CN115995214A - 伽马电压生成电路和包括该伽马电压生成电路的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及伽马电压生成电路和包括该伽马电压生成电路的显示装置。伽马电压生成电路可以包括：用于输出第一伽马电压的第一输出端子，第一伽马电压被设定为黑色灰度电压；用于输出第二伽马电压的第二输出端子，第二伽马电压被设定为比黑色灰度电压高的灰度电压；用于输出第三伽马电压的第三输出端子，第三伽马电压被设定为第一像素区域的最高灰度电压；以及用于输出第四伽马电压的第四输出端子，第四伽马电压被设定为第二像素区域的最高灰度电压。

Description

伽马电压生成电路和包括该伽马电压生成电路的显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年10月18日提交的韩国专利申请第10-2021-0138147号的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开内容涉及伽马电压生成电路和使用该伽马电压生成电路的显示装置，伽马电压生成电路被配置成输出由双线性或二分法伽马曲线设定的伽马电压。
背景技术
根据发光层的材料，电致发光显示装置通常可以分类为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自身发光的有机发光二极管(在下文中称为“OLED”)。这样的有机发光显示装置具有响应速度快和发光效率、亮度和视角高的优点。在有机发光显示装置中，在像素中形成OLED。由于有机发光显示装置具有快的响应速度，并且在发光效率、亮度和视角方面均优异，并且能够在全黑颜色中呈现黑色渐变，因此有机发光显示装置在对比度和颜色再现性方面均优异。
移动终端的多媒体功能不断提升。例如，智能电话基本上都内置有相机是一种趋势，并且内置相机的分辨率正在提高到现有数码相机的水平。智能电话的前置相机限制了屏幕设计，使得屏幕设计变得困难。为了减少前置相机占用的空间，在智能电话中采用了包括刘海(notch)或打孔(punch hole)的屏幕设计，但由于相机，屏幕尺寸仍然被限制，使得不能实现全屏显示。
发明内容
为了实现全屏显示，可以在显示面板的屏幕中提供设置有低分辨率像素的感测区域。由于在低分辨率像素区域中点亮的像素数目相对较少，因此可以以相对较高的数据电压驱动低分辨率像素区域中的像素，以实现整个屏幕的均匀亮度。为此，在设定为非线性2.2伽马曲线的常规伽马电压生成电路中，可以添加被配置成驱动具有高亮度的低分辨率像素区域中的像素的伽马抽头。因此，不仅伽马电压生成电路变得复杂和庞大，而且2.2伽马曲线中的拐点数目也可能增加。另外，由于用于驱动低分辨率像素的伽马电压范围，与主显示单元对应的高分辨率像素区域的伽马电压范围可能减小，从而可能降低数字伽马分辨率。
因此，本公开内容的实施方式涉及伽马电压生成电路和包括该伽马电压生成电路的显示装置，其基本上消除了由于前述限制和缺点引起的一个或更多个问题。
本公开内容提供了一种伽马电压生成电路和包括该伽马电压生成电路的显示装置，其能够减少要供应至低分辨率像素区域和高分辨率像素区域的像素的伽马电压的数目并且提高数字伽马分辨率。
本公开内容的特征和方面不限于上述特征和方面。附加特征和方面将部分地在随后的描述中阐述，并且部分地对于本领域技术人员来说将从描述中变得明显，或者可以通过实践本文提供的发明构思而获知。发明构思的其他特征和方面可以通过在书面说明书、其权利要求和附图中特别指出或可推导出的结构来实现和获得。
为了实现这些和其他优点并且根据本公开内容的目的，如本文所体现和广泛描述的，公开了一种用于在具有第一像素区域和第二像素区域的显示装置中使用的伽马电压生成电路。伽马电压生成电路可以包括：用于输出第一伽马电压的第一输出端子，第一伽马电压被设定为黑色灰度电压；用于输出第二伽马电压的第二输出端子，第二伽马电压被设定为比黑色灰度电压高的灰度电压；用于输出第三伽马电压的第三输出端子，第三伽马电压被设定为第一像素区域的最高灰度电压；以及用于输出第四伽马电压的第四输出端子，第四伽马电压被设定为第二像素区域的最高灰度电压。
在另一方面，根据本公开内容的示例实施方式的显示装置可以包括：显示面板，包括第一像素区域、第二像素区域以及分别连接至第一像素区域和第二像素区域的像素的多个数据线；数据驱动器，被配置成向数据线供应数据电压；以及伽马电压生成电路，被配置成向数据驱动器供应第一伽马电压、第二伽马电压、第三伽马电压和第四伽马电压。伽马电压生成电路可以包括：用于输出第一伽马电压的第一输出端子，第一伽马电压被设定为黑色灰度电压；用于输出第二伽马电压的第二输出端子，第二伽马电压被设定为比黑色灰度电压高的灰度电压；用于输出第三伽马电压的第三输出端子，第三伽马电压被设定为第一像素区域的最高灰度电压；以及用于输出第四伽马电压的第四输出端子，第四伽马电压被设定为第二像素区域的最高灰度电压。
应当理解，本公开内容的前述一般性描述和以下详细描述二者都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的发明构思的进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本公开内容的进一步理解并且被并入并构成本申请的一部分，附图示出了本公开内容的实施方式并且与说明书一起用于说明本公开内容的原理。在附图中：
图1是示意性地示出根据本公开内容的示例实施方式的显示面板的截面图；
图2是示出在显示面板的屏幕中设置有传感器模块的区域的平面图；
图3是示出第一像素区域中的示例像素布置的图；
图4是示出第二像素区域中的示例像素布置的图；
图5至图7是示出适用于根据本公开内容的示例实施方式的显示装置的各种示例像素电路的电路图；
图8是示出驱动图7所示的示例像素电路的方法的波形图；
图9是示出根据本公开内容的示例实施方式的显示装置的框图；
图10是示出其中根据本公开内容的示例实施方式的显示装置被应用于移动设备的示例的图；
图11是示出其中根据本公开内容的示例实施方式的双线性伽马曲线和比较例应用为反伽马曲线的示例的图；
图12是示出其中根据本公开内容的示例实施方式的双线性伽马曲线和比较例应用为正伽马曲线的示例的图；
图13是示出当用由根据本公开内容的示例实施方式的伽马曲线以及比较例限定的电压对像素充电时像素的亮度特性的图；
图14和图15是示出比较根据本公开内容的示例实施方式的双线性伽马曲线和比较例中的可分配数字伽马范围的模拟结果的图；
图16是比较第二比较例和根据本公开内容的示例实施方式的双线性伽马曲线的亮度的图；
图17是示出其中根据第二像素区域的每英寸像素数(PPI)改变双线性伽马曲线的拐点的示例的图；
图18是示出数据驱动器的示例配置的图；
图19是示出数字伽马校正电路和伽马电压生成电路的图；
图20是示出第一比较例的伽马电压生成电路的电路图；以及
图21和图22是示出根据本公开内容的示例实施方式的伽马电压生成电路的电路图。
具体实施方式
根据以下参照附图描述的实施方式，本公开内容的优点和特征以及用于实现优点和特征的方法将被更加清楚地理解。然而，本公开内容不限于下面的实施方式，而是可以以各种不同形式实现。相反，本实施方式将使本公开内容的公开内容完整，并将允许本领域技术人员完全理解本公开内容的范围。本公开内容的保护范围仅限定在所附权利要求及其等同物的范围内。
附图中所示的用于描述本公开内容的各种示例实施方式的形状、尺寸、比率、角度、数目等仅以示例的方式给出。因此，本公开内容不限于附图中的图示。除非另有说明，否则贯穿本说明书，相同的附图标记通常表示相同的元件。
此外，在以下描述中，在相关已知功能或配置的详细描述可能不必要地模糊本公开内容的主题的情况下，可以省略对这种已知功能或配置的详细描述。
在使用术语“包括”、“具有”、“包含”等的情况下，可以添加一个或更多个其他元件，除非使用诸如“仅”的术语。以单数形式描述的元件旨在包括多个元件，并且反之亦然，除非上下文另有明确指示。
在对元件进行解释时，该元件将被解释为包括普通的误差或容差范围，即使没有提供这种误差或容差范围的明确描述也是如此。
在描述位置关系的情况下，例如，在使用“上”、“上方”、“下”、“之上”、“下方”、“旁边”、“挨着”等来描述两个部分之间的位置关系的情况下，一个或更多个其他部分可以位于这两个部分之间，除非使用更具限制性的术语，例如“紧接(地)”、“直接(地)”或“紧密(地)”。例如，在元件或层设置在另一元件或层“上”的情况下，第三层或元件可以插入在它们之间。
尽管术语“第一”、“第二”、A、B、(a)、(b)等可以在本文用于描述各种元件，但是这些元件不应被解释为受这些术语的限制，因为它们不用于限定相应元件的特定顺序、优先级或数目。这些术语仅用于将一个元件与另一元件进行区分。例如，在不脱离本公开内容的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
除非另有说明，否则贯穿本公开内容，相同的附图标记可以指代基本相同的元件。
本公开内容的各种实施方式的特征可以部分地或完全地彼此耦合或组合。它们可以以本领域技术人员能够充分理解的各种方式在技术上链接和操作。这些实施方式可以以各种组合彼此独立地或相关联地执行。
在本公开内容的显示装置中，像素电路可以包括多个晶体管。晶体管可以实现为包括氧化物半导体的氧化物薄膜晶体管(氧化物TFT)、包括低温多晶硅的低温多晶硅(LTPS)TFT等。晶体管中的每一个可以实现为p沟道TFT或n沟道TFT。
通常，晶体管是包括栅极、源极和漏极的三电极元件。源极是被配置成向晶体管提供载流子的电极。在晶体管中，载流子可以从源极流出。漏极是载流子可以通过其从晶体管离开的电极。在晶体管中，载流子可以从源极流向漏极。在n沟道晶体管的情况下，由于载流子是电子，因此源极电压被配置成低于漏极电压，使得电子可以从源极流向漏极。n沟道晶体管具有从漏极流向源极的电流方向。在p沟道晶体管的情况下，由于载流子是空穴，因此源极电压被配置成高于漏极电压，使得空穴可以从源极流向漏极。在p沟道晶体管中，由于空穴从源极流向漏极，因此电流可以从源极流向漏极。应当注意，晶体管的源极和漏极不是固定的。例如，源极和漏极可以根据施加的电压而切换。因此，本公开内容不基于将晶体管的给定电极称为晶体管的源极或漏极而被限制。在以下描述中，晶体管的源极和漏极将被称为第一电极和第二电极。
栅极信号被配置成在栅极导通电压与栅极关断电压之间摆动。晶体管被配置成响应于栅极导通电压而导通，并且响应于栅极关断电压而关断。
在n沟道晶体管的情况下，栅极导通电压可以是栅极高电压VGH和VEH，并且栅极关断电压可以是栅极低电压VGL和VEL。在p沟道晶体管的情况下，栅极导通电压可以是栅极低电压VGL和VEL，并且栅极关断电压可以是栅极高电压VGH和VEH。
现在将详细参照本公开内容的实施方式，其示例可以在附图中示出。在实施方式的以下描述中，将基于有机发光显示装置作为示例显示装置来描述显示装置，但是本公开内容不限于此。
如图1和图2所示，显示面板100可以包括再现输入图像的屏幕。屏幕的像素阵列可以被划分为具有至少彼此不同的分辨率的第一像素区域DA和第二像素区域UDC。
第一像素区域DA和第二像素区域UDC中的每一个包括其中可以写入输入图像的像素数据的像素。第二像素区域UDC可以是具有比第一像素区域DA低的分辨率的像素区域。第一像素区域可以包括以高的每英寸像素数(PPI)设置的像素。第二像素区域UDC可以包括以比第一像素区域DA的PPI低的PPI设置的像素。传感器模块200可以设置在显示面板100下方以面向第二像素区域UDC。
如图2所示，传感器模块SS1和SS2的至少一部分可以设置在显示面板100下方以与第二像素区域UDC交叠。因此，一个或更多个传感器模块SS1和SS2可以面向第二像素区域UDC。
例如，诸如包括图像传感器的成像模块、红外传感器模块和照度传感器模块的各种传感器可以设置在显示面板100的第二像素区域UDC下方。第二像素区域UDC可以包括透光部，以增加被引导至传感器模块的光的透射率。
由于第一像素区域DA和第二像素区域UDC中的每一个都包括像素，因此可以在第一像素区域DA和第二像素区域UDC中显示输入图像。
第一像素区域DA和第二像素区域UDC的像素中的每一个可以包括具有不同颜色以实现图像的颜色的子像素。子像素可以包括红色(在下文中称为“R子像素”)、绿色(在下文中称为“G子像素”)和蓝色(在下文中称为“B子像素”)。虽然未示出，但是每个像素P还可以包括白色子像素(在下文中称为“W子像素”)。每个子像素可以包括被配置成驱动子像素中的发光元件的像素电路。
可以应用用于补偿具有比第一像素区域DA低的PPI的第二像素区域UDC中的像素的亮度和颜色坐标的图像质量补偿算法。
在本公开内容的显示装置的示例实施方式中，由于在与传感器模块交叠的第二像素区域UDC中设置有像素，因此屏幕的显示区域可以不受传感器模块的限制。因此，本公开内容的显示装置可以实现全屏显示的屏幕。
显示面板100具有在X轴方向上的宽度，在Y轴方向上的长度以及在Z轴方向上的厚度。显示面板100可以包括设置在基板10上的电路层12和设置在电路层12上的发光元件层14。可以在发光元件层14上设置偏振板18，并且可以在偏振板18上设置盖玻璃20。
电路层12可以包括连接至诸如数据线、栅极线、电力线等的线的像素电路以及连接至栅极线的栅极驱动部。电路层12可以包括电路元件，例如用薄膜晶体管(TFT)实现的晶体管、电容器等。电路层12的线和电路元件可以用多个绝缘层、其间具有绝缘层的彼此间隔开的两个或更多个金属或导电层以及包括半导体材料的有源层来实现。
发光元件层14可以包括由像素电路驱动的发光元件。发光元件可以用有机发光二极管(OLED)来实现。OLED包括形成在阳极与阴极之间的有机化合物层。有机化合物层可以包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)，但是本公开内容不限于此。当向OLED的阳极和阴极施加电压时，穿过空穴传输层(HTL)的空穴和穿过电子传输层(ETL)的电子可以移动至发光层(EML)，并且然后形成激子。因此，可以从发光层(EML)发射可见光。用作发光元件EL的OLED可以具有其中堆叠多个发光层的串叠结构。具有串叠结构的OLED可以提高像素的亮度和寿命。发光元件层14可以设置在选择性地透射红色波长、绿色波长和蓝色波长的像素上，并且还可以包括滤色器阵列。
发光元件层14可以被保护膜覆盖，并且保护膜可以被封装层覆盖。保护膜和封装层可以具有其中有机膜和无机膜交替堆叠的结构。无机膜可以阻挡或减轻水分和氧气的渗透。有机膜可以使无机膜的表面平坦化。如果有机膜和无机膜以多个层堆叠，则水分或氧气的移动路径变得比单个层中的移动路径长，从而可以有效地阻挡或减少影响发光元件层14的水分/氧气的渗透。
偏振板18可以粘附至覆盖发光元件层14的封装层。偏振板18可以提高显示装置的户外可见性。偏振板18可以通过减少从显示面板100的表面反射的光并且阻挡从电路层12的金属反射的光来提高像素的亮度。偏振板18可以实现为其中线性偏振板和相位延迟膜被接合在一起的偏振板或者可以实现为圆形偏振板。
图3是示出第一像素区域DA中的像素布置的示例的图。图4是示出第二像素区域UDC中的像素和透光部的示例布置的图。连接至像素的布线未在图3和图4中示出。
如图3所示，第一像素区域DA可以包括以高PPI布置的像素。每个像素可以实现为其中三原色的R子像素、G子像素和B子像素被配置为一个像素的真实型像素。每个像素还可以包括未在图中示出的W子像素。
在每个像素中，两个子像素可以使用子像素渲染算法构成一个像素。例如，第一像素可以由R子像素和第一G子像素组成，并且第二像素可以由B子像素和第二G子像素组成。可以通过相邻像素之间的对应颜色数据的平均值来补偿第一像素和第二像素中的每一个中的不足的颜色表示。
在子像素中，发光元件的发光效率对于每种颜色可以不同。考虑到这一点，对于每种颜色，子像素的尺寸可以不同。例如，在R子像素、G子像素和B子像素中，B子像素可以是最大的，并且G子像素可以是最小的。
如图4所示，第二像素区域UDC可以包括彼此间隔开预定距离的多个像素组以及设置在相邻像素组PG之间的透光部AG。像素组可以包括设置在图4中虚线指示的区域中的子像素。
传感器模块的透镜可以通过透光部AG接收外部光。透光部AG可以包括具有高透射率的透明介质而没有金属，使得光可以以最小的光损失入射。换言之，透光部AG可以由透明绝缘材料形成，而不包括金属布线或像素。由于透光部AG，第二像素区域UDC的PPI可以低于第一像素区域DA的PPI。
在第二像素区域UDC中，像素组PG可以包括一个或两个像素。像素组PG的每个像素可以包括两个到四个子像素。例如，像素组PG中的一个像素可以包括R子像素、G子像素和B子像素，或者包括两个子像素，并且还包括W子像素。在图4的示例中，第一像素可以由R子像素和G子像素组成，并且第二像素可以由B子像素和G子像素组成，但是本公开内容不限于此。
透光部AG的形状在图4中被示出为圆形，但是不限于此。例如，透光部AG可以设计成各种形状，例如圆形、椭圆形和多边形。
由于在显示面板的制造过程中引起的工艺变化和元件特性变化，像素之间的驱动元件的电特性可能存在差异，并且这种差异可能随着像素的驱动时间的流逝而增加。内部补偿技术或外部补偿技术可以应用于有机发光显示装置以补偿像素之间的驱动元件的电特性的变化。
内部补偿技术可以使用在每个像素电路中实现的内部补偿电路来感测每个子像素的驱动元件的阈值电压，并且可以通过阈值电压来补偿驱动元件的栅极-源极电压Vgs。外部补偿技术可以使用外部补偿电路实时感测根据驱动元件的电特性变化的驱动元件的电流或电压。外部补偿技术可以通过按照针对每个像素感测到的驱动元件的电特性偏差(或变化)调制输入图像的像素数据(数字数据)来实时补偿每个像素中驱动元件的电特性的偏差(或变化)。
图5至图7是示出适用于根据本公开内容的示例实施方式的显示装置的各种示例像素电路的电路图。
如图5所示，像素电路可以包括发光元件EL、被配置成向发光元件EL供应电流的驱动元件DT、被配置成响应于扫描脉冲SCAN将数据线DL连接至第二节点n2的开关元件M01、以及连接在第二节点n2与第三节点n3之间的电容器Cst。驱动元件DT和开关元件M01可以用n沟道晶体管来实现。
驱动元件DT可以包括连接至第二节点n2的栅电极、连接至第一节点n1的第一电极和连接至第三节点n3的第二电极。可以被施加像素驱动电压ELVDD的VDD线PL连接至第一节点n1。发光元件EL可以包括连接至第三节点n3的阳极和连接至可以被施加低电位电力电压ELVSS的VSS线的阴极。
驱动元件DT可以通过根据栅极-源极电压Vgs向发光元件EL供应电流来驱动发光元件EL。当阳极与阴极之间的正向电压等于或大于阈值电压时，发光元件EL可以被导通并发射光。电容器Cst可以连接在驱动元件DT的栅电极与源电极之间，以维持驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs。
图6是像素电路的另一示例。
如图6所示，像素电路还可以包括连接在参考电压线REFL与第三节点n3之间的第二开关元件M02，第三节点n3连接至驱动元件DT的第二电极。在该示例像素电路中，驱动元件DT以及开关元件M01和M02可以用n沟道晶体管来实现。
第二开关元件M02可以响应于扫描脉冲SCAN或单独的感测脉冲SENSE将参考电压VREF施加至第三节点n3。参考电压VREF可以通过REF线REFL施加至像素电路。
在感测模式下，可以通过参考线REFL感测流过驱动元件DT的沟道的电流或驱动元件DT与发光元件EL之间的第三节点n3处的电压。流过参考线REFL的电流可以通过积分器转换成电压，并且通过模数转换器(在下文中称为“ADC”)转换成数字数据。该数字数据可以是包括驱动元件DT的阈值电压或迁移率信息的感测数据。感测数据可以被发送至数据运算部。数据运算部可以接收来自ADC的感测数据，并且通过将基于感测数据选择的补偿值与像素数据相加或通过将像素数据乘以基于感测数据选择的补偿值来补偿像素的驱动偏差和劣化。
图7是示出像素电路的又一示例的电路图。图8是示出驱动图7所示的示例像素电路的示例方法的波形图。
如图7和图8所示，像素电路可以包括发光元件EL、被配置成向发光元件EL供应电流的驱动元件DT、以及被配置成切换施加至发光元件EL和驱动元件DT的电压的开关电路。
开关电路可以连接至可以被施加像素驱动电压ELVDD、低电位电力电压ELVSS和初始化电压Vini的电力线PL1、PL2和PL3。开关电路还可以连接至数据线DL以及栅极线GL1、GL2和GL3，并且可以响应于栅极信号来切换施加至发光元件EL和驱动元件DT的电压。栅极信号可以包括扫描脉冲SCAN(N-1)和SCAN(N)以及发射控制脉冲(在下文中称为“EM脉冲”)EM(N)。
开关电路可以包括内部补偿电路，该内部补偿电路使用多个开关元件M1至M6对驱动元件DT的阈值电压Vth进行采样，将电压存储在电容器Cst中，并且通过驱动元件DT的阈值电压Vth补偿驱动元件DT的栅极电压。驱动元件DT和开关元件M1至M6中的每一个可以用p沟道TFT来实现。
像素电路的驱动时段可以被划分为初始化时段Tini、采样时段Tsam和发光时段Tem，如图8所示。
可以在采样时段Tsam中将第N扫描脉冲SCAN(N)生成为栅极导通电压VGL，并且施加至第一栅极线GL1。可以在采样时段之前的初始化时段Tini中将第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)生成为栅极导通电压VGL，并且施加至第二栅极线GL2。可以在初始化时段Tini和采样时段Tsam中将EM脉冲EM(N)生成为栅极关断电压VEH，并且施加至第三栅极线GL3。
在初始化时段Tini期间，第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)可以生成为栅极导通电压VGL，并且第N扫描脉冲SCAN(N)和EM脉冲EM(N)中的每一个可以处于它们各自的栅极关断电压VGH和VEH。在采样时段Tsam期间，第N扫描脉冲SCAN(N)可以生成为栅极导通电压VGL的脉冲，并且第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)和EM脉冲EM(N)中的每一个可以处于它们各自的栅极关断电压VGH和VEH。在发光时段Tem的至少一部分期间，EM脉冲EM(N)可以生成为栅极导通电压VEL，并且第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)和第N扫描脉冲SCAN(N)中的每一个可以处于它们的栅极关断电压VGH。
在初始化时段Tini期间，第五开关元件M5可以根据第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)的栅极导通电压VGL而导通以初始化像素电路。在采样时段Tsam期间，第一开关元件M1和第三开关元件M3可以根据第N扫描脉冲SCAN(N)的栅极导通电压VGL而导通，并且由驱动元件DT的阈值电压补偿的数据电压Vdata可以存储在电容器Cst中。同时，在采样时段Tsam期间，第六开关元件M6可以导通并且可以将第四节点n4的电压降低至初始化电压Vini以抑制发光元件EL的发光。
在发光时段Tem期间，第二开关元件M2和第四开关元件M4可以导通，并且发光元件EL可以发射光。在发光时段Tem期间，为了更准确地表达低灰度的亮度，可以以预定占空比将EM脉冲EM(N)的电压电平在栅极导通电压VEL与栅极关断电压VEH之间切换。在这种情况下，第二开关元件M2和第四开关元件M4可以在发光时段Tem期间根据EM脉冲EM(N)的占空比重复地导通/关断。
发光元件EL的阳极可以连接至第四开关元件M4与第六开关元件M6之间的第四节点n4。第四节点n4可以连接至发光元件EL的阳极、第四开关元件M4的第二电极和第六开关元件M6的第二电极。发光元件EL的阴极可以连接至可以被施加低电位电力电压ELVSS的VSS线PL3。发光元件EL可以利用根据驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs流动的电流Ids来发射光。发光元件EL的电流路径可以由第二开关元件M2和第四开关元件M4进行切换。
电容器Cst可以连接在VDD线PL1与第二节点n2之间。由驱动元件DT的阈值电压Vth补偿的数据电压Vdata可以被充入电容器Cst中。由于在每个子像素中的数据电压Vdata可以由驱动元件DT的阈值电压Vth补偿，因此子像素中的驱动元件DT的特性偏差可以得到补偿。
第三开关元件M3可以响应于第N扫描脉冲SCAN(N)的栅极导通电压VGL而导通，以将第二节点n2连接至第三节点n3。第二节点n2可以连接至驱动元件DT的栅电极、电容器Cst的第一电极和第三开关元件M3的第一电极。第三节点n3可以连接至驱动元件DT的第二电极、第三开关元件M3的第二电极和第四开关元件M4的第一电极。第三开关元件M3的栅电极可以连接至第一栅极线GL1以接收第N扫描脉冲SCAN(N)。第三开关元件M3的第一电极可以连接至第二节点n2，并且第三开关元件M3的第二电极可以连接至第三节点n3。
由于第三开关元件M3可以在其中第N扫描信号SCAN(N)在一个帧时段中被生成为栅极导通电压VGL的非常短的一个水平时段(1H)期间导通，因此在关断状态下可能会出现漏电流。为了抑制第三开关元件M3的漏电流，第三开关元件M3可以用具有其中两个晶体管串联连接的双栅极结构的晶体管来实现。
第一开关元件M1可以响应于第N扫描脉冲SCAN(N)的栅极导通电压VGL而导通，以将数据电压Vdata供应至第一节点n1。第一开关元件M1的栅电极可以连接至第一栅极线GL1以接收第N扫描脉冲SCAN(N)。第一开关元件M1的第一电极可以连接至第一节点n1。第一开关元件M1的第二电极可以连接至可以被施加数据电压Vdata的第一像素区域DA的数据线DL。第一节点n1可以连接至第一开关元件M1的第一电极、第二开关元件M2的第二电极和驱动元件DT的第一电极。
第二开关元件M2可以响应于EM脉冲EM(N)的栅极导通电压VEL而导通，以将VDD线PL1连接至第一节点n1。第二开关元件M2的栅电极可以连接至第三栅极GL3以接收EM脉冲EM(N)。第二开关元件M2的第一电极可以连接至VDD线PL1。第二开关元件M2的第二电极可以连接至第一节点n1。
第四开关元件M4可以响应于EM脉冲EM(N)的栅极导通电压VEL而导通，以将第三节点n3连接至与发光元件EL的阳极连接的第四节点n4。第四开关元件M4的栅电极可以连接至第三栅极GL3以接收EM脉冲EM(N)。第四开关元件M4的第一电极可以连接至第三节点n3，并且第二电极可以连接至第四节点n4。
第五开关元件M5可以响应于第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)的栅极导通电压VGL而导通，以将第二节点n2连接至Vini线PL2。第五开关元件M5的栅电极可以连接至第二栅极线GL2以接收第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)。第五开关元件M5的第一电极可以连接至第二节点n2，并且其第二电极可以连接至Vini线PL2。为了抑制第五开关元件M5的漏电流，第五开关元件M5可以用具有其中两个晶体管串联连接的双栅极结构的晶体管来实现。
第六开关元件M6可以响应于第N扫描脉冲SCAN(N)的栅极导通电压VGL而导通，以将Vini线PL2连接至第四节点n4。第六开关元件M6的栅电极可以连接至第一栅极线GL1以接收第N扫描脉冲SCAN(N)。第六开关元件M6的第一电极可以连接至Vini线PL2，并且其第二电极可以连接至第四节点n4。
在另一示例实施方式中，第五开关元件M5和第六开关元件M6的栅电极可以共同连接至可以被施加第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)的第二栅极线GL2。在这种情况下，第五开关元件M5和第六开关元件M6可以响应于第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)而同时导通。
驱动元件DT可以通过根据驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs控制流过发光元件EL的电流来驱动发光元件EL。驱动元件DT可以包括连接至第二节点n2的栅极、连接至第一节点n1的第一电极以及连接至第三节点n3的第二电极。在图8中，“DTG”是驱动元件DT的栅极电压，即第二节点n2处的电压。
应当注意，根据本公开内容的实施方式的像素电路不限于图5至图7所示的示例。例如，数据电压Vdata可以被施加至驱动元件DT的栅电极或者被施加至驱动元件DT的第一电极或第二电极。数据电压Vdata的伽马特性曲线可以根据驱动元件DT的沟道特性或数据电压Vdata被施加至的电极而被设定为正伽马曲线或反伽马曲线。数据电压Vdata可以施加至n沟道驱动元件DT的第一电极或第二电极，或者可以施加至p沟道驱动元件DT的栅电极。施加至n沟道驱动元件DT的栅电极的数据电压Vdata可以是由正伽马曲线确定的电压。施加至n沟道驱动元件DT的第一电极或第二电极的数据电压Vdata可以是由反伽马曲线确定的电压。施加至p沟道驱动元件DT的栅电极的数据电压Vdata可以是由反伽马曲线确定的电压。施加至p沟道驱动元件DT的第一电极或第二电极的数据电压Vdata可以是由正伽马曲线确定的电压。
图9是示出根据本公开内容的示例实施方式的显示装置的框图。
如图9所示，根据本公开内容的实施方式的显示装置可以包括：显示面板100；显示面板驱动器110和120，被配置成将输入图像的像素数据写入显示面板100的像素P；时序控制器130，被配置成控制显示面板驱动器110和120；以及电源单元150，被配置成生成电力以驱动显示面板100。
显示面板100可以包括被配置成在屏幕上显示输入图像的像素阵列。如上所述，像素阵列可以被划分为第一像素区域DA和第二像素区域UDC。第一像素区域DA可以大于第二像素区域UDC。因此，大部分输入图像可以显示在第一像素区域DA中。像素阵列的每个子像素可以例如使用图5至图7所示的任何示例像素电路来驱动发光元件EL。
可以在显示面板100的屏幕上设置触摸传感器。触摸传感器可以实现为设置在显示面板的屏幕上的on-cell型或add-on型触摸传感器，或者可以实现为嵌入在像素阵列中的in-cell型触摸传感器。
显示面板100可以实现为其中像素P设置在柔性基板例如塑料基板或金属基板上的柔性显示面板。在柔性显示器中，屏幕的尺寸和形状可以通过将柔性显示面板卷绕、折叠或弯曲来改变。柔性显示器可以包括可滑动显示器、可卷曲显示器、可弯曲显示器、可折叠显示器等。
显示面板驱动器可以通过将输入图像的像素数据写入子像素来在显示面板100的屏幕上再现输入图像。显示面板驱动器可以包括数据驱动器110和栅极驱动器120。显示面板驱动器还可以包括设置在数据驱动器110与数据线DL之间的解多路复用器112。
显示面板驱动器可以在时序控制器130的控制下以低速驱动模式操作。在低速驱动模式下，通过分析输入图像，当输入图像在预设时间内没有改变时，可以降低显示装置的功耗。在低速驱动模式下，当在预定时间或更长时间内输入静止图像时，可以通过降低像素P的刷新率并且将像素P的数据写入时段控制为更长来降低功耗。低速驱动模式不限于输入静止图像的情况。例如，当显示装置在待机模式下操作时，或者当用户命令或输入图像在预定时间或更长时间内没有被输入至显示面板驱动电路时，显示面板驱动电路可以在低速驱动模式下操作。
数据驱动器110可以针对作为数字数据的输入图像的像素数据，使用数模转换器(在下文中称为“DAC”)来生成数据电压Vdata。DAC可以接收作为数字数据的像素数据，并且可以从电源单元150的伽马电压生成电路接收伽马电压。DAC可以设置在数据驱动器110的每个通道中。DAC可以使用开关元件阵列将像素数据转换成数据电压Vdata，该开关元件阵列被配置成响应于像素数据的位来选择电压。从数据驱动器110的每个通道输出的数据电压可以通过解多路复用器112供应至显示面板100的对应数据线DL。
解多路复用器112可以将通过数据驱动器110的通道输出的数据电压Vdata进行时分并分发至多个数据线DL。由于解多路复用器112，可以减少数据驱动器110的通道数目。可以省略解多路复用器112。在这种情况下，数据驱动器110的通道可以直接连接至数据线DL。
栅极驱动器120可以被实现为面板内栅极(GIP)电路，其与像素阵列的TFT阵列一起直接形成在显示面板100的边框区域BZ上。栅极驱动器120可以在时序控制器130的控制下向栅极线GL输出栅极信号。栅极驱动器120可以通过使用移位寄存器对栅极信号进行移位来将栅极信号顺序地供应至栅极线GL。栅极信号的电压可以在栅极关断电压VGH与栅极导通电压VGL之间摆动。栅极信号可以包括图5至图7所示的扫描脉冲、EM脉冲、感测脉冲等。
栅极驱动器120可以设置在显示面板100的左边框和右边框中的每一个上，从而以双馈方法将栅极信号供应至栅极线GL。在双馈方法中，两侧上的栅极驱动器120可以同步，从而栅极信号可以从一个栅极线的两端同时施加。在另一示例实施方式中，栅极驱动器120可以设置在显示面板100的左边框和右边框中的任一者上，并且可以以单馈方法将栅极信号供应至栅极线GL。
栅极驱动器120可以包括第一栅极驱动器121和第二栅极驱动器122。第一栅极驱动器121可以输出扫描脉冲和感测脉冲，并且可以根据移位时钟来移位扫描脉冲和感测脉冲。第二栅极驱动器122可以输出EM信号的脉冲并且根据移位时钟来移位EM脉冲。在无边框模型的情况下，构成第一栅极驱动器121和第二栅极驱动器122的开关元件中的至少一些开关元件可以分散设置在像素阵列中。
时序控制器130可以从主机系统接收输入图像的像素数据和与像素数据同步的时序信号。时序信号可以包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、时钟CLK、数据使能信号DE等。垂直同步信号Vsync的一个周期是一个帧时段。水平同步信号Hsync和数据使能信号DE中的每一个的一个周期是一个水平时段1H。数据使能信号DE的脉冲可以与要写入一个像素行的像素P的一行数据同步。由于可以通过对数据使能信号DE进行计数来确定帧时段和水平时段，因此可以省略垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync。
时序控制器130可以将输入图像的像素数据发送至数据驱动器110，并且可以使数据驱动器110、解多路复用器112和栅极驱动器120同步。时序控制器130可以包括数据运算器，该数据运算器被配置成接收从应用了外部补偿技术的显示面板驱动器中的像素P获得的感测数据并调制像素数据。在这种情况下，时序控制器130可以将由数据运算器调制的像素数据发送至数据驱动器110。
时序控制器130可以通过将输入帧频率乘以i(i是大于0的正整数)以输入帧频率×i Hz的帧频率来控制显示面板驱动器110、112和120的操作时序。输入帧频率在国家电视标准委员会(NTSC)方案中为60Hz，而在相位交替线(PAL)方案中为50Hz。在低速驱动模式下，时序控制器130可以将帧频率降低至1Hz与30Hz之间的频率以降低像素P的刷新率。
时序控制器130可以基于从主机系统接收的时序信号Vsync、Hsync和DE来生成用于控制数据驱动器110的操作时序的数据时序控制信号、用于控制解多路复用器112的操作时序的开关控制信号、以及用于控制栅极驱动器120的操作时序的栅极时序控制信号。
栅极时序控制信号可以包括起始脉冲、移位时钟等。从时序控制器130输出的栅极时序控制信号的电压电平可以通过电平移位器(图中未示出)转换成栅极高电压VGH/VEH和栅极低电压VGL/VEL，并且供应至栅极驱动器120。电平移位器可以将栅极时序控制信号的低电平电压转换成栅极低电压VGL/VEL，并且将栅极时序控制信号的高电平电压转换成栅极高电压VGH/VEH。
电源单元150可以包括电荷泵、调节器、降压转换器、升压转换器、伽马电压生成电路等。电源单元150可以通过调整来自主机系统的DC输入电压来生成驱动显示面板驱动器和显示面板100所需的DC电压。电源单元150可以输出DC电压，例如伽马参考电压、栅极关断电压VGH/VEH、栅极导通电压VGL/VEL、像素驱动电压ELVDD、低电位电力电压ELVSS、初始化电压Vini和参考电压VREF。
伽马电压生成电路可以实现为可编程伽马IC(P-GMA IC)。可编程伽马IC可以根据寄存器设定值来改变伽马电压。伽马电压可以供应至数据驱动器110。栅极关断电压VGH/VEH和栅极导通电压VGL/VEL可以供应至电平移位器和栅极驱动器120。像素驱动电压ELVDD、低电位电力电压ELVSS、初始化电压Vini和参考电压VREF可以通过电力线共同供应至像素电路。像素驱动电压ELVDD可以被设定为高于低电位电力电压ELVSS、初始化电压Vini和参考电压VREF的电压。
主机系统可以是电视(TV)系统、机顶盒、导航系统、个人计算机(PC)、车辆系统、家庭影院系统、移动设备或可穿戴设备的主电路板，但是本公开内容不限于此。在移动设备或可穿戴设备中，时序控制器130、数据驱动器110和电源单元150可以集成至一个驱动集成电路(Drive IC，D-IC)中，如图10所示。在图10中，附图标记200表示主机系统。
像素数据的灰度电压和像素的亮度可以通过施加至驱动元件DT的数据电压Vdata的模拟电压电平来改变。数据电压Vdata的模拟电压电平可以根据从伽马电压生成电路输出的伽马电压来确定。根据像素电路的结构，伽马电压可以设定为反伽马曲线或正伽马曲线。
例如，如果数据电压Vdata被施加至用n沟道晶体管实现的n沟道型驱动元件DT的栅电极，则驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs可以与数据电压Vdata成正比，从而将伽马电压设定为由正伽马曲线限定的模拟电压。相反，如果数据电压Vdata被施加至n沟道型驱动元件DT的第一电极或第二电极，则驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs可以与数据电压Vdata成反比，从而将伽马电压设定为由反伽马曲线限定的模拟电压。
如果数据电压Vdata被施加至用p沟道晶体管实现的p沟道型驱动元件DT的栅电极，则驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs可以与数据电压Vdata成反比，从而将伽马电压设定为由反伽马曲线限定的模拟电压。相反，如果数据电压Vdata被施加至p沟道型驱动元件DT的第一电极或第二电极，则驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs可以与数据电压Vdata成正比，从而将伽马电压设定为由正伽马曲线限定的模拟电压。
图11是示出示例反伽马曲线的图。图12是示出示例正伽马曲线的图。在图11和图12中，水平轴表示像素数据的灰度，并且竖直轴表示电压V。反伽马曲线限定了与像素数据的灰度成反比的伽马电压。正伽马曲线限定了与像素数据的灰度成正比的伽马电压。
本公开内容的示例实施方式的伽马电压生成电路可以输出由双线性伽马曲线L2限定的伽马电压。双线性伽马曲线L2可以包括第一线性部分和具有比第一线性部分更大的斜率的第二线性部分。第一线性部分和第二线性部分可以在拐点IP处连接。第一线性部分可以限定要写入第一像素区域DA的像素的像素数据的总灰度电压，并且可以限定要写入第二像素区域UDC的像素的像素数据的所有灰度中的约80％至90％的灰度部分(包括低灰度和中灰度)的电压。第二线性部分可以限定要写入第二像素区域UDC的像素的约10％至20％的灰度部分(包括高灰度)的高亮度电压。
与设定为2.2伽马曲线的第一比较例(示出为虚线2.2)和设定为单线性伽马曲线的第二比较例(示出为L1)相比，双线性伽马曲线L2可以通过扩展第一像素区域DA的驱动范围(或动态范围)来详细表达像素数据的灰度，从而提高图像质量。与第一比较例和第二比较例(分别示出为2.2和L1)相比，双线性伽马曲线(示出为L2)可以增加要写入第一像素区域DA的像素的像素数据的数字伽马分辨率，并且可以减少用于光学补偿的数字伽马校正所需的位数。因此，双线性伽马曲线L2可以提高图像质量，这是因为可以通过扩展再现大部分图像的第一像素区域DA的驱动范围来更精确地再现像素数据的灰度。此外，双线性伽马曲线L2可以简化实现数字伽马校正电路的硬件资源，这是因为减少了数字伽马校正时所需的位数。
双线性伽马曲线L2可以包括第一线性部分和第二线性部分相交的拐点IP。拐点IP可以被设定为要写入第一像素区域DA的像素的像素数据的峰值白色灰度(或最高灰度)电压。当第二像素区域UDC的PPI改变时，拐点IP的位置可以改变。
图13是示出当由根据本公开内容的示例实施方式的伽马曲线L2以及比较例2.2和L1限定的电压被充入像素时像素的亮度特性的图。在图13中，水平轴表示像素数据的灰度，并且竖直轴表示亮度Nit。由于伽马曲线的拐点IP，在像素的亮度特性曲线中可能产生拐点。如图13示例所示，伽马曲线L2可以包括在拐点IP处相交的两个不同的弯曲部分。
第一像素区域DA和第二像素区域UDC的数字伽马范围比可以根据从伽马电压生成电路输出的模拟伽马电压即伽马电压而改变。如图14和图15所示，关于在双线性伽马曲线L2中可分配给第一像素区域DA的数字伽马范围，与比较例2.2和L1相比，第一比较例2.2中整个灰度电压范围的约51％、第二比较例L1中整个灰度电压范围的约74％、以及双线性伽马曲线L2中整个灰度电压范围的约86％可以被指定为第一像素区域DA中的数字伽马范围。因此，与比较例相比，双线性伽马曲线L2可以确保第一像素区域DA的更宽的驱动范围，并且可以通过该量来确保更宽的数字伽马分辨率。因此，可以充分确保像素数据的分辨率，即可表达的灰度的数目，而无需扩展像素数据的位数。
在图14中，“VNORMAL_255G”是表示第一像素区域DA的最大亮度的灰度224的模拟电压。“VUDC_255G”是表示第二像素区域UDC的最大亮度的灰度256的模拟电压。4200至8000指示像素数据为13位时的十进制灰度值。
在图15中，“UDC DGMA”是要写入第二像素区域UDC的像素的像素数据的数字伽马范围，并且“DA DGMA”是要写入第一像素区域DA的像素的像素数据的数字伽马范围。“DGMA0”是像素数据的最低灰度0的13位数字值，并且“DGMA 8160”是表示第二像素区域UDC的最大亮度的灰度256的13位数字值。
图16是比较第二比较例L1和双线性伽马曲线L2的亮度的图。如图15和图16所示，当第一像素区域DA的数字伽马范围增加至80％或更大时，由于基于第二像素区域UDC设定的整个灰度范围的大部分都可以用于伽马校正，因此可以在第一像素区域DA中进行详细的灰度表达，从而提高了图像质量。此外，根据像素数据的变化的亮度变化在第一像素区域DA和第二像素区域UDC中可以变得类似，并且可以减小第一像素区域DA与第二像素区域UDC之间的亮度和颜色偏差的差异。因此，可以在整个屏幕上实现更均匀的图像质量。
当数字伽马范围被加宽时，可以提高像素数据的灰度表达性。因此，当提高光学补偿性能时，可以减少光学补偿处理时间。当以第一比较例2.2的2.2伽马曲线限定的电压驱动像素之后计算用于第二像素区域UDC的光学补偿的数字伽马校正时，只有大约50％的数字伽马范围可以用于光学补偿。因此，在第一比较例2.2的2.2伽马曲线的情况下，可以通过增加数字伽马校正电路的位数来使数据范围翻倍。在第二比较例L1的单线性伽马曲线的情况下，当位数减少一位时，数据分辨率可能降低大约30％，从而可能识别到图像质量下降。因此，在第一比较例2.2和第二比较例L1中，难以减少用于光学补偿的数字伽马校正电路的数据位数。
在本公开内容的示例实施方式的伽马曲线的情况下，尽管可能会出现大约10％的数据分辨率下降，但是由于图像质量下降可能太小而无法被识别，因此可以减少数字伽马校正电路的数据位数。因此，当通过应用本公开内容的示例伽马曲线(包括双线性伽马曲线)来驱动像素时，可以执行数字伽马校正操作而无需扩展数据中的位数。
图17是示出其中根据第二像素区域的每英寸像素数(PPI)改变双线性伽马曲线的拐点的示例的图。在图17中，“UDC”是第二像素区域。
流过发光元件EL的电流IOLED可以与驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs成比例，如下式所示。
Figure BDA0003805922140000201
在此，μ是驱动元件DT的电流迁移率，并且Cox是驱动元件DT的沟道电容。W是驱动元件DT的沟道宽度，并且L是驱动元件DT的沟道长度。
当第二像素区域UDC的PPI降低时，第二像素区域UDC的每个子像素流动的电流增加。因此，随着第二像素区域UDC的PPI降低，第二像素区域UDC的像素驱动电压在反伽马参考中可以变得更低，并且模拟参考电压即伽马电压可以变得更低。在这种情况下，由于与整个灰度范围相比，第一像素区域的驱动范围减小，因此双线性伽马曲线L2的拐点IP可以向右移位，如图17所示，从而可以提高第一像素区域DA中的数据分辨率。相反，随着第二像素区域UDC的PPI增加，双线性伽马曲线L2的拐点IP可以向左移位。
图18是示出数据驱动器110的示例配置的图。
如图18所示，数据驱动器110可以包括串并转换器181、数模转换器(DAC)182和输出电路183。
串并转换器181可以对从时序控制器130接收到的像素数据DATA进行采样并且将像素数据转换成并行数据。串并转换器181可以包括移位寄存器和锁存器。锁存器可以通过顺序锁存作为串行数据从时序控制器130接收到的像素数据DATA并同时输出，来将串行数据转换成并行数据。
DAC 182可以通过将从串并转换器181输入的像素数据DATA转换成来自伽马电压生成电路的伽马电压TAB1至TAB4来输出数据电压Vdata。数据电压Vdata可以通过输出电路183和解多路复用器阵列112发送至数据线DL，或者可以通过输出电路183直接供应至数据线DL。对于数据驱动器110的每个通道，输出电路183可以通过连接至DAC 182的输出节点的输出缓冲器AMP输出数据电压。同时，伽马电压TAB1至TAB4可以通过分压电路(未示出)进行划分并且供应至DAC 182，但是本公开内容不限于此。
图19是示出示例数字伽马校正电路和示例伽马电压生成电路的图。
如图19所示，根据本公开内容的示例实施方式的显示装置可以包括位扩展电路131、数字伽马校正电路132和伽马电压生成电路151。
位扩展电路131可以接收输入图像的像素数据并且扩展数据位。例如，位扩展电路131可以通过添加用于数字伽马校正的位来将8位数据转换成13位数据。当应用根据本公开内容的示例实施方式的双线性伽马曲线时，可以减少数据的附加位数或者可以不需要数据的附加位。因此，可以省略位扩展电路131。
时序控制器130可以通过向像素数据添加位数来执行帧速率控制(FRC)，以便更精确地表达像素的灰度。在这种情况下，位扩展电路131可以包括FRC电路。
数字伽马校正电路132可以关于像素数据计算针对像素数据的光学补偿而得出的补偿值。由数字伽马校正电路132调制的像素数据可以输入至数据驱动器110的DAC 182。从数字伽马校正电路132输出的数据可以被发送至数据驱动器110并且通过串并转换器181被输入至DAC 182。
位扩展电路131和数字伽马校正电路132可以集成在时序控制器130中。
伽马电压生成电路151可以输出分别与双线性伽马曲线L2的最低灰度电压(或黑色灰度电压)、第一灰度电压、第一像素区域DA的最大亮度电压(或拐点电压)以及第二像素区域UDC的最大亮度电压对应的第一伽马电压TAB1至第四伽马电压TAB4。伽马电压生成电路151可以包括：第一输出端子，可以通过第一输出端子输出第一伽马电压TAB1；第二输出端子，可以通过第二输出端子输出第二伽马电压TAB2；第三输出端子，可以通过第三输出端子输出第三伽马电压TAB3；以及第四输出端子，可以通过第四输出端子输出第四伽马电压TAB4。
第一伽马电压TAB1可以是双线性伽马曲线L2的黑色灰度电压，即灰度0(零)的电压。第二伽马电压TAB2可以是在双线性伽马曲线L2中黑色灰度电压与拐点电压之间的低灰度电压。第二伽马电压TAB2可以被设定为设置在第一像素区域DA和第二像素区域UDC中的像素的黑色灰度的更高灰度，例如灰度1的电压。第三伽马电压TAB3可以是与双线性伽马曲线L2的拐点IP对应的第一像素区域DA的最大亮度电压，即最高灰度255的电压。第四伽马电压TAB4可以是双线性伽马曲线L2中第二像素区域UDC的最大亮度电压，即最高灰度255的电压。
双线性或二分法伽马曲线L2的第一部分可以是第一伽马电压TAB1与第三伽马电压TAB3之间的线性(参见，例如图12、图14和图17)或弯曲(参见，例如图13)电压部分。双线性或二分法伽马曲线L2的第二部分可以是第三伽马电压TAB3与第四伽马电压TAB4之间的线性或弯曲电压部分。
图20是示出第一比较例2.2的用于输出伽马曲线电压的伽马电压生成电路的电路图。
如图20所示，第一比较例的伽马电压生成电路可以包括多个分压电路RS01、RS11至RS17和RS21至RS28、以及多个多路复用器MUX01至MUX03和MUX11至MUX18，并且可以输出由2.2伽马曲线限定的伽马电压。多路复用器MUX01至MUX03和MUX11至MUX18中的每一个的输出节点可以连接至缓冲器。
分压电路RS01、RS11至RS17和RS21至RS28可以使用串联连接的电阻器输出具有不同电压电平的电压。多路复用器MUX01至MUX03和MUX11至MUX18中的每一个可以从具有不同电压电平的输入电压选择由电阻器设定值指示的电压。
第一比较例的伽马电压生成电路可以输出黑色灰度电压V0和与每个灰度电压对应的多个伽马电压V0至V255。V0是黑色灰度电压，V1是与灰度1对应的伽马电压，以此类推。V255是与灰度255对应的伽马电压。
在第一比较例的伽马电压生成电路的情况下，为了增加低分辨率的第二像素区域的亮度，可以添加分压电路、多路复用器、缓冲器等以增加用于驱动具有高亮度的低分辨率像素区域的伽马电压。
根据本公开内容的示例实施方式的伽马电压生成电路可以输出由双线性伽马曲线L2限定的第一伽马电压TAB1至第四伽马电压TAB4。
图21和图22是示出根据本公开内容的示例实施方式的被配置成输出双线性伽马曲线电压的伽马电压生成电路151的电路图。
如图21和图22所示，根据本公开内容的示例实施方式的伽马电压生成电路151可以包括可以被施加第一参考电压VR1和第二参考电压VR2的分压电路RS、以及连接至分压电路RS的第一多路复用器MUX1至第四多路复用器MUX4。
第一参考电压VR1可以施加至分压电路RS的一端，并且第二参考电压VR2可以施加至分压电路RS的另一端。第一参考电压VR1在反伽马曲线中可以是低于第二参考电压VR2的电压，并且在正伽马曲线中可以是高于第二参考电压VR2的电压。
分压电路RS可以包括串联连接的电阻器和相邻电阻器之间的分压节点。在分压电路RS的分压节点处可以输出在第一参考电压VR1与第二参考电压VR2之间的不同电压。
第一参考电压VR1和第二参考电压VR2的电压可以通过输入电压选择电路改变，但是本公开内容不限于此。可以省略输入电压选择电路。如图22所示，输入电压选择电路可以包括：多路复用器MUX001，其可以根据寄存器设定值选择第一输入电压Vi1和第二输入电压Vi2中的任一者；以及多路复用器MUX002，其可以根据寄存器设定值选择第三输入电压Vi3和第四输入电压Vi4中的任一者。从多路复用器MUX001输出的第一参考电压VR1可以通过缓冲器施加至分压电路RS的一端。从多路复用器MUX002输出的第二参考电压VR2可以施加至分压电路RS的另一端。
第一多路复用器MUX1至第四多路复用器MUX4可以分别连接至分压电路RS的分压节点，并且均可以根据寄存器设定值选择和输出分压节点的电压中的任何一个。寄存器设定值可以是连接至时序控制器130的存储器，例如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或闪存。当寄存器设定值改变时，从多路复用器MUX001和MUX002以及MUX1至MUX4输出的电压可以改变。
第一多路复用器MUX1可以输出根据第一寄存器设定值选择的黑色灰度电压TAB1。第二多路复用器MUX2可以输出根据第二寄存器设定值选择的黑色灰度的更高灰度，例如灰度1的电压TAB2。第三多路复用器MUX3可以输出根据第三寄存器设定值选择的第一像素区域DA的最高灰度电压。第四多路复用器MUX4可以输出根据第四寄存器设定值选择的第二像素区域UDC的灰度255的最高灰度电压TAB4。多路复用器MUX1至MUX4中的每一个的输出电压可以分别通过缓冲器B1至B4供应至DAC 182。
像素的发光元件EL可以从灰度1驱动并且可以发射光。从驱动发光元件EL的观点来看，设置在第一像素区域DA中的像素可以在第二伽马电压TAB2与第三伽马电压TAB3之间的驱动电压范围内被驱动。设置在第二像素区域UDC中的像素可以在第二伽马电压TAB2与第四伽马电压TAB4之间的驱动电压范围内被驱动。设置在第二像素区域UDC中的像素的高亮度驱动电压范围可以是超过第一像素区域DA中的像素的驱动电压的第三驱动电压TAB3至第四驱动电压TAB4。
从图20和图21的比较可以看出，根据本公开内容的示例实施方式的伽马电压生成电路可以不需要如图20所示的分压电路RS21至RS28以及分别连接至分压电路RS21至RS28的输出节点的多路复用器MUX11至MUX18。因此，由于与第一比较例的伽马电压生成电路相比，根据本公开内容的示例实施方式的伽马电压生成电路的电路配置可以被简化，因此在一些实施方式中，电路的尺寸可以减小一半以上。
在本公开内容中，由于传感器可以设置在可以显示图像的屏幕上，因此可以实现全屏显示。
在本公开内容中，可以使用由双线性伽马曲线限定的伽马电压来驱动像素，该双线性伽马曲线包括：第一线性或弯曲部分，其限定了设置在第一像素区域中的高每英寸像素数(PPI)的像素驱动电压范围；以及第二线性或弯曲部分，其限定了设置在第二像素区域中的低PPI的高亮度像素驱动电压范围。双线性伽马曲线可以确保第一像素区域的足够的驱动范围并确保数字伽马的数据分辨率以实现详细的灰度表达，并且可以通过使第一像素区域与第二像素区域之间的亮度和颜色偏差的差异最小化来提高图像质量和光学补偿性能。
根据本公开内容的示例实施方式，通过使用双线性伽马曲线可以减少数字伽马校正所使用的位数，并且可以减少伽马电压生成电路的抽头数，从而可以减小伽马电压生成电路的尺寸。
在本公开内容中，可以通过确保电压裕度而无需扩展施加至低分辨率或低PPI区域的像素的数据电压的电压范围，以高分辨率光学补偿子像素的亮度偏差，从而可以提高光学补偿的精度，并且可以确保用于补偿图像质量随时间变化的数据电压可变范围。
本公开内容的效果不限于以上提及的效果，并且本领域技术人员根据以上描述和所附权利要求将清楚未提及的其他效果。
上述本公开内容要实现的目的、用于实现目的的手段和本公开内容的效果没有指定权利要求的必要特征。因此，权利要求的范围不限于本公开内容的示例实施方式的公开。
尽管已经参照附图更详细地描述了本公开内容的实施方式，但是本公开内容不限于此并且可以在不脱离本公开内容的技术构思的情况下以许多不同的形式实施。因此，提供本公开内容中公开的实施方式仅出于说明的目的，并且不旨在限制本公开内容的技术构思。本公开内容的技术构思的范围不限于此。因此，应当理解，上述实施方式在所有方面都是说明性的，而不限制本公开内容。本公开内容的保护范围应当基于所附权利要求来解释，并且在其等同范围内的所有技术构思应当被解释为落入本公开内容的范围内。

Claims (17)

1.一种用于在显示装置中使用的伽马电压生成电路，所述显示装置具有第一像素区域和第二像素区域，所述伽马电压生成电路包括：
用于输出第一伽马电压的第一输出端子，所述第一伽马电压被设定为黑色灰度电压；
用于输出第二伽马电压的第二输出端子，所述第二伽马电压被设定为比所述黑色灰度电压高的灰度电压；
用于输出第三伽马电压的第三输出端子，所述第三伽马电压被设定为所述第一像素区域的最高灰度电压；以及
用于输出第四伽马电压的第四输出端子，所述第四伽马电压被设定为所述第二像素区域的最高灰度电压。
2.根据权利要求1所述的伽马电压生成电路，其中，
所述第一伽马电压至所述第四伽马电压被设定为双线性伽马曲线的伽马电压，所述双线性伽马曲线包括在拐点处连接的第一线性部分和第二线性部分，并且
所述第三伽马电压是与所述拐点对应的电压。
3.根据权利要求2所述的伽马电压生成电路，其中，
在所述双线性伽马曲线中，所述第二线性部分的斜率大于所述第一线性部分的斜率，
所述第一线性部分是所述第一伽马电压与所述第三伽马电压之间的线性电压部分，并且
所述第二线性部分是所述第三伽马电压与所述第四伽马电压之间的线性电压部分。
4.根据权利要求1所述的伽马电压生成电路，还包括：
分压电路，被配置成在相应的两端处接收第一参考电压和第二参考电压，并且通过所述两端之间的分压节点来提供具有所述第一参考电压与所述第二参考电压之间的不同电压电平的电压；
第一多路复用器，被配置成输出根据第一电阻器设定值从由所述分压电路提供的电压中选择的电压作为所述第一伽马电压；
第二多路复用器，被配置成输出根据第二电阻器设定值从由所述分压电路提供的电压中选择的电压作为所述第二伽马电压；
第三多路复用器，被配置成输出根据第三电阻器设定值从由所述分压电路提供的电压中选择的电压作为所述第三伽马电压；以及
第四多路复用器，被配置成输出根据第四电阻器设定值从由所述分压电路提供的电压中选择的电压作为所述第四伽马电压。
5.根据权利要求1所述的伽马电压生成电路，其中，
所述第一伽马电压至所述第四伽马电压被设定为伽马曲线的伽马电压，所述伽马曲线包括在拐点处连接的第一弯曲部分和第二弯曲部分，所述第一弯曲部分与所述第二弯曲部分不同，并且
所述第三伽马电压是与所述拐点对应的电压。
6.根据权利要求5所述的伽马电压生成电路，其中，
在所述伽马曲线中，所述第二弯曲部分的斜率大于所述第一弯曲部分的斜率，
所述第一弯曲部分是所述第一伽马电压与所述第三伽马电压之间的弯曲电压部分，并且
所述第二弯曲部分是所述第三伽马电压与所述第四伽马电压之间的弯曲电压部分。
7.根据权利要求4所述的伽马电压生成电路，还包括输入电压选择电路，所述输入电压选择电路包括：
第五多路复用器，被配置成根据第五寄存器设定值选择第一输入电压和第二输入电压中的任一者作为所述第一参考电压；以及
第六多路复用器，被配置成根据第六寄存器设定值选择第三输入电压和第四输入电压中的任一者作为所述第二参考电压。
8.一种显示装置，包括：
显示面板，包括第一像素区域、第二像素区域以及分别连接至所述第一像素区域和所述第二像素区域的像素的多个数据线；
数据驱动器，被配置成向所述数据线供应数据电压；以及
伽马电压生成电路，被配置成向所述数据驱动器供应第一伽马电压、第二伽马电压、第三伽马电压和第四伽马电压，
其中，所述伽马电压生成电路包括：
用于输出所述第一伽马电压的第一输出端子，所述第一伽马电压被设定为黑色灰度电压；
用于输出所述第二伽马电压的第二输出端子，所述第二伽马电压被设定为比所述黑色灰度电压高的灰度电压；
用于输出所述第三伽马电压的第三输出端子，所述第三伽马电压被设定为所述第一像素区域的最高灰度电压；以及
用于输出所述第四伽马电压的第四输出端子，所述第四伽马电压被设定为所述第二像素区域的最高灰度电压。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述第二像素区域的每英寸像素数小于所述第一像素区域的每英寸像素数。
10.根据权利要求8所述的显示装置，还包括一个或更多个传感器模块，所述一个或更多个传感器模块设置在所述显示面板下方以与所述第二像素区域至少部分地交叠。
11.根据权利要求8所述的显示装置，其中，
所述第一伽马电压至所述第四伽马电压被设定为双线性伽马曲线的伽马电压，所述双线性伽马曲线包括在拐点处连接的第一线性部分和第二线性部分，并且
所述第三伽马电压是与所述拐点对应的电压。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，
在所述双线性伽马曲线中，所述第二线性部分的斜率大于所述第一线性部分的斜率，
所述第一线性部分是所述第一伽马电压与所述第三伽马电压之间的线性电压部分，并且
所述第二线性部分是所述第三伽马电压与所述第四伽马电压之间的线性电压部分。
13.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述伽马电压生成电路还包括：
分压电路，被配置成在相应的两端处接收第一参考电压和第二参考电压，并且通过所述两端之间的分压节点来提供具有所述第一参考电压与所述第二参考电压之间的不同电压电平的电压；
第一多路复用器，被配置成输出根据第一电阻器设定值从由所述分压电路提供的电压中选择的电压作为所述第一伽马电压；
第二多路复用器，被配置成输出根据第二电阻器设定值从由所述分压电路提供的电压中选择的电压作为所述第二伽马电压；
第三多路复用器，被配置成输出根据第三电阻器设定值从由所述分压电路提供的电压中选择的电压作为所述第三伽马电压；以及
第四多路复用器，被配置成输出根据第四电阻器设定值从由所述分压电路提供的电压中选择的电压作为所述第四伽马电压。
14.根据权利要求8所述的显示装置，其中，
所述数据驱动器包括数模转换器，所述数模转换器被配置成将输入像素数据转换成所述数据电压，并且
所述第一伽马电压至所述第四伽马电压被供应至所述数模转换器。
15.根据权利要求8所述的显示装置，其中，
所述第一伽马电压至所述第四伽马电压被设定为伽马曲线的伽马电压，所述伽马曲线包括在拐点处连接的第一弯曲部分和第二弯曲部分，所述第一弯曲部分与所述第二弯曲部分不同，并且
所述第三伽马电压是与所述拐点对应的电压。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，
在所述伽马曲线中，所述第二弯曲部分的斜率大于所述第一弯曲部分的斜率，
所述第一弯曲部分是所述第一伽马电压与所述第三伽马电压之间的弯曲电压部分，并且
所述第二弯曲部分是所述第三伽马电压与所述第四伽马电压之间的弯曲电压部分。
17.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述伽马电压生成电路还包括输入电压选择电路，所述输入电压选择电路包括：
第五多路复用器，被配置成根据第五寄存器设定值选择第一输入电压和第二输入电压中的任一者作为所述第一参考电压；以及
第六多路复用器，被配置成根据第六寄存器设定值选择第三输入电压和第四输入电压中的任一者作为所述第二参考电压。
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