CN116895248A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及显示装置。显示装置包括:像素,配置成在由垂直起始信号限定的帧时段期间在多个周期时段中被驱动;以及显示驱动器,配置成将多个周期时段中的周期时段划分成多个子域以进行驱动,配置成控制流过像素的电流的量并控制多个子域的发射导通占空,并且配置成基于调光信号针对周期时段独立地确定参考占空,参考占空是在周期时段中设定的最小发射导通占空。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年4月6日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0043075号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开涉及一种显示装置及其调光驱动方法。
背景技术
近来,随着对信息显示的兴趣的增加,持续进行对显示装置的研究和开发。例如,正在开展将显示面板和显示装置应用到头戴式电子装置、眼镜型电子装置等以实现增强现实图像或虚拟现实图像的研究。
发明内容
本公开的一方面提供了显示装置,其中在一个帧期间针对多个周期时段重复子域驱动方法,并且其中周期时段中的每个的导通占空被单独控制。
本公开的另一方面提供了所述显示装置的调光驱动方法。
然而,应理解的是,本公开不限于以上描述的方面,并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变和修改。
为了实现本公开的一方面,根据本公开的一个或多个实施方式的显示装置包括:像素,配置成在由垂直起始信号限定的帧时段期间在多个周期时段中被驱动;以及显示驱动器,配置成将多个周期时段中的周期时段划分成多个子域以进行驱动,配置成控制流过像素的电流的量并控制多个子域的发射导通占空,并且配置成基于调光信号针对周期时段独立地确定参考占空,参考占空是在周期时段中设定的最小发射导通占空。
像素可以包括无机发光元件。
多个子域可以包括第一子域至第八子域,第一子域至第八子域的相应的发射导通占空是不同的。
帧时段可以包括第一周期时段、第二周期时段、第三周期时段和第四周期时段,其中,显示驱动器还配置成:基于第一参考占空确定第一周期时段的第一子域至第八子域的发射导通占空,基于第二参考占空确定第二周期时段的第一子域至第八子域的发射导通占空,基于第三参考占空确定第三周期时段的第一子域至第八子域的发射导通占空,以及基于第四参考占空确定第四周期时段的第一子域至第八子域的发射导通占空。
第一参考占空至第四参考占空中的一个的长度可以不同于第一参考占空至第四参考占空中的另一个的长度。
第一参考占空的长度和第二参考占空的长度可以彼此不同,并且第一周期时段的第一子域至第八子域的发射导通占空的长度分别不同于第二周期时段的第一子域至第八子域的发射导通占空的长度。
显示驱动器可以包括:振荡器,配置成输出具有预设频率的时钟信号;以及导通占空控制器,配置成响应于包括在调光信号中的调光等级来确定与第一参考占空至第四参考占空对应的时钟数,并且配置成基于时钟信号的计数值来生成分别具有第一参考占空至第四参考占空的第一PWM信号。
导通占空控制器还可以配置成分别基于具有第一参考占空的第一PWM信号来生成提供给第一周期时段的第一子域至第八子域的多个PWM信号。
多个PWM信号可以配置成作为与对应于像素的发射导通占空的发射时段对应的控制信号被提供给像素。
显示驱动器还可以包括:电压发生器,配置成生成在第一子域至第八子域的写入时段中提供给像素的PAM数据电压;以及电流控制器,配置成响应于调光等级来针对第一周期时段至第四周期时段控制PAM数据电压的幅值。
在第一周期时段至第四周期时段期间提供给像素的一个PAM数据电压的幅值可以不同于在第一周期时段至第四周期时段期间提供给像素的另一PAM数据电压的幅值。
在第一周期时段期间提供给像素的PAM数据电压的幅值可以不同于在第四周期时段期间提供给像素的PAM数据电压的幅值。
在第一周期时段期间流入像素的发光元件中的电流可以不同于在第四周期时段期间流入像素的发光元件中的电流。
与帧时段的发射导通占空之和对应的总发射时段可以是帧时段的约30%或更小。
为了实现本公开的一方面,根据本公开的实施方式的显示装置的调光驱动方法包括:响应于调光信号的调光等级,确定第一参考占空和第二参考占空,所述第一参考占空和所述第二参考占空分别是在帧时段的第一周期时段和第二周期时段中设定的最小发射导通占空,并且第一参考占空和第二参考占空的相应长度是不同的;基于第一参考占空,将第一周期时段划分成第一子域至第八子域以进行驱动;以及基于第二参考占空,将第二周期时段划分成第一子域至第八子域以进行驱动。
第一子域至第八子域的相应的发射导通占空可以是不同的,所述相应的发射导通占空与像素的发射时段对应。
第一周期时段的第一子域至第八子域的发射导通占空的相应长度可以不同于第二周期时段的第一子域至第八子域的发射导通占空的相应长度。
确定第一参考占空和第二参考占空可以包括:响应于调光等级,确定与第一参考占空对应的振荡器的输出的时钟数、以及与第二参考占空对应的振荡器的输出的时钟数;以及通过对时钟数进行计数,生成具有第一参考占空的PWM信号和具有第二参考占空的PWM信号。
该方法还可以包括:响应于调光等级,确定在第一周期时段中提供给像素的第一PAM数据电压、以及具有与第一PAM数据电压不同的幅值且在第二周期时段中提供给像素的第二PAM数据电压;在第一周期时段中向像素提供第一PAM数据电压;以及在第二周期时段中向像素提供第二PAM数据电压。
像素可以包括无机发光元件,其中在第一周期时段的发射时段期间流过无机发光元件的电流不同于在第二周期时段的发射时段期间流过无机发光元件的电流。
根据本公开的实施方式的显示装置及其调光驱动方法可以通过基于调光信号改变帧时段的周期时段的参考占空,细分或扩展可呈现的调光亮度,同时减少或最小化无机发光元件发射光的子域驱动方法的调光动态假轮廓。
然而,应理解的是,本公开不限于以上描述的方面,并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变和修改。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施方式的显示装置的框图。
图2是用于示出包括在图1的显示装置中的像素的示例的电路图。
图3是示出图1的显示装置的示例的剖视图。
图4是示出由包括在图1的显示装置中的显示驱动器生成的PWM信号的示例的时序图。
图5是示出用于图2的像素的子域驱动的示例的图。
图6是示出包括在图1的显示装置中的显示驱动器的示例的框图。
图7是示出图6的显示驱动器的操作的示例的时序图。
图8是示出根据参考占空的变化的发射导通占空的变化的图表。
图9是示出在图8的第二情况下输出的PWM信号的示例的时序图。
图10是示出包括在图1的显示装置中的显示驱动器的示例的框图。
图11是示出根据PAM数据电压的变化的驱动电流的变化的图表。
图12是示出根据本公开的实施方式的显示装置的调光驱动方法的流程图。
图13是示出图12的调光驱动方法的示例的流程图。
具体实施方式
本公开的一些实施方式的方面以及实现其的方法可以通过参考对实施方式的详细描述以及附图而更容易理解。在下文中,将参考附图更详细地描述实施方式。然而,所描述的实施方式可以具有各种修改,并且可以以各种不同的形式实施,并且不应被解释为仅受限于本文中示出的实施方式。更确切地说,这些实施方式提供为示例使得本公开将是透彻且完整的,并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的方面,并且应理解,本公开涵盖在本公开的构思和技术范围内的所有修改、等同和替换。因此,可以不描述对于本领域普通技术人员完整地理解本公开的方面而言不必要的过程、元件和技术。
除非另外说明,否则在全部附图和书面描述中,相同的附图标记、字符或其组合表示相同的元件,并且因此,将不重复其描述。另外,可能没有示出与实施方式的描述不相关或与之无关的部分以使得描述清楚。
在详细描述中,出于说明的目的,阐述了诸多具体细节以提供对各种实施方式的透彻理解。然而,显而易见的是,各种实施方式可以在没有这些具体细节或具有一个或多个等同布置的情况下实施。在其它实例中,公知的结构和装置以框图形式示出,以避免不必要地模糊各种实施方式。
将理解,当元件、层、区域或部件被称为“形成在”另一元件、层、区域或部件“上”、在另一元件、层、区域或部件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件、层、区域或部件时,其可以直接形成在另一元件、层、区域或部件上、或者直接在另一元件、层、区域或部件上、或者直接连接到或直接联接到另一元件、层、区域或部件,或者间接形成在另一元件、层、区域或部件上、或者间接在另一元件、层、区域或部件上、或者间接连接到或间接联接到另一元件、层、区域或部件使得可以存在一个或多个中间的元件、层、区域或部件。另外,这可以总体上意指直接或间接的联接或连接、以及一体式或非一体式的联接或连接。例如,当层、区域或部件被称为“电连接”或“电联接”到另一层、区域或部件时,其可以直接电连接或直接电联接到另一层、区域和/或部件,或可以存在中间的层、区域或部件。然而,“直接连接/直接联接”或“直接在…上”表示在没有中间部件的情况下,一个部件直接地连接/联接另一部件或在另一部件上。此外,在本说明书中,当在另一部分上形成层、膜、区域、板等的一部分时,形成方向不限于向上方向,而是包括在侧表面上或在向下方向上形成所述一部分。相反,当层、膜、区域、板等的一部分形成在另一部分“下方”时,其不仅包括所述一部分“直接”在另一部分“下面”的情况,而且包括在所述一部分和所述另一部分之间还有又一部分的情况。同时,可以类似地解释描述部件之间的关系的其它表述,诸如“在…之间”和“直接在…之间”或“邻近于”和“直接邻近于”。此外,还将理解,当元件或层被称为在两个元件或层“之间”时,其可以是所述两个元件或层之间的唯一的元件或层,或者也可以存在一个或多个中间的元件或层。
出于本公开的目的,当位于一列表的元素之后时,诸如“…中的至少一个”的表述修饰整个列表的元素而不是修饰该列表中的个别元素。例如,“X、Y和Z中的至少一个”和“选自由X、Y和Z构成的组中的至少一个”可以解释为仅X、或仅Y、或仅Z、或X、Y和Z中的两个或更多个的任意组合(诸如,以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例)、或其任何变形。类似地,诸如“A和B中的至少一个”的表述可以包括A、B、或A和B。如本文中所使用的,“或”通常意指“和/或”,并且术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。例如,诸如“A和/或B”的表述可以包括A、B、或A和B。
将理解的是,虽然在本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区分开。因此,在不背离本公开的精神和范围的情况下,以下所描述的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。将元件描述为“第一”元件可以不需要或可以不暗示第二元件或其它元件的存在。在本文中也可以使用术语“第一”、“第二”等来区分不同类别或不同组的元件。为了简洁,术语“第一”、“第二”等可以分别表示“第一类别(或第一组)”、“第二类别(或第二组)”等。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的,并且不旨在限制本公开。如本文中所使用的,单数形式“一(a)”和“一个(an)”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确指示。还将理解,当在本说明书中使用时,术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“具有(have)”、“具有(having)”、“包括(includes)”和“包括(including)”指定所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。
当一个或多个实施方式可以不同地实施时,可以与所描述的顺序不同地执行具体的工艺顺序。例如,两个连续描述的工艺可以基本上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。
如本文中所使用的,术语“基本上”、“约”、“近似”和类似的术语用作近似术语而不用作程度术语,并且旨在解释将由本领域普通技术人员认识到的所测量或计算的值中的固有偏差。如本文中所使用的,“约”或“近似”包括所述值以及如由本领域普通技术人员在考虑到所讨论的测量和与特定量的测量相关的误差(例如,测量系统的限制)时所确定的特定值的可接受偏差范围内的平均值。例如,“约”可以表示在一个或多个标准偏差内,或在所述值的±30%、±20%、±10%、±5%内。另外,在描述本公开的实施方式时使用的“可以”表示“本公开的一个或多个实施方式”。
此外,本文中所公开和/或记载的任何数值范围旨在包括包含在所记载范围内的具有相同的数值精度的所有子范围。例如,“1.0至10.0”的范围旨在包括所记载的最小值1.0与所记载的最大值10.0之间的(包含本数)所有子范围,即,具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值,例如以2.4至7.6为例。本文中所记载的任何最大数值限制旨在包括包含在其中的所有更低的数值限制,并且本说明书中所记载的任何最小数值限制旨在包括包含在其中的所有更高的数值限制。因此,申请人保留修改包括权利要求在内的本说明书的权利,以清楚地叙述包含在本文中所明确记载的范围内的任何子范围。
针对功能性块、单元和/或模块,参考附图描述了一些实施方式。本领域技术人员将理解,这些块、单元和/或模块是由逻辑电路、离散部件、微处理器、硬布线电路、存储器元件、线连接器和其它电子电路来物理实施。这可以使用基于半导体的制造技术或其它制造技术来形成。由微处理器或其它类似硬件实施的块、单元和/或模块可以使用软件来编程和控制以执行本文中讨论的各种功能,可选地可以由固件和/或软件来驱动。此外,每个块、单元和/或模块可以由专用硬件、或执行一些功能的专用硬件和执行与专用硬件的功能不同的功能的处理器(例如,一个或多个编程微处理器和相关电路)的组合来实施。此外,在一些实施方式中,在不背离本公开的范围的情况下,块、单元和/或模块可以物理地分离成两个或更多个交互的离散的块、单元和/或模块。此外,在一些实施方式中,在不背离本公开的范围的情况下,块、单元和/或模块可以物理地组合成更复杂的块、单元和/或模块。
除非另有限定,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域中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,诸如在常用字典中限定的那些术语,应被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书的上下文中的含义一致的含义,并且除非在本文中明确地如此限定,否则不应以理想化或过于形式化的含义进行解释。
图1是示出根据本公开的实施方式的显示装置的框图。
参考图1,显示装置1000可以包括显示单元100和显示驱动器200。
显示单元100可以包括像素PX。像素PX中的每个可以连接到数据线DL、扫描线SL和控制线CL。像素PX中的每个可以发射红色、绿色和蓝色中的一种颜色的光。
在一个或多个实施方式中,像素PX中的每个可以包括无机发光元件作为发光元件和用于驱动无机发光元件的像素电路。然而,这是示例,并且发光元件不限于此。例如,发光元件可以包括有机发光元件或通过使用量子点改变发射的光的波长来发射光的发光元件(量子点显示元件)。
数据线DL可以向像素PX提供脉冲幅度调制(PAM)数据电压。即,像素PX中的每个的驱动电流的幅值可以由PAM数据电压来确定。扫描线SL可以向像素PX中的每个提供扫描信号。控制线CL可以向像素PX中的每个提供控制信号。可以基于控制信号来控制像素PX的发射时段(或发射导通占空(emission on-duty))。
像素PX可以在由垂直起始信号限定的一个帧时段期间在多个周期时段(cycleperiod)中被驱动。此外,每个周期时段可以被划分成多个子域(subfield)。
显示驱动器200可以通过数据线DL、扫描线SL和控制线CL电连接到像素PX。显示驱动器200可以驱动像素PX。
显示驱动器200可以控制像素PX的子域驱动。例如,每个周期时段可以包括具有不同发射时段的第一子域至第八子域。
在一个或多个实施方式中,显示驱动器200可以基于包括在调光信号DIM中的调光等级(dimming level)来调整流过像素PX的电流(例如,驱动电流)的量和子域的发射导通占空(例如,发射时段)。例如,显示驱动器200可以调整脉冲宽度调制(PWM)信号的宽度,所述脉冲宽度调制(PWM)信号是生成用于控制发射导通占空的控制信号的基础。此外,显示驱动器200可以调整PAM数据电压以控制电流的量。
调光等级可以限定显示单元100可发射的光的最大亮度。例如,当调光等级设定成1000nit时,显示单元100可以发射最大为1000nit的光。当调光等级设定成100nit时,显示单元100可以发射最大为100nit的光。例如,调光等级可以设定为8位的数字值,并且可以最多被划分成256个步长(step)。可以根据用户的调光设定等来确定或调整调光等级。
根据调光等级的亮度的控制可以如上所述通过子域的发射导通占空(例如,发射时段)和/或PAM数据电压的控制来实现。
图2是用于示出包括在图1的显示装置中的像素的示例的电路图。
在图2中,为了便于描述,示出了位于第i水平线(或第i像素行)上并连接到第j数据线Dj(下文中,称为数据线Dj)的像素10(i和j是大于0的自然数)。
参考图1和图2,像素10可以包括发光元件LD和像素电路PXC。
发光元件LD可以电连接在第一电力线PL1和第二电力线PL2之间。第一电源VDD的电压可以被提供给第一电力线PL1,并且第二电源VSS的电压可以被提供给第二电力线PL2。例如,第一电源VDD的电势可以设定成比第二电源VSS的电势高的电势。
发光元件LD的第一端可以经由像素电路PXC电连接到第一电力线PL1,并且发光元件LD的第二端可以电连接到第二电力线PL2。发光元件LD可以发射具有与由像素电路PXC生成的驱动电流对应的亮度的光。
在图2中,示出了连接在像素电路PXC和第二电力线PL2之间的一个发光元件LD,但是这是示例性的,并且像素10可以包括多个发光元件LD。例如,发光元件LD可以以并联、串联或者串联/并联混合结构连接在像素电路PXC和第二电力线PL2之间。
发光元件LD可以是具有微米尺寸或纳米尺寸的无机发光二极管。
在一个或多个实施方式中,像素电路PXC可以包括第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3以及存储电容器Cst。
第一晶体管T1(例如,驱动晶体管)可以连接在用于提供第一电源VDD的电压的第一电力线PL1和发光元件LD的第一电极之间。第一晶体管T1的栅电极可以连接到第一节点N1。第一晶体管T1可以响应于第一节点N1的电压来控制提供给发光元件LD的驱动电流。例如,第一晶体管T1可以基于PAM数据电压V_PAM生成驱动电流。
PAM数据电压V_PAM可以确定驱动电流的幅值。相比于有机发光二极管,为无机发光二极管的发光元件LD的发射亮度可能对驱动电流的变化更不敏感。因此,相比于驱动电流的幅值,发光元件LD的发射亮度和/或灰度级的精细调节可能更容易受到发光元件LD的发射时间的影响。
在一个或多个实施方式中,PAM数据电压V_PAM可以以相同的幅值被提供给用于发射相同颜色的光的相同类型的子像素,而不管灰度级(或图像数据、灰度级数据)如何。然而,这仅是示例,并且PAM数据电压V_PAM可以根据参考、灰度级和/或调光等级(例如,预定的参考、灰度级和/或调光等级)而改变。
第二晶体管T2(例如,开关晶体管)可以连接在数据线Dj和第一节点N1之间。第二晶体管T2的栅电极可以连接到第i扫描线Si(下文中,称为扫描线Si)。
第二晶体管T2可以响应于提供给扫描线Si的扫描信号而将数据线Dj和第一节点N1电连接。因此,PAM数据电压V_PAM可以被充入存储电容器Cst中。
第三晶体管T3(例如,发射控制晶体管)可以连接在第一电力线PL1和第一晶体管T1之间。第三晶体管T3可以响应于提供给第i控制线Ci(下文中,称为控制线Ci)的控制信号将第一电力线PL1和第一晶体管T1连接。
当第三晶体管T3导通时,可以形成流过发光元件LD的电流的路径,并且因此发光元件LD可以发射光。例如,可以基于第三晶体管T3的导通时段来确定发光元件LD的发射时间。换言之,可以根据提供控制信号的时间(例如,控制信号的导通占空)来确定发光元件LD和像素10的发射导通占空。此外,与调光等级对应的亮度可以通过控制发射导通占空来实现。
存储电容器Cst的一个电极可以连接到第一节点N1,并且其另一电极可以连接到第二节点N2(例如,连接到第一晶体管T1的源电极)。
同时,在图2中,第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3全部被示出为N型晶体管,但是本公开不限于此。即,第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3中的至少一个可以改变成P型晶体管。此外,像素电路PXC的结构不限于此。
例如,为了减小或最小化像素之间的驱动电流的偏差,像素电路PXC还可以包括用于补偿第一晶体管T1的阈值电压的晶体管配置。此外,像素电路PXC还可以包括用于初始化第一节点N1和/或第二节点N2的电压的配置。
根据一个或多个实施方式,可以从显示驱动器200提供通过控制线Ci提供的控制信号。例如,显示驱动器200可以基于PWM信号生成控制信号。
在一个或多个实施方式中,像素电路PXC还可以包括使用由显示驱动器200生成的PWM信号来生成控制信号的电路。例如,像素电路PXC可以使用PWM信号生成控制信号,并且可以将控制信号提供给第三晶体管T3的栅电极。
图3是示出图1的显示装置的示例的剖视图。
参考图1、图2和图3,显示装置1000可以包括硅衬底SS、半导体层SP和作为发光元件LD的无机发光元件LED。
硅衬底SS可以包括单晶硅晶片、多晶硅晶片或非晶硅晶片。半导体层SP可以通过半导体工艺形成在硅衬底SS上。例如,其上形成有半导体层SP的硅衬底SS可以对应于为硅半导体衬底的用于形成显示装置1000的基础衬底。
在一个或多个实施方式中,半导体层SP可以通过互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺形成在硅衬底SS上。半导体层SP可以包括CMOS类型的像素电路。例如,像素电路可以包括CMOS电路,其包括P型晶体管和N型晶体管。
此外,半导体层SP可以包括用于驱动像素电路的驱动电路。例如,半导体层SP还可以包括用于驱动扫描线的具有CMOS类型的扫描驱动电路。此外,半导体层SP可以包括用于驱动数据线的数据驱动电路。半导体层SP可以包括用于驱动控制线的控制线驱动电路。
无机发光元件LED可以设置在半导体层SP上。无机发光元件LED可以电连接到半导体层SP的像素电路。显示装置1000可以是在硅半导体衬底上具有发光结构的硅上显示器(DOS,或硅上发光二极管(LEDoS))。
在一个或多个实施方式中,无机发光元件LED可以通过结合工艺设置在半导体层SP上。
在一个或多个实施方式中,用于驱动像素电路和发光元件LD的显示驱动芯片可以进一步安装在半导体层SP上。例如,显示驱动器200的一些部件可以集成在半导体层SP上,并且其它部件可以以驱动芯片的形式安装在半导体层SP上。
这种硅上显示器结构可以容易地应用于可穿戴装置,诸如智能眼镜和头戴式显示装置等。然而,这是示例,并且显示装置1000的应用领域和堆叠结构不限于此。例如,显示装置1000可以应用于诸如智能电话的便携式装置,或诸如电视(TV)的大显示器。
图4是示出由包括在图1的显示装置中的显示驱动器生成的PWM信号的示例的时序图,并且图5是示出用于图2的像素的子域驱动的示例的图。
参考图1、图2、图4和图5,显示装置1000和包括在其中的像素10可以在一个帧时段FR期间在多个周期时段CP1、CP2、CP3和CP4中被驱动。
帧时段FR可以由垂直起始信号Vsync限定。例如,可以提供与显示装置1000的驱动频率对应的垂直起始信号Vsync。
在一个或多个实施方式中,周期时段CP1、CP2、CP3和CP4中的每个可以被划分成多个子域(例如,SF1至SF8)以进行驱动。如上所述,由于相比于有机发光元件,为无机发光二极管的发光元件对驱动电流相对不敏感,因此通过控制驱动电流来控制与调光等级对应的亮度(下文中,称为调光亮度)存在限制。因此,可以使用子域驱动方法来通过控制发射时段来控制显示装置1000的调光亮度。周期时段CP1、CP2、CP3和CP4中的每个可以包括相同数量的子域。
在一个或多个实施方式中,周期时段CP1、CP2、CP3和CP4中的每个可以包括第一子域SF1至第八子域SF8。可以使用8位数据来实施子域驱动方法。图5示出了像素10在第一子域SF1至第八子域SF8中的全部中发射光的示例。
例如,第一子域SF1可以包括与写入时段WP和第一发射导通占空DT1对应的发射时段。类似地,第二子域SF2至第八子域SF8可以分别包括与写入时段WP以及第二发射导通占空DT2至第八发射导通占空DT8中的相应发射导通占空对应的相应发射时段。
第一发射导通占空DT1至第八发射导通占空DT8可以彼此不同。第一发射导通占空DT1至第八发射导通占空DT8可以分别由图4所示的第一PWM信号PWM1至第八PWM信号PWM8确定。例如,第一发射导通占空DT1至第八发射导通占空DT8可以分别对应于第一PWM信号PWM1至第八PWM信号PWM8的脉冲宽度。这里,第一PWM信号PWM1至第八PWM信号PWM8的脉冲宽度可以是用于使晶体管(例如,预定晶体管)导通的电平时段,并且可以是第一PWM信号PWM1至第八PWM信号PWM8的逻辑高电平时段。
在一个或多个实施方式中,第一发射导通占空DT1可以是最短的,并且发射时段可以朝向第八发射导通占空DT8增加。第一发射导通占空DT1可以是在第一周期时段CP1中设定的最小发射导通占空,并且可以限定为参考占空。第二发射导通占空DT2至第八发射导通占空DT8可以对应于数倍的第一发射导通占空DT1(其为参考占空R_DT)的时段。
例如,第二PWM信号PWM2的脉冲宽度可以是第一PWM信号PWM1的脉冲宽度的约两倍,并且第二发射导通占空DT2的长度可以是第一发射导通占空DT1的长度的约两倍。第三PWM信号PWM3的脉冲宽度可以是第二PWM信号PWM2的脉冲宽度的约两倍,并且第三发射导通占空DT3的长度可以是第二发射导通占空DT2的长度的约两倍(例如,可以是第一发射导通占空DT1的长度的约四倍)。由此,第八PWM信号PWM8的脉冲宽度可以是第一PWM信号PWM1的脉冲宽度的约128倍,并且第八发射导通占空DT8的长度可以是第一发射导通占空DT1的长度的约128倍(例如,可以是第七发射导通占空DT7的长度的约两倍)。
由此,当在每个周期时段中确定参考占空R_DT时,可以自动确定第一发射导通占空DT1至第八发射导通占空DT8。例如,可以基于第一周期时段CP1的参考占空R_DT(例如,第一参考占空)来确定第一周期时段CP1的第一发射导通占空DT1至第八发射导通占空DT8,并且可以基于第二周期时段CP2的参考占空(例如,第二参考占空)来确定第二周期时段CP2的第一发射导通占空至第八发射导通占空。类似地,可以基于第三周期时段CP3的参考占空(例如,第三参考占空)来确定第三周期时段CP3的第一发射导通占空至第八发射导通占空,并且可以基于第四周期时段CP4的参考占空(例如,第四参考占空)来确定第四周期时段CP4的第一发射导通占空至第八发射导通占空。然而,这是示例,并且第一PWM信号PWM1至第八PWM信号PWM8之间的关系不限于此。此外,第一发射导通占空DT1至第八发射导通占空DT8的顺序不限于图5所示的顺序。例如,如图4所示,可以按照与图5相反的顺序来执行发射导通占空DT1至DT8。
当显示装置1000发射具有全白最大亮度的光时,像素10可以在与第一PWM信号PWM1至第八PWM信号PWM8的最大脉冲宽度之和对应的时段期间发射光。当调光亮度减小时,第一PWM信号PWM1至第八PWM信号PWM8的脉冲宽度可以减小,或者像素10可以通过从第一PWM信号PWM1至第八PWM信号PWM8中选择的一些信号来发射光。
在一个或多个实施方式中,在第一周期时段CP1的每个写入时段WP中可以将具有相同幅值的数据电压(例如,PAM数据电压V_PAM)提供给像素10。这里,PAM数据电压V_PAM可以具有能够从发光元件LD发射光的电压值。可以控制像素10的发光和不发光。即,当提供PAM数据电压V_PAM并且第三晶体管T3导通时,发光元件LD可以发射光。当不提供PAM数据电压V_PAM时,即使第三晶体管T3导通,发光元件LD也可以不发射光。
然而,这是示例,可以根据是否提供PAM数据电压V_PAM来确定发光元件LD在子域SF1至SF8中的每个中是否发射光。例如,在第一子域SF1至第八子域SF8中的每个的写入时段WP的一部分期间可以不提供PAM数据电压V_PAM。在与不提供PAM数据电压V_PAM的写入时段WP对应的子域中,发光元件LD不发射光。由此,灰度级和/或亮度(例如,预定的灰度级和/或亮度)可以通过经由是否提供PAM数据电压V_PAM来另外控制发光元件LD在子域SF1至SF8中的每个中是否发射光来实现,这可以被称为PAM驱动。
像素10可以基于发光元件LD在第一子域SF1至第八子域SF8中是否发射光来实现调光亮度。
当在单个周期中执行用于帧时段FR的子域驱动时,可能出现发射时段和非发射时段之间像素行之间的偏差变得非常大的情况。由于发射时段和非发射时段之间的偏差,可能会识别到非有意的边界线、图像污迹等,诸如动态的假轮廓。
帧时段FR可以在多个周期时段CP1、CP2、CP3和CP4中进行驱动,以改善图像可见性缺陷。即,因为通过在帧时段FR中将相同的发射时段划分成多个周期时段CP1、CP2、CP3和CP4来显示图像,所以可以减少图像污迹,诸如动态的假轮廓。
在一个或多个实施方式中,如图4所示,帧时段FR可以被划分成四个周期时段CP1、CP2、CP3和CP4。然而,这是示例,并且周期时段的数量不限于此。此外,图4示出了在周期时段CP1、CP2、CP3和CP4中的每个,首先生成并输出第八PWM信号PWM8,并且最后生成并输出第一PWM信号PWM1。然而,这是示例,并且第一PWM信号PWM1至第八PWM信号PWM8的输出顺序不限于此。
同时,当帧时段FR被划分成第一周期时段CP1至第四周期时段CP4以进行驱动时,可以减少图像污迹,而且可以减小可呈现的调光亮度的步长。例如,当以四个周期时段CP1、CP2、CP3和CP4驱动时,可设定成减少或最小化动态的假轮廓并确保最小发射亮度的最大发射时段可以小于或等于帧时段FR的总长度的约30%。当所述发射时段被划分成四个周期时段CP1、CP2、CP3和CP4时,并且当周期时段CP1、CP2、CP3、CP4中的每个以参考占空R_DT的平方的形式被划分成多个子域以发射光时,可呈现的调光等级的步长可能存在限制。
因此,通过对所述调光等级的步长进行细分来驱动可能是合适的。根据本公开的实施方式的显示装置1000可以设计成根据调光信号DIM的调光等级来改变周期时段CP1、CP2、CP3和CP4中的每个的参考占空R_DT。例如,当第一周期时段CP1和第二周期时段CP2的参考占空R_DT不同时,帧时段FR中的实际发射时段的长度可以改变,并且可呈现的调光亮度也可以被细分。
图6是示出包括在图1的显示装置中的显示驱动器的示例的框图,并且图7是示出图6的显示驱动器的操作的示例的时序图。
参考图1、图4、图5、图6和图7,显示驱动器200可以包括振荡器(OSC)220和导通占空控制器240。
振荡器220可以输出具有预设频率的时钟信号O_CLK。振荡器220可以利用各种类型的公知振荡器电路来实现。第一PWM信号PWM1至第八PWM信号PWM8可以基于时钟信号O_CLK的时序来生成。
导通占空控制器240可以分别响应于包括在调光信号DIM中的调光等级来确定与第一周期时段CP1至第四周期时段CP4的第一参考占空至第四参考占空对应的时钟数。参考占空R_DT的长度(例如,第一PWM信号PWM1的脉冲宽度)可以根据时钟信号O_CLK的时钟数来确定。例如,第一参考占空至第四参考占空中的一些的长度(或与其对应的PWM信号的脉冲宽度)可以不同于其它的长度(或与其对应的PWM信号的脉冲宽度),以实现所需的发射导通占空。然而,这仅是示例,并且根据调光信号DIM的第一参考占空至第四参考占空的长度可以基本上相同。
为了确定如上所述的时钟数,导通占空控制器240可以包括诸如存储器的配置,所述存储器包括关于与调光等级对应的时钟数的信息。例如,可以查找表的形式提供关于与调光等级对应的时钟数的信息。然而,这是示例,并且基于调光信号DIM确定参考占空R_DT的时钟数的配置不限于此。
导通占空控制器240可以对时钟信号O_CLK进行计数。在一个或多个实施方式中,导通占空控制器240可以包括对时钟信号O_CLK进行计数的计数电路。
导通占空控制器240可以基于时钟信号O_CLK的计数值生成第一PWM信号PWM1。例如,当与参考占空R_DT对应的时钟数被确定为20时,第一PWM信号PWM1的参考占空R_DT可以对应于时钟信号O_CLK的周期在其中重复20次的时段。
可以根据调光信号DIM独立地(或可变地)确定针对第一周期时段CP1至第四周期时段CP4中的每个确定的时钟数。导通占空控制器240可以响应于第一周期时段CP1至第四周期时段CP4中的每个生成参考占空R_DT在其中变化的第一PWM信号PWM1。
此外,导通占空控制器240可以基于具有第一参考占空的第一PWM信号PWM1生成第一周期时段CP1的第二PWM信号PWM2至第八PWM信号PWM8。第二PWM信号PWM2至第八PWM信号PWM8的脉冲宽度可以基于第一参考占空来确定。
类似地,导通占空控制器240可以基于具有第二参考占空的第一PWM信号PWM1生成第二周期时段CP2的第二PWM信号PWM2至第八PWM信号PWM8。导通占空控制器240可以基于具有第三参考占空的第一PWM信号PWM1生成第三周期时段CP3的第二PWM信号PWM2至第八PWM信号PWM8,并且可以基于具有第四参考占空的第一PWM信号PWM1生成第四周期时段CP4的第二PWM信号PWM2至第八PWM信号PWM8。
在一个或多个实施方式中,第一PWM信号PWM1至第八PWM信号PWM8可以作为与像素10的发射时段对应的控制信号通过控制线(例如,图2中的Ci)被提供给像素10。
图8是示出根据参考占空的变化的发射导通占空的变化的图表,并且图9是示出在图8的第二情况CASE2下输出的PWM信号的示例的时序图。
参考图1、图4、图5、图6、图8和图9,可以不同地确定时钟信号O_CLK的时钟数,并且帧时段FR中的发射导通占空可以根据调光信号DIM的调光等级而改变。
图8示出了与第一周期时段CP1至第四周期时段CP4的参考占空R_DT对应的时钟信号O_CLK的时钟数。
例如,在第一情况CASE1下,第一周期时段CP1至第四周期时段CP4的参考占空R_DT可以对应于为20的时钟信号O_CLK的时钟数。第一发射导通占空DT1至第八发射导通占空DT8可以基于参考占空R_DT来确定。参考占空R_DT的平均值可以是为20的时钟数,并且第一发射导通占空DT1至第八发射导通占空DT8可以在第一周期时段CP1至第四周期时段CP4中基本上相同地应用。此外,帧时段FR在第一情况CASE1下的导通占空比可以是约10%,并且显示装置1000可以发射具有与其对应的调光亮度的光。
在第二情况CASE2下,第一周期时段CP1至第三周期时段CP3的参考占空R_DT可以对应于为20的时钟信号O_CLK的时钟数,并且第四周期时段CP4'(参见图9)的参考占空R_DT'(参见图9)可以对应于为21的时钟信号O_CLK的时钟数。在这种情况下,参考占空R_DT的平均值可以是为20.25的时钟数。
如图9所示,第八PWM信号PWM8可以具有与第一周期时段CP1的参考占空R_DT的第一脉冲宽度W1对应的第二脉冲宽度W2。这些PWM信号也可以被提供给第二周期时段CP2和第三周期时段CP3。
第四周期时段CP4'的参考占空R_DT'可以具有与为21的时钟信号O_CLK的时钟数对应的第三脉冲宽度W3。因此,第八PWM信号PWM8可以具有第四脉冲宽度W4。第三脉冲宽度W3可以大于第一脉冲宽度W1,并且第四脉冲宽度W4可以大于第二脉冲宽度W2。
因此,帧时段FR在第二情况CASE2下的导通占空比可以是10%+a。因此,在第二情况CASE2下,可以以比第一情况CASE1的调光亮度高的调光亮度发射光。
在第三情况CASE3下,第一周期时段CP1和第二周期时段CP2的参考占空R_DT可以对应于为20的时钟信号O_CLK的时钟数,并且第三周期时段CP3和第四周期时段CP4的参考占空R_DT可以对应于为21的时钟信号O_CLK的时钟数。在这种情况下,参考占空R_DT的平均值可以是为20.5的时钟数。因此,帧时段FR在第三情况CASE3下的导通占空比可以是10%+b,并且在第三情况CASE3下,可以以比第二情况CASE2的调光亮度高的调光亮度发射光。
在第四情况CASE4下,第一周期时段CP1的参考占空R_DT可以对应于为20的时钟信号O_CLK的时钟数,并且第二周期时段CP2、第三周期时段CP3和第四周期时段CP4的参考占空R_DT可以对应于为21的时钟信号O_CLK的时钟数。在这种情况下,参考占空R_DT的平均值可以是为20.75的时钟数。因此,帧时段FR在第四情况CASE4下的导通占空比可以是10%+c,并且在第四情况CASE4下,可以以比第三情况CASE3的调光亮度高的调光亮度发射光。
由此,由于增加了第二情况CASE2、第三情况CASE3和第四情况CASE4,因而在所有周期时段的参考占空R_DT处通过为20的时钟数发射光的调光亮度与所有周期时段的参考占空R_DT处通过为21的时钟数发射光的调光亮度之间的可呈现的调光亮度可以被细分。
如上所述,根据本公开的实施方式的显示装置1000可以基于调光信号DIM来改变帧时段FR的周期时段CP1至CP4的参考占空R_DT。因此,可以细分或扩展可呈现的调光亮度,同时减少或最小化无机发光元件发射光的子域驱动方法的调光动态假轮廓。
图10是示出包括在图1的显示装置中的显示驱动器的示例的框图,并且图11是示出根据PAM数据电压的变化的驱动电流的变化的图表。
参考图2、图4、图5、图6、图10和图11,显示驱动器200还可以包括电压发生器260和电流控制器280。
电压发生器260可以生成在第一子域SF1至第八子域SF8的写入时段WP中提供给像素10的PAM数据电压V_PAM。在一个或多个实施方式中,如上所述,PAM数据电压V_PAM可以以相同的幅值被提供给发射相同颜色的光的相同类型的子像素,而不管灰度级(或图像数据、灰度级数据)如何。
可选地,PAM数据电压V_PAM可以根据参考、灰度级和/或调光等级(例如,预定的参考、灰度级和/或调光等级)而变化。例如,对应于与8位图像数据对应的256个灰度级的PAM数据电压V_PAM的变化可以远小于施加到有机发光元件的数据电压的数量。
电压发生器260可以包括伽马电压发生器电路,所述伽马电压发生器电路包括各种类型的电压发生器电路(例如,直流-直流(DC-DC)转换器)和/或电阻器串。
电流控制器280可以响应于调光信号DIM的调光等级来控制针对第一周期时段CP1至第四周期时段CP4中的每个的PAM数据电压V_PAM的幅值。电流控制器280可以向数据线DL提供经调整的PAM数据电压V_PAM。可以基于PAM数据电压V_PAM来确定像素10的电流(例如,驱动电流)。
例如,如图11所示,在第一情况CASE1'下,第一周期时段CP1至第四周期时段CP4的驱动电流中的每个可以设定成对应于约50mA。即,在第一周期时段CP1至第四周期时段CP4中提供的PAM数据电压V_PAM可以基本上相同。例如,在帧时段FR中在像素10发射光的时间期间的驱动电流的平均值可以是约50mA。
在第二情况CASE2'下,第一周期时段CP1至第三周期时段CP3的驱动电流可以设定成约50mA,并且第四周期时段CP4的驱动电流可以设定成约55mA。即,在第一周期时段CP1至第三周期时段CP3期间提供的PAM数据电压V_PAM可以与在第四周期时段CP4期间提供的PAM数据电压V_PAM不同。例如,第四周期时段CP4中的亮度可以高于第一周期时段CP1中的亮度。在帧时段FR期间像素10的驱动电流的平均值可以是约51.25mA。
在第三情况CASE3'下,第一周期时段CP1和第二周期时段CP2的驱动电流可以设定成约50mA,并且第三周期时段CP3和第四周期时段CP4的驱动电流可以设定成约55mA。例如,在帧时段FR期间像素10的驱动电流的平均值可以被量化为约52.5mA。当发射时段(或发射导通占空)相同时,第三情况CASE3'的调光亮度可以高于第二情况CASE2'的调光亮度。
在第四情况CASE4'下,第一周期时段CP1的驱动电流可以设定成约50mA,并且第二周期时段CP2、第三周期时段CP3和第四周期时段CP4的驱动电流可以设定成约55mA。例如,在帧时段FR期间像素10的驱动电流的平均值可以被量化为约53.75mA。当发射时段(或发射导通占空)相同时,第四情况CASE4'的调光亮度可以高于第三情况CASE3'的调光亮度。
由此,除了控制发射时段之外,可以控制PAM数据电压V_PAM在周期时段CP1至CP4中的每个中根据调光等级变化,从而可以进一步细分调光亮度。
图12是示出根据本公开的实施方式的显示装置的调光驱动方法的流程图。
参考图12,显示装置的调光驱动方法可以包括:响应于包括在调光信号中的调光等级,确定第一参考占空和第二参考占空,所述第一参考占空和所述第二参考占空分别是在一个帧时段的第一周期时段和第二周期时段中设定的最小发射导通占空(步骤S100);基于第一参考占空,将第一周期时段划分成第一子域至第八子域以进行驱动(步骤S200);以及基于第二参考占空,将第二周期时段划分成第一子域至第八子域以进行驱动(步骤S300)。
第一子域至第八子域可以具有彼此不同的发射导通占空,并且发射导通占空可以对应于像素10的发射时段。
在一个或多个实施方式中,第一参考占空和第二参考占空可以根据调光等级而变化。例如,第一参考占空的长度可以不同于第二参考占空的长度。
可以基于振荡器的输出的时钟数来确定第一参考占空和第二参考占空。在一个或多个实施方式中,可以响应于调光等级来确定与第一参考占空对应的振荡器的输出的时钟数和与第二参考占空对应的振荡器的输出的时钟数,并且可以通过对时钟数进行计数而在每个时间点处生成具有第一参考占空的PWM信号和具有第二参考占空的PWM信号。
因为已经参考图1至图9详细描述了其中针对多个周期时段执行子域驱动的显示装置的驱动方法,所以将省略冗余描述。
图13是示出图12的调光驱动方法的示例的流程图。
参考图12和图13,显示装置的调光驱动方法可以包括:响应于调光等级,确定第一参考占空、第二参考占空、在第一周期时段期间提供给像素的第一PAM数据电压、以及在第二周期时段期间提供给像素的第二PAM数据电压(步骤S110);基于第一参考占空和第一PAM数据电压,将第一周期时段划分成第一子域至第八子域以进行驱动(步骤S210);以及基于第二参考占空和第二PAM数据电压,将第二周期时段划分成第一子域至第八子域以进行驱动(步骤S310)。
在一个或多个实施方式中,PAM数据电压在周期时段中的幅值可以根据调光等级而变化。例如,第一PAM数据电压和第二PAM数据电压的幅值可以彼此不同。在这种情况下,在第一周期时段的发射时段期间流过像素的无机发光元件的电流可以不同于在第二周期时段的发射时段期间流过像素的无机发光元件的电流。
因为已经参考图10和图11详细描述了这种显示装置的驱动方法,所以将省略对其的冗余描述。
如上所述,根据本公开的实施方式的显示装置及其调光驱动方法可以通过基于调光信号改变帧时段的周期时段的参考占空,细分或扩展可呈现的调光亮度,同时减少或最小化无机发光元件发射光的子域驱动方法的调光动态假轮廓。
虽然已经参考本公开的特定实施方式示出和描述了本公开,但是本领域的技术人员将理解,在不背离如由所附权利要求及其功能等同限定的本公开的精神和范围的情况下,可以在其中在形式和细节上做出各种改变。
Claims (10)
1.显示装置,包括:
像素,配置成在由垂直起始信号限定的帧时段期间在多个周期时段中被驱动;以及
显示驱动器,配置成将所述多个周期时段中的周期时段划分成多个子域以进行驱动,配置成控制流过所述像素的电流的量并控制所述多个子域的发射导通占空,并且配置成基于调光信号针对所述周期时段独立地确定参考占空,所述参考占空是在所述周期时段中设定的最小发射导通占空。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述多个子域包括第一子域至第八子域,所述第一子域至所述第八子域的相应的所述发射导通占空是不同的。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其中,所述帧时段包括第一周期时段、第二周期时段、第三周期时段和第四周期时段,以及
其中,所述显示驱动器还配置成:
基于第一参考占空确定所述第一周期时段的所述第一子域至所述第八子域的所述发射导通占空,
基于第二参考占空确定所述第二周期时段的所述第一子域至所述第八子域的所述发射导通占空,
基于第三参考占空确定所述第三周期时段的所述第一子域至所述第八子域的所述发射导通占空,以及
基于第四参考占空确定所述第四周期时段的所述第一子域至所述第八子域的所述发射导通占空,以及
其中,所述第一参考占空至所述第四参考占空中的一个的长度不同于所述第一参考占空至所述第四参考占空中的另一个的长度。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其中,所述第一参考占空的长度和所述第二参考占空的长度彼此不同,并且所述第一周期时段的所述第一子域至所述第八子域的所述发射导通占空的长度分别不同于所述第二周期时段的所述第一子域至所述第八子域的所述发射导通占空的长度。
5.根据权利要求3所述的显示装置,其中,所述显示驱动器包括:
振荡器,配置成输出具有预设频率的时钟信号;以及
导通占空控制器,配置成响应于包括在所述调光信号中的调光等级来确定与所述第一参考占空至所述第四参考占空对应的时钟数,并且配置成基于所述时钟信号的计数值来生成分别具有所述第一参考占空至所述第四参考占空的第一PWM信号。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其中,所述导通占空控制器还配置成分别基于具有所述第一参考占空的所述第一PWM信号来生成提供给所述第一周期时段的所述第一子域至所述第八子域的多个PWM信号。
7.根据权利要求6所述的显示装置,其中,所述多个PWM信号配置成作为与对应于所述像素的所述发射导通占空的发射时段对应的控制信号被提供给所述像素。
8.根据权利要求5所述的显示装置,其中,所述显示驱动器还包括:
电压发生器,配置成生成在所述第一子域至所述第八子域的写入时段中提供给所述像素的PAM数据电压;以及
电流控制器,配置成响应于所述调光等级来针对所述第一周期时段至所述第四周期时段控制所述PAM数据电压的幅值。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其中,在所述第一周期时段至所述第四周期时段期间提供给所述像素的一个PAM数据电压的幅值不同于在所述第一周期时段至所述第四周期时段期间提供给所述像素的另一PAM数据电压的幅值。
10.根据权利要求8所述的显示装置,其中,在所述第一周期时段期间提供给所述像素的所述PAM数据电压的幅值不同于在所述第四周期时段期间提供给所述像素的所述PAM数据电压的幅值。
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