CN112102775B - 显示装置及其亮度补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种显示装置及其亮度补偿方法，涉及显示技术领域，可以解决因自发光材料劣化，而影响显示装置的显示效果的问题。本申请实施例提供一种显示装置的亮度补偿方法，所述显示装置包括多个子像素，包括：获取每一所述子像素在前一时间段的实际亮度值和发光时长；根据所述实际亮度值、所述发光时长、以及衰减参考值，确定所述子像素的电流补偿值；根据所述子像素的电流补偿值对该子像素的当前预设发光电流进行补偿，得到该子像素的亮度补偿数据。

Description

显示装置及其亮度补偿方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及其亮度补偿方法。
背景技术
移动互联时代的到来，移动智能手机的广泛应用已经成为手机市场的一大趋势。这类移动智能手机的出来改变了很多人的生活方式及对传统通讯工具的需求，人们不再满足于手机的外观和基本功能的使用，而开始追求手机能够给人们带来更多、更强、更具个性化的功能服务。移动智能手机也几乎成了这个时代不可或缺的代表性配置。如今，越来越多的消费者将购机目标定位在手机的娱乐、商务、时讯及服务等应用功能上，能更好的满足消费者对功能的极致体验也成了手机厂商的目标。
随着人们对显示屏要求的提升，相较于传统的液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，简称LCD)，有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，简称OLED)显示器具有高对比度、可挠曲等优点，在移动智能手机中的使用占比越来越高。但是，OLED有其难以克服的问题，例如由于OLED显示器为自发光显示装置，自发光材料在长时间点亮后，存在不可逆的劣化问题；同时，屏幕各部分区域在长时间点亮后，不同区域的点亮程度是不同的(如信号显示区与屏幕中心区)，这样一来，点亮时间长的区域自发光材料劣化更严重，自发光材料劣化将影响OLED显示器的显示效果。
发明内容
本申请的目的包括，例如，提供了一种显示装置及其亮度补偿方法，可以解决因自发光材料劣化，而影响显示装置的显示效果的问题。
第一方面，提供一种显示装置的亮度补偿方法，所述显示装置包括多个子像素，包括：获取每一子像素在前一时间段的实际亮度值和发光时长；根据实际亮度值、发光时长、以及衰减参考值，确定子像素的电流补偿值；根据子像素的电流补偿值对该子像素的当前预设发光电流进行补偿，得到该子像素的亮度补偿数据。
第二方面，提供一种显示装置，包括多个子像素和用于控制子像素显示的外部电路，外部电路包括显示信号计时模块和显示信号处理模块。显示信号计时模块，用于获取每一子像素在前一时间段的实际亮度值和发光时长。显示信号处理模块，用于根据实际亮度值、发光时长、以及衰减参考值，确定子像素的电流补偿值。显示信号处理模块，还用于根据子像素的电流补偿值对该子像素的当前预设发光电流进行补偿，得到该子像素的亮度补偿数据。
本申请实施例提供的显示装置及其亮度补偿方法中，根据子像素在前一时间段的实际亮度值和发光时长、以及衰减参考值，得到子像素在前一时间段的发光亮度的衰减程度，以及经过前一时间段的亮度衰减后，子像素在当前的发光效率，从而根据当前的发光效率，确定子像素的电流补偿值，进而确定子像素的亮度补偿数据，以对发生亮度衰减的子像素进行亮度补偿，从而解决因发光功能层的自发光材料劣化，而导致亮度衰减的问题。同时，由于显示装置在显示画面时，不同子像素的发光时间和发光亮度均不相同，发光时间越长，自发光材料劣化越严重；发光亮度越大，自发光材料劣化也越严重，导致在使用一段时间之后，不同子像素中的自发光材料的劣化程度不同，多个子像素显示同一画面时存在亮度不均一的问题。本申请实施例可以根据子像素在前一时间段的实际亮度值和发光时长、以及衰减参考值，计算得到当前显示时的亮度补偿数据，再通过数据线将补偿后的数据信号输入到像素驱动电路中，以单独对劣化程度不同的自发光材料所在的子像素进行亮度补偿，从而解决上述显示亮度不均一问题，提高显示装置的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的显示装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的显示面板的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的像素驱动电路与发光器件的电路图；
图4为本申请实施例提供的一种显示装置的亮度补偿流程图；
图5为本申请实施例提供的一种显示装置的俯视示意图；
图6为本申请实施例提供的一种流经发光器件的电流与发光亮度的关系图；
图7为本申请实施例提供的一种显示装置的亮度补偿流程图；
图8为本申请实施例提供的一种显示装置的亮度补偿流程图；
图9为本申请实施例提供的发光器件的使用时间与光通维持率的关系图；
图10为本申请实施例提供的一种显示装置的亮度补偿流程图；
图11a为本申请实施例提供的阈值电压随着使用时间变化的曲线；
图11b为本申请实施例提供的阈值电压与流经发光器件的电流的关系图；
图12为本申请实施例提供的驱动晶体管的工作状态图；
图13为本申请实施例提供的一种显示装置的亮度补偿流程图；
图14为本申请实施例提供的一种像素驱动电路与发光器件的电路图；
图15为本申请实施例提供的外部电路的各个模块的连接关系图。
附图标记：
100-显示装置；1-框架；2-盖板；3-显示面板；30-子像素；31-阵列基板；311-衬底；3121-开关晶体管；3122-驱动晶体管；313-发光器件；3131-第一电极；3132-发光功能层；3133-第二电极；32-封装层；4-外部电路；41-显示信号计时模块；42-显示信号处理模块。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
本发明的实施例提供一种显示装置，显示装置包括手机、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、车载电脑等，本发明实施例对上述显示装置的具体用途不做特殊限制。
上述显示装置可以是自发光显示装置，自发光显示装置可以是OLED显示装置或量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，简称QLED)显示装置等。
如图1所示，以显示装置100为顶发光的自发光显示装置为例，自发光显示装置包括框架1、盖板2、显示面板3、外部电路4、以及包括摄像头等的其他电子配件。显示面板3和外部电路4设置于框架1内，盖板2位于显示面板3的出光侧，外部电路4设置于显示面板3背离盖板2一侧。
其中，如图1所示，显示面板3包括阵列基板31和封装层32，封装层32用于封装阵列基板31上的发光器件。如图2所示，阵列基板31包括衬底311、设置于衬底311上的像素驱动电路和发光器件313。发光器件313包括层叠设置在衬底311上的第一电极3131、发光功能层3132、第二电极3133。第一电极3131为阳极，第二电极3133为阴极；或者，第一电极3131为阴极，第二电极3133为阳极。如图3所示，像素驱动电路至少包括开关晶体管3121、驱动晶体管3122、以及存储电容C。如图2和图3所示，驱动晶体管3122的漏极与发光器件313的阳极电连接。
对于OLED显示装置来说，发光功能层3132的材料为有机发光材料；对于QLED显示装置来说，发光功能层3132的材料为量子点发光材料。有机发光材料和量子点发光材料均为自发光材料，自发光材料在长时间使用、接触水汽和氧气的情况下，均会导致不可逆的劣化问题，从而影响OLED显示装置或QLED显示装置的显示效果，即，影响OLED显示装置或QLED显示装置的显示亮度。
发明人经研究后提出以下方案，以解决因自发光材料劣化影响显示装置100的显示效果的问题。
如图4所示，本申请实施例提供一种显示装置100的亮度补偿方法，所述显示装置100包括多个子像素，可通过如下步骤实现：
S11、获取每一子像素在前一时间段的实际亮度值和发光时长。
在一些实施例中，如图5所示，显示装置100包括多个子像素30，子像素30包括上述发光器件313。
多个子像素30发出的光可以构成三基色，例如，多个子像素30包括蓝色子像素、绿色子像素、红色子像素；或者，多个子像素30包括蓝色子像素、绿色子像素、红色子像素、白色子像素；或者，多个子像素30包括黄色子像素、品红色子像素、青色子像素；或者，多个子像素30包括黄色子像素、品红色子像素、青色子像素、白色子像素。
以多个子像素30包括蓝色子像素、绿色子像素、红色子像素为例，蓝色子像素中的发光器件313可以发出蓝光，绿色子像素中的发光器件313可以发出绿光，红色子像素中的发光器件313可以发出红光。
在一些实施例中，前一时间段内，只要发光器件313发光，发光功能层3132的自发光材料就会劣化，从而导致显示装置100的显示亮度衰减。
在一些实施例中，由于在显示画面时，每个子像素30的显示亮度、发光时长均不相同，因此，本申请需获取所有子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长。
在一些实施例中，前一时间段的具体时长可根据实际情况设定，本申请对此不作特殊限定。
示例的，前一时间段可以是前一小时。
S12、根据实际亮度值、发光时长、以及衰减参考值，确定子像素30的电流补偿值。
在一些实施例中，由于在前一时间段内，显示装置100发光，导致其显示亮度衰减，因此，可根据前一时间段的实际亮度值和发光时长、以及衰减参考值，计算得到前一时间段显示装置100的亮度衰减的程度，以及经过前一时间段的亮度衰减后，显示装置100当前的发光效率，从而根据当前的发光效率，确定子像素30的电流补偿值。
在一些实施例中，本领域的技术人员应该知道，增大发光器件313上的发光电流，可以增大发光器件313的发光亮度。
S13、根据子像素30的电流补偿值对该子像素30的当前预设发光电流进行补偿，得到该子像素30的亮度补偿数据。此处，当前预设发光电流为未进行补偿时，原本应该流过发光器件313的电流。
如图3所示，像素驱动电路可以是2T1C、4T1C、8T2C等等，本申请对此不作特殊限定。以2T1C的像素驱动电路为例，开关晶体管3121的栅极与栅线电连接，第一极与数据线电连接，第二极与存储电容C和驱动晶体管3122的栅极电连接。像素驱动电路的工作原理为：
在数据写入阶段，开关晶体管3121导通，驱动晶体管3122截止。栅线向开关晶体管3121输入扫描信号Vgate，控制开关晶体管3121导通，数据线向开关晶体管3121的第一极输入数据信号Vdata，并通过第二极将数据信号Vdata存储在存储电容C中。
在发光阶段，开关晶体管3121截止，驱动晶体管3122导通。存储电容C中存储的数据信号Vdata控制驱动晶体管3122导通，第一电压端VDD向驱动晶体管3122的第一极输入VDD信号，使得第一电压端VDD、发光器件313、与发光器件313的阴极电连接的第二电压端VSS之间形成通路，发光器件313发光，使得显示装置100显示画面。
在一些实施例中，在得到子像素30的亮度补偿数据后，可将亮度补偿数据通过数据线输入到开关晶体管3121的第一极。
本申请实施例通过增大数据线输入的数据信号Vdata，即增大输入到驱动晶体管3122的栅极上的电压Vg，从而增大Vgs(即，Vdata-VDD)，根据电流公式
Figure BDA0002677085450000071
在沟道长度L、沟道宽度W、电容Cox、第一电压端VDD等条件不变的情况下，增大数据信号Vdata，以增大发光器件313的发光电流Ioled，如图6所示，发光器件313上的发光电流Ioled增大，发光器件313的发光亮度相较于衰减时的亮度增大，即，补偿后的发光亮度可以与未衰减前的发光亮度基本相同。
因此，本申请可在已知该子像素30的当前预设发光电流和该子像素30的电流补偿值的情况下，计算补偿后的电流值对应的数据信号Vdata，即该子像素30的亮度补偿数据。
此处，由于数据线与一列开关晶体管3121的第一极电连接，显示装置100在显示的过程中，栅线逐行扫描多个子像素30，因此，可以在扫描每一行子像素30的过程中，利用数据线对一行子像素30进行单独补偿。
在一些实施例中，开关晶体管3121和驱动晶体管3122可以是薄膜晶体管。薄膜晶体管的第一极为源极，第二极为漏极；或者，薄膜晶体管的第一极为漏极，第二极为源极。
本申请实施例提供一种显示装置100的亮度补偿方法，根据子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长、以及衰减参考值，得到子像素30在前一时间段的发光亮度的衰减程度，以及经过前一时间段的亮度衰减后，子像素30在当前的发光效率，从而根据当前的发光效率，确定子像素30的电流补偿值，进而确定子像素30的亮度补偿数据，以对发生亮度衰减的子像素30进行亮度补偿数据，以对发生亮度衰减的子像素进行亮度补偿，从而解决因发光功能层3132的自发光材料劣化，而导致亮度衰减的问题。同时，由于显示装置100在显示画面时，不同子像素30的发光时间和发光亮度均不相同，发光时间越长，自发光材料劣化越严重；发光亮度越大，自发光材料劣化也越严重，导致在使用一段时间之后，不同子像素30中的自发光材料的劣化程度不同，多个子像素30显示同一画面时存在亮度不均一的问题。本申请实施例可以根据子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长、以及衰减参考值，计算得到当前显示时的亮度补偿数据，再通过数据线将补偿后的数据信号输入到像素驱动电路中，以单独对劣化程度不同的自发光材料所在的子像素30进行亮度补偿，从而解决上述显示亮度不均一问题，提高显示装置100的显示效果。
如图7所示，本申请实施例还提供一种显示装置100的亮度补偿方法，其中，衰减参考值包括子像素30的最大发光亮度、衰减程度映射关系、子像素30的初始发光效率、子像素30的初始衰减程度、子像素30的初始发光亮度、以及子像素30的当前预设发光亮度；可通过如下步骤实现亮度补偿：
S11、获取每一子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长。
S121、根据实际亮度值、发光时长、子像素30的最大发光亮度、以及衰减程度映射关系，确定子像素30的发光亮度的衰减程度。
在一些实施例中，可预先设计根据子像素30的最大发光亮度、以及前一时间段的实际亮度值和发光时长，得到当前子像素30的发光亮度的衰减程度的计算关系，即，衰减程度映射关系。在每进入到一个新的时间段时，可根据衰减程度映射关系、子像素30的最大发光亮度、以及前一时间段的实际亮度值和发光时长，来计算子像素30在当前的发光亮度的衰减程度。
在一些实施例中，本申请不对上述衰减程度映射关系进行限定，只要根据衰减程度映射关系、子像素30的最大发光亮度、以及前一时间段的实际亮度值和发光时长，可以计算得到子像素30在当前的发光亮度的衰减程度即可。
S122、根据衰减程度、子像素30的初始发光效率、子像素30的初始发光亮度、子像素30的最大发光亮度、以及子像素30的当前预设发光亮度，确定子像素30的电流补偿值。
在一些实施例中，不对确定子像素30的电流补偿值的具体计算过程进行限定，只要可以根据衰减程度、子像素30的初始发光效率、子像素30的初始发光亮度、子像素30的最大发光亮度、以及子像素30的当前预设发光亮度，确定子像素30的电流补偿值即可。
S13、根据子像素30的电流补偿值对该子像素30的当前预设发光电流进行补偿，得到该子像素30的亮度补偿数据。
本申请实施例的步骤S11和步骤S13与前一实施例的步骤S11和步骤S13的解释说明相同，在此不再赘述。
本申请实施例提供一种显示装置100的亮度补偿方法，根据衰减程度映射关系、子像素30的最大发光亮度、以及前一时间段的实际亮度值和发光时长，得到子像素30在前一时间段的发光亮度的衰减程度；再根据衰减程度、子像素30的初始发光效率、子像素30的初始发光亮度、子像素30的最大发光亮度、以及子像素30的当前预设发光亮度，确定子像素30的电流补偿值，进而确定子像素30的亮度补偿数据，以对发生亮度衰减的子像素30进行亮度补偿数据，以对发生亮度衰减的子像素30进行亮度补偿，以对发生亮度衰减的子像素30进行亮度补偿，从而解决因发光功能层3132的自发光材料劣化，而导致亮度衰减的问题，同时，由于显示装置100在显示画面时，不同子像素30的发光时间和发光亮度均不相同，发光时间越长，自发光材料劣化越严重；发光亮度越大，自发光材料劣化也越严重，导致在使用一段时间之后，不同子像素30中的自发光材料的劣化程度不同，多个子像素30显示同一画面时存在亮度不均一的问题。本申请实施例可以根据子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长、以及上述衰减参考值，计算得到当前显示时的亮度补偿数据，再通过数据线将补偿后的数据信号输入到像素驱动电路中，以单独对劣化程度不同的自发光材料所在的子像素30进行亮度补偿，从而解决上述显示亮度不均一问题，提高显示装置100的显示效果。
如图8所示，本申请实施例还提供一种显示装置100的亮度补偿方法，可通过如下步骤实现：
S11、获取每一子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长。
本申请实施例的步骤S11与前一实施例的步骤S11的解释说明相同，在此不再赘述。
S1211、根据实际亮度值L1、发光时长T1、以及子像素30的最大发光亮度L2，将发光时长换算为子像素30在前一时间段以最大发光亮度L2发光的计算时长T2。
具体的，计算时长T2可以根据公式
Figure BDA0002677085450000101
计算得到。其中，实际亮度值L1和发光时长T1可在步骤S11获取得到，子像素30的最大发光亮度L2可预先测试得到。
此处，显示装置100在显示一帧画面时，多个子像素30的亮度可能不同(横向对比)；显示装置100在不同画面时，同一子像素30的亮度可能不同(纵向对比)，子像素30的亮度不同，发光器件313上的发光电流的强度也不同。而自发光材料的衰减程度与发光器件313上的发光电流的强度直接相关，当发光器件313上的发光电流的强度不同时，自发光材料的衰减程度也不同。
基于此，为了方便计算，本申请可以将任意子像素30在前一时间段内的实际发光亮度换算成以最大发光亮度发光的计算时长，以简化后续计算发光亮度的衰减程度的过程。
S1212、根据计算时长T2和衰减程度映射关系，确定子像素30的发光亮度的衰减程度X。
具体的，如图9所示，以发光器件313为OLED器件为例，根据使用时间的变化，子像素30的发光亮度的衰减程度X可分为两个阶段。
在第一个阶段，OLED器件的使用时间为0～1000小时，此阶段自发光材料的劣化速度较快，子像素30的发光亮度的衰减速度也较快。子像素30的发光亮度的衰减程度X＝K1×T2，其中，K1为常数。
在第二个阶段，OLED器件的使用时间为1000小时以上，此阶段自发光材料的劣化速度基本满足线性，相较于第一个阶段，第二个阶段自发光材料的劣化速度较慢，子像素30的发光亮度的衰减速度也较慢。子像素30的发光亮度的衰减程度X＝K2×T2+a，其中K2和a为常数。
S1221、根据衰减程度X和子像素30的初始发光效率η，确定子像素30在当前的当前发光效率η`。
具体的，当前发光效率η`可以根据公式η`＝η×X计算得到。其中，初始发光效率η为发光器件313第一次发光时测得的值。
S1222、根据当前发光效率η`、子像素30的当前预设发光亮度L`、子像素30的初始发光效率η、以及子像素30的初始发光亮度L，确定子像素30的电流补偿值ΔI。
具体的，电流补偿值ΔI可以根据公式
Figure BDA0002677085450000111
计算得到。其中，当前预设发光亮度L`为对当前预设发光电流进行补偿后，子像素30在当前的发光亮度，该发光亮度值即当前显示画面的理想亮度，可预知；初始发光亮度L为为发光器件313第一次发光时测得的亮度值。
S13、根据子像素30的电流补偿值ΔI对该子像素30的当前预设发光电流I进行补偿，得到该子像素30的亮度补偿数据Vt。
具体的，亮度补偿数据Vt可根据公式
Figure BDA0002677085450000112
计算得到。其中，当前预设发光电流I为未进行补偿时，原本应该流过发光器件313的电流，可预知；第一电压端VDD未发生变化；实际通过数据线输入到开关晶体管3121的第一极上的数据信号为Vdata+Vt。
本申请实施例提供一种显示装置100的亮度补偿方法，可先根据实际亮度值L1、发光时长T1、以及子像素30的最大发光亮度L2，将发光时长换算为子像素30在前一时间段以最大发光亮度L2发光的计算时长T2；再根据计算时长T2和衰减程度映射关系，确定子像素30的发光亮度的衰减程度X。再根据衰减程度X和子像素30的初始发光效率η，确定子像素30在当前的当前发光效率η`；再根据当前发光效率η`、子像素30的当前预设发光亮度L`、子像素30的初始发光效率η、以及子像素30的初始发光亮度L，确定子像素30的电流补偿值ΔI。最后，根据电流补偿值ΔI和当前预设发光电流I确定子像素30的亮度补偿数据，以对发生亮度衰减的子像素30进行亮度补偿，从而解决因发光功能层3132的自发光材料劣化，而导致亮度衰减的问题，同时，由于显示装置100在显示画面时，不同子像素30的发光时间和发光亮度均不相同，发光时间越长，自发光材料劣化越严重；发光亮度越大，自发光材料劣化也越严重，导致在使用一段时间之后，不同子像素30中的自发光材料的劣化程度不同，多个子像素30显示同一画面时存在亮度不均一的问题。本申请实施例可以根据子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长、以及，计算得到当前显示时的亮度补偿数据，再通过数据线将补偿后的数据信号输入到像素驱动电路中，以单独对劣化程度不同的自发光材料所在的子像素30进行亮度补偿，从而解决上述显示亮度不均一问题，提高显示装置100的显示效果。
如图10所示，本申请实施例还提供一种显示装置100的亮度补偿方法，可通过如下步骤实现：
S11、获取每一子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长。
本申请实施例的步骤S11与前一实施例的步骤S11的解释说明相同，在此不再赘述。
S21、根据实际亮度值、发光时长、以及阈值电压参考值，确定子像素30的阈值电压补偿值。
在一些实施例中，如图11a所示，发光器件313经过长时间使用后，存在阈值电压Vth偏移的问题。如图11b所示，由于阈值电压Vth的存在，且在阈值电压Vth随着使用时间不断增长的情况下，若为了使流经发光器件313上的电流始终保持不变，需增大发光器件313上的电压。
S22、根据子像素30的阈值电压补偿值Vth`对与该子像素30对应的像素驱动电路的第二电压端VSS`进行补偿。
具体的，在驱动晶体管3122导通的发光阶段，第一电压端VDD、发光器件313、与发光器件313的阴极电连接的第二电压端VSS之间形成通路，在无阈值电压Vth的情况下，VDD-VSS＝Vsd+Voled。其中，Vsd表示驱动晶体管3122的第一极与第二极之间的压差。
随着使用时间的增长，发光器件313存在阈值电压Vth偏移的问题，此时VDD-VSS＝Vsd+Voled+Vth。在第一电压端VDD和第二电压端VSS均保持不变的情况下，将影响发光器件313上的电压，从而影响发光器件313的发光亮度。
基于此，本申请实施例可通过对第二电压端VSS`进行补偿，利用阈值电压补偿值抵消掉发光器件313上的阈值电压Vth，避免影响发光器件313上的电压，进而影响发光器件313的发光亮度。
具体的，补偿后输入到第二电压端上的电压值VSS`为VSS-Vth`，第一电压端VDD、发光器件313、与发光器件313的阴极电连接的第二电压端VSS`之间的通路可表示为VDD-(VSS-Vth`)＝Vsd Voled+Vth。其中，Vth`＝Vth。
在一些实施例中，如图12所示，在驱动晶体管3122导通的发光阶段，可以使驱动晶体管3122工作在饱和区，以使得发光器件313充分发光。
由于本申请将用于抵消阈值电压Vth的阈值电压补偿值Vth`补偿在第二电压端VSS`上，因此，驱动晶体管3122的工作未受影响，在补偿的过程中，驱动晶体管3122仍然工作在饱和区，使发光器件313充分发光。
在一些实施例中，由于发光器件313与像素驱动电路一一对应，每个发光器件313的阴极均与一个第二电压端VSS`电连接，因此，可以通过改变输入到第二电压端VSS`上的电压，以单独对一个子像素30进行补偿。
在一些实施例中，可以同时对第二电压端VSS`和数据信号Vdata进行补偿，当同时对第二电压端VSS`和数据信号Vdata进行补偿时，二者互不干扰。其中，输入到第二电压端VSS`上的电压可以由电源管理集成电路(Power Management IC，简称PMIC)提供；输入到开关晶体管3121第一极上的数据信号Vdata可以由驱动集成电路(Driver IC)输出，并经过数模转换电路后传输到开关晶体管3121的第一极上。
现有的显示装置100若长时间显示一个画面，可能存在烧屏现象，从而影响显示装置100的显示效果。现有技术解决烧屏问题的方式通常是在流经发光器件313的电流相同、阴极上的电压不变的情况下，探测阳极上的电压的变化，从而根据阳极与阴极之间的压差的变化进行补偿。
然而，显示效果变差的原因是由阈值电压Vth偏移和自发光材料劣化共同造成的，现有技术仅仅针对阈值电压Vth偏移进行补偿，不能有效补偿显示装置100的显示亮度。
基于此，本申请提供一种显示装置100的亮度补偿方法，可以同时对第二电压端VSS`和数据信号Vdata进行补偿，以同时对因阈值电压Vth偏移和自发光材料劣化造成的亮度问题进行补偿，可有效补偿显示装置100的显示亮度，避免因显示装置100的部分区域显示时间较长，因此部分自发光材料劣化严重、且受阈值电压Vth影响更大，而导致显示装置100整体显示亮度不均一的问题，提高显示装置100的显示效果。
如图13所示，本申请实施例还提供一种显示装置100的亮度补偿方法，阈值电压参考值包括子像素30的最大发光亮度和阈值电压映射关系；可通过如下步骤实现亮度补偿：
S11、获取每一子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长。
本申请实施例的步骤S11与前一实施例的步骤S11的解释说明相同，在此不再赘述。
S211、根据实际亮度值L1、发光时长T1、以及子像素30的最大发光亮度L2，将发光时长T1换算为子像素30在前一时间段以最大发光亮度L2发光的计算时长T2。
具体的，计算时长T2可以根据公式
Figure BDA0002677085450000141
计算得到。其中，实际亮度值L1和发光时长T1可在步骤S11获取得到，子像素30的最大发光亮度L2可预先测试得到。
此处，显示装置100在显示一帧画面时，多个子像素30的亮度可能不同(横向对比)；显示装置100在不同画面时，同一子像素30的亮度可能不同(纵向对比)，子像素30的亮度不同，受阈值电压Vth的影响也不同。
基于此，为了方便计算，本申请可以将任意子像素30在前一时间段内的实际发光亮度换算成以最大发光亮度发光的计算时长，以简化后续计算阈值电压补偿值Vth`的过程。
S212、根据计算时长T2和阈值电压映射关系，确定阈值电压补偿值Vth`。
具体的，如图11a所示，可以看出阈值电压补偿值Vth`与计算时长T2呈幂函数关系，阈值电压补偿值Vth`可根据公式Vth`＝T2b计算得到。其中，b为常数。
S22、根据子像素30的阈值电压补偿值Vth`对与该子像素30对应的像素驱动电路的第二电压端VSS`进行补偿。
本申请实施例的步骤S11和步骤S22与前一实施例的步骤S11和步骤S22的解释说明相同，在此不再赘述。
本申请实施例提供一种显示装置100的亮度补偿方法，可根据实际亮度值L1、发光时长T1、以及子像素30的最大发光亮度L2，将发光时长T1换算为子像素30在前一时间段以最大发光亮度L2发光的计算时长T2；再根据计算时长T2和阈值电压映射关系，确定阈值电压补偿值Vth`，以根据子像素30的阈值电压补偿值Vth`对与该子像素30对应的像素驱动电路的第二电压端VSS`进行补偿，从而实现采用对第二电压端VSS`补偿的方式对显示装置100的亮度进行补偿，避免因发光器件313受阈值电压Vth的影响，而影响显示装置100的显示效果。
如图14所示，本申请实施例还提供一种显示装置100的亮度补偿方法，像素驱动电路包括开关晶体管T1、驱动晶体管T2，在此基础上，像素驱动电路还包括辅助驱动晶体管T3、侦测晶体管T4、以及采样开关K。此像素驱动电路的工作过程与前述2T1C的驱动晶体管的工作过程略有不同，具体工作过程为：
在数据写入阶段，开关晶体管T1导通、驱动晶体管T2截止，通过数据线将数据信号Vdata写入到开关晶体管T1的第一极，并通过开关晶体管T1将数据信号Vdata存储到电容C中。
在发光阶段，开关晶体管T1截止、驱动晶体管T2导通、辅助驱动晶体管T3导通、侦测晶体管T4导通，采样开关K与信号Ref连接，发光器件313正常发光。
在第一侦测阶段，开关晶体管T1截止、驱动晶体管T2导通、辅助驱动晶体管T3导通、侦测晶体管T4导通，使采样开关K处于悬空(floting)状态，发光器件313从正常发光逐渐变暗，发光器件313的阳极上的电位逐渐下降，直到发光器件313的阳极与阴极之间的压差下降到阈值电压Vth为止。
在第二侦测阶段，开关晶体管T1截止、驱动晶体管T2导通、辅助驱动晶体管T3导通、侦测晶体管T4导通，采样开关K与采样信号ADC连接，采样信号ADC读取发光器件313的阳极的初始电位，可知阈值电压Vth，再通过与阳极的初始值进行比较，即可得知阈值电压Vth的变化量。
通过以上过程，可知在前一时间段内阈值电压Vth的变化量，即△Vth，可根据前述实施例中提供的根据电流公式通过数据信号Vdata对亮度进行补偿；或者，也可以根据前述实施例中提供的根据第一电压端VDD、驱动晶体管T2、辅助驱动晶体管T3、第二电压端VSS之间形成的通路，通过对第二电压端VSS进行补偿，以实现亮度补偿。
如图1所示，本申请实施例还提供一种显示装置100，该显示装置100包括多个子像素30和用于控制子像素30显示的外部电路4。如图15所示，外部电路4包括显示信号计时模块41和显示信号处理模块42。
显示信号计时模块41，用于获取每一子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长。
显示信号处理模块42，用于根据实际亮度值、发光时长、以及衰减参考值，确定子像素30的电流补偿值。
具体的，显示信号处理模块42用于根据实际亮度值L1、发光时长T1、以及子像素30的最大发光亮度L2，将发光时长换算为子像素30在前一时间段以最大发光亮度L2发光的计算时长T2。
计算时长T2可以根据公式
Figure BDA0002677085450000171
计算得到。其中，实际亮度值L1和发光时长T1可在步骤S11获取得到，子像素30的最大发光亮度L2可预先测试得到。
之后，显示信号处理模块42用于根据计算时长T2和衰减程度映射关系，确定子像素30的发光亮度的衰减程度X。
如图9所示，以发光器件313为OLED器件为例，根据使用时间的变化，子像素30的发光亮度的衰减程度X可分为两个阶段。
在第一个阶段，OLED器件的使用时间为0～1000小时，此阶段自发光材料的劣化速度较快，子像素30的发光亮度的衰减速度也较快。子像素30的发光亮度的衰减程度X＝K1×T2，其中，K1为常数。
在第二个阶段，OLED器件的使用时间为1000小时以上，此阶段自发光材料的劣化速度基本满足线性，相较于第一个阶段，第二个阶段自发光材料的劣化速度较慢，子像素30的发光亮度的衰减速度也较慢。子像素30的发光亮度的衰减程度X＝K2×T2+a，其中K2和a为常数。
之后，显示信号处理模块42用于根据衰减程度X和子像素30的初始发光效率η，确定子像素30在当前的当前发光效率η`。
当前发光效率η`可以根据公式η`＝η×X计算得到。其中，初始发光效率η为发光器件313第一次发光时测得的值。
之后，显示信号处理模块42用于根据当前发光效率η`、子像素30的当前预设发光亮度L`、子像素30的初始发光效率η、以及子像素30的初始发光亮度L，确定子像素30的电流补偿值ΔI。
电流补偿值ΔI可以根据公式
Figure BDA0002677085450000172
计算得到。其中，当前预设发光亮度L`为对当前预设发光电流进行补偿后，子像素30在当前的发光亮度，该发光亮度值即当前显示画面的理想亮度，可预知；初始发光亮度L为为发光器件313第一次发光时测得的亮度值。
显示信号处理模块42，还用于根据子像素30的电流补偿值对该子像素30的当前预设发光电流进行补偿，得到该子像素30的亮度补偿数据。
亮度补偿数据Vt可根据公式
Figure BDA0002677085450000181
Figure BDA0002677085450000182
计算得到。其中，当前预设发光电流I为未进行补偿时，原本应该流过发光器件313的电流，可预知；第一电压端VDD未发生变化；实际通过数据线输入到开关晶体管3121的第一极上的数据信号为Vdata+Vt。
本申请的部分解释说明与前述实施例对应部分的描述相同，在此不再赘述。
在一些实施例中，外部电路4可以是柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)，从阵列基板31靠向封装层32一侧绑定(bonding)到阵列基板31背离封装层32一侧。
在一些实施例中，外部电路4可以包括驱动IC，驱动IC包括显示信号计时模块41和显示信号处理模块42。接入端(Access Point，简称AP)将显示信号发送到外部电路4，外部电路4在完成对应的画质提升后，显示信号计时模块41获取每一子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长，并将实际亮度值和发光时长发送到显示信号处理模块42；显示信号处理模块42接收实际亮度值和发光时长后，按照前述实施例的计算方式计算得到亮度补偿数据。驱动IC将数字信号形式的亮度补偿数据发送到数模转换电路，数模转换电路将数字信号形式的亮度补偿数据转换为模拟信号形式的亮度补偿数据，通过数据线将模拟信号形式的亮度补偿数据输入到开关晶体管3121的第一极。
本申请实施例提供一种显示装置100，显示装置100包括显示面板3和外部电路4。显示面板3包括多个子像素30，外部电路4包括显示信号计时模块41和显示信号处理模块42。可利用显示信号计时模块41和显示信号处理模块42对显示面板3中多个子像素30进行亮度补偿。在量产之前将显示信号计时模块41和显示信号处理模块42集成在外部电路4中，量产后使用一段时间即可利用显示信号计时模块41和显示信号处理模块42对多个子像素30进行亮度补偿，避免因显示效果问题影响用户体验。
可选的，显示信号处理模块42，还用于根据实际亮度值、发光时长、以及阈值电压参考值，确定子像素30的阈值电压补偿值。
具体的，显示信号处理模块42用于根据实际亮度值L1、发光时长T1、以及子像素30的最大发光亮度L2，将发光时长T1换算为子像素30在前一时间段以最大发光亮度L2发光的计算时长T2。
计算时长T2可以根据公式
Figure BDA0002677085450000191
计算得到。其中，实际亮度值L1和发光时长T1可在步骤S11获取得到，子像素30的最大发光亮度L2可预先测试得到。
之后，显示信号处理模块42用于根据计算时长T2和阈值电压映射关系，确定阈值电压补偿值Vth`。
如图11a所示，可以看出阈值电压补偿值Vth`与计算时长T2呈幂函数关系，阈值电压补偿值Vth`可根据公式Vth`＝T2b计算得到。其中，b为常数。
显示信号处理模块42，还用于根据子像素30的阈值电压补偿值对与该子像素30对应的像素驱动电路的第二电压端VSS`进行补偿。
具体的，在驱动晶体管3122导通的发光阶段，第一电压端VDD、发光器件313、与发光器件313的阴极电连接的第二电压端VSS之间形成通路，在无阈值电压Vth的情况下，VDD-VSS＝Vsd+Voled。其中，Vsd表示驱动晶体管3122的第一极与第二极之间的压差。
随着使用时间的增长，发光器件313存在阈值电压Vth偏移的问题，此时VDD-VSS＝Vsd+Voled+Vth。在第一电压端VDD和第二电压端VSS均保持不变的情况下，将影响发光器件313上的电压，从而影响发光器件313的发光亮度。
基于此，本申请实施例可通过对第二电压端VSS`进行补偿，利用阈值电压补偿值抵消掉发光器件313上的阈值电压Vth，避免影响发光器件313上的电压，进而影响发光器件313的发光亮度。
具体的，补偿后输入到第二电压端上的电压值VSS`为VSS-Vth`，第一电压端VDD、发光器件313、与发光器件313的阴极电连接的第二电压端VSS`之间的通路可表示为VDD-(VSS-Vth`)＝Vsd Voled+Vth。其中，Vth`＝Vth。
本申请的部分解释说明与前述实施例对应部分的描述相同，在此不再赘述。
在一些实施例中，外部电路4可以包括PMIC，PMIC包括显示信号计时模块41和显示信号处理模块42。接入端(Access Point，简称AP)将显示信号发送到外部电路4，外部电路4在完成对应的画质提升后，显示信号计时模块41获取每一子像素30在前一时间段的实际亮度值和发光时长，并将实际亮度值和发光时长发送到显示信号处理模块42；显示信号处理模块42接收实际亮度值和发光时长后，按照前述实施例的计算方式计算得到阈值电压补偿值。PMIC将数字信号形式的阈值电压补偿值发送到数模转换电路，数模转换电路将数字信号形式的阈值电压补偿值转换为模拟信号形式的阈值电压补偿值，将模拟信号形式的阈值电压补偿值输入到通过第二电压端VSS`。
本申请实施例中，可利用显示信号处理模块42根据实际亮度值L1、发光时长T1、以及子像素30的最大发光亮度L2，将发光时长T1换算为子像素30在前一时间段以最大发光亮度L2发光的计算时长T2；再根据计算时长T2和阈值电压映射关系，确定阈值电压补偿值Vth`，以根据子像素30的阈值电压补偿值Vth`对与该子像素30对应的像素驱动电路的第二电压端VSS`进行补偿，从而实现采用对第二电压端VSS`补偿的方式对显示装置100的亮度进行补偿，避免因发光器件313受阈值电压Vth的影响，而影响显示装置100的显示效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种显示装置的亮度补偿方法，所述显示装置包括多个子像素，其特征在于，包括：
获取每一所述子像素在前一时间段的实际亮度值和发光时长；
根据所述实际亮度值、所述发光时长、所述子像素的当前预设发光电流、以及衰减参考值，确定所述子像素的电流补偿值，所述衰减参考值包括所述子像素的最大发光亮度、衰减程度映射关系、所述子像素的初始发光效率、所述子像素的初始衰减程度、所述子像素的初始发光亮度、以及所述子像素的当前预设发光亮度，所述根据所述实际亮度值、所述发光时长、所述子像素的当前预设发光电流、以及衰减参考值，确定所述子像素的电流补偿值，包括：根据所述实际亮度值、所述发光时长、所述子像素的最大发光亮度、以及所述衰减程度映射关系，确定所述子像素的发光亮度的衰减程度；根据所述衰减程度、所述子像素的初始发光效率、所述子像素的初始发光亮度、以及所述子像素的当前预设发光亮度，确定所述子像素的电流补偿值；
根据所述子像素的电流补偿值对该子像素的当前预设发光电流进行补偿，得到该子像素的亮度补偿数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际亮度值、发光时长、以及衰减程度映射关系，确定所述子像素的发光亮度的衰减程度，包括：
根据所述实际亮度值、所述发光时长、以及所述子像素的最大发光亮度，将所述发光时长换算为所述子像素在所述前一时间段以最大发光亮度发光的计算时长；
根据所述计算时长和所述衰减程度映射关系，确定所述子像素的发光亮度的衰减程度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述衰减程度、所述子像素的初始发光效率、所述子像素的初始衰减程度、所述子像素的初始发光亮度、以及所述子像素的当前预设发光亮度，确定所述子像素的电流补偿值，包括：
根据所述衰减程度和所述子像素的初始发光效率，确定所述子像素在当前的当前发光效率；
根据所述当前发光效率、所述子像素的当前预设发光亮度、所述子像素的初始发光效率、以及所述子像素的初始发光亮度，确定所述子像素的电流补偿值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述显示装置还包括与所述子像素一一对应的像素驱动电路，所述像素驱动电路包括驱动晶体管，所述子像素包括发光器件；所述驱动晶体管的第一极与第一电压端电连接、第二极与所述发光器件的阳极电连接，所述发光器件的阴极与第二电压端电连接；
所述方法还包括：
根据所述实际亮度值、所述发光时长、以及阈值电压参考值，确定所述子像素的阈值电压补偿值；
根据所述子像素的阈值电压补偿值对与该子像素对应的像素驱动电路的第二电压端进行补偿。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述阈值电压参考值包括所述子像素的最大发光亮度和阈值电压映射关系；
所述根据所述实际亮度值、所述发光时长、以及阈值电压参考值，确定所述子像素的阈值电压补偿值，包括：
根据所述实际亮度值、所述发光时长、以及所述子像素的最大发光亮度，将所述发光时长换算为所述子像素在所述前一时间段以最大发光亮度发光的计算时长；
根据所述计算时长和所述阈值电压映射关系，确定阈值电压补偿值。
6.一种显示装置，其特征在于，包括多个子像素和用于控制所述子像素显示的外部电路，所述外部电路包括显示信号计时模块和显示信号处理模块；
所述显示信号计时模块，用于获取每一所述子像素在前一时间段的实际亮度值和发光时长；
所述显示信号处理模块，用于根据所述实际亮度值、所述发光时长、所述子像素的当前预设发光电流、以及衰减参考值，确定所述子像素的电流补偿值，所述衰减参考值包括所述子像素的最大发光亮度、衰减程度映射关系、所述子像素的初始发光效率、所述子像素的初始衰减程度、所述子像素的初始发光亮度、以及所述子像素的当前预设发光亮度，所述根据所述实际亮度值、所述发光时长、所述子像素的当前预设发光电流、以及衰减参考值，确定所述子像素的电流补偿值，包括：根据所述实际亮度值、所述发光时长、所述子像素的最大发光亮度、以及所述衰减程度映射关系，确定所述子像素的发光亮度的衰减程度；根据所述衰减程度、所述子像素的初始发光效率、所述子像素的初始发光亮度、以及所述子像素的当前预设发光亮度，确定所述子像素的电流补偿；
所述显示信号处理模块，还用于根据所述子像素的电流补偿值对该子像素的当前预设发光电流进行补偿，得到该子像素的亮度补偿数据。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述显示信号处理模块，还用于根据所述实际亮度值、所述发光时长、以及所述子像素的最大发光亮度，将所述发光时长换算为所述子像素在所述前一时间段以最大发光亮度发光的计算时长；
所述显示信号处理模块，还用于根据所述计算时长和所述衰减程度映射关系，确定所述子像素的发光亮度的衰减程度；
所述显示信号处理模块，还用于根据所述衰减程度和所述子像素的初始发光效率，确定所述子像素在当前的当前发光效率；
所述显示信号处理模块，还用于根据所述当前发光效率、所述子像素的当前预设发光亮度、所述子像素的初始发光效率、以及所述子像素的初始发光亮度，确定所述子像素的电流补偿值。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括与所述子像素一一对应的像素驱动电路，所述像素驱动电路包括驱动晶体管，所述子像素包括发光器件；所述驱动晶体管的第一极与第一电压端连接、第二极与所述发光器件的阳极连接，所述发光器件的阴极与第二电压端连接；
所述显示信号处理模块，还用于根据所述实际亮度值、所述发光时长、以及阈值电压参考值，确定所述子像素的阈值电压补偿值；
所述显示信号处理模块，还用于根据所述子像素的阈值电压补偿值对与该子像素对应的像素驱动电路的第二电压端进行补偿。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述阈值电压参考值包括所述子像素的最大发光亮度和阈值电压映射关系；
所述显示信号处理模块，还用于根据所述实际亮度值、所述发光时长、所述子像素的最大发光亮度将所述发光时长换算为所述子像素在所述前一时间段以最大发光亮度发光的计算时长；
所述显示信号处理模块，还用于根据所述计算时长和所述阈值电压映射关系，确定阈值电压补偿值。
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