具有初始非均匀性补偿的电致发光显示器制造技术

技术编号:7154561 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种对多个具有读出晶体管(80)的电致发光(EL)子像素的特性差异进行补偿的方法,该方法包括以下步骤:提供通过第一开关(51)连接至各个子像素的驱动晶体管(70)的第一电压源(PVDD)以及通过第二开关(52)连接至各个子像素的EL发射器(50)的第二电压源(CV);提供通过第三开关(53)连接至读出晶体管的电流源(160)以及通过第四开关(54)连接至读出晶体管的电流阱(165);向子像素提供测试电压;仅闭合第一开关和第四开关,并测量读出晶体管电压,以提供表示驱动晶体管的特性的第一信号;仅闭合第二开关和第三开关,并测量电压,以提供表示EL发射器的特性的第二信号;针对各个子像素进行重复;并且使用各个子像素的第一信号和第二信号来补偿EL子像素的特性差异。

【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电致发光平板显示器,更明确地讲,涉及一种有办法对组成这种显示器的各个组件的特征差异进行补偿的显示器。
技术介绍
电致发光(EL)器件早已为人们所知,最近被用于商用显示设备中。这种器件既使用有源矩阵控制方案又使用无源矩阵控制方案,并且可以使用多个子像素。各个子像素都包括EL发射器和用于驱动流过EL发射器的电流的驱动晶体管。子像素通常被布置成二维阵列,每个子像素都有一个行地址和一个列地址,并且具有与该子像素相关的数据值。将不同颜色(例如,红色、绿色、蓝色以及白色)的子像素进行分组以形成像素。可以用各种发射器工艺来制造EL显示器,包括可涂覆无机发光二极管、量子点以及有机发光二极管(0LED organic light-emitting diode)。然而,这种显示器存在多种限制了显示器质量的缺陷。 具体来讲,OLED显示器的子像素在显示器上存在可见的非均勻性。可以将这些非均勻性归因于显示器中的EL发射器(对于有源矩阵显示器)和用于驱动EL发射器的薄膜晶体管的变化。图5示出了给出像素间特征差异的子像素亮度的示例性直方图。所有的子像素是以相同电平驱动的,所以应该具有相同的亮度。如图5所示,所产生的亮度在两个方向上都变化了 20个百分点。这导致了无法接受的显示性能。诸如低温多晶硅(LTPS low-temperature polysilicon)的某些晶体管工艺可能产生了迁移率和阈值电压在显示器表面上出现变化的驱动晶体管(Kuo,Yue, ed. ThinFilm Transistors :Materials and Processes,vol. 2 :Polyc stalline Thin Film Transistors. Boston Wuwcne Acadmie Publishers,2004,pg. 412)。这产生了讨厌的可见非均勻性。此外,非均勻OLED材料沉积会产生性能出现变化的发射器,也导致了讨厌的非均勻性。这些非均勻性出现在板(panel)销售给最终用户的时候,所以也称为初始非均勻性。在现有技术中,测量显示器中各个像素的性能,然后校正像素的性能,以提供在显示器上更加均勻的输出是已知的。Ishizuki等人的美国专利申请公报第2003/012^13号公开了一种用于提供高品质图像而没有不规则亮度的显示板驱动装置及驱动方法。当各个像素连续地并且独立地发光时测量发光驱动电流。然后,根据测得的驱动电流值针对各个输入像素数据来校正亮度。根据另一方面,调整驱动电压,使得一个驱动电流值变得与预定的参考电流值相等。另一方面,当将与显示板的漏电流相对应的偏置电流与从驱动电压发生器电路输出的电流相加时,测量电流,并且将所得的电流供应至各个像素部分。这种测量技术是反复的,因此速度慢。此外,该技术的目的是对老化的补偿,而不是对初始非均勻性的补偿。Salam的题为“Matrix Display with Matched Solid-State Pixels”的美国专利第6,081,073号描述了一种具有用于减少像素的亮度变化的处理和控制电路的显示矩阵。 该专利描述了根据显示器中最弱像素的亮度与各个像素的亮度之间的比例,对各个像素应用线性缩放方法。然而,该方法将导致显示器的动态范围和亮度的总体下降以及像素可工作的位深度的减小和变化。Fan 白勺题为"Methods of improving display uniformity of organic light emittingdisplays by calibrating individual pixel,,的美国专利第 6,473,065B1 号描述了改善OLED的显示均勻性的方法。为了改善OLED的显示均勻性,测量所有有机发光元件的显示特征,并且从所测得的对应有机发光元件的显示特征获得各个有机发光元件的校准参数。将各个有机发光元件的校准参数存储在校准存储器中。该技术使用查找表与计算电路的组合来实现均勻性校正。然而,所描述的方法需要提供各个像素的全部特征的查找表,或者需要设备控制器中的大量计算电路。在大多数应用中这或许是昂贵的并且不切实际的。Shen 入的M为"Method and apparatus for calibrating display devices andautomatical 1 y compensating for loss in their efficiency over time,,的美国专利申请第6,414,661B1号描述了一种通过根据施加至像素的累积驱动电流来计算并预测各个像素的光输出效率的衰减,从而对OLED显示器件中的单独的有机发光二极管的发光效率的长期变化进行补偿,并且获得施加至各个像素的下一驱动电流的修正系数的方法及相关系统。该专利描述了使用照相机获得多个相等大小的子区域的图像。这种处理是耗时的,并且需要机械固定装置来获得多个子区域图像。Kasai等人的美国专利申请公报第2005/0007392A1号描述了一种电光器件,其通过执行与多个干扰因素相对应的修正处理来稳定显示器质量。灰阶特征生成单元生成具有通过改变显示数据的灰阶特征而获得的灰阶特征的转换数据,所述显示数据定义了各个像素对于其描述内容包括修正因子的转换表的灰阶。然而,其方法需要大量的查找表(LUT)(在任一特定的时间并非所有的查找表都在使用)来执行处理,而没有描述填充 (populate)那些LUT的方法。Gu的美国专利第6,897,842B2号描述了使用脉宽调制(PWM :pulse widthmodulation)机制来可控地驱动显示器(例如,形成显示元件阵列的多个显示元件)。 从均勻脉冲间隔时钟生成非均勻脉冲间隔时钟,然后用于调制驱动信号的宽度(可选地, 幅度),以可控地驱动显示元件阵列的一个或更多个显示元件。连同初始非均勻性补偿提供了 gamma校正。然而,该技术仅适用于无源矩阵显示器,而不适用于通常使用的更高性能的有源矩阵显示器。因此,需要更完整的方法来补偿电致发光显示器的组件之间的差异,更明确地来讲,补偿这种显示器的初始非均勻性。
技术实现思路
因此,本专利技术的一个目的是对多个电致发光(EL)子像素的特性差异进行补偿。该目的通过一种对多个电致发光(EL)子像素的特性差异进行补偿的方法来实现,该方法包括以下步骤(a)为多个EL子像素中的每个EL子像素提供具有第一电极、第二电极和栅极的驱动晶体管;(b)提供第一电压源和第一开关,该第一开关用于选择性地将第一电压源连接至每个驱动晶体管的第一电极;(c)为连接至相应驱动晶体管的第二电极的每个EL子像素提供EL发射器,以及第二电压源和第二开关,该第二开关用于选择性地将每个EL发射器连接至第二电压源;(d)为每个EL子像素提供具有第一电极和第二电极的读出晶体管,并且将每个读出晶体管的第一电极连接至相应驱动晶体管的第二电极;(e)提供电流源和第三开关,该第三开关用于选择性地将该电流源连接至每个读出晶体管的第二电极;(f)提供电流阱和第四开关,该第四开关用于选择性地将该电流阱连接至每个读出晶体管的第二电极;(g)选择EL子像素及其对应的驱动晶体管、读出晶体管和EL发射器;(h)向所选择的驱动晶体管的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种对多个电致发光EL子像素的特性差异进行补偿的方法,该方法包括以下步骤:(a)为多个EL子像素中的每个EL子像素提供具有第一电极、第二电极和栅极的驱动晶体管;(b)提供第一电压源和第一开关,该第一开关用于选择性地将第一电压源连接至每个驱动晶体管的第一电极;(c)为连接至相应驱动晶体管的第二电极的每个EL子像素提供EL发射器,并提供第二电压源和第二开关,该第二开关用于选择性地将每个EL发射器连接至第二电压源;(d)为每个EL子像素提供具有第一电极和第二电极的读出晶体管,并且将每个读出晶体管的第一电极连接至相应驱动晶体管的第二电极;(e)提供电流源和第三开关,该第三开关用于选择性地将该电流源连接至每个读出晶体管的第二电极;(f)提供电流阱和第四开关,该第四开关用于选择性地将该电流阱连接至每个读出晶体管的第二电极;(g)选择EL子像素及其对应的驱动晶体管、读出晶体管和EL发射器;(h)向所选择的驱动晶体管的栅极提供测试电压,并且提供连接至所选择的读出晶体管的第二电极的电压测量电路;(i)闭合第一开关和第四开关,打开第二开关和第三开关,并使用所述电压测量电路来测量所选择的读出晶体管的第二电极处的电压,以提供表示所选择的驱动晶体管的特性的对应第一信号;(j)打开第一开关和第四开关,闭合第二开关和第三开关,并使用所述电压测量电路来测量所选择的读出晶体管的第二电极处的电压,以提供表示所选择的EL发射器的特性的对应第二信号;(k)针对所述多个EL子像素中其余的每个EL子像素重复步骤g至步骤j;以及(l)使用每个子像素的第一信号和第二信号来补偿所述多个EL子像素的特性差异。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:查尔斯·I·利维
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

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