CN116848576A - 具有多个刷新速率的oled显示器的功率节省 - Google Patents

具有多个刷新速率的oled显示器的功率节省 Download PDF

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Abstract

在OLED的有源区域上渲染图像包括以多个不同帧速率在显示面板的所述有源区域上渲染图像。对于具有与阈值帧速率匹配或比阈值帧速率高的帧速率的多个所述不同帧速率，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间不执行自刷新操作。当在所述有源区域上渲染图像时，对于具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率中的至少一个，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作。

Description

具有多个刷新速率的OLED显示器的功率节省
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年2月11日提交的标题为“POWER SAVING IN OLED DISPLAYSWITH MULTIPLE REFRESH RATES(具有多个刷新速率的OLED显示器的功率节省)”的美国临时专利申请No.63/148,598的优先权，其公开内容通过引用全文并入本文中。
技术领域
本说明书涉及计算装置上的显示器。
背景技术
计算装置的显示器可以具有可修改的刷新速率，或更新或更改像素内容的速率。通常，较低刷新速率降低显示器的功耗，增加电池寿命，而较高刷新速率可以改进图形输出。
发明内容
在一般方面，显示面板包括布置成阵列的多个像素，阵列包括行和列，阵列中的每个像素包括至少一个OLED发光装置。显示面板进一步包括多个像素电路，每个像素电路与OLED发光装置中的一个相关联并且被配置成驱动其相关联的OLED发光装置。显示面板进一步包括多个扫描线，其配置用于选择与像素的每一行相关联的像素电路；多个列数据线，其配置用于控制与像素的每一列相关联的像素电路；以及多个发射线，其配置用于将信号供应到与像素的每一行相关联的像素电路，以使像素电路将驱动电流供应到行的OLED像素的阳极。显示面板进一步包括装置驱动器，其被配置成将信号供应到扫描线、列线和发射线，以使显示面板以多个不同帧速率在面板的有源区域上渲染图像。当在有源区域上渲染图像时，对于具有与阈值帧速率匹配或比阈值帧速率高的帧速率的多个不同帧速率，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间不执行自刷新操作。当在有源区域上渲染图像时，对于具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率中的至少一个，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间至少执行一次自刷新操作。
实施方案可以单独或以彼此任意组合包括以下特征中的一个或多个。
例如，像素电路中的每一个可以包括至少两个金属氧化物晶体管。阈值速率可以是60Hz或更低。具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率可以具有作为阈值帧速率的因数的速率。装置驱动器可以被配置成当以处于和低于阈值速率的帧速率渲染帧时，应用第一伽马校正值，并且当以高于阈值速率的帧速率渲染帧时，应用不同于第一伽马校正值的第二伽马校正值。
当阈值帧速率是N Hz，其中N是实数值时，具有低于N的帧速率的不同帧速率中的每一个可以具有作为N的因数的帧速率。在以MHz的不同帧速率中的一个渲染帧期间执行的自刷新操作的次数可以是(N/M–1)。
装置驱动器可以进一步被配置成：当以具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率中的一个在有源区域上渲染图像时，将信号供应到扫描线、列线和发射线以使显示面板：每帧周期执行一次图像刷新操作；当显示面板的有源区域的亮度低于阈值亮度时，在帧周期期间至少执行一次自刷新操作；以及当显示面板的有源区域的亮度低于阈值亮度时，在帧周期期间不执行自刷新操作。装置驱动器可以进一步被配置成当在有源区域上渲染图像时将信号供应到扫描线、列线和发射线，以使显示面板：当在帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，将第一伽马校正值应用于图像的渲染；以及当在帧周期期间不执行自刷新操作时，将不同于第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于图像的渲染。
装置驱动器可以进一步被配置成当以具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率中的一个在有源区域上渲染图像时，将信号供应到扫描线、列线和发射线以使显示面板：每帧周期执行一次图像刷新操作；当显示面板的有源区域的灰度级低于阈值亮度时，在帧周期期间至少执行一次自刷新操作；以及当显示面板的有源区域的灰度级低于阈值亮度时，在帧周期期间不执行自刷新操作。灰度级可以基于有源区域中所有像素的平均灰度级。灰度级可以基于有源区域中灰度级高于阈值灰度级的像素的百分比。
当在有源区域上渲染图像时，装置驱动器可以进一步被配置成将信号供应到扫描线、列线和发射线，以使显示面板：当在帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，将第一伽马校正值应用于图像的渲染；以及当在帧周期期间不执行自刷新操作时，将不同于第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于图像的渲染。
装置驱动器可以进一步被配置成将信号供应到扫描线、列线和发射线，以使显示面板：以具有比阈值速率低的速率的不同帧速率中的一个在面板的有源区域上渲染图像帧，其中渲染包括：每帧周期执行一次图像刷新操作，并且基于显示面板的有源区域的亮度级和被渲染的帧的灰度级的函数值：当函数的值高于阈值时，在帧周期期间至少执行一次自刷新操作，并且当函数的值低于阈值时，在帧周期期间不执行自刷新操作。函数相对于灰度级值的第一偏导数可以为负，并且函数相对于面板亮度值的第二偏导数可以为正。当在有源区域上渲染图像帧时，装置驱动器可以进一步被配置成将信号供应到扫描线、列线和发射线以使显示面板：当在帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，将第一伽马校正值应用于图像的渲染；以及当在帧周期期间不执行自刷新操作时，将不同于第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于图像的渲染。
在另一个一般方面，显示面板包括布置成阵列的多个像素，阵列包括行和列，阵列的每个像素包括至少一个OLED发光装置。显示面板包括多个像素电路，每个像素电路与OLED发光装置中的一个相关联并且被配置成驱动其相关联的OLED发光装置。显示面板包括多个扫描线，其配置用于选择与像素的每一行相关联的像素电路；多个列数据线，其配置用于控制与像素的每一列相关联的像素电路；以及多个发射线，其配置用于将信号供应到与像素的每一行相关联的像素电路，以使像素电路将驱动电流供应到行的OLED像素的阳极。显示面板包括装置驱动器，装置驱动器被配置成将信号供应到扫描线、列线和发射线，以使显示面板以多个不同帧速率在面板的有源区域上渲染图像。当在有源区域上渲染图像时，对于具有与阈值帧速率匹配或比阈值帧速率高的帧速率的多个不同帧速率，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间不执行自刷新操作。当在有源区域上渲染图像时，对于具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率中的至少一个，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间至少执行一次自刷新操作。装置驱动器被配置成当以处于和低于阈值速率的一个或多个帧速率渲染帧时以及当以高于阈值速率的帧速率渲染帧时，应用单个伽马校正值。
实施方案可以单独或以彼此任意组合包括以下特征中的一个或多个。例如，像素电路中的每一个可以包括至少两个金属氧化物晶体管。阈值速率可以是60Hz或更低。具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率可以具有作为阈值帧速率的因数的速率。当阈值帧速率是N Hz，其中N是实数值时，具有低于N的帧速率的不同帧速率中的每一个可以具有作为N的因数的帧速率。在以M Hz的不同帧速率中的一个渲染帧期间执行的自刷新操作的次数可以是(N/M–1)。
在另一个一般方面，一种在显示面板的有源区域上渲染图像的方法，其中显示面板包括：布置成OLED像素阵列的多个像素，阵列的每个像素包括至少一个OLED发光装置；多个像素电路，每个像素电路与OLED发光装置中的一个相关联并且被配置成驱动其相关联的OLED发光装置，方法包括：以多个不同帧速率在显示面板的有源区域上渲染图像；当在有源区域上渲染图像时，对于具有与阈值帧速率匹配或比阈值帧速率高的帧速率的多个不同帧速率，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间不执行自刷新操作；以及当在有源区域上渲染图像时，对于具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率中的至少一个，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间至少执行一次自刷新操作。
实施方案可以单独或以彼此任意组合包括以下特征中的一个或多个。例如，阈值速率可以是60Hz或更低。具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率可以具有作为阈值帧速率的因数的速率。
方法可以进一步包括当以处于和低于阈值速率的帧速率渲染帧时，应用第一伽马校正值，并且当以高于阈值速率的帧速率渲染帧时，应用不同于第一伽马校正值的第二伽马校正值。当阈值帧速率是N Hz，其中N是实数值时，具有低于N的帧速率的不同帧速率中的每一个具有作为N的因数的帧速率，并且在以M Hz的不同帧速率中的一个渲染帧期间执行的自刷新操作的次数可以是(N/M–1)。
当以具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率中的一个在有源区域上渲染图像时，可以每帧周期执行一次图像刷新操作，并且当显示面板的有源区域的亮度低于阈值亮度时，在帧周期期间至少执行一次自刷新操作，并且当显示面板的有源区域的亮度低于阈值亮度时，可以在帧周期期间不执行自刷新操作。
当在有源区域上渲染图像时，当在帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，可以将第一伽马校正值应用于图像的渲染，并且当在帧周期期间不执行自刷新操作时，可以将不同于第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于图像的渲染。
当以具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率中的一个在有源区域上渲染图像时，可以每帧周期执行一次图像刷新操作，并且当显示面板的有源区域的灰度级低于阈值亮度时，在帧周期期间至少执行一次自刷新操作，并且当显示面板的有源区域的灰度级低于阈值亮度时，可以在帧周期期间不执行自刷新操作。灰度级可以基于有源区域中所有像素的平均灰度级。灰度级可以基于有源区域中灰度级高于阈值灰度级的像素的百分比。
当在有源区域上渲染图像时，当在帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，可以将第一伽马校正值应用于图像的渲染，并且当在帧周期期间不执行自刷新操作时，可以将不同于第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于图像的渲染。
方法可以进一步包括以具有比阈值速率低的速率的不同帧速率中的一个在面板的有源区域上渲染图像帧，其中渲染包括每帧周期执行一次图像刷新操作，并且基于显示面板的有源区域的亮度级和被渲染的帧的灰度级的函数值：当函数值高于阈值时，可以在帧周期期间至少执行一次自刷新操作，并且当函数值低于阈值时，可以在帧周期期间不执行自刷新操作。函数相对于灰度级值的第一偏导数可以为负，并且函数相对于面板亮度值的第二偏导数可以为正。方法可以进一步包括当在帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，将第一伽马校正值应用于图像的渲染；以及当在帧周期期间不执行自刷新操作时，将不同于第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于帧的渲染。
在另一个一般方面，一种在显示面板的有源区域上渲染图像的方法，其中显示面板包括：布置成OLED像素阵列的多个像素，阵列的每个像素包括至少一个OLED发光装置；多个像素电路，每个像素电路与OLED发光装置中的一个相关联并且被配置成驱动其相关联的OLED发光装置，方法包括：以多个不同帧速率在面板的有源区域上渲染图像；当在有源区域上渲染图像时，对于具有与阈值帧速率匹配或比阈值帧速率高的帧速率的多个不同帧速率，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间不执行自刷新操作；以及当在有源区域上渲染图像时，对于具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率中的至少一个，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间至少执行一次自刷新操作；以及当以处于和低于阈值速率的一个或多个帧速率渲染帧时并且当以高于阈值速率的帧速率渲染帧时，应用单个伽马校正值。
实施方案可以单独或以彼此任意组合包括以下特征中的一个或多个。例如，像素电路中的每一个可以包括至少两个金属氧化物晶体管。阈值速率可以是60Hz或更低。
具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率可以具有作为阈值帧速率的因数的速率。当阈值帧速率是N Hz，其中N是实数值时，具有低于N的帧速率的不同帧速率中的每一个可以具有作为N的因数的帧速率，并且在以M Hz的不同帧速率中的一个渲染帧期间执行的自刷新操作的次数可以是(N/M–1)。
在以下附图和具体实施方式中阐述一个或多个实施方案的细节。其它特征将从具体实施方式、附图和权利要求书变得显而易见。视情况而定，本文中关于一个方面、实施例、实例或实施方案描述的任何特征可以与本文中关于任何其它方面、实施例、实例或实施方案描述的任何其它特征组合。
附图说明
图1是根据示例实施方案的计算装置的视图。
图2是可以在包括在图1的计算装置中的显示器中使用的显示面板的示意图。
图3A是用于驱动显示面板的有源区域中的像素的发光装置的电路的示意图。
图3B是用于通过图3A的电路控制发光装置的操作的信号的示意性时序图。
图4A是用于在将自刷新操作应用于电路时驱动发光装置的电路的示意图。
图4B是用于控制图4A的电路的自刷新操作的信号的示意性时序图。
图4C是用于控制图4A的电路的自刷新操作的信号的另一示意性时序图。
图5A是当像素以120Hz帧速率和120Hz图像刷新速率操作时，四个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。
图5B是当像素以30Hz帧速率和30Hz图像刷新速率操作时，一个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。
图5C是当像素以30Hz帧速率操作并且每帧刷新一次图像并每帧周期执行三次自刷新操作时，像素的瞬时明度随时间变化的示意图。
图5D是用于控制图4A的电路的自刷新操作的信号的另一示意性时序图。
图6是显示面板的亮度级和显示面板的控制亮度的系统级设置之间的示例关系的示意图。
图7是确定是否将自刷新操作应用于帧的阈值曲线的示意图。
图8A是当像素以120Hz帧速率和120Hz图像刷新速率操作时，在四个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。
图8B是当像素以60Hz帧速率和120Hz图像刷新速率操作时，在两个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。
图8C是当像素以30Hz帧速率和120Hz图像刷新速率操作时，一个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。
图9A是用于驱动显示面板的有源区域中的像素的发光装置、用于将数据信号供应到装置以及用于刷新装置以接收新数据信号的电路的示意图。
图9B是用于当帧速率高于基本帧速率时，通过图9A的电路控制像素的图像刷新和阳极放电操作的信号的示意性时序图。
图9C是当像素以120Hz帧速率操作并且像素的阳极以60Hz速率放电时，在多个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。
图10是用于在显示面板上渲染图像的过程的示意图。
图11是用于在显示面板上渲染图像的过程的示意图。
相同的附图标记指代相同元件。在以下描述中，在参考显示器、装置、系统、其特征和/或以其它方式使用诸如“顶部”、“最顶部”、“底部”、“最底部”、“更高”和“更低”的相对术语的情况下，当相关显示器、装置、系统、其特征等处于其预期由用户使用和/或查看的定向时，这些可以指关显示器、装置、系统、其特征等的“顶部”、“底部”等。
具体实施方式
显示器的刷新速率可以表示显示器中的像素行被刷新(即，已经更新从像素发射的光量或颜色)和/或接收使像素在显示器上生成更新图像的信号的速率。一般来说，在图像改变的应用中，诸如视频应用或视频游戏应用中，较高刷新速率可以提高图像质量，而较低刷新速率可以降低显示器的功耗。然而，当显示器被配置成在高刷新速率和低刷新速率两者下操作时，技术问题可以包括显示器的光学性能在不同的刷新速率下可能不同，这可能分散显示器的观看者的注意力或使显示器的观看者不愉快，和/或在较低刷新速率下操作装置的功率节省可能因尝试在不同刷新速率下具有均匀的光学性能而受到损害。
图1是根据实例实施方案的计算装置100的视图。计算装置100可以包括显示器102和输入装置104。显示器102可以呈现、提供、输出和/或显示图形和/或视觉输出。在一些示例中，显示器102可以包括接收触摸输入的触摸屏显示器，诸如电容式触摸屏显示器和/或电阻式触摸屏显示器。作为非限制性示例，显示器102可以包括发光二极管(LED)显示器，诸如有机LED(OLED)显示器和/或有源矩阵有机LED(AMOLED)显示器。
输入装置104可以从用户接收输入。作为非限制性实例，输入装置104可以包括例如键盘、触控板或主页按钮。
图2是作为包括在图1的计算装置100中的显示器102的一部分并且在显示器中使用的显示面板200的示意图。显示面板200可以包括像素阵列和用于驱动与每个像素相关联的像素的像素电路，其中阵列具有行和列。显示面板200可以包括向显示面板中的像素电路行提供信号的多个水平信号线210、211。水平信号线可以包括用于选择每一行像素电路中的像素电路的多个扫描线210，以及用于控制电流传输到像素电路中的发射装置(例如OLED)的多个发射线。
为了清楚起见，图2中显示两个水平信号线(扫描线210和发射线211)，但显示面板200中存在更多的水平信号线。水平可以指当计算装置100处于其意图使用的定向时计算装置的位置。水平信号线210和/或像素行可以从显示面板200的有源区域207的顶部部分206到显示面板200的有源区域207的底部部分208顺序地编号。有源区域207的顶部部分206指当显示面板200处于用户将要观看的定向时有源区域207的顶部部分。
在显示的每个帧期间，水平信号线210、211可以顺序地和/或连续地向像素行提供信号，其中像素的第一行和/或最顶部行在帧开始时或附近接收信号，并且像素的最后一行和/或最下面和/或最底部行在帧结束时或附近接收信号。显示面板200可以包括在水平信号线210、211上提供信号的扫描线驱动器214A和发射线驱动器214B。例如，当向显示面板提供新的帧时，由扫描线驱动器214A通过扫描线210向像素提供的信号可以用于初始化和复位像素以接收新数据信号，并且由发射线驱动器214B通过发射线211向像素提供的信号可以用于接通或断开到像素的驱动电流。
显示器可以包括用于控制像素电路的每一列中的像素电路的列数据线212(例如，通过将用于驱动像素的数据电压写入到与像素相关联的像素电路)。为了清楚起见，图2中仅示出一个列数据线，但在显示面板200中存在更多列数据线。列数据线212可以将向显示面板200的有源区域207中的像素列提供信号。水平信号线210、211和列数据线212可以组合以向显示面板200上的各个像素提供信号，使得各个像素发射用户所看到的特定量和颜色的光。显示面板200可以包括向列数据线212提供信号的列线驱动器218。
显示面板200可以包括显示驱动器216，其可以控制显示面板200的输出，诸如通过经由栅极线驱动器214A和发射线驱动器214B向水平信号线210提供输入并且通过经由列线驱动器218向列数据线212提供输入。
显示驱动器216可以包括定时控制器220。定时控制器220可以生成信号和/或经由栅极线驱动器214A和发射线驱动器214B向水平信号线210提供信号，并且经由列线驱动器218向列数据线212提供信号。信号可以包括时钟信号和/或起始脉冲。由定时控制器220生成和/或提供的信号可以指示和/或提示水平信号线210和/或列数据线212诸如通过向像素发送信号来刷新和/或更新由像素呈现的图像。定时控制器220可以向栅极线驱动器214A、214B发送和/或提供信号。显示驱动器216可以包括存储器222，其存储用于控制显示面板200的有源区域207中的像素的可执行指令。显示驱动器216可以包括伽马缓冲器224，其存储用于调整提供给有源区域207中的像素的信号值的参数，使得由显示面板200产生期望的光学输出。
显示面板200的显示驱动器216可以与外部处理器230(例如，GPU或作为片上系统(SoC)的一部分的处理器)通信，外部处理器可以向显示驱动器提供信号以驱动面板的有源区域207中的像素。
当显示面板200操作以显示视频和/或静止图像，其中视频/图像的帧在有源区域207中进行刷新时，显示面板200消耗电力。有源区域207的像素中的LED本身消耗电力，但是促进显示面板200的总功耗的重要因素是驱动面板电路中的动态功耗，包括行线驱动器(例如，栅极线驱动器214A、发射线驱动器214B和列线驱动器218)和显示面板200的有源区域207中的像素电路。例如，由于与充电数据线212(如图2中由CDATA表示)、充电扫描线210(如图2中由CSCAN表示)、充电发射线211(如图2中由CEM表示)、将信号(例如，时钟信号)供应到扫描线驱动器的充电线213(如图2中由CSCLK表示)和将信号(例如，时钟信号)供应到发射线驱动器的充电线215(如图2中由CECLK表示)相关联的寄生电容，耗散功率。随着高显示器刷新速率(例如，120Hz和90Hz)在高质量显示器中变得流行，因此由于寄生电容引起的功耗变成为包括显示面板200的计算装置供电的电池的显著消耗。当显示面板以相对较低的刷新速率操作时，显示面板200消耗的功率减少。然而，简单地减少显示面板200的刷新速率可能影响面板200的有源区域207的光学性能，因为光学性能可能取决于刷新速率。因此，如本文所描述的，当面板以不同刷新速率操作时，用于向显示器的有源区域207中的像素供应信号的电路和用于驱动电路的技术可以确保显示面板200的有源区域207的一致光学性能。
图3A是用于驱动显示面板的有源区域中的像素的发光装置(例如，有机发光二极管(OLED))302、用于将数据信号供应到装置302以及用于刷新装置302以接收新数据信号的电路300的示意图。发光装置302可以具有电容(由电容器303表示)，使得改变跨发光装置302的电压电平耗散功率。图3B是用于通过电路300控制发光装置302的操作的示意性时序图。
电路300可以连接到供应初始化电压VINIT的初始化电压供应线309、供应电压ELVDD的第一电源线304以及供应数据电压DATA[k]的数据线306。另外，电路300可以连接到供应信号SCAN[n-1]的第(n-1)个扫描线308、供应信号pSCAN[n]的第p-n个扫描线310、供应信号nSCAN[n]的第n-n个扫描线311以及供应信号EM[n]的发射线312。
电路300可以包括配置成驱动发光装置302的驱动晶体管T1、第二到第七晶体管T2到T7和存储电容器CST。晶体管T1到T7中的每一个可以使用p沟道或n沟道薄膜晶体管(TFT)技术实施。在示例实施方案中，晶体管T3和T4被实施为n沟道晶体管，而晶体管T1、T2、T5、T6和T7被实施为p沟道晶体管。例如，晶体管T1、T2、T5、T6和T7可以是低温多晶硅(LTPS)晶体管，并且晶体管T3和T4可以是金属氧化物晶体管。
发光装置(例如，OLED)302可以包括通过驱动电流控制开关晶体管T6连接到驱动晶体管T1的阳极、连接到低电压电源电压ELVSS的阴极，以及在阳极与阴极之间的生成光的发光层，其中生成的光量与从驱动晶体管T1供应的电流量成比例。
电路300的存储电容器CST的第一电极可以连接到供应电压EVLDD的线304，并且存储电容器CST可以连接到驱动晶体管T1的栅极电极，使得它通过驱动晶体管T1的驱动电压充电。驱动晶体管T1可以通过存储在存储电容器CST中的驱动电压来控制驱动发光装置(例如OLED)302的电流。
晶体管T3可以由线311上供应的扫描信号nSCAN[n]控制，并且驱动晶体管T1的栅极电极和漏极电极可以由晶体管T3连接以形成二极管连接的驱动晶体管T1，从而使来自线306上供应的DATA[k]的数据电压能够在电路300的采样周期期间补偿阈值电压之后存储在存储电容器CST中。
晶体管T2可以由线310上的扫描信号pSCAN[n]控制，以在电路300的采样周期期间将数据电压DATA[k]从数据线306供应到驱动晶体管T1的源极电极。
晶体管T5可以由线312上的发光控制信号EM[n]控制，以在电路300的发光周期期间将高电压电源电压ELVDD供应到驱动晶体管T1的源极电极。
晶体管T6可以由线312上的发光控制信号EM[n]控制，使得在电路300的发光周期期间将驱动电流从驱动晶体管T1供应到发光装置(例如，OLED)302。
晶体管T4可以由线308上的扫描信号nSCAN[n-1]控制，以在电路300的初始化周期期间将存储电容器CST和驱动晶体管T1的栅极电极初始化为初始化电压VINIT。
晶体管T7可以由线310上的扫描信号pSCAN[n]控制以初始化发光装置(例如，OLED)302的阳极。晶体管T7可以在电路300的采样周期期间响应于扫描信号pSCAN[n]而接通，以将装置302的阳极初始化为初始化电压VINIT。
参考图3B，当信号EM[n]为高时，晶体管T6和T5断开并且驱动电流不供应给装置302。在EM[n]为高时，当nSCAN[n-1]为高，存储电容器CST和驱动晶体管T1的栅极通过电压VINIT初始化。然后，当nSCAN[n-1]和pSCAN[n]为低时并且当nSCAN[n]为高时，将电压DATA[k]加载在存储电容器CST上以用于在EM[n]随后变低时设置装置302的明度输出。
在图3A中所示的一些实施方案中，金属氧化物晶体管可以用于T3和T4，以减少电路300中的断开状态漏电流的影响，这可能使发光装置302的明度在显示循环期间，尤其在相对长的帧时间内(例如，在低刷新速率下)改变。在一些实施方案中，即使金属氧化物晶体管用于T3和T4，LTPS晶体管也可以用于T1、T2、T5、T6和T7，以处理在低刷新速率下影响光学伪影(例如闪烁)的其它因素并且保持电路300的小占地面积。
尽管在像素电路中使用金属氧化物晶体管可以减少像素明度随时间的改变，并且可以实现非常低的显示器刷新速率(例如，30Hz、10Hz、1Hz)，但在低帧速率下或当切换到低帧速率时仍可能发生一些光学伪影(例如闪烁)。因此，为了使显示器中的低帧速率具有可接受的低闪烁伪影，显示器中的自刷新操作可以在每帧周期一次或多次应用于图3A的电路300。这种自刷新操作可以用于在帧周期期间初始化晶体管滞后状态并初始化/复位像素中的发光装置302的阳极电极。在没有这种自刷新操作的情况下，当显示面板的有源区域显示暗淡的图像时(即，当将相对低的发射电流应用到面板的发射装置302时)，它可以以低帧速率展现闪烁。
图4A是在将自刷新操作应用于电路时的电路300的示意图。图4B是用于控制电路300的自刷新操作的示意性时序图。
在自刷新操作期间，线311和308的输入nSCAN[n]和nSCAN[n-1]分别为低，因此晶体管T3和T4断开。当pSCAN[n]为低时，晶体管T7接通，并且阳极电极电压由VINIT初始化。另外，当EM[n]信号为高时，发射控制开关T5和T6断开，并且通过DATA[k]信号将偏置电压VBIAS应用到线306上。然后，当pSCAN[n]为低以接通T2晶体管时，通过向晶体管T1的源应用VBIAS来初始化晶体管滞后状态，使得当再次将数据信号应用到线306上时，发光装置302的明度斜升到其预期值。
图4C是用于控制图4A的电路的自刷新操作的信号的另一示意性时序图。具体地，图4C的时序图说明提供到与像素行相关联的像素电路的信号，其中像素电路以具有120Hz自刷新速率的10Hz帧速率操作，使得当以10Hz帧速率渲染图像时显示器的光学特性可以看起来类似于当以120Hz帧速率渲染图像时显示器的光学特性。在时序图的上部部分中的对角线说明了将nSCAN[n]、pSCAN[n]和EM[n]信号应用到与像素行(从第一行到最后一行)相关联的像素电路。未填充的对角线表示将EM[n]信号应用到像素电路。用虚线填充的对角线表示将EM[n]信号和pSCAN[n]信号应用到像素电路。用点划线填充的对角线表示将EM[n]信号、pSCAN[n]信号和nSCAN[n]信号应用到像素电路。
在图像写入时间窗412中，将nSCAN[n]信号、pSCAN[n]、EM[n]信号和DATA[K]信号写入到电路，以刷新要在帧期间应用到像素的图像数据，如图3B所展示。信号在8.33ms时间周期内写入，其对应于显示器的120Hz刷新速率的图像刷新时间。
在图像写入时间窗412期间刷新图像数据之后，在可以称为自刷新周期414的帧周期的其余91.67ms中，响应于以此速率应用到像素电路的pSCAN[n]信号的应用(由图4C中的虚线所示)，以120Hz的速率将自刷新操作应用到像素电路，其中pSCAN[n]信号初始化/复位像素中的发光装置的阳极电极。如本文参考图4A和4B所解释，在自刷新操作期间，将EM[n]信号和pSCAN[n]信号写入到像素电路并且由DATA[k]信号应用VBIAS的值，但是nSCAN[n]信号在整个周期414期间保持为低。以此方式，显示面板在面板的低帧速率(例如，10Hz)操作期间的光学性能可以类似于显示面板在其最大帧速率(例如，120Hz)下操作时的光学性能，因为对于两种帧速率，光发射脉冲的时间长度和速率可以相同。
通过图5A、5B和5C示出自刷新操作对发光装置302的明度输出的影响。
图5A是当像素以120Hz帧速率和120Hz图像刷新速率操作时，在四个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。在一个帧的周期内，像素的明度从低级(例如，零)斜升到高级。然而，至少对于OLED装置302，明度不在帧开始时立即从零增加，尤其是当像素明度低并且像素驱动电流低时。相反，由于图3A中所示的OLED电容303，发光装置——OLED装置——302的阳极电极电压从初始化电压电平VINIT相对缓慢地增加到预期明度所需的电压电平。因此，尤其是当像素明度低且像素驱动电流低时，图5A的图形中的像素明度不是一系列紧密间隔的矩形脉冲(如第一帧的虚线所示)，而是示出在时间上彼此分离并且每一个包括明度随时间变化的初始斜坡的四个脉冲。由于明度的初始斜坡和明度周期之间的时间间隔，人类观看者可能感知到显示器的闪烁。与较高帧速率相比，在较低帧速率下，闪烁的感知可能更明显。另外，当像素明度高并且像素驱动电流高时，然后像素明度倾向于在帧周期期间较早地从其最小值上升，使得实际上明度曲线(实线所示)接近理念曲线(虚线所示)。如此，在低明度级下可以比在高明度级下更明显地感知闪烁。在超过阈值速率的一些帧速率下，即使在低明度级下，闪烁也可能难以察觉，因为帧速率高到足以使时间平均明度被感知为恒定明度。
图5B是当像素以30Hz帧速率和30Hz图像刷新速率操作时，一个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。图5B的图形中所示的单个帧在与图5A的图形中所示的四个帧相同的时间量内渲染。然而，当像素以30Hz帧速率操作时来自像素的时间平均光输出不同于当像素以120Hz帧速率操作时的时间平均光输出，并且因此，当显示面板以使用不同帧速率的模式操作时，不同帧速率的不同光学性能对装置的观看者造成不愉快的伪影。
图5C是当像素以30Hz帧速率操作并且每帧刷新一次图像(即，将新数据信号写入到像素)并每帧周期执行三次自刷新操作，使得像素具有120Hz刷新速率时，像素的瞬时明度随时间变化的示意图。如从图5C的图形与图5A的图形的比较中看出，当以30Hz帧速率操作并且每帧周期执行三次自刷新操作时的像素的光学性能与以120Hz帧速率操作时的像素的性能相同。因此，一般来说，当显示器被设计和配置成以N Hz的最大帧速率操作时，显示器可以以M Hz的较低帧速率操作，帧内自刷新速率为(N/M–1)，其中N/M是整数(即，其中M是N的因数)。
然而，由于在驱动晶体管以刷新显示器的像素时与寄生电容相关联的损耗，因此与以30Hz刷新速率在30Hz帧速率下操作显示面板的以30Hz刷新速率操作显示面板相比，以120Hz刷新速率在30Hz帧速率下操作显示面板可能增加面板的功耗。
因此，为了减少显示面板的功耗，同时保持面板的有源区域的可接受光学性能，可以保留面板的自刷新操作，以便在需要这些自刷新操作来保持光学性能时使用，但在自刷新操作牺牲面板的有效功率利用时不使用。
在一个实施方案中，对于被配置成以多个不同操作帧速率操作的显示器，自刷新操作可以不应用于处于或高于阈值帧速率的多个帧速率并且应用于低于阈值帧速率的帧速率，自刷新操作可以基于比面板的最大操作帧速率低的操作帧速率。例如，在被配置成以例如120Hz、90Hz、60Hz、30Hz、15Hz、10Hz、5Hz和1Hz的帧速率操作的显示面板中，对于高于60Hz的阈值速率的任何帧速率可以不执行自刷新操作，而在30Hz帧速率下的操作可以包括一个帧内自刷新，在15Hz帧速率下的操作可以包括三个帧内自刷新，在10Hz帧速率下的操作可以包括五个帧内自刷新，在5Hz帧速率下的操作可以包括十一个帧内自刷新，并且在1Hz帧速率下的操作可以包括五十九个帧内自刷新。当阈值足够高以在使用处于和高于阈值速率的帧速率时用户无法察觉闪烁伪影时，仅当帧速率低于阈值时应用帧内自刷新操作，而当帧速率处于或高于阈值时不应用帧内自刷新操作可能是可接受的。
对于60Hz的阈值帧速率，自刷新操作不用于处于或高于阈值帧速率的120Hz、90Hz和60Hz帧速率。60Hz帧速率可以是在较低帧速率(例如，30Hz、15Hz、10Hz、5Hz和1Hz)中使用的帧内自刷新操作的次数所基于的基本帧速率。通过使用60Hz帧速率而不是120Hz或90Hz帧速率作为基本帧速率，可以减少低于阈值帧速率的帧速率所需的帧内自刷新操作的次数，从而减少显示面板的功耗。
图5D是当自刷新操作的基本帧速率(例如，60Hz)低于显示面板的最大操作帧速率(例如，120Hz)时，用于控制图4A的电路的自刷新操作的信号的另一示意性时序图。具体地，图5D的时序图类似于图4C的时序图，不同之处在于，以60Hz的速率应用pSCAN[n]信号，而不是如图4C中以120Hz的速率，使得根据图5D中所示的信号以根据图4C中所示的信号执行自刷新操作的速率一半的速率执行自刷新操作，这样减少了功耗。在图4C和5D中以相同速率提供EM[n]信号的情况下，具有以60Hz的速率执行自刷新操作的显示面板的在低帧速率(例如，10Hz)期间的光学性能可以与显示面板在其基本帧速率(例如，60Hz)下操作时显示面板的光学性能相同，因为光发射脉冲的时间长度和速率对于两种帧速率可以相同，并且OLED装置的输出以相同速率刷新。具有以60Hz的速率执行自刷新操作的显示面板的在低帧速率(例如，10Hz)期间的光学性能也可以类似于显示面板在其最大帧速率(例如，120Hz)下操作时显示面板的光学性能，因为光发射脉冲的时间长度和速率对于两种帧速率可以相同，尽管它可能不相同，因为刷新速率对于不同帧速率可能不同。
由于用于作为基本帧速率的因数的较低帧速率的自刷新操作，较低帧速率的光学性能可以模拟基本帧速率的光学性能，如从图5C和图5A的比较中可以看出。因此，单个伽马校正值可以用于基本帧速率以及用于作为基本帧速率的因数的较低帧速率。然而，对于高于阈值帧速率的帧速率，不同伽马校正值可以用于确保显示面板在面板可以使用的所有可能帧速率上的一致光学性能。参考图2，用于不同帧速率的伽马校正值可以存储在伽马缓冲器224中。
表1提供用于显示面板的示例参数，显示面板被设计和配置成以多种不同的帧速率操作，阈值帧速率为60Hz。对于处于和高于阈值帧速率的帧速率(例如，120Hz、90Hz、60Hz)，不使用帧内自刷新操作，然而对于低于阈值帧速率的作为阈值帧速率的因数的帧速率，使用帧内自刷新操作。另外，相同伽马校正值可以用于处于和低于阈值帧速率的帧速率，其中帧速率是阈值帧速率的因数。
帧速率 自刷新？ 伽马设置
120Hz 否 伽马A、120Hz伽马
90Hz 否 伽马B、90Hz伽马
60Hz 否 伽马C、60Hz伽马
30Hz 是 伽马C、60Hz伽马
15Hz 是 伽马C、60Hz伽马
10Hz 是 伽马C、60Hz伽马
5Hz 是 伽马C、60Hz伽马
1Hz 是 伽马C、60Hz伽马
在另一实施方案中，对于配置成以多个不同操作帧速率操作的显示面板，当显示面板以特定帧速率操作时，可以将自刷新操作应用于相对暗淡的帧，但不应用于相对明亮的帧，因为闪烁伪影对于暗淡的帧比对于明亮的帧更明显。在示例实施方案中，可以基于显示器的有源区域的系统级亮度而确定针对特定操作帧速率接通自刷新操作的阈值。例如，系统级亮度可以由用户根据用户的偏好(例如，通过调整显示面板的输出的亮度级)控制，或响应于来自可能包括在显示面板中、并入显示面板的装置中，或另一装置中的环境光传感器的信号进行控制。对于超过阈值亮度级的面板亮度级，当以特定帧速率操作显示面板时，可以不应用自刷新操作，而对于低于阈值亮度级的面板亮度级，当以特定帧速率操作显示面板时，可以应用自刷新操作。对于不同帧速率，阈值亮度级可以不同。例如，阈值亮度级对于较低帧速率可能比对于较高帧速率更高。显示面板的亮度级不需要凭经验测量，而是可以从用于控制显示器亮度的显示面板的系统设置推断。
图6是显示面板的亮度级和显示面板的控制亮度的系统级设置之间的示例关系的示意图600。可以识别阈值亮度602，在低于阈值亮度602时，将帧内自刷新操作应用于特定帧速率的面板，并且可以确定产生阈值亮度602的系统设置值的阈值604。然后，对于低于阈值的系统设置值，将帧内自刷新操作应用于特定帧速率的面板。
在另一实施方案中，对于被配置成以多个不同操作帧速率操作的显示面板，当显示面板以特定帧速率操作时，确定是否将自刷新操作应用于帧可以基于帧的所确定灰度级。例如，可以将自刷新操作应用于具有相对低灰度级的帧，但不应用于具有相对高灰度级的帧，因为当闪烁伪影对于具有低灰度级的帧来说更明显时，对于具有高灰度级的帧这样的伪影可能无法察觉。帧的所确定灰度级可以基于例如帧中像素的平均灰度级、帧中像素的中间灰度级、帧中具有灰度级低于阈值级别的像素比例等。帧中各个像素的灰度级可以根据由外部处理器230传递到显示面板200或由装置驱动器216传递的信号确定，其中信号用于对用于在显示面板200上生成图像的信息进行编码。
在一些实施方案中，确定是否将自刷新操作应用于帧可以基于帧的所确定灰度级和向用户渲染帧的显示面板的有源区域的亮度设置。图7是确定是否将自刷新操作应用于帧的阈值曲线702的示意图700。阈值曲线702可以是帧的面板亮度值(在图形的X轴上示出)和灰度级值(在图形的Y轴上示出)的函数。如图7的图形700中所示，在图形的Y轴上的帧的灰度级值表示帧中具有小于阈值的灰度值的像素的百分比。例如，如果像素的可能灰度值在0到255的范围，则阈值灰度值64可以用作参数，以基于帧中具有小于阈值灰度值的灰度值的像素的百分比而确定帧的灰度级值。当以这种方式进行参数化时，当帧中具有低于阈值灰度值的灰度值的像素的百分比高时，帧的灰度级值低，并且当帧中具有低于阈值灰度值的灰度值的像素的百分比低时，帧的灰度级值高。因此，如图7的图形700中所示，随着帧中具有低于阈值灰度的灰度值的像素的百分比增加，帧的灰度级从图形的原点开始降低。
在实施方案中，阈值曲线702可以是帧的面板亮度值的单调递增函数和灰度级值的单调递减函数-也就是说，对于阈值曲线702上的任何点，曲线702相对于灰度级值的偏导数为负，并且曲线702相对于面板亮度值的偏导数为正。如图形700中所示，对于阈值曲线702上方和左侧的点，可以将帧内自刷新操作应用于帧，而对于阈值曲线702下方和右侧的点，不将帧内自刷新操作应用于帧。
参考图2，在一些实施方案中，可以由显示驱动器216执行确定帧的面板亮度值和灰度级值是高于还是低于阈值曲线702。在一些实施方案中，可以由外部处理器230(例如，图形处理单元或包括在SoC中)执行确定。
再次参考图5B和图5C，与以特定帧速率渲染你的帧并且断开帧间自刷新操作相比，当打开帧内自刷新操作时以特定帧速率渲染帧时，可以使用不同的伽马校正值。例如，如从图5B和5C中看到，即使像素可以用相同的DATA[k]电压值编程以在帧周期期间实现相同的最大像素明度，由于像素的不同的总消隐时间(即，像素明度为零或接近零的时间)不同，用户感知的时间平均像素明度将不同，这取决于是否应用自刷新操作。具体地，当将帧内自刷新操作应用于帧时，感知的像素明度降低。因此，为了防止感知的像素明度的差异，与在没有自刷新操作的情况下渲染帧时相比，在应用自刷新操作时渲染帧时可以使用不同的伽马校正值。
如上所述，显示面板可以被配置成以三个或更多个不同帧速率操作，所述帧速率可以包括最大帧速率和两个或更多个较低帧速率。当显示面板以不同帧速率中的每一个操作时，可以以等于最大帧速率的速率从显示面板的像素发射光脉冲。比最大帧速率低的基本帧速率可以用作在使用比基本帧速率低的帧速率时应用刷新操作的速率，所述刷新操作包括图像刷新操作和一个或多个自刷新操作。通过图8A、8B和8C示出自刷新操作对发光装置302的明度输出的影响。
图8A是当像素以120Hz帧速率和120Hz图像刷新速率操作时，在四个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。在此示例中，120Hz帧速率是面板的最大帧速率。在一个帧时间的周期内，像素的明度从低级(例如，零)斜升到高级。然后，在图像刷新操作中刷新像素，写入新数据，并且在后续帧时间中显示新的帧。图像刷新操作以120Hz的速率发生。
图8B是当像素以60Hz帧速率和120Hz图像刷新速率操作时，在两个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。在一个帧时间的周期内，像素的明度从低级(例如，零)斜升到高级。然后，关闭并重新打开光输出，使得在一个帧时间期间以120Hz的速率发射两个光脉冲。在帧结束之后，在图像刷新操作中刷新像素，写入新数据，并且在后续帧时间中显示新的帧。因为像素仅在帧开始时刷新，而不是在帧期间刷新，所以当发射第二光脉冲时，第二光脉冲不包括像素的缓慢增加的明度。因此，图8A中的像素明度的时间分布与图8B中不同，使得不同的伽马校正值用于不包括自刷新操作的120Hz最大帧速率和60Hz基本帧速率。
图8C是当像素以30Hz帧速率和120Hz图像刷新速率操作时，一个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。在一个帧时间的周期内，像素的明度从低级(例如，零)斜升到高级。然后，以120Hz的速率关闭并重新打开光输出，使得在一个帧时间期间以一速率发射四个光脉冲。在帧结束之后，在图像刷新操作中刷新像素，写入新数据，并且在后续帧时间中显示新的帧。在帧时间期间，以60Hz的速率将自刷新操作应用于像素(以匹配60Hz基本速率的帧速率)，并且因此图8C中的像素明度的时间分布与图8B中相同，使得单个伽马校正值可以是30Hz帧速率和60Hz基本帧速率。
为了使单个伽马校正值可以用于每个帧速率(例如，120Hz、60Hz和30Hz)，用于驱动显示面板的像素的像素电路可以被配置和控制成使用用于所有不同帧速率的单个伽马校正值以不同帧速率中的每一个操作显示面板。
在一个实施方案中，当显示面板以最大帧速率(例如，120Hz)操作时，面板中的OLED的阳极可以以60Hz的速率放电，使得图8A中的像素明度的时间分布改变以匹配图8B中的像素明度的时间分布。
图9A是用于驱动显示面板的有源区域中的像素的发光装置(例如，有机发光二极管(OLED))902、用于将数据信号供应到装置902以及用于刷新装置902以接收新数据信号的电路900的示意图。电路900可以用于以具有第一频率的帧速率来驱动装置902，并且以第一频率一半的第二频率对装置的阳极放电。
发光装置902可以具有电容(由电容器903表示)，使得改变发光装置902两端的电压电平耗散功率。
电路900可以连接到供应初始化电压VINIT的初始化电压供应线909、供应电压ELVDD的第一电源线904以及供应数据电压DATA[k]的数据线906。另外，电路900可以连接到供应信号nSCAN[n-1]的第n-(n-1)个扫描线908、供应信号pSCAN[n]的第p-n个扫描线910、供应信号nSCAN[n]的第n-n个扫描线911以及供应信号EM[n]的发射线912。
电路900可以包括被配置成驱动发光装置902的驱动晶体管T1、第二到第六晶体管T2到T7和存储电容器CST。晶体管T1到T7中的每一个可以使用p沟道或n沟道薄膜晶体管(TFT)技术实施。在示例实施方案中，晶体管T3和T4实施为n沟道晶体管，而晶体管T1、T2、T5、T6和T7实施为p沟道晶体管。例如，晶体管T1、T2、T5、T6和T7可以是低温多晶硅(LTPS)晶体管，并且晶体管T3和T4可以是金属氧化物晶体管。
发光装置(例如，OLED)902可以包括通过驱动电流控制开关晶体管T6连接到驱动晶体管T1的阳极、连接到低电压电源电压ELVSS的阴极，以及在阳极与阴极之间的生成光的发光层，其中所生成的光量与从驱动晶体管T1供应的电流量成比例。
电路900的存储电容器CST的第一电极可以连接到供应电压EVLDD的线904，并且存储电容器CST可以连接到驱动晶体管T1的栅极电极，使得它通过驱动晶体管T1的驱动电压充电。驱动晶体管T1可以通过存储在存储电容器CST中的驱动电压来控制驱动发光装置(例如OLED)902的电流。
晶体管T3可以由线911上供应的扫描信号nSCAN[n]控制，并且驱动晶体管T1的栅极电极和漏极电极可以由晶体管T3连接以成为二极管连接的驱动晶体管T1，从而使来自线306上提供的DATA[k]的数据电压能够在电路900的采样周期期间补偿阈值电压之后存储在存储电容器CST中。
晶体管T2可以由线910上的扫描信号pSCAN1[n]控制，以在电路900的采样周期期间将数据电压DATA[k]从数据线906供应到驱动晶体管T1的源极电极。
晶体管T5可以由线912上的发光控制信号EM[n]控制，以在电路900的发光周期期间将高电压电源电压ELVDD供应到驱动晶体管T1的源极电极。
晶体管T6可以由线912上的发光控制信号EM[n]控制，使得在电路900的发光周期期间将驱动电流从驱动晶体管T1供应到发光装置(例如，OLED)902。
晶体管T4可以由线908上的扫描信号nSCAN[n-1]控制，以在电路900的初始化周期期间将存储电容器CST和驱动晶体管T1的栅极电极初始化为初始化电压VINIT。
晶体管T7可以由线909上的扫描信号pSCAN2[n]控制以初始化发光装置(例如，OLED)902的阳极。晶体管T7可以在电路900的采样周期期间响应于扫描信号pSCAN2[n]而接通，以将装置902的阳极初始化为初始化电压VINIT。
因为线910上的pSCAN1[n]信号可以不同于线909上的pSCAN2[n]信号，所以可以独立于线906上供应的DATA[k]信号的更新控制OLED 902的阳极的放电。
图9B是用于当帧速率高于基本帧速率时(当帧速率是120Hz并且基本帧速率是60Hz时)，用图9A的电路控制像素的图像刷新和阳极放电操作的信号的示意性时序图。具体地，图9B的时序图指示对于在显示面板上渲染的每个帧，阳极没有放电。例如，在奇数帧中(从图9B左侧的第一帧开始)，响应于应用到像素电路的nSCAN、pSCAN1、pSCAN2和EM信号，图像被刷新并且阳极进行放电，如本文参考图9A所解释。这在图9B中表示为用双点划线填充的对角线实线。在偶数帧中(从图9B左侧的第二帧开始)，响应于应用到像素电路的nSCAN、pSCAN1和EM信号，图像被刷新，但阳极不进行放电，如本文参考图9A所解释，然而pSCAN2保持高，使得不接通T7。这在图9B中表示为用虚线填充的对角线实线。
图9C是当像素以120Hz帧速率操作并且像素的阳极以60Hz速率放电时，在多个帧上像素的瞬时明度随时间变化的示意图。如可以从图9C中的像素明度曲线看到，每隔一帧包括缓慢倾斜的初始像素明度，而其它帧包括像素明度的阶跃函数开启。因此，随时间变化的像素的瞬时明度与以60Hz帧速率操作而没有帧速率的像素的瞬时明度相匹配，如图8B中所示。因此，单个伽马校正值可以用于以120Hz渲染且跳过阳极放电的帧、以60Hz渲染且无自刷新的帧以及以作为60Hz的因数且包括自刷新的速率渲染的帧。
在另一实施方案中，不是分别使用到晶体管T2和T7的单独pSCAN1和pSCAN2信号，以在以120Hz渲染多个帧时或在高于基本帧速率的另一帧速率中强制跳过阳极放电，而是可以将相同的信号作为pSCAN[n]应用到图4A中所示的像素电路300，但是可以控制pSCAN[n]的电压电平，使得它对于所有帧接通T2，但对于少于所有帧接通T7。例如，为了以120Hz帧速率渲染帧，可以控制电压电平以60Hz速率接通T7，使得阳极仅在交替帧中放电。再次参考图4A，提供到T2的源极的DATA[k]信号可以具有比提供到T7的源极的VINIT电压信号(例如，-4V)高的电压电平(例如，+1V到+6V)。因此，如果用于pSCAN信号的高电压电平(例如，+7V)高于最高数据电压，并且如果用于pSCAN信号的第一低电压电平(例如，-8V)低于VINIT，则T2和T7两者可以通过第一低电压电平接通，以使像素的阳极放电并刷新用于驱动像素的图像数据。然而，如果用于pSCAN信号的第二低电压电平(例如，-4V)高于VINIT，但低于最低DATA[k]电压电平，则T2可以通过第一低电压电平接通以刷新用于驱动像素的图像数据，而T7保持断开以防止像素的阳极放电。
图10是根据本文所描述的技术的用于在显示面板上渲染图像的过程的示意图。过程包括用于在显示面板的有源区域上渲染图像的方法1000，其中显示面板包括：布置成OLED像素阵列的多个像素，并且阵列中的每个像素包括OLED发光装置；多个像素电路，其中每个像素电路与OLED发光装置中的一个相关联并且被配置成驱动其相关联的OLED发光装置。
方法1000包括以多个不同帧速率在显示面板的有源区域上渲染图像(1002)。另外，方法1000包括当在有源区域上渲染图像时，对于具有与阈值帧速率匹配或比阈值帧速率高的帧速率的多个不同帧速率，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间不执行自刷新操作(1004)。方法1000还包括当在有源区域上渲染图像时，对于具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率中的至少一个，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间至少执行一次自刷新操作(1006)。
图11是根据本文所描述的技术的用于在显示面板上渲染图像的过程的示意图。过程包括用于在显示面板的有源区域上渲染图像的方法1100，其中显示面板包括：布置成OLED像素阵列的多个像素，并且阵列的每个像素包括OLED发光装置；多个像素电路，其中每个像素电路与OLED发光装置中的一个相关联并且被配置成驱动其相关联的OLED发光装置。
方法1100包括以多个不同帧速率在面板的有源区域上渲染图像(1102)。当在有源区域上渲染图像时，对于具有与阈值帧速率匹配或比阈值帧速率高的帧速率的多个不同帧速率，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间不执行自刷新操作(1104)。当在有源区域上渲染图像时，对于具有比阈值帧速率低的帧速率的不同帧速率中的至少一个，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在帧周期期间至少执行一次自刷新操作(1106)。当以处于和低于阈值速率的一个或多个帧速率渲染帧时以及当以高于阈值速率的帧速率渲染帧时，应用单个伽马校正值(1108)。
本文描述的系统和技术的各种实施方案可以在数字电子电路、集成电路、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件，和/或它们的组合中实现。这些各种实施方案可以包括在一个或多个计算机程序中的实施方案，计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，至少一个可编程处理器可以用于专用或通用目的，且耦合以从存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令，并将数据和指令传输到存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置。
这些计算机程序(还称为程序、软件、软件应用程序或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以用高级程序化和/或面向对象的编程语言，和/或用汇编/机器语言实施。如本文所使用，术语“机器可读介质”、“计算机可读介质”指用于将机器指令和/或数据提供到可编程处理器的任何计算机程序产品、设备和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”指用于将机器指令和/或数据提供到可编程处理器的任何信号。
为了提供与用户的交互，本文描述的系统和技术可以在具有显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监测器)的计算机上实施，以将信息显示给用户以及键盘和指向装置(例如，鼠标或轨迹球)，用户可以通过键盘和指向装置将输入提供到计算机。其它种类的装置也可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈，或触觉反馈)；以及来自用户的输入可以通过包括声音、语音或触觉输入的任何形式接收。
本文描述的系统和技术可以在计算系统中实施，计算系统包括后端组件(例如，作为数据服务器)，或包括中间件组件(例如，应用程序服务器)，或包括前端组件(例如，具有图形用户界面或网络浏览器的客户端计算机，用户可以通过所述图形用户界面或网络浏览器与本文描述的系统和技术的实施方案交互)，或此后端、中间件或前端组件的任何组合。系统的组件可以通过数字数据通信(例如，通信网络)的任何形式或介质互连。通信网络的实例包括局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)和因特网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常远离彼此并且通常通过通信网络交互。客户端和服务器的关系借助于在相应计算机上运行以及彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序产生。
已描述多个实施例。然而，应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。
另外，附图中描绘的逻辑流程不一定需要按所示的特定次序或按顺序实现所需要的结果。另外，可以提供其它步骤，或可以从所描述的流程中去除步骤，并且其它组件可以添加到所描述系统，或从所描述系统移除。因此，其它实施例在所附权利要求书的范围内。
尽管已经如本文所描述的说明了所描述的实施方案的某些特征，但是本领域技术人员现在将想到许多修改、替换、改变和等效物。因此，应理解，所附权利要求书预期涵盖落入本发明的实施例的真正精神内的所有这样的修改和改变。

Claims (43)

1.一种显示面板，包括：
布置成阵列的多个像素，所述阵列包括行和列，所述阵列中的每个像素包括至少一个OLED发光装置；
多个像素电路，每个像素电路与所述OLED发光装置中的一个相关联并且被配置成驱动其相关联的OLED发光装置；
多个扫描线，所述多个扫描线被配置用于选择与所述像素的每一行相关联的所述像素电路；
多个列数据线，所述多个列数据线被配置用于控制与所述像素的每一列相关联的所述像素电路；
多个发射线，所述多个发射线被配置用于将信号供应到与所述像素的每一行相关联的像素电路，以使所述像素电路将驱动电流供应到所述行的OLED像素的阳极；
装置驱动器，所述装置驱动器被配置成将信号供应到所述扫描线、所述列线和所述发射线以使所述显示面板：
以多个不同帧速率在所述面板的有源区域上渲染图像，
当在所述有源区域上渲染图像时，对于具有与阈值帧速率匹配或比阈值帧速率高的帧速率的多个所述不同帧速率，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在所述帧周期期间不执行自刷新操作；
当在所述有源区域上渲染图像时，对于具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率中的至少一个，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述像素电路中的每一个包括至少两个金属氧化物晶体管。
3.根据前述权利要求中任一项所述的显示面板，其中，所述阈值速率是60Hz或更低。
4.根据前述权利要求中任一项所述的显示面板，其中，具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率具有作为所述阈值帧速率的因数的速率。
5.根据前述权利要求中任一项所述的显示面板，其中，所述装置驱动器被配置成当以处于和低于所述阈值速率的帧速率渲染帧时，应用第一伽马校正值，并且当以高于所述阈值速率的帧速率渲染帧时，应用不同于所述第一伽马校正值的第二伽马校正值。
6.根据前述权利要求中任一项所述的显示面板，其中，当所述阈值帧速率是N Hz，其中N是实数值时，具有低于N的帧速率的所述不同帧速率中的每一个具有作为N的因数的帧速率。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其中，在以M Hz的所述不同帧速率中的一个帧速率渲染帧期间执行的自刷新操作的次数是(N/M–1)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的显示面板，其中，所述装置驱动器进一步被配置成当以具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率中的一个在所述有源区域上渲染图像时，将信号供应到所述扫描线、所述列线和所述发射线以使所述显示面板：
每帧周期执行一次图像刷新操作，
当所述显示面板的有源区域的亮度低于阈值亮度时，在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作，以及
当所述显示面板的所述有源区域的亮度低于所述阈值亮度时，在所述帧周期期间不执行自刷新操作。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其中，所述装置驱动器进一步被配置成当在所述有源区域上渲染图像时，将信号供应到所述扫描线、所述列线和所述发射线以使所述显示面板：
当在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，将第一伽马校正值应用于图像的所述渲染，以及
当在所述帧周期期间不执行自刷新操作时，将不同于所述第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于图像的所述渲染。
10.根据前述权利要求中任一项所述的显示面板，其中，当以具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率中的一个在所述有源区域上渲染图像时，所述装置驱动器进一步被配置成将信号供应到所述扫描线、所述列线和所述发射线以使所述显示面板：
每帧周期执行一次图像刷新操作，
当所述显示面板的有源区域的灰度级低于阈值亮度时，在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作，以及
当所述显示面板的所述有源区域的灰度级低于所述阈值亮度时，在所述帧周期期间不执行自刷新操作。
11.根据权利要求10所述的显示面板，其中，所述灰度级基于所述有源区域中所有像素的平均灰度级。
12.根据权利要求10所述的显示面板，其中，所述灰度级基于所述有源区域中灰度级高于阈值灰度级的像素的百分比。
13.根据权利要求10所述的显示面板，其中，当在所述有源区域上渲染图像时，所述装置驱动器进一步被配置成将信号供应到所述扫描线、所述列线和所述发射线以使所述显示面板：
当在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，将第一伽马校正值应用于图像的所述渲染，以及
当在所述帧周期期间不执行自刷新操作时，将不同于所述第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于图像的所述渲染。
14.根据前述权利要求中任一项所述的显示面板，其中，所述装置驱动器进一步被配置成将信号供应到所述扫描线、所述列线和所述发射线以使所述显示面板：
以具有比所述阈值速率低的速率的所述不同帧速率中的一个在所述面板的有源区域上渲染图像的帧，其中所述渲染包括：
每帧周期执行一次图像刷新操作，以及
基于所述显示面板的有源区域的亮度级和被渲染的所述帧的灰度级的函数的值：
当所述函数的所述值高于阈值时，在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作，以及
当所述函数的所述值低于所述阈值时，在所述帧周期期间不执行自刷新操作。
15.根据权利要求14所述的显示面板，其中，所述函数相对于灰度级值的第一偏导数为负，并且所述函数相对于面板亮度值的第二偏导数为正。
16.根据权利要求14所述的显示面板，其中，当在所述有源区域上渲染图像的帧时：
当在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，将第一伽马校正值应用于图像的所述渲染，以及
当在所述帧周期期间不执行自刷新操作时，将不同于所述第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于帧的所述渲染。
17.一种显示面板，包括：
布置成OLED像素阵列的多个像素，所述阵列包括行和列，所述阵列中的每个像素包括至少一个OLED发光装置；
多个像素电路，每个像素电路与所述OLED发光装置中的一个相关联并且被配置成驱动其相关联的OLED发光装置；
多个扫描线，所述多个扫描线被配置用于选择与所述像素的每一行相关联的所述像素电路；
多个列数据线，所述多个列数据线被配置用于控制与所述像素的每一列相关联的所述像素电路；
多个发射线，所述多个发射线被配置用于将信号供应到与所述像素的每一行相关联的像素电路，以使所述像素电路将驱动电流供应到所述行的OLED像素的阳极；
装置驱动器，所述装置驱动器被配置成将信号供应到所述扫描线、所述列线和所述发射线以使所述显示面板：
以多个不同帧速率在所述面板的有源区域上渲染图像，
当在所述有源区域上渲染图像时，对于具有与阈值帧速率匹配或比阈值帧速率高的帧速率的多个所述不同帧速率，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在所述帧周期期间不执行自刷新操作；
当在所述有源区域上渲染图像时，对于具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率中的至少一个，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作，并且
其中，所述装置驱动器被配置成当以处于和低于所述阈值速率的一个或多个帧速率渲染帧时以及当以高于所述阈值速率的帧速率渲染帧时，应用单个伽马校正值。
18.根据权利要求17所述的显示面板，其中，所述像素电路中的每一个包括至少两个金属氧化物晶体管。
19.根据权利要求17至18中任一项所述的显示面板，其中，所述阈值速率是60Hz或更低。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的显示面板，其中，具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率具有作为所述阈值帧速率的因数的速率。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的显示面板，其中，当所述阈值帧速率是N Hz，其中N是实数值时，具有低于N的帧速率的所述不同帧速率中的每一个具有作为N的因数的帧速率。
22.根据权利要求21所述的显示面板，其中，在以M Hz的所述不同帧速率中的一个帧速率渲染帧期间执行的自刷新操作的次数是(N/M–1)。
23.一种在显示面板的有源区域上渲染图像的方法，所述显示面板包括：布置成OLED像素阵列的多个像素，所述阵列的每个像素包括至少一个OLED发光装置；多个像素电路，每个像素电路与所述OLED发光装置中的一个相关联并且被配置成驱动其相关联的OLED发光装置，所述方法包括：
以多个不同帧速率在所述显示面板的所述有源区域上渲染图像；
当在所述有源区域上渲染图像时，对于具有与阈值帧速率匹配或比阈值帧速率高的帧速率的多个所述不同帧速率，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在所述帧周期期间不执行自刷新操作；以及
当在所述有源区域上渲染图像时，对于具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率中的至少一个，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述阈值速率是60Hz或更低。
25.根据权利要求23至24中任一项所述的方法，其中，具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率具有作为所述阈值帧速率的因数的速率。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的方法，进一步包括：
当以处于和低于所述阈值速率的帧速率渲染帧时，应用第一伽马校正值；以及
当以高于所述阈值速率的帧速率渲染帧时，应用不同于所述第一伽马校正值的第二伽马校正值。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的方法，其中，当所述阈值帧速率是N Hz，其中N是实数值时，具有低于N的帧速率的所述不同帧速率中的每一个具有作为N的因数的帧速率。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，在以M Hz的所述不同帧速率中的一个帧速率渲染帧期间执行的自刷新操作的次数是(N/M–1)。
29.根据权利要求23至28中任一项所述的方法，进一步包括：当以具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率中的一个在所述有源区域上渲染图像时：
每帧周期执行一次图像刷新操作；
当所述显示面板的有源区域的亮度低于阈值亮度时，在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作，以及
当所述显示面板的所述有源区域的亮度低于所述阈值亮度时，在所述帧周期期间不执行自刷新操作。
30.根据权利要求29所述的方法，进一步包括：当在所述有源区域上渲染图像时：
当在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，将第一伽马校正值应用于图像的所述渲染，以及
当在所述帧周期期间不执行自刷新操作时，将不同于所述第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于图像的所述渲染。
31.根据权利要求23至30中任一项所述的方法，进一步包括：当以具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率中的一个在所述有源区域上渲染图像时：
每帧周期执行一次图像刷新操作；
当所述显示面板的有源区域的灰度级低于阈值亮度时，在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作；以及
当所述显示面板的所述有源区域的灰度级低于所述阈值亮度时，在所述帧周期期间不执行自刷新操作。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述灰度级基于所述有源区域中所有像素的平均灰度级。
33.根据权利要求31所述的方法，其中，所述灰度级基于所述有源区域中灰度级高于阈值灰度级的像素的百分比。
34.根据权利要求31所述的方法，进一步包括：当在所述有源区域上渲染图像时：
当在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，将第一伽马校正值应用于图像的所述渲染；以及
当在所述帧周期期间不执行自刷新操作时，将不同于所述第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于图像的所述渲染。
35.根据权利要求23至34中任一项所述的方法，进一步包括：
以具有比所述阈值速率低的速率的所述不同帧速率中的一个在所述面板的有源区域上渲染图像的帧，其中所述渲染包括：
每帧周期执行一次图像刷新操作，以及
基于所述显示面板的有源区域的亮度级和被渲染的所述帧的灰度级的函数的值：
当所述函数的所述值高于阈值时，在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作，以及
当所述函数的所述值低于所述阈值时，在所述帧周期期间不执行自刷新操作。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述函数相对于灰度级值的第一偏导数为负，并且所述函数相对于面板亮度值的第二偏导数为正。
37.根据权利要求35所述的方法，进一步包括：
当在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作时，将第一伽马校正值应用于图像的所述渲染；以及
当在所述帧周期期间不执行自刷新操作时，将不同于所述第一伽马校正值的第二伽马校正值应用于帧的所述渲染。
38.一种在显示面板的有源区域上渲染图像的方法，所述显示面板包括：布置成OLED像素阵列的多个像素，所述阵列的每个像素包括至少一个OLED发光装置；多个像素电路，每个像素电路与所述OLED发光装置中的一个相关联并且被配置成驱动其相关联的OLED发光装置，所述方法包括：
以多个不同帧速率在所述面板的所述有源区域上渲染图像；
当在所述有源区域上渲染图像时，对于具有与阈值帧速率匹配或比阈值帧速率高的帧速率的多个所述不同帧速率，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在所述帧周期期间不执行自刷新操作；
当在所述有源区域上渲染图像时，对于具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率中的至少一个，每帧周期执行一次图像刷新操作并且在所述帧周期期间至少执行一次自刷新操作；以及
当以处于和低于所述阈值速率的一个或多个帧速率渲染帧时以及当以高于所述阈值速率的帧速率渲染帧时，应用单个伽马校正值。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述像素电路中的每一个包括至少两个金属氧化物晶体管。
40.根据权利要求38至39中任一项所述的方法，其中，所述阈值速率是60Hz或更低。
41.根据权利要求38至40中任一项所述的方法，其中，具有比所述阈值帧速率低的帧速率的所述不同帧速率具有作为所述阈值帧速率的因数的速率。
42.根据权利要求38至41中任一项所述的方法，其中，当所述阈值帧速率是N Hz，其中N是实数值时，具有低于N的帧速率的所述不同帧速率中的每一个具有作为N的因数的帧速率。
43.根据权利要求42所述的方法，其中，在以M Hz的所述不同帧速率中的一个帧速率渲染帧期间执行的自刷新操作的次数是(N/M–1)。
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