CN115273754A - 具有电流-电压补偿的oled电压驱动器 - Google Patents

具有电流-电压补偿的oled电压驱动器 Download PDF

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Abstract

本公开的实施例涉及具有电流‑电压补偿的OLED电压驱动器。本文公开了一种电子设备，所述电子设备包括具有参考阵列的显示器，所述参考阵列包括第一像素。所述显示器还包括耦接到所述第一像素的第一发射功率源。所述显示器还包括具有第二像素的有源阵列。所述显示器还包括耦接到所述第二像素的第二发射功率源。

Description

具有电流-电压补偿的OLED电压驱动器
本申请是国际申请号为PCT/US2018/051023、国际申请日为2018年9月14日、国家申请号为201880054977.8、发明名称为“具有电流-电压补偿的OLED电压驱动器”的专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2017年9月21日提交的名称为“OLED Voltage Driver withCurrent-Voltage Compensation”的美国临时专利申请62/561,529的优先权，该专利申请的内容全文以引用方式并入本文以用于所有目的。
背景技术
本公开整体涉及电子显示器，并且更具体地涉及对具有电压驱动像素和/或电流驱动像素的电子显示器中的电压劣化进行补偿。
本部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，本公开的各个方面在下文中描述和/或受权利要求保护。该讨论被认为有助于为读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。相应地，应当理解，应就此而论阅读这些陈述，而不是作为对现有技术的认可。
平板显示器诸如发光二极管(LED)显示器通常用于多种电子设备中，该多种电子设备包括消费电子产品诸如电视、计算机和手持设备(例如，蜂窝电话、音频和视频播放器、游戏***等)。此类显示面板通常在适用于各种电子产品的较薄封装中提供平板显示器。此外，此类设备可比可与之相比的显示技术使用更少的功率，从而使得它们适用于电池供电的设备中或者希望最小化功率使用的其他环境中。
LED显示器通常包括以矩阵排列的图像元素(例如，像素)，以显示可由用户观看的图像。当向每个像素施加电流时，LED显示器的各个像素可生成光。可通过下列方式向每个像素施加电流：将电压编程到像素中，该电压由像素电路转换成电流。将电压转换成电流的像素电路可包括例如薄膜晶体管(TFT)。然而，当施加特定电压时，某些操作条件诸如老化或温度可影响施加到像素的电流的量。
可至少因老化而发生像素中的电压劣化。例如，起初，可将第一电压施加到像素的二极管，使得二极管处产生目标电流，并且该目标电流导致二极管发射目标亮度水平的光。然而，随时间推移和像素的使用，可能会发生电压劣化。也就是说，可将与第一电压不同(例如，大于第一电压)的第二电压施加到二极管以产生目标电流并导致二极管发射目标亮度水平的光。
发明内容
下面阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下面可没有阐述的多个方面。
本公开涉及对具有电压驱动像素和/或电流驱动像素的电子显示器中的电压劣化进行补偿。本公开可与包括例如发光二极管(LED)显示器的多种自发光电子显示器结合使用，该发光二极管显示器诸如为有机发光二极管(OLED)显示器、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器或微LED(μLED)显示器。LED显示器的各个像素可至少部分地基于施加到每个像素的电流生成光。可通过下列方式向每个像素施加电流：将电压编程到像素中，该电压在像素中可被转换成施加到像素的电流。电压到电流的转换可由包括例如薄膜晶体管(TFT)的电路来调节。由于像素电路的性能可能随时间推移因像素的老化、不均匀温度梯度或其他因素而改变，因此可调节施加到显示器上的像素的电压以补偿这些变化，从而通过减少因像素不均匀性而产生的可见图像伪影来改善图像质量。显示器中的像素的不均匀性可在相同类型的设备(例如，两个类似的电话、平板电脑、可穿戴设备等)之间变化，可随时间推移和使用而变化(例如，由于像素或显示器的其他部件的老化和/或劣化)，并且/或者可相对于温度且响应于附加因素诸如来自其他电子部件的电磁干扰(EMI)而变化。
为了改善显示面板均匀性，可使用在显示器的“参考阵列”上观察到的性能来采用对显示器的自适应校正或补偿。参考阵列可与显示器的被隐藏在视线之外(例如，在显示器的被显示器的外壳覆盖的边缘处)的有源阵列或区域相邻或者为该有源阵列或区域的一部分。因此，参考阵列的像素可具有与显示器的可视部分或有源区域的像素类似的特性，但在被激活时可能不可见。然而，由于参考阵列可主要用于像素测试，因此参考阵列的像素的操作频率可远低于显示器的可见部分或有源阵列中的像素。因此，与显示器的其余像素相比，可认为参考阵列的像素基本上不会发生老化。参考阵列的像素的性能因此可提供未出现老化效果的显示器的可见部分或有源阵列中的像素所预期的基准性能。
因此，对显示器的参考阵列的性能的测量结果可用于确定主要有源区域的像素的基准电流-电压关系。该测量结果可至少部分地基于功率源电压水平获得，并且至少部分地基于电流-电压曲线捕获用于显示器的每种亮度设置的伽马分接点。参考阵列可用于确定当显示器处的温度改变(例如，当与特定阈值进行比较时)时的电流-电压关系。又如，耦接到显示器的处理电路可至少部分地基于像素的电流-电压关系和参考阵列的参考像素的参考电流-电压关系来驱动有源阵列的像素。在一些情况下，处理电路可包括电流-电压补偿电路，该电流-电压补偿电路接收劣化比率、输入电压和输入参考电流，并且输出补偿电压。然后数模转换器可至少部分地基于补偿电压来驱动像素。
对于本公开的各个方面可作出对上述特征的各种改进。也可在这些各个方面中加入其他特征。这些改进和附加特征可单独进行，也可以任何组合的形式进行。例如，下面讨论的与一个或多个所示实施方案相关的各种特征可单独地或以任何组合形式结合到本发明上述方面的任何一个中。上文所呈现的简要概要仅旨在使读者熟悉本公开实施方案的特定方面和上下文，并不限制要求保护的主题。
附图说明
在阅读以下详细描述并参考附图时可更好地理解本公开的各个方面，在附图中：
图1是根据实施方案的执行显示器感测和补偿的电子设备的示意性框图；
图2是表示图1的电子设备的实施方案的笔记本电脑的透视图；
图3是表示图1的电子设备的另一个实施方案的手持设备的前视图；
图4是表示图1的电子设备的另一个实施方案的另一个手持设备的前视图；
图5是表示图1的电子设备的另一个实施方案的台式计算机的前视图；
图6是表示图1的电子设备的另一个实施方案的可穿戴电子设备的前视图和侧视图；
图7是根据本公开的实施方案的用于显示器感测和补偿的***的框图；
图8是示出根据本公开的实施方案的使用图7的***进行显示器感测和补偿的方法的流程图；
图9是示出根据本公开的实施方案的与用于图7的电子显示器的有源阵列的功率源分开的用于参考阵列的功率源的图示；
图10是示出根据本公开的实施方案的用于图7的电子显示器的亮度控制方案的曲线图；
图11是根据本公开的实施方案的使用固定功率源电压水平的用于图7的电子显示器18的电流-电压曲线的曲线图；
图12是根据本公开的实施方案的用于使用图7的参考阵列对电压劣化进行补偿的方法的流程图；
图13示出了根据本公开的实施方案的用于响应于温度变化来设置功率源电压水平的图7的参考阵列的部件的框图；
图14是示出根据本公开的实施方案的由温度变化得到的电流-电压曲线的曲线图；
图15是示出根据本公开的实施方案的图7的参考阵列的功率源水平搜索电路确定生成目标电流的功率源电压水平的曲线图；
图16是根据本公开的实施方案的将在温度变化之前由先前功率源电压水平生成的先前电流-电压曲线与在温度变化之后因设置功率源电压水平生成的电流-电压曲线进行比较的曲线图；
图17是根据本公开的实施方案的用于确定在温度变化之后向图7的电子显示器的像素提供目标电流的功率源电压水平的方法的流程图；
图18是根据本公开的实施方案的用于确定该组电流和电压值的图7的参考阵列的感测电路的示意图；
图19是示出根据本公开的实施方案的使用图7的参考阵列执行感测操作的曲线图；
图20是示出根据本公开的实施方案的将从一组电流和电压值内推的电流-电压曲线的各部分与各种亮度设置相关联的曲线图；
图21是示出根据本公开的实施方案的图20的电流-电压曲线的与各种亮度设置相关联的部分上的伽马分接点的曲线图；
图22是根据本公开的实施方案的用于在图21的伽马分接点上执行灰度跟踪或伽马校正的方法的流程图；
图23是根据本公开的实施方案的使用片上***和伽马数模转换器比较伽马水平到电压水平转换的曲线图；
图24是根据本公开的实施方案的图7的参考阵列的图示，该图示出了减小侧向泄漏和/或偏置电流的特征部；
图25是根据本公开的实施方案的图7的参考阵列的像素的电路图；
图26是示出根据本公开的实施方案的用于更准确地感测图7的参考阵列的像素中的电流的第一技术的电路图；
图27是示出根据本公开的实施方案的用于更准确地感测图7的参考阵列的像素中的电流的第二技术的电路图；
图28是示出根据本公开的实施方案的用于更准确地感测图7的参考阵列的像素中的电流的第三技术的电路图；
图29是根据本公开的实施方案的用于校准图7的参考阵列的方法的流程图；
图30是示出根据本公开的实施方案的参考阵列的操作的时序图；
图31是根据本公开的实施方案的执行电流-电压感测的***的框图；
图32是根据本公开的实施方案的用于图7的显示器的像素的电流-电压曲线的曲线图；
图33是根据本公开的实施方案的图7的显示器在不同时间处的图示；
图34是根据本公开的实施方案的用于图7的显示器的电流和电压感测***的示意图；
图35是根据本公开的实施方案的用于减少数据保留以更准确地感测图7的显示器的像素中的电流的一组时序图；
图36是示出根据本公开的实施方案的在执行补偿之前减少数据保留以更准确地感测图7的显示器的像素中的电流的曲线图；
图37是示出根据本公开的实施方案的在执行补偿之后减少数据保留以更准确地感测图7的显示器的像素中的电流的曲线图；
图38是根据本公开的实施方案的图7的显示器的像素的图示；
图39是示出根据本公开的实施方案的用于减小从图7的显示器的子像素到相邻子像素的泄漏电流的第一技术的电路图；
图40是示出根据本公开的实施方案的用于考虑从图7的显示器18的子像素流到相邻子像素的泄漏和偏置电流的第二技术的电路图；
图41是根据本公开的实施方案的用于考虑从图7的显示器的像素流到相邻像素的泄漏和偏置电流的方法的流程图；
图42是示出根据本公开的实施方案的确定图7的显示器的像素的泄漏电流、偏置电流和二极管电流的总和的电路图；
图43是示出根据本公开的实施方案的确定图7的显示器的像素的泄漏电流和偏置电流的总和的电路图；
图44是示出根据本公开的实施方案的当在图7的显示器18中提供操作供电电压时消除共模泄漏的电路图；
图45是示出根据本公开的实施方案的当在图7的显示器中提供增大的供电电压时消除共模泄漏的电路图；
图46是示出根据本公开的实施方案的源极跟随器像素的电路图；
图47是示出根据本公开的实施方案的A类放大器像素的电路图；
图48是示出根据本公开的实施方案的AB类放大器像素的电路图；
图49是示出根据本公开的实施方案的减小图48的AB类放大器像素的噪声的电路图；
图50是示出根据本公开的实施方案的确定两个像素之间的偏置失配电流的电路图；
图51是根据本公开的实施方案的用于确定通过二极管的电流的方法的流程图；
图52示出了根据本公开的实施方案的因感测到通过蓝色子像素的二极管的电流而引起的图49的AB类放大器像素中的侧向泄漏电流；
图53是示出根据本公开的实施方案的当在子像素中感测到电流时减小侧向泄漏电流的电路图；
图54是示出根据本公开的实施方案的在红色子像素上执行感测操作的示例性电路图；
图55是示出根据本公开的实施方案的在蓝色子像素上执行感测操作的示例性电路图；
图56是根据本公开的实施方案的用于感测图7的显示器的有源阵列的像素中的电流的时序图；
图57是根据本公开的实施方案的图7的显示器的像素组的图示；
图58是示出根据本公开的实施方案的感测图7的显示器的像素中的电流的示意图；
图59是示出根据本公开的实施方案的使用基于增量的模型生成用于图7的显示器的像素的电流-电压曲线的曲线图；
图60是示出根据本公开的实施方案的使用基于内推的模型生成用于图7的显示器的像素的电流-电压曲线的曲线图；
图61是根据本公开的实施方案的用于确定劣化电流-电压曲线以驱动图7的显示器的像素的方法的流程图；
图62是根据本公开的实施方案的对图7的显示器中的电压劣化进行补偿的***的框图；
图63是示出根据本公开的实施方案的图7的显示器的像素的劣化比率的线性关系的曲线图；
图64是示出根据本公开的实施方案的至少部分地基于两个外推电流-电压值来重建电流-电压曲线的曲线图；
图65是示出根据本公开的实施方案的确定用于驱动像素并对电压劣化进行补偿的输出电压的曲线图；和
图66是根据本公开的实施方案的用于对电流-电压劣化进行补偿以驱动图7的显示器的像素的方法的流程图。
具体实施方式
下文将描述一个或多个具体实施方案。为了提供这些实施方案的简要描述，本说明书中未描述实际具体实施的所有特征。应当了解，在任何此类实际具体实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如符合可从一个具体实施变化为另一具体实施的与***相关和与商业相关的约束。此外，应当理解，此类开发工作有可能复杂并且耗时，但是对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言，其仍将是设计、加工和制造的常规工作。
当介绍本公开的各种实施方案的元件时，冠词“一个/一种”和“该/所述”旨在意指存在元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在被包括在内，并且意指可存在除列出的元件之外的附加元件。附加地，应当理解，参考本公开的“一个实施方案”或“实施方案”并非旨在被解释为排除也结合所引述的特征的附加实施方案的存在。还有，短语A“基于”B旨在意指A至少部分地基于B。而且，术语“或”旨在被包括在内(例如，逻辑或)且不是排他性的(例如，逻辑异或)。换句话讲，短语A“或”B旨在表示A、B或A和B两者。
电子显示器在现代电子设备中广泛应用。随着电子显示器获得越来越高的分辨率和动态范围能力，图像质量越来越高。一般来讲，电子显示器包含许多用图像数据编程的图像元素或“像素”。每个像素至少部分地基于图像数据发射特定量的光。通过用不同的图像数据编程不同的像素，可以显示包括图像、视频和文本的图形内容。
显示面板感测允许识别电子显示器的像素的操作属性以改善电子显示器的性能。例如，电子显示器上的温度和像素老化(以及其他因素)的变化导致显示器上不同位置的像素表现不同。实际上，由于温度和像素老化的变化，在显示器的不同像素上编程的相同图像数据可能看起来不同。例如，像素至少部分地基于提供给像素的二极管(例如，LED)的电流的量发射一定量的光、伽马或灰度级。对于电压驱动的像素，可将目标电压施加到像素以使得目标电流被施加到二极管(例如，如由电流-电压关系或曲线所表示的)以发射目标伽马值。变化可通过例如在施加目标电压时改变施加到二极管的所得电流来影响像素。没有适当的补偿，这些变化可能产生不期望的视觉伪影。
因此，下文所述的技术和***可用于使用具有控制电路的参考阵列来补偿显示器上的操作变化，该控制电路至少部分地基于功率源电压水平来确定电流-电压关系并且至少部分地基于电流-电压曲线来捕获用于显示器的每种亮度设置的伽马分接点。参考阵列控制电路可确定当显示器处的温度改变(例如，当与特定阈值进行比较时)时的电流-电压关系。另外，耦接到显示器的处理电路可至少部分地基于像素的电流-电压关系和参考阵列的参考像素的参考电流-电压关系来驱动有源阵列的像素。此外，处理电路可包括电流-电压补偿电路，该电流-电压补偿电路被配置为接收劣化比率、输入电压和输入参考电流，并且输出补偿电压。然后数模转换器可至少部分地基于补偿电压来驱动像素。
考虑到这一点，图1中示出了电子设备10的框图。如将在下面更详细描述的，电子设备10可表示任何合适的电子设备，诸如计算机、移动电话、便携式媒体设备、平板电脑、电视、虚拟现实头戴式装置、车辆仪表板等。电子设备10可表示例如如图2所示的笔记本计算机10A、如图3所示的手持设备10B、如图4所示的手持设备10C、如图5所示的台式计算机10D、如图6所示的可穿戴电子设备10E或类似设备。
图1所示的电子设备10可包括例如处理器内核复合体12、本地存储器14、主存储器存储设备16、电子显示器18、输入结构22、输入/输出(I/O)接口24、网络接口26和电源28。图1中所示的各种功能块可包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在有形非暂态介质，诸如本地存储器14或主存储器存储设备16上的机器可执行指令)或硬件和软件元件的组合。应当指出，图1仅是特定具体实施的一个示例，并且旨在示出可能存在于电子设备10中的部件的类型。实际上，各种描绘的部件可被组合成较少部件或分离成附加部件。例如，本地存储器14和主存储器存储设备16可被包括在单个部件中。
处理器内核复合体12可执行电子设备10的各种操作，诸如使电子显示器18执行显示面板感测并使用反馈来调节图像数据以在电子显示器18上显示。处理器内核复合体12可包括用于执行这些操作的任何合适的数据处理电路，诸如一个或多个微处理器、一个或多个专用处理器(ASIC)，或一个或多个可编程逻辑器件(PLD)。在一些情况下，处理器内核复合体12可执行存储在合适的制品上的程序或指令(例如，操作***或应用程序)，诸如本地存储器14和/或主存储器存储设备16。除了用于处理器内核复合体12的指令之外，本地存储器14和/或主存储器存储设备16还可以存储要由处理器内核复合体12处理的数据。举例来讲，本地存储器14可包括随机存取存储器(RAM)，并且主存储器存储设备16可包括只读存储器(ROM)、可重写非易失性存储器(诸如闪存存储器、硬盘驱动器、光盘等)。
电子显示器18可显示图像帧，诸如用于操作***的图形用户界面(GUI)或应用界面、静止图像或视频内容。处理器内核复合体12可提供至少一些图像帧。电子显示器18可以是自发光显示器，诸如有机发光二极管(OLED)显示器、微LED显示器、微OLED型显示器或由背光照明的液晶显示器(LCD)。在一些实施方案中，电子显示器18可包括可允许用户与电子设备10的用户界面进行交互的触摸屏。电子显示器18可以采用显示面板感测来识别电子显示器18的操作变化。这可允许处理器内核复合体12调节发送至电子显示器18的图像数据以补偿这些变化，从而改善出现在电子显示器18上的图像帧的质量。
电子设备10的输入结构22可使得用户能够与电子设备10进行交互(例如，按下按钮以增大或减小音量水平)。正如网络接口26那样，I/O接口24可以使电子设备10能够与各种其他电子设备进行交互。网络接口26可包括例如用于如下网络的接口：用于个人局域网(PAN)诸如蓝牙网络、用于局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)诸如802.11x Wi-Fi网络、和/或用于广域网(WAN)诸如蜂窝网络。网络接口26还可例如包括用于以下各项的接口：宽带固定无线接入网络(WiMAX)、移动宽带无线网络(移动WiMAX)、异步数字用户线路(例如，ADSL、VDSL)、数字视频地面广播(DVB-T)及其扩展DVB手持设备(DVB-H)、超宽带(UWB)、交流(AC)电力线等。电源28可包括任何合适的电源，诸如可再充电的锂聚合物(Li-poly)电池和/或交流电(AC)电源转换器。
在某些实施方案中，电子设备10可以采取以下形式：计算机、便携式电子设备、可穿戴电子设备，或其他类型的电子设备。此类计算机可包括通常便携的计算机(例如膝上型电脑、笔记本电脑和平板电脑)以及通常在一个地点使用的计算机(例如常规的台式计算机、工作站和/或服务器)。在某些实施方案中，计算机形式的电子设备10可以是购自AppleInc.的
Figure BDA0003824159860000111
Pro、MacBook
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mini或Mac
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型电子设备。举例来讲，根据本发明的一个实施方案，在图2中示出了采取笔记本式计算机10A形式的电子设备10。所示出的计算机10A可包括外壳或壳体36、电子显示器18、输入结构22、以及I/O接口24的端口。在一个实施方案中，输入结构22(诸如键盘和/或触摸板)可用于与计算机10A进行交互，诸如以启动、控制或操作GUI或在计算机10A上运行的应用。例如，键盘和/或触摸板可允许用户在电子显示器18上所显示的用户界面或应用程序界面上导航。
图3描绘了手持设备10B的前视图，该手持设备表示电子设备10的一个实施方案。手持设备10B可表示例如便携式电话、媒体播放器、个人数据管理器、手持式游戏平台或此类设备的任何组合。举例来讲，手持设备10B可以是购自Apple Inc.(Cupertino,California)的
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或
Figure BDA0003824159860000114
型手持设备。手持设备10B可以包括壳体36，该壳体用于保护内部部件免遭物理性损坏并且用于屏蔽内部部件使其免受电磁干扰。壳体36可包围电子显示器18。I/O接口24可通过壳体36打开并且可包括例如用于硬质有线连接的I/O端口以用于使用标准连接器和协议诸如由Apple Inc.提供的闪电连接器、通用串行总线(USB)，或其他类似的连接器和协议进行充电和/或内容操控。
结合电子显示器18的用户输入结构22可允许用户控制手持设备10B。例如，输入结构22可激活或去激活手持设备10B，将用户界面导航到home屏幕、用户可配置的应用屏幕，和/或激活手持设备10B的语音识别特征。其他输入结构22可提供音量控制，或者可以在振动和铃声模式之间切换。输入结构22还可包括获得用于各种语音相关特征的用户语音的麦克风，以及可启用音频回放和/或某些电话功能的扬声器。输入结构22还可包括可提供与外部扬声器和/或耳机的连接的耳机输入端。
图4描绘了另一个手持设备10C的前视图，该手持设备表示电子设备10的另一个实施方案。手持设备10C可表示例如平板计算机，或者各种便携式计算设备中的一种。举例来讲，手持设备10C可以是电子设备10的平板电脑尺寸实施方案，具体可以是例如购自AppleInc.(Cupertino,California)的
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型手持设备。
参见图5，计算机10D可表示图1的电子设备10的另一个实施方案。计算机10D可以是任何计算机，诸如台式计算机、服务器或笔记本式计算机，但也可以是独立媒体播放器或视频游戏机。举例来讲，计算机10D可为Apple Inc.的
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或其他类似设备。应当注意，计算机10D还可表示另一制造商的个人计算机(PC)。可提供类似的壳体36，以保护并包围计算机10D的内部部件诸如电子显示器18。在某些实施方案中，计算机10D的用户可以使用可连接到计算机10D的各种***输入设备，诸如输入结构22A或22B(例如，键盘和鼠标)与计算机10D交互。
类似地，图6描绘了表示图1的电子设备10的另一个实施方案的可穿戴电子设备10E，该可穿戴电子设备可被配置为使用本文所述的技术进行操作。举例来讲，可穿戴电子设备10E可包括腕带43，可以是Apple Inc.的Apple
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然而，在其他实施方案中，可穿戴电子设备10E可包括任何可穿戴电子设备，诸如例如可穿戴运动监测设备(例如，计步器、加速度计、心律监测器)或另一制造商的其他设备。可穿戴电子设备10E的电子显示器18可包括触摸屏显示器18(例如，LCD、OLED显示器、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器等)以及输入结构22，该触摸屏显示器和输入结构可允许用户与可穿戴电子设备10E的用户界面进行交互。
图7是根据本公开的实施方案的用于显示器感测和补偿的***50的框图。***50包括处理器内核复合体12，其包括图像校正电路52。图像校正电路52可接收图像数据54，并且对至少部分地基于工艺不均匀性温度梯度、显示器18的老化和/或显示器18上的其他因素并且由这些因素引起的显示器18的不均匀性进行补偿，以(例如，通过减少可见的异常)提高显示器18的性能。显示器18中的像素的不均匀性可以在相同类型(例如，两个类似的电话、平板电脑、可穿戴设备等)的设备之间变化，随时间和使用而变化(例如，由于像素或显示器18的其他部件的老化和/或劣化)，以及/或者相对于温度而变化，以及响应于其他因素而变化。
如图所示，***50包括老化/温度确定电路56，其可以确定或便于确定由于例如像素或显示器18的其他部件的老化和/或劣化引起的显示器18中的像素的不均匀性。老化/温度确定电路56还可以确定或便于确定由于例如温度而引起的显示器18中的像素的不均匀性。
图像校正电路52可将图像数据54(为此，显示器18中的像素的不均匀性已经或未经图像校正电路52补偿)发送至显示器18的驱动器集成电路60的模数转换器58。模拟-数字转换转换器58可在图像数据54处于模拟格式时将该图像数据数字化。驱动器集成电路60可跨显示面板61的栅极线发送信号以使得显示面板61的有源阵列62中包括像素63的一行像素变为被激活和可编程，此时驱动器集成电路68可跨数据线传输图像数据54以对包括像素63的像素进行编程，以显示特定的灰度级(例如，单独的像素亮度)。通过向图像数据54提供具有不同颜色的不同像素以显示不同的灰度级，可将全色图像编程到显示面板61的有源阵列62的像素中。
驱动器集成电路60还可跨栅极线发送信号，以使得显示面板61的参考阵列64中包括像素65的一行像素变为被激活和可编程。参考阵列64对电子设备10的用户可以是不可见的。例如，参考阵列64可由阻止参考阵列64可见的不透明结构或材料(例如，黑色材料)覆盖。在一些实施方案中，参考阵列64可环绕电子设备10的边缘或背面，使得该参考阵列被隐藏在视线之外。驱动器集成电路60还可包括感测模拟前端(AFE)66，以执行像素对数据输入(例如，图像数据54)的响应的模拟感测。在一些实施方案中，AFE 66可用于在有源阵列62和参考阵列64两者中进行感测。在另选或附加的实施方案中，可存在用于在有源阵列62中进行感测的至少第一AFE和用于在参考阵列64中进行感测的至少第二AFE。
处理器内核复合体12还可以发送感测控制信号68以使显示器18执行显示面板感测。作为响应，显示器18可以发送显示感测反馈70，其表示与显示器18的操作变化相关的数字信息。显示感测反馈70可以输入到老化/温度确定电路56，并且采用任何合适的形式。老化/温度确定电路56的输出可采用任何合适的形式并且由图像校正电路52转换成补偿值，该补偿值在被施加到图像数据54时，适当地对显示器18的操作变化(例如，导致操作不均匀性或显示器18的整体变化)进行补偿。这可以导致图像数据54的更高保真度，减少或消除否则会由于显示器18的操作变化而发生的视觉伪影。在一些实施方案中，处理器内核复合体12可以是驱动器集成电路60的一部分，并且因此是显示器18的一部分。
图8是示出根据本公开的实施方案的使用图7的***50进行显示器感测和补偿的方法80的流程图；方法80可以由可以感测显示器18的操作变化并且补偿操作变化的任何合适的设备来执行，诸如显示器18和/或处理器内核复合体12。
显示器18感测(处理框82)显示器18自身的操作变化。特别地，处理器内核复合体12可以将一个或多个指令(例如，感测控制信号68)发送至显示器18。指令可以使显示器18执行显示面板感测。操作变化可包括引起显示器18中的不均匀性的任何合适的变化，诸如工艺不均匀性温度梯度、显示器18的老化等。
然后，处理器内核复合体12至少部分地基于操作变化调节显示器18(流程框84)。例如，处理器内核复合体12可以接收显示感测反馈70，其响应于接收感测控制信号68而表示与来自显示器18的操作变化相关的数字信息。显示感测反馈70可以输入到老化/温度确定电路56，并且采用任何合适的形式。老化/温度确定电路56的输出可采用任何合适的形式，并且由图像校正电路52转换成补偿值。例如，处理器内核复合体12可以将补偿值应用于图像数据54，然后可以将其发送至显示器18。这样，处理器内核复合体12可至少部分地执行方法80以(例如，通过减少可见的异常)提高显示器18的性能。
参考阵列
上述像素65(和63)可为电压驱动像素(使得通过调节在像素63和65中转换成电流的电压输入来控制像素)和/或电流驱动像素。也就是说，像素63和65可不通过直接调节电流输入来控制。相反，可通过向像素63和65提供一些特定的电压值并允许在像素63和65中由输入电压生成电流间接地调节电流输入来控制像素63和65。实际上，每个像素65的亮度与提供给像素65的电流直接相关。提供给每个像素65的电流取决于到像素65的电压输入，并且操作变化诸如温度可改变针对一组电压输入提供给像素65的电流。因此，更准确地捕获或感测每个像素65的电流-电压关系(表示为曲线)使得像素63、65能够更准确地显示图像数据54。在附加或另选的实施方案中，可通过直接调节电流输入来控制像素63和65。
因此，参考阵列64可用于更准确地感测每个像素65的电流-电压关系。在一些实施方案中，参考阵列64的控制电路可控制功率源(例如，耦接到像素65的薄膜晶体管(TFT)的源极的ELVSS功率源)电压水平或电流水平，以保持特定的亮度设置。参考阵列控制电路可至少部分地基于功率源电压水平生成电流-电压曲线，并且至少部分地基于电流-电压曲线捕获伽马分接点。参考阵列控制电路可对伽马分接点执行灰度跟踪或伽马校正，并且将伽马分接点编程到伽马数模转换器(DAC)中。
参考阵列控制电路可通过使其ELVSS功率源与有源阵列62的ELVSS功率源分开来更准确地感测每个像素65的电流-电压关系。另外，在一些实施方案中，但不一定在所有实施方案中，参考阵列控制电路可在整个亮度设置范围内使用固定的ELVSS电压水平或电流水平(可在某个温度下设置该固定的ELVSS电压水平或电流水平)，而不是针对每个亮度设置感测、生成和使用ELVSS电压水平或电流水平。参考阵列64的感测电路可施加电压以感测像素65的二极管上的电流(例如，力电压感测电流)以确定一组电流和电压值，该组电流和电压值可用于确定与ELVSS电压水平相关联的电流-电压关系或曲线。这样，参考阵列控制电路可允许调节其ELVSS功率源86而不影响有源阵列的发射。另外，参考阵列64可实现较快、几乎瞬时的亮度调节(而不是在每次亮度调节之前必须执行感测操作)。
图9是示出根据本公开的实施方案的图7的显示面板61的有源阵列子***71和参考阵列子***73的图示。参考阵列子***73可包括与有源阵列子***71的ELVSS功率源88(例如，阴极)分开的ELVSS功率源86(例如，另一个不同的阴极)。参考阵列64可包括像素65的任何合适数量(例如，1至1000个)的列。因此可调节参考阵列子***73的ELVSS功率源86而不影响有源阵列62的发射。因此，分开的ELVSS功率源86、88可实现低噪声感测方案。
参考阵列子***73还可包括耦接到像素65的参考阵列控制电路89。参考阵列控制电路89可包括用于控制参考阵列64的任何合适的电路，诸如处理电路、感测电路87等。在一些实施方案中，参考阵列控制电路89可包括在参考阵列64外部的控制电路，诸如有源阵列62的控制电路、处理器内核复合体12等。参考阵列感测电路87可实现对参考阵列64的操作参数的感测，诸如电压测量、电流测量等。参考阵列感测电路87可包括用于感测参考阵列64的操作参数的任何合适的电路，诸如电压传感器、电流传感器等。在一些实施方案中，参考阵列感测电路87可位于参考阵列控制电路89的外部。在一些情况下，参考阵列控制电路89可为图7所示的驱动器集成电路60的一部分。
类似地，有源阵列子***71还可包括耦接到像素63的用于控制有源阵列62的控制电路85。有源阵列控制电路85可包括用于控制有源阵列62的任何合适的电路，诸如处理电路、感测电路83等。例如，如图所示，有源阵列控制电路85可包括电流步进限制器电路72，该电流步进限制器电路可限制用于对电子显示器18中的电压劣化进行补偿的电流补偿值。具体地，电流步进限制器电路72可用于将电流补偿值限制至低于可见性阈值(例如，使得显示器18的观察者可能无法感知因补偿电压劣化而引起的电流值的变化)。在另选或附加的实施方案中，参考阵列控制电路89可包括电流步进限制器电路72。在一些实施方案中，有源阵列控制电路85可包括在有源阵列62外部的控制电路，诸如参考阵列控制电路89、处理器内核复合体12等。有源阵列感测电路83可实现对有源阵列62的操作参数的感测，诸如电压测量、电流测量等。有源阵列感测电路83可包括用于感测有源阵列62的操作参数的任何合适的电路，诸如电压传感器、电流传感器等。在一些实施方案中，有源阵列感测电路83可位于有源阵列控制电路85的外部。在一些情况下，有源阵列控制电路85可为图7所示的驱动器集成电路60的一部分。
图10是示出根据本公开的实施方案的用于图7的电子显示器18的亮度控制方案90的曲线图。亮度控制方案90可使用数字亮度控制方案92和模拟亮度控制方案94两者。具体地，亮度控制方案90可避免仅使用模拟亮度控制方案94(在整个亮度范围96内)，因为这可导致低级电流水平(例如，98)接近几乎无法测量的电流水平。
对于某个亮度范围100，亮度控制方案90可使用模拟亮度控制方案94通过调节提供给像素65的电流102来控制像素65的亮度，同时保持输入到像素65的(例如，导致电流102的数据信号的)对应电压的占空比或脉冲宽度104恒定。某一亮度范围100可在数据电压域内。有利的是，使用模拟亮度控制方案94可使像素65的老化变慢。对于较低的亮度范围101(当与特定亮度范围100进行比较时)，亮度控制方案90可使用数字亮度控制方案92来保持电流106恒定，同时调节输入到像素65的对应电压的占空比或脉冲宽度108以控制像素65的亮度。有利的是，数字亮度控制方案92可使用较小的电流范围(当与模拟亮度控制方案94进行比较时)并且导致较低的偏置功率使用率。这样，可放宽操作电流103的范围，使得电流103可被控制在低级电流水平下。
某些电子显示器可调节ELVSS电压水平以控制亮度设置。然而，当调节ELVSS电压水平时，每个像素65的电流-电压关系可改变。因此，每当亮度设置改变(作为调节ELVSS电压水平的结果)时，某些电子显示器可感测或重新扫描每个像素65的电流-电压关系(该电流-电压关系可被表示并保存为曲线)(在新的亮度设置和一种或多种中间亮度设置两者下，以防止肉眼可见的变化)。因此，改变这些电子显示器的亮度设置可能是低效的和缓慢的(例如，在几十秒的范围内)。
为了避免这一耗时的过程，图7的参考阵列64可在整个亮度设置范围内使用固定的ELVSS电压水平(可在某个温度下设置该固定的ELVSS电压水平)。因此，每个像素65的电流-电压关系或曲线可保持恒定(并且可避免针对每种亮度设置和中间亮度设置重新扫描单独的电流-电压关系或曲线)。在一些实施方案中，参考阵列控制电路89可针对不同的温度调节ELVSS电压水平。
图11是根据本公开的实施方案的使用固定ELVSS电压水平的用于图7的电子显示器18的电流-电压曲线110的曲线图。可将电流(例如，I二极管)提供给像素65的二极管(例如，LED)，并且可将电压(V数据)提供给像素65的TFT的栅极。电流-电压曲线110可至少部分地基于经由参考阵列64提供的一组电流和电压值。另外，电流-电压曲线110还可包括经由参考阵列64提供的该组电流和电压值的内推值和/或外推值。电流-电压曲线110可与每种亮度设置的灰度级(G0-G255)相关联。例如，电流-电压曲线110的第一部分112可对应于用于像素65的第一亮度设置(例如，50尼特)的灰度级的范围(例如，从最小灰度级1(G1)到最大灰度级255(G255))。电流-电压曲线110的第二部分114可对应于像素65的第二亮度设置(例如，150尼特)的灰度级的范围。
一旦已捕获或实现电流-电压曲线110，就任何亮度设置而言，则可由电流-电压曲线110生成数据用于立即更新相关联的伽马值。因此，可通过避免重新扫描新的电流-电压关系或曲线来显著改善电子显示器对亮度设置变化的响应。
所使用的内推技术可为将该组电流和电压值表示为曲线的任何合适的技术，诸如对数空间样条、线性样条、指数等。像素电流可包括多个(例如，6至8个)数量级的范围，并且该组电流和电压值可包括有限数量(例如，5至14个)的电流和电压值对。对数空间样条内推法是用于由几个值对生成伽马的适当有效内推技术的示例。具体地，使用对数空间样条内推法使得在各个温度下存在相当小的误差(例如，0％至12％、8％至10％等)。例如，内推法可表示为：
Figure BDA0003824159860000181
公式1可实现内推8至10组电流和电压值对以在像素65的亮度设置下提供每个灰度电压(G1至G255)。
在一些实施方案中，可调节第二功率源(例如，耦接到像素65的TFT的漏极的ELVDD功率源)以增大功率节省。ELVSS功率源可(向LED)供应像素65的二极管电流，但不向像素65供应偏置电流。然而，ELVDD功率源可向像素65供应二极管电流和偏置电流两者。因此，通过向像素65供应可变ELVDD电压水平来保持ELVSS电压水平恒定(使得由ELVDD功率源向像素65提供的电流可减小)可在操作像素65时实现功率节省。
图12是根据本公开的实施方案的用于使用图7的参考阵列64对电压劣化进行补偿的方法130的流程图。方法130可通过任何合适的设备或设备组合来执行，该任何合适的设备或设备组合可确定温度变化，设置ELVSS电压水平，确定电流和电压值，生成电流-电压曲线，确定一组伽马分接点，以及执行灰度跟踪校正。尽管使用特定顺序的步骤描述了方法130，但是应当理解，本公开设想描述的步骤可按与所示顺序不同的顺序执行，并且可跳过或完全不执行某些描述的步骤。在一些实施方案中，方法130的步骤中的至少一些可由参考阵列控制电路89执行，如下所述。然而，应当理解，设想了任何合适的设备或设备组合来执行方法130，该任何合适的设备诸如为有源阵列62的控制电路、处理器内核复合体12等。
参考阵列控制电路89可确定(决策框132)是否存在温度变化。该温度变化可为环境温度变化、操作电子设备10等的结果。在一些实施方案中，参考阵列控制电路89可通过将温度变化与阈值温度变化进行比较来确定是否存在温度变化。
如果不存在温度变化，则参考阵列控制电路89可返回到决策框132。如果存在温度变化，则参考阵列控制电路89可设置或确定(流程框134)ELVSS电压水平。具体地，参考阵列控制电路89可迭代一系列不同的ELVSS电压水平，直到经由目标电压向像素65提供了目标电流。例如，可设置ELVSS电压水平，使得使用目标电压(例如，V255)提供用于目标亮度设置(例如，峰值亮度设置，150尼特等)的峰值电流(例如，I255，对应于G255的峰值灰度级)。
参考阵列控制电路89可确定(流程框136)与ELVSS电压水平相关联的一组电流和电压值。具体地，参考阵列控制电路89可至少部分地基于提供给像素65的电压(例如，V数据)来测量提供给像素65的LED的多个(例如，6至14个)电流值。
然后，参考阵列控制电路89可至少部分地基于该组电流和电压值生成(流程框138)电流-电压关系或曲线110。也就是说，参考阵列控制电路89可使用该组电流和电压值内推和/或外推电流-电压关系或曲线110。在一些实施方案中，可使用对数空间样条内推技术。
参考阵列控制电路89可确定用于像素65的一种或多种亮度设置的电流-电压关系或曲线110的一部分。至少部分地基于电流-电压曲线110的该部分，参考阵列控制电路89可确定(流程框140)一组伽马分接点。在一些实施方案中，该组伽马分接点可映射到并用于生成相应的灰度级。
参考阵列控制电路89可然后使用集成电路诸如片上***(SoC)和/或处理器内核复合体12对伽马分接点执行(流程框142)灰度跟踪或伽马校正。例如，处理器内核复合体12的图像校正电路52可对伽马分接点执行灰度跟踪或伽马校正。
有源阵列64可(流程框144)至少部分地基于伽马分接点显示图像数据。具体地，有源阵列64可使用与如由伽马分接点提供或限定的灰度级相对应的数据电压来显示图像数据的灰度级。在一些实施方案中，有源阵列控制电路85的电流步进限制器电路72可限制用于提供数据电压的电流补偿值。具体地，电流步进限制器电路72可用于将提供数据电压的电流补偿值限制至低于可见性阈值。可见性阈值可对应于当施加到数据电压时显示器18的观察者可能无法感知的电流值变化(相比于在施加电流补偿值之前使用数据电压显示图像数据的灰度级)。这样，观察者可能不会注意到所施加的补偿，从而改善对显示器18的总体观察体验。
如果存在另一个温度变化，则然后可重复方法130。这样，参考阵列控制电路89可对电子显示器18中的电压劣化进行补偿。
图13示出了根据本公开的实施方案的用于响应于温度变化来设置ELVSS电压水平(例如，VSS 150)的图7的参考阵列64的部件的框图。模数转换器(ADC)152可感测或接收提供给像素65的二极管156(例如，LED或OLED)的模拟电流(I二极管)154，并且将模拟电流(I二极管)154转换成数字信号158。
比较电路160然后将数字电流信号158与参考电流(IRef)162进行比较，以生成与数字电流信号158与参考电流(IRef)162之间的差异相关联的差异信号164。参考电流(IRef)162可为与目标数据电压相关联的电流(例如，I255)，该目标数据电压用于在例如先前设置ELVSS电压水平(在温度变化之前)所处的先前温度下在目标亮度设置(例如，150尼特)下生成目标灰度级(例如，G255的峰值灰度级)。
ELVSS电压水平搜索电路166可接收差异信号164并且确定当施加目标数据电压时在目标亮度设置下生成参考电流162(并因此生成目标灰度级)的ELVSS电压水平。可使用任何合适的搜索方法来确定ELVSS电压水平，该任何合适的搜索方法诸如为二分搜索方法、步长搜索方法等。
ELVSS电压水平搜索电路166可生成可由数模转换器(DAC)170接收的数字ELVSS电压水平信号168。DAC 170可将数字ELVSS电压水平信号168转换成模拟格式，并且将结果172发送至缓冲器174以产生缓冲的模拟ELVSS电压水平信号176。缓冲的模拟ELVSS电压水平信号176可被发送至参考阵列64的像素65和/或有源阵列62的像素63以提供新的源电压。
图14是示出根据本公开的实施方案的由温度变化得到的电流-电压曲线的曲线图。第一电流-电压曲线190与在先前温度下设置的第一ELVSS电压水平192相关联。第一电流-电压曲线190可用于生成从第一VG1 194到第一VG255 196的第一数据电压水平，该第一数据电压水平对应于产生从G1到G255的灰度级(在目标亮度设置下)。为了产生灰度级G255，供应第一数据电压水平VG255 196导致向二极管156提供电流水平IG255 197。
在温度变化之后，第一电流-电压曲线190移动至第二电流-电压曲线198，而ELVSS电压水平保持在第一ELVSS电压水平192下。由于第一电流-电压曲线190因温度变化而移动，因此数据电压水平相应地变化。具体地，第一VG1 194移动至第二VG1'200，并且第一VG255196移动至第二VG255'202。
图15是示出根据本公开的实施方案的图7的参考阵列64的ELVSS电压水平搜索电路166确定ELVSS电压水平的曲线图，该ELVSS电压水平在施加目标数据电压时在目标亮度设置下生成与目标灰度级相关联的目标电流(例如，参考电流162)。第一ELVSS电压水平192在先前温度下设置并用于生成电流-电压曲线198，由于温度变化，当供应目标电压(例如，VG255 196)时，该第一ELVSS电压水平不再生成目标电流(例如，与产生灰度级G255相关联的IG255 198)。
搜索方法可确定可用于生成第二电流-电压曲线206的第二ELVSS电压水平204。然而，如图所示，当供应V255 196的目标电压时，所得的电流不是与产生灰度级G255相关联的目标电流IG255 198。搜索方法可确定可用于生成第三电流-电压曲线210的第三ELVSS电压水平208。与第二ELVSS电压水平204一样，当供应V255 196的目标电压时，与第三ELVSS电压水平208相关联的所得电流不是目标电流IG255 198。搜索方法也可确定可用于生成第四电流-电压曲线214的第四ELVSS电压水平(ELVSS')212。如图所示，当供应V255 196的目标电压时，与第四ELVSS电压水平212相关联的所得电流是目标电流IG255 198。搜索方法可为任何合适的搜索方法，诸如二分搜索方法、步长搜索方法等。
图16是根据本公开的实施方案的将在温度变化之前由先前ELVSS电压水平192生成的先前电流-电压曲线190与在温度变化之后因设置ELVSS电压水平(ELVSS')212生成的电流-电压曲线214进行比较的曲线图。如图所示，当供应V255 196的目标电压时，与在温度变化之前的先前电流-电压曲线190相关联的所得电流和与在温度变化之后的电流-电压曲线214相关联的所得电流两者均为目标电流IG255 198。
图17是根据本公开的实施方案的用于确定当供应目标电压(例如，V255 196)时在温度变化之后向图7的电子显示器18的像素65提供目标电流(例如，IG255 198)的ELVSS电压水平的方法220的流程图。方法220可由任何合适的设备或设备组合来执行，该任何合适的设备或设备组合可确定二极管电流和供应目标二极管电流的ELVSS电压水平，并且施加该ELVSS电压水平。尽管使用特定顺序的步骤描述了方法220，但是应当理解，本公开设想描述的步骤可按与所示顺序不同的顺序执行，并且可跳过或完全不执行某些描述的步骤。在一些实施方案中，方法220的步骤中的至少一些可由参考阵列控制电路89执行，如下所述。然而，应当理解，设想了任何合适的设备或设备组合来执行方法220，该任何合适的设备诸如为有源阵列62的控制电路、处理器内核复合体12等。
参考阵列控制电路89可接收(流程框222)先前的ELVSS电压水平。先前的ELVSS电压水平可已由参考阵列控制电路89针对先前温度设置。
在一些实施方案中，参考阵列控制电路89可至少部分地基于像素的温度特性来估计搜索范围。也就是说，参考阵列控制电路89可接收与像素65相关联的温度，并且估计可至少部分地基于温度而将ELVSS电压水平设置为的电压范围。
参考阵列控制电路89然后可确定或感测(流程框224)第一二极管电流(例如，提供给像素65的电流)。具体地，第一二极管电流可为向二极管156提供目标电压水平的结果。目标电压水平可为供应给二极管156的电压，该电压导致在先前温度下向二极管156提供目标电流水平。在一些实施方案中，目标电压水平(例如，V255)可导致提供峰值电流水平(例如，I255)，使得二极管156发射峰值灰度级(例如，G255)。
参考阵列控制电路89可确定(决策框226)第一二极管电流是否等于目标二极管电流(例如，Iref 162)。比较电路160可执行该确定。在一些实施方案中，目标二极管电流可为峰值电流水平(例如，IG255)，使得二极管156发射峰值灰度级(例如，G255)。
如果不是，则参考阵列控制电路89确定(流程框228)将目标二极管电流(例如，Iref162)供应给二极管156的ELVSS电压水平(例如，如图16所示的ELVSS'212)。例如，当施加与发射峰值灰度级(例如，G255)的二极管156相关联的目标电压水平(例如，V255)时，ELVSS电压水平可供应等于峰值电流水平(例如，I255)的目标二极管电流。可由ELVSS电压水平搜索电路166使用二分搜索方法、步长搜索方法等执行搜索。
在流程框228中参考阵列控制电路89确定ELVSS电压水平之后，或者如果在决策框226中第一二极管电流等于目标二极管电流，则参考阵列控制电路89向像素65施加(流程框230)ELVSS电压水平。因此，可将目标二极管电流(例如，峰值电流水平，I255)施加到二极管156(例如，使用目标电压水平(例如，V255))，从而导致二极管156发射峰值灰度级(例如，G255)。这样，可确定在温度变化之后向电子显示器18的像素65提供目标电流(例如，当供应目标电压时)的ELVSS电压水平。
一旦确定了ELVSS电压水平(例如，如图16所示的ELVSS'212)，则参考阵列控制电路89可确定一组电流和电压值。图18是根据本公开的实施方案的用于确定该组电流和电压值的图7的参考阵列控制电路89的感测电路240的示意图。感测电路240可用于实现力电压感测电流技术，使得感测电路240可施加或强加数据电压V数据242并且针对ELVSS电压水平246确定或感测像素65的二极管156上的电流I二极管244。由感测电路240提供的数据电压242可称为感测电压V感测248，并且所得电流244可称为感测电流I感测250。有利的是，感测电路240可执行单个感测操作以确定一个电流和电压值对，并且可针对关机时间的感测(例如，当电子设备10关闭或换句话讲未被使用时的感测)执行相同的技术。
感测电压V感测248可使用感测电压发生器252来确定。图19是示出根据本公开的实施方案的使用图7的参考阵列64执行感测操作的曲线图。由于两个感测操作之间的温度变化可能相对较小(例如，小于或等于约5摄氏度)，因此先前电流-电压曲线260(例如，在温度变化之前)和当前电流-电压曲线262(例如，在温度变化之后)之间的曲率变化也可能相对较小。因此，感测电压发生器252可从先前电流-电压曲线260推导感测电压(例如，V感测248)。就先前电流-电压曲线260而言，感测电压V感测248对应于目标电流I目标262。参考阵列控制电路89可使用来自先前电流-电压曲线260的相同感测电压V感测248，并且确定和/或测量二极管156上的对应电流(I二极管244)，该电流是感测的电流I感测250。这样，参考阵列控制电路89可执行感测操作以确定用于内推电流-电压曲线262的该组电流和电压值。
图20是示出根据本公开的实施方案的将从该组电流和电压值(例如，272)内推的电流-电压曲线270的各部分与各种亮度设置相关联的曲线图。电流-电压曲线270的从VG1274到VDBV1 276的第一部分可对应于第一亮度设置。VG1 274可对应于当在第一亮度设置下供应给像素65时发射灰度级1的电压水平。应当指出的是，VG1 274可包括在不同亮度设置(例如，50尼特至150尼特)下的小范围(例如，大约100毫伏)变化。尽管VG1 274可与使用第一亮度设置产生最低灰度级(G1)的电压相关联，但是VDBV1 276可与使用第一亮度设置产生最高灰度级(G255)的电压相关联。例如，第一亮度设置可为50尼特。
电流-电压曲线270的从VG1 274到VDBV2 278的第二部分可对应于第二亮度设置。VG1274可与使用第二亮度设置产生最低灰度级(G1)的电压相关联，并且VDBV2 278可与使用第二亮度设置产生最高灰度级(G255)的电压相关联。例如，第二亮度设置可为70尼特。
电流-电压曲线270的从VG1 274到VDBV3 280的第三部分可对应于第三亮度设置。VG1274可与使用第三亮度设置产生最低灰度级(G1)的电压相关联，并且VDBV3 280可与使用第三亮度设置产生最高灰度级(G255)的电压相关联。例如，第三亮度设置可为90尼特。
电流-电压曲线270的从VG1 274到VDBV4 282的第四部分可对应于第四亮度设置。VG1274可与使用第四亮度设置产生最低灰度级(G1)的电压相关联，并且VDBV4 282可与使用第四亮度设置产生最高灰度级(G255)的电压相关联。例如，第四亮度设置可为110尼特。
电流-电压曲线270的从VG1 274到VDBV5 284的第五部分可对应于第五亮度设置。VG1274可与使用第五亮度设置产生最低灰度级(G1)的电压相关联，并且VDBV5 284可与使用第五亮度设置产生最高灰度级(G255)的电压相关联。例如，第五亮度设置可为130尼特。
电流-电压曲线270的从VG1 274到VDBV6 286的第六部分可对应于第六亮度设置。VG1274可与使用第六亮度设置产生最低灰度级(G1)的电压相关联，并且VDBV6 286可与使用第六亮度设置产生最高灰度级(G255)的电压相关联。例如，第六亮度设置可为150尼特。
图21是示出根据本公开的实施方案的图20的电流-电压曲线270的与各种亮度设置相关联的部分上的伽马分接点的曲线图。第一曲线300可对应于图20的电流-电压曲线270的第一部分，该第一部分跨越从VG1 274到VDBV1 276的数据电压范围。第一曲线300可对应于第一亮度设置(例如，50尼特)。因此，用于灰度级1的伽马分接点包括电压VG1 274，并且用于灰度级255的伽马分接点包括电压VDBV1 276(用于第一亮度设置)。参考阵列控制电路89可以类似地使用用于第一亮度设置下的每个灰度级的第一曲线300来关联或映射伽马分接点。
例如，第二伽马分接点302可与第二灰度级(例如，G8)相关联并且包括第二对应电压304。第三伽马分接点306可与第三灰度级(例如，G18)相关联并且包括第三对应电压308。第四伽马分接点310可与第四灰度级(例如，G188)相关联并且包括第四对应电压312。第五伽马分接点314可与第四灰度级(例如，G231)相关联并且包括第五对应电压316。
参考阵列控制电路89可类似地使用图20的电流-电压曲线270的用于其他亮度设置的其他部分来关联或映射伽马分接点。第二曲线318可对应于图20的电流-电压曲线270的第六部分，该第六部分跨越从VG1 274到VDBV6 286的数据电压范围。第二曲线318可对应于第二亮度设置(例如，150尼特)。因此，用于灰度级1的伽马分接点包括电压VG1 274，并且用于灰度级255的伽马分接点包括电压VDBV6 286(用于第二亮度设置)。例如，第二伽马分接点320可与第二灰度级(例如，G8)相关联并且包括第二对应电压322。第三伽马分接点324可与第三灰度级(例如，G18)相关联并且包括第三对应电压326。第四伽马分接点328可与第四灰度级(例如，G188)相关联并且包括第四对应电压330。第五伽马分接点332可与第四灰度级(例如，G231)相关联并且包括第五对应电压334。这样，参考阵列控制电路89可针对像素65的每种亮度设置在数据电压和灰度级之间生成伽马分接点。应当指出的是，VG1 274可包括在不同亮度设置(例如，50尼特至150尼特)下的小范围(例如，大约100毫伏)变化。
图22是根据本公开的实施方案的用于在图21的伽马分接点上执行灰度跟踪或伽马校正的方法350的流程图。方法350可通过任何合适的设备或设备组合来执行，该任何合适的设备或设备组合可将灰度级转换成电压值并且反之亦然，将内推的电压水平映射到灰度级，补偿电压劣化，并将高频脉动施加到灰度级。尽管使用特定顺序的步骤描述了方法350，但是应当理解，本公开设想描述的步骤可按与所示顺序不同的顺序执行，并且可跳过或完全不执行某些描述的步骤。在一些实施方案中，方法350的步骤中的至少一些可由参考阵列控制电路89或参考阵列64的片上***(SoC)执行，如下所述。然而，应当理解，设想了任何合适的设备或设备组合来执行方法350，该任何合适的设备诸如为有源阵列62的控制电路、处理器内核复合体12等。
参考阵列控制电路89可接收或确定(流程框352)一组伽马分接点。该组伽马分接点可将数据电压值映射到灰度级。例如，该组伽马分接点可为通过图20的电流-电压曲线270在图21中所标识的那些伽马分接点。该组伽马分接点可包括用于一种或多种亮度设置的伽马分接点。
参考阵列控制电路89然后可将该组伽马分接点的一组灰度级转换成第一组电压值(流程框354)。具体地，参考阵列控制电路89可接收、确定和/或存储对应于灰度级的数据电压值。由于存在255个灰度级(G1至G255)，因此参考阵列控制电路89可接收、确定和/或存储255个数据电压值。可针对每种亮度设置选择与伽马分接点相同的一组灰度级。
具体地，参考阵列64的片上***(SoC)可执行该步骤，而不是例如可能具有更大内推误差的伽马DAC。这是因为伽马DAC可执行分段式线性伽马水平到电压水平转换，而SoC因所存储的电流-电压曲线(例如，270)可计算更准确的电压水平。例如，图23是根据本公开的实施方案的使用SoC 360和伽马DAC 362比较伽马水平(例如，灰度级)到电压水平转换的曲线图。该曲线图包括两个分接点364、366，其中曲线368连接这两个分接点364、366。曲线368可为图20的电流-电压曲线270的一部分并且存储在SoC 360中。伽马DAC 362可生成连接这两个分接点364、366的内推线370。对于具有灰度级Gn 374的伽马分接点372，伽马DAC 362可至少部分地基于内推线370存储内推的数据电压Vn,内推376，而不是“真实”电压Vn 378。相反，为了生成更准确的伽马分接点，SoC可将内推线370上更接近真实电压Vn 378的电压映射到灰度级Gn 374。例如，SoC可将内推的数据电压Vm,内推380(该内推的数据电压对应于内推线370上的另一个灰度级Gm 382)映射到灰度级Gn 374，因为Vm,内推380比Vn,内推376更接近真实电压Vn 378。
因此，对于该组灰度级的每个相应灰度级，参考阵列控制电路89可确定(决策框390)是否存在与该组灰度级中的另一个灰度级相关联的线性内推电压水平(如由伽马DAC362内推)，该线性内推电压水平比与相应灰度级相关联的线性内推电压水平更接近由电流-电压曲线(存储在SoC 360中)提供的相应灰度级的电压水平。可利用各种亮度设置从一组电流和电压值内推电流-电压曲线(例如，具有比线性内推更高的准确度)。
如果是，则参考阵列控制电路89可将与另一个灰度级相关联的线性内推电压水平映射(流程框392)到相应灰度级以生成第二组电压值。如果不是，则参考阵列控制电路89可将与相应灰度级相关联的线性内推电压水平映射(流程框394)到相应灰度级以生成第二组电压值。
参考阵列控制电路89可对第二组电压值中的电压劣化进行补偿(流程框396)。各个像素、线、连接件、互连装置、总线、电路部件等处的电压可随时间推移和正常操作而变化(例如，增大或减小)。例如，电压劣化可归因于部件随时间推移和在有源阵列62中的正常使用而劣化。可使用任何合适的电压补偿技术来对第二组电压值中的电压劣化进行补偿。
参考阵列控制电路89可将第二组电压值转换(流程框398)为该组灰度级。如果参考阵列控制电路89将与另一个灰度级相关联的线性内推电压水平映射(来自流程框392)到相应灰度级，则输出相应灰度级可导致输出另一个灰度级。也就是说，如果内推的数据电压Vm,内推380(该内推的数据电压对应于内推线370上的另一个灰度级Gm 382)已映射到灰度级Gn374，则输出Gn 374可导致输出Gm 382。
参考阵列控制电路89然后可将高频脉动施加(流程框400)到该组灰度级，从而进一步减小灰度跟踪或伽马误差。高频脉动可为施加到该组灰度级以随机化任何量化误差的噪声，因此是不期望的图案，诸如图像中的色带。可施加任何合适形式的高频脉动，诸如4比特高频脉动。参考阵列控制电路89可对伽马DAC 362中的所得组灰度级进行编程。当像素65的亮度设置改变时，可用一组新的灰度级(通过重复350的方法)来对伽马DAC 362进行编程。这样，参考阵列控制电路89可对图21的伽马分接点执行灰度跟踪或伽马校正。
为了准确地感测像素65的二极管(例如，156)上的电流，参考阵列控制电路89可减小和/或消除像素65的侧向泄漏和/或偏置电流。图24是根据本公开的实施方案的图7的参考阵列64的图示，该图示出了减小侧向泄漏和/或偏置电流的特征部。如图所示，参考阵列64包括像素65的12个列400，这些列各自可具有与颜色(例如，红色、绿色或蓝色)相关联的子像素412。在一些实施方案中，各对列400可用于颜色感测。例如，第一对列400可用于感测颜色红色，第二对列400可用于感测颜色绿色，并且第三对列400可用于感测颜色蓝色。在另选或附加的实施方案中，设想了参考阵列64中的任何合适数量的列400和像素65。参考阵列控制电路89可使用下述技术来减小像素65之间的侧向泄漏电流(例如，414)和/或偏置电流(例如，416)。图25是根据本公开的实施方案的图7的参考阵列64的像素65的电路图。侧向泄漏电流Ilk 414是指当像素65处于操作中(例如，发射光)时可泄漏到其他像素65的电流。类似地，偏置电流I偏置、In，偏置416是指可至少部分地基于其他像素65的偏置电流从像素65漏出的电流。因此，当感测电流(例如，I感测250)时，如果存在侧向泄漏电流Ilk414和/或偏置电流I偏置、In，偏置416，则I感测250可能不等于二极管156上的电流(例如，I二极管154)。因此，使用I感测250感测二极管156上的电流可能不准确。
重新参见图24，可使用差动感测电路418(该差动感测电路可包括运算放大器420、电容器422和共模反馈电路424)来减小像素列410之间的噪声和/或干扰并增大动态范围。应当理解，参考阵列64可包括在像素65的一个或多个列410之间的差动感测电路418。在一些实施方案中，一对像素列410可用作用于像素65的每种颜色的差动感测的参考(例如，一列用于功率源(例如，VDD)的每种极性(正、负))。在另选或附加的实施方案中，相关双采样和/或斩波可用于减小泄漏电流、失配和/或偏移。
图26是示出根据本公开的实施方案的用于更准确地感测图7的参考阵列64的像素中的电流的第一技术的电路图。ELVSS功率源可向参考阵列64的两个像素430、432提供供电电压VSSEL 434。如图所示，ELVSS功率源可首先向两个像素430、432提供操作供电电压436(例如，大约-1.6V(伏特))。提供操作供电电压436可在第一像素430的二极管444上得到操作泄漏电流Ilk 438、操作偏置电流I偏置440和操作二极管电流I二极管442。因此，感测电流(例如，I感测446)可得到三个电流的总和电流(例如，I感测＝Ilk+I偏置+I二极管)。
ELVSS功率源然后可向两个像素430、432提供增大的电压448(例如，大约3V)，该增大的电压阻止电流流经两个像素430、432的二极管(例如，LED)444、450，从而得到泄漏电流I*lk 452和偏置电流I*偏置452。因此，感测电流(例如，I*感测456)可得到两个电流的总和电流(例如，I*感测＝I*lk+I*偏置)。这样，从I感测446中减去I*感测456可得到更准确的I二极管值(例如，I二极管＝I感测–I*感测)。应当指出的是，图26的第一技术可对像素430、432中的时间进行双感测或双采样。
图27是示出根据本公开的实施方案的用于更准确地感测图7的参考阵列64的像素中的电流的第二技术的电路图。第二技术利用了流到像素中的电流可等于从像素中流出的电流这一知识。因此，可通过向二极管470提供低(例如，0V)数据电压474来强制关闭像素472的二极管470，使得该二极管470上的电流为零。参考阵列控制电路89然后可感测由漏极功率源(ELVDD)分别提供给相邻像素480和像素472的电流IVDD1 476和IVDD2478。参考阵列控制电路89也可分别感测相邻像素480和像素472的偏置电流I偏置1 482和I偏置2 484。由于流到像素中的电流可等于从像素中流出的电流并且二极管470上的电流为零，因此可通过确定流到两个像素480、472中的电流的总和与从两个像素480、472中流出的电流的总和之间的差异来更准确地确定相邻像素480的二极管486上的电流I二极管486(例如，I二极管＝(IVDD1+IVDD2)–(I偏置1+I偏置2)。
图28是示出根据本公开的实施方案的用于更准确地感测图7的参考阵列64的像素中的电流的第三技术的电路图。如图所示，像素502的每个子像素500(对应于红色、绿色或蓝色)可耦接到ELVSS端口504，该ELVSS端口向像素502提供源电压供应(VSS)。可直接从ELVSS端口504测量每个像素502上的电流I像素506。每个ELVSS端口504可耦接到阴极508。一对阴极508可耦接到运算放大器510和电容器512。在一些实施方案中，ELVSS端口504可耦接到差动感测电路418。这样，参考阵列控制电路89可更准确地感测每个像素上的电流。
图29是根据本公开的实施方案的用于校准图7的参考阵列64的方法520的流程图。方法520可由任何合适的设备或设备组合来执行，该任何合适的设备或设备组合可确定与灰度级相关联的峰值电流和数据电压。尽管使用特定顺序的步骤描述了方法520，但是应当理解，本公开设想描述的步骤可按与所示顺序不同的顺序执行，并且可跳过或完全不执行某些描述的步骤。在一些实施方案中，方法520的步骤中的至少一些可由参考阵列控制电路89执行，如下所述。然而，应当理解，设想了任何合适的设备或设备组合来执行方法520，该任何合适的设备诸如为有源阵列62的控制电路、处理器内核复合体12等。
参考阵列控制电路89可选择(流程框522)一个或多个像素的亮度设置。例如，参考阵列控制电路89可选择该一个或多个像素的最大亮度设置(例如，150尼特、750尼特等)。
参考阵列控制电路89然后可确定(流程框524)该一个或多个像素的峰值电流。具体地，峰值电流可与提供给该一个或多个像素的导致显示或发射灰度级255的电流相关联。在一些实施方案中，参考阵列控制电路89可估计峰值电流，并且对该一个或多个像素执行光学测量以确定该一个或多个像素是否正在某个阈值内发射G255。如果不是，则参考阵列控制电路89可调节估计的峰值电流，直到该一个或多个像素发射G255。
参考阵列控制电路89可针对每种亮度设置至少部分地基于峰值电流来确定(流程框526)与一组灰度级相关联的一组数据电压。具体地，对于每种亮度设置的每个灰度级(G1至G255)，参考阵列控制电路89可估计在该亮度设置下发射灰度级的数据电压，并且对该一个或多个像素执行光学测量以确定该一个或多个像素是否正在某个阈值内发射灰度级。参考阵列控制电路89可至少部分地基于由参考阵列64确定和/或存储的电流-电压曲线和峰值电流来估计数据电压。具体地，参考阵列控制电路89可至少部分地基于峰值电流来确定与每种亮度设置相关联的电流-电压曲线的一部分。如果该一个或多个像素未正在某个阈值内发射该灰度级，则参考阵列控制电路89可调节估计的数据电压，直到该一个或多个像素发射该灰度级。这样，可校准参考阵列64以获得更好的性能。
图30是示出根据本公开的实施方案的参考阵列64的操作的时序图。如图所示，当亮度设置540(例如，显示器亮度值(DBV))改变(例如，从DBV1到DBV2、到DBV3、到DBV4)时，ELVSS电压值542(例如，ELVSS0)保持恒定。此外，计算与改变参考阵列64的亮度设置540相对应的伽马或灰度级544可包括时间的一帧546的延迟。一旦已经计算出伽马水平544，则有源阵列62可使用伽马水平544(如548中所示)来显示和/或发射图像数据。
另外，当电子显示器18的温度550达到某个阈值552时，参考阵列控制电路89可在感测操作554之后改变ELVSS电压值542(例如，至ELVSS1)。由于参考阵列64和有源阵列62的ELVSS电压供应是分开的，因此可调节参考阵列64的ELVSS功率源而不影响有源阵列62的发射。有源阵列62可使更新其伽马水平548(例如，至与ELVSS1相关联的伽马水平)与参考阵列控制电路89更新其ELVSS功率源542同步。类似地，有源阵列62可使更新其ELVSS功率源水平与参考阵列控制电路89更新其ELVSS功率源542同步。
有源阵列中的电流-电压感测
像素至少部分地基于供应给像素的二极管(例如，LED)的电流的量发射一定的光、伽马或灰度级。对于电压驱动的像素，可将目标电压施加到像素以使得目标电流被施加到二极管(例如，如由电流-电压关系或曲线所表示的)以发射目标伽马值。变化(例如，由温度、像素的老化等引起)可通过例如在施加目标电压时改变施加到二极管的所得电流来影响像素。这些变化可能是像素劣化的结果，并且可影响显示器的多个像素，使得像素之间的不均匀性可在没有适当补偿的情况下导致视觉伪影。
准确地感测二极管上的电流可更准确地识别变化何时影响像素。图31是根据本公开的实施方案的执行电流-电压感测的***570的框图。***570包括具有参考阵列64和有源阵列62的显示器18。有源阵列62可包括数模转换器572、一个或多个像素574，以及感测和/或预测电路576。感测和/或预测电路576可感测或预测电流-电压关系或曲线中的偏移。本公开的其余部分讨论了使用感测电路576来感测电流-电压关系或曲线。然而，应当理解，设想了至少部分地基于感测数据收集来执行基于预测的跟踪的预测电路。
在一些实施方案中，感测电路576可对有源阵列62的该一个或多个像素574周期性地(例如，大约两周一次)执行感测操作。在附加或另选的实施方案中，感测操作可在“关机时间”(例如，当电子设备10未被使用时，当该电子设备接通电源但未被使用时，在与不工作相关联的某些时间，等等)期间执行。参考阵列64也可包括数模转换器577、一个或多个像素578，以及感测和/或预测电路579。
在执行感测操作之后，时序控制器581的缓冲器580可将感测操作的结果(例如，电流-电压特性、值、测量结果等)存储一段合适的时间(例如，大约两周)。时序控制器581可为处理器内核复合体12、显示器18或电子设备10的部件。然后可将感测操作的结果发送并存储在处理器内核复合体12(例如，片上***)的查找表582中。查找表582还可存储参考阵列64的该一个或多个像素578的电流-电压特性、值、测量结果等(例如，从参考阵列64的感测电路579接收的)。电压比较器电路584可针对有源阵列62的该一个或多个像素574确定待校正的电压量(至少部分地基于存储在查找表582中的感测操作的先前结果和参考阵列64的像素的电流-电压特性)。然后电流-电压补偿电路586可至少部分地基于待校正的电压量(例如，针对一个或多个像素574)生成电流-电压曲线，并且至少部分地基于电流-电压曲线经由数模转换器572驱动对应像素574。图31中的箭头指示电流-电压感测和补偿流水线588，该流水线示出了***570中的用于感测和补偿目的的电流和电压数据流。
图32是根据本公开的实施方案的用于图7的显示器18的像素(例如，574)的电流-电压曲线590的曲线图。可在操作显示器18或像素574N时间量之后在某个时间TN处生成电流-电压曲线590。感测电路576可在TN处确定或感测两个(或更多个)电流-电压值592、594，并且电压比较器电路584可内推这两个电流-电压值以生成电流-电压曲线590。参考电流-电压曲线596也可由显示器18的参考阵列的控制电路生成。参考电流-电压曲线596可表示电流-电压曲线590的“原始”版本，因为参考阵列的操作频率可低于显示器18的有源阵列或最小化(例如，并因此发生较少的老化)，但操作温度与有源阵列类似。
如图所示，ΔV1 598指示根据电流-电压曲线590和参考电流-电压曲线596的数据电压的差异，以在像素574的二极管处生成目标电流I1 602。类似地，ΔV2 600指示根据电流-电压曲线590和参考电流-电压曲线596的数据电压的差异，以在二极管处生成目标电流I2 604。
图33是根据本公开的实施方案的图7的显示器18在不同时间T0至TN处的图示。显示器包括有源阵列62和参考阵列64，该有源阵列可被编程以显示图像数据，该参考阵列可为有源阵列62的原始复制品。在不同时间T0至TN处，参考阵列64的控制和/或感测电路可感测一组(例如，八对)电流-电压值624(例如，与电流I1至I8相关联)，该组电流-电压值可被例如发送到处理器内核复合体12以存储在查找表582中。同时，有源阵列62的感测电路576可针对有源阵列62的每个像素(I,J)628感测一组(例如，两对)电流-电压值626，该组电流-电压值可被例如发送到处理器内核复合体12以存储在查找表582中。由有源阵列62的感测电路576感测的该组电流-电压值626可与I1、I2和/或V数据1、V数据2相关联。也就是说，在一些实施方案中，该组电流-电压值626可包括(由参考阵列64的感测电路感测的该组电流-电压值的)I1和I2以及在有源阵列62的每个像素(I,J)628处产生I1和I2的数据电压。在另选或附加的实施方案中，该组电流-电压值626可包括V数据1和V数据2(该V数据1和V数据2在参考阵列64中产生I1和I2)以及V数据1和V数据2在有源阵列62的每个像素(I,J)628处产生的所得电流。
处理器内核复合体12的电压比较器电路584可针对有源阵列的每个像素I,J 628生成每个电流-电压曲线590并且生成参考电流-电压曲线596，并且将相应的电流-电压曲线590与参考电流-电压曲线596进行比较630。电压比较器电路584然后可针对每个像素628确定相应电流-电压曲线590与参考电流-电压曲线596之间的电压差632以进行校正。电流-电压补偿电路586然后可至少部分地基于电压差632针对每个像素628生成补偿电流-电压曲线，并且经由数模转换器572驱动相应像素628。
图34是根据本公开的实施方案的用于图7的显示器18的电流和电压感测***640的示意图。***640包括感测和补偿流水线588，该流水线可感测、确定和/或接收参考阵列64的伽马和/或灰度级信息642(例如，至少部分地基于电流和电压值和/或电流-电压曲线)。感测和补偿流水线588还可经由感测模拟前端(AFE)650从功率源(例如，ELVDD)布线648感测、确定和/或接收有源阵列62的每个像素(例如，644、646)的电流和电压值。如图所示，当有源阵列62处于正常操作(例如，显示图像数据)时，ELVDD布线648可将每个像素644、646的VDD供应线652耦接到ELVDD功率源654。当有源阵列62正在执行感测操作时，感测AFE650的开关656可将每个像素644、646的VDD供应线652耦接到感测AFE650。
在执行对伽马信息642和每个像素(例如，644、646)的电流和电压值的感测之后，电压比较器电路584可至少部分地基于伽马信息642以及电流和电压值来生成电压差。电流-电压补偿电路586然后可生成一组数据电压664以补偿电压差，该组数据电压可由一个或多个列驱动器666施加到每个像素。
另外，温度和/或亮度变化可实现整体ELVSS功率源668调节，然后进行伽马点感测。如图所示，可将电流和电压感测***640施加到不同类型的像素，诸如像素658。尽管所示的电流和电压感测***640使用ELVDD功率源来感测电流和电压值，但应当指出的是，设想了使用任何合适的另选或附加的功率源(例如，ELVSS 662)。
当感测有源阵列62的像素644、646和/或参考阵列64的像素中的二极管670(例如，LED、OLED等)上的电流时，数据保留可能不一致。具体地，当编程像素644、646时，电流可从提供数据电压的栅极或金属氧化物半导体672泄漏，这继而可导致存储电容器674中的电压泄漏或下降。这可在像素644、646的操作期间在二极管670上导致不同量或平均值的电流(例如，当感测参考阵列64的二极管上的电流，感测有源阵列64的像素644、646的二极管670上的电流，以及使用有源阵列64的像素644、646的二极管670来显示图像数据时)，从而导致数据保留不一致并因此影响像素644、646的(例如，二极管670上的)准确电流感测。
另外，由于(例如，有源阵列62和/或参考阵列64中的)像素的紧邻，尝试感测或确定像素中的(或像素的二极管上的)电流可包括感测或接收从一个像素泄漏到另一个像素的电流(例如，侧向泄漏电流)。此外，当感测或确定像素中的电流时，偏置电流也可为误差源。
1.保持数据保留
为了保持数据保留，参考阵列64的每个像素的提供数据电压的栅极或金属氧化物半导体可在执行感测操作时提供数据电压。类似地，有源阵列62的每个像素的提供数据电压的栅极或金属氧化物半导体(例如，672)可在执行感测操作时提供数据电压。相应阵列的像素中的平均电流可以类似。可确定相应阵列的像素中的平均电流之间的差异，并且将该差异施加到有源阵列62的正常操作(例如，显示图像数据)。具体地，可通过光学校准(例如，由制造商，在制造显示器18的工厂中等)来捕获相应阵列的像素中的平均电流之间的差异。光学校准可捕获持续驱动(例如，有源阵列62的)像素与通过采样和保持来驱动像素(例如，驱动目标时间诸如2毫秒，并且允许电流从像素中泄漏)之间的差异。
图35是根据本公开的实施方案的用于减少数据保留以更准确地感测图7的显示器18的像素中的电流的一组时序图。第一时序图680示出了在参考阵列64的像素的栅极处直接驱动(例如，保持)数据电压大约300微秒，并因此在像素的二极管上提供第一电流682。第二时序图684示出了在有源阵列62的像素的栅极处直接驱动(例如，保持)数据电压(例如，在执行感测操作时)大约1至2毫秒，并因此在像素的二极管上提供第一电流682。第三时序图686示出了在有源阵列62的像素的栅极处对数据电压采样并保持数据电压(例如，在执行正常显示操作时)大约2毫秒，并允许电流从像素中泄漏，并因此在像素的二极管上提供第二平均电流688。
图36是示出根据本公开的实施方案的在执行补偿之前减少数据保留以更准确地感测图7的显示器18的像素中的电流的曲线图。第一电流-电压曲线702示出了在显示器18的操作的初始时间T0处在参考阵列64的像素的栅极处直接驱动数据电压V数据。具体地，第一电流-电压曲线702指示在第一数据电压706处提供目标电流I目标704。第二电流-电压曲线708示出了在有源阵列62的像素的栅极处对数据电压采样并保持数据电压(例如，当执行正常显示操作时)。第二电流-电压曲线708指示在光学校准712之前在第一数据电压706下提供小于目标电流I目标704的电流710，并且在光学校准712之后在第二数据电压714下提供目标电流I目标704。
图37是示出根据本公开的实施方案的在执行补偿之后减少数据保留以更准确地感测图7的显示器18的像素中的电流的曲线图。第一电流-电压曲线702示出了在显示器18的操作的初始时间T0处在参考阵列64的像素的栅极处直接驱动数据电压V数据。具体地，第一电流-电压曲线702指示在第一数据电压706处提供目标电流I目标704。第二电流-电压曲线722示出了在对电流和电压的关机时间感测期间在有源阵列62的像素的栅极处直接驱动数据电压V数据。第二电流-电压曲线722指示在第一数据电压706处提供小于目标电流I目标704的电流724，以及在校准712之后在第一电流-电压曲线702和第二电流-电压曲线722之间的补偿数据电压726的差异。第三电流-电压曲线728示出了在补偿和校准之后在有源阵列62的像素的栅极处对数据电压采样并保持数据电压(例如，当执行正常显示操作时)。也就是说，除了通过捕获持续驱动有源阵列62的像素与通过采样和保持驱动像素之间的差异来校准之外，至少部分地基于感测电流-电压特性和补偿电压劣化来生成第三电流-电压曲线728。因此，第三电流-电压曲线728指示在第二数据电压730处提供目标电流I目标704。
2.减小侧向泄漏和/或偏置电流
由于(例如，有源阵列62和/或参考阵列64中的)像素和子像素的紧邻，尝试感测或确定像素或子像素中的(或者像素或子像素的二极管上的)电流可包括感测或接收从一个像素或子像素泄漏到另一个像素或子像素的电流(例如，侧向泄漏电流)。图38是根据本公开的实施方案的图7的显示器18的像素740的图示。像素740可被包括在有源阵列62或参考阵列64中。像素740可包括子像素，诸如红色子像素742、绿色子像素744、蓝色子像素746等。应当指出的是，在本公开中对像素(例如，740)的引用可同等地应用于子像素(例如，742、744、746)，反之亦然。
当感测像素或子像素中的电流时，可将周围像素或子像素关闭或编程为零。例如，当感测红色子像素742中的电流时，可关闭周围子像素744、746。如果来自红色子像素742的侧向泄漏电流未减少或减小，则可在红色子像素742的阳极与周围子像素744、746的阳极之间产生电压差。由于在红色子像素742和周围子像素744、746之间可存在有限阻抗，因此可存在来自红色子像素742的阳极和周围子像素744、746的阳极的泄漏电流。由于可从“顶”侧748感测电流(例如，从位于顶部的功率源，诸如耦接到子像素742的TFT的漏极的ELVDD功率源)，因此所得的感测电流不仅可包括子像素742的二极管上的电流，而且包括泄漏电流。
图39是示出根据本公开的实施方案的用于减小从图7的显示器18的子像素742到相邻子像素(例如，744)的泄漏电流的第一技术的电路图。数模转换器572可驱动相邻子像素，使得相邻子像素的阳极760的电压(例如，V阳极，相邻)可与子像素742的阳极762的电压(例如，V阳极)大致匹配，而不关闭相邻子像素(例如，744)或将该相邻子像素编程为零。在一些实施方案中，数模转换器572可驱动相邻子像素中的电流，使得相邻子像素的阳极760的所得电压(例如，V阳极，相邻)可与子像素742的阳极762的电压(例如，V阳极)大致匹配。这可导致子像素742和相邻子像素744之间具有相同的电势，从而减小、最小化和/或减少从子像素742到相邻子像素744的电流泄漏764。在一些实施方案中，为了控制相邻子像素的阳极760的V阳极，相邻的电压或电流，像素或子像素的每一列可包括专用功率源(例如，耦接到ELVDD功率源748)线766。
图40是示出根据本公开的实施方案的用于考虑从图7的显示器18的子像素742流到相邻子像素(例如，744)的泄漏和偏置电流的第二技术的电路图。第二技术类似于相对于图26中的参考阵列64的像素所描述的技术。如图所示，可向相邻子像素744施加0V的数据电压781，同时可向子像素742施加数据电压V数据782。ELVSS功率源780可首先向两个子像素742、744提供操作供电电压783(例如，大约-1.6V(伏特))。提供操作供电电压783可在子像素744的二极管790上得到操作泄漏电流Ilk 784、操作偏置电流I偏置786和操作二极管电流I二极管788。因此，感测电流(例如，I感测790)可得到三个电流的总和电流(例如，I感测＝Ilk+I偏置+I二极管)。
ELVSS功率源780然后可向两个子像素742、744提供增大的电压792(例如，大约3V)，使得子像素744、742的二极管790、794被反向偏置并且阻止电流流经二极管790、794，从而得到泄漏电流I*lk 796和偏置电流I*偏置798。因此，感测电流(例如，I*感测800)可得到两个电流的总和电流(例如，I*感测＝I*lk+I*偏置)。这样，从I感测790中减去I*感测800可得到更准确的I二极管值(例如，I二极管＝I感测–I*感测)。增大的电压792可至少部分地基于温度并且由参考阵列64的控制电路生成。例如，参考阵列控制电路可生成增大的电压792，使得在给定增大的电压792的情况下，施加到参考阵列64的像素的最大电压可实现目标亮度。应当指出的是，图40的第二技术可对子像素742、744中的时间进行双感测或双采样。在一些实施方案中，ELVSS功率源780可反而向两个子像素742、744提供增大的电流，使得子像素744、742的二极管790、794被反向偏置并且阻止电流流经二极管790、794，从而得到泄漏电流I*lk 796和偏置电流I*偏置798。就以上增大的电压792来说，感测电流(例如，I*感测800)可得到两个电流的总和电流(I*感测＝I*lk+I*偏置)。这样，从I感测790中减去I*感测800可得到更准确的I二极管值(例如，I二极管＝I感测–I*感测)。增大的电流可至少部分地基于温度并且由参考阵列64的控制电路生成。
图41是根据本公开的实施方案的用于考虑从图7的显示器18的像素流到相邻像素的泄漏和偏置电流的方法801的流程图。方法801可通过任何合适的设备或设备组合来执行，该任何合适的设备或设备组合可为像素供应电压，向像素供应ELVSS电压水平或电流水平(例如，经由耦接到像素的薄膜晶体管的源极的ELVSS功率源)，确定像素中的电流，并且驱动像素。尽管使用特定顺序的步骤描述了方法801，但是应当理解，本公开设想描述的步骤可按与所示顺序不同的顺序执行，并且可跳过或完全不执行某些描述的步骤。在一些实施方案中，方法801的步骤中的至少一些可由处理器内核复合体12执行，如下所述。然而，应当理解，设想了任何合适的设备或设备组合来执行方法801，该任何合适的设备诸如为图31的数模转换器572、感测电路576、ELVSS功率源780、显示器18等。
处理器内核复合体12向像素供应第一数据电压(流程框802)。例如，如图40所示，处理器内核复合体12可指示数模转换器572向像素744供应数据电压V数据782。处理器内核复合体12还向相邻像素(例如，邻近该像素的像素)供应零数据电压(流程框803)。例如，如图40所示，处理器内核复合体12可指示数模转换器572向相邻像素742供应0V 781。
处理器内核复合体12向该像素和相邻像素供应(流程框804)操作ELVSS供电电压或电流。例如，如图40所示，处理器内核复合体12可指示ELVSS功率源780向两个像素742、744提供操作供电电压783(例如，大约-1.6V(伏特))或电流。
处理器内核复合体12然后确定(流程框805)像素中的第一电流。例如，如图40所示，处理器内核复合体12可指示感测电路576确定第一电流，该第一电流可包括操作泄漏电流Ilk 784、操作偏置电流I偏置786和像素744的二极管790上的操作二极管电流I二极管788。因此，感测电路576可确定像素744中的第一电流(例如，I感测790)为三个电流的总和电流(例如，I感测＝Ilk+I偏置+I二极管)。
处理器内核复合体12向该像素和相邻像素供应(流程框806)增大的ELVSS供电电压或电流。例如，如图40所示，处理器内核复合体12可指示ELVSS功率源780向两个像素742、744提供增大的ELVSS供电电压792(例如，大约3V)。增大的ELVSS供电电压792可导致像素744、742的二极管790、794反向偏置，从而使电流停止流经二极管790、794。在一些实施方案中，ELVSS功率源780可向两个像素742、744提供增大的电流，从而导致像素744、742的二极管790、794反向偏置，继而使电流停止流经二极管790、794。
处理器内核复合体12然后确定(流程框807)像素中的第二电流。例如，如图40所示，处理器内核复合体12可指示感测电路576确定第二电流，该第二电流可包括泄漏电流I*lk 796和偏置电流I*偏置798。因此，感测电路576可确定像素742中的第二电流(例如，I*感测800)为两个电流的总和电流(例如，I*感测＝I*lk+I*偏置)。
处理器内核复合体12然后至少部分地基于第一电流和第二电流驱动(流程框808)像素742。例如，处理器内核复合体12可指示数模转换器572至少部分地基于第一电流和第二电流驱动像素742。具体地，从I感测790中减去I*感测800可得到二极管上更准确的电流值I二极管(例如，I二极管＝I感测–I*感测)。处理器内核复合体12可存储二极管上用于数据电压V数据的电流、在二极管上感测的用于其他数据电压的电流，以及缓冲器580中的相应数据电压。在一定量的时间(例如，大约两周)之后，这些电流和电压值可从缓冲器580发送到查找表582。电压比较器电路584可至少部分地基于电流和电压值生成用于像素744的电流-电压曲线，并且将电流-电压曲线与由参考阵列控制电路生成的另一条电流-电压曲线进行比较。电压比较器电路584可至少部分地基于这一比较来生成一组电压差，并且电流-电压补偿电路586可指示数字模拟转换器572至少部分地基于该组电压差来驱动像素744(以补偿该组电压差)。
在一些实施方案中，有源阵列控制电路85的电流步进限制器电路72可限制与该组电压差相对应的电流补偿值。具体地，电流步进限制器电路72可用于将与该组电压差相对应的电流补偿值限制至低于可见性阈值。可见性阈值可对应于当施加以驱动像素744时显示器18的观察者可能无法感知的电流值变化(相比于在施加电流补偿值之前驱动像素744)。这样，观察者可能不会注意到所施加的补偿，从而改善对显示器18的总体观察体验。
图42和图43是进一步示出根据本公开的实施方案的用于考虑从像素810流到多个相邻像素812的泄漏和偏置电流的第二技术的电路图。图42是示出根据本公开的实施方案的确定图7的显示器18的像素810的泄漏电流、偏置电流和二极管电流的总和的电路图。具体地，ELVSS功率源向像素810和相邻像素812提供操作供电电压814(例如，大约-1.6V)或电流。如图所示，像素810的二极管816可被供应有数据电压VX 818，该数据电压导致二极管816发射灰度级GX 820。相邻像素812的二极管822可被供应有数据电压V0 824，该数据电压导致二极管822发射灰度级G0826。这可生成泄漏电流Ilk-L 828、Ilk-Y 830和Ilk-H 832，偏置电流I偏置834，以及二极管电流I二极管836。因此，感测像素810中的电流(例如，I感测)可得到三种类型电流的总和电流(例如，I感测＝Ilk-L+Ilk-Y+Ilk-H+I偏置+I二极管)。
图43是示出根据本公开的实施方案的确定图7的显示器18的像素810的泄漏电流和偏置电流的总和的电路图。具体地，ELVSS功率源可向像素810和相邻像素812提供增大的电压850(例如，大约3V)或电流，使得像素810和相邻像素812的二极管816、822分别被反向偏置并且阻止电流流经二极管816、822，从而生成泄漏电流Ilk-L 828、Ilk-Y 830和Ilk-H 832以及偏置电流I偏置834。因此，感测电流(例如，I*感测)可得到两种类型电流的总和电流(例如，I*感测＝Ilk-L+Ilk-Y+Ilk-H+I偏置)。这样，从I感测(来自图42)中减去I*感测可得到更准确的I二极管值(例如，I二极管＝I感测–I*感测)。
图44和图45是示出根据本公开的实施方案的使用用于考虑从像素810流到多个相邻像素812的泄漏和偏置电流的第二技术消除共模泄漏的电路图。图44是示出根据本公开的实施方案的当在图7的显示器18中提供操作供电电压814时消除共模泄漏的电路图。具体地，ELVSS功率源向像素810和相邻像素812提供操作供电电压814(例如，大约-1.6V)。像素810、812可耦接到共模放大器860和感测放大器862(例如，差动感测放大器诸如感测模拟前端66)。当执行差动感测时，共模放大器860和感测放大器862的正分支864和负分支866中的电流可包括在偏置电流方面的大共模信号。共模放大器860可消除或吸收共模信号，使得可在感测放大器862处接收其余差动信号。
例如，正分支864中的电流可包括相应的泄漏电流Ilk-L 828、Ilk-Y 830、Ilk-H 832和Ilk-V 868，偏置电流I偏置834，以及二极管电流I二极管836(例如，Ilk-L+Ilk-Y+Ilk-H+Ilk-V+I偏置+I二极管)。负分支866中的电流可包括相应的泄漏电流Ilk-L'870、Ilk-Y'872、Ilk-H 832和Ilk-V'874，以及偏置电流I偏置834(例如，Ilk-L'+Ilk-Y'–Ilk-H+Ilk-V+I偏置)。使正分支864中的电流经过共模放大器860可导致消除正分支864中的电流中的共模信号876(例如，Ilk-L+Ilk-Y+Ilk-V+I偏置+(I二极管+ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V)/2))，使得可在感测放大器862处接收其余差动信号878(例如，(I二极管+ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V)/2+Ilk-H)。类似地，使负分支866中的电流经过共模放大器860可导致消除负分支866中的电流中的共模信号880(例如，Ilk-L+Ilk-Y+Ilk-V+I偏置+(I二极管+ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V)/2))，使得可在感测放大器862处接收其余差动信号882(例如，(I二极管+ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V)/2–Ilk-H)。因此，经由差动信号878和882在感测放大器862处接收到的总电流884可为I二极管+ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V+2*Ilk-H。
图45是示出根据本公开的实施方案的当在图7的显示器18中提供增大的供电电压850时消除共模泄漏的电路图。具体地，ELVSS功率源向像素810和相邻像素812提供增大的供电电压850(例如，大约3V)。正分支864中的电流可包括相应的泄漏电流Ilk-L 828、Ilk-Y830、Ilk-H 832和Ilk-V 868，以及偏置电流I偏置834(例如，Ilk-L+Ilk-Y+Ilk-H+Ilk-V+I偏置)。负分支866中的电流可包括相应的泄漏电流Ilk-L'870、Ilk-Y'872、Ilk-H 832和Ilk-V' 874，以及偏置电流I偏置834(例如，Ilk-L'+Ilk-Y'–Ilk-H+Ilk-V+I偏置)。使正分支864中的电流经过共模放大器860可导致消除正分支864中的电流中的共模信号900(例如，Ilk-L+Ilk-Y+Ilk-V+I偏置+(ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V)/2))，使得可在感测放大器862处接收其余差动信号902(例如，(ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V)/2+Ilk-H)。类似地，使负分支866中的电流经过共模放大器860可导致消除负分支866中的电流中的共模信号904(例如，Ilk-L+Ilk-Y+Ilk-V+I偏置+(ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V)/2))，使得可在感测放大器862处接收其余差动信号906(例如，(ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V)/2–Ilk-H)。因此，经由差动信号878和882在感测放大器862处接收到的总电流908可为ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V+2*Ilk-H。因此，当向像素810、812提供操作供电电压814时在感测放大器862处接收的总电流884与当向像素810、812提供增大的供电电压850时在感测放大器862处接收的总电流908之间的差异可为I二极管(例如，(I二极管+ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V+2*Ilk-H)–(ΔIlk-L+ΔIlk-Y+ΔIlk-V+2*Ilk-H))。
如图所示，根据本公开的实施方案，图42至图45的电路图中的像素810、812可为源极跟随器像素，诸如图46的电路图中所示的源极跟随器像素909。然而，本公开可包括根据本公开的实施方案的任何合适类型的像素，诸如如图47的电路图中所示的A类放大器像素910或者如图48的电路图中所示的AB类放大器像素911。
在其中像素包括最顶部电流源912(在数据电压V数据913线的一侧上)和最底部电流源914(在数据电压V数据913线的另一侧或相对侧上)的实施方案中，诸如利用AB类放大器像素911(或B类放大器像素)，图42至图45的电路图可感测来自最顶部电流源912但不是最底部电流源914的电流。这是因为感测放大器(例如，图44的862)可耦接到最顶部电流源912，而不是最底部电流源914。因此，感测放大器862可能无法有利于补偿或减小从最底部电流源914产生的噪声，因为可能无法测量由最底部电流源914产生的电流和噪声。
图49是示出根据本公开的实施方案的减小图48的AB类放大器像素911的噪声的电路图。就图44的电路图而言，存在最顶部感测放大器915，该最顶部感测放大器耦接到AB类放大器像素911中的每一者的最顶部电流源912。图49的电路图还包括最底部感测放大器916，该最底部感测放大器耦接到AB类放大器像素911中的每一者的最底部电流源914。通过从每个AB类放大器像素911的数据电压V数据913线的两侧感测，感测放大器915、916可有利于减少或减小来自电流源912、914的噪声，因为来自每个AB类放大器像素911的噪声可能相关。
例如，可通过向二极管917提供低(例如，0V)数据电压913来强制关闭一个AB类放大器像素911的二极管917，使得该二极管917上的电流为零。因此，相应像素911上的电流I1918可包括来自相应电流源912的噪声，但不包括二极管917上的电流。另一AB类放大器像素911的二极管919可以是可操作的，使得该二极管919上的电流为非零。因此，相应像素911上的电流I2 920可包括二极管919上的电流以及来自相应电流源914的噪声两者。从电流I2920中减去电流I1 918可提供对二极管919上的电流的准确测量或估计。实际上，在一些实施方案中，以这种方式减小或减少来自电流源912、914的噪声可以20分贝至70分贝(例如，至多55分贝)/像素扩展从电流源912、914供应的电流中的信噪比。
有利的是，即使当AB类放大器像素911中的偏置条件改变时，诸如当由ELVSS功率源921供应的功率改变时，感测放大器915、916也可准确地感测AB类放大器像素911中的电流。此外，可在现有的模数转换器(例如，152)的输入端处添加感测放大器915、916的输出端，而不向电路添加附加的模数转换器152。
然而，由于像素911之间的不理想差异诸如制造缺陷，在一些情况下，从第二像素911上的电流I2 920中减去第一像素911上的电流I1 918可能不提供对二极管919上的电流的准确测量或估计。实际上，即使可向两个像素911供应相同量的电压，相应二极管917、919上的电流值也可不同。因此，从第二像素911上的电流I2 920中减去第一像素911上的电流I1918不仅可产生二极管919上的电流，而且由于像素911之间的不理想差异可产生附加电流值，该附加电流值可被称为(在两个像素911之间的)偏置失配电流。
因此，为了准确地确定二极管919上的电流，可从第一像素911上的电流I1 918与第二像素911上的电流I2 920之间的差异中减去偏置失配电流。图50是示出根据本公开的实施方案的确定两个像素1500之间的偏置失配电流的电路图。为了确定偏置失配电流，(例如，通过将截止电压诸如由ELVSS功率源1504供应的电压推高)可禁用信号电流1502，使得无电流流经二极管1506。这样，由感测放大器1508测量的电流是通过像素1500的晶体管的电流—即，偏置电流(图26的440)—而不是通过二极管1506的电流。如通过感测放大器1508测量的，这些偏置电流之间的差异为偏置失配电流。电路图的侧晶体管1510可减小或消除偏置失配电流，从而使得能够更准确地确定通过二极管1506的电流。
图51是根据本公开的实施方案的用于确定通过二极管(例如，1506)的电流的方法1520的流程图。具体地，方法1520可使用图50中所示的电路图来执行。在一些实施方案中，二极管可为诸如图48中所示的AB类放大器像素911的一部分。尽管使用特定顺序的步骤描述了方法1520，但是应当理解，本公开设想描述的步骤可按与所示顺序不同的顺序执行，并且可跳过或完全不执行某些描述的步骤。在一些实施方案中，方法1520的步骤中的至少一些可由处理器内核复合体12执行，如下所述。然而，应当理解，设想了任何合适的设备或设备组合来执行方法1520，该任何合适的设备诸如为图31的数模转换器572、感测电路576、ELVSS功率源780、显示器18等。
处理器内核复合体12禁用(流程框1522)两个像素1500中的信号电流。例如，处理器内核复合体12可将截止电压诸如由ELVSS功率源1504供应的电压推高。因此，无电流可流经二极管1506。
处理器内核复合体12然后确定(流程框1524)两个像素1500之间的偏置失配电流。具体地，处理器内核复合体12可配置图50中所示的电路，以使用侧晶体管1510来确定偏置失配电流。例如，侧晶体管1510可对电流源1502的栅极处的偏置电流采样，并且处理器内核复合体12可确定偏置电流之间的差异。
处理器内核复合体12启用(流程框1526)像素911处的信号电流。具体地，处理器内核复合体12可启用相应像素911处的信号电流，期望针对该像素确定对应二极管1506上的电流。因此，处理器内核复合体12可将截止电压诸如由ELVSS功率源1504供应的电压推低。
处理器内核复合体12然后确定(流程框1528)通过像素911的电流之间的差异。也就是说，处理器内核复合体12可确定通过具有从流程框1526为其提供信号电流的二极管1506的像素911的电流1512和通过具有未为其提供信号电流的二极管1506的像素911的电流1514。例如，处理器内核复合体12可通过测量输出电容器1516处的电流来确定电流1512、1514。处理器内核复合体12然后可确定这两个电流1512、1514之间的差异。该差异因此可包括像素911的二极管1506上的期望电流以及偏置失配电流。
处理器内核复合体12从通过像素911的电流之间的差异提取(流程框1530)偏置失配电流。也就是说，处理器内核复合体12可从通过像素911的电流之间的差异中减去偏置失配电流。其余电流因此为像素911的二极管1506上的电流。这样，方法1520和图50的电路图可准确地测量AB类放大器像素911(以及在电压数据线913的每一侧上具有电流源的其他像素)中的二极管上的电流，同时还对像素911之间的偏置失配进行补偿。
如参考图38所讨论的，当感测像素或子像素中的电流时，可将周围像素或子像素关闭或编程为零。因此，电流可从正被感测的像素或子像素泄漏到周围像素或子像素。在用于图38所示的像素740的配置中，子像素的左列包括红色子像素742的顶行子像素和绿色子像素744的底行子像素。像素740还包括蓝色子像素746的右列。
对于某些像素(例如，图47所示的A类放大器像素910)，侧向泄漏电流可从电压漏极(例如，VDD)流到电压源(例如，VSS)。然而，在数据电压线的每一侧上具有电流源的像素诸如AB类放大器像素911使来自VDD和VSS的侧向泄漏电流循环，如图52中的箭头所示。具体地，图52示出了根据本公开的实施方案的因感测到通过蓝色子像素1540的二极管的电流而引起的图49的像素911中的侧向泄漏电流。因此，正在(经由数据电压线1542)发送数据给蓝色子像素1540以导致蓝色子像素1540发射灰度级X(“GX”，其中X可为任何合适的灰度级(例如，G100))。另外，关闭像素911的红色子像素1544和绿色子像素1546，使得(经由相应的数据电压线1542)发送数据给红色子像素1544和绿色子像素1546，从而导致红色子像素1544和绿色子像素1546发射零灰度级(“G0”)并且看起来是关闭的。红色箭头1548指示从蓝色子像素1540到红色子像素1544和绿色子像素1546的泄漏电流流。
如果组合泄漏路径的VDD和VSS线(例如，正被感测的子像素的相邻子像素)，则可考虑或减去侧向泄漏电流。图53是示出根据本公开的实施方案的当感测子像素中的电流时减小侧向泄漏电流的电路图。如图所示，VDD/VSS电源布线或供应线1560可设置在像素911的每一列1562之间。因此，每个子像素可邻近电源布线1560，该电源布线可耦接到三路开关或复用器1564，该三路开关或复用器继而耦接到感测放大器1566。在一些实施方案中，每个电源布线线路1560耦接到两个三路复用器1564、1568(一个三路复用器设置在像素911的第一行1570上方，并且一个三路复用器设置在像素911的最后一行1572下方)。第一复用器1564可耦接到最顶部感测放大器1566，而第二复用器1568可耦接到最底部感测放大器1568。这两个感测放大器1566、1568可减少或减小来自设置在数据电压线(例如，913)的每一侧上的两个电流源(例如，912、914)的噪声，如相对于图49所讨论的。
当感测像素911的电流时，复用器1564可连接向可接收泄漏电流的子像素供应VDD/VSS信号的那些电源布线线路1560。例如，在图54的示例性电路图中，根据本公开的实施方案，在红色子像素1580上执行感测操作。具体地，(经由数据电压线)向红色子像素1580发送导致红色子像素1580发射灰度级X的数据，而向其他子像素(例如，1540、1544、1546)发送导致该其他子像素发射零灰度级的数据。因此，(例如，由处理器内核复合体12)指示复用器1564关闭开关，该开关将节点1582(该节点将复用器1564连接至感测放大器1566)耦接到电源布线线路1584、1586，这些电源布线线路向当在红色子像素1580中感测到电流时可接收泄漏电流的子像素(例如，红色子像素1580的相邻子像素)供应VDD/VSS信号。如图所示，向当在红色子像素1580中感测到电流时可接收泄漏电流的子像素供应VDD/VSS信号的电源布线线路1584、1586可为与红色子像素1580最靠近的两个电源布线线路1584、1586。尽管图54中未示出最底部感测放大器1568，但应当理解，如果图54中使用最底部感测放大器1568，则该相同技术同样适用。
类似地，在图55的示例性电路图中，根据本公开的实施方案，在蓝色子像素1590上执行感测操作。具体地，(经由数据电压线)向蓝色子像素1590发送导致蓝色子像素1590发射灰度级X的数据，而向其他子像素(例如，1540、1544、1546)发送导致该其他子像素发射零灰度级的数据。因此，(例如，由处理器内核复合体12)指示复用器1564关闭开关，该开关将节点1592(该节点将复用器1564连接至感测放大器1566)耦接到电源布线线路1594、1596，这些电源布线线路向当在蓝色子像素1590中感测到电流时可接收泄漏电流的子像素(例如，蓝色子像素1590的相邻子像素)供应VDD/VSS信号。如图所示，向当在蓝色子像素1590中感测到电流时可接收泄漏电流的子像素供应VDD/VSS信号的电源布线线路1594、1596可为与蓝色子像素1590最靠近的两个电源布线线路1594、1596。尽管图55中未示出最底部感测放大器1568，但应当理解，如果图55中使用最底部感测放大器1568，则该相同技术同样适用。这样，当在数据电压线的每一侧上具有电流源的像素诸如AB类放大器像素911中感测到电流时，可考虑或减去图53至图55的电路图。
图56是根据本公开的实施方案的用于感测图7的显示器18的有源阵列62的像素922、923中的电流的时序图。ELVSS功率源可首先向像素922、923提供操作供电电压924(例如，大约-1.6V)，然后提供增大的供电电压926(例如，大约3V)。该时序图示出了提供给像素922的数据值928和数据电压930，像素922、923中的源放大器斩波极性932，像素922、923中的发射信号934，以及像素922、923中的模拟前端(AFE)操作936。
如图所示，每个感测操作938、940可耗时大约2毫秒，并且每个像素922(或子像素)可感测到两对电流-电压值。该时序图还示出了相关双采样942、源放大器偏移消除944以及侧向泄漏和偏置电流消除946的时序。
感测操作可周期性地(例如，大约两周一次)和/或至少部分地基于某些条件来执行。处理器内核复合体12的查找表582可至少部分地基于感测结果来更新，并且应用于待使用的显示器18，直到下一个感测操作。应当指出的是，可在目标时间内执行对所有像素922、923或子像素的感测。执行感测操作的多个模拟前端通道可依赖于目标时间。例如，假设待感测的子像素的数量为7,875,000，并且感测这些数量的子像素的时间为4200分钟，则用于在30分钟内执行感测的模拟前端通道的数量可为140。为了在90分钟内执行感测，模拟前端通道的数量可为50。
在较短的时间内执行感测操作可导致感测操作被中断的几率较小(例如，通过激活或使用设备10)。由于在中断之后(例如，在设备10的下一个关机时间处)继续感测操作时温度可能改变，因此中断的感测操作可能不太准确并且更容易出错。然而，由于显示器18的分辨率可能很高，因此以目标刷新速率驱动显示器18的像素可使用大量带宽。类似地，驱动显示器18的像素可消耗大量功率，并且实现高分辨率显示器18的感测方案可能是复杂的。因此，在一些实施方案中，可将像素分组，并且可感测分组像素的代表性像素，而不是各组的每个单独像素。
图57是根据本公开的实施方案的图7的显示器18的像素组的图示。像素950是有源阵列的像素，像素组952是四个像素950的2×2配置，并且像素组954是十六个像素950的4×4配置。由于每组中的像素彼此相邻，因此相应组的像素经历类似的老化、使用和操作条件(诸如温度)。因此，可感测组952、954的代表性像素而不是感测该组的每个单独像素950，并且可不感测该组的其余像素。这样，在每个感测操作中可感测较少的像素950，从而降低感测操作期间的功率消耗、带宽使用率和复杂性。
在一些实施方案中，可至少部分地基于各分组的像素的位置来使用不同分组。例如，在显示器18的(例如，由观察者)更可能聚焦的部分中，诸如在显示器18的中心附近，可单独地或经由较小的组诸如2×2配置952来感测像素950。在显示器18的不太可能聚焦的部分中，诸如在显示器18的周边或边界附近，可经由较大的组诸如4×4配置954来感测像素950。因此，在每个感测操作中可感测甚至更少的像素950，从而降低感测操作期间的功率消耗、带宽使用率和复杂性。尽管图57仅示出2×2和4×4像素组，但应当理解，设想了像素950的任何合适分组。
尽管已论述从“顶”侧(例如，从位于顶部的功率源，诸如耦接到像素的TFT的漏极的ELVDD功率源)执行电流感测，如由图38的元件748所示，但在一些实施方案中，可从位于底部的功率源诸如耦接到像素的TFT的源极的ELVSS功率源执行电流感测。图58是示出根据本公开的实施方案的感测图7的显示器18的像素970中的电流的示意图。具体地，可确定在像素970中感测到的电流为通过像素970的二极管974(该二极管是打开的)的电流972和通过一个或多个相邻像素980的一个或多个二极管978的一个或多个电流976的总和。
电流-电压补偿方法
在图31的感测电路576感测或预测有源阵列62的每个像素的相应组电流-电压值(该相应组电流-电压值可存储在查找表582中)之后，电压比较器电路584可至少部分地基于该相应组电流-电压值针对每个像素生成电流-电压曲线。由于向电压比较器电路584提供用于每个像素(例如，每图像帧)的整条曲线或过多的一组电流-电压值在存储器或带宽使用方面可能是不切实际的，因此感测电路576可反而发送减少量(例如，两对)的电流-电压值，并且电压比较器电路584可至少部分地基于相应组的电流-电压值来针对每个像素(例如，实时地)生成电流-电压曲线。电压比较器电路584可将针对每个像素生成的电流-电压曲线与从参考阵列控制电路接收的参考电流-电压曲线进行比较，并生成一组电压差或劣化(例如，对应于所得电流值)。电流-电压补偿电路586然后可指示数模转换器572对该组电压差或劣化进行补偿(例如，通过为某些对应电流值提供增大的数据电压)。
电压比较器电路584可使用任何合适的方法来针对每个像素生成电流-电压曲线，该任何合适的方法诸如为基于增量的模型或基于内推的模型。图59是示出根据本公开的实施方案的使用基于增量的模型992生成用于图7的显示器18的像素的电流-电压曲线990的曲线图。该曲线图包括可由从参考阵列控制电路接收的一组参考电流-电压值生成的“原始”参考电流-电压曲线994。例如，电压比较器电路584可接收八对电流-电压值，并且至少部分地基于这八对电流-电压值内推参考电流-电压曲线994。
该曲线图还包括从感测电路576接收的用于像素的两对感测电流-电压值996、998。电压比较器电路584可确定第一对感测电流-电压值996在对应电流1002下的电压与参考电流-电压曲线994在对应电流1002下的参考电压之间的第一电压差或增量值1000。电压比较器电路584也可确定第二对感测电流-电压值998在对应电流1006下的电压与参考电流-电压曲线994在对应电流1006下的参考电压之间的第二电压差或增量值1004。
使用基于增量的模型992，电压比较器电路584可然后确定第一电压差1000和第二电压差1004之间的线性关系，并且将该线性关系应用到参考电流-电压曲线994以重建电流-电压曲线990。电流-电压补偿电路586然后可指示数模转换器572对如所提供并且至少部分地基于电流-电压曲线990的电压劣化进行补偿。例如，电流-电压补偿电路586可确定电流-电压曲线990和参考电流-电压曲线994之间的一组电压差(例如，包括第一电压差1000和第二电压差1004)，并且至少部分地基于该组电压差来增大在对应电流值下用于像素的数据电压或电流。
在一些实施方案中，线性关系可不准确地对用于每个像素的电流-电压曲线进行建模。例如，用于制造显示器18的某些材料可导致用于每个像素的电流-电压曲线的关系趋于为非线性的。因此，电压比较器电路584可使用基于内推的模型来针对每个像素生成电流-电压曲线。图60是示出根据本公开的实施方案的使用基于内推的模型1022针对图7的显示器18的像素生成电流-电压曲线1020的曲线图。该曲线图包括可由从参考阵列控制电路接收的一组参考电流-电压值生成的“原始”参考电流-电压曲线1024。该曲线图还包括“老化的”电流-电压曲线1026，该“老化的”电流-电压曲线可通过在一段时间内施加应力于显示器的一个或多个像素来生成，使得老化的电流-电压曲线1026表示该一个或多个像素的电流-电压关系如何老化的准确表示。
在一些实施方案中，可针对(例如，由制造商或在制造商处)制造的每批显示器生成老化的电流-电压曲线1026。在另选或附加的实施方案中，可针对每个显示器18生成老化的电流-电压曲线1026。例如，数模转换器572可在一段时间内对显示器18的较少活动和/或(例如，由用户)较少聚焦的区域(诸如沿显示器18的周边或边界)的一个或多个像素施加应力，并且至少部分地基于被施加应力的一个或多个像素生成老化的电流-电压曲线1026。老化的电流-电压曲线1026可存储在任何合适的存储设备中，诸如本地存储器14、主存储器存储设备16等。
该曲线图包括从感测电路576接收的用于像素的两对感测电流-电压值1028、1030。电压比较器电路584可确定第一对感测电流-电压值1028在对应电压1034下的电流与参考电流-电压曲线1024在对应电压1034下的电流之间的第一差异d1 1032。电压比较器电路584还可确定参考电流-电压曲线1024在对应电压1034下的电流与老化的电流-电压曲线1026在对应电压1034下的电流之间的第一总差异D1 1036。电压比较器电路584然后可确定第一差异1032与第一总差异1036之间的第一劣化比率r1(例如，r1＝d1/D1)。
电压比较器电路584还可确定第二对感测电流-电压值1030在对应电压1040下的电流与参考电流-电压曲线1024在对应电压1040下的电流之间的第二差异d2 1038。电压比较器电路584还可确定参考电流-电压曲线1024在对应电压1040下的电流与老化的电流-电压曲线1026在对应电压1040下的电流之间的第二总差异D2 1042。电压比较器电路584然后可确定第二差异1038与第二总差异1042之间的第二劣化比率r2(例如，r2＝d2/D2)。
使用基于内推的模型1022，电压比较器电路584然后可确定第一比率和第二比率之间的线性关系，并且将该线性关系应用到参考电流-电压曲线1024以重建电流-电压曲线1020。电流-电压补偿电路586然后可指示数模转换器572对如所提供并且至少部分地基于电流-电压1020的电压劣化进行补偿。例如，电流-电压补偿电路586可确定电流-电压曲线1020和参考电流-电压曲线1024之间的一组电压差，并且至少部分地基于该组电压差来增大在对应电流值下用于像素的数据电压或电流。
使用劣化比率而不是线性电压差来重建电流-电压曲线可减少或移除电流-电压关系对显示器18的材料和/或温度的依赖性。也就是说，通常在较低的温度下执行感测，因为设备10是不活动的，而在较高的温度下执行至少部分地基于感测结果来施加补偿，因为设备是活动的。由于使用劣化比率更普遍适用(例如，与使用线性电压差相反)，因此基于内推的电流-电压曲线重建可能更准确。这至少部分地因为当使用劣化比率表达时，像素的电流-电压曲线似乎使电压线性地劣化。
图61是根据本公开的实施方案的用于确定劣化电流-电压曲线以驱动图7的显示器18的像素的方法1043的流程图。方法1043可通过任何合适的设备或设备组合来执行，该任何合适的设备或设备组合可生成电流-电压曲线，确定劣化比率并驱动像素。尽管使用特定顺序的步骤描述了方法1043，但是应当理解，本公开设想描述的步骤可按与所示顺序不同的顺序执行，并且可跳过或完全不执行某些描述的步骤。在一些实施方案中，方法1043的步骤中的至少一些可由图31的电流-电压补偿电路586执行，如下所述。然而，应当理解，设想了任何合适的设备或设备组合来执行方法1043，该任何合适的设备诸如为数模转换器572、电压比较器电路584、处理器内核复合体12、显示器18等。
电流-电压补偿电路586接收(流程框1044)一组参考电流-电压值。可从参考阵列控制电路接收该组参考电流-电压值，并且该组参考电流-电压值可包括任何合适数量(例如，八对)的参考电流-电压值。电流-电压补偿电路586然后至少部分地基于该组参考电流-电压值生成(流程框1045)参考电流-电压曲线1024。
电流-电压补偿电路586接收(流程框1046)老化的电流-电压曲线1026。在一些实施方案中，电流-电压补偿电路586可从感测电路576和/或任何合适的存储设备或机构(诸如本地存储器14、主存储器存储设备16、查找表582等)接收一组老化的电流-电压值。电流-电压补偿电路586然后可至少部分地基于该组老化的电流-电压值来生成老化的电流-电压曲线1026。
电流-电压补偿电路586然后接收(流程框1047)用于像素的一组劣化的电流-电压值。可从感测电路576接收该组劣化的电流-电压值并且该组劣化的电流-电压值因像素操作了一段时间而劣化。
电流-电压补偿电路586至少部分地基于该组劣化的电流-电压值、参考电流-电压曲线1024和老化的电流-电压曲线1026来确定(流程框1048)一组劣化比率。具体地，对于该组劣化的电流-电压值的每个劣化的电流-电压值，电流-电压补偿电路586可确定相应劣化的电流-电压值1028在对应电压1034下的电流与参考电流-电压曲线1024在对应电压1034下的电流之间的差异d 1032。电压比较器电路584还可确定参考电流-电压曲线1024在对应电压1034下的电流与老化的电流-电压曲线1026在对应电压1034下的电流之间的总差异D1036。电压比较器电路584然后可确定第一差异1032与第一总差异1036之间的劣化比率r(例如，r＝d/D)。
电流-电压补偿电路586至少部分地基于该组劣化比率生成(流程框1049)劣化的电流-电压曲线1020。具体地，电压比较器电路584然后可确定该组劣化比率之间的线性关系，并且将该线性关系应用到参考电流-电压曲线1024以重建劣化的电流-电压曲线1020。电流-电压补偿电路586然后可至少部分地基于劣化的电流-电压曲线1020驱动(流程框1050)或指示数模转换器572驱动像素574。例如，电流-电压补偿电路586可确定电流-电压曲线1020和参考电流-电压曲线1024之间的一组电压差，并且至少部分地基于该组电压差来增大在对应电流值下用于像素的数据电压或电流。
在一些实施方案中，有源阵列控制电路85的电流步进限制器电路72可限制与该组电压差相对应的电流补偿值。具体地，电流步进限制器电路72可用于将与该组电压差相对应的电流补偿值限制至低于可见性阈值。可见性阈值可对应于当施加以驱动像素574时显示器18的观察者可能无法感知的电流值变化(相比于在施加电流补偿值之前驱动像素574)。这样，观察者可能不会注意到所施加的补偿，从而改善对显示器18的总体观察体验。
图62是根据本公开的实施方案的对图7的显示器18中的电压劣化进行补偿的***1051的框图。***1051的一部分或全部可被包括在处理器内核复合体12、定时控制器581、显示器18或设备10的任何其他合适的部件中。如图所示，***1051包括图31的电流-电压补偿电路586，该电流-电压补偿电路接收劣化比率r1 1052、r2 1054、输入电压Vin 1056以及输入电流Iin 1058作为输入。
每个像素的劣化比率r1 1052、r2 1054可保存在任何合适的存储设备或机构中，该任何合适的存储设备或机构诸如为本地存储器14、主存储器存储设备16、查找表582等。可至少部分地基于输入伽马或灰度级Gin 1062从伽马电压转换器1060接收输入电压Vin1056。输入伽马Gin 1062可为旨在由像素显示的目标伽马，并且输入电压Vin 1056可为与在补偿之前产生输入伽马Gin 1062相对应的数据电压。可从参考阵列查找表1064接收输入电流Iin 1058，该参考阵列查找表可存储参考阵列64的一个或多个像素的数据电压和对应像素电流。参考阵列查找表1064可为查找表582的一部分，并且至少部分地基于输入电压Vin1056。具体地，当向像素提供输入电压Vin 1056的数据电压时，输入电流Iin 1058可为由参考阵列64的像素产生的所得电流。
电流-电压补偿电路586可至少部分地基于输入来输出Vout 1066，该Vout可对应于补偿数据电压以至少部分地基于使用劣化比率r1 1052、r2 1054生成(例如，内推)的电流-电压曲线在像素处产生输入电流Iin 1058。输出电压Vout 1066可由电压伽马转换器1068转换成伽马值Gout 1070，该伽马值可被发送至数模转换器572以驱动像素574。驱动像素574以发射伽马值Gout 1070可导致像素574实际上大致发射输入伽马值Gin 1062，从而对像素574中的电流-电压劣化进行补偿。
图63是示出根据本公开的实施方案的图7的显示器18的像素的劣化比率的线性关系1080的曲线图。使用两个劣化比率r1 1052、r2 1054，电流-电压补偿电路586可生成或外推线性关系1080(例如，相对于电压)。电流-电压补偿电路586还可至少部分地基于线性关系1080来确定或外推劣化比率或分接点1082。
图64是示出根据本公开的实施方案的至少部分地基于两个外推电流-电压值1092、1094来重建电流-电压曲线I(V)1090的曲线图。如图所示，该曲线图包括参考电流-电压曲线IT0(V)1024和输入电流Iin 1058，该输入电流是参考电流-电压曲线在Vin 1056处的电流(例如，IT0(Vin))。电流-电压补偿电路586可将外推劣化比率或分接点1082转换成外推电流-电压值。然后电流-电压补偿电路586可至少部分地基于其相应的当前值确定两个外推电流-电压值(Vj,Ij)1092、(Vk,Ik)1094，这两个外推电流-电压值满足以下条件：I(Vj)<Iin<I(Vk)。
图65是示出根据本公开的实施方案的确定用于驱动像素并补偿电压劣化的输出电压Vout 1066的曲线图。电流-电压补偿电路586可由I(Vj)和I(Vk)内推输出电压Vout 1066。例如，电流-电压补偿电路586可在两个外推的电流-电压值(Vj,Ij)1092和(Vk,Ik)1094之间生成曲线1096，并在曲线1096上选择大致对应于输入电流Iin 1058的输出电压Vout 1066。输出电压Vout 1066可由电压伽马转换器1068转换成伽马值Gout 1070，该伽马值可被发送至数模转换器572以驱动像素574。驱动像素574以发射伽马值Gout 1070可导致像素574实际上大致发射输入伽马值Gin 1062，从而对像素574中的电流-电压劣化进行补偿。
图66是根据本公开的实施方案的用于对电流-电压劣化进行补偿以驱动图7的显示器18的像素的方法1110的流程图。方法1110可通过任何合适的设备或设备组合来执行，该任何合适的设备或设备组合可外推数据，生成电流-电压曲线并驱动像素。尽管使用特定顺序的步骤描述了方法1110，但是应当理解，本公开设想描述步骤可按与所示顺序不同的顺序执行，并且可跳过或完全不执行某些描述的步骤。在一些实施方案中，方法1110的步骤中的至少一些可由图31的电流-电压补偿电路586执行，如下所述。然而，应当理解，设想了任何合适的设备或设备组合来执行方法1110，该任何合适的设备诸如为数模转换器572、电压比较器电路584、处理器内核复合体12、显示器18等。
电流-电压补偿电路586接收(流程框1112)一组劣化比率。可针对每个像素接收一组劣化比率(例如，1052、1054)，并且该组劣化比率可保存在任何合适的存储设备或机构中，该任何合适的存储设备或机构诸如为本地存储器14、主存储器存储设备16、查找表582等。
电流-电压补偿电路586然后至少部分地基于该组劣化比率外推(流程框1114)一组外推的劣化比率。例如，电流-电压补偿电路586可至少部分地基于该组劣化比率来生成或外推线性关系1080(例如，相对于电压)。电流-电压补偿电路586然后可至少部分地基于线性关系1080来确定或外推该组外推的劣化比率或分接点1082。
电流-电压补偿电路586可将该组外推的劣化比率转换(流程框1116)为一组外推的电流-电压值。具体地，外推的劣化比率的电流-电压关系可表示为I(Vx)＝ITO(Vx)–rxDx，其中ITO为参考电流-电压曲线1024，rx为数据电压x下的劣化比率，并且Dx为参考电流-电压曲线1024和老化的电流-电压曲线1026在数据电压x下的电流差。
电流-电压补偿电路586可接收(流程框1118)输入参考电流。可从可为查找表582的一部分的参考阵列查找表接收输入电流Iin 1058，并且该输入电流可至少部分地基于输入电压Vin 1056。具体地，当向像素提供输入电压Vin 1056的数据电压时，输入电流Iin 1058可为由参考阵列64的像素产生的所得电流。
电流-电压补偿电路586可确定(流程框1120)具有小于输入参考电流的电流的第一外推电流-电压值。电流-电压补偿电路586也可确定(流程框1122)具有大于输入参考电流的电流的第二外推电流-电压值。图65示出了第一外推的电流-电压值(Vj,Ij)1092和第二外推的电流-电压值(Vk,Ik)1094的示例。在一些实施方案中，第一外推的电流-电压值可为该组外推的电流-电压值中的小于且最接近输入参考电流的外推电流-电压值。类似地，第二外推的电流-电压值可为该组外推的电流-电压值中的大于且最接近输入参考电流的外推电流-电压值。
电流-电压补偿电路586然后可至少部分地基于第一外推的电流-电压值和第二外推的电流-电压值来生成(流程框1124)外推的电流-电压曲线。例如，图65示出了至少部分地基于第一外推的电流-电压值(Vj,Ij)1092和第二外推的电流-电压值(Vk,Ik)1094的外推电流-电压曲线1096的示例。
电流-电压补偿电路586可至少部分地基于外推的电流-电压曲线和输入参考电流来确定(流程框1126)补偿电压或电流。电流-电压补偿电路586可确定如由外推的电流-电压曲线1096在输入参考电流(例如，Iin 1058)下给出的补偿电压(例如，输出电压Vout 1066)或电流。
电流-电压补偿电路586然后可使用补偿电压或电流来驱动(流程框1128)或指示数模转换器572驱动像素(例如，574)。补偿电压或电流可使数模转换器572向像素大约供应输入参考电流(例如，Iin 1058)，从而发射更接近输入伽马1062的伽马(相比于未补偿的操作时)。这样，方法1110可对像素中的电流-电压劣化进行补偿。
在一些实施方案中，有源阵列控制电路85的电流步进限制器电路72可限制补偿电流或对应于补偿电压的电流。具体地，电流步进限制器电路72可用于将补偿电流或对应于补偿电压的电流限制至低于可见性阈值。可见性阈值可对应于当施加以驱动像素574时显示器18的观察者可能无法感知的电流值变化(相比于在施加补偿电流或对应于补偿电压的电流之前驱动像素574)。这样，观察者可能不会注意到所施加的补偿，从而改善对显示器18的总体观察体验。
已经以示例的方式示出了上述具体实施方案，并且应当理解，这些实施方案可容许各种修改和另选形式。还应当理解，权利要求书并非旨在限于所公开的特定形式，而是旨在覆盖落在本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和替代方案。
本文所述的和受权利要求保护的技术被引用并应用于实物和实际性质的具体示例，其明显改善了本技术领域，并且因此不是抽象、无形或纯理论的。此外，如果附加到本说明书结尾的任何权利要求包含被指定为“用于[执行][功能]...的装置”或“用于[执行][功能]...的步骤”的一个或多个元件，则这些元件将按照35U.S.C.112(f)进行解释。然而，对于任何包含以任何其他方式指定的元件的任何权利要求，这些元件将不会根据35U.S.C.112(f)进行解释。

Claims (46)

1.一种方法，所述方法包括：
至少部分地基于温度变化经由电子显示器的参考阵列控制电路设置所述电子显示器的参考阵列中的参考像素的功率源电压水平；
至少部分地基于一组电流和电压值经由所述参考阵列控制电路确定电流-电压曲线；
至少部分地基于所述电流-电压曲线经由所述参考阵列控制电路确定第一组伽马分接点；
至少部分地基于所述温度变化经由所述电子显示器的参考阵列控制电路确定一个或多个电压补偿值；
基于所述一个或多个电压补偿值经由所述参考阵列控制电路确定一个或多个电流补偿值；
经由所述参考阵列控制电路将所述一个或多个电流补偿值限制至低于可见性阈值；并且
至少部分地基于所述第一组伽马分接点和所述一个或多个有限电流补偿值经由有源阵列控制电路显示图像数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中设置所述功率源电压水平包括向所述参考像素供应峰值电流，所述峰值电流与当向所述参考像素供应目标数据电压时用于目标亮度设置的目标灰度级相关联。
3.根据权利要求1所述的方法，其中经由所述有源阵列控制电路显示所述图像数据包括使用与由所述一组伽马分接点提供的第一组灰度级相对应的一组数据电压来显示所述图像数据的一组灰度级。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括至少部分地基于所述功率源电压水平经由所述参考阵列控制电路确定所述一组电流和电压值。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
经由所述参考阵列控制电路来接收所述电子显示器的亮度设置；
至少部分地基于所述亮度设置经由所述参考阵列控制电路确定所述电流-电压曲线的一部分；
至少部分地基于所述电流-电压曲线的所述部分经由所述参考阵列控制电路确定第二组伽马分接点；并且
至少部分地基于所述第二组伽马分接点经由所述有源阵列控制电路显示第二图像数据。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括经由所述电子显示器的集成电路对所述第一组伽马分接点执行灰度跟踪校正。
7.一种电子显示器，包括：
参考阵列，所述参考阵列包括：
第一像素，所述第一像素包括第一二极管；
模数转换器，所述模数转换器耦接到所述第一二极管并且被配置为接收提供给所述第一二极管的模拟电流并且将所述模拟电流转换成数字电流信号；
比较电路，所述比较电路耦接到所述模数转换器并且被配置为将所述数字电流信号与参考电流进行比较并生成与所述数字电流信号与所述参考电流之间的差异相关联的差异信号；
电压水平搜索电路，所述电压水平搜索电路耦接到所述比较电路并且被配置为接收所述差异信号并确定在目标亮度设置下生成所述参考电流的电压水平；以及
将所述电压水平施加到所述第一像素；以及
有源阵列，所述有源阵列包括：
第二像素，所述第二像素包括第二二极管；以及
控制电路，所述控制电路被配置为：
基于所述差异信号来确定电流补偿值；
将所述电流补偿值限制至低于可见性阈值；并且
基于所述有限电流补偿值来驱动所述第二像素。
8.根据权利要求7所述的电子显示器，其中所述参考电流被配置为导致所述第一像素发射目标灰度级。
9.根据权利要求8所述的电子显示器，其中所述参考电流为峰值电流，并且所述目标灰度级为峰值灰度级。
10.根据权利要求7所述的电子显示器，其中所述目标亮度设置为峰值亮度设置。
11.根据权利要求7所述的电子显示器，其中所述电压水平搜索电路被配置为使用二分搜索方法来确定所述电压水平。
12.根据权利要求7所述的电子显示器，还包括耦接到所述电压水平搜索电路的数模转换器，其中所述数模转换器被配置为：
接收与所述电压水平相关联的数字电压水平信号；
将所述数字电压水平信号转换成模拟电压水平信号；并且
将所述模拟电压水平信号发送至所述第一像素。
13.一种方法，包括：
经由处理电路指示电子显示器的有源阵列的数模转换器向所述电子显示器的像素供应第一数据电压；
经由所述处理电路指示所述数模转换器向所述像素的相邻像素供应零数据电压；
经由所述处理电路指示所述电子显示器的发射功率源向所述像素和所述相邻像素供应操作发射供电电压；
经由所述处理电路指示所述有源阵列的感测电路确定所述像素中的第一电流；
经由所述处理电路指示所述发射功率源向所述像素和所述相邻像素供应增大的发射供电电压；
经由所述处理电路指示所述感测电路确定所述像素中的第二电流；并且
经由所述处理电路指示所述数模转换器至少部分地基于所述第一电流和所述第二电流来驱动所述像素。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述增大的发射供电电压被配置为导致所述相邻像素的二极管反向偏置。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一电流包括泄漏电流、偏置电流和所述像素的二极管上的二极管电流。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二电流包括泄漏电流和偏置电流。
17.一种电子显示器，包括：
第一像素，所述第一像素包括第一二极管、第一数据电压线、设置在所述第一数据电压线的第一侧上的第一最顶部电流源，以及设置在所述第一数据电压线的第二侧上的第一最底部电流源；
第二像素，所述第二像素包括第二二极管、第二数据电压线、设置在所述第二数据电压线的第一侧上的第二最顶部电流源，以及设置在所述第二数据电压线的第二侧上的第二最底部电流源；
最顶部感测放大器，所述最顶部感测放大器耦接到所述第一最顶部电流源和所述第二最顶部电流源；和
最底部感测放大器，所述最底部感测放大器耦接到所述第一最底部电流源和所述第二最底部电流源。
18.根据权利要求17所述的电子显示器，其中处理电路被配置为：
指示所述最顶部感测放大器和所述最底部感测放大器测量所述第一像素上的第一电流和所述第二像素上的第二电流；并且
至少部分地基于所述第一像素上的所述第一电流与所述第二像素上的所述第二电流之间的差异来确定所述第一二极管上的电流。
19.根据权利要求18所述的电子显示器，其中当电流正流经所述第一二极管并且电流不流经所述第二二极管时，确定所述第一电流和所述第二电流之间的所述差异。
20.根据权利要求17所述的电子显示器，包括耦接在所述第一像素或所述第二像素与所述最顶部感测放大器或所述最底部感测放大器之间的一个或多个晶体管，其中所述一个或多个晶体管被配置为降低所述第一像素和所述第二像素之间的偏置电流失配。
21.根据权利要求17所述的电子显示器，包括：
多个像素列，其中每个像素包括多个子像素；
耦接到至少所述最顶部感测放大器的多个电源布线线路，其中所述多个电源布线线路中的每个电源布线线路设置在所述多个像素列中的两个像素列之间，其中所述多个电源布线线路被配置为将所述多个电源布线线路中的一个或多个电源布线线路耦接到至少所述最顶部感测放大器，所述一个或多个电源布线线路向当在第一子像素中感测到电流时接收泄漏电流的子像素供应功率信号。
22.根据权利要求21所述的电子显示器，其中所述一个或多个电源布线线路包括与所述第一子像素最靠近的所述两个电源布线线路。
23.根据权利要求21所述的电子显示器，包括多个复用器，所述多个复用器被配置为使得所述多个电源布线线路中的每个电源布线线路耦接到至少所述最顶部感测放大器，其中处理电路被配置为指示所述多个复用器中的一个或多个复用器将所述一个或多个电源布线线路耦接到至少所述最顶部感测放大器，所述一个或多个电源布线线路向当在所述第一子像素中感测到电流时接收所述泄漏电流的所述子像素供应功率信号。
24.一种方法，包括：
禁用第一像素中的第一信号电流和第二像素中的第二信号电流；
确定所述第一像素和所述第二像素之间的偏置失配电流；
启用所述第一像素中的所述第一信号电流；
确定通过所述第一像素的第一电流和通过所述第二像素的第二电流之间的差异；并且
从所述第一电流和所述第二电流之间的所述差异提取所述偏置失配电流以确定通过所述第一像素的二极管的电流。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述第一像素和所述第二像素各自包括数据电压线、设置在所述数据电压线的一侧上的第一电流源以及设置在所述数据电压线的相对侧上的第二电流源。
26.根据权利要求24所述的方法，其中所述第一像素和所述第二像素各自包括AB类放大器像素。
27.一种移动电子设备，包括：
显示器，所述显示器包括有源阵列和参考阵列，其中所述有源阵列包括像素并且所述参考阵列包括参考像素；和
处理电路，所述处理电路通信地耦接到所述显示器，其中所述处理电路被配置为至少部分地基于所述像素的劣化电流-电压关系、所述参考像素的参考电流-电压关系和老化的电流-电压关系来驱动所述像素，其中所述老化的电流-电压关系是基于施加到附加显示器的一个或多个像素的应力来确定的，并且其中所述老化的电流-电压关系被存储在所述处理电路可访问的存储部件中。
28.根据权利要求27所述的移动电子设备，其中所述老化的电流-电压关系至少部分地基于所述附加显示器的附加有源阵列的***像素。
29.根据权利要求27所述的移动电子设备，其中所述处理电路包括一个或多个查找表，所述一个或多个查找表被配置为存储与所述劣化的电流-电压关系相关联的所述像素的一组劣化的电流-电压值。
30.根据权利要求29所述的移动电子设备，其中所述处理电路包括电压比较器电路，所述电压比较器电路被配置为至少部分地基于所述一组劣化的电流-电压值来生成所述劣化的电流-电压关系。
31.根据权利要求29所述的移动电子设备，其中所述处理电路包括电压比较器电路，所述电压比较器电路被配置为：
至少部分地基于所述一组劣化的电流-电压值、所述参考电流-电压关系和所述老化的电流-电压关系来确定一组劣化比率；并且
至少部分地基于所述一组劣化比率来生成所述劣化的电流-电压关系。
32.根据权利要求31所述的移动电子设备，其中所述一组劣化比率中的每个劣化比率至少部分地基于：
与所述参考电流-电压关系相关联的相应参考电流-电压值和所述一组劣化的电流-电压值的相应劣化的电流-电压值之间的第一电流差；以及
所述相应参考电流-电压值和所述一组劣化的电流-电压值的相应劣化的电流-电压值以及与所述老化的电流-电压关系相关联的老化的电流-电压值之间的第二电流差。
33.一种方法，所述方法包括：
至少部分地基于一组所接收的劣化比率经由处理电路来外推一组外推的劣化比率；
至少部分地基于所述一组外推的劣化比率中的第一外推劣化比率，经由所述处理电路确定包括小于参考电流的第一电流的第一外推的电流-电压值；
至少部分地基于所述一组外推的劣化比率中的第二外推劣化比率，经由所述处理电路确定包括大于所述参考电流的第二电流的第二外推的电流-电压值；
经由所述处理电路在所述第一外推的电流-电压值和所述第二外推的电流-电压值之间生成外推的电流-电压曲线；
至少部分地基于所述外推的电流-电压曲线和所述参考电流，经由所述处理电路来确定补偿电压；并且
经由所述处理电路指示数模转换器使用所述补偿电压驱动像素。
34.根据权利要求33所述的方法，包括将所述一组外推的劣化比率转换成一组外推的电流-电压值，其中所述一组外推的电流-电压值包括所述第一外推的电流-电压值和所述第二外推的电流-电压值。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述第一电流是在小于所述参考电流的所述一组外推的电流-电压值的电流中最接近的电流。
36.根据权利要求34所述的方法，其中所述第二电流是在大于所述参考电流的所述一组外推的电流-电压值的电流中最接近的电流。
37.根据权利要求33所述的方法，其中所述参考电流被配置为当供应参考电压时在参考阵列的参考像素处产生。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述参考像素的二极管被配置为当向所述像素供应所述参考电压时发射目标灰度级。
39.根据权利要求38所述的方法，其中经由所述处理电路指示所述数模转换器使用所述补偿电压驱动所述像素大约地在所述像素的第二二极管处产生所述目标灰度级。
40.根据权利要求37所述的方法，其中经由所述处理电路使用所述补偿电压驱动所述像素被配置为大约地在所述像素处产生所述参考电流。
41.根据权利要求33所述的方法，其中所述外推的电流-电压曲线是线性的。
42.一种移动电子设备，包括：
显示器，所述显示器包括有源阵列、参考阵列和数模转换器，其中所述有源阵列包括像素；和
处理电路，所述处理电路通信地耦接到所述显示器，其中所述处理电路包括：
电流-电压补偿电路，所述电流-电压补偿电路被配置为：
接收多个劣化比率、输入电压和输入参考电流；以及
至少部分地基于所述多个劣化比率、所述输入电压和所述输入参考电流来输出补偿电压，
其中所述数模转换器至少部分地基于所述补偿电压驱动所述像素。
43.根据权利要求42所述的移动电子设备，其中所述处理电路包括伽马电压转换器，所述伽马电压转换器被配置为将输入灰度级转换成所述输入电压。
44.根据权利要求43所述的移动电子设备，其中所述处理电路包括电压伽马转换器，所述电压伽马转换器被配置为将所述补偿电压转换成输出灰度级。
45.根据权利要求44所述的移动电子设备，其中所述像素的二极管被配置为当所述数模转换器驱动所述像素以输出所述输出灰度级时，大约地发射所述输入灰度级。
46.根据权利要求42所述的移动电子设备，其中所述处理电路包括参考阵列查找表，所述参考阵列查找表被配置为存储所述输入电压和所述输入参考电流。
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