一种像素单元及像素外模拟域补偿显示系统的制作方法

本发明涉及光电技术领域，具体涉及一种像素单元及像素外模拟域补偿显示系统。

背景技术：

现有技术中的oled(organiclight-emittingdiode或organicelectroluminesencedisplay，又称有机发光二极管、有机电激光显示或有机发光半导体)显示系统，例如硅上微显示(oledos，oled-on-silicon)，是将像素单元电路设计成一个电流源，一般采用电压编程和电流驱动的方式令oled发光。即是以电压的形式把与灰阶相关的显示电压写入像素单元电路，之后像素单元电路按显示电压大小生成固定大小的电流驱动oled发光。电流源的像素单元电路是以控制mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，金属氧化物半导体场效晶体管)器件栅极与源极电压差的方法去控制驱动电流大小。该方法缺点是显示电压的最高和最低的幅度比较小，导致每个灰阶之间的栅源电压压差相距比较小，如图4中曲线1所示，也导致电路设计难度增大。

现有技术中的多种显示产品中，例如amoled(有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体，active-matrixorganiclight-emittingdiode)是采用tft(薄膜晶体管，thinfilmtransistor)进行像素单元电路陈列并在其上增设oled的显示屏。oled-on-silicon或者qled-on-silicon类型的微显示产品是用硅做像素单元电路陈列，并在其上增设oled或者qled(量子点发光二极管t1，quantumdotlightemittingdiodes)发光器件。tft、oled和qled等在发光之后都存在老化问题，例如，tft阈值电压上升导致输入同样的显示信号老化tft能给出的电流变小。当显示屏开始显示之后，老化tft的阈值电压或老化oled的阈值电压会发生飘移。oled阈值电压上升会导致oled电流减少。老化oled的发光效率降低，即同样的输入电流，老化oled能发出来的光减少。除了老化问题，tft、oled和qled等还存在阈值电压不均匀的问题，例如在生产过程因为工艺原因会导致阈值电压不平均进而导致显示屏发光亮度不均匀。由于显示屏上像素单元陈列位置的不同，在显示屏发光时由于电流的流动会导致像素单元电源电压不平均，温度的不平均会导致驱动管电流不平均。各个通道源驱动模块的不平均会导致反馈的驱动电流不平均。除此之外，所有像素系统的显示驱动芯片本身都存在不同驱动通道即驱动电路驱动不均匀的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种像素单元，其包括驱动管、第二开关管、第三开关管、发光器件、第一电容和第二电容；第二开关管的栅极用于连接至第一显示地址线，其第一极用于连接至显示信号线，其第二极连接至驱动管的栅极和第一电容的第一极；第一电容的第二极连接至驱动电路地端或者连接至发光器件的阴极；驱动管的第一极连接至高电位端，其第二极连接至发光器件的阳极和第三开关管的第一极；发光器件的阴极连接至低电位端；第三开关管的栅极用于连接至反馈地址线，其第二极用于连接至反馈信号线；第二电容的第一极连接至驱动电路地端，其第二极连接至低电位端；高电位端为发光器件的电源电压端，低电位端为电压绝对值小于发光器件阈值电压绝对值的负电压端。

本发明还提供一种像素外模拟域补偿显示系统，其包括m列驱动通道；每一列驱动通道包括检测单元上述像素单元；检测单元包括源驱动模块和检测模块；检测模块包括比较器；系统为像素外补偿双数模转换器显示系统，源驱动模块内设置有第一数模转换器和第二数模转换器；源驱动模块通过显示信号线连接至像素单元；比较器的第一输入端通过反馈信号线连接至像素单元，用于接收像素单元的反馈信号所对应的反馈电压；其第二输入端连接至第二数模转换器，用于接收第二数模转换器输出的比较电压；比较器的输出端用于将反馈电压与比较电压进行比较所得的检测结果输出；其中，m为大于等于1的整数。

本发明的像素单元不需要按照传统的电流源设计方案去控制驱动管q1的栅源电压差从而控制驱动管q1提供给发光二极管t1的电流，从而在传统方案的基础上实现了改进，把像素电路设计成电压源，精准地控制发光二极管t1的阳极电压，利用发光二极管t1本身电压电流的关系控制发光二极管t1的电流。同样的电流幅度，发光二极管t1的编程电压幅度比较大，而驱动管q1的栅源电压差幅度就小很多，导致编程电压幅度也很小进而导致设计难度比较大，详见图4的曲线1和曲线2的分别。本发明的显示系统通过重复使用已有的模块(即dac和比较器)，直接检测像素单元驱动管的阈值电压以及oled的阈值电压变化情况，优化了显示系统的整体设计。

附图说明

图1为实施例一的像素单元电路结构示意图；

图2为实施例一的像素单元显示操作时序图；

图3为实施例一的像素单元校正反馈操作时序图；

图4为灰阶与显示电压关系曲线图；

图5为实施例二的像素单元电路结构示意图；

图6为实施例二的像素单元显示操作时序图；

图7为实施例三的像素单元电路结构示意图；

图8为实施例四至实施例九的显示系统结构示意图；

图9为传统的外部补偿显示系统结构示意图；

图10为实施例四的显示系统局部结构示意图；

图11为实施例四至实施例九的检测操作流程示意图；

图12为实施例五的显示系统局部结构示意图；

图13为实施例六的显示系统局部结构示意图；

图14为实施例七的显示系统局部结构示意图；

图15为实施例八的显示系统局部结构示意图；

图16为实施例九的显示系统局部结构示意图；

图17为反馈电压与比较电压进行比较示意图；

图18为实施例一改进的像素单元电路结构示意图；

图19为实施例二改进的像素单元电路结构示意图；

图20为实施例三改进的像素单元电路结构示意图。

附图标记：控制器10、行扫描驱动器20、源驱动器30、显示面板40、时序控制模块11、补偿算法模块12、老化信息记忆体13、第一移入电路34、第二移入电路35、检测单元32、移出电路33、源驱动模块321、检测模块322、第一数模转换器61、第二数模转换器62、模拟加法器63、比较器72、电流源73、像素单元41、显示地址线42、反馈地址线43、显示信号线44、反馈信号线45、第二开关管q2、第三开关管q3、驱动管q1、发光二极管t1、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四开关管q4、第五开关管q5、第一开关sw1、第二开关sw2。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本发明能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本发明相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本发明的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本发明所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

本文中，n为大于等于1的整数，n为大于等于1小于等于n的整数；m为大于等于1的整数，m为大于等于1小于等于m的整数；k为大于0的自然数，k为大于0的自然数。

本领域技术人员可以根据实际情况选用具体的驱动管q1、第二开关管q2、第三开关管q3、第四开关管q4及第五开关管q5的类型，例如可以为非晶硅、多晶硅、氧化物半导体、有机半导体、薄膜工艺、nmos工艺、pmos工艺或cmos工艺所制备的晶体管。当选定了驱动管q1、第二开关管q2、第三开关管q3、第四开关管q4及第五开关管q5的具体类型后，只需将其的连接关系做适应性调整即可构成显示面板电路结构，且利用某个种类的晶体管替换本发明的驱动管q1、第二开关管q2、第三开关管q3、第四开关管q4及第五开关管q5并设计出显示面板也是本领域的常规技术手段，即利用其它类型的晶体管设计出显示面板的电路同样落入本发明的保护范围。第二开关管q2、驱动管q1、第三开关管q3、第四开关管q4及第五开关管q5可以为n型管，或者，本领域技术人员根据电路设计的实际需求，可以将第二开关管q2、驱动管q1、第三开关管q3、第四开关管q4及第五开关管q5选定为p型管，只需要将开关管的连接方式做适应性调整即可，也落入本申请的技术方案之内。

本领域技术人员在具体电路结构的设计过程中，可以将晶体管的源极作为第一极，将漏极作为第二极；或者，也可以将晶体管的漏极作为第一极，将源极作为第二极。

本领域技术人员应当理解，本发明中，“反馈信号”可以指下文的“反馈电压”，也可以指“反馈信息”。以下实施例中，反馈信息、反馈信号以及反馈电压可以体现器件的老化信息或老化状况。

本发明的显示系统为像素外补偿双dac显示系统，或者称为像素外补偿amoled显示系统。

本发明中检测单元32的比较器采用电压比较器，检测模块322为检测老化信息的模块。

发光器件为发光二极管，可以是有机发光二极管即oled，或者量子点发光二极管即qled，或者一般类型及其他各种类型的led(light-emittingdiode)。

老化信息记忆体13可存储各种老化信息。

实施例一：

如图1所示为本实施例的像素单元电路结构，其包括第二开关管q2、驱动管q1、第三开关管q3、发光二极管t1、第一电容c1和第二电容c2。本实施例以像素外模拟域补偿显示系统中第n行、第m列像素单元为例进行描述。

第二开关管q2的栅极用于连接至第n行的第一显示地址线scan[n](v_scan_n为第n行显示地址信号)，其第一极用于连接至第m列的显示信号线data[m](v_data_n_m为第n行第m列像素单元的显示信号)，其第二极连接至驱动管q1的栅极和第一电容c1的第一极；第一电容c1的第二极连接至vss端(即显示系统驱动电路的地)或者至发光二极管t1的阴极；驱动管q1的第一极连接至voled_high端(即高电位端)，其第二极连接至发光二极管t1的阳极和第三开关管q3的第一极；发光二极管t1的阴极连接至voled_low端(即低电位端)；第三开关管q3的栅极用于连接至第n行的反馈地址线fb_scan[n](v_fb_scan_n为第n行反馈地址信号)，其第二极用于连接至第m列的反馈信号线fb_data[m](v_fb_data_n_m为第n行第m列像素单元的反馈信号)。

第二电容c2的第一极连接至vss端，其第二极连接至voled_low端。第二电容c2可以设置于像素单元的电路之内，从而第二电容c2是像素单元版图的一部分；或者，像素单元为微显示芯片内的一部分，第二电容c2设置于像素单元的电路之外，且设置于像素单元所在芯片之内；或者，像素单元为微显示芯片内的一部分，微显示芯片安插于集成电路板上，第二电容c2设置于像素单元所在芯片之外，且设置于该芯片所在的集成电路板上。

voled_high端为发光二极管t1的电源电压端，负责为发光二极管t1提供电源。voled_low端为发光二极管t1的阴极端，voled_low端的电压绝对值小于发光二极管t1阈值电压的绝对值，voled_low端例如可以是0v电压端或者其电压值小于发光二极管t1阈值电压的负电压端，例如发光二极管t1阈值电压是3v，发光二极管t1的阴极端电压是-2v。vss端为显示系统驱动电路的地，取0v。

驱动管q1作为电压源(也叫电压跟随器或者源跟随器)负责把其栅极电压的一部分转递到其源极以及发光二极管t1的阳极，第二开关管q2为像素单元的显示信号写入通道，第三开关管q3为像素单元的反馈信号反馈通道。发光二极管t1为oled，会发出与其阳极电压相对应的亮度的光。

在改进的方案中，在上述像素单元电路的设计基础上，还可以在电路中增设第三电容c3从而得到如图18所示的改进后的像素单元电路，第三电容c3的第一极连接至驱动管q1的栅极，其第二极连接至发光二极管t1的阳极。

本实施例像素单元电路的工作原理为，当把v_data_n_m的显示信号写入第n行第m列像素单元的驱动管q1的栅极，该电压会被减去一个驱动管q1的栅源电压差(vds,g)之后传递到驱动管q1的源极，即传递到驱动管q1的源极的电压为v_data_n_m–vds,g。vds,g代表显示灰阶为g时，驱动管q1流出灰阶g相对应的电流时的驱动管q1的栅源电压差。驱动管q1的源极也是发光二极管t1的阳极，发光二极管t1会在该电压的作用下发出对应灰阶g亮度的光。该过程中，驱动管q1相当于一个电压源，本实施例像素单元电路把驱动管q1设计成电压源，能够提供电压给oled，进而利用oled去限制电流。可见，本实施例的显示系统不再按照传统的电流源设计思路把驱动管q1设计成电流源，而是在传统方案的基础上做出改进，传统的方案是采用控制驱动管q1的栅源电压差的方法从而控制驱动管q1提供给发光二极管t1的电流。传统的像素单元电路难以达到本实施例的控制效果，原因在于是传统的像素单元电路最低和最高灰阶之间的显示信号电压差比较小。

在进行显示操作时，对于像素单元应用于图8所示的显示系统的情形，如图8所示的开关sw1和开关sw2会配置成显示信号线与源驱动模块输出端相连，与v1端断开连接。如图2所示为第1行至第n行的像素单元显示操作时序图，一帧显示信号的更新过程为：行扫描驱动器通过行显示地址线scan[1],scan[2],…scan[n]，逐行发出显示地址信号v_scan_1,v_scan_2,v_scan_3,…v_scan_n，逐行选通第1行，第2行，第3行，…第n行像素单元的写入通道。源驱动器在选通第1行像素单元的写入通道时，同时通过第1行的显示信号线发出第1行像素单元的显示信号，v_data_n是第n行像素单元的显示信号；n的取值范围为1到n。v_data_n波形里面l_1代表第1行所有像素的显示信号，l_2代表第2行所有像素的显示信号l_3代表第3行所有像素的显示信号...l_n代表第n行所有像素的显示信号。

t_display_period是全屏显示信号(一帧的显示信号)更新时期，在这段时期所有像素单元的显示信号会更新一次。t_blank_period是帧与帧之间的空白时期，即某一帧完成写入最后一行的显示信号与下一帧开始写入第一行的显示信号之前的时期。

如图3所示为像素单元电路的校正反馈操作时序图，展示了校正反馈操作步骤，图3是针对第n行的像素单元进行的描述，校正反馈操作是基于图8所示的显示系统。反馈操作可以在帧与帧之间的空白时期t_blank_period进行。图8所示的显示系统中，第n行有m个像素单元，图3中m_n信号为第n行像素单元的反馈信号，m_n信号包括了m个反馈信号。v_fb_data_n信号内包含v_fb_data_n_m信号，v_fb_data_n_m信号表示第n行第m列像素单元的反馈信号反馈在fb_data[m]线上(对应图5和其他像素单元的电路图)。

校正操作的过程分3步：

第1步、在t_wcali时期进行，写入校正信号。写入校正信号的方式与单行的显示操作一样。行扫描驱动器通过行显示地址线选通目标行像素单元的写入通道，同时源驱动器输出该行的校正信号到显示信号线；或者，对于像素单元应用于图8所示的显示系统的情形，可以将开关sw1和开关sw2配置成显示信号线与v1端相连。写入通道截止导通之后，校正信号即存于第一电容c1和驱动管q1的栅极。

第2步、在t_fdback_sense时期进行，行扫描驱动器通过反馈地址线选通目标行像素单元的反馈通道，像素单元通过反馈信号线将反馈信号输出至源驱动器的检测模块。检测模块会在反馈通道截止导通之前完成检测反馈信号。

第3步、在t_wback时期进行，通过单行显示操作把目标行像素单元的原来显示信号写回去。当像素单元被写入校正信号之后该像素单元会显示不正常的画面，由于时间很短(比如20us-100us)肉眼无法识别，故不会影响正常的画面显示。校正信号可以是一个低电压，比如0v，该电压能确保驱动管q1被截止导通。

检测模块是利用比较器把经反馈信号线反馈得到的电压与参考电压进行比较，比较的结果会是一位的数字信号，该数字信号会从源驱动器传到控制器，用于更新老化记忆体的数据。

本实施例的像素单元电路还可用于检测oled的阈值电压变化。当oled开始发光之后就会开始老化，老化之后，oled的阈值电压会上升。在校正反馈操作第2步开始时，源驱动器的检测模块会发出一个固定的低电流，比如1na，经反馈信号线和像素单元的反馈通道流入oled再流到voled_low端。由于驱动管q1管截止导通，所有电流都会流到oled。由于电流比较小，当反馈信号线上的电压稳定之后，可以利用反馈信号线上的电压推算oled的阈值电压。oled的阈值电压可以认为是反馈信号线上的电压与voled_low端的电压之间的电压差。

本实施例的像素单元电路采用电压编程和电压驱动的方式令oled发光，即将像素单元电路设计成电压源，写入显示电压之后就把相关电压传递到oled的阳极从而令oled发光，电流大小由最终oled阳极的电压大小决定。由于oled器件性能(电流)一般比硅晶体管差，如果oled阳极电压足够小，就可以产生pa级别的电流，比如2pa。另外也由于oled器件性能(电流)比较差，利用oled器件做电流控制，则写入像素单元的显示电压每个灰阶的距离就可以比较大，例如图4中的曲线2。图4中，曲线2显示了本发明的像素单元电路灰阶与显示电压的关系，曲线1显示了传统像素单元电路灰阶与显示电压的关系。

实施例二：

如图5所示为本实施例的像素单元电路结构，其包括第二开关管q2、驱动管q1、第三开关管q3、发光二极管t1、第四开关管q4、第一电容c1和第二电容c2。本实施例以像素外模拟域补偿显示系统中第n行、第m列像素单元为例进行描述。

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例的像素单元电路增设了第四开关管q4，第四开关管q4的栅极用于连接至第二显示地址线scan2[n]，其第一极连接至第二电压端v2，其第二极连接至发光二极管t1的阳极。第二电压端v2为接地端；或者，第二电压端v2可设计为电压值为低于灰阶0时发光二极管t1阳极电压值的电压端。第二显示地址线scan2[n]的扫描信号为v_scan2_n。

同实施例一，在改进的方案中，在上述像素单元电路的设计基础上，还可以在电路中增设第三电容c3从而得到如图19所示的改进后的像素单元电路，第三电容c3的第一极连接至驱动管q1的栅极，其第二极连接至发光二极管t1的阳极。

本实施例像素单元电路的其它技术特征与实施例一一致，故不再赘述。

oled阳极的电压是靠oled放电到voled_low端，当灰阶比较低时放电的电流会很小，小至2pa的量级，这情况会需要比较长的放电时间。尤其是，如果当前写入像素单元的电压比之前一次写入像素单元的电压小(比如之前写入灰阶255的显示电压，当前写入灰阶0的显示电压)，则oled阳极的电压就要靠oled慢慢放电到灰阶0该有的voled电压，就需要特别长的时间。通过增加第四开关管q4管，目的在于让oled阳极的电压通过第四开关管q4管尽快放掉，到达v2端的电压。v2端的电压可以是vss或者其他低于灰阶0时oled阳极的电压值。通过本实施例的改进，除了加快oled阳极的放电，也让每次建立oled阳极的灰阶电压都能从同一个起点电压开始，让oled发光更加精准。

如图6所示为本实施例像素单元电路显示操作的时序图，在每一行显示操作完成之后导通第四开关管q4管一段时间，让第四开关管q4管完成对oled阳极的放电，之后再跟据写入驱动管q1管栅极电压(v_data_n_m)的大小建立oled阳极的电压(v_data_n_m–vds,g)。

本实施例的像素单元电路显示操作时序还可以设计为scan2[n]＝scan[n]，将两条扫描信号线接在一起，都采用scan[n]的信号。

本实施例的像素单元电路反馈检测操作与图3所示一致，其中写入校正信号按上诉本实施例的显示操作时序。

实施例三：

如图7所示为本实施例的像素单元电路结构，其包括第二开关管q2、驱动管q1、第三开关管q3、发光二极管t1、第四开关管q4、第五开关管q5、第一电容c1和第二电容c2。本实施例以像素外模拟域补偿显示系统中第n行、第m列像素单元为例进行描述。

本实施例与实施例二的区别在于，本实施例的像素单元电路增设了第五开关管q5，第五开关管q5的栅极用于连接至第二显示地址线的反相显示地址线em[n]，其第一极连接至voled_high端，其第二极连接至驱动管q1的第一极，从而第五开关管q5连接至于voled_high端与驱动管q1之间。

同实施例二，在改进的方案中，在上述像素单元电路的设计基础上，还可以在电路中增设第三电容c3从而得到如图20所示的改进后的像素单元电路，第三电容c3的第一极连接至驱动管q1的栅极，其第二极连接至发光二极管t1的阳极。

当第四开关管q4导通之后，可能存在无用的电流从voled_high端流经驱动管q1和第四开关管q4到voled_low端。增设第五开关管q5可以解决该问题，第五开关管q5的控制信号em[n]是scan2[n]的反相，当第四开关管q4导通的时候第五开关管q5就截止导通，这样就不会有无用的电流从voled_high端流到voled_low端。

本实施例的像素单元电路显示操作时序与图6所示一致。

本实施例的像素单元电路反馈检测操作与图3所示一致，其中写入校正信号按新的显示操作。

实施例四：

本技术领域中，对amoled显示系统做补偿的方案分为像素内补偿和像素外补偿(或者外部补偿)，像素外补偿方法分为实时补偿方法和非实时补偿方法，非实时补偿方法分为数字域补偿方法和模拟域补偿方法，本发明即采用模拟域补偿方法。

图8为本发明实施例四至实施例九的显示系统结构示意图，实施例一至实施例三的像素单元可应用于图8的显示系统，图9为传统的外部补偿显示系统局部结构示意图，每个源驱动模块都有对应第一数模转换器61和第二数模转换器62的两组各自256条参考电压信号线(即图9中第一数模转换器61和第二数模转换器62左端延伸出的信号线)，一组参考电压是v_disp_0，v_disp_1...v_disp_255，代表给显示dac256个不同大小的参考电压，另一组参考电压是v_comp_0，v_comp_1...v_comp_255，代表给补偿dac256个不同大小的参考电压。每个源驱动模块里的dac只是单纯的解码电路，解码输入8位数字信号后再从256个电压里面选一个相对应的参考电压分配到输出端。传统的外部补偿显示系统完整结构也采用图8所示的示意图。图8中，显示系统包括控制器10、行扫描驱动器20、源驱动器30和显示面板40，控制器10连接至行扫描驱动器20和源驱动器30。控制器10包括依次连接的时序控制模块11、补偿算法模块12和老化信息记忆体13。源驱动器30包括第一移入电路34、第二移入电路35、移出电路33和m个检测单元32；检测单元32包括源驱动模块321和检测模块322；源驱动模块321包括第一数模转换器、第二数模转换器和模拟加法器，检测模块322包括比较器。

显示面板40包括n行、m列像素单元41，行扫描驱动器20引出n行第一显示地址线42和反馈地址线43；其中，第n行第一显示地址线42和反馈地址线43分别连接至第n行的各个像素单元41；与实施例一至实施例三相应，第n行第一显示地址线为scan[n]，v_scan_n为第n行显示地址信号；第n行的反馈地址线为fb_scan[n]，v_fb_scan_n为第n行反馈地址信号；行扫描驱动器20用于接收控制器10的行控制信号并依次通过第1行至第n行第一显示地址线选通第1行至第n行的各个像素单元的写入通道。第一行的像素单元的编号分别为[1,1]...[1,m]...[1,m]，第n行的像素单元的编号分别为[n,1]...[n,m]...[n,m]，第n行的像素单元的编号分别为[n,1]...[n,m]...[n,m]。

时序控制模块11连接至第一移入电路34，第一移入电路34与所有列的第一数模转换器依次连接，如对于第m列，时序控制模块11、第一移入电路34和第m列第一数模转换器连接。补偿算法模块12连接至第二移入电路35，第二移入电路35与所有列的第二数模转换器依次连接，如对于第m列，补偿算法模块12、第二移入电路35和第m列第二数模转换器依次连接。第m列检测单元32的源驱动模块321连接至第m列显示信号线44进而分别连接至第m列的各个像素单元41。与实施例一至实施例三相应，第m列的显示信号线为data[m]，v_data_n_m为第n行第m列像素单元的显示信号。

第m列检测单元32中检测模块322通过第m列反馈信号线45分别连接至第m列的各个像素单元41，用于接收像素单元41的反馈信号所对应的反馈电压；与实施例一至实施例三相应，第m列的反馈信号线为fb_data[m]，v_fb_data_n_m为第n行第m列像素单元的反馈信号。本领域技术人员应当理解，第m列检测单元32中检测模块322也可以是用于接收像素单元41的反馈信号所对应反馈电流，同样适用于本发明的技术效果。

所有列检测单元32中检测模块322的输出端都连接至移出电路33，移出电路33连接至老化信息记忆体13，如对于第m列，第m列检测单元32中检测模块322的输出端、移出电路33和老化信息记忆体13依次连接，从而，第m列检测模块322的输出端通过移出电路33将反馈电压与比较电压进行比较所得的检测结果通过移出电路33反馈至控制器10。

第m列检测单元32及第m列的像素单元41组成第m列驱动通道，则显示系统共分成m列驱动通道。

每一列的显示信号线44上设置有开关sw2，显示信号线44与v1端之间设置有开关sw1。

当需要进行校正操作时，本实施例的显示系统在如图9所示的传统外部补偿显示系统的基础上对连接方式做了改进从而得到如图8和图10所示的显示系统；在进行显示操作时，仍采用如图9所示的连接方式即可。如图8和图10所示，本实施例将原本图9连接至模拟加法器63的第二数模转换器62改成如图10所示连接至比较器72，且本实施例的反馈信号检测方法的显示系统采用图1所示的像素单元，检测模块322还包括电流源73，第m列检测模块322的电流源73通过第m列反馈信号线45分别连接至第m列的各个像素单元41。第m列源驱动模块321内，第一数模转换器61连接至模拟加法器63，模拟加法器63通过显示信号线44连接至第m列驱动通道的像素单元41。

第m列检测模块322中比较器72的正输入端连接第m列反馈信号线45和电流源73，比较器72的负输入端连接至第m列源驱动模块321的第二数模转换器62。

当发光二极管t1开始发光之后出现老化现象，发光二极管t1的阈值电压就会向更高值漂移。本实施例的显示系统可以检测发光二极管t1阈值电压，首先要将2个dac可以选择都配置成同样的线性dac，配置方法之一是禁用2个电阻串的所有gamma电压；或者采用选择器把补偿dac(即第二数模转换器，假设该dac已经是线性)电阻串的256个输出电压拷贝到显示电阻串的输出端，并需要先禁用本来显示电阻串的输出，即令

v_disp_0＝v_comp_0

v_disp_1＝v_comp_1

…

v_disp_255＝v_comp_255。

本实施例的反馈信号检测方法用于检测发光二极管t1阈值电压，包括如下过程：

过程一：依次选通第1行至第n行像素单元的写入通道并在每一行像素单元的写入通道被选通时进行检测操作；

对于第n行像素单元，如图11所示，检测操作的过程具体为：

st1、行扫描驱动器20选通第n行像素单元的写入通道。

st2、控制像素单元41产生反馈电压并控制第二数模转换器62输出比较电压。

具体地，闭合第一开关sw1并断开第二开关sw2，控制第m列的驱动管截止导通；断开显示信号线与模拟加法器输出端的连接，由低电源v1输入0v到显示信号线，从而截止导通驱动管q1，模拟加法器63和第一数模转换器61闲置。

将信息记忆体13存储的之前检测第n行、第m列像素单元41所得到的发光二极管阈值电压的结果输出至第m列的第二数模转换器62，使得第m列的第二数模转换器62将该结果转换成电压信号。

电流源73输出预设的小电流通过反馈通道传输至第n行、第m列的发光二极管t1，该小电流例如可以是10na。由于电流较小，待反馈信号线稳定之后，可以认为反馈信号线上的电压等于发光二极管的阈值电压。

行扫描驱动器20选通第n行像素单元41的反馈通道。

得到的比较电压为第m列第二数模转换器62转换所得的电压，得到的第n行、第m列的像素单元41的反馈电压为第m列反馈信号线45上的电压。

st3、比较器72将反馈电压和比较电压进行比较。

st4、比较器72将比较所得的检测结果通过移出电路33反馈至老化信息记忆体13，老化信息记忆体13存储检测结果并更新数据。

过程二：重复进行过程一，随着过程一被不断重复，在越往后的运作中，数模转换器51的输入值将稳定地在k与k+1之间跳动，则可以确定反馈电压与比较电压进行比较所得的最终结果。

本领域技术人员应当理解，过程一可以不断被重复执行。

实施例五：

如图8和图12所示为本实施例的显示系统，可以检测发光二极管t1阈值电压，实施例四的区别在于，本实施例采用如图5所示的像素单元电路，本实施例显示系统的其它技术特征与实施例四一致，故不再赘述。

实施例六：

如图8和图13所示为本实施例的显示系统，可以检测发光二极管t1阈值电压，实施例四的区别在于，本实施例采用如图7所示的像素单元电路，本实施例显示系统的其它技术特征与实施例四一致，故不再赘述。

实施例七：

当需要进行校正操作时，本实施例的显示系统在如图9所示的传统外部补偿显示系统的基础上对连接方式做了改进从而得到如图8和图14所示的显示系统；在进行显示操作时，仍采用如图9所示的连接方式即可。如图8和图14所示，本实施例将原本图9中连接至模拟加法器63的第一数模转换器61和第二数模转换器62分别改成如图14所示连接至显示信号线44和比较器72，且本实施例的反馈信号检测方法的显示系统采用图1所示的像素单元；第m列源驱动模块321内，第一数模转换器61通过显示信号线44连接至第m列驱动通道的像素单元41。源驱动模块321内的模拟加法器63闲置。另一种设计方案是模拟加法器63左边输入端口连第一数模转换器61的输出，右边输入端口连0v电压，这样模拟加法器63的输出电压就是第一数模转换器61的输出电压，这一设计的效果与将第一数模转换器61的输出直接连到显示信号线一样。

第m列检测模块322中比较器72的正输入端连接第m列反馈信号线45，比较器72的负输入端连接至第m列检测单元32的第二数模转换器62。

本实施例的显示系统可以检测驱动管q1阈值电压，首先要将2个dac都配置成同样的线性dac，配置方法之一是禁用2个电阻串的所有gamma电压；或者采用选择器把补偿dac(即第二数模转换器)电阻串的256个输出电压拷贝到显示电阻串的输出端，并需要先禁用本来显示电阻串的输出，即令

v_disp_0＝v_comp_0

v_disp_1＝v_comp_1

…

v_disp_255＝v_comp_255。

本实施例的反馈信号检测方法用于检测驱动管q1阈值电压，包括如下过程：

过程一：依次选通第1行至第n行像素单元的写入通道并在每一行像素单元的写入通道被选通时进行检测操作；

对于第n行像素单元，如图11所示，检测操作的过程具体为：

st1、行扫描驱动器20选通第n行像素单元的写入通道。

st2、控制像素单元产生反馈电压并控制第二数模转换器输出比较电压。

具体地，将信息记忆体13存储的之前检测第n行、第m列像素单元41所得到的驱动管源极电压vs的结果通过第二移入电路35输出至第m列的第二数模转换器62；第m列的第二数模转换器62用于将该结果转换成电压信号。

输出第二预设显示信号至第m列显示信号线，从而导通第n行、第m列像素单元41的驱动管q1和发光二极管t1。第二预设显示信号为较大的固定值，比如255。

行扫描驱动器20选通第n行像素单元41的反馈通道。

驱动管q1的阈值电压等于栅极电压vg减去源极电压vs。栅极电压vg对应的8位dac的数字信号可以是255，源极电压vs对应的8位dac的数字信号就是老化记忆体储存着的其中一种数据。

得到的第n行、第m列的像素单元41的反馈电压为第m列反馈信号线45上的电压即驱动管q1源极电压，得到的比较电压为第m列的第二数模转换器62转换所得的电压。

st3、比较器72将反馈电压和比较电压进行比较。

st4、比较器72将比较所得的检测结果通过移出电路33反馈至老化信息记忆体13，老化信息记忆体13存储检测结果并更新数据。

过程二：重复进行过程一，随着过程一被不断重复，在越往后的运作中，数模转换器51的输入值将稳定地在k与k+1之间跳动，则可以确定反馈电压与比较电压进行比较所得的最终结果。

本领域技术人员应当理解，过程一可以不断被重复执行。

实施例八：

如图8和图15所示为本实施例的显示系统，可以检测驱动管q1阈值电压本实施例与实施例七的区别在于，本实施例采用如图5所示的像素单元电路，本实施例显示系统的其它技术特征与实施例七一致，故不再赘述。

实施例九：

如图8和图16所示为本实施例的显示系统，可以检测驱动管q1阈值电压本实施例与实施例七的区别在于，本实施例采用如图7所示的像素单元电路，本实施例显示系统的其它技术特征与实施例七一致，故不再赘述。

如图11所示的反馈信号检测操作流程示意图适用于表述实施例四至实施例九中显示系统的检测操作，实施例四、实施例五、实施例六为一组，实施例七、实施例八、实施例九为一组，两组方法的主要区别在于st2过程。为便于叙述分析，本文中的检测操作均针对第n行、第m列的像素单元，将第n行、第m列的像素单元作为目标像素单元。st1过程和st2过程可以同时进行。

本发明的反馈信号检测方法包括如下过程：

过程一：依次选通第1行至第n行像素单元的写入通道并在每一行像素单元的写入通道被选通时进行检测操作；

对于第n行像素单元，检测操作的过程具体为：

st1、选通第n行像素单元的写入通道；

st2、控制像素单元产生反馈电压以及控制参考用数模转换器输出比较电压，使得比较器的第一输入端接收反馈电压，并使得比较器的第二输入端接收比较电压；

st3、将反馈电压和比较电压进行比较；

st4、控制比较器将比较所得的检测结果通过移出电路反馈至老化信息记忆体；

过程二：重复进行过程一，随着过程一被不断重复，在越往后的运作中，数模转换器51的输入值将稳定地在k与k+1之间跳动。本领域技术人员应当理解，过程一可以不断被重复执行。

本发明中，可以将比较器72的正输入端设定为第一输入端，将负输入端设定为第二输入端。则st3将反馈电压和比较电压进行比较的过程为：

当行扫描驱动器20进行第一轮扫描中选通第n行各个像素单元的写入通道时，比较器72将比较电压与反馈电压进行比较；

若第一轮扫描中比较器72将比较电压与反馈电压进行比较所输出的结果为1，则当行扫描驱动器20进行第二轮扫描中第n行写入通道再次被选通时，控制比较电压增加预设值k；若第一轮扫描中比较器72将比较电压与反馈电压进行比较所输出的结果为0，则当当行扫描驱动器20进行第二轮扫描中第n行写入通道再次被选通时，控制比较电压减小预设值k；

当行扫描驱动器20进行某一轮扫描中比较器72将比较电压与反馈电压进行比较所输出的结果首次发生翻转后，若首次翻转为1变0，则当第n行写入通道下一次被选通时，控制比较电压减小1；若首次翻转为0变1，则当第n行写入通道下一次被选通时，控制比较电压增加1；

行扫描驱动器20继续重复对第1行至第n行像素单元进行多轮的扫描选通，当第n行写入通道再次被选通时，若上一次比较的结果为1，则本次控制比较电压增加1；若上一次比较的结果为0，则本次控制比较电压减小1；

行扫描驱动器20继续重复对第1行至第n行像素单元进行多轮的扫描选通，直至第n行写入通道后续被选通时，反馈电压与取值为k+1的比较电压进行比较所输出的结果为0且反馈电压与取值为k的比较电压进行比较所输出的结果为1，则将k与k+1之间的某一数值作为最终结果。例如，可以将k与k+1之间的中间值、平均值、数值k或数值k+1作为检测结果，平均值的求解包括计算算数平均值或几何平均值等运算方案。“将k与k+1之间的某一数值作为最终结果”这一操作可以由时序控制模块11执行，也可以由技术人员来决定。

例如，如图17所示，显示系统采用图1所示的像素单元，比较电压为dac输入值，首先dac输入端先选一个值，假设从数值0开始，之后经过dac转换成数值0对应的模拟信号(电压)输出到比较器72的负输入端，比较器72的正输入端输入需要检测的信号(即反馈电压)。如果结果为0，说明dac选出来的电压偏高，不过此时dac的输入已经为0不能再低，则说明输入需要检测的电压超出可检测的范围。如果为1，说明dac选出来的电压不够，在下一轮比较时需要把dac的输入值加k。此处k是不为0的整数，例如1。如果在下一轮比较结果还是1的话，则将dac输入值再往上提，直至比较器72的输出为0，说明dac所选的输入值对应的电压已经超过比较器正端输入的被检测信号，此时为首次翻转。

如图17所示，dac值从0开始，最终所达到的状态应该是：当dac值升到k+1之后比较器72的输出结果为0，表示dac选出来的电压比被比较的电压大，之后在下次比较时就会把dac选出来的电压值减1；当dac值降到k之后比较器72的输出结果为1，表示dac选出来的电压比被比较的电压小，之后在下次比较时就会把dac选出来的电压值加1；如此循环，达到稳定。最后整个dac的输入值就会稳定得在k和k+1之间跳动，说明被比较的电压是在k和k+1对应的电压之间。

或者，本领域技术人员根据电路设计的实际需要，还可以将比较器72的负输入端设定为第一输入端，将正输入端设定为第二输入端。则，st3将反馈电压和比较电压进行比较的过程为：

当行扫描驱动器20进行第一轮扫描中选通第n行各个像素单元的写入通道时，比较器72将比较电压与反馈电压进行比较；

若第一轮扫描中比较器72将比较电压与反馈电压进行比较所输出的结果为0，则当行扫描驱动器20进行第二轮扫描中第n行写入通道再次被选通时，控制比较电压增加预设值k；若第一轮扫描中比较器72将比较电压与反馈电压进行比较所输出的结果为1，则当行扫描驱动器20进行第二轮扫描中第n行写入通道再次被选通时，控制比较电压减小预设值k；

当行扫描驱动器20进行某一轮扫描中比较器72将比较电压与反馈电压进行比较所输出的结果首次发生翻转后，若首次翻转为0变1，则当第n行写入通道下一次被选通时，控制比较电压减小1；若首次翻转为1变0，则当第n行写入通道下一次被选通时，控制比较电压增加1；

行扫描驱动器20继续重复对第1行至第n行像素单元进行多轮的扫描选通，当第n行写入通道再次被选通时，若上一次比较的结果为0，则本次控制比较电压增加1；若上一次比较的结果为1，则本次控制比较电压减小1；

行扫描驱动器20继续重复对第1行至第n行像素单元进行多轮的扫描选通，直至第n行写入通道后续被选通时，反馈电压与取值为k+1的比较电压进行比较所输出的结果为1且反馈电压与取值为k的比较电压进行比较所输出的结果为0，则将k与k+1之间的某一数值作为最终结果。例如，可以将k与k+1之间的中间值、平均值、数值k或数值k+1作为检测结果，平均值的求解包括计算算数平均值或几何平均值等运算方案。

实施例四至实施例九的像素外模拟域补偿显示系统为像素外补偿双dac显示系统，利用像素外补偿显示系统的数模转换器和比较器进行搭配检测目标像素单元反馈的老化信息，具体即检测像素单元中发光器件阈值电压和驱动管阈值电压，可以对tft、oled和qled等器件做检测，进而实现器件老化、阈值电压不均匀和驱动不均匀等问题的分析，适用于amoled、oled-on-silicon、qled-on-silicon、pmoled、lcd驱动芯片和oled照明驱动芯片等各种类型的产品，本发明还充分利用了显示系统中已有的模块，不会增加芯片面积，优化了显示系统的整体设计。现有技术的缺点是只能利用补偿过的校正信号让像素单元反馈固定的预期电流，再在老化信息检测模块将该电流与参考电流做比较，再间接推算像素单元驱动管的老化程度。而本发明是通过重复使用已有的模块(即dac和比较器)，直接检测像素单元驱动管的阈值电压以及oled的阈值电压变化情况。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。