补偿显示器亮度的方法和显示器与流程

1.本发明涉及一种驱动及操作发光显示器的方法和显示器。


背景技术：

2.近年来，使用有机半导体元件(例如有机发光二极管(organic light emitting diode))作为光源元件的显示器已经投入实际使用，且现在可在市场上购得。在使用有机半导体元件作为光源的显示器的开发中，为了进一步提高性能，一直持续进行研究以实现更高的亮度、更高的清晰度、更低的功耗及更长的寿命。
3.传统上，有机电致发光(electroluminescence，el)显示器的发光元件(也称为“像素”和/或“子像素”)由有机发光二极管(也称为“oled”)及控制流过有机发光二极管的电流的晶体管构成。有机发光二极管是因应于自形成于刚性或可挠性基底上的薄膜晶体管(thin film transistor)(也称为“tft”)输入至夹置于阳极电极与阴极电极之间的有机el层的电流而发光的装置。
4.然而，对于上述配置，下面的专利文献1阐述了一种晶体管，所述晶体管用作用于减少控制元件的数目并增加发光面积以实现更高亮度的元件并且控制被施加至栅极电极的电压以调节流过所述晶体管的电流，专利文献1也阐述了根据流过垂直有机发光晶体管的电流量而自身发光的垂直有机发光晶体管(vertical organic light emitting transistor)(也称为“volet”)。下面的专利文献2阐述了使用垂直有机发光晶体管的显示器，且预期会大大增加显示器的亮度。
5.ptl1：专利文献1：wo 2009/036071
6.ptl2：专利文献2：jp
‑
a
‑
2014
‑
505324


技术实现要素：

7.类似于场效晶体管，垂直有机发光晶体管包括源极电极、栅极电极及漏极电极。源极电极对应于阳极电极，且漏极电极对应于阴极电极。在源极电极与漏极电极之间形成el元件及有机半导体层，且各个电极被配置成通过使电流通过el元件及有机半导体层来发射el。源极电极及漏极电极中的至少一者被配置成透明的，以使通过发光获得的光被发射至外部。
8.已知，当传统配置中使用的有机发光二极管持续被点亮达长的时间段时，会与所注入的电流成比例地发生劣化且亮度会逐渐降低。潜在的原因是由于有机发光二极管中的化学变化、电荷在各个有机层界面处的累积等引起的层间注入效率的变动。所述情形同样适用于垂直有机发光晶体管，如上所述，垂直有机发光晶体管通过使电流通过el元件及夹置于对应于阳极电极的源极电极与对应于阴极电极的漏极电极之间的有机半导体层来发射el。
9.然而，通过深入研究，本发明者等人已经发现，依据详细的装置结构及所使用的材料而定，使用垂直有机发光晶体管的显示器可能遭遇以下问题。当垂直有机发光晶体管对
栅极电极施加电压以通过使电流流过el元件及有机半导体层来发射el时，电荷会累积于栅极电极与栅极绝缘膜层之间的界面、源极电极与有机半导体层及表面层等之间的界面、以及各个栅极绝缘膜层及表面层处。当电荷累积于这些界面处时，会出现如下现象：即使垂直有机发光晶体管对栅极电极施加预定电压，也不会有与在晶体管刚被制成或在工厂装运时的状态下的电荷相等的电荷注入至el元件及有机半导体层，因而亮度较有机发光二极管降低得更快。因此，使用垂直有机发光晶体管的显示器往往会在短的时间段内引起特性波动且往往具有短的寿命，因而产品的可靠性成为问题。
10.即使流过垂直有机发光晶体管的电流发生改变，也可配置实行回馈控制的电路以使得流过期望的电流。然而，此会增加复杂的电路配置，因此需要供元件放置的区。即，发光区会变小，且会妨碍实现更高的亮度。
11.鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种补偿使用垂直有机发光晶体管的显示器的亮度的方法和显示器，所述方法抑制在长的时间段内亮度的变动而不增加复杂的电路配置。
12.根据本发明的补偿显示器的亮度的方法是一种补偿包括多个垂直有机发光晶体管及存储垂直有机发光晶体管的特性信息的存储器的显示器的亮度的方法。
13.此方法包括：步骤(a)，对欲被修正的垂直有机发光晶体管的栅极电极施加用于亮度检查的电压；步骤(b)，测量通过对欲被修正的垂直有机发光晶体管的栅极电极施加用于亮度检查的电压而流过电流供应线的电流，所述电流经由电流供应线而供应至垂直有机发光晶体管的源极电极；以及步骤(c)，基于在步骤(b)中测量的电流的值以及存储于存储器中的垂直有机发光晶体管的特性信息，确定欲被施加至垂直有机发光晶体管的栅极电极的电压的修正值。
14.存储器存储显示器刚被制成时或工厂装运时垂直有机发光晶体管的特性信息。此处，垂直有机发光晶体管的特性信息包括例如电子迁移率(μ)、电导(gm＝id/vg)、阈电压(vt)、亮度
‑
电压和/或电流
‑
电压特性的查找表等。id表示在垂直有机发光晶体管的源极电极与漏极电极之间流动的电流值，且vg表示施加至垂直有机发光晶体管的栅极电极的电压。
15.如上所述，确认流过电流供应线或各个垂直有机发光晶体管的电流的电流值，且在各个垂直有机发光晶体管中，基于存储于存储器中的特性信息修正施加至栅极电极的电压，以使具有期望的电流值的电流流动。即，对在长时间段内供应至垂直有机发光晶体管的有机半导体层的电流进行调节以使得具有期望的电流值。因此，由于垂直有机发光晶体管本身和/或oled堆叠的劣化引起的亮度的变动得到抑制且能长时间对亮度进行补偿。
16.可为各个垂直有机发光晶体管各别地测量电流值，或者可为排列于特定区或同一条线上的垂直有机发光晶体管共同地测量电流值。当测量流过各个垂直有机发光晶体管的源极电极的电流的电流值并调节施加至栅极电极的电压时，可精确地修正流过源极电极的电流以获得期望的亮度。
17.然而，由于具有大量像素的显示器是由数百万至数千万个垂直有机发光晶体管构成，因此当各别地对垂直有机发光晶体管进行修正时，修正所有垂直有机发光晶体管需要耗费很长时间。因此，在施加至栅极电极的电压被修正的部分与未实行修正的部分之间存在亮度差，且图像品质可能不均匀。因此，优选为以短的时间对排列于特定区或同一条线上
的垂直有机发光晶体管共同地实行修正。
18.亮度补偿方法的步骤(a)可包括以下步骤(a1)：切断向不欲被修正的垂直有机发光晶体管的电流供应。
19.当实行步骤(a)及步骤(b)时，对垂直有机发光晶体管的栅极电极施加用于亮度检查的电压而非施加对应于欲显示的图像的电压，以暂时在荧幕上显示非预期的显示(unintended display)。此时，若立即显示明亮的荧幕，则观看显示器的人往往感觉到荧幕的闪烁等。因此，优选为使用尽可能暗的荧幕。
20.通过采取上述方法，可切断用作流过垂直有机发光晶体管的电流的供应源的路径，在较暗的荧幕上实行修正步骤，并更精确地测量电流。
21.所述亮度补偿方法的步骤(a)及步骤(b)是在图像更新间隔期间实行。
22.垂直有机发光晶体管的特性容易受到温度影响，且在温度高于电源接通时的温度的操作期间，即使当将相同的电压施加至垂直有机发光晶体管的栅极电极时，流动电流的值也不同。因此，需要测量并修正处于操作期间的温度下的电流值。
23.通过采取上述方法，在显示器开始操作且温度上升时以及在温度上升至运行温度的状态下，对施加至垂直有机发光晶体管的栅极电极的电压进行修正，以使得可实现期望的亮度，结果，可实现在修正后具有期望亮度的发光。在接通电源后，通过单次电流测量来确定修正值，并且获得并存储各个垂直有机发光晶体管的偏置电压，且可实行控制以使得能够根据时间的流逝及温度来偏置(offset)施加至垂直有机发光晶体管的栅极电极的电压。
24.在液晶显示器或显示器中，暂时插入与在欲显示的图像的更新间隔期间显示的图像不同的荧幕，以提供如下效果：在前一图像被切换至下一图像时，可减少残留图像(afterimage)。
25.所述亮度补偿方法的步骤(b)可包括以下步骤(b1)：将在步骤(b)中测量的电流值存储于存储器中。
26.通过采取上述方法，可实行修正以使得不仅对存储于存储器中的各个垂直有机发光晶体管的初始特性信息进行调节而且也对相对于在现有步骤中测量的电流值及经修正的电压值的差值等进行调节。因此，即使在刚接通电源后也不测量垂直有机发光晶体管的源极电极的电流值，且可在基于上次修正时的电流值实行修正的状态下显示图像及电影。
27.本发明的显示器包括：
28.多个垂直有机发光晶体管，排列成阵列；
29.数据线，供应用于控制所述多个垂直有机发光晶体管的栅极电极的电压；
30.电流供应线，向所述多个垂直有机发光晶体管的源极电极供应电流；
31.第一薄膜晶体管，连接于各个垂直有机发光晶体管的栅极电极与数据线之间且控制向垂直有机发光晶体管的栅极电极的电压供应；
32.第一栅极线，连接至第一薄膜晶体管的栅极电极且控制第一薄膜晶体管；
33.控制器，控制被施加至至少第一栅极线的电压；
34.电流测量部，测量流过电流供应线的电流；以及
35.存储器，存储各个垂直有机发光晶体管的特性信息。
36.控制器实行控制以对欲被修正的垂直有机发光晶体管的栅极电极施加用于亮度
检查的电压，
37.电流测量部测量通过对欲被修正的垂直有机发光晶体管的栅极电极施加用于亮度检查的电压而流过垂直有机发光晶体管的源极电极的电流，且将所测量的电流的值存储于存储器中，且
38.控制器基于所测量的电流的值以及存储于存储器中的垂直有机发光晶体管的特性信息而确定欲被施加至垂直有机发光晶体管的栅极电极的电压的修正值。
39.举例而言，控制器控制第一栅极线的电压以接通连接至欲被修正的垂直有机发光晶体管的第一薄膜晶体管，且在此接通状态下，根据由电流测量部测量的电流供应线的电流值以及存储于存储器中的垂直有机发光晶体管的特性信息来确定施加至数据线的电压的修正值。因此，可修正欲被修正的垂直有机发光晶体管的亮度。
40.根据上述配置，可调节施加至数据线的电压，以显示期望的图像。因此，可修正流过垂直有机发光晶体管的电流的值，并构成尽管长时间使用图像品质及亮度也不发生变化的显示器，且可针对长时间照明来补偿亮度。
41.在显示器中，介电层可形成于垂直有机发光晶体管的栅极电极与源极电极之间。
42.通过顺序地切换连接至各个垂直有机发光晶体管的第一薄膜晶体管的接通/关断状态并根据各个像素向垂直有机发光晶体管的栅极电极施加期望的电压来更新在显示器上显示的图像。此时，在完成向垂直有机发光晶体管的栅极电极的电压施加且将第一薄膜晶体管切换至关断状态之后，垂直有机发光晶体管必须维持其亮度达预定时间。即，为了维持流过垂直有机发光晶体管的电流，需要维持垂直有机发光晶体管的栅极电极与源极电极之间的电压。
43.出于此种目的，用于维持电荷的元件(例如电容器)必须连接于垂直有机发光晶体管的栅极电极与源极电极之间。若使用被配置成半导体电路的电容器来获得用于维持电压的电容值，则需要非常大的元件，且会压缩发光区。
44.因此，利用上述配置，电容器可被配置成垂直有机发光晶体管中的寄生元件，所述寄生元件被形成为具有大的大小以增大发光区。即，不需要单独地连接用于维持电压的电容器，且不会压缩发光区，从而可构成具有更高亮度的显示器。
45.在显示器的垂直有机发光晶体管中，源极电极和/或漏极电极可由含碳的导电材料形成。
46.此外，在显示器的垂直有机发光晶体管中，源极电极和/或漏极电极可由碳纳米管(carbon nanotube)(也称为“cnt”)形成。
47.含碳的导电材料(特别是碳纳米管)具有承载高电流密度的高的容量，且可形成对可见光透明的导电膜。因此，通过使用如上所述的材料，可构成对可见光透明且可流动大的电流的垂直有机发光晶体管。由于碳纳米管具有高的机械强度且是可挠性的，因此也可构成可挠性显示器。
48.上述显示器还包括第二薄膜晶体管及第二栅极线，第二薄膜晶体管连接于垂直有机发光晶体管的源极电极与电流供应线之间并控制向垂直有机发光晶体管的源极电极的电流供应，第二栅极线连接至第二薄膜晶体管的栅极电极并控制第二薄膜晶体管。控制器可实行控制以使连接至不欲被修正的垂直有机发光晶体管的第二薄膜晶体管处于关断状态。
49.此外，显示器的第二薄膜晶体管可由氧化物半导体形成。
50.在正常操作期间，处于接通状态的第二薄膜晶体管被切换至关断状态，从而可切断流过垂直有机发光晶体管的电流的供应路径。此外，当第二薄膜晶体管由即使在关断状态下也有少量电流(漏电流(leakage current))流动的氧化物半导体形成时，可进一步减小流过不欲被修正的垂直有机发光晶体管的电流。
51.本发明实现一种使用垂直有机发光晶体管来补偿显示器的亮度的方法和显示器，所述方法抑制在长的时间段内亮度的变动而不增加复杂的电路配置。
附图说明
52.[图1]图1是显示器的实施例的一部分的示意性配置图。
[0053]
[图2]图2是图1中的发光单元的电路图。
[0054]
[图3]图3是图1中的控制器的配置图。
[0055]
[图4]图4是配置在基底上的发光单元的示意性元件配置的俯视图。
[0056]
[图5]图5是图4中的发光单元的侧视图。
[0057]
[图6]图6是示出显示器的亮度修正程序的流程图。
[0058]
[图7]图7是显示器的另一实施例的一部分的示意性配置图。
具体实施方式
[0059]
在下文中，将参考附图阐述本发明的显示器的配置。以下附图是示意性地进行例示，且附图中的尺寸比率及数目未必与实际尺寸比率及实际数目一致。
[0060]
配置
[0061]
首先，将阐述显示器的配置。图1是显示器1的实施例的一部分的示意性配置图。如图1中所示，本实施例的显示器1包括：发光单元10，包括排列成阵列的垂直有机发光晶体管；数据线11，向垂直有机发光晶体管的栅极电极供应电压；电流供应线12，向垂直有机发光晶体管的源极电极供应电流；第一栅极线13，控制第一薄膜晶体管；第二栅极线14，控制第二薄膜晶体管；控制器15；电流测量部16，测量流过电流供应线12的电流；以及存储器17。
[0062]
图2是图1中的发光单元10的电路图。如图2中所示，发光单元10包括：垂直有机发光晶体管20；第一薄膜晶体管21，控制向垂直有机发光晶体管20的栅极电极的电压供应；第二薄膜晶体管22，控制向垂直有机发光晶体管20的源极电极的电流供应；以及电容器23，连接于垂直有机发光晶体管20的源极电极与栅极电极之间。
[0063]
数据线11是经过第一薄膜晶体管21向垂直有机发光晶体管20的栅极电极施加电压的布线，以根据欲显示的图像调节垂直有机发光晶体管20的发光亮度。电流供应线12是经过第二薄膜晶体管22向垂直有机发光晶体管20的源极电极供应电流的布线。
[0064]
第一栅极线13连接至第一薄膜晶体管21的栅极电极，并控制第一薄膜晶体管21的接通/关断，即，控制垂直有机发光晶体管20的栅极电极与数据线11之间的通电(energization)。第二栅极线14连接至第二薄膜晶体管22的栅极电极，并控制第二薄膜晶体管22的接通/关断，即，控制垂直有机发光晶体管20的源极电极与电流供应线12之间的通电。
[0065]
电流测量部16被设置成测量流至连接至同一电流供应线12的发光单元10(垂直有
机发光晶体管20)的电流量的总值。
[0066]
图3是图1中的控制器15的配置图。如图3中所示，控制器15包括：多个栅极驱动器15a，用于驱动数据线11；多个源极驱动器15b，用于驱动电流供应线12；多个栅极控制器15c，用于控制第一栅极线13的电压及第二栅极线14的电压；数据输入/输出电路15d，接收由电流测量部16测量的电流值并将电流值存储于存储器17中；以及算术处理电路15e，根据由电流测量部16测量的电流值及存储于存储器17中的垂直有机发光晶体管20的特性信息来计算施加至垂直有机发光晶体管20的栅极电极的电压的修正值。关于控制的细节将在下面的控制方法项中进行阐述。
[0067]
构成控制器15的各个区块的具体配置是由专用电路、由软件程序控制的处理器、或其组合来构成。举例而言，专用电路可为专用集成电路(专用集成电路(application specific integrated circuit，简称为asic))或可编程装置(可编程逻辑装置(programmable logic device，pld)、复杂可编程逻辑装置(complex programmable logic device，cpld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga))。asic被配置成电性连接至用于产生控制信号的逻辑电路驱动电路，所述逻辑电路配置于上面配置有垂直有机发光晶体管20的基底上，所述驱动电路用于驱动各个垂直有机发光晶体管20或各条线(11、12、13、14)。可编程装置可通过编程来构建专用电路。
[0068]
处理器可为中央处理器(central processing unit，简称为cpu)、另一通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，简称为dsp)、asic等。通用处理器可为微处理器，且处理器可为任何标准处理器等。各种处理步骤可由硬件处理器直接执行或者可由处理器中的硬件与软件(或软件功能模块)的组合来执行。此外，可使用例如微控制器的控制装置。
[0069]
存储器17可包括高速随机存取存储器(random access memory，ram)，且可由任何类型的挥发性或非挥发性存储器装置或其组合来实现。实施例包括静态随机存取存储器(static random access memory，sram)、电可抹除可编程只读存储器(electrically erasable programming read only memory，eeprom)、可抹除可编程只读存储器(erasable programming read only memory，eprom)、可编程只读存储器(programming read only memory，prom)、只读存储器(read only memory，rom)、磁性存储器、快闪存储器、磁盘及光盘。
[0070]
电容器23是被设置成在第一薄膜晶体管21处于关断状态时使显示图像维持预定时间的电压保持元件，且保持垂直有机发光晶体管20的栅极电极与源极电极之间的电压。
[0071]
接下来，将阐述形成于基底上的各个元件的结构。图4是配置于基底30上的发光单元10的示意性元件配置的俯视图。图5是图4中的发光单元10的侧视图。如图4及5中所示，垂直有机发光晶体管20、第一薄膜晶体管21及第二薄膜晶体管22形成于由数据线11、电流供应线12、第一栅极线13及第二栅极线14划分的区中。
[0072]
基底30可由玻璃材料或塑料材料(例如聚对苯二甲酸乙二酯(poly ethylene terephthalate，pet)、聚萘二甲酸乙二酯(poly ethylene naphthalate，pen)或聚酰亚胺)制成。
[0073]
在以下说明中，将通过如下假设来进行说明：数据线11及电流供应线12的布线方向是x方向，第一栅极线13及第二栅极线14的布线方向是y方向，与x方向及y方向正交的方
向是z方向，且朝向远离基底30的方向( z方向)的一侧是上层侧。
[0074]
在垂直有机发光晶体管20的配置中，形成源极电极层20s，并经由由介电质形成的栅极绝缘膜层20h在源极电极层20s下面进一步形成栅极电极层20g。源极电极层20s被配置成自上层将含碳的导电材料(在本实施例中，为碳纳米管)施加至对应于阴极电极的漏极电极层20d、有机el层20c、有机半导体层20a及表面层31的表面上。当向栅极电极层20g施加电压时，有机半导体层20a与源极电极层20s之间的肖特基势垒(schottky barrier)发生改变，且一旦超过预定阈值，电流便会自源极电极层20s流至有机半导体层20a，从而使垂直有机发光晶体管20发光。
[0075]
在本实施例的显示器1中，基底30由对可见光透明的材料制成，且栅极电极层20g及源极电极层20s被配置成具有可见光可穿过的间隙，以使自有机半导体层20a发射的光穿过基底30并发射至外部，从而显示图像。如上所述，使光穿过基底30并发射光的方法也被称为“底部发射方法(bottom emission method)”，所述方法具有电极之间的布线连接容易且易于制造的优点。
[0076]
第一薄膜晶体管21及第二薄膜晶体管22分别连接至源极电极层(21s、22s)及漏极电极层(21d、22d)，氧化物半导体层(21a、22a)夹置于源极电极层(21s、22s)与漏极电极层(21d、22d)之间，且栅极电极层(21g、22g)形成于氧化物半导体层(21a、22a)下面，绝缘层或介电层夹置于栅极电极层(21g、22g)与氧化物半导体层(21a、22a)之间。当向栅极电极层(21g、22g)施加电压时，在氧化物半导体层(21a、22a)中形成通道，且源极电极层(21s、22s)及漏极电极层(21d、22d)被通电。
[0077]
在第一薄膜晶体管21中，源极电极层21s连接至数据线11，且漏极电极层21d连接至垂直有机发光晶体管20的栅极电极层20g。在第二薄膜晶体管22中，源极电极层22s连接至电流供应线12，且漏极电极层22d连接至垂直有机发光晶体管20的源极电极层20s。在第一薄膜晶体管21中，源极电极层21s可连接至垂直有机发光晶体管20的栅极电极层20g，且漏极电极层21d可连接至数据线11。
[0078]
如图4中所示，垂直有机发光晶体管20被形成为使发光区尽可能大，以实现高的亮度，且第一薄膜晶体管21及第二薄膜晶体管22被形成为在所分段的区的拐角处尽可能小，以使对于垂直有机发光晶体管20的发光区的影响小。
[0079]
在图4及5中，并未例示电容器23，但是如图5中所示，在本实施例的垂直有机发光晶体管20中，源极电极层20s与栅极电极层20g被排列成以将栅极绝缘膜层20h夹置于源极电极层20s与栅极电极层20g之间的方式彼此面对，以提供作为寄生元件的电容器23。在此种作为寄生元件的电容器23中，当电容值不足时，可另外形成另一电容器。
[0080]
在下文中，将举例说明用于各层的材料。
[0081]
垂直有机发光晶体管20的漏极电极层20d的材料的实施例包括单层或多层石墨烯、碳纳米管、铝(al)、氟化锂(lif)、氧化钼(moxoy)、氧化铟锡(ito)及氧化锌(zno)。
[0082]
垂直有机发光晶体管20的栅极电极层20g的材料的实施例包括掺杂有金属(例如铝(al)、锡(sn)、钇(y)、钪(sc)或镓(ga))的氧化锌(zno)、掺杂有金属及未进行掺杂的透明导电氧化物(例如氧化铟(in2o3)、二氧化锡(sno2)及氧化镉(cdo))、以及包含其组合的材料。作为另外一种选择，可采用铝(al)、金(au)、银(ag)、铂(pt)、镉(cd)、镍(ni)及钽(ta)及其组合、以及p
‑
掺杂硅(si)或n
‑
掺杂硅(si)及砷化镓(gaas)。
[0083]
垂直有机发光晶体管20的表面层31与栅极电极层20g之间的栅极绝缘膜层20h的材料的实施例包含有机化合物，例如氧化硅(sio
x
)、氧化铝(al2o3)、氮化硅(si3n4)、氧化钇(y2o3)、钛酸铅(pbtio
x
)、钛酸铝(altio
x
)、玻璃及聚对二甲苯聚合物、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚乙烯基苯酚、聚甲基丙烯酸甲酯及氟聚合物。
[0084]
垂直有机发光晶体管20的有机半导体层20a的材料的实施例包含：线型缩合(linear condensed)多环芳族化合物(或并苯化合物(acene compound))(例如萘、蒽、红荧烯、并四苯、并五苯、并六苯及其衍生物)、颜料(例如铜酞菁(copper phthalocyanine，cupc)化合物、偶氮化合物、苝化合物及其衍生物)、低分子量化合物(例如腙化合物、三苯基甲烷化合物、二苯基甲烷化合物、二苯乙烯化合物、烯丙基乙烯基化合物、吡唑啉化合物、三苯胺衍生物(triphenylamine derivative，tpd)、烯丙基胺化合物、低分子量胺衍生物(a
‑
npd)、2,2',7,7'
‑
四(二苯基氨基)
‑
9,9'
‑
螺二芴(2,2',7,7'
‑
tetrakis(diphenylamino)
‑
9,9'
‑
spirobifluorene，spiro
‑
tad)、n,n'
‑
二(1
‑
萘基)
‑
n,n'
‑
二苯基
‑
4,4'
‑
二氨基联苯基(n,n'
‑
di(1
‑
naphthyl)
‑
n,n'
‑
diphenyl
‑
4,4'
‑
diaminobiphenyl，spiro
‑
npb)、4,4',4"
‑
三[n
‑3‑
甲基苯基
‑
n
‑
苯基氨基]三苯基胺(4,4',4"
‑
tris[n
‑3‑
methylphenyl
‑
n
‑
phenylamino]triphenylamine，mmtdata)、2,2',7,7'
‑
四(2,2
‑
二苯基乙烯基)
‑
9,9
‑
螺二芴(2,2',7,7'
‑
tetrakis(2,2
‑
diphenylvinyl)
‑
9,9
‑
spirobifluorene，spiro
‑
dpvbi)、4,4'
‑
双(2,2
‑
二苯基乙烯基)联苯基(4,4'
‑
bis(2,2
‑
diphenylvinyl)biphenyl，dpvbi)、(8
‑
羟基喹啉)铝((8
‑
quinolinolato)aluminum，alq)、三(8
‑
羟基喹啉)铝(tris(8
‑
quinolinolato)aluminum，alq3)、三(4
‑
甲基
‑
8羟基喹啉)铝(tris(4
‑
methyl
‑
8quinolinolato)aluminum，almq3)及其衍生物)、聚合物化合物(例如聚噻吩、聚(对亚苯亚乙烯)(poly(p
‑
phenylene vinylene)，ppv)、含联苯基的聚合物、含二烷氧基的聚合物、烷氧基苯基ppv、苯基ppv、苯基/二烷氧基ppv共聚物、聚(2
‑
甲氧基
‑5‑
(2'
‑
乙基己氧基)
‑
1,4
‑
亚苯基亚乙烯基)(poly(2
‑
methoxy
‑5‑
(2'
‑
ethylhexyloxy)
‑
1,4
‑
phenylenevinylene)，meh
‑
ppv)、聚(乙烯二氧基噻吩)(poly(ethylenedioxythiophene)，pedot)、聚(苯乙烯磺酸)(poly(styrenesulfonic acid)，pss)、聚苯胺(poly(aniline)，pam)、聚(n
‑
乙烯基咔唑)、聚(乙烯基芘)、聚(乙烯基蒽)、芘甲醛树脂、乙基咔唑甲醛卤化树脂及其改性化合物)、n型传输有机低分子(例如5,5_
‑
二全氟己基羰基
‑
2,2_：5_,2_：5_,2_
‑
四噻吩(dfhco
‑
4t)、α,ω
‑
二全氟己基四噻吩(dfh
‑
4t)、二(全氟苯基羰基)
‑
2,2'5',2”5”,2
‑
四聚噻吩(dfco
‑
4t)、聚{[n,n'
‑
双(2
‑
辛基十二烷醇)萘
‑
1,4,5,8
‑
双
‑
(二甲酰亚胺)
‑
2,6
‑
二基]
‑
5,5'
‑
(2,2'
‑
双噻吩)}(p(ndi2od
‑
t2))、n,n'
‑
双(正辛基)
‑
二氰乙炔
‑
3,4,9,10
‑
双(二甲酰亚胺)(pdi8
‑
cn2)、n,n'
‑
1h,1h
‑
全氟丁基二氰基苝酰亚胺(pdif
‑
cn2)、氟化酞菁铜(f16cupc)、富勒烯、萘、苝及寡聚噻吩衍生物、寡聚物或聚合物)，以及具有噻吩环的芳族化合物(例如噻吩并[3,2
‑
b]噻吩、二萘基[2,3
‑
b：2',3'
‑
f]噻吩并[3,2
‑
b]噻吩(dinaphthyl[2,3
‑
b：2',3'
‑
f]thieno[3,2
‑
b]thiophene，dntt)及2
‑
癸基
‑7‑
苯基[1]苯并噻吩并[3,2
‑
b][1]苯并噻吩(2
‑
decyl
‑7‑
phenyl[1]benzothieno[3,2
‑
b][1]benzothiophene，btbt))。
[0085]
此处，在垂直有机发光晶体管20中，适当地选择具有合适能级的有机半导体，从而可有利地使用通常用于oled显示器中的空穴注入层、空穴传输层、有机el层、电子传输层、电子注入层等。通过选择构成有机el层20c的材料而调节发射至外部的光的颜色，以发射例如红色、绿色及蓝色等颜色的光。此外，垂直有机发光晶体管20可被配置成发射白光，且在
具有相同垂直有机发光晶体管20的像素中，可并入彩色滤光片并使用彩色滤光片来选择期望颜色的光并因此发射光。此外，垂直有机发光晶体管20可被配置成发射短波长的光(例如蓝光)，且在具有相同垂直有机发光晶体管20的像素中，可使用由能量转换材料(例如量子点)组成的层将发射的光转换成期望的波长，并因此发射期望颜色(例如绿色及红色)的光。
[0086]
表面层31是为了固定源极电极层20s(具体而言是cnt层)而形成于栅极绝缘膜层20h上的层。表面层31可通过施加含有由硅烷偶联材料、丙烯酸树脂等形成的粘合剂树脂的组合物来形成。
[0087]
由第一薄膜晶体管21及第二薄膜晶体管22构成的氧化物半导体层(21a、22a)的材料的实施例包括in
‑
ga
‑
zn
‑
o系半导体、zn
‑
o系半导体(zno)、in
‑
zn
‑
o系半导体(izo(注册商标))、zn
‑
ti
‑
o系半导体(zto)、cd
‑
ge
‑
o系半导体、cd
‑
pb
‑
o半导体、氧化镉(cdo)、mg
‑
zn
‑
o系半导体、in
‑
sn
‑
zn
‑
o系半导体(举例而言，in2o3‑
sno2‑
zno)及in
‑
ga
‑
sn
‑
o系半导体。
[0088]
在本实施例中，第一薄膜晶体管21及第二薄膜晶体管22为各自由氧化物半导体制成的薄膜晶体管，但是可为由非晶硅制成的薄膜晶体管。可使用p型或n型。此外，作为特定配置，可采用任何配置，例如交错型、倒置交错型、共面型或倒置共面型。
[0089]
也可采用专利文献1及专利文献2中阐述的垂直有机发光晶体管20作为垂直有机发光晶体管20。
[0090]
控制方法
[0091]
最后，将阐述显示控制方法。在本实施例中，如图1中所示，发光单元10排列成阵列。图1中垂直方向上的一列共享数据线11及电流供应线12，且图1中水平方向上的一列共享第一栅极线13及第二栅极线14。
[0092]
在以下说明中，在上述配置的前提下，将每次欲被修正的发光单元10阐述为图1中共享第一栅极线13及第二栅极线14的水平行的组合。然而，每次欲被修正的发光单元10可按图1中的共享第一栅极线13的水平方向上的多个组合来同时修正，或者可按次序修正单个发光单元10。
[0093]
根据本实施例的亮度补偿方法是在显示器1正显示图像的同时在用于显示相对于所显示图像而言的下一图像的图像更新间隔期间实行的。以下亮度补偿方法可在任意时间实行，可在电源接通时实行，或者可自电源接通后以某些时间间隔实行。在刚接通电源时实行亮度补偿方法的情况下，在显示器1显示来自任何信号输入的任何图像或视频之前，可实行标准亮度修正程序，在所述标准亮度修正程序期间，显示器中被测量的像素将点亮，且在显示器1上将观察到闪烁或颜色偏移或滚动图案。此可被认为是显示器的启动序列(bootup sequence)，乃因其是在显示器1上显示来自任何信号输入的任何图像或视频之前完成的，显示器的观众所体验到的显示器观看体验的中断将最小。
[0094]
图6是示出显示器1的亮度修正程序的流程图。如图6中所示，当显示器1自实行正常图像显示的状态开始进行修正控制时，控制器15的栅极控制器15c将连接至欲被修正的垂直有机发光晶体管20的第二薄膜晶体管22切换至接通状态，并将连接至不欲被修正的垂直有机发光晶体管20的第二薄膜晶体管22切换至关断状态(s1)。
[0095]
在实行步骤s1之后，控制器15的栅极控制器15c将连接至欲被修正的垂直有机发光晶体管20的第一薄膜晶体管21切换至接通状态，并将连接至不欲被修正的垂直有机发光晶体管20的第一薄膜晶体管21切换至关断状态(s2)。控制器15因此实行控制，以不向不欲
被修正的垂直有机发光晶体管20的栅极电极施加电压，且没有电流被供应至源极电极。
[0096]
在如上所述实行控制时，对连接至处于接通状态的第一薄膜晶体管21的数据线11或对所有数据线11施加用于亮度检查的电压(s3)。因此，当对欲被修正的垂直有机发光晶体管20施加用于亮度检查的电压时获得的与各个电流值的和对应的电流流过电流供应线12。
[0097]
因此，电流测量部16测量连接至处于接通状态的第二薄膜晶体管22的电流供应线12或所有电流供应线12的电流(s4)。此时，理想地，当对第二薄膜晶体管22的栅极电极施加用于亮度检查的电压时，测量通过将自电流供应线12流向源极电极的电流的值乘以欲被修正的垂直有机发光晶体管20的数目而获得的电流值。
[0098]
测量电流值的方法的具体实施例包括：通过模拟/数字转换器(analog/digital converter，a/d converter)测量电流值的方法；将电阻器设置于电流供应线12上并将电阻器两端出现的电压与期望的电压值进行比较的方法；以及提供分流路径的方法，当对应于预定电流值的电流流过电流供应线12时，利用安培计测量流过分流路径而不流过各个垂直有机发光晶体管的电流，并对所测量的电流值与预定的供应电流值之间的差值进行测量。
[0099]
控制器15获取由数据输入/输出电路15d作为特性信息而实际测量的与用于亮度检查的电压(vc)对应的电流值(i1)，并将电流值存储于存储器17中。此时，控制器15的数据输入/输出电路15d自存储器17读取在刚制成或在工厂装运时的状态下与用于亮度检查的电压(vc)对应的电流值(i0)。然后，算术处理电路15e确认与特性信息的偏差，并确定施加至数据线11的电压的修正值，以减小电流值产生的偏差(δi＝i1
‑
i0)(s5)。此时用于比较的特性信息可为由算术处理电路15e电导计算的电导(gm1＝i1/vc)。
[0100]
当确定出修正值时，控制返回至正常图像显示控制，控制器15的栅极控制器15c将第二薄膜晶体管22切换至接通状态，且修正电压被施加至数据线11，所述修正电压是对应于将由控制器15的栅极驱动器15a显示的图像的电压。
[0101]
如上所述，修正电压值被施加至垂直有机发光晶体管20的栅极电极，以使即使在对栅极电极施加电压的情况下由于劣化而并未有预期的电流流过源极电极时，对栅极电极的控制进行修正以获得预期电流值，且可抑制亮度的改变并针对长时间照明来补偿亮度。
[0102]
在本实施例的亮度补偿方法中，如上所述，几乎没有电流流过不欲被修正的垂直有机发光晶体管20。因此，当在发光单元10中每次实行修正控制时，尽管图1中共享第一栅极线13及第二栅极线14的仅一个水平行轻微发光，但是其他垂直有机发光晶体管20被关断。因此，此相当于在图像更新间隔中进行黑荧幕插入(black screen insertion)。可在每一个图像显示帧之后实行黑荧幕插入，即，在显示器1的操作时间期间，黑荧幕与图像显示荧幕每隔一帧交替一次。因此，在每一黑荧幕插入时间中，图1中的一个水平行可经历亮度测量及补偿过程，且显示器中的所有像素将连续地以滚动方式(rolling fashion)一行接一行地被测量及补偿。为了将在黑荧幕插入帧中被测量及补偿的行对显示品质的影响最小化，可对所述行中各个像素的亮度信号进行调节，以使所述像素发出的时间平均亮度(time average brightness)等于显示内容所需的像素的目标亮度。由于黑荧幕插入，在图像显示帧期间，像素一般需要两倍的亮度以满足时间平均亮度要求。举例而言，若像素具有在接下来的帧中显示内容所需的100cd/m^2的目标亮度，则在图像显示帧期间此像素的实际输出亮度需为200cd/m^2，且此乃因所述像素在黑荧幕插入帧期间将不发出任何光，因而所述像
素在图像显示帧及黑荧幕插入帧期间的平均亮度是100cd/m^2。然而，若在下一黑荧幕插入帧期间将经历测量及补偿序列的一行中的像素需要点亮至显示内容所需的100cd/m^2的目标亮度，则由于所述像素将在黑荧幕插入帧期间发光，因此可调节所述像素在图像显示帧及黑荧幕插入帧期间的亮度以得到目标值，例如图像显示帧亮度：黑荧幕插入帧亮度＝100cd/m^2：100cd/m^2、或150cd/m^2：50cd/m^2、或50cd/m^2：150cd/m^2、或0cd/m^2：200cd/m^2、等等。可在黑荧幕插入帧期间使用合适的亮度值且因此使用像素的合适的电流值来满足进行更精确及有效的测量及补偿的需要。
[0103]
当在液晶显示器或发光显示器中在图像更新间隔中插入黑荧幕时，暂时插入与在欲显示的图像的更新间隔期间显示的图像不同的荧幕，以在前一图像被切换至下一图像时可减少残留图像。因此，通过以上述方法抑制残留图像，显示器可更清楚地显示图像及移动图像。
[0104]
另一实施例
[0105]
在下文中，将阐述另一实施例。
[0106]
<1>可基于存储于存储器17中的在现有修正控制期间测量的电流值或电导来确定修正值。基于在现有修正控制期间测量的值，显示器1也可用于根据时间的流逝及缺陷的检测来修正修正值。
[0107]
<2>图7是显示器1的另一实施例的一部分的示意性配置图。如图7中所示，本发明的显示器1可不包括第二薄膜晶体管22。第二薄膜晶体管22切断电流路径，因此没有电流流过不欲被修正的垂直有机发光晶体管20。通过在数据线11上施加合适的数据信号电压并将合适的电压馈送至垂直有机发光晶体管20的栅极电极，垂直有机发光晶体管20可被转换至其关断状态，在关断状态中只有最小的电流流过垂直有机发光晶体管20。换言之，若在垂直有机发光晶体管20关断的状态下流过不欲被修正的垂直有机发光晶体管20的电流非常小且并非高至影响修正计算的值，则可不需要第二薄膜晶体管22。
[0108]
利用上述配置，可减少布线及元件，且可进一步增大发光区。因此，可实现具有更高亮度的显示器1。
[0109]
<3>显示器1可被配置成将自有机半导体层20a发射的光发射至基底30的相对侧并显示图像。此种配置也被称为“顶部发射方法(top emission method)”，且具有可在垂直有机发光晶体管20与基底30之间配置元件的优点。
[0110]
<4>上述显示器1中所包括的配置仅为实施例，且本发明并不限于所例示的配置。