專利名稱：顯示設備及用于驅動有機發光顯示設備的方法
技術領域：
本發明涉及一種有機發光顯示(OLED)設備及其驅動方法。
背景技術：
OLED設備使用有機光發射層，有機光發射層通過利用電子與電空穴的重組來發 光。這種對應于自發光顯示設備的OLED設備由于高亮度、低驅動電壓以及可能的纖薄成都 程度而被認為是下一代顯示設備。
OLED設備包括多個像素元件。每個像素元件包括像素，配置有位于陽極和陰極 之間的有機光發射層；以及像素電路，被配置為驅動像素。像素電路被配置為包括開關晶體 管、電容器和驅動晶體管。開關晶體管接收掃描脈沖并且把數據電壓充到電容器中。驅動 晶體管根據在電容器中充入的數據電壓控制將被施加到像素的電流量，由此調整像素的灰 度級。
在OLED設備的驅動器電路中包括的數據驅動器把來自外部伽馬電壓產生器的多 個基準電壓再分為灰度級伽馬電壓。此外，數據驅動器使用灰度級伽馬電壓把數字數據轉 換為模擬數據信號(更具體地說，電壓信號或電流信號)。OLED設備通過根據來自用戶的亮 度控制命令調整最大有效基準電壓來調整OLED設備的亮度。
圖1是用于圖示傳統上用于驅動OLED設備的伽馬電壓的特性的數據圖表。
參照圖1，利用多個輸入伽馬標簽(例如，第零到第九伽馬標簽)配置(例如，在數據 驅動器內的)常規的伽馬電壓產生器，在每個標簽(tag)之間具有串聯連接的電阻器。第九 伽馬標簽根據電源電壓VDD接收最高基準電壓。第零伽馬標簽根據地電壓VSS接收最低基 準電壓。由輸入伽馬標簽接收的基準電壓從第九伽馬標簽到第零伽馬標簽依次減小。伽馬 電壓產生器還具有輸出伽馬標簽。輸出伽馬標簽輸出在電壓上從最高階(例如第255)到最 低階(例如第O)標簽依次降低的伽馬電壓。此外，輸出伽馬電壓對應于灰度級255到O。
在第一相關技術· _，，中，當伽馬標簽的階數降低(第九伽馬標簽是最高階標 簽，第零伽馬標簽是最低階標簽)時，基準電壓也順序地降低。最低伽馬電壓用于導出具有 最低電壓的最低灰度級數據信號，以便實現黑色亮度。此外，最高伽馬電壓用于導出具有最 高電壓的最高灰度級數據信號，以便實現白色亮度。換句話說，伽馬電壓用來把像素驅動為 黑色亮度。
第一相關技術具有如在圖1中所示出的正常伽馬曲線2. 2的伽馬特性。 為此，第一相關技術依照從第零伽馬標簽前進到第九伽馬標簽的順序以固定電平提升基準 伽馬電壓。此外，第一相關技術依照與基準伽馬電壓相同的方式提升灰度級數據信號的電 壓。
因而，在第一相關技術中，最低伽馬電壓用于實現黑色亮度，并且最高伽馬電壓用 于實現白色亮度。換句話說，最低伽馬電壓對應于灰度級“O”(黑色亮度)，并且最高伽馬電 壓對應于灰度級“255”(白色亮度)。
特別地是，第一相關技術在物理上把第零和第一伽馬輸出標簽分離，其中第零和 第一伽馬輸出標簽用于輸出與灰度級“O”和“I”相對的伽馬電壓。通過把第零和第一伽 馬輸出標簽彼此分離，使得由第零標簽輸出的伽馬電壓具有對應于大致黑色亮度的電壓電 平。
此外，第二相關技術提供了與第一相關技術相同的伽馬電壓。然而，與第 一相關技術不同，第二相關技術不僅使最低伽馬電壓能夠用于導出具有最高電壓的最低灰 度級數據信號，而且使最高伽馬電壓能夠用于導出具有最低電壓的最高灰度級數據信號。
換句話說，第二相關技術允許灰度級數據信號的電壓與正從伽馬輸出標 簽輸出的伽馬電壓成反比例。這是由于第一相關技術被配置為驅動NMOS像素，而第二相關 技術被配置為驅動PMOS像素。
因而，在第二相關技術中，當伽馬輸出標簽的階數變得更高時，灰度級值從“255” 降低到“O”。更具體地說，在最大有效伽馬輸出標簽(例如第255輸出標簽)產生的最低伽 馬電壓對應于具有最高電壓并且用于實現黑色亮度的最低灰度級數據信號。此外，在最小 有效伽馬輸出標簽(例如第O輸出標簽)產生的最高伽馬電壓對應于具有最低電壓并且用于 實現白色亮度的最高灰度級數據信號。
然而，與第一相關技術不同，第二相關技術把伽馬電壓反向匹配到灰度級數據信 號，由此導致在低灰度級域中的亮度惡化。
圖2是圖不依照相關技術的OLED設備的売度特性的數據圖表。圖3是圖不依照 第二相關技術的OLED設備的數據電壓特性的數據圖表。
參照圖2，當驅動第一相關技術的OLED設備時，黑色亮度在灰度級“O”和“I”之間 陡峭地上升然后從灰度級“I”緩慢地上升到灰度級“31”。這源于以下事實第零和第一伽 馬輸入標簽(以及第零和第一伽馬輸出標簽)在物理上彼此分離以便實現黑色亮度。
另一方面，參照圖2和3，由第二相關技術的OLED設備(使用與第一相關技術中的 伽馬電壓反向的伽馬電壓)提供的黑色亮度在灰度級“O”和“ I ”之間沒有陡峭增加的情況 下從灰度級“O”線性改變到灰度級“31”。這是因為第九和第八輸入伽馬標簽通過電阻器彼 此連接。
由此，如圖2所示，與第一相關技術相比較，第二相關技術的OLED設備在灰度級范 圍1-31內提供了較低亮度。
此外，盡管在附圖中并未示出，第二相關技術包括在第九和第八伽馬輸入標簽之 間連接的電阻器。換句話說，在第二相關技術中的第九和第八伽馬輸入標簽彼此并未被分 離。因而，對應于灰度級O到31的高數據電壓增加了電流量。
因為第八和第九標簽未被分離，所以在第九和第八伽馬標簽中的電流增加導致了 高功耗。由此，在伽馬電壓產生器中產生大量熱，縮短了在伽馬電壓產生器中組件的壽命。發明內容
本發明的實施方式涉及一種顯示設備以及用于操作顯示設備的方法。顯示設備包括伽馬電壓產生器，被配置為接收多個依次降低的基準電壓并且根據所述依次降低的基 準電壓產生多個依次降低的伽馬電壓；和數據驅動器，連接到所述伽馬電壓產生器并且被 配置為從所述伽馬電壓產生器接收所述多個依次降低的伽馬電壓；響應于第一數字數據 的接收，向像素輸出從多個伽馬電壓中選擇的第一伽馬電壓，所述第一數字數據用于表示 所述像素的第一灰度級；以及響應于第二數字數據的接收，向所述像素輸出來自多個伽馬 電壓的第二伽馬電壓，所述第二數字數據具有比所述第一數字數據高的邏輯值并且表示高 于所述第一灰度級的第二灰度級，其中所述第二伽馬電壓低于所述第一伽馬電壓。
在一個實施方式中，伽馬電壓產生器包括電阻器串，被配置為根據至少一些基準 電壓產生至少一些伽馬電壓(例如1-255)。伽馬電壓產生器還包括第零輸入標簽，被配置為 接收基準電壓中的最高基準電壓。第零輸入標簽與電阻器串電絕緣。根據最高基準電壓產 生伽馬電壓中的最高伽馬電壓。
本發明還提供一種用于在顯示設備中操作的方法，包括根據多個依次降低的基 準電壓產生多個依次降低的伽馬電壓；在數據驅動器接收所述多個依次降低的伽馬電壓； 響應于所述數據驅動器接收到第一數字數據，向像素輸出從多個伽馬電壓中選擇的第一伽 馬電壓，所述第一數字數據用于表示所述像素的第一灰度級；以及響應于所述數據驅動器 接收到第二數字數據，向所述像素輸出來自多個伽馬電壓的第二伽馬電壓，所述第二數字 數據具有比所述第一數字數據高的邏輯值并且表示高于所述第一灰度級的第二灰度級，其 中所述第二伽馬電壓低于所述第一伽馬電壓。
所公開實施方式的優點例如包括通過向在伽馬電壓產生器內串行布置的第零到 第九伽馬標簽施加反向降低的基準電壓，并且利用伽馬電壓產生器設置與來自伽馬輸出標 簽的伽馬電壓成比例的數據電壓，來防止在低灰度級范圍內的亮度惡化并且減少伽馬電壓 產生器的發熱，。
本發明實施方式的附加特點和優點將在以下描述中闡明并且根據該描述將在一 定程度上變得更加清楚，或者可以通過實施本發明的實施方式來獲悉。將借助在所描寫的 說明書及其權利要求書以及附圖中具體指出的結構來實現和獲得本發明實施方式的優點。
當研究以下附圖和詳細描述時，其它系統、方法、特點和優點對所屬領域技術人員 將是或變得顯而易見。所有包括在本說明書內的這些附加系統、方法、特點和優點旨在落入 本發明的范圍內，并且受所附權利要求的保護。在此部分中的任何內容都不應當被視為對 權利要求的限制。以下結合實施方式將討論進一步的方面和優點。應當理解，本發明的以 上概括描述和以下詳細描述是示例性的和解釋性的，旨在對要求保護的本發明提供進一步 解釋。


給本發明提供進一步理解并組成說明書一部分的附解了本發明的實施方式， 并與說明書一起用于解釋本發明的原理。在附圖中
圖1是圖示根據相關技術，傳統上用于驅動OLED設備的伽馬電壓的特性的數據圖 表;
圖2是圖示根據相關技術，常規的OLED設備的亮度特性的數據圖表；
圖3是圖示根據相關技術，常規的OLED設備的數據電壓的特性的數據圖表；
圖4是示出依照本發明實施方式的OLED設備的配置的框圖；圖5是示出圖4中OLED面板上的每個子像素的電路圖；圖6是示出在依照本發明實施方式的OLED設備中包括的數據驅動器和伽馬電壓產生器的詳圖；圖7是圖示依照本發明實施方式的OLED面板的驅動系統的框圖；圖8是用于比較在常規的OLED設備和本發明實施方式中包括的伽馬電壓產生器的伽馬電壓的數據圖表；圖9是圖示依照本發明實施方式的OLED設備的伽馬電壓產生器的電流特性的數據圖表；圖10是用于比較依照本發明實施方式的OLED設備的伽馬電壓產生器的發熱特性的圖表；圖11是圖示與在依照相關技術的OLED設備中的相比較，在依照本發明實施方式的OLED設備中低灰度級的增強亮度特性的數據圖表；以及圖12是圖示依照本發明實施方式用于設置伽馬電壓的處理的流程圖，其中伽馬電壓用于利用反向的數據電壓來驅動OLED面板。
具體實施例方式現在詳細地參考本發明的實施方式，在附圖中圖示了其中的一些例子。下文引入的實施方式僅是以舉例的方式提供，以便把它們的精神傳達給所屬領域的普通技術人員。因此，這些實施方式可以采用不同的形式實現，而并不限于這里描述的這些實施方式。在附圖中，為了便于解釋，可以擴大設備的大小、厚度等。盡可能地在包含附圖的整個說明中使用相同的附圖標記來指代相同或相似的部分。圖4是示出依照本發明實施方式的OLED設備100的配置的框圖。圖5是示出圖4中OLED面板100上的每個子像素的電路圖。如圖4所示，依照本發明實施方式的OLED設備可以包括顯示面板101，被限定為多個像素區域P ;柵極驅動器102，被配置為驅動在顯示面板101上的柵極線GLl到GLn ;數據驅動器103，被配置為驅動在顯示面板101上的數據線DLl到DLm ;和電源單元104，被配置為向顯示面板101上的電力線PLl到PLn施加第一和第二電力信號VDD和GND，等等。時序控制器105接收外部輸入的紅、綠和藍數據RGB_D。然后，時序控制器105提供數據RGB_D，用以向數據驅動器103施加外部輸入的紅、綠和藍(R、G和B)數據。紅、綠和藍以下被稱為R、G和B。此外，時序控制器105向伽馬電壓產生器106輸出R、G和B基準電壓REF，其中R、G和B基準電壓REF用于生成對于每個R、G和B顏色的伽馬電壓。伽馬電壓產生器106被配置為使用從時序控制器105輸入的基準電壓REF導出R、G和B伽馬電壓集R_GV并且向數據驅動器103輸出產生的R、G和B伽馬電壓集R_GV。在一個實施方式中，伽馬電壓產生器106包括R、G和B伽馬電壓產生部。每個R、G和B伽馬電壓產生部從時序控制器105接收不同的基準電壓REF。此外，與相關技術不同，每個伽馬電壓產生部向第零伽馬輸入標簽施加最高基準電壓并且向第九伽馬標簽施加最低基準電壓。更具體地說，當輸入伽馬標簽的階數(order)增加時，被施加到輸入伽馬標簽的基準電壓在電壓電平上降低(例如，從IOV到0V)。相應地，每個伽馬電壓產生部在輸出伽馬標簽的階數增加時輸出在電壓電平上降低(例如，從IOV到0V)的伽馬電壓R_GV。從而伽馬電壓產生器106輸出對應于常規技術反向的伽馬電壓R_GV。此外，本發明的實施方式不僅把在由伽馬電壓產生器106提供的伽馬電壓當中的高伽馬電壓匹配到低灰度級值數據，而且把低伽馬電壓匹配到高灰度級值數據。因而，低灰度級數據信號可以具有高電平電壓，并且高灰度級數據信號可以具有低電平電壓。因此，來自像素P的黑色輸出電平(低亮度)可以由根據高伽馬電壓導出的高電壓數據信號實現，而白色輸出電平(高亮度)可以由根據低伽馬電壓導出的低電壓數據信號實現。時序控制器105可以向伽馬電壓產生器106輸出在每個R、G和B顏色中的亮度系數BRT。此外，時序控制器105可以把外部輸入的R、G和B數據RGB_D重新排列為適于顯示面板101的大小和清晰度的格式，并且向數據驅動器103施加重新排列的R、G和B數據RGB_D。此外，時序控制器105可以產生待施加到數據驅動器103的數據控制信號DVS和待施加到柵極驅動器102的柵極控制信號GVS。顯示面板101可以包括多個子像素P，子像素P依照矩陣形狀布置并且用于圖像顯示。子像素P分別位于像素區域中。每個子像素P可以包括發光單元和被配置為驅動發光單元的單元驅動器。詳細地，參照圖5，單個子像素P可以包括單元驅動器DRV，連接在柵極線GL、數據線DL和電力線PL之間；和發光二極管LED，連接在單元驅動器DRV和第二電力線GND之間并且以二極管符號等效地示出。單元驅動器DRV可以包括第一開關元件Tl，連接到柵極線GL和數據線DL ;第二開關元件T2，連接在第一開關元件Tl、電力線PL和發光二極管LED之間；和存儲電容器C，連接在電力線PL與第一和第二開關元件Tl和T2的連接節點之間。第一開關元件Tl包括連接到柵極線GL的柵極、連接到數據線DL的源極和連接到第二開關元件T2的柵極的漏極。當柵極導通(gate-on)信號被施加到柵極線GL時，這種第一開關元件Tl可以導通(或激活)并且可以把數據線DL上的數據信號傳送到存儲電容器C和第二開關元件T2的柵極。第二開關元件T2包括連接到電力線PL的源極和連接到發光二極管LED的漏極。此第二開關元件T2經由第一開關元件Tl接收數據信號并且可以控制從電力線PL施加到發光二極管LED的電流，以便控制由LED發射的光的量。存儲電容器C連接在電力線PL和連接節點400之間，連接節點400連接到第一開關元件Tl的漏極和第二開關元件T2的柵極。存儲電容器C用于使第二開關元件T2能夠使用其充入的電壓維持導通狀態，即使第一開關元件Tl斷開也是如此。據此，可以連續地維持發光二極管LED的發光狀態，直到下一幀的數據信號被施加到數據線DL為止。盡管在本實施方式中PMOS晶體管用作第一和第二開關元件，不過也可以使用代替PMOS晶體管的NMOS晶體管作為第一和第二開關元件。此外，可以根據柵極輸出使能信號調整柵極導通信號的脈沖寬度。柵極線GLl到GLn可以接收從柵極驅動器102依次施加的柵極導通信號。另一方面，向未被施加有柵極導通信號的柵極線GL施加柵極關斷(gate-off)信號。數據驅動器103接收數據控制信號DVS，數據控制信號DVS包括諸如源極起始脈沖SSP和源極移位時鐘SSC之類的信號。數據驅動器使用這些信號DVS把來自時序控制器105的一行R、G和B數據RGB_D轉換為模擬電壓(即，模擬圖像信號)。R、G和B數據RGB_D對于每個像素來說例如可以包括24比特的數字數據。每種顏色與8比特的數字數據相關聯。對于每種顏色，該顏色的數據RGB_D用于表示在給定像素中該顏色的期望灰度級設置(即強度級)。優選地，數據驅動器103從伽馬電壓產生器106接收多個依次降低的伽馬電壓；響應于第一數字數據的接收，向像素輸出從多個伽馬電壓中選擇的第一伽馬電壓，其中第一數字數據用于表示所述像素的第一灰度級；并且響應于第二數字數據的接收，向像素輸出來自多個伽馬電壓的第二伽馬電壓，其中第二數字數據具有比第一數字數據高的邏輯值并且表不高于所述第一灰度級的第二灰度級，其中第二伽馬電壓低于第一伽馬電壓。數據驅動器103使用基準伽馬電壓集R_GV把R、G和B數據RGB_D轉換為模擬圖像信號。每個伽馬電壓集R_GV包括與能夠由每個R、G和B數據顯示的灰度級值(或電平)的數目相對應的伽馬電壓。例如，如果R可以采用256個不同的灰度級，那么R伽馬電壓集R_GV包括256個不同的伽馬電壓。此外，數據控制信號DVS可以包括源極輸出使能信號S0E。數據驅動器103使用此信號把一行R、G和B模擬圖像信號施加到顯示面板101上的數據線DLl到DLm。更具體地說，對于把柵極導通信號(或掃描脈沖)施加到柵極線GLl到GLn中任何一條的每個水平周期來說，數據驅動器103鎖存與源極移位時鐘SSC同步地輸入的一行R、G和B數據RGB_D，并且把一個水平行的模擬圖像信號施加到數據線DLl到DLm。伽馬電壓產生器106響應于R、G和B顏色的亮度系數BRT來調整基準電壓REF，根據調整的基準電壓導出R、G和B伽馬電壓集R_GV，并且向數據驅動器103提供R、G和B伽馬電壓集R_GV。伽馬電壓產生器106可以包括用于每種R、G和B顏色的電阻器串602。優選地，電阻器串根據至少一些基準電壓產生至少一些伽馬電壓。將結合圖6描述一個這樣的電阻器串602。用于R顏色的電阻器串可以對從時序控制器105施加的R顏色的R基準電壓進行分壓，可以產生包括多個R伽馬電壓的R伽馬電壓集，并且可以把R伽馬電壓集施加到數據驅動器103。類似地，G和B電阻器串可以分別對從時序控制器105施加的G和B基準電壓進行分壓，以便產生待施加到數據驅動器103的G和B伽馬電壓集。本實施方式允許伽馬電壓產生器106的每個R、G和B電阻器串產生分別對應于0 255灰度級值(或電平)的伽馬電壓。例如，R電阻器串把其電阻器劃分為多個電阻器組，所述電阻器組對應于R數據的比特數目并且均包括與R數據的每個比特的權重相對應的電阻器，并且在第零到第九伽馬標簽之間布置劃分的電阻器組，其中第零到第九伽馬標簽接收從時序控制器105施加的彼此不同的基準電壓。換句話說，R電阻器串在R數據的每個比特的權重值中為第零到第九伽馬標簽中的每個分配0 255個灰度級值。因而，R電阻器串可以通過對被施加到第零到第九伽馬標簽的基準電壓進行分壓來導出對應于各灰度級值的R伽馬電壓。特別地是，依照如下方式配置伽馬電壓產生器106內的每個R、G和B電阻器串如圖6所示將第零伽馬標簽在物理上(或電性上)與第一到第九伽馬標簽分離，以便實現大致黑色亮度。本實施方式不僅使最高基準電壓能夠被施加到第零伽馬標簽，而且使從最高基準電壓逐漸降低的基準電壓能夠依照從第一伽馬標簽前進到第九伽馬標簽的順序被施加到第一到第九伽馬標簽。這將在圖6中詳細描述。
圖6是示出在依照本發明實施方式的OLED設備中包括的數據驅動器103和伽馬電壓產生器106的詳圖。盡管伽馬電壓產生器106在附圖中依照與數據驅動器103分離的方式示出，不過在一些實施方式中，伽馬電壓產生器106和數據驅動器103可以是相同集成電路的部分。伽馬電壓產生器106可以包括三個電阻器串602 (在圖6中只示出了一個電阻器串602)。一個電阻器串602用于顏色R，另一個用于顏色G，并且再一個用于顏色B。三個電阻器串602中的每個可以包括多個串聯連接的電阻器。每個電阻器串602連接到多個輸入伽馬標簽(IP_1到IP_9)并且輸出伽馬標簽(0P_1到0P_255)。輸入伽馬標簽IP_0和輸出伽馬標簽0P_0未連接到電阻器串602。請注意，在圖6中并未標識所有的標簽。如這里所使用的，標簽指的是設備的內部或外部連接，通過所述連接可以傳送信號。如果標簽是外部標簽，那么它們可以使用諸如自動帶式接合結合(TAB)或電線接合之類的工藝被附著到印刷電路板(PCB)上。輸入標簽IP接收十個不同的輸入電壓VR0-VR9。輸入電壓VR可以是基準電壓REF的亮度調整版本。作為選擇，輸入電壓VR可以是從時序控制器105接收的基準電壓REF。每種顏色的電阻器串602可以使用與其它電阻器串602不同的輸入電壓VR。此外，輸入電壓VR可以處于在電源電壓和地電壓之間的電壓范圍內。每個輸入電壓VR具有不同的電壓電平。當輸入伽馬標簽IP的階數增加(即從IP_0到IP_9)時，輸入電壓VR在電壓上依次地降低。在第零伽馬輸入標簽IP_0的輸入電壓VRO具有最高輸入電壓。在第九伽馬輸入標簽IP_9的輸入電壓VR9具有最低輸入電壓。其它輸入電壓VR將具有在最高電壓電平和最低電壓電平之間的電壓電平。在每個輸入電壓VR之間的電壓差可以相同，也可以不同。對于每種顏色，電阻器串602對輸入電壓VR1_VR9進行分壓以便產生多個伽馬電壓GM_R1-GM_R255。根據第零輸入電壓VRO直接產生第零伽馬電壓GM_R0，并且第零伽馬電壓GM_R0可以基本上具有與第零輸入電壓VRO相同的電壓電平。如所提及的，當輸入伽馬標簽IP的階數增加時，輸入電壓VR在電壓電平上降低。類似地，當伽馬輸出標簽OP的階數增加(例如從0P_0到0P_255)時，伽馬電壓GM_R也在電壓電平上降低。例如，在輸出標簽0P_0的伽馬電壓GM_R0具有最高電壓并且在輸出標簽0P_0的伽馬電壓GM_R255具有最低電壓。經由輸出伽馬標簽OP輸出伽馬電壓GM_R。在伽馬輸出標簽OP產生的伽馬電壓GM_R分別對應于第零到第255灰度級值。伽馬電壓GM_R形成伽馬電壓集R_GV，伽馬電壓集R_GV被提供到數據驅動器103的數字-模擬(D-A)轉換器123并且用于把數字數據RGB_D轉換為模擬數據電壓。此外，本實施方式使在第零伽馬輸出標簽的最高伽馬電壓能夠與最低灰度級數據信號匹配。本實施方式還使在第一到第255伽馬輸出標簽逐漸降低的伽馬電壓能夠與依照從第一伽馬輸出標簽前進到第255伽馬輸出標簽的順序逐漸地增大的灰度級數據信號匹配。換句話說，在較低階伽馬輸出標簽的較高伽馬電壓用來產生較低灰度級數據信號以實現黑色亮度，并且在較高階伽馬輸出標簽的較低伽馬電壓用來產生較高灰度級數據信號以實現白色売度。如圖6所示，最高輸入電壓VRO被施加到第零伽馬輸入標簽IP_0。在第零伽馬輸出標簽0P_0輸出最高伽馬電壓GM_RO。最高電壓伽馬電壓GM_RO被用作具有最高電壓電平的零灰度級數據信號。最低基準電壓VRO被施加到第九伽馬標簽，使得在第255伽馬輸出標簽產生最低伽馬電壓GM_R255。最低伽馬電壓GM_R255被用作具有最低電壓電平的255灰度級數據信號。由伽馬電壓產生器106產生的伽馬電壓集R_GV被施加到數據驅動器103。此外，數據驅動器103接收R、G和B數據RGB_D，其中R、G和B數據RGB_D用于表示每個像素P中的每種顏色的灰度級設置(例如0到255)。灰度級“0”表示黑色電平輸出，并且灰度級“255”表不白色電平輸出。一般說來，數據驅動器103使用R、G和B數據RGB_D從伽馬電壓集R_GV中選擇伽馬電壓GM_R。對于給定顏色和給定像素來說，當R、G和B數據RGB_D的值減小時(S卩當灰度級降低時)，由數據驅動器103選擇的伽馬電壓GM_R增大。類似地，當R、G和B數據RGB_D的值增加時(即當灰度級增加時)，由數據驅動器103選擇的伽馬電壓GM_R降低。換句話說，盡管伽馬電壓GM_R從第零伽馬輸出標簽的GM_R0逐漸地降低到第255伽馬輸出標簽的GM_R255，數據驅動器103反向地使降低的伽馬電壓GM_R與上升的灰度級數據信號RGB_D匹配。從而，使具有較低電壓電平的伽馬電壓GM_R (例如GM_R255)與較高灰度級(例如灰度級255)相匹配并且使具有較高電壓電平的伽馬電壓GM_R (例如，GM_R0)與較低灰度級(例如灰度級0)相匹配。如圖6所示，數據驅動器103可以包括彼此串聯連接的數據轉換器121、鎖存部分122、D-A轉換器123和數據輸出部分124。數據轉換器121把來自時序控制器105的R、G和B數據RGB_D轉換為均具有八個比特的比特轉換后的R、G和B數據(例如串行-并行轉換)。比特轉換后的R、G和B數據被鎖存在鎖存部分122中。D-A轉換器123依照如下方式把比特轉換后的R、G和B數據轉換為模擬R、G和B數據信號選擇與比特轉換后的數據的邏輯灰度級值相對應的伽馬電壓GM_R之一。換句話說，D-A轉換器123從與比特轉 換后的數據的邏輯灰度級值相對應的輸出標簽OP選擇伽馬電壓GM_R之一。例如，D-A轉換器可以使用邏輯灰度級值0來選擇伽馬電壓GM_R0。邏輯灰度級值I用來選擇伽馬電壓GM_R1。邏輯灰度級值2用來選擇伽馬電壓GM_R2。對于在0和255之間的每個邏輯灰度級值來說，繼續此順序。然后，轉換后的模擬R、G和B數據信號通過數據輸出部分124被施加到顯示面板101。另外，再次參考伽馬電壓產生器106，第零輸入伽馬標簽IP_0在物理上與電阻器串602、第一到第九輸入伽馬標簽IP_1-1P_9和大部分輸出伽馬標簽0P_1-0P_255分離。換句話說，輸入標簽IP_0與電阻器串602、第一到第九輸入伽馬標簽IP_1-1P_9和輸出伽馬標簽0P_1-0P_255電絕緣。電絕緣防止了第零輸入電壓VRO對伽馬電壓GM_R1到GM_R255的電平有任何顯著影響。在第零伽馬電壓GM_R0的產生中只使用第零輸入電壓VR0。結果，可以在不會對其余伽馬電壓GM_R1-GM_R255的電壓電平有不利影響的情況下把第零伽馬電壓GM_R0驅動到黑色電平電壓，這相應地防止了低灰度級域中的亮度惡化。這里公開的數據驅動器103使用從低階伽馬輸出標簽輸出的高電壓伽馬電壓來匹配低灰度級數據。此高電壓用來實現黑色電平亮度。此外，數據驅動器103使用從高階伽馬輸出標簽輸出的低伽馬電壓來匹配從鎖存部分122輸出的高灰度級數據。此低電壓用來實現白色電平亮度。因此，可以防止亮度惡化。將參照圖7和8描述詳細的驅動方法。
圖7是圖示依照本發明實施方式的OLED面板的驅動系統的框圖。圖8是用于比較在依照相關技術和依照本發明實施方式的OLED設備中包括的伽馬電壓產生器的伽馬電壓的數據圖表。參照圖7，示出了數據旁通電路250和伽馬緩存器260。在一個實施方式中，數據旁通電路250在時序控制器105中并且伽馬緩存器260是在數據驅動器103中。數據旁通部分250被配置為允許零到255灰度級數據初始地通過數據旁通部分250。伽馬緩存器260允許從第零伽馬輸出標簽輸出的最高伽馬電壓對應于零灰度級數據。此外，如圖6所描述，與相關技術不同，伽馬緩存器260向邏輯值逐漸增大的I到255灰度級數據反向地分配第一到第255伽馬電壓，其中第一到第255伽馬電壓依照從第一伽馬輸出標簽前進到第255伽馬輸出標簽的順序逐漸地降低。換句話說，伽馬緩存器260不僅使在第零伽馬輸出標簽產生的最高伽馬電壓能夠對應于具有最低灰度級的最低數據，而且使在第255伽馬輸出標簽產生的最低伽馬電壓能夠對應于具有255灰度級的最高數據。從而，用于實現黑色亮度的數據信號與用于實現白色亮度的另一數據信號相比較具有更高的電壓。這種數據旁通部分250和伽馬緩存器260可以在與用于實現伽馬電壓產生器106的伽馬集成電路(IC)或數據驅動器103結合在一起的單個主體中形成。此外，盡管伽馬電壓產生器106在附圖中依照與數據驅動器103分離的方式示出，不過伽馬電壓產生器106也可以在數據驅動器103中包括的伽馬集成電路中形成。如圖8所示，與相關技術不同，本實施方式不僅使最高伽馬電壓能夠通過第零伽馬輸出標簽輸出，而且使對應于最低灰度級數據的數據信號能夠根據最高伽馬電壓導出。因而，黑色亮度可以由最高伽馬電壓實現。此外，本實施方式將用于輸出最高伽馬電壓的第零和第一伽馬輸出標簽彼此分離。因而，依照本實施方式在第零和第一伽馬輸出標簽之間流動的電流與相關技術相比較少。如圖11所示，本實施方式提供了與相關技術中的伽馬曲線2.2類似的伽馬特性。然而，本實施方式使具有0灰度級的數據信號能夠對應于最高伽馬電壓并且能夠在一個灰度級中實現大約0.2尼特(nit)的亮度。據此，可以防止在低灰度級域中的亮度惡化。圖9是圖示依照本發明實施方式的OLED設備的伽馬電壓產生器的電流特性的數據圖表。圖10是用于比較依照本發明實施方式的OLED設備的伽馬電壓產生器的發熱特性的圖表。如圖9和10所示，本實施方式使用最高伽馬電壓實現黑色亮度，但是包括彼此間隔開的第零和第一伽馬標簽以及彼此間隔開的第零和第一伽馬輸出標簽。因此，盡管在第零和第一伽馬輸出標簽產生最高伽馬電壓，不過幾乎沒有在第零和第一伽馬標簽之間或在第零和第一伽馬輸出標簽之間流動的電流。如從附圖中所見，很明顯，與相關技術中大約6. 19mA和-64. 32mA的電流輸出相比較，在本實施方式中用于實現黑色亮度的第零和第一伽馬輸出標簽的電流輸出具有大約2. 21mA和-2. 21mA的較低電流輸出。依照這種方式，由于在伽馬電壓產生器106內第零和第一伽馬輸出標簽流動的電流降低，所以與產生能夠把OLED設備加熱到大約83. 3 92. (TC的熱量的相關技術不同，本實施方式只產生能夠把OLED設備加熱到大約62. 9 71. 6°C的熱量。
換句話說，與在相關技術中產生的熱量相比較，在形成本實施方式的伽馬電壓產生器106的伽馬集成電路中產生的熱量可以減少20%或更多。因而，可以減少功耗并且可以保護OLED設備的組件。圖11是圖示與在依照相關技術的OLED設備中的相比較，在依照本發明實施方式的OLED設備中低灰度級的增強亮度特性的數據圖表。如附圖中所示，本實施方式使灰度級0和I的亮度特性能夠與相關技術的伽馬曲線2. 2類似以非線性形狀改變。因此，本實施方式可以提供大致黑色亮度特性，并且防止在包括灰度級I 31的低灰度級域中的亮度惡化。換句話說，由于用于輸出最高伽馬電壓的第零和第一伽馬輸出標簽彼此分離，所以不僅可以在灰度級“0”實現黑色亮度，而且可以在灰度級“I”獲得0. 2尼特的亮度。據此，可以在灰度級“0”完全地實現期望的黑色亮度，并且此外，可以在包括灰度級I 31的低灰度級域中提供可見的亮度。因而，可以增強在低灰度級域中的對比度。另一方面，第二相關技術導致在低灰度級域中的亮度惡化。這源于如下事實第零和第九伽馬標簽分別接收最低和最高基準電壓并且第九和第八伽馬標簽在彼此不分離的情況下通過電阻器彼此連接。圖12是圖示依照本發明實施方式用于設置伽馬電壓的處理的流程圖，其中伽馬電壓用于利用反向的數據電壓來驅動OLED面板。如圖12所示，在顯示面板101上顯示待設置的具體灰度級的模式(步驟SI)，并且加載存儲在伽馬電壓產生器105或數據驅動器103內的存儲器中的R、G和B數據電壓(步驟 S2)。此后，在伽馬電壓產生器106中設置加載的R、G和B數據電壓(步驟S3)。然后，從亮度計中讀取并加載顯示在顯示面板上的圖像的色度和亮度(步驟S4)。使用在存儲器中存儲的查找表來把加載的色度和亮度與具體灰度級的目標亮度和目標色度相比較(步驟S5)。如果加載的亮度和色度不同于每個灰度級的目標亮度和目標色度，那么依照在存儲器中存儲的固定算法來改變R、G和B數據電壓(步驟S6)。換句話說，通過比較每個灰度級的亮度和色度來提取R、G和B數據電壓。依照這種方式，當設置具體灰度級圖像的數據電壓時，依照與上述相同的方式來設置另一灰度級圖像的R、G和B數據電壓(步驟S7)。另一方面，當加載的亮度和色度與具體灰度級的目標亮度和目標色度相同時，具體灰度級的R、G和B數據電壓被存儲在存儲器中(步驟S8)。隨后，將重復地執行上述步驟SI到S8以便設置其它灰度級圖像的數據電壓。本發明的實施方式通過在相關技術中輸出了最低伽馬電壓的伽馬輸出標簽來輸出最高伽馬電壓，并且依照與相關技術相同的方式使最高伽馬電壓能夠對應于低灰度級數據信號。因而，本實施方式可以防止在低灰度級域中的亮度惡化。此外，如上所述，本發明的實施方式預先設置對應于在伽馬電壓產生器中產生的伽馬電壓的數據電壓。因而，OLED設備可以由根據對應于數據信號的灰度級值的伽馬電壓導出的數據電壓驅動。此外，本發明的實施方式向伽馬電壓產生器內串行布置的伽馬標簽反向施加電源電壓，并且與從伽馬電壓產生器輸出的伽馬電壓成比例地設置數據信號的電壓。因此，可以防止亮度惡化。此外，本發明的實施方式向伽馬電壓產生器內串行布置的伽馬標簽反向施加基準電壓，并且與從伽馬電壓產生器輸出的伽馬電壓成比例地設置數據信號的電壓。據此，可以增強用于形成伽馬電壓產生器的集成電路的發熱特性。盡管僅針對上述實施方式有限地解釋了本發明，不過所屬領域普通技術人員應當理解，本發明不限于這些實施方式，在不脫離本發明精神的情況下可以對本發明進行各種變化或改變。據此，本發明的范圍應當僅由所附權利要求書及其等效物來確定。
權利要求
1.ー種顯示設備，包括 伽馬電壓產生器，被配置為接收多個依次降低的基準電壓并且根據所述依次降低的基準電壓產生多個依次降低的伽馬電壓；和 數據驅動器，連接到所述伽馬電壓產生器并且被配置為 從所述伽馬電壓產生器接收所述多個依次降低的伽馬電壓； 響應于第一數字數據的接收，向像素輸出從多個伽馬電壓中選擇的第一伽馬電壓，所述第一數字數據用于表示所述像素的第一灰度級；以及 響應于第二數字數據的接收，向所述像素輸出來自多個伽馬電壓的第二伽馬電壓，所述第二數字數據具有比所述第一數字數據高的邏輯值并且表示高于所述第一灰度級的第ニ灰度級，其中所述第二伽馬電壓低于所述第一伽馬電壓。
2.如權利要求1所述的顯示設備，其中所述伽馬電壓產生器包括 電阻器串，被配置為根據至少ー些基準電壓產生至少ー些伽馬電壓；和 第零輸入標簽，被配置為接收基準電壓中的最高基準電壓，其中根據所述最高基準電壓產生伽馬電壓中的最高伽馬電壓，所述第零輸入標簽與所述電阻器串電絕緣。
3.如權利要求2所述的顯示設備，其中所述伽馬電壓產生器還包括 第一輸入標簽，連接到所述電阻器串并且被配置為接收基準電壓中的第二高基準電壓，其中根據所述第二高基準電壓產生多個伽馬電壓中的第二高伽馬電壓； 其中所述最高基準電壓對應于O尼特的像素亮度，并且 其中所述第二高基準電壓對應于0. 2尼特的像素亮度。
4.如權利要求1所述的顯示設備，其中伽馬電壓的數目大于基準電壓的數目。
5.如權利要求4所述的顯示設備，其中所述伽馬電壓產生器接收十個依次降低的基準電壓并且輸出256個依次降低的伽馬電壓。
6.如權利要求1所述的顯示設備，其中所述第一數字數據和第二數字數據表示用于以下像素顔色之一的第一灰度級和第二灰度級紅色、緑色和藍色。
7.一種用于在顯示設備中操作的方法，包括 根據多個依次降低的基準電壓產生多個依次降低的伽馬電壓； 在數據驅動器接收所述多個依次降低的伽馬電壓； 響應于所述數據驅動器接收到第一數字數據，向像素輸出從多個伽馬電壓中選擇的第一伽馬電壓，所述第一數字數據用于表示所述像素的第一灰度級；以及 響應于所述數據驅動器接收到第二數字數據，向所述像素輸出來自多個伽馬電壓的第ニ伽馬電壓，所述第二數字數據具有比所述第一數字數據高的邏輯值并且表示高于所述第一灰度級的第二灰度級，其中所述第二伽馬電壓低于所述第一伽馬電壓。
8.如權利要求7所述的方法，其中產生多個依次降低的伽馬電壓包括 利用伽馬電壓產生器的電阻器串，根據至少一些基準電壓產生至少ー些伽馬電壓； 在伽馬電壓產生器的第零輸入標簽接收基準電壓中的最高基準電壓，所述第零輸入標簽與所述電阻器串電絕緣；以及 根據所述最高基準電壓產生伽馬電壓中的最高伽馬電壓。
9.如權利要求8所述的方法，還包括 在連接到所述電阻器串的第一輸入標簽接收基準電壓中的第二高基準電壓；以及根據所述第二高基準電壓產生多個伽馬電壓中的第二高伽馬電壓， 其中所述最高基準電壓對應于O尼特的像素亮度，并且 其中所述第二高基準電壓對應于0. 2尼特的像素亮度。
10.如權利要求7所述的方法，其中伽馬電壓的數目大于基準電壓的數目。
11.如權利要求10所述的方法，其中伽馬電壓的數目是256個伽馬電壓并且基準電壓的數目是10個基準電壓。
12.如權利要求7所述的方法，其中所述第一數字數據和第二數字數據表示用于以下像素顏色之一的第一灰度級和第二灰度級紅色、綠色和藍色。
全文摘要
公開一種顯示設備及用于驅動有機發光顯示設備的方法。所述顯示設備包括伽馬電壓產生器，用于根據依次降低的基準電壓產生依次降低的伽馬電壓；數據驅動器，從伽馬電壓產生器接收多個依次降低的伽馬電壓，響應于第一數字數據的接收，向像素輸出從多個伽馬電壓中選擇的第一伽馬電壓，第一數字數據用于表示所述像素的第一灰度級，并且響應于第二數字數據的接收，向像素輸出來自多個伽馬電壓的第二伽馬電壓，第二數字數據具有比第一數字數據高的邏輯值并且表示高于第一灰度級的第二灰度級，其中第二伽馬電壓低于所述第一伽馬電壓。在一個實施方式中，伽馬電壓產生器包括電阻器串和與電阻器串電絕緣的輸入標簽。
文檔編號G09G3/32GK103035199SQ20121036144
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月25日 優先權日2011年9月30日
發明者禹景敦, 陳恩程 申請人:樂金顯示有限公司