TWI805176B - 顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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Abstract

一種顯示裝置及其驅動方法被提出。顯示裝置包括顯示面板、控制器以及驅動器。顯示面板包括多個發光元件。控制器接收發光元件的特性資訊，並根據特性資訊以獲得電流密度資訊與發光效率資訊間的第一關係曲線。控制器根據第一關係曲線以獲得責任週期資訊與累加電流消耗資訊或累加功率消耗資訊間的第二關係曲線。控制器根據第二關係曲線以查找出對應最大發光效率的選中責任週期。驅動器根據選中責任週期以激發發光元件。

Description

顯示裝置及其驅動方法
本發明是有關於一種驅動技術，且特別是有關於一種顯示裝置及其驅動方法。
在習知的顯示裝置中，通常會以脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation，PWM)或脈衝振幅調變(Pulse Amplitude Modulation，PAM)控制之方式來調整發光元件的發光亮度。然而，相較於使用PAM的控制方式來驅動顯示面板，PWM的控制方式則會使顯示面板具有較佳的發光效率。另一方面，PAM的控制方式則是具有電路設計簡單以及驅動方式簡單等優勢。
有鑑於此，如何有效地提升以PAM的控制方式來驅動顯示面板之顯示裝置的發光效率，將是本領域相關技術人員重要的課題。
本發明提供一種顯示裝置及其驅動方法，能夠有效地提 升以PAM的控制方式來驅動顯示面板之顯示裝置的發光效率。
本發明的顯示裝置包括顯示面板、控制器以及驅動器。顯示面板包括多個發光元件。控制器耦接至顯示面板，其中控制器用以：接收發光元件的特性資訊，根據特性資訊以獲得電流密度資訊與發光效率資訊間的第一關係曲線；根據第一關係曲線以獲得責任週期資訊與累加電流消耗資訊或累加功率消耗資訊間的第二關係曲線；根據第二關係曲線以查找出對應最大發光效率的選中責任週期。驅動器耦接至控制器以及顯示面板，並根據選中責任週期以激發發光元件。
本發明的顯示裝置的驅動方法包括：提供具有多個發光元件的顯示面板；使控制器接收發光元件的特性資訊，並根據特性資訊以獲得電流密度資訊與發光效率資訊間的第一關係曲線；使控制器根據第一關係曲線以獲得責任週期資訊與累加電流消耗資訊或累加功率消耗資訊間的第二關係曲線；使控制器根據第二關係曲線以查找出對應最大發光效率的選中責任週期；以及使驅動器根據選中責任週期以激發發光元件。
基於上述，在本發明諸實施例所述顯示裝置及其驅動方法中，控制器可以根據顯示面板的特性資訊，並透過對與特性資訊相關聯的關係曲線進行轉換，以查找出對應於顯示面板的最大發光效率的選中責任週期。如此一來，驅動器可根據所述選中責任週期來驅動顯示面板，以調控顯示面板操作在發光階段時的發光時間，藉以提升顯示裝置的發光效率。
100:顯示裝置
110:顯示面板
120:控制器
130:驅動器
140:記憶體
CR1~CR6:關係曲線
DCCS:責任週期控制信號
DS:驅動信號
EL:發光元件
FI:特性資訊
VDD:系統高電壓
VSS:系統低電壓
S310~S370、S510~S570、S610~S650:步驟
TD:驅動電晶體
圖1是依照本發明一實施例說明一種顯示裝置的示意圖。
圖2是依照本發明圖1實施例的顯示面板的局部示意圖。
圖3是依照本發明圖1一實施例的控制器的操作方法的流程圖。
圖4A至圖4F是依照本發明圖1實施例的多個關係曲線的示意圖。
圖5是依照本發明圖1另一實施例的控制器的操作方法的方法流程圖。
圖6是依照本發明一實施例說明一種顯示裝置的驅動方法的流程圖。
在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接(或連接)」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接(或連接)於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用 語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。
圖1是依照本發明一實施例說明一種顯示裝置的示意圖。請參照圖1，顯示裝置100包括顯示面板110、控制器120、驅動器130以及記憶體140。其中，本實施例的驅動器130可以是以脈衝振幅調變(Pulse Amplitude Modulation，PAM)控制之方式來調整顯示面板110的發光亮度，但並不限於此。
在本實施例中，顯示面板110具有多個發光元件。對此，請同時參照圖1以及圖2，圖2是依照本發明圖1實施例的顯示面板的局部示意圖。為了方便說明，圖2僅繪示顯示面板110中的畫素電路的部分元件。具體而言，顯示面板110中的畫素電路包括發光元件EL以及驅動電晶體TD。驅動電晶體TD的第一端(亦即，源極端)耦接至系統低電壓VSS，驅動電晶體TD的第二端(亦即，汲極端)耦接至發光元件EL的陰極端，驅動電晶體TD的控制端(亦即，閘極端)耦接至驅動器130，以接收驅動信號DS。發光元件EL的陽極端耦接至系統高電壓VDD。其中，發光元件EL可以例如是有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)、發光二極體(LED)或其他發光元件，本發明並未特別限制。
請返回參照圖1，在本實施例中，記憶體140耦接至控制器120。記憶體140可例如是可變電阻式記憶體(Resistive random-access memory,RRAM)、鐵電隨機存取記憶體(Ferroelectric RAM,FeRAM)、磁阻隨機存取記憶體 (magnetoresistiveRAM,MRAM)、相變式隨機存取記憶體(Phase changeRAM,PRAM)、導通微通道記憶體(Conductive bridge RAM,CBRAM)、任何型態的固定式或可移動式隨機存取記憶體(random access memory，RAM)、唯讀記憶體(read-only memory，ROM)或快閃記憶體(flash memory)。
具體而言，在顯示裝置100的製造過程中，顯示裝置100可預先透過記憶體140來儲存顯示面板110中的多個發光元件的特性資訊FI。舉例而言，特性資訊FI可例如是與發光元件(如，發光元件EL)相關聯的電流密度資訊、發光效率資訊、面板亮度資訊、灰階值資訊、電流消耗資訊、功率消耗資訊、累加電流消耗資訊以及累加功率消耗資訊間。
在本實施例中，控制器120耦接於驅動器130以及記憶體140之間。控制器120可從記憶體140接收特性資訊FI，並且依據特性資訊FI來查找出對應於顯示面板110的最大發光效率的選中責任週期DCT。接著，控制器120可依據選中責任週期DCT以產生責任週期控制信號DCCS。
在另一方面，驅動器130耦接於顯示面板110以及控制器120之間。驅動器130可依據責任週期控制信號DCCS來產生驅動信號DS，並透過驅動信號DS來驅動顯示面板110，以激發顯示面板110中的多個發光元件。
關於顯示裝置100的實施細節，請同時參照圖1至圖4F。其中，圖3是依照本發明圖1一實施例的控制器的操作方法的流 程圖，並且圖4A至圖4F是依照本發明圖1實施例的多個關係曲線的示意圖。
詳細來說，在步驟S310中，控制器120可先從記憶體140接收特性資訊FI，並依據特性資訊FI以獲得電流密度資訊CD與顯示面板110的發光效率資訊EC間的第一關係曲線CR1(如圖4A所示)。其中，控制器120可根據下述的式子(1)來計算出發光效率資訊EC，如下所示：
Figure 111100791-A0305-02-0008-1
接著，在步驟S320中，控制器120可以將第一關係曲線CR1的電流密度資訊CD(如圖4A中的X軸資訊)轉換為面板亮度資訊PB，並且維持第一關係曲線CR1的發光效率資訊EC(如圖4A中的與X軸相互垂直的Y軸資訊)，以獲得面板亮度資訊PB與發光效率資訊EC間的第三關係曲線CR3(如圖4B所示)。其中，控制器120可根據下述的式子(2)來計算出面板亮度資訊PB，如下所示：
Figure 111100791-A0305-02-0008-2
在步驟S330中，控制器120可以將第三關係曲線CR3的面板亮度資訊PB(如圖4B中的X軸資訊)轉換為灰階值資訊GS，並且維持第三關係曲線CR3的發光效率資訊EC(如圖4B中的Y軸資訊)，以獲得灰階值資訊GS與發光效率資訊EC間的第四關係曲線CR4(如圖4C所示)。其中，控制器120可根據下述的式子(3)來計算出灰階值資訊GS，如下所示：
Figure 111100791-A0305-02-0009-3
接著，在步驟S340中，控制器120可以將第四關係曲線CR4的發光效率資訊EC(如圖4C中的Y軸資訊)轉換為電流消耗資訊CC，並且維持第四關係曲線CR4的灰階值資訊GS(如圖4C中的X軸資訊)，以獲得灰階值資訊GS與電流消耗資訊CC間的第五關係曲線CR5(如圖4D所示)。其中，控制器120可根據下述的式子(4)來計算出顯示面板110在灰階狀態下的電流消耗資訊CC，如下所示：
Figure 111100791-A0305-02-0009-4
在另一方面，在步驟S350中，控制器120可以將第五關係曲線CR5的電流消耗資訊CC(如圖4D中的Y軸資訊)轉換為累加電流消耗資訊ACC，並且維持第五關係曲線CR5的灰階值資訊GS(如圖4D中的X軸資訊)，以獲得灰階值資訊GS與累加電流消耗資訊ACC間的第六關係曲線CR6(如圖4E所示)。其中，控制器120可根據下述的式子(5)來計算出顯示面板110的累加電流消耗資訊ACC，如下所示：
Figure 111100791-A0305-02-0009-5
值得一提的是，如圖4E所示，控制器120可透過計算灰階值資訊GS(X軸資訊)與電流密度資訊CD(Y軸資訊)所構成的面積來獲得累加電流消耗資訊ACC。
接著，在步驟S360中，控制器120可以將第六關係曲線CR6的灰階值資訊GS(如圖4E中的X軸資訊)轉換為顯示面板110在發光階段時的責任週期資訊DT，以獲得責任週期資訊DT與累加電流消耗資訊ACC間的第二關係曲線CR2(如圖4F所示)。
進一步來說，在步驟S370中，控制器120可以依據於步驟S360中所獲得的第二關係曲線CR2來查找出位於第二關係曲線CR2的最高位置處所對應的節點。所述節點則可對應於顯示面板110在發光階段時的最大發光效率的選中責任週期DCT。並且，控制器120可以依據選中責任週期DCT產生責任週期控制信號DCCS。其中，所述選中責任週期DCT可表示為顯示面板110操作於最佳驅動狀態時所對應的責任週期。
如此一來，驅動器130可依據責任週期控制信號DCCS來提供驅動信號DS至驅動電晶體TD，以根據選中責任週期DCT來調控發光元件EL的發光時間，藉以提升顯示面板110的發光效率。
圖5是依照本發明圖1另一實施例的控制器的操作方法的方法流程圖。請同時參照圖1、圖3、圖4A至圖4F以及圖5，其中圖5所示的步驟S510至步驟S530以及步驟S570分別可參照 圖3的步驟S310至步驟S330以及步驟S370的說明內容，在此恕不多贅述。
不同於圖3實施例的是，在步驟S540中，控制器120可以將第四關係曲線CR4的發光效率資訊EC轉換為顯示面板110的功率消耗資訊PC，並且維持第四關係曲線CR4的灰階值資訊GS，以獲得灰階值資訊GS與功率消耗資訊PC間的第五關係曲線。其中，控制器120可根據下述的式子(6)來計算出顯示面板110在灰階狀態下的功率消耗資訊PC，如下所示：
Figure 111100791-A0305-02-0011-6
接著，在步驟S550中，控制器120可以將第五關係曲線的功率消耗資訊PC轉換為累加功率消耗資訊APC，並且維持第五關係曲線的灰階值資訊GS，以獲得灰階值資訊GS與累加功率消耗資訊APC間的第六關係曲線。其中，控制器120可根據下述的式子(7)來計算出顯示面板110的累加功率消耗資訊APC，如下所示：
Figure 111100791-A0305-02-0011-7
接著，在步驟S560中，控制器120可以將第六關係曲線的灰階值資訊GS轉換為責任週期資訊DT，以獲得責任週期資訊 DT與累加功率消耗資訊APC間的第二關係曲線。
依據上述圖3以及圖5的實施例內容可以得知，控制器120可以根據顯示面板110的特性資訊FI，並透過對與特性資訊FI相關聯的關係曲線進行轉換，以查找出對應於顯示面板110的最大發光效率的選中責任週期。藉此，驅動器130可根據所述選中責任週期來驅動顯示面板110，以調控顯示面板110操作在發光階段時的發光時間，藉以提升顯示裝置100的發光效率。
圖6是依照本發明一實施例說明一種顯示裝置的驅動方法的流程圖。請同時參照圖1以及圖6，在步驟S610中，顯示裝置提供具有多個發光元件的顯示面板。在步驟S620中，顯示裝置使控制器接收多個發光元件的特性資訊，並根據特性資訊以獲得電流密度資訊與發光效率資訊間的第一關係曲線。在步驟S630中，顯示裝置使控制器根據第一關係曲線以獲得責任週期資訊與累加電流消耗資訊或累加功率消耗資訊間的第二關係曲線。
在步驟S640中，顯示裝置使控制器根據第二關係曲線以查找出對應最大發光效率的選中責任週期。在步驟S650中，顯示裝置使驅動器根據選中責任週期以激發各個發光元件。
關於各步驟的實施細節在前述的實施例及實施方式都有詳盡的說明，在此恕不多贅述。
綜上所述，在本發明諸實施例所述顯示裝置及其驅動方法中，控制器可以根據顯示面板的特性資訊，並透過對與特性資訊相關聯的關係曲線進行轉換，以查找出對應於顯示面板的最大 發光效率的選中責任週期。如此一來，驅動器可根據所述選中責任週期來驅動顯示面板，以調控顯示面板操作在發光階段時的發光時間，藉以提升顯示裝置的發光效率。
100:顯示裝置
110:顯示面板
120:控制器
130:驅動器
140:記憶體
DCCS:責任週期控制信號
DS:驅動信號
FI:特性資訊

Claims (18)

  1. 一種顯示裝置，包括： 一顯示面板，包括多個發光元件； 一控制器，耦接至該顯示面板，其中該控制器用以： 接收該些發光元件的特性資訊，根據該特性資訊以獲得一電流密度資訊與一發光效率資訊間的一第一關係曲線； 根據該第一關係曲線以獲得一責任週期資訊與一累加電流消耗資訊或一累加功率消耗資訊間的一第二關係曲線；以及 根據該第二關係曲線以查找出對應一最大發光效率的一選中責任週期；以及 一驅動器，耦接至該控制器以及該顯示面板，並根據該選中責任週期以激發各該發光元件。
  2. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該控制器更用以透過轉換該第一關係曲線的該電流密度資訊為一面板亮度資訊，以獲得該面板亮度資訊與該發光效率資訊間的一第三關係曲線。
  3. 如請求項2所述的顯示裝置，其中該控制器更用以透過轉換該第三關係曲線的該面板亮度資訊為一灰階值資訊，以獲得該灰階值資訊與該發光效率資訊間的一第四關係曲線。
  4. 如請求項3所述的顯示裝置，其中該控制器更用以透過轉換該第四關係曲線的該發光效率資訊為一電流消耗資訊，以獲得該灰階值資訊與該電流消耗資訊間的一第五關係曲線。
  5. 如請求項4所述的顯示裝置，其中該控制器更用以透過轉換該第五關係曲線的該電流消耗資訊為該累加電流消耗資訊，以獲得該灰階值資訊與該累加電流消耗資訊間的一第六關係曲線。
  6. 如請求項5所述的顯示裝置，其中該控制器更用以透過轉換該第六關係曲線的該灰階值資訊為該責任週期資訊，以獲得該責任週期資訊與該累加電流消耗資訊間的該第二關係曲線。
  7. 如請求項3所述的顯示裝置，其中該控制器更用以透過轉換該第四關係曲線的該發光效率資訊為一功率消耗資訊，以獲得該灰階值資訊與該功率消耗資訊間的一第五關係曲線。
  8. 如請求項7所述的顯示裝置，其中該控制器更用以透過轉換該第五關係曲線的該功率消耗資訊為該累加功率消耗資訊，以獲得該灰階值資訊與該累加功率消耗資訊間的一第六關係曲線。
  9. 如請求項8所述的顯示裝置，其中該控制器更用以透過轉換該第六關係曲線的該灰階值資訊為該責任週期資訊，以獲得該責任週期資訊與該累加功率消耗資訊間的該第二關係曲線。
  10. 一種顯示裝置的驅動方法，該驅動方法包括： 提供具有多個發光元件的一顯示面板； 使一控制器接收該些發光元件的特性資訊，並根據該特性資訊以獲得一電流密度資訊與一發光效率資訊間的一第一關係曲線； 使該控制器根據該第一關係曲線以獲得一責任週期資訊與一累加電流消耗資訊或一累加功率消耗資訊間的一第二關係曲線； 使該控制器根據該第二關係曲線以查找出對應一最大發光效率的一選中責任週期；以及 使一驅動器根據該選中責任週期以激發各該發光元件。
  11. 如請求項10所述的驅動方法，其中該驅動方法更包括： 使該控制器轉換該第一關係曲線的該電流密度資訊為一面板亮度資訊，以獲得該面板亮度資訊與該發光效率資訊間的一第三關係曲線。
  12. 如請求項11所述的驅動方法，其中該驅動方法更包括： 使該控制器轉換該第三關係曲線的該面板亮度資訊為一灰階值資訊，以獲得該灰階值資訊與該發光效率資訊間的一第四關係曲線。
  13. 如請求項12所述的驅動方法，其中該驅動方法更包括： 使該控制器轉換該第四關係曲線的該發光效率資訊為一電流消耗資訊，以獲得該灰階值資訊與該電流消耗資訊間的一第五關係曲線。
  14. 如請求項13所述的驅動方法，其中該驅動方法更包括： 使該控制器轉換該第五關係曲線的該電流消耗資訊為該累加電流消耗資訊，以獲得該灰階值資訊與該累加電流消耗資訊間的一第六關係曲線。
  15. 如請求項14所述的驅動方法，其中該驅動方法更包括： 使該控制器轉換該第六關係曲線的該灰階值資訊為該責任週期資訊，以獲得該責任週期資訊與該累加電流消耗資訊間的該第二關係曲線。
  16. 如請求項12所述的驅動方法，其中該驅動方法更包括： 使該控制器轉換該第四關係曲線的該發光效率資訊為一功率消耗資訊，以獲得該灰階值資訊與該功率消耗資訊間的一第五關係曲線。
  17. 如請求項16所述的驅動方法，其中該驅動方法更包括： 使該控制器轉換該第五關係曲線的該功率消耗資訊為該累加功率消耗資訊，以獲得該灰階值資訊與該累加功率消耗資訊間的一第六關係曲線。
  18. 如請求項17所述的驅動方法，其中該驅動方法更包括： 使該控制器轉換該第六關係曲線的該灰階值資訊為該責任週期資訊，以獲得該責任週期資訊與該累加功率消耗資訊間的該第二關係曲線。
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