[发明专利]显示装置及其亮度控制方法

说明书

本申请要求2013年12月17日提交的韩国申请No.10-2013-0156922的优先权，为了所有目的通过引用将该专利申请并入本文，如同在这里完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种显示装置及其亮度控制方法。

背景技术

平板显示器包括液晶显示装置(LCD)、等离子显示面板(PDP)、有机发光二极管显示器(之后称为“OLED显示器”)、电泳显示装置(EPD)等。液晶显示器通过根据数据电压控制施加给液晶分子的电场来显示图像。随着处理技术和驱动技术的发展，有源矩阵液晶显示器具有价格低和性能改善的优点，因而是最广泛使用的显示装置，应用于从小移动装置到大电视的几乎任何显示装置。

因为OLED显示器是自发光装置，所以其具有比需要背光单元的液晶显示器更低的功耗和更薄的外形。此外，有机发光显示器具有宽视角和快速响应时间的优点。OLED显示器在与液晶显示器竞争的同时正在赢得市场占有率。

OLED显示器的每个像素包括作为自发光元件的有机发光二极管(之后称为“OLED”)。如图1中所示，OLED包括层叠在阳极和阴极之间的有机化合物层，如空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、发光层EML、电子传输层ETL和电子注入层EIL。当通过使电流流过荧光或磷光有机薄膜，电子和空穴在有机层中复合时，随着每个像素的OLED发光，OLED显示器再现输入图像。

根据发光材料的类型、发光方式、发光结构、驱动方式等，OLED显示器可分为不同类型。OLED显示器可根据发光方式分为荧光发光型和磷光发光型，或根据发光结构分为顶发光型和底发光型。此外，OLED显示器可根据驱动方式分为PMOLED(无源矩阵OLED)和AMOLED(有源矩阵OLED)。

为了有效降低显示装置的功耗，必须降低大大影响电力消耗的屏幕亮度。然而，简单降低亮度能降低功耗，但会导致图像质量劣化。例如，如果用户降低显示图像的亮度，则具有较高平均图像电平(之后称为“APL”)的亮图像的亮度会变得过低。APL定义为在1帧图像数据中最亮颜色的平均亮度，由方程(1)表示：

其中R表示红色数据，G表示绿色数据，以及B表示蓝色数据。Max(R,G,B)为R、G和B的最大值，SUM{Max(R,G,B)}为R、G和B的最大值之和。

包含大量亮像素数据的图像具有较高APL。另一方面，包含少量亮像素数据的图像具有较低APL。8比特像素数据的峰值白色灰度级为灰度值255。

如图2中所示，如果整个屏幕上大约25％的像素具有峰值白色灰度级，并且其余像素具有黑色灰度级0(零)，则APL为25％。相反，如果整个屏幕上的像素具有峰值白色灰度级255，则APL为100％。下面，25％APL处的亮度称为峰值亮度，100％APL处的亮度称为全白亮度。

因为峰值亮度在屏幕上导致较小负载，所以峰值亮度高于全白亮度。在OLED显示器中，在峰值亮度处更多电流流过像素的OLED，于是像素发出比在全白亮度处发出的光更亮的光。峰值亮度控制(之后称为“PLC”)是基于图3中所示的PLC曲线，通过随着APL增加而降低亮度来降低功耗的方法。PLC曲线定义了像素的最大亮度。显示面板的像素以等于或低于由PLC曲线定义的最大亮度的电平发射光。在图3的PLC曲线上，以下述方式定义亮度与APL的关系曲线，即像素的最大亮度随着APL降低而增加，并且随着APL增加而降低。

图3的PLC曲线由方程(2)表示。PLC曲线可被8个PLC点等分。当用户通过用户接口(UI)调整亮度时，与由用户调整的亮度的量成比例地调整方程(2)中的k，并且将所有APL处的PLC点处的亮度调整一固定百分比。

Pi＝P0×k-----方程(2)

其中i＝0，1，2，3，4，5，6和7。

k是亮度调整变量。k＝1.00～0。

P0为峰值亮度，Pi为比峰值亮度低的第i个PLC点处的亮度。

传统的PLC问题在于，如果用户降低显示装置的亮度，则全白亮度和对比度变得过低。图4显示了当OLED显示器的亮度降低至90％(k＝0.9)、80％(k＝0.8)、65％(k＝0.65)、30％(k＝0.3)和20％(k＝0.2)时PLC曲线上的亮度变化。

参照图4，表格中的数值是用于确定亮度的数字值。数字值越高，像素的亮度越高。数字值可通过I2C通讯传输给显示装置的时序控制器。将假定数字值为亮度值给出下面的描述。