一种改善低亮度显示不均的显示装置及显示方法与流程

本发明涉及集成电路，特别涉及低亮度显示不均改善的。

背景技术：

1、amoled等自发光显示器以其高对比度、广色域、低功耗、刷新率快、图像质量好等优点，逐步在车载显示、消费电子类tv、nb、pad以及手机等所有显示产品的高端系列中得到应用。

2、有源矩阵驱动的显示器包含了一个个子像素单元，在显示图片时，每个子像素都需要通过scan driver控制，完成其对应的data line上的数据写入，以实现不同灰度的显示。但由于工艺、材料、设备等因素的影响，在大面积玻璃基板上制作的ltps tft，不同位置的tft常常在诸如阈值电压、迁移率等电学参数上具有非均匀性，这种非均匀性会转化为oled显示器件的电流差异和亮度差异，也就表现为每个子像素单元的亮度、色度不均匀，这种不均匀会被人眼所感知，这种亮度色度不均匀的现象称之为mura，mura会通过点，线，面等规则或者不规则的形式体现出来。

3、目前，mura的改善大致可以分为如下三种方法：1.工艺改善，受到工艺设备的影响，没有任何一道工序可以做到完全的面内均匀，因此最终mura可以通过工艺优化，但是不可能通过工艺调试就完全消除的；2.设计补偿，比如内部像素电路补偿，对于oled这样的恒流驱动器件，像素tft的阈值电压vth对流过oled的电流影响很大，因此vth的面内不均是导致mura产生的主要因素之一，设计出能够对阈值电压进行补偿的电路可以在一定的范围内改善mura,但在vth偏移超过一定的范围，补偿的效果将大打折扣，并且不均的产生还有其他很多的原因，也并非只是靠阈值电压的补偿就能够解决；3.外部补偿，比如光学补偿，即通过摄像头捕捉显示面板的亮度数据，然后使用demura算法计算补偿数据，接着对数据压缩后将补偿数据写入存储单元，从而实现显示面板的亮度补偿。光学补偿可以解决大部分的mura不均问题，但是，在比较低的显示亮度下，光学补偿设备的摄像头就无法准确的采集到面板的亮度数据了，进而也就会导致现有的光学外部补偿，无法把显示面板低亮度的显示不均给补偿好。

技术实现思路

1、针对现有技术中低亮度显示下的mura现象导致的显示不均匀的技术问题，本发明一种一种改善低亮度显示不均的显示装置及方法，通过显示驱动芯片来控制电压调整和显示面板图像显示，可以很好的解决显示面板低亮度显示不均问题。

2、一方面本技术提供一种改善低亮度显示不均的显示装置，包括：输入到输出灰阶转换模块、gamma转换模块、子像素开/关选择模块、时序控制电路以及开关tft电路；

3、所述输入到输出灰阶转换模块与所述gamma转换模块连接；所述gamma转换模块与开关tft电路连接；所述子像素开/关选择模块分别与所述时序控制电路和所述开关tft电路连接；其中，子像素为r、g或b；

4、所述输入到输出灰阶转换模块，用于通过时域混叠、空域混叠或时空混叠的方式，得到各子像素的输出亮度信息；

5、所述gamma转换模块，用于将所述输出亮度信息转换为source电压；

6、所述子像素开/关选择模块，用于根据输入的子像素位置信息和当前帧信息计算出每个子像素的开关状态；

7、所述时序控制电路，用于根据所述source电压和所述每个子像素的开关状态产生scan和emit信号；

8、所述开关tft电路，用于控制tft开关的打开和关闭，以将所述source电压信号通过data信号线传递至对应的子像素。

9、进一步的，所述时域混叠包括，以a帧为一个时间周期，单个子像素在一个周期内，b帧以子像素对应的最高电压进行显示，(a-b)帧以子像素对应的启亮电压进行显示，其中，a、b均为正整数。

10、进一步的，所述空域混叠包括，将显示面板分为多个子像素单元，所述子像素单元由m*n个子像素构成，在一帧内，每个子像素单元中k个子像素以子像素对应的最高电压进行显示，(m*n-k)个子像素以子像素对应的启亮电压进行显示，其中，m、n、k均为正整数。

11、进一步的，所述时空混叠包括，将显示面板分为多个子像素单元，所述子像素单元由m*n个子像素构成，以a帧为一个时间周期，在一帧内，每个所述子像素单元中k个子像素以子像素对应的最高电压进行显示，(m*n-k)个子像素以子像素对应的启亮电压进行显示，所述子像素在一个周期内，b帧以子像素对应的最高电压进行显示，(a-b)帧以子像素对应的启亮电压进行显示，其中，a、b、m、n、k均为正整数。

12、另一方面，本技术还提供一种改善低亮度显示不均的显示方法，采用上述显示装置，包括以下步骤：

13、步骤1、判断输入的灰阶数据是否在预设的阈值以内；

14、步骤2、基于步骤1的判断条件，输入的灰阶若在阈值以内，则跳转步骤3，若在阈值以外，则跳转步骤4；

15、步骤3、根据输入的灰阶信息，在所述输入到输出灰阶转换模块进行混叠，得到各子像素的输出亮度信息；

16、步骤4、各子像素的输出亮度信息经所述gamma转换模块转换得到source电压；

17、步骤5、所述时序控制电路根据所述source电压和每个子像素的开关状态控制scan和emit输出，进而逐行像素打开；

18、步骤6、通过sw和tft开关来控制每列子像素source电压数据是否写入data线；

19、步骤7、source电压信号通过data信号线输出给每个子像素，使得每个子像素按照前述计算结果在面板上显示。

20、进一步的，所述每个子像素的开关状态由所述子像素开/关选择模块根据输入的子像素位置信息、当前帧信息和所述步骤3的混叠结果通过查表得到。

21、进一步的，所述步骤3的混叠方式采用时域混叠、空域混叠或时空混叠的方式得到各子像素对应的输出亮度信息。

22、进一步的，所述时域混叠包括，以a帧为一个时间周期，单个子像素在一个周期内，b帧以子像素对应的最高电压进行显示，(a-b)帧以子像素对应的启亮电压进行显示，其中，a、b均为正整数。

23、进一步的，所述空域混叠包括，将显示面板分为多个子像素单元，所述子像素单元由m*n个子像素构成，在一帧内，每个子像素单元中k个子像素以子像素对应的最高电压进行显示，(m*n-k)个子像素以子像素对应的启亮电压进行显示，其中，m、n、k均为正整数。

24、进一步的，所述时空混叠包括，将显示面板分为多个子像素单元，所述子像素单元由m*n个子像素构成，以a帧为一个时间周期，在一帧内，每个所述子像素单元中k个子像素以子像素对应的最高电压进行显示，(a*b-k)个子像素以子像素对应的启亮电压进行显示，所述子像素单元中的单个子像素在一个周期内，b帧以最高亮度进行显示，(a-b)帧以子像素对应的启亮电压进行显示，其中，a、b、m、n、k均为正整数。

25、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

26、(1)本发明打破了常规的显示不均(即mura)补偿方案，不同于现有方案的直接补偿面板所显示的低灰阶，而是通过混叠的方法，让部分像素输出oled的启亮电压，其余的子像素输出一个较大的灰阶值，直接规避了设定阈值以下的灰阶，由于子像素电流较小，el充电不足所带来的面板区域显示不均问题。并且，根据不同dbv下oled子像素中rgb分别对应的启亮电压作为最低亮度进行显示，使用高亮度或高灰阶对应的驱动电压vhigh与vlow做混叠，进而显示出所需要的输出亮度，该方法及电路能够有效地改善显示屏低亮度画面显示不均的问题，且不会带来低亮度的偏色。

27、(2)本发明无需增加像素电路设计的复杂性以及外部设备即可改善低亮度显示不均。

28、(3)相比现有技术的低灰阶插值的方案，本发明基于目标低亮度用高亮度做时域混叠、空域混叠或时空混叠出来的显示效果更好，且不会带来过补和黑态不黑的问题。

29、(4)相比于常规的dither把低灰阶的显示信息转换成0灰阶和高灰阶进行显示，本发明根据oled材料和器件的特性分析，创造性的引入了不同dbv下启亮电压，使得时域空域混叠，在不同的亮度下使用不用的电压进行，不限于v0和v16，比如可以是v1和v15，v2和v14等等。