显示器的亮度偏差补偿设备以及补偿方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种显示器的亮度偏差补偿设备以及补偿方法，并且更具体地讲，涉及使用有机电致发光器件作为显示器的像素的显示器件的有机电致发光器件的亮度偏差补偿设备以及补偿方法。
【背景技术】
[0002]最近，使用有机电致发光器件(以下称为“有机EL器件”)作为显示器的像素的有机电致发光显示器(以下也简称为“有机发光显示器”)引起广泛的关注。本文中使用有机电致发光器件作为发光器件的有机发光显示器质轻且薄，并且比其他显示器具有更出色的亮度特性和视角特性，并且因此有望成为下一代平板显示器件。
[0003]有机电致发光器件具有这样一种结构:包括有机化合物的有机发光层插入到形成在例如玻璃的透明基板上的由阳极和阴极组成的一对电极之间，并且是这样一种发光设备:其中空穴和电子从这对电极被注入到有机发光层中，并且这些空穴和电子在其中重新结合以产生激子，从而通过发出在激子失去激发态时产生的光来执行显示等。
[0004]有机发光层是由有机材料制成的薄膜层，其中发出的光的颜色以及将电流转换成光的转换效率由形成有机发光层的有机材料的成分确定，并且不同的有机材料产生具有互不相同的颜色的光。
[0005]然而，当长时间使用显示器时，有机材料性能降低(degraded)并且因此发光效率降低，从而缩短显示器的寿命。在这种情况下，例如，根据发出的光的颜色，不同的有机材料可能以不同的速率降低性能，并且颜色的性能降低也可能互不相同。
[0006]另外，已知显示器中包括的多种像素可能不会以彼此相同的速率降低性能，因此，性能降低速率的差异导致不均匀的显示。
[0007]首先，这种性能降低的原因可能包括，由于长期使用显示器显示器自身的电阻值增加以及发光效率的降低。如果有机电致发光器件长时间发光，该器件的电阻值将逐渐增加。另外，显示器中包括的多种有机电致发光器件的每个具有不同的发光频率，因此，累积的发光时间应当互不相同。因此，如果长时间驱动显示器，那么有机电致发光器件之间将产生电阻值的偏差，因此产生发光亮度的偏差，使得在整个屏幕上可能产生亮度不均匀或重像。
[0008]性能降低的另一个原因是由于形成像素的薄膜晶体管(TFT)，特别是驱动晶体管，随着使用时间的流逝而性能降低引起的阈值电压增大所造成的发出的光的强度降低，其中晶体管的阈值电压的增大在显示器内的多个晶体管之间也互不相同。
[0009]同时，作为用于解决由于长期使用显示器造成的性能降低所引起的如上所述的问题的技术，专利文件I公开了一种技术。
[0010]图1是图示了专利文件I中公开的用于显示器的驱动电路的配置的电路图。
[0011]如图1所示，用于显示器的常规的驱动电路具有像素电路60，其包括选择晶体管90、驱动晶体管70和有机电致发光器件50，并且包括第一电压源14、使第一电压源14与驱动晶体管70的第一电极选择性地连接的第一开关S1、其阳极与驱动晶体管70的第二电极连接上的有机电致发光器件50、第二电压源15以及使有机电致发光器件50与第二电压源15选择性地连接的第二开关S2。
[0012]另外，用于显示器的常规的驱动电路包括与驱动晶体管70的第二电极连接的引出晶体管80、电流源16、使电流源16与引出晶体管80的第二电极选择性地连接的第三开关S3、电流吸收器17、使电流吸收器17与引出晶体管80的第二电极选择性地连接上的第四开关S4以及电压测量电路18，该电压测量电路与引出晶体管80的第二电极连接以当在驱动晶体管70的栅极电极上施加测试电压时测量电压。
[0013]电压测量电路18包括用于将测量的电压值转换成数字信号的模数转换器18a、处理器18b以及存储测量的电压值的存储器18c，并且通过多路复用器40与多个引出晶体管80的第二电极连接上以顺序地读出像素电路60的电压Vout。
[0014]处理器18b通过数模转换器ISe与像素电路60的数据线连接，用于将数字信号转换成模拟信号以提供预定的数据值到数据线。另外，处理器18b接收从输入端子输入的显示数据Data，以补偿以下描述的变化，从而将补偿的数据提供给数据线。
[0015]接下来，将简要描述专利文件I中公开的一种用于补偿显示器的特性变化的方法。
[0016]首先，关闭第一开关SI和第四开关S4，并且打开第二开关S2和第三开关S3，从而，使用电流测量电路18测量引出晶体管80的第二电极的电压，从而获得代表驱动晶体管70的特性的第一信号VI。
[0017]图1图示了显示器的多个像素的仅一个像素，但是针对显示器中包括的所有多个像素测量每个像素的第一信号。
[0018]例如，在将像素电路60用于显示器之前，也就是说，在驱动晶体管由于显示器的使用而性能降低之前，测量一侧第一信号VI，并且将其存储在存储器18c中作为第一目标信号。此后，在像素电路用于显示器经过预定时间而性能降低之后，按照如上所述的相同方法再次测量第一信号，并且将其存储在存储器18c中。
[0019]接下来，打开第一开关SI和第四开关S4，并且关闭第二开关S2和第三开关S3，从而使用电流测量电路18测量引出晶体管80的第二电极的电压，从而获得代表有机电致发光器件50的特性的第二信号V2。
[0020]针对显示器中包括的所有多个像素测量每个像素的第二信号V2。类似于第一信号，在使用显示器之前，也就是说，在有机电致发光器件50由于显示器的使用而性能降低之前和在有机电致发光器件用作显示器经过将预定时间而性能降低之后，分别测量第二信号V2以存储在存储器18c中。
[0021]接下来，通过使用第一信号和第二信号的变化来补偿驱动电路的特性的变化。
[0022]此外，专利文件2公开了一种包括晶体管的电压感测电路和一种显示器，该电压感测电路感测有机发光显示器的每个有机电致发光器件的一个表面的电压以产生反馈信号，该显示器计算每个有机电致发光器件的补偿信号并且将补偿信号施加到用于驱动每个有机电致发光器件的数据上以补偿每个有机电致发光器件的输出的变化。
[0023]然而，专利文件I分别单独测量代表由于每个像素电路中的驱动晶体管的性能降低引起的特性变化的第一信号Vl以及代表由于有机电致发光器件的性能降低引起的特性变化的第二信号V2的特性变化。因此，存在的问题是，测量由于显示器的使用引起的特性变化的步骤复杂且繁琐，并且需要大量时间测量特性的变化。
[0024]另外，为了测量特性的变化，每个像素和第一至第四开关的四个开关、多路复用器40需要引出晶体管，并且需要单独的电流源，使得用于测量由于显示器的使用而引起的特性变化的电路配置可能很复杂，这造成的问题是，显示器的孔径比降低并且显示器的亮度降低。特别地，这些问题在显示器的两个方向上发光的透明的有机发光显示器中更加明显。
[0025]另外，专利文件2没有考虑驱动晶体管的性能降低，而这是由于显示器的使用引起的特性降低的原因之一，并且因此没有完全解决由于长期使用显示器引起的性能降低的问题。
[0026]另外，需要单独提供包括晶体管的电压感测电路，该电压感测电路感测有机电致发光器件的一个表面的电压以产生反馈信号，这导致显示器的孔径比降低以及亮度降低的问题。
[0027][相关领域文件]
[0028][专利文件]
[0029]专利文件1:国际公开号W02009/002406
[0030]专利文件2:日本未经审查的专利公开号2007-514966
【发明内容】
[0031]技术问题
[0032]考虑到如上所述的情形，本发明的目的是提供一种显示器的亮度偏差补偿设备和补偿方法，所述亮度偏差补偿设备通过简单的配置和单个步骤同时测量由于驱动晶体管性能降低引起的特性变化和由于有机电致发光器件性能降低引起的特性变化，同时具有相对于现有技术更简单的用于测量特性变化的电路配置。
[0033]技术方案
[0034]为了实现如上所述的目的，根据一方面，提供了一种有机发光显示器的亮度偏差补偿设备，包括:驱动晶体管，其具有第一电极、第二电极和栅极电极;第一电压源，与所述驱动晶体管的第一电极连接;有机电致发光器件，具有与所述驱动晶体管的第二电极连接的阳极电极;第二电压源;选择开关，被配置成将所述有机电致发光器件的阴极电极选择性地连接到所述第二电压源或电流吸收器(current sink);以及电流测量电路，被配置成当在所述驱动晶体管的栅极电极上施加测试电压时测量从所述第一电压源流到所述电流吸收器的电流。
[0035]根据另一方面，提供了一种有机发光显示器的亮度偏差补偿设备，所述亮度偏差补偿设备包括η行Xm列的多个像素电路、第一电压源和第二电压源，其中所述多个像素电路的每个包括:驱动晶体管;有机电致发光器件，具有与所述第一电压源连接的一个端子，当所述驱动晶体管开启时在所述一个端子上施加来自所述第一电压源的电压；以及读取晶体管，当所述驱动晶体管关闭时所述读取晶体管选择性地开启以在所述有机电致发光器件的一个端子上施加电压，所述亮度偏差补偿设备包括:电流吸收器;选择开关，被配置成将所述有机电致发光器件的另一个端子选择性地连接到所述第二电压源或所述电流吸收器；以及电流测量电路，被配置成当在所述驱动晶体管上施加测试电压时测量从所述第一电压源流到所述有机电致发光器件的电流，并且当所述读取晶体管开启时测量从所述读取晶体管流到所述有机电致发光器件的电流。
[0036]为了实现如上所述的目的，根据另一方面，提供了一种通过上述亮度偏差补偿设备进行亮度偏差补偿的方法，包括:使所述选择开关切换到所述电流吸收器侧;通过所述电流测量电路测量从所述第一电压源流到所述电流吸收器的电流；以及基于所测量的电流补偿所述有机发光显示器的亮度偏差。
[0037]根据另一方面，提供了一种通过上述亮度偏差补偿设备进行亮度偏差补偿的方法，包括:第三步骤，测量在所述有机发光显示器的特性由于所述有机发光显示器的使用而性能降低之前的所述多个像素电路的每个中的所述驱动晶体管的栅极-源极电压和所述有机电致发光器件的驱动电压;第四步骤，测量在所述有机发光显示器的特性由于所述有机发光显示器的使用而性能降低之后的所述多个像素电路的每个中的所述驱动晶体管的栅极-源极电压和所述有机电致发光器件的驱动电压；以及第五步骤，基于分别在第三步骤和第四步骤中测量的所述多个像素电路的每个中的所述驱动晶体管的栅极-源极电压和所述有机电致发光器件的驱动电压计算所述多个像素电路的每个中的所述驱动晶体管的阈值电压变化值和所述有机电致发光器件的驱动电压变化值。
[0038]有益效果
[0039]根据本发明，可以通过单次电流测量同时确定由于驱动晶体管性能降低引起的特性变化以及由于有机电致发光器件性能降低引起的特性变化，从而在简化测量由于显示器的使用引起的特性变化的步骤的同时，缩短测量特性变化所花费的时间。
[0040]另外，根据本发明，通过使每个像素电路的公共阴极选择性地连接到第二电压源或电流吸收器的选择开关可以简单地执行转换成测量模式，并且因此用于测量显示器的特性变化的电路配置可以得到简化，使得实质上不需要用于测量特性变化的额外配置，从而简化测量显示器的特性变化的配置的构造，而没有实质上减