专利名称：显示器系统及其消除显示器亮度不均匀的方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器系统，尤其是一种亮度均勻的显示器系统及其消除显示器 亮度不均勻的方法。
背景技术：
随着电子技术的不断发展，目前，液晶显示器(Liquid Crystl Display，LCD)因为 具有体积小以及重量轻的优点，已渐渐取代传统体积较为庞大的阴极射线显示器(Cathode Ray Tube, CRT)，进而普遍地被社会大众所使用，尤其已广泛应用于监视器、笔记本电脑、数 码相机及投影机等电子产品。然而，一般的LCD需要由发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为背光光 源。有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, OLED)显示器由于不需要背光模 组，更适用于薄型显示器，而且具有无视角限制的优点。基于上述优点，现今OLED显示器蓬 勃发展，有逐渐取代传统CRT显示器及LCD的趋势。然而，由于OLED显示器中，每一个OLED组件的辉度(luminance)会因为制程或使 用上的损耗而有所差异，因此很容易有亮度不均勻(mura effect)的现象。OLED组件的辉 度耗损速度与如下因素特别有关，其中包括该OLED组件的特性、制程环境、OLED组件的驱 动方式等。此外，亮度不均勻的问题在全彩OLED面板上尤其严重。一个全彩OLED面板具 有红、绿、蓝三种颜色的OLED组件。这三种颜色的OLED组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组件的辉度差异会更为明显。可见，对现今的OLED显示器而言，亮度不均勻是一项重要的技术问题，也是各大 厂家需要面临和攻克的一项重要的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种亮度均勻的OLED显示器系统。此外，本发明的目的还在于，提供一种上述显示器系统消除亮度不均勻的方法。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。一种显示器系统，其包括一个具有多个像素单元的像素矩阵，每一个像素单元具 有一个有机发光二极管组件、感测单元、控制单元、数据处理单元、存储单元及补偿机制。在 一测试模式中，感测单元导通以输出至少两次电流；控制单元用于控制有机发光二极管的 通断，且在测试过程中，控制单元断开。数据处理单元根据上述输出电流，判断各个有机发 光二极管组件的显示参数，并将该参数存储于存储单元。补偿机制根据该存储单元所储存 的上述显示参数校正一视讯，校正后的信号将被用来驱动该像素矩阵，该像素矩阵显示该 视讯时，感测单元断开，控制单元连通，以使有机发光二极管通电并发光。上述显示器系统中，所述像素矩阵还包括多条数据线；每一有机发光二极管组件 以及所对应之感测单元均耦接于同一条数据线，该数据线用来将上述测试得到的电流数据 传送至该数据处理单元或是校正后的信息传送至该像素。
所述像素单元还包括一薄膜晶体管开关、一驱动薄膜晶体管及一储存电容，薄膜 晶体管开关的栅极耦接一第一扫描线，薄膜晶体管开关的源极与漏极的其中之一耦接 一第 一数据线，另一端则耦接驱动薄膜晶体管的栅极，驱动薄膜晶体管的源极与漏极的其中一 端耦接一电源线，另一端则耦接控制单元，储存电容跨接于电源线与驱动薄膜晶体管的栅 极之间。所述感测单元和控制单元为导通方向相反的两个开关元件，当感测元件导通时， 控制元件断开；当控制元件导通时，感测元件断开。所述感测单元和控制单元分别由一薄膜晶体管实现，该感测单元的薄膜晶体管的 源极与漏极的其中一端耦接驱动薄膜晶体管的栅极，另一端则耦接控制单元的薄膜晶体管 的漏极或源极，且该控制单元的薄膜晶体管的漏极或源极的另一端则耦合有机发光二极管 理组件的阳极。所述感测单元的薄膜晶体管的栅极耦接一第二扫描线，所述控制单元的薄膜晶体 管的栅极耦接一第三扫描线。在一测试模式中，该感测单元输出一电流经由薄膜晶体管开关至第一数据线，并 测得与该电流相对应的驱动薄膜晶体管栅极电压，该电流与电压大小与该有机发光二极管 组件的显示参数有关。所述显示器系统实现于一显示面板中，所述像素矩阵、数据处理单元、存储单元以 及补偿机制均包含于该显示面板中。该显示器系统实现于一电子装置中，该电子装置包括所述显示面板及一输入装 置，该输入装置耦接该显示面板，用以提供所述视讯至该显示面板，使该显示面板得以播放 该视讯。所述电子装置为一移动电话、一数码相机、一个人数字助理、一笔记本电脑、一电 视、一车载屏幕或一便携式多媒体播放器。一种消除显示器亮度不均勻的方法，其包括如下步骤提供一像素矩阵，该像素矩 阵包括多个像素单元，其中，每一个像素单元包括一驱动薄膜晶体管、一有机发光二极管、 一感测单元及一控制单元；以一测试信号驱动所述驱动薄膜晶体管及感测单元；利用所述 感测单元，输出至少两次电流，并测量所述驱动薄膜晶体管与上述电流对应的栅极电压；根 据该输出电流及测得电压，判断各个有机发光二极管之显示参数，即各个有机发光二极管 标准显示状态下对应的驱动薄膜晶体管的性能参数；将所有有机发光二极管之显示参数储 存于一存储单元；以及根据储存于该存储单元的所有有机发光二极管之显示参数，校正视 讯信息，校正后的视讯将被用来驱动该像素矩阵。其中，所述像素单元还包括一薄膜晶体管开关及一储存电容，薄膜晶体管开关的 栅极耦接一第一扫描线，薄膜晶体管开关的源极与漏极的其中之一耦接一第一数据线，另 一端则耦接驱动薄膜晶体管的栅极，驱动薄膜晶体管的源极与漏极的其中一端耦接一电源 线，另一端则耦接控制单元，储存电容跨接于电源线与驱动薄膜晶体管的栅极之间。所述感测单元和控制单元为导通方向相反的两个开关元件，当感测元件导通时， 控制元件断开；当控制元件导通时，感测元件断开。所述感测单元和控制单元分别由一薄膜晶体管实现，该感测单元的薄膜晶体管的 源极与漏极的其中一端耦接驱动薄膜晶体管的栅极，另一端则耦接控制单元的薄膜晶体管 的漏极或源极，且该控制单元的薄膜晶体管的漏极或源极的另一端则耦合有机发光二极管理组件的阳 极。所述感测单元的薄膜晶体管的栅极耦接一第二扫描线，所述控制单元的薄膜晶体 管的栅极耦接一第三扫描线。该感测单元输出的电流有驱动薄膜晶体管栅极对应的电压大小与该有机发光二 极管组件的显示参数有关。所述显示器系统及其消除亮度不均勻的方法，通过在每一像素单元中设置一感测 单元及控制单元，对驱动TFT在OLED标准显示模式下的性能参数进行测试、存储。同时，在 测试时断开控制单元以断开OLED组件；在显示时断开感测单元，相当准确的测试参数，并 校正OLED面板的显示效果，有效解决了 OLED面板显示亮度不均勻的问题。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本发明所述显示器系统的较佳实施方式的结构方框图。图2是图1所述显示器系统消除亮度不均勻方法的测试流程图。图3是图1所述显示器系统消除亮度不均勻方法的补偿流程图。100 显示器系统 10 像素矩阵11:像素单元 111:TFT开关112 驱动TFT 113 储存电容114:感测单元 115:控制单元116 =OLED 组件 117 电源线M 数据线N 第一扫描线Nl 第二扫描线 N2 第三扫描线20 数据处理单元21 模数转换器23 运算模块 30 存储单元40 补偿机制 41 校正单元43 数模转换器
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的显示器系统及其消除亮度不均勻的方法，其具体 实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图1，为本发明一较佳实施例的结构方框图，其中显示器系统100可改善 OLED面板的亮度不均勻问题。该显示器系统100包括一像素矩阵10、一数据处理单元20、 一存储单元30及一补偿机制40。像素矩阵10包括多个像素单元。图1中仅绘出位于该 像素矩阵10的坐标(N，M)的像素单元11。像素单元11包括一薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT)开关111、一驱动TFT 112、一储存电容113、一感测单元114、一控制单元 115及一 OLED组件116。其中，感测单元114和控制单元115为导通方向相反的两个开关元件，当感测元件114导通时，控制元件115断开；当控制元件115导通时，感测元件114断开。在本实施例中，感测单元114和控制单元115分别以TFT 114和115来实现，TFT 114和115的导通方向相反，以下以“感测TFT”代表该TFT 114，以“控制TFT”代表该TF T 115。TFT开关111的栅极耦接一第一扫描线N。TFT开关111的源极与漏极的其中一端耦 接一数据线M，另一端则耦接驱动TFT 112的栅极。驱动TFT 112的源极与漏极的其中一 端耦接一电源线117，另一端则同时耦接感测TFT 114源极与漏极的其中一端以及控制TFT 115源极与漏极的其中一端。同时，感测TFT 114源极与漏极中的另一端耦接驱动TFT 112 的栅极，进而经由TFT开关111耦接数据线M。控制TFT 115的源极与漏极的中的另一端耦 接OLED组件116的阳极。感测TFT 114的栅极耦接第二扫描线Nl ；控制TFT 115的栅极 耦接第三扫描线N2。储存电容113跨接于电源线117与驱动TFT 112的栅极之间。上述电 源线117可提供一电压Vdd.所述OLED组件116的阴极耦接一低位电压Vss.所述数据处理单元20包括电性相连接的一模数转换器21和一运算模块23。所述 模数转换器21与数据线M连接，用于将由数据线M传来的电流或电压信号转换成数字信号 并传送至运算模块23。运算模块23内设置有一算法程序，根据从模数转换器21接收的信 号，运算模块23计算出驱动TFT 112标准状态下的性能参数值，并将该性能参数值存储在 存储单元30内。所述补偿机制40包括电性连接的一校正单元41和一数模转换器43。所 述存储单元30与校正单元41电性相连接。所述数模转换器43与数据线M相连接。当显 示一视讯信号之前，校正单元41根据存储单元30内存储的性能参数，确定电路中的电流或 电压需要调整的数值，并将该数值传送至数模转换器43。数模转换器43将该数值转换成模 似信号并传送至数据线M,以输入合适的电流或电压，以便驱动TFT112使OLED组件116处 于标准的显示状态。在一测试模式下，第一扫描线N导通TFT开关111，同时，第二扫描线m导通感测 TFT 114，且控制TFT 115断开以使OLED组件116在测试模式下不发光。数据线M将一个 测试信号(可为电压信号)经由TFT开关111耦接至储存电容113的一端，储存电容113 的两端因而会存在一电位差。同时，流经驱动TFT112的电流Id用公式表示为Id=^jCoxU(Vgs-Vth)2(1)其中，W/L为驱动TFT 112的通道宽长比，C。x为驱动TFT 112栅极与其通道之间 的电容，u代表驱动TFT 112的电子迁移率，Vgs为驱动TFT 112栅极和源极之间的电压，Vth 为驱动TFT 112的导通电压。在测试模式的一感测时期，第二扫描线m会导通感测TFT 114，驱动TFT112所产 生的电流会有一部分流入感测TFT 114，并沿图1中箭头Al标识的路径输出三次电流，分别 为I。12、13，该电流I” 12、I3的大小与驱动TFT 112栅极电压有关。分别量测出对应的驱 动TFT 112的栅极电压Vgl、Vg2、Vg3，上述电流电压值经过模数转换器21转换后传送至运算 模块23。运算模块23中存储有如下算法公式I1 =A (Vgsl-Vth)2, Vdd-Vgsl-I1R = VglI2 = A (Vgs2-Vth)2，Vdd-Vgs2-I2R = Vg2I3 = A (Vgs3-Vth)2, Vdd-Vgs3-I3R = Vg3 (2)
权利要求
一种显示器系统，包括一个具有多个像素单元的像素矩阵，每一个像素单元具有一个有机发光二极管组件；其特征在于所述每个像素单元均包括一感测单元、一控制单元，其中，在一测试模式中，感测单元导通以输出至少两次电流，该控制单元用于控制有机发光二极管的通断，且在测试过程中，控制单元断开；一数据处理单元，根据上述输出电流的数据，判断各个有机发光二极管组件的显示参数，即各个有机发光二极管标准显示状态下对应的驱动薄膜晶体管的性能参数；一存储单元，储存所有有机发光二极管的所述显示参数；以及一补偿机制，根据该存储单元所储存的上述显示参数校正一视讯，校正后的视讯将被用来驱动该像素矩阵，该像素矩阵显示该视讯时，感测单元断开，控制单元连通，以使有机发光二极管通电并发光。
2.根据权利要求1所述的显示器系统，其特征在于该像素矩阵还包括多条数据线；每 一有机发光二极管组件以及所对应之感测单元均耦接于同一条数据线，该数据线用来将上 述测试得到的电流数据传送至该数据处理单元或是校正后的信息传送至该像素。
3.根据权利要求1所述的显示器系统，其特征在于所述像素单元还包括一薄膜晶体 管开关、一驱动薄膜晶体管及一储存电容，薄膜晶体管开关的栅极耦接一第一扫描线，薄膜 晶体管开关的源极与漏极的其中之一耦接一第一数据线，另一端则耦接驱动薄膜晶体管的 栅极，驱动薄膜晶体管的源极与漏极的其中一端耦接一电源线，另一端则耦接控制单元，储 存电容跨接于电源线与驱动薄膜晶体管的栅极之间。
4.根据权利要求3所述的显示器系统，其特征在于所述感测单元和控制单元为导通 方向相反的两个开关元件，当感测元件导通时，控制元件断开；当控制元件导通时，感测元 件断开。
5.根据权利要求4所述的显示器系统，其特征在于所述感测单元和控制单元分别由 一薄膜晶体管实现，该感测单元的薄膜晶体管的源极与漏极的其中一端耦接驱动薄膜晶体 管的栅极，另一端则耦接控制单元的薄膜晶体管的漏极或源极，且该控制单元的薄膜晶体 管的漏极或源极的另一端则耦合有机发光二极管理组件的阳极。
6.根据权利要求5所述的显示器系统，其特征在于所述感测单元的薄膜晶体管的栅 极耦接一第二扫描线，所述控制单元的薄膜晶体管的栅极耦接一第三扫描线。
7.根据权利要求3所述的显示器系统，其特征在于在一测试模式中，该感测单元输出 一电流经由薄膜晶体管开关至第一数据线，并测得与该电流相对应的驱动薄膜晶体管栅极 电压，该电流与电压大小与该有机发光二极管组件的显示参数有关。
8.根据权利要求1所述的显示器系统，其特征在于所述显示器系统实现于一显示面 板中，所述像素矩阵、数据处理单元、存储单元以及补偿机制均包含于该显示面板中。
9.根据权利要求8所述的显示器系统，其特征在于该显示器系统实现于一电子装置 中，该电子装置包括所述显示面板及一输入装置，该输入装置耦接该显示面板，用以提供 所述视讯至该显示面板，使该显示面板得以播放该视讯。
10.根据权利要求9所述的显示器系统，其特征在于所述电子装置为一移动电话、一 数码相机、一个人数字助理、一笔记本电脑、一电视、一车载屏幕或一便携式多媒体播放器。
11.一种消除显示器亮度不均勻的方法，其包括如下步骤提供一像素矩阵，该像素矩 阵包括多个像素单元，其中，每一个像素单元包括一驱动薄膜晶体管、一有机发光二极管、 一感测单元及一控制单元；以一测试信号驱动所述驱动薄膜晶体管及感测单元；利用所述感测单元，输出至少两次电流，并测量所述驱动薄膜晶体管与上述电流对应的栅极电压；根 据该输出电流及测得电压，判断各个有机发光二极管之显示参数，即各个有机发光二极管 标准显示状态下对应的驱动薄膜晶体管的性能参数；将所有有机发光二极管之显示参数储 存于一存储单元；以及根据储存于该存储单元的所有有机发光二极管之显示参数，校正视 讯信息，校正后的视讯将被用来驱动该像素矩阵。
12.根据申请专利范围第11项所述之消除显示器亮度不均勻的方法，其特征在于所 述像素单元还包括一薄膜晶体管开关及一储存电容，薄膜晶体管开关的栅极耦接一第一扫 描线，薄膜晶体管开关的源极与漏极的其中之一耦接一第一数据线，另一端则耦接驱动薄 膜晶体管的栅极，驱动薄膜晶体管的源极与漏极的其中一端耦接一电源线，另一端则耦接 控制单元，储存电容跨接于电源线与驱动薄膜晶体管的栅极之间。
13.根据权利要求12所述的消除显示器亮度不均勻的方法，其特征在于所述感测单 元和控制单元为导通方向相反的两个开关元件，当感测元件导通时，控制元件断开；当控制 元件导通时，感测元件断开。
14.根据权利要求13所述的消除显示器亮度不均勻的方法，其特征在于所述感测单 元和控制单元分别由一薄膜晶体管实现，该感测单元的薄膜晶体管的源极与漏极的其中一 端耦接驱动薄膜晶体管的栅极，另一端则耦接控制单元的薄膜晶体管的漏极或源极，且该 控制单元的薄膜晶体管的漏极或源极的另一端则耦合有机发光二极管理组件的阳极。
15.根据权利要求14所述的消除显示器亮度不均勻的方法，其特征在于所述感测单 元的薄膜晶体管的栅极耦接一第二扫描线，所述控制单元的薄膜晶体管的栅极耦接一第三 扫描线。
16.根据权利要求11所述的消除显示器亮度不均勻的方法，其特征在于该感测单元 输出的电流有驱动薄膜晶体管栅极对应的电压大小与该有机发光二极管组件的显示参数 有关。
全文摘要
本发明提供一种显示器系统，其包括一个具有多个像素单元的像素矩阵，每一个像素单元具有一个有机发光二极管组件、感测单元、控制单元、数据处理单元、存储单元及补偿机制。在一测试模式中，感测单元导通以输出至少两次电流；控制单元用于控制有机发光二极管的通断，且在测试过程中，控制单元断开。数据处理单元根据上述输出电流，判断各个有机发光二极管组件的显示参数，并将该参数存储于存储单元。补偿机制根据该存储单元所储存的上述显示参数校正一视讯，校正后的信号将被用来驱动该像素矩阵，该像素矩阵显示该视讯时，感测单元断开，控制单元连通，以使有机发光二极管通电并发光。本发明还提供上述显示器消除亮度不均匀的方法。
文档编号G09G3/32GK101968947SQ200910160850
公开日2011年2月9日 申请日期2009年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者刘俊彦, 周佳伶, 施人毓, 施俊任, 李武松, 王筱涵, 罗新台, 蔡子健 申请人:友达光电股份有限公司