TW202207328A - 用於電晶體參數估計的系統及方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種用於為電晶體設定一個或多個補償係數的系統及方法。在一些實施例中,用於為電晶體設定第一補償係數方法包含:確定複數個測定電晶體電流,其分別位於複數個電晶體控制電壓中個別的一個;基於測定電晶體電流及電晶體控制電壓設定第一補償係數;以及,基於第一補償係數調整施加至電晶體的閘極的電壓,此電壓對應於色彩值。
Description
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2020年8月7日所提出名稱為「透過減少可變空間的維度並由此計算適應的初始條件以進行的參數估計(PARAMETER ESTIMATION VIA REDUCTION IN DIMENSIONALITY OF VARIABLE SPACE AND THEREBY CALCULATING INITIAL CONDITIONS FOR ADAPTATION)」之第63/062,898號美國臨時申請案之優先權,其內容透過引用方式全文併入本文中。
根據本揭露的一個或多個態樣涉及電晶體驅動電路,且更具體地涉及一種用於電晶體參數估計的系統及方法。
在包含具有不確定參數的電晶體的系統中,或者在包含具有不同參數的複數個電晶體的系統中,使用補償參數的不確定性或變化的電路以驅動一個或多個電晶體可能是有利的。為此,可以使用用於電晶體參數估計的系統及方法。
根據本發明的一實施例,其提供了一種設定電晶體的第一補償係數的方法,此方法包含:確定複數個測定電晶體電流,其分別位於複數個電晶體控制電壓中個別的一個;基於測定電晶體電流及電晶體控制電壓設定第一補償係數;以及,基於第一補償係數調整施加至電晶體之閘極的電壓,此電壓對應於色彩值。
在一些實施例中,第一補償係數一乘法補償係數;此方法進一步包含設定加法補償係數;並且,乘法補償係數及加法補償係數的設定包含估計電晶體的複數個參數。
在一些實施例中,複數個參數包含阿爾法值、閾值電壓及遷移率
在一些實施例中,電晶體的複數個參數的估計包含求解兩個參數的兩個方程,兩個參數為阿爾法值及閾值電壓。
在一些實施例中,兩個方程中的每一個僅取決於電晶體的參數中的阿爾法值及閾值電壓。
在一些實施例中,的值在的50%以內,其中:為複數個測定電晶體電流的第一電流,為複數個測定電晶體電流的第二電流,為複數個測定電晶體電流的第三電流,為複數個測定電晶體電流的第四電流,為複數個測定電晶體電流的第五電流,為複數個電晶體控制電壓中對應於第一電流的電晶體控制電壓,為複數個電晶體控制電壓中對應於第二電流的電晶體控制電壓,為複數個電晶體控制電壓中對應於第三電流的電晶體控制電壓,為複數個電晶體控制電壓中對應於第四電流的電晶體控制電壓,為閾值電壓,以及α為阿爾法值。
在一些實施例中,的值在的50%以內;其中:為複數個測定電晶體電流的第一電流,為複數個測定電晶體電流的第二電流,為複數個電晶體控制電壓中對應於第一電流的電晶體控制電壓,為複數個電晶體控制電壓中對應於第二電流的電晶體控制電壓,為閾值電壓,以及α為阿爾法值。
在一些實施例中,求解包含找到阿爾法值及閾值電壓的近似數值解,此近似數值解在滿足此兩個方程的範圍內最小化誤差的測定。
在一些實施例中,此方法進一步包含基於阿爾法值及閾值電壓使用最小二乘擬合(least squares fit)求解遷移率。
在一些實施例中,此參數進一步包含偏壓電流。
在一些實施例中,此方法進一步包含基於阿爾法值、閾值電壓及遷移率使用最小二乘擬合求解偏壓電流。
在一些實施例中,電晶體的複數個參數的估計包含求解閾值電壓的一個方程,其中此方程僅取決於電晶體的參數中的閾值電壓。
在一些實施例中,的值在的50%以內,其中:為複數個測定電晶體電流的第一電流,為複數個測定電晶體電流的第二電流,為複數個測定電晶體電流的第三電流,為複數個測定電晶體電流的第四電流,為複數個測定電晶體電流的第五電流,為複數個電晶體控制電壓中對應於第一電流的電晶體控制電壓,為複數個電晶體控制電壓中對應於第二電流的電晶體控制電壓,為複數個電晶體控制電壓中對應於第三電流的電晶體控制電壓,為複數個電晶體控制電壓中對應於第四電流的電晶體控制電壓,以及為閾值電壓。
在一些實施例中,此方法進一步包含設定加法補償係數的值在對應於零的有效閾值電壓的值的20%以內。
在一些實施例中,此方法進一步包含設定乘法補償係數的值在對應於等於參考遷移率的有效遷移率的值的20%以內。
在一些實施例中,第一補償係數為乘法補償係數,並且此方法進一步包含:設定加法補償係數;基於乘法補償係數、加法補償係數及色彩值以設定施加至閘極的電壓;測量由電晶體驅動的電流與參考電流之間的差異;以及,根據此差異調整乘法補償係數及加法補償係數。
根據本發明的一實施例,其提供了一種系統,此系統包含:處理電路;電源;發光裝置;以及電晶體,其連接於電源與發光裝置之間;處理電路配置以:確定複數個測定電晶體電流,其分別位於複數個電晶體控制電壓中個別的一個;以及基於測定電晶體電流及電晶體控制電壓設定第一補償係數。
在一些實施例中,第一補償係數為乘法補償係數;處理電路進一步配置以設定加法補償係數;乘法補償係數及加法補償係數的設定包含估計電晶體的複數個參數;以及,複數個參數包含阿爾法值、閾值電壓及遷移率。
在一些實施例中,估計電晶體的複數個參數包含求解兩個參數的兩個方程,此兩個參數為阿爾法值及閾值電壓,其中此兩個方程中的每一個僅取決於電晶體的參數中的阿爾法值及閾值電壓。
根據本發明的一實施例,其提供了一種系統,此系統包含:處理元件;電源;發光裝置;以及電晶體,其連接於電源與發光裝置之間;處理元件係配置以:確定複數個測定電晶體電流,其分別位於複數個電晶體控制電壓中個別的一個;以及基於測定電晶體電流及電晶體控制電壓設定第一補償係數。
在下文中的結合附圖闡述的詳細說明旨在作為根據本揭露提供的用於電晶體參數估計的系統及方法的例示性實施例的說明,並且不代表可以構成或應用本揭露的唯一形式。在下文中結合了實施例的說明闡述了本揭露的特徵。然而,可以理解的是,相同或等效的功能及結構可以透過不同的實施例來實現,這些不同的實施例也意圖包含在本揭露的範圍內。如本文中其他地方所表示的,相似的元件符號旨在表示相似的元件或特徵。
參照第1圖,在影像顯示器中,例如電腦螢幕,複數個發光像素可以分別包含驅動電晶體115,驅動電晶體115係配置為響應於亮度控制訊號或「色彩值(color value)」以驅動電流通過發光裝置,例如發光二極體120。驅動電晶體115可以為連接至電源125的場效應電晶體管(Field-Effect Transistor,FET)。顯示裝置可以包含大量這樣的驅動電晶體,且這些驅動電晶體可以不完全相同。在這樣的系統(以及在其他需要控制電晶體的系統)中,補償電晶體參數中的變化可能是有利的,以使得指定了要達到的亮度之給定的亮度控制訊號(例如,從電腦的視訊卡接收的數位控制訊號)產生實質上相同的亮度,而無論其施加至哪個像素。
在這樣的系統中,可以為各個電晶體估計參數,並且可以基於亮度控制訊號及電晶體的參數以施加控制電壓至各個電晶體。控制電壓為可調整的(例如,透過處理電路105(將在下文中詳細說明),以及透過數位類比轉換器110)以補償被驅動的電晶體與參考電晶體的參數之間的差異。舉例來說,乘法補償係數可以應用於(即,乘以)亮度控制訊號,並且加法補償係數可以接續應用於(亮度控制訊號與乘法補償係數的)乘積,使得如果補償係數(即,乘法補償係數及加法補償係數)設定為標稱值,則電晶體所驅動的電流與參考電晶體(可以為假想的、「理想(ideal)」電晶體)驅動相同的亮度控制訊號的電流實質上相同。
可以透過測量電晶體在複數個電晶體控制電壓中的每一個下所驅動的電流(即,確定一測定電晶體電流)以估計電晶體的參數。如本文中所使用的,「電晶體所驅動的電流(current that the transistor drives)」為流經電晶體的通道(即,源極與汲極之間)的電流。如本文中所使用的,「控制電壓(control voltage)」或「電晶體控制電壓(transistor control voltage)」為閘電源電壓(gate-source voltage)。
可以根據測定電晶體電流及電晶體控制電壓以估計電晶體的參數,並且可以基於這些參數設定補償係數(即,乘法補償係數及加法補償係數)的初始值。對於場效應電晶體(FET),這些參數可以包含閾值電壓Vth
、遷移率 M、爾法值α以及偏壓電流Ibias
。透過這些參數進行參數化的電晶體模型可以為:
IDS
= M * (Vgs
– Vth
)α
+ Ibias
術語「阿爾法值(alpha)」及「α」為同義詞,且在本文中可以互換使用。
在一些實施例中,可以如下從複數個測定電晶體電流以估計參數,各個測定電晶體電流在複數個電晶體控制電壓中個別的一個確定。四個測定電晶體電流可以稱作I1
、I2
、I3
及I4
,並且對應的控制電壓可以為Vgs1
、Vgs2
、Vgs3
及Vgs4
。當這些測定電晶體電流及電晶體控制電壓代入電晶體模型時,可以得出下列四個方程:
I1
= ( Vgs1
- Vth
)α
* M + Ibias
I2
= ( Vgs2
- Vth
)α
* M + Ibias
I3
= ( Vgs3
- Vth
)α
* M + Ibias
I4
= ( Vgs4
- Vth
)α
* M + Ibias
這些方程可以成對組合(例如,相減),以得出諸如下列三個等式,其中已經消除了偏壓項Ibias
:
I2
-I1
= M * [(Vgs2
- Vth
)α
- (Vgs1
- Vth
)α
]
I4
-I2
= M * [(Vgs4
- Vth
)α
- (Vgs2
- Vth
)α
]
I4
-I3
= M * [(Vgs4
- Vth
)α
- (Vgs3
- Vth
)α
]
上述三個方程為六個中的三個(四選二,即),這樣的方程可以形成為四個測定電晶體電流的成對差異。在一些實施例中,測量了多於四個的電晶體電流(或可以測量更少,如下所述),並且可以形成不同的成對差異集。上述三個方程可以成對組合(例如,可以採用比率),以得到例如下列兩個等式,其中也消除了遷移率M:
因此,兩個方程中的每一個僅取決於電晶體的參數中的阿爾法值及閾值電壓。上述方程為兩個未知數中的兩個獨立方程,並且其可以求解未知數及α。這可以透過以下方法實現,例如透過執行梯度下降最佳化(gradient descent optimization)或者透過在及α的值的網格上執行窮舉搜索法(exhaustive search),其中網格在及α中的每一個的可能值的個別範圍上延伸(例如,的範圍為0V至0.7V,且α的範圍為1.5至2.5),以找到最小化成本函數的一組{Vth
, α}值。這樣的方法可以得出阿爾法值及閾值電壓的近似數值解,此近似數值解使得成本函數最小化,其可以為在滿足兩個方程的範圍內最小化誤差的測定。成本函數可以為均方誤差,例如其定義如下:
一旦得出了Vth
及α的值,就可以從下列方程(其為一個未知數M中的三個等式)中得出遷移率M的值。
I2
-I1
= M * [( Vgs2
- Vth
)α
- (Vgs1
- Vth
)α
]
I4
-I2
= M * [( Vgs4
- Vth
)α
- (Vgs2
- Vth
)α
]
I4
-I3
= M * [( Vgs4
- Vth
)α
- (Vgs3
- Vth
)α
]
這些方程形成一個線性方程組的超定系統(overdetermined system),並且可以透過,例如將它們寫成下列形式,以進行求解:
其中= [(Vgs2
- Vth
)α
- (Vgs1
- Vth
)α
],且及的定義類似,並且求解M = Ψ I
,其中 Ψ
為向量的虛擬逆(pseudoinverse),並且I
為向量。
如果使用最小二乘擬合來求解這個系統,則Ibias
的解將為四個偏壓電流的平均值(其可以透過求解用於偏壓電流的電晶體模型四次以獲得,其每一次使用(i)四個測定電晶體電流中不同的一個以及(ii)對應的電晶體控制電壓)。
在一些情況中,偏壓電流Ibias
可以忽略不計(例如,可能沒有洩漏)。零偏壓電晶體模型可以寫作:
IDS
= M * (Vgs
– Vth
)α
在這個模型中,α、Vth
及M為待估計的未知參數。可以透過取(i)及(ii)的比率以消除遷移率,其中(i)在第二測定電晶體電流及對應的電晶體控制電壓下的零偏壓電晶體模型以及(ii)在第一測定電晶體電流及對應的電晶體控制電壓下的零偏壓電晶體模型:
上述方程僅取決於電晶體的參數中的閾值電壓,並且可以迭代求解(例如,透過在的值的網格上執行窮舉搜索法,其中網格在的可能值的範圍(例如,的範圍為0V至0.7V)上延伸)。在一些實施例中,可以選擇電晶體電壓,使得(例如,電流可以如下所列(或者可以在下列數值的30%以內):= 1nA、= 2 nA、= 2.5 nA以及= 5 nA,在這種情況下,可以直接求解,以得到下述式:
上述方法使用四個測定電晶體電流;因為,在零偏壓情況下,僅求解三個參數(Vth
、α及M),而三個測定電晶體電流可能足以求解這些參數,並且,在一些實施例中,僅使用三個測定電晶體電流。
一旦估計了電晶體的參數,就可以如下計算補償係數(即,乘法補償係數及加法補償係數)。第2圖示出了在一些實施例中用於控制電晶體的電路。參考電流源205包含(i)處理電路210,係用於計算Mideal
* Cin 2
,其中Mideal
為參考遷移率並且Cin
為控制字(其可以表示所要求的像素亮度),以及(ii)電流數位類比轉換器(或「電流DAC(current DAC)」)215,並且根據方程Iref
= Mideal
KV2I
Cin 2
產生參考電流。可以選擇參考遷移率Mideal
為在M的可能值的範圍內,例如可以將其選擇為遷移率預期具有的值,且不存在電晶體特性隨時間的製造差異或變化。驅動電路220包含處理電路105(第1圖)(其基於控制字Cin
及補償係數計算調整後的電晶體控制電壓)、數位類比轉換器110以及驅動電晶體115。用於應用補償(即,乘法補償係數及加法補償係數)的處理電路105可以為適當配置的處理電路(例如,具有韌體或軟體)並且可以被稱作「補償電路」。驅動電路220的處理電路105可以與參考電流源205的處理電路210共享組件(例如,其可以為相同的處理電路)。參考遷移率Μideal
、Iref
數位類比轉換器215的增益KV2I
以及驅動電路220的數位類比轉換器的增益KD
為已知的。
未知參數包含Vth
(其可以稱作Vth_actual
),電晶體的實際閾值電壓,以及M(其可以稱作Mactual
),電晶體的實際遷移率。這些未知參數可以透過例如如上所述的根據測定電晶體電流及對應的電晶體控制電壓來估計。
可以接續透過下述式以計算補償係數的初始值(即,乘法補償係數A及加法補償係數B)。
如果Iref
= Ipixel
,則
Mideal
[ KV2I
Cin 2.2
] = Mactual
[ KD
(ACin 1.1
+ B ) – Vth_actual
]2
Mideal
KV2I
Cin 2.2
= Mactual
[ KD
ACin 1.1
+ KD
B – Vth_actual
]2
如果選擇B使得KD
B = Vth_actual
(透過設定B = Vth_actual
/ KD
),則上述的方程變為
Mideal
KV2I
Cin 2.2
= Mactual
[ KD
ACin 1.1
]2
其可以求解A以產生
當使用上述A及B的值時,處理電路105、數位類比轉換器110及驅動電晶體115的組合可以具有實質上的閾值電壓為零的未補償電晶體的特性,並且具有透過具相同增益的數位類比轉換器110驅動的參考遷移率。因此,A及B的上述值對應於零的有效閾值電壓以及等於參考遷移率的有效遷移率。A及B的上述導出值可以用作初始值,並且可以基於在應用補償係數(即,乘法補償係數及加法補償係數)時所測量的剩餘誤差(各個剩餘誤差為(i)透過發光裝置所驅動的理想或「參考(reference)」電流與(ii)電晶體驅動電流之間的測定差)進行適應性調整。可以透過例如,如於2019年8月18日所提出名稱為「透過適應的像素補償係數的估計(ESTIMATION OF PIXEL COMPENSATION COEFFICIENTS BY ADAPTATION)」之第16/657,680號美國臨時申請案,所述之方式執行自適應,其內容透過引用方式併入本文。
第3圖示出了在一些實施例中的流程圖。此方法包含,在步驟305中,確定複數個測定電晶體電流(例如,分別位於複數個電晶體控制電壓中個別的一個);在步驟310中,設定乘法補償係數及加法補償係數的初始值(例如,根據電流測量值及控制電壓);並且執行乘法補償係數及加法補償係數的適應性調整,例如透過在步驟315中測量剩餘誤差;以及,在步驟320中,調整乘法補償係數及加法補償係數。
如本文中所使用的,某物件「的一部分(a portion of)」表示此物件的「至少一部分(at least some of)」,並且可以表示少於此物件的全部或者此物件的全部。因此,物件的「的一部分」包含作為特例的整個物件,即,整個物件為此物件的一部分的示例。如本文中所使用的,術語「矩形(rectangle)」包含作為特殊情況的正方形,即正方形為矩形的示例,而術語「矩形」包含形容詞「正方形的(square)」。如本文中所使用的,當第二數字為第一數字的「Y%之內」,其表示第二數字至少為第一數字的(1-Y/100)倍,並且第二數字至多為第一數字的(1+Y/100)倍。如本文中所使用的,術語「或(or)」應被解釋為「及/或(and/or)」,使得例如「A或B」表示「A」或「B」或「A及B」中的任意一個。
術語「處理電路(processing circuit)」在本文中用以表示用於處理資料及數位訊號的硬體、韌體及軟體的任意組合。處理電路可以包含例如特殊應用積體電路(application specific integrated circuits,ASICs)、通用或專用的中央處理器(Central Processing Units,CPUs)、數位訊號處理器(Digital Signal Processors,DSPs)、圖像處理器(Graphics Processing Units,GPUs)、以及諸如場域可程式閘陣列(Field Programmable Gate Arrays,FPGAs)的可程式邏輯裝置。在本文中所使用的處理電路中,各功能可以透過配置以執行此功能的硬體(即,硬佈線)來執行,也可以透過配置以執行儲存在非暫時性儲存媒體中的指令的多個一般用途的硬體(例如CPU)來執行。處理電路可以安裝在單個印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)上,或者可以分布在複數個相連的印刷電路板上。一個處理電路可以包含其他處理電路;例如,處理電路可以包含在印刷電路板上互連的兩個處理電路:場域可程式閘陣列及中央處理器。
本文中所使用的,當方法(例如,調整)或第一數量(例如,第一條件或第一要素)被稱為「基於(based on)」第二數量(例如,第二條件或第二要素)時,其表示第二數量為此方法的輸入或影響第一數量,例如第二數量可以為用於計算第一數量的函數的輸入(例如,唯一輸入或多個輸入中的一個),或者第一數量可以等於第二數量,又或者第一數量可以與第二數量相同(例如,儲存在記憶體中相同的一個或多個位置)。
可以理解的是,儘管術語「第一(first)」、「第二(second)」、「第三(third)」等在本文中可以用於說明各種類型的元件、組件、區域、層、及/或部分,但這些元件、組件、區域、層、及/或部分不應受到這些術語的限定。這些術語僅用於分別一個元件、組件、區域、層、或部分與另一個元件、組件、區域、層、或部分。因此,在不脫離本發明概念的範圍的狀況下,下文中的第一元件、組件、區域、層、或部分可以稱作第二元件、組件、區域、層、或部分。
在本文所使用的術語僅用於說明特定的實施例,而不用於限定本發明概念。如本文中所使用的,在本文中所使用的術語「實質上(substantially)」、「約(about)」及其他類似術語被用作近似詞而非度量詞,並且用於解釋測量值及計算值的固有誤差,且可以被本領域具有通常知識者所認可。
在本文所使用的單數形式「一(a)」及「一(an)」也意圖包含複數形式,除非上下文明確的另外指出。可以進一步理解的是,在說明書中使用術語「包含(comprises)」及/或「包含(comprising)」時,表示指定所陳述的特徵、整體、步驟、操作、元件、及/或組件存在,但不排除一個或複數個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、及/或組件的存在或附加。在本文中所使用的術語「及/或(and/or)」包含一個或複數個相關聯的所列項目的任何及所有組合。當諸如「至少一個(at least one of)」的表達位在元件列表之前時,則修飾整個元件列表而不修飾列表中的個別元件。此外,在說明本發明概念的實施例時,「可以(may)」表示「本揭露的一個或複數個實施例」。同樣的,術語「例示性(exemplary)」旨在表示範例或圖示。如本文中所使用的術語「使用(use)」、「使用(using)」、「使用(used)」可以分別作為「利用(utilize)」、「利用(utilizing)」、「利用(utilized)」的同義詞。
可以理解的是,當一元件或層,稱作在另一元件或層「上(on)」,或者「連接至(connected to)」、「耦接至(coupled to)」或「鄰近(adjacent to)」另一元件或層時,它可以直接在另一元件或層之上,或者直接連接至、耦接至、或鄰近另一元件或層,或者可以存在一個或多個中間元件或層。相反的,當一元件或層稱作「直接在(directly)」另一元件「上(on)」,「直接連接至(directly connected to)」、「直接耦接至(directly coupled to)」或「緊鄰(immediately adjacent to)」另一元件或層時,則不存在中間元件或層。
任何本文中所述的數值範圍意圖包含在所述範圍內的具有相同數值精確度的所有子範圍。例如,一個範圍「1.0至10.0」或「1.0與10.0之間」意圖包含所述最小值1.0及所述最大值10.0之間(及包含)的所有子範圍,也就是說,其具有大於或等於1.0的最小值及小於或等於10.0的最大值,例如,2.4至7.6。任何本文中所述的最大數值限制可以包含所有較低的數值限制,且本說明書中所述的所有最小數值限制可以包含所有較高的數值限制。
儘管已經在本文中具體的說明並示出了用於電晶體參數估計的系統及方法的例示性實施例,但是各種修改及變更對於本領域具有通常知識者將是顯而易見的。因此,應當理解的是,除了在本文中具體說明的實施方式以外,可以透過其他實施方式以實現根據本揭露原理的用於電晶體參數估計的系統及方法。並且,本發明的保護範圍由所附的申請專利範圍及其等同物所限定。
105:處理電路
110:數位類比轉換器
115:驅動電晶體
120:發光二極體
125:電源
205:參考電流源
210:處理電路
215:數位類比轉換器
220:驅動電路
305,310,315,320:步驟
參照說明書、申請專利範圍及所附圖式,將可以理解並清楚本揭露的這些與其他特徵及優點,其中:
第1圖為根據本揭露一實施例的具有電晶體的電路的方塊圖;
第2圖為根據本揭露一實施例的用於控制電晶體的電路的方塊圖;以及
第3圖為根據本揭露一實施例的用於電晶體參數估計及補償方法的流程圖。
205:參考電流源
210:處理電路
215:數位類比轉換器
220:驅動電路
Claims (20)
- 一種用於為電晶體設定第一補償係數的電晶體參數估計方法,該方法包含: 確定複數個測定電晶體電流,其分別位於複數個電晶體控制電壓中個別的一個; 基於該測定電晶體電流及該電晶體控制電壓設定該第一補償係數;以及 基於該第一補償係數調整施加至該電晶體的一閘極的一電壓,該電壓對應於一色彩值。
- 如請求項1所述之電晶體參數估計方法,其中: 該第一補償係數為一乘法補償係數; 該方法進一步包含設定一加法補償係數;並且 該乘法補償係數及該加法補償係數的設定包含估計該電晶體的複數個參數。
- 如請求項2所述之電晶體參數估計方法,其中該複數個參數包含一阿爾法值、一閾值電壓及一遷移率。
- 如請求項3所述之電晶體參數估計方法,其中該電晶體的該複數個參數的估計包含求解兩個參數的兩個方程,該兩個參數為該阿爾法值及該閾值電壓。
- 如請求項4所述之電晶體參數估計方法,其中該兩個方程中的每一個僅取決於該電晶體的該參數中的該阿爾法值及該閾值電壓。
- 如請求項4所述之電晶體參數估計方法,其中求解包含找到該阿爾法值及該閾值電壓的一近似數值解,該近似數值解在滿足該二方程的範圍內最小化誤差的測定。
- 如請求項4所述之電晶體參數估計方法,其進一步包含基於該阿爾法值及該閾值電壓使用最小二乘擬合求解該遷移率。
- 如請求項9所述之方法,其中該參數進一步包含一偏壓電流。
- 如請求項10所述之電晶體參數估計方法,其進一步包含基於該阿爾法值、該閾值電壓及該遷移率使用最小二乘擬合求解該偏壓電流。
- 如請求項3所述之電晶體參數估計方法,其中該電晶體的該複數個參數的估計包含求解該閾值電壓的一方程,其中該方程僅取決於該電晶體的該參數中的該閾值電壓。
- 如請求項3所述之電晶體參數估計方法,其進一步包含設定該加法補償係數的值在對應於零的一有效閾值電壓的值的20%以內。
- 如請求項14所述之電晶體參數估計方法,其進一步包含設定該乘法補償係數的值在對應於等於一參考遷移率的一有效遷移率的值的20%以內。
- 如請求項1所述之電晶體參數估計方法,其中該第一補償係數為一乘法補償係數,並且該方法進一步包含: 設定一加法補償係數; 基於以下項目設定施加至該閘極的該電壓: 該乘法補償係數, 該加法補償係數,以及 該色彩值; 測量以下項目之間的一差異: 由該電晶體驅動的電流,以及 一參考電流;以及 根據該差異調整該乘法補償係數及該加法補償係數。
- 一種電晶體參數估計系統,包含: 一處理電路; 一電源; 一發光裝置;以及 一電晶體,係連接於該電源與該發光裝置之間, 該處理電路係配置以: 確定複數個測定電晶體電流,其分別位於複數個電晶體控制電壓中個別的一個;以及 基於該測定電晶體電流及該電晶體控制電壓設定一第一補償係數。
- 如請求項17所述之電晶體參數估計系統,其中: 該第一補償係數為一乘法補償係數; 該處理電路係進一步配置以設定一加法補償係數; 該乘法補償係數及該加法補償係數的設定包含估計該電晶體的複數個參數;以及 該複數個參數包含一阿爾法值、一閾值電壓及一遷移率。
- 如請求項18所述之電晶體參數估計系統,其中估計該電晶體的該複數個參數包含求解兩個參數的兩個方程,該兩個參數為該阿爾法值及該閾值電壓,其中該兩個方程中的每一個僅取決於該電晶體的該參數中的該阿爾法值及該閾值電壓。
- 一種電晶體參數估計系統,包含: 一處理元件; 一電源; 一發光裝置;以及 一電晶體,係連接於該電源與該發光裝置之間, 該處理元件係配置以: 確定複數個測定電晶體電流,其分別位於複數個電晶體控制電壓中個別的一個;以及 基於該測定電晶體電流及該電晶體控制電壓設定一第一補償係數。
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US8599222B2 (en) * | 2008-09-04 | 2013-12-03 | Seiko Epson Corporation | Method of driving pixel circuit, light emitting device, and electronic apparatus |
US8217928B2 (en) * | 2009-03-03 | 2012-07-10 | Global Oled Technology Llc | Electroluminescent subpixel compensated drive signal |
US10176736B2 (en) * | 2010-02-04 | 2019-01-08 | Ignis Innovation Inc. | System and methods for extracting correlation curves for an organic light emitting device |
US10163401B2 (en) * | 2010-02-04 | 2018-12-25 | Ignis Innovation Inc. | System and methods for extracting correlation curves for an organic light emitting device |
CA2692097A1 (en) * | 2010-02-04 | 2011-08-04 | Ignis Innovation Inc. | Extracting correlation curves for light emitting device |
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