專利名稱：響應(yīng)輸電線壓降進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)整的有源矩陣電致發(fā)光顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及主動(dòng)尋址的電致發(fā)光顯示系統(tǒng)和方法，用于依賴于輸入 圖像信息自動(dòng)地調(diào)整有源矩陣電致發(fā)光顯示器的行為以補(bǔ)償沿著供電 線路的電壓損失。
背景技術(shù)：
包括基于陰極射線管(CRT)和磷等離子體激發(fā)的顯示器的發(fā)射顯示器 技術(shù)已經(jīng)在許多應(yīng)用中變得非常受歡迎，因?yàn)橄啾壤缡褂靡壕е圃斓娘@ 示器(LCD)的反射或者透射顯示器技術(shù)，這些技術(shù)天然地具有優(yōu)異的性能 特性。這些顯示器的優(yōu)異特性包括較高的動(dòng)態(tài)范圍、較寬的視角和常常是 較低的功率消耗。然而，發(fā)射顯示器技術(shù)的功率消耗直接依賴于輸入到顯 示器件的信號，這是因?yàn)榈湫偷陌l(fā)射顯示器幾乎不需要功率來產(chǎn)生黑色圖 像，但需要明顯高得多的功率來產(chǎn)生非常明亮的白色圖像。近年來，已經(jīng) 討論了將有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)用于顯示器及其它發(fā)光器件。與CRT和 等離子體顯示器類似，基于0LED構(gòu)造的器件是發(fā)射型的并且具有功率消 誶毛依賴于輸入信號的特性。
已知通過控制到顯示器的輸入信號來控制發(fā)射顯示器的功率。例如， 題為"Color Display Apparatus"的US 6,380,943 、題為"Image reproducing method, image display apparatus and picture signal compensation device"的US 2001/0035850、題為"Control apparatus and method for image display，，的US 2003/0085905、題為"Display Apparatus" 的US 2001/0000217、題為"Driving Device for Plasma Display Panel" 的US 2003/0122494均討論了用于控制通常為等離子體顯示器的發(fā)射顯示 器的功率的方法，其中估計(jì)圖像信號的每個(gè)場或者幀的功率并且作為平均 場或者幀功率的某種估計(jì)的函數(shù)縮放數(shù)據(jù)信號以控制發(fā)射顯示器的總功 率。在這些公開中所描述的方法的主要目標(biāo)是減少顯示器件的峰值功率需 求和/或控制這些顯示器件內(nèi)生成的熱。然而這些公開并沒有解決這樣的 事實(shí)例如OLED顯示器的有源矩陣電致發(fā)光(EL)顯示器使用結(jié)構(gòu)明顯地不同于等離子體顯示器中所應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，并且因此需要不 同的方法來減小功率以避免在減小顯示器件的功率時(shí)成像偽像。
在典型的有源矩陣EL顯示器中，行驅(qū)動(dòng)器順序地向選擇線的行提供 選擇電壓，而列驅(qū)動(dòng)器向數(shù)據(jù)線的垂直行提供電壓。在這些選擇線和數(shù)據(jù) 線的每個(gè)交點(diǎn)處形成像素驅(qū)動(dòng)電路，典型地包括選擇TFT、電容器和功率 TFT。然后該像素驅(qū)動(dòng)電路基于在數(shù)據(jù)線上提供的單獨(dú)的數(shù)據(jù)電壓信號來 調(diào)節(jié)提供給顯示器件內(nèi)的每個(gè)EL發(fā)光元件的電流。該電路通常還包含一 對輸電線，其包括供電輸電線和返回輸電線。通過控制像素驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的 功率TFT的柵極和源極之間的電壓，像素驅(qū)動(dòng)電路對從供電輸電線流出、 通過OLED從而產(chǎn)生光、然后回到返回輸電線的電流進(jìn)行調(diào)制。
不幸的是，由該像素驅(qū)動(dòng)電路提供給EL發(fā)光元件的電流依賴于該對 輸電線之間的電壓。理想地，由輸電線提供的電壓對于每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電 路是恒定的。然而，典型地，單對輸電線將電流提供給大量的EL發(fā)光元 件并且因?yàn)檩旊娋€具有有限的電阻，產(chǎn)生了非預(yù)期的電壓差，該電壓差與 傳導(dǎo)通過每個(gè)輸電線的電流和每個(gè)輸電線的電阻成比例。因?yàn)樵摲穷A(yù)期的 電壓差是與電流和電阻正相關(guān)的，沿著輸電線的電壓損失在該輸電線載有 大電流時(shí)或者在該輸電線具有大電阻時(shí)將變得更大。這導(dǎo)致沿著輸電線的 提供給每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路的電壓的非預(yù)期變化，以及提供給由輸電線串 聯(lián)連接的每個(gè)EL發(fā)光元件的電流和由此由每個(gè)EL發(fā)光元件提供的亮度的 隨后變化。產(chǎn)生這種非預(yù)期的電壓差的這個(gè)現(xiàn)象通常稱為"IR壓降，，。另 外，因?yàn)檩旊娋€的電阻隨長度增加，當(dāng)距電源的距離增加時(shí)，該IR壓降 將導(dǎo)致沿輸電線的0LED的亮度逐漸損失。該亮度損失可能會(huì)產(chǎn)生不希望 的成像偽像。因此，需要避免這些偽像。在有源矩陣顯示器中避免這些偽 像的常見方法是在顯示器基板上沿縱向定向數(shù)據(jù)線和輸電線，因?yàn)轱@示器 的該尺寸典型地比該顯示器的寬度短，并且因此相比于如果沿橫向定向該 輸電線，該輸電線將電流提供給更少的0LED。另外，這些輸電線兩端常常 被連接到電源以進(jìn)一步減少其長度上的IR壓降。
這些偽像的類型和程度基于使用的整體顯示器結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)器特性而 改變。例如，由0LED形成的EL顯示器通常使用所謂的非倒置結(jié)構(gòu)(即， 陽極形成在基板上的結(jié)構(gòu)，與形成在0LED頂部相反)構(gòu)造在大的非晶硅 基板上。在該結(jié)構(gòu)中，有源矩陣電路控制0LED結(jié)構(gòu)內(nèi)的功率TFT上的柵 極-源極電壓，并且該柵極-源極電壓是提供來驅(qū)動(dòng)該0LED的電壓，其通過計(jì)算數(shù)據(jù)電壓減輸電線的電壓減0LED上的電壓確定。在該配置中，西 為0LED電壓常常比數(shù)據(jù)電壓大，在該等式中存在0LED電壓有助于減少輸 電線的壓降對柵極-源極電壓的影響。不幸的是，提供給OLED的電壓不能 被直接計(jì)算而是需要迭代的計(jì)算組以對該實(shí)體提供充分的估計(jì)，并且因此 可能難以補(bǔ)償由于IR壓降所導(dǎo)致的輸電線電壓的損失。在另一例子中， 0LED還可以以倒置結(jié)構(gòu)形成，該倒置結(jié)構(gòu)具有形成在基^1上的陰4l并允許 該非晶硅基板驅(qū)動(dòng)電子進(jìn)入該0LED。在該配置中，柵極到源極電壓僅僅依 賴于數(shù)據(jù)電壓和輸電線上的電壓。雖然在該配置中到0LED的電壓可以使 用單一等式來計(jì)算，但是因?yàn)閿?shù)據(jù)電壓常常明顯小于輸電線上的電壓，輸 電線電壓的較小變化比非倒置0LED配置的輸電線上的電壓的相同變化對 柵極-源極電壓的影響大得多。為此，由于圖像偽像通常由于沿輸電線的 IR損失而出現(xiàn)， 一般避免在非晶硅上構(gòu)造倒置0LED。
減少由于IR壓降所導(dǎo)致的偽像的一個(gè)方法是減少輸電線的電阻，如 題為 "Light emitting panel and light emitting apparatus having the same"的US 2004/0004444所建議的。能夠使用更導(dǎo)電的材料或者通過增 加輸電線的橫截面積來減小電阻。在某些情況下，高導(dǎo)電性的材料平面可 被用于代替一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的輸電線以減小電阻，但是這取決于該器件的 結(jié)構(gòu)，并且并不總是能夠找到具有足夠性質(zhì)的材料和/或方法來制造該材 料平面。類似地，可以用來減小電阻和各個(gè)輸電線的橫截面積的材料常常 由可用的制造技術(shù)固定，所以減小輸電線的電阻常常是不劃算的。最后， 在較大的顯示器中，輸電線典型地比較長并且存在較大數(shù)目的連接到每組 線的EL發(fā)光元件。因此這些輸電線相比于較小的顯示器上的輸電線趨向 于具有較大電阻并且趨向于載有較大電流。這常常限制了能夠使用EL技 術(shù)制造的顯示器的尺寸或者亮度。
已經(jīng)建議自動(dòng)輝度限制能夠施加在OLED顯示器上以限制它們的功率。 題為 "Display device having driven-by-current type emissive element"的US 6,690, 117討論了在電源和OLED顯示器件的輸電線之間 放置的電阻器。與電流相關(guān)的壓降然后在該電阻器上發(fā)生，從而當(dāng)存在大 電流(即當(dāng)顯示器具有高的相對亮度)時(shí)降低了電壓。這導(dǎo)致在該顯示器中 的每個(gè)OLED處的較低的數(shù)據(jù)電壓，并且因此以較低的亮度為代價(jià)減小了 每個(gè)OLED處需要的電流。該電阻器上的壓降也能夠被感測并且輸入信號 的對比度能夠依賴于該壓降而被修改。雖然該技術(shù)的確降低了必須傳遞的峰值電流，并且由此限制了由于IR壓降而在輸電線上發(fā)生的壓降，但是 該技術(shù)不允許每個(gè)OLED處的可預(yù)測的響應(yīng)。事實(shí)上，當(dāng)面板中的一些TFT 可能被驅(qū)動(dòng)在低于它們的飽和區(qū)域的電壓電平時(shí)，該技術(shù)實(shí)際上會(huì)導(dǎo)致額 外的不希望的偽像，從而導(dǎo)致亮度的進(jìn)一步降低和對于給定數(shù)據(jù)電壓通過 OLED傳導(dǎo)的電流中的更大的可變性。為此，該教導(dǎo)的技術(shù)盡管控制了有源 矩陣OLED顯示器的功率，但是未必將作為IR壓降的結(jié)果而出現(xiàn)的偽像降 低到可接受的水平。
當(dāng)電阻器附接到陰極時(shí)，題為"Display apparatus and method of a display device for automatically adjusting the optimum brightness under limited power consumption"的US 20050062696提供了類似于US 6， 690, 117的功能，其在存在大電流的情況下也導(dǎo)致OLED上壓降的降低。 然而該公開沒有認(rèn)識到或者提出對于如下問題的解決方案對于不同的輸 電線IR壓降可能不同，而且當(dāng)存在大電流負(fù)荷時(shí)，在由相鄰輸電線驅(qū)動(dòng) 的發(fā)光元件之間可能出現(xiàn)不同的亮度級。
度級。例如，題為"Color Display Apparatus"的US 6,380, 943討論了 一種用于控制所消耗的功率的方法，其中該方法包括用于對由可能包括 "發(fā)光二極管設(shè)備"的RGB顯示器消耗的功率進(jìn)行估計(jì)的方法。在該功率 估計(jì)方法內(nèi)，使用不同的增益單獨(dú)計(jì)算由每個(gè)顏色通道消耗的功率并且結(jié) 果值被求和以計(jì)算總功率。通常，用于控制功率的方法適用于數(shù)據(jù)的整個(gè) 場或者幀。該公開的確認(rèn)識到可能希望每次更新顯示器件的一部分以減少 存儲(chǔ)器需求，并且因此每次可以計(jì)算顯示器內(nèi)的子區(qū)域的功率。然而，由 于該公開沒有認(rèn)識到或者提出對于如下問題的解決方案對于不同的輸電 線IR壓降可能不同，而且當(dāng)存在大電流負(fù)荷時(shí)，在由相鄰輸電線驅(qū)動(dòng)的 發(fā)光元件之間可能出現(xiàn)不同的亮度級，所以所描述的方法仍然會(huì)導(dǎo)致令人 不快的偽像水平。此外，該方法要求在應(yīng)用補(bǔ)償之前對大部分圖像幀甚至 整個(gè)圖像幀來執(zhí)行計(jì)算。為了在顯示得到的圖像之前執(zhí)行這樣的計(jì)算，必 需在存儲(chǔ)器中緩沖整個(gè)圖像，這需要足夠大的存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)整個(gè)數(shù)據(jù)幀， 顯著地增加了整體顯示系統(tǒng)的成本。另夕卜，在用于要求即時(shí)性的應(yīng)用的顯 示器中，幀緩沖器的使用可能明顯地并且不可接受地延遲視覺信息的呈 現(xiàn)。例如，當(dāng)這樣的顯示器連接到游戲系統(tǒng)時(shí)，用戶在進(jìn)行期待立即影響 所呈現(xiàn)的視頻圖像的控制移動(dòng)時(shí)能夠注意到 一個(gè)幀的延遲。于2005年12月22日提交的共同未決的、共同受讓的US SN11/316，443 描述了 一種電致發(fā)光顯示系統(tǒng)，該電致發(fā)光顯示系統(tǒng)包括用于接收輸入圖 像信號并且生成轉(zhuǎn)換的圖像信號以驅(qū)動(dòng)該顯示器中的發(fā)光元件的顯示輝 動(dòng)器，其中該顯示驅(qū)動(dòng)器分析待顯示的完整圖像的輸入圖像信號以估計(jì)在 沿將電流提供給多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)的至少一個(gè)輸電線的至少一個(gè)點(diǎn)處 產(chǎn)生的電流，并且作為輸入圖像信號和所估計(jì)的電流的函數(shù)生成轉(zhuǎn)換的圖 像信號。與上述討論的自動(dòng)輝度級控制參考類似，公開的具體例子要求在 應(yīng)用補(bǔ)償之前對整個(gè)圖像幀執(zhí)行轉(zhuǎn)換計(jì)算。
題為 "Display apparatus and image signal processing apparatus and drive control apparatus for the same"的US 7,009,627描述了 一種無源矩陣EL顯示器，其中掃面行電極并且將調(diào)制信號提供給列電極， 其中通過分析輸入圖像以計(jì)算調(diào)整整個(gè)圖像的亮度的系數(shù)和對由于行電 極兩端的壓降而導(dǎo)致的顯示器亮度的波動(dòng)的補(bǔ)償來產(chǎn)生所提供的信號。同 之前的公開一樣，對用于調(diào)整圖像亮度的系數(shù)的計(jì)算要求在整個(gè)圖像被顯 示之前可得到整個(gè)圖形的內(nèi)容進(jìn)行分析。因此，該方法的實(shí)施將需要緩沖 器來存儲(chǔ)整個(gè)數(shù)據(jù)幀。此外，因?yàn)樵摴_僅僅提供了補(bǔ)償無源矩陣器件中 的IR壓降的方法，它沒有討論有源驅(qū)動(dòng)電路或者相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備對 相關(guān)的偽像避免方法的影響，并且尤其沒有討論考慮OLED架構(gòu)與有源矩 陣底板的相互作用的方法。
因此，需要減少例如OLED顯示器的有源矩陣電致發(fā)光(EL)顯示 器中的當(dāng)沿具有有限電阻的輸電線需要大電流電平時(shí)會(huì)出現(xiàn)的視在偽 像，使得能夠以不需要大大增加顯示系統(tǒng)成本(例如通過幀存儲(chǔ)緩沖器 的增加可能出現(xiàn)顯示系統(tǒng)成本的增加)或者不需要圖像呈現(xiàn)的相當(dāng)大延 遲的方式制造具有減少的視覺偽像的更大和/或更亮的顯示器。此外， 這樣的方法的實(shí)施應(yīng)該適用于使用不同EL架構(gòu)的有源矩陣EL顯示器，， 或者對該有源矩陣EL顯示器是可調(diào)的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明針對一種有源矩陣電致發(fā)光顯示系統(tǒng)，包括: a)由區(qū)域陣列構(gòu)成的顯示器，其中到區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域的電流由
一對輸電線提供，至少一個(gè)輸電線是沿著該顯示器的第一維定向的，每個(gè)
區(qū)域包括用于發(fā)光的發(fā)光元件的陣列；b) 用于響應(yīng)于圖像信號獨(dú)立地控制到每個(gè)發(fā)光元件的電流的像素驅(qū) 動(dòng)電路，其中由發(fā)光元件輸出的光的強(qiáng)度取決于提供給每個(gè)發(fā)光元件的電
流;
c) 沿所述第一維定向的選擇線陣列，用于順序地提供信號給該區(qū)域
陣列的每一個(gè)區(qū)域中的像素驅(qū)動(dòng)電路，從而允許任何一個(gè)區(qū)域內(nèi)的像素驅(qū)
動(dòng)電路被選擇以在任何時(shí)刻接收數(shù)據(jù)信號；
d) 沿顯示器的垂直于第一維的第二維定向的數(shù)據(jù)線陣列，其中該數(shù) 據(jù)線提供圖像信號給用于每個(gè)發(fā)光元件的像素驅(qū)動(dòng)電路；
e) —個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器，用于接收數(shù)據(jù)的輸入圖像信號以驅(qū)動(dòng) 該像素驅(qū)動(dòng)電路，并且生成轉(zhuǎn)換的圖像信號，該轉(zhuǎn)換的圖像信號用于通 過經(jīng)過數(shù)據(jù)線和選擇線提供的信號驅(qū)動(dòng)該顯示器的每一區(qū)域中的發(fā)光 元件，其中該 一 個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器順序地接收用于驅(qū)動(dòng)該區(qū)域陣列的 每個(gè)區(qū)域內(nèi)的發(fā)光元件的輸入圖像信號、基于器件體系結(jié)構(gòu)和器件部件 的材料和性能特性分析對每個(gè)區(qū)域所接收的輸入圖像信號以估計(jì)將在 沿如果沒有另外修改的情況下使用的向每個(gè)區(qū)域提供電流的至少 一 個(gè) 輸電線的至少 一 個(gè)點(diǎn)處得到的電流、并且作為該輸入圖像信號和所估計(jì) 的電流的函數(shù)順序地生成用來驅(qū)動(dòng)每個(gè)區(qū)域中的發(fā)光元件的轉(zhuǎn)換的圖 像信號。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的顯示系統(tǒng)的框圖。
圖2是用于本發(fā)明的顯示系統(tǒng)的顯示電路布局的一部分的示意圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過程的主要步驟的流程圖； 圖4根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于控制非倒置0LED的像素控制電路的 電路圖5是描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的顯示器的區(qū)域的電路圖6a描繪了代表性的所期望的顯示圖像，圖6b描繪了當(dāng)在典型的現(xiàn)
有技術(shù)顯示系統(tǒng)上顯示這種期望的圖像時(shí)顯示的圖像偽像； 圖7是用于本發(fā)明的非倒置0LED元件的各層的圖解； 圖8是描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)顯示器的一組詳細(xì)步驟的流
程圖9是用于本發(fā)明的倒置0LED元件的各層的圖解；圖IO是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于控制倒置0LED的像素控制電路的 電路圖11是用于實(shí)施使用多行和多列驅(qū)動(dòng)器的本發(fā)明的實(shí)施例的顯示器 的俯一見圖；以及
圖12是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于驅(qū)動(dòng)顯示器的一組詳細(xì)步 驟的流程具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供如圖1所示的有源矩陣電致發(fā)光顯示系統(tǒng)，其包括顯示器 10以及顯示驅(qū)動(dòng)器12。該系統(tǒng)還可能包括電源14以向顯示器IO供電。 在該系統(tǒng)內(nèi)，其一部分在圖2中示出的該顯示器將由區(qū)域20、 22的陣列 組成，其中到該區(qū)域中的每一個(gè)的電流由一對輸電線提供，至少一個(gè)輸電 線24、 26沿該顯示器的第一維定向，每個(gè)區(qū)域20、 22包括用于發(fā)光的發(fā) 光元件30、 32、 34、 36、 38、 40、 42、 44的陣列，并且其中到每個(gè)發(fā)光 元件的電流由像素驅(qū)動(dòng)電路控制。雖然對于每個(gè)區(qū)域僅僅示出一個(gè)輸電線 24、 26,但是每個(gè)區(qū)域通常還將配備有形式為公共頂部電極層的第二輸電 線，例如以下討^論的圖9中的層188或者圖7中的層138。如圖2所示， 用于每個(gè)發(fā)光元件的電路包括選擇TFT 46、電容器48和功率TFT 50。選 擇線52、 54的陣列沿該顯示器的第一維定向，基本上平行于輸電線24、 26 ，用于順序地向該區(qū)域陣列的每一個(gè)區(qū)域內(nèi)的像素驅(qū)動(dòng)電路提供信號， 從而允許任何一個(gè)區(qū)域內(nèi)的像素驅(qū)動(dòng)電路^皮選擇以在任何時(shí)刻接收數(shù)據(jù) 信號。數(shù)據(jù)線陣列沿該顯示器的垂直于第一維的第二維定向，其中每個(gè)數(shù) 據(jù)線58、 60、 62、 64向所選擇的區(qū)域內(nèi)的像素驅(qū)動(dòng)電路提供數(shù)據(jù)信號， 并且其中每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于由該數(shù)據(jù)線提供的數(shù)據(jù)信號而獨(dú)立 地控制到該發(fā)光元件中的每一個(gè)的電流，并且其中由每個(gè)發(fā)光元件輸出的 光的強(qiáng)度取決于提供給每個(gè)發(fā)光元件30、 32、 34、 36、 38、 40、 42、 44 的電流。
在該系統(tǒng)內(nèi)，該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器接收輸入圖像信號16并且生 成轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)信號18以通過該數(shù)據(jù)線提供給每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路從而驅(qū) 動(dòng)該顯示器中的發(fā)光元件。如圖3所示的過程由該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器 使用，該過程包括順序地接收80輸入圖像信號16用以驅(qū)動(dòng)每個(gè)區(qū)域20 內(nèi)的發(fā)光元件(例如，30、 32、 34、 36)、分析82該輸入圖像信號以估計(jì) 將在沿向由輸電線24限定的每一個(gè)區(qū)域20提供電流的至少一個(gè)輸電線24的至少一個(gè)點(diǎn)處產(chǎn)生的電流，在此期間假設(shè)像素驅(qū)動(dòng)電路不受沿輸電線的 壓降的影響，并且然后作為該輸入圖像信號和所估計(jì)的電流的函數(shù)順序地
生成84轉(zhuǎn)換的圖像信號以驅(qū)動(dòng)每個(gè)區(qū)域內(nèi)的發(fā)光元件。在本發(fā)明中，雖 然不是要求的，但通常希望計(jì)算在沿輸電線24的許多甚至全部像素驅(qū)動(dòng) 電路處的電流。因?yàn)閿?shù)據(jù)線向位于由基本上垂直于由數(shù)據(jù)線58、 60、 62、 64的取向所限定的第二維的輸電線24限定的區(qū)域20內(nèi)的像素驅(qū)動(dòng)電路提 供數(shù)據(jù)信號，所以在任何給定時(shí)間只須對沿 一個(gè)輸電線定位的發(fā)光元件鍵 沖該輸入圖像信號。因而，必須被緩沖以計(jì)算每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路處的IR 壓降和由該緩沖引入的時(shí)間延遲的數(shù)據(jù)的量相比于現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)來說 被減少了，現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)需要緩沖整個(gè)數(shù)據(jù)幀。
本發(fā)明可以在具有任意數(shù)目的像素驅(qū)動(dòng)電路和EL發(fā)光架構(gòu)的有源矩 陣顯示器中實(shí)施以控制提供給EL發(fā)光元件的電流，有源矩陣顯示器例如 為OLED，如本領(lǐng)域中已知的。然而，在圖4示出了如圖2描繪的根據(jù)本發(fā) 明的一個(gè)實(shí)施例的顯示器10內(nèi)的用于調(diào)節(jié)非倒置OLED發(fā)光元件的一個(gè)像 素驅(qū)動(dòng)電路。如該圖所示，該電路包括選擇線IOO、數(shù)據(jù)線102、選擇TFT 46、電容器48、功率TFT 50、供電輸電線104、 0LED106、電容器線108 和返回輸電線110。為了將OLED驅(qū)動(dòng)到期望的亮度，信號被提供在選擇線 IOO上，從而激活選擇TFT 46。提供在數(shù)據(jù)線102上的電壓然后用于將電 容器48充電到期望的電壓。當(dāng)該電壓可供功率TFT 50使用時(shí)，該功率TFT -故激活并且電流;故允許流向OLED 106。通過返回輸電線110回到電源完成 該電路。在該實(shí)施例中，供電輸電線104和返回輸電線110形成一對輸電 線。
這在圖5中進(jìn)一步說明，圖5示出了圖4的其中四個(gè)電路118,其由 公共供電輸電線104和公共返回輸電線110連接。在具有供電輸電線104 和返回輸電線110的顯示器中，供電輸電線104和返回輸電線110具有類 似的電阻，在每一個(gè)電路連接之間的這些輸電線中的每一個(gè)上將出現(xiàn)一定 量的壓降。具體地，在每個(gè)電路118被連接的位置之間的每個(gè)輸電線104、 110的每一段119將具有某電阻。典型地，該電阻在每一個(gè)連接位置之間 類似。每一段119將典型地被要求載有一些電流，其中離電源較近的輸電 線的段載有最多的電流，因?yàn)檫@些段必須向每一電路118中的OLED提供 電流，而接近輸電線末端的一些段〗又僅必須向接近輸電線末端的電路118 提供電流。每一輸電線的每一段119上的壓降從而等于該輸電線段的電阻與必須在同一輸電線段上提供的電流的乘積。因此，請注意導(dǎo)致輸電線上 的這些電壓變化的IR壓降不是恒定的，而是作為驅(qū)動(dòng)由任何輸電線對供
電的0LED所需要的電流的函數(shù)而變化。
如上討論，雖然在圖2中僅僅描繪了這些輸電線中的一個(gè)，0LED顯示 器可以在圖2示出的基板上提供這些輸電線中的每一個(gè)，或者可以在該基 板上提供一個(gè)輸電線24、 26并且將互補(bǔ)的輸電線形成為在整個(gè)0LED器件 上濺射或者蒸鍍的導(dǎo)電材料板。在這種顯示器配置中，相比于形成在該基 板上的輸電線24、 26的電阻，導(dǎo)電材料板的電阻可能低得多(例如，低一 個(gè)量級)，并且可以具有可忽略的IR壓降，從而允許該一個(gè)輸電線上的IR 壓降可以;陂忽略。
為了理解下述討論，理解圖4示出的包括柵極112、漏極114和源極 116的功率TFT 50的各部分也是重要的。在該驅(qū)動(dòng)方案內(nèi)，在0LED 106 上提供的電流理想地僅僅取決于功率TFT 50的特性和由數(shù)據(jù)線102提供 的電壓。事實(shí)上，在OLED 106上提供的電流取決于其它因素，包括柵極 112和源極116之間的電壓，該電壓取決于漏極114和源極116之間的電 壓。因此，由于沿供電輸電線104和返回輸電線110上的IR壓降所導(dǎo)致 的供電輸電線104和返回輸電線110上的電壓變化能夠改變在OLED 106 上提供的電流。在功率TFT 50是N型晶體管，如在非晶硅(aSi)器件的情 況中一樣，并且以非倒置結(jié)構(gòu)形成該OLED的情況下，由供電輸電線104 提供的電壓的任何變化會(huì)導(dǎo)致功率TFT 50上的柵極到源極電壓和漏極到 源極電壓的變化。類似地，由返回輸電線IIO提供的電壓的變化導(dǎo)致功率 TFT 50上的漏極到源極電壓的變化。在功率TFT 50是P型晶體管的情況 中，如通常在低溫多晶硅(LTPS)器件的情況下那樣，當(dāng)以倒置結(jié)構(gòu)形成該 OLED時(shí)，出現(xiàn)類似的變化。
在典型的底部發(fā)射的有源矩陣OLED顯示器中，若干發(fā)光元件共用公 共的輸電線對。供電輸電線常常與其它部件共用該顯示器的底板中的層。 雖然在現(xiàn)有技術(shù)中供電輸電線104典型地沿垂直方向布置并且與數(shù)據(jù)線共 用平面以便使它們的長度最小，但是在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，供電輸電 線104可以布置為沿水平軸延伸并且與本發(fā)明的顯示器中的選擇線100共 用平面以便垂直于該數(shù)據(jù)線。在上述任一情況下，這些供電輸電線常常向 該顯示器的窄區(qū)域供電。另一方面，返回輸電線IIO常常被構(gòu)造為在該顯 示器的電致發(fā)光層的之上的返回電源面。在某些情況下，該返回電源面連接到該顯示器的底板上的類似于供電輸電線的分開的返回輸電線。對該基 板上的這些返回輸電線的需求取決于用于制作該返回電源面的材料的電
導(dǎo)率。在其它情況下，該OLED顯示器的每一發(fā)光元件分別連接到基板上 的返回輸電線。在后一種情況下，該返回輸電線常常從由供電輸電線限定 的該顯示器的同一窄區(qū)域返回功率。當(dāng)該返回輸電線#_構(gòu)造為返回電源面 時(shí)，該返回輸電線可能具有比供電輸電線明顯更低的電阻。在輸電線對的 其中 一個(gè)比另 一個(gè)具有明顯更低的電阻的情況下，估計(jì)沿具有最大電阻的 輸電線的至少 一點(diǎn)處的電流可能就足夠了 。
再次參考圖2,數(shù)據(jù)線58、 60、 62、 64典型地在任何時(shí)間點(diǎn)向其中一 個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路提供僅僅一個(gè)控制信號，該顯示器將典型地進(jìn)一步具有選 擇線52、 54的陣列并且該數(shù)據(jù)線中的每一個(gè)將基本上同時(shí)向該像素驅(qū)動(dòng) 電路中的每一個(gè)提供數(shù)據(jù)信號，該像素驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)一步由沿笫一維(即如 圖2所示的水平方向)定向的選擇線控制。也就是說，當(dāng)在選擇線52、 54 上提供電壓時(shí)，連接到選擇線52、 54的每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路將從其連接 的數(shù)據(jù)線58、 60、 62、 64接收數(shù)據(jù)信號。當(dāng)一個(gè)區(qū)域由輸電線供電并且 該區(qū)域內(nèi)的所有發(fā)光元件正好連接到一個(gè)選擇線時(shí)，所有數(shù)據(jù)從該一個(gè)或
間將4皮計(jì)時(shí)。
雖然該實(shí)施例涉及有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路和子像素設(shè)計(jì)的具體配置，本領(lǐng) 域中已知的常規(guī)電路的若干變化也能夠由本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)用于本發(fā)明。 例如，在US 5,550,066中的一個(gè)變化是將電容器直接連接到輸電線而不 是分開的電容器線。US 6， 476, 419中的變化是使用直接布置在彼此之上的 兩個(gè)電容器，其中第一電容器在半導(dǎo)體層和形成柵極導(dǎo)體的柵極導(dǎo)體層之 間制造，并且第二電容器在該柵極導(dǎo)體層和形成輸電線和數(shù)據(jù)線的第二導(dǎo) 體層之間制造。
雖然此處描述的像素驅(qū)動(dòng)電路需要選擇晶體管和功率晶體管，但是這 些晶體管設(shè)計(jì)的若干變化在本領(lǐng)域中是已知的。例如，單柵和多柵型的晶 體管是已知的并且已經(jīng)應(yīng)用于現(xiàn)有技術(shù)中的選擇晶體管。單柵晶體管包括 柵極、源極和漏極。在US 6,429,599中示出了用于選擇晶體管的單柵型 晶體管的使用的例子。多柵晶體管包括至少兩個(gè)電連接在一起的柵極、以 及因此源極、漏極，和在柵極之間的至少一個(gè)中間源極-漏極。在US 6,476,419中示出了用于選擇晶體管的多柵型晶體管的使用的例子。這種類型的晶體管的電路簡圖能夠由單一晶體管或者由兩個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)晶 體管表示，其中這些柵極被連接并且一個(gè)晶體管的源極被直接連接到下一 個(gè)晶體管的漏極。雖然這些設(shè)計(jì)的性能可能不同，但是這兩種類型的晶體 管在電路中起相同的作用并且任一類型的晶體管能夠由本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)用于本發(fā)明。如圖2所示的本發(fā)明的示例實(shí)施例具有多柵型選擇晶體管46。
多個(gè)并聯(lián)晶體管的使用在本領(lǐng)域中也是已知的，該多個(gè)并聯(lián)晶體管典 型地應(yīng)用于功率晶體管50。在US 6，501，448中描述了多個(gè)并聯(lián)晶體管。 多個(gè)并聯(lián)晶體管由兩個(gè)或更多個(gè)晶體管組成，其中它們的源極連接在一 起，它們的漏極連接在一起，它們的柵極連接在一起。該多個(gè)晶體管在該 發(fā)光元件內(nèi)被分開以便為電流提供多個(gè)并行的路徑。使用多個(gè)并聯(lián)晶體管 的優(yōu)勢在于提供針對半導(dǎo)體層制造工藝中的可變性和缺陷的魯棒性。雖然 在本發(fā)明的各種實(shí)施例中描述的功率晶體管被示為單一晶體管，但是本領(lǐng) 域技術(shù)人員能夠使用多個(gè)并聯(lián)晶體管并且應(yīng)理解為屬于本發(fā)明的精神范 圍內(nèi)。
對于本發(fā)明重要的是該顯示器的至少兩個(gè)不同區(qū)域20、 22內(nèi)的發(fā)光 元件由不同的電源線或者返回線24、 26供電。在圖2描述的實(shí)施例中， 發(fā)光元件由用于每一行的發(fā)光元件的分開的輸電線供電。例如，發(fā)光元件 30、 32、 34、 46由供電輸電線24供電而發(fā)光元件38、 40、 42、 44由供電 輸電線26供電。也應(yīng)注意供電輸電線24、 26必須與該底板上的其它部件 共用區(qū)域。例如，供電輸電線24、 26,選擇線52、 54和功率TFT50的至 少部分將典型地形成在該基板的一個(gè)層中。此外，在底部發(fā)射OLED的實(shí) 施例中，這些部件被制造在典型地在該顯示器的可視側(cè)和它的發(fā)光層之間 的層上。因?yàn)楣╇娸旊娋€24、 26,選擇線52、 54和功率TFT材料50典型 地是不透明的，這些部件典型地被設(shè)計(jì)為不重疊該發(fā)射區(qū)。這些約束限制 了傳統(tǒng)底板設(shè)計(jì)內(nèi)的輸電線24、 26的寬度。此外已知該功率TFT的性能 直接與它的厚度有關(guān)，并且因此供電輸電線24、 26的厚度常常被約束以 匹配該功率TFT的期望厚度，該功率TFT典型地由相同的金屬層形成。為 此，輸電線的寬度和厚度常常受約束并且通常用于形成該層的金屬(例如， 鋁)具有相當(dāng)大的、有限量的電阻。
進(jìn)一步理解，由于供電輸電線的有限電阻，當(dāng)輸電線經(jīng)受高電流時(shí)沿 供電輸電線或者返回輸電線可能出現(xiàn)電壓損耗，并且當(dāng)輸電線必須對大量的發(fā)光元件供電或每一個(gè)發(fā)光元件都需要大電流以獲得高亮度時(shí)，需要大 電流。事實(shí)上，電壓損耗將與電阻和電流的乘積成比例。因此，電壓將作 為沿輸電線的距離的函數(shù)而耗散。該耗散將沿輸電線和返回線發(fā)生。在例
如圖4所示的電路中，功率TFT 50的柵極處電壓直接影響在0LED上提供 的電流并且因?yàn)?LED的光輸出與它經(jīng)受的電流成正比，沿輸電線104、 110 的一個(gè)或者兩個(gè)的電壓損耗將導(dǎo)致連接到公共輸電線的距離該輸電線連 接到外部電源的點(diǎn)最遠(yuǎn)的發(fā)光元件的光輸出較低，其中該光輸出損耗與輸 電線和返回線的電阻以及顯示期望的輸入圖像信號所需的電流成比例。
幸運(yùn)的是，人類視覺系統(tǒng)對亮度的低空間頻率變化相對不敏感。因此， 在典型的桌上型或者壁裝式顯示器內(nèi)，在該顯示器的高度或者寬度上亮度 可以改變高達(dá)30%而不會(huì)使人類觀察者覺察到或者至少不是不能接受的。 因此，在許多情況下，隨離開電源的距離而改變的電壓損耗和對應(yīng)的顯示 器亮度的損耗可能不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的圖像質(zhì)量偽像。當(dāng)顯示平面場以及許多 典型圖像時(shí)尤其如此。然而，本發(fā)明人已經(jīng)確定這些由沿輸電線的IR壓 降引起的非預(yù)期的亮度變化在某些情況下能夠被直接觀察到并且對于該 顯示器件的用戶來說是不能接受的。本發(fā)明人還注意到雖然該偽像可能不 能直接觀察到，但是當(dāng)觀看許多典型圖像時(shí)，這些非預(yù)期的亮度變化能夠 降低局部對比度并且由此降低整體圖像質(zhì)量。
圖6a示出了由于IR壓降很可能退化的代表性的期望圖像的示圖，并 且圖6b提供了由于IR壓降所導(dǎo)致的圖像的示圖。如圖6a所示，白色區(qū) 域120和兩個(gè)黑色區(qū)域122、 124將顯示在該圖像的左邊。在該圖像的右 邊顯示的是灰色條125,其正交于最初的三個(gè)條并且具有均勻亮度。雖然 該圖像被描繪為如呈現(xiàn)在沒有IR壓降的EL顯示器上那樣，當(dāng)在EL顯示 器上存在IR壓降并且功率連接器在該顯示器的左手側(cè)時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)白色區(qū) 域120使得其具有大電流汲取時(shí)所得到的圖像實(shí)際上如圖6b所示的那樣。 雖然該白色區(qū)域120可以在接近顯示器左邊的地方(輸電線從左邊進(jìn)入顯 示器)比接近顯示器右邊的地方具有更高的亮度，但是因?yàn)樵摿炼戎饾u改 變，人眼一般不能檢測到該漸變。然而，圖6a中灰色條125的外觀顯著 地受IR壓降的影響并且看上去由圖6b中的三個(gè)條段126a、 126b和126c 形成，所有這些條段具有不同的亮度，即使相同的輸入信號被用來驅(qū)動(dòng)由 125指示的顯示器的整個(gè)右邊緣。雖然使用相同的輸入電壓進(jìn)行顯示，灰 色條(包含126a、 126b、 126c)的亮度由于沿驅(qū)動(dòng)區(qū)126a、 126b和126c的不同輸電線的不同IR壓降是不均勻的，該不同IR壓降是由于在區(qū)120汲 取的電流和在區(qū)122和124汲取的電流不同。事實(shí)上，由與兩個(gè)黑色區(qū)122 和124相同的輸電線驅(qū)動(dòng)的區(qū)126a和126c比由與白色區(qū)120相同的^r電 線驅(qū)動(dòng)的區(qū)126b具有高得多的亮度。不同于白色條的亮度從顯示器的左 邊到右邊的漸變，灰色條(包含126a、 126b、 126c)上亮度的變化是突然的 并且是可見的，而該變化本該是均勻的。由于相鄰輸電線"^間所產(chǎn)生的電 流差異，亮度的改變出現(xiàn)在126a與126b之間的邊界和126c與126b之間 的邊界處的相鄰OLED之間。這些突然的和非預(yù)期的亮度改變對于人眼是 完全可檢測的，并且呈現(xiàn)非常不希望的顯示偽像。本公開內(nèi)的實(shí)施例的意 圖是當(dāng)顯示器的峰值亮度使得電流大得足以生成該類型的偽像時(shí)，減少可 能出現(xiàn)在由相鄰輸電線驅(qū)動(dòng)的相鄰OLED之間的亮度變化。
將認(rèn)識到在本發(fā)明的每一個(gè)實(shí)施例中，將提供一種顯示器，這種顯示 器的一部分在圖2中示出，該顯示器由區(qū)域陣列組成，其中到每一個(gè)區(qū)域 的電流由輸電線對提供，至少一個(gè)輸電線沿該顯示器的第一維定向，每i 區(qū)域包括用于發(fā)光的發(fā)光元件陣列并且其中到每一發(fā)光元件的電流由像 素驅(qū)動(dòng)電路控制。該顯示器進(jìn)一步包括沿該顯示器的第一維定向的選擇線 陣列，用于順序地提供信號給該區(qū)域陣列的每一個(gè)內(nèi)的像素驅(qū)動(dòng)電路、允 許任何一個(gè)區(qū)域內(nèi)的像素驅(qū)動(dòng)電路被選擇以在任何時(shí)刻接收數(shù)據(jù)信號。該 顯示器進(jìn)一步包括沿該顯示器的垂直于第一維的第二維定向的數(shù)據(jù)線陣 列，其中每個(gè)數(shù)據(jù)線向所選擇區(qū)域內(nèi)的像素驅(qū)動(dòng)電路提供數(shù)據(jù)信號，并且 其中每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于由該數(shù)據(jù)線提供的數(shù)據(jù)信號而獨(dú)立地控 制到每一個(gè)發(fā)光元件的電流，并且其中由每個(gè)發(fā)光元件輸出的光的強(qiáng)度取 決于提供給每個(gè)發(fā)光元件的電流。
此外，將認(rèn)識到本發(fā)明的實(shí)施例將使用一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器，其接 收輸入圖像信號，并且生成轉(zhuǎn)換的圖像信號以由數(shù)據(jù)線提供給每一個(gè)像素 驅(qū)動(dòng)電路從而驅(qū)動(dòng)顯示器中的發(fā)光元件，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器揚(yáng) 收用于驅(qū)動(dòng)區(qū)域內(nèi)的發(fā)光元件的輸入圖像信號、分析輸入圖像信號以估計(jì) 如果像素驅(qū)動(dòng)電路不受沿向每一個(gè)區(qū)域提供電流的輸電線中的至少一個(gè) 輸電線的壓降的影響在沿該輸電線的至少一個(gè)點(diǎn)處產(chǎn)生的電流、并且作為 輸入圖像信號和所估計(jì)的電流的函數(shù)生成用于驅(qū)動(dòng)該區(qū)域中的發(fā)光元件 的轉(zhuǎn)換的圖像信號，從而允許計(jì)算由輸電線限定的區(qū)域上的壓降而沒有延 遲。然而，該優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)節(jié)可以基于EL單元的確切結(jié)構(gòu)而大大不同。此處，兩個(gè)分開的過程^皮用于兩個(gè)分開的EL單元配置。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識 到這些方法的修改或者組合都可以用于獲得類似的結(jié)果。
在第一實(shí)施例中，假定在采用例如非晶硅的N型半導(dǎo)電材料的有源矩 陣基板上形成非倒置OLED。對于非倒置OLED，意味著0LED的陽極位于jL 板附近并且0LED的陰極與陽極相對0LED材料形成。圖7描繪了這樣的實(shí) 施例的典型層結(jié)構(gòu)，其中描繪了基板130，基板130上涂敷有該顯示器的 有源矩陣電路元件，其包括至少一個(gè)半導(dǎo)電層132。然后形成陽極134， 陽極134與該有源矩陣電路接觸，并且用來將空穴注入EL層136。這些空 穴將典型地被注入到該EL層內(nèi)的空穴注入或者空穴傳輸子層，空穴必須 穿過該空穴注入或者空穴傳輸子層到達(dá)發(fā)光子層。這些空穴最終將與發(fā)光 層中的電子結(jié)合以形成激子，該激子可以通過熒光或者磷光衰變以產(chǎn)生光 發(fā)射。陰極138將形成在EL層的頂部，并且電子將注入該EL層，然后將 與發(fā)光層中的空穴結(jié)合以形成激子和光發(fā)射。
在這樣的實(shí)施例，例如圖4所示的電路可以被用于驅(qū)動(dòng)每個(gè)發(fā)光元件。 在該配置中，從電源116流到功率晶體管50的柵極112的電流取決于該 晶體管的柵極和源極兩端的電壓(VJ。此外，Vgs等于數(shù)據(jù)電壓減源極和漏 極輸電線兩端的電壓減OLED上的電壓差。然而，源^l和漏極輸電線上的
該輸電線的其t oIed所需的電流的函:而出現(xiàn)的電壓;爭低。因?yàn)殡娏骱?br> 電壓在這些器件中通常不是線性相關(guān)的，該問題的精確解通常將要求求解 可能比較復(fù)雜的非線性方程組。在這樣的配置中，在計(jì)算上因此能夠不那 么復(fù)雜地簡單限制該一個(gè)(或多個(gè))輸電線的一個(gè)或多個(gè)段內(nèi)的最大電流， 從而將IR壓降限制在可接受的容差內(nèi)。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)只要沿該顯示 器的任何一個(gè)區(qū)域的亮度與相鄰區(qū)域的亮度沒有很大不同，這可以通過簡 單地將任何給定線路的峰值電流降低到某個(gè)極限內(nèi)來實(shí)現(xiàn)。此外，有可能 利用 一見頻序列內(nèi)的幀之間的相關(guān)性以進(jìn)一 步阻止通過應(yīng)用這種限制過程 而出現(xiàn)的任何亮度變化。
圖8描述了一個(gè)這樣的限制過程。如該圖所示，該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū) 動(dòng)器將接收140該輸入圖像信號，該輸入圖像信號典型地由輸入RGB代碼 值組成。該輸入信號然后典型地通過應(yīng)用非線性查找表而被轉(zhuǎn)換142為線 性強(qiáng)度值。與每個(gè)RGB強(qiáng)度值的像素位置相對應(yīng)的發(fā)光元件的亮度然后將 使用在本領(lǐng)域中熟知的方法(例如應(yīng)用矩陣乘法)來確定144。該步驟可以依賴于來自外部源的輸入，所述外部源例如用戶亮度控制、用戶對比度 控制、環(huán)境照明傳感器和/或溫度傳感器。該亮度值可以基于來自外部源
的輸入而加以調(diào)整從而確定144該發(fā)光元件的最終亮度。每個(gè)發(fā)光元件的 效率然后將被輸入146并且用于劃分所需要的亮度以獲得每個(gè)發(fā)光元件所 需要的電流從而計(jì)算148對每個(gè)發(fā)光元件所需要的電流的估計(jì)。注意，步 驟142到步驟148提供了對輸入圖像信號的分析以估計(jì)在如果像素驅(qū)動(dòng)電 路不受沿向每一個(gè)區(qū)域提供電流的至少其中 一個(gè)輸電線的壓降影響的情 況下將在沿該輸電線的至少一個(gè)點(diǎn)處產(chǎn)生的電流。該顯示器的區(qū)域內(nèi)的每 個(gè)發(fā)光元件所需要的電流接著被求和150并且RGB強(qiáng)度值將被緩沖152以 用于后續(xù)計(jì)算。 一旦計(jì)算了整個(gè)區(qū)域的總電流，將獲得154每個(gè)區(qū)域的最 大可容許電流,并且計(jì)算156該最大可容許電流與該區(qū)域的電流忍 和的比 率。如果該值大于1，那么它被設(shè)置158為值1。然后將低通濾波器應(yīng)用 于在步驟158中計(jì)算的比率。該步驟確保當(dāng)前行的值與先前行的值相比沒 有顯著改變，因此僅僅允許亮度中的低頻偏移，對于亮度的低頻偏移人類 視覺系統(tǒng)不是4艮敏感。然后將得到的經(jīng)過濾的比率值應(yīng)用162到每個(gè)區(qū)域 的線性強(qiáng)度值以作為輸入圖像信號和該估計(jì)的電流的函數(shù)生成用于驅(qū)動(dòng) 該區(qū)域內(nèi)的發(fā)光元件的轉(zhuǎn)換的圖像信號。然后可以輸入164輸入強(qiáng)度到驅(qū) 動(dòng)電壓查找表并且該轉(zhuǎn)換的圖像信號可以通過這些LUT再現(xiàn)以獲得顯示驅(qū)
顯示168該圖像。
注意，在該過程中，產(chǎn)生最終的調(diào)整圖像所需要的僅是大小為每個(gè)區(qū) 域(典型地是行)的尺寸的緩沖器，并且通過這樣的過程產(chǎn)生的圖像呈現(xiàn) 的延遲僅僅是計(jì)時(shí)(clock) —行數(shù)據(jù)進(jìn)入行緩沖器所需的時(shí)間。雖然這 樣的過程能夠?qū)υ撦斎雸D像信號提供必要的修正，但是可以對該過程做出 許多增強(qiáng)或者修改。在一個(gè)這樣的過程中，在步驟158中為每個(gè)區(qū)域計(jì)算 的比率可以被存儲(chǔ)。每個(gè)場景的這些值的最小值然后可以被記錄并且被設(shè) 立為隨后圖像的默認(rèn)比率。然后可以通過如下來調(diào)整該默認(rèn)比率計(jì)算為 先前圖像的每個(gè)區(qū)域所計(jì)算的比率和當(dāng)前圖像的每個(gè)區(qū)域的比率之間的 比率差、然后用該差的某個(gè)比例調(diào)整該默認(rèn)比率。照此，作為圖像中的傳 置的函數(shù)的該比例的改變可以被最小化。注意，這樣的過程需要少量增加 所需的存儲(chǔ)量，但是圖像呈現(xiàn)僅被延遲是為該圖像的單個(gè)區(qū)域輸入數(shù)據(jù)所 需的時(shí)間。通過這樣的過程，由于IR壓降所導(dǎo)致的行到行的亮度的非有意改變可以:故顯著地降低。此外，該過程可以與在本領(lǐng)域中已知的其它方 法結(jié)合以限制圖像的最大電流汲取。
在第二實(shí)施例中，假定在采用n型半導(dǎo)電材料的有源矩陣基板附近形 成倒置0LED。對于倒置0LED,意味著0LED的陰極位于半導(dǎo)電基板上并且 0LED的陽極與陰極相對0LED材料形成。圖9描繪了這樣的實(shí)施例的典型 層狀結(jié)構(gòu)，其中基板180上涂敷有該顯示器的有源矩陣電路元件，其包括 至少一個(gè)半導(dǎo)電層182。然后形成陰極184,陰極184與該有源矩陣電路 接觸，并且用來將電子注入電致發(fā)光層186。這些電子將典型地被注入到 電子注入或者電子傳輸層并且將最終與發(fā)光層中的空穴結(jié)合以產(chǎn)生光發(fā) 射。陽極層188將典型地將空穴注入到空穴注入或者空穴傳輸層，空穴必 須穿過該空穴注入或者空穴傳輸層以到達(dá)該發(fā)光的層。圖10描繪了驅(qū)動(dòng) 這樣的器件的電路，并且除幾處明顯的不同外幾乎與圖4示出的電路等同。 注意，雖然在圖4中，電子流過OLED 106然后流過功率TFT 50，將該功 率TFT的源極116放在該圖的底部附近而將該TFT的漏極114放在該圖的 頂部附近，但是如圖9所示的倒置OLED,電子流過功率TFT然后流過OLED 106，將該功率TFT 50的源極和供電輸電線104放在該圖的頂部附近。此 外，功率TFT 50的漏極114和返回輸電線110械J改在該圖的底部附近。 這種改變的更明顯的效果之一是它簡化了柵極112到源極116的電壓的計(jì) 算，該電壓現(xiàn)在僅是數(shù)據(jù)信號電壓和源極與漏極輸電線之間的電壓的差，: 理論上，這使得更容易對到OLED 106的電流和因此由發(fā)光元件產(chǎn)生的亮 度進(jìn)行精確控制。不幸的是，該同一改變會(huì)導(dǎo)致這樣的顯示器對IR壓降 變化的更大的敏感度，這是因?yàn)橛捎跀?shù)據(jù)信號電壓常常比柵極到源極的電 壓小得多，所以柵極112到源極116的電壓對于供電輸電線104和返回輸 電線110之間的電壓改變非常敏感。由于其對IR壓降的極端靈敏度，一 般避免制造這樣的器件。因此，根據(jù)本發(fā)明的采用壓降補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)特別適 用于倒置OLED元件。
本發(fā)明人還注意到這樣的倒置OLED顯示器配置中IR壓降的影響可以 有利地通過簡單求解一組線性方程來建才莫。雖然有可能在其它OLED配置 中形成補(bǔ)償IR壓降的轉(zhuǎn)換的圖像信號，但事實(shí)是在倒置配置中的柵極到 源極的電壓僅僅受數(shù)據(jù)信號電壓和輸電線上的電壓的影響，這使得形成補(bǔ) 償IR壓降影響的轉(zhuǎn)換的圖像信號特別有利，而不是試圖僅僅通過如第" 實(shí)施例中討論的避免大電流值來改善它的影響。此外，這些計(jì)算可以被簡化，使得分析輸入圖像信號82和生成轉(zhuǎn)換的圖像信號84的步驟可以在大 多數(shù)典型的顯示器的列驅(qū)動(dòng)器內(nèi)執(zhí)行而僅僅增加幾個(gè)處理步驟。因此將詳 細(xì)提供這樣的方法。
為了討論該方法，最重要的是按照線性方程定義供電輸電線和返回輸 電線之間的實(shí)際電壓。因而，我們將定義下面的矢量
!.1 —V0
V0
，！'=,、=
V0-
其中p是表示每個(gè)電路連接處的輸電線的實(shí)際電壓的列向量，7是表示至
少其中一個(gè)輸電線的每個(gè)段119的電流(注意， 一個(gè)輸電線的給定段的電 流一般等于該輸電線對中的另 一個(gè)輸電線的對應(yīng)段的電流)的列向量，并 且i 。是由電源提供的在輸電線的起點(diǎn)處的初始電壓值的向量。此外，我們 將定義對稱矩陣A。通過將沿輸電線的電路118的數(shù)目分配給行向量和列 向量，將這些數(shù)組視為矩陣的指數(shù)(index),然后將該矩陣中的每個(gè)值 計(jì)算為該矩陣中每個(gè)點(diǎn)處的行指數(shù)值和列指數(shù)值的最小值，來定義該矩 陣。例如，具有八個(gè)附接于輸電線對的電路的顯示器將具有如下所示的矩 陣A:
'llll 12 2 2 12 3 3 12 3 4 12 3 4 12 3 4 12 3 4 12 3 4
該矩陣然后被擴(kuò)展以提供等于附接于一對供電輸電線104和返回輸電 線110的電路118的數(shù)目的若干行和列。
1111
2222
3333
4444
5555
5666
5677
5678給定該組矩陣并且假定每個(gè)輸電線中的每個(gè)段的電阻不變；表示每個(gè) 電路連接處的電壓的電壓值的數(shù)組i;能夠根據(jù)以下等式計(jì)算
7 = 70 - r * /1 /
其中，r表示其中一個(gè)輸電線的每個(gè)段的電阻，或者，如果該對中的 每個(gè)輸電線的每個(gè)段的電阻是相當(dāng)?shù)?comparable),那么r表示這兩個(gè) 輸電線的電阻值的總和。
如果已經(jīng)為每個(gè)電路計(jì)算了連接處的實(shí)際電壓，則當(dāng)該顯示器使用具 有n型半導(dǎo)體底板的倒置0LED時(shí)可以通過將根據(jù)下式計(jì)算的量
加到用于每個(gè)發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓值來校正IR壓降。該相同的校正 能夠應(yīng)用于使用具有p型半導(dǎo)體底板的非倒置0LED的0LED。
如果0LED被形成為n型半導(dǎo)體底板上的非倒置0LED或者p型半導(dǎo)體 底板上的倒置0LED時(shí)，該方法需要稍微修改。對于后一種情況，能夠通
該值如下計(jì)算 其中b是將源極到漏極電流與源極到漏極電壓相關(guān)聯(lián)的功率晶體管曲線的 斜率并且a是將工作點(diǎn)處的源極到漏極電流與柵極到源極電壓相關(guān)聯(lián)的該 晶體管曲線的斜率。然而，注意，如之前所指出的那樣，該工作點(diǎn)是被計(jì) 算的值。然而，該工作點(diǎn)可以以任意數(shù)目的方法近似，包括在假定a和b 是1或具有該曲線斜率的平均值的情況下計(jì)算R的初始值。
雖然已經(jīng)討論的矩陣方程允許應(yīng)用校正，重要的是注意到矩陣A對于 大多數(shù)商業(yè)化的顯示器來說實(shí)際上是非常大的。例如，支持HDTV分辨率 的電視可在單個(gè)行中具有多達(dá)5760 (1920像素乘以每像素三個(gè)顏色的發(fā)光 元件)個(gè)發(fā)光元件，并且所有這些發(fā)光元件將理想地由單個(gè)輸電線對供電。 為了提供對這樣的顯示器的計(jì)算，將需要超過三百三十萬個(gè)元的A矩陣。 該矩陣將需要不易管理的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量并且求解將需要無法接受的計(jì)算量。 幸運(yùn)地，可以通過將n*n的A矩陣分解為p*p個(gè)同等大小的子矩陣塊(每 個(gè)具有q-n/p個(gè)行和列)而簡化該矩陣計(jì)算。為了解釋該簡化，上面示出的A矩陣將^f皮分解為兩個(gè)對角矩陣，即一個(gè)超對角矩陣(即對角線上)和
一個(gè)次對角線矩陣，如對于n-8、 p=2、 q-4的情況所示的。
<formula>formula see original document page 23</formula>
注意，超對角子矩陣的列由四個(gè)行數(shù)組成，每個(gè)行的每個(gè)列包含相同
的數(shù)目。因此，通過將適當(dāng)?shù)碾娏髦党艘訟的該超對角子矩陣得到的量的 計(jì)算能夠根據(jù)下式計(jì)算
<formula>formula see original document page 23</formula>
(等式1 )其中s是原矩陣中的行數(shù)，k是在該超對角子矩陣的所有 列上遞增的指數(shù)。
另外，該次對角子矩陣的每一列也包含相同的數(shù)目并且因此這些元素 的計(jì)算也能夠被簡化為
<formula>formula see original document page 23</formula>
(等式2)其中k是原矩陣中的列數(shù)并且在該次對角子矩陣中的所有列上 遞增。注意，電流與次對角和超對角子矩陣中的A矩陣的矩陣乘法僅僅涉 及如下形式的和
和除了隨行數(shù)變化的整數(shù)乘數(shù)，對于子矩陣內(nèi)的所有校正&=^-P，上 述兩個(gè)和均不變。
為了計(jì)算該滿矩陣，僅僅需要對原矩陣的對角線上的子矩陣執(zhí)行額外 的矩陣乘法。此外，該操作可以以任何尺度執(zhí)行。例如，具有三百萬個(gè)水 平發(fā)光元件的顯示器，A矩陣可以^皮分解為非常大數(shù)目(p)的子矩陣并且 非對角矩陣的每一個(gè)都可以使用這些相對簡單的方程計(jì)算然后在一起求和。
注意，對于電壓偽像的確切校正使用這些相同的對該對角子矩陣塊的 第一行和最后行的簡單求和(S。和Si)來給出。對于每一行，僅對角子矩 陣的內(nèi)部行需要唯一求和。
如果該校正中的小誤差能夠被容許，則有可能通過從第一行和最后行 的插值確定每個(gè)子矩陣塊的內(nèi)部行的校正(因?yàn)檫@些校正是根據(jù)該子矩陣 和超矩陣的和來精確計(jì)算的)。如果要提高校正精度，該對角矩陣本身能 夠再分成更小的子矩陣(超對角、次對角和對角)并且重復(fù)相同的過程直 到對于最小子矩陣內(nèi)的行獲得該期望的精度。
注意，這些計(jì)算可以在單個(gè)處理器內(nèi)計(jì)算，但是因?yàn)镾。和Si能夠在任
何子矩陣內(nèi)計(jì)算而不需要知道其它子矩陣中的值，所以許多計(jì)算可以通過
多個(gè)處理器并行執(zhí)行。在大多數(shù)有源矩陣顯示器中，大量的行驅(qū)動(dòng)器204a、 204b和列驅(qū)動(dòng)器202a、 202b、 202c形成在如圖11所示的顯示器10上或 結(jié)合到顯示器10的邊緣。數(shù)據(jù)然后通過顯示控制器200傳遞到行驅(qū)動(dòng)器 204a、 204b和列驅(qū)動(dòng)器202a、 202b、 202c。列驅(qū)動(dòng)器202a、 202b、 202g 將驅(qū)動(dòng)電壓傳遞給顯示器10的數(shù)據(jù)線58、 60、 62、 64同時(shí)行驅(qū)動(dòng)器204a、 204b將選擇信號傳遞給選擇線52、 54。
因此，在使用剛才描述的方法和在圖11中描繪的顯示系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí) 施例中，用于接收數(shù)據(jù)輸入圖像信號以驅(qū)動(dòng)像素驅(qū)動(dòng)電路并且用于生成用 于驅(qū)動(dòng)該顯示器10中的發(fā)光元件的轉(zhuǎn)換的圖像信號16的該一個(gè)或多個(gè)顯 示驅(qū)動(dòng)器可以包括至少一個(gè)顯示控制器200和一個(gè)或多個(gè)列驅(qū)動(dòng)器202a、 202b、 202c,其使用在圖12中所示的過程。如圖12所示，該顯示控制器 200將接收21G輸入圖像信號，該輸入圖像信號將典型地由輸入RGB代碼值組成。該輸入信號然后典型地通過應(yīng)用非線性查找表和矩陣乘法而被轉(zhuǎn)
換212為線性強(qiáng)度值。與每個(gè)RGB強(qiáng)度值的像素位置相對應(yīng)的發(fā)光元件的 亮度然后將使用在本領(lǐng)域中熟知的方法來確定214。該步驟可以依賴于來 自外部源的輸入，所述外部源例如用戶亮度控制、用戶對比度控制、環(huán)境 照明傳感器和/或溫度傳感器。該亮度值可以基于來自這些外部源的輸入 而被調(diào)整以確定214該發(fā)光元件的最終亮度。每個(gè)發(fā)光元件的效率然后將 被輸入216并且用于劃分所需要的亮度以獲得每個(gè)發(fā)光元件所需要的電流 以計(jì)算218每個(gè)發(fā)光元件所需要的電流的估計(jì)。注意，步驟212到步驟218 提供了對輸入圖像信號的分析以估計(jì)在如果像素驅(qū)動(dòng)電路不受沿向每一 個(gè)區(qū)域提供電流的至少其中一個(gè)輸電線的壓降影響的情況下將在沿該輸 電線的至少一個(gè)點(diǎn)處產(chǎn)生的電流。這些電流值然后將被傳送22 0到列驅(qū)動(dòng) 器202a、 202b、 202c,每個(gè)列驅(qū)動(dòng)器接收用于發(fā)光元件的電流值，對于該 發(fā)光元件，每個(gè)列驅(qū)動(dòng)器必須提供驅(qū)動(dòng)信號。該列驅(qū)動(dòng)器然后可以計(jì)算222 對應(yīng)于發(fā)光元件的子矩陣的Si和S。，該列驅(qū)動(dòng)器必須通過驅(qū)動(dòng)線58、 60、' 62、 64向該發(fā)光元件提供數(shù)據(jù)信號。該列驅(qū)動(dòng)器202a、 202b、 202c中的 每一個(gè)然后可以將Si和S。的計(jì)算值傳送224給其他列驅(qū)動(dòng)器。然后為每個(gè) 發(fā)光元件計(jì)算226電壓校正值V。。該列驅(qū)動(dòng)器然后獲得228查找表以將電 流轉(zhuǎn)換為電壓并且通過LUT再現(xiàn)230電流值以得到驅(qū)動(dòng)電壓值。然后通過 將該電壓校正值V。加到232該驅(qū)動(dòng)電壓值以形成用于驅(qū)動(dòng)該顯示器中的發(fā) 光元件的轉(zhuǎn)換的圖像信號來形成該轉(zhuǎn)換的圖像信號。該得到的電壓值然后
由此顯示234校正的圖像。
也應(yīng)注意該顯示控制器200還必須向行驅(qū)動(dòng)器提供同步信號并且顯示 控制器或者行驅(qū)動(dòng)器可能引入某些延遲，其將允許列驅(qū)動(dòng)器在向數(shù)據(jù)線提 供校正的電壓值之前執(zhí)行必要的計(jì)算。也應(yīng)注意一些校正的電壓值可能潛 在地在該列驅(qū)動(dòng)器可提供的電壓值的范圍之外。在該情況下，可以采用任 意數(shù)目的措施，包括將該值削減為最高可用值、縮放該行的每一個(gè)校正值 或者這些機(jī)制的某種組合。
已經(jīng)參考本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解 在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)能夠?qū)嵤┳兓托薷?。部件列?IO顯示器
12顯示驅(qū)動(dòng)器 14電源
16輸入圖像信號
18轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)信號
20第一區(qū)域
22第二區(qū)域
24第一輸電線
26第二輸電線
30發(fā)光元件
32發(fā)光元件
34發(fā)光元件
36發(fā)光元件
38發(fā)光元件
40發(fā)光元件
42發(fā)光元件
44發(fā)光元件
46選擇TFT
48電容器
50功率TFT
52選擇線
54選擇線
58數(shù)據(jù)線
60數(shù)據(jù)線
62數(shù)據(jù)線
64數(shù)據(jù)線
80接收輸入圖像信號的步驟 82分析輸入圖像信號的步驟 84生成轉(zhuǎn)換的圖像信號的步驟 IOO選擇線 102數(shù)據(jù)線104供電輸電線 106 OLED 108電容器線 IIO返回輸電線 112柵極 114漏極 116源極
118像素驅(qū)動(dòng)電路
119輸電線段
120白色區(qū)域
122黑色區(qū)域
124黑色區(qū)域
125均勻亮度的灰色條
126a灰色條的高亮度部分
126a灰色條的低亮度部分
126c灰色條的高亮度部分
130基板
132半導(dǎo)電層
134陽極
136 EL層
138陰極
14 0接收輸入圖像信號的步驟
142轉(zhuǎn)換為線性強(qiáng)度的步驟
144確定亮度的步驟
146輸入效率的步驟
148計(jì)算電流估計(jì)的步驟
150對電流求和的步驟
152緩沖強(qiáng)度值的步驟
154獲得最大可容許電流的步驟
156計(jì)算比率的步驟
158設(shè)置比率
160應(yīng)用低通濾波器的步驟16 2應(yīng)用過濾的比率值的步驟
164輸入查找表的步驟
166再現(xiàn)的步驟
168顯示的步驟
180基板
182半導(dǎo)電層
184陰極
186電致發(fā)光層
188陽極層
200顯示控制器
202a列驅(qū)動(dòng)器
202b列驅(qū)動(dòng)器
202c列驅(qū)動(dòng)器
204a行驅(qū)動(dòng)器
204b行驅(qū)動(dòng)器
210接收輸入圖像信號的步驟
212轉(zhuǎn)換為線性強(qiáng)度的步驟
214確定亮度的步驟
216輸入效率的步驟
218計(jì)算電流估計(jì)的步驟
220傳送電流值的步驟
222計(jì)算Si、 S。的步驟
224傳送的步驟
226計(jì)算電壓校正的步驟
228獲得查找表的步驟
230再現(xiàn)的步驟
232添加電壓校正的步驟
234顯示的步驟
權(quán)利要求
1. 一種有源矩陣電致發(fā)光顯示系統(tǒng)，包括a)由區(qū)域陣列組成的顯示器，其中到該區(qū)域中的每一個(gè)的電流由一對輸電線提供，至少一個(gè)輸電線沿著該顯示器的第一維定向，每個(gè)區(qū)域包括用于發(fā)光的發(fā)光元件的陣列；b)用于響應(yīng)于圖像信號獨(dú)立地控制到每個(gè)發(fā)光元件的電流的像素驅(qū)動(dòng)電路，其中由該發(fā)光元件輸出的光的強(qiáng)度取決于提供給每個(gè)發(fā)光元件的電流；c)沿所述第一維定向的選擇線陣列，用于順序地提供信號給該區(qū)域陣列的每一個(gè)中的像素驅(qū)動(dòng)電路，從而允許任何一個(gè)區(qū)域內(nèi)的像素驅(qū)動(dòng)電路被選擇以在任何時(shí)刻接收數(shù)據(jù)信號；d)沿該顯示器的垂直于所述第一維的第二維定向的數(shù)據(jù)線陣列，其中該數(shù)據(jù)線提供圖像信號給用于每個(gè)發(fā)光元件的像素驅(qū)動(dòng)電路；e)一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器，用于接收數(shù)據(jù)的輸入圖像信號以驅(qū)動(dòng)該像素驅(qū)動(dòng)電路并且生成轉(zhuǎn)換的圖像信號，該轉(zhuǎn)換的圖像信號用于借助于通過數(shù)據(jù)線和選擇線提供的信號驅(qū)動(dòng)該顯示器的每一區(qū)域中的發(fā)光元件，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器順序地接收用于驅(qū)動(dòng)該區(qū)域陣列的每個(gè)區(qū)域內(nèi)的發(fā)光元件的輸入圖像信號、基于器件體系結(jié)構(gòu)和器件部件的材料和性能特性分析為每個(gè)區(qū)域所接收的輸入圖像信號以估計(jì)將在沿如果沒有另外修改而使用的向每個(gè)區(qū)域提供電流的輸電線中的至少一個(gè)輸電線的至少一個(gè)點(diǎn)處產(chǎn)生的電流、并且作為該輸入圖像信號和所估計(jì)的電流的函數(shù)順序地生成用來驅(qū)動(dòng)每個(gè)區(qū)域中的發(fā)光元件的轉(zhuǎn)換的圖像信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中該發(fā)光元件包括0LED。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示系統(tǒng)，其中該像素驅(qū)動(dòng)電路控制提供給 該發(fā)光元件的電壓，間接地控制提供給每個(gè)區(qū)域內(nèi)的每個(gè)發(fā)光元件的電流o
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器基 于在沿該輸電線對的至少一個(gè)輸電線的至少一個(gè)點(diǎn)處所估計(jì)的電流和該 輸電線的電阻來估計(jì)該輸電線的至少一部分上的壓降，并且基于該估計(jì)的 壓降生成轉(zhuǎn)換的圖像信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示系統(tǒng)，其中該發(fā)光元件由倒置發(fā)光結(jié)構(gòu) 組成并且其中提供給該發(fā)光元件的電壓通過將估計(jì)的壓降加到用于驅(qū)動(dòng) 該電路的原始電壓來校正。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器通 號 ， 、 .- / 、 、、'a. 計(jì)算沿至少 一 個(gè)輸電線的估計(jì)電流值在與像素驅(qū)動(dòng)電路連接相對 應(yīng)的多個(gè)點(diǎn)處的和以及乘以指數(shù)值的該多個(gè)點(diǎn)處的估計(jì)電流值的和；b. 基于乘以電阻值的估計(jì)電流值的和以及乘以電阻值并且乘以指數(shù) 值的估計(jì)電流值的和來估計(jì)沿該輸電線的該多個(gè)點(diǎn)的每一處的壓降；c. 根據(jù)輸入圖像信號來計(jì)算用于每個(gè)區(qū)域中的每個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路的 初始驅(qū)動(dòng)電壓；以及d. 基于所計(jì)算的初始驅(qū)動(dòng)電壓與在像素驅(qū)動(dòng)電路連接處所估計(jì)的壓 降的和來計(jì)算用于每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路的校正的驅(qū)動(dòng)電壓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示系統(tǒng)，其中該發(fā)光元件由非倒置發(fā)光結(jié)i生的電流下降^^交、正，并且其中通過將該電流下降加到原始電流估計(jì)來 校正相對電流值，并且校正的電壓通過將該電流值轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電壓信號以 提供用于驅(qū)動(dòng)該像素驅(qū)動(dòng)電路的電壓來計(jì)算。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器修 改該輸入圖像信號，使得當(dāng)i)該輸入圖像信號包括跨越兩個(gè)或更多個(gè)區(qū) 域的具有期望的均勻亮度的目標(biāo)區(qū)域和i i)用于驅(qū)動(dòng)在該兩個(gè)或更多個(gè)區(qū) 域的一個(gè)內(nèi)且在該目標(biāo)之外的發(fā)光元件的平均輸入圖像信號比用于驅(qū)動(dòng) 在該兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)域的其它區(qū)域內(nèi)且在該目標(biāo)之外的發(fā)光元件的平均 輸入圖像信號大得多時(shí)，在該目標(biāo)區(qū)域中，由顯示該圖像所產(chǎn)生的亮度圖 案在該轉(zhuǎn)換的圖像信號用于驅(qū)動(dòng)該顯示器的發(fā)光元件時(shí)比如果該輸入圖 像信號用于驅(qū)動(dòng)該發(fā)光元件的情況更均勻。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器作 為基于該估計(jì)的電流和參考值的相對值的一個(gè)或多個(gè)歸一化常數(shù)的函數(shù) 生成轉(zhuǎn)換的圖像信號。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器 估計(jì)每個(gè)輸電線的峰值電流并且基于最大估計(jì)峰值電流對參考值的比率來計(jì)算歸 一化常數(shù)，并且將該歸 一化常數(shù)應(yīng)用到該輸入圖像信號以生成該 轉(zhuǎn)換的圖像信號。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示器，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器存 儲(chǔ)該區(qū)域陣列中的每一個(gè)的值，并且作為該估計(jì)電流和區(qū)域的存儲(chǔ)值之間 的差的函數(shù)來計(jì)算該區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)歸一化常數(shù)以生成轉(zhuǎn)換的圖像信號。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器 通過將每個(gè)區(qū)域的修改過的歸一化常數(shù)計(jì)算為先前為鄰近區(qū)域計(jì)算的歸 一化常數(shù)的初始集的過濾版本來生成轉(zhuǎn)換的圖像信號。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器 通過計(jì)算該多個(gè)輸入圖像信號的修改過的歸 一 化常數(shù)來生成時(shí)間圖像序 列中的各個(gè)輸入圖像信號的轉(zhuǎn)換的圖像信號，該修改過的歸一化常數(shù)是為 該序列中的先前圖像計(jì)算的歸一化常數(shù)的初始集的過濾版本。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中該區(qū)域的至少一個(gè)區(qū)域與 該區(qū)域的至少第二區(qū)域相比，包含不同顏色的發(fā)光元件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中該區(qū)域的至少一個(gè)區(qū)域包 含多于一種顏色的發(fā)光元件。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中該顯示器包含多于三種不 同顏色的發(fā)光元件，并且該顯示驅(qū)動(dòng)器將三色輸入圖像信號轉(zhuǎn)換為四色或 更多色圖像輸入信號，并且作為該四色或更多色輸入圖像信號和所估計(jì)的 電流的函數(shù)來生成用于驅(qū)動(dòng)該顯示器中的發(fā)光元件的轉(zhuǎn)換的圖像信號，該 所估計(jì)的電流是在沿每個(gè)如果在沒有對該四色或更多色輸入圖像信號錄 一步修改的情況下使用的輸電線的至少一個(gè)點(diǎn)處產(chǎn)生的。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中該顯示驅(qū)動(dòng)器作為包括用 戶亮度控制、用戶對比度控制、環(huán)境照明傳感器和/或溫度傳感器的集合 中的一個(gè)或多個(gè)的函數(shù)來額外地修改該輸入圖像信號。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中該顯示器包含至少四種不5;
19.根據(jù)權(quán)一利要求1、所述的顯^i系統(tǒng)，其;該像素驅(qū)動(dòng)電路由非晶硅薄膜晶體管組成。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng) 器包括一個(gè)或多個(gè)顯示列驅(qū)動(dòng)器。
全文摘要
一種有源矩陣顯示系統(tǒng)，包括由發(fā)光元件(118)陣列組成的顯示器、用于獨(dú)立地控制到每個(gè)發(fā)光元件的電流的像素驅(qū)動(dòng)電路、用于接收輸入圖像信號(102)以驅(qū)動(dòng)該像素驅(qū)動(dòng)電路并且生成用于通過提供的信號驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件的轉(zhuǎn)換的圖像信號的顯示驅(qū)動(dòng)器。提供給每個(gè)發(fā)光元件的電流取決于輸電線對(104、110)之間的電壓。由輸電線提供的電壓應(yīng)為恒定，然而由于這些線的有限的電阻，沿輸電線產(chǎn)生非預(yù)期的電壓差，其與傳導(dǎo)的電流成比例。該顯示驅(qū)動(dòng)器順序地接收用于驅(qū)動(dòng)該區(qū)域陣列的每個(gè)區(qū)域內(nèi)的發(fā)光元件的輸入圖像信號、分析為每個(gè)區(qū)域接收的輸入圖像信號以估計(jì)將在沿向每個(gè)區(qū)域提供電流的至少一個(gè)輸電線的至少一個(gè)點(diǎn)處產(chǎn)生的電流、并且順序地生成用來驅(qū)動(dòng)每個(gè)區(qū)域中的發(fā)光元件的轉(zhuǎn)換的圖像信號。
文檔編號G09G3/32GK101536071SQ200780041027
公開日2009年9月16日 申請日期2007年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月1日
發(fā)明者J·W·哈默, M·E·米勒, M·J·穆爾多赫 申請人:伊斯曼柯達(dá)公司