分器通过使用全差分放大器对流过两条感测线的电流进行积分以输出两个积分值,并且可以包括全差分放大器FDA、两个反馈电容器Cfb和2个复位开关SW12和SW22。
将输出以及输入配置成差值的全差分放大器的优点在于,它能够接收最大电平的信号,因此与差分放大器相比,它能够使动态范围加倍。因此,将全差分放大器连接到差分ADC能够使信号电平最大化。
第一反馈电容器Cfb和第一复位开关SW12与FDA的反相输入端子和非反相输出端子并联连接。第二反馈电容器Cfb和第二复位开关SW22与FDA的非反相输入端子和反相输出端子并联连接。FDA的公共输出端子连接到参考电压Vref。
第一反馈电容器和第二反馈电容器Cfb通过对流过感测线的电流进行积分来增大或减小输出端子的电位。第一复位开关SW12和第二复位开关SW22最初在复位信号RST的控制下接通,因此输入端子、输出端子和像素的驱动TFT的源极被初始化为参考电压Vref。然后,第一复位开关SW12和第二复位开关SW22被断开,因此通过第一反馈电容器和第二反馈电容器Cfb对流过感测线的电流进行积分。
邻近的两条感测线(例如,奇数感测线14B_#(2k-1)和偶数感测线14B_#2k)分别通过第一感测开关SW11和第二感测开关SW21连接到全差分放大器的反相输入端子和非反相输入端子或非反相输入端子和反相输入端。在感测信号OE的控制下,第一感测开关SW11和第二感测开关SW21可在显示驱动期间被断开以使有机发光二极管发光,并且在感测驱动期间被连接以测量有机发光二极管的驱动特性。
例如,如图3所示,奇数感测线14B_#(2k-1)共同连接到包括在一个像素行中相邻的4个像素的一个像素单元,并且偶数感测线14B_#2k共同连接到在一个像素行中相邻并且设置在与奇数感测线连接的4个像素右边的4个像素。一个、两个、三个、四个或更多个像素可以通过一条感测线连接到一个感测单元。
采样单元包括第一采样电容器和第二采样电容器Cs/h以及分别将第一采样电容器的一端和第二采样电容器Cs/h的一端连接到非反相输出端子和反相输出端子的第一采样开关SW13和第二采样开关SW23,并且第一采样电容器和第二采样电容器Cs/h的另一端连接到第二参考电压Vref2。第二参考电压Vref2是与ADC的操作范围相关的电压。
在采样信号SAM的控制下,使第一采样开关SW13和第二采样开关SW23接通或断开。当第一复位开关SW12和第二复位开关SW22导通时,第一采样开关SW13和第二采样开关SW23接通,使得第一采样电容器和第二采样电容器Cs/h被初始化。并且,第一采样开关SW13和第二采样开关SW23将接通状态保持达通过第一反馈电容器和第二反馈电容器Cfb对流过感测线的电流进行积分的预定时间,因此作为电流积分器输出的积分值被存储在第一采样电容器和第二采样电容器Cs/h中。然后,第一采样开关SW13和第二采样开关SW23断开。
缩放器将在第一采样电容器和第二采样电容器Cs/h中采样的感测电压转换成ADC的操作范围并且将其输出。如果电流积分器的输出积分值在ADC的操作范围内,则可以省略缩放器。
缩放器的两个输出端可以经由第一模式开关SW14和第二模式开关SW24分别连接到差分放大器GA的两个输入端子。
当以相关双采样方法对两条感测线的相应电流的积分值进行差分放大时,第一模式开关SW14和第二模式开关SW24都被连接。
差分放大器GA的两个输入端子分别经由第一参考开关SW15和第二参考开关SW25连接到第三参考电压Vref3。这启用了以预定参考值(第三参考电压)对每条感测线的电流的积分值进行差分放大的正常操作模式以及对两条相邻线的相应电流的积分值进行差分放大的相关双采样CDS操作模式。
第三参考电压Vref3可以具有与通过缩放器调整参考电压Vref的大小而获得的电压值对应的电压值。
当在正常操作模式下操作时,第一模式开关SW14接通,因此差分放大器的第一输入端子(非反相输入端子)连接到与连接到被施加用于感测的数据电压的像素的奇数感测线14B_#(2k-1)连接的感测单元,并且第二参考开关SW25接通,因此差分放大器的另一个输入端子(反相输入端子)连接到第三参考电压Vref3。或者,第二模式开关SW14接通,因此差分放大器的第二输入端子(反相输入端子)连接到与连接到被施加用于感测的数据电压的像素的偶数感测线14B_#2k连接的感测单元,并且第一参考开关SW15接通,因此差分放大器的另一个输入端子(非反相输入端子)连接到第三参考电压Vref3。
第一模式开关SW14和第二模式开关SW24以及第一参考开关SW15和第二参考开关SW25通过模式信号CDSO#k和CDSE#k以及参考信号NORMO#k和NORME#k控制,因此能够选择CDS操作模式或正常操作模式。
如图3所示,源驱动IC可以包括多个感测单元、一个差分放大器和一个ADC。例如,在一条感测线共同连接到同一像素行中的四个像素(例如,R、G、B、W)并且数据驱动电路12被配备有m个源驱动IC的情况下,由于感测单元连接到两条相邻的感测线,因此当显示面板的横向分辨率为H时,每个源驱动IC包括H/2k个感测单元。
每个感测单元的两个输出端分别连接到差分放大器的反相输入端子和非反相输入端子。可以由每个感测单元中配有的第一模式开关SW14和第二模式开关SW24依次控制这些连接。
感测信号OE、复位信号RST和采样信号SAM全都被共同应用于所有感测单元,因此在相同的定时控制对应的开关。但是,模式信号CDSO#k和CDSE#k与参考信号NORMO#k和NORME#k被独立地施加到每个感测单元,因此在不同的定时控制对应的开关。
当在正常工作模式下感测像素的驱动特性时,每个感测单元的两个输出端二者都可以与差分放大器的一个输入端子连接并且第三参考电压Vref3可以与差分放大器的另一个输入端子连接。
感测驱动可以被划分成检测与偶数感测线连接的像素的驱动特性的第一时间段和检测与奇数感测线连接的像素的驱动特性的第二时间段,并且次序可以是第二时间段在第一时间段之后或者第一时间段在第二时间段之后。并且,在一条感测线与一个像素行中的两个或更多个像素共同联接的情况下,在第一时间段期间,可以检测所有奇数感测线中的R像素的感测值,并且在第二时间段期间,可以检测所有偶数感测线中的R像素的感测值。此后,再一次,在第一时间段期间,可以检测所有奇数感测线中的G像素的感测值,并且在第二时间段期间,可以检测所有偶数感测线中的G像素的感测值。以这种方式,可以检测与一个像素行中包括的所有R、G和B像素(取决于面板类型包括W像素)的驱动特性对应的感测值。
当检测到奇数感测线中的R像素的驱动特性时,用于感测的数据电压被施加到特定像素行中的R像素当中的与奇数感测线连接的R像素,并且用于使驱动TFT截止的数据电压被施加到特定像素行中的R像素当中的与偶数感测线连接的R像素。在这种情况下,与R像素的驱动特性对应的像素电流流过奇数感测线并且由电流积分器进行积分,并且没有像素电流流过偶数感测线并且只有噪声成分被电流积分器进行积分。因此,可以通过差分放大器中的偶数感测线的噪声分量来去除或减小包括在奇数感测线中的噪声分量。
感测驱动可以类似地应用于偶数感测线中的R像素,并且类似地应用于其它颜色的像素。
与图1的常规感测电路的配置相比,图8的感测电路的配置能够在将放大器和缩放器的数目减少一半的同时实现CDS操作模式。
图9示出了根据本发明的实施方式的用于驱动像素和感测电路的驱动信号的定时。图9示出了检测奇数感测线的R像素的驱动特性、检测偶数感测线的R像素的驱动特性以及检测奇数感测线的G像素的驱动特性的处理。
图9重点关注将两条邻近感测线的电流的积分值进行差分放大的相关双采样CDS操作。
检测奇数感测线中的特定颜色的像素的驱动特性的第一时间段被显示为Todd,并且检测奇数感测线中的特定颜色的像素的驱动特性的第二时间段被显示为Teven。
第一时间段和第二时间段可以分别包括初始化区段Tini、采样区段Tsam和转换区段Tcon。
初始化区段Tini是对应像素和对应感测单元的相应端子或节点被初始化成参考电压Vref的时间段。采样区段Tsam是如下的时间段,在该时间段期间,与通过其检测驱动特性的感测线连接的像素的驱动TFT导通,并且对流过感测线的电流进行积分和采样(与没有通过其检测驱动特性的感测线连接的像素的驱动TFT截止,并且也对流过感测线的电流进行积分和采样)。转换区段Tcon是相应感测单元中被采样(或者在采样后被缩放)的两个输出被差分放大并数字化的时间段。针对每个感测单元,依次执行差分放大和数字转换。
首先,说明第一时间段Todd,在第一时间段Todd期间,检测奇数感测线中的R像素的驱动特性。
在初始化区段Tini期间,图5中的SCAN和SEN信号(其被施加到与待检测的像素行连接的第一选通线和第二选通线的)、复位信号RST、感测信号OE和采样信号SAM变成高逻辑电平,因此所有感测线都连接到对应的感测单元和每个像素的驱动TFT的源极节点,通过全差分放大器FDA的公共输出端子的参考电压Vref对采样电容器Cs/h和全差分放大器FDA的输出端子进行初始化。
在采样区段Tsam期间,复位信号SRT变成低逻辑电平,用于感测的数据电压Vdata被施加到像素行中的R像素当中的与奇数感测线连接的R像素(准确地,驱动TFT的栅极端子),以经由数据驱动电路12的DAC进行测量,并且预定数据电压被施加到对应像素行中的剩余所有像素,因此对应R像素的驱动TFT导通,以使像素电流流动并且使剩余R像素的驱动TFT截止。在图9中,Vs_ODD是驱动TFT的源极端子的电压并且从初始化区段的基准电压增至(Vdata-Vth)。Vout_ODD是在全差分放大器中的输出端子的电压(连接到奇数感测线的反馈),并且流过奇数感测线的电流被存储在反馈电容器Cfb中,因此电压在采样区段内稳定地增大。Vout_EVEN是全差分放大器中的输出端子的电压(连接到偶数感测线的反馈),并且由于电流没有流过偶数感测线(只存在噪声分量),因此反馈电容器Cfb中没有存储电压并且电压作为参考电压Vref是恒定的,与初始化区段的差异不大。
在转换区段Tcon期间,采样信号SAM变成低逻辑电平,因此反馈电容器Cfb停止累积并且采样区段Tsam结束时累积的积分值或感测值Vsen_ODD被存储在采样电容器Cs/h中。然后,相应的感测单元(在图9中,从第一感测单元到第n感测单元)依次将模式信号CDSO#k和CDSE#k转变成高逻辑电平,以将对应的感测单元依次连接到差分放大器,差分放大器对对应感测单元的奇数感测线的感测值Vsen_ODD和偶数感测线的感测值Vsen_EVEN进行差分放大,并且ADC将其转换为数字值并将转换后的值作为奇数感测线的R像素的数字感测值输出。
接下来,说明第二时间段Teven,在第二时间段Teven期间,检测偶数感测线中的R像素的驱动特性。
在初始化区段Tini期间,SCAN和SEN信号、复位信号RST、感测信号OE和采样信号SAM变成高逻辑电平,因此所有感测线都连接到对应的感测单元和每个像素的驱动TFT的源极节点,通过全差分放大器FDA的公共输出端子的参考电压Vref对全差分放大器FDA的输出端子和采样电容器Cs/h进行初始化。
在采样区段Tsam期间,复位信号SRT变成低逻辑电平,用于感测的数据电压Vdata被施加到像素行中的R像素当中的与偶数感测线连接的R像素(准确地,驱动TFT的栅极端子),以经由数据驱动电路12的DAC进行测量,并且预定数据电压被施加到对应像素行中的剩余所有像素,因此对应R像素的驱动TFT导通,以使像素电流流动并且使剩余R像素的驱动TFT截止。在图9中,Vs_EVEN是驱动TFT的源极端子的电压并且从初始化区段的基准电压增至(Vdata-Vth)。Vout_EVEN是在全差分放大器中的连接到偶数感测线的反馈的输出端子的电压,并且流过偶数感测线的电流被存储在反馈电容器Cfb中,因此电压在采样区段内稳定地减小。Vout_ODD是全差分放大器中的连接到奇数感测线的反馈的输出端子的电压,并且由于电流没有流过奇数感测线(仅存在噪声分量),因此反馈电容器Cfb中没有存储电压并且电压作为参考电压Vref是恒定的,与初始化区段的差异不大。
在转换区段Tcon期间,采样信号SAM变成低逻辑电平,因此反馈电容器Cfb停止累积并且采样区段Tsam结束时累积的积分值或感测值Vsen_EVEN被存储在采样电容器Cs/h中。然后,相应的感测单元(在图9中,从第一感测单元到第n感测单元)依次将模式信号CDSO#k和CDSE#k转变成高逻辑电平,以将对应的感测单元依次连接到差分放大器,差分放大器对对应感测单元的偶数感测线的感测值Vsen_EVEN和奇数感测线的感测值Vsen_ODD进行差分放大,并且ADC将其转换成数字值并将转换后的值作为偶数感测线的R像素的数字感测值输出。
在下一个第一时间段Todd期间,检测奇数感测线中的B像素的驱动特性。但是,与奇数感测线中的R像素的驱动特性的检测几乎相同,因此省略对其的说明。
图10示出了根据本发明的另一个实施方式的感测电路的配置。
除了省略了第一参考开关SW15和第二参考开关SW25并且第一模式开关SW14和第二模式开关SW24变成第三模式开关SW16和第四模式开关SW26之外,图10的配置与图8的配置相同。当感测单元依次连接差分放大器时,第三模式开关SW16和第四模式开关SW26的连接与图8的实施方式不同。
第三模式开关SW16可以根据第一模式选择信号CNOE#k将差分放大器GA的一个输入端子连接到奇数感测线中感测的感测值或偶数感测线中感测的感测值。第四模式开关SW26可以根据第二模式选择信号CNER#k将差分放大器GA的另一个输入端子连接到偶数感测线中感测的感测值或第三参考电压Vref3。
当在CDS操作模式下操作时,在第一时间段Todd和第二时间段Teven期间,第三模式开关SW16可以将差分放大器GA的一个输入端子连接到奇数感测线中采样的感测值,而第四模式开关SW26可以将差分放大器GA的另一个输入端子连接到偶数感测线中采样的感测值。
当在正常操作模式下操作时,在第一时间段Todd期间,第三模式开关SW16可以将差分放大器GA的一个输入端子连接到奇数感测线中采样的感测值,而第四模式开关SW26可以将差分放大器GA的另一个输入端子连接到第三参考电压Vref3,并且在第二时段期间,第三模式开关SW16可以将差分放大器GA的一个输入端子连接到在偶数感测线中采样的感测值,而第四模式开关SW26可以将差分放大器GA的另一个输入端子连接到第三参考电压Vref3。
在整个说明书中,本领域的技术人员应当理解,能够在不脱离本发明的技术原理的情况下进行各种改变和修改。因此,本发明的技术范围不限于本说明书中的详细描述,而是应该由所附的权利要求的范围限定。
Claims (11)
1.一种用于检测有机发光二极管OLED的驱动特性的电路,该电路包括:
积分器,该积分器包括全差分放大器,并且被配置用于对分别流过与所述全差分放大器的反相输入端子和非反相输入端子连接的相邻的两条感测线的电流进行积分,所述感测线连接到用于驱动构成显示面板的像素的所述OLED的驱动TFT;
采样单元,该采样单元用于分别对所述积分器的两个积分输出进行采样;
差分放大器,该差分放大器用于对所述采样单元的一个或更多个采样输出进行差分放大;以及
模数转换器ADC,该ADC用于将所述差分放大器的输出转换成数字感测值。
2.根据权利要求1所述的电路,该电路还包括:
缩放器,该缩放器用于将所述采样单元的两个采样输出分别转换成所述ADC的操作范围并且将结果输出到所述差分放大器。
3.根据权利要求1所述的电路,该电路还包括:
第一感测开关和第二感测开关,该第一感测开关和该第二感测开关用于分别将所述反相输入端子和所述非反相输入端子与所述两条感测线联接,以便在使所述OLED发光的显示驱动时断开以及在检测所述OLED的驱动特性的感测驱动时连接;以及
第一模式开关和第二模式开关,该第一模式开关和该第二模式开关用于分别将所述采样单元的两个采样输出与所述差分放大器的两个输入端子联接,
其中,所述积分器还包括连接所述全差分放大器的所述反相输入端子和非反相输出端子的第一电容器和第一复位开关以及连接所述全差分放大器的所述非反相输入端子和反相输出端子的第二电容器和第二复位开关,并且所述全差分放大器的公共输出端子连接到将被施加到所述驱动TFT的源极的参考电压,并且
其中,所述采样单元包括第一采样电容器和第二采样电容器以及第一采样开关和第二采样开关,所述第一采样开关和所述第二采样开关用于分别将所述第一采样电容器的第一端子和所述第二采样电容器的第一端子与所述非反相输出端子和所述反相输出端子联接,并且所述第一采样电容器的第二端子和所述第二采样电容器的第二端子连接到与所述ADC的操作范围相关的第二参考电压。
4.根据权利要求3所述的电路,其中,所述第一模式开关选择性地将第一采样输出或第二采样输出与所述差分放大器的第一输入端子连接,并且所述第二模式开关选择性地将所述第二采样输出或第三参考电压与所述差分放大器的第二输入端子连接。
5.根据权利要求4所述的电路,其中,在使用所述两条感测线的感测值之间的差值的第一模式下,所述第一模式开关将所述差分放大器的第一输入端子与所述第一采样输出连接,并且所述第二模式开关将所述差分放大器的所述第二输入端子与所述第二采样输出连接,并且
其中,在使用所述两条感测线的各自感测值和预定参考值之间的差值的第二模式下,所述第一模式开关将所述差分放大器的所述第一输入端子与所述第一采样输出连接并且所述第二模式开关将所述差分放大器的所述第二输入端子与所述第三参考电压连接,或者所述第一模式开关将所述差分放大器的所述第一输入端子与所述第二采样输出连接并且所述第二模式开关将所述差分放大器的所述第二输入端子与所述第三参考电压连接。
6.根据权利要求3所述的电路,该电路还包括:
第一参考开关,该第一参考开关用于将所述差分放大器的第一输入端子与第三参考电压联接;以及
第二参考开关,该第二参考开关用于将所述差分放大器的第二输入端子与所述第三参考电压联接。
7.根据权利要求6所述的电路,其中,在使用所述两条感测线的感测值之间的差值的第一模式下,所述第一模式开关将所述差分放大器的第一输入端子与第一采样输出连接,并且所述第二模式开关将所述差分放大器的第二输入端子与第二采样输出连接,并且
其中,在使用所述两条感测线的各自感测值和预定参考值之间的差值的第二模式下,所述第一模式开关将所述差分放大器的所述第一输入端子与所述第一采样输出连接并且所述第二参考开关将所述差分放大器的所述第二输入端子与所述第三参考电压连接,或者所述第二模式开关将所述差分放大器的所述第二输入端子与所述第二采样输出连接并且所述第一参考开关将所述差分放大器的所述第一输入端子与所述第三参考电压连接。
8.根据权利要求3所述的电路,其中,在初始化区段期间,所述第一感测开关和所述第二感测开关、所述第一复位开关和所述第二复位开关以及所述第一采样开关和所述第二采样开关接通并且所述参考电压被施加到所述驱动TFT的源极,
在采样区段期间,所述第一复位开关和所述第二复位开关断开,用于感测的数据电压被施加到与所述两条感测线中的一条感测线连接的第一驱动TFT的栅极,以使所述第一驱动TFT导通,预定数据电压被施加到与所述两条感测线中的另一条感测线连接的第二驱动TFT,以使所述第二驱动TFT截止,所述第一采样电容器和所述第二采样电容器中的一个存储所述积分器对流过所述第一驱动TFT的源极的电流进行积分以输出的第一积分输出,所述第一采样电容器和所述第二采样电容器中的另一个存储所述积分器对流过所述第二驱动TFT的源极的电流进行积分以输出的第二积分输出,并且
在转换区段期间,所述第一采样开关和所述第二采样开关断开,所述第一模式开关和所述第二模式开关接通,并且所述差分放大器和所述ADC将存储在所述第一采样电容器和所述第二采样电容器中的第一积分输出和第二积分输出之差转换成数字值。
9.一种有机发光显示装置,该有机发光显示装置包括:
显示面板,该显示面板被配备有多个像素,所述多个像素中的每一个包括有机发光二极管OLED和用于驱动所述OLED的驱动TFT;以及
感测电路,该感测电路通过感测线与一个或更多个像素连接并且检测对应像素的驱动特性,
其中,所述感测电路包括:
多个感测单元,所述多个感测单元中的每一个包括积分器、采样单元和缩放器,所述积分器包括全差分放大器,并且被配置用于对分别流过与所述全差分放大器的反相输入端子和非反相输入端子连接的相邻的两条感测线的电流进行积分,所述采样单元用于分别对所述积分器的两个积分输出进行采样,所述缩放器用于调节所述采样单元的输出的操作范围;
差分放大器,该差分放大器用于对所述缩放器的一个或更多个输出进行差分放大;以及
模数转换器ADC,该ADC用于将所述差分放大器的输出转换成数字感测值。
10.根据权利要求9所述的有机发光显示装置,其中,所述感测单元还包括:
第一感测开关和第二感测开关,该第一感测开关和该第二感测开关用于将所述反相输入端子和所述非反相输入端子与所述两条感测线分别联接,以便在使所述OLED发光的显示驱动时断开以及在检测所述OLED的驱动特性的感测驱动时连接;以及
第一模式开关和第二模式开关,该第一模式开关和该第二模式开关用于分别将所述采样单元的两个采样输出与所述差分放大器的两个输入端子联接,
其中,所述积分器还包括连接所述全差分放大器的所述反相输入端子和非反相输出端子的第一电容器和第一复位开关以及连接所述全差分放大器的所述非反相输入端子和反相输出端子的第二电容器和第二复位开关,并且所述全差分放大器的公共输出端子连接到将被施加到所述驱动TFT的源极的参考电压,并且
其中,所述采样单元包括第一采样电容器和第二采样电容器以及第一采样开关和第二采样开关,所述第一采样开关和所述第二采样开关用于分别将所述第一采样电容器的第一端子和所述第二采样电容器的第一端子与所述非反相输出端子和所述反相输出端子联接,所述第一采样电容器的第二端子和所述第二采样电容器的第二端子连接到与所述ADC的操作范围相关的第二参考电压。
11.根据权利要求10所述的有机发光显示装置,其中,在第一时间段期间,将能够使所述驱动TFT导通的用于感测的数据电压施加到与奇数感测线连接的像素,将不能使所述驱动TFT导通的预定数据电压施加到与偶数感测线连接的像素,同时驱动所述多个感测单元以获得多个第一缩放输出和多个第二缩放输出,并且控制所述第一模式开关和所述第二模式开关以使得所述多个感测单元依次与所述差分放大器连接,并且当每个感测单元与所述差分放大器连接时,所述差分放大器和所述ADC被驱动以输出针对连接到与对应感测单元相关的奇数感测线的像素的数字感测值,并且
其中,在所述第一时间段之后的第二时间段期间,将不能使所述驱动TFT导通的所述预定数据电压施加到与奇数感测线连接的像素,将能够使所述驱动TFT导通的用于感测的数据电压施加到与偶数感测线连接的像素,同时驱动所述多个感测单元以获得多个第一缩放输出和多个第二缩放输出,并且控制所述第一模式开关和所述第二模式开关以使得所述多个感测单元依次与所述差分放大器连接,并且当每个感测单元与所述差分放大器连接时,所述差分放大器和所述ADC被驱动以输出针对连接到与对应感测单元相关的偶数感测线的像素的数字感测值。
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