TWI889366B

TWI889366B - 電壓降補償方法、oled顯示裝置及資訊處理裝置

Info

Publication number: TWI889366B
Application number: TW113120301A
Authority: TW
Inventors: 郝思漢; 王永剛
Original assignee: 大陸商北京歐錸德微電子技術有限公司
Priority date: 2024-05-31
Filing date: 2024-05-31
Publication date: 2025-07-01

Abstract

本發明主要揭示一種電壓降補償方法，包括以下步驟：將一輸入顯示數據所對應的一圖像分割為N個圖像區塊以對應一OLED面板的N個顯示區塊；對各所述圖像區塊執行一第一平均亮度運算從而獲得N個平均亮度運算值；基於N個所述平均亮度運算值執行N次查找表查找操作以及N次插值運算，從而獲得N個電壓降比例運算值；基於各所述平均亮度運算值和各所述電壓降比例運算值計算各所述圖像區塊的一補償灰階數據；以及利用N個所述補償灰階數據對N個所述圖像區塊進行灰階補償。

Description

電壓降補償方法、OLED顯示裝置及資訊處理裝置

本發明為OLED顯示裝置之有關領域，尤指一種電壓降補償方法，係供一顯示驅動晶片執行，用以對一顯示數據執行一電壓降補償處理，使該顯示驅動晶片依據該顯示數據對一OLED面板進行顯示驅動時，該OLED面板能夠以高度的亮度均勻性顯示一圖像。

已知，有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,OLED)具有製程相對簡單、自發光特性、高亮度、高對比、廣視角、功率消耗、高反應速率等優點，因此目前已被廣泛地應用於自發光顯示面板之製作，包括主動式OLED(即，AMOLED)顯示面板及被動式OLED(即，PMOLED)顯示面板。

實務經驗顯示，在長時間點亮一OLED面板後，該OLED面板會出現亮度衰減的現象。另一方面，值得一提的是，大尺寸的OLED面板還存在電壓降(IR drop)的缺陷。在現有技術中，常見的電壓降補償方法通常會將整個OLED面板劃分為多個區塊，接著通過演算法計算每個區塊內的電壓降，最後通過計算並加入驅動電壓補償值的方式實現所述電壓降補償。可惜的是，由於傳送驅動電壓(ELVDD/ELVSS)的線路的阻抗不易估測，因此難以計算出精準的驅動電壓補償值。再者，現有技術還需要在顯示驅動晶片(DDI,TDDI)或PMIC內規畫設置驅動電壓補償電路，導致電路設計變得複雜。綜上所述，應考慮開發一種電壓降補償方案，能夠在不估測線路阻抗且不變更驅動電路架構的情況下實現IR drop的補償。

由上述說明可知，本領域亟需一種新式的電壓降補償方法。

本發明之主要目的在於提供一種電壓降補償方法，供例如為DDI或TDDI的一電子晶片執行，使該電子晶片不需要估測線路阻抗即可計算出一補償灰階數據，並利用該補償灰階數據對一輸入顯示數據進行一電壓降補償處理以產生一輸出顯示數據。最終，該電子晶片依據該輸出顯示數據對一OLED面板進行顯示驅動，使該OLED面板以高度的亮度均勻性顯示一圖像。

為了達成上述目的，本發明提出所述電壓降補償方法的一實施例，係由用於對一OLED面板進行顯示驅動的一電子晶片執行，且包括以下步驟：將一輸入顯示數據所對應的一圖像分割為N個圖像區塊以對應該OLED面板的N個顯示區塊；其中，各所述圖像區塊包含s×t個像素，且N、s、t皆為正整數；對各所述圖像區塊執行一第一平均亮度運算，從而獲得N個平均亮度運算值；基於N個所述平均亮度運算值執行N次查找表查找操作以及N次插值運算，從而獲得N個電壓降比例運算值；其中，所述查找表查找操作係對一預先製作的查找表執行，且該查找表包括N個顯示區塊編號、對應該N個顯示區塊編號的複數個平均亮度量測值以及對應該N個顯示區塊編號的複數個電壓降比例量測值；基於各所述平均亮度運算值和各所述電壓降比例運算值計算各所述圖像區塊的一補償灰階數據；以及利用N個所述補償灰階數據對N個所述圖像區塊進行灰階補償。

在一實施例中，該查找表係通過對該OLED面板執行一量測操作而獲得，且該量測操作包括以下步驟：驅動該OLED面板顯示分次K個灰階圖像；其中，各所述灰階圖像皆具一圖像灰階值，且K為正整數；在該OLED面板顯示各所述灰階圖像的過程中，使用一亮度量測裝置對各所述顯示區塊進行亮度量測，從而獲得K×N個區塊亮度數據；其中，各所述顯示區塊具有K個平均亮度量測值對應K個所述圖像灰階值；基於K個所述平均亮度量測值與K×N個所述區塊亮度數據計算出各所述顯示區塊的K個電壓降比例量測值；以及依據N個所述顯示區塊編號、對應該N個顯示區塊編號的K個所述平均亮度量測值以及對應該N個顯示區塊編號的K×N個所述電壓降比例量測值建立該查找表。

在一實施例中，該電子晶片為選自於由顯示驅動晶片與觸控和顯示驅動整合(Touch and Display Driver Integration,TDDI)晶片所組成群組之中的任一者。

在一實施例中，該電子晶片通過執行以下數學式(1)以完成所述第一平均亮度運算：

其中，

為第j個所述平均亮度運算值，W和H分別為第j個所述圖像區塊的寬度與高度，g _i為第j個所述圖像區塊內的第i個所述像素的灰階值，j

N，且i為正整數；其中，a為一系統伽瑪值，且b為一顯示伽瑪值。

在一實施例中，該電子晶片通過執行以下數學式(2)以完成所述插值運算：

其中，

為第j個所述電壓降比例運算值，L _q和L _q+1為該查找表內的二個所述平均亮度量測值，且

介於L _q和L _q+1之間；其中，r _jq和r _j(q+1)為該查找表內分別對應L _q和L _q+1的二個所述電壓降比例量測值。

在一實施例中，該電子晶片通過執行以下數學式(3)計算獲得對應第j個所述電壓降比例運算值和第j個所述平均亮度運算值的第j個亮度比例運算值，且接著通過執行以下數學式(4)計算獲得所述補償灰階數據：

其中，lr _j為第j個所述平均亮度運算值，且

為第j個所述圖像區塊內的第i個所述像素經過補償後的灰階值。

在一實施例中，該電子晶片通過執行以下數學式(5)計算獲得所述平均亮度量測值：

其中，L _p為第p個所述平均亮度量測值，G _p為第p個所述圖像灰階值，且p

K。

在一實施例中，該電子晶片通過執行以下數學式(6)、(7)或(8)計算獲得所述電壓降比例量測值：

其中，lv _1p為第1個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的區塊亮度數據，lv _2p為第2個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的區塊亮度數據，且lv _Np為第N個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的區塊亮度數據；其中，L _p為第p個所述平均亮度量測值；其中，r _1p為第1個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的電壓降比例量測值，r _2p為第2個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的電壓降比例量測值，且r _Np為第N個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的電壓降比例量測值。

並且，本發明同時提供一種OLED顯示裝置的一實施例，其包括一OLED面板與用以驅動該OLED面板的至少一個電子晶片；其特徵在於，該電子晶片執行如前所述本發明之電壓降補償方法以對一輸入顯示數據進行一電壓降補償處理從而產生一輸出顯示數據，接著依據該輸出顯示數據對該OLED面板進行顯示驅動。

進一步地，本發明還提供一種資訊處理裝置的一實施例，其具有至少一個OLED顯示裝置，其中，該OLED顯示裝置包括一OLED面板與用以驅動該OLED面板的至少一個電子晶片；其特徵在於，該電子晶片執行如前所述本發明之電壓降補償方法以對一輸入顯示數據進行一電壓降補償處理從而產生一輸出顯示數據，接著依據該輸出顯示數據對該OLED面板進行顯示驅動。

在可行的實施例中，資訊處理裝置為選自於由頭戴式顯示裝置、智慧型電視、智慧型手機、智慧型手錶、平板電腦、一體式電腦、筆記型電腦、車載娛樂裝置、數位相機、和視訊式門口機所組成群組之中的一種電子裝置。

1:OLED顯示裝置

11:OLED面板

12:電子晶片

121:電壓降補償模塊

S1:將一輸入顯示數據所對應的一圖像分割為N個圖像區塊以對應該OLED面板的N個顯示區塊

S2:對各所述圖像區塊執行一第一平均亮度運算，從而獲得N個平均亮度運算值

S3:基於N個所述平均亮度運算值執行N次查找表查找操作以及N次插值運算，從而獲得N個電壓降比例運算值

S4:基於各所述平均亮度運算值和各所述電壓降比例運算值計算各所述圖像區塊的一補償灰階數據

S5:利用N個所述補償灰階數據對N個所述圖像區塊進行灰階補償

圖1為應用本發明之一種電壓降補償方法的一OLED顯示裝置的方塊圖：以及圖2為本發明之一種電壓降補償方法的流程圖。

為使貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵、目的、與其優點，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。

圖1為應用本發明之一種電壓降補償方法的一OLED顯示裝置的方塊圖。如圖1所示，該OLED顯示裝置1主要包括一OLED面板11以及用以對該OLED面板11進行顯示驅動的至少一個電子晶片12，其中該電子晶片12可以是但不限於顯示驅動晶片或觸控和顯示驅動整合(Touch and Display Driver Integration,TDDI)晶片。並且，本發明之電壓降補償方法以一電壓降補償模塊121(即，演算法模塊)的方式整合在該電子晶片12之中。

圖2為本發明之一種電壓降補償方法的流程圖。如圖1與圖2所示，在自一上位機(如：智慧型手機的應用處理器)接收一輸入顯示數據之後，該電子晶片12執行本發明之電壓降補償方法(即，執行演算法模塊)從而對該輸入顯示數據執行一電壓降補償方法以產生一輸出顯示數據，接著依據該輸出顯示數據對該OLED面板11進行顯示驅動。依據本發明之設計，所述電壓降補償方法流程係首先執行步驟S1：將一輸入顯示數據所對應的一圖像分割為N個圖像區塊以對應該OLED面板11的N個顯示區塊；其中，各所述圖像區塊包含s×t個像素，且N、s、t皆為正整數。接著，方法流程係執行步驟S2：對各所述圖像區塊執行一第一平均亮度運算，從而獲得N個平均亮度運算值。具體地，該電子晶片12通過執行以下數學式(1)以完成所述第一平均亮度運算：

於上式(1)中，

N，且i為正整數。更詳細地說明，a為一系統伽瑪值(system gamma)，例如為1.0獲1.2。相對地，b為一顯示伽瑪值(display gamma)，例如為1.8、2.0、2.2、2.4、或2.6。

繼續地，方法流程接著執行步驟S3：基於N個所述平均亮度運算值執行N次查找表查找操作以及N次插值運算，從而獲得N個電壓降比例運算值。值得說明的是，所述查找表查找操作係對一預先製作的查找表執行，且該查找表包括N個顯示區塊編號、對應該N個顯示區塊編號的複數個平均亮度量測值以及對應該N個顯示區塊編號的複數個電壓降比例量測值。值得說明的是，如圖1所示，N個所述顯示區塊編號依靠近該電子晶片12至遠離該電子晶片12的方向進行排序後為：b ₁、b ₂、......、b _N。並且，具體地，該電子晶片12通過執行以下數學式(2)以完成所述插值運算：

在上式(2)中，

介於L _q和L _q+1之間。並且，r _jq和r _j(q+1)為該查找表內分別對應L _q和L _q+1的二個所述電壓降比例量測值。

繼續地，方法流程接著執行步驟S4：基於各所述平均亮度運算值和各所述電壓降比例運算值計算各所述圖像區塊的一補償灰階數據。依據本發明，該電子晶片12通過執行以下數學式(3)計算獲得對應第j個所述電壓降比例運算值和第j個所述平均亮度運算值的第j個亮度比例運算值，且接著通過執行以下數學式(4)計算獲得所述補償灰階數據：

在上式(3)與式(4)中，lr _j為第j個所述平均亮度運算值，且

為第j個所述圖像區塊內的第i個所述像素經過補償後的灰階值。最後，方法流程執行步驟S5：利用N個所述補償灰階數據對N個所述圖像區塊進行灰階補償。如此，在運用本發明之電壓降補償方法的情況下，該電子晶片12不需要估測線路阻抗即可計算出一補償灰階數據，並利用該補償灰階數據對一輸入顯示數據進行一電壓降補償處理以產生一輸出顯示數據。最終，該電子晶片12依據該輸出顯示數據對該OLED面板11進行顯示驅動，使該OLED面板11以高度的亮度均勻性顯示一圖像。

補充說明的是，前述查找表係通過對該OLED面板11執行一量測操作而獲得，且該量測操作包括以下步驟：驅動該OLED面板11分次顯示K個灰階圖像；其中，各所述灰階圖像皆具一圖像灰階值，且K為正整數；在該OLED面板11顯示各所述灰階圖像的過程中，使用一亮度量測裝置對各所述顯示區塊進行亮度量測，從而獲得K×N個區塊亮度數據；其中，各所述顯示區塊具有K個平均亮度量測值對應K個所述圖像灰階值；基於K個所述平均亮度量測值與K×N個所述區塊亮度數據計算出各所述顯示區塊的K個電壓降比例量測值；以及依據N個所述顯示區塊編號、對應該N個顯示區塊編號的K個所述平均亮度量測值以及對應該N個顯示區塊編號的K×N個所述電壓降比例量測值建立該查找表。

值得說明的是，由於該OLED面板11係被驅動以顯示一灰階圖像，因此其N個所述顯示區域具有相同的平均亮度量測值。具體地，所述平均亮度量測值係通過執行以下數學式(5)而被計算獲得：

在上式(5)中，L _p為第p個所述平均亮度量測值，G _p為第p個所述圖像灰階值，且p

K。舉例而言，在該OLED面板11被驅動以顯示圖像灰階值為G ₁為的一灰階圖像之時，可以計算出第1個平均亮度量測值。同時，利用該亮度量測裝置可以測得分別對應N個所述顯示區塊的N個區塊亮度數據，分別為 lv ₁₁、lv ₂₁、......、lv _N1。同理，在該OLED面板11被驅動以顯示圖像灰階值為G _p為的一灰階圖像之時，可以計算出第p個平均亮度量測值。同時，利用該亮度量測裝置可以測得分別對應N個所述顯示區塊的N個區塊亮度數據，分別為lv _1p、lv _2p、......、lv _Np。

同時，所述電壓降比例量測值可以通過執行以下數學式(6)、(7)或(8)計算獲得：

在上式(6)、(7)、(8)中，lv _1p為第1個顯示區塊的圖像灰階值為G _p時所對應的區塊亮度數據，lv _2p為第2個所述顯示區塊的圖像灰階值為G _p時所對應的區塊亮度數據，且lv _Np為第N個所述顯示區塊的圖像灰階值為G _p時所對應的區塊亮度數據。並且，r _1p為第1個所述顯示區塊的圖像灰階值為G _p時所對應的電壓降比例量測值，r _2p為第2個所述顯示區塊的圖像灰階值為G _p時所對應的電壓降比例量測值，且r _Np為第N個所述顯示區塊的圖像灰階值為G _p時所對應的電壓降比例量測值。

通過量測與計算後，可以獲得對應N個顯示區塊編號的K個所述平均亮度量測值以及對應該N個顯示區塊編號的K×N個所述電壓降比例量測值，依據N個所述顯示區塊編號、K個所述平均亮度量測值以及K×N個所述電壓降比例量測值建立所述查找表並設置在該電子晶片12之中。

如此，上述已完整且清楚地說明本發明之電壓降補償方法；並且，經由上述可得知本發明具有下列優點：

(1)本發明提供一種電壓降補償方法，供例如為DDI或TDDI的一電子晶片執行，使該電子晶片不需要估測線路阻抗即可計算出一補償灰階數據，並利用該補償灰階數據對一輸入顯示數據進行一電壓降補償處理以產生一輸出顯示數據。最終，該電子晶片依據該輸出顯示數據對一OLED面板進行顯示驅動，使該OLED面板以高度的亮度均勻性顯示一圖像。

(2)本發明同時提供一種OLED顯示裝置，其包括一OLED面板與用以驅動該OLED面板的至少一個電子晶片；其特徵在於，該電子晶片執行如前所述本發明之電壓降補償方法以對一輸入顯示數據進行一電壓降補償處理從而產生一輸出顯示數據，接著依據該輸出顯示數據對該OLED面板進行顯示驅動。

(3)進一步地，本發明還提供一種資訊處理裝置的一實施例，其具有至少一個OLED顯示裝置，其中，該OLED顯示裝置包括一OLED面板與用以驅動該OLED面板的至少一個電子晶片；其特徵在於，該電子晶片執行如前所述本發明之電壓降補償方法以對一輸入顯示數據進行一電壓降補償處理從而產生一輸出顯示數據，接著依據該輸出顯示數據對該OLED面板進行顯示驅動。

必須強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。

Claims

一種電壓降補償方法，係由用於對一OLED面板進行顯示驅動的一電子晶片執行，且包括以下步驟：將一輸入顯示數據所對應的一圖像分割為N個圖像區塊以對應該OLED面板的N個顯示區塊；其中，各所述圖像區塊包含s×t個像素，且N、s、t皆為正整數；對各所述圖像區塊執行一第一平均亮度運算，從而獲得N個平均亮度運算值；基於N個所述平均亮度運算值執行N次查找表查找操作以及N次插值運算，從而獲得N個電壓降比例運算值；其中，所述查找表查找操作係對一預先製作的查找表執行，且該查找表包括N個顯示區塊編號、對應該N個顯示區塊編號的複數個平均亮度量測值以及對應該N個顯示區塊編號的複數個電壓降比例量測值；基於各所述平均亮度運算值和各所述電壓降比例運算值計算各所述圖像區塊的一補償灰階數據；以及利用N個所述補償灰階數據對N個所述圖像區塊進行灰階補償。
如請求項1所述之電壓降補償方法，其中，該查找表係通過對該OLED面板執行一量測操作而獲得，且該量測操作包括以下步驟：驅動該OLED面板顯示分次K個灰階圖像；其中，各所述灰階圖像皆具一圖像灰階值，且K為正整數；在該OLED面板顯示各所述灰階圖像的過程中，使用一亮度量測裝置對各所述顯示區塊進行亮度量測，從而獲得K×N個區塊亮度數據；其中，各所述顯示區塊具有K個平均亮度量測值對應K個所述圖像灰階值；基於K個所述平均亮度量測值與K×N個所述區塊亮度數據計算出各所述顯示區塊的K個電壓降比例量測值；以及依據N個所述顯示區塊編號、對應該N個顯示區塊編號的K個所述平均亮度量測值以及對應該N個顯示區塊編號的K×N個所述電壓降比例量測值建立該查找表。
如請求項1所述之電壓降補償方法，其中，該電子晶片為選自於由顯示驅動晶片與觸控和顯示驅動整合(Touch and Display Driver Integration, TDDI)晶片所組成群組之中的任一者。
如請求項2所述之電壓降補償方法，其中，該電子晶片通過執行以下數學式(1)以完成所述第一平均亮度運算： ·················································· (1)；其中，為第j個所述平均亮度運算值，W和H分別為第j個所述圖像區塊的寬度與高度，為第j個所述圖像區塊內的第i個所述像素的灰階值，j∈N，且i為正整數；其中，a為一系統伽瑪值，且b為一顯示伽瑪值。
如請求項4所述之電壓降補償方法，其中，該電子晶片通過執行以下數學式(2)以完成所述插值運算： ····························· (2)；其中，為第j個所述電壓降比例運算值，和為該查找表內的二個所述平均亮度量測值，且介於和之間；其中，和為該查找表內分別對應和的二個所述電壓降比例量測值。
如請求項5所述之電壓降補償方法，其中，該電子晶片通過執行以下數學式(3)計算獲得對應第j個所述電壓降比例運算值和第j個所述平均亮度運算值的第j個亮度比例運算值，且接著通過執行以下數學式(4)計算獲得所述補償灰階數據： ····················································· (3)； ························································· (4)；其中，為第j個所述平均亮度運算值，且為第j個所述圖像區塊內的第i個所述像素經過補償後的灰階值。
如請求項6所述之電壓降補償方法，其中，所述平均亮度量測值係通過執行以下數學式(5)而被計算獲得： ························································ (5)；其中，為第p個所述平均亮度量測值，為第p個所述圖像灰階值，且p∈K。
如請求項7所述之電壓降補償方法，所述電壓降比例量測值係通過執行以下數學式(6)、(7)或(8)計算獲得： ·················································· (6)； ···································· (7)； ·············· (8)；其中，為第1個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的區塊亮度數據，為第2個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的區塊亮度數據，且為第N個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的區塊亮度數據；其中，為第p個所述平均亮度量測值；其中，為第1個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的電壓降比例量測值，為第2個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的電壓降比例量測值，且為第N個所述顯示區塊具有第p個所述圖像灰階值時所對應的電壓降比例量測值。
一種OLED顯示裝置，其包括一OLED面板與用以驅動該OLED面板的至少一個電子晶片；其特徵在於，該電子晶片執行如請求項1至請求項8之中任一項所述之電壓降補償方法以對一輸入顯示數據進行一電壓降補償處理從而產生一輸出顯示數據，接著依據該輸出顯示數據對該OLED面板進行顯示驅動。
一種資訊處理裝置，具有至少一個OLED顯示裝置，其中，該OLED顯示裝置包括一OLED面板與用以驅動該OLED面板的至少一個電子晶片；其特徵在於，該電子晶片執行如請求項1至請求項8之中任一項所述之電壓降補償方法以對一輸入顯示數據進行一電壓降補償處理從而產生一輸出顯示數據，接著依據該輸出顯示數據對該OLED面板進行顯示驅動。