CN108682365B - 一种oled色斑检测与修复一体化***、方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于面板检测技术领域，公开了一种OLED色斑检测与修复一体化***、方法，其***包括计算单元、光学测量单元和驱动单元；驱动单元作用于面板以驱动其点亮不同灰阶的白色画面；光学测量单元用于在驱动单元的触发下拍摄面板在白色画面下的像素亮度测量图片以及色度测量图片；计算单元用于根据该亮度测量图片、色度测量图片获取各像素的亮度和色度并据此确定色斑种类和等级；并根据各个灰阶的亮度和色度计算出R/G/B各通道的补偿数据并转换为面板的驱动芯片可接收的格式发送到面板的存储器中；在demura使能状态寄存器控制下调用存储器中的补偿数据对待修复面板进行色斑修复；本发明将测试时间减少了2/3，极大提升了色斑检测补偿工作效率并使白色画面的亮度均匀性补偿得更好。

Description

一种OLED色斑检测与修复一体化***、方法

技术领域

本发明属于显示技术领域，更具体地，涉及一种OLED色斑检测与修复一体化***、方法。

背景技术

由于晶化工艺的局限性，在大面积玻璃基板上制作的低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)，其不同位置的薄膜晶体管(TFT)常常在诸如阈值电压、迁移率等电学参数上具有非均匀性，这种非均匀性会转化为OLED 显示器件的电流差异和亮度差异，并被人眼所感知，即mura(色斑)现象。mura修复技术是一种消除显示器mura现象、使画面亮度均匀的技术。

现有技术譬如申请号为201610200089.5的中国专利所公开的一种消除 OLED显示面板Mura的方法，先通过对比OLED显示面板的伽马值和当前显示灰阶下的局域伽马值选择相应的计算公式，以计算得出应采用的补偿灰阶，再令OLED显示面板显示当前得到的补偿灰阶，并判断是否达到预设的结束补偿灰阶计算的条件，若没有达到预设的结束补偿灰阶计算的条件，则不断进行迭代计算直至达到预设的结束补偿灰阶计算的条件，能够快捷有效地消除OLED显示面板mura，保证OLED显示面板的亮度均匀，提升OLED显示面板的显示品质。但该技术方案由于需要迭代次数多，修复耗时较长。

又譬如申请号为201610911121.0的中国专利所公开的一种OLED Mura 补偿的最高亮度优化方法及装置，其方法包括：输入显示面板亮度矩阵；将所述液晶面板亮度矩阵进行分区；采集每个所述分区的采样点的亮度值；对所述采样点两两间进行计算，以得到其新的亮度值；以所述采样点位置及所述新的亮度值为基础计算目标亮度，以得到目标亮度矩阵；输出所述液晶面板的目标亮度矩阵；该发明能够在一定程度上提高亮度，同时减少Mura现象；但该技术方案仅关注亮度而未关注色度问题，因此不能对色偏进行补偿。

综合现有的OLED色斑修复技术来看，大多是基于R\G\B三个颜色不同的灰阶单独拍摄提取亮度进行补偿，存在如下缺点：

A、耗时长，以R/G/B各6个灰阶画面为例，共需要拍摄18幅画面，低灰阶亮度低曝光时较长；

B、由于OLED驱动电路存在电流限制，单通道画面(R/G/B画面)的电流与多通道画面(例如白色画面)的电流并非简单的叠加或者线性关系，及R/G/B画面的IRDROP可能不同于白色画面的IRDROP，单独提取亮度进行补偿可以将单色画面补偿得较好，但是该补偿数据对于多通道画面的补偿效果不能达到最佳；

C、由于电流限定的存在，RGB单色画面的电流值之和大于白色画面电流，补偿单色画面不能等同于补偿白色画面，因而对于色偏类Mura的补偿能力较差，且不能评估补偿前后的色度偏移情况。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的至少一点，本发明提供了一种OLED色斑检测与修复一体化***、方法，其目的在于将现有基于R\G\B 三个颜色不同的灰阶单独拍摄提取亮度进行补偿的方式改为仅用白色画面提取的亮度数据和色度数据进行补偿，由此提高OLED色斑检测与修复的效率。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种OLED色斑检测与修复一体化***，包括计算单元、光学测量单元、驱动单元；

其中，光学测量单元与计算单元连接，驱动单元作用于待测OLED面板，用于驱动待测面板点亮预处理画面，并用于驱动待测OLED面板点亮不同灰阶的白色画面；白色画面数量、灰阶预先依据待测OLED面板的 Demura电路功能模块的要求设定；

光学测量单元用于在驱动单元的触发下拍摄获取待测面板在上述预处理画面下、白色画面下的像素亮度测量图片，以及区块级别的色度测量图片；

计算单元用于根据上述的图片获取各像素的亮度和色度并用于根据像素的亮度和色度确定色斑种类和等级；

并用于根据各个灰阶的亮度和色度数据计算出R/G/B各通道的补偿数据，并转换为待测面板的驱动芯片可接收的格式发送到待测面板的存储器中；

当待测面板通电以后，通过demura使能状态寄存器使能色斑修复功能调用上述存储的数据对待测面板进行色斑修复。

优选的，上述OLED色斑检测与修复一体化***，还包括辅助性的环境位置控制单元；

环境位置控制单元包括暗室、除尘设备、面板对位机构、光路调节机构；

暗室用于容纳待测面板和光学测量单元，以保证环境低照度，排除外界光对测量的影响；

除尘设备位于暗室中，用于除去环境中的灰尘，以消除灰尘对高精度亮度测量的影响；

面板对位机构用于放置待测面板以调整待测面板的位置，使待测面板中心处于光路的光轴上、待测面板平面平行于相机平面；

光路调节机构与光学测量单元相连，用于光学测量单元的相机与待测面板之间距离，以及光圈的大小、对焦环的位置。

优选的，上述OLED色斑检测与修复一体化***，其光学测量单元包括并列的亮度测量单元和色度测量单元；亮度测量单元和色度测量单元同时对待测面板进行拍摄；亮度测量单元拍摄获取待测面板像素的亮度测量图片；色度测量单元拍摄获取待测面板区块级别的色度测量图片。

为实现本发明目的，按照本发明的另一方面，基于上述OLED色斑检测与修复一体化***，提供了一种OLED色斑检测与修复方法，包括如下步骤：

(1)预处理步骤；

(1.1)驱动待测面板点亮初始评估画面，由亮度测量单元和色度测量单元同时对待测面板进行拍摄获得亮度测量图片和色度测量图片，由计算单元将亮度测量图片和色度测量图片分别转换为像素级别的亮度和色度信息；初始评估画面为1个或者多个不同灰阶的白色画面；

(1.2)根据上述的亮度和色度信息进行Mura初始判级；对于判定为良品的面板则将其送入正常处理流程的其他工序；对于判定为需要进行色斑修复的待测面板则进入步骤(1.3)的处理；

(1.3)将坏点、坏线超过设定值的待测面板判定为异常品，将其流入返工工站或者人工复判工站；将坏点、坏线在设定值内的待测面板转入步骤(2)进行色斑补偿处理。

(2)色斑补偿步骤；

驱动待测面板点亮不同灰阶的白色画面，待测面板每点亮一个白色画面，由亮度测量单元和色度测量单元同时对待测面板的显示画面进行拍摄，获得的亮度测量图片和色度测量图片由计算单元分别转换为每一个像素的亮度和色度数据；

其中，白色画面数量灰阶由人工预先设定好，依据待测面板的Demura 电路功能模块的要求来设定。

(3)计算单元根据各个灰阶的亮度和色度数据计算出补偿数据，并转换为待测面板的驱动芯片所需的格式；发送到待测面板的存储器中；

(4)使能色斑修复功能调用上述存储的数据进行色斑修复。

优选地，上述OLED色斑检测与修复方法，还包括如下步骤：

(5)拍摄待测面板在色斑修复使能后显示的评估画面，根据评估画面计算获取JND值或Semu值，获得待测面板的色斑评估等级。

优选地，上述OLED Demura方法，其步骤(3)中，白色画面的数量以及画面的灰阶根据待测面板的Demura电路功能模块的要求预先设定。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明提供的OLED色斑检测与修复一体化***及方法，通过将白色画面提取的亮度数据和色度数据结合，既实现了R\G\B单独的补偿，也补偿了电流限制带来的W画面与R\G\B画面缺陷不一致的影响，使白色画面的亮度均匀性补偿得更好；与现有技术只测量单色画面亮度、补偿单色画面亮度的方法相比，本发明的***及方法在白色画面下进行测量和补偿的方法，对白色画面的亮度和色度的补偿效果更好；

(2)本发明提供的OLED色斑检测与修复一体化***及方法，由于不需要对R\G\B三个颜色不同的灰阶单独拍摄提取亮度进行补偿，而仅仅需要对白色画面进行处理，测试时间减少了2/3，可极大缩短测试周期提升测试效率；并由于测量亮度是在白色画面进行的，测量时已经有了白色画面的电流限制，因而补偿数据可以消除电流限制的影响；而现有技术采用 R/G/B画面测量时，没有考虑到白色画面电流限制的影响；相比较而言，本发明的技术可减轻面板电流限制影响，使白色画面相对于其他补偿方法亮度更均匀；由于色度测量单元获取了色坐标信息，因此可以补偿色偏Mura。

附图说明

图1是本发明提供的OLED Demura***的一个实施例的***框图；

图2是本发明提供的OLED Demura***的一个实施例的工作流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供的OLED色斑检测与修复一体化***的一个实施例，其***参照图1，包括计算单元、光学测量单元和驱动单元；

其中，光学测量单元与计算单元连接，驱动单元作用于待测OLED面板，用于驱动待测面板点亮预处理画面，并用于驱动待测OLED面板点亮不同灰阶的白色画面；白色画面的数量以及灰阶是根据待测OLED面板的 Demura电路功能模块的要求预先设定好的；

光学测量单元用于在驱动单元的触发下拍摄获取待测OLED面板在上述预处理画面下、白色画面下的像素亮度测量图片，以及区块级别的色度测量图片；计算单元用于根据上述的图片获取各像素的亮度和色度并用于根据像素的亮度和色度确定色斑种类和等级；并用于根据各个灰阶的亮度和色度数据计算出R/G/B各通道的补偿数据，并转换为待测面板的驱动芯片可接收的格式发送到待测面板的存储器譬如Flash或者Ram中；

当待测面板通电以后，由demura使能状态寄存器中的值决定是否开启 Demura效果使能，如果使能，Ram从Flash响应的Demura数据存储区域下载补偿数据，并将校验和与flash数据中的校验和进行比较，如果二者完全相同，则Demura电路功能模块开始工作，补偿效果显示出来；如果二者不一致，则Demura电路功能模块不工作。

实施例中的驱动单元它包括图像信号发生器(pattern generator，PG)、响应的线材和转接板；光学测量单元包括并列的亮度测量单元和色度测量单元；亮度测量单元和色度测量单元同时对待测面板所显示的图像进行拍摄；亮度测量单元拍摄获取待测面板像素的亮度测量图片，色度测量单元拍摄获取待测面板区块级别的色度测量图片。实施例中，亮度测量单元包括高分辨率低噪声黑白CCD/CMOS相机、Y-Filter以及镜头；色度测量单元具有多种实现方式，譬如彩色相机结合镜头，或者黑白相机结合颜色滤镜轮以及镜头的组合。

参照图2，是采用实施例提供的OLED色斑检测与修复一体化***进行色斑检测与修复的方法的流程如下：

(1)预处理步骤；

(1.1)驱动待测面板点亮初始评估画面，由亮度测量单元和色度测量单元同时对待测面板进行拍摄获得亮度测量图片和色度测量图片，由计算单元将亮度测量图片和色度测量图片分别转换为像素级别的亮度和色度信息；初始评估画面为1个或者多个不同灰阶的白色画面；

(1.2)根据上述的亮度和色度信息进行Mura初始判级；对于判定为良品的面板则将其送入正常处理流程的其他工序；对判定为需要进行色斑修复的待测面板则进入步骤(1.3)的处理；

(1.3)将坏点、坏线超过设定值的待测面板判定为异常品，将其流入返工工站或者人工复判工站；将坏点、坏线在设定值内的待测面板转入步骤(2)进行色斑补偿处理。

在实施例的预处理步骤中，还包括采用几何定位画面、校正画面譬如 DotMirror作为预处理画面进行的定位和校准处理；亮度测量单元和色度测量单元同时对待测面板显示的预处理画面进行拍摄，根据拍摄的画面对面板的R/G/B子像素进行精确定位，定位需要计算单位对亮度测量单元和色度测量单元这两个单元所拍摄的画面同时进行，对亮度测量单元和色度测量单元可采用相同或不同的方法进行定位；定位方法是通用技术不做赘述。

(2)色斑补偿步骤；

驱动待测面板点亮不同灰阶的白色画面；待测面板每点亮一个白色画面，由亮度测量单元和色度测量单元同时对待测面板的显示画面进行拍摄，获得的亮度测量图片和色度测量图片由计算单元分别转换为每一个像素的亮度和色度数据；

其中，白色画面数量、灰阶预先依据待测面板的Demura电路功能模块的要求设定；可设置为6～7个灰阶，实施例中灰阶依次设置为16、32、64、 96、128、192、255。

计算单元将亮度测量图片和色度测量图片转换为每一个像素的亮度和色度的转换方式如下：这里只做举例不做限定。

当亮度测量单元采用黑白相机+Y Filter滤镜的方案时：在光圈、曝光时间、相机增益固定的条件下，相机响应与待测物体的实际亮度具有确定的一一对应关系f1。相机的多个像素对应待测面板的一个像素，计算单元在预处理中获取相机像素与待测面板像素的位置对应关系，将每一个面板像素所对应的相机像素响应值累加求平均值，将该平均值作为该面板像素的相对测量亮度Brt2，将Brt2进行f1关系映射，获得实际亮度Brt1。各个灰阶的像素亮度都可以由上述方式获得。

当亮度测量单元采用彩色相机时：在光圈、曝光时间、相机增益固定的条件下，相机响应(RGB)与待测物体的实际亮度具有确定对应关系f2。相机的多个像素对应待测面板的一个像素，计算单元在预处理中获取相机像素到待测面板像素的位置对应关系，将每一个面板像素所对应的相机像素响应值累加求平均值，获得测量值(RGB)measure。

根据已知的相机本身的(RGB)与亮度Brt的关系，获得Brtmeasure。

Brt＝d*R+e*G+f*B；其中，d、e、f为相机的转换系数；该相机的 Brtmeasure与实际亮度Brt具有确定的一一对应关系f2。将Brtmeasure进行 f2关系映射，获得实际亮度Brt。

当色度测量单元采用黑白相机+颜色滤镜轮的方案时：每一张不同灰阶的白色画面，都需要用R颜色的滤镜和B颜色的滤镜分别拍摄一次，最终转化为相机各个点的CIE1931色度值(X,Y,Z)。

当色度测量单元采用彩色相机的方案时：每一张不同灰阶的白色牌面，都拍摄一次，获取到的是RGB的彩色图像，最终转化为相机各个点的 CIE1931色度值(X,Y,Z)。

(3)计算单元根据各个灰阶的亮度和色度数据计算出补偿数据，并转换为待测面板的驱动芯片所需的格式；

根据白色画面获得的亮度和色度数据获得补偿数据的方法如下：这里只做举例不做限定。

OLED色斑检测与修复一体化***获取到不同灰阶下的白色画面的亮度与色度；以CIE1931标准为例，亮度测量子模块获取到了不同灰阶下各像素的亮度数据组成的亮度矩阵Lv_Matrix，色度测量子模块获取到了不同灰阶下各Block色坐标组成的色坐标矩阵(x_Matix,y_Matix)。

面板上每一个点的输入[R,G,B]决定了人眼的视觉效果[Lv,x,y]，Lv与x 与y三者是相关不独立的。首先将(Lv,x,y)坐标转换为(X,Y,Z)；

Y＝Lv

X＝(Y/y)*x

Z＝(Y/y)*(1-x-y)

(R,G,B)与(X,Y,Z)近似为线性转换关系，即

已知各个(≥3个)白色灰阶画面的输入值[R,G,B]n,，并且已经测量获取得到了这几个灰阶下的[X,Y,Z]_n，由此可以获得系数矩阵[a,b,c；d,e,f；g,h,i]的具体值。在进行补偿时，目标亮度和色度[X,Y,Z]_dest根据面板的实际规格参数或者具体获得，则

由目标输入值减去原始输入值，即获得补偿值[ΔR,ΔG,ΔG]

实际使用时，[R,G,B]与[X,Y,Z]在整个灰阶区间段可能不满足线性关系，但是分段近似为线性关系，因此可采用分段线性近似可获得更好的补偿效果，譬如以0～16、16～64、64～128、128～255进行分段。

(4)将格式转换后的数据发送到待测面板的存储器譬如Flash或者 Ram中；写入方式包括MIPI通道写入和外置SPI通道写入，目前为通用技术本处不做赘述。

(5)待测面板通电以后使能色斑修复功能调用上述存储的数据进行色斑修复；并拍摄评估画面，评估Mura等级；

评估画面可采用1个或者多个不同灰阶的白色画面，由亮度测量单元和色度测量单元同时对面板进行拍摄，由计算单元将拍摄得到的画面转换为像素级别的亮度和色度信息；然后根据该亮度和色度信息进行Mura评估判级，评估达标则判级为良品，将其送入正常处理流程的其他工序；对于评估不达标的面板，若其坏点、坏线超过设定值则判定为异常品，将其流入返工工站或者人工复判工站；若坏点、坏线在设定值内则将其转入步骤 (2)再次进行色斑补偿处理。

上述实施例提供的OLED色斑检测与修复一体化***、方法，由于不需要对R\G\B三个颜色不同的灰阶单独拍摄提取亮度进行补偿，而仅仅需要对白色画面进行处理，因此可极大缩短测试周期，提高测试效率；并由于测量亮度就是在白色画面进行的，测量时已经有了白色画面的电流限制，因而补偿数据可以消除电流限制的影响，使白色画面相对于其他补偿方法亮度更均匀，可补偿色偏Mura。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种OLED色斑检测与修复一体化***，其特征在于，包括计算单元、光学测量单元和驱动单元；

所述驱动单元作用于OLED面板以驱动OLED面板点亮不同灰阶的白色画面；光学测量单元用于在驱动单元的触发下拍摄OLED面板在所述白色画面下的像素亮度测量图片，以及区块级别的色度测量图片；

所述计算单元用于根据所述亮度测量图片、色度测量图片获取各像素的亮度和色度并根据像素的亮度和色度确定色斑种类和等级；并用于根据各个灰阶的亮度和色度计算出R/G/B各通道的补偿数据并转换为OLED面板的驱动芯片可接收的格式发送到面板的存储器中；

待修复OLED面板在其demura使能状态寄存器控制下调用存储器中的补偿数据进行色斑修复；

所述光学测量单元在驱动单元的触发下拍摄OLED面板在预处理画面下的像素亮度测量图片和色度测量图片，并由计算单元根据所述像素亮度测量图片和色度测量图片来判定所述OLED面板是否需要进行色斑修复。

2.如权利要求1所述的OLED色斑检测与修复一体化***，其特征在于，还包括辅助性的环境位置控制单元，所述环境位置控制单元包括暗室、除尘设备、面板对位机构、光路调节机构；

所述暗室用于容纳OLED面板和所述光学测量单元，以消除外界光对测量的影响；

所述除尘设备位于所述暗室中，用于除去环境中的灰尘；

所述面板对位机构用于调整待测OLED面板的位置，使待测OLED面板中心处于光路的光轴上且OLED面板平面平行于光学测量单元的相机平面；

所述光路调节机构与光学测量单元相连，用于调节光学测量单元的相机与待测OLED面板之间的距离以及相机光圈的大小、对焦环的位置。

3.如权利要求1或2所述的OLED色斑检测与修复一体化***，其特征在于，所述光学测量单元包括并列的亮度测量单元和色度测量单元；工作时，所述亮度测量单元和色度测量单元同时对OLED面板显示的图像进行拍摄，亮度测量单元拍摄获取OLED面板像素的亮度测量图片，色度测量单元拍摄获取待测面板区块级别的色度测量图片。

4.基于权利要求1～3任一项所述的OLED色斑检测与修复一体化***的OLED色斑检测与修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在OLED面板显示的初始评估画面下拍摄亮度测量图片和色度测量图片并由此获得亮度和色度数据；根据所述亮度和色度数据对待测面板进行Mura初始判级，筛选出需要进行色斑修复的OLED面板进行步骤(2)的处理；

(2)驱动待修复OLED面板点亮不同灰阶的白色画面，待修复OLED面板每点亮一个白色画面，由亮度测量单元和色度测量单元同时对待修复OLED面板所显示的画面进行拍摄，将拍摄获得的亮度测量图片和色度测量图片分别转换为每一个像素的亮度和色度数据；

(3)根据各个灰阶的亮度和色度数据计算出补偿数据，并转换为待修复OLED面板的驱动芯片所需的格式，发送到待修复OLED面板的存储器中；

(4)在demura使能状态寄存器控制下调用存储器中的补偿数据对待修复OLED面板进行色斑修复。

5.如权利要求4所述的OLED色斑检测与修复方法，其特征在于，还包括如下步骤：

(5)拍摄OLED面板在色斑修复使能后显示的评估画面，根据所拍摄的评估画面计算获取JND值或Semu值，获得OLED面板修复后的色斑评估等级。

6.如权利要求4所述的OLED色斑检测与修复方法，其特征在于，所述步骤(1)包括如下子步骤：

(1.1)驱动OLED面板点亮初始评估画面，由亮度测量单元和色度测量单元同时对OLED面板进行拍摄获得亮度测量图片和色度测量图片，由计算单元将亮度测量图片和色度测量图片分别转换为像素级别的亮度和色度数据；所述初始评估画面为1个或者多个不同灰阶的白色画面；

(1.3)根据所述的亮度和色度数据对所述OLED面板进行Mura初始判级，对于判定为良品的OLED面板则将其送入正常处理流程的其他工序；对于判定为需要进行色斑修复的OLED面板则进入步骤(1.3)的处理；

(1.3)将坏点、坏线超过设定值的OLED面板判定为异常品，将其流入返工工站或者人工复判工站；将坏点、坏线在设定值内的OLED面板转入步骤(2)进行处理。

7.如权利要求4所述的OLED色斑检测与修复方法，其特征在于，步骤(3)中，白色画面的数量以及画面的灰阶根据OLED面板的Demura电路功能模块的要求预先设定。

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