專利名稱：具有效率變化補償?shù)碾娭掳l(fā)光顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)電致發(fā)光平板顯示器，并且更具體地，涉及能夠?qū)﹄娭掳l(fā)光顯示器部件的效率損失進行補償?shù)娘@示器。
背景技術(shù)：
電致發(fā)光(EL)器件多年來已經(jīng)為人所了解，并且近來已被用于商用顯示設(shè)備。這些設(shè)備采用有源矩陣和無源矩陣控制方案并且能夠采用多個子像素。每個子像素均包括EL 發(fā)射體和用于驅(qū)動電流通過該EL發(fā)射體的驅(qū)動晶體管。這些子像素通常被設(shè)置成二維陣列，其中每個子像素均具有行和列地址，并且具有與子像素相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)值。諸如紅色、綠色、藍(lán)色和白色的不同顏色的子像素被集合起來以形成像素?？梢酝ㄟ^包括可涂覆無機發(fā)光二極管、量子點、有機發(fā)光二極管(OLED)在內(nèi)的各種發(fā)射體技術(shù)來制造EL顯示器。固態(tài)OLED顯示器作為優(yōu)良的平板顯示技術(shù)引起了很大的關(guān)注。這些顯示器利用通過有機材料薄膜的電流來產(chǎn)生光。所發(fā)出的光的顏色和從電流到光的能量轉(zhuǎn)換效率是由有機薄膜材料的成分決定的。不同的薄膜材料發(fā)出不同顏色的光。然而，隨著顯示器被使用，顯示器中的有機材料老化并且發(fā)光效率降低。這減少了顯示器的壽命。不同的有機材料會以不同的速度老化，造成有差異的顏色老化以及白色點隨著顯示器的使用而變化的顯示器。此外，每個單獨的像素均會以與其他像素不同的速度老化，導(dǎo)致顯示不均勻性。材料老化的速度與通過顯示器的電流量相關(guān)，并且因此與已經(jīng)從顯示器發(fā)射出的光量有關(guān)。在Simdahl等的美國專利No. 6，456，016中描述了一種對聚合物發(fā)光二極管中的老化效果進行補償?shù)募夹g(shù)。這種方法依賴于以受控的方式減少在使用的早期階段提供的電流并且在接下來的第二階段逐漸減少顯示器的輸出。該方案需要控制器內(nèi)的定時器來對顯示器的運行時間進行跟蹤，然后該控制器提供電流的補償量。而且，一旦顯示器已經(jīng)被使用，控制器必須保持與該顯示器相關(guān)聯(lián)以避免顯示器運行時間的錯誤。該技術(shù)的缺點在于其無法很好地表現(xiàn)小分子有機發(fā)光二極管顯示器的性能。此外，必須累計顯示器已經(jīng)被使用的時間，這需要控制器中的計時、運算和存儲電路。而且，該技術(shù)未解決顯示器在變化的亮度水平和溫度水平的狀態(tài)下的表現(xiàn)的差異，并且無法解決不同的有機材料的有區(qū)別的老化速度。Shen等的美國專利No. 6，414，661描述了一種通過基于施加給各個像素的累計驅(qū)動電流來計算并預(yù)測該像素的光輸出效率的衰退，從而補償OLED顯示器中的單獨OLED發(fā)射體的發(fā)光效率的長期變化的方法和相關(guān)系統(tǒng)。該方法針對每個像素取得施加給下個驅(qū)動電流的校正系數(shù)。該技術(shù)需要測量和累計施加給每個像素的驅(qū)動電流，這需要在顯示器被使用時必須連續(xù)地更新的儲存存儲器并因此需要復(fù)雜和昂貴的電路。Everitt的美國專利申請No. 2002/0167474描述了一種用于OLED顯示器的脈寬調(diào)制驅(qū)動器。視頻顯示器的一個實施方式包括電壓驅(qū)動器，該電壓驅(qū)動器提供選擇的電壓以驅(qū)動視頻顯示器中的有機發(fā)光二極管。該電壓驅(qū)動器能夠從校正表接收對老化、列電阻、行電阻以及其他二極管特性進行說明的電壓信息。在該發(fā)明的一個實施方式中，在正常的電路運行之前或者運行期間計算出該校正表。由于假定OLED輸出光水平相對于OLED電流呈線性，因此該校正方案是基于以足夠長的時間將已知的電流發(fā)送通過OLED 二極管以允許瞬變穩(wěn)定，并接著利用存在于列驅(qū)動器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)來測量對應(yīng)的電壓?？梢酝ㄟ^切換矩陣將校準(zhǔn)電流源和A/D切換至任意列。然而，該技術(shù)僅僅適用于無源矩陣顯示器， 并不適用于通常采用的更高性能的有源矩陣顯示器。而且，該技術(shù)并不包括針對OLED發(fā)射體隨著老化而出現(xiàn)的變化(如OLED效率損失)的任何校正。Narita等的美國專利No. 6，504，565描述了一種發(fā)光顯示器，該發(fā)光顯示器包括 通過設(shè)置多個發(fā)光元件而形成的發(fā)光元件陣列；用于驅(qū)動該發(fā)光元件陣列以從每個發(fā)光元件發(fā)光的驅(qū)動單元；用于存儲發(fā)光元件陣列的每個發(fā)光元件的發(fā)光數(shù)的存儲單元；以及控制單元，該控制單元基于存儲單元中存儲的信息來控制驅(qū)動單元以使得從每個發(fā)光元件發(fā)出的光量保持恒定。還公開了采用該發(fā)光顯示器的曝光顯示器(exposure display)和采用該曝光顯示器的圖像形成裝置。這種設(shè)計需要使用響應(yīng)于發(fā)送至每個像素的每個信號的計算單元以對使用進行記錄，這極大地增加了電路設(shè)計的復(fù)雜度。Numao Koj等的JP 2002-278514描述了一種方法，其中通過電流測量電路將規(guī)定電壓施加給有機EL元件，對電流進行測量，并且溫度測量電路對有機EL元件的溫度進行估計。使用施加給這些元件的電壓值、電流值和估計出的溫度、預(yù)先確定的由于相似方式構(gòu)成的元件的老化而引起的變化、由于電流-亮度特性的老化而引起的變化以及在特性測量時的溫度進行比較，以估計這些元件的電流-亮度特性。然后，基于所估計的電流-亮度特性值、在這些元件中流動的電流的值以及顯示器數(shù)據(jù)，改變了在顯示數(shù)據(jù)被顯示的區(qū)間內(nèi)提供給這些元件的電流量的總和，該總合能夠提供最初將要被相似的亮度。這種設(shè)計假定像素的可預(yù)見的相關(guān)使用，并且不適應(yīng)像素組或單獨的像素在實際使用中的差異。因此，隨著時間的推移，對于顏色或空間組(spatial group)的校正有可能變得不準(zhǔn)確。而且，需要在顯示器內(nèi)集成溫度和多個電流感測電路。這種集成很復(fù)雜、降低了制造產(chǎn)量，并且占用了顯示器內(nèi)的空間。Ishizuki等的美國專利公報No. 2003/0122813公開了一種顯示面板驅(qū)動裝置和用于即使在長期使用后也提供不具有不規(guī)則亮度的高質(zhì)量圖像的驅(qū)動方法。在每個像素連續(xù)地且獨立地發(fā)光的同時，對流動的發(fā)光驅(qū)動電流進行測量。接著，基于測得的驅(qū)動電流值，針對各輸入像素數(shù)據(jù)來校正亮度。根據(jù)另一個方面，驅(qū)動電壓被調(diào)整為使得一個驅(qū)動電流變成與預(yù)定的基準(zhǔn)電流相等。在另一個方面，在將與顯示面板的漏電流相對應(yīng)的補償電流與從驅(qū)動電壓發(fā)生器電路輸出的電流相加并且將得到的電流提供給每一個像素部分時， 對電流進行測量。該測量技術(shù)是重復(fù)的，因此緩慢。Arnold等在美國專利No. 6，995，519中公開了一種對OLED器件(發(fā)射體)的老化進行補償?shù)姆椒?。該方法依賴?qū)動晶體管來驅(qū)動電流通過OLED發(fā)射體。然而，本領(lǐng)域中已知的驅(qū)動晶體管具有與該方法中的OLED發(fā)射體老化相混淆的缺陷。低溫多晶硅(LTPS) 晶體管可以具有不均勻的閾值電壓和在顯示器表面上的遷移率，并且非晶硅(a-Si)晶體管具有隨著使用而改變的閾值電壓。Arnold等的方法因此將不會在其中晶體管表現(xiàn)出這樣效果的電路中針對OLED效率損失提供完全的補償。而且，當(dāng)使用諸如反向偏壓的方法使 a-Si晶體管的閾值電壓偏移減少時，在對反向偏壓效果沒有進行適當(dāng)?shù)母櫦邦A(yù)測(可能很昂貴)的情況下，針對OLED效率損失進行的補償會變得不可靠。
因此需要一種針對電致發(fā)光顯示器的更完全的補償方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是在存在晶體管老化的情況下，針對OLED發(fā)射體的效率變化進行補償。這是通過一種向電致發(fā)光(EL)子像素中的驅(qū)動晶體管的柵極提供驅(qū)動信號的方法實現(xiàn)的，該方法包括提供具有所述驅(qū)動晶體管、EL發(fā)射體和讀出晶體管的所述EL子像素，其中所述驅(qū)動晶體管具有第一電極、第二電極和柵極；提供第一電壓源和用于將所述第一電壓源選擇性地連接至所述驅(qū)動晶體管的第一電極的第一開關(guān)；將所述EL發(fā)射體連接至所述驅(qū)動晶體管的第二電極；提供連接至所述EL發(fā)射體的第二電壓源；將所述讀出晶體管的第一電極連接至所述驅(qū)動晶體管的第二電極；提供電流源和用于將所述電流源選擇性地連接至所述讀出晶體管的第二電極的
第三開關(guān)；提供連接至所述讀出晶體管的第二電極的電壓測量電路；打開所述第一開關(guān)，閉合所述第三開關(guān)，并且利用所述電壓測量電路來測量所述讀出晶體管的第二電極處的電壓，以提供第一發(fā)射體-電壓信號；利用所述第一發(fā)射體-電壓信號來提供表示所述EL發(fā)射體的效率的老化信號；接收輸入信號；利用所述老化信號和所述輸入信號來生成經(jīng)過補償?shù)尿?qū)動信號；以及將所述經(jīng)過補償?shù)尿?qū)動信號提供給所述驅(qū)動晶體管的柵極，以對所述EL發(fā)射體的效率變化進行補償。本發(fā)明的優(yōu)點是一種如OLED顯示器的電致發(fā)光顯示器，該電致發(fā)光顯示器在不需要用于對發(fā)光元件的使用或運行時間的連續(xù)測量進行累計的昂貴或復(fù)雜的電路的情況下對在存在電路或晶體管老化或不均勻性的顯示器中的有機材料的老化進行補償。本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于其采用簡單的電壓測量電路。本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，通過對電壓進行所有測量，本發(fā)明相對于對電流進行測量的方法而言對變化更加敏感。本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，可以使用單條選擇線來使能數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)讀出。本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，對 OLED變化的表征和補償對于特定元件是獨一無二的，并且不受可能開路或短路的其它元件的影響。


圖1是示出了 OLED效率、OLED老化與OLED驅(qū)動電流密度之間的關(guān)系的圖；圖2是能夠在本發(fā)明的實踐中使用的電致發(fā)光(EL)顯示器的一個實施方式的示意圖；圖3是能夠在本發(fā)明的實踐中使用的電致發(fā)光(EL)子像素和連接起來的部件的一個實施方式的示意圖；圖4A是例示OLED發(fā)射體的老化對亮度效率的影響的圖4B是例示OLED發(fā)射體或驅(qū)動晶體管的老化對發(fā)射體電流的影響的圖；圖5是本發(fā)明方法的一個實施方式的框圖；以及圖6是示出了 OLED效率與OLED電壓變化之間的關(guān)系的圖。
具體實施例方式現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，其中示出了能夠在本發(fā)明的實踐中使用的電致發(fā)光(EL)顯示器的一個實施方式的示意圖。EL顯示器10包括按行和列排列起來的預(yù)定數(shù)量個EL子像素60 的陣列。EL顯示器10包括多條行選擇線20，其中每一行的EL子像素60具有行選擇線20。 EL顯示器10包括多條讀出線30，其中每一列的EL子像素60具有讀出線30。每條讀出線 30均連接至第三開關(guān)130，第三開關(guān)130在校準(zhǔn)過程中將讀出線30選擇性地連接到電流源 160。雖然為了清楚地進行說明而沒有示出，但如本領(lǐng)域所公知地，每一列的EL子像素60 還具有數(shù)據(jù)線。多條讀出線30連接至一個或更多個復(fù)用器40，該一個或更多個復(fù)用器40 允許從EL子像素并行/順序地讀出信號(通過以下描述將變得清楚)。復(fù)用器40可以是與EL顯示器10相同的結(jié)構(gòu)的一部分，或者可以是能夠連接至EL顯示器10或從EL顯示器 10斷開的分立結(jié)構(gòu)。需要注意的是，“行”和“列”并不意味著面板具有任何特定的取向?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，其中示出了能夠在本發(fā)明的實踐中使用的電致發(fā)光(EL)子像素的一個實施方式的示意圖。EL子像素60包括EL發(fā)射體50、驅(qū)動晶體管70、電容器75、讀出晶體管80和選擇晶體管90。這些晶體管中的每一個晶體管均具有第一電極、第二電極和柵極。第一電壓源140通過第一開關(guān)110選擇性地連接至驅(qū)動晶體管70的第一電極，第一電壓源140可以位于EL顯示器的基板上或者位于獨立的結(jié)構(gòu)上。所說的連接的意思是這些元件被直接連接或經(jīng)由另一個組件(例如，開關(guān)、二極管或其他晶體管)連接。驅(qū)動晶體管 70的第二電極連接至EL發(fā)射體50，并且第二電壓源150可以通過第二開關(guān)120選擇性地連接至EL發(fā)射體50，第二電壓源150也可以不在EL顯示器的基板上。EL發(fā)射體50也可以直接連接到第二電壓源150。為EL顯示器提供至少一個第一開關(guān)110和第二開關(guān)120。如果EL顯示器具有多個被供電的像素子組，則可以設(shè)置額外的第一開關(guān)和第二開關(guān)。通過在反向偏置狀態(tài)下操作驅(qū)動晶體管70以使得大體上沒有電流流過，可以將驅(qū)動晶體管70用作第一開關(guān)110。用于在反向偏置的狀態(tài)下操作晶體管的方法在本領(lǐng)域中為人所公知。在正常的顯示器模式下，第一開關(guān)和第二開關(guān)閉合，并且其他開關(guān)(以下描述)打開。如本領(lǐng)域所公知的那樣，驅(qū)動晶體管70的柵極連接至選擇晶體管90以將來自數(shù)據(jù)線35的數(shù)據(jù)選擇性地提供給驅(qū)動晶體管70。多條行選擇線20中的每一條均連接至EL子像素60的相應(yīng)行中的選擇晶體管90的柵極。選擇晶體管90的柵極連接至讀出晶體管80的柵極。讀出晶體管80的第一電極連接至驅(qū)動晶體管70的第二電極并且連接至EL發(fā)射體50。多條讀出線30中的每一條均連接至EL子像素60的相應(yīng)列中的讀出晶體管80的第二電極。讀出線30連接至第三開關(guān)130。針對EL子像素60的各列分別提供第三開關(guān) 130 (S3) 0第三開關(guān)使電流源160能夠選擇性地連接至讀出晶體管80的第二電極。當(dāng)通過第三開關(guān)連接起來時，電流源160使預(yù)定的恒定電流能夠流入EL子像素60中。第三開關(guān) 130和電流源160可以被設(shè)置為位于EL顯示器基板上或者不在EL顯示器基板上。通過將電流源160設(shè)置為高阻抗(Hi-Z)模式以使大體上沒有電流流過，可以將電流源160用作第三開關(guān)130。將電流源設(shè)置為高阻抗模式的方法在本領(lǐng)域中為人所公知。
讀出晶體管80的第二電極也連接至電壓測量電路170，電壓測量電路170對電壓進行測量以提供表示EL子像素60特性的信號。電壓測量電路170包括將電壓測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器185以及處理器190。來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器185的信號被發(fā)送至處理器190。電壓測量電路170還可以包括用于存儲電壓測量結(jié)果的存儲器195以及低通濾波器180。電壓測量電路170通過復(fù)用器輸出線45和復(fù)用器40連接至多條讀出線30和讀出晶體管80，用于從預(yù)定數(shù)量個EL子像素60順序地讀出電壓。如果存在多個復(fù)用器40， 則每一個復(fù)用器40均可以具有自己的復(fù)用器輸出線45。因此，可以同時驅(qū)動預(yù)定數(shù)量個 EL子像素。多個復(fù)用器允許從不同的復(fù)用器40并行地讀出電壓，并且每個復(fù)用器均允許從所連接的讀出線30進行順序讀取。本文中，這將被稱作并行/順序處理。處理器190還可以通過控制線95和源驅(qū)動器155連接至數(shù)據(jù)線35。這樣，處理器 190能夠在本文將要描述的測量過程期間將預(yù)定數(shù)據(jù)值提供給數(shù)據(jù)線35。處理器190還可以經(jīng)由輸入信號85接受顯示數(shù)據(jù)并且如將在本文中描述的那樣為變化提供補償，從而在顯示過程期間利用源驅(qū)動器155將經(jīng)過補償?shù)臄?shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)線35。源驅(qū)動器155可以包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器或者可編程電壓源、可編程電流源、或者脈寬調(diào)制電壓(“數(shù)字驅(qū)動”)或電流驅(qū)動器、或者本領(lǐng)域已知的其他類型的源驅(qū)動器。圖3中示出的實施方式是非逆變的NMO子像素。本發(fā)明可以采用本領(lǐng)域已知的其他結(jié)構(gòu)。EL發(fā)射體50可以是OLED發(fā)射體或本領(lǐng)域已知的其他類型的發(fā)射體。當(dāng)EL發(fā)射體50是OLED發(fā)射體時，EL子像素60是OLED子像素。驅(qū)動晶體管70和其他晶體管(80、 90)可以是低溫多晶硅(LTPS)晶體管、氧化鋅(ZnO)晶體管或非晶硅(a_Si)晶體管或者本領(lǐng)域已知的其他類型的晶體管。每個晶體管(70、80、90)均可以是N溝道或P溝道，并且EL 發(fā)射體50可以以逆變或非逆變的布置連接至驅(qū)動晶體管70。在本領(lǐng)域已知的逆變結(jié)構(gòu)中， 第一電源和第二電源的極性被顛倒，并且EL發(fā)射體50將電流導(dǎo)向驅(qū)動晶體管而不是從驅(qū)動晶體管導(dǎo)出。從而本發(fā)明的電流源160必須獲得負(fù)電流(即，用作電流吸收器(current sink))以通過EL發(fā)射體50吸收電流。當(dāng)使用EL發(fā)射體50 (例如，OLED發(fā)射體)時，EL發(fā)射體50的亮度效率(通常以 cd/A表示)會降低，并且其電阻會增加。這些效果均可以造成EL發(fā)射體發(fā)出的光量隨著時間的推移而減少。這種減少的量將取決于對EL發(fā)射體的使用。因此，對于顯示器中的不同EL發(fā)射體來說，這種減少可以不同，這種效果在本文中被稱為EL發(fā)射體50的特性的空間變化。這種空間變化可以包括顯示器的不同部分的亮度和色彩平衡的差異和圖像“燒入 (burn-in)，，(圖像“燒入”是指經(jīng)常顯示的圖像(例如，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志)可以造成其重影總是顯示在工作的顯示器上)。需要為閾值電壓的這種變化進行補償以克服這種問題?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4A，其中示出了例示當(dāng)電流通過OLED發(fā)射體時OLED發(fā)射體的老化在亮度效率方面的影響的圖。這三條曲線表示發(fā)出不同顏色的光的不同光發(fā)射體(例如，R、 G、B分別表示紅光發(fā)射體、綠光發(fā)射體和藍(lán)光發(fā)射體)的性能，由相對于時間或累積電流的亮度輸出來表示。不同顏色的光發(fā)射體之間的亮度衰減可以不同。這種差異可以是由于在不同顏色的光發(fā)射體中使用的材料的不同老化特性產(chǎn)生的、或者是由于不同顏色的光發(fā)射體的不同使用情況產(chǎn)生的。因此，在不具有老化校正的傳統(tǒng)的使用中，顯示器會變暗并且顯示器的顏色(特別是白色點)會位移?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4B，其中示出了 OLED發(fā)射體或驅(qū)動晶體管的老化或者這兩者的老化對發(fā)射體電流的影響的圖。圖4B的橫坐標(biāo)表示驅(qū)動晶體管70的柵電壓，并且縱坐標(biāo)表示在該柵電壓的情況下通過驅(qū)動晶體管的電流的以10為底數(shù)的對數(shù)。非老化曲線230示出了老化前的子像素。隨著子像素老化，需要更高的電壓來獲得需要的電流；也就是說，該曲線移動了量AV以到達老化曲線對0。如圖所示，AV是閾值電壓變化(AVth，210)與由于 OLED發(fā)射體的電阻變化導(dǎo)致的OLED電壓變化(AV_D，220)之和。這種變化導(dǎo)致性能下降。 需要更高的柵電壓來獲得所需的電流。OLED電流(也是通過驅(qū)動晶體管的漏-源電流)、 OLED電壓以及飽和情況下的閾值電壓之間的關(guān)系為Iohd =^(Vgs-Vth)2= f(Vg -Voled-Vth}(公式 D其中，W是TFT溝道寬度，L是TFT溝道長度，μ是TFT遷移率，Ctl是每單位面積的氧化物電容，Vg是柵電壓，Vgs是驅(qū)動晶體管的柵極與源極之間的電壓差。為了簡明起見，忽略了 μ對于Vgs的依賴性。由此，為了保持電流恒定，必須對的變化進行補償?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5并同時參照圖3，圖5中示出了本發(fā)明的方法的一個實施方式的框圖。為了測量EL發(fā)射體50的特性，打開第一開關(guān)110，并且閉合第二開關(guān)120和第三開關(guān)130(步驟S340)。激活所選擇的行的選擇線20以導(dǎo)通讀出晶體管80(S345)。于是電流Itestsu從電流源160通過EL發(fā)射體50流到第二電壓源150。通過電流源160的電流值被選擇為小于能夠通過EL發(fā)射體50的最大電流；典型的值將在1微安至5微安的范圍內(nèi)并且將在EL子像素的壽命期間對于所有的測量均保持恒定。在這個過程中可以使用多于一個測量值，例如，可以在1微安、2微安和3微安的條件下執(zhí)行測量。在多于一個測量值的條件下進行測量使得能夠形成EL子像素60的完整I-V曲線。使用電壓測量電路170來測量讀出線30上的電壓(步驟S350)。這個電壓是在讀出晶體管80的第二電極處的電壓 Vout,并且可以使用該電壓來提供第一發(fā)射體-電壓信號V2，第一發(fā)射體-電壓信號V2是對 EL發(fā)射體50的特性(包括EL發(fā)射體50的電阻和效率)的表示。子像素中的組件的電壓具有以下關(guān)系V2 = CV+V0LED+Vread (公式 2)這些電壓的值將使讀出晶體管80的第二電極處的電壓(V。ut)進行調(diào)節(jié)以滿足公式2。在上述條件下，CV是設(shè)定值，并且由于通過讀出晶體管的電流很小并且不會隨著時間出現(xiàn)大的變化而可以將V,ead假定為恒定。將受到由電流源160設(shè)定的電流值和EL發(fā)射體50的電流電壓特性的控制。Voled會隨著EL發(fā)射體50中與老化相關(guān)的變化而改變。為了確定的改變，在不同的時間進行兩次分離的測試測量。在第一時間(例如，在EL發(fā)射體50沒有因老化而劣化時)執(zhí)行第一次測量。這可以是在將EL子像素60用于顯示目的之前的任何時間。用于第一次測量的電壓V2的值是第一發(fā)射體-電壓信號(以下稱為V2a)，并且該值被測量并存儲起來。在與第一時間不同的第二時間(例如，在EL發(fā)射體50由于顯示圖像達預(yù)定時間而已經(jīng)老化后)，重復(fù)該測量并且存儲第二發(fā)射體-電壓信號(以下稱為V2b)。如果在該行中存在要被測量的其他EL子像素，則使用與多條讀出線30相連接的復(fù)用器40來使電壓測量電路170能夠順序地測量預(yù)定數(shù)量個EL子像素中的每一個(例如，該行中的各子像素)(確定步驟35 ，并為各子像素提供對應(yīng)的第一發(fā)射體-電壓信號和第二發(fā)射體-電壓信號。如果顯示器足夠大，則可以需要多個復(fù)用器，其中在并行過程/ 順序過程中提供第一發(fā)射體-電壓信號和第二發(fā)射體-電壓信號。如果EL顯示器10中存在要被測量的其他子像素行(步驟S360)，則針對每一行重復(fù)步驟S345至步驟S355。為了加速該測量過程，可以同時驅(qū)動該預(yù)定數(shù)量個EL子像素中的每一個，使得當(dāng)測量發(fā)生時任何建立時間將已經(jīng)過去。 EL發(fā)射體50中的變化會弓I起的變化以保持測試電流Itsstsu。這些Vmd的變化將會在V2的變化中得到反映。因此，可以將針對各EL子像素60的兩個存儲的發(fā)射體-電壓信號(V2)測量結(jié)果進行比較，以計算代表EL發(fā)射體50的效率的老化信號Δ V2 (步驟 S370)，如下所示AV2 = V2b-V2a = Δ Voled (公式 3)上述方法需要將針對各子像素的對應(yīng)的第一發(fā)射體-電壓信號存儲在存儲器中以供以后進行比較?？梢圆捎靡环N存儲器需求較不密集(less memory-intensive)的方法， 該方法不需要初始測量卻能夠補償Vmd中的空間變化。在開始老化后，如上所述，能夠利用電流源160的選擇值來記錄各子像素的第二發(fā)射體-電壓信號(V2b)。接著，從被測量的子像素群中選擇具有最小V?！て?即，測量出的最小Va)的子像素作為目標(biāo)信號。該目標(biāo)信號用作所有子像素的第一發(fā)射體-電壓信號(V2a, tgt)。接著可以將多個子像素中的每一個的老化信號Δ V2表示為AV2 = V2b-V2a, tgt (公式 4)接著，EL子像素60的老化信號可以被用于補償該EL子像素的特性的變化。為了對EL老化進行補償，需要如上所述地校正AVcmd (與八^相關(guān))。然而，另一個因素也影響了 EL發(fā)射體的亮度并且該因素隨著壽命或使用而變化EL發(fā)射體的效率隨著使用而降低，這減少了在給定電流的條件下發(fā)出的光(如圖4A所示)。除了以上關(guān)系，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 EL發(fā)射體的亮度效率降低與Δ Vmd之間的關(guān)系，也就是說，給定電流的EL亮度是 Voled變化的函數(shù)^ = I^Voled)(公式 5)
Ioled在圖6中的圖中示出了被測試OLED發(fā)射體的亮度效率與AVcmd之間的關(guān)系的一個示例。圖6示出了在多個衰退的電流密度(在圖例中列出)下的該關(guān)系。如圖所示，通過實驗已經(jīng)確定出該關(guān)系基本上與衰退電流密度無關(guān)。通過利用給定電流來測量亮度降低以及其與Δ Voled之間的關(guān)系，能夠確定使EL發(fā)射體50輸出額定亮度所必需的校正信號的變化。該測量可以在模型系統(tǒng)上完成并且之后被存儲在查找表中或者被作為算法使用。利用圖6中示出的OLED電壓升高與OLED效率損失之間的關(guān)系基本上與衰退電流密度無關(guān)這一確定，該建模可以在多個衰退電流密度下執(zhí)行以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果，或者可以在單個衰退電流密度下執(zhí)行以降低成本。為了補償EL子像素60的特性的上述變化，接收輸入信號Vdata(步驟375)。然后， 老化信號和輸入信號可以用于產(chǎn)生經(jīng)過補償?shù)尿?qū)動信號(步驟S380)?？梢允褂靡韵滦问降墓紸Vdata = f2( Δ V2)+f3(AV2) (公式 6)其中，八1_是保持所需亮度必需的在驅(qū)動晶體管70的柵極上的偏移電壓，f2 (AV2)是對EL電阻變化的校正，并且&( Δ V2)是對EL效率變化的校正。這這種情況下， 經(jīng)過補償?shù)尿?qū)動信號V。。mp是Vcomp = Vdata+Δ Vdata (公式 7)利用源驅(qū)動器155，將經(jīng)過補償?shù)尿?qū)動信號V。。mp提供給驅(qū)動晶體管的柵極(步驟 385)以對EL發(fā)射體的電壓和效率的變化進行補償。如上所述，當(dāng)對具有多個EL子像素的EL顯示器進行補償時，對每一個子像素進行測量以提供多個對應(yīng)的第一發(fā)射體-電壓信號和第二發(fā)射體-電壓信號，并且提供多個對應(yīng)的老化信號。接收針對各個子像素的對應(yīng)輸入信號并且如上所述利用對應(yīng)的老化信號計算出對應(yīng)的經(jīng)過補償?shù)尿?qū)動信號。如本領(lǐng)域所公知的，利用源驅(qū)動器155將與多個子像素中的每一個子像素相對應(yīng)的經(jīng)過補償?shù)尿?qū)動信號提供給該子像素的柵極。這使得能夠?qū)Χ鄠€EL子像素中的每一個EL發(fā)射體的效率變化進行補償。EL顯示器可以包括控制器，該控制器可以包含查找表或用于計算各個EL發(fā)射體的偏移電壓的算法。計算該偏移電壓以針對由于驅(qū)動晶體管70的閾值電壓變化和EL發(fā)射體50的老化而引起的電流變化提供校正，并且提供增加的電流以對由于EL發(fā)射體50的老化而引起的效率損失進行補償，由此提供了完整的EL老化補償方案。由控制器來施加這些變化以將光輸出校正至所需的額定亮度值。通過對施加于EL發(fā)射體的信號進行控制，可以獲得具有恒定的亮度輸出和在給定亮度下延長的壽命的EL發(fā)射體。由于本方法針對顯示器中的各個EL發(fā)射體提供校正，因此本方法將對多個EL子像素的特性的空間變化進行補償，并且具體地是對各個EL發(fā)射體的效率變化進行補償。參照圖1，發(fā)現(xiàn)了介于OLED發(fā)射體的亮度效率與驅(qū)動該發(fā)射體的電流密度之間的其他關(guān)系?？偟膩碚f，OLED發(fā)射體會呈現(xiàn)由于驅(qū)動電平而引起的OLED效率的變化，該驅(qū)動電平被表示為電流、電流密度、或一一映射到針對給定OLED發(fā)射體的電流密度的其他值。 該關(guān)系可以與上述公式5表示的關(guān)系進行合并，以得到針對給定電流的OLED亮度的更準(zhǔn)確的模型
權(quán)利要求
1.一種向電致發(fā)光(EL)子像素中的驅(qū)動晶體管的柵極提供驅(qū)動信號的方法，該方法包括a)提供具有所述驅(qū)動晶體管、EL發(fā)射體和讀出晶體管的所述EL子像素，其中所述驅(qū)動晶體管具有第一電極、第二電極和柵極；b)提供第一電壓源和用于將所述第一電壓源選擇性地連接至所述驅(qū)動晶體管的第一電極的第一開關(guān)；c)將所述EL發(fā)射體連接至所述驅(qū)動晶體管的第二電極；d)提供連接至所述EL發(fā)射體的第二電壓源；e)將所述讀出晶體管的第一電極連接至所述驅(qū)動晶體管的第二電極；f)提供電流源和用于將所述電流源選擇性地連接至所述讀出晶體管的第二電極的第三開關(guān)；g)提供連接至所述讀出晶體管的所述第二電極的電壓測量電路；h)打開所述第一開關(guān)，閉合所述第三開關(guān)，并且利用所述電壓測量電路對所述讀出晶體管的第二電極處的電壓進行測量以提供第一發(fā)射體-電壓信號；i)利用所述第一發(fā)射體-電壓信號來提供表示所述EL發(fā)射體的效率的老化信號；j)接收輸入信號；k)利用所述老化信號和所述輸入信號來生成經(jīng)過補償?shù)尿?qū)動信號；以及1)將所述經(jīng)過補償?shù)尿?qū)動信號提供給所述驅(qū)動晶體管的柵極，以對所述EL發(fā)射體的效率變化進行補償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括提供用于將所述EL發(fā)射體選擇性地連接至所述第二電壓源的第二開關(guān)，并且其中，步驟h包括閉合所述第二開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟h還包括i)在第一時間測量所述讀出晶體管的第二電極處的電壓以提供所述第一發(fā)射體-電壓信號； )存儲所述第一發(fā)射體-電壓信號；iii)在第二時間測量第二發(fā)射體-電壓信號，其中所述第二時間與所述第一時間不同；以及iv)存儲所述第二發(fā)射體-電壓信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，步驟i還包括將所存儲的第一發(fā)射體-電壓信號與所存儲的第二發(fā)射體-電壓信號進行比較以提供所述老化信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述電壓測量電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述電壓測量電路還包括低通濾波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括提供多個EL子像素，其中，針對各個EL 子像素執(zhí)行步驟h和步驟i以生成多個對應(yīng)的老化信號，并且其中，針對所述多個子像素中的每一個利用所述對應(yīng)的老化信號執(zhí)行步驟j至步驟1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在同時驅(qū)動預(yù)定數(shù)量個所述EL子像素期間，針對所述預(yù)定數(shù)量個子像素執(zhí)行步驟h。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述EL子像素被按照行和列布置，并且該方法還包括提供與對應(yīng)的選擇晶體管的柵極相連接的多條行選擇線和與對應(yīng)的讀出晶體管的第二電極相連接的多條讀出線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，該方法還包括采用連接至所述多條讀出線的復(fù)用器以順序地測量所述預(yù)定數(shù)量個EL子像素中的每一個，以提供對應(yīng)的第一發(fā)射體-電壓信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括提供與所述驅(qū)動晶體管的柵極相連接的選擇晶體管，并且其中，所述選擇晶體管的柵極連接至所述讀出晶體管的柵極。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，各個EL發(fā)射體均是OLED發(fā)射體，并且其中，各個EL子像素均是OLED子像素。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟1還包括提供源驅(qū)動器并利用所述源驅(qū)動器將所述經(jīng)過補償?shù)尿?qū)動信號提供給所述驅(qū)動晶體管的柵極。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述源驅(qū)動器包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
當(dāng)驅(qū)動晶體管(70)不導(dǎo)通時，由電流源(160)來驅(qū)動具有讀出晶體管(80)的電致發(fā)光(EL)子像素(60)。這生成了發(fā)射體-電壓信號，能夠從該發(fā)射體-電壓信號計算出表示EL發(fā)射體(50)的效率的老化信號。該老化信號用于對輸入信號(85)進行調(diào)節(jié)以生成用于補償EL發(fā)射體的效率變化的經(jīng)過補償?shù)尿?qū)動信號(95)。
文檔編號G09G3/32GK102197420SQ200980142747
公開日2011年9月21日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者費利佩·安東尼奧·萊昂 申請人:全球Oled科技有限責(zé)任公司