DE102015211677A1 - SYSTEM AND METHOD FOR EXTRACTING CORRELATION CURVES FOR AN ORGANIC LIGHTING DEVICE - Google Patents

SYSTEM AND METHOD FOR EXTRACTING CORRELATION CURVES FOR AN ORGANIC LIGHTING DEVICE Download PDF

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Abstract

Ein System bestimmt die Effizienzdegradation von organischen Leuchtvorrichtungen (Organic Light Emitting Devices, OLEDs) in mehreren Array-basierten Halbleiterbauelementen, die Arrays von Pixeln aufweisen, die OLEDs enthalten. Das System bestimmt die Beziehung zwischen Veränderungen eines elektrischen Betriebsparameters der OLEDs und der Effizienzdegradation der OLEDs in jedem der Array-basierten Halbleiterbauelemente, verwendet die bestimmte Beziehung für ein ausgewähltes Array-basiertes Halbleiterbauelement der Array-basierten Halbleiterbauelemente, um die Effizienzdegradation der OLEDs zu bestimmen, und kompensiert die Effizienzdegradation. Die Beziehung zwischen Veränderungen eines elektrischen Betriebsparameters der OLEDs und der Effizienzdegradation der OLEDs in den Array-basierten Halbleiterbauelementen kann durch die Verwendung einer Test-OLED, die mit jedem der Bauelemente assoziiert ist, bestimmt werden.One system determines the efficiency degradation of Organic Light Emitting Devices (OLEDs) in multiple array-based semiconductor devices having arrays of pixels containing OLEDs. The system determines the relationship between changes in an electrical operating parameter of the OLEDs and the efficiency degradation of the OLEDs in each of the array-based semiconductor devices, uses the particular relationship for a selected array-based semiconductor device of the array-based semiconductor devices to determine the efficiency degradation of the OLEDs. and compensates the efficiency degradation. The relationship between changes in an electrical operating parameter of the OLEDs and the efficiency degradation of the OLEDs in the array-based semiconductor devices may be determined by the use of a test OLED associated with each of the devices.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 14/314,514, eingereicht am 25. Juni 2014, deren Inhalt hiermit in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme in den vorliegenden Text aufgenommen wird.This application claims the benefit of US Patent Application No. 14 / 314,514, filed Jun. 25, 2014, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entireties.

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Diese Erfindung betrifft allgemein Displays, die mit lichtaussendenden Bauelementen arbeiten, wie zum Beispiel OLEDs, und betrifft insbesondere das Extrahieren von Kennkorrelationskurven unter verschiedenen Belastungsbedingungen in solchen Anzeigen zum Kompensieren des Alterns der lichtaussendenden Bauelemente.This invention relates generally to displays that operate with light-emitting devices, such as OLEDs, and more particularly to extracting characteristic correlation curves under various loading conditions in such displays to compensate for the aging of the light-emitting devices.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Active Matrix Organic Light Emitting Device(„AMOLED”)-Displays bieten die Vorteile eines niedrigeren Energieverbrauchs, der Fertigungsflexibilität und einer schnelleren Wiederholungsrate im Vergleich zu herkömmlichen Flüssigkristalldisplays. Im Gegensatz zu herkömmlichen Flüssigkristalldisplays gibt es in einem AMOLED-Display keine Hinterleuchtung, da jedes Pixel aus verschiedenfarbigen OLEDs besteht, die Licht unabhängig aussenden. Die OLEDs geben Licht auf der Basis von Strom aus, der durch einen Ansteuertransistor zugeführt wird. Der Ansteuertransistor ist in der Regel ein Dünnschichttransistor (Thin Film Transistor, TFT). Die in jedem Pixel verbrauchte Leistung steht in direktem Zusammenhang mit der Größenordnung des in diesem Pixel erzeugten Lichts.Active Matrix Organic Light Emitting Device ("AMOLED") displays offer the benefits of lower power consumption, manufacturing flexibility, and a faster repetition rate compared to traditional liquid crystal displays. In contrast to conventional liquid crystal displays, there is no backlight in an AMOLED display because each pixel consists of different colored OLEDs that emit light independently. The OLEDs output light based on current supplied by a drive transistor. The drive transistor is typically a thin film transistor (TFT). The power consumed in each pixel is directly related to the magnitude of the light generated in that pixel.

Während des Betriebes einer organischen Leuchtdiode degradiert diese, wodurch die Lichtabgabe bei einem konstanten Strom im Lauf der Zeit abnimmt. Das OLED-Bauelement erfährt außerdem eine elektrische Degradation, was zur Folge hat, dass der Strom bei einer konstanten Vorspannung im Lauf der Zeit sinkt. Diese Degradationen werden in erster Linie durch Belastungen verursacht, die zur Größenordnung und Dauer der an das OLED angelegten Spannung und dem resultierenden Strom, der durch das Bauelement fließt, in Beziehung stehen. Solche Degradationen werden im Lauf der Zeit durch Einflüsse von Umgebungsfaktoren wie zum Beispiel Temperatur, Luftfeuchte oder das Vorhandensein von Oxidanzien noch verstärkt. Die Alterungsrate der Dünnschichttransistor-Bauelemente ist ebenfalls umgebungs- und belastungs(vorspannungs)-abhängig. Die Alterung des Ansteuertransistors und des OLED können durch Kalibrierung des Pixels anhand gespeicherter historischer Daten aus dem Pixel zu früheren Zeiten korrekt bestimmt werden, um die Alterungsauswirkungen auf das Pixel zu bestimmen. Präzise Alterungsdaten werden darum während der gesamten Lebensdauer des Display-Bauelements benötigt.During operation of an organic light emitting diode degrades this, whereby the light output at a constant current decreases over time. The OLED device also undergoes electrical degradation, with the result that the current drops at a constant bias voltage over time. These degradations are primarily caused by stresses related to the magnitude and duration of the voltage applied to the OLED and the resulting current flowing through the device. Such degradations are exacerbated over time by environmental factors such as temperature, humidity or the presence of oxidants. The aging rate of the thin film transistor devices is also ambient and stress (bias) dependent. The aging of the driving transistor and the OLED can be correctly determined by calibrating the pixel based on stored historical data from the pixel at earlier times to determine the aging effects on the pixel. Precise aging data is therefore needed throughout the life of the display device.

Bei einer Kompensationstechnik für OLED-Displays wird die Alterung (und/oder Gleichmäßigkeit) eines Paneels aus Pixeln extrahiert und in Nachschlagetabellen als rohe oder verarbeitete Daten gespeichert. Dann verwendet ein Kompensationsmodul die gespeicherten Daten zum Kompensieren jeglicher Verschiebungen bei elektrischen und optischen Parametern des OLED (zum Beispiel die Verschiebung bei der OLED-Betriebsspannung und der optischen Effizienz) und der Backplane (zum Beispiel die Schwellenspannungsverschiebung des TFT), wodurch die Programmierspannung jedes Pixels entsprechend den gespeicherten Daten und den Videoinhalten modifiziert wird. Das Kompensationsmodul modifiziert die Vorspannung des ansteuernden TFT in einer Weise, dass das OLED genügend Strom durchlässt, um den gleichen Leuchtdichtepegel für jeden Grauskalapegel aufrecht zu erhalten. Oder anders ausgedrückt: Eine korrekte Programmierspannung gleicht das elektrische und optische Altern des OLED sowie die elektrische Degradation des TFT aus.In a compensation technique for OLED displays, the aging (and / or uniformity) of a panel is extracted from pixels and stored in look-up tables as raw or processed data. Then, a compensation module uses the stored data to compensate for any shifts in electrical and optical parameters of the OLED (eg, the shift in OLED operating voltage and optical efficiency) and the backplane (eg, the threshold voltage shift of the TFT), thereby reducing the programming voltage of each pixel is modified according to the stored data and the video contents. The compensation module modifies the bias of the driving TFT in such a way that the OLED transmits enough current to maintain the same luminance level for each gray scale level. In other words, a correct programming voltage compensates for the electrical and optical aging of the OLED as well as the electrical degradation of the TFT.

Die elektrischen Parameter der Backplane-TFTs und OLEDs werden während der gesamten Lebensdauer des Displays kontinuierlich durch auf elektrischen Rückmeldungen basierende Messungsschaltkreise überwacht und extrahiert. Des Weiteren werden die optischen Alterungsparameter der OLEDs anhand der elektrischen Degradationsdaten des OLED geschätzt. Jedoch ist der optische Alterungseffekt der OLEDs auch von den Belastungsbedingungen abhängig, denen die einzelnen Pixel ausgesetzt sind, und da die Belastungen von Pixel zu Pixel variieren, kann eine präzise Kompensation nur gewährleistet werden, wenn eine Kompensation bestimmt wird, die speziell an ein konkretes Belastungsniveau angepasst ist.The electrical parameters of the backplane TFTs and OLEDs are continuously monitored and extracted throughout the life of the display by measurement circuitry based on electrical feedback. Furthermore, the optical aging parameters of the OLEDs are estimated on the basis of the electrical degradation data of the OLED. However, the optical aging effect of the OLEDs is also dependent on the stress conditions to which the individual pixels are exposed, and since the stresses vary from pixel to pixel, precise compensation can only be ensured if compensation is determined that is specific to a particular stress level is adjusted.

Es besteht darum Bedarf an einer effizienten Extraktion von Kennkorrelationskurven der optischen und elektrischen Parameter, die für Belastungsbedingungen auf aktive Pixel präzise sind, um die Effekte des Alterns und andere Effekte zu kompensieren. Es besteht außerdem Bedarf an einer Vielzahl verschiedener Kennkorrelationskurven für eine Vielzahl verschiedener Belastungsbedingungen, denen die aktiven Pixel während des Betriebes des Displays ausgesetzt sein können. Es besteht des Weiteren Bedarf an präzisen Kompensationssystemen für Pixel in einem auf organischen Leuchtvorrichtungen basierenden Display.There is therefore a need for efficient extraction of characteristic correlation curves of the optical and electrical parameters that are accurate for active pixel loading conditions to compensate for the effects of aging and other effects. There is also a need for a variety of different characteristic correlation curves for a variety of different loading conditions that the active pixels may experience during operation of the display. There is also a need for precise compensation systems for pixels in an organic light based display.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Gemäß einer Ausführungsform wird ein System zum Bestimmen der Effizienzdegradation von organischen Leuchtvorrichtungen (Organic Light Emitting Devices, OLEDs) in mehreren Array-basierten Halbleiterbauelementen bereitgestellt, die Arrays von Pixeln aufweisen, die OLEDs enthalten. Das System bestimmt die Beziehung zwischen Veränderungen eines elektrischen Betriebsparameters der OLEDs und der Effizienzdegradation der OLEDs in jedem der Array-basierten Halbleiterbauelemente, verwendet die bestimmte Beziehung für ein ausgewähltes Array-basierte Halbleiterbauelement der Array-basierten Halbleiterbauelemente, um die Effizienzdegradation der OLEDs zu bestimmen, und kompensiert die Effizienzdegradation.According to one embodiment, a system for determining the efficiency degradation of Organic Light Emitting Devices (OLEDs) is provided in a plurality of array-based semiconductor devices having arrays of pixels including OLEDs. The system determines the relationship between changes in an electrical operating parameter of the OLEDs and the efficiency degradation of the OLEDs in each of the array-based semiconductor devices, uses the particular relationship for a selected array-based semiconductor device of the array-based semiconductor devices to determine the efficiency degradation of the OLEDs. and compensates the efficiency degradation.

In einer Implementierung wird die Beziehung zwischen Veränderungen eines elektrischen Betriebsparameters der OLEDs und der Effizienzdegradation der OLEDs in den Array-basierten Halbleiterbauelementen durch die Verwendung einer Test-OLED, die mit jedem der Bauelemente assoziiert ist, bestimmt. Die Test-OLED kann sich auf dem Substrat des assoziierten Array-basierten Halbleiterbauelements oder in dem Halbleiterbauelement selbst befinden. Die bestimmte Beziehung kann eine OLED-Interdependenzkurve, die ein elektrisches OLED-Signal der Test-OLED in einem ausgewählten Array-basierten Halbleiterbauelement mit der Effizienzdegradation der Test-OLED in Beziehung setzt, sein. Die Beziehung kann zum Zeitpunkt der Herstellung eines jeden Array-basierten Halbleiterbauelements oder während des Betriebs der Bauelemente bestimmt werden.In one implementation, the relationship between changes in an electrical operating parameter of the OLEDs and the efficiency degradation of the OLEDs in the array-based semiconductor devices is determined through the use of a test OLED associated with each of the devices. The test OLED may be located on the substrate of the associated array-based semiconductor device or in the semiconductor device itself. The particular relationship may be an OLED interdependence curve that relates an OLED electrical signal of the test OLED in a selected array-based semiconductor device to the efficiency degradation of the test OLED. The relationship may be determined at the time of fabrication of each array-based semiconductor device or during operation of the devices.

Eine Ausführungsform verwendet eine Bibliothek von OLED-Interdependenzkurven, die elektrische OLED-Signale der Test-OLEDs in Array-basierten Halbleiterbauelementen mit der Effizienzdegradation der Test-OLED in den Halbleiterbauelementen in Beziehung setzt. Das System misst eine Test-OLED in einem ausgewählten Array-basierten Halbleiterbauelement, identifiziert eine Interdependenzkurve, die den Messungen der Test-OLED in dem ausgewählten Array-basierten Halbleiterbauelement entspricht, in der Bibliothek, und verwendet die identifizierte Interdependenzkurve, um das Alterungsverhalten der Test-OLED zu bestimmen. Die identifizierte Interdependenzkurve kann die Kurve in der Bibliothek, die dem Alterungsverhalten der gemessenen Test-OLED am nächsten kommt, sein und das System vergleicht dann den Unterschied zwischen den Alterungsverhalten der identifizierten Interdependenzkurve und der gemessenen Test-OLED mit einem vorbestimmten Schwellenwert und berechnet eine neue Interdependenzkurve, falls der Unterschied den Schwellenwert überschreitet, und fügt die neue Kurve zur Bibliothek hinzu. Die identifizierte Interdependenzkurve wird zur Kompensation der Effizienzdegradation des Displays, das den gemessenen Test-OLED aufweist, verwendet, falls der Unterschied kleiner als der Schwellenwert ist.One embodiment uses a library of OLED interdependence curves that relate OLED electrical signals of the test OLEDs in array-based semiconductor devices to the efficiency degradation of the test OLED in the semiconductor devices. The system measures a test OLED in a selected array-based semiconductor device, identifies an interdependence curve corresponding to the measurements of the test OLED in the selected array-based semiconductor device in the library, and uses the identified interdependence curve to determine the aging behavior of the test To determine -OLED. The identified interdependence curve may be the curve in the library closest to the aging behavior of the measured test OLED and the system then compares the difference between the aging behavior of the identified interdependence curve and the measured test OLED with a predetermined threshold and calculates a new one Interdependence curve if the difference exceeds the threshold, and adds the new curve to the library. The identified interdependence curve is used to compensate for the efficiency degradation of the display having the measured test OLED if the difference is less than the threshold.

Weitere Aspekte der Erfindung werden für den Durchschnittsfachmann aus der detaillierten Beschreibung verschiedener Ausführungsformen ersichtlich, die unter Bezug auf die Zeichnungen gegeben wird, die nun kurz beschrieben werden.Other aspects of the invention will become apparent to those skilled in the art from the detailed description of various embodiments given with reference to the drawings, which are now briefly described.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die Erfindung kann am besten unter Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden.The invention may best be understood by reference to the following description taken in conjunction with the accompanying drawings.

1 ist ein Schaubild eines AMOLED-Displaysystems mit Kompensationssteuerung; 1 is a diagram of an AMOLED display system with compensation control;

2 ist ein Schaltbild eines der Referenzpixel in 1 zum Modifizieren von Kennkorrelationskurven auf der Basis der gemessenen Daten; 2 is a schematic diagram of one of the reference pixels in 1 for modifying Kennkorrelationskurven based on the measured data;

3 ist ein Kurvendiagramm der Leuchtdichte, die von einem aktiven Pixel ausgesendet wird, das die verschiedenen Niveaus von Belastungsbedingungen im Lauf der Zeit widerspiegelt, die eine unterschiedliche Kompensation erfordern können; 3 Figure 4 is a luminance graph plotted by an active pixel reflecting the various levels of stress conditions over time that may require different compensation;

4 ist ein Schaubild der Verläufe verschiedener Kennkorrelationskurven und der Ergebnisse von Techniken des Verwendens zuvor festgelegter Belastungsbedingungen zum Bestimmen der Kompensation; 4 Figure 12 is a graph of the trajectories of various characteristic correlation curves and the results of techniques of using predetermined loading conditions to determine the compensation;

5 ist ein Flussdiagramm des Prozesses des Bestimmens und Aktualisierens von Kennkorrelationskurven auf der Basis von Gruppen von Referenzpixeln unter zuvor festgelegten Belastungsbedingungen; und 5 Fig. 10 is a flow chart of the process of determining and updating characteristic correlation curves based on sets of reference pixels under predetermined load conditions; and

6 ist ein Flussdiagramm des Prozesses des Kompensierens der Programmierspannungen aktiver Pixel auf einem Display unter Verwendung zuvor festgelegter Kennkorrelationskurven. 6 FIG. 10 is a flowchart of the process of compensating the programming voltages of active pixels on a display using predetermined characteristic correlation curves.

7 ist eine Interdependenzkurve der OLED-Effizienzdegradation im Verhältnis zu Veränderungen der OLED-Spannung. 7 is an interdependence curve of OLED efficiency degradation relative to changes in OLED voltage.

8 ist ein Kurvendiagramm des OLED-Belastungsverlaufs im Verhältnis zur Belastungsintensität. 8th is a plot of the OLED load history in relation to the load intensity.

9A ist ein Kurvendiagramm der Veränderung der OLED-Spannung im Verhältnis zur Zeit für verschiedene Belastungsbedingungen. 9A Figure 12 is a graph of the variation in OLED voltage versus time for various load conditions.

9B ist ein Kurvendiagramm der Rate der Veränderung der OLED-Spannung im Verhältnis zur Zeit für verschiedene Belastungsbedingungen. 9B Figure 12 is a graph of the rate of change in OLED voltage versus time for various loading conditions.

10 ist ein Kurvendiagramm der Rate der Veränderung der OLED-Spannung im Verhältnis zur Veränderung der OLED-Spannung für verschiedene Belastungsbedingungen. 10 Figure 12 is a graph of the rate of change in OLED voltage versus OLED voltage change for various load conditions.

11 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Extrahieren der OLED-Effizienzdegradation aus Veränderungen eines OLED-Parameters wie zum Beispiel der OLED-Spannung. 11 FIG. 10 is a flowchart of a method of extracting OLED efficiency degradation from changes in an OLED parameter, such as the OLED voltage.

12 ist eine OLED-Interdependenzkurve, die ein elektrisches OLED-Signal mit einer Effizienzdegradation in Beziehung setzt. 12 is an OLED interdependence curve that relates an electrical OLED signal to efficiency degradation.

13 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Extrahieren der Interdependenzkurven von Testvorrichtungen. 13 FIG. 10 is a flow chart of a method for extracting the interdependence curves of test devices.

14 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Berechnen von Interdependenzkurven von einer Bibliothek. 14 FIG. 10 is a flow chart of a method for calculating interdependency curves from a library. FIG.

Obgleich sich die Erfindung für verschiedene Modifizierungen und alternative Formen anbietet, wurden konkrete Ausführungsformen beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt und werden im vorliegenden Text ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die konkret offenbarten Formen beschränkt werden darf. Vielmehr soll die Erfindung alle Modifizierungen, Äquivalente und Alternativen umfassen, die unter das Wesen und den Schutzumfang der Erfindung fallen, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert wird.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments have been shown by way of example in the drawings and will be described in detail herein. It is understood, however, that the invention should not be limited to the specific forms disclosed. Rather, the invention is intended to embrace all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

1 ist ein elektronisches Displaysystem 100, das einen Aktivmatrixbereich oder ein Pixelarray 102 aufweist, in dem ein Array aus aktiven Pixeln 104 in einer Reihen- und Spaltenkonfiguration angeordnet ist. Zur Vereinfachung der Veranschaulichung sind nur zwei Reihen und Spalten gezeigt. Außerhalb des Aktivmatrixbereichs, also des Pixelarrays 102, befindet sich ein Peripheriebereich 106, wo periphere Schaltungen zum Ansteuern und Steuern des Bereichs des Pixelarrays 102 angeordnet sind. Die peripheren Schaltungen enthalten einen Gate- oder Adressenansteuerkreis 108, einen Quellen- oder Datenansteuerkreis 110, eine Steuereinheit 112 und einen optionalen Versorgungsspannungs(zum Beispiel EL_Vdd)-Treiber 114. Die Steuereinheit 112 steuert die Gate-, Quellen- und Versorgungsspannungstreiber 108, 110, 114. Der Gate-Treiber 108 arbeitet unter der Steuerung der Steuereinheit 112 auf Adressen- oder Auswahlleitungen SEL[i], SEL[i + 1] und so weiter, eine für jede Reihe von Pixeln 104 in dem Pixelarray 102. In Pixelgemeinschaftsnutzungskonfigurationen, wie unten beschrieben, kann der Gate- oder Adressenansteuerkreis 108 optional auch auf globalen Auswahlleitungen GSEL[j] und optional/GSEL[j] arbeiten, die auf mehreren Reihen von Pixeln 104 in dem Pixelarray 102, wie zum Beispiel jeder zweiten Reihe von Pixeln 104, arbeiten. Der Quellenansteuerkreis 110 arbeitet unter der Steuerung der Steuereinheit 112 auf Spannungsdatenleitungen Vdata[k], Vdata[k + 1] und so weiter, eine für jede Spalte von Pixeln 104 in dem Pixelarray 102. Die Spannungsdatenleitungen transportieren Spannungsprogrammierungsinformationen zu jedem Pixel 104, die die Helligkeit jeder Leuchtvorrichtung in dem Pixel 104 anzeigen. Ein Speicherelement, wie zum Beispiel ein Kondensator, in jedem Pixel 104 speichert die Spannungsprogrammierungsinformationen, bis ein Emissions- oder Ansteuerzyklus die Leuchtvorrichtung einschaltet. Der optionale Versorgungsspannungstreiber 114 steuert unter der Steuerung der Steuereinheit 112 eine Versorgungsspannungs(EL_Vdd)-Leitung, eine für jede Reihe von Pixels 104 in dem Pixelarray 102. Die Steuereinheit 112 ist außerdem mit einem Speicher 118 gekoppelt, der verschiedene Kennkorrelationskurven und Alterungsparameter der Pixel 104 speichert, wie unten noch erläutert wird. Der Speicher 118 kann eines oder mehrere von einem Flash-Speicher, einem SRAM, einem DRAM, Kombinationen davon und/oder dergleichen sein. 1 is an electronic display system 100 that includes an active matrix area or a pixel array 102 in which an array of active pixels 104 arranged in a row and column configuration. For simplicity of illustration only two rows and columns are shown. Outside of the active matrix area, that is the pixel array 102 , there is a peripheral area 106 where are peripheral circuits for driving and controlling the area of the pixel array 102 are arranged. The peripheral circuits include a gate or address drive circuit 108 , a source or data drive circuit 110 , a control unit 112 and an optional supply voltage (for example EL_Vdd) driver 114 , The control unit 112 controls the gate, source and supply voltage drivers 108 . 110 . 114 , The gate driver 108 works under the control of the control unit 112 on address or select lines SEL [i], SEL [i + 1] and so on, one for each row of pixels 104 in the pixel array 102 , In pixel sharing configurations, as described below, the gate or address drive circuit may 108 Optionally also work on global select lines GSEL [j] and optional / GSEL [j] running on multiple rows of pixels 104 in the pixel array 102 such as every other row of pixels 104 , work. The source driver circuit 110 works under the control of the control unit 112 on voltage data lines Vdata [k], Vdata [k + 1] and so on, one for each column of pixels 104 in the pixel array 102 , The voltage data lines carry voltage programming information about each pixel 104 representing the brightness of each lighting device in the pixel 104 Show. A storage element, such as a capacitor, in each pixel 104 stores the voltage programming information until an emission or drive cycle turns on the light device. The optional power supply driver 114 controls under the control of the control unit 112 a supply voltage (EL_Vdd) line, one for each row of pixels 104 in the pixel array 102 , The control unit 112 is also with a memory 118 coupled, the various Kennkorrelationskurven and aging parameters of the pixels 104 stores, as will be explained below. The memory 118 may be one or more of a flash memory, an SRAM, a DRAM, combinations thereof and / or the like.

Das Displaysystem 100 kann auch einen Stromquellenschaltkreis enthalten, der einen festen Strom auf Stromvorspannungsleitungen zuführt. In einigen Konfigurationen kann dem Stromquellenschaltkreis ein Referenzstrom zugeführt werden. In solchen Konfigurationen steuert eine Stromquellensteuerung das Timing des Anlegens eines Vorspannungsstroms an die Stromvorspannungsleitungen. In Konfigurationen, in denen der Referenzstrom dem Stromquellenschaltkreis nicht zugeführt wird, steuert ein Stromquellenadressentreiber das Timing des Anlegens eines Vorspannungsstroms an die Stromvorspannungsleitungen.The display system 100 may also include a power source circuit that supplies a fixed current to current bias lines. In some configurations, a reference current may be supplied to the current source circuit. In such configurations, a current source controller controls the timing of application of a bias current to the current bias lines. In configurations in which the reference current is not supplied to the current source circuit, a current source address driver controls the timing of the application of a bias current to the current bias lines.

Bekanntlich muss jedes Pixel 104 in dem Displaysystem 100 mit Informationen programmiert werden, die die Helligkeit der Leuchtvorrichtung in dem Pixel 104 anzeigen. Ein Vollbild definiert den Zeitraum, der einen Programmierungszyklus oder eine Programmierungsphase enthält, während dem bzw. der jedes einzelne Pixel in dem Displaysystem 100 mit einer Programmierspannung programmiert wird, die eine Helligkeit anzeigt, und einen Ansteuerungs- oder Emissionszyklus oder eine Ansteuerungs- oder Emissionsphase enthält, während dem bzw. der jede Leuchtvorrichtung in jedem Pixel eingeschaltet wird, um Licht mit einer Helligkeit auszusenden, die der in einem Speicherelement gespeicherten Programmierspannung entspricht. Ein Vollbild ist somit eines von vielen Standbildern, aus denen sich ein komplettes bewegtes Bild zusammensetzt, das auf dem Displaysystem 100 angezeigt wird. Es gibt mindestens zwei Regimes zum Programmieren und Ansteuern der Pixel: Reihe-für-Reihe oder Vollbild-für-Vollbild. Bei der Reihe-für-Reihe-Programmierung wird eine Reihe von Pixeln programmiert und dann angesteuert, bevor die nächste Reihe von Pixeln programmiert und angesteuert wird. Bei der Vollbild-für-Vollbild-Programmierung werden zuerst alle Reihen von Pixeln in dem Displaysystem 100 programmiert, und alle Vollbilder werden Reihe für Reihe angesteuert. Jedes Regime kann eine kurze vertikale Austastzeit am Anfang oder am Ende jedes Zeitraums verwenden, während der die Pixel weder programmiert noch angesteuert werden.As everyone knows, every pixel has to be 104 in the display system 100 be programmed with information indicating the brightness of the lighting device in the pixel 104 Show. A frame defines the period of time including a programming cycle or phase during which each pixel in the display system 100 is programmed with a programming voltage indicative of brightness and includes a drive or emission cycle or drive or emission phase during which each light emitting device in each pixel is turned on to emit light at a brightness similar to that in a memory element stored programming voltage corresponds. A full screen is one of many still images that make up a complete moving image on the display system 100 is shown. There are at least two modes for programming and driving the pixels: row-by-row or frame-by-frame. In row-by-row programming, a series of pixels are programmed and then driven before the next row of pixels is programmed and driven. In frame-by-frame programming, first all rows of pixels in the display system 100 are programmed, and all frames are accessed row by row. Each regime can use a short vertical blanking time at the beginning or end of each period during which the pixels are neither programmed nor driven.

Die außerhalb des Pixelarrays 102 befindlichen Komponenten können in einem Peripheriebereich 106 um das Pixelarray 102 herum auf demselben physischen Substrat angeordnet sein, auf dem das Pixelarray 102 angeordnet ist. Diese Komponenten enthalten den Gate-Treiber 108, den Quellentreiber 110 und die optionale Versorgungsspannungssteuerung 114. Alternativ können einige der Komponenten in dem Peripheriebereich auf demselben Substrat wie das Pixelarray 102 angeordnet sein, während andere Komponenten auf einem anderen Substrat angeordnet sind, oder alle Komponenten im Peripheriebereich können auf einem Substrat angeordnet sein, das ein anderes Substrat ist als das, auf dem das Pixelarray 102 angeordnet ist. Zusammen bilden der Gate-Treiber 108, der Quellentreiber 110 und die Versorgungsspannungssteuerung 114 einen Displayansteuerkreis. Der Displayansteuerkreis kann in einigen Konfigurationen den Gate-Treiber 108 und den Quellentreiber 110 enthalten, aber nicht die Versorgungsspannungssteuerung 114.The outside of the pixel array 102 located components can be in a peripheral area 106 around the pixel array 102 be arranged around on the same physical substrate on which the pixel array 102 is arranged. These components contain the gate driver 108 , the source driver 110 and the optional supply voltage control 114 , Alternatively, some of the components in the peripheral area may be on the same substrate as the pixel array 102 may be arranged while other components are disposed on another substrate, or all components in the peripheral region may be disposed on a substrate that is a different substrate than that on which the pixel array 102 is arranged. Together form the gate driver 108 , the source driver 110 and the supply voltage control 114 a Displayansteuerkreis. The display driver circuit may, in some configurations, be the gate driver 108 and the source driver 110 included, but not the supply voltage control 114 ,

Das Displaysystem 100 enthält des Weiteren einen Stromversorgungs- und Auslesekreis 120, der Ausgabedaten von Datenausgabeleitungen VD [k], VD [k + 1] und so weiter liest, eine für jede Spalte aktiver Pixel 104 in dem Pixelarray 102. Ein Satz optionaler Referenzbauelemente, wie zum Beispiel Referenzpixel 130, wird am Rand des Pixelarrays 102 außerhalb der aktiven Pixel 104 im Peripheriebereich 106 hergestellt. Die Referenzpixel 130 können auch Eingangssignale von der Steuereinheit 112 empfangen und können Datensignale an den Stromversorgungs- und Auslesekreis 120 ausgeben. Die Referenzpixel 130 enthalten den Ansteuertransistor und ein OLED, aber sind nicht Teil des Pixelarrays 102, das Bilder anzeigt. Wie unten noch erläutert wird, werden verschiedene Gruppen von Referenzpixeln 130 mittels verschiedener Strompegel aus dem Stromversorgungskreiskreis 120 verschiedenen Belastungsbedingungen ausgesetzt. Weil die Referenzpixel 130 nicht Teil des Pixelarrays 102 sind und somit keine Bilder anzeigen, können die Referenzpixel 130 Daten bereitstellen, die die Auswirkungen des Alterns bei verschiedenen Belastungsbedingungen anzeigen. Obgleich in 1 nur eine einzige Reihe und eine einzige Spalte von Referenzpixeln 130 gezeigt sind, versteht es sich, dass jede beliebige Anzahl von Referenzpixeln vorhanden sein kann. Jedes der Referenzpixel 130 in dem in 1 gezeigten Beispiel wird neben einem entsprechenden Fotosensor 132 hergestellt. Der Fotosensor 132 wird zum Bestimmen des Leuchtdichtepegels verwendet, der durch das entsprechende Referenzpixel 130 ausgesendet wird. Es versteht sich, dass die Referenzbauelemente, wie zum Beispiel die Referenzpixel 130, ein eigenständiges Bauelement sein können, anstatt auf dem Display mit den aktiven Pixeln 104 hergestellt zu werden.The display system 100 also includes a power supply and readout circuit 120 which reads output data of data output lines VD [k], VD [k + 1] and so on, one for each column of active pixels 104 in the pixel array 102 , A set of optional reference devices, such as reference pixels 130 , will be on the edge of the pixel array 102 outside the active pixels 104 in the periphery 106 produced. The reference pixels 130 can also input signals from the control unit 112 receive and can send data signals to the power supply and readout circuit 120 output. The reference pixels 130 include the drive transistor and an OLED but are not part of the pixel array 102 displaying pictures. As will be explained below, different groups of reference pixels will be used 130 by means of different current levels from the power supply circuit 120 exposed to different loading conditions. Because the reference pixels 130 not part of the pixel array 102 and thus can not display images, the reference pixels 130 Provide data showing the effects of aging under different stress conditions. Although in 1 only a single row and a single column of reference pixels 130 It will be understood that any number of reference pixels may be present. Each of the reference pixels 130 in the 1 shown example is next to a corresponding photo sensor 132 produced. The photosensor 132 is used to determine the luminance level passing through the corresponding reference pixel 130 is sent out. It is understood that the reference components, such as the reference pixels 130 to be a stand-alone component, rather than on the display with the active pixels 104 to be manufactured.

2 zeigt ein Beispiel eines Ansteuerkreises 200 für eines der beispielhaften Referenzpixel 130 in 1. Der Ansteuerkreis 200 des Referenzpixels 130 enthält einen Ansteuertransistor 202, eine organische Leuchtvorrichtung („OLED”) 204, einen Speicherkondensator 206, einen Auswahltransistor 208 und einen Überwachungstransistor 210. Eine Spannungsquelle 212 ist mit dem Ansteuertransistor 202 gekoppelt. Wie in 2 gezeigt, ist der Ansteuertransistor 202 in diesem Beispiel ein Dünnschichttransistor, der aus amorphem Silizium besteht. Eine Auswahlleitung 214 ist mit dem Auswahltransistor 208 gekoppelt, um den Ansteuerkreis 200 zu aktivieren. Eine Spannungsprogrammierungseingabeleitung 216 ermöglicht das Anlegen einer Programmierspannung an den Ansteuertransistor 202. Eine Überwachungsleitung 218 erlaubt das Überwachen der Ausgangssignale des OLED 204 und/oder des Ansteuertransistors 202. Die Auswahlleitung 214 ist mit dem Auswahltransistor 208 und dem Überwachungstransistor 210 gekoppelt. Während der Auslesezeit wird die Auswahlleitung 214 „high” gezogen. Eine Programmierspannung kann über die Programmierspannungseingabeleitung 216 angelegt werden. Eine Überwachungsspannung kann aus der Überwachungsleitung 218 gelesen werden, die mit dem Überwachungstransistor 210 gekoppelt ist. Das Signal zu der Auswahlleitung 214 kann parallel mit dem Pixelprogrammierungszyklus gesendet werden. 2 shows an example of a drive circuit 200 for one of the exemplary reference pixels 130 in 1 , The drive circuit 200 of the reference pixel 130 contains a drive transistor 202 , an organic light device ("OLED") 204 , a storage capacitor 206 , a selection transistor 208 and a monitoring transistor 210 , A voltage source 212 is with the drive transistor 202 coupled. As in 2 shown is the drive transistor 202 in this example, a thin film transistor made of amorphous silicon. A selection line 214 is with the selection transistor 208 coupled to the drive circuit 200 to activate. A voltage programming input line 216 allows the application of a programming voltage to the drive transistor 202 , A monitoring line 218 allows the monitoring of the output signals of the OLED 204 and / or the drive transistor 202 , The selection line 214 is with the selection transistor 208 and the monitoring transistor 210 coupled. During the readout time, the select line becomes 214 Pulled high. A programming voltage may be provided via the programming voltage input line 216 be created. A monitoring voltage may be from the monitoring line 218 be read with the monitoring transistor 210 is coupled. The signal to the selection line 214 can be sent in parallel with the pixel programming cycle.

Das Referenzpixel 130 kann mit einem bestimmten Strompegel belastet werden, indem man eine konstante Spannung an die Programmierspannungseingabeleitung 216 anlegt. Wie unten noch erläutert wird, erlaubt die Spannungsausgabe, die aus der Überwachungsleitung 218 auf der Basis einer an die Programmierspannungseingabeleitung 216 angelegten Referenzspannung gemessen wird, die Bestimmung elektrischer Kenndaten für die angelegten Belastungsbedingungen über die Betriebszeit des Referenzpixels 130. Alternativ können die Überwachungsleitung 218 und die Programmierspannungseingabeleitung 216 zu einer einzigen Leitung (d. h. Daten/Überw) zusammengelegt werden, um sowohl die Programmierungs- als auch die Überwachungsfunktionen über diese einzelne Leitung auszuführen. Das Ausgangssignal des Fotosensors 132 erlaubt die Bestimmung optischer Kenndaten für Belastungsbedingungen über die Betriebszeit für das Referenzpixel 130.The reference pixel 130 can be loaded with a certain current level by applying a constant voltage to the programming voltage input line 216 invests. As will be explained below, the voltage output allowed from the monitor line 218 on the basis of a to the programming voltage input line 216 measured reference voltage, the determination of electrical characteristics for the applied load conditions over the operating time of the reference pixel 130 , Alternatively, the monitoring line 218 and the programming voltage input line 216 to a single line (ie Data / Monitor) to perform both the programming and monitoring functions over that single line. The output signal of the photo sensor 132 allows the determination of optical characteristics for load conditions over the operating time for the reference pixel 130 ,

Das Displaysystem 100 in 1, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, in der die Helligkeit jedes Pixels (oder Subpixels) auf der Basis der Alterung mindestens eines der Pixel justiert wird, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Anzeige über die Betriebslebensdauer des Systems (zum Beispiel 75.000 Stunden) beizubehalten. Zu nicht-einschränkenden Beispielen von Display-Bauelementen, die das Displaysystem 100 enthalten, gehören ein Mobiltelefon, eine Digitalkamera, ein Personal Digital Assistant (PDA), ein Computer, ein Fernsehgerät, ein tragbarer Videoplayer, ein Globalen Positioning System (GPS) usw.The display system 100 in 1 10, in accordance with an exemplary embodiment in which the brightness of each pixel (or subpixel) is adjusted based on the aging of at least one of the pixels to maintain a substantially uniform display over the operating life of the system (e.g., 75,000 hours). For non-limiting examples of display devices that use the display system 100 include a mobile phone, digital camera, personal digital assistant (PDA), computer, TV, portable video player, global positioning system (GPS), etc.

Wenn das OLED-Material eines aktiven Pixels 104 altert, steigt die Spannung, die erforderlich ist, um einen konstanten Strom für einen bestimmten Pegel durch das OLED hindurch beizubehalten. Zum Kompensieren der elektrischen Alterung der OLEDs speichert der Speicher 118 die erforderliche Kompensationsspannung jedes aktiven Pixels, um einen konstanten Strom aufrecht zu erhalten. Er speichert auch Daten in Form von Kennkorrelationskurven für verschiedene Belastungsbedingungen, die durch die Steuereinheit 112 dafür verwendet werden, Kompensationsspannungen zu bestimmen, um die Programmierspannungen zu modifizieren, um jedes OLED der aktiven Pixel 104 so anzusteuern, dass ein gewünschter Ausgabepegel der Leuchtdichte korrekt angezeigt wird, indem der Strom des OLEDs erhöht wird, um die optische Alterung des OLEDs zu kompensieren. Insbesondere speichert der Speicher 118 mehrere zuvor festgelegte Kennkorrelationskurven oder -funktionen, die die Degradation der Leuchtdichteeffizienz für OLEDs darstellen, die unter verschiedenen zuvor festgelegten Belastungsbedingungen arbeiten. Die verschiedenen zuvor festgelegten Belastungsbedingungen stellen allgemein verschiedene Arten von Belastungen oder Betriebsbedingungen dar, denen ein aktives Pixel 104 während der Lebensdauer des Pixels ausgesetzt sein kann. Zu verschiedenen Belastungsbedingungen können konstante Stromanforderungen auf verschiedenen Pegeln von „low” zu „high”, konstante Leuchtdichteanforderungen von „low” zu „high” oder eine Mischung aus zwei oder mehr Belastungsniveaus gehören. Zum Beispiel können die Belastungsniveaus bei einem bestimmten Strom über einen gewissen Prozentsatz der Zeit auftreten, und ein weiterer Strompegel über einen anderen Prozentsatz der Zeit. Andere Belastungsniveaus können spezialisiert sein, wie zum Beispiel ein Niveau, das ein durchschnittliches Streaming-Video darstellt, das auf dem Displaysystem 100 angezeigt wird. Zunächst werden die als Ausgangsbasis dienenden elektrischen und optischen Kennlinien der Referenzbauelemente, wie zum Beispiel die Referenzpixel 130, bei verschiedenen Belastungsbedingungen im Speicher 118 gespeichert. In diesem Beispiel werden die als Ausgangsbasis dienende optische Kennlinie und die als Ausgangsbasis dienende elektrische Kennlinie des Referenzbauelements aus dem Referenzbauelement sofort nach der Herstellung des Referenzbauelements gemessen.If the OLED material of an active pixel 104 As a result, the voltage required to maintain a constant current for a given level through the OLED increases. The memory stores to compensate for the electrical aging of the OLEDs 118 the required compensation voltage of each active pixel to maintain a constant current. It also stores data in the form of Kennkorrelationskurven for different load conditions, by the control unit 112 be used to determine compensation voltages to modify the programming voltages to each OLED of the active pixels 104 to drive so that a desired output level of luminance is displayed correctly by increasing the current of the OLED to compensate for optical aging of the OLED. In particular, the memory stores 118 a plurality of predetermined characteristic correlation curves or functions representing degradation of luminance efficiency for OLEDs operating under various predetermined load conditions. The various predetermined load conditions generally represent different types of loads or operating conditions to which an active pixel 104 may be exposed during the life of the pixel. Various load conditions may include constant current demands at various levels from "low" to "high," constant luminance requirements from "low" to "high," or a mixture of two or more stress levels. For example, the stress levels at a given flow may occur over a certain percentage of the time, and another flow level over another percentage of the time. Other stress levels may be specialized, such as a level representing an average streaming video displayed on the display system 100 is shown. First, the electrical and optical characteristics of the reference devices serving as a basis, such as the reference pixels, become 130 , at different load conditions in the store 118 saved. In this example, the output optical characteristic and the output characteristic electrical characteristic of the reference device are measured from the reference device immediately after the manufacture of the reference device.

Jede solche Belastungsbedingung kann an eine Gruppe von Referenzpixeln, wie zum Beispiel die Referenzpixel 130, angelegt werden, indem ein konstanter Strom durch den Referenzpixel 130 über einen Zeitraum beibehalten wird, eine konstante Leuchtdichte des Referenzpixels 130 über einen Zeitraum beibehalten wird und/oder der Strom durch das Referenzpixel oder die Leuchtdichte des Referenzpixels bei verschiedenen zuvor festgelegten Pegeln und zuvor festgelegten Intervallen über einen Zeitraum variiert wird. Der oder die in dem Referenzpixel 130 generierten Strom- oder Leuchtdichtepegel können zum Beispiel hohe Werte, niedrige Werte und/oder durchschnittliche Werte sein, die für die konkrete Anwendung erwartet wird, für die das Displaysystem 100 gedacht ist. Zum Beispiel erfordern Anwendungen wie zum Beispiel ein Computermonitor hohe Werte. Gleichermaßen können der oder die Zeiträume, über die der oder die Strom- oder Leuchtdichtepegel in dem Referenzpixel erzeugt werden, von der konkreten Anwendung abhängen, für die das Displaysystem 100 vorgesehen ist.Each such loading condition may be to a group of reference pixels, such as the reference pixels 130 , to be applied by a constant current through the reference pixel 130 is maintained over a period of time, a constant luminance of the reference pixel 130 is maintained for a period of time and / or the current through the reference pixel or luminance of the reference pixel is varied at different predetermined levels and predetermined intervals over a period of time. The one or more in the reference pixel 130 Generated current or luminance levels may be, for example, high values, low values, and / or average values expected for the particular application for which the display system 100 thought is. For example, applications such as a computer monitor require high values. Likewise, the period (s) over which the current or luminance level (s) in the reference pixel are generated may depend on the particular application for which the display system 100 is provided.

Es wird in Betracht gezogen, dass die verschiedenen zuvor festgelegten Belastungsbedingungen an verschiedene Referenzpixel 130 während des Betriebes des Displaysystems 100 angelegt werden, um Alterungseffekte unter jeder der zuvor festgelegten Belastungsbedingungen zu replizieren. Oder anders ausgedrückt: Eine erste zuvor festgelegte Belastungsbedingung wird an einen ersten Satz Referenzpixel angelegt, eine zweite zuvor festgelegte Belastungsbedingung wird an einen zweiten Satz Referenzpixel angelegt, und so weiter. In diesem Beispiel hat das Displaysystem 100 Gruppen von Referenzpixeln 130, die unter 16 verschiedenen Belastungsbedingungen belastet werden, die von einem niedrigen Stromwert bis zu einem hohen Stromwert für die Pixel reichen. Es gibt somit 16 verschiedene Gruppen von Referenzpixeln 130 in diesem Beispiel. Natürlich können auch größere oder kleinere Anzahlen von Belastungsbedingungen je nach den Faktoren angelegt werden, wie zum Beispiel die gewünschte Genauigkeit der Kompensation, der physische Platz im Peripheriebereich 106, der Betrag der verfügbaren Verarbeitungsleistung und die Menge an Speicher zum Speichern der Kennkorrelationskurvendaten.It is considered that the different predefined loading conditions apply to different reference pixels 130 during operation of the display system 100 be applied to replicate aging effects under any of the predefined loading conditions. In other words, a first predetermined loading condition is applied to a first set of reference pixels, a second predetermined loading condition is applied to a second set of reference pixels, and so on. In this example, the display system has 100 Groups of reference pixels 130 which are loaded under 16 different load conditions, ranging from a low current value to a high current value for the pixels. There are thus 16 different groups of reference pixels 130 in this example. Of course, greater or lesser numbers of stress conditions may be applied depending on the factors, such as the desired accuracy of the compensation, the physical space in the periphery 106 , the amount of available processing power and the amount of memory for storing the Kennkorrelationskurvendaten.

Indem man ein Referenzpixel oder eine Gruppe von Referenzpixelnkontinuierlic h einer Belastungsbedingung aussetzt, werden die Komponenten des Referenzpixels entsprechend den Betriebsbedingungen der Belastungsbedingung gealtert. Wenn die Belastungsbedingung während des Betriebes des Systems 100 an das Referenzpixel angelegt wird, so werden die elektrischen und optischen Kennlinien des Referenzpixels gemessen und ausgewertet, um Daten zum Bestimmen von Korrekturkurven für die Kompensation der Alterung in dem aktiven Pixel 104 in dem Array 102 zu bestimmen. In diesem Beispiel werden die optischen Kennlinien und elektrischen Kennlinien einmal pro Stunde für jede Gruppe von Referenzpixeln 130 gemessen. Die entsprechenden Kennkorrelationskurven werden darum für die gemessenen Kennlinien der Referenzpixel 130 aktualisiert. Natürlich können diese Messungen je nach der Genauigkeit, die für die Alterungskompensation gewünscht wird, auch in kürzeren Zeiträumen oder für längere Zeiträume vorgenommen werden. By continuously exposing a reference pixel or a group of reference pixels to a loading condition, the components of the reference pixel are aged according to the operating conditions of the loading condition. If the loading condition during operation of the system 100 is applied to the reference pixel, the electrical and optical characteristics of the reference pixel are measured and evaluated to provide data for determining correction curves for the compensation of the aging in the active pixel 104 in the array 102 to determine. In this example, the optical characteristics and electrical characteristics become once per hour for each group of reference pixels 130 measured. The corresponding Kennkorrelationskurven are therefore for the measured characteristics of the reference pixels 130 updated. Of course, these measurements may also be made in shorter time periods or for longer periods, depending on the accuracy desired for the aging compensation.

Allgemein hat die Leuchtdichte der OLED 204 eine direkte lineare Beziehung zu dem an das OLED 204 angelegten Strom. Die optische Kennlinie eines OLEDs kann ausgedrückt werden als: L = O·I Generally, the luminance of the OLED 204 a direct linear relationship with that at the OLED 204 applied current. The optical characteristic of an OLED can be expressed as: L = O · I

In dieser Gleichung ist die Leuchtdichte L ein Resultat eines Koeffizienten O auf der Basis der Eigenschaften des OLEDs, multipliziert mit dem Strom I. In dem Maße, wie das OLED 204 altert, nimmt der Koeffizient O ab, und darum nimmt die Leuchtdichte für einen konstanten Stromwert ab. Die gemessene Leuchtdichte bei einem bestimmten Strom kann darum zum Bestimmen der Kennlinienveränderung des Koeffizienten O infolge von Alterung für ein bestimmtes OLED 204 zu einer bestimmten Zeit für eine zuvor festgelegte Belastungsbedingung verwendet werden.In this equation, the luminance L is a result of a coefficient O based on the properties of the OLED multiplied by the current I. As much as the OLED 204 the coefficient O decreases, and therefore the luminance decreases for a constant current value. The measured luminance at a given current can therefore be used to determine the characteristic change of the coefficient O due to aging for a particular OLED 204 be used at a certain time for a predetermined load condition.

Die gemessene elektrische Kennlinie stellt die Beziehung zwischen der dem Ansteuertransistor 202 zugeführten Spannung und dem resultierenden Strom durch das OLED 204 dar. Zum Beispiel kann die Veränderung der Spannung, die erforderlich ist, um einen konstanten Strompegel durch das OLED des Referenzpixels zu erreichen, mit einem Spannungssensor oder Dünnschichttransistor gemessen werden, wie zum Beispiel dem Überwachungstransistor 210 in 2. Die erforderliche Spannung steigt allgemein in dem Maße, wie das OLED 204 und der Ansteuertransistor 202 altern. Die erforderliche Spannung hat eine Leistungsgesetzbeziehung zu dem Ausgangsstrom, wie in der folgenden Gleichung gezeigt: I = k·(V – e)a The measured electrical characteristic represents the relationship between the driving transistor 202 supplied voltage and the resulting current through the OLED 204 For example, the change in voltage required to achieve a constant current level through the OLED of the reference pixel may be measured with a voltage sensor or thin film transistor, such as the monitor transistor 210 in 2 , The required voltage generally increases as the OLED 204 and the drive transistor 202 aging. The required voltage has a power law relationship to the output current as shown in the following equation: I = k · (V - e) a

In dieser Gleichung wird der Strom durch eine Konstante k bestimmt, multipliziert mit der Eingangsspannung V, minus einem Koeffizienten e, der die elektrische Kennlinie des Ansteuertransistors 202 darstellt. Die Spannung hat darum eine Leistungsgesetzbeziehung durch die Variable a zu dem Strom I. In dem Maße, wie der Transistor 202 altert, steigt der Koeffizient e, wodurch eine höhere Spannung benötigt wird, um den gleichen Strom zu erzeugen. Der gemessene Strom von dem Referenzpixel kann darum dafür verwendet werden, den Wert des Koeffizienten e für ein bestimmtes Referenzpixel zu einer bestimmten Zeit für die an das Referenzpixel angelegte Belastungsbedingung zu bestimmen.In this equation, the current is determined by a constant k multiplied by the input voltage V minus a coefficient e which is the electrical characteristic of the drive transistor 202 represents. The voltage therefore has a power law relationship through the variable a to the current I. As much as the transistor 202 As a result, the coefficient e increases, requiring a higher voltage to produce the same current. The measured current from the reference pixel can therefore be used to determine the value of the coefficient e for a particular reference pixel at a particular time for the loading condition applied to the reference pixel.

Wie oben erläutert, stellt die optische Kennlinie O die Beziehung zwischen der durch das OLED 204 generierten Leuchtdichte des Referenzpixels 130 gemäß Messung durch den Fotosensor 132 und dem Strom durch das OLED 204 in 2 dar. Die gemessene elektrische Kennlinie e stellt die Beziehung zwischen der angelegten Spannung und dem resultierenden Strom dar. Die Veränderung der Leuchtdichte des Referenzpixels 130 bei einem konstanten Strompegel im Vergleich zu einer als Ausgangsbasis dienenden optischen Kennlinie kann durch einen Fotosensor, wie zum Beispiel den Fotosensor 132 in 1, gemessen werden, wenn die Belastungsbedingung an das Referenzpixel angelegt wird. Die Veränderung der elektrischen Kennlinie e im Vergleich zu einer als Ausgangsbasis dienenden elektrischen Kennlinie kann aus der Überwachungsleitung gemessen werden, um die Stromabgabe zu bestimmen. Während des Betriebes des Displaysystems 100 wird der Belastungsbedingungsstrompegel kontinuierlich an das Referenzpixel 130 angelegt. Wenn eine Messung gewünscht wird, so wird der Belastungsbedingungsstrom fortgenommen, und die Auswahlleitung 214 wird aktiviert. Eine Referenzspannung wird angelegt, und der resultierende Leuchtdichtepegel wird am Ausgang des Fotosensors 132 abgenommen, und die Ausgangsspannung wird aus der Überwachungsleitung 218 gemessen. Die resultierenden Daten werden mit früheren optischen und elektrischen Daten verglichen, um Veränderungen bei der Strom- und Leuchtdichteausgabe für eine konkrete Belastungsbedingung anhand der Alterung zu bestimmen, um die Kennlinie des Referenzpixels bei der Belastungsbedingung zu aktualisieren. Die aktualisierten Kennliniendaten werden zum Aktualisieren der Kennkorrelationskurve verwendet.As explained above, the optical characteristic O represents the relationship between that through the OLED 204 generated luminance of the reference pixel 130 as measured by the photosensor 132 and the current through the OLED 204 in 2 The measured electrical characteristic e represents the relationship between the applied voltage and the resulting current. The change in the luminance of the reference pixel 130 at a constant current level compared to an optical characteristic serving as a base, a photosensor, such as the photosensor, may be used by a photosensor 132 in 1 , are measured when the loading condition is applied to the reference pixel. The change in the electrical characteristic e as compared to a starting characteristic electrical characteristic can be measured from the monitor line to determine the current output. During operation of the display system 100 The load condition current level continuously goes to the reference pixel 130 created. If a measurement is desired, the load condition current is taken off, and the select line 214 is activated. A reference voltage is applied and the resulting luminance level becomes at the output of the photosensor 132 taken off, and the output voltage is removed from the monitoring line 218 measured. The resulting data is compared with previous optical and electrical data to determine changes in current and luminance output for a given aging stress condition to update the characteristic of the reference pixel under the loading condition. The updated characteristic data is used to update the Kennkorrelationskurve.

Dann wird unter Verwendung der aus dem Referenzpixel gemessenen elektrischen und optischen Kennlinien eine Kennkorrelationskurve (oder -funktion) für die zuvor festgelegte Belastungsbedingung im Lauf der Zeit bestimmt. Die Kennkorrelationskurve stellt eine quantifizierbare Beziehung zwischen der optischen Degradation und der elektrischen Alterung, die für ein bestimmtes Pixel erwartet werden, das unter der Belastungsbedingung arbeitet, bereit. Insbesondere bestimmt jeder Punkt auf der Kennkorrelationskurve die Korrelation zwischen den elektrischen und optischen Kennlinien eines OLED eines bestimmten Pixels unter der Belastungsbedingung zu einer bestimmten Zeit, wo Messungen aus dem Referenzpixel 130 abgenommen werden. Die Kennlinien können dann durch die Steuereinheit 112 verwendet werden, um entsprechende Kompensationsspannungen für aktive Pixel 104 zu bestimmen, die unter den gleichen Belastungsbedingungen gealtert wurden, die an die Referenzpixel 130 angelegt wurden. In einem weiteren Beispiel kann die als Ausgangsbasis dienende optische Kennlinie periodisch an einem Basis-OLED-Bauelement zur selben Zeit gemessen werden, zu der die optische Kennlinie des OLEDs des Referenzpixels gemessen wird. Das Basis-OLED-Bauelement wird entweder nicht belastet oder wird mit einer bekannten und kontrollierten Rate belastet. Dies beseitigt jegliche Umgebungseinflüsse auf die Referenz-OLED-Kennlinie.Then, using the electrical and optical characteristics measured from the reference pixel, a characteristic correlation curve (or function) for the predetermined load condition over time is determined. The Kennkorrelationskurve represents a quantifiable relationship between the optical degradation and the electrical aging, which is expected for a given pixel Be prepared to work under the load condition. In particular, each point on the Kennkorrelationskurve determines the correlation between the electrical and optical characteristics of an OLED of a given pixel under the load condition at a given time, where measurements from the reference pixel 130 be removed. The characteristics can then be determined by the control unit 112 used to provide corresponding compensation voltages for active pixels 104 which have been aged under the same load conditions, to the reference pixels 130 were created. In another example, the baseline optical characteristic may be measured periodically on a base OLED device at the same time that the optical characteristic of the reference pixel OLED is measured. The base OLED device is either not loaded or loaded at a known and controlled rate. This eliminates any environmental influences on the reference OLED characteristic.

Aufgrund von Fertigungsprozessen und anderer dem Fachmann bekannter Faktoren kann es sein, dass nicht jedes Referenzpixel 130 des Displaysystems 100 gleichmäßige Kennlinien hat, was unterschiedliche Abstrahlungsleistungen zur Folge hat. Eine Technik besteht darin, die Werte für die elektrischen Kennlinien und die Werte der Leuchtdichtekennlinien, die durch einen Satz Referenzpixel unter einer zuvor festgelegten Belastungsbedingung erhalten wurden, zu mitteln. Eine bessere Darstellung der Auswirkung der Belastungsbedingung auf ein durchschnittliches Pixel erhält man durch Anwenden der Belastungsbedingung auf einen Satz der Referenzpixel 130 und Anwenden einer Abfrage-Mittelwertbildungs-Technik, um Defekte, Messrauschen und andere Probleme zu vermeiden, die während der Einwirkung der Belastungsbedingung auf die Referenzpixel auftreten können. Zum Beispiel können fehlerhafte Werte, wie zum Beispiel jene, die aufgrund von Rauschen oder eines toten Referenzpixels bestimmt werden, aus der Mittelwertbildung herausgenommen werden. Eine solche Technik kann zuvor festgelegte Pegel der Leuchtdichte und elektrische Kennlinien haben, die erfüllt sein müssen, bevor diese Werte in die Mittelwertbildung aufgenommen werden. Es können auch zusätzliche statistische Regressionstechniken verwendet werden, um weniger Gewicht auf elektrische und optische Kennlinienwerte zu legen, die sich signifikant von den anderen gemessenen Werten für die Referenzpixel unter einer bestimmten Belastungsbedingung unterscheiden.Due to manufacturing processes and other factors known to those skilled in the art, it may be that not every reference pixel 130 of the display system 100 has uniform characteristics, which results in different radiation powers. One technique is to average the values for the electrical characteristics and values of the luminance characteristics obtained by a set of reference pixels under a predetermined loading condition. A better representation of the effect of the stress condition on an average pixel is obtained by applying the stress condition to a set of reference pixels 130 and applying a query averaging technique to avoid defects, measurement noise, and other problems that may occur during the application of the load condition to the reference pixels. For example, erroneous values, such as those determined due to noise or a dead reference pixel, may be taken out of averaging. Such a technique may have pre-determined levels of luminance and electrical characteristics that must be met before these values are averaged. Additional statistical regression techniques may also be used to put less emphasis on electrical and optical characteristic values which differ significantly from the other measured values for the reference pixels under a particular loading condition.

In diesem Beispiel wird jede der Belastungsbedingungen an einen anderen Satz Referenzpixel angelegt. Die optischen und elektrischen Kennlinien der Referenzpixel werden gemessen, und eine Abfrage-Mittelwertbildungs-Technik und/oder eine statistische Regressionstechnik werden angewendet, um verschiedene Kennkorrelationskurven zu bestimmen, die jeder der Belastungsbedingungen entsprechen. Die verschiedenen Kennkorrelationskurven werden in dem Speicher 118 gespeichert. Obgleich dieses Beispiel Referenzbauelemente zum Bestimmen der Korrelationskurven verwendet, können die Korrelationskurven auch auf andere Weise bestimmt werden, wie zum Beispiel anhand historischer Daten oder durch vorherige Festlegung durch einen Hersteller.In this example, each of the loading conditions is applied to a different set of reference pixels. The optical and electrical characteristics of the reference pixels are measured, and a query averaging technique and / or a statistical regression technique are used to determine various characteristic correlation curves that correspond to each of the loading conditions. The various Kennkorrelationskurven be in the memory 118 saved. Although this example uses reference components to determine the correlation curves, the correlation curves may also be determined in other ways, such as historical data or prior specification by a manufacturer.

Während des Betriebes des Displaysystems 100 kann jede Gruppe der Referenzpixel 130 den jeweiligen Belastungsbedingungen ausgesetzt werden, und die Kennkorrelationskurven, die zunächst im Speicher 118 gespeichert wurden, können durch die Steuereinheit 112 aktualisiert werden, um Daten widerzuspiegeln, die von den Referenzpixeln 130 entnommen wurden, die den gleichen externen Bedingungen wie die aktiven Pixel 104 ausgesetzt sind. Die Kennkorrelationskurven können somit für jedes der aktiven Pixel 104 auf der Basis von Messungen abgestimmt werden, die für die elektrischen und Leuchtdichtekennlinien der Referenzpixel 130 während des Betriebes des Displaysystems 100 vorgenommen wurden. Die elektrischen und Leuchtdichtekennlinien für jede Belastungsbedingung werden darum im Speicher 118 gespeichert und während des Betriebes des Displaysystems 100 aktualisiert. Die Speicherung der Daten kann in einem stückweisen linearen Modell erfolgen. In diesem Beispiel hat ein solches stückweises lineares Modell 16 Koeffizienten, die aktualisiert werden, wenn die Referenzpixel 130 für Spannungs- und Leuchtdichtekennlinien gemessen werden. Alternativ kann eine Kurve unter Verwendung einer linearen Regression oder durch Speichern von Daten in einer Nachschlagetabelle im Speicher 118 bestimmt und aktualisiert werden.During operation of the display system 100 can any group of reference pixels 130 be exposed to the respective load conditions, and the Kennkorrelationskurven, first in memory 118 saved by the control unit 112 be updated to reflect data from the reference pixels 130 taken from the same external conditions as the active pixels 104 are exposed. The Kennkorrelationskurven can thus for each of the active pixels 104 be matched on the basis of measurements made for the electrical and luminance characteristics of the reference pixels 130 during operation of the display system 100 were made. The electrical and luminance characteristics for each load condition are therefore stored 118 stored and during operation of the display system 100 updated. The storage of the data can be done in a piecewise linear model. In this example, such a piecewise linear model has 16 Coefficients that are updated when the reference pixels 130 be measured for voltage and luminance characteristics. Alternatively, a curve may be made using linear regression or by storing data in a look-up table in memory 118 be determined and updated.

Das Generieren und Speichern einer Kennkorrelationskurve für jede mögliche Belastungsbedingung wäre aufgrund der großen Menge an Ressourcen (zum Beispiel Speicherplatz, Verarbeitungsleistung usw.), die dafür benötigt werden würden, nicht durchführbar. Das offenbarte Displaysystem 100 überwindet solche Beschränkungen durch Bestimmen und Speichern einer diskreten Anzahl von Kennkorrelationskurven bei zuvor festgelegten Belastungsbedingungen und anschließendes Kombinieren dieser zuvor festgelegten Kennkorrelationskurven unter Verwendung eines oder mehrerer linearer oder nicht-linearer Algorithmen zum Synthetisieren eines Kompensationsfaktors für jedes Pixel 104 des Displaysystems 100 je nach der konkreten Betriebsbedingung jedes Pixels. Wie oben erläutert, gibt es in diesem Beispiel eine Reihe von 16 verschiedenen zuvor festgelegten Belastungsbedingungen und darum 16 verschiedene Kennkorrelationskurven, die im Speicher 118 gespeichert sind.Generating and storing a Kennkorrelationskurve for each possible load condition would not be feasible due to the large amount of resources (for example, memory space, processing power, etc.) that would be required for it. The disclosed display system 100 overcomes such limitations by determining and storing a discrete number of Kennkorrelationskurven at predetermined load conditions and then combining these predetermined Kennkorrelationskurven using one or more linear or non-linear algorithms for synthesizing a compensation factor for each pixel 104 of the display system 100 depending on the specific operating condition of each pixel. As explained above, in this example there are a set of 16 different pre-determined load conditions and therefore 16 different Kennkorrelationskurven that in the memory 118 are stored.

Für jedes Pixel 104 analysiert das Displaysystem 100 die Belastungsbedingung, die an das Pixel 104 angelegt wird, und bestimmt einen Kompensationsfaktor unter Verwendung eines Algorithmus auf der Basis der zuvor festgelegte Kennkorrelationskurven und der gemessenen elektrischen Alterung der Paneelpixel. Das Displaysystem 100 legt dann eine Spannung an das Pixel auf der Basis des Kompensationsfaktors an. Die Steuereinheit 112 bestimmt darum die Belastung eines konkreten Pixels 104 und bestimmt die nächstliegenden zwei zuvor festgelegten Belastungsbedingungen und zugehörigen Kennliniendaten, die aus dem Referenzpixel 130 bei diesen zuvor festgelegten Belastungsbedingungen erhalten wurden, für die Belastungsbedingung des konkreten Pixels 104. Die Belastungsbedingung des aktiven Pixels 104 fällt darum zwischen eine niedrige zuvor festgelegte Belastungsbedingung und eine hohe zuvor festgelegte Belastungsbedingung. For every pixel 104 analyzes the display system 100 the loading condition attached to the pixel 104 and determines a compensation factor using an algorithm based on the predetermined Kennkorrelationskurven and the measured electrical aging of the Paneelpixel. The display system 100 then applies a voltage to the pixel based on the compensation factor. The control unit 112 determines therefore the load of a concrete pixel 104 and determines the closest two predetermined load conditions and associated characteristic data resulting from the reference pixel 130 obtained at these predetermined load conditions for the load condition of the particular pixel 104 , The loading condition of the active pixel 104 Therefore falls between a low predetermined load condition and a high predetermined load condition.

Die folgenden Beispiele linearer und nicht-linearer Gleichungen für das Kombinieren von Kennkorrelationskurven werden zur Vereinfachung der Offenbarung anhand zweier solcher zuvor festgelegter Kennkorrelationskurven beschrieben; jedoch versteht es sich, dass jede beliebige andere Anzahl zuvor festgelegter Kennkorrelationskurven in den beispielhaften Techniken zum Kombinieren der Kennkorrelationskurven verwendet werden kann. Die zwei beispielhaften Kennkorrelationskurven enthalten eine erste Kennkorrelationskurve, die für eine hohe Belastungsbedingung bestimmt wurde, und eine zweite Kennkorrelationskurve, die für eine niedrige Belastungsbedingung bestimmt wurde.The following examples of linear and nonlinear equations for combining Kennkorrelationskurven are described to simplify the disclosure of two such predetermined Kennkorrelationskurven; however, it will be understood that any other number of predetermined characteristic correlation curves may be used in the exemplary techniques for combining the characteristic correlation curves. The two exemplary characteristic correlation curves include a first characteristic correlation curve determined for a high loading condition and a second characteristic correlation curve determined for a low loading condition.

Die Fähigkeit zur Verwendung verschiedener Kennkorrelationskurven über verschiedene Pegel erlaubt eine präzise Kompensation für aktive Pixel 104, die anderen Belastungsbedingungen ausgesetzt werden als die zuvor festgelegten Belastungsbedingungen, die an die Referenzpixel 130 angelegt werden. 3 ist ein Kurvendiagramm, das verschiedene Belastungsbedingungen im Lauf der Zeit für ein aktives Pixel 104 zeigt, das ausgesendete Leuchtdichtepegel im Lauf der Zeit zeigt. Während eines ersten Zeitraums ist die Leuchtdichte des aktiven Pixels durch die Spur 302 dargestellt, die zeigt, dass die Leuchtdichte zwischen 300 und 500 nits (cd/cm2) liegt. Die Belastungsbedingung, die an das aktive Pixel während der Spur 302 angelegt wird, ist darum relativ hoch. In einem zweiten Zeitraum ist die Leuchtdichte des aktiven Pixels durch eine Spur 304 dargestellt, die zeigt, dass die Leuchtdichte zwischen 300 und 100 nits liegt. Die Belastungsbedingung während der Spur 304 ist darum niedriger als die des ersten Zeitraums, und die Altersauswirkungen des Pixels während dieser Zeit unterscheiden sich von der höheren Belastungsbedingung. In einem dritten Zeitraum ist die Leuchtdichte des aktiven Pixels durch eine Spur 306 dargestellt, die zeigt, dass die Leuchtdichte zwischen 100 und 0 nits liegt. Die Belastungsbedingung während dieses Zeitraums ist niedriger als die des zweiten Zeitraums. In einem vierten Zeitraum ist die Leuchtdichte des aktiven Pixels durch eine Spur 308 dargestellt, die eine Rückkehr zu einer höheren Belastungsbedingung auf der Basis einer höheren Leuchtdichte zwischen 400 und 500 nits zeigt.The ability to use different Kennkorrelationskurven over different levels allows precise compensation for active pixels 104 which are subjected to different loading conditions than the previously defined loading conditions, which are related to the reference pixels 130 be created. 3 is a graph that shows different stress conditions over time for an active pixel 104 which shows emitted luminance levels over time. During a first period, the luminance of the active pixel is through the track 302 which shows that the luminance is between 300 and 500 nits (cd / cm 2 ). The loading condition attached to the active pixel during the track 302 is created, is therefore relatively high. In a second period, the luminance of the active pixel is a track 304 which shows that the luminance is between 300 and 100 nits. The loading condition during the track 304 is therefore lower than that of the first period, and the age effects of the pixel during that time are different from the higher stress condition. In a third period, the luminance of the active pixel is a track 306 which shows that the luminance is between 100 and 0 nits. The load condition during this period is lower than that of the second period. In a fourth period, the luminance of the active pixel is a track 308 showing a return to a higher load condition based on a higher luminance between 400 and 500 nits.

Die begrenzte Anzahl von Referenzpixeln 130 und die entsprechenden begrenzten Anzahlen von Belastungsbedingungen können die Verwendung einer Mittelwertbildung oder einer kontinuierlichen (gleitenden) Mittelwertbildung für die spezielle Belastungsbedingung jedes aktiven Pixels 104 erfordern. Die speziellen Belastungsbedingungen können für jedes Pixel als eine lineare Kombination von Kennkorrelationskurven aus verschiedenen Referenzpixeln 130 abgebildet werden. Die Kombinationen zweier Kennlinienkurven bei zuvor festgelegten Belastungsbedingungen erlauben eine präzise Kompensation für alle Belastungsbedingungen, die zwischen solchen Belastungsbedingungen auftreten. Zum Beispiel erlauben die zwei Referenzkennkorrelationskurven für hohe und niedrige Belastungsbedingungen eine nahe Kennkorrelationskurve für ein aktives Pixel, das eine Belastungsbedingung zwischen den zwei zu bestimmenden Referenzkurven hat. Die erste und die zweite Referenzkennkorrelationskurve, die im Speicher 118 gespeichert sind, werden durch die Steuereinheit 112 unter Verwendung eines gewichteten gleitenden Mittelwertalgorithmus kombiniert. Eine Belastungsbedingung bei einer bestimmten Zeit St (ti) für ein aktives Pixel kann dargestellt werden durch: St(ti) = (St(ti-1)·kavg + L(ti))/(kavg + 1) The limited number of reference pixels 130 and the corresponding limited numbers of loading conditions may be the use of averaging or continuous (moving) averaging for the particular loading condition of each active pixel 104 require. The specific loading conditions for each pixel may be a linear combination of Kennkorrelationskurven from different reference pixels 130 be imaged. The combinations of two characteristic curves at predetermined load conditions allow for precise compensation for all loading conditions that occur between such loading conditions. For example, the two reference characteristic correlation curves for high and low load conditions allow a close Kennkorrelationskurve for an active pixel, which has a loading condition between the two reference curves to be determined. The first and second reference characteristic correlation curves stored in memory 118 are stored by the control unit 112 combined using a weighted moving average algorithm. A loading condition at a given time St (t i ) for an active pixel may be represented by: St (t i ) = (St (t i-1 ) * k avg + L (t i )) / (k avg + 1)

In dieser Gleichung ist St(ti-1) die Belastungsbedingung zu einer früheren Zeit, kavg ist eine gleitende Mittelwertkonstante. L(ti) ist die gemessene Leuchtdichte des aktiven Pixels zu der betreffenden Zeit, die bestimmt werden kann durch:

Figure DE102015211677A1_0002
In this equation, St (t i-1 ) is the load condition at an earlier time, k avg is a moving average constant . L (t i ) is the measured luminance of the active pixel at that time, which can be determined by:
Figure DE102015211677A1_0002

In dieser Gleichung ist Lpeak die höchste Leuchtdichte, die die technische Bemessung des Displaysystems 100 zulässt. Die Variable g(ti) ist die Grauskala zur Zeit der Messung, gpeak ist der höchste Grauskalawert der Verwendung (zum Beispiel 255), und γ ist eine gamma-Konstante. Ein gewichteter gleitender Mittelwertalgorithmus, der die Kennkorrelationskurven der zuvor festgelegten hohen und niedrigen Belastungsbedingungen verwendet, kann den Kompensationsfaktor Kcomp über die folgende Gleichung bestimmen: Kcomp = Khighfhigh(ΔI) + Klowflow (ΔI) In this equation, L peak is the highest luminance, which is the technical design of the display system 100 allows. The variable g (t i ) is the gray scale at the time of measurement, g peak is the highest gray scale value of use (for example, 255), and γ is a gamma constant. A weighted moving average algorithm that uses the characteristic correlation curves of the predetermined high and low load conditions may determine the compensation factor K comp using the following equation: K comp = K high f high (ΔI) + K low f low (ΔI)

In dieser Gleichung ist fhigh die erste Funktion, die der Kennkorrelationskurve für eine hohe zuvor festgelegte Belastungsbedingung entspricht, und flow ist die zweite Funktion, die der Kennkorrelationskurve für eine niedrige zuvor festgelegte Belastungsbedingung entspricht. ΔI ist die Veränderung des Stroms in dem OLED für einen festen Spannungseingang, was die Veränderung (elektrische Degradation) aufgrund von Alterungseffekten zeigt, die zu einer bestimmten Zeit gemessen wurden. Es versteht sich, dass die Veränderung des Stroms durch eine Veränderung der Spannung ΔV für einen festen Strom ersetzt werden kann. Khigh ist die gewichtete Variable, die der Kennkorrelationskurve für die hohe Belastungsbedingung zugewiesen ist, und Klow ist das Gewicht, das der Kennkorrelationskurve für die niedrige Belastungsbedingung zugewiesen ist. Die gewichteten Variablen Khigh und Klow können anhand der folgenden Gleichungen bestimmt werden: Khigh = St(ti)/Lhigh Klow = 1 – Khigh wobei Lhigh die Leuchtdichte ist, die dem hohen Belastungsbedingung zugewiesen war. In this equation, f high is the first function corresponding to the characteristic correlation curve for a high predetermined load condition, and f low is the second function corresponding to the characteristic correlation curve for a low predetermined load condition. ΔI is the change in the current in the OLED for a fixed voltage input, which shows the change (electrical degradation) due to aging effects measured at a certain time. It is understood that the change in current can be replaced by a change in the voltage .DELTA.V for a fixed current. K high is the weighted variable assigned to the high load condition Kennkorrelationskurve, and K low is the weight that is assigned to the Kennerkorrelationskurve for the low load condition. The weighted variables K high and K low can be determined using the following equations: K high = St (t i ) / L high K low = 1 - K high where L high is the luminance assigned to the high load condition.

Die Veränderung der Spannung oder des Stroms in dem aktiven Pixel zu jeder Zeit während des Betriebes stellt die elektrische Kennlinie dar, während die Veränderung des Stroms als Teil der Funktion für die hohe oder niedrige Belastungsbedingung die optische Kennlinie darstellt. In diesem Beispiel werden die Leuchtdichte bei der hohen Belastungsbedingung, die Spitzenleuchtdichte und der durchschnittliche Kompensationsfaktor (Differenzfunktion zwischen den zwei Kennkorrelationskurven) Kavg im Speicher 118 gespeichert, um die Kompensationsfaktoren für jedes der aktiven Pixel zu bestimmen. Zusätzliche Variablen werden im Speicher 118 gespeichert, einschließlich beispielsweise des Grauskalawertes für die maximale Leuchtdichte, die für das Displaysystem 100 zulässig ist (zum Beispiel ein Grauskalawert von 255). Außerdem kann der durchschnittliche Kompensationsfaktor Kavg empirisch aus den Daten bestimmt werden, die während des Anlegens von Belastungsbedingungen an die Referenzpixel erhalten wurden.The change in voltage or current in the active pixel at any time during operation represents the electrical characteristic, while the variation of the current as part of the high or low load condition function represents the optical characteristic. In this example, the luminance at the high load condition, the peak luminance, and the average compensation factor (difference function between the two Kennkorrelationskurven) K avg in memory 118 stored to determine the compensation factors for each of the active pixels. Additional variables are stored in memory 118 including, for example, the maximum brightness gray scale value for the display system 100 is permissible (for example, a grayscale value of 255). In addition, the average compensation factor Kavg can be empirically determined from the data obtained during the application of load conditions to the reference pixels .

Insofern kann die Beziehung zwischen der optischen Degradation und der elektrischen Alterung jedes Pixels 104 in dem Displaysystem 100 abgestimmt werden, um Fehler zu vermeiden, die mit Divergenz in den Kennkorrelationskurven aufgrund unterschiedlicher Belastungsbedingungen einhergehen. Die Anzahl der gespeicherten Kennkorrelationskurven kann ebenfalls auf eine Anzahl minimiert werden, die die Konfidenz bietet, dass die Mittelwertbildungs-Technik für die erforderlichen Kompensationsgrade hinreichend präzise ist.As such, the relationship between the optical degradation and the electrical aging of each pixel 104 in the display system 100 be tuned to avoid errors associated with divergence in the Kennkorrelationskurven due to different loading conditions. The number of stored Kennkorrelationskurven can also be minimized to a number that provides the confidence that the averaging technique for the required degrees of compensation is sufficiently accurate.

Der Kompensationsfaktor Kcomp kann für die Kompensation der Alterung der optischen Effizienz des OLEDs verwendet werden, um Programmierspannungen für das aktive Pixel zu justieren. Eine weitere Technik zum Bestimmen des entsprechenden Kompensationsfaktors für eine Belastungsbedingung auf ein aktives Pixel kann als dynamische gleitende Mittelwertbildung (Dynamic Moving Averaging) bezeichnet werden. Die Technik der dynamischen gleitenden Mittelwertbildung beinhaltet das Ändern des gleitenden Mittelwert-Koeffizienten Kavg während der Lebensdauer des Displaysystems 100 zum Kompensieren der Divergenz in zwei Kennkorrelationskurven bei verschiedenen zuvor festgelegten Belastungsbedingungen, um Verzerrungen bei der Displayausgabe zu verhindern. Wenn die OLEDs der aktiven Pixel altern, nimmt die Divergenz zwischen zwei Kennkorrelationskurven bei verschiedenen Belastungsbedingungen zu. Somit kann Kavg während der Lebensdauer des Displaysystems 100 vergrößert werden, um einen scharfen Übergang zwischen den zwei Kurven für ein aktives Pixel zu vermeiden, das eine Belastungsbedingung hat, die zwischen die zwei zuvor festgelegten Belastungsbedingungen fällt. Die gemessene Veränderung des Stroms, ΔI, kann dafür verwendet werden, den Kavg-Wert zu justieren, um die Leistung des Algorithmus zum Bestimmen des Kompensationsfaktors zu verbessern.The compensation factor K comp can be used to compensate for the aging of the optical efficiency of the OLED to adjust programming voltages for the active pixel. Another technique for determining the appropriate compensation factor for an active pixel loading condition may be referred to as Dynamic Moving Averaging. The technique of dynamic moving averaging involves changing the moving average coefficient Kavg during the life of the display system 100 to compensate for divergence in two characteristic correlation curves at various predetermined load conditions to prevent display output distortion. As the OLEDs of the active pixels age, the divergence between two characteristic correlation curves increases under different loading conditions. Thus, K avg can last for the life of the display system 100 to avoid a sharp transition between the two curves for an active pixel having a loading condition falling between the two predetermined loading conditions. The measured change in current, ΔI, can be used to adjust the K avg value to improve the performance of the algorithm for determining the compensation factor.

Eine weitere Technik zum Verbessern der Leistung des Kompensationsprozesses, die als Ereignis-basierte gleitende Mittelwertbildung (Event-Based Moving Averaging) bezeichnet wird, besteht darin, das System nach jedem Alterungsschritt zurückzusetzen. Diese Technik verbessert des Weiteren die Extraktion der Kennkorrelationskurven für die OLEDs eines jeden der aktiven Pixel 104. Das Displaysystem 100 wird nach jedem Alterungsschritt zurückgesetzt (oder nachdem ein Nutzer das Displaysystem 100 ein- oder ausschaltet). In diesem Beispiel wird der Kompensationsfaktor Kcomp bestimmt durch: Kcomp = Kcomp_evt + Khigh(fhigh(ΔI) – fhigh(ΔIevt)) + Klow(flow(ΔI) – flow(ΔIevt)) Another technique for improving the performance of the compensation process, called Event-Based Moving Averaging, is to reset the system after each aging step. This technique further improves the extraction of the Kennkorrelationskurven for the OLEDs of each of the active pixels 104 , The display system 100 is reset after each aging step (or after a user turns off the display system 100 on or off). In this example, the compensation factor K comp is determined by: K comp = K + K comp_evt high (f high (.DELTA.I) - f high (.DELTA.I evt)) + K low (f low (.DELTA.I) - f low (.DELTA.I evt))

In dieser Gleichung ist Kcomp_evt der Kompensationsfaktor, der zu einer früheren Zeit berechnet wurde, und ΔIevt ist die Veränderung des OLED-Stroms während der früheren Zeit bei einer festen Spannung. Wie bei der anderen Kompensationsbestimmungstechnik kann die Veränderung des Stroms durch die Veränderung einer OLED-Spannungsveränderung bei einem festen Strom ersetzt werden.In this equation, K is comp_evt the compensation factor, which was calculated at an earlier time, and possibly .DELTA.I is the change in the OLED current during the earlier time at a fixed voltage. As with the other compensation determination technique, the change in current can be replaced by changing an OLED voltage change at a fixed current.

4 ist ein Kurvendiagramm 400, das die verschiedenen Kennkorrelationskurven auf der Basis der verschiedenen Techniken zeigt. Das Kurvendiagramm 400 vergleicht die Veränderung des Prozentsatzes der optischen Kompensation und die Veränderung der Spannung des OLEDs des aktiven Pixels, die erforderlich ist, um einen bestimmten Strom zu erzeugen. Wie in dem Kurvendiagramm 400 gezeigt, divergiert eine zuvor festgelegte Hochbelastungs-Kennkorrelationskurve 402 von einer zuvor festgelegten Niedrigbelastungs-Kennkorrelationskurve 404 bei größeren Veränderungen der Spannung, was eine Alterung eines aktiven Pixels widerspiegelt. Ein Satz Punkte 406 stellt die Korrekturkurve dar, die durch die gleitende Mittelwert-Technik anhand der zuvor festgelegten Kennkorrelationskurven 402 und 404 für die Stromkompensation eines aktiven Pixels bei verschiedenen Veränderungen der Spannung bestimmt wurde. Wenn die Veränderung der Spannung zunimmt, was eine Alterung widerspiegelt, so hat der Übergang der Korrekturkurve 406 einen scharfen Übergang zwischen der niedrigen Kennkorrelationskurve 404 und der hohen Kennkorrelationskurve 402. Ein Satz Punkte 408 stellt die Kennkorrelationskurve dar, die durch die dynamische gleitende Mittelwertbildungs-Technik bestimmt wurde. Ein Satz Punkte 410 stellt die Kompensationsfaktoren dar, die durch die Ereignis-basierte gleitende Mittelwertbildungs-Technik bestimmt wurde. Auf der Basis des OLED-Verhaltens kann eine der oben genannten Techniken zum Verbessern der Kompensation der OLED-Effizienzdegradation verwendet werden. 4 is a graph 400 , which shows the different Kennkorrelationskurven based on the different techniques. The curve diagram 400 compares the change in the percentage of optical compensation and the change in the voltage of the OLED of the active pixel, which is required to generate a certain current. As in the graph 400 shown, diverges a predetermined high load Kennkorrelationskurve 402 from a predetermined low load characteristic correlation curve 404 with larger changes in voltage reflecting an aging of an active pixel. A set of points 406 represents the correction curve produced by the moving average technique on the basis of the previously established Kennkorrelationskurven 402 and 404 was determined for the current compensation of an active pixel at different changes of the voltage. If the change in voltage increases, reflecting aging, then the transition has the correction curve 406 a sharp transition between the low Kennkorrelationskurve 404 and the high Kennkorrelationskurve 402 , A set of points 408 represents the Kennkorrelationskurve, which was determined by the dynamic moving averaging technique. A set of points 410 represents the compensation factors determined by the event-based moving averaging technique. On the basis of the OLED behavior, one of the above-mentioned techniques can be used to improve the compensation of the OLED efficiency degradation.

Wie oben erläutert, wird eine elektrische Kennlinie eines ersten Satzes von Abtastpixeln gemessen. Zum Beispiel kann die elektrische Kennlinie eines jeden des ersten Satzes von Abtastpixeln durch einen Dünnschichttransistor (TFT) gemessen werden, der mit jedem Pixel verbunden ist. Alternativ kann zum Beispiel eine optische Kennlinie (zum Beispiel Leuchtdichte) durch einen Fotosensor gemessen werden, der für jeden des ersten Satzes von Abtastpixeln vorgesehen ist. Der Betrag der Veränderung, die in der Helligkeit jedes Pixels erforderlich ist, kann aus der Verschiebung der Spannung eines oder mehrer der Pixel extrahiert werden. Dies kann durch eine Reihe von Berechnungen zum Bestimmen der Korrelation zwischen Verschiebungen der Spannung oder des Strom, die bzw. der einem Pixel zugeführt wird, und/oder der Helligkeit des lichtaussendenden Materials in diesem Pixel implementiert werden.As explained above, an electrical characteristic of a first set of sampling pixels is measured. For example, the electrical characteristic of each of the first set of sampling pixels may be measured by a thin film transistor (TFT) connected to each pixel. Alternatively, for example, an optical characteristic (for example, luminance) may be measured by a photosensor provided for each of the first set of scanning pixels. The amount of change required in the brightness of each pixel can be extracted from the shift of the voltage of one or more of the pixels. This may be implemented by a series of calculations to determine the correlation between shifts in the voltage or current supplied to a pixel and / or the brightness of the light-emitting material in that pixel.

Die oben beschriebenen Verfahren zum Extrahieren von Kennkorrelationskurven zum Kompensieren der Alterung der Pixel in dem Array können durch eine Verarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, wie zum Beispiel die Steuereinheit 112 in 1 oder eine andere derartige Vorrichtung, die zweckmäßigerweise unter Verwendung eines oder mehrerer Allzweck-Computersysteme, Mikroprozessoren, digitaler Signalprozessoren, Mikrocontroller, anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise (ASIC), programmierbarer Logikbausteine (PLD), feldprogrammierbarer Logikbausteine (FPLD), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (FPGA) und dergleichen implementiert werden können, die gemäß den im vorliegenden Text beschriebenen und veranschaulichten Lehren programmiert sind, wie dem Fachmann auf dem Gebiet der Computer-, Software- und Vernetzungstechnik einleuchtet.The above described methods for extracting Kennkorrelationskurven to compensate for the aging of the pixels in the array can be performed by a processing device, such as the control unit 112 in 1 or other such device, conveniently using one or more general purpose computer systems, microprocessors, digital signal processors, microcontrollers, application specific integrated circuits (ASIC), programmable logic devices (PLD), field programmable logic devices (FPLD), field programmable gate arrays (FPGA). and the like, programmed in accordance with the teachings described and illustrated herein, as will be apparent to those skilled in the computer, software, and networking arts.

Außerdem können zwei oder mehr Computersysteme oder -vorrichtungen an die Stelle eines jeden der im vorliegenden Text beschriebenen Steuereinheiten treten. Dementsprechend können Prinzipien und Vorteile einer dezentralen Verarbeitung, wie zum Beispiel Redundanz, Replikation und dergleichen, ebenfalls nach Bedarf implementiert werden, um die Fehlertoleranz und Leistung von im vorliegenden Text beschriebenen Steuereinheiten zu erhöhen.In addition, two or more computer systems or devices may take the place of any of the control units described herein. Accordingly, principles and advantages of distributed processing, such as redundancy, replication, and the like, may also be implemented as needed to increase the fault tolerance and performance of control units described herein.

Die Funktionsweise der beispielhaften Kennkorrelationskurven für Alterungskompensationsverfahren können durch maschinenlesbare Instruktionen ausgeführt werden. In diesen Beispielen umfassen die maschinenlesbaren Instruktionen einen Algorithmus zur Ausführung durch: (a) einen Prozessor, (b) eine Steuereinheit und/oder (c) eine oder mehrere sonstige geeignete Verarbeitungsvorrichtungen. Der Algorithmus kann in Software verkörpert sein, die auf greifbaren Medien gespeichert ist, wie zum Beispiel einem Flash-Speicher, einer CD-ROM, einer Floppydisk, einer Festplatte, einer Digital Video (Versatile) Disk (DVD) oder einer anderen Speichervorrichtung; aber dem Durchschnittsfachmann ist ohne Weiteres klar, dass der gesamte Algorithmus und/oder Teile davon alternativ auch durch eine andere Vorrichtung als einen Prozessor ausgeführt werden könnten und/oder in Firmware oder dedizierter Hardware in einer allgemein bekannten Weise verkörpert sein könnten (zum Beispiel kann er durch einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen programmierbaren Logikbaustein (PLD), einen feldprogrammierbaren Logikbaustein (FPLD), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), diskrete Logik usw. implementiert werden). Zum Beispiel könnten jegliche oder alle der Komponenten der Kennkorrelationskurven für Alterungskompensationsverfahren durch Software, Hardware und/oder Firmware implementiert werden. Es können auch einige oder alle der dargestellten maschinenlesbaren Instruktionen manuell implementiert werden.The operation of the exemplary characteristic correlation curves for aging compensation methods may be performed by machine-readable instructions. In these examples, the machine-readable instructions include an algorithm for execution by: (a) a processor, (b) a controller, and / or (c) one or more other suitable processing devices. The algorithm may be embodied in software stored on tangible media, such as a flash memory, a CD-ROM, a floppy disk, a hard disk, a digital video (Versatile) Disk (DVD), or other storage device; however, one of ordinary skill in the art will readily appreciate that the entire algorithm and / or portions thereof could alternatively be implemented by a device other than a processor and / or embodied in firmware or dedicated hardware in a well known manner (e.g. by an application specific integrated circuit (ASIC), programmable logic device (PLD), field programmable logic device (FPLD), field programmable gate array (FPGA), discrete logic, etc.). For example, any or all of the components of the characteristic correlation curves for aging compensation methods could be implemented by software, hardware, and / or firmware. Also, some or all of the illustrated machine-readable instructions may be manually implemented.

5 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Bestimmen und Aktualisieren der Kennkorrelationskurven für ein Displaysystem, wie zum Beispiel das Displaysystem 100 in 1. Es wird eine Auswahl von Belastungsbedingungen getroffen, um genügend Ausgangsbasen zum Korrelieren der Reihe von Belastungsbedingungen für die aktiven Pixel zu haben (500). Dann wird eine Gruppe von Referenzpixeln für jede der Belastungsbedingungen ausgewählt (502). Die Referenzpixel für jede der Gruppen, die jeder der Belastungsbedingungen entsprechen, werden dann bei der entsprechenden Belastungsbedingung belastet, und als Ausgangsbasis dienende optische und elektrische Kennlinien werden gespeichert (504). In periodischen Intervallen werden die Leuchtdichtepegel für jedes Pixel in jeder der Gruppen gemessen und aufgezeichnet (506). Dann wird die Leuchtdichtenkennlinie durch Mittelwertbildung der gemessenen Leuchtdichte für jedes Pixel in der Gruppe der Pixel für jede der Belastungsbedingungen bestimmt (508). Die elektrischen Kennlinien für jedes der Pixel in jeder der Gruppen werden bestimmt (510). Der Mittelwert jedes Pixels in der Gruppe wird bestimmt, um die durchschnittliche elektrische Kennlinie zu bestimmen (512). Die durchschnittliche Leuchtdichtenkennlinie und die durchschnittliche elektrische Kennlinie für jede Gruppe werden dann dafür verwendet, die Kennkorrelationskurve für die entsprechende zuvor festgelegte Belastungsbedingung zu aktualisieren (514). Sobald die Korrelationskurven bestimmt und aktualisiert wurden, kann die Steuereinheit die aktualisierten Kennkorrelationskurven zum Kompensieren der Alterungsauswirkungen für aktive Pixel verwenden, die verschiedenen Belastungsbedingungen unterliegen. 5 FIG. 10 is a flowchart of a process for determining and updating the Kennkorrelationskurven for a display system, such as the display system 100 in 1 , A selection of loading conditions is made to have enough output bases to correlate the set of loading conditions for the active pixels ( 500 ). Then a group of reference pixels is selected for each of the loading conditions ( 502 ). The reference pixels for each of the groups corresponding to each of the loading conditions will then be at the corresponding Load condition, and optical and electrical characteristic curves serving as the basis are 504 ). At periodic intervals, the luminance levels for each pixel in each of the groups are measured and recorded ( 506 ). Then, the luminance characteristic is determined by averaging the measured luminance for each pixel in the group of pixels for each of the stress conditions ( 508 ). The electrical characteristics for each of the pixels in each of the groups are determined ( 510 ). The average of each pixel in the group is determined to determine the average electrical characteristic ( 512 ). The average luminance characteristic and the average electrical characteristic for each group are then used to update the characteristic correlation curve for the corresponding predetermined load condition ( 514 ). Once the correlation curves have been determined and updated, the controller may use the updated characteristic correlation curves to compensate for the aging effects for active pixels that are subject to various loading conditions.

Wenden wir uns 6 zu, wo ein Flussdiagramm für einen Prozess des Verwendens geeigneter zuvor festgelegter Kennkorrelationskurven für ein Displaysystem 100, die in dem Prozess in 5 erhalten wurden, veranschaulicht ist, um den Kompensationsfaktor für ein aktives Pixel zu einer bestimmten Zeit zu bestimmen. Die durch das aktive Pixel ausgesendete Leuchtdichte wird auf der Basis der höchsten Leuchtdichte und der Programmierspannung bestimmt (600). Eine Belastungsbedingung wird für ein spezielles aktives Pixel auf der Basis der früheren Belastungsbedingung, der bestimmten Leuchtdichte und des durchschnittlichen Kompensationsfaktors gemessen (602). Die entsprechenden zuvor festgelegten Belastungskennkorrelationskurven werden aus dem Speicher gelesen (604). In diesem Beispiel entsprechen die zwei Kennkorrelationskurven zuvor festgelegten Belastungsbedingungen, zwischen die die gemessene Belastungsbedingung des aktiven Pixels fällt. Die Steuereinheit 112 bestimmt dann die Koeffizienten aus jeder der zuvor festgelegten Belastungsbedingungen unter Verwendung der gemessenen Strom- oder Spannungsveränderung aus dem aktiven Pixel (606). Die Steuereinheit bestimmt dann einen modifizierten Koeffizienten, um eine Kompensationsspannung zu berechnen, die der Programmierspannung zu dem aktiven Pixel hinzuzufügen ist (608). Die bestimmte Belastungsbedingung wird im Speicher gespeichert (610). Die Steuereinheit 112 speichert dann den neuen Kompensationsfaktor, der dann angewendet werden kann, um die Programmierspannungen zu dem aktiven Pixel während jedes Vollbildzeitraums nach den Messungen der Referenzpixel 130 zu modifizieren (612).Let us turn 6 to where is a flow chart for a process of using suitable predetermined characteristic correlation curves for a display system 100 who in the process in 5 is illustrated to determine the compensation factor for an active pixel at a particular time. The luminance emitted by the active pixel is determined on the basis of the highest luminance and the program voltage ( 600 ). A load condition is measured for a particular active pixel based on the previous load condition, luminance, and average compensation factor ( 602 ). The corresponding predetermined load characteristic correlation curves are read from memory ( 604 ). In this example, the two characteristic correlation curves correspond to predetermined load conditions between which the measured load condition of the active pixel falls. The control unit 112 then determines the coefficients from each of the predetermined load conditions using the measured current or voltage change from the active pixel (FIG. 606 ). The controller then determines a modified coefficient to calculate a compensation voltage to be added to the programming voltage to the active pixel ( 608 ). The particular load condition is stored in memory ( 610 ). The control unit 112 then stores the new compensation factor, which can then be applied to the programming voltages to the active pixel during each frame period after the measurements of the reference pixels 130 to modify ( 612 ).

Die OLED-Effizienzdegradation kann auf der Basis einer Interdependenzkurve auf der Basis elektrischer Veränderungen im OLED im Verhältnis zur Effizienzdegradation berechnet werden, wie zum Beispiel der Interdependenzkurve in 7. Hier wird die Veränderung des elektrischen OLED-Parameters detektiert, und dieser Wert wird verwendet, um die Effizienzdegradation aus der Kurve zu extrahieren. Der Pixelstrom kann dann entsprechend justiert werden, um die Degradation zu kompensieren. Die wichtigste Herausforderung besteht darin, dass die Interdependenzkurve eine Funktion der Belastungsbedingungen ist. Um also eine präzisere Kompensation zu erreichen, muss man den Effekt verschiedener Belastungsbedingungen berücksichtigen. Ein Verfahren ist, die Belastungsbedingung jedes Pixels (oder einer Gruppe von Pixeln) zu verwenden, um unter verschiedenen Interdependenzkurven auszuwählen, um für jeden konkreten Fall die richtige verlorene Effizienz zu extrahieren. Es werden nun verschiedene Verfahren zum Bestimmen der Belastungsbedingung beschrieben.The OLED efficiency degradation can be calculated based on an interdependency curve based on electrical changes in the OLED in relation to the efficiency degradation, such as the interdependence curve in FIG 7 , Here, the change in the OLED electrical parameter is detected, and this value is used to extract the efficiency degradation from the curve. The pixel current can then be adjusted accordingly to compensate for the degradation. The main challenge is that the interdependence curve is a function of the loading conditions. So to achieve a more precise compensation, one must consider the effect of different loading conditions. One method is to use the stress condition of each pixel (or group of pixels) to select among different interdependency curves to extract the proper lost efficiency for each particular case. Various methods for determining the loading condition will now be described.

Zuerst kann man einen Belastungsverlauf für jedes Pixel (oder jede Gruppe von Pixeln) erstellen. Der Belastungsverlauf kann einfach ein gleitender Mittelwert der Belastungsbedingungen sein. Um die Berechnungsgenauigkeit zu verbessern, kann ein gewichteter Belastungsverlauf verwendet werden. Hier kann die Auswirkung jeder Belastung auf der Basis der Belastungsintensität oder des Belastungszeitraums ein anderes Gewicht haben als in dem in 8 gezeigten Beispiel. Zum Beispiel ist die Auswirkung von geringintensiven Belastungen auf die Auswahl der OLED-Interdependenzkurve geringer. Darum kann eine Kurve, die ein geringeres Gewicht für eine geringe Intensität hat, verwendet werden, wie zum Beispiel die Kurve in 8. Es kann auch eine Unterabtastung verwendet werden, um den Belastungsverlauf zu berechnen, um die Speichertransferaktivitäten zu reduzieren. In einem Fall kann man annehmen, dass der Belastungsverlauf von geringer Frequenz in der Zeit ist. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, die Pixelbedingungen für jedes Vollbild abzutasten. Die Abtastrate kann für verschiedene Anwendungen auf der Basis der Inhaltsvollbildrate modifiziert werden. Hier können während jedes Vollbildes nur einige wenige Pixel ausgewählt werden, um einen aktualisierten Belastungsverlauf zu erhalten.First, you can create a load history for each pixel (or group of pixels). The load history can simply be a moving average of the load conditions. To improve the calculation accuracy, a weighted load history can be used. Here, the impact of each load may have a different weight based on the load intensity or load period than in the 8th shown example. For example, the effect of low-intensity loads on the selection of the OLED interdependence curve is lower. Therefore, a curve having a lower weight for a low intensity can be used, such as the curve in FIG 8th , Subscanning may also be used to calculate the load history to reduce memory transfer activity. In one case, one can assume that the load history is of low frequency in time. In this case, there is no need to scan the pixel conditions for each frame. The sample rate may be modified for different applications based on the content frame rate. Here, only a few pixels can be selected during each frame to obtain an updated load history.

In einem anderen Fall kann man annehmen, dass der Belastungsverlauf von geringer Frequenz im Raum ist. In diesem Fall ist es nicht notwendig, alle Pixel abzutasten. Hier wird eine Teilmenge von Pixeln verwendet, um den Belastungsverlauf zu berechnen, und dann kann eine Interpolationstechnik verwendet werden, um den Belastungsverlauf für alle Pixel zu berechnen. In another case, one can assume that the load history is of low frequency in space. In this case, it is not necessary to scan all the pixels. Here, a subset of pixels is used to calculate the load history and then an interpolation technique can be used to calculate the load history for all pixels.

In einem anderen Fall kann man die niedrigen Abtastraten in der Zeit und im Raum kombinieren.In another case, one can combine the low sampling rates in time and in space.

In einigen Fällen ist es unter Umständen nicht möglich, den Speicher- und Berechnungsblock, der für den Belastungsverlauf benötigt wird, aufzunehmen. Hier kann die Rate der Veränderung des elektrischen OLED-Parameters verwendet werden, um die Belastungsbedingungen zu extrahieren, wie in den 9A und 9B gezeigt. 9A veranschaulicht die Veränderung von ΔVOLED im Lauf der Zeit für niedrige, mittlere und hohe Belastungsbedingungen, und 9B veranschaulicht die Rate der Veränderung im Verhältnis zur Zeit für die gleichen drei Belastungsbedingungen.In some cases, it may not be possible to include the memory and calculation block needed for the load history. Here, the rate of change of the OLED electrical parameter can be used to extract the load conditions, as in US Pat 9A and 9B shown. 9A illustrates the variation of ΔV OLED over time for low, medium and high load conditions, and 9B illustrates the rate of change relative to time for the same three loading conditions.

Wie in 10 veranschaulicht, kann die Rate der Veränderung des elektrischen Parameters als ein Indikator der Belastungsbedingungen verwendet werden. Zum Beispiel kann die Rate der Veränderung des elektrischen Parameters auf der Basis der Veränderung des elektrischen Parameters für verschiedene Belastungsbedingungen modelliert oder experimentell extrahiert werden, wie in 10 gezeigt. Die Rate der Veränderung kann auch dafür verwendet werden, die Belastungsbedingung auf der Basis eines Vergleichs der gemessenen Veränderung und der Rate der Veränderung des elektrischen Parameters zu extrahieren. Hier wird die Funktion verwendet, die für Veränderung und Rate der Veränderung des elektrischen Parameters entwickelt wurde. Alternativ können die Belastungsbedingung, Interdependenzkurven und ein gemessener veränderter Parameter verwendet werden.As in 10 1, the rate of change of the electrical parameter may be used as an indicator of the loading conditions. For example, the rate of change of the electrical parameter may be modeled or experimentally extracted based on the change in the electrical parameter for different load conditions, as in FIG 10 shown. The rate of change may also be used to extract the loading condition based on a comparison of the measured change and the rate of change of the electrical parameter. Here the function developed for change and rate of change of the electrical parameter is used. Alternatively, the loading condition, interdependency curves and a measured modified parameter may be used.

11 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Kompensieren der OLED-Effizienzdegradation auf der Basis des Messens der Veränderung und Rate der Veränderung des elektrischen Parameters des OLEDs. In diesem Verfahren wird die Veränderung des OLED-Parameters (zum Beispiel der OLED-Spannung) in Schritt 1101 extrahiert, und dann wird die Rate der Veränderung des OLED-Parameters auf der Basis früher extrahierter Werte in Schritt 1102 berechnet. Schritt 1103 verwendet dann die Rate der Veränderung und die Veränderung des Parameters zum Identifizieren der Belastungsbedingung. Schließlich berechnet Schritt 1104 die Effizienzdegradation aus der Belastungsbedingung, den gemessenen Parameter und Interdependenzkurven. 11 FIG. 10 is a flowchart of a method for compensating OLED efficiency degradation based on measuring the change and rate of change in the electrical parameter of the OLED. In this procedure, the change in the OLED parameter (for example, the OLED voltage) in step 1101 and then the rate of change of the OLED parameter based on previously extracted values in step 1102 calculated. step 1103 then uses the rate of change and the change of the parameter to identify the loading condition. Finally calculated step 1104 the efficiency degradation from the loading condition, the measured parameters and interdependency curves.

Eine OLED-Effizienzdegradation kann kompensiert werden, indem Interdependenzkurven, die eine elektrische OLED-Veränderung (Strom oder Spannung) mit einer Effizienzdegradation in Beziehung setzen, verwendet werden, wie es in 12 gezeigt wird. Die Interdependenzkurve kann aufgrund von Prozessvariationen variieren. In einem Beispiel kann eine Test-OLED in jedem Display verwendet und die Kurve für jedes Display nach der Herstellung oder während des Displaybetriebs extrahiert werden. Im Fall von relativ kleinen Displays können die Test-OLED-Vorrichtungen auf die Substrate gelegt und dazu verwendet werden, die Kurven nach der Herstellung zu extrahieren.OLED efficiency degradation can be compensated by using interdependency curves that relate an OLED electrical change (current or voltage) to efficiency degradation, as shown in FIG 12 will be shown. The interdependence curve may vary due to process variations. In one example, a test OLED may be used in each display and the curve for each display extracted after manufacture or during display operation. In the case of relatively small displays, the test OLED devices can be placed on the substrates and used to extract the curves after fabrication.

13 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Extrahieren der Interdependenzkurven von Testvorrichtungen, das entweder offline oder während des Displaybetriebs bzw. einer Kombination der beiden durchgeführt wird. In diesem Fall werden Kurven, die in der Fabrik extrahiert wurden, zur Alterungskompensation gespeichert. Die Kurve kann während des Displaybetriebs mit zusätzlichen Daten, die auf den Messresultaten der Testvorrichtung im Display basieren, aktualisiert werden. Da jedoch die Extraktion einige Zeit in Anspruch nehmen kann, kann ein Satz an Kurven im Vorhinein gemessen und in die Bibliothek gelegt werden. Hierbei werden die Testvorrichtungen zu vorbestimmten Alterungsniveaus (die im Allgemeinen höher als normal sind) gealtert, damit ein Teil des Alterungsverhaltens innerhalb einer kurzen Zeitspanne extrahiert wird (und/oder deren Strom-Spannung-Leuchtdichte, IVL, wird gemessen). Danach wird das extrahierte Alterungsverhalten dazu verwendet, eine geeignete Kurve, die ein ähnliches oder nahes Alterungsverhalten aufweist, in der Bibliothek an Kurven zu finden. 13 FIG. 10 is a flow chart of a method for extracting interdependency curves from test devices performed either offline or during display mode, or a combination of the two. In this case, curves extracted at the factory are stored for aging compensation. The curve may be updated during display operation with additional data based on the measurement results of the test device in the display. However, because the extraction can take some time, a set of curves can be measured in advance and put into the library. Here, the test devices are aged at predetermined aging levels (which are generally higher than normal) to extract part of the aging behavior within a short period of time (and / or their current-to-voltage luminance, IVL, is measured). Thereafter, the extracted aging behavior is used to find a suitable curve exhibiting similar or near aging behavior in the library on curves.

In 13 fügt der erste Schritt 1301 die Testvorrichtung auf das Substrat, und zwar entweder innerhalb oder außerhalb des Displaybereichs, hinzu. Dann misst Schritt 1302 die Testvorrichtung, um die Interdependenzkurven zu extrahieren. Schritt 1303 berechnet auf der Grundlage der gemessenen Kurven die Interdependenzkurven für die Displays auf dem Substrat. Die Kurven werden in Schritt 1304 für jedes Display gespeichert und dann in Schritt 1305 dazu verwendet, die Displayalterung zu kompensieren. Alternativ kann die Testvorrichtung während des Displaybetriebs bei Schritt 1306 gemessen werden. Schritt 1307 aktualisiert dann die Interdependenzkurven auf der Grundlage der gemessenen Resultate. Bei Bedarf extrapoliert Schritt 1380 die Kurven und Schritt 1309 kompensiert das Display auf der Grundlage der Kurven.In 13 adds the first step 1301 add the test device to the substrate, either inside or outside the display area. Then measure step 1302 the test device to extract the interdependence curves. step 1303 calculates the interdependency curves for the displays on the substrate based on the measured curves. The curves will be in step 1304 saved for each display and then in step 1305 used to compensate the display aging. Alternatively, the test device may be activated during display operation at step 1306 be measured. step 1307 then updates the interdependency curves based on the measured results. If necessary extrapolated step 1380 the curves and step 1309 compensates the display based on the curves.

Das Folgende sind ein paar Beispiele von Verfahren zum Auffinden einer geeigneten Kurve in einer Bibliothek:

  • (1) Auswählen der Kurve mit dem am nächsten kommenden Alterungsverhalten (und/oder IVL-Kennlinie).
  • (2) Verwenden der Beispiele in der Bibliothek mit dem näheren Verhalten zum Test Beispiel und Erstellen einer Kurve für das Display. Hier kann eine gewichtete Mittelwertbildung, in der das Gewicht einer jeden Kurve auf der Grundlage des Fehlers zwischen deren Alterungsverhalten bestimmt wird, verwendet werden.
  • (3) Wenn der Fehler zwischen dem am nächsten kommenden Satz an Kurven in der Bibliothek und der Testvorrichtung größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, kann die Testvorrichtung dazu verwendet werden, neue Kurven zu erstellen und diese zur Bibliothek hinzuzufügen.
The following are a few examples of methods for finding a suitable curve in a library:
  • (1) Select the curve with the closest aging behavior (and / or IVL characteristic).
  • (2) Using the examples in the library with the closer to the test example and creating a curve for the display. Here, a weighted averaging in which the weight of each curve is determined based on the error between its aging behavior can be used.
  • (3) If the error between the closest set of curves in the library and the test device is greater than a predetermined threshold, the test device can be used to create new curves and add them to the library.

14 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ansprechen der Prozessvariationen zwischen Substraten oder innerhalb eines Substrats. Der erste Schritt 1401 fügt eine Testvorrichtung auf dem Substrat, und zwar entweder innerhalb oder außerhalb des Displaybereichs, hinzu bzw. die Testvorrichtung kann das Display selbst sein. Schritt 1402 misst dann die Testvorrichtung für vorbestimmte Alterungsniveaus, um das Alterungsverhalten zu extrahieren, und/oder misst die IVL-Kennlinien der Testvorrichtungen. Schritt 1403 findet einen Satz an Beispielen in einer Interdependenzkurvenbibliothek, die dem Altern oder dem IVL-Verhalten der Testvorrichtung am nächsten kommen. Dann bestimmt Schritt 1404, ob der Fehler zwischen den IVL- und/oder Alterungsverhalten kleiner als ein Schwellenwert ist. Wenn die Antwort positiv ausfällt, verwendet Schritt 1405 die Kurven der Bibliothek, um die Interdependenzkurven für das Display im Substrat zu berechnen. Wenn die Antwort bei Schritt 1404 negativ ausfällt, verwendet Schritt 1406 die Testvorrichtung, um neue Interdependenzkurven zu extrahieren. Dann werden die Kurven dazu verwendet, die Interdependenzkurven für das Display im Substrat in Schritt 1407 zu berechnen, und Schritt 1408 fügt die neuen Kurven zur Bibliothek hinzu. 14 FIG. 10 is a flowchart of a method for addressing process variations between substrates or within a substrate. The first step 1401 adds a test device on the substrate, either inside or outside the display area, or the test device can be the display itself. step 1402 then measures the test device for predetermined aging levels to extract the aging behavior and / or measures the IVL characteristics of the test devices. step 1403 finds a set of examples in an interdependency curve library closest to the aging or IVL behavior of the test device. Then determine step 1404 whether the error between the IVL and / or aging behavior is less than a threshold. If the answer is positive, use step 1405 the curves of the library to calculate the interdependence curves for the display in the substrate. If the answer is at step 1404 negative fails, uses step 1406 the test device to extract new interdependence curves. Then the curves are used to plot the interdependencies for the display in the substrate in step 1407 to calculate, and step 1408 adds the new curves to the library.

Obgleich konkrete Ausführungsformen, Aspekte und Anwendungen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und beschrieben wurden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf den genauen Aufbau und die genauen Zusammensetzungen beschränkt ist, die im vorliegenden Text offenbart sind, und dass verschiedene Modifizierungen, Änderungen und Variationen aus den obigen Beschreibungen ersichtlich sein können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Erfindung, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert sind. abzuweichen.While specific embodiments, aspects, and applications of the present invention have been illustrated and described, it is to be understood that the invention is not limited to the precise construction and precise compositions disclosed herein, and that it is susceptible to various modifications, changes, and variations The above descriptions may be apparent without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. departing.

Claims (8)

Verfahren zum Bestimmen der Effizienzdegradation von organischen Leuchtvorrichtungen (Organic Light Emitting Devices, OLEDs) in mehreren Array-basierten Halbleiterbauelementen, die Arrays von Pixeln aufweisen, die OLEDs enthalten, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen der Beziehung zwischen Veränderungen eines elektrischen Betriebsparameters der OLEDs und der Effizienzdegradation der OLEDs in jedem der Array-basierten Halbleiterbauelemente, und Verwenden der bestimmten Beziehung für ein ausgewähltes Array-basiertes Halbleiterbauelement der Array-basierten Halbleiterbauelemente, um die Effizienzdegradation der OLEDs zu bestimmen, und Kompensieren der Effizienzdegradation.A method of determining the efficiency degradation of Organic Light Emitting Devices (OLEDs) in a plurality of array-based semiconductor devices having arrays of pixels including OLEDs, the method comprising: Determining the relationship between changes in an electrical operating parameter of the OLEDs and the efficiency degradation of the OLEDs in each of the array-based semiconductor devices, and Using the determined relationship for a selected array-based semiconductor device of the array-based semiconductor devices to determine the efficiency degradation of the OLEDs, and Compensating the efficiency degradation. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Beziehung zwischen Veränderungen eines elektrischen Betriebsparameters der OLEDs und der Effizienzdegradation der OLEDs in den Array-basierten Halbleiterbauelementen durch die Verwendung einer Test-OLED, die mit jedem der Bauelemente assoziiert ist, bestimmt wird.The method of claim 1, wherein the relationship between changes in an electrical operating parameter of the OLEDs and the efficiency degradation of the OLEDs in the array-based semiconductor devices is determined through the use of a test OLED associated with each of the devices. Verfahren nach Anspruch 2, wobei sich die Test-OLED auf dem Substrat des assoziierten Array-basierten Halbleiterbauelements befindet.The method of claim 2, wherein the test OLED is on the substrate of the associated array-based semiconductor device. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die bestimmte Beziehung eine OLED-Interdependenzkurve, die ein elektrisches OLED-Signal der Test-OLED in einem ausgewählten Array-basierten Halbleiterbauelement mit der Effizienzdegradation der Test-OLED in Beziehung setzt, ist.The method of claim 2, wherein the determined relationship is an OLED interdependence curve relating an OLED electrical signal of the test OLED in a selected array-based semiconductor device to the efficiency degradation of the test OLED. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Beziehung zum Zeitpunkt der Herstellung eines jeden Array-basierten Halbleiterbauelements bestimmt wird.The method of claim 2, wherein the relationship is determined at the time of manufacture of each array-based semiconductor device. Verfahren nach Anspruch 2, das Folgendes aufweist: Erstellen einer Bibliothek von OLED-Interdependenzkurven, die elektrische OLED-Signale der Test-OLEDs in Array-basierten Halbleiterbauelementen mit der Effizienzdegradation der Test-OLEDs in den Halbleiterbauelementen in Beziehung setzten, Messen einer Test-OLED in einem ausgewählten Array-basierten Halbleiterbauelement, Identifizieren einer Interdependenzkurve, die den Messungen der Test-OLED in dem ausgewählten Array-basierten Halbleiterbauelement entspricht, in der Bibliothek, und Verwenden der identifizierten Interdependenzkurve, um das Alterungsverhalten der Test-OLED zu bestimmen.The method of claim 2, comprising: constructing a library of OLED interdependence curves relating electrical OLED signals of the test OLEDs in array-based semiconductor devices to the efficiency degradation of the test OLEDs in the semiconductor devices, measuring a test OLED in a selected array-based semiconductor device, identifying an interdependence curve corresponding to the measurements of the test OLED in the selected array-based semiconductor device in the library, and using the identified interdependence curve to determine the aging behavior of the test OLED. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die identifizierte Interdependenzkurve die Kurve in der Bibliothek, die dem Alterungsverhalten der gemessenen Test-OLED am nächsten kommt, ist und wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Vergleichen des Unterschieds zwischen den Alterungsverhalten der identifizierten Interdependenzkurve und der gemessenen Test-OLED mit einem vorbestimmten Schwellenwert und Berechnen einer neuen Interdependenzkurve, falls der Unterschied den Schwellenwert überschreitet, und Hinzufügen der neuen Kurve zur Bibliothek.The method of claim 6, wherein the identified interdependence curve is the curve in the library closest to the aging behavior of the measured test OLED, and wherein the method comprises: comparing the Difference between the aging behavior of the identified interdependence curve and the measured test OLED with a predetermined threshold and calculating a new interdependence curve if the difference exceeds the threshold and adding the new curve to the library. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die identifizierte Interdependenzkurve die Kurve in der Bibliothek, die dem Alterungsverhalten der gemessenen Test-OLED am nächsten kommt, ist und wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Vergleichen des Unterschieds zwischen den Alterungsverhalten der identifizierten Interdependenzkurve und der gemessenen Test-OLED mit einem vorbestimmten Schwellenwert und Verwenden der identifizierten Interdependenzkurve zur Kompensation der Effizienzdegradation des Displays, das die gemessene Test-OLED aufweist, falls der Unterschied kleiner als der Schwellenwert ist.The method of claim 6, wherein the identified interdependence curve is the curve in the library closest to the aging behavior of the measured test OLED and wherein the method comprises: comparing the difference between the aging behavior of the identified interdependence curve and the measured test OLED with a predetermined threshold and using the identified interdependence curve to compensate for the efficiency degradation of the display having the measured test OLED if the difference is less than the threshold.
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