CN109872691A - 驱动补偿方法、补偿电路、显示面板及其显示装置 - Google Patents

驱动补偿方法、补偿电路、显示面板及其显示装置 Download PDF

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Abstract

公开了一种驱动补偿方法、补偿电路、显示面板及其显示装置，驱动补偿方法包括：在测试模式下，采集并学习表征显示状况的第一感测数据，以建立补偿计算模型；在显示模式下，采集表征显示状况的第二感测数据，以根据所述补偿计算模型计算得到对应的补偿数据，并根据所述补偿数据更新用于画面显示的像素数据。本发明的显示面板在测试模式下建立补偿计算模型，在显示模式下抽样采集像素单元的第二感测数据以补偿像素数据，提高了显示面板的显示亮度一致性。

Description

驱动补偿方法、补偿电路、显示面板及其显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种驱动补偿方法、补偿电路、显示面板及其显示装置。
背景技术
OLED(Organic Light Emitting Diode，有机电致发光二极管)显示面板是目前最具有发展潜力之一的显示设备，具有自发光、驱动电压低、响应时间短等特点。OLED显示面板利用透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中结合形成激子使发光分子激发进而发出可见光。
按照驱动方式不同，OLED显示面板分为AMOLED(Active-Matrix Organic LightEmitting Diode，有源矩阵有机发光二极管)显示面板和PMOLED(Passive-Matrix OrganicLight Emitting Diode，无源矩阵有机发光二极管)显示面板。
其中，AMOLED显示面板采用独立的薄膜晶体管去控制每个像素单元，每个像素单元皆可以连续或者独立的驱动发光。然而在使用过程中，随着驱动时间的推移，薄膜晶体管以及有机发光二极管的老化情况变得更严重，即使驱动电压相同，流经有机发光二极管的发光电流一致性降低，仍造成显示面板的显示亮度不均匀。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种驱动补偿方法、补偿电路、显示面板及其显示装置，从而根据显示面板中像素单元的元器件老化状态对像素数据进行补偿更新，以提高显示面板显示亮度的一致性。
根据本发明的一方面，提供一种驱动补偿方法，包括在测试模式下，采集并学习表征显示状况的第一感测数据，以建立补偿计算模型；在显示模式下，采集表征显示状况的第二感测数据，以根据所述补偿计算模型计算得到对应的补偿数据，并根据所述补偿数据更新用于画面显示的像素数据。
可选地，通过执行类神经网络计算程序学习所述第一感测数据以提取特征系数，并根据所述特征系数建立所述补偿计算模型。
可选地，在所述测试模式下，执行所述类神经网络计算程序以根据像素数据、充电时间、第一感测数据提取所述特征系数，所述特征系数用于表征像素单元中元器件的老化状态，所述补偿计算模型表征所述第二感测数据与所述特征系数的关系。
可选地，在所述显示模式下，根据所述补偿计算模型对所述第二感测数据执行加权计算，得到所述补偿数据。
可选地，在显示模式下，控制采集像素阵列的至少一个像素单元的第二感测数据，以表征所述像素阵列的显示状况。
根据本发明的另一方面，提供一种补偿电路，用于执行上述提供的所述驱动补偿方法。
根据本发明的另一方面，提供一种显示面板，包括像素阵列，包括多个阵列排布的像素单元，每个所述像素单元根据相应的像素数据产生发光电流以进行显示，每列所述像素单元分别与相应的辅助线电连接；驱动电路，分别向所述多个像素单元提供相应的所述像素数据，并用于通过多条所述辅助线采集所述发光电流以获得所述像素单元在测试模式下的第一感测数据、在显示模式下的第二感测数据；以及补偿电路，连接所述驱动电路，根据所述第一感测数据建立补偿计算模型，并基于所述补偿计算模型对所述第二感测数据计算，得到对应的补偿数据，其中，所述驱动电路基于所述补偿数据更新所述像素数据。
可选地，所述补偿电路执行类神经网络计算程序学习所述第一感测数据以提取特征系数，并根据所述特征系数建立所述补偿计算模型。
可选地，在所述测试模式下，所述补偿电路根据所述像素数据、充电时间、第一感测数据提取所述特征系数，所述特征系数用于表征所述像素单元中元器件的老化状态。
可选地，所述补偿电路基于所述补偿计算模型，对所述特征系数和所述第二感测数据执行加权计算，得到所述像素单元的补偿数据。
可选地，所述驱动电路包括行驱动单元，通过扫描线连接每行所述像素单元以控制传输所述像素数据；感测驱动单元，通过感测线连接每行所述像素单元以控制采集第一感测数据以及第二感测数据；以及列驱动单元，通过数据线向所述每列像素单元提供所述像素数据。
可选地，所述像素单元包括第一开关管，所述第一开关管的控制端连接所述扫描线，所述第一开关管的输入端连接所述数据线；第二开关管，所述第二开关管的控制端连接所述第一开关管的输出端，所述第二开关管的输入端连接并接收第一电压；发光二极管，一端连接所述第二开关管的输出端以接收所述发光电流，另一端连接并接收第二电压；以及第三开关管，所述第三开关管的控制端连接所述感测线，所述第三开关管的输入端连接所述第二开关管的输出端，所述第三开关管的输出端连接辅助线。
可选地，所述驱动电路还包括模数转换器，所述模数转换器通过辅助线连接所述第二开关管的输出端，将所述测试模式以及显示模式下采集的所述发光电流分别转换为所述第一感测数据以及所述第二感测数据输出。
可选地，所述补偿电路的输入端连接所述模数转换器，所述补偿电路的输出端连接所述列驱动单元以提供所述补偿数据。
可选地，在所述像素阵列中，所述感测驱动单元至少控制一个所述像素单元的第三开关管导通，以使所述模数转换器采集所述第二感测数据，用来表征所述像素阵列的显示状态。
可选地，所述模数转换器在所述像素阵列的一行中采集一个所述像素单元的第二感测数据。
可选地，所述像素阵列一行中的所述一个像素单元位于所述像素阵列的同一列或者不同列。
可选地，所述模数转换器在所述像素阵列的一行中采集多个连续的所述像素单元的第二感测数据。
可选地，所述像素阵列一行中的所述多个连续的像素单元位于所述像素阵列的同一列。
可选地，所述像素阵列中的至少两列所述像素单元共用一条所述辅助线。
可选地，所述显示面板包括AMOLED显示面板。
根据本发明的另一方面，提供一种显示装置，包括上述提供的所述显示面板。
本发明提供的显示面板，通过驱动电路驱动像素阵列以采集得到第一感测数据和第二感测数据，在测试模式下，补偿电路执行类神经网络计算程序学习第一感测数据以提取特征系数并建立补偿计算模型。在显示模式下，补偿电路基于补偿计算模型训练第二感测数据，以得到对应的补偿数据并输出以更新用于显示画面的像素数据。
具体地，驱动电路控制以通过均匀点化抽样采集、边缘列抽样采集、边缘区块化抽样采集等采集方式得到第二感测数据，补偿电路可以更准确地根据上述采集得到的第二感测数据基于建立的补偿计算模型对像素数据进行补偿、更新，以提高显示面板的显示亮度一致性。并且该驱动补偿过程中，降低了补偿运算量、减少了补偿电路的输出管脚数量。在投入成本低、对系统器件要求低的基础上提升了显示面板的显示质量。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出了根据本发明实施例提供的显示面板的结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例提供的像素单元的电路示意图；
图3示出了根据本发明第一实施例提供的显示面板在驱动补偿过程中的原理示意图；
图4示出了根据本发明第二实施例提供的显示面板在驱动补偿过程中的示意图；
图5示出了根据本发明第三实施例提供的显示面板在驱动补偿过程中的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1示出了根据本发明实施例提供的显示面板的结构示意图。图2示出了根据本发明实施例提供的像素单元的电路示意图。
如图1所示，显示面板1000例如为一种AMOLED显示面板。包括像素阵列1100、驱动电路以及补偿电路1300。像素阵列1100包括多行多列呈阵列排布的多个像素单元1110。
像素单元1110接收像素数据以实现显示功能，并通过控制感测自身的发光电流。具体地，如图2示出了该显示面板1000中像素单元1110的内部结构，包括第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3以及发光二极管OLED。
结合图1、图2所示，第一开关管T1的控制端连接扫描线1121，第一开关管T1的输入端连接数据线1122。第二开关管T2的控制端连接第一开关管T1的输出端，第二开关管T2的输入端连接并接收第一电压。发光二极管OLED的一端连接第二开关管T2的输出端以接收用于显示的发光电流Id，另一端连接并接收第二电压。第三开关管T3的控制端连接感测线1123，第三开关管T3的输入端连接第二开关管T2的输出端以感测发光电流Id，第三开关管T3的输出端连接辅助线1124。
驱动电路向多个像素单元1110提供像素数据并驱动以显示画面，以及用于控制并采集像素单元1110在测试模式下的第一感测数据、在显示模式下的第二感测数据。驱动电路包括行驱动单元1210、列驱动单元1220、感测驱动单元1230以及数据转换器1240。
行驱动单元1210通过扫描线1121连接第一开关管T1的控制端以控制导通第一开关管T1传输像素数据至第二开关管T2。列驱动单元1220通过数据线1122连接第一开关管T1的输入端以向像素单元1110中提供像素数据。感测驱动单元1230通过感测线1123连接第三开关管T3的控制端以控制导通第三开关管T3感测流过发光二极管OLED中的发光电流Id，用于表征像素单元1110的显示状况。模数转换器1240的输入端通过辅助线1124连接第三开关管T3的输出端以得到发光电流Id，模数转换器1240的输出端将通过发光电流Id转换得到的感测数据输出。
具体地，显示面板1000中有列驱动单元1220提供的像素数据由系统端提供。当系统端控制显示面板处于测试模式时，向像素单元1110中提供测试像素数据，发光二极管OLED显示测试画面，感测驱动单元1230控制像素单元1110感测测试发光电流并通过模数转换器1240输出表征该测试发光电流的第一感测数据。当系统端控制显示面板处于显示模式时，向像素单元1110中提供显示像素数据，发光二极管OLED显示正常画面，感测驱动单元1230控制像素单元1110感测显示发光电流并通过模数转换器1240输出表征该显示发光电流的第二感测数据。
补偿电路1300连接驱动电路，在测试模式下，执行类神经网络计算程序学习第一感测数据以提取特征系数并建立补偿计算模型。在显示模式下，基于补偿计算模型训练第二感测数据，以得到对应的补偿数据并输出。驱动电路基于补偿数据更新像素数据以执行显示动作。
具体地，在测试模式下，第一开关管T1通过行驱动单元1210导通以传输表征测试画面的像素数据Vdata，第二开关管T2的控制端接收到像素数据Vdata时导通第二开关管T2，此时对第二开关管T2的输出端充电，在经过充电时间t后，第一开关管T1关断，第二开关管T2的输出端充电完毕并向发光二极管OLED提供一发光电流Id，使得发光二极管OLED显示表征测试画面的像素数据。此时第三开关管T3经由感测驱动单元1230控制导通以得到发光电流Id。该发光电流Id经由模数转换器1240转换后得到第一感测数据并输出。补偿电路1300通过例如存储在寄存器中的一类神经网络计算程序，对第一感测数据进行学习。其中，该类神经网络计算程序根据像素数据Vdata、充电时间t、第一感测数据提取得到表征像素单元1110内部元器件老化状态的特征系数k。第一感测数据表征的发光电流与像素数据Vdata、充电时间t以及特征系数k有关，其中特征系数k例如可以表征元器件的阈值漂移程度。补偿电路1300根据多次测试提取得到的表征像素阵列中每个像素单元中元器件电气状态的特征系数k，通过类神经网络计算程序建立补偿计算模型。
在显示模式下，按照上述描述的像素单元1110的工作原理采集得到第二感测数据，补偿电路1300将第二感测数据基于补偿计算模型进行训练得到补偿数据并输出至列驱动单元1220，列驱动单元1220根据接收的补偿数据更新像素数据，以通过补偿后的像素数据进行画面显示。其中补偿计算模型基于提取得到的特征系数k表征了第二感测数据和补偿数据之间的关系。
本发明提供的显示面板具有外部补偿电路，通过补偿像素数据以提高显示面板显示亮度的一致性。下述实施例将具体描述显示面板的补偿过程。其中显示模式下的显示过程以及原理在上述内容已经描述，因此以下不再赘述。
图3示出了根据本发明第一实施例提供的显示面板在驱动补偿过程中的原理示意图。
如图3所示。显示面板2000在显示模式下时，感测驱动单元2230仅通过感测线2123向像素阵列2100中例如每行像素单元中的一个像素单元2110提供感测驱动信号，其中每行中的一个像素单元相互位于不同的列。模数转换器2240通过辅助线2124采集、转换得到行数量个第二感测数据。补偿电路2300基于建立的补偿计算模型对第二感测数据进行训练得到补偿数据，以更新用于显示的像素数据，提高显示面板的显示亮度一致性。
其中本实施例中，通过均匀的抽样采集像素阵列中表征显示状态的第二感测数据，并对像素数据进行补偿更新以继续执行显示操作，既减少了补偿过程中的运算量又减少了补偿电路的输出赶脚数量，还提高了显示面板的显示亮度一致性。
图4示出了根据本发明第二实施例提供的显示面板在驱动补偿过程中的示意图。
如图4所示，显示面板3000在显示模式下时，感测驱动单元3230仅通过感测线3123向像素阵列3100中例如每行像素单元中的一个像素单元3110提供感测驱动信号，其中每行中的一个像素单元位于同一列。模数转换器3240通过辅助线3124采集、转换得到行数量个第二感测数据。补偿电路3300基于建立的补偿计算模型对第二感测数据进行训练得到补偿数据，以更新用于显示的像素数据，提高显示面板的显示亮度一致性。
其中本实施例中，通过抽样采集像素阵列中位于边缘部分的某一列像素单元的第二感测数据，并对像素数据进行补偿更新以继续执行显示操作，既减少了补偿过程中的运算量又减少了补偿电路的输出赶脚数量，还提高了显示面板的显示亮度一致性。
具体地，显示阵列中中心部分的像素单元中显示内容变化最快，其中的元器件老化可能性较低，因此本实施例通过抽样采集边缘部分的某一列像素单元的第二感测数据，用于表征整个像素阵列的显示情况。
图5示出了根据本发明第三实施例提供的显示面板在驱动补偿过程中的示意图。
如图5所示，显示面板4000在显示模式下时，感测驱动单元4230仅通过感测线4123向像素阵列4100中例如位于边缘部分的多行像素单元中的连续多个像素单元4110提供感测驱动信号，其中该每行中的连续多个像素单元分别位于同一列。模数转换器4240通过辅助线4124采集、转换得到第二感测数据。补偿电路4300基于建立的补偿计算模型对第二感测数据进行训练得到补偿数据，以更新用于显示的像素数据，提高显示面板的显示亮度一致性。
其中本实施例中，通过抽样采集像素阵列中位于边缘部分的某几行像素单元中连续多个像素单元的第二感测数据，其中，每行像素单元中采集的多个像素单元例如在像素阵列中位于同一列。补偿电路对像素数据进行补偿更新以继续执行显示操作，既减少了补偿过程中的运算量又减少了补偿电路的输出赶脚数量，还提高了显示面板的显示亮度一致性。
具体地，显示阵列中中心部分的像素单元中显示内容变化最快，其中的元器件老化可能性较低，因此本实施例通过抽样采集边缘部分的某区块像素单元的第二感测数据，用于表征整个像素阵列的显示情况。
本发明提供的显示面板在驱动补偿阶段，通过上述不同的实施方式对像素阵列中抽样采集表征像素单元发光电流的第二感测数据，并基于补偿数据类型得到对应的补偿数据输出用于补偿、更新像素数据。其中上述实施方式通过均匀点化抽样采集、边缘列抽样采集、边缘区块化抽样采集等采集方式，可以更准确地根据整个显示阵列的显示情况对像素数据进行补偿、更新，以提高显示面板的显示亮度一致性。并且该驱动补偿过程中，降低了补偿运算量、减少了补偿电路的输出管脚数量。在投入成本低、对系统器件要求低的基础上提升了显示面板的显示质量。
本发明提供的驱动补偿方法在上述提供的显示面板的补偿电路中执行。该方法包括：在测试模式下，采集表征显示状况的第一感测数据，根据类神经网络计算程序学习第一感测数据以提取特征系数并建立补偿计算模型；在显示模式下，采集表征显示状况的第二感测数据，以根据补偿计算模型计算得到对应的补偿数据，并根据补偿数据补偿、更新用于画面显示的像素数据。
本发明提供的显示装置包括上述提供的显示面板。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (22)

1.一种驱动补偿方法，其特征在于，包括：
在测试模式下，采集并学习表征显示状况的第一感测数据，以建立补偿计算模型；
在显示模式下，采集表征显示状况的第二感测数据，以根据所述补偿计算模型计算得到对应的补偿数据，并根据所述补偿数据更新用于画面显示的像素数据。
2.根据权利要求1所述的驱动补偿方法，其特征在于，通过执行类神经网络计算程序学习所述第一感测数据以提取特征系数，并根据所述特征系数建立所述补偿计算模型。
3.根据权利要求2所述的驱动补偿方法，其特征在于，在所述测试模式下，执行所述类神经网络计算程序以根据像素数据、充电时间、第一感测数据提取所述特征系数，所述特征系数用于表征像素单元中元器件的老化状态，所述补偿计算模型表征所述第二感测数据与所述特征系数的关系。
4.根据权利要求2所述的驱动补偿方法，其特征在于，在所述显示模式下，根据所述补偿计算模型对所述第二感测数据执行加权计算，得到所述补偿数据。
5.根据权利要求1所述的驱动补偿方法，其特征在于，在显示模式下，控制采集像素阵列的至少一个像素单元的第二感测数据，以表征所述像素阵列的显示状况。
6.一种补偿电路，其特征在于，用于执行权利要求1-5任一项所述的驱动补偿方法。
7.一种显示面板，其特征在于，包括：
像素阵列，包括多个阵列排布的像素单元，每个所述像素单元根据相应的像素数据产生发光电流以进行显示，每列所述像素单元分别与相应的辅助线电连接；
驱动电路，分别向所述多个像素单元提供相应的所述像素数据，并用于通过多条所述辅助线采集所述发光电流以获得所述像素单元在测试模式下的第一感测数据、在显示模式下的第二感测数据；以及
补偿电路，连接所述驱动电路，根据所述第一感测数据建立补偿计算模型，并基于所述补偿计算模型对所述第二感测数据计算，得到对应的补偿数据，
其中，所述驱动电路基于所述补偿数据更新所述像素数据。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述补偿电路执行类神经网络计算程序学习所述第一感测数据以提取特征系数，并根据所述特征系数建立所述补偿计算模型。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，在所述测试模式下，所述补偿电路根据所述像素数据、充电时间、第一感测数据提取所述特征系数，所述特征系数用于表征所述像素单元中元器件的老化状态。
10.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述补偿电路基于所述补偿计算模型，对所述特征系数和所述第二感测数据执行加权计算，得到所述像素单元的补偿数据。
11.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述驱动电路包括：
行驱动单元，通过扫描线连接每行所述像素单元以控制传输所述像素数据；
感测驱动单元，通过感测线连接每行所述像素单元以控制采集第一感测数据以及第二感测数据；以及
列驱动单元，通过数据线向所述每列像素单元提供所述像素数据。
12.根据权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述像素单元包括：
第一开关管，所述第一开关管的控制端连接所述扫描线，所述第一开关管的输入端连接所述数据线；
第二开关管，所述第二开关管的控制端连接所述第一开关管的输出端，所述第二开关管的输入端连接并接收第一电压；
发光二极管，一端连接所述第二开关管的输出端以接收所述发光电流，另一端连接并接收第二电压；以及
第三开关管，所述第三开关管的控制端连接所述感测线，所述第三开关管的输入端连接所述第二开关管的输出端，所述第三开关管的输出端连接辅助线。
13.根据权利要求12所述的显示面板，其特征在于，所述驱动电路还包括模数转换器，所述模数转换器通过辅助线连接所述第二开关管的输出端，将所述测试模式以及显示模式下采集的所述发光电流分别转换为所述第一感测数据以及所述第二感测数据输出。
14.根据权利要求13所述的显示面板，其特征在于，所述补偿电路的输入端连接所述模数转换器，所述补偿电路的输出端连接所述列驱动单元以提供所述补偿数据。
15.根据权利要求11所述的显示面板，其特征在于，在所述像素阵列中，所述感测驱动单元至少控制一个所述像素单元的第三开关管导通，以使所述模数转换器采集所述第二感测数据，用来表征所述像素阵列的显示状态。
16.根据权利要求15所述的显示面板，其特征在于，所述模数转换器在所述像素阵列的一行中采集一个所述像素单元的第二感测数据。
17.根据权利要求16所述的显示面板，其特征在于，所述像素阵列一行中的所述一个像素单元位于所述像素阵列的同一列或者不同列。
18.根据权利要求15所述的显示面板，其特征在于，所述模数转换器在所述像素阵列的一行中采集多个连续的所述像素单元的第二感测数据。
19.根据权利要求18所述的显示面板，其特征在于，所述像素阵列一行中的所述多个连续的像素单元位于所述像素阵列的同一列。
20.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述像素阵列中的至少两列所述像素单元共用一条所述辅助线。
21.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括AMOLED显示面板。
22.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求7-21任一项所述的显示面板。
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