有源矩阵发光显示装置及其驱动方法

专利名称：有源矩阵发光显示装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种有源矩阵显示装置，具体地但并非排他性，涉及一 种具有与各像素关联的薄膜开关晶体管的有源矩阵电致发光显示装置。
背景技术：
利用电致发光的发光显示单元的矩阵显示装置众所周知。显示单元 可以包括例如使用聚合物材料的有机薄膜电致发光单元或者使用传统
III-V半导体化合物的发光二极管(LED)。有机电致发光材料特别是 聚合物材料的最新发展已经证明它们实际地用于视频显示装置的能 力。这些材料通常包括夹置于一对电极之间的一个或者多个半导电共 轭聚合物层，其中一个电极是透明的而另一电极是由适合于将空穴或 者电子注入到聚合物层中的材料制成.
可以使用CVD工艺或者简易地通过使用可溶共轭聚合物溶液的旋 涂技术来制作聚合物材料。也可以使用喷墨印刷。有机电致发光材料 可以被布置成表现类似二极管的I-V性能，从而它们能够提供显示功 能和开关功能，因此可以使用于无源型显示器中。备选地，这些材料 可以用于有源矩阵显示装置，其中各像素包括显示单元以及用于控制 经过显示单元的电流的开关装置。
这一类显示装置具有电流寻址显示单元，从而常规模拟驱动方案涉 及到将可控电流供应到显示单元。已知提供电流源晶体管作为像素配 置的一部分，其中供应到电流源晶体管的栅极电压决定经过显示单元 的电流。存储电容器在寻址阶段之后保持栅极电压。
图1示出有源矩阵寻址电致发光显示装置的布局。显示装置包括如 下面板，该面板具有由块1表示的规则间隔像素的成行和成列矩阵阵 列，并且包括与关联开关装置一起的电致发光显示单元2，该开关装置 位于行(选择)和列(数据)寻址导体4和6的交叉集之间的相交处。为求简化，在该图中仅示出少数像素.在实践中可以有数百行和数百
列像素。包括连接到相应导体集的末端的行扫描驱动电路8和列数据 驱动电路9的外围驱动电路经由行和列寻址导体集对像素1进行寻址。
电致发光显示单元2包括有机发光二极管，该二极管在这里表示为 二极管单元(LED)并且包括一个或者多个有源有机电致发光材料层 夹入于其间的一对电极。阵列的显示单元与关联有源矩阵电路一起承 载在绝缘支撑件的一侧上。显示单元的负极或者正极由透明导电材料 形成。支撑件由透明材料如玻璃制成，显示单元2的与村底最近的电 极可以由透明导电材料如ITO构成，从而由电致发光层生成的光透射 经过这些电极和支撑件以便可为在支撑件另一侧的观看者所见。通常， 有机电致发光材料的厚度在100nm与200nm之间。可以用于单元的适 当有机电致发光材料的典型例子在EP-A-0 717446中已知和有描述。也 可以使用如W096/36959中所述的共轭聚合物材料。
最基本的像素电路具有通过行导体上的行寻址脉冲来导通的寻址 晶体管。当寻址晶体管导通时，列导体上的电压用来驱动形式为驱动 晶体管和存储电容器的电流源。
在基于多晶硅的像素电路中，由于多晶硅颗粒在晶体管的沟道中的 统计分布而有晶体管的阈值电压变化。然而，多晶硅晶体管在电流和 电压应力之下相当稳定，从而阈值电压保持基本上恒定。
在非晶硅晶体管中，至少在衬底之上的小范围内，阈值电压变化很 小，但是阈值电压对电压应力很敏感。驱动晶体管所需阈值以上高电 压的施加造成阈值电压大的变化，这些变化依赖于显示图像的信息内 容。因此一直导通的非晶硅晶体管的阈值电压与并非如此的非晶硅晶 体管的阈值电压相比将有大的变化。这一差异老化在用非晶硅晶体管 驱动的LED显示器中是一个严重问题。
除了晶体管特征的变化之外，也有LED本身的差异老化。这归因 于发光材料在电流施压之后效率降低。在大多数情况下，经过LED的 电流和电荷越多，效率就越低。
已经认识到电流寻址像素(而不是电压寻址像素)可以减少或者消 除跨越衬底的晶体管变化的影响。例如，电流寻址像素可以使用电流 镜以对用来驱动所需像素驱动电流的采样晶体管上的栅极-源极电压进
6行采样。采样的栅极-源极电压用来对驱动晶体管进行寻址。这部分地 减轻装置不均匀的问题，因为釆样晶体管和驱动晶体管在衬底之上相 互邻近并且可以更准确地相互匹配。另一电流采样电路将相同晶体管 用于采样和驱动，从而无需晶体管匹配，虽然需要附加晶体管和寻址 线。然而电流寻址不是优选的，因为驱动器电路更复杂。也已经提出对LED材料和像素电路部件的老化进行补偿的电压寻 址像素电路。例如，已经提出各种像素电路，其中像素包括感光单元。 这一单元响应于显示单元的光输出并且进行动作以响应于光输出来泄 漏存储电容器上的存储电荷，以便在寻址时段中控制显示器的积分光 输出。图2示出了用于这一目的的像素布局的一个例子。各像素1包括 EL显示单元2和关联驱动器电路。驱动器电路具有通过行导体4上的 行寻址脉冲来导通的寻址晶体管16。当寻址晶体管16导通时，列导体 6上的电压可以传递到像素的其余部分。具体而言，寻址晶体管16将 列导体电压供应到包括驱动晶体管22和存储电容器24的电流源20。 列电压提供到驱动晶体管22的栅极，并且栅极即使在行寻址脉冲已经 结束之后仍然通过存储电容器24保持于这一电压。光电二极管27对电容器24上存储的栅极电压进行放电。EL显示 单元2在驱动晶体管22上的栅极电压达到阈值电压时将不再发光，存 储电容器24然后将停止放电。电荷从光电二极管27泄漏的速率是显 示单元输出的函数，从而光电二极管27作为光敏反馈装置来工作。可 以表明将光电二极管27的效果纳入考虑之中的积分光输出如下给出[1在这一方程中，TlPD是光电二极管的效率(在显示器内很均匀)，Cs是存储电容，V(O)是驱动晶体管的初始栅极-源极电压，且Vt是駆 动晶体管的阁值电压。光输出因此独立于EL显示单元效率并且由此提 供老化补偿。然而，VT在显示器内变化，因而它将表现一些非均匀性。 存在对这一电路更复杂的改动。例如，可以控制驱动晶体管以从显 示单元提供恒定光输出。参考WO 04/084168。用于老化补偿的光学反 馈然后用来更改放电晶体管的操作(特别是导通)定时，该放电晶体管反过来操作用以迅速地截止驱动晶体管。这可以视为"急变(snap-off)"光学反馈系统。放电晶体管的操作定时也可以依赖于将 施加到像素的数据电压。以这一方式，平均光输出可以高于如下方案， 这些方案响应于光输出来更緩慢地截止驱动晶体管。显示单元因此可 以更高效地操作。这样的方案也可以补偿驱动晶体管阈值变化。尽管诸如此类的改动提高了补偿的精确度，但是它们也使像素设计 变得复杂。这对于小的像素而言是一个问题，这些像素例如是用于如 移动产品中所见小屏幕的像素。因此需要简化像素设计而又仍然提供用以补偿部件老化的能力。已 经认同这一需要，并且用以补偿像素电路中的部件老化的另一提议方 式是提供光输出的外部感测。这可以通过将传感器集成到各像素来实 现，从而像素具有驱动部分和连接到外部监视线路的单独传感器部分。 传感器部分例如可以包括光传感器和电容器，其中光输出造成电容器 上的电荷改变，然后监视功能可以测量为了重置电容器的状态而需要 的电荷流。这消除了一些像素复杂度并且将它转移到外部监视电路。 然而各像素的复杂度仍然增加。发明内容根据本发明，提供一种包括显示像素阵列的有源矩阵显示装置，各像素包括电流驱动的发光显示单元；驱动晶体管，用于驱动经过显示单元的电流；存储电容器，用于存储将用于寻址驱动晶体管的电压；以及寻址晶体管，用于在像素寻址过程中将来自数据线的数据耦合到像素，其中寻址晶体管包括光电晶体管，且数据线用于监视光电晶体管。 这一装置设计使用像素寻址晶体管作为光学反馈单元。这一寻址晶 体管是有源矩阵寻址方案的基本要求，而它用作反馈单元因此可以避 免实施光学反馈功能的任何附加像素复杂度。这一监视可以视为测试 过程，并且允许在正常使用中补偿(即调节)施加到像素的数据。这 可以通过像素阵列外部的电路来实现。8驱动晶体管可以包括n型晶体管，该驱动晶体管的源极连接到发 光显示单元的正极且该驱动晶体管的漏极连接到电源线，并且存储电 容器连接于驱动晶体管的栅极与源极之间。这使电路适合于使用非晶 硅来实施。在这一情况下，各像素还可以包括跨越驱动晶体管连接的并且由与 寻址晶体管相同的控制线控制的短接晶体管。这允许在像素寻址过程 中将显示单元的正极保持于已知电压，从而精确的栅极-源极电压可以 加栽到像素存储电容器上。驱动晶体管可以代之以包括p型晶体管，该驱动晶体管的漏极连接 到发光显示单元的正极且该驱动晶体管的源极连接到电源线，并且存 储电容器连接于驱动晶体管的栅极与源极之间。这使电路适合于使用 多晶硅或者其它技术来实施。可以提供用于测量与光电晶体管关联的电荷的电荷测量装置。这可 以在测试循环结束时实施。备选地，可以^使用用于在测试过程中测量 光电晶体管电流的电流测量装置。可以提供用于测量如下像素的光输出的光电晶体管，该光电晶体管 形成该像素的一部分。然而，像素的光电晶体管可以与该像素的发光 显示单元的光输出基本上屏蔽。在这一情况下，光电晶体管用于监视 来自其它一个或者多个像素的光输出。这使光电晶体管能够在像素孔 径以外，从而它无需消耗像素孔径。多个像素的光电晶体管可以用于 监视受测试像素的光输出，所述多个像素在受测试像素周围形成环。电流驱动发光显示单元优选地包括电致发光的发光二极管装置，而 显示器特别地适合于在便携的由电池操作的装置中使用。本发明还提供一种驱动包括显示像素阵列的有源矩阵显示装置的 方法，各像素包括电流驱动的发光显示单元；驱动晶体管，用于驱 动经过显示单元的电流；以及存储电容器，用于存储将用于寻址驱动 晶体管的电压，该方法包括在将使用像素寻址晶体管测试的一个或者多个像素的所述存储电 容器中存储像素驱动电平，其中所述像素寻址晶体管将所述像素耦合 到数据线；在测试过程中导通待测试的一个或者多个像素的所述显示单元，9所述受测试的一个或者多个像素的光输出照射所选一个或者多个像素 的所述寻址晶体管，并且产生经过所选一个或者多个像素的所述寻址晶体管的电荷流；使用所述数据线监视所述电荷流以确定所述受测试的一个或者多 个像素的照射水平；以及获得用于在所述受测试的一个或者多个像素的后续寻址中使用的 像素校正信息。这一方法将寻址晶体管用于将像素数据存储到像素存储电容器中 并且用于实施光学反馈功能。这减少了像素复杂度。像素的寻址晶体管可以作为用于该像素输出的光传感器。在这一情 况下，监视电荷流可以包括测量受测试像素的存储电容器上的电荷。 在所选一个或者多个像素的存储电容器中存储像素驱动电平的步骤然 后优选地包括在所有像素中存储像素驱动电平，以及导通受测试像素 的显示单元包括导通所有像素的显示单元。因此对所有像素并行进行 测试。测量存储电容器上的电荷然后包括依次测量所有存储电容器上 存储的电荷。在一个备选实施例中，像素的光电晶体管与该像素的发光显示单元 的光输出基本上屏蔽并且用于监视来自其它一个或者多个像素的光输 出。在这一情况下，多个像素的寻址晶体管作为用于受测试不同像素 的像素输出的光传感器。这允许寻址晶体管能够在像素孔径以外。然 后借助显示器的衬底内的全部内反射来进行照射。监视电荷流同样可 以包括测量所选多个像素的存储电容器上的电荷。电荷流监视可以代之以包括监视在受测试像素的显示单元导通时 流过所选一个或者多个像素的一个或者多个寻址晶体管的电流。本发明还提供一种有源矩阵显示装置，该装置包括成行和成列显示 像素的阵列以及用于控制显示装置的控制器，其中控制器适合于实施 本发明的方法。本发明还提供这样的显示器控制器。


现在将参照附图通过例子描述本发明 图1示出已知EL显示装置；10图2示出补偿差异老化的已知像素设计； 图3示出本发明的像素电路的第一例子； 图4示出本发明的像素电路的第二例子； 图5示出本发明的像素电路的第三例子；图6示出衬底内的内部反射如何可以用来提供受测试像素与周围 像素之间的光路；图7示出用来监视受测试像素的一个可能像素图案；并且 图8示出本发明的显示装置和控制器。应当注意这些图是图解而未按比例绘制。尺寸上已经有所夸大或者 缩小地示出了这些图的部分的相对尺度和比例以求附图的简洁和便 利。
具体实施方式
图3示出本发明用于使用非晶硅装置来实施的像素电路的第一例 子。该电路具有如常规像素中一样的寻址晶体管16、存储电容器24、 驱动晶体管22和LED 2。驱动晶体管包括n型晶体管，其源极连接到发光显示单元2的正极 且其漏极连接到电源线26,存储电容器24连接于驱动晶体管22的栅 极与源极之间。该电路包括仅三个TFT同时维持光学反馈功能。这通过使用寻址 序列来实现，这些寻址序列允许共享TFT的功能。具体而言，寻址晶 体管16作为光学反馈单元以及数据加载装置来工作。像素复杂度的减少特别地适合于具有小像素的移动装置显示器。另 外，这样的装置允许实施更复杂的驱动方案，因为行数目并没有不适 当地大，因而有可能用寻址时间换取像素的复杂度。图3也示出了跨越驱动晶体管22连接的并且由与寻址晶体管16 相同的控制线Al控制的短接晶体管30。这在驱动序列中用来确保精 确的电压可以存储于存储电容器24上。寻址序列如下(i)使电源线26变低至与LED负极相似的电势(例如接地)以确保 发光在整个显示器中停止。(ii) 依次对显示行进行寻址以在电容器24上存储数据电压。在测试 模式中，这一数据电压对于所有像素而言可以相同。短接晶体管30确 保OLED的正极充电至电源线上的低电压，从而4艮好地限定跨越存储 电容器24的电压。(iii) 一旦所有像素已经存储数据，使所有列变成低电势，并且可以提 高电源线电压。这造成所有像素同时导通并且发光。在一种实施例中，寻址TFT16位于发光OLED之下，从而光泄漏 造成存储电容器24上的电压减少。以这一方式，寻址晶体管对于它所 在的像素而言作为光学反馈单元来工作。布置部件尺寸使得光泄漏没有造成驱动TFT22截止。备选地，可 以将列驱动至更大正电压，然后光泄漏可以造成存储电容器24上的电 压增加。(iv) 在下一寻址循环中，当脉冲使行变高电平时，在将数据驱动到电 路上之前，可以通过列线6感测电容器24上的电荷。以这一方式，可 以测量由电路发射的全部光，并且将这与目标值做比较，有可能校正 列数据。通过存储用于至少两个输入电压电平的这些读出值，有可能单独地 确定TFT和OLED退化。然后可以存储这些值以避免每当寻址显示器时需要读出电荷。可以按照短到足以不出现明显漂移的间隔来实施该测试过程。读取 操作可以例如仅在显示器启动时进行。在一个特别优选的实施例中， 可以在移动装置使它的电池重新充电且因此连接到电网电源时进行该 测试操作。在这一时间点，没有功率消耗并且将不使用显示器。因此， 可以显示任何所需测试模式并且可以 一次检查许多l象素。OLED/TFT 退化机制緩慢，从而在各重新充电时段的校正应当是足够的。重复上述测试序列。将清楚的是，电源线可以是整个显示器共用的， 从而像素电路与最基本的有源矩阵寻址像素相比没有引入附加电路单 元或者寻址线复杂度。图4示出了用于PMOS低温多晶硅工艺的电路版本，该工艺允许 对p型驱动晶体管22的使用。这甚至更简易，因为不再需要短接晶体 管，这归因于对PMOS驱动TFT 22的使用改变了存储电容器24的位置，从而为晶体管源极的一端直接地连接到电源线26。在显示器驱动器电路将要集成或者部分地集成到显示器衬底上时， 对低温多晶硅的使用特别地引人关注。在CMOS版本中，寻址TFT可 以是n型装置(如所示)，但是它可以是p型装置。图4还示出了形式为电荷灵敏放大器的外部监视电路40。驱动序 列可以与上述驱动序列相同。图5示出了最适合于低温多晶硅的且因此用p型晶体管示出的、但 是也可能在非晶硅中的又一可能方式。在这一方式中，取代了感测存储电容器上的电荷，可以在发光过程 本身中，即在测试操作中测量特定所选行中的光电流。图5示出连接到电流到电压转换器50的图4的像素电路.它还示 出用于电流感测操作模式的可在数据源(来自列驱动器)与固定电压 之间切换的数据线6。这示为开关52。也将重置开关示为56，该重置 开关用于重置作为积分器来工作的电流到电压转换器。为了在测试过程中实现电流感测，需要读出经过光电晶体管的反向 偏置电流(少数载流子电流)。为了这一测量而需要截止光电晶体管， 但是电流也需要能够传递到列线用于测量，出于这一原因，各像素具 有两个寻址晶体管——光电晶体管16和第二寻址晶体管54。该电路大致上对应于最基本的电流源像素电路，附加的光敏寻址晶 体管放置于正极的发光区之下。在正常操作中，开关52连接到来自列驱动器的数据输出，并且用 于两个寻址晶体管的寻址线Al和A2 —起切换以将数据电压加载到像 素上。负极也可以按已知方式在寻址过程中截止以避免电源线电压降 落和水平串扰。在测量阶段中应用以下序列(i) 以通常方式将数据加栽到整个显示器上。此数据可以是正常图像 数据、多个无格式灰度字段之一或者将用于测量阶段的特定图像集.(ii) 在存储数据(关闭晶体管54和16)之后，使列6成为参考电势， 并且使用开关52和56来重置电流到电压积分器50。(iii) 对于单个线，导通寻址晶体管54，而将光电晶体管16保持于截 止状态以表现为光电流源。这允许光电流沿着列流动并且积分。来自13转换器50的输出电压Vout于是为实际像素亮度的函数，并且这可以 使用外部电路和处理来校正数据。可能需要数亳秒以积分由列电容所致低电流(暗灰度)。理想地将 仅针对浅灰度和白电平进行测量。这可以通过所用的测试图像来控制。 (iv)针对下一行重复测量过程并且依此类推直至已经扫描每行。可以 在各行测量之间刷新向整个显示器(或者仅向相关线)的数据。将理解的是，寻址TFT54的漏电流必须小，否则列中的每个像素 将对单个像素的测量产生噪声。同样，出于这一原因，仅在浅灰度或 者白电平的测量可能是优选的。为了避免这一问题，可以使用滚动图 像(例如单个或者少数点亮线)，从而使未选行中的电流最小。在滚动单行以形成测试图像的情况下，如果将暗像素设置成低参考 电压从而截止电流为零，则也可以避免使用两个寻址晶体管。如果在一行上的相邻像素之间出现串扰，则可以使用扫描点阵而不 是扫描行来进行逐点测量。当然，这一测量过程将耗时更长。可以例 如通过具有多个扫描点来限制这一时间增加。例如，如果串扰仅针对 最近邻像素，则可以使用点'棋盘，。光学反馈系统将受光源而不是兴趣像素影响从而引起误差。这些其 它光源可以是其它像素(光学串扰)或者环境光。二者可能比标准像 素照射本身更强，而在这样的情形中，如果没有使用对光电晶体管的 屏蔽，则变得难以从由像素内晶体管测量的所有其它信号中提取OLED 亮度的改变。对影响光学反馈的其它光源进行补偿这一问题的一种解决方案适 合于所谓的'蛤外壳，或者翻转型移动装置。当装置在待机模式中时，主 要内部显示器将不使用而将为暗。因此，可以一次一个像素地进行光 学反馈，从而立即消除环境光和串扰光的问题.使用OLED主要显示 器的许多移动装置是以蛤外壳装置的形式，因为这些减少主要显示器 的操作时间，这对于在长时段使用之后遭受图像烧印(burn-in)的 OLED显示器而言具有益处。存在用以补偿其它光源的其它方式。例如，可以进行环境光测量以 补偿测量的测试信息和/或在有强环境光时可以增加用于测试阶段的像 素输出。上文描述是针对如下例子，在这些例子中将光电晶体管用于感测相 同像素电路的像素的光输出。然而，情况并非必然如此。如上文说明 的那样，需要通过像素输出来照射光电晶体管将通常需要光电晶体管 位于像素孔径中。如果可以避免这一点，则可以增加有用像素孔径。另外，当显示器在使用中时将寻址晶体管放置于OLED的孔径之下也 可能造成图像赝像。如果寻址TFT布置于像素孔径以外，则当在待机/重新充电模式中 进行电荷感测时可以通过周围像素来检查受测试像素。从玻璃衬底的底部全部内反射的光可以用于这一目的，因此在相邻 像素中生成电荷，如图6中所示。图6示出受测试像素60,该像素的光输出按照在装置衬底64内的 反射通过其它像素62来监视。用于监视的像素充分地远，从而全部内 反射通过受测试像素来实现一些照射.如图7中所示，可以读出在兴趣像素周围的像素环中生成的电荷。 像素60是发光像素和待检查的像素，所有其它像素偏离并且作为电荷 感测电路来操作。在积分电荷时将显示器的列保持至固定低电势，优 选为与图4的电荷感测放大器提供的虚拟电势相同的电势。在这一情况下，当电荷开始在像素存储电容器上积分时，偏离像素 不能导通。为了确保这一点，偏离像素在电荷积分开始之前必须初始 地充电至充分高的电压。为了使电荷读出最大，应当对行驱动器和读 出复用器进行寻址，从而尽可能多的读出像素连接到电荷积分放大器。在图7中所示方案中，行R2和R8将与列C4、 C5、 C6—起被寻 址以将两组三个像素读出到一个放大器中。然后，将针对更多两组两 个像素对行R3和R7与列C3和C7 —起寻址，并且最后将针对三组两 个像素对行R4、 R5和R6与列C2和C8 —起寻址。也可以读出这一环 内的像素以测试背景照射，从而也可以实现适当相减。也可以一次读出其它像素块以提高从显示器读取的电荷数量。可以使用读出复用器，从而仅需一个或者少量电荷积分运算放大器 以便在它们是外部IC时实现低成本或者在它们集成到玻璃上(例如用 LTPS技术)时实现小面积。在这一例子中，可以用这一方式测量显示器的各像素。为了进行测量而需要的时间可能是一个问题。具有3x320x240=230400个像素的 QVGA显示器将需要约2.5小时以针对整个显示器进行测量，其中各像 素的测量耗时l/25秒。该装置并不一直待机这样久。为了解决这一点，测量的最后像素在装置脱离待机时被简易地记 忆，因而为装置下一次进入待机模式中时提供开始点.也可以通过确 保如下的条件来一次测量数个像素(以加速处理)即，很好地分离这 些像素，从而来自一个像素的光不进入已经用作传感器的其它像素的 像素传感器。也有可能通过读出数目可变的像素来更改读出时间以配合估计的 重新充电时间段。如果一个像素一次给出最精确的测量(避免串扰)， 则这可以是优选的，但是有限的读出时间将在需要测量与待进行的测 量精确度之间实现折衷，由此限定在任一次应当检查的像素数目。上述例子示出了公共负极的实施例，其中LED显示单元的正极侧 被图案化而所有LED单元的负极侧共用公共未图案化电极。这由于 LED显示单元阵列的制造中使用的材料和工艺而成为当前优选实施 例。然而正在实施图案化的负极设计。图8示意地示出了本发明的显示器80可以实施为具有像素阵列的 显示面板82、行驱动器84、列驱动器86和控制器88。控制器实施测 试方案并且提供用来驱动显示器的数据信号的外部补偿。显示器可以 是便携的由电池操作的装置89的一部分。上文已经提到许多晶体管半导体技术。更多变化是可能的，例如晶 体硅、氢化非晶硅、多晶硅以及甚至半导电聚合物。这些都将在要求 保护的本发明范围内。显示装置可以是聚合物LED装置、有机LED 装置、含磷光体的材料和其它发光结构。尚未具体描述可以基于测量的照射水平来实施的补偿方案。本领域 技术人员将清楚亮度信息可以用来获得数据补偿方案的方式。实质上， 补偿需要修改像素数据，从而达到所需像素输出。补偿因此可以工作 用以通过选择如下补偿值来以迭代方式修改驱动数据，这些补偿值往 往使实际输出接近所需输出。在一种更复杂的校正方案中，可以数学 分析用于不同的施加电压的多个亮度电平以计算OLED效率并且驱动 晶体管阈值电压，以便计算将应用于像素数据的所需校正值。可以应用与已经在其它外部校正方案中提出的校正规则相同的校 正规则，并且这些将为本领域技术人员所知。
本领域技术人员在实施要求保护的本发明时可以根据对附图、公开 内容和所附权利要求的研究来理解和执行对公开的实施例的其它变 化。在权利要求书中，词语"包括"并不排除其它单元或者步骤，而不 定冠词"一个/一种"并不排除多个/多种。在相互不同的从属权利要求中 记载某些措施的唯一事实并不表明无法有利地使用这些措施的组合。 权利要求书中的任何标号不应理解为限制范围。
权利要求
1.一种包括显示像素阵列的有源矩阵显示装置，各像素包括电流驱动的发光显示单元(2)；驱动晶体管(22)，用于驱动经过所述显示单元的电流；存储电容器(24)，用于存储将用于寻址所述驱动晶体管(22)的电压；以及寻址晶体管(16)，用于在像素寻址过程中将来自数据线(6)的数据耦合到所述像素，其中所述寻址晶体管(16)包括光电晶体管，且所述数据线(6)用于监视所述光电晶体管。
2. 如权利要求l所述的装置，其中所述驱动晶体管(22)包括n 型晶体管，该驱动晶体管的源极连接到所述发光显示单元(2)的正极 且该驱动晶体管的漏极连接到电源线(26 )，并且所述存储电容器(24 ) 连接于所述驱动晶体管的栅极与源极之间。
3. 如权利要求2所述的装置，其中各像素还包括跨越所述驱动晶 体管(22)连接的并且由与所述寻址晶体管相同的控制线(Al)控制 的短接晶体管(30)。
4. 如权利要求l所述的装置，其中所述驱动晶体管(22)包括p 型晶体管，该驱动晶体管的漏极连接到所述发光显示单元(2)的正极 且该驱动晶体管的源极连接到电源线(26 ),并且所述存储电容器(24 ) 连接于所述驱动晶体管(22)的栅极与源极之间。
5. 如任一前述权利要求所述的装置，还包括用于测量与所述光电 晶体管关联的电荷的电荷测量装置(40)。
6. 如权利要求1至4中的任一项所述的装置，还包括用于测量光 电晶体管电流的电流测量装置(50)。
7. 如任一前述权利要求所述的装置，其中所述光电晶体管(16) 的外部监视是用于测试像素，且像素的所述光电晶体管(16)在所述 像素的测试过程中作为用于像素输出的光传感器。
8. 如权利要求1至6中的任一项所述的装置，其中像素的所述光 电晶体管(16)与所述像素的所述发光显示单元(2)的光输出基本上屏蔽并且用于监视来自其它一个或者多个像素的光输出。
9. 如权利要求8所述的装置，其中多个像素(62)的所述光电晶 体管(16)用于监视受测试像素(60)的光输出，所述多个像素在所 述受测试像素(60)周围形成环。
10. 如任一前述权利要求所述的装置，其中所述电流驱动的发光 显示单元(2)包括电致发光的发光二极管装置。
11. 一种便携的由电池驱动的装置(89)，包括如任一前述权利要 求所述的显示装置(80)。
12. —种驱动包括显示像素阵列的有源矩阵显示装置的方法，各 像素包括电流驱动的发光显示单元(2);驱动晶体管(22),用于驱 动经过所述显示单元的电流；以及存储电容器(24)，用于存储将用于 寻址所述驱动晶体管的电压，所述方法包括在将使用像素寻址晶体管(16)测试的一个或者多个像素的所述 存储电容器(24)中存储像素驱动电平，其中所述像素寻址晶体管(16) 将所述像素耦合到数据线(6);在测试过程中导通待测试的一个或者多个像素的所述显示单元 (2),其中所述受测试像素的光输出照射所选一个或者多个像素的所 述寻址晶体管(16)，并且产生经过所选一个或者多个像素的所述寻址 晶体管的电荷流；使用所述数据线(6)监视所述电荷流以确定所述受测试的一个或 者多个像素的照射水平；以及获得用于在所述受测试的一个或者多个像素的后续寻址中使用的 像素校正信息。
13. 如权利要求12所述的方法，其中所选一个或者多个像素包括 所述受测试像素，从而像素的所述寻址晶体管(16)作为用于像素输 出的光传感器.
14. 如权利要求13所述的方法，其中监视所述电荷流包括测量所 述受测试像素的所述存储电容器(24)上的电荷。
15. 如权利要求14所述的方法，其中在待测试的一个或者多个像 素的所述存储电容器中存储像素驱动电平包括在所有像素中存储像素 驱动电平，导通受测试的一个或者多个像素的所述显示单元包括导通所有像素的所述显示单元(2)，并且其中测量所述存储电容器上的电 荷包括依次测量所有存储电容器(24)上存储的电荷。
16. 如权利要求12所述的方法，其中所选一个或者多个像素(62) 包括除了所述受测试像素(60)之外的多个像素，从而多个像素(62) 的所述寻址晶体管作为用于不同的受测试像素(60)的像素输出的光 传感器。
17. 如权利要求16所述的方法，其中所选多个像素(62)在所述 受测试像素(60)周围形成环。
18. 如权利要求17所述的方法，其中监视所述电荷流包括测量所 选多个像素的所述存储电容器(24)上的电荷。
19. 如权利要求12至18中的任一项所述的方法，其中使用所述 数据线(6)监视所述电荷流包括，在所述受测试像素的所述显示单元(2)导通时，监视流过所选一个或者多个像素的一个或者多个寻址晶 体管(16)的电流。
20. 如权利要求12至19中的任一项所述的方法，用于在可闭合 外壳中具有显示器(80)的便携式装置(89)，其中在所述外壳闭合时 实施所述测试。
21. 如权利要求12至19中的任一项所述的方法，还包括测量环 境光水平。
22. —种有源矩阵显示装置(80)，包括成行和成列显示像素的阵 列(82)以及用于控制所述显示装置的控制器(88)，其中所述控制器 适合于实施如权利要求12至21中的任一项所述的方法。
23. —种用于有源矩阵显示装置的显示器控制器(88)，适合于实 施如权利要求12至21中的任一项所述的方法。
全文摘要
一种有源矩阵显示装置包括显示像素阵列，各像素包括电流驱动的发光显示单元(2)；驱动晶体管(22)，用于驱动经过显示单元的电流；存储电容器(24)，用于存储将用于寻址驱动晶体管的电压；以及寻址晶体管(16)，用于在像素寻址过程中将来自数据线(6)的数据耦合到像素。寻址晶体管(16)包括光电晶体管，且数据线(6)用于外部监视光电晶体管。这一装置设计使用像素寻址晶体管(16)作为光学反馈单元。这一寻址晶体管是有源矩阵寻址方案的基本要求，且它用作反馈单元因此可以避免实施光学反馈功能的任何附加像素复杂度。
文档编号G09G3/32GK101542571SQ200780043753
公开日2009年9月23日 申请日期2007年11月21日 优先权日2006年11月28日
发明者D·A·菲什, H·J·科尼利森, N·D·扬, S·C·迪恩 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司