CN100559440C - 降低平面显示器功率消耗的驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种降低平面显示器功率消耗的方法，该方法至少包含下述步骤：首先判定像素的RGB灰度值，并将其转换成X、Y、Z三刺激值，接着将该X、Y、Z三刺激值转换成为L^*值、a^*值与b^*值，并在可接受色差值范围内，决定L^*’值、a^*’值与b^*’值，其中该L^*’值、a^*’值与b^*’值与该L^*值、该a^*值与该b^*值间的色差是落在该可接受色差值范围内，最后转换该L^*’值、a^*’值与b^*’值为X’、Y’、Z’三刺激值，并将其转换成R’G’B’灰度值。本发明可以有效地减低蓝光消耗的功率，来增加蓝光的寿命，并且有效的降低整块面板的消耗功率，增进整体的寿命。

Description

降低平面显示器功率消耗的驱动方法

技术领域

本发明有关于一种操作方法，特别是有关于一种有机发光二极管的操作方法。

背景技术

有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)的基本结构是由薄而透明具有半导体特性的铟锡氧化物(ITO)，与电源的正极相连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层包括：空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电源供应至适当电压时，正极空穴与阴极电子就会在发光层中结合而产生光，依其组成不同产生红、绿和蓝三原色，构成基本色彩。OLED的特性是自己发光，因此可视度和亮度均高，加上反应快、重量轻、厚度薄、构造简单及成本低等优越条件，其已成为下一代的平面显示器。

然而发光材料的寿命问题往往限制了OLED的应用范围，尤其在蓝光材料上其寿命远低于红光和绿光材料，因此如何有效提高OLED的寿命即成为追求的目标。

发明内容

因此，本发明的目的即是解决上述问题。通过在人眼辨识不出的色差范围内调整颜色灰度值，来节省红、绿、蓝光消耗的功率，进而提升OLED的寿命。

为达到上述目的，本发明提出一种降低功率消耗的方法，该方法至少包含下述步骤：首先判定像素的RGB灰度值，并将其转换成X、Y、Z三刺激值，接着将该X、Y、Z三刺激值转换成为L^*值、a^*值与b^*值，并在设定的可接受色差值范围内，确定L^*’值、a^*’值与b^*’值，其中该L^*’值、a^*’值与b^*’值与该L^*值、该a^*值与该b^*值间的色差是落在该可接受色差值范围内，最后转换该L^*’值、a^*’值与b^*’值为X’、Y’、Z’三刺激值，并将其转换成R’G’B’灰度值。

在实施例中，上述方法还包括计算相对于使用该RGB灰度值于该像素时，使用该R’G’B’灰度值于该像素可节省消耗功率，并在该可接受色差值范围内，重复执行上述步骤来得到最大可节省消耗功率的R’G’B’灰度值，最后以该最大可节省消耗功率的R’G’B’灰度值驱动该像素。

如上所述的方法，其中使用CIE1976LAB系统将该X、Y、Z三刺激值转换为L^*值、a^*值与b^*值。

如上所述的方法，其中该L^*值和L^*’值表示心理明度，该a^*值、该b^*值、该a^*’值与b^*’值为心理色度。

如上所述的方法，其中该L^*’值、a^*’值与b^*’值与该L^*值、该a^*值与该b^*值间的色差为[(ΔL^*)²+(Δa^*)²+(Δb^*)²]^1/2，其中ΔL^*＝L^*’-L^*，Δa^*＝a^*’-a^*以及Δb^*＝b^*’-b^*。

如上所述的方法，其中该可接受色差值范围为3到6。

如上所述的方法，其中决定L^*’值、a^*’值与b^*’值的步骤还包含：降低L^*值以得到L^*’值；升高b^*值以得到b^*’值；以及降低a^*值以得到a^*’值。

如上所述的方法，其中X代表红原色，Y代表绿原色，Z代表蓝原色。综上所述，应用本发明的方法，可以有效地减低蓝光消耗的功率，来增加蓝光的寿命，并且有效的降低整块面板的消耗功率，增进整体的寿命。

附图说明

图1显示根据本发明的实施例用以调整颜色灰度值的流程图。

图2所示为根据本发明优选实施例调整L^*’值、a^*’值、b^*’值的流程图。

其中，附图标记说明如下：

101～107以及201～203：步骤

具体实施方式

本发明通过在人眼辨识不出的色差范围内调整颜色灰度值，来节省红、绿、蓝光消耗的功率，进而提升OLED的寿命。

参阅图1所示为根据本发明优选实施例用以调整颜色灰度值的流程图。步骤101中会先判定RGB的灰度值。接着在步骤102用数学方法将原红色绿色蓝色(RGB)的灰度值转换成X、Y、Z三刺激值，其中X代表红原色，Y代表绿原色，Z代表蓝原色，这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假想色。将RGB的灰度值转换成X、Y、Z三刺激值所使用的转换矩阵如下所示：

$r=\left\{\begin{array}{cc}R/12.92& R\≤0.04045\\ {((R+0.055)/1.055)}^{2.4}& R>0.04045\end{array}\right.$

$g=\left\{\begin{array}{cc}G/12.92& G\≤0.04045\\ {((G+0.055)/1.055)}^{2.4}& G>0.04045\end{array}\right.$

$b=\left\{\begin{array}{cc}B/12.92& B\≤0.04045\\ {((B+0.055)/1.055)}^{2.4}& B>0.04045\end{array}\right.$

[XYZ]＝[rgb][M]

接着在步骤103，为了进一步改进和统一颜色评价的方法，通过1976年CIE所推荐的颜色空间及其有关色差公式，即CIE1976LAB(或L^*a^*b^*系统)，将X、Y、Z三刺激值进行转换。其转换公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{L}^{*}=116{(Y/Y_0)}^{1/3}-16\\ a^{*}=500[{(X/X_0)}^{1/3}-{(Y/Y_0)}^{1/3}]\\ b^{*}=200[{(Y/Y_0)}^{1/3}-{(Z/Z_0)}^{1/3}],Y/Y_0>0.01\end{array}\right.$

其中X、Y、Z是物体的三刺激值；X₀、Y₀、Z₀为CIE标准照明体的三刺激值；L^*表示心理明度；a^*、b^*为心理色度，其中a^*为红绿轴，b^*为黄蓝轴。其中，+a^*表示偏向红色，-a^*表示偏向绿色，+^*b表示偏向黄色，-b^*表示偏向蓝色，颜色的明度由L^*百分数来表示。

接着在步骤104以及105，本发明的流程会微调原L^*、a^*、b^*成L^*’、a^*’、b^*’，并计算L^*’、a^*’、b^*’与原L^*、a^*、b^*两者间的色差，以在符合人眼辨识不出的色差范围内找出消耗最少功率的L^*’、a^*’、b^*’值，并以此值取代原L^*、a^*、b^*。其中色差是指用数值的方法表示两种颜色给人色彩感觉上的差别。若两个色样样品都按L^*、a^*、b^*标定颜色，则两者之间的总色差ΔE^*ab以及各项单项色差可用下列公式计算：

明度差：ΔL^*＝L^*’-L^*

色度差：Δa^*＝a^*’-a^*，Δb^*＝b^*’-b^*

总色差：ΔE^*ab＝[(ΔL^*)²+(Δa^*)²+(Δb^*)²]^1/2

ΔE^*ab可以规范出何者是人们感知内所能忍受的范围。不同ΔE^*ab范围内的色彩效果是不一样的，其中：

ΔE^*ab＝1.6～3.2，人眼基本上是分辨不出色彩的差异。

ΔE^*ab＝3.2～6.5，专业训练的印刷师傅可以辨别其不同，多数人仍感到色彩是相同的。

ΔE^*ab＝6.5～13，色彩差别已经可以判别，但色调本身仍然相同。

ΔE^*ab＝13～25，可以确认是不同的色调表现，却也可辨别出色彩的从属。

ΔE^*ab超过25以上，则代表是另一种不同的颜色。

根据本发明所设定可接受的调整范围需符合人眼辨识不出调整前后的色差，因此其所搜寻的L^*’、a^*’、b^*’与原L^*、a^*、b^*间的色差范围(ΔE^*ab)是要落在3到6之间。

由于单独调整L^*值、a^*值、b^*值，或是调整任两值，或三值均调整，在视觉上均会有不同的色差影响。因此根据本发明优选实施例的调整方法，由于人眼对于明暗的感觉较强烈，因此对明度(L^*)调整，采用±0.5、±1依此类推。而对彩度(a^*、b^*)的调整，采用±1、±2依此类推。以在符合人眼辨识不出的色差的前题下，找出节省最大功率的L^*’值、a^*’值、b^*’值。

接着在步骤106利用数学方法将L^*’值、a^*’值、b^*’值转换成X’、Y’、Z’三刺激值。并在步骤107用数学方法将X’、Y’、Z’三刺激值转换成R’G’B’灰度值，并以此R’G’B’灰度值取代原RGB灰度值。最后在步骤108计算此R’G’B’灰度值所消耗的功率，以及跟原RGB灰度值所消耗的功率相较，所节省的功率百分比。依此，进行比较，以搜寻出节省功率百分比最多的R’G’B’灰度值。

根据本发明是在不影响视觉对色彩差异的前题下进行调整，因此所显示出的图像在人眼的感觉上不仅无任何的差异，更可有效的降低整块面板的消耗功率，增进整体的寿命。

在优选实施例中由于OLED发光材料中，以单一像素而言，当同样亮255灰度时，以蓝光最耗功率(0.00816mW)、红光次之(0.00456mW)、绿光最少(0.00276mW)，因此在调整Lab时，会以降低蓝光灰度为优先考量。

参阅图2所示为根据本发明优选实施例的调整流程图。首先于步骤201，设定ΔE^*ab小于4，亦即L^*值、a^*值、b^*值可接受的调整范围为前后的色差变化(ΔE^*ab)小于4。接着在步骤202降低L^*值，因为L^*值代表明暗，也就是人眼最容易察觉的感觉，而只有将L^*值减少才能降低整体的消耗功率。最后在步骤203，调整b^*值，目的为减少蓝光的消耗，因此要将b^*值升高。最后调整a^*值，同样地在整体功率的考量下，将a^*值减少可以有效的降低整体的消耗功率。

综上所述，目前OLED蓝光材料的寿命最低、红光次之、绿光最高，应用此方法，不仅可以有效的降低蓝光消耗的功率，以增加蓝光的寿命，并且有效的降低整块面板的消耗功率，增进整体的寿命。

虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许变更与修饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种降低功率消耗的方法，该方法至少包含下述步骤：

判定像素的RGB灰度值；

转换该RGB灰度值成X、Y、Z三刺激值；

转换该X、Y、Z三刺激值为L^*值、a^*值与b^*值；

设定可接受色差值；

确定L^*’值、a^*’值与b^*’值，其中该L^*’值、a^*’值、b^*’值与该L^*值、该a^*值、该b^*值间的色差是落在该可接受色差值范围内；

转换该L^*’值、a^*’值与b^*’值为X’、Y’、Z’三刺激值；以及

转换该X’、Y’、Z’三刺激值为R’G’B’灰度值。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

计算相对于使用该RGB灰度值于该像素时，使用该R’G’B’灰度值于该像素可节省消耗功率；

在该可接受色差值范围内，重复执行权利要求1的步骤，以得到最大可节省消耗功率的R’G’B’灰度值；以及

以该最大可节省消耗功率的R’G’B’灰度值驱动该像素。

3.如权利要求1所述的方法，其中使用CIE1976LAB系统将该X、Y、Z三刺激值转换为L^*值、a^*值与b^*值。

4.如权利要求1所述的方法，其中该L^*值和L^*’值表示心理明度，该a^*值、该b^*值、该a^*’值与b^*’值为心理色度。

5.如权利要求1所述的方法，其中该L^*’值、a^*’值与b^*’值与该L^*值、该a^*值与该b^*值间的色差为[(ΔL^*)²+(Δa^*)²+(Δb^*)²]^1/2，其中ΔL^*＝L^*’-L^*，Δa^*＝a^*’-a^*以及Δb^*＝b^*’-b^*。

6.如权利要求1所述的方法，其中该可接受色差值范围为3到6。

7.如权利要求1所述的方法，其中决定L^*’值、a^*’值与b^*’值的步骤还包含：

降低L^*值以得到L^*’值；

升高b^*值以得到b^*’值；以及

降低a^*值以得到a^*’值。

8.如权利要求1所述的方法，其中X代表红原色，Y代表绿原色，Z代表蓝原色。

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