DE102019201265A1

DE102019201265A1 - Anzeigetafel-kompensationsverfahren

Info

Publication number: DE102019201265A1
Application number: DE102019201265.5A
Authority: DE
Inventors: Ray Leerentveld; Daniel Hills; Samer Musa
Original assignee: Ignis Innovation Inc
Current assignee: Ignis Innovation Inc Vg
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2019-08-01
Also published as: US11984076B2; US11043164B2; CN110097854A; US20210048207A1; US11398188B2; US20210272516A1; US20190237014A1; US20220319427A1

Abstract

Offenbart sind Verfahren zur Ungleichförmigkeitskompensation für eine Aktivmatrix-Leuchtdiodenvorrichtung (AMOLED) und andere emittierende Anzeigevorrichtungen. Für jedes Pixel werden Graustufenpegelversätze für eine Anzahl vorbestimmter Graustufen-Ansteuerpegel bestimmt, die ein gleichförmiges flaches Feld erzeugen, und verwendet, um eine Korrekturfunktion für das Pixel zu erzeugen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft die Kompensation einer visuellen Lichtemissionsanzeigetechnik und insbesondere Verfahren zur Verbesserung der Gleichförmigkeit der Anzeige durch Messen und Kompensieren einzelner Pixelluminanzen für organische Leuchtdiodenvorrichtungen mit Aktivmatrix (AMOLED) und andere emittierende Anzeigen.
KURZE ÜBERSICHT
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Kompensieren von Nicht-Gleichförmigkeit einer emittierenden Anzeigetafel mit Pixeln angegeben, wobei jedes Pixel eine lichtemittierende Vorrichtung aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Auswählen einer Vielzahl von Graustufen-Ansteuerungspegeln, die einen signifikanten Abschnitt eines nutzbaren Graustufen-Ansteuerpegelbereichs für die Anzeigetafel darstellen; für jedes Pixel, Messen des Pixels bei jedem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel; für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel, Bestimmen eines Versatzwertes aus dem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel für das Pixel, der unter Verwendung der Messungen ein gleichförmiges flaches Feld erzeugt; Bestimmen einer Gleichförmigkeitskorrekturfunktion unter Verwendung der bestimmten Versatzwerte; und Korrigieren eines Eingabeansteuerpegels für das Pixel unter Verwendung der Gleichförmigkeitskorrekturfunktion, um die Ungleichförmigkeit zu kompensieren.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Messen des Pixels das Ausführen optischer Messungen der Leuchtkraft unter Verwendung eines externen optischen Messsystems und/oder einer integrierten optischen Messvorrichtung. In einigen Ausführungsformen umfasst das gleichförmige flache Feld, das mit dem bestimmten Versatzwert für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erzeugt wird, eine gleichförmige Leuchtkraft, die von jedem der Pixel der emittierenden Anzeigetafel erzeugt wird.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Messen des Pixels das Vornehmen elektrischer Messungen des Ausgangsstroms des Pixels unter Verwendung eines Überwachungssystems der emittierenden Anzeigetafel. In einigen Ausführungsformen umfasst das gleichförmige flache Feld, das mit dem bestimmten Versatzwert für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erzeugt wird, einen gleichförmigen Strom, der von jedem der Pixel der emittierenden Anzeigetafel ausgegeben wird.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Bestimmen des Versatzwertes unter Verwendung der Messungen das Bestimmen des Versatzwertes unter Verwendung von zuvor ausgeführten Messungen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Bestimmen des Versatzwertes unter Verwendung der Messungen das iterative Anpassen eines Anfangsversatzwertes von dem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel und wiederholtes Messen des Pixels bis zum Erreichen des Versatzwertes, der das gleichförmige flache Feld erzeugt.
Einige Ausführungsformen sehen ferner vor, jeden Versatzwert für jedes Pixel für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel in einem Speicher der emittierenden Anzeigetafel zu speichern.
In einigen Ausführungsformen ist die Anzahl der ausgewählten vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel gleich zwei, wobei die Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion eine lineare Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion ist, die aus den Versatzwerten für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erzeugt wird. In einigen Ausführungsformen ist die lineare Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion eine Funktion des Eingangs-Ansteuerpegels und der Versatzwerte für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel.
In einigen Ausführungsformen ist die Anzahl der ausgewählten vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel N größer als zwei, wobei die Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion eine stückweise lineare Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion ist, die aus den Versatzwerten für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erzeugt wird. In einigen Ausführungsformen ist die stückweise lineare Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion eine Funktion des Eingangs-Ansteuerpegels und der Versatzwerte für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel.
In einigen Ausführungsformen ist die Anzahl der ausgewählten vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel N größer als zwei, wobei die Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion eine Kurvenanpassungs-Polynom-Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion der Ordnung N-1 oder niedriger ist, die aus den Versatzwerten für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erzeugt wird. In einigen Ausführungsformen ist die Polynomgleichförmigkeits-Korrekturfunktion der Ordnung N-1 oder niedriger eine Funktion des Eingangs-Ansteuerpegels und der Versatzwerte für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel.
In einigen Ausführungsformen umfasst jede lichtemittierende Vorrichtung organische Lichtemittiervorrichtungen (OLED).
Die vorstehenden und zusätzlichen Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden für den herkömmlichen Fachmann angesichts der ausführlichen Beschreibung verschiedener Ausführungsformen und/oder Aspekte deutlich, die unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erfolgt, wovon als nächstes eine kurze Beschreibung erfolgt.
Figurenliste
Die vorstehenden und andere Vorteile der Offenbarung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen deutlich.

1 veranschaulicht ein beispielhaftes Anzeigesystem, das beteiligt ist und dessen Gleichförmigkeit durch die offenbarten Verfahren verbessert werden soll.
2 zeigt eine typische Antwortkurve eines Pixels.
3 ist ein Funktionsblockdiagramm auf hoher Ebene der Pixelversatz-Gleichförmigkeitskorrektur.
4 veranschaulicht eine lineare Gleichförmigkeitskompensation unter Verwendung einer Korrekturfunktion gemäß der Pixelversatz-Ausführungsform von 3.

Wenngleich die vorliegende Offenbarung verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen zulässt, sind spezifische Ausführungsformen oder Anwendungen beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt und werden hier im Detail beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Offenbarung nicht auf die speziellen offenbarten Formen beschränkt sein soll. Vielmehr soll die Offenbarung sämtliche Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken, die in den Umfang der Erfindung fallen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Viele moderne Anzeigetechniken leiden ab dem Zeitpunkt der Herstellung unter Defekten, Variationen und Ungleichförmigkeiten und können im Laufe der Betriebslebensdauer der Anzeige weiter an Alterung und Verschlechterung leiden, was zur Erzeugung von Bildern führt, die von jenen abweichen, die beabsichtigt sind. Optische Korrektursysteme und - verfahren können entweder während der Herstellung oder nach Einführung der Verwendung einer Anzeige verwendet werden, um Pixel (und Subpixel) über die Anzeige hinweg zu messen und zu korrigieren. Um visuelle Defekte der Anzeige zu korrigieren, wird das eingehende Videosignal absichtlich mit Kompensationsdaten oder Korrekturdaten so modifiziert, dass es diese Defekte ausgleicht. Um die Korrekturdaten zu bestimmen, wird in einigen Ansätzen zuerst die Luminanz jedes einzelnen Tafelpixels für eine Anzahl von Graustufen-Luminanzwerten gemessen, und anschließend werden Korrekturwerte basierend auf dem Erzeugen einer gewünschten Luminanz für jedes Pixel bestimmt. Andere Ansätze verwenden eine Kombination aus einer oder mehreren elektrischen Messungen, Luminanzmessungen und bekannten Pixelcharakteristika zusammen mit geeigneten Algorithmen, um Korrekturwerte vorherzusagen, die gewünschte Luminanzen erzeugen. Einer der größten visuellen Defekte von Anzeigetechniken ist die Ungleichförmigkeit über das Display hinweg, was als Helligkeit oder Farbschwankungen in Abschnitten von Bildern wahrgenommen werden kann, die als flaches Feld erscheinen sollen.
Insbesondere AMOLED-Tafeln zeichnen sich durch erhebliche Ungleichförmigkeiten der Luminanz aus, die durch mehrere Faktoren verursacht werden, darunter unter anderem TFT-Schwellwerteschwankung, OLED-Spannung und Luminanzschwankung, Fertigungstoleranzen, Spannungsabfall entlang der Leitung und Verschmutzungs- und Ansteuerleistungsunterschiede. Es können verschiedene Messtechniken verwendet werden, um die Ansteuerung bei OLED-Anzeigen zu messen, und es können Algorithmen verwendet werden, um diese kombinierten Effekte zu nehmen und das Bild auf der Anzeige zu korrigieren, indem der Versatz und die Verstärkung einzelner Pixel geändert werden. Wie weiter unten beschrieben, können die zur Erzeugung der Korrekturdaten und der Korrekturfunktion verwendeten Messdaten entweder optisch oder elektrisch auf der Tafel erfasst werden. Die Korrekturdaten gemäß den hier entwickelten und definierten Verfahren sind sowohl für die anfänglichen Korrekturen von T0 (Time Zero) als auch von Tn (Time nach Time Zero) anwendbar. Das Versatzverfahren zur Gleichförmigkeitskorrektur, das unten umrissen wird, beschreibt, wie die gemessenen Daten verwendet werden, um Versatzdaten zu erzeugen, die in einer Korrekturfunktion verwendet werden, um eine gleichförmige korrigierte Pixelausgabe zu erzeugen.
Es versteht sich, dass, obwohl die hier beschriebenen Ausführungsformen im Zusammenhang mit AMOLED-Anzeigen beschrieben worden sind, die hier beschriebenen Ausführungsformen Verfahren zur Gleichförmigkeitskorrektur und -kompensation betreffen und die der Funktion zugrunde liegende Anzeigetechnik und die Bedienung der Anzeigen nicht einschränken, in der sie eingesetzt werden. Die hier beschriebenen Verfahren sind auf eine beliebige Anzahl verschiedener Arten und Anwendungen verschiedener visueller Anzeigetechniken, die Pixel umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, anwendbar, umfassend Leuchtdiodenanzeigen (LED), Elektrolumineszenzanzeigen (ELD), organische Leuchtdiodenanzeigen (OLED), Plasmaanzeigetafeln (PSP), microLED- oder Quantenpunktanzeigeeinrichtungen, unter anderen Anzeigeeinrichtungen.
1 ist ein Diagramm eines beispielhaften Anzeigesystems 150, das die weiter unten beschriebenen Verfahren einsetzt. Das Anzeigesystem 150 umfasst eine Anzeigetafel 120, eine Adressenansteuereinrichtung 108, eine Datenansteuereinrichtung 104, eine Steuereinheit 102 und einen Speicher 106.
Die Anzeigetafel 120 umfasst eine Anordnung von Pixeln 110 (nur eines ist explizit gezeigt), die in Reihen und Spalten angeordnet sind. Jedes der Pixel 110 ist individuell programmierbar, um Licht mit individuell programmierbaren Luminanzwerten zu emittieren. Die Steuereinheit 102 empfängt digitale Daten, die Informationen anzeigen, die auf der Anzeigetafel 120 angezeigt werden sollen. Die Steuereinheit 102 sendet Signale 132 an die Datenansteuereinrichtung 104 und Zeitplanungssignale 134 an die Adressenansteuereinrichtung 108, um die Pixel 110 in der Anzeigetafel 120 zur Anzeige der angegebenen Informationen anzusteuern. Die Vielzahl von Pixeln 110 der Anzeigetafel 120 umfasst somit ein Anzeigetafel oder einen Anzeigebildschirm, der zum dynamischen Anzeigen von Informationen gemäß den von der Steuereinheit 102 empfangenen digitalen Eingabedaten ausgelegt ist. Der Anzeigebildschirm und verschiedene Untergruppen seiner Pixel definieren „Anzeigebereiche“, die zur Überwachung und Verwaltung der Anzeigehelligkeit verwendet werden können. Der Anzeigebildschirm kann Bilder und Ströme von Videoinformationen aus Daten anzeigen, die von der Steuereinheit 102 empfangen werden. Die Versorgungsspannung 114 stellt eine konstante Versorgungsspannung bereit oder kann als einstellbare Spannungsversorgung dienen, die durch Signale von der Steuereinheit 102 gesteuert wird. Das Anzeigesystem 150 kann zudem Merkmale von einer Stromquelle oder -senke (nicht gezeigt) enthalten, um den Pixeln 110 in der Anzeigetafel 120 Vorspannungsströme zuzuführen, um dadurch die Programmierzeit für die Pixel 110 zu verringern.
Zu Darstellungszwecken wird nur ein Pixel 110 explizit in dem Anzeigesystem 150 in 1 gezeigt. Es versteht sich, dass das Anzeigesystem 150 mit einem Anzeigebildschirm ausgeführt ist, der eine Anordnung aus einer Vielzahl von Pixeln umfasst, wie etwa dem Pixel 110, und dass der Anzeigebildschirm nicht auf eine bestimmte Anzahl von Zeilen und Spalten von Pixeln beschränkt ist. Beispielsweise kann das Anzeigesystem 150 mit einem Anzeigebildschirm mit einer Anzahl von Zeilen und Spalten von Pixeln ausgeführt sein, die üblicherweise in Anzeigevorrichtungen für mobile Geräte, auf Monitoren basierenden Geräten und/oder Projektionsgeräten verfügbar sind. In einer Mehrkanal- oder Farbanzeigevorrichtung ist eine Anzahl verschiedener Arten von Pixeln in der Anzeigevorrichtung vorhanden, von denen jedes für die Wiedergabe von Farbe eines bestimmten Kanals oder einer Farbe wie Rot, Grün, Blau oder Weiß verantwortlich ist. Pixel dieser Art können auch als „Subpixel“ bezeichnet werden, da eine Gruppe von ihnen gemeinsam eine gewünschte Farbe in einer bestimmten Zeile und Spalte der Anzeige bereitstellt, wobei diese Gruppe von Subpixeln zusammen auch als „Pixel“ bezeichnet werden kann.
Das Pixel 110 wird von einer Ansteuerschaltung oder Pixelschaltung betrieben, die im Allgemeinen einen Ansteuertransistor und eine lichtemittierende Vorrichtung umfasst. Im Folgenden kann sich das Pixel 110 auf die Pixelschaltung beziehen. Die lichtemittierende Vorrichtung kann optional eine organische lichtemittierende Diode sein, aber Ausführungen der vorliegenden Offenbarung gelten für Pixelschaltungen mit anderen Elektrolumineszenzvorrichtungen, einschließlich stromgesteuerter lichtemittierender Vorrichtungen und der oben aufgelisteten. Der Ansteuertransistor in dem Pixel 110 kann optional ein amorpher Silizium-Dünnfilmtransistor vom n-Typ oder p-Typ sein, wobei jedoch die Ausführungen der vorliegenden Offenbarung nicht auf Pixelschaltungen mit einer bestimmten Polarität des Transistors oder nur auf Pixelschaltungen mit Dünnfilmtransistoren beschränkt sind. Die Pixelschaltung 110 kann auch einen Speicherkondensator zum Speichern von Programmierinformationen und zum Ermöglichen, dass die Pixelschaltung 110 die Lichtemissionsvorrichtung ansteuert, nachdem sie adressiert wurde, umfassen. Somit kann die Anzeigetafel 120 ein Aktivmatrix-Anzeigetafel sein.
Wie in 1 gezeigt, ist das Pixel 110, das als oberes linkes Pixel in der Anzeigetafel 120 dargestellt ist, mit einer Auswahlleitung 124, einer Versorgungsleitung 126, einer Datenleitung 122 und einer Überwachungsleitung 128 gekoppelt. Eine Leseleitung kann zudem zum Steuern von Verbindungen zu der Monitorleitung enthalten sein. In einer Ausführung kann die Versorgungsspannung 114 auch eine zweite Versorgungsleitung für das Pixel 110 bereitstellen. Beispielsweise kann jedes Pixel mit einer ersten Versorgungsleitung 126 gekoppelt sein, die mit Vdd geladen ist, und einer zweiten Versorgungsleitung 127, die mit Vss gekoppelt ist, wobei Pixelschaltungen 110 zwischen den ersten und zweiten Versorgungsleitungen angeordnet sein können, um den Ansteuerstrom zwischen den zwei Versorgungsleitungen während einer Emissionsphase der Pixelschaltung zu erleichtern. Es versteht sich, dass jedes der Pixel 110 in der Pixelanordnung der Anzeige 120 mit geeigneten Auswahlleitungen, Versorgungsleitungen, Datenleitungen und Überwachungsleitungen gekoppelt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass Aspekte der vorliegenden Offenbarung auf Pixel mit zusätzlichen Verbindungen, wie Verbindungen zu zusätzlichen Auswahlleitungen, und auf Pixel mit weniger Verbindungen zutreffen.
In Bezug auf das Pixel 110 der Anzeigetafel 120 wird die Auswahlleitung 124 durch die Adressenansteuereinrichtung 108 bereitgestellt und kann verwendet werden, um beispielsweise einen Programmiervorgang des Pixels 110 durch Aktivieren eines Schalters oder Transistors zu aktivieren um zu ermöglichen, dass die Datenleitung 122 das Pixel 110 programmiert. Die Datenleitung 122 übermittelt Programminformationen von der Datenansteuereinrichtung 104 an das Pixel 110. Zum Beispiel kann die Datenleitung 122 dazu verwendet werden, eine Programmierspannung oder einen Programmierstrom an das Pixel anzulegen 110, um das Pixel 110 so zu programmieren, dass es eine gewünschte Leuchtstärke ausgibt. Die Programmierspannung (oder der Programmierstrom), die von der Datenansteuereinrichtung 104 über die Datenleitung 122 geliefert wird, ist eine Spannung (oder ein Strom), die geeignet ist, um das Pixel 110 zu veranlassen, Licht mit einem gewünschten Betrag an Luminanz gemäß den von der Steuereinheit 102 empfangenen digitalen Daten zu emittieren. Die Programmierspannung (oder der Programmierstrom) kann während eines Programmiervorgangs des Pixels 110 an das Pixel 110 angelegt werden, um eine Speichervorrichtung innerhalb des Pixels 110, beispielsweise einen Speicherkondensator, aufzuladen, wodurch das Pixel 110 Licht mit der gewünschten Leuchtstärke während eines Emissionsvorgangs nach dem Programmiervorgang emittieren kann. Zum Beispiel kann die Speichervorrichtung in dem Pixel 110 während eines Programmiervorgangs aufgeladen werden, um während des Emissionsvorgangs eine Spannung an ein Gate oder einen Gate-Anschluss oder einen Source-Anschluss des Ansteuertransistors anzulegen, wodurch der Ansteuertransistor den Ansteuerstrom durch die Lichtemissionsvorrichtung entsprechend der in der Speichervorrichtung gespeicherten Spannung fördert.
Im Allgemeinen ist bei dem Pixel 110 der Ansteuerstrom, der während des Emissionsvorgangs des Pixels 110 durch den Lichtemissionsbaustein durch die Lichtemissionsvorrichtung übertragen wird, ein Strom, der von der ersten Versorgungsleitung 126 geliefert wird und zu einer zweiten Versorgungsleitung 127 abgeleitet wird. Die erste Versorgungsleitung 126 und die zweite Versorgungsleitung 127 sind mit der Spannungsversorgung 114 gekoppelt. Die erste Versorgungsleitung 126 kann eine positive Versorgungsspannung bereitstellen (z.B. die Spannung, die üblicherweise im Schaltungsdesign als „Vdd“ bezeichnet wird), und die zweite Versorgungsleitung 127 kann eine negative Versorgungsspannung bereitstellen (z.B. die Spannung, die üblicherweise im Schaltungsdesign als „Vss“ bezeichnet wird). Ausführungen der vorliegenden Offenbarung können verwirklicht werden, wenn die eine oder die andere der Versorgungsleitungen (z.B. die Versorgungsleitung 127) auf eine Massespannung oder eine andere Referenzspannung festgelegt ist.
Das Anzeigesystem 150 umfasst auch ein Überwachungssystem 112. Unter erneuter Bezugnahme auf das Pixel 110 der Anzeigetafel 120 verbindet die Überwachungsleitung 128 das Pixel 110 mit dem Überwachungssystem 112. Das Überwachungssystem 12 kann in die Datenansteuereinrichtung 104 integriert sein oder kann ein separates autarkes System sein. Insbesondere kann das Überwachungssystem 112 optional eingesetzt werden, indem der Strom und/oder die Spannung der Datenleitung 122 während eines Überwachungsvorgangs des Pixels 110 überwacht wird, wobei auf die Überwachungsleitung 128 vollständig verzichtet werden kann. Die Überwachungsleitung 128 ermöglicht es dem Überwachungssystem 112, einen Strom oder eine Spannung zu messen, die dem Pixel 110 zugeordnet ist, und dadurch Informationen zu extrahieren, die auf eine Verschlechterung oder Alterung des Pixels 110 oder auf eine Temperatur des Pixels 110 hinweisen, oder wie nachstehend erörtert wird, eine Stromausgabe durch das Pixel 110 als Reaktion auf einen bestimmten Eingangsgraustufen-Ansteuerpegel zu messen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Anzeigetafel 120 eine Temperaturerfassungsschaltung, die der Erfassung der in den Pixeln 110 herrschenden Temperatur zugeteilt ist, während in anderen Ausführungsformen die Pixel 110 eine Schaltung umfassen, die sowohl an der Erfassung der Temperatur als auch der Ansteuerung der Pixel beteiligt ist. Beispielsweise kann das Überwachungssystem 112 über die Überwachungsleitung 128 einen durch den Ansteuertransistor innerhalb des Pixels 110 fließenden Strom entnehmen und dadurch auf der Grundlage des gemessenen Stroms und auf der Grundlage der während der Messung an den Ansteuertransistor angelegten Spannungen eine Schwellenspannung des Ansteuertransistors oder eine Verschiebung desselben bestimmen.
Die Steuereinheit 102 und der Speicher 106 speichern zusammen oder in Kombination mit einem Kompensationsblock (nicht gezeigt) Kompensationsdaten oder Korrekturdaten, um die verschiedenen Defekte, Schwankungen und Ungleichförmigkeiten, die zum Zeitpunkt der Herstellung existieren, und wahlweise Defekte festzustellen und zu korrigieren, die auf Alterung und Verschlechterung nach dem Gebrauch zurückzuführen sind. In einigen Ausführungsformen umfassen die Korrekturdaten Daten zum Korrigieren der Luminanz der Pixel, die durch Messung und Verarbeitung unter Verwendung eines externen optischen Messsystems, wie einer Kamera, oder einer internen optischen Rückmeldung, wie Fotodioden oder anderen integrierten optischen Messvorrichtungen, gewonnen werden. Einige Ausführungsformen verwenden das Überwachungssystem 112, um das Verhalten der Pixel zu charakterisieren und die Alterung und Verschlechterung mit zunehmendem Alter der Anzeigevorrichtung weiterhin zu überwachen und die Korrekturdaten zu aktualisieren, um die Alterung und die Verschlechterung über die Zeit zu kompensieren.
Unter Bezugnahme auf 2 wird nun eine typische Pixelluminanzansprechkurve 200 kurz beschrieben. Ein typisches Pixel einer emittierenden Anzeige erzeugt eine bestimmte Luminanz, wenn es darauf ankommt, mit einem bestimmten Graustufen-Ansteuerpegel programmiert oder angesteuert zu werden. Bei Systemen, bei denen 8-Bit-Graustufenwerte verwendet werden, beträgt die Anzahl der Graustufen-Ansteuerpegel insgesamt 256, nämlich 0 bis 255. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Verfahren gleichermaßen auf Anzeigesysteme anwendbar sind, die eine unterschiedliche Anzahl von Bits pro Kanal verwenden. Die aus diesen Graustufen-Ansteuerpegeln erzeugte Luminanz steigt von einer unteren Grenze der Luminanz (0%) bis zu einem oberen Helligkeitsgrenzwert (100%), den das Pixel erreichen kann, wenn die Graustufen-Ansteuerpegel im Bereich von 0 bis 255 liegen. Wie in der Kurve von 2 angegeben, folgt im Allgemeinen die Pixelluminanzansprechkurve 200 einer gewünschten Gammafunktion, beispielsweise einem Gammawert von 1,8 oder 2,2, anstatt linear zu sein.
Mit Bezug auf 3 wird nun ein Pixelversatzverfahren der Gleichförmigkeitskorrektur 300 beschrieben. Eine Anzahl vorbestimmter Graustufen-Ansteuerpegel (P_N), die einen signifikanten Teil des nutzbaren Graustufenbereichs auf einer Anzeigetafel darstellen, wird ausgewählt 302. 2 zeigt derartige Punkte P₁ und P₂, die sich auf dem Graustufenstufen-Ansteuerpegel 100 bzw. 200 befinden. Obwohl nur zwei vorbestimmte Graustufen-Ansteuerpegel dargestellt sind, kann im Allgemeinen eine beliebige Anzahl von vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegeln ausgewählt werden. Es können auch unterschiedliche Graustufen-Ansteuerpegel verwendet werden, solange sie einen erheblichen Teil des nutzbaren Bereichs ausmachen und darstellen.
Jedes Pixel wird anschließend auf jedem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel 304 angesteuert und gemessen. In einigen Ausführungsformen wird die Luminanz jedes Pixels optisch gemessen, während es auf den vorbestimmten Pegeln angesteuert wird, wie z.B. durch ein externes optisches Messsystem wie eine Kamera oder durch Integrieren optische Detektoren wie Fotodioden. In anderen Ausführungsformen wird ein Stromausgang jedes Pixels unter Verwendung eines Überwachungssystems elektrisch gemessen, während es auf den vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegeln angesteuert wird. Bei anderen Ausführungsformen wird eine Kombination aus optischer und elektrischer Messung verwendet.
Versatzwerte, die ein gleichförmiges flaches Feld erzeugen, werden aus solchen Messungen bestimmt, die zuvor vorgenommen wurden, oder werden in Verbindung mit der Durchführung solcher Messungen bestimmt 306. Der Versatzwert für jedes Pixel bei jedem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel ist die Abweichung im Graustufen-Ansteuerpegel von diesem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel für das Pixel, der erforderlich ist, damit die Pixel gemeinsam ein einheitliches flaches Feld erzeugen. Da die Versatzwerte, die ein gleichförmiges flaches Feld erzeugen, relativ sind, wobei sie aus dem Kontext sämtlicher Pixel bestimmt werden, die das gleichförmige flache Feld erzeugen, werden sämtliche Probleme, die sich aus dem unabhängigen Versuch ergeben, jeden Bildpunkt in Richtung eines bestimmten gewünschten erwünschten Luminanzwertes zu korrigieren, der von sämtlichen Pixeln erreicht oder nicht erreicht werden könnte, gemildert und/oder vermieden. Die Kriterien für das, was ein gleichförmiges flaches Feld ausmacht, können optisch im Hinblick auf die Gleichförmigkeit der Luminanz definiert werden oder allein auf den elektrischen Messungen, z.B. der Gleichförmigkeit des Ansteuerstroms basieren, der elektrisch gemessen wird.
In einigen Ausführungsformen werden die optischen und/oder elektrischen Messungen der Pixel aus dem vorherigen Schritt 304 verwendet (optional in Verbindung mit bekannten Eigenschaften der Pixel und/oder unter Verwendung von Algorithmen), um zu bestimmen, welche Versatzwerte für jedes Pixel an jedem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erforderlich sind, um ein einheitliches flaches Feld zu erzeugen. In anderen Ausführungsformen wird ein iterativer Ansatz verwendet. Bei Ausführungsformen mit einem iterativen Ansatz werden Graustufen-Ansteuerpegel jedes Pixels von den vorbestimmten Ansteuerungspegeln weg variiert, während die Pixel 304 entweder optisch, elektrisch oder in beiden Arten gemessen werden, bis man ein einheitliches flaches Feld erhält, wobei die endgültigen Pixelversatzwerte jene sind, die bestimmt werden, um das gleichförmige flache Feld 306 zu erzeugen. Bei jedem Ansatz führt dieser Vorgang zu einer Reihe von Versätzen, die sämtliche Pixel der Anzeigetafel für jeden vorbestimmten Graustufen-Antriebspegel umfassen. Es ist zu beachten, dass aufgrund der relativ geringen Größe der Versatzwerte die Anzahl von Bits, die zum Speichern von Versatzwerten für jeden der vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erforderlich ist, geringer ist als die Anzahl, die ansonsten zum Speichern des Graustufen-Ansteuerpegels erforderlich wäre, der die Gleichförmigkeit erzeugt.
In einer Ausführungsform mit zwei vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegeln, wie z.B. in 2, ist die Beziehung zwischen dem Gleichförmigkeitserzeugungs-Ansteuerpegel (U) und dem Pixelversatzwert (O) für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel P₁ und P₂ wie folgt: $P_{1} + O_{1} = U_{1}$
$P_{2} + O_{2} = U_{2}$
Wobei O₁ der erforderliche Versatzwert zu dem Graustufen-Ansteuerpegel bei einem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel P₁ ist, damit das Pixel ein gleichförmiges flaches Feld erzeugt, das mit einem gleichförmig korrigierten Ansteuerpegel U₁ erreicht wird, und O₂ der erforderliche Versatz zu dem Graustufen-Ansteuerpegel auf einem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel P₂ ist, damit das Pixel ein gleichförmiges flaches Feld erzeugt, das mit einem gleichförmig korrigierten Ansteuerpegel U₂ erreicht wird.
Sobald die Gleichförmigkeitserzeugungs-Versätze für jedes Pixel bestimmt 306 und in den jeweiligen Anordnungen gespeichert sind, wird eine Korrekturfunktion für jedes Pixel aus diesen bestimmt 308, wobei diese Funktion verwendet wird, um Videodaten auf eine Weise zu korrigieren, die die Ungleichförmigkeit der Anzeigetafel 310 kompensiert. Da sehr wenige Pixel zu einem beliebigen Zeitpunkt genau auf einem der vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel angesteuert werden, ist eine Funktion wünschenswert, die die Korrektur für die Anwendung auf einen Graustufen-Ansteuerpegel eines Pixels interpoliert und extrapoliert.
Auch mit Bezug auf 4 wird eine Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion U(k) 400 des Verfahrens von 3 erläutert. Das Beispiel von 4 zeigt eine lineare Gleichförmigkeitskorrekturfunktion U (k) 400, die aus einer Ausführungsform bestimmt wird, für die zwei vorbestimmte Graustufenpegel P₁ und P₂ , wie sie in 2 dargestellt sind, ausgewählt wurden. Bei dem ersten vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel P₁ = 100 wird bestimmt, 304, 306, dass ein Versatz O₁ gleich -5 erforderlich ist, damit dieses Pixel zu einem gleichförmigen flachen Feld beiträgt, während bei dem zweiten vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel P2 = 200 bestimmt wird 304, 306, dass ein Versatz O₂ gleich -4 erforderlich ist, damit das Pixel zu einem gleichförmigen flachen Feld beiträgt.
Wie oben beschrieben, stellt die Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion (k) vorzugsweise einen gleichförmigkeitskorrigierten Ansteuerpegel für jeden möglichen Eingangsgraustufen-Ansteuerpegel k bereit. Für eine Ausführungsform, die zwei vorbestimmte Graustufen-Ansteuerpegel verwendet und somit zwei Versatzwerte für jedes Pixel speichert, kann eine lineare Funktion, deren Parameter diese Versätze und der Eingangssteuerpegel k sind, wie folgt bestimmt werden: $U (k) = B*k+C$
Wobei B als die Steigung oder Verstärkung der linearen Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion U(k) 400 definiert ist und bezogen wird durch: $B = ((P_{2} + O_{2}) - (P_{1} + O_{1})) / (P_{2} - P_{1}) = (100 + O_{2} - O_{2}) / 100$
wobei C als der Versatz der linearen Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion U(k) 400 definiert ist und bezogen wird durch: $C = (P_{1} + O_{1}) - {B*P}_{1} = 100 + O_{1} - 100 - O_{2} + O_{1} = 2 O_{1} - O_{2}$
In dem speziellen Fall, der in 4 gezeigt ist, ist die lineare Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion U(k) daher: $U (k) = (100 + O_{2} - O_{1}) * k/100 + 2 O_{1} - O_{2}$
Was für die spezifischen Versätzer O₁ = -5 und O2 = -4 wie folgt evaluiert wird: $U (k) = 1,01 * k - 6$
In einigen Ausführungsformen werden nach einer ausreichenden Verwendung der Anzeige die Pixel erneut gemessen, neue Versätze bestimmt 304, 306, und die Versätze verwendet, um die Korrekturfunktion U(k) 308 zu bestimmen.
Die Gleichförmigkeitskorrekturfunktion U(k) 400 repräsentiert somit für jedes Pixel den linear extrapolierten und interpolierten korrigierten Pegel der Gleichförmigkeit für einen beliebigen Graustufen-Eingangspegel k, wobei nur die gespeicherten Versätze für das Pixel und k als Eingänge verwendet werden. Diese Funktion wird verwendet, um die eingegebenen Graustufen-Ansteuerwerte zu korrigieren, um Graustufen-Ansteuerwerte zu erzeugen, die eine verbesserte Gleichförmigkeit bereitstellen, wodurch eine Ungleichförmigkeit der Anzeige 310 ausgeglichen wird.
Wie oben beschrieben, kann die Anzahl vorbestimmter Graustufen-Ansteuerpegel größer als zwei und eine beliebige Anzahl sein, die einen erheblichen Teil des nutzbaren Graustufen-Ansteuerbereichs überspannt. Bei Ausführungsformen, bei denen die Anzahl vorbestimmter Graustufen-Ansteuerpegel N größer als zwei ist, um zusätzliche Nichtlinearität in der Ungleichförmigkeit des Ansprechens des Pixels zu berücksichtigen, kann eine stückweise lineare Kurvenanpassung anstelle einer einzelnen linearen Gleichförmigkeitserzeugungs-Korrekturfunktion verwendet werden. In einem solchen Fall ist die Gleichförmigkeitskorrekturfunktion U(k) stückweise linear und wird nur als eine Funktion der Versätze O₁ , ... O_N und des Eingangs-Graustufen-Ansteuerpegels ausgedrückt, und zwar in einer Weise analog zu jener, die für die Ausführungsform beschrieben ist, die mit 4 assoziiert ist, jedoch für jedes „Stück“ der stückweisen Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion.
Alternativ können die zahlreichen Punkte ((P₁-O₁, P₁), ... (P_N-O_N, P_N)), die für eine Ausführungsform mit N vorbestimmten Graustufenwerten bestimmt werden, verwendet werden, um ein Kurvenanpassungspolynom im Allgemeinen einer beliebigen Ordnung zwischen 1 und N-1 zu erzeugen. In einem derartigen Fall werden die bestimmten Punkte, die die Kurvenanpassungsfunktion erzeugen, in Form der Versätze ausgedrückt, so dass die erzeugte Polynomfunktion für jedes Pixel eine Funktion ist, die nur die aus den gespeicherten Anordnungen bezogenen Versätze für das Pixel und die Eingabe-Graustufen-Ansteuerpegel k für das Pixel als Eingaben benötigt, um den Gleichförmigkeitserzeugungs-Graustufen-Ansteuerpegel zu erzeugen.
Wenngleich bestimmte Ausführungen und Anwendungen der vorliegenden Offenbarung dargestellt und beschrieben wurden, versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die hier offenbarte Konstruktion und Zusammensetzungen beschränkt ist und dass verschiedene Modifikationen, Änderungen und Variationen von den vorstehenden Beschreibungen offensichtlich sein können, ohne vom Geist und Schutzumfang einer Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Verfahren zum Kompensieren einer Ungleichförmigkeit einer emittierenden Anzeigetafel, die Pixel hat, wobei jedes Pixel eine lichtemittierende Vorrichtung aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Auswählen einer Vielzahl von Graustufen-Ansteuerpegeln, die einen signifikanten Abschnitt eines nutzbaren Graustufen-Ansteuerpegelbereichs für die Anzeigetafel darstellen; für jedes Pixel, Messen des Pixels bei jedem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel; für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel, Bestimmen eines Versatzwertes aus dem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel für das Pixel, der unter Verwendung der Messungen ein gleichförmiges flaches Feld erzeugt; Bestimmen einer Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion unter Verwendung der bestimmten Versatzwerte; und Korrigieren eines Eingangs-Ansteuerpegels für das Pixel unter Verwendung der Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion, um die Ungleichförmigkeit zu kompensieren.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Messen des Pixels das Vornehmen optischer Leuchtstärkemessungen unter Verwendung eines externen optischen Messsystems und/oder einer integrierten optischen Messvorrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das gleichförmige flache Feld, das mit dem bestimmten Versatzwert für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erzeugt wird, eine gleichförmige Leuchtstärke aufweist, die von jedem der Pixel der emittierenden Anzeigetafel erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Messen des Pixels das Vornehmen einer elektrischen Messung des Ausgangsstroms des Pixels unter Verwendung eines Überwachungssystems der emittierenden Anzeigetafel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das gleichförmige flache Feld, das mit dem bestimmten Versatzwert für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erzeugt wird, einen gleichförmigen Stromausgang von jedem der Pixel der emittierenden Anzeigetafel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bestimmen des Versatzwertes unter Verwendung der Messungen das Bestimmen des Versatzwertes unter Verwendung von zuvor durchgeführten Messungen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bestimmen des Versatzwertes unter Verwendung der Messungen das iterative Anpassen eines Anfangsversatzwertes von dem vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel und das wiederholte Messen des Pixels bis zum Erreichen des Versatzwertes, der das gleichförmige flache Feld erzeugt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend das Speichern jedes Versatzwertes für jedes Pixel für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel in einem Speicher der emittierenden Anzeigetafel.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl von ausgewählten vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegeln zwei ist und die Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion eine lineare Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion ist, die aus den Versatzwerten für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die lineare Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion eine Funktion des Eingangs-Ansteuerpegels und der Versatzwerte für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl der ausgewählten vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel N größer als zwei ist und die Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion eine stückweise lineare Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion ist, die aus den Versatzwerten für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die stückweise lineare Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion eine Funktion des Eingangs-Ansteuerpegels und der Versatzwerte für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl der ausgewählten vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel N größer als zwei ist und die Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion eine Kurvenanpassungspolynom-Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion der Ordnung N-1 oder niedriger ist, die aus den Versatzwerten für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Polynom-Gleichförmigkeits-Korrekturfunktion der Ordnung N-1 oder niedriger eine Funktion des Eingangs-Ansteuerpegels und der Versatzwerte für jeden vorbestimmten Graustufen-Ansteuerpegel ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem jede lichtemittierende Vorrichtung eine organische lichtemittierende Vorrichtung (OLED) umfasst.