多色电致发光显示器的补偿方案制造技术

一种补偿电致发光显示器中的晶体管和电致发光器件的特性的变化的方法，该方法包括以下步骤：提供电致发光显示器，其具有被排列以形成各像素的子像素的二维阵列，各像素具有不同颜色的至少三个子像素，各子像素具有电致发光器件和驱动晶体管，其中各电致发光器件由对应的驱动晶体管来驱动；在各像素中为所述特定颜色的一个子像素提供读出电路，该读出电路具有串联连接的第一读出晶体管和第二读出晶体管；基于所述特定颜色的子像素中的所述晶体管或所述特定颜色的子像素中的所述电致发光器件中的至少一个或全部两个的特性，利用所述读出电路得出修正信号；以及利用所述修正信号来调整驱动信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及固态OLED平板显示器，更具体地涉及具有对有机发光显示组件老化 进行补偿的装置的显示器。
技术介绍
电致发光(EL)装置是用于平板显示器的有前景的技术。例如，已经知道有机发光 二极管(OLED)几年了并且其目前已经用于商用显示装置。EL器件使用涂覆在基板上的薄 膜材料层，该薄膜材料层当电流通过时发光。在OLED装置中，这些层的一层或更多层包括 有机材料。由于使用有源矩阵控制方案，多个EL发光器件可以被装配在一个EL显示器中。 EL子像素(各EL子像素包括EL器件和驱动电路)通常被设置成对于各子像素具有行和列 地址的二维阵列，并且由与各子像素关联的数据值来驱动，以与所关联的数据值相对应的 亮度发光。为了制成全彩色显示器，把一个或更多个不同颜色的子像素聚集到一起以形成 一个像素。因此，EL显示器上的各像素包括一个或更多个子像素，例如，红色子像素、绿色子 像素和蓝色子像素。特定颜色的所有子像素的集合通常被称为“调色板(color plane)”。 单色显示器可以被认为是具有仅仅一个调色板的彩色显示器的特例。典型的大屏显示器(例如，具有大于12至20英寸的对角线)采用在基板上形成 的氢化非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)，以驱动在这样的大屏显示器中的子像素。非晶硅底 板并不贵而且容易制造。但是，如由Jahinuzzaman等人在Applied Physics Letters 87， 023502(2005)中的“Threshold Voltage Instability Of Amorphous Silicon Thin-Film TransistorsUnder Constant Current Stress” 中所描述的，当 a-Si TFT 经受延长的栅偏 压时，a-Si TFT的阈值电压(Vth)显示出亚稳态偏移。因为转换IXD显示器中的液晶所需 要的电流是比较小的，所以该偏移在诸如LCD这样的传统显示装置中并不明显。但是，对 于LED应用，大得多的电流必须由a-Si TFT电路转换以驱动EL材料发光。因此，随着使用 采用a-Si TFT电路的EL显示器，其通常显示出明显的Vth偏移。该Vth偏移可以导致缩小 的动态范围和图像伪影。而且，OLED和混合EL器件中的有机材料也随着时间相对于流过 它们的集成电流密度而恶化，使得它们的效率下降，而它们对电流的阻力，因而正向电压增 加。这些效应在本领域中被描述为“老化”效应。这两个因素，TFT和EL老化，缩短了显示器的寿命。随着使用显示器，显示器上不 同的有机材料可以以不同的速度老化，导致差异颜色老化和白点变化的显示器。如果特别 是使用显示器中的一些EL器件，则可以导致空间差异老化，导致当用类似信号驱动时，显 示器的多个部分比其他部分暗。这可以导致可见烧进。例如，当屏幕在一个位置显示单个图 形元素一段较长时间时，会发生上述情况。这样的图形元素可以包括具有背景信息(如，新 标题、运动分数和网络标识)的条纹或矩形。单屏中的差异也可以是有问题的。例如，在常 规屏幕G 3纵横比)上显示宽银幕的宽屏(16 9纵横比)图像要求显示器给图像配 衬边，使16 9图像出现在显示屏幕的中间水平区域并且黑条(非照明的)出现在4 3 显示屏幕的各自顶部和底部水平区域。这引起16 9图像区域和非照明(衬边)区域之间的锐化转变(sharp transition)。这些转变可以随着时间烧进并且变为可见作为水平边 缘。而且，衬边区域没有这些情况中的图像区域老化地快，令人不愉快的是，这可以导致当 显示4 3(全屏)图像时，衬边区域比16 9图像区域亮。避免TFT电路中的电压阈值偏移的问题的一种方法是采用这样的电路设计在存 在这样的电压偏移时，该电路设计的性能比较恒定。例如，Uchino等人的美国专利申请公报 No. 2005/0269959描述了一种具有补偿电光元件的特性变动和晶体管的阈值电压变动的功 能的子像素电路。子像素电路包括电光元件、保持电容器和五信道薄膜晶体管。可选电路 设计采用降低对晶体管性能的敏感性的电流镜驱动电路。例如，Takahara等人的美国专利 申请公报No. 2005/0180083描述了这样的电路。但是，这样的电路通常比以其他方式采用 的双晶体管单电容器0T1C)大得多而且更复杂，从而降低开口率(AR)，S卩，显示器上可用 于发光的区域的百分比。通过提高通过各EL器件的电流密度，AR的降低缩短了显示器寿 命。使用a-Si TFT的其他方法依靠测量阈值电压偏移。例如，Fruehauf的美国专利 申请公报No. 2004/0100430A1号描述了一种OLED子像素电路，其包括常规2T1C子像素电 路和第三晶体管，用于将电流携带到板外电流测量电路。随着Vth偏移和OLED老化，电流 减小。测量电流的该减小并且该减小用于调整用于驱动子像素的数据值。类似地，Bu的美 国专利No. 6，433，488B1号描述了使用第三晶体管来测量流过测试条件下的OLED装置的电 流，以及将该电流与基准电流进行比较来调整数据值。附加地，Arnold等人在共同受让的 美国专利No. 6，995，519号中教导了使用第三晶体管来产生代表OLED电压的反馈信号，允 许OLED老化的补偿而不是Vth偏移。但是，尽管这些方案不要求有多少具有内部补偿的子 像素电路就要有多少晶体管，它们确实要求显示器底板上的附加信号线带有测量值。这些 附加信号线减小了开口率并且增加了装配成本。例如，这些方案可以每列需要一条附加数 据线。这使需要被结合到驱动器集成电路的线的数量加倍，因此增加了装配显示器的成本 并且提高了结合失败的可能性，从而降低来自装配线的良好显示器的产率。该问题对于可 以具有超过两千列的大屏高分辨率显示器尤其严重。但是，其也影响较小显示器，由于更高 的外接数(bondout counts)可以需要更高密度的连接器件，这些连接器件的制造更加昂贵 并且其产率低于较低密度连接器件。已经提出了用于使用阴极射线管显示器的电视的用于减少图像烧进的可选方案。 美国专利No. 6，359，398描述了提供用于使阴极射线管(CRT)同等老化的方法和设备。在 该方案下，当在不同开口率的显示器上显示一个开口率的图像时，用均衡视频信号驱动显 示器的衬边区域。这样，CRT均勻地老化。但是，所提出的方案要求使用诸如门或盖的阻挡 结构，当均衡视频信号以其他方式施加给显示器的非照明区域时，可以手动或自动地设置 该门或盖以将衬边区域从视野遮蔽。由于成本和不便性，对于大多数观看者，该方案不太可 能被接受。美国专利No. 6，359，398号还公开了衬边区域可以用灰视频来照明，该灰视频具 有匹配到在主区域中显示的节目视频的平均发光强度的估计值的发光强度。但是，如在那 里所指出的，虽然这样的估计导致减小的但仍然存在的非均勻老化，但也是不完美的。美国专利No. 6，369，851描述了一种用于显示视频信号的方法和设备，其使用边 缘修正信号来降低空间频率并且最小化边缘烧进线，或者使用边界修正信号来提高所显示 图像的边界区域中图像内容的亮度，其中，当显示具有不同开口率的图像时，边界区域对应于非图像区域。但本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种补偿电致发光显示器中的晶体管和电致发光器件的特性变化的方法，该方法包括以下步骤：　　（ａ）提供电致发光显示器，该电致发光显示器具有按行和列排列的子像素的二维阵列，以形成多个像素，各像素具有不同颜色的至少三个子像素，像素中的各子像素具有电致发光器件和驱动晶体管，其中各电致发光器件由对应的驱动晶体管响应于驱动信号来驱动；　　（ｂ）在各像素中为特定颜色的一个子像素提供读出电路，该读出电路具有串联连接的第一读出晶体管和第二读出晶体管；　　（ｃ）基于所述特定颜色的子像素中的所述晶体管或所述特定颜色的子像素中的所述电致发光器件中的至少一个或者全部两个的特性，利用所述读出电路得出针对所述特定颜色的子像素的修正信号；以及　　（ｄ）利用所述修正信号调整向所述特定颜色的子像素的所述驱动晶体管和一个或更多个不同像素中的所述特定颜色的子像素的所述驱动晶体管施加的所述驱动信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-5-29 12/128,6971.一种补偿电致发光显示器中的晶体管和电致发光器件的特性变化的方法，该方法包 括以下步骤(a)提供电致发光显示器，该电致发光显示器具有按行和列排列的子像素的二维阵列， 以形成多个像素，各像素具有不同颜色的至少三个子像素，像素中的各子像素具有电致发 光器件和驱动晶体管，其中各电致发光器件由对应的驱动晶体管响应于驱动信号来驱动；(b)在各像素中为特定颜色的一个子像素提供读出电路，该读出电路具有串联连接的 第一读出晶体管和第二读出晶体管；(c)基于所述特定颜色的子像素中的所述晶体管或所述特定颜色的子像素中的所述电 致发光器件中的至少一个或者全部两个的特性，利用所述读出电路得出针对所述特定颜色 的子像素的修正信号；以及(d)利用所述修正信号调整向所述特定颜色的子像素的所述驱动晶体管和一个或更多 个不同像素中的所述特定颜色的子像素的所述驱动晶体管施加的所述驱动信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中，各读出电路提供各自的读出信号，并且该方法还 包括以下步骤(e)提供一条或更多条数据线，所述数据线用于向所述驱动晶体管提供所述驱动信号， 以使所述电致发光器件发射彩色光，和用于接收读出信号并且将所述读出信号施加给补偿 电路。3.根据权利要求1所述的方法，其中，各读出电路提供各自的读出信号，并且该方法还 包括以下步骤(e)为各像素中的所述特定颜色的各子像素提供各自的第一数据线，用于向所述驱动 晶体管提供所述驱动信号，以使所述电致发光器件发射彩色光；(f)为各像素中的所述特定颜色的各子像素提供各自的第二数据线，用于接收读出信号；(g)提供第一电压源和用于选择性地将所述第一电压源连接到各驱动晶体管的各自第 一电极的第一开关；(h)提供第二电压源和用于选择性地将各电致发光器件连接到所述第二电压源的第二 开关；(i)提供电流源和用于选择性地将所述电流源连接到所述第二数据线的第三开关； (j)提供电流吸收器和用于选择性地将所述电流吸收器连接到所述第二数据线的第四开关；(k)提供用于将各测试电势施加给各第一数据线的测试电压源； (1)提供连接到各第二数据线的电压测量电路；(m)基于所述驱动晶体管的特性，通过关闭所述第一开关和所述第四开关，打开所述第 二开关和所述第三开关，使用所述测试电压源来通过各所述第一数据线将测试电势施加给 各驱动晶体管，启用所述读出电路，利用所述电流吸收器抽取测试电流，并且使用所述电压 测量电路测量各读出信号以提供各修正信号，来测试各像素中的所述特定颜色的各子像素 的所述驱动晶体管；以及(η)基于所述电致发光器件的特性，通过打开所述第一开关和所述第四开关，关闭所述 第二开关和所述第三开关，启用所述读出电路，利用所述电流源驱动测试电流，并且使用所述电压测量电路测量各读出信号以提供各修正信号，来测试各像素中的所述特定颜色的各 子像素的所述电致发光器件。4.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤(e)为各行子像素提供对应的选择线。5.根据权利要求4所述的方法，该方法还包括以下步骤(f)通过同时启用两条选择线来启用所述读出电路以得出所述修正信号。6.一种补偿电致发光显示器中的晶体管和电致发光器件的特性的变化的方法，该方法 包括以下步骤(a)提供电致发光显示器，该电致发光显示器具有按行和列排列的子像素的二维阵列， 以形成多个像素，各像素具有不同颜色的至少三个子像素，像素中的各子像素具有电致发 光器件和驱动晶体管，其中各电致发光器件由对应的驱动晶体管响应于驱动信号来驱动以 提供图像；(b)在各像素中为特定颜色的一个子像素提供读出电路，该读出电路具有串联连接的 第一读出晶体管和第二读出晶体管；(c)基于所述特定颜色的子像素中的所述晶体管或所述特定颜色的子像素中的所述电 致发光器件中的至少一个或全部两个的特性，利用所述读出电路为所述特定颜色的子像素 得出修正信号；(d)利用所述修正信号调整向一个或更多个不同像素中的所述特定颜色的子像素的所 述驱动晶体管和所述特定颜色的子像素的所述驱动晶体管施加的所述驱动信号；以及(e)随着时间改变所述图像的位置。7.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括以下步骤(f)为各行子像素提供对应的选择线。8.根据权利要求7所述的方法，该方法还包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯L利维，达斯廷温特斯，约翰W哈默，
申请(专利权)人：全球OLED科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]