專利名稱：改進顯示器件的輸出均勻性的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種改進顯示器件、優(yōu)選是自發(fā)光顯示器件、并且最優(yōu)選是基于有機發(fā)光二極管的顯示器件的輸出均勻性的方法。本發(fā)明還涉及實施該方法的系統(tǒng)和用于所述系統(tǒng)的顯示器。
背景技術：
近年來，人們對自發(fā)光顯示器件的興趣日益增加。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)利用自發(fā)光材料如聚合物或有機發(fā)光材料的自發(fā)光顯示器件有替代其它顯示器類型如液晶顯示器或陰極射線管的潛能。
實質上，自發(fā)光顯示器件如聚合物發(fā)光二極管顯示器或有機發(fā)光二極管顯示器包括多個像素和用于給發(fā)光材料施加驅動電流的驅動結構，每個像素含有自發(fā)光材料。通常情況下，該器件包括在基板上排列的像素矩陣，所述基板例如是玻璃或聚合物基板。該矩陣結構主要細分為兩個主組，即被動和主動矩陣結構。在被動矩陣聚合物或有機發(fā)光顯示器中，發(fā)光材料層設置在相交的并由此形成像素的行電極層和列電極層之間(見圖1)。通常，顯示器發(fā)射由數(shù)據(jù)驅動器控制，每個數(shù)據(jù)驅動器控制流過一列的電流。在主動矩陣聚合物或有機發(fā)光顯示器中(見圖2)，像素矩陣的每個像素由像素驅動電路來控制。
而且，每列由數(shù)據(jù)驅動電路控制。
但是，使用p-Si薄膜晶體管的主動矩陣聚合物發(fā)光二極管顯示器存在的問題是這種晶體管的特性的變化導致顯示器的亮度的隨機像素與像素變化，從而導致顯示輸出的非均勻性。這種變化對于最簡單的跨導電路特別強，所述跨導電路中每個像素具有兩個薄膜晶體管，其中驅動薄膜晶體管用于將尋址電壓轉換成驅動電流。圖3和4中示出了這種電路的例子。因此，這種類型的電路不適用于高性能顯示器。然而，由于其它原因，最簡單的跨導電路是優(yōu)選的，因為它們提供高像素孔徑、即使在低亮度水平下也能很快地被尋址，并且尋址操作是最簡單的，因為它們主要可以使用已建立的驅動器，與液晶顯示器中使用的相同。因此，為克服上述問題是有利的。
附加問題是在這一點上用于AMP(O)LED器件的電流產(chǎn)生數(shù)據(jù)驅動器不容易獲得。其一個原因是再次需要高均勻性；如果驅動器輸出之一具有不同的電流值，則將作為穿過顯示器運行的亮或暗線而被立即識別出來。為此，驅動器的均勻性甚至比像素本身的均勻性更重要，其中均勻性變化的隨機性表現(xiàn)為可見性降低。解決已經(jīng)被提出的這個問題的一種方式是使用自補償電流鏡像型的驅動器。然而，這個解決方案太復雜并需要更多的空間，而且這種驅動器的尋址速度慢并且在較低電流值下精度低，并且它們還需要更高的驅動電壓，因而消耗了更多的功率。作為替換形式，可以使用更簡單和不太復雜的驅動器，如2TFT跨導驅動器，但是如上所述，它們具有不可接受的非均勻性。
而且，在被動地驅動自發(fā)光顯示器件的情況下，數(shù)據(jù)驅動器輸出的非均勻性也是個問題，與上述情況相同。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在一般的顯示器件中提出了用于改進或克服非均勻性的一般方法，并且這種方法在顯示器件中是特別希望的，因此本發(fā)明的目的是實現(xiàn)了這種方法，克服了如上所述的現(xiàn)有技術的缺陷。
這個和其它目的至少部分地由根據(jù)權利要求1的方法來實現(xiàn)。根據(jù)這種方法，通過以下步驟改進了顯示器件的輸出均勻性；檢測顯示器件的至少一個像素的第一發(fā)射亮度；借助檢測到的第一亮度，確定與所述像素連接的驅動電路的輸出的非均勻性；和基于所述第一檢測亮度，對于至少一個像素產(chǎn)生校準因子，用于修正驅動電路的輸出，以便改進均勻性。通過這種方式，可以補償由單個器件特性中的變化產(chǎn)生的顯示發(fā)射的非均勻性，其中所述器件特性變化的尺度隨著光輸出線性地變化。通過在不同亮度下測量像素輸出，可以從不同源中區(qū)別均勻性變化。優(yōu)選地，該方法可以用于自發(fā)光顯示器件，更優(yōu)選用于基于有機發(fā)光二極管的顯示器件。
一般情況下，幾個因素造成顯示器光輸出的變化，包括晶體管和驅動電路中的其它部件的性能變化，以及發(fā)光器件本身的效率變化。因此，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例，該方法還包括以下步驟檢測所述第一發(fā)射亮度之后，調(diào)整平均顯示亮度，之后檢測所述至少一個像素的第二發(fā)射亮度，并基于檢測到的所述第一和第二發(fā)射亮度，產(chǎn)生用于至少一個像素的校準因子，用于修正驅動電路的輸出，以便改進均勻性。通過這種方式，可以補償由來源于一個器件特性以上的變化產(chǎn)生的顯示器發(fā)射的非均勻性。通過在不同亮度下測量像素輸出，可以從甚至更多的不同源中區(qū)別均勻性變化。
檢測至少一個像素的發(fā)射亮度的步驟適合于由外部成像系統(tǒng)來執(zhí)行。這種外部系統(tǒng)的例子是基于CCD照相機的系統(tǒng)。因此，制造的顯示器設置在這種外部成像系統(tǒng)的下面，之后通過使用本發(fā)明方法校正顯示器以便改進顯示器的輸出均勻性。優(yōu)選地，所述驅動電路是像素驅動電路或數(shù)據(jù)驅動電路之一，這取決于顯示器結構。
根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例，所述顯示器件是主動矩陣聚合物或有機發(fā)光二極管顯示器件。在這種情況下，可以為每個像素單獨測量亮度，或者可以同時為整行或整列像素測量亮度，如下面將進一步說明的。然而，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，檢測至少一個像素的發(fā)射亮度的步驟包括以下步驟為多個像素的每個像素單獨檢測發(fā)射亮度，這是本發(fā)明在像素級上的直接應用。或者，檢測至少一個像素的發(fā)射亮度的步驟包括以下步驟同時測量共同地由公共驅動器件控制的一組像素的發(fā)射亮度，如一列或一行像素。本實施例具有優(yōu)于上述像素級實施例的大量優(yōu)點。首先，列級補償消除了大量的可見假象，如上所述。而且，如上所述，需要更少的存儲器(大約100-1000倍以下，這代表典型顯示器上的行數(shù)量，并且在使用查詢表的實施例中還需要更小的查詢表。此外，本實施例能使用更簡單的電流驅動電路，因為可以較低對這種電路的均勻性需求。由此，可以使用具有降低功耗的和/或更小尺寸的更快速部件。此外，本實施例可用于所有亮度值，在產(chǎn)生低輸出電流值時，不再需要低編程電流，這使編程速度慢，但是現(xiàn)在可以通過只編程電壓來執(zhí)行，速度更快。此外，由于較少的數(shù)據(jù)被裝載到查詢表上等，本實施例執(zhí)行起來更快。
為了進一步改進主動矩陣顯示器件的輸出均勻性，該方法還可包括以下步驟在一列或一行像素之一中，在作為制造所述晶體管期間的激光再結晶步驟過程中的激光束方向的方向上對準所有像素的所有晶體管。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，所述顯示器件是被動矩陣聚合物或有機發(fā)光二極管顯示器件。利用與上述相同的方式，對于主動矩陣實施例，檢測至少一個像素的發(fā)射亮度的步驟適當?shù)匕ㄒ韵虏襟E同時測量共同地由公共驅動器件控制的一組像素的發(fā)射亮度，如一列或一行像素。
而且，所述校準因子優(yōu)選用一種方法儲存在用于像素、列或行的驅動電路中或顯示器控制器中；在存儲器件中儲存校準因子，熔斷晶體管襯底或附加驅動器集成電路之一上的熔絲，或用激光對晶體管襯底或附加驅動器集成電路進行修整。
本發(fā)明的上述和其它目的還至少部分地通過用于校準顯示器件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，用于改進顯示器件的輸出均勻性，該系統(tǒng)包括用于保持被校準顯示器件的單元、成像系統(tǒng)以及反饋系統(tǒng)，其中成像系統(tǒng)設置成當使用時可從顯示器件的整個顯示器件表面檢測發(fā)射亮度，反饋系統(tǒng)用于向顯示器件傳輸回表示發(fā)射亮度的信息，該系統(tǒng)設置成可以執(zhí)行上述本發(fā)明的方法。優(yōu)選地，與該系統(tǒng)結合使用的顯示器件是自發(fā)光顯示器件，優(yōu)選是基于有機發(fā)光二極管的顯示器件。
而且，本發(fā)明的上述和其它目的還至少部分地通過與上述系統(tǒng)結合使用來實現(xiàn)。根據(jù)優(yōu)選實施例，該顯示器件還包括設置成行和列結構的多個發(fā)光像素，其中每列或每行像素與數(shù)據(jù)驅動電路連接，其中每列或每行包括結合電流測量裝置的附加非發(fā)光像素，用于監(jiān)視從所述數(shù)據(jù)驅動器輸出的輸出信號相對于時間的變化。


下面將參照附圖借助其優(yōu)選實施例詳細介紹本發(fā)明。
圖1是被動矩陣聚合物或有機發(fā)光二極管顯示器的基本結構的示意圖，該顯示器主要包括相交的行和列電極的矩陣，由此在行電極層和列電極層之間夾著一層聚合物或有機發(fā)光材料。
圖2是主動矩陣聚合物或有機發(fā)光二極管顯示器的基本結構的示意圖。
圖3是可以在圖2所示顯示器中使用的第一電流源電路的示意圖。
圖4是可以在圖2所示顯示器中使用的第二電流源電路的示意圖。
圖5示意性地公開了體現(xiàn)本發(fā)明的基本的示意系統(tǒng)。
具體實施例方式
圖1示意性地公開了可用于本發(fā)明的被動矩陣聚合物或有機發(fā)光顯示器件。在所公開的被動矩陣聚合物或有機發(fā)光顯示器中，發(fā)光材料層置于相交的(見圖1)并由此形成像素5的行電極層8和列電極層7之間。
圖2示意性地公開了可用于本發(fā)明的主動矩陣聚合物或有機發(fā)光顯示器件1的一部分的等效電路圖。這個顯示器件包括具有m行(1，2，…，m)和n列(1，2，…，n)的(P)LED或(O)LED的矩陣。
其中提到了行和列，應該注意的是，如果希望的話它們可以互換。該器件還包括與所述行連接的行選擇電路16和與所述列連接的數(shù)據(jù)寄存器15。在處理單元18中處理外部呈現(xiàn)的信息，例如視頻信號，根據(jù)要顯示的信息，所述處理單元18經(jīng)電源線19給數(shù)據(jù)寄存器15的分離部件15-1，…15-n充電。行的選擇由行選擇電路16經(jīng)行線8通過給它們提供所需選擇電壓來執(zhí)行，在這種情況下，行線8是如TFT晶體管的晶體管22的柵極。進行寫數(shù)據(jù)，其中在選擇期間，從數(shù)據(jù)寄存器15提供數(shù)據(jù)信號，在這種情況下是以電壓信號形式的。在尋址期間，電容器24經(jīng)晶體管被充電到數(shù)據(jù)電壓的電平。這個電容器確定晶體管21的調(diào)整，并因此確定在驅動期間流過LED20的實際電流和像素的亮度。行8的選擇和列7上存在電壓之間的同步化是通過處理單元18經(jīng)驅動線14來執(zhí)行的。
本發(fā)明背后的基本想法將在下面借助其大量優(yōu)選實施例進一步說明。體現(xiàn)本發(fā)明的基本示意系統(tǒng)在圖5中公開了，只是用于說明性目的。這里，制造的自發(fā)光顯示器1設置成被調(diào)節(jié)以便改進顯示器的發(fā)光元件的輸出均勻性。該顯示器件例如可以是如上所述的和圖1示意性地示出的被動矩陣聚合物或有機發(fā)光顯示器，或如上所述的和圖2示意性地示出的主動矩陣聚合物或有機發(fā)光顯示器(AMP(O)LED)。
所制造的顯示器件1置于外部成像系統(tǒng)2的下面。這個系統(tǒng)例如可以是基于CCD照相機的系統(tǒng)，它能檢測從顯示器件1發(fā)射的光。然后，為了發(fā)光而對顯示器件1進行尋址。尋址可以一次一個像素地進行、一次一列或一次一行地進行，如下面進一步詳細說明的。尋址可以借助驅動電路3來進行。該驅動電路可以是像素驅動電路，如圖5所示，(只是主動矩陣結構)，其中為顯示器件3的每個像素設置一個驅動電路。這種電路的例子在圖3和4中公開了。或者，驅動電路是數(shù)據(jù)驅動電路，(適用于被動和主動矩陣結構)，其中為顯示器的每個像素列設置一個驅動電路3，以便控制該列像素。在任何情況下，顯示器的所有驅動電路與顯示器的中央處理單元/控制器單元(未示出)連接，所述中央處理單元/控制器單元用于給每個驅動電路提供關于在某一次將要尋址的驅動電路的信息。
然而，在圖5所公開的例子中，一次尋址顯示器1的一個像素，由此該像素發(fā)光，并且其亮度取決于向驅動電路3輸出的輸出信號4。然后用外部成像系統(tǒng)2檢測像素的發(fā)射亮度，之后將檢測的亮度經(jīng)反饋單元6反饋給驅動電路3(或者，反饋給與驅動電路連接的單獨的處理單元)。在驅動電路3(或單獨的處理單元)中，將檢測到的亮度與當前輸出信號4的所希望的亮度相比較，并且該特定輸出信號4的顯示非均勻性可以通過信號處理來建立。之后，如果需要的話，調(diào)整輸出信號4，并因此調(diào)整發(fā)射亮度，并重復一次或多次進行上述檢測。從通過這些測量獲得的值看出，基本上輸出信號的每個可能值的非均勻性可以通過插值法來建立，并且從這些值計算出校準因子，調(diào)整每個輸出信號用于實現(xiàn)所希望的像素輸出。然后將這個校準因子儲存在驅動電路或相關電路中。這可以通過在存儲器中存儲校準因子或通過調(diào)整硬件來實施，例如通過熔斷熔絲或使用驅動電路或相關電路的激光修整(laser trimming)。
為了實現(xiàn)顯示器的所有像素的校準因子，對顯示器的所有像素重復進行上述過程，并在全色顯示的情況下，對顯示器的每種顏色重復進行上述過程?；蛘?，可以利用校準圖像同時尋址整個顯示器，即顯示器的所有像素，在這種情況下，利用成像系統(tǒng)2同時測量所有像素的輸出。
上述方法可以等效地用在列/行級上。但是，在這種情況下，一次尋址整個列或行，并且檢測沿著列/行的所有像素的整體亮度。在這種情況下在數(shù)據(jù)驅動電路中實施校準因子，而不是在像素驅動電路中。而且，在這種情況下，可以利用校準圖像同時尋址整個顯示器，即顯示器的所有像素，并且在這種情況下，利用成像系統(tǒng)2同時測量所有列/行的輸出。
實施例1根據(jù)本發(fā)明第一實施例，本發(fā)明的方法在AMP(O)LED顯示器中的像素級上實現(xiàn)。將所制造的AMP(O)LED顯示器置于成像系統(tǒng)如基于CCD照相機的系統(tǒng)下面。該顯示器導通，使將要研究的像素發(fā)光(對將要被研究的顯示器的所有像素重復這個過程?；蛘撸梢砸淮螌ぶ匪邢袼?，如上所述)。確定像素的亮度，然后將確定的亮度與對于該像素的給定驅動輸入的所希望亮度相比較。通過這一比較，確定像素電路輸出的非均勻性的測量。其中基于這個非均勻性測量的校正是足夠的情況的例子是用于像素驅動電路，其中只有單獨的晶體管的遷移率變化確定了非均勻性，或者其中發(fā)光器件本身的效率變化是造成顯示亮度非均勻性的原因。對所有像素重復進行上述過程，并且在全色顯示器中對所有顏色重復進行上述過程。
接著，將像素輸出的非均勻性測量用于計算校準因子，它儲存在顯示器件中的全幀存儲器中，該存儲器連接到像素的驅動電路上。如果需要的話，可以由得到的因子產(chǎn)生查詢表，以便獲得用于不同亮度級的校準因子。在可能的情況下，將儲存在存儲器中的校準因子或者來源于查詢表或分析函數(shù)的因子之后用于修改像素驅動器的輸入，以便保持所有亮度級上所有像素中的均勻性。對于這種修改的信號處理方案是現(xiàn)有技術中已知的。
實施例2根據(jù)本發(fā)明第二實施例，本發(fā)明的方法在AMP(O)LED顯示器中在像素級實現(xiàn)。將所制造的AMP(O)LED顯示器置于成像系統(tǒng)如基于CCD照相機的系統(tǒng)下面。該顯示器導通，使將要研究的像素發(fā)光(對被研究的顯示器的所有像素重復這個過程。或者，可以一次尋址所有像素，如上所述)。確定像素的亮度，然后將確定的亮度與用于像素的給定驅動輸入的所希望亮度相比較。通過該比較，確定像素電路輸出的非均勻性的測量。為所有像素重復進行上述過程，并且在全色顯示器中為所有顏色重復進行上述過程。
然后，調(diào)節(jié)平均顯示亮度，之后重復進行上述過程，因此再次測量像素亮度。該過程可以重復幾次，如果需要的話，每次在不同亮度級下進行測量。
當在不同亮度下測量像素輸出時，可以從不同源中區(qū)分均勻性變化。例如，對于跨導像素電路，TFT遷移率(μ)和TFT閾值電壓(Vth)變化以不同方式對像素的亮度都有貢獻，并具有下列關系I∝μ·(V-Vth)2(1)此外，通過將該方法延伸到其它亮度，可以消除由技術上的變化或發(fā)射器件的退化產(chǎn)生的非均勻性。
接下來，使用像素輸出的非均勻性的測量來計算校準因子，將其儲存在顯示器件的全幀存儲器中，該存儲器連接到像素的驅動電路上。或者，可以將μ、Vth等值存儲在存儲器中。如果希望的話，可以由得到的因子產(chǎn)生查詢表，由此獲得不同亮度級的校準因子。在可能的情況下，使用儲存在存儲器中的校準因子或者來源于查詢表或分析函數(shù)的因子修改像素驅動器的輸入，以便保持所有亮度級下的所有像素中的均勻性。對于這種修改的信號處理方案是現(xiàn)有技術中已知的。
實施例3本實施例與上述實施例1和2相同，但是在實施例3中，校準因子沒有儲存在附加存儲器中。而是借助熔斷熔絲或部件的激光修整將校準因子引入到像素驅動器中。這可以在p-Si襯底上實施，但是也可以在附加驅動電路或與像素驅動器連接的電路上實施。本實施例的優(yōu)點是它可以利用相對較低的成本來實現(xiàn)。
實施例4根據(jù)本發(fā)明的第四實施例，本發(fā)明的方法在AMP(O)LED顯示器中在數(shù)據(jù)驅動器級實現(xiàn)。
將所制造的AMP(O)LED顯示器置于成像系統(tǒng)如基于CCD照相機的系統(tǒng)下面。該顯示器導通，使將要研究的像素發(fā)光(對被研究的顯示器的所有像素重復這個過程?；蛘?，可以一次尋址所有列，如上所述)。確定整個像素列的亮度，然后將確定的亮度與對于該列的給定驅動輸入的所希望亮度相比較。通過這一比較，確定由單個器件特性的變化產(chǎn)生的數(shù)據(jù)驅動電路的非均勻性的測量，所述單個器件特性的變化與光輸出成線性比例關系。其中這種校正是足夠的情況的例子是用于數(shù)據(jù)驅動電路，其中單獨晶體管的遷移率的變化確定了非均勻性。對所有列重復進行上述過程，并且在全色顯示器中對所有顏色重復進行上述過程。通過一次研究整列，使單獨像素的隨機亮度變化的影響最小。
接著，使用像素列輸出的非均勻性測量來計算校準因子，它儲存在顯示器件中相對小的存儲器中(因為每列只需要一個校準因子，而不像實施例1所述那樣每個像素需要一個校準因子)，該存儲器連接到像素列的驅動電路上。或者，可以將μ、Vth等的值存儲在存儲器中。
如果希望的話，可以由得到的因子產(chǎn)生與實施例1相比相對小的查詢表，由此獲得不同亮度級的校準因子。在可能的情況下，使用儲存在存儲器中的校準因子或者來源于儲存的參數(shù)、查詢表或分析函數(shù)的因子，來修改數(shù)據(jù)驅動器的輸入，以便保持在所有亮度級的所有列中的均勻性。對于這種修改的信號處理方案是現(xiàn)有技術中已知的。
與像素級補償相比，如實施例1所述，實施例4所述的列級補償具有多個優(yōu)點。首先，列級補償消除了更多的可見假象，如上所述。而且，如上所述，需要更少的存儲器(大約100-1000倍以下)，并且在使用查詢表的實施例中還需要更小的查詢表。此外，本實施例能使用更簡單的電流驅動電路，因為可以降低對這種電路的均勻性需求。由此，可以使用具有較低功耗的和/或更小尺寸的更快速部件。
此外，如上所述，本實施例可用于所有亮度級，并且執(zhí)行起來更快速，因為較少的數(shù)據(jù)被裝載到查詢表上等。
實施例5根據(jù)本發(fā)明的第五實施例，本發(fā)明的方法在AMP(O)LED顯示器中在數(shù)據(jù)驅動器級實現(xiàn)。
將所制造的AMP(O)LED顯示器置于成像系統(tǒng)如基于CCD照相機的系統(tǒng)下面。該顯示器導通，使將要研究的像素列發(fā)光(對將要研究的顯示器的所有像素重復這個過程?；蛘撸梢砸淮螌ぶ匪辛?，如上所述)。確定整個像素列的亮度，然后將確定的亮度與用于該列的給定驅動輸入的所希望亮度相比較。通過這一比較，確定像素電路輸出的非均勻性的測量。對所有列重復進行上述過程，并且在全色顯示器中對所有顏色重復進行上述過程。通過一次研究整列，使單獨像素的隨機亮度變化的影響最小。
之后，調(diào)節(jié)平均顯示亮度，之后重復進行上述過程，因此再次測量像素列亮度。該過程可以重復幾次，如果需要的話，每次在不同亮度級下進行測量。
在不同亮度下測量像素列輸出可以從不同源中區(qū)別均勻性變化。例如，對于跨導列驅動器，TFT遷移率(μ)和TFT閾值電壓(Vth)變化以不同方式對像素的亮度都有貢獻，遵循與等式(1)定義的相同的關系。
接著，使用像素列輸出的非均勻性測量來計算校準因子，它儲存在顯示器件的相對小的存儲器中(與實施例1相比)，該存儲器連接到像素列的驅動電路上?；蛘?，可以將μ、Vth等值存儲在存儲器中。
如果希望的話，可以由得到的因子產(chǎn)生小的查詢表，以便產(chǎn)生不同亮度級的校準因子。在可能的情況下，之后使用儲存在存儲器中的校準因子或者來源于儲存的參數(shù)、查詢表或分析函數(shù)的因子來修改數(shù)據(jù)驅動器的輸入，以便保持在所有亮度級的所有列中的均勻性。對于這種修改的信號處理方案是現(xiàn)有技術中已知的。
與像素級補償相比，如實施例1所述，實施例3所述的列級補償具有多個優(yōu)點。首先，列級補償消除了多個可見假象，如上所述。而且，如上所述，需要更少的存儲器(大約100-1000倍以下)，并且在使用查詢表的實施例中還需要更小的查詢表。此外，本實施例能使用更簡單的電流驅動電路，因為可以降低對這種電路的均勻性需求。
由此，可以使用具有較低功耗的和/或更小尺寸的更快速部件。此外，本實施例可用于所有亮度級，如上所述，并且執(zhí)行起來更快速，因為較少的數(shù)據(jù)被裝載到查詢表上等。
實施例6根據(jù)本發(fā)明的第六實施例，本發(fā)明的方法在AMP(O)LED顯示器中在數(shù)據(jù)驅動器級下以進一步改進的方式被實施。
上述實施例4和5提供了較低成本的實施，它沒有消除由TFT性能變化引起的像素到像素的變化。包括TFT的驅動電路的例子在圖3和4中公開了。當制造TFT時，在p-Si制造工藝期間的激光結晶步驟的細節(jié)導致了沿著激光掃描方向或激光束的方向上的元件性能上的差異。一般情況下，沿著激光束方向上的均勻性較高，而其掃描方向上的均勻性較差。因此，根據(jù)本發(fā)明第四實施例，沿著顯示器的列的所有像素的所有驅動TFT在激光束方向上對準。由此，該列內(nèi)的TFT的均勻性盡可能地高，而不同列之間的差異將很大。然而后者不太重要，因為列到列的變化可以使用如實施例3所述的方法來校正。通過這種方式，可以實現(xiàn)具有改進的像素到像素均勻性的顯示器，同時與實施例3所述的方法相比不會增加成本。
實施例7根據(jù)本發(fā)明的第七實施例，本發(fā)明的方法在AMP(O)LED顯示器中在數(shù)據(jù)驅動器級下以進一步改進的方式被實施。
在實施例3的替換形式中以及在實施例4的相同主旨內(nèi)，在制造TFT期間，顯示器件中一行的所有驅動TFT可以在激光束的方向上對準。在這種情況下，一行內(nèi)的TFT的均勻性盡可能地高，而行到行的變化將很大。為了解決這個問題，另外需要為顯示器的每行確定亮度校準因子。這可以利用與實施例3所限定的相應方式來實施，但是也可以代替地研究每行的整體亮度。之后，將如根據(jù)實施例3所獲得的列校準因子以及上述的行校準因子利用與前述實施例相同的方式儲存起來。在這種情況下，在儲存的行和列校準因子基礎上，將使用平均行和列校準因子的儲存信息來處理列數(shù)據(jù)。通過本實施例，可以實現(xiàn)具有改進的像素到像素均勻性的顯示器，與實施例3所建議的方案相比，它只稍微增加了成本。
實施例8根據(jù)本發(fā)明的第八實施例，本發(fā)明的方法在AMP(O)LED顯示器中在數(shù)據(jù)驅動器級下以進一步改進的方式被實施。
在上述實施例3-5中，列(和行)校準因子儲存在附加的小存儲器中。然而，根據(jù)本實施例，還可以利用與實施例2所述對所有像素級實施相同的方式通過熔斷熔絲或元件的激光修整來進行校準。這可以在p-Si襯底上進行，也可以在附加的驅動電路上或連接到數(shù)據(jù)驅動器的電路上進行。本實施例的優(yōu)點是可以用相對低的成本來實施。
實施例9所有上述實施例都在于解決顯示器壽命開始時，即制造期間或之后短時間內(nèi)的顯示均勻性的問題。但是在使用顯示器時，在使用期間p-SiTFT的退化可能產(chǎn)生非均勻性。為了避免這個問題，可以給每個數(shù)據(jù)驅動器增加一個電流測量裝置。優(yōu)選地，這可以通過給每列增加一個結合電流測量裝置的虛設像素來實現(xiàn)。這個電流測量裝置的功能是監(jiān)視顯示器壽命期間該列的輸出上的任何變化。應該注意的是，只需要監(jiān)視輸出的相對變化，即電流輸出和初始測量輸出之間的差異，正如根據(jù)上述實施例任一個，在顯示器壽命開始時進行的亮度測量所限定的。為了避免破壞顯示器工作和避免引起測量電路本身的TFT中的退化，相對變化的監(jiān)視應該偶爾地進行而不是持續(xù)地進行。
輸出上的任何被監(jiān)視的變化觸發(fā)了適當?shù)臄?shù)據(jù)驅動器的校準因子的更新，例如通過計算和在適當?shù)拇鎯ζ魑恢弥袃Υ嫘碌男手祦磉M行。
實施例10盡管上述實施例主要集中在將本發(fā)明應用于AMP(O)LED顯示器上，本實施例介紹了本發(fā)明的方法在數(shù)據(jù)驅動器級上對于被動聚合物或有機發(fā)光二極管顯示器(P(O)LED)的實施。
根據(jù)本實施例，將所制造的被動P(O)LED顯示器，包括最終驅動器集成電路，置于成像系統(tǒng)如基于CCD照相機的系統(tǒng)下面。該顯示器導通，使將要研究的像素列發(fā)光(對將要研究的顯示器的所有列重復這個過程?；蛘?，可以一次尋址所有列，如上所述)。確定沿著整列的整體亮度，然后將確定的亮度與用于該列的給定驅動輸入的所希望亮度相比較。通過這一比較，確定驅動器IC輸出的非均勻性的測量。
對所有列重復進行上述過程，并且在全色顯示器中對所有顏色重復進行上述過程。通過一次研究整列，使單獨像素的隨機亮度變化的影響最小。
然后，調(diào)整平均顯示亮度，之后重復上述過程，因此再次測量列亮度。該過程可以重復幾次，如果需要的話，每次在不同亮度級下進行測量。
接著，使用列輸出的非均勻性測量來計算校準因子，它儲存在顯示器件的相對小的存儲器中，該存儲器連接到像素列的驅動電路上。
或者，可以將μ、Vth等值存儲在存儲器中。如果希望的話，可以由得到的因子產(chǎn)生小的查詢表，由此獲得不同亮度級的校準因子?；蛘撸梢岳萌鐚嵤├?和6中所述的相應方式，通過熔斷熔絲或使用驅動器IC上的激光修整將校準因子“儲存”在該器件中。
在可能的情況下，使用儲存在存儲器中的校準因子，或者來源于儲存的參數(shù)、查詢表或分析函數(shù)的因子來修改數(shù)據(jù)驅動器的輸入，以便保持在所有亮度級的所有列中的均勻性。對于這種修改的信號處理方案是現(xiàn)有技術中已知的。
前面已經(jīng)結合特殊實施例介紹了本發(fā)明，但是顯然，對于本領域技術人員來說很容易做出很多替換形式、修改形式和改型。特別是，幾個實施例關于基于聚合物或有機LED的自發(fā)光器件進行說明，但是本發(fā)明也同樣可以適用于其它類型的自發(fā)光顯示器件，如場發(fā)射顯示器、等離子體顯示器等，并且還適用于非發(fā)光顯示器，例如光閥型顯示器，如液晶顯示器。相應地，如這里所例舉的本發(fā)明的優(yōu)選實施例只是示意性的而不起限制作用。在不脫離下列權利要求書所限定的本發(fā)明精神和范圍的情況下可以做出各種修改。
權利要求
1.一種改進顯示器件(1)的輸出均勻性的方法，包括下列步驟-檢測顯示器件(1)的至少一個像素(5)的第一發(fā)射亮度；-借助檢測到的第一亮度，確定與所述至少一個像素(5)連接的驅動電路(3)的輸出的非均勻性；-基于所述第一檢測亮度，產(chǎn)生用于至少一個像素(5)的校準因子，用于修正驅動電路(3)的輸出，以便改進均勻性。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中所述顯示器件是自發(fā)光顯示器件。
3.根據(jù)權利要求1或2的方法，其中所述顯示器件是基于有機發(fā)光二極管的顯示器件。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項的方法，還包括以下步驟-檢測所述第一發(fā)射亮度之后，調(diào)整平均顯示亮度，之后檢測所述至少一個像素(5)的第二發(fā)射亮度，并-基于所述第一和第二檢測到的亮度，產(chǎn)生用于至少一個像素(5)的校準因子，用于修正驅動電路(3)的輸出，以便改進均勻性。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項的方法，其中檢測至少一個像素(5)的發(fā)射亮度的步驟是通過外部成像系統(tǒng)(2)進行的。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項的方法，其中所述驅動電路(3)是像素驅動電路或數(shù)據(jù)驅動電路之一。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項的方法，其中所述顯示器件(1)是主動矩陣聚合物或有機發(fā)光二極管顯示器件。
8.根據(jù)權利要求7的方法，其中檢測至少一個像素(5)的發(fā)射亮度的步驟包括為多個像素的每個像素單獨檢測發(fā)射亮度的步驟。
9.根據(jù)權利要求7或8的方法，還包括以下步驟在作為制造所述晶體管期間的激光再結晶步驟期間的激光束方向的方向上，在一列或一行像素其中之一對準所有像素的所有晶體管。
10.根據(jù)權利要求1-6中任一項的方法，其中所述顯示器件(1)是被動矩陣聚合物或有機發(fā)光二極管顯示器件。
11.根據(jù)權利要求1-7和9-10中任一項的方法，其中檢測至少一個像素(5)的發(fā)射亮度的步驟包括聯(lián)合地測量由列驅動器件共同控制的一組像素的發(fā)射亮度的步驟，所述一組像素例如是一列或一行像素。
12.根據(jù)前述權利要求任一項的方法，其中通過下列多種方法之一將所述校準因子儲存在驅動電路(3)中在存儲器件中儲存校準因子，熔斷晶體管襯底或附加驅動集成電路其中之一上的熔絲，或晶體管襯底或附加驅動集成電路其中之一的激光修整。
13.一種用于校準顯示器件(1)的系統(tǒng)，用于改進其輸出均勻性，它包括用于保持要被校準的顯示器件(1)的單元、設置成在使用時從顯示器件(1)的整個顯示器件表面來檢測發(fā)射亮度的成像系統(tǒng)(2)，以及用于將關于發(fā)射亮度的信息傳送回顯示器件(1)的反饋系統(tǒng)(6)，該系統(tǒng)設置成執(zhí)行根據(jù)權利要求1-12中任一項的方法。
14.根據(jù)權利要求13的系統(tǒng)，其中所述顯示器件(1)是自發(fā)光顯示器件，優(yōu)選是基于有機發(fā)光二極管的顯示器件。
15.一種用于如權利要求13所限定的系統(tǒng)的自發(fā)光顯示器件(1)。
16.根據(jù)權利要求15限定的自發(fā)光顯示器件(1)，其中該顯示器件包括設置成行和列結構的多個發(fā)光像素，其中每列或每行像素與數(shù)據(jù)驅動電路連接，其中每列或行包括結合了電流測量裝置的附加非發(fā)光像素，用于監(jiān)視來自所述數(shù)據(jù)驅動電路的輸出信號隨著時間的相對變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進顯示器件(1)如自發(fā)光顯示器件的輸出均勻性的方法，包括以下步驟檢測顯示器件(1)的至少一個像素(5)的第一發(fā)射亮度；借助檢測到的第一亮度，確定與所述至少一個像素(5)連接的驅動電路(3)的輸出的非均勻性；和基于所述第一檢測亮度，產(chǎn)生用于至少一個像素(5)的校準因子，用于修正驅動電路(3)的輸出，以便改進均勻性。
文檔編號G09G3/20GK1777926SQ200380103715
公開日2006年5月24日 申請日期2003年11月14日 優(yōu)先權日2002年11月21日
發(fā)明者M·T·約翰遜, M·H·克萊恩 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司