Oled发光效率经时衰减的数字补偿校正电路及方法
【专利摘要】本发明公开了一种OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正方法，用于解决现有OLED发光衰减的补偿方法实现复杂的技术问题。技术方案是将红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效经时衰减曲线分别进行拟合和数学建模，外部系统主机将记录的OLED面板工作时间参数按照确定的时间间隔写入OLED驱动芯片的寄存器中。OLED驱动芯片根据上述数学模型对特定时间点的红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减曲线进行取样和量化，最后按照计算的衰减量对红、绿、蓝三基色有机发光材料的数字γ-曲线进行独立补偿。与现有技术相比，本发明不需要对OLED面板做任何修改，利用外部系统主机的定时器就可以工作，方法实现简单。
【专利说明】OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正电路及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种OLED发光衰减的补偿电路，特别涉及一种OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正电路。还涉及基于上述OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正电路的数字补偿校正方法。
【背景技术】
[0002]OLEDCOrgan Light Emitting Diode，有机发光二极管)被称为继CRT、液晶之后的第三代显示技术。与液晶相比，OLED具有全固态(无液态物质)、主动发光、高对比度、超薄、低功耗、无视角限制、响应速度快、工作温度范围宽、易于实现柔性显示和3D显示、成本低、制造工艺简单等诸多优点，被国际上公认为继液晶之后下一代平板显示技术的最佳选择。
[0003]在红、绿、蓝三基色有机发光材料独立发光的OLED显示面板中，每个像素都由红、绿、蓝三个独立的子像素组成，它们分别由红、绿、蓝三基色有机发光材料构成，在驱动电流的作用下分别发出红、绿、蓝三基色光，其发光亮度与驱动电流大小成正比。根据显示像素数据独立控制红、绿、蓝三个子像素的驱动电流大小(即控制它们的发光亮度)，即可实现各种彩色显示。但是，现阶段由于受到有机发光材料特性的限制，红、绿、蓝三基色有机发光材料的光电特性(发光效率)随时间衰减，而且它们随时间的衰减程度不同(目前蓝光材料衰减最快，半衰期只有约7000小时)，随着使用时间的增加，OLED面板产生严重的色偏和颜色失真现象，导致显示画质衰减,严重影响OLED产品的使用寿命。
[0004]文献“Kue1-YuLee, Yen-Ping Hsu, A New Compensation Method for EmissionDegradation in an AMOLED Display via an External Algorithm, New PixelCircuit, and Models of Prior Measurements,Journal of Display Technology, 2013，，公开了一种针对OLED显示发光衰减的补偿方法，但该方法需要修改OLED面板的像素电路(增加额外检测器件)，因此该方法只能针对特定的OLED面板，通用性较差，且实现方法复杂、成本闻。
【发明内容】
[0005]为了克服现有OLED发光衰减的补偿方法实现复杂的不足，本发明提供一种OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正电路及方法。该方法将红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效经时衰减曲线分别进行拟合和数学建模，并将数学建模得到的红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减特性参数预先存储在OLED驱动芯片的寄存器中，同时外部系统主机将记录的OLED面板工作时间参数按照确定的时间间隔写入OLED驱动芯片的寄存器中。OLED驱动芯片根据上述数学模型对特定时间点的红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减曲线进行取样和量化，最后按照计算的衰减量对红、绿、蓝三基色有机发光材料的数字Y -曲线进行独立补偿，OLED驱动芯片产生补偿后的驱动电压或电流驱动像素单元，以消除由于红、绿、蓝三基色有机发光材料光效衰减特性不同而引起的色偏和颜色失真现象。与现有技术相比，本发明不需要对OLED面板做任何修改，仅需在驱动芯片内部增加补偿校正电路和相关参数寄存器，利用外部系统主机的定时器就可以工作，方法实现简单、成本低、补偿参数改变灵活、OLED面板通用性强。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案:一种OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正电路，其特点是包括图形存储器201、列驱动电路202、行驱动控制203、数字接口及时序控制电路204、时间参数寄存器205、衰减特性参数寄存器206、数字补偿校正电路207、红色Y-曲线校正电路208、绿色Y-曲线校正电路209以及蓝色Y-曲线校正电路210。所述数字接口及时序控制电路204用于接收外部系统主机的控制指令和显示图像数据，外部系统主机通过数字接口及时序控制电路204，采用寄存器寻址的方式来读写时间参数寄存器205和衰减特性参数寄存器206，以改变OLED面板的衰减特性参数和实际使用时间。数字补偿校正电路207根据OLED面板的衰减特性参数和实际使用时间参数计算出所需的补偿量，并将补偿量分别发送给红色Y-曲线校正电路208、绿色Y-曲线校正电路209和蓝色Y-曲线校正电路210，经列驱动电路202产生补偿后的驱动电压或电流，加载到OLED面板的像素单元。
[0007]一种基于上述OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正电路的数字补偿校正方法，其特点是包括以下步骤:
[0008]SlOl，在OLED面板的设计和制造阶段，通过加速老化的方法，实测获取OLED面板红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效随时间衰减曲线。
[0009]S102，采用三次多项式函数对实测的红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减特性进行曲线拟合和数学建模，分别求取它们的衰减特性参数。
[0010]S103,驱动芯片上电工作时，由外部系统主机通过驱动程序将红、绿、蓝三基色材料的光效衰减特性参数一次性写入OLED驱动芯片的衰减特性参数寄存器中。
[0011]S104，系统主机使用内部的定时电路，记录OLED屏幕的实际工作时间，并将记录结果保存在非易失性存储器内。
[0012]S105，系统在开机时或在运行过程中，将所记录的OLED屏幕工作时间按照特定的时间间隔写入OLED驱动芯片的时间参数寄存器中。
[0013]S106，驱动芯片内的数字补偿校正电路依据已获取的衰减特性参数和时间参数，按照S102中得到的数学模型计算出补偿量，并对红、绿、蓝数字Y -曲线分别进行独立补偿，最终由驱动芯片产生补偿后的驱动电压或驱动电流。
[0014]S107，补偿后的驱动电压或驱动电流加载到OLED面板的像素单元。
[0015]本发明的有益效果是:该方法将红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效经时衰减曲线分别进行拟合和数学建模，并将数学建模得到的红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减特性参数预先存储在OLED驱动芯片的寄存器中，同时外部系统主机将记录的OLED面板工作时间参数按照确定的时间间隔写入OLED驱动芯片的寄存器中。OLED驱动芯片根据上述数学模型对特定时间点的红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减曲线进行取样和量化，最后按照计算的衰减量对红、绿、蓝三基色有机发光材料的数字Y -曲线进行独立补偿，OLED驱动芯片产生补偿后的驱动电压或电流驱动像素单元，以消除由于红、绿、蓝三基色有机发光材料光效衰减特性不同而引起的色偏和颜色失真现象。与现有技术相比，本发明不需要对OLED面板做任何修改，仅需在驱动芯片内部增加补偿校正电路和相关参数寄存器，利用外部系统主机的定时器就可以工作，方法实现简单、成本低、补偿参数改变灵活、OLED面板通用性强。
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正方法的流程图。
[0018]图2是本发明方法用OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正电路。
【具体实施方式】
[0019]参照图1-2详细说明本发明。
[0020]在OLED面板的设计和制造阶段，通过加速老化的方法，实测获取红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效经时衰减曲线，然后将红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效经时衰减曲线分别进行曲线拟合和数学建模，并将数学建模得到的红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减特性参数预先存储在OLED驱动芯片的寄存器中，同时外部系统主机将记录的OLED面板工作时间参数按照确定的时间间隔定时写入OLED驱动芯片的寄存器中。OLED驱动芯片根据上述数学模型，对特定时间点的红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减曲线进行取样和量化，最后按照计算的衰减量对红、绿、蓝三基色有机发光材料的数字Y-曲线进行独立补偿，并由驱动芯片产生补偿后的驱动电压和电流驱动像素单元，以消除由于红、绿、蓝三基色有机发光材料光效衰减特性不一致而引起的色偏和颜色失真现象。
[0021]红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减特性分别可用以下数学模型近似:红色光效衰减量ALK=k1Kt+k2Kt2+k3Kt3，绿色光效衰减量Λ Le=k1(；t+k2(；t2+k3(；t3，蓝色光效衰减量Δ LB=k1Bt+k2Bt2+k3Bt3,其中k1K、k2K和k3K为红色光效衰减特性参数,k1G>k2G和k3e为绿色光效衰减特性参数，k1B、k2B和k3B为蓝色光效衰减特性参数，t为OLED工作时间。光效衰减特性参数与OLED面板所用有机发光材料的性能直接相关，其参数值的大小需根据具体使用的OLED面板确定，在驱动芯片上电工作时由外部主机通过驱动程序将这些光效衰减特性参数一次性写入OLED驱动芯片的寄存器中。同时由外部系统主机记录的OLED面板工作时间参数t也可定时写入驱动芯片的寄存器中，驱动芯片根据面板工作时间t和光效衰减特性参数k1、k2和k3即可分别计算出红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减量。然后驱动芯片根据计算的光效衰减量对红、绿、蓝三基色的数字Y -曲线进行独立补偿，最后得到补偿后的驱动电压或电流，将其加载到像素单元电路即可产生补偿后的驱动电流，从而补偿像素发光亮度，达到消除色偏和颜色失真的目的。
[0022]OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正方法具体步骤如下:
[0023]SlOl，在OLED面板的设计和制造阶段，通过加速老化的方法，实测获取OLED面板红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效随时间衰减曲线。
[0024]S102，采用三次多项式函数对实测的红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减特性进行曲线拟合和数学建模，分别求取它们的衰减特性参数。
[0025]S103,驱动芯片上电工作时，由外部系统主机通过驱动程序将红、绿、蓝三基色材料的光效衰减特性参数一次性写入OLED驱动芯片的衰减特性参数寄存器中。
[0026]S104，系统主机使用内部的定时电路，记录OLED屏幕的实际工作时间，并将记录结果保存在非易失性存储器内。[0027]S105,系统在开机时或在运行过程中，将所记录的OLED屏幕工作时间按照特定的时间间隔写入OLED驱动芯片的时间参数寄存器中。
[0028]S106，驱动芯片内的数字补偿校正电路依据已获取的衰减特性参数和时间参数，按照S102中得到的数学模型计算出补偿量，并对红、绿、蓝数字Y -曲线分别进行独立补偿，最终由驱动芯片产生补偿后的驱动电压或驱动电流。
[0029]S107，补偿后的驱动电压或驱动电流加载到OLED面板的像素单元。
[0030]本发明中，OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正电路内置于OLED驱动芯片中，其具体电路包括:图形存储器201，列驱动电路202，行驱动控制203，数字接口及时序控制电路204，时间参数寄存器205，衰减特性参数寄存器206，数字补偿校正电路207，红色Y -曲线校正电路208，绿色Y -曲线校正电路209，蓝色Y -曲线校正电路210。其中，数字接口及时序控制电路204用于接收外部系统主机的控制指令和显示图像数据，外部系统主机通过该接口电路，采用寄存器寻址的方式来读写时间参数寄存器205和衰减特性参数寄存器206，以改变OLED面板的衰减特性参数和实际使用时间。数字补偿校正电路207根据OLED面板的衰减特性参数和实际使用时间参数计算出所需的补偿量，并将补偿量分别发送给红、绿、蓝数字Y-曲线校正电路，最后经列驱动电路产生补偿后的驱动电压或电流，力口载到OLED面板的像素单元。
【权利要求】
1.一种OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正电路，其特征在于:包括图形存储器(201)、列驱动电路(202)、行驱动控制(203)、数字接口及时序控制电路(204)、时间参数寄存器(205)、衰减特性参数寄存器(206)、数字补偿校正电路(207)、红色曲线校正电路(208)、绿色Y -曲线校正电路(209)以及蓝色Y -曲线校正电路(210);所述数字接口及时序控制电路(204)用于接收外部系统主机的控制指令和显示图像数据，外部系统主机通过数字接口及时序控制电路(204)，采用寄存器寻址的方式来读写时间参数寄存器(205)和衰减特性参数寄存器(206)，以改变OLED面板的衰减特性参数和实际使用时间；数字补偿校正电路(207)根据OLED面板的衰减特性参数和实际使用时间参数计算出所需的补偿量，并将补偿量分别发送给红色Y-曲线校正电路(208)、绿色Y-曲线校正电路(209)和蓝色Y-曲线校正电路(210)，经列驱动电路(202)产生补偿后的驱动电压或电流，加载到OLED面板的像素单元。
2.一种基于权利要求1所述OLED发光效率经时衰减的数字补偿校正电路的数字补偿校正方法，其特征在于包括以下步骤: SlOl，在OLED面板的设计和制造阶段，通过加速老化的方法，实测获取OLED面板红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效随时间衰减曲线； S102，采用三次多项式函数对实测的红、绿、蓝三基色有机发光材料的光效衰减特性进行曲线拟合和数学建模，分别求取它们的衰减特性参数； S103,驱动芯片上电工作时，由外部系统主机通过驱动程序将红、绿、蓝三基色材料的光效衰减特性参数一次性写入OLED驱动芯片的衰减特性参数寄存器中； S104，系统主机使用内部的定时电路，记录OLED屏幕的实际工作时间，并将记录结果保存在非易失性存储器内； S105，系统在开机时或在运行过程中，将所记录的OLED屏幕工作时间按照特定的时间间隔写入OLED驱动芯片的时间参数寄存器中； S106，驱动芯片内的数字补偿校正电路依据已获取的衰减特性参数和时间参数，按照S102中得到的数学模型计算出补偿量，并对红、绿、蓝数字Y -曲线分别进行独立补偿，最终由驱动芯片产生补偿后的驱动电压或驱动电流； S107，补偿后的驱动电压或驱动电流加载到OLED面板的像素单元。
【文档编号】G09G3/32GK103730090SQ201410015034
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】李博, 魏廷存, 魏晓敏 申请人:西北工业大学