專利名稱：有源矩陣陣列器件,具有有源矩陣陣列器件的電子設備和用于這種電子設備的圖像質(zhì)量 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括多個矩陣陣列單元的有源矩陣陣列器件，每個矩陣陣列單元具有一個電荷存儲器件。
本發(fā)明也涉及具有這種有源矩陣陣列器件的電子顯示設備。
本發(fā)明還涉及用于提高這種電子顯示設備的圖像質(zhì)量的方法。
背景技術：
有源矩陣陣列器件用于從傳感器型應用到顯示器型應用的很多不同的領域。在較大顯示器領域，有源矩陣陣列器件越來越多地與作為主要技術的更傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器競爭。
一般來說，矩陣陣列器件具有尋址導線和充電導線的交點組，并具有在相交的交叉點上從每組耦合到各個導線的矩陣陣列單元。在矩陣陣列顯示設備的情況下，充電導線一般已知作為有源矩陣陣列器件的列導線并設置成在列驅(qū)動器電路的控制下驅(qū)動一組值到矩陣陣列單元的一行，而尋址導線一般已知作為有源矩陣陣列器件的行導線，并由象一個行驅(qū)動器電路的另一個驅(qū)動器電路順序激活，以選擇將被尋址的矩陣陣列單元行。在這種顯示設備中，充電并尋址多個有源矩陣陣列單元行的頻率通常由象視頻信號的場頻率的視頻信號的特性支配，操作行和驅(qū)動器電路的計時信號由專用硬件從視頻信號提取。
但是，這種有源矩陣陣列器件的使用不是沒有問題，尤其是在薄膜晶體管(TFT)用于通過耦合到TFT的導線起動諸如液晶顯示器(LCD)或有機發(fā)光二極管(o-LED)的矩陣陣列單元的編程時更會有問題。由于TFT中較差的電子遷移率，TFT與一個單片電路晶體管相比具有相對差的傳導性。而且，當一個象電容一樣的電荷存儲單元和/或例如用于存儲像素的亮度電平的矩陣陣列單元中的一個像素充電時，TFT的傳導性隨著存儲在電荷存儲單元中的電荷的增加而降低，因為其源漏電壓下降，這對TFT電子遷移率具有不利的影響。因此，對一個有源矩陣陣列單元充電到其預定電荷值所需的時間能夠超過可用的充電時間，在這種情況下，存儲在矩陣單元電荷存儲單元中的電荷量不充分。在顯示設備中，這造成錯誤的亮度電平，而這是很不希望出現(xiàn)的現(xiàn)象。TFT電子遷移率能夠用過改變TFT的尺寸而提高，象增加溝道寬度，但這造成孔徑的損失，這也是不希望出現(xiàn)的副作用。
對這一問題的一個解決方案已經(jīng)在美國專利申請US2001/0040548 A1中提供，它公開了用于一個有源矩陣LCD器件的驅(qū)動電路裝置。該驅(qū)動電路裝置包括耦合到多個取樣和保持電路的各個輸入端的斜波電壓生成器，斜波電壓生成器在對應LCD像素的充電周期開始時產(chǎn)生最大電壓值的電壓波形。最大電壓對充電周期的一部分保持，在那之后輸出電壓逐漸降低。對應像素的數(shù)字亮度信息由幾個鎖存器電路轉(zhuǎn)換到一個脈沖寬度。脈沖寬度控制對應采樣以及保持電路對來自斜波電壓生成器的電壓波形采樣有多長。因此，有源矩陣陣列的被尋址像素暴露于它們的充電周期的實質(zhì)部分的最大電壓，從而降低對像素充電所用的時間。
但是，該裝置有幾個缺點。首先，它是在驅(qū)動器電路中需要大量硬件的復雜結構，它增加了有源矩陣陣列器件的成本。此外，它受限于基于斜波電壓的驅(qū)動信號生成，這表示其他驅(qū)動器電路結構，象產(chǎn)生有限數(shù)量的離散亮度輸出的電壓分配器型驅(qū)動器電路不能從該裝置獲益。而且，該裝置對避免像素的超載起不到作用，尤其是當像素需要設計到相對低的亮度電平時更是如此。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一個按照開頭段落的有源矩陣陣列器件，它能夠降低矩陣陣列單元中電荷存儲單元的充電時間，不管電荷電勢生成的方式是什么樣的。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個具有這樣的有源矩陣陣列器件的電子設備。
本發(fā)明的另一個目的還提供一種用于改善這樣的電子設備的圖像質(zhì)量的方法。
現(xiàn)在，按照本發(fā)明的一個方面，提供一種有源矩陣陣列器件，包括多個矩陣單元，每個矩陣單元包括一個電荷存儲器件，多個充電導線；每個充電導線通過相應的薄膜晶體管耦合到該多個矩陣單元的子集；和一個驅(qū)動器電路，其具有用于生成多個輸出電壓的多個級和多個電壓修正電路；每級具有通過電壓修正電路之一耦合到充電導線之一的輸出，每個電壓修正電路設置成施加電壓波形用于修改級的輸出電壓以修改耦合到充電導線的電荷存儲器件之一的充電時間。
通過耦合一個電壓修正電路到一個驅(qū)動器電路的一級的輸出，驅(qū)動器電路可以是任一已知的驅(qū)動器電路，因為輸出電壓的修改與輸出電壓的實際生成無關。從而，本發(fā)明的裝置與例如在US專利申請US2001/0040548 A1中公開的裝置相比有更大的靈活性。級輸出由預定形狀的電壓波形調(diào)制，它們可以基于用于耦合矩陣陣列單元到它們的充電導線的TFT的傳導行為的模擬。從而，一個過激勵電壓，即大于將存儲在矩陣陣列單元的電荷存儲器件中的想要的電壓的電壓可以在其電荷存儲單元的一個充電周期的第一部分中施加到有源矩陣陣列單元，以減少電荷存儲單元的充電時間。這在高清晰度電視應用中是特別有利的，其中有源矩陣陣列單元尋址時間，即在對應于所需亮度電平的電荷存儲器件中存儲一個電荷所允許的時間對于使用50或60Hz刷新率的標準清晰度電視降低了。在一個尺寸的有源矩陣陣列的情況下也是有利的，其中由于導線的長度，充電導線的阻抗能夠成為矩陣陣列單元的充電時間的很大影響。通過在其充電周期的一部分期間施加一個過激勵電壓到矩陣陣列單元，該影響被抵消，并且獲得一個更短的充電時間以對有源矩陣陣列單元的電荷存儲器件充電。
在本發(fā)明的實施例中，每個電壓修正電路包括耦合到級之一的輸出端的第一輸入端，耦合到一個電壓波形生成器的第二輸入端和耦合到充電導線之一的一個輸出端。來自級之一的輸出端的輸出電壓用來自電壓波形生成器的電壓波形調(diào)制，該輸出電壓可以是也可以不是一個固定值電壓。這可以例如通過將驅(qū)動器電路級輸出電壓與來自電壓波形生成器的電壓波形相乘，或者通過把電壓波形作為一個偏移加到驅(qū)動器電路級輸出電壓完成。與US專利申請US 2001/0040548 A1中描述的驅(qū)動器電路裝置相反，這具有施加到TFT和相關有源矩陣陣列單元的電壓最大值取決于有源矩陣陣列單元所需的亮度電平的優(yōu)點，從而降低在相關聯(lián)的有源矩陣陣列單元的電荷存儲單元中存儲過量電荷的風險。但是，由于實際原因具有受限于上限限制的可變最大電壓可能是理想的。
有利地，電壓波形生成器設置成在電荷存儲器件的第一充電周期期間生成第一電壓波形和在電荷存儲器件的第二充電周期期間生成第二電壓波形。這對象一個AMLCD器件的有源矩陣陣列器件尤其有用，其中像素的極性交替以保護像素的LC材料免于老化效應。因為TFT的傳導特性在正和負充電周期中是不同的，不同充電周期中不同電壓波形的使用確保，不管在兩個周期之間TFT的傳導行為有什么樣的差異，被尋址的有源矩陣陣列單元中電荷存儲器件的充電時間變得對兩個周期可比較?？赡艽嬖诋惓Ｇ闆r，其中，為了匹配正和負周期中一個電荷存儲單元的相應充電時間，可能必須降低兩個周期之一中的充電時間和增加兩個周期另一個中的充電時間。
如果電壓波形生成器設置成從多個電壓波形中選擇一個電壓波形這是另一個優(yōu)點。當取決于在有源矩陣陣列單元中的尋址導線位置對充電導線RC時間常量有明顯影響時，這尤其有用。換言之，通過充電導線，通常是列導線的路徑越長，通過導線的RC時間越長，造成對于相關有源矩陣陣列單元的電荷存儲單元的充電時間越長。這能夠通過考慮到充電導線長度選擇一個電壓波形來補償。為此，電壓波形生成器可以例如響應于一些地址導線選擇裝置，象產(chǎn)生用于有源矩陣陣列顯示設備中的行驅(qū)動器電路的計時信號的專用硬件，或者可以在與地址導線選擇裝置相同的頻率上操作。
如果電壓波形生成器是可編程的，這是另一個優(yōu)點。這樣，在電壓波形生成器中執(zhí)行的功能可以在有源矩陣陣列器件制成之后確定，在這種情況下該功能可以基于當一個有源矩陣陣列器件用作一個顯示設備時想要的和實際的亮度電平之間的差異。這允許補償制造過程中的各種變化。這樣的措施用于補償有源矩陣陣列壽命期間的性能降低也是可行的，例如補償象TFT或o-LED材料的基于LCD或o-LED的有源矩陣陣列各種部件上的老化效應。
在本發(fā)明的另一個實施例中，多個電壓修正電路包括電壓修正電路的子集，其中每個子集耦合到單獨的電壓波形生成器。不使用將施加到驅(qū)動器電路的所有級的單個電壓波形生成器，驅(qū)動器電路的每一級的輸出端或少量級的輸出端通過單獨的電壓修正電路耦合到單獨的電壓波形生成器。這具有能夠補償各種有源矩陣陣列單元的尋址相應時間中的變化的優(yōu)點。這在一般是有源矩陣陣列顯示設備中的行導線的尋址導線必須在每個尋址周期尋址大量有源矩陣陣列單元時，在裝置中尤其相關，在這種情況下，導線可以具有一個基本的長度，造成對尋址導線的遠端的TFT的開關行為不利的影響，比如從尋址導線阻抗產(chǎn)生的增大的TFT柵極延遲，或由于由另一個驅(qū)動器電路提供的尋址脈沖形狀的惡化，TFT不能正確導通。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種包括一個有源矩陣陣列器件的電子顯示設備，有源矩陣陣列器件包括多個矩陣單元，每個矩陣單元包括一個電荷存儲單元；和多個充電導線；每個充電導線通過相應薄膜晶體管耦合到多個矩陣單元的一個子集，電子設備還包括具有用于生成多個輸出電壓的多個級的驅(qū)動器電路和多個電壓修正電路；每級具有通過電壓修正電路之一耦合到有源矩陣陣列器件的充電導線之一的輸出端，每個電壓修正電路設置成施加用于修正該級的輸出電壓的電壓波形，以修正耦合到該充電導線的電荷存儲器件之一的充電時間。
本發(fā)明的一個具有有源矩陣陣列和驅(qū)動器電路布置的電子顯示設備從該布置提高的性能獲益；在不存在由于有源矩陣陣列單元不充分的充電而損失圖像質(zhì)量的情況下能夠增加圖像刷新率和顯示屏面積，從而使得象AMLCD基于有源矩陣陣列的顯示設備成功地用作高端電視產(chǎn)品。
按照本發(fā)明的再一個方面，提供一種改善這樣的包括可編程電壓波形生成器的電子顯示設備的圖像質(zhì)量的方法，包括以下步驟，提供電子顯示設備一個預定測試圖像；測量在電子顯示設備的有源矩陣陣列上測試圖像的顯示情況；比較測試圖像的顯示情況與預定測試圖像；如果測試圖像的顯示狀況與預定測試圖像之間的差異觀察得到，提供電子顯示設備以更新后的電壓波形用于補償觀察到的差異；和存儲可編程電壓波形生成器中更新后的電壓波形。
這樣的一種方法能夠用于在制成之后校準電子設備以補償電子顯示設備的有源矩陣陣列器件中的老化效應。因此，電子設備的圖像顯示質(zhì)量能夠在電子設備制成之后得到改善并能夠在壽命周期上保持更長的時間。


參照附圖，本發(fā)明將更詳細地并借助于非限制性的例子描述，其中圖1示意性描述了按照本發(fā)明的一個有源矩陣陣列器件的一個實施例；圖2示意性描述了一個圖表，它表示在有源矩陣陣列單元的電荷存儲單元的充電時間施加一個電壓波形到一個有源矩陣陣列單元的效果；圖3示意性描述了按照本發(fā)明的一個有源矩陣陣列器件的另一個
具體實施例方式
應當理解到附圖僅僅是示意性的并沒有按比例畫。特別是，諸如層或區(qū)域的厚度的一些尺寸可能已經(jīng)夸大了，而其他尺寸可能已經(jīng)減小了。也應當理解相同的附圖標記在所有圖中使用以表示相同或類似部分。
圖1中的有源矩陣陣列器件100具有多個有源矩陣陣列單元110a-i，它包括相應的電荷存儲單元112a-i和輸出單元114a-i，它也能夠存儲一個電荷。電荷存儲單元112a-i，每個設置成在預定的時間周期上保持輸出單元114a-i之一的狀態(tài)。在有源矩陣陣列器件100作為一個顯示設備的情況下，輸出單元114a-i可以例如是LC或聚-LED單元。在圖1中，電荷存儲單元112a-i耦合在相應薄膜晶體管(TFT)116a-i和一個公共電極118之間。但是，應當意識到這僅僅是作為非限制性的例子；公共電極118已經(jīng)由技術中已知的其他電極裝置，比如用作電極的專用導線或相鄰尋址導線替換的情況下，其他裝置同樣切實可行。每個TFT 116a-i具有一個耦合到形成有源矩陣陣列器件100的列導線的充電導線142，144和146中的一個的源極，和耦合到形成有源矩陣陣列器件100的行導線的尋址導線172、174和176中的一個的柵極。充電導線142，144和146中每一個經(jīng)相應電壓修正電路132，134和136耦合到驅(qū)動器電路120的相應級122，124和126。
驅(qū)動器電路120可以是本領域技術人員已知的任意行或列驅(qū)動器電路并可以設置成處理一個模擬或數(shù)字輸入信號。每個尋址導線172，174和176耦合到另一個驅(qū)動器電路160，它們可以是本領域技術人員已知的任意行或列驅(qū)動器電路。此外，有源矩陣陣列器件100可以是一個顯示設備，但是本發(fā)明也能夠施加到其他有源矩陣陣列應用領域，象傳感器或存儲器設備。而且，強調(diào)一點，象圖1和以下附圖所示的矩陣陣列單元和導線的數(shù)量的選擇只是為了清楚的目的；本領域技術領域?qū)⒁庾R到本發(fā)明的有源矩陣陣列器件一般包括實質(zhì)上比圖中所示的更多數(shù)量的這些單元。
電壓修正電路132，134和136每個具有耦合到各個級122，124和126的輸出端的第一輸入端和耦合到一個電壓波形生成器150的第二輸入端。電壓波形生成器150可以包括一個耦合到用于產(chǎn)生以數(shù)字形式存儲在存儲器件中的預定模擬波形的數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器(未示出)的存儲器件(未示出)，或者可以設置成以另一種已知的方式產(chǎn)生電壓波形。存儲器件可以是象隨機存取存儲器或一個查找表的可編程設備，它可以是實現(xiàn)電壓波形生成器的一個場可編程柵極陣列(FPGA)設備的一部分?？删幊檀鎯ζ髟O備的使用使得在有源矩陣陣列器件制成后電壓波形編程到存儲器中，這能夠補償有源矩陣陣列器件的工藝變化和/或老化效應的影響，這將在下文中更詳細地解釋。
電壓波形生成器150和電壓修正電路132，134和136的配置能夠用于補償從TFT 116a-i有限的電子遷移率特性產(chǎn)生的問題。一般，電壓修正電路132，134和136將提供各個充電導線142、144和146以過激勵電壓，即，高于將存儲在矩陣陣列單元110a-i的相應相關電荷存儲器件中的意圖電壓的電壓，矩陣陣列單元110a-i由尋址導線172、174和176中的一個導通，從而在對應的有源矩陣陣列單元110a-i的充電周期期間，減少對相關電荷存儲器件，即電荷存儲器件112a-i和/或輸出單元114a-i，充電所用的時間。
該原理在圖2中展示。Vunmod是級122、124和126之一的輸出電壓，并定義為有源矩陣陣列器件100的驅(qū)動器電路120的級和公共電極118之間的電勢差。因此，Vunmod一般對應于被尋址的電荷存儲單元，即電荷存儲單元112a-i之一和/或輸出單元114a-i之一上的想要的電勢差，電荷存儲單元112a-i和/或輸出單元114a-i可以是電容器或等效器件。Vpix(unmod)展示了時間周期t之后在被尋址的電荷存儲單元上的實際電勢差。一般，由于將充電導線耦合到電荷存儲單元的TFT的有限的電子遷移率，Vpix(unmod)落后于施加到適當?shù)某潆妼Ь€的電壓Vunmod。而且，因為電荷存儲單元上的電勢達到了想要的電壓Vunmod，所以相關聯(lián)的TFT的源漏電壓達到了0V，這也增加了電荷存儲單元的充電時間。這可能造成以下情況發(fā)生，在用虛線10表示的充電周期結束時，當相關聯(lián)的TFT截止時，電荷存儲單元上的Vpix(unmod)與來自從相關聯(lián)的輸出單元，即輸出單元114a-I之一產(chǎn)生的想要的性能偏離的Vunmod范圍不同。在輸出單元執(zhí)行一個顯示功能時，這一般意味著能夠觀察到輸出單元的亮度電平與想要的亮度電平的差異，這是很不想要的情況。
這能夠通過提供一個充電導線以電壓Vmod來避免，該電壓通過由電壓修正電路132、134和136中的一個通過合并具有和Vmod類似形狀的電壓波形與驅(qū)動器電路120對應級的輸出電壓Vunmod產(chǎn)生。該電壓波形可以在電壓修正電路132、134和136的每一個內(nèi)部產(chǎn)生，例如通過在每一個電壓修正電路132、134和136中包含電壓波形生成器150的功能實現(xiàn)，或者可以從象電壓波形生成器150的一個或多個外部電壓波形生成器獲得。對充電導線施加Vmod具有尋址的電荷存儲器件由驅(qū)動器電路120初始過激勵的效果，這造成電荷存儲器件更快速地充電，這能夠從對應的充電曲線Vpix(mod)中看出，從而更有效地利用相關聯(lián)的TFT的高遷移率區(qū)域。
用于修正Vunmod所需的電壓波形能夠通過模擬電荷存儲單元的響應時間，比如以Vpix(unmod)描述的為充電電壓Vunmod而獲得。
如何能夠獲得這樣的一個需要的電壓波形的一個例子在下面給出。通過作為時間函數(shù)，矩陣陣列單元110a-i上的電壓v對相關聯(lián)的充電導線142、144或146上的固定電壓v0的響應能夠通過以下等式近似dvdt+vrc=v0rc---(1)]]>其中rc是電荷存儲器件112a-i和/或矩陣陣列單元110a-i的電容性輸出單元114a-i的有效時間常數(shù)。等式(1)具有解
v=v0(1-ae-trc)---(2)]]>為了獲得電荷存儲器件的更短的充電時間，等式(2)能夠修改為v=v0(1-ae-tm)---(3)]]>其中m＜rc。為了實現(xiàn)這一點，注意等式(1)能夠重寫為dvdt+vrc=f(t)rc---(4)]]>其中f(t)是作為時間的函數(shù)的過激勵列電壓。為了獲得理想的電壓波形，等式(3)代入等式(4)獲得f(t)=v0{1+ae-tm(rcm-1)}---(5)]]>確定理想電壓波形。
或者，在電壓修正電路132、134和/或電壓波形生成器150可編程的情況下，這樣的電壓波形能夠在產(chǎn)生有源矩陣陣列器件之后基于性能測試產(chǎn)生。對本領域技術人員來說很明顯，過激勵的量能夠進行改變以將電荷存儲單元112a-i和/或輸出單元114a-i的充電時間與預定充電周期相匹配。
現(xiàn)在，返回到圖1，其中指出了驅(qū)動器電路120的一級122、124或126的輸出電壓能夠以幾種方式與電壓波形合并。一種可能方式通過將該級的輸出電壓與電壓波形相乘。這具有以下優(yōu)點，那就是對于所有非零輸出電壓，過激勵的相對數(shù)量是一個固定因子，同時在級122、124或126之一的0V的輸出，相關聯(lián)的電壓修正電路132、134或136的輸出也保持在0V。這樣的一個電壓修正電路能夠借助于模擬乘法器或借助于脈寬調(diào)制技術實現(xiàn)。一個簡單的實現(xiàn)方式將僅僅是一個晶體管，級122、124和126之一的輸出耦合到其柵極，并且電壓波形生成器150耦合到晶體管的源極?；蛘?，電壓修正電路132、134或136可以是微控制器，其各個輸出端經(jīng)模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器耦合到相應充電導線142、144和146，在這種情況下電壓修正電路132、134或136的輸入端可以送入數(shù)字而不是模擬信號，這將避免在使用數(shù)字輸入數(shù)據(jù)的驅(qū)動器電路120的級122、124和126的情況下對數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換步驟的需要。此外，也將避免對電壓波形生成器150中數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器的需要。
最好，電壓波形生成器150能夠生成不同的電壓波形。例如當有源矩陣陣列器件100具有LC輸出單元114a-i時這是一個優(yōu)點，這一般在反轉(zhuǎn)極性的交替周期中進行尋址以防止或延遲LC材料的退化。一般，正周期中相關聯(lián)的TFT 116a-i的傳導特性與負周期中它們的傳導特性不同。通過在兩個周期中施加不同的電壓波形，從這些不同的傳導特征產(chǎn)生的相關聯(lián)的電荷存儲單元112a-i充電時間中不同的延遲能夠都被有效地補償。在極端的情況下，可能需要在這兩個周期之一中放慢電荷存儲單元112a-i的充電時間，以得到各個周期中充電時間之間的良好匹配。電壓波形生成器150可以響應于有源矩陣陣列器件100的場或幀周期完成，那是在同一尋址導線172、174或176的兩個連續(xù)地址之間的時刻。
TFT 116a-i的傳導特性不是影響電荷存儲單元112a-i的RC時間常數(shù)的唯一因子。電荷存儲單元112a-i中的一個和驅(qū)動器電路120的對應級122、124或126之間的傳導路徑增加的長度增加了該電荷存儲單元的RC時間常數(shù)。換句話說，耦合到尋址導線172的電荷存儲單元112a、112d和112g具有比例如耦合到尋址導線176的電荷存儲單元112c、112f和112i的更短的RC時間，因為后三個電荷存儲單元經(jīng)歷了相應級122、124和126和相應TFT 116c、116f和116之間的路徑中較大的阻抗，這是由于通過充電導線142、144和146的電流路徑的增加的長度造成的。
為了補償該影響，電壓波形生成器150能夠被配置成從多個電壓波形中選擇一個適當?shù)碾妷翰ㄐ?，這些電壓波形中每一個被設計以補償級122、124和126之一和電荷存儲器件112a-i之一之間的電流路徑的特定長度。多個波形可以對充電周期的不同極性包含不同組的電壓波形。電壓波形生成器150可以響應于象前述的用于從一個視頻信號生成計時信號的專用硬件的尋址導線選擇裝置，以在有源矩陣陣列器件100是一個顯示設備的情況下控制另一個驅(qū)動器電路160或驅(qū)動器電路120的計時，并且一個新的電壓波形可以在選擇一個新的尋址導線的情況下被選擇，或者可以在已經(jīng)尋址多個尋址導線之后被選擇，有效地將有源矩陣陣列器件100的尋址導線172、174和176的子集分為不同的組。
另一個驅(qū)動器電路160和TFT 116a-i之一的柵極之間的電流路徑長度對耦合到對應電荷存儲單元112a-i的TFT116 a-i的柵極延遲也有一個明顯的影響。例如，耦合到充電導線146上的電荷存儲單元112g的TFT116g可以經(jīng)歷比耦合到充電導線142上的電荷存儲單元112a的TFT 116a有更大的柵極延遲，因為另一個驅(qū)動器電路160和TFT 116g的柵極之間的尋址導線172的有效長度比另一個驅(qū)動器電路160和TFT116a的柵極之間的尋址導線172的有效長度更長。因此，TFT 116g的柵極經(jīng)歷與TFT 116a的柵極相比更大的尋址導線172上的阻抗，這表示TFT 116g比TFT 116a導通得更慢。因而，電荷存儲單元112g的有效充電周期比電荷存儲單元116a的有效充電周期更短。
能夠在這些充電時間造成類似效果的另一個有害影響是由另一個驅(qū)動器電路160提供用于導通TFT的地址脈沖的退化。沿著尋址導線172、174或176的地址脈沖行進時，脈沖形狀能夠變形，這可能造成與更靠近于另一個驅(qū)動器電路160的TFT相比，距另一個驅(qū)動器電路160距離更遠的TFT更加不能有效導通。
這能夠通過提供單獨電壓波形生成器252、254和256的電壓修正電路132、134和136的一個子集進行補償，這如圖3所示。電壓修正電路的子集可以包含象單個電壓修正電路一樣小的部分，在這種情況下，每個修正電路具有其自己的電壓波形生成器，或者可以包含少量的電壓修正電路，在這種情況下有源矩陣陣列器件100的充電導線分為每個具有它自己單獨的電壓波形生成器的部分。充電導線142、144和146能夠基于相關聯(lián)的TFT 116a-i的柵極延遲特性分為多個組，單獨的組由單獨的電壓波形生成器152、254和256供電，電壓波形生成器152、254和256中每一個補償相關聯(lián)的TFT的部分特性柵極延遲。
最好，電壓波形生成器252、254和256將包含不同的多個波形以補償可應用時不同的極性周期，相關聯(lián)的電荷存儲器件112a-i和/或輸出器件114a-i的RC時間對尋址導線位置的依賴性和相關聯(lián)的電荷存儲器件112a-i和/或輸出器件114a-i的RC時間對充電導線位置的依賴性。強調(diào)一點，那就是在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，如圖1所示和在其詳細描述中描述的電壓波形生成器150的各種實施例也可以施加到單獨的電壓波形生成器252、254和256。
圖4示出了按照本發(fā)明具有有源矩陣陣列器件100的電子顯示設備400的優(yōu)選實施例。驅(qū)動器電路120和另一個驅(qū)動器電路160耦合到電源420，它們可以是有源矩陣陣列器件100的一個整體部分或者可以是分開的部件。電壓波形生成器252、254和256耦合到另一個電源440，這可以是電源420的一個整體部分。由于以上討論的原因，電子顯示設備400能夠提供與傳統(tǒng)顯示設備相比在亮度控制方面有所提高的圖像質(zhì)量。此外，如果電壓波形生成器252、254和256是可編程的，電子顯示設備400的質(zhì)量可以在其制造之后或在其壽命周期期間提高。一般，由于各種部件的老化效應，電子顯示器件受到緩慢的圖像質(zhì)量退化，象TFT 116a-i的退化和/或用在輸出設備114a-i中的化合物的退化，這些部件用作有源矩陣陣列器件100的構成塊。顯示質(zhì)量能夠通過以下方法提高。
在第一步驟中，電子顯示設備400提供以預定的測試圖像，并且在第二步驟中，對測試圖像在電子顯示設備400的有源矩陣陣列上的顯示情況進行測量。該顯示可以是在電子顯示設備400的顯示區(qū)域上的一個實際圖像，或者可以是在有源矩陣陣列器件100的導線上電子信號的一個集中。在顯示是一個實際圖像的情況下，測量能夠用已知的光學傳感器完成，它可以暫時連接到屏幕。這具有最小化來自周圍的光污染的優(yōu)點。為此，在一個黑暗的房間中執(zhí)行測量可能是優(yōu)選的。
在下一個步驟中，測量出的測試圖像的顯示情況與預定的測試圖像相比較。在測試圖像是一個電子信號的集中的情況下，這些信號的值與對應于測試圖像的想要的值相比較。如果測試圖像的顯示與預定測試圖像之間的差被觀察到，則電子顯示設備400被提供以一個更新的電壓波形用于補償觀察到的差，其被存儲在可編程電壓波形生成器150中，或者當存在時，存儲在單獨的可編程電壓波形生成器252、254和256之一中。這些步驟可以進行重復，直到存儲在電壓波形生成器150和單獨的可編程電壓波形生成器252、254和256中的所有電壓波形已經(jīng)被更新為止。
更新后的電壓波形可以基于存儲在可編程電壓生成器150或可編程電壓波形生成器252、254和256之一中的電壓波形進行計算。為此，該方法可以包括從電子顯示設備400恢復電壓波形的附加步驟。
應當注意，以上提到的實施例說明而不是限制了本發(fā)明，并且本領域技術人員將能夠在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下設計很多替代實施例。權利要求中任何放在括號之間的附圖表示不應當解釋為限制權利要求。詞語“包括”不排除除權利要求中列出的那些之外的單元或步驟的存在。單元之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的單元。本發(fā)明的能夠借助于包括幾個不同單元的硬件執(zhí)行。在包括幾個裝置的設備權利要求中，這些裝置中的幾個能夠由同一硬件項目實現(xiàn)。特定措施列在互相不同的從屬權利要求中引用這一事實不表示這些措施的組合不能用于改進。
權利要求
1.一種有源矩陣陣列器件(100)，包括多個矩陣單元(110a-i)，每個矩陣單元包括一個電荷存儲器件(112a-i)；多個充電導線(142，144，146)；每個充電導線通過相應薄膜晶體管(116a-i)耦合到該多個矩陣單元的子集(110a-i)；和一個驅(qū)動器電路(120)具有用于生成多個輸出電壓的多個級(122，124，126))和多個電壓修正電路(132，134，136)；每級具有通過電壓修正電路之一耦合到充電導線之一的輸出端，每個電壓修正電路(132，134，136)設置成施加電壓波形用于修改該級(122，124，126)的輸出電壓以修改耦合到該充電導線(142，144，146)的電荷存儲器件(112a-i)之一的充電時間。
2.如權利要求1所要求保護的有源矩陣陣列器件(100)，其中每個電壓修正電路(132，134，136)包括耦合到各級(122，124，126)之一的輸出端的第一輸入端；耦合到一個電壓波形生成器(150，252，254，256)的第二輸入端；和耦合到充電導線(142，144，146)之一的一個輸出端。
3.如權利要求2所要求保護的有源矩陣陣列器件(100)，其中每個修正電路(132，134，136)執(zhí)行乘法功能。
4.如權利要求2和3所要求保護的有源矩陣陣列器件(100)，其中電壓波形生成器(150，252，254，256)設置成在電荷存儲器件(112a-i)的第一充電周期期間生成第一電壓波形和在電荷存儲器件(112a-i)的第二充電周期期間生成第二電壓波形。
5.如權利要求2-4中任一個所要求保護的有源矩陣陣列器件(100)，其中電壓波形生成器(150，252，254，256)設置成從多個電壓波形中選擇一個電壓波形。
6.如權利要求2-5中任一個所要求保護的有源矩陣陣列器件(100)，其中電壓波形生成器(150，252，254，256)是可編程的。
7.如權利要求2-6中任一個所要求保護的有源矩陣陣列器件(100)，其中該多個電壓修正電路(132，134，136)包括電壓修正電路(132，134，136)的子集，每個子集耦合到一個單獨的電壓波形生成器(252，254，256)。
8.一種電子顯示設備(400)，包括一個有源矩陣陣列器件(100)，包括多個矩陣單元(110a-i)，每個矩陣單元包括一個電荷存儲器件(112a-i)；多個充電導線(142，144，146)；每個充電導線通過相應薄膜晶體管(116a-i)耦合到該多個矩陣單元的子集(110a-i)；和一個驅(qū)動器電路(120)具有用于生成多個輸出電壓的多個級(122，124，126))和多個電壓修正電路(132，134，136)；每級具有通過電壓修正電路之一耦合到充電導線之一的輸出端，每個電壓修正電路(132，134，136)設置成施加電壓波形用于修改該級(122，124，126)的輸出電壓以修改耦合到該充電導線(142，144，146)的電荷存儲器件(112a-i)之一的充電時間。
9.如權利要求8所要求保護的電子顯示設備(400)，其中每個電壓修正電路(132，134，136)包括耦合到各級(122，124，126)之一的輸出端的第一輸入端；耦合到一個電壓波形生成器(150，252，254，256)的第二輸入端；和耦合到充電導線(142，144，146)之一的一個輸出端。
10.如權利要求9所要求保護的電子顯示設備(400)，其中每個修正電路(132，134，136)執(zhí)行乘法功能。
11.如權利要求9或10所要求保護的電子顯示設備(400)，其中電壓波形生成器(150，252，254，256)設置成在電荷存儲器件(112a-i)的第一充電周期期間生成第一電壓波形和在電荷存儲器件(112a-i)的第二充電周期期間生成第二電壓波形。
12.如權利要求9-11中任一個所要求保護的電子顯示設備(400)，其中電壓波形生成器(150，252，254，256)設置成從多個電壓波形中選擇一個電壓波形。
13.如權利要求9-12所要求保護的電子顯示設備(400)，其中電壓波形生成器(150，252，254，256)是可編程的。
14.如權利要求9-13中任一個所要求保護的電子顯示設備(400)，其中該多個電壓修正電路(132)包括電壓修正電路(132，134，136)的子集，每個子集耦合到一個單獨的電壓波形生成器(252，254，256)。
15.如權利要求9-14中任一個所要求保護的電子顯示設備(400)，其中矩陣陣列單元(110a-i)包括具有液晶材料的相應輸出單元(114a-i)。
16.如權利要求9-14中任一個所要求保護的電子顯示設備(400)，其中矩陣陣列單元(110a-i)包括具有有機發(fā)光二極管材料的相應輸出單元(114a-i)。
17.一種改善如權利要求13所要求保護的電子顯示設備(400)的圖像質(zhì)量的方法，包括步驟-提供電子顯示設備(400)一個預定測試圖像；-測量在該電子顯示設備(400)的有源矩陣陣列器件(100)上測試圖像的顯示情況；-比較測試圖像的顯示情況與預定測試圖像；-如果測試圖像的顯示狀況與預定測試圖像之間的差異觀察得到，提供電子顯示設備(400)以更新后的電壓波形用于補償觀察到的差異；和-存儲可編程電壓波形生成器(150，252，254，256)中更新后的電壓波形。
全文摘要
一種有源矩陣陣列器件(100)具有多個有源矩陣陣列單元(110a－i)，每個陣列單元包括一個電荷存儲單元(112a－i)和一個電容輸出單元(114a－i)，并且有源矩陣陣列單元(110a－i)經(jīng)各個薄膜晶體管(116a－i)耦合到相應的尋址導線(172，174，176)和相應的充電導線(142，144，146)。充電導線(142，144，146)經(jīng)相應的電壓修正電路(132，134，136)耦合到驅(qū)動電路(120)的相應級(122，124，126)，它們響應于相應的電壓波形生成器(252，254，256)。各個電壓修正電路(132，134，136)設置成用來自各個電壓波形生成器(252，254，256)的電壓波形調(diào)制各級(122，124，126)的輸出，從而在其充電周期的一部分期間過激勵被尋址矩陣陣列單元。這樣，降低了對應的電荷存儲單元和/和對應的輸出單元的充電時間。
文檔編號G09G3/36GK1757055SQ200480005991
公開日2006年4月5日 申請日期2004年2月20日 優(yōu)先權日2003年3月4日
發(fā)明者K·R·惠格特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司