CN105528981B - 显示装置和电源控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置和电源控制装置,能够防止由于进行子像素亮度偏差补偿而可能不希望地发生的图像质量劣化。除其他部件之外,所述显示装置可包括模拟‑数字转换器、时序控制器、电源发生器和电源控制器。除其他部件之外,电源控制装置可包括电源发生器和电源控制器。
Description
本申请要求于2014年10月17日提交的韩国专利申请No.10-2014-0141032的优先权,为了所有目的在此援引该专利申请并入本文,如同完全在这里阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种显示装置和电源控制装置。
背景技术
随着信息社会的发展,对用于显示图像的显示装置的各种需求越来越多,近年来,已采用了各种显示装置,如液晶显示装置(LCD)、等离子显示面板(PDP)和有机发光显示装置(OLED)。
显示装置包括显示面板、数据驱动单元和栅极驱动单元。显示面板包括数据线和栅极线,在栅极线和数据线交叉的每个点处界定出子像素。显示装置进一步包括给数据线提供数据信号的数据驱动单元和给栅极线提供扫描信号的栅极驱动单元。
在显示面板中界定的每个子像素处设置有晶体管,每个子像素中的晶体管的诸如阈值电压、迁移率等之类的唯一(unique)特性值可能根据驱动时间而变化,或者在子像素之间可能出现晶体管的唯一特性值偏差。在另一情形中,当显示装置为有机发光显示装置时,可能出现位于每个子像素中的有机发光二极管(OLED)的劣化的偏差。这种现象会在每个子像素之间产生亮度偏差,由此降低图像质量。
因而,为了补偿每个子像素之间的亮度偏差,提出了补偿技术来补偿电路元件(例如晶体管、有机发光二极管)的特性值的变化或偏差。
这种子像素亮度偏差补偿感测子像素中的电路的特定节点处的电压,将感测的电压转换为数字值并产生感测数据,然后基于产生的感测数据计算要提供给每个子像素的数据的数据补偿量,并根据所计算的数据的补偿量改变数据且之后将改变的数据提供给每个子像素,由此进行子像素亮度偏差补偿。
然而,子像素亮度偏差补偿导致不希望的图像质量下降,例如沿垂直方向产生暗块(block dim)现象。
发明内容
本发明实施方式的目的是提出因为在产生用于子像素亮度偏差补偿的基础的感测数据时,用作将感测的模拟电压值转换为数字值的参考的感测参考电源产生波动,所以在进行子像素亮度偏差补偿时沿垂直方向可能发生图像质量不希望的降低的现象,如暗块现象的问题,并提出了解决这种问题的方案。
本发明实施方式的另一个目的是提供一种显示装置和电源控制装置,能够防止由于进行子像素亮度偏差补偿而可能不希望地发生的图像质量劣化。
本发明实施方式的另一个目的是提供一种显示装置和电源控制装置,通过正确地产生并提供在将子像素处感测的模拟电压值转换为数字值时所需的用作参考的感测参考电源,能够获得精确的感测数据并因此进行精确的子像素亮度偏差补偿。
根据一实施方式,提供了一种显示装置,所述显示装置包括:模拟-数字转换器,所述模拟-数字转换器与连接至显示面板上的子像素内的感测节点的感测线连接,且所述模拟-数字转换器参照感测参考电源的电压将经由所述感测线感测的所述感测节点处的电压转换为数字值,以输出感测数据;时序控制器,所述时序控制器经由感测数据传输线与所述模拟-数字转换器连接,基于经由所述感测数据传输线输入的所述感测数据计算数据补偿量,并将计算的所述数据补偿量存储在存储器中;电源发生器,所述电源发生器产生或重新产生所述感测参考电源,然后输出所述感测参考电源;和电源控制器,当从所述电源发生器输入所述感测参考电源时,所述电源控制器将从所述电源发生器输入的所述感测参考电源输出至所述模拟-数字转换器,或者所述电源控制器控制所述电源发生器重新产生所述感测参考电源。
根据另一实施方式,提供了一种显示装置,所述显示装置包括:模拟-数字转换器,所述模拟-数字转换器基于转换参考电压将模拟电压值转换为数字值;和电源控制装置,所述电源控制装置产生所述转换参考电压并将产生的所述转换参考电压输出至所述模拟-数字转换器,其中产生的所述转换参考电压在预定范围内。
此外,根据另一实施方式,提供了一种电源控制装置,所述电源控制装置包括:电源发生器,所述电源发生器产生并输出在模拟-数字转换器将显示面板上的感测节点处的电压转换为数字值时用作参考的感测参考电源;和电源控制器,当从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的电压在预定电压范围内时,所述电源控制器给所述模拟-数字转换器输出所述感测参考电源,且当从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的电压在所述预定电压范围之外时,所述电源控制器控制重新产生所述感测参考电源。
根据如上所述的本发明的实施方式,能够提出因为在产生用于子像素亮度偏差补偿的基础的感测数据时,用作将感测的模拟电压值转换为数字值的参考的感测参考电源产生波动,所以在进行子像素亮度偏差补偿时沿垂直方向可能发生图像质量不希望的降低的现象,如暗块现象的问题,并能够提出解决这种问题的方案。
此外,根据本发明的实施方式,能够提供一种显示装置和电源控制装置,能够防止由于进行子像素亮度偏差补偿而可能不希望地发生的图像质量劣化。
此外,根据本发明的实施方式,能够提供一种显示装置和电源控制装置,通过正确地产生并提供在将子像素处感测的模拟电压值转换为数字值时所需的用作参考的感测参考电源,能够获得精确的感测数据并因此进行精确的子像素亮度偏差补偿。
附图说明
本发明的上述和其它目的、特征和优点将从下面结合附图的详细描述变得更加显而易见,其中:
图1是显示根据本发明实施方式的显示装置的示图;
图2是显示根据本发明实施方式的显示装置中的感测参考电源控制系统的示图;
图3到4是根据本发明实施方式的显示装置中的感测参考电源控制系统中的电子控制装置的详细框图;
图5是显示通过根据本发明实施方式的显示装置中的感测参考电源控制系统来控制感测参考电源的方法的流程图;
图6是示例性表示根据本发明实施方式的显示装置的子像素结构的示图;
图7和8是根据本发明实施方式的显示装置中的模拟-数字转换器和感测线的布局图;
图9是在根据本发明实施方式的显示装置中实现感测参考电源控制系统的示例图;
图10是描述异常感测参考电源以及当使用异常感测参考电源产生感测数据时的感测数据的错误的示图;
图11是描述当由于异常感测参考电源而在感测数据中产生错误时由显示面板产生的暗块现象的示图;
图12是描述当采用通过根据本发明的实施方式的感测参考电源的控制而正常产生的感测参考电源来产生感测数据时,防止在感测数据中产生错误的示图;
图13是描述当采用通过根据本发明实施方式的感测参考电源的控制而正常产生的感测参考电源来产生感测数据时,防止感测数据中的错误并由此防止显示面板中的暗块现象的示图。
具体实施方式
下文,将参照附图描述本发明的实施方式。在由参考标记表示附图的元件时,尽管显示在不同的图中,但将由相同的参考标记表示相同的元件。此外,在本发明下面的描述中,当已知功能和构造的详细描述会使本发明的主题模糊不清时,将省略在此引入的已知功能和构造的详细描述。
此外,当描述本发明的部件时可使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等之类的术语。这些术语每一个不是用来限定相应部件的本质、顺序或次序,而是仅用于区分该相应部件与其他部件。在描述一特定结构元件与另一结构元件“连接”、“接合”或“接触”的情形中,应当解释为另一结构元件可与多个结构元件“连接”、“接合”或“接触”以及该特定结构元件与另一结构元件直接连接或直接接触。
图1是显示根据本发明实施方式的显示装置100的示图。
参照图1,根据本发明实施方式的显示装置100包括:布置有多条数据线和多条栅极线的显示面板110、用于驱动多条数据线的数据驱动单元120、用于顺序驱动多条栅极线的栅极驱动单元130、以及用于控制数据驱动单元120和栅极驱动单元130的时序控制器140。
在显示面板110中,子像素位于多条数据线和多条栅极线彼此交叉的每个点处。
时序控制器140根据每个帧中实施的时序开始扫描,与数据驱动单元120所使用的数据信号形式对应地转换从接口输入的图像数据,输出转换的图像数据,并根据所述扫描在适当时间处控制数据驱动。
为了控制数据驱动单元120和栅极驱动单元130,时序控制器140可输出各种控制信号,如数据控制信号(DCS)、栅极控制信号(GCS)和类似信号。
基于时序控制器140的控制,栅极驱动单元130顺序给多条栅极线提供导通电压或截止电压的扫描信号,顺序驱动多条栅极线。
基于时序控制器140的控制,数据驱动单元120将输入图像数据存储在存储器(未示出)中,当特定栅极线开启时,数据驱动单元120将相应视频数据(Data)转换为模拟格式数据电压(Vdata)并将Vdata提供给多条数据线,因而驱动多条数据线。
参照图1,数据驱动单元120可包括M个(1或更大的的自然数)源极驱动器集成电路(S-DIC:源极驱动器IC,也可称为数据驱动器集成电路(数据驱动器IC),S-DIC#1,…,S-DIC#M),这些M个源极驱动器集成电路(S-DIC#1,…,S-DIC#M)可通过带式自动焊接方法(TAB)或玻上芯片(chip-on glass,COG)方法与显示面板110上的焊接盘连接,或者这些M个源极驱动器集成电路(S-DIC#1,…,S-DIC#M)可直接形成在显示面板110上,在一些情形中,这些M个源极驱动器集成电路可通过集成在显示面板110中而形成。
参照图1,M个源极驱动器IC(S-DIC#1,…,S-DIC#M)的每一个由覆晶薄膜(chip onfilm,COF)方法实现,源极驱动器IC的一侧和另一侧可分别与显示面板110和源极印刷电路板(S-PCB)150连接。
根据驱动方式,栅极驱动单元130可如图1中所示仅位于显示面板110的一侧上或者分成两个而位于显示面板110的两侧上。
参照图1,栅极驱动单元130可包括N个(N为大于等于2的自然数)栅极驱动器集成电路(G-DIC:栅极驱动器单元IC,G-DIC#1,…,G-DIC#N),该多个栅极驱动器集成电路(G-DIC#1,…,G-DIC#N)可通过带式自动焊接方法(TAB)或玻上芯片(COG)方法与显示面板110上的焊接盘连接,或者该多个栅极驱动器集成电路(G-DIC#1,…,G-DIC#N)可由面板内栅极型GIP实现而直接形成在显示面板110上,在一些情形中,栅极驱动器集成电路可通过集成在显示面板110中而形成。
参照图1,时序控制器140可位于控制印刷电路板160上,控制印刷电路板160经由诸如柔性印刷电路(FPC)或柔性扁平电缆(FFC)或类似物的连接装置170与源极印刷电路板150连接。
控制印刷电路板160可进一步包括电源管理集成电路(PMIC,未示出)、伽马集成电路(Gamma IC,未示出)和类似物。
图1中示意性所示的显示装置100可以是液晶显示(LCD)装置、等离子显示面板(PDP)装置、有机发光二极管(OLED)显示装置等中的一个。
形成在前述显示面板110上的每个子像素可包括诸如晶体管之类的电路元件,且根据电路设计方法、显示装置的类型和类似物可进一步包括至少一个电容器、有机发光二极管OLED等。
同时,在显示面板110上形成有多个子像素并界定出多个像素P。作为一个例子,一个像素P可由三个子像素(红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素)或四个子像素(红色子像素、白色子像素、绿色子像素和蓝色子像素)构成。
同时,每个子像素的电路元件中包含的晶体管具有阈值电压、迁移率等的唯一特性值,这些唯一特性值根据驱动时间而变化。因此,可能产生唯一特性值在每个晶体管之间的偏差。唯一特性值在每个子像素中的晶体管之间的偏差成为通过在子像素之间产生亮度偏差而降低图像质量的因素。
为此,根据本发明实施方式的显示装置100可提供用于补偿子像素间的亮度偏差的“补偿功能”。
为了提供所述补偿功能,根据本发明实施方式的显示装置100包括用于感测子像素的电路中包含的晶体管的唯一特性值的结构。
为此,对于显示面板110,可在一个子像素或两个以上子像素的每一列处设置与子像素中的电路一对一连接的“感测线SL”。
作为一个例子,这些感测线可与数据线平行布置。
此外,单个子像素的每一列也可存在一条感测线,两个以上子像素的每一列可存在一条感测线,并且每个像素列可存在一条感测线。
例如,四个子像素的每一列(红色子像素列、白色子像素列、绿色子像素列和蓝色子像素列)可存在一条感测线,就是说,每个像素列可存在一条感测线。
同时,为了提供补偿功能,除“感测线SL”的构造以外,根据一实施方式的显示装置100还可包括“感测单元”和“补偿单元”,“感测单元”与一条或多条感测线SL连接并通过将经由感测线SL感测的电压转换为数字值来产生感测数据,“补偿单元”基于由感测单元感测并输出的感测数据转换要被提供给子像素的数据,以补偿子像素间的亮度偏差。
下文,上述感测单元还可称为模拟-数字转换器(ADC)并简称为“ADC”。
模拟-数字转换器(ADC)可位于显示装置100的任何地方,作为一个例子,可在源极驱动器集成电路(S-DIC)的每一个的内部包含一个ADC。
此外,上述补偿单元可位于显示装置100内的任何地方。然而,作为一个例子,补偿单元可包含在时序控制器140的内部。
同时,在将经由感测线SL感测的模拟电压值转换为数字值时,对应于感测单元的模拟-数字转换器(ADC)需要用作参考的电源。用于模拟-数字转换的参考所需的电源可称为“转换参考电源”或“感测参考电源SRP”。
由于各种噪声和其他电源或显示装置100内部或外部中产生的其他信号,感测参考电源(转换参考电源)可能波动。就是说,感测参考电源(转换参考电源)的电压(感测参考电压或转换参考电压)不是固定的,并且由于噪声、其他电源、其他信号或类似物,其可能随时地或间歇地变化。
因而,当模拟-数字转换器(ADC)将感测的模拟电压值转换为数字值时,如果用作参考的感测参考电源SRP波动,则感测的模拟电压值可能被转换为错误的数字值,因而由于感测数据而产生错误。
在该情形中,因为对应于补偿单元的时序控制器140基于错误的感测数据计算数据补偿量,所以由于计算的数据补偿量,也产生错误。因此,因为在与从感测数据产生错误的模拟-数字转换器(ADC)对应的子像素列中没有适当地进行亮度偏差补偿,所以沿子像素列方向(例如垂直方向)可能产生“暗块现象”。
因而,本发明的实施方式可检测出感测参考电源是否正常并提供感测参考电源控制功能,使得模拟-数字转换器(ADC)可使用正常的感测参考电源(转换参考电源)。
下文,将更详细地举例说明根据本发明实施方式的感测参考电源控制功能。
图2是显示根据本发明实施方式的显示装置100中的感测参考电源控制系统的示图。
参照图2,根据本发明实施方式的显示装置100中的感测参考电源控制系统(或转换参考电源控制系统)包括:模拟-数字转换器210,模拟-数字转换器210基于转换参考电压(感测参考电压SRP)将模拟电压值转换为数字值;和电源控制装置220,电源控制装置220产生转换参考电压(感测参考电压SRP)并将转换参考电压(感测参考电压SRP)输出至模拟-数字转换器210,其中电源控制装置220产生预定范围(从最小电压到最大电压)内的转换参考电压(感测参考电压SRP),并将该预定范围内的转换参考电压(感测参考电压SRP)输出至模拟-数字转换器210。
根据上述描述,在将模拟电压值转换为数字值时,模拟-数字转换器210使用可确保转换精度的预定范围(从最小电压到最大电压的范围)内的感测参考电源SRP将模拟电压值转换为数字值,因而可提高模拟-数字转换的精度。
同时,上述的转换参考电源控制功能可应用于其他通常的模拟-数字转换以及用于补偿功能的模拟-数字转换。
图3到4是根据本发明实施方式的显示装置100中的感测参考电源控制系统中的电子控制装置的详细框图。
参照图3,产生预定范围(从最小电压到最大电压的范围)内的感测参考电源SRP并将SRP输出至模拟-数字转换器210的电源控制装置220包括电源发生器310和电源控制器320。
当模拟-数字转换器210将显示面板110上的子像素中的感测节点(在图6中,位于感测线SL上的N1或N4或任意节点)处的电压转换为数字值时,电源发生器310产生并输出用作参考的感测参考电源SRP。
电源控制器320判定从电源发生器310输入的感测参考电源SRP的电压(感测参考电压)是否位于预定电压范围内,当从电源发生器310输入的感测参考电源SRP的电压(感测参考电压)位于预定电压范围内时,电源控制器320将从电源发生器310输入的感测参考电源SRP输出至模拟-数字转换器210,且当从电源发生器310输入的感测参考电源的电压在所述预定电压范围之外时,电源控制器320控制电源发生器310重新产生感测参考电源SRP。
根据上述描述,可提供能够重新产生感测参考电源SRP的机制以及用于其的电源控制装置220的详细构造,使得当模拟-数字转换器210将模拟电压值转换为数字值时,模拟-数字转换器210可使用在保证转换精度的预定范围(从最小电压到最大电压的范围)内的感测参考电源SRP进行精确的模拟-数字转换。
下文,将结合补偿系统更详细地描述上面概述的感测参考电源控制系统。
参照图3,与补偿系统中的补偿单元对应的模拟-数字转换器210与连接至显示面板110上的子像素内的感测节点的感测线SL连接,且在基于感测参考电源SRP的电压将经由感测线SL感测的感测节点的电压转换为数字值之后,输出感测数据。
参照图3,与补偿系统中的补偿单元对应的时序控制器140经由感测数据传输线SDTL(如图3中的“感测数据”所示)与模拟-数字转换器210连接,并基于经由感测数据传输线SDTL输入的感测数据计算数据补偿量,以将其存储在存储器330中。
因而,当实际进行驱动之后的视频和子像素亮度偏差补偿时,利用存储器330中存储的数据补偿量。
就是说,当为了驱动视频而给源极驱动器集成电路(S-DIC#1,…,S-DIC#M)传输将要提供给每个子像素的数据时,时序控制器140参照存储器330中存储的数据补偿量来改变要传输的数据并将改变的数据传输给源极驱动器集成电路(S-DIC#1,…,S-DIC#M)。源极驱动器IC(S-DIC#1,…,S-DIC#M)使用内部的数字-模拟转换器(DAC,未示出)将自身接收的数据转换为模拟数据电压,并将转换的数据电压输出至相应数据线。因而,补偿了子像素的亮度偏差。
参照图3,电源发生器310产生或重新产生在模拟-数字转换器210将感测节点处的电压转换为数字值时用作参考的感测参考电源SRP,并输出所产生或重新产生的SRP。
参照图3,当从电源发生器310输入感测参考电源SRP时,电源控制器320将从电源发生器310输入的感测参考电源SRP输出至模拟-数字转换器210或者控制电源发生器310重新产生感测参考电源SRP。
根据上述描述,可提供能够重新产生感测参考电源SRP的机制以及用于其的电源发生器310和电源控制器320,使得当模拟-数字转换器210将模拟电压值转换为数字值时,模拟-数字转换器210可使用在保证转换精度的预定范围(从最小电压到最大电压的范围)内的感测参考电源SRP进行精确的模拟-数字转换。
参照图3,时序控制器140根据用于补偿功能的感测时序输出电源产生控制信号(PGC),在感测时,电源产生控制信号(PGC)产生用作参考的感测参考电源SRP。
因此,当从时序控制器140首次输入电源产生控制信号PGC时,电源发生器310产生感测参考电源SRP并将产生的SRP输出至电源控制器320。
电源控制器320判定从电源发生器310输出的感测参考电源SRP的电压是否在预定电压范围内,并判定从电源发生器310输出的感测参考电源SRP是正常还是异常。
参照图3,当判定从电源发生器310输出的感测参考电源SRP为正常时,电源控制器320将从电源发生器310输出的感测参考电源SRP输出至模拟-数字转换器210,且当判定从电源发生器310输出的感测参考电源SRP为异常时,电源控制器320给时序控制器140输出表示从电源发生器310输出的感测参考电源SRP为异常的异常SRP检测信号ASRPDS。
参照图3,当从电源控制器320接收异常SRP检测信号ASRPDS时,时序控制器140给电源发生器310输出电源重新产生控制信号PRGC。
因此,当从时序控制器140输入电源重新产生控制信号PRGC时,电源产生器310重新产生感测参考电源SRP并将重新产生的SRP重新输出至电源控制器320。
通过重复上述过程,来自电源控制器320的正常感测参考电源SRP最终传输至模拟-数字转换器210。
根据上述描述,为了使模拟-数字转换器210精确地将模拟电压值转换为数字值,可提供一种用于感测参考电源SRP的重新产生机制的有效信令系统(signaling system),以产生能够成为精确参考的感测参考电源SRP,并将产生的感测参考电源SRP传输至模拟-数字转换器210。
上述电源控制器320判定电源发生器310产生的感测参考电源SRP中是否存在异常,并判定将感测参考电源SRP输出至模拟-数字转换器210还是重新产生感测参考电源SRP。
参照图4,将更详细地描述电源控制器320。
参照图4,电源控制器320包括比较器410和420,比较器410和420用于将从电源发生器310输入的感测参考电源SRP的电压分别与预定的最大电压SRP_MAX和最小电压SRP_MIN进行比较;和判定单元430,根据比较的结果,当从电源发生器310输入的感测参考电源SRP的电压超过了最大电压SRP_MAX或者小于最小电压SRP_MIN时,即如果从电源发生器310输入的感测参考电源SRP的电压在预定电压范围之外,判定单元430给时序控制器140输出异常感测参考电源检测信号ASRPDS1或ASRPDS2,且当从电源发生器310输入的感测参考电源SRP的电压大于等于最小电压SRP_MIN或小于等于最大电压SRP_MAX时,即如果从电源发生器310输入的感测参考电源SRP的电压在预定电压范围之内,判定单元430将从电源发生器310输入的感测参考电源SRP输出至模拟-数字转换器210。
参照图4,时序控制器140根据从电源控制器320的判定单元430输出的异常感测参考电源检测信号ASRPDS1或ASRPDS2给电源发生器310输出电源重新产生控制信号PRGC。
因此,电源发生器310重新产生并重新输出感测参考电源SRP。
根据上述描述,为了使模拟-数字转换器210精确地将模拟电压值转换为数字值,可提供一种对应于重要控制结构的电源控制器320的详细构造,电源控制器320判定电源发生器310产生的感测参考电源SRP中是否存在异常,并确定将感测参考电源输出至模拟-数字转换器210还是重新产生感测参考电源,以产生能够成为精确参考的感测参考电源SRP,并将感测参考电源SRP传输至模拟-数字转换器210。
下文,将参照图5再次简要描述上述感测参考电源控制方法。
图5是显示通过根据本发明实施方式的显示装置100中的感测参考电源控制系统来控制感测参考电源SRP的方法的流程图。
参照图5,在步骤S510中,电源发生器310根据从时序控制器140输入的电源产生控制信号PGC产生感测参考电源SRP。
之后,在步骤S520中,电源控制器320判定从电源发生器310输入的感测参考电源SRP是否异常。
作为步骤S520中的判定结果,当从电源发生器310输入的感测参考电源SRP被判定为正常时,即如果从电源发生器310输入的感测参考电源SRP在正常范围内(大于等于最小电压且小于等于最大电压),则在步骤S560中,电源控制器320最终将正常的感测参考电源SRP输出至模拟-数字转换器210。
作为步骤S520中的判定结果,当从电源发生器310输入的感测参考电源SRP被判定为异常时,即如果从电源发生器310输入的感测参考电源SRP在正常范围之外(超过最大电压或小于最小电压的范围),则在步骤S530中,电源控制器320将计数值(COUNT)加一。计数值(COUNT)表示从电源发生器310输入的感测参考电源SRP被判定为异常的次数。
在步骤S530之后,电源控制器320在步骤S540中判定计数值(COUNT)是否超过了(或者大于等于)预定阈值计数值(例如三)。
在此,阈值计数值(例如三)是与判定是否需要对感测参考电源SRP的异常状况进行相应动作有关的信息。计数值(COUNT)增加零、一或二,当感测参考电源被确定为正常时,计数值能够复位回零。
作为步骤S540的判定结果,当判定计数值(COUNT)小于等于预定阈值计数值(例如三)时,即如果判定仍不需要对感测参考电源SRP的异常状况进行相应措施,则电源控制器320给时序控制器140输出异常感测参考电源检测信号ASRPDP。
时序控制器140给电源产生器310输出电源重新产生控制信号PGC。
因此,电源发生器310在步骤S510中重新产生感测参考电源SRP。
之后,通过重复上述过程,在步骤S560中,电源控制器320最终将正常的感测参考电源SRP输出至模拟-数字转换器210。
作为步骤S540的判定结果,当判定计数值(COUNT)超过了预定阈值计数值(例如三)时,即如果判定需要对感测参考电源SRP的异常状况进行相应措施,则电源控制器320或时序控制器140在步骤S550中进行相应的处理。
作为一个例子,当从电源发生器310输入的感测参考电源SRP的异常状况发生的次数(COUNT)大于等于预定次数(阈值计数值,例如三次或四次,或者是可能大于三或四的值)时,电源控制器320或时序控制器140可给电源管理单元(未示出)输出用于进行断电处理或显示装置复位处理的控制信号。
如上所述,当感测参考电源SRP的异常状况连续发生了预定次数或更多次数时,显示装置100被断电或复位,因而可开启电源并使感测参考电源SRP处于正常状况下。这些应对措施能够适用于由信号或噪声临时地或偶然地产生感测参考电源SRP的异常状况的情形。
作为另一个例子,当从电源发生器310输入的感测参考电源SRP的异常状况发生的次数大于等于预定次数(阈值计数值,例如三次或四次,或者是可能大于3或4的值)时,电源控制器320或时序控制器140可停止补偿处理。
如上所述,当从电源发生器310输入的感测参考电源SRP的异常状况连续发生了预定次数或更多次数时,电源控制器320或时序控制器140通过不进行使用感测参考电源SRP的补偿处理,可防止图像质量由于感测数据产生的错误而劣化。上述措施是当与使用异常感测参考电源获得感测数据并由此进行补偿处理的情形相比,不进行补偿处理的情形在图像质量方面更加有利时所采取的应对措施。
同时,为了将显示装置100断电或将显示装置100复位而作为参照的次数以及为了确定用于停止补偿处理的时序而作为参照的次数是相同的值,但也可设为不彼此不同。
例如,为了确定用于停止补偿处理的时序而作为参照的次数(第二阈值计数值)能够设为大于为了确定用于将显示装置100断电或将显示装置100复位的时序而作为参照的次数(第一阈值计数值)。
换句话说,当感测参考电源SRP的异常状况发生的次数(COUNT)大于等于(或超过)第一阈值计数值时,时序控制器140或电源控制器320输出用于将显示装置100断电并将显示装置100复位的控制信号。此时,已发生的感测参考电源SRP的异常状况的次数(COUNT)不复位。
在显示装置100再次开启之后,时序控制器140或电源控制器320判定感测参考电源SRP的异常状况是否保持或者是否恢复为正常状况。当判定发生的感测参考电源SRP的异常状况仍旧保持时,时序控制器140或电源控制器320可将感测参考电源SRP的异常状况发生的次数(COUNT)再度增加。此外,当次数(COUNT)变为大于等于(或超过)第二阈值计数值时,时序控制器140或电源控制器320可停止补偿处理。
之后,时序控制器140或电源控制器320可输出控制信号,以显示表示显示装置100需要维修的信息。
图5中所示的流程的每个步骤可在不改变实施方式的基本技术构思的范围内进行变化,例如修改、集成或分离。
同时,上述的感测参考电源控制是将当模拟-数字转换器210经由感测线SL感测子像素内的感测节点处的电压并将感测的电压转换为数字值时用作参考的感测参考电源控制为具有理想的固定电压。
下面,将参照图6和7描述其中通过模拟-数字转换器210进行感测的子像素结构以及与其相关的感测线布置结构。
然而,根据本发明实施方式的显示装置100能够为不同的类型,如液晶显示装置和有机发光显示装置,在下面的描述中,将作为一个例子描述用于有机发光显示装置的子像素结构和感测线布置结构。
图6是示例性表示根据本发明实施方式的显示装置100的子像素结构的示图。
参照图6,根据本发明实施方式的显示装置100的显示面板110上布置的多个子像素的每一个包括有机发光二极管OLED以及驱动所述有机发光二极管的电路。
每个子像素内的有机发光二极管驱动电路可包括至少一个晶体管和至少一个电容器。此外,每个子像素内的有机发光二极管驱动电路可进一步包括用于亮度偏差补偿的电路元件。
图6是具有3T(晶体管)1C(电容器)结构的子像素的等效电路图,3T(晶体管)1C(电容器)结构包括有机发光二极管驱动电路、三个晶体管(T1,T2,T3)和一个电容器C1。
参照图6,三个晶体管(T1,T2,T3)之中的第一晶体管T1是驱动晶体管,驱动晶体管用于驱动有机发光二极管OLED且连接在驱动电压线VDL或与驱动电压线VDL相关的图案与有机发光二极管OLED之间。
参照图6,三个晶体管(T1,T2,T3)之中的第二晶体管T2是开关晶体管,开关晶体管根据是否存在经由第一栅极线GL的扫描信号而导通或截止,当开关晶体管导通时,开关晶体管通过在与驱动晶体管对应的第一晶体管T1的第二节点N2(栅极节点)处施加电压来导通或截止第一晶体管T1,且第二晶体管T2连接在用于提供数据电压Vdata的数据线DL与第一晶体管T1的第二节点N2之间。
参照图6,第一晶体管T1的第一节点N1是漏极节点或源极节点,且第一节点N1是与有机发光二极管OLED的第一电极(例如阳极电极或阴极电极)连接的节点。在此,有机发光二极管OLED的第二电极(例如阴极电极或阳极电极)被施加基电压EVSS。第一晶体管T1的第二节点N2是栅极节点,第二节点N2被施加经由导通的第二晶体管T2而从数据线DL提供的数据电压Vdata。第一晶体管T1的第三节点N3是源极节点或漏极节点,第三节点N3被施加从与第三节点N3连接的驱动电压线VDL或图案提供的驱动电压EVDD。
参照图6,三个晶体管(T1,T2,T3)之中的第三晶体管T3连接在第四节点N4与第一晶体管T1的第一节点N1之间,在第四节点N4中,从与第四节点连接的参考电压线RVL(图6中显示为感测线SL)或图案提供参考电压Vref。
在此,与第四节点N4电连接的参考电压线RVL的端部与开关SW连接。开关SW选择性地将参考电压线RVL连接至参考电压Vref的供给点或模拟-数字转换器210任一个。
第三晶体管T3是在补偿子像素的亮度偏差中涉及的感测晶体管,第三晶体管T3根据是否提供感测信号而导通或截止,所述感测信号是一种来自第二栅极线GL’的扫描信号,当第三晶体管T3导通时,第三晶体管T3用于给第一晶体管T1的第一节点N1施加参考电压Vref或者用于使第一晶体管T1的第一节点N1处的电压经由参考电压线RVL被模拟-数字转换器210感测。在此,参考电压线RVL对应于感测线SL。
模拟-数字转换器210基于感测参考电源SRP感测感测节点处的电压并将感测的电压转换为数字值,以产生感测数据,并将产生的感测数据传输至时序控制器140。
在此,由模拟-数字转换器210感测电压的感测节点可以是位于感测线SL上的(包括N4的)任意节点,并且当第三晶体管T3在电压感测时刻导通时,所述感测节点可以是第一晶体管T1的第一节点N1。
此外,由模拟-数字转换器210感测的电压是用于识别子像素SP的唯一特性值或者唯一特性值的变化(偏差)的电压。
在此,作为一个例子,子像素SP的唯一特性值对应于子像素SP内的第一晶体管T1,即驱动晶体管的唯一特性值(阈值电压或迁移率),或者对应于有机发光二极管OLED的唯一特性值(阈值电压)。
时序控制器140接收所述感测数据,并基于感测数据进行补偿处理,该补偿处理补偿每个子像素中的对应于驱动晶体管的第一晶体管T1的唯一特性值(阈值电压、迁移率等)或有机发光二极管OLED的唯一特性值(阈值电压等)的偏差。在此,为了该补偿处理,确定用于补偿第一晶体管T1的唯一特性值或有机发光二极管OLED的唯一特性值的偏差的数据补偿量,并根据确定的数据补偿量改变将要提供给相应子像素的数据,然后将改变的数据提供给源极驱动器120。
参照图6,一个电容器C1连接在对应于驱动晶体管的第一晶体管T1的第二节点N2和第三节点N3之间,电容器C1用于将恒定电压保持特定的时间周期(例如一帧时间)。
参照图6,通过时序控制器140控制用于驱动3T1C结构的子像素所必需的各种信号(EVDD、EVSS、Vdata、扫描信号、感测信号等)的时序变化。
图7和8是根据本发明实施方式的显示装置100中的模拟-数字转换器210和感测线SL的布局图。
参照图7,可在一个子像素的每一列或者两个以上子像素的每一列处设置单条感测线SL。
可选择地,如图8中所示,举例说明了一个像素由四个子像素组成的情形,可在一个像素的每一列处设置一条感测线SL。感测线SL同时与四个子像素连接。
参照图7和8,一个模拟-数字转换器210与一条或多条感测线SL连接且一个模拟-数字转换器210包含在单个源极驱动器IC中。
就是说,一个源极驱动器集成电路(S-DIC)可包括一个模拟-数字转换器210,并且一个模拟-数字转换器210可包括与多条感测线SL连接的多个通道。
根据上述描述,为了补偿子像素亮度偏差,可提供一种能够感测每个子像素中的对应于驱动晶体管的第一晶体管T1的唯一特性值或有机发光二极管OLED的唯一特性值的感测结构。
图9是在根据本发明实施方式的显示装置100中实现感测参考电源控制系统的示例图。
如上所述,对应于感测单元的模拟-数字转换器210可位于显示装置100的任何地方,作为一个例子,ADC 210可包含在每个源极驱动器集成电路(S-DIC)中。此外,补偿单元可位于显示装置100内的任何地方,然而作为一个例子,补偿单元可包含在时序控制器140内。
图9是对应于感测单元的模拟-数字转换器210包含在源极驱动器IC(S-DIC)内且补偿单元包含在时序控制器140内的情形的实施例。
参照图9,M个源极驱动器集成电路(S-DIC#1,…,S-DIC#M)的每一个具有内置的模拟-数字转换器210且经由感测数据传输线SDTL与时序控制器140连接。在此,作为一个例子,感测数据传输线SDTL可以是基于低压差分信令(LVDS)方法的传输线。
参照图9,包括补偿单元的时序控制器140可经由信号通讯线SCL与电源发生器310连接。在此,信号通讯线SCL可以是基于内置集成电路(I2C)协议的用于对板上芯片(on-board chip)或外部存储器进行存取的通讯线。
作为一个例子,经由信号通讯线SCL与时序控制器140连接并产生感测参考电源SRP的电源发生器310可以是伽马集成电路(Gamma IC)。
如上所述,电源发生器310可通过与用于视频驱动所需的现有构造对应的伽马集成电路来实现产生感测参考电源SRP,因而能够减少部件的数量。
参照图9,电源发生器310经由第一电源线PL1与电源控制器320连接,因而可将感测参考电源传输给电源控制器320。
此外,电源控制器320与M个源极驱动器集成电路(S-DIC#1,…,S-DIC#M)的每一个连接,并可将感测参考电源传输给整合在M个源极驱动器集成电路(S-DIC#1,…,S-DIC#M)的每一个中的模拟-数字转换器210。
电源控制器320可经由检测信号线DSL与时序控制器140连接。因而,当需要重新产生感测参考电源时,电源控制器320可将异常感测参考电源检测信号ASRPDS传输给时序控制器140。
另一方面,电源控制器320可以以另一单个集成电路实现,或者可通过使用实现比较器410和420的集成电路以及金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)而由源极印刷电路板160上的一电路实现。
下面,将参照图10到13描述由于根据本发明实施方式的感测参考电源控制而实现的暗块现象防止效果。
图10是描述异常感测参考电源(SRP)以及使用异常SRP产生的感测数据的错误的示图。图11是描述当由于异常感测参考电源而在感测数据中产生错误时由显示面板110产生的暗块现象的示图。
参照图10,在不使用根据本发明实施方式的感测参考电源控制的情形中,当模拟-数字转换器ADC将感测的模拟电压值转换为数字值时,用作参考的感测参考电源SRP会波动。就是说,感测参考电源SRP的电压不是固定为一理想值,而是由于噪声或其他信号或类似物而可能发生变化。
在这种情形中,当模拟-数字转换器ADC将感测的模拟电压值转换为数字值时,甚至转换的数字值也是不精确的。
因而,通过模拟-数字转换器ADC产生不精确的感测数据。
由于感测数据的错误,由对应于补偿单元的时序控制器140计算的数据补偿量也是不精确的,结果,没有正确地进行子像素亮度偏差补偿,导致较差的图像质量。
参照图11,可能在区域810和820中产生“暗块现象”,区域810和820对应于从包括产生感测数据的错误的模拟-数字转换器ADC的源极驱动器集成电路(在图11的情形中,S-DIC#1和S-DIC#K)接收数据电压的子像素列,因而导致较差的图像质量。
图12是描述当采用通过根据本发明的实施方式的感测参考电源SRP的控制而正常产生的感测参考电源SRP来产生感测数据时,防止在感测数据中产生错误的示图。图13是描述当采用通过根据本发明实施方式的感测参考电源SRP的控制而正常产生的感测参考电源SRP来产生感测数据时,防止感测数据中的错误并由此防止显示面板中的暗块现象的示图。
参照图12,在使用根据本发明实施方式的感测参考电源控制的情形中,当模拟-数字转换器210将感测的模拟电压值转换为数字值时,能够精确地产生用作参考的感测参考电源SRP,而没有波动。就是说,尽管噪声或其他信号的影响,但仍以理想的固定值产生感测参考电源SRP的电压。
因此,模拟-数字转换器ADC可将感测的模拟电压值转换为精确的数字值,并精确地产生能够精确补偿子像素亮度偏差的感测数据。
因此,对应于补偿单元的时序控制器140能够基于精确的感测数据精确地计算数据补偿量。结果,适当地进行子像素亮度偏差补偿,且如图13中所示,能够防止较差的图像质量,如暗块现象。
如上所述,根据本发明的实施方式,当产生用作子像素亮度偏差补偿的基础的感测数据时,因为当将感测的模拟电压值转换为数字值时用作参考的感测参考电源发生波动,所以由于子像素亮度偏差补偿处理,有可能发生不希望的图像质量下降的问题,如沿垂直方向的暗块现象,且能够提供解决所述问题的方案。
此外,根据本发明的实施方式,提供了一种显示装置100和电源控制装置220,能够防止由于进行子像素亮度偏差补偿而可能不希望地发生的图像质量劣化。
此外,根据本发明的实施方式,提供了一种显示装置100和电源控制装置220,通过正确地产生并提供在将子像素处感测的模拟电压值转换为数字值时所需的用作参考的感测参考电源,能够获得精确的感测数据,并因此进行精确的子像素亮度偏差补偿。
上述描述和附图提供了本发明的技术构思的示例,这仅仅是举例说明的目的。本发明所属技术领域的普通技术人员将理解,在不背离本发明的实质特点的情况下,以诸如组合、分割、替换或改变要素之类的形式进行的各种变形和变化都是可能的。因此,本发明中公开的实施方式意在举例说明本发明的技术构思的范围,本发明的范围不受实施方式的限制。应当根据所附权利要求以下述方式解释本发明的范围,即包含在与权利要求等同的范围内的所有技术思想均属于本发明。
Claims (12)
1.一种显示装置,包括:
模拟-数字转换器,所述模拟-数字转换器与连接至显示面板上的子像素内的感测节点的感测线连接,且所述模拟-数字转换器参照感测参考电源的电压将经由所述感测线感测的所述感测节点处的电压转换为数字值,以输出感测数据;
时序控制器,所述时序控制器经由感测数据传输线与所述模拟-数字转换器连接,基于经由所述感测数据传输线输入的所述感测数据计算数据补偿量,并将计算的所述数据补偿量存储在存储器中;
电源发生器,所述电源发生器产生或重新产生所述感测参考电源,然后输出所述感测参考电源;和
电源控制器,当从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的电压在正常电压范围内时,所述电源控制器给所述模拟-数字转换器输出所述感测参考电源,且当从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的电压在所述正常电压范围之外时,所述电源控制器控制重新产生所述感测参考电源。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中当从所述时序控制器输入电源产生控制信号时,所述电源发生器产生所述感测参考电源并将产生的感测参考电源输出至所述电源控制器,且当从所述时序控制器输入电源重新产生控制信号时,所述电源发生器重新产生所述感测参考电源并将重新产生的感测参考电源输出至所述电源控制器。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其中所述电源控制器包括:
比较器,所述比较器将从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的电压分别与预定的最大电压和最小电压进行比较;和
判定单元,根据所述比较的结果,当从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的电压超过了所述最大电压或者小于所述最小电压时,所述判定单元给所述时序控制器输出异常感测参考电源检测信号,且当从电源发生器输入的所述感测参考电源的电压大于等于所述最小电压或小于等于所述最大电压时,所述判定单元将从所述电源发生器输入的所述感测参考电源输出至所述模拟-数字转换器,
其中所述时序控制器根据所述异常感测参考电源检测信号给所述电源发生器输出所述电源重新产生控制信号。
4.根据权利要求1所述的显示装置,
其中当从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的异常状况发生的次数大于等于预定次数时,所述电源控制器或所述时序控制器给电源管理单元输出用于进行断电处理或显示装置复位处理的控制信号。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其中当从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的异常状况发生的次数大于等于预定次数时,所述电源控制器或所述时序控制器停止补偿处理。
6.根据权利要求1所述的显示装置,
其中在每一子像素列或像素列处设置一条感测线,且
所述模拟-数字转换器与一条或多条感测线连接且所述模拟-数字转换器包含在源极驱动器集成电路中。
7.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述电源发生器是经由信号通讯线与所述时序控制器连接的伽马集成电路。
8.根据权利要求1所述的显示装置,其中经由所述感测线由所述模拟-数字转换器感测的所述电压用于识别所述子像素内的驱动晶体管或有机发光二极管的唯一特性值或者唯一特性值的变化。
9.一种显示装置,包括:
模拟-数字转换器,所述模拟-数字转换器基于转换参考电压将模拟电压值转换为数字值;和
电源控制装置,所述电源控制装置产生所述转换参考电压并将产生的所述转换参考电压输出至所述模拟-数字转换器,其中产生的所述转换参考电压在正常范围内。
10.一种电源控制装置,包括:
电源发生器,所述电源发生器产生并输出在模拟-数字转换器将显示面板上的子像素内的感测节点处的电压转换为数字值时用作参考的感测参考电源;和
电源控制器,当从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的电压在正常电压范围内时,所述电源控制器给所述模拟-数字转换器输出所述感测参考电源,且当从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的电压在所述正常电压范围之外时,所述电源控制器控制重新产生所述感测参考电源。
11.根据权利要求10所述的电源控制装置,其中当从时序控制器输入电源产生控制信号时,所述电源发生器产生所述感测参考电源并将产生的所述感测参考电源输出至所述电源控制器,且当从所述时序控制器输入电源重新产生控制信号时,所述电源发生器重新产生所述感测参考电源并将重新产生的所述感测参考电源输出至所述电源控制器。
12.根据权利要求11所述的电源控制装置,其中所述电源控制器包括:
比较器,所述比较器将从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的电压分别与预定的最大电压和最小电压进行比较;和
判定单元,根据所述比较的结果,当从所述电源发生器输入的所述感测参考电源的电压超过了所述最大电压或者小于所述最小电压时,所述判定单元给所述时序控制器输出异常感测参考电源检测信号,且当从电源发生器输入的所述感测参考电源的电压大于等于所述最小电压或小于等于所述最大电压时,所述判定单元将从所述电源发生器输入的所述感测参考电源输出至所述模拟-数字转换器。
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