发光器件显示装置非均匀性的补偿方法及系统的制作方法

发光器件显示装置非均匀性的补偿方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种对OLED显示装置中像素的操作条件进行调整以补偿所述显示装置的非均匀性或老化的显示退化补偿系统及方法。所述系统或方法设置峰值亮度和操作条件中至少一者的初始值，计算显示装置中像素的补偿值，确定具有比补偿预定阈值更大的补偿值的像素的数量，且如果确定的具有比所述预定阈值更大的补偿值的所述像素的数量大于预定阈值数，那么调整设置的值直至确定的所述像素的数量小于所述预定阈值数。
【专利说明】
发光器件显示装置非均匀性的补偿方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种显示技术，更加具体地，涉及一种发光显示器件中元件非均匀性 的补偿方法及系统。
【背景技术】
[0002] 有源矩阵有机发光二极管(AM0LED)显示装置是众所周知的技术。非晶硅例如是用 于AM0LED显示装置的一种有前景的材料，这是由于其与薄膜晶体管液晶显示装置(TFTLCD) 制造相比具有低成本和广泛安装的基础设施。
[0003] 不管使用的背板技术如何，所有AM0LED显示装置都表现出像素与像素间的亮度 (luminance)差异，这主要是由于加工或构造的不同或由于经过一段时间操作使用造成的 老化。显示器中的亮度非均匀性也可能是由0LED材料本身的化学和性能的自然差异而引起 的。必须通过AM0LED显示电子器件来处理这些非均匀性以使显示装置达到在商业上可接受 水平的大众市场使用性能。
[0004] 图1图示了常规AM0LED显示装置10的操作流程。参照图1，视频源12包含各像素的 亮度数据且以数字数据14的形式将亮度数据发送至数字数据处理器16。数字数据处理器16 可以进行一些数据操作功能，例如缩放分辨率或改变显示色彩。数字数据处理器16将数字 数据18发送至数据驱动集成电路（IC)20。数据驱动1C 20将数字数据18转换成模拟电压或 电流22，模拟电压或电流22被发送至像素电路24中的薄膜晶体管(TFT) 26。TFT 26将发送来 的电压或电流22转换成另一个电流28,该电流28流经有机发光二极管(0LED)3(L0LED 30将 电流28转换成可见光36ALED30具有0LED电压32,其是0LED两端的电压降。0LED 30也具有 效率34，其是发出的光量与通过0LED的电流之比。
[0005] 数字数据14、模拟电压/电流22、电流28和可见光36都包含完全相同的信息（即，亮 度数据）。它们仅是来自视频源12的初始亮度数据的不同格式。期望的系统操作是，对于来 自视频源12的给定亮度数据值，总是带来相同值的可见光36。
[0006] 然而，存在可以造成可见光36的误差的多种退化因素。随着继续使用，对于数据驱 动IC 20的相同输入，TFT将输出较低的电流28。随着继续使用，对于相同的输入电流，0LED 30将消耗较大的电压32。因为TFT 26不是理想电流源，所以这将实际上稍微减小输入的电 流28。随着继续使用，0LED 30将损失效率34，并且对于相同的电流发出较少的可见光。
[0007] 由于这些退化因素，即使在视频源12发送来相同亮度数据的情况下，可见光36输 出也将随着时间而变少。根据显示装置的使用，不同的像素可能具有不同量的退化。
[0008]因此，在一些像素的如视频源12中的亮度数据规定的需要明亮度(br i ghtnes s)与 像素的实际明亮度之间将存在不断增加的误差。结果是，减退的图像将不适当地显示在显 示装置上。
[0009]补偿这些问题的一种方式是使用反馈环路。图2图示了包括有反馈环路的常规 AM0LED显示装置40的操作流程。参照图2,光检测器42用来直接测量可见光36。光检测器42 将可见光36转换成被测信号44。信号转换器46将被测可见光信号44转换成反馈信号48。信 号转换器46可以是模数转换器、数模转换器、微控制器、晶体管或另外的电路或器件。反馈 信号48用来沿着亮度数据的路径在一些点处修改亮度数据，这些点例如是现有组件(例如 12、16、20、26、30)、组件之间的信号线（例如14、18、22、28、36)或它们的组合。
[0010]可能需要对现有组件的一些修改和/或额外电路以允许根据来自信号转换器46的 反馈信号48来修改亮度数据。如果可见光36低于视频源12的期望亮度，那么可以增加亮度 信号来补偿TFT 26或0LED 30的退化。这使得可见光36不管退化如何将都是恒定的。这样的 反馈方案通常被称为光学反馈(0FB)。然而，在图2的系统中，光检测器42必须集成到显示装 置，通常位于各像素内且耦合至像素电路。不考虑当将光检测器集成到各像素时的不可避 免的产量问题，期望具有自身不退化的光检测器，然而，这样的光检测器实施起来昂贵并且 无法与当前安装的TFT-IXD制造基础设施兼容。
[0011]因此，需要提出一种不测量光信号就能够补偿显示装置非均匀性的方法及系统。 [0012] AM0LED显示装置通常根据来自视频源的数字数据来操作。显示装置内的0LED能够 经过编程而发光，发出的光具有根据编程电压或编程电流的亮度。通常由显示驱动器来设 置编程电流或编程电压，该显示驱动器以数字数据作为输入且具有用于将编程电流或编程 电压发送至像素电路的模拟输出端。像素电路被构造为根据编程电流或编程电压来驱动通 过0LED的电流。

【发明内容】

[0013] 根据本发明的一个方面，提出了一种对0LED显示装置中像素的操作条件进行调整 以补偿显示装置的非均匀性或老化的显示退化补偿系统。所述系统包括控制器，所述控制 器被编程用来:设置针对峰值亮度和操作条件中至少一者的初始值，计算显示装置中像素 的补偿值，确定具有比补偿预定阈值更大的补偿值的像素的数量，且如果确定的具有比所 述预定阈值更大的补偿值的所述像素的数量大于预定阈值数，那么调整设置的值直至确定 的所述像素的数量小于所述预定阈值数。
[0014] 根据本发明的又一方面，提出一种对具有多个像素的发光器件显示装置中的非均 匀性进行补偿的方法，所述方法包括以下步骤:根据从第一像素电路的一部分中读取的测 量数据来估计所述第一像素电路的退化，并且根据对所述第一像素电路的退化的估计来校 正施加于所述第一像素电路或第二像素电路的像素数据。
[0015] 本发明提供一种维持AM0LED显示装置的均匀光度的方法。所述AM0LED显示装置包 括具有发光器件的像素阵列。所述发光器件被构造为根据来自视频源的数字输入来发光。 所述视频源包括与所述AM0LED显示装置中各像素的期望亮度相对应的数字数据。随着时间 流逝，所述发光器件及其关联的驱动电路内的各方面退化且需要补偿以继续在给定的数字 输入情况下发出相同亮度的光。
[0016] 通过根据测量出或估计出的像素退化使像素的数字输入增加来补偿发光显示装 置中像素的退化。为了使补偿发生，将所述数字输入压缩成小于可用范围的一系列值。根据 压缩因子来实施数字输入的压缩，压缩因子是小于1的数。在本发明的实施例中，将所述数 字输入乘以所述压缩因子，这将所述数字输入压缩至小于所述可用范围的范围。数字范围 的剩余部分能够用来根据测量出或估计出的像素退化对退化的像素提供补偿。本发明提供 这样的方法:设置和调整压缩因子以静态地或动态地调整所述压缩因子，并且在数字信号 被发送至驱动电路前通过使所述信号增加来对显示装置提供补偿。
[0017] 鉴于参照附图进行的各种实施例和/或方面的详细说明，前述和额外的本发明方 面和实施例对本领域普通技术人员而言将是显然的，接下来提供附图的简要说明。
【附图说明】
[0018] 根据下面参照附图的说明，本发明的这些和其它特征将更加显然。
[0019] 图1图示了常规AM0LED系统。
[0020] 图2图示了这样的常规AM0LED系统：其包括光检测器和利用光检测器信号的反馈 方案。
[0021] 图3图示了应用本发明实施例补偿方案的发光显示系统。
[0022]图4图示了图3的发光显示系统的示例。
[0023]图5图示了图5的像素电路的示例。
[0024]图6图示了图3的发光显示系统的又一个示例。
[0025]图7图示了图6的像素电路的示例。
[0026] 图8图示了应用于图4系统的补偿方案的模块的示例。
[0027] 图9图示了图7的查找表和补偿算法模块的示例。
[0028]图10图示了 TFT-像素电路转换算法模块的输入的示例。
[0029]图11A图示了以零小时使用时间对各像素输出相等亮度数据的视频源的实验结 果。
[0030] 图11B图示了以1000小时使用时间将最大亮度数据输出到一些像素且将零亮度数 据输出到其它像素的视频源的实验结果。
[0031] 图11C图示了 ：当未应用补偿算法时，在一些像素接收最大亮度数据且其它像素接 收零亮度数据达1000小时使用时间后，对各像素输出相等亮度数据的视频源的实验结果。
[0032] 图11D图示了 ：当应用恒定明亮度补偿算法时，在一些像素接收最大亮度数据且其 它像素接收零亮度数据达1〇〇〇小时使用时间后，对各像素输出相等亮度数据的视频源的实 验结果。
[0033] 图11E图示了 ：当应用减小的明亮度补偿算法时，在一些像素接收最大亮度数据且 其它像素接收零亮度数据达1〇〇〇小时使用时间后，对各像素输出相等亮度数据的视频源的 实验结果。
[0034]图12图示了灰度阶压缩算法的示例。
[0035]图13是示出了用来驱动AM0LED显示装置的光度（luminosity)输入数据的压缩和 补偿的数据流程图。
[0036] 图14是图示了根据显示需求和像素电路的设计来选择压缩因子的方法的流程图。
[0037] 图15是图示了根据预定的余量调整曲线来选择压缩因子的方法的流程图。
[0038] 图16是图示了根据对超过在先补偿阈值的退化数据进行的动态测量来选择压缩 因子的方法的流程图。
[0039] 图17是图示了根据对超过在先被测最大值的退化数据进行的动态测量来选择压 缩因子的方法的流程图。
[0040] 图18是图示了定期调整峰值亮度的补偿方法的流程图。
[0041] 图19是图示了定期调整操作条件的补偿方法的流程图。
[0042] 虽然本发明容易具有各种变型例和替代形式，但是附图中以示例的方式示出了具 体实施例，并且将在这里详细说明它们。然而，应理解，本发明不是意在限于公开的特定形 式。而是，本发明旨在覆盖落入随附权利要求限定的本发明实质和范围内的所有变型例、等 同物以及替代例。
【具体实施方式】
[0043]使用包括具有TFT和0LED的像素电路的AM0LED显示装置来说明本发明的实施例。 然而，像素电路中的晶体管可以使用非晶硅、纳米/微晶硅、多晶硅、有机半导体技术(例如， 有机TFT)、NM0S技术、CMOS技术(例如，M0SFET)或它们的组合来制成。晶体管可以是p型晶体 管或η型晶体管。像素电路可以包括0LED以外的发光器件。在下面的说明中，"像素"和"像素 电路"可以互换使用。
[0044] 图3图示了应用了根据本发明实施例的补偿方案的发光显示系统100的操作。视频 源102包含各像素的亮度数据且将数字数据104形式的亮度数据发送至数字数据处理器 106。数字数据处理器106可以进行一些数据操作功能，例如缩放分辨率或改变显示色彩。数 字数据处理器106将数字数据108发送至数据驱动1C 110。数据驱动1C 110将数字数据108 转换成模拟电压或电流112。模拟电压或电流112施加于像素电路114。像素电路114包括TFT 和0LED。像素电路114基于模拟电压或电流112输出可见光126。
[0045] 在图3中，示出一个像素电路作为示例。然而，发光显示系统100包括多个像素电 路。视频源102可以类似于图1和图2的视频源12。数据驱动1C 110可以类似于图1和图2的数 据驱动1C 20。
[0046] 补偿功能模块130被设置于显示装置。补偿功能模块130包括对来自像素电路114 的测量值132(被称为退化数据、被测退化数据、被测TFT退化数据或被测TFT和0LED退化数 据)实施算法(被称为TFT-像素电路转换算法)的模块134,并且输出计算出的像素电路退化 数据136。注意，在下面的说明中，"TFT-像素电路转换算法模块"和"TFT-像素电路转换算 法"可以互换使用。
[0047]退化数据132是电数据，其表示像素电路114的多少部分已经退化。从像素电路114 测量的数据例如可以表示像素电路114的一部分的一个或多个特征。
[0048] 退化数据132例如从一个或多个薄膜晶体管(TFT)、一个有机发光二极管(0LED)器 件或它们的组合中测量。注意，像素电路114的晶体管不限于TFT，且像素电路114的发光器 件不限于0LED。被测退化数据132可以是数字或模拟数据。系统100根据来自像素电路一部 分(例如TFT)的测量值来提供补偿数据，以补偿显示装置中的非均匀性。所述非均匀性可以 包括明亮度非均匀性、色彩非均匀性或它们的组合。造成这样的非均匀性的因素可能包括 但是不限于显示装置的加工或构造不相同、像素的老化等。
[0049] 退化数据132可以在定期的时间处或动态调整的时间处来测量。计算出的像素电 路退化数据136可以是用来校正显示装置非均匀性的补偿数据。计算出的像素电路退化数 据136可以包括用来产生补偿数据的任何参数。补偿数据可以在定期的时间（例如，每帧、定 期间隔等)处或动态调整的时间处使用。被测数据、补偿数据或它们的组合可以存储于存储 器(例如，图8的142)。
[0050] TFT-像素电路转换算法模块134或TFT-像素电路转换算法模块134与数字数据处 理器106的组合根据被测退化数据132来估计整个像素电路的退化。根据估计，通过在数字 数据处理器106处调整施加于某个(某些)像素电路的亮度数据(数字数据104)来补偿像素 电路114的整体退化。
[0051] 系统100可以修改或调整施加于退化像素电路或非退化像素电路的亮度数据104。 例如，如果期望恒定值的可见光126,那么数字数据处理器106针对大幅退化的像素增大亮 度数据，从而补偿退化。
[0052]在图3中，TFT-像素电路转换算法模块134是与数字数据处理器106分离地设置的。 然而，TFT-像素电路转换算法模块134可以集成到数字数据处理器106。
[0053] 图4图示了图3的系统100的示例。图4的像素电路114包括TFT 116和0LED 120。模 拟电压或电流112被提供给TFT 116 JFT 116将电压或电流112转换成流经0LED 120的另一 个电流118ALED 120将电流118转换成可见光126WLED 120具有0LED电压122,其是0LED两 端的电压降。0LED 120也具有效率134,其是发出的光量与通过0LED120的电流之比。
[0054]图4的系统100仅测量TFT的退化。TFT 116的退化与0LED 120的退化是由使用情况 决定的，且TFT 116和0LED 120在像素电路114中通常是联接的。无论何时TFT 116受应力， 0LED 120也受应力。因此，TFT 116的退化与整体像素电路114的退化之间存在可预测关系。 TFT-像素电路转换算法模块134或TFT-像素电路转换算法模块134与数字数据处理器106的 组合根据仅TFT退化来估计整体像素电路的退化。本发明的实施例也可以应用于独立地监 测TFT退化和0LED退化的系统。
[0055]像素电路114具有能够被测量的组件。从像素电路114获得的测量值以一定的方式 与像素电路的退化相关联。
[0056]图5图示了图4的像素电路114的示例。图5的像素电路114是4T像素电路。像素电路 114A包括开关电路（其具有TFT 150和152)、参考TFT 154、驱动TFT 156、电容器158和0LED 160〇
[0057] 开关TFT 150的栅极和反馈TFT 152的栅极连接至选择线Vsel。开关TFT 154的第 一端子和反馈TFT 152的第一端子连接至数据线Idata。开关TFT 150的第二端子连接至参 考TFT 154的栅极和驱动TFT 156的栅极。反馈TFT 152的第二端子连接至参考TFT 154的第 一端子。电容器158连接在驱动TFT 156的栅极与地之间。0LED 160连接在供给电压Vdd与驱 动TFT 156之间。0LED 160在其它系统中也可以连接在驱动TFT 156与地之间（即，漏极连接 方式）。
[0058]当对像素电路114A编程时，Vsel是高电压且电压或电流施加于数据线Idata。数据 Idata最初流经TFT 150且对电容器158充电。随着电容器电压升高，TFT 154开始导通且 Idata开始流经TFT 152和154到达地。在当所有Idata流经TFT 152和154时的这一点处，电 容器电压稳定化。流经TFT 154的电流被镜像反映于驱动TFT 156中。
[0059]在像素电路114A中，通过将Vsel设置为高电压且将电压加载于Idata，能够测量流 入Idata节点的电流。可替代地，通过将Vsel设置为高电压且将电流加载于Idata，能够测量 Idata节点处的电压。随着TFT退化，被测电压（或电流)将变化，这使得能够记录退化的测 量。在本像素电路中，图4所示的模拟电压/电流112连接至I data节点。电压或电流的测量能 够发生在沿着数据驱动1C 110与TFT 116之间连接的任何地方。
[0060]在图4中，TFT-像素电路转换算法被应用于来自TFT 116的测量值132。然而，从TFT 116以外的各种位置读取的电流/电压信息可以是可用的。例如，被测TFT退化数据132可以 包括0LED电压122。
[00611图6图示了图3的系统100的又一个示例。图6的系统100测量0LED电压122。因此，被 测数据132与TFT 116和0LED 120退化（图6的"被测TFT和0LED电压退化数据132A"）有关。图 6的补偿功能模块130对与TFT退化和0LED退化均有关的信号实施TFT-像素电路转换算法 134 JFT-像素电路转换算法模块134或TFT-像素电路转换算法模块134与数字数据处理器 106的组合根据TFT退化和0LED退化来估计整个像素电路的退化。可以分别且独立地测量 TFT退化和0LED退化。
[0062]图7图示了图6的像素电路114的示例。图7的像素电路114B是4T像素电路。像素电 路114B包括开关电路（其具有TFT 170和172)、参考TFT 174、驱动TFT 176、电容器178和 0LED 180〇
[0063] 开关TFT 170的栅极和开关TFT 172的栅极连接至选择线Vsel。开关TFT 172的第 一端子连接至数据线Idata而开关TFT 170的第一端子连接至开关TFT 172的第二端子，开 关TFT 172的第二端子连接至参考TFT174的栅极和驱动TFT 176的栅极。开关TFT 170的第 二端子连接至参考TFT 174的第一端子。电容器178连接在驱动TFT 176的栅极与地之间。驱 动TFT 176的第一端子连接至供给电压Vdd。参考TFT 174的第二端子和驱动TFT 176的第二 端子连接至0LED 180。
[0064]当对像素电路114B编程时，Vsel是高电压且电压或电流施加于数据线Idata。数据 Idata最初流经TFT 172且对电容器178充电。随着电容器电压升高，TFT 174开始导通且 Idata开始流经TFT 170、174和0LED 180到达地。在当所有Idata流经TFT 170和174时的这 一点处，电容器电压稳定化。流经TFT 174的电流被镜像反映于驱动TFT 176中。在像素电路 114B中，通过将Vsel设置为高电压且将电压加载于Idata，能够测量流入Idata节点的电流。 可替代地，通过将Vsel设置为高电压且将电流加载于Idata，能够测量节点处的电压。随着 TFT退化，被测电压（或电流）将变化，使得能够记录退化的测量。注意，与图5的像素电路 i HA不一样，电流现在流经0LED 180。因此，Idata节点处进行的测量现在部分地与随着时 间而降低的0LED电压有关。在像素电路114B中，图6所示的模拟电压/电流112连接至Idata 节点。电压或电流的测量能够发生在沿着数据驱动1C 110与TFT 116之间连接的任何地方。
[0065] 参照图3、图4和图6,像素电路114可以使离开TFT 116的电流得到测量且使之用作 被测TFT退化数据132。像素电路114可以使0LED效率的某一部分得到测量且使之用作被测 TFT退化数据132。像素电路114也可以使节点被充电，且测量值可以是此节点放电花费的时 间。像素电路114可以使它的任何部分被电测量。此外，给定时间内的放电/充电水平能够用 于老化检测。
[0066] 参照图8,说明了应用于图4系统的补偿方案的模块的示例。图8的补偿功能模块 130包括模拟/数字(A/D)转换器140 j/D转换器140将被测TFT退化数据132转换成数字被测 TFT退化数据132B。图4所示的电压/电流112连接至Idata节点。电压或电流的测量能够发生 在沿着数据驱动1C 110与TFT 116之间连接的任何地方。
[0067]在图4中，TFT-像素电路转换算法被应用于来自TFT 116的测量值132。然而，从TFT 116以外的各种位置读取的电流/电压信息可以是可用的。例如，被测TFT退化数据132可以 包括OLED电压122。
[0068] 图6图示了图3的系统100的又一个示例。图6的系统100测量0LED电压122。因此，被 测数据132与TFT 116和0LED 120退化（图6的"被测TFT和0LED电压退化数据132A"）有关。图 6的补偿功能模块130对与TFT退化和0LED退化均有关的信号实施TFT-像素电路转换算法 134 JFT-像素电路转换算法模块134或TFT-像素电路转换算法模块134与数字数据处理器 106的组合根据TFT退化和0LED退化来估计整个像素电路的退化。可以分别且独立地测量 TFT退化和0LED退化。
[0069]图7图示了图6的像素电路114的示例。图7的像素电路114B是4T像素电路。像素电 路114B包括开关电路（其具有TFT 170和172)、参考TFT 174、驱动TFT 176、电容器178和 0LED 180〇
[0070] 开关TFT 170的栅极和开关TFT 172的栅极连接至选择线Vsel。开关TFT 172的第 一端子连接至数据线Idata而开关TFT 170的第一端子连接至开关TFT 172的第二端子，开 关TFT 172的第二端子连接至参考TFT 174的栅极和驱动TFT 176的栅极。开关TFT 170的第 二端子连接至参考TFT 174的第一端子。电容器178连接在驱动TFT 176的栅极与地之间。驱 动TFT 176的第一端子连接至供给电压Vdd。参考TFT 174的第二端子和驱动TFT 176的第二 端子连接至0LED 180。
[0071] 当对像素电路114B编程时，Vsel是高电压且电压或电流施加于数据线Idata。数据 Idata最初流经TFT 172且对电容器178充电。随着电容器电压升高，TFT 174开始导通且 Idata开始流经TFT 170、174和0LED 180到达地。在当所有Idata流经TFT 170和174时的这 一点处，电容器电压稳定化。流经TFT 174的电流被镜像反映于驱动TFT 176中。在像素电路 114B中，通过将Vsel设置为高电压且将电压加载于Idata，能够测量流入Idata节点的电流。 可替代地，通过将Vsel设置为高电压且将电流加载于Idata，能够测量节点处的电压。随着 TFT退化，被测电压（或电流）将变化，使得能够记录退化的测量。注意，与图5的像素电路 i HA不一样，电流现在流经OLED 180。因此，Idata节点处进行的测量现在部分地与随着时 间而降低的0LED电压有关。在像素电路114B中，图6所示的模拟电压/电流112连接至Idata 节点。电压或电流的测量能够发生在沿着数据驱动1C 110与TFT 116之间连接的任何地方。
[0072] 参照图3、图4和图6,像素电路114可以使离开TFT 116的电流得到测量且使之用作 被测TFT退化数据132。像素电路114可以使0LED效率的某一部分得到测量且使之用作被测 TFT退化数据132。像素电路114也可以使节点被充电，且测量值可以是此节点放电花费的时 间。像素电路114可以使它的任何部分被电测量。此外，给定时间内的放电/充电水平能够用 于老化检测。
[0073]参照图8,说明了应用于图4系统的补偿方案的模块的示例。图8的补偿功能模块 130包括模拟/数字(A/D)转换器140 j/D转换器140将被测TFT退化数据132转换成数字被测 TFT退化数据132B。数字被测TFT退化数据132B在TFT-像素电路转换算法模块134处转换成 计算出的像素电路退化数据136。计算出的像素电路退化数据136存储于查找表142中。因为 从一些像素电路中测量TFT退化数据可能花费长的时间，所以计算出的像素电路退化数据 136存储于查找表142以供使用。
[0074]在图8中，TFT-像素电路转换算法134是数字算法。数字TFT-像素电路转换算法134 可以在例如微处理器、FPGA、DSP或其它的器件上得到实施，但是不限于这些示例。查找表 142可以使用例如SRAM或DRAM等存储器来实施。该存储器可以在诸如微处理器或FPGA等另 外的器件中或可以是独立器件。
[0075]存储于查找表142中的计算出的像素电路退化数据136总是可用于数字数据处理 器106。因此，无须每次数字数据处理器106需要使用数据时都测量各像素的TFT退化数据 132。可以不经常地(例如，每20小时一次或更少地)测量退化数据132。另一种情况是对退化 测量使用动态时间分配，开始时高频率地提取且老化饱和后低频率地提取。
[0076]数字数据处理器106可以包括补偿模块144,其从视频源102中获取像素电路114的 输入亮度数据且根据该像素电路或其它像素电路的退化数据来修改输入亮度数据。在图8 中，模块144使用来自查找表142的信息来修改亮度数据。
[0077]注意，图8的构造可应用于图3和图6的系统。注意，查找表142是与补偿功能模块 130分离地设置的，然而，它可以在补偿功能模块130中。注意，查找表142是与数字数据处理 器106分离地设置的，然而，它可以在数字数据处理器106中。
[0078]图9图示了查找表142以及数字数据处理器106的模块144的一个示例。参照图9， TFT-像素电路转换算法模块134的输出是整数值。该整数存储于查找表142A(对应于图8的 142)。整数在查找表142A中的位置与像素在AM0LED显示装置中的位置有关。整数的值是数 字，并且相加到数字亮度数据104来补偿退化。
[0079] 例如，针对像素的明亮度，数字亮度数据可以被表示为使用8位(256个值）。246这 个值可以表示像素的最大亮度。128这个值可以表示约50%的亮度。查找表142A内的值可以 被加到亮度数据104来补偿退化的数字。因此，数字数据处理器106中的补偿模块（图7的 144)可以由数字加法器144A来实施。注意，根据使用的驱动1C，数字亮度数据可以由任何数 量的位数来表示(例如，6位、8位、10位、14位等）。
[0080] 在图3、图4、图6、图8和图9中，TFT-像素电路转换算法模块134具有作为输入的被 测TFT退化数据132或132A和作为输出的计算出的像素电路退化数据136。然而，也可以存在 输入系统的用来计算补偿数据的其它输入，如图10所示。图10图示了 TFT-像素电路转换算 法模块134的输入的示例。在图10中，TFT-像素电路转换算法模块134根据额外输入190(例 如，温度、其它电压等）、经验常数192或它们的组合来处理被测数据（图3、4、8和9的132;图5 的132A;图8和图9的132B)。
[0081] 额外输入190可以包括被测参数，例如从电流编程像素中读取的电压和从电压编 程像素中读取的电流。这些像素可能不同于从中获得被测信号的像素电路。例如，测量值从 "被测像素"中获取且与从"参考像素"中获取的另一个测量值组合使用。如下所述，为了确 定如何修改像素的亮度数据，可以使用来自显示装置中其它像素的数据。额外输入190可以 包括光测量值，例如室内环境光的测量值。分立器件或面板周边附近某类型的测试结构可 以用来测量环境光。额外输入可以包括湿度测量值、温度读数、机械应力读数、其它环境应 力读数以及来自面板上测试结构的反馈。
[0082]额外输入也可以包括经验参数192,例如由于效率降低而造成的0LED明亮度损失 (AL)，0LED电压随着时间的偏移（AV〇led)，Vt偏移的动态影响，与Vt、AVt、迀移率(μ)等 TFT性能有关的参数，像素间非均匀性，像素电路的直流(DC)偏置电压，基于电流镜的像素 电路的变化的增益，像素电路性能的基于短期和长期的偏移，由于电压降（IR-drop)和接地 反弹(ground bounce)而造成的像素电路操作电压变化。
[0083] 参照图8和图9,模块134中的TFT-像素电路转换算法和数字数据处理器106中的补 偿算法144 一起工作来将被测TFT退化数据132转换成亮度校正因子。亮度校正因子具有与 如何修改给定像素的亮度数据有关的信息，以补偿该像素的退化。
[0084] 在图9中，TFT-像素电路转换算法模块134完成该转换的大部分。它整体地计算亮 度校正值，且数字数据处理器106中的数字加法器144A仅将亮度校正值加至数字亮度数据 104。然而，系统100可以实施为:TFT-像素电路转换算法模块134仅计算退化值，并且数字数 据处理器106根据该数据来计算亮度校正因子。TFT-像素电路转换算法134可以利用模糊逻 辑、神经网络或其它算法结构来将退化数据转换成亮度校正因子。
[0085] 不管像素电路的退化如何，亮度校正因子的值都可以使可见光保持恒定。亮度校 正因子的值可以使退化像素的亮度完全不被改变;相反地，可以使非退化像素的亮度减小。 在这种情况下，整个显示装置可以随着时间逐渐失去亮度，然而均匀性可以是高的。
[0086] 可以根据非均勾性补偿算法来实施亮度校正因子的计算，该算法例如是恒定明亮 度算法、减小明亮度算法或它们的组合。可以在TFT-像素电路转换算法模块(例如，图3的 134)或数字数据处理器(例如，图3的106)上实施恒定明亮度算法和减小明亮度算法。恒定 明亮度算法被提供用于增加退化像素的明亮度以便匹配非退化像素。减小明亮度算法被提 供用于减小非退化像素244的明亮度以便匹配退化像素。可以由TFT-像素电路转换算法模 块、数字数据处理器(例如图8的144)或它们的组合来实施这些算法。注意，这些算法仅是示 例，且非均匀性补偿算法不限于这些算法。
[0087] 参照图11A至图11E，详细说明非均匀性补偿算法的实验结果。在实验的情况下， AM0LED显示装置包括多个像素电路，并且由如图3、图4、图6、图8和图9所示的系统来驱动。 注意，图11A至图11E未示出AM0LED显示装置的驱动电路。
[0088] 图11A示意性地图示了开始操作(操作时期t = 0小时）的AM0LED显示装置240。视频 源（图3、图4、图7、图8和图9的102)最初将最大亮度数据输出到各像素。因为显示装置240是 新的，所以没有像素退化。结果是:所有像素输出相等亮度且因此所有像素显示出均匀的亮 度。
[0089] 接着，如图11B所示，视频源将最大亮度数据输出到显示装置中部的一些像素。图 11B示意性地图示了已经操作例如了一定时期的AM0LED显示装置240,在该时期内，最大亮 度数据应用于显示装置中部的像素。视频源将最大亮度数据输出至像素242而将最小亮度 数据(例如，零亮度数据)输出到像素242外围的像素244。视频源长时期地维持这种情况，例 如1000小时。结果是:最大亮度处的像素242将会退化且零亮度处的像素244将不会退化。
[0090] 在1000小时处，视频源将最大亮度数据输出到所有像素。如图11C至图11E所示，结 果根据使用的补偿算法而不同。
[0091] 图11C示意性地图示了未应用补偿算法的AM0LED显示装置240。如图11C所示，如果 不存在补偿算法，那么退化像素242将会具有比非退化像素244更低的明亮度。
[0092]图11D示意性地图示了应用了恒定明亮度算法的AM0LED显示装置240。恒定明亮度 算法被实施用于增加退化像素的亮度数据，以使退化像素242的亮度数据与非退化像素244 的亮度数据匹配。例如，增加明亮度算法将增大的电流提供给有应力像素242且将恒定不变 的电流提供给无应力像素244。退化和非退化像素都具有相同的明亮度。因此，显示装置240 是均匀的。差异性的老化得到补偿且明亮度得到维持，然而需要更大的电流。因为一些像素 的电流增大，所以这将使显示装置随着时间消耗更多的电流，且因此随着时间消耗更多的 功率(这是因为功率消耗与电流消耗有关）。
[0093]图11E示意性地图示了应用减小明亮度算法的AM0LED显示装置240。减小明亮度算 法减小非退化像素的亮度数据，以使非退化像素244的亮度数据与退化像素242的亮度数据 匹配。例如，减小明亮度算法将恒定不变的0LED电流提供给有应力像素242而将减小的电流 提供给无应力像素244。退化和非退化像素都具有相同的明亮度。因此，显示装置240是均匀 的。差异性老化得到补偿且需要较低的供给电压(Vsupply)，然而明亮度随着时间而减小。 因为该算法不增加任何像素的电流，所以它将不会造成功率消耗增加。
[0094] 参照图3,组件（例如，视频源102和数据驱动1C 110)可以仅使用8位或256个离散 亮度值。因此，如果视频源102输出最大明亮度(255这个亮度值），那么就无法加上任何额外 亮度，这是因为像素已经处在系统中的组件支持的最大明亮度。同样，如果视频源102输出 最小明亮度(〇这个亮度值），那么就无法减去任何亮度。数字数据处理器106可以实施灰度 阶压缩算法来保留一些灰度阶。图12图示了包括有灰度阶压缩算法模块250的数字数据处 理器106的实施。灰度阶压缩算法250获取由256个亮度值(251)表示的视频信号104,并且将 它变换为使用更少的亮度值(252)。例如，代替由灰度阶0表示的最小明亮度，可以由灰度阶 50表示最小明亮度。同样，可以由灰度阶200表示最大明亮度。这样，保留一些灰度阶以用于 未来的增大(254)和减小(253)。注意，灰度阶偏移不反映实际期望的灰度阶偏移。
[0095] 根据本发明的实施例，整体像素电路退化的估计(预测)和亮度校正因子的产生的 方案确保显示装置的均匀性。根据本发明的实施例，能够补偿一些组件或整体电路的老化， 从而确保显示装置的均匀性。
[0096] 根据本发明的实施例，TFT-像素电路转换算法使得能够改善显示参数(例如，包括 面板的随着时间的恒定的明亮度均匀性和色彩均匀性）。因为TFT-像素电路转换算法接受 额外参数(例如，温度和环境光），所以可以补偿由于这些额外参数而造成的任何显示变化。 [0097] TFT-像素电路转换算法模块（图3、图4、图6、图8和图9的134)、补偿模块（图8的 144、图9的144A)、非均匀性补偿算法、恒定明亮度算法、减小明亮度算法和灰度阶压缩算法 可以由任何硬件、软件或具有上述功能的硬件和软件的组合来实施。软件代码、指令和/或 语句的全部或部分可以存储于计算机可读存储器中。此外，可以嵌入载波的表示软件代码、 指令和/或语句的计算机数据信号可以经由通信网络来传输。这样的计算机可读存储器和 计算机数据信号和/或计算机数据信号的载体以及硬件、软件和它们的组合也在本发明的 范围内。
[0098]再次参照图3,其图示了通过将补偿算法应用于数字数据104的发光显示系统100 的操作。特别地，图3图示了主动矩阵有机发光二极管(AM0LED)显示装置中的像素的操作。 显示系统100包括像素阵列。视频源102包括像素的亮度输入数据。亮度数据以数字输入数 据104的形式发送至数字数据处理器106。数字输入数据104能够是8位数据，其被表示为0与 255之间存在的整数值，较大的整数值对应于较高的亮度水平。例如通过将视频源102的分 辨率缩放为本机屏幕分辨率、调整色彩平衡或将伽马（gamma)校正应用于视频源102,数字 数据处理器106能够可选地操作数字输入数据104。数字数据处理器106也能够根据退化数 据136将退化校正应用于数字输入数据104。在所述操作之后，数字数据处理器106将产生的 数字数据108发送至数据驱动集成电路（IC)110。数据驱动1C 110将数字数据108转换成模 拟电压或电流输出112。数据驱动IC 110例如能够被实施为含有数模转换器的模块。模拟电 压或电流112被提供给像素电路114。像素电路114能够包括有机发光二极管(OLED)和薄膜 晶体管(TFT)。像素电路114中的一个TFT能够是将驱动电流施加于OLED的驱动TFT。响应于 流向OLED的驱动电流，OLED发出可见光126。发出的可见光126具有与通过驱动TFT流向OLED 的电流量有关的亮度。
[0099]在模拟电压或电流112是编程电压的构造中，像素电路114内的驱动TFT能够例如 通过使驱动TFT的栅极偏置根据模拟电压或电流112为OLED提供编程电压。在模拟电压或电 流112是施加于各像素的编程电流而不是编程电压的构造中，像素电路114也能够操作。利 用编程电流的显示系统100能够使用各像素电路114中的电流镜来根据施加于各像素的编 程电流通过驱动TFT将驱动电流施加于0LED。
[0100] 发出的可见光126亮度受到像素电路114内的各方面的影响，包括像素电路114内 的硬件逐渐退化。驱动TFT具有阈值电压，且由于驱动TFT的老化和应力，阈值电压会随着时 间而变化。发出的可见光126亮度能够受到驱动TFT的阈值电压、0LED两端的电压降和0LED 的效率的影响。OLED的效率是发出的可见光126的亮度与流经OLED的驱动电流之比。此外， 例如由于显示系统100中像素的差异性老化以及驱动TFT和0LED的制造公差，显示系统100 上的退化通常可能是非均匀的。显示装置100中的非均匀性通常被称为显示不均匀(mura) 或显示缺陷。在具有由TFT (其具有均匀的栅极阈值电压)驱动的OLED (其具有均匀的发光效 率和阈值电压）阵列的显示装置100中，当使用相同的模拟电压或电流112对显示装置中的 所有像素进行编程时，显示装置的亮度将是均匀的。然而，随着各像素中的0LED和TFT老化 以及退化特征变化，当被编程为相同时，显示装置的亮度不再是均匀的。
[0101] 能够通过增大被发送通过像素电路114中0LED的驱动电流的量来补偿退化。根据 本发明的实施例，能够通过调整数字数据处理器106输出的数字数据108来实施对显示装置 100的退化的补偿。数字数据处理器106接收来自补偿模块130的退化数据136。补偿模块130 接收基于像素电路114内的参数测量值的退化数据132。可替代地，发送至补偿模块130的退 化数据132能够以像素电路114内硬件方面的预期性能的估计值为基础。补偿模块130包括 用于实施例如TFT-像素电路转换算法等算法134的模块134。退化数据132能够是这样的电 数据:该电数据表示像素电路114硬件方面已经有多少发生退化。从像素电路114中测量或 估计的退化数据132能够表示像素电路114的一个或多个特征。
[0102] 在模拟电压或电流112是编程电压的构造中，通常由数字输入数据104确定编程电 压，该编程电压转换为数据驱动1C 110中的电压。本发明提供一种对各像素电路114中的非 均匀性特征进行补偿的方法，该非均匀性特征影响从各像素发出的可见光126的亮度。在数 字数据108传递到数据驱动1C 110前，通过在数字数据处理器106中调整数字输入数据104 来进行补偿。
[0103] 图13是示出了用来驱动AM0LED显示装置的光度输入数据304的压缩和补偿的数据 流程图。图13所示的数据流程图包括数字数据处理器模块306，其能够被认为是图3所示的 数字数据处理器106的实施例。再参照图13,视频源提供光度输入数据304。输入数据304是8 位整数值的集合。输入数据304包括0与255之间存在的整数值，这些值表示AM0LED显示装置 中像素的256个可能的可编程光度值。例如，255能够对应于使用最大亮度编程的像素，且 127能够对应于使用最大亮度的大概一半编程的像素。输入数据304类似于图3所示的数字 输入数据104。再次参照图13,输入数据304发送至数字数据处理器模块304。在数字数据处 理器模块304中，输入数据304被乘以四（310)以将8位输入数据304转化为10位结果数据 312。在乘以四（310)之后，结果数据312是0与1020之间存在的10位整数的集合。
[0104] 通过将8位输入数据304转化为10位结果数据312,能够使用与能够应用于8位输入 数据304的步骤相比的更加精细的步骤来操作结果数据312以用于亮度退化补偿。也能够根 据伽马校正将10位结果数据312更加精确地转化为编程电压。伽马校正是显示技术领域中 受赞赏的非线性幂次法则(power law)校正。将伽马校正应用于输入数据能够例如有利于 对人眼光度感知的自然对数作出解释。根据本发明的一个方面，将输入数据304乘以四 (310)会将输入数据304转化成更高的量化域。虽然本发明包括乘以四（310)，但是在实施 中，输入数据304能够乘以任何数来将输入数据310转化成更高的量化域。有利地，转化能够 利用乘以二的幂(例如四），但是本发明不限于此。此外，能够在不将输入数据304转化为更 高的量化域的情况下实施本发明。
[0105] 结果数据312乘以压缩因子K(314)。压缩因子K是值小于1的数。结果数据312乘以K (314)允许将10位结果数据312缩小成压缩数据316。压缩数据316是如下的10位整数的集 合:这些整数的值的范围是从0到Κ与1020的乘积。接着，压缩数据316因显示装置硬件退化 而得到补偿(318)。通过将额外数据增量与对应于各像素亮度的整数相加来补偿压缩数据 316(318)。根据发送至数字数据处理器模块306的退化数据336来进行退化补偿。退化数据 336是如下的数字数据:其表示根据显示装置硬件中的与各像素相对应的退化而将被施加 于数字数据处理器模块306内的压缩数据316的补偿量。在退化补偿(318)之后，输出压缩数 据308。补偿数据208是10位整数值的集合，这些值具有0与1023之间的可能值。压缩数据308 在一些方面类似于图3中的从数字数据处理器106中输出的数字数据108。再次参照图13,压 缩数据308供给到显示驱动器(例如，含有数模转换器的显示驱动器）以创建用于AM0LED显 示装置中像素的编程电压。
[0106] 显示装置硬件的退化可能由于不均匀缺陷（非均匀性）、由于0LED电压降、由于驱 动TFT的电压阈值和由于0LED发光效率的变化。显示装置硬件中的退化通常分别对应于施 加至像素电路以进行退化补偿的电压额外增量。对于特定像素，硬件退化补偿所需的额外 电压增量能够被称为:V不j韵、VTh、Vciled和V效率。根据V^j韵、VTh、Vciled、V效率的函数，即D (V不j韵，VTh， V〇LED，V效率)，硬件退化均能够映射到数据步骤中的相应增量。例如，上述关系能够由表达式1 给出：D (V不域3，VTh，Vciled，％率）=int [ (2nBits-1) (V不域3+VTh+VciLED+V效率)/VMax]，其中，nBi tS是被 补偿的数据集合中的位数且乂(^是最大编程电压。在表达式1中，int□是这样的函数:评价 方括号的内容且返回最接近的整数。被发送至数字数据处理器模块306的退化数据336能够 是根据表达式1提供的D(Vf±韵，V Th，Vc〇D，V辦〇的关系而创建的数字数据。在本发明的实施例 中，退化数据336能够是与将被施加于AM0LED显示装置中各像素的压缩数据的补偿量相对 应的数字数据阵列。所述数字数据阵列是偏移增量的集合，其能够通过将各像素的压缩数 据与偏移增量相加或通过将各像素的压缩数据减去偏移增量的方式而施加于压缩数据。偏 移增量的集合通常能够是具有与需要施加于AM0LED显示装置中各像素的补偿量相对应的 项(entries)的数字数据的集合。补偿量能够是根据表达式1进行退化补偿所需的数据步骤 中的增量的量。在构造中，退化数据336阵列中的位置能够对应于AM0LED显示装置中像素的 位置。
[0107] 例如，下面的表格1提供了根据图13的输入数据压缩的数值例。表格1提供了在乘 以四（310)和乘以K(314)之后的输入数据304集合的示例值。在表格1提供的示例中，K值为 0.75。在表格1中，第一列提供了输入数据304集合中的整数的示例值。第二列提供了在通过 使相应输入数据值乘以四（310)而创建的结果数据312的集合中的整数的示例值。第三列提 供了在通过使结果数据312的相应值乘以Κ而创建的压缩数据316的集合中的数的示例值， 其中，Κ的示例值为0.75。最后一列是当没有应用补偿时与第三列所示的示例压缩数据316 相对应的输出电压。最后一列被创建用于具有最大编程电压为18V的不例显不系统。在表格 1图示的数值例中，与具有二百五十五的最大输入的输入数据相对应的编程输出电压在最 大电压以下多于4.5V3.5V能够被认为是显示系统的补偿预算，并且能够被称为电压余量 (V余量)。根据本发明的方面，4.5V被用来提供AM0LED显示装置中的像素退化补偿。
[0108] 表格1:输入数据压缩的数值例
[0109]
[0110] 根据本发明的实施例，可用于提供退化补偿的电压量是Vi*的量能够有利地 得到保留以对AM0LED显示装置中的亮度退化最严重的像素的退化进行补偿。通过保留 的量来补偿退化最严重的像素，能够有利地维持显示装置的相对光度。由这样的表达式2给 出对AM0LED显示装置中的具有最大退化量的像素进行补偿所需的V余量的量:V余i：=max[V不坡3 +VTh+V0LED+V效率]。在表达式2中，V不均S3、VTh、V〇LED和V效率分别能够是与对显不装置中的像素进行 补偿所需的额外电压的量相对应的值的阵列，并且值的阵列中的项能够对应于显示装置中 的各像素。即，韵能够是对显示不均匀或非均匀性缺陷进行补偿所需的电压的阵列;V Th能 够是显示装置中像素的驱动TFT的阈值电压的阵列；Vqled能够是显示装置中像素的0LED电 压的阵列;且V效率能够是对显示装置中像素的0LED效率退化进行补偿所需的电压的阵列。在 表达式2中，max[]是这样的函数:评价方括号内的值的阵列且返回阵列中的最大值。
[0111] 如参照图13和表格1能够理解地，K的选择能够影响可用来对显示退化进行补偿的 _的量。选择较小值的K导致较大量的V余量。在本发明的由于显示装置老化而造成补偿需求 随着时间增加的构造中，根据显示装置随着时间的老化，Κ值能够有利地随着时间减小。Κ的 减小能够使显示装置上的均匀补偿成为可能，以使接收相同数字输入数据的像素实际上发 出相同亮度的光，但是均匀补偿是以整个显示装置的总体亮度减小为代价的。图14至图17 提供选择及调整Κ的方法。
[0112] 图14是图示了根据显示需求和像素电路设计来选择压缩因子的方法的流程图。在 图14的流程图所示的方法的操作中，分析显示需求和显示装置的像素电路设计来估计显示 装置中像素的V不i韵、V Th、VQLED和V效率中的最大值(405)。例如，能够根据从与含有和显示装置 100中的像素电路类似的像素电路的显示装置的老化有关的实验结果中得到的经验数据来 实施估计(405)。可替代地，能够根据显示装置100中像素电路的预期性能的数值模型或基 于软件的仿真模型来实施估计(405)。估计(405)也能够解释余量电压的额外安全裕度以说 明显示装置100的像素电路中的统计可预测变化。响应于估计(405)，计算出需要的电压余 量(410)。根据表达式2来计算出需要的电压余量V余量。一旦计算出V余量，就根据如下的表达式 3来计算出压缩因子K(415):K=l-V^i/VM ax，其中，Vmm是显示装置100的最大编程电压。然 后，设置压缩因子K(420)以用于压缩和补偿算法，例如图13的数据流程图所示的压缩算法。
[0113] 图15是图示了根据预定的余量调整曲线来选择压缩因子的方法的流程图。选择余 量调整曲线(505)。图15流程图中的第一模块505将三个可能的余量调整曲线图形化地图示 为曲线1、曲线2和曲线3。图示的曲线是Κ相对于时间的图形。时间轴例如能够是显示装置 1 〇〇的使用小时数。在所有三个曲线中，Κ随着时间减小。通过使Κ随着时间减小，电压的添加 量(V余量)可用于补偿。第一模块505中的示例曲线包括曲线1，曲线1将Κ维持在恒定水平直至 达到时间阈值且Κ在时间阈值后随着使用时间线性地减小。曲线2是阶梯曲线，其将Κ维持在 恒定水平一定时间然后将Κ减小至更小的值，该更小的值被维持直至另一时间点，在另一时 间点该更小的值被再次减小。曲线3是线性减小曲线，其提供的Κ随着使用时间线性地逐渐 减小。根据用户对显示装置寿命期间使用的补偿技术的偏好，能够通过用户曲线设置来选 择曲线。例如，用户可能想要在降低亮度前将显示装置的总体最大亮度维持特定的使用小 时数。另一个用户可能接收从显示装置寿命的起点开始逐渐减小亮度。
[0114] 一旦选择余量调整曲线（505)，就监测显示装置使用时间（510)。在给定的使用时 间，根据使用时间和被选曲线来确定压缩因子Κ的值(515)。然后，设置压缩因子Κ(520)，并 且继续监测显示装置的使用时间（510)。在设置Κ(520)后，Κ能够用于压缩和补偿算法，例如 图13的数据流程图所示的压缩算法。根据本发明的方面，图15所示的设置和调整Κ的方法是 设置和调整Κ的动态方法，这是因为Κ值根据显示装置100的使用时间而随着时间更新。
[0115] 图16是图示了根据对超过在先补偿阈值的退化数据进行的动态测量来选择压缩 因子的方法的流程图。从显示装置100中像素的像素电路的各方面获取测量值，以测量 V不域3、VTh、VQLED和V?(605)且根据表达式2计算V余量。然后，通过计算差值的方式将在当前时 间t2计算出的V余量值与在先前时间tl计算出的V余量值进行比较(610)。差值是AV余量且根据这 样的表达式5来计算：AV^i=(V余量) t2-(V余量)tl。在表达式5中，tl是上次用来调整补偿因子Κ 的时间且t2是当前时间。表达式5的右手边的下标表示对圆括号内的量进行评价的时间。
[0116] 然后，将计算出的Δ 值与补偿阈值Vthresh进行比较（615)。如果Δ 超过 Vthresh，那么修改K(620)。如果Δ V鑛小于或等于Vthresh，那么不修改K。能够根据如下的表达 式6来修改K值:K新=Κι日/A-B，其中，K新是K的新值，Κι日是K的旧值，且A和B是为应用程序和不同 技术而设置的值。例如，能够根据从实验得到的经验结果来设置A和B，该实验检查由于与用 于驱动各像素 OLED的与显示装置100中使用的像素电路类似的像素电路的老化而造成的特 征退化。类似的测量或用户输入也能够用来设置V thresh。然后，设置压缩因子K(625)以供用 于压缩和补偿算法，例如图13的数据流程图所示的压缩算法。继续测量退化测量值(605)， 继续计算A V余量(610)，且每当Δ V余量超过Vthresh就根据表达式6来更新Κ(620)。根据本发明的 方面，图16所示的调整Κ的方法是调整Κ的动态方法，这是因为Κ值根据从显示装置100内的 像素电路收集的退化测量值而随着时间被更新。
[0117]可替代地，能够根据基于被测V余量的表达式3来修改压缩因子(620)。根据图16所示 的流程图提供的方法的方面，当修改Κ时(620)，Κ值得到维持直至阈值事件发生(615)。实施 图16中提供的方法来调整压缩因子Κ能够导致Κ根据阶梯曲线随着时间减小。
[0118] 图17是图示了根据对超过先前被测最大值的退化数据进行的动态测量来选择压 缩因子的方法的流程图。从显示装置100中像素的像素电路方面获取测量值，以测量V不i韵、 VTh、Voled和V效率(605)。V不i韵、VTh、Voled和V效率的测量值被称为退化测量值。选择退化测量值中 的最大值(710)。能够根据表达式2来选择最大退化值。对退化测量值进行测量(605)和对最 大值进行选择(710)的组合被提供用于确定施加于显示装置内像素的最大补偿。将最大值 与先前被测退化测量值中的先前被测最大值进行比较(715)。如果当前被测最大值超过先 前被测最大值，那么根据基于当前退化测量值的表达式2来计算￥(410)。接着，根据表达 式3来确定压缩因子K(720)。设置压缩因子(725)且使用新的最大值来更新最大值以用于比 较(715)。设置压缩因子(725)以供用于压缩和补偿算法，例如图13的数据流程图所示的压 缩算法。类似于图16提供的方法，图17的流程图所示的方法是根据从显示装置100内的像素 电路中不断地收集的退化测量值来调整Κ的动态方法。
[0119] 能够通过组合上面公开的设置和调整压缩因子Κ的方法来实施本发明，以创建足 量的电压余量，所述电压余量允许在数字数据被传递到数据驱动1C前将补偿施加于所述数 字数据。例如，根据图16或图17的设置和调整Κ的方法也能够如同图15-样包括用户选择曲 线。
[0120] 在本发明的实施例中，图14至图17提供的选择和调整压缩因子Κ的方法能够与图 13所示的数字数据操作结合使用以在维持显示装置的均匀光度的同时操作显示装置。在构 造中，上述的方法通过补偿显示装置内的像素的退化以能够维持显示装置的相对光度。在 构造中，上述的方法通过补偿像素的像素电路内的退化能够针对给定数字输入维持显示阵 列中像素的光度。
[0121] 图18是图示了定期调整峰值亮度的补偿方法的流程图。在步骤802处根据补偿水 平来调整在步骤801处由显示装置设置的初始峰值亮度。在步骤803处计算各像素用来提供 峰值明亮度的被补偿值后，在步骤804处计算具有比阈值电压更大的值的像素数量。如果该 数大于阈值数（阈值_误差），那么在步骤805处减小峰值亮度（明亮度)直至该数小于阈值_ 误差。
[0122] 1.能够通过对功率、温度或任何其它显示因素进行控制的应用程序或算法来设置 初始明亮度。
[0123] 2.像素值能够是被传递到显示驱动器的数据、像素亮度或像素电流的数据。人们 能够计算一个以上像素值以与一个以上阈值进行比较。
[0124] 3.能够根据例如最大可用被补偿余量和老化加速因子等不同条件来设置阈值。例 如，当像素电流增大以补偿0LED老化时，0LED老化加速。因此，人们能够设置阈值来限制老 化加速。所述阈值能够是一个以上且能够针对各子像素而不同。
[0125] 4.能够将阈值_误差设置为具有错误补偿水平的像素的最大容许数。对于不同的 阈值(像素值)能够存在不同的阈值_误差值。
[0126] 5.在多个阈值的情况下，能够存在优先级列表，在列表中，具有较高优先级的值的 条件需要首先被固定。
[0127] 6.补偿因子能够包括均匀性补偿、老化补偿、温度补偿和与显示性能有关的其它 调整。
[0128] 7.能够在事件(例如，通电、断电、重新调整补偿因子等）中或在用户(应用程序)请 求中进行定期调整。
[0129] 图19是图示了定期调整操作条件的补偿方法的流程图。在步骤901处设置初始操 作条件(例如，电压、电流、灰度级等），在步骤902处计算用于像素的补偿因子。在于步骤903 处计算用于峰值明亮度补偿的像素值后，在步骤904处计算具有比阈值更大的值的像素数。 如果该数大于阈值数(阈值_误差），那么在步骤905处调整操作条件以致具有大于阈值的值 的像素数小于阈值_误差。然后，在步骤906处，根据新的电压水平来重新调整阈值。
[0130] 1.能够通过对功率、温度或任何其它显示因素进行控制的应用程序或算法来设置 初始操作条件。
[0131] 2.像素值能够是传递到显示驱动器的数据、像素亮度或像素电流。人们能够计算 一个以上像素值以与一个以上阈值进行比较。
[0132] 3.能够根据例如最大可用被补偿余量等不同条件来设置阈值。
[0133] 4.能够将阈值_误差设置为具有错误补偿水平的最大容许像素。对于不同的阈值 (像素值)能够存在不同的阈值_误差。
[0134] 5.补偿因子能够包括均匀性补偿、老化补偿、温度补偿和与显示性能有关的其它 调整。
[0135] 6.在多个阈值的情况下，能够存在优先级列表，其列表中，具有较高优先级的值的 条件需要首先被固定。
[0136] 7.能够在事件(例如，通电、断电、重新调整补偿因子等）中或在用户(应用程序)请 求中进行定期调整。
[0137] 亮度调整和显示操作条件的组合，即混合调整可以用来满足阈值_误差值。
[0138] 1.在一种情况下，将不同的阈值分配给不同的参数(例如，将一些分配给亮度调整 且将一些分配给显示操作条件）。例如，能够将老化加速因子阈值分配给亮度调整且能够将 均匀性值分配给显示操作条件算法。此外，一些阈值相对于其它阈值能够具有优先级以便 首先固定较高优先级的值。
[0139] 2.在另一种情况下，能够存在对各参数的百分比校正。例如，能够限制亮度的最大 变化(或亮度的减小率）。在这种情况下，如果根据允许的速率进行亮度调整后，留有一些阈 值_误差，那么通过操作条件调整来固定它们。
[0140] 3.在又一种情况下，人们能够使用前述两种情况的混合(一些阈值受到具体参数 的控制(例如，老化加速受到亮度调整算法的控制）），且将一些阈值分配给这两种算法。
[0141] 本发明说明了对AM0LED显示装置的均匀光度进行维持，但是提出的技术不限于 此。本发明可应用于含有如下器件的阵列的一系列系统:所述器件具有响应于数据输入而 受激的特征，并且寻求均匀地维持所述特征。例如，本发明适用于传感器阵列、存储单元和 固态发光二极管显示装置。本发明对激发感兴趣的特征的数据输入进行修改以维持均匀 性。虽然把用于压缩和补偿数字光度数据来维持AM0LED显示装置光度的本发明说明为利用 了 TFT和0LED，但是本发明适用于具有包括发光器件阵列的显示装置的类似设备。
[0142] 虽然已经图示和说明了本发明的特定实施例和用途，但是应理解:本发明不限于 本文中公开的精确构造和组成，并且根据前述说明，在不偏离随附权利要求限定的本发明 的实质和范围的情况下，各种变型、改变和变化能够是显然的。
【主权项】
1. 一种对OLED显示装置中像素的编程值进行调整以补偿所述显示装置的非均匀性或 老化的方法，所述方法包括： 设置初始峰值亮度值， 计算所述显示装置中所述像素的补偿值， 确定具有比补偿预定阈值更大的补偿值的像素的数量，且 如果确定的具有比所述预定阈值更大的补偿值的所述像素的数量大于预定阈值数，那 么减小设置的所述初始峰值亮度值直至确定的所述像素的数量小于所述预定阈值数。2. 如权利要求1所述的方法，其中，通过对功率、温度或其它显示因素进行控制的应用 程序或算法来设置所述初始峰值亮度值。3. 如权利要求1所述的方法，其中，所述补偿值是像素驱动数据、像素亮度数据和像素 电流数据中的至少一者。4. 如权利要求1所述的方法，其中，所述补偿预定阈值以最大可用补偿余量和老化加速 因子中的至少一者为基础。5. 如权利要求1所述的方法，其中，所述预定阈值数是具有错误补偿水平的像素的最大 容许数。6. 如权利要求1所述的方法，其中，所述补偿值以对所述显示装置的非均匀性、老化、温 度和其它显示性能因素中的至少一者进行的补偿为基础。7. 如权利要求1所述的方法，其中，响应于预定的事件或响应于用户发起的请求，定期 地实现所述减小。8. -种对0LED显示装置中像素的操作条件进行调整以补偿所述显示装置的非均匀性 或老化的方法，所述方法包括： 设置初始操作条件值， 计算所述显示装置中所述像素的补偿值， 确定具有比补偿预定阈值更大的补偿值的像素的数量，且 如果确定的具有比所述预定阈值更大的补偿值的所述像素的数量大于预定阈值数，那 么调整设置的初始操作条件值直至确定的所述像素的数小于所述预定阈值数。9. 如权利要求8所述的方法，其中，通过对功率、温度或其它显示因素进行控制的应用 程序或算法来设置所述初始操作值。10. 如权利要求8所述的方法，其中，所述补偿值是像素驱动数据、像素亮度数据和像素 电流数据中的至少一者。11. 如权利要求8所述的方法，其中，所述补偿预定阈值以最大可用补偿余量和老化加 速因子中的至少一者为基础。12. 如权利要求8所述的方法，其中，所述预定阈值数是具有错误补偿水平的像素的最 大容许数。13. 如权利要求8所述的方法，其中，所述补偿值以对所述显示装置的非均匀性、老化、 温度和其它显示性能因素中的至少一者进行的补偿为基础。14. 如权利要求8所述的方法，其中，响应于预定的事件或响应于用户发起的请求来定 期地实现所述减小。15. -种对0LED显示装置中像素的操作条件进行调整以补偿所述显示装置的非均匀性 或老化的方法，所述方法包括： 设置初始的峰值亮度值和初始的操作条件值， 计算所述显示装置中所述像素的补偿值， 确定具有比补偿预定阈值更大的补偿值的像素的数量，且 如果确定的具有比所述预定阈值更大的补偿值的所述像素的数量大于预定阈值数，那 么调整设置的所述峰值亮度值和所述操作条件值直至确定的所述像素的数量小于所述预 定阈值数。16. -种对OLED显示装置中像素的编程值进行调整以补偿所述显示装置的非均匀性或 老化的显示退化补偿系统，所述系统包括控制器，所述控制器被编程用来： 设置初始峰值亮度值， 计算所述显示装置中所述像素的补偿值， 确定具有比补偿预定阈值更大的补偿值的像素的数量，且 如果确定的具有比所述预定阈值更大的补偿值的所述像素的数量大于预定阈值数，那 么减小设置的所述初始峰值亮度值直至确定的所述像素的数量小于所述预定阈值数。17. 如权利要求16所述的系统，其中，通过对功率、温度或其它显示因素进行控制的应 用程序或算法来设置所述初始峰值亮度值。18. 如权利要求16所述的系统，其中，所述补偿值是像素驱动数据、像素亮度数据和像 素电流数据中的至少一者。19. 如权利要求16所述的系统，其中，所述补偿预定阈值以最大可用补偿余量和老化加 速因子中的至少一者为基础。20. 如权利要求16所述的系统，其中，所述预定阈值数是具有错误补偿水平的像素的最 大容许数。21. 如权利要求16所述的系统，其中，所述补偿值以对所述显示装置的非均匀性、老化、 温度和其它显示性能因素中的至少一者进行的补偿为基础。22. 如权利要求16所述的系统，其中，响应于预定的事件或响应于用户发起的请求来定 期地实现所述减小。23. -种对OLED显示装置中像素的操作条件进行调整以补偿所述显示装置的非均匀性 或老化的显示退化补偿系统，所述系统包括控制器，所述控制器被编程用来： 设置初始操作条件值， 计算所述显示装置中所述像素的补偿值， 确定具有比补偿预定阈值更大的补偿值的像素的数量，且 如果确定的具有比所述预定阈值更大的补偿值的所述像素的数量大于预定阈值数，那 么调整设置的初始操作条件值直至确定的所述像素的数小于所述预定阈值数。24. 如权利要求23所述的系统，其中，通过对功率、温度或其它显示因素进行控制的应 用程序或算法来设置所述初始操作值。25. 如权利要求23所述的系统，其中，所述补偿值是像素驱动数据、像素亮度数据和像 素电流数据中的至少一者。26. 如权利要求23所述的系统，其中，所述补偿预定阈值以最大可用补偿余量和老化加 速因子中的至少一者为基础。27. 如权利要求23所述的系统，其中，所述预定阈值数是具有错误补偿水平的像素的最 大容许数。28. 如权利要求23所述的系统，其中，所述补偿值以对所述显示装置的非均匀性、老化、 温度和其它显示性能因素中的至少一者进行的补偿为基础。29. 如权利要求23所述的系统，其中，响应于预定的事件或响应于用户发起的请求来定 期地实现所述减小。30. -种对OLED显示装置中像素的操作条件进行调整以补偿所述显示装置的非均匀性 或老化的显示退化补偿系统，所述系统包括控制器，所述控制器被编程用来： 设置初始的峰值亮度值和初始的操作条件值， 计算所述显示装置中所述像素的补偿值， 确定具有比补偿预定阈值更大的补偿值的像素数，且 如果确定的具有比所述预定阈值更大的补偿值的像素的数量大于预定阈值数，那么调 整设置的所述峰值亮度值和所述操作条件值直至确定的所述像素的数量小于所述预定阈 值数。
【文档编号】G09G3/3225GK106030690SQ201480075889
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2014年12月15日
【发明人】阿罗基亚·内森, 戈尔拉玛瑞扎·恰吉, 斯特凡·亚力山大, 佩曼·塞尔提, 理查德·艾-恒·黄, 科宾·丘奇
【申请人】伊格尼斯创新公司