CN105393296B - 具有补偿技术的显示面板 - Google Patents

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Abstract

一种电压编程显示系统，其允许对面板中的像素的影响的测量，所述系统包括连接至供给线和编程线的有源像素和参考像素。所述参考像素被控制为不会随着时间发生因老化和工作条件而造成的实质性变化。读出电路连接至所述有源像素和所述参考像素以当所述像素被供给有已知的输入信号时从所述像素读取电流、电压和电荷中的至少一者。所述读出电路随着时间发生因老化和工作条件而造成的变化，但是来自所述参考像素的读出值被用来对来自所述有源像素的读出值进行调整以补偿不想要的影响。

Description

具有补偿技术的显示面板
相关申请的交叉参考
本申请：
(1)主张享有于2013年5月24日提交的美国临时申请第61/827404号(代理律师案卷号058161-000039PL03)的权益；
(2)是于2013年5月9日提交的美国专利申请第13/890926号(代理律师案卷号058161-000039USP2)的部分连续案，美国专利申请第13/890926号是于2013年4月24日提交的美国专利申请第13/869399号(代理律师案卷号058161-000039USP1)的部分连续案，美国专利申请第13/869399号是于2010年11月30日提交的美国专利申请第12/956842号(代理律师案卷号058161-000039USPT)的部分连续案，美国专利申请第12/956842号主张享有于2009年11月30日提交的加拿大申请第2688870号(代理律师案卷号058161-000039CAPT)的权益；
(3)是于2013年3月16日提交的美国专利申请第13/844856号(代理律师案卷号058161-000034USC1)的部分连续案，美国专利申请第13/844856号是于2010年6月16日提交的美国专利申请第12/816856号(代理律师案卷号058161-000034USPT)的连续案，美国专利申请第12/816856号主张享有于2009年6月16日提交的加拿大申请第2669367号(代理律师案卷号058161-000034CAPT)的权益；
(4)是于2014年3月13日提交的国际申请第PCT/IB2014/059753号(代理律师案卷号058161-000081WOPT)的部分连续案，国际申请第PCT/IB2014/059753号主张享有于2013年3月13日提交的美国临时申请第61/779776号(代理律师案卷号058161-000081PL01)的权益；并且
(5)主张享有于2014年4月8日提交的美国临时申请第61/976910号(代理律师案卷号058161-000081PL02)的权益；
据此，将上述申请的全部内容以引用的方式并入本文。
版权声明
本专利申请文件的部分公开内容包含受版权保护的材料。版权所有人不反对任何人按照其在美国专利和商标局的专利文档或记录中的形式对本专利公开内容进行复制，但在其它方面保留所有版权。
技术领域
本发明一般来说涉及有源矩阵有机发光器件(AMOLED)显示器，特别地，涉及确定需要对这样的显示器的像素进行补偿的老化条件。
背景技术
目前，正在引入有源矩阵有机发光器件(“AMOLED”)显示器。与常规的液晶显示器相比，该显示器的优点包括低功耗、制造柔性和更高刷新率。与常规的液晶显示器相反，AMOLED显示器中不存在背光，因为各像素是由不同颜色的独立发光的OLED构成的。OLED基于通过驱动晶体管供给的电流而发光。驱动晶体管通常是薄膜晶体管(TFT)。各像素消耗的功率与像素产生的光量有直接关系。
驱动晶体管的驱动电流决定像素的OLED亮度。因为像素电路是电压可编程的，所以改变驱动晶体管的电压-电流特性的显示器表面的时空热曲线影响显示的质量。薄膜晶体管器件的短期老化速率也是温度依赖性的。此外，像素的输出受驱动晶体管的长期老化的影响。为了补偿不需要的热驱动型视觉影响，可以对视频流施加适当的校正。可以通过针对用于确定老化效应的像素的存储数据的像素校准来适当地确定驱动晶体管的长期老化。因此，在显示器的整个寿命中均需要精确的老化数据。
目前，通过将所有像素供电至最大亮度来在运送前测试具有像素的显示器。然后对像素阵列进行光学检查来判断是否所有像素都进行运作。然而，光学检查无法检测出在像素输出中可能不会表现出来的电故障。像素的基线数据基于的是离开工厂前确定的像素的设计参数和特性，但是它并不说明像素自身的实际物理特性。
各种补偿系统使用这样的普通驱动方案：视频帧一直被显示在面板上且OLED和TFT电路不断地经受电应力。此外，在各视频帧期间通过将有源子像素的灰度值改变为期望的值，对各子像素进行像素校准(数据替换和测量)。这造成在校准期间看到被测子像素的视觉伪像。这也可能使被测子像素的老化变得更糟，因为修改的灰度级在整个帧的持续期间都保持在该子像素上。
此外，以前的OLED显示器补偿技术考虑背板老化和OLED效率损失。提取面板的老化(和/或均匀性)且将其存储于查找表中作为原始或处理过的数据。然后，补偿模块使用存储的数据补偿背板的电参数的任何偏移(例如，阈值电压偏移)或OLED的电参数的任何偏移(例如，OLED工作电压偏移)。这样的技术也能够用来补偿OLED效率损失。这些技术基于这样的假设：尽管OLED效率降低，但是OLED颜色坐标还是稳定的。取决于OLED材料和要求的器件寿命，该假设可能是有效的假设。然而，对于颜色坐标的稳定性低的OLED材料，该假设可能导致过度的显示色移以及图像残留问题。
OLED的颜色坐标(即，色度)随着时间而偏移。这些偏移在白色OLED中更加显著，这时因为OLED结构中组合用来创建白光的不同颜色成分可能不同地偏移(例如，组合的OLED堆叠的蓝色部可能比红色或绿色部更快地老化)，从而造成显示白点的不期望的偏移，这样的不期望的偏移又造成图像残留等伪像。此外，这种现象也可适用于其它OLED，例如二维阵列中仅由单色成分构成的OLED(即，单一红色OLED堆叠、单一绿色OLED堆叠等等)等。因此，显示器中发生的色移能够造成严重的图像残留问题。
此外，如在先的文档和专利所述，IGNIS MaxlifeTM能够补偿包括老化、非均匀性和温度等等在内的OLED和背板问题。用显示器的专用资源进行补偿因子的计算。
因此，需要提供显示器时域和空域信息的精确测量的技术以及应用该信息来提高AMOLED显示器中的显示均匀性的方法。还需要为了老化补偿的目的而精确地确定像素特性的基线测量。
发明内容
一种电压编程显示系统，其允许测量对面板中的像素的影响，所述系统包括：用于形成显示面板以在工作条件下显示图像的多个有源像素，所述有源像素分别连接至供给线和编程线；和被包含于显示区内的多个参考像素。所述有源像素和所述参考像素都连接至所述供给线和所述编程线。所述参考像素被控制为不随着时间发生因老化和工作条件而造成的实质性变化。读出电路连接至所述有源像素和所述参考像素以当所述像素供给有已知的输入信号时从所述像素读取电流、电压或电荷中的至少一者。所述读出电路随着时间发生因老化和工作条件而造成的变化，但是来自所述参考像素的读出值被用来对来自所述有源像素的读出值进行调整以补偿不想要的影响。
根据另一个实施例，一种被设置用来在由多个像素的阵列形成的彩色显示器的长期工作中维持基本恒定的显示白点的系统，其中，各所述像素包括具有不同颜色的多个子像素且所述子像素均包括发光器件。显示是通过对相继地选择的像素的子像素供电来产生的，且各被选像素的颜色通过所述被选像素中的子像素的供电的相对水平来控制。各像素中的子像素的退化行为被确定，且调整各像素中的子像素的供电的相对水平以调整所述子像素的亮度份额，从而补偿所述子像素的退化行为。优选地，所述亮度份额被调整为维持基本恒定的显示白点。
根据又一个实施例，所述发光器件是OLED，且使用的所述退化行为是被选像素(例如RGBW显示中的白色像素等)的子像素的色度坐标的偏移。输入至各OLED的电流处的电压被测量且用于确定色度坐标的偏移。
根据另一个实施例，彩色显示器使用诸如OLED等发光器件，在更加具体的示例中，随着发光器件老化，色移在这样的显示器中得到补偿。
根据另一个实施例，一种在由多个像素的阵列形成的彩色显示器的长期工作中维持基本恒定的显示白点的系统，其中，所述像素均包括具有不同颜色的多个子像素且所述子像素均包括发光器件。显示是通过对相继地选择的像素的子像素供电来产生的，且各被选像素的颜色通过所述被选像素的子像素的供电的相对水平来控制。各像素中的子像素的退化行为被确定，且调整各像素中的子像素的供电的相对水平以调整所述子像素的亮度份额，从而补偿所述子像素的退化行为。优选地，所述亮度份额被调整为维持基本恒定的显示白点。
根据另一个实施例，实施例特征针对显示器中使用的电路，更加具体他，旨在用于补偿多个退化现象。
根据另一个实施例，一种旨在同时补偿多个退化现象的方法，其中，所述退化现象不利地影响有源矩阵显示器中电流驱动型像素的亮度性能。所述像素电路均包括由驱动晶体管驱动的发光器件(例如有机发光二极管或OLED等)。退化现象包括非均匀性现象(由工艺非均匀性造成)、时间依赖的老化现象和动态效应现象(可能是由像素电路的驱动晶体管的阈值电压的偏移造成的)。
根据另一个实施例，作为使用针对各补偿阶段的离散步骤的替代，集成补偿带来更有效的实施。因此，本发明的方面提出了一种对不利地影响有源矩阵显示器中的电流驱动型像素电路的亮度性能的多个退化现象的补偿方法。各所述像素电路包括由驱动晶体管驱动的发光器件。所述方法包括：使用一个或多个控制器将用来补偿所述退化现象的第一现象的多个第一因子存储于第一表格中且将用来补偿所述退化现象的第二现象的多个第二因子存储于第二表格。所述方法还包括：使用至少一个所述控制器测量受到所述第一现象和所述第二现象中被检测的一者影响的被选择的一个所述像素电路的特性，并且响应于所述测量，使用至少一个所述控制器确定针对被检测的现象的相应的第一因子和第二因子的新值以产生第一调整值。所述方法还包括：响应于确定所述新值，使用至少一个所述控制器自动地计算所述第一因子和第二因子中的另一者来产生第二调整值，并且使用至少一个所述控制器将所述第一调整值和所述第二调整值存储在所述第一表格和所述第二表格中的对应的表格中。所述方法还包括：响应于所述第一调整值和所述第二调整值的存储，随后使用至少一个所述控制器根据基于所述第一调整值和所述第二调整值的像素电路特性来驱动被选选的像素电路。这些前述的行为能够以任何顺序来实施且能够补偿一个或多个现象的任何组合。
根据另一个实施例，提出了一种对不利地影响有源矩阵显示器中的电流驱动型像素电路的亮度性能的多个退化现象进行补偿的方法。所述像素电路分别包括由驱动晶体管驱动的发光器件。所述方法包括：使用一个或多个控制器将用来补偿各所述像素电路的退化现象的非均匀性现象的多个幂因子存储于幂因子表格中，所述非均匀性现象与所述有源矩阵显示的制造中的工艺非均匀性有关。所述方法还包括：使用至少一个所述控制器将用来至少补偿所述像素电路的各个发光器件或驱动晶体管的一者或多者的退化现象的时间依赖的老化现象的多个比例因子存储于比例因子表格中。所述方法还包括：使用至少一个所述控制器将用来至少补偿所述退化现象的动态效应现象的多个偏置因子存储于偏置因子表格中，所述动态效应现象至少由各所述像素电路的驱动晶体管的阈值电压的偏移造成。所述方法还包括：使用至少一个所述控制器测量受到所述非均匀性现象、所述老化现象或所述动态效应现象中被检测的一者影响的被选择的一个所述像素电路的特性。所述方法还包括：响应于所述测量，使用至少一个所述控制器确定针对被检测的现象的相应的幂因子、比例因子或偏置因子的新值来产生第一调整值。所述方法还包括：响应于所述新值的确定，使用至少一个所述控制器自动地计算所述幂因子、所述比例因子和所述偏置因子中的另外两者以产生第二调整值和第三调整值。所述方法还包括：使用至少一个所述控制器将所述第一、第二和第三调整值存储在所述幂因子表格、所述比例因子表格和所述偏置因子表格中的相应的表格中。所述方法还包括：响应于所述第一、第二和第三调整值的存储，随后使用至少一个所述控制器根据基于所述第一、第二和第三调整值的电流来驱动所选的像素电路。这些前述的行为能够以任何顺序来实施且能够补偿一个或多个现象的任何组合。
根据另一个实施例，提出了一种对不利地影响亮度性能的退化现象进行补偿的显示系统。所述系统包括具有电流驱动型像素电路的有源矩阵，各所述像素电路包括：由驱动晶体管驱动的发光器件；处理器；和存储器件。所述存储器件具有存储的指令，当所述存储的指令被所述处理器执行时，所述存储的指令造成所述系统：将用来补偿所述退化现象的第一现象的多个第一因子存储于第一表格中且将用来补偿所述退化现象的第二现象的多个第二因子存储于第二表格中。当所述存储的指令被所述处理器执行时，所述存储的指令还造成所述系统：测量受到所述第一现象和所述第二现象中被检测的一者影响的被选择的一个所述像素电路的特性，并且响应于所述测量，确定针对被检测的现象的相应的第一因子和第二因子的新值以产生第一调整值。当由所述处理器执行且响应于所述新值的确定时，所述存储的指令还造成所述系统：自动地计算所述第一因子和第二因子中的另一者以产生第二调整值。当由所述处理器执行时，所述存储的指令还造成所述系统：将所述第一调整值和所述第二调整值存储在所述第一表格和所述第二表格中的对应的表格中，并且响应于所述第一调整值和所述第二调整值的存储，随后根据基于所述第一调整值和所述第二调整值的像素电路特性来驱动被选择的像素电路。这些前述的行为能够以任何顺序来实施且能够补偿一个或多个现象的任何组合。
根据另一个实施例且为了使MaxLifeTM的复杂度达到便携式应用的舒适水平，将面板的测量移动至离线阶段。因此，这样的时序控制器(“TCON”)、测量调度器、计算模块、驱动电路和存储接口变得更简化。
根据另一个实施例，一种系统包括显示模块和系统模块。所述显示模块集成于便携式设备中且具有与驱动单元、测量单元、时序控制器、补偿子模块和显示存储单元中的一者或多者通信连接的显示器。所述系统模块通信连接至所述显示模块且具有一个或多个接口模块、一个或多个处理单元和一个或多个系统存储单元。所述处理单元和所述系统存储单元中的至少一者是能够编程的以在离线工作期间计算用于所述显示模块的新补偿参数。
鉴于参照附图作出的各种实施例和/或方面的详细说明，本发明的前述和额外的方面和实施例对本领域普通技术人员而言将是显然的。接下来将提供附图的简要说明。
附图说明
在阅读下面的详细说明以及参照附图的基础上，本发明的前述及其它优点将变得显然。
图1是具有参考像素的AMOLED显示器的框图，所述参考像素用来校正用于参数补偿控制的数据；
图2A是其老化参数可以被测试的AMOLED的一个像素的驱动电路的框图；
图2B是AMOLED的一个像素的驱动电路的电路图；
图3是用来确定被测器件的一个基线老化参数的系统的框图，；
图4A是图3中的在老化补偿使用的电流比较器的框图，该电流比较器用于将参考电流水平与被测器件进行比较；
图4B是图4A的电流比较器的详细电路图；
图4C是与图4A中的电流比较器连接的图3中的被测器件的详细框图；
图5A是在被测器件的电流输出的确定步骤中图3-4中的电流比较器所用信号的信号时序图；
图5B是图3-4中的电流比较器的偏置电流校准所用信号的信号时序图；
图6是用来补偿图1的AMOLED显示装置的老化的参考电流系统的框图；
图7是使用用于在不同情况下的显示器调整的多个亮度曲线的系统的框图；
图8是显示器的像素校准所用视频帧的帧图；且
图9是示出了为了更精确老化补偿而施加于参考像素的小电流的使用的曲线图。
图10是具有包括有参考像素行的像素阵列的显示器的示意图。
图11是通过在用复位值对像素进行编程的编程期间之前施加复位周期来进行老化补偿的时序图。
图12A是具有IR降补偿的像素电路的电路图。
图12B是图12A的像素电路的正常工作的时序图。
图12C是来自图12A的像素电路的TFT直接读出的时序图。
图12D是来自图12A的像素电路的OLED直接读出的时序图。
图13A是具有基于电荷的补偿的像素电路的电路图。
图13B是图13A的像素电路的正常工作的时序图。
图13C是来自图13A的像素电路的TFT直接读出的时序图。
图13D是来自图13A的像素电路的OLED直接读出的时序图。
图13E是来自图13A的像素电路的OLED间接读出的时序图。
图14是偏置像素电路的电路图。
图15A是具有与OLED和像素电路连接的信号线的像素电路的电路图。
图15B是具有图案化为信号线的ITO电极的像素电路的电路图。
图16是用于面板探测的焊盘布置的示意图。
图17是用于背板测试的像素电路的电路图。
图18是用于全显示器测试的像素电路的电路图。
图19是对使用OLED的彩色显示器的像素的色移进行补偿的系统的功能框图。
图20是CIE色度图。
图21是对图19的系统的色移进行补偿的过程的流程图。
图22A是一对曲线图，它示出了经受两种不同应力状况的两个白色OLED的被测亮度值的色度坐标Cx的变化，该Cx的变化是测量的OLED电压与不老化的参考OLED电压之间的差的函数。
图22B是一对曲线图，它示出了经受两种不同应力状况的两个白色OLED的被测亮度值的色度坐标Cy的变化，该Cy的变化是测量的OLED电压与不老化的参考OLED电压之间的差的函数。
图23是示出了亮度校正因子的变化的曲线图，该亮度校正因子的变化是经受图4所绘出的应力状况中的一者的白色OLED的OLED电压的函数。
图24是对使用OLED的彩色显示器的像素的色移进行补偿的变型系统的功能框图。
图25图示了对像素的退化进行监测且对像素退化提供补偿的系统的示例性构造。
图26是根据本发明一个方面的整合补偿数据通路的流程图。
图27图示了用于提高在低灰度下的分辨率的非线性伽马曲线。
图28图示了使用位分配的压缩线性伽马曲线。
图29是图示了MaxLifeTM显示器集成于便携式设备中的示意图。
尽管本发明容易获得各种修改和替代形式，但是已经通过附图中的示例示出了具体的实施例，并将在本文详细说明这些具体的实施例。然而，应当理解，本发明不是旨在限于公开的特定形式。相反，本发明旨在覆盖落在随附权利要求所限定的发明主旨和范围内的所有变型例、等同物和替代方案。
具体实施方式
图1是具有有源矩阵区或像素阵列102的电子显示系统100，在有源矩阵区或像素阵列102中，有源像素104a-d的阵列以行列构造布置。为了便于说明，仅示出了两行两列。有源矩阵区(作为像素阵列102)的外部是周边区106，其中配置有对像素阵列102的区域进行驱动和控制的周边电路。周边电路包括栅极或地址驱动电路108、源极或数据驱动电路110、控制器112和可选电源电压(例如，Vdd)驱动器114。控制器112控制栅极、源极和电源电压驱动器108、110和114。栅极驱动器108在控制器112的控制下操作地址或选择线SEL[i]、SEL[i+1]等等，一条地址或选择线对应像素阵列102中的一行像素104。在下面所述的像素共享构造中，栅极或地址驱动电路108还能够选择性地操作全局选择线GSEL[j]和选择性地操作全局选择线/GSEL[j]，全局选择线操作像素阵列102中像素104a-d的多个行(例如像素104a-d的每两行)。源极驱动电路110在控制器112的控制下操作电压数据线Vdata[k]、Vdata[k+1]等等，一条电压数据线对应像素阵列102中的一列像素104a-d。电压数据线将指示像素104中的各发光器件的亮度的电压编程信息运载至各像素104。各像素104中的存储元件(例如电容器)存储所述电压编程信息直至发光或驱动周期开启发光器件。可选电源电压驱动器114在控制器112的控制下控制电源电压(EL_Vdd)线，一条电源电压线对应像素阵列102中的一行像素104a-d。
显示系统100也可以包括电流源电路，其提供电流偏置线上的固定电流。在一些构造中，参考电流能够供给至电流源电路。在这样的构造中，电流源控件对电流偏置线上的偏置电流的施加时序进行控制。在参考电流不供给至电流源电路的构造中，电流源地址驱动器对电流偏置线上的偏置电流的施加时序进行控制。
众所周知，显示系统100中的各像素104a-d需要用指示像素104a-d发光器件亮度的信息来编程。帧(frame)定义了包括编程周期或阶段以及驱动或发光周期或阶段的时间期间，在编程周期或阶段内，用指示亮度的编程电压对显示系统100的各个像素进行编程，在驱动或发光周期或阶段内，各像素中的各发光器件被导通从而以与存储于存储元件中的编程电压相对应的亮度发光。帧因此是构成显示在显示系统100上的完整动态图像的许多静态图像中的一幅。存在至少两种对像素编程和驱动的方案：逐行或逐帧。在逐行编程中，对像素的一行进行编程然后驱动，然后再对像素的下一行进行编程和驱动。在逐帧编程中，首先对显示系统100像素的所有行进行编程，然后逐行驱动所有的帧。任一方案都能够在各帧开始或结束时使用短暂的垂直消隐时间，在该时间内像素既不被编程也不被驱动。
位于像素阵列102外部的组件可以布置在像素阵列102周围的周边区106中并且位于布置有像素阵列102的同一物理基板上。这些组件包括栅极驱动器108、源极驱动器110和可选电源电压控件114。可替代地，周边区中的一些组件能够布置在与像素阵列102同一基板上而其它组件布置在不同基板上，或周边区中的所有组件能够布置在与布置有像素阵列102的基板不同的基板上。栅极驱动器108、源极驱动器110和电源电压控件114一起组成显示驱动电路。一些构造中的显示驱动电路可以包括栅极驱动器108和源极驱动器110但是不包括电源电压控件114。
显示系统100还包括电流供给和读出电路120，其从数据输出线VD[k]、VD[k+1]等等中读取输出数据，一条数据输出线对应于像素阵列102的一列像素104a、104c。一组列参考像素130被制造在像素阵列102的各列(例如像素104a和104c的列)的端部的边缘。列参考像素130也可以接收来自控制器112的输入信号并且将数据信号输出至电流供给和读出电路120。列参考像素130包括驱动晶体管和OLED但是不是显示图像的像素阵列102的一部分。如将在下面所述，列参考像素130在编程周期的大部分时间内不被驱动，因为它们不是用来显示图像的像素阵列102的一部分，且因此与像素104a和104c相比它们不因编程电压的持续施加而老化。尽管图1仅示出了一个列参考像素130，但是应理解，可以具有任何数量的列参考像素，然而在该示例中，二至五个这样的参考像素可以用于像素的各列。阵列102中的各行像素还可以包括位于像素104a-d的各行(例如像素104a和104b的行)的端部的行参考像素132。行参考像素132包括驱动晶体管和OLED但是不是显示图像的像素阵列102的一部分。如将所述的那样，行参考像素132具有这样的功能：为生产时确定的像素亮度曲线提供参考检查。
图2A示出了图1中像素104的驱动电路200的框图。驱动电路200包括驱动器件202、有机发光器件(“OLED”)204、存储元件206和开关器件208。电压源212连接至驱动器件202。选择线214连接至开关器件来激活驱动电路200。数据线216使编程电压能够被施加于驱动器件202。监测线218使OLED 204和/或驱动器件202的输出能够受到监测。可替代地，监测线218和数据线216可以合并成一条线(即，Data/Mon)以通过这条单线既实施编程又实施监测的功能。
图2B示出了用来实现图2A驱动电路200的一个电路示例。如图2B所示，驱动器件202是驱动晶体管，其在本示例中是由非晶硅制成的薄膜晶体管。存储元件206在本示例中是电容器。开关器件208包括将不同的信号切换至驱动电路200的选择晶体管226和监测晶体管230。选择线214连接至选择晶体管226和监测晶体管230。在读出时间内，选择线214被拉高。可以经由编程电压输入线216来施加编程电压。可以从连接至监测晶体管230的监测线218读取监测电压。可以与像素编程周期并行地发送通向选择线214的信号。如将在下面所述，可以通过将参考电压施加于驱动晶体管的栅极周期性地测试驱动电路200。
存在从被测器件(DUT)(例如显示系统100)提取电特性数据的数种技术。被测器件(DUT)能够是包括(但不限于)发光二极管(LED)或OLED在内的任何材料(或器件)。这种测量可能在确定由像素阵列(例如图1的阵列102)构成的面板中OLED的老化(和/或均匀性)方面是有效的。提取的数据能够存储在图1中的控制器112的存储器中的查找表中作为原始或处理过的数据。该查找表可以用来补偿背板电参数的任何偏移(例如，阈值电压的偏移)或OLED电参数的任何偏移(例如，OLED工作电压的偏移)。尽管在这些示例中使用图1的OLED显示器，但是这里所述的技术可以应用于任何显示技术，包括但是不限于OLED、液晶显示器(LCD)、发光二极管显示器或等离子体显示器。在OLED的情况下，测量的电信息可以提供可能已经发生的任何老化的指示。
可以将电流施加于被测器件且可以测量输出电压。在本示例中，用模拟数字转换器(ADC)测量电压。对于相同的输出，与新的OLED所用的编程电压相比，老化的OLED等器件需要更高的编程电压。这种方法给出了被测器件的电压变化的直接测量。电流流动能够在任何方向上，但是为了图示的目的，电流通常馈入被测器件(DUT)。
图3是比较系统300的框图，其可以用来确定被测器件302的基线值从而确定老化对被测器件302的影响。比较系统使用两个参考电流来确定被测器件302的基线电流输出。被测器件302可以是驱动晶体管(例如图2B的驱动器件202)或者是OLED(例如图2B的OLED204)。当然，也可以使用图3所示的系统来测试其它类型的显示器。被测器件302具有被保持在恒定水平的编程电压输入304以输出电流。电流比较器306具有第一参考电流输入308和第二参考电流输入310。参考电流输入308经由开关314连接至第一参考电流源312。比较器306的第二电流输入310经由开关318连接至第二参考电流源316。被测器件302的输出320也连接至第二电流输入310。电流比较器306包括比较输出322。
通过将输入至输入304的电压保持恒定，被测器件302的输出电流也是恒定的。该电流取决于被测器件302的特性。对于来自第一参考电流源312的第一参考电流建立恒定电流，并经由开关314将第一参考电流施加于电流比较器306的第一输入308。将第二参考电流调整为不同水平且经由开关318连接至比较器306的第二输入310。第二参考电流与被测器件302的输出电流结合。因为第一和第二参考电流水平是已知的，所以来自电流比较器306的输出322的两个参考电流水平之间的差是被测器件302的电流水平。针对被测器件302存储产生的输出电流，并在被测器件302的使用寿命工作期间周期性地将该输出电流与根据相同编程电压水平测量的电流进行比较，以确定老化的影响。
产生的确定的器件电流可以存储于用于显示器中各器件的查找表中。当被测器件302老化时，电流将从期望的水平改变，因此可以根据通过图3的校准步骤确定的基准电流改变编程电压来补偿老化的影响。
图4A是可用于将参考电流与例如图3中的被测器件302的电流进行比较的电流比较器电路400的框图。电流比较器电路400具有允许诸如两个参考电流等各种电流输入以及诸如图1中的像素驱动电路200等被测器件的电流的控制节点402。在驱动器件202的电流被比较时电流为正电流或在OLED 204的电流被比较时电流为负电流。电流比较器电路400还包括运算跨阻放大电路404、前置放大器406以及产生电压输出410的电压比较器电路408。组合电流被输入至运算跨阻放大电路404并被转换成电压。该电压被输入至前置放大器并且电压比较器电路408确定电流差是为正还是为负并输出各电流差或零值。
图4B是图4A中的可以被用来针对诸如装置302等被测器件如图3中的处理中所述地比较电流的电流比较器电路400的示例的部件的电路图。运算跨阻放大电路404包括运算放大器412、第一电压输入414(CMP_VB)、第二电压输入416(CMP_VB)、电流输入418以及偏置电流源420。运算跨阻放大电路404还包括两个校准开关424和426。如下面将进行说明的，在本示例中，诸如图3中所示的被测器件302的电流、固定的第一参考电流及可变的第二参考电流等各种电流连接至电流输入418。当然，若需要，可将固定的第二参考电流设定为零。
第一参考电流输入与运算放大器412的负输入连接。因此，运算放大器412的负输入与图3中的被测器件302的输出电流以及一个或两个参考电流连接。运算放大器412的正输入与第一电压输入414连接。运算放大器412的输出与晶体管432的栅极连接。电阻器434连接在运算放大器412的负输入与晶体管432的源级之间。电阻器436连接在晶体管432的源级与第二电压输入416之间。
晶体管432的漏极直接连接至晶体管446的漏极并经由校准开关426连接至晶体管446的栅极。采样电容器444通过开关424连接在晶体管446的栅极与电源电压线411之间。晶体管446的源级也连接至电源电压线411。晶体管446的漏极和栅极分别与晶体管440和442的栅极端子连接。晶体管440和442的源级连接在一起并连接至偏置电流源438。晶体管440和442的漏极分别连接至晶体管448和450，晶体管448和450以二极管连接构造被接线至电源电压线411。如图4B所示，晶体管440、442、448和450以及偏置电流源438是前置放大器406的部件。
晶体管442的漏极和晶体管440的漏极分别与晶体管452的栅极和晶体管454的栅极连接。晶体管452和454的漏极连接至晶体管456和458。晶体管456的漏极和晶体管458的漏极分别连接至晶体管460的源级和晶体管462的源级。晶体管460和462的漏极端子和栅极端子分别连接至晶体管464和466的漏极端子和栅极端子。晶体管464和466的源级端子连接至电源电压线411。晶体管464的源级和漏极联接至晶体管468的源级和漏极，晶体管466的源级和漏极联接至晶体管470的源级和漏极。晶体管456和458的栅极联接至使能输入(enable input)472。使能输入472还联接至双晶体管468和470的栅极。
缓冲电路474连接至晶体管462的漏极和晶体管460的栅极。输出电压410连接至缓冲电路476，缓冲电路476连接至晶体管460的漏极和晶体管462的栅极。缓冲电路474用于平衡缓冲电路476。晶体管452、454、456、458、460、462、464、466、468和470以及缓冲电路474和476构成了电压比较器电路408。
电流比较器系统400可以基于包括但不限于CMOS半导体制造的任何集成电路技术。在本示例中，电流比较器系统400的部件是CMOS器件。针对来自第一电流输入418(Iref)的给定参考电流电平，确定输入电压414和416的输入电压的值。在本示例中，输入电压414和416的电压电平相同。可以通过使用在图4B中没有示出的数模转换器(DAC)装置来控制输入至运算放大器412的电压输入414和416。如果DAC的电压范围不足，那么也可增加电平移位器。偏置电流可以由诸如跨阻放大器电路等电压控制电流源或诸如薄膜晶体管等晶体管产生。
图4C示出了诸如图3中所示的系统300等测试系统的一个示例的详细框图。图4C中的测试系统连接至被测器件302，其中被测器件302可以是诸如图2中所示的像素驱动电路200等的像素驱动电路。在本示例中，对平板显示器的所有驱动电路进行测试。栅极驱动器电路480连接至所有驱动电路的选择线。栅极驱动器电路480包括使能输入，在本示例中当输入的信号为低时所述使能输入启动被测器件302。
被测器件302从源级驱动器电路484接收数据信号。源级驱动器电路484可以是诸如图1中的源级驱动器110等的源级驱动器。数据信号为预定值的编程电压。当栅极驱动器电路480启动装置时，被测器件302将电流输出在监控线上。来自被测器件302的监控线的输出连接至使多个装置能够被测试的模拟多路复用电路482。在本示例中，模拟多路复用电路482允许210个输入的多路复用，但是，当然可以对任意数量的输入进行多路复用。
被测器件302的信号输出与运算跨阻放大电路404的参考电流输入418连接。在本示例中，如图3所述，可变参考电流源连接至电流输入418。在本示例中，不存在诸如图3中的第一参考电流等固定参考电流。因此，图3中的第一参考电流源的值在本示例中被认为是零。
图5A是图4A-4C中所示的电流比较器的信号的时序图。图5A中的时序图示出了图4C中的栅极驱动器480的栅极使能信号502、与模拟多路复用器482连接的CSE使能信号504、由可变参考电流源(其对于测试处理的每次迭代被设定为预定电平并与电流输入端418连接)产生的电流参考信号506、控制校准开关426的校准信号508、控制校准开关424的校准信号510、连接至使能输入472的比较器使能信号512以及输出410上的输出电压514。CSE使能信号504被保持为高，以确保被测器件302的监控线上的任何泄漏在最终的电流比较中被消除。
在第一阶段520中，栅极使能信号502被拉高且因此，图4C中的被测器件302的输出为零。因此，输入至电流比较器400的电流仅是来自被测器件302的监控线的泄漏电流。参考电流506的输出也被设定为零，使得图4B和4C中的晶体管432和436的最佳静止状态仅受线泄漏或读出电路的偏移的最小程度的影响。校准信号508被设定为高，这使校准开关426关闭。校准信号510被设定为高，这使校准开关424关闭。比较器使能信号512被设定为低且因此电压比较器电路408的输出被重置为逻辑1。因此，泄漏电流被输入至电流输入418且用于表示面板上的监控线的泄漏电流的电压被存储在电容器444上。
在第二阶段522中，栅极使能信号502被拉低且因此被测器件302的输出在来自源极驱动器电路484的设定编程电压输入下产生未知电流。来自被测器件302的电流与被设定为第一预定值并与被测器件的电流方向相反的参考电流506一起通过电流输入418而被输入。因此，电流输入418是参考电流506与来自被测器件302的电流的差。校准信号510被短暂地设定为低，以打开开关424。然后，校准信号508被设定为低且因此开关426被打开。然后，至开关424的校准信号510被设定为高，以关闭开关424，从而使晶体管446的栅极端子上的电压稳定化。比较器使能信号512保持为低且因此没有来自电压比较器电路408的输出。
在第三阶段524中，比较器使能信号512被拉高且电压比较器电路408在电压输出410上产生输出。在本示例中，输出电压信号514的正电压输出逻辑1表示正电流，因此表明了被测器件302的电流大于预定参考电流。电压输出端410上的零电压表示负电流，该负电流表明被测器件302的电流小于预定电平的参考电流。以此方式，被测器件的电流与参考电流之间的任何差异都被电流比较器电路400放大并检测出。然后，基于检测的结果将参考电流的值偏移至第二预定电平且重复阶段520、522和524。对参考电流进行调整使得比较电路400能够被测试系统使用，以确定被测器件302的电流输出。
图5B是为了确定用于运算跨阻放大电路404的图4B中的偏置电流源420的最佳偏置电流值而施加至图4C中所示的测试系统的信号的时序图。为了获得电流比较器电路400的最大信噪比(SNR)，必须对电流比较器进行校准。通过偏置电流源420的微调(finetuning)来实现所述校准。偏置电流源420的最佳偏置电流电平使像素的测量期间的噪声功率(其也是线泄漏的函数)最小化。因此，需要捕捉电流比较器的校准期间的线泄漏。
图5B中的时序图示出了图4C中的栅极驱动器480的栅极使能信号552、与模拟多路复用器482连接的CSE使能信号554、控制校准开关426的校准信号556、与使能输入472连接的比较器使能信号558、由可变参考电流源(其对于测试过程的每次迭代而被设定为预定电平并与电流输入418连接)产生的电流参考信号560以及输出410上的输出电压562。
CSE使能信号554被保持为高，以确保线上的任何泄漏被包括在校准处理中。为了防止被测器件302输出来自任何数据输入的电流，栅极使能信号552也被保持为高。在第一阶段570中，校准信号556被拉高，从而关闭校准开关426。另一校准信号被拉高，以关闭校准开关424。为了重置来自电压比较器电路408的电压输出，比较器使能信号558被拉低。来自被测器件302的监控线的任何泄漏电流被转换成存储在电容器444中的电压。
当至开关424的校准信号被拉低且随后校准信号556被拉低从而打开开关426时，进入第二阶段572。然后，至开关424的信号被拉高从而关闭开关424。小电流从参考电流源被输出至电流输入418。该小电流值是与电流比较器400的最小可检测信号(MDS)范围相对应的最小值。
当比较器使能信号558被拉高从而使电压比较器电路408能够读取输入时，进入第三阶段574。电压比较器电路408在输出410上的输出应当为正，这表示与泄漏电流相比的正电流。
当校准信号556再次被拉高从而关闭校准开关426时，进入第四阶段576。为了重置从电压比较器电路408输出的电压，比较器使能信号558被拉低。来自被测器件302的监控线的任何泄漏电流被转换成存储在电容器444中的电压。
当输入至开关424的校准信号被拉低且随后校准信号556被拉低从而打开开关426时，进入第五阶段578。然后，输入至开关424的信号被拉高，从而关闭开关424。小电流从参考电流源被输出至电流输入418。该小电流为与电流比较器400的最小可检测信号(MDS)范围相对应的最小值，但是是与第二阶段572中的正电流相反的负电流。
当比较器使能信号558被拉高从而使电压比较器电路408能够读取输入时，进入第六阶段580。电压比较器电路408在输出410上的输出应当为零，这表示与泄漏电流相比的负电流。
重复阶段570、572、574、576、578和580。通过调整偏置电流的值，最终，在1和0之间的有效输出电压触发的比率将达到表示最佳偏置电流值的最大值。
图6是图1中的显示系统100的控制器112的补偿组件的框图。补偿组件包括老化提取部600、背板老化/匹配模块602、色彩共享/伽马修正模块604、OLED老化存储器606以及补偿模块608。用于驱动显示系统100的具有电子元件的背板可以是包括(但不限于)非晶硅、多晶硅、单晶硅、有机半导体和氧化半导体的任何技术。而且，显示系统100可以是包括(但不限于)LED或OLED的任何显示器材料(或器件)。
老化提取部600被连接用来接收来自阵列102的输出数据，该输出数据基于阵列的像素的输入并且与用于测试老化对于阵列102的影响的输出相对应。老化提取部600使用列参考像素130的输出作为用于与有效像素104a-d的输出进行比较的基线，以确定包括各个列参考像素130在内的每列上的像素104a-d中的各者受到的老化影响。可替代地，可计算出列中的像素的平均值并将其与参考像素的值进行比较。色彩共享/伽马修正模块604也从列参考像素130获取数据以确定适当的色彩修正，用以补偿像素受到的老化影响。用于比较对比测量的基线可以被存储在OLED老化存储器606中的查找表中。背板老化/匹配模块602计算用于显示器的背板和电子产品的组件的调整。补偿模块608被提供有来自老化提取部600、背板老化/匹配模块602以及色彩共享/伽马修正模块604的输入，以修改输入至图1中的像素104a-d的编程电压从而对老化影响进行补偿。补偿模块608访问查找表，以获得阵列102上的像素104a-d中的每个像素的基础数据，所述基础数据将与校准数据结合使用。补偿模块608基于查找表中的值以及从显示阵列102中的像素获得的数据对像素104a-d的编程电压进行相应地修改。
图1中的控制器112对来自图1中的显示阵列102中的像素104a-d的数据进行测量，以对测量期间收集到的数据进行正确地规一化。对于每列上的像素，列参考像素130在这些功能中起到辅助作用。列参考像素130可位于用图1中的像素104a-d代表的有效观看区域(active viewing area)的外部，但是这类参考像素也可嵌入有效观察区域内。列参考像素130保存有诸如未老化或以预定方式老化等受控条件，从而为显示阵列102中的像素104a-d的测量数据提供补偿和抵消信息(offset and cancellation information)。此信息帮助控制器112抵消来自诸如室温等外源或诸如来自其它像素104a-d的泄漏电流等系统自身内部的共模噪声。使用阵列102上的几个像素的加权平均值也可提供关于全面板特性的信息，以解决诸如由于面板上的电阻引起的电压降，即电流/电阻(IR)降等问题。来自列参考像素130的由已知和受控源施加的信息可被使用在由补偿模块608运行的补偿算法中，以减小任何发散性产生的补偿误差。可使用从面板的初始基线测量收集的数据来对多个列参考像素130进行选择。坏的参考像素被识别出，且可选择替代的参考像素130以确保进一步的可靠性。当然，应当理解的是，可以使用行参考像素132来代替列参考像素130并且行可以代替列被用于校准和测量。
在使用外部读出电路来对像素特性的漂移进行补偿的显示器中，当像素随时间而被提供已知的输入信号时，读出电路从像素中读取电流、电压和电荷中的至少一者。读出信号被翻译成像素参数的漂移并被用来对像素特性变化进行补偿。这些系统主要容易出现因诸如温度变化、老化和漏电等不同的现象产生的读出电路变化的偏移。如图10所述，可使用参考像素行(图10中的具有阴影线的像素)来将这些影响从读出电路中消除，且可在显示阵列中使用这些参考行。这些参考像素行以大体上不受老化影响的方式而被偏置。读出电路读出这些参考像素行，也读出正常的显示行。之后，通过参考值来对正常行的读出值进行修正，以消除不期望的影响。由于每一列连接至一个读出电路，所以实用的方法是使用列中的参考像素来调整这列的正常像素。
主要变化将是面板上的既影响参考像素又影响正常像素电路的诸如温度等的全局影响。在此情况下，将通过补偿值来消除这种影响，所以将存在针对这样的现象的单独补偿。
为了在没有额外补偿因素或传感器的情况下提供针对全局现象的补偿，要从参考像素减去全局现象的影响。有不同的方法来计算全局现象的影响。然而，直接影响是：
平均参考值：这里，参考像素值的平均值被用作全局现象的影响。然后，可从所有的参考像素中减去此值。因此，如果使用全局现象对参考值进行修改，那么它将被从这些参考值中减去。因此，当通过参考值对像素测量值进行修正时，像素值中的全局影响将保持不变。因此，这将能够对这样的影响进行补偿。
主参考像素：另一种方法是使用主参考像素(主参考像素可以是参考像素的子集或完全不同的参考像素)。与前一方法类似，从参考像素电路中减去主参考像素的平均值，这导致在像素测量值中留有全局现象的影响。
有多种可以利用图1中的列参考像素130的补偿方法。例如，在薄膜晶体管测量中，将列参考像素130所需的用于输出电流的数据值从有源区(像素阵列102)中的相同列的像素104a-d的数据值中减去，以输出相同的电流。列参考像素130和像素104a-d的测量在时间上可以发生得非常接近，例如，在相同的视频帧内。电流的任何差异表示像素104a-d受到的老化影响。控制器112可使用获得的值来计算对像素104a-d的编程电压的适当调整，以在显示器的使用寿命内保持相同的亮度。列参考像素130的另一作用是为其它像素104提供参考电流以用作基线并且确定那些像素的电流输出受到的老化影响。因为参考像素130和有效像素104具有共同的数据和供电线，所以一些共模噪声抵消在测量中是固有的，因而参考像素130可简化数据操作。为了验证在生产显示器期间为了补偿用控制器的使用而存储的像素的亮度曲线是正确的，可对行参考像素132进行周期性地测量。
对于1080p显示器，在发货之前对显示器上的诸如图2中的驱动电路200等所有驱动电路的驱动晶体管和OLED的测量需要60至120秒，并将检测任何短路和开路的驱动晶体管和OLED(这导致故障或不发光的像素)。它还将检测驱动晶体管或OLED性能中的不均匀性(这导致亮度不均匀)。此技术可代替使用数码相机的光学检测，这使得在生产设备中不需要此昂贵的部件。由于滤色器是纯光学元件，所以不能够以电学的方式对使用滤色器的AMOLED进行完全地检测。在此情况下，通过提供额外的诊断信息并潜在地降低光学检测的复杂性，诸如Ignis的MAXLIFETM等对老化进行补偿的技术结合光学检测步骤可能是有用的。
这些测量提供的数据比光学检测可以提供的数据更多。知道点缺陷是否是由于短路或开路的驱动晶体管或者短路或开路的OLED而造成的可以帮助识别生产过程中的根本原因或缺陷。例如，短路OLED的最常见原因是在处理期间落在玻璃上的使OLED的阳极和阴极短路的微粒子污染。OLED短路的增加可以表明应当关闭生产线进行反应室清洗，或可以开始查找颗粒的新源头(过程，或设备，或人员，或材料的变化)。
诸如MAXLIFETM系统等用于对老化影响进行补偿的弛豫系统可以对过程不均匀性进行修正，这提高了显示器的良品率(yield)。然而，TFT或OLED中的测量电流和电压关系或特性对诊断也是有帮助的。例如，OLED电流电压特性的形状可以揭示出增大的电阻。可能的原因可能是晶体管源级/漏极金属与ITO之间的接触电阻的变化(在底部发射AMOLED中)。如果显示器的角落里的OLED显示出不同的电流电压特性，那么可能的原因可能是制造过程中的掩模未对准。
显示器上的具有不同的OLED电流电压特性的条纹或圆形区域可能是由于在制造过程中用来使有机蒸汽分散的歧管中的缺陷而造成的。在一个可能的情况中，OLED材料的小颗粒可能从高处的护罩剥落并落在歧管上，从而部分地阻塞孔口。测量数据将以具体图案显示出不同的OLED电流电压特性，这将有助于讯速地诊断问题。由于测量的精确性(例如，4.8英寸显示器以100nA的分辨率测量电流)以及OLED电流电压特性本身(代替亮度)的测量，所以能够检测到使用光学检测无法发现的变化。
此高精度的数据可用于统计过程控制，从而在处理开始漂移出所述控制的控制界限时进行识别。这能够使在完成的产品中检测出缺陷之前就提早进行修正动作(在OLED或驱动晶体管(TFT)的制造过程中)。由于对每个显示器上的每个TFT和OLED进行采样，所以测量样品被最大化。
如果驱动晶体管和OLED都正常地工作，那么期望范围内的读数将被返回至各组件。像素驱动电路要求：当对驱动晶体管进行测量时，OLED关闭(反之亦然)。所以如果驱动晶体管或OLED处于短路中，那么将使其它的测量不准确。如果OLED短路(所以电流读数为MAX)，那么数据将显示驱动晶体管开路(电流读出MIN)，但是实际上，驱动晶体管可能是能够进行操作的或是开路。如果需要关于驱动晶体管的额外数据，那么暂时地断开电源电压(EL_VSS)并使它浮动，这将获得正确的驱动晶体管测量，其表明了TFT实际上是能够进行操作的还是处于开路的。
以相同的方式，如果驱动晶体管短路，数据将显示OLED开路(但是OLED可能是能够进行操作的或开路)。如果需要关于OLED的额外数据，那么断开电源电压(EL_VDD)并使它浮动，这将获得正确的OLED测量，其表明了OLED实际上是能够进行操作的还是处于开路的。
如果像素中的OLED和TFT均表现为短路，那么像素中的一个元件将在测量期间讯速被烧毁，这导致了开路并进入不同的状态。在下面的表1中对这些结果进行了概括。
表1
Figure GDA0002489595560000231
图7示出了用于基于不同方面随时间控制显示器702的亮度的控制系统700的系统图。显示器702可包括OLED阵列或其它基于像素的显示装置。系统700包括文件生成器(profile generator)704和决策器706。文件生成器704接收来自OLED特性表710、背板特性表712和显示器规格文件714的特性数据。对于不同的条件，文件生成器704生成不同的亮度文件720a、720b…720n。这里，为了改善功率消耗、显示寿命和图像质量，可基于OLED和背板信息定义不同的亮度文件720a、720b…720n。而且，基于不同的应用，人们能够从亮度文件720a、720b…720n中选择不同的文件。例如，与时间相关的平板亮度文件可用于显示诸如电影等视频输出，而对于更明亮的应用，亮度能够以限定的速率降低。决策器706可以基于软件或硬件并包括作为对编程电压进行调整的因数的应用输入730、环境参数输入732、背板老化数据输入734和OLED老化数据输入736，以确保显示器702的适当亮度。
为了完美地对显示器老化进行补偿，在显示特性中，短期和长期变化是分离的。一个方法是在测量之间以更短的时间测量显示器上的多个点。因此，快速扫描能够揭示出短期影响，而正常的老化提取能够揭示出长期影响。
之前的补偿系统实施示例使用常规驱动方案，其中，总是存在显示在面板上的视频帧且OLED和TFT电路不断地处于电压力下。在视频帧期间通过将有效像素的灰度值改变为期望值来进行各像素的校准，所述期望值导致在校准期间看见所测量的子像素的视觉伪影(visual artifact)。如果视频的帧率为X，那么在常规视频驱动中，每个视频帧在图1中的像素阵列102上显示1/X秒且面板始终在运行视频帧。相比之下，如图8所示，本示例中的弛豫视频驱动将帧时间分成四个子帧。图8是包括视频子帧802、虚拟子帧804、弛豫子帧806和替换子帧808的帧800的时序图。
视频子帧802是作为实际视频帧的第一子帧。该视频帧以与常规视频驱动相同的方式产生，从而使用从编程输入接收的视频数据对图1中的整个像素阵列102进行编程。虚拟子帧804是发送至像素阵列102的没有任何实际数据的空子帧。虚拟子帧804用于在施加弛豫子帧806之前将显示在面板102上的同一视频帧保持一段时间。这增加了面板的亮度。
弛豫子帧806是作为像素阵列102中的所有红黄蓝白(RGBW)子像素的灰度值均为零的黑帧的第三子帧。这使面板变黑并将所有的像素104设定至准备好进行校准以及下一个视频子帧插入的预定义状态。替换子帧808是为了校准而单独地生成的短子帧。当弛豫子帧806完成且面板为黑的时候，在下一个视频帧开始数据替换阶段。除了具有替换数据的行之外，在此阶段内没有视频或空白数据被发送至像素阵列102。对于不进行替换的行，仅栅极驱动器的计时器被触发以使整个栅极驱动器的令牌(token)移位。这样是为了加速整个面板的扫描并还能够每帧进行更多测量。
另一种技术用于在替换子帧808内进一步减轻测量的子像素的视觉伪影。该技术是通过如下方式完成的：一旦完成校准，就用黑色对测量的行进行再编程。这使子像素返回至它之前在弛豫子帧806内的状态。然而，仍然有小电流通过像素中的OLED，这使像素被点亮并引起外界注意。因此，为使流过OLED的电流改道，使用非零值对控制器112进行编程，以降低来自像素的驱动晶体管的电流并保持OLED关闭。
具有替换子帧808的缺点在于测量的时间被限制为整个帧的小部分。这限制了每帧的子像素测量的数目。此限制在像素阵列102的工作时间内是可接受的。然而，对于面板的快速基线测量而言，由于必须测量每个像素，所以测量整个显示器将是耗时的任务。为克服此问题，将基线模式添加至弛豫驱动方案。图8还示出了在显示器的基线测量模式期间用于驱动方案的基线帧820。基线测量帧820包括视频子帧822和替换子帧824。如果系统被切换至基线模式，那么驱动方案发生改变，使得在诸如帧820等的基线帧中仅有两个子帧。视频子帧822包括用于图像的正常编程数据。在本示例中，如图8所示，替换子帧(测量子帧)824具有比正常替换帧更长的持续时间。因为在该帧时间内可对更多的像素进行测量，所以更长的子帧大幅增加了每帧的测量总数并能够实现面板的更精确的测量。
在初期的OLED压力时间下的ΔV偏移(电老化)的陡峭斜率导致效率下降与ΔV偏移的曲线，对于与高ΔV范围相比的低值的ΔV，该曲线表现得不同。这可产生高度非线性的Δη-ΔV曲线，该Δη-ΔV曲线对OLED的初始电老化或对OLED预老化过程非常敏感。此外，由于过程差异，初期的ΔV偏移下降的形状(持续时间和斜率)可能因面板的不同而发生显著地变化。
在上面对参考像素和对应的OLED的使用进行了说明。由于热效应等同地影响有效像素和参考像素，所以这样的参考像素的使用抵消了热效应对ΔV测量的影响。然而，可使用具有低水平应力的OLED的参考像素来代替使用没有老化(零应力)的OLED作为诸如图1中的列参考像素130等参考像素。对电压的热影响与非老化OLED类似，因此低应力OLED仍可被用来去除因热效应而导致的测量噪声。同时，由于同一面板上剩余的基于OLED的器件具有类似的制造条件，所以有轻微应力的OLED可以作为用于抵消过程差异对列中的有效像素的Δη-ΔV曲线的影响的良好参考。如果这样的OLED被用作参考，那么陡峭的早期ΔV偏移也将得以缓和。
为使用有应力的OLED作为参考，以恒定的低电流(全电流的1/5至1/3)对参考OLED施压，其(针对某一施加电流的)电压必须如下被用来抵消像素OLED的热问题和过程问题：
Figure GDA0002489595560000261
在此方程式中，W是基于有效像素OLED的电压与参考像素OLED的电压之间的差除以参考像素OLED的电压而获得的相对电老化。图9是示出了基于W值的268uA的应力电流的点的绘图902的图900。如图900所示，对于高压力OLED而言，像素OLED的W值与亮度下降如所示出地为接近线性的关系。
图11是涉及在编程之前重置像素电路的像素补偿的时序图1100。根据工艺参数，被驱动后的像素电路可能受到诸如电荷陷阱或快速光跃迁(fast light transition)等不利伪影的影响。例如，非晶或多晶硅工艺可能导致电荷陷阱，在电荷陷阱中，像素电路在驱动循环之后在存储电容器中保留残余量的电荷。金属氧化物工艺可能导致像素电路在诸如快速视频序列期间内更容易发生光跃迁，在此期间像素快速地变化。在测量像素电流(以对老化、过程不均匀性或其它影响进行补偿)之前，这些伪影可能影响像素电路的校准。为了对这些伪影进行补偿，时序序列1100具有重置循环1102。在重置循环1102期间，使用取决于用来制造显示阵列的工艺的与最大电压值或最小电压值相对应的重置电压值对将要测量的像素电路进行编程。例如，在根据非晶或多晶硅工艺制造的显示阵列中，重置电压值可对应于全黑值(使像素电路显示黑色的值)。例如，在使用金属氧化物工艺制造的显示器中，重置电压值可对应于全白值(使像素电路显示白色的值)。
在重置循环1102期间，消除了先前的测量对像素电路的影响(例如，像素电路中的残余电荷陷阱)，也消除了由于像素电路中的短期变化而造成的任何影响(例如，快速光跃迁)。紧接着重置循环1102，在校准循环1104期间，使用基于像素电路的之前的提取数据或参数的校准电压对像素电路进行编程。校准电压也可以基于预定义的电流、电压或亮度。在校准循环1104中，随后对像素电路的像素电流进行测量，且基于测量的电流对像素电路的提取数据或参数进行更新。
在紧接着校准循环1104之后的编程周期1106期间，使用视频数据对像素电路进行编程，其中所述视频数据是使用更新过的提取数据或参数校准后的视频数据。然后，在紧接着编程周期1106之后的驱动循环1108中，像素电路被驱动以基于编程的视频数据发光。
图12A图示了具有IR降补偿的像素电路。因为Vmonitor在编程期间没有作用且Vdata在测量循环期间没有作用，所以Vmonitor和Vdata可以是同一条线(或连接在一起)。可以在行和列间共用晶体管Ta和Tb。各列可以共用信号线EM(发光)。
图12B是图示了图12A中所示的像素电路的正常操作的时序图。信号WR是有效的且编程数据(VP)被写入到电容器CS中。同时，信号线EM关断且因此电容器CS的另一侧被连接至参考电压Vref。因此，存储在电容器CS中的电压是(Vref-VP)。在驱动(发光)循环期间，信号线EM是有效的且WR关断。因此，栅极源级电压变为Vref-VP并与VDD无关。
图12C是图12A的电路的直接TFT读出的时序图。使用针对已知的目标电流的校准电压对像素电路进行编程。在第二循环中，RD是有效的且通过Vmonitor来读取像素电流。第二循环期间的Vmonitor电压应当足够低以使OLED没有开启。对校准电压进行修改直到像素电流变得与目标电流相同。经修改的校准电压被用作TFT电流电压特性中的点以提取该点的参数。也可以在WR是有效的且Vdata被设定为固定电压时通过Vmonitor将电流施加至像素。此时，Vmonitor上产生的电压为对应于相应电流的TFT栅极电压。
图12D是图12A的电路中的直接OLED读出的时序图。使用关断电压来对像素电路进行编程，使得TFT不提供任何电流。在第二循环期间，RD是有效的且通过Vmonitor来读取OLED电流。第二循环期间的Vmonitor电压是基于已知的目标电流而被预校准的。对Vmonitor电压进行修改直到OLED电流变得与目标电流相同。经修改的Vmonitor电压被用作OLED电流电压特性中的点以提取该点的参数。可以在保持写入线WR有效的同时使信号线EM关断状态一直延伸至读出循环结束。在此情况下，用于读取OLED的剩余像素操作将与前面的步骤相同。也可以通过Vmonitor将电流施加至OLED。此时，Vmonitor上产生的电压是对应于相应电流的TFT栅极电压。
图13A图示了具有基于电荷的补偿的像素电路。相邻的列之间可以共用Vmonitor读出线，且行之间可以共用晶体管Ta和Tb。Vmonitor线可以是与Vdata线相同的线或连接至与Vdata线相同的线。在此情况下，Vdata线可以是固定电压(Vref)。
图13B是图示了图13A中所示的像素电路的正常操作的时序图。在WR(写入)和RD(读出)线有效时，通过Vdata线和Vmonitor线将编程电压VP和参考电压Vref施加至像素电路。参考电压Vref应当足够低以使OLED不会开启。读出线RD可以比写入线WR更早地关断。在此时间间隔期间，因为所产生的电荷将是TFT参数的函数，所以晶体管T1将开始对VOLED进行充电并因此补偿一部分TFT差异。因为晶体管T1的源级在编程周期内是从电源电压Vdd断开的，所以像素也不受IR降的影响。
在图13C的时序图中绘出了直接TFT读出。使用针对已知目标电流的校准电压对像素电路进行编程。在第二循环期间，RD是有效的且通过Vmonitor线读取像素电流。第二循环期间的Vmonitor电压应当足够低以使OLED不会开启。对校准电压进行修改直到像素电流变得与目标电流相同。经修改的校准电压被用作TFT电流电压特性中的点，以提取该点的参数。当写入线WR是有效的且数据线Vdata被设定为固定电压时，也可以通过Vmonitor将电流施加至像素。此时，Vmonitor上产生的电压是对应于相应电流的TFT栅极电压。
在图13D的时序图中绘出了直接OLED读出。使用关断电压(off voltage)来对像素电路进行编程，以使TFT T1不提供任何电流。在第二循环期间，读出线RD是有效的且通过Vmonitor线来读取OLED电流。第二循环期间的Vmonitor电压是针对已知的目标电流而被预校准的。对Vmonitor电压进行修改直到OLED电流变得与目标电流相同。经修改的Vmonitor电压被用作OLED电流电压特性中的点以提取该点的参数。可以使发射线EM处于关断状态一直延伸至读出循环结束并且保持写入线WR有效。在此情况下，用于读取OLED的剩余像素操作将与前面的步骤相同。也可以通过Vmonitor将电流施加至OLED。此时，Vmonitor上产生的电压是与相应电流相对应的TFT栅极电压。
在图13E的时序图中绘出了间接OLED读出。这里，以与图13D中所绘出的操作类似的方式读出像素电流。唯一的区别在于，在编程期间，RD关断且因此晶体管T1的栅极电压被设定为OLED电压。因此，为了使像素电流等于目标电流，校准电压需要考虑OLED电压和TFT参数的影响。可以使用此校准电压以及从直接TFT读出提取的电压来提取OLED电压。例如，如果两个目标电流相同，那么从由直接TFT读出提取出的校准电压中减去通过此处理提取的校准电压将得到OLED的影响。
图14图示了偏置像素电路，其中第二参考电压Vref2可以与电源电压Vdd相同，各行和各列可以共用晶体管Ta和Tb，各行可以共用晶体管Td和Tc，且各列可以共用像素监控线Vmonitor。在正常操作中，写入线WR和读出线RD是有效的且发射线EM被禁用，像素电压监控线Vmonitor被连接至参考电流Iref且数据线Vdata被连接至来自源级驱动器的编程电压。T1的栅极被充电至与参考电流相关的偏置电压并且使得存储在电容器CS中的电压是VP和偏置电压的函数。
可以使用本文中说明的系统在制造的不同阶段对面板进行分析，以检测缺陷。可以在面板制造之后、在OLED制造之后和/或在完全组装之后执行主要的检测步骤。在每个阶段，可以使用由上述系统提供的信息来对缺陷进行识别，然后可以使用诸如激光修复(laser repair)等不同的方法来对这些缺陷进行修复。
图15A图示了具有连接至OLED和TFT的信号线(Signal线)的像素电路，且图15B图示了像素电路以及图案化成为信号线的ITO电极。为能够对面板进行测量，应当有如图15A所示的用于测量像素电流的通至每个像素的直接路径，或者可以将部分电极图案用于测量路径。在后一种情况下，如图15B所示，电极(例如，ITO或任何其它材料)首先被图案化为垂直线路，且然后，在完成测量之后电极被图案化至像素。
图16图示了面板的典型布置和在测试期间面板的信号。每一个其它信号都通过多路复用器连接至一个焊盘，所述多路复用器具有将信号连接至缺省值的缺省段。可以通过多路复用器选择每一个信号，以对面板进行编程或测量来自像素的电流/电压/电荷。
图17图示了可用于工厂测试以在背板制造之后对像素中的缺陷进行识别的像素电路。基于图17中所示的像素电路对下面的测试进行限定，但是也可以使用不同的像素电路来执行类似的测试。
在第一个测试中：
WR为高(Data＝高和Data＝低和Vdd＝高)
Figure GDA0002489595560000301
这里，Ith_low是Data＝低时所允许的最低可接受电流，且Ith_high是Data＝高时所允许的最高可接受电流。
在第二个测试中：
静态：WR为高(Data＝高和Data＝低)；
动态：WR变高且在编程之后WR变低(Data＝低至高和Data＝高至低)。
I<sub>static_high</sub>&lt;I<sub>th_high_st</sub> I<sub>static_high</sub>&gt;I<sub>th_high_st</sub>
I<sub>dyn_high</sub>&gt;I<sub>th_high_dyn</sub> ？ T2:正常
I<sub>dyn_high</sub>&lt;I<sub>th_high_dyn</sub> T2:开路 T2:短路
Ith_high_dyn是在动态编程的情况下数据高(data high)的最高可接受电流。
Ith_high_st是在静态编程的情况下数据高的最高可接受电流。
也可以使用下面的模式：
静态：WR为高(Data＝低和Data＝高)
动态：WR变高且在编程之后WR变低(Data＝高至低)
图18是可用于测试整个显示器的示例像素电路。在整个显示器的测试中：
通过Vmonitor线来测量T1和OLED电流。
条件1：T1经背板测试是正常的。
Figure GDA0002489595560000311
Itft_high是针对特定数据值的TFT电流的最高可能电流。
Itft_low是针对特定数据值的TFT电流的最低可能电流。
Ioled_high是针对特定OLED电压的OLED电流的最高可能电流。
Ioled_low是针对特定OLED电压的OLED电流的最低可能电流。
在另一个测试中：
通过监视器测量T1和OLED电流；
条件2：T1经背板测试是开路的。
Figure GDA0002489595560000321
在又一个测试中：
通过监视器测量T1和OLED电流；
条件3：T1经背板测试为短路的。
Figure GDA0002489595560000322
可通过在显示器中进行补偿调整来校正检测到的缺陷。对于比周围的像素更暗的缺陷，可以使用周围的像素来提供视频/图像所需的额外亮度。存在有用于提供这种额外亮度的不同方法，诸如：
(1)使用所有紧邻的像素，在它们中的每者之间进行额外亮度的划分。此方法的挑战在于，在大多数情况下，被指定至每个像素的部分并不是由该像素精确地生成的。由于由每个周围像素产生的误差将被加入总误差，所以误差将会非常大，这减小了校正的效果。
(2)使用周围像素中的一个或两个像素来生成缺陷像素所需的额外亮度，可以切换补偿中的有效像素的位置，以使局部伪影最小化。
在显示器的使用寿命内，一些软缺陷可能造成有常开(一直发亮)像素，这对用户来说往往是非常困扰的。面板的实时测量可以识别出新产生的常开像素，随后可以通过监控线来施加额外电压以熄灭OLED，这使该OLED变成暗像素。而且，可使用上述补偿方法来减小暗像素的可视影响。
计算机、软件和网络领域领域的技术人员应当理解的是，可以通过诸如图1中的控制器112等处理器或如下的其它设备执行上述的提取阵列中的像素的基线测量的方法，所述其它设备可以是通过使用一个或多个通用计算机系统、微处理器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLD)、现场可编程逻辑器件(FPLD)以及现场可编程逻辑门阵列(FPGA)等便利地实现的并是根据如本文中说明和图示的教导而被编程的设备。
另外，两个以上的计算系统或装置可以替代本文中所说明的任一个控制器。因此，如所期望的，也可以实现诸如冗余(redundancy)和复制(replication)等分布式处理的原则和优点，以提高本文中所说明的控制器的鲁棒性(robustness)和性能。
可通过机器可读指令来执行示例性基线数据确定方法的操作。在这些示例中，机器可读指令包括由(a)处理器、(b)控制器和/或(c)一个或多个其它适合的处理装置执行的算法。所述算法可具体体现在存储在诸如闪存、CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字化视频(通用)光盘(DVD)或其它存储设备等实体媒介上的软件中，然而本领域普通技术人员容易理解的是，可替代地，全部算法和/或部分算法可由除了处理器之外的设备来执行，并且/或者以众所周知的方式在固件或专用硬件中具体实现(例如，可由特定用途集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程逻辑器件(FPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)和离散逻辑等来实现)。例如，可通过软件、硬件和/或固件来实现基线数据确定方法的任意或所有组件。而且，可手动地执行一些或所有的代表的机器可读指令。
图19图示了这样的系统：根据各像素最新的一个子像素的老化来调整各子像素的亮度，以随着时间(诸如显示装置的工作寿命(例如75000小时)等)维持基本上恒定的显示白点。例如，在RGBW显示中，在白色显示期间，如果像素的白色OLED失去其蓝色颜色组分这一部分就会产生比期望更暖的白色，那么同一像素中的蓝色OLED可以与该同一像素中的白色OLED一起导通。同样，在RGB显示中，可以响应于各OLED的退化行为随着时间动态地调整红色、绿色和蓝色OLED的亮度份额，以保持显示的白点基本恒定。在任一情况下，能够从一个或以上的子像素的颜色坐标的偏移中提取各子像素的亮度所需的变化量。这能够通过一系列计算或通过使用含有预先计算值的查找表来实现，以确定供给至子像素的电压或电流的偏移和/或该子像素中发光材料的亮度之间的相关性。
子像素的固定初始色点可以用来计算各子像素的子像素亮度份额。然后在显示器的工作期间，校正单元例如通过使用查找表来确定各子像素的校正因子。在图19中，显示器的初始子像素色点和视频输入信号被供给至初始亮度份额计算单元1910，该单元1910确定红色、绿色、蓝色和白色子像素的亮度份额。然后通过从代表白色子像素的老化的信号ΔWOLED中导出的ΔR、ΔG、ΔB和ΔW各值来调整亮度份额。调整的亮度份额被发送至补偿单元1911，该单元1911根据调整的亮度份额来调整视频信号并将调整后的视频信号发送至与OLED显示器1913连接的驱动器1912。驱动器1912产生这样的信号：该信号为显示器1913中的各种子像素供电以从各子像素产生期望的亮度。
对于描述颜色的特征，存在不同的标准。一个示例是1931CIE标准，其通过照度(亮度)参数和两个颜色坐标x和y来描述颜色的特征。如图20所示，坐标x和y指定CIE色度图上的点，图20表示了在两个CIE参数x和y方面的人类颜色感知的绘图。在图20的CIE色度图内，能够通过组合给定的三基色组(例如红色、绿色和蓝色)而匹配的颜色由将这三种颜色的坐标连接的三角形T表示在图20中。
图21是这样程序的流程图：由待被显示图像的初始子像素色点和视频输入信号确定RGBW显示器中的子像素的亮度份额，其中，初始子像素色点和视频输入信号是输入至图19中的初始亮度份额计算单元1910的两个输入。图21的程序以这样的步骤2101开始：从红色、绿色和蓝色子像素中选择两个子像素以使期望的显示白点位于能够通过白色子像素和两个选择的子像素的色点来形成的三角形的内部。例如，由下面的显示白点和RGBW四个子像素的色度坐标组中的红色、绿色和白色子像素的值来限定图20中的三角形T：
蓝色子像素＝[0.154，0.149]
红色子像素＝[0.67，0.34]
绿色子像素＝[0.29，0.605]
白色子像素＝[0.29，0.31]
显示白点＝[0.3138，0.331]
在步骤2101选择两个子像素后，假设白色子像素是第三基色，然后在步骤2102，将红色、绿色和蓝色子像素(在此阶段认为蓝色子像素和白色子像素是相同的)的色度坐标转换成三刺激参数以便于计算红色、绿色和蓝色子像素的亮度份额从而实现期望的显示白点。CIE色度图上的任何颜色能够被认为是三个CIE基元的混合，三个CIE基元能够由被称为三刺激值(tristimulus value)的三个数字X、Y和Z指定。三刺激值X、Y和Z唯一地表示可感知的色调，且人眼不能辨别给出同组三刺激值的光波长的不同组合。将色度坐标转换成三刺激值使得能够使用线性代数来计算红色、绿色和蓝色子像素的亮度份额组从而实现期望的显示白点。
步骤2103使用三刺激值来计算红色、绿色和蓝色子像素的亮度份额从而实现期望的显示白点。对于上面提出的示例性的色度坐标组和期望的显示白点，红色、绿色和蓝色子像素的亮度份额分别是BRW＝6.43％、BGW＝11.85％和BWW＝81.72％。相同的计算能够用来计算RGB显示中红色、绿色和蓝色子像素的亮度份额BR、BG和BB。
步骤2104将针对蓝色子像素计算出的亮度份额分配给白色子像素，且这些亮度份额将在RGBW系统中产生期望的显示白点。然而，视频信号通常基于RGB系统，所以步骤2105通过如下地将Wm设定为等于Rrgb、Grgb和Brgb中的最小值且从信号Rrgb、Grgb和Brgb的值中减去红色、绿色和蓝色像素的白色部分，来将视频信号Rrgb、Grgb和Brgb转换成修改的RGBW值Wm、Rm、Gm和Bm：
Wm＝Rrgb、Grgb和Brgb中的最小值
Rm＝Rrgb-W
Gm＝Grgb-W
Bm＝Brgb-W
步骤2106然后如下地使用计算出的亮度份额BRW、BGW和BWW来将修改的值Wm、Rm、Gm和Bm转换成RGBW四个子像素的实际值W、R、G和B：
W＝Wm*BWW
R＝Rm+Wm*BRW/BR
G＝Gm+Wm*BGW/BG
B＝Bm+Wm*BBW/BB
步骤2103使用三刺激值来计算红色、绿色和蓝色子像素的亮度份额从而实现期望的显示白点。对于上面提出的示例性的色度坐标组和期望的显示白点，红色、绿色和蓝色子像素的亮度份额分别是BRW＝6.43％、BGW＝11.85％和BWW＝81.72％。相同的计算能够用来计算RGB显示器中红色、绿色和蓝色子像素的亮度份额BR、BG和BB。
图22A和22B是根据因通过OLED的恒定电流而老化的两个白色OLED的亮度的实际测量而绘制的曲线图。如图22A和22B所示，供给至两个OLED的电流是不同的，以模拟两种不同的应力状况#1和#2。随着OLED材料老化，OLED的电阻增大且因此维持通过OLED的恒定电流所需的电压增大。对于图22A和22B的曲线，施加至各老化的OLED的用来维持恒定电流的电压是以连续间隔测量的并且与在未老化的参考OLED(供给有与老化的OLED相同大小的电流且经受与老化的OLED相同的环境条件)两端测量的电压进行比较。
图22A和22B的水平轴数字表示ΔVOLED，ΔVOLED是针对老化的OLED测量的电压与针对对应的参考OLED测量的电压之间的差。图22A和22B的垂直轴数字分别表示老化的白色OLED的测量亮度值的色度坐标Cx和Cy。
为了补偿随着白色子像素老化而造成的白色子像素亮度退化，能够将红色、绿色和蓝色子像素的亮度份额调整为：在ΔVOLED＝0.2时分别为BRW＝7.62％、BGW＝8.92％和BWW＝83.46％；在ΔVOLED＝0.4时分别为BRW＝8.82％、BGW＝5.95％和BWW＝85.23％；和在ΔVOLED＝0.6时分别为BRW＝10.03％、BGW＝2.96％和BWW＝87.01％。子像素的亮度份额的这些调整在补偿单元1911中被用来将补偿过的视频信号提供至驱动显示器1913中的连续子像素组的驱动器1912。
图24图示了使用从显示器2400提取的OLED数据(OLED电压、OLED电流和OLED亮度中的任一形式)且校正色移的补偿系统。该系统能够用于动态亮度份额计算，在动态亮度份额计算中，子像素的色度坐标不是保持固定的，而是被不时调整以补偿各子像素的色点随着时间的变化。能够提前完成这些计算且放入查找表中。
图24图示了这样的系统：其中，OLED数据(例如OLED电压、OLED电流或OLED亮度)提取自OLED显示器2400且用来补偿随着OLED老化的色移，以维持随着时间基本上恒定的显示白点。显示测量单元2401既测量OLED数据2402又测量背板数据2403，且背板数据2403被发送至补偿单元2406用于补偿诸如驱动晶体管等背板组件的老化。OLED数据2402被发送至子像素色点单元2404、子像素效率单元2405和补偿单元2406。子像素色点单元(例如，通过使用查找表)根据OLED数据确定各个子像素的新色点，且新色点被发送至子像素亮度份额计算单元2407，子像素亮度份额计算单元2407也接收用于显示器的视频输入信号。亮度份额可以通过与上述的方式相同的方式来计算，然后在补偿单元2406中被用来对供给至各像素中四个子像素的信号做出补偿调整。查找表能够用来使实施更简化，且用于色点的查找表和颜色份额的查找表甚至能够并入一个查找表。
为了补偿各个子像素的光学老化，可以使用下面的值ΔVCL_W作为白色像素的补偿调整值来调整灰度：
ΔVCL_W＝GmW(W)·KCL_W
其中，
Figure GDA0002489595560000381
KCL_W是白色子像素的亮度校正因子且可以由将OLED色移与ΔVOLED关联的在图22A和22B中所示的实证得出的相关性曲线确定。测量的数据能够用来产生图23的曲线图，该曲线图将亮度校正因子KCL_W绘制为白色子像素的ΔVOLED的函数。然后在假设红色、绿色和蓝色OLED的任何色移是能够忽略的情况下，使用上述红色、绿色和蓝色的相同亮度份额从KCL_W曲线中计算亮度校正因子Kb、Kr和Kg。然后，能够如下地计算红色、绿色和蓝色OLED的补偿调整值：
ΔR＝Kr(R)*ΔVCL_W
ΔG＝Kg(G)*ΔVCL_W
ΔB＝Kb(B)*ΔVCL_W
通过将上面的值ΔR、ΔG和ΔB与从最初灰度值导出的值相加来计算出红色、绿色和蓝色OLED的灰度的最终调整值。
图25是示例性显示系统2550。显示系统2550包括地址驱动器2508、数据驱动器2504、控制器2502、存储器2506和显示面板2520。显示面板2520包括以行和列布置的像素2510的阵列。各像素2510可被单独编程从而以单独可编程的亮度值发光。控制器2502接收对将显示在显示面板2520上的信息进行指示的数字数据。控制器2502将信号2532发送至数据驱动器2504且将调度信号2534发送至地址驱动器2508，以驱动显示面板2520中的像素2510来显示指示的信息。与显示面板2520关联的多个像素2510因此包括适于根据由控制器2502接收的输入数字数据而动态地显示信息的显示阵列(“显示屏”)。例如，显示屏幕能够显示来自由控制器2502接收的视频数据流的视频信息。电源电压2514能够提供固定电压或能够是受到来自控制器2502的信号的控制的可调的电压供给。显示系统2550还能够包含来自于电流源或电流槽(未示出)的特征以将偏置电流提供至显示面板2520中的像素2510从而减少对像素2510的编程时间。
为了图示的目的，仅用显示面板2520中的四个像素2510图示图25的显示系统2550。应理解，能够用包括类似像素(例如像素2510)的阵列的显示屏来实现显示系统2550且显示屏不限于特定的像素行列数。例如，能够用具有在移动装置、电视机、数码相机或其它基于监测器的装置和/或投影装置的显示中通常可用的像素行列数的显示屏来实现显示系统2550。
像素2510由驱动电路(“像素电路”)操作，驱动电路通常包括驱动晶体管和发光器件。以下，像素2510可以指的是像素电路。发光器件能够可选地是有机发光二极管，但是本发明的实施也适用于具有包括电流驱动型发光器件在内的其它电致发光器件的像素电路。像素2510中的驱动晶体管能够可选地是n型或p型非晶或多晶薄膜晶体管，但是本发明的实施不仅限于具有特定极性晶体管的像素电路或具有薄膜晶体管的像素电路。像素电路2510还能够包括用于存储编程信息且在被寻址后使像素电路2510驱动发光器件的存储电容器。因此，显示面板2520能够是有源矩阵显示阵列。
如图25所示，图示为显示面板520的左上像素的像素2510连接至选择线2524j、供给线2526j、数据线2522i和监测线2528i。在实施中，电源电压2514还能够将第二供给线提供至像素2510。例如，各像素能够连接至充有Vdd的第一供给线和与Vss连接的第二供给线，且像素电路2510能够位于第一与第二供给线之间以有助于在像素电路的发光阶段期间在两条供给线之间驱动电流。显示面板2520的左上像素2510能够对应于在显示面板2520的“第j”行“第i”列的显示面板中的像素。同样，显示面板2520的右上像素2510表示“第j”行“第m”列的像素；左下像素2510表示“第n”行“第i”列的像素；且右下像素2510表示“第n”行“第m”列的像素。各像素2510连接至适当的选择线(例如，选择线2524j和2524n)、供给线(例如，供给线2526j和2526n)、数据线(例如，数据线2522i和2522m)和监测线(例如，监测线2528i和2528m)。应注意，本发明的各方面适用于具有额外连接(例如额外的选择线的连接)的像素和具有更少连接的像素(例如缺少监测线的连接的像素)。
参照显示面板2520所示的左上像素2510，选择线2524j由地址驱动器2508提供并且能够用来例如通过将开关或晶体管激活以使数据线2522i能够对像素2510编程来使像素2510的编程操作成为可能。数据线2522i将来自数据驱动器2504的编程信息传送至像素2510。例如，为了对像素2510编程以使之发出期望的亮度量，数据线2522i能够用来将编程电压或编程电流施加于像素2510。由数据驱动器2504经由数据线2522i供给的编程电压(或编程电流)是这样的电压(或电流)：其适于使像素2510根据控制器2502接收的数字数据发出具有期望的亮度量的光。编程电压(或编程电流)能够在像素2510的编程操作期间施加于像素2510，以此对像素2510内的存储器件(例如存储电容器)进行充电，从而使像素2510能够在编程操作之后的发光操作期间发出具有期望的亮度量的光。例如，能够在编程操作期间对像素2510中的存储器件进行充电以在发光操作期间将电压施加于驱动晶体管的栅极或源极端子的一者或多者，从而使驱动晶体管根据存储在存储器件上的电压来传送驱动电流通过发光器件。
一般而言，在像素2510中，在像素2510的发光操作期间由驱动晶体管传送通过发光器件的驱动电流是第一供给线2526j提供的且排入第二供给线(未示出)的电流。第一供给线2526j和第二供给线连接至电压供给2514。第一供给线2526j能够提供正的电源电压(例如，电路设计中通常被称为“Vdd”的电压)且第二供给线能够提供负的电源电压(例如，电路设计中通常被称为“Vss”的电压)。本发明的实施能够实现：供给线中的一条或另一条(例如，供给线2526j)被固定在接地电压或其它参考电压。
显示系统2550也包括：监测系统2512，其经由各个监测线2528接收监测或测量或提取的关于各个像素的信息。再次参照显示面板2520的左上像素2510，监测线2528i将像素2510连接至监测系统2512。监测系统2512能够与数据驱动器2504集成，或能够是单独的独立系统。特别地，监测系统2512能够通过在像素2510的监测操作期间监测数据线2522i的电流和/或电压而被选择性地实施，且监测线2528i能够被完全省略。此外，显示系统2550能够在没有监测系统2512或监测线2528i的情况下来实施。监测线2528i使监测系统2512能够测量与像素2510关联的电流或电压，从而提取表示像素2510的退化的信息。例如，监测系统2512能够经由监测线2528i提取流经像素2510内的驱动晶体管的电流，从而根据测量电流且根据测量期间施加于驱动晶体管的电压来确定驱动晶体管的阈值电压或阈值电压偏移。
监测系统2512还能够提取发光器件的工作电压(例如，发光器件工作发光时发光器件两端的电压降)。然后，监测系统2512能够将信号2532传递至控制器2502和/或存储器2506以使显示系统2550将提取的退化信息存储于存储器2506中。在像素2510的后续编程和/或发光操作期间，退化信息由控制器2502经由存储信号2536从存储器2506中重新获得，然后控制器2502在像素2510的后续编程和/或发光操作中补偿提取的退化信息。例如，一旦提取出退化信息，就能够在像素2510的后续编程操作期间适当地调整经由数据线2522i传送至像素2510的编程信息以使像素2510发出不受像素2510的退化影响的具有期望的亮度量的光。在示例中，能够通过适当地增大施加于像素2510的编程电压来补偿像素2510内驱动晶体管的阈值电压的增大。如下所述地确定补偿，且参照图26-28示出了该补偿。
整合数据通路
根据本发明的方面，提出了一种对有源矩阵显示(例如，显示面板2520)中的多个退化现象同时补偿的方法，其中，所述退化现象不利地影响电流驱动型像素(例如，图25的像素2510)的亮度性能。像素电路分别包括由驱动晶体管驱动的发光器件(例如，有机发光二极管或OLED)。退化现象包括非均匀性现象(由加工非均匀性造成)、温度现象、滞后现象、时间依赖的老化现象和动态效应现象(可能是由像素电路的驱动晶体管的阈值电压的偏移造成的)。有时，这些现象在OLED领域中也能够被称为像素“参数”。
使用对像素电流的通用补偿方程式，人们能够识别各现象(例如，OLED和TFT老化、非均匀性等等)对各参数的影响。因此，当某现象被测量到时，更新该现象影响的所有参数。
一个上述实施的示例基于
Ip(i，j)＝k’(i,j).(Vg(i,j)-VT(i,j))α’(i,j) (1)
Ip是由有源矩阵显示器的给定行和列(i，j)导致的像素电流。VT(i,j)＝VT0(i,j)-ΔVT0(i,j)-KdynVOLED(i,j)且k’(i,j)＝kcomp(i,j).β(i,j)。这里，VT0(i，j)是初始非均匀性偏置，ΔVT0(i，j)是老化偏置，Kdyn是VOLED对偏置的动态影响，kcomp(i，j)是OLED效率退化对比例因子的影响，且β(i，j)是像素非均匀性对比例因子的影响。例如，如果OLED效率退化了10％，那么像素电流增加10％来补偿效率损失，这意味着Kcomp将会是1.1。字母i和j分别指的是被测像素的列和行。
给出由(1)中计算Vg(i,j)：
Vg(i,j)＝k(i,j)IP(i,j)α(i,j)+VT(i,j) (2)
在方程式(2)中，k(i,j)＝(1/k’(i,j))1/α’(i,j)，α(i,j)＝1/α’(i,j)。
在图26中，幂LUT 2606(查找表)指的是幂因子表，其存储对与有源矩阵显示器制造中的工艺非均匀性有关的非均匀性现象2600进行补偿的幂因子。比例LUT 2608指的是比例因子表，其存储对有源矩阵显示器的像素电路的驱动晶体管和/或发光器件的时间依赖的老化现象2602进行补偿的多个比例因子。偏置LUT 2610指的是偏置因子表，其存储对至少由有源矩阵显示器的像素电路的驱动晶体管的阈值电压VT的偏移造成的动态效应现象2604进行补偿的多个偏置因子。电流和/或电压的测量例如图示于模块2612、2614、2616中。在图26中，星号(*)指的是从已经受到这里所述一个或多个现象影响的一条监测线2528测量/提取的信号(例如，电压、电流或电荷)的表示。
对像素电路中的受到一个或多个退化现象影响的被选的一个像素电路的特性进行测量。该特性例如能够是驱动晶体管消耗的电流或驱动晶体管两端的电压、发光器件消耗的电流或发光器件两端的电压、驱动晶体管的阈值电压。在美国专利申请公开第2012/0299978(代理律师案卷号058161-57USPT)号和2011年11月8日提交的美国专利申请第13/291486(代理律师案卷号058161-53USPT)号中公开了一些退化监测方案，分别将这两者的全部内容并入本文。
使用上面的方程式，用测量的特性来确定用于产生调整值的新值，该调整值产生新的幂因子、比例因子和/或偏置因子。无论调整哪个因子，都使用上面的方程式自动地且同时地调整另外两个因子。调整的因子分别存储于幂因子表、比例因子表和偏置因子表。根据在调整值和编程电流或电压基础上的电流来驱动被补偿像素。
可替代地和/或可选地，在确定新值过程中被测现象的顺序能够变化以使确定基于幂LUT 2606、比例LUT 2608和偏置LUT 2610确定的因子的任何顺序组合是可能的。以示例的方式，第一确定基于比例LUT 2608的新比例因子、第二确定基于幂LUT 2606的新幂因子且第三确定基于偏置LUT 2610的新偏置因子。在另一个示例中，第一确定新偏置因子、第二确定新幂因子且第三确定新比例因子。
根据另一个可替代地和/或可选的特征，对各参数进行改变的来源能够包括图26所示参数以外的其它参数或代替图26所示参数的其它参数。例如，非均匀性、温度、滞后、OLED老化和动态效应中任何一个或多个来源能够被包含在确定根据幂LUT 2606、比例LUT2608和/或偏置LUT 2610确定的任何因子中。例如，除了非均匀性现象之外或作为非均匀性现象的替代，温度、滞后、OLED老化和动态效应现象中的一者或多者被用来确定幂LUT 2606的新幂因子。
根据又一个可替代的和/或可选的特征，各像素阶段被分成多个阶段。例如，用于确定比例LUT 2606的新比例因子的阶段包括具有多个新比例因子的两个或以上的子阶段。因此，以具体示例的方式，第一比例子阶段确定基于非均匀性的第一新比例因子，第二比例子阶段确定基于温度的第二新比例因子，第三比例子阶段确定基于滞后的第三新比例因子等等。可替代地，参照上面的具体示例，依次确定新比例因子。例如，第一确定基于滞后的第三新比例因子，且第二确定基于非均匀性的第一新比例因子。
根据又一可替代的和/或可选的特征，除了图26所示的阶段或作为图26所示的阶段的替代，还包括额外的阶段。例如，除了或替代用于确定新的幂、比例和偏置因子的阶段，还包括用于确定亮度控制因子、对比度控制因子等等的一个或多个阶段。
伽马调整
为了测量和补偿，在低灰度时期望较高的分辨率。虽然在驱动液晶显示器(LCD)面板中通常使用非线性伽马曲线，但是由于非线性的像素行为通常不是OLED所需要的。因此，OLED显示器提供了避免非线性伽马的独特机会，这使系统更简化。然而，如图27所示，非线性伽马2820是提高低灰度等级处的分辨率的设想方法。
在外部补偿中，在设计方面需要源极驱动电压的较大余量。在面板(即，有源矩阵显示器)老化开始时，需要较小的峰值电压来获得目标亮度，且随着面板老化，峰值电压需求增大但是同时由于偏置偏移(offset shift)而造成目标黑的最大电压增大。
因此，使用比源极驱动电压小的源极驱动电压的压缩范围。如图28所示且借助于下面的示例所述，该范围能够根据面板状况向上或向下偏移。
参照图28，压缩线性伽马曲线使用位分配。虚线2830表示源极驱动器从GND(地)至源极驱动器(SDVDD)的VDD(电源)的可用范围。实线2832表示通过配置源极驱动器的参考电压而设定的范围，使得10位灰度应用于加粗的范围。可选地，图27的非线性伽马2820方法和图28的压缩线性伽马方法合并用来提供这样的组合：其中，至少一些位分配依照非线性伽马曲线2820且至少一部分依照压缩线性伽马曲线2830、2832。
图26-28所示的借助于本文中的示例所述的一些或全部模块表示一种或多种算法，所述算法与由一个或多个控制器执行的用于进行公开的功能或步骤的至少一些指令相对应。本文所述的方法或算法或功能的任何一者能够包括由下列执行的机器或计算机可读指令：一个或多个处理器或控制器，和/或任何其他适合的处理器件。本文公开的任何算法、软件或方法能够具体化为具有一个或多个非暂时性有形媒介(例如闪速存储器、CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字通用盘(DVD)或其它存储器件(例如，图25的存储器2506)等等)的计算机程序产品，但是本领域普通技术人员将容易理解的是，整个算法和/或其部分能够可替代地由控制器以外的器件执行且/或被具体化为固件或专用硬件(例如，能够由专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器(PLD)、现场可编程逻辑器(FPLD)和离散逻辑元件等实施该算法)。例如，方法、算法和/或功能能够包括由上面参照图25所示和所述的控制器2502和/或监测系统2512执行的机器或计算机可读指令。
通常参照图29，显示系统通常是指便携式设备，诸如已经具有图形处理单元(GPU)和处理单元的移动电话和平板。通常由(例如，用于电视机的)基板的外围组件执行的功能(例如，补偿、测量等)中的至少一些由便携式设备的处理单元(例如，移动电话的处理单元)代替执行。例如，移动电话包括进行补偿、测量和/或其它功能中的一些功能的GPU。在其它示例中，处理单元进行补偿、测量和/或其它功能中的一些功能。
根据显示系统的一个特征，系统级简化包括多个可能的修改和简化，如下面借助于示例性的表格所示：
Figure GDA0002489595560000451
Figure GDA0002489595560000461
虽然显示器能够具有用于所有功能(例如计算补偿值进和控制测量调度器等等)的专用模块，但是一些模块能够与系统级资源共享以简化总体集成系统。参照图29，图示了与显示器连接的系统构造。根据图29的示例，常规系统包括多个处理单元，例如通用处理器、图形处理器等等。此外，在常规系统中使用了多个存储模块。数据能够通过接口模块从系统发送至一个或多个显示器。上面参照图15A和15B的像素电路图示和说明了额外的示例性接口模块。
显示器能够包括补偿模块、时序控制器、存储单元和能够与其它接口模块(例如触摸屏)共享的测量单元。例如，补偿模块和/或中央处理单元能够至少包括或被包含在上面参照图6图示和说明的补偿模块608、上面参照图7图示和说明的控制系统700和/或上面参照图26图示和说明的补偿特征。在另一个示例中，测量单元能够至少包括或被包含在上面参照图4A图示和说明的电压比较电路408。在又一个示例中，时序控制器进行上面参照图11的时序图1100图示和说明的编程的至少一个功能。
在器件的离线操作期间，系统处理单元和存储单元能够被用来进行显示测量且用来计算新补偿参数。此外，使用系统资源或显示器资源，能够在器件的在线工作期间完成至少一个或多个测量。
系统模块图与用于更新一些参数的显示器存储器之间的接口能够通过主存储总线或通过显示器视频接口来实现。当显示器处于补偿模式时，主视频接口能够用来将参数传输至显示器存储器或用来接收来自显示器的测量值。此外，一些接口能够与其它模块(例如触摸屏)共享。
为了降低显示校准期间的功耗，仅校准所需要的资源继续使用，其余的进入节能模式(可应用的资源以较低工作频率或较低工作电压工作)或完全停用。
此外，可用资源(例如电池范围)能够是使能显示校准的因素。例如，如果电池电量小于阈值，那么显示校准能够被搁置直至电池被充电或各器件被充电。根据另一个示例，多层补偿系统取决于可用资源，所述可用资源包括具有能够被推迟的电池低优先补偿(或校准)。
能够根据一个或多个参数、区域、颜色或最后校准时间来为补偿/校准确定优先级。例如，参照发射型显示器，蓝色OLED比其它子像素更快地老化，因此，蓝色OLED能够具有比其它子像素(被分配对应的较低的优先级)更高的优先级。
根据另一个特征，根据静态图像来分配优先级。例如，显示器的一些区域大部分时间具有静态图像。为了校准(补偿)的目的，这些区域能够具有较高的优先级。
实施例A1
一种在由多个像素的阵列形成的彩色显示器的长期工作中维持基本恒定的显示白点的方法，各所述像素包括具有不同颜色的多个子像素且各所述子像素包括发光器件，所述方法包括：
通过对相继选择的像素的所述子像素供电来产生显示，
通过控制所选像素的所述子像素的供电的相对水平来控制各所选像素的颜色，
确定各像素中的所述子像素的退化行为，并且
调整各像素中的所述子像素的供电的相对水平来调整所述子像素的亮度份额以补偿所述子像素的所述退化，所述亮度份额被调整用来维持基本恒定的显示白点。
实施例A2
如实施例A1所述的方法，其中，所述退化行为是被选像素的所述子像素的色度坐标的偏移。
实施例A3
如实施例A2所述的方法，其中，所述被选像素是白色像素。
实施例A4
如实施例A1所述的方法，其中，所述发光器件是OLED。
实施例A5
如实施例A1所述的方法，其中，所述显示是RGBW显示。
实施例A6
如实施例A1所述的方法，其中，所述长期工作是至少75000个小时。
实施例A7
如实施例A1所述的方法，其中，通过测量所述发光器件两端的电压来检测所述退化行为。
实施例B
一种在由多个像素的阵列形成的彩色OLED显示的长期工作中维持基本恒定的显示白点的方法，各所述像素包括红色、绿色、蓝色和白色子像素，所述方法包括：
通过对相继选择的像素的子像素供电来产生显示，
通过控制被选像素的子像素的供电的相对水平来控制各被选像素的颜色，
将各像素的子像素的色度坐标的偏移确定为所述子像素的老化，并且
调整各像素中的子像素的供电的相对水平来调整所述子像素的亮度份额以补偿所述子像素的色度坐标的偏移，所述亮度份额被调整用来维持基本恒定的显示白点。
实施例C1
一种用于在彩色显示器的长期工作中维持基本恒定的显示白点的系统，所述系统包括：
颜色显示装置，所述颜色显示装置由多个像素的阵列形成，各所述像素包括具有不同颜色的多个子像素且各所述子像素包括发光器件，
驱动电路，所述驱动电路用于对被相继选择的像素的子像素供电且通过控制被选像素中的子像素的供电的相对水平来控制各被选像素的颜色，和
控制器，所述控制器监测各像素中的子像素的退化行为且调整各像素中的子像素的供电的相对水平以调整所述子像素的亮度份额，以此补偿所述子像素的所述退化，所述亮度份额被调整用来维持基本恒定的显示白点。
实施例C2
如实施例C1所述的方法，其中，所述退化行为是所选像素的子像素的色度坐标的偏移。
实施例C3
如实施例C2所述的方法，其中，所选像素是白色像素。
实施例C4
如实施例C1所述的方法，其中，所述发光器件是OLED。
实施例C5
如实施例C1所述的方法，其中，所述显示是RGBW显示。
实施例C6
如实施例C1所述的方法，其中，所述长期工作是至少75000个小时。
实施例C7
如实施例C1所述的方法，其中，通过测量所述发光器件两端的电压来检测所述退化行为。
实施例D1
一种对不利地影响有源矩阵显示器中的电流驱动型像素电路的亮度性能的多个退化现象进行补偿的方法，各所述像素电路包括由驱动晶体管驱动的发光器件，所述方法包括：
使用一个或多个控制器将用来补偿所述退化现象的第一现象的多个第一因子存储于第一表格；
使用至少一个所述控制器将用来补偿所述退化现象的第二现象的多个第二因子存储于第二表格；
使用至少一个所述控制器测量受到所述第一现象和所述第二现象中被检测到的一者影响的被选择的一个所述像素电路的特性；
响应于所述测量，使用至少一个所述控制器确定针对被检测到的现象的对应的第一因子和第二因子的新值以产生第一调整值；
响应于所述新值的确定，使用至少一个所述控制器自动地计算所述第一因子和第二因子中的另一者以产生第二调整值；
使用至少一个所述控制器将所述第一调整值和所述第二调整值存储在所述第一表格和所述第二表格中对应的那一者中；并且
响应于所述第一调整值和所述第二调整值的存储，随后使用至少一个所述控制器根据基于所述第一调整值和所述第二调整值的像素电路特性来驱动被选的像素电路。
实施例D2
如实施例D1所述的方法，其中，所述像素电路特性包括下列中的一者或多者：所述驱动晶体管消耗的电流、所述驱动晶体管两端的电压、所述驱动晶体管的阈值电压、所述发光器件消耗的电流和所述发光器件两端的电压。
实施例D3
如实施例D1所述的方法，其中，所述退化现象包括非均匀性现象、时间依赖的老化现象、动态效应现象和温度现象。
实施例D4
如实施例D1所述的方法，其中，所述第一表格和所述第二表格选自由幂因子表格、比例因子表格和偏置因子表格构成的组。
实施例D5
如实施例D4所述的方法，还包括：使用至少一个所述控制器将幂因子存储于所述幂因子表格中以用于对与有源矩阵显示器的制造中的工艺非均匀性有关的非均匀性现象进行补偿。
实施例D6
如实施例D4所述的方法，还包括：使用至少一个所述控制器将比例因子存储于所述比例因子表格以用于对所述发光器件和所述驱动晶体管中的至少一者的时间依赖的老化现象进行补偿。
实施例D7
如实施例D4所述的方法，还包括：使用至少一个所述控制器将偏置因子存储于所述偏置因子表格以用于至少由所述驱动晶体管的阈值电压的偏移造成的动态效应现象。
实施例D8
如实施例D1所述的方法，还包括：使用至少一个所述控制器依照非线性伽马曲线提高分辨率。
实施例D9
如实施例D1所述的方法，还包括：使用至少一个所述控制器选择源极驱动电压的压缩范围，所述压缩范围沿着压缩线性伽马曲线。
实施例D10
如实施例D1所述的方法，还包括：使用至少一个所述控制器配置源极驱动器的参考电压以实现沿着非线性伽马曲线和压缩线性伽马曲线中一者或多者的一部分的位分配。
实施例E1
一种对不利地影响有源矩阵显示器的电流驱动型像素电路的亮度性能的多个退化现象进行补偿的方法，各所述像素电路包括由驱动晶体管驱动的发光器件，所述方法包括：
使用一个或多个控制器将用来补偿各所述像素电路的退化现象的非均匀性现象的多个幂因子存储于幂因子表格中，所述非均匀性现象与所述有源矩阵显示器的制造中的工艺非均匀性有关；
使用至少一个所述控制器将用来至少补偿所述像素电路的发光器件或驱动晶体管的各者的一者或多者的退化现象的时间依赖的老化现象的多个比例因子存储于比例因子表格中；
使用至少一个所述控制器将用来至少补偿所述退化现象的动态效应现象的多个偏置因子存储于偏置因子表格中，所述动态效应现象至少由各所述像素电路的驱动晶体管的阈值电压的偏移造成；
使用至少一个所述控制器测量受到所述非均匀性现象、所述老化现象或所述动态效应现象中被检测的一者的影响的被选择的一个所述像素电路的特性；
响应于所述测量，使用至少一个所述控制器确定针对被检测的现象的对应的幂因子、比例因子或偏置因子的新值以产生第一调整值；
响应于所述新值的确定，使用至少一个所述控制器自动地计算所述幂因子、所述比例因子和所述偏置因子中的另外两者以产生第二调整值和第三调整值；
使用至少一个所述控制器将所述第一、第二和第三调整值存储在所述幂因子表格、所述比例因子表格和所述偏置因子表格中的相应表格中；并且
响应于所述第一、第二和第三调整值的存储，随后使用至少一个所述控制器根据基于所述第一、第二和第三调整值的电流来驱动被选择的像素电路。
实施例E2
如实施例E1所述的方法，其中，所述电流是所述驱动晶体管消耗的电流和所述发光器件消耗的电流中的至少一者。
实施例E2
如实施例E1所述的方法，还包括：响应于所述第一、第二和第三调整值的存储，使用至少一个所述控制器根据一个或多个像素电路特性来驱动被选择的像素电路，所述像素电路特性是从由所述驱动晶体管消耗的电流、所述驱动晶体管两端的电压、所述驱动晶体管的阈值电压、所述发光器件消耗的电流和所述发光器件两端的电压构成的组中选择的。
实施例E3
如实施例E1所述的方法，还包括：使用至少一个所述控制器依照非线性伽马曲线提高分辨率。
实施例E4
如实施例E1所述的方法，还包括：使用至少一个所述控制器选择源极驱动电压的压缩范围，所述压缩范围沿着压缩线性伽马曲线。
实施例E5
如实施例E1所述的方法，还包括：使用至少一个所述控制器配置源极驱动器的参考电压以实现沿着非线性伽马曲线和压缩线性伽马曲线中一者或多者的一部分的位分配。
实施例F1
一种对不利地影响亮度性能的退化现象进行补偿的显示系统，所述系统包括：
具有电流驱动型像素电路的有源矩阵，各所述像素电路包括由驱动晶体管驱动的发光器件；
处理器；和
具有存储的指令的存储器件，当所述处理器执行所述指令时所述指令造成所述系统：
将用来补偿所述退化现象的第一现象的多个第一因子存储于第一表格中；
将用来补偿所述退化现象的第二现象的多个第二因子存储于第二表格中；
测量受到所述第一现象和所述第二现象中被检测的一者的影响的被选择的一个所述像素电路的特性；
响应于所述测量，确定针对被检测现象的对应的第一因子和第二因子的新值以产生第一调整值；
响应于所述新值的确定，自动地计算所述第一因子和第二因子中的另一者以产生第二调整值；
将所述第一调整值和所述第二调整值存储在所述第一表格和所述第二表格中的对应的表格中；并且
响应于所述第一调整值和所述第二调整值的存储，随后根据基于所述第一调整值和所述第二调整值的像素电路特性来驱动所选的像素电路。
实施例F2
如实施例F1所述的系统，其中，所述像素电路特性包括下列中的一者或多者：所述驱动晶体管消耗的电流、所述驱动晶体管两端的电压、所述驱动晶体管的阈值电压、所述发光器件消耗的电流和所述发光器件两端的电压。
实施例F3
如实施例F1所述的系统，其中，所述退化现象包括非均匀性现象、时间依赖的老化现象、动态效应现象和温度现象。
实施例F4
如实施例F1所述的系统，其中，所述第一表格和所述第二表格选自由幂因子表格、比例因子表格和偏置因子表格构成的组。
实施例E
一种系统，其包括：
显示模块，所述显示模块集成于便携式设备中且具有与驱动单元、测量单元、时序控制器、补偿子模块和显示存储单元中的一者或多者通信连接的显示器；和
系统模块，所述系统模块通信连接至所述显示模块且具有一个或多个接口模块、一个或多个处理单元和一个或多个系统存储单元，所述处理单元和所述系统存储单元中的至少一者能够编程以在离线工作期间计算用于所述显示模块的新补偿参数。
实施例F
一种对像素电路中的电压降进行补偿的方法，所述方法包括：
激活写入线以使编程电压被存储在所述像素电路中的存储电容器内；
与所述激活同时地，将所述存储电容器连接至参考电压以使存储于所述存储电容器中的电压是所述参考电压和所述编程电压的函数；并且
通过如下方式驱动所述像素电路：激活驱动晶体管以使所述驱动晶体管的栅极-源极电压与存储于所述存储电容器中的电压相对应且独立于所述驱动晶体管连接的电源电压。
实施例G
一种像素电路中的驱动晶体管的参数的直接读取方法，所述方法包括：
用针对预定目标电流的校准电压对所述像素电路进行编程；
在不导通所述像素电路的发光器件的情况下通过监测线读取流经所述驱动晶体管的像素电流；
修改所述监测线上的校准电压直至所述像素电流等于所述预定目标电流；并且
使用修改的校准电压来提取所述驱动晶体管的电流-电压特性的参数。
实施例H
一种像素电路中的发光器件的特性的直接读取方法，所述方法包括：
使所述像素电路中的驱动晶体管截止；
通过将基于预定目标电流的预校准电压施加于监测线，通过所述监测线读取流经所述发光器件的电流；
修改所述监测线上的电压直至通过所述发光器件的电流等于所述目标电流；并且
使用所述监测线上的修改电压来提取所述驱动晶体管的电流-电压特性的参数。
实施例I
一种像素电路的基于电荷的补偿方法，所述方法包括：
在编程周期内，同时地，通过激活读出晶体管从监测线将参考电压施加至所述像素电路中的存储电容器，还通过激活写入晶体管从数据线将编程电压施加至所述存储电容器，其中，所述参考电压被选择为使得所述像素电路的发光元件在所述编程周期内不导通；并且
在使所述编程电压的施加停止前在所述编程周期内停止所述参考电压的施加，以使所述驱动晶体管开始依照所述驱动晶体管的电流-电压特性参数对所述发光器件两端的电压进行充电，
其中，在所述编程周期内，所述驱动晶体管的源极与电源电压是断开的。
实施例J
一种像素电路中的驱动晶体管的参数的直接读取方法，所述方法包括：
用针对预定目标电流而校准的编程电压对所述像素电路进行编程；
在监测周期内，激活读出晶体管以经由具有检测电压的监测线读取流经所述驱动晶体管的像素电流，所述监测电压不造成所述像素电路的发光器件导通；
校准所述监测电压直至所述像素电流等于所述目标电流；并且
使用与所述目标电流相对应的校准的监测电压来提取所述驱动晶体管的电流-电压特性的参数。
实施例K
一种像素电路的发光器件的参数的直接读取方法，所述方法包括：
禁用所述像素电路的驱动晶体管以使没有电流通过所述驱动晶体管被供给；
响应于所述禁用，在读出周期内，通过将最初预校准监测电压施加至与所述发光器件连接的监测线来读取流经所述发光器件的电流，所述预校准监测电压与所述发光器件的预定目标电流相对应；
校准所述读出周期内的监测电压直至通过所述发光器件的像素电流等于所述目标电流；并且
使用与所述目标电流相对应的校准的监测电压来提取所述发光器件的电流-电压特性的参数。
实施例L
一种像素电路的发光器件的参数的间接读取方法，所述方法包括：
用针对预定目标电流而被校准的编程电压对所述像素电路进行编程并且使得所述像素电路的驱动晶体管的栅极电压被设定为所述发光器件两端的电压；
在监测周期内，激活读出晶体管以经由具有监测电压的监测线读取流经所述驱动晶体管的像素电流，所述监测电压不造成所述像素电路的发光器件导通；
校准所述监测电压直至所述像素电流等于所述目标电流；并且
至少使用与所述目标电流相对应的校准的监测电压来提取所述驱动晶体管的电流-电压特性的参数。
实施例M
一种偏置像素电路的方法，所述方法包括：
将电压监测线连接至参考电流且将电压数据线连接至编程电压；并且
将所述像素电路的驱动晶体管的栅极充电至与所述参考电流有关的偏置电压以使存储于所述像素电路的存储电容器中的电压是所述编程电压和所述偏置电压的函数。
虽然已经示出和说明了本发明的特定实施例和应用，但是应当理解：本发明不限于本文公开的精确的结构和组成，且在不偏离随附权利要求限定的本发明的主旨和范围的情况下，显然能够由前述的说明获得各种修改、变化和变型。

Claims (5)

1.一种显示面板，所述显示面板允许测量对所述显示面板中的像素的影响，所述显示面板包括：
用来在图像显示工作条件下显示图像的多个有源像素；
包括在显示区内的多个参考像素；
读出电路，所述读出电路连接至所述有源像素和所述参考像素以用于当所述像素被供给有已知的输入信号时从所述像素读取电流、电压和电荷中的至少一者，生成测量数据；和
控制器，所述控制器连接到所述多个参考像素中的每一者和所述多个有源像素中的每一个，并被配置为：
控制所述参考像素，使得所述参考像素随着时间的推移在所述显示面板上受到全局影响，并不因老化而产生实质性的改变；
通过从来自所述参考像素的所述测量数据中减去全局影响的影响，校正来自所述参考像素的所述测量数据，生成经校正的来自所述参考像素的测量数据；
使用所述经校正的来自所述参考像素的测量数据，修正来自所述有源像素的所述测量数据；以及
基于经修正的数据，补偿提供给所述有源像素的信号。
2.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述全局影响包括温度影响。
3.如权利要求1所述的显示面板，其中，所述全局影响对所述有源像素和所述参考像素都产生影响，且其中，所述控制器被进一步配置为从来自所述参考像素的所述读出值确定所述全局影响的所述影响。
4.如权利要求3所述的显示面板，其中，通过对来自所述参考像素的读出值求取平均来确定所述全局影响的所述影响。
5.如权利要求3所述的显示面板，其中，通过对来自所述参考像素内的一组主像素的读出值求取平均来确定所述全局影响的所述影响。
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