CN106652905A - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种显示设备包括：包括栅极线、数据线以及位于栅极线与数据线的交叉区域处的像素的显示面板；被配置为基于与帧的时间间隔相对应的显示时段生成栅极驱动控制信号、数据驱动控制信号和电源控制信号的时序控制器；被配置为基于栅极驱动控制信号通过栅极线将栅极信号提供至像素的栅极驱动器；被配置为基于数据驱动控制信号通过数据线将数据信号提供至像素的数据驱动器；以及被配置为生成驱动像素的电源电压并且被配置为在显示时段期间基于电源控制信号调节电源电压的电源。

Description

显示设备
技术领域
示例性实施例涉及以低频率驱动的显示设备。
背景技术
显示设备基于输入图像数据显示图像。当显示设备长时间显示同一图像(例如静止图像)时，驱动显示设备的方法可以通过以低频率(或以相对低的频率)驱动显示设备来降低功耗。然而，当显示设备以低频率驱动时，显示设备根据低频率(或显示设备的屏幕的相对慢的刷新速率)的扫描操作可能对用户来说是明显的，或者用户可注意到在显示设备的屏幕的刷新时间期间出现的亮度下降。
发明内容
一些示例性实施例提供了一种显示设备，用于当该显示设备以相对低的频率被驱动时补偿亮度下降。
一些示例性实施例提供了一种显示设备，用于当该显示设备以相对低的频率被驱动时减小功耗。
根据示例性实施例，一种显示设备包括：包括栅极线、数据线以及位于栅极线与数据线的交叉区域处的像素的显示面板；被配置为基于与帧的时间间隔相对应的显示时段生成栅极驱动控制信号、数据驱动控制信号和电源控制信号的时序控制器；被配置为基于栅极驱动控制信号通过栅极线将栅极信号提供至像素的栅极驱动器；被配置为基于数据驱动控制信号通过数据线将数据信号提供至像素的数据驱动器；以及被配置为生成驱动像素的电源电压并且被配置为在显示时段期间基于电源控制信号调节电源电压的电源。
时序控制器可以被配置为基于输入图像数据将不同长度的多个显示时段中的一个选择为显示时段。
显示时段中的每一个可以与用户对对应图像的响应性相对应。
时序控制器可以被配置为：计算与输入图像数据相对应的导通像素比；当导通像素比在基准范围内时确定输入图像是否与特殊图像相对应；以及当输入图像与特殊图像相对应时选择多个显示时段中的第三显示时段。
时序控制器可以被配置为：基于输入图像数据确定输入图像是否与视频相对应或与静止图像相对应；当输入图像与视频相对应时选择多个显示时段中的第一显示时段；以及当输入图像与静止图像相对应时选择多个显示时段中大于第一显示时段的第二显示时段。
显示时段可以包括多个帧时间，时序控制器可以被配置为生成在多个帧时间中的一个帧时间期间具有逻辑低电平并且在多个帧时间中的剩余帧时间期间具有逻辑高电平的屏蔽信号，并且帧时间可以是显示一帧的时间量。
栅极驱动器可以被配置为在帧时间期间基于屏蔽信号将栅极信号提供至像素，并且被配置为在剩余帧时间期间基于屏蔽信号停止将栅极信号提供至像素。
时序控制器可以被配置为在显示时段期间基于包括随时间改变的亮度的信息的亮度分布生成电源控制信号。
电源可以被配置为基于电源控制信号逐渐改变电源电压。
显示设备可以进一步包括被配置为测量从电源提供至显示面板的总电流的电流传感器，并且时序控制器可以被配置为基于总电流的改变生成电源控制信号。
时序控制器可以被配置为：在显示时段期间计算总电流随时间的减小率；以及基于总电流的减小率生成调节电源电压的电源控制信号。
电源电压可以包括高电源电压和低电源电压，并且电源可以被配置为基于电源控制信号在显示时段期间逐渐减小低电源电压的电压电平。
电源电压可以包括高电源电压和低电源电压，并且电源可以被配置为基于电源控制信号在显示时段期间逐渐增加高电源电压的电压电平。
像素可以包括子像素，电源可以被配置为生成提供至子像素的子电源电压，并且时序控制器可以被配置为基于子电源电压的子亮度分布生成子电源控制信号。
显示设备可以进一步包括发光驱动器，发光驱动器被配置为生成控制像素的占空比的发光控制信号，并被配置为基于显示时段调节表示像素的不发光时间与像素的发光时间的比率的占空比。
发光驱动器可以被配置为基于输入图像数据计算占空比，并且可以被配置为在显示时段期间逐渐减小占空比。
根据示例性实施例，一种显示设备包括：包括栅极线、数据线、发光控制线以及位于栅极线、数据线和发光控制线的交叉区域处的像素的显示面板；被配置为通过栅极线将栅极信号提供至像素的栅极驱动器；被配置为通过数据线将数据信号提供至像素的数据驱动器；被配置为确定与帧的时间间隔相对应的显示时段的时序控制器；以及发光驱动器，发光驱动器被配置为通过发光控制线将发光控制信号提供至像素以控制像素的占空比，并被配置为基于显示时段调节表示像素的不发光时间与像素的发光时间的比率的占空比。
根据示例性实施例，一种显示设备包括：包括栅极线、数据线、电源线以及位于栅极线、数据线和电源线的交叉区域处的像素的显示面板；被配置为基于表示帧的时间间隔的显示时段生成栅极驱动控制信号、数据驱动控制信号、电源控制信号和开关控制信号的时序控制器；被配置为基于栅极驱动控制信号通过栅极线将栅极信号提供至像素并且被配置为基于数据驱动控制信号通过数据线将数据信号提供至像素的驱动电路；以及被配置为生成驱动像素的电源电压并且被配置为通过电源线将电源电压提供至像素的电源，其中驱动电路包括：被配置为响应于电源控制信号生成在显示时段期间随时间被调节的次级电源电压的充电泵单元；以及被配置为基于开关控制信号将电源线连接至电源或充电泵单元的电源选择单元。
电源选择单元可以包括被配置为连接电源线与电源的第一开关以及被配置为连接电源线与充电泵单元的第二开关。
时序控制器可以被配置为基于输入图像数据确定输入图像是否与静止图像相对应，并且可以被配置为当输入图像与静止图像相对应时，生成断开第一开关并接通第二开关的第一开关控制信号。
因此，根据示例性实施例的显示设备可通过基于输入图像数据确定显示时段并通过基于显示时段改变(例如调节或改动)电源电压和像素的占空比(例如不发光时间)，来补偿亮度下降。另外，显示设备可以通过测量提供至显示面板的总电流并通过基于所测量的总电流改变/调节/改动电源电压或占空比，来提高补偿亮度的精确性。
此外，根据示例性实施例的显示设备可以更容易地控制电源电压，并且可以通过将驱动电路生成的次级电源电压(例如调节后的次级电源电压)代替电源或外部组件生成的电源电压提供给显示面板，来降低功耗。
附图说明
从下面结合附图进行的详细描述，将能更清楚地理解说明性的、非限制性的示例性实施例。
图1是示出了根据示例性实施例的显示设备的框图。
图2A是示出了包括在图1的显示设备中的像素的一个示例的电路图。
图2B是示出了图2A的像素的滞后特性的一个示例的图。
图3A是示出了图1的显示设备的第一驱动模式的一个示例的图。
图3B是示出了图1的显示设备的第二驱动模式的一个比较例的图。
图3C是示出了图1的显示设备的驱动频率-对比敏感度曲线的一个示例的图。
图4是示出了包括在图1的显示设备中的时序控制器的一个示例的框图。
图5是示出了由图1的显示设备生成的信号的一个示例的波形图。
图6A是示出了由图4的时序控制器使用的亮度分布的图。
图6B是示出了由图4的时序控制器生成的电源控制信号的图。
图7是示出了由包括在图1的显示设备中的电源生成的电源电压的图。
图8是示出了根据示例性实施例的显示设备的框图。
图9是示出了包括在图8的显示设备中的驱动电路的一个示例的图。
具体实施方式
通过参考下述实施例的详细描述和附图，本发明构思的特征及其实现方法可以更易于理解。在下文中，将参考附图更详细地描述示例性实施例，其中在整个附图中，相同的附图标记指代相同的元件。然而，本发明可以以各种不同的形式体现，不应当被认为仅限于本文示出的实施例。相反，提供这些实施例作为示例是为了使得本公开充分和完整，并且向本领域技术人员充分地传达本发明的方面和特征。因此，对于本领域普通技术人员来说对于完整理解本发明的这些方面和特征不是必须的工艺、元件和技术可以不被描述。除非另有说明，在整个附图和书面描述中，相同的附图标记表示相同的元件，因而其描述将不再重复。在图中，为了清楚，元件、层和区域的相对尺寸可能被放大。
将理解的是，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语仅用来区分一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分。因此，下面描述的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分，而不脱离本发明的精神和范围。
出于易于说明的目的，在本文中使用了诸如“之下”、“下方”、“下”、“下面”、“上方”、“上”等的空间相对术语来描述如图中所示的一个元件或特征相对于另一个(些)元件或特征的关系。将理解的是，除了图中描述的方位之外，空间相对术语意在包含设备在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中设备被翻转，被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件将然后被定向为在其它元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“下方”和“下面”可以包括上方和下方两种方位。设备可被另外定向(例如旋转90度或者在其它方向)，并且本文使用的空间相对描述符可以进行相应的解释。
将理解的是，当元件、层、区域或组件被称为在另一元件、层、区域或组件“上”、“连接至”或“联接至”另一元件、层、区域或组件时，它可以直接在另一元件、层、区域或组件上，直接连接至或直接联接至另一元件、层、区域或组件，或者也可以存在一个或多个中间元件、中间层、中间区域或中间组件。另外，还将理解的是，当一元件或层被称为在两个元件或两个层“之间”时，它可以是这两个元件或两个层之间的唯一元件或唯一层，或者也可以存在一个或多个中间元件或中间层。
在以下示例中，x轴、y轴和z轴不限于直角坐标系的三个轴，可以以更宽的含义来解释。例如，x轴、y轴和z轴可以彼此垂直，或者可以表示彼此不垂直的不同方向。
本文使用的术语仅用于描述特定的实施例，并不旨在限制本发明。如本文所用，单数形式“一”和“该(所述)”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解的是，当在此说明书中使用时，术语“包括”和“包含”表明存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。如本文所用，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任意和所有组合。诸如“……中的至少一个”的表述在放在一列元件之后时修饰的是整列元件，而不是修饰该列中的单独元件。
如本文所用，术语“基本上”、“大约”和类似术语被用作近似的术语，而不是作为程度的术语，并且旨在考虑本领域普通技术人员公认的在测量或计算的值中的固有公差。此外，当描述本发明的实施例时，使用“可以”指的是“本发明的一个或多个实施例”。如本文所用，术语“使用”和“被使用”可以被认为分别与术语“利用”和“被利用”同义。另外，术语“示例性”意指示例或例示。
当特定实施例可以以不同方式实现时，具体的处理顺序可以与所描述的顺序不同地执行。例如，两个连续描述的过程可以基本上同时执行，或者以与描述的顺序相反的顺序执行。
根据在本文中描述的本发明的实施例的电气或电子设备和/或任何其它相关设备或组件可以利用任何合适的硬件、固件(例如专用集成电路)、软件、或软件、固件和硬件的组合来实现。例如，这些设备的各种组件可以被形成在一个集成电路(IC)芯片上或单独的IC芯片上。此外，这些设备的各种组件可以被实现在柔性印刷电路膜、带载封装(TCP)、印刷电路板(PCB)上，或者被形成在一个基板上。此外，这些设备的各种组件可以是在一个或多个处理器上运行的进程或线程，其中处理器位于一个或多个计算设备中，用于执行计算机程序指令并与其它系统组件交互以执行本文中描述的各种功能。计算机程序指令被存储在可被实现在利用标准存储设备的计算设备中的存储器中，例如随机存取存储器(RAM)。计算机程序指令还可以被存储在其它的非临时性计算机可读介质中，例如CD-ROM、闪存驱动器等。此外，本领域技术人员应认识到，各个计算设备的功能可以被组合或集成到单个计算设备，或特定计算设备的功能可以被分布在一个或多个其它计算设备之间，而不脱离本发明的示例性实施例的精神和范围。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解，例如那些在常用字典中定义的术语应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文和/或本说明书中的含义一致的含义，而不应以理想化或过于正式的意义来解释，除非在本文中明确地如此定义。
图1是示出了根据示例性实施例的显示设备的框图。
参考图1，显示设备100可以包括显示面板110、栅极驱动器120、数据驱动器130、发光驱动器140、时序控制器150以及电源/电力供给器160。显示设备100可以基于从外部组件提供的输入图像数据显示图像。显示设备100可以是例如有机发光显示设备。
显示面板110可以包括栅极线S1至Sn、数据线D1至Dm、发光控制线E1至En以及像素111，其中m和n中的每一个是大于等于2的整数。像素111可以位于栅极线S1至Sn、数据线D1至Dm和发光控制线E1至En的相应交叉区域处。
像素111可响应于栅极信号而存储数据信号，并可以基于所存储的数据信号发光。流经像素111的驱动电流可根据像素111的滞后特性(或者包括在像素111中的驱动晶体管的滞后特性)减小。在这种情况下，显示面板110的亮度可随着驱动电流减小而减小。像素111的结构将参考图2A进行详细描述。
栅极驱动器120可以基于栅极驱动控制信号生成栅极信号，并且可以通过栅极线S1至Sn中相应的一条(例如栅极线Sj)将栅极信号提供至像素111。这里，栅极驱动控制信号可以从时序控制器150提供至栅极驱动器120，并可以基于显示时段或基于显示设备100的驱动频率来确定/设置，其中显示时段可以是通过显示面板110显示的帧之间的时间间隔(例如两个相邻的帧图像之间的时间量)。例如，显示时段可以是1秒(sec)，或者可以是1/60sec等。作为参考，驱动频率可以与在特定时间间隔期间显示的帧的数量相对应，并且可以是显示时段的倒数。
栅极驱动控制信号可以包括启动脉冲和时钟信号，并且栅极驱动器120可包括用于顺序生成与启动脉冲和时钟信号相对应的栅极信号的移位寄存器。
在一些示例性实施例中，栅极驱动器120可以响应于可以被预定的驱动频率来操作。然而，栅极驱动器120可以基于屏蔽信号以与驱动频率不对应的特定时段来生成栅极信号。例如，栅极驱动器120可以响应于与1/60sec的显示时段相对应的60赫兹(Hz)的驱动频率来操作。然而，栅极驱动器120可以响应于屏蔽信号而在每秒生成并输出具有仅1/60sec时长的栅极信号，其中屏蔽信号在一秒的第1/60具有逻辑低电平且在59/60sec期间具有逻辑高电平。在这种情况下，栅极驱动器120可能会以1Hz的驱动频率(或者以1sec的显示时段)操作。
数据驱动器130可以基于数据驱动控制信号并基于输入图像数据生成数据信号(或数据电压)，并且可以通过数据线D1至Dm中相应的一条(例如数据线Di)将数据信号提供至像素111。这里，数据驱动控制信号可以从时序控制器150提供至数据驱动器130，并可以基于显示设备100的显示时段或驱动频率来确定。
在一些示例性实施例中，数据驱动器130可以响应于可以被预定的驱动频率而操作，不过数据驱动器130可以基于屏蔽信号以与驱动频率不对应的特定时段来生成数据信号。
发光驱动器140(例如发射驱动器或EM驱动器)可以基于发光驱动控制信号生成发光控制信号。这里，发光驱动控制信号可以从时序控制器150提供至发光驱动器140，并可以基于显示设备100的显示时段/驱动频率来确定。发光驱动器140可以使用发光控制信号控制像素111的占空比(off-duty ratio)(例如AOR，如图5和图6B所示)。这里，占空比可以是像素111的不发光时间与像素111的发光时间的比率。例如，当像素111的发光时间(例如像素111能够发光的最大时间)是8毫秒(ms)，并且当像素111的不发光时间为4ms时，占空比可以是50％(例如4ms:8ms)。
在一些示例性实施例中，发光驱动器140可以基于发光驱动控制信号或基于显示时段调节/改变/改动占空比。占空比可以根据输入图像数据的导通像素比(on-pixelratio)(OPR)、灰度等来确定。这里，导通像素比可以是被激活为导通状态的像素的数量与所有像素的总数量的比率。例如，发光驱动器140可以在显示时段期间逐渐改变占空比。例如，当占空比是与特定灰度相对应的50％时，发光驱动器140可以逐渐(或逐步)改变占空比(例如在1sec的显示时段期间从50％顺序改变为40％、30％和20％)。
时序控制器150可以控制栅极驱动器120、数据驱动器130、发光驱动器140和电源160。时序控制器150可以基于显示时段生成栅极驱动控制信号、数据驱动控制信号和电源控制信号。
在一些示例性实施例中，时序控制器150可以基于输入图像数据确定显示时段。例如，时序控制器150可以基于输入图像数据在多个显示时段中选择一个显示时段，并且可以将该显示时段确定为在多个显示时段中选择的显示时段。例如，时序控制器150可确定输入图像(例如与输入图像数据相对应的输入图像)是视频、静止图像还是特殊图像(例如钟表的图像)。也就是说，时序控制器150可确定输入图像的类型。根据输入图像的类型的确定结果，时序控制器150可以在多个显示时段中选择一个。例如，时序控制器150可以在输入图像是视频时选择多个显示时段中的第一显示时段(例如1/60sec)，可以在输入图像是静止图像时选择多个显示时段中的第二显示时段(例如3sec)，和/或可以在输入图像是特殊图像时选择具有不同长度的多个显示时段中的第三显示时段(例如1sec)。
也就是说，时序控制器150可基于输入图像数据确定显示设备100的操作模式。这里，操作模式可包括具有第一显示时段(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显示时段大的第二显示时段(例如1sec或0.5sec)的第二操作模式。时序控制器150可以包括与多个显示时段分别对应的多个操作模式。
例如，时序控制器150可分析包括在输入图像数据中的帧的灰度变化，并且可以在帧的灰度变化小于基准设定值时确定输入图像是静止图像，因此可以选择第二模式/第二显示时段。例如，时序控制器150可以计算输入图像数据的导通像素比，可以在输入图像数据的导通像素比小于特定值或者在特定基准范围内时确定输入图像是静止图像(或者特殊图像)，并且可以选择第二操作模式或第二显示时段。
在一些示例性实施例中，显示时段可以包括多个帧时间，其中帧时间是显示一帧的单位时间(或者最小时间)(或者显示一帧的合适时间)。在这种情况下，时序控制器150可以生成屏蔽信号，屏蔽信号在多个帧时间中的一个帧时间期间具有逻辑低电平，并且在多个帧时间中的剩余帧时间期间具有逻辑高电平。另外，时序控制器150可以基于屏蔽信号生成栅极驱动控制信号和数据驱动控制信号。
电源160可以生成电源电压，并且可以基于电源控制信号在显示时段期间调节/改变/改动电源电压。这里，电源电压可以包括高电源电压ELVDD和低电源电压ELVSS，并且高电源电压ELVDD可具有比低电源电压ELVSS的电压电平高的电压电平。例如，电源160可基于第一电源控制信号在显示时段期间逐渐减小或降低低电源电压ELVSS的电压电平。此外，例如电源160可以基于第二电源控制信号在显示时段期间逐渐增加高电源电压ELVDD的电压电平。
在一些示例性实施例中，显示设备100可以进一步包括电流传感器170。电流传感器170可以测量从电源160提供给显示面板110的总电流。这里，时序控制器150可以基于总电流的改变或变化生成发光驱动控制信号和电源控制信号中的至少一个。例如，显示设备100可以测量在特定时间期间(例如在显示时段期间)的总电流，可以计算在该特定时间/显示时段期间总电流随时间的减小率(例如减小系数或减小量)，并且可以存储总电流的减小率。这里，时序控制器150可以基于总电流的减小率生成发光驱动控制信号和电源控制信号中的至少一个。
作为参考，流经像素111的驱动电流可以根据像素111的滞后特性(包括在像素111中的驱动晶体管的滞后特性)减小，并且显示面板110的亮度可以根据驱动电流的减小而减小。
因此，根据示例性实施例的显示设备100可以通过改变/调节电源电压来补偿或减小像素111的驱动电流，并可以补偿在显示时段期间减小的亮度。另外，显示设备100可以通过改变/调节在显示时段期间像素111的占空比/发光时间，来补偿在显示时段期间减小的亮度。此外，显示设备100可以减少或消除由于亮度周期性下降/减小然后被复原/恢复而造成的闪烁。
图2A是示出了包括在图1的显示设备中的像素的一个示例的电路图。
参考图2A，像素111可以包括第一晶体管TR1至第七晶体管TR7、第一电容器C1和发光元件EL。
可以被称为驱动晶体管的第一晶体管TR1可以电连接在高电源电压ELVDD与发光元件EL之间，并且可以基于存储在第一电容器C1中的数据信号DATA或数据电压将驱动电流Id传输到发光元件EL。
第二晶体管TR2和第三晶体管TR3可以基于第二栅极信号GW将数据信号DATA传输到第一电容器C1。这里，第二栅极信号GW可以是栅极信号。第一电容器C1可以存储数据信号DATA。
第四晶体管TR4可以基于第一栅极信号GI将初始化电压VINT传输到第一电容器C1。在这种情况下，第一电容器C1可以由初始化电压VINT初始化。第五晶体管TR5可以电连接在高电源电压ELVDD与第一晶体管TR1之间，并且第六晶体管TR6可以电连接在第一晶体管TR1与发光元件EL之间。第五晶体管TR5和第六晶体管TR6可基于发光控制信号EM[n]，在高电源电压ELVDD与发光元件EL之间形成电流通路(例如用于驱动电流Id的流动路径)。
发光元件EL可以电连接在第一晶体管TR1(或第六晶体管TR6)与低电源电压ELVSS之间，并且可以基于驱动电流Id发光。例如，发光元件EL可以是有机发光二极管。第七晶体管TR7可以基于第二栅极信号GW将初始化电压VINT传输到发光元件EL。在这种情况下，发光元件EL的阈值电压可被补偿。
也就是说，像素111可以基于第一栅极信号GI初始化第一电容器C1，可以基于第二栅极信号GW将数据信号DATA存储在第一电容器C1中，并且可以基于发光控制信号EM[n]发射亮度与数据信号DATA相对应的光。
然而，流经像素111的驱动电流Id可根据像素111的滞后特性或滞后曲线而随时间减小，并且显示设备100的亮度可根据驱动电流Id的减小而减小。
图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型电路来代替P型电路。
图2B是示出了图2A的像素的滞后特性的一个示例的图。
参考图2A和图2B，当数据信号DATA被施加到第一晶体管TR1时，流经第一晶体管TR1的驱动电流Id可以由第一曲线221表示。例如，驱动电流Id可具有基于第一晶体管TR1的栅极-源极电压Vgs的第一电流量Id1。然而，当数据信号DATA被持续地施加到第一晶体管TR1时，在第一晶体管TR1中出现空穴捕获。在这种情况下，驱动电流Id可以根据空穴捕获由第二曲线222表示。例如，驱动电流Id可具有基于第一晶体管TR1的相同栅极-源极电压Vgs的第二电流量Id2。也就是说，当数据信号DATA被持续地施加到第一晶体管TR1时，第一晶体管TR1的阈值电压可以向负方向移动，并且驱动电流Id可减小。
如上所述，虽然随时间恒定的数据信号DATA被施加到像素111，但根据像素111的滞后特性，可能随时间出现亮度下降。
图3A是示出了图1的显示设备的第一驱动模式的一个示例的图。
参考图1和图3A，显示设备100可以包括第一模式/第一驱动模式/第一操作模式，并且可以包括第二模式/第二驱动模式/第二操作模式。在第一模式下，显示设备100可以以第一显示时段T1(例如1/60sec)操作。在第二模式下，显示设备100可以以第二显示时段T2(例如1sec)操作。
在图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的栅极信号的波形。栅极信号可以在第一时间T11期间具有逻辑高电平，并且可以在第二时间T12期间具有逻辑低电平。这里，第一时间T11和第二时间T12可以包括在第一显示时段T1中，并且第一时间T11可以与第二时间T12不同或分离。
在这种情况下，像素111可以在第一时间T11期间接收数据信号DATA，并且可以在第二时间T12期间基于数据信号DATA发光。例如，显示设备100可以基于1/60sec的第一显示时段T1在1sec期间显示六十个帧F1至Fk。
第一亮度312可在第一波形311的第一时间T11期间增加/提高/刷新到目标亮度，并且可在第二时间T12期间下降。这里，亮度下降率(例如亮度下降相对于目标亮度的比率)可为约2％，不过用户可能不会观察到亮度下降。
图3B是示出了图1的显示设备的第二驱动模式的一个比较例的图。
在图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的栅极信号的波形。栅极信号可以在第一时间T11期间具有逻辑高电平，并且可以在第三时间T13期间具有逻辑低电平。这里，第一时间T11和第三时间T13可以包括在第二显示时段T2中，并且第一时间T11可以与第三时间T13不同/分离或者可以不重叠。
在这种情况下，像素111可以在第一时间T11期间接收数据信号DATA，并可以基于数据信号DATA在第三时间T13期间发光。例如，显示设备100可以在1sec的第二显示时段T2期间显示一帧(例如第一帧F1)。
随着第一时间T11增加或变宽，被提供至显示面板110的栅极信号的作用可被用户观察到。因此，通过在图3A中所示的第一帧F1期间保持/维持/使用栅极信号并且通过在显示时段的所有其它帧F2至Fk(例如第三时间T13期间的帧F2至Fk)期间阻断栅极信号，显示设备100可生成图3B中所示的栅极信号。例如，显示设备100可基于参考图1描述的屏蔽信号生成栅极信号。
如图3B所示，显示设备100的第二亮度322可以在第一时间T11期间增加/提高/刷新到目标亮度，并且可以在第三时间T13期间下降/减小。随着第三时间T13增加/变宽，亮度下降率可相应增加。例如，在第二时间点t2的亮度下降率可以在约20％至约60％的范围内。随着亮度下降率增加，亮度变化(例如亮度的改变)可被用户观察到，并且由于亮度下降和恢复的循环而引起的闪烁可被用户观察到。也就是说，当显示设备100以第二模式操作/驱动时，亮度下降和闪烁现象可被用户观察到。
根据示例性实施例的显示设备100可以通过改变电源电压、像素111的占空比和不发光时间中的至少一个，来补偿在显示时段期间下降的亮度。因此，显示设备100可以减少由于亮度被周期性地下降和恢复而造成的闪烁(例如闪烁现象)。
图3C是示出了图1的显示设备的驱动频率-对比敏感度曲线的一个示例的图。
参考图3C，示出了根据驱动频率的改变的刺激(例如用户的刺激、用户对图像的灵敏度、用户对图像的反应性、增益)。当显示设备100的驱动频率为约60Hz时，刺激可以小于约10。随着显示设备100的驱动频率降低，或随着显示设备100的显示时段增加，刺激可更大。当驱动频率在约10Hz至约20Hz的范围中时，刺激可以具有相对最大的值(例如最大值)。当驱动频率为约10Hz或更低时，刺激可以随着驱动频率变得更小而减小/降低。
根据示例性实施例的显示设备100可基于驱动频率-对比敏感度曲线(例如基于针对显示时段中的每一个显示时段用户对图像的敏感度)确定/设置多个显示时段。例如，显示设备100可以设置与约60Hz的频率相对应的第一显示时段，可以设置与约1Hz的频率相对应的第二显示时段，并且可以设置与约20Hz的频率相对应的第三显示时段，并且可以存储被设置的第一显示时段至第三显示时段。例如，如上所述，第一显示时段可以用于显示视频，第二显示时段可以用于显示静止图像，并且第三显示时段可以用于显示特殊图像。
如上所述，显示设备100可以在第一操作模式下以第一显示时段操作或驱动而在第二操作模式下以第二显示时段操作或驱动。另外，第一显示时段和第二显示时段可以基于驱动频率-对比敏感度曲线来设置。
图4是示出了包括在图1的显示设备中的时序控制器的一个示例的框图。
参考图1和图4，时序控制器150可以包括图像分析单元(例如图像分析器)410、显示时段确定单元(例如显示时段确定器)420以及控制信号生成单元(例如控制信号生成器)430。
图像分析单元410可以分析输入图像数据IMAGE DATA，并且可确定输入图像的类型，或可确定与输入图像数据IMAGE DATA相对应的输入图像。在一些示例性实施例中，图像分析单元410可以计算在特定时间期间输入图像数据IMAGEDATA的灰度值的变化。这里，特定时间可以是从前一时间点到当前时间点的时间，可以是从当前时间点到将来时间点的时间，或者可以是包括当前时间点的时间。例如，图像分析单元410可以计算在特定时间期间输入图像数据IMAGE DATA的灰度中的全部(例如总灰度)的变化值，并且可以在灰度中的全部的变化值小于特定值时确定输入图像是静止图像。例如，图像分析单元410可以在灰度中的全部的变化值大于特定值(例如从而指示多个不同的图像)时确定输入图像是视频。在一些示例性实施例中，图像分析单元410可以计算出输入图像数据IMAGEDATA的导通像素比，并且当导通像素比小于特定值或者在基准范围内时，可确定输入图像是特殊图像或可确定输入图像是静止图像。
显示时段确定单元420可基于输入图像的类型确定显示时段。例如，当输入图像是视频时，显示时段确定单元420可将显示时段确定为第一显示时段T1(例如1/60sec)。例如，当输入图像是静止图像时，显示时段确定单元420可将显示时段确定为第二显示时段T2(例如3sec)。例如，当输入图像是特殊图像(例如钟表的图像)时，显示时段确定单元420可将显示时段确定为第三显示时段T3(例如1sec)。这里，如参考图3C所述，显示时段(或显示时段的值)可以基于刺激(用户的刺激)。
在一些示例性实施例中，显示时段确定单元420可基于外部提供的选择信号(例如从外部组件提供的选择信号)确定显示时段。例如，当显示时段确定单元420确定用户选择了第四显示时段时，显示时段确定单元420可将显示时段确定为第四显示时段。也就是说，显示时段确定单元420可以独立于由图像分析单元410的分析结果来确定显示时段。
在一些示例性实施例中，显示时段确定单元420可以将显示时段或者与显示时段相对应的数据提供至栅极驱动器120和数据驱动器130。也就是说，时序控制器150可以将显示时段独立于栅极驱动控制信号和数据驱动控制信号提供至栅极驱动器120和数据驱动器130。在这种情况下，栅极驱动器120和数据驱动器130可以基于显示时段被驱动。
在一些示例性实施例中，显示时段确定单元420可以生成屏蔽信号，并且在显示时段包括多个帧时间时可以将屏蔽信号提供至栅极驱动器120和数据驱动器130。这里，屏蔽信号可以在多个帧时间中的一个帧时间期间具有逻辑低电平，并可以在多个帧时间中的其余帧时间期间具有逻辑高电平。在这种情况下，栅极驱动器120可以基于屏蔽信号在一个帧时间期间将栅极信号提供至像素111，并且可以在剩余帧时间期间停止供给栅极信号或可以阻断栅极信号的供给。也就是说，栅极信号可以在一个帧时间期间被有效地提供至像素111，并且可以在对应时段的剩余帧时间期间被阻断。类似地，数据驱动器130可以在一个帧时间期间将数据信号提供至像素111，并且可以在剩余帧时间期间停止将数据信号供给到像素111或者可以阻断数据信号供给到像素111。
控制信号生成单元430可基于显示时段生成电源控制信号和/或发光驱动控制信号。
在一些示例性实施例中，控制信号生成单元430可以使用可预定的亮度分布或使用可预定的亮度改变/变化的信息来生成电源控制信号。这里，亮度分布可以包括在显示时段期间相对于时间的亮度变化的信息，并且可以被预存储在存储设备中。
图5是示出了由图1的显示设备生成的信号的一个示例的波形图。
参考图1、图3B和图5，第三波形511可表示在第二模式下被提供至像素111的栅极信号的波形。如参考图3B所描述的，显示设备100可以在第二模式下以第二显示时段T2(例如1sec)操作。第三波形511可以与图3B中所示的第二波形321基本相同。因此，重复描述将被省略。
第四波形512可表示电源160所生成的电源电压的波形。例如，第四波形512可表示与高电源电压ELVDD相对应的电压，或者可以表示与低电源电压ELVSS相对应的电压。电源160可以在第二显示时段T2期间生成可以逐渐增加或可以逐步增加的电源电压。
如图5所示，第二显示时段T2可以包括多个时段P1至P6。第二显示时段T2可以基于对应的电压差被划分成多个时段P1至P6。例如，第二时段P2相对于第一时段P1可具有第一电压差，并且第三时段P3相对于第二时段P2可具有第一电压差(例如，从第一时段P1到第二时段P2的电压差可以与从第二时段P2到第三时段P3的电压差相同)。也就是说，电源电压可以以逐步的方式以特定电压差逐渐改变。
第五波形513可表示由发光驱动器140生成的发光控制信号的波形。也就是说，第五波形513可表示像素111的占空比(AOR)的变化。发光驱动器140可以生成发光控制信号，发光控制信号包括在第二显示时段T2期间逐渐改变的占空比。与第四波形512类似，第五波形513可以以特定比率逐渐改变。
也就是说，显示设备100可以在第二显示时段T2期间生成与亮度下降相对应的电源控制信号和发光驱动控制信号。此外，电源160可以基于电源控制信号生成在第二显示时段T2期间改变的电源电压，并且发光驱动器140可以基于发光驱动控制信号生成在第二显示时段T2期间改变的发光控制信号。
在这种情况下，如图5所示，显示设备100的测得的亮度521可具有亮度下降，该亮度下降小于图3B中所示的第二亮度322的亮度下降(即，可以通过改变电源电压V以及改变占空比AOR来补偿显示设备100的测得的亮度)。也就是说，因为显示设备100补偿了亮度下降，因此通过周期性地增加和减小(例如补偿)亮度，否则会被用户观察到的亮度下降和闪烁/闪烁现象被减小。
图6A是示出了图4的时序控制器所使用的亮度分布的图，图6B是示出了由图4的时序控制器生成的电源控制信号的图。
参考图4、图6A和图6B，时序控制器150可以包括亮度分布611、612、613和614。例如，时序控制器150包括两个至四个亮度分布611至614。亮度分布611至614可表示不同的亮度变化。
在一些示例性实施例中，可以针对显示时段中的每一个预定/设置亮度分布611至614。例如，第一亮度分布611可以与第一显示时段T1(例如3sec)相对应，并且第二亮度分布612可以与第二显示时段T2(例如1sec)相对应。在这种情况下，时序控制器150可以基于显示时段选择亮度分布611至614中的一个，并且可以基于亮度分布611至614中所选择的一个生成电源控制信号和/或发光驱动控制信号。
在一些示例性实施例中，可以针对包括在像素111中的子像素中的每一个确定/设置亮度分布611至614。例如，第一亮度分布611可以表示发射具有第一颜色(例如红色)的光的第一子像素(或多个第一子像素)的亮度变化。例如，第二亮度分布612可以表示发射具有第二颜色(例如绿色)的光的第二子像素(或多个第二子像素)的亮度变化。例如，第三亮度分布613可以表示发射具有第三颜色(例如蓝色)的光的第三子像素(或多个第三子像素)的亮度变化。例如，第四亮度分布614可以表示发射具有第四颜色(例如白色)的光的第四子像素的亮度变化。这里，第一子像素至第四子像素可以包括在像素111中。在这种情况下，时序控制器150可以针对子像素中的每一个生成电源控制信号(例如第一至第四电源控制信号或子电源控制信号)。
电源160可以基于电源控制信号生成和改变电源电压。图6B中示出的电源电压的第一波形621可以与第一亮度分布611相对应。类似地，图6B中示出的电源电压的第二波形622至第四波形624可以分别与第二亮度分布612至第四亮度分布614相对应。
图7是示出了包括在图1的显示设备中的电源所生成的电源电压的图。
参考图7，电源160可以针对包括在像素111中的子像素中的每一个生成电源电压，或可以生成子电源电压。第一电源电压731可以是被提供至发射具有第一颜色(例如红色)的光的第一子像素的电源电压，第二电源电压732可以是被提供至发射具有第二颜色(例如绿色)的光的第二子像素的电源电压，并且第三电源电压733可以是被提供至发射具有第三颜色(例如蓝色)的光的第三子像素的电源电压。
因为子像素的材料效率(或材料特性)彼此不同，因此提供至子像素的数据信号/数据电压可以彼此不同，并且子像素的(例如包括在子像素中的驱动晶体管的)阈值电压迁移率可以彼此不同。因此，当数据信号改变时，由子像素表示的(输入图像的)色度坐标可改变。根据示例性实施例的显示设备100可以通过针对子像素中的每一个不同程度地改变电源电压来补偿色度坐标的改变。
如参考图6A、图6B和图7所描述的，根据示例性实施例的显示设备100可以包括亮度分布(例如子亮度分布)，亮度分布可以被预定和/或可以基于与显示时段相对应的特定亮度分布改变/调节电源电压。类似地，显示设备100可以包括占空比(AOR)的分布，其可以被预定和/或可以基于与显示时段相对应的占空比的分布改变/调节占空比。
图8是示出了根据示例性实施例的显示设备的框图，图9是示出了包括在图8的显示设备中的驱动电路的一个示例的图。
参考图8，本实施例的显示设备800可以包括显示面板810、驱动电路820、时序控制器850以及电源/电力供给器860。显示面板810、时序控制器850以及电源860可以与参考图1描述的显示面板110、时序控制器150和电源160分别基本相同。因此，重复的描述将被省略。
驱动电路820可以包括栅极驱动器822、数据驱动器823、发光驱动器824和充电泵(例如充电泵单元)825。这里，栅极驱动器822、数据驱动器823和发光驱动器824可以与参考图1描述的栅极驱动器120、数据驱动器130和发光驱动器140分别基本相同。
充电泵825可以基于从外部或从外部组件提供的外部电压生成用于驱动驱动电路820的驱动电压。充电泵825可以生成次级电源电压(或辅助电源电压)，次级电源电压可以响应于第二电源控制信号随时间改变。这里，第二电源控制信号可以由时序控制器850生成。
在一些示例性实施例中，驱动电路820可以包括基于开关控制信号将充电泵825或电源860连接至电源线的电源选择单元826(参见图9)。
如图9所示，驱动电路820可以包括电源选择单元826。电源选择单元826可以包括用于连接第一电源线与电源860的第一开关SW1以及用于连接第一电源线与充电泵825的第二开关SW2。这里，第一电源线可以传输高电源电压ELVDD。电源选择单元826可以包括用于连接第二电源线与电源860的第三开关SW3，并且可以包括用于连接第二电源线与充电泵825的第四开关SW4。这里，第二电源线可以传输低电源电压ELVSS。
响应于第一开关控制信号，第一开关SW1可以被断开，而第二开关SW2可以被接通。这里，第一开关控制信号可以由时序控制器850生成。例如，当显示设备800确定输入图像是静止图像时，时序控制器850可以生成第一开关控制信号。
也就是说，驱动电路820可以选择由电源860生成的电源电压，或者可以选择由充电泵825生成的次级电源电压，并且可以将所选择的电源电压或所选择的次级电源电压提供给显示面板810。
在图9中，第一开关SW1和第二开关SW2彼此独立地布置，并包括在驱动电路820中。然而，第一开关SW1和第二开关SW2不限于此。例如，第一开关SW1和第二开关SW2可以被实现为响应于开关控制信号将第一电源线与电源860连接或与充电泵825连接的一个开关。例如，第一开关SW1和第二开关SW2可以包括在显示面板810中。
作为参考，用于输出数据信号的功耗可占驱动电路820的总功耗的大部分。当显示设备800以相对大的显示时段驱动(或者以例如1Hz的超低频率驱动)时，数据信号的输出频率可以减小，并且总功耗可以减少。因此，显示设备800可以使用驱动电路820将电源电压提供(或可以将次级电源电压提供)到显示面板810。在这种情况下，显示设备800可控制通过使用驱动电路820改变电源电压的结构，这相比于控制改变位于外部的电源860的电源电压的结构可以更容易地进行。另外，因为电源860的操作被减小或最小化，因此功耗将减少。
如上所述，根据示例性实施例的显示设备800可以生成与电源860生成的电源电压不同的次级电源电压，并且可以基于所选择/确定的显示时段将在电源电压和次级电源电压中选择的一个提供给显示面板810。相比电源860生成的电源电压，显示设备800可更容易地控制次级电源电压，并且可以通过使用驱动电路820生成次级电源电压来降低功耗。
本发明构思可应用于任何显示设备(例如有机发光显示设备、液晶显示设备等)。例如，本发明构思可以应用于电视机、计算机监视器、笔记本电脑、数码相机、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、导航系统、视频电话等。
前述是示例性实施例的例示，而不应被解释为对其的限制。尽管已经描述了一些示例性实施例，不过本领域技术人员将容易理解，可以在不脱离示例性实施例的新颖性教导和优点的情况对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意在包括在权利要求所限定的示例性实施例的范围内。在权利要求中，装置加功能的句子旨在覆盖本文中所描述的执行所记载的功能的结构，不仅覆盖结构等同，而且覆盖等同结构。因此，要理解的是，前述是示例性实施例的例示，而不应被解释为限于公开的具体实施例，对所公开的示例性实施例的修改以及其它示例性实施例都意在包括在所附权利要求的范围内。本发明构思由以下权利要求限定，权利要求的等同方案也包括在本文中。

Claims (15)

1.一种显示设备，包括：
显示面板，包括栅极线、数据线以及位于所述栅极线和所述数据线的交叉区域处的像素；
时序控制器，被配置为基于与帧的时间间隔相对应的显示时段生成栅极驱动控制信号、数据驱动控制信号和电源控制信号；
栅极驱动器，被配置为基于所述栅极驱动控制信号通过所述栅极线将栅极信号提供至所述像素；
数据驱动器，被配置为基于所述数据驱动控制信号通过所述数据线将数据信号提供至所述像素；以及
电源，被配置为生成驱动所述像素的电源电压，并且被配置为在所述显示时段期间基于所述电源控制信号调节所述电源电压。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述时序控制器被配置为基于输入图像数据将不同长度的多个显示时段中的一个选择为所述显示时段。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中所述多个显示时段中的每一个与用户对相应图像的响应性相对应。
4.根据权利要求2所述的显示设备，其中所述时序控制器被配置为：
计算与所述输入图像数据相对应的导通像素比；
当所述导通像素比在基准范围内时，确定输入图像是否与特殊图像相对应；并且
当所述输入图像与所述特殊图像相对应时，选择所述多个显示时段中的第三显示时段。
5.根据权利要求2所述的显示设备，其中所述时序控制器被配置为：
基于所述输入图像数据确定输入图像是否与视频相对应或与静止图像相对应；
当所述输入图像与所述视频相对应时，选择所述多个显示时段中的第一显示时段；并且
当所述输入图像与所述静止图像相对应时，选择所述多个显示时段中大于所述第一显示时段的第二显示时段。
6.根据权利要求5所述的显示设备，其中所述显示时段包括多个帧时间，
其中所述时序控制器被配置为生成屏蔽信号，所述屏蔽信号在所述多个帧时间中的一帧时间期间具有逻辑低电平，并且在所述多个帧时间中的剩余帧时间期间具有逻辑高电平，
其中所述帧时间是显示一帧的时间量，并且
其中所述栅极驱动器被配置为在所述帧时间期间基于所述屏蔽信号将所述栅极信号提供至所述像素，并且被配置为在所述剩余帧时间期间基于所述屏蔽信号停止将所述栅极信号提供至所述像素。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述时序控制器被配置为在所述显示时段期间基于亮度分布生成所述电源控制信号，所述亮度分布包括亮度随时间改变的信息，并且
其中所述电源被配置为基于所述电源控制信号逐渐改变所述电源电压。
8.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括被配置为测量从所述电源提供至所述显示面板的总电流的电流传感器，
其中所述时序控制器被配置为基于所述总电流的改变生成所述电源控制信号。
9.根据权利要求8所述的显示设备，其中所述时序控制器被配置为：
在所述显示时段期间计算所述总电流随时间的减小率；以及
基于所述总电流的所述减小率生成调节所述电源电压的所述电源控制信号。
10.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述电源电压包括高电源电压和低电源电压，并且
其中所述电源被配置为基于所述电源控制信号在所述显示时段期间逐渐减小所述低电源电压的电压电平和/或逐渐增加所述高电源电压的电压电平。
11.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述像素包括子像素，
其中所述电源被配置为生成提供至所述子像素的子电源电压，并且
其中所述时序控制器被配置为基于所述子电源电压的子亮度分布生成子电源控制信号。
12.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括发光驱动器，所述发光驱动器被配置为生成控制所述像素的占空比的发光控制信号，并被配置为基于所述显示时段调节所述占空比，所述占空比表示所述像素的不发光时间与所述像素的发光时间的比率，
其中所述发光驱动器被配置为基于输入图像数据计算所述占空比，并且被配置为在所述显示时段期间逐渐减小所述占空比。
13.一种显示设备，包括：
显示面板，包括栅极线、数据线、发光控制线以及位于所述栅极线、所述数据线和所述发光控制线的交叉区域处的像素；
栅极驱动器，被配置为通过所述栅极线将栅极信号提供至所述像素；
数据驱动器，被配置为通过所述数据线将数据信号提供至所述像素；
时序控制器，被配置为确定与帧的时间间隔相对应的显示时段；以及
发光驱动器，被配置为通过所述发光控制线将发光控制信号提供至所述像素，以控制所述像素的占空比，并且所述发光驱动器被配置为基于所述显示时段调节所述占空比，所述占空比表示所述像素的不发光时间与所述像素的发光时间的比率。
14.一种显示设备，包括：
显示面板，包括栅极线、数据线、电源线以及位于所述栅极线、所述数据线和所述电源线的交叉区域处的像素；
时序控制器，被配置为基于表示帧的时间间隔的显示时段生成栅极驱动控制信号、数据驱动控制信号、电源控制信号和开关控制信号；
驱动电路，被配置为基于所述栅极驱动控制信号通过所述栅极线将栅极信号提供至所述像素，并且被配置为基于所述数据驱动控制信号通过所述数据线将数据信号提供至所述像素；以及
电源，被配置为生成驱动所述像素的电源电压，并且被配置为通过所述电源线将所述电源电压提供至所述像素，
其中所述驱动电路包括：
充电泵单元，被配置为响应于所述电源控制信号生成在所述显示时段期间随时间被调节的次级电源电压；和
电源选择单元，被配置为基于所述开关控制信号将所述电源线连接至所述电源或所述充电泵单元。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中所述电源选择单元包括：
第一开关，被配置为连接所述电源线与所述电源；以及
第二开关，被配置为连接所述电源线与所述充电泵单元，
其中所述时序控制器被配置为基于输入图像数据确定输入图像是否与静止图像相对应，并且被配置为当所述输入图像与所述静止图像相对应时，生成断开所述第一开关并接通所述第二开关的第一开关控制信号。
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