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TWI574581B - 發光二極體顯示裝置的點像補償方法及其系統 - Google Patents

發光二極體顯示裝置的點像補償方法及其系統 Download PDF

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TWI574581B
TWI574581B TW104121655A TW104121655A TWI574581B TW I574581 B TWI574581 B TW I574581B TW 104121655 A TW104121655 A TW 104121655A TW 104121655 A TW104121655 A TW 104121655A TW I574581 B TWI574581 B TW I574581B
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金際遠
陳奎君
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Description

發光二極體顯示裝置的點像補償方法及其系統
本發明有關於一種發光二極體顯示器，且特別是一種發光二極體顯示裝置的點像補償方法及其系統。
解決發光二極體顯示裝置的發光二極體(LEDs)的亮度不均勻的傳統作法是選擇相類似的亮度的發光二極體，或者利用補償位元以校正各點(dot)的亮度，且後者的方法可能增加脈寬調變(PWM)信號的控制位元。
如圖1A所示，以亮度劃分為265個灰階為例，利用脈寬度調變可調整所驅動的發光二極體的亮度。圖1B的脈衝寬度是代表1/256的亮度，而圖1C的脈衝寬度代表3/256的亮度。舉例來說，原來發光二極體顯示裝置的所有可能亮度僅有64種，亦即6個位元，但由於光二極體的亮度不均勻的關係，故導致可能需要額外地使用2個位元表作為補償用途。
本發明實施例提供一種發光二極體顯示裝置的點像補償方法及其系統，可逐點校正發光二極體顯示裝置的各點像的亮度，以使亮度均勻。
本發明實施例提供一種發光二極體顯示裝置的點像補償方法，用於發光二極體顯示裝置，發光二極體顯示裝置具有以陣列排列的複數個發光二極體單元，所述方法包括以下步驟。首先， 對於發光二極體顯示裝置的複數個行(column)或複數個列(row)中的複數個發光二極體單元提供驅動電流以使所述發光二極體單元發光。然後，獲得對應於發光二極體顯示裝置的所述行或所述列的所述發光二極體單元的非均勻亮度資訊。接著，依據非均勻亮度資訊調整提供至每一個發光二極體單元的驅動電流，以使所述發光二極體的發光亮度為相同。
本發明實施例提供一種發光二極體顯示裝置的點像補償系統，包括亮度偵測裝置、亮度資訊產生裝置以及發光二極體顯示裝置。亮度資訊產生裝置耦接亮度偵測裝置，用以產生非均勻亮度資訊。發光二極體顯示裝置包括複數個以陣列排列的發光二極體單元、儲存單元以及驅動電路。亮度偵測裝置偵測所述發光二極體單元的發光亮度。儲存單元用以耦接亮度資訊產生裝置，且接收並儲存來自亮度資訊產生裝置之非均勻亮度資訊。驅動電路耦接所述發光二極體單元以及儲存單元，分別驅動所述發光二極體單元以使所述發光二極體單元發光，其中驅動電路分別提供驅動電流至每一個發光二極體單元，驅動電路依據非均勻亮度資訊而調整對應於每一個發光二極體單元之驅動電流，以使所述發光二極體的發光亮度為相同。
除此之外，本發明實施例還提供一種發光二極體顯示裝置，其包括複數個以陣列排列的發光二極體單元、儲存單元與驅動電路，其中驅動電路耦接複數個發光二極體單元以及儲存單元。儲存單元用以儲存一非均勻亮度資訊。驅動電路分別驅動複數個發光二極體單元以使複數個發光二極體單元發光，其中驅動電路分別提供一驅動電流至每一發光二極體單元，驅動電路依據非均勻亮度資訊而調整對應於每一發光二極體單元之驅動電流，以使些發光二極體的發光亮度為相同。另外，非均勻亮度資訊係透過一亮度偵測裝置偵測複數個發光二極體單元的發光亮度後，透過亮度偵測裝置耦接之一亮度資訊產生裝置計算而獲得。
綜上所述，本發明實施例提供一種發光二極體顯示裝置的點像補償方法及其系統，可掃描在每一行或列的發光二極體的非均勻亮度，且儲存在每一行或列的發光二極體的非均勻亮度資訊。然後，當發光二極體裝置被啟動時，所述點像補償方法(或稱為點校正方法)可以依據非均勻亮度資訊而調整在每一行或列的發光二極體的驅動電流，而不是利用脈寬調變信號的控制位元中的補償位元。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
1‧‧‧發光二極體顯示裝置
11‧‧‧以陣列排列的發光二極體單元
12‧‧‧儲存單元
13‧‧‧驅動電路
2‧‧‧亮度偵測裝置
3‧‧‧亮度資訊產生裝置
S110、S120、S130、S121、S122、S123‧‧‧步驟流程
t‧‧‧時間
NH‧‧‧非均勻亮度資訊
圖1A是傳統的驅動發光二極體的脈衝寬度調變信號的訊框分割成256等分的示意圖。
圖1B是傳統的使發光二極體產生1/256的亮度的脈寬調變信號的示意圖。
圖1C是傳統的使發光二極體產生3/256的亮度的脈寬調變信號的示意圖。
圖2是本發明實施例提供的發光二極體顯示裝置的以陣列排列的發光二極體單元的示意圖。
圖3是本發明實施例提供的發光二極體顯示裝置的點像補償方法的流程圖。
圖4是本發明實施例提供的發光二極體顯示裝置的點像補償系統的功能方塊圖。
圖5是圖3的步驟S120的細部流程圖。
〔發光二極體顯示裝置的點像補償方法及其系統之實施例〕
請參照圖2，圖2是本發明實施例提供的發光二極體顯示裝置的以陣列排列的發光二極體單元的示意圖。以圖2為例，發光二極體單元以M×N陣列排列，即M列N行的陣列，也就是每一行(column)具有M個發光二極體單元，每一列(row)具有N個發光二極體單元。在提供相同的驅動電流至每一行或每一列時，同樣的脈寬調變(PWM)顯示訊號可能會產生不同的亮度，例如同樣的灰階訊號可能會使同一行的不同的發光二極體單元產生不同的亮度，或者同樣的灰階訊號可能會使同一列的不同的發光二極體單元產生不同的亮度，此是由於發光二極體單元的製程等相關因素而造成。如此可能造成顯示器的各點顯示亮度不均勻的問題。
請參照圖3，是本發明實施例提供的發光二極體顯示裝置的以陣列排列的發光二極體單元的示意圖。發光二極體顯示裝置的點像補償方法用於發光二極體顯示裝置，發光二極體顯示裝置具有如圖2的以陣列排列的複數個發光二極體單元，所述方法包括以下步驟。首先，在步驟S110中，對於發光二極體顯示裝置的複數個行(column)或複數個列(row)中的複數個發光二極體單元提供驅動電流以使所述發光二極體單元發光。據此，每一發光二極體單元產生對應的一第一亮度。基於製程的因素，每一個發光二極體在此步驟中所產生的第一亮度可能不相同。然後，在步驟S120中，獲得對應於發光二極體顯示裝置的複數個行或複數個列的複數個發光二極體單元的非均勻亮度資訊。接著，在步驟S130中，依據非均勻亮度資訊調整提供至每一個發光二極體單元的驅動電流，以使複數個發光二極體的發光亮度為相同。
請同時參照圖3與圖4，圖4是本發明實施例提供的發光二極體顯示裝置的點像補償系統的功能方塊圖。為了達到圖3的流程，可以利用圖4的發光二極體顯示裝置的點像補償系統實現。此發光二極體顯示裝置的點像補償系統包括亮度偵測裝置2、亮度資訊產生裝置3以及發光二極體顯示裝置1。
亮度資訊產生裝置3耦接亮度偵測裝置2，用以產生非均勻亮度資訊NH。發光二極體顯示裝置1包括複數個以陣列排列的發光二極體單元11、儲存單元12以及驅動電路13。亮度偵測裝置2偵測所述以陣列排列的發光二極體單元11中的每一個發光二極體單元的發光亮度。亮度偵測裝置2具有光感應元件，以接收發光二極體所產生的光線，且亮度偵測裝置2對於每一個受測的發光二極體的測試條件(包括距離、環境光等外在因素)皆相同。本發明並不限定亮度偵測裝置的實現方式，為了偵測發光二極體的亮度，所屬技術領域具有通常知識者應可輕易了解光感應元件以及對應的偵測電路得實現方式，不再贅述。
亮度資訊產生裝置3具有運算處理能力，並基於亮度偵測裝置2的偵測結果產生非均勻亮度資訊NH。非均勻亮度資訊NH的詳細產生方式將於後續的圖5進一步說明。儲存單元12用以耦接亮度資訊產生裝置3，且接收並儲存來自亮度資訊產生裝置3之非均勻亮度資訊NH。通常，當點像補償的測試程序完成後儲存單元12可以與亮度資訊產生裝置3斷開。也就是，在發光二極體顯示裝置1之儲存單元12接收並儲存來自亮度資訊產生裝置3之非均勻亮度資訊之後，儲存單元12與亮度資訊產生裝置3不耦接(decouple)。以產品的角度而言，對發光二極體顯示裝置1的使用者而言，當使用發光二極體顯示裝置1時，亮度偵測裝置2和亮度資訊產生裝置3是不必要的，且儲存單元12可以出廠(或出貨)時預存非均勻亮度資訊NH。而非均勻亮度資訊NH則是在發光二極體顯示裝置1在出廠(或出貨)前與亮度資訊產生裝置3和亮度偵測裝置2構成測試系統，以獲得此發光二極體顯示裝置1的點像補償資訊(即非均勻亮度資訊NH)。
在此請注意，實際上，一般作為產品的發光二極體顯示裝置1並不包括亮度資訊產生裝置3和亮度偵測裝置2，但若考量到發光二極體單元11可能因為長期使用導致發光亮度不均勻，則亮度偵 測裝置2與亮度資訊產生裝置3亦可以選擇性地整合於發光二極體顯示裝置1中。此時，使用者可以自行手動地操作發光二極體顯示裝置1啟動亮度偵測裝置2與亮度資訊產生裝置3來更新非均勻亮度資訊NH，或者，可以透過韌體程式的設計，再每一次啟動發光二極體顯示裝置1時，透過啟動亮度偵測裝置2與亮度資訊產生裝置3來更新非均勻亮度資訊NH。
驅動電路13耦接所述發光二極體單元以及儲存單元12，分別驅動所述發光二極體單元以使所述發光二極體單元發光，其中驅動電路13分別提供驅動電流至每一個發光二極體單元，且驅動電路13依據非均勻亮度資訊NH而調整對應於每一個發光二極體單元之驅動電流，以使所述發光二極體的發光亮度為相同。
換句話說，利用驅動電路13可以實現圖3的步驟S110，而圖3的步驟S120則是利用亮度偵測裝置2偵測以陣列排列的發光二極體單元11中的每一個發光二極體單元的發光亮度，並且將所偵測的亮訊號度傳送至亮度資訊產生裝置3而產生非均勻亮度資訊NH。而對應於圖3的步驟S130，在儲存單元12獲得並儲存非均勻亮度資訊NH後，儲存單元12將非均勻亮度資訊NH傳送至驅動電路13，驅動電路13並依據非均勻亮度資訊NH而調整驅動電流I，藉此使複數個發光二極體的發光亮度為相同。簡單地說，非均勻亮度資訊NH就是用以產生對應於每一個發光二極體單元的驅動電流I的電流調整值△I，藉此使驅動電路13產生對應於每一個發光二極體單元的調整後的驅動電流(I+△I)。
請同時參照圖3、圖4與圖5，圖5是圖3的步驟S120的細部流程圖。在步驟S121中，將每一個發光二極體單元產生之第一亮度與目標亮度(或預設亮度)做比較，以獲得第一亮度與目標亮度的差異。此步驟S121可以利用亮度資訊產生裝置3實現，亮度資訊產生裝置3可以例如是一個電腦或其他運算平台，但本發明並不因此限定。詳細的說，當每一行(或每一列)的發光二極體單元被驅 動發光時，亮度偵測裝置2分別偵測此行(或此列)的每一個發光二極體單元產生的光亮度(第一亮度)，所述對應於同一行(或同一列)的每一個發光二極體單元的第一亮度則可以與一個預設的目標亮度做比較，如此可以獲得此行(或此列)的每一個發光二極體單元的第一亮度與目標亮度的差異。基於製程的因素，每一個發光二極體利用相同的驅動電流可能產生不同的亮度，因此對於發光二極體顯示裝置1，應該可發現至少有一個(或多個)發光二極體單元的亮度與其他的發光二極體單元的亮度不相同。然後，以同樣方式，驅動電路13再驅動其他行(或其他列)的發光二極體單元，藉此獲得每一行(或每一列)的每一個發光二極體單元的第一亮度與目標亮度的差異。
接著，在步驟S122中，依據第一亮度與目標亮度的差異而獲得對應於所述發光二極體單元的非均勻亮度資訊NH。所述非均勻亮度資訊NH是包含每一個發光二極體單元的第一亮度與目標亮度的差異。
然後，在步驟S123中，將非均勻亮度資訊NH儲存於發光二極體顯示裝置。例如儲存於發光二極體顯示裝置1的儲存單元12。在步驟S123結束後進行圖3的步驟S130，此時若要使發光二極體顯示裝置1顯示目標亮度，驅動電路13則可依據非均勻亮度資訊NH調整驅動電流使得每一個發光二極體單元產生相同的目標亮度。詳細的說，當發光二極體單元的第一亮度大於目標亮度，則非均勻亮度資訊NH對應的讓驅動電路13的驅動電流降低(也就是電流調整值△I是負的)，即調整後的驅動電流(I+△I)小於原本的驅動電流I。反之，當發光二極體單元的第一亮度小於目標亮度，則非均勻亮度資訊NH對應的讓驅動電路13的驅動電流增加(也就是電流調整值△I是正的)，即調整後的驅動電流(I+△I)大於原本的驅動電流I。如此，在驅動電路13以調整後的驅動電流(I+△I)驅動對應的發光二極體單元的情況下，應該可利用亮度偵測裝 置2測得每一個發光二極體的亮度皆為相同，藉此發現發光二極體顯示裝置1的點像補償已經被實現。
〔實施例的可能功效〕
綜上所述，本發明實施例所提供的發光二極體顯示裝置的點像補償方法及其系統，可掃描在每一行或列的發光二極體的非均勻亮度，且儲存在每一行或列的發光二極體的非均勻亮度資訊。然後，當發光二極體裝置被啟動時，所述點像補償方法(或稱為點校正方法)可以依據非均勻亮度資訊而調整在每一行或列的發光二極體的驅動電流，而不是利用脈寬調變信號的控制位元中的補償位元。製造商只需在發光二極體顯示裝置出廠(或出貨)前將測試所產生的非均勻亮度資訊預存於其中的儲存單元即可實現校正的目的與功效。藉此，發光二極體顯示裝置內所使用的點像補償的電路可被簡化，且此電路的相關成本可以被降低。
以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。
S110、S120、S130‧‧‧步驟流程

Claims (7)

  1. 一種發光二極體顯示裝置的點像補償方法，用於一發光二極體顯示裝置，該發光二極體顯示裝置具有以陣列排列的複數個發光二極體單元，該方法包括：對於該發光二極體顯示裝置的複數個行(column)或複數個列(row)中的複數個發光二極體單元提供一驅動電流以使該些發光二極體單元發光；獲得對應於該發光二極體顯示裝置的該些行或該些列的該些發光二極體單元的一非均勻亮度資訊，其中，在對於該發光二極體顯示裝置的該些行或該些列中的該些發光二極體單元提供該驅動電流的步驟中，每一該發光二極體單元產生一第一亮度，將每一該發光二極體單元產生之該第一亮度與一預設的目標亮度做比較，以獲得該第一亮度與該目標亮度的差異，並依據該第一亮度與該目標亮度的差異而獲得對應於該些發光二極體單元的該非均勻亮度資訊；以及依據該非均勻亮度資訊調整提供至每一該發光二極體單元的該驅動電流，以使該些發光二極體的發光亮度為相同。
  2. 根據請求項第1項之發光二極體顯示裝置的點像補償方法，其中在依據該第一亮度與該目標亮度的差異而獲得對應於該些發光二極體單元的該非均勻亮度資訊的步驟之後，更包括：將該非均勻亮度資訊儲存於該發光二極體顯示裝置。
  3. 根據請求項第1項之發光二極體顯示裝置的點像補償方法，其中在依據該非均勻亮度資訊調整提供至每一該發光二極體單元的該驅動電流，以使該些發光二極體的發光亮度為相同的步驟中，該非均勻亮度資訊對應於每一該發光二極體單元的該驅動電流的一電流調整值。
  4. 根據請求項第2項之發光二極體顯示裝置的點像補償方法，其中該第一亮度與該目標亮度透過一亮度偵測裝置而測得，該非均 勻亮度資訊透過一亮度資訊產生裝置而產生。
  5. 一種發光二極體顯示裝置的點像補償系統，包括：一亮度偵測裝置；一亮度資訊產生裝置，耦接該亮度偵測裝置，用以產生一非均勻亮度資訊；以及一發光二極體顯示裝置，包括：複數個以陣列排列的發光二極體單元，其中該亮度偵測裝置偵測該些發光二極體單元的發光亮度；一儲存單元，用以耦接該亮度資訊產生裝置，且接收並儲存來自該亮度資訊產生裝置之該非均勻亮度資訊；以及一驅動電路，耦接該些發光二極體單元以及該儲存單元，分別驅動該些發光二極體單元以使該些發光二極體單元發光，其中該驅動電路分別提供一驅動電流至每一該發光二極體單元，該驅動電路依據該非均勻亮度資訊而調整對應於每一該發光二極體單元之該驅動電流，以使該些發光二極體的發光亮度為相同；其中當該驅動電路分別提供該驅動電流至每一該發光二極體單元時，每一該發光二極體單元產生一第一亮度，該亮度偵測裝置將每一該發光二極體單元產生之該第一亮度與一預設的目標亮度做比較，以獲得該第一亮度與該目標亮度的差異，該亮度資訊產生裝置依據該第一亮度與該目標亮度的差異而獲得對應於該些發光二極體單元的該非均勻亮度資訊。
  6. 根據請求項第5項之發光二極體顯示裝置的點像補償系統，其中該非均勻亮度資訊對應於每一該發光二極體單元的該驅動電流的一電流調整值。
  7. 一種發光二極體顯示裝置，包括：複數個以陣列排列的發光二極體單元；一儲存單元，用以儲存一非均勻亮度資訊；以及 一驅動電路，耦接該些發光二極體單元以及該儲存單元，分別驅動該些發光二極體單元以使該些發光二極體單元發光，其中該驅動電路分別提供一驅動電流至每一該發光二極體單元，該驅動電路依據該非均勻亮度資訊而調整對應於每一該發光二極體單元之該驅動電流，以使該些發光二極體的發光亮度為相同；其中該非均勻亮度資訊係透過一亮度偵測裝置偵測該些發光二極體單元的發光亮度後，透過該亮度偵測裝置耦接之一亮度資訊產生裝置計算而獲得；其中，將每一該發光二極體單元產生之該第一亮度與一預設的目標亮度做比較，以獲得該第一亮度與該目標亮度的差異，並依據該第一亮度與該目標亮度的差異而獲得對應於該些發光二極體單元的該非均勻亮度資訊。
TW104121655A 2015-07-03 2015-07-03 發光二極體顯示裝置的點像補償方法及其系統 TWI574581B (zh)

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