显示设备及其面板补偿方法与流程

本公开涉及显示设备，并且更具体地，涉及能够精确地补偿显示面板的像素之间的特性偏差的显示设备以及其面板补偿方法。

背景技术：

通常，显示设备包括显示面板、数据驱动设备、栅极驱动设备和时序控制器，其中，在显示面板中，像素以矩阵形式布置在数据线和栅极线彼此交叉的点处；数据驱动设备向数据线提供源极驱动信号；栅极驱动设备向栅极线提供扫描信号；时序控制器控制数据驱动设备和栅极驱动设备。

数据驱动设备包括多个源极驱动器，且源极驱动器将从时序控制器提供图像数据转换成源极驱动信号并且向显示面板的数据线提供源极驱动信号。源极驱动器包括一个芯片，并且可根据显示面板的尺寸和分辨率包括多个芯片。

显示面板可在像素之间具有特性偏差。每个源极驱动器感测显示面板的像素信息，将所感测的像素信息转换成数字数据，并且向时序控制器提供数字数据。时序控制器通过使用与像素信息对应的数字数据校正像素之间的特性偏差。

每个源极驱动器包括将像素信息转换成数字数据的模数转换器(adc)。另外，由于相应的源极驱动器的adc之间可能存在特性偏差，因此需要校正特性偏差。

当使用电流感测方法时，现有技术的显示设备通过外部参考电流源来校正相应的源极驱动器之间的特性偏差，并且之后校正显示面板的像素特性。

在以上描述的现有技术的显示设备中，因为由于提供有从参考电流源到相应源极驱动器的参考电流的电流路径之间的差异以及用于感测显示面板的像素之间的像素电流的电流路径之间的差异而在感测值中可能存在误差，所以显示面板的像素之间的特性偏差的外部补偿可能不准确。

技术实现要素：

各实施方式涉及能够精确地补偿显示面板的像素之间的特性偏差的显示设备及其驱动方法。

在实施方式中，显示设备的面板补偿方法包括：通过校正显示面板的至少一行像素的特性偏差，使用至少一行像素作为生成具有相同值的像素电流的电流源；以及通过使用从至少一行像素提供的、具有相同值的像素电流校正源极驱动器的全部电流感测路径之间的偏差，并且通过使用经校正的电流感测路径校正全部像素之间的特性偏差。

在实施方式中，显示设备包括感测电路、模数转换器和补偿电路，其中，感测电路执行第一驱动、第二驱动、第三驱动和第四驱动中的至少一个，其中，第一驱动用于感测施加至与显示面板的至少一行像素对应的感测线的参考电压，第二驱动用于感测与施加至至少一行像素的第一相同数据对应的像素电压，第三驱动用于感测施加至全部感测线的具有相同值的像素电流，第四驱动用于感测全部像素的、与施加至全部像素的第二相同数据对应的电流；模数转换器将通过第一驱动至第四驱动所得的感测信号转换成第一数字数据至第四数字数据；补偿电路通过使用从模数转换器接收的第一数字数据至第四数字数据，控制待施加至与至少一行像素对应的感测线的参考电压，控制待施加至至少一行像素的第一相同数据，控制待施加至全部感测线的具有相同值的像素电流，控制待施加至全部像素的第二相同数据，并且校正感测电路的特性、至少一行像素的特性偏差、感测电路的电流感测路径之间的偏差以及全部像素之间的特性偏差。

在实施方式中，显示设备包括面板补偿电路，其中，面板补偿电路通过向与显示面板的至少一行像素对应的感测线施加参考电压来校正源极驱动器的特性，通过向至少一行像素施加其中源极驱动器的特性已经被校正的第一相同数据来校正至少一行像素的特性偏差，通过向全部感测线施加至少一行像素的具有相同值的像素电流来校正源极驱动器的电流感测路径之间的偏差，并且通过向全部像素施加其中源极驱动器的电流感测路径之间的偏差已经被校正的第二相同数据来校正全部像素之间的特性偏差。

根据本发明，因为显示面板的至少一行像素能够成为生成具有相同值的像素电流的电流源，所以通过其提供参考电流的电流路径不存在偏差，从而能够精确地校正电流感测路径之间的偏差。

此外，根据本发明，通过公共布线公共地向至少一条感测线施加参考电压以校正源极驱动器的特性，使得能够减小源极驱动器的芯片面积。

此外，本发明通过结合电压感测方法和电流感测方法来校正源极驱动器的特性、至少一行像素的特性偏差、源极驱动器的电流感测路径之间的偏差以及全部像素之间的特性偏差，使得与仅使用电压感测方法的面板感测相比，能够改善校正稳定性以及提高校正速度。

此外，根据本发明，能够精确地补偿显示面板的像素之间的特性偏差，从而能够改善图像质量。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式的显示设备的图形。

图2是示出图1中所示的显示面板的像素阵列和用于感测像素信息的源极驱动器的图形。

图3是用于解释图2中所示的像素结构以及源极驱动器的操作的电路图。

图4是用于解释根据本发明的实施方式的显示设备的面板补偿方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施方式。在该说明书和权利要求中使用的术语不解释为局限于典型含义或词典释义，而是应解释为与本发明的技术主旨相符合的含义和概念。

在该说明书中描述的实施方式和附图中所示的配置是本发明的优选实施方式，而不代表本发明的全部技术构思。因此，在提交本申请时，可提供能够替代实施方式和配置的各种等同和修改。

图1是示出根据本发明的实施方式的显示设备的图形。

参考图1，根据本发明的实施方式的显示设备100包括时序控制器110、数据驱动设备120、栅极驱动设备(未示出)和显示面板130。

时序控制器110向数据驱动设备120提供图像数据，并且控制栅极驱动设备和数据驱动设备120，从而将与图像数据对应的源极驱动信号供给至显示面板130。

时序控制器110从数据驱动设备120接收与像素信息和参考电压中的至少一个对应的数字数据，并且通过使用数字数据校正源极驱动器sdic的特性、至少一行像素的特性偏差、电流感测路径之间的偏差和显示面板130的全部像素之间的特性偏差。

时序控制器110可包括执行上述校正并且补偿图像数据的补偿单元12。根据图1的实施方式的补偿单元12设置在时序控制器110中；然而，补偿单元12可设置在时序控制器110的外部或者设置在数据驱动设备120中。

补偿单元12从源极驱动器sdic接收与像素信息和参考电压中的至少一个对应的数字数据，计算源极驱动器sdic的特性、至少一行像素的特性偏差、电流感测路径之间的偏差和全部像素之间的特性偏差，生成与所述偏差对应的补偿数据，并且补偿图像数据。

数据驱动设备120将从时序控制器110提供的图像数据转换成模拟源极驱动信号，并且将源极驱动信号供给至显示面板130的数据线。数据驱动设备120包括多个源极驱动器sdic，其中，一个源极驱动器可包括一个集成电路(ic)，且源极驱动器的数量可根据显示面板130的尺寸和分辨率来确定。

为了向显示面板130供给与图像数据对应的源极驱动信号，源极驱动器sdic中的每一个可包括移位寄存器、锁存器、数模转换器、输出缓冲器等。此外，为了校正显示面板130的像素之间的特性偏差，源极驱动器sdic中的每一个可包括感测电路和模数转换器。

可使用液晶面板、有机发光二极管(oled)面板等作为显示面板130。显示面板130中的每个像素具有电气特性。作为用于感测显示面板的特性的方法，存在电压感测方法和电流感测方法。

电压感测方法是用于感测电压的方法，不同于电流感测方法，其速度略微慢但是当在稳压区段中测量电压时具有高的稳定性并且对寄生组件影响小。此外，因为能够采用公共布线来校正源极驱动器的特性，所以电压感测方法可减小芯片尺寸。

电流感测方法是用于直接测量限定像素特性的电流的方法，并且能够以迅速的时间和准确性实现补偿。然而，由于电流感测方法需要向感测线提供相同的参考电流以校正源极驱动器sdic的特性，因此可能由于提供参考电流的单独路线中的偏差而存在不准确性。本发明的显示设备100通过结合电压感测方法和电流感测方法来补偿显示面板的像素特性。

首先，显示设备100通过使用电压感测方法校正源极驱动器的特性，并校正显示面板130的至少一行像素的特性偏差，从而允许至少一行像素成为生成具有相同值的像素电流的电流源。至少一行像素可利用显示面板的有效行像素或者单独的虚设行像素来配置。

接下来，显示设备100通过使用电流感测方法向全部感测线供给从至少一行像素提供的、具有相同值的像素电流以校正源极驱动器的电流感测路径之间的偏差，并且向全部像素供给相同数据以校正显示面板130的像素之间的偏差。

下面将详细描述通过电压感测方法和电流感测方法的上述结合来补偿显示面板的像素特性。

图2是示出图1中所示的显示面板的像素阵列和用于感测像素信息的源极驱动器的图形。

参考图2，在显示面板130中，数据线dl布置在一个方向上，栅极线gl布置在与数据线dl交叉的方向上，且像素p以矩阵形式布置在交叉点处。

像素p中的每一个包括驱动电路和发光元件，并且通过感测线sl输出与像素信息对应的信号。像素p中的每一个可具有特有的电气特性，并且在像素p之间可能存在特性偏差。此外，像素p的特性可根据显示面板130的驱动时间的增加和温度的改变而改变。

像素的特性可包括驱动电路的阈值电压(vth)、迁移率等。像素p中的每一个可利用用于实现图像的常规驱动和用于感测像素信息的感测驱动来操作，且感测驱动可在常规驱动之前执行预定时间或者在常规驱动期间的垂直空白周期中或者在单独的补偿操作周期中执行。

源极驱动器sdic可包括数模转换器dac以向显示面板130供给与图像数据对应的源极驱动信号，并且可包括感测电路22和模数转换器adc，感测电路22感测来自显示面板130的像素信息以校正显示面板130的像素p之间的特性偏差，模数转换器adc将像素信息转换成数字数据。

感测电路22可包括电流-电压转换器ivc、采样和保持电路sh以及用于与每条感测线sl对应的每个通道的开关sw。

电流-电压转换器ivc将感测线sl的信号(电流)转换成电压，且采样和保持电路sh对通过电流-电压转换器ivc转换的电压进行采样并保持所述电压，并且根据预设命令向模数转换器adc输出所保持的电压。

当感测电路22在电流感测方法中操作时，开关sw关断；并且当感测电路22在电压感测方法中操作时，开关sw接通。当开关sw接通时，感测线sl的信号(电压)直接地传输至采样和保持电路sh。

源极驱动器sdic还可包括参考电压提供单元24和开关电路(未示出)。参考电压提供单元24通过公共布线向至少一条感测线sl提供参考电压vref，且开关电路将从参考电压提供单元24提供的参考电压传输至连接在公共布线中的感测线sl或者阻挡参考电压的传输。

参考电压提供单元24向显示面板130的至少一条感测线sl供给参考电压vref。这样的参考电压提供单元24可在通过使用电压感测方法校正源极驱动器的模数转换器adc的特性时被启用。参考电压vref从源极驱动器sdic的外部供给，并且可限定为具有预定电平的任意公共电压。

开关电路可执行将从参考电压提供单元24提供的参考电压vref传输至至少一条感测线sl或者阻挡参考电压vref的传输的操作。

模数转换器adc将从感测电路22的采样和保持电路sh输出的电压转换成数字数据，并且向时序控制器110的补偿单元12提供数字数据。

时序控制器110的补偿单元12从源极驱动器sdic的模数转换器adc接收数字数据，通过使用数字数据生成与源极驱动器sdic的特性、显示面板130的像素之间的特性偏差和电流感测路径的偏差对应的补偿数据，并且通过使用补偿数据补偿图像数据。

图3是用于解释图2中所示的像素结构以及源极驱动器的操作的电路图。

参考图3，像素p中的每一个包括驱动电路32和发光元件34。

驱动电路32包括用于驱动发光元件34的驱动晶体管dtr、当通过施加至栅极线gl的扫描信号选择相应行时用于向驱动晶体管dtr的栅极施加数据线dl的源极驱动信号vdata的栅极晶体管gtr、以及用于保持源极驱动信号vdata持续预定时间的电容器c。

驱动电路32包括当通过感测控制信号选择特定像素时用于通过感测线sl向源极驱动器sdic的感测电路22传输像素信息的感测晶体管str。图3的参考标号pl指代电力线。

每个像素p的驱动晶体管dtr具有诸如阈值电压(vth)和迁移率的特有特性。由于这样的驱动晶体管dtr随着驱动时间变长而劣化，所以诸如阈值电压和迁移率的特有特性会改变，使得像素之间的特性偏差可能增大。

本发明在于精确地校正像素p之间的特性偏差从而提高图像质量。为此，本发明通过使用电压感测方法允许至少一行像素成为输出具有相同值的像素电流的电流源，并且通过使用电流感测方法校正模数转换器adc的电流感测路径之间的偏差以及校正全部像素之间的特性偏差。

通过使用电压感测方法允许至少一行像素成为输出具有相同值的像素电流的电流源的过程将被描述为如下。

首先，参考电压提供单元24向至少一条感测线sl提供从外部施加的参考电压vref。

感测电路22感测参考电压vref并且向模数转换器adc提供所感测的参考电压vref。此处，感测电路22的开关sw接通，以直接向采样和保持电路sh传输参考电压vref。

模数转换器adc将感测电路22的输出电压转换成数字数据，并且向时序控制器110的补偿单元12提供数字数据。

补偿单元12通过使用与参考电压vref对应的数字数据校正模数转换器adc的特性。模数转换器adc的特性可包括偏移量、增益等。补偿单元12可将每个源极驱动器sdic的模数转换器adc的特性校正为预设参考值，使得还可校正源极驱动器sdic之间的特性偏差。

接下来，时序控制器110将其中源极驱动器sdic的特性已经被校正的相同数据提供至源极驱动器sdic，且源极驱动器sdic向显示面板130的至少一行像素p施加与经补偿的相同数据对应的源极驱动信号。

感测电路22感测与施加有源极驱动信号的至少一行像素p对应的像素电压。此处，感测电路22的开关sw接通以直接向采样和保持电路sh传输像素电压。

模数转换器adc将从感测电路22输出的电压转换成数字数据，并且向时序控制器110的补偿单元12提供数字数据。

补偿单元12通过使用与像素电压对应的数字数据校正至少一行像素的特性偏差。通过上述过程，至少一行像素可充当生成具有相同值的像素电流的电流源。

接下来，通过使用电流感测方法校正模数转换器adc的电流感测路径之间的偏差以及校正全部像素之间的特性偏差的过程将被描述为如下。

感测电路22感测全部感测线的、从至少一行像素施加的具有相同值的像素电流itft，将所感测的像素电流itft转换成电压，并且向模数转换器adc提供所述电压。此处，感测电路22的开关sw关断，使得像素电流itft通过电流-电压转换器ivc转换成所述电压。

模数转换器adc将感测电路22的输出电压转换成数字数据，并且向时序控制器110的补偿单元12提供数字数据。

补偿单元12通过使用与像素电流itft对应的数字数据校正源极驱动器的全部电流感测路径之间的偏差。

接下来，时序控制器110向源极驱动器sdic提供其中电流感测路径之间的偏差已经被校正的相同数据，且源极驱动器sdic向显示面板130的全部像素施加与经补偿的相同数据对应的源极驱动信号。

感测电路22感测与全部像素对应的像素电流itft，将所感测的像素电流itft转换成电压，并且向模数转换器adc提供所述电压。此处，感测电路22的开关sw关断，使得像素电流itft通过电流-电压转换器ivc转换成电压。

模数转换器adc将感测电路22的输出电压转换成数字数据，并且向时序控制器110的补偿单元12提供数字数据。

补偿单元12通过使用与施加至全部像素的相同数据对应的数字数据校正全部像素之间的特性偏差。通过上述过程，可生成与全部像素之间的特性偏差对应的补偿数据并且以其补偿图像数据。

图4是用于解释根据本发明的实施方式的显示设备的面板补偿方法的流程图。

参考图4，显示设备100校正源极驱动器的特性和显示面板的至少一行像素的特性偏差，由此允许至少一行像素成为生成具有相同值的像素电流的电流源(s10)。

之后，显示设备100通过使用从至少一行像素提供的、具有相同值的像素电流校正源极驱动器的电流感测路径之间的偏差，并且通过向全部像素施加相同数据校正全部像素之间的特性偏差(s20)。

允许显示面板130的至少一行像素成为生成具有相同值的像素电流的电流源的过程s10将描述为如下。

首先，显示设备100向与显示面板130的至少一行像素对应的感测线施加参考电压vref(s1)，并且从源极驱动器sdic接收与参考电压vref对应的数字数据并且通过使用所述数字数据校正源极驱动器的特性(s2)。

接下来，显示设备100向至少一行像素施加其中源极驱动器的特性已经被校正的相同数据(s3)，并且从源极驱动器sdic接收与至少一行像素的像素电压对应的数字数据并且通过使用所述数字数据校正至少一行像素的特性偏差(s4)。

在下文中，校正显示面板130的像素之间的特性偏差的过程s20将描述为如下。

首先，显示设备100向全部感测线施加具有其中至少一行像素的特性偏差已经被校正的相同值的像素电流(s5)，并且从源极驱动器sdic接收与全部感测线的像素电流对应的数字数据并且通过使用所述数字数据校正源极驱动器sdic的电流感测路径之间的偏差(s6)。

接下来，显示设备100向全部像素施加其中源极驱动器sdic的电流感测路径之间的偏差已经被校正的相同数据(s7)，并且从源极驱动器sdic接收与全部像素的像素电流对应的数字数据并且通过使用所述数字数据校正全部像素之间的特性偏差(s8)。

之后，显示设备100生成与显示面板的特性对应的补偿数据，并且利用所述补偿数据补偿图像数据(s30)。

此外，本发明的显示设备100可包括执行上述算法的面板补偿电路，且面板补偿电路可包括在时序控制器110和源极驱动器sdic中的至少一个中。

此外，本发明的显示设备100例示了通过向与至少一行像素对应的感测线施加从外部提供的参考电压来校正源极驱动器之间的模数转换器adc的特性偏差；然而，每个源极驱动器可配置为自校正模数转换器adc的特性。例如，源极驱动器可配置为通过向与至少一行像素对应的感测线施加内部参考信号来自校正模数转换器adc的特性。

根据本发明，由于显示面板的至少一行像素能够成为生成具有相同值的像素电流的电流源，因此通过其提供参考电流的电流路径不存在偏差，从而能够精确地校正电流感测路径之间的偏差。

此外，根据本发明，参考电压通过公共布线施加至至少一条感测线，从而能够减小源极驱动器的芯片面积。

此外，本发明通过结合电压感测方法和电流感测方法来校正源极驱动器的特性、至少一行像素的特性偏差、源极驱动器的电流感测路径之间的偏差以及全部像素之间的特性偏差，使得与仅使用电压感测方法的面板感测相比，能够改善校正稳定性以及提高校正速度。

此外，根据本发明，能够精确地补偿显示面板的像素之间的特性偏差，从而能够提高图像质量。