CN109994083B - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示设备。显示设备包括：显示面板，包括显示区域和指纹扫描区域，图像被显示在显示区域上，并且指纹扫描区域与显示区域重叠；以及指纹扫描区域补偿器，被配置为在指纹扫描模式下将提供给包括在指纹扫描区域中的像素的指纹扫描图像数据转换为劣化补偿图像数据，并且输出劣化补偿图像数据，该劣化补偿图像数据对包括在指纹扫描区域中的像素的劣化进行补偿。

Description

显示设备
技术领域
本发明的示例性实施例总体上涉及一种显示设备。
背景技术
近来，诸如智能电话、平板电脑等个人便携式装置不但提供诸如电话呼叫、消息等通信功能之外，还提供诸如银行业务、安全性等使用个人信息的各种附加功能。因此，已经研究用于提供个人便携式装置的安全性的各种方法，诸如虹膜扫描、指纹扫描、面部扫描等。特别地，广泛使用具有高安全性及低成本的指纹扫描方法。
在本背景技术部分中所公开的上述信息仅用于理解本发明构思的背景，并且因此，它可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
示例性实施例提供了一种能够对指纹扫描区域的劣化进行补偿的显示设备。
示例性实施例还提供了一种能够对指纹扫描区域的劣化进行补偿的电子设备。
本发明构思的附加特征将在下面的描述中阐述，并且部分地将从该描述显而易见，或者可以通过对本发明构思的实践来习得。
本发明的示例性实施例提供一种显示设备，具有：显示面板，包括显示区域和指纹扫描区域，图像被显示在显示区域上，并且指纹扫描区域与显示区域重叠；以及指纹扫描区域补偿器，被配置为在指纹扫描模式下将提供给包括在指纹扫描区域中的像素的指纹扫描图像数据转换为劣化补偿图像数据，并且输出劣化补偿图像数据，该劣化补偿图像数据对包括在指纹扫描区域中的像素的劣化进行补偿。
指纹扫描区域补偿器可以包括：应力数据转换器，被配置为将劣化补偿图像数据转换为应力数据；存储器，被配置为存储应力数据并且输出应力数据被累积的累积应力数据；以及劣化补偿器，被配置为基于该累积应力数据将指纹扫描图像数据补偿为劣化补偿图像数据。
应力数据可以包括劣化补偿图像数据的亮度信息。
存储器可以包括：易失性存储器，被配置为接收应力数据并且通过对应力数据进行累积来输出累积应力数据；以及非易失性存储器，被配置为存储从易失性存储器提供的累积应力数据。
易失性存储器可以以预定周期将累积应力数据提供给非易失性存储器，并且非易失性存储器可以在显示设备的电源接通时将累积应力数据提供给易失性存储器。
劣化补偿器可以包括：第一计算器，被配置为基于累积应力数据来计算指纹扫描区域的劣化补偿量；以及第二计算器，被配置为基于该劣化补偿量来生成劣化补偿图像数据。
应力数据转换器可以选择包括在指纹扫描区域中的像素中的一个像素作为代表像素；将提供给代表像素的劣化补偿图像数据转换为应力数据；并且顺序地改变代表像素。
应力数据转换器可以将提供给包括在指纹扫描区域中的像素的劣化补偿图像数据的平均值转换为应力数据。
应力数据转换器可以将提供给包括在指纹扫描区域中的像素中的红色子像素的红色劣化补偿图像数据转换为红色应力数据；将提供给包括在指纹扫描区域中的像素中的绿色子像素的绿色劣化补偿图像数据转换为绿色应力数据；并且将提供给包括在指纹扫描区域中的像素中的蓝色子像素的蓝色劣化补偿图像数据转换为蓝色应力数据。
存储器可以存储红色应力数据被累积的红色累积应力数据、绿色应力数据被累积的绿色累积应力数据、以及蓝色应力数据累被累积的蓝色累积应力数据。
显示设备还可以包括时序控制器。指纹扫描区域补偿器可以耦接到时序控制器，并且指纹扫描区域补偿器的存储器可以位于时序控制器中。
显示设备还可以包括：数据驱动器，被配置为向显示面板提供数据信号；以及时序控制器，被配置为生成对数据驱动器进行控制的控制信号。数据驱动器和时序控制器可以被实现为嵌入式集成电路；指纹扫描区域补偿器可以耦接到嵌入式集成电路；并且指纹扫描区域补偿器的存储器可以位于嵌入式集成电路中。
指纹扫描区域补偿器可以耦接到外部设备；并且指纹扫描区域补偿器的存储器可以位于外部设备中。
指纹扫描区域补偿器可以包括：应力数据转换器，被配置为将指纹扫描图像数据转换为应力数据；存储器，被配置为存储应力数据并且输出应力数据被累积的累积应力数据；以及劣化补偿器，被配置为生成劣化补偿图像数据，该劣化补偿图像数据基于累积应力数据来对指纹扫描区域的劣化进行补偿。
应力数据可以包括时间信息，在该时间信息对应的时间期间提供有指纹扫描图像数据。
存储器可以包括：易失性存储器，被配置为接收应力数据并且通过对应力数据进行累积来输出累积应力数据；以及非易失性存储器，被配置为存储从易失性存储器提供的累积应力数据。
本发明的另一示例性实施例提供了一种电子设备，包括：显示设备和对显示设备进行控制的处理器。该示例性实施例的显示设备包括：显示面板，包括显示区域和指纹扫描区域，图像被显示在显示区域上，并且指纹扫描区域与显示区域重叠；以及指纹扫描区域补偿器，被配置为在指纹扫描模式下将提供给包括在指纹扫描区域中的像素的指纹扫描图像数据转换为劣化补偿图像数据，并且输出劣化补偿图像数据，该劣化补偿图像数据对包括在指纹扫描区域中的像素的劣化进行补偿。
指纹扫描区域补偿器可以包括：应力数据转换器，被配置为将劣化补偿图像数据转换为应力数据；存储器，被配置为存储应力数据并且输出应力数据被累积的累积应力数据；以及劣化补偿器，被配置为基于该累积应力数据将指纹扫描图像数据补偿为劣化补偿图像数据。
指纹扫描区域补偿器可以包括：应力数据转换器，被配置为将指纹扫描图像数据转换为应力数据；存储器，被配置为存储应力数据并且输出应力数据被累积的累积应力数据；以及劣化补偿器，被配置为生成劣化补偿图像数据，该劣化补偿图像数据基于累积应力数据来对指纹扫描区域的劣化进行补偿。
指纹扫描区域补偿器可以生成包括在指纹扫描区域中的像素的劣化补偿图像数据；并且指纹扫描区域补偿器可以不生成并未包括在指纹扫描区域中的像素的劣化补偿图像数据。
因此，显示设备和具有显示设备的电子设备可以通过基于提供给显示面板的指纹扫描区域中的像素的指纹扫描图像数据来计算指纹扫描区域中的像素的劣化量，并且基于劣化量来生成对指纹扫描图像数据进行补偿的劣化补偿图像数据，从而对指纹扫描区域中的像素进行补偿。这里，显示设备可以通过对包括在指纹扫描区域中的像素进行补偿来减小对累积应力数据进行存储的存储器的容量。此外，显示设备可以通过对指纹扫描区域中的像素的劣化进行补偿来维持指纹扫描区域的亮度，从而精确地对用户的指纹进行感测。
应当理解，前面的一般描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施例，并且与描述一起用于解释本发明构思，附图被包括用以提供对本发明的进一步理解并且被并入并构成本说明书的一部分。
图1是示出根据示例性实施例的显示设备的框图。
图2A和图2B是示出包括在图1的显示设备中的显示面板的图。
图3是示出包括在图1的显示设备中的指纹扫描区域补偿器的示例的框图。
图4是示出包括在图3的指纹扫描区域补偿器中的存储器的框图。
图5是示出包括在图3的指纹扫描区域补偿器中的劣化补偿器的框图。
图6是用于描述包括在图3的指纹扫描区域补偿器中的应力数据转换器的操作的框图。
图7是示出图4的存储器的示例的图。
图8是示出包括在图1的显示设备中的指纹扫描区域补偿器的另一示例的框图。
图9、图10和图11是示出图1的显示设备的示例的框图。
图12是示出根据示例性实施例的电子设备的框图。
图13是示出其中图12的电子设备被实现为智能电话的示例性实施例的图。
具体实施方式
在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的各种示例性实施例的透彻理解。如本文所使用的，“实施例”是采用本文所公开的本发明构思中的一种或多种的设备或方法的非限制性示例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节或具有一个或多个等效布置的情况下对各种示例性实施例加以实践。在其他实例中，以框图形式示出了公知的结构和设备，以免不必要地使各种示例性实施例难懂。此外，各种示例性实施例可以是不同的，但不一定是排他的。例如，在不脱离本发明构思的情况下，一示例性实施例的特定形状、配置和特性可以在另一示例性实施例中被使用或者被实现。
除非另有说明，否则所示出的示例性实施例应被理解为提供可在实践中实现本发明构思的、一些方式的不同细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本发明构思的情况下，各种实施例的特征、部件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等(在下文中单独地或共同地称为“元件”)可以以其他方式组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中交叉影线和/或阴影的使用通常被提供用以使相邻元件之间的边界清晰。因此，除非有规定，否则无论是交叉影线或阴影的存在还是不存在均不传达或者指示对特定材料、材料性质、尺寸、比例、示出元件之间的共性和/或元件的任何其他特征、属性、性质等的任何偏好或需求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述的目的，元件的尺寸和相对尺寸可以被夸大。当可以不同地实现示例性实施例时，可以不同于所描述的顺序来执行特定的处理顺序。例如，两个连续描述的处理可以大致上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序来执行。此外，相同的附图标记指代相同的元件。
当诸如层等元件被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上、直接连接到或耦接到另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。然而，当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。为此，术语“连接”可以指物理、电气和/或流体连接，具有或不具有中间元件。此外，D1轴、D2轴和D3轴并不限于诸如x轴、y轴和z轴等直角坐标系的三个轴，并且可以在更广泛的意义上加以解释。例如，D1轴、D2轴和D3轴可以彼此垂直，或者可以表示彼此互不垂直的不同方向。为了本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”和“从由X、Y和Z构成的组中选择出的至少一个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z、或X、Y和Z中的两个或更多个的任意组合，诸如，例如XYZ、XYY、YZ和ZZ。如本文所使用的，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的组合。
尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同类型的元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语被用以将一个元件与另一元件区分开。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，以下所讨论的第一元件可以被称为第二元件。
为了描述性目的，可以在本文中使用诸如“之下”、“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”、“之上”、“更高”、“侧”(例如，如在“侧壁”中)等空间相对术语，并且由此来描述如图中所示的一个元件与另一元件的关系。除了图中所描绘的方位之外，空间相对术语旨在涵盖装置在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下面”或“之下”的元件则会被定向为在其他元件或特征“上面”。因此，示例性术语“下面”可以涵盖上面和下面两种方位。此外，装置可以被另外定向(例如，旋转90度或在其他方位)，并且因此，本文所使用的空间相对描述符会被相应地解释。
本文所使用的术语仅是用于描述特定实施例的目的，而并不旨在进行限制。除非上下文另有明确指示，否则如本文所使用的，单数形式的“一”和“该”还旨在包括复数形式。此外，当在此说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组，但并不排除存在或添加一个或多个其他的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。还应注意的是，如本文所使用的，术语“大致”、“大约”以及其他类似的术语被用作近似的术语而不作为程度的术语，并且因此被用于对将由本领域的普通技术人员认识到的、测量值、计算值和/或提供值中的固有偏差做出解释。
按照本领域中的惯例，以功能块、单元和/或模块的方式在附图中描述和示出一些示例性实施例。本领域的技术人员将会理解，这些块、单元和/或模块在物理上由诸如逻辑电路、分立部件、微处理器、硬连线电路、存储器元件、布线连接等电子(或光学)电路来实现，其可以使用基于半导体的制造技术或其他制造技术来形成。在块、单元和/或模块由微处理器或其他类似硬件来实现的情况下，可以使用软件(例如，微代码)对它们进行编程和控制，以执行本文所讨论的各种功能，并且可以可选地由固件和/或软件来对它们进行驱动。还可以设想，每个块、单元和/或模块可以由专用硬件来实现，或者可以作为用以执行一些功能的专用硬件与用以执行其他功能的处理器(例如，一个或多个经编程的微处理器及相关电路)这两者的组合。而且，在不脱离本发明构思的范围的情况下，一些示例性实施例的每个块、单元和/或模块可以在物理上被划分为两个或更多个相互作用和分立的块、单元和/或模块。此外，在不脱离本发明构思的范围的情况下，一些示例性实施例的块、单元和/或模块可以在物理上被组合成更为复杂的块、单元和/或模块。
除非另有定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开作为其一部分的本领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。诸如那些在常用词典中所定义的术语应被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过度正式的意义来加以解释，除非本文中明确地如此定义。
在下文中，将参考附图来详细地说明本发明构思。
图1是示出根据示例性实施例的显示设备的框图，并且图2A和图2B是示出包括在图1的显示设备中的显示面板的图。
参考图1，根据示例性实施例的显示设备100包括显示面板110和指纹扫描区域补偿器(FSAC)120。此外，显示设备100包括数据驱动器140、扫描驱动器130和时序控制器150。
显示面板110包括多个像素、以及形成在显示面板110中的多条数据线和多条扫描线。像素形成在数据线与扫描线的交叉区域处。像素中的每个像素可以包括发射红光、绿光和蓝光的子像素。可替代地，像素中的每个像素可以包括发射红光、绿光、蓝光和白光的子像素。像素中的每个像素响应于通过扫描线提供的扫描信号SS和通过数据线提供的数据信号DS而发射光。
参考图2A，显示面板110包括显示区域DA和指纹扫描区域112，图像被显示在显示区域DA上，指纹扫描区域112与显示区域DA重叠。显示面板110还可以包括非显示区域NDA。像素形成在显示区域DA中，并且图像显示在显示区域DA上。用于向像素提供信号的电路可以布置在非显示区域NDA中。指纹扫描区域112可以被形成为与显示区域DA重叠。在显示设备100的指纹扫描模式下，可以在包括在指纹扫描区域112中的像素上显示用于对指纹进行扫描的图像。尽管在图2A中描述了在指纹扫描模式下在指纹扫描区域112上所显示的具有圆形形状的图像，但是在指纹扫描区域112上所显示的图像的形状不限于此。例如，可以在指纹扫描区域112上显示具有多边形形状的图像。
参考图2B，显示设备100包括显示面板110和光传感器160。例如，显示面板110可以被实现为在其上有机发光二极管被形成在基板上的有机发光显示面板，或者被实现为包括滤色器层以及在第一基板和第二基板之间形成的液晶层的液晶显示面板。将根据示例性实施例来描述其显示面板110被实现为有机发光显示面板的显示设备100。显示面板110包括显示基板115、粘合层116和覆盖窗117。有机发光二极管和用于对有机发光二极管进行驱动的薄膜晶体管可以形成在显示基板115上。显示面板110还可以包括用于保护显示基板115的保护层(未示出)以及对从有机发光二极管发射出的光的方向进行控制的偏振层。粘合层116使显示基板115和覆盖窗117附着在一起。粘合层116可以是光学透明粘合剂(OCA)。覆盖窗117设置在显示基板115上并且使用粘合层116被附着于显示基板115。例如，覆盖窗117可以包括通过将玻璃纤维混合到诸如丙烯酸树脂、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等合成树脂而形成的基板。覆盖窗117保护被设置在覆盖窗117下方的显示基板115免于遭受外部冲击或压力。
显示设备100包括被布置在指纹扫描区域112下方的光传感器160。具有预定亮度的图像被显示在显示面板110的指纹扫描区域112上，并且当用户的手指触摸指纹扫描区域112时(即，在指纹扫描模式下)，光传感器160对从用户的手指反射的光进行感测。光传感器160通过对从用户的手指反射的光进行感测来扫描用户的指纹。这里，从有机发光二极管发射出的光的亮度通过经过偏振器、保护层和覆盖窗117等而被减小，并且从用户的手指反射的光的亮度通过经过覆盖窗117、保护层、偏振器等而被减小。因此，当在指纹扫描区域112上显示的图像的亮度相对较高时，光传感器160对从用户的手指反射的光进行感测。例如，在指纹扫描模式下在指纹扫描区域112上显示的图像的亮度可以高于600nit。
因为有机发光二极管可能会随着使用时间的增加而劣化，所以包括有机发光二极管的像素的亮度可能会减小。因为具有高亮度的图像被显示在指纹扫描区域112中的像素上，所以指纹扫描区域112中的像素的劣化速度可能会快于不在指纹扫描区域112中的像素的劣化速度。当从指纹扫描区域112中的像素发射出的光的亮度由于像素的劣化而减小时，光传感器160可能无法对从用户的手指反射的光进行感测。根据示例性实施例的显示设备100通过包括指纹扫描区域补偿器120来对指纹扫描区域112中的像素的劣化进行补偿，该指纹扫描区域补偿器120将提供给包括在指纹扫描区域112中的像素的指纹扫描图像数据转换为劣化补偿图像数据DCD_FS，该劣化补偿图像数据DCD_FS对包括在指纹扫描区域112中的像素的劣化进行补偿。
具体地，指纹扫描区域补偿器120可以包括应力数据转换器、存储器和劣化补偿器(图1中未示出)。
在一些示例性实施例中，应力数据转换器将劣化补偿图像数据DCD_FS转换为应力数据。这里，应力数据包括劣化补偿图像数据DCD_FS的亮度信息。应力数据是通过在显示面板110中的像素上显示劣化补偿图像数据DCD_FS来表示像素的劣化程度(即，亮度减小量)的值。例如，应力数据可以是劣化补偿图像数据DCD_FS的灰度值自身，或者可以是对劣化补偿图像数据DCD_FS的灰度值进行缩放的值。可替代地，应力数据可以是使用转换系数来改变劣化补偿图像数据DCD_FS的灰度值的值，该转换系数表示通过实验得到的灰度值与像素的劣化程度的相互关系。存储器存储应力数据并且输出应力数据被累积的累积应力数据。存储器在显示设备100的指纹扫描模式下按每帧来存储应力数据。存储器可以包括易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器接收应力数据并且通过对应力数据进行累积来输出累积应力数据。易失性存储器以预定周期将累积应力数据传送到非易失性存储器。易失性存储器将累积应力数据提供给非易失性存储器。非易失性存储器在显示设备100的电源关闭时存储累积应力数据，并且在显示设备100的电源接通时将累积应力数据传送到易失性存储器。这里，由于根据示例性实施例的显示设备100的非易失性存储器存储被提供给指纹扫描区域112中的像素的累积应力数据，因此与包括在对显示设备中的所有像素的劣化进行补偿的显示设备中的存储器相比，非易失性存储器可以具有小容量。劣化补偿器基于累积应力数据将指纹扫描图像数据补偿为劣化补偿图像数据DCD_FS。劣化补偿器包括第一计算器和第二计算器。第一计算器基于累积应力数据来计算指纹扫描区域112中的像素的劣化补偿量。这里，因为应力数据被累积的累积应力数据包括劣化补偿图像数据DCD_FS的亮度信息，所以第一计算器基于劣化补偿图像数据DCD_FS来计算劣化补偿量。例如，在1000个帧期间向指纹扫描区域112中的像素提供具有200灰度的劣化补偿图像数据DCD_FS、在800个帧期间向指纹扫描区域112中的像素提供具有205灰度的劣化补偿图像数据DCD_FS并且在500个帧期间向指纹扫描区域112中的像素提供具有210灰度的劣化补偿图像数据DCD_FS的情况下，第一计算器可以计算指纹扫描区域112中的像素的劣化量(即，亮度减小量)，并且根据该劣化量来计算劣化补偿量。第二计算器可以基于劣化补偿量来生成劣化补偿图像数据DCD_FS。例如，当劣化补偿量是15灰度并且提供给劣化补偿器的指纹扫描图像数据是200灰度时，第二计算器可以输出具有215灰度的劣化补偿图像数据DCD_FS。
在其他示例性实施例中，应力数据转换器将指纹扫描图像数据转换为应力数据。当应力数据转换器基于指纹扫描图像数据来对应力数据进行转换时，应力数据包括时间信息，在该时间信息对应的时间期间提供有指纹扫描图像数据。例如，应力数据可以是对其中提供有指纹扫描图像数据的帧进行计数的数据。存储器存储应力数据并且输出应力数据被累积的累积应力数据。存储器在显示设备100的指纹扫描模式下按每帧来存储应力数据。也就是说，存储器存储其中在指纹扫描模式下提供有应力数据的帧的数量。存储器可以包括易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器接收应力数据并且输出应力数据被累积的累积应力数据。易失性存储器以预定周期将累积应力数据传送到非易失性存储器。易失性存储器将累积应力数据提供给非易失性存储器。非易失性存储器在显示设备100的电源关闭时存储累积应力数据，并且在显示设备100的电源接通时将累积应力数据传送到易失性存储器。这里，由于根据示例性实施例的显示设备100的非易失性存储器存储被提供给指纹扫描区域112中的像素的累积应力数据，因此与包括在对显示设备中的所有像素的劣化进行补偿的显示设备中的存储器相比，非易失性存储器可以具有小容量。劣化补偿器基于累积应力数据将指纹扫描图像数据补偿为劣化补偿图像数据DCD_FS。劣化补偿器包括第一计算器和第二计算器。因为在指纹扫描模式下具有相同亮度的指纹扫描图像数据被提供给指纹扫描区域112中的像素，所以将指纹扫描图像数据的亮度信息存储在第一计算器中。第一计算器基于所存储的亮度信息以及指纹扫描图像数据的提供数量被累积的累积应力数据，来计算指纹扫描区域112中的像素的劣化补偿量。例如，在存储有具有200灰度的指纹扫描图像数据的亮度信息并且在1000个帧期间提供有累积应力数据的情况下，第一计算器可以对指纹扫描区域112中的像素的劣化量(即，亮度减小量)进行计算，并且基于劣化量来计算劣化补偿量。第二计算器可以基于劣化补偿量来生成劣化补偿图像数据DCD_FS。例如，在劣化补偿量是15灰度并且将具有200灰度的指纹扫描图像数据提供给劣化补偿器时，第二计算器可以输出具有215灰度的劣化补偿图像数据DCD_FS。
扫描驱动器130通过扫描线将扫描信号SS提供给像素。数据驱动器140基于从时序控制器150提供的第二图像数据DATA2和从指纹扫描区域补偿器120提供的劣化补偿图像数据DCD_FS，来生成通过数据线而提供给像素的数据信号DS。数据驱动器140在显示设备100的正常模式(即，不是指纹扫描模式)下基于从时序控制器提供的第二图像数据DATA2来提供数据信号DS。数据驱动器140在显示设备100的指纹扫描模式下基于从指纹扫描区域补偿器120提供的劣化补偿图像数据DCD_FS来生成对指纹扫描区域112中的像素的劣化进行补偿的数据信号DS。时序控制器150从外部设备接收控制信号CON，并且生成对扫描驱动器130和数据驱动器140进行控制的控制信号CTL1、CTL2。此外，时序控制器150接收第一图像数据DATA1，生成第二图像数据DATA2，并且将第二图像数据DATA2提供给数据驱动器140。时序控制器150使用用于对显示质量进行补偿的算法(例如，动态容量补偿(DCC))，将第一图像数据DATA1转换为第二图像数据DATA2。在显示设备100的指纹扫描模式下，第一图像数据DATA1或第二图像数据DATA2包括指纹扫描图像数据，并且时序控制器150将第一图像数据DATA1或第二图像数据DATA2提供给指纹扫描区域补偿器120。
尽管在图1中描述了被耦接到时序控制器150和数据驱动器140的指纹扫描区域补偿器120，但是指纹扫描区域补偿器120不限于此。例如，指纹扫描区域补偿器120可以包括在时序控制器150中，或者包括在包括时序控制器150和数据驱动器140的嵌入式集成电路(IC)中。
如上所述，图1的显示设备100通过将被提供给指纹扫描区域112中的像素的指纹扫描图像数据转换为劣化补偿图像数据DCD_FS，来对指纹扫描区域112中的像素的劣化进行补偿。显示设备100通过防止指纹扫描区域112中的像素的亮度由于像素的劣化而减小，精确地对用户的指纹进行感测。这里，因为存储器存储指纹扫描区域112中的像素的数据，所以显示设备100包括具有小容量的存储器。
图3是示出包括在图1的显示设备100中的指纹扫描区域补偿器120的具体示例的框图。图4是示出包括在图3的指纹扫描区域补偿器120中的存储器240的框图。
图5是示出包括在图3的指纹扫描区域补偿器120中的劣化补偿器260的框图。
参考图3，指纹扫描区域补偿器120包括应力数据转换器220、存储器240和劣化补偿器260。
应力数据转换器220将劣化补偿图像数据DCD_FS转换为应力数据SD_FS。在指纹扫描模式下，劣化补偿器260输出劣化补偿图像数据DCD_FS。例如，当在第N帧和第(N+1)帧中在指纹扫描模式下对显示设备进行操作时，可以将第N帧的劣化补偿图像数据DCD_FS提供给应力数据转换器220，其中N等于或大于1。这里，应力数据SD_FS包括劣化补偿图像数据DCD_FS的亮度信息。应力数据SD_FS可以是劣化补偿图像数据DCD_FS的灰度值自身，或者可以是对劣化补偿图像数据DCD_FS的灰度值进行缩放的值。可替代地，应力数据SD_FS可以是使用转换系数来改变劣化补偿图像数据DCD_FS的灰度值的值，该转换系数表示如通过实验所确定的灰度值与像素的劣化程度的相互关系。
存储器240存储应力数据SD_FS并且输出应力数据SD_FS被累积的累积应力数据AD_FS。参考图4，存储器240包括易失性存储器(VM)242和非易失性存储器(NVM)244。存储器240在显示设备100的指纹扫描模式下按每帧来存储应力数据SD_FS。易失性存储器242在指纹扫描模式下按每帧来存储所提供的应力数据SD_FS。易失性存储器242接收存储在非易失性存储器244中的存储累积应力数据SAD_FS，并且通过将应力数据SD_FS添加到存储累积应力数据SAD_FS来输出累积应力数据AD_FS。此外，易失性存储器242以预定周期将累积应力数据AD_FS传送到非易失性存储器244。例如，易失性存储器242可以包括EDRAM设备、动态随机存取存储器(DRAM)设备、静态随机存取存储器(SRAM)设备、移动DRAM设备等中的一个。非易失性存储器244以预定周期接收来自易失性存储器242的累积应力数据AD_FS，并且当显示设备100的电源关闭时，将从易失性存储器242提供的累积应力数据AD_FS存储为存储累积应力数据SAD_FS。此外，当显示设备100的电源接通时，非易失性存储器244将存储累积应力数据SAD_FS传送到易失性存储器242。例如，非易失性存储器244可以包括可擦除可编程只读存储器(EPROM)设备、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)设备、闪存设备、相变随机存取存储器(PRAM)设备、电阻随机存取存储器(RRAM)设备、磁随机存取存储器(MRAM)设备、铁电随机存取存储器(FRAM)设备等中的一个。当显示设备100同时对显示区域中的像素的劣化进行补偿时，存储在非易失性存储器244中的数据量可能会快速增加。根据示例性实施例的显示设备100可以通过部分地对包括在其上显示有具有高亮度的图像的指纹扫描区域112中的像素的劣化进行补偿，从而使用具有低容量的非易失性存储器244。
劣化补偿器260基于累积应力数据AD_FS来将指纹扫描图像数据ID_FS补偿为劣化补偿图像数据DCD_FS。参考图5，劣化补偿器260包括第一计算器262和第二计算器264。第一计算器262基于累积应力数据AD_FS来计算包括在指纹扫描区域112中的像素的劣化补偿量AMD_FS。第一计算器262基于累积应力数据AD_FS来计算指纹扫描区域112中的像素的劣化量，并且基于劣化量来计算劣化补偿量AMD_FS。例如，当指纹扫描区域112中的像素的亮度减小2灰度时，第一计算器262可以将与2灰度相对应的值计算为劣化补偿量AMD_FS。第二计算器264可以基于劣化补偿量AMD_FS来生成劣化补偿图像数据DCD_FS。第二计算器264可以通过将劣化补偿量AMD_FS添加到指纹扫描图像数据ID_FS来生成劣化补偿图像数据DCD_FS。例如，第二计算器264可以从第一计算器262接收与2灰度相对应的劣化补偿量AMD_FS，并且通过将劣化补偿量AMD_FS添加到指纹扫描图像数据ID_FS来生成劣化补偿图像数据DCD_FS。可替代地，第二计算器264可以通过将劣化补偿量AMD_FS与指纹扫描图像数据ID_FS相乘来生成劣化补偿图像数据DCD_FS。
图6是描述包括在图3的指纹扫描区域补偿器120中的应力数据转换器220的操作的框图，并且图7是示出图4的存储器240的示例的图。
参考图6，指纹扫描区域112可以包括多个像素。在一些示例性实施例中，应力数据转换器220选择指纹扫描区域112中的像素中的一个作为代表像素，并且将提供给该代表像素的劣化补偿图像数据DCD_FS转换为应力数据SD_FS。这里，应力数据转换器220顺序地改变所选择的代表像素。例如，当在第N帧至第(N+2)帧中在指纹扫描模式下对显示设备进行操作时，应力数据转换器220可以选择第一行第一列中的像素作为第N帧中的代表像素；可以选择第一行第二列中的像素作为第(N+1)帧中的代表像素；并且可以选择第一行第三列中的像素作为第(N+2)帧中的代表像素。在其他示例性实施例中，应力数据转换器220将提供给包括在指纹扫描区域112中的像素的劣化补偿图像数据DCD_FS的平均值转换为应力数据SD_FS。如图6所示，当指纹扫描区域112包括16个像素时，应力数据转换器220输出被提供给16个像素的劣化补偿图像数据DCD_FS的平均值作为应力数据SD_FS。
参考图6，像素中的每个像素包括显示红光的红色子像素R、显示绿光的绿色子像素G、以及显示蓝光的蓝色子像素B。
参考图7，存储器240包括第一存储器320、第二存储器340和第三存储器360，第一存储器320存储红色子像素R的应力数据SD_FS_R并且输出红色子像素R的累积应力数据AD_FS_R，第二存储器340存储绿色子像素G的应力数据SD_FS_G并且输出绿色子像素G的累积应力数据AD_FS_G，第三存储器360存储蓝色子像素B的应力数据SD_FS_B并且输出蓝色子像素B的累积应力数据AD_FS_B。第一存储器320、第二存储器340和第三存储器360中的每一个存储器可以包括易失性存储器242(图4)和非易失性存储器244(图4)，易失性存储器242在显示设备100的电源导通时对应力数据SD_FS进行累积，非易失性存储器244在显示设备100的电源关闭时对累积应力数据AD_FS进行存储，并且当显示设备100的电源接通时将累积应力数据AD_FS提供给易失性存储器242。
劣化补偿器260生成被提供给红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B中的每一个子像素的劣化补偿图像数据DCD_FS。具体而言，劣化补偿器260基于红色子像素R的累积应力数据AD_FS_R来生成红色子像素R的劣化补偿图像数据DCD_FS；基于绿色子像素G的累积应力数据AD_FS_G来生成绿色子像素G的劣化补偿图像数据DCD_FS；并且基于蓝色子像素B的累积应力数据AD_FS_B来生成蓝色子像素B的劣化补偿图像数据DCD_FS。
图8是示出包括在图1的显示设备100中的指纹扫描区域补偿器120的另一具体示例的框图。
参考图8，指纹扫描区域补偿器120包括应力数据转换器420、存储器440以及劣化补偿器460。
应力数据转换器420将指纹扫描图像数据ID_FS转换为应力数据SD_FS。在指纹扫描模式下，提供有指纹扫描图像数据ID_FS。应力数据转换器420将指纹扫描图像数据ID_FS转换为包括时间信息的应力数据SD_FS。例如，应力数据SD_FS可以是对其中提供有指纹扫描图像数据ID_FS的帧的数量进行计数的数据。
存储器440存储应力数据SD_FS并且输出应力数据SD_FS被累积的累积应力数据AD_FS。存储器440包括易失性存储器和非易失性存储器(类似于图4中所示的)。在指纹扫描模式下，易失性存储器按每帧来存储所提供的应力数据SD_FS。当显示设备100的电源接通时，易失性存储器从非易失性存储器接收存储累积应力数据SAD_FS，并且通过将所提供的应力数据SD_FS添加到存储累积应力数据SAD_FS来输出累积应力数据AD_FS。此外，易失性存储器以预定周期将累积应力数据AD_FS传送到非易失性存储器。非易失性存储器以预定周期来接收从易失性存储器提供的累积应力数据AD_FS，并且当显示设备100的电源关闭时，将来自易失性存储器的累积应力数据AD_FS存储为存储累积应力数据SAD_FS。此外，当显示设备100的电源接通时，非易失性存储器可以将存储累积应力数据SAD_FS提供给易失性存储器。当显示设备同时对显示区域中的像素的劣化进行补偿时，存储在非易失性存储器中的数据量可能会快速增加。根据示例性实施例的显示设备100通过部分地对包括在其上显示有具有高亮度的图像的指纹扫描区域112中的像素的劣化进行补偿，从而利用具有低容量的非易失性存储器。
劣化补偿器460基于累积应力数据AD_FS来将指纹扫描图像数据ID_FS补偿为劣化补偿图像数据DCD_FS。劣化补偿器460包括第一计算器和第二计算器(类似于图5中所示的计算器)。第一计算器基于累积应力数据AD_FS来计算指纹扫描区域112中的像素的劣化补偿量AMD_FS。第一计算器基于累积应力数据AD_FS来计算指纹扫描区域112中的像素的劣化量，并且基于劣化量来计算劣化补偿量AMD_FS。当指纹扫描图像数据ID_FS被显示在指纹扫描区域112上时，第一计算器存储指纹扫描区域112中的像素的劣化程度；基于提供有用于表示指纹扫描图像数据ID_FS的提供数量的累积应力数据AD_FS，来计算指纹扫描区域112中的像素的劣化量；并且计算对像素的劣化进行补偿的劣化补偿量AMD_FS。第二计算器基于劣化补偿量AMD_FS来生成劣化补偿图像数据DCD_FS。第二计算器通过将劣化补偿量AMD_FS添加到指纹扫描图像数据ID_FS来生成劣化补偿图像数据DCD_FS。例如，第二计算器可以从第一计算器接收与2灰度相对应的劣化补偿量AMD_FS，并且通过将劣化补偿量AMD_FS添加到指纹扫描图像数据ID_FS来生成劣化补偿图像数据DCD_FS。可替代地，第二计算器可以通过将劣化补偿量AMD_FS与指纹扫描图像数据ID_FS相乘来生成劣化补偿图像数据DCD_FS。
图9至图11是示出图1的显示设备100的具体示例的框图。
根据示例性实施例的显示设备可以通过对在其上显示有具有高亮度的图像的指纹扫描区域中的像素的劣化进行补偿，从而使用具有低容量的非易失性存储器。
参考图9，显示设备100包括显示面板510、指纹扫描区域补偿器520、数据驱动器540、扫描驱动器530和时序控制器550。图9的显示面板510、指纹扫描区域补偿器520、数据驱动器540、扫描驱动器530和时序控制器550可以与图1的显示面板110、指纹扫描区域补偿器120、数据驱动器140、扫描驱动器130和时序控制器150大致相似或相同。指纹扫描区域补偿器520耦接到时序控制器550。这里，指纹扫描区域补偿器520的存储器555位于时序控制器550中。例如，指纹扫描区域补偿器520的存储器555可以被实现为时序控制器550中的EEPROM设备。
参考图10，显示设备100包括显示面板610、指纹扫描区域补偿器620、数据驱动器642、扫描驱动器630和时序控制器644。图10的显示面板610、指纹扫描区域补偿器620、数据驱动器642、扫描驱动器630和时序控制器644可以与图1的显示面板110、指纹扫描区域补偿器120、数据驱动器140、扫描驱动器130和时序控制器150大致相似或相同。数据驱动器642和时序控制器644被实现为嵌入式集成电路640。指纹扫描区域补偿器620耦接到嵌入式集成电路640。这里，指纹扫描区域补偿器620的存储器646位于嵌入式集成电路640中。例如，指纹扫描区域补偿器620的存储器646可以被实现为嵌入式集成电路640的非易失性存储器设备。
参考图11，显示设备100包括显示面板710、指纹扫描区域补偿器720、数据驱动器740、扫描驱动器730和时序控制器750。图11的显示面板710、指纹扫描区域补偿器720、数据驱动器740、扫描驱动器730和时序控制器750可以与图1的显示面板110、指纹扫描区域补偿器120、数据驱动器140、扫描驱动器130和时序控制器150大致相似或相同。指纹扫描区域补偿器720耦接到外部设备800。例如，外部设备800可以是向显示设备100提供图像信号的处理器。这里，指纹扫描区域补偿器720的存储器850位于外部设备800中。例如，指纹扫描区域补偿器720的存储器850可以被实现为包括在被耦接到显示设备100的外部设备800中的非易失性存储器设备。
图12是示出根据示例性实施例的电子设备的框图，并且图13是示出其中图12的电子设备被实现为智能电话的示例性实施例的图。
参考图12和图13，电子设备900包括处理器910、存储器设备920、储存设备930、输入/输出(I/O)设备940、电源设备950和显示设备960。这里，显示设备960可以对应于图1的显示设备100。另外，电子设备900还可以包括用于与显卡、声卡、存储卡、通用串行总线(USB)设备、其他电子设备等进行通信的多个端口。尽管图13中示出电子设备900被实现为智能电话1000，但是电子设备900的种类不限于此。
处理器910可以执行各种计算功能。处理器910可以是微处理器、中央处理单元(CPU)等。处理器910可以通过地址总线、控制总线、数据总线等被耦接到其他部件。此外，处理器910可以耦接到诸如周围组件互连(PCI)总线等扩展总线。存储器设备920可以存储用于电子设备900的操作的数据。例如，存储器设备920可以包括：至少一个非易失性存储器设备，诸如可擦除可编程只读存储器(EPROM)设备、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)设备、闪存设备、相变随机存取存储器(PRAM)设备、电阻随机存取存储器(RRAM)设备、纳米浮栅存储器(NFGM)设备、聚合物随机存取存储器(PoRAM)设备、磁随机存取存储器(MRAM)设备、铁电随机存取存储器(FRAM)设备等；和/或至少一个易失性存储器设备，诸如动态随机存取存储器(DRAM)设备、静态随机存取存储器(SRAM)设备、移动DRAM设备等。储存设备930可以是固态驱动器(SSD)设备、硬盘驱动器(HDD)设备、CD-ROM设备等。
I/O设备940可以是诸如键盘、小键盘、触摸板、触摸屏、鼠标等输入设备以及诸如打印机、扬声器等输出设备。在一些示例性实施例中，显示设备960可以包括在I/O设备940中。电源设备950为电子设备900的操作提供电力。显示设备960可以通过总线或其他通信链路与其他部件进行通信。如上所述，显示设备960包括显示面板和指纹扫描区域补偿器。显示面板包括多个像素。显示面板可以包括在其上显示图像的显示区域和与显示区域重叠的指纹扫描区域。指纹扫描区域补偿器可以包括应力数据转换器、存储器和劣化补偿器。在一些示例性实施例中，应力数据转换器将劣化补偿图像数据转换为应力数据。这里，应力数据可以包括亮度信息。在其他示例性实施例中，应力数据转换器可以将指纹扫描图像数据转换为应力数据。当应力数据转换器基于指纹扫描图像数据来对应力数据进行转换时，应力数据包括时间信息，在该时间信息对应的时间期间提供有指纹扫描图像数据。存储器存储应力数据并且输出应力数据被累积的累积应力数据。存储器可以包括易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器接收应力数据并且输出应力数据被累积的累积应力数据。易失性存储器以预定周期将累积应力数据传送到非易失性存储器。因为易失性存储器在显示设备960的电源关闭之后并不存储数据，所以易失性存储器将累积应力数据提供给非易失性存储器。当显示设备960的电源接通时，非易失性存储器将存储累积应力数据传送到易失性存储器。这里，由于根据示例性实施例的劣化补偿器存储被提供给指纹扫描区域中的像素的累积应力数据，因此与对显示面板中的所有像素进行补偿的劣化补偿器中的存储器相比，非易失性存储器具有低容量。劣化补偿器基于累积应力数据将指纹扫描图像数据补偿为劣化补偿图像数据。当应力数据转换器将劣化补偿图像数据转换为应力数据时，劣化补偿器基于指纹扫描区域中的像素的发射亮度和发射时间来计算劣化量。劣化补偿器基于包括在指纹扫描区域中的像素的发射时间和指纹扫描图像数据的预定亮度来计算劣化补偿量。劣化补偿器基于劣化补偿量来输出指纹扫描图像数据作为劣化补偿图像数据。
如上所述，电子设备900通过在指纹扫描模式下将提供给指纹扫描区域中的像素的指纹扫描图像数据转换为劣化补偿图像数据，从而对指纹扫描区域中的像素的劣化进行补偿。这里，因为显示设备960对指纹扫描区域中的像素进行补偿，所以可以使用具有低容量的存储器。
本发明构思可以被应用于显示设备和具有显示设备的电子设备。例如，本发明构思可以被应用于计算机监视器、膝上型计算机、数码相机、蜂窝电话、智能电话、智能平板、电视、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、游戏机、视频电话等。
虽然本文已描述了某些示例性实施例和实施方式，但是从该描述，其他实施例和修改将是显而易见的。因此，本发明构思不限于这些实施例，而是限于所附权利要求的更宽范围以及对于本领域普通技术人员而言显而易见的各种明显修改以及等同布置。

Claims (11)

1.一种显示设备，包括：
显示面板，包括显示区域和指纹扫描区域，图像被显示在所述显示区域上，并且所述指纹扫描区域与所述显示区域重叠；以及
指纹扫描区域补偿器，被配置为在指纹扫描模式下将被提供给包括在所述指纹扫描区域中的像素的指纹扫描图像数据转换为劣化补偿图像数据，并且输出所述劣化补偿图像数据，所述劣化补偿图像数据对包括在所述指纹扫描区域中的所述像素的劣化进行补偿，
其中：
所述指纹扫描区域补偿器包括：
应力数据转换器，被配置为将所述劣化补偿图像数据转换为应力数据；
存储器，被配置为存储所述应力数据并且输出所述应力数据被累积的累积应力数据；以及
劣化补偿器，被配置为基于所述累积应力数据将所述指纹扫描图像数据补偿为所述劣化补偿图像数据，并且
所述应力数据包括：
对所述劣化补偿图像数据的灰度值进行缩放的值；或者
使用转换系数来改变所述劣化补偿图像数据的所述灰度值的值，所述转换系数表示通过实验确定的所述灰度值与所述像素的劣化程度的相互关系。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述存储器包括：
易失性存储器，被配置为接收所述应力数据并且通过对所述应力数据进行累积来输出所述累积应力数据；以及
非易失性存储器，被配置为存储从所述易失性存储器提供的所述累积应力数据。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中：
所述易失性存储器被配置为以预定周期将所述累积应力数据提供给所述非易失性存储器；并且
所述非易失性存储器被配置为在所述显示设备的电源接通时将所述累积应力数据提供给所述易失性存储器。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述劣化补偿器包括：
第一计算器，被配置为基于所述累积应力数据来计算所述指纹扫描区域的劣化补偿量；以及
第二计算器，被配置为基于所述劣化补偿量来生成所述劣化补偿图像数据。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述应力数据转换器被配置为：
选择包括在所述指纹扫描区域中的所述像素中的一个像素作为代表像素；
将提供给所述代表像素的所述劣化补偿图像数据转换为所述应力数据；并且
顺序地改变所述代表像素。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，
所述应力数据转换器被配置为将提供给包括在所述指纹扫描区域中的所述像素的所述劣化补偿图像数据的平均值转换为所述应力数据。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述应力数据转换器被配置为：
将提供给包括在所述指纹扫描区域中的所述像素中的红色子像素的红色劣化补偿图像数据转换为红色应力数据；
将提供给包括在所述指纹扫描区域中的所述像素中的绿色子像素的绿色劣化补偿图像数据转换为绿色应力数据；并且
将提供给包括在所述指纹扫描区域中的所述像素中的蓝色子像素的蓝色劣化补偿图像数据转换为蓝色应力数据。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其中，所述存储器被配置为：
存储所述红色应力数据被累积的红色累积应力数据；
存储所述绿色应力数据被累积的绿色累积应力数据；并且
存储所述蓝色应力数据被累积的蓝色累积应力数据。
9.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括时序控制器，
其中所述指纹扫描区域补偿器耦接到所述时序控制器，并且所述指纹扫描区域补偿器的存储器位于所述时序控制器中。
10.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括：
数据驱动器，被配置为向所述显示面板提供数据信号；以及
时序控制器，被配置为生成对所述数据驱动器进行控制的控制信号，
其中：
所述数据驱动器和所述时序控制器被实现为嵌入式集成电路；
所述指纹扫描区域补偿器耦接到所述嵌入式集成电路；并且
所述指纹扫描区域补偿器的存储器位于所述嵌入式集成电路中。
11.根据权利要求1所述的显示设备，其中：
所述指纹扫描区域补偿器耦接到外部设备；并且
所述指纹扫描区域补偿器的存储器位于所述外部设备中。
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