从发光显示器中的像素测量中清除公共无用信号的方法
【专利说明】从发光显示器中的像素测量中清除公共无用信号的方法 ww] 版权
[0002] 本专利文件的公开文本的一部分包含受版权保护的材料。虽然版权拥有人由于本 专利公开文本出现在专利和商标局的专利档案和记录中而不反对任何人对本专利公开文 本的复制，但仍保留所有的版权权利。
[0003] 相关申请的交叉引用
[0004] 本申请要求于2014年9月23日提交的美国专利申请第14/494, 127号的优先权， 通过引用将该在先申请的全部内容合并到本文中。
技术领域 阳0化]本发明设及对显示器电路中的非均匀性的检测和寻址W及对显示器电路中的像 素测量中的公共无用信号的清除。
【背景技术】
[0006] 有机发光器件（0LED)在它们传导电流时发生老化。由于运种老化，0L邸为生成 给定电流而需要的输入电压随时间增加。同样地，随着0LED效率降低，发出给定亮度所需 的电流的量也随时间增加。
[0007] 由于对显示器面板的不同区域上的像素中的0L邸有差异地驱动，所W运些0L邸 W不同的速率有差异地发生老化或劣化，运可能导致给定显示器面板上的像素之间的可察 觉的差异和非均匀性。
[0008] 通过有效地检测显示器（特别是发光显示器）中的非均匀性和/或劣化并允许快 速和精确的补偿W克服非均匀性和/或劣化，本文披露的主题的方面提高了显示器技术。 另一方面设及对显示器电路中的像素测量中的公共无用信号的清除。
【发明内容】
[0009] 提供了一种用于补偿显示器中的测量的器件电流相对于参考电流的偏差的方法， 所述显示器具有多个像素电路，且每个所述像素电路包括存储器件、驱动晶体管和发光器 件，所述方法包括在读出系统中对与参考电流和测量的第一器件电流之间的差异相对应的 电压进行处理，其中所述测量的第一器件电流流经所述像素电路中的被选定的一者的所述 驱动晶体管或所述发光器件。所述方法还包括在所述读出系统中将所述电压转换成相应的 量化输出信号，所述相应的量化输出信号表示所述参考电流和所述测量的第一器件电流之 间的所述差异。然后，控制器将所述被选定的像素电路的编程值调整基于所述量化输出信 号的量，W便随后使用与所调整的编程值相关的电流或电压来编程所述被选定的像素电路 的所述存储器件。
[0010] 提供了一种用于补偿显示器中的测量的器件电流相对于参考电流的偏差的方法， 其中所述显示器具有多个像素电路，且每个所述像素电路包括存储器件、驱动晶体管和发 光器件，所述方法包括对积分电路执行第一复位操作，W使所述积分电路恢复至第一已知 状态。所述方法还包括在所述积分电路中执行第一电流积分操作，该积分操作用于对第一 输入电流进行积分，所述第一输入电流对应于参考电流和测量的第一器件电流之间的差 异，所述测量的第一器件电流流经所述像素电路中的被选定的一者的所述驱动晶体管或所 述发光器件。将与所述第一电流积分操作相对应的第一电压存储在第一存储电容器中，且 对所述积分电路执行第二复位操作，W使所述积分电路恢复至第二已知状态。在所述积分 电路中执行第二电流积分操作，W对与参考线上的泄漏电流相对应的第二输入电流进行积 分，且将与所述第二电流积分操作相对应的第二电压存储在第二存储电容器中。所述方法 还包括通过使用一个或多个放大器来生成放大的输出电压W及将所放大的输出电压量化， 其中所述放大的输出电压对应于所述第一电压和所述第二电压之间的差异。
[0011] 提供了一种用于补偿显示器中的测量的器件电流相对于参考电流的偏差的方法， 其中所述显示器具有多个像素电路，且每个所述像素电路包括存储器件、驱动晶体管和发 光器件，所述包括对积分电路执行第一复位操作，W使所述积分电路恢复至第一已知状态。 所述方法还包括在所述积分电路中执行第一电流积分操作，该积分操作用于对第一输入电 流进行积分，所述第一输入电流对应于参考电流和测量的第一器件电流之间的差异，所述 测量的第一器件电流流经所述像素电路中的被选定的一者的所述驱动晶体管或所述发光 器件。将与所述第一电流积分操作相对应的第一电压存储在第一存储电容器中，且对所述 积分电路执行第二复位操作，W使所述积分电路恢复至第二已知状态。在所述积分电路中 执行第二电流积分操作，W对与参考线上的泄漏电流相对应的第二输入电流进行积分，且 将与所述第二电流积分操作相对应的第二电压存储在第二存储电容器中。所述方法还包括 基于所存储的所述第一电压和存储的所述第二电压执行多比特量化操作。
[0012] 提供了一种用于补偿显示器中的测量的器件电流相对于参考电流的偏差的系统， 其中所述显示器具有多个像素电路，且每个所述像素电路包括存储器件、驱动晶体管和发 光器件，所述系统包括读出系统。所述读出系统被配置成：a)对与参考电流和测量的第一 器件电流之间的差异相对应的电压进行处理，所述测量的第一器件电流流经所述像素电路 中的被选定的一者的所述驱动晶体管或所述发光器件W及b)将所述电压转换成相应的量 化输出信号，所述相应的量化输出信号表示所述参考电流和所述测量的第一器件电流之间 的所述差异。所述系统还包括控制器，所述控制器被配置成将所述被选定的像素电路的编 程值调整基于所述量化输出信号的量，W便随后使用与所调整的编程值相关的电流或电压 来编程所述被选定的像素电路的所述存储器件。
[0013] 提供了一种用于补偿显示器中的测量的器件电流相对于参考电流的偏差的系统， 其中所述显示器具有多个像素电路，且每个所述像素电路包括存储器件、驱动晶体管和发 光器件，所述系统包括复位电路。所述复位电路被配置成a)对积分电路执行第一复位操 作，该复位操作使所述积分电路恢复至第一已知状态W及b)对所述积分电路执行第二复 位操作，该复位操作使所述积分电路恢复至第二已知状态。所述系统还包括积分电路，所 述积分电路被配置成a)执行第一电流积分操作，所述第一电流积分操作用于对第一输入 电流进行积分，所述第一输入电流对应于参考电流和测量的第一器件电流之间的差异，所 述测量的第一器件电流流经所述像素电路中的被选定的一者的所述驱动晶体管或所述发 光器件W及b)在所述积分电路中执行第二电流积分操作，所述第二积分操作用于对与参 考线上的泄漏电流相对应的第二输入电流进行积分。此外，所述系统包括第一存储电容器 和第二存储电容器，所述第一存储电容器被配置成存储与所述第一电流积分操作相对应的 第一电压，且所述第二存储电容器被配置成存储与所述第二电流积分操作相对应的第二电 压。所述系统还包括放大器电路和量化器电路，所述放大器电路被配置成通过使用一个或 多个放大器来生成放大的输出电压，所述放大的输出电压对应于所述第一电压和所述第二 电压之间的差异，且所述量化器电路被配置成将所述放大的输出电压量化。
[0014] 提供了一种用于补偿显示器中的测量的器件电流相对于参考电流的偏差的系统， 其中所述显示器具有多个像素电路，且每个所述像素电路包括存储器件、驱动晶体管和发 光器件，所述系统包括复位电路。所述复位电路被配置成a)对积分电路执行第一复位操 作，所述第一复位操作使所述积分电路恢复至第一已知状态W及b)对所述积分电路执行 第二复位操作，所述第二复位操作使所述积分电路恢复至第二已知状态。所述系统还包括 积分电路，所述积分电路用于a)在所述积分电路中执行第一电流积分操作，所述第一电流 积分操作用于对第一输入电流进行积分，所述第一输入电流对应于参考电流和测量的第一 器件电流之间的差异，所述测量的第一器件电流流经所述像素电路中的被选定的一者的所 述驱动晶体管或所述发光器件W及b)在所述积分电路中执行第二电流积分操作，所述积 分操作用于对与参考线上的泄漏电流相对应的第二输入电流进行积分。此外，所述系统包 括第一存储电容器和第二存储电容器，所述第一存储电容器被配置成存储与所述第一电流 积分操作相对应的第一电压，且所述第二存储电容器被配置成存储与所述第二电流积分操 作相对应的第二电压。所述系统还包括量化器电路，所述量化器电路基于存储的所述第一 电压和存储的所述第二电压执行多比特量化操作。
[0015] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于补偿显示器中的像素电路的像素数据测 量中存在的公共无用信号的方法，所述显示器具有多个像素电路，每个所述像素电路包括 存储器件、驱动晶体管和发光器件。所述方法包括：通过监测线测量来自第一像素电路的第 一像素数据；通过所述监测线或另一监测线测量来自所述第一像素电路或第二像素电路的 第二像素数据；W及使用所测量的第一像素数据和所测量的第二像素数据中的一者来从所 测量的第一像素数据和所测量的第二像素数据中的另一者中清除公共无用信号，W产生清 除数据。所述方法还可包括：基于所述清除数据提取一个或多个像素参数。所述一个或多 个像素参数包括所述驱动晶体管的老化、所述发光器件的老化、工艺不一致性参数、迁移率 参数、所述驱动晶体管的阔值电压或其变化或者所述发光器件的阔值电压或其变化中的一 者或多者。
[0016] 测量所述第一像素数据的步骤和测量所述第二像素数据的步骤可同时或先后实 施。使用的步骤可包括：在模拟域或数字域中使所测量的第一像素数据和所测量的第二像 素数据相减。测量所述第二像素数据的步骤是通过所述监测线对所述第一像素电路的测 量。测量所述第二像素数据的步骤是通过所述监测线或通过所述另一监测线对所述第二像 素电路的测量。
[0017] 使用的步骤可包括：比较所测量的第一像素数据和所测量的第二像素数据。所述 公共无用信号可包括噪声、泄露或偏移中的一者或多者。
[0018] 所述方法还可包括：还包括：在测量所述第一像素数据之前，使用第一数据对所 述第一像素电路进行编程；W及在测量所述第二像素数据之前，使用第二数据对所述第一 像素电路进行编程。所述方法还可包括：调整所述第一数据或所述第二数据，使得所述第一 像素数据与所述第二像素数据相同。或者，所述方法可包括：在测量所述第一像素数据或所 述第二像素数据之前，使用第一数据对所述第一像素电路进行编程并使用第二数据对所述 第二像素电路进行编程；W及基于所述清除数据提取所述第一像素电路或所述第二像素电 路的像素参数。所述方法还可包括：调整所述第一数据或所述第二数据，使得所述第一像素 数据与所述第二像素数据相同。
[0019] 所述方法可包括：在测量所述第一像素数据W及测量所述第二像素数据的同时， 对所述第一像素电路和所述第二像素电路外部的信号进行采样。测量所述第一像素数据的 步骤可包括：对所述第一像素数据与所采样的外部信号的第一采样之间的差值进行采样。 测量所述第二像素数据的步骤可包括：对所述第一像素数据与所采样的外部信号的第二采 样之间的差值进行采样。所述第一采样具有零值，且所述第二采样具有非零值。
[0020] 根据参考下面将简要说明的附图对本发明的各方面进行的详细说明，本发明的附 加的各方面对本领域技术人员而言将是显而易见的。
【附图说明】
[0021] 图1A图示了具有有源矩阵区域或像素阵列的电子显示器系统或面板，其中，在有 源矩阵区域或像素阵列中，成阵列的像素布置成行和列的配置；
[0022] 图1B是根据本发明的用于执行示例性比较操作的系统的功能性框图。
[002引图2示意性地图示了根据本发明的电压至电流（V2I)转换电路200的电路模型；
[0024] 图3图示了根据本发明的用于通过使用电流积分器（current integrator)执行 电流比较操作的系统的框图；
[0025] 图4图示了根据本发明的用于通过使用电流积分器执行电流比较操作的系统的 另一框图；
[0026] 图5图示了根据本发明的基于电流积分器的输出生成单比特（single bit)输出 的系统的电路图；
[0027] 图6图示了根据本发明的基于电流积分器的输出生成多比特（multibid输出的 系统的电路图； 阳02引图7图示了使用图4的电路400的示例性比较操作的时序图；
[0029] 图8图示了根据本发明的用于通过使用电流比较器执行电流比较操作的系统的 框图；
[0030] 图9图示了根据本发明的用于通过使用电流比较器执行电流比较操作的系统的 另一框图；
[0031] 图10图示了根据本发明的电流比较器（CCMP)前端级电路的电路图；
[0032] 图11图示了使用图8的电路800执行的示例性比较操作的时序图；
[0033] 图12图示了用于处理电流比较器的输出W及与电流积分器的输出连接的量化器 的算法的示例性流程图；
[0034] 图13是具有测量（监视）线的像素的一般性示意图；
[0035] 图14是用于对来自相同像素的两个数据测量进行采样W用于清除或移除或抑制 公共无用信号的方法的流程图；W及
[0036] 图15是用于对来自不同像素的两个数据测量进行采样W用于清除公共无用信号 的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0037] 本文披露的系统和方法可用于检测和补偿发光显示器中的与工艺或性能相关的 非均匀性和/或劣化。本文披露的系统使用一个或多个读出系统将器件（例如，像素）电 流与一个或多个参考电流进行比较，W生成用于表示器件电流和参考电流之间的差异的输 出信号。上述一个或多个读出系统可包含一个或多个电流积分器和/或电流比较器，其中 各电流积分器和/或电流比较器使用不同的电路生成输出信号。如下面将更详细地说明， 本文披露的电流比较器和电流比较器均给出自身优点并可用于满足某些性能要求。在某些 实施例中，输出信号具有输出电压的形式。可W将运种输出电压放大，并且可通过使用单比 特量化或多比特量化将所放大的信号数字化。然后，可使用量化信号来确定器件电流如何 不同于参考电流并相应地调整受关注器件的编程电压。
[0038] 电学非均匀性影响可W是指在像素电路的制造工艺期间引入（例如，源于不同颗 粒尺寸的分布）的随机像差（random aberration)。劣化影响可W是指对像素电路的半导 体元件上的与后制造时间（post-manufac化ring time)或溫度或压力有关的影响，例如电 流驱动型发光器件的驱动晶体管或发光器件的阀值电压的偏移，其中该偏移引起半导体元 件中的电子迁移率的损失。任一或两种影响均可导致发光显示器上的亮度损失、不均匀性 亮度和一定数目的其它已知的非期望性能丧失W及视觉像差。由于劣化可导致在显示器上 出现局部的视觉失真（visual arti化ct)(例如，亮度或明亮度异常），所W有时将劣化影 响称为性能非均匀性。本文使用的"器件电流"或"测量电流"或"像素电流"是指从像素电 路的器件或从像素电路整体中测量的电流（或相应的电压）。例如，器件电流可表示被测量 的给定像素电路内的流经驱动晶体管或发光器件的测量电流。或者，器件电流可表示流经 整个像素电路的电流。注意，测量可W具有最初代替电流的电压的形式，且在本发明中，将 测量电压转换成相应的电流，W产生"器件电流"。
[0039] 如上所述，本文披露的主题描述了读取系统，运些读取系统可用于将所接收的电 流转换成用于表示器件电流和参考电流之间的差异的电压，且可接着进一步处理该电压。 如下面将更详细地说明，所描述的读出系统通过使用读出系统中包含的电流比较器和/或 电流积分器执行运些操作。由于本文披