非线性转换信号以补偿在显示器中的非均匀性和劣化制造技术

使用非线性关系可以将导向到显示器（５０）（例如形成显示元件阵列的多个显示元件（６５））的数字信号转换为模拟信号。在一个实施例中，响应校准数据可以将驱动信号提供到显示元件阵列中的至少一个显示元件（６５）。使用非线性关系嵌入校准数据，可以确定驱动信号的幅值以控制来自显示元件阵列中的至少一个显示元件的可感觉的输出。因此，可以给显示元件阵列中的至少一个显示元件提供对随着时间的初始非均匀性下降和／或非均匀的劣化的补偿。非线性关系减小了为避免在导致轮廓效应的相邻像素中的可见的对比度所需的不连续校准数据等级的数量。可选择的是，通过调整导向到显示元件阵列中的至少一个显示元件的驱动信号的持续时间也可以与该补偿同时使用伽玛校正。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Nonlinear conversion signals to compensate for non-uniformity and degradation in the display

A digital signal that is directed to a display (50), such as a plurality of display elements (65) forming an array of display elements, can be converted to an analog signal using a non-linear relationship. In one embodiment, at least one display element (65) may be provided in response to the calibration data to the display element array. The calibration data can be used to determine the amplitude of the driving signal to control the output of at least one display element from the display element array. Therefore, it is possible to provide at least one display element in a display element array to provide compensation for degradation and / or non-uniformity of the initial non-uniformity over time. The nonlinear relationship reduces the number of discontinuous calibration data levels required to avoid visible contrast in adjacent pixels that cause the contour effect. It is possible to adjust the duration of the driving signal of at least one display element directed to the display element array by adjusting the gamma correction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
一般地说本专利技术涉及非线性信号转换，更具体地说涉及在使用脉冲宽度调制(PWM)的同时将数字信号非线性地转换为模拟信号以通过驱动器(比如无源矩阵(PM)显示器的列驱动器)补偿在显示器的显示元件中的劣化。人们已经使用脉冲宽度调制驱动PM显示器。在PWM方案中，灰度级信息被编码在子像素驱动信号的脉冲宽度中，而脉冲幅值用于总的亮度控制(即，变暗)和非均匀性/老化补偿。在这种方案中，灰度级控制与变暗和补偿分离，由此简化列驱动器结构。PWM方案可以控制显示器，包括发射显示器和非发射显示器，这些显示器一般包括多个显示元件。发射显示器例如可以包括光发射二极管显示器、液晶显示器和有机光发射器件(OLED)显示器。在一种方法中，已经实施了仅将灰度级线性地映射到子像素强度。然而，在高质量的视频显示器中，因为人眼的非线性响应的特点的缘故，可能要求非线性映射(例如，伽玛校正)。即，理想的是对人眼的非线性响应进行非线性补偿。通常，脉冲宽度调制(PWM)详细规定了使用信号根据需要开关该信号以脉冲的形式对信息进行编码。例如，在特定的PWM方案中，在特定的情况中信号的幅值确定了脉冲的宽度。PWM方案可以控制显示器，包括发射显示器和非发射显示器，这些显示器一般包括多个显示元件。发射显示器例如包括光发射二极管显示器、液晶显示器和有机光发射装置(OLED)显示器。为了控制这种显示器，可以控制电流、电压或能够驱动显示元件的任何其它的物理参数。在适当地驱动时，这些显示元件比如像素通常产生观众能够感知的光。更具体地说，在发射显示器实例中，为驱动显示器(例如具有一组像素的显示矩阵)，通常在某些显示器结构中通过从耦合到每个行和列的驱动器给对应的行和列施加电压而使电流通过所选择的像素。外部控制器电路通常提供所需的输入功率和数据信号。数据信号通常输送给列线，并与行线的扫描同步。在选择特定的行时，列线确定点亮哪个像素。由此通过连续地扫描过在一帧中的所有行在显示器上显示图像形式的输出。在各种显示器中，显示特性的某些劣化可能由显示元件的长期使用、制造缺陷和/或显示元件没有校准引起。例如，在一个时间周期上驱动显示器的像素时，像素的亮度可能以不同的速率降低。此外，像素老化不利地影响着显示器性能(例如，降低整个显示器或某些特定的显示元件的亮度)。在这种显示器中，经常发现由于显示器制造缺陷引起的像素非均匀性。因此，在某些情况中通常需要补偿初始非均匀性、随着时间的劣化和非均匀劣化。人眼对强度的比率产生反应，而不是强度的绝对值。例如人眼感知在0.1和0.11之间的差别与在0.9和0.99之间的差别相同。人眼的这种特性一般称为伽玛特性。对于显示器，伽玛特性定义为灰度级从白过渡到黑的比率。人眼如何感知灰度级过渡一直以来是一个问题，因为人眼以非线性的方式感知不同的灰度级。缺少完善的伽玛校正也影响着在彩色显示器中的色调。因此，需要伽玛校正来调整图像的不同的“白度”，这可能产生由人眼所感知的不正确的色调。类似地，由于人眼对相对对比度敏感，在相邻像素之间的可感觉(perceptible)的对比度会造成轮廓效应，并且应该避免它。因此，在使用不连续补偿时，补偿等级从紧下一个等级增加的部份应该小于给定的值。不幸的是，使用典型的PWM方案的驱动显示器的常规方式可能还不足够。例如，常规的PWM方案通过宽度调制或幅值调制控制特定的显示元件的显示特性以将视频数据映射到像素亮度。同样地，通过宽度调制或幅值调制也可以提供适当的补偿以克服由显示元件的非均匀性或老化引起的显示失真。然而，困难的是通过简单的线性宽度调制或幅值调制将伽玛校正连同编码显示控制和与补偿相关的信息嵌在一起。因此，需要一种可控制地驱动在显示器中的显示元件的更好的方式。附图概述附附图说明图1A所示为根据本专利技术的一个实施例的显示器的示意图；附图1B所示根据本专利技术的一个实施例的伽玛校正系统的方块图；附图2A所示为根据本专利技术的一个实施例使用脉冲宽度调制(PWM)方案的非均匀脉冲间隔PWM时钟发生器的方块图；附图2B所示为根据本专利技术的另一个实施例使用脉冲宽度调制(PWM)方案的非均匀脉冲间隔PWM时钟发生器的方块图；附图2C所示为在本专利技术的一个实施例中产生非均匀脉冲间隔时钟的假设的时序关系图；附图3A所示为在本专利技术的一个实施例中列驱动器结构的方块图，其中并入了视频数据控制电路、校准数据控制电路、驱动电路和脉冲宽度调制电路以与在附图1A中所示的显示器一起使用；附图3B所示为从视频和校准数据中产生驱动信号的与本专利技术的变型实施例一致的变型驱动电路的方块图；附图3C所示为根据本专利技术的一个实施例从在附图3B中所示的变型驱动电路中所产生的假设驱动信号的曲线图；附图3D所示为在本专利技术的一个实施例中响应非均匀脉冲间隔时钟从在附图3C的驱动信号中产生的假设的经调整的驱动信号的曲线图；附图4A所示为根据本专利技术的一个实施例实施附图3A中所示的数字至模拟转换器的输出的一种假设输出范围的曲线图；附图4B所示为限定在输入数据和从在附图3A中所示的数字至模拟转换器的输出的对应的幅值之间的非线性关系的假设传递函数的曲线图；附图5所示根据本专利技术的一个实施例在附图1A中所示的显示器的驱动器的方块图。详细描述在一个实施例中，本专利技术一般地涉及无源矩阵(PM)显示器的列驱动器结构，更具体地说，涉及使用脉冲宽度调制(PWM)灰度级至子像素强度的任意非线性映射的实施，以及使用最小分辨率的数字至模拟转换器(DAC)补偿显示器的非均匀性和随着时间的劣化而不产生轮廓效应。嵌入信息以可控制地驱动显示器50的一种技术可以使用如在附图1A中所示的脉冲宽度调制(PWM)。显示器50耦合到列驱动器55和行驱动器60。列驱动器55可以接收数据输入，而行驱动器60可以逐行地扫描阵列。当然，显示器50可以包括一个或多个显示元件的任何所需结构。显示元件的实例包括发射显示元件、非发射显示元件和电流和/电压驱动的显示元件。在一个实施例中，呈矩阵阵列设置的多个像素或子像素65A至65R包括电流驱动的光发射二极管(LED)。显示器50可以包括多个列70(0)至70(1-c)和多个行75(0)至75(1-r)。列驱动器55可以包括多个电流源80(0)至80(1-r)，提供这些电流源以产生多个像素65A至65R的驱动电流。多个列70(0)至70(1-c)中的每个列例如可以耦合到对应的电流源。可替换的是，可以以任何其它有用的或所需的结构构造多个电流源80(0)至80(1-r)。通常，由于线性校准的缘故，图像的伽玛校正不完美。因此，通常需要对伽玛校正进行校准以使该图像与多个像素65A至65R的特征匹配。显示器50的线性校准不能保证伽玛校正的图像与特定的显示环境匹配。例如，在彩色显示器中，通过以非线性的方式改变红色、绿色和蓝色通道的相对强度，伽玛特征对图像的色调起主要作用。如果没有对图像在人眼感知的实际显示强度和像素显示亮度之间的非线性关系进行正确地伽玛校正，则在一种类型的显示器上看起来较好的图像在不同类型的显示器上具有太亮或太暗的中间色调，这是在显示器的伽玛特征方面的差值的缘故。如附图1B所示，可以提供伽玛校正以减小显示器50的多个像素65A至65R的显示非线性。为此，合成器82可以接收伽玛校正信息85和视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：使用数字地调节模拟信号的幅值的非线性关系将导向到形成显示元件阵列的多个显示元件的数字信号转换为模拟信号；和将模拟信号提供给显示元件阵列中的至少一个显示元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2001-9-19 09/956,2721.一种方法，包括使用数字地调节模拟信号的幅值的非线性关系将导向到形成显示元件阵列的多个显示元件的数字信号转换为模拟信号；和将模拟信号提供给显示元件阵列中的至少一个显示元件。2.权利要求1所述的方法，包括调制模拟信号的幅值以控制来自显示元件阵列中的至少一个显示元件的可感觉的输出。3.一种方法，包括使用非线性关系将导向到形成显示元件阵列的多个显示元件的数字信号转换为模拟信号；将模拟信号提供给显示元件阵列中的至少一个显示元件；调制模拟信号的幅值以控制来自显示元件阵列中的至少一个显示元件的可感觉的输出；和限定可调节范围以确立模拟信号的幅值的最小等级和幅值的最大等级，和限定增量大小以确立在校准模拟信号的幅值的同时应用于模拟信号的最小调节量。4.权利要求3所述的方法，包括在调制该模拟信号的幅值的同时将可调范围的幅值的最小等级映射到在限定所说的非线性关系的传递函数中的偏移。5.权利要求4所述的方法，包括使用可调范围作为从校准数据中导出的补偿的最大等级与从校准数据中导出的补偿的最小等级的比率以控制来自显示元件阵列中所述至少一个显示元件的可感觉的输出。6.一种方法，包括使用非线性关系将导向到形成显示元件阵列的多个显示元件的数字信号转换为模拟信号；将模拟信号提供给显示元件阵列中的至少一个显示元件；调制模拟信号的幅值以控制来自显示元件阵列中的至少一个显示元件的可感觉的输出；从与形成显示元件阵列的多个显示元件相关的时序信息中产生具有在第一对相邻脉冲之间的第一脉冲间隔和在第二对相邻脉冲之间的至少一个第二脉冲间隔的第一脉冲系列，所说的第一脉冲间隔不同于该至少一个第二脉冲间隔；和使用第一系列脉冲产生导向到显示元件阵列中的至少一个显示元件的第二脉冲系列。7.一种方法，包括使用非线性关系将导向到形成显示元件阵列的多个显示元件的数字信号转换为模拟信号；将模拟信号提供给显示元件阵列中的至少一个显示元件；调制模拟信号的幅值以控制来自显示元件阵列中的至少一个显示元件的可感觉的输出；和使用基于非线性关系的校准数据调节模拟信号的幅值。8.权利要求6所述的方法，包括接收视频数据以确定第二脉冲系列的宽度以将视频数据映射到显示元件阵列中的至少一个显示元件的输出强度。9.权利要求8所述的方法，包括接收校准数据以调制第二脉冲系列的幅值以控制显示元件阵列的总的亮度；和补偿在显示元件阵列中的至少一个显示元件的可感觉的劣化和多个显示元件中的可感觉的非均匀性。10.权利要求8所述的方法，进一步包括基于第二系列的宽度调节在显示元件阵列中的至少一个显示元件的点亮的持续时间以将视频数据映射到来自在显示元件阵列中的至少一个显示元件的可感觉的输出。11.权利要求3所述的方法，包括确立非线性关系以执行数字信号到模拟信号的转换，所说的非线性关系从与人类视觉相关的一个或多个特征中获得，其中选择所说的可调节的范围和增量大小以符合与显示元件阵列关联的与人类视觉相关的一个或多个特征。12.权利要求7所述的方法，包括响应校准数据调制模拟信号的幅值以补偿在显示元件阵列中至少一个显示元件中的可感觉的劣化和在多个显示元件中的可感觉的非均匀性。13.权利要求12所述的方法，包括从校准数据中抽取指示以确定校准在显示元件阵列中的至少一个显示元件的可感觉的输出的补偿等级。14.权利要求13所述的方法，包括使用在显示元件阵列中的相邻显示元件的第一和第二补偿等级之间的差值从校准数据中导出所说的指示，比较所说的差值和预定的比值以确定是否调节模拟信号的幅值。15.权利要求6所述的方法，进一步包括在调制第...

【专利技术属性】
技术研发人员：G古，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]