显示装置和显示装置的亮度校正方法

专利名称：显示装置和显示装置的亮度校正方法
技术领域：
本发明涉及在显示面板中包括发光元件的显示装置。
技术背景
近年来，在显示图像的显示装置领域中，已经开发了用于商品化的显示装置， 它们使用发光亮度根据流过的电流值而变化的电流驱动型光学元件，例如作为像素发光 元件的有机电致发光(Electro Luminescence，EL)元件。不像液晶元件等那样，有机EL 元件是自发光元件。因此，在使用有机EL元件的显示装置(有机EL显示装置)中，不 需要光源(背光)，因此与需要光源的液晶显示装置相比，减小了显示装置的尺寸并提高 了显示装置的亮度。特别是，在显示装置使用有源矩阵系统作为驱动系统的情况下，各 像素连续发光，由此减少电力消耗。因此，期望有机EL显示装置成为下一代平板显示装 置的主流。
在使用目前的EL元件时存在如下问题与流过的电流值对应的元件劣化使亮度 下降。因此，在使用有机EL元件作为显示装置的像素的情况下，像素可能具有不同的劣 化状态。例如，在显示装置的具有高亮度的固定区域内，在长时间显示诸如时间或显示 频道等信息的情况下，位于该区域内的像素加速劣化。结果，在包含显示装置的过早劣 化像素的区域内显示高亮度的图片时，会仅在包含过早劣化像素的区域内发生显示的图 片较暗的被称作老化(bum-in)的现象。老化是不可挽回的，因此一旦发生老化，则这种 老化就是永久的。
已经提出了很多防止老化的技术。例如，如日本专利公开公报特开2002-351403 号所述，公开了一种在布置在显示区域外部的伪像素(dummy pixel)发光时通过检测端 子电压来预测伪像素的劣化度，然后根据预测的劣化度校正图片信号的方法。此外，例 如，如日本专利公开公报特开2008-58446号和国际申请公开WO 2006/046196所述，公 开了在各显示像素中布置光传感器，并利用从上述光传感器输出的感光信号校正图片信 号的方法。
然而，在日本专利公开公报特开2002-351403号的技术中，没有根据显示区域 中像素的发光信息对显示区域中像素的劣化度进行预测，因而不能正确地校正图片信 号。因此，难以防止老化。此外，在日本专利公开公报特开2008-58446号和国际申请 公开WO 2006/046196的技术中，在各像素内的光传感器之间光电转换效率变化。因此， 例如，来自以相同亮度显示的两个像素的感光信号的大小互不相同。结果，难以正确地 防止老化。4发明内容
本发明的目的是提供能够正确地防止老化的显示装置。
本发明实施例提供了一种显示装置，其包括显示区域，它包括多个发光元 件；非显示区域，它包括多个发光元件和感光元件；驱动单元，它通过显示区域信号线 与所述显示区域中的各个所述发光元件相连接；感光驱动单元，它通过非显示区域信号 线与所述非显示区域中的所述多个发光元件连接；以及感光处理单元，它接收从所述非 显示区域中所述多个发光元件中的各个发光元件输出的信号，并将劣化信号输出给所述 驱动单元。所述驱动单元根据所述劣化信号向所述显示区域中的所述多个发光元件提供 信号。
在本发明的另一实施例中，所述驱动单元根据所述劣化信号为所述显示区域中 所述多个发光元件校正信号。
在本发明的另一实施例中，所述感光处理单元基于如下方程测定所述劣化信 号
D1 = Dsn(Y" Ys)
其中，D1是所述非显示区域中所述多个发光元件中的一个发光元件的劣化率， Ds是参考发光元件的劣化率，！!(Y1, Ys)是所述非显示区域中所述多个发光元件中的一 个发光元件的亮度相对于由所述感光处理单元选择的所述参考发光元件的亮度的指数因子。
在本发明的另一实施例中，所述感光处理单元基于如下方程测定所述指数因子 _5] n(Yl> Yj=Log賺-Lo狐JLog(Ys(Tk))-Log(W1))
其中，Ys(Tk)是在时刻Tk从所述参考发光元件输出的信号，Ys(Th)是在时刻 Tk_i从所述参考发光元件输出的信号，Y1(Tk)是在时刻Tk从所述非显示区域中所述多个发 光元件中的一个发光元件输出的信号，Y1(Th)是在时刻Tk_i从所述非显示区域中所述多 个发光元件中的一个发光元件输出的信号。
在本发明的另一实施例中，所述显示装置包括存储单元，它连接在所述感光处 理单元与所述驱动单元之间，并在向所述驱动单元提供所述劣化信号之前存储所述劣化信号。
在本发明的另一实施例中，所述感光驱动单元向所述非显示区域中的所述多个 发光元件提供恒定信号。
在本发明的另一实施例中，所述参考发光元件是所述非显示区域中多个像素中 的一个像素。
在本发明的另一实施例中，恒定采样周期通过如下方程将所述时刻Tk与所述时 刻Tk_i分隔开
Tk = Tk-!+ Δ T
其中，Δ T是恒定的时间间隔。
在本发明的另一实施例中，时间间隔ΔΤ是可变的时间间隔。
本发明另一实施例提供了一种显示装置的亮度校正方法，所述显示装置包括具5有多个发光元件的显示区域以及具有多个发光元件和感光元件的非显示区域，所述方法 包括如下步骤从感光驱动单元向所述非显示区域中的所述多个发光元件提供控制信 号；通过感光处理单元接收从所述非显示区域中所述多个发光元件的各个发光元件输出 的信号，并确定所述非显示区域中所述发光元件的劣化率；将所述劣化信号输出给驱动 单元；以及利用所述劣化信号校正从所述驱动单元发送给所述显示区域中的所述发光元 件的信号。
在本发明的另一实施例中，所述包括如下步骤所述感光处理单元基于如下方 程测定劣化率
D1 = Dsn(Y" Ys)
其中，D1是所述非显示区域中所述多个发光元件中的一个发光元件的劣化率， Ds是参考发光元件的劣化率，！!(Y1, Ys)是所述非显示区域中所述多个发光元件中的一 个发光元件的亮度相对于由所述感光处理单元选择的所述参考发光元件的亮度的指数因子。
在本发明的另一实施例中，所述感光处理单元基于如下方程测定所述指数因子[_ 刚，”々g=d^Log(Ys (Tk)) - Log( Yi (Tk_,))
其中，Ys(Tk)是在时刻Tk从所述参考发光元件输出的信号，Ys(Th)是在时刻 Tk_i从所述参考发光元件输出的信号，Y1(Tk)是在时刻Tk从所述非显示区域中所述多个发 光元件中的一个发光元件输出的信号，Y1(Th)是在时刻Tk_i从所述非显示区域中所述多 个发光元件中的一个发光元件输出的信号。
在本发明的另一实施例中，所述方法包括在所述输出步骤之前的步骤在向驱 动单元提供所述劣化信号之前将所述劣化信号存储在存储单元中，所述存储单元连接在 所述感光处理单元与所述驱动单元之间。
在本发明的另一实施例中，所述感光驱动单元向所述非显示区域中所述多个发 光元件提供恒定信号。
在本发明的另一实施例中，所述参考发光元件是所述非显示区域中多个像素中 的一个像素。
在本发明的另一实施例中，恒定采样周期通过如下方程将所述时刻Tk与所述时 刻Th分隔开
Tk = Th+ Δ T
其中，Δ T是恒定的时间间隔。
在本发明的另一实施例中，所述时间间隔ΔΤ是可变的时间间隔。
根据下面的附图和详细的说明，对于本领域技术人员来说，本发明的其他系 统、方法、特征及优点是显而易见的。应当注意，全部的附加系统、方法、特征及优点 都包含在本说明书内、本发明的范围内、并被所附权利要求所保护。


图1是图示了本发明实施例的显示装置结构示例的示意图。
图2是图示了像素电路的结构示例的示意图。
图3是图示了图1中显示板的结构示例的俯视图。
图4是图示了各初始亮度的亮度劣化率随时间变化的示例的图。
图5是图示了亮度劣化率与具有初始亮度Ys的伪像素的亮度劣化率之间关系的 示例的图。
图6是图示了指数因子!!(Y1, Ys)与初始亮度比Y/Ys之间关系的示例的图。
图7是图示了在时刻Tk的亮度劣化率的预测值Ys2与在时刻Tk的亮度劣化率的 测量值Ysi之间关系的示例的图。
图8是图示了在时刻Th的亮度劣化函数FsW与在时刻Tk的亮度劣化函数Fs(t) 之间关系的示例的图。
图9是用于说明指数因子的计算方法示例的概念图。
图10是图示了在时刻Th的指数因子!!(Y1, Ys)与在时刻Tk的指数因子!!(Y1, Ys)之间关系的示例的图。
图11是用于说明亮度劣化函数F1W的计算方法示例的概念图。
图12是用于说明根据参考亮度导出累积发光时间Txy的方法的示例的概念图。
图13是用于说明导出校正量ASxy的方法的示例的概念图。
图14是用于说明相关技术中的校正方法的概念图。
图15是图示了加速系数α与亮度劣化率之间关系的示例的图。
图16是图示了加速系数α与亮度劣化率之间关系的另一示例的图。
图17是上述实施例的显示装置的应用例1的外观立体图。
图18Α和图18Β分别是从应用例2的正面看及从应用例2的背面看的外观立体 图。
图19是应用例3的外观立体图。
图20是应用例4的外观立体图。
图21Α 图21G图示了应用例5，图21Α和图21Β分别是应用例5打开状态下 的正视图和侧视图；图21C、图21D、图21Ε、图21F和图21G分别是应用例5关闭状态 下的正视图、左侧视图、右侧视图、俯视图和仰视图。
具体实施方式
本发明说明各种实施例，对本领域技术人员明显可知的是，在本发明的范围内 可实现更多的实施例及实施方式。因此，除了本发明所附权利要求及其等同物之外，本 发明不受限制。
图1图示了本发明一个实施例的显示装置1的示意性结构。显示装置1包括显 示板10和驱动显示板10的驱动电路20。
显示板10包括二维地布置有多个有机EL元件11R、IlG和IlB的显示区域12。 在本实施例中，三个相邻的有机EL元件11R、IlG和IlB构成一个像素(一个显示像素 13)。另外，必要时，将有机EL元件11R、IlG和IlB统称为有机EL元件11。显示 板10还包括二维地布置有多个有机EL元件14R、14G和14Β的非显示区域15。在本实 施例中，三个相邻的有机EL元件14R、14G和14Β构成一个像素(一个伪像素16)。另 外，必要时，将有机EL元件14R、14G和14Β统称为有机EL元件14。在非显示区域15中，感光元件组17 (感光部)接收从有机EL元件14R、14G和14B出射的光。感光元件 组17由例如多个感光元件(未图示)构成。例如，上述多个感光元件二维地布置着，与 各个有机EL元件14配对，并且各感光元件检测从各伪像素16 (各有机EL元件14)出射 的光(出射光)，输出各伪像素16的感光信号17A (亮度信息)。各感光元件可包括，但 不限于，光电二极管或者能够检测光并输出感光信号的任何其他器件。
驱动电路20包括时序发生电路21、图片信号处理电路22、信号线驱动电路23、 扫描线驱动电路M、伪像素-感光元件组驱动电路25、感光信号处理电路沈和存储电路 27。
图2图示了显示区域12内的电路结构中的一个结构。在显示区域12中，二维 地布置有多个像素电路18，这些像素电路18分别与各个有机EL元件11配对。各像素 电路18例如由驱动晶体管ΤΓι、写晶体管Tr2和保持电容器Cs构成，也就是说，各像素电 路18具有2D1C (两晶体管一电容器器)电路结构。驱动晶体管D1和写晶体管Tr2分别 由例如η沟道MOS型薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)构成。驱动晶体管Tr1或写 晶体管Tr2也可由例如ρ沟道MOS型TFT构成。
在显示区域12中，沿列方向布置有多条信号线DTL，并且沿行方向布置有多条 扫描线WSL和多条电源线Vcc。有机EL元件11R、IlG和IlB中的一个(一个子像素) 布置在信号线DTL与扫描线WSL的各个交叉点附近。各条信号线DTL与信号线驱动电 路23的输出端(未图示)以及写晶体管Tr2的漏极电极连接。各条扫描线WSL与扫描 线驱动电路M的输出端(未图示)以及写晶体管Tr2的栅极电极连接。各条电源线Vcc 与电源的输出端(未图示)以及驱动晶体管D1的漏极电极连接。写晶体管Tr2的源极电 极与驱动晶体管D1的栅极电极以及保持电容器Cs的一端连接。驱动晶体管Tr1的源极 电极和保持电容器Cs的另一端与有机EL元件11的阳极电极连接。有机EL元件11的 阴极电极例如与接地线GND连接。
图3图示了本发明的显示板10俯视结构的一个实施例。例如，显示板10具有 通过位于驱动板30与密封板40之间的密封层(未图示)将驱动板30与密封板40粘贴在 一起的结构。
驱动板30包括在显示区域12中二维布置的多个有机EL元件11 (图3中未示出) 以及分别与有机EL元件11相邻布置的多个像素电路18 (图3中未示出)。驱动板30还 包括在非显示区域15中二维布置的多个有机EL元件14(图3中未示出)以及分别与有机 EL元件14相邻布置的多个感光元件(图3中未示出)。
如图3所示，在驱动板30的一个边(长边)上安装有多个图片信号供给TAB 51、控制信号供给TCP 54和感光信号输出TCP 55。例如，在驱动板30的另一个边(短 边)上安装有扫描信号供给TAB 52。此外，例如，在驱动板30的与安装有图片信号供 给TAB 51的长边不同的边(长边)上安装有电源供给TCP 53。通过使信号线驱动电路 23的集成IC与膜状布线板的开口相互连接形成各个图片信号供给TAB 51。通过使扫描 线驱动电路M的集成IC与膜状布线板的开口相互连接形成扫描信号供给TAB52。通过 在膜上形成电连接外部电源与电源线Vcc的多条布线，形成电源供给TCP 53。通过在膜 上形成电连接外部的伪像素-感光元件组驱动电路25与伪像素16以及电连接伪像素-感 光元件组驱动电路25与感光元件组17的多条布线，形成控制信号供给TCP M。通过在膜上形成电连接外部的感光信号处理电路26与感光元件组17的多条布线，形成感光信号 输出TCP55。另外，信号线驱动电路23和扫描线驱动电路对无需形成TAB结构，且可 形成在例如驱动板30上。
密封板40包括例如密封有机EL元件11和14的密封基板(未图示)以及滤色器 (未图示)。滤色器设置在密封基板表面的可以让来自有机EL元件11的光穿过的区域 中。滤色器包括例如分别对应于有机EL元件11R、IlG和IlB的红色用滤色器、绿色用 滤色器和蓝色用滤色器(全部都未图示)。密封板40还包括例如光反射部(未图示)。 光反射部反射从有机EL元件14出射的光，使光进入感光元件组17，并且光反射部设在 例如密封基板表面的可以让来自有机EL元件14的光穿过的区域中。
下面参照图1说明驱动电路20中的各电路。时序发生电路21对图片信号处理 电路22、信号线驱动电路23、扫描线驱动电路M、伪像素-感光元件组驱动电路25和感 光信号处理电路沈进行控制，使它们同步工作。
例如，时序发生电路21响应于(同步于)从外部输入的同步信号20B，把控制 信号21A输出给各个上述电路。时序发生电路21与图片信号处理电路22、伪像素-感 光元件组驱动电路25、感光信号处理电路沈和存储电路27等一起形成在不同于显示板 10的控制电路板(未图示)上。
作为说明性示例，图片信号处理电路22响应于(同步于)控制信号21A的输入对 从外部输入的数字图片信号20A进行校正，将校正过的图片信号20A转换成模拟信号， 并将该模拟信号输出给信号线驱动电路23。在本实施例中，图片信号处理电路22利用 从存储电路27读出的校正信息^A(稍后说明)校正图片信号20A。图片信号处理电路 22在各水平周期内从存储电路27读出一条线路中各个显示像素13的校正量Δ Sxy (稍后 说明)作为校正信息26Α，然后利用读取的校正量Δ Sxy校正图片信号20Α，并把通过校 正得到的图片信号22Α输出给信号线驱动电路23。
信号线驱动电路23响应于(同步于)控制信号21Α的输入将从图片信号处理电 路22输入的模拟信号22Α输出给各条信号线DTL。例如，如图3所示，信号线驱动电 路23设在安装于驱动板30的一个边(长边)上的各个图片信号供给TAB 51中。扫描线 驱动电路M响应于(同步于)控制信号21A的输入从多条扫描线WSL中依次选择一条 扫描线WSL。例如，如图3所示，扫描线驱动电路24设在安装于驱动板30的另一个边 (短边)上的各个扫描信号供给TAB 52中。
再参照图1，感光信号处理电路沈根据从感光元件组17输入的感光信号17A导 出校正信息26A，然后响应于(同步于)控制信号21A的输入将导出的校正信息^A输 出给存储电路27。另外，下面稍后说明校正信息^A的导出方法。存储电路27存储从 感光信号处理电路沈输入的校正信息26A0存储电路27能够通过图片信号处理电路22 读出存储的校正信息26A。
伪像素-感光元件组驱动电路25响应于(同步于)控制信号21A的输入使具有 不同量值的恒定电流分别流过各伪像素16，从而使伪像素16发光。在伪像素16的数量 是η的情况下，伪像素-感光元件组驱动电路25使具有让像素具有初始亮度Y1的量值的 恒定电流流过第一个伪像素16，并且使具有让像素具有初始亮度Y2 OY1)的量值的恒定 电流流过第二个伪像素16。此外，伪像素-感光元件组驱动电路25使具有让像素具有初始亮度Y1OY1J的量值的恒定电流流过第i个伪像素16，并且使具有让像素具有初始亮 度Yn( > Ylri)的量值的恒定电流流过第η个伪像素16。例如，伪像素-感光元件组驱 动电路25确定电流流过各伪像素16的时间。
另外，即使恒定电流连续流过各伪像素16，例如，如图4所示，各伪像素16的 亮度也随着时间逐渐减小，这是因为在各伪像素16中包含的有机EL元件14随着通电时 间(累积发光时间)的增加而劣化。结果，发光亮度随着有机EL元件14的劣化发展程 度而减小。另外，图4中的Ys是从伪像素16中选出的作为参考像素(稍后说明)的像 素的初始亮度。
此外，各伪像素16的亮度劣化率的变化不是一致的。例如，如图5所示，在图 5的横轴表示被设定作为参考像素的像素(伪像素16)的亮度劣化率的情况下，最初很明 显的是，初始亮度比参考像素的初始亮度Ys小的伪像素16的亮度劣化率的变化比参考像 素的亮度劣化的变化更平缓。另一方面，最初很明显的是，初始亮度比参考像素的初始 亮度Ys大的伪像素16的亮度劣化率的变化比参考像素的亮度劣化的变化更陡峭。图5 所示的各伪像素16的亮度劣化率的变化由下述表达式表示。
数学表达式1
D1 = Dsn(Y" Ys)
在数学表达式1中，D1表示第i个伪像素16的亮度劣化率。Ds表示参考像素 的亮度劣化率。此外，！!(Y1, Ys)表示第i个伪像素16的亮度相对于参考像素的亮度 的指数因子。例如，如下面的表达式所示，通过用(Log(Y1CTk))-Log^CT η)))除以 (Log(Ys(Tk))-Log(Ys(Th)))导出指数因子!!(Y1, Ys)。
数学表达式2
在数学表达式2 中，Log(Ys(Tk))、Log(Ys(TkJ)> Log(Y1 (Tk))和 Log(Y1 (Tk^1))分别表示Ys(Tk)的对数、YD的对数、Y1(Tk)的对数以及Y1 (TkJ 的对数。另外，数学表达式2右手侧的分母(Log(Ys(Tk))-Log(Ys(TkJ))对应 本发明中“第一亮度劣化信息”的具体示例。此外，数学表达式2右手侧的分子 (Log(Y1 (Tk))-Log(Y1(TkJ))对应本发明中“第二亮度劣化信息”的具体示例。
此外，在数学表达式2中，Ys(Tk)表示在时刻Tk时的参考像素的感光信号 17A(亮度信息)，并且对应参考像素的亮度信息中最新的亮度信息。此外，Ys(Th)表 示在时刻Th ( <时刻Tk)时的参考像素的感光信号17A(亮度信息)，并且对应参考像素 的亮度信息中稍前的亮度信息。Y1(Tk)表示在时刻Tk时的第i个伪像素16的感光信号 17A(亮度信息)，并且对应第i个伪像素16 (非参考像素)的亮度信息中最新的亮度信 息。Y1(Th)表示在时刻TH时的第i个伪像素16的感光信号17A(亮度信息)，并且对 应第i个伪像素16 (非参考像素)的亮度信息中稍前的亮度信息。时刻Th与时刻Tk的 关系由下面的表达式表示。
数学表达式3
Tk = Th+ Δ T
在数学表达式3中，ΔΤ表示采样周期。在此情况下，采样周期Δ T例如是指10感光信号处理电路沈导出数学表达式2右手侧中的分母的值及分子的值的周期。感光信 号处理电路沈始终保持采样周期△ T恒定不变。
例如，如图6所示，在图6的横轴表示各伪像素16的初始亮度Y1与参考像素的 初始亮度又之比(Y/Ys)的情况下，绘出了表示在时刻Tk，按上述方式导出的指数因子 η(Y1, Ys)随着初始亮度Y1的增大而增加的向上倾斜曲线。从数学表达式2明显可知， 指数因子η (Y1, Ys)在Ys/Ys时等于1。
接着，参照图7 图13说明用于校正图片信号20A的校正信息^A的导出方法。
在本发明的一个实施例中，感光信号处理电路沈从多个伪像素16中选择一个像 素作为参考像素。在本实施例中，所选的伪像素16始终被设定为参考像素，而不将参考 像素换成任何其他伪像素16 (非参考像素)。
接着，在时刻T1和T2,感光信号处理电路沈从感光元件组17获得感光信号 17A。更具体地，在时刻T1和T2,感光信号处理电路沈获得作为选自多个伪像素16中 的一个像素的参考像素的感光信号17A(第一亮度信息)。此外，在时刻T1和T2,感光 信号处理电路26从感光元件组17获得作为除参考像素之外的全部多个伪像素16的多个 非参考像素的感光信号17A(第二亮度信息)。然后，感光信号处理电路沈从参考像素 的亮度信息中导出参考像素的亮度劣化信息(Log(Ys(T2))-Log(Ys(T1))),并从各个非参 考像素的亮度信息中导出各个非参考像素的亮度劣化信息(Log(Y1(T2))-Log(Y1(T1))L
接着，感光信号处理电路沈从参考像素的亮度劣化信息和各个非参考像素的亮 度劣化信息中导出时刻T2时的各个非参考像素的亮度信息相对于参考像素的亮度信息的 指数因子!!(Y1, Ys)。然后，感光信号处理电路沈从参考像素的亮度信息中导出表示参考 像素的亮度随时间变化的时刻T2时的亮度劣化函数Fs (t)(第一亮度劣化函数)。此外， 感光信号处理电路沈从亮度劣化函数Fsω和指数因子nd Ys)中导出代表各个非参考 像素的亮度随时间变化的在时刻T2时的亮度劣化函数FJt)(第二亮度劣化函数)。因此， 感光信号处理电路沈利用初始亮度信息导出在时刻T2时的亮度劣化函数Fs(t)和F1G)。
下面说明数据的更新。在时刻Th和Tk，感光信号处理电路沈从感光元件组17 中获得参考像素的感光信号17A(第一亮度信息)以及多个非参考像素的感光信号17A(第 二亮度信息)。此时参考像素的感光信号17A的值(测量值)为Ysl (参照图7)。接着， 感光信号处理电路沈从时刻T 的亮度劣化函数Fs⑴预测时刻Tk的参考像素的亮度信 息。此时的预测值是Ys2 (参照图7)。然后，感光信号处理电路沈对测量值Ysl和预测 值Ys2进行比较，判定测量值Ysl与预测值Ys2是否相等。结果，例如，在测量值Ysl等 于预测值I的情况下，感光信号处理电路26将时刻Th的亮度劣化函数Fs(t)看作时刻 Tk的亮度劣化函数Fs (t)。另一方面，在感光信号处理电路沈通过对测量值Ysl和预测值 Ys2进行比较，例如判定测量值Ysl与预测值ι不同的情况下，感光信号处理电路26从 参考像素的亮度信息中导出时刻Tk的亮度劣化函数Fs(t)(第一亮度劣化函数)。
接着，感光信号处理电路沈从参考像素的亮度信息中导出参考像素的亮度劣化 信息(Log(Ys(Tk))-Log(Ys(TkJ)L此外，感光信号处理电路沈从多个非参考像素的亮 度信息中导出各个非参考像素的亮度劣化信息(Log(Y1(Tk))-Log(Y1(TH))L然后，感 光信号处理电路沈从参考像素的亮度劣化信息和各个非参考像素的亮度劣化信息中导出在时刻Tk时的指数因子η (Y1, Ys)。
接着，感光信号处理电路沈将时刻Th的亮度劣化函数Fs(t)的参数(例如， pi, p2,…，pm)更新为时刻Tk的亮度劣化函数Fs(t)的参数(例如，ρΓ，ρ2'，…， pm')(参照图8)。换句话说，感光信号处理电路沈更新亮度劣化函数Fs(t)的参数， 使其对应参考像素的亮度信息中最新的亮度信息(Ys(Tk))以及参考像素的亮度信息中稍 前的亮度信息(Ys(U)。感光信号处理电路沈将例如亮度劣化函数FsW的最新确定参 数存储到存储电路27中。
接着，感光信号处理电路沈从时刻Tk的亮度劣化函数Fs(t)(参照图9)和指数 因子η (Y1, Ys)(参照图10)导出时刻Tk的亮度劣化函数F1 (t)(第二亮度劣化函数)(参 照图11)。更具体地，感光信号处理电路26根据下面的表达式导出时刻Tk的亮度劣化函 数巧⑴。
数学表达式4
F1(I) = Fs(t)n(Y" Ys)
然后，感光信号处理电路沈将在时刻Th时的各个非参考像素的亮度劣化函数 F1(I)的参数更新为在时刻Tk时的各个非参考像素的亮度劣化函数F1G)的参数。感光信 号处理电路沈将例如亮度劣化函数F1W的最新确定参数存储到存储电路27中。
接着，在下一个采样周期到来之前，感光信号处理电路沈对各个显示像素13的 亮度劣化率进行预测。更具体地，感光信号处理电路26从亮度劣化函数Fs(t)、亮度劣化 函数F,(t)以及各显示像素13的图片信号20A的历史导出在参考亮度下各显示像素13的 累积发光时间Txy。感光信号处理电路沈例如通过下面的方法来判定在参考亮度下各显 示像素13的累积发光时间Txy。
图12示意性地图示了在参考亮度下各显示像素13的累积发光时间Txy的导出过 程。例如，如图12所示，显示像素13在时刻T = O至T = ^期间发出具有初始亮度Y1 的光、在时刻T =、至T =、期间发出具有初始亮度Y2的光、在时刻T =、至T =、期 间发出具有初始亮度Yn的光。严格意义上讲，此时，显示像素13的亮度在时刻T = O 至T = ^期间沿着初始亮度Y1的劣化曲线而劣化、在时刻T = ^至T = ^期间沿着初始 亮度Y2的劣化曲线而劣化、并在时刻T =、至T =、期间沿着初始亮度Yn的劣化曲线 而劣化。结果，如图12所示，显示像素13的亮度下降到例如48%。因此，通过在参考 像素的亮度劣化曲线(Fs(O)中确定劣化率达到48%的时刻来确定在参考亮度下显示像素 13的累积发光时间Txy。因此，通过根据输入信号的大小(灰度)描绘出各灰度级的亮度 劣化曲线，可以确定在参考亮度下各显示像素13的累积发光时间Txy和各显示像素13的 亮度劣化率。
接着，感光信号处理电路沈从确定的累积发光时间Txy (或者各显示像素13的预 测亮度劣化率)和显示板10的伽马(gamma)特性导出图片信号的校正量。感光信号处 理电路沈例如通过下述方法确定图片信号的校正量。
图13图示了在T = 0和Txy时的灰度(图片信号20A的值)与亮度之间关系的 示例。T = 0时的灰度-亮度特性是所谓的伽马特性。T = Txy时的灰度-亮度特性是 全部灰度级中的亮度相对于伽马特性衰减到48%的特性。在此情况下，在某一显示像素 13中图片信号20A的值为Sxv时，很明显，该显示像素13的亮度在初始时刻具有与附图12中的白点对应的值。换句话说，在从初始时刻经过累积发光时间Txy之后，估计显示像素 13的亮度具有从初始亮度衰减为48%的值。
因此，感光信号处理电路洸导出加到图片信号20A6xy)上的校正量Δ Sxy，使 得从初始时刻经过累积发光时间Txy之后的亮度等于初始亮度。最后，感光信号处理电路 26将校正量Δ Sxy作为校正信息^A存储在存储电路27中。
下面说明本发明一个实施例的显示装置1的操作和效果。向显示装置1输入图 片信号20Α和同步信号20Β。因此，通过信号线驱动电路23和扫描线驱动电路M对各 显示像素13进行驱动，从而在显示区域12上显示基于各显示像素13的图片信号20Α的 图片。此外，通过伪像素-感光元件组驱动电路25驱动各伪像素16，同时，通过伪像 素-感光元件组驱动电路25驱动感光元件组17。因此，具有不同量值的恒定电流流过 伪像素16，并且各伪像素16发出与恒定电流的量值对应的亮度的光，并通过感光元件组 17对各伪像素16发出的光进行检测。结果，将与从各个伪像素16发出的光相对应的 感光信号17Α输出。接着，通过感光信号处理电路沈进行以下处理。即，从感光信号 17Α导出非参考像素的感光信号17Α(亮度信息)相对于参考像素的感光信号17Α(亮度 信息)的指数因子!!(Y1, Ys)。接着，从参考像素的亮度信息导出参考像素的亮度劣化函 数仄(0，并从亮度劣化函数Fs(t)和指数因子η(Y1, Ys)导出非参考像素的亮度劣化函数 巧⑴。然后，利用亮度劣化函数Fs(t)、亮度劣化函数F1W以及各个显示像素13的图片 信号20Α的历史，预测在参考亮度下各显示像素13的累积发光时间Txy和各显示像素13 的亮度劣化率。接着，将校正量Δ Sxy加到各个显示像素13的图片信号20A6xy)上，使 得从初始时刻经过累积发光时间Txy之后的亮度等于初始亮度。这样，各个显示像素13 的亮度变成初始亮度。
因此，在本实施例中，利用亮度劣化函数Fs(t)、从亮度劣化函数Fs(t)和指数因 子!!(Y1, Ys)得到的亮度劣化函数F1 (t)以及各个显示像素13的图片信号20Α的历史，预 测各个显示像素13的亮度劣化率。因此，能够以高精度对各个显示像素13中的亮度劣化 进行预测，因而能够在各个显示像素13的图片信号20A6xy)上加上精确的校正量Δ Sxy， 从而使各个显示像素13的亮度变成初始亮度。结果，正确地防止了老化。
作为各个显示像素13的亮度劣化率的预测技术之一，例如可以使用利用加速系 数α的方法。在此方法中，首先，例如，如图14中的虚线所示，测定当具有初始亮度 Y1的伪像素16的亮度劣化率等于具有初始亮度Ys的伪像素16的亮度劣化率时的时间Τ。 接着，例如，如图15所示，在横轴表示Log(Y/Ys)且纵轴表示Log(T)的情况下，标记 出时刻T，并将各亮度劣化率的点用直线连接，然后确定各亮度劣化率的直线的斜率。该 斜率是上述加速系数α。接着，例如，如图16所示，在横轴表示亮度劣化率D且纵轴 表示加速系数α的情况下，标记出加速系数α。于是，在该技术中，从标记出加速系数 α的图16中的黑点预测各显示像素13的亮度劣化率。更具体地，通过下面的表达式对 各显示像素13的亮度劣化率进行预测。
数学表达式5
在数学表达式5中，T(DX，Y1)表示直到具有初始亮度Y1的伪像素16达到亮度劣化率Dx的时间(达到时间)。T (Dx, Ys)表示直到具有初始亮度Ys的伪像素16达到亮 度劣化率Dx的时间(达到时间)。此外，α (Dx)表示亮度劣化率Dx中的加速系数α。
然而，在上述技术中，出现以下问题。例如，如图14所示，假设直到时刻Τχ， 对具有初始亮度Y1的伪像素16的亮度劣化率进行测定，此时，具有初始亮度Y1的伪像 素16的亮度劣化率为80%。具有除了初始亮度Y1之外的初始亮度Y1的伪像素16在时 刻Tx的亮度劣化率通常小于80%。例如，具有初始亮度Ys的伪像素16在时刻Tx的亮 度劣化率为65%，具有初始亮度Yn的伪像素16在时刻Tx的亮度劣化率为35%。在具 有初始亮度Y1 Yn的全部伪像素16中，通过测定达到某一劣化率所需要的时间得到加 速系数α。因此，从直到时刻Tx获得的各伪像素16的亮度劣化率数据中仅确定当亮度 劣化率为100% 85%时的加速系数α。结果，仅对亮度劣化率小于85%时的加速系数 α进行预测。因此，例如，如图16所示，可能无法确定加速系数α与亮度劣化率之间 的关系建立曲线A还是曲线B。因此，在使用加速系数α的方法中，各显示像素13的 亮度劣化率的预测精度根据具有初始亮度Y1的伪像素16中亮度劣化的进展程度而改变。 当具有初始亮度Y1的伪像素16中的亮度劣化进展时，加速系数α与亮度劣化率之间的 关系是清楚的。然而，具有初始亮度Y1的伪像素16中的亮度劣化通常非常平缓，以获得 预测所需的加速系数α与亮度劣化率之间的关系，必须要进行很长周期的观察。因此， 利用加速系数α的方法是不现实的。
另一方面，在本实施例中，可以在观察时从数据(Ys(Tk)，Ys(TkJ)预测各显示 像素13的亮度劣化率。由此，能够以高精度预测各显示像素的亮度劣化，而不用观察很 长时间。因此，本实施例中的预测方法是非常可行的。此外，在本实施例中，可以在观 察时从数据(Ys(Tk)，Ys(TkJ)预测各显示像素13的亮度劣化率，因而能够减小更新所 需的存储量和计算量。
在上述实施例中，具有初始亮度Y1 Yn的各个伪像素16由包括有机EL元件 14R、14G和14Β的组合的单个像素构成，而具有低初始亮度Y1的各伪像素16 (低亮度像 素)可由多个伪像素(第二伪像素)(未图示)构成。在此情况下，感光信号处理电路沈 可以从多个第二伪像素的亮度平均值中导出数学表达式2右手侧的分母或分子。于是， 能够减小具有低亮度的伪像素16中的测量误差，从而能够以高精度对具有低亮度的显示 像素13中亮度劣化进行预测。结果，更加正确地防止了老化。
此外，在上述实施例中，特定的伪像素16始终是参考像素，而作为非参考像素 的伪像素16也可以成为参考像素。例如，当感光信号处理电路沈检测到参考像素的亮 度达到预定值以下时，感光信号处理电路26排除已设定作为参考像素的伪像素16，并将 选自多个非参考像素的一个像素作为新的参考像素。此后，感光信号处理电路26以相同 的方式导出数学表达式2右手侧的分母和分子。在此情况下，即使在参考像素中出现故 障，也可以连续地预测亮度劣化。因此，能够提高亮度劣化预测的可靠性。
另外，在上述实施例中，采样周期ΔΤ始终是恒定的，但采样周期ΔΤ也可以是 变化的。例如，感光信号处理电路26可根据多个伪像素16的累积发光时间改变采样周 期ΔΤ。在这种情况下，例如，当累积发光时间Txy达到较长时间，且亮度劣化很难发生 时，能延长采样周期ΔΤ。因此，能够减小更新所需的计算量。
此外，在上述实施例中，利用数学表达式2导出指数因子!!(Y1, Ys)。然而，例如，指数因子!!(Y1, Ys)可以通过下面的表达式导出。
数学表达式权利要求
1.一种显示装置，其包括显示区域，它包括多个发光元件；非显示区域，它包括多个发光元件，各个所述发光元件结合有对应的感光元件； 驱动单元，它与所述显示区域中的各个所述发光元件连接； 感光驱动单元，它与所述非显示区域中的所述多个发光元件连接；以及 感光处理单元，它接收来自各个所述感光元件的信号，并根据接收到的信号将劣化 信号输出给所述驱动单元，其中，所述驱动单元根据所述劣化信号向所述显示区域中的所述多个发光元件提供 驱动信号。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述感光驱动单元向所述非显示区域中所述 多个发光元件中的各个发光元件提供恒定信号。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述感光驱动单元向所述非显示区域中所述 多个发光元件中的至少两个发光元件提供至少两个不同的恒定信号。
4.如权利要求1所述的显示装置，还包括存储单元，所述存储单元连接在所述感光处 理单元与所述驱动单元之间，并在向所述驱动单元提供所述劣化信号之前存储所述劣化 信号。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述感光处理单元基于如下方程确定所述劣化信号 D1 = D严 Ys),这里，D1是所述非显示区域中所述多个发光元件中的一个发光元件的劣化率，Ds是 参考发光元件的劣化率，η (Y1, Ys)是所述非显示区域中所述多个发光元件中的一个发光 元件的亮度相对于由所述感光处理单元选择的参考发光元件的亮度的指数因子。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中，所述感光处理单元基于如下方程确定所述指数因子 η(γLog(Y, (Tk))-Log(Y1C^1))Log(Ys(Tk))-Log(YiOkJ)' 这里，Ys(Tk)是在时刻Tk从所述参考发光元件输出的信号，Ys(Th)是在时刻Tk_i 从所述参考发光元件输出的信号，Y1(Tk)是在时刻Tk从所述非显示区域中所述多个发光 元件中的一个发光元件输出的信号，Y1(Th)是在时刻TH从所述非显示区域中所述多个 发光元件中的一个发光元件输出的信号。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中，所述参考发光元件是所述非显示区域中多个 像素中的一个像素。
8.如权利要求6所述的显示装置，其中，恒定采样周期通过如下方程将所述时刻Tk 与所述时刻Th分隔开Tk = U Δ T，这里，Δ T是恒定的时间间隔。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中，所述时间间隔ΔΤ是可变的时间间隔。
10.—种显示装置的亮度校正方法，所述显示装置包括a)具有多个发光元件的显示区 域以及b)具有多个发光元件和感光元件的非显示区域，所述方法包括如下步骤从感光驱动单元向所述非显示区域中的所述多个发光元件提供控制信号；在感光处理单元中接收从所述非显示区域中所述多个发光元件的各个发光元件输出 的信号，并确定所述非显示区域中所述发光元件的劣化信号；将所述劣化信号输出给驱动单元；以及利用所述劣化信号校正从所述驱动单元发送给所述显示区域中的所述发光元件的信号。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述感光驱动单元向所述非显示区域中所述多 个发光元件中的各个发光元件提供恒定信号。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述感光驱动单元向所述非显示区域中所述多 个发光元件中的至少两个发光元件提供至少两个不同的信号。
13.如权利要求10所述的方法，还包括存储单元，所述存储单元连接在所述感光处理 单元与所述驱动单元之间，并在向所述驱动单元提供所述劣化信号之前存储所述劣化信 号。
14.如权利要求10所述的方法，其中，所述感光处理单元基于如下方程确定所述劣化信号 D1 = D严 Ys),这里，D1是所述非显示区域中所述多个发光元件中的一个发光元件的劣化率，Ds是 参考发光元件的劣化率，η (Y1, Ys)是所述非显示区域中所述多个发光元件中的一个发光 元件的亮度相对于由所述感光处理单元选择的参考发光元件的亮度的指数因子。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述感光处理单元基于如下方程确定所述指数因子
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述参考发光元件是所述非显示区域中多个像 素中的一个像素。
17.如权利要求15所述的方法，其中，恒定采样周期通过如下方程将所述时刻Tk与 所述时刻Th分隔开Tk = U Δ T，这里，Δ T是恒定的时间间隔。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述时间间隔ΔΤ是可变的时间间隔。
全文摘要
本发明公开了一种显示装置和显示装置的亮度校正方法。所述显示装置包括显示区域，它包括多个发光元件；非显示区域，它包括多个发光元件和感光元件；驱动单元，它与所述显示区域中的各个所述发光元件连接；感光驱动单元，它与所述非显示区域中的所述多个发光元件连接；以及感光处理单元，它接收从所述非显示区域中所述多个发光元件中的各发光元件输出的信号，并将劣化信号输出给所述驱动单元，所述驱动单元根据所述劣化信号向所述显示区域中的所述多个发光元件提供信号。因此，能够正确地防止老化。
文档编号G09G3/32GK102024419SQ20101027818
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月10日 优先权日2009年9月18日
发明者中村和夫, 内野胜秀, 小野宗纪, 长谷川洋 申请人:索尼公司