显示面板驱动装置及其驱动方法

文档序号:8134463阅读:156来源:国知局
专利名称:显示面板驱动装置及其驱动方法
技术领域
本发明有关于一种显示面板驱动装置及其驱动方法,且特别有关于一种使用 单一伽玛曲线的显示面板驱动装置及其驱动方法。
背景技术
现今显示科技为了提升显示品质,使得人眼能正确感受到各原色的色阶,通常使用伽玛曲线(gamma curve)将各原色的色阶对应至显示装置所需的驱动电压。

图1是有机发光二极管(organic light-emitting diode)各原色的伽玛曲线的曲线 图。横轴为色阶,纵轴为电压,红光伽玛曲线101与蓝光伽玛曲线102几乎重叠, 在图l中以一曲线表示,而绿光曲线103则与曲线101及曲线102差异较大。图2 是现有的有机发光二极管显示器200的电路方块图。有机发光二极管显示器200 包含源极驱动器(source driver) 21、有机发光二极管面板22、以及栅极驱动器 (gate driver) 23。源极驱动器21接收数据以及红光、绿光、蓝光三组伽玛电压, 这三组伽玛电压是分别来自红、绿、蓝三原色伽玛曲线的取样值。源极驱动器21 参考红光、绿光、蓝光伽玛电压将输入数据中的三原色色阶分别转换为三组驱动电 压,将此三组驱动电压输出至有机发光二极管面板22。而信号控制栅极驱动器23 对有机发光二极管面板22循序扫描。由于需要三组伽玛电压,使得此电路的复杂 度大为提高,并且延长产品开发时间,在冗长的产品研发过程中也需负担机密外泄 风险。图3是另一现有的有机发光二极管显示器300的电路方块图。有机发光二极 管显示器300含源极驱动器31、有机发光二极管面板32、栅极驱动器33。由外部 装置(未图示)将数据输入至源极驱动器31,而源极驱动器31根据一伽玛曲线的一 组伽玛电压将输入数据中红光、绿光、蓝光的色阶转换成驱动电压,再输入至有机 发光二极管面板32。而栅极驱动器33接收一信号控制而对有机发光二极管面板32 执行循序扫描。请同时参考图1及图3,由于源极驱动器31直接根据一伽玛曲线 来转换各色光的电压,例如此伽玛曲线为红光伽玛曲线101,则全白画面时对绿光 来说会产生电压过大的情形,画面会偏绿,但若此伽玛曲线为绿光伽玛曲线103, 则在全白画面时,对红光及蓝光而言,电压将明显不足,画面仍会偏绿。发明内容本发明的目的就是在提供一种显示面板驱动装置,可节省成本、降低电路复 杂度、减少研发时间、及便于测试验证。本发明的再一目的是提供一种显示面板驱动方法,可降低电路复杂度与成本, 而且可显示正确的色彩,不至于有颜色偏差。本发明提出一种显示面板驱动装置,包含多个对照表单元及源极驱动器。多 个对照表单元分别接收多个原色信号,多个对照表单元依据一单一伽玛曲线与多个 原色伽玛曲线间的色阶对照关系,将多个原色信号的色阶转换为对应此单一伽玛曲 线的多个对照色阶值。源极驱动器电性连接多个对照表单元,用以接收多个对照表 单元所产生的对照色阶值,并依据此单一伽玛曲线的色阶对电压关系,将多个对照 色阶值转换为多个驱动电压,用以将多个驱动电压输入至一显示面板。在本发明一实施例中,上述每一个对照色阶值包括一整数部分及一小数部分,而且上述的显示面板驱动装置进一步包含多个扰动(dithering)单元,多个扰动单 元分别电性连接至对应的多个对照表单元以接收多个对照色阶值,用以依据上述小 数部分执行扰动机制,将多个对照色阶值转换为对应的多个色阶组合值,并将多个 色阶组合值输入至源极驱动器,源极驱动器依据单一伽玛曲线的色阶对电压关系, 将多个色阶组合值转换为多个组合驱动电压,用以将多个组合驱动电压输入至显示 面板。而单一伽玛曲线的电压范围包含多个原色伽玛曲线的所有驱动电压。再者, 上述多个对照表单元将多个原色伽玛曲线的色阶各自转换至单一伽玛曲线上具有 相同驱动电压的多个对照色阶值。对应上述的显示面板驱动装置,本发明另提出一种显示面板驱动方法,主要 步骤如下首先,接收多个原色信号。依据一单一伽玛曲线与多个原色伽玛曲线间 的色阶对照关系,将多个原色信号的色阶转换为对应此单一伽玛曲线的多个对照色 阶值。然后依据此单一伽玛曲线的色阶对电压关系,将多个对照色阶值转换为多个 驱动电压,将上述多个驱动电压输入至一显示面板。本发明因采用借助多个对照表配合扰动机制并使用单一伽玛曲线转换色阶为
对应电压的结构,不像传统技术需要多组伽玛电压,因此可节省成本、降低电路复 杂度、减少研发时间、及便于测试验证。而且本发明的对照表机制可将原色伽玛曲 线的色阶转换为正确的驱动电压,所以能显示正确色彩,不至于有颜色偏差。若将本发明应用在有机发光二极管显示面板,则可用薄膜晶体管液晶显示面板(thin film transistor liquid crystal di印lay panel)的源极驱动器直接取代有机发 光二极管显示面板的源极驱动器,对于降低电路的复杂度与成本有极大帮助。为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实 施例,并配合附图作详细说明如下。附图说曰力图1是有机发光二极管各原色的伽玛曲线的曲线图。图2是现有的有机发光二极管显示器的电路方块图。图3是另一现有的有机发光二极管显示器的电路方块图。图4是本发明实施例的有机发光二极管显示面板驱动装置400的电路方块图。图5A是说明绿光对照表单元402的设计原则的曲线图。图5B是源极驱动器42的单一伽玛曲线504的波形图。图6A是经过绿光对照表单元402、扰动单元412的绿光色阶分布关系图。图6B是本发明实施例单一伽玛曲线504的色阶数值分布图。图7A是本发明实施例显示面板驱动装置的像素的空间调变范例的连续方格图。图7B是本发明实施例显示面板驱动装置的显示面板中像素的空间及时间调变 范例的连续方格图。图8是本发明另一实施例有机发光二极管显示面板驱动方法的流程图。
具体实施方式
本发明的显示面板驱动装置及其驱动方法,仅利用单一伽玛曲线来转换色阶 至对应的驱动电压。单一伽玛曲线的设计原则在于涵盖多个原色信号的驱动电压范 围。多个原色信号例如红光信号、蓝光信号、绿光信号,由于各色光的校正机制不 同,所以各有专属的原色伽玛曲线。为了用单一伽玛曲线正确呈现所有原色色阶,本发明利用对照表单元将各原色伽玛曲线的色阶对应到单一伽玛曲线上具有相同 驱动电压的对照色阶。由于单一伽玛曲线的选择,可能造成某些原色的可用色阶大 量减少,针对这个问题,可用扰动机制将原来的可用色阶组合出更多色阶,以提升 显示品质。如此源极驱动器就可借助参考单独一组伽玛电压来输出对应单一伽玛曲 线的驱动电压。图4是本发明实施例发光二极管驱动装置400的电路方块图。有机发光二极 管驱动装置400包含红光对照表单元401、绿光对照表单元402、蓝光对照表单元 403、扰动单元411、 412、 413、源极驱动器42、及时序控制器(timing controller) 43。图5A是以绿光为例,描绘说明绿光对照表单元402的设计原则的曲线图。纵 轴为电压,横轴为色阶。单一伽玛曲线504与绿光伽玛曲线503在色阶0 1时为 重叠,单一伽玛色阶的色阶1与绿光伽玛曲线的色阶1均对应至电压3. 48伏特, 单一伽玛色阶的色阶18与绿光伽玛曲线的色阶63均对应至电压5. 11伏特,故单 一伽玛曲线色阶1 18阶包含绿光伽玛曲线色阶1 63的所有驱动电压。当绿光对照单元402接收绿光信号的某个色阶值时,会将此色阶值转换为单 一伽玛曲线504的对照色阶值。其中,绿光信号的色阶值在绿光伽玛曲线503上对 应的驱动电压必须等于对照色阶值在单一伽玛曲线504上所对应的驱动电压,才能 显示正确色彩。例如当要显示绿光信号的色阶61时,由对照表单元402对照至具 有相同驱动电压的单一伽玛曲线上的对照色阶17.5。 一般的源极驱动器不接受小 数输入,若只取整数部分,会将原有的绿光色阶1 63压縮到单一伽玛曲线的色阶 1 18而损害画质。为解决此问题,本实施例的扰动单元412会用扰动演算法,以整数色阶的组合弥补小数部分的损失,以增加绿光的色阶层次。至于红光和蓝光对 照单元,其原理和绿光对照单元相同。于图4中,红光信号、绿光信号、蓝光信号分别输入至红光对照表单元401、 绿光对照表单元402、蓝光对照表单元403以将原来色阶转换成单一伽玛曲线的对 照色阶,再分别经由扰动单元411、 412、 413借助扰动调变机制将对照色阶扰动为 色阶组合值输入至源极驱动器42。而源极驱动器42接收红光、绿光、蓝光的色阶 组合值,根据单一伽玛曲线的伽玛电压输出对应上述色阶的驱动电压。此外,时钟 脉冲信号输入至扰动单元411 413以执行时间扰动,时钟脉冲信号并输入至时序 控制器43,以经由时序控制器43控制源极驱动器42将驱动电压循序输出。
图5B是源极驱动器42使用的单一伽玛曲线504的曲线图。横轴为色阶,纵轴 为电压。源极驱动器42使用来自单一伽玛曲线的伽玛电压来转换红光信号、绿光 信号、蓝光信号的色阶为对应的驱动电压。单一伽玛曲线504介于红光伽玛曲线 501、蓝光伽玛曲线502、绿光伽玛曲线503之间,单一伽玛曲线504于色阶0至 色阶1与红、绿、蓝光伽玛曲线重叠,而在色阶18以后只与红、蓝光重叠。为了 达到最佳转换效果,我们将色阶18以后的单一伽玛曲线504定义为红光伽玛曲线 501及蓝光伽玛曲线502。而使色阶1 18的单一伽玛曲线504的电压范围涵盖绿 光伽玛曲线503的所有电压范围。为了显示所有色彩,单一伽玛曲线504必须涵盖 红光信号、蓝光信号、绿光信号的所有色阶范围的驱动电压,所以单一伽玛曲线 504可为任意递增曲线以涵盖红光伽玛曲线501、蓝光伽玛曲线502、绿光伽玛曲 线503的所有色阶范围的驱动电压。图6A是经过绿光对照表单元402、扰动单元412的绿光色阶分布关系图。61 为绿光信号的色阶分布表,其具有色阶0 63,而绿光信号经过绿光对照表单元402 后转换为色阶分布表62。色阶分布表62具有色阶0 18,而此决定过程可同时参 考图5B及图6A。在此实施例中,绿光伽玛曲线503的色阶61与单一伽玛曲线504 的色阶17. 5具有相同电压,于是色阶分布表61的色阶61对应到色阶分布表62 色阶17. 5之值,但由于源极驱动器42接收整数输入值的设计,于是用扰动演算法 将色阶17及色阶18依时序组合输出。色阶分布表63之中,依色阶17. 5的小数部 分0.5决定扰动方式,于画面N及画面N+2时皆输出色阶18 (N为正整数),于 画面N+1及画面N+3输出色阶17,平均后相当于色阶分布表64的色阶值17. 5, 因此,可达到色阶分布表65的色阶值61的显示效果。本实施例的红光、蓝光色阶 分布类似于图6A的绿光色阶,就不再赘述。图6B是本发明实施例的一伽玛曲线504之数值分布图。为方便表示各色光的 色阶,红光伽玛色阶、绿光伽玛色阶、蓝光伽玛色阶、单一伽玛色阶分别表示为 R0 R63、 G0 G63、 B0 B63、 S0 S63,色阶RO、 GO、 BO、 Sl起始值皆相同,绿 光色阶Gl与单一伽玛色阶Sl具有相同的对应电压值3. 48伏特,绿光色阶G63与 单一伽玛色阶S18具有相同的对应电压值5. 11伏特,红光色阶与蓝光色阶与单一 伽玛色阶的Rl与单一伽玛色阶S5具有相同的对应电压值3. 72V及Bl与单一伽玛 色阶S7具有相同的对应电压值3. 82V,红光色阶R63、蓝光色阶B63与单一伽玛色
阶S63具有相同的对应电压值6. 53伏特。由此单一伽玛色阶的电压范围可涵盖红 光伽玛色阶R0 R63、绿光伽玛色阶G0 G63、蓝光伽玛色阶B0 B63的所有电压 范围,因而使用单一伽玛曲线就能显示三原色的所有色阶。图6A当中,本实施例采时间调变方式来执行扰动,本实施例也可采用空间调 变方式,或空间及时间调变方式来执行扰动机制。图7A描绘本发明实施例的显示 面板驱动装置的空间调变范例。像素70K 702、 703、 704在空间中相邻为一单位, 所对应的色阶分别为17、 18、 18、 17,人眼所视的效果平均为17.5。此空间调变 方式不限于数量为4的相邻像素为一组,可为任意数量像素相邻组合。图7B描绘本发明实施例的显示面板驱动装置的空间及时间调变范例。在画面 N时,相邻之像素705、 706、 707、 708所对应的色阶为17、 18、 18、 17,在画面 N+l时,所对应的色阶为18、 17、 17、 18,人眼所视的效果平均为17.5。以上的 空间扰动及时间扰动可任意变化,只要使空间且/或时间的色阶平均值为17.5即 可。本领域普通技术人员可知本发明的显示面板驱动装置不限于接收红蓝绿三原 色信号,可适用于构成显示影像的任意多个原色信号,且不限于有机发光二极管显 示面板,本发明也适用于其他需要多条伽玛曲线的显示面板。图8为本发明另一实施例的有机发光二极管驱动方法的流程图。首先,于步 骤S801,接收多个原色信号;接下来,于步骤S803依据一单一伽玛曲线与多个原 色伽玛曲线间的色阶对照关系,用以将多个原色信号的色阶转换为对应此单一伽玛 曲线的多个对照色阶值。再于步骤S805中,借助一扰动机制将该些对照色阶值扰 动转换为对应的多个色阶组合值。接着,于步骤S807中,依据此单一伽玛曲线的 色阶对电压关系,将多个对照色阶值转换为多个驱动电压,于步骤S809中将多个 驱动电压输入至一显示面板。本实施例的驱动方法为上述驱动装置实施例的对应方 法,相关技术细节已经揭示于上述实施例中,所以不在此赘述。综上所述,本发明采用借助多个对照表配合扰动机制并使用单一伽玛曲线转 换色阶为对应电压的结构,并使用扰动机制来增加显示品质,不像传统技术需要多 组伽玛电压,因此可节省成本、降低电路复杂度、减少研发时间、及便于测试验证。 而且本发明的对照表机制可将原色伽玛曲线的色阶转换为正确的驱动电压,所以能 显示正确色彩,不至于有颜色偏差。若将本发明应用在有机发光二极管显示面板,
则可用薄膜晶体管液晶显示面板的源极驱动器直接取代有机发光二极管显示面板 的源极驱动器,对于降低电路的复杂度与成本有极大帮助。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何本领 域普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许更动与润饰,因此本 发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种显示面板驱动装置,包含多个对照表单元,分别接收多个原色信号,依据一单一伽玛曲线与多个原色伽玛曲线间的色阶对照关系,将该些原色信号的色阶转换为对应该单一伽玛曲线的多个对照色阶值;以及一源极驱动器,依据该些对照色阶值以及该单一伽玛曲线的色阶对电压关系,输出对应该些对照色阶值的多个驱动电压至一显示面板。
2. 如权利要求1所述的显示面板驱动装置,其特征在于,每一该些对照色阶值 包括一整数部分及一小数部分,该显示面板驱动装置进一步包含多个扰动单元,该 些扰动单元分别电性连接至对应的该些对照表单元以接收该些对照色阶值,用以依 据该些小数部分执行扰动机制,将该些对照色阶值转换为对应的多个色阶组合值, 并将该些色阶组合值输入至该源极驱动器,该源极驱动器依据该单一伽玛曲线的色 阶对电压关系,将该些色阶组合值转换为多个组合驱动电压,用以将该些组合驱动 电压输入至该显示面板。
3. 如权利要求2所述的显示面板驱动装置,其特征在于,该些色阶组合值由依 空间调变方式分布的多个色阶值所组合,该些色阶值分别对应至该显示面板的同一 画面的多个邻近像素。
4. 如权利要求2所述的显示面板驱动装置,其特征在于,该些色阶组合值由 依时间调变方式分布的多个色阶值所组合,该些色阶值分别对应至该显示面板多个 画面的同一像素。
5. 如权利要求2所述的显示面板驱动装置,其特征在于,每一该些色阶组合值 由依空间配合时间调变方式分布的多个色阶值所组合,该些色阶值分别对应至该显 示面板不同画面的多个邻近像素。
6. 如权利要求1所述的显示面板驱动装置,其特征在于,该些原色信号分别为 一红光信号、 一绿光信号、及一蓝光信号,该些对照表单元为一红光对照表单元、 一绿光对照表单元及一蓝光对照表单元。
7. 如权利要求1所述的显示面板驱动装置,其特征在于,该单一伽玛曲线的电 压范围包含该些原色伽玛曲线的所有驱动电压。
8. 如权利要求1所述的显示面板驱动装置,其特征在于,该单一伽玛曲线为一 递增函数。
9. 如权利要求1所述的显示面板驱动装置,其特征在于,该些对照表单元,将 该些原色伽玛曲线的色阶各自转换至该单一伽玛曲线上具有相同驱动电压的该些 对照色阶值。
10. —种显示面板驱动方法,包含 接收多个原色信号;依据一单一伽玛曲线与多个原色伽玛曲线间的色阶对照关系,将该些原色信 号的色阶转换为对应该单一伽玛曲线的多个对照色阶值;依据该单一伽玛曲线的色阶对电压关系,将该些对照色阶值转换为多个驱动 电压;以及将该些驱动电压输入至一显示面板。
11. 如权利要求IO所述的显示面板驱动方法,其特征在于,每一该些对照色阶 值包括一整数部分及一小数部分,而且该显示面板驱动方法进一步包含依据该些小 数部分执行扰动机制,将该些对照色阶值转换为对应的多个色阶组合值,并依据该 单一伽玛曲线的色阶对电压关系,将该些色阶组合值转换为多个驱动电压,用以将 该些驱动电压输入至该显示面板。
12. 如权利要求11所述的显示面板驱动方法,其特征在于,该些色阶组合值由 依空间调变方式分布的多个色阶值所组合,该些色阶值分别对应至该显示面板的同 一画面的多个邻近像素。
13. 如权利要求11所述的显示面板驱动方法,其特征在于,该些色阶组合值由 依时间调变方式分布的多个色阶值所组合,该些色阶值分别对应至该显示面板多个 画面的同一像素。
14. 如权利要求11所述的显示面板驱动方法,其特征在于,每一该些色阶组合 值由依空间配合时间调变方式分布的多个色阶值所组合,该些色阶值分别对应至该 显示面板多个画面的多个邻近像素。
15. 如权利要求IO所述的显示面板驱动方法,其特征在于,该些原色信号为一 红光信号、 一绿光信号、及一蓝光信号,该些原色伽玛曲线为一红光伽玛曲线、一 绿光伽玛曲线及一蓝光伽玛曲线。
16. 如权利要求IO所述的显示面板驱动方法,其特征在于,该单一伽玛曲线的 电压范围包含该些原色伽玛信号的所有驱动电压。
17. 如权利要求IO所述的显示面板驱动方法,其特征在于,该单一伽玛曲线为一递增函数。
18. 如权利要求10所述的显示面板驱动方法,其特征在于,进一步包含将该 些原色伽玛曲线的色阶各自转换至该单一伽玛曲线上具有相同驱动电压的该些对 照色阶值。
全文摘要
本发明公开了一种显示面板驱动装置及其驱动方法,显示面板驱动装置包含多个对照表单元及源极驱动器。多个对照表单元分别接收多个原色信号,并依据一单一伽玛曲线与多个原色伽玛曲线间的色阶对照关系,将原色信号的色阶转换为对应单一伽玛曲线的多个对照色阶值。源极驱动器电性连接对照表单元,用以接收对照表单元所产生的对照色阶值,并依据单一伽玛曲线的色阶对电压关系,将对照色阶值转换为多个驱动电压,用以将驱动电压输入至一显示面板。
文档编号H05B33/14GK101127190SQ20061012150
公开日2008年2月20日 申请日期2006年8月15日 优先权日2006年8月15日
发明者吴志良, 徐天助 申请人:中华映管股份有限公司
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