CN105788518B - 对显示器的显示不均匀进行补偿的方法及装置、显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对显示器的显示不均匀进行补偿的方法及装置、显示器。本发明是提供大于8bit数据电压的数字模拟转换器DAC，使所述DAC可输出的灰阶范围大于256级；所述DAC接收图像数据和补偿数据，根据薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移大小，从所述DAC可输出的灰阶范围中选择256级作为显示器的显示灰阶。本发明通过提高DAC可输出的灰阶范围，在对显示器的显示不均匀进行补偿时，可以从DAC可输出的灰阶范围中选择256级灰阶为显示器的0‑255灰阶输出，从而在对显示器的显示不均匀进行补偿的同时，还可以显示输出的灰阶数，提高了显示的对比度，提升了显示器的画质。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示器的系统驱动技术，具体地说，是一种对显示器的显示不均匀进行补偿的方法及装置，以及包含有这种装置的显示器。
背景技术
在液晶显示器及OLED（Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管）显示器中，由于TFT（Thin Film Transistor，薄膜晶体管）的特性存在不均一性，会导致显示器产生Mura（不均匀），也即显示不均匀现象。这种不均匀一般体现在显示图像的亮度上，例如在输出到显示器的显示图像为全白时（RGB值均为255），显示器上的实际图像会有部分区域偏暗；而当出到显示器的显示图像为全黑时（RGB值均为0），显示器上的实际图像并不是全黑，而是会有部分区域偏亮。这就需要对显示器的显示进行外围补偿，以对其显示亮度均匀性进行校正。
现有技术中，对显示器进行补偿的方法如图1所示。图1中，X表示原始数据灰阶，Y表示补偿数据灰阶，Z表示补偿后的数据灰阶，N为原始数据的位数，M为补偿数据的位数，F为将X和Y整合的计算公式即补偿公式。是在显示最大亮度的图像（255灰阶画面亮度）时，降低相对较亮的像素的亮度，使其与相对较暗的像素的亮度一致；而在显示最低亮度的图像（0灰阶画面亮度）时，提高相对较暗的像素的亮度，使其与相对较亮的像素的亮度一致，以此使显示器整体上亮度均匀。但是，通过这种方法进行补偿后，会使图像的对比度产生损失，如图2所示。在图2中，实线表示补偿前的亮度，虚线表示调整后的亮度。可见，经过补偿后，最大显示亮度与最小显示亮度之间的宽度大大减小，损失了显示灰阶，降低了显示图像的对比度。
另外，现有的其它补偿方法，为了显示全部输入灰阶画面，需要N+1个位元的DAC（Digital to Analog Converter，数字模拟转换器），表达N个位元的信息，但占用版图区域将很大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种对显示器的显示不均匀进行补偿的方法及装置，以及包含有这种装置的显示器，可以在不丢失灰阶的情况下，还可以减小DAC的面积，且具备黑色加强功能，提高对比度，提升显示器的显示画质。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种对显示器的显示不均匀进行补偿的方法，包括：
A、提供大于8bit数据电压的数字模拟转换器DAC，使所述DAC可输出的灰阶范围大于256级；
B、所述DAC接收图像数据和补偿数据，根据薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移大小，从所述DAC可输出的灰阶范围中选择256级作为显示器的显示灰阶。
进一步地，所述步骤B进一步包括：
B1、将所述DAC可输出的灰阶范围划分为第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围，所述第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围的灰阶级数均大于或等于256，且第一灰阶范围的最小灰阶值min1、第二灰阶范围的最小灰阶值min2和第三灰阶范围的最小灰阶值min3符合：min1< min2< min3；
B2、判断薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移所处的范围，若Vth漂移处于预设的上限范围，从所述第一灰阶范围内选择256级灰阶作为所述DAC的输出灰阶；若Vth漂移处于预设的中间范围，从所述第二灰阶范围内选择256级灰阶作为所述DAC的输出灰阶；若Vth漂移处于预设的下限范围，从所述第三灰阶范围内选择256级灰阶作为所述DAC的输出灰阶。
进一步地，所述DAC接收的图像数据预先经过如下处理：
设定黑色加强灰阶和黑色加强数据；
判断图像数据的伽马曲线上的自然灰阶是否大于或等于黑色加强数据，若大于或等于，向所述DAC输出所述伽马曲线上的自然灰阶；若小于，向所述DAC输出所述黑色加强灰阶。
本发明还提供了一种对显示器的显示不均匀进行补偿的装置，包括：
数据存储单元，用于存储要显示的图像数据；
补偿数据单元，用于存储对显示器的补偿数据；
数字模拟转换器DAC，其数据电压大于8bit，可输出的灰阶范围大于256级，所述DAC用于接收所述数据存储单元输出的图像数据和所述补偿数据单元输出的补偿数据，并根据薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移大小，从所述DAC可输出的灰阶范围中选择256级作为显示器的显示灰阶。
进一步地，所述DAC将可输出的灰阶范围划分为第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围，所述第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围的灰阶级数均大于或等于256，且第一灰阶范围的最小灰阶值min1、第二灰阶范围的最小灰阶值min2和第三灰阶范围的最小灰阶值min3符合：min1< min2< min3；
所述DAC判断薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移所处的范围，若Vth漂移处于预设的上限范围，从所述第一灰阶范围内选择256级灰阶作为输出灰阶；若Vth漂移处于预设的中间范围，从所述第二灰阶范围内选择256级灰阶作为输出灰阶；若Vth漂移处于预设的下限范围，从所述第三灰阶范围内选择256级灰阶作为输出灰阶。
进一步地，所述数据存储单元与DAC之间还包括：
黑色加强单元，用于设定黑色加强灰阶和黑色加强数据；并用于判断所述数据存储单元输出的图像数据的伽马曲线上的自然灰阶是否大于或等于黑色加强数据，若大于或等于，向所述DAC输出所述伽马曲线上的自然灰阶；若小于，向所述DAC输出所述黑色加强灰阶。
进一步地，所述黑色加强单元包括：
黑色加强数据寄存器，用于存储设定的黑色加强数据；
比较器，用于接收所述数据存储单元输出的图像数据，并将图像数据的伽马曲线上的自然灰阶与所述黑色加强数据寄存器存储的黑色加强数据进行比较；
多路复用器，用于接收设定的黑色加强灰阶和所述比较器输出的比较结果，并在所述图像数据的伽马曲线上的自然灰阶大于或等于黑色加强数据时，向所述DAC输出所述伽马曲线上的自然灰阶；在小于时输出向所述DAC输出所述黑色加强灰阶。
进一步地，所述DAC由多路选择器和电阻串构成，其中所述电阻串串接在高电平和低电平之间，将相邻电阻之间的连接线引出形成所述多路选择器的输入；所述多路选择器根据选择信号选择一路输入作为输出信号输出。
进一步地，所述选择信号根据所述多路复用器的输出信号生成。
本发明还提供了一种包含有上述对显示器的显示不均匀进行补偿的装置的显示器。
本发明的对显示器的显示不均匀进行补偿的方法及装置，以及包含有这种装置的显示器，通过提高DAC可输出的灰阶范围，在对显示器的显示不均匀进行补偿时，可以从DAC可输出的灰阶范围中选择256级灰阶为显示器的0-255灰阶输出，从而在对显示器的显示不均匀进行补偿的同时，还可以显示输出的灰阶数，提高了显示的对比度，提升了显示器的画质。
附图说明
图1是现有技术中对显示器的显示不均匀进行补偿的方法的示意图。
图2是现有技术中对显示器的显示不均匀进行补偿前后的亮度对比图。
图3是本发明中对显示器的显示不均匀进行补偿的方法的技术原理图。
图4是本发明中灰阶补偿的原理图。
图5是本发明中黑色加强单元对灰阶进行选择的示意图。
图6是本发明中对显示器的显示不均匀进行补偿的装置的原理框图。
图7是本发明中的黑色加强单元逻辑电路。
图8是本发明中DAC的一实施例的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明的对显示器的显示不均匀进行补偿的方法，其核心思路是，通过增加数字模拟转换器DAC的输出宽度，在需要对亮度进行调整时，从DAC的输出中选择256级进行输出。这样，无论如何对亮度进行调整，均可以实现256级的完整灰阶显示，从而实现高品质的显示效果。
具体地，本发明的对显示器的显示不均匀进行补偿的方法包括：
A、提供大于8bit数据电压的数字模拟转换器DAC，使所述DAC可输出的灰阶范围大于256级；
B、所述DAC接收图像数据和补偿数据，根据薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移大小，从所述DAC可输出的灰阶范围中选择256级作为显示器的显示灰阶。
传统DAC数据电压为8bit，其输出的灰阶范围为0-255，共256级。而图3所示的本发明一实施例的DAC模块为8位半型DAC，可输出的灰阶范围为0-364，共可输出365级灰阶。本实施中364仅为一举例的数字，实际可为大于255的任意数字，但出于成本考虑，可取值为256-511区间任一数字。数字的取值越大，也就DAC输出的灰阶范围越大，可适应的补偿值就越大。为了适应补偿值较大的情况，取值最好大于288。
其中，上述步骤B可以进一步包括：
B1、将所述DAC可输出的灰阶范围划分为第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围，所述第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围的灰灰阶级数均大于或等于256，且第一灰阶范围的最小灰阶值min1、第二灰阶范围的最小灰阶值min2和第三灰阶范围的最小灰阶值min3符合：min1< min2< min3；
B2、判断薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移所处的范围，若Vth漂移处于预设的上限范围，从所述第一灰阶范围内选择256级灰阶作为所述DAC的输出灰阶；若Vth漂移处于预设的中间范围，从所述第二灰阶范围内选择256级灰阶作为所述DAC的输出灰阶；若Vth漂移处于预设的下限范围，从所述第三灰阶范围内选择256级灰阶作为所述DAC的输出灰阶。
其中，预设的上限范围、中间范围和下限范围可以根据需要来设定，例如可以设定阈值电压Vth向上漂移超过20%为上限范围，向下漂移超过-20%为下限范围；当阈值电压Vth漂移在±20%范围内时为中间范围。
参见图4所示实施例，将DAC输出的灰阶范围划分为第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围，其中第一灰阶范围为0-280，第二灰阶范围为28-308，第三灰阶范围为56-336。当Vth漂移处于上限BH范围时，在0-280灰阶范围内，选择256个灰阶表示0-255灰阶；当Vth漂移处于中值BM范围时，在28-308灰阶范围内选择256个灰阶表示0-255灰阶；当Vth漂移处于下限BL范围时，在56-336灰阶范围内选择256个灰阶。其中，Vth漂移的范围可以根据需要进行划定。
另外，还可以对DAC接收的图像数据进行黑色加强处理：
设定黑色加强灰阶和黑色加强数据；其中黑色加强数据可以根据不同的需要进行设定，例如文字处理、视频观看或者图像处理的场合，可以设定不同的黑色加强数据。而黑色加强灰阶为一个小于黑色加强数据的灰阶值，一般小于黑色加强数据2-6个灰阶为宜。
在进行黑色加强处理时，判断图像数据的伽马曲线上的自然灰阶是否大于黑色加强数据，若大于，向所述DAC输出所述伽马曲线上的自然灰阶；若小于，向所述DAC输出所述黑色加强灰阶。
如图5所示的实施例，设定黑色加强数据XB=56灰阶，当Gamma（伽马）曲线上自然灰阶X大于56灰阶时，输出Gamma曲线上自然灰阶，当X小于56灰阶时，输出黑色加强灰阶X0，X0一般为50-54灰阶中的一个，例如可以是52灰阶。其中56仅为一举例化的数据，本发明并不以此为限。
如图6所示，本发明的对显示器的显示不均匀进行补偿的装置，包括：
数据存储单元，用于存储要显示的图像数据；
补偿数据单元，用于存储对显示器的补偿数据；
数字模拟转换器DAC，其数据电压大于8bit，可输出的灰阶范围大于256级，用于接收所述数据存储单元输出的图像数据和所述补偿数据单元输出的补偿数据，并根据薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移大小，从所述DAC可输出的灰阶范围中选择256级作为显示器的显示灰阶。
其中，所述DAC将可输出的灰阶范围划分为第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围，所述第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围的灰灰阶级数均大于或等于256，且第一灰阶范围的最小灰阶值min1、第二灰阶范围的最小灰阶值min2和第三灰阶范围的最小灰阶值min3符合：min1< min2< min3；
所述DAC判断薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移所处的范围，若Vth漂移处于上限范围，从所述第一灰阶范围内选择256级灰阶作为输出灰阶；若Vth漂移处于中间范围，从所述第二灰阶范围内选择256级灰阶作为输出灰阶；若Vth漂移处于下限范围，从所述第三灰阶范围内选择256级灰阶作为输出灰阶。
所述数据存储单元与DAC之间还包括：
黑色加强单元，用于设定黑色加强灰阶和黑色加强数据；并用于判断所述数据存储单元输出的图像数据的伽马曲线上的自然灰阶是否大于黑色加强数据XB，若大于，向所述DAC输出所述伽马曲线上的自然灰阶；若小于，向所述DAC输出所述黑色加强灰阶。
如图7所示，所述黑色加强单元包括：
黑色加强数据寄存器（即XB寄存器），用于存储设定的黑色加强数据；
比较器，用于接收所述数据存储单元输出的图像数据，并将图像数据的伽马曲线上的自然灰阶与所述黑色加强数据寄存器存储的黑色加强数据进行比较；
多路复用器，用于接收设定的黑色加强灰阶和所述比较器输出的比较结果，并在所述图像数据的伽马曲线上的自然灰阶大于黑色加强数据时，向所述DAC输出所述伽马曲线上的自然灰阶；在小于时输出向所述DAC输出所述黑色加强灰阶。
上述黑色加强单元工作原理可表现为下列布尔表达式：
X1=A*S+B*InvS
当X>XB时，X1=X；
当X<XB时，X1=X0；
其中，XB为黑色加强数据，X1为输出灰阶，X为Gamma（伽马）曲线上自然灰阶， X0为黑色加强灰阶。A为X，B为X0，S为X和XB经过比较器的输出，InvS为S的补数。
具体说明为：比较器将图像数据的伽马曲线上的自然灰阶X与所述黑色加强数据寄存器存储的黑色加强数据XB进行比较，在X≥XB时，输出的比较结果为S，在X<XB时，输出的比较结果为S的补数（即InvS）。多路复用器接的接口A接收图像数据的伽马曲线上的自然灰阶X，接口B接收黑色加强灰阶X0，并在接收到比较器输出的S的比较结果时，将接口A接收到的图像数据的伽马曲线上的自然灰阶X进行输出，在接收到比较器输出的InvS的比较结果时，将接口B接收到的黑色加强灰阶X0进行输出。
如图8所示，本发明的DAC由多路选择器和系列电阻串构成。具体地，由多个电阻串接在低电平与高电平之间，从相邻电阻之间的连接线引出作为多路选择器的输入，多路选择器根据选择信号Z从各输入中选择一路作为输出。其中的选择信号Z基于上述多路复用器的输出生成。
在图8所示实施例中，共有366个电阻串接，形成有365个连接线，实现多路选择器的365路输入，分别对应0-364级灰阶。
本发明还提供了一种包含有上述对显示器的显示不均匀进行补偿的装置的显示器，具体结构不再赘述。
本发明的对显示器的显示不均匀进行补偿的方法及装置，以及包含有这种装置的显示器，通过提高DAC可输出的灰阶范围，在对显示器的显示不均匀进行补偿时，可以从DAC可输出的灰阶范围中选择256级灰阶为显示器的0-255灰阶输出，从而在对显示器的显示不均匀进行补偿的同时，还可以显示输出的灰阶数，提高了显示的对比度，提升了显示器的画质。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种对显示器的显示不均匀进行补偿的方法，其特征在于，包括：
A、提供大于8bit数据电压的数字模拟转换器DAC，使所述DAC可输出的灰阶范围大于256级；
B、所述DAC接收图像数据和补偿数据，根据薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移大小，从所述DAC可输出的灰阶范围中选择256级作为显示器的显示灰阶；
所述步骤B进一步包括：
B1、将所述DAC可输出的灰阶范围划分为第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围，所述第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围的灰阶级数均大于或等于256，且第一灰阶范围的最小灰阶值min1、第二灰阶范围的最小灰阶值min2和第三灰阶范围的最小灰阶值min3符合：min1< min2< min3；
B2、判断薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移所处的范围，若Vth漂移处于预设的上限范围，从所述第一灰阶范围内选择256级灰阶作为所述DAC的输出灰阶；若Vth漂移处于预设的中间范围，从所述第二灰阶范围内选择256级灰阶作为所述DAC的输出灰阶；若Vth漂移处于预设的下限范围，从所述第三灰阶范围内选择256级灰阶作为所述DAC的输出灰阶。
2.根据权利要求1所述的对显示器的显示不均匀进行补偿的方法，其特征在于，所述DAC接收的图像数据预先经过如下处理：
设定黑色加强灰阶和黑色加强数据；
判断图像数据的伽马曲线上的自然灰阶是否大于或等于黑色加强数据，若大于或等于，向所述DAC输出所述伽马曲线上的自然灰阶；若小于，向所述DAC输出所述黑色加强灰阶。
3.一种对显示器的显示不均匀进行补偿的装置，其特征在于，包括：
数据存储单元，用于存储要显示的图像数据；
补偿数据单元，用于存储对显示器的补偿数据；
数字模拟转换器DAC，其数据电压大于8bit，可输出的灰阶范围大于256级，所述DAC用于接收所述数据存储单元输出的图像数据和所述补偿数据单元输出的补偿数据，并根据薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移大小，从所述DAC可输出的灰阶范围中选择256级作为显示器的显示灰阶；
所述DAC将可输出的灰阶范围划分为第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围，所述第一灰阶范围、第二灰阶范围和第三灰阶范围的灰阶级数均大于或等于256，且第一灰阶范围的最小灰阶值min1、第二灰阶范围的最小灰阶值min2和第三灰阶范围的最小灰阶值min3符合：min1< min2< min3；
所述DAC判断薄膜晶体管TFT的阈值电压Vth漂移所处的范围，若Vth漂移处于预设的上限范围，从所述第一灰阶范围内选择256级灰阶作为输出灰阶；若Vth漂移处于预设的中间范围，从所述第二灰阶范围内选择256级灰阶作为输出灰阶；若Vth漂移处于预设的下限范围，从所述第三灰阶范围内选择256级灰阶作为输出灰阶。
4.根据权利要求3所述的对显示器的显示不均匀进行补偿的装置，其特征在于，所述数据存储单元与DAC之间还包括：
黑色加强单元，用于设定黑色加强灰阶和黑色加强数据；并用于判断所述数据存储单元输出的图像数据的伽马曲线上的自然灰阶是否大于或等于黑色加强数据，若大于或等于，向所述DAC输出所述伽马曲线上的自然灰阶；若小于，向所述DAC输出所述黑色加强灰阶。
5.根据权利要求4所述的对显示器的显示不均匀进行补偿的装置，其特征在于，所述黑色加强单元包括：
黑色加强数据寄存器，用于存储设定的黑色加强数据；
比较器，用于接收所述数据存储单元输出的图像数据，并将图像数据的伽马曲线上的自然灰阶与所述黑色加强数据寄存器存储的黑色加强数据进行比较；
多路复用器，用于接收设定的黑色加强灰阶和所述比较器输出的比较结果，并在所述图像数据的伽马曲线上的自然灰阶大于或等于黑色加强数据时，向所述DAC输出所述伽马曲线上的自然灰阶；在小于时输出向所述DAC输出所述黑色加强灰阶。
6.根据权利要求5所述的对显示器的显示不均匀进行补偿的装置，其特征在于，所述DAC由多路选择器和电阻串构成，其中所述电阻串串接在高电平和低电平之间，将相邻电阻之间的连接线引出形成所述多路选择器的输入；所述多路选择器根据选择信号选择一路输入作为输出信号输出。
7.根据权利要求6所述的对显示器的显示不均匀进行补偿的装置，其特征在于，所述选择信号根据所述多路复用器的输出信号生成。
8.一种包含有权利要求3-7任意一项所述的对显示器的显示不均匀进行补偿的装置的显示器。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
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