CN110718189B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置，包括：显示面板，具有多个第一扫描线和第二扫描线、多个数据线、多个感测线以及多个像素；数据驱动器，将基准数据电压施加到数据线并且基于补偿数据改变基准数据电压的电压电平；扫描驱动器，将第一扫描电压施加到第一扫描线并且将第二扫描电压施加到第二扫描线；时序控制器，产生控制数据驱动器和扫描驱动器的控制信号；以及充电率补偿器，感测在预定的靶时间期间被提供基准数据电压的多个像素的第一像素中充电的靶电压、感测在充电时间期间被提供基准数据电压的第一像素中充电的充电电压以及在靶电压和充电电压之间的差基本上等于或小于预定基准值之前输出改变在充电时间期间施加到像素的基准数据电压的电压电平的补偿数据。

Description

显示装置
技术领域
本发明的示例性实施方式一般地涉及显示装置，更具体地，涉及显示装置和用于改善显示装置的图像质量的方法。
背景技术
近来，由于平板显示(FPD)装置相比于阴极射线管(CRT)显示装置相对地轻质且薄，因此FPD装置已经广泛用作电子装置的显示装置。FPD装置的示例是液晶显示(LCD)装置、场发射显示(FED)装置、等离子体显示面板(PDP)装置以及有机发光显示(OLED)装置。因为OLED装置具有诸如广视角、快速响应速度、薄的厚度、低功耗等各种优点，所以OLED装置已经被聚焦为下一代显示装置。
OLED装置中的像素中的每个像素可以包括有机发光二极管和用于驱动有机发光二极管的像素电路。像素电路可以包括：将数据电压传输到存储数据电压的存储电容器的开关晶体管、基于在存储电容器中充电的电压控制驱动电流的驱动晶体管等。随着OLED装置的分辨率和驱动频率提高，用于充电数据电压的时间可以减小。当像素的充电时间减小时，实际充电电压对期望靶电压的充电率可能会降低。因此，显示质量可能会劣化。
在本背景技术部分中公开的以上信息仅用于发明构思的背景的理解，因此，以上信息可以包含不构成现有技术的信息。
发明内容
根据本发明的原理和示例性实施方式构造的显示装置和方法能够通过补偿像素的充电率以改善图像质量。例如，补偿像素的充电率可以通过如下方式发生：将感测晶体管和扫描线加入到每个像素以感测在靶时间期间施加到像素的靶电压和在充电时间期间施加到像素的充电电压；以及在所述靶电压和所述充电电压之间的差等于或小于基准值之前，随着基准数据电压的电压电平改变，产生校正数据电压以补偿像素的充电率。
将在以下描述中阐述发明构思的附加特征，并且从描述中所述附加特征将部分地是清楚的，或者可以通过对发明构思的实践习得所述附加特征。
根据本发明的一个方面，显示装置包括：显示面板，所述显示面板具有多个第一扫描线和第二扫描线、多个数据线、多个感测线以及多个像素；数据驱动器，所述数据驱动器将基准数据电压施加到所述数据线并且基于补偿数据改变所述基准数据电压的电压电平；扫描驱动器，所述扫描驱动器将第一扫描电压施加到所述第一扫描线并且将第二扫描电压施加到所述第二扫描线；时序控制器，所述时序控制器配置为产生控制所述数据驱动器和所述扫描驱动器的控制信号；以及充电率补偿器，所述充电率补偿器感测在预定的靶时间期间被提供所述基准数据电压的所述多个像素的第一像素中充电的靶电压、感测在充电时间期间被提供所述基准数据电压的所述第一像素中充电的充电电压，以及在所述靶电压和所述充电电压之间的差基本上等于或小于预定基准值之前输出所述补偿数据，所述补偿数据改变在所述充电时间期间施加到所述像素的所述基准数据电压的所述电压电平。
所述充电时间可以与水平时段的数据写入时间基本上相同，以及所述靶时间可以比所述充电时间长。
当所述靶电压和所述充电电压之间的所述差小于所述基准值时，所述充电率补偿器可以存储所述基准数据电压以作为校正数据电压。
充电率补偿器可以包括：传感器，所述传感器通过所述感测线感测所述靶电压和所述充电电压；计算器，所述计算器将所述靶电压和所述充电电压之间的所述差与所述基准值进行比较；控制器，所述控制器基于将所述靶电压和所述充电电压之间的所述差与所述基准值进行比较的结果输出所述补偿数据；以及存储单元，所述存储单元基于将所述靶电压和所述充电电压之间的所述差与所述基准值进行比较的所述结果存储校正数据电压。
当所述靶电压和所述充电电压之间的所述差基本上等于或大于所述基准值时，所述控制器可以输出改变在所述充电时间期间施加的所述基准数据电压的所述电压电平的所述补偿数据。
当所述靶电压和所述充电电压之间的所述差小于所述基准值时，所述存储单元可以存储所述基准数据电压以作为所述校正数据电压。
所述存储单元可以存储与至少一些灰度级对应的所述校正数据电压。
所述第一像素可以包括多个子像素，并且所述多个子像素耦接到同一感测线。
所述第一像素可以包括：开关晶体管，所述开关晶体管基于所述第一扫描电压传输数据电压；存储电容器，所述存储电容器存储所述数据电压；驱动晶体管，所述驱动晶体管基于所述数据电压产生驱动电流；有机发光二极管，所述有机发光二极管基于所述驱动电流发光；以及感测晶体管，所述感测晶体管耦接在所述存储电容器和所述感测线之间，所述感测晶体管配置为基于所述第二扫描电压导通或截止。
在第一初始化时段期间使所述数据线和所述驱动晶体管的栅电极初始化，并且在第二初始化时段期间使所述有机发光二极管的阳极电极初始化。
所述开关晶体管可以配置为在所述第一初始化时段期间导通，所述感测晶体管可以配置为在所述第二初始化时段期间导通，以及可以在所述第一初始化时段和所述第二初始化时段期间通过所述数据线施加预定的初始化电压。
可以在与所述靶时间基本上相同的第一数据写入时间期间通过所述数据线将所述基准数据电压施加到所述第一像素，以及可以在与所述充电时间基本上相同的第二数据写入时间期间通过所述数据线将所述基准数据电压施加到所述第一像素。
所述开关晶体管可以配置为在所述第一数据写入时段和所述第二数据写入时段期间导通，以及可以在所述第一数据写入时段和所述第二数据写入时段期间通过所述数据线施加所述基准数据电压。
所述充电率补偿器可以配置为在感测时段期间通过所述感测线感测在所述存储电容器中充电的所述靶电压和所述充电电压。
所述开关晶体管可以配置为在所述感测时段期间截止。
所述充电率补偿器可以配置为当给所述显示装置的电力切断时操作。
根据本发明的另一方面，用于改善显示装置的图像质量的方法包括如下步骤：在预定的靶时间期间将预定的基准数据电压施加到包括在显示面板中的像素；感测在所述像素中充电的靶电压；在充电时间期间将所述基准数据电压施加到所述像素；感测在所述像素中充电的充电电压；将所述靶电压和所述充电电压之间的差与预定基准值进行比较；当所述靶电压和所述充电电压之间的所述差基本上等于或大于所述基准值时，输出补偿数据，所述补偿数据改变在所述充电时间期间施加的所述基准数据电压的电压电平；以及当所述靶电压和所述充电电压之间的所述差小于所述基准值时，存储所述基准数据电压以作为校正数据电压。
用于改善显示装置的图像质量的所述方法还可以包括使所述像素初始化的步骤。
所述充电时间可以与水平时段的数据写入时间基本上相同，以及所述靶时间可以比所述充电时间长。
可以存储与每个灰度级对应的校正数据电压。
将理解的是，以上一般性描述和以下详细描述两者均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
将附图包括在内以提供对本发明的进一步理解，将附图并入且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的示例性实施例，并与描述一起用于说明发明构思。
图1是根据本发明的原理构造的显示装置的示例性实施例的框图。
图2是图1的显示装置中的一个代表性像素的框图。
图3是图2的像素的子像素的等效电路图。
图4是图1的显示装置中的充电率补偿器的示例性实施例的框图。
图5A和图5B是示出图4的充电率补偿器中的控制器和存储单元的操作的图。
图6是示出图1的显示装置的操作的示例性实施例的时序图。
图7A至图7D是示出通过图6的时序图的像素的操作的等效电路图。
图8是根据本发明的原理实现的用于改善显示装置的图像质量的方法的示例性实施例的流程图。
具体实施方式
在下面的描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节以提供对各种示例性实施例或本发明实施方式的充分理解。如文中所使用的，“实施例”和“实施方式”是作为采用文中公开的一种或多种发明构思的装置或方法的非限制性示例的可互换词语。然而，明显的是，各种示例性实施例可以在没有这些具体细节或具有一个或多个等同布置的情况下实施。在其它情况下，以框图的形式示出公知的结构和装置以避免使各种示例性实施例不必要地模糊。此外，各种示例性实施例可以是不同的，但不必须是排他的。例如，在不脱离发明构思的情况下，示例性实施例的具体形状、配置和特性可以在另一示例性实施例中使用或实施。
除非另有说明，否则示出的示例性实施例将理解为提供其中可以在实践中实施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，否则在不脱离发明构思的情况下，各种实施例的特征、组件、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”)可以以其它方式组合、分离、互换和/或重新布置。
交叉影线和/或阴影在附图中的使用通常被提供为使相邻元件之间的边界清楚。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否都不传达或表明对元件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的元件之间的共性和/或任何其它特性、属性、性能等的任何偏好或要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述的目的，可以放大元件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以与描述的顺序不同地执行具体的工艺顺序。例如，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两个连续描述的工艺。另外，同样的附图标记表示同样的元件。
当将诸如层的元件称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接结合到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。然而，当将元件或层称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。为此，术语“连接”可以指在具有或不具有中间元件的情况下的物理连接、电连接和/或流体连接。此外，D1轴、D2轴和D3轴不限于诸如x轴、y轴和z轴的直角坐标系的三个轴，并且可以以更广泛的意义解释。例如，D1轴、D2轴和D3轴可以彼此垂直，或者可以代表彼此不垂直的不同方向。出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个(种/者)”和“从由X、Y和Z构成的组中选择的至少一个(种/者)”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z、或者诸如以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例的X、Y和Z中的两个或更多个的任何组合。如文中所使用的，术语“和/或”包括所列相关项中的一个或多个的任意组合和所有组合。
尽管在文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种类型的元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语用于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，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。
为了描述的目的，在文中可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下面”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧”(例如，如在“侧壁”中)等空间相对术语，从而描述如图中示出的一个元件与另一(另一些)元件的关系。除了图中描绘出的方位之外，空间相对术语还旨在包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将随后被定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含上方和下方两种方位。此外，设备可以被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释文中使用的空间相对描述语。
在文中使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而非意图是限制性的。如文中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。而且，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。还注意的是，如文中所使用的，术语“基本上”、“大约”和其它相似术语用作近似术语而非程度术语，如此，术语“基本上”、“大约”和其它相似术语用于解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值的固有偏差。
作为本领域中的惯例，从功能块、单元和/或模块角度，在附图中描述和示出了一些示例性实施例。本领域技术人员将理解的是，这些块、单元和/或模块通过电子(或光学)电路物理地实现，电子(或光学)电路诸如可以使用基于半导体的制造技术或其它制造技术形成的逻辑电路、分立组件、微处理器、硬连线电路、存储器元件和布线连接件等。在由微处理器或其它类似硬件实现块、单元和/或模块的情况下，可以使用软件(例如，微代码)对块、单元和/或模块程序化和控制，以执行文中所讨论的各种功能，并且可以可选地由固件和/或软件来对块、单元和/或模块进行驱动。还预期的是，每个块、单元和/或模块可以由专用硬件来实现，或者可以实现为执行一些功能的专用硬件和执行其它功能的处理器(例如，一个或多个程序化的微处理器和相关电路)的组合。另外，在不脱离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分离为两个或更多个交互且离散的块、单元和/或模块。此外，在不脱离发明构思的范围的情况下，一些示例性实施例的块、单元和/或模块可以物理地组合成更复杂的块、单元和/或模块。
除非另外定义，否则文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属的领域中的普通技术人员所通常理解的相同的含义。除非在文中明确地如此定义，否则诸如在通用字典中定义的术语的术语应当被解释为具有与它们在相关领域的背景中的含义相一致的含义，而不应当以理想化或者过于形式化的含义来解释所述术语。
下文中，将参照附图详细说明根据本发明的示例性实施例的显示装置。
图1是根据本发明的原理构造的显示装置的示例性实施例的框图。图2是图1的显示装置中的一个代表性像素的框图。图3是图2的像素的子像素的等效电路图。
参照图1，显示装置100可以包括：显示面板110、充电率补偿器(charging ratiocompensator)120、数据驱动器130、扫描驱动器140以及时序控制器150。
在显示面板110中可以形成有多个第一扫描线SL1和第二扫描线SL2、多个数据线DL以及多个感测线SENL。第一扫描线SL1和第二扫描线SL2可以在第一方向上延伸并且可以在与第一方向大致垂直的第二方向上布置。数据线DL可以在第二方向上延伸并且可以在第一方向上布置。感测线SENL可以与数据线DL大致平行地形成。即，感测线SENL可以在第二方向上延伸并且可以在第一方向上布置。第一方向可以与显示面板110的长边大致平行，并且第二方向可以与显示面板110的短边大致平行。像素PX中的每个可以形成在数据线DL和第一扫描线SL1、第二扫描线SL2的交叉区域中。
参照图2，一个像素PX可以包括多个子像素。例如，一个像素PX可以包括：显示红色的红色子像素、显示绿色的绿色子像素、显示蓝色的蓝色子像素以及显示白色的白色子像素。包括在像素PX中的子像素可以耦接到同一感测线SENL。充电率补偿器120可以通过感测线SENL依次感测在子像素中充电的电压。
参照图3，子像素SUB-PX中的每个可以包括：开关晶体管TS、存储电容器CST、驱动晶体管TD、感测晶体管TSEN以及有机发光二极管EL。图3的子像素SUB-PX可以对应于图2的红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素以及白色子像素之一。当操作显示装置100时，开关晶体管TS可以基于第一扫描电压SCAN1传输数据电压DATA。开关晶体管TS可以包括第一电极、栅电极以及第二电极。开关晶体管TS的第一电极可以耦接到数据线DL，通过所述数据线DL提供数据电压DATA。开关晶体管TS的栅电极可以耦接到第一扫描线SL1，通过第一扫描线SL1提供第一扫描电压SCAN1。开关晶体管TS的第二电极可以耦接到驱动晶体管TD的栅电极。当开关晶体管TS导通时，可以将通过数据线DL提供的数据电压DATA提供到存储电容器CST。存储电容器CST可以存储数据电压DATA。存储电容器CST可以包括第一电极和第二电极。存储电容器CST的第一电极可以耦接到驱动晶体管TD的栅电极。存储电容器CST的第二电极可以耦接到有机发光二极管EL的阳极电极。当操作显示装置100时，驱动晶体管TD可以基于数据电压DATA产生驱动电流。驱动晶体管TD可以包括第一电极、栅电极以及第二电极。驱动晶体管TD的第一电极可以耦接到提供高电源电压ELVDD的第一电源线。驱动晶体管TD的栅电极可以耦接到存储电容器CST。驱动晶体管TD的第二电极可以耦接到有机发光二极管EL的阳极电极。当操作显示装置100时，有机发光二极管EL可以基于驱动电流发光。有机发光二极管EL可以包括阳极电极和阴极电极。有机发光二极管EL的阳极电极可以耦接到驱动晶体管TD的第二电极。有机发光二极管EL的阴极电极可以耦接到提供低电源电压ELVSS的第二电源线。感测晶体管TSEN可以耦接在存储电容器CST和感测线SENL之间。感测晶体管TSEN可以响应于第二扫描电压SCAN2导通或截止。感测晶体管TSEN可以包括第一电极、栅电极以及第二电极。感测晶体管TSEN的第一电极可以耦接到有机发光二极管EL的阳极电极。感测晶体管TSEN的栅电极可以耦接到提供第二扫描电压SCAN2的第二扫描线SL2。感测晶体管TSEN的第二电极可以耦接到感测线SENL。当充电率补偿器120感测在子像素SUB-PX中充电的电压时，感测晶体管TSEN可以导通，并且可以通过感测线SENL感测存储在存储电容器CST中的电压。
虽然在图3中描述了包括开关晶体管TS、存储电容器CST、驱动晶体管TD、感测晶体管TSEN以及有机发光二极管EL的子像素SUB-PX，但是子像素SUB-PX可以不限于此。例如，子像素SUB-PX还可以包括使驱动晶体管TD的栅电极和有机发光二极管EL的阳极电极初始化的初始化晶体管和控制有机发光二极管EL的发射的发射晶体管。此外，虽然在图3中描述了实现为n沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管的开关晶体管TS、驱动晶体管TD以及感测晶体管TSEN，但是开关晶体管TS、驱动晶体管TD以及感测晶体管TSEN可以不限于此。例如，开关晶体管TS、驱动晶体管TD以及感测晶体管TSEN可以实现为p沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。在此情况下，开关晶体管TS、驱动晶体管TD以及感测晶体管TSEN可以响应于具有低电平的信号而导通，并且响应于具有高电平的信号而截止。
充电率补偿器120可以感测在靶时间期间被提供基准数据电压RDV的像素PX中所充电的靶电压(target voltage)VT，感测在充电时间期间被提供基准数据电压RDV的像素PX中所充电的充电电压VC，且当靶电压VT和充电电压VC之差大于基准值时，充电率补偿器120可以在靶电压VT和充电电压VC之差等于或小于预定基准值之前输出补偿数据CD，所述补偿数据CD改变在充电时间期间提供到像素PX的基准数据电压RDV的电压电平。在一些示例实施例中，当不驱动显示装置100时，可以操作充电率补偿器120。在当驱动显示装置100时产生用于补偿像素PX的充电率的校正数据电压的情况下，可由于提供到像素PX的基准数据电压RDV而显示异常图像。因此，当显示装置100的电力切断时，可以操作充电率补偿器120。
当操作充电率补偿器120(即，显示装置100的电力切断)时，数据驱动器130可以将基准数据电压RDV提供到数据线DL。在靶时间期间，数据驱动器130可以将基准数据电压RDV提供到像素PX。这里，靶时间是使得像素PX的充电率饱和的时间。靶时间可以由显示装置100的特性来确定。例如，靶时间可以由像素PX中的存储电容器CST的容量来确定。在一些示例实施例中，可以通过改变显示装置100的驱动频率来控制靶时间。例如，在以120Hz的频率驱动显示装置100的情况下，可以通过将驱动频率改变至30Hz来控制将基准数据电压RDV提供到像素PX的所在期间的靶时间。基准数据电压RDV可以具有与在显示装置100上显示的灰度级之一对应的电压电平。例如，当以8比特驱动显示装置100时，基准数据电压RDV可以具有与256个灰度级之一对应的电压电平。在靶时间期间，可以将基准数据电压RDV作为数据电压DATA通过数据线DL提供到像素PX。此外，在充电时间期间，数据驱动器130可以将基准数据电压RDV提供到像素PX。这里，充电时间可以与水平时段的数据写入时间相同。充电时间可以基于显示装置100的驱动频率而改变。例如，充电时间可以随着显示装置100的驱动频率提高而减小。在充电时间期间，可以将基准数据电压RDV作为数据电压DATA通过数据线DL提供到像素PX。此外，在充电时间期间，数据驱动器130可以基于从充电率补偿器120提供的补偿数据CD改变基准数据电压RDV的电压电平，并且可以将其电压电平被改变的基准数据电压RDV提供到数据线DL。
数据驱动器130可以基于当驱动显示装置100时从时序控制器150提供的第二图像数据RGB2和从充电率补偿器120提供的校正数据电压CDV产生数据电压DATA，并且可以基于从时序控制器150提供的数据控制信号CTL1将数据电压DATA提供到数据线DL。
充电率补偿器120可以感测在靶时间期间在像素PX中充电的电压以作为靶电压VT。即，靶电压VT是当在充足时间期间将基准数据电压RDV提供到像素PX时在像素PX中充电的电压。此外，充电率补偿器120可以感测在充电时间期间在像素PX中充电的电压以作为充电电压VC。即，充电电压VC可以是当驱动显示装置100时在像素PX中实质上充电的电压。当以高频驱动显示装置100时，充电电压VC可以随着充电时间减小而减小。当靶电压VT和充电电压VC之差大于基准值时，充电率补偿器120可以改变在充电时间期间提供的基准数据电压RDV的电压电平。例如，当充电电压VC小于靶电压VT并且靶电压VT和充电电压VC之差大于基准值时，充电率补偿器120可以将提高基准数据电压RDV的电压电平的补偿数据CD输出到数据驱动器130。数据驱动器130可以基于补偿数据CD提高基准数据电压RDV的电压电平，并且将其电压电平被提高的基准数据电压RDV提供到数据线DL。充电率补偿器120可以通过在充电时间期间将其电压电平被提高的基准数据电压RDV提供到像素PX并且感测充电电压VC来减小靶电压VT和充电电压VC之差。充电率补偿器120可以重复执行这样的步骤：将靶电压VT和充电电压VC之差与基准值进行比较并且输出改变基准数据电压RDV的电压电平的补偿数据CD。当靶电压VT和充电电压VC之差等于或小于基准值时，充电率补偿器120可以存储基准数据电压RDV以作为校正数据电压CDV，并且可以不再输出补偿数据CD。在一些示例实施例中，充电率补偿器120可以将与灰度级中的每个灰度级对应的电压确定为基准数据电压RDV，并且可以产生与灰度级中的每个灰度级对应的校正数据电压CDV。例如，当以8比特驱动显示装置100时，充电率补偿器120可以使用与0至255灰度级对应的基准数据电压RDV确定与基准数据电压RDV对应的校正数据电压CDV并且存储校正数据电压CDV。在其它示例实施例中，充电率补偿器120可以将与预定的灰度级对应的电压确定为基准数据电压RDV、产生与基准数据电压RDV对应的校正数据电压CDV并且通过插值与基准数据电压RDV对应的校正数据电压CDV产生在预定的灰度级之间的校正数据电压CDV。例如，充电率补偿器120可以使用与0灰度级、8灰度级、16灰度级、32灰度级、64灰度级、128灰度级以及255灰度级对应的基准数据电压RDV来确定校正数据电压CDV，并且可以通过插值校正数据电压CDV产生在以上灰度级之间的灰度级(即，1～7灰度级、9～15灰度级、17～31灰度级、33～36灰度级、65～127灰度级以及129～254灰度级)。当驱动显示装置100时，充电率补偿器120可以将校正数据电压CDV提供到数据驱动器130，并且数据驱动器130可以基于校正数据电压CDV产生数据电压DATA。
虽然在图1中描述了耦接到数据驱动器130的充电率补偿器120，但是充电率补偿器120不限于此。例如，充电率补偿器120可以设置在数据驱动器130中。可替代地，充电率补偿器120可以耦接到时序控制器150，或者可以被设置在时序控制器150中。
当操作充电率补偿器120时，扫描驱动器140可以通过第一扫描线SL1和第二扫描线SL2提供第一扫描电压SCAN1和第二扫描电压SCAN2。例如，当提供第一扫描电压SCAN1时，可以将基准数据电压RDV提供到像素PX，且当提供第二扫描电压SCAN2时，可以感测在像素PX中充电的靶电压VT或充电电压VC。扫描驱动器140可以基于从时序控制器150提供的扫描控制信号CTL2输出第一扫描电压SCAN1和第二扫描电压SCAN2。
当驱动显示装置100时，时序控制器150可以产生控制数据驱动器130和扫描驱动器140的控制信号。时序控制器150可以基于从外部装置提供的控制信号CON产生控制数据驱动器130的时序的数据控制信号CTL1和控制扫描驱动器140的时序的扫描控制信号CTL2。此外，时序控制器150可以通过调节用于补偿显示质量的算法将从外部装置提供的第一图像数据RGB1转换为第二图像数据RGB2。
如上所述，根据示例实施例的显示装置100可以感测在靶时间期间在像素PX中充电的靶电压VT和在充电时间期间在像素PX中充电的充电电压VC，并且可以存储校正数据电压CDV，所述校正数据电压CDV减小靶电压VT和充电电压VC之差且改变在充电时间期间提供的基准数据电压RDV的电压电平。因此，虽然以高频模式驱动显示装置100或者显示装置100具有高分辨率，但是仍可以防止像素PX的充电率的下降。
图4是在图1的显示装置中的充电率补偿器的示例性实施例的框图。图5A和图5B是示出图4的充电率补偿器中的控制器和存储单元的操作的图。
在示例性实施例中，充电率补偿器120可经由一个或多个通用组件和/或专用组件来实现，所述一个或多个通用组件和/或专用组件诸如一个或多个分立电路、数字信号处理芯片、集成电路、专用集成电路、微处理器、处理器、可编程阵列、现场可编程阵列和/或指令集处理器等。
参照图4，充电率补偿器120可以包括：传感器122、计算器124、控制器126以及存储单元128。根据一个或多个示例性实施例，文中描述的特征、功能、处理等可经由软件、硬件(例如，通用处理器、数字信号处理(DSP)芯片、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等)、固件或它们的组合来实现。以此方式，充电率补偿器120可以包括一个或多个存储器(例如，存储单元128)或者以其它方式与一个或多个存储器(例如，存储单元128)相关联，所述一个或多个存储器(例如，存储单元128)包括代码(例如，指令)，所述代码(例如，指令)配置为使得充电率补偿器120中的一个或多个组件(例如，传感器122、计算器124以及控制器126)执行文中描述的一个或多个特征、功能、处理等。
传感器122可以通过感测线SENL感测靶电压VT和充电电压VC。传感器122可以耦接到形成在显示面板110中的感测线SENL并且感测在像素PX中充电的电压。具体来说，传感器122可以通过与在靶时间期间被提供基准数据电压RDV的像素PX耦接的感测线SENL来感测靶电压VT，并且可以通过与在充电时间期间被提供基准数据电压RDV的像素PX耦接的感测线SENL来感测充电电压VC。传感器122可以将靶电压VT和充电电压VC输出到计算器124。
计算器124可以将靶电压VT和充电电压VC之差与预定基准值VREF进行比较。计算器124可以计算靶电压VT和充电电压VC之差。计算器124可以将靶电压VT和充电电压VC之差与基准值RVEF进行比较并且输出比较结果CR。
控制器126可以基于靶电压VT和充电电压VC之差与基准值RVEF的比较结果CR将补偿数据CD输出到数据驱动器130。参照图5A，当靶电压VT和充电电压VC之差ΔV大于基准值VREF时，控制器126可以输出改变基准数据电压RDV的电压电平的补偿数据CD。这里，在靶电压VT的电压电平大于充电电压VC的电压电平的情况下，控制器126可以输出提高基准数据电压RDV的电压电平的补偿数据CD。在靶电压VT的电压电平小于充电电压VC的电压电平的情况下，控制器126可以输出降低基准数据电压RDV的电压电平的补偿数据CD。
存储单元128可以基于靶电压VT和充电电压VC之差与基准值RVEF的比较结果CR存储基准数据电压RDV以作为校正数据电压CDV。如图5B中所述，当靶电压VT和充电电压VC之差ΔV等于或小于基准值VREF时，存储单元128可以存储基准数据电压RDV以作为校正数据电压CDV。存储单元128可以存储与查找表(LUT)中多个灰度级中的每个灰度级对应的校正数据电压CDV。当驱动显示装置100时，存储单元128可以耦接到数据驱动器130并且将校正数据电压CDV提供到数据驱动器130。
如上所述，显示装置100的充电率补偿器120可以感测在靶时间期间在像素PX中充电的靶电压VT和在充电时间期间在像素PX中充电的充电电压，当靶电压VT和充电电压VC之差ΔV大于基准值VREF时改变基准数据电压RDV的电压电平，并且，当靶电压VT和充电电压VC之差ΔV等于或小于基准值VREF时存储基准数据电压RDV以作为校正数据电压CDV。因此，当驱动显示装置100时，充电率补偿器120可以通过将校正数据电压CDV提供到像素PX以防止像素PX的充电率的下降。
图6是示出图1的显示装置的操作的示例性实施例的时序图。图7A至图7D是示出通过图6的时序图的像素的操作的等效电路图。
参照图6，像素PX中的每个可以在第一时段P1和第二时段P2以及第三补偿时段P2’中操作。
参照图6，第一时段P1可以包括：第一初始化时段PI1、第二初始化时段PI2、第一数据写入时段PD1以及感测时段PS。在第一时段P1的第一初始化时段PI1期间，可以将具有高电平的第一扫描电压SCAN1和具有低电平的第二扫描电压SCAN2从扫描驱动器140提供到像素PX。参照图7A，开关晶体管TS可以响应于具有高电平的第一扫描电压SCAN1而导通，并且感测晶体管TSEN可以响应于具有低电平的第二扫描电压SCAN2而截止。这里，可以通过数据线DL提供用于使第一节点N1的电压初始化的初始化电压IV(例如，0V)以作为数据电压DATA。可以通过开关晶体管TS提供初始化电压IV，并且可以使数据线DL和第一节点N1初始化。在第一时段P1的第二初始化时段PI2期间，可以将具有低电平的第一扫描电压SCAN1和具有高电平的第二扫描电压SCAN2从扫描驱动器140提供到像素PX。参照图7B，开关晶体管TS可以响应于具有低电平的第一扫描电压SCAN1而截止，并且感测晶体管TSEN可以响应于具有高电平的第二扫描电压SCAN2而导通。这里，可以将低电源电压ELVSS通过感测晶体管TSEN提供到感测线SENL，并且可以使感测线SENL初始化。在第一时段P1的第一数据写入时段PD1期间，可以将具有高电平的第一扫描电压SCAN1和具有低电平的第二扫描电压SCAN2提供到像素PX。这里，第一数据写入时段PD1的长度与靶时间的长度大致相同。参照图7C，开关晶体管TS可以响应于具有高电平的第一扫描电压SCAN1而导通，并且感测晶体管TSEN可以响应于具有低电平的第二扫描电压SCAN2而截止。这里，可以通过数据线DL提供具有第一电压电平LV1的基准数据电压RDV以作为数据电压DATA。即，在第一时段P1的第一数据写入时段PD1期间，开关晶体管TS可以导通，并且可以将通过数据线DL提供的基准数据电压RDV提供到第一节点N1。因此，在充足时间(即，靶时间)期间，可以将基准数据电压RDV充电到存储电容器CST中。在第一时段P1的感测时段PS期间，可以将具有低电平的第一扫描电压SCAN1和具有高电平的第二扫描电压SCAN2提供到像素PX。参照图7D，开关晶体管TS可以响应于具有低电平的第一扫描电压SCAN1而截止，并且感测晶体管TSEN可以响应于具有高电平的第二扫描电压SCAN2而导通。充电率补偿器120可以通过感测线SENL感测第二节点N2的电压以作为靶电压。即，第一时段P1可以对应于感测在靶时间期间被提供基准数据电压RDV的像素PX中充电的靶电压VT的时段。
参照图6，与第一时段P1大致相同，第二时段P2可以包括：第一初始化时段PI1、第二初始化时段PI2、第二数据写入时段PD2以及感测时段PS。在第二时段P2的第一初始化时段PI1期间，可以将具有高电平的第一扫描电压SCAN1和具有低电平的第二扫描电压SCAN2从扫描驱动器140提供到像素PX。参照图7A，开关晶体管TS可以响应于具有高电平的第一扫描电压SCAN1而导通，并且感测晶体管TSEN可以响应于具有低电平的第二扫描电压SCAN2而截止。这里，可以通过数据线DL提供用于使第一节点N1的电压初始化的初始化电压IV(例如，0V)以作为数据电压DATA。可以通过开关晶体管TS提供初始化电压IV，并且可以使数据线DL和第一节点N1初始化。在第二时段P2的第二初始化时段PI2期间，可以将具有低电平的第一扫描电压SCAN1和具有高电平的第二扫描电压从扫描驱动器140提供到像素PX。参照图7B，开关晶体管TS可以响应于具有低电平的第一扫描电压SCAN1而截止，并且感测晶体管TSEN可以响应于具有高电平的第二扫描电压SCAN2而导通。这里，可以将低电源电压ELVSS通过感测晶体管TSEN提供到感测线SENL，并且可以使感测线SENL初始化。在第二时段P2的第二数据写入时段PD2期间，可以将具有高电平的第一扫描电压SCAN1和具有低电平的第二扫描电压SCAN2提供到像素PX。这里，第二数据写入时段PD2的长度与充电时间的长度相同。参照图7C，开关晶体管TS可以响应于具有高电平的第一扫描电压SCAN1而导通，并且感测晶体管TSEN可以具有低电平的第二扫描电压SCAN2而截止。这里，可以通过数据线DL提供具有第一电压电平LV1的基准数据电压RDV以作为数据电压DATA。即，在第二时段P2的第二数据写入时段PD2期间，开关晶体管TS可以导通，并且可以将通过数据线DL提供的基准数据电压RDV提供到第一节点N1。因此，在其中当操作像素PX时实质上提供数据电压DATA的时间(即，充电时间)期间，可以将基准数据电压RDV充电在存储电容器CST中。在第二时段P2的感测时段PS期间，可以将具有低电平的第一扫描电压SCAN1和具有高电平的第二扫描电压SCAN2提供到像素PX。参照图7D，开关晶体管TS可以响应于具有低电平的第一扫描电压SCAN1而截止，并且感测晶体管TSEN可以响应于具有高电平的第二扫描电压SCAN2而导通。充电率补偿器120可以通过感测线SENL感测第二节点N2的电压以作为感测电压。即，第二时段P2可以对应于感测在充电时间期间被提供基准数据电压RDV的像素PX中充电的充电电压VC的时段。
在第一时段P1和第二时段P2的每个中，可以以不同的频率驱动显示装置100。例如，显示装置100可以通过在第一时段P1期间以低频(例如，30Hz)进行驱动以控制在将基准数据电压RDV提供到像素PX期间的靶时间(即，第一数据写入时段PD1)。此外，显示装置100可以通过在第二时段P2期间以高频(例如，120Hz)进行驱动以控制在将基准数据电压RDV实质上提供到像素PX期间的充电时间(即，第二数据写入时段PD2)。
充电率补偿器120可以将在第一时段P1中感测的靶电压VT和在第二时段P2中感测的充电电压VC进行比较，当靶电压VT和充电电压VC之差大于基准值VREF时，充电率补偿器120可以改变基准数据电压RDV的电压电平(例如，如图6中所示，从LV1至LV2)并且重复执行第二时段P2的操作。参照图6，在第三时段P2’中，当靶电压VT和充电电压VC之差大于基准值VREF时，充电率补偿器120可以在第一初始化时段PI1期间使数据线DL和第一节点N1初始化、在第二初始化时段PI2期间使感测线SENL初始化、在第二数据写入时段PD2期间将基准数据电压RDV写入到像素PX并且再次执行在感测在像素PX中充电的电压的第二时段P2的操作。这里，提供到像素PX的基准数据电压RDV可以具有第二电压电平LV2。充电率补偿器120可以在靶电压VT和充电电压VC之差等于或小于基准值VREF之前通过执行第二时段P2和第三时段P2’的操作以改变基准数据电压RDV的电压电平并且感测充电电压VC。当靶电压VT和充电电压VC之差等于或小于基准值VREF时，充电率补偿器120可以存储在第二时段P2中提供的基准数据电压RDV以作为校正数据电压CDV。
如上所述，当显示装置100的电力切断时，可以在第一时段P1、第二时段P2以及第三时段P2’中操作像素PX中的每个像素PX。在靶时间期间，可以将基准数据电压RDV写入像素PX中，并且在第一时段P1中，可以感测靶电压VT。在充电时间期间，可以将基准数据电压RDV写入像素PX中，并且在第二时段P2中，可以感测充电电压VC。当靶电压VT和充电电压VC之差大于基准值VREF时，可以通过重复执行第二时段P2和第三时段P2’的操作以计算补偿像素PX的充电率的校正数据电压CDV。
图8是根据本发明的原理实现的用于改善显示装置的图像质量的方法的示例性实施例的流程图。
参照图8，用于改善显示装置的图像质量的方法可以包括如下步骤：在预定的靶时间期间将预定的基准数据电压提供到在显示面板中包括的像素(步骤S100)、感测在像素中充电的靶电压(步骤S200)、在充电时间期间将基准数据电压提供到像素(步骤S300)、感测在像素中充电的充电电压(步骤S400)、将靶电压和充电电压之差与预定基准值进行比较(步骤S500)、当靶电压和充电电压之差大于基准值时输出改变在充电时间期间提供的基准数据电压的电压电平的补偿数据(步骤S600)以及当靶电压和充电电压之差等于或小于基准值时存储基准数据电压以作为校正数据电压(步骤S700)。
用于改善显示装置的图像质量的方法还可以包括使像素初始化的步骤。用于改善显示装置的图像质量的方法可以将初始化电压(例如，0V)通过数据线提供到像素。这里，在像素中包括的开关晶体管和感测晶体管可以依次导通，并且可以使数据线DL、驱动晶体管的栅电极和感测线初始化。
用于改善显示装置的图像质量的方法可以在预定的靶时间期间将预定的数据电压提供到像素(步骤S100)。用于改善显示装置的图像质量的方法可以将基准数据电压提供到在靶时间期间初始化的像素。这里，靶时间是使得像素的充电率饱和的时间。基准数据电压可以是与灰度级中的每个灰度级对应的电压。用于改善显示装置的图像质量的方法可以依次改变与灰度级中的每个灰度级对应的基准数据电压并且产生与灰度级中的每个灰度级对应的校正数据电压。当在靶时间期间将基准数据电压提供到像素时，可以使像素的充电率最大化。
用于改善显示装置的图像质量的方法可以感测在像素中充电的靶电压(步骤S200)。用于改善显示装置的图像质量的方法可以感测在靶时间期间在像素中充电的电压以作为靶电压。即，靶电压是当使像素的充电率最大化时在像素中充电的电压。
用于改善显示装置的图像质量的方法还可以包括使像素初始化的操作。用于改善显示装置的图像质量的方法可以通过数据线将初始化电压提供到像素以使在靶时间期间充电的电压初始化。这里，包括在像素中的开关晶体管和感测晶体管可以依次导通，并且可以使驱动晶体管的栅电极和感测线初始化。
用于改善显示装置的图像质量的方法可以在预定的充电时间期间提供基准数据电压(步骤S300)。用于改善显示装置的图像质量的方法可以在充电时间期间将基准数据电压提供到初始化的像素。这里，充电时间可以与水平时段的数据写入时间相同并且比靶时间短。用于改善显示装置的图像质量的方法可以在充电时间期间将具有在靶时间期间提供的基准数据电压的相同电压电平的基准数据电压提供到像素。
用于改善显示装置的图像质量的方法可以感测在像素中充电的充电电压(步骤S400)。用于改善显示装置的图像质量的方法可以感测在充电时间期间在像素中充电的电压以作为充电电压。即，充电电压可以是当驱动显示装置时在像素中实质上充电的电压。
用于改善显示装置的图像质量的方法可以将靶电压和充电电压之差与预定基准值进行比较(步骤S500)。用于改善显示装置的图像质量的方法可以将靶电压和充电电压之差与基准值进行比较并输出比较结果。
用于改善显示装置的图像质量的方法可以当靶电压和充电电压之差大于基准值时输出改变在充电时间期间提供的基准数据电压的电压电平的补偿数据(步骤S600)。用于改善显示装置的图像质量的方法可以当靶电压和充电电压之差大于基准值并且靶电压的电压电平大于充电电压的电压电平时将提高基准数据电压的电压电平的补偿数据输出到数据驱动器。此外，用于改善显示装置的图像质量的方法可以当靶电压和充电电压之差等于或小于基准值并且靶电压的电压小于充电电压的电压电平时将降低基准数据电压的电压电平的补偿数据输出到数据驱动器。用于改善显示装置的图像质量的方法可以在靶电压和充电电压之差等于或小于基准值为止之前感测充电电压并改变基准数据电压的电压电平并且将靶电压和充电电压之差与基准值进行比较。
用于改善显示装置的图像质量的方法可以当靶电压和充电电压之差等于或小于基准值时存储基准数据电压以作为校正数据电压(步骤S700)。在一些示例实施例中，用于改善显示装置的图像质量的方法可以产生与对应于每个灰度级的基准数据电压对应的校正数据电压并且产生与所有灰度级对应的校正数据电压。在其它示例实施例中，用于改善显示装置的图像质量的方法可以通过插值校正数据电压产生与对应于预定的灰度级的基准数据电压对应的校正数据电压并且产生与所有灰度级对应的校正数据电压。
如上所述，用于改善显示装置的图像质量的方法可以通过感测在靶时间期间被提供基准数据电压的像素的靶电压、感测在充电时间期间被提供基准数据电压的像素的充电电压并且在靶电压和充电电压之差等于或小于基准值之前改变基准数据电压的电压电平。因此，像素的充电率可以提高，并且显示装置的图像质量可以改善。
示例性实施例可以适用于显示装置和具有显示装置的电子装置。例如，示例性实施例可以适用于计算器监视器、笔记本电脑、数码相机、移动电话、智能电话、智能平板电脑、电视机、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。
尽管文中已经描述了某些示例性实施例和实施方式，但是从该描述中，其它实施例和实施方式将是明显的。因此，发明构思不限于这些实施例，而是限于如将对于本领域普通技术人员明显的所附权利要求和各种明显修改和等同布置的更广泛的范围。

Claims (16)

1.一种显示装置，其中，所述显示装置包括：
显示面板，所述显示面板具有多个第一扫描线和第二扫描线、多个数据线、多个感测线以及多个像素；
数据驱动器，所述数据驱动器将基准数据电压施加到所述数据线并且基于补偿数据改变所述基准数据电压的电压电平；
扫描驱动器，所述扫描驱动器将第一扫描电压施加到所述第一扫描线并且将第二扫描电压施加到所述第二扫描线；
时序控制器，所述时序控制器产生控制所述数据驱动器和所述扫描驱动器的控制信号；以及
充电率补偿器，所述充电率补偿器：
感测在预定的靶时间期间被提供所述基准数据电压的所述多个像素的第一像素中充电的靶电压，
感测在充电时间期间被提供所述基准数据电压的所述第一像素中充电的充电电压，以及
在所述靶电压和所述充电电压之间的差等于或小于预定的基准值之前输出所述补偿数据，所述补偿数据改变在所述充电时间期间施加到所述像素的所述基准数据电压的所述电压电平。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述充电时间与水平时段的数据写入时间相同，以及
其中，所述靶时间比所述充电时间长。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，当所述靶电压和所述充电电压之间的所述差小于所述基准值时，所述充电率补偿器存储所述基准数据电压以作为校正数据电压。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述充电率补偿器包括：
传感器，所述传感器通过所述感测线感测所述靶电压和所述充电电压；
计算器，所述计算器将所述靶电压和所述充电电压之间的所述差与所述基准值进行比较；
控制器，所述控制器基于将所述靶电压和所述充电电压之间的所述差与所述基准值进行比较的结果输出所述补偿数据；以及
存储单元，所述存储单元基于将所述靶电压和所述充电电压之间的所述差与所述基准值进行比较的所述结果存储校正数据电压。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，当所述靶电压和所述充电电压之间的所述差等于或大于所述基准值时，所述控制器输出改变在所述充电时间期间施加的所述基准数据电压的所述电压电平的所述补偿数据。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，当所述靶电压和所述充电电压之间的所述差小于所述基准值时，所述存储单元存储所述基准数据电压以作为所述校正数据电压。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述存储单元存储与至少一些灰度级对应的所述校正数据电压。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一像素包括多个子像素，并且所述多个子像素耦接到同一感测线。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一像素包括：
开关晶体管，所述开关晶体管基于所述第一扫描电压传输数据电压；
存储电容器，所述存储电容器存储所述数据电压；
驱动晶体管，所述驱动晶体管基于所述数据电压产生驱动电流；
有机发光二极管，所述有机发光二极管基于所述驱动电流发光；以及
感测晶体管，所述感测晶体管耦接在所述存储电容器和所述感测线之间，所述感测晶体管配置为基于所述第二扫描电压导通或截止。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，在第一初始化时段期间使所述数据线和所述驱动晶体管的栅电极初始化，并且在第二初始化时段期间使所述有机发光二极管的阳极电极初始化。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述开关晶体管配置为在所述第一初始化时段期间导通，
其中，所述感测晶体管配置为在所述第二初始化时段期间导通，以及
其中，在所述第一初始化时段和所述第二初始化时段期间通过所述数据线施加预定的初始化电压。
12.根据权利要求9所述的显示装置，其中，在与所述靶时间相同的第一数据写入时间期间通过所述数据线将所述基准数据电压施加到所述第一像素，以及
其中，在与所述充电时间相同的第二数据写入时间期间通过所述数据线将所述基准数据电压施加到所述第一像素。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述开关晶体管配置为在第一数据写入时段和第二数据写入时段期间导通，以及
其中，在所述第一数据写入时段和所述第二数据写入时段期间通过所述数据线施加所述基准数据电压。
14.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述充电率补偿器配置为在感测时段期间通过所述感测线感测在所述存储电容器中充电的所述靶电压和所述充电电压。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述开关晶体管配置为在所述感测时段期间截止。
16.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述充电率补偿器配置为当给所述显示装置的电力切断时操作。
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