显示装置及操作其的方法与流程

1.本公开的实施例总体上涉及一种显示装置及操作其的方法。更具体地，本公开的实施例涉及防止对显示面板的损坏的显示装置。


背景技术：

2.显示装置包括显示面板，显示面板包括多个像素。每个像素可以发光，并且光可以具有与驱动电流对应的亮度。当由像素发射的光的亮度增加时，驱动电流增加。因此，由显示面板消耗的电力增加。显示面板在操作时间期间的某一时刻的电力消耗可以被称为面板负载。由于显示面板的面板负载随着驱动电流增加而增加，因此显示面板的发热可能增加。
3.取决于在显示面板上显示的图像，面板负载的分布在显示面板内可能不恒定。例如，当显示面板被分成多个面板块时，面板负载可能集中到一个面板块。在这种情况下，即使当总面板负载小于临界面板负载时，集中到一个面板块的负载也可能导致对显示面板的损坏。


技术实现要素：

4.本公开的实施例提供了一种能够降低电力消耗的显示装置。
5.根据本公开的实施例的显示装置可以包括：显示面板，包括多个面板块；块负载计算器，基于输入图像数据计算面板块的块负载并确定块负载之中的最大块负载；块负载比较部，确定最大块负载是否小于临界块负载，并且当最大块负载小于临界块负载时基于输入图像数据生成第一输出图像数据；以及第一负载控制器，当最大块负载大于或等于临界块负载时，生成第一电力控制曲线，并且基于输入图像数据和第一电力控制曲线生成第二输出图像数据。
6.根据本公开的实施例，第一负载控制器可以包括：块负载差计算器，计算第一面板块的第一块负载与最大块负载之间的第一块负载差，并且计算第二面板块的第二块负载与最大块负载之间的第二块负载差；电力控制曲线生成器，基于最大块负载、第一块负载差和第二块负载差生成第一电力控制曲线；以及负载控制器，基于输入图像数据和第一电力控制曲线来生成第二输出图像数据。
7.根据本公开的实施例，第一面板块和第二面板块可以与具有最大块负载的面板块相邻。
8.根据本公开的实施例，显示装置还可以包括：面板负载计算器，基于输入图像数据计算显示面板的面板负载；以及面板负载比较部，比较面板负载和临界面板负载。
9.根据本公开的实施例，面板负载可以等于块负载的总和。
10.根据本公开的实施例，当面板负载小于临界面板负载时，块负载计算器可以计算块负载并且可以确定最大块负载。
11.根据本公开的实施例，当面板负载大于或等于临界面板负载时，块负载计算器可以不计算块负载。
12.根据本公开的实施例，显示装置还可以包括第二负载控制器，当面板负载大于或等于临界面板负载时，第二负载控制器基于输入图像数据和第二电力控制曲线来生成第三输出图像数据。
13.根据本公开的实施例，显示装置还可以包括数据驱动器，数据驱动器基于第一输出图像数据或第二输出图像数据生成数据电压。
14.根据本公开的实施例，每个面板块的面积是相同的。
15.根据本公开的实施例，显示面板可以包括四个面板块。
16.根据本公开的实施例的操作显示装置的方法可以包括以下步骤：基于输入图像数据计算面板块的块负载；确定块负载之中的最大块负载；当最大块负载小于临界块负载时基于输入图像数据生成第一输出图像数据；以及当最大块负载大于或等于临界块负载时，生成第一电力控制曲线，并且基于输入图像数据和第一电力控制曲线生成第二输出图像数据。
17.根据本公开的实施例，生成第二输出图像数据的步骤可以包括：计算第一面板块的第一块负载与最大块负载之间的第一块负载差，并且计算第二面板块的第二块负载与最大块负载之间的第二块负载差；以及基于最大块负载、第一块负载差和第二块负载差生成第一电力控制曲线。
18.根据本公开的实施例，该方法还可以包括：在基于输入图像数据计算面板块的块负载之前，基于输入图像数据计算显示面板的面板负载，并且比较面板负载和临界面板负载。
19.根据本公开的实施例，面板负载可以等于块负载的总和。
20.根据本公开的实施例，当面板负载小于临界面板负载时，可以执行基于输入图像数据计算面板块的块负载的步骤。
21.根据本公开的实施例，当面板负载大于或等于临界面板负载时，可以不执行基于输入图像数据计算面板块的块负载的步骤。
22.根据本公开的实施例，该方法还可以包括：当面板负载大于或等于临界面板负载时，基于输入图像数据和第二电力控制曲线生成第三输出图像数据。
23.根据本公开的实施例，该方法还可以包括基于第一输出图像数据或第二输出图像数据生成数据电压。
附图说明
24.被包括以提供对本公开的进一步理解并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起用于解释发明构思。
25.图1是示出根据本公开的实施例的显示装置的框图。
26.图2是示出用于驱动包括在图1的显示装置中的像素的像素电路的电路图。
27.图3是示出包括在图1的显示装置中的第一面板负载控制器的框图。
28.图4是示出包括在图1的显示装置中的第二面板负载控制器的框图。
29.图5是示出包括在图4的第二面板负载控制器中的第二负载控制器的框图。
30.图6是示出根据本公开的实施例的操作显示装置的方法的流程图。
31.图7是示出包括在图1的显示装置中的显示面板的示例的图。
32.图8是示出包括在图7的显示面板中的块负载和面板块的示例的曲线图。
33.图9是示出用于驱动图7的显示面板的第一电力控制曲线和第二电力控制曲线的曲线图。
具体实施方式
34.根据以下参照附图的详细描述，将更清楚地理解本公开的说明性、非限制性实施例。将理解的是，附图中所示的元件(例如，图1和图3至图5中的框中所示的元件)可以各自被实现为单独的电路或电路的一部分。
35.图1是示出根据本公开的实施例的显示装置的框图。图2是示出用于驱动包括在图1的显示装置中的像素的像素电路的电路图。
36.参照图1，根据本公开的实施例的显示装置1000可以包括显示面板110、数据驱动器120、栅极驱动器130和控制器140。控制器140可以包括第一面板负载控制器200和第二面板负载控制器300。
37.显示面板110可以包括多个面板块。在本公开的实施例中，显示面板110可以包括四个面板块。例如，显示面板110可以包括第一面板块pb1、第二面板块pb2、第三面板块pb3和第四面板块pb4。第一面板块pb1、第二面板块pb2、第三面板块pb3和第四面板块pb4可以显示第一图像至第四图像，并且在一些情况下，用户可以观看作为第一图像至第四图像的组合的图像。
38.第一面板块pb1、第二面板块pb2、第三面板块pb3和第四面板块pb4中的每个可以包括多条数据线、多条栅极线和多个像素px。数据线可以在第一方向d1上延伸，栅极线可以在第二方向d2上延伸。像素px可以形成在数据线与栅极线交叉的点处。像素px可以电连接到数据线和栅极线。
39.在本公开的实施例中，第一面板块pb1、第二面板块pb2、第三面板块pb3和第四面板块pb4中的每个可以具有矩形形状。例如，第一面板块pb1、第二面板块pb2、第三面板块pb3和第四面板块pb4可以在第一方向d1上延伸，并且可以在第二方向d2上彼此相邻。
40.在本公开的实施例中，第一面板块pb1、第二面板块pb2、第三面板块pb3和第四面板块pb4中的每个可以具有相同的面积。例如，第一面板块pb1、第二面板块pb2、第三面板块pb3和第四面板块pb4中的每个可以包括相同数量的像素px。
41.然而，面板块的数量、形状和面积不限于上述数量、形状和面积。例如，面板块的数量可以大于四个或小于四个。面板块可以在第二方向d2上延伸并且可以在第一方向d1上彼此相邻，或者可以形成矩阵图案并且在第一方向d1和第二方向d2上延伸，并且可以沿两个方向彼此相邻。附加地或可选地，每个面板块的面积可以彼此不同。例如，每个面板块可以包括不同数量的像素px。
42.参照图2，用于驱动像素px的像素电路pc可以包括至少一个晶体管、至少一个存储电容器和发光二极管。例如，像素电路pc可以包括第一晶体管tr1、第二晶体管tr2、存储电容器cst和有机发光二极管oled。
43.第一晶体管tr1可以包括接收高电力电压elvdd的第一端子(例如，源极端子)、连接到有机发光二极管oled的第二端子(例如，漏极端子)和连接到第二晶体管tr2的栅极端子。第一晶体管tr1可以基于高电力电压elvdd和数据电压data来生成驱动电流id。
44.第二晶体管tr2可以包括接收数据电压data的第一端子(例如，源极端子)、连接到第一晶体管tr1的第二端子(例如，漏极端子)和接收栅极信号gs的栅极端子。第二晶体管tr2可以基于栅极信号gs将数据电压data提供到第一晶体管tr1。
45.存储电容器cst可以包括连接到第一晶体管tr1的第一端子的第一端子和连接到第一晶体管tr1的栅极端子的第二端子。存储电容器cst可以存储第一晶体管tr1的栅极电压与第一晶体管tr1的源极电压之间的电压差。
46.有机发光二极管oled可以包括连接到第一晶体管tr1的第一端子(例如，阳极端子)和连接到低电力电压elvss的第二端子(例如，阴极端子)。有机发光二极管oled可以发光，光可以具有与驱动电流id对应的亮度。例如，随着驱动电流id增加，光的亮度可以增加。
47.再次参照图1，数据驱动器120可以基于输出图像数据odat生成数据电压data。另外，数据驱动器120可以基于数据控制信号dctrl将数据电压data提供到显示面板110。在本公开的实施例中，输出图像数据odat可以是第一输出图像数据(例如，图3的第一输出图像数据odat1)、第二输出图像数据(例如，图4的第二输出图像数据odat2)和第三输出图像数据(例如，图4的第三输出图像数据odat3)中的任何一个。数据控制信号dctrl可以包括输出数据使能信号、水平起始信号和负载信号。
48.栅极驱动器130可以基于栅极控制信号gctrl生成栅极信号gs。另外，栅极驱动器130可以将栅极信号gs提供到显示面板110。例如，栅极信号gs可以顺序地提供到显示面板110。例如，栅极信号gs可以包括垂直起始信号、时钟信号等。
49.控制器140可以基于输入图像数据idat生成输出图像数据odat。另外，控制器140可以基于控制信号ctrl生成数据控制信号dctrl和栅极控制信号gctrl。例如，输入图像数据idat可以包括像素px的灰度值。附加地或可选地，输入图像数据idat可以包括红色灰度数据、绿色灰度数据和蓝色灰度数据。例如，控制信号ctrl可以包括垂直同步信号、水平同步信号、输入数据使能信号、主时钟信号等。
50.在本公开的实施例中，控制器140可以包括第一面板负载控制器200和第二面板负载控制器300。
51.第一面板负载控制器200可以基于输入图像数据idat计算显示面板110的面板负载pld。当面板负载pld大于或等于预设临界面板负载cpld时，第一面板负载控制器200可以生成第一输出图像数据。在这种情况下，第二面板负载控制器300可以不被激活。
52.当面板负载pld小于临界面板负载cpld时，第二面板负载控制器300可以被激活。第二面板负载控制器300可以基于输入图像数据idat计算面板块pb1至pb4的块负载。例如，第二面板负载控制器300可以基于输入图像数据idat计算第一面板块pb1的第一块负载bld1、第二面板块pb2的第二块负载bld2、第三面板块pb3的第三块负载bld3和第四面板块pb4的第四块负载bld4。另外，第二面板负载控制器300可以确定第一块负载bld1、第二块负载bld2、第三块负载bld3和第四块负载bld4之中的最大块负载。例如，第二面板负载控制器300可以确定第二块负载bld2为最大块负载。另外，当最大块负载bld2大于或等于临界块负载cbld时，第二面板负载控制器300可以生成第二输出图像数据。可选地，当最大块负载bld2小于临界块负载cbld时，第二面板负载控制器300可以生成第三输出图像数据。在下文中，将描述第一面板负载控制器200和第二面板负载控制器300。
53.图3是示出包括在图1的显示装置中的第一面板负载控制器的框图。图4是示出包
括在图1的显示装置中的第二面板负载控制器的框图。图5是示出包括在图4的第二面板负载控制器中的第二负载控制器的框图。
54.参照图1和图3，第一面板负载控制器200可以包括面板负载计算器210、面板负载比较部220和第一负载控制器230。
55.面板负载计算器210可以基于输入图像数据idat计算面板负载pld。例如，像素px可以输出具有与包括在输入图像数据idat中的灰度值对应的亮度的光。当光的亮度增加时，驱动电流id可以增加。当驱动电流id的总和增加时，由显示面板110消耗的电力会增加。因此，面板负载计算器210可以基于输入图像数据idat计算面板负载pld。
56.面板负载比较部220可以比较面板负载pld和临界面板负载cpld。临界面板负载cpld可以存储在面板负载比较部220中，并且可以在显示装置1000的制造工艺期间设定。当面板负载pld大于或等于临界面板负载cpld时，面板负载比较部220可以将第一电力控制使能信号npc enb传输到第一负载控制器230。当面板负载pld小于临界面板负载cpld时，面板负载比较部220可以将输入图像数据idat传输到第二面板负载控制器300。
57.基于第一电力控制使能信号npc enb，第一负载控制器230可以被激活。例如，当面板负载pld大于或等于临界面板负载cpld时，第一负载控制器230可以被激活。可选地，当面板负载pld小于临界面板负载cpld时，第一负载控制器230可以被去激活。
58.当第一负载控制器230被激活时，第一负载控制器230可以基于输入图像数据idat和第一电力控制曲线(例如，图9中的第一电力控制曲线npc)生成第一输出图像数据odat1。第一输出图像数据odat1可以提供到数据驱动器120。因此，如果输入图像数据idat如果在被驱动到显示面板110时将导致总面板负载超过临界面板负载cpld，则第一面板负载控制器200可以通过拦截输入图像数据idat并提供将防止面板达到临界面板负载cpld的输出图像数据odat1来防止对显示面板110的损坏。将参照图9描述第一电力控制曲线。
59.参照图1和图4，第二面板负载控制器300可以包括块负载计算器310、块负载比较部320和第二负载控制器330。
60.块负载计算器310可以基于输入图像数据idat来计算块负载bld。例如，当显示面板110包括第一面板块pb1、第二面板块pb2、第三面板块pb3和第四面板块pb4时，块负载计算器310可以包括第一块负载计算器311、第二块负载计算器312、第三块负载计算器313和第四块负载计算器314。第一块负载计算器311可以计算第一块负载bld1，第二块负载计算器312可以计算第二块负载bld2，第三块负载计算器313可以计算第三块负载bld3，第四块负载计算器314可以计算第四块负载bld4。另外，块负载计算器310可以确定第二块负载bld2为第一块负载bld1、第二块负载bld2、第三块负载bld3和第四块负载bld4之中的最大块负载。
61.块负载比较部320可以比较最大块负载bld2和临界块负载cbld。临界块负载cbld可以存储在块负载比较部320中，并且可以在显示装置1000的制造工艺期间设定。当最大块负载bld2大于或等于临界块负载cbld时，块负载比较部320可以将第二电力控制使能信号d_npc enb传输到第二负载控制器330。当最大块负载bld2小于临界块负载cbld时，块负载比较部320可以基于输入图像数据idat生成第三输出图像数据odat3。第三输出图像数据odat3可以提供到数据驱动器120。
62.参照图1、图4和图5，第二负载控制器330可以包括块负载差计算器331、电力控制
曲线生成器332和负载控制器333。
63.第二负载控制器330可以根据第二电力控制使能信号d_npc enb被激活。例如，当最大块负载bld2大于或等于临界块负载cbld时，第二负载控制器330可以被激活。可选地，当最大块负载bld2小于临界块负载cbld时，第二负载控制器330可以被去激活。
64.当第二负载控制器330被激活时，块负载差计算器331可以计算最大块负载与同具有最大块负载的面板块相邻的面板块的块负载之间的块负载差。例如，块负载差计算器331可以计算第一块负载bld1与最大块负载bld2之间的第一块负载差bldd1。另外地或可选地，块负载差计算器331可以计算第三块负载bld3与最大块负载bld2之间的第二块负载差bldd2。在示例性实施例中，由块负载差计算器331计算的块负载差的数量可以同与具有最大块负载的面板块相邻的面板块的数量对应，而不限于两个。例如，如果第一块负载bld1为最大块负载，则块负载差计算器331可以计算一个块负载差。
65.电力控制曲线生成器332可以基于最大块负载bld2、第一块负载差bldd1和第二块负载差bldd2来生成第二电力控制曲线(例如，图9的第二电力控制曲线d_npc)。
66.负载控制器333可以基于输入图像数据idat和第二电力控制曲线来生成第二输出图像数据odat2。第二输出图像数据odat2可以提供到数据驱动器120。因此，如果输入图像数据idat如果在被驱动到显示面板100的情况下将导致任一块负载超过临界块负载cbld，则第二面板负载控制器300可以通过拦截输入图像数据idat并提供将防止任一块达到临界块负载cbld的输出图像数据odat2来防止对显示面板100的损坏。将参照图9描述第二电力控制曲线。
67.图6是示出根据本公开的实施例的操作显示装置的方法的流程图。
68.参照图1、图3、图4、图5和图6，在操作显示装置1000的方法中，可以基于输入图像数据idat计算显示面板110的面板负载pld(s110)。当面板负载pld大于或等于临界面板负载cpld时(s120：是)，可以基于输入图像数据idat和第一电力控制曲线生成第一输出图像数据odat1(s130)。
69.当面板负载pld小于临界面板负载cpld时(s120：否)，可以基于输入图像数据idat计算第一面板块pb1的第一块负载bld1、第二面板块pb2的第二块负载bld2、第三面板块pb3的第三块负载bld3和第四面板块pb4的第四块负载bld4(s140)。可以确定第一块负载bld1、第二块负载bld2、第三块负载bld3和第四块负载bld4之中的最大块负载bld2(s150)。当最大块负载bld2小于临界块负载cbld时(s160：否)，可以基于输入图像数据idat生成第三输出图像数据odat3(s170)。
70.当最大块负载bld2大于或等于临界块负载cbld时(s160：是)，可以计算第一块负载差bldd1和第二块负载差bldd2(s180)。例如，当第二面板块pb2的第二块负载bld2是最大块负载时，第一块负载差bldd1可以是第二块负载bld2与第一块负载bld1之间的差，第二块负载差bldd2可以是第二块负载bld2与第三块负载bld3之间的差。可以基于最大块负载bld2、第一块负载差bldd1和第二块负载差bldd2生成第二电力控制曲线(s190)。可以基于输入图像数据idat和第二电力控制曲线生成第二输出图像数据odat2(s200)。
71.图7是示出包括在图1的显示装置中的显示面板的示例的图。图8是示出包括在图7的显示面板中的块负载和面板块的示例的曲线图。图9是示出用于驱动图7的显示面板的第一电力控制曲线和第二电力控制曲线的曲线图。
72.参照图6、图7和图8，在本公开的实施例的示例情况下，基于输入图像数据idat，显示面板110的面板负载pld可以被计算为大约28％(s110)。当临界面板负载cpld为30％时，面板负载pld可以小于临界面板负载cpld(s120：否)。在这种情况下，如图8中所示，可以基于输入图像数据idat计算第一块负载bld1、第二块负载bld2、第三块负载bld3和第四块负载bld4(s140)。例如，第一块负载bld1可以为大约2％，第二块负载bld2可以为大约21％，第三块负载bld3可以为大约5％，并且第四块负载bld4可以为0％。可以确定第一块负载bld1、第二块负载bld2、第三块负载bld3和第四块负载bld4之中的最大块负载bld2(s150)。当临界块负载cbld为大约20％时，最大块负载bld2可以大于或等于临界块负载cbld(s160：是)。在这种情况下，可以计算第一块负载差bldd1和第二块负载差bldd2(s180)。例如，第一块负载差bldd1可以为19％(＝21％-2％)，第二块负载差bldd2可以为16％(＝21％-5％)。
73.参照图6、图7、图8和图9，可以生成第二电力控制曲线d_npc(s190)。例如，图9中所示的曲线图的x轴可以表示面板负载pld。曲线图的y轴可以表示缩放因子sf。例如，缩放因子sf可以对应于缩放在显示面板110上显示的图像的亮度、由显示面板110消耗的电力、流过显示面板110的驱动电流等。
74.第一电力控制曲线npc可以在显示装置1000的制造工艺期间设定。例如，如图7和图8中所示，当临界面板负载cpld被设定为30％并且面板负载pld被计算为大约28％时，缩放因子sf可以具有值1。当面板负载pld大于或等于临界面板负载cpld时，缩放因子sf可以随着面板负载pld增大而减小。在本公开的实施例中，当面板负载pld大于临界面板负载cpld时，面板负载pld和缩放因子sf的乘积可以是恒定的。例如，当临界面板负载cpld被设定为30％并且面板负载pld被计算为大约50％时，缩放因子sf可以具有值0.6。另外，当面板负载pld被计算为大约60％时，缩放因子sf可以具有值0.5。另外，当面板负载pld被计算为大约100％时，缩放因子sf可以具有值0.3。因此，在这些情况中的每种情况下，面板负载在缩放后将为30％。
75.可以在驱动显示装置1000的同时生成第二电力控制曲线d_npc。在本公开的实施例中，当最大块负载bld2小于临界块负载cbld时，缩放因子sf可以具有值1。当最大块负载bld2大于临界块负载cbld时，缩放因子sf可以随着面板负载pld增大而减小。
76.在示例中，在第二电力控制曲线d_npc中，缩放因子sf变成小于1的点(a)可以设在同最大块负载差对应的点(b)与同最小块负载差对应的点(c)之间。最大块负载差可以根据包括在显示面板110中的面板块的数量来计算。例如，当显示面板110包括四个面板块时，可以施加到一个面板块的最大块负载为25％，因此最大块负载差可以为25％。最小块负载差可以为临界面板负载cpbl与最大块负载差之间的差值。例如，当临界面板负载cpbl为30％并且最大块负载差为25％时，最小块负载差可以为5％。缩放因子sf变成小于1的点(a)可以被设定为对应于第一块负载差bldd1和第二块负载差bldd2中的较大块负载差，并且可以被设定为作为19％和16％中的较大者的19％。当较大块负载差减小时，点(a)可以接近点(c)，并且当较大块负载差增大时，点(a)可以接近点(b)。当根据输入图像数据idat计算的面板负载pld为大约100％时，第一电力控制曲线npc的缩放因子sf和第二电力控制曲线d_npc的缩放因子sf可以相同。
77.在操作显示装置1000的方法中，当面板负载pld大于临界面板负载cpld时，可以基于第一电力控制曲线npc来降低由显示面板110消耗的电力。因此，可以减小面板负载pld，
并且可以减少由于面板负载pld引起的显示面板110的发热。另外，当面板负载pld小于临界面板负载cpld并且最大块负载bld2大于临界块负载cbld时，可以基于第二电力控制曲线d_npc来降低由显示面板110消耗的电力。换言之，即使当面板负载pld小于临界面板负载cpld时，也可以控制电力。因此，在显示装置1000中，即使当面板负载pld小于临界面板负载cpld时，也可以减小面板负载pld，并且可以防止对显示面板110的损坏。
78.尽管在此已经描述了本公开的某些实施例和实施方式，但是根据该描述，其它实施例和修改将是明显的。因此，发明构思不限于这些实施例。