CN110364113A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本揭示提供一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包含面板和驱动器，所述驱动方法包含：将所述面板划分成M个区块，其中M为大于1的整数；计算每个区块的平均图像电平；在当前帧的当前区块的显示时间，计算在前一个区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第一平均值，和计算所述当前区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第二平均值；比较所述第一平均值和所述第二平均值的差值与亮度差系数；以及基于所述第一平均值或所述第二平均值产生用于所述当前区块的峰值亮度增益信号。

Description

显示装置及其驱动方法
技术领域
本揭示涉及显示装置领域，特别是涉及一种显示装置及其驱动方法。
背景技术
传统的有机发光二极体(organic light-emitting diode，OLED)显示器是将当前输入图像的数据转换成电压，并且通过电压控制电流，进而显示图像。
由于OLED是自发光，所以功耗会随着显示的图像而改变。现有技术是通过使用峰值亮度控制(peak luminance control，PLC)方法，根据显示图像来调整亮度。具体来说，根据基于红、绿、蓝子像素的亮度分量计算的平均图像电平(average picture level，APL)改变伽马电压，进而实现上述峰值亮度控制方法。当显示亮度较低的图像时，增加亮度以识别移动的图像。当显示亮度较亮的图像时，降低亮度以减少功耗。
在现有技术中，根据检测的APL产生峰值亮度增益值，并基于所产生的峰值亮度增益值调整图像亮度。然而，当从黑色画面切换到高亮度画面时，将前一帧图像的APL值用于下帧图像显示，会存在瞬时施加在显示面板的峰值电流过大，可能引起电源关闭的问题。现有的做法是在外部电路增加存储芯片来存储一帧的数据，以解决此问题，但这样会增加存储芯片的成本。
有鉴于此，有必要提出一种显示装置及其驱动方法，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
为解决上述现有技术的问题，本揭示的目的在于提供一种显示装置及其驱动方法，通过预先比较用于连续的两个区块的平均图像电平，以决定后一个区块所采用的平均图像电平的数值，这样就可减小连续的两个区块的平均图像电平的差异，使两区块的平均图像电平的差异值保持在人眼可接受的模块亮度差值的亮度差系数的范围之内。
为达成上述目的，本揭示提供一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包含面板和驱动器，所述驱动方法包含：将所述面板划分成M个区块，其中M为大于1的整数；计算每个区块的平均图像电平；在当前帧的当前区块的显示时间，计算在前一个区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第一平均值，和计算所述当前区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第二平均值；比较所述第一平均值和所述第二平均值的差值与亮度差系数；以及基于所述第一平均值或所述第二平均值产生用于所述当前区块的峰值亮度增益信号。
本揭示其中之一优选实施例中，所述显示装置的所述驱动器包含计算器，并且所述计算器根据每个区块中的像素单元的灰度信号的平均灰度值获得每个区块的平均图像电平。
本揭示其中之一优选实施例中，所述显示装置的所述驱动器包含比较器和增益值产生器，以及在比较所述第一平均值和所述第二平均值的所述差值与所述亮度差系数之后，所述驱动方法包含：在当前区块的显示时间，所述比较器比较所述第一平均值和所述第二平均值的所述差值与所述亮度差系数，若所述差值大于所述亮度差系数，则所述增益值产生器基于所述前一个区块的平均图像电平的所述第一平均值产生所述峰值亮度增益信号，若所述差值小于或等于所述亮度差系数，则所述增益值产生器基于所述当前区块的平均图像电平的所述第二平均值产生所述峰值亮度增益信号。
本揭示其中之一优选实施例中，所述显示装置的所述驱动器包含计算器、寄存器、和增益值产生器，并且所述计算器计算所述面板的每个区块的平均图像电平，并且将所述平均图像电平存储在所述寄存器中，以及所述增益值产生器从所述寄存器读取每一区块对应的平均图像电平。
本揭示其中之一优选实施例中，在产生用于所述当前区块的所述峰值亮度增益信号之后，所述驱动方法还包含：根据所述峰值亮度增益信号产生伽马电压设置信号；根据所述伽马电压设置信号产生多个参考伽马电压信号；以及根据所述多个参考伽马电压信号将所述当前区块的每个像素单元的灰度信号转换成数据电压信号，并且将所述数据电压信号提供至所述当前区块的每个像素单元。
本揭示还提供一种显示装置，包含：面板；以及驱动器，与所述面板电连接，用于将所述面板划分成M个区块，其中M为大于1的整数，以及其中所述驱动器包含：计算器，用于计算每个区块的平均图像电平；增益值产生器，与所述计算器电连接，用于在当前帧的当前区块的显示时间，计算在前一个区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第一平均值，和计算所述当前区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第二平均值；以及比较器，与所述增益值产生器电连接，比较所述第一平均值和所述第二平均值的差值与亮度差系数，其中所述增益值产生器基于所述第一平均值或所述第二平均值产生用于所述当前区块的峰值亮度增益信号。
本揭示其中之一优选实施例中，在当前区块的显示时间，所述比较器比较所述第一平均值和所述第二平均值的所述差值与所述亮度差系数，若所述差值大于所述亮度差系数，则所述增益值产生器基于所述前一个区块的平均图像电平的所述第一平均值产生所述峰值亮度增益信号，若所述差值小于或等于所述亮度差系数，则所述增益值产生器基于所述当前区块的平均图像电平的所述第二平均值产生所述峰值亮度增益信号。
本揭示其中之一优选实施例中，所述显示装置的所述驱动器还包含寄存器，与所述计算器和所述增益值产生器电连接，用于存储所述计算器计算的每个区块的平均图像电平。
本揭示其中之一优选实施例中，所述显示装置还包含：时序控制器，以及所述计算器、所述增益值产生器，所述比较器、所述寄存器合在所述时序控制器中。
本揭示其中之一优选实施例中，所述显示装置还包含：伽马控制器，与所述增益值产生器电连接，用于根据所述峰值亮度增益信号产生伽马电压设置信号；参考伽马电压产生器，与所述伽马控制器电连接，用于根据所述伽马电压设置信号产生多个参考伽马电压信号；以及源极驱动器，与所述参考伽马电压产生器电连接，用于根据所述多个参考伽马电压信号将所述当前区块的每个像素单元的灰度信号转换成数据电压信号，并且将所述数据电压信号提供至每个像素单元。
相较于先前技术，在本揭示中，为了减小面板的区块之间的亮度差异，在处理器中设置与增益值产生器连接的比较器。通过比较器获取在前一个区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第一平均值和当前区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第二平均值，并且将第一平均值和第二平均值的差值与亮度差系数进行比较，以控制增益值产生器基于第一平均值或第二平均值产生对应的峰值亮度增益信号。藉此设计，可使平均图像电平的差值保持在小于亮度差系数的范围之内以减小连续两个区块之间的亮度差异，从而使得人眼不会察觉异常过大的亮度差。再者，通过降低亮度可避免瞬间电流过大导致电源关闭。此外，通过本揭示的设计，也可省略额外的存储芯片(设置在时序控制器之外)的使用，以及提升显示装置从显示暗画面转变到亮画面时的图像显示质量。
附图说明
图1显示根据本揭示优选实施例的显示装置的示意图；
图2显示图1的显示装置的时序控制器的处理器的示意图；
图3为当显示装置从显示暗画面转变到亮画面时的示意图；以及
图4为显示装置的面板在显示当前帧与前一帧画面时的各个区块对应平均图像电平的示意图。
具体实施方式
为了让本揭示的上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将特举本揭示优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
请参照图1，其显示根据本揭示优选实施例的显示装置1的示意图。显示装置1包含面板10和驱动器20。面板10设置有多个像素单元11、多条数据线、和多条扫描线，其中多个像素单元11是由彼此交叉的多条数据线和多条扫描线限定。驱动器20提供数据电压信号71至像素单元11，使得像素单元11通过与数据电压信号71对应的电流发光。并且，面板10通过自每个像素单元11发出的光显示图像。像素单元11可为红色像素、绿色像素、蓝色像素、或白色像素，用于对应发出红色、绿色、蓝色、或白色光。
如图1所示，驱动器20将面板10划分成多个区块。驱动器20根据在每个区块的每个像素单元11中显示的灰度信号75计算每个区块的平均图像电平(average picture level，APL)。驱动器20根据M个先前区块的平均图像电平的平均值，将当前区块的灰度信号75转换成数据电压信号71，并将数据电压信号71提供至当前区块的各像素单元11，其中M是大于1的整数。
如图1所示，驱动器20包括时序控制器30、源极驱动器40、栅极驱动器50、和参考伽马电压产生器60。时序控制器30与源极驱动器40、栅极驱动器50、和参考伽马电压产生器60连接，源极驱动器40与参考伽马电压产生器60连接，以及源极驱动器40和栅极驱动器50与面板10连接。时序控制器30通过接收的时序同步信号77来产生扫描控制信号70和数据控制信号76。时序同步信号77可包含垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号、和/或时钟信号。时序控制器30提供扫描控制信号70至栅极驱动器50，使得栅极驱动器50产生扫描信号72。并且，栅极驱动器50通过多条扫描线将扫描信号72传递至面板10。又，时序控制器30提供的伽马电压设置信号74至参考伽马电压产生器60，使得参考伽马电压产生器60产生多个不同的参考伽马电压信号73，并且将多个参考伽马电压信号73提供至源极驱动器40。可选地，参考伽马电压产生器60可为可编程的伽马集成电路。源极驱动器40接收从时序控制器30提供的关于每个像素单元11的数据控制信号76和灰度信号75，并且可从参考伽马电压产生器60接收多个参考伽马电压信号73。根据数据控制信号76，源极驱动器40可通过多个参考伽马电压信号73将每个像素单元11的灰度信号75转换成数据电压信号71，并且将数据电压信号71提供至每个像素单元11的数据线。
如图1所示，时序控制器30可包括处理器31。处理器31根据面板10的扫描方向将面板10划分成多个区块，并且根据输入的灰度信号75计算每一区块的平均图像电平。并且，处理器31还用于产生伽马电压设置信号74或者修正在当前区块中显示的每个像素单元11的灰度信号75。
请参照图2，其显示图1的显示装置1的时序控制器30的处理器31的示意图。处理器31包含数据排列器310、计算器320、寄存器330、增益值产生器340、比较器350、和伽马控制器360。数据排列器310用于排列自外部系统输入的每个像素单元11的灰度信号75，以便适当匹配面板10的像素设置结构，并将排列后的灰度信号75提供至源极驱动器40。计算器320可根据灰度信号75计算面板10的每个区块的平均图像电平，并且可将所计算的平均图像电平存储在寄存器330中。具体来说，计算器320计算每个区块的多个像素单元11的灰度信号75的平均灰度值，进而获得每个区块的平均图像电平。在当前区块的显示时间，增益值产生器340可从寄存器330读取在当前区块之前的M个区块的M个平均图像电平，并且计算M个区块的M个平均图像电平的平均值，并且根据平均值产生峰值亮度增益信号78。具体来说，在当前区块的显示时间，增益值产生器340计算前一个区块的前M个区块的M个平均图像电平的第一平均值，以及计算当前区块的前M个区块的M个平均图像电平的第二平均值。比较器350从增益值产生器340获取第一平均值和第二平均值，并且将第一平均值和第二平均值的差值与亮度差系数进行比较。在当前区块的显示时间，若差值大于亮度差系数，则控制增益值产生器340基于第一平均值产生峰值亮度增益信号78，若差值小于或等于亮度差系数，则控制增益值产生器340基于第二平均值产生峰值亮度增益信号78。亮度差系数为人眼可接受的模块亮度差值，其可为一特定数值或者是特定范围的数值。伽马控制器360根据增益值产生器340提供的峰值亮度增益信号78产生伽马电压设置信号74，并且将伽马电压设置信号74提供至参考伽马电压产生器60。
在本揭示中，为了减小面板10的区块之间的亮度差异，在处理器31中设置与增益值产生器340连接的比较器350。通过比较器350获取在前一个区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第一平均值和当前区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第二平均值，并且将第一平均值和第二平均值的差值与亮度差系数进行比较，以控制增益值产生器340基于第一平均值或第二平均值产生对应的峰值亮度增益信号78。藉此设计，可使平均图像电平的差值保持在小于亮度差系数的范围之内以减小连续两个区块之间的亮度差异，从而使得人眼不会察觉异常过大的亮度差。再者，通过降低亮度可避免瞬间电流过大导致电源关闭。此外，通过本揭示的设计，也可省略额外的存储芯片(设置在时序控制器30之外)的使用，以及提升显示装置1从显示暗画面转变到亮画面时的图像显示质量。
本揭示还提供一种显示装置的驱动方法，其通过上述的显示装置1来实施。请参照图3，其为当显示装置1从显示暗画面转变到亮画面时的示意图。请参照图4，其为显示装置1的面板在显示当前帧F[n]与前一帧F[n-1]画面时的各个区块对应平均图像电平的示意图。本揭示的显示装置的驱动方法包含下述步骤。首先，驱动器20的处理器31将面板10划分成多个区块。在本实施例中，以面板10被划分为4个区块(第一区块B1、第二区块B2、第三区块B3、第四区块B4)为例，然而，可以理解的是，在其他实施例中，面板10可被划分成具有其他数量的区块，不局限与此。
接着，外部系统输入关于每个像素单元11的灰度信号75和时序同步信号77至处理器31的数据排列器310。处理器31的计算器320根据灰度信号75计算每个区块的平均图像电平，并且将所计算的平均图像电平存储在寄存器330中。具体来说，计算器320计算面板10的第一区块B1至第四区块B4的各区的平均图像电平，例如第一区块B1的第一平均图像电平APL_B1、第二区块B2的第二平均图像电平APL_B2、第三区块B3的第三平均图像电平APL_B3、和第四区块B4的第四平均图像电平APL_B4。
接着，在当前区块的显示时间，增益值产生器340从寄存器330读取在当前区块之前的4个区块的4个平均图像电平，并且计算当前区块之前的4个区块的4个平均图像电平的平均值。如图4所示，显示时间S0为前一帧Fn-1的第四区块B4的显示时间，显示时间S1为当前帧Fn的第一区块B1的显示时间，显示时间S2为当前帧Fn的第二区块B2的显示时间，显示时间S3为当前帧Fn的第三区块B3的显示时间，显示时间S4为当前帧Fn的第四区块B4的显示时间。
增益值产生器340计算在每一区块的每一显示时间SO、S1、S2、S3和S4在面板10中已经显示的先前四个区块的平均图像电平的平均值。举例来说，在当前帧Fn的第一区块B1的显示时间S1，增益值产生器340计算前一帧Fn-1的第二区块B2至第四区块B4的平均图像电平APL_B2[Fn-l]、APL_B3[Fn-l]和APL_B4[Fn-l]和当前帧[Fn]的第一区块B1的平均图像电平APL_B1[Fn]作为用于第一区块B1的亮度控制的平均图像电平的平均值_S1。也就是说，用于前一帧Fn-1的第四区块B4的亮度控制的平均图像电平的平均值_S0、用于当前帧Fn的第一区块B1的亮度控制的平均图像电平的平均值_S1、用于当前帧Fn的第二区块B2的亮度控制的平均图像电平的平均值_S2、用于前帧Fn的第三区块B3的亮度控制的平均图像电平的平均值_S3、和用于前帧Fn的第四区块B4的亮度控制的平均图像电平的平均值_S4可由下列对应的公式计算：
比较器350从增益值产生器340获取前一个区块的第一平均值和当前区块的第二平均值，并且将第一平均值和第二平均值的差值与亮度差系数进行比较。在当前区块的显示时间，若差值大于亮度差系数，则控制增益值产生器340基于前一个区块的第一平均值产生峰值亮度增益信号78，若差值小于或等于亮度差系数，则控制增益值产生器340基于当前区块的第二平均值产生峰值亮度增益信号78。举例来说，在当前帧Fn的第二区块B2的显示时间S2时，增益值产生器340计算用于当前帧Fn的第一区块B1的亮度控制的平均图像电平的平均值_S1和用于当前帧Fn的第二区块B2的亮度控制的平均图像电平的平均值_S2，接着比较器350将平均值_S1和平均值_S2的差值与亮度差系数进行比较。若差值大于亮度差系数，则控制增益值产生器340基于第一区块B1的平均值_S1产生峰值亮度增益信号78，若差值小于或等于亮度差系数，则控制增益值产生器340基于第二区块B2的平均值_S2产生峰值亮度增益信号78。同理，在显示时间S3时，比较器350将平均值_S2和平均值_S3的差值与亮度差系数进行比较。在显示时间S4时，比较器350将平均值_S3和平均值_S4的差值与亮度差系数进行比较。亮度差系数为人眼可接受的模块亮度差值，其可为一特定数值或者是特定范围的数值。伽马控制器360根据增益值产生器340提供的峰值亮度增益信号78产生伽马电压设置信号74，并且将伽马电压设置信号74提供至参考伽马电压产生器60。
增益值产生器340是在一定的范围(如1至K)内产生峰值亮度增益信号78。随着用于亮度控制的平均图像电平的平均值变高，峰值亮度增益信号78降低至1。随着用于亮度控制的平均图像电平的平均值变低，峰值亮度增益信号78增加至一最大值(如K)。此处，根据峰值亮度增益信号78，将在面板10中显示的亮度控制在最小亮度时的亮度范围的K倍的值。
增益值产生器340基于当前区块和先前区块的平均帧画面等级(其存储在寄存器330中)的平均值，增益值产生器340可产生将要施加到当前区块的峰值亮度增益信号78。也就是说，通过使用寄存器330，在不使用单独的帧存储器(设制在时序控制器30之外)的情况下，处理器31可产生用于控制峰值电流的峰值亮度增益信号78。
综上所述，在本揭示中，为了减小面板10的区块之间的亮度差异，在处理器31中设置与增益值产生器340连接的比较器350。通过比较器350获取在前一个区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第一平均值和当前区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第二平均值，并且将第一平均值和第二平均值的差值与亮度差系数进行比较，以控制增益值产生器340基于第一平均值或第二平均值产生对应的峰值亮度增益信号78。藉此设计，可使平均图像电平的差值保持在小于亮度差系数的范围之内以减小连续两个区块之间的亮度差异，从而使得人眼不会察觉异常过大的亮度差。再者，通过降低亮度可避免瞬间电流过大导致电源关闭。此外，通过本揭示的设计，也可省略额外的存储芯片(设置在时序控制器30之外)的使用，以及提升显示装置1从显示暗画面转变到亮画面时的图像显示质量。
以上仅是本揭示的优选实施方式，应当指出，对于所属领域技术人员，在不脱离本揭示原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本揭示的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示装置的驱动方法，其特征在于，所述显示装置包含面板和驱动器，所述驱动方法包含：
将所述面板划分成M个区块，其中M为大于1的整数；
计算每个区块的平均图像电平；
在当前帧的当前区块的显示时间，计算在前一个区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第一平均值，和计算所述当前区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第二平均值；
比较所述第一平均值和所述第二平均值的差值与亮度差系数；以及
基于所述第一平均值或所述第二平均值产生用于所述当前区块的峰值亮度增益信号。
2.如权利要求1的显示装置的驱动方法，其特征在于，所述显示装置的所述驱动器包含计算器，并且所述计算器根据每个区块中的像素单元的灰度信号的平均灰度值获得每个区块的平均图像电平。
3.如权利要求1的显示装置的驱动方法，其特征在于，所述显示装置的所述驱动器包含比较器和增益值产生器，以及在比较所述第一平均值和所述第二平均值的所述差值与所述亮度差系数之后，所述驱动方法包含：在当前区块的显示时间，所述比较器比较所述第一平均值和所述第二平均值的所述差值与所述亮度差系数，若所述差值大于所述亮度差系数，则所述增益值产生器基于所述前一个区块的平均图像电平的所述第一平均值产生所述峰值亮度增益信号，若所述差值小于或等于所述亮度差系数，则所述增益值产生器基于所述当前区块的平均图像电平的所述第二平均值产生所述峰值亮度增益信号。
4.如权利要求1的显示装置的驱动方法，其特征在于，所述显示装置的所述驱动器包含计算器、寄存器、和增益值产生器，并且所述计算器计算所述面板的每个区块的平均图像电平，并且将所述平均图像电平存储在所述寄存器中，以及所述增益值产生器从所述寄存器读取每一区块对应的平均图像电平。
5.如权利要求1的显示装置的驱动方法，其特征在于，在产生用于所述当前区块的所述峰值亮度增益信号之后，所述驱动方法还包含：
根据所述峰值亮度增益信号产生伽马电压设置信号；
根据所述伽马电压设置信号产生多个参考伽马电压信号；以及
根据所述多个参考伽马电压信号将所述当前区块的每个像素单元的灰度信号转换成数据电压信号，并且将所述数据电压信号提供至所述当前区块的每个像素单元。
6.一种显示装置，其特征在于，包含：
面板；
驱动器，与所述面板电连接，用于将所述面板划分成M个区块，其中M为大于1的整数，以及其中所述驱动器包含：
计算器，用于计算每个区块的平均图像电平；
增益值产生器，与所述计算器电连接，用于在当前帧的当前区块的显示时间，计算在前一个区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第一平均值，和计算所述当前区块的显示时间的前M个区块的M个平均图像电平的第二平均值；以及
比较器，与所述增益值产生器电连接，比较所述第一平均值和所述第二平均值的差值与亮度差系数，其中所述增益值产生器基于所述第一平均值或所述第二平均值产生用于所述当前区块的峰值亮度增益信号。
7.如权利要求6的显示装置，其特征在于，在当前区块的显示时间，所述比较器比较所述第一平均值和所述第二平均值的所述差值与所述亮度差系数，若所述差值大于所述亮度差系数，则所述增益值产生器基于所述前一个区块的平均图像电平的所述第一平均值产生所述峰值亮度增益信号，若所述差值小于或等于所述亮度差系数，则所述增益值产生器基于所述当前区块的平均图像电平的所述第二平均值产生所述峰值亮度增益信号。
8.如权利要求6的显示装置，其特征在于，所述显示装置的所述驱动器还包含寄存器，与所述计算器和所述增益值产生器电连接，用于存储所述计算器计算的每个区块的平均图像电平。
9.如权利要求8的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包含：时序控制器，以及所述计算器、所述增益值产生器，所述比较器、所述寄存器合在所述时序控制器中。
10.如权利要求6的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包含：
伽马控制器，与所述增益值产生器电连接，用于根据所述峰值亮度增益信号产生伽马电压设置信号；
参考伽马电压产生器，与所述伽马控制器电连接，用于根据所述伽马电压设置信号产生多个参考伽马电压信号；以及
源极驱动器，与所述参考伽马电压产生器电连接，用于根据所述多个参考伽马电压信号将所述当前区块的每个像素单元的灰度信号转换成数据电压信号，并且将所述数据电压信号提供至每个像素单元。
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