CN103280181B - Amoled像素亮度的补偿方法及补偿系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种AMOLED像素亮度的补偿方法及补偿系统，所述补偿方法包括步骤：1）关闭像素，检测环境光的光强，获得第一光强值L1；2）将所述像素的亮度信号设定为一个参考信号Dref，使该像素在该参考信号Dref下发光，检测并获得第二光强值L2，则该像素的实际光强值L3=L2-L1；3）将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较，产生相应的补偿信号Dcom，并对所述像素的亮度信号进行补偿。所述补偿系统包括检测模块、比较模块及补偿模块。本发明通过光学反馈以及信号补偿的方法来提高AMOLED显示的亮度均匀性，从而提高图像显示的质量。本发明方法和系统简单，容易实现产业化。

Description

AMOLED像素亮度的补偿方法及补偿系统

技术领域

本发明涉及一种OLED的补偿方法及补偿系统，特别是涉及一种AMOLED像素亮度的补偿方法及补偿系统。

背景技术

OLED(OrganicLight-EmittingDiode，有机发光二极管)通过在有机材料中电子空穴的复合过程中发射出的光来显示图像。采用OLED的显示器是一种新兴的平板显示器件，由于其制备工艺简单、成本低、响应速度快、易于实现彩色显示和大屏幕显示、功耗低、容易实现和集成电路驱动器的匹配、发光亮度高、工作温度适应范围广、体积轻薄且易于实现柔性显示等优点，使其具有广阔的应用前景。

按照驱动方式的不同，OLED可以分为无源矩阵驱动(PassiveMatrixOrganicLightEmissionDisplay，PMOLED)和有源矩阵驱动(ActiveMatrixOrganicLightEmissionDisplay，AMOLED)两种。无源矩阵驱动虽然工艺简单，成本较低，但因存在交叉串扰、高功耗、低寿命等缺点，不能满足高分辨率大尺寸显示的需要。相比之下，有源矩阵驱动AMOLED因为在面板上加入了薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)，使得像素单元在一帧时间内都能够发光，所以其所需要的驱动电流小，功耗低，寿命更长，可以满足高分辨率多灰度的大尺寸显示需要。在目前的显示技术中，有机发光二极管技术因为其功耗低，发光效率高、可视角度大、色彩饱和度强、单元像素点可以选择性持续点亮等特点成为了下一代显示技术的有力竞争者，其被更为广泛的使用在对分辨率，对比度和操作速度要求更高的显示场合。

但是，AMOLED显示技术也存在诸多问题，如驱动管的阈值电压和载流子迁移率等。这些直接影响AMOLED的亮度均匀性和稳定性。这是因为在一般的像素驱动电路中包括TFT驱动管，其电流的表达式为：I=1/2*k*(Vgs-Vth)²。其中k为系数，与载流子迁移率成正比；Vgs为驱动管的栅极和源极之间的压降；Vth为阈值电压。

从电流表达式可以看出，其阈值电压和载流子迁移率的不同直接导致驱动电流发生变化，进而引起OLED的亮度发生变化。对于一个像素阵列而言，不同像素在制造过程中驱动管的阈值电压和载流子迁移率不会完全相同，进而在显示的过程中即使图像数据相同，OLED的亮度也不会完全一致，从而导致均匀性下降。

电学像素驱动电路和光学反馈像素驱动电路是解决这些问题的两种有效方式。其中电学像素驱动电路往往只能补偿其中的一个方面，而且电路复杂。相比之下，本设计采用的光学反馈系统能同时补偿这几个因素。传统的光学反馈驱动电路会在电路中集成感光器件来对像素亮度进行检测，但是这种检测方式会由于周围像素的发光以及环境中光的存在而降低补偿的精度。为了屏蔽这些漏光对感光器件造成的误差，通常需要较为复杂的屏蔽工艺，不但增加了像素的复杂程度，也增加了成本。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种AMOLED像素亮度的补偿方法及补偿系统，用于解决现有技术中AMOLED中驱动管阈值电压不均匀、载流子迁移率的变化导致的发光亮度不均匀的的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种AMOLED像素亮度的补偿方法，至少包括步骤：

1）关闭像素，检测环境光的光强，获得第一光强值L1；

2）将所述像素的亮度信号设定为一个参考信号Dref，使该像素在该参考信号Dref下发光，检测并获得第二光强值L2，则该像素的实际光强值L3=L2-L1；

3）将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较，产生相应的补偿信号Dcom，并对所述像素的亮度信号进行补偿，其中，所述参考光强值Lref为该像素在参考信号Dref下的期望光强值。

作为本发明的AMOLED像素亮度的补偿方法的一种优选方案，步骤3）将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较，当L3>Lref时，则逐渐增大所述补偿信号Dcom；当L2-L1<Lref时，则逐渐减小所述补偿信号Dcom，直至获得L3=Lref时的补偿信号Dcom。

作为本发明的AMOLED像素亮度的补偿方法的一种优选方案，获得AMOLED中所有像素L3=Lref时的补偿信号Dcom，并以查找表的形式进行存储。

作为本发明的AMOLED像素亮度的补偿方法的一种优选方案，在AMOLED的图像显示过程中，通过所述查找表得到每个像素所需要的补偿信号Dcom，然后在原有的图像数据中叠加上对应的补偿信号Dcom进行显示。

本发明还提供一种AMOLED像素亮度的补偿系统，至少包括：

检测模块，用于检测像素关闭时环境光的第一光强值L1，以及检测像素在亮度信号设定为一个参考信号Dref时，该像素在该参考信号Dref下发光的第二光强值L2，并获得像素的实际光强值L3=L2-L1；

比较模块，用于将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较获得比较数据，其中，所述参考光强值Lref为像素在参考信号Dref下的期望光强值；

补偿模块，用于根据所述比较数据产生补偿信号Dcom，并对像素的亮度信号进行补偿。

作为本发明的AMOLED像素亮度的补偿系统的一种优选方案，还包括补偿信号查找表模块，用于存储所述补偿模块产生的补偿信号Dcom。

如上所述，本发明提供一种AMOLED像素亮度的补偿方法及补偿系统，所述补偿方法包括步骤：1）关闭像素，检测环境光的光强，获得第一光强值L1；2）将所述像素的亮度信号设定为一个参考信号Dref，使该像素在该参考信号Dref下发光，检测并获得第二光强值L2，则该像素的实际光强值L3=L2-L1；3）将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较，产生相应的补偿信号Dcom，并对所述像素的亮度信号进行补偿。所述补偿系统包括检测模块、比较模块及补偿模块。本发明通过光学反馈以及信号补偿的方法来提高AMOLED显示的亮度均匀性，从而提高图像显示的质量。本发明方法和系统简单，容易实现产业化。

附图说明

图1显示为本发明的AMOLED像素亮度的补偿方法的流程示意图。

图2显示为本发明的AMOLED像素亮度的补偿系统的结构示意图。

图3显示为实现本发明的AMOLED像素亮度的补偿方法的上的一个实施电路示意图。

图4现实为图3中的实施电路时序示意图。

图5显示为本发明的AMOLED显示系统的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本实施例提供一种AMOLED像素亮度的补偿方法，至少包括步骤：

1）关闭像素，检测环境光的光强，获得第一光强值L1；

2）将所述像素的亮度信号设定为一个参考信号Dref，使该像素在该参考信号Dref下发光，检测并获得第二光强值L2，则该像素的实际光强值L3=L2-L1；

3）将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较，产生相应的补偿信号Dcom，并对所述像素的亮度信号进行补偿，其中，所述参考光强值Lref为该像素在参考信号Dref下的期望光强值。

作为示例，步骤1）中，将补偿信号Dcom初始值设置为零。

作为示例，步骤3）将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较，当L3>Lref时，则逐渐增大所述补偿信号Dcom，在本实施例中，使Dcom=Dcom+1；当L2-L1<Lref时，则逐渐减小所述补偿信号Dcom，在本实施例中，使Dcom=Dcom-1，直至获得L3=Lref时的补偿信号Dcom。需要说明的是，在补偿信号Dcom输入时，同时将参考信号Dref输入并保持不变，即此时所获得的实际光强L3为补偿信号Dcom与参考信号Dref共同作用的光强值。

作为示例，获得AMOLED中所有像素L3=Lref时的补偿信号Dcom，并以查找表的形式进行存储。

作为示例，在AMOLED的图像显示过程中，通过所述查找表得到每个像素所需要的补偿信号Dcom，然后在原有的图像数据中叠加上对应的补偿信号Dcom进行显示。

可见，本发明在显示图像的过程中，把像素的图像数据加上查找表中相应的补偿信号后再传递给Data信号驱动电路进行转换后使像素点亮。通过这个补偿信号的查找表，可以使得每个像素在显示相同的图像亮度时，发出相同强度的光，实现亮度补偿，提高显示的均匀性。

如图2所示，本实施例还提供一种AMOLED像素亮度的补偿系统，至少包括：

检测模块，用于检测像素关闭时环境光的第一光强值L1，以及检测像素在亮度信号设定为一个参考信号Dref时，该像素在该参考信号Dref下发光的第二光强值L2，并获得像素的实际光强值L3=L2-L1；

比较模块，用于将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较获得比较数据，其中，所述参考光强值Lref为像素在参考信号Dref下的期望光强值；

补偿模块，用于根据所述比较数据产生补偿信号Dcom，并对像素的亮度信号进行补偿。

作为示例，所述检测模块包括光学检测器、存储器以及减法器。所述光学检测器用于检测光强值如L1、L2并存储至存储器中，所述减法器用于计算出实际光强值L3=L2-L1，并将所述实际光强值L3输入至比较模块中。

作为示例，所述AMOLED像素亮度的补偿系统还包括补偿信号查找表模块，用于存储所述补偿模块产生的补偿信号Dcom，在本实施例中，所述补偿信号Dcom的存储条件为L3=Lref。

图中的多路选择器选择特定的信号进行通过，例如在确定补偿信号Dcom的过程中让参考信号Dref产生器生成的参考信号Dref通过；而在显示正常的RGB图像时，让RGB数据和偿信号查找表模块中相应的补偿信号Dcom叠加后通过。在图像显示过程中，可以通过该偿信号查找表模块得到每个像素所需要的补偿信号Dcom，然后通过所述加法器将原有的图像数据（RGB数据）叠加上补偿信号Dcom进行显示。在数据到达各个像素之前都要经过数模转换器把数字编码转变为实际的模拟电压，然后再输出至各个像素。

图3为本发明在2T1C驱动电路上的一个实施例。电路中的M1、M2、M3均为PMOS晶体管。M1、M3起开关作用，M2用来驱动像素OLED。C1是存储电容，用来存储图像数据，以实现像素OLED的持续发光。PD一般是一种光学检测器，在本实施例中采用的是光敏二极管，当然在其它的实施例中，其也可以为光门等光学检测器。Sel和Te是两路控制信号，分别用来控制M1和M3的开启和关断。Data为数据线，L用来读出光信号。

图4是图3中的驱动电路的时序图，共分为T1、T2、T3三个阶段：

在T1阶段，Sel先为低电平后为高电平，M1先导通后关断，使Data的数据存储在电容C1上；Datak为高电平，M2关断，因而像素OLED不亮；Te先为低电平后为高电平，M3先导通后关断，PD检测环境光的光强L1并由L读出此时环境的亮度信息。

在T2阶段，Sel为低电平，M1导通，使控制像素k的Datak的数据存储在电容C1上；Datak为Dref，OLED发光；Te为低电平，M3导通，PD检测OLED在参考信号Dref作用下的光强并由L读出。

在T3阶段，Sel、Te为低电平，M1、M3导通，反复检测OLED的光强并与参考光强值Lref进行比较，进而不断调整补偿信号Dcom的值直至检测到的光强与Lref相等，从而确定补偿信号Dcom最终的值。在整个检测过程中其他的数据线Data1、Data2…Data（k-1）、Data（k+1）……Datan均为高电平，这样只有像素k发光，而其他像素不发光，避免了它们之间的相互干扰。

图5显示为AMOLED显示系统的结构示意图。所述AMOLED显示系统包括像素阵列、控制模块、Data信号驱动电路、Scan信号驱动电路、Te信号驱动电路和AMOLED像素亮度的补偿系统等。

综上所述，本发明提供一种AMOLED像素亮度的补偿方法及补偿系统，所述补偿方法包括步骤：1）关闭像素，检测环境光的光强，获得第一光强值L1；2）将所述像素的亮度信号设定为一个参考信号Dref，使该像素在该参考信号Dref下发光，检测并获得第二光强值L2，则该像素的实际光强值L3=L2-L1；3）将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较，产生相应的补偿信号Dcom，并对所述像素的亮度信号进行补偿。所述补偿系统包括检测模块、比较模块及补偿模块。本发明通过光学反馈以及信号补偿的方法来提高AMOLED显示的亮度均匀性，从而提高图像显示的质量。本发明方法和系统简单，容易实现产业化。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种AMOLED像素亮度的补偿方法，其特征在于，每个AMOLED像素对应集成有一个光敏二极管，用于检测环境光的光强及OLED的光强，至少包括步骤：

1)关闭像素，检测环境光的光强，获得第一光强值L1；

2)将所述像素的亮度信号设定为一个参考信号Dref，使该像素在该参考信号Dref下发光，检测并获得第二光强值L2，则该像素的实际光强值L3＝L2-L1；

3)将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较，产生相应的补偿信号Dcom，并对所述像素的亮度信号进行补偿，其中，所述参考光强值Lref为该像素在参考信号Dref下的期望光强值。

2.根据权利要求1所述的AMOLED像素亮度的补偿方法，其特征在于：所述AMOLED的驱动电路采用PMOS晶体管对像素OLED进行驱动，步骤3)将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较，当L3>Lref时，则逐渐增大所述补偿信号Dcom；当L2-L1<Lref时，则逐渐减小所述补偿信号Dcom，直至获得L3＝Lref时的补偿信号Dcom。

3.根据权利要求2所述的AMOLED像素亮度的补偿方法，其特征在于：获得AMOLED中所有像素L3＝Lref时的补偿信号Dcom，并以查找表的形式进行存储。

4.根据权利要求3所述的AMOLED像素亮度的补偿方法，其特征在于：在AMOLED的图像显示过程中，通过所述查找表得到每个像素所需要的补偿信号Dcom，然后在原有的图像数据中叠加上对应的补偿信号Dcom进行显示。

5.一种AMOLED像素亮度的补偿系统，其特征在于，每个AMOLED像素对应集成有一个光敏二极管，用于检测环境光的光强及OLED的光强，所述补偿系统至少包括：

检测模块，用于检测像素关闭时环境光的第一光强值L1，以及检测像素在亮度信号设定为一个参考信号Dref时，该像素在该参考信号Dref下发光的第二光强值L2，并获得像素的实际光强值L3＝L2-L1；

比较模块，用于将实际光强值L3与参考光强值Lref相比较获得比较数据，其中，所述参考光强值Lref为像素在参考信号Dref下的期望光强值；

补偿模块，用于根据所述比较数据产生补偿信号Dcom，并对像素的亮度信号进行补偿。

6.根据权利要求5所述的AMOLED像素亮度的补偿系统，其特征在于：还包括补偿信号查找表模块，用于存储所述补偿模块产生的补偿信号Dcom。