CN100388487C - 具有改进的功率效率的彩色oled显示器 - Google Patents

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Abstract

一种OLED显示器包括：发光像素阵列，每个像素具有用于发射指定色域的不同色彩的光的三个或三个以上OLED以及用于发射色域内的一种色彩的光的至少一个附加OLED，其中，所述附加OLED的功率效率高于所述三个或三个以上OLED中的至少一个的亮度效率；以及用于驱动像素中的OLED以便以降低的功率使用量来产生给定色彩和亮度的装置。

Description

具有改进的功率效率的彩色OLED显示器
本发明涉及有机发光二极管(OLED)全色显示器，更具体来说，涉及具有改进的功率效率的OLED彩色显示器。
彩色数字图像显示器是众所周知的，基于各种技术，例如阴极射线管、液晶以及诸如有机发光二极管(OLED)等的固态光发射器。在普通OLED显示器中，每个显示单元或像素由红、绿和蓝色OLED构成。通过在加色***中组合来自这三个OLED中的每个的照度，可取得品种繁多的色彩。
OLED可用于直接使用经掺杂以便在电磁谱的所需部分发射能量的有机材料来产生色彩。但是，已知的红和蓝发射材料不是特别高功率效率的。实际上，已知一种具有足以与窄带材料相比较的高功率效率的宽带(表现为白色)材料，用于通过在宽带发射材料上设置滤色器来产生具有可以比较的功率效率的OLED显示器。
虽然功率效率始终是想望的，但是在便携式应用中尤其是所希望的，因为低效率显示器限制了装置在再充电之前可使用的时间。便携式应用还可能要求显示器用于具有高环境照度的场所，从而要求显示器提供具有可用高亮度级的图像，进一步增加了提供满足要求的图像所需的功率。
除了显示器的功率效率之外，全色OLED显示器的另一个想望的属性是适当的色域。通常通过在CIE图中绘制红(2)、绿(4)和蓝(6)OLED的CIE色度坐标来描述色域，如图1所示。但应当知道，为了使色域最大，红(2)、绿(4)和蓝(6)OLED的CIE色度坐标必须尽量分隔开，并设置在CIE图的边界之上或附近。但是，此图的边界上的所有色彩都是单色的，并且根据定义，可以设置在此边界附近的任何源在极窄的光谱带上发光。为此，为了产生具有宽色域的显示器，OLED必须在窄光谱带中发射能量。
遗憾的是，当在宽带光源上设置窄带滤色器以便建立发射单色光的OLED单元时，与宽带滤色器设置在宽带光源相比，滤色器吸收照明源的更多亮度能量。同样，在包含经过掺杂以便在窄光谱带宽上发射能量的OLED材料的OLED显示器中，OLED的功率效率显著降低。
宽带发光单元的使用在先有技术中是已知的。例如，Sampsell的EP0830032B1(2002年3月20日)描述了一种投影***，它采用白光束与彩色光束结合来改进投影显示的亮度。但是，这种投影***对于OLED显示器没有用。此外，这个专利描述了以这样的方式利用宽带白光，即，以饱和度较低的方式感受所有色彩。1996年6月11日发布、授予Nakagiri等人的US5526016描述了创建多色投影显示器的不同色彩的旋转单元。这种投影装置利用白滤色器元件来降低其它类似彩色顺序显示器中固有的彩色中断伪像的可见度。这种装置不适合便携式应用所需的小型显示器，具有有限分辨率，并且尺寸极大。
1997年6月10日发布的、Kalt的US5638084描述了采用红、绿、蓝和白遮光元件的静电激励显示器。虽然白光单元的使用在某些情况下确实改进了显示器的亮度，但它没有改变显示***所用的功率，并且白光单元的使用直接降低显示图像的那个饱和度以提供更高的亮度图像。
1996年10月8日发布的、授予Silsby的US5563621描述了采用由红、绿、蓝和白光发光单元组成的像素的十六色显示器。虽然增加白光发光单元允许显示器通过以与红、绿、蓝色发光单元接通和断开结合的形式组合白光发光单元的接通或断开来创建四个灰度级，但是这个专利没有论述OLED显示器，也没有论述采用红、绿和蓝OLED的全色显示器的创建。
2002年5月14日发布的、授予DeZwart等人的US6388644描述了具有”额外(非饱和)磷光体”的等离子或场致发射显示器，但没有针对降低显示器所用功率的需求。’644专利中使用的术语”饱和度”表示与来自由紫外线光子激励的磷光体的光子的发射效率有关的电子饱和现象，而不是本申请中所用的色彩饱和度。
因此，需要一种改进的全色OLED显示器，它具有改进的功率效率，同时保持精确的彩色再现，其中包括色域内色彩的饱和度。如以下所使用的，术语”饱和度”表示色彩饱和度(即显示器产生的彩色的纯度)。
根据本发明，此需求通过提供一种OLED显示器来满足，所述OLED显示器包括：发光像素阵列，每个像素具有用于发射指定色域的不同色彩的光的三个或三个以上OLED以及用于发射色域中的一种色彩的光的至少一个附加OLED，其中，附加OLED的功率效率高于所述三个或三个以上OLED中的至少一个的功率效率；以及用于驱动像素中的OLED以便以降低的功率使用量来产生给定色彩和亮度的装置。
本发明的优点是一种具有改进功率效率并且还提供想望的色域的彩色显示器。
图1是CIE色度图，表示高饱和红、绿和蓝OLED的坐标；
图2是示意图，说明根据本发明一个实施例的OLED的图案；
图3是曲线图，表示当从定义色域的OLED消去功率并将功率加到色域内OLED时，显示器所消耗的功率的比例；
图4是示意图，说明根据本发明一个实施例的一系列OLED的截面；
图5是流程图，说明在饱和度没有任何损失的情况下从传统三色数据到四个或四个以上OLED的映射的一般概念；
图6是流程图，说明一种可用于对计算机编程以便在没有任何损失的情况下从传统三色数据映射到四个OLED的算法；
图7是示意图，说明根据本发明的一个备选实施例的一系列OLED的截面；
图8是示意图，说明根据本发明的一个备选实施例、排列成一种可能的像素图案的OLED的图案；
图9是示意图，说明根据本发明的另一个备选实施例、排列成一种可能的像素图案的OLED的图案；
图10是示意图，说明根据本发明的另一个实施例、排列成一种可能的像素图案的OLED的图案；
图11是示意图，说明根据本发明的另一个实施例、排列成一种可能的像素图案的OLED的图案；以及
图12是示意图，说明根据本发明一个实施例的OLED的一种备选图案。
本发明针对一种全色显示器，它具有提供定义显示器的色域的三个或三个以上基色的三个或三个以上发射型OLED，其中，一个或多个附加OLED具有处于显示器的色域内的颜色，并且还具有比描述显示器的色域的OLED更高的功率效率。与显示器关联的信号处理器把标准彩色图像信号转换为驱动OLED以便降低显示器的功率使用量的驱动信号。
按照惯例，全色显示器由三色OLED构成：即红、绿和蓝色。参照图2，根据本发明的发射型彩色OLED显示器10(示出它的一小部分)包括像素阵列，每个像素12由三个或三个以上OLED组成，它们发射定义显示器的色域的不同色彩的光，例如红(20)、绿(22)和蓝(24)发光OLED。本发明的全色显示器另外还包括至少一个色域内OLED26、例如发射白光的OLED，它具有高于定义显示器的色域的OLED中的至少一个的功率效率。像素中的OLED均是可采用传统方式单独寻址的，其中，OLED所用的功率与其定址级成正比。
根据本发明，传统上由定义显示器色域的较低功率效率OLED的组合所产生的亮度可以代之以由色域内的较高功率效率的OLED产生。假设定义色域的OLED的效率平均为色域内OLED的三分之一，图3说明作为由与色域内OLED相对的色域边界上的OLED所产生的亮度的百分比的函数、由这个显示器所用的功率的比例。但是，重要的是要注意，为了实现功率效率中的这种增益，必须能够通过从红、绿和蓝OLED取出功率并将这种功率加到色域内OLED，来消去通常用于照射红、绿和蓝OLED的功率。这种功能由信号处理器提供，它把标准彩色图像信号转换为用来驱动本发明的显示器的节省功率的图像信号。
本发明可用于允许每个像素四个或四个以上OLED的大部分OLED器件配置。它们包括包含每个OLED的单独阳极和阴极的非常简单的结构到更为复杂的器件，例如具有阳极和阴极的正交阵列以形成像素的无源矩阵显示器以及其中的每个像素例如采用薄膜晶体管(TFT)单独控制的有源矩阵显示器。
在优选实施例中，OLED显示器包括具有采用滤色器阵列分别过滤以便提供彩色显示的多个发射白光的OLED的像素。这种显示器的截面的示意图如图4所示。存在在其中可成功地实施本发明的有机层的许多配置。图4中示出一种典型的结构，显示器10的每个像素12具有四个OLED。在透明衬底30上形成每个OLED。在这个衬底上形成红(32)、绿(34)、蓝(36)和白光或透明(38)滤色器。虽然在图3中表示了白光或透明(38)滤色器，但也可以理解，这个滤色器可省略，允许来自这个OLED的能量的完全透射。
然后，在滤色器上形成透明阳极40，接着是通常用来构造OLED显示器的层。在这里，OLED材料包括空穴注入层42、空穴传输层44、发光层46和电子传输层48。最后，形成阴极50。
下面详细描述这些层。应当指出，按照另一种可供选择的方法，衬底可设置成与阴极相邻，或者实际上衬底构成阳极和阴极。阳极与阴极之间的有机层方便地称作有机发光层。有机发光层的总合成厚度最好小于500nm。所述器件可以是光线在其中通过覆盖层发射的顶部发射器件或者是通过衬底发光的底部发射器件，如图4所示。
根据本发明的底部发射OLED器件通常设置在支撑衬底30上，在支撑衬底30上形成滤色器图案。或者阴极或者阳极可以与滤色器和衬底接触。与衬底接触的电极按照传统方式称作底电极。按照传统方式，底电极为阳极，但本发明不限于那种配置。衬底可以是透光的或者是不透光的，取决于发光的目标方向。透光属性对于通过衬底观看EL发射是需要的。透明玻璃或塑料一般用于这类情况。对于其中通过顶部电极观看EL发射的应用，底部支撑的透射特性是不重要的，因此可以是透光、光吸收或反光的。用于这种情况下的衬底包括但不限于玻璃、塑料、半导体材料、硅、陶瓷和电路板材料。在这些器件配置中无疑需要提供透光顶部电极。
当通过阳极40观看EL发射时，阳极应当对于受关注发射是透明或基本透明的。用于本发明的一般透明阳极材料为氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化锡，但其它金属氧化物也可以工作，其中包括但不限于铝或铟掺杂氧化锌、氧化镁铟和氧化镍钨。除了这些氧化物之外，例如氮化镓等金属氮化物、例如硒化锌等金属硒化物以及例如硫化锌等金属硫化物也可用作阳极。对于其中仅通过负电极观看EL发射的应用，阳极的透射特性是不重要的，因此可以使用任何导电材料，透明、不透明或反光的。这种应用的示例导体包括但不限于金、铱、钼、钯和铂。透射或其它的典型阳极材料具有4.1eV或以上的功函数。所需阳极材料一般通过诸如蒸发、溅射、化学汽相淀积或电化学方式等任何适当方式来淀积。可以采用众所周知的光刻工艺来形成阳极图案。
在阳极40与空穴传输层44之间设置空穴注入层42往往是有用的。空穴注入材料可用来改善后续有机层的薄膜形成属性，以及有助于把空穴注入空穴传输层。用于空穴注入层的适当材料包括但不限于如US4720432中所述的卟啉化合物以及如US6208075中所述的等离子体淀积碳氟聚合物。在EP0891121 A1和EP1029909 A1中描述了据报道可用于有机EL装置的其它空穴注入材料。
空穴传输层44包含至少一种空穴传输化合物、如芳香叔胺，其中，后者被理解为包含仅与碳原子结合的至少一种三价氮原子的化合物，碳原子的至少一个为芳香环的成分。在一种形式中，芳香叔胺可以是芳基胺，例如单芳基胺、二芳基胺、三芳基胺或者聚合芳基胺。示范单体三芳基胺由Klupfel等人在US3180730中说明。用一个或多个乙烯基代替和/或包含至少一个活性含氢族的其它适当的三芳基胺由Brantley等人在US3567450和3658520中公开。
芳香叔胺中一种更优选的类是其中包含至少两个芳香叔胺半族的芳香叔胺，如US4720432和5061569中所述。空穴传输层可由单个芳香叔胺化合物或其混合物组成。说明性的有用芳香叔胺如下所述：
1，1-二(4-二对甲苯基氨基苯基)环己烷
1，1-二(4-二对甲苯基氨基苯基)-4-苯基环己烷
4，4’-二(二苯基氨基)四联苯
二(4-二甲基氨基-2-甲苯基)苯基甲烷
N，N，N-三(对甲苯基)胺
4-(二对甲苯基氨基)-4’-[4(二对甲苯基氨基)-苯乙烯基]均二苯代己烯
N，N，N’，N’-四-对甲苯基-4，4’-二氨基联苯
N，N，N’，N’-四苯基-4，4’-二氨基联苯
N，N，N’，N’-四-1-萘基-4，4’-二氨基联苯
N，N，N’，N’-四-2-萘基-4，4’-二氨基联苯
N-苯基咔唑
4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯氨基]联苯
4，4’-二[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)氨基]联苯
4，4”-二[N-(1-萘基)-N-苯氨基]对三联苯
4，4’-二[N-(2-萘基)-N-苯氨基]联苯
4，4’-二[N-(3-苊基)-N-苯氨基]联苯
1，5-二[N-(1-萘基)-N-苯氨基]萘
4，4’-二[N-(9-蒽基)-N-苯氨基]联苯
4，4”-二[N-(1-蒽基)-N-苯氨基]-对三联苯
4，4’-二[N-(2-菲基)-N-苯氨基]联苯
4，4’-二[N-(8-荧蒽基)-N-苯氨基]联苯
4，4’-二[N-(2-芘基)-N-苯氨基]联苯
4，4’-二[N-(2-并四苯基)-N-苯氨基]联苯
4，4’-二[N-(2-苝基)-N-苯氨基]联苯
4，4’-二[N-(1-蒄基)-N-苯氨基]联苯
2，6-二(二对甲苯基氨基)萘
2，6-二[di-(1-萘基)氨基]萘
2，6-二[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)氨基]萘
N，N，N’，N’-四(2-萘基)-4，4”-二氨基-对三联苯
4，4’-二{N-苯基-N-[4-(1-萘基)-苯基]氨基}联苯
4，4’-二[N-苯基-N-(2-芘基)氨基]联苯
2，6-二[N，N-二(2-萘基)氨基]芴
1，5-二[N-(1-萘基)-N-苯氨基]萘
另一类有用的空穴传输材料包括多环芳香化合物，如EP1009041中所述。另外，可采用聚合空穴传输材料，例如聚乙烯基咔唑(PVK)、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺以及诸如又称作PEDOT/PSS的聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)等共聚物。
如US4769292和5935721中更完整地描述的，有机发光层的发光层(LEL)46包括发光或荧光材料，其中电致发光由这个区域中的电子-空穴对重组而产生。发光层可由单一材料组成，但更通常由掺杂了一种或多种客体化合物的基质材料组成，其中，发光主要来自掺杂物并且可以是任何颜色。发光层中的基质材料可以是如下面定义的电子传输材料、如以上定义的空穴传输材料、或者另一种材料或支持空穴-电子重组的材料的组合。掺杂物通常从强荧光性染料中选择，但是，如WO98/55561、WO00/18851、WO00/57676和WO00/70655中所述的磷光化合物、例如过渡金属络合物也是有用的。掺杂物通常按照重量的0.01至10％涂敷到基质材料中。聚合材料、如聚芴和聚乙烯亚芳基(例如聚(对亚苯基亚乙烯基)，PPV)也可用作基质材料。在这种情况下，小分子掺杂物可用分子方式扩散到聚合基质中，或者掺杂物可通过使次要成分共聚合到基质聚合物来添加。
用于选择染料作为掺杂物的一个重要关系是带隙电势的比较，它被定义为分子的最高占有分子轨道与最低未占有分子轨道之间的能量差。对于从基质到掺杂物分子的有效能量传输，必要条件在于，掺杂物的带隙小于基质材料。
已知有用的基质和发射分子包括但不限于以下专利中所公开的：US4769292；5141671；5150006；5151629；5405709；5484922；5593788；5645948；5683823；5755999；5928802；5935720；5935721；以及6020078。
8-羟基喹啉(喔星)及相似衍生物的金属络合物组成一类能够支持电致发光的有用基质化合物。说明性的有用螯合羟基喹啉类化合物如下所述：
CO-1：铝三喔星[别名：三(8-喹啉醇根合)铝(III)]
CO-2：镁三喔星[别名：三(8-羟基醇根合)镁(II)]
CO-3：二[苯并{f}-8-羟基醇根合]锌(II)
CO-4：二(2-甲基-8-羟基醇根合)铝(III)-μ-氧桥-二(2-甲基-8-羟基醇根合)铝(III)
CO-5：铟三喔星[别名：三(8-羟基醇根合)铟]
CO-6：铝三(5-甲基喔星)[别名：三(5-甲基-8羟基喹啉)铝(III)]
CO-7：锂三喔星[别名：三(8-羟基醇根合)锂(I)]
CO-8：镓三喔星[别名：三(8-羟基醇根合)镓(III)]
CO-9：锆三喔星[别名：三(8-羟基醇根合)锆(IV)]
其它类型的有用的基质材料包括但不限于：蒽的衍生物、如9，10-二-(2-萘基)蒽及其衍生物；双芪类衍生物，如US5121029中所述；以及吲哚衍生物，例如2，2’，2”-(1，3，5-亚苯基)三[1-苯基-1H-苯并咪唑]。
有用的荧光掺杂物包括但不限于蒽的衍生物、并四苯、占吨氧杂蒽、二萘嵌苯、.红荧烯、香豆素、若丹明、喹吖啶酮、二氰基伸甲基吡喃化合物、噻喃化合物、聚甲川化合物、pyrilium和thiapyrilium化合物、芴衍生物、periflanthene衍生物以及喹诺酮。电子传输层(ETL)
用于形成本发明的有机发光层的电子传输层48的优选薄膜形成材料是金属螯合羟基喹啉类化合物，其中包括喔星本身的螯合(一般又称作8-喹啉醇或8-羟基喹啉)。这类化合物有助于注入和传输电子，呈现高级性能，并且易于以薄膜形式制作。先前已经列出示范的羟基喹啉类化合物。
其它电子传输材料包括如US4356429中所公开的各种丁二烯衍生物以及如US4539507中所述的各种杂环荧光增白剂。吲哚和三嗪也是有用的电子传输材料。
在某些情况下，层36和38可以任选地压缩为单层，它用于支持发光以及电子传输的功能。这些层可在小分子OLED***以及在聚合OLED***中压缩。例如，在聚合***中，通常采用具有聚合发光层、如PPV的空穴传输层、如PEDOT-PSS。在这个***中，PPV用于支持发光以及电子传输的功能。
当发光仅通过阳极观看时，用于本发明的阴极50可以几乎由任何导电材料构成。想望的材料具有良好的薄膜形成属性，以便确保与基础有机层的良好接触，以低电压促进电子注入，以及具有良好的随时间的亮度稳定性。有用的阴极材料往往包含低功函数金属(＜4.0eV)或金属合金。一种优选阴极材料由Mg:Ag合金组成，其中，银的百分比在1至20％的范围内，如US4885221中所述。另一类适当的阴极材料包括双层，其中包含与有机层(如电子输运层(ETL))接触的薄电子注入层(EIL)，有机层由更厚的导电金属层覆盖。在这里，EIL最好包括低功函数金属或金属盐，如果是这样，则更厚的覆盖层不需要具有低功函数。这样一种阴极包括薄氟化锂(LiF)层，接着是更厚的A1层，如US5677572中所述。其它有用的阴极材料集合包括但不限于US5059861、5059862和6140763中所公开的那些材料。
当通过阴极观看光发射时，阴极必须是透明或者几乎透明的。对于这类应用，金属必须很薄，或者必须使用透明导电氧化物，或者这些材料的组合。在US4885211、US5247190、JP3234963、US5703436、US5608287、US5837391、US5677572、US5776622、US5776623、US5714838、US5969474、US5739545、US5981306、US6137223、US6140763、US6172459、EP1076368和US6278236中更详细地描述了透光阴极。阴极材料通常通过蒸发、溅射或化学汽相淀积来淀积。必要时，可以通过许多众所周知的方法来完成图案形成过程，其中包括但不限于通过掩模淀积、如US5276380和EP0732868中所述的整体荫罩掩蔽、激光消融以及选择性化学汽相淀积。
上述有机材料通过汽相方法、如升华来适当地淀积，但可由液体、例如从具有可选粘合剂的溶剂来淀积，以便改进薄膜形成。如果材料为聚合物，则溶剂淀积是有用的，但也可使用其它方法，例如溅射或从供体薄板的热转移。要通过升华进行淀积的材料可从通常由钽材料组成的升华器”船形碟”蒸发，例如US6237529中所述，或者可以首先涂敷到供体薄板，然后在衬底附近进行升华。具有材料混合物的层可利用单独的升华器船形碟，或者材料可预先混合并从单船形碟或供体薄板涂敷。具有图案的淀积可利用荫罩、整体荫罩(US5294870)、从供体薄板的空间限定的热染料转移(US5851709和6066357)以及喷墨方法(US6066357)来实现。
大部分OLED器件对潮湿或氧或者这两者敏感，因此，它们一般与诸如氧化铝、矾土、硫酸钙、粘土、硅胶、沸石、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、硫酸盐或金属卤化物和高氯酸盐等干燥剂一起密封在惰性气氛、如氮或氩中。封装和干燥的方法包括但不限于US6226890中所述的那些方法。另外，关于封装，势垒层、如SiOx、特氟纶和交替无机/聚合层是本领域已知的。
本发明的OLED器件可采用各种众所周知的光学效果，以便在必要时增强其属性。这包括：优化层厚度，以便产生最大光透射；提供介质镜面结构；用吸收光线电极代替反射电极；在显示器上提供防眩光或抗反射涂层；在显示器上提供极化煤体，或者在显示器上提供彩色中性密度或色彩转换滤光器。可以按照特性在覆盖层上设置滤光器、极化器和防眩光或抗反射涂层或者将其作为覆盖层的一部分。
在优选实施例中，显示器能够呈现标准三色、即红、绿、蓝OLED显示器所提供的所有色彩。在这个优选实施例中，白光OLED 26的颜色设计成匹配显示器的白色点。在这个实施例中，用来驱动显示器的信号处理器配置成允许任何灰度值、包括白色，它通常使用主要利用白光OLED 26创建的红(20)、绿(22)和蓝(24)色OLED的组合来提供。为了实现这个目的，白光OLED 26的峰值亮度设置成匹配红(20)、绿(22)和蓝(24)OLED的组合亮度。也就是说，在先有技术的显示器设置成实现100cd/sq.m的峰值亮度的典型配置中，红(20)、绿(22)和蓝(24)OLED当它们均接通到其最大值时将设置成产生这个峰值亮度，并且白光OLED 26也设计成提供这种相同的峰值亮度。
但应当注意，在某些情况下，可能希望把附加色域内OLED 26的色彩设计成提供不同于红(20)、绿(22)和蓝(24)OLED的色域内的显示器白电平的彩色点。例如，通过把附加或”白光”OLED 26的色彩偏向于其它OLED之一的色彩，设计人员减小显示器对于附加色域内OLED26向其移动的红(20)、绿(22)或蓝(24)OLED的依赖性。可能还希望把附加OLED 26的峰值亮度设置为其它亮度值；包括更低的值，例如组合的红(20)、绿(22)和蓝(24)OLED的亮度的一半，它增加了对于定义显示器的色域的OLED(20、22和24)的依赖性，同时减小对附加OLED26的依赖性。附加OLED 26的峰值亮度也可设计为更高的值，例如组合的红(20)、绿(22)和蓝(24)OLED的峰值亮度的1.5倍。但是，这种偏移可能导致应当呈现为高饱和度的高亮度色彩的饱和度损失。
一旦显示器设计成提供每个OLED的正确亮度值，适当的方法被用来从传统三通道数据流映射到四色，以便在具有超过三个不同彩色OLED的显示器上显示标准视频信息。传统的彩色规范可采用适当的查找表转换为红、绿、蓝、白规范。产生用于转换三色规范以便驱动具有4个或4个以上彩色通道的显示器的查找表的方法是本领域众所周知的，例如2000年6月13日发布的、授予Ryan的US6075514提供了这样一种方法。或者，转换可采用指定转换的算法实时实现。
由于从三色到四色的变换是非确定的(即，传统规范中的许多色彩可单独采用彩色OLED的组合或者以与白OLED的许多组合之一来创建)，因此不同的转换是可能的。但是，通过选择白OLED 26的峰值亮度以便匹配红(20)、绿(22)和蓝(24)的组合峰值亮度，能够执行所述转换以便使附加色域内(白)OLED 26可对每种色彩提供尽可能多的亮度，同时保持所有色彩的饱和度。采用本发明，这种方法提供可能的最大功率节省。
构造查找表以执行这种转换的一种一般方法如图5所示。为了执行转换，确定(60)显示器的所需白光的所需峰值亮度和色度坐标。然后再确定(62)各OLED的CIE色度坐标。利用这些值，对于红(20)、绿(22)和蓝(24)OLED，采用以下公式计算(64)峰值亮度：
Y r = y r ( x w ( - y b + y g ) + x g ( y b - y w ) + x b ( - y g + y w ) ) Y w ( x g y b - x r y b - x b y g + x r y g + x b y r - x g y r ) y w - - - ( 1 )
Y g = y g ( x w ( y b - y r ) + x b ( y r - y w ) + x r ( - y b + y w ) ) Y w ( x g y b - x r y b - x b y g + x r y g + x b y r - x g y r ) y w - - - ( 2 )
Y b = y b ( x w ( - y g + y r ) + x r ( y g - y w ) + x g ( - y r + y w ) ) Y w ( x g y b - x r y b - x b y g + x r y g + x b y r - x g y r ) y w - - - ( 3 )
其中：YW表示所需峰值亮度(即，当显示器接通到其最大值时的最终显示器的亮度)；xW和yW表示所需显示器白色点的色度坐标；Yr、Yg、Yb表示显示器产生所需白光亮度所需的峰值亮度值；xr、xg、xb表示显示器中的红、绿和蓝OLED的相应x色度坐标；以及yr、yg、yb表示显示器中的红、绿和蓝OLED的相应y色度坐标。
然后再确定(66)标准视频输入的CIE色度坐标和色阶。利用这个数据和红、绿、蓝显示器亮度的峰值亮度，对于所有可能的码值组合计算(68)目标亮度和CIE色度坐标。
利用各OLED的CIE色度坐标，CIE坐标空间则分为(70)一系列n-1个非重叠三角形区域，其中，n为具有不同CIE色度坐标的OLED的数量。这种划分可通过多种方式进行。例如，通过把白OLED的CIE色彩坐标连接到红、绿、蓝OLED的每个的CIE色彩坐标，来形成适当的三角形，三个适当的三角形通过白OLED的CIE色度坐标与红、绿、蓝OLED的CIE色度坐标的可能组合的每个的结合来形成。如果提供了一个以上色域内OLED，则首先在色域内的CIE色度坐标之间绘制线段，然后把这些线段连接到定义显示器的色域的OLED。这样，附加色域内OLED的使用为最大，从而提供改进的显示器功率效率。
利用先前对每个可能的码值计算(68)的目标CIE色度坐标，确定(72)这些码值组合的每个的色度坐标的内三角形。也就是说，确定包含由各码值组合定义的每种色彩的色度坐标的三角形，并且把所述三角形定义为内三角形。大家知道，部分码值组合的所需色度坐标可能位于这些三角形之一的边缘或顶点，在这种情况下，这个值可任意分配给这个码值组合的可能的内三角形的任一个。一旦定义(72)了每个码值组合的内三角形，由其色度坐标形成各个码值组合的内三角形的各个OLED构成的亮度值由以下等式来计算(74)：
Y 1 = y 1 ( x a ( - y 3 + y 2 ) + x 2 ( y 3 - y a ) + x 3 ( - y 2 + y a ) ) Y a ( x 2 y 3 - x 1 y 3 - x 3 y 2 + x 1 y 2 + x 3 y 1 - x 2 y 1 ) y a - - - ( 4 )
Y 2 = y 2 ( x a ( y 3 - y 1 ) + x 3 ( y 1 - y a ) + x 1 ( - y 3 + y a ) ) Y a ( x 2 y 3 - x 1 y 3 - x 3 y 2 + x 1 y 2 + x 3 y 1 - x 2 y 1 ) y a - - - ( 5 )
Y 3 = y 3 ( x a ( - y 2 + y 1 ) + x 1 ( y 2 - y a ) + x 2 ( - y 1 + y a ) ) Y a ( x 2 y 3 - x 1 y 3 - x 3 y 2 + x 1 y 2 + x 3 y 1 - x 2 y 1 ) y a - - - ( 6 )
其中：Ya表示先前计算(68)的码值组合的所需亮度；xa和ya表示先前计算(68)的码值组合的色度坐标；Y1、Y2、Y3分别表示定义内三角形的第一、第二、第三角的三个OLED的亮度值；x1、x2、x3表示内三角形的第一、第二、第三角的相应的x色度坐标；以及y1、y2、y3表示内三角形的第一、第二、第三角的相应的y色度坐标。
然后确定(76)定义各OLED的亮度与各OLED的码值的关系。利用这个关系，最后计算(78)为各码值组合计算(74)的各OLED亮度的码值并将其放入查找表的输出。不属于为各标准码值组合定义的内三角形的一部分的任何OLED在最终查找表中被赋予码值0。
本领域的技术人员会理解，在某些情况下(例如为了避免空间伪像的可见性)，可能希望不属于各色彩组合的内三角形的组成部分的色彩提供某种非零亮度。例如，为了在具有适当的大像素的显示器上显示实心白色区域时提供平面场以及提高显示器的图像质量，可能希望具有白OLED所产生的白亮度与形成色域边界的OLED的组合所产生的其余亮度的某个比例。在这种情况下，可以在步骤68所计算的亮度值与步骤74所计算的亮度值之间产生加权平均。然后这个加权平均可用来执行步骤78。还可以认识到，对于一个以上色域内色彩的组合，能够在CIE色度坐标空间中绘制超过一组非重叠三角形区域，以及还可能希望对所有可能的三角形区域执行步骤70到74，然后再结合步骤68所确定的值来提供所有可能组合的加权平均。然后可以把这个加权平均作为输入提供给步骤78。此外，可以为所有可能的码值组合提供这个加权组合，或者可以为可能码值组合的不同子集提供不同的加权组合。
上面已经描述了确定从传统三通道数据流到本发明的显示器的转换的一般图形方法。本领域的技术人员会理解，这个一般图形方法可采用不同的数学方法来实现。对这个问题的特别有用的方法利用线性代数方法。可用来把数据从视频RGB信号转换为本发明的四色显示的这样一种方法如图6所示。
图6所示的方法允许通常由红、绿、蓝OLED产生的白亮度的一部分替换为由附加(白)OLED产生。在所述白亮度的一部分为0的情况下，没有进行白光替换，因而显示器的操作与三种彩色的显示器相同。在在所述白亮度的一部分为1.0的情况下，进行全白光替换，意味着在除了进行子像素空间内插的那些像素单元之外的任何像素单元，红、绿和蓝OLED的至少一个将被关闭或者处于最小亮度，因而对于大多数色彩，白OLED将至少点亮。
图6描绘白光替换算法。利用这个方法，确定(80)显示器白色点的所需峰值亮度和色度坐标。然后再确定(81)各OLED的CIE色度坐标。利用这些值，对于红(20)、绿(22)和蓝(24)OLED，采用先前所述的等式1、2和3来计算(82)峰值亮度。
利用这个数据和红、绿、蓝显示器亮度的峰值亮度，计算(84)3×3矩阵。输入(86)RGB视频的XYZ三色值。然后，利用先前计算(84)的3×3矩阵来计算(88)红、绿、蓝亮度值，以便从与CIE XYZ三色值关联的原色旋转到显示器的RGB亮度。这些亮度从显示器的白色点重新归一化到白OLED的峰值亮度(90)，并计算(92)公共亮度、即三个之中的最小值。选择(93)白光替换分数(F)。
从先前计算(92)的每个红、绿、蓝亮度中减去(94)F与公共亮度的乘积。然后把这个亮度添加(95)到先前为零的白OLED的亮度。红、绿、蓝OLED的亮度值被归一化(96)为显示器白色点，并与白OLED的亮度值组合(97)。然后再确定(98)要从红、绿、蓝和白OLED转换为产生各亮度所需的码值的查找表。然后，应用这个查找表以便确定(99)把各OLED驱动到其所需亮度所需的码值。
值得注意的是，当应用这个方法时，可考虑大于1.0的分数，而没有损害显示器的色度精度。许多变更是可能的，例如在添加到白光通道时不是从RGB通道中减去F与公共亮度的乘积，或者例如只是把RGB通道的最大亮度的某个分数F2添加到白光通道。任一种方法将提供一种显示器，它的峰值白亮度得到改善，但它的色彩饱和度被减小。
应当注意，上述色彩处理过程没有考虑显示器中OLED的空间分布。但是，大家知道，传统输入信号假定用于组成像素的所有OLED都设置在同一个空间位置。由于在不同空间位置具有不同彩色OLED而产生的易看见的伪像往往通过使用例如Klompenhouwer等人在题为”彩色矩阵显示器的子像素图像缩放”中论述的空间内插算法来补偿。根据图像的空间内容，这些算法将调整各OLED的驱动信号，以便减小空间伪像的可见性，以及提高显示器的图像质量、尤其是在图像中的对象边缘附近，并且结合前面所述的色彩处理过程或在应用前面所述的色彩处理过程之后来应用。应当注意，在图像中的对象边缘附近获得的图像质量提高来自提高的边缘锐度、彩色边纹可见度的降低以及改善的边缘平滑度。
应用上述方法中的任一种来在实际实施中在本发明的显示器上产生色彩，允许对附加(白)OLED 26提供极少彩色过滤或不提供彩色过滤，而其余OLED具有滤色器。这个事实意味着，这个OLED不会被驱动到与红(20)、绿(22)、蓝(24)OLED同样高的驱动电平，以便实现最大亮度输出。由于OLED材料的使用寿命受到驱动它们的功率的显著影响，因此可以预期这种OLED显示器的使用寿命相对于先有技术的OLED显示器的极大提高。各OLED的使用量确实是不同的。为此，可能希望应用不同尺寸的OLED，以便优化显示器的使用寿命，如2002年8月20日提交的、Arnold等人的共同未决申请USSN10/224239中所述。
也可实施本发明的各种其它实施例。第二个极有用的实施例包括若干种不同的掺杂(以便提供多种色彩)的OLED材料的使用。例如，红(20)、绿(22)、蓝(24)和白(26)OLED可由不同的掺杂(以便产生不同彩色)的OLED材料组成。这个实施例如图7所示，它包括在透明衬底100上形成的多个OLED。在这个衬底上形成阳极102。在各阳极上形成有机发光二极管材料114、116、118和120的叠层。在有机发光二极管材料上形成阴极112。每一个有机发光二极管材料叠层(例如114、116、118和120)由空穴注入层104、空穴传输层106、发光层108和电子传输层110组成。
在这个实施例中，选择有机发光二极管材料的叠层中的发光层和可能的其它层，以便提供红、绿、蓝和白发光OLED。一层发光二极管材料114发射主要在可见光谱的长波长或红光部分的能量。第二层发光二极管材料116发射主要在可见光谱的中波长或绿光部分的能量。第三层发光二极管材料118发射主要在可见光谱的短波长或蓝光部分的能量。最后，第四层发光二极管材料120发射大范围波长的能量，从而产生白光OLED。这样，四种不同材料组成四色OLED器件，其中包括红、绿、蓝和白OLED。
在这个实现方案中，由掺杂的用于产生不同色彩的材料构成的OLED可以具有明显不同的亮度效率，因此可能希望选择具有这样的色度坐标的白OLED，即，所述色度坐标倾向于具有最低功率效率的OLED的色度坐标。通过以这种方式选择白OLED的色度坐标，较经常地用白OLED来替换具有最低功率效率的元件，从而减小整体功率使用量。
此外，在这个实现方案中，不同的OLED可能需要以不同电平驱动，以便产生色彩平衡显示。重要的是要知识到，OLED材料的稳定性与用来驱动OLED的电流密度反向关联。OLED的使用寿命受到用来驱动OLED的电流密度的影响，因此，对于驱动某些具有更高电流密度的元件的需求可能缩短给定色彩的OLED的寿命。此外，掺杂的用于产生不同色彩的OLED材料通常具有不同的亮度稳定性。也就是说，随时间发生的亮度输出的变化对于不同材料是不同的。为了考虑这种情况，某种材料可用于白OLED，所述白OLED具有这样的色度坐标，即，该色度坐标接近具有最短亮度稳定性的亮度坐标的程度大于接近其它色域定义的OLED的色度坐标的程度。根据这个标准来定位白OLED，减小了最接近色域定义的OLED的整体使用量，延长了最接近色域定义的OLED的使用寿命。
在已经论述的两个实施例的任一个中，重要的是要注意，由于白OLED明显地比红、绿或蓝OLED更有效，因此，驱动白OLED所需的电流密度或功率明显低于红、绿或蓝OLED。重要的是还要注意，用来创建OLED的随时间的亮度稳定性通常与用来驱动OLED的电流密度以强非线性函数相关，在此函数中，材料的随时间的亮度稳定性在驱动到更高电流密度时差很多。实际上，用来描述这种关系的函数通常可描述为功率函数。为此，不希望把任何OLED驱动到高于给定阈值、在所述阈值处，描述随时间的亮度稳定性的函数极陡。同时，可能希望实现最大显示亮度值，所述最大显示亮度值通常要求把红、绿或蓝OLED驱动到这种电流密度。
由于驱动白OLED所需的电流密度明显低于驱动红、绿或蓝OLED所需的电流密度，因此它将是OLED中最后一个达到这个阈值电流密度的。因此，可能希望把传统三色数据信号映射到显示器，使得图像的彩色饱和度降低，同时产生所需亮度，而没有超过三个OLED的任一个的阈值电流密度。
这可通过几种方式来实现。一种方式是：确定将超过这个阈值的红、绿或蓝码值；确定当显示器响应超过阈值的任何码值而被驱动到的阈值时，与显示器被驱动到所需亮度时的显示器的亮度相比，显示器的亮度差异；以及把这种亮度差异添加到白OLED的亮度中。通过这种方式，取得所需显示亮度，而没有抑制超过红、绿或蓝OLED的阈值电流密度。但是，通过损失显示图像的彩色饱和度并利用这里所述的方法来实现增加的显示器亮度，图像中的极度饱和的鲜艳色的彩色饱和度被减小。执行这种调整的另一种方式是减小可能超过电流密度或功率驱动极限的彩色通道中所有图像元素的彩色饱和度。
在前面所述的实施例中，各种OLED将具有不同的效率和使用寿命。为了为各种应用优化显示器，采用不同尺寸的OLED是有用的。例如，在黑白使用领域的应用中，白OLED的尺寸可增加。还应当认识到，当控制专用于白OLED的亮度值时，可能还希望改变这些OLED的相对尺寸。
此外，在已经论述的两个实施例中，不同的像素布局也可能是想望的。图8表示另一种可能的像素布局。如图8所示，显示器130由像素阵列132组成。如先前的实现方案中那样，像素132由红(134)、绿(136)、蓝(138)或白(140)OLED组成。但是，在这个实现方案中，OLED在空间上更对称，其中具有几乎相等的垂直和水平尺寸。
还可能希望像素中的各OLED具有不同的分辨率。大家很清楚，人类可视***的空间分辨率对于亮度比对于色度信息要高很多。由于附加(白)OLED将比色域定义OLED携带更多亮度信息，将希望具有比色域定义OLED更多的白OLED。具有这种特性的像素配置如图9所示。图9表示由像素阵列组成的显示器150。每个像素152由红(154)、绿(156)和蓝(158)OLED组成。另外，像素包括两个白OLED 160和162。如图所示，将白OLED斜对地设置在像素的相对的角上，从而使这些OLED的间距最大。此外，除白OLED之外具有最多亮度的红和绿OLED也斜对地设置在像素的相对的角上。在这个实施例中，根据图5(步骤74)或图6所示方法计算的白OLED亮度在两个白OLED之间平均划分，并且对于所计算亮度值的一半，确定每个白OLED的码值。
还可以认识到，绿和红OLED将携带比蓝OLED更多的亮度，使得可能希望在像素中具有比蓝OLED更多的红和绿OLED。图10表示具有像素阵列的显示器170。像素172由两个红OLED 174和176、两个绿OLED 178和180、一个蓝OLED 182和四个白OLED 184到190组成。如前面的实施例中那样，相同色彩的OLED在像素中尽可能远地间隔开。如前面所述，通过把由图5(步骤74)或图6所示方法推出的红、绿和白OLED的亮度除以像素中每个色彩的OLED数量来计算红(174和176)OLED、绿OLED(178和180)以及白OLED(184到190)的亮度。
让红OLED产生比绿OLED更低的亮度也是常见的，因此可能希望在像素中具有比红OLED更多的绿OLED。图11表示具有像素阵列的显示器200。像素202由一个红OLED 204、两个绿OLED 206和208、一个蓝OLED 210和二个白OLED 212和214组成。希望使白212和214与绿OLED 206和208在像素结构中的间隔最大。如图11所示，这通过把每个白OLED 212和214斜对地设置在像素的相对的角来实现。绿OLED 206和208也可以斜对地设置在像素202的相对的角上。如前面所述，通过把由图5(步骤74)或图6所示方法推出的绿和白OLED的亮度除以像素202中的绿和白OLED的OLED数量来计算绿OLED(206和208)以及白OLED(212和214)的亮度。
应当注意，OLED的不同图案的任一个用来定义像素，不同OLED的相对区域可调整为保存使用寿命以便平衡像素中不同OLED的使用寿命。还应当注意，前面论述的增强OLED显示器的感受分辨率的内插算法也可应用于这些图案中的任一个。
还应当认识到，虽然对一种色彩采用比另一种色彩更多OLED的一个原因是改善OLED显示器的锐度，但对于不同的原因，也可能希望对一种色彩采用比另一种色彩更少的OLED(假定OLED都具有相同的发光区域)。例如，为了平衡不同颜色的OLED的使用寿命，只是因为目前已知的可用于创建白OLED的白光材料具有更高的功率效率和稳定性，因此可能具有比红、绿或蓝OLED更长的使用寿命，所以可能希望采用比红、绿或蓝OLED更少的白OLED。因此，可能希望在具有更少以较高电流密度驱动的白OLED、同时提供更多以较低电流密度驱动的红、绿或蓝OLED的OLED显示器上产生像素。
另一个实施例如图12所示。在这个实施例中，显示器220由像素阵列组成。每个像素222由一系列六个OLED组成，其中包括定义显示器的色域的三个极度饱和的红、绿、蓝OLED 230、232、234以及具有较低饱和度但具有较高功率效率、定义显示器中的子色域的三个相似彩色OLED 224、226、228。在预期主要显示低饱和图像的条件下，用来创建显示器中的子色域的OLED将允许所有不饱和色彩以高功率效率显示，但较高饱和OLED的存在将允许在功率效率损失的情况下以较高饱和度呈现信息。应当注意，这个实施例可采用滤色器或者掺杂的用于产生不同彩色的光发射的OLED材料。
为了说明本发明的有故性，可以计算根据传统方法构造的假想的显示器的功耗，并且可以将所述功耗与本发明的优选实施例进行比较。
为了提供这个说明，必须建立多个条件。在这些条件之中是要显示内容的某种特性。表1表示对于典型图形显示屏幕假定的色彩、它们的码值以及各色彩覆盖屏幕的百分比。本例中，假定的应用可表示在显示器的大部分上的白色背景、覆盖屏幕的大部分因而消耗屏幕资产的20％的某个黑色文本、填充屏幕的大约10％的灰色工具栏、以及填充屏幕的大约5％的不饱和或淡蓝标题栏。还表示的可能是一些饱和的红和绿图标，每个覆盖屏幕的2％。
表1.显示的屏幕内容
  色彩名称   红码值   绿码值   蓝码值   屏幕百分比
  白   255   255   255   61
  黑   0   0   0   20
  灰   125   125   125   10
  淡蓝   125   125   255   5
  红   255   0   0   2
  绿   0   255   0   2
许多显示特征在确定显示表1中所述屏幕所需的功率时也相当重要。表2表示在这个以及比较实例中将是重要的许多重要显示特性。表3表示将影响显示功率计算的各OLED的许多特性。
表2.显示特性
  显示特性   值
  水平像素   320
  垂直像素   240
  水平显示尺寸   3.04英寸
  垂直显示尺寸   2.28英寸
  填充因子   60％
  白色的X色度坐标   0.3128
  白色的Y色度坐标   0.3293
  白光发射器的功率   75A/sq M
  假定灰度系数   1.0
  峰值亮度   100cd/sq.m
表3.OLED特性
  OLED特性   红   绿   蓝
  X色度坐标   0.649   0.312   0.147
  Y色度坐标   0.347   0.620   0.191
  滤色器透射率   33％   54％   37％
利用表1中的码值的各单独集合并假定如表2所示的特性，可以计算OLED的产生彩色平衡图像所需的红、绿和蓝亮度。利用显示器表面上的这个亮度值以及OLED特性、如滤色器透射率和填充因子，可以计算各OLED的亮度。随后，通过应用白光发射器的功率效率，可以计算把各OLED驱动到必要亮度所需的电流量，并且将所述电流与假定电压(本例中为9伏)相乘以便计算各OLED的功率。最后，将所述功率与显示器上各OLED的数量相乘，以便计算把各彩色OLED驱动到将显示器照射到所需色彩所需的功率。在表4的标记为红OLED、绿OLED和蓝OLED的列中示出所述结果功率值。然后通过对所有OLED的功率求和来计算照射显示器中的所有OLED以便在整个显示器上呈现各色彩所需的功率。这些值在表4的标记为功率的列中示出。
表4.显示表1所示色彩所需的功率(单位为瓦特)
  色彩名称   红OLED   绿OLED   蓝OLED   功率
  白   0.537   0.537   0.537   1.610
  黑   0   0   0   0
  灰   0.269   0.269   0.269   0.808
  淡蓝   0.269   0.269   0.537   1.075
  红   0   0   0.537   0.537
  绿   0.537   0   0   0.537
然后根据由表1中的屏幕百分比所表明的使用量对表4中所示的值加权，并计算吸取的平均功率。这样，可以表明，为了显示这个示例屏幕，显示器将吸取大约1.14瓦特功率。
这个相同的显示器可采用根据本发明的第一实施例的显示器结构来构造。在本例中，将假定白OLED被添加到红、绿和蓝OLED中，但把每一种OLED的总面积减小，以便提供同样的总填充因子。另外，还将假定没有在白OLED上设置滤色器，因此这个OLED的透射率为100％。最后，将假定所述白OLED的色度坐标与显示器的白色点一致。
利用如前一个实例中相同的方法，可对这个显示器计算功率值。表5中示出把显示器驱动到每个色彩所需的功率，因而可以把这个表直接与表4进行比较。注意，白OLED将产生白和灰色区域中的所有亮度，因此，只有白OLED在产生这些色彩时使用功率。此外，由于没有使用滤色器来吸收来自这个OLED的亮度能量，因此比前一个实例中用于产生这个相同亮度能量的红、绿和蓝OLED的组合更加有效。还应当注意，当产生淡蓝光时，白OLED还用来产生原本由红、绿和蓝OLED的组合所提供的亮度能量，因此产生这种色彩所需的功率在本例中比前一实例减小。最后，由于红和绿色为完全饱和并且在前一实例中由OLED的红和绿组成，因此它们继续为完全饱和，并且在本例中仅由来自红和绿OLED的光组成。因此，用于产生红和绿色的功率在两个实例中相等。
表5.显示表1所示色彩所需的功率
  色彩名称   红OLED   绿OLED   蓝OLED   白OLED   功率
  白   0   0   0   0.537   0.537
  黑   0   0   0   0   0
  灰   0   0   0   0.269   0.269
  淡蓝   0   0   0.269   0.269   0.539
  红   0   0   0.537   0.537
  绿   0.537   0   0   0.537
当根据由表1的屏幕百分比所表示的它们的使用量进对表6所示的值行加权时，可以确定，为了显示这个示例屏幕，显示器将吸取大约0.403瓦特的功率。应当注意，这个值明显低于相同显示器在没有白OLED的情况下所吸取的功率，即，前一个实例中计算的用于比较的1.14瓦特。
为了证明本发明在应用于如本公开的第二优选实施例中所述的、采用不同OLED材料创建的显示器时的有效性，首先需要计算采用不同OLED材料构造的典型先有技术显示器所需的功率。本例中，将假定显示器具有与实例1中所述的显示器相似的特性。所需的附加数据是红、绿和蓝OLED的效率，因为这些效率将取代关于滤光器透射率的信息以及白光发射器的功率效率。本例中，假定效率为：对于红OLED是25A/sq m，对于绿OLED是70A/sq m，而对于蓝OLED是20A/sq m。
利用这个数据并与表1、2和3的数据结合，允许计算表6中所示的功率值。注意，这些值只是与实例1的表4中所示的计算值略有不同。
表6.显示表1所示色彩所需的功率
  色彩名称   红OLED   绿OLED   蓝OLED   功率
  白   0.531   0.310   0.744   1.586
  黑   0   0   0   0
  灰   0.267   0.156   0.374   0.796
  淡蓝   0.267   0.156   0.744   1.167
  红   0.531   0   0   0.531
  绿   0   0.310   0   0.310
当根据由表1的屏幕百分比所表示的它们的使用量对表6所示的值进行加权并求平均时，可以确定，为了显示这个示例屏幕，显示器将吸取大约1.122瓦特的功率。
这个相同的显示器可采用根据本发明的第二实施例的显示器结构来构造。在本例中，将假定把白OLED添加到红、绿和蓝OLED中，但减小每一种OLED的总面积，以便提供同样的总填充因子。另外，还假定白OLED将具有75A/sq m的功率效率。最后，将假定所述白OLED的色度坐标与显示器的白色点一致。
利用如前一个实例中相同的方法，可对这个显示器计算功率值。表7中示出把显示器驱动到每个色彩所需的功率，因而可以把这个表直接与表4进行比较。注意，白OLED再次用来产生白和灰色区域中的所有亮度，因此，只有白OLED在产生这些色彩时使用功率。此外，由于没有使用滤色器来吸收来自这个OLED的亮度能量，因此比前一个实例中用于产生这个相同亮度能量的红、绿和蓝OLED的组合更加有效。还应当注意，当产生淡蓝光时，白OLED还用来产生原本由红、绿和蓝OLED的组合所提供的亮度能量，因此产生这种色彩所需的功率在本例中比前一实例减小。最后，由于红和绿色为完全饱和并且在前一实例中由红或绿OLED组成，因此它们继续为完全饱和，并且在本例中仅由来自红和绿OLED的光组成。因此，用于产生红和绿色的功率在两个实例中相等。
表7.显示表1所示色彩所需的功率
  色彩名称   红OLED   绿OLED   蓝OLED   白OLED   功率
  白   0   0   0   0.537   0.537
  黑   0   0   0   0   0
  灰   0   0   0   0.269   0.269
  淡蓝   0   0   0.374   0.269   0.539
  红   0.531   0   0   0   0.531
  绿   0   0.310   0   0.310
当根据由表1的屏幕百分比所表示的它们的使用量对表7所示的值进行加权时，可以确定，为了显示这个示例屏幕，显示器将吸取大约0.403瓦特的功率。应当注意，这个值明显低于相同显示器在没有白OLED的情况下所吸取的功率、即，前一个实例中计算的用于比较的1.122瓦特。

Claims (9)

1.一种OLED显示器，它包括：
a)发光像素阵列，每个像素具有用于发射指定色域的不同色彩的光的三个或三个以上OLED以及用于发射色域内一种色彩的光的至少一个附加OLED，其中，所述附加OLED的功率效率高于所述三个或三个以上OLED中的至少一个的功率效率；以及
b)用于驱动所述像素中的所述OLED以便以降低的功率使用量产生给定色彩和亮度的装置，
其中所述三个或三个以上OLED和所述附加OLED包括相同的发光材料，所述三个或三个以上OLED还包括用于产生指定色域的不同色彩的光的不同的滤色器，并且由所述三个或三个以上OLED的每一个发射的被过滤的光具有比所述附加OLED发射的光的带宽更窄的带宽。
2.如权利要求1所述的OLED显示器，其中，所述三个或三个以上OLED发射红、绿和蓝色的光。
3.如权利要求1所述的OLED显示器，其中，所述附加OLED发射白光。
4.如权利要求1所述的OLED显示器，其中，所述各OLED具有不同尺寸。
5.如权利要求1所述的OLED显示器，其中，所述附加OLED大于所述三个或三个以上OLED。
6.如权利要求1所述的OLED显示器，其中，所述驱动装置包括用于减小所述显示器的饱和度以增加亮度的装置。
7.如权利要求1所述的OLED显示器，其中，所述OLED包括用于产生不同色彩的光的不同的发光材料。
8.如权利要求1所述的OLED显示器，其中，所述驱动装置还包括为图像质量而折衷选择功率使用量的装置。
9.如权利要求1所述的OLED显示器，其中，所述驱动装置还包括为显示器使用寿命而折衷选择功率使用量的装置。
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