CN111583858A - 驱动发光二极管显示面板的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种驱动发光二极管(light emitting diode,LED)显示面板的驱动方法,包括向LED显示面板上的栅极驱动电路输出多个驱动控制信号,以控制LED显示面板显示第一帧和第一帧之前的第二帧。其中,多个驱动控制信号包含第一驱动控制信号和第二驱动控制信号,并且第一水平线周期中的第一驱动控制信号的脉宽不同于在第一水平线周期之前的第二水平线周期中的第二驱动控制信号的脉宽,以补偿由第二帧变换至第一帧时于第一水平线的理想稳态发光亮度和实际发光亮度的差距。
Description
本申请是申请日为2018年02月22日、申请号为201810153863.0、发明名称为“发光二极管显示装置的驱动设备”的专利申请的分案申请。
本申请主张2017年2月21日提交的第62/461,766号美国临时申请和2017年11月14日提交的第62/585,543号美国临时申请以及2018年2月21日提交的第15/900,809号美国申请的优先权权益。上述专利申请中的每一个专利申请的全文特此以引用的方式并入本文中并成为本说明书的一部分。
技术领域
本发明涉及一种驱动方法,且更具体地说,涉及一种用于消除图像改变情况下的理想亮度和实际亮度之间的差距的驱动方法。
背景技术
图1说明有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)显示装置100的电路框图。OLED显示装置包含OLED显示面板110和驱动设备120。OLED显示面板110可为有源矩阵有机发光二极管(active matrix organic light emitting diode,AMOLED)显示面板。或者,有源矩阵LED显示面板,例如微LED显示面板,可以取代OLED显示面板110。OLED显示面板110包含栅极驱动电路111(在图1中称为阵列上栅极(gate on array,GOA)电路)和具有多个OLED像素电路112p的OLED像素阵列112。OLED像素阵列112具有M个水平线(或水平显示线),M个水平线意味着M个像素电路行(rows)。
驱动设备120可向栅极驱动电路111(或被称为GOA电路)提供信号,例如开始脉冲信号FLM、具有不同相位的栅极时钟信号CLK1到CLKn、具有不同相位的初始化时钟信号INT1到INTn和具有不同相位的发光时钟信号EM_CLK1到EM_CLKn。根据驱动设备120的开始脉冲信号FLM和栅极时钟信号CLK1到CLKn,栅极驱动电路111可为OLED显示面板110产生多个栅极扫描信号SCAN1到SCANM。根据驱动设备120的开始脉冲信号FLM和初始化时钟信号INT1到INTn,栅极驱动电路111可为OLED显示面板110产生多个初始化扫描信号INIT1到INITM。根据驱动设备120的开始脉冲信号FLM和发光时钟信号EM_CLK1到EM_CLKn,栅极驱动电路111可为OLED显示面板110产生多个发光扫描信号EM1到EMM。栅极扫描信号SCAN1到SCANM、初始化扫描信号INIT1到INITM、发光扫描信号EM1到EMM可以由栅极驱动电路111中的移位寄存器电路来产生。另一方面,驱动设备120向OLED显示面板110的OLED像素阵列112提供对应于驱动设备120的多个输出通道的数据电压(即,像素电压)Data1到DataX、系统供应电压VDD、参考电压VSS和初始化电压V_INT。
图2A是图1中所描绘的示范性AMOLED(下文简称为OLED)像素电路112a的示意性电路框图。图2A的OLED像素电路112a可用作图1中的OLED像素电路112p,并且包含OLED 201、由6个p通道型(p型)薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)T1到T6形成的像素驱动电路以及至少一个存储电容器202。通过驱动控制信号,包含栅极扫描信号SCAN1到SCANM当中的栅极扫描信号SCANi、初始化扫描信号INIT1到INITM当中的初始化扫描信号INITi和发光扫描信号EM1到EMM当中的发光扫描信号EMi,来控制图2A中所说明的p型像素驱动电路(thinfilm transistor,TFT),其中i表示第i个水平线(或水平显示线),水平线意味着像素电路行。基于驱动控制信号的控制,数据电压Data1到DataX当中的对应于OLED像素电路112a的数据电压Dataj可写入到存储电容器202中。OLED像素电路112a可执行内部补偿以补偿OLED退化。
图2B是图1中所描绘的示范性OLED像素电路112b的示意性电路框图。图2B的OLED像素电路112b可用作图1中的OLED像素电路112p,并且包含OLED 211、由6个n通道型(n型)TFT T1到T6形成的像素驱动电路以及至少一个存储电容器212。通过驱动控制信号,包含栅极扫描信号SCANi、初始化扫描信号INITi和发光扫描信号EMi,来控制图2B中所说明的n型像素驱动电路(pixel driving circuit,TFT)。基于驱动控制信号的控制,数据电压Data1到DataX当中的对应于OLED像素电路112b的数据电压Dataj可写入到存储电容器212中。OLED像素电路112b可执行内部补偿以补偿OLED退化。
图3是说明由使用p型TFT(例如,图2A的OLED像素电路112a)的OLED像素电路的驱动设备120产生的驱动控制信号的时序图。图3中所说明的驱动控制信号包含栅极时钟信号CLK1到CLK4、初始化时钟信号INT1到INT4以及发光时钟信号EM_CLK1到EM_CLK4,并且被提供到栅极驱动电路111(或在图1中称为GOA电路)。
参考图2A到图2B和图3的OLED像素电路112a(或112b)的驱动方案可划分成三个阶段。
第一阶段是初始化阶段。在初始化阶段期间,通过初始化扫描信号INITi接通OLED像素电路112a的TFT T2,以便将初始化电压V_INT传递到存储电容器202的终端和TFT T1(其用作驱动TFT)的栅极终端。初始化电压V_INT可为恒定的供应电压。
第二阶段是数据写入和补偿阶段。在数据写入和补偿阶段期间,通过栅极扫描信号SCANi接通OLED像素电路112a的TFT T3和T4,并且驱动设备120将数据电压Dataj写入到OLED像素电路112a中。
第三阶段是发光阶段。在发光阶段期间,通过发光扫描信号EMi接通OLED像素电路112a的TFT T5和T6,以使得驱动电流流动通过OLED 201以发光,从而显示对应于数据电压Dataj的灰阶。
第m个水平线的多个OLED像素112a电路的初始化阶段可开始于第(m-1)个水平线的多个OLED像素电路112a正处于数据写入和补偿阶段或发光阶段。在使用p型TFT的OLED像素电路(例如,图2A的OLED像素电路112a)中,初始化电压V_INT可为负电压。在帧转变(例如,从帧N到帧(N+1))期间,同一水平线中的所有OLED像素电路112a同时进行初始化。
发明内容
本发明提供驱动发光二极管(light emitting diode,LED)显示面板的驱动方法。驱动方法包括向LED显示面板上的栅极驱动电路输出多个驱动控制信号,以控制LED显示面板显示第一帧和第一帧之前的第二帧。其中,所述多个驱动控制信号包括第一驱动控制信号和第二驱动控制信号,并且第一水平线周期中的第一驱动控制信号的脉宽被配置成不同于在第一水平线周期之前的第二水平线周期中的第二驱动控制信号的脉宽,以补偿由第二帧变换至第一帧时于第一水平线的理想稳态发光亮度和实际发光亮度的差距。
本发明提供驱动LED显示面板的驱动方法。驱动方法包括向LED显示面板输出初始化电压。初始化电压被配置成在第一帧中的至少第一水平线周期中具有第一电压电平。第一电压电平不同于在第一水平线周期之前的第二水平线周期中初始化电压被配置成具有的第二电压电平,以补偿由第二帧变换至第一帧时于第一水平线的理想稳态发光亮度和实际发光亮度的差距。
本发明提供驱动LED显示面板的驱动方法,其中LED显示面板具有多条水平线。驱动方法包括:比较第一帧中对应于多条水平线中的目标水平线的图像数据和第一帧之前的第二帧中对应于目标水平线的图像数据,并且生成关于比较结果的控制信号;以及根据所述控制信号设置多个驱动控制信号的脉宽并向LED显示面板上的栅极驱动电路输出所述多个驱动控制信号。
本发明提供驱动LED显示面板的驱动方法,其中LED显示面板具有多条水平线。驱动方法包括:比较第一帧中对应于多条水平线中的目标水平线的图像数据和第一帧之前的第二帧中对应于目标水平线的图像数据,并且生成关于比较结果的控制信号;以及根据所述控制信号设置初始化电压并向LED显示面板输出所述初始化电压。
本发明提供LED显示装置的驱动设备。LED显示装置包含LED显示面板,LED显示面板具有包括多个像素单元的像素阵列,其中每一个像素单元包含LED组件和第一控制组件,所述第一控制组件用来确定在像素单元的发光阶段中的LED组件的亮度。第一控制组件具有耦合到像素单元的初始化终端的控制终端。驱动设备包括电压调节器电路,电压调节器电路耦合到像素单元的初始化终端,且配置成在像素单元的初始化阶段中为像素单元的初始化终端产生初始化电压。电压调节器电路被配置成在帧周期的第一显示周期期间为多个像素单元中的第一像素单元的初始化终端产生第一初始化电压,并在帧周期的第二显示周期期间为多个像素单元中的第二像素单元的初始化终端产生具有不同于第一初始化电压的电压电平的第二初始化电压。
本发明提供LED显示装置的驱动设备。LED显示装置包含LED显示面板,LED显示面板具有包括多个像素单元的像素阵列,每一个像素单元包括LED组件、用来确定在像素单元的发光阶段中的LED组件的亮度的第一控制组件,以及第二控制组件。第一控制组件的控制终端耦合到第二控制组件。第二控制组件具有被配置用来接收驱动控制信号的控制终端,并且第二控制组件被配置成在第一控制组件的控制终端和像素单元的初始化终端之间建立连接。驱动设备包括电压调节器电路和控制电路。电压调节器电路耦合到像素单元的初始化终端,且配置成在像素单元的初始化阶段中产生像素单元的初始化电压。控制电路耦合到像素单元的第二控制组件的控制终端,且配置成产生像素单元的驱动控制信号以控制像素单元的第二控制组件将初始化电压传递到像素单元的第一控制组件的控制终端。控制电路被配置成针对多个像素单元中的第一像素单元,在帧周期的第一显示周期期间产生具有第一脉宽的第一驱动控制信号,并针对多个像素单元中的第二像素单元,在帧周期的第二显示周期期间产生具有不同于第一脉宽的第二脉宽的第二驱动控制信号。
本发明提供LED显示装置的驱动设备。LED显示装置包含LED显示面板,LED显示面板具有包括多个像素单元的像素阵列,每一个像素单元包括LED组件、电荷存储组件、用来确定在发光阶段中的LED组件的亮度的第一控制组件,以及第二控制组件。第一控制组件具有耦合到电荷存储组件的第一终端的控制终端,并且在像素单元中,在数据写入和补偿阶段中,通过第二控制组件在像素单元的数据输入终端和电荷存储组件的第一终端之间形成路径。驱动设备包括数据驱动电路和控制电路。数据驱动电路耦合到像素单元的数据输入终端,且配置成产生对应于像素单元的数据电压。控制电路耦合到像素单元的第二控制组件,且配置成产生像素单元的驱动控制信号以控制像素单元的第二控制组件在数据写入阶段中将路径导通,以便根据由数据驱动电路产生的数据电压对电荷存储组件进行充电或放电。控制电路被配置成针对多个像素单元中的第一像素单元,在帧周期的第一显示周期期间产生具有第一脉宽的第一驱动控制信号,并针对像素单元中的第二像素单元,在帧周期的第二显示周期期间产生具有不同于第一脉宽的第二脉宽的第二驱动控制信号。
本发明提供包含像素阵列的LED显示面板。像素阵列包含多个像素单元,每一个像素单元包括LED组件、用来确定在像素单元的发光阶段中的LED组件的亮度的第一控制组件,以及初始化终端。其中,在多个像素单元当中,第一像素单元的初始化终端被配置成在帧周期的第一显示周期期间接收第一初始化电压,并且第二像素单元的初始化终端被配置成在帧周期的第二显示周期期间接收具有不同于第一初始化电压的电压电平的第二初始化电压。
本发明提供包含像素阵列的发光二极管(light emitting diode,LED)显示面板。像素阵列包含多个像素单元,每一个像素单元包括LED组件、用来确定在像素单元的发光阶段中的LED组件的亮度的第一控制组件,以及第二控制组件。第一控制组件具有耦合到像素单元的初始化终端及第二控制组件的控制终端。第二控制组件具有控制终端,且配置成在第一控制组件的控制终端和像素单元的初始化终端之间建立连接。其中,在多个像素单元当中,第一像素单元的第二控制组件的控制终端被配置成在帧周期的第一显示周期期间接收具有第一脉宽的第一驱动控制信号,并且第二像素单元的第二控制组件的控制终端被配置成在帧周期的第二显示周期期间接收具有不同于第一脉宽的第二脉宽的第二驱动控制信号。
本发明提供包含像素阵列的LED显示面板。像素阵列包含多个像素单元,每一个像素单元包括LED组件、电荷存储组件、用来确定在发光阶段中的LED组件的亮度的第一控制组件,以及第二控制组件。第一控制组件具有耦合到电荷存储组件的第一终端的控制终端。在像素单元中,在数据写入和补偿阶段中,通过第二控制组件在像素单元的数据输入终端和电荷存储组件的第一终端之间形成路径。其中,在多个像素单元当中,第一像素单元的第二控制组件的控制终端被配置成在帧周期的第一显示周期期间接收具有第一脉宽的第一驱动控制信号,并且第二像素单元的第二控制组件的控制终端被配置成在帧周期的第二显示周期期间接收具有不同于第一脉宽的第二脉宽的第二驱动控制信号。
为了使本发明的前述以及其它特征和优点更加可理解,下文详细描述随附有图式的若干实施例。
附图说明
包含附图以提供对本发明的进一步理解,且附图并入在本说明书中并且构成本说明书的一部分。图式说明本发明的实施例,并且与描述一起用于解释本发明的原理。
图1说明发光二极管(light emitting diode,LED)显示装置的电路框图。
图2A是图1中所描绘的示范性OLED像素电路的示意性电路框图。
图2B是图1中所描绘的示范性OLED像素电路的示意性电路框图。
图3是说明由使用p型TFT的OLED像素电路的驱动设备产生的控制信号的时序图。
图4A是根据本发明的实施例的不同帧中的一个相同水平线的示意图。
图4B是根据本发明的另一个实施例的不同帧中的一个相同水平线的示意图。
图5是根据本发明的实施例的驱动设备的电路框图。
图6示意性地说明从第N-1帧(即,前一帧)到第N帧(即,当前帧)的第m个水平线的多个子像素的灰阶差。
图7是根据本发明的实施例的图5中的补偿电路的电路框图。
图8是根据本发明的实施例的说明图7中的信号的时序图。
图9是根据本发明的另一个实施例的说明图7中的信号的时序图。
图10是根据本发明的实施例的由驱动设备输出的驱动控制信号的时序图。
图11是根据本发明的实施例的图5的OLED像素阵列中的OLED像素电路的示意性电路框图。
图12是根据本发明的另一个实施例的由驱动设备输出的驱动控制信号的时序图。
图13是根据本发明的另一个实施例的由驱动设备输出的驱动控制信号的时序图。
图14是根据本发明的另一个实施例的由驱动设备输出的驱动控制信号的时序图。
图15是根据本发明的实施例的由驱动设备输出的驱动控制信号的时序图。
图16是根据本发明的实施例的由驱动设备输出的驱动控制信号的时序图。
图17是根据本发明的另一个实施例的由驱动设备输出的驱动控制信号的时序图。
图18是根据本发明的另一个实施例的由驱动设备输出的驱动控制信号的时序图。
图19是根据本发明的另一个实施例的由驱动设备输出的驱动控制信号的时序图。
图20是根据本发明的另一个实施例的由驱动设备输出的驱动控制信号的时序图。
图21说明根据本发明的实施例的OLED显示装置的电路框图。
图22是根据本发明的实施例的由图21的驱动设备输出的驱动控制信号的时序图。
图23是根据本发明的实施例的驱动设备的电路框图。
具体实施方式
本发明的全部文本(包含权利要求书)中所用的术语“耦合”是指任何直接和间接连接。举例来说,如果将第一装置描述为耦合到第二装置,那么这解释为:第一装置直接耦合到第二装置,或第一装置通其它装置或连接构件间接耦合到第二装置。此外,在可能的情况下,图式和描述中使用相同的附图标号的组件/构件/步骤是指相同或相似的部件。在不同实施例中使用相同附图标号或使用相同术语的组件/构件/步骤可交叉引用相关描述。
图4A是根据本发明的实施例的不同帧中的OLED显示面板的水平线(即,像素行)的示意图。例如,参考图2A和图4A,假设由多个OLED像素电路(112a)组成的一个水平线在第N-1帧中显示相对较低的灰阶(例如,黑色)并在第N帧和后续帧中显示相对较高的灰阶(例如,白色)。从第N-1帧到第N帧,因为水平线的OLED像素电路的灰阶明显地从相对较低的灰阶(例如,黑色)改变成相对较高的灰阶(例如,白色),所以水平线的OLED像素电路可能没有足够的时间来充分地进行初始化,也没有足够的时间来执行内部补偿。在此类情形中,水平线的每一OELD像素电路的驱动TFT(例如,图2A中的T1)的栅极电压可能不像所预期的那样理想,并且导致水平线的OLED像素电路在第N帧时的理想稳态发光亮度和实际发光亮度之间存在差距。对于使用p型TFT的OELD像素电路的情况,亮度差距意味着亮度下降。第N帧中的水平线的OLED像素电路的实际发光亮度可能低于预期发光亮度,换句话说,人眼可观察到显示得不够亮的水平线。在第N+1帧和后续帧中的水平线的OLED像素电路的实际发光亮度可接近于理想发光亮度,使得水平线看起来像预期得那样亮。
图4B是根据本发明的另一个实施例的不同帧中的OLED显示面板的水平线的示意图。例如,参考图2B和图4B,假设由多个OLED像素电路(112b)组成的一个水平线在第N-1帧中显示相对较高的灰阶(例如,白色)并在第N帧和后续帧中显示相对较低的灰阶(例如,黑色)。从第N-1帧到第N帧,因为水平线的OLED像素电路的灰阶明显地从相对较高的灰阶(例如,白色)改变成相对较低的灰阶(例如,黑色),所以水平线的OLED像素电路可能没有足够的时间来充分地进行初始化,也没有足够的时间来执行内部补偿,水平线的每一OELD像素电路的驱动TFT(例如,图2B中的T1)的栅极电压可能不像预期得那样理想。因此,在第N帧中,水平线的OLED像素电路的理想稳态发光亮度和水平线的OLED像素电路的实际发光亮度之间出现亮度差距。对于使用n型TFT的OLED像素电路的情况,亮度差距意味着过亮。第N帧中的水平线的OLED像素电路的实际发光亮度可能高于预期发光亮度,换句话说,人眼可观察到显示得不够暗的水平线。第N+1帧和后续帧中的水平线的OLED像素电路的实际发光亮度可接近于理想发光亮度,使得水平线看起来像预期得那样暗。
简单地说,当图像数据从一个帧到下一帧发生明显灰阶改变时,可能出现用于初始化和数据写入及补偿的时间不够的问题,并且用户可易于观察到下一帧中的非想要的亮度差距(不管实际亮度是更低还是更高)。
图5是根据本发明的实施例的驱动设备500的电路框图。驱动设备500向设置在OLED显示面板上的栅极驱动电路51(或在图5中称为阵列上栅极电路(gate on array,GOA))提供驱动控制信号,例如栅极时钟信号CLK1到CLKn、初始化时钟信号INT1到INTn和发光时钟信号EM_CLK1到EM_CLKn,以及开始脉冲信号FLM。另一方面,驱动设备500向OLED显示面板的OLED像素阵列52提供对应于驱动设备500的多个输出通道的数据电压(即,像素电压)Data1到DataX、系统供应电压VDD、参考电压VSS和初始化电压V_INT。OLED像素阵列52包括多个像素电路,或称为像素单元,每一个像素电路代表一个子像素(subpixel)。OLED像素阵列52可为AMOLED像素阵列。可参考与图1到图3中所说明的现有技术有关的描述得知驱动设备500向栅极驱动电路51提供栅极时钟信号CLK1到CLKn、初始化时钟信号INT1到INTn和发光时钟信号EM_CLK1到EM_CLKn并向OLED像素阵列52提供初始化电压V_INT和其它电压的目的,且因此不会重复描述。
根据本发明的实施例中的一个实施例,驱动设备500包含时序控制电路510、补偿电路520、数据驱动电路530和电压调节器550。驱动设备500用于驱动OLED显示装置的OLED显示面板。补偿电路520可为驱动设备500的数字控制电路的一部分。电压调节器550被配置成向OLED显示面板的OLED像素阵列52提供初始化电压V_INT。补偿电路520被配置成比较第一帧(即,第N帧)中对应于一个目标水平线的图像数据和第一帧之前的第二帧(即,第N-1帧)中对应于目标水平线的图像数据,例如,计算第一帧(第N帧)中对应于目标水平线的图像数据和第一帧之前的第二帧(第N-1帧)中对应于目标水平线的图像数据之间的灰阶差。目标水平线是OLED显示面板的多个水平线中正在处理图像数据的一个水平线。补偿电路520根据多个灰阶差为时序控制电路510和/或电压调节器550产生控制信号。
时序控制电路510耦合到补偿电路520以接收控制信号。时序控制电路510被配置成根据控制信号设置多个驱动控制信号的脉宽。时序控制电路510向OLED显示装置的OLED显示面板上的栅极驱动电路51(或在图5中称为GOA电路)输出多个驱动控制信号。多个驱动控制信号可包含栅极时钟信号CLK1到CLKn,或初始化时钟信号INT1到INTn,其中n是大于1的整数。多个驱动控制信号包含第一驱动控制信号和第二驱动控制信号。换句话说,第一驱动控制信号和第二驱动控制信号可为栅极时钟信号CLK1到CLKn中的两个栅极时钟信号,或初始化时钟信号INT1到INTn中的两个初始化时钟信号。响应于指示第一帧(第N帧)中对应于目标水平线的图像数据和第二帧(第N-1帧)中对应于目标水平线的图像数据之间的灰阶差确定为大于阈值(意即,显着的灰阶差)的控制信号,时序控制电路510可将第一水平线周期中的第一驱动控制信号的脉宽设置成不同于在第一水平线周期之前的第二水平线周期中的第二驱动控制信号的脉宽。应注意,在本说明书中的脉宽是指工作脉宽(active pulsewidth)。第二驱动控制信号的脉宽可具有正常配置(未进行调整)。另一方面,响应于指示第一帧(第N帧)中对应于目标水平线的图像数据和第二帧(第N-1帧)中对应于目标水平线的图像数据之间的灰阶差确定为不大于阈值的控制信号,时序控制电路510可将与目标水平线相关联的第一驱动控制信号的脉宽设置成正常脉宽。
一般来说,水平线周期的长度可以基于水平同步信号(Hs)或其它类似信号确定。在水平同步信号的周期是恒定的情况中,每一水平线的水平线周期被配置成相同长度,并且第一驱动控制信号的脉宽被时序控制电路510配置成小于第二驱动控制信号的脉宽(响应于指示灰阶差确定为大于阈值的控制信号)。在水平同步信号的周期能够通过驱动设备500进行调整(响应于指示灰阶差确定为大于阈值的控制信号)的另一情况下,第一驱动控制信号的脉宽可被时序控制电路510配置成大于第二驱动控制信号的脉宽。应注意,取决于多个驱动控制信号的类型,第一水平线周期可具有不同含义。多个驱动控制信号可为栅极时钟信号CLK1到CLKn,并且在此情况下,第一水平线周期是第一帧(第N帧)中对应于目标水平线的图像数据被输出到目标水平线的周期,或称目标水平线周期。或者,多个驱动控制信号可为初始化时钟信号INT1到INTn,并且在此情况下,第一水平线周期是在目标水平线周期之前。假设第m个水平线表示其中出现显着灰阶差的目标水平线,目标水平线的周期是第m个水平线周期,则关于第一栅极时钟信号(作为第一驱动控制信号)的第一水平线周期是第m个水平线周期,并且关于第一初始化时钟信号(作为第一驱动控制信号)的第一水平线周期是第(m-1)个水平线周期。进一步参考图5,电压调节器550耦合到补偿电路520以接收由补偿电路520产生的控制信号。电压调节器550被配置成根据控制信号设置初始化电压V_INT,并向OLED显示面板输出初始化电压V_INT。可替代地,电压调节器550可能能够为OLED显示面板产生两个或大于两个初始化电压。响应于指示第一帧(第N帧)中对应于目标水平线的图像数据和第二帧(第N-1帧)中对应于目标水平线的图像数据之间的灰阶差确定为大于阈值的控制信号,电压调节器550可在至少第一水平线周期中将初始化电压V_INT的电压电平设置成第一电压电平。第一电压电平不同于在第一水平线周期之前的第二水平线周期中初始化电压V_INT被设置成的第二电压电平。初始化电压V_INT所具有的第二电压电平可为正常配置(未进行调整)。
基于如上所述的与补偿电路520和时序控制电路510有关的实施例,可响应于帧N中对应于(目标)第m个水平线的图像数据和第N-1帧中对应于第m个水平线的图像数据之间出现显着的灰阶差而调整栅极时钟信号CLK1到CLKn中的第一栅极时钟信号(作为第一驱动控制信号)的脉宽或初始化时钟信号INT1到INTn中的第一初始化时钟信号(作为第一驱动控制信号)的脉宽。以此方式,栅极扫描信号SCAN1到SCANM中的栅极扫描信号SCANm的脉宽或初始化扫描信号INIT1到INITM中的初始化扫描信号INITm的脉宽可进行相应调整,所述栅极扫描信号SCANm是基于第一栅极时钟信号(作为第一驱动控制信号)通过栅极驱动电路51而产生并控制第m个水平线的像素电路,所述初始化扫描信号INITm是基于第一初始化时钟信号(作为第一驱动控制信号)通过栅极驱动电路51而产生并控制第m个水平线的像素电路。
基于如上所述的与补偿电路520和电压调节器550有关的实施例,可响应于对应于第N帧中对应于(目标)第m个水平线的图像数据和第N-1帧中对应于第m个水平线的图像数据之间出现显着的灰阶差而将通过电压调节器550提供到OLED像素阵列52的初始化电压V_INT的电压电平调整成至少在第(m-1)个水平线周期期间处于不同电平。
为从主机装置传递数据,所述主机装置,例如在移动装置(作为包括驱动设备500的OLED显示装置)的应用程序处理器,可使用高速串行数据接口,例如移动行业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),与驱动设备500沟通。帧存储器540例如随机存取存储器(random access memory,RAM)设置在驱动设备500中。根据MIPI相关规范,静态图像(作为主机数据)可以命令模式(command mode),通过帧存储器540从主机装置传输到时序控制电路510和数字控制电路(其中包含补偿电路520),并且视频流(作为主机数据)可以视频模式(video mode),通过帧存储器540或绕过帧存储器540从主机装置传输到时序控制电路510和数字控制电路,它们分别被称作通过RAM的视频模式和绕过RAM的视频模式。
确定两个邻近帧之间是否出现显着的灰阶差的操作如下进行简单描述。图6示意性地说明在第N-1帧(即,前一帧)和第N帧(即,当前帧)之间的水平线的多个子像素的灰阶差。水平线可被视为包含(L/K)个子像素群组,其中L是每一水平线中颜色相同的子像素的数目,并且K是每一个(颜色相同的)子像素群组中的子像素的数目。K是等于一或大于一的整数。在如图6中所说明的从第N-1帧到帧N的帧转变期间,包含补偿电路520的驱动设备500可分别比较第N-1帧中对应于水平线的每K个子像素的灰阶值和第N帧中对应于水平线的每K个子像素的灰阶值,以获得关于子像素群组的多个灰阶差的总和。
假设di表示第N-1帧中对应于水平线的第j个子像素群组中的第i个子像素的灰阶值pi,j,N-1和帧N中对应于水平线的第j个子像素群组中的第i个子像素的灰阶值pi,j,N之间的灰阶差,di=pi,j,N-pi,j,N-1。在关于每一个子像素群组的总共K个灰阶差d1到dK中,驱动设备可能会关注灰阶差中的一些,并且可能不会关注其它灰阶差。在实施例中,取决于OLED像素驱动电路使用的TFT的通道类型(n型或p型),驱动设备500可配置阈值以保持驱动设备所关注的那些灰阶差并忽略驱动设备不在意的其它灰阶差。例如,当OLED像素驱动电路使用p型TFT时,从较低灰阶到较高灰阶的灰阶差可能会被关注并且被保持,因为图4A中所说明的表现容易被最终用户观察到,而从较高灰阶到较低灰阶的灰阶差可能会被忽略,因为图4B中所说明的表现在当OLED像素驱动电路使用p型TFT时未被明显地观察到。另一方面,当OLED像素驱动电路使用n型TFT时,从较高灰阶到较低灰阶的灰阶差可被保持,因为图4B中所说明的表现更容易被最终用户观察到。在另一实例中,驱动设备可配置阈值以确保所关注的灰阶差是显着差,并且在此情况下,细微的灰阶差可被忽略,即使它也是从较低灰阶到较高灰阶的差(基于使用p型TFT的OLED像素驱动电路的情况),也是这样。找到所关注灰阶差的方式具有多种且不受限制。
对于水平线的每一个颜色相同的子像素群组,驱动设备可累加多个所关注的灰阶差以产生所关注的灰阶差的总和,并且确定关于每一个颜色相同的子像素群组的总和是否等于或大于阈值。此外,驱动设备可包含用于对总和等于或大于阈值的次数(相对于一个水平线)进行计数的点击计数器。例如,当关于子像素群组P1的所关注的灰阶差的总和等于阈值时,点击计数器的计数值从零加1;当关于子像素群组P2的所关注的灰阶差的总和小于阈值时,计数值保持相同(即,1);当关于像素群P3的所关注的灰阶差的总和小于阈值时,计数值仍然保持相同(即,1);当关于像素群P4的所关注的灰阶差的总和大于阈值时,点击计数器的计数值变成2。
上述内容是根据本发明的实施例的灰阶分析的简单操作。响应于计数值确定为等于或大于计数阈值,驱动设备500可在适当的水平线周期期间将驱动控制信号(例如,栅极时钟信号CLK1到CLKn,或初始化时钟信号INT1到INTn)中的一个或多个驱动控制信号的脉宽配置成不同于正常脉宽,以补偿水平线的OLED像素电路的发光亮度差距(例如,下降或过亮)。
图7是根据本发明的实施例的图5中的补偿电路520的电路框图。以上提及的灰阶分析可在补偿电路520中实施。图7中的补偿电路520包含灰阶分析电路521以及控制信号产生电路522。灰阶分析电路521包含RAM 701、比较器702、R(红色)子像素点击计数器703、G(绿色)子像素命中计数器704、B(蓝色)子像素点击计数器705以及决策电路706。RAM 701的大小可基于要求设计,并且RAM 701可具有足够存储关于第N-1帧的数据的大小(所述数据通常是压缩的或减小的)。参考图7,关于每一种色彩,到RAM 701的输入数据可为一个水平线的子像素的原始输入数据(例如,10位的输入数据)、一个水平线的子像素的截断输入数据(例如,保留10位原始输入数据中较高的5位)、一个水平线的平均输入数据(例如,10位的输入数据)或一个水平线的截断平均输入数据(例如,保留10位平均输入数据中较高的5位)等,但不限于此。
举例来说,比较器702接收并比较第N帧(当前帧)中对应于每一个水平线的每一子像素的输入数据以及存储在RAM 701中的第N-1帧(前一帧)中对应于每一个水平线的平均输入数据,并且向R子像素点击计数器703、G子像素点击计数器704以及B子像素点击计数器705输出比较结果。在本文中,比较结果是关于子像素。启用信号R_En、启用信号G_En以及启用信号B_En用于控制子像素点击计数器的启用/停用状态,从而使得每一比较结果可由正确的子像素色彩的点击计数器处理。在比较器702的更详细示范性操作中,比较器702计算第N帧中对应于水平线的子像素的数据(即,灰阶)与第N-1帧中对应于水平线的子像素(相同色彩)的平均输入数据之间的灰阶差,并且将灰阶差与阈值Diff_Th比较以便产生比较结果。举例来说,位1可为指示灰阶差等于或大于阈值Diff_Th的比较结果,并且位0可为指示灰阶差小于阈值Diff_Th的比较结果。R子像素点击计数器703、G子像素点击计数器704以及B子像素点击计数器705可相应地对比较结果指示灰阶差等于或大于阈值Diff_Th的次数进行计数,并且相应地输出计数值R_Cnt、计数值G_Cnt以及计数值B_Cnt。举例来说,当第N帧的水平线的一个R子像素与第N-1帧的水平线的平均R子像素数据之间的灰阶差等于或大于阈值Diff_Th时,启用信号R_En启用R子像素点击计数器703以将1添加到计数值R_Cnt中。R子像素点击计数器703、G子像素点击计数器704以及B子像素点击计数器705在开始对下一水平线的图像数据计数前可被重置为零。因此,计数值(R_Cnt、G_Cnt或B_Cnt)还可被看作是关于水平线的子像素的图像数据的一种比较结果,是由计数值而不是累积灰阶差呈现的。
决策电路706接收计数值R_Cnt、计数值G_Cnt以及计数值B_Cnt并且向控制信号产生电路522输出决策信号Comp_EN,例如位0或位1。决策信号Comp_EN可基于各种确定方式而产生。在一实施例中,决策电路706确定计数值中的一个特定计数值(其可与更受关注的子像素色彩相关联)或计数值中的任何计数值是否达到计数阈值Cnt_Th。在另一实施例中,决策电路706确定所有计数值是否达到一计数阈值(或相应各别计数阈值)。当计数值中的一个或所有计数值达到或超过计数阈值Cnt_Th时,决策电路706向控制信号产生电路522输出位1作为决策信号Comp_EN;否则,决策电路706向控制信号产生电路522输出位0作为决策信号Comp_EN。
从上文可知,决策信号Comp_EN是作为灰阶分析电路521的输出并且是关于水平线。决策信号Comp_EN指示对应于第N帧中对应于水平线(目标水平线)的图像数据与第N-1帧中对应于水平线的图像数据之间的灰阶差是否显着到可被观察到如图4A或图4B的现象。因此,决策信号Comp_EN还可被看作是关于水平线的图像数据的一种比较结果,由位0或位1表示,而不是由计数值或累积灰阶差呈现。
控制信号产生电路522可根据决策信号Comp_EN选择正常状态的配置或补偿状态的配置(其是对当帧转变时亮度下降或过亮的补偿)。正常状态的配置可包含栅极时钟信号的脉宽设定值CLK_Normal、初始化时钟信号的脉宽设定值INT_Normal以及初始化电压的电压电平设定值VINT_Normal中的任何一个(或大于一个)。补偿状态的配置可包含栅极时钟信号的脉宽设定值CLK_Comp、初始化时钟信号的脉宽设定值INT_Comp以及初始化电压的电压电平设定值VINT_Comp中的任何一个(或大于一个)。如果决策信号Comp_EN=0,那么控制信号产生电路522选择正常状态的配置作为输出到时序控制电路510或输出到电压调节器550的控制信号;并且如果决策信号Comp_EN=1(其指示两个邻近帧的水平线的图像数据之间存在显着灰阶差,这会导致亮度下降或亮度过亮),那么控制信号产生电路522选择补偿状态的配置作为输出到时序控制电路510或输出到电压调节器550的控制信号。由控制信号产生电路522输出的控制信号可包含控制信号INT_CTRL、控制信号CLK_CTRL以及控制信号VINT_CTRL中的一个或多于一个控制信号,其中控制信号INT_CTRL以及控制信号CLK_CTRL输出到时序控制电路510,并且控制信号VINT_CTRL输出到电压调节器550。图7中的信号INT_SET、信号CLK_SET、信号VINT_SET可用于确定驱动控制信号(CLK或INT)或初始化电压V_INT是否被配置成使用补偿状态配置。信号INT_SET、信号CLK_SET、信号VINT_SET的值可另外用于确定补偿状态配置将被应用多长时间。
图8是根据本发明的实施例的说明图7中的信号的时序图。在图8的实例中,PCLK是像素时钟信号,Hs是水平同步信号,第N-1帧的水平线的子像素的平均输入数据是0(00H),并且第N-1帧的下一水平线的子像素的平均输入数据是4(04H)。Diff_Th被设置成4(04H),并且Diff_O是由比较器702输出的比较结果。R子像素点击计数器703、G子像素点击计数器704以及B子像素点击计数器705依序由启用信号R_En、启用信号G_En以及启用信号B_En启用以便输出计数值R_Cnt、计数值G_Cnt以及计数值B_Cnt。
图9是根据本发明的另一个实施例的说明图7中的信号的时序图。在此例中,只要关于任何一种色彩的灰阶差足够大即可使决策信号Comp_EN=1。计数阈值Cnt_Th被设置成100(100H)。可看出,决策信号Comp_EN被拉高到“1”是响应于已经处理整个第m个水平线的数据之后而计数值R_Cnt已达到计数阈值Cnt_Th。在图9中,设置成2(02H)的信号INT_SET指示两个水平线周期,其是初始化时钟信号的脉宽设定值INT_Comp将被应用的持续时间。相反地,如果信号INT_SET=01,那么初始化时钟信号的脉宽设定值将被应用的持续时间是一个水平线周期。如果信号INT_SET=00,那么其意味着初始化时钟信号INT使用正常状态配置。因此,当决策信号Comp_EN=1时,控制信号INT_CTRL从原始值80(其是针对正常状态下初始化时钟信号的脉宽设定值)减小变为新值50(其是针对补偿状态下初始化时钟信号的脉宽设定值)。控制信号INT_CTRL输出到时序控制电路510。时序控制电路510可在第(m-1)个水平线周期期间基于INT_CTRL=50设置初始化时钟信号INT的脉宽,并且维持减小的脉宽设置持续两个水平线周期。
图5和图7所述的驱动设备500可用来驱动一种显示面板,其中每一个栅极扫描信号SCANi和每一个初始化扫描讯号INITi控制一个水平线中的所有像素电路。在上述灰阶分析电路521中,决策电路706是逐线(水平线)处理输入信息(计数值R_Cnt,G_Cnt,B_Cnt),故决策信号Comp_EN代表一个水平线的图像数据的灰阶分析结果。相应的,时序控制电路510根据配置给一个水平线的设定值去设定驱动控制信号的脉宽或初始化电压的电平,因此”第一水平线周期”中的第一驱动控制信号的脉宽可不同于”第二水平线周期”中的第二驱动控制信号的脉宽,或者”第一水平线周期”中的初始化电压的第一电平可不同于”第二水平线周期”中的初始化电压的第二电平。然而,若是对于不同于上述设计的显示面板,驱动设备500同样也可以用来驱动该显示面板。
举例来说,驱动设备500可用来驱动另一种显示面板,其使用多个栅极扫描信号和多个初始化扫描讯号控制一个水平线,一个水平线的所有像素电路被分为二个或多个像素电路组,并且多个栅极扫描信号中的一个栅极扫描信号和多个初始化扫描讯号中的一个初始化扫描讯号控制多个像素电路组中对应的一像素电路组。在此例中,灰阶分析不是逐水平线进行而是逐组(像素电路组)进行。决策电路706是逐像素电路组去处理输入信息(计数值R_Cnt,G_Cnt,B_Cnt),故决策信号Comp_EN代表一个像素电路组的图像数据的灰阶分析结果,而非一个水平线的图像数据的灰阶分析结果。相应的,时序控制电路510根据配置给一个像素电路组的设定值去设定驱动控制信号的脉宽或初始化电压的电平,因此”第一显示周期”中的第一驱动控制信号的脉宽可不同于”第二显示周期”中的第二驱动控制信号的脉宽,或者”第一显示周期”中的初始化电压的第一电平可不同于”第二显示周期”中的初始化电压的第二电平。在此,显示周期可以相同于水平线周期,或具有与水平线周期不同的时间长度。举例来说,显示周期可以短于于水平线周期。
以下图10以及图12到图20中所说明的驱动控制信号(CLK1到CLK4、INT1到INT4以及EM_CLK1到EM_CLK4)施加到栅极驱动电路51以用于驱动具有p型TFT的OLED面板(例如,使用图2A中所描述的OLED像素电路)。Vs是垂直同步信号并且Hs是水平同步信号。水平同步信号的周期是水平线周期。为了驱动具有p型TFT的OLED面板,由驱动设备500输出的驱动控制信号(CLK、INT、EM_CLK)以及由栅极驱动电路51输出的驱动控制信号(SCAN、INIT、EM)的工作脉宽是在低电平。为了驱动具有n型TFT的OLED面板,由驱动设备500以及由栅极驱动电路51输出的驱动控制信号的工作脉宽是在高电平,其并未在图中描述并且可以类似行为引出。
图10是根据本发明的实施例的由驱动设备500输出的驱动控制信号的时序图。在图10中所说明的实施例中,在从低灰阶变为高灰阶时,第N-1帧与第N帧之间的对应于第m个水平线的OLED像素电路的图像数据(即,灰阶值)由补偿电路520检测。基于补偿电路520以及时序控制电路510的所述操作,驱动设备500可在第m个水平线期间针对栅极时钟信号CLK1配置减小的脉宽,并且在第(m-1)个水平线周期期间针对初始化时钟信号INT1配置减小的脉宽(原因是第m个水平线的OLED像素电路的初始化阶段在第(m-1)个水平线周期期间执行)。对应地,第m个水平线的初始化扫描信号INITm的脉宽以及第m个水平线的栅极扫描信号SCANm的脉宽可以被配置成小于其在正常状态下应具有的脉宽。
图11是根据本发明的实施例的图5的OLED像素阵列52中的OLED像素电路的示意性电路框图。关于图11中的OLED像素电路的细节可参考图2A中所说明的OLED像素电路推断因此将不再重复。当第N个帧周期(对应于第N帧)的第m个水平线周期中的栅极时钟信号CLK1的脉宽被配置成具有减小的脉宽时,基于栅极时钟信号CLK1产生的栅极扫描信号SCANm的脉宽相对减小,从而使得图11中所说明的数据输入终端处的电压VSD相对快速地变得稳定。当电压VSD达到稳定状态时,电压VSD的电平低于在栅极时钟信号CLK1被配置成具有正常脉宽时的正常数据输入终端电平,使得驱动TFT 1110的栅极电压VG的电平(=VSD-Vth)小于在栅极时钟信号CLK1被配置成具有正常脉宽时的正常栅极电压。当在OLED像素电路的发光阶段中时,驱动TFT 1110的栅极-源极电压VSG(其是源极电压VS与栅极电压VG之间的电压差,VSG=VDD-VG)会增加,从而致使驱动电流ID增加并且OLED的亮度增加,从而补偿了显示高灰阶的第一帧中的亮度下降。
图12是根据本发明的另一实施例的由驱动设备500输出的驱动控制信号的时序图。在图12中所说明的实施例中,在从低灰阶变为高灰阶时,第N-1帧与第N帧之间的对应于第m个水平线中的OLED像素电路的图像数据(即,灰阶值)由补偿电路520检测。基于补偿电路520以及时序控制电路510的所述操作,驱动设备500可在第m个水平线周期期间针对栅极时钟信号CLK1配置减小的脉宽并且在第(m-1)个水平线周期期间针对初始化时钟信号INT1配置正常脉宽。对应地,第m个水平线的栅极扫描信号SCANm的脉宽被配置成小于其在正常状态下应具有的脉宽。根据图12的脉宽配置,驱动设备500可具有如图11中所描述的补偿亮度下降的效果。
图13是根据本发明的另一实施例的由驱动设备500输出的驱动控制信号的时序图。在图13中所说明的实施例中,在从低灰阶变为高灰阶时,第N-1帧与第N帧之间的对应于第m个水平线中的OLED像素电路的图像数据(即,灰阶值)由补偿电路520检测。基于补偿电路520以及时序控制电路510的所述操作,驱动设备500可在第m个水平线周期期间针对栅极时钟信号CLK1配置正常脉宽并且在第(m-1)个水平线周期期间针对初始化时钟信号INT1配置减小的脉宽。对应地,第m个水平线的初始化扫描信号INITm的脉宽被配置成小于其在正常状态下应具有的脉宽。根据图13的脉宽配置,驱动设备500可具有补偿亮度下降的效果。
图14是根据本发明的另一实施例的由驱动设备500输出的驱动控制信号的时序图。在图14中所说明的实施例中,在从低灰阶变为高灰阶时,第N-1帧与第N帧之间的对应于第m个水平线的OLED像素电路的图像数据(即,灰阶值)由补偿电路520检测。基于补偿电路520以及时序控制电路510的所述操作,驱动设备500可在从第m个水平线周期到第(m+3)个水平线周期的持续时间期间,针对包含CLK1到CLK4的栅极时钟信号配置减小的脉宽,并且在从第(m-1)个水平线周期到第(m+2)个水平线周期的持续时间期间,针对包含INT1到INT4的初始化时钟信号配置减小的脉宽。对应地,初始化扫描信号INITm到初始化扫描信号INITm+3的脉宽以及栅极扫描信号SCANm到栅极扫描信号SCANm+3的脉宽被配置成小于其在正常状态下应具有的脉宽。根据图14的脉宽配置,驱动设备500可具有补偿亮度下降的效果。
图15是根据本发明的实施例的由驱动设备500输出的驱动控制信号的时序图。图15仅说明栅极时钟信号CLK1到栅极时钟信号CLK4被配置成具有减小的脉宽并且初始化时钟信号INT1到初始化时钟信号INT4被配置成具有正常脉宽。对应地,栅极扫描信号SCANm到栅极扫描信号SCANm+3的脉宽被配置成小于其在正常状态下应具有的脉宽。图16是根据本发明的实施例的由驱动设备500输出的驱动控制信号的时序图。图16仅说明初始化时钟信号INT1到初始化时钟信号INT4被配置成具有减小的脉宽并且栅极时钟信号CLK1到栅极时钟信号CLK4被配置成具有正常脉宽。对应地,初始化扫描信号INITm到初始化扫描信号INITm+3的脉宽被配置成小于其在正常状态下应具有的脉宽。
图17是根据本发明的另一实施例由驱动设备500输出的驱动控制信号的时序图。在图17的实施例中,水平同步信号Hs的周期是可调整的并且可由驱动设备500本身产生。在图17中所说明的实施例中,在从低灰阶变为高灰阶时,第N-1帧与第N帧之间的对应于第m个水平线的OLED像素电路的图像数据(即,灰阶值)由补偿电路520检测。作为响应,驱动设备500可在从第(m-1)个水平线周期到第(m+1)个水平线周期的持续时间中配置更长的水平线周期长度(其大于正常水平线周期),针对分别在第m个水平线周期以及第(m+1)个水平线周期中的栅极时钟信号CLK1以及栅极时钟信号CLK2配置增加的(变大的)脉宽,并且针对分别在第(m-1)个水平线周期以及第m个水平线周期中的初始化时钟信号INT1以及初始化时钟信号INT2配置增加的(变大的)脉宽。对应地,第m个水平线的初始化扫描信号INITm以及第(m+1)个水平线的初始化扫描信号INITm+1的脉宽、以及第m个水平线的栅极扫描信号SCANm以及第(m+1)个水平线的栅极扫描信号SCANm+1的脉宽被配置成比其在正常状态下应具有的脉宽更长。应注意,驱动控制信号的增加的脉宽可根据要求决定应用多长时间(例如,多少水平线周期)。根据图17的脉宽配置,驱动设备500可具有补偿亮度下降的效果,原因是驱动控制信号(其可为栅极时钟信号或初始化时钟信号)的更长的工作脉宽可增加初始化阶段的时间以及数据写入和补偿阶段的时间。
图18是根据本发明的另一实施例的由驱动设备500输出的驱动控制信号的时序图。在图18中所说明的实施例中,在从低灰阶变为高灰阶时,第N-1帧与第N帧之间的对应于第m个水平线的OLED像素电路的图像数据(即,灰阶值)由补偿电路520检测。作为响应,驱动设备500可在从第(m-1)个水平线周期到第(m+3)个水平线周期的持续时间中配置更长的水平线周期长度(其大于正常水平线周期),并且在从第m个水平线周期到第(m+3)个水平线周期的持续时间期间,针对栅极时钟信号CLK1到栅极时钟信号CLK4配置增加的脉宽,并且在从第(m-1)个水平线周期到第(m+2)个水平线周期的持续时间期间,针对初始化时钟信号INT1到栅极时钟信号INT4配置增加的脉宽。对应地,初始化扫描信号INITm到初始化扫描信号INITm+3的脉宽以及栅极扫描信号SCANm到栅极扫描信号SCANm+3的脉宽被配置成比其在正常状态下应具有的脉宽更长。
图19是根据本发明的另一个实施例由驱动设备500输出的驱动控制信号以及初始化电压的时序图。在图19中所说明的实施例中,在从低灰阶变为高灰阶时,第N-1帧与第N帧之间的对应于第m个水平线中的OLED像素电路的图像数据(即,灰阶值)由补偿电路520检测。作为响应,驱动设备500的电压调节器550在至少第(m-1)个水平线周期中将初始化电压V_INT的电平设置为低于正常电平(原因是第m个水平线的OLED像素电路的初始化阶段在第(m-1)个水平线周期期间执行)。举例来说,驱动设备500可将初始化电压V_INT从在第(m-2)个水平线周期中施加的正常电平(例如,-2.5V)调整为在第(m-1)个水平线周期中的更低电平(例如,-3V)以在第m个水平线的初始化阶段中获得快速充电,并且在第m个水平线周期中将初始化电压V_INT调整回到正常电平。在第(m-1)个水平线周期期间,初始化电压的更低电平持续一预定时间长度,预定时间长度是根据第(m-1)个水平线周期中的初始化时钟信号的脉宽来决定。大体上,所述预定时间长度可与初始化时钟信号的脉宽相同。
图20是根据本发明的另一实施例的由驱动设备500输出的驱动控制信号的时序图。不同于图19中的初始化电压设置,图20中的初始化电压V_INT的更低电平持续的预定时间长度可以比水平线周期更长。举例来说,图20中的初始化电压V_INT的更低电平持续若干水平线周期,例如从第(m-1)个水平线周期到第N帧的最后一个水平线周期。当初始化电压无法在极短的水平线周期中向上拉回到正常电平时,图20中的配置可能比图19中的配置更合适。应注意,输出到OLED像素阵列52的更低电平(如补偿状态配置)以及正常电平(如正常状态配置)可由仅一个可调整的初始化电压输出提供,或可由可选择的两个不同的恒定初始化电压输出提供,例如针对正常状态的V_INT1以及针对补偿状态的V_INT2,但不限于此。
图21说明根据本发明的实施例的OLED显示装置的电路框图。图21中所说明的关于驱动设备500、栅极驱动电路51以及OLED像素阵列52的细节可参考与图5中所说明的驱动设备500、栅极驱动电路51以及OLED像素阵列52有关的描述推断,并且因此将不再重复。在图21的实施例中,根据OLED像素阵列52的不同区域,驱动设备500可配置不同设置(即,栅极时钟信号CLK1到栅极时钟信号CLKn的不同脉宽、初始化时钟信号INT1到初始化时钟信号INTn的不同脉宽或初始化电压V_INT的不同电平)。假设OLED像素阵列52包含1920个水平线。举例来说,OLED像素阵列52被分成表示为1、2以及3的三个区域,其中每一个区域包含多个水平线。由于区域1的水平线被首先驱动,因此区域1具有相对轻的负载,并且由于区域3的水平线被最后驱动,因此区域3具有相对重的负载。
图22是根据本发明的实施例由图21的驱动设备500输出的驱动控制信号的时序图。关于图22中所说明的实施例的细节可参考与图10到图19中所说明的实施例有关的描述推断,并且因此将不再重复。根据图22中所说明的实施例,W0表示正常脉宽,并且W1、W2、W3表示不同的减小的脉宽,其中W0>W1>W2>W3。如果第m个水平线(其图像数据在第N-1帧与第N帧之间从低灰阶变为高灰阶)位于OLED像素阵列52的区域1中,那么驱动设备500可在第m个水平线周期期间针对栅极时钟信号CLK4配置第一减小脉宽W1,并且在第(m-1)个水平线周期期间针对初始化时钟信号INT4配置第一减小脉宽W1。如果第m个水平线位于OLED像素阵列52的区域2中,那么驱动设备500可在第m个水平线周期期间针对栅极时钟信号CLK3配置第二减小脉宽W2,并且在第(m-1)个水平线周期期间针对初始化时钟信号INT3配置第二减小脉宽W2。或者,如果第m个水平线位于OLED像素阵列52的区域3中,那么驱动设备500可在第m个水平线周期期间针对栅极时钟信号CLK1配置第三减小脉宽W3,并且在第(m-1)个水平线周期期间针对初始化时钟信号INT1配置第三减小脉宽W3。也就是说,第m个水平线所在的区域的负载越重,驱动控制信号被配置的脉宽减小得越多。在另一实施例中(图22中未示出),初始化电压V_INT的电压电平针对不同区域可具有不同补偿设置。第m个水平线所在的区域的负载越重,初始化电压V_INT被配置成具有的电平越低(以在初始化阶段中实现快速充电)。
包含数据驱动电路530和时序控制电路510但不包含栅极驱动电路的驱动设备500可整合成半导体芯片。从另一观点来看,驱动设备500和栅极驱动电路51二者结合可视为OLED像素阵列52的驱动设备。图23是根据本发明的实施例的驱动设备55的电路框图。请参考图23和图5,驱动设备55包括时序驱动电路510、补偿电路520、数据驱动电路530、帧存储器540、电压调节器550和栅极驱动电路53。栅极驱动电路53可以设置在OLED显示面板上或与其他电路(510-550)整合为半导体芯片。依据补偿电路520所运行的灰阶分析,图23的时序控制电路510可产生如前述图10至图22其中任一时序图所示的栅极时钟信号CLK1-CLKn和初始化时钟信号INT1-INTn,也可产生如前述图19至图20的时序图所示的初始化电压。OLED像素阵列52包括多个像素单元,举例来说每个像素单元如图2A所示p型OLED像素电路或如图2B所示n型OLED像素电路。下述以图2A的像素电路112a为例来说明本发明之实施例。图23的OLED像素阵列52的每个像素单元包括OLED 201和第一控制组件,第一控制组件可为图2A的驱动TFT T1。驱动TFT T1用来确定在像素单元的发光阶段中的OLED 201的亮度。驱动TFT T1具有栅极(做为控制终端),耦合到像素单元的初始化终端。像素单元的初始化终端是耦合至驱动设备55所提供的初始化电压V_INT。如图2A,驱动TFT T1的栅极通过初始化TFT T2耦合至初始化电压V_INT。p型像素单元的实施方式可以有多种,不限如图2A,并且一般来说像素单元包括至少一个驱动TFT和至少一个初始化TFT。
在一实施例中,图23的电压调节器电路550耦合到像素单元的初始化终端,且配置成在像素单元的初始化阶段中为像素单元的初始化终端产生初始化电压V_INT。在一帧周期如第N帧周期(期间在第m条水平线发生亮度下降)中,电压调节器电路550被配置成在第N帧周期的第一显示周期期间为OLED像素阵列52中的第一像素单元的初始化终端产生第一初始化电压,其中第一像素单元位在发生OLED亮度下降的第m条水平线中。第一初始化电压的电平不同于电压调节器电路550在第N帧周期的第二显示周期期间为OLED像素阵列52中的第二像素单元的初始化终端所产生的第二初始化电压的电平。在p型像素单元的例子中,第一初始化电压的电平低于第二初始化电压的电平。第二像素单元可位于未发生OLED亮度下降的水平线中,第一显示周期和第二显示周期可以是第N帧周期中的两个不同水平线周期。在另一例中,在一个水平线被分为多个画素电路组各别供以初始化电压并且灰阶分析是逐画素电路组进行的情形下,第二像素单元可位第一像素单元所在的水平线但与第一像素单元分属不同的画素电路组,第一显示周期和第二显示周期是第N帧周期中的两个不同周期。在此,显示周期可与水平线周期相同或不同(例如较短)。
上述实施例若以包括OLED像素阵列52的OLED显示面板的观点来看,第一像素单元的初始化终端被配置成在第N帧周期的第一显示周期期间接收第一初始化电压,并且第二像素单元的初始化终端被配置成在第N帧周期的第二显示周期期间接收具有不同于第一初始化电压的电压电平的第二初始化电压(例如一正常初始化电压)。
续参考图2A和图23,OLED像素单元包括初始化TFT T2(作为第二控制组件)。驱动TFT(第一控制组件)的栅极(控制终端)耦合到初始化TFT T2。初始化TFT T2的栅极(控制终端)被配置用来接收驱动控制信号,并且初始化TFT T2被配置成在驱动TFT的栅极和像素单元的初始化终端之间建立连接。在一实施例中,图23电压调节器电路550耦合到像素单元的初始化终端,且配置成在像素单元的初始化阶段中产生像素单元的初始化电压。控制电路,其包括时序控制电路510和栅极驱动电路53,耦合到像素单元的初始化TFT T2的控制终端,控制电路配置成产生像素单元的驱动控制信号。在此例中,驱动控制信号是一初始化扫描信号(INIT),用来控制初始化TFT传递初始化电压V_INT至驱动TFT的栅极。在一帧周期如第N帧周期(期间在第m条水平线发生亮度下降)中的第一显示周期期间,针对多个像素单元中的第一像素单元,控制电路配置成产生具有第一脉宽的第一初始化扫描信号,并针对多个像素单元中的第二像素单元,在第N帧周期的第二显示周期期间产生具有不同于第一脉宽的第二脉宽的第二初始化扫描信号。第一像素单元和第二像素单元可在相同或不同水平线,显示周期可与水平线周期相同或不同(例如较短)。
上述实施例若以包括OLED像素阵列52的OLED显示面板的观点来看,第一像素单元的初始化TFT(第二控制组件)的栅极(控制终端)被配置用来在第N帧周期中的第一显示周期期间,接收具有第一脉宽的第一初始化扫描信号,并且第二像素单元的初始化TFT的栅极被配置用来在第N帧周期的第二显示周期期间,接收具有不同于第一脉宽的第二脉宽的第二初始化扫描信号。
续参考图2A和图23,OLED像素单元还包括补偿TFT T4(作为第三控制组件)和存储电容器202(作为电荷存储组件)。驱动TFT的栅极耦合到到电荷存储组件的第一终端,并且,在数据写入和补偿阶段中,通过补偿TFT在像素单元的数据输入终端(其接收数据电压Dataj)和电存储电容器202(的第一终端之间形成路径。在一实施例中,图23的数据驱动电路530耦合到像素单元的数据输入终端,且配置成产生对应于像素单元的数据电压Dataj。控制电路,其包括时序控制电路510和栅极驱动电路53,耦合到补偿TFT,且控制电路配置成产生像素单元的驱动控制信号,以控制补偿TFT的栅极。在此例中,驱动控制信号是一栅极扫描信号(SCAN),用来控制补偿TFT在数据写入和补偿阶段中将路径导通,以根据数据驱动电路530产生的数据电压对电荷存储组件进行充电或放电。在一帧周期如第N帧周期(期间在第m条水平线发生亮度下降)中的第一显示周期期间,针对多个像素单元中的第一像素单元,控制电路配置成产生具有第一脉宽的第一栅极扫描信号,并针对多个像素单元中的第二像素单元,在第N帧周期的第二显示周期期间产生具有不同于第一脉宽的第二脉宽的第二栅极扫描信号。第一像素单元和第二像素单元可在相同或不同水平线,显示周期可与水平线周期相同或不同(例如较短)。
上述实施例若以包括OLED像素阵列52的OLED显示面板的观点来看,第一像素单元的补偿TFT(第三控制组件)的栅极(控制终端)被配置用来在第N帧周期中的第一显示周期期间,接收具有第一脉宽的第一栅极扫描信号,并且第二像素单元的补偿TFT的栅极被配置用来在第N帧周期的第二显示周期期间,接收具有不同于第一脉宽的第二脉宽的第二栅极扫描信号。
尽管图式中所说明的实施例涉及AMOLED显示装置、AMOLED显示面板以及相关联的驱动设备,但本发明的实施例还可用于有源矩阵LED显示装置、有源矩阵LED显示面板以及相关联的驱动设备。本发明的实施例不论在OLED显示面板或LED显示面板皆可实施。本实施例驱动设备所驱动的OLED显示面板可使用三级驱动方案(包含初始化阶段、数据写入和补偿阶段以及发光阶段)或使用两级驱动方案(包含初始化阶段、以及数据写入/补偿和发光的组合阶段)。尽管已参考以上实施例描述本发明,但所属领域的技术人员将了解,可在不脱离本发明的精神的情况下对所描述的实施例进行修改。因此,本发明的范围将由所附权利要求书而非由以上详细描述界定。
附图标记列表
100:OLED显示装置;
110:OLED显示面板;
111、51、53:栅极驱动电路;
112、52:OLED像素阵列;
112a、112b、112p:OLED像素电路;
120、500、55:驱动设备;
201、211:OLED;
202、212:存储电容器;
510:时序控制电路;
520:补偿电路;
521:灰阶分析电路;
522:控制信号产生电路;
530:数据驱动电路;
540:帧存储器;
550:电压调节器;
701:RAM;
702:比较器;
703~705:点击计数器;
706:决策电路;
T1到T6:薄膜晶体管;
FLM:开始脉冲信号;
CLK1到CLKn:栅极时钟信号;
INT1到INTn:初始化时钟信号;
EM_CLK1到EM_CLKn:发光时钟信号;
SCAN1到SCANM、SCANi:栅极扫描信号;
INIT1到INITM、INITi:初始化扫描信号;
EM1到EMM、EMi:发光扫描信号;
Data1到DataX、Dataj:数据电压;
VDD:系统电压;
VSS:参考电压;
V_INT:初始化电压。
Claims (24)
1.一种驱动发光二极管显示面板的驱动方法,包括:
向所述发光二极管显示面板上的栅极驱动电路输出多个驱动控制信号,以控制所述发光二极管显示面板显示第一帧和所述第一帧之前的第二帧,其中所述多个驱动控制信号包括第一驱动控制信号和第二驱动控制信号,并且第一水平线周期中的所述第一驱动控制信号的脉宽被配置成不同于在所述第一水平线周期之前的第二水平线周期中的第二驱动控制信号的脉宽,以补偿由所述第二帧变换至所述第一帧时于第一水平线的理想稳态发光亮度和实际发光亮度的差距。
2.根据权利要求1所述的驱动方法,其中所述多个驱动控制信号包括至少两个栅极时钟信号或至少两个初始化时钟信号。
3.根据权利要求1所述的驱动方法,其中所述第一水平线周期和所述第二水平线周期被配置成具有相同周期长度,并且所述第一驱动控制信号的所述脉宽被配置成小于所述第二驱动控制信号的所述脉宽。
4.根据权利要求1所述的驱动方法,其中所述第一水平线周期的周期长度被配置成大于正常周期长度,并且所述第一驱动控制信号的所述脉宽被配置成大于所述第二驱动控制信号的所述脉宽。
5.根据权利要求1所述的驱动方法,其中响应于确定第一帧中对应于目标水平线的图像数据和所述第一帧之前的第二帧中对应于所述目标水平线的图像数据之间的灰阶差大于阈值,将所述第一水平线周期中的所述第一驱动控制信号的所述脉宽配置成不同于所述第二水平线周期中的所述第二驱动控制信号的所述脉宽。
6.根据权利要求5所述的驱动方法,其中所述多个驱动控制信号是栅极时钟信号,并且所述第一水平线周期是对应于所述第一帧中的所述目标水平线的所述图像数据被输出到所述目标水平线的期间。
7.根据权利要求5所述的驱动方法,其中所述多个驱动控制信号是初始化时钟信号,并且所述第一水平线周期在所述第一帧中的所述目标水平线的所述图像数据被输出到所述目标水平线的水平线周期之前。
8.根据权利要求1所述的驱动方法,其中第一持续时间中的所述多个驱动控制信号中的每一个驱动控制信号的所述脉宽被配置成不同于所述第二水平线周期中的所述第二驱动控制信号的所述脉宽,所述第一持续时间是从所述第一水平线周期到在所述第一水平线周期之后的第三水平线周期。
9.一种驱动发光二极管显示面板的驱动方法,包括:
向所述发光二极管显示面板输出初始化电压,
其中所述初始化电压被配置成在第一帧中的至少第一水平线周期中具有第一电压电平,以及
其中所述第一电压电平不同于在所述第一水平线周期之前的第二帧中的第二水平线周期中所述初始化电压被配置成具有的第二电压电平,以补偿由所述第二帧变换至所述第一帧时于第一水平线的理想稳态发光亮度和实际发光亮度的差距。
10.根据权利要求9所述的驱动方法,其中所述初始化电压被配置成在所述第一水平线周期中持续具有所述第一电压电平达预定时间长度,并且其中所述预定时间长度是根据所述第一水平线周期中的初始化时钟信号的脉宽来决定。
11.根据权利要求9所述的驱动方法,其中所述初始化电压被配置成持续具有所述第一电压电平达预定时间长度,所述预定时间长度长于所述第一水平线周期。
12.根据权利要求9所述的驱动方法,其中响应于确定第一帧中对应于目标水平线的图像数据和所述第一帧之前的第二帧中对应于所述目标水平线的图像数据之间的灰阶差大于阈值,将所述初始化电压配置成在至少所述第一水平线周期中具有所述第一电压电平,以及
其中所述第一水平线周期在期间对应于所述第一帧中的所述目标水平线的所述图像数据被输出到所述目标水平线的水平线周期之前。
13.一种驱动发光二极管显示面板的驱动方法,所述发光二极管显示面板具有多条水平线,所述驱动方法包括:
比较第一帧中对应于所述多条水平线中的目标水平线的图像数据和所述第一帧之前的第二帧中对应于目标水平线的图像数据,并且生成关于比较结果的控制信号;以及
根据所述控制信号设置多个驱动控制信号的脉宽并向所述发光二极管显示面板上的栅极驱动电路输出所述多个驱动控制信号。
14.根据权利要求13所述的驱动方法,其中所述多个驱动控制信号包括至少两个栅极时钟信号或至少两个初始化时钟信号。
15.根据权利要求13所述的驱动方法,其中所述多个驱动控制信号包括第一驱动控制信号和第二驱动控制信号,并且响应于指示所述第一帧中对应于所述目标水平线的所述图像数据和所述第二帧中对应于所述目标水平线的所述图像数据之间的灰阶差确定为大于阈值的所述控制信号,将第一水平线周期中的所述第一驱动控制信号的所述脉宽设置成不同于在所述第一水平线周期之前的第二水平线周期中的所述第二驱动控制信号的所述脉宽。
16.根据权利要求15所述的驱动方法,其中所述第一水平线周期和所述第二水平线周期被配置成具有相同周期长度,并且所述第一驱动控制信号的所述脉宽被配置成小于所述第二驱动控制信号的所述脉宽。
17.根据权利要求15所述的驱动方法,其中所述第一水平线周期的周期长度被配置成大于正常周期长度,并且所述第一驱动控制信号的所述脉宽被配置成大于所述第二驱动控制信号的所述脉宽。
18.根据权利要求17所述的驱动方法,其中所述多个驱动控制信号是栅极时钟信号,并且所述第一水平线周期是对应于所述第一帧中的所述目标水平线的所述图像数据被输出到所述目标水平线的期间。
19.根据权利要求17所述的驱动方法,其中所述多个驱动控制信号是初始化时钟信号,并且所述第一水平线周期在所述第一帧中的所述目标水平线的所述图像数据被输出到所述目标水平线的水平线周期之前。
20.根据权利要求15所述的驱动方法,其中第一持续时间中的所述多个驱动控制信号中的每一个驱动控制信号的所述脉宽被配置成不同于所述第二水平线周期中的所述第二驱动控制信号的所述脉宽,所述第一持续时间是从所述第一水平线周期到在所述第一水平线周期之后的第三水平线周期。
21.一种驱动发光二极管显示面板的驱动方法,所述发光二极管显示面板具有多条水平线,所述驱动方法包括:
比较第一帧中对应于所述多条水平线中的目标水平线的图像数据和所述第一帧之前的第二帧中对应于所述目标水平线的图像数据,并且生成关于比较结果的控制信号;以及
根据所述控制信号设置初始化电压并向所述发光二极管显示面板输出所述初始化电压。
22.根据权利要求21所述的驱动方法,其中响应于指示所述第一帧中对应于所述目标水平线的所述图像数据和所述第二帧中对应于所述目标水平线的所述图像数据之间的灰阶差确定为大于阈值的控制信号,在至少第一水平线周期中将所述初始化电压的电压电平设置为第一电压电平,并且其中所述第一电压电平不同于所述初始化电压在所述第一水平线周期之前的第二水平线周期中所设置成的第二电压电平。
23.根据权利要求22所述的驱动方法,其中所述初始化电压被配置成在所述第一水平线周期中持续具有所述第一电压电平达预定时间长度,并且其中所述预定时间长度是根据所述第一水平线周期中的初始化时钟信号的脉宽来决定。
24.根据权利要求22所述的驱动方法,其中所述初始化电压被配置成持续具有所述第一电压电平达预定时间长度,所述预定时间长度长于所述第一水平线周期。
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