[发明专利]电压控制象素电路、显示系统及其驱动方法

说明书

本申请是申请日为2006年1月26日、申请号为200680009980.5的专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一种发光设备显示器，并且尤其涉及一种用于发光设备显示器的驱动技术。 

背景技术

由于比有源矩阵液晶显示器有优点，最近，具有非晶硅(a-Si)、多晶硅、有机的或其他驱动底板的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器变得越来越具有吸引力。使用非晶硅底板的AMOLED显示器，例如，具有包括低温制备和低成本制备的优点，低温制备的优点扩大了不同基板的使用并且能够实现灵活显示，并且低成本制备的优点能够生产出具有宽观察视角的高分辨率显示器。 

AMOLED显示器包括象素的行和列阵列，每个阵列具有有机发光二极管(OLED)和设置在行和列阵列中的底板电子元件(backplaneelectronics)。由于OLED是电流驱动设备，AMOLED的象素电路应该能够提供准确的和不变的驱动电流。 

图1示出了美国专利号5748160所公开的象素电路。图1的象素电路包括OLED 10、驱动薄膜晶体管(TFT)11、开关TFT 13和储存电容14。驱动TFT 11的漏极端连接到OLED 10上。驱动TFT 11的栅极端(gate terminal)通过开关TFT 13连接到列线12。当象素电路从列线12断开时，连接在驱动薄膜晶体管11的栅极端和地之间的储存电容14用于保持驱动薄膜晶体管11的栅极端的电压。通过OLED 10的电流强烈地依赖于驱动TFT 11的特性参数。由于驱动TFT 11的特 性参数，尤其偏压下的阈值电压，随着时间变化，并且这些变化对于不同的象素不同，感应图像失真(induced image distortion)会很大而不能接受。 

美国专利号6229508公开了一种电压控制象素电路，其提供独立于驱动TFT的阈值电压的电流到OLED。在该象素中，驱动TFT的栅-源电压包括编程电压和驱动TFT的阈值电压。美国专利号6229508的缺点是象素电路需要额外的晶体管并且较复杂，其导致了显示器的增益减少、象素孔径减小和寿命减小。 

另一个使得象素电路对驱动晶体管的阈值电压的变化更加不敏感的方法是使用电流控制象素电路，例如，在美国专利号6734636中公开的象素电路。在传统的电流控制象素电路中，驱动TFT的栅-源电压基于在下一个结构(next frame)中流过的电流自调节，因此，OLED电流比较少依赖于驱动TFT的电流-电压特性。电流控制象素电路的缺点是：由于大的线路容量，与低的控制电流水平有关的耗费(overhead)出现在列线充电时间。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除或者减轻现有系统的至少一个缺点的方法和系统。 

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种象素电路，其包括：具有第一电极和第二电极的发光设备；具有栅极端、第一端和第二端的驱动晶体管，驱动晶体管的第一端连接到发光设备的第一电极；具有第一和第二端的第一电容，第一电容的第一端连接到驱动晶体管的栅极端，第一电容器的第二端连接到驱动晶体管的第一端和发光设备的第一电极；具有栅极端、第一端和第二端的第一开关晶体管，第一开关晶体管的第一端连接到驱动晶体管的栅极端和第一电容器的第一端；和用于在象素电路的编程周期内本地调节象素电流的编程电路，该可编程电路具有可编程晶体管，可编程晶体管连接到发光设备的第一电极并且在象素电路的编程周期内偏置。 

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种显示系统，其包括：包括多个象素电路的显示阵列，用于驱动显示阵列以建立编程周期和驱动周期的驱动系统；和用于控制驱动系统的控制器，每个象素电路包括具有第一电极和第二电极的发光设备；具有栅极端、第一端和第二端的驱动晶体管，驱动晶体管的第一端连接到发光设备的第一电极；具有第一和第二端的第一电容器，第一电容器的第一端连接到驱动晶体管的第一端，第一电容器的第二端连接到驱动晶体管的第一端和发光设备的第一电极；具有栅极端、第一端和第二端的第一开关晶体管，第一开关晶体管的第一端连接到驱动晶体管的栅极端和第一电容器的第一端；和用于在编程周期内本地调节象素电路的编程电路，编程电路具有可编程的晶体管，可编程的晶体管连接到发光设备的第一电极并且在编程周期内偏置。