CN112289254A - 显示设备 - Google Patents

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片奇铉
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Abstract

一种显示设备包括：显示面板，包括多个像素；电源，被配置为基于电力控制信号生成伽马电力电压；伽马电压生成器，被配置为基于伽马电力电压和伽马控制信号生成伽马电压；数据驱动器，被配置为使用伽马电压生成与包括在图像数据中的灰度值相对应的数据信号，并将数据信号提供给像素；以及电力控制器，被配置为基于数据信号的最大电压电平来调整电力控制信号和伽马控制信号，其中，伽马电力电压的电压电平与数据信号的最大电压电平成比例。

Description

显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月10日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0083296号韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明的一些示例实施例的方面涉及一种显示设备及其驱动方法。
背景技术
显示设备包括显示面板和驱动器。显示面板包括扫描线、数据线和像素。驱动器包括可以顺序地将扫描信号提供给扫描线的扫描驱动器和将数据信号提供给数据线的数据驱动器。像素中的每一个可以响应于通过相应的扫描线提供的扫描信号，发射具有与通过相应的数据线提供的数据信号相对应的亮度的光。
数据驱动器可以对从外部源提供的电力电压进行分压以生成与多个灰度相对应的伽马电压，并且可以通过使用伽马电压将图像数据的灰度值转换为数据信号。
在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对背景技术的理解，并且因此，在该背景技术部分中讨论的信息不一定构成现有技术。
发明内容
随着时间流逝，像素(或像素中的晶体管和发光元件)可能会劣化，并且用于像素以相同的亮度发光的数据信号的电压电平可以被改变。为了防止或降低这种劣化，伽马电压的电压范围可以包括用于像素的劣化补偿的补偿容限，并且考虑到补偿容限，用于生成伽马电压的电力电压也可以被设置得相对高。
然而，随着电力电压的电压电平增加，显示设备的功耗可以增加。
本发明的一些示例实施例包括能够降低功耗的显示设备及其驱动方法。
根据本发明的一些示例实施例的显示设备包括：显示面板，包括像素；电源，被配置为基于电力控制信号生成伽马电力电压；伽马电压生成器，被配置为基于伽马电力电压和伽马控制信号生成伽马电压；数据驱动器，被配置为使用伽马电压生成与包括在图像数据中的灰度值相对应的数据信号，并将数据信号提供给像素；以及电力控制器，被配置为基于数据信号的最大电压电平来调整电力控制信号和伽马控制信号。这里，伽马电力电压的电压电平与数据信号的最大电压电平成比例。
根据本发明的一些示例实施例，显示设备可以进一步包括：储存器，被配置为存储电力控制信号的第一设置值、伽马控制信号的第二设置值以及查找表。这里，第一设置值代表伽马电力电压的电压电平。
根据本发明的一些示例实施例，第二设置值可以代表伽马电压相对于伽马电力电压的电压电平的相对位置，查找表可以包括灰度电压中的与灰度值相对应的灰度电压的选择值，并且灰度电压可以通过对伽马电压进行分压被生成。
根据本发明的一些示例实施例，电力控制器可以包括：储存块，从储存器加载电力控制信号的第一设置值、伽马控制信号的第二设置值以及查找表；以及电力控制块，基于第一设置值、第二设置值以及查找表计算数据信号的最大电压电平，基于数据信号的最大电压电平和容限设置值计算伽马电力电压的目标电压电平，并且基于目标电压电平分别更新电力控制信号的第一设置值和伽马控制信号的第二设置值。
根据本发明的一些示例实施例，电力控制器可以基于第一设置值计算伽马电力电压的期望电压电平，基于伽马电力电压的期望电压电平和第二设置值中的第一伽马设置值计算第一伽马电压，并且基于第一伽马电压和查找表计算数据信号的最大电压电平；并且第一伽马电压可以具有伽马电压的最大电压电平。
根据本发明的一些示例实施例，第一伽马电压可以具有比数据信号的最大电压电平大容限设置值的电压电平，并且容限设置值可以是数据信号的最大电压电平的大约10％至15％。
根据本发明的一些示例实施例，伽马电力电压的电压电平可以比第一伽马电压的电压电平大容限设置值。
根据本发明的一些示例实施例，查找表的选择值可以是可变的。
根据本发明的一些示例实施例，数据信号的最大电压电平在图像数据的载荷小于或等于参考载荷时，可以对应于最大灰度值，并且在图像数据的载荷大于参考载荷时，可以大于与最大灰度值相对应的电压电平。
根据本发明的一些示例实施例，像素可以包括发射具有第一颜色的光的第一像素、发射具有第二颜色的光的第二像素以及发射具有第三颜色的光的第三像素，并且数据信号的最大电压电平可以对应于第一像素。
根据本发明的一些示例实施例，容限设置值可以随着显示面板的驱动时间的增加而增加。
根据本发明的一些示例实施例的显示设备的驱动方法可以在显示设备中被执行，该显示设备基于伽马电力电压和伽马控制信号生成伽马电压，使用伽马电压生成与包括在图像数据中的灰度值相对应的数据信号，并将数据信号提供给像素。该驱动方法包括提取数据信号的最大电压电平；基于最大电压电平确定伽马电力电压的目标电压电平；并且通过基于伽马电力电压的目标电压电平改变伽马控制信号来调整伽马电压中的至少一个。这里，伽马电力电压的目标电压电平与数据信号的最大电压电平成比例。
根据本发明的一些示例实施例，该驱动方法可以进一步包括将伽马电力电压的目标电压电平和改变后的伽马控制信号存储在储存器中。
根据本发明的一些示例实施例，伽马电力电压的目标电压电平可以基于数据信号的最大电压电平和容限设置值被确定。
根据本发明的一些示例实施例，提取数据信号的最大电压电平可以包括基于伽马电力电压和第一伽马设置值计算伽马电压中的具有最大电压电平的第一伽马电压，并且基于第一伽马电压和预定的查找表计算数据信号的最大电压电平。这里，第一伽马设置值代表伽马电压相对于伽马电力电压的电压电平的相对位置，查找表包括灰度电压中的与灰度值相对应的灰度电压的选择值，灰度电压通过对伽马电压进行分压被生成，并且伽马电力电压的目标电压电平通过将数据信号的最大电压电平与容限设置值相加被计算。
根据本发明的一些示例实施例，数据信号的最大电压电平在图像数据的载荷小于或等于参考载荷时，可以对应于最大灰度值，并且在图像数据的载荷大于参考载荷时，可以大于与最大灰度值相对应的电压电平。
根据本发明的一些示例实施例的显示设备及其驱动方法可以通过基于数据信号的最大电压电平设置最佳伽马电力电压并根据该伽马电力电压改变用于伽马电压的伽马控制信号来降低功耗。
附图说明
图1是示出根据本发明的一些示例实施例的显示设备的框图。
图2是示出包括在图1的显示设备中的像素的示例的电路图。
图3是示出图1的显示设备的示例的框图。
图4A是示出图1的显示设备的最大亮度的变化的图。
图4B是示出在图1的显示设备上显示的图像的示例的图。
图5A是示出伽马电力电压与数据信号之间的关系的图。
图5B是通过图3的显示设备示出伽马电力电压的变化的图。
图6是示出包括在图1的显示设备中的像素的发射特性的示例的曲线图。
图7是示出提供给图3的显示设备的容限设置值的示例的图。
图8是示出根据本发明的一些示例实施例的显示设备的驱动方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，参考附图，本发明的各种示例实施例的方面将被更详细地描述，以使得本领域技术人员可以容易地实施本发明。本发明可以以许多不同的形式被实施，并且不限于本文描述的示例实施例。
为了更清楚地说明本发明，无助于理解描述的部分可以被省略，并且在整个说明书中，相同或相似的组成元件被赋予相同的附图标记。因此，一些附图中的附图标记可以被用在其它附图中。
另外，由于为了更好地理解和易于描述，图中所示的每个配置的大小和厚度可以被任意地示出，因此根据本发明的实施例不必限于所说明的实施例。在附图中，为了说明的清晰，层和区的尺寸可以被放大。
图1是示出根据本发明的一些示例实施例的显示设备的框图。
参考图1，显示设备100可以包括显示单元110(或显示面板)、扫描驱动器120(或栅驱动器)、数据驱动器130(或源驱动器)、时序控制器140、储存器150(或储存设备或存储器设备)、电源单元160(或PMIC)以及伽马电压生成器170(或伽马IC)。
显示单元110可以包括扫描线SL1至SLn(或栅线)(其中n是正整数)、数据线DL1至DLm(其中m是正整数)以及像素PX。像素PX可以被设置在由扫描线SL1至SLn和数据线DL1至DLm划分的区域(例如，像素区域)中。
像素PX可以包括发射具有不同颜色的光的像素PX1、PX2以及PX3。例如，第一像素PX1可以发射具有第一颜色(例如，红色)的光，第二像素PX2可以发射具有第二颜色(例如，绿色)的光，以及第三像素PX3可以发射具有第三颜色(例如，蓝色)的光。
像素PX可以被连接到扫描线SL1至SLn中的至少一条以及数据线DL1至DLm中的一条。例如，第一像素PX1可以被连接到第i条扫描线SLi和第j条数据线DLj(这里，i和j中的每一个都是正整数)。类似地，第二像素PX2可以被连接到第i条扫描线SLi和第j+1条数据线DLj+1，以及第三像素PX3可以被连接到第i条扫描线SLi和第j+2条数据线DLj+2。
像素PX可以响应于通过扫描线SLi提供的扫描信号(或在当前时间提供的栅信号)，发射具有与通过数据线(例如，第j条数据线DLj)提供的数据信号相对应的亮度的光。
第一电力电压VDD(或第一驱动电源)和第二电力电压VSS(或第二驱动电源)(示出在例如图2中)可以被提供给显示单元110。电力电压VDD和VSS可以是像素PX的操作所使用或需要的电压，并且第一电力电压VDD可以具有高于第二电力电压VSS的电压电平的电压电平。第一电力电压VDD和第二电力电压VSS可以从单独的电源单元或电源单元160被提供给显示单元110。
扫描驱动器120可以基于扫描控制信号SCS生成扫描信号，并且将扫描信号顺序地提供给扫描线SL1至SLn。扫描控制信号SCS可以包括起始信号、时钟信号等等，并且可以从时序控制器140被提供。例如，扫描驱动器120可以包括使用时钟信号顺序地生成和输出与起始信号的脉冲类型相对应的脉冲类型的扫描信号的移位寄存器(或级)。
数据驱动器130可以基于从时序控制器140提供的图像数据DATA2和数据控制信号DCS生成数据信号(或数据电压)，并且将数据信号提供给显示单元110(或像素PX)。这里，数据控制信号DCS可以是控制数据驱动器130的操作的信号，并且可以包括命令有效数据信号的输出的载荷信号(或数据使能信号)。
例如，数据驱动器130可以使用伽马电压GAMMAS生成与包括在图像数据DATA2中的灰度值相对应的数据信号。这里，伽马电压GAMMAS可以从伽马电压生成器170被提供。数据驱动器130的操作的更多细节稍后将参考图3被更详细地描述。
时序控制器140可以从外部源(例如，图形处理器)接收输入图像数据DATA1和控制信号CS，基于控制信号CS生成扫描控制信号SCS和数据控制信号DCS，以及通过转换输入图像数据DATA1生成图像数据DATA2。这里，控制信号CS可以包括垂直同步信号、水平同步信号、时钟等等。例如，时序控制器140可以将具有RGB格式的输入图像数据DATA1转换为具有与显示单元110中的像素阵列相对应的RGBG格式的图像数据DATA2。
根据一些示例实施例，时序控制器140可以为每个像素累积包括在图像数据DATA2中的灰度值，以为每个像素生成驱动时间(或累积数据、劣化数据)，并且可以基于累积数据补偿输入图像数据DATA1。时序控制器140可以响应于像素的劣化来补偿包括在输入图像数据DATA1(或图像数据DATA2)中的灰度值。
根据一些示例实施例，时序控制器140可以计算输入图像数据DATA1的载荷。例如，时序控制器140可以通过对包括在输入图像数据DATA1中的灰度值进行平均来计算载荷，并且该载荷可以被表示为相对于最大载荷的比率。输入图像数据DATA1的载荷可以被用于提取数据信号的最大电压电平。
根据一些示例实施例，时序控制器140可以从储存器150接收电力控制信号C_AVDD1(或第一电力控制信号)以及伽马控制信号C_GAMMAS1(或第一伽马控制信号)，并且可以基于数据信号的最大电压电平调整电力控制信号C_AVDD1以及伽马控制信号C_GAMMAS1。这里，电力控制信号C_AVDD1可以包括表示伽马电力电压AVDD的电压电平(或电压信息)的第一设置值，并且伽马电力电压AVDD的电压电平可以根据第一设置值被调整或被改变。伽马控制信号C_GAMMAS1可以包括表示每个伽马电压GAMMAS相对于伽马电力电压AVDD的电压电平的相对位置(或大小和电压电平)的第二设置值(或伽马设置值)，并且伽马电压GAMMAS的电压电平可以根据伽马电力电压AVDD和第二设置值被调整或被改变。数据信号的最大电压电平可以代表数据信号可以具有的最大的(或最高的)电压电平。例如，当输入图像数据DATA1的载荷小于或等于参考载荷(例如，20％)时，数据信号的最大电压电平可以对应于最大灰度值(例如，灰度值255)。最大电压电平稍后将参考图4A被更详细地描述。
储存器150可以存储电力控制信号C_AVDD1以及伽马控制信号C_GAMMAS1。另外，储存器150可以存储查找表。查找表可以包括灰度值与包括在图像数据DATA2(或输入图像数据DATA1)中的灰度电压之间的关系。例如，查找表可以包括用于灰度电压中的与特定灰度值相对应的灰度电压的选择值。灰度电压可以通过对伽马电压GAMMAS进行分压被生成。例如，超过1000个灰度电压可以通过对9个伽马电压GAMMAS进行分压被生成，并且根据电压的选择值的与256个灰度值相对应的灰度值中的仅仅一些可以被选择。可以为像素PX1、PX2以及PX3中的每一个设置查找表。查找表可以通过时序控制器140被提供给数据驱动器130，并且数据驱动器130可以基于查找表(或选择值)生成与灰度值相对应的数据信号。
储存器150可以被实现为非易失性存储器设备(EEPROM)，但是根据本发明的实施例不限于此。
电源单元160可以接收调整后的电力控制信号C_AVDD2(或第二电力控制信号)，并基于调整后的电力控制信号C_AVDD2生成伽马电力电压AVDD。伽马电力电压AVDD的电压电平可以根据调整后的电力控制信号C_AVDD2改变，并且与数据信号的最大电压电平成比例。伽马电力电压AVDD与数据信号的最大电压电平之间的关系以及伽马电力电压AVDD的变化稍后将参考图5B被更详细地描述。
伽马电压生成器170可以基于伽马电力电压AVDD和调整后的伽马控制信号C_GAMMAS2(或第二伽马控制信号)生成伽马电压GAMMAS。例如，伽马电压生成器170可以包括：由多个电阻器组成以选择来对伽马电力电压AVDD进行分压的至少一个电阻器串，以及选择该至少一个电阻器串的特定节点以将节点电压(即，分压)输出为伽马电压GAMMAS的解码器。在这种情况下，调整后的伽马控制信号C_GAMMAS2(以及伽马控制信号C_GAMMAS1)可以包括用于特定节点的选择值。例如，当伽马电压生成器170生成九个伽马电压GAMMAS时，调整后的伽马控制信号C_GAMMAS2可以包括与九个伽马电压GAMMAS相对应的九个选择值。
同时，扫描驱动器120、数据驱动器130、时序控制器140、电源单元160以及伽马电压生成器170中的至少一个可以在显示单元110中被形成，或被实现为以带载封装的形式被连接到显示单元110的IC。另外，扫描驱动器120、数据驱动器130、时序控制器140、电源单元160以及伽马电压生成器170中的至少两个可以被实现为一个IC。
图2是示出包括在图1的显示设备中的像素的示例的电路图。因为图1中所示的第一像素PX1、第二像素PX2以及第三像素PX3基本上彼此等效，所以第一像素PX1将作为示例被描述。
参考图1和图2，第一像素PX1可以包括发光元件LED、第一晶体管T1(或驱动晶体管)、第二晶体管T2以及储存电容器Cst。
发光元件LED的阳极可以被连接到第一晶体管T1的第二电极，而阴极可以被连接到第二驱动电源VSS。发光元件LED可以被实现为有机发光二极管，但是不限于此，并且可以被实现为无机发光二极管。发光元件LED可以发射具有与从第一晶体管T1供应的电流量相对应的亮度的光。
第一晶体管T1的第一电极可以被连接到第一驱动电源VDD，并且第二电极可以被连接到发光元件LED的阳极。第一晶体管T1的栅电极可以被连接到第一节点N1。第一晶体管T1响应于第一节点N1的电压来控制在发光元件LED中流动的电流量。
第二晶体管T2的第一电极可以被连接到数据线DLj，并且第二晶体管T2的第二电极可以被连接到第一节点N1。第二晶体管T2的栅电极可以被连接到扫描线SLi。当扫描信号S[n]被供应给扫描线SLi时，第二晶体管T2可以被导通以将来自数据线DLj的数据信号DATA传输到第一节点N1。
储存电容器Cst可以被连接在第一节点N1与发光元件LED的阳极之间。储存电容器Cst可以存储第一节点N1的电压。
在图2中，第一晶体管T1和第二晶体管T2示出为被实现为N型晶体管。但是，图2中示出的实施例是示例，并且根据本发明的实施例不限于此。例如，根据一些示例实施例，第一晶体管T1和第二晶体管T2可以被实现为P型晶体管。另外，图2中所示的第一像素PX1的电路结构是示例，并且根据本发明实施例的第一像素PX1的电路结构不限于此。例如，第一像素PX1可以进一步包括用于测量发光元件LED的发射特性和/或第一晶体管T1的阈值电压的电路元件(例如，连接到发光元件LED的阳极的感测晶体管和单独的感测线)。
图3是示出图1的显示设备的示例的框图。着眼于图3中的时序控制器140的伽马电力的控制功能，显示设备100被简要地示出。
参考图1和图3，时序控制器140(或电力控制器)可以包括储存块141和电力控制块142。
储存块141(或存储器设备)可以从储存器150加载电力控制信号C_AVDD1的第一设置值、伽马控制信号C_GAMMAS1的第二设置值以及查找表C_LUT1(或查找表代码)。如上所述，查找表C_LUT1可以包括用于灰度电压中的与灰度值相对应的灰度电压的选择值。储存块141可以被实现为非易失性存储器设备或易失性存储器设备。
电力控制块142可以基于电力控制信号C_AVDD1(或第一设置值)、伽马控制信号C_GAMMAS1(或第二设置值中的至少一个)以及查找表C_LUT1计算数据信号DATA的最大电压电平，可以基于数据信号DATA的最大电压电平和从外部提供的容限设置值MARGIN1计算伽马电力电压AVDD的目标电压电平，并且可以基于目标电压电平分别调整或更新电力控制信号C_AVDD1的第一设置值、伽马控制信号C_GAMMAS1的第二设置值以及查找表C_LUT1的选择值。
在描述了电力控制块142的更具体的操作之后，其它组件(例如，数据驱动器130)将被描述。
图4A和图4B可以被参考以描述根据一些示例实施例的数据信号的最大电压电平。
图4A是示出图1的显示设备的最大亮度的变化的图。图4B是示出在图1的显示设备上显示的图像的示例的图。
参考图1、图4A和图4B，显示设备100的最大亮度可以根据输入图像数据DATA1(参见图1)的载荷而改变。这里，载荷LOAD可以在时序控制器140中基于包括在输入图像数据DATA1中的灰度值被计算。例如，载荷LOAD可以是输入图像数据DATA1的平均灰度值。
当显示设备100的载荷LOAD小于或等于第一参考载荷LOAD1时，最大亮度可以具有第二亮度值BR2。例如，图4B中所示的第二图像IMAGE2可以在一些区域中具有最大亮度PEAKWHITE，而在其它区域中具有黑色亮度。也就是说，与第二图像IMAGE2相对应的输入图像数据DATA1可以仅在一些区域中具有最大灰度值(例如，灰度值255)，而在其它区域中具有最小灰度值(例如，灰度值0)。在这种情况下，载荷LOAD可以小于或等于第一参考载荷LOAD1(例如，20％)，并且在一些区域中的亮度可以是B尼特(例如，500尼特)。
当显示设备100的载荷LOAD增加到超过第一参考载荷LOAD1时，最大亮度可以降低。
当显示设备100的载荷LOAD是第二参考载荷LOAD2或更大时，最大亮度可以具有第一亮度值BR1。
例如，图4B中所示的第一图像IMAGE1可以是在整个区域中具有最大亮度的全白图像FULL WHITE。即，与第一图像IMAGE1相对应的输入图像数据DATA1可以在整个区域中具有最大灰度值(例如，灰度值255)。在这种情况下，载荷LOAD可以是第二参考载荷LOAD2(例如，80％)或更大，并且第一图像IMAGE1的整个亮度可以是A尼特(例如，150尼特)。
也就是说，根据像素PX的电路结构，在像素PX中流动以代表第二图像IMAGE2的最大亮度PEAK WHITE的电流可以大于在像素PX中流动以代表第一图像IMAGE1的电流，并且与第二图像IMAGE2相对应的数据信号DATA(即，与最大灰度值相对应的数据信号)可以大于与第一图像IMAGE1相对应的数据信号(参见图2)。
因此，数据信号DATA的最大电压电平在输入图像数据DATA1的载荷LOAD小于或等于第一参考载荷LOAD1时，可以对应于最大灰度值(例如，灰度值255)，并且在输入图像数据DATA1的载荷LOAD大于第一参考载荷LOAD1时，可以大于与最大灰度值相对应的电压电平。
返回参考图3，电力控制块142可以基于电力控制信号C_AVDD1的第一设置值计算伽马电力电压AVDD的期望电压电平，可以基于伽马电力电压AVDD的期望电压电平以及伽马控制信号C_GAMMAS1的第二设置值中的第一伽马设置值C_GAMMA1(或第一伽马代码)计算第一伽马电压GAMMA1(参见图5A)，并且可以基于第一伽马电压以及查找表C_LUT1计算数据信号DATA的最大电压电平。这里，第一伽马电压可以具有伽马电压GAMMAS中的最大电压电平。
另外，电力控制块142可以基于数据信号DATA的最大电压电平以及从外部源提供的容限设置值MARGIN1计算伽马电力电压AVDD的目标电压电平，并且可以基于目标电压电平调整电力控制信号C_AVDD1、伽马控制信号C_GAMMAS1以及查找表C_LUT1。
图5A和图5B可以被参考以描述在电力控制块142中调整电力控制信号C_AVDD1、伽马控制信号C_GAMMAS1以及查找表C_LUT1的配置。
图5A是示出伽马电力电压与数据信号之间的关系的图。图5B是通过图3的显示设备示出伽马电力电压的变化的图。
首先，参考图5A，根据电力控制信号C_AVDD1，伽马电力电压AVDD可以具有第一电压电平V1。例如，第一电压电平V1可以是13.5V。考虑到各种显示设备以及各种容限设置值，伽马电力电压AVDD可以被设置为足够高。
伽马电压GAMMAS可以通过对伽马电力电压AVDD以及参考电压(例如，接地，0V)进行分压被生成。例如，伽马电压GAMMAS中的第一伽马电压GAMMA1可以具有第二电压电平V2(例如，12.5V)，并且伽马电压GAMMAS中的最后的伽马电压GAMMA9(或第九伽马电压)可以具有第三电压电平V3(例如，1.0V)。
同时，数据信号DATA的最大电压电平(即，最大亮度PEAK WHITE下的电压电平)可以具有第四电压电平V4，并且可以是例如8.4V。如上所述，当输入图像数据DATA1的载荷LOAD小于或等于第一参考载荷LOAD1时，数据信号DATA的最大电压电平可以由查找表C_LUT1导出。
例如，查找表C_LUT1可以包括与第四电压电平V4(或最大电压电平)相对应的选择值CODE“6000”以及与第二电压电平V2(或第一伽马电压GAMMA1)相对应的选择值CODE“8191”。另外，查找表C_LUT1可以包括与第三电压电平V3(或最后的伽马电压GAMMA9)相对应的选择值CODE“0”。在这种情况下，时序控制器140可以基于第一伽马电压GAMMA1以及选择值CODE计算数据信号DATA的最大电压电平。根据一些示例实施例，选择值CODE可以被描述为具有13比特的值，但是实施例不限于此。
数据信号DATA的参考电压范围可以被导出为第三电压电平V3与第四电压电平V4之间的第一范围RANGE1(例如，1.0V至8.4V)。
同时，第一伽马电压GAMMA1(或第二电压电平V2)与数据信号DATA的最大电压电平(或第四电压电平V4)之间的补偿容限MARGIN_T(例如，8.4V至12.5V)可以被设置以用于像素PX(见图1)的劣化补偿。
然而，用于实际像素PX的劣化补偿的容限设置值MARGIN1(或第一补偿容限)在数据信号DATA的最大电压电平(例如，第四电压电平V4)的大约10％至15％的范围内。例如，容限设置值MARGIN1可以为大约1.0V。例如，用于补偿像素PX中的晶体管的阈值电压的补偿容限可以为大约0.5V，并且用于补偿像素PX中的发光元件的劣化的补偿容限可以为大约0.5V。
另一补偿容限MARGIN2(或第二补偿容限)可以不使用例如在8.4V至12.5V之间的电压范围。
也就是说，数据信号DATA的最大电压范围可以根据伽马电力电压AVDD以及第一伽马电压GAMMA1被设置为第二范围RANGE2(例如，1.0V至12.5V)，但是另一补偿容限MARGIN2可以不被用于生成数据信号DATA，而只增加功耗。
相应地，根据本发明的一些示例实施例的显示设备(或时序控制器140以及电力控制块142)可以基于数据信号DATA的参考电压范围(即，第一范围RANGE1)以及容限设置值MARGIN1，调整伽马电力电压AVDD。
参考图5B，电力控制块142可以计算数据信号DATA的最大电压电平(例如，第四电压电平V4)，并且基于数据信号DATA的最大电压电平调整或重置第一伽马电压GAMMA1以及伽马电力电压AVDD。
例如，电力控制块142可以将第一伽马电压GAMMA1设置为具有比数据信号DATA的最大电压电平大容限设置值MARGIN1的电压电平(例如，大约9.4V的第二电压电平V2_C)，以得到调整后的第一伽马电压GAMMA1_C。例如，电力控制块142可以将伽马电力电压AVDD设置为具有比第一伽马电压GAMMA1_C的电压电平大容限设置值MARGIN1的电压电平(例如，大约10.4V的第一电压电平V1_C)，以得到调整后的伽马电力电压AVDD_C。又例如，电力控制块142可以将伽马电力电压AVDD设置为具有比数据信号DATA的最大电压电平大容限设置值MARGIN1的电压电平。
因此，伽马电力电压AVDD的电压电平可被降低，并且第一伽马电压GAMMA1的电压电平可被降低。同时，在调整后的查找表C_LUT2中，用于数据信号DATA的最大电压电平的选择值CODE可以从现有的“6000”被改变为“7500”。
返回参考图3，调整后的电力控制信号C_AVDD2、调整后的伽马控制信号C_GAMMAS2以及调整后的查找表C_LUT2可以通过储存块141被存储在储存器150中。
电力控制块142可以在显示设备100的制造过程(例如，光学补偿过程)中调整电力控制信号C_AVDD1、伽马控制信号C_GAMMAS1以及查找表C_LUT1，但是不限于此。例如，电力控制块142可以在特定事件发生时(例如，当显示设备100被打开时)或周期性地(例如，每当显示设备100的驱动时间超过参考时间时)调整电力控制信号C_AVDD1、伽马控制信号C_GAMMAS1以及查找表C_LUT1。
电源单元160可以基于电力控制信号C_AVDD1或通过时序控制器140从储存器150提供的调整后的电力控制信号C_AVDD2来生成伽马电力电压AVDD(或调整后的伽马电力电压AVDD_C)。例如，电源单元160可以在初始驱动处基于电力控制信号C_AVDD1生成伽马电力电压AVDD，并且当储存器150中的电力控制信号C_AVDD1利用调整后的电力控制信号C_AVDD2被更新时，基于调整后的电力控制信号C_AVDD2生成调整后的伽马电力电压AVDD_C。
伽马电压生成器170可以基于伽马电力电压AVDD以及伽马控制信号C_GAMMAS1(或调整后的伽马控制信号C_GAMMAS2)生成伽马电压GAMMAS(或调整后的伽马电压GAMMAS_C)。例如，伽马电压生成器170可以在初始驱动处基于伽马控制信号C_GAMMAS1生成伽马电压GAMMAS，并且当储存器150中的伽马控制信号C_GAMMAS1利用调整后的伽马控制信号C_GAMMAS2被更新时，基于调整后的伽马控制信号C_GAMMAS2生成伽马电压GAMMAS。
同时，时序控制器140、储存器150、电源单元160以及伽马电压生成器170可以使用I2C(或两线接口(TWI))通信技术彼此传递信号。
数据驱动器130可以包括解码器131(或数模转换器DAC)和输出缓存器132。数据驱动器130可以进一步包括移位寄存器、锁存器等等。
解码器131可以基于伽马电压GAMMAS以及查找表C_LUT1(或调整后的或更新后的查找表C_LUT2)来生成与图像数据DATA2中的灰度值相对应的数据信号DATA。图像数据DATA2和查找表C_LUT1可以通过统一标准接口(USI)从时序控制器140被提供给解码器131。例如，解码器131可以通过对伽马电压GAMMAS进行分压来生成灰度电压，并且基于灰度电压和调整后的查找表C_LUT2将图像数据DATA2中的数字形式的灰度值转换为模拟形式的数据信号DATA(或数据电压)。
输出缓存器132可以将数据信号DATA提供给显示单元110(或像素PX)。
如参考图3至图5B所描述的，时序控制器140可基于数据信号DATA的最大电压电平调整或更新电力控制信号C_AVDD1(或伽马电力电压AVDD)、伽马控制信号C_GAMMAS1(或伽马电压GAMMAS)、第一伽马电压GAMMA1以及查找表C_LUT1。相应地，伽马电力电压AVDD可被降低，并且显示设备100的功耗可被降低。
图6是示出包括在图1的显示设备中的像素的发射特性的示例的曲线图。
参考图1、图3和图6，第一曲线CURVE_S1可以表示第一像素PX1(例如，红色像素)的发射特性(或者电压与亮度(或电流)之间的关系)，第二曲线CURVE_S2可以表示第二像素PX2(例如，绿色像素)的发射特性，并且第三曲线CURVE_S3可以表示第三像素PX3(例如，蓝色像素)的发射特性。尽管相同的数据信号DATA(例如，第四电压电平V4)被施加到第一至第三像素PX1、PX2以及PX3，但是第一至第三像素PX1、PX2以及PX3可以根据包括在像素PX中的发光元件的大小、颜色等等发射具有不同亮度的光。也就是说，第一至第三像素PX1、PX2以及PX3的操作点(例如，用于以最大亮度发射的数据电压)可以彼此不同。
根据一些示例实施例，数据驱动器130(或电力控制块142)可以为第一像素PX1计算数据信号DATA的第一最大电压电平，为第二像素PX2计算数据信号DATA的第二最大电压电平，以及为第三像素PX3计算数据信号DATA的第三最大电压电平，并且基于第一至第三最大电压电平调整伽马电力电压AVDD。
根据一些示例实施例，数据驱动器130可以为第一像素PX1计算数据信号DATA的第一最大电压电平，并且基于第一最大电压电平调整伽马电力电压AVDD。这里，第一像素PX1的第一最大电压电平可以大于第二像素PX2的第二最大电压电平以及第三像素PX3的第三最大电压电平。例如，当伽马电压生成器170为第一至第三像素PX1、PX2以及PX3共同地生成伽马电压GAMMAS时，数据驱动器130可以基于第一像素PX1的第一最大电压电平调整伽马电力电压AVDD。
如参考图6所描述的，第一像素PX1以最大亮度BR_MAX_S1发光的数据信号DATA的最大电压电平可以是第四电压电平V4。相应地，显示设备100可以将伽马电力电压AVDD降低到第一电压电平V1_C。当第一伽马电压GAMMA1大于第一电压电平V1_C时，与第一点P1相对应的第一伽马电压GAMMA1可以被降低到与第一补偿点P1'相对应的第一伽马电压GAMMA1_C。
同时，与第一伽马电压GAMMA1相对应的第一点P1、与降低的第一伽马电压GAMMA1_C相对应的第一补偿点P1'、与第二伽马电压相对应的第二点P2等等可以是第一曲线CURVE_S1的拐点(即，切线的斜率突然改变的点)。
根据一些示例实施例，数据驱动器130可以为第一像素PX1计算数据信号DATA的第一最大电压电平，基于第一最大电压电平调整第一子电力控制信号，为第二像素PX2计算数据信号DATA的第二最大电压电平，基于第二最大电压电平调整第二子电力控制信号，为第三像素PX3计算数据信号DATA的第三最大电压电平，以及基于第三最大电压电平调整第三子电力控制信号。这里，第一至第三子电力控制信号可以被包括在电力控制信号C_AVDD1中。例如，当伽马电压生成器170包括分别为第一至第三像素PX1、PX2以及PX3生成伽马电压GAMMAS的第一至第三子伽马电压生成电路时，用于第一子伽马电压生成电路的第一子伽马电力电压可以基于第一子电力控制信号被调整，用于第二子伽马电压生成电路的第二子伽马电力电压可以基于第二子电力控制信号被调整，并且用于第三子伽马电压生成电路的第三子伽马电力电压可以基于第三子电力控制信号被调整。在这种情况下，显示设备100的功耗可以被进一步降低。
如参考图6所描述的，当显示设备100包括具有不同操作点的像素PX1、PX2以及PX3时，显示设备100可以为像素PX1、PX2以及PX3中的每一个计算数据信号DATA的所有最大电压电平，或者可以为像素PX1、PX2以及PX3中的特定像素计算数据信号DATA的最大电压电平，并且然后可以基于计算结果调整伽马电力电压AVDD。
图7是示出提供给图3的显示设备的容限设置值的示例的图。
参考图3和图7，随着显示设备100(或显示单元110，参见图1)的驱动时间TIME增加，容限设置值MARGIN1可以增加。这里，驱动时间TIME可以与灰度值以及发光时间成比例，并且可以根据诸如温度的驱动条件被加权。
例如，容限设置值MARGIN1可以具有初始设置值V_M1(例如，1.0V)，并且可以沿着第一曲线图GR1与驱动时间TIME成比例地线性增加。又例如，容限设置值MARGIN1可以沿着第二曲线图GR2增加，并且容限设置值MARGIN1中的增加可以随着驱动时间TIME增加而被降低。然而，上述实施例仅仅是根据一些实施例的示例，并且根据各种实施例的容限设置值MARGIN1的变化不限于此。例如，根据一些示例实施例，容限设置值MARGIN1可以逐步地(或逐渐地)增加。
伽马电力电压AVDD的电压电平可以与容限设置值MARGIN1成比例地增加。也就是说，当前时间处的伽马电力电压AVDD的电压电平可以高于先前时间处的伽马电力电压AVDD的电压电平。
图8是示出根据本发明的一些示例实施例的显示设备的驱动方法的流程图。
参考图1、图3和图8，图8的方法可以在图1的显示设备100上被执行。
图8的方法可以由信息(例如，设置的或预定的信息)驱动(S810)。
例如，信息(例如，设置的或预定的信息)可以包括如参考图3所描述的电力控制信号C_AVDD1、伽马控制信号C_GAMMAS1以及查找表C_LUT1。
例如，当显示设备100被打开时(或在初始驱动处，当光学补偿过程被执行时)，时序控制器140可以读取存储在储存器150中的电力控制信号C_AVDD1、伽马控制信号C_GAMMAS1以及查找表C_LUT1，以将它们提供给电源单元160、伽马电压生成器170以及数据驱动器130。
根据一些示例实施例，时序控制器140可以基于通过外部补偿电路检测到的像素PX的特性信息(例如，驱动晶体管的阈值电压)对包括在输入图像数据DATA1中的灰度值进行补偿。在这种情况下，基于灰度值生成的数据信号DATA的最大电压电平可以被改变。
根据一些示例实施例，伽马电压生成器170可以基于像素PX的特性信息调整伽马电压GAMMAS。例如，伽马电压生成器170可以通过给予伽马电压GAMMAS基于像素PX的特性信息而改变的偏移值来调整伽马电压GAMMAS。
因此，数据信号DATA的实际电压范围可以被确定。
接下来，图8的方法可以提取数据信号DATA的最大电压电平(S820)。
这里，如参考图4A所描述的，当输入图像数据DATA1的载荷小于或等于参考载荷(例如，20％)时，数据信号DATA的最大电压电平可以对应于最大灰度值(例如，灰度值255)。
如参考图3和图5A所描述的，图8的方法可以基于伽马电力电压AVDD和第一设置值计算伽马电压GAMMAS中的具有最大电压电平的第一伽马电压GAMMA1，并且基于第一伽马电压GAMMA1和查找表(例如，设置的或预定的查找表)C_LUT1计算数据信号DATA的最大电压电平。这里，第一设置值可以被包括在伽马控制信号C_GAMMAS1中，并且基于伽马电力电压AVDD的电压电平来表示伽马电压GAMMAS的相对位置。
也就是说，如参考图3和图5A所描述的，数据信号DATA的最大电压电平可以通过查找表C_LUT1被导出，或者通过单独的传感器被获得。
图8的方法可以基于数据信号DATA的最大电压电平确定伽马电力电压AVDD的目标电压电平(S830)。
如参考图5B所描述的，图8的方法可以基于数据信号DATA的最大电压电平和容限设置值MARGIN1确定伽马电力电压AVDD的目标电压电平。例如，伽马电力电压AVDD的目标电压电平可以通过将数据信号DATA的最大电压电平与容限设置值MARGIN1相加被计算。因此，伽马电力电压AVDD的目标电压电平可以与数据信号DATA的最大电压电平成比例。
另外，图8的方法可以通过基于伽马电力电压AVDD的目标电压电平改变伽马控制信号C_GAMMAS1来调整伽马电压GAMMAS中的至少一个(S840)。
如参考图5B所描述的，图8的方法可以将第一伽马电压GAMMA1调整为具有比数据信号DATA的最大电压电平大容限设置值MARGIN1的电压电平。
接下来，图8的方法可以基于伽马电力电压AVDD(或调整后的伽马电力电压AVDD_C，参见图5B)的目标电压电平和改变后的伽马电压(例如，调整后的第一伽马电压GAMMA1_C)来更新信息(例如，设置的或预定的信息)(S850)。
也就是说，图8的方法可以将伽马电力电压AVDD的目标电压电平(或调整后的电力控制信号C_AVDD2)和调整后的伽马控制信号C_GAMMAS2存储在储存器150中。另外，图8的方法可以将调整后的查找表C_LUT2存储在储存器150中。
接下来，图8的方法可以基于更新后的信息(例如，更新后的设置的或预定的信息)(即，存储在储存器150中的调整后的电力控制信号C_AVDD2和调整后的伽马控制信号C_GAMMAS2)被驱动(S860)。
根据本文描述的本发明实施例的电子或电气设备和/或任何其它相关设备或组件可以利用任何合适的硬件、固件(例如，专用集成电路)、软件或软件、固件以及硬件的组合被实施。例如，这些设备的各种组件可以在一个集成电路(IC)芯片上或单独的IC芯片上被形成。进一步地，这些设备的各种组件可以在柔性印刷电路膜、带载封装(TCP)、印刷电路板(PCB)上被实施，或在一个基板上被形成。进一步地，这些设备的各种组件可以是一个或多个计算设备中的、在一个或多个处理器上运行的、执行计算机程序指令并与其它系统组件进行交互以执行本文所描述的各种功能的进程或线程。计算机程序指令被存储在存储器中，该存储器可以在使用诸如例如随机存取存储器(RAM)的标准存储器设备的计算设备中被实施。计算机程序指令也可以被存储在其它非暂时性计算机可读介质中，诸如例如CD-ROM、闪存驱动器等等。而且，本领域技术人员应该认识到，在不背离本发明示例性实施例的精神和范围的情况下，各种计算设备的功能可以被组合或被集成到单个计算设备中，或者特定计算设备的功能可以被分布在一个或多个其它计算设备上。
以上提及的本发明的附图和详细描述仅是描述性意义，并且仅被用于说明目的，而不旨在限制其含义或限制权利要求中描述的本发明的范围。相应地，本领域普通技术人员将从上面理解，各种修改和其它等同实施例也是可能的。因此，本发明的实际保护范围应由所附的权利要求书及它们的等同物的技术范围确定。

Claims (10)

1.一种显示设备，包括：
显示面板，包括多个像素；
电源，被配置为基于电力控制信号生成伽马电力电压；
伽马电压生成器，被配置为基于所述伽马电力电压和伽马控制信号生成伽马电压；
数据驱动器，被配置为使用所述伽马电压生成与包括在图像数据中的灰度值相对应的数据信号，并将所述数据信号提供给所述像素；以及
电力控制器，被配置为基于所述数据信号的最大电压电平来调整所述电力控制信号和所述伽马控制信号，
其中，所述伽马电力电压的电压电平与所述数据信号的所述最大电压电平成比例。
2.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括：
储存器，被配置为存储所述电力控制信号的第一设置值、所述伽马控制信号的第二设置值以及查找表，
其中，所述第一设置值代表所述伽马电力电压的所述电压电平，
所述第二设置值代表所述伽马电压相对于所述伽马电力电压的所述电压电平的相对位置，
所述查找表包括灰度电压中的与所述灰度值相对应的灰度电压的选择值，并且
所述灰度电压通过对所述伽马电压进行分压被生成。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述电力控制器包括：
储存块，被配置为从所述储存器加载所述电力控制信号的所述第一设置值、所述伽马控制信号的所述第二设置值以及所述查找表；以及
电力控制块，被配置为基于所述第一设置值、所述第二设置值以及所述查找表计算所述数据信号的所述最大电压电平，基于所述数据信号的所述最大电压电平和容限设置值计算所述伽马电力电压的目标电压电平，并且基于所述目标电压电平分别更新所述电力控制信号的所述第一设置值和所述伽马控制信号的所述第二设置值。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其中，所述电力控制器被配置为基于所述第一设置值计算所述伽马电力电压的期望电压电平，基于所述伽马电力电压的所述期望电压电平和所述第二设置值中的第一伽马设置值计算第一伽马电压，并且基于所述第一伽马电压和所述查找表计算所述数据信号的所述最大电压电平；并且
其中，所述第一伽马电压具有所述伽马电压的最大电压电平。
5.根据权利要求4所述的显示设备，其中，所述第一伽马电压具有比所述数据信号的所述最大电压电平大所述容限设置值的电压电平，并且
其中，所述容限设置值在所述数据信号的所述最大电压电平的10％至15％的范围内。
6.根据权利要求5所述的显示设备，其中，所述伽马电力电压的所述电压电平比所述第一伽马电压的所述电压电平大所述容限设置值。
7.根据权利要求4所述的显示设备，其中，所述查找表的所述选择值是可变的。
8.根据权利要求4所述的显示设备，其中，所述数据信号的所述最大电压电平在所述图像数据的载荷小于或等于参考载荷时，对应于最大灰度值，并且在所述图像数据的所述载荷大于所述参考载荷时，大于与所述最大灰度值相对应的电压电平。
9.根据权利要求3所述的显示设备，其中，所述像素包括被配置为发射具有第一颜色的光的第一像素、被配置为发射具有第二颜色的光的第二像素以及被配置为发射具有第三颜色的光的第三像素，并且
所述数据信号的所述最大电压电平对应于所述第一像素。
10.根据权利要求3所述的显示设备，其中，所述容限设置值随着所述显示面板的驱动时间的增加而增加。
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