CN1670803A - 有机发光显示器的颜色偏移补偿方法 - Google Patents

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Abstract

一种有机发光显示器包含多个扫描线，多个数据线，至少一个指示驱动电路，以及至少一个指示有机发光装置。该等扫描线与该等数据线以交叉方式排列，形成多个像素窗格。每一像素窗格包含开关电路、像素驱动电路、以及具有颜色类型的像素有机发光装置。该开关电路连接至对应的扫描线与数据线，该像素有机发光装置与相连的数据线具有相同颜色类型。该指示驱动电路，有别于该像素驱动电路，连接至每一数据线并受控于其上的信号。每一指示有机发光装置连接至对应的指示驱动电路上并受其驱动，具有与和对应数据线相连的像素有机发光装置相同的颜色类型。

Description

有机发光显示器的颜色偏移补偿方法
技术领域
本发明是有关于有机发光(electro-luminescent)显示器，尤其是有关于有机发光显示器中颜色偏移(color shift)的补偿方法。
背景技术
平面显示器的技术近来进展快速，部分原因是因为在基底例如玻璃上制造薄膜晶体管(thin film transistor)的技术已经成熟，助益了主动矩阵式(active matrix type)显示装置的发展。用于平面显示器的材质，除了需要背光板的液晶材质之外，一种可以主动发光的有机发光装置，例如有机发光二极管(OLED)，正在积极发展。在其众多优越性中，自身可发光的特性使得以有机发光装置组成的显示器较背光板显示器为明亮。
然而，有机发光装置的亮度会随着使用时间衰减。此外，不同颜色的有机发光装置可能会具有不同程度的衰减量。举例来说，蓝色有机发光装置较其它颜色衰减得快，结果会导致显示器的CIE值偏移，显示出来的画面偏黄。这种效应称为「颜色偏移」，亦即红、绿、蓝光的亮度值不再如同原先设计一般均等。
发明内容
本发明提供一种有机发光显示器，该有机发光显示器包含多个扫描线与多个数据线两者交叉排列组成多个像素窗格，并包含至少一个指示驱动电路，以及至少一个指示有机发光装置。每一像素窗格包含开关电路、像素驱动电路以及具有一颜色类型的像素有机发光装置。该开关电路连接至对应的扫描线和数据线。每一像素有机发光装置与相连的数据线具有相同颜色属性。该指示驱动电路，有别于该像素驱动电路，连接至每一数据线并受其上的信号控制。每一指示有机发光装置连接至对应的指示驱动电路上并受其驱动，具有与和对应数据线相连的像素有机发光装置相同的颜色类型。
本发明另提供一种有机发光显示器的颜色偏移补偿方法，该有机发光显示器包含多个像素有机发光装置，该补偿方法包含下列步骤：首先，提供指示驱动电路，有别于该像素电致驱动电路，连接到数据线。接着提供指示有机发光装置，有别于该像素有机发光装置，连接到该像素电致驱动电路。最后在当该像素有机发光装置所连接到的该等数据线其中之一被驱动时，驱动该指示有机发光装置。
附图说明
参考实施例搭配下列图示可以更完整地理解本发明的内容，其中
第1图为一有机发光显示器颜色偏移补偿的实施例；
第2图为一有机发光显示器颜色偏移补偿的实施例，其中该像素有机发光装置是受电压驱动；
第3图为一有机发光显示器颜色偏移补偿的实施例，其中该像素有机发光装置是受电流驱动；
第4图为一藉由调整伽马曲线以补偿颜色偏移的实施例；
第5A图和第5B图为基于指示有机发光装置的跨电压增加而调整的伽马曲线；以及
第6图为在有机发光显示器中使用的颜色偏移补偿单元。
[标号说明]
110～颜色偏移补偿单元         120～伽马曲线转换器
210～颜色偏移补偿单元         220～伽马曲线转换器
310～像素有机发光装置         320～第一开关装置
330～第二开关装置             335～开关电路
340～第一像素驱动装置         350～第二像素驱动装置
355～像素驱动电路             360～指示驱动装置
370～指示有机发光装置         380～颜色偏移补偿单元
390～伽马曲线转换器           610～颜色偏移补偿单元
620～跨电压检测器             630～数字模拟转换器
640～伽马曲线调整模块         650～数字像素数据
660～模拟像素数据             670～伽马曲线转换器
具体实施方式
如第1图所示，一个有机发光显示器包含多个扫描线G1和G2，多个数据线D1到D6，与扫描线交叉排列形成多个像素窗格P1到P12。该有机发光显示器并包含多个开关电路SC1到SC12，多个像素驱动电路PDC1到PDC12，多个像素有机发光装置L1到L12，多个指示驱动电路IDC1到IDC6，以及多个指示有机发光装置LD1到LD6。每一数据线各具有一颜色类型，个别连接到对应的具有相同颜色类型的像素有机发光装置以及指示有机发光装置。
P1到P12的像素窗格，个别包含对应的开关电路SC1到SC12，对应的像素驱动电路PDC1到PDC12，以及对应的像素有机发光装置L1到L12。该像素有机发光装置L1到L12的颜色类型可以是红、绿或蓝。该开关电路SC1到SC12个别连接到扫描线G1和G2，数据线D1到D6以及像素驱动电路PDC1到PDC12。该像素驱动电路PDC1到PDC12个别连接到SC1到SC12、电源供应线VDD以及像素有机发光装置L1到L12。开关电路和对应的像素驱动电路可以藉电压或电流驱动对应的像素有机发光装置。
该数据线D1到D6个别连接至对应的IDC1到IDC6。该等指示驱动电路IDC1到IDC6个别连接至指示有机发光装置LD1到LD6。当扫描线G1开启，像素有机发光装置L1和指示有机发光装置LD1同时被数据线D1中的数据信号驱动，并产生对应于该数据信号的亮度。当扫描线G2开启，像素有机发光装置L7和指示有机发光装置LD1同时被数据线D1上的信号驱动，并发出对应亮度的光线。因此该指示有机发光装置LD1被驱动的总时间反映出所有像素有机发光装置的使用时间，例如同时连接在同一数据线D1上的L1和L7。
像素有机发光装置的亮度会随着使用时间的累增而衰减，此现象亦反映在该像素有机发光装置的阳极与阴极间的跨电压增加率上。换句话说，一像素有机发光装置使用得越久，跨电压越大，亮度越小。同样的现象亦出现在指示有机发光装置上。
当连接到对应数据在线的像素有机发光装置被驱动而发光时，指示有机发光装置亦同时被驱动。因此在同一数据在线，指示有机发光装置被使用的时间等于所有像素有机发光装置使用时间的总和。该指示有机发光装置的使用时间越长，指示有机发光装置的亮度越小，指示有机发光装置的阳极与阴极间对应的跨电压越大。藉由检测指示有机发光装置的跨电压，连接于同一数据在线的像素有机发光装置的亮度衰减总和可以被测量出来。
如第1图所示，该指示有机发光装置的阳极和阴极连接至颜色偏移补偿单元110，而测量出指示有机发光装置的跨电压。如果跨电压的增加量到达一个既定值，则校正对应的伽马曲线。举例来说，原始跨电压应该是6伏特，使用一段时间后，测量结果却为6.7伏特，假设该电平系订为超过10％，则该增加量符合条件，所以校正对应的伽马曲线。
为了使像素有机发光装置L1到L12呈现出所要的亮度灰阶，伽马曲线转换器120将数字像素数据PD1到PD6转换为模拟像素数据(模拟电压信号)，以便传送到数据线D1到D6。换句话说，该伽马曲线转换器120提供了模拟像素数据，用于驱动该等像素有机发光装置L1到L12使发光的亮度灰阶对应于该等数字像素数据。在一段时间之后，受特定数位像素数据驱动的该像素有机发光装置亮度衰减。藉由在颜色偏移补偿单元110中调整伽马曲线，特定数位像素数据被转换为较高或较低于对应的模拟像素数据，用于补偿亮度的衰减，使驱动该像素有机发光装置而产生期望的亮度。
不同颜色的像素有机发光装置如红绿蓝，在一段使用时间之后，可能具有不同的亮度衰减程度，而造成颜色偏移效应。藉由调整不同颜色的伽马曲线，此颜色偏移效应可被消除或补偿。
如上所述，该开关电路连同对应的像素驱动电路可藉电压驱动对应的像素有机发光装置。第2图显示根据上述概念而达成的实施例，该像素有机发光装置受电压所驱动。其中开关电路包含开关装置S1到S12。像素驱动电路包含像素驱动装置T1到T12。
开关装置S1到S12可以是如本实施例所示的薄膜晶体管(TFT)或任何可达成开关功效的电子元件。开关装置S1到S12的栅极连接至数据线。举例来说，开关装置S1的栅极连接到扫描线G1，开关装置S1到S12的源极连接到数据线，漏极连接至驱动装置。该开关装置S1的源极连接到数据线D1上，而漏极连接至驱动装置T1。因开关装置的源极和漏极(本实施例中的TFT)为对称架构，故源极和漏极的联机可以对换。
在本实施例中该像素驱动装置T1到T12为PMOS薄膜晶体管(TFT)。然而本领域技术人员应不难理解其它类型的TFT诸如NMOS TFT或其它能够驱动像素有机发光装置的电子元件皆可使用。一像素驱动装置的栅极连接至一开关装置，举例来说，像素驱动装置T1的栅极连接至一开关装置，源极连接至一电源供应线，而漏极连接至一像素有机发光装置。举例来说，像素驱动装置T1的源极连接至电源供应线VDD，而漏极连接至像素有机发光装置L1，当使用NMOS TFT做为像素驱动装置时，该NMOS TFT的漏极连接至电源供应线，而源极连接至一像素有机发光装置。
在本实施例中像素有机发光装置L1到L12为有机发光二极管(OLED)。然而本领域技术人员应不难理解其它类型可提供发光功能的电子元件皆可使用。像素有机发光装置的阳极连接至像素驱动装置，阴极连接至共享电极，例如地线。举例来说，像素有机发光装置L1的阳极连接至像素驱动装置T1，而阴极连接至共享电极VS1。在本实施例中，L1、L4，L7和L10是红色有机发光二极管，L2、L5，L8和L11是绿色有机发光二极管，而L3、L6，L9和L12是蓝色有机发光二极管。
在本实施例中指示驱动电路TD1到TD6是PMOS薄膜晶体管(TFT)，然而本领域技术人员应不难理解其它类型的TFT如NMOS TFT或任何可以提供驱动指示有机发光装置功能的电子元件皆可使用。指示驱动电路的栅极连接至数据线。举例来说，指示驱动电路TD1的栅极连接至数据线D1，源极连接至电源供应线，而漏极连接至指示有机发光装置。举例来说，指示驱动电路TD1的源极连接至电源供应线VDD，而漏极连接至指示有机发光装置TD1。当指示驱动电路为NMOS TFT时，漏极连接至电源供应线而源极连接至一指示有机发光装置。
在本实施例中指示有机发光装置LD1到LD6为有机发光二极管(OLED)。然而本领域技术人员应不难理解其它类型的可发光电子元件皆可使用。指示有机发光装置的阳极连接至该指示驱动电路，阴极连接至共享电极。举例来说，指示有机发光装置LD1的阳极连接至指示驱动电路TD1，而阴极连接至共享电极VS1。在本实施例中，LD1和LD4为红色有机发光二极管，LD2和LD5为绿色有机发光二极管，而LD3和LD6为蓝色有机发光二极管。
指示有机发光装置的跨电压是由颜色偏移补偿单元210所接收。指示有机发光装置LD1和LD4的阳极相连接，产生红色指示有机发光装置的阳极电压VR。该阳极电压VR和共享电极VSS的电压差，反映出连接至数据线D1和D4的像素有机发光装置的整体红色衰减程度。于是红色像素有机发光装置的伽马曲线在颜色偏移补偿单元210中被调整以补偿颜色偏移效应。指示有机发光装置LD2和LD5的阳极相连接以产生绿色指示有机发光装置的阳极电压VG。该绿色像素有机发光装置的伽马曲线随即根据该阳极电压VG和共享电极VSS之间的跨电压而调整，其中该跨电压反映着连接至数据线D2和D5的像素有机发光装置的整体绿色亮度衰减。指示有机发光装置LD3和LD6的阳极相连以产生阳极电压VB，该蓝色像素有机发光装置的伽马曲线随即被根据该阳极电压VB与该共享电极电压VSS之间的跨电压而调整，其中该跨电压反映着连接至数据线D2和D5的像素有机发光装置的整体蓝色亮度衰减。藉由在颜色偏移补偿单元210中调整红、绿和蓝色伽马曲线，使伽马曲线转换器220得以根据该等伽马曲线将数字像素数据PD1到PD6转换成适当的模拟像素数据，使不同颜色的像素有机发光装置的亮度回复到原始或一致的水准。
第3图为本发明另一实施例，其中像素有机发光装置系受电流驱动。在像素窗格G1D1中，开关电路335连接至数据线D1和扫描线G1，像素驱动电路355连接至该开关电路335以及像素有机发光装置310。其它像素窗格具有相同结构及电路设计。连接至同一数据线的像素有机发光装置具有相同颜色属性。三相邻的数据线可连接至红、绿及蓝色像素有机发光装置。
该开关电路335包含第一开关装置320以及第二开关装置330。第一开关装置320及第二开关装置330在本实施例中为薄膜晶体管(TFT)。像素驱动电路355包含第一像素驱动装置340和第二像素驱动装置350。该第一像素驱动装置340和第二像素驱动装置350在本实施例中为薄膜晶体管(TFT)。该第二像素驱动装置为一PMOS TFT。第一开关装置320的漏极连接至扫描线G1，源极连接至第二开关装置330的漏极和第一像素驱动装置340的漏极。第二开关装置330的栅极连接至扫描线G1，源极连接至第一像素驱动装置340和第二像素驱动装置350的栅极。第一像素驱动装置340的源极连接至像素有机发光装置310的阳极和第二像素驱动装置350的漏极。第二像素驱动装置350的源极连接至电源供应线VDD，漏极连接至像素有机发光装置310的阳极。像素有机发光装置310的阴极连接至共享电极VSS。本领域技术人员不难理解有许多不同的方法皆可用来藉电流驱动像素有机发光装置310。
第3图显示，每一数据线连接至指示驱动电路，其中该指示驱动电路连接至指示有机发光装置。该指示驱动电路包含指示驱动装置360，该指示驱动装置360为PMOS TFT。指示驱动装置360的栅极连接至数据线D1，源极连接至电源供应线VDD，漏极连接至指示有机发光装置370的阳极。指示有机发光装置370的阴极连接至共享电极VSS。在本实施例中该指示有机发光装置370为有机发光二极管。
如上所述，指示有机发光装置的阳极和阴极连接至颜色偏移补偿单元380，不同颜色的伽马曲线是根据指示有机发光装置阳极和阴极之间的跨电压而调整，以补偿颜色偏移效应。因此伽马曲线转换器390根据该等伽马曲线将数字像素数据PD1到PD6转换成适当的模拟像素数据。
第4图显示有机发光显示器中颜色偏移的补偿方法的步骤。在步骤410中，分别接收红、绿、蓝色的指示有机发光装置的阳极和阴极间的跨电压信号。举例来说，电压检测器可用来接收从指示有机发光装置的阳极和阴极传来的电压信号。在步骤420中，该模拟形式的跨电压信号被转换为数字形式，举例来说，被一数字模拟转换器所转换。在步骤430中，该跨电压信号与一预设电平做比较，如果差异超过既定值，就在步骤440中进行伽马曲线调整。如此一来，为了使像素有机发光装置具有希望的亮度，假设指示驱动电路以及像素驱动电路使用PMOS晶体管的话，一特定数位像素数据将被根据伽马曲线转换为一较低的模拟像素数据。
在某些长时间使用的情况下，该像素有机发光装置可能没办法藉由调整伽马曲线以维持原始亮度发光，另一种补偿颜色偏移的方法是，使像素有机发光装置不同颜色的亮度一致，虽然此法会使整体亮度略低于原始亮度。因此，举例来说，若蓝色有机发光二极管衰减过度，无法藉由单纯的调整蓝色伽马曲线来回复原始亮度，便参考蓝色有机发光二极管的衰减程度调整红色及绿色伽马曲线，使三颜色的亮度维持均等。
在步骤440中，如果跨电压的增加程度到达一既定值，就调整伽马曲线。在步骤450中，所检测得的跨电压又被用来更新该既定值。如果跨电压的增加程度不满该既定值，则因衰减程度还在容忍范围而结束处理程序。下一程序重复于步骤410以接收跨电压信号。
第5A图显示伽马曲线A。通过该伽马曲线A，数字像素数据0000(黑暗)将被转换成模拟像素数据8伏特，而数字像素数据1111(明亮)则转换成模拟像素数据3伏特。在第5B图中，当该跨电压到达预设电平时，该伽马曲线A被调整成伽马曲线B，而数字像素数据1111(明亮)会被转换成模拟像素数据2伏特，而不是伽马曲线A中的3伏特，用于产生所希望的亮度。
在第6图中颜色偏移补偿单元610的实施例包含跨电压检测器620、数字模拟转换器630以及伽马曲线调整模块640。该跨电压检测器620从指示有机发光装置的阳极和阴极接收电压信号。该模拟跨电压信号被数字模拟转换器630转换成数字形式。在伽马曲线调整模块640中，比对跨电压的增加率与既定值，调整不同颜色的伽马曲线，并更新该既定值。根据被调整过后的伽马曲线，伽马曲线转换器670随即转换该数字像素数据650至模拟像素数据660，用来驱动该像素有机发光装置，没有颜色偏移效应。本领域技术人员不难理解颜色偏移补偿单元610可使用其它硬件结构来达到调整伽马曲线以补偿颜色偏移的目的。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明的范围，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (10)

1、一种有机发光显示器，包含：
多个扫描线；
多个数据线，与该等扫描线交叉排列，形成多个像素窗格；其中
每一像素窗格各包含开关电路、像素驱动电路，以及具有颜色类型的像素有机发光装置，该开关电路连接于对应的扫描线与数据线；
该等像素有机发光装置与对应相连的数据线具有相同颜色类型；
至少一个指示驱动电路，各分别受到对应相连的数据在线的信号所控制；以及
至少一个指示有机发光装置，受到对应相连的指示驱动电路所驱动，且与连接对应数据线的对应像素有机发光装置具有相同的颜色类型。
2、根据权利要求1所述的有机发光显示器，更进一步包含颜色偏移补偿单元，连接至该指示有机发光装置的阳极和阴极，其中该颜色偏移补偿单元包含跨电压检测器、伽马曲线调整模块、以及数字模拟转换器。
3、根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中：
该开关电路与该像素驱动电路相连接，以电压或电流驱动该像素有机发光装置；
该开关电路包含开关装置；
该像素驱动电路包含像素驱动装置；
该开关装置以及该像素驱动装置相连接，以电压驱动该像素有机发光装置；以及
该开关装置以及该像素驱动装置包含薄膜晶体管。
4、根据权利要求3所述的有机发光显示器，其中
该开关电路包含第一开关装置以及第二开关装置；
该像素驱动电路包含第一像素驱动装置以及第二像素驱动装置；
该第一开关装置、该第二开关装置、该第一像素驱动装置以及该第二像素驱动装置相连接，以电流驱动该像素有机发光装置。
5、根据权利要求4所述的有机发光显示器，其中
该第一开关装置、该第二开关装置、该第一像素驱动装置以及该第二像素驱动装置包含薄膜晶体管；
该第一薄膜晶体管的漏极连接至该数据线；
该第一薄膜晶体管的栅极连接至该扫描线以及该第一像素驱动装置的漏极；
该第二薄膜晶体管的栅极连接至该扫描线；
该第二薄膜晶体管的源极连接至该第一像素驱动装置与该第二像素装动装置的栅极；
该第一像素驱动装置的源极连接至该第二像素驱动装置的漏极以及该像素有机发光装置的阳极；以及
该第二像素驱动装置的源极连接至电压供应线。
6、根据权利要求1所述的有机发光显示器，其中：
该指示驱动电路包含指示驱动装置以及薄膜晶体管；
该像素有机发光装置连接至颜色类型包含红、绿、以及蓝的相邻三条该等数据线其中之一；
该至少一个指示驱动电路，包含多个指示驱动电路连接至对应数据线并受其上的信号控制；以及
该至少一个指示有机发光装置，包含多个指示有机发光装置连接至该指示驱动电路并受其驱动，并具有与连接至对应数据线的该像素有机发光装置相同属性的颜色。
7、根据权利要求6所述的有机发光显示器，更进一步包含颜色偏移补偿单元，连接至该等指示有机发光装置的阳极与阴极，其中：
该等指示有机发光装置的阳极中具有相同颜色类型者互相连接；以及
该颜色偏移补偿单元包含跨电压检测器、数字模拟转换器、以及伽马曲线调整模块。
8、一种包含多个像素有机发光装置的有机发光显示器中的颜色偏移补偿方法，包含：
提供指示驱动电路，连接至数据线；
提供指示有机发光装置，连接至该指示驱动电路；以及
当连接至该数据线的该等像素有机发光装置的其中之一被驱动时，驱动该指示有机发光装置。
9、根据权利要求8所述的颜色偏移补偿方法，更进一步包含：
接收至少一个指示有机发光装置的阳极和阴极之间的跨电压信号；
根据该跨电压信号调整伽马曲线；
将该跨电压信号从模拟形式转换成数字形式；
将该数字形式的跨电压信号与第一定值做比较；以及
更新该第一定值。
10、根据权利要求9所述的颜色偏移补偿方法，更进一步包含：
从具有相同颜色类型的多个指示有机发光装置中接收该跨电压信号；以及
根据该跨电压信号调整具有相同颜色类型的该伽马曲线。
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