示例性實施例涉及以低頻率驅動的顯示設備。
背景技術:
顯示設備基于輸入圖像數據顯示圖像。當顯示設備長時間顯示同一圖像(例如靜止圖像)時,驅動顯示設備的方法可以通過以低頻率(或以相對低的頻率)驅動顯示設備來降低功耗。然而,當顯示設備以低頻率驅動時,顯示設備根據低頻率(或顯示設備的屏幕的相對慢的刷新速率)的掃描操作可能對用戶來說是明顯的,或者用戶可注意到在顯示設備的屏幕的刷新時間期間出現的亮度下降。
技術實現要素:
一些示例性實施例提供了一種顯示設備,用于當該顯示設備以相對低的頻率被驅動時補償亮度下降。
一些示例性實施例提供了一種顯示設備,用于當該顯示設備以相對低的頻率被驅動時減小功耗。
根據示例性實施例,一種顯示設備包括:包括柵極線、數據線以及位于柵極線與數據線的交叉區(qū)域處的像素的顯示面板;被配置為基于與幀的時間間隔相對應的顯示時段生成柵極驅動控制信號、數據驅動控制信號和電源控制信號的時序控制器;被配置為基于柵極驅動控制信號通過柵極線將柵極信號提供至像素的柵極驅動器;被配置為基于數據驅動控制信號通過數據線將數據信號提供至像素的數據驅動器;以及被配置為生成驅動像素的電源電壓并且被配置為在顯示時段期間基于電源控制信號調節(jié)電源電壓的電源。
時序控制器可以被配置為基于輸入圖像數據將不同長度的多個顯示時段中的一個選擇為顯示時段。
顯示時段中的每一個可以與用戶對對應圖像的響應性相對應。
時序控制器可以被配置為:計算與輸入圖像數據相對應的導通像素比;當導通像素比在基準范圍內時確定輸入圖像是否與特殊圖像相對應;以及當輸入圖像與特殊圖像相對應時選擇多個顯示時段中的第三顯示時段。
時序控制器可以被配置為:基于輸入圖像數據確定輸入圖像是否與視頻相對應或與靜止圖像相對應;當輸入圖像與視頻相對應時選擇多個顯示時段中的第一顯示時段;以及當輸入圖像與靜止圖像相對應時選擇多個顯示時段中大于第一顯示時段的第二顯示時段。
顯示時段可以包括多個幀時間,時序控制器可以被配置為生成在多個幀時間中的一個幀時間期間具有邏輯低電平并且在多個幀時間中的剩余幀時間期間具有邏輯高電平的屏蔽信號,并且?guī)瑫r間可以是顯示一幀的時間量。
柵極驅動器可以被配置為在幀時間期間基于屏蔽信號將柵極信號提供至像素,并且被配置為在剩余幀時間期間基于屏蔽信號停止將柵極信號提供至像素。
時序控制器可以被配置為在顯示時段期間基于包括隨時間改變的亮度的信息的亮度分布生成電源控制信號。
電源可以被配置為基于電源控制信號逐漸改變電源電壓。
顯示設備可以進一步包括被配置為測量從電源提供至顯示面板的總電流的電流傳感器,并且時序控制器可以被配置為基于總電流的改變生成電源控制信號。
時序控制器可以被配置為:在顯示時段期間計算總電流隨時間的減小率;以及基于總電流的減小率生成調節(jié)電源電壓的電源控制信號。
電源電壓可以包括高電源電壓和低電源電壓,并且電源可以被配置為基于電源控制信號在顯示時段期間逐漸減小低電源電壓的電壓電平。
電源電壓可以包括高電源電壓和低電源電壓,并且電源可以被配置為基于電源控制信號在顯示時段期間逐漸增加高電源電壓的電壓電平。
像素可以包括子像素,電源可以被配置為生成提供至子像素的子電源電壓,并且時序控制器可以被配置為基于子電源電壓的子亮度分布生成子電源控制信號。
顯示設備可以進一步包括發(fā)光驅動器,發(fā)光驅動器被配置為生成控制像素的占空比的發(fā)光控制信號,并被配置為基于顯示時段調節(jié)表示像素的不發(fā)光時間與像素的發(fā)光時間的比率的占空比。
發(fā)光驅動器可以被配置為基于輸入圖像數據計算占空比,并且可以被配置為在顯示時段期間逐漸減小占空比。
根據示例性實施例,一種顯示設備包括:包括柵極線、數據線、發(fā)光控制線以及位于柵極線、數據線和發(fā)光控制線的交叉區(qū)域處的像素的顯示面板;被配置為通過柵極線將柵極信號提供至像素的柵極驅動器;被配置為通過數據線將數據信號提供至像素的數據驅動器;被配置為確定與幀的時間間隔相對應的顯示時段的時序控制器;以及發(fā)光驅動器,發(fā)光驅動器被配置為通過發(fā)光控制線將發(fā)光控制信號提供至像素以控制像素的占空比,并被配置為基于顯示時段調節(jié)表示像素的不發(fā)光時間與像素的發(fā)光時間的比率的占空比。
根據示例性實施例,一種顯示設備包括:包括柵極線、數據線、電源線以及位于柵極線、數據線和電源線的交叉區(qū)域處的像素的顯示面板;被配置為基于表示幀的時間間隔的顯示時段生成柵極驅動控制信號、數據驅動控制信號、電源控制信號和開關控制信號的時序控制器;被配置為基于柵極驅動控制信號通過柵極線將柵極信號提供至像素并且被配置為基于數據驅動控制信號通過數據線將數據信號提供至像素的驅動電路;以及被配置為生成驅動像素的電源電壓并且被配置為通過電源線將電源電壓提供至像素的電源,其中驅動電路包括:被配置為響應于電源控制信號生成在顯示時段期間隨時間被調節(jié)的次級電源電壓的充電泵單元;以及被配置為基于開關控制信號將電源線連接至電源或充電泵單元的電源選擇單元。
電源選擇單元可以包括被配置為連接電源線與電源的第一開關以及被配置為連接電源線與充電泵單元的第二開關。
時序控制器可以被配置為基于輸入圖像數據確定輸入圖像是否與靜止圖像相對應,并且可以被配置為當輸入圖像與靜止圖像相對應時,生成斷開第一開關并接通第二開關的第一開關控制信號。
因此,根據示例性實施例的顯示設備可通過基于輸入圖像數據確定顯示時段并通過基于顯示時段改變(例如調節(jié)或改動)電源電壓和像素的占空比(例如不發(fā)光時間),來補償亮度下降。另外,顯示設備可以通過測量提供至顯示面板的總電流并通過基于所測量的總電流改變/調節(jié)/改動電源電壓或占空比,來提高補償亮度的精確性。
此外,根據示例性實施例的顯示設備可以更容易地控制電源電壓,并且可以通過將驅動電路生成的次級電源電壓(例如調節(jié)后的次級電源電壓)代替電源或外部組件生成的電源電壓提供給顯示面板,來降低功耗。
附圖說明
從下面結合附圖進行的詳細描述,將能更清楚地理解說明性的、非限制性的示例性實施例。
圖1是示出了根據示例性實施例的顯示設備的框圖。
圖2A是示出了包括在圖1的顯示設備中的像素的一個示例的電路圖。
圖2B是示出了圖2A的像素的滯后特性的一個示例的圖。
圖3A是示出了圖1的顯示設備的第一驅動模式的一個示例的圖。
圖3B是示出了圖1的顯示設備的第二驅動模式的一個比較例的圖。
圖3C是示出了圖1的顯示設備的驅動頻率-對比敏感度曲線的一個示例的圖。
圖4是示出了包括在圖1的顯示設備中的時序控制器的一個示例的框圖。
圖5是示出了由圖1的顯示設備生成的信號的一個示例的波形圖。
圖6A是示出了由圖4的時序控制器使用的亮度分布的圖。
圖6B是示出了由圖4的時序控制器生成的電源控制信號的圖。
圖7是示出了由包括在圖1的顯示設備中的電源生成的電源電壓的圖。
圖8是示出了根據示例性實施例的顯示設備的框圖。
圖9是示出了包括在圖8的顯示設備中的驅動電路的一個示例的圖。
具體實施方式
通過參考下述實施例的詳細描述和附圖,本發(fā)明構思的特征及其實現方法可以更易于理解。在下文中,將參考附圖更詳細地描述示例性實施例,其中在整個附圖中,相同的附圖標記指代相同的元件。然而,本發(fā)明可以以各種不同的形式體現,不應當被認為僅限于本文示出的實施例。相反,提供這些實施例作為示例是為了使得本公開充分和完整,并且向本領域技術人員充分地傳達本發(fā)明的方面和特征。因此,對于本領域普通技術人員來說對于完整理解本發(fā)明的這些方面和特征不是必須的工藝、元件和技術可以不被描述。除非另有說明,在整個附圖和書面描述中,相同的附圖標記表示相同的元件,因而其描述將不再重復。在圖中,為了清楚,元件、層和區(qū)域的相對尺寸可能被放大。
將理解的是,雖然術語“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用來描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應該受這些術語的限制。這些術語僅用來區(qū)分一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、組件、區(qū)域、層或部分。因此,下面描述的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
出于易于說明的目的,在本文中使用了諸如“之下”、“下方”、“下”、“下面”、“上方”、“上”等的空間相對術語來描述如圖中所示的一個元件或特征相對于另一個(些)元件或特征的關系。將理解的是,除了圖中描述的方位之外,空間相對術語意在包含設備在使用或操作中的不同方位。例如,如果圖中設備被翻轉,被描述為在其它元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件將然后被定向為在其它元件或特征的“上方”。因此,示例性術語“下方”和“下面”可以包括上方和下方兩種方位。設備可被另外定向(例如旋轉90度或者在其它方向),并且本文使用的空間相對描述符可以進行相應的解釋。
將理解的是,當元件、層、區(qū)域或組件被稱為在另一元件、層、區(qū)域或組件“上”、“連接至”或“聯接至”另一元件、層、區(qū)域或組件時,它可以直接在另一元件、層、區(qū)域或組件上,直接連接至或直接聯接至另一元件、層、區(qū)域或組件,或者也可以存在一個或多個中間元件、中間層、中間區(qū)域或中間組件。另外,還將理解的是,當一元件或層被稱為在兩個元件或兩個層“之間”時,它可以是這兩個元件或兩個層之間的唯一元件或唯一層,或者也可以存在一個或多個中間元件或中間層。
在以下示例中,x軸、y軸和z軸不限于直角坐標系的三個軸,可以以更寬的含義來解釋。例如,x軸、y軸和z軸可以彼此垂直,或者可以表示彼此不垂直的不同方向。
本文使用的術語僅用于描述特定的實施例,并不旨在限制本發(fā)明。如本文所用,單數形式“一”和“該(所述)”旨在也包括復數形式,除非上下文另有明確說明。將進一步理解的是,當在此說明書中使用時,術語“包括”和“包含”表明存在所陳述的特征、整數、步驟、操作、元件和/組件,但不排除存在或添加一個或多個其它特征、整數、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。如本文所用,術語“和/或”包括相關聯的所列項目中的一個或多個的任意和所有組合。諸如“……中的至少一個”的表述在放在一列元件之后時修飾的是整列元件,而不是修飾該列中的單獨元件。
如本文所用,術語“基本上”、“大約”和類似術語被用作近似的術語,而不是作為程度的術語,并且旨在考慮本領域普通技術人員公認的在測量或計算的值中的固有公差。此外,當描述本發(fā)明的實施例時,使用“可以”指的是“本發(fā)明的一個或多個實施例”。如本文所用,術語“使用”和“被使用”可以被認為分別與術語“利用”和“被利用”同義。另外,術語“示例性”意指示例或例示。
當特定實施例可以以不同方式實現時,具體的處理順序可以與所描述的順序不同地執(zhí)行。例如,兩個連續(xù)描述的過程可以基本上同時執(zhí)行,或者以與描述的順序相反的順序執(zhí)行。
根據在本文中描述的本發(fā)明的實施例的電氣或電子設備和/或任何其它相關設備或組件可以利用任何合適的硬件、固件(例如專用集成電路)、軟件、或軟件、固件和硬件的組合來實現。例如,這些設備的各種組件可以被形成在一個集成電路(IC)芯片上或單獨的IC芯片上。此外,這些設備的各種組件可以被實現在柔性印刷電路膜、帶載封裝(TCP)、印刷電路板(PCB)上,或者被形成在一個基板上。此外,這些設備的各種組件可以是在一個或多個處理器上運行的進程或線程,其中處理器位于一個或多個計算設備中,用于執(zhí)行計算機程序指令并與其它系統(tǒng)組件交互以執(zhí)行本文中描述的各種功能。計算機程序指令被存儲在可被實現在利用標準存儲設備的計算設備中的存儲器中,例如隨機存取存儲器(RAM)。計算機程序指令還可以被存儲在其它的非臨時性計算機可讀介質中,例如CD-ROM、閃存驅動器等。此外,本領域技術人員應認識到,各個計算設備的功能可以被組合或集成到單個計算設備,或特定計算設備的功能可以被分布在一個或多個其它計算設備之間,而不脫離本發(fā)明的示例性實施例的精神和范圍。
除非另有定義,否則本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有本發(fā)明所屬的技術領域的普通技術人員所通常理解的相同含義。將進一步理解,例如那些在常用字典中定義的術語應該被解釋為具有與它們在相關領域的上下文和/或本說明書中的含義一致的含義,而不應以理想化或過于正式的意義來解釋,除非在本文中明確地如此定義。
圖1是示出了根據示例性實施例的顯示設備的框圖。
參考圖1,顯示設備100可以包括顯示面板110、柵極驅動器120、數據驅動器130、發(fā)光驅動器140、時序控制器150以及電源/電力供給器160。顯示設備100可以基于從外部組件提供的輸入圖像數據顯示圖像。顯示設備100可以是例如有機發(fā)光顯示設備。
顯示面板110可以包括柵極線S1至Sn、數據線D1至Dm、發(fā)光控制線E1至En以及像素111,其中m和n中的每一個是大于等于2的整數。像素111可以位于柵極線S1至Sn、數據線D1至Dm和發(fā)光控制線E1至En的相應交叉區(qū)域處。
像素111可響應于柵極信號而存儲數據信號,并可以基于所存儲的數據信號發(fā)光。流經像素111的驅動電流可根據像素111的滯后特性(或者包括在像素111中的驅動晶體管的滯后特性)減小。在這種情況下,顯示面板110的亮度可隨著驅動電流減小而減小。像素111的結構將參考圖2A進行詳細描述。
柵極驅動器120可以基于柵極驅動控制信號生成柵極信號,并且可以通過柵極線S1至Sn中相應的一條(例如柵極線Sj)將柵極信號提供至像素111。這里,柵極驅動控制信號可以從時序控制器150提供至柵極驅動器120,并可以基于顯示時段或基于顯示設備100的驅動頻率來確定/設置,其中顯示時段可以是通過顯示面板110顯示的幀之間的時間間隔(例如兩個相鄰的幀圖像之間的時間量)。例如,顯示時段可以是1秒(sec),或者可以是1/60sec等。作為參考,驅動頻率可以與在特定時間間隔期間顯示的幀的數量相對應,并且可以是顯示時段的倒數。
柵極驅動控制信號可以包括啟動脈沖和時鐘信號,并且柵極驅動器120可包括用于順序生成與啟動脈沖和時鐘信號相對應的柵極信號的移位寄存器。
在一些示例性實施例中,柵極驅動器120可以響應于可以被預定的驅動頻率來操作。然而,柵極驅動器120可以基于屏蔽信號以與驅動頻率不對應的特定時段來生成柵極信號。例如,柵極驅動器120可以響應于與1/60sec的顯示時段相對應的60赫茲(Hz)的驅動頻率來操作。然而,柵極驅動器120可以響應于屏蔽信號而在每秒生成并輸出具有僅1/60sec時長的柵極信號,其中屏蔽信號在一秒的第1/60具有邏輯低電平且在59/60sec期間具有邏輯高電平。在這種情況下,柵極驅動器120可能會以1Hz的驅動頻率(或者以1sec的顯示時段)操作。
數據驅動器130可以基于數據驅動控制信號并基于輸入圖像數據生成數據信號(或數據電壓),并且可以通過數據線D1至Dm中相應的一條(例如數據線Di)將數據信號提供至像素111。這里,數據驅動控制信號可以從時序控制器150提供至數據驅動器130,并可以基于顯示設備100的顯示時段或驅動頻率來確定。
在一些示例性實施例中,數據驅動器130可以響應于可以被預定的驅動頻率而操作,不過數據驅動器130可以基于屏蔽信號以與驅動頻率不對應的特定時段來生成數據信號。
發(fā)光驅動器140(例如發(fā)射驅動器或EM驅動器)可以基于發(fā)光驅動控制信號生成發(fā)光控制信號。這里,發(fā)光驅動控制信號可以從時序控制器150提供至發(fā)光驅動器140,并可以基于顯示設備100的顯示時段/驅動頻率來確定。發(fā)光驅動器140可以使用發(fā)光控制信號控制像素111的占空比(off-duty ratio)(例如AOR,如圖5和圖6B所示)。這里,占空比可以是像素111的不發(fā)光時間與像素111的發(fā)光時間的比率。例如,當像素111的發(fā)光時間(例如像素111能夠發(fā)光的最大時間)是8毫秒(ms),并且當像素111的不發(fā)光時間為4ms時,占空比可以是50%(例如4ms:8ms)。
在一些示例性實施例中,發(fā)光驅動器140可以基于發(fā)光驅動控制信號或基于顯示時段調節(jié)/改變/改動占空比。占空比可以根據輸入圖像數據的導通像素比(on-pixel ratio)(OPR)、灰度等來確定。這里,導通像素比可以是被激活為導通狀態(tài)的像素的數量與所有像素的總數量的比率。例如,發(fā)光驅動器140可以在顯示時段期間逐漸改變占空比。例如,當占空比是與特定灰度相對應的50%時,發(fā)光驅動器140可以逐漸(或逐步)改變占空比(例如在1sec的顯示時段期間從50%順序改變?yōu)?0%、30%和20%)。
時序控制器150可以控制柵極驅動器120、數據驅動器130、發(fā)光驅動器140和電源160。時序控制器150可以基于顯示時段生成柵極驅動控制信號、數據驅動控制信號和電源控制信號。
在一些示例性實施例中,時序控制器150可以基于輸入圖像數據確定顯示時段。例如,時序控制器150可以基于輸入圖像數據在多個顯示時段中選擇一個顯示時段,并且可以將該顯示時段確定為在多個顯示時段中選擇的顯示時段。例如,時序控制器150可確定輸入圖像(例如與輸入圖像數據相對應的輸入圖像)是視頻、靜止圖像還是特殊圖像(例如鐘表的圖像)。也就是說,時序控制器150可確定輸入圖像的類型。根據輸入圖像的類型的確定結果,時序控制器150可以在多個顯示時段中選擇一個。例如,時序控制器150可以在輸入圖像是視頻時選擇多個顯示時段中的第一顯示時段(例如1/60sec),可以在輸入圖像是靜止圖像時選擇多個顯示時段中的第二顯示時段(例如3sec),和/或可以在輸入圖像是特殊圖像時選擇具有不同長度的多個顯示時段中的第三顯示時段(例如1sec)。
也就是說,時序控制器150可基于輸入圖像數據確定顯示設備100的操作模式。這里,操作模式可包括具有第一顯示時段(例如1/60sec或1/120sec)的第一操作模式,并且可以包括具有比第一顯示時段大的第二顯示時段(例如1sec或0.5sec)的第二操作模式。時序控制器150可以包括與多個顯示時段分別對應的多個操作模式。
例如,時序控制器150可分析包括在輸入圖像數據中的幀的灰度變化,并且可以在幀的灰度變化小于基準設定值時確定輸入圖像是靜止圖像,因此可以選擇第二模式/第二顯示時段。例如,時序控制器150可以計算輸入圖像數據的導通像素比,可以在輸入圖像數據的導通像素比小于特定值或者在特定基準范圍內時確定輸入圖像是靜止圖像(或者特殊圖像),并且可以選擇第二操作模式或第二顯示時段。
在一些示例性實施例中,顯示時段可以包括多個幀時間,其中幀時間是顯示一幀的單位時間(或者最小時間)(或者顯示一幀的合適時間)。在這種情況下,時序控制器150可以生成屏蔽信號,屏蔽信號在多個幀時間中的一個幀時間期間具有邏輯低電平,并且在多個幀時間中的剩余幀時間期間具有邏輯高電平。另外,時序控制器150可以基于屏蔽信號生成柵極驅動控制信號和數據驅動控制信號。
電源160可以生成電源電壓,并且可以基于電源控制信號在顯示時段期間調節(jié)/改變/改動電源電壓。這里,電源電壓可以包括高電源電壓ELVDD和低電源電壓ELVSS,并且高電源電壓ELVDD可具有比低電源電壓ELVSS的電壓電平高的電壓電平。例如,電源160可基于第一電源控制信號在顯示時段期間逐漸減小或降低低電源電壓ELVSS的電壓電平。此外,例如電源160可以基于第二電源控制信號在顯示時段期間逐漸增加高電源電壓ELVDD的電壓電平。
在一些示例性實施例中,顯示設備100可以進一步包括電流傳感器170。電流傳感器170可以測量從電源160提供給顯示面板110的總電流。這里,時序控制器150可以基于總電流的改變或變化生成發(fā)光驅動控制信號和電源控制信號中的至少一個。例如,顯示設備100可以測量在特定時間期間(例如在顯示時段期間)的總電流,可以計算在該特定時間/顯示時段期間總電流隨時間的減小率(例如減小系數或減小量),并且可以存儲總電流的減小率。這里,時序控制器150可以基于總電流的減小率生成發(fā)光驅動控制信號和電源控制信號中的至少一個。
作為參考,流經像素111的驅動電流可以根據像素111的滯后特性(包括在像素111中的驅動晶體管的滯后特性)減小,并且顯示面板110的亮度可以根據驅動電流的減小而減小。
因此,根據示例性實施例的顯示設備100可以通過改變/調節(jié)電源電壓來補償或減小像素111的驅動電流,并可以補償在顯示時段期間減小的亮度。另外,顯示設備100可以通過改變/調節(jié)在顯示時段期間像素111的占空比/發(fā)光時間,來補償在顯示時段期間減小的亮度。此外,顯示設備100可以減少或消除由于亮度周期性下降/減小然后被復原/恢復而造成的閃爍。
圖2A是示出了包括在圖1的顯示設備中的像素的一個示例的電路圖。
參考圖2A,像素111可以包括第一晶體管TR1至第七晶體管TR7、第一電容器C1和發(fā)光元件EL。
可以被稱為驅動晶體管的第一晶體管TR1可以電連接在高電源電壓ELVDD與發(fā)光元件EL之間,并且可以基于存儲在第一電容器C1中的數據信號DATA或數據電壓將驅動電流Id傳輸到發(fā)光元件EL。
第二晶體管TR2和第三晶體管TR3可以基于第二柵極信號GW將數據信號DATA傳輸到第一電容器C1。這里,第二柵極信號GW可以是柵極信號。第一電容器C1可以存儲數據信號DATA。
第四晶體管TR4可以基于第一柵極信號GI將初始化電壓VINT傳輸到第一電容器C1。在這種情況下,第一電容器C1可以由初始化電壓VINT初始化。第五晶體管TR5可以電連接在高電源電壓ELVDD與第一晶體管TR1之間,并且第六晶體管TR6可以電連接在第一晶體管TR1與發(fā)光元件EL之間。第五晶體管TR5和第六晶體管TR6可基于發(fā)光控制信號EM[n],在高電源電壓ELVDD與發(fā)光元件EL之間形成電流通路(例如用于驅動電流Id的流動路徑)。
發(fā)光元件EL可以電連接在第一晶體管TR1(或第六晶體管TR6)與低電源電壓ELVSS之間,并且可以基于驅動電流Id發(fā)光。例如,發(fā)光元件EL可以是有機發(fā)光二極管。第七晶體管TR7可以基于第二柵極信號GW將初始化電壓VINT傳輸到發(fā)光元件EL。在這種情況下,發(fā)光元件EL的閾值電壓可被補償。
也就是說,像素111可以基于第一柵極信號GI初始化第一電容器C1,可以基于第二柵極信號GW將數據信號DATA存儲在第一電容器C1中,并且可以基于發(fā)光控制信號EM[n]發(fā)射亮度與數據信號DATA相對應的光。
然而,流經像素111的驅動電流Id可根據像素111的滯后特性或滯后曲線而隨時間減小,并且顯示設備100的亮度可根據驅動電流Id的減小而減小。
圖2A中所示的像素111是示例性的。然而,像素111不限于此。例如,像素111可以包括N型電路來代替P型電路。
圖2B是示出了圖2A的像素的滯后特性的一個示例的圖。
參考圖2A和圖2B,當數據信號DATA被施加到第一晶體管TR1時,流經第一晶體管TR1的驅動電流Id可以由第一曲線221表示。例如,驅動電流Id可具有基于第一晶體管TR1的柵極-源極電壓Vgs的第一電流量Id1。然而,當數據信號DATA被持續(xù)地施加到第一晶體管TR1時,在第一晶體管TR1中出現空穴捕獲。在這種情況下,驅動電流Id可以根據空穴捕獲由第二曲線222表示。例如,驅動電流Id可具有基于第一晶體管TR1的相同柵極-源極電壓Vgs的第二電流量Id2。也就是說,當數據信號DATA被持續(xù)地施加到第一晶體管TR1時,第一晶體管TR1的閾值電壓可以向負方向移動,并且驅動電流Id可減小。
如上所述,雖然隨時間恒定的數據信號DATA被施加到像素111,但根據像素111的滯后特性,可能隨時間出現亮度下降。
圖3A是示出了圖1的顯示設備的第一驅動模式的一個示例的圖。
參考圖1和圖3A,顯示設備100可以包括第一模式/第一驅動模式/第一操作模式,并且可以包括第二模式/第二驅動模式/第二操作模式。在第一模式下,顯示設備100可以以第一顯示時段T1(例如1/60sec)操作。在第二模式下,顯示設備100可以以第二顯示時段T2(例如1sec)操作。
在圖3A中所示的第一波形311可表示在第一模式下被提供至像素111的柵極信號的波形。柵極信號可以在第一時間T11期間具有邏輯高電平,并且可以在第二時間T12期間具有邏輯低電平。這里,第一時間T11和第二時間T12可以包括在第一顯示時段T1中,并且第一時間T11可以與第二時間T12不同或分離。
在這種情況下,像素111可以在第一時間T11期間接收數據信號DATA,并且可以在第二時間T12期間基于數據信號DATA發(fā)光。例如,顯示設備100可以基于1/60sec的第一顯示時段T1在1sec期間顯示六十個幀F1至Fk。
第一亮度312可在第一波形311的第一時間T11期間增加/提高/刷新到目標亮度,并且可在第二時間T12期間下降。這里,亮度下降率(例如亮度下降相對于目標亮度的比率)可為約2%,不過用戶可能不會觀察到亮度下降。
圖3B是示出了圖1的顯示設備的第二驅動模式的一個比較例的圖。
在圖3B中示出的第二波形321可表示在第二模式下被提供至像素111的柵極信號的波形。柵極信號可以在第一時間T11期間具有邏輯高電平,并且可以在第三時間T13期間具有邏輯低電平。這里,第一時間T11和第三時間T13可以包括在第二顯示時段T2中,并且第一時間T11可以與第三時間T13不同/分離或者可以不重疊。
在這種情況下,像素111可以在第一時間T11期間接收數據信號DATA,并可以基于數據信號DATA在第三時間T13期間發(fā)光。例如,顯示設備100可以在1sec的第二顯示時段T2期間顯示一幀(例如第一幀F1)。
隨著第一時間T11增加或變寬,被提供至顯示面板110的柵極信號的作用可被用戶觀察到。因此,通過在圖3A中所示的第一幀F1期間保持/維持/使用柵極信號并且通過在顯示時段的所有其它幀F2至Fk(例如第三時間T13期間的幀F2至Fk)期間阻斷柵極信號,顯示設備100可生成圖3B中所示的柵極信號。例如,顯示設備100可基于參考圖1描述的屏蔽信號生成柵極信號。
如圖3B所示,顯示設備100的第二亮度322可以在第一時間T11期間增加/提高/刷新到目標亮度,并且可以在第三時間T13期間下降/減小。隨著第三時間T13增加/變寬,亮度下降率可相應增加。例如,在第二時間點t2的亮度下降率可以在約20%至約60%的范圍內。隨著亮度下降率增加,亮度變化(例如亮度的改變)可被用戶觀察到,并且由于亮度下降和恢復的循環(huán)而引起的閃爍可被用戶觀察到。也就是說,當顯示設備100以第二模式操作/驅動時,亮度下降和閃爍現象可被用戶觀察到。
根據示例性實施例的顯示設備100可以通過改變電源電壓、像素111的占空比和不發(fā)光時間中的至少一個,來補償在顯示時段期間下降的亮度。因此,顯示設備100可以減少由于亮度被周期性地下降和恢復而造成的閃爍(例如閃爍現象)。
圖3C是示出了圖1的顯示設備的驅動頻率-對比敏感度曲線的一個示例的圖。
參考圖3C,示出了根據驅動頻率的改變的刺激(例如用戶的刺激、用戶對圖像的靈敏度、用戶對圖像的反應性、增益)。當顯示設備100的驅動頻率為約60Hz時,刺激可以小于約10。隨著顯示設備100的驅動頻率降低,或隨著顯示設備100的顯示時段增加,刺激可更大。當驅動頻率在約10Hz至約20Hz的范圍中時,刺激可以具有相對最大的值(例如最大值)。當驅動頻率為約10Hz或更低時,刺激可以隨著驅動頻率變得更小而減小/降低。
根據示例性實施例的顯示設備100可基于驅動頻率-對比敏感度曲線(例如基于針對顯示時段中的每一個顯示時段用戶對圖像的敏感度)確定/設置多個顯示時段。例如,顯示設備100可以設置與約60Hz的頻率相對應的第一顯示時段,可以設置與約1Hz的頻率相對應的第二顯示時段,并且可以設置與約20Hz的頻率相對應的第三顯示時段,并且可以存儲被設置的第一顯示時段至第三顯示時段。例如,如上所述,第一顯示時段可以用于顯示視頻,第二顯示時段可以用于顯示靜止圖像,并且第三顯示時段可以用于顯示特殊圖像。
如上所述,顯示設備100可以在第一操作模式下以第一顯示時段操作或驅動而在第二操作模式下以第二顯示時段操作或驅動。另外,第一顯示時段和第二顯示時段可以基于驅動頻率-對比敏感度曲線來設置。
圖4是示出了包括在圖1的顯示設備中的時序控制器的一個示例的框圖。
參考圖1和圖4,時序控制器150可以包括圖像分析單元(例如圖像分析器)410、顯示時段確定單元(例如顯示時段確定器)420以及控制信號生成單元(例如控制信號生成器)430。
圖像分析單元410可以分析輸入圖像數據IMAGE DATA,并且可確定輸入圖像的類型,或可確定與輸入圖像數據IMAGE DATA相對應的輸入圖像。在一些示例性實施例中,圖像分析單元410可以計算在特定時間期間輸入圖像數據IMAGEDATA的灰度值的變化。這里,特定時間可以是從前一時間點到當前時間點的時間,可以是從當前時間點到將來時間點的時間,或者可以是包括當前時間點的時間。例如,圖像分析單元410可以計算在特定時間期間輸入圖像數據IMAGE DATA的灰度中的全部(例如總灰度)的變化值,并且可以在灰度中的全部的變化值小于特定值時確定輸入圖像是靜止圖像。例如,圖像分析單元410可以在灰度中的全部的變化值大于特定值(例如從而指示多個不同的圖像)時確定輸入圖像是視頻。在一些示例性實施例中,圖像分析單元410可以計算出輸入圖像數據IMAGEDATA的導通像素比,并且當導通像素比小于特定值或者在基準范圍內時,可確定輸入圖像是特殊圖像或可確定輸入圖像是靜止圖像。
顯示時段確定單元420可基于輸入圖像的類型確定顯示時段。例如,當輸入圖像是視頻時,顯示時段確定單元420可將顯示時段確定為第一顯示時段T1(例如1/60sec)。例如,當輸入圖像是靜止圖像時,顯示時段確定單元420可將顯示時段確定為第二顯示時段T2(例如3sec)。例如,當輸入圖像是特殊圖像(例如鐘表的圖像)時,顯示時段確定單元420可將顯示時段確定為第三顯示時段T3(例如1sec)。這里,如參考圖3C所述,顯示時段(或顯示時段的值)可以基于刺激(用戶的刺激)。
在一些示例性實施例中,顯示時段確定單元420可基于外部提供的選擇信號(例如從外部組件提供的選擇信號)確定顯示時段。例如,當顯示時段確定單元420確定用戶選擇了第四顯示時段時,顯示時段確定單元420可將顯示時段確定為第四顯示時段。也就是說,顯示時段確定單元420可以獨立于由圖像分析單元410的分析結果來確定顯示時段。
在一些示例性實施例中,顯示時段確定單元420可以將顯示時段或者與顯示時段相對應的數據提供至柵極驅動器120和數據驅動器130。也就是說,時序控制器150可以將顯示時段獨立于柵極驅動控制信號和數據驅動控制信號提供至柵極驅動器120和數據驅動器130。在這種情況下,柵極驅動器120和數據驅動器130可以基于顯示時段被驅動。
在一些示例性實施例中,顯示時段確定單元420可以生成屏蔽信號,并且在顯示時段包括多個幀時間時可以將屏蔽信號提供至柵極驅動器120和數據驅動器130。這里,屏蔽信號可以在多個幀時間中的一個幀時間期間具有邏輯低電平,并可以在多個幀時間中的其余幀時間期間具有邏輯高電平。在這種情況下,柵極驅動器120可以基于屏蔽信號在一個幀時間期間將柵極信號提供至像素111,并且可以在剩余幀時間期間停止供給柵極信號或可以阻斷柵極信號的供給。也就是說,柵極信號可以在一個幀時間期間被有效地提供至像素111,并且可以在對應時段的剩余幀時間期間被阻斷。類似地,數據驅動器130可以在一個幀時間期間將數據信號提供至像素111,并且可以在剩余幀時間期間停止將數據信號供給到像素111或者可以阻斷數據信號供給到像素111。
控制信號生成單元430可基于顯示時段生成電源控制信號和/或發(fā)光驅動控制信號。
在一些示例性實施例中,控制信號生成單元430可以使用可預定的亮度分布或使用可預定的亮度改變/變化的信息來生成電源控制信號。這里,亮度分布可以包括在顯示時段期間相對于時間的亮度變化的信息,并且可以被預存儲在存儲設備中。
圖5是示出了由圖1的顯示設備生成的信號的一個示例的波形圖。
參考圖1、圖3B和圖5,第三波形511可表示在第二模式下被提供至像素111的柵極信號的波形。如參考圖3B所描述的,顯示設備100可以在第二模式下以第二顯示時段T2(例如1sec)操作。第三波形511可以與圖3B中所示的第二波形321基本相同。因此,重復描述將被省略。
第四波形512可表示電源160所生成的電源電壓的波形。例如,第四波形512可表示與高電源電壓ELVDD相對應的電壓,或者可以表示與低電源電壓ELVSS相對應的電壓。電源160可以在第二顯示時段T2期間生成可以逐漸增加或可以逐步增加的電源電壓。
如圖5所示,第二顯示時段T2可以包括多個時段P1至P6。第二顯示時段T2可以基于對應的電壓差被劃分成多個時段P1至P6。例如,第二時段P2相對于第一時段P1可具有第一電壓差,并且第三時段P3相對于第二時段P2可具有第一電壓差(例如,從第一時段P1到第二時段P2的電壓差可以與從第二時段P2到第三時段P3的電壓差相同)。也就是說,電源電壓可以以逐步的方式以特定電壓差逐漸改變。
第五波形513可表示由發(fā)光驅動器140生成的發(fā)光控制信號的波形。也就是說,第五波形513可表示像素111的占空比(AOR)的變化。發(fā)光驅動器140可以生成發(fā)光控制信號,發(fā)光控制信號包括在第二顯示時段T2期間逐漸改變的占空比。與第四波形512類似,第五波形513可以以特定比率逐漸改變。
也就是說,顯示設備100可以在第二顯示時段T2期間生成與亮度下降相對應的電源控制信號和發(fā)光驅動控制信號。此外,電源160可以基于電源控制信號生成在第二顯示時段T2期間改變的電源電壓,并且發(fā)光驅動器140可以基于發(fā)光驅動控制信號生成在第二顯示時段T2期間改變的發(fā)光控制信號。
在這種情況下,如圖5所示,顯示設備100的測得的亮度521可具有亮度下降,該亮度下降小于圖3B中所示的第二亮度322的亮度下降(即,可以通過改變電源電壓V以及改變占空比AOR來補償顯示設備100的測得的亮度)。也就是說,因為顯示設備100補償了亮度下降,因此通過周期性地增加和減小(例如補償)亮度,否則會被用戶觀察到的亮度下降和閃爍/閃爍現象被減小。
圖6A是示出了圖4的時序控制器所使用的亮度分布的圖,圖6B是示出了由圖4的時序控制器生成的電源控制信號的圖。
參考圖4、圖6A和圖6B,時序控制器150可以包括亮度分布611、612、613和614。例如,時序控制器150包括兩個至四個亮度分布611至614。亮度分布611至614可表示不同的亮度變化。
在一些示例性實施例中,可以針對顯示時段中的每一個預定/設置亮度分布611至614。例如,第一亮度分布611可以與第一顯示時段T1(例如3sec)相對應,并且第二亮度分布612可以與第二顯示時段T2(例如1sec)相對應。在這種情況下,時序控制器150可以基于顯示時段選擇亮度分布611至614中的一個,并且可以基于亮度分布611至614中所選擇的一個生成電源控制信號和/或發(fā)光驅動控制信號。
在一些示例性實施例中,可以針對包括在像素111中的子像素中的每一個確定/設置亮度分布611至614。例如,第一亮度分布611可以表示發(fā)射具有第一顏色(例如紅色)的光的第一子像素(或多個第一子像素)的亮度變化。例如,第二亮度分布612可以表示發(fā)射具有第二顏色(例如綠色)的光的第二子像素(或多個第二子像素)的亮度變化。例如,第三亮度分布613可以表示發(fā)射具有第三顏色(例如藍色)的光的第三子像素(或多個第三子像素)的亮度變化。例如,第四亮度分布614可以表示發(fā)射具有第四顏色(例如白色)的光的第四子像素的亮度變化。這里,第一子像素至第四子像素可以包括在像素111中。在這種情況下,時序控制器150可以針對子像素中的每一個生成電源控制信號(例如第一至第四電源控制信號或子電源控制信號)。
電源160可以基于電源控制信號生成和改變電源電壓。圖6B中示出的電源電壓的第一波形621可以與第一亮度分布611相對應。類似地,圖6B中示出的電源電壓的第二波形622至第四波形624可以分別與第二亮度分布612至第四亮度分布614相對應。
圖7是示出了包括在圖1的顯示設備中的電源所生成的電源電壓的圖。
參考圖7,電源160可以針對包括在像素111中的子像素中的每一個生成電源電壓,或可以生成子電源電壓。第一電源電壓731可以是被提供至發(fā)射具有第一顏色(例如紅色)的光的第一子像素的電源電壓,第二電源電壓732可以是被提供至發(fā)射具有第二顏色(例如綠色)的光的第二子像素的電源電壓,并且第三電源電壓733可以是被提供至發(fā)射具有第三顏色(例如藍色)的光的第三子像素的電源電壓。
因為子像素的材料效率(或材料特性)彼此不同,因此提供至子像素的數據信號/數據電壓可以彼此不同,并且子像素的(例如包括在子像素中的驅動晶體管的)閾值電壓遷移率可以彼此不同。因此,當數據信號改變時,由子像素表示的(輸入圖像的)色度坐標可改變。根據示例性實施例的顯示設備100可以通過針對子像素中的每一個不同程度地改變電源電壓來補償色度坐標的改變。
如參考圖6A、圖6B和圖7所描述的,根據示例性實施例的顯示設備100可以包括亮度分布(例如子亮度分布),亮度分布可以被預定和/或可以基于與顯示時段相對應的特定亮度分布改變/調節(jié)電源電壓。類似地,顯示設備100可以包括占空比(AOR)的分布,其可以被預定和/或可以基于與顯示時段相對應的占空比的分布改變/調節(jié)占空比。
圖8是示出了根據示例性實施例的顯示設備的框圖,圖9是示出了包括在圖8的顯示設備中的驅動電路的一個示例的圖。
參考圖8,本實施例的顯示設備800可以包括顯示面板810、驅動電路820、時序控制器850以及電源/電力供給器860。顯示面板810、時序控制器850以及電源860可以與參考圖1描述的顯示面板110、時序控制器150和電源160分別基本相同。因此,重復的描述將被省略。
驅動電路820可以包括柵極驅動器822、數據驅動器823、發(fā)光驅動器824和充電泵(例如充電泵單元)825。這里,柵極驅動器822、數據驅動器823和發(fā)光驅動器824可以與參考圖1描述的柵極驅動器120、數據驅動器130和發(fā)光驅動器140分別基本相同。
充電泵825可以基于從外部或從外部組件提供的外部電壓生成用于驅動驅動電路820的驅動電壓。充電泵825可以生成次級電源電壓(或輔助電源電壓),次級電源電壓可以響應于第二電源控制信號隨時間改變。這里,第二電源控制信號可以由時序控制器850生成。
在一些示例性實施例中,驅動電路820可以包括基于開關控制信號將充電泵825或電源860連接至電源線的電源選擇單元826(參見圖9)。
如圖9所示,驅動電路820可以包括電源選擇單元826。電源選擇單元826可以包括用于連接第一電源線與電源860的第一開關SW1以及用于連接第一電源線與充電泵825的第二開關SW2。這里,第一電源線可以傳輸高電源電壓ELVDD。電源選擇單元826可以包括用于連接第二電源線與電源860的第三開關SW3,并且可以包括用于連接第二電源線與充電泵825的第四開關SW4。這里,第二電源線可以傳輸低電源電壓ELVSS。
響應于第一開關控制信號,第一開關SW1可以被斷開,而第二開關SW2可以被接通。這里,第一開關控制信號可以由時序控制器850生成。例如,當顯示設備800確定輸入圖像是靜止圖像時,時序控制器850可以生成第一開關控制信號。
也就是說,驅動電路820可以選擇由電源860生成的電源電壓,或者可以選擇由充電泵825生成的次級電源電壓,并且可以將所選擇的電源電壓或所選擇的次級電源電壓提供給顯示面板810。
在圖9中,第一開關SW1和第二開關SW2彼此獨立地布置,并包括在驅動電路820中。然而,第一開關SW1和第二開關SW2不限于此。例如,第一開關SW1和第二開關SW2可以被實現為響應于開關控制信號將第一電源線與電源860連接或與充電泵825連接的一個開關。例如,第一開關SW1和第二開關SW2可以包括在顯示面板810中。
作為參考,用于輸出數據信號的功耗可占驅動電路820的總功耗的大部分。當顯示設備800以相對大的顯示時段驅動(或者以例如1Hz的超低頻率驅動)時,數據信號的輸出頻率可以減小,并且總功耗可以減少。因此,顯示設備800可以使用驅動電路820將電源電壓提供(或可以將次級電源電壓提供)到顯示面板810。在這種情況下,顯示設備800可控制通過使用驅動電路820改變電源電壓的結構,這相比于控制改變位于外部的電源860的電源電壓的結構可以更容易地進行。另外,因為電源860的操作被減小或最小化,因此功耗將減少。
如上所述,根據示例性實施例的顯示設備800可以生成與電源860生成的電源電壓不同的次級電源電壓,并且可以基于所選擇/確定的顯示時段將在電源電壓和次級電源電壓中選擇的一個提供給顯示面板810。相比電源860生成的電源電壓,顯示設備800可更容易地控制次級電源電壓,并且可以通過使用驅動電路820生成次級電源電壓來降低功耗。
本發(fā)明構思可應用于任何顯示設備(例如有機發(fā)光顯示設備、液晶顯示設備等)。例如,本發(fā)明構思可以應用于電視機、計算機監(jiān)視器、筆記本電腦、數碼相機、蜂窩電話、智能電話、個人數字助理(PDA)、便攜式多媒體播放器(PMP)、MP3播放器、導航系統(tǒng)、視頻電話等。
前述是示例性實施例的例示,而不應被解釋為對其的限制。盡管已經描述了一些示例性實施例,不過本領域技術人員將容易理解,可以在不脫離示例性實施例的新穎性教導和優(yōu)點的情況對示例性實施例進行許多修改。因此,所有這些修改都意在包括在權利要求所限定的示例性實施例的范圍內。在權利要求中,裝置加功能的句子旨在覆蓋本文中所描述的執(zhí)行所記載的功能的結構,不僅覆蓋結構等同,而且覆蓋等同結構。因此,要理解的是,前述是示例性實施例的例示,而不應被解釋為限于公開的具體實施例,對所公開的示例性實施例的修改以及其它示例性實施例都意在包括在所附權利要求的范圍內。本發(fā)明構思由以下權利要求限定,權利要求的等同方案也包括在本文中。