光电设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2022年6月17日提交的欧洲专利申请22305890.0号的优先权，其内容在法律允许的最大范围内通过引用整体结合于此。

技术领域

本公开总体上涉及光电设备和相关方法。

背景技术

非发射显示器，尤其是液晶显示器(LCD)，目前正在用二维且局部变暗的背光单元(BLU)制造，这提供了高对比度和高动态范围(HDR)。BLU目前使用蓝色发光二极管(LED)来创建数千个可调光区域，这些区域可以调光以匹配LCD显示器上显示的图像，从而为观众提供最佳的HDR体验。

LED的亮度受LED制造公差、老化和工作温度的影响。在显示器的工作寿命期间，这可能导致在给定偏振电流下显示面板的LED之间的光发射之间的不匹配，和/或随着时间的推移BLU表面上的色彩平衡的偏移。

本领域需要一种光电子设备和操作光电子设备的方法，其至少部分地提供以下一个或多个：整个显示器上每个区域或MD像素的均匀发光；工厂中更快且更便宜的BLU校准；随着时间的推移，BLU的主动白色彩平衡；针对环境温度影响的主动色彩亮度调节；以及当LED或覆盖LED的颜色转换材料随时间老化时主动颜色亮度调节。

本领域需要解决已知光电设备的所有或一些缺点。

发明内容

一个实施例提供了一种光电设备，包括照明显示面板的背光面板，该背光面板包括发光像素的阵列，每个发光像素包括：至少一个子像素，包括位于基板上的一个或多个发光二极管；以及至少一个光电检测器，光电检测器位于基板上并被布置为检测由所述子像素发射并被显示面板反射的反射光的量。

一个实施例提供了一种制造用于照明光电设备中的显示面板的背光面板的发光像素的阵列的方法，该方法包括通过以下方式制造阵列的每个发光像素：拾取包括一个或多个发光二极管的至少一个子像素并将其放置在基板上；以及在拾取和放置至少一个子像素之前或之后，拾取和放置至少一个光电检测器在基板上。

根据一个实施例，背光面板还包括耦合到所述至少一个子像素和对应的光电检测器的控制电路，控制电路被配置为根据由至少一个光电检测器检测到的反射光的量来控制所述至少一个子像素的光发射水平，其中控制电路被布置为例如通过改变相应驱动信号的幅度和/或脉冲宽度来控制子像素的光发射水平。

一个实施例提供了一种光电设备的背光面板的校准方法，该方法包括：通过施加第一驱动信号，由背光面板的控制电路激活背光面板的发光像素的子像素的一个或多个发光二极管，每个发光像素包括所述子像素中的至少一个，背光面板包括用于照明光电设备的显示面板的发光像素的阵列；通过发光像素的光电检测器检测由所述子像素发射并被显示面板反射的反射光的量，所述至少一个子像素和对应的光电检测器耦合到控制电路；以及由控制电路基于检测到的反射光的量生成一个或多个第一偏移值，并将该一个或多个第一偏移值存储在控制电路的存储器中，第一偏移值指示要施加到驱动信号的偏移水平。

根据一个实施例，第一驱动信号和一个或多个第一偏移值对应于第一校准点，该方法还包括：由背光面板的控制电路通过施加第二驱动信号来激活子像素的一个或多个发光二极管；由光电检测器检测由所述子像素发射并被显示面板的一个或多个元件反射的反射光的量；以及由控制电路基于检测到的反射光的量生成一个或多个第二偏移值，并将该一个或多个第二偏移值存储在控制电路的存储器中，一个或多个第二偏移值指示要施加到第二驱动信号的偏移水平，其中第二驱动信号和一个或多个第二偏移值对应于第二校准点。

一个实施例提供了一种控制光电设备的背光面板的方法，该方法包括：由背光面板的控制电路通过施加第一驱动信号来激活背光面板的第一发光像素的子像素的一个或多个发光二极管，每个第一发光像素包括所述子像素中的至少一个和用于检测所述子像素发射的反射光的量的至少一个光电检测器，背光面板包括用于照明光电设备的显示面板的发光像素阵列，其中控制电路被配置为基于对应于与所述子像素相关联的第一校准点的第一偏移值来生成第一驱动信号。

根据一个实施例，该方法还包括：由控制电路通过施加第二驱动信号来激活背光面板的所述第一发光像素的所述子像素的所述一个或多个发光二极管，其中控制电路被配置为基于对应于与所述子像素相关联且不同于第一校准点的第二校准点的第二偏移值来生成第二驱动信号。

根据一个实施例，该方法还包括：通过第一发光像素的光电检测器检测由所述至少一个子像素发射并被显示面板反射的反射光的量，所述至少一个子像素和对应的光电检测器耦合到控制电路；以及根据检测到的反射光的量，通过控制电路控制所述至少一个子像素的光发射水平。

根据一个实施例，该方法还包括由控制电路向所述至少一个子像素提供第一驱动信号，检测到的反射光的量分别与和所述至少一个子像素相关联的对应校准点或与基于对应校准点的容差范围进行比较，控制电路被布置为通过向所述至少一个子像素提供第二驱动信号来根据对应比较来调整所述至少一个子像素中的每一个的光发射水平。

根据一个实施例，相对于所述至少一个子像素的不同校准点存储在查找表中，该查找表包括第一驱动信号和第二驱动信号和相应的目标子像素亮度以及根据其亮度输入的光电检测器输出信号；将检测到的反射光的量分别与两个不同校准点之间的外推值进行比较。

根据一个实施例，控制电路被布置为：控制背光面板的发光像素的第一子像素中的每一个的光发射水平，使得背光面板的所有发光像素的所述第一子像素中的每一个的检测到的发射光的量对于背光面板的所有发光像素是相等的或近似相等，和/或控制背光面板的发光像素的第二子像素中的每一个的光发射水平，使得背光面板的所有发光像素的所述第二子像素中的每一个的检测到的发射光的量对于背光面板的所有发光像素是相等的或近似相等；和/或控制背光面板的发光像素的第三子像素中的每一个的光发射水平，使得背光面板的所有发光像素的第三子像素中的每一个的检测到的发射光的量对于背光面板的所有发光像素是相等的或近似相等。

根据一个实施例，控制电路被配置为控制所述第一子像素、第二子像素和第三子像素的相应的光发射水平，以获得与第一子像素、第二子像素和第三子像素相关的检测到的反射光的量之间的比率，该比率导致在发光像素水平处的白色。

根据一个实施例，背光面板的发光像素每个包括至少第一子像素、第二子像素和第三子像素以及例如一个或多个另外的子像素；其中，第一子像素的一个或多个发光二极管被配置为发射第一波长的光，第二子像素的一个或多个发光二极管被配置为发射与第一波长不同的第二波长的光，第三子像素的所述一个或多个发光二极管被配置为发射与第一波长和第二波长不同的第三波长的光，和/或在发光像素包括一个或多个另外的子像素的示例中，该另外的子像素中的每一个的一个或多个发光二极管被配置为发射与发光像素的每个其他子像素不同的波长的光；第一波长等于至少250nm且小于450nm，第二波长等于至少450nm且小于525nm，第三波长等于至少525nm且小于700nm；其中，发光像素中的每一个的光电检测器包括至少：一个第一光电二极管和第一滤光器，第一滤光器被布置为部分地滤除并且至少部分地阻止第二波长的光到达第一光电二极管；一个第二光电二极管和一个第二滤光器，第二滤光器被布置为部分地滤除并且至少部分地阻止第一波长的光到达第二光电二极管；以及一个第三光电二极管和一个第三滤光器，第三滤光器被布置为部分地滤除并且至少部分地阻止第一波长的光和第二波长的光到达第三光电二极管；控制电路被配置为根据由第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管检测到的反射光的相应量来控制所述第一子像素、第二子像素和第三子像素的相应光发射水平。

根据一个实施例，所述一个或多个发光二极管单独覆盖有颜色转换元件，该颜色转换元件被配置为将由所述一个或多个发光二极管发射的光转换成与由所述一个或多个发光二极管发射的光的波长不同的波长的光。

根据一个实施例，显示面板包括：包括液晶的部分，每个部分被布置为覆盖至少一个子像素；以及显示控制器，被布置为控制所述部分以让由所述至少一个子像素发射的光通过或阻止由所述至少一个子像素发射的光。

附图说明

在参照附图以说明而非限制的方式给出的具体实施例的以下描述中，将详细描述前述特征和优点以及其他特征和优点，其中：

图1是根据示例的光电设备的示意性截面图；

图2是根据本公开的实施例的光电设备的示意性截面图；

图3是根据本公开的另一个实施例的电子设备的背光面板的发光像素的透视图；

图4示意性地示出了根据本公开的实施例的电子设备的架构；

图5是光电二极管输出电流作为LED平均偏振电流的函数的曲线图；

图6是光电二极管电流增加的百分比作为LED平均偏振电流的函数的曲线图；

图7是示出图2或图4的背光面板的校准方法的步骤的流程图；

图8是示出校准图2或图4的背光面板的发光像素的方法的步骤的流程图；

图9是示出基于校准结果控制图2或图4的背光面板的发光像素的方法的步骤的流程图；

图10是校准点的偏移作为子像素LED电流设置和校准点的线性插值的函数的曲线图；以及

图11是根据本公开的实施例的光电设备的示意性截面图。

具体实施方式

在各种附图中，相同的特征已经由相同的参考标号来指定。具体地，在各种实施例中共同的结构和/或功能特征可以具有相同的参考标号，并且可以设置相同的结构、尺寸和材料属性。

为了清楚起见，仅详细地说明和描述了对理解本文描述的实施例有用的操作和元件。

除非另有说明，当提到连接在一起的两个元件时，这表示没有除导体之外的任何中间元件的直接连接，并且当提到连接在一起的两个元件时，这表示这两个元件可以连接或者它们可以经由一个或多个其他元件连接。

在下面的公开中，除非另有指示，当提到绝对位置限定符时，例如术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，或者相对位置限定符，例如术语“上面”、“下面”、“更高”、“更低”等，或者方向限定符，例如“水平”、“垂直”等，参考附图中所示的取向，或者在正常使用期间取向的LCD显示器。

除非另有说明，表述“约”、“大约”、“基本上”和“在…左右”表示在10％以内，优选在5％以内。

图1是根据示例的光电设备100(例如LCD显示器)的示意性截面图。

图1的光电子设备100包括支撑发光像素104的背光面板116。为了便于说明，图1示出了由背光面板116支撑的单个发光像素104，但是在其他实施例中，光电设备100包括由背光面板116支撑的数百或数千个发光像素的阵列。

发光像素104包括例如红色子像素106、蓝色子像素108和绿色子像素110，例如每个子像素包括一个或多个LED。在另一示例中，子像素的LED都被配置为发射蓝光或紫外光。在另一示例中，子像素106、108、110中的一个子像素的发光二极管被配置为发射第一波长的光，并且同一像素202的另一子像素的一个或多个发光二极管被配置为发射不同于第一波长的第二波长的光。在另一示例中，每个类似于子像素106、108、110的S个子像素包括在每个发光像素104中，其中S是等于或大于1的任何整数。在该示例中，S个子像素中的每一个子像素的发光二极管被配置为发射相对于另一个子像素不同波长的光。换句话说，S个子像素之一的一个或多个发光二极管被配置为发射第一波长的光，同一像素202的另一个子像素的一个或多个发光二极管被配置为发射不同于第一波长的第二波长的光，并且同一像素202的第S个子像素的一个或多个发光二极管被配置为发射不同于第一和第二波长的第S波长的光。LED例如由LED驱动器(图1中未示出)控制，该驱动器向每个LED提供电信号(例如电流)，每个LED发出的光例如与电流成比例。

颜色转换部分118被布置在例如发光像素104上，并且被配置为调整由发光像素104发射的光的颜色。未示出的漫射层也存在于例如在发光像素104上方的颜色转换部分118内。对于发光像素104的阵列，可以为每个像素提供对应的颜色转换部分118，或者可以由一组相邻像素共享。可选地，在未示出的示例中，单独的颜色转换部分118可以布置在发光像素104的每个子像素或每个LED上。如果发光像素104的子像素的相应亮度对应地平衡，则部分118将来自子像素的光转换成例如白光。

包括液晶的层120例如布置在颜色转换部分118上。液晶层120例如被分成覆盖发光像素104的每个对应子像素106、108、110或LED的单独部分112。液晶层120例如耦合到晶体管，例如薄膜晶体管。液晶和相关联的晶体管被控制，例如，选择性地阻挡或允许通过由对应子像素产生的光。

包括显示玻璃和/或颜色转换层的显示器122布置在例如液晶层120的顶部。显示器由像素矩阵组成。显示器的每个像素由例如由背光LED或子像素106、108、110照亮的液晶部分112定义。在示例中，一个发光像素104可以照亮显示器122的一个或多个像素。

图1的光电设备100的困难在于LED的亮度受LED制造公差、老化和工作温度的影响。在显示器的工作寿命期间，这可能导致在给定偏振电流下显示面板的LED之间的光发射不匹配，和/或颜色平衡随时间的偏移。

图2是根据本公开的实施例的光电设备200的示意性截面图，该光电设备200例如是LCD显示器。

除了发射像素202包括耦合到背光面板116的光电探测器(PD)之外，光电设备200类似于图1的设备。在一个示例中，每个发光像素202包括PD，以便能够捕获由每个发光像素202的发光二极管发射并被显示面板240反射的反射光的至少一部分，特别是由例如显示面板240的一个或多个元件(例如颜色转换层、扩散层等)反射的反射光。在另一个示例中，每个发光像素202包括一个以上的PD，例如，对于每个发射颜色一个PD或每个子像素106、108、110一个PD。显示面板240由颜色转换部分118和/或液晶层120和/或显示器122形成。在一些实施例中，如从下面的描述将变得明显的，像素中光电检测器的存在允许省略颜色转换部分118。来自子像素的入射光可以被显示面板240的组件118、120、122中的一个或全部反射以到达光电检测器PD。例如，可以使用查找表将检测到的反射光链接到子像素106、108、110中的每一个的发射光的量。

在未示出的示例中，PD在背光面板116上被多个发光像素包围，以便能够捕获由不同发光像素发射并被显示面板240反射的反射光250的至少一部分。

例如，图2的背光面板116还包括耦合到LED驱动器(图2中未示出)和光电检测器PD的控制电路230。控制电路230被配置为根据检测到的反射光的量，使用LED驱动器来调节子像素106、108、110中的每一个的光发射水平。例如，当电子设备老化时，它允许显示器的动态色彩平衡控制。

图3是根据本公开的另一个实施例的电子设备300的背光面板116的发光像素302的透视图。

发光像素302例如类似于图2的发光像素202，除了子像素106、108和110各自布置在虚拟矩形或正方形的对应角上，并且光电检测器210布置在虚拟矩形或正方形的剩余角上。在另一示例中，子像素106、108和110可以根据诸如虚拟圆或三角形的任何布置或者根据非几何布置布置在发光像素202中，并且光电检测器210以其能够检测反射光的方式布置。在图3的示例中，形成子像素106、108和110的LED分别被可选的颜色转换层306、308、310覆盖。本领域技术人员将知道如何根据每个LED的入射光波长和期望得到的发射光316、318和320来调整每个子像素的颜色转换层组成。

图4示意性地示出了根据本公开的实施例的电子设备400的架构。

电子设备400包括例如由发射像素202、302的阵列形成的背光面板116，类似于图2或图3的那些。发光像素202、302例如由控制电路(背光控制器)424控制。显示器122包括例如由例如LED显示驱动器422(LCD显示驱动器)控制的像素402(像素1，像素N)。发光像素202、302的阵列产生例如白光。例如，通过定时控制器(定时控制器)430使发光像素202、302与显示器122的像素同步。电子设备400包括例如电源管理控制器(显示器PMIC)432，其为显示器122和背光面板116供电。电子设备400包括例如图像处理单元(图像处理器(GPU))436，其控制例如接口控制器(接口控制器)438并且与系统存储器(系统存储器)428交互。接口控制器438管理例如定时控制器430和显示器功率管理432，以便同步由显示器122显示的图像和由选定的发射像素202、302形成的对应背光图像。接口控制器438使用例如来自系统存储器428的数据。系统存储器428存储例如与发光像素202、302的子像素相关的校准数据(校准数据)434。例如，图像处理单元436还使用校准数据434来平衡发射像素202、302的每个子像素的相对光强度，以便获得例如参考白平衡和/或均匀背光水平。

这样的电子设备400允许显示器122的动态色彩平衡和/或横跨显示器122表面的光的动态均匀性。

图5是发光像素202、302的光电二极管210的以纳安为单位的输出电流(光电二极管输出电流[nA])作为一个子像素的LED的以微安为单位的偏振电流(LED偏振电流[μA])的函数的曲线图。曲线510表示显示面板240覆盖发光像素的情况，并且曲线520表示显示面板240不覆盖子像素的情况。

在图5的示例中，光电二极管210被偏振，例如，具有-5V的负电压，尽管它可以更一般地被偏振在-1和-5V之间或任何其他合适的偏振电压。随着LED偏振电流增加，由LED发射的光增加，因此光电二极管210的输出电流增加。如曲线510所示，覆盖像素的显示面板240的存在增加了反射光的量，因此光电二极管检测到更多的光，当与曲线510相比时，导致更高的光电二极管电流。因此，可以看出，曲线510具有比曲线520更陡的斜率。例如，有显示面板时，光电二极管的电流输出大约是没有显示面板时的五倍。

图6是显示面板240覆盖的LED的光电二极管电流增加百分比(覆盖LED的光电二极管电流增加百分比[％])作为以微安为单位的LED偏振电流(LED偏振电流[μA])的函数的曲线图。

例如，图6示出，当显示面板240存在时，光电二极管的电流百分比在LED偏振电流在300至1000μA之间几乎线性变化。

图7是示出图2或图4的背光面板116的校准方法的步骤的流程图。

在实现图7的方法之前，一些参数是确定的，例如，在工厂阶段。例如，确定的第一参数是每个发光像素中的每个子像素的平均LED电流和LED亮度之间的关系。另外地或替代地，所确定的第二参数是对于每个发光像素中的每个子像素颜色的光电二极管输入亮度和光电二极管输出信号(例如，电流)之间的关系。另外地或替代地，所确定的第三参数是由于LED驱动器422对于发光像素中的每个子像素的当前精度范围。

图7的方法示出了用于校准LED背光面板以对于所有像素具有均匀光发射的校准过程的示例。

在步骤702(开始过程)中，校准方法开始。

在步骤704(选择要操作的RGB感测MD像素的颜色)中，选择要由子像素发射的颜色。例如，在一些实施例中，背光面板116的每个像素的子像素被配置为发射不同颜色的光，例如红色、绿色和蓝色，并且依次针对每种颜色执行像素的校准。因此，步骤704涉及选择要校准的第一颜色。在替代实施例中，背光面板的每个像素的所有子像素被配置为发射相同的颜色，例如蓝色，并且在这种情况下，步骤704可以省略。

在步骤706(为选定的颜色选择校准点)中，例如从查找表中选择与选定的颜色相关联的校准点。每个校准点定义例如对应于给定LED亮度的背光面板的所有像素的平均LED电流设置。平均LED电流设置例如是应用于LED驱动器422的设置。例如，存在为背光面板116定义的多个不同的校准点，使得亮度水平可以根据图像数据在背光面板上变化。例如，在一些实施例中，为每种颜色定义八个或更多个校准点。在示例中，例如通过脉宽调制(PWM)来调制LED电流，并且由每个校准点定义的平均LED电流设置是PWM设置。

在背光面板116的每个像素的子像素被配置为发射不同颜色的光的情况下，在步骤706中选择的校准点是在步骤704中选择的颜色的函数。如果所有子像素被配置为发射相同的颜色，则校准点对应于该颜色。

在步骤708(定义用于校准的容差目标)中，针对校准点范围定义容差目标。例如，容差目标被定义为测量的光电二极管输出电流和被认为是可接受的期望光电二极管输出电流之间的差。在一些实施例中，该差被定义为绝对值，例如正负M微安，其中M是以微安为单位的容差，或者定义为目标电流的百分比，例如正负P百分比，其中P是作为百分比的容差，并且被选择为例如在1％和10％之间。在一些实施例中，一种LED颜色的容差目标不同于另一种LED颜色的容差目标。

在步骤710(将预期光电二极管信号加载到亮度关系)中将光电二极管信号链接到例如存储在系统存储器428中的子像素的亮度的函数加载到例如输入处理器436。此外，该函数用于例如计算与当前校准点相关联的亮度的目标光电二极管信号。在一些实施例中，将光电二极管信号链接到亮度的相同函数用于背光面板的所有像素。在其他实施例中，每种颜色与对应的函数相关联，使得可以考虑光电二极管对不同颜色的灵敏度的差异。另外地，或者替代地，每个子像素与对应的函数相关联，使得可以考虑光电二极管灵敏度中的任何像素到像素的变化。

在步骤712(选择RGB感测MD像素)中，选择发光像素202之一的子像素106、108、110用于校准。实际上，根据一个实施例，一次一个地执行背光面板116的每个像素的校准。在替代实施例中，可以一次校准多于一个像素，例如背光面板116的一行像素或甚至所有像素。

在步骤714(在选定的校准点操作选定的LED颜色)中，例如由LED驱动器422在选定的校准点(这意味着在定义的平均电流设置处)接通并驱动选定的子像素。

在步骤716(将校准偏移＝0加到校准点)中，可以是正的或负的偏移电流被加到由选定的校准点定义的平均电流上。偏移电流的形式为电流值和/或PWM设置，以便在正常工作期间被添加到LED电流设置值。例如，LED驱动器422生成要添加到平均电流的子像素偏移电流。在示例中，LED驱动器422包括专用于产生要添加到平均电流的子像素偏移电流的电路。LED驱动器422被配置为例如在操作716中施加等于零的偏移电流，因为还没有通过校准方法确定偏移。

在步骤718(获取RGB感测MD像素光电二极管信号)中，确定与选定的子像素相关联的光电二极管210的输出电流。在一些实施例中，这包括例如将光电二极管210的输出电流转换成电压信号，并且使用模数转换器将电压信号转换成数字信号。用于读取由光电二极管捕获的信号的电路是本领域技术人员已知的，并且在此将不更详细地描述。

在步骤720(期望的光电二极管信号是否在校准容差内匹配？)中，将在步骤718中确定的光电二极管的输出电流与在步骤710中定义的目标输出电流进行比较，同时考虑在步骤708中定义的目标容差。例如，目标输出电流和目标容差一起定义允许的输出电流范围。如果所确定的输出电流落在该输出电流范围内(分支Y)，则例如执行步骤724。如果所确定的输出电流落在该输出电流范围(分支N)之外，则例如执行步骤722。

在步骤722(改变校准偏移)中，根据步骤720的比较结果增加或减少校准偏移。换句话说，通过增加或减少添加到平均电流设置的电流偏移来增加或减少施加到子像素的LED的驱动电流。具体地，如果测量的光电二极管信号低于允许的输出电流范围，则在操作722中增加电流偏移，而如果测量的光电二极管信号高于允许的输出电流范围，则在操作722中减少电流偏移。然后再次执行步骤718和720。步骤722的校准偏移的调节可以根据任何算法来执行。例如，在一些实施例中，偏移电流在操作722中增加或减少固定的增量或减量，并且在操作718、720和722中应用迭代过程，直到光电二极管电流收敛到允许的输出电流范围内。可选地，在步骤722中，电流偏移量被改变一个量，该量根据期望的光电二极管信号和测量的光电二极管信号之间的差来确定。

在步骤724(存储施加的偏移和SI PD输出信号)中，施加的驱动电流偏移以及在一些情况下光电二极管的对应输出电流被存储在例如系统存储器436中。可选地存储光电二极管输出电流用于跟踪和/或调试目的(例如，跟踪光电二极管的老化并因此调整容差目标)。

在步骤726(最后的RGB感测MD像素？)中，如果阵列的所有发射像素202、302已经通过校准方法进行了处理(Y)，则执行另一个步骤728。如果还没有通过校准方法处理阵列的所有发射像素(N)，则从步骤712开始，对下一个像素重复校准方法。

在步骤728(最后一个校准点？)中，如果所有的校准点都已经通过校准方法进行了处理(Y)，则执行另一个步骤730。如果还没有通过校准方法处理所有的校准点(N)，那么从步骤706开始，对于下一个校准点重复校准方法。

在步骤730(最后一种颜色？)，如果所有的颜色都已经通过校准方法进行了处理(Y)，则该方法例如在步骤732(结束过程)结束。在这种情况下，对于给定颜色的背光面板中的所有发光像素202和给定校准点，亮度应该在某个公差内相等。如果还没有通过校准方法处理所有的颜色(N)，那么从步骤704开始，对于下一个颜色重复校准方法。

图7的方法的目的是确定针对阵列的每个发光像素202以及针对每个子像素颜色的每个校准点的校准偏移。

该方法例如在生产工厂测试期间执行，并且可以在电子设备200、400的工作寿命期间(例如，在显示器启动时和/或在显示器消隐时间期间)重新执行。

将该方法应用于发光像素202阵列中的所有子像素106、108、110可以是以任何顺序排序的，或者是并行的。

这种方法允许电子设备的颜色/白平衡的主动补偿。实际上，通过执行校准以获得由每个像素的子像素发射的光的每种颜色的亮度之间的期望比率，实现了颜色或白平衡。

图8是示出校准图2或图4的背光面板的发光像素的方法的步骤的流程图。图8的方法类似于图7的校准方法，但不是在工厂执行，而是在显示器的寿命期间执行，以便为每个校准点更新先前编程的校准偏移。例如，这种重新校准允许对变化的偏移，以便考虑由于老化和/或工作温度引起的变化。

图8的方法涉及与图7的方法类似的步骤，除了步骤716被步骤816(将现有校准偏移施加于校准点)所取代。在步骤816中，现有校准偏移被施加于相关子像素的驱动电流。

类似于图7的方法，在图8的方法已经完成之后，背光面板中的所有发光像素202的亮度应该在某公差内等于给定颜色和给定校准点。

在示例中，控制电路230控制例如第一子像素、第二子像素和第三子像素的相应光发射水平，以获得第一子像素、第二子像素和第三子像素的检测到的发射光的量之间的比率，该比率导致在发光像素水平处的白色。

图8的示例方法可以例如在工厂测试之后和在显示器操作寿命期间(例如，在电子设备启动和/或在电子设备关闭时和/或在显示器消隐时间期间和/或在来自显示器用户的激活命令之后)执行。在方法开始之前，现有的校准偏移是已知的。

这种方法允许在电子设备的整个寿命期间主动补偿颜色/白平衡。

图9是示出基于校准结果控制图2或图4的背光面板的发光像素的方法的步骤的流程图。图9的方法也是如何实现步骤722的示例。图9的方法示出了基于要显示的图像数据将校准偏移施加于背光面板中每个发光像素202的所需LED电流设置的过程。例如，执行图9的方法是为了同时激活背光面板的所有像素，尽管在一些实施例中，确定每个子像素的当前设置可以顺序执行。

在步骤902(开始过程)中，该方法开始。

在步骤904(从图像数据获取所需LED电流设置)中，从图像数据确定用于驱动子像素106、108、110的LED的所需电流设置。

在另一步骤906(检索每种颜色的存储的校准偏移)中，检索例如通过图7的方法获得的存储的校准点。

在另一步骤908(是否需要偏移插值？)中，如果来自图像数据的期望子像素LED电流设置不同于可用校准点(分支Y)，则执行另一步骤910(执行偏移插值)。如果来自图像数据的期望子像素LED电流设置与可用校准点相似(分支N)，则执行进一步的步骤912(计算出的偏移与所需LED偏振电流的和)。

在步骤910中，使用任何算法(例如线性算法)对期望LED电流设置处的偏移校准点进行插值，例如，以获得要施加的校准偏移。

在步骤912中，将计算出的偏移与子像素LED偏振电流相加(同时考虑到偏移可以是正的或负的)，并且在另一步骤914(操作LED)中，例如由LED驱动器422将所得的和施加到子像素LED。

在另一步骤916(结束过程)中，该方法结束。

图10是校准点的偏移作为子像素LED电流设置和校准点1004的线性插值1002的函数的曲线图。根据另一示例，可以执行其他类型的插值。在图9的步骤910期间进行线性插值。例如，为每种LED颜色定义了一组类似于图10的校准点。虽然图10示出了一个示例，其中有五个校准点与给定的LED颜色相关联，但可以有不同数量的校准点，这些校准点在不同的LED颜色之间可能不相等。

图11是根据本公开的另一个实施例的电子设备1100的示意性截面图。例如，电子设备1100类似于图2的设备，除了光电检测器1110——或者在每个发光像素布置多个光电检测器的示例中的多个检测器中的每一个光电检测器——包括多个光电二极管，例如第一光电二极管1112、第二光电二极管1114和第三光电二极管1116。光电检测器1110包括例如覆盖第一光电二极管1112的第一滤光器1113，并且布置为至少部分地滤除并且至少部分地阻止第二波长的光到达光电二极管1112和/或第三波长的光到达第一光电二极管1112。例如，第一滤光器1113布置在光电二极管1112和显示器240之间。光电检测器1110包括例如覆盖第二光电二极管1114的第二滤光器1115，并且被布置为至少部分地滤除并且至少部分地阻止第一波长的光到达第二光电二极管1114和/或第三波长的光到达第二光电二极管1114。例如，第二滤光器1115布置在第二光电二极管1114和显示器240之间。光电检测器1110包括例如覆盖第三光电二极管1116的第三滤光器1117，并且被布置为至少部分地滤除并且至少部分地阻止第一波长的光到达第三光电二极管1116和/或第二波长的光到达第三光电二极管1116。例如，第三滤光器1117布置在第三光电二极管1117和显示器240之间。

控制电路230例如根据分别由第一光电二极管1112检测到的反射光的量控制第一子像素106的光发射水平。在另一示例中，控制电路230例如根据分别由第二光电二极管1114检测到的反射光的量控制第二子像素108的光发射水平。控制电路230例如根据分别由第三光电二极管1116检测到的反射光的量控制第三子像素110的光发射水平。

在另一示例中，控制电路230例如根据由第一光电二极管1112和/或第二光电二极管1114和/或第三光电二极管1116检测到的反射光的相应量的比率来控制第一子像素106和/或第二子像素108和/或第三子像素110的相应光发射水平。在一个示例中，该比率被设置为获得像素级的组合颜色，该组合颜色例如是白色。

图2或图4或图11所描述的电子设备和图7至图9的方法的优点是背光面板的亮度和/或白平衡可以以相对便宜和简单的方式逐个像素地校准。此外，在一些实施例中，使用光电二极管来校准每个像素中不同颜色LED的亮度允许降低背光面板的成本和复杂性，因为可以省略显示器堆叠中的颜色转换部分118。另一个优点是随着时间的推移，白平衡或图像颜色质量和显示器照明均匀性的改善，以抵消老化的影响。另一个进一步的优点是，通过在工厂进行更快、更便宜的背光校准，降低了系统复杂性和系统成本。另外的优点是，可以执行有源子像素LED亮度和颜色调节，以便针对LED随温度的下降调节子像素LED驱动电流，并补偿例如由于边缘效应引起的温差。另外的优点是，当每个彩色LED随着时间的推移老化时，根据它们的实际发射水平，通过单独调节每个子像素的LED电流驱动，可以进行主动亮度和颜色调节。

已经描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将理解，这些实施例的某些特征可以组合，并且本领域技术人员将容易想到其他变型。

最后，基于上文提供的功能描述，本文描述的实施例和变型的实际实现在本领域技术人员的能力范围内。具体地，图7或图8的校准方法可以通过LED驱动器422和/或不同的电路来实现。在另一种情况下，光电二极管感测电路的集成在LED驱动器422内部实现。