TWI553610B - 具有對亮度設定敏感的峰值光度控制之顯示器 - Google Patents

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TWI553610B
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Description

具有對亮度設定敏感的峰值光度控制之顯示器
本申請案主張2014年7月11日申請之美國專利申請案第14/329,197號及2013年11月6日申請之臨時專利申請案第61/900,890號的優先權，該等專利申請案之全文係據此以引用方式併入本文中。
本發明大體上係關於電子裝置，且更特定而言，係關於具有顯示器之電子裝置。
電子裝置常常包括顯示器。許多顯示器之總亮度位準係可調整的。舉例而言，顯示器可具有可由使用者手動地增加或減低之亮度設定。顯示器亦可具有回應於環境光量測而自動地調整之亮度設定。在運用此類型之自動亮度位準控制的情況下，可在環境照明條件變得明亮時自動地使顯示器較明亮以幫助確保顯示器保持對使用者可見。
為了確保顯示器不消耗過多電力且為了幫助增強顯示器耐久性，電子裝置常常使用峰值光度控制演算法(有時被稱作自動限流(automatic current limiting))。
當啟用峰值光度控制功能性時，只要正被顯示之內容展現平均圖框光度之大值就縮減經顯示影像之峰值光度。此情形確保電流的量且因此由顯示器汲取之電力的量將被最高限定。除了限制電力消耗以外，此情形亦可幫助限制顯示器之溫度升高，且藉此延長顯示器中之 顯示像素的壽命。
當影像資料圖框之平均光度低時，允許顯示器以大峰值光度來顯示內容。在此情形中，在黑色背景上具有諸如少許圖示之疏鬆內容的顯示器可明亮地顯示該內容。
當使用具有可調整顯示亮度設定及同時作用中峰值光度控制演算法之裝置時出現挑戰。作為一實例，在暗淡照明條件中或在亮度設定低之其他情形中，使用在偵測到具有高平均光度之資料圖框後就進一步縮減光度的峰值光度控制演算法可縮減光度，以便使難以或不可能檢視顯示器上之內容。
因此，將需要能夠提供用以處置顯示器中之亮度設定及峰值光度控制操作的改良型方式。
一種電子裝置可包括具有一顯示像素陣列之一顯示器。該顯示像素陣列可含有向一使用者顯示影像之有機發光二極體顯示像素列及行。
可將數位影像資料提供至一數位轉類比轉換器。該數位轉類比轉換器可將該數位顯示資料轉換至被提供至該陣列中之該等顯示像素之行的類比顯示資料。可由諸如由該類比至數位轉換器接收之一參考電壓的一控制信號控制該數位轉類比轉換器提供至該等顯示像素之類比顯示資料信號的量值。
一亮度控制器可維持各自對應於一各別峰值光度控制演算法之多個峰值光度控制設定檔。該等峰值光度控制設定檔可用以在數位顯示資料圖框之平均光度高的情形中縮減該參考電壓之值(且因此縮減該等顯示信號之量值及該顯示器之光度)，藉此節省電力且延長顯示像素壽命。每一峰值光度控制設定檔可經最佳化以供一不同亮度設定使用。
一使用者可使用一輸入輸出裝置而向該電子裝置供應一顯示亮度設定。該電子裝置亦可基於環境光感測器讀數來獲得亮度設定。可由諸如一查找表之一電路處理一使用者提供或基於感測器之顯示亮度設定。該查找表可具有提供諸如一設定檔編號或其他識別符之資訊的一輸出，該資訊識別該等峰值光度控制設定檔中適於用於一給定亮度設定之一經選擇峰值光度控制設定檔。該亮度控制器可使用該經選擇峰值光度控制設定檔及用於該數位影像資料之一平均圖框光度值以產生控制數位轉類比控制器之該參考電壓。
6‧‧‧顯示像素陣列
8‧‧‧顯示控制電路系統
10‧‧‧電子裝置
12‧‧‧輸入輸出裝置
14‧‧‧顯示器
15‧‧‧輸入輸出組件
16‧‧‧控制電路系統
18‧‧‧閘極驅動器電路系統/顯示控制電路系統
20‧‧‧顯示控制電路系統/解多工及行驅動器電路系統
22‧‧‧顯示像素
26‧‧‧路徑
28‧‧‧顯示驅動器積體電路/顯示控制電路系統
50‧‧‧平均光度計算器
52‧‧‧亮度控制器
54‧‧‧查找表
56‧‧‧伽瑪參考區塊
58‧‧‧輸入
60‧‧‧輸入
62‧‧‧輸出
70‧‧‧儲存體
72‧‧‧數位轉類比轉換器
74‧‧‧電流源
76‧‧‧比較器
78‧‧‧發光二極體
80‧‧‧接地
82‧‧‧數位轉類比轉換器(圖7)/步驟(圖8)
84‧‧‧電晶體效能量測電路系統(圖7)/步驟(圖8)
86‧‧‧線
88‧‧‧步驟
92‧‧‧步驟
AL‧‧‧平均光度
CNT‧‧‧控制信號
D‧‧‧類比資料信號/資料線/類比顯示資料/輸出值
G‧‧‧閘極線/閘極線信號/閘極
GC1‧‧‧伽瑪曲線
GC2‧‧‧伽瑪曲線
PLC1‧‧‧峰值光度控制設定檔
PLC2‧‧‧峰值光度控制設定檔
PLC3‧‧‧峰值光度控制設定檔
PLC4‧‧‧峰值光度控制設定檔
PLC5‧‧‧峰值光度控制設定檔
PN‧‧‧峰值光度控制設定檔編號
S‧‧‧源極
SCANA‧‧‧掃描(閘極線)信號
SCANB‧‧‧信號
TC1‧‧‧電晶體
TC2‧‧‧電晶體
TD‧‧‧電晶體
TS‧‧‧掃描電晶體
VDD‧‧‧正電力供應電壓
VREF‧‧‧參考電壓
圖1為根據一實施例的具有顯示器之說明性電子裝置的圖解。
圖2為根據一實施例之說明性顯示器的圖解。
圖3為根據一實施例的針對不同顯示操作條件展示類比顯示資料信號之量值如何依據數位資料值(灰階)而變化的曲線圖。
圖4為根據一實施例的供不同各別顯示亮度設定使用之多個峰值光度控制設定檔已被標繪的曲線圖。
圖5為根據一實施例的展示亮度設定可如何用以選擇圖4之多個峰值光度控制設定檔中之哪一峰值光度控制設定檔應被用來控制顯示器的曲線圖。
圖6為根據一實施例的涉及在顯示器上顯示影像之控制電路系統的圖解。
圖7為根據一實施例的具有校準電路系統之說明性顯示器的電路圖。
圖8為根據一實施例的涉及操作圖7之校準電路系統之說明性步驟的流程圖。
圖1中展示可具備有機發光二極體顯示器之類型的說明性電子裝 置。如圖1所展示，電子裝置10可具有控制電路系統16。控制電路系統16可包括用於支援裝置10之操作的儲存及處理電路系統。該儲存及處理電路系統可包括儲存體，諸如，硬碟機儲存體、非揮發性記憶體(例如，經組態以形成固態磁碟機之快閃記憶體或其他電可程式化唯讀記憶體)、揮發性記憶體(例如，靜態或動態隨機存取記憶體)等等。控制電路系統16中之處理電路系統可用以控制裝置10之操作。該處理電路系統可基於一或多個微處理器、微控制器、數位信號處理器、基頻處理器、電力管理單元、音訊編碼解碼器晶片、特殊應用積體電路等等。控制電路系統16可用以執行裝置10之軟體，諸如，作業系統程式碼及應用程式。
裝置10中諸如輸入輸出裝置12之輸入輸出電路系統可用以允許將資料供應至裝置10，且允許將資料自裝置10提供至外部裝置。輸入輸出裝置12可包括按鈕、搖桿、點選輪、滾輪、觸控板、小鍵盤、鍵盤、麥克風、揚聲器、音調產生器、振動器、攝影機、感測器(例如，一或多個環境光感測器)、發光二極體及其他狀態指示器、資料埠，及其他輸入輸出組件15。使用者可藉由經由輸入輸出裝置12而供應命令來控制裝置10之操作，且可使用輸入輸出裝置12之輸出資源而自裝置10接收狀態資訊及其他輸出。
輸入輸出裝置12可包括諸如顯示器14之一或多個顯示器。顯示器14可為包括用於自使用者收集觸控輸入之觸控感測器的觸控螢幕顯示器，或顯示器14可對觸控不敏感。用於顯示器14之觸控感測器可基於以下各者之陣列：電容性觸控感測器電極、聲學觸控感測器結構、電阻性觸控組件、基於力之觸控感測器結構、基於光之觸控感測器，或其他合適觸控感測器配置。顯示器14可具有形成顯示控制電路系統8之一或多個積體電路(例如，時序控制器積體電路、閘極驅動器電路系統、行驅動器電路系統等等)。顯示控制電路系統8可用以將資料信 號D供應至顯示像素陣列6中之顯示像素行。顯示控制電路系統8亦可提供用來定址顯示像素陣列6中之顯示像素列的控制信號(有時被稱作閘極線信號或掃描信號)。當將資料圖框顯示於顯示器14上時，顯示控制電路系統8可(例如)循序地確證顯示像素陣列6之每一列中的閘極線信號，同時將類比資料信號D提供於至顯示像素陣列6之每一行的各別資料線上。顯示像素陣列6可含有基於液晶顯示技術之顯示像素、有機發光二極體顯示像素，或使用其他顯示技術而形成之顯示像素。在本文中有時作為一實例而描述顯示器14為有機發光二極體顯示器的組態。此情形僅僅為說明性的。顯示器14可為任何合適類型之顯示器。
如圖2之說明圖所展示，顯示器14可具有用於向使用者顯示影像的顯示像素22之矩形陣列。顯示像素22之陣列可由顯示像素結構列及行(例如，由諸如基板24之顯示層上之結構形成的顯示像素)形成。在顯示像素22之陣列中可存在任何合適數目個列及行(例如，十個或十個以上、一百個或一百以上，或者一千個或一千以上)。
諸如顯示驅動器積體電路28之顯示控制電路系統8(例如，顯示驅動器電路系統)可使用焊料或導電黏著劑而耦接至諸如基板24上之金屬跡線的導電路徑。顯示驅動器積體電路28(有時被稱作時序控制器晶片)可含有用於經由路徑26而與系統控制電路系統通信之通信電路系統。路徑26可由可撓性印刷電路上之跡線或其他纜線形成。系統控制電路系統可包括微處理器、特殊應用積體電路及其他資源，且可位於顯示器14正被使用之電子裝置中的主邏輯板上。在操作期間，該邏輯板上之控制電路系統(例如，圖1之控制電路系統16)可向諸如顯示驅動器積體電路28之顯示控制電路系統8供應關於待顯示於顯示器14上之影像的資訊。
為了在顯示像素22上顯示影像，顯示驅動器積體電路28可將對 應類比影像資料供應至資料線D，同時將時脈信號及其他控制信號發出至諸如閘極驅動器電路系統18以及解多工及行驅動器電路系統20之顯示驅動器電路系統。
閘極驅動器電路系統18(有時被稱作掃描線驅動器電路系統)可形成於基板24上(例如，形成於顯示器14之左邊緣及右邊緣上、形成於顯示器14之僅單一邊緣上，或形成於顯示器14中之其他地方)。電路系統20可用以將來自顯示驅動器積體電路28之資料信號解多工至複數個對應資料線D上。在運用圖2之說明性配置的情況下，資料線D垂直地延行通過顯示器14。每一資料線D係與顯示像素22之各別行相關聯。閘極線G(有時被稱作掃描線)水平地延行通過顯示器14。每一閘極線G係與顯示像素22之各別列相關聯。視需要，可存在與顯示像素之每一列相關聯的多個閘極線(掃描線)。閘極驅動器電路系統18可位於顯示器14之左側上、位於顯示器14之右側上，或位於顯示器14之右側及左側兩者上，如圖2所展示。
閘極驅動器電路系統18可確證顯示器14中之閘極線G上的閘極信號(有時被稱作掃描信號)。舉例而言，閘極驅動器電路系統18可自顯示驅動器積體電路28接收時脈信號及其他控制信號，且可回應於經接收信號而依序地確證閘極線G上之閘極信號，此係以顯示像素22之第一列中的閘極線信號G而開始。隨著每一閘極線被確證，來自資料線D之資料被定位至顯示像素之對應列中。以此方式，顯示控制電路系統28、20及18以及裝置10中之其他顯示控制電路系統8可向顯示像素22提供指導顯示像素22產生用於將所要影像顯示於顯示器14上之光的信號。
在裝置10之操作期間，在控制電路系統16上執行之軟體可藉由將數位顯示資料提供至顯示控制電路系統8而將影像顯示於顯示器14上。數位影像資料可由顯示控制電路系統8以圖框形式顯示於顯示像 素陣列6上。每一資料圖框可含有對應於顯示像素陣列6中的顯示像素22之列及行的資料位元列及行。
影像資料之每一位元可具有數個可能數位值中之一者。作為一實例，每一位元可表示具有範圍為G0(對於黑色像素)至G255(對於白色像素)之256個灰階值中之一者的數位位準(有時被稱作數位灰階)。具有中間值之位元可對應於灰色像素輸出。在陣列6中使用有色像素(例如，紅色、綠色及藍色顯示像素)會向顯示器14提供顯示彩色影像之能力。
有時被稱作伽瑪參考區塊(gamma reference block)之數位轉類比轉換器可用以將數位顯示資料(例如，灰階值)轉換轉類比顯示資料D(例如，對應於所要光度值之電壓信號)。圖3為針對兩個不同數位轉類比轉換器操作條件展示數位顯示資料(亦即，灰階)與類比顯示資料(亦即，驅動至圖2之資料線D上的類比資料信號)之間的說明性關係之曲線圖。圖3之曲線展示數位顯示資料與類比顯示資料D之間的關係，且有時被稱作伽瑪曲線。
在顯示器14之操作期間，接收數位顯示資料(灰階資料)作為至伽瑪參考區塊之輸入，且提供對應類比顯示資料D作為輸出。有時被稱作參考電壓Vref之控制信號可充當輸入至伽瑪參考區塊之控制信號。信號Vref之量值控制資料信號D之大小，資料信號D係依據輸入至伽瑪參考區塊之灰階而產生。舉例而言，若將Vref設定至值Vref1，則輸出資料D將遵循伽瑪曲線GC1。若將Vref設定至值Vref2，則輸出資料D將遵循伽瑪曲線GC2。在此實例中，曲線GC2相比於曲線GC1係與較低輸出值D相關聯，且結果，當顯示器14之顯示像素係根據曲線GC2而非曲線GC1予以驅動時，顯示器14將展現較低光輸出及較小最大光度。
待在給定時間點施加至數位轉類比轉換器之值Vref可由亮度控制 器動態地判定。亮度控制器可使用專用亮度控制電路系統及/或亮度控制演算法予以實施，該亮度控制演算法係使用諸如微處理器及記憶體之控制電路系統資源予以實施。亮度控制器可接收諸如與待顯示於顯示像素陣列6上之數位資料之光度相關之平均圖框光度輸入或其他資訊的第一輸入，且可接收諸如識別哪一峰值光度控制設定檔待用來將資料顯示於像素陣列6上之峰值光度控制設定檔編號或其他輸入的第二輸入。
在操作期間，亮度控制器可回應於第二輸入而選擇適當峰值光度控制設定檔以供使用。基於第一輸入且基於經選擇峰值光度控制設定檔，亮度控制器可產生用於類比至數位控制器(亦即，伽瑪參考區塊)之值Vref。
圖4為展示可由亮度控制器使用之以下說明性峰值光度控制設定檔的曲線圖：PLC1、PLC2、PLC3、PLC4，及PLC5。一般而言，可存在使用顯示控制電路系統8而實施之任何合適數目個峰值光度控制設定檔。圖4之說明性情境涉及5個設定檔之使用。每一峰值光度控制設定檔可經最佳化以結合不同各別亮度設定而操作。
顯示控制電路系統8可自使用者接收與所要亮度設定相關之手動輸入，及/或可基於運用環境光感測器進行之環境光量測而自動地判定哪一亮度設定待用於顯示器14。作為一實例，使用者可使用觸控螢幕或其他輸入輸出組件15以將所要使用者亮度設定供應至裝置10。來自環境光感測器之讀數亦可用以判定用於裝置10及顯示器14之當前環境照明條件。在環境照明為明亮的情形中，裝置10可自動地選擇為高之亮度設定，使得影像將在顯示器14上可見。在環境照明為暗淡的情形中，裝置10可自動地選擇低亮度設定。手動及/或自動控制方案之組合亦可用來選擇所要顯示亮度設定(有時被稱作使用者亮度設定)。
在習知顯示器中，當具有高平均圖框光度之圖框正在被顯示 時，峰值光度控制演算法可使顯示器變暗，即使亮度設定已經非常暗淡亦如此。由峰值光度控制演算法及暗淡亮度設定兩者進行的顯示器之組合式變暗可使顯示器過度地暗淡。
顯示控制電路系統8中之亮度控制器較佳地選擇基於亮度設定之峰值光度控制設定檔以供使用。舉例而言，在明亮照明條件(亦即，亮度設定為高之情形)中，可使用諸如圖4之設定檔PLC1的峰值光度控制設定檔(亦即，變暗在高光度值下為相當積極的，此係因為具有高亮度設定之情形中的過度變暗風險低)。在暗淡照明條件中(亦即，在使用者亮度設定為低之情形中)，可使用諸如圖4之設定檔PLC5的峰值光度控制設定檔(亦即，在高平均光度值下具有較不積極之變暗以避免過度變暗的設定檔)。在中間照明條件中(亦即，當需要對應中間使用者亮度設定時)，可使用諸如設定檔PLC2、PLC3及PLC4之峰值光度控制設定檔。
作為一實例，考慮設定檔PLC5。當環境照明為暗淡時，需要限制由峰值光度控制設定檔實施之顯示像素光度縮減的量，藉此避免過度暗淡之顯示器。如由設定檔PLC5之形狀所說明，此情形係藉由使高(未縮減)Vref值維持於平均圖框光度AL之相對高值而實現。當環境照明為暗淡時，可使用諸如設定檔PLC1、PLC2、PLC3或PLC4中之一者的較適當設定檔。圖4之說明性設定檔的形狀幫助避免原本可能會回應於數位資料之平均圖框光度之下降而出現的非預期亮度增加。
圖5展示可用以將使用者亮度設定(例如，範圍為0至210或具有其他合適值之數位亮度設定)映射至峰值光度控制設定檔(例如，本實例中之設定檔PLC1、......、PLC5)之說明性曲線。圖5之曲線可使用諸如查找表之電路予以實施，該電路接收亮度設定作為輸入且產生峰值光度控制設定檔識別符(諸如，識別哪一設定檔待用於彼亮度設定之設定檔編號或其他資訊)作為對應輸出。
圖6為可用來實施裝置10之顯示器14之說明性電路系統的示意圖。如圖6所展示，顯示器14可具有用於將影像顯示於顯示像素陣列6上之顯示控制電路系統8。輸入58可用以自控制電路系統16接收使用者亮度設定。控制電路系統16可(例如)自諸如觸控感測器、按鈕或其他輸入輸出組件15之輸入輸出裝置接收及處理使用者輸入。使用者輸入可指定所要亮度設定(例如，高、中等、低等等)。替代地，或結合自使用者接收及處理使用者亮度設定輸入，控制電路系統16可收集諸如來自輸入輸出組件15中之環境光感測器之環境光感測器讀數的輸入。環境光量測可用以自動地判定用於顯示器14之適當使用者亮度設定。
可由諸如查找表54之控制電路系統接收使用者亮度設定UBS。查找表54可用以實施諸如圖5之曲線的映射，該映射將使用者亮度設定值映射至峰值光度控制設定檔。舉例而言，若UBS之值為圖5之UBS1，則查找表54之輸出將為PLC4(設定檔4)，而若UBS之值為圖5之UBS2，則查找表54之輸出將為PLC2。
可在數位資料輸入26處自系統控制器(控制電路系統16)接收待顯示於顯示器14上之數位顯示資料。平均光度計算器50可接收數位資料(亦即，用以顯示於顯示器14上之數位資料圖框)，且可計算每一資料圖框之平均光度AL，或可自該等資料圖框提取其他光度資訊。
平均光度AL可充當至亮度控制器52之第一輸入。識別哪一設定檔待選擇以供使用之峰值光度控制設定檔編號PN或其他資訊可充當至亮度控制器52之第二輸入。亮度控制器52可將多個可用峰值光度控制設定檔PL1、PL2、PL3、PL4及PL5維持於記憶體中。回應於接收到給定設定檔編號PN，亮度控制器52可選擇哪一峰值光度控制設定檔將在作用中。經選擇峰值光度控制設定檔可接著用來基於至控制器52之第一輸入處的AL之值來計算Vref之輸出值(參見(例如)圖4)。
伽瑪參考區塊56為數位轉類比轉換器。伽瑪參考區塊56將輸入60上之數位資料轉換至輸出62處之各別資料線D上的對應類比資料信號。資料線D將類比顯示資料自伽瑪參考區塊56供應至顯示像素陣列6中的顯示像素22之各別行(參見(例如)圖2)。
由亮度控制器52產生之參考電壓Vref的值用作至伽瑪參考區塊56之控制輸入，如結合圖3所描述。以此方式，顯示器14實施對亮度設定改變作出回應之峰值光度控制方案。亮度設定改變用以調整峰值光度控制曲線之形狀，該峰值光度控制曲線用來將平均光度值AL映射至參考電壓Vref(且因此映射至顯示資料D之量值)。結果，顯示像素陣列6不汲取過量電流(或過度地縮減顯示器壽命)，而同時避免顯示器14歸因於峰值光度控制及獨立暗淡亮度設定之同時使用而過度地變暗的情形。
顯示器14可展現像素間效能變化。舉例而言，顯示像素22中之薄膜電晶體的臨限電壓及其他參數可在像素間變化。量測及補償像素效能變化的補償方案可用以防止此等變化在顯示器14上產生可見假影。如圖7所展示，顯示控制電路系統8可具備諸如儲存體70之儲存體。儲存體70可為(例如)靜態隨機存取記憶體或其他記憶體。儲存體70可用以儲存用於校準顯示像素陣列6中之顯示像素22以補償效能變化之效應的校準資料。在顯示器14之操作期間，顯示控制電路系統8可應用來自儲存體70之校準資料(例如，校準資料圖框)，使得相應地補償(校準)陣列6中之顯示像素22中的每一者。
可藉由對顯示像素22之電晶體結構的效能執行週期性量測來獲得校準資料。如圖7之說明性組態中所展示，顯示控制電路系統8可具有電晶體效能量測電路系統84，諸如，數位轉類比轉換器72、電流源74、數位轉類比轉換器82及比較器76。電晶體效能量測電路系統84可使用數位轉類比轉換器72及電流供應器74而將信號施加至像素陣列6 中之電晶體，且可運用數位類比控制器82及比較器76來量測對應結果。效能量測之結果可由控制電路系統8用以特性化陣列6中之電晶體，且藉此獲得諸如臨限電壓等等之電晶體參數。此等結果可由控制電路系統8用來計算用於顯示器14的儲存於儲存體70之校準資料。
顯示像素22可具有用於控制電流至諸如發光二極體78之發光二極體之施加的薄膜電晶體。如圖7所展示，舉例而言，每一顯示像素22可具有驅動電晶體TD，其與正電力供應電壓Vdd之源與接地80之間的對應發光二極體78串聯地耦接。驅動電晶體TD具有汲極、閘極及源極。可藉由接通給定列中之掃描電晶體TS而將信號自關聯資料線D供應至彼列中之電晶體TD的閘極。詳言之，顯示控制電路系統8可藉由確證給定列中之掃描(閘極線)信號SCANA來接通彼列中之電晶體TS。當在顯示像素中接通電晶體TS時，將關聯資料線D上之資料信號供應至彼顯示像素中之電晶體TD的閘極G，藉此調整流動通過電晶體TD及發光二極體78之電流的量。電晶體TC1及TC2可在正常操作期間關斷。
當需要特性化電晶體TD使得顯示控制電路系統8可產生顯示像素校準資料圖框以儲存於儲存體70中時，顯示控制電路系統8可選擇性地應用量測信號且使用電路系統84來監視來自電晶體TD之所得信號。
圖8中展示涉及使用圖7所展示之類型之電路系統來操作顯示器14之說明性步驟的流程圖。在步驟82處，控制電路系統8撤銷確證信號SCANA(亦即，使SCANA高)以關斷電晶體TS。控制電路系統8亦確證控制信號CNT(亦即，使CNT低)以接通電晶體TC1。當接通電晶體TC1時，將電晶體TD之閘極G及源極S短接在一起，且將電晶體TD置於飽和。控制電路系統8確證信號SCANB(亦即，使SCANB高)以接通電晶體TC2。數位轉類比轉換器72接著用以控制電流源74，使得已 知電流I施加至電晶體TD(經由電晶體TC2)。在電晶體TD處於飽和且正攜載電流I時，數位轉類比轉換器82由電路系統8用以產生在比較器76之輸入中之一者處接收的一系列不同輸出電壓Vref。比較器76之另一輸入接收線86上之電壓(亦即，電晶體TD上之電壓)。當比較器76之輸出TRIGGER改變狀態時，控制電路系統8可推斷線86上之電壓等於參考電壓Vref。此方案因此允許控制電路系統8同時地量測用於電晶體TD之電流I及電壓V兩者，而電晶體TD已置於飽和。
在步驟84處，判定是否將收集額外量測(亦即，在外加電流I之不同值下的量測)。若將收集額外量測，則顯示控制電路系統8之操作循環回至步驟82，如由線86所指示。若已進行用於顯示像素之所有所要量測，則處理可繼續至步驟88。較佳地針對陣列6中之每一顯示像素22進行步驟82之量測(亦即，在兩個或兩個以上或者三個或三個以上各別不同電流位準I下針對每一顯示像素22進行兩個或兩個以上或者三個或三個以上量測)。控制電路系統8較佳地具有足夠數目個電流源及電壓偵測器以在一時間(例如，在顯示像素22未用以向使用者顯示影像資料的垂直空白間隔或其他時段期間)針對顯示像素22之整個列進行量測。
等式1闡述經量測(已知)電流I(使用電流源74而量測)、經量測電晶體電壓Vgs(自路徑86上之經量測電壓及已知電壓Vdd而獲得)與電晶體參數(諸如，臨限電壓Vt、製程跨導K，及通道長度調變因數λ)之間的關係。
I=K(Vgs-Vt)2+λ(Vgs-Vt) (1)
所進行之量測的數目判定可由控制電路系統8在顯示像素22上收集之資訊的量。舉例而言，藉由在兩個不同電流位準下對給定顯示像素進行兩個量測，可針對臨限電壓Vt(亦即，電晶體TD之臨限電壓)求解等式1。自Vt之已知值，可導出諸如遷移率之電晶體參數。在進 行對給定顯示像素之三個量測的情境中，亦可針對通道長度調變因數λ求解等式1，從而進一步促進準確補償。
在步驟88處計算用於驅動電晶體TD之電晶體參數之後，可相應地更新用於顯示器14的儲存於儲存體70中之校準資料(補償資料)。
在步驟92處，控制電路系統8可使用經儲存校準資料以校準正顯示於14上之資料圖框(亦即，當將資料圖框供應至顯示器14時可考量每一顯示像素之已知特性，使得補償像素間變化)。在正常操作期間，控制電路系統8關斷電晶體TC1及TC2。電晶體TS用以將資料載入至每一像素中，且驅動電晶體TD用以經由發光二極體78而相應地控制電流。
根據一實施例，提供一種顯示電路系統，其包括：一顯示像素陣列；及顯示控制電路系統，其將影像顯示於該顯示像素陣列上，該顯示控制電路系統包括：一數位轉類比轉換器，其具有接收用於該等影像之數位資料的一輸入、具有將用於該影像之對應類比資料信號供應至該顯示像素陣列中之顯示像素行的一輸出，且具有接收一參考電壓以控制該數位轉類比轉換器之一參考電壓輸入；及一亮度控制器，其接收一第一輸入及一第二輸入、基於該第二輸入來選擇一給定峰值光度控制設定檔，且使用該經選擇峰值光度控制設定檔且使用該第一輸入而將該參考電壓提供至該數位轉類比轉換器。
根據另一實施例，該顯示控制電路系統包括接收該數位資料且產生該第一輸入之一平均光度計算器，該第一輸入包括用於該數位資料之一平均圖框光度。
根據另一實施例，該顯示控制電路系統包括接收一顯示亮度設定且產生對應資訊之電路，該亮度控制器運用該對應資訊來選擇該給定峰值光度控制設定檔。
根據另一實施例，該電路包括一查找表。
根據另一實施例，該查找表具有接收該顯示亮度設定之一輸入，及提供識別該給定峰值光度控制設定檔之該資訊的一輸出。
根據另一實施例，該第二輸入包括識別該給定峰值光度控制設定檔之該資訊，且該亮度控制器經組態以接收識別該給定峰值光度控制設定檔之該資訊。
根據另一實施例，該亮度控制器經組態以維持複數個不同峰值光度控制設定檔，且經組態以基於識別該給定峰值光度控制設定檔之該資訊而自該複數個不同峰值光度控制設定檔當中選擇該給定峰值光度控制設定檔，且識別該給定峰值光度控制設定檔之該資訊為來自該查找表之一峰值光度控制設定檔編號。
根據另一實施例，該顯示像素陣列包括一有機發光二極體顯示像素陣列。
根據一實施例，提供一種操作具有將影像顯示於一顯示像素陣列上之顯示控制電路系統之一顯示器的方法，其包括：使用該顯示控制電路系統而基於一顯示亮度設定來選擇一峰值光度控制設定檔；在運用該顯示控制電路系統的情況下，使用該經選擇峰值光度控制設定檔來產生一控制信號；及使用由該控制信號控制之一數位轉類比轉換器而將數位顯示資料轉換轉類比顯示資料。
根據另一實施例，該方法包括將該類比顯示資料供應至該顯示像素陣列中之顯示像素行以將該等影像顯示於該顯示像素陣列上。
根據另一實施例，該方法包括：在運用該顯示控制電路系統的情況下，計算用於該數位顯示資料之一平均圖框光度。
根據另一實施例，產生該控制信號包括使用該經選擇峰值光度控制設定檔而基於該平均圖框光度來產生該控制信號。
根據另一實施例，該方法包括使用一環境光感測器來獲得該顯示亮度設定。
根據另一實施例，該方法包括使用一輸入輸出裝置以自一使用者獲得該顯示亮度設定。
根據另一實施例，該控制信號包括一參考電壓，且轉換該數位顯示資料包括基於該參考電壓而將該數位顯示資料轉換至該類比顯示資料。
根據一實施例，提供一種顯示器，其包括：一顯示像素陣列，其具有顯示像素列及行；一數位轉類比轉換器，其接收數位顯示資料，且基於在至該數位轉類比轉換器之一控制輸入處接收的一參考電壓而將對應類比顯示資料信號提供至該等顯示像素行；一亮度控制器，其具有複數個峰值光度控制設定檔；及一電路，其產生選擇該複數個峰值光度控制設定檔中之一者的一輸出，該輸出由該亮度控制器用來產生該參考電壓。
根據另一實施例，該顯示器包括一平均光度計算器，該平均光度計算器接收該數位顯示資料，且基於該數位顯示資料來計算一平均光度。
根據另一實施例，該亮度控制器經組態以使用該複數個峰值光度控制設定檔中之該經選擇峰值光度控制設定檔且使用該平均光度來產生該參考電壓。
根據另一實施例，該電路經組態以基於用於該顯示像素陣列之一顯示亮度設定來產生該輸出。
根據另一實施例，該電路包括一查找表，該查找表接收該顯示亮度設定，且基於該顯示亮度設定來產生該輸出。
前述內容僅僅為說明性的，且熟習此項技術者可在不脫離所描述實施例之範疇及精神的情況下進行各種修改。前述實施例可個別地或以任何組合予以實施。
AL‧‧‧平均光度
PLC1‧‧‧峰值光度控制設定檔
PLC2‧‧‧峰值光度控制設定檔
PLC3‧‧‧峰值光度控制設定檔
PLC4‧‧‧峰值光度控制設定檔
PLC5‧‧‧峰值光度控制設定檔
VREF‧‧‧參考電壓

Claims (20)

  1. 一種顯示電路系統，其包含：一顯示像素陣列；及顯示控制電路系統，其將影像顯示於該顯示像素陣列上，其中該顯示控制電路系統包括：一數位轉類比轉換器，其具有接收用於該等影像之數位資料的一輸入，具有將用於該影像之對應類比資料信號供應至該顯示像素陣列中之顯示像素行的一輸出，且具有接收一參考電壓以控制該數位轉類比轉換器之一參考電壓輸入；及一亮度控制器，其接收一第一輸入及一第二輸入，基於該第二輸入來選擇一給定峰值光度控制設定檔，且使用該經選擇峰值光度控制設定檔且使用該第一輸入而將該參考電壓提供至該數位轉類比轉換器。
  2. 如請求項1之顯示電路系統，其中該顯示控制電路系統包含接收該數位資料且產生該第一輸入之一平均光度計算器，其中該第一輸入包含用於該數位資料之一平均圖框光度。
  3. 如請求項2之顯示電路系統，其中該顯示控制電路系統進一步包含接收一顯示亮度設定且產生對應資訊之一電路，該亮度控制器運用該對應資訊來選擇該給定峰值光度控制設定檔。
  4. 如請求項3之顯示電路系統，其中該電路包含一查找表。
  5. 如請求項4之顯示電路系統，其中該查找表具有接收該顯示亮度設定之一輸入，及提供識別該給定峰值光度控制設定檔之該資訊的一輸出。
  6. 如請求項5之顯示電路系統，其中該第二輸入包含識別該給定峰值光度控制設定檔之該資訊，且其中該亮度控制器經組態以接 收識別該給定峰值光度控制設定檔之該資訊。
  7. 如請求項6之顯示電路系統，其中該亮度控制器經組態以維持複數個不同峰值光度控制設定檔，且經組態以基於識別該給定峰值光度控制設定檔之該資訊而自該複數個不同峰值光度控制設定檔當中選擇該給定峰值光度控制設定檔，且其中識別該給定峰值光度控制設定檔之該資訊為來自該查找表之一峰值光度控制設定檔編號。
  8. 如請求項1之顯示電路系統，其中該顯示像素陣列包含一有機發光二極體顯示像素陣列。
  9. 一種操作具有將影像顯示於一顯示像素陣列上之顯示控制電路系統之一顯示器的方法，其包含：使用該顯示控制電路系統而基於一顯示亮度設定來選擇一峰值光度控制設定檔；在運用該顯示控制電路系統的情況下，使用該經選擇峰值光度控制設定檔來產生一控制信號；及使用由該控制信號控制之一數位轉類比轉換器而將數位顯示資料轉換轉類比顯示資料。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包含將該類比顯示資料供應至該顯示像素陣列中之顯示像素行以將該等影像顯示於該顯示像素陣列上。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包含：在運用該顯示控制電路系統的情況下，計算用於該數位顯示資料之一平均圖框光度。
  12. 如請求項11之方法，其中產生該控制信號包含：使用該經選擇峰值光度控制設定檔而基於該平均圖框光度來產生該控制信號。
  13. 如請求項12之方法，其進一步包含： 使用一環境光感測器來獲得該顯示亮度設定。
  14. 如請求項12之方法，其進一步包含：使用一輸入輸出裝置以自一使用者獲得該顯示亮度設定。
  15. 如請求項12之方法，其中該控制信號包含一參考電壓，且其中轉換該數位顯示資料包含基於該參考電壓而將該數位顯示資料轉換至該類比顯示資料。
  16. 一種顯示器，其包含：一顯示像素陣列，其具有顯示像素列及行；一數位轉類比轉換器，其接收數位顯示資料，且基於在至該數位轉類比轉換器之一控制輸入處接收的一參考電壓而將對應類比顯示資料信號提供至該等顯示像素行；一亮度控制器，其具有複數個峰值光度控制設定檔；及一電路，其產生選擇該複數個峰值光度控制設定檔中之一者的一輸出，該輸出由該亮度控制器用來產生該參考電壓。
  17. 如請求項16之顯示器，其進一步包含一平均光度計算器，該平均光度計算器接收該數位顯示資料，且基於該數位顯示資料來計算一平均光度。
  18. 如請求項17之顯示器，其中該亮度控制器經組態以使用該複數個峰值光度控制設定檔中之該經選擇峰值光度控制設定檔且使用該平均光度來產生該參考電壓。
  19. 如請求項18之顯示器，其中該電路經組態以基於用於該顯示像素陣列之一顯示亮度設定來產生該輸出。
  20. 如請求項19之顯示器，其中該電路包含一查找表，該查找表接收該顯示亮度設定，且基於該顯示亮度設定來產生該輸出。
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