专利名称：显示器系统以及消除显示器亮度不均的方法
技术领域：
本发明涉及一种有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, OLED) 显示器。
背景技术：
有机发光二极管(OLED)显示器不需要背光模块(backlight),因此，适用 于薄型显示器，而且没有视角限制。现今OLED显示器蓬勃发展，有取代阴极 射线管(Cathode Ray Tube, CRT)与液晶(1 iquid crystal)屏幕的趋势。然而，现今OLED显示器所面临的一项重要问题是亮度不均匀(mura effect)。由于一个OLED显示器中，每一个OLED元件的辉度(luminance)会 因为工艺或使用上的耗损而有所差异，因此很容易有亮度不均匀的现象。OLED 元件的辉度耗损速度与以下几项因素特别有关，其中包括该OLED元件的特 性、工艺环境、OLED元件的驱动方式…等。亮度不均匀的问题在全彩OLED面板上特别严重。 一全彩OLED面板中具 有红色、绿色、以及蓝色三种OLED元件。这三种颜色的OLED元件的辉度耗 损速度是不一样的。在长时间使用后，三种颜色的OLED元件的辉度差异会更 为明显。图l为美国专利U.S. 6710548所揭露的一种OLED面板，其中，包括一 像素矩阵102。像素矩阵102中包括多个像素。以像素104为例，其中，包 括一有机发光二极管(OLED)元件110。 一数据线驱动装置106以及一扫描线 驱动装置108负责驱动面板上的像素，以显示一视频(video signal)。基于 视频，存在一参考总电流值，代表在一理想面板上播放视频时，所有像素所 应该具有的总电流值。 一电流计114测量实际流经面板上所有像素的总电流 值。 一校正电路116调整一可变电源供应器112的输出电压大小，以弥补电 流计114所测量的总电流值与参考总电流值的差距。然而，U.S. 6710548所 揭露的技术不能单独调整每一个OLED元件的亮度。 一旦可变电源供应器112 的输出电压有所改变，面板上所有OLED元件的驱动信号(电流或电压)皆会
同时改变。 发明内容本发明揭露一种改善有机发光二极管(OLED)面板亮度不均匀(mura effect)的方法与系统。此种系统中包括 一像素矩阵、 一转换电路、 一存储 器、以及一补偿电路。像素矩阵内包括多个像素。每一个像素至少具有一个 装配有一感测单元的0LED元件；当OLED元件被一测试信号驱动时，感测元 件会测量OLED元件所产生的一显示信息。基于测试信号与显示信息，转换电 路会针对0LED元件产生一显示参数。所有0LED元件的显示参数会被存储在 存储器。补偿电路会根据该存储器所存储的上述显示参数校正一视频。面板 所播放的视频乃校正后的视频，因此可大幅改善0LED面板亮度不均勻的问 题。以下叙述本发明所揭露的消除OLED面板亮度不均的方法。首先必须提供 一像素矩阵，像素矩阵内包括复数像素。每一个像素至少具有一个装配有一 感测单元的0LED元件。以一测试信号驱动上述0LED元件，并且利用该等0LED 元件所装配的感测单元分别测量该等0LED元件所产生的显示信息。针对每一 个0LED元件，基于测试信号以及显示信息，产生一显示参数。将每一个0LED 元件的显示参数存储在一存储器中。根据存储器所存储的上述显示参数校正 一视频，并且以校正后的视频驱动该像素数组显示该^L频。利用本发明所揭 露的方法，0LED面板的亮度不均匀问题可大幅改善。
图1示出了美国专利U. S. 6710548所揭露的一种OLED面板； 图2示出了本发明所揭露的系统；图3示出了以一光传感器取代图2的一感测薄膜晶体管；图4示出了以一感测薄膜晶体管与一光传感器的组合取代图2的一感测薄膜晶体管；图5示出了存储器如何对应像素矩阵存储所有像素的显示参数；图6示出了图解本发明的多种应用范围。附图符号说明102-像素矩阵； 104——个像素； 110-OLED元件; 114-电流计；106-数据线驱动装置;108-扫描线驱动装置; 112-可变电源供应器;200-本发明所揭露的系统 204-坐标(n， m)的像素;208-驱动TFT; 212-0LED元件; 216-电源线； 224-比较装置; 228-存储器； 232-补偿电路；116-校正电路; 202-像素矩阵； 206-TFT开关; 210-存储电容; 214-感测TFT; 222-转换电路;226-模拟/数字转换器; 230-视频；236-数字/模拟转换器; 404-感测TFT;234-校正装置； 314-光传感器; 406-光传感器；502-表示所对应的像素的0LED元件需要较多的能量方能正常发光； 504-表示所对应的像素的0LED元件仅需较少能量就能正常发光； 528-为存储器228的示意图，每个单位皆可在该像素矩阵上找到对应的像素。
具体实施方式
以下内容主要乃用来帮助了解本发明，并非用来限制本发明的范围。本 发明所欲保护的范围将详细叙述于本说明书的申请专利范围中。图2为本发明一实施例的方块图，其中，系统200可改善OLED面板的亮 度不均匀问题。系统200包括一像素矩阵202。像素矩阵202包括多个像素。 图2仅绘出位于该像素矩阵202的坐标(n, m)的像素204。像素204包括一 薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT)开关206、 一驱动TFT 208、 一存 储电容210、 一OLED元件212、以及一感测单元。其中，图2的实施例以一 TFT 214实现感测单元，以下以「感测TFTJ代表该TFT 214。 TFT开关206 的栅极耦接一第一扫描线Scanl [n] 。 TFT开关206的源极与漏极的其中一端 耦接一第一数据线Datal [m]，另 一端则耦接驱动TFT 208的栅极。驱动TFT 208 的源极与漏极的其中一端耦接一电源线216,另一端则耦接0LED元件212的 阳极。存储电容210跨接在电源线216与驱动TFT 208的栅极之间。感测TFT214的源极与漏极的其中一端耦接OLED元件212的阳极，另一端则耦接一第 二数据线Data2[m]。感测TFT 214的栅极耦接第二扫描线Scanl [n〗。在一测试模式的一写入时期，第一扫描线Scanl [n]导通TFT开关"6, 一第一数据线Datal [m]将一测试信号(可为电压信号)经由TFT开关206耦接 至存储电容210的一端，存储电容210的两端因而会存在一电位差。接着， 第一扫描线Scanl[n]停止导通TFT开关206。驱动TFT 208会根据存储电容 210的两端的电位差产生一电流流经OLED元件212。在测试才莫式的一感测时 期，第二扫描线Scan2[n]会导通感测TFT 214,驱动TFT 208所产生的电流 会有一部分流入感测TFT 214。流入感测TFT 214的电流的大小乃由OLED元 件212的阳极电压决定。感测TFT 214的通道宽长比(channel width-to-length)、迁移率(mobility)、以及临界电压(threshold voltage) 亦会影响流入感测TFT214的电流大小。流入感测TFT214的电流大小即0LED 元件的一显示信息(亦可测量该0LED元件212两端的跨压作为显示信息)。经 由第二数据线Data2[m]将显示信息传送至一转换电路222。转换电路222乃 由一比较装置224与一模拟/数字转换器(ADC) 226构成。藉由比较显示信息 以及测试信号所对应的测试信息，比较装置224产生一显示参数。其中，测 试信息乃假设像素204的电子特性为理想状态时对应测试信号所应当测量到 的显示信息。模拟/数字转换器226将显示参数由模拟信号转换成数字信号。 一存储器228存储显示参数。存储器228可由静态随机存取存储器(SRAM)、 动态随机存取存储器(DRAM)、闪存数组(flash memory array)、或任何可存 取数据的存储器装置实现。像素矩阵202上的所有像素的显示参数皆存储在 该存储器228。存储在存储器228中的显示参数可在系统200接收到一测试 指令时重新测量并且更新。其它更新存储器228所存储的显示参数的时机尚 包括系统200出厂时，每回启动系统200时、或系统200经长时间运作时。 本发明的另 一种实施方式为将该第 一数据线Datal [m]与该第二数据线 Data2[m]合并成同一条数据线制作。在测试模式的写入时期，数据线会将测 试信号传送至像素204。在测试模式的感测时期，数据线会将感测TFT 214 所感测到的显示信息传送至转换电路222。在本发明一实施例中，比较装置224根据感测TFT 214所感测到的电流， 判断出0LED元件212所实际发出的灰阶値。假设OLED元件212具有理想电 子特性，可根据测试信号估计出OLED元件212所应该发出的一测试灰阶值。
比较装置224比较测试灰阶值以及OLED元件212所实际发出的灰阶值，以判 断OLED元件212的亮度是否正确，并且估计出需要增加或减少多少能量方能 正确控制OLED元件212的亮度，此项信息即为该OLED元件212的显示参数， 将存入该存储器228的对应地址。 一补偿电路232根据存储器228所存储的 显示参数校正OLED面板所欲播放的视频，以消除OLED面板的亮度不均匀问 题。补偿电路232包括一校正装置234以及一模拟/数字转换器(DAC) 236。根 据一视频，OLED面板上的每一个像素会对应到一电压信号。以像素204为例， 校正装置234会根据OLED元件212存储在存储器228的显示参数调整电压信 号。若显示参数指出OLED元件212需要较多的能量方能正常发光，则校正装 置234会降低电压信号。若显示参数指出OLED元件212仅需较少的能量就能 正常发光，则校正装置234会增加电压信号。校正好的电压信号将由数字/ 模拟转换器236转换成模拟信号，然后被传送至第一数据线Datal[m]，以供 写入该像素204。图3为本发明另一实施例，其中，以一光传感器314取代感测TFT 214。 光传感器314被制造在0LED元件212附近，用以感测0LED元件212所发出 的光线强弱。光传感器314会根据感测到的光线强弱产生光电流。在测试模 式中，OLED面板上的所有光传感器的栅极皆耦接一负値栅极偏压，所以所有 光传感器在测试模式中皆为启动。在测试模式中，像素矩阵中一次仅有一个 0LED元件会发光，以免一个光传感器同时感测到多个0LED元件所发射的光 线。如图3所示， 一第三数据线Data3[m]会将光传感器314所感测的光电流 传送至该比较装置224。光传感器314可由薄膜晶体管、二极管、电阻、或 任何会随着所感测到的光线而有电子特性变化的电子装置实现。图4为本发明另一种实施例，其中图2的感测TFT 214 ^皮另一种感测单 元取代。该种感测单元为一感测TFT 404与一光传感器406的组合。感测TFT 404耦接0LED元件212。驱动TFT 208所产生的电流会部分流入感测TFT 404。 感测TFT 404亦可用来测量0LED元件212两端的压降。感测TFT 404所感测 到的电流或电压会经由第二数据线Data2[m]传送至比较电路224。光传感器 406负责感测0LED元件212所发出的光线强度，所产生的光电流会经由第三 数据线Data3[m]传送至比较电路224。如图4所示的实施例，可将感测TFT 404所感测到的电流(该驱动TFT 208 的电流的分支)以及光传感器406感测到的光强度作为显示信息。在假设像素204为理想的前提下，驱动TFT 208对应测试信号所应当产生的电流値被视 为上述测试信息。显示信息会经由第二数据线Data2[m]及第三数据线 Data3[m]传送到比较装置224。比较装置224会根据显示信息计算出驱动TFT 208对应测试信号所实际产生的电流大小。藉由比较驱动TFT 208的实际电 流与理想电流，比较装置224会判断出0LED元件212的显示参数。图5图解存储器228如何对应像素矩阵202存储该等像素的显示参数(图 式528为存储器228的示意图，每个单位皆可在像素矩阵上找到对应的像素)。 点状区域502表示所对应的像素的OLED元件需要较多的能量方能正常发光。 斜线区域504表示所对应的像素的OLED元件仅需较少能量就能正常发光。本发明亦可应用在全彩OLED显示器上。全彩OLED显示器的像素矩阵的 像素主要分为三类，分别具有发射红光、绿光、以及蓝光的OLED元件。本发 明所揭露的感测单元可以只装配在生命周期较短的OLED元件上(通常为红光 或蓝光OLED元件)，以降低像素内电路的复杂度以及OLED面板的成本。在本 发明的另一实施例中，亦可不论红光、绿光、或蓝光OLED元件都装配上述感 测单元。此外，不同颜色的OLED元件可分别具有一组专用的转换电路、存储 器、以及补偿电路，或是共享一组转换电路、存储器、与补偿电路。本发明所揭露的系统更可被应用在播放静态影像上。 一视频230经由补 偿电路232校正后所产生的各个像素的驱动电压会存储在该存储器228。若 接下来所欲播放的画面都是此视频，可直接自存储器读取各个^f象素所需要的 驱动电压。因此，系统不需要不停提供视频也不需要反复校正一见频，所以系 统内产生视频与校正视频的电路皆可被关闭，以节省能量。图6图解本发明的其它实施例。本发明所揭露的技术可应用于一显示面 板602或一电子装置604上。图2的系统200所包含的像素矩阵202、转换 电路222、存储器228、与补偿电路2332皆可整合在显示面板602 (如OLED 面板)中。可在多种电子装置(如图6的电子装置604)中安装显示面板602。 通常，电子装置604可包括显示面板602与一输入装置606。输入装置606 耦接显示面板602，并且提供图2所提及的视频230给显示面板602。显示面 板602可利用本发明所揭露的技术校正视频230，以显示亮度均匀的影像。 电子装置604可为移动电话、数字相机、个人数字助理(PDA)、移动计算机、 桌上型计算机、电视、车上屏幕、或可携式DVD播放器…等。本说明书列举数种本发明的较佳实施例。上述实施例并非用来限制本发 明的范围。任何根据本说明书内容所衍生出来的技术，或基于本说明书内容 所作的显而易见修正，皆属于本说明书揭露的技术范围。以下申请专利范围 所揭露的内容，为本发明所欲保护的范围，本说明书所提及的内容皆包含在 申请专利范围中。
权利要求
1. 一种显示器系统，包括一像素矩阵，其中，包括多个像素，每一个像素具有一个有机发光二极 管元件；每一个有机发光二极管元件皆装配一个感测单元，用以感测该有机 发光二极管元件接收一测试信号后所产生的 一显示信息；一转换电路，根据上述测试信号以及上述显示信息，判断各个有机发光 二极管元件的显示参数；一存储器，存储所有有机发光二极管的上述显示参数；以及一补偿电路，根据该存储器所存储的上述显示参数校正一视频，校正后 的视频将被用来驱动该像素矩阵。
2. 如权利要求1所述的显示器系统，其中，上述感测单元乃由薄膜晶体 管实现；上述薄膜晶体管耦接所对应的有机发光二极管元件，所感测到的显 示信息为一电流或一电位差，该电流大小与流经该有机发光二极管元件的电 流大小有关，该电位差即该有机发光二极管元件的两个端点的压降。
3. 如权利要求2所述的显示器系统，其中，该像素矩阵更包括多条数据 线；每一有机发光二极管元件以及所对应的感测单元皆耦接于同一条数据线， 该数据线乃用来传送上述测试数据至该像素或是将有机发光二极管所产生的 显示信息传送回该转换电路。
4. 如权利要求1所述的显示器系统，其中，上述感测单元乃用光传感器 实现，上述光传感器在感测到上述有机发光二极管元件所发出的光线时，会 产生光电流，上述光电流被视为上述显示信息。
5. 如权利要求4所述的显示器系统，其中，上述有机发光二极管元件在 一测试模式时必须分开单独驱动，而所有光传感器在该测试;漠式时必须恒为 启动以随时判断是否有光线。
6. 如权利要求1所述的显示器系统，其中，上述感测单元乃由一薄膜晶 体管以及一光传感器组合而成；上述薄膜晶体管与所对应的有机发光二极管 元件耦接在一起，所感测到的显示信息为一电流或一电位差，该电流大小与 流经该有机发光二极管元件的电流大小有关，该电位差即该有机发光二极管 元件的两个端点的压降；上述光传感器在感测到光线时会产生光电流，上述 光传感器所感测到的显示信息即上述光电流。
7. 如权利要求1所述的显示器系统，其中，该显示器系统更在接收到一 测试指令时更新该等有机发光二极管的显示参数。
8. 如权利要求1所述的显示器系统，其中，该显示器系统更在每次被启动时更新该等有机发光二极管的显示参数。
9. 如权利要求1所述的显示器系统，其中，该显示器系统更应用在播放 一静态画面上，该静态画面的视频经由校正后会取代该等有机发光二极管的 显示参数存储在该存储器中，以供播放该静态画面时使用。
10. 如权利要求1所述的显示器系统，其中，上述感测单元仅装配在具 有最短生命周期的有机发光二极管元件上。
11. 如权利要求1所述的显示器系统，其中，该显示器系统实现在一显 示面板中，上述像素矩阵、上述转换电路、上述存储器、以及上述补偿电路 皆包含在该显示面板中。
12. 如权利要求11所述的显示器系统，其中，该显示器系统更实现在一 电子装置中，该电子装置包括上述显示面板；以及一输入装置，该输入装置耦接该显示面板，用以提供上述视频至该显示 面板，使该显示面板得以播放该-见频。
13. 如权利要求12所述的显示器系统，其中，该电子装置是一移动电话、 一数字相机、 一个人数字助理、 一移动计算机、 一桌上型计算机、 一电视、 一车用型屏幕、或一可携式多媒体播放器。
全文摘要
一种显示器系统，其中包括一像素矩阵、一转换电路、一存储器、以及一补偿电路。像素矩阵包括多个像素。每一个像素内的OLED元件皆装配一感测单元；感测单元在一测试信号驱动OLED元件时，会测量OLED元件所产生的一显示信息。基于测试信号与显示信息，转换电路会针对OLED元件产生一显示参数。所有OLED元件的显示参数会被存储在存储器。补偿电路会根据存储器所存储的上述显示参数校正一视频。面板所播放的视频乃校正后的视频，可大幅改善OLED面板亮度不均匀的问题。
文档编号G09G3/20GK101123066SQ200710143589
公开日2008年2月13日 申请日期2007年8月10日 优先权日2006年8月11日
发明者张世昌, 王硕晟 申请人:统宝光电股份有限公司