显示装置及其亮度与色度的补偿方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置及其亮度与色度的补偿方法，且特别涉及一种可提升显示亮度与色度均匀度的显示装置及其亮度与色度的补偿方法。

背景技术

在自发光面板中，其中的每一个发光元件，以发光二极管为范例，会因为工艺差异，例如：外延温度、污染等多项因素，导致每个发光二极管的发光波长不同，而导致显示画面均匀度不佳的状况。即使在整片面板上的所有显示像素都显示相同灰阶，也可能产生点对点间亮度与色度差异，造成显示画面斑驳的情形。

发明内容

本发明提供一种显示装置及其亮度与色度补偿方法，可提升显示亮度与色度均匀度。

本发明的亮度与色度补偿方法适用于自发光显示面板。亮度与色度补偿方法包括：基于至少一选定颜色，计算多个设定灰阶值的多个显示像素的多个补偿值；记录其补偿值以获得查找数据；接收显示影像的多个图像灰阶值，基于图像灰阶值，以根据查找数据来获得分别对应显示像素的多个选中补偿值；以及，根据选中补偿值以分别补偿显示像素的显示亮度。

本发明的显示装置包括显示面板以及控制器。控制器耦接显示面板，用以执行上述的亮度与色度补偿方法。

基于上述，本发明针对一个或多个选定颜色，计算设定灰阶值的多个显示像素的多个补偿值。在进行影像的显示动作时，可对应每一个显示像素，根据所要显示的图像灰阶值，来查找出对应的补偿值来进行显示像素的亮度与色度补偿动作。如此一来，本发明的显示装置可逐点的将每一显示像素的亮度与色度进行补偿，有效提升显示画面的显示品质。

附图说明

图1示出本发明一实施例的自发光显示面板的亮度补偿方法的流程图。

图2示出本发明实施例的亮度补偿方法的查找数据的示意图。

图3示出本发明实施例中自发光显示面板的亮度补偿方法的查找数据的产生方式的动作流程图。

图4示出本发明实施例中的亮度补偿方法中的一线性内插动作的实施方式的示意图。

图5示出本发明另一实施例的亮度补偿方法的查找数据的示意图。

图6示出本发明实施例的显示装置的示意图。

附图标记说明：

200、500、510、520、530：查找数据

210～230：数据

211～21M、221～22M、231～23M：设定灰阶值

600：显示装置

610：控制器

620：显示面板

CR00～CR0N、CG00～CG0N、CB00～CB0N、CR10～CR1N、CG10～CG1N、CB10～CB1N、CR20～CR2N、CG20～CG2N、CB20～CB2N、CR30～CR3N、CG30～CG3N、CB30～CB3N：分量

G150：绿色灰阶值

RR_r1、GR_r1、BR_r1、RG_r1、GG_r1、BG_r1、RB_r1、GB_r1、BB_r1：比例值

S110～S140、S310～S340：步骤

具体实施方式

请参照图1，图1示出本发明一实施例的自发光显示面板的亮度与色度补偿方法的流程图。在步骤S110中，自发光显示面板的控制器可基于一个或多个的选定颜色，来计算出多个设定灰阶值的多个显示像素的多个补偿值。其中，选定颜色可以是单一个白色，或者是多个基础颜色，例如红色、绿色以及蓝色。控制器并可在自发光显示面板可显示的灰阶范围中，选定多个设定灰阶值。以8位元的显示灰阶范围为范例，控制器可在显示灰阶范围0～255中，选择例如6个设定灰阶值，例如灰阶值10、18、25、76、178、255。当然，上述设定灰阶值的数量以及数值，都只是说明用的范例，不用以限制本发明的发明范围。在实际运行上，设计者可根据实际的需求来设定灰阶值的数量以及数值，没有特定的限制。

此外，在步骤S110中，控制器并计算在上述多个设定灰阶值下，自发光显示面板中，分别对应多个显示像素的多个补偿值。在此请注意，基于在自发光面板中，其中的每一个发光元件，以发光二极管为范例，会因为工艺差异而导致每个发光二极管的发光波长不同，而导致显示画面均匀度不佳的状况。因此，本发明实施例的亮度与色度补偿方法中，控制器可针对自发光显示面板中的每一个像素，对应选定颜色，在显示不同设定灰阶值下的补偿值进行记录。

接着，在步骤S120中，控制器可记录上述的多个补偿值，并获得一查找数据。在此请同步参照图1以及图2，其中图2示出本发明实施例的亮度补偿方法的查找数据的示意图。在图2中，控制器可针对三个不同的选定颜色来设定三组数据210～230以产生查找数据200。其中，数据210例如对应红色的选定颜色；数据220例如对应绿色的选定颜色；数据230例如对应蓝色的选定颜色。数据210区分为分别对应多个设定灰阶值211～21M的多组子数据；数据220区分为分别对应多个设定灰阶值221～22M的多组子数据；数据230则区分为分别对应多个设定灰阶值231～23M的多组子数据。以自发光显示面板具有N+1个显示像素为范例，每一组子数据中，均包括对应每一个显示像素(第0像素到第N像素)显示多个颜色(例如红色R、绿色G、蓝色B)。其中M、N皆为任意正整数。

例如，在对应为红色的选定颜色的数据210中，对应设定灰阶值211的子数据包括：第0个显示像素分别对应红色R、绿色G以及蓝色B的多个补偿值的分量CR10、CG10以及CB10；第1个显示像素分别对应红色R、绿色G以及蓝色B的多个补偿值的分量CR11、CG11以及CB11；…；第N个显示像素分别对应红色R、绿色G以及蓝色B的多个补偿值的分量CR1N、CG1N以及CB1N。在对应为绿色的选定颜色的数据220中，对应设定灰阶值221的子数据包括第0个显示像素分别对应红色R、绿色G以及蓝色B的多个补偿值的分量CR20、CG20以及CB20；第1个显示像素分别对应红色R、绿色G以及蓝色B的多个补偿值的分量CR21、CG21以及CB21；…；第N个显示像素分别对应红色R、绿色G以及蓝色B的多个补偿值的分量CR2N、CG2N以及CB2N。在对应为蓝色的选定颜色的数据230中，对应设定灰阶值231的子数据包括第0个显示像素分别对应红色R、绿色G以及蓝色B的多个补偿值的分量CR30、CG30以及CB30；第1个显示像素分别对应红色R、绿色G以及蓝色B的多个补偿值的分量CR31、CG31以及CB31；…；第N个显示像素分别对应红色R、绿色G以及蓝色B的多个补偿值的分量CR3N、CG3N以及CB3N。

请重新参照图1，在步骤S130中，控制器可接收要显示的一显示影像的多个图像灰阶值，并基于上述的图像灰阶值，以根据查找数据来获得分别对应多个显示像素的多个选中补偿值。并且，在步骤S140中，可根据所获得的选中补偿值以分别补偿显示像素的显示亮度。

举例来说明，当控制器要计算第0个显示像素的补偿值时，可先查找出图像灰阶值中，对应第0个显示像素的第一图像灰阶值，其中第一图像灰阶值中可具有红色图像灰阶值、绿色图像灰阶值以及蓝色图像灰阶值。接着，控制器可判断红色图像灰阶值等于设定灰阶值211～21M的何者(例如等于设定灰阶值211)；绿色图像灰阶值等于设定灰阶值221～22M的何者(例如等于设定灰阶值221)；以及蓝色图像灰阶值等于多个设定灰阶值231～23M的何者(例如等于设定灰阶值231)。

接着，承续上述的实施范例，控制器可根据对应设定灰阶值211、221、231来查找出对应第0个显示像素的多个补偿值(包括多个补偿值的分量CR10、CG10、CB10、CR20、CG20、CB20、CR30、CG30、CB30)，并使补偿值的分量CR10、CR20、CR30相加、使补偿值的分量CG10、CG20、CG30相加、使补偿值的分量CB10、CB20、CB30相加，以产生选中补偿值的三个分量。

如此一来，控制器便可根据选中补偿值的三个分量来对第0个显示像素亮度补偿动作。

根据上述的说明，控制器可针对第1个显示像素至第N个显示像素逐一的进行亮度补偿，并提升自发光显示面板的显示画面的均匀度。

值得一提的，本发明实施例中，当针对单一显示像素的红色进行补偿时，除了可以调整此显示像素的红色子像素的显示亮度外，还可以通过调整此显示像素的蓝色子像素以及绿色子像素的显示亮度，以通过混色的方式来完成显示像素的补偿动作。

以下请参照图3，图3示出本发明实施例中自发光显示面板的亮度补偿方法的查找数据的产生方式的动作流程图。在本实施方式中，产生查找数据时，可使自发光显示面板的显示装置根据选定颜色以及各个设定灰阶值进行测试画面显示动作。在步骤S310中，则可针对测试画面显示进行拍摄以完成影像获取动作，并使显示装置中的控制器通过影像分析动作，以根据测试画面以计算出分别对应多个补偿颜色(红色R、绿色G、蓝色B)的多个刺激值X、Y、Z。接着，根据补色原理，可根据所获得的刺激值来获得转换矩阵，其中，转换矩阵等于色彩空间转换矩阵乘以所要计算的多个补偿值所形成的矩阵。色彩空间转换矩阵可根据刺激值X、Y、Z来产生。其中，转换矩阵乘以补偿颜色向量，可以等于目标颜色向量。基于补偿颜色向量、目标颜色向量以及色彩空间转换矩阵为已知，控制器可通过矩阵的运算来计算出补偿值所形成的矩阵，并获得补偿值的多个分量。

接着在步骤S320中，控制器可计算多个补偿颜色(红色R、绿色G、蓝色B)对应的补偿值的图像档(例如BMP(bit map)档)。也就是控制器可根据对应各个选定颜色中，各个设定灰阶值的多个补偿值来产生图像档。上述的多个补偿值可如图2所示出。为了减低图像档的尺寸，控制器可在步骤S330中，基于相同的伽玛值，对图像档的补偿值进行数值整理以及归纳，来进行数据压缩动作。接着，在步骤S340中，控制器可使压缩后的图像档，通过硬件烧录的方式，来被写入一存储装置中。

进一步来说明，为了进一步降低补偿值的数据量，控制器可预先设定一灰阶阈值，并在当设定灰阶值小于灰阶阈值时，调降对应的各补偿值中分别对应第一颜色与第二颜色的多个分量为第一分量，其中第一颜色与第二颜色与选定颜色不相同。也就是说，在低灰阶的显示条件下，对应为红色的选定颜色中，其蓝色以及绿色的补偿值的分量可以被调低为第一分量，其中的第一分量例如可以等于0。

也就是说，在当各设定灰阶值不小于灰阶阈值时(高灰阶的显示条件下)，对应各补偿值的第一颜色与第二颜色(其中第一颜色与第二颜色与选定颜色不相同)的多个分量(等于第二分量)，会大于上述的第一分量。也就是说，在高灰阶的显示条件下，对应为红色的选定颜色中，其蓝色以及绿色的补偿值的分量可以被为第二分量，其中的第二分量大于上述低灰阶显示条件下的第一分量。

在本发明实施例中，灰阶阈值可以等于32。当然，设计者可以根据自发光显示面板的特性来调整上述的灰阶阈值，没有固定的限制。

以下请参照图4，图4示出本发明实施例中的亮度补偿方法中的一线性内插动作的实施方式的示意图。当执行如步骤S130中的要获得多个选中补偿值的步骤时，当图像灰阶值不等于设定灰阶值的任一时，可通过线性内插法的方式，来计算出选中补偿值。在图4中，例如设定灰阶值为64、76、128、178、192、255时，而图像灰阶值的绿色灰阶值G150不等于上述设定灰阶值的任一时，控制器可先查找出与绿色灰阶值G150相近的二设定灰阶值(128以及178)的补偿值，并根据设定灰阶值128以及178对应的补偿值来进行内插运算，即可产生选中补偿值。

上述的内插运算为本领域具通常知识者可熟知的运算手段，相关细节述不多赘述。

以下请参照图5，图5示出本发明另一实施例的亮度补偿方法的查找数据的示意图。为了降低查找数据500的数据大小，控制器可设定白色为单一的选定颜色，并根据设定灰阶值501～50M来产生对应自发光显示面板的多个显示像素0～N的多个补偿值的多个红色(R)分量CR00～CR0N、多个绿色(G)分量CG00～CG0N以及多个蓝色(B)分量CB00～CB0N。通过仅存储单一选定颜色的多个设定灰阶的补偿值，可有效减低查找数据500的数据量(为图2实施例1/3)。

在进行显示影像的实际补偿动作时，控制器可针对查找数据500进行运算，使查找数据500中的多个补偿值的分量CR00～CR0N、CG00～CG0N以及CB00～CB0N分别乘以多个比例值RR_r1、GR_r1以及BR_r1来获得对应选定颜色为红色的查找数据510；使查找数据500中的多个补偿值的分量CR00～CR0N、CG00～CG0N以及CB00～CB0N分别乘以多个比例值RG_r1、GG_r1以及BG_r1来获得对应选定颜色为绿色的查找数据520；并使查找数据500中的多个补偿值的分量CR00～CR0N、CG00～CG0N以及CB00～CB0N分别乘以多个比例值RB_r1、GB_r1以及BB_r1来获得对应选定颜色为绿色的查找数据530。

其中，比例值RR_r1表示进行红色的子像素的亮度补偿时，白色光中的红色子像素实际贡献红色显示效果的比例；比例值GR_r1表示进行红色的子像素的亮度补偿时，白色光中的绿色子像素实际贡献红色显示效果的比例；比例值BR_r1表示进行红色的子像素的亮度补偿时，白色光中的蓝色子像素实际贡献红色显示效果的比例。比例值RG_r1表示进行绿色的子像素的亮度补偿时，白色光中的红色子像素实际贡献红色显示效果的比例；比例值GG_r1表示进行绿色的子像素的亮度补偿时，白色光中的绿色子像素实际贡献红色显示效果的比例；比例值BG_r1表示进行绿色的子像素的亮度补偿时，白色光中的蓝色子像素实际贡献红色显示效果的比例。比例值RB_r1表示进行蓝色的子像素的亮度补偿时，白色光中的红色子像素实际贡献红色显示效果的比例；比例值GB_r1表示进行蓝色的子像素的亮度补偿时，白色光中的绿色子像素实际贡献红色显示效果的比例；比例值BB_r1表示进行蓝色的子像素的亮度补偿时，白色光中的蓝色子像素实际贡献红色显示效果的比例。

上述的比例值RR_r1、GR_r1、BR_r1、RG_r1、GG_r1、BG_r1、RB_r1、GB_r1、BB_r1均可事先通过实验测量的方式来获得。并比例值RR_r1、GR_r1、BR_r1、RG_r1、GG_r1、BG_r1、RB_r1、GB_r1、BB_r1并可预存存储在显示装置中的任一存储元件中，以供控制器进行读取。

通过上述的运算动作，控制器可根据查找表510、520、530中的多个补偿值的分量CR10～CR3N、CG10～CG3N以及CB10～CB3N来进行显示像素的多个选中补偿值的查找动作，并根据选中补偿值以分别补偿显示像素的显示亮度。

关于选中补偿值的查找动作在上述的实施例中已有详细的说明，在此不多赘述。

以下请参照图6，图6示出本发明实施例的显示装置的示意图。显示装置600包括控制器610以及显示面板620。显示面板620为自发光显示面板，例如为任意形式的发光二极管的显示面板。控制器610耦接至显示面板620，并用以执行如图1的步骤S110至S140以对显示面板620的各个显示像素进行亮度与色度补偿的动作，并借此提升显示面板620所产生的显示画面的亮度与色度均匀度。

关于控制器610的动作细节，在前述的实施例中已有详细的说明，此处恕不多赘述。

在本实施例中，控制器610可以为具运算能力的处理器。或者，控制器610可以是通过硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL)或是其他任意本领域具通常知识者所熟知的数字电路的设计方式来进行设计，并通过现场可程序逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)、复杂可程序逻辑装置(Complex Programmable LogicDevice,CPLD)或是特殊应用集成电路(Application-specific Integrated Circuit,ASIC)的方式来实现的硬件电路。

综上所述，本发明显示装置通过计算显示面板中每一显示像素，基于至少一选定颜色，对应多个设定灰阶值的补偿值。并通过查找根据补偿值所建立的查找数据，可根据显示影像的多个图像灰阶值，进行各个显示像素的亮度补偿动作。如此一来，自发光显示面板的每一个显示像素的显示亮度与色度都可以有效的得到补偿，可提升显示画的整体的亮度与色度均匀度。