TWI802861B - Oled顯示面板的動態亮度調整方法、oled顯示裝置、及資訊處理裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明主要揭示一種OLED顯示面板的動態亮度調整方法，其應用在包括至少一顯示驅動晶片與一OLED顯示面板的一OLED顯示裝置之中。執行本發明之方法時，係在連續的K幀顯示數據的畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號至該OLED顯示面板的至少一個發光控制信號接收端；其中，K個所述畫素發光控制信號皆具有至少一個亮度調整電平寬度，且各個所述畫素發光控制信號在所述亮度調整電平寬度內係為高電平或低電平。基於人眼對光的感受有積分效果，透過令連續K個所述畫素發光控制信號在所述亮度調整電平寬度內為高電平或低電平的方式，可達到高精度調控OLED顯示面板之數位亮度值的效果。
Description
本發明係關於OLED顯示裝置之技術領域，尤指一種利用畫素發光控制信號之OLED顯示面板的動態亮度調整方法。
已知，有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode, OLED)具有自發光特性、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)顯示面板及主動式OLED(即，PMOLED)顯示面板。
圖1顯示習知的一種OLED顯示裝置的方塊圖。如圖1所示，該OLED顯示裝置1a包括：一OLED顯示面板11a、一閘極驅動電路12a、一源極驅動電路13a、以及一顯示控制器14a。其中，該OLED顯示面板11a包括N×M個OLED子畫素111a、N×M個畫素電路單元112a、M條源極驅動線11Sa、以及N條閘極驅動線11Ga。更詳細地說明，每一條閘極驅動線11Ga沿著列方向耦接M個畫素電路單元112a，且每一條源極驅動線11Sa沿著行方向耦接N個畫素電路單元112a。
圖2顯示使用於習知的OLED顯示裝置之中的垂直同步信號和畫素發光控制信號的工作時序圖。圖1中特別顯示，各所述畫素電路單元112a耦接傳送自該閘極驅動電路12a的一掃描信號Scan和一畫素發光控制信號EM。其中，該畫素發光控制信號EM為一PWM信號，故可以透過調整該PWM信號之佔空比的方式，實現各所述OLED子畫素111a的亮度調控(Brightness control, BC)。
同時，由於OLED子像素111a之自發光和高亮度的元件特性，慮及降低系統功耗，源極驅動電路13a通常被設計具有一自動電流限制(Auto current limit, ACL)功能，其主要作用是在電流(亮度)較高之時將過高的電流衰減，從而達到降低系統功耗的目的。圖3顯示輸入顯示資料的像素亮度相對於輸出顯示資料的像素亮度的資料曲線圖。執行電流衰減作業(即，自動電流限制)時，係先計算一幀顯示畫面的平均亮度，而後依據一畫面平均亮度得出該幀顯示畫面需要被衰減的參數。獲得電流(亮度)衰減參數之後，接著依該電流衰減參數對一幀顯示畫面的輸入顯示資料中的每個子像素按比例進行縮減(如圖3所示)。
此外，源極驅動電路13a還具有一伽馬調整功能。圖4顯示數位亮度值(Digital Brightness Value, DBV)相對於伽馬設定值的資料曲線圖。目前，顯示器的製造商在完成伽馬校正程序之後，會在源極驅動電路13a之中設置複數個伽馬設定值，業界稱之為gamma綁點，即固定的複數個伽馬灰階座標。如圖4所示，同一數位亮度值可利用不同的伽馬設定值進行調變。
前述三種方式可以單獨或混合使用以調整OLED顯示面板11a的亮度。至今，隨著OLED顯示面板11a的解析度越來越高，數位亮度值的調控精細度必須達到12bits。圖5顯示垂直同步信號和多個畫素發光控制信號的工作時序圖。如圖1與圖5所示，假設OLED顯示面板11a為一40行/N列畫素陣列，實務上能夠利用畫素發光控制信號EM控制數位亮度資料(DBV)的值在0~20或0~40變化。可惜的是，若利用畫素發光控制信號EM控制DBV的值在0~80變化，便會出現調控精度失真的現象。舉例而言，如圖5所示，受限於畫素發光控制信號EM的佔空比(Duty cycle)的最小調變精度為1行(1 line)，數位亮度資料的值可以被控制在40與42，但無法被控制在41。
換句話說，畫素發光控制信號EM負責調控的DBV範圍大於面板的源極驅動線11Sa的總行數(total lines)時，就會出現調控精度失真的現象。更進一步地說明，就利用畫素發光控制信號EM負責調控FHD(1920×1080)的OLED顯示面板11a之DBV值而言，其調控結果如下表(1A)、(1B)所示。
表(1A)
表(1B)
| DBV | 利用變換EM的Duty cycle控制 發光之行數 |
| 0 | 0 |
| 1 | 0 |
| 2 | 0 |
| 3 | 0 |
| 4 | 0 |
| 5 | 1 |
| 6 | 1 |
| 7 | 1 |
| 8 | 1 |
| ‧ ‧ ‧ | ‧ ‧ ‧ |
| DBV | 利用變換EM的Duty cycle控制 發光之行數 |
| 8172 | 1915 |
| 8173 | 1915 |
| 8174 | 1916 |
| 8175 | 1916 |
| 8176 | 1916 |
| 8177 | 1916 |
| 8178 | 1916 |
| 8179 | 1917 |
| ‧ ‧ ‧ | ‧ ‧ ‧ |
| 8187 | 1919 |
| 8188 | 1919 |
| 8189 | 1919 |
| 8190 | 1919 |
| 8191 | 1920 |
由表(1A)和表(1B)可以發現，在DBV=5~8、8174~8178、8187~8190之時，OLED顯示面板11a的亮度並未改變，其主要原因在於：利用變換畫素發光控制信號EM的佔空比以控制發光行數的最小精度是1行(1 line)。故而，實務經驗顯示，習知技術利用畫素發光控制信號EM調控OLED顯示面板11a的DBV範圍係顯示出調控精度失真之重大缺陷。
由上述說明可知，本領域亟需一種新式的OLED顯示面板的動態亮度調整方法。
本發明之主要目的在於提供一種OLED顯示面板的動態亮度調整方法，其應用在包括至少一顯示驅動晶片與一OLED顯示面板的一OLED顯示裝置之中。執行本發明之OLED顯示面板的動態亮度調整方法時，係在連續的K幀顯示數據的畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號至該OLED顯示面板的至少一個發光控制信號接收端；其中，K個所述畫素發光控制信號皆具有至少一個亮度調整電平寬度，且各個所述畫素發光控制信號在所述亮度調整電平寬度內係為高電平或低電平。基於人眼對光的感受有積分效果，透過令連續K個所述畫素發光控制信號在所述亮度調整電平寬度內為高電平或低電平的方式，可達到高精度調控OLED顯示面板之數位亮度值的效果。
為達成上述目的，本發明提出所述OLED顯示面板的動態亮度調整方法的一實施例，其應用在包括至少一顯示驅動晶片與一OLED顯示面板的一OLED顯示裝置之中，且包括以下步驟：
在連續的K幀顯示數據的畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號至該OLED顯示面板的至少一個發光控制信號接收端，其中，K為正整數，K個所述畫素發光控制信號皆具有至少一個亮度調整電平寬度，且各個所述畫素發光控制信號在所述亮度調整電平寬度內係為高電平或低電平，藉此調整該OLED顯示面板的一數位亮度值。
在一實施例中，各所述畫素發光控制信號在與其對應的一幀所述顯示數據的畫面周期內係具有T個信號周期以及T個亮度調整電平寬度，T至少為1。
在一實施例中，任兩個所述畫素發光控制信號所具有之所述亮度調整電平寬度的大小係相同。
在一實施例中， 連續的K個所述畫素發光控制信號對於該數位亮度值的調整精度係隨著K值之增加而提升。
並且，本發明同時提供一種OLED顯示裝置，其包括至少一顯示驅動晶片和一OLED顯示面板，其中，該顯示驅動晶片用以執行一OLED顯示面板的動態亮度調整方法，以調整該OLED顯示面板的一數位亮度值；所述OLED顯示面板的動態亮度調整方法包括以下步驟：
在連續的K幀顯示數據的畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號至該OLED顯示面板的至少一個發光控制信號接收端，其中，K為正整數，K個所述畫素發光控制信號皆具有至少一個亮度調整電平寬度，且各個所述畫素發光控制信號在所述亮度調整電平寬度內係為高電平或低電平。
在一實施例中，各所述畫素發光控制信號在與其對應的一幀所述顯示數據的畫面周期內係具有T個信號周期以及T個亮度調整電平寬度，T至少為1。
在一實施例中，任兩個所述畫素發光控制信號所具有之所述亮度調整電平寬度的大小係相同。
在一實施例中， 連續的K個所述畫素發光控制信號對於該數位亮度值的調整精度係隨著K值之增加而提升。
本發明同時提供一種資訊處理裝置，其具有如前所述本發明之OLED顯示裝置。
在一實施例中，該資訊處理裝置是選自於由智能手機、智能手錶、智能手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、和門禁裝置所組成群組之中的一種電子裝置。
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。
本發明主要揭示一種OLED顯示面板的動態亮度調整方法，其應用於包括至少一顯示驅動晶片與一OLED顯示面板的一OLED顯示裝置之中，使所述顯示驅動晶片利用本發明之動態亮度調整方法對該OLED顯示面板執行一顯示亮度調控。
圖6顯示應用有本發明之一種提高顯示面板之亮度調節精度的方法的一OLED顯示裝置的方塊圖。如圖6所示，該OLED顯示裝置1包括：一OLED顯示面板11、一閘極驅動電路12、一源極驅動電路13、以及一顯示控制器14，其中該閘極驅動電路12和該源極驅動電路13可整合為單一顯示驅動晶片。並且，該OLED顯示面板11包括：N×M個OLED子畫素111、N×M個畫素電路單元112、M條源極驅動線11S、以及N條閘極驅動線11G，N與M皆為正整數。更詳細地說明，各所述畫素電路單元112同時耦接傳送自該閘極驅動電路12的一掃描信號Scan和一畫素發光控制信號EM。
圖7顯示本發明之一種OLED顯示面板的動態亮度調整方法的流程圖。如圖3與圖4所示，方法流程首先執行步驟S1：閘極驅動電路12接收一顯示亮度調整命令。方法流程接著執行步驟S2：該閘極驅動電路12在連續的K幀顯示數據的畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號EM至該OLED顯示面板11的至少一個發光控制信號接收端，其中，K個所述畫素發光控制信號EM皆具有至少一個亮度調整電平寬度，且各個所述畫素發光控制信號EM在所述亮度調整電平寬度內係為高電平或低電平。
在可行的實施例中，K為正整數，且各所述畫素發光控制信號EM在與其對應的一幀所述顯示數據的畫面周期內係具有T個信號周期以及T個亮度調整電平寬度，T至少為1。圖8顯示一垂直同步信號、習知技術所使用的畫素發光控制信號、以及本發明所使用的畫素發光控制信號的工作時序圖。如圖8所示，在接收顯示亮度調整命令之後，習知技術的閘極驅動電路即將具有特定佔空比(Duty cycle)的畫素發光控制信號(即，PWM信號)傳送至OLED顯示面板的至少一個發光控制信號接收端，從而利用該畫素發光控制信號EM調整OLED顯示面板的數位亮度值(DBV)，舉例而言，如圖8所示，EM1用於調整DBV值至40，且EM2用於調整DBV值至42。然而，受限於畫素發光控制信號EM的佔空比(Duty cycle)的最小調變精度為1行(1 line)，習知技術可以將數位亮度資料的值控制在40與42，但無法將其調控至41。
如圖8所示，在應用本發明之動態亮度調整方法的情況下，可在連續的二幀顯示數據的畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號EM至該OLED顯示面板11的至少一個發光控制信號接收端，其中，在第一幀(Frame 1)顯示數據的畫面周期內傳送的畫素發光控制信號EM係在其亮度調整電平寬度內係為高電平(即，位元1)，而在第二幀(Frame 2)顯示數據的畫面周期內傳送的畫素發光控制信號EM係在其亮度調整電平寬度內為低電平(即，位元0)。並且，此二個畫素發光控制信號EM所具有之所述亮度調整電平寬度的大小係相同。基於人眼對光的感受有積分效果，在連續的二幀顯示數據的畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號EM至該OLED顯示面板11後，人眼所感受到的OLED顯示面板的DBV值係被調整至DBV=(40+42)/2=41。
換句話說，在連續的K幀顯示數據的畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號EM至該OLED顯示面板11的發光控制信號接收端後，OLED顯示面板11的DBV值的調控程度可以由K個畫素發光控制信號EM在所述亮度調整電平寬度內的一平均電平所決定。下表(2)~(5)示範性地列出了不同K值下的平均電平。
表(2)
表(3)
表(4)
| K=3 | 各所述畫素發光控制信號EM 在亮度調整電平寬度內的電平 (以1、0表示高電平、低電平) | |
| 第一幀 (Frame 1) | 1 | 1 |
| 第二幀 (Frame 2) | 0 | 1 |
| 第三幀 (Frame 3) | 0 | 0 |
| 平均值 | 0.333 | 0.666 |
| K=4 | 各所述畫素發光控制信號EM 在亮度調整電平寬度內的電平 (以1、0表示高電平、低電平) | ||
| 第一幀 (Frame 1) | 1 | 1 | 1 |
| 第二幀 (Frame 2) | 0 | 0 | 1 |
| 第三幀 (Frame 3) | 0 | 1 | 1 |
| 第四幀 (Frame 4) | 0 | 0 | 0 |
| 平均值 | 0.25 | 0.5 | 0.75 |
| K=5 | 各所述畫素發光控制信號EM 在亮度調整電平寬度內的電平 (以1、0表示高電平、低電平) | |||
| 第一幀 (Frame 1) | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 第二幀 (Frame 2) | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 第三幀 (Frame 3) | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 第四幀 (Frame 4) | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 第五幀 (Frame 5) | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 平均值 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 |
假設OLED顯示面板11為一40行/N列畫素陣列，習知技術利用畫素發光控制信號EM可以控制DBV值在0~20或0~40變化，但是在超過40之後便會出現調控精度失真的現象，其原因在於：就實體的物理意義上而言，單一個畫素發光控制信號EM的佔空比(Duty cycle)的對於OLED顯示面板11的亮度的最小調變精度為1行。然而，在應用本發明之動態亮度調整方法的情況下，就非實體的物理意義上而言，K個畫素發光控制信號EM的佔空比(Duty cycle)的最小調變精度為1/K行，如0.5、0.33、0.25行。可以想像的是，隨著K值之增加，由連續的K個所述畫素發光控制信號EM對於OLED顯示面板11的DBV值之調整精度跟著提升。
更詳細地說明，即使改變各所述畫素發光控制信號EM的工作時序，由連續的K個畫素發光控制信號EM所決定的DVB值調整度亦可能相同，如下表(6A)~(6B)所示。
表(6A)
表(6B)
表(6C)
| K=3 | 各所述畫素發光控制信號EM 在亮度調整電平寬度內的電平 (以1、0表示高電平、低電平) | |
| 第一幀 (Frame 1) | 1 | 1 |
| 第二幀 (Frame 2) | 0 | 1 |
| 第三幀 (Frame 3) | 0 | 0 |
| 平均值 | 0.333 | 0.666 |
| K=3 | 各所述畫素發光控制信號EM 在亮度調整電平寬度內的電平 (以1、0表示高電平、低電平) | |
| 第一幀 (Frame 1) | 1 | 0 |
| 第二幀 (Frame 2) | 0 | 1 |
| 第三幀 (Frame 3) | 0 | 1 |
| 平均值 | 0.333 | 0.666 |
| K=3 | 各所述畫素發光控制信號EM 在亮度調整電平寬度內的電平 (以1、0表示高電平、低電平) | |
| 第一幀 (Frame 1) | 1 | 1 |
| 第二幀 (Frame 2) | 0 | 0 |
| 第三幀 (Frame 3) | 0 | 1 |
| 平均值 | 0.333 | 0.666 |
換句話說，OLED顯示面板11的DBV值的調控程度亦可以透過任意調整畫素發光控制信號EM(即，PWM信號)之工作時序的方式來進行改變，例如：使其為一多脈衝PWM信號，即，具有T個信號周期以及T個低電平寬度。又或者，調整低電平寬度的大小以改變所述亮度調整電平寬度的位置(即，改變亮度調整電平寬度的大小)。
如此，上述已完整且清楚地說明本發明之一種OLED顯示面板的動態亮度調整方法；並且，經由上述可得知本發明具有下列之優點：
(1)本發明揭示一種OLED顯示面板的動態亮度調整方法，其應用在包括至少一顯示驅動晶片與一OLED顯示面板的一OLED顯示裝置之中。執行本發明之方法時，係在連續的K幀顯示數據的畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號至該OLED顯示面板的至少一個發光控制信號接收端；其中，K個所述畫素發光控制信號皆具有至少一個亮度調整電平寬度，且各個所述畫素發光控制信號在所述亮度調整電平寬度內係為高電平或低電平。基於人眼對光的感受有積分效果，透過令連續K個所述畫素發光控制信號在所述亮度調整電平寬度內為高電平或低電平的方式，可達到高精度調控OLED顯示面板之數位亮度值的效果。
(2)本發明同時提供一種OLED顯示裝置，其包括至少一顯示驅動晶片和一OLED顯示面板，且該顯示驅動晶片用以執行前述本發明之一種OLED顯示面板的動態亮度調整方法。
(3)本發明同時提供一種資訊處理裝置，其具有如前所述本發明之OLED顯示裝置。並且，該資訊處理裝置是選自於由智能手機、智能手錶、智能手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、和門禁裝置所組成群組之中的一種電子裝置。
必須加以強調的是，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。
1a:OLED顯示裝置
11a:OLED顯示面板
111a:OLED子畫素
112a:畫素電路單元
11Sa:源極驅動線
11Ga:閘極驅動線
12a:閘極驅動電路
13a:源極驅動電路
14a:顯示控制器
1:OLED顯示裝置
11:OLED顯示面板
111:OLED子畫素
112:畫素電路單元
11S:源極驅動線
11G:閘極驅動線
12:閘極驅動電路
13:源極驅動電路
14:顯示控制器
S1:閘極驅動電路接收一顯示亮度調整命令；
S2:該閘極驅動電路在連續的K幀顯示數據的畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號至該OLED顯示面板的至少一個發光控制信號接收端，其中，K個所述畫素發光控制信號皆具有至少一個亮度調整電平寬度，且各個所述畫素發光控制信號在所述亮度調整電平寬度內係為高電平或低電平
圖1為習知的一種OLED顯示裝置的方塊圖；
圖2為使用於習知的OLED顯示裝置之中的垂直同步信號和畫素發光控制信號的工作時序圖；
圖3為輸入顯示資料的像素亮度相對於輸出顯示資料的像素亮度的資料曲線圖；
圖4為顯示數位亮度值相對於伽馬設定值的資料曲線圖；
圖5為垂直同步信號和多個畫素發光控制信號的工作時序圖；
圖6為應用有本發明之一種提高顯示面板之亮度調節精度的方法的一OLED顯示裝置的方塊圖；
圖7為本發明之一種OLED顯示面板的動態亮度調整方法的流程圖；以及
圖8為一垂直同步信號、習知技術所使用的畫素發光控制信號、以及本發明所使用的畫素發光控制信號的工作時序圖。
S1:閘極驅動電路接收一顯示亮度調整命令
S2:該閘極驅動電路在連續的K幀顯示數據的畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號至該OLED顯示面板的至少一個發光控制信號接收端，其中，K個所述畫素發光控制信號皆具有至少一個亮度調整電平寬度，且各個所述畫素發光控制信號在所述亮度調整電平寬度內係為高電平或低電平
Claims (8)
- 一種OLED顯示面板的動態亮度調整方法，其應用在包括至少一顯示驅動晶片與一OLED顯示面板的一OLED顯示裝置之中，且包括以下步驟：在連續K幀顯示數據的K個畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號至該OLED顯示面板的至少一個發光控制信號接收端，其中，K為大於1的正整數，K個所述畫素發光控制信號皆具有至少一個亮度調整電平寬度，各所述畫素發光控制信號在其亮度調整電平寬度內係為高電平或低電平，K個所述畫素發光控制信號具有一平均佔空比最小調變精度，且該平均佔空比最小調變精度為1/K行。
- 如請求項1所述之OLED顯示面板的動態亮度調整方法，其中，各所述畫素發光控制信號在與其對應的一幀所述顯示數據的畫面周期內係具有T個信號周期以及T個亮度調整電平寬度，T至少為1。
- 如請求項1所述之OLED顯示面板的動態亮度調整方法，其中，連續的K個所述畫素發光控制信號對於該數位亮度值的調整精度係隨著K值之增加而提升。
- 一種OLED顯示裝置，其包括至少一顯示驅動晶片和一OLED顯示面板，其中，該顯示驅動晶片用以執行一OLED顯示面板的動態亮度調整方法，以調整該OLED顯示面板的一數位亮度值；所述OLED顯示面板的動態亮度調整方法包括以下步驟：在連續K幀顯示數據的K個畫面周期內各傳送一畫素發光控制信號至該OLED顯示面板的至少一個發光控制信號接收端，其中，K為大於1的正整數，K個所述畫素發光控制信號皆具有至少一個亮度調整電平寬度，各所述畫素發光控制信號在其亮度調整電平寬度內係為高電平或低電平，K個所述畫素發光控制信號具有一平均佔空比最小調變精度，且該平均佔空比最小調變精度為1/K行。
- 如請求項4所述之OLED顯示裝置，其中，各所述畫素發光控制信號在與其對應的一幀所述顯示數據的畫面周期內係具有T個信號周期以及T個亮度調整電平寬度，T至少為1。
- 如請求項4所述之OLED顯示裝置，其中，連續的K個所述畫素發光控制信號EM對於該數位亮度值的調整精度係隨著K值之增加而提升。
- 一種資訊處理裝置，其具有如請求項4至請求項6中任一項所述之OLED顯示裝置。
- 如請求項7所述之資訊處理裝置，其選自於由智能手機、智能手錶、智能手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、和門禁裝置所組成群組之中的一種電子裝置。
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Patent Citations (6)
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