CN113096576A - 一种亮度补偿方法、装置及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种亮度补偿方法、装置及显示装置，涉及显示技术领域。其中，该方法包括：对于显示装置的每个子像素，确定子像素的当前最大灰阶亮度；在当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定子像素的补偿系数；根据子像素的当前最大灰阶亮度和补偿系数，对子像素进行亮度补偿。在本发明实施例中，由于补偿系数中考虑了器件发光效率和老化时间的影响，而最大灰阶亮度也是基于器件发光效率和老化时间的因素降低至当前亮度，因此，根据子像素的当前最大灰阶亮度和补偿系数，对子像素进行亮度补偿，可以使显示装置的显示最大灰阶时的亮度达到与初始的最大灰阶亮度基本一致。

Description

一种亮度补偿方法、装置及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种亮度补偿方法、装置及显示装置。

背景技术

目前的显示装置，随着使用时间的增加，显示亮度会逐渐下降，因此，目前的显示装置存在亮度补偿的需求，尤其是在笔记本电脑等显示产品的应用中，由于其具有较长时间显示内容的特点，因此，此类显示产品对于寿命特性的要求超出目前主流显示器件的寿命水平，为此，需要通过亮度补偿实现显示装置的寿命补偿。

发明内容

本发明提供一种亮度补偿方法、装置及显示装置，以解决现有的显示装置随着使用时间的增加，显示亮度会逐渐下降的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种亮度补偿方法，包括：

对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度；

在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定所述子像素的补偿系数；

根据所述子像素的所述当前最大灰阶亮度和所述补偿系数，对所述子像素进行亮度补偿。

可选地，所述对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度，包括：

对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长；

将所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长转换为所述子像素在初始最大灰阶亮度下的目标使用时长；

根据所述目标使用时长和所述初始最大灰阶亮度，通过子像素亮度衰减模型，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度。

可选地，所述在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定所述子像素的补偿系数，包括：

在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的电流密度、温度和老化时间，确定所述子像素当前的器件发光效率；

根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，确定所述子像素的补偿系数；所述第一预设常数与所述预设亮度阈值相关。

可选地，所述根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，确定所述子像素的补偿系数，包括：

根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，通过下述公式确定所述子像素的补偿系数；

C_n＝1/(d·E)ⁿ

其中，所述C_n为所述补偿系数，所述d为所述第一预设常数，所述E为所述器件发光效率，所述n为所述本次补偿对应的补偿次数。

可选地，所述根据所述子像素的所述当前最大灰阶亮度和所述补偿系数，对所述子像素进行亮度补偿，包括：

将所述子像素的所述当前最大灰阶亮度与所述补偿系数相乘，得到目标最大灰阶亮度；

根据所述目标最大灰阶亮度，对所述子像素进行亮度补偿。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种亮度补偿装置，包括：

第一确定模块，用于对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度；

第二确定模块，用于在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定所述子像素的补偿系数；

补偿模块，用于根据所述子像素的所述当前最大灰阶亮度和所述补偿系数，对所述子像素进行亮度补偿。

可选地，所述第一确定模块包括：

第一确定子模块，用于对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长；

转换子模块，用于将所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长转换为所述子像素在初始最大灰阶亮度下的目标使用时长；

第二确定子模块，用于根据所述目标使用时长和所述初始最大灰阶亮度，通过子像素亮度衰减模型，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度。

可选地，所述第二确定模块包括：

第三确定子模块，用于在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的电流密度、温度和老化时间，确定所述子像素当前的器件发光效率；

第四确定子模块，用于根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，确定所述子像素的补偿系数；所述第一预设常数与所述预设亮度阈值相关。

可选地，所述第四确定子模块包括：

确定单元，用于根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，通过下述公式确定所述子像素的补偿系数；

C_n＝1/(d·E)ⁿ

其中，所述C_n为所述补偿系数，所述d为所述第一预设常数，所述E为所述器件发光效率，所述n为所述本次补偿对应的补偿次数。

可选地，所述补偿模块包括：

运算子模块，用于将所述子像素的所述当前最大灰阶亮度与所述补偿系数相乘，得到目标最大灰阶亮度；

补偿子模块，用于根据所述目标最大灰阶亮度，对所述子像素进行亮度补偿。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种显示装置，包括上述亮度补偿装置。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

在本发明实施例中，对于显示装置的每个子像素，首先可以确定子像素的当前最大灰阶亮度，然后在当前最大灰阶亮度超过预设亮度阈值时，可以根据子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定子像素的补偿系数，之后可以根据子像素的当前最大灰阶亮度和补偿系数，对子像素进行亮度补偿。在本发明实施例中，由于补偿系数中考虑了器件发光效率和老化时间的影响，而最大灰阶亮度也是基于器件发光效率和老化时间的因素，降低至当前亮度的，因此，根据子像素的当前最大灰阶亮度和补偿系数，对子像素进行亮度补偿，可以使显示装置的显示最大灰阶时的亮度达到与初始的最大灰阶亮度基本一致。

附图说明

图1示出了本发明实施例一的一种亮度补偿方法的步骤流程图；

图2示出了现有的一种显示装置亮度衰减的示意图；

图3示出了本发明实施例一的一种显示装置进行亮度补偿后的亮度示意图；

图4示出了本发明实施例二的一种亮度补偿装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例一的一种亮度补偿方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：

步骤101：对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度。

在本发明实施例中，本步骤具体可以通过下述方式实现，包括：

对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长；

将所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长转换为所述子像素在初始最大灰阶亮度下的目标使用时长；

根据所述目标使用时长和所述初始最大灰阶亮度，通过子像素亮度衰减模型，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度。

具体地，由于显示装置在使用过程中，使用亮度并不是恒定的，因此，可以通过寿命计数(data counting)方式，记录子像素分别在各个灰阶亮度L_x下的使用时长t_x，并将所有t_x等效为亮度为初始最大灰阶亮度L₀(例如255灰阶的亮度)的工作时间，得到子像素在初始最大灰阶亮度下的目标使用时长t_acc，公式如下：

其中，j(t)为t时刻下子像素的电流密度，jτ为子像素以L₀工作时对应的电流密度，U₀为子像素的活化能，k为玻尔兹曼常数，T_ref为子像素以L₀工作时的器件温度，T_EL为子像素以L_x工作时的器件温度。

随着使用时间的增加，显示装置的亮度逐渐下降，目前认为显示装置的亮度衰减符合延伸指数衰减曲线(Stretched Exponential Decay，SED)，即随着使用时间的增加，显示装置的亮度呈指数函数形式衰减，如图2所示，使用时间越长，亮度衰减越多。子像素亮度衰减模型也即SED模型，在计算得到目标使用时长t_acc之后，可以根据SED模型，计算子像素亮度的衰减程度，从而确定子像素的当前最大灰阶亮度L(t)，公式如下：

L(t)/L₀＝exp[-(t_acc/τ)^β] (2)

1/τ＝Aj^γexp(-U₀/kT_EL) (3)

其中，τ为时间常数，β为只与子像素器件结构相关的常数，A为常数，γ为常数。

步骤102：在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定所述子像素的补偿系数。

在本发明实施例中，区别于常规的认为器件发光效率是恒定不变的，为了使每次补偿时能将最大灰阶亮度补偿至与初始最大灰阶亮度L₀接近，补偿系数中需要考虑器件发光效率的影响，而器件发光效率又与器件结温、亮度衰减(roll-off)等因素相关，因此，可以根据子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定子像素的补偿系数。

可选地，本步骤具体可以通过下述方式实现，包括：

子步骤(1)：在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的电流密度、温度和老化时间，确定所述子像素当前的器件发光效率；

子步骤(2)：根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，确定所述子像素的补偿系数；所述第一预设常数与所述预设亮度阈值相关。

进一步可选地，所述子步骤(2)具体包括：

根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，通过下述公式确定所述子像素的补偿系数；

C_n＝1/(d·E)ⁿ

其中，所述C_n为所述补偿系数，所述d为所述第一预设常数，所述E为所述器件发光效率，所述n为所述本次补偿对应的补偿次数。

在本步骤中，可选地，预设亮度阈值L_d可以设定为初始最大灰阶亮度L₀的90％，也即0.9L₀。设定在以L₀为最大灰阶的初始亮度，最大灰阶亮度衰减到0.9L₀时进行补偿，本次补偿对应的补偿次数用n表示，也即n表示本次补偿是显示装置从开始使用到当前是第几次进行亮度补偿，因此，补偿次数与显示器件的老化时间正相关。在当前的最大灰阶亮度衰减到预设亮度阈值0.9L₀时，计算得到补偿系数C_n，其中，第一预设常数d为预设亮度阈值L_d与初始最大灰阶亮度L₀的比值，预设亮度阈值为0.9L₀时，第一预设常数d可以等于0.9。

为了使每次补偿时能将最大灰阶亮度补偿至与初始最大灰阶亮度L₀接近，补偿系数C_n中考虑器件结温、roll-off影响，C_n＝1/(0.9*E)ⁿ，其中，器件发光效率E＝f(j,T,t)，j为电流密度，T为显示器件的实际温度，t为显示器件的老化时间，也即是器件发光效率E是与电流密度、器件实际温度和器件老化时间相关的函数。

本发明实施例中，由于补偿系数中考虑了器件发光效率和老化时间的影响，而子像素的最大灰阶亮度也是基于器件发光效率和老化时间的因素，降低至当前最大灰阶亮度的，因此，在每次亮度补偿时，可以根据与显示器件发光效率和老化时间相关的补偿系数C_n，对显示装置中的显示器件进行亮度补偿，从而能够将最大灰阶亮度补偿至与初始最大灰阶亮度L₀接近，从而实现了显示装置的寿命补偿，提升了显示装置的寿命。

步骤103：根据所述子像素的所述当前最大灰阶亮度和所述补偿系数，对所述子像素进行亮度补偿。

在本步骤中，可以将所述子像素的所述当前最大灰阶亮度与所述补偿系数相乘，得到目标最大灰阶亮度，然后根据所述目标最大灰阶亮度，对所述子像素进行亮度补偿。

具体地，可以通过公式L_m＝C_n*L(t)，得到目标最大灰阶亮度L_m，然后可以以目标最大灰阶亮度L_m作为最大灰阶的亮度，以目标最大灰阶亮度L_m对应的驱动电流值作为子像素显示最大灰阶时的驱动电流值，从而对子像素进行驱动，其他各灰阶对应的驱动电流值，可以根据目标最大灰阶亮度L对应的驱动电流值计算得到，具体可以参考相关技术。

图3示出了一种显示装置进行亮度补偿后的亮度示意图，参照图3，在显示装置开始使用后，在t₁时间，进行了第一次亮度补偿，在t₂时间，进行了第二次亮度补偿，在t₃时间，进行了第三次亮度补偿，在每次补偿后，显示装置的显示最大灰阶时的亮度L_m都能达到与初始最大灰阶亮度L₀基本一致，误差不超过±2％。

此外，如图3所示，通常，对于常规的显示装置，随着补偿次数的增加，亮度从目标最大灰阶亮度L_m下降至预设亮度阈值L_d的时间会越来越长。

在本发明实施例中，对于显示装置的每个子像素，首先可以确定子像素的当前最大灰阶亮度，然后在当前最大灰阶亮度超过预设亮度阈值时，可以根据子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定子像素的补偿系数，之后可以根据子像素的当前最大灰阶亮度和补偿系数，对子像素进行亮度补偿。在本发明实施例中，由于补偿系数中考虑了器件发光效率和老化时间的影响，而最大灰阶亮度也是基于器件发光效率和老化时间的因素，降低至当前亮度的，因此，根据子像素的当前最大灰阶亮度和补偿系数，对子像素进行亮度补偿，可以使显示装置的显示最大灰阶时的亮度达到与初始的最大灰阶亮度基本一致。

实施例二

参照图4，示出了本发明实施例二的一种亮度补偿装置的结构框图，该装置400包括：

第一确定模块401，用于对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度；

第二确定模块402，用于在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定所述子像素的补偿系数；

补偿模块403，用于根据所述子像素的所述当前最大灰阶亮度和所述补偿系数，对所述子像素进行亮度补偿。

可选地，所述第一确定模块包括：

第一确定子模块，用于对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长；

转换子模块，用于将所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长转换为所述子像素在初始最大灰阶亮度下的目标使用时长；

第二确定子模块，用于根据所述目标使用时长和所述初始最大灰阶亮度，通过子像素亮度衰减模型，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度。

可选地，所述第二确定模块包括：

第三确定子模块，用于在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的电流密度、温度和老化时间，确定所述子像素当前的器件发光效率；

第四确定子模块，用于根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，确定所述子像素的补偿系数；所述第一预设常数与所述预设亮度阈值相关。

可选地，所述第四确定子模块包括：

确定单元，用于根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，通过下述公式确定所述子像素的补偿系数；

C_n＝1/(d·E)ⁿ

其中，所述C_n为所述补偿系数，所述d为所述第一预设常数，所述E为所述器件发光效率，所述n为所述本次补偿对应的补偿次数。

可选地，所述补偿模块包括：

运算子模块，用于将所述子像素的所述当前最大灰阶亮度与所述补偿系数相乘，得到目标最大灰阶亮度；

补偿子模块，用于根据所述目标最大灰阶亮度，对所述子像素进行亮度补偿。

在本发明实施例中，对于显示装置的每个子像素，首先可以通过第一确定模块，确定子像素的当前最大灰阶亮度，然后在当前最大灰阶亮度超过预设亮度阈值时，可以根据子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，通过第二确定模块确定子像素的补偿系数，之后可以根据子像素的当前最大灰阶亮度和补偿系数，通过补偿模块对子像素进行亮度补偿。在本发明实施例中，由于补偿系数中考虑了器件发光效率和老化时间的影响，而最大灰阶亮度也是基于器件发光效率和老化时间的因素，降低至当前亮度的，因此，根据子像素的当前最大灰阶亮度和补偿系数，对子像素进行亮度补偿，可以使显示装置的显示最大灰阶时的亮度达到与初始的最大灰阶亮度基本一致。

实施例三

本发明实施例还公开了一种显示装置，包括上述亮度补偿装置。

在本发明实施例中，对于显示装置的每个子像素，首先可以通过第一确定模块，确定子像素的当前最大灰阶亮度，然后在当前最大灰阶亮度超过预设亮度阈值时，可以根据子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，通过第二确定模块确定子像素的补偿系数，之后可以根据子像素的当前最大灰阶亮度和补偿系数，通过补偿模块对子像素进行亮度补偿。在本发明实施例中，由于补偿系数中考虑了器件发光效率和老化时间的影响，而最大灰阶亮度也是基于器件发光效率和老化时间的因素，降低至当前亮度的，因此，根据子像素的当前最大灰阶亮度和补偿系数，对子像素进行亮度补偿，可以使显示装置的显示最大灰阶时的亮度达到与初始的最大灰阶亮度基本一致。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种亮度补偿方法、装置及显示装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种亮度补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度；

在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定所述子像素的补偿系数；

根据所述子像素的所述当前最大灰阶亮度和所述补偿系数，对所述子像素进行亮度补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度，包括：

对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长；

将所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长转换为所述子像素在初始最大灰阶亮度下的目标使用时长；

根据所述目标使用时长和所述初始最大灰阶亮度，通过子像素亮度衰减模型，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定所述子像素的补偿系数，包括：

在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的电流密度、温度和老化时间，确定所述子像素当前的器件发光效率；

根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，确定所述子像素的补偿系数；所述第一预设常数与所述预设亮度阈值相关。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，确定所述子像素的补偿系数，包括：

根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，通过下述公式确定所述子像素的补偿系数；

C_n＝1/(d·E)ⁿ

其中，所述C_n为所述补偿系数，所述d为所述第一预设常数，所述E为所述器件发光效率，所述n为所述本次补偿对应的补偿次数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述子像素的所述当前最大灰阶亮度和所述补偿系数，对所述子像素进行亮度补偿，包括：

将所述子像素的所述当前最大灰阶亮度与所述补偿系数相乘，得到目标最大灰阶亮度；

根据所述目标最大灰阶亮度，对所述子像素进行亮度补偿。

6.一种亮度补偿装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度；

第二确定模块，用于在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的器件发光效率和本次补偿对应的补偿次数，确定所述子像素的补偿系数；

补偿模块，用于根据所述子像素的所述当前最大灰阶亮度和所述补偿系数，对所述子像素进行亮度补偿。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

第一确定子模块，用于对于显示装置的每个子像素，确定所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长；

转换子模块，用于将所述子像素分别在各个灰阶亮度下的使用时长转换为所述子像素在初始最大灰阶亮度下的目标使用时长；

第二确定子模块，用于根据所述目标使用时长和所述初始最大灰阶亮度，通过子像素亮度衰减模型，确定所述子像素的当前最大灰阶亮度。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：

第三确定子模块，用于在所述当前最大灰阶亮度小于或等于预设亮度阈值时，根据所述子像素当前的电流密度、温度和老化时间，确定所述子像素当前的器件发光效率；

第四确定子模块，用于根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，确定所述子像素的补偿系数；所述第一预设常数与所述预设亮度阈值相关。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第四确定子模块包括：

确定单元，用于根据所述器件发光效率、本次补偿对应的补偿次数和第一预设常数，通过下述公式确定所述子像素的补偿系数；

C_n＝1/(d·E)ⁿ

其中，所述C_n为所述补偿系数，所述d为所述第一预设常数，所述E为所述器件发光效率，所述n为所述本次补偿对应的补偿次数。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求6-9任一项所述的亮度补偿装置。

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