專利名稱：顯示器系統(tǒng)以及消除顯示器亮度不均的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode, OLED) 顯示器。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器不需要背光模塊(backlight),因此，適用 于薄型顯示器，而且沒有視角限制。現(xiàn)今OLED顯示器蓬勃發(fā)展，有取代陰極 射線管(Cathode Ray Tube, CRT)與液晶(1 iquid crystal)屏幕的趨勢。然而，現(xiàn)今OLED顯示器所面臨的一項重要問題是亮度不均勻(mura effect)。由于一個OLED顯示器中，每一個OLED元件的輝度(luminance)會 因為工藝或使用上的耗損而有所差異，因此很容易有亮度不均勻的現(xiàn)象。OLED 元件的輝度耗損速度與以下幾項因素特別有關(guān)，其中包括該OLED元件的特 性、工藝環(huán)境、OLED元件的驅(qū)動方式…等。亮度不均勻的問題在全彩OLED面板上特別嚴(yán)重。 一全彩OLED面板中具 有紅色、綠色、以及藍(lán)色三種OLED元件。這三種顏色的OLED元件的輝度耗 損速度是不一樣的。在長時間使用后，三種顏色的OLED元件的輝度差異會更 為明顯。圖l為美國專利U.S. 6710548所揭露的一種OLED面板，其中，包括一 像素矩陣102。像素矩陣102中包括多個像素。以像素104為例，其中，包 括一有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)元件110。 一數(shù)據(jù)線驅(qū)動裝置106以及一掃描線 驅(qū)動裝置108負(fù)責(zé)驅(qū)動面板上的像素，以顯示一視頻(video signal)?；?視頻，存在一參考總電流值，代表在一理想面板上播放視頻時，所有像素所 應(yīng)該具有的總電流值。 一電流計114測量實際流經(jīng)面板上所有像素的總電流 值。 一校正電路116調(diào)整一可變電源供應(yīng)器112的輸出電壓大小，以彌補(bǔ)電 流計114所測量的總電流值與參考總電流值的差距。然而，U.S. 6710548所 揭露的技術(shù)不能單獨(dú)調(diào)整每一個OLED元件的亮度。 一旦可變電源供應(yīng)器112 的輸出電壓有所改變，面板上所有OLED元件的驅(qū)動信號(電流或電壓)皆會
同時改變。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明揭露一種改善有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)面板亮度不均勻(mura effect)的方法與系統(tǒng)。此種系統(tǒng)中包括 一像素矩陣、 一轉(zhuǎn)換電路、 一存儲 器、以及一補(bǔ)償電路。像素矩陣內(nèi)包括多個像素。每一個像素至少具有一個 裝配有一感測單元的0LED元件；當(dāng)OLED元件被一測試信號驅(qū)動時，感測元 件會測量OLED元件所產(chǎn)生的一顯示信息?；跍y試信號與顯示信息，轉(zhuǎn)換電 路會針對0LED元件產(chǎn)生一顯示參數(shù)。所有0LED元件的顯示參數(shù)會被存儲在 存儲器。補(bǔ)償電路會根據(jù)該存儲器所存儲的上述顯示參數(shù)校正一視頻。面板 所播放的視頻乃校正后的視頻，因此可大幅改善0LED面板亮度不均勻的問 題。以下敘述本發(fā)明所揭露的消除OLED面板亮度不均的方法。首先必須提供 一像素矩陣，像素矩陣內(nèi)包括復(fù)數(shù)像素。每一個像素至少具有一個裝配有一 感測單元的0LED元件。以一測試信號驅(qū)動上述0LED元件，并且利用該等0LED 元件所裝配的感測單元分別測量該等0LED元件所產(chǎn)生的顯示信息。針對每一 個0LED元件，基于測試信號以及顯示信息，產(chǎn)生一顯示參數(shù)。將每一個0LED 元件的顯示參數(shù)存儲在一存儲器中。根據(jù)存儲器所存儲的上述顯示參數(shù)校正 一視頻，并且以校正后的視頻驅(qū)動該像素數(shù)組顯示該^L頻。利用本發(fā)明所揭 露的方法，0LED面板的亮度不均勻問題可大幅改善。


圖1示出了美國專利U. S. 6710548所揭露的一種OLED面板； 圖2示出了本發(fā)明所揭露的系統(tǒng)；圖3示出了以一光傳感器取代圖2的一感測薄膜晶體管；圖4示出了以一感測薄膜晶體管與一光傳感器的組合取代圖2的一感測薄膜晶體管；圖5示出了存儲器如何對應(yīng)像素矩陣存儲所有像素的顯示參數(shù)；圖6示出了圖解本發(fā)明的多種應(yīng)用范圍。附圖符號說明102-像素矩陣； 104——個像素； 110-OLED元件; 114-電流計；106-數(shù)據(jù)線驅(qū)動裝置;108-掃描線驅(qū)動裝置; 112-可變電源供應(yīng)器;200-本發(fā)明所揭露的系統(tǒng) 204-坐標(biāo)(n， m)的像素;208-驅(qū)動TFT; 212-0LED元件; 216-電源線； 224-比較裝置; 228-存儲器； 232-補(bǔ)償電路；116-校正電路; 202-像素矩陣； 206-TFT開關(guān); 210-存儲電容; 214-感測TFT; 222-轉(zhuǎn)換電路;226-模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器; 230-視頻；236-數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器; 404-感測TFT;234-校正裝置； 314-光傳感器; 406-光傳感器；502-表示所對應(yīng)的像素的0LED元件需要較多的能量方能正常發(fā)光； 504-表示所對應(yīng)的像素的0LED元件僅需較少能量就能正常發(fā)光； 528-為存儲器228的示意圖，每個單位皆可在該像素矩陣上找到對應(yīng)的像素。
具體實施方式
以下內(nèi)容主要乃用來幫助了解本發(fā)明，并非用來限制本發(fā)明的范圍。本 發(fā)明所欲保護(hù)的范圍將詳細(xì)敘述于本說明書的申請專利范圍中。圖2為本發(fā)明一實施例的方塊圖，其中，系統(tǒng)200可改善OLED面板的亮 度不均勻問題。系統(tǒng)200包括一像素矩陣202。像素矩陣202包括多個像素。 圖2僅繪出位于該像素矩陣202的坐標(biāo)(n, m)的像素204。像素204包括一 薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)開關(guān)206、 一驅(qū)動TFT 208、 一存 儲電容210、 一OLED元件212、以及一感測單元。其中，圖2的實施例以一 TFT 214實現(xiàn)感測單元，以下以「感測TFTJ代表該TFT 214。 TFT開關(guān)206 的柵極耦接一第一掃描線Scanl [n] 。 TFT開關(guān)206的源極與漏極的其中一端 耦接一第一數(shù)據(jù)線Datal [m]，另 一端則耦接驅(qū)動TFT 208的柵極。驅(qū)動TFT 208 的源極與漏極的其中一端耦接一電源線216,另一端則耦接0LED元件212的 陽極。存儲電容210跨接在電源線216與驅(qū)動TFT 208的柵極之間。感測TFT214的源極與漏極的其中一端耦接OLED元件212的陽極，另一端則耦接一第 二數(shù)據(jù)線Data2[m]。感測TFT 214的柵極耦接第二掃描線Scanl [n〗。在一測試模式的一寫入時期，第一掃描線Scanl [n]導(dǎo)通TFT開關(guān)"6, 一第一數(shù)據(jù)線Datal [m]將一測試信號(可為電壓信號)經(jīng)由TFT開關(guān)206耦接 至存儲電容210的一端，存儲電容210的兩端因而會存在一電位差。接著， 第一掃描線Scanl[n]停止導(dǎo)通TFT開關(guān)206。驅(qū)動TFT 208會根據(jù)存儲電容 210的兩端的電位差產(chǎn)生一電流流經(jīng)OLED元件212。在測試才莫式的一感測時 期，第二掃描線Scan2[n]會導(dǎo)通感測TFT 214,驅(qū)動TFT 208所產(chǎn)生的電流 會有一部分流入感測TFT 214。流入感測TFT 214的電流的大小乃由OLED元 件212的陽極電壓決定。感測TFT 214的通道寬長比(channel width-to-length)、遷移率(mobility)、以及臨界電壓(threshold voltage) 亦會影響流入感測TFT214的電流大小。流入感測TFT214的電流大小即0LED 元件的一顯示信息(亦可測量該0LED元件212兩端的跨壓作為顯示信息)。經(jīng) 由第二數(shù)據(jù)線Data2[m]將顯示信息傳送至一轉(zhuǎn)換電路222。轉(zhuǎn)換電路222乃 由一比較裝置224與一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 226構(gòu)成。藉由比較顯示信息 以及測試信號所對應(yīng)的測試信息，比較裝置224產(chǎn)生一顯示參數(shù)。其中，測 試信息乃假設(shè)像素204的電子特性為理想狀態(tài)時對應(yīng)測試信號所應(yīng)當(dāng)測量到 的顯示信息。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器226將顯示參數(shù)由模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 一存儲器228存儲顯示參數(shù)。存儲器228可由靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)、 動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、閃存數(shù)組(flash memory array)、或任何可存 取數(shù)據(jù)的存儲器裝置實現(xiàn)。像素矩陣202上的所有像素的顯示參數(shù)皆存儲在 該存儲器228。存儲在存儲器228中的顯示參數(shù)可在系統(tǒng)200接收到一測試 指令時重新測量并且更新。其它更新存儲器228所存儲的顯示參數(shù)的時機(jī)尚 包括系統(tǒng)200出廠時，每回啟動系統(tǒng)200時、或系統(tǒng)200經(jīng)長時間運(yùn)作時。 本發(fā)明的另 一種實施方式為將該第 一數(shù)據(jù)線Datal [m]與該第二數(shù)據(jù)線 Data2[m]合并成同一條數(shù)據(jù)線制作。在測試模式的寫入時期，數(shù)據(jù)線會將測 試信號傳送至像素204。在測試模式的感測時期，數(shù)據(jù)線會將感測TFT 214 所感測到的顯示信息傳送至轉(zhuǎn)換電路222。在本發(fā)明一實施例中，比較裝置224根據(jù)感測TFT 214所感測到的電流， 判斷出0LED元件212所實際發(fā)出的灰階値。假設(shè)OLED元件212具有理想電 子特性，可根據(jù)測試信號估計出OLED元件212所應(yīng)該發(fā)出的一測試灰階值。
比較裝置224比較測試灰階值以及OLED元件212所實際發(fā)出的灰階值，以判 斷OLED元件212的亮度是否正確，并且估計出需要增加或減少多少能量方能 正確控制OLED元件212的亮度，此項信息即為該OLED元件212的顯示參數(shù)， 將存入該存儲器228的對應(yīng)地址。 一補(bǔ)償電路232根據(jù)存儲器228所存儲的 顯示參數(shù)校正OLED面板所欲播放的視頻，以消除OLED面板的亮度不均勻問 題。補(bǔ)償電路232包括一校正裝置234以及一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(DAC) 236。根 據(jù)一視頻，OLED面板上的每一個像素會對應(yīng)到一電壓信號。以像素204為例， 校正裝置234會根據(jù)OLED元件212存儲在存儲器228的顯示參數(shù)調(diào)整電壓信 號。若顯示參數(shù)指出OLED元件212需要較多的能量方能正常發(fā)光，則校正裝 置234會降低電壓信號。若顯示參數(shù)指出OLED元件212僅需較少的能量就能 正常發(fā)光，則校正裝置234會增加電壓信號。校正好的電壓信號將由數(shù)字/ 模擬轉(zhuǎn)換器236轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后被傳送至第一數(shù)據(jù)線Datal[m]，以供 寫入該像素204。圖3為本發(fā)明另一實施例，其中，以一光傳感器314取代感測TFT 214。 光傳感器314被制造在0LED元件212附近，用以感測0LED元件212所發(fā)出 的光線強(qiáng)弱。光傳感器314會根據(jù)感測到的光線強(qiáng)弱產(chǎn)生光電流。在測試模 式中，OLED面板上的所有光傳感器的柵極皆耦接一負(fù)値柵極偏壓，所以所有 光傳感器在測試模式中皆為啟動。在測試模式中，像素矩陣中一次僅有一個 0LED元件會發(fā)光，以免一個光傳感器同時感測到多個0LED元件所發(fā)射的光 線。如圖3所示， 一第三數(shù)據(jù)線Data3[m]會將光傳感器314所感測的光電流 傳送至該比較裝置224。光傳感器314可由薄膜晶體管、二極管、電阻、或 任何會隨著所感測到的光線而有電子特性變化的電子裝置實現(xiàn)。圖4為本發(fā)明另一種實施例，其中圖2的感測TFT 214 ^皮另一種感測單 元取代。該種感測單元為一感測TFT 404與一光傳感器406的組合。感測TFT 404耦接0LED元件212。驅(qū)動TFT 208所產(chǎn)生的電流會部分流入感測TFT 404。 感測TFT 404亦可用來測量0LED元件212兩端的壓降。感測TFT 404所感測 到的電流或電壓會經(jīng)由第二數(shù)據(jù)線Data2[m]傳送至比較電路224。光傳感器 406負(fù)責(zé)感測0LED元件212所發(fā)出的光線強(qiáng)度，所產(chǎn)生的光電流會經(jīng)由第三 數(shù)據(jù)線Data3[m]傳送至比較電路224。如圖4所示的實施例，可將感測TFT 404所感測到的電流(該驅(qū)動TFT 208 的電流的分支)以及光傳感器406感測到的光強(qiáng)度作為顯示信息。在假設(shè)像素204為理想的前提下，驅(qū)動TFT 208對應(yīng)測試信號所應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生的電流値被視 為上述測試信息。顯示信息會經(jīng)由第二數(shù)據(jù)線Data2[m]及第三數(shù)據(jù)線 Data3[m]傳送到比較裝置224。比較裝置224會根據(jù)顯示信息計算出驅(qū)動TFT 208對應(yīng)測試信號所實際產(chǎn)生的電流大小。藉由比較驅(qū)動TFT 208的實際電 流與理想電流，比較裝置224會判斷出0LED元件212的顯示參數(shù)。圖5圖解存儲器228如何對應(yīng)像素矩陣202存儲該等像素的顯示參數(shù)(圖 式528為存儲器228的示意圖，每個單位皆可在像素矩陣上找到對應(yīng)的像素)。 點狀區(qū)域502表示所對應(yīng)的像素的OLED元件需要較多的能量方能正常發(fā)光。 斜線區(qū)域504表示所對應(yīng)的像素的OLED元件僅需較少能量就能正常發(fā)光。本發(fā)明亦可應(yīng)用在全彩OLED顯示器上。全彩OLED顯示器的像素矩陣的 像素主要分為三類，分別具有發(fā)射紅光、綠光、以及藍(lán)光的OLED元件。本發(fā) 明所揭露的感測單元可以只裝配在生命周期較短的OLED元件上(通常為紅光 或藍(lán)光OLED元件)，以降低像素內(nèi)電路的復(fù)雜度以及OLED面板的成本。在本 發(fā)明的另一實施例中，亦可不論紅光、綠光、或藍(lán)光OLED元件都裝配上述感 測單元。此外，不同顏色的OLED元件可分別具有一組專用的轉(zhuǎn)換電路、存儲 器、以及補(bǔ)償電路，或是共享一組轉(zhuǎn)換電路、存儲器、與補(bǔ)償電路。本發(fā)明所揭露的系統(tǒng)更可被應(yīng)用在播放靜態(tài)影像上。 一視頻230經(jīng)由補(bǔ) 償電路232校正后所產(chǎn)生的各個像素的驅(qū)動電壓會存儲在該存儲器228。若 接下來所欲播放的畫面都是此視頻，可直接自存儲器讀取各個^f象素所需要的 驅(qū)動電壓。因此，系統(tǒng)不需要不停提供視頻也不需要反復(fù)校正一見頻，所以系 統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生視頻與校正視頻的電路皆可被關(guān)閉，以節(jié)省能量。圖6圖解本發(fā)明的其它實施例。本發(fā)明所揭露的技術(shù)可應(yīng)用于一顯示面 板602或一電子裝置604上。圖2的系統(tǒng)200所包含的像素矩陣202、轉(zhuǎn)換 電路222、存儲器228、與補(bǔ)償電路2332皆可整合在顯示面板602 (如OLED 面板)中。可在多種電子裝置(如圖6的電子裝置604)中安裝顯示面板602。 通常，電子裝置604可包括顯示面板602與一輸入裝置606。輸入裝置606 耦接顯示面板602，并且提供圖2所提及的視頻230給顯示面板602。顯示面 板602可利用本發(fā)明所揭露的技術(shù)校正視頻230，以顯示亮度均勻的影像。 電子裝置604可為移動電話、數(shù)字相機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)、移動計算機(jī)、 桌上型計算機(jī)、電視、車上屏幕、或可攜式DVD播放器…等。本說明書列舉數(shù)種本發(fā)明的較佳實施例。上述實施例并非用來限制本發(fā) 明的范圍。任何根據(jù)本說明書內(nèi)容所衍生出來的技術(shù)，或基于本說明書內(nèi)容 所作的顯而易見修正，皆屬于本說明書揭露的技術(shù)范圍。以下申請專利范圍 所揭露的內(nèi)容，為本發(fā)明所欲保護(hù)的范圍，本說明書所提及的內(nèi)容皆包含在 申請專利范圍中。
權(quán)利要求
1. 一種顯示器系統(tǒng)，包括一像素矩陣，其中，包括多個像素，每一個像素具有一個有機(jī)發(fā)光二極 管元件；每一個有機(jī)發(fā)光二極管元件皆裝配一個感測單元，用以感測該有機(jī) 發(fā)光二極管元件接收一測試信號后所產(chǎn)生的 一顯示信息；一轉(zhuǎn)換電路，根據(jù)上述測試信號以及上述顯示信息，判斷各個有機(jī)發(fā)光 二極管元件的顯示參數(shù)；一存儲器，存儲所有有機(jī)發(fā)光二極管的上述顯示參數(shù)；以及一補(bǔ)償電路，根據(jù)該存儲器所存儲的上述顯示參數(shù)校正一視頻，校正后 的視頻將被用來驅(qū)動該像素矩陣。
2. 如權(quán)利要求1所述的顯示器系統(tǒng)，其中，上述感測單元乃由薄膜晶體 管實現(xiàn)；上述薄膜晶體管耦接所對應(yīng)的有機(jī)發(fā)光二極管元件，所感測到的顯 示信息為一電流或一電位差，該電流大小與流經(jīng)該有機(jī)發(fā)光二極管元件的電 流大小有關(guān)，該電位差即該有機(jī)發(fā)光二極管元件的兩個端點的壓降。
3. 如權(quán)利要求2所述的顯示器系統(tǒng)，其中，該像素矩陣更包括多條數(shù)據(jù) 線；每一有機(jī)發(fā)光二極管元件以及所對應(yīng)的感測單元皆耦接于同一條數(shù)據(jù)線， 該數(shù)據(jù)線乃用來傳送上述測試數(shù)據(jù)至該像素或是將有機(jī)發(fā)光二極管所產(chǎn)生的 顯示信息傳送回該轉(zhuǎn)換電路。
4. 如權(quán)利要求1所述的顯示器系統(tǒng)，其中，上述感測單元乃用光傳感器 實現(xiàn)，上述光傳感器在感測到上述有機(jī)發(fā)光二極管元件所發(fā)出的光線時，會 產(chǎn)生光電流，上述光電流被視為上述顯示信息。
5. 如權(quán)利要求4所述的顯示器系統(tǒng)，其中，上述有機(jī)發(fā)光二極管元件在 一測試模式時必須分開單獨(dú)驅(qū)動，而所有光傳感器在該測試;漠式時必須恒為 啟動以隨時判斷是否有光線。
6. 如權(quán)利要求1所述的顯示器系統(tǒng)，其中，上述感測單元乃由一薄膜晶 體管以及一光傳感器組合而成；上述薄膜晶體管與所對應(yīng)的有機(jī)發(fā)光二極管 元件耦接在一起，所感測到的顯示信息為一電流或一電位差，該電流大小與 流經(jīng)該有機(jī)發(fā)光二極管元件的電流大小有關(guān)，該電位差即該有機(jī)發(fā)光二極管 元件的兩個端點的壓降；上述光傳感器在感測到光線時會產(chǎn)生光電流，上述 光傳感器所感測到的顯示信息即上述光電流。
7. 如權(quán)利要求1所述的顯示器系統(tǒng)，其中，該顯示器系統(tǒng)更在接收到一 測試指令時更新該等有機(jī)發(fā)光二極管的顯示參數(shù)。
8. 如權(quán)利要求1所述的顯示器系統(tǒng)，其中，該顯示器系統(tǒng)更在每次被啟動時更新該等有機(jī)發(fā)光二極管的顯示參數(shù)。
9. 如權(quán)利要求1所述的顯示器系統(tǒng)，其中，該顯示器系統(tǒng)更應(yīng)用在播放 一靜態(tài)畫面上，該靜態(tài)畫面的視頻經(jīng)由校正后會取代該等有機(jī)發(fā)光二極管的 顯示參數(shù)存儲在該存儲器中，以供播放該靜態(tài)畫面時使用。
10. 如權(quán)利要求1所述的顯示器系統(tǒng)，其中，上述感測單元僅裝配在具 有最短生命周期的有機(jī)發(fā)光二極管元件上。
11. 如權(quán)利要求1所述的顯示器系統(tǒng)，其中，該顯示器系統(tǒng)實現(xiàn)在一顯 示面板中，上述像素矩陣、上述轉(zhuǎn)換電路、上述存儲器、以及上述補(bǔ)償電路 皆包含在該顯示面板中。
12. 如權(quán)利要求11所述的顯示器系統(tǒng)，其中，該顯示器系統(tǒng)更實現(xiàn)在一 電子裝置中，該電子裝置包括上述顯示面板；以及一輸入裝置，該輸入裝置耦接該顯示面板，用以提供上述視頻至該顯示 面板，使該顯示面板得以播放該-見頻。
13. 如權(quán)利要求12所述的顯示器系統(tǒng)，其中，該電子裝置是一移動電話、 一數(shù)字相機(jī)、 一個人數(shù)字助理、 一移動計算機(jī)、 一桌上型計算機(jī)、 一電視、 一車用型屏幕、或一可攜式多媒體播放器。
全文摘要
一種顯示器系統(tǒng)，其中包括一像素矩陣、一轉(zhuǎn)換電路、一存儲器、以及一補(bǔ)償電路。像素矩陣包括多個像素。每一個像素內(nèi)的OLED元件皆裝配一感測單元；感測單元在一測試信號驅(qū)動OLED元件時，會測量OLED元件所產(chǎn)生的一顯示信息?；跍y試信號與顯示信息，轉(zhuǎn)換電路會針對OLED元件產(chǎn)生一顯示參數(shù)。所有OLED元件的顯示參數(shù)會被存儲在存儲器。補(bǔ)償電路會根據(jù)存儲器所存儲的上述顯示參數(shù)校正一視頻。面板所播放的視頻乃校正后的視頻，可大幅改善OLED面板亮度不均勻的問題。
文檔編號G09G3/20GK101123066SQ200710143589
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者張世昌, 王碩晟 申請人:統(tǒng)寶光電股份有限公司