CN110858472A - 显示设备 - Google Patents

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voltage level
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裴玗美
安基完
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Abstract

本发明涉及一种显示设备，该显示设备包括：包括像素的显示面板；面板驱动器，该面板驱动器将扫描信号和数据信号供应给像素；以及电源，该电源生成第一电源电压和第二电源电压，并且改变第一电源电压和/或第二电源电压以将其提供给像素。像素在第一电源电压和第二电源电压之间的电压差大于第一参考电压的发射时段期间，响应于扫描信号而基于数据信号发光。第一电源电压和第二电源电压之间的在发射时段的开始处的第一电压差大于第一电源电压和第二电源电压之间的在整个发射时段的平均电压差。

Description

显示设备
相关申请的交叉引用
2018年8月23日在韩国知识产权局提交的题为“显示设备”的韩国专利申请第10-2018-0098489号通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及一种显示设备。
背景技术
随着多媒体技术的发展，显示设备变得越来越重要。在当前使用的各种类型的显示设备之中，有机发光显示设备包括多个像素，每个像素包括作为自发光元件的有机发光元件。像素中的每一个包括用于驱动有机发光元件的多个晶体管和存储电容器。
发明内容
显示设备的实施例包括：具有像素的显示面板；面板驱动器，该面板驱动器将扫描信号和数据信号供应给像素；以及电源，该电源生成第一电源电压和第二电源电压，并且改变第一电源电压和/或第二电源电压以将其提供给像素。像素在第一电源电压和第二电源电压之间的电压差大于第一参考电压的发射时段期间，响应于扫描信号而基于数据信号发光。第一电源电压和第二电源电压之间的在发射时段的开始处的第一电压差大于第一电源电压和第二电源电压之间的在整个发射时段的平均电压差。
附图说明
通过参考附图详细描述示例性实施例，特征对本领域技术人员将变得显而易见，其中：
图1图示根据本公开的示例性实施例的显示设备的框图；
图2图示包括在图1的显示设备中的像素的电路图；
图3图示对在图2的像素中测量的信号的波形进行示出的示意图；
图4图示当施加到图2的像素的第一电源电压改变时根据正常模式的像素操作的波形图；
图5图示当施加到图2的像素的第一电源电压改变时像素操作的示例的波形图；
图6图示当施加到图2的像素的第二电源电压改变时像素操作的示例的波形图；
图7图示当施加到图2的像素的第一电源电压和第二电源电压改变时像素操作的另一示例的波形图；
图8图示当施加到图2的像素的第一电源电压和第二电源电压改变时像素操作的另一示例的波形图；并且
图9图示用于驱动图1的显示设备的方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述示例实施例；然而，它们可以以不同的形式体现，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例以便本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员全面传达示例性实施方式。
为了清楚说明，在附图中，可以夸大层和区域的尺寸。还应理解，当层或元件被称为在另一层或基板“上”时，它可以直接在另一层或基板上，或者也可以存在中间层。进一步，应当理解，当层被称为在另一层“下”时，它可以直接在下面，或者也可以存在一个或多个中间层。此外，还应理解，当层被称为在两个层“之间”时，它可以是两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或多个中间层。贯穿全文，相同的附图标记指相同的元件。
本文所使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而不旨在限制。如本文所使用的，单数形式“一”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或者添加。
应当理解，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，它可以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，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“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。如本文所使用的，术语“和/或”包括关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。
应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分。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、第一部件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例。在下文中，将描述作为显示设备的示例的有机发光显示设备。
图1是根据本公开的示例性实施例的显示设备的框图。参考图1，显示设备1可以包括显示面板10和面板驱动器单元。
显示面板10可以包括第一扫描线SL1至第n扫描线SLn、第一数据线DL1至第m数据线DLm以及像素PX，其中n和m是正整数。像素PX(或像素电路)可以是显示面板10中发光的最小单元。像素PX可以分别在第一扫描线SL1至第n扫描线SLn和第一数据线DL1至第m数据线DLm的交叉点处。在显示面板10中，像素PX可以以n×m矩阵排列。响应于在一个帧时段内波动(或改变)的电源电压，像素可以同时发光。稍后将描述像素PX的结构和驱动。
面板驱动器单元可以包括扫描驱动器20、数据驱动器30、电源40和时序控制器50。
扫描驱动器20可以基于第一控制信号CTL1而生成扫描信号，并且可以将扫描信号提供给第一扫描线SL1至第n扫描线SLn。例如，扫描驱动器20可以将扫描信号顺序地供应给第一扫描线SL1至第n扫描线SLn。
数据驱动器30可以响应于第二控制信号CTL2而将数字信号形式的图像数据转换为模拟数据信号，并且可以将数据信号供应给第一数据线DL1至第m数据线DLm。
像素PX可以响应于扫描信号(即，通过第一扫描线SL1至第n扫描线SLn传输的扫描信号)而接收数据信号(即，通过第一数据线DL1至第m数据线DLm传输的数据信号)，并且可以发射具有与数据信号对应的亮度的光。
电源40可以响应于第三控制信号CTL3而生成具有在一个帧时段内波动(或变化)的电压电平的电源电压。例如，电源40可以生成第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS。进一步，电源40可以生成初始化电压VINT。
例如，电源40可以包括DC-DC转换器和开关，DC-DC转换器从输入电压(例如电池电压)生成具有各种电压电平的输出电压，开关基于第三控制信号CTL3而选择输出电压作为第一电源电压ELVDD、第二电源电压ELVSS和初始化电压VINT，以分别设定第一电源电压ELVDD、第二电源电压ELVSS和初始化电压VINT的电压电平。
时序控制器50可以基于输入图像数据而生成适合于显示面板10的图像数据，以将图像数据提供给数据驱动器30，并且可以控制扫描驱动器20、数据驱动器30和电源40。例如，时序控制器50可以从外部电路(例如系统板)接收控制信号CTL。时序控制器50可以生成第一控制信号CTL1至第三控制信号CTL3，以分别控制扫描驱动器20、数据驱动器30和电源40。第一控制信号CTL1可以包括扫描起始信号、扫描时钟信号等。第二控制信号CTL2可以包括水平起始信号、负载信号、图像数据等。第三控制信号CTL3可以包括开关控制信号等。
显示设备1可以是头戴式显示器(HMD)。在这种情况下，显示设备1可以安装在用户的头上，并且可以使用镜头放大图像(即，从显示面板输出的图像)以直接在用户的眼睛前方提供图像。当以顺序发射方式驱动显示设备1时，观看者可能察觉到图像滞后、颜色模糊等。因为这个原因，像素PX具有相对简单的结构，并且以同时发射方式驱动显示设备1，以便可以实现相对高的显示质量。
图2是包括在图1的显示设备中的像素的电路图。参考图2，像素PX可包括有机发光元件OLED、第一开关元件T1、第二开关元件T2、第三开关元件T3、第一电容器Cst和第二电容器Cpr。像素PX可以位于第i像素行和第j像素列中。
第一开关元件T1、第二开关元件T2和第三开关元件T3中的每一个可以是薄膜晶体管。例如，第一开关元件T1、第二开关元件T2和第三开关元件T3中的每一个可以是PMOS晶体管。又例如，第一开关元件T1、第二开关元件T2和第三开关元件T3中的每一个可以是NMOS晶体管。可替代地，第一开关元件T1、第二开关元件T2和第三开关元件T3中的一些可以是NMOS晶体管，而其他可以是PMOS晶体管。在以下描述中，为了便于说明，第一开关元件T1、第二开关元件T2和第三开关元件T3中的每一个是PMOS晶体管。
第一开关元件T1可以包括连接到施加第一电源电压ELVDD(或者接收第一电源电压ELVDD)的驱动电压线的第一电极、连接到第三节点N3(或者稍后要描述的有机发光元件OLED的阳极)的第二电极和连接到第一节点N1的栅电极。第一电极和第二电极中的一个可以是源电极，而另一个可以是漏电极。第一开关元件T1可以基于在第一节点N1处的电压而将来自第一电源电压ELVDD的驱动电流传输到第三节点N3。例如，第一开关元件T1可以是驱动晶体管。
第二开关元件T2可以包括连接到第一节点N1的第一电极(或第三电极)、连接到第二节点N2的第二电极(或第四电极)以及电连接到第i扫描线(例如图1中所示的第一扫描线SL1至第n扫描线SLn中的所选的一条扫描线)以接收扫描信号GW[i]的栅电极。第二开关元件T2可以响应于扫描信号GW[i]而将第一节点N1与第二节点N2电连接。例如，第二开关元件T2可以将在第二节点N2处的第二节点电压(例如稍后将描述的数据信号D[j])传输到第一节点N1，或者可以响应于扫描信号GW[i]而将在第一节点N1处的第一节点电压(例如初始化电压VINT)传输到第二节点N2。
第三开关元件T3可以包括连接到第二节点N2的第一电极(或第五电极)、连接到第三节点N3的第二电极(或第六电极)以及电连接到控制信号线以接收公共控制信号GC的栅电极。第三开关元件T3可以响应于公共控制信号GC而将第二节点N2与第三节点N3电连接。例如，第三开关元件T3可以响应于公共控制信号GC而将在第二节点N2处的第二节点电压(例如从第一节点N1传输的初始化电压VINT)传输到第三节点N3。
第一电容器Cst可以电连接在初始化电源线(例如施加和传送初始化电压VINT的线)和第一节点N1之间。第一电容器Cst可以包括连接到初始化电源线的第一电容器电极和连接到第一节点N1的第二电容器电极。例如，第一电容器Cst可以是保持或存储电容器。
第二电容器Cpr可以电连接在数据线(例如选自图1中所示的第一数据线DL1至第m数据线DLm中的一条数据线，数据信号D[j]经由该条数据线传输)和第二节点N2之间。例如，第二电容器Cpr可以包括用于从数据线接收数据信号D[j]的第一电容器电极和电连接到第二节点N2的第二电容器电极。第二电容器Cpr可以是亮度补偿电容器。第二电容器Cpr的电容可以大于第一电容器Cst的电容。
第二电容器Cpr可以补偿有机发光元件OLED的亮度的减小。第二电容器Cpr的亮度补偿性能可由第一寄生电容器Ca降低，使得显示质量可能劣化。通过形成具有等于或大于第一寄生电容器Ca的电容的第二寄生电容器Cb，可以减少或防止显示质量的劣化。此外，当供应给扫描线的扫描信号从导通电平变为截止电平时，即使在第一节点N1处生成反冲电压，在第一节点N1处的电压也可以保持在高于第二节点N2处的电压。结果，可以减少或防止串扰缺陷。
有机发光元件OLED可以电连接在第三节点N3和第二电源电压线(即施加第二电源电压ELVSS的电源线)之间。有机发光元件OLED可以发射具有与流过第一开关元件T1的驱动电流成比例的亮度的光。有机发光元件OLED可以包括电连接到第三节点N3的第一元件电极(例如阳极)以及电连接到施加第二电源电压ELVSS的第二电源电压线的第二元件电极(例如阴极)。
如上面参考图2所述，在像素PX中，第三开关元件T3可以在第二开关元件T2的第二(第四)电极(或第二节点N2)和有机发光元件OLED的第一元件电极(或第三节点N3)之间，以便第二节点N2可以通过第三开关元件T3与第三节点N3电断开或电分离。通过这样做，即使漏电流通过第一开关元件T1从接收第一电源电压ELVDD的第一电源电压线流到第三节点N3，同时数据信号D[j]被写入第一开关元件T1的栅电极(即第一节点N1)，写入第一开关元件T1的栅电极的数据信号D[j]也不可能受到影响。结果，可以改善像素PX的显示质量。
此外，由于第二电容器Cpr在接收数据信号D[j]的数据线和第二节点N2之间，所以由于第一节点N1或连接到第一节点N1的第一开关元件T1和其他元件之间的第一寄生电容器Ca导致的有机发光元件OLED的亮度的减小可以被补偿。结果，可以进一步改善显示质量。
图3是对在图2的像素中测量的信号的波形进行示出的示意图。参考图1至图3，单个帧(或显示单个帧图像的时间段)可以包括像素PX不发光的非发射时段F1至F4以及像素PX发光(或同时发光)的发射时段F5。
非发射时段可以顺序地包括：其中有机发光元件OLED的第一元件电极的电压被初始化的第一初始化时段F1、其中第一开关元件T1的栅电极被初始化的第二初始化时段F2、其中第一开关元件T1的栅电极和第二电极电连接的阈值电压补偿时段F3以及其中数据信号D[j]被写入像素PX中的数据写入时段F4。
第一电源电压ELVDD可以具有第一低电压电平VL1或第一高电压电平VH1。第二电源电压ELVSS可以具有第二低电压电平VL2或第二高电压电平VH2。初始化电压VINT可以具有第一初始化电压电平VINT_L或第二初始化电压电平VINT_H。
除了在数据写入时段F4期间之外，可以将参考或维持电压Vsus施加到数据线。在数据写入时段F4期间，可以将表示要显示的灰度的数据信号D[j]提供给数据线。
相同的公共控制信号GC可以提供给包括在显示面板10中的所有像素。
在第一初始化时段F1中，第一电源电压ELVDD可以具有第一高电压电平VH1，并且第二电源电压ELVSS可以具有第二高电压电平VH2。第二高电压电平VH2可以等于或大于第一高电压电平VH1。例如，第一高电压电平VH1可以是6.2V并且第二高电压电平VH2可以是6.5V。在该示例中，由于第一电源电压ELVDD等于或小于第二电源电压ELVSS(或者第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS之间的电压差小于第一开关元件T1的阈值电压)，所以没有驱动电流可以在有机发光元件OLED中流动。
扫描信号GW[i]可以具有“截止”电压电平(“关断”电压电平、关断电压或逻辑高电平)，并且公共控制信号GC可以具有“截止”电压电平。因此，第二开关元件T2和第三开关元件T3中的每一个可以被关断或者可以保持关断。
初始化电压VINT可以具有第一初始化电压电平VINT_L。具体地，在第一初始化时段F1的开始处，初始化电压VINT可以从第二初始化电压电平VINT_H转变为第一初始化电压电平VINT_L，并且在第一初始化时段F1的结束处，可以转变回第二初始化电压电平VINT_H。因此，在第一初始化时段F1中，可以施加用于像素PX的操作的偏置电压。
在第二初始化时段F2中，扫描信号GW[i]和公共控制信号GC可以具有“导通”电压电平(“接通”电压电平、接通电压或逻辑低电平)。扫描信号GW[i]和公共控制信号GC可以在第二初始化时段F2的开始处从关断电压转变为“接通”电压电平。因此，第二开关元件T2和第三开关元件T3可以接通，并且第一开关元件T1的栅电极和第一开关元件T1的第二电极可以通过第二开关元件T2和第三开关元件T3彼此连接。
然后，第一电源电压ELVDD可以从第一高电压电平VH1转变为第一低电压电平VL1，并且可以在第二初始化时段F2期间保持在第一低电压电平VL1处。第一低电压电平VL1可以具有低于第一高电压电平VH1的电压电平的电压电平，例如，可以具有比第一高电压电平VH1的电压电平小的幅度或绝对值。例如，第一低电压电平VL1可以是大约-2.2V。第二电源电压ELVSS可以具有第二高电压电平VH2。
初始化电压VINT在第一初始化时段F1的结束处转变为第二初始化电压电平VINT_H，并且然后转变回第一初始化电压电平VINT_L以朝向第二初始化时段F2的结束处。在第一电源电压ELVDD转变为第一低电压电平VL1之后，初始化电压VINT可以转变为第一初始化电压电平VINT_L。初始化电压VINT可以在第二初始化时段F2的结束之前转变回第二初始化电压电平VINT_H。
由于第一节点N1和第三节点N3之间的连接状态以及第一电源电压ELVDD和初始化电压VINT，在第一节点N1处的电压和在第三节点N3处的电压等于第一低电压电平VL1和第一开关元件T1的阈值电压Vth之和(即VL1+Vth)。也就是说，在第一开关元件T1的第一栅电极处的电压和在有机发光元件OLED的第一元件电极处的电压被初始化。
在阈值电压补偿时段F3的开始处，初始化电压VINT可以具有第二初始化电压电平VINT_H，并且第一电源电压ELVDD可以转变为第一高电压电平VH1。扫描信号GW[i]和公共控制信号GC可以具有“导通”电压电平。因此，等于第一开关元件T1的阈值电压Vth的电压可以存储在第一电容器Cst中。第一电源电压ELVDD可以转变为第一低电压电平VL1以朝向阈值电压补偿时段F3的结束处，并且初始化电压VINT可以保持在第二初始化电压电平VINT_H处。扫描信号GW[i]和公共控制信号GC可以转变为“截止”电压电平，扫描信号GW[i]在阈值电压补偿时段F3的结束处开始转变回“导通”电压电平。
在数据写入时段F4的开始处，第一电源电压ELVDD可以具有第一低电压电平VL1，第二电源电压ELVSS可以具有第二高电压电平VH2，并且公共控制信号GC可以具有“截止”电压电平。当公共控制信号GC具有“截止”电压电平时，第三开关元件T3可以保持关断，使得第二节点N2可以与第三节点N3电断开。
扫描信号GW[i]可以具有“截止”电压电平并且可以在特定时间处具有“导通”电压电平。数据信号D[j]可以具有第一数据电压DATA1至第n数据电压DATA[n]。当扫描信号GW[i]具有“导通”电压电平时，第二开关元件T2导通并且数据电压(例如第一数据电压DATA1至第n数据电压DATA[n]中的一个数据电压)可以传输或施加到第一节点N1。由于第二电容器Cpr，所以只有脉冲形式的数据信号D[j]可以传输到第一节点N1。传输到第一节点N1的数据信号D[j]可以存储在第一电容器Cst中。
在数据写入时段F4的开始处(即，在“导通”电压电平处的扫描信号GW[i]施加到第二开关元件T2之前的第一时间)，在第一电容器Cst、第二电容器Cpr和有机发光元件OLED的寄生电容器Coled(即，二极管电容器)中存储的电荷量可以根据下面的方程1至方程3计算：
[方程1]
Qst1＝(VL1+Vth–VINT_H)×Cst
[方程2]
Qpr1＝(VL1+Vth–Vsus)×Cpr
[方程3]
Qoled1＝(VL1+Vth–VH2)×Coled
其中Qst1、Qpr1和Qoled1分别代表在第一时间处在第一电容器Cst、第二电容器Cpr和寄生电容器Coled中存储的电荷量。此外，VL1表示第一电源电压ELVDD的电压电平，Vth表示第一开关元件T1的阈值电压，VINT_H表示初始化电压VINT的电压电平，Vsus表示参考电压，VH2表示第二电源电压ELVSS的电压电平，并且Cst、Cpr和Coled分别表示第一电容器Cst、第二电容器Cpr和寄生电容器Coled的电容。
此外，在数据写入时段F4的紧接在具有“导通”电压电平的扫描信号GW[i]施加到像素PX之后的第二时间处，在包括在像素PX中的第一电容器Cst、第二电容器Cpr和寄生电容器Coled中存储的电荷量可以根据下面的方程4至方程6计算：
[方程4]
Qst2＝(Vgate–VINT_H)×Cst
[方程5]
Qpr2＝(Vgate–DATA[i])×Cpr
[方程6]
Qoled2＝(Vgate–VH2)×Coled
其中Qst2、Qpr2和Qoled2分别代表在第二时间处在第一电容器Cst、第二电容器Cpr和寄生电容器Coled中存储的电荷量。此外，Vgate表示在第一开关元件T1的栅电极处的电压，VINT_H表示初始化电压VINT的电压电平，DATA[i]表示数据信号D[j]的电压，VH2表示第二电源电压ELVSS的电压电平，并且Cst、Cpr和Coled分别表示第一电容器Cst、第二电容器Cpr和寄生电容器Coled的电容。
由于在第一时间和第二时间之间包括在像素PX中的第一开关元件T1中不存在电流路径，所以在第一时间和第二时间处存储的电荷总量可以是相同的(即，Qst1+Qpr1+Qoled1＝Qst2+Qpr2+Qoled2)。在数据写入时段F4期间，在包括在像素PX中的第一开关元件的栅电极处的电压可以根据下面的基于方程1至方程6的方程7计算：
[方程7]
Figure BDA0002177391920000091
因而，可以在不同的时序处独立于数据信号的电压而设定在第一开关元件T1的栅电极处的电压。
第一电源电压ELVDD可以转变为第一高电压电平VH1以朝向数据写入时段F4的结束处，并且第二电源电压ELVSS可以转变为第二低电压电平VL2。例如，第一电源电压ELVDD可以是大约+6.2V，并且第二电源电压ELVSS可以是大约-2.2V。也就是说，第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS之间的电压差可以大于用于接通第一开关元件T1的第一参考电压(或第一电极和第二电极之间的预定电压差，例如大约+8.4V)。
在发射时段F5期间，扫描信号GW[i]可以具有“导通”电压电平，公共控制信号GC可以具有“截止”电压电平，并且初始化电压VINT可以保持在第二初始化电压电平VINT_H处。在发射时段F5期间，根据第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS的变化在第一开关元件T1中生成驱动电流I_OLED，并且驱动电流I_OLED可以通过第一开关元件T1流到有机发光元件OLED。结果，像素PX可以发光。
如上面参考图3所述，由于在数据写入时段F4和发射时段F5期间第二节点N2通过第三开关元件T3与第三节点N3断开，所以可以减少或防止驱动电流的泄漏。因而，可以防止由于漏电流引起的写入到像素PX的数据信号的变化和由于像素PX的亮度偏差(即不均匀(mura))导致的显示质量劣化。
在一些示例性实施例中，第一电源电压ELVDD和/或第二电源电压ELVSS可以在发射时段F5期间过驱动。也就是说，第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS之间的电压差可以大于第二参考电压(例如，大约+9.4V至+13.2V)，该第二参考电压大于用于接通第一开关元件T1的第一参考电压(或第一电极和第二电极之间的预定电压差)。以这种方式，可以减小像素PX的发射延迟，并且可以防止由于发射延迟导致的显示质量的劣化(例如不均匀的发生)。
图4是图示当施加到图2的像素的第一电源电压改变时根据正常模式的像素操作的波形图。图5是图示当施加到图2的像素的第一电源电压改变时像素操作的示例的波形图。图6是用于图示当施加到图2的像素的第二电源电压改变时像素操作的示例的波形图。图7是图示当施加到图2的像素的第一电源电压和第二电源电压改变时像素操作的另一示例的波形图。换句话说，图5至图7图示以不同于正常模式的驱动模式操作的示例。
参考图2至图4，当第一电源电压ELVDD在第五时段F5期间(例如在第五时段F5的开始处)从第一低电压电平VL1转变(或增加)为第一高电压电平VH1时，第一开关元件T1的栅电极和第一电极之间的电压增加，以便驱动电流I_OLED_C可以流过有机发光元件OLED。
然而，由于第一开关元件T1的第二电极和有机发光元件OLED的第一元件电极之间的电阻组件、寄生电容器Coled等，驱动电流I_OLED_C可以在有机发光元件OLED中延迟传输。例如，当第一电源电压ELVDD转变为第一高电压电平VH1时，流过第一开关元件T1的电流首先在寄生电容器Coled中充电，以便驱动电流I_OLED_C可以以发射延迟时间T_D传输，并且驱动电流I_OLED_C可以取决于寄生电容器Coled的充电速度等以一定的斜率上升。
当对应于高灰度级的数据电压施加到像素PX(或第一开关元件T1)时，驱动电流I_OLED_C相对较大并且发射延迟时间T_D相对较小。另一方面，当对应于低灰度级的数据电压施加到像素PX时，驱动电流I_OLED_C可以相对较小并且发射延迟时间T_D可以相对较大。例如，当数据信号具有对应于255个灰度级之中的87个灰度级或更小灰度级的数据电压时，发射延迟时间T_D占据整个发射时段F_E的一半，使得像素PX通常可能无法以对应于该数据信号的亮度(即，期望的亮度)发光。
参考图5，第一电源电压ELVDD可以在发射时段F5的开始时间处从第一低电压电平VL1转变(或增加)为第一过电压电平VH1_1，可以在第一保持时段F_OD1期间保持在第一过电压电平VH1_1处，并且可以在第一保持时段F_OD1已经经过之后转变(或减小)为第一高电压电平VH1并且可以保持在那。第一过电压电平VH1_1可以大于第一高电压电平VH1。也就是说，第一电源电压ELVDD可以在发射时段F5的开始时间处过驱动。第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS之间的在发射时段F5的开始时间处的电压差可以大于第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS之间的在发射时段F5期间的平均电压差。上面参考图1描述的电源40可以在发射时段F5的开始处生成过驱动的第一电源电压ELVDD并且将它提供给显示面板10。
当第一电源电压ELVDD具有第一过电压电平VH1_1时，第一开关元件T1的栅电极和第一电极之间的电压(或电压差)增加。因此，流过第一开关元件T1的驱动电流可以暂时增加。因此，电荷更快地存储在有机发光元件OLED的寄生电容器中，并且与上面参考图4描述的发射延迟时间T_D相比，第一发射延迟时间T_D1减小。结果，可以减少或防止由于发射延迟导致的显示质量的劣化。
第一电源电压ELVDD的第一过电压电平VH1_1可以比第一高电压电平VH1大大约8％至20％。例如，如果第一高电压电平VH1大约为6.2V，则第一过电压电平VH1_1可以是大约6.7V或大约7.2V。第一发射延迟时间T_D1可以随着第一过电压电平VH1_1增加而减小。然而，可以随着第一过电压电平VH1_1增加而在另一像素(例如根据高灰度级的数据信号发光的像素)中察觉到亮度的变化，或者可以由于过电流而损坏另一像素。因而，当第一过电压电平VH1_1比第一高电压电平VH1大大约8％至20％时，可以减小在低灰度区域中发光的像素PX的发射延迟，同时防止察觉到在高灰度区域中发光的另一像素的亮度的变化。
第一保持时段F_OD1(即当第一电源电压ELVDD具有第一过电压电平VH1_1时的时间)可以是一个水平时间(1H)。一个水平时间1H可以等于扫描信号GW[i]施加到像素PX(或第二开关元件T2)的时间段，例如大约3.8μs或大约2.4μs。第一保持时段F_OD1随着第一过电压电平VH1_1增加而减小。然而，通过考虑第一过电压电平VH_1的电压电平、上述电源40的驱动频率等，第一保持时段F_OD1可以是一个水平时间。
参考图6，类似于第一电源电压ELVDD，第二电源电压ELVSS可以在发射时段F5的开始处从第二高电压电平VH2转变(减小)为第二过电压电平VL2_1，可以在第二保持时段F_OD2期间保持在第二过电压电平VL2_1处，并且可以在第二保持时段F_OD2已经经过之后转变(增加)为第二低电压电平VL2以保持在第二低电压电平VL2处。第二过电压电平VL2_1可以比第二低电压电平VL2低，例如具有更大的幅度或绝对值。也就是说，第二电源电压ELVSS可以在发射时段F5的开始处过驱动。上面参考图1描述的电源40可以在发射时段F5的开始处生成过驱动的第二电源电压ELVSS并且可以将它提供给显示面板10。
当第二电源电压ELVSS具有第二过电压电平VL2_1时，第一开关元件T1的栅电极和第二电极之间的电压(或电压差)增加。因此，流过第一开关元件T1的驱动电流可以暂时增加。因此，与上面参考图4描述的发射延迟时间T_D相比，可以减小第二发射延迟时间T_D2，以便可以减轻由于发射延迟导致的显示质量的劣化。
类似于第一电源电压ELVDD的第一过电压电平VH1_1，与第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS的第一参考电压(或第一参考电压差)相比，第二电源电压ELVSS的第二过电压电平VL2_1可以比第二低电压电平VL2小(更大幅度或绝对值)约30％至40％。例如，如果第二低电压电平VL2大约为-2.2V，则第二过电压电平VL2_1可以大约为-5V。
类似于第一保持时段F_OD1，第二保持时段F_OD2(即当第二电源电压ELVSS具有第二过电压电平VL2_1时的时间)可以是一个水平时间(1H)。在这种情况下，第二发射延迟时间T_D2可以基本上等于第一发射延迟时间T_D1。
参考图7，在发射时段F5的开始处，第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS中的每一个可以过驱动。第一电源电压ELVDD的过驱动可以与上面参考图5描述的第一电源电压ELVDD的过驱动基本相同，并且第二电源电压ELVSS的过驱动可以与上面参考图6描述的第二电源电压ELVSS的过驱动基本相同。因而，将不再重复相同元件的描述。
第三保持时段F_OD3可以基本上等于上面参考图5描述的第一保持时段F_OD1或者上面参考图6描述的第二保持时段F_OD2。应当注意，由于第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS中的每一个的过驱动，第三发射延迟时间T_D3可以短于第一发射延迟时间T_D1(或第二发射延迟时间T_D2)。
另一方面，流过有机发光元件OLED的驱动电流I_OLED可以部分地过冲。然而，由于过冲导致的亮度的增加或变化相对于有机发光元件OLED的总发射量是不显著的，并且因此亮度的增加或变化可能不被用户察觉。
如参考图5至图7所述，第一电源电压ELVDD和/或第二电源电压ELVSS在发射时段F5的开始处过驱动，以便可以减小在有机发光元件OLED中流动的驱动电流I_OLED的传输延迟或者有机发光元件OLED的发射延迟。具体地，在图5至图7中，第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS之间的在发射时段F5的开始时间处的电压差可以大于第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS之间的在发射时段F5期间的平均电压差。因而，可以减少或防止由于有机发光元件OLED(特别是基于低灰度数据信号而发光的有机发光元件OLED)的发射延迟导致的不均匀(低灰度图像无法正确表现以使它看起来像污点的现象)。
图8是用于图示当施加到图2的像素的第一电源电压和第二电源电压改变时像素操作的另一示例的波形图。参考图1至图3、图7和图8，根据该示例性实施例的第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS与上面参考图7描述的第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS的不同之处在于它们在发射时段F5期间被多次过驱动。
第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS可以在发射时段F5的开始处被第一过驱动。其中第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS过驱动的第四保持时段F_OD4可以基本上等于上面参考图7描述的第三保持时段F_OD3。因此，有机发光元件OLED的第四发射延迟时间T_D4相对减小并且可以基本上等于上面参考图7描述的第三发射延迟时间T_D3。
随后，在发射时段F5期间已经从第一过驱动经过预定时间段之后，第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS可以在第五保持时段F_OD5期间被第二过驱动。第五保持时段F_OD5可以等于第四保持时段F_OD4。
通过这样做，流过有机发光元件OLED的驱动电流I_OLED暂时增加，并且有机发光元件OLED可以暂时发射具有相对高亮度的光。
尽管第四发射延迟时间T_D4未被第二过驱动减小，但是第二过驱动暂时增加有机发光元件OLED的亮度，以便可以补偿在第四发射延迟时间T_D4期间的不足亮度。具体地，由于亮度是基于在发射时段F5期间从有机发光元件OLED发射的光的总量而确定的，因此像素PX(例如响应于具有相对大的发射延迟的低灰度数据信号而发光的像素)的亮度可以通过第二过驱动来补偿。结果，可以改善显示质量。
在发射时段F5期间已经从第二过驱动以来经过预定时间段之后，第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS可以在第六保持时段F_OD6期间被第三过驱动。第六保持时段F_OD6可以等于第五保持时段F_OD5。类似于第二过驱动，像素PX的不足亮度可以通过第三过驱动来补偿。
如上面参考图8所述，在发射时段F5期间，第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS被多次过驱动，以便可以减少第四发射延迟时间T_D4，并且可以补偿由于第四发射延迟时间T_D4导致的像素PX的不足亮度。因此，第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS之间的在过驱动期间(包括发射时段F5的开始)的电压差可以大于第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS之间的在发射时段F5期间的平均电压差。结果，可以防止或进一步减轻显示质量的劣化。
在图8中，第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS被示出为过驱动三次，但是本公开不限于此。例如，第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS可以过驱动两次、四次或更多次。此外，第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS中的至少一个可以过驱动多次。
图9是用于图示用于驱动图1的显示设备的方法的流程图。参考图1至图9，可以在显示设备1中执行图9的方法。如下面详细描述的，第一电源电压和第二电源电压之间的电压差(例如在发射时段的开始处或在发射时段期间)，可以根据图像数据的平均灰度级而变化。具体地，当平均灰度级高于第一参考灰度级时，在发射时段期间采用不使用过驱动的第一模式或正常模式；当平均灰度级在第一参考灰度级和低于第一参考灰度级的第二参考灰度级之间时，采用在发射时段的开始处使用过驱动的第二模式；并且，当平均灰度级低于第二参考灰度级时，采用在整个发射时段使用过驱动的第三模式。
图9中图示的方法可以包括基于图像数据而计算图像的平均灰度级(或平均亮度)(操作S910)。例如，时序控制器50可以通过将从扩展设备提供的图像数据(或包括在图像数据中的帧数据)中包括的灰度级(或灰度值)进行平均来计算平均灰度级。作为另一示例，时序控制器50可以计算平均灰度级并且可以基于显示设备1的最大亮度而计算图像数据(或帧数据)的平均亮度。最大亮度可以取决于显示设备1的操作环境(例如当在阳光下或室内驱动显示设备1时)而变化。即使平均灰度级高，显示设备也可以发射具有低亮度的光。这是因为即使在高灰度区域中(例如即使当平均灰度级相对高时)也可能出现不均匀。
此后，图9的方法可以确定平均灰度级是否大于或高于第一参考灰度级REF1(操作S920)。例如，第一参考灰度级REF1可以是最大255灰度级中的128灰度级。在该示例中，图9的方法可以包括确定平均灰度级是否大于128灰度级。可替代地，通过图9的方法计算平均亮度可以包括确定平均亮度是否高于第一参考亮度。例如，第一参考亮度可以是16nit。
如果平均灰度级大于第一参考灰度级REF1，则显示设备1在相对高的灰度区域中显示图像，以便低灰度区域中的显示质量不会劣化或者，可能没有不均匀被察觉。
因此，当平均灰度级大于第一参考灰度级REF1时，图9的方法可以包括以第一模式(或第一驱动模式)驱动显示设备1(或显示面板10)(操作S930)。如图4中所示，第一模式可以是正常驱动模式，其中第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS不过驱动。例如，时序控制器50可以生成与第一模式相关联的第三控制信号CTL3，并且电源40可以响应于第三控制信号CTL3，而在帧的发射时段F5期间生成仅具有第一高电压电平VH1的第一电源电压ELVDD和仅具有第二低电压电平VL2的第二电源电压ELVSS，并可以将它们提供给显示面板10。
当平均灰度级小于第一参考灰度级REF1时，图9的方法可以包括确定平均灰度级是否大于第二参考灰度级REF2(操作S940)。
例如，当第一参考灰度级REF1是最大255灰度级中的128时，第二参考灰度级可以是但不限于87灰度级。在该示例中，图9的方法可以包括确定平均灰度级是否大于87灰度级。
另一方面，当通过图9的方法计算平均亮度时，该方法可以包括确定平均亮度是否高于第二参考亮度。例如，第二参考亮度可以是10nit。
图9的方法可以包括当平均灰度级大于第二参考灰度级REF2(并且平均灰度级小于第一参考灰度级REF1)时，预测整个显示面板10存在像素PX的一些发射延迟。因此，图9的方法可以包括以第二模式(或第二驱动模式)驱动显示设备1(或显示面板10)(操作S950)。如图5至图7中所示，第二模式可以是其中第一电源电压ELVDD和/或第二电源电压ELVSS过驱动一次的驱动模式。例如，时序控制器50可以生成与第二模式相关联的第三控制信号CTL3，并且电源40可以响应于第三控制信号CTL3，而在帧的发射时段F5的开始处生成过驱动的(或具有第一过电压电平VH1_1的)第一电源电压ELVDD和过驱动的(或具有第二过电压电平VL2_1的)第二电源电压ELVSS，并可以将它们提供给显示面板10。
当平均灰度级小于第二参考灰度级REF2时，图9的方法可以包括以第三模式驱动显示设备1(或显示面板10)(操作S960)。第三模式可以是其中第一电源电压ELVDD和/或第二电源电压ELVSS过驱动多次的驱动模式。也就是说，当平均灰度级小于第二参考灰度级REF2时，图9的方法可以包括预测整个显示面板10存在发射延迟和像素PX的亮度降低。因此，时序控制器50可以生成与第三模式相关联的第三控制信号CTL3，并且电源40可以响应于第三控制信号CTL3，而在帧的发射时段F5的开始和发射时段F5的中间处生成过驱动的(或具有第一过电压电平VH1_1的)第一电源电压ELVDD和过驱动的(或具有第二过电压电平VL2_1的)第二电源电压ELVSS，并可以将它们提供给显示面板10。
本文描述的方法、过程和/或操作可以通过要由计算机、处理器、控制器或其他信号处理设备执行的代码或指令来执行。计算机、处理器、控制器或其他信号处理设备可以是本文描述的那些或除了本文描述的元件之外的一个元件。因为详细描述了形成方法(或计算机、处理器、控制器或其他信号处理设备的操作)的基础的算法，所以用于实现方法实施例的操作的代码或指令可以将计算机、处理器、控制器或其他信号处理设备变换为用于执行本文所述方法的专用处理器。
通过总结和回顾，像素包括用于驱动有机发光元件的驱动晶体管。驱动电流通过驱动晶体管供应给有机发光元件。驱动电流越小，有机发光元件的发射被延迟的可能性越大，使得显示质量可能劣化，即可能出现不均匀，其是由这种发射延迟引起的污点。
本公开的方面提供了一种能够改善高分辨率结构中的显示质量的显示设备。根据本公开的示例性实施例，提供了一种具有改善的显示质量同时实现高分辨率的显示设备。结果，可以补偿低灰度区域的显示图像的亮度，并且可以进一步改善显示质量。
本文已经公开了示例实施例，并且虽然采用了特定术语，但是它们仅以一般性和描述性意义来使用和解释，而不是为了限制的目的。在某些情况下，如对本领域普通技术人员在提交本申请时显而易见的，结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非另外特别指出。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (10)

1.一种显示设备，包括：
包括像素的显示面板；
面板驱动器，所述面板驱动器将扫描信号和数据信号供应给所述像素；以及
电源，所述电源生成第一电源电压和第二电源电压，并且将所述第一电源电压和所述第二电源电压供应给所述像素，
其中，所述像素在所述第一电源电压和所述第二电源电压之间的电压差大于第一参考电压的发射时段期间，响应于所述扫描信号而基于所述数据信号发光，并且
其中，所述第一电源电压和所述第二电源电压之间的在所述发射时段的开始处的第一电压差大于所述第一电源电压和所述第二电源电压之间的在整个所述发射时段的平均电压差。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中：
所述第一电源电压在所述发射时段的所述开始处从第一低电压电平转变为第一过电压电平，并且在从所述发射时段的所述开始已经经过第一保持时段之后转变为第一高电压电平，并且
所述第一高电压电平高于所述第一低电压电平且低于所述第一过电压电平，
所述第二电源电压在所述发射时段的所述开始处从第二高电压电平转变为第二过电压电平，并且在从所述发射时段的所述开始已经经过第二保持时段之后转变为第二低电压电平，并且
所述第二低电压电平低于所述第二高电压电平且高于所述第二过电压电平。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中所述第一过电压电平比所述第一高电压电平大10％至20％。
4.根据权利要求2所述的显示设备，其中所述第二过电压电平比所述第二低电压电平低所述第一高电压电平和所述第二低电压电平之间的所述电压差的30％至40％。
5.根据权利要求2所述的显示设备，其中所述第一保持时段等于所述扫描信号施加到所述像素的时间段，并且
所述第二保持时段等于所述扫描信号被施加到所述像素的时间段。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一电源电压和所述第二电源电压之间的所述电压差在所述发射时段期间两次或更多次地增加超过所述平均电压差。
7.根据权利要求6所述的显示设备，其中：
所述第一电源电压在所述发射时段的所述开始处从第一低电压电平转变为第一过电压电平，在从所述发射时段的所述开始已经经过第一保持时段之后转变为第一高电压电平，在所述发射时段期间的不同于所述开始的第一时间处转变为所述第一过电压电平，并且在从所述第一时间已经经过第二保持时段之后的第二时间处转变为所述第一高电压电平，并且
所述第一高电压电平高于所述第一低电压电平且低于所述第一过电压电平，
所述第二电源电压在所述发射时段的所述开始处从第二高电压电平转变为第二过电压电平，在从所述发射时段的所述开始已经经过所述第一保持时段之后转变为第二低电压电平，在所述发射时段期间的不同于所述开始的所述第一时间处转变为所述第二过电压电平，并且在从所述第一时间已经经过所述第二保持时段之后的所述第二时间处转变为所述第二低电压电平，并且
所述第二低电压电平低于所述第二高电压电平且高于所述第二过电压电平。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其中所述第二保持时段等于所述第一保持时段。
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，所述时序控制器接收包括与所述像素中的每一个像素相关联的灰度值的图像数据、计算所述图像数据的平均灰度级以及基于所述平均灰度级而生成控制信号，
其中所述电源基于所述控制信号而生成所述第一电源电压和所述第二电源电压。
10.根据权利要求9所述的显示设备，其中，所述时序控制器在所述平均灰度级小于第一参考灰度级时生成第一控制信号，并且其中所述电源基于所述第一控制信号而生成所述第一电源电压和所述第二电源电压，所述第一电源电压和所述第二电源电压之间具有所述第一电压差。
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