本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种电压降补偿方法及其装置、显示装置。
背景技术
随着科技的发展,有源矩阵有机发光二极体(activematrix/organiclightemittingdiode)显示装置因其轻薄、色彩鲜艳、对比度高等优势,被业界公认为是最具有发展潜力的显示装置。
目前,为了满足用户对更好视觉效果的追求,amoled显示装置的面板尺寸及其分辨率均在不断提高。但是,对于大面板尺寸和高分辨率的amoled显示装置,在使用同一电源电压(vdd)向其显示区的各像素单元供电时,由于向各像素单元对应传输电信号的各导线分别具有并不相同的电阻,容易使得同一vdd信号在经过各导线传输后分别出现不同程度的电压降(irdrop),造成各像素单元实际所获得的电压信号不同,因此,当采用同一数据信号(vdata)对各像素单元进行显示驱动时,各像素单元容易因不同irdrop的存在而呈现出不同的亮度,从而导致amoled显示装置的显示亮度不均匀,对amoled显示装置的显示效果产生不利影响。
技术实现要素:
本发明实施例的目的在于提供一种电压降补偿方法及其装置、显示装置,用于补偿显示装置的电压降,以提升显示装置的显示效果。
为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本发明实施例的第一方面提供一种电压降补偿方法,用于显示面板,该显示面板包括多行像素;上述电压降补偿方法包括:获取显示面板在最大显示亮度时各行像素的阻抗分布,并根据各行像素的阻抗分布构建电压降模型;获取显示面板在实时显示时的源端输入电流,该源端输入电流是指未分流进入各行像素前的总电流;将上述源端输入电流作为电压降模型的输入值,确定每行像素对应的电压降;根据各电压降分别确定对应的行像素的补偿灰阶,并按照各补偿灰阶分别向对应的行像素进行灰阶补偿。
可选的,所述将源端输入电流作为电压降模型的输入值的步骤,还包括:判断源端输入电流是否大于电流阈值;在源端输入电流大于电流阈值时,将源端输入电流作为电压降模型的输入值。
可选的,在判断源端输入电流是否大于电流阈值的步骤之后,上述电压降补偿方法还包括:在源端输入电流小于或等于电流阈值时,以显示面板在最大显示亮度时的最大电流作为电压降模型的输入值,确定显示面板中各行像素的补偿灰阶,并根据各补偿灰阶确定灰阶补偿均值;将源端输入电流在最大电流中所占的百分比乘以灰阶补偿均值,获得显示面板在实时显示时的灰阶补偿基准值;按照灰阶补偿基准值向显示面板中ic近端的初始行像素进行灰阶补偿,并沿ic近端至ic远端的方向依次在灰阶补偿基准值上递增灰阶向对应的行像素进行灰阶补偿。
可选的,显示面板中各行像素的行电阻相等,且行电阻与显示面板的源端输入电阻相等时,上述每行像素对应的电压降满足如下公式:
可选的,上述根据各电压降分别确定对应的行像素的补偿灰阶的步骤,包括:根据各电压降分别预测对应行像素在发生电压降之后的显示电流,按照显示电流与显示亮度的对应关系,以及显示亮度与灰阶的对应关系,将各电压降分别转换为对应的行像素的等效灰阶;根据各等效灰阶与对应的行像素的目标灰阶之间的差值,分别确定每行像素对应的补偿灰阶。
可选的,上述显示电流与显示亮度的对应关系,满足公式:lum=efficient*i;其中,i为对应行像素的显示电流,lum为对应行像素的显示亮度;上述显示亮度与灰阶的对应关系,满足公式:lum=a×graym,m=2.2;其中,a为显示面板的灰阶系数,gray为对应行像素的灰阶;第n行像素的显示电流in满足公式:
可选的,第n行像素的目标灰阶g0满足公式:vdd=a×g0+b,第n行像素的等效灰阶gray'满足公式:vddn=a×gray'+b;第n行像素对应的补偿灰阶δgn满足公式:δgn=g0-gray'=δv/a;其中,a为显示面板中gamma电压的线性系数,b为显示面板中gamma电压的常数项。
本发明实施例提供的电压降补偿方法,通过分析获取显示面板在最大显示亮度时各行像素的阻抗分布,可以根据各行像素的阻抗分布准确构建出显示面板所对应的电压降模型,从而可以利用该电压降模型在获取显示面板实时显示时的源端输入电流之后,对显示面板实时显示时每行像素的电压降进行预测,并根据各电压降分别确定出对应行像素的补偿灰阶,以便按照各补偿灰阶分别向对应的行像素进行灰阶补偿,进而能够通过灰阶补偿实现显示面板的电压降补偿,确保显示面板的显示亮度统一。由此,本发明实施例提供的电压降补偿方法,能够针对各不同设计的显示面板进行定制化的电压降补偿,应用范围较广,且补偿精确度较高;而且,本发明实施例提供的电压降补偿方法,在利用灰阶补偿有效补偿显示面板的电压降之后,可以实现显示面板的长程均匀显示,从而有效提升显示面板所在显示装置的显示效果。
基于上述电压降补偿方法的技术方案,本发明实施例的第二方面提供一种电压降补偿装置,用于实施如上所述的电压降补偿方法;所述电压降补偿装置包括电流传感器、电压降确定模块和灰阶补偿模块;其中,电流传感器用于检测显示面板的源端输入电流;电压降确定模块与电流传感器相连,用于确定显示面板中各行像素的电压降;灰阶补偿模块与电压降确定模块相连,用于根据各行像素的电压降分别确定对应行像素的补偿灰阶;灰阶补偿模块还通过数据线与各行像素分别相连,用于按照各补偿灰阶分别向对应的行像素进行灰阶补偿。
可选的,上述电压降确定模块和灰阶补偿模块一体集成在显示面板的面板驱动芯片中。
本发明实施例提供的电压降补偿装置所能实现的有益效果,与上述技术方案提供的电压降补偿方法所能达到的有益效果相同,在此不做赘述。
基于上述电压降补偿装置的技术方案,本发明实施例的第三方面提供一种显示装置,所述显示装置包括上述技术方案所提供的电压降补偿装置。本发明实施例提供的显示装置所能实现的有益效果,与上述技术方案提供的电压降补偿装置所能达到的有益效果相同,在此不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例提供的一种电压降补偿方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种电压降补偿方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的显示面板的整屏阻抗分布特性图;
图4为本发明实施例提供的电压降补偿装置的结构示意图。
附图标记:
1-显示面板的显示区,2-电流传感器,
3-pmic,4-电压降确定模块,
5-灰阶补偿模块,6-ddic,
7-数据线。
具体实施方式
为了进一步说明本发明实施例提供的电压降补偿方法及其装置、显示装置,下面结合说明书附图进行详细描述。
随着amoled显示装置中显示面板尺寸及显示分辨率的不断提高,相关技术中常用的补偿手段,包括针对tft特性的外部光学mura补偿,以及设在像素电路内部的补偿电路,均难以有效补偿amoled显示装置因显示面板尺寸渐大而引起的电压降(irdrop),导致amoled显示装置容易出现显示不均的问题。由此,本发明实施例提供了一种电压降补偿方法,用于解决上述问题。
请参阅图1,本发明实施例提供的电压降补偿方法用于显示面板,显示面板通常包括多行像素;该电压降补偿方法包括:
步骤s10,获取显示面板在最大显示亮度时各行像素的阻抗分布,并根据各行像素的阻抗分布构建电压降模型。
在获取上述显示面板在最大显示亮度时各行像素的阻抗分布时,通常先调试显示面板的屏幕gamma与白平衡至目标值,并将显示面板的显示区(aa区)等分为多个分区;然后,取每个分区的中心点,测量各中心点的255灰阶亮度,并记录各中心点的工作电流以及对应的gamma电压,构建出gamma电压与各工作电流相关的函数;之后,在显示面板的显示区的每行像素中选m个采样点,并采集每行像素中m个采样点的工作电流以及gamma电压,获取每行像素的行平均电流以及行平均gamma电压;最后,将各行像素的行平均电流、行平均gamma电压以及对应行的行中心点所处的物理行数进行二次曲线拟合,获得二次函数,该二次函数也就是可以根据各行像素的阻抗分布构建出的电压降模型;这样根据二次函数的拟合系数以及显示面板在当前最大显示亮度时的源端输入电流,便可以计算得到各行像素的阻抗分布,即每行像素的行电阻。
当然,为了确保上述二次曲线拟合的精度,即电压降模型的构建精度,本实施例还可以重复上述步骤测量与该显示面板同批次生产且结构相同的其他显示面板,从而获取显示面板中每行像素的行电阻均值,或取多次测量结果中各行电阻的中位数作为显示面板中对应行像素的行电阻,从而构建出对应更为精准的电压降模型。由上,本实施例通过测量显示面板的光学数据和电信号数据,可以准确构建电压降模型,从而对不同负载条件下,即不同源端输入电流条件下显示面板中各行像素的电压降进行准确预测。
步骤s20,获取显示面板在实时显示时的源端输入电流,该源端输入电流是指未分流进入各行像素前的总电流。
上述显示面板的源端输入电流通常是指显示面板中电源管理集成电路(powermanagementic,简称pmic)输出给显示面板的显示区的总电流,该总电流尚未分流进入各行像素。
步骤s30,将上述源端输入电流作为电压降模型的输入值,确定每行像素对应的电压降。
步骤s40,根据各电压降分别确定对应的行像素的补偿灰阶,并按照各补偿灰阶分别向对应的行像素进行灰阶补偿。
本发明实施例提供的电压降补偿方法,通过分析获取显示面板在最大显示亮度时各行像素的阻抗分布,可以根据各行像素的阻抗分布准确构建出显示面板所对应的电压降模型,从而可以利用该电压降模型在获取显示面板实时显示时的源端输入电流之后,对显示面板实时显示时每行像素的电压降进行预测,并根据各电压降分别确定出对应行像素的补偿灰阶,以便按照各补偿灰阶分别向对应的行像素进行灰阶补偿,进而能够通过灰阶补偿实现显示面板的电压降补偿,确保显示面板的显示亮度统一。由此,本发明实施例提供的电压降补偿方法,能够针对各不同设计的显示面板进行定制化的电压降补偿,应用范围较广,且补偿精确度较高;而且,本发明实施例提供的电压降补偿方法,在利用灰阶补偿有效补偿显示面板的电压降之后,可以实现显示面板的长程均匀显示,从而有效提升显示面板所在显示装置的显示效果。
可以理解的是,上述实施例提供的电压降补偿方法主要是针对大电流情况下的灰阶显示画面进行精确补偿,而对于显示画面多样的自然图像,则需要采用另外不同的补偿方法。由此,请参阅图2,在执行上述步骤s30之前,本实施例提供的电压降补偿方法,还包括:
步骤s25,判断显示面板在实时显示时的源端输入电流是否大于电流阈值。该电流阈值用于区分显示面板的显示画面类型,可以结合实际需要自行设定。
如果上述源端输入电流大于电流阈值,那么将上述源端输入电流作为电压降模型的输入值,依次执行步骤s30和步骤s40。
如果上述源端输入电流小于或等于电流阈值,那么依次执行如下所示的步骤s50、步骤s60以及步骤s70。
步骤s50,以显示面板在最大显示亮度时的最大电流作为电压降模型的输入值,确定显示面板中各行像素的补偿灰阶,并根据各补偿灰阶确定灰阶补偿均值。
步骤s60,将上述源端输入电流在最大电流中所占的百分比乘以灰阶补偿均值,获得显示面板在实时显示时的灰阶补偿基准值。
步骤s70,按照灰阶补偿基准值向显示面板中ic近端的初始行像素进行灰阶补偿,并沿ic近端至ic远端的方向依次在灰阶补偿基准值上递增灰阶向对应的行像素进行灰阶补偿。
上述每行像素对应的灰阶递增量可以结合实际需要自行设定。
上述显示面板中各行像素的电压降大小,通常与其至显示面板中ic的距离远近相关,即显示面板中ic远端对应的行像素将具有更大的电压降。本发明实施例提供的电压降补偿方法,通过比较显示面板实时显示时源端输入电流与电流阈值的大小,可以在显示面板实时显示时源端输入电流较大的情况下对显示面板中各行像素的电压降进行精确补偿;也可以在显示面板实时显示时源端输入电流较小的情况下,通过获取灰阶补偿基准值,按照灰阶补偿基准值向显示面板中ic近端的初始行像素进行灰阶补偿,并沿ic近端至ic远端的方向依次在灰阶补偿基准值上递增灰阶向对应的行像素进行灰阶补偿,实现显示面板中各行像素电压降的粗略补偿。
需要补充的是,请参阅图2和图3,显示面板的全屏电阻程通常均匀分布,即显示面板中各行像素的行电阻r相等。当显示面板以纯灰阶画面显示时,各行像素将均匀分流,即i0=n×i,其中,i0为显示面板的源端输入电流,n为显示面板中行像素的总行数,i为显示面板中每行像素的工作电流。相应的,结合图3可得,第n行像素的电压降δv满足:
δv=i0×r+(i0-i)×r+(i0-2i)×r+......+{i0-(n-1)×i}×r;其中,n为显示面板中行像素的行序号,r为显示面板的源端输入电阻;
整理可得,
将
由此可见,显示面板中各行像素的电压降通常为一个与对应行像素所在位置程二次相关的函数,该函数的系数一般由显示面板的源端输入电流、源端输入电阻、每行像素的行电阻以及各行像素的总行数共同决定。
假设每行像素的行电阻r与显示面板的源端输入电阻r相等,显示面板中行像素的总行数n趋于无穷大,那么上述第n行像素的电压降δv所满足的公式可简化为:
这也就是说,上述步骤s30中所能确定的每行像素对应的电压降应满足如下公式:
值得一提的是,请继续参阅图2,上述步骤s40中,根据各电压降分别确定对应的行像素的补偿灰阶的步骤,包括:
步骤s401,根据各电压降分别预测对应行像素在发生电压降之后的显示电流,按照显示电流与显示亮度的对应关系,以及显示亮度与灰阶的对应关系,将各电压降分别转换为对应的行像素的等效灰阶。
步骤s402,根据各等效灰阶与对应的行像素的目标灰阶之间的差值,分别确定每行像素对应的补偿灰阶。
可选的,上述显示电流与显示亮度的对应关系,满足公式:lum=efficient*i;其中,i为对应行像素的显示电流,lum为对应行像素的显示亮度;每行像素的显示亮度lum与对应行像素的显示电流i成正比关系。此外,第1行像素的显示电流i1还满足公式:
上述显示亮度与灰阶的对应关系,满足公式:lum=a×graym,m=2.2;其中,a为显示面板的灰阶系数,gray为对应行像素的灰阶。
根据
由此,显示面板中各行像素发生电压降之后的等效灰阶,均满足公式:
此外,显示面板中各行像素的工作电压与其显示亮度的关系通常符合屏幕gamma电压曲线。可选的,第n行像素的目标灰阶g0满足公式:vdd=a×g0+b,第n行像素的等效灰阶gray'满足公式:vddn=a×gray'+b;那么第n行像素对应的补偿灰阶δgn将满足公式:δgn=g0-gray'=δv/a;其中,a为显示面板中gamma电压的线性系数,b为显示面板中gamma电压的常数项。
综上,本发明实施例提供的电压降补偿方法,可以将显示面板中各行像素的电压降,有效转换为对应行像素的灰阶补偿,从而能够通过数据线实时调节显示面板中对应行像素的显示亮度,以进行显示面板中不同画面以及不同位置的全屏电压降补偿,进而能够有效提升显示面板一致显示的显示性能。
本发明实施例还提供了一种电压降补偿装置,用于实施上述实施例所提供的电压降补偿方法。请参阅图4,所述电压降补偿装置包括电流传感器2、电压降确定模块4和灰阶补偿模块5。
其中,电流传感器2用于检测显示面板的源端输入电流;该源端输入电流通常是指显示面板中电源管理集成电路(powermanagementic,简称pmic)3输出给显示面板的显示区1的总电流,该总电流尚未分流进入各行像素;电流传感器2一般安装在pmic3与显示面板的显示区1的电连接通路上。
电压降确定模块4与电流传感器2相连,用于确定显示面板中各行像素的电压降;电压降确定模块4中预设有根据显示面板中各行像素的阻抗分布构建的电压降模型,可以利用该电压降模型在获取显示面板实时显示时的源端输入电流之后,对显示面板实时显示时每行像素的电压降进行预测。
灰阶补偿模块5与电压降确定模块4相连,用于根据各行像素的电压降分别确定对应行像素的补偿灰阶;灰阶补偿模块5还通过数据线7与各行像素分别相连,用于按照各补偿灰阶分别向对应的行像素进行灰阶补偿。
可选的,上述电压降确定模块4和灰阶补偿模块5可以一体集成在显示面板的面板驱动芯片(displaydriveric,简称ddic)7中;此外,电压降确定模块4和灰阶补偿模块5还可以独立作为ddic7中的一个功能ip(intellectualproperty,专有集成电路模块),或是设在ddic7的ap(applicationprocessor,应用程序处理模块)端,以便降低ddic7的驱动功耗。
本发明实施例提供的电压降补偿装置所能实现的有益效果,与上述技术方案提供的电压降补偿方法所能达到的有益效果相同,在此不做赘述。
本发明实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括上述实施例提供的电压降补偿装置。所述显示装置中的电压降补偿装置与上述实施例中的电压降补偿装置具有的优势相同,此处不再赘述。
上述实施例提供的显示装置可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器、电视机、数码相框或导航仪等具有显示功能的产品或部件。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。