CN106409231B - 一种亮度补偿方法、装置及显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供亮度补偿方法，其包括在显示面板的有效显示区域设置侦测电阻，并对侦测电阻提供侦测电流；实时检测侦测电阻两端的电压差值，并将电压差值与常温下侦测电阻的压降进行比较得到电压偏移量；根据电压偏移量、侦测电流的电流值及侦测电阻的材料系数得到显示面板的有效显示区域的实时温度；计算在实时温度下每个子像素中ELVDD走线的电阻值，并根据实时温度下每个子像素中ELVDD走线的电阻值调整数据电压。本发明还提供亮度补偿装置及显示设备。本发明的亮度补偿方法、装置及显示设备利用设置在有效显示区域的侦测电阻能检测有效显示区域的实时温度，从而根据每个子像素中的ELVDD走线的电阻值调整数据电压，准确性高、功耗小、设计简单。

Description

一种亮度补偿方法、装置及显示设备
技术领域
本发明涉及一种显示技术领域，特别涉及一种亮度补偿方法、装置及显示设备。
背景技术
有源矩阵有机发光二极体面板(Active Matrix/Organic Light EmittingDiode，AMOLED)具有更宽的视角、更高的刷新率和更薄的尺寸等优点，目前在平板显示领域占主导地位。其广泛应用在台式计算机、掌上型计算机、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、便携式电话、电视盒等多种办公自动化和视听设备中。
图1为现有的AMOLED显示器中像素电路的结构示意图。如图1所示，驱动晶体管T2连接到有机发光二极管OLED，以便提供发光用的电流，开关晶体管T1提供数据电压来控制驱动晶体管T2的电流量，在驱动晶体管T2的源极与栅极之间连接有电容C，用于维持所提供的电压一段预定的时间，开关晶体管T1的栅极连接到信号线SL，并且源极连接到数据线。从图1中可以看出，电源芯片提供的ELVDD电压和数据线DL提供的数据电压Vdata之间的电压差决定了驱动晶体管T2的驱动电流的大小，因此ELVDD的变动会直接影响通过发光二极管OLED的电流，从而影响发光二极管OLED的亮度。
图2为现有的AMOLED显示器中电源走线的结构示意图。如图2所示，由电源芯片通过ELVDD走线10向显示面板30提供ELVDD电压，受AMOLED显示面板30的温度的影响，ELVDD走线阻抗RE会随着温度的升高而增大，因此提供给像素电路的ELVDD电压被影响而造成电流变化，影响OLED的亮度。此外，在显示区的不同位置，因为电源走线阻抗造成的电压差不同，会导致画面整体显示不均匀。因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是提供一种亮度补偿方法、装置及显示设备，其能对显示面板的亮度进行补偿、功耗小、准确度高且设计简单。
本发明提供一种亮度补偿方法，所述方法包括在显示面板的有效显示区域设置侦测电阻，并对所述侦测电阻提供侦测电流；实时检测所述侦测电阻两端的电压差值，并将所述电压差值与常温下所述侦测电阻的压降进行比较得到电压偏移量；根据所述电压偏移量、所述侦测电流的电流值及侦测电阻的材料系数得到所述显示面板的有效显示区域的实时温度；以及计算在所述实时温度下每个子像素中ELVDD走线的电阻值，并根据所述实时温度下每个子像素中ELVDD走线的电阻值调整数据电压。
本发明还提供一种亮度补偿装置，所述亮度补偿装置包括侦测电阻、电压偏移量获取模块、温度获取模块、电压调整模块。所述侦测电阻位于显示面板的有效显示区域内，所述侦测电阻的一端接收侦测电流。所述电压偏移量获取模块用于实时检测所述侦测电阻两端的电压差值，并将所述电压差值与常温下所述侦测电阻的压降进行比较得到电压偏移量。所述温度获取模块用于根据所述电压偏移量、所述侦测电流的电流值及侦测电阻的材料系数得到所述显示面板的有效显示区域的实时温度。所述电压调整模块用于计算在所述实时温度下ELVDD走线的电阻值，并根据所述实时温度下ELVDD走线的电阻值调整数据电压。
本发明还提供一种显示设备，所述显示设备包括亮度补偿装置。所述亮度补偿装置包括侦测电阻、电压偏移量获取模块、温度获取模块、电压调整模块。所述侦测电阻位于显示面板的有效显示区域内，所述侦测电阻的一端接收侦测电流。所述电压偏移量获取模块用于实时检测所述侦测电阻两端的电压差值，并将所述电压差值与常温下所述侦测电阻的压降进行比较得到电压偏移量。所述温度获取模块用于根据所述电压偏移量、所述侦测电流的电流值及侦测电阻的材料系数得到所述显示面板的有效显示区域的实时温度。所述电压调整模块用于计算在所述实时温度下ELVDD走线的电阻值，并根据所述实时温度下ELVDD走线的电阻值调整数据电压。
本发明的亮度补偿方法、装置及显示设备由于将侦测电阻设置在有效显示区域因此能准确地、实时地侦测整个有效显示区域的温度，此外，可以通过提供较小的侦测电流给侦测电阻即可完成温度的侦测，功耗小、设计简单，而且本发明是根据每个子像素中的ELVDD走线的电阻值调整数据电压，能更进一步的准确地调整每个子像素的数据电压，从而更准确地对显示面板的亮度进行补偿，进而使得显示面板亮度更加均匀。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
图1为现有的AMOLED显示器中像素电路的结构示意图。
图2为现有的AMOLED显示器中电源走线的结构示意图。
图3为本发明一实施方式的亮度补偿方法的流程示意图。
图4为本发明一实施方式的亮度补偿装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
尽管本发明使用第一、第二、第三等术语来描述不同的元件、信号、端口、组件或部分，但是这些元件、信号、端口、组件或部分并不受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、信号、端口、组件或部分与另一个元件、信号、端口、组件或部分区分开来。在本发明中，一个元件、端口、组件或部分与另一个元件、端口、组件或部分“相连”、“连接”，可以理解为直接电性连接，或者也可以理解为存在中间元件的间接电性连接。除非另有定义，否则本发明所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思。
图3为本发明一实施方式的亮度补偿方法的流程示意图。如图3所示，亮度补偿方法包括如下步骤：
步骤S31：在显示面板的有效显示区域设置侦测电阻，并对侦测电阻提供侦测电流；
具体地，为了减少存储的参数，可以将侦测电阻的材料设置为与ELVDD走线相同。更进一步地，侦测电阻的方阻可以但不限于与ELVDD走线的方阻相同。其中，方阻就是方块电阻，指一个正方形的薄膜导电材料边到边之间的电阻。
具体地，为了更加准确的计算出相对ELVDD走线而言整个有效显示区域的温度，可以将侦测电阻的走线的位置设置成与ELVDD走线的位置相同或者说尽量接近。
步骤S32：实时检测侦测电阻两端的电压差值，并将电压差值与常温下侦测电阻的压降进行比较得到电压偏移量；
其中，将电压差值与常温下侦测电阻的压降进行比较得到电压偏移量的步骤具体可以包括：
将电压差值进行放大；
对放大后的电压差值进行模数转换，以得到数字电压差值；
将数字电压差值与常温下侦测电阻的压降进行比较后得到数字电压差值与常温下侦测电阻的压降的差值；
将数字电压差值与常温下侦测电阻的压降的差值进行放大后得到电压偏移量。
具体地，常温下侦测电阻的压降可以但不限于通过实验获得后存储到寄存器中。
步骤S33：根据电压偏移量、侦测电流的电流值及侦测电阻的材料系数得到显示面板的有效显示区域的实时温度；
具体地，侦测电阻的材料系数可以包括侦测电阻的电阻率、温度系数、长度、横截面积。侦测电阻的材料系数、侦测电流的电流值可以与常温下侦测电阻的压降存储到同一或者不同的寄存器中。
其中，根据电压偏移量、侦测电流的电流值及侦测电阻的材料系数得到显示面板的有效显示区域的实时温度的步骤可以但不限于包括：
根据电压偏移量及侦测电流的电流值计算出侦测电阻的电阻变化量；以及
根据侦测电阻的电阻变化量、侦测电阻的温度系数、侦测电阻的电阻率得到显示面板的有效显示区域的实时温度。
具体地，若温度相对于常温(20℃)变化了δT时，电压偏移量为δV，则根据侦测电流的电流值I及公式δV＝I*δR可以计算δR的值。然后由于侦测电阻的电阻率ρ、长度L及横截面积S已知，因此可以利用公式计算出常温下(20℃)时侦测电阻的电阻值R＝(ρ*L)/S，这样实时温度下的侦测电阻的电阻值就为R+δR，再根据R+δR＝R*(1+Ar*δT)就可以计算出温度变化量δT，那么实时温度就为δT+20℃，其中Ar为侦测电阻的温度系数。当然本领域的技术人员可以理解的是，常温下(20℃)时侦测电阻的电阻值可以通过上述公式R＝(ρ*L)/S计算得到，也可以直接存在寄存器中。
步骤S34：计算在实时温度下每个子像素中ELVDD走线的电阻值，并根据实时温度下每个子像素中ELVDD走线的电阻值调整数据电压。
具体地，例如以ELVDD走线的电阻率ρ2为2.6548Ω·um，温度系数Ar2为0.00429，某子像素中ELVDD走线的横截面积S2为8*4um2，长度L2为95um为例进行说明，根据公式：R2＝(ρ2*L2)/S2，可以计算出子像素中ELVDD走线的电阻值R1为0.78Ω。随着温度从常温(20℃)升高至50℃即δT＝30℃时ELVDD走线的电阻值R3＝R2*(1+Ar2*δT)＝0.88Ω。
本发明的亮度补偿方法由于将侦测电阻设置在有效显示区域因此能准确地、实时地侦测整个有效显示区域的温度，此外，可以通过提供较小的侦测电流给侦测电阻即可完成温度的侦测，功耗小、设计简单，而且本发明是根据每个子像素中的ELVDD走线的电阻值调整数据电压，能更进一步的准确地调整每个子像素的数据电压，从而更准确地对显示面板的亮度进行补偿，进而使得显示面板亮度更加均匀。
图4为本发明一实施方式的亮度补偿装置的结构示意图。如图4所示，亮度补偿装置包括侦测电阻R、电压偏移量获取模块40、温度获取模块41、电压调整模块42。侦测电阻R位于显示面板的有效显示区域内，侦测电阻R的一端接收侦测电流IDD。电压偏移量获取模块40用于实时检测侦测电阻R两端的电压差值，并将电压差值与常温下侦测电阻R的压降进行比较得到电压偏移量。温度获取模块41用于根据电压偏移量、侦测电流的电流值及侦测电阻R的材料系数得到显示面板的有效显示区域的实时温度。电压调整模块42用于计算在实时温度下ELVDD走线的电阻值，并根据实时温度下ELVDD走线的电阻值调整数据电压。
其中，如图4所示，电压偏移量获取模块40可以但不限于包括第一差分放大器401、模数转换器402、第二差分放大器403。
具体地，第一差分放大器401用于实时检测所述侦测电阻R两端的电压差值，并将所述电压差值进行放大。模数转换器402用于对放大后的电压差值进行模数转换，以得到数字电压差值。第二差分放大器403用于将所述数字电压差值与常温下所述侦测电阻R的压降进行比较后放大得到电压偏移量。
其中，温度获取模块41可以但不限于包括电阻变化量获取单元、及温度获取单元。电阻变化量获取单元用于根据电压偏移量及侦测电流I的电流值计算出侦测电阻R的电阻变化量。温度获取单元用于根据侦测电阻R的电阻变化量、侦测电阻R的温度系数、侦测电阻R的电阻率得到显示面板的有效显示区域的实时温度。
本发明的亮度补偿装置由于将侦测电阻设置在有效显示区域因此能准确地、实时地侦测整个有效显示区域的温度，此外，可以通过提供较小的侦测电流给侦测电阻即可完成温度的侦测，功耗小、设计简单，而且本发明是根据每个子像素中的ELVDD走线的电阻值调整数据电压，能更进一步的准确地调整每个子像素的数据电压，从而更准确地对显示面板的亮度进行补偿，进而使得显示面板亮度更加均匀。
本发明还提供一种显示设备，其包括如图2所示的亮度补偿装置。亮度补偿装置的结构可以参见上述描述，在此不再赘述。
其中，显示设备可以但不限于为AMOLED显示器。
本发明的亮度补偿方法、装置及显示设备由于将侦测电阻设置在有效显示区域因此能准确地、实时地侦测有效显示区域的温度，此外，可以通过提供较小的侦测电流给侦测电阻即可完成温度的侦测，功耗小、设计简单，而且本发明是根据每个子像素中的ELVDD走线的电阻值调整数据电压，能更进一步的准确地调整每个子像素的数据电压，从而更准确地对显示面板的亮度进行补偿，进而使得显示面板亮度更加均匀。
本文中应用了具体个例对本发明的亮度补偿方法、装置及显示设备及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种亮度补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
在显示面板的有效显示区域设置侦测电阻，并对所述侦测电阻提供侦测电流；
实时检测所述侦测电阻两端的电压差值，并将所述电压差值与常温下所述侦测电阻的压降进行比较得到电压偏移量；
根据所述电压偏移量、所述侦测电流的电流值及所述侦测电阻的材料系数得到所述显示面板的有效显示区域的实时温度；以及
计算在所述实时温度下每个子像素中ELVDD走线的电阻值，并根据所述实时温度下每个子像素中ELVDD走线的电阻值调整数据电压。
2.如权利要求1所述的亮度补偿方法，其特征在于，将所述电压差值与常温下所述侦测电阻的压降进行比较得到电压偏移量的步骤包括：
将所述电压差值进行放大；
对放大后的电压差值进行模数转换，以得到数字电压差值；
将所述数字电压差值与常温下所述侦测电阻的压降进行比较后得到数字电压差值与常温下所述侦测电阻的压降的差值；
将所述数字电压差值与常温下所述侦测电阻的压降的差值进行放大后得到电压偏移量。
3.如权利要求1或2所述的亮度补偿方法，其特征在于，根据所述电压偏移量、所述侦测电流的电流值及所述侦测电阻的材料系数得到所述显示面板的有效显示区域的实时温度的步骤包括：
根据所述电压偏移量及所述侦测电流的电流值计算出所述侦测电阻的电阻变化量；以及
根据所述侦测电阻的电阻变化量、所述侦测电阻的温度系数、所述侦测电阻的电阻率得到所述显示面板的有效显示区域的实时温度。
4.如权利要求1所述的亮度补偿方法，其特征在于，所述侦测电阻的方阻与所述ELVDD走线的方阻相同，其中，所述方阻就是方块电阻，指一个正方形的薄膜导电材料边到边之间的电阻。
5.一种亮度补偿装置，其特征在于，所述亮度补偿装置包括：
侦测电阻，所述侦测电阻位于显示面板的有效显示区域内，所述侦测电阻的一端接收侦测电流；
电压偏移量获取模块，用于实时检测所述侦测电阻两端的电压差值，并将所述电压差值与常温下所述侦测电阻的压降进行比较得到电压偏移量；
温度获取模块，用于根据所述电压偏移量、所述侦测电流的电流值及侦测电阻的材料系数得到所述显示面板的有效显示区域的实时温度；以及
电压调整模块，用于计算在所述实时温度下ELVDD走线的电阻值，并根据所述实时温度下ELVDD走线的电阻值调整数据电压。
6.如权利要求5所述的亮度补偿装置，其特征在于，所述电压偏移量获取模块包括：
第一差分放大器，用于实时检测所述侦测电阻两端的电压差值，并将所述电压差值进行放大；
模数转换器，用于对放大后的电压差值进行模数转换，以得到数字电压差值；
第二差分放大器，用于将所述数字电压差值与常温下所述侦测电阻的压降进行比较后放大得到电压偏移量。
7.如权利要求5所述的亮度补偿装置，其特征在于，所述温度获取模块包括：
电阻变化量获取单元，用于根据所述电压偏移量及所述侦测电流的电流值计算出所述侦测电阻的电阻变化量；以及
温度获取单元，用于根据所述侦测电阻的电阻变化量、所述侦测电阻的温度系数、所述侦测电阻的电阻率得到所述显示面板的有效显示区域的实时温度。
8.如权利要求5所述的亮度补偿装置，其特征在于，所述侦测电阻的方阻与所述ELVDD走线的方阻相同，其中，方阻就是方块电阻，指一个正方形的薄膜导电材料边到边之间的电阻。
9.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括如权利要求5至8任意一项所述的亮度补偿装置。
10.如权利要求9所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备为AMOLED显示器。
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