用于控制有機發(fā)光二極管顯示設備電流的方法和裝置制造方法
【專利摘要】公開了一種用于控制有機發(fā)光二極管（OLED）顯示設備電流的方法和裝置，其能根據(jù)輸入圖像精確估測電流量并控制電流收斂于目標電流。所述裝置包括：電流控制器、伽馬電壓產(chǎn)生器、和數(shù)據(jù)驅(qū)動器，所述電流控制器使用與輸入數(shù)據(jù)的平均圖像電平對應的峰值亮度和所述輸入數(shù)據(jù)的直方圖分析結(jié)果估測總電流值，比較估測的總電流值與目標值以產(chǎn)生亮度控制增益，反饋所述亮度控制增益并重復進行估測所述總電流值和產(chǎn)生所述亮度控制增益的操作，以確定最終亮度控制增益，并將所述最終亮度控制增益應用于所述峰值亮度，以確定最終峰值亮度。
【專利說明】用于控制有機發(fā)光二極管顯示設備電流的方法和裝置
[0001]本申請要求2012年11月30日提交的韓國專利申請N0.10-2012-0138209的優(yōu)先權，在此援引該專利申請作為參考，如同在這里完全闡述一樣。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種有機發(fā)光二極管(OLED)顯示設備，尤其涉及一種用于控制OLED顯示設備電流的方法和裝置，其能根據(jù)輸入圖像精確估測電流量并控制電流收斂于目標電流。
【背景技術】
[0003]OLED顯示設備是由于電子和空穴的復合而使用有機發(fā)光層進行發(fā)光的自發(fā)光設備，由于高亮度、低驅(qū)動電壓和纖薄性，OLED顯示設備被期望成為下一代顯示設備。
[0004]構成OLED顯示設備的多個像素(子像素)的每一個都包括OLED元件和用于獨立驅(qū)動OLED元件的像素電路，OLED元件包括位于陽極與陰極之間的有機發(fā)光層。像素電路至少包括開關晶體管、存儲電容器和驅(qū)動晶體管。開關晶體管響應于掃描脈沖給存儲電容器充入對應于數(shù)據(jù)信號的電壓，驅(qū)動晶體管根據(jù)存儲電容器中充入的電壓控制提供給OLED元件的電流，從而調(diào)整OLED元件發(fā)射的光量。OLED元件發(fā)射的光量與驅(qū)動晶體管提供的電流成比例。
[0005]為了降低功耗，常規(guī)OLED顯示設備一般使用通過控制峰值亮度來控制電流的方法，即通過根據(jù)輸入圖像控制峰值亮度(最大白亮度)來控制顯示面板的電流以調(diào)整伽馬電壓的方法。
[0006]在常規(guī)OLED顯示設備中，基于電流量與亮度呈線性比例的假設，估測電流量來控制峰值亮度。然而，實際上在OLED顯示設備中，因為電流量與亮度呈非線性比例，所以很難根據(jù)輸入圖像精確估測電流量。因此，估測的電流值與目標電流之間產(chǎn)生差值，所以很難精確控制電流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明涉及一種基本上克服了由于現(xiàn)有技術的限制和缺點而導致的一個或多個問題的用于控制OLED顯示設備的電流的方法和裝置。
[0008]本發(fā)明的一個目的是提供一種用于控制OLED顯示設備電流的方法和裝置，其能根據(jù)輸入圖像精確估測電流量并控制電流收斂于目標電流。
[0009]在下面的描述中將列出本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特征，這些優(yōu)點、目的和特征的一部分從下面的描述對于本領域普通技術人員來說是顯而易見的，或者可從本發(fā)明的實施領會到。通過說明書、權利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構可實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點。
[0010]為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體和概括描述的，一種用于控制有機發(fā)光二極管(OLED)顯示設備的電流的方法包括:第一步驟，確定與輸入數(shù)據(jù)的平均圖像電平(APL)對應的峰值亮度；第二步驟，輸出未改變的峰值亮度或者輸出應用了反饋亮度控制增益的峰值亮度；第三步驟，使用應用了所述第二步驟中輸出的所述峰值亮度的每個代表亮度值的代表值以及通過所述輸入數(shù)據(jù)的直方圖分析獲得的代表亮度值的計數(shù)，計算每一幀的估測的總電流值；第四步驟，比較所述估測的總電流值與目標值，以產(chǎn)生亮度控制增益；第五步驟，根據(jù)所述估測的總電流值是否收斂于所述目標值，確定是否反饋所述亮度控制增益；第六步驟，如果所述估測的總電流值未收斂于所述目標值，反饋所述亮度控制增益，返回所述第二步驟并重復進行所述第二步驟到所述第五步驟；第七步驟，如果所述估測的總電流值收斂于所述目標值，應用通過重復進行所述第二步驟到所述第五步驟產(chǎn)生的亮度控制增益，并確定最終亮度增益；以及第八步驟，將所述最終亮度增益應用于由所述第一步驟確定的所述峰值亮度，并確定最終峰值亮度。
[0011]所述第三步驟可包括:使用預定的查找表，將所述第二步驟中輸出的所述峰值亮度與每個代表亮度值的乘積結(jié)果轉(zhuǎn)換為每個代表電流；通過所述輸入數(shù)據(jù)的亮度平均直方圖分析對所述代表亮度值計數(shù)，并輸出所述代表亮度值的計數(shù)；以及將每個代表亮度電流和所述代表亮度值的計數(shù)相乘，將所有的乘積結(jié)果相加，并計算總電流值。
[0012]所述第五步驟可包括:如果所述估測的總電流值與所述目標值之間的差值超過預定閾值，則前進至反饋所述亮度控制增益的所述第六步驟，如果所述差值在所述預定閾值之內(nèi)，則前進至確定所述最終亮度增益的所述第七步驟。
[0013]所述第五步驟包括:如果所述亮度控制增益的反饋次數(shù)小于預定值，則前進至反饋所述亮度控制增益的所述第六步驟，如果所述反饋次數(shù)變?yōu)榈扔谒鲱A定值，則前進至確定所述最終亮度增益的所述第七步驟。所述第五步驟可將所述反饋次數(shù)限制為奇數(shù)值。
[0014]可在每一幀的垂直空白周期中進行所述第一到所述第八步驟。
[0015]在本發(fā)明的另一個方面中，一種用于控制有機發(fā)光二極管(OLED)顯不設備的電流的裝置，所述裝置包括:電流控制器，所述電流控制器使用與輸入數(shù)據(jù)的平均圖像電平(APL)對應的峰值亮度和所述輸入數(shù)據(jù)的直方圖分析結(jié)果估測總電流值，比較估測的總電流值與目標值以產(chǎn)生亮度控制增益，反饋所述亮度控制增益并重復進行估測所述總電流值和產(chǎn)生所述亮度控制增益的操作，以確定最終亮度增益，并將所述最終亮度增益應用于所述峰值亮度，以確定最終峰值亮度；伽馬電壓產(chǎn)生器，所述伽馬電壓產(chǎn)生器響應于由所述電流控制器確定的所述最終峰值亮度調(diào)整最大伽馬電壓，并劃分調(diào)整后的最大伽馬電壓，以產(chǎn)生和輸出伽馬電壓組；和數(shù)據(jù)驅(qū)動器，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器使用由所述伽馬電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生的所述伽馬電壓組將所述輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)信號，并將所述模擬數(shù)據(jù)信號提供給顯示面板。
[0016]所述電流控制器可包括:峰值亮度控制器，所述峰值亮度控制器用于確定與所述輸入數(shù)據(jù)的APL對應的所述峰值亮度；峰值亮度修正器，所述峰值亮度修正器用于輸出未改變的峰值亮度或者輸出應用了反饋亮度控制增益的峰值亮度；電流估測器，所述電流估測器用于使用應用了所述峰值亮度修正器輸出的所述峰值亮度的每一代表亮度值的代表電流值以及通過所述輸入數(shù)據(jù)的直方圖分析獲得的代表亮度值的計數(shù)，計算每一幀的估測的總電流值；亮度控制增益產(chǎn)生器，所述亮度控制增益產(chǎn)生器用于比較所述估測的總電流值與目標值，以產(chǎn)生亮度控制增益；反饋控制器，所述反饋控制器用于根據(jù)所述估測的總電流值是否收斂于所述目標值，控制所述亮度控制增益的反饋，如果所述估測的總電流值未收斂于所述目標值，則所述反饋控制器將所述亮度控制增益反饋給所述峰值亮度修正器，并通過所述峰值亮度修正器、所述電流估測器和所述亮度控制增益產(chǎn)生器重復進行操作，如果所述估測的總電流值收斂于所述目標值，則所述反饋控制器應用通過重復進行操作產(chǎn)生的所有亮度控制增益，以確定最終亮度增益；以及最終峰值確定單元，所述最終峰值確定單元用于將由所述反饋控制器確定的所述最終亮度增益應用于由所述峰值亮度控制器確定的所述峰值亮度，并確定所述最終峰值亮度。
[0017]所述電流估測器可包括:代表電流計算器，所述代表電流計算器用于使用預定的查找表，將所述峰值亮度修正器輸出的所述峰值亮度與每個代表亮度值相乘的結(jié)果轉(zhuǎn)換為每個代表電流值；平均直方圖計算器，所述平均直方圖計算器用于通過所述輸入數(shù)據(jù)的亮度平均直方圖分析對所述代表亮度值計數(shù)，并輸出所述代表亮度值的計數(shù)；和總電流計算器，所述總電流計算器用于將每個代表電流值和所述代表亮度值的計數(shù)相乘，將乘積結(jié)果相加，并計算所述總電流值。
[0018]所述代表電流計算器可通過對與應用了所述峰值亮度的未存儲于所述查找表中的代表亮度值鄰近的代表亮度值的電流值進行讀取和內(nèi)插，計算所述應用了所述峰值亮度的未存儲于所述查找表中的代表亮度值。
[0019]如果所述估測的總電流值與所述目標值之間的差值超過預定閾值，則所述反饋控制器可反饋所述亮度控制增益，如果所述差值在所述預定閾值之內(nèi)，則所述反饋控制器可確定所述最終亮度增益。
[0020]如果所述亮度控制增益的反饋次數(shù)小于預定值，則所述反饋控制器可反饋所述亮度控制增益，如果所述反饋次數(shù)變?yōu)榈扔谒鲱A定值，則所述反饋控制器可確定所述最終亮度增益。所述反饋控制器可將所述反饋次數(shù)限制為奇數(shù)值。
[0021]可在每一幀的垂直空白周期中進行通過所述電流控制器控制電流的操作。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于控制OLED顯示設備電流的方法和裝置根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的APL，使用直方圖分析結(jié)果和峰值亮度估測總電流值，比較估測的總電流值與目標值，產(chǎn)生亮度控制增益，根據(jù)亮度控制增益調(diào)整最終峰值亮度，并根據(jù)最終峰值亮度通過伽馬電壓產(chǎn)生器調(diào)整伽馬電壓，由此控制顯示面板的電流。
[0023]特別是，根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于控制OLED顯示設備電流的方法和裝置通過亮度控制增益反饋重復進行總電流估測和亮度控制增益計算，從而使估測的總電流值收斂于目標值，由此提聞電流估測和控制精度。
[0024]在根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于控制OLED顯示設備電流的方法和裝置中，當估測總電流值時，因為僅計算與應用了輸入峰值亮度的代表值對應的代表電流值，將代表電流值和代表值的計數(shù)相乘并將乘積結(jié)果相加，以計算總電流值，所以可在每一幀與峰值亮度輸出同步地快速計算總電流值。因此，即使重復地估測總電流值和產(chǎn)生亮度控制增益，仍可在垂直空白周期內(nèi)進行所述操作。
[0025]應當理解，本發(fā)明前面的一般性描述和下面的詳細描述都是例示性的和解釋性的，意在對要求保護的內(nèi)容提供進一步的解釋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]給本發(fā)明提供進一步理解并組成說明書一部分的附圖圖解了本發(fā)明的實施方式并與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0027]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一實施方式的用于控制電流的OLED顯示設備的示意性框圖；
[0028]圖2是顯示圖1中所示的時序控制器的框圖；
[0029]圖3是圖2中所示的電流控制器的框圖；
[0030]圖4是顯示通過重復進行圖2中所示的電流控制器中的操作，使估測的總電流值收斂于目標值的步驟的曲線圖；
[0031]圖5是顯示圖3中所示的電流估測器的框圖；
[0032]圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明一實施方式的控制OLED顯示設備電流的方法的流程圖；
[0033]圖7A和7B是顯示通過根據(jù)本發(fā)明一實施方式控制OLED顯示設備電流，基于圖像圖案的電流消耗降低曲線。
【具體實施方式】
[0034]現(xiàn)在將參考描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，附圖1到7中圖解了這些優(yōu)選實施方式的一些例子。
[0035]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一實施方式的用于控制電流的OLED顯示設備的示意性框圖。
[0036]圖1中所示的OLED顯示設備包括時序控制器2、伽馬電壓產(chǎn)生器4、數(shù)據(jù)驅(qū)動器6、柵極驅(qū)動器8和顯示面板10。
[0037]時序控制器2產(chǎn)生并輸出分別用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動器6和柵極驅(qū)動器8的驅(qū)動時序的數(shù)據(jù)控制信號和柵極控制信號，使用各種數(shù)據(jù)調(diào)制方法調(diào)制輸入數(shù)據(jù)以改善圖像質(zhì)量，并將調(diào)制后的輸入數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)驅(qū)動器6。
[0038]為了降低功耗，時序控制器2根據(jù)輸入數(shù)據(jù)確定峰值亮度，估測總電流值，使用估測的總電流值根據(jù)亮度控制增益調(diào)整峰值亮度，并將調(diào)整后的峰值亮度作為最終峰值亮度輸出至伽馬電壓產(chǎn)生器4。伽馬電壓產(chǎn)生器4根據(jù)來自時序控制器2的最終峰值亮度調(diào)整伽馬電壓，由此控制顯示面板10的電流。
[0039]時序控制器2根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的平均圖像電平(APL)確定峰值亮度，使用輸入數(shù)據(jù)和峰值亮度的直方圖分析結(jié)果估測總電流值，比較估測的總電流值與目標值，并產(chǎn)生亮度控制增益。此外，時序控制器2反饋所述亮度控制增益并重復進行估測總電流值和計算亮度控制增益的操作，從而使估測的總電流值收斂于目標值。時序控制器2使用通過重復進行所述操作產(chǎn)生的全部亮度控制增益來計算最終亮度增益，根據(jù)最終亮度增益調(diào)整峰值亮度，并輸出調(diào)整后的峰值亮度作為最終峰值亮度。
[0040]時序控制器2在每一幀的不接收數(shù)據(jù)的垂直空白時間中，進行根據(jù)輸入數(shù)據(jù)估測總電流值，和計算亮度控制增益的操作。因而，不需要用于控制電流的單獨操作時間。將在下文詳細描述時序控制器2。
[0041 ] 伽馬電壓產(chǎn)生器4產(chǎn)生并給數(shù)據(jù)驅(qū)動器6提供包含電平不同的多個伽馬電壓的伽馬電壓組。伽馬電壓產(chǎn)生器4調(diào)整最大伽馬電壓(高伽馬電壓)使其對應于時序控制器2提供的最終峰值亮度，通過電阻串劃分(divide)調(diào)整后的最大伽馬電壓，產(chǎn)生和輸出包含多個伽馬電壓的伽馬電壓組。[0042]伽馬電壓產(chǎn)生器4包括用于響應于來自時序控制器2的最終峰值亮度調(diào)整最大伽馬電壓(高伽馬電壓)的伽馬電壓調(diào)整器(未示出)和串聯(lián)在伽馬電壓調(diào)整器所調(diào)整的最大伽馬電壓的輸入端與接地之間的電阻串(未示出)。伽馬電壓產(chǎn)生器4使用分別對應于R，G和B的電阻串產(chǎn)生R，G和B每一個的獨立的伽馬電壓組，或者使用RGB的公共電阻串產(chǎn)生公共伽馬電壓組。在伽馬電壓產(chǎn)生器4中，調(diào)整最大伽馬電壓使其對應于最終峰值亮度，并根據(jù)最大伽馬電壓調(diào)整取決于最大伽馬電壓的其他伽馬電壓。因為通過數(shù)據(jù)驅(qū)動器6提供伽馬電壓產(chǎn)生器4所調(diào)整的伽馬電壓作為顯示面板10的像素的數(shù)據(jù)信號，以控制提供給每個像素的電流，所以可通過調(diào)整最終峰值亮度控制顯示面板的電流。因此，可降低功耗。
[0043]數(shù)據(jù)驅(qū)動器6響應于來自時序控制器2的數(shù)據(jù)控制信號將來自時序控制器2的數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)信號，并將模擬數(shù)據(jù)信號提供給顯示面板10的多條數(shù)據(jù)線。此時，數(shù)據(jù)驅(qū)動器6將來自伽馬電壓產(chǎn)生器4的伽馬電壓組劃分為與數(shù)據(jù)的灰度值對應的灰度電壓，并使用劃分后的灰度電壓將數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)信號。
[0044]柵極驅(qū)動器8響應于來自時序控制器2的柵極控制信號依次驅(qū)動顯示面板10的多條柵極線。柵極驅(qū)動器8響應于柵極控制信號在掃描周期內(nèi)給每條柵極線提供柵極導通電壓的掃描脈沖，并在其余周期內(nèi)提供柵極關斷電壓。
[0045]顯示面板10包括以矩陣方式布置有多個紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)子像素的像素矩陣，所述多個紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)子像素與數(shù)據(jù)線、柵極線、高電壓線和低電壓線連接。每個子像素包括OLED元件和驅(qū)動OLED元件的像素電路。像素電路至少包括開關晶體管、驅(qū)動晶體管和存儲電容器。開關晶體管響應于來自柵極線的掃描脈沖給存儲電容器充入對應于數(shù)據(jù)信號的電壓，驅(qū)動晶體管根據(jù)存儲電容器中充入的電壓控制提供給OLED元件的電流,從而調(diào)整OLED元件發(fā)射的光量。OLED元件發(fā)射的光量與驅(qū)動晶體管提供的電流成比例。
[0046]圖2是顯示圖1中所示的時序控制器2的框圖，圖3是圖2中所示的電流控制器30的框圖。
[0047]圖2中所示的時序控制器2包括控制信號產(chǎn)生器22、視頻處理器24和電流控制器30。
[0048]控制信號產(chǎn)生器22使用從外部計算機系統(tǒng)接收的時序信號，產(chǎn)生并輸出分別用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動器6和柵極驅(qū)動器8的驅(qū)動時序的數(shù)據(jù)控制信號和柵極控制信號，所述時序信號包括點時鐘、數(shù)據(jù)使能信號、水平同步信號和垂直同步信號。
[0049]視頻處理器24在顯示面板10上排列從外部計算機系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)驅(qū)動器6。視頻處理器24使用包括白平衡調(diào)整在內(nèi)的各種數(shù)據(jù)調(diào)制方法調(diào)制輸入的視頻數(shù)據(jù)以改善圖像質(zhì)量，并將調(diào)制后的視頻數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)驅(qū)動器6。
[0050]電流控制器30根據(jù)輸入數(shù)據(jù)確定峰值亮度，估測總電流值，使用估測的總電流值根據(jù)亮度控制增益控制峰值亮度，并將最終峰值亮度輸出至伽馬電壓產(chǎn)生器4。
[0051]電流控制器30根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的平均圖像電平(APL)確定峰值亮度，使用輸入數(shù)據(jù)和峰值亮度的直方圖分析結(jié)果估測總電流值，比較估測的總電流值與目標值，并產(chǎn)生亮度控制增益。此外，電流控制器30反饋所述亮度控制增益并重復進行估測總電流值和計算亮度控制增益的操作，從而使估測的總電流值收斂于目標值。電流控制器30使用通過重復進行所述操作產(chǎn)生的全部亮度控制增益來計算最終亮度增益，根據(jù)最終亮度增益調(diào)整峰值亮度，并輸出調(diào)整后的峰值亮度作為最終峰值亮度。
[0052]如圖3中所示，電流控制器30包括峰值亮度控制器32、峰值亮度修正器34、電流估測器36、亮度控制增益產(chǎn)生器38、反饋控制器40和最終峰值亮度確定單元42。
[0053]峰值亮度控制器(PLC) 32在一幀中檢測輸入的視頻數(shù)據(jù)之中具有峰值亮度的像素數(shù)量，即檢測APL，所述APL表示在一屏之上白色像素所占據(jù)的面積，并根據(jù)檢測的APL確定和輸出峰值亮度。PLC32使用查找表(LUT)確定和輸出與檢測的APL對應的峰值亮度，其中在所述查找表中預先設定了預定APL函數(shù)的APL曲線，或者預先設定了與APL對應的峰值亮度。為了控制電流消耗，峰值亮度設定為與APL成反比。就是說，當APL增加(較亮圖像)時，設定相對較小的峰值亮度，當APL降低(較暗圖像)時，設定相對較大的峰值亮度。PLC32將峰值亮度歸一化(normalize)，以代表(represent)峰值亮度值與參考峰值亮度值的比率，并輸出歸一化的峰值亮度。下文的峰值亮度是歸一化的峰值亮度。
[0054]峰值亮度修正器34將來自PLC32的峰值亮度與反饋控制器40反饋的亮度控制增益相乘以修正峰值亮度，并將修正后的峰值亮度輸出至電流估測器36。如果反饋控制器40沒有反饋亮度控制增益，則峰值亮度修正器34就將亮度控制增益視為1，并將來自PLC32的峰值亮度輸出至電流估測器36而不進行修正。
[0055]電流估測器36通過輸入數(shù)據(jù)的直方圖分析對代表亮度值計數(shù)，計算應用了輸入峰值亮度的每個代表亮度值的代表電流值，將代表電流值與代表亮度值計數(shù)的乘積結(jié)果相加，計算每一幀的總電流值，并輸出計算的總電流值作為估測的總電流值Cn (η為自然數(shù))。
[0056]亮度控制增益產(chǎn)生器38比較電流估測器36所提供的估測的總電流值Cn與預定目標值Ct，從而產(chǎn)生亮 度控制增益Gn。就是說，亮度控制增益產(chǎn)生器38計算目標值Ct與估測的總電流值Cn的比率(Ct/Cn)，從而產(chǎn)生亮度控制增益Gn。
[0057]反饋控制器40確定來自電流估測器36的估測的總電流值Cn是否收斂于目標值Ct并給峰值亮度修正器34反饋亮度控制增益Gn，或者確定并輸出最終亮度控制增益Gout。如果估測的總電流值Cn與目標值Ct之間的差值超過閾值±TH，反饋控制器40就確定估測的總電流值Cn沒有收斂于目標值Ct，并給峰值亮度修正器34反饋亮度控制增益Gn。如果估測的總電流值Cn與目標值Ct之間的差值在閾值土TH內(nèi)，反饋控制器40就確定估測的總電流值Cn收斂于目標值Ct，應用(進行乘積)所產(chǎn)生的亮度控制增益Gn并確定最終亮度增益Gout0
[0058]在反饋控制器40中預先確定亮度控制增益的反饋次數(shù)，如果反饋次數(shù)小于預定次數(shù)，則反饋亮度控制增益Gn，如果反饋次數(shù)變?yōu)榈扔陬A定次數(shù)，就確定最終亮度增益Gout0
[0059]如果反饋控制器40反饋亮度控制增益Gn，則峰值亮度修正器34將反饋的亮度控制增益Gn應用于峰值亮度以修正該峰值亮度，電流估測器36使用修正后的峰值亮度再次計算電流值，以重新計算估測的總電流值，亮度控制增益產(chǎn)生器38比較重新計算的估測的總電流值與目標值，以重新產(chǎn)生亮度控制增益，反饋控制器40確定重新計算的估測的總電流值是否收斂于目標值或者確定反饋次數(shù)是否等于預定值，并根據(jù)確定結(jié)果重復所述反饋或者確定最終亮度增益Gout。如果反饋控制器40的亮度控制增益Gn的反饋次數(shù)為n，則將亮度控制增益產(chǎn)生器38進行η次操作所產(chǎn)生的η個亮度控制增益Gn相乘，以確定最終亮度增益 Gout (Gout = Gl XG2X …XGn)。[0060]例如，通過使用電流估測器36和亮度控制增益產(chǎn)生器38進行第一次操作計算第一估測的總電流值Cl和第一亮度控制增益Gl (=Ct/Cl)。如果反饋控制器40反饋第一亮度控制增益Gl，則電流估測器36和亮度控制增益產(chǎn)生器38通過第二次操作計算第二估測的總電流值C2和第二亮度控制增益G2(=Ct/C2)。因此，電流估測器36和亮度控制增益產(chǎn)生器38通過第(n-Ι)次(η為自然數(shù))反饋進行第η次操作，從而使第η估測的總電流值收斂于目標值Ct。此時，反饋控制器40將所有第一到第η亮度控制增益Gl到Gn相乘，以確定最終亮度增益Gout (Gout = G1XG2X…XGn)。
[0061]例如，從圖4可以看出，通過反饋控制器40的三次反饋，使用電流估測器36和亮度控制增益產(chǎn)生器38進行四次操作，計算出接近于目標值Ct的第四估測的總電流值C4。
[0062]在圖4中，由第一次操作獲得的大于目標值的估測的總電流值通過第二次操作(第一次反饋)被減小為小于目標值，通過第三次操作(第二次反饋)被增加為大于目標值，并通過第四次操作(第三次反饋)被減小為小于目標值，從而使估測的總電流值收斂于目標值。因為隨著反饋次數(shù)增加，估測的總電流值交替地減小和增加至小于和大于目標值，所以估測值與目標值之間的差值減小。就功耗而言，估測的總電流值小于目標值的情形比估測的總電流值超過目標值的情形更優(yōu)選。因此，反饋控制器40的反饋次數(shù)優(yōu)選設為奇數(shù)值。
[0063]最終峰值亮度確定單元42將來自反饋控制器40的最終亮度增益Gout與來自PLC的峰值亮度相乘，以確定最終峰值亮度，并將最終峰值亮度輸出至伽馬電壓產(chǎn)生器4。
[0064]圖5是顯示圖3中所示的電流估測器36的框圖。
[0065]圖5中所示的電流估測器36包括伽馬轉(zhuǎn)換器52、平均直方圖計算器54、代表電流計算器56、LUT58和總電流計算器60。
[0066]伽馬轉(zhuǎn)換器52根據(jù)OLED顯示設備的特性對輸入的視頻數(shù)據(jù)進行伽馬轉(zhuǎn)換并輸出伽馬轉(zhuǎn)換后的視頻數(shù)據(jù) 。
[0067]平均直方圖計算器54將來自伽馬轉(zhuǎn)換器52的伽馬轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為亮度數(shù)據(jù)，以幀為單元分析亮度平均直方圖，對多個亮度部分(luminance section)的代表值(最大值)計數(shù)，并輸出代表值的計數(shù)。例如，平均直方圖計算器54將預定部分的亮度數(shù)據(jù)之和除以每個代表值，并按每一代表值對亮度數(shù)據(jù)之和超過每個代表值的頻率進行計數(shù)和輸出。
[0068]代表電流計算器56根據(jù)輸入的峰值亮度調(diào)整直方圖的代表亮度值，使用LUT58將調(diào)整后的代表亮度值轉(zhuǎn)換為代表電流值并輸出代表電流值。通過亮度-電流轉(zhuǎn)換函數(shù)，在LUT58中預定和存儲對應于每個亮度值的電流。代表電流計算器56將代表亮度值與輸入的峰值亮度相乘，以根據(jù)峰值亮度調(diào)整代表亮度值，并讀取和輸出LUT58中的與每個調(diào)整后的代表值對應的代表電流值。在LUT58中，可設定并存儲對應于所有亮度值的所有電流值，或者可僅設定和存儲與以預定間隔彼此分離的一些亮度值對應的電流值。如果在LUT58中僅存儲與一些亮度值對應的電流值，則代表電流計算器56可從LUT58讀取與調(diào)整后的代表值鄰近的兩個亮度值對應的電流值，并對讀取的電流值進行內(nèi)插，以計算和輸出與調(diào)整后的代表值對應的電流值。
[0069]總電流計算器60對每一代表值將來自代表電流計算器56的代表電流值與來自平均直方圖計算器54的代表值的計數(shù)相乘，將乘積結(jié)果相加，并輸出相應幀的估測的總電流值Cn。[0070]因為電流估測器36對與應用了輸入峰值亮度的代表值對應的代表電流值進行計算，將代表電流值和代表值的計數(shù)相乘并將乘積結(jié)果相加，以計算總電流值，所以可在每一中貞與峰值亮度輸出同步地快速計算總電流值。當通過反饋控制器40的反饋操作重復計算總電流值且不加改變地使用應用于第一次操作的直方圖分析結(jié)果時，電流估測器36根據(jù)修正后的峰值亮度重復計算代表電流值和總電流值，可快速進行總電流值的重復計算。
[0071]結(jié)果，即使重復地估測總電流值和產(chǎn)生亮度控制增益，圖3中所示的電流控制器30仍可在垂直空白周期內(nèi)進行所述操作。
[0072]圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明一實施方式的控制OLED顯示設備電流的方法的流程圖。因為圖6的流程圖由圖3中所示的電流控制器30執(zhí)行，所以將參照圖3進行描述。
[0073]在步驟2 (S2)中，PLC32以幀為單元從輸入的視頻數(shù)據(jù)之中檢測APL，并根據(jù)檢測的APL確定和輸出峰值亮度。
[0074]在步驟4 (S4)中，峰值亮度修正器34將來自PLC32的峰值亮度與反饋控制器40反饋的亮度控制增益相乘，以修正峰值亮度，并輸出修正后的峰值亮度。如果反饋控制器40沒有反饋亮度控制增益，則峰值亮度修正器34就將亮度控制增益視為1，并輸出峰值亮度而不進行修正。
[0075]在步驟6 (S6)中，電流估測器36通過輸入數(shù)據(jù)的直方圖分析對代表亮度值計數(shù)，對應用了輸入峰值亮度的每一代表亮度值計算代表電流值，將代表電流與代表值計數(shù)的乘積結(jié)果相加，計算每一幀的總電流值，并輸出計算的總電流值作為估測的總電流值Cn (η為自然數(shù))。
[0076]在步驟8 (S8)中，亮度控制增益產(chǎn)生器38使用電流估測器36提供的估測的總電流值Cn與預定目標值Ct，計算目標值Ct與估測的總電流值Cn的比率(Ct/Cn)，從而產(chǎn)生亮度控制增益Gn。
[0077]在步驟10 (SlO)中，反饋控制器40確定來自電流估測器36的估測的總電流值Cn是否收斂于目標值Ct，并根據(jù)確定結(jié)果前進至反饋亮度控制增益Gn的步驟12 (S12)以返回步驟4 (S4)，或者前進至步驟14 (S14)，以確定和輸出最終亮度控制增益Gout。如果估測的總電流值Cn與目標值Ct之間的差值超過閾值±TH，反饋控制器40就確定估測的總電流值Cn沒有收斂于目標值Ct，在步驟12 (S12)中給峰值亮度修正器34反饋亮度控制增益Gn，并返回步驟4 (S4)，以重復進行步驟4 (S4)到10 (SlO)0如果估測的總電流值Cn與目標值Ct之間的差值在閾值±TH內(nèi)，反饋控制器40就確定估測的總電流值Cn收斂于目標值Ct，并前進至步驟14 (S14)，以確定最終亮度增益Gout。
[0078]或者，如果在步驟10 (SlO)中反饋次數(shù)小于預定次數(shù)，反饋控制器40可確定估測的總電流值Cn沒有收斂于目標值Ct，在步驟12 (S12)中反饋亮度控制增益Gn，并返回步驟4 (S4)。如果反饋次數(shù)等于預定次數(shù)，反饋控制器40可確定估測的總電流值Cn收斂于目標值Ct，并前進至步驟14 (S14)，以確定最終亮度增益Gout。
[0079]在步驟10 (SlO)中，如果通過反饋控制器40反饋亮度控制增益n_l次來進行η次步驟4 (S4)到步驟10 (S10)，然后進行步驟14 (S14)，則反饋控制器40將通過n-Ι次反饋獲得的全部第一到第η亮度控制增益相乘，以確定最終亮度增益Gout。
[0080]在步驟16 (S16)中，最終峰值亮度確定單元42將來自反饋控制器40的最終亮度增益Gout與來自PLC32的峰值亮度相乘，以確定最終峰值亮度，并將確定的最終峰值亮度提供給伽馬電壓產(chǎn)生器4。然后，伽馬電壓產(chǎn)生器4根據(jù)最終峰值亮度調(diào)整伽馬電壓，以控制顯示面板10的電流。
[0081]圖7A和7B是顯示通過根據(jù)本發(fā)明一實施方式控制OLED顯示設備的電流，基于圖像圖案的電流消耗降低曲線。
[0082]針對紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、白色(W)、青色(C)、品紅色(M)和黃色視頻圖案，圖7A是顯示當根據(jù)本發(fā)明實施方式的OLED顯示設備的電流控制器30進行一次電流控制時的電流消耗與APL的曲線，圖7B是顯示當根據(jù)本發(fā)明實施方式的OLED顯示設備的電流控制器30進行三次電流控制時的電流消耗與APL的曲線。
[0083]參照圖7A，如果不進行電流控制(off)，當APL增加時，電流消耗增加，但如果進行一次電流控制(on)，當APL增加時，電流收斂于目標電流1.5A，從而飽和。
[0084]參照圖7B，如果不進行電流控制(off)，當APL增加時，電流消耗增加，但如果進行三次電流控制(on)，當APL增加時，電流收斂于目標電流1.5A，從而飽和。
[0085]如果進行一次電流控制，目標電流與最大消耗電流之間的差值大約為20%，但如果進行三次電流控制，目標電流與最大消耗電流之間的差值大約為4.3%。因而，可提高電流控制精度。
[0086]根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于控制OLED顯示設備電流的方法和裝置根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的APL，使用直方圖分析結(jié)果和峰值亮度估測總電流值，比較估測的總電流值與目標值，產(chǎn)生亮度控制增益，根據(jù)亮度控制增益調(diào)整最終峰值亮度，并根據(jù)最終峰值亮度通過伽馬電壓產(chǎn)生器調(diào)整伽馬電壓，由此控制顯示面板的電流。
[0087]特別是，根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于控制OLED顯示設備電流的方法和裝置通過亮度控制增益反饋重復進行總電流估測和亮度控制增益計算，從而使估測的總電流值收斂于目標值，由此提聞電流估測和控制精度。
[0088]在根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于控制OLED顯示設備電流的方法和裝置中，當估測總電流值時，因為僅對與應用了輸入峰值亮度的代表值對應的代表電流值進行計算，將代表電流值和代表值的計數(shù)相乘并將乘積結(jié)果相加，以計算總電流值，所以可在每一幀與峰值亮度輸出同步地快速計算總電流值。因此，即使重復地估測總電流值和產(chǎn)生亮度控制增益，仍可在垂直空白周期內(nèi)進行所述操作。
[0089]在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本發(fā)明可進行各種修改和變化，這對于本領域普通技術人員來說是顯而易見的。因而，本發(fā)明意在覆蓋落入所附權利要求范圍及其等同范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。
【權利要求】
1.一種用于控制有機發(fā)光二極管(OLED)顯示設備的電流的方法，所述方法包括: 第一步驟，確定與輸入數(shù)據(jù)的平均圖像電平(APL)對應的峰值亮度； 第二步驟，輸出未改變的峰值亮度或者輸出應用了反饋亮度控制增益的峰值亮度； 第三步驟，使用應用了所述第二步驟中輸出的所述峰值亮度的每個代表亮度值的代表值以及通過所述輸入數(shù)據(jù)的直方圖分析獲得的代表亮度值的計數(shù)，計算每一幀的估測的總電流值； 第四步驟，比較所述估測的總電流值與目標值，以產(chǎn)生亮度控制增益； 第五步驟，根據(jù)所述估測的總電流值是否收斂于所述目標值，確定是否反饋所述亮度控制增益； 第六步驟，如果所述估測的總電流值未收斂于所述目標值，反饋所述亮度控制增益，返回所述第二步驟并重復進行所述第二步驟到所述第五步驟； 第七步驟，如果所述估測的總電流值收斂于所述目標值，應用通過重復進行所述第二步驟到所述第五步驟產(chǎn)生的亮度控制增益，并確定最終亮度增益；以及 第八步驟，將所述最終亮度增益應用于由所述第一步驟確定的所述峰值亮度，并確定最終峰值亮度。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第三步驟包括: 使用預定的查找表，將所述第二步驟中輸出的所述峰值亮度與每個代表亮度值的乘積結(jié)果轉(zhuǎn)換為每個代表電流；` 通過所述輸入數(shù)據(jù)的亮度平均直方圖分析對所述代表亮度值計數(shù)，并輸出所述代表亮度值的計數(shù)；以及 將每個代表亮度電流和所述代表亮度值的計數(shù)相乘，將所有的乘積結(jié)果相加，并計算總電流值。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第五步驟包括: 如果所述估測的總電流值與所述目標值之間的差值超過預定閾值，則前進至反饋所述亮度控制增益的所述第六步驟，如果所述差值在所述預定閾值之內(nèi)，則前進至確定所述最終亮度增益的所述第七步驟。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第五步驟包括: 如果所述亮度控制增益的反饋次數(shù)小于預定值，則前進至反饋所述亮度控制增益的所述第六步驟，如果所述反饋次數(shù)變?yōu)榈扔谒鲱A定值，則前進至確定所述最終亮度增益的所述第七步驟。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的方法，其中所述第五步驟將所述反饋次數(shù)限制為奇數(shù)值。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中在每一幀的垂直空白周期中進行所述第一到所述第八步驟。
7.一種用于控制有機發(fā)光二極管(OLED)顯示設備的電流的裝置，所述裝置包括: 電流控制器，所述電流控制器使用與輸入數(shù)據(jù)的平均圖像電平(APL)對應的峰值亮度和所述輸入數(shù)據(jù)的直方圖分析結(jié)果估測總電流值，比較估測的總電流值與目標值以產(chǎn)生亮度控制增益，反饋所述亮度控制增益并重復進行估測所述總電流值和產(chǎn)生所述亮度控制增益的操作，以確定最終亮度增益，并將所述最終亮度增益應用于所述峰值亮度，以確定最終峰值亮度；伽馬電壓產(chǎn)生器，所述伽馬電壓產(chǎn)生器響應于由所述電流控制器確定的所述最終峰值亮度調(diào)整最大伽馬電壓，并劃分調(diào)整后的最大伽馬電壓，以產(chǎn)生和輸出伽馬電壓組；和 數(shù)據(jù)驅(qū)動器，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器使用由所述伽馬電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生的所述伽馬電壓組將所述輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)信號，并將所述模擬數(shù)據(jù)信號提供給顯示面板。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其中所述電流控制器包括: 峰值亮度控制器，所述峰值亮度控制器用于確定與所述輸入數(shù)據(jù)的APL對應的所述峰值亮度； 峰值亮度修正器，所述峰值亮度修正器用于輸出未改變的峰值亮度或者輸出應用了反饋亮度控制增益的峰值亮度； 電流估測器，所述電流估測器用于使用應用了所述峰值亮度修正器輸出的所述峰值亮度的每一代表亮度值的代表電流值以及通過所述輸入數(shù)據(jù)的直方圖分析獲得的代表亮度值的計數(shù)，計算每一幀的估測的總電流值； 亮度控制增益產(chǎn)生器，所述亮度控制增益產(chǎn)生器用于比較所述估測的總電流值與目標值，以產(chǎn)生亮度控制增益； 反饋控制器，所述反饋控制器用于根據(jù)所述估測的總電流值是否收斂于所述目標值，控制所述亮度控制增益的反饋，如果所述估測的總電流值未收斂于所述目標值，則所述反饋控制器將所述亮度控制增益反饋給所述峰值亮度修正器，并通過所述峰值亮度修正器、所述電流估測器和所述亮度控制增益產(chǎn)生器重復進行操作，如果所述估測的總電流值收斂于所述目標值，則所述反饋控制器應用通過重復進行操作產(chǎn)生的所有亮度控制增益，以確定最終亮度增益；以及 最終峰值確定單元，所述最終峰值確定單元用于將由所述反饋控制器確定的所述最終亮度增益應用于由所述峰值亮度控制器確定的所述峰值亮度，并確定所述最終峰值亮度。
9.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其中所述電流估測器包括: 代表電流計算器，所述代表電流計算器用于使用預定的查找表，將所述峰值亮度修正器輸出的所述峰值亮度與每個代表亮度值相乘的結(jié)果轉(zhuǎn)換為每個代表電流值； 平均直方圖計算器，所述平均直方圖計算器用于通過所述輸入數(shù)據(jù)的亮度平均直方圖分析對所述代表亮度值計數(shù)，并輸出所述代表亮度值的計數(shù)；和 總電流計算器，所述總電流計算器用于將每個代表電流值和所述代表亮度值的計數(shù)相乘，將乘積結(jié)果相加，并計算所述總電流值。
10.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其中所述代表電流計算器通過對與應用了所述峰值亮度的未存儲于所述查找表中的代表亮度值鄰近的代表亮度值的電流值進行讀取和內(nèi)插，計算所述應用了所述峰值亮度的未存儲于所述查找表中的代表亮度值。
11.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其中如果所述估測的總電流值與所述目標值之間的差值超過預定閾值，則所述反饋控制器反饋所述亮度控制增益，如果所述差值在所述預定閾值之內(nèi)，則所述反饋控制器確定所述最終亮度增益。
12.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其中如果所述亮度控制增益的反饋次數(shù)小于預定值，則所述反饋控制器反饋所述亮度控制增益，如果所述反饋次數(shù)變?yōu)榈扔谒鲱A定值，則所述反饋控制器確定所述最終亮度增益。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的裝置，其中所述反饋控制器將所述反饋次數(shù)限制為奇數(shù)值。
14.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其中在每一幀的垂直空白周期中進行通過所述電流控制器控制電流的操 作。
【文檔編號】G09G3/32GK103854599SQ201310134462
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年4月18日 優(yōu)先權日:2012年11月30日
【發(fā)明者】鄭在亨 申請人:樂金顯示有限公司