CN109658880B - 像素补偿方法、像素补偿电路及显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种像素补偿方法、像素补偿电路及显示器。该像素补偿方法包括：记录显示器的工作时长并在所述工作时长内计算显示区域的TFT的栅极电压及源极电压，根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从对照表中查找对应的电压补偿值，根据所述电压补偿值对所述显示器的扫描信号进行电压补偿。本发明实施例，通过统计显示器一时间段内的栅极电压、源极电压，根据该时间段的时长和栅极、源极、漏极电压的统计值来查找预先存储好的映射表以确定电压调整值，根据该电压调整值调整扫描驱动信号的电压值，从而解决了因为长期压差导致TFT的I‑V特性曲线漂移进而导致显示器影像残影或闪烁的问题。

Description

像素补偿方法、像素补偿电路及显示器
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种像素补偿方法、像素补偿电路及显示器。
背景技术
薄膜场效应晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay,简称TFT-LCD)，是有源矩阵液晶显示器(ActI-Ve Matrix Liquid CrystalDisplay,简称AM-LCD)中的一种，是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面超过阴极射线管(Cathode Ray Tube,简称CRT)的显示器，其具有性能优良、大规模生产特性好，自动化程度高，原材料成本低廉，发展空间广阔。
请参见图1和图2，图1为现有技术提供的一种显示区域TFT的结构示意图；图2为现有技术提供的一种显示区域某一选定的TFT的I-V特性曲线示意图。对于非晶硅TFT本身属性而言，只要长时间处于栅极与源/漏极存在压差下就会导致TFT的I-V特性变化，即相同的栅源电压VGS下，漏电流ID会发生漂移。对于液晶面板的像素，使用该非晶硅TFT，在实际应用中会长时间使栅极处于低电压，源极和漏极处于高电压，这样会导致像素的充电能力发生改变从而影响液晶面板的显示效果，例如会出现残影和闪烁等现象。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种像素补偿方法、像素补偿电路及液晶显示器。
本发明的一个实施例提供了一种像素补偿方法，包括：
记录显示器的工作时长并在所述工作时长内计算显示区域的TFT的栅极电压及源极电压；
根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从对照表中查找对应的电压补偿值；
根据所述电压补偿值对所述显示器的扫描信号进行电压补偿。
在本发明的一个实施例中，记录显示器的工作时长，包括：
在开机时启动对所述显示器的计时，并在关机时结束计时以完成所述工作时长的记录。
在本发明的一个实施例中，在所述工作时长内计算显示区域的TFT的栅极电压及源极电压，包括：
在所述工作时长内实时获取施加于所述显示区域的某一TFT上的数据信号和扫描信号；
根据所述数据信号的幅值确定TFT的源极电压，根据所述扫描信号的幅值确定TFT的栅极电压。
在本发明的一个实施例中，所述对照表包括所述电压补偿值与所述工作时长、所述栅极电压、所述源极电压及漏极电压的映射关系；其中，所述映射关系为：
dV＝f(T,VG,VS,VD)；其中，dV为电压补偿值，T是工作时长，VG为所述栅极电压，VS为所述源极电压，VD为所述漏极电压。
在本发明的一个实施例中，根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从对照表中查找对应的电压补偿值，包括：
根据所述源极电压计算TFT的漏极电压；
根据所述栅极电压、所述源极电压及所述漏电压从所述对照表中确定一条随时间变化的电压补偿值曲线；
根据所述工作时长从所述电压补偿曲线中获取所述电压补偿值。
在本发明的一个实施例中，根据所述电压补偿值对所述显示器的扫描信号进行电压补偿，包括：
在下一次开机或画面切换时，根据所述电压补偿值调整所述显示器的扫描驱动电路的参考电压以实现对扫描信号的开启电压和关断电压的电压补偿。
本发明另一个实施例提供了一种显示器，包括：
检测模块，用于记录显示器的工作时长并在所述工作时长内计算显示区域的TFT的栅极电压及源极电压；
查找模块，用于根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从对照表中查找对应的电压补偿值；
补偿模块，用于根据所述电压补偿值对所述显示器的扫描信号进行电压补偿。
在本发明的一个实施例中，所述检测模块具体用于：
在开机时启动对所述显示器的计时，并在关机时结束计时以完成所述工作时长的记录；
在所述工作时长内实时获取施加于所述显示区域的某一TFT上的数据信号和扫描信号；
根据所述数据信号的幅值确定TFT的源极电压，根据所述扫描信号的幅值确定TFT的栅极电压。
在本发明的一个实施例中，所述补偿模块具体用于：
在下一次开机或切换画面时，根据所述电压补偿值调整所述显示器的扫描驱动电路的参考电压以实现对扫描信号的开启电压和关断电压的电压补偿。
本发明再一个实施例提供了一种像素补偿电路，设置于显示器内且包括处理器、存储器；其中，
所述处理器分别电连接所述显示器的时序控制电路、扫描驱动电路及数据驱动电路，用于从已设计好的数据驱动电压转换表和扫描开关驱动电压转换表中获取显示区域的TFT的栅极电压和源极电压，并记录于所述存储器中；
所述存储器电连接所述处理器，用于存储所述工作时长及所述栅极电压、源极电压，且还用于存储对照表以备所述处理器根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从所述对照表中查找对应的电压补偿值。
在本发明的一个实施例中，所述处理器还用于根据所述电压补偿值生成所述扫描驱动电路的参考电压；
相应地，所述像素补偿电路还包括数模转换器，所述数模转换器用于将所述参考电压转换为模拟电压输出至所述扫描驱动电路。
本发明实施例，通过统计显示器一时间段内的栅极电压、源极电压，根据该时间段的时长和栅极、源极、漏极电压的统计值来查找预先存储好的映射表以确定电压调整值，根据该电压调整值调整扫描驱动信号的电压值，这样可以使AA区TFT的栅极关断电压能保持在最低的电流，避免了因为I-V特性曲线的漂移而导致像素电容漏电而产生残影和闪烁的问题。
附图说明
图1为现有技术提供的一种显示区域TFT的结构示意图；
图2为现有技术提供的一种显示区域某一选定的TFT的I-V特性曲线示意图；
图3为本发明实施例提供的一种显示器的电路结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种像素补偿方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种像素补偿电路的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种TFT的I-V特征曲线示意图；
图7为本发明实施例提供的一种像素补充电路的逻辑示意图；
图8为本发明实施例提供的一种LUT的曲线示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图3及图4，图3为本发明实施例提供的一种显示器的电路结构示意图，图4为本发明实施例提供的一种像素补偿方法的流程示意图。该像素补偿方法适用于TFT-LCD显示器，其工作原理也同样适用于LED显示器、OLED显示器等其他显示器。该方法可以有效解决由于TFT在工作过程中受到长期偏压导致I-V特性飘移从而导致像素充电不足的问题。
具体地，该显示器100可以包括：像素矩阵101、扫描驱动电路102、数据驱动电路103、时序控制电路104和像素补偿电路105。其中，像素补偿电路105分别电连接扫描驱动电路102、数据驱动电路103及时序控制电路104，用于从时序控制电路104的计时器中获取工作时长、从已设计好的数据驱动电压转换表获取施加于像素矩阵101的TFT的源极电压、从扫描开关驱动电压转换表获取施加于像素矩阵101的TFT的栅极电压，并根据工作时长、源极电压及栅极电压生成像素矩阵101的电压补偿值，将该电压补偿值发送至扫描驱动电路102以供扫描驱动电路102调整其输出至像素矩阵101的扫描电压，从而保证漏电流ID的输出。
具体地，该像素补偿方法由上述像素补偿电路105完成，其可以包括如下步骤：
步骤1、记录显示器的工作时长并在所述工作时长内计算显示区域的TFT的栅极电压及源极电压；
步骤2、根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从对照表中查找对应的电压补偿值；
步骤3、根据所述电压补偿值对所述显示器的扫描信号进行电压补偿。
其中，对于显示器工作时长的记录，可以是在开机时启动对显示器的计时并在关机时结束计时，也可以是在一固定时间完成工作时长的记录。
本实施例，通过统计显示器一时间段内的栅极电压、源极电压，根据该时间段的时长和栅极、源极、漏极电压的统计值来查找预先存储好的映射表以确定电压调整值，根据该电压调整值调整扫描驱动信号的电压值，从而消除由于长期处于偏压状态的TFT的漏电流的偏移，以解决由此导致显示器影像残影和闪烁的问题。
实施例二
请参见图5及图6，图5为本发明实施例提供的一种像素补偿电路的结构示意图，图6为本发明实施例提供的一种TFT的I-V特征曲线示意图。本实施例在上述实施例的基础上，重点对像素补偿电路的工作原理及对应的像素补偿方法进行详细描述如下。
该像素补偿电路105包括处理器1051、存储器1052及数模转换器1053。其中，处理器1051分别电连接存储器1052及数模转换器1053。
具体地，存储器1052中存储有补偿电压值的对照表(Look-Up-Table,简称LUT)，该LUT是预先通过对TFT在不同条件下针对I-V特性进行测试获得的一组数据，通过该LUT可以查找到随时间变化时该TFT需要补偿的电压值(dV,也即LUT值)，即通过该LUT值对扫描驱动电路的驱动电压进行调整。其中，该LUT值与TFT偏压方向、驱动压差及TFT本身的结构特性相关，所以在不同的显示器中需要存储与显示区(AA区)中的TFT结构特性一致的LUT值。可以理解的是，对于建立LUT的TFT的器件参数，在对驱动电压和驱动电流关系影响较小的情况下，可以和AA区TFT的器件参数不完全相同，当然建立LUT的TFT与AA区TFT的器件参数完全相同效果为最佳。
另外，请参见图6，该LUT值的正负表示对扫描信号的开启电压(VGH)和关断电压(VGL)的补偿方向。例如，如果dV为负值，则整个I-V曲线将向左移动，即相同的TFT漏电流ID下，其需要的栅极电压将会被减小，如果dV是正值，则整个I-V曲线将向右移动，即相同的TFT漏电流ID下，其需要的栅极电压将会被增加。
具体地，处理器1051在一次开机时，从时序控制电路104的计时器中获取开机启动时间，并开始实时获取施加于AA区的数据信号和扫描信号，并根据数据信号和扫描信号的电压幅值确定出施加于AA区TFT的栅极电压和源极电压，即VG、VS。之后从存储器1052调取LUT，根据这些参数值经过计算后，从LUT中查找对应的LUT值，最后根据该LUT值调整扫描信号的开启电压和关断电压(即VGH和VGL)，之后将调整好的VGHnew和VGLnew发送至模数转换器1053形成模拟信号，将该模拟信号发送至电源管理芯片(Power Management IC,简称PMIC)，由该PMIC调整扫描驱动电路的参考电压以实现对AA区TFT的扫描信号的调整。
其中，根据LUT值对AA区TFT的驱动电压进行补偿的方式至少可以包括如下几种方式：
方式一：对AA区TFT的开启电压增加或者减少该LUT值；
方式二：对AA区TFT的关断电压增加或者减少该LUT值；
方式三：对AA区TFT的开启电压和关断电压同时增加或减少该LUT值。
对于方式三，可以很好地保证AA区TFT正负极性的电压相同，保证其对称性。
需要重点强调的是，对于扫描信号的电压幅值的调整，可以是在一次开关机的时间段内进行调整，即在一次开关机的时长内，统计整个过程中栅极电压和源极电压，之后根据LUT确定电压调整值，在下一次开机时立刻启动扫描驱动信号的电压幅值调整，在AA区开始显示之前完成调整。当然，也可以是在开机工作过程中实时调整，例如可以在开机时、画面切换时或者切换讯源时，此处不做任何限制。
另外，实时获取施加于AA区的数据信号和扫描信号时，可以是针对AA区特定一个TFT进行采集，也可以是针对AA区特定某一区域内的所有TFT进行采集，当然也可以采用其他方式，只要可以获得特定一个或者多个TFT的栅极电压和源极电压即可，此处不以此为限。再者，对于实时采集的栅极电压和源极电压，可以在该时间段内将栅极电压的平均值和源极电压的平均值作为该时间段内统计确定的栅极电压或者源极电压，也可以是在上一帧(frame)画面播放完毕后，通过筛选确定压差(VGS/VGD)最小或者最大的像素对应的TFT作为下一帧需要监控的TFT，当播放下下一帧时，再根据该方式再次选定需要监测的TFT，以此类推，时间段结束后，将检测到的一组VG和VS再做平均值后作为该时间段内统计确定的栅极电压和源极电压。当然可以理解的是，对应的监测方式需要和之前建立LUT的监测方式一致，这样的调整才会效果最佳。
本实施例，通过预先存储好的LUT，根据实时采集的源极电压、栅极电压和确定的时长查找需要调整的电压值，实现驱动电压的灵活调整，实时或者阶段性的调整栅极开启电压和关断电压，从而解决由于I-V曲线漂移进而导致显示器影像残影和闪烁等问题。
实施例三
请参见图7及图8，图7为本发明实施例提供的一种像素补充电路的逻辑示意图，图8为本发明实施例提供的一种LUT的曲线示意图。本实施例在上述实施例的基础上，以采集AA区一个TFT，并对该TFT的开启电压和关断电压同时增加或减少相同LUT值为例，对本发明的像素补充方法的原理进行详细描述。
当开机后，处理模块启动工作，开始从时序控制电路的计时器中获取开机时间点，并开始从扫描驱动电路和数据驱动电路中获取施加于该TFT栅极电压VG和源极电压VS，同时根据源极电压VS计算漏极电压VD或者通过测试获取漏极电压VD，将得到的每一个时刻的(VG、VS、VD)存储于数据存储模块中，在关机时，处理模块记录开机时长t并存储于数据存储模块中。待下一次开机时，立即将数据存储模块中存储的一系列(VG、VS、VD)值进行求平均运算，得到平均值(VG′、VS′、VD′)并用该平均值(VG′、VS′、VD′)从对照表模块中存储的多条曲线1、2、3、4中查找与该平均值匹配的电压补偿值曲线，例如为曲线1，如图8所示。其中，这多条曲线是对TFT在不同条件下针对I-V特性进行测试获得的多组数据形成的。之后根据开机时长t从曲线1中确定对应的dV＝V1，且V1为正值，通过对照表模块将V1加到当前的扫描信号的电压幅值上，即VGHnew＝VGH+V1，VGLnew＝VGL+V1，并通过DAC转换模块转换为模拟信号提供给扫描驱动电路。
本实施例的有益效果与上述实施例的一致，此处不再赘述。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明提供的一种液晶显示装置及其控制方法所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种像素补偿方法，其特征在于，包括：
记录显示器的工作时长并在所述工作时长内计算显示区域的TFT的栅极电压及源极电压；
根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从对照表中查找对应的电压补偿值；
根据所述电压补偿值对所述显示器的扫描信号进行电压补偿；
所述记录显示器的工作时长，包括：
在开机时启动对所述显示器的计时，并在关机时结束计时以完成所述工作时长的记录；
在所述工作时长内计算显示区域的TFT的栅极电压及源极电压，包括：
在所述工作时长内实时获取施加于所述显示区域的某一TFT上的数据信号和扫描信号；
根据所述数据信号的幅值确定所述TFT的源极电压，根据所述扫描信号的幅值确定TFT的栅极电压；
根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从对照表中查找对应的电压补偿值，包括：
根据所述源极电压计算TFT的漏极电压；
根据所述栅极电压、所述源极电压及所述漏极电压从所述对照表中确定一条随时间变化的电压补偿值曲线；
根据所述工作时长从所述电压补偿曲线中获取所述电压补偿值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对照表包括所述电压补偿值与所述工作时长、所述栅极电压、所述源极电压及漏极电压的映射关系；其中，所述映射关系为：
dV=f(T,VG,VS,VD)；其中，dV为所述电压补偿值，T是所述工作时长，VG为所述栅极电压，VS为所述源极电压，VD为所述漏极电压。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电压补偿值对所述显示器的扫描信号进行电压补偿，包括：
在下一次开机或切换画面时，根据所述电压补偿值调整所述显示器的扫描驱动电路的参考电压以实现对扫描信号的开启电压和关断电压的电压补偿。
4.一种显示器，其特征在于，包括：
检测模块，用于记录显示器的工作时长并在所述工作时长内计算显示区域的TFT的栅极电压及源极电压；
查找模块，用于根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从对照表中查找对应的电压补偿值；
补偿模块，用于根据所述电压补偿值对所述显示器的扫描信号进行电压补偿；
所述检测模块具体用于：
在开机时启动对所述显示器的计时，并在关机时结束计时以完成所述工作时长的记录，或是在一固定时间完成工作时长的记录；
在所述工作时长内实时获取施加于所述显示区域的某一TFT上的数据信号和扫描信号；
根据所述数据信号的幅值确定TFT的源极电压，根据所述扫描信号的幅值确定TFT的栅极电压；
根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从对照表中查找对应的电压补偿值，包括：
根据所述源极电压计算TFT的漏极电压；
根据所述栅极电压、所述源极电压及所述漏极电压从所述对照表中确定一条随时间变化的电压补偿值曲线；
根据所述工作时长从所述电压补偿曲线中获取所述电压补偿值。
5.根据权利要求4所述的显示器，其特征在于，所述补偿模块具体用于：
在下一次开机或切换画面时，根据所述电压补偿值调整所述显示器的扫描驱动电路的参考电压以实现对扫描信号的开启电压和关断电压的电压补偿。
6.一种像素补偿电路，其特征在于，设置于显示器内且包括处理器、存储器；其中，
所述处理器分别电连接所述显示器的时序控制电路、扫描驱动电路及数据驱动电路，用于从所述时序控制电路的计时器中获取显示器的工作时长并分别从已设计好的数据驱动电压转换表和扫描开关驱动电压转换表中计算显示区域的TFT的栅极电压和源极电压，并记录于所述存储器中；
所述存储器电连接所述处理器，用于存储所述工作时长及所述栅极电压、源极电压，且还用于存储对照表以备所述处理器根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从所述对照表中查找对应的电压补偿值；
所述获取显示器的工作时长，包括：
在开机时启动对所述显示器的计时，并在关机时结束计时以完成所述工作时长的记录；
所述计算显示区域的TFT的栅极电压及源极电压，包括：
在所述工作时长内实时获取施加于所述显示区域的某一TFT上的数据信号和扫描信号；
根据所述数据信号的幅值确定所述TFT的源极电压，根据所述扫描信号的幅值确定TFT的栅极电压；
根据所述工作时长、所述栅极电压及所述源极电压从对照表中查找对应的电压补偿值，包括：
根据所述源极电压计算TFT的漏极电压；
根据所述栅极电压、所述源极电压及所述漏极电压从所述对照表中确定一条随时间变化的电压补偿值曲线；
根据所述工作时长从所述电压补偿曲线中获取所述电压补偿值。
7.根据权利要求6所述的像素补偿电路，其特征在于，所述处理器还用于根据所述电压补偿值生成所述扫描驱动电路的参考电压；
相应地，所述像素补偿电路还包括数模转换器，所述数模转换器用于将所述参考电压转换为模拟电压输出至所述扫描驱动电路。
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