CN113345372A - 显示驱动电路、显示设备和显示驱动电路的操作方法 - Google Patents

显示驱动电路、显示设备和显示驱动电路的操作方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及显示驱动电路、显示设备和显示驱动电路的操作方法。显示驱动电路包括：灰度电压生成器，被配置为通过线性地划分多个伽马抽头电压来生成多个灰度电压；伽马校正模块，被配置为通过使用补偿模型来计算针对输入像素值的补偿值，并被配置为将补偿值应用于输入像素值以生成补偿后的像素值；以及数据驱动器，被配置为从灰度电压生成器接收多个灰度电压，并被配置为将与灰度电压相对应的数据电压输出到显示面板，灰度电压基于补偿后的像素值从多个灰度电压中被选择。

Description

显示驱动电路、显示设备和显示驱动电路的操作方法
技术领域
本发明构思涉及一种半导体装置，更具体地，涉及一种用于驱动显示面板以在显示面板上显示图像的显示驱动电路、显示驱动电路的操作方法以及包括显示驱动电路的显示设备。
背景技术
显示设备包括：显示面板，其显示图像；以及显示驱动电路，其驱动显示面板。显示驱动电路可以从外部源接收图像数据，并通过将与图像数据相对应的图像信号施加到显示面板的数据线来驱动显示面板。其中像素阵列中的多个像素中的每一个包括有机发光二极管(OLED)的显示面板被越来越多地使用。
显示驱动电路可以通过以下步骤驱动显示面板：使用灰度电压生成器生成与多个灰度相对应的多个灰度电压，基于像素值选择灰度电压之一，并且将所选择的灰度电压作为数据电压施加到像素。由灰度电压生成器生成的灰度电压中的一些可能与理想灰度电压不同，因此，从像素输出的光信号的亮度或颜色可能会发生失真，从而导致伽马误差。
发明内容
本发明构思提供一种用于基于像素值的补偿来减小伽马误差的显示驱动电路、包括显示驱动电路的显示设备以及显示驱动电路的操作方法。
根据本发明构思的一方面，提供了一种显示驱动电路，包括：灰度电压生成器，被配置为通过线性地划分多个伽马抽头(tap)电压来生成多个灰度电压；伽马校正模块，被配置为通过使用补偿模型计算针对输入像素值的补偿值，并且被配置为将补偿值应用于输入像素值以生成补偿后的像素值；和数据驱动器，被配置为从灰度电压生成器接收多个灰度电压，并且被配置为将与灰度电压相对应的数据电压输出到显示面板，灰度电压基于补偿后的像素值从多个灰度电压中被选择。
根据本发明构思的另一方面，提供了一种操作显示驱动电路的方法，所述方法包括：基于补偿模型来计算针对输入像素数据的像素值的补偿值；基于像素值和补偿值来生成补偿后的像素值；基于包括补偿后的像素值的输出像素数据，从多个灰度电压中选择灰度电压；将与所选择的灰度电压相对应的数据电压输出到显示面板。
根据本发明构思的另一方面，提供了一种显示设备，包括：显示面板；以及显示驱动电路，被配置为驱动显示面板以显示图像，其中，显示驱动电路包括：灰度电压生成器，被配置为根据多个选择信号来确定多个伽马抽头电压，并且被配置为基于多个伽马抽头电压来生成多个灰度电压；伽马校正模块，被配置为通过使用补偿模型计算针对输入像素值的补偿值，并且被配置为将补偿值应用于输入像素值以生成补偿后的像素值；和数据驱动器，被配置为将与灰度电压相对应的数据电压输出到显示面板，灰度电压基于补偿后的像素值从多个灰度电压中被选择。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明构思的实施例，其中：
图1是根据示例实施例的显示设备和包括显示设备的显示系统的框图；
图2是根据示例实施例的显示驱动电路和显示面板的框图；
图3是根据示例实施例的像素的示例的电路图；
图4是根据示例实施例的显示驱动电路的示意性框图；
图5是图4中的灰度电压生成器的示例的电路图；
图6A是根据示例实施例的从灰度电压生成器输出的灰度电压的图；
图6B是用于描述根据示例实施例的伽马校正模块的伽马校正方法的图；
图7是根据示例实施例的伽马校正模块的示例的框图；
图8示出了输入像素数据的示例；
图9是示出根据示例实施例的补偿模型的图；
图10是根据示例实施例的应用于补偿值计算器的操作表；
图11是示出根据示例实施例的、由补偿值计算器生成的补偿后的像素值的图；
图12A和图12B是示出根据示例实施例的补偿模型的图；
图13是根据示例实施例的应用于补偿值计算器的操作表；
图14是根据示例实施例的伽马校正模块的示例的框图；
图15是用于描述伽马误差的图；
图16是根据示例实施例的操作显示驱动电路的方法的流程图；
图17是根据示例实施例的显示驱动电路的示意性框图；
图18是根据示例实施例的数字伽马模块的框图；
图19是根据示例实施例的操作显示驱动电路的方法的流程图；
图20是根据示例实施例的显示设备的示例的图；和
图21是根据示例实施例的显示设备的示例的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述各种示例实施例。
图1是根据示例实施例的显示设备和包括显示设备的显示系统的框图。
根据示例实施例，显示系统1可以被安装在具有图像显示功能的电子设备上。电子设备的示例可以包括例如但不限于智能电话、平板个人计算机(PC)、便携式多媒体播放器(PMP)、照相机、可穿戴设备、电视机、数字视频盘(DVD)播放器、冰箱、空调、机顶盒、机器人、无人驾驶飞机、医疗设备、导航设备、全球定位系统(GPS)接收器、车辆设备、家具和测量设备。
参考图1，显示系统1可以包括显示设备100和主机处理器200，并且显示设备100可以包括显示驱动电路(或显示驱动集成电路(DDI))110和显示面板120。
主机处理器200可以生成要在显示面板120上显示的图像数据IDT，并且将图像数据IDT和控制命令CMD发送到显示驱动电路110。例如，控制命令CMD可以包括显示驱动电路110的亮度、伽马、帧频率、操作模式等的设置信息。主机处理器200还可以将时钟信号或同步信号发送到显示驱动电路110。
主机处理器200可以包括图形处理器。然而，实施例不限于此，并且主机处理器200可以包括各种处理器，诸如中央处理单元(CPU)、微处理器、多媒体处理器和应用处理器。在实施例中，主机处理器200可以包括集成电路(IC)或片上系统(SoC)。
显示设备100可以显示从主机处理器200接收到的图像数据IDT。在实施例中，可以通过将显示驱动电路110和显示面板120集成到单个模块中来实现显示设备100。例如，显示驱动电路110可以被安装在显示面板120的基板上，或者可以通过诸如柔性印刷电路板(FPCB)的连接构件电连接到显示面板120。
显示面板120显示图像，并且可以包括接收电传输的图像信号并显示二维(2D)图像的显示器，诸如有机发光二极管(OLED)显示器、薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)、场发射显示器或等离子体显示面板(PDP)。而且，显示面板120可以是平板显示器或柔性显示面板。在下文中，出于描述的目的，假设显示面板120包括其中每个像素包括OLED的OLED显示面板。然而，实施例不限于此，并且显示面板120可以包括不同种类的显示面板。
显示驱动电路110可以将从主机处理器200接收的图像数据IDT转换为用于驱动显示面板120的多个模拟信号，例如数据电压，并且将模拟信号提供给显示面板120。结果，可以在显示面板120上显示与图像数据IDT相对应的图像。
显示驱动电路110可以包括伽马校正模块10。伽马校正模块10可以通过使用具有二次函数(quadratic function)的形式的补偿模型来计算针对输入像素值的补偿值、并将补偿值应用于输入像素值，来生成补偿后的像素值。在实施例中，伽马校正模块10可以通过使用补偿模型根据接收到的灰度电压值计算补偿值并且将补偿值应用于灰度电压值，来生成补偿后的灰度电压值。灰度电压值和补偿后的灰度电压值是指表示灰度电压的电压电平的数字数据。
显示驱动电路110可以包括灰度电压生成器(图2中的115)，其将输入像素值转换为与由输入像素值指示的灰度相对应的灰度电压，并且可以将与输入像素值相对应的灰度电压施加到显示面板120的像素。因此，像素可以输出具有与输入像素值相对应的亮度的光信号。灰度电压生成器115可以生成多个灰度电压。灰度电压生成器115在准确地生成分别与多个灰度相对应的灰度电压方面可能具有限制。例如，尽管相对于灰度的增大的灰度电压的增大需要是非线性地的，以在显示面板120上显示具有期望的伽马值的图像，但是灰度电压生成器115可以生成相对于特定灰度之间的增大而线性地增大的灰度电压。理想灰度电压和由灰度电压生成器115生成的灰度电压之间的差可能导致从像素输出的光信号的亮度和/或颜色发生失真。这种失真可以称为伽马误差。由于伽马误差，条带伪影可能会出现在图像中，而不是逐渐出现颜色过渡，因此，会感觉到清晰的色带。
如上所述，显示驱动电路110可以通过补偿像素值或电压数据来减小伽马误差。另外，代替在查找表中存储分别与多个像素值相对应的补偿值并在输入像素值时在查找表中寻找与像素值相对应的补偿值，显示驱动电路110可以通过使用具有二次函数形式的伽马误差补偿模型来计算与像素值相对应的补偿值，以对像素进行补偿。因此，不需要用于存储补偿值的存储区域。
图2是根据示例实施例的显示驱动电路和显示面板的框图。
参考图2，显示驱动电路110可以包括接口电路111、控制逻辑112、存储器113、数据驱动器114(或称为源驱动器)、灰度电压生成器115和扫描驱动器116(或称为栅极驱动器)。显示驱动电路110可以进一步包括诸如电压生成器和时钟生成器的元件。
在实施例中，接口电路111、控制逻辑112、存储器113、数据驱动器114、灰度电压生成器115和扫描驱动器116可以被集成到单个半导体芯片中。可选地，接口电路111、控制逻辑112、存储器113、数据驱动器114和灰度电压生成器115可以集成到单个半导体芯片中；并且也可以将扫描驱动器116形成在显示面板120中。
接口电路111可以与主机处理器200交换信号或数据。接口电路111可以包括串行接口，诸如移动工业处理器接口
Figure BDA0002955961970000051
移动显示数字接口(MDDI)、显示端口(DisplayPort)或嵌入式显示端口(eDP)。
存储器113可以以帧为单位存储从主机处理器200接收的图像数据。存储器113可以被称为图形随机存取存储器(RAM)或帧缓冲器。存储器113可以包括诸如动态RAM(DRAM)或静态RAM(SRAM)的易失性存储器，或诸如只读存储器(ROM)、闪存、电阻性RAM(ReRAM)或磁性RAM(MRAM)的非易失性存储器。从主机处理器200接收的图像数据可以在控制逻辑112中经历图像处理之前或之后被存储在存储器113中。在实施例中，显示驱动电路110可以不包括存储器113。在这种情况下，从主机处理器200接收到的图像数据可以在控制逻辑112中经历图像处理，然后可以被发送到数据驱动器114。
控制逻辑112可以控制显示驱动电路110的操作，并且可以控制显示驱动电路110的元件，例如接口电路111、存储器113、数据驱动器114、灰度电压生成器115和扫描驱动器116，使得与从主机处理器200接收的图像数据相对应的图像被显示在显示面板120上。
控制逻辑112还可以对接收到的图像数据执行图像处理以改变接收到的图像数据的亮度、大小或格式，或者可以基于接收到的图像数据来生成要在显示面板120上显示的新图像数据。对于这样的操作，控制逻辑112可以包括用于图像处理的知识产权模块(intellectual property，IP)。
控制逻辑112可以包括伽马校正模块10。如以上参考图2所述，伽马校正模块10可以生成补偿后的像素值或补偿后的灰度电压值CIDT并将其提供给数据驱动器114。在实施例中，已经在用于图像处理的IP中经历了图像处理的图像数据可以被输入到伽马校正模块10。
如图2所示，伽马校正模块10可以被实现为控制逻辑112的一部分。然而，实施例不限于此，伽马校正模块10可以被实现为与控制逻辑112分离的另一控制逻辑。
伽马校正模块10可以由硬件或软件(或固件)和硬件的组合来实现。伽马校正模块10可以通过以下各项来实现：诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)的硬件逻辑；诸如微控制器单元(MCU)或CPU的处理器运行的固件或软件；或硬件和软件的组合。
灰度电压生成器115可以基于设置的伽马曲线，生成多个灰度电压VG<n-1:0>(或称为伽马电压)，例如，“n”个伽马电压VG<n-1:0>(其中“n”是2或更大的整数)，并将伽马电压VG<n-1:0>提供给数据驱动器114。灰度电压生成器115可以根据伽马设置值调节最大灰度电压和/或最小灰度电压并调节伽马曲线。伽马曲线是示出从显示面板120的像素PX输出的针对多个灰度的光信号的亮度的图。可以调节灰度电压VG<n-1:0>的电压电平，使得输出具有与所设置的伽马曲线相对应的亮度的光信号，或者可以根据灰度电压VG<n-1:0>的电压电平的调节来调节伽马曲线。
数据驱动器114可以将从控制逻辑112接收到的补偿后的图像数据CIDT转换成多个图像信号，例如，多个数据电压VD1至VDm(其中“m”是2或更大的整数)，并且可以通过多条数据线DL将数据电压VD1至VDm输出到显示面板120。
数据驱动器114可以以线数据(line data)为单位，即，以与被包括在显示面板的单个水平线中的多个像素相对应的数据为单位，来接收补偿后的图像数据CIDT。数据驱动器114可以基于从灰度电压生成器115接收的灰度电压VG<n-1:0>，将从控制逻辑112接收的线数据转换为数据电压VD1至VDm。
扫描驱动器116可以连接到显示面板120的多条扫描线SL，并且可以顺序地驱动扫描线SL。扫描驱动器116可以在控制逻辑112的控制下，向扫描线SL顺序提供具有有效电平(例如逻辑高电平)的多个扫描信号S1至Sg(其中“g”是2或更大的正整数)。因此，可以顺序地选择扫描线SL，并且可以将数据电压VD1至VDm分别施加到连接至所选择的扫描线SL的多个像素PX。
显示面板120可以包括多条数据线DL、多条扫描线SL和多个像素PX，所述多个像素PX中的每一个连接到多条扫描线SL中的相应一条和多条数据线DL中的相应一条。
像素PX中的每一个可以输出预定颜色的光，并且在一行或相邻行中彼此相邻并且分别输出不同颜色的光的至少两个像素PX(例如，红色、蓝色和/或绿色像素)可以形成单个像素单元。形成像素单元的至少两个像素PX可以被称为子像素。显示面板120可以具有其中红色、蓝色和绿色像素形成单个像素单元的RGB结构。然而，实施例不限于此，并且显示面板120可以具有任何替代结构，例如其中像素单元还包括用于亮度增强的白色像素的RGBW结构。可选地，显示面板120的像素单元可以包括红色、绿色和蓝色以外的其他颜色的像素。
显示面板120可以包括OLED显示面板，其中像素PX中的每一个包括OLED。然而，实施例不限于此，并且显示面板120可以包括另一其他类型的显示面板。显示面板120可以是平面显示面板或柔性显示面板。
在实施例中，数据驱动器114可以感测像素PX的电特性的变化，例如，劣化度。显示面板120可以进一步包括连接到像素PX的多条感测线和多条感测扫描线。当扫描驱动器116驱动感测扫描线时，连接到感测扫描线的像素PX的电特性可以通过感测线传输到数据驱动器114。数据驱动器114可以将感测到的信号转换为感测到的数据，并将感测到的数据提供给控制逻辑112，并且控制逻辑112可以基于感测到的数据来确定像素PX的劣化度，并且对像素PX执行劣化补偿。
图3是根据示例实施例的像素的示例的电路图。
参考图3，像素PX可以包括OLED OD和像素电路PCIR。OLED OD的阳极可以连接至像素电路PCIR，并且OLED OD的阴极可以连接至第二驱动电源ELVSS。OLED OD可以发射具有与从像素电路PCIR供应的电流量相对应的亮度的光。
像素电路PCIR响应于数据电压VD控制从第一驱动电源ELVDD经由OLED OD流向第二驱动电源ELVSS的电流量。像素电路PCIR可以包括选择晶体管ST、驱动晶体管DT和存储电容器Cst。从选择晶体管ST和驱动晶体管DT中选择的至少一个可以包括：氧化物半导体薄膜晶体管，其包括有源层，该有源层包括氧化物半导体，或者低温多晶硅(LTPS)薄膜晶体管，其包括有源层，该有源层包括多晶硅。
驱动晶体管DT的第一电极连接至第一驱动电源ELVDD，并且驱动晶体管DT的第二电极连接至OLED OD的阳极(例如第二节点N2)。驱动晶体管DT的栅电极可以连接至第一节点N1。驱动晶体管DT可以响应于第一节点N1的电压来控制从第一驱动电源ELVDD经由OLEDOD流向第二驱动电源ELVSS的电流量。
选择晶体管ST的第一电极连接至数据线DL，并且选择晶体管ST的第二电极连接至第一节点Nl。选择晶体管ST的栅电极连接至扫描线SL。
存储电容器Cst连接在第一节点N1与驱动晶体管DT的第二电极(即第二节点N2)之间。存储电容器Cst可以存储第一节点N1的电压。
当通过扫描线SL将处于活动电平的扫描信号S施加到像素PX时，选择晶体管ST可以响应于扫描信号S而导通并且提供数据电压VD，所述数据电压VD通过数据线DL被提供给第一节点N1；并且存储电容器Cst可以存储数据电压VD。驱动晶体管DT可以响应于数据电压VD向OLED OD提供驱动电流IDT。
在实施例中，像素电路PCIR可以进一步包括感测晶体管，所述感测晶体管被配置为输出感测信号，例如，第二节点N2的电压，其中，感测信号指示像素PX的电特性。感测晶体管可以响应于感测扫描信号而导通，并且可以将感测的信号输出到(例如，被包括在图2的显示面板120中的)感测线。
图3的像素PX的结构仅是示例，并且像素PX的结构不限于此。例如，与图3不同，OLED OD可以在第一驱动电源ELVDD和驱动晶体管DT的第一电极之间。附加地或可替代地，像素PX可以进一步包括另一个晶体管，以控制其发光时段或增强其驱动特性。
图4是根据示例实施例的显示驱动电路的示意性框图。
参考图4，控制逻辑112可以包括伽马校正模块10和抖动(dithering)模块20，并且数据驱动器114可以包括数模转换器(DAC)41和输出缓冲器42。图4示出了数据驱动器114包括用于单个通道的驱动电路，所述驱动电路包括DAC 41和输出缓冲器42，这仅是为了方便描述。数据驱动器114可以包括用于多个通道的驱动电路。
伽马校正模块10可以接收输入像素数据IPD，对输入像素数据IPD执行伽马校正，并输出补偿后的像素数据CPD作为伽马校正结果。伽马校正模块10可以通过使用具有二次函数形式的补偿模型来计算针对由输入像素数据IPD指示的输入像素值的补偿值，并且将补偿值应用于输入像素值，来生成补偿后的像素值。伽马校正模块10可以输出具有补偿后的像素值的补偿后的像素数据CPD。以这种方式，伽马校正模块10可以执行伽马校正。
将参考图5至图6B详细描述伽马校正。
图5是图4中的灰度电压生成器115的示例的电路图。出于说明的目的，假定灰度电压生成器115生成256个灰度电压VG<255:0>。
参考图5，灰度电压生成器115可以包括伽马抽头电压生成器51和灰度电压输出器52。伽马抽头电压生成器51可以生成与确定伽马曲线的多个伽马抽头相对应的多个伽马抽头电压，例如第零伽马抽头电压Vgmt0至第五伽马抽头电压Vgmt5。基于第零伽马抽头电压Vgmt0至第五伽马抽头电压Vgmt5，灰度电压输出器52可以生成多个灰度电压，例如分别与多个灰度相对应的第零灰度电压VG<0>至第255灰度电压VG<255>。伽马抽头可以指特定的灰度，例如参考灰度，以确定所述灰度中的伽马曲线，并且第零伽马抽头电压Vgmt0至第五伽马抽头电压Vgmt5可以对应于灰度中的一些，例如，第零灰度电压VG<0>至第255灰度电压VG<255>。
伽马抽头电压生成器51可以包括多个电阻器串，例如，第一电阻器串RS1至第五电阻器串RS5，以及多个选择器，例如，第一选择器SLT1至第六选择器SLT6。电阻串和选择器的数量可以变化。尽管未示出，伽马抽头电压生成器51还可以包括多个缓冲器，例如电流缓冲器，以可靠地维持分别从第一选择器SLT1至第六选择器SLT6输出的第零伽马抽头电压Vgmt5至第五伽马抽头电压Vgmt5的电压电平。
第一电阻器串RS1至第五电阻器串RS5中的每一个可以通过使用每个电阻器串中包括的多个电阻器对施加到每个电阻器串的两端的电压进行分压来生成多个电压，并且可输出所述电压。第一选择器SLT1至第六选择器SLT6中的每个可以基于多个选择信号(例如，第一选择信号CS1至第六选择信号CS6)中的相应一个来选择从相应电阻器串输出的电压中的一个，并输出所选择的电压。因此，可以生成第零伽马抽头电压Vgmt0至第五伽马抽头电压Vgmt5。
例如，第一电阻器串RS1可以通过在高参考电压VSH和低参考电压VSL之间分压来生成多个电压，并且第一选择器SLT1可以响应于第一选择信号CS1选择从第一电阻器串RS1接收的多个电压中的一个，并将所选择的电压作为第零伽马抽头电压Vgmt0输出。第零伽马抽头电压Vgmt0可以与最低灰度电压(例如，第零灰度电压VG<0>)相对应。第二选择器SLT2可以响应于第二选择信号CS2选择从第一电阻器串RS1接收的电压中的一个，并且将所选择的电压作为第五伽马抽头电压Vgmt5输出。第五伽马抽头电压Vgmt5可以与最高灰度电压(例如，第255灰度电压VG<255>)相对应。
第二电阻器串RS2至第五电阻器串RS5中的每一个可以使用其电阻器在第五伽马抽头电压Vgmt5与另一伽马抽头电压(例如，第零伽马抽头电压Vgmt0至第三伽马抽头电压Vgmt3中的一个)之间进行分压，并输出多个电压。第三选择器SLT3至第六选择器SLT6中的每一个可以响应于第三选择信号CS3至第六选择信号CS6中的相应一个来选择从第二电阻器串RS2至第五电阻器串RS5中的相应一个接收的电压中的一个，并且可以将所选择的电压作为第一伽马抽头电压Vgmt1至第四伽马抽头电压Vgmt4中的一个输出。第一伽马抽头电压Vgmt1至第四伽马抽头电压Vgmt4中的每一个可以与中等灰度电压中的一个相对应。例如，可以将第一伽马抽头电压Vgmt1输出为第七灰度电压VG<7>，可以将第二伽马抽头电压Vgmt2输出为第75灰度电压VG<75>，可以将第三伽马抽头电压Vgmt3输出为第151灰度电压VG<151>，并且可以将第四伽马抽头电压Vgmt4输出为第203灰度电压VG<203>，
因此，伽马抽头电压生成器51可以生成与多个伽马抽头(例如，多个参考灰度)相对应的多个伽马抽头电压，例如，第零伽马抽头电压Vgmt0至第五伽马抽头电压Vgmt5。第一选择信号CS1至第六选择信号CS6可以被改变，并且第零伽马抽头电压Vgmt0至第五伽马抽头电压Vgmt5的电压的电压电平可以被调节。因此，可以根据第一选择信号CS1和第二选择信号CS2分别调节最高灰度电压和最低灰度电压，并且可以根据第三选择信号CS3至第六选择信号CS6来调节确定伽马曲线的多个中等灰度电压。
灰度电压输出器52可以包括被施加多个伽马抽头电压(例如第零伽马抽头电压Vgmt0至第五伽马抽头电压Vgmt5)的电阻器串，例如第六电阻器串RS6。第六电阻器串RS6可以通过划分多个伽马抽头电压(例如，分别应用到多个节点ND1至ND6的第零伽马抽头电压Vgmt0至第五伽马抽头电压Vgmt5)来生成多个灰度电压，例如，第零灰度电压VG<0>至第255灰度电压VG<255>。
节点ND1至ND6中的两个相邻节点之间的电阻可以具有相同的电阻值，或者第六电阻器串RS6中包括的所有电阻器可以具有相同的电阻值。因此，相邻的伽马抽头电压之间的相邻灰度电压之间的差可以彼此相同。例如，第零灰度电压VG<0>至第七灰度电压VG<7>之间的两个相邻灰度电压之间的差可以与第零灰度电压VG<0>至第七灰度电压VG<7>之间的另外两个相邻灰度电压之间的差相同。另外，第七灰度电压VG<7>至第75灰度电压VG<75>之间的两个相邻灰度电压之间的差可以与第七灰度电压VG<7>至第75灰度电压VG<75>之间的另外两个相邻灰度电压之间的差相同。如上所述，相邻的伽马抽头电压之间的灰度电压可以以恒定的增量增大。
图6A是从灰度电压生成器输出的灰度电压的图，并且图6B是根据示例实施例的用于描述伽马校正模块的伽马校正方法的图。图6B详细示出了图6A中的区域AR。
参考图6A和图6B，横轴表示输入像素值，并且纵轴表示电压，例如灰度电压。输入像素值表示灰度。实线表示与由灰度电压生成器(例如，图5的灰度电压生成器115)生成的多个灰度电压相对应的真实灰度电压图RGP，而虚线表示与多个理想灰度电压相对应的理想灰度电压图IGP。
如以上参考图5所述，可以分别根据第一选择信号CS1至第六选择信号CS6分别调节分别与多个伽马抽头GMT<0>至GMT<5>相对应的第零伽马抽头电压Vgmt0至第五伽马抽头电压Vgmt5。因此，分别与第零伽马抽头电压Vgmt0至第五伽马抽头电压Vgmt5相对应的灰度电压在真实灰度电压图RGP和理想灰度电压图IGP之间可以相同。第零伽马抽头电压Vgmt0至第五伽马抽头电压Vgmt5中的两个相邻伽马抽头电压之间的灰度电压可以在真实灰度电压图RGP中线性地增大，但是在理想灰度电压图IGP中非线性地增大。结果，可能发生伽马误差。
参考图6B，第二伽马抽头电压Vgmt2和第三伽马抽头电压Vgmt3之间的多个灰度电压可以在真实灰度电压图RGP中线性地增大，但是在理想灰度电压图IGP中非线性地增大。
例如，输入像素值可以指示第k灰度，并且由灰度电压生成器115生成的第k灰度电压VG<k>可以是第一电压V1。然而，与第k灰度相对应的理想灰度电压可以是第二电压V2，并且第二电压V2可以等于由灰度电压生成器115生成的与第(k+3)灰度相对应的第(k+3)灰度电压VG<k+3>。
参考图4和图6B，伽马校正模块10可以基于输入像素数据IPD的输入像素值来生成补偿后的像素值，并生成包括补偿后的像素值的补偿后的像素数据CPD。例如，伽马校正模块10可以将指示第k灰度的输入像素值转换为指示与理想灰度电压(例如，与第k灰度相对应的第二电压V2)相对应的第(k+3)灰度的补偿后的像素值。伽马校正模块10可以通过将补偿值添加到输入像素值来生成补偿后的像素值。例如，伽马校正模块10可以通过将补偿值“3”添加到输入像素值“k”来生成补偿后的像素值(k+3)。
伽马校正模块10可以包括补偿值计算器11。补偿值计算器11可以通过使用具有二次函数形式的补偿模型来生成与输入像素值相对应的补偿值。补偿值计算器11可以包括执行二次函数计算的至少一个运算器或处理器。
参考图6B，与真实灰度电压相对应的灰度越接近于与伽马抽头电压(例如第二伽马抽头电压Vgmt2或第三伽马抽头电压Vgmt3)相对应的伽马抽头，则真实灰度电压和理想灰度电压之间的差越小。与真实灰度电压相对应的灰度距离伽马抽头电压越远，真实灰度电压和理想灰度电压之间的差就越大。通过反映真实灰度电压和理想灰度电压之间的差的这种特性，补偿模型可以计算补偿后的的像素值，当由输入像素值指示的灰度进一步远离伽马抽头时，补偿后的像素值增大，而当由输入像素值指示的灰度更接近伽马抽头时，补偿后的像素值减小。下面将参考图7至图12详细描述补偿模型。
伽马校正模块10可以通过将补偿值添加到输入像素值来生成补偿后的像素值。在实施例中，伽马校正模块10可以通过基于显示面板120的亮度设置和/或颜色设置，将由补偿值计算器11计算出的补偿值与至少一个权重相乘，并将相乘结果与输入像素值相加，来生成补偿后的像素值。
抖动模块20可以对从伽马校正模块10接收的补偿后的像素数据CPD执行抖动，并且生成输出像素数据OPD作为抖动结果。本领域普通技术人员已知的抖动方法可以由抖动模块20执行。
在实施例中，抖动模块20可以执行空间抖动。抖动模块20可以通过基于至少一条补偿后的像素数据执行抖动，来生成输出像素数据OPD，所述至少一条补偿后的像素数据对应于与对应于输出像素数据OPD的像素PX相邻的像素PX。例如，抖动模块20可以基于第一补偿后的像素数据和第二补偿后的像素数据来生成输出像素数据OPD，第一补偿后的像素数据对应于第一像素，第二补偿后的像素数据对应于与第一像素相邻的第二像素。抖动模块20可以通过对第一补偿后的像素数据和第二补偿后的像素数据执行特定操作来生成输出像素数据OPD。
在实施例中，抖动模块20可以执行时间抖动。抖动模块20可以在多个帧周期期间改变输出像素数据OPD，使得像素PX在帧周期期间输出具有与补偿后的像素数据CPD相对应的平均亮度的光信号。例如，当补偿的像素数据CPD指示第2.5灰度时，抖动模块20可以生成指示在第一帧时段期间的第二灰度的输出像素数据OPD，其中在第一帧时段内在显示面板120上显示第一图像，并且生成指示在第二帧时段期间的第三灰度的输出像素数据OPD，其中在第二帧时段内在显示面板120上显示第二图像或第一图像。因此，具有平均与2.5灰度相对应的亮度的光信号可以在第一帧周期和第二帧周期期间从像素PX输出。
在实施例中，抖动模块20可以对包括M位数据(其中M是8或更大的正整数)的补偿后的像素数据CPD执行抖动以生成N位数据(其中N是小于或等于M的正整数)。
在实施例中，显示驱动电路110可以不包括抖动模块20。在这种情况下，可以将补偿后的像素数据CPD作为输出像素数据OPD提供给数据驱动器114。
DAC 41可以从灰度电压生成器115接收多个灰度电压，例如，第零灰度电压VG<0>至第255灰度电压VG<255>，并且可以基于输出像素数据OPD来选择第零灰度电压VG<0>至第255灰度电压VG<255>中的一个。DAC 41可以将所选择的灰度电压VSG输出到输出缓冲器42。输出像素数据OPD可以在第零灰度电压VG<0>至第255灰度电压VG<255>当中选择最接近由输入像素数据IPD指示的灰度的理想灰度电压的灰度电压。
输出缓冲器42可以对所选择的灰度电压VSG执行缓冲(例如，电压或电流缓冲)，并且可以将缓冲的电压作为数据电压VD输出到显示面板120，并且更具体地，输出到显示面板120的(图2中的)数据线DL。
如上所述，根据示例实施例，显示驱动电路110的伽马校正模块10可以使用具有二次函数形式的补偿模型来计算针对输入像素数据IPD的像素值(即，输入像素值)的补偿后的像素值，并且将基于补偿后的像素值的输出像素数据OPD提供给数据驱动器114。因此，可以减小由灰度电压生成器115的特性引起的伽马误差。
图7是根据示例实施例的伽马校正模块的示例的框图。图7所示的伽马校正模块10a可以应用于图4的显示驱动电路110。
参考图7，伽马校正模块10a可以包括补偿值计算器11和加法器12，并且可以通过基于输入像素数据IPD的像素值(即，输入像素值p)执行伽马校正，来基于补偿后的像素值“cp”生成补偿后的像素数据CPD。输入像素数据IPD和补偿后的像素数据CPD可以是多位数据，并且可以具有彼此相同的位数。
图8示出了输入像素数据IPD的示例。
参考图8，输入像素数据IPD可以包括M位数据(例如，M是8或更大的正整数)，其包括高阶N位数据B<M-1>至B<M-N>(其中N是小于或等于M的正整数)以及低阶(M-N)位数据B<M-N-1>至B<0>，所述高阶N位数据B<M-1>至B<M-N>包括M位数据的最高有效位(MSB)，并且所述低阶(M-N)位数据B<M-N-1>至B<0>包括M位数据的最低有效位(LSB)。在实施例中，高阶N位数据B<M-1>至B<M-N>可以表示输入像素数据IPD的整数值，而低阶(M-N)位数据B<M-N-1>至B<0>可以表示输入像素数据IPD的十进制值。例如，输入像素数据IPD可以包括表示整数值的高阶8位数据和表示十进制值的低阶4位数据。然而，实施例不限于此。在另一个示例中，M可以等于N，并且输入像素数据IPD可以具有整数值。
返回参考图7，补偿值计算器11可以基于具有二次函数形式的补偿模型来生成与输入像素值p相对应的补偿值C(p)。
补偿值计算器11可以基于等式1生成补偿值C(p)。
<等式1>
C(p)＝Wcmpn(p)×Cmodel(p)
这里，Cmodel(p)表示关于输入像素值p具有二次函数形式的补偿模型，并且wcmpn(p)是表示补偿模型cmodel(p)的幅度和符号的第一权重，并且可以基于输入像素值p确定。补偿模型cmodel(p)可以表示为等式2。
<等式2>
Figure BDA0002955961970000151
这里，i是与输入像素值p相对应的索引，Pi是在最接近输入像素值p的两个伽马抽头之间具有较小值的伽马抽头，并且Pi+1是在该两个伽马抽头之间具有较大值的伽马抽头。两个伽马抽头可以分别表示对应的灰度。
Figure BDA0002955961970000152
可以根据输入像素值p确定。当将
Figure BDA0002955961970000153
替换为X并且将Cmodel(p)替换为Y时，等式2可以重写为等式3。
<等式3>
Y＝X×(1-X)
图9是示出根据示例实施例的补偿模型的图。
图9示出了由等式3表示的补偿模型。横轴表示等式3中的X，而纵轴表示Y，即，补偿模型cmodel(p)。如图9所示，补偿模型cmodel(p)可以是针对输入像素值p的二次函数。
图10是根据示例实施例的应用于补偿值计算器的操作表。补偿值计算器11可以使用图10的操作表TB1。
参考图10，可以将输入像素值p分类为分别与索引i相对应的多个像素值范围，例如，第零范围R0至第十范围R10。可以基于多个伽马抽头(例如，第零伽马抽头至第十一伽马抽头)将第零范围R0至第十范围R10分别分类为十一个像素值组。例如，第零伽马抽头P0可以指示第零灰度，第一伽马抽头P1可以指示第一灰度，第四伽马抽头P4可以指示第35灰度，并且第十伽马抽头P10可以指示第203灰度。
可以针对十一个像素值范围中的每一个设置第一权重wcmpn(p)。例如，对于第零范围R0、第一范围R1和第十范围R10，可以将第一权重wcmpn(p)设置为0.0，其中，在第一范围R1中，输入像素值p指示等于或大于第零伽马抽头P0且小于第一伽马抽头P1的灰度(例如，等于或大于第零灰度并且小于第一灰度)，在第一范围R1中输入像素值p指示等于或大于第一伽马抽头P1且小于第二伽马抽头P2的灰度(例如，等于或大于第一灰度并且小于第七灰度)，在第十范围R10中，输入像素值p指示等于或大于第十伽马抽头P10且小于第十一伽马抽头P11的灰度(例如，等于或大于第203灰度并且小于第255灰度)。对于第五范围R5，可以将第一权重wcmpn(p)设置为1.68，在第五范围R5中，输入像素值p指示等于或大于第四伽马抽头P4且小于第五伽马抽头P5的灰度(例如，等于或大于第35灰度且小于第51灰度)，对于第六范围R6，可以将第一权重wcmpn(p)设置为5.94，在第六范围R6中，输入像素值p指示等于或大于第五伽马抽头P5且小于第六伽马抽头P6的灰度(例如，等于或大于第51灰度且小于第87灰度)，并且，对于第七范围R7，可以将第一权重wcmpn(p)设置为8.06，在第七范围R7中，输入像素值p指示等于或大于第六伽马抽头P6且小于第七伽马抽头P7的灰度(例如，等于或大于第87灰度且小于第151灰度)。可以基于针对像素值范围(例如，第零范围R0至第十范围R10)中的每一个的补偿程度(例如，真实灰度电压与理想灰度电压之间的差)来设置第一权重wcmpn(p)。例如，可以凭经验确定针对第零范围R0至第十范围R10中的每一个的补偿度。
图11是示出根据示例实施例的、由补偿值计算器生成的补偿后的像素值的图。
横轴表示输入像素值p，并且纵轴表示补偿值C(p)。可以生成针对两个相邻的伽马抽头之间的输入像素值p具有二次函数形式的补偿值C(p)。当输入像素值p与多个伽马抽头中的一个相对应时，补偿值C(p)可以是“0”，并且当输入像素值p与第一伽马抽头和第二伽马抽头之间的中值相对应时，补偿值C(p)可以具有最大值。二次函数的符号和幅度可以通过为输入像素值p所属的像素值范围设置的第一权重wcmpn(p)来确定，如上面参考图10所述。
再次参考图7，加法器12可以将补偿值C(p)与输入像素值“p”相加。结果，可以生成补偿的像素值cp。可以输出基于补偿后的像素值“cp”的补偿后的像素数据CPD。
根据图7的伽马校正模块10a，与显示面板120的像素PX中的每一个相对应的补偿后的像素值“cp”可以表示为等式4。
<等式4>
CPD(x,y)＝IPD(x,y)+C(IPD(x,y))
在此，IPD(x,y)表示与特定像素PX(例如，显示面板120的行‘x’和列‘y’处的像素PX，其中x和y为正整数)相对应的输入像素数据IPD的输入像素值“p”；并且CPD(x,y)表示与像素PX相对应的补偿后的像素数据CPD的补偿后的像素值“cp”。伽马校正模块10a可以基于行‘x’和列‘y’处的像素PX的输入像素值IPD(x,y)来计算补偿值C(IPD(x,y))，并且可以通过将补偿值C(IPD(x,y))与输入像素值IPD(x,y)相加来生成行‘x’和列‘y’处的像素PX的补偿后的像素值CPD(x,y)。
图12A和图12B是示出根据示例实施例的补偿模型的图。
根据示例实施例，当图7中的补偿值计算器11计算补偿值C(p)时，可以使用由等式5表示的补偿模型Cmodel(p)’。
<等式5>
Figure BDA0002955961970000171
在此，β是调节补偿模型Cmodel(p)’的形式的参数。当β是小于1的实数时，补偿模型Cmodel(p)’可以具有向左偏置的二次函数形式，如图12A所示。当β是大于1的实数时，补偿模型Cmodel(p)’可以具有向右偏置的二次函数形式，如图12B所示。当β为1时，补偿模型Cmodel(p)’可以与等式2的补偿模型Cmodel(p)相同。
图13是根据示例实施例的应用于补偿值计算器的操作表。根据示例实施例，补偿值计算器(例如，图7中的补偿值计算器11)可以使用图13的操作表TB2。
参考图13，可以将输入像素值p分类为分别与索引i相对应的多个像素值范围，例如十一个像素值范围；并且可以为像素值范围中的每一个设置参数β和第一权重Wcmpn(p)。可以基于针对多个像素值范围(例如，第零范围R0至第十范围R10)中的每一个的补偿度来设置第一权重Wcmpn(p)和参数β。上面已经参考图10描述了像素值范围的分类和第一权重Wcmpn(p)，并且将省略其冗余描述。
例如，对于第五范围R5，可以将β设置为0.75，对于第七范围R7，可以将β设置为1.25。因此，可以通过在第五范围R5中使用具有向左偏置的二次函数形式的补偿模型(如图12A所示)和通过在第7范围R7中使用具有向右偏置的二次函数形式的补偿模型(如图12B所示)，来获得补偿值(C(p))。对于其他像素值范围，例如，第零范围R0、第一范围R1、第六范围R6和第十范围R10，可以将β设置为1。因此，示出补偿值(C(p))的图可以在第零范围R0、第一范围R1、第六范围R6和第十范围R10中具有图9所示的二次函数形式。
图14是根据示例实施例的伽马校正模块的示例的框图。伽马校正模块10b可以应用于图4的显示驱动电路110。
参考图14，伽马校正模块10b可以包括补偿值计算器11，加法器12、权重确定器13和乘法器14。
如上所述，补偿值计算器11可以基于具有二次函数形式的补偿模型来生成与输入像素值“p”相对应的补偿值，例如，第一补偿值C(p)_1。
权重确定器13可以基于显示面板120的亮度设置DBV来确定第二权重Wdbv。例如，权重确定器13可以存储用于针对多个亮度范围中的每一个的伽马校正的第二权重Wdbv，所述第二权重Wdbv可以针对显示面板120被设置，并且可以输出与亮度设置DBV相对应的第二权重Wdbv。
乘法器14可以通过将第一补偿值C(p)_1与第二权重Wdbv相乘来生成第二补偿值C(p)_2。
在实施例中，可以确定针对每种颜色设置的第三权重Wc。例如，可以为红色、绿色和蓝色中的每一个不同地设置第三权重Wc。乘法器14可以将第一补偿值C(p)_1与第二权重Wdbv和第三权重Wc相乘，或者可以将第一补偿值C(p)_1与第三权重Wc相乘。换句话说，第一补偿值C(p)_1可以与从第二权重Wdbv和第三权重Wc中选择的至少一个相乘，并且可以生成第二补偿值C(p)_2作为相乘结果。
加法器12可以将从乘法器14输出的第二补偿值C(p)_2与输入像素值“p”相加。结果，可以生成补偿后的像素值cp。可以输出包括补偿后的像素值cp的补偿后的像素数据。
根据图14的伽马校正模块10b，与显示面板120的像素PX中的每一个相对应的补偿后的像素值cp可以表示为等式6。
<等式6>
CPD(x,y)＝IPD(x,y)+Wdbv×Wc×C(IPD(x,y))_1
伽马校正模块10b可以基于在行‘x’和列‘y’处的像素PX的输入像素值IPD(x,y)来计算第一补偿值C(IPD(x,y))_1，并且可以通过将第一补偿值C(IPD(x,y))_1与从第二权重Wdbv和第三权重Wc中选择的至少一个相乘来生成第二补偿值。可以将第二权重Wdbv和第三权重Wc中的未被选择的任何一个设置为“1”。伽马校正模块10b可以通过将第二补偿值(即，Wdbv×Wc×C(IPD(x,y))_1)与输入像素值IPD(x,y)相加，来生成在行‘x’和列‘y’处的像素PX的补偿后的像素值CPD(x,y)。
图15是用于描述伽马误差的图。图15示出了理想伽马曲线IGC和测量的伽马曲线RGC。
每个灰度处的亮度可以由基于理想灰度电压的理想伽马曲线IGC表示。然而，如以上参考图6A和图6B所述，与由灰度电压生成器115生成的多个灰度电压中的两个相邻伽马抽头之间的灰度相对应的灰度电压可以不同于与该灰度相对应的理想灰度电压，并且，当该灰度进一步远离相邻的伽马抽头时，由灰度电压生成器115生成的灰度电压与理想灰度电压之间的差可以增大。
因此，如图15所示，在相邻的伽马抽头之间，例如在第k伽马抽头GMT<K>和第(K+1)伽马抽头GMT<K+1>(其中K为0或正整数)之间，可能会出现第一伽马误差GMerrl和第二GMerr2。在相对远离伽马抽头的灰度处发生的伽马误差，例如第二伽马误差GMerr2，可以大于在相对接近伽马抽头的灰度处发生的伽马误差，例如第一伽马误差GMerr1。
为了解决该问题，根据示例实施例，图1中的显示驱动电路110基于使用伽马校正模块10的具有二次函数形式的补偿模型，生成针对输入像素值的补偿值，并基于包括补偿值的补偿后的像素数据来选择由灰度电压生成器115生成的多个灰度电压中的一个，从而可以选择接近理想灰度电压的灰度电压。因此，显示驱动电路110可以减小由灰度电压生成器的特性引起的伽马误差。
图16是根据示例实施例的显示驱动电路的操作方法的流程图。图16的操作方法可以由图1至图3中的显示驱动电路110执行。
参考图16，在操作S110中，显示驱动电路110可以接收图像数据，所述图像数据包括分别与多个像素相对应的多条像素数据。例如，图2中的接口电路111可以从主机处理器200接收图像数据，并且图像数据可以被存储在存储器113中或者被提供给控制逻辑112。
在操作S120中，控制逻辑112，更具体地，伽马校正模块10可以基于具有二次函数形式的补偿模型来计算针对每条像素数据的像素值的补偿值。如以上参考图7所述，补偿值计算器11可以根据等式1和2基于补偿模型来计算针对像素值的补偿值。
在操作S130中，伽马校正模块10可以基于像素值和补偿值来生成补偿后的像素值。在实施例中，伽马校正模块10可以通过将补偿值与像素值相加来生成补偿后的像素值。在实施例中，伽马校正模块10可以通过将从补偿值计算器11输出的补偿值与从基于显示面板120的亮度设置的权重(例如，图14中的第二权重Wdbv)和基于颜色设置的权重(例如，图14中的第三权重Wc)中选择的至少一个相乘来生成第二补偿值，并且可以通过将第二补偿值与像素值相加来生成补偿后的像素值。
在操作S140中，数据驱动器114可以基于具有补偿后的像素值的输出像素数据，从由灰度电压生成器115提供的多个灰度电压中选择一个灰度电压。在实施例中，控制逻辑112可以将具有补偿后的像素值的补偿后的像素数据作为输出像素数据提供给数据驱动器114。在实施例中，控制逻辑112可以对具有补偿后的像素值的补偿后的像素数据执行抖动，并将具有经抖动的补偿后的像素值的输出像素数据提供给数据驱动器114。数据驱动器114可以基于从控制逻辑112接收的输出像素数据，从灰度电压中选择与输出像素数据相对应的灰度电压。
在操作S150中，数据驱动器114可以将与所选择的灰度电压相对应的数据电压输出到显示面板120。例如，图4中的输出缓冲器42可以缓冲所选择的灰度电压，并且将缓冲的电压作为数据电压输出到显示面板120的数据线DL。
根据上述示例实施例，伽马校正还可以应用于使用数字伽马方法的显示驱动电路以及使用模拟伽马方法的显示驱动电路。模拟伽马方法是指基于反映伽马曲线的多个灰度电压将像素值转换为灰度电压的方法。数字伽马方法是指这样的方法：基于分别表示反映伽马曲线的多个灰度电压的多个灰度电压值(其中电压值是表示电压电平的数字数据)将像素值转换为与该像素值相对应的灰度电压值，然后，基于其电压电平线性地增大的多个灰度电压，将与灰度电压值相对应的数字数据转换为灰度电压，即，要提供给显示面板的模拟信号。
在下文中，将参考图17至图19描述根据示例实施例的应用于使用数字伽马方法的显示驱动电路的伽马校正。
图17是根据示例实施例的显示驱动电路的示意性框图，并且图18是根据示例实施例的数字伽马模块的框图。
参考图17，显示驱动电路110c可以包括控制逻辑112c、灰度电压生成器115c和数据驱动器114c。控制逻辑112c可以包括数字伽马模块30c、像素劣化补偿模块40c和抖动模块20c。
灰度电压生成器115c可以生成多个灰度电压，例如，灰度电压VG<n-1:0>。灰度电压VG<n-1:0>当中的两个相邻灰度电压之间的差可以与灰度电压VG<n-1:0>当中的另外两个相邻灰度电压之间的差相同。灰度电压VG<n-1:0>可以不反映显示面板120c的伽马曲线，并且灰度电压VG<n-1:0>中的电压电平的增大可以是线性地的。伽马曲线可以反映在数字伽马模块30c中。
考虑到显示面板120c的伽马曲线，数字伽马模块30c可以将输入像素数据IPD的像素值转换为灰度电压数据GD。灰度电压数据GD是指示与像素值相对应的灰度电压的数字值。
参考图18，数字伽马模块30c可以包括灰度电压数据生成器31c和伽马校正模块32c。
灰度电压数据生成器31c可以将输入像素数据IPD转换成指示与输入像素数据IPD的像素值相对应的灰度电压的第一灰度电压数据GD1。
灰度电压数据生成器31c可以包括伽马查找表GLUT，所述伽马查找表可以包括分别与多个伽马抽头电压(称为参考伽马电压)相对应的多个伽马抽头电压值(称为参考伽马数据值)。例如，伽马查找表GLUT可以包括多个伽马抽头(例如，参考灰度)和分别与伽马抽头相对应的多个伽马抽头电压值。可以考虑到伽马曲线来设置伽马抽头电压值。
灰度电压数据生成器31c可以基于多个伽马抽头电压值来生成分别与多个灰度相对应的多个灰度电压值。例如，灰度电压数据生成器31c可以通过对两个相邻的伽马抽头电压值执行线性地数据分配来生成多个灰度电压值。灰度电压数据生成器31c可以输出所生成的灰度电压值当中的与输入像素数据IPD的像素值相对应的灰度电压值作为第一灰度电压数据GD1。
当灰度电压数据生成器31c将分别与多个灰度相对应的多个灰度电压值存储在伽马查找表GLUT中、并且通过在伽马查找表GLUT中寻找与输入像素数据IPD的像素值相对应的灰度电压值来将该像素值转换为灰度电压值时，需要大的存储容量来存储伽马查找表GLUT。然而，根据实施例，灰度电压数据生成器31c在伽马查找表GLUT中存储与一些灰度(即，多个伽马抽头)相对应的多个伽马抽头电压值，并且使用所述伽马抽头电压值生成多个灰度电压值，其中一些灰度是多个灰度当中的参考灰度，因此，不需要用于存储伽马查找表GLUT的大的存储容量。
由灰度电压数据生成器31c生成的灰度电压值可以在两个相邻的伽马抽头电压值之间线性地增大。然而，如以上参考图6A所述，理想灰度电压中的电压电平的增大可能不是线性的。因此，理想灰度电压可以不同于分别由灰度电压数据生成器31c生成的灰度电压值所指示的灰度电压。
伽马校正模块32c可以对从灰度电压数据生成器31c接收的第一灰度电压数据GD1执行伽马校正，从而补偿理想灰度电压和由灰度电压值指示的灰度电压之间的差。
伽马校正模块32c可以通过使用具有二次函数形式的补偿模型计算针对第一灰度电压数据GD1的灰度电压值的补偿值、并将补偿值应用于灰度电压值，来生成补偿后的灰度电压值。伽马校正模块32c可以输出补偿后的灰度电压值作为灰度电压数据GD。
伽马校正模块32c可以包括补偿值计算器11c，其可以基于等式1和2来计算补偿值。换句话说，补偿值计算器11c可以使用具有二次函数形式的补偿模型计算针对灰度电压值的补偿值。
在等式1和2中，可以用第一灰度电压数据GD1的灰度电压值代替输入像素值“p”，并且可以基于灰度电压值的范围来设置第一权重。例如，灰度电压值的范围可以被分类为基于多个伽马电压抽头电压定义的多个电压值范围中的一个，并且可以为电压值范围中的每一个设置第一权重。
类似于以上参考图14给出的描述，伽马校正模块32c可以将从补偿值计算器11c输出的补偿值(例如，第一补偿值)与从第二权重和第三权重(第二权重是基于显示面板120的亮度设置DBV，并且第三权重是针对每个颜色设置的)中选择的至少一个相乘，并将被乘以权重的补偿值(例如第二补偿值)与输入灰度电压值相加，从而生成补偿后的灰度电压值。如上所述，根据上述实施例，伽马校正模块32c可以执行伽马补偿。
返回参考图17，像素劣化补偿模块40c可以通过对灰度电压数据GD执行补偿处理(以下称为劣化补偿)以补偿像素的劣化，来生成劣化补偿数据DCD。
显示面板120c的像素PX可能随时间劣化或由于施加到像素PX的应力而劣化，并因此改变了诸如驱动晶体管DT的阈值电压(在图3中)或电流流动性的电特性。数据驱动器114c可以从显示面板120c接收感测的信号SS，所述感测的信号SS指示像素PX的电特性的变化，例如，劣化度。数据驱动器114c可以通过对感测的信号SS执行模数转换来生成感测的数据SDT，并且可以将感测的数据SDT提供给像素劣化补偿模块40c。
像素劣化补偿模块40c可以基于感测到的数据SDT来确定像素PX的劣化度，并基于所述劣化度来生成劣化补偿值。像素劣化补偿模块40c可以通过将劣化补偿值应用于灰度电压数据GD来生成劣化补偿数据DCD。例如，像素劣化补偿模块40c可以将劣化补偿值与灰度电压数据GD相加，并输出相加结果作为劣化补偿数据DCD。
抖动模块20c可以对劣化补偿数据DCD执行抖动，并将抖动结果作为输出像素数据OPD输出。如以上参考图4所述，抖动模块20c可以执行时间抖动或空间抖动。
数据驱动器114c可以从由灰度电压生成器115c提供的灰度电压VG<n-1:0>中选择与输出像素数据OPD相对应的灰度电压，缓冲所选择的灰度电压，并将缓冲的电压作为数据电压VD输出到显示面板120c。
如上所述，灰度电压VG<n-1:0>中的电压电平的增大可以是线性的。然而，由于输出像素数据OPD包括与输入像素数据IPD的灰度相对应的灰度电压值，因此与输出像素数据OPD相对应地选择的灰度电压可以反映显示面板120c的伽马曲线。
如上所述，根据实施例，当使用数字伽马方法生成反映伽马曲线的数据电压时，显示驱动电路110c可以使用具有二次函数形式的补偿模型来执行伽马校正。因此，可以减小伽马误差。
图19是根据示例实施例的显示驱动电路的操作方法的流程图。图19的操作方法可以由图1、图2和图17中的显示驱动电路110和110c中的一个或多个执行。
参考图17和图19，在操作S210中，显示驱动电路110c可以接收图像数据，所述图像数据包括分别与多个像素相对应的多条像素数据。例如，图2中的接口电路111可以从主机处理器200接收图像数据，并且图像数据可以被存储在存储器113中或者被提供给控制逻辑112c。
在操作S220中，控制逻辑112c，更具体地讲，数字伽马模块30c可以基于包括多个伽马抽头电压值的伽马查找表来生成多个灰度电压值。数字伽马模块30c可以在多个伽马抽头电压值之间线性地分布两个相邻的伽马抽头电压值，并且因此，可以生成在伽马抽头电压值当中线性地增大的多个灰度电压值。数字伽马模块30c不需要在伽马查找表中存储分别与多个灰度相对应的多个灰度电压值，因此，可以减小用于存储伽马查找表的存储容量。
在操作S230中，数字伽马模块30c可以从灰度电压值中选择与输入像素数据的像素值相对应的灰度电压值。
在操作S240中，基于具有二次函数形式的补偿模型，伽马校正模块32c可以计算伽马补偿值，即针对所选择的灰度电压值的补偿值。伽马校正模块32c可以根据等式1和2基于补偿模型来计算针对像素值的补偿值。
在操作S250中，伽马校正模块32c可以基于灰度电压值和补偿值来生成补偿后的灰度电压值。在实施例中，伽马校正模块32c可以通过将补偿值与灰度电压值相加来生成补偿后的灰度电压值。在实施例中，伽马校正模块32c可以通过将补偿值(例如，基于具有二次函数形式的补偿模型而计算出的第一补偿值)与从基于显示面板120c的亮度设置的权重和基于颜色设置的权重中选择的至少一个相乘来生成第二补偿值，并且可以通过将第二补偿值与灰度电压值相加来生成补偿后的灰度电压值。
在操作S260中，数据驱动器114c可以基于具有补偿后的灰度电压值的输出像素数据，从由灰度电压生成器115c提供的多个灰度电压中选择一个灰度电压。在实施例中，控制逻辑112c可以将具有补偿后的灰度电压值的灰度数据作为输出像素数据提供给数据驱动器114c。在实施例中，控制逻辑112c可以对具有补偿后的灰度电压值的灰度数据执行劣化补偿和抖动，如以上参考图17所述，并且可以将具有劣化补偿的和抖动的灰度值的输出像素数据提供给数据驱动器114c。数据驱动器114c可以基于从控制逻辑112c接收的输出像素数据，从灰度电压中选择与输出像素数据相对应的灰度电压。
在操作S270中，数据驱动器114c可以将与所选择的灰度电压相对应的数据电压输出到显示面板120c。例如，数据驱动器114c可以缓冲所选择的灰度电压，并且将缓冲的电压作为数据电压输出到显示面板120c的数据线DL。
图20是根据示例实施例的显示设备的示例的图。图20的显示设备1000可以包括尺寸小的显示面板1200，并且可以应用于诸如智能电话和平板PC的移动设备。
参考图20，显示设备1000可以包括显示驱动电路1100和显示面板1200。显示驱动电路1100可以包括至少一个IC，并且可以安装在诸如抽头载体封装(TCP)、膜上芯片(COF)或柔性印刷电路(FPC)的电路膜上，并通过使用胶带自动粘合(TAB)附着到显示面板1200，或可以通过使用玻璃上芯片(COG)方法安装在显示面板1200的非显示区域(例如，其中未显示图像的区域)上。
显示驱动电路1100可以包括数据驱动器1110和控制逻辑1120，并且可以进一步包括栅极驱动器。在实施例中，栅极驱动器可以安装在显示面板1200上。
如以上参考图1至18所述，控制逻辑1120可以包括伽马校正模块10(在图1中)，并且伽马校正模块10可以通过使用具有二次函数形式的补偿模型计算针对输入像素值的补偿值、并将补偿值应用于输入像素值，来生成补偿后的像素值。如上所述，伽马校正模块10可以通过基于补偿模型将输入像素值转换为补偿后的像素值来执行伽马补偿。数据驱动器1110可以基于补偿后的像素值来驱动显示面板1200。因此，可以提高在显示面板1200上显示的图像的质量。
图21是根据示例实施例的显示设备的示例的图。图21的显示设备2000可以包括中等尺寸或大尺寸的显示面板2200，并且可以应用于例如电视机和监视器。
参考图21，显示设备2000可以包括数据驱动器2110、定时控制器2120、栅极驱动器2130和显示面板2200。
定时控制器2120可以包括至少一个IC或模块。定时控制器2120可以通过预设接口与多个数据驱动IC DDIC和多个栅极驱动IC GDIC通信。
定时控制器2120可以生成用于控制数据驱动IC DDIC和栅极驱动IC GDIC的驱动定时的控制信号，并且可以将控制信号提供给数据驱动IC DDIC和栅极驱动IC GDIC。
数据驱动器2110包括数据驱动IC DDIC，其可以安装在诸如TCP、COF或FPC的电路膜上，并通过使用TAB附接到显示面板2200，或者可以通过使用COG方法安装在显示面板2200的非显示区域上。
栅极驱动器2130包括栅极驱动IC GDIC，其可以被安装在电路膜上并通过使用TAB附接到显示面板2200，或者可以通过使用COG方法安装在显示面板2200的非显示区域上。可替代地，可以通过使用面板内栅极驱动器(GIP)方法将栅极驱动器2130直接形成在显示面板2200的下基板上。通过使用与子像素PX相同的TFT工艺，可以在显示面板2200中的形成有子像素PX的像素阵列之外的非显示区域中形成栅极驱动器2130。
定时控制器2120可以包括以上参考图1至图19描述的伽马校正模块10(在图1中)。伽马校正模块10可以通过使用具有二次函数形式的补偿模型计算针对输入像素值的补偿值、并将补偿值应用于输入像素值，来生成补偿后的像素值。定时控制器2120可以将包括补偿后的像素值的补偿后的图像数据提供给数据驱动器2110。数据驱动IC DDIC可以基于补偿后的图像数据来驱动显示面板2200。因此，可以提高在显示面板2200上显示的图像的质量。
根据示例实施例，本文描述的组件、元件、模块或单元中的至少一个可以体现为执行上述各个功能的各种数量的硬件、软件和/或固件结构。例如，这些组件、元件或单元中的至少一个可以使用可以通过一个或多个微处理器或其他控制装置的控制来运行相应的功能的直接电路结构，例如存储器、处理器、逻辑电路、查找表等。而且，这些组件、元件或单元中的至少一个可以由模块、程序或代码的一部分具体体现，所述模块、程序或代码的一部分包含用于执行指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令，并由一个或多个微处理器或其他控制装置运行。而且，这些组件、元件或单元中的至少一个可以进一步包括处理器或由处理器实现，所述处理器诸如执行相应功能的中央处理单元(CPU)、微处理器等。这些组件、元件或单元中的两个或更多个可以组合成一个单个组件、元件或单元，所述单个组件、元件或单元执行所组合的两个或更多个组件、单元的元件的所有操作或功能。而且，这些组件、元件或单元中的至少一个的至少一部分功能可以由这些组件、元件或单元中的另一个来执行。此外，尽管在框图中未示出总线，但是可以通过总线执行组件、元件或单元之间的通信。可以以在一个或多个处理器上执行的算法来实现以上示例实施例的功能方面。此外，由框表示的组件、元件或单元或处理操作可以采用任何数量的相关领域技术来进行电子配置、信号处理和/或控制、数据处理等。
尽管已经参考本发明构思的示例实施例具体示出和描述了本发明构思，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种显示驱动电路，包括：
灰度电压生成器，被配置为通过线性地划分多个伽马抽头电压来生成多个灰度电压；
伽马校正模块，被配置为通过使用补偿模型来计算针对输入像素值的补偿值，并被配置为将补偿值应用于输入像素值以生成补偿后的像素值；和
数据驱动器，被配置为从灰度电压生成器接收多个灰度电压，并且将与灰度电压相对应的数据电压输出到显示面板，灰度电压基于补偿后的像素值从多个灰度电压中被选择。
2.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中，伽马校正模块包括补偿值计算器，补偿值计算器被配置为通过基于输入像素值来执行补偿模型的二次函数来计算补偿值。
3.根据权利要求2所述的显示驱动电路，其中，补偿值计算器还被配置为基于输入像素值、第一伽马抽头和第二伽马抽头来执行二次函数，第一伽马抽头和第二伽马抽头接近输入像素值。
4.根据权利要求3所述的显示驱动电路，其中，补偿值计算器还被配置为将二次函数的结果与权重相乘并输出相乘的结果作为补偿值，权重针对包括输入像素值的像素值范围被设置。
5.根据权利要求3所述的显示驱动电路，其中，补偿值计算器还被配置为当输入像素值与第一伽马抽头和第二伽马抽头之一相对应时，将补偿值计算为零。
6.根据权利要求3所述的显示驱动电路，其中，补偿值计算器还被配置为当输入像素值与第一伽马抽头和第二伽马抽头之间的中值相对应时，计算具有最大值的补偿值。
7.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中，伽马校正模块还被配置为通过将补偿值与输入像素值相加来生成补偿后的像素值。
8.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中，伽马校正模块还被配置为基于从显示面板的亮度设置和与输入像素值相对应的像素的颜色中选择的至少一个来确定权重，并且被配置为通过将补偿值与权重相乘并将相乘的结果与输入像素值相加来生成补偿后的像素值。
9.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中，补偿模型cmodel(p)由以下等式表示：
Figure FDA0002955961960000021
其中p是输入像素值，Pi是最接近输入像素值的两个伽马抽头之间具有较小值的第一伽马抽头，Pi+1是两个伽马抽头之间具有较大值的第二伽马抽头。
10.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中，补偿模型cmodel(p)′由以下等式表示：
Figure FDA0002955961960000022
其中p是输入像素值，Pi是最接近输入像素值的两个伽马抽头之间具有较小值的第一伽马抽头，Pi+1是两个伽马抽头之间具有较大值的第二伽马抽头，并且β是针对包括输入像素值的像素值范围设置的参数。
11.根据权利要求1所述的显示驱动电路，还包括：抖动模块，被配置为从伽马校正模块接收补偿后的像素值，被配置为对补偿后的像素值进行抖动，并将抖动后的像素值作为输出像素提供给数据驱动器，输出像素值与所选择的灰度电压相对应。
12.根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中，输入像素值和补偿后的像素值包括M位数据(M是8或更大的正整数)，M位数据中的包括最高有效位的高阶N位数据表示整数(N是小于或等于M的正整数)，并且M位数据中的包括最低有效位的低阶(M-N)位数据表示十进制。
13.一种操作显示驱动电路的方法，所述方法包括：
基于补偿模型来计算针对输入像素数据的像素值的补偿值；
基于像素值和补偿值来生成补偿后的像素值；
基于包括补偿后的像素值的输出像素数据，从多个灰度电压中选择灰度电压；和
将与所选择的灰度电压相对应的数据电压输出到显示面板。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
基于选择信号来确定多个伽马抽头电压；和
通过线性地划分多个伽马抽头电压来生成多个灰度电压。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，补偿模型包括基于像素值、第一伽马抽头和第二伽马抽头的二次函数，第一伽马抽头和第二伽马抽头接近于像素值。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，计算补偿值包括：
基于像素值来执行补偿模型的二次函数；和
将二次函数的结果与权重相乘。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，权重是在分别针对像素值的多个范围不同地设置的多个权重当中，根据包括所述像素值的像素值范围来设置的。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，权重是基于从显示面板的亮度设置和与输入像素数据相对应的像素的颜色中选择的至少一个来设置的。
19.一种显示设备，包括：
显示面板；和
显示驱动电路，被配置为驱动显示面板以显示图像，
其中，显示驱动电路包括：
灰度电压生成器，被配置为根据多个选择信号来确定多个伽马抽头电压，并且被配置为基于多个伽马抽头电压来生成多个灰度电压；
伽马校正模块，被配置为通过使用补偿模型来计算针对输入像素值的补偿值，并且被配置为将补偿值应用于输入像素值以生成补偿后的像素值；和
数据驱动器，被配置为将与灰度电压相对应的数据电压输出到显示面板，灰度电压基于补偿后的像素值从多个灰度电压中被选择。
20.根据权利要求19所述的显示设备，其中，伽马校正模块还被配置为：基于输入像素值、第一伽马抽头和第二伽马抽头，通过执行补偿模型的二次函数来计算补偿值，第一伽马抽头和第二伽马抽头接近输入像素值。
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