CN111724731A - 亮度控制单元和包括该亮度控制单元的显示装置 - Google Patents

亮度控制单元和包括该亮度控制单元的显示装置 Download PDF

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Abstract

公开一种亮度控制单元和包括该亮度控制单元的显示装置。所述亮度控制单元包括：驱动电力电压设定单元，被配置为基于分别对应于显示面板的多个基准明度的多个驱动电力电压来确定将要提供到显示面板的驱动电力电压，所述驱动电力电压对应于目标明度；以及伽马电压设定单元，被配置为基于分别对应于多个基准明度的多个目标亮度来确定对应于目标明度的目标亮度，并且设定用于实现目标亮度的伽马电压，其中，驱动电力电压和伽马电压是根据显示面板的环境照度针对相同的基准明度而被不同地设定的。

Description

亮度控制单元和包括该亮度控制单元的显示装置
本申请要求于2019年3月20日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0032014号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开的一些示例实施例的各方面总体上涉及一种亮度控制单元和一种包括该亮度控制单元的显示装置。
背景技术
显示装置可以基于输入图像数据来显示图像。显示装置可以根据输入图像数据的平均像素电平(APL)来调制输入图像数据的亮度，从而可以降低显示装置的功耗。这可以被称为自动限流(ACL)功能。
显示装置还可以根据输入图像数据的APL来调整低电位驱动电力电压，从而可以降低显示装置的功耗。这可以被称为内容自适应节能(CAPS)功能。
在ACL功能中，根据输入图像数据的APL共同调制输入图像数据的亮度，因此即使在高APL图像中也可以满足用户的期望高亮度发射的要求。在CAPS功能中，可以调整低电位驱动电力电压，因此，可能出现弱亮点。
在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对背景技术的理解，因此它可以包含不构成现有技术的信息。
发明内容
一些示例实施例提供了一种亮度控制单元和一种包括该亮度控制单元的显示装置，所述亮度控制单元被配置为根据环境照度来确定驱动电力电压并且根据所确定的驱动电力电压来限制目标明度。
一些示例实施例还提供了一种亮度控制单元和一种包括该亮度控制单元的显示装置，所述亮度控制单元被配置为当平均像素水平(APL)比阈值大时根据环境照度来自适应地执行亮度校正，从而可以降低功耗而没有图像质量劣化。
根据本公开的一些示例实施例，一种亮度控制单元可以包括：驱动电力电压设定单元，被配置为基于分别对应于显示面板的多个基准明度的多个驱动电力电压来确定将要提供到显示面板的驱动电力电压，所述驱动电力电压对应于目标明度；以及伽马电压设定单元，被配置为基于分别对应于多个基准明度的多个目标亮度来确定对应于目标明度的目标亮度，并且设定用于实现目标亮度的伽马电压，其中，根据显示面板的环境照度针对相同的基准明度而不同地设定驱动电力电压和伽马电压。
根据一些示例实施例，当环境照度小于照度阈值时，基准明度的最大值可以被设定为比显示面板的最大基准明度小。
根据一些示例实施例，当环境照度小于照度阈值时，驱动电力电压设定单元可以对应于比第一阈值明度大的基准明度将驱动电力电压等同地设定为阈值驱动电力电压。
根据一些示例实施例，第一阈值明度可以是当显示面板被阈值驱动电力电压驱动时在显示面板上未观看到异常输出所用的基准明度的最小值。
根据一些示例实施例，亮度控制单元还可以包括亮度调制器，所述亮度调制器被配置为当输入图像数据的平均像素电平(APL)比APL阈值大或与APL阈值相等时来校正伽马电压。
根据一些示例实施例，亮度调制器可以基于目标明度确定针对目标亮度的校正亮度，并且可以校正伽马电压以实现校正亮度。
根据一些示例实施例，当环境照度小于照度阈值时，亮度调制器可以对应于比第一阈值明度大的基准明度来等同地设定校正亮度。
根据一些示例实施例，当环境照度小于照度阈值时，亮度调制器可以设定校正亮度，使得针对基准明度的最大值的校正亮度与目标亮度之间的差对应于阈值校正偏移。
根据本公开的一些示例实施例，一种显示装置包括：显示面板，包括多个像素；亮度控制单元，被配置为基于显示面板的目标明度来确定驱动电力电压，并且设定用于实现对应于目标明度的目标亮度的伽马电压；显示面板驱动器，被配置为基于伽马电压来驱动显示面板；以及电力提供器，被配置为将所确定的驱动电力电压提供到显示面板，其中，根据显示面板的环境照度针对相同的基准明度而不同地设定驱动电力电压和伽马电压。
根据一些示例实施例，亮度控制单元可以包括：驱动电力电压设定单元，被配置为包括分别对应于多个基准明度的多个驱动电力电压，并且基于目标明度来确定将要提供到显示面板的驱动电力电压；以及伽马电压设定单元，被配置为包括分别对应于所述多个基准明度的多个目标亮度，并且基于目标明度来设定目标亮度和用于实现目标亮度的伽马电压。
根据一些示例实施例，当环境照度小于照度阈值时，基准明度的最大值可以被设定为比显示面板的最大基准明度小。
根据一些示例实施例，当环境照度小于照度阈值时，驱动电力电压设定单元可以对应于比第一阈值明度大的基准明度而将驱动电力电压等同地设定为阈值驱动电力电压。
根据一些示例实施例，亮度控制单元还可以包括亮度调制器，所述亮度调制器被配置为当输入图像数据的平均像素电平(APL)大于或等于APL阈值时来校正伽马电压。
根据一些示例实施例，亮度调制器可以基于目标明度来确定针对目标亮度的校正亮度，并且可以校正伽马电压以实现校正亮度。
根据一些示例实施例，当环境照度小于照度阈值时，亮度调制器可以对应于比第一阈值明度大的基准明度来等同地设定校正亮度。
根据一些示例实施例，当环境照度小于照度阈值时，亮度调制器可以设定校正亮度，使得针对基准明度的最大值的校正亮度与目标亮度之间的差对应于阈值校正偏移。
附图说明
现在将在下文中参照附图更充分地描述一些示例实施例的各方面；然而，它们可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于在这里阐述的示例实施例。相反，提供这些示例实施例使得本公开将更彻底且更完整，并且这些示例实施例将向本领域技术人员更充分地传达示例实施例的范围。
在附图中，为了图示的清楚，可以夸大尺寸。将理解的是，当元件被称为“在”两个元件“之间”时，该元件可以是所述两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或更多个中间元件。同样的附图标记始终指同样的元件。
图1是示出根据本公开的一些示例实施例的显示装置的框图。
图2是示出根据一些示例实施例的图1中所示的像素的图。
图3是示出图1中所示的亮度控制单元的示例的框图。
图4是示出与基准明度对应的低电位驱动电力电压的示例的图。
图5是示出与基准明度对应的目标亮度的示例的图。
图6是示出在执行亮度调制时的与基准明度对应的目标亮度的示例的图。
图7是示出其中在高照度环境下设定基准明度、目标亮度和低电位驱动电力电压的示例的图。
图8是示出其中在低照度环境下设定基准明度、目标亮度和低电位驱动电力电压的示例的图。
图9是示出图1中所示的亮度控制单元的示例的框图。
图10是示出图1中所示的亮度控制单元的示例的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更详细地描述一些示例实施例的各方面。然而，本发明可以以各种不同的形式实施，并且不应被解释为仅限于在这里所示出的实施例。相反，这些实施例被提供为示例使得本公开将更彻底且更完整，并且将向本领域技术人员更充分地传达本发明的方面和特征。因此，对于本领域普通技术人员而言对完全理解本发明的方面和特征不是必要的工艺、元件和技术可以不进行描述或不在附图中示出。除非另有说明，否则同样的附图标记在整个附图和书面描述中表示同样的元件，因此可以不重复其描述。在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件、层和区域的相对尺寸。
将理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，下面描述的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被命名为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于解释，在这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……下面”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件或特征与另一(多个)元件或(多个)特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图包括装置在使用中或在操作中的除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例术语“在……下方”和“在……下面”可以包含上方和下方两种方位。装置可以被另外定位(例如，旋转90度或处于其它方位)，并且应该相应地解释在这里使用的空间相对描述语。
将理解的是，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层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，或者可以存在一个或更多个中间元件或层。另外，还将理解的是，当元件或层被称为“在”两个元件或层“之间”时，该元件或层可以是这两个元件或层之间的唯一元件或层，或者还可以存在一个或更多个中间元件或层。
在这里使用的术语是出于描述特定实施例的目的，并且不意图对本发明进行限制。如在这里所使用的，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式“一”和“一个(种/者)”也意图包括复数形式。还将理解的是，术语“包括”和“包含”及其变型用在本说明书中时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。如在这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。诸如“……中的至少一个(种/者)”的表述在一列元件之后时修饰整列元件，而不修饰所述列中的单个元件。
如在这里所使用的，术语“基本”、“大约(约)”和类似术语用作近似术语而不用作程度术语，并且意图解释将由本领域普通技术人员认识到的测量值或计算值的固有变化。此外，在描述本发明的实施例时“可以”的使用指“本发明的一个或更多个实施例”。另外，在描述本发明的实施例时诸如“或者(或)”的可替代语的使用指针对所列出的每个对应项的“本发明的一个或更多个实施例”。如在这里所使用的，术语“使用”及其变型可以被认为分别与术语“利用”及其变型同义。此外，术语“示例性的”意图指示例或图示。
除非另有定义，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。还将理解的是，术语(诸如在常用词典中定义的术语)应该被解释为具有与它们在相关领域和/或本说明书的上下文中的含义一致的含义，并且不应该以理想化或过于正式的含义来解释，除非在这里明确地如此定义。
图1是示出根据本公开的一些示例实施例的显示装置的框图。
参照图1，显示装置可以包括显示面板100、亮度控制单元(或亮度控制器，或亮度控制电路)200、显示面板驱动器400和电力提供器(或电源或电力供应部)500。
显示面板100可以包括多个像素P并且可以显示图像。显示面板100可以通过多条扫描线结合到扫描驱动器420，可以通过多条发射控制线EL1至ELn结合到发射驱动器440，并且可以通过多条数据线DL1至DLm结合到数据驱动器460。多个像素P位于多条扫描线、多条发射控制线EL1至ELn以及多条数据线DL1至DLm的交叉点处，因此显示面板100可以包括n×m个像素P，其中“n”和“m”是大于零的自然数。
根据一些示例实施例，每个像素P可以包括有机发光二极管。有机发光二极管响应于通过发射控制线EL1至ELn之中的对应的发射控制线传递的发射控制信号而发射具有与从数据驱动器460施加的数据电压对应的亮度的光。根据一些示例实施例，每个像素P可以被提供有来自扫描驱动器420的扫描信号GW1至GWn之中的对应的扫描信号、对应的初始化信号GI1至GIn以及对应的旁路信号GB1至GBn。初始化信号可以对应于扫描信号中的前一扫描信号，并且旁路信号可以对应于扫描信号中的下一扫描信号。初始化信号可以使包括在像素P中的驱动晶体管的栅极电压初始化。旁路信号可以使包括在像素P中的有机发光二极管的阳极电压初始化，以防止黑色亮度的激发。
将参照图2更详细地描述包括在显示面板100中的像素P的构造。
亮度控制单元200可以通过利用亮度控制来控制显示面板100显示的图像的亮度。例如，根据本公开的一些示例实施例，亮度控制单元200可以根据环境照度LUX而执行不同的亮度控制。
根据一些示例实施例，亮度控制单元200可以包括：驱动电力电压确定器，被配置为响应于环境照度LUX和目标明度TB确定低电位驱动电力电压ELVSS；伽马电压设定单元(或伽马电压设定器，或伽马电压设定电路)，被配置为响应于环境照度LUX确定针对基准明度的目标亮度，并且基于目标亮度设定伽马电压；以及亮度调制器，被配置为根据输入图像数据DATA的平均像素电平(APL)校正伽马电压。
根据一些示例实施例，亮度控制单元200可以被包括在控制器480中或者被包括在电力提供器500中。下面将参照图3至图8更详细地描述亮度控制单元200的亮度控制方法。
显示面板驱动器400可以基于输入图像数据DATA以及伽马电压GV0至GV255来驱动显示面板100。根据一些示例实施例，显示面板驱动器400可以包括扫描驱动器420、发射驱动器440、数据驱动器460和控制器480。
扫描驱动器420可以通过多条扫描线将扫描信号提供到显示面板100。根据一些示例实施例，扫描驱动器420可以通过扫描线向显示面板100提供扫描信号GW1至GWn、初始化信号GI1至GIn以及旁路信号GB1至GBn。根据一些示例实施例，每条扫描线可以结合到位于显示面板100的每个像素行上的像素P。
发射驱动器440可以通过多条发射控制线EL1至ELn将发射控制信号提供到显示面板100。根据一些示例实施例，每条发射控制线EL1至ELn可以结合到位于显示面板100的每个像素行上的像素P。
数据驱动器460可以通过多条数据线DL1至DLm将基于所选择的伽马电压GV0至GV255的数据电压提供到显示面板100。每条数据线DL1至DLm可以结合到位于显示面板100的每个像素行上的像素P。
控制器480可以基于第一控制信号CON1至第四控制信号CON4来控制扫描驱动器420、发射驱动器440、数据驱动器460和电力提供器500。根据一些示例实施例，控制器480可以从诸如外部图形装置的图像源接收输入图像数据DATA和输入控制信号。
电力提供器500可以在亮度控制单元200的控制下将高电位驱动电力电压ELVDD和低电位驱动电力电压ELVSS提供到显示面板100。根据一些示例实施例，电力提供器500可以被包括在亮度控制单元200中。根据一些示例实施例，电力提供器500还可以将初始化电力电压VINT提供到显示面板100。根据一些示例实施例，可以基于低电位驱动电力电压ELVSS来设定初始化电力电压VINT，但是本公开不限于此。
图2是示出根据一些示例实施例的图1中所示的像素P的进一步细节的图。
参照图2，像素P可以包括第一晶体管T1至第七晶体管T7、存储电容器Cst和有机发光二极管EL。
第一晶体管(驱动晶体管)T1可以包括结合到存储电容器Cst的第一电极的栅电极、经由第五晶体管T5电结合到高电位驱动电力电压ELVDD的第一电极以及经由第六晶体管T6电结合到有机发光二极管EL的阳极的第二电极。第一晶体管T1可以根据第二晶体管T2的开关操作接收数据信号VDATA，以将驱动电流供应到有机发光二极管EL。
第二晶体管(开关晶体管)T2可以包括结合到扫描线SLn的栅电极、结合到数据线DL的第一电极以及结合到第一晶体管T1的第一电极的第二电极。第二晶体管T2可以根据通过扫描线SLn传递的扫描信号GW而导通，以将数据信号VDATA传递到第一晶体管T1的第一电极。
第三晶体管(补偿晶体管)T3可以包括结合到扫描线SLn的栅电极、结合到第一晶体管T1的第二电极的第一电极以及共同结合到存储电容器Cst的第一电极、第四晶体管T4的第二电极和第一晶体管T1的栅电极的第二电极。第三晶体管T3可以根据扫描信号GW而导通，以允许第一晶体管T1以二极管的形式结合并且补偿第一晶体管T1的阈值电压。
第四晶体管(初始化晶体管)T4可以包括连接到初始化线SLn-1(例如，前一扫描线)的栅电极、电结合到初始化电力电压VINT的第一电极以及共同结合到第三晶体管T3的第二电极和第一晶体管T1的栅电极的第二电极。第四晶体管T4可以根据初始化信号GI而导通，从而执行通过将初始化电力电压VINT传递到第一晶体管T1的栅电极来使第一晶体管T1的栅极电压初始化的初始化操作。初始化电力电压VINT可以是提供到整个显示面板的全局电压。另外，初始化信号GI可以对应于前一扫描信号。
第五晶体管(操作控制晶体管)T5可以包括结合到发射控制线ELn的栅电极、电结合到高电位驱动电力电压ELVDD的第一电极以及结合到第一晶体管T1的第一电极的第二电极。第五晶体管T5可以基于发射控制信号Em控制第一晶体管T1的第一电极与高电位驱动电力电压ELVDD之间的连接。
第六晶体管(发射控制晶体管)T6可以包括结合到发射控制线ELn的栅电极、共同结合到第一晶体管T1的第二电极和第三晶体管T3的第一电极的第一电极以及电结合到有机发光二极管EL的阳极的第二电极。第五晶体管T5和第六晶体管T6可以根据发射控制信号Em而导通，以使得发射电流能够流过有机发光二极管EL。
第七晶体管(旁路晶体管)T7可以包括结合到旁路控制线SLn+1(即，下一扫描线)的栅电极、共同结合到第六晶体管T6的第二电极和有机发光二极管EL的阳极的第一电极以及电结合到初始化电力电压VINT的第二电极。第七晶体管T7可以根据从旁路控制线SLn+1提供的旁路信号GB而导通，以将初始化电力电压VINT施加到有机发光二极管EL的阳极。因此，有机发光二极管EL可以被初始化。第七晶体管T7是清楚地显示黑色图像或黑色亮度所需的元件。旁路信号GB可以对应于扫描信号GW的下一扫描信号。
存储电容器Cst可以结合在第一晶体管T1的栅电极与高电位驱动电力电压ELVDD之间。
有机发光二极管EL的阳极可以共同结合到第六晶体管T6的第二电极和第七晶体管T7的第一电极，并且有机发光二极管EL的阴极可以电结合到低电位驱动电力电压ELVSS。低电位驱动电力电压ELVSS可以是对应于显示装置的环境照度LUX和目标明度TB由亮度控制单元200确定的电压。低电位驱动电力电压ELVSS可以是提供给整个显示面板的全局电压。
此外，尽管在图2中示出了其中第一晶体管T1至第七晶体管T7用p型晶体管实现的情况，但是本公开不限于此。也就是说，根据本公开的一些示例实施例，第一晶体管T1至第七晶体管T7中的至少一些或全部可以用n型晶体管来实现。因此，可以对应于晶体管类型的改变而对像素P的结构和驱动方法进行各种修改。
图3是示出图1中所示的亮度控制单元的示例的框图。图4是示出与基准明度对应的低电位驱动电力电压的示例的图。图5是示出与基准明度对应的目标亮度的示例的图。图6是示出在执行亮度调制时的与基准明度对应的目标亮度的示例的图。
参照图3，亮度控制单元200可以包括驱动电力电压确定器220、伽马电压设定单元240和亮度调制器260。
亮度控制单元200可以基于环境照度LUX和目标明度TB来确定低电位驱动电力电压ELVSS和伽马电压GV0至GV255。此外，亮度控制单元200可以基于输入图像数据DATA的APL对所确定的伽马电压GV0至GV255执行校正。
驱动电力电压确定器220可以包括对于当环境照度LUX大于或等于照度阈值时分别与基准明度DBV0至DBV10对应的低电位驱动电力电压ELVSS0至ELVSS10。此外，驱动电力电压确定器220可以包括对于当环境照度LUX小于照度阈值时分别与基准明度DBVL至DBV10对应的低电位驱动电力电压ELVSSL至ELVSS10。照度阈值可以是例如50lux。
第零基准明度DBV0可以对应于最亮的明度，并且第十基准明度DBV10可以对应于最暗的明度。例如，第零基准明度是显示装置的最大明度，并且可以对应于约200lux。第十基准明度可以对应于约100lux。
第L基准明度DBVL可以具有在第零基准明度DBV0与第一基准明度DBV1之间的值，但是本公开不限于此。第L基准明度DBVL可以是稍后将描述的阈值低电位驱动电力电压ELVSSTH中允许的基准明度的最大值。
根据一些示例实施例，当最大基准明度是2000lux时，第L基准明度DBVL可以是1880lux，并且第一基准明度DBV1可以是1500lux。当设定第L基准明度DBVL时，将目标明度TB设定为比第L基准明度DBVL的值大可以由用户、应用等来限制。
参照图4中所示的第一线401，当环境照度LUX大于或等于照度阈值时，第零低电位驱动电力电压ELVSS0至第十低电位驱动电力电压ELVSS10可以被设定为随着基准明度越亮而越小的值。例如，第零低电位驱动电力电压ELVSS0至第十低电位驱动电力电压ELVSS10之中的第零低电位驱动电力电压ELVSS0可以对应于最低电压，并且第零低电位驱动电力电压ELVSS0至第十低电位驱动电力电压ELVSS10之中的第十低电位驱动电力电压ELVSS10可以对应于最高电压。
参照图4中所示的第二线402，当环境照度LUX小于照度阈值时，第L低电位驱动电力电压ELVSSL至第十低电位驱动电力电压ELVSS10可以被设定为随着从第十基准明度DBV10至第一阈值明度LTH1的明度越亮而越小的值，并且可以被设定为从第一阈值明度LTH1到第L基准明度DBVL而相同的值(即，阈值低电位驱动电力电压ELVSSTH)。
根据一些示例实施例，第一阈值明度LTH1可以是基准明度的最小值，在所述基准明度下，即使在显示面板100由相同的低电位驱动电力电压ELVSS驱动时，在显示面板100上也观看不到诸如斑点的异常输出。相同的低电位驱动电力电压ELVSS可以是稍后将描述的阈值低电位驱动电力电压ELVSSTH。根据一些示例实施例，第一阈值明度LTH1可以是第一基准明度DBV1，但是本公开不限于此。
例如，第一阈值明度LTH1可以是第一基准明度DBV1，并且阈值低电位驱动电力电压ELVSSTH可以是第一低电位驱动电力电压ELVSS1。因此，针对第L基准明度DBVL的低电位驱动电力电压ELVSS和针对第一基准明度DBV1的低电位驱动电力电压ELVSS可以被等同地设定为阈值低电位驱动电力电压ELVSSTH。
根据一些示例实施例，如图4中所示，对于当环境照度LUX大于或等于照度阈值时以及当环境照度LUX小于照度阈值时，可以等同地设定第一低电位驱动电力电压ELVSS1至第十低电位驱动电力电压ELVSS10，但是本公开不限于此。
驱动电力电压确定器220可以接收环境照度LUX和目标明度TB。驱动电力电压确定器220可以基于环境照度LUX和目标明度TB而选择第零低电位驱动电力电压ELVSS0至第十低电位驱动电力电压ELVSS10中的一个或者第L低电位驱动电力电压ELVSSL至第十低电位驱动电力电压ELVSS10中的一个作为低电位驱动电力电压ELVSS。
例如，当目标明度TB对应于第k基准明度时，驱动电力电压确定器220可以将第k低电位驱动电力电压确定为低电位驱动电力电压ELVSS。当目标明度TB对应于第k基准明度与第k-1基准明度之间的基准明度时，驱动电力电压确定器220可以通过对第k低电位驱动电力电压和第k-1低电位驱动电力电压进行插值来确定低电位驱动电力电压ELVSS。
驱动电力电压确定器220可以将确定的低电位驱动电力电压ELVSS提供到电力提供器500。提供到电力提供器500的低电位驱动电力电压ELVSS可以被供应到显示面板100。
伽马电压设定单元240可以包括对于当环境照度LUX大于或等于照度阈值时分别与第零基准明度DBV0至第十基准明度DBV10对应的第零目标亮度TL0至第十目标亮度TL10。此外，伽马电压设定单元240可以包括对于当环境照度LUX小于照度阈值时分别与第L基准明度DBVL至第十基准明度DBV10对应的第L目标亮度TLL至第十目标亮度TL10。
照度阈值可以是例如50lux。目标亮度TL是对应的基准明度中允许的亮度的最大值。例如，目标亮度TL可以是处于白色灰阶的亮度。
参照图5中所示的第一线501，当环境照度LUX大于或等于照度阈值时，第零目标亮度TL0至第十目标亮度TL10可以被设定为随着基准明度越亮而越大的值。例如，第零目标亮度TL0至第十目标亮度TL10之中的第零目标亮度TL0可以对应于最高亮度，并且第零目标亮度TL0至第十目标亮度TL10之中的第十目标亮度TL10可以对应于最低亮度。例如，第零目标亮度TL0可以是1200nit(尼特)，并且第十目标亮度TL10可以是2nit。
参照图5中所示的第二线502，当环境照度LUX小于照度阈值时，第L目标亮度TLL至第十目标亮度TL10可以被设定为随着基准明度越亮而越大的值。例如，第L目标亮度TLL至第十目标亮度TL10之中的第L目标亮度TLL可以对应于最高亮度，并且第L目标亮度TLL至第十目标亮度TL10之中的第十目标亮度TL10可以对应于最低亮度。例如，第L目标亮度TLL可以是1000nit，并且第十目标亮度TL10可以是2nit。
根据本公开的一些示例实施例，因为第L基准明度DBVL具有比第零基准明度DBV0暗的明度，所以第L目标亮度TLL可以被设定为小于第零目标亮度TL0的值。根据一些示例实施例，当第L基准明度DBVL具有第零基准明度DBV0与第一基准明度DBV1之间的值时，第L目标亮度TLL可以被设定为第零目标亮度TL0至第一目标亮度TL1之间的值。例如，当第零目标亮度TL0是1200nit并且第一目标亮度TL1是650nit时，第L目标亮度TLL可以被设定为1000nit。
根据一些示例实施例，如图5中所示，对于当环境照度LUX大于或等于照度阈值时以及当环境照度LUX小于照度阈值时，可以等同地设定第一目标亮度TL1至第十目标亮度TL10，但是本公开的实施例不限于此。
伽马电压设定单元240可以基于环境照度LUX和目标明度TB来确定目标亮度TL。当确定目标亮度TL时，伽马电压设定单元240可以设定用于实现对应的目标亮度TL的伽马电压GV0至GV255。
例如，当目标明度TB对应于第k基准明度时，伽马电压设定单元240可以设定伽马电压GV0至GV255以实现第k目标亮度。当目标明度TB对应于第k基准明度与第k-1基准明度之间的基准明度时，伽马电压设定单元240可以通过对第k目标亮度和第k-1目标亮度进行插值来确定目标亮度TL。
当输入图像数据DATA的APL大于APL阈值时，亮度调制器260可以包括分别与基准明度DBV0至DBV10和DBVL至DBV10对应的校正亮度RL0至RL10和RLL至RL10。APL阈值可以被设定为输入图像数据DATA的最大APL的65％的值。
根据本公开的一些示例实施例，校正亮度RL0至RL10和RLL至RL10可以根据环境照度LUX而被不同地设定。例如，对于当环境照度LUX大于或等于照度阈值时，可以设定第零校正亮度RL0至第十校正亮度RL10。另外，对于环境照度LUX小于照度阈值时，可以设定第L校正亮度RLL至第十校正亮度RL10。
参照图6，校正亮度RL0至RL10和RLL至RL10是通过将校正偏移offset应用于上述目标亮度TL0至TL10和TLL至TL10而确定的值，并且可以被设定为在比第二阈值明度LTH2亮的基准明度中比目标亮度TL0至TL10和TLL至TL10小。第二阈值明度LTH2可以是例如第二基准明度DBV2，但是本公开不限于此。此外，第二阈值明度LTH2可以被设定为小于上述第一阈值明度LTH1的值，但是本公开不限于此。
参照图6中所示的第一线601，当环境照度LUX大于或等于照度阈值时，从第二阈值明度LTH2到第零基准明度DBV0，校正偏移offset可以增大。可以针对比第二阈值明度LTH2亮的基准明度DBV0和DBV1来不同地确定校正偏移offset。
参照图6中所示的第二线602，当环境照度LUX小于照度阈值时，从第二阈值明度LTH2到第一阈值明度LTH1，校正偏移offset可以增大。此外，校正偏移offset可以被设定为从第一阈值明度LTH1到第L基准明度DBVL而相同的值，即，阈值校正偏移offsetTH。阈值校正偏移offsetTH可以被设定为最大目标亮度，例如，其是第L目标亮度TLL的35％的值，但是本公开不限于此。
当输入图像数据DATA的APL大于APL阈值时，亮度调制器260可以基于校正亮度RL0至RL10和RLL至RL10校正由伽马电压设定单元240设定的伽马电压GV0至GV255。也就是说，亮度调制器260可以基于环境照度LUX和目标明度TB来确定校正亮度RL，并且可以校正伽马电压GV0至GV255，使得可以实现所确定的校正亮度RL。
当目标亮度TL被校正为校正亮度RL时，相对于高灰阶的伽马电压(例如，GV255)可以降低，并且所有的伽马电压可以对应于降低后的高灰阶伽马电压而减小。当所有伽马电压GV0至GV255降低时，由校正的伽马电压GV0'至GV255'驱动的显示面板100的功耗可以降低。
此外，根据如上所述的一些示例实施例，如图2中所示，描述了用p型晶体管实现像素P中的晶体管T1至T7的情况。根据一些示例实施例，当像素P中的晶体管T1至T7用n型晶体管实现时，相对于低灰阶的伽马电压(例如，GV0)可以减小。因此，所有的伽马电压可以对应于降低后的低灰阶伽马电压而降低。这样的修改可以同样应用于以下实施例。
亮度调制器260可以将校正的伽马电压GV0'至GV255'输出到数据驱动器460。
同时，当输入图像数据DATA的APL小于或等于APL阈值时，目标亮度TL可以不被亮度调制器260校正。因此，亮度调制器260不校正由伽马电压设定单元240设定的伽马电压GV0至GV255，而是可以原样输出伽马电压GV0至GV255。
如上所述，亮度控制器200可以根据共同施加到显示面板100的环境照度LUX和目标明度TB来控制低电位驱动电力电压ELVSS和伽马电压。例如，亮度控制单元200在低亮度环境中将低电位驱动电力电压ELVSS限制为阈值低电位驱动电力电压ELVSSTH，并且将基准明度DBV限制为比最大基准明度DBV0小的值(例如，第L基准明度DBVL)，从而可以防止在显示面板100中观看或感知到弱亮斑。此外，亮度控制单元200根据输入图像数据DATA的APL执行亮度校正，从而可以降低显示面板100的功耗。
图7是示出其中在高照度环境下设定基准明度、目标亮度和低电位驱动电力电压的示例的图。图8是示出其中在低照度环境下设定基准明度、目标亮度和低电位驱动电力电压的示例的图。
参照图7和图8，亮度控制器200可以包括对应于多个基准明度DBV0至DBV10和DBVL至DVB10的多个低电位驱动电力电压ELVSS和多个目标亮度TL。
可以根据多个基准明度DBV0至DBV10和DBVL至DVB10来划分显示装置的低电位驱动电力电压ELVSS和目标亮度TL。高照度环境中的基准明度DBV可以被划分为第零基准明度DBV0至第十基准明度DBV10。第零基准明度DBV0可以是最高明度，并且第十基准明度DBV10可以是最低明度。低照度环境中的基准明度DBV可以被划分为第L基准明度DBVL至第十基准明度DBV10。第L基准明度DBVL可以是比第零基准明度DBV0暗的明度。
在高照度环境中，低电位驱动电力电压ELVSS可以被设定为随着基准明度越亮而越小的值。例如，对应于第零基准明度DBV0的低电位驱动电力电压ELVSS可以被设定为-5V，并且对应于第十基准明度DBV10的低电位驱动电力电压ELVSS可以被设定为-1.5V。
在低照度环境中，对应于第L基准明度DBVL的低电位驱动电力电压ELVSS可以被设定为比对应于第零基准明度DBV0的低电位驱动电力电压ELVSS大。例如，对应于第L基准明度DBVL的低电位驱动电力电压ELVSS可以被设定为与对应于第一基准明度DBV1的低电位驱动电力电压ELVSS相同的值，即，-3.1V。
在高照度环境中，目标亮度TL可以被设定为随着基准明度越亮而越大的值。例如，对应于第零基准明度DBV0的目标亮度TL可以被设定为1200nit，并且对应于第十基准明度DBV10的目标亮度TL可以被设定为2nit。然而，这仅是说明性的，并且本公开的范围不限于上述参考数值。
在低照度环境中，对应于第L基准明度DBVL的目标亮度TL可以被设定为比对应于第零基准明度DBV0的目标亮度TL小。例如，当对应于第零基准明度DBV0的目标亮度TL被设定为1200nit时，对应于第L基准明度DBVL的目标亮度TL可以被设定为1000nit。
根据一些示例实施例，亮度控制单元200还可以包括用于输入图像数据DATA的亮度调制的阈值校正偏移offsetTH。阈值校正偏移offsetTH可以针对低照度来设定，并且可以针对第L基准明度DBVL来设定。
图9是示出根据一些示例实施例的图1中所示的亮度控制单元(或亮度控制器或亮度控制电路)的示例的框图。
参照图9，根据一些示例实施例，亮度控制单元200'可以包括驱动电力电压确定器220、伽马电压设定单元(或伽马电压设定器，或伽马电压设定电路)240'和亮度调制器260'。
驱动电力电压确定器220可以包括对于当环境照度LUX大于或等于照度阈值时分别与基准明度DBV0至DBV10对应的低电位驱动电力电压ELVSS0至ELVSS10。此外，驱动电力电压确定器220可以包括对于当环境照度LUX小于照度阈值时分别与基准明度DBVL至DBV10对应的低电位驱动电力电压ELVSSL至ELVSS10。照度阈值可以是例如50lux。
第零基准明度DBV0可以对应于最亮的明度，并且第十基准明度DBV10可以对应于最暗的明度。例如，第零基准明度DBV0是显示装置的最大明度，并且可以对应于约200lux。第十基准明度DBV10可以对应于约100lux。
第L基准明度DBVL可以具有在第零基准明度DBV0与第一基准明度DBV1之间的值，但是本公开不限于此。第L基准明度DBVL可以是已经在上面详细描述的阈值低电位驱动电力电压ELVSSTH中允许的基准明度的最大值。
根据一些示例实施例，当最大基准明度是2000lux时，第L基准明度DBVL可以是1880lux，并且第一基准明度DBV1可以是1500lux。当设定第L基准明度DBVL时，将目标明度TB设定为比第L基准明度DBVL的值大可以由用户、应用等来限制。
根据一些示例实施例，第一阈值明度LTH1可以是基准明度的最小值，在所述基准明度下，即使在显示面板100由相同的低电位驱动电力电压ELVSS驱动时，在显示面板100上也观看不到或感知不到诸如斑点的异常输出。相同的低电位驱动电力电压ELVSS可以是已经在上面描述的阈值低电位驱动电力电压ELVSSTH。根据一些示例实施例，第一阈值明度LTH1可以是第一基准明度DBV1，但是根据本公开的示例实施例不限于此。
例如，第一阈值明度LTH1可以是第一基准明度DBV1，并且阈值低电位驱动电力电压ELVSSTH可以是第一低电位驱动电力电压ELVSS1。因此，针对第L基准明度DBVL的低电位驱动电力电压ELVSS和针对第一基准明度DBV1的低电位驱动电力电压ELVSS可以被等同地设定为阈值低电位驱动电力电压ELVSSTH。
驱动电力电压确定器220可以接收环境照度LUX和目标明度TB。驱动电力电压确定器220可以基于环境照度LUX和目标明度TB选择第零低电位驱动电力电压ELVSS0至第十低电位驱动电力电压ELVSS10中的一个或者第L低电位驱动电力电压ELVSSL至第十低电位驱动电力电压ELVSS10中的一个作为低电位驱动电力电压ELVSS。
例如，当目标明度TB对应于第k基准明度时，驱动电力电压确定器220可以将第k低电位驱动电力电压确定为低电位驱动电力电压ELVSS。当目标明度TB对应于第k基准明度与第k-1基准明度之间的基准明度时，驱动电力电压确定器220可以通过对第k低电位驱动电力电压和第k-1低电位驱动电力电压进行插值来确定低电位驱动电力电压ELVSS。
驱动电力电压确定器220可以将确定的低电位驱动电力电压ELVSS提供到电力提供器500。提供到电力提供器500的低电位驱动电力电压ELVSS可以被供应到显示面板100。
伽马电压设定单元240'可以包括对于当环境照度LUX大于或等于照度阈值时分别与第零基准明度DBV0至第十基准明度DBV10对应的伽马电压组GVSET0至GVSET10。此外，伽马电压设定单元240'可以包括对于环境照度LUX小于照度阈值时分别与第L基准明度DBVL至第十基准明度DBV10的伽马电压组GVSETL至GVSET10。
伽马电压组GVSET0至GVSET10和GVSETL至GVSET10中的每个可以包括伽马电压GV0至GV255。包括在任意伽马电压组中的伽马电压GV0至GV255可以被设定为实现映射到对应的伽马电压组的基准明度的目标亮度。目标亮度TL可以被设定为随着基准明度越亮而越大的值，但是根据本公开的示例实施例不限于此。
伽马电压设定单元240'可以基于环境照度LUX和目标明度TB来选择伽马电压组GVSET0至GVSET10和GVSETL至GVSET10中的任何一个。例如，当目标明度TB对应于第k基准明度时，伽马电压设定单元240'可以选择对应于第k目标亮度的伽马电压组。
根据一些示例实施例，当目标明度TB对应于第k基准明度与第k-1基准明度之间的基准明度时，伽马电压设定单元240'可以通过对与第k基准明度对应的伽马电压组的伽马电压GV0至GV255和与第k-1基准明度对应的伽马电压组的伽马电压GV0至GV255进行插值来产生伽马电压组。
伽马电压设定单元240'可以将所选择的伽马电压组传递到亮度调制器260'。
当输入图像数据DATA的APL大于APL阈值时，亮度调制器260'可以校正从伽马电压设定单元240'传递的伽马电压组的伽马电压GV0至GV255。例如，APL阈值可以被设定为其是输入图像数据DATA的最大APL的65％的值。
当输入图像数据DATA的APL大于APL阈值时，亮度调制器260'可以包括针对伽马电压组GVSET0至GVSET10和GVSETL至GVSET10的校正伽马电压组GVSET0'至GVSET10'和GVSETL'至GVSET10'。因此，亮度调制器260'可以对应于从伽马电压设定单元240'传递的伽马电压组选择校正伽马电压组。
亮度调制器260'可以包括针对包括在伽马电压组GVSET0至GVSET10和GVSETL至GVSET10中的伽马电压GV0至GV255的校正值。因此，亮度调制器260'可以使用对应的校正值来校正从伽马电压设定单元240'传递的伽马电压组。
根据一些示例实施例，当伽马电压设定单元240'传递通过插值产生的伽马电压组时，亮度调制器260'可以通过对预存的校正伽马电压组GVSET0'至GVSET10'和GVSETL'至GVSET10'或预存的校正值进行插值来产生校正伽马电压组。
校正伽马电压组GVSET0'至GVSET10'和GVSETL'至GVSET10'可以包括校正伽马电压GV0'至GV255'，校正伽马电压GV0'至GV255'对应于环境照度LUX以及基准明度DBV0至DBV10和DBVL至DBV10实现预定的校正亮度RL。校正亮度RL可以是通过基于校正偏移offset来校正与基准明度DBV0至DBV10和DBVL至DBV10对应的目标亮度TL而获得的亮度。
亮度调制器260'可以将所选择的校正伽马电压组输出到数据驱动器460。
同时，当输入图像数据DATA的APL小于或等于APL阈值时，伽马电压GV0至GV255可以不被亮度调制器260'校正。因此，亮度调制器260'不校正从伽马电压设定单元240'传递的伽马电压组，而是可以按原样输出伽马电压组。
参照图3至图8描述的实施例可以同样地或类似地应用于图9中所示的实施例。也就是说，在参照图9描述的实施例中，基于环境照度LUX、目标明度TB和输入图像数据DATA的APL选择的伽马电压组的伽马电压GV0至GV255可以被预设并存储在根据参照图3至图8描述的实施例的亮度控制器200'的每个组件中。
图10是示出图1中所示的亮度控制单元(或亮度控制器)的示例的框图。
参照图10，亮度控制单元200”可以包括驱动电力电压确定器220和伽马电压设定单元240”。
与图3和图9中所示的实施例相比，当输入图像数据DATA的APL小于或等于APL阈值时，根据图10中所示的实施例的亮度控制器200”可以对应于环境照度LUX来存储伽马电压组GVSET0至GVSET10和GVSETL至GVSET10，并且当输入图像数据DATA的APL大于APL阈值时，根据图10中所示的实施例的亮度控制器200”可以对应于环境照度LUX来存储校正伽马电压组GVSET0'至GVSET10'和GVSETL'至GVSET10'。伽马电压组GVSET0至GVSET10和GVSETL至GVSET10以及校正伽马电压组GVSET0'至GVSET10'和GVSETL'至GVSET10'可以包括与根据参照图3至图8描述的实施例设定的伽马电压GV0至GV255相等的伽马电压GV0至GV255。
因此，伽马电压设定单元240”可以基于环境照度LUX、输入图像数据DATA的APL和目标明度TB，在伽马电压组GVSET0至GVSET10和GVSETL至GVSET10以及校正伽马电压组GVSET0'至GVSET10'和GVSETL'至GVSET10'之中选择任何一个伽马电压组。
根据一些示例实施例，伽马电压设定单元240”可能需要额外的存储空间，但是不需要用于确定伽马电压的实时计算，从而可以实现更快的数据处理。
在根据本公开的一些示例实施例的亮度控制单元和包括其的显示装置中，可以在低照度环境下限制低电位驱动电力电压和目标明度。因此，可以防止在显示面板中观看或感知到弱亮斑，并且可以改善显示装置的图像质量。
此外，在根据本公开的一些示例实施例的亮度控制单元和包括其的显示装置中，可以根据环境照度自适应地执行使用ACL功能的亮度校正，从而可以降低显示面板100的功耗。
在这里已经公开了一些示例性实施例的各方面，并且尽管采用了特定术语，但是仅以一般和描述性的含义使用并解释它们，而不是出于限制的目的。在一些情况下，如在提交本申请时对于本领域普通技术人员将明显的是，除非另外具体示出，否则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它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如在所附权利要求及其等同物中所阐述的本公开的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种亮度控制单元，所述亮度控制单元包括：
驱动电力电压设定单元，被配置为基于分别对应于显示面板的多个基准明度的多个驱动电力电压来确定将要提供到所述显示面板的驱动电力电压，所述驱动电力电压对应于目标明度；以及
伽马电压设定单元，被配置为：基于分别对应于所述多个基准明度的多个目标亮度来确定对应于所述目标明度的目标亮度，并且设定用于实现所述目标亮度的伽马电压，
其中，所述驱动电力电压和所述伽马电压是根据所述显示面板的环境照度针对相同的基准明度而被不同地设定的。
2.根据权利要求1所述的亮度控制单元，其中，当所述环境照度小于照度阈值时，所述多个基准明度的最大值被设定为比所述显示面板的最大基准明度小。
3.根据权利要求2所述的亮度控制单元，其中，所述驱动电力电压设定单元被配置为：响应于所述环境照度比所述照度阈值小，对应于比第一阈值明度大的基准明度而将所述驱动电力电压等同地设定为阈值驱动电力电压。
4.根据权利要求3所述的亮度控制单元，其中，所述第一阈值明度是当所述显示面板被所述阈值驱动电力电压驱动时在所述显示面板上未观看到异常输出所用的基准明度的最小值。
5.根据权利要求3所述的亮度控制单元，所述亮度控制单元还包括亮度调制器，所述亮度调制器被配置为响应于输入图像数据的平均像素电平比平均像素电平阈值大或与所述平均像素电平阈值相等来校正所述伽马电压。
6.根据权利要求5所述的亮度控制单元，其中，所述亮度调制器被配置为：基于所述目标明度来确定针对所述目标亮度的校正亮度，并且校正所述伽马电压以实现所述校正亮度。
7.根据权利要求6所述的亮度控制单元，其中，所述亮度调制器被配置为：响应于所述环境照度比所述照度阈值小，对应于比所述第一阈值明度大的基准明度来等同地设定所述校正亮度。
8.根据权利要求7所述的亮度控制单元，其中，所述亮度调制器被配置为：响应于所述环境照度比所述照度阈值小，设定所述校正亮度使得针对所述基准明度的所述最大值的所述校正亮度与所述目标亮度之间的差对应于阈值校正偏移。
9.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板，包括多个像素；
亮度控制单元，被配置为：基于所述显示面板的目标明度来确定驱动电力电压，并且设定用于实现对应于所述目标明度的目标亮度的伽马电压；
显示面板驱动器，被配置为基于所述伽马电压来驱动所述显示面板；以及
电力提供器，被配置为将确定的所述驱动电力电压提供到所述显示面板，
其中，所述驱动电力电压和所述伽马电压是根据所述显示面板的环境照度针对相同的基准明度而被不同地设定的。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述亮度控制单元包括：
驱动电力电压设定单元，被配置为：包括分别对应于多个基准明度的多个驱动电力电压，并且基于所述目标明度来确定将要提供到所述显示面板的所述驱动电力电压；以及
伽马电压设定单元，被配置为：包括分别对应于所述多个基准明度的多个目标亮度，并且基于所述目标明度来设定所述目标亮度和用于实现所述目标亮度的所述伽马电压，
其中，响应于所述环境照度比照度阈值小，所述多个基准明度的最大值被设定为比所述显示面板的最大基准明度小，
其中，所述驱动电力电压设定单元被配置为：响应于所述环境照度比所述照度阈值小，对应于比第一阈值明度大的基准明度而将所述驱动电力电压等同地设定为阈值驱动电力电压，
其中，所述亮度控制单元还包括亮度调制器，所述亮度调制器被配置为响应于输入图像数据的平均像素电平比平均像素电平阈值大或与所述平均像素电平阈值相等来校正所述伽马电压，
其中，所述亮度调制器被配置为：基于所述目标明度来确定针对所述目标亮度的校正亮度，并且校正所述伽马电压以实现所述校正亮度，
其中，所述亮度调制器响应于所述环境照度比所述照度阈值小对应于比所述第一阈值明度大的基准明度来等同地设定所述校正亮度，并且
其中，所述亮度调制器被配置为：响应于所述环境照度比所述照度阈值小，设定所述校正亮度使得针对所述基准明度的所述最大值的所述校正亮度与所述目标亮度之间的差对应于阈值校正偏移。
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