CN106205477A - 用于适应性电压控制的电致发光显示器及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于适应性电压控制的电致发光显示器以及驱动电致发光显示器的方法。在一个方面，该方法包括基于第一供电电压、低于第一供电电压的第二供电电压、第一数据电压以及低于第一数据电压的第二数据电压，数字驱动包括多个像素的显示面板。该方法还包括感测提供至显示面板的总体电流，基于感测出的总体电流生成电流检测信号，并且基于电流检测信号改变第一数据电压和第二数据电压中的至少一个。

Description

用于适应性电压控制的电致发光显示器及其驱动方法
技术领域
所描述的技术总体涉及用于适应性电压控制的电致发光显示器以及驱动电致发光显示器的方法。
背景技术
诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示器和电致发光显示器的各种显示装置已得到普及。在这些显示器中，电致发光显示器使用通过电子与空穴的复合而发光的发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)，因此具有快速的响应速度和降低的功耗。
电致发光显示器可通过模拟或数字驱动方法驱动。模拟驱动方法使用与输入数据相对应的可变电压电平产生灰度，而数字驱动方法使用LED在其间发光的可变时间区间产生灰度。由于模拟驱动方法需要制造起来复杂的驱动集成电路(IC)，因此在显示器是大型的并且具有高分辨率时，模拟驱动方法难以被实现。另一方面，数字驱动方法可通过更简单的IC结构轻易实现所需的高分辨率。随着显示面板的尺寸变大并且分辨率增加，数字驱动方法相对于模拟驱动方法可具有更有利的特性。
发明内容
一些发明方面为能够通过适应性电压控制降低功耗并且增强显示图像品质的电致发光显示器以及驱动电致发光显示器的方法。
另一方面为驱动电致发光显示器的方法，该方法包括基于高供电电压、低供电电压、高数据电压和低数据电压对包括多个像素的显示面板执行数字驱动，通过感测提供至显示面板的总体电流生成电流检测信号，以及基于电流检测信号改变高数据电压和低数据电压中的至少一个。
高数据电压可被改变以使得用于关断驱动晶体管的每个像素中的驱动晶体管的栅-源电压被均匀地维持。
低数据电压可被改变以使得用于导通驱动晶体管的每个像素中的驱动晶体管的栅-源电压被均匀地维持。
该方法还可包括基于输入图像数据改变提供至显示面板的高供电电压。
改变高数据电压和低数据电压中的至少一个可包括确定高供电电压的供给电压电平，基于电流检测信号计算高供电电压的欧姆压降，通过从供电电压电平减去欧姆压降而计算高供电电压的本地电压电平，通过从本地电压电平减去第一电压偏移而计算第一目标电压电平，以及基于第一目标电压电平生成高数据电压。
改变高数据电压和低数据电压中的至少一个还可包括通过从本地电压电平减去第二电压偏移而计算第二目标电压电平，第二电压偏移大于第一电压偏移，以及基于第二目标电压电平生成低数据电压。
确定高供电电压的供给电压电平可包括计算输入图像数据的平均灰度值，以及基于平均灰度值计算提供至显示面板的高供电电压的供给电压电平。
确定高供电电压的供给电压电平可包括感测提供至显示面板的高供电电压的供给电压电平。
确定高供电电压的供给电压电平可包括计算输入图像数据的平均灰度值，基于平均灰度值计算提供至显示面板的高供电电压的供给电压电平，感测提供至显示面板的高供电电压的供给电压电平，以及将供给电压电平设置成计算出的供给电压电平和感测出的供给电压电平中更高的电压电平。
高数据电压和低数据电压可被提供至包括在电致发光显示器中的数据驱动器，数据驱动器可基于输入图像数据生成具有高数据电压或低数据电压的电压电平的数据信号，并且每个数据信号可被施加到每个像素中的驱动晶体管的栅电极。
高数据电压和低数据电压可被提供至显示面板，包括在电致发光显示器中的数据驱动器可基于输入图像数据生成具有逻辑高电平或逻辑低电平的数据信号，并且高数据电压或低数据电压可响应于每个数据信号而被施加到每个像素中的驱动晶体管的栅电极。
高供电电压可具有根据输入图像数据而改变的电压电平，并且低供电电压可具有与输入图像数据无关的、被固定的电压电平。
生成电流检测信号可包括感测提供至像素中红色像素的红色总体电流以生成表示红色总体电流的红色电流检测信号，感测提供至像素中绿色像素的绿色总体电流以生成表示绿色总体电流的绿色电流检测信号，以及感测提供至像素中蓝色像素的蓝色总体电流以生成表示蓝色总体电流的蓝色电流检测信号。
改变高数据电压和低数据电压中的至少一个可包括基于红色电流检测信号控制提供至红色像素的红色高数据电压，基于绿色电流检测信号控制提供至绿色像素的绿色高数据电压，以及基于蓝色电流检测信号控制提供至蓝色像素的蓝色高数据电压。
改变高数据电压和低数据电压中的至少一个还可包括基于红色电流检测信号控制提供至红色像素的红色低数据电压，基于绿色电流检测信号控制提供至绿色像素的绿色低数据电压，以及基于蓝色电流检测信号控制提供至蓝色像素的蓝色低数据电压。
另一方面为电致发光显示器，该电致发光显示器包括显示面板、供电单元、电流检测单元和电压控制器。显示面板包括配置成基于高供电电压、低供电电压、高数据电压和低数据电压执行数字驱动的多个像素。供电单元基于输入电压和电压控制信号生成高供电电压、低供电电压、高数据电压和低数据电压。电流检测单元感测提供至显示面板的总体电流以生成电流检测信号。电压控制器基于电流检测信号生成电压控制信号以改变高数据电压和低数据电压中的至少一个。
电压控制器可包括配置成基于电流检测信号计算高供电电压的欧姆压降的第一计算器、配置成通过从高供电电压的供给电压电平减去欧姆压降而计算高供电电压的本地电压电平的第二计算器、配置成通过从本地电压电平减去第一电压偏移而计算第一目标电压电平的第三计算器、配置成从本地电压电平减去第二电压偏移而计算第二目标电压电平的第四计算器、以及配置成基于第一目标电压电平和第二目标电压电平生成电压控制信号的控制信号生成器，其中，第二电压偏移大于第一电压偏移。
电压控制器还可包括配置成计算输入图像数据的平均灰度值并且配置成基于平均灰度值计算提供至显示面板的高供电电压的供给电压电平的电压计算器。
电致发光显示器还可包括配置成感测提供至显示面板的高供电电压的供给电压电平以生成表示感测出的供给电压电平的电压检测信号的电压检测单元。
电压控制器可生成电压控制信号以改变高数据电压以使得用于关断驱动晶体管的每个像素中的驱动晶体管的栅-源电压被均匀地维持，以及改变低数据电压以使得用于导通驱动晶体管的栅-源电压被均匀地维持。
电致发光显示器以及相关联的驱动方法通过改变高数据电压和/或低数据电压以使得用于导通或关断驱动晶体管的栅-源电压可被均匀地维持从而能够降低电致发光显示器的功耗并且增强显示图像的品质。
另一方面为驱动电致发光显示器的方法，该方法包括基于第一供电电压、低于第一供电电压的第二供电电压、第一数据电压以及低于第一数据电压的第二数据电压数字驱动包括多个像素的显示面板。该方法还包括感测提供至显示面板的总体电流，基于感测出的总体电流生成电流检测信号，以及基于电流检测信号改变第一数据电压和第二数据电压中的至少一个。
在上述方法中，像素中的每个包驱动晶体管，驱动晶体管具有配置成关断驱动晶体管的栅-源电压，其中，所述改变包括更改第一数据电压以使得栅-源电压被基本均匀地维持。
在上述方法中，像素中的每个包括驱动晶体管，驱动晶体管具有配置成导通驱动晶体管的栅-源电压，其中，所述改变包括更改第二数据电压以使得栅-源电压被基本均匀地维持。
上述方法还包括基于输入图像数据改变提供至显示面板的第一供电电压。
在上述方法中，改变第一数据电压和第二数据电压中的至少一个包括确定第一供电电压的供给电压电平，基于电流检测信号计算第一供电电压的欧姆压降，从供给电压电平减去计算出的欧姆压降以计算第一供电电压的本地电压电平，从本地电压电平减去第一电压偏移以计算第一目标电压电平，以及基于第一目标电压电平生成第一数据电压。
在上述方法中，所述改变还包括从本地电压电平减去第二电压偏移以计算第二目标电压电平，以及基于第二目标电压电平生成第二数据电压，其中，第二电压偏移大于第一电压偏移。
在上述方法中，所述确定包括计算输入图像数据的平均灰度值，以及基于平均灰度值计算提供至显示面板的第一供电电压的供给电压电平。
在上述方法中，所述确定包括感测提供至显示面板的第一供电电压的供给电压电平。
在上述方法中，所述确定包括计算输入图像数据的平均灰度值，基于平均灰度值计算提供至显示面板的第一供电电压的供给电压电平，感测提供至显示面板的第一供电电压的供给电压电平，以及将供给电压电平设置成计算出的供给电压电平和感测出的供给电压电平中具有更高电平的一个。
在上述方法中，第一数据电压和第二数据电压提供至包括在电致发光显示器中的数据驱动器，其中，数据驱动器配置成基于输入图像数据生成具有第一数据电压或第二数据电压的电压电平的多个数据信号，其中，像素中的每个具有包括栅电极的驱动晶体管，并且其中，数据驱动器还配置成分别将各个数据信号施加到栅电极。
在上述方法中，第一数据电压和第二数据电压提供至显示面板，其中，电致发光显示器包括数据驱动器，数据驱动器配置成基于输入图像数据生成具有逻辑高电平或逻辑低电平的多个数据信号，其中，像素中的每个具有包括栅电极的驱动晶体管，并且其中，数据驱动器还配置成基于每个数据信号分别将第一数据电压或第二数据电压施加至栅电极。
上述方法还包括基于输入图像数据改变第一供电电压的电压电平，以及将第二供电电压的电压电平固定成具有与输入图像数据无关的电压电平。
在上述方法中，像素包括红色像素、绿色像素和蓝色像素，其中，所述生成包括感测提供至红色像素的红色总体电流以生成表示红色总体电流的红色电流检测信号，感测提供至绿色像素的绿色总体电流以生成表示绿色总体电流的绿色电流检测信号，以及感测提供至蓝色像素的蓝色总体电流以生成表示蓝色总体电流的蓝色电流检测信号。
在上述方法中，所述改变包括基于红色电流检测信号控制提供至红色像素的红色第一数据电压，基于绿色电流检测信号控制提供至绿色像素的绿色第一数据电压，以及基于蓝色电流检测信号控制提供至蓝色像素的蓝色第一数据电压。
在上述方法中，所述改变还包括基于红色电流检测信号控制提供至红色像素的红色第二数据电压，基于绿色电流检测信号控制提供至绿色像素的绿色第二数据电压，以及基于蓝色电流检测信号控制提供至蓝色像素的蓝色第二数据电压。
另一方面为电致发光显示器，该电致发光显示器包括显示面板，显示面板包括配置成基于第一供电电压、低于第一供电电压的第二供电电压、第一数据电压以及低于第一数据电压的第二数据电压而被数字驱动的多个像素。该显示器还包括配置成基于输入电压和电压控制信号生成第一供电电压和第二供电电压以及第一数据电压和第二数据电压的电源、配置成感测提供至显示面板的总体电流以生成电流检测信号的电流检测器、以及配置成基于电流检测信号生成电压控制信号以改变第一数据电压和第二数据电压中的至少一个的电压控制器。
在上述显示器中，电压控制器包括配置成基于电流检测信号计算第一供电电压的欧姆压降的第一计算器、配置成从第一供电电压的供给电压电平减去计算出的欧姆压降以计算第一供电电压的本地电压电平的第二计算器、配置成从本地电压电平减去第一电压偏移以计算第一目标电压电平的第三计算器、配置成从本地电压电平减去第二电压偏移以计算第二目标电压电平的第四计算器、以及配置成基于第一目标电压电平和第二目标电压电平生成电压控制信号的控制信号生成器，其中，第二电压偏移大于第一电压偏移。
在上述显示器中，电压控制器还包括配置成计算输入图像数据的平均灰度值并且基于平均灰度值计算提供至显示面板的第一供电电压的供给电压电平的电压计算器。
上述显示器还包括配置成感测提供至显示面板的第一供电电压的供给电压电平以生成表示感测出的供给电压电平的电压检测信号的电压检测器。
在上述显示器中，像素中的每个包括具有栅-源电压的驱动晶体管，其中，电压控制器还配置成改变第一数据电压以使得配置成关断驱动晶体管的栅-源电压被基本均匀地维持以及改变第二数据电压以使得配置成导通驱动晶体管的栅-源电压被基本均匀地维持。
附图说明
图1是示出根据示例性实施方式的驱动电致发光显示器的方法的流程图。
图2是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。
图3是示出包括在图2的电致发光显示器中的像素的基本结构的电路图。
图4、图5和图6是用于描述根据示例性实施方式的适应性电压控制的概念图。
图7是示出根据示例性实施方式的改变数据电压的处理的视图。
图8是示出包括在图2的电致发光显示器中的电压控制器的示例性实施方式的框图。
图9是示出包括在图2的电致发光显示器中的电压控制器的另一示例性实施方式的框图。
图10是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。
图11是示出包括在图10的电致发光显示器中的电压控制器的示例性实施方式的框图。
图12是示出包括在图10的电致发光显示器中的用于高供电电压的布线、电流检测单元和电压检测单元的视图。
图13是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。
图14是示出包括在图13的电致发光显示器中的用于高供电电压的布线和电流检测单元的视图。
图15是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。
图16是示出包括在图15的电致发光显示器中的像素的示例的电路图。
图17是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。
图18是示出包括在图17的电致发光显示器中的像素的示例的电路图。
图19和图20是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。
图21是示出包括在图20的电致发光显示器中的像素的示例的电路图。
图22是示出根据示例性实施方式的移动装置的框图。
图23是示出包括在根据示例性实施方式的移动装置中的接口的框图。
图24是示出包括根据示例性实施方式的显示器的电子装置的框图。
具体实施方式
对于数字驱动的电致发光显示器而言，由于电压的欧姆压降或IR压降、温度的波动、OLED的特性偏差等，可导致功耗增加并且可导致恶化显示图像的品质。
下文中参照附图对示例性实施方式进行了更加全面的描述。贯穿全文，相同或相似的参考编号指示相同或相似的元件。在本公开中，在一些应用下对于本领域技术人员来说，措辞“基本上”包括完全、几乎完全、或者任何显著程度的含义。此外，“形成在…上”也可意味着“形成在…上方”。措辞“连接”可包括电连接。
图1是示出根据示例性实施方式的驱动电致发光显示器的方法的流程图。
在一些实施方式中，图1的过程是通过传统的编程语言(诸如C或C++或其他适当的编程语言)实现的。程序可被存储在电致发光显示器10(参见图2)的计算机可访问存储介质上，例如，电致发光显示器10的内存(未示出)、电压控制器20(参见图2)或时序控制器250(参见图15)。在某些实施方式中，存储介质包括随机存取存储器(RAM)、硬盘、软盘、数字视频装置、光盘、影碟、和/或其他光学存储介质等。程序可被存储在处理器中。处理器可具有基于例如i)高级RISC机器(ARM)微控制器和ii)英特尔公司的微处理器(例如，奔腾系列微处理器)的配置。在某些实施方式中，处理器通过各种计算机平台使用单芯片或多芯片微处理器、数字信号处理器、嵌入式微处理器、微控制器等来实现。在另一实施方式中，处理器通过诸如Unix、Linux、Microsoft DOS、MicrosoftWindows 8/7/Vista/2000/9x/ME/XP、Macintosh OS,OS X,OS/2、安卓(Android)、iOS等的各种操作系统来实现。在另一实施方式中，过程中的至少一部分可通过嵌入式软件来实现。根据实施方式，在图1中可添加附加状态、移除其他状态、或者更改状态的顺序。本段的描述应用于图7中所示的实施方式。
参照图1，基于高供电电压ELVDD、低供电电压ELVSS、高数据电压VDH和低数据电压VDL对包括多个像素的显示面板执行数字驱动(S100)。数字驱动指示将基本相同电平的数据电压施加到像素并且使用使LED发光的可变时间区间产生灰度的驱动方式。例如，每个帧被划分成多个子帧，并且每个子帧包括扫描周期和发射周期。各个子帧中的发射周期可为不同长度的时间段。每个像素可在扫描周期中存储相对应的数据信号，并且通过根据存储的数据信号发光或不发光来表示灰度。
高供电电压ELVDD可具有正电压电平，并且低供电电压ELVSS可具有负电压电平或接地电压电平。高数据电压VDH可具有正电压电平，并且低数据电压VDL可具有低于高数据电压VDH的电压电平。低数据电压VDL可具有正电压电平、接地电压电平或负电压电平。
通过感测提供至显示面板的总体电流GI生成电流检测信号CDET(S300)。总体电流GI可与分别流经像素的驱动电流之和相对应。在一些实施方式中，总体电流与显示面板中的所有像素的驱动电流之和相对应。在其他实施方式中，总体电流与显示面板中的所有像素(例如，红色像素、绿色像素或蓝色像素)中的一部分的驱动电流之和相对应。
基于电流检测信号CDET改变高数据电压VDH和低数据电压VDL中的至少一个(S500)。在一些实施方式中，仅高数据电压VDH基于电流检测信号CDET而改变，并且低数据电压VDL维持固定电压电平而与电流检测信号CDET无关。在其他实施方式中，高数据电压VDH和低数据电压VDL两者均可基于电流检测信号CDET而改变。在这种情况下，高数据电压VDH与低数据电压VDL之间的差值可被基本均匀地维持而与电流检测信号CDET无关。
如下面将描述的那样，高数据电压VDH可基于电流检测信号CDET而改变，以使得用于关断驱动晶体管的每个像素中的驱动晶体管的栅-源电压可被均匀地维持。此外，低数据电压VDL可基于电流检测信号CDET而改变，以使得用于导通驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持。
由此，根据示例性实施方式的驱动电致发光显示器的方法通过改变高数据电压VDH和/或低数据电压VDL以使得用于导通或关断驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持从而降低了电致发光显示器的功耗并且增强了显示图像的品质。
图2是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。
参照图2，电致发光显示器10包括电压控制器20、供电单元或电源30、电流检测单元或电流检测器40和显示面板50。电流检测单元40可被包括在供电单元30中或位于供电单元30的外部。
显示面板50包括基于高供电电压ELVDD、低供电电压ELVSS、高数据电压VDH和低数据电压VDL来执行数字驱动的多个像素PX。将参照图3以及图15至图21对显示面板50和像素PX进行进一步描述。
数字驱动指示将基本相同电平的数据电压施加到像素PX并且使用使LED发光的可变时间区间产生灰度的驱动方式。例如，每个帧被划分成多个子帧，并且每个子帧包括扫描周期和发射周期。各个子帧中的发射周期可为不同长度的时间段。每个像素可在扫描周期中存储相对应的数据信号，并且通过根据存储的数据信号发光或不发光来表示灰度。
供电单元30基于输入电压VIN和电压控制信号VCTRL生成高供电电压ELVDD、低供电电压ELVSS、高数据电压VDH和低数据电压VDL。供电单元30可包括生成高正电压的升压变换器、生成负电压的反相降压变换器等。提供至供电单元30的输入电压VIN可为来自电池的交流电压或直流电压，并且供电单元30中的电压变换器可为交流-直流变换器或直流-直流变换器。如图2中所示，高供电电压ELVDD和低供电电压ELVSS被提供至显示面板50。在一些实施方式中，如下面参照图15和图16描述的那样，高数据电压VDH和低数据电压VDL被提供至数据驱动器。在其他实施方式中，如下面参照图17和图18描述的那样，高数据电压VDH和低数据电压VDL被提供至显示面板。
电流检测单元40感测提供至显示面板50的总体电流GI，并且生成电流检测信号CDET。总体电流GI可与分别流经像素的驱动电流之和相对应。在一些实施方式中，总体电流与显示面板中的所有像素的驱动电流之和相对应。在其他实施方式中，总体电流与显示面板中的所有像素(例如，红色像素、绿色像素或蓝色像素)中的一部分的驱动电流之和相对应。将参照图12和图14对电流检测单元40的操作进行进一步描述。
电压控制器20生成电压控制信号VCTRL，以使得高数据电压VDH和低数据电压VDL中的至少一个可基于从电流检测单元40提供的电流检测信号CDET而改变，并且将电压控制信号VCTRL提供至供电单元30。电压控制器20可调节电压控制信号VCTRL以分别控制通过供电单元30生成的高供电电压ELVDD、低供电电压ELVSS、高数据电压VDH和/或低数据电压VDL的电压电平。电压控制信号VCTRL可包括用于分别控制高供电电压ELVDD、低供电电压ELVSS、高数据电压VDH和/或低数据电压VDL的多个控制信号。
在一些实施方式中，仅高数据电压VDH基于电流检测信号CDET而改变，并且低数据电压VDL维持固定电压电平而与电流检测信号CDET无关。在其他实施方式中，高数据电压VDH和低数据电压VDL两者均可基于电流检测信号CDET而改变。在这种情况下，高数据电压VDH与低数据电压VDL之间的差值可被基本均匀地维持而与电流检测信号CDET无关。
如下面将描述的那样，电致发光显示器10可基于电流检测信号CDET改变高数据电压VDH以使得用于关断驱动晶体管的每个像素中的驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持。此外，电致发光显示器10可基于电流检测信号CDET改变低数据电压VDL以使得用于导通驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持。
由此，电致发光显示器10通过改变高数据电压VDH和/或低数据电压VDL以使得用于导通或关断驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持，从而降低了电致发光显示器10的功耗并且增强了显示图像的品质。
图3是示出包括在图2的电致发光显示器中的像素PX的基本结构的电路图。
如图16、图18和图21中所示，像素PX可以各种方式配置成包括图3的基本结构。
参照图3，像素PX包括串联连接在高供电电压ELVDD与低供电电压ELVSS之间的驱动晶体管DT和OLED。驱动晶体管DT的源电极NS连接至高供电电压ELVDD，并且驱动晶体管DT的漏电极ND连接至二极管OLED。如图3中所示，驱动晶体管DT用p沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管实现。在这种情况下，当相对较高电压电平的高数据电压VDH被施加到栅电极NG时，驱动晶体管DT可被关断，并且当相对较低电压电平的低数据电压VDL被施加到栅电极NG时，驱动晶体管DT可被导通。
施加到驱动晶体管DT的高供电电压ELVDD具有本地电压电平LVL。由于电源路径上的寄生电阻分量，本地像素处的高供电电压ELVDD的本地电压电平LVL低于提供至显示面板的高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL。根据示例性实施方式，通过反映高供电电压ELVDD的变化而更改高数据电压VDH和/或低数据电压VDL，从而降低了功耗并且增强了显示图像的品质。
图4、图5和图6是用于描述根据示例性实施方式的适应性电压控制的概念图。
图4、图5和图6示出了在第一帧周期FRAME1中显示相对较高亮度的输入图像数据并且在第二帧周期FRAME2中显示相对较低亮度的输入图像数据。图4和图5示出了当高数据电压VDH和低数据电压VDL被固定时电压之间的关系。图6示出了根据示例性实施方式当高数据电压VDH和低数据电压VDL适应性地改变时电压之间的关系。
参照图4，提供至显示面板的高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL被固定，而与输入图像数据的亮度或灰度值无关。例如，第二帧周期FRAME2中的供给电压电平SVL12与第一帧周期FRAME1中的供给电压电平SVL11基本相等。
因为欧姆压降或IR压降随着输入图像数据的亮度增加而增加，所以本地像素处的高供电电压ELVDD的本地电压电平LVL可根据输入图像数据的亮度而改变。例如，第二帧周期FRAME2中的欧姆压降VDR12大于第一帧周期FRAME1中的欧姆压降VDR11，并由此第二帧周期FRAME2中的本地电压电平LVL12小于第一帧周期FRAME1中的本地电压电平LVL11。
如参照图2描述的那样，具有本地电压电平LVL的高供电电压ELVDD被施加到驱动晶体管DT的源电极NS。当高数据电压VDH被施加到驱动晶体管DT的栅电极NG时，驱动晶体管DT被关断，并且用于关断驱动晶体管DT的栅-源电压VGS(OFF)与本地电压电平LVL与高数据电压VDH之间的差值相对应。相反，当低数据电压VDL被施加到驱动晶体管DT的栅电极NG时，驱动晶体管DT被导通，并且用于导通驱动晶体管DT的栅-源电压VGS(ON)与本地电压电平LVL与低数据电压VDL之间的差值相对应。
如图4中所示，高数据电压VDH和低数据电压VDL分别维持固定电压电平。例如，第一帧周期FRAME1中的高数据电压VDH和低数据电压VDL的电压电平HL11和LL11分别与第二帧周期FRAME2中的高数据电压VDH和低数据电压VDL的电压电平HL12和LL12基本相等。在这种情况下，根据输入图像数据的亮度，第一帧周期FRAME1中的栅-源电压VGS(OFF)11和VGS(ON)11不同于第二帧周期FRAME2中的栅-源电压VGS(OFF)12和VGS(ON)12。
参照图5，提供至显示面板的高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL根据输入图像数据的亮度或灰度值而改变。例如，第二帧周期FRAME2中的供给电压电平SVL22大于第一帧周期FRAME1中的供给电压电平SVL21。
因为欧姆压降或IR压降随着输入图像数据的亮度增加而增加，所以本地像素处的高供电电压ELVDD的本地电压电平LVL可根据输入图像数据的亮度而改变。例如，如图5中所示，第二帧周期FRAME2中的欧姆压降VDR22可大于第一帧周期FRAME1中的欧姆压降VDR21，并由此第二帧周期FRAME2中的本地电压电平LVL22可低于第一帧周期FRAME1中的本地电压电平LVL21。如果第二帧周期FRAME2的供给电压电平SVL22被设置成高于如图5中所示的电平，则第二帧周期FRAME2中的本地电压电平LVL22可高于第一帧周期FRAME1中的本地电压电平LVL21。
如图5中所示，高数据电压VDH和低数据电压VDL分别可维持固定电压电平。例如，第一帧周期FRAME1中的高数据电压VDH和低数据电压VDL的电压电平HL21和LL21分别与第二帧周期FRAME2中的高数据电压VDH和低数据电压VDL的电压电平HL22和LL22基本相等。在这种情况下，根据输入图像数据的亮度，第一帧周期FRAME1中的栅-源电压VGS(OFF)21和VGS(ON)21不同于第二帧周期FRAME2中的栅-源电压VGS(OFF)22和VGS(ON)22。
当高数据电压VDH和低数据电压VDL如图4和图5中所示维持固定电压电平时，高数据电压VDH和低数据电压VDL需要设置有足够的余量以使得驱动晶体管DT的开关操作(即，导通和关断)是可靠的。高数据电压VDH需要被设置成比所需更高的电平以在最坏的情况下使得驱动晶体管DT的关断是可靠的，并且低数据电压VDL需要被设置成比需要更低的电平以在最坏的情况下使得驱动晶体管DT的导通是可靠的。
结果，高数据电压VDH与低数据电压VDL之间的差值需要被设置成显著较大的值，从而增加了驱动晶体管DT的开关损耗。开关操作在使驱动晶体管DT在每个子帧可被导通或关断的数字驱动中变得更加频繁，并由此开关损耗随着高数据电压VDH与低数据电压VDL之间的差值增加而显著增加。
参照图6，提供至显示面板的高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL根据输入图像数据的亮度或灰度值而改变。例如，第二帧周期FRAME2中的供给电压电平SVL32大于第一帧周期FRAME1中的供给电压电平SVL31。
因为欧姆压降或IR压降随着输入图像数据的亮度增加而增加，所以本地像素处的高供电电压ELVDD的本地电压电平LVL可根据输入图像数据的亮度而改变。例如，如图6中所示，第二帧周期FRAME2中的欧姆压降VDR32大于第一帧周期FRAME1中的欧姆压降VDR31，并由此第二帧周期FRAME2中的本地电压电平LVL32小于第一帧周期FRAME1中的本地电压电平LVL31。如果第二帧周期FRAME2中的供给电压电平SVL32被设置成大于如图6中所示的电平，则第二帧周期FRAME2中的本地电压电平LVL32可大于第一帧周期FRAME1中的本地电压电平LVL31。
如图6中所示，高数据电压VDH和低数据电压VDL基于上面提及的电流检测信号CDET而改变。例如，第二帧周期FRAME2中的高数据电压VDH和低数据电压VDL的电压电平HL32和LL32分别小于第一帧周期FRAME1中的高数据电压VDH和低数据电压VDL的电压电平HL31和LL31。在这种情况下，第一帧周期FRAME1中的栅-源电压VGS(OFF)31和VGS(ON)31与第二帧周期FRAME2中的栅-源电压VGS(OFF)32和VGS(ON)32基本相同，而与输入图像数据的亮度无关。
由此，用于导通驱动晶体管DT的栅-源电压VGS(ON)和用于关断驱动晶体管DT的栅-源电压VGS(OFF)可分别被基本均匀地维持。在这种情况下，不需要考虑用于最坏情况的余量，并且高数据电压VDH与低数据电压VDL之间的差值可被设置成小于图4和图5的情况中的值。结果，开关损耗可通过减小高数据电压VDH与低数据电压VDL之间的差值而降低。
图7是示出根据示例性实施方式的改变数据电压的处理的视图。图8是示出包括在图2的电致发光显示器中的电压控制器的示例性实施方式的框图。
参照图7和图8，电压控制器20a包括第一计算器CAL1、第二计算器CAL2、第三计算器CAL3、第四计算器CAL4和控制信号生成器CSG。
可确定高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL(S510)。在一些实施方式中，感测提供至显示面板的高供电电压ELVDD的供给电压电平，并且感测出的供给电压电平SVLS被确定作为高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL。在其他实施方式中，基于输入图像数据计算提供至显示面板的高供电电压ELVDD的供给电压电平，并且计算出的供给电压电平SVLC被确定作为高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL。在另外的实施方式中，对感测出的供给电压电平SVLS和计算出的供给电压电平SVLC进行比较，并且供给电压电平SVL被设置成感测出的供给电压电平SVLS和计算出的供给电压电平SVLC中更大的电压电平。
第一计算器CAL1可基于电流检测信号CDET计算高供电电压ELVDD的欧姆压降VDR(S520)。如上所述，电流检测信号CDET可表示总体电流GI。用于供给高供电电压ELVDD的路径上的总体电流GI和电阻值Rp的乘积GI*Rp可被计算作为欧姆压降VDR。路径和电阻值Rp可基于预定标准或规范来确定。例如，路径确定为从图2中的供电单元30附近的第一点至使总体电流GI划分成多个单元驱动电流的第二点，并且第一点与第二点之间的寄生电阻设置成用于欧姆压降VDR的计算的电阻值Rp。在示例性配置中，高供电电压ELVDD被施加到显示面板50的中心部，并且单元驱动电流依次被分支以从中心部去往边缘部。在这种情况下，从供电单元30至显示面板50的中心部的寄生电阻可被确定作为用于欧姆压降VDR的计算的电阻值Rp。
第二计算器CAL2可通过从高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL减去欧姆压降VDR而计算高供电电压ELVDD的本地电压电平LVL(S530)。
第三计算器CAL3可通过从本地电压电平LVL减去第一电压偏移VOFS1而计算第一目标电压电平TVL1(S541)。第四计算器CAL4可通过从本地电压电平LVL减去第二电压偏移VOFS2而计算第二目标电压电平TVL2(S551)，其中，第二电压偏移VOFS2大于第一电压偏移VOFS1。返回参照图6，第一电压偏移VOFS1可与用于关断驱动晶体管DT的栅-源电压VGS(OFF)相对应，并且第二电压偏移VOFS2可与用于导通驱动晶体管DT的栅-源电压VGS(ON)相对应。
控制信号生成器CSG可分别基于第一目标电压电平TVL1和第二目标电压电平TVL2生成第一电压控制信号VCTRL1和第二电压控制信号VCTRL2。第一电压控制信号VCTRL1和第二电压控制信号VCTRL2可被包括在图2中所示的电压控制信号VCTRL中。图2中的供电单元30可基于第一电压控制信号VCTRL1生成高数据电压VDH(S542)，并且可基于第二电压控制信号VCTRL2生成低数据电压VDL(S552)。
图8示出了用于生成第一电压控制信号VCTRL1和第二电压控制信号VCTRL2以控制高数据电压VDH和低数据电压VDL的元件。虽然未在图8中示出，但是电压控制器20a还可包括用于生成控制信号以控制高供电电压ELVDD和/或低供电电压ELVSS的元件。
由此，通过改变高数据电压VDH和/或低数据电压VDL以使得用于导通或关断驱动晶体管DT的栅-源电压可被基本均匀地维持，能够降低电致发光显示器的功耗并且可增强显示图像的品质。
图9是示出包括在图2的电致发光显示器中的电压控制器的另一示例性实施方式的框图。
参照图7和图9，电压控制器20b可包括电压计算器VCAL、第一计算器CAL1、第二计算器CAL2、第三计算器CAL3、第四计算器CAL4和控制信号生成器CSG。与图8的电压控制器20a相比，图9的电压控制器20b还包括电压计算器VCAL。其他元件基本相同，并且省略重复描述。
电压计算器VCAL可计算输入图像数据DIN的平均灰度值，并且基于平均灰度值计算高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL。通过电压计算器VCAL计算的供给电压电平SVL可被确定作为提供至显示面板的高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL(S510)。
第一计算器CAL1可基于电流检测信号CDET计算高供电电压ELVDD的欧姆压降VDR(S520)。第二计算器CAL2可通过从高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL减去欧姆压降VDR而计算高供电电压ELVDD的本地电压电平LVL(S530)。第三计算器CAL3可通过从本地电压电平LVL减去第一电压偏移VOFS1而计算第一目标电压电平TVL1(S541)。第四计算器CAL4可通过从本地电压电平LVL减去第二电压偏移VOFS2而计算第二目标电压电平TVL2(S551)，其中，第二电压偏移VOFS2大于第一电压偏移VOFS1。控制信号生成器CSG可分别基于第一目标电压电平TVL1和第二目标电压电平TVL2生成第一电压控制信号VCTRL1和第二电压控制信号VCTRL2。图2中的供电单元30可基于第一电压控制信号VCTRL1生成高数据电压VDH(S542)，并且可基于第二电压控制信号VCTRL2生成低数据电压VDL(S552)。
图10是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。
参照图10，电致发光显示器11包括电压控制器21、供电单元或电源31、电流检测单元或电流检测器41、电压检测单元或电压检测器61和显示面板50。电流检测单元41和/或电压检测单元61可被包括在供电单元31中或形成在供电单元31的外部。
相比于图2的电致发光显示器10，图10的电致发光显示器11还包括电压检测单元61。其他元件基本相同，并且省略重复描述。
显示面板51包括基于高供电电压ELVDD、低供电电压ELVSS、高数据电压VDH和低数据电压VDL来执行数字驱动的多个像素PX。
供电单元31基于输入电压VIN和电压控制信号VCTRL生成高供电电压ELVDD、低供电电压ELVSS、高数据电压VDH和低数据电压VDL。如图10中所示，高供电电压ELVDD和低供电电压ELVSS可被提供至显示面板51。在一些实施方式中，如下面参照图15和图16描述的那样，高数据电压VDH和低数据电压VDL被提供至数据驱动器。在其他实施方式中，如下面参照图17和图18描述的那样，高数据电压VDH和低数据电压VDL被提供至显示面板。
电流检测单元41感测提供至显示面板51的总体电流GI，并且生成电流检测信号CDET。总体电流GI可与分别流经像素的驱动电流之和相对应。在一些实施方式中，总体电流与显示面板中的所有像素的驱动电流之和相对应。在其他实施方式中，总体电流与显示面板中的所有像素(例如，红色像素、绿色像素或蓝色像素)中的一部分的驱动电流之和相对应。将参照图12和图14对电流检测单元41的操作进行进一步描述。
电压检测单元61感测提供至显示面板51的高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL以生成表示感测出的供给电压电平SVL的电压检测信号VDET。供给电压电平SVL与在上述的欧姆压降发生之前从供电单元31输出的高供电电压ELVDD的电压电平相对应。将参照图12对电压检测单元61的操作进行进一步描述。
电压控制器21生成电压控制信号VCTRL以使得高数据电压VDH和低数据电压VDL中的至少一个可基于电流检测信号CDET和电压检测信号VDET而改变，并且将电压控制信号VCTRL提供至供电单元31。电压控制器21可调节电压控制信号VCTRL以分别控制通过供电单元31生成的高供电电压ELVDD、低供电电压ELVSS、高数据电压VDH和/或低数据电压VDL的电压电平。电压控制信号VCTRL可包括用于分别控制高供电电压ELVDD、低供电电压ELVSS、高数据电压VDH和/或低数据电压VDL的多个控制信号。
如上所述，电致发光显示器11可基于电流检测信号CDET和电压检测信号VDET而改变高数据电压VDH以使得用于关断驱动晶体管的每个像素中的驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持。此外，电致发光显示器11可基于电流检测信号CDET和电压检测信号VDET改变低数据电压VDL以使得用于导通驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持。
由此，根据示例性实施方式的电致发光显示器11通过改变高数据电压VDH和/或低数据电压VDL以使得用于导通或关断驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持，从而降低了电致发光显示器11的功耗并且增强了显示图像的品质。
图11是示出包括在图10的电致发光显示器中的电压控制器的示例性实施方式的框图。
参照图7和图11，电压控制器20c包括电压计算器VCAL、比较器COM、第一计算器CAL1、第二计算器CAL2、第三计算器CAL3、第四计算器CAL4和控制信号生成器CSG。与图8的电压控制器20a相比，图11的电压控制器20c还包括电压计算器VCAL和比较器COM。其他元件基本相同，并且省略重复描述。
电压计算器VCAL可计算输入图像数据DIN的平均灰度值，并且基于平均灰度值计算高供电电压ELVDD的计算出的供给电压电平SVLC。比较器COM可接收表示高供电电压ELVDD的感测出的供给电压电平SVLS的电压检测信号VDET。比较器COM可对感测出的供给电压电平SVLS与计算出的供给电压电平SVLC进行比较，并将感测出的供给电压电平SVLS和计算出的供给电压电平SVLC中更高的电压电平确定作为高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL(S510)。
第一计算器CAL1可基于电流检测信号CDET计算高供电电压ELVDD的欧姆压降VDR(S520)。第二计算器CAL2可通过从高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL减去欧姆压降VDR而计算高供电电压ELVDD的本地电压电平LVL(S530)。第三计算器CAL3可通过从本地电压电平LVL减去第一电压偏移VOFS1而计算第一目标电压电平TVL1(S541)。第四计算器CAL4可通过从本地电压电平LVL减去第二电压偏移VOFS2而计算第二目标电压电平TVL2(S551)，其中，第二电压偏移VOFS2大于第一电压偏移VOFS1。控制信号生成器CSG可分别基于第一目标电压电平TVL1和第二目标电压电平TVL2生成第一电压控制信号VCTRL1和第二电压控制信号VCTRL2。图10中的供电单元31可基于第一电压控制信号VCTRL1生成高数据电压VDH(S542)，并且可基于第二电压控制信号VCTRL2生成低数据电压VDL(S552)。
图12是示出包括在图10的电致发光显示器11中的用于高供电电压ELVDD的布线、电流检测单元(或电流检测器)41和电压检测单元(或电压检测器)61的视图。
参照图12，高供电电压布线M_RGB形成在显示面板中。高供电电压布线M_RGB可提供用于将高供电电压ELVDD提供至显示面板中的红色像素、绿色像素和蓝色像素的路径。图12示出了使布线M_RGB用网状结构实现以将高供电电压ELVDD基本均匀地提供至分布在显示面板中的像素的非限制性示例。
参照图10和图12，电流检测单元41包括联接至电压供给线HLN的放大器CMP和模数转换器ADC。放大器CMP或比较器可输出与电阻器R的两个端部之间的电压差值相对应的模拟信号，并且模数转换器ADC可将模拟信号转换成数字信号以生成表示总体电流GI的电流检测信号CDET。电压检测单元61可包括联接至电压供给线HLN的感测放大器SA和模数转换器ADC。感测放大器SA可放大电压供给线HLN上的电压以输出模拟信号。模数转换器ADC可将模拟信号转换成数字信号以生成表示高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL的电压检测信号VDET。
电压控制器21可生成电压控制信号VCTRL以使得高数据电压VDH和低数据电压VDL中的至少一个可基于表示总体电流GI的电流检测信号CDET和表示高供电电压ELVDD的供给电压电平SVL的电压检测信号VDET而改变。
图13是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。
参照图13，电致发光显示器12包括电压控制器22、供电单元或电源32、电流检测单元或电流检测器42和显示面板52。电流检测单元42可被包括在供电单元32中或布置在供电单元32的外部。
显示面板52包括基于红色高供电电压ELVDD_R、绿色高供电电压ELVDD_G、蓝色高供电电压ELVDD_B和低供电电压ELVSS操作的多个像素PX。
供电单元32基于输入电压VIN和电压控制信号VCTRL生成红色高供电电压ELVDD_R、绿色高供电电压ELVDD_G、蓝色高供电电压ELVDD_B、低供电电压ELVSS、红色高数据电压VDH_R、绿色高数据电压VDH_G、蓝色高数据电压VDH_B、红色低数据电压VDL_R、绿色低数据电压VDL_G和蓝色低数据电压VDL_B。供电单元32可包括生成高正电压的升压变换器、生成负电压的反相降压变换器等。提供至供电单元32的输入电压VIN可为来自电池的交流电压或直流电压，并且供电单元32中的电压变换器可为交流-直流变换器或直流-直流变换器。
电流检测单元42感测提供至显示面板52的红色总体电流GI_R、绿色总体电流GI_G和蓝色总体电流GI_B，并且生成电流检测信号CDET。将参照图14对电流检测单元42的操作进行进一步描述。红色总体电流GI_R、绿色总体电流GI_G和蓝色总体电流GI_B之和可与总体电流GI相对应。
电压控制器22生成电压控制信号VCTRL，以使得高数据电压VDH_R、VDH_G和VDH_B以及低数据电压VDL_R、VDL_G和VDL_B中的至少一个可基于从电流检测单元42提供的电流检测信号CDET而改变。电压控制器22还将电压控制信号VCTRL提供至供电单元32。电压控制器22可调节电压控制信号VCTRL以分别控制通过供电单元32生成的高供电电压ELVDD_R、ELVDD_G和ELVDD_B、低供电电压ELVSS、高数据电压VDH_R、VDH_G和VDH_B以及低数据电压VDL_R、VDL_G和VDL_B的电压电平。电压控制信号VCTRL可包括用于分别控制电压的多个控制信号。
如上所述，电致发光显示器12可基于电流检测信号CDET改变高数据电压VDH_R、VDH_G和VDH_B以使得用于关断驱动晶体管的每个像素中的驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持。此外，电致发光显示器12可基于电流检测信号CDET改变低数据电压VDL_R、VDL_G和VDL_B以使得用于导通驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持。
由此，根据示例性实施方式的电致发光显示器12通过改变高数据电压VDH_R、VDH_G和VDH_B和/或低数据电压VDL_R、VDL_G和VDL_B以使得用于导通或关断驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持从而降低了电致发光显示器12的功耗并且增强了显示图像的品质。
图14是示出包括在图13的电致发光显示器12中的用于高供电电压的布线和电流检测单元42的视图。
参照图14，红色高供电电压布线M_R、绿色高供电电压布线M_G和蓝色高供电电压布线M_B形成在显示面板中。红色高供电电压布线M_R可提供用于将红色高供电电压ELVDD_R提供至红色像素的路径，绿色高供电电压布线M_G可提供用于将绿色高供电电压ELVDD_G提供至绿色像素的路径，并且蓝色高供电电压布线M_B可提供用于将蓝色高供电电压ELVDD_B提供至蓝色像素的路径。图14示出了使布线M_R、M_G和M_B用网状结构实现以将高供电电压ELVDD_R、ELVDD_G和ELVDD_B基本均匀地提供至分布在显示面板中的像素的非限制性示例。
参照图13和图14，电流检测单元42包括红色电流检测单元或红色电流检测器CDU_R、绿色电流检测单元或绿色电流检测器CDU_G和蓝色电流检测单元或蓝色电流检测器CDU_B。红色电流检测单元CDU_R可通过感测提供至显示面板中的红色像素的红色总体电流GI_R而生成红色电流检测信号CDET_R。绿色电流检测单元CDU_G可通过感测提供至显示面板中的绿色像素的绿色总体电流GI_G而生成绿色电流检测信号CDET_G。蓝色电流检测单元CDU_B可通过感测提供至显示面板中的蓝色像素的蓝色总体电流GI_B而生成蓝色电流检测信号CDET_B。
红色总体电流GI_R可与红色像素的驱动电流之和相对应，并且连接红色高供电电压布线M_R与供电单元32的红色电压线HLN_R上的电流可被测量作为红色总体电流GI_R。绿色总体电流GI_G可与绿色像素的驱动电流之和相对应，并且连接绿色高供电电压布线M_G与供电单元32的绿色电压线HLN_G上的电流可被测量作为绿色总体电流GI_G。蓝色总体电流GI_B可与蓝色像素的驱动电流之和相对应，并且连接蓝色高供电电压布线M_B与供电单元32的蓝色电压线HLN_B上的电流可被测量作为蓝色总体电流GI_B。
电压控制器22可生成电压控制信号VCTRL以使得红色、绿色和蓝色高数据电压VDH_R、VDH_G和VDH_B可分别基于红色、绿色和蓝色电流检测信号CDET_R、CDET_G和CDET_B而改变。此外，电压控制器22可生成电压控制信号VCTRL以使得红色、绿色和蓝色低数据电压VDL_R、VDL_G和VDL_B可分别基于红色、绿色和蓝色电流检测信号CDET_R、CDET_G和CDET_B而改变。
由此，电流检测单元42可相对于红色、绿色和蓝色像素独立地生成电流检测信号CDET_R、CDET_G和CDET_B，并且电压控制器22可基于电流检测信号CDET_R、CDET_G和CDET_B独立地控制高数据电压VDH_R、VDH_G和VDH_B和/或低数据电压VDL_R、VDL_G和VDL_B的电压电平。
图15是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。图16是示出包括在图15的电致发光显示器中的像素的示例的电路图。
参照图15，电致发光显示器200包括具有多个像素排211的显示面板210以及驱动显示面板210的驱动单元或驱动器220。驱动单元220可包括数据驱动器230、扫描驱动器240、时序控制器250、供电单元260、电流检测单元或电流检测器270和电压控制器(VC)251。
显示面板210可经由多个数据线连接至数据驱动器230，并且可经由多个扫描线连接至扫描驱动器240。显示面板210可包括像素排211。即，显示面板210可包括排列成具有多个排和多个列的矩阵的多个像素PX。连接至同一扫描线的一排像素PX可被称为一个像素排211。在一些实施方式中，显示面板210为在不使用背光单元的情况下发光的自发射型显示面板。例如，显示面板210为OLED显示面板。
在一些实施方式中，如图16中所示，显示面板210的每个像素PX包括开关晶体管ST、存储电容器CST、驱动晶体管DT和OLED。
开关晶体管ST具有连接至数据线的第一源极/漏极端子、连接至存储电容器CST的第二源极/漏极端子和连接至扫描线的栅极端子。开关晶体管ST响应于从扫描驱动器240接收到的扫描信号SSCAN将从数据驱动器230接收到的数据信号SDATA传送至存储电容器CST。
存储电容器CST具有连接至具有本地电压电平LVL的高供电电压ELVDD的第一端子和连接至驱动晶体管DT的栅极端子的第二端子。存储电容器CST存储经由开关晶体管ST传送过来的数据信号SDATA的高数据电压VDH或低数据电压VDL。
驱动晶体管DT具有连接至高供电电压ELVDD的第一源极/漏极端子、连接至OLED的第二源极/漏极端子和连接至存储电容器CST的栅极端子。驱动晶体管DT可根据存储在存储电容器CST中的数据信号SDATA而被导通或关断。OLED具有连接至驱动晶体管DT的阳电极和连接至低供电电压ELVSS的阴电极。
OLED可基于在驱动晶体管DT被导通期间从高供电电压ELVDD流至低供电电压ELVSS的电流而发光。每个像素PX的这种简单的结构或者包括两个晶体管ST和DT以及一个电容器CST的2T1C结构为适于大型显示器的像素结构的一种示例。
数据驱动器230可经由数据线将数据信号施加至显示面板210。扫描驱动器240可经由扫描线将扫描信号施加至显示面板210。如上所述，电压控制器251可基于电流检测信号CDET生成电压控制信号VCTRL。
时序控制器250可控制显示器200的操作。如图15中所示，电压控制器251被包括在时序控制器250中。例如，时序控制器250将预定控制信号提供至数据驱动器230和扫描驱动器240以控制显示器200的操作。在一些实施方式中，数据驱动器230、扫描驱动器240和时序控制器250被实现为一个集成电路(IC)。在其他实施方式中，数据驱动器230、扫描驱动器240和时序控制器250被实现为两个或更多个集成电路。
供电单元260可将高供电电压ELVDD和低供电电压ELVSS供给至显示面板210。如上所述，电流检测单元270可通过感测提供至显示面板210的总体电流GI而生成电流检测信号CDET。
如图15和图16中所示，供电单元260将高数据电压VDH和低数据电压VDL提供至数据驱动器230。数据驱动器230可基于输入图像数据生成具有高数据电压VDH或低数据电压VDL的电压电平的数据信号SDATA。每个数据信号SDATA可被施加至每个像素中的驱动晶体管DT的栅极端子或栅电极。例如，作为数据信号SDATA的电压电平的高数据电压VDH或低数据电压VDL被施加至驱动晶体管DT的栅电极。
图17是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。图18是示出包括在图17的电致发光显示器中的像素的示例的电路图。
在图15的电致发光显示器200中高数据电压VDH和低数据电压VDL被提供至数据驱动器230，而图17的电致发光显示器300中高数据电压VDH和低数据电压VDL被提供至显示面板210。省略与图15重复的描述。
在一些实施方式中，如图18中所示，显示面板210的每个像素包括第一电压选择晶体管VT1、第二电压选择晶体管VT2、逆变器INV、第一开关晶体管ST1、第二开关晶体管ST2、存储电容器CST、驱动晶体管DT和OLED。
第一电压选择晶体管VT1具有连接至低数据电压VDL的第一源极/漏极端子、连接至第一开关晶体管ST1的第二源极/漏极端子以及连接至数据信号SDATA的栅极端子。第二电压选择晶体管VT2具有连接至高数据电压VDH的第一源极/漏极端子、连接至第二开关晶体管ST2的第二源极/漏极端子以及连接至逆变器INV的输出(即，数据信号SDATA的逆变信号)的栅极端子。
第一电压选择晶体管VT1和第二电压选择晶体管VT2可根据数据信号SDATA的逻辑电平选择并传送高数据电压VDH和低数据电压VDL中的一个。当数据信号SDATA具有逻辑低电平LL时，第一电压选择晶体管VT1被导通并且低数据电压VDL被传送至第一开关晶体管ST1。相反，当数据信号SDATA具有逻辑高电平HL时，第二电压选择晶体管VT2被导通并且高数据电压VDH被传送至第二开关晶体管ST2。
第一开关晶体管ST1具有连接至第一电压选择晶体管VT1的第一源极/漏极端子、连接至存储电容器CST的第二源极/漏极端子以及连接至扫描信号SSCAN的栅极端子。第二开关晶体管ST2具有连接至第二电压选择晶体管VT2的第一源极/漏极端子、连接至存储电容器CST的第二源极/漏极端子以及连接至扫描信号SSCAN的栅极端子。开关晶体管ST1和ST2可响应于来自扫描驱动器240的扫描信号SSCAN将可选择性地传送自电压选择晶体管VT1和VT2的高数据电压VDH或低数据电压VDL传送至存储电容器CST。
存储电容器CST具有连接至具有本地电压电平LVL的高供电电压ELVDD的第一端子和连接至驱动晶体管DT的栅极端子的第二端子。存储电容器CST可存储可选择性地经由电压选择晶体管VT1和VT2以及开关晶体管ST1和ST2传送的高数据电压VDH或低数据电压VDL。
驱动晶体管DT具有连接至高供电电压ELVDD的第一源极/漏极端子、连接至OLED的第二源极/漏极端子以及连接至存储电容器CST的栅极端子。驱动晶体管DT可根据存储在存储电容器CST中的高数据电压VDH或低数据电压VDL而被导通或关断。
OLED具有连接至驱动晶体管DT的阳电极和连接至低供电电压ELVSS的阴电极。OLED可基于在驱动晶体管DT被导通期间从高供电电压ELVDD流至低供电电压ELVSS的电流而发光。
如图17和图18中所示，供电单元260将高数据电压VDH和低数据电压VDL提供至显示面板210。数据驱动器230可基于输入图像数据生成具有逻辑高电平HL或逻辑低电平LL的数据信号SDATA。每个数据信号SDATA可被施加到每个像素中的驱动晶体管DT的栅极端子或栅电极。例如，作为数据信号SDATA的电压电平的高数据电压VDH或低数据电压VDL被施加到驱动晶体管DT的栅电极。高数据电压VDH或低数据电压VDL响应于每个数据信号SDATA而被施加到每个像素PX中的驱动晶体管DT的栅极端子或栅电极。
图19是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。
参照图19，电致发光显示器500包括显示面板510以及驱动显示面板510的驱动单元或驱动器520。驱动单元520包括第一数据驱动器530和第二数据驱动器535、扫描驱动器540、时序控制器550、供电单元560、电流检测单元570和电压控制器(VC)551。图19的显示器500具有与图15的显示器200相似的配置，除了显示器500包括两个数据驱动器530和535并且显示面板510包括分别通过不同的数据驱动器530和535驱动的上部显示面板511和下部显示面板515，并因此省略重复描述。
显示面板510可被划分成包括上部像素排513的上部显示面板511以及包括下部像素排517的下部显示面板515。上部显示面板511的上部像素排513可从第一数据驱动器530接收数据信号，并且下部显示面板515的下部像素排517可从第二数据驱动器535接收数据信号。由此，上部像素排513和下部像素排517可分别通过不同的数据驱动器530和535驱动。在一些实施方式中，扫描驱动器540将扫描信号提供至上部显示面板511和下部显示面板515。在其他实施方式中，显示器500包括分别将扫描信号提供至上部显示面板511和下部显示面板515的两个扫描驱动器。
在一些实施方式中，如参照图15和图16描述的那样，高数据电压VDH和低数据电压VDL被提供至数据驱动器530和535。在一些实施方式中，如参照图17和图18描述的那样，高数据电压VDH和低数据电压VDL被提供至显示面板510。
图20是示出根据示例性实施方式的电致发光显示器的框图。图21是示出包括在图20的电致发光显示器中的像素的示例的电路图。
参照图20，电致发光显示器600可包括具有多个像素排611的显示面板610以及驱动显示面板610的驱动单元或驱动器620。驱动单元620可包括数据驱动器630、扫描驱动器640、时序控制器650、供电单元或电源660、电流检测单元或电流检测器670、发射驱动器680和电压控制器651。
图20的显示器600可具有与图15的显示器200相似的配置，除了显示器600包括发射驱动器680并且图21的每个像素PX还包括发射控制晶体管，并因此省略重复描述。
发射驱动器680可将发射控制信号SEM基本同步地或同时地施加到包括在显示面板610中的所有像素PX以控制所有像素PX基本同步地或同时地发光或不发光。例如，发射驱动器680在非发射时间过程中将具有第一电压电平的发射控制信号SEM基本同步地或同时地施加到所有像素PX以使得所有像素PX不发光，并且可在发射时间过程中将具有第二电压电平的发射控制信号SEM基本同步地或同时地施加到所有像素PX以使得所有像素PX基本同步地或同时地发光。
每个像素PX可响应于发射控制信号SEM而发光或不发光。在一些实施方式中，如图21中所示，每个像素PX包括开关晶体管ST、存储电容器CST、驱动晶体管DT、发射控制晶体管ET和OLED。例如，发射控制晶体管ET响应于具有第一电压电平的发射控制信号SEM而被关断，并且响应于具有第二电压电平的发射控制信号SEM而被导通。OLED可基于在驱动晶体管DT和发射控制晶体管ET被导通期间从高供电电压ELVDD流至低供电电压ELVSS的电流而发光。
在一些实施方式中，如参照图15和图16描述的那样，高数据电压VDH和低数据电压VDL被提供至数据驱动器630。在这种情况下，显示面板610中的每个像素可具有与图21的每个像素相等或相似的配置。在一些实施方式中，如参照图17和图18描述的那样，高数据电压VDH和低数据电压VDL被提供至显示面板610。在这种情况下，虽未示出，但是显示面板610中的每个像素可具有发射控制晶体管ET添加至与图18的每个像素相等或相似的配置中的配置。
图22是示出根据示例性实施方式的移动装置的框图。
参照图22，移动装置700包括系统芯片(system on chip；SoC)710和多个功能模块740、750、760和770。移动装置700还可包括内存装置720、存储装置730和电力管理装置780。
SoC 710控制移动装置700的整体操作。例如，SoC 710控制内存装置720、存储装置730和多个功能模块740、750、760和770。SoC 710可为包括在移动装置700中的应用处理器(AP)。
SoC 710可包括CPU 712和电力管理系统714。内存装置720和存储装置730可存储用于移动装置700的操作的数据。内存装置720可包括易失性内存装置，例如，动态随机存取存储器(DRAM)、SRAM、移动DRAM等。存储装置730可包括非易失性内存装置，例如，可擦可编程序只读内存(EPROM)、电可擦可编程序只读内存(EEPROM)、闪存、相变随机存取存储器(PRAM)、电阻式随机存取存储器(RRAM)、纳米浮栅内存(NFGM)、聚合物随机存取存储器(PoRAM)、磁性随机存取存储器(MRAM)、铁电随机存取存储器(FRAM)等。在一些实施方式中，存储装置730还包括固态驱动器(SSD)、硬盘驱动器(HDD)、CD-ROM等。
功能模块740、750、760和770执行移动装置700的各种功能。例如，移动装置700包括执行通信功能的通信模块740(例如，码分多址(CDMA)模块、长期演进(LTE)模块、射频(RF)模块、超宽带(UWB)模块、无线局域网(WLAN)模块、全球微波互联接入(WIMAX)模块等)、执行摄像功能的摄像模块750、执行显示功能的显示模块760、执行触摸感测功能的触板模块770等。在一些实施方式中，移动装置700还包括全球定位系统(GPS)模块、麦克风(MIC)模块、扬声器模块、陀螺仪模块等。然而，移动装置700中的功能模块740、750、760和770并不限于此。
电力管理装置780可将操作电压提供至SoC 710、内存装置720、存储装置730和功能模块740、750、760和770。
在一些实施方式中，显示模块760包括用于上述适应性电压控制的电流检测单元和电压控制器。电流检测单元可感测提供至显示面板的总体电流GI以生成电流检测信号CDET。电压控制器可基于电流检测信号CDET而改变高数据电压VDH和低数据电压VDL中的至少一个。通过改变高数据电压VDH和/或低数据电压VDL以使得用于导通或关断驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持，从而能够降低电致发光显示器的功耗并且能够增强显示图像的品质。
图23是示出包括在根据示例性实施方式的移动装置中的接口的框图。
参照图23，移动装置800包括SoC 802和多个接口811、812、813、814、815、816、817、818、819、820、821、822和823。移动装置800可为任意移动装置，例如，移动电话、智能电话、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助手(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、数码相机、便携式游戏控制台、音乐播放器、摄录机、视频播放器、导航系统等。
SoC 802控制移动装置800的整体操作。例如，SoC 802为包括在移动装置800中的应用处理器(AP)。
SoC 802可经由接口811至823中的每个与多个外围装置(未示出)中的每个通信。例如，接口811至823中的每个将从在功率域中每个中实现的多个IP中的各个IP输出的至少一个控制信号传送至多个外围装置中的每个。
例如，SoC 802经由显示器接口811和812中的每个控制每个平板显示器的功率状态和操作状态。平板显示器可包括LCD、LED显示器、OLED显示器或有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器等。
SoC 802可经由摄录机接口813控制摄录机的功率状态和操作状态，并且可经由TV接口814控制TV模块的功率状态和操作状态，并且可经由图像感测器接口815控制摄像模块或图像感测器模块的功率状态和操作状态。
SoC 802可经由GPS接口816控制GPS模块的功率状态和操作状态，可经由UWB接口817控制UWB模块的功率状态和操作状态，并且可经由USB驱动器接口818控制通用串行总线(USB)的功率状态和操作状态。
SoC 802可经由DRAM接口819控制DRAM的功率状态和操作状态，可经由非易失性内存接口820(例如，闪存接口)控制非易失性内存装置(例如，闪存)的功率状态和操作状态，可经由音频接口821控制音频模块的功率状态和操作状态，可经由MFC接口822控制多格式编解码器(MFC)的功率状态，并且可经由MP3播放器接口823控制MP3播放器的功率状态。例如，模块或接口可被实现在硬件或软件中。
图24是示出包括根据示例性实施方式的显示装置的电子装置的框图。
参照图24，电子装置1000包括处理器1010、内存装置1020、存储装置1030、输入/输出(I/O)装置1040、电源1050和显示装置1060。电子装置1000还可包括用于与视频卡、声卡、内存卡、通用串行总线(USB)装置、其他电子装置等通信的多个端部。
处理器1010可执行各种计算功能。处理器1010可为微处理器、中央处理单元(CPU)等。处理器1010可经由地址总线、控制总线、数据总线等联接至其他部件。另外，处理器1010可联接至延伸的总线，例如，外围部件互连(PCI)总线。内存装置1020可存储用于电子装置1000的操作的数据。例如，内存装置1020包括至少一个非易失性内存装置(例如，可擦可编程序只读内存(EPROM)装置、电可擦可编程序只读内存(EEPROM)装置、闪存装置、相变随机存取存储器(PRAM)装置、电阻式随机存取存储器(RRAM)装置、纳米浮栅内存(NFGM)装置、聚合物随机存取存储器(PoRAM)装置、磁性随机存取存储器(MRAM)装置、铁电随机存取存储器(FRAM)装置等)、和/或至少一个易失性内存装置(例如，动态随机存取存储器(DRAM)装置、静态随机存取存储器(SRAM)装置、移动动态随机存取存储器(移动DRAM)装置等)。存储装置1030可为固态驱动器(SSD)装置、硬盘驱动器(HDD)装置、CD-ROM装置等。
I/O装置1040可为输入装置(例如，键盘、键区、鼠标、触板、触屏、远程控制器等)、以及输出装置(例如，打印机、扬声器等)。电源1050可提供用于电子装置1000的操作的电力。显示装置1060可经由总线或其他通信链接与其他部件通信。
在一些实施方式中，显示装置1060包括用于上述适应性电压控制的电流检测单元和电压控制器。电流检测单元可感测提供至显示面板的总体电流GI以生成电流检测信号CDET。电压控制器可基于电流检测信号CDET而改变高数据电压VDH和低数据电压VDL中的至少一个。通过改变高数据电压VDH和/或低数据电压VDL以使得用于导通或关断驱动晶体管的栅-源电压可被基本均匀地维持，从而能够降低电致发光显示器的功耗并且能够增强显示图像的品质。
上述实施方式可被应用到各种类型的装置和系统，例如，移动电话、智能电话、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助手(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、数字电视、数码相机、便携式游戏控制台、音乐播放器、摄录机、视频播放器、导航系统等。
上文是示例性实施方式的说明，而不应被解释成限制示例性实施方式。虽然已对若干示例性实施方式进行了描述，但是本领域的技术人员将轻易明确，能够对示例性实施方式进行多种修改，而不在实质上背离发明技术的新颖性教导和优点。因此，所有这种修改旨在被包括在如权利要求书中限定的本发明概念的范围内。因此，应理解，上文是各种示例性实施方式的说明，而不应被解释成限于所公开的具体示例性实施方式，并且对于所公开的示例性实施方式以及其他示例性实施方式的修改旨在被包括在随附权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种驱动电致发光显示器的方法，包括：
基于第一供电电压、低于所述第一供电电压的第二供电电压、第一数据电压以及低于所述第一数据电压的第二数据电压数字驱动包括多个像素的显示面板；
感测提供至所述显示面板的总体电流；
基于感测出的所述总体电流生成电流检测信号；以及
基于所述电流检测信号改变所述第一数据电压和所述第二数据电压中的至少一个。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述像素中的每个包括驱动晶体管，所述驱动晶体管具有配置成关断所述驱动晶体管的栅-源电压，并且其中，所述改变包括更改所述第一数据电压以使得所述栅-源电压被均匀地维持。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述像素中的每个包括驱动晶体管，所述驱动晶体管具有配置成导通所述驱动晶体管的栅-源电压，并且其中，所述改变包括更改所述第二数据电压以使得所述栅-源电压被均匀地维持。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
基于输入图像数据改变提供至所述显示面板的所述第一供电电压。
5.如权利要求4所述的方法，其中，改变所述第一数据电压和所述第二数据电压中的至少一个包括：
确定所述第一供电电压的供给电压电平；
基于所述电流检测信号计算所述第一供电电压的欧姆压降；
从所述供给电压电平减去计算出的所述欧姆压降以计算所述第一供电电压的本地电压电平；
从所述本地电压电平减去第一电压偏移以计算第一目标电压电平；以及
基于所述第一目标电压电平生成所述第一数据电压。
6.如权利要求5所述的方法，其中，改变所述第一数据电压和所述第二数据电压中的至少一个还包括：
从所述本地电压电平减去第二电压偏移以计算第二目标电压电平，其中，所述第二电压偏移大于所述第一电压偏移；以及
基于所述第二目标电压电平生成所述第二数据电压。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述确定包括：
计算所述输入图像数据的平均灰度值；以及
基于所述平均灰度值计算提供至所述显示面板的所述第一供电电压的所述供给电压电平。
8.如权利要求5所述的方法，其中，所述确定包括：
感测提供至所述显示面板的所述第一供电电压的所述供给电压电平。
9.如权利要求5所述的方法，其中，所述确定包括：
计算所述输入图像数据的平均灰度值；
基于所述平均灰度值计算提供至所述显示面板的所述第一供电电压的所述供给电压电平；
感测提供至所述显示面板的所述第一供电电压的所述供给电压电平；以及
将所述供给电压电平设置成计算出的所述供给电压电平和感测出的所述供给电压电平中具有更高电平的一个。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一数据电压和所述第二数据电压提供至包括在所述电致发光显示器中的数据驱动器，其中，所述数据驱动器配置成基于输入图像数据生成具有所述第一数据电压或所述第二数据电压的电压电平的多个数据信号，其中，所述像素中的每个具有包括栅电极的驱动晶体管，并且其中，所述数据驱动器还配置成分别将各个所述数据信号施加到所述栅电极。
11.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一数据电压和所述第二数据电压提供至所述显示面板，其中，所述电致发光显示器包括数据驱动器，所述数据驱动器配置成基于输入图像数据生成具有逻辑高电平或逻辑低电平的多个数据信号，其中，所述像素中的每个具有包括栅电极的驱动晶体管，并且其中，所述数据驱动器还配置成基于每个所述数据信号分别将所述第一数据电压或所述第二数据电压施加至所述栅电极。
12.如权利要求1所述的方法，还包括：
基于输入图像数据改变所述第一供电电压的电压电平；以及
将所述第二供电电压的电压电平固定成具有与所述输入图像数据无关的电压电平。
13.如权利要求1所述的方法，其中，所述像素包括红色像素、绿色像素和蓝色像素，其中，所述生成包括：
感测提供至所述红色像素的红色总体电流以生成表示所述红色总体电流的红色电流检测信号；
感测提供至所述绿色像素的绿色总体电流以生成表示所述绿色总体电流的绿色电流检测信号；以及
感测提供至所述蓝色像素的蓝色总体电流以生成表示所述蓝色总体电流的蓝色电流检测信号。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述改变包括：
基于所述红色电流检测信号控制提供至所述红色像素的红色第一数据电压；
基于所述绿色电流检测信号控制提供至所述绿色像素的绿色第一数据电压；以及
基于所述蓝色电流检测信号控制提供至所述蓝色像素的蓝色第一数据电压。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述改变还包括：
基于所述红色电流检测信号控制提供至所述红色像素的红色第二数据电压；
基于所述绿色电流检测信号控制提供至所述绿色像素的绿色第二数据电压；以及
基于所述蓝色电流检测信号控制提供至所述蓝色像素的蓝色第二数据电压。
16.一种电致发光显示器，包括：
显示面板，包括多个像素，所述多个像素配置成基于第一供电电压、低于所述第一供电电压的第二供电电压、第一数据电压以及低于所述第一数据电压的第二数据电压而被数字驱动；
电源，配置成基于输入电压和电压控制信号生成所述第一供电电压和所述第二供电电压以及所述第一数据电压和所述第二数据电压；
电流检测器，配置成感测提供至所述显示面板的总体电流以生成电流检测信号；以及
电压控制器，配置成基于所述电流检测信号生成所述电压控制信号以改变所述第一数据电压和所述第二数据电压中的至少一个。
17.如权利要求16所述的电致发光显示器，其中，所述电压控制器包括：
第一计算器，配置成基于所述电流检测信号计算所述第一供电电压的欧姆压降；
第二计算器，配置成从所述第一供电电压的供给电压电平减去计算出的所述欧姆压降以计算所述第一供电电压的本地电压电平；
第三计算器，配置成从所述本地电压电平减去第一电压偏移以计算第一目标电压电平；
第四计算器，配置成从所述本地电压电平减去第二电压偏移以计算第二目标电压电平，其中，所述第二电压偏移大于所述第一电压偏移；以及
控制信号生成器，配置成基于所述第一目标电压电平和所述第二目标电压电平生成所述电压控制信号。
18.如权利要求17所述的电致发光显示器，其中，所述电压控制器还包括电压计算器，所述电压计算器配置成计算输入图像数据的平均灰度值并且基于所述平均灰度值计算提供至所述显示面板的所述第一供电电压的所述供给电压电平。
19.如权利要求17所述的电致发光显示器，还包括：
电压检测器，配置成感测提供至所述显示面板的所述第一供电电压的所述供给电压电平以生成表示感测出的所述供给电压电平的电压检测信号。
20.如权利要求16所述的电致发光显示器，其中，所述像素中的每个包括驱动晶体管，所述驱动晶体管具有栅-源电压，其中所述电压控制器还配置成：改变所述第一数据电压以使得配置成关断所述驱动晶体管的所述栅-源电压被均匀地维持，以及改变所述第二数据电压以使得配置成导通所述驱动晶体管的所述栅-源电压被均匀地维持。
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