TW202321790A - 顯示裝置與其校正方法 - Google Patents

顯示裝置與其校正方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202321790A
TW202321790A TW110144906A TW110144906A TW202321790A TW 202321790 A TW202321790 A TW 202321790A TW 110144906 A TW110144906 A TW 110144906A TW 110144906 A TW110144906 A TW 110144906A TW 202321790 A TW202321790 A TW 202321790A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
luminance
duty cycle
duty
group
light
Prior art date
Application number
TW110144906A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI802120B (zh
Inventor
吳逢祥
伍弘寶
孫君毅
林炯宏
李連勇
黃柏儒
Original Assignee
瑞儀光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 瑞儀光電股份有限公司 filed Critical 瑞儀光電股份有限公司
Application granted granted Critical
Publication of TWI802120B publication Critical patent/TWI802120B/zh
Publication of TW202321790A publication Critical patent/TW202321790A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233—Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0693—Calibration of display systems
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16—Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/006—Electronic inspection or testing of displays and display drivers, e.g. of LED or LCD displays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Abstract

本發明提出一種顯示裝置，包括顯示面板、背光模組與電路。顯示面板包括多個區域。背光模組包括多個發光單元，每一個區域對應至少一個發光單元。電路包含至少一個校正查找表，此校正查找表對應至第一發光單元，校正查找表紀錄參數及多個占空比。電路存取校正查找表並且根據占空比決定輸出占空比。電路根據輸出占空比與參數，決定第一發光單元的電流值，以驅動第一發光單元。

Description

顯示裝置與其校正方法
本揭露是關於顯示裝置的背光模組內發光單元的校正方法。
液晶顯示裝置包括了液晶顯示面板以及背光模組，一般來說背光模組中包括了多個發光二極體來提供光源。發光二極體的輝度是根據通過發光二極體的電流大小來決定，在一些習知技術中是先設定一最大電流，然後利用調整占空比(duty cycle)的方式來等效地調整電流大小，進而調整輝度。然而，由於製程變異等因素，即使用相同的電流大小來驅動不同的發光二極體，這些發光二極體也可能產生不同的輝度。因此，如何進行校正，使得發光二極體提供預期的輝度，為此領域技術人員所關心的議題。
本揭露的實施例提出一種顯示裝置包括顯示面板、背光模組與電路。顯示面板包括多個區域。背光模組包括多個發光單元，每一個區域對應至少一個發光單元。電路包含至少一個校正查找表，此校正查找表對應至第一發光單元，校正查找表紀錄參數及多個占空比。電路存取校正查找表以取得占空比，並且根據占空比決定輸出占空比。電路根據輸出占空比與參數，決定第一發光單元的電流值，以驅動第一發光單元。
在一些實施中，電路根據占空比與參數驅動第一發光單元而產生相對應的多個輝度，占空比與輝度界定出輝度-占空比響應曲線，此輝度-占空比響應曲線是由多個線性函數所組合而成的分段線性函數(piecewise linear function)。
在一些實施例中，每一個線性函數具有一斜率及對應的一群占空比。線性函數所對應的占空比包含第一群占空比與第二群占空比，第一群占空比的最小值是等於第二群占空比的最大值。第一群占空比所對應的線性函數，其斜率是大於第二群占空比所對應的線性函數的斜率。
在一些實施例中，每一個線性函數具有一斜率及對應的一群占空比。線性函數所對應的占空比包含第一群占空比與第二群占空比，第一群占空比的最小值是等於第二群占空比的最大值。第一群占空比所對應的線性函數，其斜率是小於第二群占空比所對應的線性函數的斜率。
在一些實施例中，電路取得一設定值，分段線性函數存在至少一個轉折點，轉折點包含占空比以及對應的轉折點輝度。電路用以根據設定值與占空比內插出輸出占空比。
在一些實施例中，電路根據以下數學式計算出輸出占空比。
Figure 02_image001
Figure 02_image003
表示輸出占空比，
Figure 02_image005
表示設定值所代表的輝度，i表示轉折點中的第i個轉折點，第i個轉折點包含轉折點輝度
Figure 02_image007
以及占空比
Figure 02_image009
，第i+1個轉折點包含轉折點輝度
Figure 02_image011
以及占空比
Figure 02_image013
，輝度
Figure 02_image005
大於轉折點輝度
Figure 02_image007
且小於轉折點輝度
Figure 02_image011
。
在一些實施例中，電路根據占空比與參數驅動第一發光單元而產生相對應的輝度，占空比與輝度界定出輝度-占空比響應曲線，此輝度-占空比響應曲線是一個線性函數。
在一些實施例中，電路取得設定值，電路用以根據線性函數與設定值內插出輸出占空比。
在一些實施例中，電路用以根據以下數學式計算出輸出占空比。
Figure 02_image015
Figure 02_image003
表示輸出占空比，m表示最大調光等級，n表示最低調光等級，k表示設定值所對應的調光等級，
Figure 02_image017
表示最大調光等級所對應的占空比，
Figure 02_image019
表示最低調光等級所對應的占空比。
在一些實施例中，電路用以根據以下數學式計算出輸出占空比。
Figure 02_image015
Figure 02_image003
表示輸出占空比，m表示最大輝度，n表示最低輝度，k表示設定值所對應的輝度，
Figure 02_image017
表示最大輝度所對應的占空比，
Figure 02_image019
表示最低輝度所對應的占空比。
在一些實施例中，電路執行區域調光演算法以計算出對應第一發光單元的設定值。
以另一個角度來說，本揭露的實施例提出一種校正方法，適用於顯示裝置。此顯示裝置包括顯示面板、背光模組及電路。顯示面板包括多個區域，背光模組包括多個發光單元，每一個區域對應至少一個發光單元。校正方法包括：根據參數與第一占空比驅動第一發光單元以產生一電流，並且量測第一發光單元以取得第一發光單元的第一輝度；判斷第一發光單元的第一輝度是否小於預設輝度，如果第一輝度小於預設輝度，則調整參數，使得第一發光單元的第一輝度符合一預設輝度，並將調整後的參數紀錄於對應至第一發光單元的第一校正查找表，並以預設輝度、調整後的參數及第一占空比定義出輝度-占空比響應曲線；以及判斷第一發光單元的輝度-占空比響應曲線為線性或是非線性，若輝度-占空比響應曲線為線性，則電路根據輝度-占空比響應曲線上的輝度取得相對應且調整後的占空比，若輝度-占空比響應曲線為非線性，則輝度-占空比響應曲線存在至少一轉折點，轉折點包含一轉折點輝度與一轉折點占空比，電路根據轉折點輝度與轉折點占空比內插出相對應且調整後的占空比。
在一些實施例中，判斷第一發光單元的輝度-占空比響應曲線為線性或是非線性的步驟包括：設定多個候選占空比，根據候選占空比驅動第一發光單元並取得對應的多個候選輝度；根據候選占空比與候選輝度計算輝度-占空比響應曲線的多個斜率；以及如果這些斜率中的最大斜率與最小斜率之間的差大於一臨界值，則判斷輝度-占空比響應曲線是非線性。
在一些實施例中，上述的候選占空比包含初始占空比，校正方法更包括：由小至大挑選其中一個候選占空比，根據所挑選的候選占空比與初始占空比計算對應的斜率以更新最大斜率與最小斜率；以及如果最大斜率與最小斜率之間的差大於臨界值，將目前挑選的候選占空比以及對應的候選輝度設定為新轉折點。
在一些實施例中，校正方法還包括：當量測第一發光單元所得到的第一輝度大於或等於預設輝度，則不進行調整參數的步驟，直接將參數紀錄於對應至第一發光單元的第一校正查找表，並以預設輝度、參數及第一占空比定義出一輝度-占空比響應曲線。
在一些實施例中，電路根據多個候選占空比與參數驅動第一發光單元而產生相對應的多個候選輝度，候選占空比與候選輝度界定出輝度-占空比響應曲線，輝度-占空比響應曲線是由多個線性函數所組合而成的一個分段線性函數(piecewise linear function)。
在一些實施例中，每一個線性函數具有一斜率及對應的一群占空比。線性函數至少對應至第一群占空比與第二群占空比，第一群占空比的最小值是等於第二群占空比的最大值。第一群占空比所對應的線性函數，其斜率是大於第二群占空比所對應的線性函數的斜率。
在一些實施例中，每一個線性函數具有一斜率及對應的一群占空比。線性函數所對應的占空比包含第一群占空比與第二群占空比，第一群占空比的最小值是等於第二群占空比的最大值。第一群占空比所對應的線性函數，其斜率是小於第二群占空比所對應的線性函數的斜率。
在一些實施例中，電路根據候選占空比與參數驅動第一發光單元而產生相對應的候選輝度，候選占空比與候選輝度界定出輝度-占空比響應曲線，輝度-占空比響應曲線是一個線性函數。
在一些實施例中，校正方法還包括：根據參數驅動第二發光單元，並且量測第二發光單元的第二輝度；調整參數，使得第二發光單元的第二輝度符合預設輝度，並將調整後的參數紀錄於對應至第二發光單元的第二校正查找表；以及如果第一校正查找表中具有轉折點，則將轉折點加入至第二校正查找表。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
關於本文中所使用之「第一」、「第二」等，並非特別指次序或順位的意思，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。
圖1是根據一實施例繪示電流校正系統的示意圖。請參照圖1，電流校正系統100包括電子終端110與顯示裝置120。電子終端110可為個人電腦、伺服器或具有計算能力的各種電子裝置。顯示裝置120包含了電路130、背光模組140與顯示面板150。電路130包含了時序控制器131與微控制器132，微控制器 132也可以改為可程式化邏輯閘陣列(FPGA)，所以不應以本實施例所揭露的微控制器 132為限。背光模組140包含了多個發光單元，這些發光單元例如為發光二極體，這些發光二極體是被背光模組140的電流所驅動而提供背光源。顯示面板150例如為液晶顯示面板。圖2是根據一實施例繪示顯示面板上多個區域與對應的發光單元的示意圖。請參照圖1與圖2，在圖2的實施例中顯示面板150包括了15個區域(例如區域151~153)，每個區域對應至多個發光單元(例如發光單元141~142)。在此可以透過提供不同大小的電流來控制每個發光單元的輝度(brightness)以增加畫面對比度，例如當某個區域所要顯示的畫面較暗時，可以將對應的發光單元的輝度降低，相反的當某個區域所要顯示的畫面較亮時可以將對應的發光單元的輝度調高。當要顯示一張畫面時，時序控制器131會計算出顯示面板150上每個區域的設定值，此設定值表示需要多大輝度的背光源。在一些實施例中，每個發光單元受控於一個開關(未繪示)，當此開關導通時電流流經過發光單元，當開關關斷時電流不會經過發光單元，藉由控制此開關的占空比便可以等效的決定流經發光單元的電流大小。此外，圖2僅是範例，本揭露並不限制顯示面板150包含幾個區域，也不限制每個區域對應至多少個發光單元。
請參照圖1，微控制器132包含了多個校正查找表，每個校正查找表對應至一個發光單元，每個校正查找表紀錄了至少一個參數與多個占空比（Duty Cycle，或稱工作週期），此參數例如為電流值或是其他可用來控制電流值的參數，例如調幅(Amplitude)，根據此參數與占空比可以決定流經一個發光單元的電流大小，進而決定發光單元的輝度。以本實施例來說，是將調幅 (mA)Í占空比 (%)，而得到發光單元的電流值(mA)。以下說明如何決定此參數與占空比。
圖3是根據一實施例繪示發光單元的輝度-占空比響應曲線，請參照圖3，直線310代表輝度與占空比之間的關係為線性，且最大占空比D t對應至輝度B t，此最大占空比D t例如為100%，而輝度B t是預設的(例如根據產品規格所制定)。曲線320代表發光單元實際上的響應曲線，當採用參數(代表電流值)A t以及最大占空比D t來驅動一個發光單元時，此發光單元僅提供了輝度B n，其中輝度B n小於預設輝度B t。因此，首先必須要校正最大占空比所對應的輝度。
具體來說，電子終端110可以在根據參數A t以及占空比D t驅動發光單元時，透過輝度計或者其他合適的量測元件來量測發光單元上的輝度B n，並且判斷輝度B n是否小於預設輝度B t。如果輝度B n是否小於預設輝度B t，則調整參數A t，使得根據調整後的參數A t來驅動發光單元時，發光單元的輝度符合預設輝度B t(在一預設誤差範圍內)。調整後的參數表示為A n_cal，此參數A n_cal會記錄在校正查找表中。在一些實施例中，也可以根據參數A t以及輝度B n計算出校正後的參數A n_cal，如以下數學式1所示。 [數學式1]
Figure 02_image021
接下來，根據預設輝度B t、調整後的參數A n_cal及占空比D t可定義出輝度-占空比響應曲線330，輝度-占空比響應曲線330可透過量測多個占空比(亦稱為候選占空比)下的輝度(亦稱為候選輝度)所繪製出，當量測的輝度越多，所繪製的輝度-占空比響應曲線330越精確。圖4是根據一實施例繪示尋找輝度-占空比響應曲線上的轉折點的示意圖。請參照圖4，首先可以設定多個候選占空比D 1~D 7，根據這些候選占空比D 1~D 7驅動發光單元可分別取得對應的多個候選輝度B 1~B 7，每個候選占空比與對應的候選輝度所組成的座標，例如(D 1，B 1)，都是輝度-占空比響應曲線330上的一個點。根據這些座標點可以判斷輝度-占空比響應曲線330是線性或是非線性。具體來說，根據候選占空比D 1~D 7以及候選輝度B 1~B 7可以定義出多個片段401~408，例如座標點(D 1，B 1)以及座標點(D 2，B 2)可以定義出片段402，以此類推。接著可以計算每個片段401~408的斜率，例如片段402的斜率為以下數學式2所示，其他片段的斜率可以以此類推。 [數學式2]
Figure 02_image023
如果這些片段401~408的斜率中的最大斜率與最小斜率之間的差大於一個臨界值，則可以判斷輝度-占空比響應曲線330是非線性，否則是線性。
在一些實施例中也可以計算出轉折點。具體來說，在此設定初始占空比為0，所對應的輝度也是為0，座標點(0，0)是輝度-占空比響應曲線330的端點。接下來初始化最大斜率與最小斜率，例如將最大斜率設定為0，將最小斜率設定為一個很大的值，然後由小到大挑選候選占空比D 1~D 7，根據所挑選的候選占空比與初始占空比計算對應的斜率並更新最大斜率與最小斜率。舉例來說，第一個挑選的是占空比D 1，對應的斜率為B 1/D 1，如果此斜率小於最小斜率則設定最小斜率為B 1/D 1，如果此斜率大於最大斜率則設定最大斜率為B 1/D 1。接下來挑選候選占空比D 2，對應的斜率為B 2/D 2，如果此斜率小於最小斜率則設定最小斜率為B 2/D 2，如果此斜率大於最大斜率則設定最大斜率為B 2/D 2。接下來判斷最大斜率與最小斜率之間的差是否大於上述的臨界值，如果是的話將目前挑選的候選占空比D 2以及對應的候選輝度B 2設定為一新轉折點，也就是座標點(D 2，B 2)。在找到一個新轉折點後，可以重置最大占空比與最小占空比，接下來把新轉折點(D 2，B 2)設定為新的初始端點，挑選候選占空比D 3，計算對應的斜率(B 3-B 2)/(D 3-D 2)並更新最大占空比與最小占空比，以此類推處理所有的候選占空比。
如果沒有找到轉折點，則表示輝度-占空比響應曲線330為線性函數。如果有轉折點，每產生一個轉折點則表示輝度-占空比響應曲線330就被切割出一個新的線性片段(線性函數)，也就是說輝度-占空比響應曲線330是由多個線性函數所組合(或近似)而成的一個分段線性函數(piecewise linear function)，此分段線性函數是由候選占空比與候選輝度所界定。以另一個角度來說，每一個線性函數都具有一個斜率以及對應的一群占空比，例如片段402的線性函數具有對應的斜率以及一群占空比D 1、D 2。任意兩群占空比的線性函數的斜率會不相同。例如，占空比D 5、D 6被稱為第一群占空比，而占空比D 3、D 4被稱為第二群占空比，第一群占空比中的最小值D 5是大於第二群占空比的最大值D 4，第一群占空比所對應的線性函數(片段406)的斜率是大於第二群占空比所對應的線性函數(片段404)的斜率。又例如，占空比D 5、D 6被稱為第一群占空比，而占空比D 4、D 5被稱為第二群占空比，第一群占空比中的最小值D 5是等於第二群占空比的最大值D 5，第一群占空比所對應的線性函數(片段406)的斜率是大於第二群占空比所對應的線性函數(片段405)的斜率。在圖4的實施例中線性函數的斜率是逐漸遞增。也就是說，線性函數的斜率是隨著輸入亮度增加而增加，此一方法就可以在背光模組140於低輝度時所對應的占空比具有較多刻度(D 1-D 5所對應的輝度B 1-B 5低於50%最大輝度)而產生較細微的調整，在背光模組140於高輝度時所對應的占空比具有較少刻度(D 6、D 7所對應的輝度B 6、B 7高於50%最大輝度)而產生較劇烈的調整，有利於畫面較暗時的亮度細微調整。但依照發光單元的特性，線性函數的斜率也可以逐漸遞減。例如，請參照圖5，輝度-占空比響應曲線510也是一個分段線性函數，由片段501~505對應的線性函數所組成(或近似)，這些片段501~505的斜率是遞減。例如，占空比D 3、D 4被稱為第一群占空比，占空比D 1、D 2被稱為第二群占空比，第一群占空比的最小值D 3是大於第二群占空比的最大值D 2，第一群占空比所對應的線性函數(片段504)的其斜率是小於第二群占空比所對應的線性函數(片段502)的斜率。又例如，占空比D 3、D 4被稱為第一群占空比，占空比D 2、D 3被稱為第二群占空比，第一群占空比的最小值D 3是等於第二群占空比的最大值D 3，第一群占空比所對應的線性函數(片段504)的其斜率是小於第二群占空比所對應的線性函數(片段503)的斜率。也就是說，線性函數的斜率是隨著輸入亮度增加而減少，此一方法就可以在背光模組140於高輝度時所對應的占空比具有較多刻度(D 2、D 3、D 4所對應的輝度B 2、B 3、B 4高於50%最大輝度)而產生較細微的調整，在背光模組140於低輝度時所對應的占空比具有較少刻度(D 1所對應的輝度B 1低於50%最大輝度)而產生較劇烈的調整，有利於四周環境亮度較高時(例如陽光下或逆光狀態時畫面亮度不足)的亮度細微調整。
在圖3的實施例中根據占空比D t與預設參數A t所量測出的輝度B n是小於預設輝度B t，因此需要在校正查找表中記錄更新後的參數。在一些實施例中，如果所量測出的輝度是大於等於預設輝度，則不需要調整參數，可以直接將預設的參數記錄在校正查找表中。舉例來說，圖6是根據一實施例繪示輝度-占空比響應曲線510的示意圖。在圖6的實施例中，根據預設的參數A t以及占空比D t來驅動發光二極體後，所量測到的輝度為B n，此輝度B n大於預設輝度B t，因此不需要調整參數A t，可以將參數A t紀錄在對應的校正查找表中。接下來可根據預設輝度Bt、參數A t以及占空比D m來定義出輝度-占空比響應曲線610，其中占空比D m是指此發光單元提供預設輝度B t時的占空比。當要提供預設輝度B t時，可以用預設參數A t以及占空比D m來驅動發光二極體，如果要提供更低的輝度，則只要降低占空比就好。
根據上述方法，在校正查找表中紀錄的是調整後或是未經調整的參數以及多個占空比，校正查找表的範例如以下表一所示。
第n個發光單元
調光等級 參數 占空比
0 A n_cal D 0
1 D 1
… …
m D m
表一
表一是對應至第n個發光單元，第一欄紀錄的是調光等級，在一些實施例中也可以記錄輝度；第二欄紀錄的是參數，在此例子中記錄的是調整後的參數A n_cal；第三欄紀錄的是對應的占空比。如果對應的輝度-占空比響應曲線是線性，則校正查找表中至少有兩個占空比，包含了最低調光等級所對應的占空比(例如0%)以及提供預設輝度的占空比(例如圖3的D t或是圖6的D m)。如果對應的輝度-占空比響應曲線是非線性，則校正查找表中還會額外地紀錄至少一轉折點的占空比以及對應的調光等級。
第n個發光單元的占空比也可以套用在其他的發光單元上，這是因為在相同製程下，不同發光單元的輝度-占空比響應曲線應該會是類似的。然而，雖然採用相同的占空比，但還是可以重新量測輝度與參數。具體來說，可以根據預設的參數來驅動另一個發光單元(亦稱第二發光單元)，並量測第二發光單元的輝度，接著調整參數使得第二發光單元的輝度符合預設輝度，將調整後的參數紀錄於對應至第二發光單元的校正查找表(亦稱第二校正查找表)。接著，可以把表一中的轉折點(即占空比)加入至第二校正查找表中，並且重新量測這些占空比所對應的輝度，在第二校正查找表中也會記錄所量測的輝度或是對應的調光等級。如此一來，便不需要重新尋找第二發光單元的輝度-占空比響應曲線的轉折點。
請參照圖1，上述建立的校正查找表儲存在微控制器132中，當要顯示畫面時，時序控制器131會計算出一設定值，此設定值可以是調光等級或是輝度，微控制器132接收時序控制器131的訊號，藉以根據此設定值來存取對應的校正查找表，根據校正查找表中的占空比可以決定輸出占空比。接著，根據所計算出的輸出占空比與參數可決定發光單元的電流值以驅動發光單元。由於每個發光區域的輸出電流經過校正，可獲得均勻亮度特性，以避免發光區域的亮度不均勻的情形發生。再搭配現有的區域調光技術，便能確保區域調光後的各個發光區域，都能達到期望的分區亮度。以下將舉實施例說明如何決定輸出占空比。
首先，如果輝度-占空比響應曲線為線性，則電路130根據輝度-占空比響應曲線上的輝度取得相對應且調整後的占空比作為輸出占空比，也就是說電路130可用根據線性函數與所欲顯示的調光等級(或是輝度)內插出輸出占空比。舉例來說，校正查找表中紀錄了調整後的參數A n_cal、最低調光等級所對應的占空比(以下表示為D n)以及最大調光等級所對應的占空比(以下表示為D m，不一定為100%)。根據所要提供的輝度(或調光等級)，可進行以下數學式3的計算。 [數學式3]
Figure 02_image015
其中
Figure 02_image003
表示輸出占空比，m表示最大調光等級(或是最大輝度)，n表示最低調光等級(或是最低輝度)，k表示設定值所代表的調光等級(或輝度)，
Figure 02_image017
表示最大調光等級(或最大輝度)所對應的占空比，
Figure 02_image019
表示最低調光等級(或最低輝度)所對應的占空比。微控制器132接收時序控制器131的訊號，藉以根據所要提供的輝度(或調光等級)來存取對應的校正查找表，根據校正查找表中的占空比，以數學式3來決定輸出占空比
Figure 02_image003
。接著，根據所計算出的輸出占空比
Figure 02_image003
，以及校正查找表中所紀錄的調整後的參數A n_cal，來決定發光單元的電流值以驅動發光單元。
另一方面，如果輝度-占空比響應曲線為非線性，輝度-占空比響應曲線存在至少一轉折點，每個轉折點包含轉折點輝度(或轉折點調光等級)與轉折點占空比，這些轉折點輝度與轉折點占空比會記錄在校正查找表中。電路130可根據設定值、轉折點輝度與轉折點占空比內插出相對應且調整後的占空比作為輸出占空比。舉例來說，圖7是根據一實施例繪示內插輸出占空比的示意圖。請參照圖7，
Figure 02_image005
表示設定值所代表的輝度，首先從校正查找表中找到最接近輝度
Figure 02_image005
的兩個鄰近的轉折點輝度
Figure 02_image007
、
Figure 02_image011
，其中輝度
Figure 02_image005
大於轉折點輝度
Figure 02_image007
且小於轉折點輝度
Figure 02_image011
。根據轉折點輝度
Figure 02_image007
、
Figure 02_image011
可以從校正查找表中取得對應的轉折點占空比
Figure 02_image009
、
Figure 02_image013
。接下來，根據以下數學式4可以內插出輸出占空比
Figure 02_image003
。 [數學式4]
Figure 02_image001
微控制器132接收時序控制器131的訊號，藉以根據所要提供的輝度(或調光等級)來存取對應的校正查找表，根據校正查找表中的占空比，以數學式4來決定輸出占空比
Figure 02_image003
。值得注意的是，如果輝度
Figure 02_image005
相同於校正查找表中的一個轉折點輝度
Figure 02_image007
，則可以直接輸出轉折點占空比
Figure 02_image009
即可，轉折點占空比
Figure 02_image009
也就代表輸出占空比
Figure 02_image003
。無論上述哪一種情形，在得到輸出占空比
Figure 02_image003
以後，便可以根據輸出占空比
Figure 02_image003
以及校正查找表中的參數A n_cal來驅動對應的發光單元，來決定發光單元的電流值以驅動發光單元。透過上述方式可以得到符合預期的輝度。
圖8是根據一實施例繪示顯示裝置的校正方法的流程圖，此校正方法是由電子終端110與顯示裝置120協同執行。請參照圖8，在步驟801，根據預設的參數與第一占空比驅動第一發光單元以產生電流，並且量測第一發光單元的第一輝度。在步驟802，判斷第一輝度是否小於預設輝度。如果步驟802的結果為是，則在步驟803中調整參數，使得第一發光單元的第一輝度符合預設輝度，並將調整後的參數紀錄於對應至第一發光單元的校正查找表。如果步驟802的結果為否，則不進行調整參數的步驟，在步驟804中直接將參數紀錄於對應至第一發光單元的校正查找表。在步驟805，定義出輝度-占空比響應曲線。在步驟806，判斷輝度-占空比響應曲線是否為線性。如果步驟806的結果為是，在步驟807中根據輝度-占空比響應曲線上的輝度取得相對應且調整後的占空比以作為輸出占空比。如果步驟806的結果為否(非線性)，則輝度-占空比響應曲線存在至少一轉折點，在步驟808中，根據轉折點輝度與轉折點占空比內插出相對應且調整後的占空比以作為輸出占空比。在步驟809，根據輸出占空比與校正查找表中的參數決定第一發光單元的電流值以驅動第一發光單元。然而，圖8中各步驟已詳細說明如上，在此便不再贅述。值得注意的是，圖8中各步驟可以實作為多個程式碼或是電路，本發明並不在此限。此外，圖8的方法可以搭配以上實施例使用，也可以單獨使用。換言之，圖8的各步驟之間也可以加入其他的步驟。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:電流校正系統 110:電子終端 120:顯示裝置 130:電路 131:時序控制器 132:微控制器 140:背光模組 141,142:發光單元 150:顯示面板 151~153:區域 310:直線 320:曲線 330:輝度-占空比響應曲線 A t,A n_cal:電流值 D t,D 1~D 7,D m,D i,D k,D i+1:占空比 B t,B n,B 1~B 7,B i,B k,B i+1:輝度 401~408,501~505:片段 510,610:輝度-占空比響應曲線 801~809:步驟
圖1是根據一實施例繪示電流校正系統的示意圖。 圖2是根據一實施例繪示顯示面板上多個區域與對應的發光單元的示意圖。 圖3是根據一實施例繪示發光單元的輝度-占空比響應曲線。 圖4是根據一實施例繪示尋找輝度-占空比響應曲線上的轉折點的示意圖。 圖5是根據一實施例繪示發光單元的輝度-占空比響應曲線。 圖6是根據一實施例繪示發光單元的輝度-占空比響應曲線。 圖7是根據一實施例繪示內插輸出占空比的示意圖。 圖8是根據一實施例繪示顯示裝置的校正方法的流程圖。
310:直線
330:輝度-占空比響應曲線
Dm,Di,Dk,Di+1:占空比
Bi,Bk,Bi+1:輝度

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置，包括： 一顯示面板，包括多個區域； 一背光模組，包括多個發光單元，其中每一該些區域對應該些發光單元的至少其中之一；以及 一電路，包含至少一校正查找表，該至少一校正查找表對應至該些發光單元中的一第一發光單元，該至少一校正查找表紀錄一參數及多個占空比； 其中該電路存取該校正查找表以取得該些占空比的其中之一，並且決定一輸出占空比； 其中該電路根據該輸出占空比與該參數，決定該第一發光單元的電流值，以驅動該第一發光單元。
  2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中，該電路根據該些占空比與該參數驅動該第一發光單元而產生相對應的多個輝度，該些占空比與該些輝度界定出一輝度-占空比響應曲線，該輝度-占空比響應曲線是由多個線性函數所組合而成的一分段線性函數(piecewise linear function)。
  3. 如請求項2所述之顯示裝置，其中，每一該些線性函數具有一斜率及對應的一群占空比，該些線性函數所對應的該些占空比包含一第一群占空比與一第二群占空比，該第一群占空比的最小值是等於該第二群占空比的最大值，該第一群占空比所對應的線性函數，其斜率是大於該第二群占空比所對應的線性函數的斜率。
  4. 如請求項2所述之顯示裝置，其中，每一該些線性函數具有一斜率及對應的一群占空比，該些線性函數所對應的該些占空比包含一第一群占空比與一第二群占空比，該第一群占空比的最小值是等於該第二群占空比的最大值，該第一群占空比所對應的線性函數，其斜率是小於該第二群占空比所對應的線性函數的斜率。
  5. 如請求項2所述之顯示裝置，其中該電路取得一設定值，該分段線性函數存在至少一轉折點，該至少一轉折點包含該些占空比的其中之一以及對應的一轉折點輝度， 該電路用以根據該設定值與該些占空比內插出該輸出占空比。
  6. 如請求項5所述之顯示裝置，其中該電路根據以下數學式計算出該輸出占空比：
    Figure 03_image025
    其中
    Figure 03_image027
    表示該輸出占空比，
    Figure 03_image029
    表示該設定值所代表的輝度，i表示該些轉折點中的第i個轉折點，該第i個轉折點包含轉折點輝度
    Figure 03_image031
    以及占空比
    Figure 03_image033
    ，第i+1個轉折點包含轉折點輝度
    Figure 03_image035
    以及占空比
    Figure 03_image037
    ，該輝度
    Figure 03_image029
    大於該轉折點輝度
    Figure 03_image031
    且小於該轉折點輝度
    Figure 03_image035
    。
  7. 如請求項1所述之顯示裝置，其中，該電路根據該些占空比的其中之一與該參數驅動該第一發光單元而產生相對應的一輝度，該占空比與該輝度界定出一輝度-占空比響應曲線，該輝度-占空比響應曲線是一個線性函數。
  8. 如請求項7所述之顯示裝置，其中該電路取得一設定值，該電路用以根據該線性函數與該設定值內插出該輸出占空比。
  9. 如請求項8所述之顯示裝置，其中該電路用以根據以下數學式計算出該輸出占空比：
    Figure 03_image039
    其中
    Figure 03_image027
    表示該輸出占空比，m表示一最大調光等級，n表示一最低調光等級， k表示該設定值所對應的一調光等級，
    Figure 03_image041
    表示該最大調光等級所對應的占空比，
    Figure 03_image043
    表示一最低調光等級所對應的占空比。
  10. 如請求項8所述之顯示裝置，其中該電路用以根據以下數學式計算出該輸出占空比：
    Figure 03_image039
    其中
    Figure 03_image027
    表示該輸出占空比， m表示一最大輝度，n表示一最低輝度， k表示該設定值所對應的一輝度，
    Figure 03_image041
    表示該最大輝度所對應的占空比，
    Figure 03_image045
    表示一最低輝度所對應的占空比。
  11. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該電路執行一區域調光演算法以計算出對應該第一發光單元的一設定值。
  12. 一種校正方法，適用於一顯示裝置，該顯示裝置包括一顯示面板、一背光模組及一電路，該顯示面板包括多個區域，該背光模組包括多個發光單元，每一該些區域對應該些發光單元的至少其中之一，該校正方法包括： 根據一參數與一第一占空比驅動該些發光單元中的一第一發光單元以產生一電流，並且量測該第一發光單元以取得該第一發光單元的一第一輝度； 判斷該第一發光單元的該第一輝度是否小於一預設輝度，如果該第一輝度小於該預設輝度，則調整該參數，使得該第一發光單元的該第一輝度符合一預設輝度，並將調整後的該參數紀錄於對應至該第一發光單元的一第一校正查找表，並以該預設輝度、調整後的該參數及該第一占空比定義出一輝度-占空比響應曲線；以及 判斷該第一發光單元的該輝度-占空比響應曲線為線性或是非線性，若該輝度-占空比響應曲線為線性，則該電路根據該輝度-占空比響應曲線上的輝度取得相對應且調整後的占空比，若該輝度-占空比響應曲線為非線性，則該輝度-占空比響應曲線存在至少一轉折點，該至少一轉折點包含一轉折點輝度與一轉折點占空比，該電路根據該轉折點輝度與該轉折點占空比內插出相對應且調整後的占空比。
  13. 如請求項12所述之校正方法，其中判斷該第一發光單元的該輝度-占空比響應曲線為線性或是非線性的步驟包括： 設定多個候選占空比，根據該些候選占空比驅動該第一發光單元並取得對應的多個候選輝度； 根據該些候選占空比與該些候選輝度計算該輝度-占空比響應曲線的多個斜率；以及 如果該些斜率中的一最大斜率與一最小斜率之間的差大於一臨界值，則判斷該輝度-占空比響應曲線是非線性。
  14. 如請求項13所述之校正方法，其中該些候選占空比包含一初始占空比，該校正方法更包括： 由小至大從該些候選占空比中挑選其中一個候選占空比，根據所挑選的該候選占空比與該初始占空比計算對應的該斜率以更新該最大斜率與該最小斜率；以及 如果該最大斜率與該最小斜率之間的差大於該臨界值，將目前挑選的該候選占空比以及對應的該候選輝度設定為一新轉折點。
  15. 如請求項12所述之校正方法，還包括： 當量測該第一發光單元所得到的該第一輝度大於或等於該預設輝度，則不進行調整該參數的步驟，直接將該參數紀錄於對應至該第一發光單元的該第一校正查找表，並以該預設輝度、該參數及該第一占空比定義出一輝度-占空比響應曲線。
  16. 如請求項12所述之校正方法，其中，該電路根據多個候選占空比與該參數驅動該第一發光單元而產生相對應的多個候選輝度，該些候選占空比與該些候選輝度界定出該輝度-占空比響應曲線，該輝度-占空比響應曲線是由多個線性函數所組合而成的一個分段線性函數(piecewise linear function)。
  17. 如請求項16所述之校正方法，其中，每一該些線性函數具有一斜率及對應的一群占空比，該些線性函數至少對應至第一群占空比與一第二群占空比，該第一群占空比的最小值是等於該第二群占空比的最大值，該第一群占空比所對應的該線性函數，其斜率是大於該第二群占空比所對應的該線性函數的斜率。
  18. 如請求項16所述之校正方法，其中，每一該些線性函數具有一斜率及對應的一群占空比，該些線性函數所對應的該些占空比包含一第一群占空比與一第二群占空比，該第一群占空比的最小值是等於該第二群占空比的最大值，該第一群占空比所對應的線性函數，其斜率是小於該第二群占空比所對應的線性函數的斜率。
  19. 如請求項12所述之校正方法，其中，該電路根據一候選占空比與該參數驅動該第一發光單元而產生相對應的一候選輝度，該候選占空比與該候選輝度界定出該輝度-占空比響應曲線，該輝度-占空比響應曲線是一個線性函數。
  20. 如請求項12所述之校正方法，其中該些發光單元還包括一第二發光單元，該校正方法還包括： 根據該參數驅動該第二發光單元，並且量測該第二發光單元的第二輝度； 調整該參數，使得該第二發光單元的該第二輝度符合該預設輝度，並將調整後的該參數紀錄於對應至該第二發光單元的一第二校正查找表；以及 如果該第一校正查找表中具有該至少一轉折點，則將該至少一轉折點加入至該第二校正查找表。
TW110144906A 2021-11-16 2021-12-01 顯示裝置與其校正方法 TWI802120B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2021/130863 WO2023087134A1 (zh) 2021-11-16 2021-11-16 显示装置与其校正方法
WOPCT/CN2021/130863 2021-11-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI802120B TWI802120B (zh) 2023-05-11
TW202321790A true TW202321790A (zh) 2023-06-01

Family

ID=86323943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110144906A TWI802120B (zh) 2021-11-16 2021-12-01 顯示裝置與其校正方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230154419A1 (zh)
CN (1) CN116457865A (zh)
TW (1) TWI802120B (zh)
WO (1) WO2023087134A1 (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200826023A (en) * 2006-12-01 2008-06-16 Innolux Display Corp Backlight module and method for controlling the same
JP4264560B2 (ja) * 2007-01-24 2009-05-20 ソニー株式会社 バックライト装置、バックライト制御方法、および液晶表示装置
CN101426313A (zh) * 2008-12-04 2009-05-06 上海广电光电子有限公司 Led背光源驱动方法
EP2450740A4 (en) * 2009-07-03 2013-08-14 Sharp Kk LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND LIGHT SOURCE CONTROL METHOD
EP2450739A4 (en) * 2009-07-03 2017-08-09 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and light source control method
JP4686644B2 (ja) * 2009-07-07 2011-05-25 シャープ株式会社 液晶表示装置
KR101351414B1 (ko) * 2009-12-14 2014-01-23 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
JP6056276B2 (ja) * 2012-08-30 2017-01-11 セイコーエプソン株式会社 表示装置および光源制御方法
CN104766567A (zh) * 2015-03-18 2015-07-08 康佳集团股份有限公司 一种led背光驱动电路及其亮度调节方法
US10714011B2 (en) * 2017-09-21 2020-07-14 Apple Inc. OLED voltage driver with current-voltage compensation
CN110010085B (zh) * 2019-03-28 2021-07-27 深圳创维－Rgb电子有限公司 一种背光驱动调节电路、芯片及方法
CN112599095B (zh) * 2020-12-31 2021-10-15 南京国兆光电科技有限公司 基于温度反馈的oled微显示器亮度补偿方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023087134A1 (zh) 2023-05-25
TWI802120B (zh) 2023-05-11
US20230154419A1 (en) 2023-05-18
CN116457865A (zh) 2023-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11200844B2 (en) Method and apparatus for controlling brightness of display, and terminal device
CN108630148B (zh) 显示面板亮度差异的补偿方法及显示器
US8120569B2 (en) Apparatus and method for adaptively adjusting backlight
JP2002023686A (ja) 基準ピクセルを含む固体ディスプレイ
CN109427306B (zh) 亮度补偿方法及电路
KR20160125555A (ko) 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법
KR20090070375A (ko) 조도 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
US11361718B2 (en) Image data processing apparatus and method for implementing local dimming
WO2020232588A1 (zh) 控制屏幕亮度的装置及方法
US11810523B2 (en) Backlight dimming processing device and timing controller for backlight dimming
KR101073006B1 (ko) 표시장치 및 표시장치의 이미지 밝기조절방법
TW202038210A (zh) 減少背光源消耗的電力的圖像數據處理裝置及其顯示裝置
JPWO2019229971A1 (ja) 表示装置
TWI802120B (zh) 顯示裝置與其校正方法
TW201926303A (zh) 顯示裝置
CN110021268B (zh) Oled的显示控制方法和装置
CN110853578B (zh) 电压补偿方法和装置
KR20210136200A (ko) 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법
KR20200042564A (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
TW202001859A (zh) 在多種參考光強度下以數位方式驅動顯示器的系統和方法
CN112599095B (zh) 基于温度反馈的oled微显示器亮度补偿方法及系统
KR20200040325A (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
TWI415090B (zh) 亮度調整裝置以及動態調整背光模組亮度之方法
CN110992901B (zh) 一种背光亮度控制算法
TWI786972B (zh) 顯示裝置、電流校正值的建立方法與電流校正系統