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(hào)，這是因?yàn)榈湫偷陌l(fā)射顯示器幾乎不需要功率來(lái)產(chǎn)生黑色圖像，但需要明顯高得多的功率來(lái)產(chǎn)生非常明亮的白色圖像。近年來(lái)，已經(jīng)討論了將有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)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OLED構(gòu)造的器件是發(fā)射型的并且具有功率消耗依賴于輸入信號(hào)的特性。已知通過(guò)控制到顯示器的輸入信號(hào)來(lái)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" ^ US 2001/0000217^ "Driving Device for Plasma Display Panel” 白勺 US2003/012M94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(hào)的每個(gè)場(chǎng)或者幀的功率并且作為平均場(chǎng)或者幀功率的某種估計(jì)的函數(shù)縮放數(shù)據(jù)信號(hào)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(méi)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(lái)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(hào)來(lái)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(duì)輸電線，其包括供電輸電線和返回輸電線。通過(guò)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(duì)從供電輸電線流出、通過(guò)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(duì)輸電線之間的電壓。理想地，由輸電線提供的電壓對(duì)于每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路是恒定的。然而，典型地， 單對(duì)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(guò)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(zhǎng)度增加，當(dāng)距電源的距離增加時(shí)，該頂壓降將導(dǎo)致沿輸電線的OLED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(zhǎng)度上的頂壓降。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OLED形成的EL顯示器通常使用所謂的非倒置結(jié)構(gòu)(即，陽(yáng)極形成在基板上的結(jié)構(gòu)，與形成在OLED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OLED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(lái)驅(qū)動(dòng)該OLED的電壓， 其通過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)電壓減輸電線的電壓減OLED上的電壓確定。在該配置中，因?yàn)镺LED電壓常常比數(shù)據(jù)電壓大，在該等式中存在OLED電壓有助于減少輸電線的壓降對(duì)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(duì)該實(shí)體提供充分的估計(jì)，并且因此可能難以補(bǔ)償由于頂壓降所導(dǎo)致的輸電線電壓的損失。在另一例子中，OLED還可以以倒置結(jié)構(gòu)形成，該倒置結(jié)構(gòu)具有形成在基板上的陰極并允許該非晶硅基板驅(qū)動(dòng)電子進(jìn)入該OLED。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OLED的電壓可以使用單一等式來(lái)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OLED配置的輸電線上的電壓的相同變化對(duì)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。減少由于頂壓降所導(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(guò)增加輸電線的橫截面積來(lái)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(lái)制造該材料平面。類似地，可以用來(lái)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(zhǎng)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，，白勺 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(duì)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(cè)并且輸入信號(hào)的對(duì)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頂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(cè)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(duì)于給定數(shù)據(jù)電壓通過(guò)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， 但是未必將作為頂壓降的結(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 ofa display device for automatically adjusting the optimum brightness under limited power consumption”的US20050062696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(méi)有認(rèn)識(shí)到或者提出對(duì)于如下問(wèn)題的解決方案對(duì)于不同的輸電線頂壓降可能不同，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(jí)。類似過(guò)程的數(shù)字實(shí)施被用來(lái)在高功率條件下自動(dòng)地降低顯示器的輝度級(jí)。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(duì)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(chǎng)或者幀。 該公開的確認(rèn)識(shí)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(méi)有認(rèn)識(shí)到或者提出對(duì)于如下問(wèn)題的解決方案對(duì)于不同的輸電線頂壓降可能不同，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(jí)，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(duì)大部分圖像幀甚至整個(gè)圖像幀來(lái)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(lái)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。另外，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(jué)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(hào)并且生成轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)以驅(qū)動(dòng)該顯示器中的發(fā)光元件的顯示驅(qū)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(hào)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(hào)和所估計(jì)的電流的函數(shù)生成轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)。與上述討論的自動(dòng)輝度級(jí)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(duì)整個(gè)圖像幀執(zhí)行轉(zhuǎn)換計(jì)算。
^^"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(wú)源矩陣 EL 顯示器，其中掃面行電極并且將調(diào)制信號(hào)提供給列電極，其中通過(guò)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(duì)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(lái)產(chǎn)生所提供的信號(hào)。同之前的公開一樣，對(duì)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(lái)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(wú)源矩陣器件中的頂壓降的方法，它沒(méi)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(duì)相關(guān)的偽像避免方法的影響，并且尤其沒(méi)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(guò)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(jué)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(duì)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(duì)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(duì)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(hào)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(hào)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(hào)；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(hào)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(hào)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(hào)，該轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)用于通過(guò)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)線和選擇線提供的信號(hào)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(hào)、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(duì)每個(gè)區(qū)域所接收的輸入圖像信號(hào)以估計(jì)將在沿如果沒(méi)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(hào)和所估計(jì)的電流的函數(shù)順序地生成用來(lái)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(hào)。


圖1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(guò)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OLED的像素控制電路的電路圖；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；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OLED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；圖9是用于本發(fā)明的倒置OLED元件的各層的圖解；圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于控制倒置OLED的像素控制電路的電路圖；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)施例的顯示器的俯視圖； 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)步驟的流程圖；
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10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(duì)輸電線提供，至少一個(gè)輸電線對(duì)、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(duì)于每個(gè)區(qū)域僅僅示出一個(gè)輸電線對(duì)、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對(duì)、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(hào)，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(hào)。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(hào)，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(hào)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(hào)16并且生成轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)信號(hào)18以通過(guò)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(guò)程由該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器使用，該過(guò)程包括順序地接收80輸入圖像信號(hào)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(hào)以估計(jì)將在沿向由輸電線M限定的每一個(gè)區(qū)域20提供電流的至少一個(gè)輸電線M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(hào)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(hào)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M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M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(hào)，所以在任何給定時(shí)間只須對(duì)沿一個(gè)輸電線定位的發(fā)光元件緩沖該輸入圖像信號(hào)。因而，必須被緩沖以計(jì)算每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路處的頂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(lái)說(shuō)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0LED，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100、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(hào)被提供在選擇線100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被激活并且電流被允許流向OLED 106。通過(guò)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(duì)輸電線。這在圖5中進(jìn)一步說(shuō)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僅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(qǐng)注意導(dǎo)致輸電線上的這些電壓變化的頂壓降不是恒定的，而是作為驅(qū)動(dòng)由任何輸電線對(duì)供電的OLED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)，OLED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)輸電線對(duì)、26并且將互補(bǔ)的輸電線形成為在整個(gè)OLED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2436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(jí))，并且可以具有可忽略的頂壓降，從而允許該一個(gè)輸電線上的IR壓降可以被忽略。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OLED 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上的頂壓降所導(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?cè)?LED106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110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(duì)。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(zhǎng)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110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(duì)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)該返回輸電線被構(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(duì)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(hào)，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(hào)，該像素驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)一步由沿第一維(即如圖2所示的水平方向)定向的選擇線控制。也就是說(shuō)，當(dāng)在選擇線5254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(hào)。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)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入用于該區(qū)域內(nèi)的所有發(fā)光元件的像素驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)間將被計(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 6，4 ，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(jiǎn)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。9
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(shì)在于提供針對(duì)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(duì)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M、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M供電而發(fā)光元件 38、40、42、44由供電輸電線沈供電。也應(yīng)注意供電輸電線24 J6必須與該底板上的其它部件共用區(qū)域。例如，供電輸電線對(duì)、26，選擇線5254和功率TFT 50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€對(duì)、26，選擇線52、討和功率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)的輸電線對(duì)、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MJ6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(duì)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OLED上提供的電流并且因?yàn)镺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(hào)所需的電流成比例。幸運(yùn)的是，人類視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)亮度的低空間頻率變化相對(duì)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(jué)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(duì)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(chǎng)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頂壓降引起的非預(yù)期的亮度變化在某些情況下能夠被直接觀察到并且對(duì)于該顯示器件的用戶來(lái)說(shuō)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(duì)比度并且由此降低整體圖像質(zhì)量。圖6a示出了由于頂壓降很可能退化的代表性的期望圖像的示圖，并且圖6b提供了由于頂壓降所導(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、 IM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(méi)有頂壓降的EL顯示器上那樣，當(dāng)在 EL顯示器上存在頂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(cè)到該漸變。然而，圖6a中灰色條125 的外觀顯著地受頂壓降的影響并且看上去由圖6b中的三個(gè)條段U6a、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(hào)被用來(lái)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、U6b、126c)的亮度由于沿驅(qū)動(dòng)區(qū)U6a、126b和126c的不同輸電線的不同頂壓降是不均勻的，該不同頂壓降是由于在區(qū)120汲取的電流和在區(qū)122和IM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相同的輸電線驅(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、U6b、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。由于相鄰輸電線之間所產(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(duì)于人眼是完全可檢測(cè)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(shí)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(duì)提供，至少一個(gè)輸電線沿該顯示器的第一維定向，每一區(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(hào)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(hào)。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(hào)，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(hào)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(shí)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(hào)，并且生成轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)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)器接收用于驅(qū)動(dòng)區(qū)域內(nèi)的發(fā)光元件的輸入圖像信號(hào)、分析輸入圖像信號(hào)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(hào)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(hào)，從而允許計(jì)算由輸電線限定的區(qū)域上的壓降而沒(méi)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(guò)程被用于兩個(gè)分開的EL單元配置。 然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)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0LED。對(duì)于非倒置0LED，意味著OLED的陽(yáng)極位于基板附近并且OLED的陰極與陽(yáng)極相對(duì)OLED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(yáng)極 134，陽(yáng)極134與該有源矩陣電路接觸，并且用來(lái)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(guò)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(guò)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(Vgs)。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，源極和漏極輸電線上的電壓等于由電源提供的這些線上的電壓減去作為輸電線的電阻和驅(qū)動(dòng)沿該輸電線的其它OLED所需的電流的函數(shù)而出現(xiàn)的電壓降低。因?yàn)殡娏骱碗妷涸谶@些器件中通常不是線性相關(guān)的，該問(wèn)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(jiǎn)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，從而將頂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(méi)有很大不同，這可以通過(guò)簡(jiǎn)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(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，有可能利用視頻序列內(nèi)的幀之間的相關(guān)性以進(jìn)一步阻止通過(guò)應(yīng)用這種限制過(guò)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(guò)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(hào)，該輸入圖像信號(hào)典型地由輸入RGB代碼值組成。該輸入信號(hào)然后典型地通過(guò)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(duì)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(lái)確定 144。該步驟可以依賴于來(lái)自外部源的輸入，所述外部源例如用戶亮度控制、用戶對(duì)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(lái)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(duì)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(duì)輸入圖像信號(hào)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，將獲得巧4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)域的電流總和的比率。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(méi)有顯著改變，因此僅僅允許亮度中的低頻偏移，對(duì)于亮度的低頻偏移人類視覺(jué)系統(tǒng)不是很敏感。然后將得到的經(jīng)過(guò)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(hào)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(hào)。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(hào)可以通過(guò)這些LUT再現(xiàn)以獲得顯示驅(qū)動(dòng)電壓， 然后在有源矩陣顯示器的適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)線上生成該顯示驅(qū)動(dòng)電壓以顯示168該圖像。注意，在該過(guò)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(guò)這樣的過(guò)程產(chǎn)生的圖像呈現(xiàn)的延遲僅僅是計(jì)時(shí)(clock) 一行數(shù)據(jù)進(jìn)入行緩沖器所需的時(shí)間。雖然這樣的過(guò)程能夠?qū)υ撦斎雸D像信號(hào)提供必要的修正，但是可以對(duì)該過(guò)程做出許多增強(qiáng)或者修改。在一個(gè)這樣的過(guò)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(chǎng)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(guò)如下來(lái)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，作為圖像中的位置的函數(shù)的該比例的改變可以被最小化。注意，這樣的過(guò)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(guò)這樣的過(guò)程，由于頂壓降所導(dǎo)致的行到行的亮度的非有意改變可以被顯著地降低。此外，該過(guò)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η型半導(dǎo)電材料的有源矩陣基板附近形成倒置 OLED0對(duì)于倒置0LED，意味著OLED的陰極位于半導(dǎo)電基板上并且OLED的陽(yáng)極與陰極相對(duì) OLED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(lái)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(yáng)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(guò)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(guò)OLED 106然后流過(guò)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0LED，電子流過(guò)功率TFT然后流過(guò)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 被放在該圖的底部附近。這種改變的更明顯的效果之一是它簡(jiǎn)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(hào)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(duì)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(duì)頂壓降變化的更大的敏感度，這是因?yàn)橛捎跀?shù)據(jù)信號(hào)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(duì)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(duì)頂壓降的極端靈敏度，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顯示器配置中頂壓降的影響可以有利地通過(guò)簡(jiǎn)單求解一組線性方程來(lái)建模。雖然有可能在其它OLED配置中形成補(bǔ)償頂壓降的轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)，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(hào)電壓和輸電線上的電壓的影響，這使得形成補(bǔ)償頂壓降影響的轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)特別有利，而不是試圖僅僅通過(guò)如第一實(shí)施例中討論的避免大電流值來(lái)改善它的影響。此外，這些計(jì)算可以被簡(jiǎn)化，使得分析輸入圖像信號(hào)82和生成轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)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
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(duì)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(hào)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(hào)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(hào)；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(hào)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(hào)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(hào)，該轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)用于借助于通過(guò)數(shù)據(jù)線和選擇線提供的信號(hào)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(hào)、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(hào)以估計(jì)將在沿如果沒(méi)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(hào)和所估計(jì)的電流的函數(shù)順序地生成用來(lái)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(hào)，其中該一個(gè)或多個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)器通過(guò)如下步驟順序地生成用于驅(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(hào)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(duì)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；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(lái)估計(jì)沿該輸電線的該多個(gè)點(diǎn)的每一處的壓降；根據(jù)輸入圖像信號(hào)來(lái)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(lái)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。
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(hào)(102)以驅(qū)動(dòng)該像素驅(qū)動(dòng)電路并且生成用于通過(guò)提供的信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件的轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)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(duì)(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(hào)、分析為每個(gè)區(qū)域接收的輸入圖像信號(hào)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(lái)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(hào)。
文檔編號(hào)G09G3/32GK102231260SQ201110231248
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)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(qǐng)人:全球Oled科技有限責(zé)任公司