补偿精度的制作方法_2

文档序号:9713650阅读:来源:国知局
>[0037]位于像素阵列102外部的部件能够被设置在围绕像素阵列102的周边区域106中并且该周边区域位于与设置有像素阵列102的物理基板为同一块的物理基板上。这些部件包括栅极驱动器108、源极驱动器110和电源电压控件114。可替代地,周边区域中的一些部件能够被设置在与像素阵列102的基板为同一块的基板上而其它部件则被设置在不同的基板上,或周边区域中的所有部件能够被设置在与设置有像素阵列102的基板不同的基板上。栅极驱动器108、源极驱动器110和电源电压控件114 一起组成显示器驱动电路。一些构造的显示器驱动电路能够包括栅极驱动器108和源极驱动器110但是不包括电源电压控件114。
[0038]控制器112包括内部存储器(未示出),该内部存储器用于各种各样的查找表和其它的用于诸如对例如温度、阈值电压变化、迀移率变化等等效果的补偿等功能的数据。跟传统的AM0LED不同的是,显示器系统100使得像素104能够在帧时段的一部分的期间内采用较高亮度而在该帧时段的另一部分中不发光。在帧时段的有限部分的期间内的较高亮度导致了来自帧的该像素的所需辉度,但是较高的亮度级别有利于由控制器112执行的对驱动晶体管的变化参数的补偿。系统100还包括光传感器130,光传感器130被连接至控制器112。如在这个示例中,光传感器130可以是位于阵列102附近的单个传感器。可替代地,光传感器130可以是多个传感器,例如在像素阵列102的各角落中都有一个光传感器。而且,光传感器130或多个传感器可以被埋入与阵列102的基板相同的基板中,或具有它自己的在阵列102上的基板。如稍后将要解释的,光传感器130使得显示器系统100的整体辉度能够根据环境光状况进行调节。
[0039]图2是用于像素(例如图1中的像素104)的简单的个别驱动电路200的电路图。如上所述,图1的像素阵列102中的各像素104被图2中的驱动电路200驱动。驱动电路200包括驱动晶体管202,驱动晶体管202被连接至有机发光器件(0LED)204。在这个示例中,有机发光器件204是由发光有机材料制造的,该发光有机材料通过电流流动而被激活且它的辉度是电流大小的函数。电源电压输入端206被连接至驱动晶体管202的漏极。与驱动晶体管202结合起来的电源电压输入端206引起了发光器件204中的电流。电流水平可以由与驱动晶体管202的栅极连接的编程电压输入端208控制。因此,编程电压输入端208被连接至图1中的源极驱动器110。在这个示例中,驱动晶体管202是由氢化非晶硅制造的薄膜晶体管。诸如电容器和晶体管等其它电路部件(未示出)可以被添加到该简单的驱动电路200中,从而使得像素能够利用各种各样的启用信号、选择信号和控制信号(例如通过图1中的栅极驱动器108而提供的那些输入)进行操作。这样的部件被用于实现像素的更快编程、被用于保持不同帧的期间内的像素编程和被用于其它功能。
[0040]参照图3,其图示了源极驱动器110,该源极驱动器110将数据线电压提供给数据线DL从而对被连接至数据线DL的选定像素进行编程。控制器112将原始灰度图像数据、至少一个操作时序信号以及模式信号(混合或正常驱动模式)提供给源极驱动器110。栅极驱动器108和源极驱动器110中的各者或它们的组合可以由单芯片半导体集成电路(1C:1ntegrated circuit)芯片构建而成。
[0041 ] 源极驱动器110包括时序接口(I/F)342、数据接口(I/F)324、伽马校正电路340、处理电路330、存储器320和数模转换器(DAC:digital-to-analog converter)322。例如,存储器320是用来存储灰度图像数据的图形随机存取存储器(GRAM:graphic random accessmemory) oDAC 322包括解码器,该解码器用来将从GRAM 320读取的灰度图像数据转换成与期望让像素发光的亮度相对应的电压。DAC 322可以是CMOS数模转换器。
[0042]源极驱动器110经由数据I/F324而接收原始灰度图像数据,且选择开关326决定该数据是直接被提供给GRAM 320(称为正常模式)还是直接被提供给处理电路330(称为混合模式(hybrid mode))。被提供给处理电路330的数据例如通过使用存储于永久性存储器中的混合查找表(LUT: Look-Up-Table)332而从代表性的8位原始数据被转换成9位混合数据,上述永久性存储器可以是处理电路330的一部分或者可以处于单独的存储器件(例如,R0M、EPR0M、EEPR0M、闪存等等)中。额外的那一位表示各灰度数是处于预定的低灰度范围LG中还是预定的高灰度HG中。
[0043]GRAM 320将正常驱动模式下的原始8位数据和混合驱动模式下的经过转换后的9位数据提供给DAC 322。当DAC 322把来自GRAM 320的数字信号转换成用于数据线DL的模拟信号时,伽马校正电路340把指示所期望的要由DAC 322执行的伽马校正的信号提供给DAC322。执行伽马校正的DAC在显示器行业内是众所周知的。
[0044]源极驱动器110的操作是由从控制器112经由时序I/F 342而提供给伽马校正电路340的一个或多个时序信号控制的。例如,源极驱动器110可以被控制成在正常驱动模式下在整个帧时间T的期间内产生与灰度图像数据对应的同一亮度,且可以被控制成在混合驱动模式下在子帧时间段T1和T2的期间内产生不同亮度级别以便产生与在正常驱动模式下的净亮度相同的净亮度。
[0045]在混合驱动模式下,处理电路330将处于预定的低灰度范围LG内的原始灰度数据转换或“映射”成较高的灰度值,以使得被源自于任一范围中的数据驱动的像素能够被适当地补偿从而在帧时间T的期间内产生均匀的显示。这个补偿增大了被源自于低范围LG中的原始灰度图像数据的数据驱动的像素的亮度,但是这些像素的驱动时间被减少了,以便这样的像素在整个帧时间T内的平均亮度处于所期望的级别。具体地,当原始灰度值处于预选定的高灰度范围HG中时,像素在该完整帧时间段T的较大部分(例如,图5C中所示的部分3/4T)的期间内被驱动而发光。当原始灰度值处于低范围LG中时,像素在该完整帧时间段T的较小部分(例如,图5D中所示的部分1/4T)的期间内被驱动而发光,从而减少了增大后的电压被施加的帧时间。
[0046]图6图示了在1?99的低范围LG中的原始灰度值被映射成102?245的较高范围中的相应值的示例。在混合驱动模式下,一个帧被分割为两个子帧时间段T1和T2。一个完整帧的持续时间是T,一个子帧时间段的持续时间是Τ1 = αΤ,且另一个子帧时间段的持续时间是Τ2=(1_α)Τ,所以Τ = Τ1+Τ2。在图5的示例中,α = 3/4,因此Τ1 = (3/4)Τ且 12 = (1/4)1^0的值不限于3/4,而是可以发生变化。如下所述,处于低灰度LG中的原始灰度数据被转变成用于时间段T2内的高灰度数据。子帧时间段的操作时序可以由被提供给时序I/F 342的时序控制信号控制。需要理解的是,通过拥有不同数量的灰度范围且不同的时间段被指定给各范围,能够使用多于两个的子帧时间段。
[0047]在图5A所示的示例中,L1表示当选择了正常驱动模式时处于高灰度范围HG中的原始灰度数据在帧时间段T内所产生的平均亮度。在图5B中,L3表示在正常驱动模式下处于低灰度范围LG中的原始灰度数据在帧时间段T内所产生的平均亮度。在图5C中,L2表示当选择了混合驱动模式时处于高灰度范围HG中的原始灰度数据在子帧时间段T1内的平均亮度。在图f5D中,L4表示当选择了混合驱动模式时处于低灰度范围LG中的原始灰度数据在子帧时间段T2内的平均亮度。通过图5C和图5D中所示的子帧亮度而在整个帧时间段T内产生的平均亮度分别与图5A和图5B中所示的平均亮度相同,因为L2 = (4/3) L1且L4 = 4L3。
[0048]如果原始灰度图像数据处于低灰度范围LG中,那么源极驱动器110在子帧时间段T2中将与黑电平(“0”)相对应的数据线电压提供给数据线DL。如果原始灰度数据处于高灰度范围HD中,那么源极驱动器110在子帧时间段T1中将与黑电平(“0”)相对应的数据线电压提供给数据线DL。
[0049]图6图示了响应于由伽马校正电路340提供给DAC322的控制信号而由DAC 322执行的伽马校正。源极驱动器110使用用于混合驱动模式下的伽马校正的第一伽马曲线4和用于正常驱动模式下的伽马校正的第二伽马曲线6。在混合驱动模式下,低范围LG中的值被转换成较高灰度值,然后这些转换后的值和落入在高范围HG内的原始灰度值都根据同一条伽马曲线4而被伽马校正。经过伽马校正后的值从DAC 322被输出至数据线DL且被用作像素104的驱动信号,这里,经过伽马校正后的高范围值在第一子帧时间段T1中驱动它们的像素,被转换且经过伽马校正后的低范围值在第二子帧时间段T2中驱动它们的像素。
[0050]在正常驱动模式下,所有的原始灰度值都根据第二伽马曲线6而被伽马校正。从图6中能够看出,被用于混合驱动模式中的伽马曲线4比被用于正常驱动模式中的曲线6产生了更高的经过伽马校正后的值。在混合驱动模式下所产生的更高的值补偿了被用于这个模式中的在子帧时间段T1和T2内的较短驱动时间。
[0051 ]显示器系统100将灰度划分为低灰度范围LG和高灰度范围HG。具体地,如果像素的原始灰度值大于或等于参考值D(ref),那么这个数据被认为是高灰度范围HG。如果原始灰度值小于参考值D(ref),那么这个数据被认为是低灰度范围LG。
[0052]在图6所示的示例中,参考值D(ref)被设定成100。如图6和图7所示,通过使用图1中的混合LUT 132来实施灰度转变。图7中示出了混合LUT 132的一个示例,在该示例中,低灰度范围LG中的灰度值1?99被映射成高灰度范围HG中的灰度值102?245。
[0053]假定来自控制器112的原始灰度数据是8位数据,那么为各种颜色(例如,R、G、B等等)提供了8位灰度数据且该8位灰度数据被用来驱动具有这些颜色的子像素。GRAM 320存储由8位灰度数据加上额外位而得到的9位字的数据,所述额外位是为了指示
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