TWI741591B - 驅動方法、驅動器及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種驅動方法，應用於顯示裝置，所述顯示裝置定義有複數畫素區域，所述顯示裝置工作於複數顯示幀；所述驅動方法包括：獲取當前顯示幀時每一畫素區域對應的第一灰階值；獲取每一畫素區域的區域標識，並獲取所述顯示裝置當前所處環境的環境光光強，所述區域標識根據每一畫素區域的光折射率進行配置，所述複數畫素區域至少具有兩種不同的區域標識；根據所述區域標識及所述環境光光強，將每一畫素區域對應的第一灰階值轉換為第二灰階值；以及根據所述第二灰階值，驅動所述顯示裝置顯示圖像。本發明還提供一種驅動器及顯示裝置。

Description

驅動方法、驅動器及顯示裝置
本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種驅動方法、該驅動方法應用之驅動器及該驅動器應用之顯示裝置。
顯示器包括展示圖像之透明蓋板。一些顯示器根據需要會在該透明蓋板下內置相應的功能模組(例如屏下指紋感測模組)。
在高環境光源下，該顯示器的透明蓋板上對應該功能模組的區域的光反射率小於不對應該功能模組的區域的光反射率，導致該功能模組會被人眼觀察到。該功能模組的圖像與該顯示器的透明蓋板所展示的圖像重疊，會影響該顯示器的圖像顯示效果。
本發明一方面提供一種驅動方法，應用於顯示裝置，所述顯示裝置定義有複數畫素區域，所述顯示裝置工作於複數顯示幀；所述驅動方法包括：獲取當前顯示幀時每一畫素區域對應的第一灰階值；獲取每一畫素區域的區域標識，並獲取所述顯示裝置當前所處環境的環境光光強，所述區域標識根據每一畫素區域的光折射率進行配置，所述複數畫素區域至少具有兩種不同的區域標識；根據所述區域標識及所述環境光光強，將每一畫素區域對應的第一灰階值轉換為第二灰階值；以及根據所述第二灰階值，驅動所述顯示裝置顯示圖像。
本發明另一方面提供一種驅動器，應用於顯示裝置，所述顯示裝置定義有複數畫素區域，所述顯示裝置工作於複數顯示幀；所述驅動器包括：光強獲取模組，用於獲取所述顯示裝置當前所處環境的環境光光強； 轉換模組，電連接所述光強獲取模組，用於獲取當前顯示幀每一畫素區域對應的第一灰階值，並根據所述環境光光強及每一畫素區域的區域標識，分別將每一畫素區域對應的第一灰階值轉換為第二灰階值，所述區域標識根據每一畫素區域的光折射率進行配置，所述複數畫素區域至少具有兩種不同的區域標識；以及驅動模組，電連接所述轉換模組，用於根據所述第二灰階值，驅動所述顯示裝置顯示圖像。
本發明另一方面提供一種顯示裝置，包括：顯示面板，定義有複數畫素區域，每一畫素區域具有一區域標識；驅動器，所述驅動器為如上述的驅動器，所述驅動器位於所述顯示面板的一側，與所述顯示面板電連接，用於驅動所述顯示面板顯示圖像。
本實施例提供的驅動方法，實時獲取環境光光強，根據光折射率為各個畫素區域配置區域編號，並根據區域編號及環境光光強，將每一畫素區域在當前顯示幀的第一灰階值轉換為第二灰階值，根據第二灰階值驅動顯示裝置顯示圖像，根據第二灰階值驅動顯示面板顯示圖像，有利於解決因各畫素區域的光反射率不同而導致顯示面板顯示的圖像光強不均勻的問題。
10:顯示裝置
11:顯示面板
111、211:表面
AA:顯示區
NA:非顯示區
112、212:畫素區域
113、213:投影區域
2131、2132、2133:子投影區域
114、214:非投影區域
L1:環境光
L2:第一反射光
L3:第二反射光
L4:參考光束
L5:探測光束
12:驅動器
121:光強獲取模組
122:轉換模組
123:驅動模組
124:存儲模組
13:功能模組
0、1、2、3:區域標識
S1、S2、S3、S4:步驟
圖1為本發明實施例提供的顯示裝置的結構示意圖。
圖2為圖1中顯示裝置的一平面結構示意圖。
圖3為圖1中驅動器的模組結構示意圖。
圖4為本發明實施例提供的驅動方法的流程示意圖。
圖5為圖1中顯示裝置的另一平面結構示意圖。
圖6為本發明一變更實施例中顯示裝置的平面結構示意圖。
請參閱圖1，本實施例提供的顯示裝置10，包括顯示面板11及電連接顯示面板11的驅動器12。顯示面板11可為無機發光二極管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)顯示面板、液晶顯示面板(Liquid Crystal Display,LCD)、微型發光二極管(Micro Light-Emitting Diode,Micro LED)顯示面板或 電子墨水(Electric ink,E-Ink)顯示面板等。顯示面板11具有一表面111。表面111用於向用戶展示圖像。驅動器12位於顯示面板11遠離表面111的一側，用於驅動顯示面板11顯示圖像。顯示裝置10還包括背光模組、外框等常規結構，圖1中未示出。
請繼續參閱圖1，顯示裝置10還包括位於顯示面板11遠離表面111的一側的功能模組13。功能模組13可為光學式屏下指紋識別模組、超聲波式屏下指紋識別模組、光感測模組、觸控模組等。
請參閱圖2，顯示面板11具有顯示區AA及非顯示區NA。顯示區AA位於表面111中心，非顯示區NA位於顯示區AA的外圍且與顯示區AA相互拼接構成表面111。顯示區AA用於顯示圖像。顯示區AA定義有複數畫素區域112。所述複數畫素區域112陣列式排布。各個畫素區域112獨立地顯示圖像。顯示面板11工作於複數顯示幀。在每個顯示幀，顯示面板10顯示的圖像為所有畫素區域112顯示的圖像的組合。
請同時參閱圖1及圖2，功能模組13在顯示區AA上的正投影定義為投影區域113。顯示區AA除投影區域113之外的區域定義為非投影區域114。環境光L1入射至顯示區AA時，入射至投影區域113的環境光L1被投影區域113作為第一反射光L2反射，入射至非投影區域114的環境光L1被非投影區域114作為第二反射光L3反射。功能模組13的存在，使投影區域113的光反射率低於非投影區域114的光反射率，是故第一反射光L2的光強小於第二反射光L3的光強。也即，入射至投影區域113及非投影區域114的環境光的光強相同時，投影區域113及非投影區域114出射的反射光光強不相同，導致顯示區AA被人眼觀察到的畫面光強分佈不均勻。
本實施例藉由驅動器12解決上述顯示區AA被人眼觀察到的畫面光強分佈不均勻的問題。
請參閱圖3，驅動器12包括光強獲取模組121、電連接光強獲取模組121的轉換模組122、電連接轉換模組122的驅動模組123以及電連接轉換模組122的存儲模組124。
光強獲取模組121用於獲取顯示裝置10在當前顯示幀所處環境的環境光光強。於另一實施例中，功能模組12為光感測模組，光強獲取模組121與功能模組12為顯示裝置10中同一結構。
存儲模組124用於存儲複數灰階查找表。每個灰階查找表用於記錄第一灰階值與第二灰階值的映射關係。各個灰階查找表的映射關係不同。所述映射關係例如為反轉、二值化或線性變換等。也即，每個灰階查找表用於記錄複數不同的第一灰階值經過反轉、二值化或線性變換等運算後得到的第二灰階值。
每一畫素區域112對應一灰階查找表，將每一畫素區域112所對應的灰階查找表定義為每一畫素區域112的目標灰階查找表。每一畫素區域112包括複數子畫素區域(圖未示)，每一目標灰階查找表包括複數目標灰階查找子表，每一子畫素區域對應一目標灰階查找子表。每一目標灰階查找子表用於記錄其所對應的子畫素區域的第一灰階值與第二灰階值之間的映射關係。
第一灰階值為顯示面板11中原始圖像訊號中攜帶的灰階值，第二灰階值為驅動器12經過圖像補償處理後計算得到的灰階值。驅動器12根據第二灰階值驅動顯示面板顯示圖像，有利於解決上述顯示區AA被人眼觀察到的畫面光強分佈不均勻的問題。
本實施例中，顯示區AA根據光反射率不同被劃分為投影區域113及非投影區域114共兩個區域。於其他實施例中，顯示區AA根據光反射率不同可被劃分為其他數量的區域。上述的光反射率不同可以理解為光反射率所處的數值範圍不同。例如可將光反射率在80%至90%之間的畫素區域112皆劃分至同一個區域。劃分區域至少以畫素區域112為單位。也即，一個畫素區域112僅能被劃分至某一個區域內。劃分至相同區域的每個畫素區域112具有一相同的區域標識。本實施例中所述區域標識為阿拉伯數字。於其他實施例中，所述區域標識也可以字母或其他類型字符、字符串表示。
不同的區域標識對應不同的灰階查找表，不同的環境光強對應不同的灰階查找表。應當理解的，本實施例中上述的“不同的光強”具體應指的是處於不同數據範圍的光強。例如將光強劃分為幾個數值範圍，位於相同數值範圍內的光強對應相同的灰階查找表，位於不同數值範圍內的光強對應不同的灰階查找表。
轉換模組122用於獲取當前顯示幀每一畫素區域112的第一灰階值，根據每一畫素區域112的區域標識及當前顯示幀的環境光光強，在所述複數灰階查找表中，分別確定出每一畫素區域112對應的目標灰階查找表，根據所述 目標灰階查找表，分別將每一畫素區域112對應的第一灰階值轉換為第二灰階值。
針對每一畫素區域112，同時考慮其區域標識及當前顯示幀的環境光光強，從所述複數灰階查找表中，確定出一灰階查找表定義為所述畫素區域112所對應的目標灰階查找表。轉換模組122還用於根據所述目標灰階查找表中記錄的第一灰階值與第二灰階值之間的映射關係，將當前顯示幀每一畫素區域112的第一灰階值轉換為第二灰階值。
驅動模組123用於根據所述第二灰階值，驅動顯示面板11顯示圖像。本實施例中，存儲模組124還用於存儲“灰階-電壓”查找表。所述“灰階-電壓”查找表用於記錄第二灰階值與驅動電壓之間的映射關係。驅動模組123用於根據獲取的第二灰階值，在所述“灰階-電壓”查找表中，分別查找每一畫素區域112的第二灰階值所對應的驅動電壓，以所述驅動電壓分別驅動每一畫素區域112以顯示圖像。顯示面板11包括與所述子畫素區域一一對應的複數畫素電極(圖未示)，驅動模組123用於分別輸出所述驅動電壓至所述複數畫素電極，以驅動顯示面板11顯示圖像。
本實施例還提供一種驅動方法，應用於顯示裝置10，具體的，應用於驅動器12。
請參閱圖4，所述驅動方法包括如下步驟：步驟S1，獲取當前顯示幀每一畫素區域對應的第一灰階值；步驟S2，獲取每一畫素區域的區域標識，並獲取所述顯示裝置當前所處環境的環境光光強；步驟S3，根據所述區域標識及所述環境光光強，將每一畫素區域對應的第一灰階值轉換為第二灰階值；以及步驟S4，根據所述第二灰階值，驅動所述顯示裝置顯示圖像。
步驟S1中，接收當前顯示幀的顯示訊號，該顯示訊號中攜帶有當前顯示幀的圖像信息。所述圖像信息包括當前顯示幀每一畫素區域112的第一灰階值。本實施例中，一個畫素區域112包括三個子畫素區域，三個子畫素區域用於發射不同顏色的光，所述第一灰階值表示為(X1，Y1，Z1)，其中，X1、Y1、Z1分別為其中一個子畫素區域在當前顯示幀的第一灰階值。
每一畫素區域112具有一唯一的區域標識。請參閱圖5，本實施例中，區域標識以阿拉伯數字表示，位於投影區域113的每一畫素區域112的區域標識為1，位於非投影區域114的每一畫素區域112的區域標識為0。
以下說明如何配置每一畫素區域112的區域標識。
每一畫素區域112的區域標識根據每一畫素區域的光反射率確定。
請繼續參閱圖5，獲取每一畫素區域112的光反射率的方式可以為：發射參考光束L4至顯示區AA，顯示區AA會反射探測光束L5，以光電探測器(圖未示)接收探測光束L5，探測光束L5及參考光束L4的光強之間的比值即為光反射率。藉由分別檢測每一畫素區域112出射的探測光束L5與參考光束L4的光強的比值即可分別測得每一畫素區域112的光反射率。
以預設規則，根據光反射率將所有的畫素區域112進行分組，所有的畫素區域112被劃分為至少兩組。屬同一組中的各個畫素區域112被配置相同的區域標識，屬不同組的各個畫素區域112被配置不同的區域標識。將光反射率位於一連續數值範圍內的畫素區域112劃分至同一組，例如，將光折射率在80%至85%的畫素區域劃分至第一組，將光折射率在85%至90%的畫素區域劃分至第二組。應當理解，屬同一組的各畫素區域112的光反射率不能是在不連續的範圍內，例如，不能將光折射率在80%至83%及86%至90%的畫素區域112劃分至同一組。
請繼續參閱圖5，本實施例中，所有的畫素區域112被劃分為兩組。位於投影區域113內的所有畫素區域112被劃分為同一組，具有同一區域標識1。位於非投影區域114內的所有畫素區域112被劃分為同一組，具有同一區域標識0。
請參閱圖6，於另一實施例中，將顯示區AA劃分為投影區域213及非投影區域214。投影區域213為功能模組13在表面211上的投影所在區域。功能模組13上各部分由不同的材質形成，使得投影區域213內對應功能模組13上各部分的區域的光反射率不同。投影區域213包括三個投影子區域2131、2132及2133。每一投影子區域對應功能模組13上一部分。配置非投影區域214中每個畫素區域212的區域編號為0，配置投影子區域2131中每個畫素區域212的區域編號為1，配置投影子區域2132中每個畫素區域212的區域編號為2，配置投影子區域2133中每個畫素區域212的區域編號為3。
步驟S2中，獲取顯示裝置10在當前顯示幀所處環境的環境光光強，可以藉由顯示裝置10內部的光感測模組(例如圖1中所示的功能模組13)實現。光感測模組用於實時檢測顯示裝置10所處環境的環境光光強。
步驟S3具體包括：根據所述區域標識及所述環境光光強，從所述複數灰階查找表中獲取每一畫素區域對應的目標灰階查找表，根據所述目標灰階查找表，分別將每一畫素區域對應的第一灰階值轉換為第二灰階值。
顯示裝置10內預存有複數灰階查找表。每個灰階查找表用於記錄第一灰階值與第二灰階值的映射關係。各個灰階查找表的映射關係不同，所述映射關係例如為反轉、二值化或線性變換等。也即，每個灰階查找表用於記錄複數不同的第一灰階值經過反轉、二值化或線性變換等運算後得到的第二灰階值。
步驟S3中，根據每一畫素區域112的區域標識及顯示裝置10當前所處環境的環境光光強，分別從所述複數灰階查找表中選出一個灰階查找表作為每一畫素區域112所對應的目標查找表。
每個灰階查找表對應唯一的光強範圍及唯一的區域標識。每一光強範圍對應至少二灰階查找表，每一區域標識對應至少二灰階查找表。所述光強範圍為顯示裝置10在當前顯示幀時所處環境的環境光光強的數值範圍。顯示裝置10中存儲的灰階查找表的數量等於環境光光強的數值範圍及區域標識之間不同的排列組合方式的數量。也即，定義m個環境光光強的數值範圍，定義n個區域標識，則顯示裝置10中存儲的灰階查找表的數量為：m*n。
本實施例中，共具有二區域標識(0及1)，定義三個光強範圍，則顯示裝置10預存有2*3=6個灰階查找表。二區域標識及三個光強範圍共具有6種組合方式，每一種組合方式對應唯一一個灰階查找表。每個畫素區域112具有一區域標識，且當前顯示幀的環境光光強也可獲知，則根據每個畫素區域112的區域標識及環境光光強所處的光強範圍之間的組合方式，即可從複數灰階查找表中唯一確定出每個畫素區域112對應的目標灰階查找表。
步驟S3中，還根據所述目標查找表中記錄的第一灰階值與第二灰階值的映射關係，將每一畫素區域112的第一灰階值轉換為第二灰階值。第二灰階值表示為(X2，Y2，Z2)，則X2=f(X1)，Y2=f(Y1)，Z2=f(Z1)。f為 所述目標查找表中記錄的映射關係。每一目標灰階查找表包括複數目標灰階查找子表，每一子畫素區域對應一目標灰階查找子表。也即，每一目標灰階查找子表用於記錄一種顏色光的第一灰階值與第二灰階值之間的映射關係。
本實施例中，I0表示環境光光強，Xmax，Ymax，Zmax表示顯示裝置10的最大灰階值，Imax表示每個畫素區域可以顯示的最大亮度(即在最大灰階值時的亮度)，n1表示區域標識為0的各個畫素區域112的光反射率，n2表示區域標識為1的各個畫素區域112的光反射率。則，區域標識為1的各個畫素區域所對應的目標灰階查找表中，第一灰階值與第二灰階值的映射關係為：
Figure 109115487-A0305-02-0009-2
Figure 109115487-A0305-02-0009-3
Figure 109115487-A0305-02-0009-4
本實施例中，顯示裝置10的最大灰階值為255；每一子畫素在最大灰階值時發光亮度為600nits；顯示裝置10的γ值為2.2；I0*n1=100nits；I0*n2=60nits。則按照上述映射關係(1)、(2)、(3)，某個子畫素區域的第一灰階值為155時，帶入上述公式： 第二灰階值為：
Figure 109115487-A0305-02-0009-6
也即，在該子畫素區域對應的目標灰階查找表中，記錄有第一灰階值155對應第二灰階值168。
步驟S4具體包括：根據每一畫素區域的第二灰階值，獲取每一畫素區域的驅動電壓，以所述驅動電壓驅動所述複數畫素區域以使所述顯示裝置顯示圖像。
顯示裝置10還預存有一“灰階-電壓”查找表。所述“灰階-電壓”查找表用於記錄所述第二灰階值與驅動電壓之間的映射關係。步驟S4中，根據獲取 的第二灰階值，在所述“灰階-電壓”查找表中，分別查找每一畫素區域112的第二灰階值所對應的驅動電壓，以所述驅動電壓分別驅動每一畫素區域112顯示圖像。
在每個顯示幀，所述驅動器12重複上述的方法步驟驅動所述顯示裝置10顯示圖像。
第一灰階值為顯示面板11中原始圖像訊號中攜帶的灰階值，第二灰階值為經過圖像補償處理後計算得到的灰階值。其中，具體的計算過程體現為上述的映射關係。是故針對不同的光反射率及不同的環境光強度，對應有不同的灰階查找表，從而對應不同的映射關係。是故根據圖像補償處理後計算得到的第二灰階值驅動顯示面板顯示圖像，有利於解決上述顯示區AA被人眼觀察到的畫面光強分佈不均勻的問題。
本實施例提供的驅動方法、驅動器12及顯示裝置10，根據每個畫素區域112的光反射率配置每一畫素區域112的區域編號，實時獲取環境光光強，根據所述區域編號及環境光光強，將每一畫素區域112在當前顯示幀的第一灰階值轉換為第二灰階值，根據第二灰階值驅動顯示裝置10顯示圖像。其中，第一灰階值是原始的圖像訊號中攜帶的灰階值，而第二灰階值是根據所述區域編號(與光反射率直接相關)及所述環境光光強，經過圖像補償處理後計算得到的灰階值。是故藉由轉換第一灰階值為第二灰階值，根據第二灰階值驅動顯示面板11顯示圖像，有利於解決因各畫素區域112的光反射率不同而導致顯示面板顯示的圖像光強不均勻的問題。
且由於從各畫素區域112出射的光不僅包括顯示裝置10本身發射的用於顯示圖像的光，還包括被表面111反射的環境光，是故本實施例在將第一灰階值轉換為第二灰階值時，將環境光光強也作為影響因素，有利於提高第一灰階值及第二灰階值之間轉換的精確度。
本技術領域之普通技術人員應當認識到，以上之實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明之限定，只要於本發明之實質精神範圍之內，對以上實施例所作之適當改變及變化均落於本發明要求保護之範圍之內。
S1、S2、S3、S4:步驟

Claims (10)

  1. 一種驅動方法，應用於顯示裝置，所述顯示裝置定義有複數畫素區域，所述顯示裝置工作於複數顯示幀；其改良在於，所述驅動方法包括：獲取當前顯示幀時每一畫素區域對應的第一灰階值；獲取每一畫素區域的區域標識，並獲取所述顯示裝置當前所處環境的環境光光強，所述區域標識根據每一畫素區域的光折射率進行配置，所述複數畫素區域至少具有兩種不同的區域標識；根據所述區域標識及所述環境光光強，將每一畫素區域對應的第一灰階值轉換為第二灰階值；以及根據所述第二灰階值，驅動所述顯示裝置顯示圖像。
  2. 如請求項1所述的驅動方法，其中，所述顯示裝置預存有複數灰階查找表；所述根據所述區域標識及所述環境光光強，將每一畫素區域對應的第一灰階值轉換為第二灰階值的步驟，具體為：根據所述區域標識及所述環境光光強，從所述複數灰階查找表中獲取每一畫素區域對應的目標灰階查找表，根據所述目標灰階查找表，分別將每一畫素區域對應的第一灰階值轉換為第二灰階值。
  3. 如請求項2所述的驅動方法，其中，每一灰階查找表對應唯一的光強範圍及唯一的區域標識。
  4. 如請求項3所述的驅動方法，其中，每一光強範圍對應至少二灰階查找表，每一區域標識對應至少二灰階查找表。
  5. 如請求項1所述的驅動方法，其中，所述根據所述第二灰階值，驅動所述顯示裝置顯示圖像的步驟包括：根據每一畫素區域的第二灰階值，獲取每一畫素區域的驅動電壓，以所述驅動電壓驅動所述複數畫素區域以使所述顯示裝置顯示圖像。
  6. 一種驅動器，應用於顯示裝置，所述顯示裝置定義有複數畫素區域，所述顯示裝置工作於複數顯示幀；其改良在於，所述驅動器包括：光強獲取模組，用於獲取所述顯示裝置當前所處環境的環境光光強；轉換模組，電連接所述光強獲取模組，用於獲取當前顯示幀每一畫素區域對應的第一灰階值，並根據所述環境光光強及每一畫素區域的區域標識，分別將每一畫素區域對應的第一灰階值轉換為第二灰階值，所述區域標識根據每一 畫素區域的光折射率進行配置，所述複數畫素區域至少具有兩種不同的區域標識；以及驅動模組，電連接所述轉換模組，用於根據所述第二灰階值，驅動所述顯示裝置顯示圖像。
  7. 如請求項6所述的驅動器，其中，還包括：存儲模組，電連接所述轉換模組，用於存儲複數灰階查找表；所述轉換模組，還用於根據每一畫素區域的區域標識及所述環境光光強，在所述複數灰階查找表中，分別確定出每一畫素區域對應的目標灰階查找表，根據所述目標灰階查找表，分別將每一畫素區域對應的第一灰階值轉換為第二灰階值。
  8. 一種顯示裝置，其改良在於，包括：顯示面板，定義有複數畫素區域，每一畫素區域具有一區域標識；驅動器，所述驅動器為如請求項6至7任一項所述的驅動器，所述驅動器位於所述顯示面板的一側，與所述顯示面板電連接，用於驅動所述顯示面板顯示圖像。
  9. 如請求項8所述的顯示裝置，其中，還包括與所述驅動器位於所述顯示面板同一側功能模組；所述功能模組在所述顯示面板上的投影所對應的畫素區域具有同一區域標識。
  10. 如請求項8所述的顯示裝置，其中，所述功能模組為光學式屏下指紋識別模組、超聲波式屏下指紋識別模組、光感測模組及觸控模組中的一種。
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