CN117015268A - 显示面板以及包括其的显示装置和移动终端 - Google Patents

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曹正根
金承铉
申洪燮
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Abstract

本公开内容涉及显示面板以及包括其的显示装置和移动终端。显示面板包括第一像素区域、第二像素区域以及设置在第一像素区域与第二像素区域之间的边界像素区域。边界像素区域包括多个第一发射区和多个第二发射区。第一发射区的最大亮度随着距第二像素区域的距离的增大而减小，且第二发射区的最大亮度随着距第二像素区域的距离的增大而增大。

Description

显示面板以及包括其的显示装置和移动终端
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年5月3日在韩国提交的第10-2022-0054899号韩国专利申请和于2022年6月29日在韩国提交的第10-2022-0079664号韩国专利申请的优先权和权益，这两个专利申请中的每一个通过引用而整体合并于此。
技术领域
本公开内容涉及具有设置在其下方的光学元件的显示面板、包括其的显示装置和移动终端。
背景技术
根据发光层的材料，电致发光显示装置通常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”)，并且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。
近来，各种光学元件已被添加到移动终端中。光学元件可以包括支持多媒体功能或执行生物识别所需的传感器或照明装置。光学元件可以组装在显示面板下方。为了扩大移动终端的屏幕，光学元件可以设置在显示面板的屏幕顶部上设计成凹形的凹口区域中，或者设置在屏幕内的穿孔中。然而，由于在凹口区域或穿孔中不显示图像，因此在全屏显示的设计中存在许多限制。
发明内容
近来，已提出了在显示面板中提供具有低像素密度的区域并在该区域下方设置光学元件的技术。该技术可以实现全屏显示，因为光学元件被放置在显示图像的区域下方，但是可能在视觉上识别具有高像素密度的区域与具有低像素密度的区域之间的边界，并且可能感到区域之间的亮度和颜色的不均匀性的感觉。
本公开内容的目的是解决上述必要性和/或问题。
本公开内容提供了能够防止边界识别和具有不同像素密度的区域之间的不均匀性的感觉的显示面板、以及包括其的显示装置和移动终端。
本公开内容的问题不限于以上提及的那些问题，本领域技术人员根据以下描述将清楚地理解未提及的其他问题。
根据本公开内容的实施方式的显示面板包括第一像素区域、第二像素区域以及设置在第一像素区域与第二像素区域之间的边界像素区域。边界像素区域包括多个第一发射区和多个第二发射区。第一发射区和第二发射区中的每一个包括一个或更多个像素。多个第二发射区中的至少一个设置在彼此相邻的第一发射区之间。第一发射区的最大亮度随着距第二像素区域的距离的增大而减小，并且第二发射区的最大亮度随着距第二像素区域的距离的增大而增大。
根据本公开内容的实施方式的显示装置包括：显示面板，显示面板包括第一像素区域、第二像素区域以及设置在第一像素区域与第二像素区域之间的边界像素区域；以及显示面板驱动器，显示面板驱动器被配置成将输入图像的像素数据写入到设置在显示面板的像素区域中的像素中。第二像素区域包括多个单位发射区。边界像素区域包括多个单位发射区。第二像素区域的单位发射区中的每一个包括发射区和非发射区。边界像素区域的单位发射区中的每一个具有与第二像素区域的单位发射区相同的尺寸。边界像素区域的单位发射区中的每一个包括第一发射区和第二发射区。第一发射区彼此间隔开的距离等于第二像素区域的发射区之间的距离，其中第二发射区介于第一发射区之间。第一发射区的最大亮度随着距第二像素区域的距离的增大而减小，并且第二发射区的最大亮度随着距第二像素区域的距离的增大而增大。
根据本公开内容的实施方式的移动终端包括：显示面板，显示面板包括第一像素区域、第二像素区域以及设置在第一像素区域与第二像素区域之间的边界像素区域；以及显示面板驱动器，显示面板驱动器被配置成将输入图像的像素数据写入到设置在显示面板的像素区域中的像素中；以及光学元件，光学元件设置在显示面板的第二像素区域下方。第二像素区域包括多个单位发射区。边界像素区域包括多个单位发射区。第二像素区域的单位发射区中的每一个包括发射区和非发射区。边界像素区域的单位发射区中的每一个具有与第二像素区域的单位发射区相同的尺寸。边界像素区域的单位发射区中的每一个包括第一发射区和第二发射区。第一发射区彼此间隔开的距离等于第二像素区域的发射区之间的距离，其中第二发射区介于第一发射区之间。第一发射区的最大亮度随着距第二像素区域的距离的增大而减小，并且第二发射区的最大亮度随着距第二像素区域的距离的增大而增大。
根据本公开内容，可以实现全屏显示，因为光学模块设置在其上显示图像的屏幕下方。
根据本公开内容，通过将边界像素区域和第二像素区域的发射空间周期控制为基本相同，可以减小边界像素区域的不均匀性的感觉。
根据本公开内容，通过将像素的亮度控制成使得边界像素区域的第一发射区的亮度在第一像素区域与第二像素区域之间逐渐改变，可以减小像素区域的不均匀性的感觉。
根据本公开内容，通过在边界像素区域中使用具有不同最大亮度的第一伽马补偿曲线和第二伽马补偿曲线来控制第一发射区和第二发射区的亮度，可以改善像素区域之间的色差。
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说明书将清楚地理解未提及的其他效果。
附图说明
通过参照附图详细描述本公开内容的示例性实施方式，本公开内容的上述和其他目的、特征和优点对于本领域普通技术人员来说将变得更加明显，其中：
图1是示意性地示出根据本公开内容的实施方式的显示面板的截面图；
图2是示出根据本公开内容的实施方式的与显示面板的第二像素区域交叠的光学元件的图；
图3是示出根据本公开内容的实施方式的设置在第二像素区域和凹口区域中的光学元件的示例的图；
图4是示出根据本公开内容的实施方式的第一像素区域的像素布置的图；
图5A和图5B是示出根据本公开内容的实施方式的边界像素区域和第二像素区域的像素布置的图；
图6至图8是示出适用于根据本公开内容的实施方式的显示装置的各种像素电路的电路图；
图9是示出根据本公开内容的实施方式的驱动图8所示的像素电路的方法的波形图；
图10是示出根据本公开内容的实施方式的显示装置的框图；
图11是示出根据本公开内容的实施方式的将显示装置应用于移动装置的示例的图；
图12A和图12B是示出根据本公开内容的实施方式的第二像素区域和边界像素区域的单位发射区的平面图；
图13至图16是示出根据本公开内容的实施方式的第二像素区域UDC和边界像素区域BDR的各种实施方式的图；
图17是示出根据本公开内容的实施方式的边界像素区域的单位发射区的空间周期与第二像素区域的单位发射区的空间周期相同的示例的图；
图18是示出根据本公开内容的实施方式的边界像素区域的第一发射区和第二发射区的亮度在第一像素区域与第二像素区域之间逐渐改变为彼此相反的示例的图；
图19A是示出根据本公开内容的实施方式的边界像素区域中的第一发射区与第二发射区之间的面积比的示例的图；
图19B是示出根据本公开内容的实施方式的用于控制如图19A中的单位发射区的亮度的方法的示例的图；
图20A是示出根据本公开内容的实施方式的边界像素区域中的第一发射区与第二发射区之间的面积比的另一示例的图；
图20B是示出根据本公开内容的实施方式的用于控制如图20A中的单位发射区的亮度的方法的示例的图；
图21和图22是示出根据本公开内容的实施方式的改善边界像素区域的不均匀性的感觉的效果的图；
图23是示出根据本公开内容的实施方式的在第二像素区域的左边界处高亮度发射区彼此相邻且低亮度发射区彼此相邻的比较示例的图；
图24是示出比较示例的模拟中的第二像素区域的左边界的放大图；
图25是示出在第二像素区域的上边界处高亮度发射区彼此相邻且低亮度发射区彼此相邻的比较示例的图；
图26是示出比较示例的模拟中的第二像素区域的上边界的放大图；
图27是示出根据本公开内容的实施方式的改善边界像素区域中的色差的效果的图；以及
图28是示出根据本公开内容的实施方式的单个伽马参考电压范围和伽马补偿曲线的示例的图。
具体实施方式
从以下参照附图描述的实施方式中，将更清楚地理解本公开内容的优点和特征以及用于实现其的方法。然而，本公开内容不限于以下实施方式，而是可以以各种不同的形式实现。相反，本实施方式将使本公开内容的公开完整，并使本领域技术人员能够完全理解本公开内容的范围。
附图中示出的用于描述本公开内容的实施方式的形状、尺寸、比率、角度、数目等仅仅是示例，并且本公开内容不限于此。贯穿整个说明书，相同的参考标号通常表示相同的元件。此外，在描述本公开内容时，可以省略对已知相关技术的详细描述以避免不必要地模糊本公开内容的主题。
本文中使用的诸如“包括”、“包含”、“具有”和“包括有”的术语通常旨在允许添加其他部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。除非另有明确说明，否则任何对单数的引用可以包括复数。
即使没有明确说明，部件也被解释为包括普通的误差范围。
当使用诸如“上”、“上方”、“下方”、“旁边”、“连接”、“耦接”、“交叉”、“相交”等术语来描述两个部件之间的位置关系时，除非这些术语与术语“紧接”或“直接”一起使用，否则一个或更多个部件可以位于这两个部分之间。
术语“第一”、“第二”等可用于将部件彼此区分开，但部件的功能或结构不受部件前面的序号或部件名称限制。这些术语可以不限定任何顺序。
贯穿本公开内容，相同的参考标号可以指基本相同的元件。
下面的实施方式可以部分地或全部地彼此接合或组合并且可以以技术上的各种方式链接和操作。实施方式可以独立地或彼此关联地执行。
在本公开内容的每个显示装置中，像素电路和栅极驱动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。每个晶体管可以实现为p沟道TFT或n沟道TFT。
晶体管是包括栅极、源极和漏极的三电极元件。源极是向晶体管提供载流子的电极。在晶体管中，载流子从源极开始流动。漏极是载流子通过其离开晶体管的电极。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，源极电压是低于漏极电压的电压，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，源极电压高于漏极电压，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，所以电流从源极流向漏极。需要注意的是，晶体管的源极和漏极不是固定的。例如，可以根据施加的电压改变源极和漏极。因此，本公开内容不受晶体管的源极和漏极的限制。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。
栅极信号在栅极导通电压与栅极关断电压之间摆动。栅极导通电压被设定为高于晶体管的阈值电压的电压，并且栅极关断电压被设定为低于晶体管的阈值电压的电压。晶体管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。
在下文中，将参照附图详细描述本公开内容的各种实施方式。
参照图1至图3，显示面板100包括根据本公开内容的实施方式的用于再现输入图像的屏幕。
构成显示面板100的屏幕的像素阵列可以包括第一像素区域NML和第二像素区域UDC。第一像素区域NML和第二像素区域UDC包括输入图像的像素数据被写入的像素。因此，可以在第一像素区域NML和第二像素区域UDC中显示输入图像。
第一像素区域NML是多个像素被设置成再现输入图像的显示区域。第一像素区域NML大于第二像素区域UDC，并且是在其上显示大多数图像的屏幕的主显示区域。第二像素区域UDC是多个像素被设置成再现输入图像的显示区域。第二像素区域UDC的像素密度或分辨率可以等于或小于第一像素区域NML的像素密度或分辨率。像素密度可以解释为像素每英寸(PPI)。
第二像素区域UDC可以包括不具有阻光介质的多个透光部，但不限于此。透光部可以设置在子像素之间。光可以以很小的损失穿过透光部。当第二像素区域UDC的透光部被放大以增加光通过第二像素区域UDC入射到其上的光学元件所接收的光量时，像素密度由于透光部的面积而减小，使得第二像素区域UDC的像素密度或分辨率可以变得小于第一像素区域NML的像素密度或分辨率。
第一像素区域NML和第二像素区域UDC中的每个像素包括具有不同颜色的子像素以实现图像颜色。子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。在下文中，红色子像素缩写为“R子像素”，绿色子像素缩写为“G子像素”，蓝色子像素缩写为“B子像素”。每个像素还可以包括白色子像素。每个子像素可以包括用于驱动发光元件的像素电路。
一个或更多个光学元件200可以设置在显示面板100的后表面下方，以与显示面板100的第二像素区域UDC交叠。外部光可以通过第二像素区域UDC行进到设置在显示面板100下方的光学元件200。光学元件200可以包括图像传感器(或相机)、接近传感器、白光照明器和用于面部识别的光学元件中的至少一个。
用于面部识别的光学元件可以包括设置在显示面板100的第二像素区域UDC下方的红外光源、红外相机、红外照明器等。在图2中，参考标号“201”表示红外光源，参考标号“202”表示红外相机，但它们不限于此。在图3的示例中，环境光传感器204、接近传感器205、泛光照明器206和红外相机202以及前置相机207可以设置在移动终端的凹口区域210中，并且红外光源201可以设置在第二像素区域UDC中。凹口区域210是在移动终端的屏幕顶部没有像素的非显示区域。
在本公开内容的显示装置中，由于光学元件200设置在显示面板100的后表面下方以与第二像素区域UDC交叠，因此屏幕的显示区域不受光学元件200的限制。因此，本公开内容的显示装置可以通过扩大屏幕的显示区域来实现全屏显示并增加了屏幕设计的自由度。
显示面板100具有沿第一方向(X轴)的宽度、沿第二方向(Y轴)的长度和沿第三方向(Z轴)的厚度。第一方向和第二方向在显示面板100的平面上彼此正交。显示面板100可以包括设置在基板上的电路层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、与数据线相交的栅极线、以及电力线的线的像素电路、连接至栅极线的栅极驱动器等。电路层12可以包括实现为薄膜晶体管(TFT)的晶体管和诸如电容器的电路元件。电路层12的布线和电路元件可以由多个绝缘层、两个或更多个其间以绝缘层分隔的金属以及包括半导体材料的有源层形成。
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OLED实现。OLED包括在阳极与阴极之间形成的有机化合物层。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)，但不限于此。当向OLED的阳极电极和阴极电极施加电压时，穿过空穴传输层(HTL)的空穴和穿过电子传输层(ETL)的电子移动到发光层(EML)以形成激子，并且从发光层(EML)发射可见光。发光元件层14还可以包括设置在发光元件上的滤色器阵列，以选择性地透射红色波长、绿色波长和蓝色波长。
发光元件层14可以被钝化层覆盖，并且钝化层可以被封装层覆盖。钝化层和封装层可以具有其中有机膜和无机膜交替堆叠的多绝缘膜结构。无机膜阻挡水分或氧气的渗透。有机膜使无机膜的表面平坦化。当有机膜和无机膜堆叠成多层时，水分或氧气的移动路径变得比单层的移动路径长，从而可以有效地阻挡影响发光元件层14的水分/氧气的渗透。
可以在封装层上形成从附图中省略的触摸传感器层，并且可以在触摸传感器层上设置偏振板18或滤色器层。触摸传感器层可以包括基于触摸输入之前和之后的电容变化来感测触摸输入的电容式触摸传感器。触摸传感器层可以包括形成触摸传感器的电容的绝缘膜和金属布线图案。绝缘膜可以使金属布线图案中的交叉部分绝缘，并且可以使触摸传感器层的表面平坦化。偏振板18可以通过转换由触摸传感器层和电路层的金属反射的外部光的偏振来提高可见度和对比度。偏振板18可以实现为圆形偏振板或者其中将线性偏振板和相位延迟膜接合的偏振板。盖玻璃20可以接合至偏振板18。设置在触摸传感器层上的滤色器层可以包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。滤色器层还可以包括黑色矩阵图案。滤色器层可以吸收从电路层和触摸传感器层反射的光的波长的一部分，以替代偏振板18的作用并增大在像素阵列中再现的图像的颜色纯度。在这种情况下，不需要偏振板18。
图4是示出根据本公开内容的实施方式的第一像素区域NML的像素布置的示例的图。图5A和图5B是示出根据本公开内容的实施方式的第二像素区域UDC的像素和透光部的示例的示图。在图4至图5B中省略了连接至像素的线。
参照图4，第一像素区域NML包括多个像素。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附图中省略的W子像素。第一像素区域NML的像素密度可以高于第二像素区域UDC的像素密度。
使用子像素渲染算法，每个像素可以由两个子像素组成。例如，第一像素可以由R子像素和第一G子像素组成，第二像素可以由B子像素和第二G子像素组成。可以用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个像素中的不足颜色表示。
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，且G子像素可以是最小的。
参照图5A和图5B，第二像素区域UDC包括以预定距离间隔开的像素组PG以及设置在相邻像素组PG之间的透光部AG。设置在由虚线表示的区域内的像素组包括多个子像素。
透光部AG是没有像素的区域。透光部AG可以由透明绝缘材料制成，而不包括金属线或像素。由于透光部AG，第二像素区域UDC的像素密度可以减小，但是第二像素区域UDC的平均透光率可以变得大于第一像素区域NML的平均透光率，从而可以增加由光学元件200接收的光量。
在第二像素区域UDC中，一个或两个像素可以被包括在像素组PG中以发射具有与像素数据的灰度对应的亮度的光。像素组PG中的每个像素可以包括两个至四个子像素。在图5A和图5B的示例中，第一像素由R子像素和G子像素组成，第二像素由B子像素和G子像素组成，但是本公开内容不限于此。像素组PG中的发射区被确定为连接至像素组PG中的子像素的发射区的总和。
第一像素区域和第二像素区域中的每个像素中的每种颜色的发射区的形状和尺寸由精细金属掩模(FMM)确定。第二像素区域UDC的像素组PG中的每种颜色的发射区可以被设计为与第一像素区域NML的每种颜色的发射区基本相同，或者可以通过使用具有与第一像素区域NML的形状不同的形状的FMM而被设计为具有与第一像素区域NML的发射区的形状和/或尺寸不同的形状和/或尺寸。
透光部AG的形状在图5A和图5B中示出为圆形，但不限于此。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偏差和元件特性偏差，像素之间的驱动元件的电特性可能存在差异，并且这样的差异可能随着像素的驱动时间的流逝而增大。为了补偿像素之间的驱动元件的电特性的偏差，可以将内部补偿技术或外部补偿技术应用于有机发光显示装置。
如图5A和图5B所示，显示面板100的像素阵列还包括设置在第一像素区域NML与第二像素区域UDC之间的具有预定尺寸的边界像素区域BDR。
边界像素区域BDR是第一像素区域NML与第二像素区域UDC之间的预定尺寸的像素区域。边界像素区域BDR包括多个像素。如图5A所示，边界像素区域BDR的像素密度可以设计成与第一像素区域NML的像素密度基本相同并且高于第二像素区域UDC的像素密度。边界像素区域BDR的像素密度可以小于第一像素区域NML的像素密度。在另一实施方式中，如图5B所示，边界像素区域BDR的与第二像素区域UDC相邻的一部分的像素密度可以小于第一像素区域NML的像素密度，并且可以等于或高于第二像素区域UDC的像素密度。
在第一像素区域NML和第二像素区域UDC之间，像素密度、像素尺寸和像素最大亮度中的至少一个可以不同。因此，可以与第一像素区域NML和第二像素区域UDC不同地观看边界像素区域BDR。为了减少在视觉上识别边界像素区域BDR的现象，在本公开内容中，如图12A和图12B所示，在边界像素区域BDR中限定具有与第二像素区域UDC的单位发射区UA相同尺寸的单位发射区UA'。边界像素区域BDR的每个单位发射区UA'中的第一发射区BA具有与第二像素区域UDC的发射区A的空间周期(或距离)相似或相等的空间周期(或距离)。
边界像素区域BDR的像素密度可以被设计成与第一像素区域NML的像素密度相同。边界像素区域BDR可以被解释为靠近第二像素区域UDC的第一像素区域NML中包括的部分像素区域。
内部补偿技术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6至图8是示出适用于根据本公开内容的实施方式的任何显示装置的各种像素电路的电路图。
在第一示例中，参照图6，像素电路包括发光元件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可以实现为n沟道晶体管。
驱动元件DT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。被施加像素驱动电压ELVDD的VDD(电力)线PL连接至第一节点n1。发光元件EL包括连接至第三节点n3的阳极和连接至被施加低电位电力电压ELVSS的VSS线的阴极。
驱动元件DT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被导通并发射光。电容器Cst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7示出了根据一个实施方式的像素电路的第二示例。
参照图7，除了图6所示的像素电路的配置之外，像素电路还包括连接在参考电压线REFL与驱动元件DT的第二电极之间的第二开关元件M02。在该像素电路中，驱动元件DT和开关元件M01和M02可以实现为n沟道晶体管。
第二开关元件M02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之间的电压。流过参考线REFL的电流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。感测数据被发送至数据运算部。数据运算部接收来自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基于感测数据选择的补偿值乘以像素数据来补偿像素的驱动偏差和劣化。
图8是示出根据本公开内容的实施方式的像素电路的第三示例的电路图。图9是示出根据本公开内容的实施方式的驱动图8所示的像素电路的方法的波形图。
参照图8和图9，像素电路包括发光元件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。
开关电路连接至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、数据线DL以及栅极线GL1、GL2和GL3，并且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)。在此，N是数字，例如正整数。
开关电路包括内部补偿电路，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，并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中的每一个可以实现为p沟道TFT。
像素电路的驱动时段可以被划分成初始化时段Tini、采样时段Tsam和发光时段Tem，如图9所示。
在采样时段Tsam中，在栅极导通电压VGL处生成第N扫描脉冲SCAN(N)，并且将其施加至第一栅极线GL1。在采样时段之前的初始化时段Tini中，在栅极导通电压VGL处生成第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)，并且将其施加至第二栅极线GL2。在初始化时段Tini和采样时段Tsam中，在栅极关断电压VEH处生成发射控制脉冲(在下文中称为“EM脉冲”)EM(N)，并且将其施加至第三栅极线GL3。
在初始化时段Tini期间，在栅极导通电压VGL处生成第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)，并且第N扫描脉冲SCAN(N)和EM脉冲EM(N)中的每一个的电压是栅极关断电压VGH/VEH。在采样时段Tsam期间，在栅极导通电压VGL处生成第N扫描脉冲SCAN(N)，并且第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)和EM脉冲EM(N)中的每一个的电压是栅极关断电压VGH/VEH。在发光时段Tem的至少一部分期间，在栅极导通电压VEL处生成EM脉冲EM(N)，并且第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)和第N扫描脉冲SCAN(N)中的每一个的电压是栅极关断电压VGH。
在初始化时段Tini期间，第五开关元件M5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响应于第N扫描脉冲SCAN(N)的栅极导通电压VGL而导通，从而由驱动元件DT的阈值电压补偿的数据电压Vdata存储在电容器Cst中。另外，在采样时段Tsam期间，第六开关元件M6导通以将第四节点n4的电压降低至参考电压VREF，从而抑制发光元件EL的发光。
当发光时段Tem开始时，EM线GL3被反转为栅极导通电压VEL。在发光时段Tem期间，扫描线GL1和GL2保持栅极关断电压VGH。在发光时段Tem期间，由于第二开关元件M2和第四开关元件M4导通，因此发光元件EL可以发光。在发光时段Tem期间，为了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之间反转。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的阴极连接至被施加低电位供电电压ELVSS的VSS线PL3。发光元件EL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的电流路径由第二开关元件M2和第四开关元件M4来开关。
存储电容器Cst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被充入电容器Cst中。由于在每个子像素中的数据电压Vdata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的特性偏差得到补偿。
第三开关元件M3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的栅电极连接至第N扫描线GL1以接收第N扫描脉冲SCAN(N)。第三开关元件M3的第一电极连接至第二节点n2，并且第三开关元件M3的第二电极连接至第三节点n3。
由于第一开关元件M1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。为了抑制第一开关元件M1的漏电流，第一开关元件M1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的栅电极连接至第N栅极线GL1以接收第N扫描脉冲SCAN(N)。第一开关元件M1的第一电极连接至第一节点n1。第一开关元件M1的第二电极连接至被施加数据电压Vdata的第一区域DA的数据线DL。第一节点n1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的栅电极连接至EM线GL3以接收EM脉冲EM(N)。第二开关元件M2的第一电极连接至VDD线PL1。第二开关元件M2的第二电极连接至第一节点n1。
第四开关元件M4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连接至发光元件EL的阳极。第四开关元件M4的栅电极连接至EM线GL3以接收EM脉冲EM(N)。第四开关元件M4的第一电极连接至第三节点n3，并且第二电极连接至第四节点n4。
第五开关元件M5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的栅电极连接至第N-1扫描线GL2以接收第N-1扫描脉冲SCAN(N-1)。第五开关元件M5的第一电极连接至第二节点n2，并且第二电极连接至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的栅电极连接至第N扫描线GL1以接收第N扫描脉冲SCAN(N)。第六开关元件M6的第一电极连接至Vini线PL2，并且第六开关元件M6的第二电极连接至第四节点n4。
在另一实施方式中，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被施加第N-1扫描脉冲SCAN(N-1)的第N-1扫描线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通过根据栅极-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9中，“DTG”是驱动元件DT的栅极电压，即第二节点n2的电压。
应当注意，本公开内容的显示装置中存在的像素电路的配置不限于图6至图8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，或者数据电压Vdata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是由正伽马曲线确定的电压。
图10是示出根据本公开内容的实施方式的显示装置的框图。
参照图10，根据本公开内容的实施方式的显示装置包括：显示面板100、用于将输入图像的像素数据写入显示面板100的像素P的显示面板驱动器110和120、用于控制显示面板驱动器的时序控制器130、以及用于生成驱动显示面板100所需的电力的电源单元150。
显示面板100包括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成第一像素区域NML和第二像素区域UDC。像素阵列的每个子像素可以使用图6至图8所示的像素电路来驱动发光元件EL。作为变型，像素阵列可以包括一个或更多个第一像素区域DA以及一个或更多个第二像素区域CA。
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之间的解复用器112。
每个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接收作为数字数据的输入图像的像素数据，并使用数模转换器(在下文中称为“DAC”)生成数据电压Vdata。DAC接收作为数字数据的像素数据，并从电源单元150的伽马电压生成器接收伽马参考电压。数据驱动器110通过使用分压器电路将伽马参考电压划分成分别对应于像素数据的灰度的伽马补偿电压。数据驱动器110的DAC设置在数据驱动器110的每个通道中。DAC通过使用响应于像素数据的位而选择电压的开关元件阵列将像素数据转换为伽马补偿电压，并输出数据电压Vdata。从数据驱动器110的每个通道输出的数据电压Vdata可以通过解复用器112供应至显示面板100的数据线DL。
解复用器112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。由于解复用器112，可以减少数据驱动器110的通道数目。可以省略解复用器112。在这种情况下，数据驱动器110的通道直接连接至数据线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6至图8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(或两个相对侧)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。在另一示例性实施方式中，栅极驱动器120可以设置在显示面板100的左边框和右边框(或两个相对侧)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输出扫描脉冲和感测脉冲，并且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输出EM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布地设置在像素阵列中。
时序控制器130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进行计数来获知帧时段和水平时段，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将输入图像的像素数据发送至数据驱动器110，并且使数据驱动器110、解复用器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，数据运算器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倍(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。
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图中省略的电平移位器转换为栅极高电压VGH/VEH和栅极低电压VGL/VEL，并且可以将其供应至栅极驱动器120。电平移位器从时序控制器130接收栅极时序控制信号的时钟，并输出驱动栅极驱动器120所需的时序信号例如起始脉冲和移位时钟。输入至电平移位器的栅极时序控制信号的低电平电压可以通过电平移位器转换为栅极低电压VGL，并且栅极时序控制信号的高电平电压可以转换为栅极高电压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调整来自主机系统的DC输入电压，以生成驱动显示面板100和显示面板驱动器所需的电力。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用可编程伽马IC(P-GMAIC)实现。可编程伽马IC可以根据寄存器设定值来改变伽马参考电压。伽马参考电压供应至数据驱动器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通过电力线共同供应至像素电路。像素驱动电压ELVDD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。
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、移动装置或可穿戴装置的主电路板。在移动装置或可穿戴装置中，如图11所示，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(D-IC)中。在图11中，参考标记“200”表示主机系统。主机系统200包括认证模块。认证模块可以执行面部识别算法，面部识别算法通过将从红外相机202接收的面部模式数据与用户面部模式的预设特征点进行比较来处理用户认证。认证模块可以是存储在硬件(例如，处理器电路)中以处理用户认证的软件。
在本公开内容中，为了减小边界像素区域BDR的亮度和颜色的差异，如图12A和12B所示，在第二像素区域UDC和边界像素区域BDR中限定相同尺寸的单位发射区UA和UA'，且边界像素区域BDR的单位发射区UA'被划分成其亮度被不同地控制的第一发射区BA和第二发射区BB。
图12A是示出根据本公开内容的实施方式的第二像素区域UDC的单位发射区UA的平面图。图12B是示出根据本公开内容的实施方式的边界像素区域BDR的第一发射区和第二发射区的平面图。在图12A和图12B中，“R”表示R子像素，“G”表示G子像素，并且“B”表示B子像素。
如图5A和图5B所示，第二像素区域UDC包括以预定距离间隔开的像素组PG。第二像素区域UDC具有可重复性，其中包括一个像素组PG的单位发射区UA沿着X轴和Y轴规则地布置。
第二像素区域UDC中的每个单位发射区UA包括发射区A和设置在发射区A周围的非发射区NA。发射区A可以包括至少一个像素或者具有不同颜色的两个或更多个子像素，并且可以包括两个或更多个颜色发射区。每个子像素可以驱动一个颜色发射区的发光元件。在第二像素区域UDC中，多个发射区A彼此间隔开与单位发射区UA的长度对应的距离，并且非发射区NA位于发射区A之间。非发射区NA可以包括不具有像素的透光部AG。
边界像素区域BDR包括具有与单位发射区UA相同尺寸的单位发射区UA'。单位发射区UA'包括被设置为具有与单位发射区UA的发射区A相同尺寸的第一发射区BA、以及被设置为具有与单位发射区UA的非发射区NA相同尺寸的第二发射区BB。第一发射区BA和第二发射区BB中的每一个可以包括至少一个像素或者具有不同颜色的至少两个或更多个子像素，并且可以包括两个或更多个颜色发射区。每个子像素可以驱动一个颜色发射区的发光元件。
第一发射区BA和第二发射区BB中的每一个可以具有设置在其中的一个或更多个像素以包括发射区。第二发射区BB中的至少一个可以设置在相邻的第一发射区BA之间。第一发射区BA的亮度和第二发射区BB的亮度可以被不同地控制，例如彼此相反。
在边界像素区域BDR中，第一发射区BA和第二发射区BB中相同颜色的子像素的数目满足整数倍关系。例如，在图12B中，第二发射区BB中每种颜色的子像素的数目是第一发射区BA中相同颜色的子像素的数目的三倍。在图12B中，单位发射区UA'的第一发射区BA包括两个R子像素、四个G子像素和两个B子像素。单位发射区UA'的第二发射区BB包括六个R子像素、十二个G子像素和六个B子像素。
同时，如图5B所示，在边界像素区域BDR的与第二像素区域UDC相邻的一部分中，第二发射区BB可以不包括像素和颜色发射区。
如图12A所示，在一个单位发射区UA中，发射区A占据大约25％，但不限于此。例如，发射区A可以被设置为在一个单位发射区UA中占据大约25％至75％。
图13至图16是示出根据本公开内容的实施方式的第二像素区域UDC和边界像素区域BDR的各种实施方式的图。
参照图13至图16，边界像素区域BDR的单位发射区UA'可以包括比第二像素区域UDC的单位发射区UA更多的子像素。设置在边界像素区域BDR的单位发射区UA'中的子像素可以包括具有与设置在第二像素区域UDC的单位发射区UA中的子像素的发射区不同形状的发射区。设置在边界像素区域BDR的单位发射区UA'中的子像素的数目和形状可以与以相同尺寸设置在第一像素区域NML中的子像素的数目和形状相同。设置在第二像素区域UDC的单位发射区UA中的每个子像素具有比设置在边界像素区域BDR的单位发射区UA'中的相同颜色的子像素更大且不同的形状。
在图13的示例中，第二像素区域UDC的单位发射区UA可以包括两个发射区A。两个发射区A在单位发射区UA中占据的面积可以大约为1/2。每个发射区A可以包括一个R子像素、两个G子像素和一个B子像素。设置在发射区A中的每个子像素可以包括正方形或矩形颜色发射区。第二像素区域UDC的R子像素可以大于边界像素区域BDR的R子像素，并且第二像素区域UDC的G子像素可以大于边界像素区域BDR的G子像素。另外，第二像素区域UDC的B子像素可以大于边界像素区域BDR的B子像素。
在图13的示例中，边界像素区域BDR中的单位发射区UA'和第一发射区BA分别具有与第二像素区域UDC中的单位发射区UA和发射区A相同的形状和相同的尺寸。在边界像素区域BDR的单位发射区UA'中，第一发射区BA和第二发射区BB可以各自占据单位发射区的大约1/2。
在边界像素区域BDR中，具有相同尺寸的第一发射区BA和第二发射区BB的1/3区域可以包括两个R子像素、四个G子像素和两个B子像素。设置在第一发射区BA和第二发射区BB中的每个子像素可以包括菱形或平行四边形颜色发射区。
在图14的示例中，第二像素区域UDC的单位发射区UA可以包括一个发射区A。一个发射区A在单位发射区UA中占据的面积可以大约为1/4。每个发射区A可以包括两个R子像素、四个G子像素和两个B子像素。设置在发射区A中的G子像素可以各自包括正方形或矩形颜色发射区，并且R子像素和B子像素可以各自包括具有倾斜拐角的楔形颜色发射区。第二像素区域UDC的R子像素可以大于边界像素区域BDR的R子像素，并且第二像素区域UDC的B子像素可以大于边界像素区域BDR的B子像素。第二像素区域UDC的G子像素可以等于或大于边界像素区域BDR的G子像素。
在图14的示例中，边界像素区域BDR的单位发射区UA'和第一发射区BA分别具有与第二像素区域UDC的单位发射区UA和发射区A相同的形状和相同的尺寸。在边界像素区域BDR的单位发射区UA'中，由第一发射区BA占据的面积可以大约为1/4，由第二发射区BB占据的面积可以大约为3/4。
在边界像素区域BDR中，具有相同尺寸的第一发射区BA和第二发射区BB的1/3区域可以包括两个R子像素、四个G子像素和两个B子像素。设置在第一发射区BA和第二发射区BB中的每个子像素可以包括正方形或矩形颜色发射区。
在图15的示例中，第二像素区域UDC的单位发射区UA可以包括一个发射区A。一个发射区A在单位发射区UA中占据的面积可以大约为1/2。发射区A可以包括一个R子像素、一个G子像素和一个B子像素。设置在发射区A中的每个子像素可以包括正方形、八边形、圆形或椭圆形颜色发射区。第二像素区域UDC的R子像素可以大于边界像素区域BDR的R子像素，并且第二像素区域UDC的G子像素可以大于边界像素区域BDR的G子像素。另外，第二像素区域UDC的B子像素可以大于边界像素区域BDR的B子像素。
在图15的示例中，边界像素区域BDR的单位发射区UA'和第一发射区BA分别具有与第二像素区域UDC的单位发射区UA和发射区A相同的尺寸。在边界像素区域BDR的单位发射区UA'中，第一发射区BA和第二发射区BB可以各自占据单位发射区的大约1/2。
在边界像素区域BDR的单位发射区UA'中，第一发射区BA和第二发射区BB可以各自包括一个R子像素、两个G子像素和一个B子像素。设置在第一发射区BA和第二发射区BB中的每个子像素可以包括针对每种颜色的菱形或矩形发射区。
如图13至图15可以看出，设置在第二像素区域UDC的单位发射区UA中的子像素的数目、尺寸和形状中的至少一个可以被设计成与边界像素区域BDR的子像素的数目、尺寸和形状中的至少一个不同。另外，如图16所示，设置在第二像素区域UDC的单位发射区UA中的子像素的数目、尺寸和形状可以被设计成与边界像素区域BDR的子像素的数目、尺寸和形状相同或相似。
主机系统200或时序控制器130可以将边界像素区域BDR的第一发射区BA和第二发射区BB的亮度控制为彼此不同。
图17是示出根据本公开内容的实施方式的边界像素区域的单位发射区的空间周期与第二像素区域的单位发射区的空间周期相同的示例的图。
参照图17，边界像素区域BDR的单位发射区UA'被限定为具有与第二像素区域UDC的单位发射区UA基本相同的尺寸。在边界像素区域BDR中，在第一方向(X轴)和第二方向(Y轴)的每一个上相邻的第一发射区BA之间的距离或间隙Lx、Ly被设置为等于或类似于第二像素区域UDC的发射区A之间的距离Lx、Ly。换言之，在边界像素区域BDR与第二像素区域UDC之间的边界处，边界像素区域BDR的第一发射区BA与第二像素区域UDC的发射区A之间的分隔距离可以是恒定的。在边界像素区域BDR与第二像素区域UDC之间的边界处存在的边界像素区域BDR的第一发射区BA与第二像素区域UDC的发射区A之间的距离Lx、Ly等于或类似于第二像素区域UDC的发射区A之间的距离Lx、Ly。因此，靠近第二像素区域的边界像素区域BDR中的亮像素的光发射空间周期可以变得与第二像素区域UDC的光发射空间周期基本相同，从而可以减小边界像素区域BDR的不均匀性的感觉。
如图17所示，低亮度的第二发射区BB设置在第二像素区域UDC的发射区A与边界像素区域BDR的第一发射区BA之间，以确保分隔距离Lx、Ly。
如图17所示，第二像素区域UDC和边界像素区域BDR包括第一线LINE1和第二线LINE2，在第一线LINE1上沿第一方向X布置亮发射区A和BA以及相对暗区域NA和BB，在第二线LINE2上沿第一方向X布置相对暗区域NA和BB。第一发射区BA和第二发射区BB交替地布置在边界像素区域BDR的第一线LINE1上。第二发射区BB连续地布置在边界像素区域BDR的第二线LINE2上，而没有第一发射区BA。
图18是示出根据本公开内容的实施方式的第一像素区域NML与第二像素区域UDC之间的边界像素区域BDR的第一发射区BA和第二发射区BB的亮度逐渐改变为彼此相反的示例的图。
参照图18，随着距第二像素区域UDC的距离增大，即随着到第一像素区域NML的距离减小，边界像素区域BDR中的第一发射区BA的最大亮度减小到等于或类似于第一像素区域NML的最大亮度的水平。在边界像素区域BDR中，随着距第二像素区域UDC的距离增大，即随着到第一像素区域NML的距离减小，设置在第一发射区BA周围的第二发射区BB的子像素的最大亮度增大到等于或类似于第一像素区域NML的最大亮度的水平。因此，由于第一像素区域NML与第二像素区域UDC之间的单位发射区UA和UA'的平均亮度可以相同或几乎相同，因此可以防止边界像素区域BDR以亮线或暗线的形式出现。
第二像素区域UDC的最大亮度可以被设置为高于第一像素区域NML的最大亮度。如从图19B和图20B可以看出，边界像素区域BDR中的第一发射区BA的最大亮度可以小于第二像素区域UDC的最大亮度并且高于第一像素区域NML的最大亮度。边界像素区域BDR中的第二发射区BB的最大亮度可以小于第二像素区域UDC的最大亮度并且小于第一像素区域NML的最大亮度。
图19A是示出边界像素区域BDR中的第一发射区BA与第二发射区BB之间的面积比的示例的图。在图19A中，“BA+BB”表示包括在边界像素区域BDR的单位像素区域UA'内发射高亮度光的第一发射区BA和发射低亮度光的第二发射区BB的像素组。在图19A的示例中，第一发射区BA的子像素布置与第二像素区域UDC的单位发射区UA的子像素布置相同。在图19A的示例中，第一发射区BA与第二发射区BB的面积比大约为1:3。
图19B是示出根据本公开内容的实施方式的用于控制如图19A中的单位发射区UA和UA'的亮度的方法的示例的图。在图19B中，括号外的数字表示最大亮度，括号内的数字表示应用面积比的单位发射区UA和UA'的亮度贡献率(％)。
如图19B所示，第二像素区域UDC和边界像素区域BDR包括第一线LINE1和第二线LINE2，在第一线LINE1上沿第一方向X与第二方向Y之间的对角线方向θ布置亮发射区A和BA以及相对暗区域NA和BB，在第二线LINE2上沿对角线方向θ布置相对暗区域NA和BB。第一发射区BA和第二发射区BB交替地布置在边界像素区域BDR的第一线LINE1上。第二发射区BB连续地布置在边界像素区域BDR的第二线LINE2上，而没有第一发射区BA。
图20A是示出根据本公开内容的实施方式的边界像素区域BDR的第一发射区BA与第二发射区BB之间的面积比的另一示例的图。在图20A中，“BA+BB”表示包括在边界像素区域BDR的单位像素区域UA'内发射高亮度光的第一发射区BA和第二发射区BB的像素组。在图20A的示例中，第一发射区BA的子像素布置与第二像素区域UDC的单位发射区UA的子像素布置不同。在图20A的示例中，第一发射区BA与第二发射区BB的面积比大约为1:1。
图20B是示出根据本公开内容的实施方式的用于控制如图20A中的单位发射区UA和UA'的亮度的方法的示例的图。在图20B中，括号外的数字表示最大亮度，括号内的数字表示应用面积比的单位发射区UA和UA'的亮度贡献率(％)。
参照图19A至图20B，边界像素区域BDR中的第一发射区BA的最大亮度可以随着到第一像素区域NML的距离减小而逐渐减小。另一方面，边界像素区域BDR中的第二发射区BB的最大亮度随着距第二像素区域UDC的距离增大而逐渐增大，亦即，随着到第一像素区域NML的距离减小而逐渐增大。第一发射区BA与第二发射区BB之间的最大亮度差随着距第二像素区域UDC的距离增大而减小。如上所述，边界像素区域BDR中的第一发射区BA的最大亮度可以小于第二像素区域UDC的最大亮度并且大于第一像素区域NML的最大亮度。边界像素区域BDR中的第二发射区BB的最大亮度可以小于第二像素区域UDC的最大亮度并且小于第一像素区域NML的最大亮度。这种用于控制第一发射区BA和第二发射区BB的亮度的方法可以改善如图21和图22所示的边界像素区域BDR的不均匀性的感觉。图21的左图像是当如图13中的像素发射具有中间灰度的光时捕获的屏幕图像的一部分，并且其右图示出了第二像素区域UDC和与其相邻的边界像素区域BDR的像素。图22的左图像是当如图16中的像素发射具有中间灰度的光时捕获的屏幕图像的一部分，并且其右图示出了第二像素区域UDC和与其相邻的边界像素区域BDR的像素。
在第二像素区域UDC中，仅发射区A的子像素发光。因此，第二像素区域UDC中的发射区A的亮度贡献率为100％。边界像素区域BDR中的第一发射区BA和第二发射区BB的亮度贡献率可以用它们的最大亮度和面积比来计算。
如图19A的示例中，当第一发射区BA与第二发射区BB的面积比为1:3时，第一发射区BA的亮度贡献率是通过将最大亮度乘以1/4而获得的值。第二发射区BB的亮度贡献率是通过将最大亮度乘以3/4而获得的值。在此，1/4是第一发射区BA在单位发射区UA'内所占据的面积的比率，而3/4是第二发射区BB在单位发射区UA'内所占据的面积的比率。单位发射区UA'的亮度是通过将第一发射区BA的亮度和第二发射区BB的亮度相加而获得的值。因此，在单位发射区UA'中，第一发射区BA的亮度贡献率(％)和第二发射区BB的亮度贡献率(％)之和为100％。例如，在与第一像素区域NML相邻的单位发射区UA'中，第一发射区BA的亮度贡献率为160*(1/4)＝40％，第二发射区BB的亮度贡献率为80*(3/4)＝60％。在与第二像素区域UDC相邻的单位发射区UA'中，第一发射区BA的亮度贡献率为340*(1/4)＝85％，第二发射区BB的亮度贡献率为20*(3/4)＝15％。
如图20A的示例中，当第一发射区BA与第二发射区BB的面积比为1:1时，第一发射区BA的亮度贡献率是通过将最大亮度乘以1/2而获得的值。类似地，第二发射区BB的亮度贡献率是通过将最大亮度乘以1/2而获得的值。在图20A和图20B的示例中，在与第一像素区域NML相邻的单位发射区UA'中，第一发射区BA的亮度贡献率为120*(1/2)＝60％，第二发射区BB的亮度贡献率为80*(1/2)＝40％。在与第二像素区域UDC相邻的单位发射区UA'中，第一发射区BA的亮度贡献率为180*(1/2)＝90％，第二发射区BB的亮度贡献率为20*(1/2)＝10％。图20B中的中间图示出了单位发射区UA和UA'中的灰度级的高亮度20a和低亮度20b。
同时，在图23至图26所示的比较示例中，在第二像素区域UDC和边界像素区域BDR中，高亮度的发射区A和BA可以几乎没有间隙地彼此相邻设置，或者低亮度的发射区BB或非发射区NA可以几乎没有间隙地彼此相邻设置。在比较示例中，在第一像素区域NML与第二像素区域UDC之间的边界像素区域BDR中，亮点BPNT由于亮像素彼此相邻而显著地出现，并且暗点DPNT由于暗像素彼此相邻而显著地出现。在该比较示例中，在边界像素区域BDR中周期性地看到亮点和暗点，从而用户感到不均匀性的感觉。相比之下，在本公开内容的实施方式中，在边界像素区域BDR与第二像素区域UDC之间沿第一方向X和第二方向Y中的每一个的边界处，边界像素区域BDR的第一发射区BA与第二像素区域UDC的发射区A之间的分隔距离Lx、Ly是恒定的，使得边界像素区域BDR没有被视觉识别，并且用户没有感到关于边界像素区域BDR的不均匀性的感觉。
在边界像素区域BDR中，第一发射区BA的像素和第二发射区BB的像素可以通过具有不同最大亮度的伽马补偿曲线来发光。第二发射区BB可以发射具有由最大亮度等于或小于第一像素区域NML的最大亮度的第一伽马补偿曲线定义的亮度的光。第一发射区BA可以发射具有由最大亮度等于或小于第二像素区域UDC的最大亮度的第二伽马补偿曲线定义的亮度的光。由第二伽马补偿曲线定义的最大亮度可以高于第一伽马补偿曲线的最大亮度。如上所述，第一发射区BA和第二发射区BB的像素通过在边界像素区域BDR内具有不同最大亮度的第一伽马补偿曲线和第二伽马补偿曲线发光。因此，即使由于第一像素区域NML与第二像素区域UDC之间的颜色坐标的差异而识别出它们之间的颜色差异，如图27所示，也可以通过逐渐改变颜色坐标值以及亮度的效果(灰度效果)来改善颜色差异。
可以使用数字伽马技术和模拟伽马技术来控制像素的最大亮度。在本公开内容中，通过使用多相伽马补偿电压，可以使用具有不同最大亮度的多相伽马补偿曲线。例如，如图28所示，可编程伽马IC可以在单个伽马参考电压范围(PGMA范围)中生成伽马参考电压，其可以获得等于或大于第二像素区域UDC的最大亮度的亮度。时序控制器130可以通过使用利用第一和第二查找表(LUT)的数字伽马补偿技术来调制像素数据的伽马特性。第一查找表包括定义了小于或等于第一像素区域NML的最大亮度的范围内的电压-亮度的第一伽马补偿曲线的数据(或伽马补偿值)。第二查找表包括定义了小于或等于第二像素区域UDC的最大亮度的范围内的电压-亮度的第二伽马补偿曲线的数据(或伽马补偿值)。在图28中，“NMLGMA”是由第一伽马补偿曲线定义的亮度范围。“UDC GMA”是由第二伽马补偿曲线定义的亮度范围。
时序控制器130可以将要写入第一像素区域NML的像素的像素数据输入到第一查找表中，以调制要写入第一像素区域NML的像素的像素数据。时序控制器130可以将要写入边界像素区域BDR的第二发射区BB中设置的像素的像素数据输入到第一查找表中，以调制要写入边界像素区域BDR的第二发射区BB的像素的像素数据。
时序控制器130可以将要写入第二像素区域UDC的发射区A中设置的像素的像素数据输入到第二查找表中，以调制要写入第二像素区域UDC的发射区A的像素的像素数据。时序控制器130可以将要写入边界像素区域BDR的第一发射区BA中设置的像素的像素数据输入到第二查找表中，以调制要写入边界像素区域BDR的第一发射区BA的像素的像素数据。当将像素数据输入到查找表时，输出存储在由像素数据指示的地址中的伽马补偿值数据。因此，时序控制器130可以通过使用第一查找表和第二查找表来调制像素数据的伽马特性。
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优点和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公开。
尽管已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。

Claims (21)

1.一种显示面板，所述显示面板包括第一像素区域、第二像素区域以及设置在所述第一像素区域与所述第二像素区域之间的边界像素区域，
其中，所述边界像素区域包括：
多个第一发射区；以及
多个第二发射区，
其中，所述多个第一发射区和所述多个第二发射区中的每一个包括一个或更多个像素，
所述第二像素区域包括多个发射区，
所述多个第二发射区中的至少一个设置在彼此相邻的所述第一发射区之间，
所述第一发射区的最大亮度随着距所述第二像素区域的距离的增大而减小，并且所述第二发射区的最大亮度随着距所述第二像素区域的距离的增大而增大，并且
所述边界像素区域的所述第一发射区与所述第二像素区域的所述发射区之间的分隔距离在所述边界像素区域与所述第二像素区域之间的边界处是恒定的。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述第一发射区的最大亮度低于所述第二像素区域的最大亮度并且高于所述第一像素区域的最大亮度，并且
所述第二发射区的最大亮度低于所述第二像素区域的最大亮度并且低于所述第一像素区域的最大亮度。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其中，光通过所述第二像素区域行进到设置在所述显示面板下方的光学元件。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述第一发射区的最大亮度与所述第二发射区的最大亮度之间的差随着距所述第二像素区域的距离的增大而减小。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其中，彼此相邻的所述第一发射区之间的距离等于所述第二像素区域中的彼此相邻的所述发射区之间的距离。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其中，彼此相邻的所述第二像素区域的发射区与所述边界像素区域的所述第一发射区之间的距离等于所述第二像素区域中的彼此相邻的发射区之间的距离。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述第一发射区和所述第二发射区中的每一个包括具有不同颜色的多个子像素，并且
在相同颜色的子像素中，设置在所述第二发射区中的子像素的数目是设置在所述第一发射区中的子像素的数目的整数倍。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其中，在所述相同颜色的子像素中，设置在所述第二发射区中的子像素的数目比设置在所述第一发射区中的子像素的数目大设置在所述第一发射区中的子像素的数目的整数倍。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述边界像素区域的像素密度与所述第一像素区域的像素密度相同，并且高于所述第二像素区域的像素密度。
10.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述边界像素区域的与所述第二像素区域相邻的一部分的像素密度低于所述第一像素区域的像素密度，并且等于或高于所述第二像素区域的像素密度。
11.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述第一像素区域的像素和设置在所述边界像素区域的所述第二发射区中的像素发射具有由第一伽马补偿曲线定义的亮度的光，
所述第二像素区域的像素和设置在所述边界像素区域的所述第一发射区中的像素发射具有由第二伽马补偿曲线定义的亮度的光，并且
所述第二伽马补偿曲线的最大亮度高于所述第一伽马补偿曲线的最大亮度。
12.一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括第一像素区域、第二像素区域以及设置在所述第一像素区域与所述第二像素区域之间的边界像素区域；以及
显示面板驱动器，所述显示面板驱动器被配置成将输入图像的像素数据写入到设置在所述显示面板的像素区域中的像素中，其中，
所述第二像素区域包括多个单位发射区，并且
所述边界像素区域包括多个单位发射区，其中，
所述第二像素区域的所述多个单位发射区中的每一个包括发射区和非发射区，
所述边界像素区域的所述多个单位发射区中的每一个具有与所述第二像素区域的单位发射区相同的尺寸，并且
所述边界像素区域的所述多个单位发射区中的每一个包括第一发射区和第二发射区，其中，
所述第一发射区彼此间隔开的距离等于所述第二像素区域的发射区之间的距离，其中所述第二发射区介于所述第一发射区之间，
所述第一发射区的最大亮度随着距所述第二像素区域的距离的增大而减小，并且所述第二发射区的最大亮度随着距所述第二像素区域的距离的增大而增大，并且
所述边界像素区域的所述第一发射区与所述第二像素区域的所述发射区之间的分隔距离在所述边界像素区域与所述第二像素区域之间的边界处是恒定的。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述第一发射区的最大亮度低于所述第二像素区域的最大亮度并且高于所述第一像素区域的最大亮度，并且
所述第二发射区的最大亮度低于所述第二像素区域的最大亮度并且低于所述第一像素区域的最大亮度。
14.根据权利要求12所述的显示装置，其中，光通过所述第二像素区域行进到设置在所述显示面板下方的光学元件。
15.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述第一发射区的最大亮度与所述第二发射区的最大亮度之间的差随着距所述第二像素区域的距离的增大而减小。
16.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述第一发射区和所述第二发射区中的每一个包括具有不同颜色的多个子像素，并且
对于每种颜色，设置在所述第一发射区中的子像素的数目和设置在所述第二发射区中的子像素的数目相差整数倍。
17.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述第一像素区域的像素和设置在所述边界像素区域的所述第二发射区中的像素发射具有由第一伽马补偿曲线定义的亮度的光，
所述第二像素区域的像素和设置在所述边界像素区域的所述第一发射区中的像素发射具有由第二伽马补偿曲线定义的亮度的光，并且
所述第二伽马补偿曲线的最大亮度高于所述第一伽马补偿曲线的最大亮度。
18.一种移动终端，包括：
显示面板，所述显示面板包括第一像素区域、第二像素区域以及设置在所述第一像素区域与所述第二像素区域之间的边界像素区域；
显示面板驱动器，所述显示面板驱动器被配置成将输入图像的像素数据写入到设置在所述显示面板的像素区域中的像素中；以及
光学元件，所述光学元件设置在所述显示面板的所述第二像素区域下方，其中，
所述第二像素区域包括多个单位发射区，并且
所述边界像素区域包括多个单位发射区，其中，
所述第二像素区域的所述多个单位发射区中的每一个包括发射区和非发射区，
所述边界像素区域的所述多个单位发射区中的每一个具有与所述第二像素区域的单位发射区相同的尺寸，并且
所述边界像素区域的所述多个单位发射区中的每一个包括第一发射区和第二发射区，其中，
所述第一发射区彼此间隔开的距离等于所述第二像素区域的发射区之间的距离，其中所述第二发射区介于所述第一发射区之间，
所述第一发射区的最大亮度随着距所述第二像素区域的距离的增大而减小，并且所述第二发射区的最大亮度随着距所述第二像素区域的距离的增大而增大，并且
所述边界像素区域的所述第一发射区与所述第二像素区域的所述发射区之间的分隔距离在所述边界像素区域与所述第二像素区域之间的边界处是恒定的。
19.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述第一发射区的最大亮度低于所述第二像素区域的最大亮度并且高于所述第一像素区域的最大亮度，
所述第二发射区的最大亮度低于所述第二像素区域的最大亮度并且低于所述第一像素区域的最大亮度，并且
所述第一发射区的最大亮度与所述第二发射区的最大亮度之间的差随着距所述第二像素区域的距离的增大而减小。
20.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述第一像素区域的像素和设置在所述边界像素区域的所述第二发射区中的像素发射具有由第一伽马补偿曲线定义的亮度的光，
所述第二像素区域的像素和设置在所述边界像素区域的所述第一发射区中的像素发射具有由第二伽马补偿曲线定义的亮度的光，并且
所述第二伽马补偿曲线的最大亮度高于所述第一伽马补偿曲线的最大亮度。
21.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述第一发射区和所述第二发射区中的每一个包括具有不同颜色的多个子像素，并且
对于每种颜色，设置在所述第一发射区中的子像素的数目和设置在所述第二发射区中的子像素的数目相差整数倍。
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