用于补偿显示设备的亮度的方法与流程

用于补偿显示设备的亮度的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年10月28日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0141481号韩国专利申请的优先权和权益，所述韩国专利申请的全部内容通过引用在此并入。
技术领域
3.本公开的实施方式涉及用于补偿显示设备的亮度的方法和设备。


背景技术：

4.近年来，对信息显示的兴趣增加。因此，不断进行与显示设备相关的技术领域中的研究和开发。


技术实现要素：

5.本公开的方面提供了一种用于补偿显示设备的亮度以补偿显示设备中的斑点的方法和装置。
6.本公开的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员将从以下描述清楚地理解未提及的其它目的。
7.根据本公开的一些实施方式的用于补偿显示设备的亮度的方法可以包括：捕获显示设备的图像；生成成像数据；初次映射显示设备的显示像素和成像数据，使得与显示像素对应的单元映射区域包括成像设备的图像像素的亮度值；针对显示像素设置成像数据的偏移值，使得亮度值中的最大亮度值位于单元映射区域的中心处；根据针对显示像素的偏移值二次映射成像数据；计算代表性亮度值；以及针对显示像素中的一个，设置与代表性亮度值对应的亮度校正值。
8.捕获显示设备的图像可以包括：驱动显示设备以将测试图像显示为图像；以及将成像设备定位在显示设备的前方，使得图像像素相对于显示像素对准。
9.生成成像数据可以包括：利用图像像素检测亮度值；以及根据与图像像素对应的位置码对准亮度值。
10.可以基于相对于显示像素对准的图像像素的位置码来初次映射显示像素和成像数据。
11.设置成像数据的偏移值可以包括：针对位于单元映射区域的水平方向上的中央处的水平线的亮度值，检测水平方向上的最大亮度值和水平位置；针对水平方向设置水平偏移值，使得水平方向上的最大亮度值位于水平线的中心处；针对位于单元映射区域的竖直方向上的中央处的竖直线的亮度值，检测竖直方向上的最大亮度值和竖直位置；以及针对竖直方向设置竖直偏移值，使得竖直方向上的最大亮度值位于竖直线的中心处。
12.设置成像数据的偏移值可以包括：针对布置在单元映射区域中的亮度值，检测最大亮度值和位置；以及设置用于移动成像数据的亮度值的偏移值，使得最大亮度值位于单元映射区域的中心处。
13.根据针对显示像素的偏移值二次映射成像数据可以包括通过根据偏移值移动成像数据的亮度值来针对单元映射区域重新对准成像数据的亮度值。
14.计算代表性亮度值可以包括计算在单元映射区域中重新对准的亮度值的和或加权和。
15.设置亮度校正值可以包括：通过将代表性亮度值与参考值进行比较来检测亮度偏差；以及设置亮度校正值以补偿亮度偏差。
16.该方法还可以包括：将亮度校正值存储在显示设备的存储器中；以及通过根据亮度校正值转换输入图像数据，生成补偿图像数据。
17.该方法还可以包括：生成与补偿图像数据对应的数据信号；以及响应于数据信号驱动显示像素。
18.根据本公开的一些实施方式的用于补偿显示设备的亮度的装置可以包括：成像设备，包括图像像素，并且配置为通过捕获显示在显示设备上的测试图像来生成成像数据；图像预处理器，配置为使用成像数据来计算设置在显示设备中的显示像素的相应的代表性亮度值；以及校正值生成器，配置为分别针对显示像素生成与代表性亮度值对应的亮度校正值，其中，图像预处理器配置为初次映射显示像素和成像数据，使得与显示像素对应的单元映射区域包括图像像素的亮度值，并且其中，图像预处理器配置为针对显示像素设置成像数据的偏移值，使得亮度值中的最大亮度值位于单元映射区域的中心处。
19.图像预处理器可以包括：第一映射单元，配置为基于图像像素的位置码来初次映射显示像素和成像数据；最大亮度检测器，配置为检测最大亮度值相对于单元映射区域的位置；偏移值设置单元，配置为设置用于将最大亮度值移动到单元映射区域的中心的成像数据的偏移值；第二映射单元，配置为根据针对显示像素的偏移值二次映射成像数据；以及代表值计算器，配置为基于二次映射到单元映射区域的亮度值来计算代表性亮度值。
20.最大亮度检测器可以配置为针对位于单元映射区域的中央处的水平线的亮度值，检测水平方向上的最大亮度值和水平位置，其中，最大亮度检测器配置为针对位于单元映射区域的中央处的竖直线的亮度值，检测竖直方向上的最大亮度值和竖直位置。
21.最大亮度检测器可以配置为检测位于单元映射区域中的最大亮度值和最大亮度值的位置。
22.成像设备可配置为检测图像像素的亮度值，并且配置为根据图像像素的位置对准图像像素的亮度值以生成成像数据。
23.该装置还可以包括测试图像提供单元，测试图像提供单元配置为将测试图像信号提供到显示设备。
附图说明
24.附图示出了所公开的构思的实施方式，并且与说明书一起用于解释所公开的构思的方面，附图被包括以提供对所公开的构思的进一步理解，并且并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。
25.图1是示出根据本公开的一些实施方式的亮度补偿系统的图。
26.图2是示出根据本公开的一些实施方式的显示设备的框图。
27.图3和图4是示出根据本公开的实施方式的显示像素的电路图。
28.图5是示出根据本公开的一些实施方式的通过捕获显示设备而获得的图像的每个区域的亮度差的图。
29.图6是示出根据本公开的一些实施方式的图像预处理器的图。
30.图7是示出根据本公开的一些实施方式的映射显示像素和成像数据的方法的图。
31.图8和图9是示出根据本公开的实施方式的用于检测最大亮度的方法的图。
32.图10是示出根据本公开的一些实施方式的用于补偿显示设备的亮度的方法的流程图。
具体实施方式
33.本公开的一些实施方式的方面以及实现其的方法可通过参考实施方式的详细描述和附图而更容易理解。在下文中，将参考附图更详细地描述实施方式。然而，所描述的实施方式可以以多种不同的形式实施，并且不应被解释为仅受限于本文中示出的实施方式。更确切地说，这些实施方式提供为示例使得本公开将是全面且完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的方面。因此，可不描述对于本领域普通技术人员完整地理解本公开的方面而言不必要的工艺、元件和技术。
34.除非另外说明，否则在全部附图和书面描述中，相同的参考标号、符号或其组合指代相同的元件，并且因此，将不重复其描述。另外，可不示出与实施方式的描述不相关的部分以使得描述清楚。
35.在附图中，为清楚起见，元件、层和区域的相对尺寸可被夸大。因此，图中示出的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在示出设备的区域的实际形状，并且不旨在进行限制。此外，如本领域技术人员将认识到的，在均不背离本公开的精神或范围的情况下，所描述的实施方式可以以各种不同的方式进行修改。
36.在详细描述中，出于解释的目的，阐述了诸多具体细节以提供对各种实施方式的透彻理解。然而，显而易见的是，各种实施方式可在没有这些具体细节或具有一个或多个等同布置的情况下实施。在其他实例中，公知的结构和设备以框图形式示出，以避免不必要地模糊各种实施方式。
37.在描述本公开的实施方式时，术语“连接”可意味着物理连接和/或电连接，并且可意味着直接连接、间接连接、整体连接或非整体连接。应理解，当元件、层、区域或组件被称为形成在另一元件、层、区域或组件“上”、在另一元件、层、区域或组件“上”、“连接到”另一元件、层、区域或组件或“联接到”另一元件、层、区域或组件时，它可直接形成在另一元件、层、区域或组件上、直接在另一元件、层、区域或组件上、直接连接到另一元件、层、区域或组件或直接联接到另一元件、层、区域或组件，或者间接形成在另一元件、层、区域或组件上、间接在另一元件、层、区域或组件上、间接连接到另一元件、层、区域或组件或间接联接到另一元件、层、区域或组件，使得可以存在一个或多个居间元件、层、区域或组件。例如，当层、区域或组件被称为“电连接”或“电联接”到另一层、区域或组件时，它可直接电连接或联接到另一层、区域和/或组件，或者可存在居间层、区域或组件。然而，“直接连接/直接联接”是指在没有居间组件的情况下一个组件直接连接或联接另一组件。同时，可以类似地解释描述组件之间的关系的其它表述，诸如“在
…
之间”、“直接在
…
之间”或“与
…
相邻”和“直接与
…
相邻”。此外，还应当理解，当元件或层被称为在两个元件或层“之间”时，它可以是两个
元件或层之间的唯一元件或层，或者也可以存在一个或多个居间元件或层。
38.出于本公开的目的，当位于一列表的元素之后时，诸如
“…
中的至少一个”的表述修饰整个列表的元素而不是修饰该列表中的个别元素。例如，“x、y和z中的至少一个”和“选自由x、y和z组成的群组中的至少一个”可解释为仅x、仅y、仅z、诸如例如xyz、xyy、yz和zz的x、y和z中的两个或更多个的任何组合或其任何变型。类似地，诸如“a和b中的至少一个”的表述可包括a、b或a和b。如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。例如，诸如“a和/或b”的表述可以包括a、b或a和b。
39.将理解，虽然在本文中可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本公开的精神和范围的情况下，以下所描述的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被称作第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。作为“第一”元件的元件的描述可以不需要或暗示第二元件或其它元件的存在。术语“第一”、“第二”等在本文中也可用于区分不同类别或组的元件。为了简明起见，术语“第一”、“第二”等可以分别表示“第一类别(或第一组)”、“第二类别(或第二组)”等。
40.本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并且不旨在限制本公开。如本文中所使用的，单数形式“一(a)”和“一个(an)”旨在还包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“具有(have)”、“具有(having)”、“包括(includes)”和“包括(including)”指定所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。
41.如本文中所使用的，术语“基本上”、“约”、“近似”和类似的术语用作近似术语而不用作程度术语，并且旨在为将由本领域普通技术人员认识到的测量值或计算值中的固有偏差留有余量。如本文中所使用的，“约”或“近似”包括所述值以及如由本领域普通技术人员在考虑到所讨论的测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的限制)时所确定的特定值的可接受偏差范围内的平均值。例如，“约”可表示在一个或多个标准偏差内，或在所述值的
±
30％、
±
20％、
±
10％、
±
5％内。另外，在描述本公开的实施方式时使用的“可”表示“本公开的一个或多个实施方式”。
42.当一个或多个实施方式可以不同地实施时，可以与所描述的顺序不同地执行特定工艺顺序。例如，两个连续描述的工艺可以基本上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。
43.根据本文中所描述的本公开的实施方式的电子设备或电气设备和/或任何其他相关设备或组件可利用任何适当的硬件、固件(例如，专用集成电路)、软件或软件、固件和硬件的组合来实施。例如，这些设备的各种组件可形成在一个集成电路(ic)芯片上或形成在分开的ic芯片上。另外，这些设备的各种组件可实现在柔性印刷电路膜、载带封装(tcp)、印刷电路板(pcb)上，或者形成在一个衬底上。
44.另外，这些设备的各种组件可以是在一个或多个计算设备中的一个或多个处理器上运行的、执行计算机程序指令并且与用于执行本文中所描述的各种功能的其他系统组件交互的进程或线程。计算机程序指令存储在可利用标准存储设备实现在计算设备中的存储
器中，诸如例如，随机存取存储器(ram)。计算机程序指令还可存储在其他非暂时性计算机可读介质中，诸如例如cd-rom、闪存驱动器等。另外，本领域技术人员将认识到，在不背离本公开的实施方式的精神和范围的情况下，各种计算设备的功能可组合或集成到单个计算设备中，或者特定计算设备的功能可分布到一个或多个其他计算设备。
45.除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域中的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。还应当理解的是，术语，诸如在常用字典中定义的那些术语，应被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书的上下文中的含义一致的含义，并且除非在本文中明确地如此定义，否则不应以理想化或过于形式化的含义进行解释。
46.图1是示出根据本公开的一些实施方式的亮度补偿系统10的图。图2是示出根据本公开的一些实施方式的显示设备100的框图。例如，图2示出了显示设备100的示例，显示设备100可以是图1的亮度补偿系统10中的光学补偿的对象。图3和图4示出了根据本公开的实施方式的显示像素dpx。例如，图3和图4示出了可以布置在图2的显示面板110中的显示像素dpx的不同实施方式。图5是示出根据本公开的一些实施方式的通过捕获显示设备100获得的图像的每个区域的亮度差的图。例如，图5是3d曲线图，其中用对比度和高度表示通过捕获由显示设备100的显示像素dpx中的一些显示的测试图像(即，测试图像的一个区域)而获得的图像的每个区域的亮度。
47.参考图1，根据本公开的一些实施方式的亮度补偿系统10可以包括或对应于显示设备100和亮度补偿装置200。
48.在下文中，将首先参考图2至图4描述显示设备100的基本配置，并且然后将描述亮度补偿装置200的配置。
49.参考图2，显示设备100可以包括显示面板110、时序控制器120、扫描驱动器130、数据驱动器140、存储器150和补偿器160。
50.显示面板110可以包括多条扫描线sl1至sln、多条数据线dl1至dlm以及多个显示像素dpx。图2的显示面板110可以包括布置在显示区域(例如，预定显示区域)中的显示像素dpx，以配置图1的显示设备100的屏幕。在图2中，显示面板110可以被示为与时序控制器120、扫描驱动器130、数据驱动器140、存储器150和补偿器160分开的配置。然而，根据实施方式，时序控制器120、扫描驱动器130、数据驱动器140、存储器150和补偿器160中的至少一个(例如，扫描驱动器130和/或数据驱动器140)可以形成或安装在显示面板110中。
51.显示像素dpx可以连接到扫描线sl1至sln中的至少一个以及数据线dl1至dlm中的至少一个。显示像素dpx可以接收外部提供的第一电源vdd和第二电源vss的电压。这里，第一电源vdd和第二电源vss可以是适于操作显示像素dpx的驱动电源，并且可以向显示像素dpx提供不同电平的电压。
52.参考图3和图4，显示像素dpx中的每个可以包括发光单元emu和像素电路pxc，发光单元emu包括至少一个发光元件ld，像素电路pxc用于驱动发光单元emu。
53.像素电路pxc可以连接在第一电源vdd和发光单元emu之间。此外，像素电路pxc可以连接到相应的显示像素dpx的扫描线sl和数据线dl，并且可以响应于分别从扫描线sl和数据线dl提供的扫描信号和数据信号来控制发光单元emu的操作。
54.像素电路pxc可以包括至少一个晶体管和电容器。例如，像素电路pxc可以包括第
一晶体管m1、第二晶体管m2和存储电容器cst。
55.第一晶体管m1可以连接在被提供第一电源vdd的电压的第一电源线pl1和发光单元emu的第一电极elt1(例如，阳极电极)之间。此外，第一晶体管m1的栅电极可以连接到第一节点n1。第一晶体管m1可以响应于第一节点n1的电压来控制提供给发光单元emu的驱动电流。也就是说，第一晶体管m1可以是控制显示像素dpx的驱动电流的驱动晶体管。
56.第二晶体管m2可以连接在数据线dl和第一节点n1之间。此外，第二晶体管m2的栅电极可以连接到扫描线sl。当从扫描线sl提供具有导通电平(例如，高电平)脉冲的扫描信号时，第二晶体管m2可以导通以连接数据线dl和第一节点n1。
57.在每个帧周期中，相应帧的数据信号可以被提供给数据线dl，并且数据信号可以通过在提供具有导通电平的扫描信号的周期期间导通的第二晶体管m2而传输至第一节点n1。也就是说，第二晶体管m2可以是用于将每个数据信号传输到显示像素dpx的内部的开关晶体管。
58.存储电容器cst的一个电极可以连接到第一节点n1，并且另一个电极可以连接到第一晶体管m1的第二电极。存储电容器cst可以充入与在每个帧周期期间提供给第一节点n1的数据信号对应的电压。
59.在图3和图4中，为了便于描述，示出了具有相对简单结构的显示像素dpx，并且像素电路pxc的结构和根据其的驱动方法可以根据其他实施方式而不同地改变。例如，像素电路pxc还可以包括至少一个晶体管，诸如用于感测第一晶体管m1和/或发光单元emu的特性信息的感测晶体管、用于补偿第一晶体管m1的阈值电压的补偿晶体管、用于初始化第一节点n1的初始化晶体管和/或用于控制发光单元emu的发射时间(或发射周期)的发射控制晶体管。此外，像素电路pxc还可以包括诸如用于提升第一节点n1的电压的升压电容器的电路元件。
60.此外，在图3和图4中，像素电路pxc中所包括的晶体管(例如，第一晶体管m1和第二晶体管m2)被示为n型晶体管，但本公开不限于此。也就是说，像素电路pxc中所包括的晶体管中的至少一个可以改变为p型晶体管。
61.在其它实施方式中，当显示像素dpx是无源发光显示设备的像素时，可以省略像素电路pxc。在这种情况下，发光单元emu可以直接连接到扫描线sl、数据线dl、第一电源线pl1、第二电源线pl2和/或其它信号线或电源线。
62.发光单元emu可以包括连接在被提供第二电源vss的电压的第二电源线pl2和像素电路pxc之间的至少一个发光元件ld。
63.在一些实施方式中，如图3中所示，发光单元emu可以包括彼此并联连接的多个发光元件ld。每个发光元件ld可以具有纳米级至微米级的尺寸，或者可以是具有不限于此的尺寸的微无机发光二极管。然而，本公开不限于此。此外，每个发光元件ld可以是通过生长氮化物基半导体制造的、具有杆形状或核-壳结构的无机发光二极管，但本公开不限于此。
64.例如，发光单元emu可以包括经由像素电路pxc和第一电源线pl1连接到第一电源vdd的第一电极elt1(也称为第一像素电极或第一对准电极)、通过第二电源线pl2连接到第二电源vss的第二电极elt2(也称为第二像素电极或第二对准电极)以及连接在第一电极elt1和第二电极elt2之间的多个发光元件ld。根据一些实施方式，发光单元emu的第一电极elt1可以是阳极电极，并且第二电极elt2可以是阴极电极，但是本公开不限于此。
65.在一些实施方式中，发光单元emu可以包括在相同的方向上并联连接在第一电极elt1和第二电极elt2之间的多个发光元件ld。例如，每个发光元件ld可以包括通过第一电极elt1和/或像素电路pxc连接到第一电源vdd的第一端ep1(例如，p型端)以及通过第二电极elt2连接到第二电源vss的第二端ep2(例如，n型端)。也就是说，发光元件ld可以在正向方向上并联连接在第一电极elt1和第二电极elt2之间。
66.尽管图3对应于显示像素dpx包括具有并联结构的发光单元emu的实施方式，但是本公开不限于此。例如，显示像素dpx可以包括具有串联结构或串联/并联结构的发光单元emu。在这种情况下，发光单元emu可以包括以串联结构或串联/并联结构连接在第一电极elt1和第二电极elt2之间的多个发光元件ld。作为示例，发光单元emu可以包括如图4中那样的分成两个串联级并连接的多个发光元件ld。
67.参考图4，发光单元emu可以包括第一电极elt1、第二电极elt2以及以串联/并联结构连接在第一电极elt1和第二电极elt2之间的多个发光元件ld。
68.作为示例，发光单元emu可以包括第一电极elt1、第二电极elt2以及连接在第一电极elt1和第二电极elt2之间的至少一个中间电极iet。一些发光元件ld可以在正向方向上连接在第一电极elt1和中间电极iet之间，并且其它发光元件ld可以在正向方向上连接在中间电极iet和第二电极elt2之间。因此，发光元件ld可以彼此串联/并联连接在第一电极elt1和第二电极elt2之间。
69.例如，至少一个第一发光元件ld1可以连接在第一电极elt1和中间电极iet之间。第一发光元件ld1可以包括连接到第一电极elt1的p型第一端ep1和连接到中间电极iet的n型第二端ep2。
70.至少一个第二发光元件ld2可以连接在中间电极iet和第二电极elt2之间。第二发光元件ld2可以包括连接到中间电极iet的p型第一端ep1和连接到第二电极elt2的n型第二端ep2。根据一些实施方式，第二发光元件ld2的数量可以与第一发光元件ld1的数量相同或不同。
71.尽管图4示出了具有两级的串联/并联结构的发光单元emu，但是本公开不限于此。例如，发光单元emu可以配置成三级或更多级的串联结构和/或串联/并联结构。
72.如上所述，在正向方向上连接在第一电源vdd和第二电源vss之间的每个发光元件ld可以构成每个有效光源。此外，这些有效光源可以构成显示像素dpx的发光单元emu。
73.当通过相应的像素电路pxc提供驱动电流时，发光元件ld可以发射具有与驱动电流对应的亮度的光。例如，在每个帧周期期间，像素电路pxc可以向发光单元emu提供与在相应帧中表示的灰度级值对应的驱动电流。因此，当发光元件ld因驱动电流发光时，发光单元emu可以表现对应于驱动电流的亮度。
74.以此方式，显示面板110中所包括的显示像素dpx可以通过根据数据信号控制提供给发光单元emu的驱动电流的大小来显示图像。
75.通常，通过相同的制造工艺制造的显示面板110应该具有相同的亮度特性。然而，在实践中，由于制造工艺中的偏差，一些显示面板110可能无法表现出与其它显示面板110相同的亮度特性。此外，显示像素dpx的亮度特性可以在初始设计的时间和完成制造工艺后的时间之间被不同地设置。亮度特性的这种偏差可以对于每个显示面板110或者对于包括在一个显示面板110中的每个显示像素dpx而变化。由于这个原因，即使将相同的数据信号
提供给显示像素dpx，也可能在显示像素dpx之间发生亮度偏差。因此，可能出现显示面板110上的图像质量失真的现象，诸如色差。因此，为了补偿图像质量的失真，在运输显示面板110之前，可以适当地进行亮度补偿过程。
76.此外，如图3和图4的实施方式中所示，当显示像素dpx中的每个包括多个发光元件ld时，在正向方向上连接到每个发光单元emu的发光元件ld的数量的偏差和/或发光元件ld的分布特性对于每个显示像素dpx可以是不同的。例如，在制造显示设备100的像素的工艺中，发光元件ld可以通过在形成在每个显示像素dpx的发射区域中的电极(例如，分别为第一电极elt1和第二电极elt2和/或至少一个中间电极iet)之间形成的电场而在相应电极之间自对准。在这种情况下，即使显示像素dpx的电极在每个发射区域中形成在基本上相同的位置处，也可能出现在正向方向上对准和连接在电极之间的发光元件ld的数量的偏差。此外，根据每个发光元件ld对准的位置，发光元件ld的分布特性对于每个显示像素dpx可以是不同的。由于这个原因，亮度分布特性对于显示像素dpx中的每个可以是不同的。作为示例，如图5中所示，彼此相邻的多个显示像素dpx可以呈现不同的亮度分布特性。
77.参考图1至图5，对于每个显示像素dpx，沿着水平方向(x轴方向)和竖直方向(y轴方向)的四个显示像素dpx中的每一个中显示的测试图像的亮度可以不同。此外，即使在对应于每个显示像素dpx的测试图像的一个区域内，亮度分布特性对于每个显示像素dpx也可以是不同的。
78.作为示例，如图5中的虚线所示，即使四个显示像素dpx沿着竖直方向(y轴方向)布置成一行以具有相同的x码(或x坐标)，四个显示像素dpx的峰值亮度点的位置也可以具有不同的x码。
79.在图5中，为了示出每个显示像素dpx内的每个区域的亮度分布特性，可以针对每个显示像素dpx对准设置在成像设备220中的多个图像像素。此外，通过以对比度和高度表示从图像像素中的每个检测到的亮度值，可以获得其中针对每个区域准确地捕获显示像素dpx的亮度分布的图像。例如，在图5中，相对于每个显示像素dpx，11个图像像素在水平方向和竖直方向上对准(即，总共121个图像像素)，并且从图像像素中的每个检测到的亮度值可以用对比度和高度来表示。
80.如上所述，在具有显示像素dpx的不同亮度分布特性的显示设备100中，为了有效地补偿显示像素dpx的亮度偏差，应该通过考虑由每个显示像素dpx表示的亮度分布特性来补偿显示像素dpx的亮度。为此，根据一些实施方式的亮度补偿装置200可以通过预处理显示像素dpx的成像数据cid的过程来更精确地为每个显示像素dpx生成亮度校正值lcv。稍后将描述亮度补偿装置200的配置和操作的详细描述。
81.再次参考图2，时序控制器120可以接收外部提供(例如，从图形处理器提供)的控制信号，并且可以从补偿器160接收补偿图像数据cgd。时序控制器120可以基于控制信号产生扫描控制信号scs和数据控制信号dcs，可以重新对准补偿图像数据cgd，并且可以产生重新对准的图像数据data。这里，控制信号可以包括垂直同步信号、水平同步信号、时钟信号等。
82.扫描驱动器130可以基于从时序控制器120提供的扫描控制信号scs产生扫描信号。这里，扫描控制信号scs可以包括扫描开始信号、扫描时钟信号等。扫描驱动器130可以向扫描线sl1至sln顺序地提供具有导通电平脉冲的扫描信号。
83.数据驱动器140可以基于从时序控制器120提供的图像数据data和数据控制信号dcs来产生数据信号(例如，数据电压)，并且可以将数据信号提供给数据线dl1至dlm。数据驱动器140可以基于具有数字形式的图像数据data生成具有模拟形式的数据信号。例如，数据驱动器140可以对包括在图像数据data中的灰度级值进行采样，可以产生与灰度级值相对应的数据电压作为数据信号，并且可以以像素行为单位将数据信号提供给数据线dl1至dlm。这里，数据控制信号dcs可以包括数据时钟信号、数据使能信号等。
84.存储器150可以存储亮度校正值lcv，亮度校正值lcv用于补偿由于显示像素dpx的亮度偏差引起的显示面板110上的图像质量的失真。亮度校正值lcv可以由图1的亮度补偿装置200产生。
85.这里，可以为显示像素dpx中的每个生成亮度校正值lcv，并且将其存储在存储器150中。替代地，可将一定数量(例如，预定数量)的显示像素dpx配置为块，并且可针对显示像素dpx的每个块产生亮度校正值lcv并且将其存储在存储器150中。在下文中，将描述为显示像素dpx中的每个生成亮度校正值lcv的一些实施方式。
86.存储器150可以形成为显示设备100内的独立配置，但是本公开不限于此。例如，存储器150可以嵌入在时序控制器120或数据驱动器140中。
87.补偿器160可以接收外部提供的输入图像数据(例如，来自图形处理器)，并且可以读取存储在存储器150中的亮度校正值lcv。补偿器160可以产生可以通过基于亮度校正值lcv转换输入图像数据而获得的补偿图像数据cgd，并且可以将补偿图像数据cgd提供给时序控制器120。在图2中，时序控制器120和补偿器160被示为单独的组件，但是本公开不限于此。例如，时序控制器120和补偿器160可以整体配置。作为示例，补偿器160可以嵌入在时序控制器120中。
88.可以根据基于显示像素dpx的亮度校正值lcv生成的补偿图像数据cgd来校正显示像素dpx的亮度。因此，可以补偿显示面板110上的图像质量的失真。
89.再次结合图2至图5参考图1，亮度补偿系统10可以包括要经受光学补偿的显示设备100，并且可以包括亮度补偿装置200，亮度补偿装置200产生用于光学补偿显示设备100中的斑点的亮度校正值lcv。
90.显示设备100可以包括设置在显示面板110中的显示像素dpx，并且可以响应于从外部提供的图像数据data在显示面板110上(例如，在其中设置显示像素dpx的显示区域中)显示图像。此外，在光学补偿步骤中，显示设备100可以响应于从亮度补偿装置200提供的测试图像数据tid而在显示区域中显示测试图像。
91.在一些实施方式中，显示设备100可以是自发光显示设备，其中至少一个发光元件ld(例如，有机发光二极管或无机发光二极管)位于每个显示像素dpx中，但是本公开不限于此。例如，显示设备100可以是另一类型的显示设备，诸如液晶显示设备或电泳显示设备。
92.在完成制造工艺之后，显示设备100可以经历用于检测显示面板110上的斑点(诸如色差等)的检查过程。当在检查过程中检测到斑点时，通过用于显示设备100的亮度补偿过程来去除斑点。
93.作为示例，在驱动显示设备100以在显示设备100上显示测试图像之后，可以由成像设备220捕获显示设备100的图像(例如，由显示面板110中的显示像素dpx显示的测试图像)，并且可以执行分析所捕获的图像并存储用于去除显示设备100中的斑点的亮度校正值
lcv的光学补偿过程。所存储的亮度校正值lcv可用于在驱动显示设备100时转换输入图像数据以生成补偿图像数据cgd。因此，可以在显示设备100上显示从其去除斑点的图像。
94.亮度补偿装置200可以将测试图像数据tid提供给显示设备100，并且可以捕获显示在显示设备100的显示面板110上的测试图像(例如，显示在其中布置有显示像素dpx的显示区域中的测试图像)，以生成成像数据cid。此外，亮度补偿装置200可以生成对应于成像数据cid的亮度校正值lcv(例如，针对每个显示像素dpx的灰度级变化值或补偿灰度级)。为此，亮度补偿装置200可以包括测试图像提供单元210、成像设备220、图像预处理器230和校正值生成器240。
95.在图1中，测试图像提供单元210和成像设备220包括在亮度补偿装置200中，但是本公开不限于此。例如，测试图像提供单元210和成像设备220中的至少一个可以设置成与亮度补偿装置200的其余组件分开。
96.测试图像提供单元210可以将测试图像数据tid提供给显示设备100。例如，在显示设备100的光学补偿过程中，测试图像提供单元210可以向显示设备100提供与至少一个参考灰度级对应的至少一个测试图像数据tid。
97.成像设备220可包括多个图像像素(例如，cmos图像像素)，并且可以通过捕获显示设备100的图像(例如，显示在显示设备100上的测试图像)来产生成像数据cid。在一些实施方式中，成像设备220可以是二维电荷耦合器件(ccd)相机，诸如区域扫描相机和帧相机，但本公开不限于此。
98.成像数据cid可以包括显示在显示设备100上的测试图像的亮度信息。作为示例，成像数据cid可以包括亮度映射数据，亮度映射数据包括与用于捕获测试图像的图像像素(例如，设置在成像设备220中的cmos图像像素)中的每个相对应的亮度信息。此外，除了图像像素的亮度信息之外，成像数据cid还可以包括附加信息。例如，成像数据cid还可以包括颜色(或色度)信息。
99.在一些实施方式中，可以通过将成像设备220的多个图像像素相对于显示设备100的显示像素dpx中的每个对准，并且通过捕获显示设备100的图像来产生具有高分辨率的成像数据cid。例如，成像设备220可以通过根据图像像素的输出信号检测图像像素中的每个的亮度值，并且通过响应于图像像素的位置对准亮度值来生成成像数据cid。在这种情况下，成像数据cid可以包括布置在与显示像素dpx中的每个对应的每个单元映射区域中的多个亮度值。多个亮度值可以与对准成与每个显示像素dpx对应的多个图像像素中的每一个的亮度值对应。在其它实施方式中，成像设备220可仅向图像预处理器230提供图像像素的输出信号。在这种情况下，图像预处理器230可以通过根据图像像素的位置对准相应的亮度值来生成成像数据cid。
100.由成像设备220产生的成像数据cid可以输入到图像预处理器230。
101.图像预处理器230可以使用成像数据cid为显示像素dpx中的每个计算代表性亮度值rlv。在本公开的一些实施方式中，图像预处理器230可以根据每个显示像素dpx的亮度分布特性来更精确地二次/第二次映射(或二次/第二次对准)相对于每个显示像素dpx初次/第一次映射(或初次/第一次对准)的成像数据cid。图像预处理器230可以更精确地计算代表性亮度值rlv，从而可以反映由每个显示像素dpx代表的亮度分布特性。因此，可以改善显示像素dpx的亮度补偿性能。稍后将给出图像预处理器230的配置和操作的详细描述。
102.由图像预处理器230产生的关于显示像素dpx的代表性亮度值rlv可以输入到校正值生成器240。
103.校正值生成器240可以生成亮度校正值lcv，亮度校正值lcv与关于显示像素dpx中的每个的相应代表性亮度值rlv对应。例如，校正值生成器240可以将每个显示像素dpx的代表性亮度值rlv与参考值(例如，显示像素dpx的代表性亮度值rlv的预定参考值或平均值、中间值或最大值)进行比较，并且可以根据比较结果为每个显示像素dpx生成亮度校正值lcv，从而可以补偿显示像素dpx的亮度偏差。在一些实施方式中，亮度校正值lcv可以是显示像素dpx中的每个的灰度级变化值或补偿灰度级。
104.图6是示出根据本公开的一些实施方式的图像预处理器230的图。例如，图6示出了可以设置在图1的亮度补偿装置200中的图像预处理器230的一些实施方式。图7是示出根据本公开的一些实施方式的映射显示像素dpx和成像数据cid的方法的图。例如，图7示出了其中图6的图像预处理器230将成像数据cid映射到与每个显示像素dpx对应的单元映射区域uma的方法的一些实施方式。图8和图9是示出根据本公开的实施方式的用于检测最大亮度的方法的图。
105.在图7中，将描述成像数据cid的一些实施方式，成像数据cid包括基于与显示像素dpx中的任一个对应的单元映射区域uma捕获显示像素dpx和显示像素dpx的外围的图像的图像像素的亮度值l(x，y)。在一些实施方式中，包括在成像数据cid中的图像像素的亮度值l(x，y)可以布置在与每个图像像素对应的位置(例如，与赋予图像像素的x码和y码对应的位置)处，并且图像像素的亮度值l(x，y)可以根据亮度用对比度来表示。另外，成像数据cid还可以选择性地包括针对测试图像的每个区域的颜色信息。例如，成像数据cid可以形成为颜色-亮度映射数据的形式。
106.为了方便起见，在图7中，作为示例将描述这样一些实施方式：其中布置成5
×
5(水平方向(x方向)上5个和竖直方向(y方向)上5个)的25个图像像素相对于一个显示像素dpx对准，以捕获显示设备的图像，并且其中根据所捕获的图像生成的成像数据cid被映射到与每个显示像素dpx对应的单元映射区域uma。然而，根据实施方式，相对于一个显示像素dpx对准的图像像素的数量可以不同地改变。
107.首先，结合图1至图5参考图6和图7，图像预处理器230可以初次映射显示像素dpx和成像数据cid，使得与显示像素dpx中的每个对应的单元映射区域uma包括多个图像像素的多个亮度值l(x，y)。此后，图像预处理器230可以通过二次映射(重新映射或重新对准)每个显示像素dpx和成像数据cid使得最大亮度值p_l(x，y)位于单元映射区域uma的中心处来计算每个显示像素dpx的代表性亮度值rlv。
108.为此，图像预处理器230可以包括第一映射单元231、最大亮度检测器232、偏移值设置单元233、第二映射单元234和代表值计算器235。
109.第一映射单元231可以基于图像像素的位置码(或坐标)(x，y)初次映射显示像素dpx和成像数据cid。例如，第一映射单元231可以基于相对于每个图像像素、根据水平位置给出的x码(或x坐标)和根据竖直位置给出的y码(或y坐标)来初次映射显示像素dpx和成像数据cid。
110.最大亮度检测器232可以检测由第一映射单元231布置在每个单元映射区域uma中的多个亮度值l(x，y)中的最大亮度值p_l(x，y)及其位置。
111.在一些实施方式中，如图8中所示，最大亮度检测器232可以通过分别比较水平方向(x轴方向)和竖直方向(y轴方向)上的一个水平线hl和一个竖直线vl的亮度值l(x，y)来检测最大亮度值(例如，图7中的最大亮度值p_l(x，y))和/或其位置。
112.例如，在水平方向上，最大亮度检测器232可以通过以沿着水平方向延伸的水平线hl中(例如，单元映射区域uma的5条水平线中)的位于单元映射区域uma的中央处的水平线(例如，第三水平线hl3)的亮度值l(x，y)(例如，l(3，5)、l(4，5)、l(5，5)、l(6，5)、l(7，5))作为目标通过将亮度值l(x，y)彼此比较来检测水平方向上的最大亮度值及其位置(例如，位置码)。此外，最大亮度检测器232可以选择布置有水平方向上的最大亮度值的位置处的x码作为最大亮度值的x码。
113.此外，在竖直方向上，最大亮度检测器232可以通过以沿着竖直方向延伸的竖直线vl中(例如，单元映射区域uma的5条竖直线中)的位于单元映射区域uma的中央处的竖直线(例如，第三竖直线vl3)的亮度值l(x，y)(例如，l(5，3)、l(5，4)、l(5，5)、l(5，6)、l(5，7))作为目标通过将亮度值l(x，y)彼此比较来检测竖直方向上的最大亮度值及其位置(例如，位置码)。此外，最大亮度检测器232可以选择布置有竖直方向上的最大亮度值的位置处的y码作为最大亮度值的y码。
114.此后，最大亮度检测器232可以通过组合检测到的x码和y码来检测最大亮度值(例如，图7中的最大亮度值p_l(x，y))的位置。
115.在其它实施方式中，如图9中所示，最大亮度检测器232可以通过以位于每个单元映射区域uma中的所有亮度值l(x，y)作为目标通过将亮度值l(x，y)彼此比较来检测最大亮度值(例如，图7中的最大亮度值p_l(x，y))及其位置(例如，位置码)。
116.再次参考图6和图7，可以将由最大亮度检测器232检测到的关于最大亮度值p_l(x，y)的信息(例如，位置码)输入到偏移值设置单元233。
117.偏移值设置单元233可以设置用于将最大亮度值p_l(x，y)移动到相应单元映射区域uma的中心的成像数据cid的偏移值。作为示例，偏移值可以是用于改变包括在成像数据cid中的亮度值l(x，y)的位置码的偏移值，使得布置在每个单元映射区域uma中的最大亮度值p_l(x，y)位于单元映射区域uma的中心处。
118.例如，如图7中所示，当最大亮度值p_l(x，y)在水平方向上位于单元映射区域uma的中心处并且在竖直方向上位于单元映射区域uma的中心之前或偏离单元映射区域uma的中心的一行处时，水平偏移值可以被设置为0，并且竖直偏移值可以被设置为1。因此，待应用以移动(例如，沿着水平方向和/或竖直方向移位)成像数据cid的偏移值可以被设置为(0，1)。
119.在一些实施方式中，当单独检测水平方向上的最大亮度值及其位置以及竖直方向上的最大亮度值及其位置时，可以设置水平方向的偏移值，使得水平方向上的最大亮度值位于相应水平线的中心处，并且可以设置竖直方向的偏移值，使得竖直方向上的最大亮度值位于相应竖直线的中心处。此外，可以通过组合针对水平方向和竖直方向单独设置的偏移值来设置最终偏移值。
120.由偏移值设置单元233设置的偏移值可以被输入到第二映射单元234。
121.第二映射单元234可以根据为显示像素dpx中的每个设置的偏移值来二次映射成像数据cid。因此，可以根据每个显示像素dpx的亮度分布特性来更精确地映射(或对准)显
示像素dpx和成像数据cid。
122.作为示例，如图7中所示，当为任何一个显示像素dpx设置偏移值(0，1)时，第二映射单元234可以相对于与显示像素dpx对应的单元映射区域uma通过将与成像数据cid的亮度值l(x，y)对应的位置码中的y码+1，来使成像数据cid在y轴方向上移动+1行。因此，在每个单元映射区域uma中检测到的最大亮度值p_l(x，y)可以位于相应单元映射区域uma的中心处。
123.相对于每个单元映射区域uma由第二映射单元234二次映射的亮度值l(x，y)可以输入到代表值计算器235。
124.代表值计算器235可以基于相对于每个单元映射区域uma二次映射的亮度值l(x，y)来计算每个显示像素dpx的代表性亮度值rlv。作为示例，代表值计算器235可以将通过对包括在每个单元映射区域uma中的所有亮度值l(x，y)求和而获得的值或通过对至少包括最大亮度值p_l(x，y)的亮度值l(x，y)中的一些求和而获得的值设置为每个显示像素dpx的代表性亮度值rlv。
125.此外，为了减少或消除由周围显示像素dpx引起的噪声，代表值计算器235可以应用使用高斯滤波器等的加权求和方法来设置每个显示像素dpx的代表性亮度值rlv。此外，代表值计算器235可以通过使用另一代表值计算方法来计算每个显示像素dpx的代表性亮度值rlv。
126.由代表值计算器235生成的代表性亮度值rlv可以输入到校正值生成器240，并且可以用于生成用于补偿显示像素dpx的特性偏差的亮度校正值lcv。
127.图10是示出根据本公开的一些实施方式的用于补偿显示设备100的亮度的方法的流程图。例如，图10逐步示出了用于设置用于补偿显示像素dpx的亮度偏差的亮度校正值lcv的光学补偿方法。
128.在下文中，将连同图1至图9参考图10来描述根据本公开的一些实施方式的补偿显示设备100的亮度的方法。
129.st10：显示测试图像
130.对于光学补偿，首先，可以驱动显示设备100以显示测试图像。为此，亮度补偿装置200可以将测试图像数据tid提供给显示设备100。在其它实施方式中，测试图像数据(例如，预定测试图像数据)tid可以预先存储在显示设备100中。
131.st20：捕获测试图像并产生成像数据
132.当显示设备100显示测试图像时，可以捕获显示设备100的图像，并且因此可以生成成像数据cid。例如，成像设备220可以位于显示设备100的前面，使得多个图像像素相对于显示像素dpx中的每个对准，并且可以捕获显示在显示设备100上的测试图像以生成成像数据cid。
133.在一些实施方式中，可以通过从多个图像像素检测亮度值l(x，y)，并且通过根据与多个图像像素中的每一个对应的位置码对准检测到的亮度值l(x，y)来生成成像数据cid。在一些实施方式中，成像数据cid可由成像设备220产生，但本公开不限于此。例如，成像数据cid可以由图像预处理器230或单独的成像数据生成器生成。
134.st30：初次映射显示像素和成像数据
135.在生成成像数据cid之后，可以初次映射显示像素dpx(或对应于显示像素dpx的单
元映射区域uma)和成像数据cid，使得对应于显示像素dpx中的每个的单元映射区域uma包括多个图像像素的亮度值l(x，y)。例如，可以初次映射显示像素dpx和与其对应的成像数据cid，使得每个单元映射区域uma包括基于相对于每个显示像素dpx对准的多个图像像素的位置码的多个图像像素的亮度值l(x，y)。
136.st40：检测最大亮度值的位置
137.当完成初次映射时，可以检测布置在相对于显示像素dpx中的每个的单元映射区域uma中的亮度值l(x，y)中的最大亮度值p_l(x，y)和/或其位置。
138.在一些实施方式中，如图8中所示，可以通过以布置在任何一个水平线hl和竖直线vl上的亮度值l(x，y)为目标来检测水平方向上的最大亮度值和竖直方向上的最大亮度值，并且可以基于检测到的最大亮度值来检测相应单元映射区域uma中的最大亮度值p_l(x，y)的位置。作为示例，最大亮度值p_l(x，y)的位置可以由具有水平方向上的最大亮度值的x码和竖直方向上的最大亮度值的y码的位置码来限定。
139.在其它实施方式中，如图9中所示，可以通过以布置在每个单元映射区域uma中的亮度值l(x，y)中的全部为目标来检测最大亮度值p_l(x，y)，并且可以检测布置最大亮度值p_l(x，y)的点的位置码。
140.st50：设置成像数据的偏移值
141.当检测到每个单元映射区域uma的最大亮度值p_l(x，y)和/或其位置时，可以针对每个显示像素dpx设置成像数据cid的偏移值。例如，对于显示像素dpx中的每个，可以设置成像数据cid的偏移值，使得包括在相应单元映射区域uma中的亮度值l(x，y)中的最大亮度值p_l(x，y)位于单元映射区域uma的中心处。在一些实施方式中，偏移值可以是与用于在水平方向和/或竖直方向上将包括在成像数据cid中的亮度值l(x，y)移动一定量(例如，预定量)的移动量相对应的值。另一方面，在至少一个单元映射区域uma中，当最大亮度值p_l(x，y)位于中心时，偏移值可以被设置为(0，0)，使得与相应单元映射区域uma对应的成像数据cid不从初次映射的位置移动。
142.st60：二次映射显示像素和成像数据
143.在设置显示像素dpx中的每个的偏移值之后，可以根据所设置的偏移值二次映射(例如，重新映射或精细对准)每个显示像素dpx(或相应的单元映射区域uma)和成像数据cid。例如，可以基于每个单元映射区域uma通过根据每个偏移值移动成像数据cid的亮度值l(x，y)来针对单元映射区域uma重新对准成像数据cid的亮度值l(x，y)。
144.st70：计算代表性亮度值
145.当完成二次映射时，可以计算显示像素dpx中的每个的代表性亮度值rlv。例如，可以通过计算在与每个显示像素dpx对应的单元映射区域uma中重新对准的亮度值l(x，y)的和或加权和来计算每个显示像素dpx的代表性亮度值rlv。
146.st80：设置亮度校正值
147.在计算显示像素dpx的代表性亮度值rlv之后，可以关于显示像素dpx设置与每个代表性亮度值rlv对应的亮度校正值lcv。例如，可以通过将代表性亮度值rlv与关于每个显示像素dpx的参考值(例如，预定参考值)进行比较来检测亮度偏差，并且可以设置亮度校正值lcv以补偿亮度偏差。
148.st90：存储亮度校正值
149.在设置显示像素dpx的亮度校正值lcv之后，亮度校正值lcv可以存储在显示设备100的存储器150中。
150.显示设备100可以在被实际驱动时通过根据存储在存储器150中的亮度校正值lcv转换输入图像数据来产生补偿图像数据cgd。此外，显示设备100可以响应于补偿图像数据cgd生成数据信号，并且可以响应于数据信号驱动显示像素dpx。因此，可以校正显示像素dpx的亮度。
151.例如，根据本公开的实施方式，通过根据显示像素dpx中的每个的亮度特性预处理用于显示设备100的光学补偿的成像数据cid，可以更精确地设置每个显示像素dpx的光学补偿值(例如，亮度校正值lcv)。例如，在本公开的实施方式中，对于每个显示像素dpx(或相应的单元映射区域uma)，可以执行二次映射以更精确地映射(或对准)通过反映显示像素dpx的亮度特性(例如，亮度分布特性)而被初次映射的图像像素的亮度值l(x，y)。因此，可以设置反映每个显示像素dpx的亮度分布特性的亮度校正值lcv。
152.因此，在其中亮度分布特性对于显示像素dpx中的每个可能不同的显示设备100(例如，如图3和图4的实施方式中那样，其中多个发光元件ld可不均匀地分布在每个显示像素dpx的发射区域中的显示设备100)中，可以改善用于补偿显示设备100中的斑点的光学补偿的性能。因此，可以有效地补偿显示设备100的斑点，并且可以改善图像质量。
153.依据根据本公开的实施方式的用于补偿显示设备的亮度的方法和装置，可以根据显示像素中的每个的亮度特性来更精确地设置亮度校正值。因此，可以有效地补偿显示设备的斑点，并且可以改善图像质量。
154.根据一些实施方式的方面不受上述内容的限制，并且在本公开中包括更多的各种效果。
155.尽管已经根据上述实施方式详细描述了本公开，但是应当注意，上述实施方式仅仅是为了说明的目的，并且不是为了限制本公开。此外，本领域技术人员可以理解，在本公开的技术精神的范围内，各种修改是可能的。
156.本公开的范围不受本说明书的详细描述的限制，并且应当由所附权利要求来限定。此外，从权利要求的含义和范围以及其等同得到的本公开的所有改变或修改应当被解释为包括在本公开的范围内。