CN111243509B - 用于外部补偿的显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种用于外部补偿的显示装置及其驱动方法，其能够将显示面板的多个显示行分成两个区域，从而执行驱动以在通过第一显示行区域(A)显示图像的同时通过第二显示行区域(B)输出黑色数据，使得在一个非发光时段(消隐)中感测两个显示行。两个电平移位器在一个非发光时段中交替地执行实时感测和恢复操作并且可在一帧中补偿两个显示行。

Description

用于外部补偿的显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种用于外部补偿的显示装置及其驱动方法。
背景技术
已开发并销售了各种平板显示装置。其中，根据发光层的材料，电致发光显示装置被分成无机发光显示装置和有机发光显示装置。有源矩阵型有机发光显示装置包括用于自身发射光的有机发光二极管(OLED)，因此具有高响应速度、高发光效率、高亮度和宽视角。
作为自发光元件的OLED包括阳极、阴极以及形成在它们之间的有机化合物层。有机化合物层包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)。当电源电压施加到阳极和阴极时，穿过空穴传输层(HTL)的空穴和穿过电子传输层(ETL)的电子移动到发光层(EML)以形成激子，结果，发光层(EML)生成可见光。
有机发光显示装置包括像素，各个像素包括OLED和驱动薄膜晶体管(TFT)并按照矩阵布置，并且根据图像数据的灰度来控制像素中实现的图像的亮度。驱动TFT根据其栅电极和源电极之间的电压(以下称为栅源电压)来控制OLED中流动的驱动电流。OLED所发射的光的量根据驱动电流确定并且图像的亮度由OLED所发射的光的量确定。
通常，当驱动TFT在饱和区域中操作时，在驱动TFT的漏极和源极之间流动的像素电流Ids如下式1所示表示。
式1
Figure BDA0002282230330000011
在式1中，μ表示电子迁移率，C表示栅极绝缘膜的电容，W表示驱动TFT的沟道宽度，L表示驱动TFT的沟道长度。另外，Vgs表示驱动TFT的栅源电压，Vth表示驱动TFT的阈值电压。根据像素结构，驱动TFT的栅源电压Vgs可以是数据电压与基准电压之间的电压差。由于数据电压是与图像数据的灰度对应的模拟电压并且基准电压是固定的电压，所以驱动TFT的栅源电压Vgs根据数据电压来编程(或设定)。另外，驱动电流Ids根据编程的栅源电压Vgs确定。
像素的电特性(例如，驱动TFT的阈值电压Vth、驱动TFT的电子迁移率μ和OLED的阈值电压)是确定驱动电流Ids的因素，因此应该在所有像素中相同。然而，由于诸如工艺特性和时变特性的各种原因，在像素之间电特性可能不同。这种电特性偏差导致亮度偏差，因此无法实现期望的图像。
为了补偿像素之间的亮度偏差，用于感测像素的电特性并基于感测结果校正输入图像的数字数据的外部补偿技术是已知的。为了补偿亮度偏差，当施加到像素的数据电压改变Δx时，需要确保Δy的电流改变。因此，外部补偿技术通过计算各个像素的Δx并向OLED施加相同的像素电流来实现相同的亮度。即，外部补偿技术执行补偿以通过控制灰度值来均衡像素的亮度。
像素的电特性在驱动期间连续地变化。因此，为了增加外部补偿性能，需要用于实时补偿像素的电特性的改变的实时(RT)补偿技术。
为了实现RT补偿技术，提出了一种在不写入输入图像数据的垂直消隐时段中执行感测驱动的方法。垂直消隐时段设置在一帧中写入输入图像数据的垂直活动时段之间。用于外部补偿的传统驱动电路在一帧中使用垂直消隐时段感测预定显示行。为此，包括在用于外部补偿的传统驱动电路中的选通驱动器在垂直消隐时段期间生成感测选通信号并将感测选通信号施加到形成在待感测的显示行处的像素。选通驱动器包括级联连接的多个级。
垂直消隐时段远短于垂直活动时段。由于配置选通驱动器的各个级接收前一级的输出信号作为进位信号以依次操作，所以有限的垂直消隐时段可能不足以生成期望的感测选通信号。例如，为了感测垂直分辨率为N的显示面板的第N显示行，需要第N级中生成的第N感测选通信号。然而，由于第N级在第一至第(N-1)级依次操作之后操作，所以选通驱动器的所有级应该操作以便生成第N感测选通信号。一个垂直消隐时段不足以操作选通驱动器的所有级。随着显示面板的垂直分辨率增加并且随着在一个垂直消隐时段内要感测的显示行的数量增加，这种问题变得严重。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于外部补偿的显示装置及其驱动方法，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点导致的一个或更多个问题。
本发明的目的在于提供一种用于外部补偿的显示装置及其驱动方法，其能够缩短实时补偿时间。
本发明的另一目的在于提供一种用于外部补偿的显示装置及其驱动方法，其能够在一帧期间实时补偿两个显示行。
本发明的另一目的在于提供一种用于外部补偿的显示装置及其驱动方法，其能够在使用两个电平移位器的显示装置中有效地利用两个电平移位器。
本发明的附加优点、目的和特征将部分地在以下描述中阐述，并且部分地对于研究了以下内容的本领域普通技术人员而言将变得显而易见，或者可从本发明的实践学习。本发明的目的和其它优点可通过在所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和达到。
为了实现这些目的和其它优点并且根据本发明的目的，如本文具体实现并广义描述的，一种用于外部补偿的显示装置包括：显示面板，其设置有多个显示行，各个显示行包括多个像素；定时控制器，其被配置为将所述多个显示行分成两个区域，以在通过第一显示行区域(A)显示图像的同时通过第二显示行区域(B)输出黑色数据，并且输出用于执行控制以在一帧的非发光时段中感测两个显示行的信号；第一电平移位器LS1，其被配置为从定时控制器接收控制信号并且在一个非发光时段中输出用于执行所述多个显示行的第一显示行区域(A)的实时(RT)感测和恢复操作的信号；以及第二电平移位器LS2，其被配置为从定时控制器接收控制信号并且在一个非发光时段中输出用于执行所述多个显示行的第二显示行区域(B)的实时(RT)感测和恢复操作的信号。
第一电平移位器和第二电平移位器可在一个非发光时段期间交替地执行RT感测和恢复操作。
在第一电平移位器执行RT感测操作和恢复操作的同时第二电平移位器可输出黑色数据，并且在第二电平移位器执行RT感测操作和恢复操作的同时第一电平移位器可输出黑色数据。
当第一电平移位器执行RT感测操作时由第二电平移位器输出黑色数据的操作、在第一电平移位器输出黑色数据的同时由第二电平移位器执行RT感测操作的操作、当第一电平移位器执行恢复操作时由第二电平移位器输出黑色数据的操作以及在第一电平移位器输出黑色数据的同时由第二电平移位器执行恢复操作的操作可依次执行。
定时控制器可在发光时段期间使用第一电平移位器和第二电平移位器单独地控制待感测的行的移位寄存器的第一节点的充电。
定时控制器可向第一电平移位器和第二电平移位器提供用于在非发光时段期间使用第一电平移位器和第二电平移位器将存储在移位寄存器的第一节点中的电压移位至第二节点的重置信号。
第一电平移位器和第二电平移位器可在感测操作之后对移位寄存器的第二节点进行放电。
第一电平移位器和第二电平移位器可在恢复操作之后对移位寄存器的第一节点和第二节点进行放电。
在本发明的另一方面，一种用于外部补偿的显示装置的驱动方法包括以下步骤：将设置有多个显示行的显示面板分成两个显示行区域，以执行驱动以在通过第一显示行区域(A)显示图像的同时通过第二显示行区域(B)输出黑色数据；在一帧的非发光时段中输出用于执行所述多个显示行的第一区域的显示行的实时(RT)感测和恢复操作的信号；以及在同一帧的相同非发光时段中输出用于执行所述多个显示行的第二区域的显示行的实时(RT)感测和恢复操作的信号，使得在一帧的非发光时段中感测两个显示行。
将理解，本发明的以上总体描述和以下详细描述二者是示例性和说明性的，旨在提供对要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本申请并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式并与说明书一起用来说明本发明的原理。附图中：
图1是示出根据本发明的实施方式的用于外部补偿的电致发光显示装置的框图；
图2和图3是示出根据本发明的实施方式的用于外部补偿的实时驱动电路与像素之间的连接的示图；
图4是示出根据本发明的设置在显示面板上的像素阵列的示例的示图；
图5是示出用于驱动图4的像素阵列的选通驱动器的配置的示例的示图；
图6和图7是示出在感测驱动帧的垂直活动时段内执行实时感测的本发明的实时外部补偿技术的示意图；
图8是示出根据本发明的实施方式的用于外部补偿的显示装置的配置的示图；
图9是示出在具有图8的配置的显示装置中在垂直消隐时段期间第一电平移位器L/S_A和第二电平移位器L/S_B的操作的示图；
图10是示出根据本发明的另一实施方式的用于外部补偿的显示装置的配置的示图；
图11是示出在具有图10的配置的显示装置中在垂直消隐时段期间第一电平移位器L/S_A和第二电平移位器L/S_B的操作的示图；以及
图12A至图12D是示出第一电平移位器L/S_A和第二电平移位器L/S_B的输出波形的示图。
具体实施方式
为了说明本发明的实施方式，描述了特定结构或功能，并且本发明的实施方式可按照各种形式实现，不应限于本文所公开的实施方式。
由于本发明可被不同地修改并且具有多个示例性实施方式，所以特定示例性实施方式将在附图中示出并详细描述。然而，将理解，本发明不限于特定示例性实施方式，而是包括本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代。
诸如“第一”、“第二”等的术语可用于描述各种组件，但是组件不应被解释为限于这些术语。这些术语仅用于将一个组件与另一组件相区分。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，“第一”组件可被命名为“第二”组件，“第二”组件也可被类似地命名为“第一”组件。
将理解，当一个元件被称为“连接到”或“联接到”另一元件时，其可直接连接到或直接联接到另一元件，或者在其它元件介于其间的情况下连接到或联接到另一元件。另一方面，将理解，当一个元件被称为“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，其可在没有其它元件介于其间的情况下连接到或联接到另一元件。描述组件之间的关系的其它表达，即，“在...之间”、“直接在...之间”、“邻近”、“直接邻近”等应该类似地解释。
本说明书中所使用的术语仅用于描述特定示例性实施方式而非限制本发明。除非明确地另外指示，否则本文所使用的单数形式旨在包括复数形式。将进一步理解，本说明书中所使用的术语“包括”或“具有”指定所述特征、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在，但不排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在或添加。
除非另外指示，否则将理解，本说明书中所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有本领域技术人员所理解的相同含义。必须理解，字典定义的术语与在相关领域的上下文内的含义相同，并且除非上下文清楚地另外规定，否则它们不应理想地或过于正式地定义。
另一方面，如果实施方式以其它方式实现，则特定块中指定的功能或操作可按照与流程图中指定的顺序不同的顺序执行。例如，两个连续块实际上可基本上同时执行，并且这些块可根据关联的功能或操作向后执行。
以下，将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。在以下实施方式中，作为显示装置，将聚焦于包括有机发光材料的有机发光显示装置。然而，本发明的技术构思不限于有机发光显示装置，并且适用于包括无机发光材料的无机发光显示装置。另外，应该注意，除了电致发光显示装置之外，本发明的技术构思还适用于诸如柔性显示装置、可穿戴显示装置等的各种显示装置。
以下，将参照附图描述本发明的示例性实施方式。
图1是示出根据本发明的实施方式的用于外部补偿的电致发光显示装置的框图，图2和图3是示出根据本发明的实施方式的用于外部补偿的实时驱动电路与像素之间的连接的示图。
参照图1至图3，根据本发明的实施方式的电致发光显示装置可包括显示面板100、数据驱动器20、选通驱动器30、存储器40和补偿电路500。显示面板100包括多个像素P和多条信号线。信号线可包括用于向像素P供应模拟数据电压Vdata的数据线140以及用于向像素P供应选通信号的选通线160。这里，选通信号可包括第一选通信号和第二选通信号。在这种情况下，各条选通线160包括用于供应第一选通信号的第一选通线以及用于供应第二选通信号的第二选通线。信号线还可包括用于感测像素P的电特性的感测线150。然而，根据像素P的电路配置，感测线150可省略。在这种情况下，可通过数据线140感测像素P的电特性。
显示面板10的像素P按照矩阵布置以配置像素阵列。各个像素P可至少连接到任一条数据线140、任一条感测线150和任一条选通线160。各个像素P被配置为从电力发生器接收高电位像素电力和低电位像素电力。为此，电力发生器可通过高电位像素电力线或焊盘向像素供应高电位像素电力。电力发生器可通过低电位像素电力线或焊盘向像素供应低电位像素电力。
数据驱动器20可包括感测单元21和数据电压发生器22，但不限于此。
定时控制器10可通过参考从外部装置接收的定时信号(例如，垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、点时钟信号DCLK和数据使能信号DE)来生成用于控制选通驱动器30的操作定时的选通定时控制信号GCS以及用于控制数据驱动器20的操作定时的数据定时控制信号DCS。
数据定时控制信号DCS可包括源极起始脉冲、源极采样时钟和源极输出使能信号，但不限于此。源极起始脉冲控制数据电压发生器220的数据采样起始定时。源极采样时钟是用于基于上升或下降沿控制数据的采样定时的时钟信号。源极输出使能信号控制数据电压发生器22的输出定时。
选通定时控制信号GCS可包括选通起始脉冲和选通移位时钟，但不限于此。选通起始脉冲被施加到级以用于生成第一输出以启用该级的操作。选通移位时钟是共同输入到级以使选通起始脉冲移位的时钟信号。
定时控制器10在特定帧的垂直活动时段内根据预定顺序控制显示面板100的一个显示行的感测驱动定时和显示面板100的其它显示行的显示驱动定时，从而实现实时感测。尽管稍后描述，本发明中所描述的“显示行”并非意指物理信号线，而是意指包括邻近像素P的像素块行。
在特定帧的垂直活动时段内执行感测驱动和显示驱动。这里，特定帧是指针对显示面板100的一些显示行执行感测并且针对显示面板100的其它显示行执行显示的帧。在以下描述中，特定帧被称为“感测驱动帧”。另外，执行感测的一些显示行被称为“待感测的显示行”，执行显示的显示行被称为“待显示的显示行”。
在感测驱动帧期间，执行待感测的显示行的感测，并且除了待感测的显示行之外的待显示的其它显示行的图像显示在显示面板100上。换言之，在感测驱动帧期间，同时执行显示驱动和感测驱动。可根据帧频在预定时间内包括一个或多个感测驱动帧。该预定时间内除了感测驱动帧之外的帧是“正常驱动帧”。正常驱动帧意指仅针对显示面板100的所有显示行执行显示的帧。换言之，在正常驱动帧期间，不执行感测驱动，并且仅执行显示驱动。
在感测驱动中，在感测驱动帧中感测设置在待感测的显示行上的对应像素P的电特性，感测结果(即，模拟感测电压Vsen)被转换为数字感测数据，并且基于数字感测数据SDATA更新用于补偿像素P的电特性改变的补偿值。
显示驱动是用于在感测的显示行(即，待显示的显示行)上显示输入图像的驱动，并且在感测驱动帧和正常驱动帧中执行。具体地，在显示驱动中，基于更新的补偿值来调制要输入到预先感测的像素P的数字图像数据，并且与调制的数字图像数据V-DATA对应的模拟数据电压Vdata被施加到对应像素P，从而在感测的像素P处显示输入图像。
定时控制器10可不同地生成用于显示驱动的定时控制信号GCS和DCS以及用于感测驱动的定时控制信号GCS和DCS。在定时控制器10的控制下，在感测驱动帧的垂直活动时段内执行感测驱动和显示驱动。当感测驱动在垂直活动时段内与显示驱动并行执行时，与感测驱动在垂直消隐时段内与显示驱动并行执行的情况相比，时间限制减小。为了在感测驱动帧的垂直活动时段内确保足够的感测时间，指派给显示的时间需要减少。为此，定时控制器10可将感测驱动帧的选通定时信号的时段减小为小于正常驱动帧的选通定时信号。
数据电压发生器22包括用于将数字信号转换为模拟信号的数模转换器(DAC)并且生成显示数据电压Vdata-DIS并将其施加到显示面板100的感测的像素P，以用于显示驱动。为此，数据电压发生器22可将补偿电路50中调制的数字图像数据V-DATA转换为模拟伽马电压并将转换结果作为显示数据电压Vdata_DIS输出到数据线140。另外，数据电压发生器22生成感测数据电压Vdata_SEN并通过数据线140将其施加到显示面板100的待感测的像素P，以用于感测驱动。
感测单元21可感测待感测的像素P的电特性(例如，包括在待感测的像素P中的驱动元件和/或发光元件的电特性)，以用于感测驱动。感测单元21可包括已知电压感测单元或电流感测单元。电压感测单元可根据预定感测条件感测待感测的像素P的特定节点中所存储的电压作为模拟感测电压Vsen。电流感测单元可根据预定感测条件直接感测待感测的像素P的特定节点中流动的电流以获得模拟感测电压Vsen。
电压感测单元如图2所示包括采样保持(SH)电路和模数转换器(ADC)并根据待感测的像素P中所包括的驱动元件的像素电流来感测驱动元件的源电极的电压(即，存储在感测线150的线电容器中的驱动元件的源电极的电压)。第一开关SW1和第二开关SW2选择性地接通。第一开关SW1将初始电压Vpre供应给感测线150，并且第二开关SW2与模拟感测电压Vsen的采样定时同步接通。采样保持(SH)电路在第二开关SW2接通的同时连接到感测线150以对存储在感测线150的线电容器中的电压进行采样作为模拟感测电压Vsen。ADC将采样保持(SH)电路所采样的模拟感测电压Vsen转换为数字感测数据SDATA。
电流感测单元如图3所示还包括在采样保持(SH)电路的前一级的电流积分器并直接感测在感测线150中流动的包括在待感测的像素P中的驱动元件的像素电流。电流积分器对通过感测线150到来的像素电流积分以生成模拟感测电压Vsen。电流积分器包括：放大器AMP，其包括用于从感测线150接收驱动元件的像素电流的反相输入端子(-)、用于接收初始电压Vpre的非反相输入端子(+)以及输出端子；积分电容器Cfb，其连接在放大器AMP的反相输入端子(-)和输出端子之间；以及重置开关RST，其连接到积分电容器Cfb的两端。电流积分器通过采样保持(SH)电路连接到ADC。采样保持(SH)电路对从放大器AMP输出的模拟感测电压Vsen进行采样并将采样的电压供应给ADC。ADC将采样保持电路SH所采样的模拟感测值Vsen转换为数字感测数据S-DATA。
感测单元21可使用多个ADC同时并行处理多个模拟感测值Vsen，或者使用一个ADC依次串行处理多个感测值。在ADC的采样速度与感测准确性之间存在权衡。与串行处理ADC相比，并行处理ADC可延迟采样速率以增加感测准确性。ADC可被实现为闪存型ADC、使用跟踪方案的ADC、逐次逼近寄存器型ADC等。在感测驱动期间，ADC将模拟感测电压Vsen转换为数字感测数据S-DATA并将数字感测数据供应给存储器40。
在感测驱动期间，存储器40存储从感测单元21接收的数字感测数据S-DATA。存储器40可被实现为闪存，但不限于此。
补偿电路30基于从存储器40读取的数字感测数据S-DATA来计算各个像素的偏移和增益，根据所计算的偏移和增益来调制(或校正)要输入到感测的像素P的数字图像数据，并将调制的数字图像数据V-DATA供应给数据驱动器20，以用于显示驱动。为此，补偿电路50可包括补偿存储器51和补偿器52。
补偿存储器51将从存储器40读取的数字感测数据S-DATA发送到补偿器52。补偿存储器51可以是诸如双倍数据速率同步动态RAM(DDR SDRAM)的随机存取存储器，但不限于此。
补偿器52可包括补偿算法，其用于通过多个感测操作存储预定平均电流(I)-电压(V)曲线并执行补偿，使得待补偿的像素的I-V曲线与平均I-V曲线匹配。
具体地，补偿器52在感测多个灰度之后通过已知的最小二乘法来推导与平均I-V曲线对应的下式2。
式2
I＝a(Vdata-b)c
在式2中，“a”表示驱动TFT的电子迁移率，“b”表示驱动TFT的阈值电压，“c”表示驱动TFT的物理特性值。
补偿器52基于在两个点处测量的电流值I1和I2以及灰度值(X灰度和Y灰度)(即，数字电平的数据电压值Vdata1和Vdata2)来计算作为感测的像素P的参数值的值a’和b’。即，补偿器52可使用下式3以及二次方程来计算作为感测的像素P的参数值的值a’和b’。
式3
I1＝a′(Vdata1-b′)c
I2＝a′(Vdata2-b′)c
补偿器52可计算用于使待补偿的像素的I-V曲线与平均I-V曲线匹配的偏移(Offset)和增益(Gain)。补偿的偏移和增益如下式4所示。在式4中，“Vcomp”表示补偿电压。
式4
Figure BDA0002282230330000101
补偿器52校正要输入到感测的像素P的数字图像数据以与补偿电压Vcomp对应。
换言之，补偿器52将要输入到感测的像素P的数字图像数据转换为数字电平的数据电压值Vdata，将数据电压值Vdata乘以增益，并将偏移与之相加，从而生成数字电平的补偿电压Vcomp。另外，数字电平的补偿电压Vcomp被转换为调制的数字图像数据V-DATA。
选通驱动器30基于选通定时控制信号GCS来生成用于显示驱动的显示选通信号并将显示选通信号供应给连接到待显示的显示行的选通线160。显示选通信号与显示数据电压Vdata-DIS的写定时同步。选通驱动器30基于选通定时控制信号GCS来生成用于感测驱动的感测选通信号并将感测选通信号供应给连接到待感测的显示行的选通线160。感测选通信号与感测数据电压Vdata-SEN的写定时同步。
选通驱动器30包括根据从电平移位器接收的选通定时控制信号GCS操作的选通移位寄存器。电平移位器可被包括在定时控制器10中，但不限于此。电平移位器从定时控制器10接收包括选通起始脉冲的选通定时控制信号GCS和N相(N是等于或大于2的整数)选通移位时钟。电平移位器将选通定时控制信号GCS的晶体管-晶体管-逻辑(TTL)电平电压电平移位为能够开关选通移位寄存器的TFT的选通高电压和选通低电压。电平移位器将经电平移位的选通起始脉冲和N相选通移位时钟供应给选通移位寄存器。
选通移位寄存器包括多个级，其用于在各个帧的垂直活动时段内根据N相选通移位时钟使选通起始脉冲移位并输出显示选通信号和/或感测选通信号。这些级级联连接。这些级中的最前级的操作由选通起始脉冲启用，并且剩余级的操作根据任一个先前级的输出信号(进位信号)来启用。
图4是示出根据本发明的设置在显示面板上的像素阵列的示例的示图。参照图4，本发明的像素阵列包括由邻近像素P组成的多个显示行L1、L2、L3、L4、…。显示行L1、L2、L3、L4、…中的每一个不是物理信号线，而是由邻近像素P组成的像素块行。显示行L1、L2、L3、L4、…中的每一个中的水平邻近的像素P连接到不同的数据线140。在显示行L1、L2、L3、L4、…中的每一个中，水平邻近的像素P以M(M是等于或大于2的正整数)为单位连接到不同的感测线150，从而增加显示面板10的孔径比。
参照图4，在各个显示行中，水平邻近的像素P可连接到第一选通线160A和第二选通线160B。换言之，两条选通线160A和160B可被指派给显示行L1、L2、L3、L4、…中的每一个。
图5是示出用于驱动图4的像素阵列的选通驱动器30的配置的示图。参照图5，根据本发明的实施方式的选通驱动器30包括用于生成要供应给第一选通线160A的第一选通信号SCAN1的第一选通驱动器30A以及用于生成要供应给第二选通线160B的第二选通信号SCAN2的第二选通驱动器30B。
选通移位寄存器形成在显示面板上像素阵列外侧的非显示区域(即，边框区域)中，并且可通过与像素阵列相同的TFT工艺形成。具体地，选通驱动器30包括：第一选通驱动器30A，其具有与像素阵列的显示行L1至Ln对应的级SC1-STG1至SC1-STGn；以及第二选通驱动器30B，其具有与像素阵列的显示行L1至Ln对应的级SC2-STG1至SC2-STGn。
在图5中，SC1-DUM、SC2-DUM、SC1-MNT和SC2-MNT意指虚拟级。L虚拟表示虚拟显示行。另外，施加到级的VGH和VGL意指驱动电压，其中，VGH表示选通高电压，VGL表示选通低电压。可选择性地包括或不包括虚拟级和虚拟显示行。由于与虚拟显示行相邻的显示行的反冲通过虚拟级和虚拟显示行减小，所以可使相邻显示行的充电信号稳定。虚拟显示行的像素与显示行的像素P相似，并且被配置为不发射光。即，虚拟显示行可被配置为不包括至少OLED或者不接收数据电压或选通信号。
第一选通驱动器30A生成第一显示选通信号SCAN1并将其依次供应给位于待显示的显示行的第一选通线160A，即，连接到待显示的像素的第一选通线160A。另外，第一选通驱动器30A生成第一感测选通信号SCAN1并将其供应给位于待感测的至少一个显示行的第一选通线160A，即，连接到待感测的像素的第一选通线160A。
配置第一选通驱动器30A的级SC1-STG1至SC1-STGn中的每一个可单独地连接到一个显示行。第一选通驱动器30A的级SC1-STG1至SC1-STGn根据第一选通移位时钟组G1CLK1至G1CLK4使第一选通起始脉冲G1Vst依次移位并生成第一显示选通信号SCAN1<1>和第一感测选通信号SCAN1。
第二选通驱动器30B生成第二显示选通信号SCAN2并将其依次供应给位于待显示的显示行的第二选通线160B，即，连接到待显示的像素的第二选通线160B。另外，第二选通驱动器30B生成第二感测选通信号SCAN2并将其供应给位于待感测的至少一个显示行的第二选通线160B，即，连接到待感测的像素的第二选通线160B。
配置第二选通驱动器30B的级SC2-STG1至SC2-STGn中的每一个可单独地连接到一个显示行。第二选通驱动器30B的级SC2-STG1至SC2-STGn根据第二选通移位时钟组G2CLK1至G2CLK4使第二选通起始脉冲G2Vst依次移位并生成第二显示选通信号SCAN2和第二感测选通信号SCAN2。
图6和图7是示出用于在感测驱动帧的垂直活动时段内执行实时感测的本发明的实时外部补偿技术的示意图。
在本发明中，当根据实时外部补偿方法感测像素P的电特性时，不像现有技术中一样执行感测驱动，而是如图6所示在感测驱动帧的垂直活动时段VA内连同显示驱动一起执行感测驱动。通过感测驱动获得数字感测数据S-DATA并且基于其获得补偿值。
在本发明中，在感测驱动帧的各个垂直活动时段VA中感测至少一个显示行。当在一个垂直活动时段VA中感测多个显示行时，可依次感测多个显示行。
设置在待感测的显示行上的像素不发射光。因此，为了使作为行暗淡(line dim)可见的待感测的显示行最小化，在各个感测驱动帧中待感测的显示行的位置非依次(或随机地)预定。例如，如图7所示，待感测的显示行的位置可被设定为第n帧Fn的第b显示行Lb、第(n+1)帧Fn+1的第c显示行以及第(n+2)帧Fn+2的第a显示行La。这里，Lc在空间上与Lb分离开几个至几百个显示行并且设置在Lb下面，但不限于此。另外，La在空间上与Lc分离开几个至几百个显示行并设置在Lc上面，但不限于此。与非依次改变相比，人眼对依次改变更敏感地作出反应。因此，当在各个感测驱动帧中待感测的显示行的位置随机地设定时，可防止待感测的显示行作为行暗淡被看到。
在本发明中，假设选通移位寄存器使用面板中栅极(GIP)方法直接形成在显示面板100的下基板上。如图8所示，根据本发明的第一选通驱动器30A可包括第一电平移位器L/S_A并且第二选通驱动器30B可包括第二电平移位器L/S_B。
定时控制器10在活动时段中将用于对第一移位寄存器SR1的第一节点node1进行充电的信号“LSP_A”提供给第一选通驱动器30A的第一电平移位器L/S_A。此时，用于对第二移位寄存器SR2的第一节点node1进行充电的信号“LSP_B”被提供给第二选通驱动器30B的第二电平移位器L/S_B。使用可区分地输入到第一电平移位器L/S_A和第二电平移位器L/S_B的信号对两个显示行的移位寄存器的第一节点node1进行充电。
定时控制器10在开启/关闭的时间将用于对第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2的第二节点node2进行暂时放电的信号“VSP_AA”发送到第一电平移位器L/S_A和第二电平移位器L/S_B。
另外，定时控制器10向第二电平移位器L/S_B供应：第一重置信号RST1，其是用于将存储在第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2中的每一个的第一节点node1中的电压供应给各个移位寄存器的第二节点node2的信号；以及第二重置信号RST2，其用于对存储在各个移位寄存器的第二节点node2中的电压进行放电。
第一移位寄存器SR1的第一节点node1在活动时段期间通过从第一电平移位器L/S_A接收的“LSP_A”被充电。存储在第一移位寄存器SR1的第一节点node1中的电压通过第一重置信号RST1被供应给第二节点node2。存储在第一移位寄存器SR1的第二节点node2中的电压通过第二重置信号RST2被完全放电。
第二移位寄存器SR2的第一节点node1在活动时段期间通过从第二电平移位器L/S_B接收的“LSP_B”被充电。存储在第二移位寄存器SR2的第一节点node1中的电压通过第一重置信号RST1被供应给第二节点node2。存储在第二移位寄存器SR2的第二节点node2中的电压通过第二重置信号RST2被完全放电。
图9是示出在垂直活动时段VA中多个显示行的感测以及在垂直消隐时段VA期间第一电平移位器L/S_A和第二电平移位器L/S_B的操作的示图。(A)示出当第一移位寄存器SR1的第一节点被充电时第一电平移位器L/S_A和第二电平移位器L/S_B中的实时感测操作，(B)示出当第二移位寄存器SR2的第一节点被充电时第一电平移位器L/S_A和第二电平移位器L/S_B中的实时感测操作。
在(A)的情况下，第一电平移位器L/S_A输出黑色数据并且第二电平移位器L/S_B用作虚拟。此外，在第一电平移位器L/S_A中执行实时(RT)感测的同时，第二电平移位器L/S_B输出黑色数据。此后，第一电平移位器L/S_A再次输出黑色数据，并且第二电平移位器L/S_B不执行单独的操作。在使用第一电平移位器L/S_A执行实时感测之后，在第一电平移位器L/S_A提供恢复信号Recovery的同时，第二电平移位器L/S_B输出黑色数据。即，在感测步骤之后，可能需要包括恢复发起步骤和恢复步骤的恢复信号输出时间，以防止已经受迁移率感测的子像素行在下一图像驱动时在画面上被看到。在恢复发起步骤中，与黑色数据BLK对应的数据电压通过数据线DL施加到驱动晶体管DRT。在恢复步骤中，与恢复数据对应的数据电压通过数据线DL施加到驱动晶体管DRT。
在第一电平移位器L/S_A再次输出黑色数据的同时，第二电平移位器L/S_B用作虚拟。
在(B)的情况下，在第二电平移位器L/S_B输出黑色数据的同时，第一电平移位器L/S_A不执行单独的操作。在第二电平移位器L/S_B执行实时(RT)感测的同时，第一电平移位器L/S_A输出黑色数据。在第二电平移位器L/S_B再次输出黑色数据的同时，存在第一电平移位器L/S_A不执行单独的操作的时间。在使用第二电平移位器L/S_B执行RT感测之后，在第二电平移位器L/S_B提供恢复信号Recovery的同时，第一电平移位器L/S_A输出黑色数据。
如图所示，在(A)和(B)的情况下，存在空闲时段(点显示时段)，其中在一个电平移位器输出黑色数据的同时，另一电平移位器不执行操作。
为了有效地使用这种空闲时段，如图10所示的本发明的另一实施方式中一样，定时控制器10可将第一重置信号RST1_A和RST1_B分别供应给第一电平移位器L/S_A和第二电平移位器L/S_B。与图8的配置不同，定时控制器10可将多个显示行分成两个区域，执行驱动，使得黑色数据通过第二显示行区域B输出，同时图像通过第一显示行区域A显示，并且输出用于执行控制以使得在一个非发光时段中感测两个显示行的信号。此时，第二电平移位器L/S_B不向第一移位寄存器SR1供应第一重置信号RST。因此，第一电平移位器L/S_A从定时控制器接收控制信号并在一帧的非发光时段中输出用于驱动多个显示行的第一显示行区域的RT感测和恢复的信号，第二电平移位器L/S_B从定时控制器接收控制信号并在同一帧的相同非发光时段中输出用于驱动多个显示行的第二显示行区域的RT感测和恢复的信号。
如图11所示，第一电平移位器L/S_A和第二电平移位器L/S_B在一帧的非发光时段期间交替地执行RT感测和恢复操作。
首先，在第一电平移位器L/S_A输出黑色数据的同时，第二电平移位器L/S_B用作虚拟。
在第一电平移位器L/S_A输出用于执行RT感测的信号的同时，第二电平移位器L/S_B输出黑色数据。如图12A所示，当第二电平移位器L/S_B输出黑色数据时，第一电平移位器L/S_A使用第一重置信号RST1_A将存储在第一移位寄存器SR1的第一节点node1中的电压移位至第二节点node2(由Q_A表示)并在感测之后使用第二重置信号RST2对第一移位寄存器SR2的第二节点node2的电压进行放电。尽管在本实施方式中以16条数据线为单位重复地执行补偿，但本发明不限于此。
此后，第一电平移位器L/S_A输出黑色数据并且第二电平移位器L/S_B输出用于执行RT感测的信号。如图12B所示，当第一电平移位器L/S_A输出黑色数据时，第二电平移位器L/S_B使用第一重置信号RST1_B将存储在第二移位寄存器SR2的第一节点node1中的电压移位至第二节点node2(由Q_B表示)并在感测之后使用第二重置信号RST2对第二移位寄存器SR2的第二节点node2的电压进行放电。
随后，在第一电平移位器L/S_A将恢复信号Recovery提供给已执行RT感测的第一移位寄存器SR1的同时，第二电平移位器L/S_B输出黑色数据。如图12C所示，在第一重置信号RST1_A被提供给第一移位寄存器SR1以将第一移位寄存器SR1的第一节点的电压移位至第二节点之后，第一电平移位器L/S_A执行恢复操作(由M_A和Q_A表示)，对第一移位寄存器SR1的第二节点node2的电压进行放电，并且使用信号“LSP_A”对存储在第一移位寄存器SR1的第一节点中的电压进行放电(由LSP_A和M_A表示)。
在第一电平移位器L/S_A输出黑色数据的同时，第二电平移位器L/S_B将恢复信号Recovery输出到已执行RT感测的第二移位寄存器SR2。如图12D所示，在第一电平移位器L/S_A使用CRCLK1_A至CRCLK8_A和移位的CRCLK1_A至CRCLK8_A输出黑色数据的同时，第二电平移位器L/S_B在第一重置信号RST1_B被提供给第二移位寄存器SR2以将第二移位寄存器SR2的第一节点的电压移位至第二节点之后执行恢复操作(由M_B和Q_B表示)，对第二移位寄存器SR2的第二节点的电压进行放电，并使用信号“LSP_B”对存储在第二移位寄存器SR2的第一节点中的电压进行放电(由LSP_B和M_B表示)。
如上所述，在根据本发明的实施方式的用于外部补偿的显示装置中，定时控制器输出用于执行控制以在一帧的非发光时段中感测两个显示行的信号，从而以双倍速度将补偿的画面更新并显示给用户。如果使用三个电平移位器，则理论上可实现三倍的补偿速度。
根据本发明的用于外部补偿的显示装置及其驱动方法具有以下效果。
首先，可缩短实时补偿时间。
其次，可在一帧期间实时补偿两个显示行。
第三，可有效地利用两个电平移位器。
尽管参照示例性实施方式描述了本发明，本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中描述的本发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行各种修改和变化。
本申请要求2018年11月29日提交的韩国专利申请No.10-2018-0150914的权益，其通过引用并入本文，如同在本文中充分阐述一样。

Claims (12)

1.一种用于外部补偿的显示装置，该显示装置包括：
显示面板，该显示面板设置有多个显示行，各个显示行包括多个像素；
定时控制器，该定时控制器被配置为将所述多个显示行分成两个区域，以在通过第一显示行区域(A)显示图像的同时通过第二显示行区域(B)输出黑色数据，并且输出用于执行控制以在一帧的非发光时段中感测两个显示行的信号；
第一电平移位器(L/S_A)，该第一电平移位器(L/S_A)被配置为从所述定时控制器接收控制信号并且在一个非发光时段中输出用于执行所述多个显示行的所述第一显示行区域(A)的实时RT感测和恢复操作的信号；以及
第二电平移位器(L/S_B)，该第二电平移位器(L/S_B)被配置为从所述定时控制器接收控制信号并且在一个非发光时段中输出用于执行所述多个显示行的所述第二显示行区域(B)的实时RT感测和恢复操作的信号。
2.根据权利要求1所述的用于外部补偿的显示装置，其中，所述第一电平移位器(L/S_A)和所述第二电平移位器(L/S_B)在一个非发光时段期间交替地执行RT感测和恢复操作。
3.根据权利要求2所述的用于外部补偿的显示装置，其中，在所述第一电平移位器(L/S_A)执行RT感测操作和恢复操作的同时所述第二电平移位器(L/S_B)输出黑色数据，并且在所述第二电平移位器(L/S_B)执行RT感测操作和恢复操作的同时所述第一电平移位器(L/S_A)输出黑色数据。
4.根据权利要求3所述的用于外部补偿的显示装置，其中，
当所述第一电平移位器(L/S_A)执行RT感测操作时由所述第二电平移位器(L/S_B)输出黑色数据的操作，
当所述第一电平移位器(L/S_A)输出黑色数据时由所述第二电平移位器(L/S_B)执行RT感测操作的操作，
当所述第一电平移位器(L/S_A)执行恢复操作时由所述第二电平移位器(L/S_B)输出黑色数据的操作，以及
当所述第一电平移位器(L/S_A)输出黑色数据时由所述第二电平移位器(L/S_B)执行恢复操作的操作依次执行。
5.根据权利要求1所述的用于外部补偿的显示装置，其中，所述定时控制器使用所述第一电平移位器(L/S_A)和所述第二电平移位器(L/S_B)在发光时段期间单独地控制待感测的行的移位寄存器的第一节点(node1)的充电。
6.根据权利要求5所述的用于外部补偿的显示装置，其中，所述定时控制器向所述第一电平移位器(L/S_A)和所述第二电平移位器(L/S_B)提供用于使用所述第一电平移位器(L/S_A)和所述第二电平移位器(L/S_B)在非发光时段期间将存储在所述移位寄存器的所述第一节点(node1)中的电压移位至第二节点(node2)的重置信号(RST1_A和RST1_B)。
7.根据权利要求6所述的用于外部补偿的显示装置，其中，所述第一电平移位器(L/S_A)和所述第二电平移位器(L/S_B)在感测操作之后对所述移位寄存器的所述第二节点(node2)进行放电。
8.根据权利要求7所述的用于外部补偿的显示装置，其中，所述第一电平移位器(L/S_A)和所述第二电平移位器(L/S_B)在恢复操作之后对所述移位寄存器的所述第一节点(node1)和第二节点(node2)进行放电。
9.一种驱动用于外部补偿的显示装置的方法，该方法包括以下步骤：
将设置有多个显示行的显示面板分成两个显示行区域，从而执行驱动以在通过第一显示行区域(A)显示图像的同时通过第二显示行区域(B)输出黑色数据；
在一帧的非发光时段中输出用于执行所述多个显示行的第一区域的显示行的实时RT感测和恢复操作的信号；以及
在同一帧的同一非发光时段中输出用于执行所述多个显示行的第二区域的显示行的实时RT感测和恢复操作的信号，使得在一帧的所述非发光时段中感测两个显示行。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一区域的显示行的RT感测和恢复操作与所述第二区域的显示行的RT感测和恢复操作交替地执行。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在执行所述第一区域的显示行的RT感测和恢复操作的同时黑色数据被输出到所述第二区域的显示行，并且在执行所述第二区域的显示行的RT感测和恢复操作的同时黑色数据被输出到所述第一区域的显示行。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，交替地执行所述第一区域和所述第二区域的显示行的RT感测和恢复操作的步骤包括依次执行以下操作：
当针对所述第一区域的显示行执行RT感测操作时，向所述第二区域的显示行输出黑色数据；
在黑色数据被输出到所述第一区域的显示行的同时，针对所述第二区域的显示行执行RT感测操作；
当针对所述第一区域的显示行执行恢复操作时，向所述第二区域的显示行输出黑色数据；以及
在黑色数据被输出到所述第一区域的显示行的同时，针对所述第二区域的显示行执行恢复操作。
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