亮度偏差的补偿方法和补偿装置以及使用其的显示装置与流程

亮度偏差的补偿方法和补偿装置以及使用其的显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年8月20日提交的韩国专利申请no.10-2020-0104741的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及一种补偿亮度偏差的方法和装置，该方法和装置基于拍摄屏幕图像的结果来导出补偿数据并补偿亮度偏差。另外，本公开涉及一种使用该补偿亮度偏差的装置来补偿亮度偏差的显示装置。


背景技术：

4.作为补偿显示装置的亮度偏差的方法，可以点亮屏幕的像素，可以通过相机拍摄屏幕的图像，并且可以分析相机获得的图像以测量屏幕的亮度偏差。在该方法中，可以设置用于补偿从拍摄的图像获得的亮度偏差的补偿数据。当将输入图像的像素数据输入时，显示装置使用预设的补偿数据来调制像素数据，并将调制后的像素数据写入像素。
5.在上述补偿亮度偏差的方法中，可以将特定的灰度级值写入显示面板的每个像素，在以相同灰度级点亮像素的状态下通过相机拍摄像素的亮度，基于相机拍摄并输出的图像强度测量亮度偏差。尽管将特定的灰度级的数据输入到显示面板中包括的所有像素，但是像素的亮度根据像素在屏幕中的位置会彼此不同。
6.为了测量像素之间的亮度偏差，在使用特定灰度级数据点亮显示面板的像素的状态下，用亮度计(例如，ca-310)测量屏幕上的预设采样点处的像素的亮度。可以将比例增益(scaling gain)设置为与所测量的亮度与相机的像素的比率相对应，以便将采样点处的所测量的亮度与相机的像素值之间的比率关系应用于所有像素，可以使用该增益对像素的亮度值进行插值以计算采样点的相对于参考像素的像素亮度偏差并产生亮度转换查找表。在这种情况下，由于相机的像素值的比例与测量的亮度值的比例不同，因此可能会产生误差。为了补偿亮度偏差，将亮度偏差转换为灰度级补偿值。当将亮度偏差转换为灰度级补偿值时，可能会产生误差。当驱动显示装置时，将如上所述确定的亮度补偿值添加到输入图像的像素数据中以补偿像素之间的亮度偏差。


技术实现要素：

7.在补偿亮度偏差的方法中，由于当将相机的像素值转换为亮度数据时产生误差，并且当将亮度偏差转换为灰度级补偿值以及将灰度级数据转换为电压时在非线性部分中可能会产生误差，因此难以精确地补偿像素之间的亮度偏差。
8.在补偿亮度偏差的方法中，可以通过针对每个灰度级和每个模型进行调整来设置比例增益。尽管可以选择每个模型的代表面板来设置比例增益，但是由于即使在同一模型中，显示面板之间的亮度偏差也可能不同，因此可能无法针对所有显示面板优化比例增益。由于在根据灰度级改变比例增益的同时评估显示面板的不均匀度(mura level)，因此处理
时间可能会增加并且在不同的操作者之间不均匀度可能不同。由于针对每个模型重复进行调整，因此即使在同一模型中，当灰度级改变并且显示面板的不均匀度改变时，由于需要额外的处理，则处理时间可能会增加，并且当补偿数据不准确时应从开始重复进行上述处理，处理时间可能会增加，并且产量可能会降低。
9.在补偿亮度偏差的方法中，尽管将显示面板的整个区域的像素的亮度特性假定为2.2伽玛曲线，但是像素的亮度特性可能不遵循2.2伽玛曲线。在这种情况下，可能导致亮度偏差的过度补偿或不完全补偿。
10.本公开的一个目的是解决上述需求和/或问题。
11.本公开旨在提供一种补偿亮度偏差的方法和装置，该方法和装置能够快速且准确地确定用于补偿像素之间的亮度偏差的补偿数据。
12.另外，本公开旨在提供一种显示装置，该显示装置被配置为使用补偿亮度偏差的方法和装置来补偿像素之间的亮度偏差。
13.应注意，本公开的目的不限于上述目的，本公开的其他目的对于本领域技术人员而言将从以下描述中显而易见。
14.根据本公开的一个方面，提供了一种补偿亮度偏差的方法，该方法包括：将具有第一灰度级数据的输入图像输入到布置在显示面板中的像素，拍摄屏幕的图像，将具有第二灰度级数据的输入图像输入到像素，拍摄屏幕的图像。
15.该补偿亮度偏差的方法包括：从包括图像拍摄装置的像素值的第一灰度级的拍摄图像和第二灰度级的拍摄图像导出屏幕中的第一像素与第二像素之间的图像拍摄装置的像素值之差和第一灰度级与第二灰度级之间的灰度级之差；从第一灰度级的拍摄图像计算第二像素的像素值；以及将第一灰度级的第一像素与第二像素之间的图像拍摄装置的像素值之差转换为灰度级之差以利用图像拍摄装置的像素值之差和灰度级之差导出第二像素的补偿数据。
16.根据本公开的另一方面，提供了一种亮度补偿装置，该亮度补偿装置包括被配置为执行所述方法的装置。
17.根据本公开的又一方面，提供了一种显示装置，该显示装置被配置为使用通过补偿亮度偏差的方法和装置导出的补偿电压的斜率和偏移量以及具有对应于亮度设置的预设的灰度级和电压的查找表来补偿像素之间的亮度偏差。
附图说明
18.通过参考附图详细地描述本公开的示例性实施例，对于本领域普通技术人员来说，本公开的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显。其中：
19.图1和图2是示出根据本公开的一个实施例的亮度偏差补偿装置的图；
20.图3是示出根据本公开的第一实施例的补偿亮度偏差的方法的流程图；
21.图4是示出通过使用相同的曝光值拍摄屏幕的图像而获得灰度级32和灰度级36的拍摄图像的一个示例的图；
22.图5是示出从反伽玛运算的结果得到的亮度和像素强度的线性拟合的一个示例的图；
23.图6是示出在第一灰度级和第二灰度级的拍摄图像之间的参考像素的相机强度之
差的一个示例的图；
24.图7是示出相对于参考像素的位置a的相机强度的计算结果的一个示例的图；
25.图8是示出将位置a处的第一灰度级的相机强度之差转换为灰度级之差的一个示例的图；
26.图9是示出用于补偿亮度偏差的样本灰度级的根据屏幕中的位置的拍摄图像、补偿数据和补偿电压的示意图；
27.图10是示出样本灰度级的针对屏幕中的每个位置的输入电压和输出电压的一个示例的一组曲线图；
28.图11是示出在扩展亮度模式下的输入电压和补偿电压的一个示例的曲线图；
29.图12和图13是示出根据本公开的一个实施例的显示装置的框图；
30.图14是示出调制输入到图12和图13所示的显示装置的像素数据的方法的流程图。
具体实施方式
31.根据以下参考附图描述的实施例，将更加清楚地理解本发明的优点和特征以及用于实现本发明的方法。然而，本发明不限于以下实施例，而是可以以各种不同的形式实现。相反，本实施例将使本发明的公开内容完整并使本领域技术人员能够完全理解本发明的范围。本发明仅限定在所附权利要求的范围内。
32.在用于描述本发明的实施例的附图中示出的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅是示例，本发明不限于此。在整个本说明书中，相同的附图标记通常表示相同的元件。此外，在描述本发明时，可以省略已知相关技术的详细描述以避免不必要地模糊本发明的主题。
33.本文中所使用的诸如“包括”、“包含”、“具有”和“由
……
组成”的术语通常旨在允许添加其他部件，除非该术语与术语“仅”一起使用。对单数的任何提及都可以包括复数，除非另有明确说明。
34.即使没有明确说明，部件将被解释为包括普通的误差范围。
35.当使用诸如“上”、“上方”、“下”和“之后”的术语描述两个部件之间的位置关系时，一个或多个部件可以位于该两个部件之间，除非这些术语与术语“立即”或“直接”一起使用。
36.术语“第一”、“第二”等可用于将部件彼此区分开，但是部件的功能或结构不受部件前面的序号或部件名称的限制。
37.下面的实施例可以部分或全部彼此结合或组合，并且可以在技术上以不同方式联接和操作。实施例可以独立地实施或可以彼此关联地实施。
38.在下文中，将参考附图详细描述本发明的各种实施例。
39.根据本公开，在产品出货之前的检查工序中，通过诸如相机的图像拍摄装置来拍摄屏幕图像，分析像素之间的亮度偏差，基于其分析结果导出补偿值，并补偿屏幕中的亮度偏差。
40.图1和图2是示出根据本公开的一个实施例的亮度偏差补偿装置的图。图3是示出根据本公开的第一实施例的补偿亮度偏差的方法的流程图。
41.参考图1，亮度偏差补偿装置包括图像拍摄装置300和亮度偏差补偿装置200。
42.图像拍摄装置300被设置成面对显示面板100并在预设曝光时间内拍摄显示面板
100的图像。图像拍摄装置300将通过拍摄屏幕图像而获得的拍摄图像数据发送到亮度偏差补偿装置200。图像拍摄装置300可以是支持高动态范围(hdr)的相机，但是不限于此。
43.应注意，图像拍摄装置300的像素值不是写入显示面板像素的像素数据，而是从图像拍摄装置300的图像传感器的像素输出的数字值。在下文中，图像拍摄装置300的像素值将被称为“相机强度”。
44.亮度偏差补偿装置200产生第一灰度级和第二灰度级的输入图像数据，第一灰度级和第二灰度级之间存在预定的灰度级差。在下文中，第一灰度级是要补偿的样本灰度级，第二灰度级是与第一灰度级具有预定灰度级差的灰度级值。第二灰度级可以是与第一灰度级具有预定灰度级差的上级灰度级或下级灰度级。
45.处于第一灰度级和第二灰度级的输入图像数据通过像素驱动单元110被转换为像素电压，并且像素电压被写入显示面板100的像素。图像拍摄装置300拍摄输入了第一灰度级数据的像素的图像，并拍摄输入了第二灰度级数据的像素的图像。图像拍摄装置300可以以与在第一灰度级数据被输入到像素的状态下拍摄屏幕中的参考像素的图像时的曝光值相同的曝光值拍摄输入了第二灰度级数据的像素的图像。可以将图像拍摄装置300的曝光值设置为当图像拍摄装置300拍摄参考像素的图像时以中值或与其近似的值输出相机强度时的曝光值。
46.图像拍摄装置的图像传感器的像素的相机强度中的每一个可以具有0至4095的值(基于12位)，并且中值为2048。随着曝光时间增加，可以将图像拍摄装置300的像素值产生为具有更高的值。当参考像素的像素值为中值时，在整个屏幕中相对于每个位置的参考像素的亮度偏差值都不饱和。
47.亮度偏差补偿装置200从图像拍摄装置300接收拍摄的输入图像数据为第一灰度级和第二灰度级的图像数据。亮度偏差补偿装置200使用拍摄的图像数据来计算相对于参考像素的相机强度之差δi，并导出相机强度之差δi与灰度级之差δg之间的关系。
48.亮度偏差补偿装置200利用相机强度之差δi与灰度级之差δg之间的相关性计算相对于屏幕中的每个位置的参考像素的相机强度之差δi。亮度偏差补偿装置200通过相对于屏幕中的参考像素针对每个位置将相机强度之差δi转换为灰度级之差δg来导出针对屏幕中的每个位置的补偿数据。由于相对于屏幕中的每个位置的参考像素的亮度偏差，对于屏幕中的每个位置，写入显示面板的灰度级差和反映亮度偏差的灰度级差可能彼此不同。
49.亮度偏差补偿装置200将补偿数据转换成电压域的电压值以产生补偿电压。然后，亮度偏差补偿装置200将第一灰度级的输入图像电压和补偿电压相加以产生输出图像数据。亮度偏差补偿装置200可以将输出图像数据写入显示面板100的像素，并且可以基于此时从图像拍摄装置300接收的拍摄图像数据的相机强度之差来确认亮度偏差补偿的效果。
50.亮度偏差补偿装置200通过插值法产生除样本灰度级之外的灰度级的补偿数据，产生亮度偏差被最小化的所有灰度级的补偿数据，并将补偿数据存储在存储器中。
51.将结合图4至图8来描述图2和图3的实施例。
52.参考图2和图3，根据本公开的补偿亮度偏差的方法包括：将第一灰度级数据输入到布置在显示面板100中的像素，拍摄屏幕图像，将第二灰度级数据输入到像素，拍摄屏幕图像(图3的s1)；从包括图像拍摄装置的像素值的第一灰度级的拍摄图像和第二灰度级的
拍摄图像以及包括屏幕中的第一像素与第二像素的图像拍摄装置的像素值的第一灰度级的拍摄图像和第二灰度级的拍摄图像导出屏幕中的第一像素与第二像素的图像拍摄装置的像素值之差和第一灰度级与第二灰度级之间的灰度级之差(图3的s2)；从第一灰度级的拍摄图像计算第二像素的像素值(图3的s3)；以及将第一灰度级的第一像素与第二像素之间的图像拍摄装置的像素值之差转换为灰度级之差以利用图像拍摄装置的像素值之差和灰度级之差导出第二像素的补偿数据(图3的s4)。在这种情况下，可以将图像拍摄装置的像素值理解为相机强度。在下文中，第一像素可以是参考像素。在下文中，第二像素可以是位置a处的像素。
53.亮度偏差补偿装置200包括输入图像产生单元210、输入电压产生单元211、补偿数据产生单元212、补偿电压产生单元213和输出图像产生单元214。
54.输入图像产生单元210产生输入图像的第一灰度级数据和第二灰度级数据。在图4至图8中，第一灰度级被示出为灰度级32(即32g)，并且第二灰度级被示出为灰度级36(即36g)，但是本公开不限于此。像素驱动单元110将第一灰度级数据写入到布置在显示面板100中的所有像素，并且在拍摄到写入了第一灰度级的像素的图像之后，将第二灰度级数据输入到像素。图像拍摄装置300以预定的曝光值拍摄以第一灰度级数据点亮的像素的图像，以及拍摄以第二灰度级数据点亮的像素的图像(图3的s1)。
55.像素驱动单元250可以是连接至显示面板的信号线的驱动集成电路(ic)或被配置为通过探针将信号施加至信号线的测试夹具。显示面板的信号线包括施加有数据电压的数据线和施加有栅极信号(或扫描信号)的栅极线。
56.如图4所示，可以将参考像素ref设为屏幕的中心像素。可以将图像拍摄装置300的曝光值设为当在第一灰度级数据被写入屏幕中的像素的状态下拍摄参考像素的图像时以像素强度范围内的中值输出参考像素的强度时的曝光值。图像拍摄装置300以与上述曝光值相同的曝光值拍摄写入了第二灰度级数据的像素的图像。
57.当在第一灰度级下设置了合适的图像拍摄装置的曝光值，并在第二灰度级下以与上述相同的曝光值拍摄图像时，即使在整个屏幕中存在大的亮度偏差，也可以根据像素的输入数据的灰度级值的变化利用相机强度准确地显示像素的亮度。可以基于相机强度从值为0至4096的拍摄图像的像素数据获得当将第一灰度级数据输入到显示面板100的像素时根据像素位置的每个像素的亮度，而不是通过单独的亮度计测量显示面板100的像素的亮度。
58.图4是示出通过使用相同的曝光值拍摄屏幕的图像而获得第一灰度级32g和第二灰度级36g的拍摄图像的一个示例的图。当在设置为屏幕的中心像素的参考像素处以合适的曝光值拍摄第一灰度级32g的亮度时，参考像素的相机强度可以是2048。当使用相同的曝光值在参考像素处拍摄第二灰度级36g的亮度时，相机强度可以是2300。
59.补偿数据产生单元212从图像拍摄装置300接收第一灰度级和第二灰度级的拍摄图像数据。补偿数据产生单元212由拍摄图像数据计算根据相对于参考像素ref的位置的相机强度之差δi。补偿数据产生单元212导出相机强度之差δi与灰度级之差δg之间的关系(图3的s2)。
60.随着灰度级值增加，像素的灰度级相对于亮度特性沿着2.2的幂曲线(curve of the power of 2.2)增加。当对伽玛曲线应用反伽玛运算以将相对于灰度级的亮度特性转
换为线性特性，并以相机强度值表示亮度时，亮度如图5所示表示。可以从由反伽玛运算的结果得到的线性函数的直线y＝ax b导出映射的第一灰度级32g和第二灰度级36g的相机强度之差δi与灰度级之差δg之间的关系。在图5的直线y＝ax b中，a是斜率，b是y轴截距。
61.补偿数据产生单元212使用拍摄的第一灰度级32g的拍摄图像数据计算根据屏幕中的位置的相对于参考像素ref的相机强度之差δi。
62.在图4的示例中，参考像素ref的第一灰度级32g的相机强度为2048，第二灰度级36g的相机强度为2300。在这种情况下，参考像素ref处的相机强度之差δi与灰度级之差δg之间的关系为 252: 4。
63.与参考像素ref隔开的位置a处的像素的第一灰度级32g的相机强度为1980，第二灰度级36g的相机强度为2235。在这种情况下，a像素处的相机强度之差δi与灰度级之差δg之间的关系为 255: 4。
64.补偿数据产生单元212使用拍摄的第一灰度级32g的拍摄图像数据来计算根据屏幕中的位置的相对于参考像素ref的第一灰度级的相机强度之差δi，以导出所有像素的相机强度之差δi与灰度级之差δg之间的关系(图3的s3)。
65.在图6和图7的示例中，位置a相对于参考像素ref的第一灰度级32g的相机强度之差δi为2048-1980＝68。因此，在本公开中，可以计算根据屏幕中的每个位置的相对于参考像素要补偿的灰度级的相机强度之差δi，以使用拍摄的图像导出补偿数据，而无需亮度测量结果。
66.补偿数据产生单元212，通过利用第一灰度级的拍摄图像将根据屏幕中的位置的相机强度之差δi转换为灰度级之差δg，产生补偿所有像素相对于参考像素ref的亮度偏差的补偿数据(图3的s4)。如图8所示，可以利用在图3的步骤s2中导出的相机强度之差δi与灰度级之差δg之间的关系，将位置a处的第一灰度级32g的δi＝68转换为δg＝ 2。δg＝ 2是应用于位置a处的像素的补偿数据的灰度级值。补偿数据产生单元212可以产生补偿表，在该补偿表中针对屏幕中的每个位置映射第一灰度级的补偿数据。
67.输入电压产生单元211使用预设的用于光学补偿的亮度-灰度级-电压表，将写入显示面板的第一灰度级和第二灰度级的输入图像数据转换为输入电压。在亮度-灰度级-电压表中，设置与像素的每个亮度值相对应的灰度级和电压。
68.补偿电压产生单元213使用亮度-灰度级-电压表将补偿数据转换为补偿电压。如图10所示，补偿电压产生单元213可以使用将输入电压和补偿电压拟合为线性函数的直线的结果将输入电压和线性函数的斜率a相乘并且将输入电压和y轴截距b相加(图3的s5)。
69.输出图像产生单元214使用亮度-灰度级-电压表将输入电压和补偿电压相加以计算输出电压并将输出电压转换为针对屏幕中每个位置的输出图像的补偿灰度级数据(图3的s6)。将在步骤s5中计算出的补偿电压的斜率a和y轴截距b以及亮度-灰度级-电压表存储在存储器215中。在存储器215中存储的数据被用作补偿显示装置中的亮度偏差的补偿值。
70.图9是示出用于补偿亮度偏差的样本灰度级的根据屏幕中的位置的拍摄图像、补偿数据和补偿电压的示意图。图10是示出样本灰度级的针对屏幕中的每个位置的输入电压和输出电压的一个示例的一组曲线图。在图9和图10的示例中，样本灰度级包括32g、64g、128g和192g。图10a是示出位置a处的输入电压和输出电压的一个示例的图，图10b是示出位置b处的输入电压和输出电压的图。补偿电压可以是正电压或负电压。亮度偏差补偿装置
200可以使用根据样本灰度级计算出的补偿数据通过插值法计算除样本灰度级以外的灰度级的补偿数据、补偿电压和输出图像数据，以补偿屏幕中的所有像素的所有灰度级的亮度偏差。
71.图11是示出在扩展亮度模式下的输入电压和补偿电压的一个示例的曲线图。
72.参考图11，上述实施例也可以应用于扩展亮度模式。在图11中，亮度模式1可以是低亮度模式，亮度模式2可以是普通模式，亮度模式3可以是高亮度模式。亮度模式可以由用户选择或根据显示亮度值(dbv)自动选择。可以根据连接到被配置为向显示装置发送图像信号的主机系统的照度传感器的输出信号或者根据用户的亮度输入值来确定dbv。
73.在图11的示例中，基于在特定亮度模式下具有预定灰度级差的样本灰度级32g和192g的拍摄图像的相机强度来计算补偿数据，将补偿数据转换为电压，并以上述方法将电压转换为输出图像的将被用作显示面板的补偿值的数据。在如图11所示在输入电压(x)轴和输出电压(y)轴上连接样本灰度级的线性函数中，可以通过计算斜率a和y轴截距b在所有亮度模式下确定补偿电压。
74.图12和图13是示出根据本公开的一个实施例的显示装置的框图。
75.参考图12，显示装置包括显示面板100和用于将像素数据写入显示面板100的像素的像素驱动单元。
76.显示面板100包括被配置为显示输入图像的像素阵列aa。像素阵列aa包括多条数据线102、与数据线102交叉的多条栅极线104以及像素。
77.可以将像素布置为屏幕中的像素阵列aa以具有由数据线(dl)和栅极线(gl)限定的矩阵形状。除矩阵形状之外，像素可以布置在像素阵列aa中以具有各种形状中的一种，例如共用发出具有相同颜色的光的像素的形状、条纹形状以及菱形形状。
78.像素阵列包括像素列和与像素列交叉的像素行l1至ln。像素列包括沿y轴方向布置的像素。像素行包括沿x轴方向布置的像素。一个垂直时段是一帧的像素数据被写入屏幕的所有像素的时间段。一个水平时段是扫描时段，其中要写入到共用栅极线的一个像素行的像素的像素数据被写入该一个像素行的像素。一个水平时段是一帧时段除以像素行l1至lm的数量m的时间。
79.每个像素可以被划分为红色(r)子像素、绿色(g)子像素和蓝色(b)子像素以实现颜色。每个像素也可以进一步包括白色子像素。每个子像素包括像素电路。像素电路可以包括发光元件、连接到发光元件的驱动元件、多个开关元件和电容器。发光元件可以形成为有机发光二极管(oled)。驱动元件和开关元件可以形成为晶体管。
80.发光元件使用由于驱动元件的根据像素数据的数据电压变化的栅极-源极电压而产生的电流发光。oled可以形成为包括形成在阳极与阴极之间的有机化合物层的oled。有机化合物层可以包括空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、发光层(eml)、电子传输层(etl)、电子注入层(eil)等，但是不限于此。
81.驱动元件的电特性在所有像素之间应该是一致的，但是由于工艺差异和元件特性差异，驱动元件的电特性在像素之间可能是不同的，并且可能随着显示器驱动时间的流逝而改变。为了补偿驱动元件的这种电特性偏差，有机发光显示装置可以包括内部补偿电路和外部补偿电路。内部补偿电路被添加到每个子像素中的像素电路，对驱动元件的根据驱动元件的电特性而改变的阈值电压和/或迁移率进行采样，并实时补偿该改变。外部补偿电
路将驱动元件的通过连接到每个子像素的感测线感测到的阈值电压和/或迁移率发送到外部补偿单元。外部补偿电路反映感测结果对输入图像的像素数据进行调制，以补偿驱动元件的电特性的改变。感测由于外部补偿驱动元件的电特性而改变的电压，并且外部电路基于感测到的电压来调制输入图像数据，以补偿像素之间的驱动元件的电特性偏差。
82.将通过本公开的亮度补偿装置导出的补偿数据设置到每个子像素以补偿像素之间的亮度偏差。可以将补偿数据存储在除了内部补偿电路和外部补偿电路之外单独设置的补偿单元的存储器中。
83.在显示面板100上可以布置触摸传感器。可以使用单独的触摸传感器来感测触摸输入，或者可以通过像素来感测触摸输入。触摸传感器可以被实现为布置在显示面板上的外嵌型(on-cell-type)或外挂型(add-on-type)传感器或者嵌入像素阵列中的内嵌型(in-cell-type)触摸传感器。
84.像素驱动单元120、112和122可以包括数据驱动单元122和栅极驱动单元120。解多路复用器(demux)112可以布置在数据驱动单元122与数据线102之间。
85.像素驱动单元120、112和122将输入图像数据写入显示面板100的像素，以在时序控制器(tcon)124的控制下在屏幕上显示输入图像。像素驱动单元120、112和122还可以包括用于驱动触摸传感器的触摸传感器驱动单元。图1中省略了触摸传感器驱动单元。
86.数据驱动单元122可以被实现为一个或多个源极驱动ic。数据驱动单元122将从tcon 124接收的像素数据(数字数据)转换为伽马补偿电压以输出数据电压。数据电压可以被直接提供给数据线102，或通过demux 112分配给数据线102。
87.demux 112布置在数据驱动单元122与数据线102之间。demux 112使用布置在数据驱动单元122的一个通道与多条数据线之间并且连接到数据驱动单元122的一个通道和多条数据线的多个开关元件将通过数据驱动单元122的一个通道顺序地输出的数据电压分配给多条数据线102。由于数据驱动单元122的一个通道通过demux 112连接到多条数据线102，因此可以减少数据驱动单元122的通道数量。
88.栅极驱动单元120可以与像素阵列aa的薄膜晶体管(tft)阵列一起被实现为直接形成在显示面板100的边框区域中的面板内栅极(gip)电路。栅极驱动单元120在tcon 124的控制下将栅极信号输出到栅极线104。栅极驱动单元120可以使栅极信号移位以使用移位寄存器将信号顺序地提供给栅极线104。栅极信号可以包括与数据电压同步的栅极信号(或扫描信号)。
89.tcon 124可以包括：控制单元，该控制单元被配置为产生与发送到数据驱动单元122的像素数据同步的时序控制信号以控制像素驱动单元120、112和122的操作时序；以及补偿单元，该补偿单元被配置为使用通过亮度偏差补偿装置预设的补偿数据调制像素数据。
90.tcon 124从主机系统500接收输入图像的像素数据和与像素数据同步的时序信号。像素数据是数字数据。由tcon 124接收的时序信号可以包括垂直同步信号(vsync)、水平同步信号(hsync)、时钟信号(dclk)、数据使能信号(de)等。tcon 124可以对数据使能信号(de)计数以产生垂直周期时序和水平周期时序。在这种情况下，可以从由tcon 124接收的时序信号中省略垂直同步信号(vsync)和水平同步信号(hsync)。
91.tcon 124基于从主机系统500接收的时序信号(vsync、hsync和de)产生用于控制
像素驱动单元122、112和120的操作时序的数据时序控制信号以控制像素驱动单元122、112和120。从tcon 124输出的栅极时序控制信号的电压电平可以通过未示出的电平转换器转换为栅极导通电压和栅极截止电压，并且可以被提供给栅极驱动单元120。电平转换器将栅极时序控制信号的低电平电压转换为低栅极电压(vgl)，并将栅极时序控制信号的高电平电压转换为高栅极电压(vgh)。
92.tcon 124的补偿单元使用从存储器123读取的补偿值来调制输入图像的像素数据，以将数据发送给数据驱动单元122，以根据上述实施例补偿屏幕上的亮度偏差。存储的补偿值被存储在存储器123中。补偿值包括在补偿亮度偏差的方法中的补偿电压的斜率a和y轴截距b以及具有对应于亮度设置的预设的灰度级和电压的查找表(lut)。
93.主机系统500可以是电视(tv)系统、机顶盒、导航系统、个人计算机(pc)、车辆系统、家庭影院系统、移动设备以及可穿戴设备中的任一者。
94.如图13所示，在移动或可穿戴设备的情况下，在附图中省略了数据驱动单元410、tcon的控制单元420和补偿单元430、第二存储器440、电源电路和电平转换器，并且此类部件可以被集成在一个驱动ic 400中。电源电路提供驱动显示面板的像素p所需的电力。在图13所示的显示装置中，栅极驱动单元140可以布置在显示面板100上。
95.图13中，当将电源输入到显示装置时，第二存储器440存储从第一存储器450接收的每个位置的补偿值，并将这些补偿值提供给补偿单元430。补偿数据包括从上述亮度偏差补偿装置导出的输出图像数据。
96.补偿单元430从主机系统500接收输入图像的像素数据。补偿单元430以图14所示的方法调制输入图像的像素数据，并将调制后的像素数据发送到数据驱动单元410，以补偿像素之间的亮度偏差。因此，输入到数据驱动单元122的像素数据被调制为基于由图像拍摄装置300拍摄的图像导出的补偿值。
97.图14是示出调制像素数据的方法的流程图。
98.参考图14，补偿单元430使用具有对应于亮度设置的预设的灰度级和电压的查找表(lut)将输入图像的像素数据(灰度级数据)转换为电压数据(s131和s132)。补偿单元430将电压数据与建模为线性函数的补偿电压的斜率相乘，并将电压数据与偏移量(y轴截距)相加(s133)。另外，补偿单元430使用查找表(lut)将施加了补偿电压的斜率和偏移量的像素数据的电压转换为要写入像素的像素数据(灰度级数据)(s134和s135)。如上所述调制后的像素数据被发送到数据驱动单元122或410并被转换为数据电压，并且转换后的数据电压通过数据线被提供给像素。
99.根据本公开的实施例的补偿亮度偏差的方法如下：
100.实施例1：补偿亮度偏差的方法包括：将具有第一灰度级数据的输入图像输入到布置在显示面板中的像素，拍摄屏幕的图像，将具有第二灰度级数据的输入图像输入到像素，拍摄屏幕的图像(图3中的s1)；从包括图像拍摄装置的像素值的第一灰度级32g的拍摄图像和第二灰度级36g的拍摄图像导出屏幕中的第一像素与第二像素之间的图像拍摄装置的像素值之差δi和第一灰度级32g与第二灰度级36g之间的灰度级之差(图3中的s2)；从第一灰度级32g的拍摄图像计算第二像素的像素值(图3中的s3)；以及将第一灰度级的第一像素与第二像素之间的图像拍摄装置的像素值之差转换为灰度级之差以利用图像拍摄装置的像素值之差和灰度级之差导出第二像素的补偿数据(图3中的s4)。
101.实施例2：第一像素可以是位于屏幕中心的参考像素。
102.实施例3：可以将图像拍摄装置的曝光值设置为当写入了第一灰度级数据的第一像素的像素值是在像素值范围内的中值时的曝光值。可以使用相同的曝光值拍摄屏幕的图像获得第一灰度级的拍摄图像和第二灰度级的拍摄图像。
103.实施例4：可以从线性函数的直线导出图像拍摄装置的像素值之差和第一灰度级与第二灰度级之间的灰度级之差。
104.实施例5：该方法还包括使用具有对应于亮度设置的预设的灰度级和电压的查找表(lut)将补偿数据转换为补偿电压。
105.实施例6：该方法还包括：将第一灰度级和第二灰度级的输入图像数据转换为输入电压；以及使用将输入电压和补偿电压拟合为线性函数的结果，将输入电压与线性函数的斜率相乘，并与y轴截距相加。
106.实施例7：该方法还包括：将输入电压和补偿电压相加以产生输出电压；以及使用具有对应于亮度设置的预设的灰度级和电压的查找表(lut)将输出电压转换为补偿灰度级数据。
107.根据本公开的实施例的亮度偏差补偿装置如下：
108.实施例1：亮度偏差补偿装置包括：图像拍摄装置，该图像拍摄装置被配置成拍摄显示面板的图像，并输出以像素值表示的拍摄图像；显示面板，其中像素布置在屏幕中；像素驱动单元，该像素驱动单元被配置成将输入图像数据写入像素；以及亮度偏差补偿单元，该亮度偏差补偿单元产生具有第一灰度级数据的输入图像，从图像拍摄装置接收第一灰度级的拍摄图像，输入具有第二灰度级数据的输入图像，并从图像拍摄装置接收第二灰度级的拍摄图像。
109.亮度偏差补偿单元从第一灰度级的拍摄图像和第二灰度级的拍摄图像导出第一像素与第二像素之间的图像拍摄装置的像素值之差和第一灰度级与第二灰度级之间的灰度级之差，从第一灰度级的拍摄图像计算第二像素的像素值，并将第一灰度级的第一像素与第二像素之间的图像拍摄装置的像素值之差转换为灰度级之差以利用图像拍摄装置的像素值之差和灰度级之差导出第二像素的补偿数据。
110.实施例2：亮度偏差补偿单元可以从线性函数的直线计算图像拍摄装置的像素值之差以及第一灰度级与第二灰度级之间的灰度级之差。
111.实施例3：亮度偏差补偿单元可以使用具有对应于亮度设置的预设的灰度级和电压的查找表(lut)将补偿数据转换为补偿电压。
112.实施例4：亮度偏差补偿单元可以将第一灰度级和第二灰度级的输入图像数据转换为输入电压，以及使用将输入电压和补偿电压拟合为线性函数的结果将输入电压与线性函数的斜率相乘并与y轴截距相加。
113.实施例5：亮度偏差补偿单元将输入电压和补偿电压相加以产生输出电压，使用查找表(lut)将输出电压转换为补偿灰度级数据。
114.根据本公开的实施例的显示装置如下：
115.实施例1：显示装置包括：显示面板100，该显示面板100包括多条数据线、与数据线交叉的多条栅极线以及多个像素；补偿单元430，该补偿单元430被配置为调制输入图像的像素数据；数据驱动单元410，该数据驱动单元410被配置为将由补偿单元调制后的像素数
据转换为数据电压以将转换后的数据电压提供给数据线；以及栅极驱动单元140，该栅极驱动单元140将与数据电压同步的栅极信号顺序地提供给栅极线。
116.补偿单元使用具有对应于亮度设置的预设的灰度级和电压的查找表(lut)将输入图像的像素数据的灰度级转换为电压数据，并使用查找表(lut)将电压数据与建模为线性函数的补偿电压的斜率相乘并且电压数据与补偿电压的偏移量相加的结果转换成灰度级，以调制像素数据。
117.实施例2：该显示装置还包括存储器440，在存储器440中存储补偿电压的斜率和偏移量以及查找表(lut)。
118.根据本公开，使用由图像拍摄装置拍摄的图像来计算用于补偿灰度级之间的亮度差的补偿值，而无需设置图像拍摄装置的强度与亮度数据之间的比例增益并针对每个模型和每个灰度级来调整增益的过程。
119.在本公开中，不存在以下非线性部分的处理：将相机的强度转换为亮度数据，将亮度数据转换为灰度级数据以及将灰度级数据转换为电压，因此可以导出误差被最小化的用于补偿亮度偏差的补偿值。
120.在本公开中，即使在根据屏幕的位置的低灰度级和高灰度级的不均匀度彼此不同的情况下，也可以补偿亮度偏差。
121.另外，在本公开中，由于通过在电压域中建模为简单线性函数来计算补偿电压，因此计算量小。
122.通过本公开可以实现的效果不限于上述效果。即，本公开所属领域的技术人员可以根据以下描述清楚地理解未提及的其他目的。
123.本公开可以以程序编码介质上的计算机可读代码实现。计算机可读介质包括保存能够被计算机系统读取的数据的所有种类的记录装置。例如，计算机可读介质可以是hdd(硬盘驱动器)、ssd(固态磁盘)、sdd(硅磁盘驱动器)、rom、ram、cd-rom、磁带、软盘和光学数据存储器，并且也可以以载波类型(例如，使用互联网进行传输)实现。因此，详细描述不应被解释为在所有方面都受到限制，而应被解释为示例。本公开的范围应该通过权利要求的合理分析来确定，并且在本公开的等同范围内的所有改变都被包含在本公开的范围内。
124.通过上述内容，可以看出，本领域技术人员可以在不背离本公开的技术精神的范围内进行各种改变和修改。以上描述不应被解释为在所有方面都受到限制，而应被认为是示例性实施例。本公开的范围应通过所附权利要求的合理解释来确定，并且在本公开的等同范围内的所有修改都被包含在本公开的范围内。