TWI559282B

TWI559282B - 顯示裝置之驅動方法

Info

Publication number: TWI559282B
Application number: TW104118032A
Authority: TW
Inventors: 黃建發; 許哲銘; 張家駿
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-11-21
Also published as: CN104966492B; CN104966492A; TW201643851A

Description

顯示裝置之驅動方法

本發明係有關於一種顯示器之驅動方法，特別是有關於一種有機發光二極體顯示器之驅動方法。

有機發光二極體(organic light-emitting device,OLED)的基本結構是由一薄而透明具半導體特性之銦錫氧化物(ITO)，與電力之陽極相連，再加上另一個金屬陰極，包成如三明治的結構。整個結構層中包括了：電洞傳輸層(HTL)、發光層(EL)與電子傳輸層(ETL)。當電力供應至適當電壓時，陽極電洞與陰極電荷就會在發光層中結合，產生光亮，依其配方不同產生紅、綠和藍三原色，構成基本色彩。OLED的特性是自己發光，因此可視度和亮度均高，加上反應快、重量輕、厚度薄，構造簡單，成本低等，因此是最被看好做為下一世代之平板顯示器。

然而發光材料之壽命問題往往限制了OLED之應用範圍，尤其在藍光材料上其壽命遠低於紅光和綠光材料，因此如有效提高OLED的壽命及提昇顯示畫面品質成為追求之目標。

本發明之一實施例提供一種顯示裝置之驅動方法，包含接收一輸入訊號，該輸入訊號包含輸入紅色灰階值、輸入綠色灰階值及輸入藍色灰階值；根據該輸入訊號產生飽和度值；根據飽和度值經由查找表對應查找出動態色度調整值；根據輸入訊號與動態色度調整值產生第一調整值；根據第一調整值與顯示面板的亮度值產生第二調整值，以及根據第一調整值及第二調整值轉換輸入訊號為一輸出訊號，用以驅動顯示面板，該輸出訊號包含輸出紅色灰階值、輸出綠色灰階值及輸出藍色灰階值；其中，該輸出紅色灰階值不大於該輸入紅色灰階值，該輸出綠色灰階值不小於該輸入綠色灰階值，且該輸出藍色灰階值不大於該輸入藍色灰階值。

本發明之另一實施例提供一種顯示裝置之驅動方法，包含接收一輸入訊號，該輸入訊號包含輸入紅色灰階值、輸入綠色灰階值及輸入藍色灰階值，以及調整該輸入訊號為一輸出訊號，該輸出訊號包含輸出紅色灰階值、輸出綠色灰階值及輸出藍色灰階值，其中，該輸出紅色灰階值不大於該輸入紅色灰階值，該輸出綠色灰階值不小於該輸入綠色灰階值，且該輸出藍色灰階值不大於該輸入藍色灰階值。

綜上所述，OLED顯示器透過減低藍光和紅光消耗的功率，以增加藍色和紅色的壽命，並且有效的降低整塊面板的消耗功率，增進整體的壽命，且增加綠光的亮度可維持顯示器的畫面品質。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

101~104‧‧‧步驟

第1圖係為根據本發明一實施例用以調整顏色灰階值之流程圖。

第2圖係為根據本發明一實施例之飽和度值S與動態色度調整值DCC之曲線關係圖。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇，下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。

本發明藉由在人眼辨識不出的色差範圍內調整顏色灰階值，進而提升OLED的壽命與維持影像品質。

參閱第1圖所示為根據本發明一較佳實施例用以調整顏色灰階值之流程圖。其中於步驟101中會先接收輸入訊號之紅色灰階值Ri、綠色灰階值Gi及藍色灰階值Bi，並且用數學方法根據輸入訊號之紅色灰階值Ri、綠色灰階值Gi及藍色灰階值Bi轉換成飽和度值S。舉例而言，以8位元(bits)的輸入訊號為例，其對應灰階值範圍為0-255，則最小灰階值為0，最大灰階值為255。

步驟101所使用公式(1)之數學方法如下所示：

為了進一步改進和統一顏色評價的方法，藉由1976年CIE所推薦之顏色空間及其有關色差公式，即CIE1976LAB(或L*a*b*系統)，將X、Y、Z三刺激值進行轉換。其轉換公式為：

其中X、Y、Z是物體的三刺激值；X0、Y0、Z0為CIE標準照明體的三刺激值；L*表示心理明度；a*、b*為心理色度，其中a*為紅綠軸，b*為黃藍軸。其中，+a*表示偏向紅色，-a*表示偏向綠色，+*b表示偏向黃色，-b*表示偏向藍色，顏色的明度由L*百分數來表示。

本發明之實施例是基於L*、a*、b*色差評價判斷下微調輸出灰階值。其中將輸入灰階值與輸出灰階值轉換為色彩空間L*、a*、b*與L*^’、a*^’、b*^’，並計算L*^’、a*^’、b*^’與原L*、a*、b*兩者間之色差，藉以在符合人眼辨識不出的色差範圍內找出消耗最少功率之輸出灰階值，並以此值取代原輸入灰階值。其中色差是指用數值的方法表示兩種顏色給人色彩感覺上的差別。若兩個色樣樣品都按L*、a*、b*標定顏色，則兩者之間的總色差△E*ab以及各項單項色差可用下列公式計算：明度差：△L*=L*^’-L*

色度差：△a*=a*^’-a*，△b*=b*^’-b*

總色差：△E*ab=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2

△E*ab可以規範出何者是人們感知內所能忍受的範圍。不同△E*ab範圍內的色彩效果是不一樣的，其中：△E*ab=1.6~3.2，人眼基本上是分辨不出色彩的差異。

△E*ab=3.2~6.5，專業訓練的印刷師傅可以辨別其不同，多數人仍感到色彩是相同地。

△E*ab=6.5~13，色彩差別已經可以判別，但色調本身仍然相同。

△E*ab=13~25，可以確認是不同的色調表現，卻也可辨別出色彩的從屬。

△E*ab超過25以上，則代表是另一種不同的顏色。

根據本發明所設定可接受之調整範圍需符合人眼辨識不出調整前後之色差，因此輸入與輸出灰階值所對應之L*、a*、b*與L*^’、a*^’、b*^’之色差範圍(△E*ab)是要落在3到6之間為最佳實施例。

接著於步驟102，每一輸入訊號所對應之飽和度值S可藉由一預先設定好的查找表，查找出相對應的動態色度調整值DCC(Dynamic Chromatic control)。請一併參閱第2圖，第2圖為根據本發明一較佳實施例之飽和度值S與動態色度調整值DCC 之曲線關係圖，第2圖所示之DCC_a曲線是根據色差範圍(△E*ab)約小於或等於5時所定義出來，而DCC_b及DCC_c曲線是用來擬合DCC_a曲線的結果，易於實現飽和度與動態色度調整值之間的對應關係。由圖示可看出在低飽和度值(例如S值約為0~0.3)時所對應之動態色度調整值DCC較小，在高飽和度值(例如S值約為0~0.7~1)時所對應之動態色度調整值DCC較大，本實施例中，飽和度值S為0時所對應之DCC值約為0，飽和度值S為1時所對應之DCC值約為0.2。除此之外，根據不同的色差範圍(△E*ab)會對應定義出不同的曲線關係圖，飽和度值S為1時所對應之DCC值也會有所不同。

進一步而言，不論是根據何種色差範圍(△E*ab)所定義出來的飽和度值S與動態色度調整值DCC之曲線關係圖，必然在飽和度值S之部分範圍內存在下述之關係，即，在低飽和度值(例如S值約為0~0.3)時所對應之動態色度調整值DCC較小，在高飽和度值(例如S值約為0.7~1)時所對應之動態色度調整值DCC較大。實際選用的色差範圍可依照不同時間變化與顯示器使用情況做調整，因此所預先設定的查找表內提供多組不同色差範圍下的飽和度值S與動態色度調整值DCC之曲線關係圖。

於步驟102查找出動態色度調整值DCC後，接著於步驟103利用公式(2)和公式(3)算出第一調整值diff1和第二調整值diff2。公式(2)的關係式如下：diff1=min(Ri,Bi)×DDC

公式(3)的關係式如下：

其中Wr為相同灰階下紅色畫面(僅紅色畫素亮)亮度Lr與白色畫面(紅色、綠色和藍色畫素全亮)亮度Lw之比值，其中Wg為相同灰階下綠色畫面(僅綠色畫素亮)亮度Lg與白色畫面亮度Lw之比值，其中Wb為相同灰階下藍色畫面(僅藍色畫素亮)亮度Lb與白色畫面亮度Lw之比值，舉例而言，Wr可以是在紅色灰階值為255時所測得之亮度值Lr與紅色、綠色和藍色灰階值為255時所測得之亮度值Lw之比值。

接著於步驟104利用公式(4)計算出輸出訊號之紅色灰階值Ro、綠色灰階值Go及藍色灰階值Bo，上述輸出訊號即為輸入至OLED顯示面板的資料訊號。其中公式(3)的關係式如下：Ro=Ri-diff1,Go=Gi+diff2,Bo=Bi-diff1

由於OLED發光材料中，以單一畫素而言，當同樣亮255灰階時，以藍光最耗功率、紅光次之、綠光最少，故藍色畫素最容易老化、紅藍色畫素次之，因此，為了提高OLED的壽命，會以降低藍色灰階值、紅色灰階值為優先考量。本發明之實施例中，步驟104所計算輸出訊號之藍色灰階值Bo和紅色灰階值Ro皆分別小於原輸入訊號之藍色灰階值Bi和紅色灰階值Ri，由於輸出訊號之藍色灰階值Bo和紅色灰階值Ro皆調降(減輸入訊號之diff1值)將會使得顯示器亮度降低而影響畫面品質，因此藉由調升輸出訊號之綠色灰階值Go(增輸入訊號之diff2值)以提昇顯示器亮度。藉此，可達到有效提高OLED的壽命並維持顯示器之影像品質。

舉例而言，於步驟101中接收輸入訊號之紅色灰階值Ri、綠色灰階值Gi及藍色灰階值Bi分別為Ri=180、Gi=190及Bi=80，代入公式(1)，其中max(Ri,Gi,Bi)=190，min(Ri,Gi,Bi)=80，因此S=(190-80)/(190+80)=0.5789，接著於步驟102查找出S=0.5789所對應的動態色度調整值DCC約為0.05(本實施例以DCC_a為查找表對應曲線)，本實施例中假設量測得到之Wr=0.183，Wg=0.735，Wb=0.051，將上述參數代入步驟103之公式(2)和公式(3)可得到第一調整值diff1=4、第二調整值diff2=1.2734，本實施例中，為了便於硬體計算，可將第一調整值diff1和第二調整值diff2以四捨五入方式取整數。最後於步驟104利用公式(4)計算出輸出訊號之紅色灰階值Ro=180-4=176、綠色灰階值Go=190+1=191及藍色灰階值Bo=80-4=76。

根據本發明是在不影響視覺對色彩差異之前題下進行調整，因此所顯示出之影像在人眼的感覺上不僅無任何之差異，更可有效的降低整塊面板的消耗功率，增進整體的壽命。

綜上所述，目前OLED藍光材料的壽命最低、紅光次之、綠光最高，應用此方法，不僅可以有效的減低藍光消耗的功率，以增加藍光的壽命，並且有效的降低整塊面板的消耗功率，增進整體的壽命，且增加綠光的亮度可使調整前的灰階亮度實質上等於調整後的灰階亮度，以維持顯示器的畫面品質。

雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，但其他實施例亦可能實現，故本發明較佳實施之說明並非用以限定本發明後附之申請專利範圍所界定的精神和範圍。

雖然本發明以上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

101~104‧‧‧步驟

Claims

一種顯示裝置之驅動方法，用以驅動一顯示面板，該驅動方法包含：接收一輸入訊號，該輸入訊號包含一輸入紅色灰階值、一輸入綠色灰階值及一輸入藍色灰階值；根據該輸入訊號產生一飽和度值；根據該飽和度值經由一查找表對應查找出一動態色度調整值；根據該輸入訊號與該動態色度調整值產生一第一調整值；根據該第一調整值與該顯示面板的亮度值產生一第二調整值；以及根據該第一調整值及該第二調整值轉換該輸入訊號為一輸出訊號，用以驅動該顯示面板，該輸出訊號包含一輸出紅色灰階值、一輸出綠色灰階值及一輸出藍色灰階值；其中，該輸出紅色灰階值不大於該輸入紅色灰階值，該輸出綠色灰階值不小於該輸入綠色灰階值，且該輸出藍色灰階值不大於該輸入藍色灰階值。
如請求項1所述的驅動方法，其中該第一調整值為該輸入紅色灰階值及該輸入藍色灰階值中之小者與該動態色度調整值的乘積。
如請求項2所述的驅動方法，其中上述根據該第一調整值與該顯示面板的亮度值產生該第二調整值之步驟，包含：根據一關係式產生該第二調整值；其中，該關係式係為：其中Wr為量測相同灰階下紅色畫面亮度與白色畫面亮度之比值，Wg為相同灰階下綠色畫面亮度與白色畫面亮度之比值，Wb為相同灰階下藍色畫面亮度與白色畫面亮度之比值，diff1為該第一調整值，diff2為該第二調整值。
如請求項3所述的驅動方法，其中上述根據該第一調整值及該第二調整值轉換該輸入訊號為該輸出訊號之步驟，該輸出紅色灰階值為該輸入紅色灰階值減該第一調整值，該輸出綠色灰階值為該輸入綠色灰階值加該第二調整值，該輸出藍色灰階值為該輸入藍色灰階值減該第一調整值。
如請求項1至4之任一項所述的驅動方法，其中根據該飽和度值經由該查找表對應查找出該動態色度調整值之步驟，該動態色度調整值隨著該飽和度值由小變大。
一種顯示裝置之驅動方法，包含：接收一輸入訊號，該輸入訊號包含一輸入紅色灰階值、一輸入綠色灰階值及一輸入藍色灰階值；以及調整該輸入訊號為一輸出訊號，用以驅動一顯示面板，該輸出訊號包含一輸出紅色灰階值、一輸出綠色灰階值及一輸出藍色灰階值；其中，該輸出紅色灰階值不大於該輸入紅色灰階值，該輸出綠色灰階值不小於該輸入綠色灰階值，且該輸出藍色灰階值不大於該輸入藍色灰階值。