專利名稱:電致發(fā)光顯示器初始不均勻性補(bǔ)償?shù)尿?qū)動(dòng)信號(hào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及對(duì)施加于用于提供通過(guò)電致發(fā)光發(fā)射體的電流的驅(qū)動(dòng)晶體管的模擬信號(hào)的控制。
背景技術(shù):
作為用于計(jì)算、娛樂(lè)以及通信的信息顯示器,平板顯示器吸引了人們的極大關(guān)注。 例如,電致發(fā)光(EL)發(fā)射體這些年廣為人知并在近年來(lái)應(yīng)用于商業(yè)顯示設(shè)備中。這樣的顯示器同時(shí)采用有源矩陣和無(wú)源矩陣控制方案,并且能夠采用多個(gè)子像素。每個(gè)子像素都包括EL發(fā)射體和用于驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)該EL發(fā)射體的驅(qū)動(dòng)晶體管。子像素通常被以二維陣列形式設(shè)置,其中每一個(gè)子像素都具有行地址和列地址,并且具有與該子像素關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)值。不同顏色(諸如紅、綠、藍(lán)以及白)的子像素被組合以形成像素。EL顯示器可以通過(guò)不同的發(fā)射體技術(shù)制造,包括可涂覆的無(wú)機(jī)發(fā)光二極管、量子點(diǎn)和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。相對(duì)于其他技術(shù)例如液晶顯示器(IXD)和等離子體顯示板(PDP),如有機(jī)發(fā)光二極管的電致發(fā)光(EL)平板顯示技術(shù)在色域、亮度和功耗方面均具有優(yōu)勢(shì)。但是,這種顯示器具有各種缺陷,限制了這種顯示器的質(zhì)量。具體而言,OLED顯示器在整個(gè)顯示器上具有可見(jiàn)的不均勻性。該不均勻性可以歸因于在該顯示器中的EL發(fā)射體,并且對(duì)于有源矩陣顯示器而言,可以歸因于用于驅(qū)動(dòng)該EL發(fā)射體的薄膜晶體管的變化。如低溫多晶硅(LTPQ的一些晶體管技術(shù)可以制造出在整個(gè)顯示器表面上具有變化的遷移率和閾值電壓的驅(qū)動(dòng)晶體管(Yue Kuo, ed. "Thin Film Transistor Materialsand Process,Vol. 2,Polycrystalline Thin Film Transistor. "Bosten :Kluwer AcademicPublishers,2004.第412頁(yè))。這會(huì)引起令人討厭的不均勻性。而且,不均勻的 OLED材料的淀積可以產(chǎn)生具有變化的效率的發(fā)射體,還造成令人討厭的不均勻性。這種不均勻性在面板被出售給終端用戶時(shí)就存在的,并且因此被稱為初始不均勻性,或“不均勻 (mura) ”。圖9示出了子像素亮度的示例柱狀圖,該圖表示在子像素之間在特征上的差異。 所有子像素都被以相同的電平驅(qū)動(dòng),因此應(yīng)該具有相同的亮度。如圖9所示,得到的亮度在任一方向上變化幅度均為20%。這也導(dǎo)致了不令人滿意的顯示性能。測(cè)量顯示器中的各個(gè)像素的性能并接著校正該像素的性能以在整個(gè)顯示器上提供一種更加均勻的輸出,這在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。Ishizuki等的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 2003/0122813公開(kāi)了一種用于提供沒(méi)有不規(guī)則亮度的高質(zhì)量圖像的顯示板驅(qū)動(dòng)設(shè)備以及驅(qū)動(dòng)方法。在每一個(gè)像素持續(xù)且獨(dú)立地發(fā)光時(shí), 流經(jīng)的發(fā)光驅(qū)動(dòng)電流被測(cè)量。接著,基于所測(cè)量的驅(qū)動(dòng)電流值為各個(gè)輸入像素?cái)?shù)據(jù)校正亮度。根據(jù)另一方面,驅(qū)動(dòng)電壓被調(diào)整為使得驅(qū)動(dòng)電流值變得與預(yù)定的基準(zhǔn)電流相等。在又一方面,當(dāng)將與顯示面板的漏電流相對(duì)應(yīng)的偏置電流與來(lái)自驅(qū)動(dòng)電壓發(fā)生器電路的電流輸出相加的同時(shí),對(duì)電流進(jìn)行測(cè)量,并且將得到的電流提供給各個(gè)像素部分。這種測(cè)量技術(shù)是迭代的,并且因此較慢。還有,這種技術(shù)旨在補(bǔ)償老化,而不是補(bǔ)償初始不均勻性。Salam的美國(guó)專利No. 6081073公開(kāi)了一種具有用于減少像素亮度變化的處理和控制這種的顯示器矩陣。該專利描述了一種基于顯示器中最弱像素的亮度與各個(gè)像素的亮度之間的比值而針對(duì)各像素使用線性比例方法。但是,這種方法將會(huì)導(dǎo)致顯示器的動(dòng)態(tài)范圍與亮度的整體下降和像素可以被操作的位深度的下降和變化。Fan的美國(guó)專利No. 6473065描述了改進(jìn)OLED顯示器均勻性的方法。測(cè)量所有有機(jī)發(fā)光元件的顯示特性,并且從相應(yīng)的有機(jī)發(fā)光元件的所測(cè)量的顯示特性中獲得各個(gè)有機(jī)發(fā)光元件的校準(zhǔn)參數(shù)。各有機(jī)發(fā)光元件的校準(zhǔn)參數(shù)都存儲(chǔ)在校準(zhǔn)存儲(chǔ)器中。這種技術(shù)采用了查詢表與計(jì)算電路的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)均勻性校正。但是,所述方法或者需要提供各像素的完整特性的查詢表,或者需要在設(shè)備控制器內(nèi)部的大量的計(jì)算電路。在大多數(shù)應(yīng)用中,這可能是昂貴和不切實(shí)際的。Mizukoshi等的美國(guó)專利No. 7345660描述了一種EL顯示器,該EL顯示器具有存儲(chǔ)的各子像素的校正偏置和增益,并且具有用于測(cè)量各子像素的電流的測(cè)量電路。雖然這種裝置可以校正初始的不均勻性,但是由于其采用了檢測(cè)電阻來(lái)測(cè)量電流,因此具有有限的信噪比性能。而且,對(duì)大面板而言,這種方法所需的測(cè)量過(guò)程是非常耗時(shí)的。Shen等的美國(guó)專利No. 6414661描述了一種通過(guò)基于施加于像素的累積的驅(qū)動(dòng)電流計(jì)算并預(yù)估各像素在光輸出效率上的衰退來(lái)對(duì)OLED顯示設(shè)備中的單獨(dú)的有機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)光效率的長(zhǎng)期變化進(jìn)行補(bǔ)償并得出應(yīng)用于各像素的下一驅(qū)動(dòng)電流的校正系數(shù)的方法和相關(guān)系統(tǒng)。本專利描述了使用相機(jī)來(lái)獲取多個(gè)尺寸相等的子區(qū)域的圖像。為了獲取多個(gè)子區(qū)域的圖像,這樣的過(guò)程是耗時(shí)的并且需要機(jī)械夾具。Kasai等的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 2005/0007392描述了一種電光裝置,該電光裝置通過(guò)執(zhí)行與多個(gè)干擾因素相對(duì)應(yīng)的校正處理來(lái)穩(wěn)定顯示質(zhì)量?;叶忍匦陨蓡卧删哂型ㄟ^(guò)改變顯示數(shù)據(jù)的灰度特性而獲取的灰度特性的變換數(shù)據(jù),其中顯示數(shù)據(jù)通過(guò)參照在其表述內(nèi)容中包括校正因素的變換表限定了像素的灰度。但是,這種方法需要大量的LUT來(lái)實(shí)現(xiàn)處理(在某一特定時(shí)間并不使用所有這些LUT),并且也沒(méi)有公開(kāi)一種填充這些LUTs的方法。Cok等的美國(guó)專利No. 6989636描述了利用全局和局域因素來(lái)補(bǔ)償不均勻性。但是,這種方法假設(shè)了線性輸入,并且因此很難將其與具有非線性輸出的圖像處理路徑結(jié)合起來(lái)。Gu等的美國(guó)專利No. 6897842描述了使用脈寬調(diào)制(PWM)機(jī)制來(lái)可控地驅(qū)動(dòng)顯示器(例如,形成顯示元件陣列的多個(gè)顯示元件)。不均勻脈沖間隔時(shí)鐘可以根據(jù)均勻的脈沖間隔時(shí)鐘產(chǎn)生,并接著被用于調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的寬度(可選地,幅度)來(lái)可控地驅(qū)動(dòng)顯示元件陣列中的一個(gè)或更多個(gè)顯示元件。還提供了伽馬校正來(lái)共同地補(bǔ)償初始不均勻性。但是, 該技術(shù)僅適用于無(wú)源矩陣,并不適用于通常所采用的高性能的有源矩陣。因此,存在對(duì)于一種補(bǔ)償電致發(fā)光顯示器中組件之間的差異,特別是這樣的顯示器的初始不均勻性的更加完整的方法的需求。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明,提供了一種用于向EL面板中的多個(gè)電致發(fā)光(EL)子像素的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)的裝置,該裝置包括第一電壓電源、第二電壓電源以及所述EL面板中的多個(gè)EL子像素;各EL子像素都包括一個(gè)EL發(fā)射體和驅(qū)動(dòng)晶體管,所述驅(qū)動(dòng)晶體管具有電連接到所述第一電壓電源的第一供電電極和電連接到所述EL發(fā)射體的第一電極的第二供電電極;并且各EL發(fā)射體都具有電連接到所述第二電壓電源的第二電極,其特征在于a)測(cè)量電路,其用于在一選定時(shí)間測(cè)量通過(guò)所述第一電壓電源和所述第二電壓電源的相應(yīng)電流,以提供各個(gè)像素的代表該EL子像素中的所述驅(qū)動(dòng)晶體管和所述EL發(fā)射體的特性的狀態(tài)信號(hào);b)提供單元,其提供各個(gè)子像素的線性碼值;c)補(bǔ)償器,其響應(yīng)于相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)改變所述線性碼值,以補(bǔ)償所述多個(gè)EL子像素中的所述驅(qū)動(dòng)晶體管的特性之間的差異和所述多個(gè)EL子像素中的所述EL發(fā)射體的特性之間的差異;以及d)線性源驅(qū)動(dòng)器,其響應(yīng)于改變的線性碼值來(lái)產(chǎn)生所述模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào),以驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的所述柵極。優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供了一種提供模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)的有效方法。該方法僅要求一次測(cè)量來(lái)執(zhí)行補(bǔ)償。該方法可以應(yīng)用于任何有源矩陣底板。通過(guò)利用查詢表(LUT)將信號(hào)從非線性改變?yōu)榫€性,使得可以在線性電壓域進(jìn)行補(bǔ)償,簡(jiǎn)化了對(duì)控制信號(hào)的補(bǔ)償。不需要復(fù)雜的像素電路或者外部的測(cè)量設(shè)備,該方法對(duì)初始不均勻性進(jìn)行了補(bǔ)償。該方法沒(méi)有降低子像素的孔徑比。該方法不影響面板的正常工作。通過(guò)使令人討厭的初始不均勻性不可見(jiàn), 本發(fā)明可以提高合格面板的產(chǎn)量。
圖1是用于實(shí)踐本發(fā)明的控制系統(tǒng)的框圖;圖2是圖1中示出的控制系統(tǒng)的詳細(xì)示意圖;圖3是在本發(fā)明的實(shí)踐中可以使用的EL面板的圖;圖4是用于操作圖2中示出的測(cè)量電路的時(shí)序圖;圖5A是兩個(gè)子像素的代表性I-V特性曲線,其示出了特性間的差異;圖5B是多個(gè)子像素的示例性I-V曲線測(cè)量;圖5C是補(bǔ)償效率的圖;圖6是圖1中的補(bǔ)償器的框圖;圖7是域轉(zhuǎn)換單元和補(bǔ)償器的效果的Jones圖; 圖8是根據(jù)本發(fā)明的EL子像素和周?chē)娮泳€路的一個(gè)實(shí)施方式的詳細(xì)示意圖;以及圖9是用于展示特性差異的子像素的亮度的柱狀圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明補(bǔ)償在電致發(fā)光(EL)面板(例如,有源矩陣OLED面板)上的所有子像素的初始不均勻性。面板包括多個(gè)像素,各像素都包括一個(gè)或更多個(gè)子像素。例如,各像素可能包括紅色子像素、綠色子像素以及藍(lán)色子像素。各子像素都包括發(fā)光的EL發(fā)射體以及周?chē)碾娮悠骷?。子像素是面板的最小可尋址元件?br>
下面將討論首先將系統(tǒng)視為一個(gè)整體。然后,進(jìn)行到子像素的電氣細(xì)節(jié),隨后是測(cè)量一個(gè)子像素的電氣細(xì)節(jié)以及用于測(cè)量多個(gè)子像素的定時(shí)。接著,探討補(bǔ)償器怎樣使用測(cè)量值。最后,描述在一個(gè)實(shí)施方式中(例如,在消費(fèi)產(chǎn)品中,從工廠到使用壽命結(jié)束)如何實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。_既要圖1示出了本發(fā)明的顯示系統(tǒng)10的框圖。該圖示出了一個(gè)子像素的數(shù)據(jù)流;在該系統(tǒng)中,可以順序地處理多個(gè)子像素。非線性輸入信號(hào)11指示來(lái)自EL子像素中的EL發(fā)射體的特定光強(qiáng),其中,該EL子像素可以是EL面板上的很多子像素中的一個(gè)。該信號(hào)11可以來(lái)自視頻解碼器、圖像處理路徑或者另一個(gè)信號(hào)源,該信號(hào)11可以是數(shù)字的或模擬的, 并且可以是非線性編碼或者線性編碼的。例如,非線性輸入信號(hào)可以是sRGB碼值或NTSC 亮度電壓。無(wú)論源和格式怎樣,信號(hào)都優(yōu)選地被轉(zhuǎn)換器12轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式,并且轉(zhuǎn)換到線性域(例如,線性電壓),這將在以下的“跨域處理及位深度”中進(jìn)一步討論。轉(zhuǎn)換結(jié)果將是代表所指令的驅(qū)動(dòng)電壓的線性碼值。補(bǔ)償器13接收線性碼值,該線性碼值對(duì)應(yīng)于來(lái)自EL子像素的指令的特定光強(qiáng)度。 補(bǔ)償器13輸出改變后的線性碼值,該改變后的線性碼值將對(duì)初始不均勻性的影響進(jìn)行補(bǔ)償以使EL子像素產(chǎn)生所指令的強(qiáng)度。在以下的“實(shí)現(xiàn)”中,將進(jìn)一步討論補(bǔ)償器的操作。來(lái)自補(bǔ)償器13的改變后的線性碼值被傳遞到線性源驅(qū)動(dòng)器14,該線性源驅(qū)動(dòng)器14可以是數(shù)模轉(zhuǎn)換器。線性源驅(qū)動(dòng)器14響應(yīng)于改變后的線性碼值產(chǎn)生模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào),該信號(hào)可以是電壓。線性源驅(qū)動(dòng)器14可以是被設(shè)計(jì)為線性源驅(qū)動(dòng)器或常規(guī)的LCD或OLED源驅(qū)動(dòng)器的源驅(qū)動(dòng)器,其伽馬電壓被設(shè)置為產(chǎn)生近似線性的輸出。在后一種情況中,從線性的任何偏離都將影響到結(jié)果的質(zhì)量。如Kawabe在共同受讓的國(guó)際公開(kāi) W02005/116971A1中所教導(dǎo)的,線性驅(qū)動(dòng)器14也可以是時(shí)分(數(shù)字驅(qū)動(dòng))源驅(qū)動(dòng)器。數(shù)字驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)器基于來(lái)自補(bǔ)償器的輸出信號(hào),按預(yù)定電平提供模擬電壓,指示一定時(shí)間量的光輸出。相反,常規(guī)的線性源驅(qū)動(dòng)器以基于來(lái)自補(bǔ)償器的輸出信號(hào)的電平提供用于固定時(shí)間量(通常是整個(gè)幀)的模擬電壓。線性源驅(qū)動(dòng)器可以同時(shí)輸出一個(gè)或更多個(gè)模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)。線性源驅(qū)動(dòng)器14產(chǎn)生的模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)被提供給EL子像素15。該子像素包括有驅(qū)動(dòng)晶體管和EL發(fā)射體,將在以下的“顯示元件描述”中進(jìn)行討論。當(dāng)把模擬電壓提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極時(shí),電流流過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管和EL發(fā)射體,使EL發(fā)射體發(fā)光。流經(jīng) EL發(fā)射體的電流與輸出器件的亮度之間通常是線性關(guān)系,并且施加于驅(qū)動(dòng)晶體管的電壓與流經(jīng)EL發(fā)射體的電流之間通常存在非線性關(guān)系。因此,EL發(fā)射體在一幀期間的總發(fā)光量可以是來(lái)自線性源驅(qū)動(dòng)器14的電壓的非線性函數(shù)。如以下“數(shù)據(jù)收集”中將進(jìn)一步討論的那樣,在特定的驅(qū)動(dòng)條件下由電流測(cè)量電路 16測(cè)量流經(jīng)EL子像素的電流。EL子像素的測(cè)得電流向補(bǔ)償器提供了該補(bǔ)償器調(diào)整指令的驅(qū)動(dòng)信號(hào)所需的信息。這將在以下的“算法”中進(jìn)一步討論。如以下“操作順序”中進(jìn)一步討論的那樣,該系統(tǒng)可以對(duì)在EL面板的工作壽命期內(nèi)EL面板中的驅(qū)動(dòng)晶體管和EL發(fā)射體中的變化進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明能夠在任何選定時(shí)間對(duì)特性的差異和導(dǎo)致的不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償。但是,對(duì)于第一次看到顯示板的終端用戶來(lái)說(shuō),不均勻性是非常令人討厭的。EL面板的工作壽命是從終端用戶第一次看到該顯示器上的圖像時(shí)開(kāi)始到該顯示器被丟掉時(shí)的這一段時(shí)間。初始不均勻性是在顯示器工作壽命剛開(kāi)始時(shí)出現(xiàn)的任何不均勻性。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于其可以在 EL顯示器的工作壽命開(kāi)始之前通過(guò)進(jìn)行測(cè)量來(lái)校正初始不均勻性。測(cè)量可以在工廠中作為顯示器生產(chǎn)的一部分進(jìn)行。測(cè)量也可以在用戶首次啟動(dòng)含有該EL顯示器的設(shè)備以后、顯示器顯示第一張圖片之前立即進(jìn)行。這就使得顯示器能夠在終端用戶第一次觀看該顯示器時(shí)向該終端用戶呈現(xiàn)高質(zhì)量的圖像,使得該終端用戶對(duì)該顯示器的第一印象是贊許的。顯示元件描述圖8示出了 EL子像素和周?chē)娮泳€路的一個(gè)實(shí)施方式。EL子像素15包括驅(qū)動(dòng)晶體管201、EL發(fā)射體202以及可選地選擇晶體管36與存儲(chǔ)電容器1002。第一電壓電源 211 ( “PVDD”)可以為正,第二電壓電源206 ( "Vcom")可以為負(fù)。該EL發(fā)射體202具有第一電極207和第二電極208。驅(qū)動(dòng)晶體管具有柵極203、能夠作為驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極的第一供電電極204以及能夠作為驅(qū)動(dòng)晶體管的源極的第二供電電極205。模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)可以被提供給柵極203,該信號(hào)可選地通過(guò)選擇晶體管36,選擇晶體管由行線34激活。 模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電容器1002中。第一供電電極204電連接至第一電壓電源211。第二供電電極電連接至EL發(fā)射體202的第一電極207。EL發(fā)射體的第二電極208電連接至第二電壓電源206。這些電源通常位于EL面板之外。電連接可以通過(guò)開(kāi)關(guān)、總線、導(dǎo)通晶體管或者能夠提供電流通路的其他器件或結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,第一供電電極204通過(guò)PVDD總線電連接到第一電壓電源211,第二電極208通過(guò)片型陰板1012電連接到第二電壓電源206,并且驅(qū)動(dòng)晶體管 201的柵極203被線性源驅(qū)動(dòng)器14產(chǎn)生的模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)。圖2示出了在如圖1所示的顯示系統(tǒng)的環(huán)境中的EL子像素15,該顯示系統(tǒng)包括非線性輸入信號(hào)11、轉(zhuǎn)換器12、補(bǔ)償器13以及線性源驅(qū)動(dòng)器14。如上所述,驅(qū)動(dòng)晶體管201 具有柵極203、第一供電電極204和第二供電電極205。EL發(fā)射體202具有第一電極207和第二電極208。該系統(tǒng)具有電壓電源211和206。在忽略漏電的情況下,相同的電流從第一電壓電源211開(kāi)始,通過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管201 的第一供電電極204和第二供電電極205,通過(guò)EL發(fā)射體的電極207和208,到達(dá)第二電壓電源206。因此,可以在該驅(qū)動(dòng)電流路徑上的任意點(diǎn)處對(duì)電流進(jìn)行測(cè)量。驅(qū)動(dòng)電流是導(dǎo)致 EL發(fā)射體202發(fā)光的原因??梢栽贓L面板外的第一電壓電源211處測(cè)量電流,以降低EL 子像素的復(fù)雜度。數(shù)據(jù)收集硬件仍然參照?qǐng)D2,為了在不依賴面板上的任何特殊電子器件的情況下快速地、精確地測(cè)量各個(gè)EL子像素的電流,本發(fā)明采用了測(cè)量電路16,該測(cè)量電路16包括電流鏡單元 210、相關(guān)雙采樣(CDS Correlated double-sampling)單元220以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC Analog-to-Digital Converter)230。電流鏡單元210可以附接于電壓電源211或驅(qū)動(dòng)電流路徑上的其他任何地點(diǎn)。第一電流鏡212通過(guò)開(kāi)關(guān)200向EL子像素15提供驅(qū)動(dòng)電流,并在其輸出213上產(chǎn)生鏡像電流。鏡像電流可以等于驅(qū)動(dòng)電流或該驅(qū)動(dòng)電流的函數(shù)。例如,鏡像電流可以是驅(qū)動(dòng)電流的倍數(shù),以提供附加的測(cè)量系統(tǒng)增益。第二電流鏡214和偏置電源215向第一電流鏡212提供偏置電流,以減小從該面板方面看到的第一電流鏡的阻抗,從而有利地縮短進(jìn)行測(cè)量所需的時(shí)間。該電路還減小了由于測(cè)量電路的電流消耗導(dǎo)致的電流鏡中的電壓變化而引起的正在被測(cè)量的通過(guò)EL子像素的電流的變化。與諸如能夠根據(jù)電流改變驅(qū)動(dòng)晶體管端子處的電壓的簡(jiǎn)單的檢測(cè)電阻器等的其他電流測(cè)量選擇相比,這有利地改進(jìn)了信號(hào)噪聲比。最后,電流-電壓(I-V)轉(zhuǎn)換器216將來(lái)自第一電流鏡的鏡像電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),以便進(jìn)一步處理。I-V轉(zhuǎn)換器216可以包括跨阻抗放大器或低通濾波器。對(duì)于單個(gè)EL子像素而言, I-V轉(zhuǎn)換器的輸出可以是該子像素的狀態(tài)信號(hào)。如以下將討論的那樣,為了測(cè)量多個(gè)子像素,測(cè)量電路可以包括響應(yīng)于電壓信號(hào)的其它電路以產(chǎn)生狀態(tài)信號(hào)。對(duì)各個(gè)子像素進(jìn)行各自的測(cè)量,從而產(chǎn)生相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)??梢允抢^電器或FET的開(kāi)關(guān)200可以選擇性地將測(cè)量電路電連接到流經(jīng)驅(qū)動(dòng)晶體管201的第一電極和第二電極的驅(qū)動(dòng)電流。在測(cè)量期間,開(kāi)關(guān)200可以將第一電壓電源211 電連接到第一電流鏡212,以允許進(jìn)行測(cè)量。在正常工作期間,開(kāi)關(guān)200可以將第一電壓電源211直接電連接到第一供電電極204而不是電連接到第一電流鏡212,從而將測(cè)量電路從驅(qū)動(dòng)電流去除。這使得測(cè)量電路對(duì)面板的正常工作沒(méi)有影響。這還有利地允許僅針對(duì)測(cè)量電流而不針對(duì)工作電流來(lái)確定測(cè)量電路組件(諸如電流鏡212和214中的晶體管)的尺寸。由于正常工作消耗的電流通常比測(cè)量所消耗電流多得多,這樣顯著減小了測(cè)量電路的尺寸和成本。為了針對(duì)測(cè)量電路驅(qū)動(dòng)電流以進(jìn)行測(cè)量,補(bǔ)償器13可以使線性源驅(qū)動(dòng)器14在一選定時(shí)刻產(chǎn)生一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)。測(cè)量電路16可以接著針對(duì)每一子像素15測(cè)量與一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的電流。接著,狀態(tài)信號(hào)可以包括一個(gè)或更多個(gè)相應(yīng)的測(cè)得電流和引起這些電流的一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào),或者狀態(tài)信號(hào)可以如下面討論的那樣根據(jù)這些電流和電壓計(jì)算得出。線性源驅(qū)動(dòng)器14也可以產(chǎn)生用于一旦某列被測(cè)量完時(shí)就例如通過(guò)使驅(qū)動(dòng)晶體管進(jìn)入截止區(qū)而停用該列中的子像素的模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)。采樣電流鏡單元210允許測(cè)量一個(gè)EL子像素的電流。為了測(cè)量多個(gè)子像素的電流,在一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明使用相關(guān)雙采樣,其中,定時(shí)方案可以與標(biāo)準(zhǔn)OLED源驅(qū)動(dòng)器一起使用。參照?qǐng)D3,可在本發(fā)明中使用的EL面板30具有三個(gè)主要組件源驅(qū)動(dòng)器14,其驅(qū)動(dòng)列線32a、32b、32c ;選通驅(qū)動(dòng)器33,其驅(qū)動(dòng)行線34a、34b、34c門(mén);以及子像素矩陣35。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,源驅(qū)動(dòng)器14可以包括一個(gè)或更多個(gè)線性源驅(qū)動(dòng)器14。子像素矩陣35包括以行與列的陣列方式排列的多個(gè)EL子像素15。還注意到,術(shù)語(yǔ)“行”與“列”不意味著EL面板的任何特定朝向。在圖8中示出了 EL子像素15、EL發(fā)射體202、驅(qū)動(dòng)晶體管201和選擇晶體管36。選擇晶體管36的柵極電連接到適當(dāng)?shù)男芯€34,并且選擇晶體管的源極和漏極二者中的一個(gè)電連接到適當(dāng)?shù)牧芯€32,而另一個(gè)連接到驅(qū)動(dòng)晶體管201的柵極。不論源極是連接到列線還是驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極,都不會(huì)影響選擇晶體管的工作。由于本發(fā)明采用多種將電源連接到子像素的方案,因此為清晰起見(jiàn),在圖3上它們連接到各個(gè)子像素的位置處示出了如圖8所示的電壓電源211和206。在該面板的典型操作中,源驅(qū)動(dòng)器14在相應(yīng)的列線32a、32b和32c上驅(qū)動(dòng)適當(dāng)?shù)哪M驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)。然后,選通驅(qū)動(dòng)器33激活第一行線34a,使得適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)通過(guò)選擇晶體管36到達(dá)適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)晶體管201的柵極203,以使那些晶體管將電流施加于它們的附接的EL發(fā)射體202。然后,選通驅(qū)動(dòng)器停用第一行線34a,防止其他行的控制信號(hào)破壞已通過(guò)了選擇晶體管的值。源驅(qū)動(dòng)器14在列線上驅(qū)動(dòng)用于下一行的控制信號(hào),并且選通驅(qū)動(dòng)器33激活下一行34b。針對(duì)所有行重復(fù)該處理。這樣,面板上的所有子像素都一次一行地接受適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)。行時(shí)間是在激活一條行線(例如,34a)與激活下一條行線(例如,34b)之間的時(shí)間。該時(shí)間通常對(duì)于所有行都是不變的。根據(jù)本發(fā)明,有利地使用行步進(jìn)來(lái)沿著一列向下地一次僅激活一個(gè)子像素。參照?qǐng)D3,假設(shè)僅列32a被驅(qū)動(dòng),在開(kāi)始時(shí)所有子像素都被關(guān)閉。列線32a將具有諸如高電壓的模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào),使得附接到該列線32a的子像素發(fā)光;所有其他列線32b. . . 32c 將具有諸如低電壓的控制信號(hào),使得附接到所有其他列線32b. . . 32c的子像素都不發(fā)光。 這些控制信號(hào)可以由線性源驅(qū)動(dòng)器14產(chǎn)生。由于所有子像素都被關(guān)閉,面板消耗可能為零或可能僅為漏電量的暗電流。由于行被激活,附接到列32a的子像素被開(kāi)啟,因此面板消耗的總電流增加。參照?qǐng)D4,并且也參照?qǐng)D2和圖3,對(duì)暗電流進(jìn)行測(cè)量49。于是,在時(shí)刻1,激活子像素(例如,用行線34a),并利用測(cè)量電路16測(cè)量其電流41。具體地,測(cè)量的是來(lái)自電流測(cè)量電路的電壓信號(hào),如以上所討論的,其代表通過(guò)第一電壓電源和第二電壓電源的電流; 為清楚起見(jiàn),將測(cè)量代表電流的電壓信號(hào)稱為“測(cè)量電流”。電流41是來(lái)自第一子像素的電流與暗電流之和。在時(shí)刻2,激活下一個(gè)子像素(例如,用行線34b),并測(cè)量電流42。電流 42是來(lái)自第一子像素的電流、來(lái)自第二子像素的電流與暗電流之和。第二測(cè)量值42與第一測(cè)量值41之間的差就是第二子像素消耗的電流43。這樣,處理沿著第一列向下繼續(xù),測(cè)量各個(gè)子像素的電流。然后,測(cè)量第二列,接著是面板的其余部分,一次一列。在測(cè)完一列后, 在測(cè)量下一列之前,可以停用此列中的所有子像素。這可以通過(guò)逐行向下,一次停用一個(gè)子像素的形式來(lái)完成。注意,在從上向下測(cè)量一列時(shí),在激活子像素后盡可能快地進(jìn)行每次測(cè)量(例如,41、42)。在理想的情況下,可以在激活下一個(gè)子像素之前的任何時(shí)刻進(jìn)行每次測(cè)量,但是,如以下將討論的,在激活子像素后立即進(jìn)行測(cè)量能夠有助于去除由于自熱效應(yīng)導(dǎo)致的誤差。此方法使得能夠與子像素允許的穩(wěn)定時(shí)間那樣快地進(jìn)行測(cè)量?;氐綀D2,同時(shí)也參照?qǐng)D4,相關(guān)雙采樣單元220對(duì)所測(cè)量的電流進(jìn)行采樣,以產(chǎn)生狀態(tài)信號(hào)。在硬件中,通過(guò)將來(lái)自電流鏡單元210的相應(yīng)電壓信號(hào)鎖存到圖2的采樣及保持單元221和222,可以測(cè)量電流。電壓信號(hào)可以是由I-V轉(zhuǎn)換器216產(chǎn)生的那些電壓。差分放大器223取連續(xù)子像素測(cè)量之間的差異。采樣及保持單元221的輸出被電連接到差分放大器223的正極端子,而單元222的輸出被電連接到放大器223的負(fù)極端子。例如,當(dāng)測(cè)量電流41時(shí),將測(cè)量值鎖存到采樣及保持單元221。然后,在測(cè)量電流42之前(鎖存到單元221中),將單元221的輸出鎖存到第二采樣及保持單元222中。然后,測(cè)量電流42。這就將電流41留在單元222中,將電流留在單元221中。因此,差分放大器的輸出值(即,單元221中的值減去單元222中的值)是電流42 (代表電流42的電壓信號(hào))減去電流41 (代表電流41的電壓信號(hào)),或者是差43。各個(gè)電流差(例如,43)可以是相應(yīng)子像素的狀態(tài)信號(hào)。例如,電流差43可以是附接到行線34b和列線32a的子像素的狀態(tài)信號(hào)。這樣,以逐行向下并橫穿列的方式,可以對(duì)各個(gè)子像素進(jìn)行測(cè)量??梢栽诓煌尿?qū)動(dòng)水平(選通電壓或電流密度)連續(xù)進(jìn)行測(cè)量,從而形成每個(gè)被測(cè)量的子像素的ι-ν曲線。算法參照?qǐng)D5A,I-V曲線501和502分別是第一子像素和第二子像素的代表特征。不同子像素的I-V曲線在斜率和選通電壓軸上的移位方面都不相同。移位歸因于在Vth上的差異,這與MOSFET飽和區(qū)驅(qū)動(dòng)晶體管方程Id = κ(Vgs-Vth)2(Lurch, N. Fundamentals of electronics, 2e, NewYork Jonh Wiley & Sons,1971,第 110 頁(yè))是一致的。在 Vth 的差異被示為閾值電壓差503。斜率差異可以由驅(qū)動(dòng)晶體管的遷移率的差異或者由EL發(fā)射體電壓或電阻的差異引起。在測(cè)量基準(zhǔn)選通電壓510處,第一子像素和第二子像素產(chǎn)生的電流相差被示為電流差504的量。實(shí)際上,曲線501和502通常是彼此的線性變換。這使得可以采用偏移和增益來(lái)補(bǔ)償,而不是使用完全存儲(chǔ)的I-V曲線??梢赃x擇一條基準(zhǔn)I-V曲線(例如,曲線501 和502的均值)。接著,可以采用在統(tǒng)計(jì)學(xué)領(lǐng)域中已知的擬合技術(shù)相對(duì)于該基準(zhǔn)來(lái)計(jì)算每一曲線的增益和偏移。該增益和偏移一起構(gòu)成該子像素的狀態(tài)信號(hào),并表示在該EL子像素中的驅(qū)動(dòng)晶體管和EL發(fā)射體的特性。可以直接使用測(cè)量結(jié)果來(lái)獲取狀態(tài)信號(hào),或者可以使用多個(gè)測(cè)量結(jié)果的平均值、多個(gè)測(cè)量結(jié)果的隨時(shí)間變化的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均值、或其它對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的平滑法的結(jié)果。通常,子像素的電流可以高于或低于另外一個(gè)子像素的電流。例如,較高的溫度造成較多的電流流過(guò),因此熱環(huán)境中的輕微老化的子像素比冷環(huán)境中的未老化的子像素消耗更多電流。本發(fā)明的補(bǔ)償算法可以處理任何一種情況。圖5B示出了測(cè)得的I-V曲線數(shù)據(jù)的示例。橫坐標(biāo)是與電壓相對(duì)應(yīng)(例如,通過(guò)線性映射)的碼值(0..255)??v坐標(biāo)是歸一化的范圍為0..1的電流。I-V曲線521(點(diǎn)劃線)和522(虛線)對(duì)應(yīng)于EL面板上的兩個(gè)不同的子像素,選作它們表示在該EL面板上變化的極端的情況。基準(zhǔn)I-V曲線530 (實(shí)線)是被計(jì)算為該面板上的所有子像素的I-V曲線的平均值的基準(zhǔn)曲線。補(bǔ)償后的I-V曲線531 (點(diǎn)劃線)和532 (虛線)分別是I-V曲線 521和522補(bǔ)償后的結(jié)果。在補(bǔ)償后,兩條曲線都與基準(zhǔn)曲線非常匹配。基準(zhǔn)I-V曲線也可以被作為在該面板的特定區(qū)域中的子像素的I-V曲線的平均值計(jì)算得出??梢葬槍?duì)面板的不同區(qū)域的或不同顏色通道來(lái)提供多個(gè)基準(zhǔn)I-V曲線。圖5C示出了補(bǔ)償?shù)男Ч?。橫坐標(biāo)是碼值(0. . 255)??v坐標(biāo)是介于基準(zhǔn)I_V曲線和補(bǔ)償后的I-V曲線之間的電流增量(0. . 1)。誤差曲線541和542對(duì)應(yīng)于使用增益和偏移進(jìn)行補(bǔ)償后的I-V曲線521和522。遍及整個(gè)碼值范圍的總誤差大致在+/-1%以內(nèi),這表示有效的補(bǔ)償。在這個(gè)例子中,差曲線541是按照增益=1. 2,偏移=0. 013計(jì)算得出誤; 誤差曲線542在按照增益=0. 0835,偏移=-0. 014計(jì)算得出。實(shí)現(xiàn)參照?qǐng)D6,示出了補(bǔ)償器13的實(shí)施方式。補(bǔ)償器每次操作一個(gè)子像素;可以順序地處理多個(gè)子像素。例如,可以在各個(gè)子像素的線性碼值按照常規(guī)的從左到右、從上到下的掃描順序,從信號(hào)源到達(dá)時(shí),對(duì)各個(gè)子像素進(jìn)行補(bǔ)償。通過(guò)本領(lǐng)域中已知的將補(bǔ)償電路的多個(gè)副本并聯(lián)連接或者通過(guò)對(duì)補(bǔ)償器進(jìn)行管線化處理(pipelining),可以同時(shí)對(duì)多個(gè)子像素進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償器13的輸入是子像素的位置601以及可以代表指令的驅(qū)動(dòng)電壓的子像素的線性碼值(輸入602)。補(bǔ)償器改變線性碼值(LCV)以為線性源驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生改變后的線性碼值(CLCV),該改變后的線性碼值(CLCV)例如可以是補(bǔ)償后的電壓輸出603。位置601用于從狀態(tài)存儲(chǔ)器64取回該子像素的狀態(tài)信號(hào)。接著,由系數(shù)發(fā)生器61利用該狀態(tài)信號(hào)并可選地利用位置601來(lái)生成補(bǔ)償系數(shù)。該系數(shù)發(fā)生器可以是LUT或傳遞(passthrough)。 系數(shù)是各個(gè)子像素的偏移和增益。狀態(tài)存儲(chǔ)器64和系數(shù)發(fā)生器61可以一起實(shí)現(xiàn)為單一的 LUT0乘法器62將LCV乘以增益,加法器63將偏移與被乘后的LCV相加來(lái)產(chǎn)生CLCV (輸出 603)。狀態(tài)存儲(chǔ)器64保持所存儲(chǔ)的在選定時(shí)刻獲得的各個(gè)子像素的基準(zhǔn)狀態(tài)信號(hào)測(cè)量結(jié)果。狀態(tài)信號(hào)測(cè)量結(jié)果可以是由上面在“數(shù)據(jù)收集”中描述的測(cè)量電路輸出的狀態(tài)信號(hào)。 狀態(tài)存儲(chǔ)器64可以將基準(zhǔn)狀態(tài)信號(hào)存儲(chǔ)在如閃存的非易失性RAM、如EEPROM的ROM或者 NVRAM 中。跨域處理及位深度本領(lǐng)域中已知的圖像處理路徑通常產(chǎn)生非線性碼值(NLCV),S卩,與亮度具有非線性關(guān)系的數(shù)字值(Giorgianni 和 Madden。Digital Color Management encodingsolutions. Reading,Mass :Addison-ffesley, 1998,第 13 章,第 283-295 頁(yè))。利用非線性輸出來(lái)匹配典型源驅(qū)動(dòng)器的輸入域,并將碼值精確范圍匹配到人眼精確范圍。然而, 補(bǔ)償是電壓域的運(yùn)算,因此,優(yōu)選地在線性電壓空間中實(shí)現(xiàn)。可以使用線性源驅(qū)動(dòng)器,并在源驅(qū)動(dòng)器之前執(zhí)行域轉(zhuǎn)換,以有效地將非線性圖像處理路徑與線性域補(bǔ)償器結(jié)合起來(lái)。注意到,盡管這里討論的是關(guān)于數(shù)字處理的,但是,在模擬或數(shù)字/模擬混合系統(tǒng)中,也可以執(zhí)行模擬處理。還注意到,補(bǔ)償器可以在線性空間中操作,而不在電壓中操作。例如,補(bǔ)償器可以在線性電流空間中操作。參照?qǐng)D7,示出了在象限I 127中的域轉(zhuǎn)換單元12和在象限II137中的補(bǔ)償器13 的效果的瓊斯(Jones)表示。該表示示出了這些單元的數(shù)學(xué)效果,而不是它們是怎么實(shí)現(xiàn)的。這些單元的實(shí)現(xiàn)可以是模擬的或數(shù)字的。象限I表示域轉(zhuǎn)換單元12的操作通過(guò)變換 711來(lái)映射軸701上的可以是非線性碼值(NLCV)的非線性輸入信號(hào)以形成軸702上的線性碼值(LCV),對(duì)這些非線性輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。象限II表示補(bǔ)償器13的操作通過(guò)諸如 721和722的變換來(lái)映射軸702上的LCV,以形成軸703上的改變后的線性碼值(CLCV)。參照象限I,域轉(zhuǎn)換單元12接收NLCV,并將它們轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)CV。可以優(yōu)選地以足夠的分辨率執(zhí)行該轉(zhuǎn)換,以避免令人厭煩的可見(jiàn)偽影(諸如輪廓線和碎黑點(diǎn))。在數(shù)字系統(tǒng)中, NLCV軸701可以被量化,如圖7所示。因此,LCV軸702應(yīng)具有足夠的分辨率以表示兩個(gè)相鄰NLCV之間的變換711的最小變化。這被示為NLCV步長(zhǎng)712和對(duì)應(yīng)的LCV步長(zhǎng)713。由于LCV根據(jù)定義是線性的,所以整個(gè)LCV軸702的分辨率應(yīng)當(dāng)足以表示步長(zhǎng)713。因此,為了避免損失圖像信息,可以優(yōu)選地用比NLCV更精細(xì)的分辨率來(lái)定義LCV。通過(guò)利用奈奎斯特采樣定理類(lèi)推,該分辨率可以是步長(zhǎng)713的分辨率的兩倍。變換711是用于基準(zhǔn)子像素的理想變換。變換711與任一子像素或者作為整體的面板都沒(méi)有任何關(guān)系。具體地,變換711不會(huì)由于Vth或者VaW任何改變而被修改??梢允轻槍?duì)所有顏色都是一種變換,或者,可以針對(duì)每種顏色一種變換。通過(guò)變換711,域轉(zhuǎn)換單元有利地將圖像處理路徑從補(bǔ)償器中分離出來(lái),使這兩者一起操作而無(wú)需共享信息。這簡(jiǎn)化了兩者的實(shí)現(xiàn)。
參照象限II,響應(yīng)于每個(gè)子像素的狀態(tài)信號(hào),補(bǔ)償器13基于每個(gè)子像素將LCVs改變成改變后的線性碼值(CLCV)。在該示例中,曲線721和722分別代表補(bǔ)償器對(duì)于第一子像素和第二子像素的行為。Vth差異將需要諸如721和722的曲線在軸703上向左和向右移動(dòng)。于是,CLCV通常將需要比LCV更大的范圍以便于給補(bǔ)償提供凈空,即,避免消減對(duì)具有高Vth電壓值的子像素的補(bǔ)償。跟隨點(diǎn)劃線箭頭,值為1的NLCV被域轉(zhuǎn)換單元12通過(guò)變換711變換成值為4的 LCV,如象限I中所示。針對(duì)第一子像素,補(bǔ)償器13將使其通過(guò)曲線721作為值為32的 CLCV,如象限II中所示。針對(duì)具有更高的Vth的第二子像素,通過(guò)曲線722將值為4的LCV 轉(zhuǎn)換成值為64的CLCV。因此,補(bǔ)償器對(duì)多個(gè)EL子像素中的驅(qū)動(dòng)晶體管的特性之間的差異進(jìn)行補(bǔ)償,并且對(duì)多個(gè)EL子像素中的EL發(fā)射體的特性之間的差異進(jìn)行補(bǔ)償。在不同的實(shí)施方式中,域轉(zhuǎn)換器12可以被實(shí)現(xiàn)為查詢表或與LCD源驅(qū)動(dòng)器類(lèi)似的函數(shù),從而執(zhí)行這種轉(zhuǎn)換。域轉(zhuǎn)換器可以從8位或更多位的圖像處理路徑接收碼值。補(bǔ)償器可以取用表示期望電壓的11位的線性碼值,并產(chǎn)生12位的改變后的線性碼值,以發(fā)送給線性源驅(qū)動(dòng)器14。然后,線性源驅(qū)動(dòng)器可以響應(yīng)于該改變后的線性碼值來(lái)驅(qū)動(dòng)所附接的EL子像素的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極。補(bǔ)償器在輸出端可以具有比其輸入端更大的位深度,以向補(bǔ)償提供凈空,即,將電壓范圍78擴(kuò)展為電壓范圍79,并且在整個(gè)新的、擴(kuò)展后的范圍上保持相同的分辨率,如最小線性碼值步長(zhǎng)713所要求的一樣。補(bǔ)償器輸出范圍可以擴(kuò)展為低于曲線711的范圍或者高于曲線711的范圍(例如,當(dāng)曲線711是很多子像素的I-V曲線的均值時(shí)),因此實(shí)際的I-V曲線被設(shè)定在曲線711的兩側(cè)??梢詫⒏鱾€(gè)面板設(shè)計(jì)特征化以確定在生產(chǎn)過(guò)程中晶體管和EL發(fā)射體的最大差別將是多少,并且補(bǔ)償器和源驅(qū)動(dòng)器可以具有足夠范圍來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。操作順序在特定的OLED面板設(shè)計(jì)開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)之前,將設(shè)計(jì)進(jìn)行特征化,以確定域轉(zhuǎn)換單元12和補(bǔ)償器13所需的分辨率??梢越Y(jié)合面板校準(zhǔn)處理(如Alessi等2007年4月13日提交的共同待審、共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/734934 “ CALI BRAT INGRGBW DISPLAYS”) 對(duì)所需的分辨率進(jìn)行特征化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行這些確定。一旦已經(jīng)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了特征化,就可以開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)。在選定時(shí)間(例如,生產(chǎn)時(shí)間或者面板的工作壽命開(kāi)始之前的另一個(gè)時(shí)間),針對(duì)生產(chǎn)出的每個(gè)面板測(cè)量一條或更多條I-V曲線。這些面板曲線可以是多個(gè)子像素曲線的平均值。不同顏色或者面板的不同區(qū)域可以有單獨(dú)的曲線??梢栽谧銐虻尿?qū)動(dòng)電壓處測(cè)量電流,以得到理想的I-V曲線;I-V 曲線中的任何誤差都能夠影響結(jié)果。并且,在制造時(shí),可以針對(duì)面板上的各個(gè)子像素15測(cè)量相應(yīng)的基準(zhǔn)電流并計(jì)算相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)。I-V曲線和基準(zhǔn)電流被存儲(chǔ)在該面板上。圖2和圖8中示出的EL子像素15是N溝道驅(qū)動(dòng)晶體管和非倒置(共陰極)EL結(jié)構(gòu)EL發(fā)射體202連接到第二供電電極205,第二供電電極205是驅(qū)動(dòng)晶體管201的源極, 柵極203更高的電壓指示更多的光輸出,并且電壓電源211是正電,第二電壓電源206是負(fù)電,從而電流從211流向206。然而,利用恰當(dāng)?shù)囊阎碾娐纷冃?,本發(fā)明適用于P溝道或N 溝道驅(qū)動(dòng)晶體管以及非倒置或倒置(共陽(yáng)極)EL發(fā)射體的任意組合。本發(fā)明還適用于低溫多晶硅(LTPS)、非晶硅(a-Si)或氧化鋅晶體管。驅(qū)動(dòng)晶體管201和選擇晶體管36可以是這些類(lèi)型的晶體管中的任一種,或者可以是本領(lǐng)域已知的其他類(lèi)型。
在一優(yōu)選的實(shí)施方式中,本發(fā)明被用于包括由在Tang等的美國(guó)專利No. 4769292 和VanSlyke等的美國(guó)專利No. 5061569中公開(kāi)的小分子或聚合的OLED組成的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的面板中,但本發(fā)明不限于此。在該實(shí)施方式中,各個(gè)EL發(fā)射體都是OLED發(fā)射體??梢允褂枚喾N有機(jī)發(fā)光二極管材料的很多組合和變形來(lái)制造這樣的面板。本發(fā)明還適用于OLED之外的EL發(fā)射體。雖然其他EL發(fā)射體類(lèi)型的特性差異的模式可能不同于本文所描述的模式,但是本發(fā)明的測(cè)量、建模以及補(bǔ)償技術(shù)仍然可以得到應(yīng)用。
0088]部件列表0089]10顯示系統(tǒng)0090]11非線性輸入信號(hào)0091]12到電壓域的轉(zhuǎn)換器0092]13補(bǔ)償器0093]14線性源驅(qū)動(dòng)器0094]15EL子像素0095]16電流測(cè)量電路0096]30EL面板0097]32a列線0098]32b列線0099]32c列線0100]33選通驅(qū)動(dòng)器0101]34行線0102]34a行線0103]34b行線0104]34c行線0105]35子像素矩陣0106]36選擇晶體管0107]41測(cè)量結(jié)果0108]42測(cè)量結(jié)果0109]43差異0110]49黑色電平測(cè)量0111]61系數(shù)發(fā)生器0112]62乘法器0113]63加法器0114]64狀態(tài)存儲(chǔ)器0115]78電壓范圍0116]79電壓范圍0117]127象限0118]137象限0119]200開(kāi)關(guān)0120]201驅(qū)動(dòng)晶體管
202EL發(fā)射體
203柵極
204第一供電電極
205第二供電電極
206電壓電源
207第一電極
208第二電極
210電流鏡單元
211電壓電源
212第一電流鏡
213第一電流鏡輸出
214第二電流鏡
215偏置電源
216電流_電壓轉(zhuǎn)換器
220相關(guān)雙采樣單元
221采樣及保持單元
222采樣及保持單元
223差分放大器
230模數(shù)轉(zhuǎn)換器
501I-V曲線
502I-V曲線
503閾值電壓差
504電流差
510測(cè)量基準(zhǔn)選通電壓
521I-V曲線
522I-V曲線
530基準(zhǔn)I-V曲線
531補(bǔ)償后的I-V曲線
532補(bǔ)償后的I-V曲線
541誤差曲線
542誤差曲線
601子像素位置
602指令的電壓
603指令的電壓
701軸
702軸
703軸
711變換
712步長(zhǎng)
713 步長(zhǎng)721 變換722 變換1002存儲(chǔ)電容器1011 總線1012片型陰極
權(quán)利要求
1.一種用于向電致發(fā)光(EL)面板中的多個(gè)EL子像素中的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)的裝置,該裝置包括第一電壓電源、第二電壓電源以及所述EL面板中的所述多個(gè)EL子像素;各個(gè)EL子像素都包括EL發(fā)射體和驅(qū)動(dòng)晶體管,所述驅(qū)動(dòng)晶體管具有電連接到所述第一電壓電源的第一供電電極和電連接到所述EL發(fā)射體的第一電極的第二供電電極;并且各個(gè)EL發(fā)射體都具有電連接到所述第二電壓電源的第二電極,其特征在于a)測(cè)量電路,其用于在一選定時(shí)刻測(cè)量通過(guò)所述第一電壓電源和所述第二電壓電源的相應(yīng)電流,以提供各個(gè)子像素的代表該EL子像素中的所述驅(qū)動(dòng)晶體管和所述EL發(fā)射體的特性的狀態(tài)信號(hào);b)提供單元,其用于提供各個(gè)子像素的線性碼值;c)補(bǔ)償器,其響應(yīng)于相應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)改變所述線性碼值,以補(bǔ)償所述多個(gè)EL子像素中的所述驅(qū)動(dòng)晶體管的特性之間的差異,并且補(bǔ)償所述多個(gè)EL子像素中的所述EL發(fā)射體的特性之間的差異;以及d)線性源驅(qū)動(dòng)器,其用于響應(yīng)于改變的線性碼值來(lái)產(chǎn)生所述模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào),以驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的所述柵極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,各個(gè)EL發(fā)射體都是OLED發(fā)射體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,各個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管都是低溫多晶硅晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,所述測(cè)量電路包括i)電流-電壓轉(zhuǎn)換器,其用于產(chǎn)生電壓信號(hào);以及 )相關(guān)雙采樣單元,其響應(yīng)于所述電壓信號(hào),向所述補(bǔ)償器提供所述狀態(tài)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置,其中,所述測(cè)量電路還包括iii)第一電流鏡,其用于向所述電流-電壓轉(zhuǎn)換器提供通過(guò)所述第一電壓電源和所述第二電壓電源的電流;iv)開(kāi)關(guān),其用于有選擇地將所述第一電流鏡電連接到所述第一電壓電源;以及ν)第二電流鏡,其與所述第一電流鏡相連接以減小所述第一電流鏡的阻抗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,該裝置還包括存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)各個(gè)子像素的相應(yīng)狀態(tài)信號(hào),其中,所述補(bǔ)償器使用存儲(chǔ)的相應(yīng)狀態(tài)信號(hào)并同時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的改變后線性碼值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,各個(gè)狀態(tài)信號(hào)都包括增益和偏移。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,所述線性源驅(qū)動(dòng)器在所述選定時(shí)間產(chǎn)生一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào),其中,所述測(cè)量電路測(cè)量與所述一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的電流,并且其中,各個(gè)狀態(tài)信號(hào)都包括所述一個(gè)或更多個(gè)相應(yīng)電流以及所述一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試模擬驅(qū)動(dòng)晶體管控制信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,該裝置還包括用于接收非線性輸入信號(hào)并將所述非線性輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述線性碼值的單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中,所述選定時(shí)間在所述EL面板的工作壽命開(kāi)始之前。
全文摘要
對(duì)具有2T1C子像素的電致發(fā)光(EL)面板的初始不均勻性(“mura”)進(jìn)行補(bǔ)償。在一選定時(shí)間測(cè)量各個(gè)子像素的電流以提供代表該子像素的特性的狀態(tài)信號(hào)。補(bǔ)償器接收線性碼值并根據(jù)狀態(tài)信號(hào)來(lái)改變線性碼值。線性源驅(qū)動(dòng)器以改變的碼值來(lái)驅(qū)動(dòng)面板。
文檔編號(hào)G09G3/32GK102282602SQ200980154783
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者C·J·懷特, 加里·帕雷特, 布魯諾·普里梅拉諾, 費(fèi)利佩·安東尼奧·萊昂 申請(qǐng)人:全球Oled科技有限責(zé)任公司