有机发光二极管显示器及其驱动方法

专利名称：有机发光二极管显示器及其驱动方法
技术领域：
本文件涉及一种有机发光二极管显示器，更具体地说，涉及一种可根据输入图像 的亮度来调节输出图像的亮度的有机发光二极管显示器及其驱动方法。
背景技术：
最近，已经开发了重量和体积都比阴极射线管(CRT)小的各种平板显示器。平板 显示器例如包括液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)、等离子显示面板(PDP)、和电致 发光设备。因为PDP的结构和制造工艺简单，因此作为轻、薄、短和小、并在大屏幕显示应用 中使用时具有优点的显示器，PDP成为人们关注的焦点。然而，PDP的发光效率低，亮度低， 并且功率损耗大。在其中使用薄膜晶体管(以后称“TFT”)作为开关器件的薄膜晶体管LCD 是使用最广泛的平板显示器的一种。然而，因为TFT IXD是不发光设备，所以TFT IXD的视 角窄，响应速度低。相反，根据发光层的材料，电致发光设备被分为无机发光二极管显示器 和有机发光二极管显示器。特别是，通过使用自发光器件，有机发光二极管显示器的响应速 度高，并具有高发光效率、高亮度和宽视角。有机发光二极管显示器具有如图1中所示的有机发光二极管0LED。有机发光二极 管包括阳极电极，阴极电极，和在阳极电极和阴极电极之间形成的有机化合物层HIL，HTL, EML, ETL, EIL0有机化合物层包括空穴注射层HIL、空穴传输层HTL、发光层EML、电子传输层ETL 和电子注射层EIL。当将驱动电压施加到阴极电极和阳极电极时，穿过空穴传输层HTL的空穴和穿过 电子传输层ETL的电子移动至发光层EML，以形成激子。结果，发光层EML产生可见光。有机发光二极管显示器包括以矩阵形式布置的多个子像素，每个子像素包括有机 发光二极管，有机发光二极管显示器通过利用扫描脉冲选择性地导通作为有源元件的TFT 来选择子像素，并根据数字视频数据的灰度级来控制所选择的子像素的亮度。这种有机发光二极管显示器易受温度影响。显示器负荷越大，影响有机发光二极管显示器的驱动的温度就越高。温度是确定有机发光二极管OLED的寿命周期和显示质量 的重要因素。通常，显示器负荷在显示亮图像时变得比显示暗图像时大得多。因此，最近提 出了这样一种方法，其中对输入图像的亮度进行分析以便在存在仅部分亮的图像时产生峰 值亮度，而在存在全部亮的图像时减少亮度，由此将施加于有机发光二极管OLED上的负荷 最小化。峰值亮度使得暗屏上的白色更加明显，并进一步改善了图像质量。然而，所提出的这种方法具有如下问题。首先，在现有技术中，为了确定输入图像的亮度，对输入的数字视频数据进行分析，以便提取每个像素的最大灰度级值，随后将所提取的最大灰度级值除以分辨率，以计算 在相应帧中的平均灰度级值，结果，因为在现有技术中为了计算平均灰度级值，必须伴随有 将最大灰度级值除以分辨率的除法运算，所以在减少电路逻辑的尺寸方面存在限制。其次，在现有技术中，因为通过使用平均灰度级值来确定输入图像的亮度，所以在 亮度调节时难以精确反映图像的情况。例如，如果平均灰度级值是“127”，则所有像素的灰 度级值可以是“127”，或者它们中的一半可以是白灰度级，而另一半可以是黑灰度级，就像 棋盘图案一样。通过将平均灰度级值作为参照，这两种图案都经历相同的处理，所以在改善 尤其是复杂图像的图像质量时存在限制。

发明内容
因此，本发明的实施例提供了一种有机发光二极管显示器及其驱动方法，其具有 用于在调整输出图像亮度时确定输入图像亮度以使输出图像亮度与输入图像亮度相对应 的简化电路逻辑，并且其在调整显示亮度时准确地反映输入图像的情况，从而改善了图像质量。为了获得以上优点，本发明的一个实施例提供了一种有机发光二极管显示器，其 包括具有多条数据线、多条栅极线和多个像素的显示面板；通过参考伽马参考电压将输 入数字视频数据转换为数据电压并将该数据电压提供给数据线的数据驱动电路；通过对高 电位伽马电源进行分压来生成伽马参考电压的伽马参考电压生成电路；通过从输入数字视 频数据中提取白像素的数目、并根据白像素的数目调整高电位伽马电源的输出电平来调整 显示亮度的伽马电源调整电路。所述伽马电源调整电路包括分析输入数字视频数据以提 取每个像素的具有最大灰度级值的最大值数据的最大值检测器；根据预先设置的白灰度级 值对具有最大值数据的像素进行计数以检测白像素的数目的计数器；生成与白像素数目对 应的伽马电源调整数据的查找表；和将伽马电源调整数据转换成模拟电压值、并将该模拟 电压值确定为高电位伽马电源的输出电平控制值的数字模拟转换器。如果白像素的数目大于预定数目，则通过数据映射将伽马电源调整数据生成为用 于减少显示亮度的值，而如果白像素的数目小于预定数目，则通过数据映射将伽马电源调 整数据生成为用于增加显示亮度的数值。如果白像素的数目小于“XI ”，则将伽马电源调整数据生成为用于将显示亮度维持 在峰值亮度的数；如果白像素的数目大于“X2”，其中X2 > XI，则将伽马电源调整数据生成 为用于将显示亮度维持在平均亮度的值，其中平均亮度<峰值亮度；而如果白像素的数目 大于“XI ”、但小于“X2”，则将伽马电源调整数据生成为用于使显示亮度与白像素的数目成 比例地在峰值亮度和平均亮度之间越来越暗的值。伽马电源调整电路包括将输入数字视频数据分离为亮度分量和色度分量、并使 用所述亮度分量检测每一像素的亮度值的亮度检测器；根据预先设置的白亮度值对每个像 素的亮度值进行计数以检测白像素的数目的计数器；生成与白像素的数目对应的伽马电源 调整数据的查找表；和将伽马电源调整数据转换成模拟电压值、并将该模拟电压值确定为 高电位伽马电源的输出电平控制值的数字模拟转换器。如果白像素的数目大于预定数目，则通过数据映射将所述伽马电源调整数据生成 为用于减少显示亮度的值，而如果白像素的数目小于预定数目，则通过数据映射将所述伽马电源调整数据生成为用于增加显示亮度的值。如果白像素的数目小于“XI ”，则将伽马电源调整数据生成为用于将显示亮度维持在峰值亮度的值；如果白像素的数目大于“X2”，其中X2 > XI，则将伽马电源调整数据生成 为用于将显示亮度维持在平均亮度的值，其中平均亮度<峰值亮度；而如果白像素的数目 大于“XI ”、但小于“X2”，则将伽马电源调整数据生成为用于使显示亮度与白像素的数目成 比例地在峰值亮度和平均亮度之间越来越暗的值。本发明的另一个实施例提供了一种有机发光二极管显示器，其包括具有多条数 据线、多条栅极线和多个像素的显示面板；通过从输入数字视频数据中提取白像素的数目、 并根据白像素的数目对输入数字视频数据进行调制来调整显示亮度的数据调整电路；将所 述调制后的数字视频数据转换为数据电压并将该数据电压提供给数据线的数据驱动电路。本发明的又一个技术分方案提供了一种包括具有多条数据线、多条栅极线和多个 像素的显示面板的有机发光二极管显示器的驱动方法，该方法包括通过从输入数字视频 数据中提取白像素的数目、并根据白像素的数目来不同地控制高电位伽马电源的输出电平 来调整显示亮度；对已调整其输出电平的高电位伽马电源进行分压以生成伽马参考电压； 和通过参考所述伽马参考电压将输入数字视频数据转换为数据电压并将该数据电压提供 给数据线。本发明的再一个技术分方案提供了一种包括具有多条数据线、多条栅极线和多个 像素的显示面板的有机发光二极管显示器的驱动方法，该方法包括通过从输入数字视频 数据中提取白像素的数目、并根据白像素的数目对输入数字视频数据进行调制来调整显示 亮度；将调制后的数字视频数据转换为数据电压，并将该数据电压提供给数据线。


附图用于解释本发明的实施例并和说明书一起用于解释本发明的原理，附图也用 助于进一步理解本发明并将其引入构成说明书的一部分。在附图中图1是说明一般的有机发光二极管显示器的发光原理的示意图。图2是说明根据本发明第一实施例的有机发光二极管显示器的方框图。图3是图2中伽马电源调整电路的一个实例。图4是示出显示亮度随白像素的数目而变化的实例的示图。图5是示出按照图4的方式调整伽马参考电压的实例的示图。图6是图2中伽马电源调整电路的另一个实例。图7-图9是用于解释本发明的效果的示图，其能在调整显示亮度时精确反映输入 图像的情况。图10是示出根据本发明第二实施例的有机发光二极管显示器的方框图。图11是示出图10中数据调整电路的一个实例的示图。图12是示出图10中数据调整电路的另一个实例的示图。
具体实施例方式在下文中，将参考图2-图12描述本发明的实施例。
图2是示出本发明的第一实施例中的有机发光二极管显示器的框形示意图。参考图2，根据本发明的第一实施例的有机发光二极管显示器包括显示面板10， 时序控制器11，伽马电源调整电路12，伽马参考电压生成电路13，数据驱动电路14，和栅极 驱动电路15。显示面板10具有彼此交叉的多条数据线DL和多条栅极线GL，以及在其交叉区域 以矩阵形式布置的子像素R，G，B。用于提供R数据的R子像素、用于提供G数据的G子像素、 和用于提供B数据的B子像素构成一个单位像素。R子像素包括R有机发光二极管0LED， G子像素包括G有机发光二极管0LED，B子像素包括B有机发光二极管0LED。每一个子像 素均被连接到数据线DL和栅极线GL，以接收数据电压和扫描脉冲。而且，每一个子像素也 被连接到驱动电压供应线，以接收高电位驱动电压Vdd和低电位驱动电压Vss。任何已知的 像素结构均可用于这些子像素。时序控制器11根据显示面板10的分辨率重新排列从外部输入的数字视频数据 RGB,并将它提供给数据驱动电路24。根据诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、 点时钟信号DCLK和数据使能信号DE之类的时序信号，时序控制器21生成数据控制信号 DDC和栅极控制信号GDC，数据控制信号DDC用于控制数据驱动电路14的操作时序，而栅极 控制信号GDC用于控制栅极控制电路15的操作时序。伽马电源调整电路12通过从输入的数字视频数据RGB中提取白像素的数目、并根 据所提取的白像素的数目调整高电位伽马电源MVDD的输出电平，来调整显示图像的亮度。 随后将参考图3至图6详细描述该伽马电源调整电路12。伽马参考电压生成电路13包括在高电位伽马电源MVDD和基础电源之间连接的 多个电阻串，用于生成在所述高电位电压和基础电压之间分压的多个伽马参考电压MGMA。 这里，用于确定最高伽马参考电压的幅值的所述高电位电压的幅值取决于高电位伽马电源 MVDD的输出电平，因而伽马参考电压MGMA的幅值根据高电位伽马电源MVDD的输出电平而变化。在数据控制信号DDC的控制下，通过参考所述伽马参考电压MGMA，数据驱动电路 14将输入的数字视频数据RGB转换为伽马补偿电压，并将该伽马补偿电压提供给显示面板 10的数据线DL。栅极驱动电路15生成在栅极高电压和栅极低电压之间摆动的扫描脉冲，所述栅 极高电压用于导通子像素中的TFT，而所述栅极低电压用于使TFT截止。随后，将该扫描脉 冲提供给栅极线GL，以便按顺序地驱动栅极线GL，由此选择向其提供数据电压的显示面板 10的水平线。图3是伽马电源调整电路12的一个实例，其示出白像素的数目是从每个像素的具 有数字视频数据RGB的最大灰度级值的数据中提取的。图4示出显示亮度随白像素的数目 而变化的实例。图5示出按照图4所示方式来调整伽马参考电压的实例。参考图3，伽马电源调整电路12包括最大值检测器121，计数器122，查找表(下文 称为“LUT” )，和数字模拟转换器(下文称为“DAC” ) 124。最大值检测器121分析输入数字视频数据RGB，以提取每个像素的具有最大灰度 级值的最大值数据Max[R，G，B]。计数器122参考垂直同步信号Vsync，分析每个像素的具有最大灰度级值的值数据Max[R，G，B]，对其计数，并检测其中显示白灰度级的一帧的累计像素数目(白总数)。在此，白灰度级是当最大值数据Max[R，G，B]超过特定灰度级值时显示的，并可根据有机发光 二极管OLED的消耗电流和使用而不同地定义。例如，如果8比特的输入数字视频数据RGB 的192-255灰度级值被定义为白灰度级，则计数器当所要输入的最大值数据Max[R，G，B] 处于192灰度级值和255灰度级值之间时以‘+1’来计数，否则跳过计数操作。这种操作时 在一帧期间执行的，并且结果是，可容易地检测在一帧中显示白灰度级的像素的累计数目 (白总数)。LUT 123生成伽马电源调整数据CDATA，以便根据表示白灰度级的像素累计数目 (白总数)来调整显示屏的足够亮度。为了实现这一点，LUT 123包括多个伽马电源调整 数据CDATA，它们被预先设置为映射到像素累计数目(白总数)。如果白像素的累计数目 (白总数)很大，则LUT 123通过数据映射来输出用于降低显示亮度的伽马电源调整数据 CDATA，而如果白像素的累计数目(白总数)很小，则LUT 123通过数据映射来输出用于增 加显示亮度的伽马电源调整数据CDATA。例如，如图4的区域(A)中所示，如果白像素的累 计数目(白总数)小于“XI”(对应于暗图像)，LUT 123输出用于使显示屏能够产生峰值 亮度的伽马电源调整数据CDATA，而如图4的区域(C)中所示，如果白像素的累计数目(白 总数)大于“X2”(对应于亮图像)(其中X2>X1)，LUT 123输出用于使显示屏能够产生 平均亮度的伽马电源调整数据CDATA(其中平均亮度<峰值亮度)。如图4的区域⑶中所 示，如果白像素的累计数目(白总数)大于“XI”、并小于“X2”(其对应于具有中间亮度的 图像)，LUT 123输出用于使显示屏的亮度与白像素的累计数目(白总数)成比例地在峰值 亮度和平均亮度之间变得越来越暗的伽马电源调整数据CDATA。峰值亮度和平均亮度的级 别可根据TFT的“导通电流(On Current) ”能力等等而变化。而且，“XI”和“X2”的数值 可根据用户设置来调整。作为实例，”XI”可被设置为与当白像素的累计数目(白总数)是 像素总数目的10%时相当的值，而“X2”可被设置为与当白像素的累计数目(白总数)是像 素总数目的40%时相当的值。DAC 124将来自LUT 123的数字伽马电源调整数据CDATA转换为模拟电压值，并将 该模拟电压数值作为高电位伽马电源MVDD提供给伽马参考电压生成电路13。如果高电位 伽马电源MVDD响应于存在仅部分亮的图像而变大，则通过伽马参考电压生成电路13生成 的伽马参考电压MGMA将整体变高，如图5所示，其与高电位伽马电源MVDD的增加成比例。 相反，如果高电位伽马电源MVDD相应于存在全部亮的图像而变小，则通过伽马参考电压生 成电路13生成的伽马参考电压MGMA将整体变低，如图5所示，其与高电位伽马电源MVDD 的降低成比例。图6是伽马电源调整电路12的另一个实例，其显示了白像素的数目是从每个像素 的从数字视频数据RGB转换而来的亮度值中提取的。参考图6，伽马电源调整电路12包括亮度检测器131、计数器132、LUT133和 DAC134.亮度检测器13 1将来自外部的数字视频数据RGB分离为亮度分量Y和色度分量 U和V，并随后检测每个像素的亮度值Y。计数器132参考垂直同步信号Vsync来分析每个像素的亮度值Y，对其计数，并检 测其中显示白亮度的一帧的像素累计数目(白总数)。在此，白亮度是当亮度值Y超过预定值时显示的，并可根据有机发光二极管0LED的消耗电流和使用而不同地定义 。计数器132 当所要输入的亮度值Y超过预定值时以‘+1’计数，否则跳过计数操作。这种操作是在一帧 期间执行的，并且其结果是，可容易地检测在一帧中显示白灰度级的像素的累计数目(白 总数)oLUT 133生成伽马电源调整数据CDATA，以便根据表示白亮度的像素累计数目(白 总数)调整显示屏的足够亮度。为了实现这一点，LUT 133包括被预先设置为映射到像素 累计数目(白总数)的多个伽马电源调整数据CDATA。如果白像素的累计数目(白总数) 很大，则LUT 133通过数据映射来输出用于降低显示亮度的伽马电源调整数据CDATA，而如 果白像素的累计数目(白总数)很小，则LUT 133通过数据映射来输出用于增加显示亮度 的伽马电源调整数据CDATA。例如，如图4的区域(A)中所示，如果白像素的累计数目(白 总数)小于“XI”(对应于暗图像)，LUT 133输出用于使显示屏能够产生峰值亮度的伽马 电源调整数据CDATA，而如图4的区域(C)中所示，如果白像素的累计数目(白总数)大于 “X2”(对应于亮图像)(其中X2 > XI)，则LUT 133输出用于使显示屏能够产生平均亮度的 伽马电源调整数据CDATA(其中平均亮度<峰值亮度)。如图4的区域(B)中所示，如果白 像素的累计数目(白总数)大于“XI”、而小于“X2”(其对应于具有中间亮度的图像)，LUT 133输出用于使显示屏的亮度与白像素的累计数目(白总数)成比例地在峰值亮度和平均 亮度之间变得越来越暗的伽马电源调整数据CDATA。所述峰值亮度和平均亮度的级别可根 据TFT的“导通电流(On Current)”能力等等而变化。而且“XI”和“X2”的值可根据用户 设置来调整。作为实例，”XI”可被设置为与当白像素的累计数目(白总数)是像素总数目 的10%时相当的值，而“X2”可被设置为与当白像素的累计数目(白总数)是像素总数目的 40%时相当的值。DAC 134将来自LUT 133的数字伽马电源调整数据CDATA转换为模拟电压值，并将 该模拟电压值作为高电位伽马电源MVDD提供给伽马参考电压生成电路1 3。如果高电位伽 马电源MVDD响应于存在仅部分亮的图像而变大，则通过伽马参考电压生成电路13生成的 伽马参考电压MGMA将与高电位伽马电源MVDD的增加成比例地整体变高，如图5所示。相 反，如果高电位伽马电源MVDD响应于存在全部亮的图像的存在而变小，则通过伽马参考电 压生成电路13生成的伽马参考电压MGMA将与高电位伽马电源MVDD的降低成比例地整体 变低，如图5所示。根据图3至图6的伽马电源调整电路12不需要用于确定输入图像的亮度的除法 运算，所以与现有技术相比，该电路逻辑被简化了许多。图7-图9是解释本发明的效果的示意图，其能在调整显示亮度调整时精确反映输 入图像的情况。参考图7至图9，下文将描述与常规技术相比的本发明的操作和效果。在现有技术中，图7中的(A)和(B)都是以相同方式驱动的，这是因为输入图像的 亮度是使用平均灰度级值确定的。当图7中的(A)和(B)都是以峰值亮度驱动时，图7中的 (A)示出显示图像的高对比度，与以平均亮度驱动相比在图像质量上没有太大区别，而只导 致消耗电流的增加，如图8中所示。当图7中的(A)和⑶都以平均亮度驱动时，将难以改 善图像质量，这是因为图7中的(B)包含整体具有各种灰度级的图像，即使图7中的(B)的 平均灰度级值与图7中的(A)相同时也是如此。
相反，在本发明中，可以不同的方式驱动图7中的㈧和(B)，因为输入图像的亮 度是使用白像素的数目确定的。根据本发明，对于其中白像素的数目是像素总数目50%的 (A)而言，图7中的(A)可以平均亮度驱动，以减少消耗电流，而对于其中白像素的数目是像 素总数目1 0%的图7中的(B)而言，图7中的(B)可以峰值亮度驱动，以实现图9中所示 的更加清晰的显示图像。图10是示出根据本发明第二实施例的有机发光二极管显示器的方框示意图。参考图10，根据本发明第二实施例的有机发光二极管显示器包括显示面板20，时 序控制器21，数据调整电路22，伽马参考电压生成电路23，数据驱动电路24，和栅极驱动电 路25。显示面板20具有彼此交叉的多条数据线DL和多条栅极线GL，以及在其交叉区域 以矩阵形式布置的子像素R，G，B。用于提供R数据的R子像素、用于提供G数据的G子像素、 和用于提供B数据的B子像素构成一个单位像素。R子像素包括R有机发光二极管0LED， G子像素包括G有机发光二极管OLED，B子像素包括B有机发光二极管0LED。每一个子像 素均被连接到数据线DL和栅极线GL，以接收数据电压和扫描脉冲。而且，每一个子像素也 被连接到驱动电压供应线，以接收高电位驱动电压Vdd和低电位驱动电压Vss。任何已知的 像素结构均可用于这些子像素。时序控制器21根据显示面板20的分辨率来重新排列从数据调整电路22输入的 已调制的数字视频数据MRGB，并将它提供给数据驱动电路24。时序控制器21根据诸如垂 直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、点时钟信号DCLK和数据使能信号DE，生成数据控 制信号DDC和栅极控制信号GDC，所述数据控制信号DDC用于控制数据驱动电路24的操作 时序，而所述栅极控制信号GDC则用于控制栅极驱动电路25的操作时序。数据调整电路22通过从输入的数字视频数据RGB中提取白像素的数目、并根据所 提取的白像素的数目调制输入数字视频数据RGB，来调整显示图像的亮度。白像素的数目越 大，调制后的数字视频数据MRGB的值与原始输入数字视频数据RGB相比越小。另一方面， 白像素的数目越小，调制后的数字视频数据MRGB的值与原始输入数字视频数据RGB相比越 大。随后将参考图11和图12详细描述该数据调整电路22。伽马参考电压生成电路23包括在高电位伽马电源和基础电源之间连接的多个电 阻串，用于生成在高电位电压和基础电压之间分压的多个伽马参考电压GMA。在数据控制信号DDC的控制下，通过参考伽马参考电压GMA，数据驱动电路24将调 制后的数字视频数据MRGB转换为伽马补偿电压，并将该伽马补偿电压提供给显示面板20 的数据线DL。栅极驱动电路25生成在栅极高电压和栅极低电压之间摆动的扫描脉冲，所述栅 极高电压用于导通子像素中的TFT，而栅极低电压关闭TFT。随后，将该扫描脉冲提供给栅 极线GL以便按顺序地驱动栅极线GL，由此选择向其提供数据电压的显示面板20的水平线。图11是数据调整电路22的一个实例，其示出每个像素的具有数字视频数据RGB 的最大灰度级的数据的使用。参考图11，数据调整电路22包括最大值检测器221，计数器222，LUT 223，和数据 调制器224。最大值检测器221分析输入数字视频数据RGB，并提取每个像素的具有最大灰度级值的最大值数据Max[R，G，B]。计数器222参考垂直同步信号Vsync来分析每个像素的具有最大灰度级值 的数 据Max[R，G，B]，对其计数，并检测其中显示白灰度级的一帧的像素的累计数目(白总数)。 在此，白灰度级是当最大值数据Max[R，G，B]超过特定灰度级值时显示的，并可根据有机发 光二极管0LED的消耗电流和使用而不同地定义。例如，如果将8比特的输入数字视频数据 RGB的192-255灰度级值定义为白灰度级，则计数器当所要输入的最大值数据Max[R，G，B] 在192灰度级值和255灰度级值之间时以‘+1’计数，否则跳过该计数操作。这种操作时在 一帧期间执行的，其结果是，可容易地检测在一帧中显示白灰度级的像素的累计数目(白 总数)0LUT 223生成调制控制数据CDATA’，以便根据表示白灰度级的像素的累计数目 (白总数)来调整显示屏的足够亮度。为了实现这一点，LUT 223包括多个调制控制数据 CDATA’，其被预先设置为映射到像素累计数目(白总数)。如果白像素的累计数目(白总 数)很大，LUT 223通过数据映射来输出用于减少显示亮度的调制控制数据CDATA’，而如果 白像素的累计数目(白总数)很小，则LUT 223通过数据映射来输出用于增加显示亮度的 调制控制数据CDATA’。例如，如图4的区域(A)中所示，如果白像素的累计数目(白总数) 小于“Xl”(对应于暗图像)，LUT 223输出用于使显示屏能够产生峰值亮度的调制控制数据 CDATA’，而如图4的区域(C)中所示，如果白像素的累计数目(白总数)大于“X2”(对应 于亮图像)(其中X2 > XI)，则LUT223输出用于使显示屏能够产生平均亮度的调制控制数 据CDATA’(其中平均亮度<峰值亮度)。如图4的区域(B)中所示，如果白像素的累计数 目(白总数)大于“XI”、而小于“X2”(其对应于具有中间亮度的图像)，则LUT223输出用 于使显示屏的亮度与白像素的累计数目(白总数)成比例地在峰值亮度和平均亮度之间变 得越来越暗的调制控制数据CDATA’。峰值亮度和平均亮度的级别可根据TFT的“导通电流 (On Current)”能力等等而变化。而且“XI”和“X2”的值可根据用户设置来调整。作为实 例，”XI”可被设置为与当白像素的累计数目(白总数)是像素总数目的10%时相当的值， 而“X2”可被设置为与当白像素的累计数目(白总数)是像素总数目的40%时相当的值。数据调制器224将来自LUT 223的调制控制数据CDATA’加入到原始输入数字视 频数据RGB中，或从原始输入数字视频数据RGB中减去调制控制数据CDATA’，以产生调制 的数字视频数据MRGB。并且随后数据调制器224将它提供给时序控制器21。白像素的数 目越大，调制后的数字视频数据MRGB的值与原始输入数字视频数据RGB相比就越小，而白 像素的数目越小，调制后的数字视频数据MRGB的值与原始输入数字视频数据RGB相比就越 大。图12是数据调整电路22的另一个实例，其示出白像素的数目是从每个像素的从 数字视频数据RGB转换而来的亮度值中提取的。参考图12，数据调整电路22包括亮度检测器231、计数器232、LUT 233和数据调 制器234.亮度检测器23 1将来自外部的数字视频数据RGB分离为亮度分量Y和色度分量 U和V，并随后检测每个像素的亮度值Y。计数器232参考垂直同步信号Vsync来分析每个像素的亮度值Y，对其计数，并检 测其中显示白亮度的一帧的像素累计数目(白总数)。在此，白亮度是当亮度值Y超过预定值时显示的，并可根据有机发光二极管0LED的消耗电流和使用而不同地定义。计数器232 当所要输入的亮度值Y超过预定值时以‘+1’计数，否则跳过该计数操作。这种操作是在一 帧期间执行的，其结果是，可容易地检测在一帧中显示白灰度级的像素的累计数目(白总 数)。LUT 233生成调制控制数据CDATA’，以便根据表示白灰度级的像素的累计数目 (白总数)来调整显示屏的足够亮度。为了实现这一点，LUT 233包括被预先设置为映射到 像素累计数目(白总数)的多个调制控制数据CDATA’。如果白像素的累计数目(白总数) 很大，则LUT 233通过数据映射来输出用于降低显示亮度的调制控制数据CDATA’，而如果 白像素的累计数目(白总数)很小，则LUT 233通过数据映射来输出用于增加显示亮度的 调制控制数据CDATA’。例如，如图4的区域(A)中所示，如果白像素的累计数目(白总数) 小于“XI”(对应于暗图像)，LUT 233输出用于使显示屏能够产生峰值亮度的调制控制数 据CDATA’，而如图4的区域(C)中所示，如果白像素的累计数目(白总数)大于“X2”(对 应于亮图像)(其中X2 > XI)，则LUT233输出用于使显示屏能够产生平均亮度的调制控制 数据CDATA’(其中平均亮度<峰值亮度)。如图4的区域(B)中所示，如果白像素的累计 数目(白总数)大于“XI”、而小于“X2”(其对应于具有中间亮度的图像)，则LUT233输出 用于使显示屏的亮度与白像素的累计数目(白总数)成比例地在峰值亮度和平均亮度之间 变得越来越暗的调制控制数据CDATA’。峰值亮度和平均亮度的级别可根据TFT的“导通电 流(On Current)”能力等等而变化。而且“XI”和“X2”的数可根据用户设置来调整。作为 实例，“XI”可被设置为与当白像素的累计数目(白总数)是像素总数目的10%时相当的 值，而“X2”可被设置为与当白像素的累计数目(白总数)是像素总数目的40%时相当的数 值。数据调制器234将来自LUT 233的调制控制数据CDATA’加入到原始输入数字视 频数据RGB中，或从原始输入数字视频数据RGB中减去调制控制数据CDATA’，以便产生调制 后的控制数据MRGB。并且随后数据调制器224将其提供给时序控制器21。白像素数目越 大，调制后的数字视频数据MRGB与原始输入数字视频数据RGB相比就越小，而白像素数目 越小，调制后的数字视频数据MRGB与原始输入数字视频数据RGB相比就越大。根据图11和图12的数据调整电路22不需要用于确定输入图像的亮度的除法运 算，所以与常规技术相比，其电路逻辑块被简化了许多。本发明的第二实施例提供了与图7 至图9中描述相同的操作和效果。如上所述，根据本发明的有机发光二极管显示器及其驱动方法可大大简化电路逻 辑，这是因为当调整输出图像的亮度以使其对应于输入图像的亮度时，不需要用于确定输 入图像的亮度的除法运算，并可通过在调整显示亮度时精确反映输入图像的情况来大大改 善图像质量而又不增加功耗。本领域的技术人员应理解的是，在不脱离本发明技术构思的范围内，各种改变和 修改都是可以应用的。因此，不应将本发明的技术范围局限于说明书中的具体描述，而应该 由所附权利要求书来限定。
权利要求
一种有机发光二极管显示器，包括具有多条数据线、多条栅极线和多个像素的显示面板；数据驱动电路，其通过参考伽马参考电压将输入数字视频数据转换为数据电压，并将该数据电压提供给数据线；伽马参考电压生成电路，其通过对高电位伽马电源分压而生成伽马参考电压；伽马电源调整电路，其通过从输入数字视频数据中提取白像素的数目、并根据白像素的数目调整高电位伽马电源的输出电平，来调整显示亮度。
2.根据权利要求1的有机发光二极管显示器，其中所述伽马电源调整电路包括最大值检测器，其分析输入数字视频数据，以提取每个像素的具有最大灰度级值的最 大值数据；计数器，其根据预先设置的白灰度级值对具有最大值数据的像素进行计数，以检测白 像素的数目；查找表，其生成与白像素的数目对应的伽马电源调整数据；和数字模拟转换器，其将伽马电源调整数据转换成模拟电压值，并将模拟电压值确定为 高电位伽马电源的输出电平控制值。
3.根据权利要求2的有机发光二极管显示器，其中如果白像素的数目大于预定数目， 则通过数据映射将伽马电源调整数据生成为用于减少显示亮度的值，而如果白像素的数目 小于预定数目，则通过数据映射将伽马电源调整数据生成为用于增加显示亮度的数值。
4.根据权利要求2的有机发光二极管显示器，其中如果白像素的数目小于“XI”，则将 伽马电源调整数据生成为用于将显示亮度维持在峰值亮度的数；如果白像素的数目大于 “X2”，其中X2 > XI，则将伽马电源调整数据生成为用于将显示亮度维持在平均亮度的值， 其中平均亮度<峰值亮度；而如果白像素的数目大于“XI”、但小于“X2”，则将伽马电源调 整数据生成为用于使显示亮度与白像素的数目成比例地在峰值亮度和平均亮度之间越来 越暗的值。
5.根据权利要求1的有机发光二极管显示器，其中所述伽马电源调整电路包括亮度检测器，其将输入数字视频数据分离为亮度分量和色度分量，并使用所述亮度分量检测每一像素的亮度值；计数器，其根据预先设置的白亮度值对每个像素的亮度值进行计数，以检测白像素的 数目；查找表，其生成与白像素的数目对应的伽马电源调整数据；和数字模拟转换器，其将伽马电源调整数据转换成模拟电压值，并将该模拟电压值确定 为高电位伽马电源的输出电平控制值。
6.根据权利要求5的有机发光二极管显示器，其中如果白像素的数目大于预定数目， 则通过数据映射将所述伽马电源调整数据生成为用于减少显示亮度的值，而如果白像素的 数目小于预定数目，则通过数据映射将所述伽马电源调整数据生成为用于增加显示亮度的 值。
7.根据权利要求6的有机发光二极管显示器，其中如果白像素的数目小于“XI”，则将 伽马电源调整数据生成为用于将显示亮度维持在峰值亮度的值；如果白像素的数目大于 “X2”，其中X2 > XI，则将伽马电源调整数据生成为用于将显示亮度维持在平均亮度的值，其中平均亮度<峰值亮度；而如果白像素的数目大于“XI”、但小于“X2”，则将伽马电源调 整数据生成为用于使显示亮度与白像素的数目成比例地在峰值亮度和平均亮度之间越来 越暗的值。
8.一种有机发光二极管显示器，包括显示面板，其具有多条数据线、多条栅极线和多个像素；数据调整电路，其通过从输入数字视频数据中提取白像素的数目、并根据白像素的数 目对输入数字视频数据进行调制，来调整显示亮度；数据驱动电路，其将所述调制后的数字视频数据转换为数据电压，并将该数据电压提 供给数据线。
9.根据权利要求8的有机发光二极管显示器，其中所述数据调整电路包括最大值检测器，其分析输入数字视频数据，以提取每个像素的具有最大灰度级值的最 大值数据；计数器，其根据预先设置的白灰度级值对具有最大值数据的像素进行计数，以检测白 像素的数目；查找表，其生成与白像素的数目对应的调制控制数据；和数据调制器，其将调制控制数据加入到输入数字视频数据中或将调制控制数据从输入 数字视频数据中减去，以生成调制后的数字视频数据。
10.根据权利要求9的有机发光二极管显示器，其中如果白像素的数目大于预定数目， 则通过数据映射将所述伽马电源调整数据生成为用于减少显示亮度的值，而如果白像素的 数目小于预定数目，则通过数据映射将所述伽马电源调整数据生成为用于增加显示亮度的 值。
11.根据权利要求10的有机发光二极管显示器，其中如果白像素的数目小于“XI”，则 将所述伽马电源调整数据生成为用于将显示亮度维持在峰值亮度的值；如果白像素的数目 大于“X2”，其中X2 > XI，则将所述伽马电源调整数据生成为用于将显示亮度维持在平均亮 度的值，其中平均亮度<峰值亮度；而如果白像素的数目大于“XI”、但小于“X2”，则将所述 伽马电源调整数据生成为用于使显示亮度与白像素的数目成比例地在峰值亮度和平均亮 度之间度越来越暗的值。
12.根据权利要求8的有机发光二极管显示器，其中所述数据调整电路包括亮度检测器，其将输入数字视频数据分离为亮度分量和色度分量，并使用所述亮度分 量检测每一像素的亮度值；计数器，其根据预先设置的白亮度值对每个像素的亮度值进行计数，以检测白像素的 数目；查找表，其生成与白像素的数目对应的调制控制数据；和数据调制器，其将调制控制数据加入到输入数字视频数据中或将调制控制数据从输入 数字视频数据中减去，以生成调制后的数字视频数据。
13.根据权利要求12的有机发光二极管显示器，其中如果白像素的数目大于预定数 目，则通过数据映射将伽马电源调整数据生成为用于减少显示亮度的值，而如果白像素的 数目小于预定数目，则通过数据映射将伽马电源调整数据生成为用于增加显示亮度的值。
14.根据权利要求13的有机发光二极管显示器，其中如果白像素的数目小于“XI”，则将伽马电源调整数据生成为用于将显示亮度维持在峰值亮度的值；如果白像素的数目大于 “X2”，其中X2 > XI，则将伽马电源调整数据生成为用于将显示亮度维持在平均亮度的值， 其中平均亮度<峰值亮度；而如果白像素的数目大于“XI”、但小于“X2”，则将伽马电源调 整数据生成为用于使显示亮度与白像素的数目成比例地在峰值亮度和平均亮度之间越来 越暗的值。
15.一种有机发光二极管显示器的驱动方法，该有机发光二极管显示器包括具有多条 数据线、多条栅极线和多个像素的显示面板，所述方法包括通过从输入数字视频数据中提取白像素的数目、并根据白像素的数目来不同地控制高 电位伽马电源的输出电平，来调整显示亮度；对已调整其输出电平的高电位伽马电源进行分压，以生成伽马参考电压；和通过参考所述伽马参考电压将输入数字视频数据转换为数据电压，并将该数据电压提 供给数据线。
16.一种有机发光二极管显示器的驱动方法，该有机发光二极管显示器包括具有多条 数据线、多条栅极线和多个像素的显示面板，所述方法包括通过从输入数字视频数据中提取白像素的数目、并根据白像素的数目对输入数字视频 数据进行调制，来调整显示亮度；将调制后的数字视频数据转换为数据电压，并将该数据电压提供给数据线。
全文摘要
本发明公开了一种可根据输入图像的亮度调整输出图像的亮度的有机发光二极管显示器及其驱动方法。该有机发光二极管显示器包括具有多条数据线、多条栅极线和多个像素的显示面板；通过参考伽马参考电压将输入数字视频数据转换为数据电压并将该数据电压提供给数据线的数据驱动电路；通过对高电位伽马电源进行分压而生成伽马参考电压的伽马参考电压生成电路；通过从输入数字视频数据中提取白像素的数目、并根据白像素的数目调整高电位伽马电源的输出电平以调整显示亮度的伽马电源调整电路。
文档编号G09G3/32GK101814267SQ20091022218
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年2月20日
发明者卞胜赞, 金钟武 申请人:乐金显示有限公司