CN101903935A

CN101903935A - 显示装置

Info

Publication number: CN101903935A
Application number: CN2008801002083A
Authority: CN
Inventors: 水越诚一; 河野诚; 小野村高一
Original assignee: Global OLED Technology LLC
Current assignee: Global OLED Technology LLC
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2010-12-01
Also published as: EP2179412A2; WO2009014634A2; JP2009031451A; WO2009014634A3; US20100171774A1; KR20100038394A; TW200921602A

Abstract

公开了一种具有被布置成矩阵的多个像素的显示装置，其中为每个像素提供电流驱动发光元件，并基于每个像素的输入图像数据来控制被供应给每个发光元件的电流以便实现显示，该显示装置包括校正电路，用于基于输入图像数据和校正数据来执行计算，并校正由每个像素的显示特性的的变化而引起的不均匀亮度以产生校正数据；面板电流检测电路，其用于检测面板电流，该面板电流是将被供应给每个像素的总电流；以及修正电路，其用于响应于由于面板电流引起的电压降来修改校正数据以减小校正数据中的误差。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，其中将多个像素布置成矩阵并为每个像素提供电流驱动的发光元件，并且该显示装置根据每个像素的输入图像数据来控制供应给每个发光元件的电流。

背景技术

图1示出普通主动矩阵有机EL显示装置中的一个像素的电路(像素电路)的布置。图2示出显示面板和输入信号的布置。图像数据(图像数据信号)与像素时钟同步地被发送到源极驱动器10中的移位寄存器12中，并且当一个水平线的图像数据被带入移位寄存器12中时，图像数据(图像数据信号)被传输到对应于每个像素列而提供的数据锁存器14。数据锁存器14中的图像数据随后在D/A转换器16处经受D/A转换，并被供应给每个数据线18。也就是说，一个水平周期的图像数据同时经受D/A转换并被供应给每个数据线18作为对应于显示亮度的模拟电压。当用于每列像素部分20的、沿水平方向延伸的栅极线(栅极)22处于高电平时，n沟道选择TFT2被导通，且沿垂直方向延伸的数据线(数据)18上的数据电压被存储在存储电容器C中。因此，p沟道驱动TFT1向有机EL元件3供应对应于数据信号的驱动电流，并且随后有机EL元件3发光。即，来自正电源PVdd的电流经由驱动TFT1和有机EL元件3流到负电源CV。栅极线22被栅极驱动器24驱动。

有机EL元件3所发出的光的量基本上与有机EL元件的驱动电流成比例。通常，在栅极和驱动TFT1的PVdd之间施加预定电压(Vth)，以便漏极电流开始在图像的黑电平附近流动。此外，提供数据电压的振幅，以便可以在白电平附近获得预定的亮度。

图3示出驱动TFT1的数据电压(Vdata)与在有机EL元件中流动的电流(icv或亮度)之间的关系。可以通过确定数据电压来适当地调整有机EL元件的渐变，以使得电压Vb可以定义黑电平电压，且电压Vw可以定义白电平电压。

当在某一电压下驱动像素时，电流取决于驱动TFT1的Vth和电压-电流(V-I)曲线的梯度(μ)。同样地，制造缺陷或随着老化的退化可以导致Vth或μ方面的不期望的变化，引起不均匀的亮度。为了减少不均匀亮度，可以将被施加于每个像素的数据电压设置为使得相同的输入信号可以提供相同的亮度。为了校正不均匀亮度，已经提出可以通过向信号数据增加适当的值以便驱动每个像素来校正Vth(称为“偏差校正”)，或者可以通过乘以适当的值来校正μ(称为“增益校正”)(参见JP 11-282420A、US 2004/0150592、以及WO 2005/101360A1)。

这里，存在这样的情况，其中向PVdd线中***电阻以减少高平均亮度的功率消耗(参见美国专利6,870,322)，或者其中显示面板中的PVdd线中的电阻组件的影响不能被忽视。然后，当流过面板的总电流变大时，由电阻组件引起的电压降也变大，导致小的峰值亮度。另一方面，由于当确定不均匀亮度的校正值时不考虑由面板的PVdd线中的电阻引起的PVdd的电压降，所以校正精度随着流过面板的电流的增大而降低。也就是说，在不均匀亮度的不完美校正的情况下显示其中总亮度高的图像。

本发明提供显示元件之中的不均匀亮度的更为准确的校正。

发明内容

公开了一种显示装置，其具有被布置成矩阵的多个像素，其中为每个像素提供电流驱动发光元件，并且基于每个像素的输入图像数据来控制供应给每个发光元件的电流以便实现显示，该显示装置包括：

(a)校正电路，其用于基于输入图像数据和校正数据来执行计算，并校正由每个像素的显示特性的变化引起的不均匀亮度以产生校正数据；

(b)面板电流检测电路，其用于检测面板电流，该面板电流是将被供应给每个像素的总电流；以及

(c)修正电路，其用于响应于由于面板电流而引起的电压降来修正校正数据，以减小校正数据中的误差。

此外，优选的是，所述修正电路生成对应于所检测的面板电流的电压降值，并基于由所述电压降值生成的像素电流降值来计算校正数据。

另外，优选的是，所述面板电流检测电路基于输入图像数据来计算面板电流。

另外，优选的是，所述面板电流检测电路根据输入图像数据来估计面板电流，并进一步通过考虑由电阻处的电压降引起的电流减小来计算面板电流。

更进一步地，优选的是，所述面板电流检测电路检测实际面板电流。

此外，优选的是，所述发光元件是有机EL元件。

采用本发明，因为电源线中的电阻组件处的电压降被考虑在内，所以可以实现对出现在显示元件之中的不均匀亮度的更准确的校正。

附图说明

图1是示出现有技术像素电路的示例性布置的图示；

图2是示出相关技术中的显示装置的总体布置的图示；

图3是示出图1的像素电路中的电压与亮度之间的关系的图示；

图4是示出根据本发明的TFT的V-I特性以及校正偏差和校正增益的图示；

图5是示出根据本发明的图像数据校正的示例性布置的图示；

图6是示出根据本发明的、由电源线中的电阻r引起的电压降对信号电压和亮度的影响的图示；

图7是示出根据本发明的、在电源线中具有电阻的示例性布置的图示；

图8是示出根据本发明的、对在电源线中具有电阻的布置中的面板电流和峰值亮度的影响的图示；

图9是示出根据本发明的、用于补偿电阻的示例性布置的图示；

图10是示出根据本发明的、用于补偿电阻的另一示例性布置的图示；

图11是示出根据本发明的、用于补偿电阻的又一示例性布置的图示；以及

图12是示出根据本发明的ILUT的输入/输出特性的示例的图示。

具体实施方式

下面将参照附图来详细地描述本发明的优选实施例。

在图4中描绘了TFT V-I特性的示例。如图的上部分所示，对应于被输入到D/A转换器的图像数据(输入数据)的流过像素的电流取决于像素的驱动TFT的特性。对于平均像素而言，像素数据与D/A输入数据之间的参考关系被确定为使得输入数据a表示黑电平，且对应于白电平输入数据的像素电流i变成预定值。此参考线对于偏差而言满足关系Cvth＝0且对于增益而言满足关系Cμ＝1。另一方面，像素p的黑电平被设置在点b处。应将在增益校正和偏差校正之前的输入数据(乘法器输入数据)d的D/A输入数据设置在点c处，以便获得与平均像素的像素电流相同的像素电流。因此，像素p对于偏差而言满足关系Cvth＝b-a且对于增益而言满足关系Cμ＝(b-c)/d。

图5示出用于根据图4中所示的特性来校正每个像素的输入数据的电路的布置。每个像素的图像数据信号(R信号、G信号、以及B信号)被单独地输入到相应的γLUT 30中以进行γ校正。校正增益生成电路32将存储在存储器34中的如图4中所示的每个像素的增益分别供应给三个乘法器36。校正偏差生成电路38将存储在存储器40中的如图4中所示的每个像素的偏差供应给三个加法器42中的相应的加法器。然后，来自三个γLUT的输出经受使用偏差和增益进行的校正，并且校正后的图像数据(输入数据)被输入到移位寄存器12中。

这里，如图6中所示，考虑下述示例，其中在面板电源PVdd与实际电源PVdd₀之间***电阻。当流过电阻r的面板的总电流I(面板电流)为I₀时，与I几乎等于零的情况相比，PVdd电压减小了I₀×r。因此，电流开始流过像素处的信号电压(Vdata)也减小I₀×r。

如图7中所示，当在用于从面板的电源PVdd向每个像素供应电压的电源线中设置电阻组件r时，也获得所述的结果。

上述电阻r可以减小峰值电流，因为面板的总电流不能随着总像素数据(应流动的总面板电流)变大而线性地增大。

由于因该电阻组件引起的电压降导致对所有像素来说相同的电压偏移，所以即使Vth的校正值(Cvth)不改变，也不会出现不均匀亮度。然而，由于TFT的特性μ的校正值(Cμ)假设原始黑电平是Vb，所以将发生校正偏移。为了提高校正准确度，应添加项“-(Cμ-1)×I×r×k”以获得下列公式。

因此，可以按如下方式表示校正后的图像数据D′：

公式1

D′＝Cμ×D+Cvth-(Cμ-1)×I×r×k

其中D是γLUT的信号输出数据，D′是校正后的信号数据且被输入到源极驱动器中，并且k是D/A转换器的转换增益并由公式k＝(D/A输入的最大数据振幅)/(D/A输出的最大电压振幅)给出。

图9示出用于实现以上计算的电路的布置示例。如图9中所示，共同表示RGB图像数据的R、G和B信号被供应给计算面板电流的电流(I)计算器50。在本示例中，电流值不是实际面板电流，而是基于包括图像数据的计算所确定的预测面板电流值。

在主动矩阵有机EL面板中，每个像素的数据被存储在存储电容器中达一个帧周期，该存储电容器被添加在用于驱动像素的驱动TFT的栅极侧。如果忽略电阻r的影响，则用于实现视频信号与亮度之间的比例性的伽玛校正、亦即有机EL电流示出在一个水平线的写入完成时的有机EL面板中的像素总电流与在完成之前的一个帧周期和完成之间的时间段期间的总图像数据输入之间的比例。通过预先计算比例常数，可以在不受电阻r影响的情况下根据图像数据来估计每个帧的像素的总电流。

亦即，电流(I)计算器50计算以下值：

数学表达式1

I (t) = Σ_{n = 0}^{T_{f} {/ T}_{c}} (R (t - T_{f} + n \times T_{c}) \times A_{r} + G (t - T_{f} + n \times T_{c}) \times A_{g} + B (t - T_{f} + n \times T_{c}) \times A_{b})

其中，R(t)：时间t时的R输入信号电平

G(t)：时间t时的G输入信号电平

B(t)：时间t时的B输入信号电平

A_r：(流过最大R输入信号的一个R像素的电流)/(最大R输入信号电平)

A_g：(流过最大G输入信号的一个G像素的电流)/(最大G输入信号电平)

A_b：(流过最大B输入信号的一个B像素的电流)/(最大B输入信号电平)

T_f：一个帧周期

T_c：像素时钟周期

来自此电流(I)计算器50的输出被供应给加法器52，并且乘以r×k，结果得到I(t)×r×k。

结果得到的I(t)×r×k的值被供应给ILUT 54。如图8中所示，随着流过面板的实际电流的增大，电流与总像素数据之间的比例的偏移变得更大，因为电流受到电阻r的影响。ILUT 54是用于校正偏移的查找表。例如，通过使用具有均匀亮度的图像来绘制电流计算输出与实际面板电流值之间的关系来产生ILUT 54。如图12中所示，ILUT54具有这样的特性，即输出随着输入数据的变大而更缓慢地增大。严格地说，该曲线取决于图像的内容。然而，通常，内容对校正结果没有任何显著影响。

然后，在此查找表ILUT 54中，基于输入图像数据所计算的总面板电流的预测值被转换成实际总面板电流(或近似值)，并输出I×r×k的值。

从校正增益生成电路32输出的每个RGB信号的Cμ在三个加法器56之一处增加-1，从而使得可以获得Cμ-1的三个值。每个Cμ-1被供应给三个乘法器58中的相应乘法器，在那里输入值与由ILUT 54供应的I×r×k相乘，结果得到每个RGB信号的(Cμ-1)×I×r×k。随后，每个(Cμ-1)×I×r×k被供应给三个加法器60中的相应加法器作为-(Cμ-1)×I×r×k。每个加法器60将-(Cμ-1)×I×r×k与Cμ×D+Cvth相加并获得每个RGB信号的D′＝Cμ×D+Cvth-(Cμ-1)×I×r×k，其中Cμ×D+Cvth是通过将来自γLUT的输出D与由校正增益生成电路供应的Cμ相乘并通过与由校正偏差生成电路供应的Cvth相加而获得的。

D′随后经由移位寄存器12和数据锁存器14供应给D/A转换器16，并被转换成将被供应给每个数据线的模拟数据。因此，对于每个像素可以获得数据电压，并可以提高显示的均匀度(可以减小不均匀特性)，其中，对于所述数据电压来说，由电源线中的电阻r引起的电压降已被补偿。

可以按如下方式变换上述校正表达式：

D′＝Cμ×D-(Cμ-1)×I×r×k+Cvth＝D+(Cμ-1)×(D-I×r×k)+Cvth

因此，可以按如图10中所示的那样提供布置。

亦即，来自三个γLUT 30中的每一个的每个输出D被供应给三个加法器62中的相应加法器，并从输入值减去由ILUT 54所供应的I×r×k的值，结果得到D-I×r×k。接下来，每个D-I×r×k被供应给三个乘法器64中的相应乘法器，以与(Cμ-1)相乘，结果得到(Cμ-1)×(D-I×r×k)，其中(Cμ-1)是通过从由校正增益生成电路32供应的Cμ减去1而在三个加法器66中的每一个处获得的。然后，每个(Cμ-1)×(D-I×r×k)被供应给三个加法器42中的相应加法器，在加法器42处，将由校正偏差生成电路38供应的Cvth与(Cμ-1)×(D-I×r×k)相加，结果得到(Cμ-1)×(D-I×r×k)+Cvth。每个(Cμ-1)×(D-I×r×k)+Cvth在三个加法器68中的相应加法器处与来自每个γLUT 30的D相加，并随后被供应给移位寄存器，作为D+(Cμ-1)×(D-I×r×k)+Cvth。存在三个γLUT，其中的每一个为如上所述的RGB信号之一而提供，并且每个输出D经受相同的处理。

在本实施例中，由于加法器的数目可以比图9中所示的布置中的加法器数目小，所以可以有利地简化电路。

而且，如图11中的布置中所示，可以提供附加电路以用于测量流过面板的实际面板电流。

这里，在为面板提供的低电压侧电源端子CV与实际低电压侧电源CV0之间提供检流器70。来自检流器的输出在A/D转换器72处经受A/D转换以获得电流值I。此电流值I与r×k相乘，在乘法器58处进一步与(Cμ-1)相乘，并在加法器60处从D×Cμ+Cvth中减去，结果得到D×Cμ+Cvth-(Cμ-1)×I×r×k。

因此，由于此布置考虑流过面板的实际电流，所以可以实现准确的校正。此外，即使面板电流由于诸如环境温度或随着老化的退化之类的环境条件的变化而不同于初始状态，也可以在图11中所示的布置中实现准确的校正。

如上所述，根据本发明，即使为PVdd线提供电阻组件，也可以准确地校正不均匀亮度。

部件列表

1 TFT驱动

2 TFT

3 有机EL元件

10 源极驱动器

12 移位寄存器

14 锁存器

16 D/A转换器

18 数据线

20 像素部分

22 栅极线

24 栅极驱动器

30 γLUT

32 生成电路

34 存储器

36 乘法器

38 生成电路

40 存储器

42 加法器

50 计算器

52 加法器

54 ILUT

58 乘法器

60 加法器

62 加法器

64 乘法器

68 加法器

70 检流器

72 A/D转换器

Claims

1.一种显示装置，具有被布置成矩阵的多个像素，其中为每个像素提供电流驱动发光元件，并且基于每个像素的输入图像数据来控制供应给每个发光元件的电流以便实现显示，该显示装置包括：

(a)校正电路，其用于基于输入图像数据和校正数据来执行计算，并校正由每个像素的显示特性的变化而引起的不均匀亮度，以产生校正数据；

(c)修正电路，其用于响应于由于面板电流引起的电压降来修正校正数据，以减小校正数据中的误差。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述修正电路生成对应于所检测的面板电流的电压降值，并基于由所述电压降值生成的像素电流降值来计算校正数据。

3.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述面板电流检测电路基于输入图像数据来计算面板电流。

4.如权利要求3所述的显示装置，其中，所述面板电流检测电路根据输入图像数据来估计面板电流，并进一步通过考虑由电阻组件处的电压降引起的电流减小来计算面板电流。

5.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述面板电流检测电路检测实际面板电流。

6.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述发光元件是有机EL元件。