有机发光显示装置及其补偿方法

技术领域

本发明涉及有机发光显示装置及其补偿方法，更具体地，涉及可以基于当前要累积的新图像数据来估计并恢复先前的损耗以延长显示装置的寿命的有机发光显示装置。

背景技术

近来，已经开发了各种能够减小作为阴极射线管的缺点的阴极射线管的重量和体积的平板显示装置。平板显示装置包括液晶显示装置、场发射显示装置、等离子体显示面板、有机发光显示装置等。

在平板显示装置中，有机发光显示装置使用根据电子和空穴的复合而生成光的有机发光二极管(OLED)显示图像，该有机发光显示装置具有响应速度快和操作功耗低的优点。

有机发光显示装置包括被设置在扫描线和数据线的相交处的多个像素。每个像素包括以与数据信号相对应的亮度发光的OLED，因此像素部分显示图像。

然而，OLED响应于发光时间和亮度(电流量)而随着时间的流逝而劣化，因此其发光效率降低。当OLED的发光效率以这种方式降低时，出现亮度降低。特别地，当像素具有不同的亮度降低量时，出现残留图像，从而导致画质劣化。因此，需要响应于每个像素的累积发光量来适当地补偿像素的劣化以改善图像质量。

此外，当用于劣化补偿的数据被累积并且压缩也被累计时，损耗被生成。由于这种压缩损耗累积生成残留图像，因此补偿性能可能会劣化。

发明内容

本发明的目的是提供能够有效地补偿由于OLED的劣化而引起的成像残留以延长使用期限的有机发光显示装置及其补偿方法。

本发明的另一个目的是提供能够基于当前要累积的新图像数据来估计先前的损耗数据以恢复累积损耗数据的有机发光显示装置及其补偿方法。

本发明的另一个目的是提供能够通过恢复损耗和累积数据来防止损耗累积的有机发光显示装置及其补偿方法。

为了实现本发明的目的，有机发光显示装置，包括：显示部，所述显示部包括多个像素以显示图像；数据驱动器，所述数据驱动器用于通过多条数据线将数据信号施加至显示部；扫描驱动器，所述扫描驱动器用于通过多条扫描线将扫描信号顺序地施加至显示部；以及控制器，所述控制器包括数据补偿器和时序控制器，其中，所述数据补偿器基于输入图像数据累积被施加至有机发光二极管(OLED)的应力数据，在恢复损耗区域中的累积损耗的条件下生成累积应力数据，以无损方式和有损方式压缩并恢复累积应力数据以确定补偿值并输出所述补偿值，并且，所述时序控制器控制数据驱动器和扫描驱动器的驱动时序。

在根据本发明的有机发光显示装置中，数据补偿器可以包括：转换单元，所述转换单元用于将输入图像数据中包括的灰度值映射到预定的映射表以将灰度值转换为应力数据；损耗恢复单元，所述损耗恢复单元从转换单元接收应力数据，并且在产生了恢复损耗区域中的累积损耗的条件时，通过在先前的累积数据的最高有效位(MSB)中反映损耗来生成累积应力数据；以及补偿确定单元，所述补偿确定单元用于从损耗恢复单元接收累积应力数据，并基于应力数据计算补偿数据。

根据本发明的有机发光显示装置中的应力数据可以表示OLED的劣化程度。

根据本发明的有机发光显示装置中的累积应力数据可以具有32位的大小。

在根据本发明的有机发光显示装置中，损耗恢复单元可以包括：压缩单元，所述压缩单元用于压缩通过将累积应力数据除以累积次数而计算出的平均应力数据；存储单元，所述存储单元用于存储压缩的平均应力数据；以及恢复单元，所述恢复单元用于恢复压缩的平均应力数据。

在根据本发明的有机发光显示装置中，压缩单元通过检查通过将当前累积次数乘以当前图像数据的损耗估计值获得的值是否超过了量化级别来确定是否生成恢复损耗区域中的累积损耗的条件。

在根据本发明的有机发光显示装置中，补偿值可以用于基于从恢复单元发送的输入图像数据和累积应力数据来补偿由于OLED的劣化而生成的残留图像。

根据本发明的用于有机发光显示装置的补偿方法可以包括：将输入图像数据转换为被施加至有机发光二极管(OLED)的应力数据；在恢复损耗区域中的累积损耗的条件下累积应力数据，并以无损方式和有损方式压缩并恢复累积应力数据；基于恢复的累积应力数据来确定补偿值；以及使用所确定的补偿值来控制显示驱动器。

根据本发明的用于有机发光显示装置的补偿方法可以包括以下步骤：接收先前的累积应力数据；接收当前输入图像数据；从当前输入图像数据估计先前的损耗数据；确定是否需要损耗恢复；当需要恢复损耗时，在先前的累积应力数据的最高有效位(MSB)反映损耗；压缩当前累积应力数据；存储压缩的累积应力数据；以及恢复压缩的累积应力数据。

在根据本发明的用于有机发光显示装置的补偿方法中，确定是否损耗恢复检查通过将当前累积次数乘以当前图像数据的损耗估计值而获得的值是否超过了量化级别。

在根据本发明的用于有机发光显示装置的补偿方法中，补偿值用于基于输入图像数据和恢复的累积应力数据来补偿由于OLED的劣化而生成的残留图像。

根据本发明的有机发光显示装置及其补偿方法具有以下效果：通过基于当前要累积的新图像数据来估计先前的损耗数据、恢复损耗并累积数据来防止损耗的累积，以及通过有效地补偿由于OLED劣化而引起的残留图像来延长使用期限。

附图说明

图1是示意性地示出根据本发明的实施方式的有机发光显示装置的框图。

图2是示出包括在图1所示的有机发光显示装置中的控制器的框图。

图3是示出包括在图2所示的数据补偿器中的损耗恢复单元的框图。

图4是示出根据本发明的用于有机发光显示装置的补偿方法的处理过程的流程图。

图5是示出应力数据存储过程的流程图。

图6是例示在应力数据累积过程期间的损耗的图。

图7是例示根据本发明的损耗恢复过程的图。

具体实施方式

对于说明书中公开的本发明的实施方式，为了描述本发明的实施方式，以特定的结构和功能描述为例，并且本发明的实施方式可以以各种形式实现并且不应视为对本发明的限制。

本发明可以以各种方式被修改并且具有各种形式，并且将参照附图详细描述具体实施方式。然而，本公开不应被解释为限于本文阐述的实施方式，而是相反，本公开将覆盖落入实施方式的精神和范围内的所有修改、等同形式和替代形式。

管可以使用诸如“第一”、“第二”等之类的术语来描述各种部件，但是这些部件一定不受以上术语的限制。以上术语仅用于区分一个部件和另一个部件。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，第二组件可以被称为第一组件。

当元件被“联接”或“连接”至另一个元件时，应该理解的是，尽管该元件可以被直接联接或连接至另一个元件，但是第三元件也可以存在于两个元件之间。当元件被“直接联接”或“直接连接”至另一元件时，应理解在两个元件之间不存在元件。用于描述元件之间的关系的其他表示，即，“在...之间”，“紧接在...之间”，“接近”，“直接接近”等，应该以相同的方式被解释。

在本发明的说明书中使用的术语仅是为了描述特定实施方式而被使用，并不旨在限制本发明的范围。除非上下文另外明确指出，否则以单数形式描述的元件旨在包括多个元件。在本发明的说明书中，将进一步理解，术语“包括”和“包含”指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或增加。

除非另外定义，否则本文所使用的包括技术和科学术语的所有术语具有与实施方式所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。还将理解的是，诸如在常用词典中定义的那些术语应被解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于形式化的意思来解释，除非在本文明确定义。

同时，当可以以不同的方式来实现某个实施方式时，可以以与流程图中指定的顺序不同的顺序执行在特定框中指定的功能或操作。例如，根据相关功能或操作，两个连续的框可以被同时执行或被反过来执行。

在下文中，将参照附图描述根据本发明的显示装置及其补偿方法。

图1是示出根据本发明的实施方式的有机发光显示装置的框图。参照图1，有机发光显示装置1000可以包括显示部100、数据驱动器200、扫描驱动器300和控制器400。

显示部100包括布置在其中的多个像素，并且每个像素包括根据从数据驱动器200提供的数据信号DATA响应于驱动电流的流动而发光的OLED。显示部100可以由通过数据线DL从数据驱动器200接收数据信号并且通过扫描线SL从扫描驱动器300接收扫描信号来显示图像。

数据驱动器200可以通过数据线DL将数据信号施加至显示部100。数据信号可以被施加至显示部100中包括的每个像素以控制驱动晶体管的操作。扫描驱动器300可以通过扫描线SL将扫描信号施加至显示部100。扫描信号可以被施加至显示部100中包括的每个像素以控制开关晶体管的操作。

控制器400可以包括数据补偿器410和时序控制器420。数据补偿器410可以基于输入数据来估计包括在显示部100的像素中的OLED的劣化程度并且输出补偿数据以补偿由于OLED的劣化而降低的亮度。时序控制器420可以被连接至数据驱动器200和扫描驱动器300并且可以控制从数据驱动器200和扫描驱动器300向显示部100提供数据信号和扫描信号的时间。

尽管未在图1中示出，但有机发光显示装置1000还可以包括控制像素的发光的发光控制驱动器和向像素提供电力的电源。

图2是示出包括在图1所示的有机发光显示装置中的控制器的框图，图3是示出包括在图2所示的数据补偿器中的损耗恢复单元的框图，以及图4是示出根据本发明的用于有机发光显示装置的补偿方法的处理过程的流程图。

参照图2，控制器400可以包括数据补偿器410和时序控制器420。

时序控制器420可以基于垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync和时钟信号CLK生成用于驱动显示部100的时序信号。例如，时序信号可以是扫描控制信号SCS和数据控制信号DCS。数据补偿器410可以将输入数据校正为补偿数据并输出补偿数据，并且补偿数据的输出时序可以通过时序控制器420而被控制，并且具有被控制的输出时序的补偿数据可以被发送至数据驱动器200。具体地，数据补偿器410可以包括转换单元412、损耗恢复单元414和补偿确定单元416，如图2所示。

转换单元412可以将补偿数据转换为应力数据。在将补偿数据转换为应力数据之前，转换单元412可以将作为6位或8位灰度数据输入的补偿数据改变为灰度值。例如，6位灰度数据可以具有在0到63的范围内的灰度值，而8位灰度数据可以具有在0到255的范围内的灰度值。在非线性输入补偿数据中，当补偿数据具有较大的灰度值时，可以获得较大应力数据的灰度值。最大输入数据值可以是输入数据的最大灰度值。最大输入数据的灰度值可以取决于输入数据的位数。在一个实施方式中，具有6位输入数据的有机发光显示装置的最大输入数据可以是111111，并且最大输入数据的灰度值可以是63。在另一个实施方式中，具有8位输入数据的有机发光显示装置的最大输入数据可以是11111111，并且最大输入数据的灰度值可以是255。

应力数据值可以指示被施加至OLED的应力，也就是，OLED的劣化程度。随着具有较高灰度的数据输入至OLED，OLED的劣化可能被加速。因此，应力数据值可以随着补偿数据值的增大而增大。应力数据值可以被发送至损耗恢复单元414。

随着输入数据的灰度值增大，应力数据灰度值可能增大。损耗恢复单元414包括压缩单元414a、存储单元414b和恢复单元414c。由转换单元412转换的应力数据可以被发送至压缩单元414a。为了累积和存储应力数据，需要提供大容量的存储装置。为了减小存储装置的容量，提供了压缩单元414a，并且可以将压缩应力数据累积并存储在存储单元414b中。可以通过恢复单元414c对存储在存储单元414b中的应力数据进行解压缩并输出。

补偿确定单元416可以基于从损耗恢复单元414发送的应力数据和输入数据来计算补偿数据。补偿确定单元416可以将从外部发送的输入数据改变为输入数据的灰度值。当存储的应力数据的灰度值为SD1、SD2、SD3、…、SDn时，可以获得第n个应力数据值的累积应力数据λn。例如，累积应力数据λn可以是SD1至SDn的和，如等式1所示。

[等式1]

尽管已经参照等式1描述了获得累积应力数据λn的方法，但是获得累积应力数据的方法不限于此。

如图4所示，在S410中，可以将输入数据转换为应力数据。在S420中，可以存储累积的应力数据。在S430中，确定补偿值。在S440中，应用补偿值。

如上所述，执行了累积应力数据的方法，如图5和图6所示。由于可以针对每一帧针对显示面板的所有像素执行累积应力数据的处理，因此目标是任意像素。

读取先前的累积应力数据。在此，读取的累积应力数据是指通过将多次累积应力数据除以累积次数而计算出的平均应力数据的恢复值。如果接收到初始输入的图像数据，则不存在累积应力数据(S421)。

当接收到当前输入图像数据时，应力累积开始。同时，在将应力数据划分为最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)的同时，损耗基于量化级别开始出现(S422)。

损耗数据是根据当前输入图像数据被估计的。如图6所示，将描述当前输入图像数据是第四输入图像数据的示例。在此，输入图像数据的灰度值是8位值，例如，基于量化级别，6位可以被定义为MSB，而其余2位被定义为LSB。

例如，当第一应力数据被输入为“11000010”时，一旦发生第一累积就生成损耗。也就是说，可以放弃一个或多个LSB。由于LSB中的2位损耗，累积应力数据值变为“11000000”。

当接收到“11100011”作为第二输入图像数据并且发生第二累积时，LSB中的“11”2位损耗。

当接收到“11100001”作为第三输入图像数据并且发生第三累积时，LSB中的“01”2位损耗。在此，通过被累积为平均值而被恢复的累积应力数据值变为“11100000”。LSB中的“01”2位被估计为损耗值(S423)。确定是否需要与被估计的损耗值相关联的损耗恢复。当累积次数为“n”且损耗估计值为“e”时，计算这两个值的乘积。确定“3*01”的值是否超过了对应于LSB的2位。因为“3”对应于“11”，所以它不对应于损耗恢复条件。

当输入“11100001”作为第四输入图像数据时，LSB中的“01”2位被估计为损耗值。也就是说，如“A”所示，估计损耗了“11000001”、“11100001”和“11100001”中的“01”。基于损耗估计值来确定是否需要针对当前输入应力数据的损耗恢复。

在此，基于通过将损耗次数乘以被估计为损耗值的值获得的值来确定是否需要损耗恢复。确定“4*01”的值是否超过了对应于LSB的2位。结果值“4”对应于大于“11”2位的“100”。该值超过了对应于量化参考级别的2位，因此对应于损耗恢复条件。

如图所示，当累积次数为“n”，损耗估计值为“e”，并且“n*e”与“(n-1)*e”之差为“m”时，则通过检查“m”是否为“1”来确定损耗恢复条件。也就是说，如果“n*e”是“100”并且“(n-1)*e”是“011”，则高于对应于量化级别(Q级别)的2位的第三位具有“1”和“0”。确定两个值之差是否为“1”，并且如果该差为“1”，则确定恢复条件被满足。如果“n*e”为“100”，则将当前时间点之前的累积损耗加载到无损区域，并且如果“(n-1)*e”是“011”，则不将紧接在当前时间点之前的累积损耗加载到无损区域(S424)。

当确定需要损耗恢复时，将“1”添加到先前的累积数据的MSB的最后一位。即，损耗数据需要被恢复并被累积至为“11100100”的无损区域中。

被压缩的应力数据基于量化级别被划分为无损区域和有损区域。有损区域中的数据以损耗的形式压缩，而不存储数据。基于累积的数据，MSB用作生成实际面板补偿值的参考。MSB的大小为占据了累积应力数据的32位当中的8位。

因此，通过执行以下步骤来实现压缩中的无损压缩，然后恢复累积的应力数据。使用熵编码方法存储在存储器中的数据是无损区域中的数据以及像量化级别一样的用于压缩的信息。在恢复处理中，基于量化级别，将LSB的所有存储区都存储为0。

因此，通过执行以下步骤来实现压缩中的有损压缩，然后恢复累积的应力数据。使用熵编码方法存储在存储器中的数据是无损区域中的数据以及像量化级别一样的用于压缩的信息。在恢复处理中，根据计算结果，每个数据的高位MSB位存储为1位或更多。根据量化级别，存储添加的位，将其余的LSB存储为0。

在执行以上两个压缩和恢复之后，如下从该信息中确定补偿值。通过恢复损耗并累积数据，可以根据累积来补偿损耗。恢复后，32位的MSB中的数据用作生成实际面板补偿值的参考。在先前的损耗数据与当前的损耗数据相同的假设下，根据当前数据预测先前累积的损耗。

如以上示例中所述，在第三次累积时不需要损耗恢复，因此当前输入图像数据被累积在先前的累积应力数据上。由于在第四次累积时需要恢复损耗，因此将紧接当前时间点的之前的累积应力数据MSB+“1”添加至当前输入图像数据以生成当前累积应力数据。在此，将损耗开始时间更新为与当前累积次数相对应的值(S425)。

压缩单元414a将当前累积应力数据除以累积的次数以压缩平均应力数据(S426)。

压缩应力数据被存储在诸如存储器之类的存储单元414b中(S427)。

恢复单元414c恢复被压缩并被存储的应力数据(S428)。

图7示出了通过显示装置显示的屏幕的示例。如图所示，假定屏幕包括第一徽标区域1、第二徽标区域2、第一普通图像显示区域3、第二普通图像显示区域4和字幕区域5。

表1示出了损耗值恢复之前和之后的损耗值之间的差异。

损耗恢复之前的损耗表示压缩之前的32位累积数据值与压缩之后的32位累积数据值之差。损耗恢复之后的损失表示压缩之前的32位累积数据值与压缩/损耗恢复之后的32位累积数据值之差。如表1所示，可以确定在每个区域中损耗值减小。

根据本发明的补偿方法能够对随时间变化不大的固定形式区域有效。

如上所述，根据本发明的有机发光显示装置及其补偿方法可以基于当前要累积的新图像数据来估计先前的损耗数据，恢复损耗并累积数据以防止损耗的累积并有效地补偿由于OLED劣化引起的残留图像，从而延长了使用寿命。

尽管以上已经描述了本发明的优选实施方式，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。