CN117995119A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置包括：像素单元，包括第一区域和第二区域，该第一区域包括以第一密度设置的第一像素，该第二区域包括以小于第一密度的第二密度设置的第二像素；电源，用于供应第一电力电压，该第一电力电压被公共地供应给第一像素的第一发光元件的阴极；以及第二电力电压设定单元，用于设定第二电力电压的电压电平，该第二电力电压被公共地供应给第二像素的第二发光元件的阴极。当像素单元显示黑色图像时，第二电力电压设定单元将第二电力电压设定为高于第一电力电压。

Description

显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2022年11月3日提交的第10-2022-0145413号韩国专利申请的优先权以及从该申请获得的所有权益，该申请的内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及一种显示装置以及该显示装置的电压设定方法。
背景技术
随着信息技术的发展，是用户与信息之间的连接介质的显示装置的重要性增加。相应地，诸如液晶显示装置和有机发光显示装置的显示装置被越来越多地使用。
为了降低制造成本，多个显示装置可以同时形成在大面积的母基板上，并且通过切割各显示装置而被分离为单独的显示装置。
然而，单独的显示装置可以包括多个元件，这些元件根据它们在母基板上的位置或者其他原因而具有不同的驱动特性。因此，当对于所有显示装置共同地设定具有相同电压电平的电压时，可能出现光不以与灰度相对应的亮度被发射的问题。
通常，为了解决该问题，提供针对电压的大的裕度以设定电压。因此，可能增加单独的显示装置的不必要的功耗。
此外，根据显示装置的种类，像素单元的不同区域中的像素的密度可能彼此不同。当在不同的区域中使用不同的电压时，必要的线路的数量可能增加。
发明内容
实施例提供了一种显示装置以及该显示装置的驱动方法，该显示装置以及该显示装置的驱动方法可以通过对于具有不同像素密度的多个区域使用最小数量的线路来表现期望的黑色灰度和期望的白色灰度，并且最小化中间灰度下的显示延迟。
根据本公开的一个方面，提供了一种显示装置，包括：像素单元，包括第一区域和第二区域，该第一区域包括以第一密度设置的第一像素，该第二区域包括以小于第一密度的第二密度设置的第二像素；电源，被配置为供应第一电力电压，该第一电力电压被公共地供应给第一像素的第一发光元件的阴极；以及第二电力电压设定单元，被配置为设定第二电力电压的电压电平，该第二电力电压被公共地供应给第二像素的第二发光元件的阴极。当像素单元显示黑色图像时，第二电力电压设定单元将第二电力电压的电压电平设定为高于第一电力电压的电压电平。
当像素单元显示黑色图像时，供应给第一像素的第一数据电压的电压电平可以等于供应给第二像素的第二数据电压的电压电平。
当像素单元显示黑色图像时，供应给第一像素的第一晶体管截止电压的电压电平可以等于供应给第二像素的第二晶体管截止电压的电压电平。
当像素单元显示黑色图像时，供应给第一像素的第一初始化电压的电压电平可以等于供应给第二像素的第二初始化电压的电压电平。
第一像素中的每一个可以包括：第一晶体管，包括连接到第一节点的栅电极、连接到第二节点的第一电极和连接到第三节点的第二电极；第二晶体管，包括用于接收第一晶体管截止电压的栅电极、连接到数据线的第一电极和连接到第二节点的第二电极；第三晶体管，包括用于接收第一晶体管截止电压的栅电极、连接到第一节点的第一电极和连接到第三节点的第二电极；第四晶体管，包括用于接收第一晶体管截止电压的栅电极、连接到第一节点的第一电极和用于接收导通偏置电压的第二电极；第五晶体管，包括连接到发射线的栅电极、用于接收第三电力电压的第一电极和连接到第二节点的第二电极；第六晶体管，包括连接到发射线的栅电极、连接到第三节点的第一电极和连接到第四节点的第二电极；第七晶体管，包括用于接收第一晶体管截止电压的栅电极、用于接收第一初始化电压的第一电极和连接到第四节点的第二电极；存储电容器，包括用于接收第三电力电压的第一电极和连接到第一节点的第二电极；以及发光元件，包括连接到第四节点的阳极和用于接收第一电力电压的阴极。
第二像素中的每一个可以包括：第一晶体管，包括连接到第一节点的栅电极、连接到第二节点的第一电极和连接到第三节点的第二电极；第二晶体管，包括用于接收第二晶体管截止电压的栅电极、连接到数据线的第一电极和连接到第二节点的第二电极；第三晶体管，包括用于接收第二晶体管截止电压的栅电极、连接到第一节点的第一电极和连接到第三节点的第二电极；第四晶体管，包括用于接收第二晶体管截止电压的栅电极、连接到第一节点的第一电极和用于接收导通偏置电压的第二电极；第五晶体管，包括连接到发射线的栅电极、用于接收第三电力电压的第一电极和连接到第二节点的第二电极；第六晶体管，包括连接到发射线的栅电极、连接到第三节点的第一电极和连接到第四节点的第二电极；第七晶体管，包括用于接收第二晶体管截止电压的栅电极、用于接收第二初始化电压的第一电极和连接到第四节点的第二电极；存储电容器，包括用于接收第三电力电压的第一电极和连接到第一节点的第二电极；以及发光元件，包括连接到第四节点的阳极和用于接收第二电力电压的阴极。
第二电力电压设定单元可以包括：平均灰度计算器，被配置为计算用于第二区域的多个图像帧的当前平均灰度。
第二电力电压设定单元可以进一步包括：偏移查找表，被配置为存储与各种平均灰度相对应的偏移；以及偏移选择器，被配置为基于当前平均灰度来选择偏移中的一个。
第二电力电压设定单元可以进一步包括：第一电力电压查找表，被配置为存储第一电力电压的电压电平；以及第二电力电压确定器，被配置为通过将所选择的偏移添加到第一电力电压的电压电平中的一个来确定第二电力电压的电压电平。
第二电力电压设定单元可以进一步包括：偏移查找表，被配置为存储与各种温度信息、各种最大亮度信息和各种平均灰度相对应的偏移；以及偏移选择器，被配置为基于当前温度信息、当前最大亮度信息和当前平均灰度来选择偏移中的一个。
根据本公开的另一方面，提供了一种显示装置的电压设定方法，该显示装置包括：第一区域和第二区域，该第一区域包括以第一密度设置的第一像素，该第二区域包括以小于第一密度的第二密度设置的第二像素，该电压设定方法包括：基于第一电力电压和第一临时黑色数据电压，通过第一区域来显示黑色图像；增加第一临时黑色数据电压的电压电平，直到第一区域的亮度变得小于第一阈值黑色亮度，并且将用于第一区域的第一黑色数据电压的电压电平设定为等于第一临时黑色数据电压的最终电压电平；将用于第二区域的第二黑色数据电压的电压电平设定为等于第一黑色数据电压的电压电平；基于第二临时电力电压和第二黑色数据电压，通过第二区域来显示黑色图像；增加第二临时电力电压的电压电平，直到第二区域的亮度变得小于第二阈值黑色亮度，并且将用于第二区域的第二电力电压的电压电平设定为等于第二临时电力电压的最终电压电平。
第一电力电压可以是被公共地供应给第一像素的第一发光元件的阴极的电压，并且第二电力电压可以是被公共地供应给第二像素的第二发光元件的阴极的电压。
当显示装置显示黑色图像时，第二电力电压的电压电平可以被设定为高于第一电力电压的电压电平。
当显示装置显示黑色图像时，供应给第一像素的第一晶体管截止电压的电压电平可以被设定为等于供应给第二像素的第二晶体管截止电压的电压电平。
当显示装置显示黑色图像时，供应给第一像素的第一初始化电压的电压电平可以被设定为等于供应给第二像素的第二初始化电压的电压电平。
第一像素中的每一个可以包括：第一晶体管，包括连接到第一节点的栅电极、连接到第二节点的第一电极和连接到第三节点的第二电极；第二晶体管，包括用于接收第一晶体管截止电压的栅电极、连接到数据线的第一电极和连接到第二节点的第二电极；第三晶体管，包括用于接收第一晶体管截止电压的栅电极、连接到第一节点的第一电极和连接到第三节点的第二电极；第四晶体管，包括用于接收第一晶体管截止电压的栅电极、连接到第一节点的第一电极和用于接收导通偏置电压的第二电极；第五晶体管，包括连接到发射线的栅电极、用于接收第三电力电压的第一电极和连接到第二节点的第二电极；第六晶体管，包括连接到发射线的栅电极、连接到第三节点的第一电极和连接到第四节点的第二电极；第七晶体管，包括用于接收第一晶体管截止电压的栅电极、用于接收第一初始化电压的第一电极和连接到第四节点的第二电极；存储电容器，包括用于接收第三电力电压的第一电极和连接到第一节点的第二电极；以及发光元件，包括连接到第四节点的阳极和用于接收第一电力电压的阴极。
第二像素中的每一个可以包括：第一晶体管，包括连接到第一节点的栅电极、连接到第二节点的第一电极和连接到第三节点的第二电极；第二晶体管，包括用于接收第二晶体管截止电压的栅电极、连接到数据线的第一电极和连接到第二节点的第二电极；第三晶体管，包括用于接收第二晶体管截止电压的栅电极、连接到第一节点的第一电极和连接到第三节点的第二电极；第四晶体管，包括用于接收第二晶体管截止电压的栅电极、连接到第一节点的第一电极和用于接收导通偏置电压的第二电极；第五晶体管，包括连接到发射线的栅电极、用于接收第三电力电压的第一电极和连接到第二节点的第二电极；第六晶体管，包括连接到发射线的栅电极、连接到第三节点的第一电极和连接到第四节点的第二电极；第七晶体管，包括用于接收第二晶体管截止电压的栅电极、用于接收第二初始化电压的第一电极和连接到第四节点的第二电极；存储电容器，包括用于接收第三电力电压的第一电极和连接到第一节点的第二电极；以及发光元件，包括连接到第四节点的阳极和用于接收第二电力电压的阴极。
当显示装置显示黑色图像时，反向偏置电压可以被施加到第二像素中的每一个的发光元件。
当显示装置显示不是黑色图像的图像时，正向偏置电压可以被施加到第二像素中的每一个的发光元件，或者在第二像素中的每一个的发光元件的阳极与阴极之间可以不存在电压差。
在第二像素中包括的驱动晶体管的沟道的宽度/长度可以大于在第一像素中包括的驱动晶体管的沟道的宽度/长度。
附图说明
现在将在下文中参考附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式被体现，并且不应被解释为限于本文中阐述的实施例。相反，提供这些实施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示例实施例的范围。
在附图中，为了例示清楚，尺寸可以被夸大。将理解，当元件被称为“在”两个元件“之间”时，该元件可以是该两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或多个居间元件。相同的附图标记自始至终指相同的元件。
图1是图示根据本公开的实施例的显示装置的图。
图2是图示根据本公开的实施例的像素的图。
图3是图示图2中所示的像素的示例性驱动方法的图。
图4是图示根据本公开的实施例的电压设定装置的图。
图5是图示根据本公开的实施例的显示装置的电压设定方法的流程图。
图6是图示根据本公开的实施例的第二电力电压设定单元的图。
图7是图示根据本公开的另一实施例的第二电力电压设定单元的图。
具体实施方式
在下文中，参考附图详细地描述示例性实施例，使得本领域技术人员可以容易地实践本公开。本公开可以以各种不同的形式被实现，并且不限于本说明书中描述的示例性实施例。
与描述无关的部分将被省略，以清楚地描述本公开，并且在整个说明书中，相同或相似的组成元件将由相同的附图标记标示。因此，在不同的附图中可以使用相同的附图标记以识别相同或相似的元件。
此外，为了更好地理解以及便于描述，附图中图示的每个部件的尺寸和厚度被任意地示出，但本公开不限于此。为了清楚的表述，若干部分和区的厚度被夸大。
本文中使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并且不旨在限制。如本文中使用的，“一”、“该”和“至少一个”不指代数量的限制，并且旨在包括单数和复数，除非上下文另有明确指示。例如，“元件”与“至少一个元件”具有相同的含义，除非上下文另有明确指示。“至少一个”不应被解释为限于“一”。“或”意味着“和/或”。如本文中使用的，术语“和/或”包括关联列出的项目中的一个或多个的任何和所有的组合。如本文中使用的，术语“A/B”包括“A”、“B”以及“A和B”的情况。
将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指明所陈述的特征、区、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他的特征、区、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。
将理解，尽管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、层和/或部分，但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区、层或部分与另一元件、部件、区、层或部分区分开。因此，以下讨论的第一元件、部件、区、层或部分可以被称为第二元件、部件、区、层或部分，而不背离本文中的教导。
在描述中，表述“相等”可以意味着“基本上相等”。也就是说，这可以意味着相等到本领域技术人员可以理解该相等的程度。其他表述可以是省略了“基本上”的表述。
图1是图示根据本公开的实施例的显示装置的图。
参考图1，根据本公开的实施例的显示装置DD可以包括驱动器集成电路(IC)10、电源20、扫描驱动器30、发射驱动器40和像素单元50。
像素单元50可以包括像素PX11至PXnm。每个像素可以连接到对应的数据线、对应的扫描线和对应的发射线。这可以表示连接到同一扫描线和同一发射线的像素属于一个像素行。
像素单元50可以包括包含以第一密度设置的第一像素PX1(例如，PX11、PX12…PXnm)的第一区域AR1和包含以小于第一密度的第二密度设置的第二像素PX2(例如，PX22…)的第二区域AR2。密度可以意味着在单位区域中设置的像素的发光元件的数量。也就是说，密度可以随着在单位区域中设置的发光元件的数量变大而变大。同时，密度可以意味着发光元件在单位区域中占据的总面积与单位区域的总面积的比率。也就是说，密度可以随着发光元件在单位区域中占据的总面积变大而变大。尽管在图1中，第一像素PX1被图示为包括PX11、PX12…PX1m…和PXnm，并且第二像素PX2被图示为包括PX22…，但这是示例，并且像素的分组不限于此。
例如，诸如摄像头的光学传感器可以位于第二区域AR2之下。第二区域AR2可以包括第二像素PX2的第二发光元件不位于其中的部分，使得光学传感器可以通过第二区域AR2中的该部分接收光。因此，第二区域AR2的像素密度可以被设定为小于第一区域AR1的像素密度。
驱动器IC 10可以包括时序控制器11和数据驱动器13。根据产品，当需要多个数据驱动器时，多个驱动器IC中的每一个可以包括数据驱动器，并且时序控制器可以单独存在，以控制多个驱动器IC。在下文中，假设并描述时序控制器11和数据驱动器13存在于一个驱动器IC 10中的情况。
此外，驱动器IC 10可以包括第二电力电压设定单元12。第二电力电压设定单元12可以设定被公共地供应给第二区域AR2的第二像素PX2的第二发光元件的阴极的第二电力电压ELVSS2的电压电平。
驱动器IC 10可以产生黑色数据电压VREG和晶体管截止电压VGH。黑色数据电压VREG可以是从驱动器IC 10输出到显示装置DD的数据线D1至Dm的数据电压V0至V255当中的与黑色灰度相对应的数据电压V0。其他的数据电压V1至V255可以是通过对黑色数据电压VREG进行分压而产生的电压。数据电压V0至V255的数量可以根据产品而变化。
数据电压V0至V255的电压电平可以根据显示装置DD的最大亮度信息而变化。由最大亮度信息指示的最大亮度可以是从被设定为显示装置DD的最大灰度的像素发射的光的亮度信息。例如，最大亮度可以是当像素单元50的所有像素发光以对应于白色灰度时产生的白光的亮度。亮度的单位可以是尼特。最大亮度也可以被称为显示辉度值。最大亮度可以通过用户对于显示装置DD的操作来手动设定，或者可以通过与照度传感器等相关联的算法来自动设定。例如，最大亮度的最大值可以是3000尼特，并且最大亮度的最小值可以是4尼特。最大亮度的最大值和最小值可以根据产品而不同地设定。即使对于相同的灰度，数据电压也根据最大亮度而变化，并且因此，像素的发光亮度也可以变化。
晶体管截止电压VGH可以从驱动器IC 10输出到扫描驱动器30或发射驱动器40。晶体管截止电压VGH可以在扫描驱动器30或发射驱动器40的控制下在特定时段期间被施加到扫描线S0至Sn或发射线E1至En。稍后将参考图3描述晶体管截止电压VGH的施加时序。
电源20可以供应被共同地供应给第一像素PX1的第一发光元件的阴极的第一电力电压ELVSS1。尽管在图中未示出，但电源20可以供应被共同地供应给第一像素PX1和第二像素PX2的第三电力电压ELVDD(参见图2)。第一电力电压ELVSS1和第三电力电压ELVDD可以被供应给像素单元50，以用于产生流过发光元件的驱动电流。此外，电源20可以产生IC基础电压VLIN，并将所产生的IC基础电压VLIN提供给驱动器IC 10。IC基础电压VLIN可以是在驱动器IC 10中用于产生黑色数据电压VREG、晶体管截止电压VGH和晶体管导通电压VGL的高电压。例如，电源20可以是电力管理集成电路(“PMIC”)。例如，电源20可以被配置有多个DC-DC转换器。
时序控制器11可以转换从处理器(例如，应用处理器(“AP”)、中央处理单元(“CPU”)或图形处理单元(“GPU”)等)供应的控制信号和图像信号以适合于显示装置DD的规格，并且将控制信号和图像信号供应给数据驱动器13、扫描驱动器30和发射驱动器40。
数据驱动器13可以从时序控制器11接收控制信号和图像信号，并且产生要供应给数据线D1至Dm的数据电压V0至V255。例如，数据驱动器13可以以像素行为单位来产生数据电压，并且同步地将所产生的数据电压施加到数据线D1至Dm。
扫描驱动器30可以从驱动器IC 10接收控制信号CLK_S、晶体管截止电压VGH和晶体管导通电压VGL，并且产生要供应给扫描线S0至Sn的扫描信号。控制信号CLK_S可以是至少一个时钟信号。扫描驱动器30可以具有与扫描线S0至Sn相对应的扫描级电路。扫描级电路可以以移位寄存器的形式连接，从而下一扫描级电路的输出基于前一扫描级电路的输出产生。扫描级电路中的每一个可以输出其中控制信号CLK_S和晶体管截止电压VGH被组合的扫描信号。在另一实施例中，扫描级电路可以输出其中晶体管导通电压VGL和晶体管截止电压VGH被组合的扫描信号。
发射驱动器40可以从驱动器IC 10接收控制信号CLK_E、晶体管截止电压VGH和晶体管导通电压VGL，并且产生要供应给发射线E1至En的发射信号。控制信号CLK_E可以是至少一个时钟信号。发射驱动器40可以具有与发射线E1至En相对应的发射级电路。发射级电路可以以移位寄存器的形式连接，从而下一发射级电路的输出基于前一发射级电路的输出产生。发射级电路中的每一个可以输出其中晶体管导通电压VGL和晶体管截止电压VGH被组合的发射信号。
在图1中，图示了用于第二区域AR2的第二电力电压ELVSS2从驱动器IC 10被供应。由于第二区域AR2是比第一区域AR1相对更窄的区域，因此需要相对小的电流，并且因此，可以在驱动器IC 10而不是电源20中产生/供应第二电力电压ELVSS2。类似地，也可以在驱动器IC 10中产生/供应用于第二区域AR2的第三电力电压ELVDD(参见图2)。将显而易见的是，可以在电源20中产生用于第二区域AR2的第二电力电压ELVSS2和第三电力电压ELVDD。
图2是图示根据本公开的实施例的像素的图。
参考图2，像素PXij可以包括晶体管M1、M2、M3、M4、M5、M6和M7、存储电容器Cst以及发光元件LD。图2中所示的像素PXij的结构可以被公共地应用于第一像素PX1和第二像素PX2。
在下文中，用P型晶体管实现的电路被描述为示例。然而，本领域技术人员可以通过改变被施加到栅端子的电压的极性来设计用N型晶体管实现的电路。类似地，本领域技术人员可以设计用P型晶体管和N型晶体管的组合实现的电路。P型晶体管是指当栅电极与源电极之间的电压差在负方向上增加时流动的电流的量增加的晶体管。N型晶体管是指当栅电极与源电极之间的电压差在正方向上增加时流动的电流的量增加的晶体管。晶体管可以被配置为包括薄膜晶体管(“TFT”)、场效应晶体管(“FET”)和双极结晶体管(“BJT”)等的各种形式。
第一晶体管M1可以包括连接到第一节点N1的栅电极、连接到第二节点N2的第一电极和连接到第三节点N3的第二电极。第一晶体管M1可以被称为驱动晶体管。
第二晶体管M2可以包括连接到扫描线Si的栅电极、连接到数据线Dj的第一电极和连接到第二节点N2的第二电极。第二晶体管M2的栅电极可以接收晶体管截止电压VGH。
第三晶体管M3可以包括连接到扫描线Si的栅电极、连接到第一节点N1的第一电极和连接到第三节点N3的第二电极。第三晶体管M3的栅电极可以接收晶体管截止电压VGH。
第四晶体管M4可以包括连接到扫描线S(i-1)的栅电极、连接到第一节点N1的第一电极和用于接收导通偏置电压VINTB的第二电极。第四晶体管M4的栅电极可以接收晶体管截止电压VGH。
第五晶体管M5可以包括连接到发射线Ei的栅电极、用于接收第三电力电压ELVDD的第一电极和连接到第二节点N2的第二电极。
第六晶体管M6可以包括连接到发射线Ei的栅电极、连接到第三节点N3的第一电极和连接到第四节点N4的第二电极。
第七晶体管M7可以包括连接到扫描线Si的栅电极、用于接收初始化电压VINTA的第一电极和连接到第四节点N4的第二电极。第七晶体管M7的栅电极可以接收晶体管截止电压VGH。
存储电容器Cst可以包括用于接收第三电力电压ELVDD的第一电极和连接到第一节点N1的第二电极。
发光元件LD可以包括连接到第四节点N4的阳极和用于接收电力电压ELVSS的阴极。电力电压ELVSS可以对应于第一电力电压ELVSS1或第二电力电压ELVSS2。例如，在第一像素PX1中，电力电压ELVSS可以对应于第一电力电压ELVSS1，并且在第二像素PX2中，电力电压ELVSS可以对应于第二电力电压ELVSS2。发光元件LD可以是发光二极管。发光元件LD可以被配置为有机发光二极管、无机发光二极管或量子点/阱发光二极管等。发光元件LD可以发射第一颜色、第二颜色和第三颜色当中的任何一种颜色的光。此外，在本实施例中，在每个像素PXij中仅提供一个发光元件LD。然而，在另一实施例中，在每个像素中可以提供多个发光元件。多个发光元件可以以串联、并联或串/并联等方式连接。
图3是图示图2中所示的像素的示例性驱动方法的图。
在时段p1中，用于前一像素行的数据电压DATA(i-1)j被施加到数据线Dj，并且具有导通电平(例如，低电平)的扫描信号被施加到前一扫描线S(i-1)。具有导通电平的扫描信号可以是与以上描述的控制信号CLK_S的低电平相对应的电压CLK_S_L。
由于具有截止电平(例如，高电平)的扫描信号被施加到当前扫描线Si，因此第二晶体管M2处于截止状态，并且防止用于前一像素行的数据电压DATA(i-1)j被输入到像素PXij。具有截止电平的扫描信号可以是晶体管截止电压VGH。
由于第四晶体管M4处于导通状态，因此导通偏置电压VINTB可以被施加到第一晶体管M1的栅电极。导通偏置电压VINTB可以具有比数据电压V0至V255的电压电平小的电压电平。由于具有截止电平的发射信号被施加到发射线Ei，因此第五晶体管M5和第六晶体管M6处于截止状态，并且防止发光元件LD的不必要的发光。具有截止电平的发射信号可以是晶体管截止电压VGH。
在时段p2中，用于当前像素行的数据电压DATAij被施加到数据线Dj，并且具有导通电平的扫描信号被施加到当前扫描线Si。相应地，第二晶体管M2和第三晶体管M3处于导通状态。同时，由于处于导通偏置电压VINTB被施加到第一晶体管M1的栅电极的状态下的第一晶体管M1也处于导通状态，因此数据线Dj和第一晶体管M1的栅电极彼此电连接。因此，通过从数据电压DATAij减去第一晶体管M1的阈值电压而获得的补偿电压被施加到存储电容器Cst的第二电极(即，第一节点N1)，并且存储电容器Cst保持与第三电力电压ELVDD和补偿电压之间的差相对应的电压。这样的时段可以被称为阈值电压补偿时段或数据写入时段。
由于第七晶体管M7处于导通状态，因此初始化电压VINTA可以被施加到发光元件LD的阳极。发光元件LD可以根据初始化电压VINTA与电力电压ELVSS之间的差而被正向偏置或反向偏置。同时，初始化电压VINTA和电力电压ELVSS可以具有相同的电压电平。
当在时段p2之后施加具有导通电平的发射信号时，第五晶体管M5和第六晶体管M6彼此电连接，并且通过第一晶体管M1的驱动电流的量根据存储电容器Cst中累积的电荷的量被调节，使得驱动电流流过发光元件LD。发光元件LD发光直到被施加有具有截止电平的发射信号之前。具有导通电平的发射信号可以是晶体管导通电压VGL。
图4是图示根据本公开的实施例的电压设定装置的图。图5是图示根据本公开的实施例的显示装置的电压设定方法的流程图。
参考图4，根据本公开的实施例的电压设定装置ED可以包括亮度测量器110和检查控制器120。检查控制器120可以被配置为通用或专用的计算装置。计算装置可以包括记录介质和处理器。记录介质和处理器可以包括在物理上相同的装置中。然而，记录介质和处理器可以通过使用云技术等包括在物理上不同的装置中。亮度测量器110可以被配置为摄像头或亮度计。
记录介质包括其中可以存储可以被处理器读取的数据或程序的所有类型的记录装置。处理器可以读取的记录介质的示例可以是ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据储存装置、硬盘、外部硬盘、SSD、USB储存装置、DVD和蓝光光盘等。此外，处理器可以读取的记录介质可以是多个装置的组合，并且可以被分布在通过网络连接的计算机系统中。记录介质可以是非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质不是短时间地存储数据或程序的介质(诸如，寄存器、高速缓存或存储器)，而是意味着半永久地存储数据或程序并可以被处理器读取的介质。
首先，检查控制器120可以提供关于显示装置DD的第一区域AR1的第一电力电压ELVSS1的电压电平以及第一临时黑色数据电压的电压电平(S101)。
显示装置DD的第一区域AR1可以基于第一电力电压ELVSS1和第一临时黑色数据电压来显示黑色图像(S102)。如参考图2和图3描述的，第一电力电压ELVSS1可以被施加到第一像素的发光元件LD的阴极，并且第一临时黑色数据电压可以被供应给数据线Dj，使得第一区域AR1显示黑色图像。
接下来，亮度测量器110可以测量第一区域AR1的亮度(S103)。检查控制器120可以将所测量的亮度与第一阈值黑色亮度进行比较(S104)。当所测量的亮度大于或等于第一阈值黑色亮度时，检查控制器120可以增加第一临时黑色数据电压的电压电平(S105)。
检查控制器120可以增加第一临时黑色数据电压的电压电平，直到第一区域AR1的亮度变得小于第一阈值黑色亮度。当所测量的第一区域AR1的亮度小于第一阈值黑色亮度时，检查控制器120可以将第一临时黑色数据电压的电压电平(即，最终电压电平)设定为关于第一区域AR1的黑色数据电压VREG(下文中被称为第一黑色数据电压VREG)的电压电平(S106)。检查控制器120可以将裕度添加到第一黑色数据电压VREG的电压电平，从而设定关于第一区域AR1的晶体管截止电压VGH(下文中被称为第一晶体管截止电压VGH)的电压电平和IC基础电压VLIN(下文中被称为第一IC基础电压VLIN)的电压电平(S107)。也就是说，随着第一黑色数据电压VREG变得更高，第一晶体管截止电压VGH和第一IC基础电压VLIN可以被设定为变得更高。相应地，第一IC基础电压VLIN不被设定为无条件地变高，而是使用对于第一区域AR1可以显示黑色图像的最小电压来设定。因此，可以有效地降低功耗。
检查控制器120可以将用于第二区域AR2的黑色数据电压VREG(下文中被称为第二黑色数据电压VREG)设定为等于第一黑色数据电压VREG，将用于第二区域AR2的晶体管截止电压VGH(下文中被称为第二晶体管截止电压VGH)设定为等于第一晶体管截止电压VGH，并且将用于第二区域AR2的IC基础电压VLIN(下文中被称为第二IC基础电压VLIN)设定为等于第一IC基础电压VLIN(S108)。检查控制器120可以将用于第二区域AR2的初始化电压VINTA(下文中被称为第二初始化电压VINTA)设定为等于用于第一区域AR1的初始化电压VINTA(下文中被称为第一初始化电压VINTA)。
然而，为了使第二区域AR2使用与第一区域AR1的数据电压类似的数据电压，在第二区域AR2的第二像素PX2中包括的驱动晶体管M1的沟道的宽度/长度可以被设定为大于在第一区域AR1的第一像素PX1中包括的驱动晶体管M1的沟道的宽度/长度。由于增加的阈值电压，因此需要比第一黑色数据电压VREG高的第二黑色数据电压VREG，以通过使第二像素PX2的驱动晶体管M1截止来允许驱动电流不流动。
然而，如以上描述的，在本实施例中，第二黑色数据电压VREG被设定为等于第一黑色数据电压VREG，并且反向偏置电压被施加到第二像素的发光元件LD，从而实现黑色图像。返回参考图3，第二初始化电压VINTA被施加到发光元件LD的阳极，同时第七晶体管M7在时段p2中被导通。当第二电力电压ELVSS2被设定为变得比第二初始化电压VINTA高时，反向偏置电压可以被施加到发光元件LD。相应地，尽管第二黑色数据电压VREG被设定为等于第一黑色数据电压VREG，但是黑色图像可以被实现。因此，第二IC基础电压VLIN被降低，从而可以有效地降低功耗。此外，电压可以通过使用相同的线路被供应，并且因此，不需要用于第二区域AR2的任何附加线路。
在下文中，寻找用于在第二区域AR2中实现黑色图像的第二电力电压ELVSS2的过程被描述。
检查控制器120可以提供用于显示装置DD的第二区域AR2的第二临时电力电压的电压电平(S109)。显示装置DD的第二区域AR2可以基于第二临时电力电压和第二黑色数据电压VREG来显示黑色图像(S110)。如参考图2和图3描述的，第二临时电力电压被施加到第二像素的发光元件LD的阴极，并且第二黑色数据电压VREG被供应给数据线Dj，使得第二区域AR2可以显示黑色图像。
接下来，亮度测量器110可以测量第二区域AR2的亮度(S111)。检查控制器120可以将所测量的亮度与第二阈值黑色亮度进行比较(S112)。当所测量的亮度大于或等于第二阈值黑色亮度时，检查控制器120可以增加第二临时电力电压的电压电平(S113)。
检查控制器120可以重复地增加第二临时电力电压的电压电平，直到第二区域AR2的亮度变得小于第二阈值黑色亮度。当所测量的第二区域AR2的亮度小于第二阈值黑色亮度时，检查控制器120可以将用于第二区域AR2的平均黑色灰度的第二电力电压ELVSS2的电压电平设定为等于第二临时电力电压的电压电平(即，最终电压电平)(S114)。
图6是图示根据本公开的实施例的第二电力电压设定单元的图。
参考图6，根据本公开的实施例的第二电力电压设定单元12a可以包括平均灰度计算器121、偏移查找表122a、偏移选择器123a、第一电力电压查找表124和第二电力电压确定器125。
平均灰度计算器121可以计算第二区域AR2的多个图像帧的平均灰度AVG。当计算一个图像帧的平均灰度AVG时，平均灰度AVG可能变化得太快。因此，可以优选地计算包括当前图像帧的约32个先前图像帧的平均灰度AVG。平均灰度计算器121可以获得每个图像帧的输入灰度IGV的平均值，从而计算平均灰度AVG。
偏移查找表122a可以预先存储与各种平均灰度AVG相对应的偏移OFS。偏移选择器123a可以基于当前的平均灰度AVG来选择偏移OFS中的一个。为了将用以选择偏移OFS中的一个的这个平均灰度AVG和与预存储的偏移OFS相对应的各种平均灰度AVG区分开，这个平均灰度AVG可以被称为“当前”的平均灰度AVG。
例如，当平均灰度AVG对应于黑色(灰度0)时，偏移选择器123a可以选择大于0的偏移。例如，当平均灰度AVG对应于黑色时，偏移选择器123a可以提供0.5伏(V)至1.0V的偏移OFS。
例如，当平均灰度AVG对应于低灰度范围(例如，包括灰度23的范围)时，偏移选择器123a可以选择0的偏移OFS。例如，当平均灰度AVG对应于低灰度范围时，偏移选择器123a可以提供0.0V的偏移OFS。
在另一示例中，当平均灰度AVG对应于低灰度范围(例如，灰度23)时，偏移选择器123a可以选择小于0的偏移OFS。例如，当平均灰度AVG对应于低灰度范围时，偏移选择器123a可以提供-0.5V至0.0V的偏移OFS。
例如，当平均灰度AVG对应于中间灰度范围(例如，包括灰度127的范围)时，偏移选择器123a可以选择0的偏移OFS。例如，当平均灰度AVG对应于中间灰度范围时，偏移选择器123a可以提供0.0V的偏移OFS。
例如，当平均灰度AVG对应于高灰度范围(例如，包括灰度255(白色灰度)的范围)时，偏移选择器123a可以选择小于0的偏移OFS。例如，当平均灰度AVG对应于高灰度范围时，偏移选择器123a可以提供-0.7V至-1.0V的偏移OFS。
第一电力电压查找表124可以预先存储第一电力电压ELVSS1的电压电平。第二电力电压确定器125可以从第一电力电压查找表124接收与从电源20供应的第一电力电压ELVSS1相对应的第一电力电压ELVSS1的电压电平EVS1。第二电力电压确定器125可以将所选择的偏移OFS添加到第一电力电压ELVSS1的电压电平EVS1中的一个电压电平EVS1，从而确定第二电力电压ELVSS2的电压电平。
在下文中，假设用于第一区域AR1的第一初始化电压VINTA被设定为等于第一电力电压ELVSS1。
例如，当平均灰度AVG对应于黑色(灰度0)时，提供给第一区域AR1的第一电力电压ELVSS1可以是-4.3V，并且第一初始化电压VINTA可以是-4.3V。根据本实施例，当平均灰度AVG对应于黑色(灰度0)时，提供给第二区域AR2的第二电力电压ELVSS2可以变为-3.8V至-3.3V。此外，第二初始化电压VINTA可以是等于第一初始化电压VINTA的-4.3V。因此，反向偏置电压被施加到第二发光元件，并且第二发光元件不发光。因此，第二区域AR2可以显示黑色图像。
例如，当平均灰度AVG对应于低灰度范围和中灰度范围时，可以提供0的偏移OFS，使得第二电力电压ELVSS2的电压电平被设定为等于第一电力电压ELVSS1的电压电平。即使当第二电力电压ELVSS2的电压电平被设定为与第一电力电压ELVSS1的电压电平相同时，低灰度范围和中灰度范围中的亮度也可以处于其中第二像素的驱动晶体管可以在饱和区中被驱动的亮度范围内。因此，在第二区域AR2的图像显示中不出现问题。在第二发光元件的阳极和阴极之间可以不存在电压差。因此，反向偏置电压不被施加到第二发光元件，并且相应地，可以防止由于第二发光元件的电容不被充电导致的发光延迟。
在另一示例中，当平均灰度AVG对应于低灰度范围时，可以提供小于0的偏移OFS，使得第二电力电压ELVSS2的电压电平被设定为小于第一电力电压ELVSS1的电压电平。当平均灰度AVG对应于低灰度范围时，提供小的驱动电流，并且因此，第二发光元件的电容的充电可以变得缓慢。在本实施例中，当平均灰度AVG对应于低灰度范围时，正向偏置被施加到第二发光元件，使得第二发光元件的电容被快速充电，从而防止发光延迟。
同时，当平均灰度AVG对应于高灰度范围(例如，包括灰度255(白色灰度)的范围)时，提供小于0的偏移OFS，并且因此，第二电力电压ELVSS2的电压电平可以被设定为低于第一电力电压ELVSS1的电压电平。
由于第二区域AR2的像素密度小于第一区域AR1的像素密度，因此期望第二区域AR2的第二发光元件发射具有比第一区域AR1的第一发光元件的亮度高的亮度的光。
图2中所示的第一晶体管M1可以在饱和状态下被驱动。随着被施加到第一晶体管M1的栅电极的电压变的更低，驱动电流的量可以增加。也就是说，第一晶体管M1可以作为电源操作。
第一晶体管M1在饱和状态下被驱动的条件在下面的等式1中示出：
等式1
Vds<Vgs-Vth
这里，Vds是第一晶体管M1的漏-源电压差，Vgs是第一晶体管M1的栅-源电压差，并且Vth是第一晶体管M1的阈值电压。Vth小于0。随着驱动电流的量增加，发光元件LD可以发射具有更高亮度的光。因此，为了显示高亮度图像，与显示低亮度图像的情况相比，需要减小栅电压。此外，根据等式1，需要与减小后的栅电压相对应的减小后的漏电压。也就是说，当要显示高亮度图像时，与显示低亮度图像的情况相比，需要小的电力电压ELVSS。也就是说，当供应给第一区域AR1和第二区域AR2的第三电力电压ELVDD的电压电平相同时，期望供应给第二区域AR2的第二电力电压ELVSS2的电压电平小于供应给第一区域AR1的第一电力电压ELVSS1的电压电平。
图7是图示根据本公开的另一实施例的第二电力电压设定单元的图。
在图7中所示的第二电力电压设定单元12b中，偏移查找表122b和偏移选择器123b可以与图6中所示的第二电力电压设定单元12a的偏移查找表122a和偏移选择器123a不同地配置。第二电力电压设定单元12b的其他部件与图6中所示的第二电力电压设定单元12a的其他部件相同，并且因此，将省略重叠的描述。
偏移查找表122b可以预先存储与各种温度信息TMP、各种最大亮度信息DBV和各种平均灰度AVG相对应的偏移OFS。偏移选择器123b可以基于当前的温度信息TMP、当前的最大亮度信息DBV和当前的平均灰度AVG来选择偏移OFS中的一个。词语“当前”可以被用于与以上提及的偏移选择器123a相关的相同原理。
例如，对于相同的平均灰度AVG，随着温度信息TMP指示的显示装置DD的温度变得更低，偏移选择器123b可以选择更小的偏移OFS。此外，对于相同的平均灰度AVG，随着最大亮度信息DBV指示的显示装置DD的最大亮度变得更大，偏移选择器123b可以选择更小的偏移OFS。也就是说，随着显示装置DD的最大亮度变得更大，第二电力电压设定单元12b可以允许第三电力电压ELVDD与第二电力电压ELVSS2之间的差变得更大，从而表现更大的最大亮度。
在根据本公开的显示装置以及该显示装置的驱动方法中，可以通过对于具有不同像素密度的多个区域使用最小数量的线路来表现期望的黑色灰度和期望的白色灰度，并且可以最小化中间灰度下的显示延迟。
如结合本公开的各种实施例使用的，亮度测量器110、检查控制器120、平均灰度计算器121、偏移选择器123a和123b以及第二电力电压确定器125中的每一个可以以硬件、软件或固件来实现，例如，以专用集成电路(ASIC)的形式来实现。
在本文中已经公开示例实施例，并且尽管使用了特定术语，但特定术语仅在一般和描述性的意义上被使用和解释，并且不用于限制的目的。在一些实例中，如本领域普通技术人员在提交本申请时将显而易见的，结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或者与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非另有具体指示。相应地，本领域技术人员将理解，可以在形式和细节上进行各种改变，而不背离如权利要求中阐述的本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括：
像素单元，包括第一区域和第二区域，所述第一区域包括以第一密度设置的第一像素，所述第二区域包括以小于所述第一密度的第二密度设置的第二像素；
电源，被配置为供应第一电力电压，所述第一电力电压被公共地供应给所述第一像素的第一发光元件的阴极；以及
第二电力电压设定单元，被配置为设定第二电力电压的电压电平，所述第二电力电压被公共地供应给所述第二像素的第二发光元件的阴极，
其中，当所述像素单元显示黑色图像时，所述第二电力电压设定单元将所述第二电力电压的所述电压电平设定为高于所述第一电力电压的电压电平。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
当所述像素单元显示所述黑色图像时，供应给所述第一像素的第一数据电压的电压电平等于供应给所述第二像素的第二数据电压的电压电平。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，
当所述像素单元显示所述黑色图像时，供应给所述第一像素的第一晶体管截止电压的电压电平等于供应给所述第二像素的第二晶体管截止电压的电压电平。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，
当所述像素单元显示所述黑色图像时，供应给所述第一像素的第一初始化电压的电压电平等于供应给所述第二像素的第二初始化电压的电压电平。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述第一像素中的每一个包括：
第一晶体管，包括连接到第一节点的栅电极、连接到第二节点的第一电极和连接到第三节点的第二电极；
第二晶体管，包括用于接收所述第一晶体管截止电压的栅电极、连接到数据线的第一电极和连接到所述第二节点的第二电极；
第三晶体管，包括用于接收所述第一晶体管截止电压的栅电极、连接到所述第一节点的第一电极和连接到所述第三节点的第二电极；
第四晶体管，包括用于接收所述第一晶体管截止电压的栅电极、连接到所述第一节点的第一电极和用于接收导通偏置电压的第二电极；
第五晶体管，包括连接到发射线的栅电极、用于接收第三电力电压的第一电极和连接到所述第二节点的第二电极；
第六晶体管，包括连接到所述发射线的栅电极、连接到所述第三节点的第一电极和连接到第四节点的第二电极；
第七晶体管，包括用于接收所述第一晶体管截止电压的栅电极、用于接收所述第一初始化电压的第一电极和连接到所述第四节点的第二电极；
存储电容器，包括用于接收所述第三电力电压的第一电极和连接到所述第一节点的第二电极；以及
发光元件，包括连接到所述第四节点的阳极和用于接收所述第一电力电压的阴极。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述第二像素中的每一个包括：
第一晶体管，包括连接到第一节点的栅电极、连接到第二节点的第一电极和连接到第三节点的第二电极；
第二晶体管，包括用于接收所述第二晶体管截止电压的栅电极、连接到数据线的第一电极和连接到所述第二节点的第二电极；
第三晶体管，包括用于接收所述第二晶体管截止电压的栅电极、连接到所述第一节点的第一电极和连接到所述第三节点的第二电极；
第四晶体管，包括用于接收所述第二晶体管截止电压的栅电极、连接到所述第一节点的第一电极和用于接收导通偏置电压的第二电极；
第五晶体管，包括连接到发射线的栅电极、用于接收第三电力电压的第一电极和连接到所述第二节点的第二电极；
第六晶体管，包括连接到所述发射线的栅电极、连接到所述第三节点的第一电极和连接到第四节点的第二电极；
第七晶体管，包括用于接收所述第二晶体管截止电压的栅电极、用于接收所述第二初始化电压的第一电极和连接到所述第四节点的第二电极；
存储电容器，包括用于接收所述第三电力电压的第一电极和连接到所述第一节点的第二电极；以及
发光元件，包括连接到所述第四节点的阳极和用于接收所述第二电力电压的阴极。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的显示装置，其中，所述第二电力电压设定单元包括：
平均灰度计算器，被配置为计算用于所述第二区域的多个图像帧的当前平均灰度。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述第二电力电压设定单元进一步包括：
偏移查找表，被配置为存储与各种平均灰度相对应的偏移；以及
偏移选择器，被配置为基于所述当前平均灰度来选择所述偏移中的一个。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述第二电力电压设定单元进一步包括：
第一电力电压查找表，被配置为存储所述第一电力电压的所述电压电平；以及
第二电力电压确定器，被配置为通过将所选择的偏移添加到所述第一电力电压的所述电压电平中的一个来确定所述第二电力电压的所述电压电平。
10.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述第二电力电压设定单元进一步包括：
偏移查找表，被配置为存储与各种温度信息、各种最大亮度信息和各种平均灰度相对应的偏移；以及
偏移选择器，被配置为基于当前温度信息、当前最大亮度信息和所述当前平均灰度来选择所述偏移中的一个。
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