CN101377898A - 用于电子发射显示设备的视频数据校正方法 - Google Patents

Abstract

公开了为电子发射显示器件校正视频数据的设备和方法，该设备和方法通过减小多个像素的亮度的不均匀性来改善图像质量。在示例性实施例中，显示区域包括多个像素，每个像素包括至少一个电子发射设备。扫描驱动器和数据驱动器通过耦合到所述显示区域的电极来控制像素。校正系数单元耦合到数据驱动器，用于存储多个校正系数，接收并使用所述校正系数校正视频数据，并将校正的视频数据发送到数据驱动器。所述校正系数对应于在第一方向上延伸的像素的第一线(first lines of pixel)的第一平均亮度值，和在第二方向上延伸的像素的第二线的第二平均亮度值。

Description

用于电子发射显示设备的视频数据校正方法

技术领域

本发明涉及一种用于电子发射显示设备的视频数据校正方法，更确切地说，涉及这样一种用于电子发射显示设备的视频数据校正方法，该方法通过补偿由于在电子发射单元和荧光层等中的不均匀性导致的各个像素间的亮度差异来防止亮度的不均匀性。

背景技术

微薄和重量轻的平板显示设备已经被用作移动通信设备，例如个人计算机、移动电话、PDA等的监视器。平板显示设备的一些例子包括液晶显示器(LCD)、基于有机光二极管(OLED)的显示器、等离子显示面板(PDP)，和在其它设备中的电子发射显示设备。

考虑到显示驱动器的结构，平板显示设备可以被分为主动矩阵设备和被动矩阵设备，以及考虑到发光原理，可以被分为是使用基于存储器(memory-based)的驱动模式或是使用非基于存储器(non-memory-based)的驱动模式。可以说主动矩阵驱动设备具有基于存储器的驱动模式而被动矩阵设备具有非基于存储的驱动模式。即，具有基于存储器的驱动模式的主动矩阵设备实质上在整个图像帧期间均发射光，而具有非基于存储器的驱动模式的被动矩阵设备实质上只有在线单元周期期间发射光。

图1是示出电子发射显示设备的示意图。参照图1，电子发射显示设备包括显示区域10、数据驱动器20和扫描驱动器30。

显示区域10包括在阴极电极C1，C2，...，Cn与栅极电极G1，G2，...，Gn的交叉处形成的像素11。图示设备中的像素11包括电子发射单元，其中从阴极电极发射的电子撞击到高电压的阳极电极以从相应的光发射单元中的荧光粉发光，由此显示视频图像。显示的视频图像的灰度电平依赖于输入的数字视频数据的值而变化。为了控制依赖于数字图像信号的值而表示的灰度电平，可以使用脉冲宽度调制方法。脉冲宽度调制方法是一种控制具有基本恒定电压的数据信号被施加到阴极电极的时间量的方法。即，如果施加时间长，表示高灰度电平，而如果施加时间短，表示低灰度电平。

数据驱动器20使用视频数据产生数据信号。数据驱动器20耦合到阴极电极C1，C2......Cn以传输数据信号到显示区域10，从而使得显示区域10发射对应于数据信号的光。

扫描驱动器30产生扫描信号并通过栅极电极G1，G2，......，Gn将这些扫描信号发送到显示区域10以使显示区域10使用线扫描方法。换句话说，扫描驱动器30以显示区域10的水平线为单位顺序使像素11在一段基本恒定的时间内发光从而显示整个屏幕，由此使得能够在降低电路成本和功耗的同时驱动显示。

在上面所描述的电子发射显示设备中，电子发射单元位于多个像素11中的每一个像素上，并且从电子发射单元发射电子以使发射的电子的数量决定像素的亮度。然而，在电子发射单元的制造过程中，即使输入相同的视频数据，也会发生因为电子发射单元特性的不均匀性引起的所发射的电子的数量的差异，导致每个像素的亮度可能不同的问题。

发明内容

本发明的一些实施例提供了用于为电子发射显示器件校正视频数据的设备和方法，该设备和方法通过校正多个像素的亮度中的不均匀性来改善图像质量。

根据本发明的第一示例性实施例的电子发射显示设备包括显示区域，其包括多个像素，每个像素包括至少一个电子发射设备。扫描驱动器通过在第一方向上延伸的多个第一电极耦合到所述多个像素，该扫描驱动器用于通过所述第一电极驱动扫描信号到所述多个像素的第一部分。数据驱动器通过在第二方向上延伸的多个第二电极耦合到所述多个像素，该数据驱动器用于通过所述第二电极驱动数据信号到所述多个像素。校正系数单元耦合到数据驱动器，用于存储多个校正系数，接收并使用所述校正系数校正视频数据，以及将校正的视频数据发送到所述数据驱动器。所述校正系数对应于在所述第一方向上延伸的像素的第一线的第一平均亮度值，和在所述第二方向上延伸的像素的第二线的第二平均亮度值。

根据本发明的第二示例性实施例的为多个像素校正视频数据并产生数据信号的方法包括:测量多个像素中的每一个像素的亮度以产生亮度数据；计算在多条水平线中的每条线的第一平均亮度值和计算在多条垂直线中的每条线的第二平均亮度值；以及通过利用包括所述多个像素中的一个像素的水平线和垂直线，为所述多个像素中的一个像素计算对应于所述第一平均亮度值和所述第二平均亮度值的校正系数。

附图说明

本发明的这些和/或其它实施例和特征将通过以下结合附图对一些示例性实施例的描述而变得清楚且更易于理解，其中:

图1是示出电子发射显示设备的结构图；

图2是示出根据本发明的第一实施例的电子发射显示设备的结构图；

图3是示出根据本发明的一个实施例的计算用于校正视频数据的校正系数的方法的视图；

图4是示出根据本发明的第二实施例的电子发射显示设备的结构图；

图5A是示出奇数号线的亮度平均值的变化的曲线图；以及

图5B是示出偶数号线的亮度平均值的变化的曲线图。

具体实施方式

以下，将参照附图描述根据本发明的一些示例性实施例。这里，当第一元件被描述为耦合到第二元件，该第一元件可以直接耦合到所述第二元件或者可以是经由第三元件间接地耦合到所述第二元件。此外，为了更清楚，对于本发明的完整理解不是必要的一些元件被省略了。同时，贯穿全文用相同的标号表示相同的元件。

以下，将参照附图描述根据本发明的实施例。

图2是根据本发明的第一实施例的电子发射显示设备的示意图。参照图2，电子发射显示设备包括显示区域100a、数据驱动器200a、扫描驱动器300a，和校正系数单元400a。

显示区域100a包括在阴极电极C1，C2，...，Cn与栅极电极G1，G2，...，Gn的交叉处形成的像素101a。像素101a包括电子发射单元，其中从阴极电极发射的电子撞击到高电压的阳极电极以从相应的光发射单元中的荧光粉发光，由此显示视频图像。所显示的视频的灰度电平依赖于输入的数字视频数据的值而变化。为了控制依赖于数字图像信号的值而表示的灰度电平，可以使用脉冲宽度调制方法。脉冲宽度调制方法是一种控制当具有基本恒定电压的数据信号被施加到阴极电极的时间量的方法。即，如果施加时间长，表示高灰度电平，而如果施加时间短，表示低灰度电平。

数据驱动器200a使用视频数据产生数据信号。数据驱动器200a耦合到阴极电极C1，C2，...，Cn，以传输数据信号到显示区域100a从而显示区域100a发射对应于数据信号的光。

扫描驱动器300a产生扫描信号并通过栅极电极G1，G2，...，Gn将这些扫描信号传输到显示区域100a，从而利用线扫描方法驱动显示区域100a。换句话说，扫描驱动器300a以显示区域100a的水平线为单位顺序地使得从像素101a在基本恒定的时间内发光，从而显示整个屏幕，由此在降低电路成本和功耗的同时驱动显示。

校正系数单元400a存储用于像素101a的校正系数，使用校正系数校正传输到像素101a中每一个像素的视频数据，然后将校正的视频数据传输到数据驱动器200a。根据像素101a中的亮度偏移来计算校正系数。当各个像素101a接收到被校正系数校正后的相同视频数据时，它们能够以相同的亮度发光。因此，利用校正系数，能够降低或防止在各个像素之间的不均匀性。

图3是示出根据本发明的示例性实施例的计算用于校正或调整视频数据的校正系数的方法的示意图。在图3中，假设显示区域具有m×n的分辨率。

参照图3，相同的数据信号首先被传输到m×n个像素中的每一个像素，并且测量每个像素中的亮度。这时，传输的数据信号具有灰度电平值以促使像素表示最大亮度。在显示区域的各条水平线(或行)中的平均亮度值μx(1)，μx(2)，...，μx(m-1)，μx(m)及其在显示区域的各条垂直线(或列)中的平均亮度值μy(1)，μy(2)，...，μy(n-1)，μy(n)被测量。

现将描述计算校正系数的示例性方法，例如，任意像素的校正系数，即，位于第m条水平线和第n条垂直线的像素的校正系数。对应于红色、蓝色和绿色子像素中的任意一个子像素的光效率(偏置率(OffsetRatio))乘以第m行平均亮度值μx(m)与第n列平均亮度值μy(n)的平均值(即，Mean(μx(m)，μy(n)))。在可替代的实施例中，可以使用μx(m)和μy(n)的其它函数，例如最小值(Min(μx(m)，μy(n)))、最大值(Max(μx(m)，μy(n)))，或一些其它函数，并且本领域技术人员应该理解的是本发明不受限于任何具体的实施例。所述乘积除以实际表示的亮度，该亮度通过从位于第m行和第n列的交叉处(即，L(m，n))的像素发射的光来测量。因为红色、蓝色和绿色的各个子像素具有不同的亮度效率，当在其上施加相同的比率时，存在扰乱白平衡的风险。这是因为在红色、绿色和蓝色中的每一个颜色在补偿前和补偿后，在亮度降低(luminance reduction)中发生了差异。因此，根据需要光效率的像素表示红色、蓝色或绿色中的哪一个颜色，来使用对应于红色、蓝色和绿色的预定义的光效率(偏置率)，以维持白平衡。

通过将亮度平均值转换为具有数字值的例如视频数据，可以对视频数据和校正系数进行运算。即，在一个实施例中，归一化的因子(NormFactor)乘以以上比率。归一化因子可以是2^b，其中(b)表示在数字视频数据中的位数。因此，校正系数可以通过下面的公式1来表示。

公式1

$\mathrm{Coeff}(m,n)=\frac{\mathrm{Mean}(\mathrm{\μx}\left(m\right),\mathrm{\μy}\left(n\right))\×\mathrm{OffsetRatio}}{L(m,n)}\×\mathrm{NormFactor}$

这里L(m，n)是位于第m条水平线(行)和第n条垂直线(列)的像素的实际亮度；Mean(μx(m)，μy(n)))是第m行平均亮度值μx(m)与第n列平均亮度值μy(n)的平均值；OffsetRatio是对应于红色、蓝色，和绿色中的各个颜色的光效率；以及NormFactor是用于将校正系数转换为数字值的数值。

由公式1生成的校正系数存储在校正系数单元400b中并且被施加到视频数据，从而可以校正视频数据。

图4是示出根据本发明的第二示例性实施例的电子发射显示设备的框图。参照图4，电子发射显示设备包括显示区域100b、第一数据驱动器201b、第二数据驱动器202b、扫描驱动器300b，以及校正系数单元400b。

在如上描述的电子发射显示设备的示例性实施例中，包括第一和第二数据驱动器201b和202b，第一数据驱动器201b位于显示区域100b的上端并耦合到奇数号数据线，而第二数据驱动器202b位于显示区域100b的下端并耦合到偶数号数据线。从第一数据驱动器201b传输的数据信号被从显示区域100b的上端传输到其下端，而从第二数据驱动器202b传输的数据信号被从显示区域100b的下端传输到其上端。这时，在由于显示区域100b的电气的影响的情况下，例如，内部电阻和/或电容的影响的情况下，数据信号从显示区域100b的上端传输到其下端或从显示区域100b的下端传输到其上端，可能发生如图5A和5B所示的在亮度中的差异。

参照图5A和5B，像素的亮度平均值在奇数号的数据线中在其从上端到下端的方向上被降低，而像素的亮度平均值在偶数号的数据线中在其从下端到上端，像素的亮度平均值被增加。

因此，对应于奇数号的线的第一校正系数和对应于偶数号的线的第二校正系数存储在校正系数单元400b中，以便当产生校正系数时，第一校正系数被施加到对应于奇数号线的像素101b上，并且第二校正系数被施加到对应于偶数号线的像素101b上。结果，可以补偿在像素100b的奇数号线和偶数号线之间的亮度差异。

利用根据本发明的示例性实施例的电子发射显示设备和视频数据校正方法，通过垂直线与水平线的平均值来计算校正系数，从而即使当电子发射显示设备的上、下、左、右的亮度特性有很大差异时，也可以改善图像质量。

并且，可以保持补偿之前的白平衡，以及校正系数的计算可以根据波形施加方法而不同以防止由于显示区域的电气负载特性引起的在像素之间的亮度的不均匀性。

虽然已经示出和描述了本发明的示例性实施例，本领域技术人员应该理解的是可以对这些实施例进行修改而不脱离本发明的原则和精神，本发明的范围由权利要求书及其等效物所限定。

Claims (13)

1.一种电子发射显示设备，包括:

显示区域，包括多个像素，每个像素包括至少一个电子发射设备；

扫描驱动器，通过在第一方向上延伸的多个第一电极耦合到所述多个像素，所述扫描驱动器用于通过所述第一电极驱动扫描信号到所述多个像素；

数据驱动器，通过在第二方向上延伸的多个第二电极耦合到所述多个像素，所述数据驱动器用于通过所述第二电极驱动数据信号到所述多个像素；和

校正系数单元，耦合到所述数据驱动器用于存储多个校正系数，接收并使用所述校正系数校正视频数据，以及将校正的视频数据发送到所述数据驱动器，

其中，所述校正系数对应于在所述第一方向上延伸的像素线的第一平均亮度值和在所述第二方向上延伸的像素线的第二平均亮度值。

2.如权利要求1所述的电子发射显示设备，其中，对应于所述多个像素中的一个像素的所述校正系数中的一个系数是部分通过下列过程计算的:对包括所述像素的在所述第一方向上延伸的像素线的第一平均亮度值与包括所述像素的在所述第二方向上延伸的像素线的第二平均亮度值求平均值。

3.如权利要求1所述的电子发射显示设备，其中，对应于所述多个像素中的一个像素的所述校正系数中的一个系数是部分通过下列过程计算的:将包括所述像素的在所述第一方向上延伸的像素线的第一平均亮度值与包括所述像素的在所述第二方向上延伸的像素线的第二平均亮度值的平均值，乘以对应于表示所述像素的子像素的颜色的光效率。

4.如权利要求1所述的电子发射显示设备，其中，在所述数据驱动器中，传输到所述多个第二电极中的奇数号电极的所述数据信号的传输方向与传输到所述多个第二电极中的偶数号电极的所述数据信号的传输方向相反。

5.如权利要求4所述的电子发射显示设备，其中，所述第二平均亮度值包括对应于所述奇数号的第二电极的第一校正系数和对应于所述偶数号的第二电极的第二校正系数。

6.如权利要求4所述的电子发射显示设备，其中，所述数据信号被传输到垂直线。

7.一种为多个像素校正视频数据并生成数据信号的方法，该方法包括:

测量所述多个像素的每一个像素的亮度值；

计算在多条水平线中的每一条线的第一平均亮度值和计算在多条垂直线中的每一条线的第二平均亮度值；以及

通过使用包括所述多个像素中的一个像素的水平线和垂直线，来计算对应于所述第一平均亮度值和所述第二平均亮度值的所述多个像素中的一个像素的校正系数。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述计算校正系数包括:对所述第一平均亮度值与所述第二平均亮度值求平均值，然后将其乘以对应于表示所述一个像素的子像素的颜色的光效率。

9.如权利要求7所述的方法，其中，在测量所述亮度时，每一个像素接收参考数据信号，并且从所述参考数据信号产生的亮度被测量。

10.如权利要求7所述的方法，其中所述数据信号被传输到所述垂直线。

11.如权利要求7所述的方法，其中，在计算所述校正系数时，红色、绿色和蓝色像素中的各个像素的单独的光效率被设置，并且所述单独的光效率被乘以所述第一平均亮度值与所述第二平均亮度值的平均值。

12.如权利要求7所述的方法，其中，传输用于所述垂直线中的奇数号线的数据信号的方向与传输用于偶数号线的数据信号的方向相反。

13.如权利要求12所述的方法，其中，在所述奇数号线的所述平均亮度值中使用第一校正系数，并且在所述偶数号线的所述平均亮度值中使用第二校正系数。

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