CN109427300A - 亮度补偿系统及其亮度补偿方法 - Google Patents

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Abstract

公开了显示装置的亮度补偿系统及其亮度补偿方法。该亮度补偿系统包括：显示面板，所述显示面板包括多个像素，每个像素包括TFT和OLED；亮度计，被配置成将建模电压模式应用至多个位置的状态下测量多个位置处的亮度，并获得多个位置中的每个位置的多个测量值；第一建模单元，被配置成对多个测量值建模以导出第一亮度特性近似式；以及第二建模单元，被配置成根据第一亮度特性近似式获得测量值和亮度值之间的亮度误差，在计算出偏移校正参数后，将偏移校正参数应用至第一亮度特性近似式以导出第二亮度特性近似式。

Description

亮度补偿系统及其亮度补偿方法
技术领域
本公开内容涉及一种显示装置的亮度补偿系统及其亮度补偿方法。
背景技术
已经开发和发布了各种显示装置。在这些显示装置中，根据发光层的材料，电致发光显示装置被分为无机发光显示装置和有机发光显示装置。有源矩阵有机发光显示装置包括自身能够发光的有机发光二极管(OLED)，并且具有许多优点，诸如快速响应速度、高发光效率、高亮度、宽视角等。
有机发光显示装置将均包括OLED的像素排列成矩阵形式，并基于图像数据的灰度级调整像素的亮度。像素均包括：驱动薄膜晶体管(TFT)，其基于驱动TFT的栅极-源极电压控制在OLED中流动的驱动电流；和至少一个开关TFT，其对驱动TFT的栅极-源极电压进行编程。像素均通过与驱动电流成比例的OLED的发光量来调整显示灰度级(亮度)。
为了实现均匀的图像质量而没有像素之间的亮度和颜色差异，在所有像素中像素的驱动特性如驱动TFT的阈值电压(Vth)必须相同。然而，由于包括工艺偏差在内的各种原因，像素之间的驱动特性可能存在偏差。如果像素之间的驱动特性不同，则流向OLED的驱动电流的量变化，这导致图像质量不均匀。为了解决这个问题，已知一种所谓的外部补偿技术，其感测来自每个像素的驱动TFT的阈值电压并基于感测结果对数字图像数据进行校正。
外部补偿技术需要用于感测驱动TFT的阈值电压的感测电路。感测电路安装在源极驱动器上。源极驱动器通过数据线向像素提供数据电压，并通过感测线连接至像素以感测驱动TFT的阈值电压。由于感测电路包括用于单独感测每个像素的多个感测单元和多个模数转换器(ADC)，所以感测电路的尺寸是大的。
此外，常规的外部补偿技术通过使用相机来检测通过感测电路无法检测的驱动TFT的阈值电压的偏差并提供了一种将偏差反映在数据电压上的方法。然而，由于以下问题，这种常规的亮度补偿系统在提高亮度补偿性能方面具有局限性。
第一，因为整个表面上的亮度差异太大，所以其中初始驱动TFT偏差没有被校正的显示面板偏离了可由相机拍摄的动态范围。因此，需要克服该问题的方法。
第二，由于常规的亮度补偿系统还通过感测电路执行检测操作并使用相机执行检测操作，所以补偿所需的时间较长。
第三，因为常规的亮度补偿系统反映了用于增加整个灰度级上的低灰度级的亮度均匀性的补偿值，因此亮度均匀性因对高灰度级的不利影响而劣化。
发明内容
因此，本公开内容的一个目的是提供显示装置的亮度补偿系统及其亮度补偿方法，其能够通过仅基于相机补偿像素之间的驱动TFT的阈值电压偏差来减少补偿所需的时间并提高在低灰度级处的亮度均匀性。
本公开内容的另一个目的是提供显示装置的亮度补偿系统及其亮度补偿方法，其能够在提高低灰度级的亮度均匀性的同时防止降低高灰度级的亮度均匀性。
本公开内容的其他目的是提供显示装置的亮度补偿系统及其亮度补偿方法，其能够实现具有超过相机动态范围的初始亮度偏差的显示面板的电压-亮度建模。
在一个方面，提供了一种显示装置的亮度补偿系统，该显示装置包括：显示面板，其包括多个像素，多个像素中的每个像素包括被配置成根据栅极-源极电压生成驱动电流的驱动薄膜晶体管(TFT)和被配置成根据驱动电流发光的有机发光二极管(OLED)；亮度计，被配置成在将建模电压模式应用至显示面板的多个位置的状态下，测量多个位置处的亮度并获得多个位置中的每个位置的多个测量值；第一建模单元，被配置成针对多个位置中的每个位置对多个测量值建模，以基于整个灰度级的补偿参数导出第一亮度特性近似式；以及第二建模单元，被配置成在属于低灰度级区间的低灰度级采样电压处根据第一亮度特性近似式获得测量值和亮度值之间的亮度误差，在通过将亮度误差乘以低灰度级校正增益计算出偏移校正参数之后，将偏移校正参数应用至第一亮度特性近似式，以导出其中低灰度级偏移被校正的第二亮度特性近似式。
亮度补偿系统还可以包括第三建模单元，其被配置成预先设定偏移校正衰减增益用于减小偏移校正参数在除了低灰度级区间之外的剩余灰度级区间中的影响，并且将偏移校正衰减增益乘以第二亮度特性近似式的偏移校正参数，以导出第三亮度特性近似式。
偏移校正衰减增益可以在低灰度级区间中保持在“1”，并且在除了低灰度级区间之外的剩余灰度级区间中与灰度级成比例地从“1”减小至“0”。
亮度补偿系统还可以包括存储器，其被配置成存储补偿参数、偏移校正参数和偏移校正衰减增益。
亮度补偿系统还可以包括补偿单元，其被配置成将存储在存储器中的信息应用至下式，以针对多个位置中的每个位置在整个灰度级区间中补偿驱动TFT的栅极-源极电压Vgs，
[式]
Vdata表示数字电平的数据电压，Vref表示数字电平的参考电压，ai、bi和ci表示在位置i处的补偿参数，aref表示在多个位置处的补偿参数a的平均值，D(Vdata)表示对应于Vdata的偏移校正衰减增益，以及△bi(Vdata)表示对应于在位置i处的Vdata的偏移校正参数。
建模电压模式可以在多个位置处具有不同的值，使得初始亮度偏差最小化。
第二建模单元可以被配置成通过在低灰度级区间的、除低灰度级采样电压之外的剩余电压处进行的插值来估计偏移校正参数。
另一方面，提供了一种显示装置的亮度补偿方法，该显示装置包括：显示面板，其包括多个像素，多个像素中的每个像素包括被配置成根据栅极-源极电压生成驱动电流的驱动薄膜晶体管(TFT)和被配置成根据驱动电流发光的有机发光二极管(OLED)，该方法包括：计量亮度，在将建模电压模式应用至显示面板的多个位置的状态下，测量多个位置处的亮度并获得多个位置中的每个位置的多个测量值；第一建模，针对多个位置中的每个位置对多个测量值进行建模并且基于整个灰度级的补偿参数导出第一亮度特性近似式；以及第二建模，在属于低灰度级区间的低灰度级采样电压处根据第一亮度特性近似式获得测量值和亮度值之间的亮度误差，在通过将亮度误差乘以低灰度级校正增益计算出偏移校正参数之后，将偏移校正参数应用至第一亮度特性近似式并导出其中低灰度级偏移被校正的第二亮度特性近似式。
附图说明
附图图示了本公开内容的实施方式并且与说明书一起用于说明本公开内容的原理，其中，附图被包括以提供对本公开内容的进一步理解，并且附图被并入本说明书而且构成本说明书的一部分。在附图中：
图1是示出根据本公开内容的实施方式的显示装置的亮度补偿系统的框图；
图2是示出根据本公开内容的实施方式的有机发光显示装置的像素阵列的图；
图3是示出根据本公开内容的实施方式的有机发光显示装置的像素电路的图；
图4是示出图1的显示装置的亮度补偿系统的详细图；
图5是示出将相同的数据电压输入至处于初始状态的显示面板的整个表面后拍摄的亮度图像的图；
图6是示出根据初始状态下的显示面板的整个表面上的位置输入不同的建模电压模式后拍摄的亮度图像的图；
图7是示出将N个建模电压模式输入至显示面板并通过亮度计获得多个位置处的测量值的图；
图8是示出对应于多个位置中的每个位置并使用了多个测量值的亮度特性曲线的图；
图9是用于说明属于低灰度级区间的低灰度级采样电压中的低灰度级偏移的校正处理的图；
图10是示出依赖于电压的偏移校正衰减增益的图；以及
图11和图12是示出在补偿阈值电压后亮度均匀性在整个灰度级区间上改善的模拟结果。
具体实施方式
参考下面结合附图详细描述的实施方式，本公开内容的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将变得明显。然而，本公开内容不限于以下公开的实施方式，并且可以以各种形式实现。提供这些实施方式使得本公开将被详尽地和完整地描述，并且将向本公开内容所属领域的技术人员全面地传达本公开内容的范围。本公开内容仅由权利要求的范围来限定。
用于描述本公开内容的实施方式的附图中所示的形状、尺寸、比例、角度、数量等仅是示例性的，并且本公开内容不限于此。在说明书通篇中，相同的附图标记表示相同的元件。在下面的描述中，当确定与本文相关的公知功能或配置的详细描述会不必要地使本公开内容的要点模糊时，将省略其详细描述。在本公开内容中，当使用术语“包括”、“具有”、“由……组成”时，除非使用了“仅……”，否则也可以加入其他部件。单数表述可以包括复数表述，只要在上下文中不具有明显不同的含义即可。
在部件的说明中，即使没有单独说明，也被理解成包括误差范围。
在位置关系的描述中，当结构被描述为位于另一结构“上或上方”、“下或下方”、“旁边”时，该描述应被解释为包括结构彼此接触的情况以及其间设置有第三结构的情况。
术语“第一”、“第二”等可以用于描述各种部件，但是部件不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个部件与另一个部件区分开。例如，在不脱离本公开内容的范围的情况下，第一部件可以被指定为第二部件。
本公开内容的各个实施方式的特征可以彼此部分地组合或完全地组合，并且能够在技术上进行各种互锁和驱动。实施方式可以独立地实现，或者可以彼此结合地实现。
在下文中，将参照附图详细描述本公开内容的各种实施方式。在下面的描述中使用的部件名称是考虑到说明书的容易性而选择的，并且可能与实际产品的部件名称不同。
图1是示出根据本公开内容的实施方式的显示装置的亮度补偿系统的框图。图2是示出根据本公开内容的实施方式的有机发光显示装置的像素阵列的图。图3是示出根据本公开内容的实施方式的有机发光显示装置的像素电路的图。
根据本公开内容的实施方式的显示装置的亮度补偿系统基于电致发光显示装置。电致发光显示装置包括无机发光显示装置和有机发光显示装置。在本公开内容的实施方式中，主要描述有机发光显示装置。本公开内容的技术思想不但可以应用至有机发光显示装置，也可以应用至无机发光显示装置。
参照图1，根据本公开内容的实施方式的显示装置的亮度补偿系统包括：具有多个像素PXL的显示面板10，驱动连接至像素PXL的信号线的面板驱动电路，以及控制面板驱动电路的定时控制器11。
在显示面板10中，多条数据线14和多条栅极线15彼此交叉，并且如图2所示像素PXL以矩阵形式排列以构成像素阵列。
参照图2，像素阵列包括多个水平像素行L1至L4。尽管图2仅示出了四个水平像素行，但是本领域技术人员将理解，水平像素行的数目不限于此。在水平像素行L1至L4中的每个水平像素行上，布置有水平相邻并共同连接至栅极线15(1)至15(4)中的每条栅极线的多个像素PXL。在此，水平像素行L1至L4中的每个水平像素行不是物理信号线，而是由水平相邻像素PXL实现的一行像素块。像素阵列可以包括用于向像素PXL提供高电平电源电压EVDD的第一供电线17和用于向像素PXL提供参考电压Vref的第二供电线16。此外，像素PXL可以连接至低电平电源电压EVSS。
如图3所示，像素PXL中的每个像素PXL包括有机发光二极管OLED、驱动TFT DT、开关TFT ST和存储电容器Cst。
参照图3，有机发光二极管OLED是根据驱动电流发光的自发光元件。有机发光二极管OLED包括连接至驱动TFT DT的源电极的阳极电极、连接至低电平电源电压EVSS的阴极电极和位于阳极电极与阴极电极之间的有机化合物层。有机化合物层包括空穴注入层HIL、空穴输运层HTL、发射层EML、电子输运层ETL和电子注入层EIL。当向阳极电极和阴极电极施加电源电压时，穿过空穴输运层HTL的空穴和穿过电子输运层ETL的电子移动到发射层EML并且形成激子。因此，发射层EML产生可见光。
参照图3，驱动TFT DT是根据栅极-源极电压Vgs调整驱动电流的驱动元件。驱动TFT DT的栅电极连接至第一节点N1，并且驱动TFT DT的源电极连接至第二节点N2。参考电压Vref通过第二供电线16施加至驱动TFT DT的源电极。高电平电源电压EVDD通过第一供电线17施加至驱动TFT DT的漏电极。
参照图3，开关TFT ST根据栅极信号SCAN导通/关断以控制在数据线14和第一节点N1之间流动的电流。开关TFT ST根据栅极信号SCAN导通以将数据电压Vdata施加至驱动TFTDT的栅电极。开关TFT ST包括连接至栅极线15的栅电极、连接至数据线14的漏电极和连接至第一节点N1的源电极。
参照图3，存储电容器Cst连接在第一节点N1与第二节点N2之间以将驱动TFT DT的栅极-源极电压Vgs保持预定时间。
这些像素PXL中的每个像素PXL可以是红色像素、绿色像素、蓝色像素和白色像素中的任意像素用于各种颜色实现方案。红色像素、绿色像素、蓝色像素和白色像素可以构成一个单位像素。根据红色像素、绿色像素、蓝色像素和白色像素的发射比可以确定在单位像素中实现的颜色。
参照图1，面板驱动电路将输入图像的数据DATA写入显示面板10的像素PXL。面板驱动电路包括驱动连接至像素PXL的数据线14的源极驱动器12和驱动连接至像素PXL的栅极线15的栅极驱动器13。
参照图1至3，源极驱动器12将每一帧从定时控制器11接收到的输入图像的数据DATA转换为模拟数据电压Vdata，并将该数据电压Vdata提供至数据线14。源极驱动器12使用数模转换器(在下文中，称为DAC)输出模拟数据电压Vdata，数模转换器将输入图像的数据DATA转换为伽玛补偿电压。
源极驱动器12不需要用于感测每个像素的驱动TFT DT的阈值电压的感测电路。由于源极驱动器12不包括用于单独感测每个像素的多个感测单元和多个模数转换器(ADC)，所以源极驱动器12的电路尺寸小于安装有单独的感测电路时的电路尺寸，并且源极驱动器12的制造成本是低的。
在源极驱动器12和显示面板10的数据线14之间还可以设置有多路复用器(未示出)。通过将经由源极驱动器12中的一个输出通道输出的数据电压分配至多条数据线，与数据线的数目相比，多路复用器可以减少源极驱动器12的输出通道的数目。根据显示装置的分辨率和用途，可以省略多路复用器。
参照图1至3，在定时控制器11的控制下栅极驱动器13以行序方式将栅极信号SCAN提供至栅极线15以选择充载有数据电压Vdata的水平像素行L1至L4。栅极驱动器13可以在面板内栅极驱动器(GIP)工艺中与像素阵列一起直接形成在显示面板10的基板上，但是并不限于此。栅极驱动器13可以制造成IC型，并且然后通过导电膜粘结至显示面板10。
参照图1，定时控制器11接收来自主机(未示出)的输入图像的数字数据DATA以及与数字数据DATA同步的定时信号。定时信号可以包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、点时钟信号DCLK和数据使能信号DE。主机可以是电视(TV)系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机(PC)、家庭影院系统和电话系统中的任一者。
定时控制器11将输入帧频率乘以i，并且可以将面板驱动电路的操作定时控制在输入帧频率×i(i是大于0的正整数)Hz的帧频率处。在国家电视标准委员会(NTSC)系统中输入帧频率为60Hz，并且在逐行倒相(PAL)系统中输入帧频率为50Hz。
定时控制器11基于从主机接收到的定时信号Vsync、Hsync和DE生成用于控制源极驱动器12的操作定时的数据定时控制信号DDC和用于控制栅极驱动器13的操作定时的栅极定时控制信号GDC。
数据定时控制信号DDC包括源极启动脉冲、源极采样时钟和源极输出使能信号。源极启动脉冲控制源极驱动器12的采样启动定时。源极采样时钟是用于使数据采样定时移位的时钟。在定时控制器11和源极驱动器12之间的信号传输接口是微型低电压差分信号(LVDS)接口时，可以省略源极启动脉冲和源极采样时钟。
栅极定时控制信号GDC包括栅极启动脉冲、栅极移位时钟、栅极输出使能信号等。在GIP电路的实例中，可以省略栅极输出使能信号。在每个帧周期，栅极启动脉冲在帧周期的起点产生并被输入至每个栅极驱动器13的移位寄存器。栅极启动脉冲控制每个帧周期输出栅极信号SCAN的启动定时。将栅极移位时钟输入至栅极驱动器13的移位寄存器以控制移位寄存器的移位定时。
此外，如图1所示，根据本公开内容的实施方式的显示装置的亮度补偿系统包括亮度计20和亮度-电压建模电路22，用于在没有单独的感测电路的情况下补偿像素PXL之间的驱动TFT DT的阈值电压偏差。根据本公开的一个实施方式，显示装置的亮度补偿系统还包括存储器23。
参照图1，亮度计20测量当像素PXL的OLED发光时显示面板10的整个表面的亮度。亮度计20可以被实现为相机或表面仪。
参照图1，亮度-电压建模电路22分析设置在像素PXL中的驱动TFTDT的数据电压和发光亮度之间的关系并对其建模。亮度-电压建模电路22使用低灰度级区间中的实际发光分布来分析低灰度级建模的误差，以提高低灰度级的亮度均匀性。然后，亮度-电压建模电路22可以在使用偏移校正衰减增益提高低灰度级的亮度均匀性的同时防止高灰度级的亮度均匀性降低。此外，亮度-电压建模电路22可以将建模电压模式设计成在多个位置具有不同的值，使得初始亮度偏差最小化以实现具有超过相机动态范围的初始亮度偏差的显示面板的电压-亮度建模。
存储器23存储由亮度-电压建模电路22计算出的补偿参数。存储器23可以被实现为易失性存储器，其中即使系统电源被关断时也可以保持所存储的内容。例如，存储器23可以是闪存。
图4是示出图1的显示装置的亮度补偿系统的详细图。图5是示出将相同的数据电压输入至处于初始状态的显示面板的整个表面后拍摄的亮度图像的图。图6是示出根据初始状态下的显示面板的整个表面上的位置输入不同的建模电压模式后拍摄的亮度图像的图。图7是示出将多个建模电压模式输入至显示面板，并通过亮度计获得多个位置处的测量值的图。图8是示出对应于多个位置中的每个位置并使用了多个测量值的亮度特性曲线的图。图9是用于说明属于低灰度级区间的低灰度级采样电压中的低灰度级偏移的校正处理的图。图10是示出依赖于电压的偏移校正衰减增益的图。
如图5所示，在由亮度计20针对显示面板10所拍摄的图像中，由于初始亮度偏差而存在曝光不足区域或过度曝光区域。产生上述区域的原因是将相同的数据电压输入至处于初始状态的显示面板的所有位置并对显示面板进行拍摄，这对亮度-电压建模的准确性产生了不利的影响。
为了消除此类问题，如图6所示，本公开内容的亮度补偿系统针对初始状态下的显示面板10的整个表面上的每个位置输入不同的建模电压模式v'(x，y)。具体地，如下式1所示，本公开内容的亮度补偿系统通过亮度计20获得初始状态下的整个表面亮度偏差(ΔI(x，y))，将整个表面亮度偏差(ΔI(x，y))乘以初始增益值k，并且获得每个位置的最佳建模电压模式(v'(x，y))。
[式1]
v'(x,y)＝v+kΔI(x,y)
本公开内容的亮度补偿系统可以获得建模电压模式(v'(x，y))，其能够通过一次相机拍摄使显示面板的整个表面(上)的初始亮度偏差最小化并有效减少补偿节拍时间。
参照图4，本公开内容的亮度-电压建模电路22可以包括仪表驱动单元221、第一建模单元222、第二建模单元223和第三建模单元224。
参照图4，亮度计20如图7所示在将多个建模电压模式v'1至v'N应用至显示面板10的多个位置Pi中的每个位置的状态下测量在多个位置Pi处的亮度，并且获得针对多个位置Pi中的每个位置的多个测量值Y。
参照图4，仪表驱动单元221在控制器111的控制下调整亮度计20的拍摄条件(曝光时间等)。
参照图4，第一建模单元222针对多个位置Pi中的每个位置的多个测量值Y建模以获得如图8所示的亮度特性曲线。该亮度特性曲线与多个位置中的每个位置相对应，并使用了多个测量值，并且能够通过非线性拟合方法获得，但本公开内容不限于此。第一建模单元222基于亮度特性曲线，获得多个位置Pi中的每个位置的亮度特性近似式的补偿参数(a、b、c)，如下式2所示的那样。并且，第一建模单元222通过针对多个位置Pi中的每个位置将(b’i＝bi+kΔI(x，y)代入)对应的建模电压代入亮度特性近似式导出针对整个灰度级的第一亮度特性近似式如下式3所示的那样。
[式2]
在位置i处的亮度特性近似式(基于v')
[式3]
在位置i处的亮度特性近似式(基于v)
参照图4，第二建模单元223在属于低灰度级区间的低灰度级采样电压(例如，Q低灰度级电压)处根据第一亮度特性近似式获得测量值和亮度值之间的亮度误差，在通过将亮度误差乘以低灰度级校正增益计算出偏移校正参数之后，将偏移校正参数应用至第一亮度特性近似式以导出其中低灰度级偏移被校正的第二亮度特性近似式。
具体地，如图9(A)和图9(B)所示，由于建模误差，在任意位置Pi和电压vj处，根据第一亮度特性近似式在实际测量值(ΔLi(vj))和亮度值之间存在误差(ΔLi(vj))。如图9(C)所示，该误差比率随着灰度级减少而增加，使得在低灰度级处的亮度均匀性的补偿性能显著低于在高灰度级处的亮度均匀性的补偿性能。
为了提高在低灰度级处的亮度均匀性的补偿性能，第二建模单元223在属于低灰度级区间的低灰度级采样电压vj处获得亮度误差(ΔLi(vj))，如下式4所示那样，并将亮度误差(ΔLi(vj))乘以低灰度级校正增益(Gvj)以获得偏移校正参数(Δbi(vj))。
[式4]
Δbi(vj)＝Gvj×ΔLi(vj)
如下式5所示，第二建模单元223通过在低灰度级区间的除低灰度级采样电压v1、……、vq之外的剩余电压v处进行插值来估计偏移校正参数(Δbi(v))，使得可以减少硬件资源。诸如线性插值和非线性插值的各种方法都可以应用于该插值。
[式5]
Δbi(v)＝Interp(Δbi(v1)～Δbi(vq))
如图9(D)所示，通过偏移校正参数，低灰度级区间中的建模误差大幅减少。
如下式6所示，第二建模单元223将偏移校正参数应用至第一亮度特性近似式，以导出在位置i处其中低灰度级偏移被校正的第二亮度特性近似式
[式6]
参照图4，第三建模单元224应用如图10所示的偏移校正衰减增益D(v)，使得在高灰度级处不会发生不必要的偏移校正。偏移校正衰减增益D(v)在直到低灰度级阈值电压vt的低灰度级区间中保持在“1”，并且在大于低灰度级阈值电压vt的灰度级区间中与灰度级成比例地从“1”减小至“0”。
换言之，第三建模单元224预先设定偏移校正衰减增益D(v)，用于减小在除了低灰度级区间之外的剩余灰度级区间中的偏移校正参数的影响，并且将偏移校正衰减增益D(v)乘以第二亮度特性近似式的偏移校正参数，以导出在位置i处的第三亮度特性近似式如下式7所示那样。
[式7]
参照图4，存储器23存储在亮度电压建模电路22中计算的补偿参数(a、b、c)、偏移校正参数(Δbi(v))、和偏移校正衰减增益D(v)。
参照图4，补偿单元112将存储在存储器23中的信息应用至下式8，以针对多个位置中的每个位置在整个灰度级区间中补偿驱动TFT的栅极-源极电压Vgs。
[式8]
在式8中，Vdata表示数字电平的数据电压。Vref表示数字电平的参考电压。ai、bi和ci表示在位置i处的补偿参数。aref表示在多个位置处的补偿参数a的平均值。D(Vdata)表示对应于Vdata的偏移校正衰减增益。△bi(Vdata)表示对应于在位置i处的Vdata的偏移校正参数。
图11和图12是示出在补偿阈值电压后亮度均匀性在整个灰度级级区间上提高的模拟结果。
如图11所示，本公开内容可以在没有附加拍摄的情况下大幅增加低灰度级的亮度均匀性。另外，在本公开内容中，如图12所示，建模后的阈值电压分布比建模前的阈值电压分布窄，因此整个表面的亮度均匀性得到了极大的提高。
如上所述，本公开内容可以在没有另外拍摄的情况下，使用建模结果和实际的低灰度级的亮度偏差来极大提高低灰度级区间中的亮度均匀性。
此外，本公开内容可以在仅低灰度级区间而不是整个灰度级上反映低灰度级的亮度误差补偿值，从而防止高灰度级的亮度均匀性降低并极大提高了整个灰度级区间的亮度均匀性。
此外，本公开内容将建模电压模式设定为在多个位置处具有不同的值，使得初始亮度偏差最小化，使得能够实现具有大的初始亮度偏差的显示面板的电压-亮度建模。
尽管已经参考其许多示例性实施方式描述了实施方式，但应当理解的是，本领域技术人员可以设计出将落入本公开内容的原理的范围内的许多其他修改和实施方式。更具体地，在本公开内容、附图和所附权利要求的范围内，主题组合布置的组成部分和/或布置的各种变型和修改是可能的。除了组成部分和/或布置的变型和修改之外，对于本领域技术人员而言，替代用途也将是明显的。

Claims (14)

1.一种显示装置的亮度补偿系统，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个像素，所述多个像素中的每个像素包括被配置成根据栅极-源极电压生成驱动电流的驱动薄膜晶体管和被配置成根据所述驱动电流发光的有机发光二极管；
亮度计，所述亮度计被配置成在建模电压模式被应用至所述显示面板的多个位置的状态下测量所述多个位置处的亮度并获得所述多个位置中的每个位置的多个测量值；
第一建模单元，所述第一建模单元被配置成针对所述多个位置中的每个位置对所述多个测量值建模以基于整个灰度级的补偿参数导出第一亮度特性近似式；以及
第二建模单元，所述第二建模单元被配置成在属于低灰度级区间的低灰度级采样电压处根据所述第一亮度特性近似式获得所述测量值和亮度值之间的亮度误差，在通过将所述亮度误差乘以低灰度级校正增益计算出偏移校正参数之后，将所述偏移校正参数应用至所述第一亮度特性近似式，以导出其中低灰度级偏移被校正的第二亮度特性近似式。
2.根据权利要求1所述的亮度补偿系统，还包括：
第三建模单元，所述第三建模单元被配置成预先设定偏移校正衰减增益用于减小所述偏移校正参数在除了所述低灰度级区间之外的剩余灰度级区间中的影响，并且将所述偏移校正衰减增益乘以所述第二亮度特性近似式的所述偏移校正参数，以导出第三亮度特性近似式。
3.根据权利要求2所述的亮度补偿系统，其中，所述偏移校正衰减增益在所述低灰度级区间中保持在“1”，并且在除了所述低灰度级区间之外的所述剩余灰度级区间中与灰度级成比例地从“1”减小至“0”。
4.根据权利要求2所述的亮度补偿系统，还包括：
存储器，所述存储器被配置成存储所述补偿参数、所述偏移校正参数和所述偏移校正衰减增益。
5.根据权利要求4所述的亮度补偿系统，还包括：
补偿单元，所述补偿单元被配置成将存储在所述存储器中的信息应用至下式，以针对所述多个位置中的每个位置在整个灰度级区间中补偿所述驱动薄膜晶体管的栅极-源极电压Vgs，
[式]
其中，Vdata表示数字电平的数据电压，Vref表示数字电平的参考电压，ai、bi和ci表示在位置i处的补偿参数，aref表示在多个位置处的补偿参数a的平均值，D(Vdata)表示对应于所述Vdata的偏移校正衰减增益，以及△bi(Vdata)表示对应于在位置i处的所述Vdata的偏移校正参数。
6.根据权利要求1所述的亮度补偿系统，其中，所述建模电压模式在所述多个位置处具有不同的值，使得初始亮度偏差最小化。
7.根据权利要求1所述的亮度补偿系统，其中，所述第二建模单元被配置成通过在所述低灰度级区间的、除所述低灰度级采样电压之外的剩余电压处进行的插值来估计所述偏移校正参数。
8.一种显示装置的亮度补偿方法，所述显示装置包括显示面板，所述显示面板包括多个像素，所述多个像素中的每个像素包括被配置成根据栅极-源极电压生成驱动电流的驱动薄膜晶体管和被配置成根据所述驱动电流发光的有机发光二极管，所述方法包括：
计量亮度，在将建模电压模式应用至所述显示面板的所述多个位置的状态下测量在多个位置处的亮度并获得所述多个位置中的每个位置的多个测量值；
第一建模，针对所述多个位置中的每个位置对所述多个测量值进行建模并且基于整个灰度级的补偿参数导出第一亮度特性近似式；以及
第二建模，在属于低灰度级区间的低灰度级采样电压处根据所述第一亮度特性近似式获得所述测量值和亮度值之间的亮度误差，在通过将所述亮度误差乘以低灰度级校正增益计算出偏移校正参数之后，将所述偏移校正参数应用至所述第一亮度特性近似式，并导出其中低灰度级偏移被校正的第二亮度特性近似式。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
第三建模，预先设定偏移校正衰减增益用于减小所述偏移校正参数在除了所述低灰度级区间之外的剩余灰度级区间中的影响，并且将所述偏移校正衰减增益乘以所述第二亮度特性近似式的所述偏移校正参数，并且导出第三亮度特性近似式。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述偏移校正衰减增益在所述低灰度级区间中保持在“1”，并且在除了所述低灰度级区间之外的所述剩余灰度级区间中与灰度级成比例地从“1”减小至“0”。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括：
将所述补偿参数、所述偏移校正参数和所述偏移校正衰减增益存储在存储器中。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
将存储在所述存储器中的信息应用至下式，并针对所述多个位置中的每个位置在整个灰度级区间中补偿所述驱动薄膜晶体管的栅极-源极电压Vgs，
[式]
其中，Vdata表示数字电平的数据电压，Vref表示数字电平的参考电压，ai、bi和ci表示在位置i处的补偿参数，aref表示在多个位置处的补偿参数a的平均值，D(Vdata)表示对应于所述Vdata的偏移校正衰减增益，以及△bi(Vdata)表示对应于在位置i处的所述Vdata的偏移校正参数。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述建模电压模式在所述多个位置处具有不同的值，使得初始亮度偏差最小化。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二建模通过在所述低灰度级区间的除所述低灰度级采样电压之外的剩余电压处进行插值来估计所述偏移校正参数。
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