DE102019210555A1

DE102019210555A1 - Systeme und Verfahren zum Kompensieren einer Degradation eines OLED-Displays

Info

Publication number: DE102019210555A1
Application number: DE102019210555.6A
Authority: DE
Inventors: Shuenn-Jiun Tang; Junhu He
Original assignee: Ignis Innovation Inc
Current assignee: Ignis Innovation Inc Vg
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2020-01-23
Also published as: CN110738962A; US20200027393A1; US11276347B2

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Kompensieren einer Degradation eines OLED-Displays vorgesehen. Korrekturfaktoren k für eine OLED-Degradation jedes Subpixels werden basierend auf der Graustufe, der Temperatur und der Zeit modelliert, verfolgt und für das Korrigieren der zu einem OLED-Display gegebenen Bilddaten verwendet.

Description

ERFINDUNGSFELD
Die Erfindung betrifft eine Bildkorrektur für eine lichtemissive visuelle Anzeigetechnik und insbesondere OLED (Organic Light Emitting Device)-Degradationskompensationssysteme und -verfahren zum Korrigieren von Bildern von Aktivmatrix-OLED (AMOLED)-Displays.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Kompensieren einer Degradation von Subpixeln eines emissiven Displaypanels eines Host-Geräts vorgesehen, wobei jedes Subpixel eine lichtemittierende Einrichtung aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Speichern, für jedes Subpixel, eines Korrekturfaktors, der eine Degradation des Subpixels wiedergibt, in einem nicht-flüchtigen Speicher; Abtasten, während des Betriebs des Displaypanels, von Graustufendaten der Bilddaten für jedes Subpixel und von Temperaturdaten in Entsprechung zu dem Subpixel; Bestimmen eines aktualisierten Korrekturfaktors für jedes Subpixel als eine Funktion der den abgetasteten Graustufendaten und Temperaturdaten für jedes Subpixel; sowie Anwenden des Korrekturfaktors für jedes Subpixel auf die Bilddaten für das Subpixel, und Erzeugen von korrigierten Bilddaten für die Anzeige durch das emissive Displaypanel.
Einige Ausführungsformen sehen weiterhin das Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors in dem nicht-flüchtigen Speicher vor. In einigen Ausführungsformen wird der aktualisierte Korrekturfaktor in dem nicht-flüchtigen Speicher jedesmal gespeichert, wenn der aktualisierte Korrekturfaktor bestimmt wird. In einigen Ausführungsformen wird der aktualisierte Korrekturfaktor in dem nicht-flüchtigen Speicher unmittelbar vor dem Herunterfahren des Host-Geräts gespeichert.
Einige Ausführungsformen sehen weiterhin das Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors für jedes Subpixel in einem flüchtigen Speicher vor. In einigen Ausführungsformen wird der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel in einer Nachschlagetabelle in dem flüchtigen Speicher gespeichert.
In einigen Ausführungsformen wird der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel gemäß einem OLED-Degradationsmodell bestimmt.
In einigen Ausführungsformen wird der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel weiterhin als eine Funktion einer Abtastungszeitperiode bestimmt.
In einigen Ausführungsformen wird der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel als eine Summe eines Produkts einer ersten Funktion der abgetasteten Graustufendaten, einer zweiten Funktion einer Abtastungszeitperiode und einer dritten Funktion der abgetasteten Temperaturdaten jedes Subpixels bestimmt.
In einigen Ausführungsformen wird der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel unter Verwendung einer Nachschlagetabelle, der abgetasteten Graustufendaten, einer Abtastungszeitperiode und der abgetasteten Temperaturdaten bestimmt.
Gemäß einem anderen Aspekt wird ein Degradationskompensationssystem zum Kompensieren einer Degradation von Subpixeln eines emissiven Displaypanels eines Host-Geräts vorgesehen, wobei jedes Subpixel eine lichtemittierende Einrichtung aufweist, wobei das System umfasst: einen Bilddatenblock; einen nicht-flüchtigen Speicher; das emissive Displaypanel; und eine Verarbeitungseinheit zum: Speichern, für jedes Subpixel, eines Korrekturfaktors, der eine Degradation des Subpixels in einem nicht-flüchtigen Speicher wiedergibt; Abtasten, während des Betriebs des Displaypanels, von Graustufendaten der von dem Bildblock empfangenen Bilddaten für jedes Subpixel und von Temperaturdaten in Entsprechung zu dem Subpixel, die von dem emissiven Displaypanel empfangen werden; und Bestimmen eines aktualisierten Korrekturfaktors für jedes Subpixel als eine Funktion der abgetasteten Graustufendaten und Temperaturdaten für jedes Subpixel; und einen Kompensationsblock zum Anwenden des Korrekturfaktors für jedes Subpixel auf die Bilddaten für das von dem Bilddatenblock empfangene Subpixel und zum Erzeugen von korrigierten Bilddaten für die Anzeige durch das emissive Displaypanel.
In einigen Ausführungsformen dient der nicht-flüchtige Speicher weiterhin zum Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors. In einigen Ausführungsformen dient der nicht-flüchtige Speicher weiterhin zum Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors jedesmal, wenn der aktualisierte Korrekturfaktor bestimmt wird. In einigen Ausführungsformen dient der nicht-flüchtige Speicher weiterhin zum Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors unmittelbar vor dem Herunterfahren des Hostgeräts.
Einige Ausführungsformen sehen weiterhin einen flüchtigen Speicher zum Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors für jedes Subpixel vor. In einigen Ausführungsformen wird der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel in einer Nachschlagetabelle in dem flüchtigen Speicher gespeichert.
In einigen Ausführungsformen bestimmt die Verarbeitungseinheit den aktualisierten Korrekturfaktor für jedes Subpixel gemäß einem OLED-Degradationsmodell.
In einigen Ausführungsformen bestimmt die Verarbeitungseinheit weiterhin den aktualisierten Korrekturfaktor für jedes Subpixel als eine Funktion einer Abtastungszeitperiode.
In einigen Ausführungsformen bestimmt die Verarbeitungseinheit den aktualisierten Korrekturfaktor für jedes Subpixel als eine Summe eines Produkts einer ersten Funktion der abgetasteten Graustufendaten, einer zweiten Funktion einer Abtastungszeitperiode und einer dritten Funktion der abgetasteten Temperaturdaten jedes Subpixels.
In einigen Ausführungsformen bestimmt die Verarbeitungseinheit den aktualisierten Korrekturfaktor für jedes Subpixel unter Verwendung einer Nachschlagetabelle, der abgetasteten Graustufendaten, einer Abtastungszeitperiode und der abgetasteten Temperaturdaten.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Verarbeitungseinheit eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) des Host-Geräts.
Die vorstehenden sowie weitere Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung werden für den Fachmann anhand einer ausführlichen Beschreibung verschiedener Ausführungsformen und/oder Aspekte mit Bezug auf die nachfolgend kurz beschriebenen Zeichnungen verdeutlicht.
Figurenliste
Die vorstehend genannten sowie andere Vorteile der Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen verdeutlicht.

1 zeigt ein beispielhaftes Displaysystem, das Teil der hier beschriebenen Degradationskompensationssysteme und -verfahren ist und dessen Pixel durch dieses korrigiert werden.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines OLED-Degradationskompensationssystems gemäß einer Ausführungsform.

Im Folgenden werden spezifische Ausführungsformen bzw. Implementierungen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, die auf verschiedene Weise modifiziert werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine OLED-Einrichtung ist eine lichtemittierende Diode (LED), in der die emissive elektrolumineszente Schicht ein Film aus einer organischen Verbindung ist, die Licht in Reaktion auf einen elektrischen Strom emittiert. Die Schicht der organischen Schichten ist zwischen zwei Elektroden angeordnet, wobei gewöhnlich wenigstens eine dieser Elektroden transparent ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Flüssigkristalldisplays (LCDs) bieten Aktivmatrix-OLED (AMOLED)-Displays einen geringeren Stromverbrauch, eine größere Produktionsflexibilität, eine schnellere Reaktionszeit, größere Betrachtungswinkel, einen höheren Kontrast, ein leichteres Gewicht und eine Eignung für flexible Substrate. Ein AMOLED-Display arbeitet ohne eine Hintergrundbeleuchtung, weil es sichtbares Licht emittiert und jedes Pixel aus verschiedenfarbigen OLEDs besteht, die jeweils unabhängig Licht emittieren. Das OLED-Panel kann einen tiefen Schwarzwert anzeigen und kann dünner als ein LCD-Display sein.
Gewöhnlich erfordern LED- und AMOLED-Displays eine Form von Bildkorrektur nach der Herstellung. Alle LED- und AMOLED-Displays weisen unabhängig von der Backplane-Technologie Differenzen in der Leuchtdichte auf einer Pixel-für-Pixel-basis auf, was vor allem auf Prozess- oder Konstruktionsungleichmäßigkeiten oder auf eine Alterung bei einer längeren Nutzungsdauer zurückzuführen ist. Ungleichmäßigkeiten der Leuchtdichte in einem Display können auch auf natürliche Differenzen in der chemischen Zusammensetzung und der Performanz der LED- und OLED-Materialien zurückzuführen sein. Diese Ungleichmäßigkeiten können durch die LED- und AMOLED-Displayelektronik gehandhabt werden, sodass das Display kommerziell annehmbare Performanzwerte für den Massenmarkt erzielen kann.
Zur Bewerkstelligung der Bildkorrektur können für ein gegebenes Display nach einer Singularisation verschiedene Methoden wie etwa eine In-Pixel-Kompensation (IPC) oder eine elektrische Messung oder auch eine Kombination aus einer IPC und einer elektrischen Messung verwendet werden, um die Korrekturdaten zu erhalten. Die Korrekturdaten können dann in einem nicht-flüchtigen Speicherchip (NVM-Chip) in dem Displaysystem bzw. Endprodukt als anfängliche Korrekturdaten für eine spätere Verarbeitung und Aktualisierung, wenn eine weitere Degradation auftritt, gespeichert werden.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen werden im Kontext von AMOLED-Displays beschrieben, wobei jedoch zu beachten ist, dass die hier beschriebenen Degradationskorrektursysteme und -verfahren auch auf andere Displays, deren Pixel eine ähnliche Degradation wie bei den nachfolgend beschriebenen OLEDs erfahren, angewendet werden kann.
Es ist zu beachten, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen Systeme und Verfahren für eine Bildkorrektur und Degradationskompensation beschreiben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf die Displaytechnologie und den Betrieb der Displays der hier beschriebenen Implementierungen beschränkt sind. Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren können auf verschiedene Typen und Implementierungen von verschiedenen visuellen Anzeigetechnologien angewendet werden.
1 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Displaysystems 150, dessen Degradation kompensiert werden soll und dessen Bilder mit den nachfolgend beschriebenen Systemen und Verfahren in Verbindung mit einer Anordnung einschließlich eines Kompensationssystems 100 von 2 korrigiert werden sollen. Das Displaysystem 150 umfasst ein Displaypanel 120, einen Adresstreiber 108, einen Datentreiber 104, eine Steuereinrichtung 102 und einen Speicher 106.
Das Displaypanel 120 umfasst eine Anordnung von Pixeln 110 (nur eines derselben ist explizit gezeigt), die in Reihen und Spalten angeordnet sind. Jedes der Pixel 110 kann individuell programmiert werden, um Licht mit individuell programmierbaren Leuchtdichtewerten zu emittieren. Die Steuereinrichtung 102 empfängt digitale Daten, die an dem Displaypanel 120 anzuzeigende Informationen angeben. Die Steuereinrichtung 102 sendet Signale 132 an den Datentreiber 104 und Planungssignale 134 an den Adresstreiber 108, um die Pixel 110 in dem Displaypanel 120 für das Anzeigen der angegebenen Informationen zu treiben. Die Vielzahl von Pixeln 110 des Displaypanels 120 umfassen also eine Displayanordnung bzw. einen Displaybildschirm, der ausgebildet ist zum dynamischen Anzeigen von Informationen in Entsprechung zu den eingegebenen digitalen Daten, die durch die Steuereinrichtung 102 empfangen werden. Der Displaybildschirm und verschiedene Teilsätze seiner Pixel definieren „Anzeigebereiche“, die für das Überwachen und Verwalten der Anzeigehelligkeit verwendet werden können. Der Displaybildschirm kann Bilder und Ströme von Videoinformationen aus den durch die Steuereinrichtung 102 empfangenen Daten anzeigen. Die Versorgungsspannung 114 sieht eine konstante Spannung vor oder kann eine einstellbare Versorgungsspannung sein, die durch Signale von der Steuereinrichtung 102 gesteuert wird. Das Displaysystem 150 kann auch Merkmale einer Stromquelle oder Stromsenke (nicht gezeigt) aufweisen, um Vorspannungsströme zu den Pixeln 110 in dem Displaypanel 120 vorzusehen, um dadurch die Programmierungszeit für die Pixel 110 zu verkürzen.
Der Einfachheit halber ist nur ein einzelnes Pixel 110 explizit in dem Displaysystem 150 von 1 gezeigt. Es ist zu beachten, dass das Displaysystem 150 mit einem Displaybildschirm implementiert ist, der eine Anordnung aus einer Vielzahl von Pixeln wie etwa dem Pixel 110 enthält, wobei der Displaybildschirm jedoch nicht auf eine bestimmte Anzahl von Reihen und Spalten von Pixeln beschränkt ist. Zum Beispiel kann das Displaysystem 150 mit einem Displaybildschirm mit einer Anzahl von Reihen und Spalten von Pixeln implementiert sein wie er allgemein für Displays für Mobilgeräte, Geräte mit einem Monitor und/oder Projektionsgeräte verwendet wird. In einem Mehrkanal- oder Farbdisplay ist eine Anzahl von verschiedenen Typen von Pixeln, die jeweils für das Erzeugen der Farbe eines bestimmten Farbkanals oder einer Farbe wie etwa Rot, Grün und Blau verantwortlich sind, in dem Display vorgesehen. Derartige Pixel können auch als „Subpixel“ bezeichnet werden, wobei eine Gruppe derselben gemeinsam eine gewünschte Farbe in einer bestimmten Reihe oder Spalte des Displays erzeugt und eine derartige Gruppe auch gesammelt als ein „Pixel“ bezeichnet werden kann.
Das Pixel 110 wird durch eine Treiberschaltung oder Pixelschaltung betrieben, die allgemein einen Treibertransistor und eine lichtemittierende Einrichtung enthält. Im Folgenden kann mit „Pixel 110“ auch die Pixelschaltung bezeichnet werden. Die lichtemittierende Einrichtung kann optional eine organische LED sein, wobei Implementierungen der vorliegenden Erfindung auch auf Pixelschaltungen mit anderen elektrolumineszenten Einrichtungen, die eine ähnliche Degradation erfahren können, wie etwa stromgetriebenen lichtemittierenden Einrichtungen angewendet werden können. Der Treibertransistor in dem Pixel 110 kann optional ein Dünnfilmtransistor mit einem amorphen Silizium des n-Typs oder p-Typs sein, wobei die Implementierungen der vorliegenden Erfindung jedoch nicht auf Pixelschaltungen mit einer bestimmten Polarität des Transistors oder nur auf Pixelschaltungen mit Dünnfilmtransistoren beschränkt sind. Die Pixelschaltung 110 kann auch einen Speicherkondensator für das Speichern von Programmierungsinformationen enthalten und der Pixelschaltung 110 das Treiben der lichtemittierenden Einrichtung nach einer Adressierung gestatten. Das Displaypanel 120 kann also eine Aktivmatrix-Displayanordnung sein.
In 1 ist das Pixel 110 oben links in dem Displaypanel 120 mit einer Auswahlleitung 124, einer Versorgungsleitung 126, einer Datenleitung 122 und einer Überwachungsleitung 128 gekoppelt. Es kann auch eine Leseleitung für das Steuern der Verbindungen zu der Überwachungsleitung vorgesehen sein. In einer Implementierung kann die Versorgungsspannung 114 auch eine zweite Versorgungsleitung zu dem Pixel 110 vorsehen. Zum Beispiel kann jedes Pixel mit einer ersten Versorgungsleitung 126, die mit Vdd geladen ist, und einer zweiten Versorgungsleitung 127, die mit Vss gekoppelt ist, gekoppelt sein und können die Pixelschaltungen 110 zwischen den ersten und zweiten Versorgungsleitungen angeordnet sein, um das Treiben eines Stroms zwischen den zwei Versorgungsleitungen während einer Emissionsphase der Pixelschaltung zu bewerkstelligen. Es ist zu beachten, dass jedes der Pixel 110 in der Pixelanordnung des Displaypanels 120 mit entsprechenden Auswahlleitungen, Versorgungsleitungen, Datenleitungen und Überwachungsleitungen gekoppelt ist. Es ist weiterhin zu beachten, dass Aspekte der vorliegenden Erfindung auf Pixel mit zusätzlichen Verbindungen wie etwa Verbindungen zu zusätzlichen Auswahlleitungen und auf Pixel mit weniger Verbindungen angewendet werden können.
Bei dem Pixel 110 des Displaypanels 120 wird die Auswahlleitung 124 durch den Adresstreiber 108 vorgesehen und kann verwendet werden, um zum Beispiel eine Programmieroperation des Pixels 110 durch das Aktivieren eines Schalters oder Transistors zu ermöglichen, damit die Datenleitung 122 das Pixel 110 programmieren kann. Die Datenleitung 122 übermittelt Programmierinformationen von dem Datentreiber 104 zu dem Pixel 110. Zum Beispiel kann die Datenleitung 122 verwendet werden, um eine Programmierspannung oder einen Programmierstrom an dem Pixel 110 anzulegen, um das Pixel 110 für das Emittieren einer gewünschten Leuchtdichte zu programmieren. Die durch den Datentreiber 104 über die Datenleitung 122 zugeführte Programmierspannung (oder der Programmierstrom) ist eine Spannung (oder ein Strom), der geeignet ist, um zu veranlassen, dass das Pixel 110 Licht mit einer gewünschten Leuchtdichte in Entsprechung zu den durch die Steuereinrichtung 102 empfangenen digitalen Daten emittiert. Die Programmierspannung (oder der Programmierstrom) kann auf das Pixel 110 während einer Programmieroperation des Pixels 110 angewendet werden, um eine Speichereinrichtung mit dem Pixel 110 wie etwa einen Speicherkondensator zu laden, um dadurch zu ermöglichen, dass das Pixel 110 Licht mit der gewünschten Leuchtdichte während einer auf die Programmieroperation folgenden Emissionsoperation emittiert. Zum Beispiel kann die Speichereinrichtung in dem Pixel 110 während einer Programmieroperation geladen werden, um eine Spannung an einem Gate- und/oder Source-Anschluss des Treibertransistors während der Emissionsoperation anzulegen, um dadurch zu veranlassen, dass der Treibertransistor den Treiberstrom durch die lichtemittierende Einrichtung in Entsprechung zu der in der Speichereinrichtung gespeicherten Spannung führt.
Allgemein ist in dem Pixel 110 der Treiberstrom, der durch die lichtemittierende Einrichtung durch den Treibertransistor während der Emissionsoperation des Pixels 110 geführt wird, ein Strom, der durch die erste Versorgungsleitung 126 zugeführt wird und zu einer zweiten Versorgungsleitung 127 abgeführt wird. Die erste Versorgungsleitung 126 und die zweite Versorgungsleitung 127 sind mit der Versorgungsspannung 114 gekoppelt. Die erste Versorgungsleitung 126 kann eine positive Versorgungsspannung (z.B. die allgemein in einem Schaltplan als „Vdd“ angegebene Spannung) vorsehen, und die zweite Versorgungsleitung 127 kann eine negative Versorgungsspannung (z.B. die allgemein in einem Schaltplan als „Vss“ angegebene Spannung) vorsehen. Es können Implementierungen der Erfindung realisiert werden, in denen die eine oder andere der Versorgungsleitungen (z.B. die Versorgungsleitung 127) bei einer Erdspannung oder einer anderen Referenzspannung fixiert ist.
Das Anzeigesystem 150 umfasst auch ein Überwachungssystem 112. Bei dem Pixel 110 des Displaypanels 120 verbindet die Überwachungsleitung 128 das Pixel 110 mit dem Überwachungssystem 112. Das Überwachungssystem 112 kann mit dem Datentreiber 104 integriert sein oder kann ein separates, eigenständiges System sein. Insbesondere kann das Überwachungssystem 112 optional derart implementiert werden, dass der Strom und/oder die Spannung der Datenleitung 122 während einer Überwachungsoperation des Pixels 110 überwacht wird, wobei in diesem Fall vollständig auf die Überwachungsleitung 128 verzichtet werden kann. Die Überwachungsleitung 128 ermöglicht dem Überwachungssystem 112 das Messen eines Stroms oder einer Spannung, der bzw. die mit dem Pixel 110 assoziiert ist, um auf diese Weise Informationen zu einer Degradation oder Alterung des Pixels 110 oder zu der Temperatur des Pixels 110 zu extrahieren. In einigen Ausführungsformen enthält das Displaypanel 120 einen Temperaturerfassungsschaltungsaufbau, der dazu dient, die Temperatur in den Pixeln 110 zu erfassen. In einigen Ausführungsformen misst der Temperaturerfassungsschaltungsaufbau des Displaypanels 120 die Temperatur auf einer Pixel-für-Pixel-Basis, während er in anderen Ausführungsformen grobe lokale Temperaturen für eine Anzahl von Anzeigebereichen bestimmt und wiederum in anderen Ausführungsformen eine einzelne globale Temperatur des Displaypanels 120 bestimmt. In anderen Ausführungsformen umfassen die Pixel 110 einen Schaltungsaufbau, der an dem Erfassen der Temperatur und dem Treiben der Pixel teilhat. Zum Beispiel kann das Überwachungssystem 112 über die Überwachungsleitung 128 einen durch den Treibertransistor in dem Pixel 110 fließenden Strom extrahieren und dadurch basierend auf dem gemessenen Strom und basierend auf den an dem Treibertransistor während der Messung angelegten Spannungen eine Schwellwertspannung des Treibertransistors oder eine Verschiebung derselben bestimmen.
Die Steuereinrichtung 102 und der Speicher 106 gemeinsam oder auch in einer Kombination mit einem Korrekturblock (nicht in 1 gezeigt) verwenden Kompensationsdaten oder Korrekturdaten, um verschiedene Defekte, Variationen und Ungleichmäßigkeiten, die während der Herstellung gegeben sind, oder Defekte aufgrund einer Alterung und Verschlechterung während der Nutzung zu behandeln und zu korrigieren. In einigen Ausführungsformen umfassen die Korrekturdaten Daten für das Korrigieren der Leuchtdichte der Pixel, die durch eine OLED-Degradationsverfolgung und Modellierung unter Verwendung eines Kompensationssystems wie weiter unten beschrieben erhalten werden, während in anderen Ausführungsformen eine OLED-Degradation auf die Bilddaten angewendet wird, bevor diese im Speicher 106 vorgesehen werden. Einige Ausführungsformen verwenden das Überwachungssystem 112, um das Verhalten von Pixeln zu kennzeichnen und mit der Überwachung der Alterung und Verschlechterung während der Alterung des Displays fortzufahren und die Korrekturdaten für das Kompensieren der Alterung und Verschlechterung über die Zeit zu aktualisieren. Einige der unten beschriebenen Ausführungsformen kombinieren die durch das Überwachungssystem 112 und die Steuereinrichtung 102 durchgeführte Kompensation mit der durch das weiter unten beschriebene Kompensationssystem 200 durchgeführten Degradationskompensation, während in anderen Ausführungsformen nur das Kompensationssystem 200 eine Degradationskompensation durchführt.
Mit Bezug auf 2 wird im Folgenden ein Kompensationssystem 200 für eine Displaydegradation gemäß einer Ausführungsform beschrieben.
Das Kompensationssystem 200 umfasst das OLED-Display 210, das zu korrigieren ist, eine zentrale Verarbeitungseinheit bzw. Grafikverarbeitungseinheit 216, einen Bilddatenblock 212, der die anzuzeigenden Bilder erzeugt oder empfängt, und einen nicht-flüchtigen Speicher (NVM) 214 wie etwa einen NAND-Flash-Speicher. Der NVM 214 kann in dem nicht-flüchtigen Speicher eines Host-Geräts, in dem das Korrektursystem 200 implementiert ist, implementiert sein. Die zentrale Verarbeitungseinheit bzw. Grafikverarbeitungseinheit 216 kann zum Beispiel eine CPU oder GPU des Host-Geräts oder Systems, in dem das OLED-Display 210 implementiert ist, umfassen. Ein derartiges Host-Gerät oder System kann zum Beispiel ein Mobilgerät, ein Telefon, ein Laptop-Computer, ein Tablet, ein Desktop-Computer oder ein Fernsehgerät sein. In einem anderen Fall kann die Verarbeitungseinheit 216 ein Teil des Displaysystems und/oder der Steuereinrichtung 102 von 1 sein und zum Beispiel in einem Timing-Controller TCON integriert sein. In einigen Implementierungen kann das OLED-Display 210 von 2 mehr oder weniger dem Displaysystem 150 von 1 entsprechen und ähnliche Komponenten enthalten. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungseinheit 216 extern zu dem Displaysystem 150 von 1 und gibt korrigierte Bilddaten 244 an den Speicher 107 als die oben mit Bezug auf 1 genannten Bilddaten aus.
Die Verarbeitungseinheit 260 umfasst einen SRAM-Speicher 220 sowie eine Anzahl von Funktionsblöcken, die durch Software, Firmware oder spezialisierte Hardware der Verarbeitungseinheit 260 implementiert werden können. Dazu gehören ein Abtaster 226, ein Korrekturblock 218 und eine Korrekturfaktor-Bestimmungseinheit 221, die eine Korrekturfaktor-Nachschlageeinheit 224 und eine Korrekturfaktor-Berechnungseinheit 222 enthalten. Wie in 2 gezeigt, hat jeder der Funktionsblöcke der Verarbeitungseinheit 216 Zugriff auf den SRAM 220 für das Speichern und Abrufen von beliebigen der in dem Kompensationsprozess verwendeten Daten, wenn diese benötigt werden.
Bilddaten 230, die an dem Bilddatenblock 212 erzeugt oder empfangen werden und für die Anzeige an dem OLED-Display 210 gedachte Bilder umfassen, werden durch den Korrekturblock 218 der Verarbeitungseinheit 216 unter Verwendung von Korrekturfaktoren 238 (weiter unten beschrieben) verarbeitet, um korrigierte Bilddaten 244 für die Anzeige durch das OLED-Display 210 zu erzeugen. Die korrigierten Bilddaten 244 kompensieren eine OLED-Degradation der Subpixel des OLED-Displays 210.
Korrekturfaktoren k für jedes Subpixel des OLED-Displays 210 werden in einem dauerhaften Speicher wie etwa einem nicht-flüchtigen Speicher 214 gespeichert, um die Degradation des OLED-Displays 210 über folgende Hochfahr-/Herunterfahrvorgänge des Hostgeräts oder Systems, in dem das Kompensationssystem 200 implementiert ist, zu verfolgen. In einigen Ausführungsformen werden Korrekturfaktoren k für jedes Subpixel in einer Nachschlagetabelle gespeichert. Die Nachschlagetabelle wird in dem SRAM 220 der Verarbeitungseinheit 216 gespeichert, während das Korrektursystem 200 in Betrieb ist, und wird auch in dem NVM 214 für eine dauerhafte Speicherung gespeichert, während das Korrektursystem 200 heruntergefahren wird. Beim Hochfahren werden die zuvor gespeicherten Korrekturfaktoren k von dem NVM 214 zu dem SRAM 220 als anfängliche k-Werte, die periodisch aktualisiert werden, geladen. In einigen Ausführungsformen beginnt das Gerät oder System mit Korrekturfaktoren k, die zuvor im Werk in dem NVM 214 gespeichert wurden.
Um die OLED-Degradation jedes Subpixels des OLED-Displays 210 gemäß dem weiter unten beschriebenen Modell zu verfolgen, tastet während des Betriebs der Abtaster 226 der Verarbeitungseinheit 216 periodisch Graustufendaten der Bilddaten 230 aus dem Bilddatenblock 212, die für die Subpixel des OLED-Displays 210 gedacht sind, ab. Der Abtaster 226 hat auch Zugriff auf Temperaturdaten (T) 234, die von dem OLED-Display 210 stammen, und tastet diese periodisch ab. In einigen Ausführungsformen werden diese Temperaturdaten für jedes einzelne Subpixel eigens vorgesehen, während in anderen Ausführungsformen die gleichen Temperaturdaten (T) 226 auf eine Vielzahl von Subpixeln in jedem Anzeigebereich angewendet werden oder, wenn die Temperaturdaten (T) 234 eine einzelne globale Temperatur sind, auf alle Subpixel angewendet werden. Der Abtaster 226 gibt abgetastete Graustufen- und Temperaturdaten (abgetastete Daten 246) zu der Korrekturfaktor-Bestimmungseinheit 221, die die erforderlichen Berechnungen durchführt, um den Korrekturfaktor k einschließlich einer Integration oder Summierung gemäß dem weiter unten beschriebenen Modell zu erzeugen.
Sobald sie die abgetasteten Daten 248 erhält, berechnet die Korrekturfaktor-Berechnungseinheit 222 den neuen Korrekturfaktor k durch das Erhalten des derzeit gespeicherten k-Faktors und das Addieren von diesem gemäß dem Modell. Wie weiter unten beschrieben, hängt die Berechnung des neuen Korrekturfaktors k von den Graustufendaten (GL), Temperaturdaten (T) und der Zeit (t) ab, wobei auf die letztere die Korrekturfaktor-Berechnungseinheit unabhängigen Zugriff hat. In einigen Ausführungsformen wird der aktuell gespeicherte k-Faktor für ein bestimmtes Subpixel aus der Nachschlagetabelle in dem SRAM 220 unter Verwendung der Korrekturfaktor-Nachschlageeinheit 224 erhalten. Sobald der neue Korrekturfaktor k bestimmt wurde, wird er in dem SRAM 220 gespeichert und auch in dem NVM 214 gespeichert. In einigen Ausführungsformen werden Aktualisierungen an den Korrekturfaktoren in dem SRAM 220 in dem NVM 214 gespiegelt, um die persistenten Korrekturfaktoren aktuell zu halten. In anderen Ausführungsformen wird der NVM 214 mit den aktuellen Korrekturfaktoren in dem SRAM 220 unmittelbar vor dem Herunterfahren des Host-Geräts oder Systems aktualisiert.
Der Korrekturblock 218 verwendet die Korrekturfaktoren k für jedes Subpixel bei der Korrektur der Bilddaten 230 zu den korrigierten Bilddaten 244, die zu dem OLED-Display 210 gegeben werden. In einigen Ausführungsformen verwendet der Korrekturblock 218 die Korrekturfaktor-Naschschlageeinheit 224, um den aktuellen Korrekturfaktor k 218 für die Subpixel, deren Daten derzeit korrigiert werden, abzurufen. In anderen Ausführungsformen werden die aktuellen Korrekturfaktoren direkt von dem SRAM 220 erhalten.
In einigen Ausführungsformen verwendet die Korrektureinheit 216 den Korrekturfaktor multiplikativ, um die korrigierten Bilddaten 244 zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen wird die korrigierte Graustufe für jedes Subpixel in den korrigierten Bilddaten 244 durch die Korrektureinheit 216 erhalten, indem der ursprüngliche Graustufenpegel für jedes Subpixel in den Bilddaten 230 mit einer Funktion des entsprechenden Korrekturfaktors k des Subpixels multipliziert wird. In einigen Ausführungsformen ist diese Funktion nicht-linear.
In einigen Ausführungsformen enthält die Korrekturfaktor-Nachschlageeinheit 224 eine Funktion zum Nachschlagen in zusätzlichen Nachschlagetabellen für das Optimieren der Berechnung der Korrekturfaktoren gemäß dem Modell. In diesen Ausführungsformen wird die funktionelle Abhängigkeit des Korrekturfaktors k von den abgetasteten Daten (Graustufen GL, Temperatur T und Zeit t) in einer Nachschlagetabelle gespeichert, um den Rechenaufwand für die Korrekturfaktoren k zu reduzieren. In einer derartigen Ausführungsform verwendet die Korrekturfaktor-Berechnungseinheit 222 die Korrekturfaktor-Nachschlageeinheit, die abgetasteten Graustufen- und Temperaturdaten und ihre eigene Zeitverfolgung, um Werte für F₁ , F₂ und F₃ (siehe weiter unten) abzurufen, aus denen sie den Wert des Korrekturfaktors k berechnet, oder um den Korrekturfaktor k direkt abzurufen.
In einigen Ausführungsformen überschreitet die Häufigkeit des Zugriffs auf die Korrekturfaktoren k durch den Korrekturblock 218 die Häufigkeit der Berechnung und der Aktualisierung der Korrekturfaktoren k durch den Abtaster 226, der in Verbindung mit der Korrekturfaktor-Bestimmungseinheit 221 arbeitet. In derartigen Ausführungsformen greift der Korrekturblock 218 auf den aktuellen Korrekturfaktor k jedesmal, wenn dies erforderlich ist, unabhängig davon zu, wann die Korrekturfaktoren durch die Korrekturfaktor-Bestimmungseinheit 221 aktualisiert werden.
Die Korrekturfaktor-Bestimmungseinheit 221 bestimmt den Korrekturfaktor k gemäß einem OLED-Degradationskorrekturmodell, in dem der Korrekturfaktor k proportional zu der Gesamtsumme aus der Stressenergie ist, die eine OLED während der Zeitperiode von t_i bis t_n wie folgt erfährt: $k \propto E_{O L E D}$
Dabei ist die OLED-Energie E_OLED die Akkumulation des Produkts aus der OLED-Spannung V_OLED und dem OLED-Treiberstrom I_OLED. $E_{O L E D} = \int_{t_{i}}^{t_{n}} P_{O L E D} (t) d t = \int_{t_{i}}^{t_{n}} (I_{O L E D} (t) \times V_{O L E D} (t, T)) d t$
In der Formel (2) gibt P_OLED die augenblickliche Leistung der OLED wieder und gibt T die Betriebstemperatur der OLED wieder.
Die OLED-Spannung V_OLED kann während der Periode variieren. Dies gilt auch für die Größe des Antriebsstroms I_OLED. Ein empirisches Modell der Gleichung (2) ist derart vorgesehen, dass der Korrekturfaktor k proportional zu der Graustufe (GL) des akkumulierten Stresses und der Zeit ist, wobei die mathematischen Funktionen wie folgt sind: $k \propto F (G L, t, T)$
$k \propto \sum F_{1} (G L) \times F_{2} (t) \times F_{3} (T)$
Dabei geben F₁(GL), F₂(t) und F₃(T) jeweils die Funktion des OLED-Treiberstroms, die Funktion der Zeit und die Funktion der Temperatur, mit der eine OLED betrieben wird, an. In einigen Ausführungsformen weist F₁(GL) zum Beispiel die Form von A * (GL)^γ auf, wobei γ die Intensitäts-Gammakurve für das OLED-Display ist, während in anderen Ausführungsformen F₁(GL) ein Polynom von GL ist. In einigen Ausführungsformen ist F₂(t) ein Polynom von t. In einigen Ausführungsformen weist F₃(T) die Form C*T/T₀ auf, in anderen Ausführungsformen ist es ein Polynom von T und in wiederum anderen Ausführungsformen ist es ein Polynom von [- C*exp(1/T-1/T₀)], wobei T₀ eine vorbestimmte Referenztemperatur ist.
In Ausführungsformen, die eine Nachschlagetabelle für die Berechnung des Korrekturfaktors k oder jeweils von F₁ , F₂ und F₃ verwenden, verwendet die Korrekturfaktor-Berechnungseinheit 222 die Korrekturfaktor-Nachschlageeinheit 224 für das Abrufen des relevanten Werts unter Verwendung von GL, t und T. In anderen Ausführungsformen wird der Wert von k durch eine Integration oder Summierung zusammen mit Berechnungen des Produkts der entsprechenden Funktionsformen von F₁ , F₂ und F₃ berechnet.
Die Algorithmen oder Prozesse wurden hier separat beschrieben, wobei jedoch zu beachten ist, dass beliebige zwei oder mehr der hier beschriebenen Algorithmen in beliebigen Kombinationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen Methoden, Algorithmen, Implementierungen oder Prozeduren können maschinenlesbare Befehle für die Ausführung durch (a) einen Prozessor, (b) eine Steuereinrichtung und/oder (c) eine beliebige andere, geeignete Verarbeitungsvorrichtung umfassen. Die hier beschriebenen Algorithmen oder Methoden können in einer Software verkörpert sein, die auf einem nicht-transitorischen, greifbaren Medium wie etwa einem Flash-Speicher, einer CD-ROM, einer Diskette, einer Festplatte, einer DVD oder einer anderen Speichereinrichtung gespeichert sein kann, wobei dem Fachmann jedoch deutlich sein sollte, dass der gesamte Algorithmus oder Teile desselben auch durch eine andere Einrichtung als eine Steuereinrichtung ausgeführt werden können oder in einer Firmware oder einer dedizierten Hardware auf wohlbekannte Weise verkörpert sein können (z.B. durch eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine programmierbare Logikeinrichtung (PLD), eine feldprogrammierbare Logikeinrichtung (FPLD), eine diskrete Logik usw. implementiert werden können). Außerdem können einige oder alle der hier beschriebenen maschinenlesbaren Befehle manuell anstatt automatisch durch eine Steuereinrichtung, einen Prozessor oder eine ähnliche Recheneinrichtung implementiert werden. Weiterhin wurden hier spezifische Algorithmen oder Prozesse beschrieben, wobei dem Fachmann jedoch deutlich sein sollte, dass alternativ dazu auch viele andere Methoden zum Implementieren der beispielhaften maschinenlesbaren Befehle verwendet werden können. Zum Beispiel kann die Reihenfolge der Ausführung der Schritte geändert werden und/oder können einige der hier beschriebenen Blöcke geändert, beseitigt oder kombiniert werden.
Es ist zu beachten, dass die hier beschriebenen und erläuterten Algorithmen verschiedene Module aufweisen, die bestimmte Funktionen ausführen und miteinander interagieren. Es ist jedoch zu beachten, dass die Module lediglich basierend auf ihrer Funktion für eine einfachere Beschreibung als separate Module beschrieben wurden und es sich jeweils um Computerhardware und/oder ausführbare Software, die auf einem computerausführbaren Medium für die Ausführung auf einer entsprechenden Computerhardware gespeichert ist, handeln kann. Die verschiedenen Funktionen der verschiedenen Module und Einheiten können als Hardware und/oder eine auf einem nicht-transitorischen, computerlesbaren Medium gespeicherte Software beliebig miteinander kombiniert oder voneinander getrennt sein und können separat oder in Kombination verwendet werden.
Vorstehend wurden bestimmte Implementierungen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben, wobei jedoch zu beachten ist, dass die Erfindung nicht auf den hier beschriebenen Konfigurationen beschränkt ist, die auf verschiedene Weise modifiziert, geändert und variiert werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.

Claims

Verfahren zum Kompensieren einer Degradation von Subpixeln eines emissiven Displaypanels eines Host-Geräts, wobei jedes Subpixel eine lichtemittierende Einrichtung aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Speichern, für jedes Subpixel, eines Korrekturfaktors, der eine Degradation des Subpixels wiedergibt, in einem nicht-flüchtigen Speicher, Abtasten, während des Betriebs des Displaypanels, von Graustufendaten der Bilddaten für jedes Subpixel und von Temperaturdaten in Entsprechung zu dem Subpixel, Bestimmen eines aktualisierten Korrekturfaktors für jedes Subpixel als eine Funktion der abgetasteten Graustufendaten und Temperaturdaten für jedes Subpixel, und Anwenden des Korrekturfaktors für jedes Subpixel auf die Bilddaten für das Subpixel, und Erzeugen von korrigierten Bilddaten für die Anzeige durch das emissive Displaypanel.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin das Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors in dem nicht-flüchtigen Speicher umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der aktualisierte Korrekturfaktor in dem nicht-flüchtigen Speicher jedesmal, wenn der aktualisierte Korrekturfaktor bestimmt wird, gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der aktualisierte Korrekturfaktor in dem nicht-flüchtigen Speicher unmittelbar vor dem Herunterfahren des Host-Geräts gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin das Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors für jedes Subpixel in einem flüchtigen Speicher umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel in einer Nachschlagetabelle in dem flüchtigen Speicher gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel gemäß einem OLED-Degradationsmodell bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel weiterhin als eine Funktion einer Abtastungszeitperiode bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel als eine Summe eines Produkts einer ersten Funktion der abgetasteten Graustufendaten, einer zweiten Funktion einer Abtastungszeitperiode und einer dritten Funktion der abgetasteten Temperaturdaten jedes Subpixels bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel unter Verwendung einer Nachschlagetabelle, der abgetasteten Graustufendaten, einer Abtastungszeitperiode und der abgetasteten Temperaturdaten bestimmt wird.
Degradationskompensationssystem zum Kompensieren einer Degradation von Subpixeln eines emissiven Displaypanels eines Host-Geräts, wobei jedes Subpixel eine lichtemittierende Einrichtung aufweist, wobei das System umfasst: einen Bilddatenblock, einen nicht-flüchtigen Speicher, das emissive Anzeigepaneel, und eine Verarbeitungseinheit zum: Speichern, für jedes Subpixel, eines Korrekturfaktors, der eine Degradation des Subpixels wiedergibt, in dem nicht-flüchtigen Speicher, Abtasten, während des Betriebs des Displaypanels, von Graustufendaten der Bilddaten, die von dem Bilddatenblock für jedes Subpixel empfangen werden, und von Temperaturdaten in Entsprechung zu dem Subpixel, die von dem emissiven Displaypanel empfangen werden, und Bestimmen eines aktualisierten Korrekturfaktors für jedes Subpixel als eine Funktion der abgetasteten Graustufendaten und Temperaturdaten für jedes Subpixel und einen Kompensationsblock zum Anwenden des Korrekturfaktors für jedes Subpixel auf die Bilddaten für das Subpixel, die von dem Bilddatenblock empfangen werden, und zum Erzeugen von korrigierten Bilddaten für die Anzeige durch das emissive Displaypanel.
System nach Anspruch 11, wobei der nicht-flüchtige Speicher weiterhin zum Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors dient.
System nach Anspruch 12, wobei der nicht-flüchtige Speicher weiterhin zum Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors jedesmal, wenn der aktualisierte Korrekturfaktor bestimmt wird, dient.
System nach Anspruch 12, wobei der nicht-flüchtige Speicher weiterhin zum Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors unmittelbar vor dem Herunterfahren des Host-Geräts dient.
System nach Anspruch 11, das weiterhin einen flüchtigen Speicher zum Speichern des aktualisierten Korrekturfaktors für jedes Subpixel umfasst.
System nach Anspruch 15, wobei der aktualisierte Korrekturfaktor für jedes Subpixel in einer Nachschlagetabelle in dem flüchtigen Speicher gespeichert wird.
System nach Anspruch 11, wobei die Verarbeitungseinheit den aktualisierten Korrekturfaktor für jedes Subpixel gemäß einem OLED-Degradationsmodell bestimmt.
System nach Anspruch 11, wobei die Verarbeitungseinheit weiterhin den aktualisierten Korrekturfaktor für jedes Subpixel als eine Funktion einer Abtastungszeitperiode bestimmt.
System nach Anspruch 11, wobei die Verarbeitungseinheit den aktualisierten Korrekturfaktor für jedes Subpixel als eine Summe eines Produkts einer ersten Funktion der abgetasteten Graustufendaten, einer zweiten Funktion einer Abtastungszeitperiode und einer dritten Funktion der abgetasteten Temperaturdaten jedes Subpixels bestimmt.
System nach Anspruch 11, wobei die Verarbeitungseinheit den aktualisierten Korrekturfaktor für jedes Subpixel unter Verwendung einer Nachschlagetabelle, der abgetasteten Graustufendaten, einer Abtastungszeitperiode und der abgetasteten Temperaturdaten bestimmt.
System nach Anspruch 11, wobei die Verarbeitungseinheit eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) des Host-Geräts ist.