[發明專利]一種像素矩陣的外圍補償系統、方法和顯示系統

有效

• 申請號: 201510408061.6
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN105023539B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 林興武;張盛東;冷傳利;王翠翠;孟雪;張敏
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: G09G3/3241
• 分類號: G09G3/3241
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司44281
• 代理人: 郭燕,彭家恩

技術領域

本申請涉及顯示技術領域，尤其涉及像素矩陣的外圍補償系統、方法和顯示系統。

背景技術

有機發光二極管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)因具有高亮度、高發光效率、寬視角和低功耗等優點，近年來被人們廣泛研究，并被迅速應用到新一代的顯示系統當中。有機發光二極管的驅動方式分為無源矩陣驅動(Passive Matrix OLED，PMOLED)和有源矩陣驅動(Active Matrix OLED，AMOLED)兩種。無源矩陣驅動的方式雖然成本低廉，但是存在交叉串擾現象因而不能實現高分辨率的顯示，另外，無源矩陣驅動電流大，會降低有機發光二極管的使用壽命。相比之下，有源矩陣驅動的方式是在像素矩陣的每個像素單元上設置數目不同的晶體管作為電流源，從而避免了交叉串擾，實現了高分辨的顯示，另外有源矩陣驅動電流又較小，功耗較低，使有機發光二極管的壽命增加。

其中一種有源矩陣驅動的像素單元是兩薄膜場效應晶體管(Thin Film Transistor，TFT)結構，該像素單元包括驅動晶體管、顯示開關晶體管、存儲電容和有機發光二極管。顯示開關晶體管響應來自顯示地址線的信號，采樣來自顯示信號線的信號。存儲電容在顯示開關晶體管關斷后保存所采樣的顯示信號線的信號電壓。驅動晶體管在給定的發光期間根據存儲電容所保留的輸入電壓來供應輸出電流。有機發光二極管通過來自驅動晶體管的輸出電流來發出其亮度與顯示信號線的信號相稱的光。根據薄膜場效應晶體管的電壓電流公式，驅動電流I_DS可以表示為：

I_DS＝1/2μ_nC_oxW/L(V_G-V_OLED-V_TH)²……(1)

其中，I_DS為驅動晶體管的漏極流向源極的漏極電流，μ_n為薄膜場效應晶體管的有效遷移率，C_ox為薄膜場效應晶體管單位面積的柵電容，W為薄膜場效應晶體管的有效溝道寬度，L為薄膜場效應晶體管的有效溝道長度，V_G為薄膜場效應晶體管的柵極電壓，V_OLED是有機發光二極管上的偏置電壓，V_TH為薄膜場效應晶體管的閾值電壓，V_OLED與有機發光二極管OLED的閾值電壓相關。

上述的有源矩陣驅動的像素單元的兩薄膜場效應晶體管的結構電路，這種電路雖然簡單，但隨著時間的推移，其中的元件會老化，尤其是驅動晶體管和有機發光二極管會老化，直接后果就是驅動晶體管和有機發光二極管的閾值電壓都會產生漂移，并且像素矩陣中各處像素單元的驅動晶體管和有機發光二極管的閾值電壓漂移情況也是不一樣的；另外，因薄膜場效應晶體管采用多晶硅材料制成，從而會導致像素矩陣中各個像素單元的驅動晶體管的閾值電壓V_TH具有不均勻性的特性；以上兩種情況，根據公式(1)可知，驅動電流I_DS這時都會發生改變，這樣就會造成像素矩陣顯示的不均勻性。

針對這種驅動晶體管和有機發光二極管的閾值電壓漂移和不均勻性帶來的像素矩陣顯示不均勻的問題，目前出現兩類對閾值電壓進行補償的方法：像素單元內補償和外圍補償。像素單元內補償就是通過復雜的像素單元電路結構為有機發光二極管提供一個恒定的驅動電流，這種方法的電路不僅復雜，而且電路復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以采用更簡單的像素單元結構，因此更適合產業化應用。

發明內容

本申請提供一種像素矩陣的外圍補償系統、方法和顯示系統，實現了精確的像素單元的外圍補償。

根據本申請的第一方面，本申請提供一種像素矩陣的外圍補償系統，所述像素矩陣100包括N行M列像素單元101、N行顯示地址線和M列顯示信號線，像素單元101和各自的顯示地址線、顯示信號線分別連接，N和M均為正整數，所述外圍補償系統包括：

行掃描驅動器200，用于通過顯示地址線向像素矩陣100發送顯示地址信號以在一幀內依次選通各行像素單元101；

補償器400，包括儲存補償信息的補償信息儲存模塊402，所述補償器400用于向列驅動器300發送數字顯示補償信號，當某行像素單元101被顯示地址信號選通時，補償器400發出相對應的所述數字顯示補償信號以補償像素單元101圖像視頻信息顯示不精確的問題；