专利名称：对自发光式显示器中的光谱内容的控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及对显示器中的光谱内容的控制，更具体地说，本发明涉及对自发光式显示器中的光谱内容的控制。
背景技术：
例如在诸如计算机系统、手持电子装置、标示牌和电视之类的应用中所使用的一种常用显示器类型是液晶显示器(LCD)。LCD是“透射式(transmissive)”显示器。就是说，其像素单元产生或过滤颜色，但是需要使用背光来照亮其颜色。
等离子显示屏(PDP)和有机发光二极管(OLED)显示器与LCD的不同之处在于，它们都是“自发光式的”。就是说，其像素单元不仅产生颜色，还照亮其颜色。PDP、OLED和其他自发光式显示技术的好处在于，背光的消除有时能够使这些显示器制造得更薄，并且能够以更低成本进行制造。自发光式显示器通常还提供了比透射式显示器更宽的视角。
发明内容
在一个实施例中，公开了一种自发光式显示器，其包括多个自发光式像素单元、多个光电传感器以及一个控制系统。光电传感器散布于像素单元之间，用于测量像素单元所发射的光。控制系统耦合到光电传感器和像素单元，用于1)将光测量结果与一个或多个光谱参考对象进行比较，2)响应于比较结果来设置驱动信号参考值，以及3)基于参考值而产生动态像素单元驱动信号。
在另一实施例中，公开了一种用于对自发光式显示器的光谱内容进行校准的方法，该方法包括使多个自发光式像素单元中的至少一些像素单元发光。然后对光进行测量，并且与一个或多个光谱参考对象进行比较。响应于这些比较结果来设置驱动信号参考值。然后基于参考值而产生动态像素单元驱动信号。
还公开了其他的实施例。
在附图中示出了本发明的解释性并且当前优选的实施例，在附图中图1示出了像素单元、传感装置以及用于控制自发光式显示器中的光谱内容的控制装置的示例性正视图；图2示出了图1所示装置的侧视图；以及图3示出了用于对自发光式显示器中的光谱内容进行校准的示例性方法。
具体实施例方式
与透射式显示器(例如LCD)不同，自发光式显示器(例如OLED显示器和PDP)的像素单元能够产生颜色，并且照亮颜色。通常，将使用多个(或一组)像素单元来形成单个图像像素(即所显示的图像中的一点)的颜色。通常，一组像素单元将采用红色、绿色和蓝色(RGB)像素单元的形式。
在制造或测试期间，可以对自发光式显示器的像素单元进行校准，以便在利用相同颜色信息进行编程时，相同颜色的像素单元产生相同色调和强度的颜色。在一组RGB像素单元的情况下，通过改变该组中各个像素单元所产生的强度比，就可以改变这样一组像素单元所产生的颜色；并且通过增大或减小该组像素单元中的所有像素单元的强度，就可以改变这样一组像素单元所产生的颜色的强度。通过改变像素单元的一个或多个驱动信号来调整像素单元的强度。通常，这些驱动信号表现为施加到每个像素单元上的，或者施加到像素单元组上的电流或电压的形式。
由于老化、环境条件(例如温度)以及制造容差的影响，自发光式显示器中的像素单元的颜色和强度会发生漂移。没有对这些漂移进行补偿的装置，用户则可能对显示器的图像产生不满。
图1和2示出了包括多个自发光式像素单元(例如单元102-118)的自发光式显示器100。作为示例，示出的像素单元102-118包含红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)像素单元，它们被组合成RGB组。在显示器100的正常操作期间，对RGB组中的像素单元102-106进行编程，以产生各种强度的光，将这些光混合在一起，从而产生单个图像像素(即所显示图像中的单个点)的颜色。在另一实施例中，可能利用更多或者更少的像素单元来产生图像像素的颜色。例如，在单色显示器中，可以用单个像素单元来控制单个图像像素的颜色。
图1和2中所示出的像素单元102-118的数量仅仅是代表性的，并且实际的显示器100将可能包括几千个，甚至几百万个像素单元。而且，图1和2中所示出的像素单元102-118的结构和方向也仅仅是代表性的，并且可以依赖于像素单元构成其一部分的自发光显示器(例如PDP或OLED显示器)的类型，而对实际的像素单元进行各种配置。
显示器100还包括传感装置120、122、124、126、128以及控制装置200。传感装置120-128用于测量像素单元102-118所发出的光，而控制装置200则用于1)将光的测量结果与一个或多个光谱参考对象进行比较，2)响应于比较结果来设置驱动信号参考值，并且随后3)基于参考值而产生动态像素单元驱动信号。
作为示例，传感装置120-128可以包括多个诸如光电二极管之类的光电传感器，其对光强度进行测量。在一个实施例中，至少将光电传感器120-128中的一些散布于像素单元102-118之间，以便对像素单元中的一个或多个所输出的光进行测量。例如，图1示出了放置于四组RGB像素单元组130、132、134、136之间的一些光电传感器(例如光电传感器122)。
一种用于测量图1所示的RGB像素单元所产生的光的方法是只驱动红色像素单元102、108、114，并且随后让传感装置120-128测量从其输出的光。如果光电传感器是为每个像素单元(或者像素单元的RGB组)提供的，那么光电传感器所测量的光可用来为其对应的红色像素单元设置驱动信号参考值。另一方面，如图1所示，如果光电传感器122被放置在一组像素单元130-136附近，那么它的光测量结果可被用来为它被配置来感知的多个红色像素单元中的每一个单元设置驱动信号参考值(或者多个值)。可替换地，可以将受给定红色像素单元影响的各个光电传感器的光测量结果组合起来。在这种方式下，可以使用多个光电传感器的光测量结果来估计单个红色像素单元的光输出。
在测量出红色像素单元102、108、114(或者任意其他颜色的像素单元)所产生的光之后，可以利用相似的方式对由其他颜色的像素单元(例如绿色104、110、116和蓝色106、112、118)所产生的光进行测量。
另一种用于测量图1所示的RGB像素单元130-136所产生的光的方法是用两个或更多个光电传感器来代替每个光电传感器120-128，所述两个或更多个光电传感器中的每个都包括滤波器，以便只测量预定颜色(或颜色范围)的光。在这种方式下，可以同时驱动所有的像素单元102-118，并且同时得到所有的光测量结果。注意，为了对各个像素单元102-118进行最大的控制，可以将每一组RGB像素单元130-136与一组经滤波的光电传感器相关联。可替换地，为了节省成本，可以使用比图1所示更少的光电传感器。但是，光电传感器的数量越少，自发光式显示器100对其像素单元102-118中的各个像素单元所产生的光的控制力则越小。
在显示器100的一个实施例中，光的测量是经由光电二极管120-128而完成的，所述光电二极管120-128的电流被转换为电压，然后被数字化。
控制装置200(图2)可以采取硬件、固件和/或基于软件的控制系统的形式。在控制系统200的一个实施例中，要保存诸如红色、绿色和蓝色光的多种光颜色(或波长)中的每一种的光谱参考对象。然后将不同颜色光的测量结果与其相应的光谱参考对象进行比较。作为示例，每个光谱参考对象可以采用数字值的形式。这些数字值可以被硬连线，被烧制到存储器中，或者通过软件或固件进行编程。在一个实施例中，光谱参考对象是从对显示器100的用户输入中获得的，或者是从对显示器100所附接的计算机的用户输入中(例如通过用户为显示器设置色温)获得的。光测量结果与其相应的光谱参考对象之间的比较结果指示出由一个或多个像素单元102-118所产生的光谱内容是否在范围内。
控制装置200还可以存储显示器中的像素单元102-118中的一个或多个(并且优选地是全部)像素单元的驱动信号参考值。这些驱动信号参考值是产生动态像素单元驱动信号的基线。换句话说，驱动信号参考值指示出使多个像素单元102-106产生预定的光谱内容的驱动信号。但是，假设大多数显示器100本质上是动态的(即其显示的文本或图像随时间而改变)，其像素单元则需要产生变化的光谱内容。该变化的光谱内容是通过响应于驱动信号参考值而产生动态像素单元驱动信号而产生的。在这种方式下，显示器的像素单元102-118的光谱内容与如下的基线有关，所述基线至少部分是从测量出的显示器像素单元102-118的光谱内容中得到的。当显示器的光谱内容的测量结果显示，显示器的光谱内容在范围之外时，将驱动信号参考值设置为新值，期望所述新值将把显示器的光谱内容带入范围之内。
当控制装置200为显示器的像素单元102-118中的每一个设置不同的驱动信号参考值时，将获得对显示器的光谱内容的最大控制。但是，当像素单元的光谱内容已经恶化到如下的情形时，控制可能会加倍，在所述情形中，无法产生将把单元的光谱内容带入范围内的驱动信号。
在一个实施例中，在显示器100的配置模式期间，控制装置200从传感装置120-128获得光测量结果，并且执行光测量结果的比较以及参考值的设置。然后在显示器100的正常操作期间，可以产生动态驱动信号。配置模式可以用各种方式来触发。例如，显示器100可以包括电源开关，当激活该电源开关时，则在显示器100的正常操作之前启动配置模式。可替换地(或者可附加地)，显示器可以包括用于将显示器100连接到计算机系统的I/O端口，并且通过显示器的I/O端口接收到预定命令就可以启动配置模式。
在另一实施例中，可以在显示器100的正常操作期间进行光测量，并且设置参考值。在该实施例中，显示器的像素单元102-118中的一些或全部可以周期性地暂时显示预定的光谱内容，所述预定的光谱内容可以被测量，以由显示器的控制装置200来评价。但是，这样的实施例虽然可行，它有时却可能导致屏幕闪烁。
在图1和2中，所示出的显示器的像素单元102-118和传感装置120-128被安装在公共衬底138上。但是，它们不一定如此。在一个实施例中，衬底138用于提供显示器的像素单元102-118、传感装置(例如光电传感器120-128)以及控制装置200之间的互连。还应注意，控制装置200不一定是集中式控制系统(例如分离的集成电路)，并且控制装置200的元件例如可以散布于像素单元102-118之间。
应当注意，除了可以用在“实战中”对显示器的像素单元102-118的光谱内容进行校准之外，这里所公开的传感装置120-128和控制装置200还可以用在最初的显示器校准期间(例如在制造和测试期间)。
图3示出了用于校准自发光式显示器的光谱内容的示例性方法300。作为示例，可以利用图1和2中所示的装置100来执行方法300。根据方法300，使多个自发光式像素单元中的至少一些发光(302)。然后对它们所发出的光进行测量(304)，并且与一个或多个光谱参考对象进行比较(306)。之后，响应于比较结果来设置驱动信号参考值(308)，并且基于参考值而产生动态像素单元驱动信号(310)。优选地，该方法的动作是自动执行的，因此显示器自我校准不需要用户的输入。
在方法300的一个实施例中，显示器的像素单元包括两种或更多种颜色的像素单元，并且使这些像素单元以颜色组的形式产生光，并且对每个颜色组进行光测量。作为示例，可以在启动显示器所附接的计算机时，或者在对显示器加电时，使像素单元以颜色组的形式发光。也可以在配置模式期间，使像素单元以颜色组的形式发光，并且随后在显示器的正常操作期间，产生动态像素单元驱动信号。
虽然这里已经详细描述了本发明的解释性并且当前优选的实施例，但是将会理解，可以另外以不同的方式实施和利用创造性的概念，并且想要将所附的权利要求书解释为包括了除现有技术的限制之外的这些变化。
权利要求
1.一种自发光式显示器，包括多个自发光式像素单元；多个光电传感器，所述多个光电传感器散布于所述像素单元之间，用于对所述像素单元发射的光进行测量；以及控制系统，所述控制系统耦合到所述光电传感器和所述像素单元，用于将所述光测量结果与一个或多个光谱参考对象进行比较，响应于所述比较结果来设置驱动信号参考值，并且基于所述参考值而产生动态像素单元驱动信号。
2.如权利要求1所述的显示器，其中所述自发光式像素单元包括等离子显示屏像素单元。
3.如权利要求1所述的显示器，其中所述自发光式像素单元包括有机发光二极管像素单元。
4.如权利要求1所述的显示器，其中所述光电传感器包括光电二极管。
5.如权利要求1所述的显示器，其中所述光电传感器与所述像素单元之间具有一对一的对应关系。
6.如权利要求1所述的显示器，其中至少放置一些光电传感器来测量来自一组像素单元的光。
7.如权利要求6所述的显示器，其中所述一组像素单元包括相应的红色、绿色和蓝色像素单元。
8.如权利要求6所述的显示器，其中所述一组像素单元包括多个同样颜色的像素单元。
9.如权利要求1所述的显示器，其中不同的光电传感器被配置来测量不同颜色的光，并且其中所述控制系统将不同颜色光的测量结果与不同的光谱参考对象进行比较。
10.如权利要求1所述的显示器，其中所述光测量结果是光强度的测量结果。
11.如权利要求1所述的显示器，其中i)所述控制系统在所述自发光式显示器的配置模式期间，从所述光电传感器获得所述光测量结果，并且执行所述比较和设置动作，并且ii)在所述自发光式显示器的正常操作期间，执行所述动态驱动信号的产生。
12.如权利要求11所述的显示器，还包括电源开关，当激活所述电源开关时，所述电源开关在所述显示器的正常操作之前启动所述配置模式。
13.如权利要求11所述的显示器，还包括用于将所述显示器连接到计算机系统的I/O端口，其中通过所述显示器的I/O端口接收到预定命令将会启动所述配置模式。
14.一种自发光式显示器，包括多个自发光式像素单元；传感装置，用于测量所述像素单元发射的光；以及控制装置，用于将所述光测量结果与一个或多个光谱参考对象进行比较，响应于所述比较结果来设置驱动信号参考值，并且基于所述参考值而产生动态像素单元驱动信号。
15.一种用于对自发光式显示器的光谱内容进行校准的方法，包括使多个自发光式像素单元中的至少一些像素单元发光；测量所述光；将所述光测量结果与一个或多个光谱参考对象进行比较；响应于所述比较结果来设置驱动信号参考值；以及基于所述参考值而产生动态像素单元驱动信号。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述像素单元包括两种或更多种颜色的像素单元；并且使所述像素单元以颜色组的形式发光，并且对每个颜色组执行光测量。
17.如权利要求16所述的方法，其中在启动附接到所述显示器的计算机时，使所述像素单元以颜色组的形式发光。
18.如权利要求16所述的方法，其中在对所述显示器加电时，使所述像素单元以颜色组的形式发光。
19.如权利要求16所述的方法，其中在配置模式期间，使所述像素单元以颜色组的形式发光，并且其中在所述显示器的正常操作期间，产生所述动态像素单元驱动信号。
20.如权利要求15所述的方法，其中所述方法的动作由所述显示器自动执行。
全文摘要
一种自发光式显示器可以包括多个自发光式像素单元、多个光电传感器以及控制系统。光电传感器散布于像素单元之间，用于测量像素单元所发射的光。控制系统耦合到光电传感器和像素单元，用于1)将光测量结果与一个或多个光谱参考对象进行比较，2)响应于比较结果来设置驱动信号参考值，以及3)基于参考值而产生动态像素单元驱动信号。一种用于对自发光式显示器的光谱内容进行校准的方法，该方法包括使多个自发光式像素单元中的至少一些像素单元发光。然后对光进行测量，并且与一个或多个光谱参考对象进行比较。响应于这些比较结果来设置驱动信号参考值。然后基于参考值而产生动态像素单元驱动信号。
文档编号H01L27/32GK1710642SQ20051007180
公开日2005年12月21日 申请日期2005年5月20日 优先权日2004年6月18日
发明者下西纯雄 申请人:安捷伦科技有限公司