TWI792762B - 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動態亮度調整方法,由一顯示驅動晶片執行,從而在第j幀圖像框的幀頻自第一頻率被動態調降至第二頻率之時,對應地將一發光調控信號所包含之脈衝自L個增加至K個,從而在驅動OLED顯示面板顯示第N幀圖像的過程中,使令畫素電路單元依據包含K個脈衝的發光調控信號控制OLED子畫素的等效發光亮度,藉此方式實現亮度補償,減少或消除第j幀圖像的顯示亮度和第j+1幀圖像的顯示亮度之間的亮度差異,使得動態顯示更加流暢。
Description
本發明係關於OLED顯示面板之顯示驅動的技術領域,尤指一種動態亮度調整方法。
已知,平面顯示器包含非自發光型平面顯示器以及自發光型平面顯示器,其中液晶顯示器為使用已久的一種非自發光型平面顯示器,而有機發光二極體(Organic light-emitting diode, OLED)顯示器以及發光二極體(Light-emitting diode, LED)顯示器則為習知的自發光型平面顯示器。
圖1顯示習知的一種OLED顯示器的方塊圖。如圖1所示,OLED顯示器1a的架構係主要包括:一OLED顯示面板11a以及至少一顯示驅動晶片12a,其中該OLED顯示面板11包括M×N個OLED子畫素111a以及M×N個畫素電路單元112a,M、N皆為大於1之正整數。在智慧型手機和平板電腦的應用中,如圖1所示,應用處理器2a透過MIPI介面發送至少一幀顯示數據至該OLED顯示器1a,使該OLED顯示器1a顯示至少一幀圖像。圖2顯示利用MIPI介面實現信號傳輸的第一工作時序圖。如圖2所示,在連續傳送多幀顯示數據的過程中,因為每一幀圖像的複雜程度不同,因此,在一些特殊情況下,應用處理器2a可能無法在固定的時間內完成某一幀圖像的顯示數據的渲染處理。在這種情況下,該OLED顯示器1a通常重複刷新上一幀顯示數據數據用於顯示。然而,這樣的顯示方式容易會造成顯示過程中發生丟幀的現象,從而造成視覺上的撕裂或者延遲的問題。
為了解決前述問題,一種幀頻動態調整方法於是被提出。在應用所述幀頻動態調整方法的情況下,當應用處理器2a無法在固定的時間內完成某一幀(如:Frame N+2)圖像的顯示數據的渲染處理的時候,係透過展延水平同步信號Hsync在前一幀圖像的顯示區間的垂直同步脈衝結束時序(Vertical front porch, VFP)的方式,以待應用處理器2a完成所述渲染處理之後送出顯示數據。如此,OLED顯示器1a便不需要重複刷新上一幀顯示數據數據用於顯示。
圖3為顯示利用MIPI介面實現信號傳輸的第二工作時序圖。舉例而言,如圖3所示,應用處理器2a和OLED顯示器1a在圖像框(或稱圖像顯示區間)Frame N-1和Frame N均工作在高頻狀態,且應用處理器2a可以在一幀內完成圖像渲染處理,使OLED顯示器1a正常地透過MIPI介面接受顯示數據。值得注意的是,在圖像框Frame N+1時,應用處理器2a無法在一幀內完成所述圖像渲染處理,此時,OLED顯示器1a未在正常時間內收到該應用處理器2a發送的顯示數據,所以透過動態展延垂直同步脈衝結束時序的方式以降低幀頻(如:120Hz→90Hz),以等待應用處理器2a完成圖像渲染處理。此時,顯示驅動晶片12延遲TE信號在第N+1幀圖像框的顯示資料發送之觸發脈衝,使得應用處理器2可以在完成第N+1幀圖像的顯示數據的渲染處理之後,依該TE信號的觸發脈衝正確傳送第N+1幀顯示數據。
圖4為一種畫素電路的示範性拓樸結構圖。應知道,圖4所示之畫素電路可應用為如圖1所示之畫素電路單元112a。承上述說明,在應用幀頻動態調整方法的情況下,圖像框Frame N+1的VFP會較圖像框Frame N-1及/或圖像框Frame N的VFP更長。值得說明的是,在VFP的延長時間內,OLED顯示器1a進行數據保持且不刷新顯示數據以等待該應用處理器2a完成圖像渲染處理。如圖4所示,在數據保持階段,畫素電路之中的資料存儲電容Cst會發生漏電。可以想像的到,隨著VFP的展延時間的拉長,因資料存儲電容Cst持續漏電所造成的電容電壓準位變化會造成OLED子畫素111a的顯示亮度出現變化。
簡單地說,幀頻動態調整方法應用於OLED顯示器1a會存在幀頻的變化。在較低幀頻的圖像框中,OLED顯示器1a較長時間保持上一幀的電容電壓準位,但資料存儲電容Cst存在漏電現象,導致電容電壓準位無法長時間保持在相同準位,對應地影響OLED子畫素111a的顯示亮度。因為人眼對亮度較敏感,在動態幀頻切換過程中如果亮度發生變化很容易形成屏幕閃爍的現象。
由上述說明可知,本領域亟需一種動態亮度調整方法。
本發明之主要目的在於提供一種動態亮度調整方法,用以在第N幀圖像框的幀頻自第一頻率被動態調降至第二頻率之時,對應地將一發光調控信號所包含之脈衝自L個增加至K個,從而在驅動OLED顯示面板顯示第j幀圖像的過程中,使令畫素電路單元依據包含K個脈衝的發光調控信號控制OLED子畫素的等效發光亮度,藉此方式實現亮度補償,減少或消除第j幀圖像的顯示亮度和第j+1幀圖像的顯示亮度之間的亮度差異,使得動態顯示更加流暢。
為達成上述目的,本發明提出所述動態亮度調整方法的一實施例,用於對包括M×N個OLED子畫素以及M×N個畫素電路單元的一OLED顯示面板進行動態亮度調整,M、N皆為大於1之正整數,且包括以下步驟:
當水平同步信號的第j幀圖像框的垂直同步脈衝結束時序(Vertical front porch, VFP)被展延從而使得幀頻自第一頻率被動態調降至第二頻率之時,對一發光調控信號執行一脈衝數量增加處理,使其所包含之脈衝自L個增加至K個;j、L、K皆為正整數;以及
在該OLED顯示面板顯示第j幀圖像的過程中,令所述畫素電路單元依據包含K個脈衝的該發光調控信號控制所述OLED子畫素的等效發光亮度。
在一實施例中,K與L的差值為一脈衝增加數量,且該脈衝增加數量為2
P,P為0或正整數。
在一可行實施例中,該發光調控信號M包括對應水平同步信號的第j幀圖像框的有效時序區間的一第一部分以及對應所述垂直同步脈衝結束時序的一第二部分,且執行所述脈衝數量增加處理之時,係僅增加所述第二部分所含有的脈衝之數量。
在另一可行實施例中,該發光調控信號包括對應水平同步信號的第j幀圖像框的有效時序區間的一第一部分以及對應所述垂直同步脈衝結束時序(VFP)的一第二部分,且執行所述脈衝數量增加處理之時,係同時增加所述第一部分和所述第二部分所含有的脈衝之數量。
在一實施例中,在將所述發光調控信號所包含之脈衝自L個增加至K個之後,還能進一步地對所述發光調控信號進行一低電平寬度調整處理。
在一可行實施例中,該發光調控信號包括對應水平同步信號的第j幀圖像框的有效時序區間的一第一部分以及對應所述垂直同步脈衝結束時序的一第二部分,且執行所述低電平寬度調整處理之時,係僅對所述第二部分所含有的複數個低電平寬度進行寬度加大。
在另一可行實施例中,該發光調控信號包括對應水平同步信號的第j幀圖像框的有效時序區間的一第一部分以及對應所述垂直同步脈衝結束時序的一第二部分,且執行所述低電平寬度調整處理之時,係對該發光調控信號所含有的K個低電平寬度進行寬度加大。
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,該顯示驅動晶片執行一動態亮度調整方法從而實現對包括M×N個OLED子畫素以及M×N個畫素電路單元的一OLED顯示面板的一動態亮度調整操作;所述動態亮度調整方法包括以下步驟:
當水平同步信號的第j幀圖像框的垂直同步脈衝結束時序(Vertical front porch, VFP)被展延從而使得幀頻自第一頻率被動態調降至第二頻率之時,對一發光調控信號執行一脈衝數量增加處理,使其所包含之脈衝自L個增加至K個;j、L、K皆為正整數;以及
在該OLED顯示面板顯示第j幀圖像的過程中,令所述畫素電路單元依據包含K個脈衝的該發光調控信號控制所述OLED子畫素的等效發光亮度。
在一實施例中,K與L的差值為一脈衝增加數量,且該脈衝增加數量為2
P,P為0或正整數。
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。在可行的實施例中,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、門禁裝置、和電子式門鎖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。
請參閱圖5,其顯示應用有本發明之一種動態亮度調整方法的一OLED顯示裝置的方塊圖。如圖5所示,該OLED顯示裝置1包括一OLED顯示面板11以及至少一顯示驅動晶片12,其中該OLED顯示面板11包括M×N個OLED子畫素111以及M×N個畫素電路單元112,M、N皆為大於1之正整數。在智慧型手機和平板電腦的應用中,如圖5所示,應用處理器2透過MIPI介面發送至少一幀顯示數據至該OLED顯示裝置1,使該OLED顯示裝置1顯示至少一幀圖像。
另一方面,圖4為一種畫素電路的示範性拓樸結構圖。應知道,圖4所示之畫素電路可應用為如圖5所示之畫素電路單元112。換句話說,如圖4與圖5所示,所述畫素電路單元112在一實施例中可包括:一第一薄膜電晶體T1、一第二薄膜電晶體T2、一第三薄膜電晶體T3(即,驅動薄膜電晶體)、一第四薄膜電晶體T4、一第五薄膜電晶體T5、以及一第六薄膜電晶體T6。應可理解,在該第三薄膜電晶體T3驅動所述OLED子畫素111發光的過程中,該第五薄膜電晶體T5和該第六薄膜電晶體T6依據一發光調控信號EM而週期性地導通與關斷,藉此方式調制所述OLED子畫素的等效發光亮度。
請繼續參閱圖6,其為本發明之一種動態亮度調整方法的流程圖。並且,在應用本發明之動態亮度調整方法的情況下,圖5所示之應用處理器2和顯示驅動晶片12利用MIPI介面實現信號傳輸的工作時序係如圖7所示。在應用幀頻動態調整方法的情況下,當應用處理器2無法在固定的時間內完成某一幀(如:Frame N+2)圖像的顯示數據的渲染處理的時候,便會透過展延水平同步信號Hsync在前一幀(即,Frame N+1)圖像的顯示區間的垂直同步脈衝結束時序(Vertical front porch, VFP)的方式,以待應用處理器2完成所述渲染處理之後送出顯示數據。
如圖4、圖5與圖7所示,顯示驅動晶片12在在VFP的延長時間內,顯示驅動晶片12進行數據保持且不刷新顯示數據以等待該應用處理器2完成圖像渲染處理。如圖4所示,在數據保持階段,畫素電路之中的資料存儲電容Cst會發生漏電。可以想像的到,隨著VFP的展延時間的拉長,因資料存儲電容Cst持續漏電所造成的電容電壓準位變化會造成OLED子畫素111的顯示亮度出現變化。因此,該顯示驅動晶片12會執行本發明之動態亮度調整方法,從而實現對該OLED顯示面板11的一動態亮度調整操作。
如圖6所示,方法流程首先執行步驟S1:當水平同步信號的第j幀圖像框的垂直同步脈衝結束時序(Vertical front porch, VFP)被展延從而使得幀頻自第一頻率被動態調降至第二頻率之時,對一發光調控信號EM執行一脈衝數量增加處理,使其所包含之脈衝自L個增加至K個;j、L、K皆為正整數。接著,方法流程係執行步驟S2:該OLED顯示面板11顯示第j幀圖像的過程中,令所述畫素電路單元112依據包含K個脈衝的該發光調控信號EM控制所述OLED子畫素111的等效發光亮度。
由於人眼對亮度較為敏感,因此,當應用處理器2動態調降某一幀圖像框的幀頻時(如:120Hz→90Hz),人眼還是可以感受到因資料存儲電容Cst發生漏電所造成的屏幕閃爍現象。不過,在同時應用本發明之動態亮度調整方法的情況下,係可利用將發光調控信號EM所含脈衝自L個增加至K個,從而動態調整該第五薄膜電晶體T5和該第六薄膜電晶體T6(如圖4所示)的導通/關斷頻率,實現所述OLED子畫素的等效發光亮度的動態補償,從而減少或消除第j幀圖像的顯示亮度和第j+1幀圖像的顯示亮度之間的亮度差異。
舉例而言,如圖7所示,應用處理器2展延第N+1幀圖像框的VFP長度從而將幀頻自第一頻率調降至第二頻率。此時,顯示驅動晶片12延遲TE信號在第N+1幀圖像框的顯示資料發送之觸發脈衝,使得應用處理器2可以在完成第N+1幀圖像的顯示數據的渲染處理之後,依該TE信號的觸發脈衝正確傳送第N+1幀顯示數據。依據本發明方法,顯示驅動晶片12同時將發光調控信號EM所包含之脈衝自L個增加至K個。最終,在完成第N+1幀顯示數據的接收並依其驅動OLED顯示面板11顯示第N+1幀圖像之時,顯示驅動晶片12傳送包含K個脈衝的該發光調控信號EM至畫素電路單元112(如圖4、圖5所示),動態調整該第五薄膜電晶體T5和該第六薄膜電晶體T6的導通/關斷頻率,實現所述OLED子畫素的等效發光亮度的動態補償。
依據本發明之設計,前述之K與L的差值即為脈衝增加數量,且所述脈衝增加數量為2
P,P為0或為如1、2、3、4、5、6、7、或8等正整數。並且,經脈衝數量調整之後,該發光調控信號EM亦同時包含K個低電平寬度。在控制該第五薄膜電晶體T5和該第六薄膜電晶體T6的導通與關斷時,兩個薄膜電晶體在該發光調控信號EM低電平時導通,且在該發光調控信號EM高電平時關斷。更進一步地說明,所述低電平寬度越長,則兩個薄膜電晶體的導通的時間也越長,所述OLED子畫素111在一幀圖像框的時間內的發光時間也越長,故而隨著時間的積分亮度也呈現線性的增加。
換句話說,在將所述發光調控信號EM所包含之脈衝自L個增加至K個之後,還能進一步地對所述發光調控信號EM進行一低電平寬度調整處理,藉此方式更加精準地控制亮度補償量。幀頻與發光調控信號EM的補償調製的示範性之對應關係如下表(1)所示。
表(1)
幀頻 | 脈衝數量 | 低電平寬度 | 高電平寬度 |
120 Hz | 4 | 100 | 500 |
90 Hz | 6 | 100+a | 500-a |
60 Hz | 8 | 100+b | 500-b |
30 Hz | 16 | 100+c | 500-c |
10 Hz | 48 | 100+d | 500-d |
5 Hz | 96 | 100+e | 500-e |
1 Hz | 480 | 100+f | 500-f |
表(1)所載a、b、c、d、e、f為低電平寬度的補償值。舉例而言,如圖7所示,經補償後,低電平寬度自L1展延為L2;而相對地,高電平寬度自H1縮短為H2。熟悉OLED顯示裝置1之設計與製作的電子工程師應可理解,a、b、c、d、e、f等補償值的單位為OLED顯示面板11的行數(lines)。在一實施例中,a、b、c、d、e、f皆介於0行至256行之間。
更進一步地說明,該發光調控信號EM包括對應水平同步信號的第j幀圖像框的有效時序區間(即,active area)的一第一部分以及對應所述垂直同步脈衝結束時序(VFP)的一第二部分。如圖7所示,執行所述脈衝數量增加處理之時,係僅增加所述第二部分所含有的脈衝之數量。然而,在可行的實施利中,亦可採用同時增加所述第一部分和所述第二部分所含有的脈衝之數量的方式,實現將對於該發光調控信號EM的脈衝數量增加處理,使其所包含之脈衝自L個增加至K個。
再者,如圖7所示,執行所述低電平寬度調整處理之時,係僅對所述第二部分所含有的複數個低電平寬度進行寬度加大。當然,在可行的實施利中,亦可對該發光調控信號EM所含有的K個低電平寬度進行寬度加大。
如此,上述已完整且清楚地說明本發明之一種動態亮度調整方法;並且,經由上述可得知本發明具有下列優點:
(1)本發明揭示一種動態亮度調整方法,用以在第N幀圖像框的幀頻自第一頻率被動態調降至第二頻率之時,對應地將一發光調控信號所包含之脈衝自L個增加至K個,從而在驅動OLED顯示面板顯示第j幀圖像的過程中,使畫素電路單元依據包含K個脈衝的發光調控信號EM控制OLED子畫素的等效發光亮度,藉此方式實現亮度補償,減少或消除第j幀圖像的顯示亮度和第j+1幀圖像的顯示亮度之間的亮度差異,使得動態顯示更加流暢。
(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,且該顯示驅動晶片執行前述本發明之動態亮度調整方法從而實現對包括M×N個OLED子畫素以及M×N個畫素電路單元的一OLED顯示面板的一動態亮度調整操作。
(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、門禁裝置、和電子式門鎖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顯示器
11a:OLED顯示面板
111a:OLED子畫素
112a:畫素電路單元
12a:顯示驅動晶片
2a:應用處理器
1:OLED顯示裝置
11:OLED顯示面板
111:OLED子畫素
112:畫素電路單元
12:顯示驅動晶片
2:應用處理器
T1:第一薄膜電晶體
T2:第二薄膜電晶體
T3:第三薄膜電晶體
T4:第四薄膜電晶體
T5:第五薄膜電晶體
T6:第六薄膜電晶體
T7:第七薄膜電晶體
Cst:資料存儲電容
S1:當水平同步信號的第j幀圖像框的垂直同步脈衝結束時序被展延從而使得幀頻自第一頻率被動態調降至第二頻率之時,對一發光調控信號執行一脈衝數量增加處理,使其所包含之脈衝自L個增加至K個
S2:在該OLED顯示面板顯示第j幀圖像的過程中,令所述畫素電路單元依據包含K個脈衝的該發光調控信號控制所述OLED子畫素的等效發光亮度
圖1為習知的一種OLED顯示器的方塊圖;
圖2為利用MIPI介面實現信號傳輸的第一工作時序圖;
圖3為利用MIPI介面實現信號傳輸的第二工作時序圖;
圖4為一種畫素電路的示範性拓樸結構圖;
圖5為應用有本發明之一種動態亮度調整方法的一OLED顯示裝置的方塊圖;
圖6為本發明之一種動態亮度調整方法的流程圖;以及
圖7為圖5所示之應用處理器2和顯示驅動晶片利用MIPI介面實現信號傳輸的工作時序。
S1:當水平同步信號的第j幀圖像框的垂直同步脈衝結束時序被展延從而使得幀頻自第一頻率被動態調降至第二頻率之時,對一發光調控信號執行一脈衝數量增加處理,使其所包含之脈衝自L個增加至K個
S2:在該OLED顯示面板顯示第j幀圖像的過程中,令所述畫素電路單元依據包含K個脈衝的該發光調控信號控制所述OLED子畫素的等效發光亮度
Claims (10)
- 一種動態亮度調整方法,用於對包括M×N個OLED子畫素以及M×N個畫素電路單元的一OLED顯示面板進行動態亮度調整,M、N皆為大於1之正整數,且包括以下步驟: 當水平同步信號的第j幀圖像框的垂直同步脈衝結束時序(Vertical front porch, VFP)被展延從而使得幀頻自第一頻率被動態調降至第二頻率之時,對一發光調控信號執行一脈衝數量增加處理,使其所包含之脈衝自L個增加至K個;j、L、K皆為正整數;以及 在該OLED顯示面板顯示第j幀圖像的過程中,令所述畫素電路單元依據包含K個脈衝的該發光調控信號控制所述OLED子畫素的等效發光亮度。
- 如請求項1所述之動態亮度調整方法,其中,K與L的差值為一脈衝增加數量,且該脈衝增加數量為2 P,P為0或正整數。
- 如請求項1所述之動態亮度調整方法,其中,該發光調控信號包括對應水平同步信號的第j幀圖像框的有效時序區間的一第一部分以及對應所述垂直同步脈衝結束時序(VFP)的一第二部分,且執行所述脈衝數量增加處理之時,係僅增加所述第二部分所含有的脈衝之數量。
- 如請求項1所述之動態亮度調整方法,其中,該發光調控信號包括對應水平同步信號的第j幀圖像框的有效時序區間的一第一部分以及對應所述垂直同步脈衝結束時序(VFP)的一第二部分,且執行所述脈衝數量增加處理之時,係同時增加所述第一部分和所述第二部分所含有的脈衝之數量。
- 如請求項1所述之動態亮度調整方法,其中,在將所述發光調控信號所包含之脈衝自L個增加至K個之後,還能進一步地對所述發光調控信號進行一低電平寬度調整處理。
- 如請求項5所述之動態亮度調整方法,其中,該發光調控信號包括對應水平同步信號的第j幀圖像框的有效時序區間的一第一部分以及對應所述垂直同步脈衝結束時序(VFP)的一第二部分,且執行所述低電平寬度調整處理之時,係僅對所述第二部分所含有的複數個低電平寬度進行寬度加大。
- 如請求項5所述之動態亮度調整方法,其中,該發光調控信號包括對應水平同步信號的第j幀圖像框的有效時序區間的一第一部分以及對應所述垂直同步脈衝結束時序(VFP)的一第二部分,且執行所述低電平寬度調整處理之時,係對該發光調控信號所含有的K個低電平寬度進行寬度加大。
- 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,該顯示驅動晶片執行一動態亮度調整方法從而實現對包括M×N個OLED子畫素以及M×N個畫素電路單元的該OLED顯示面板的一動態亮度調整操作;所述動態亮度調整方法包括以下步驟:當水平同步信號的第j幀圖像框的垂直同步脈衝結束時序(Vertical front porch,VFP)被展延從而使得幀頻自第一頻率被動態調降至第二頻率之時,對一發光調控信號執行一脈衝數量增加處理,使其所包含之脈衝自L個增加至K個;j、L、K皆為正整數;以及在該OLED顯示面板顯示第j幀圖像的過程中,令所述畫素電路單元依據包含K個脈衝的該發光調控信號控制所述OLED子畫素的等效發光亮度。
- 如請求項8所述之OLED顯示裝置,其中,K與L的差值為一脈衝增加數量,且該脈衝增加數量為2P,P為0或正整數。
- 一種資訊處理裝置,其具有如請求項8至請求項9中任一項所述之OLED顯示裝置。
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