CN110459174A - 像素中存储器显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明题为“像素中存储器显示器”。公开了一种电子显示器,其可以包括有效区域,该有效区域具有在该有效区域中形成的第一像素,其中该第一像素响应于图像数据而发射光。该电子显示器还可以包括将该图像数据传输到该第一像素的控制器。该第一像素可以包括:响应于该图像数据而发射光的有机发光二极管、数字地存储从该控制器接收的图像数据的存储器、以及从存储器接收该图像数据的驱动器电路。该驱动器电路可以使有机发光二极管响应于图像数据而发射光。
Description
发明内容
下面阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解,呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要,并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上,本公开可涵盖下面可没有阐述的多个方面。
用于通过在电子显示器的像素中实现存储器来减少被传输和处理以准备用于呈现在电子显示器上的图像的图像数据的带宽或同时传输的量的方法和***可提供巨大的价值。存储器在像素中的这种实现方式可以允许消除与电子显示器相关联的帧缓冲器。在像素中具有存储器也可以减少电子显示器的设计复杂性,因为同时传输到电子显示器的像素阵列的图像数据越少,就可以设计越简单的电子显示器。例如,该像素可以被编程为更小的组,因为像素中的存储器存储值直到图像的呈现时间。
本公开描述了具有一个或多个像素的电子显示器,该一个或多个像素包括存储器和驱动器,其可以帮助减少与传输和处理图像数据以用于在电子显示器上呈现相关联的带宽。在像素中包括存储器可以使得能够在将图像数据输出到像素的发光部分之前存储图像数据。因此,像素中存储器可以通过充当像素的单独帧缓冲器来减少或在一些情况下消除对电子显示器中的帧缓冲器的依赖。像素中存储器可以与驱动器结合使用以使像素的发射光部分发射光。
附图说明
在阅读以下详细描述并参考附图时可更好地理解本公开的各个方面,在附图中:
图1是根据实施方案的电子设备的示意性框图;
图2是根据实施方案的表示图1的电子设备的实施方案的手表的透视图;
图3是根据实施方案的表示图1的电子设备的实施方案的平板设备的前视图;
图4是根据实施方案的表示图1的电子设备的实施方案的计算机的前视图;
图5是根据实施方案的图1的电子设备的的显示***的框图;
图6是根据实施方案的图5的显示***的像素阵列的框图;
图7是根据实施方案的图6的像素阵列的实施方案的框图;
图8是根据实施方案的图6的像素阵列的像素的框图,该像素根据二进制脉冲宽度调制发射方案来发射光;
图9是根据实施方案的图6的像素阵列的像素的实施方案的框图,该像素根据单脉冲宽度调制发射方案来发射光;
图10是根据实施方案的图6的像素阵列的像素的另一个实施方案的框图,该像素根据脉冲密度调制发射方案来发射光;
图11是根据实施方案的由图5的显示***的列驱动器执行的编程序列的时序图;
图12是根据实施方案的图6的像素阵列的子像素的第一实施方案的电路,该子像素具有电流驱动器;
图13是根据实施方案的图6的像素阵列的子像素的第二实施方案的电路,该子像素具有混合驱动器并具有存储器;
图14是根据实施方案的用于操作图13的子像素以显示图像的控制信号的时序图;
图15是根据实施方案的曲线图,其示出了通过将模拟对应于二进制脉冲宽度调制发射方案的图像数据到图12的子像素的传输而产生的电流和电压;
图16是根据实施方案的曲线图,其示出了通过将模拟对应于二进制脉冲宽度调制发射方案的图像数据到图13的子像素的传输而产生的电流和电压;
图17是根据实施方案的耦接到图12的子像素的存储器电路的电路图;
图18是根据实施方案的耦接到实现全局阳极的图12的子像素的图17的存储器电路的实施方案的电路图;
图19是根据实施方案的用于操作图18的子像素的过程;
图20是根据实施方案的实现全局阴极的图18的子像素的实施方案的电路图;
图21是根据实施方案的图13的存储器电路的实施方案的电路图;
图22是根据实施方案的用于操作图21的存储器电路的过程;
图23是根据实施方案的图13的存储器电路的实施方案的电路图;
图24A是根据实施方案的对应于在图23的存储器电路中实现的无重新排序的位平面图;
图24B是根据实施方案的对应于在图23的存储器电路中实现的无重新排序的误差图;
图24C是根据实施方案的对应于在图23的存储器电路中实现的两个重新排序的位平面图;
图24D是根据实施方案的对应于在图23的存储器电路中实现的两个重新排序的误差图;
图24E是根据实施方案的对应于在图23的存储器电路中实现的三个重新排序的位平面图;
图24F是根据实施方案的对应于在图23的存储器电路中实现的三个重新排序的误差图;
图24G是根据实施方案的对应于在图23的存储器电路中实现的重新排序的理想情况的位平面图;
图24H是根据实施方案的对应于在图23的存储器电路中实现的重新排序的理想情况的误差图;
图25是根据实施方案的位平面图,其示出了随着时间推移并包括附加颜色通道的图24C的位平面图;
图26是根据实施方案的时序图,其示出了与图25的位平面图的第三象限相关联的加载和发射过程;
图27是根据实施方案的被实现用于数字镜显示器(digital mirror display)的图23的存储器电路的实施方案的电路图;
图28是根据实施方案的用于液晶显示器的图25的像素的实施方案的电路图;
图29是根据实施方案的框图,其将图5的***显示器与在电子显示器的有效区域之外具有智能缓冲器的显示***进行比较;
图30是根据实施方案的用于图29的智能缓冲器的图13的存储器电路的实施方案的电路图;并且
图31是根据实施方案的用于具有图29的智能缓冲器的显示***的图6的像素阵列的子像素的第三实施方案的电路图。
具体实施方式
下文将描述一个或多个具体实施方案。为了提供这些实施方案的简要描述,本说明书中未描述实际具体实施的所有特征。应当了解,在任何此类实际具体实施的开发中,如在任何工程或设计项目中,必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标,诸如符合可从一个具体实施变化为另一具体实施的与***相关和与商业相关的约束。此外,应当理解,此类开发工作有可能复杂并且耗时,但是对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言,其仍将是设计、加工和制造的常规工作。
当介绍本公开的各种实施方案的元件时,冠词“一个/一种”和“该/所述”旨在意指存在元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在被包括在内,并且意指可存在除列出的元件之外的附加元件。附加地,应当理解,参考本公开的“一个实施方案”或“实施方案”并非旨在被解释为排除也结合所引述的特征的附加实施方案的存在。
电子显示器存在于许多电子设备中,从移动电话到计算机、电视、汽车仪表板等。电子显示器已经通过减小单个像素尺寸来实现越来越高的分辨率。然而,增加分辨率可能增加与以下相关联的困难:管理与处理电路在显示图像之前处理的增加分辨率相关联的增加图像数据量,例如通过使处理增加图像数据量的功耗增加。此外,增加分辨率可以增加用于将图像数据从处理电路传送到像素阵列以用于呈现图像的带宽,因为在更高的电子显示器分辨率下使用更多的图像数据来传送相同的图像。
本公开的实施方案涉及用于实现可用作每个像素的单独帧缓冲器的像素中存储器电路的***和方法,其可以减少对电子显示器的像素阵列和驱动电路外部的帧缓冲器的依赖。存储器可以在包括发光二极管(LED)的像素电路中实现。有机发光二极管(OLED)表示可在像素中找到的一种类型的LED,但在像素电路中也可以使用其他类型的LED或者可以使用发光部件,诸如用于支持液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板和/或点阵显示器的部件。
用于实现像素中存储器电路的本公开的***和方法可以减小为了显示的图像数据到像素阵列的传输带宽,因为像素可以将图像数据存储在存储器中。以此方式,减少了像素外部的用于临时存储图像数据的帧缓冲器的依赖,因为像素具有其自身的存储器以在显示图像数据之前存储其自身的图像数据。
提供了可包括自发射显示器(诸如LED(例如,OLED)显示器)的合适电子设备的一般描述,以及本公开的对应电路。OLED表示可在自发射像素中找到的一种类型的LED,但也可以使用其他类型的LED。
为便于说明,图1示出了包括电子显示器18的电子设备10。如在下面更详细描述的,电子设备10可为任何合适的电子设备,诸如计算机、移动电话、便携式媒体设备、平板电脑、电视、虚拟现实头戴式耳机、车辆仪表板等。因此,应当指出的是,图1仅为特定具体实施的一个示例,并且旨在例示可存在于电子设备10中的部件的类型。除了其他事物之外,电子设备10可以包括处理核心复合体12(诸如片上***(SoC)和/或处理电路)、存储设备14、通信接口16、电子显示器18、输入结构20和电源22。图1中描述的各种部件可包括硬件元件(例如,电路)、软件元件(例如,存储指令的有形非暂态计算机可读介质)或硬件元件和软件元件的组合。应当指出的是,各种描绘的部件可被组合成较少部件或分离成附加部件。
如图所示,处理核心复合体12与存储设备14可操作地耦接。因此,处理核心复合体12执行存储在存储设备14中的指令以执行诸如生成和/或传输图像数据的操作。如此,处理核心复合体12可以包括一个或多个通用微处理器、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程逻辑阵列(FPGA)、或其任何组合。使用包含发光部件(例如,LED、OLED)的像素,电子显示器18可以显示由处理核心复合体12生成的图像。
除了指令之外,存储设备14还可以存储要由处理核心复合体12处理的数据。因此,在一些实施方案中,存储设备14可以包括一个或多个有形的、非暂时性的计算机可读介质。存储设备14可以是易失性的和/或非易失性的。例如,存储设备14可以包括随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)、可重写非易失性存储器(诸如闪存存储器、硬盘驱动器、光盘等)、或其任何组合。
如图所示,处理核心复合体12也与通信接口16可操作地耦接。在一些实施方案中,通信接口16可便于与另一电子设备和/或网络传送数据。例如,通信接口16(例如,射频***)可以使电子设备10能够通信地耦接到诸如蓝牙网络的个人区域网(PAN)、诸如1622.11xWi-Fi网络的局域网(LAN)、和/或诸如4G或长期演进(LTE)蜂窝网络的广域网(WAN)。
附加地,如所描绘的,处理核心复合体12也可操作地耦接到电源22。在一些实施方案中,电源22可以向电子设备10中的一个或多个部件(诸如处理核心复合体12和/或电子显示器18)提供电力。因此,电源22可包括任何合适的能量源,诸如可再充电的锂聚合物(Li-poly)电池和/或交流电(AC)电源转换器。
如图所示,电子设备10也与一个或多个输入结构20可操作地耦接。在一些实施方案中,输入结构20可例如通过接收用户输入而便于与电子设备10进行用户交互。因此,输入结构20可包括按钮、键盘、鼠标、触控板等。附加地,在一些实施方案中,输入结构20可包括位于电子显示器18中的触摸感测部件。在此类实施方案中,触摸感测部件可通过检测物体触摸电子显示器18表面的发生和/或位置来接收用户输入。
除了实现用户输入之外,电子显示器18可包括具有一个或多个显示器像素的显示面板。如上所述,电子显示器18可控制从显示器像素发出的光以至少部分地基于对应的图像数据,通过显示帧来呈现信息的视觉表示诸如操作***的图形用户界面(GUI)、应用界面、静态图像或视频内容。如所描绘的,电子显示器18可操作地耦接到处理核心复合体12。以此方式,电子显示器18可至少部分地基于由处理核心复合体12生成的图像数据来显示帧。除此之外或另选地,电子显示器18可以至少部分地基于经由一个或多个通信接口16和/或输入结构20接收的图像数据来显示帧。
如可理解的那样,电子设备10可呈现多种不同的形式。如图2所示,电子设备10可呈现手表30的形式。出于说明的目的,手表30可以是可购自苹果公司(Apple Inc.)的任何Apple型号。如图所示,手表30包括壳体32(例如,外壳)。在一些实施方案中,壳体32可保护内部部件免受物理性损坏,并且/或者屏蔽内部部件使其免受电磁干扰(例如,封装部件)。条带34可以使手表30能够被佩戴在手臂或手腕上。电子显示器18可显示与手表30的操作有关的信息。输入结构20可使得用户能够启用或停用手表30、将用户界面导航至主屏幕、将用户界面导航到用户可配置的应用屏幕、激活语音识别特征、提供音量控制和/或在震动和响铃模式之间切换。如图所示,输入结构20可以通过壳体32中的开口进入。在一些实施方案中,输入结构20可包括例如连接至外部设备的音频插孔。
电子设备10还可以采用平板设备40的形式,如图3所示。出于说明的目的,平板设备40可以是可购自苹果公司(Apple Inc.)的任何型号。取决于平板设备40的尺寸,该平板设备40可以用作诸如移动电话的手持设备。平板设备40可包括壳体42,若干输入结构20可伸突穿过该壳体。在某些示例中,输入结构20可以包括硬件键盘(未示出)。壳体42还保持电子显示器18。输入结构20可以使用户能够与平板设备40的GUI交互。例如,输入结构20可以使用户能够键入富通信服务(RCS)文本消息、短消息服务(SMS)文本消息或进行电话呼叫。扬声器44可输出所接收的音频信号,并且麦克风46可捕捉用户的语音。平板设备40还可包括通信接口16以使平板设备40能够经由有线连接而连接到另一个电子设备。
图4示出了表示电子设备10可采用的另一种形式的计算机48。出于说明的目的,计算机48可以是可购自苹果公司(Apple Inc.)的任何或型号。应当理解,电子设备10也可以采用任何其他计算机的形式,包括台式计算机。图4所示的计算机48包括电子显示器18以及包括键盘和触控板的输入结构20。计算机48的通信接口16可包括例如通用服务总线(USB)连接。
在任何情况下,如上所述,操作电子设备10以通过在其电子显示器18上显示图像来传送信息通常消耗电力。附加地,如上所述,电子设备10通常存储有限量的电能。因此,为了有助于提高功耗效率,在一些实施方案中,电子设备10可以包括电子显示器18,其将像素中存储器实现为用于在显示图像时减小或消除外部帧缓冲器的使用的方法,并且因此减少在显示图像时使用帧缓冲器所消耗的功率和/或减少接收到电子显示器18中的图像数据的带宽。在一些情况下,代替像素中存储器技术或者除了像素中存储器技术之外,可以使用内部帧缓冲器(例如,位于电子显示器18中,诸如位于电子显示器18的显示驱动器集成电路中)。通过实现像素中存储器或相关技术,电子显示器18可以用较小带宽的图像数据来编程,从而进一步实现功耗节省。此外,与没有像素中存储器或没有机载帧缓冲器的电子显示器18相比,使用像素中存储器或机载帧缓冲器的电子显示器18可以具有较不复杂的设计。可以实现这些益处,因为像素保留传输到其存储器的数据,直到新的图像数据被写入该存储器。
类似地,图像数据的部分可以对与电子显示器18相关联的像素的子集进行一次编程。待显示的图像通常被转换为数字数据或图像数据,使得图像可由电子显示器18的部件解释。以此方式,图像数据本身可以被分成小“像素”部分,其中的每一个小“像素”部分可以对应于电子显示器18的像素部分,或者与电子显示器18相对应的显示面板的像素部分。在一些实施方案中,图像数据通过红-绿-蓝光的组合来表示,使得看起来具有单种颜色的一个像素实际上是分别发射一定比例的红光、绿光和蓝光以产生该单种颜色的三个子像素。以此方式,量化红-绿-蓝光的组合的数值或图像数据可以对应于数字发光性级别或灰度级,其关联这些特定子像素的图像数据的颜色的发光性强度(例如,亮度)。可以理解,图像中的灰度级的数量通常取决于用于表示特定电子显示器18中的灰度级的位数,其可以被表示为2N个灰度级,其中N对应于用于表示灰度级的位数。作为示例,在电子显示器18使用8位来表示灰度级的实施方案中,灰度级范围从0(黑色或无光)到255(最大光和/或全光),总共有256个潜在灰度级。类似地,使用6位的电子显示器18可以使用64个灰度级来表示每个子像素的发光性强度。
在电子显示器18的像素中具有存储器使得图像数据能够传输到与一个颜色相关联的子像素,而不用使图像数据必须同时传输到与第二颜色相关联的附加子像素。出于本公开的目的,根据红-绿-蓝颜色通道讨论子像素,其中颜色通道是包括单种颜色的灰度级的图像数据层,其在与附加颜色通道组合时产生真实或期望颜色的图像,并且其中颜色通道的图像数据对应于传输到用于颜色通道的子像素的图像数据。然而,应当理解,可以使用颜色通道和/或子像素的任何组合,诸如蓝-绿-红、青色-品红-黄和/或青-品红-黄-黑。
为了帮助说明,在图5中示出了与不实现像素中存储器的电子显示器18相关联的显示***50、以及与实现像素中存储器的电子显示器18相关联的显示***52,其可以分别在电子设备10中实现。显示***50包括:用于接收图像数据56的定时控制器54,通过通信链路64通信地耦接到定时控制器54的帧缓冲器58、行驱动器60和列驱动器62,以及接收来自列驱动器62和行驱动器60的控制信号以在电子显示器18上产生图像的像素阵列66。此外,显示***52包括:用于接收图像数据56的定时控制器54,通过通信链路68通信地耦接到定时控制器54的行驱动器60和列驱动器62,以及接收来自列驱动器62和行驱动器60的控制信号以在电子显示器18上产生图像的实现像素中存储器技术的像素阵列69。
在准备显示图像时,显示***50可以在定时控制器54处接收图像数据56。定时控制器54可以接收并使用图像数据56来确定时钟信号和/或控制信号,以便控制通过列驱动器62和行驱动器60将图像数据56提供给像素阵列66。附加地或另选地,在一些实施方案中,图像数据56由帧缓冲器58接收。
在任一种情况下,帧缓冲器58可以用作定时控制器54的外部存储器,以在将图像数据56输出到列驱动器62和/或行驱动器60之前存储该图像数据。定时控制器54可以通过通信链路64将图像数据56从帧缓冲器58输出到列驱动器62和/或行驱动器60。
通信链路64是足够大的(例如,通过图像数据的传输带宽确定),以便同时将与所有通道相关的图像数据56传输到行驱动器60和/或列驱动器62,例如,与红色通道、绿色通道和蓝色通道相关联的图像数据56。以此方式,通信链路64同时传送与像素阵列66的用于红色通道、绿色通道和蓝色通道的相应像素相关联的图像数据56。列驱动器62和行驱动器60可以基于图像数据56将控制信号传输到像素阵列66。响应于控制信号,像素阵列66以不同的发光性、或者通过范围从例如0到255的灰度级指示的亮度来发射光以传送图像。
然而,显示***52在定时控制器54处接收图像数据56。定时控制器54可以使用图像数据56来确定用于将图像数据56提供给像素中存储器像素阵列69的时钟信号。定时控制器54将图像数据56传输到行驱动器60和/或列驱动器62以便利用与图像数据56相关联的数字数据信号对像素阵列69的存储器进行编程,其中数字数据信号指示像素阵列69的像素的发射亮度/灰度级。
通过实现像素中存储器储***和方法,显示***52可以减少通过通信链路68传送的信号的带宽,例如在与通信链路64上传送的信号的带宽相比时。在一些情况下,图像数据56的单个通道可以通过通信链路64(例如,红色通道)来传输,与同时传输到像素阵列66的所有通道(例如,红-绿-蓝通道)相反。以此方式,通信链路68在不同时间传送与像素阵列66的用于红色通道、绿色通道和蓝色通道的相应像素相关联的图像数据56,从而导致用于传送图像数据56的信号的总带宽减少。减少通信链路68的总带宽可以导致电子设备10的功耗减少,因为在给定时间处理更少数据(例如,图像数据的单个通道)可能比处理更多数据(例如,图像数据的三个通道)消耗更少的处理资源。
为了详细说明用像素中存储器操作像素阵列69以显示图像,在图6中示出了实现像素中存储器的显示***52A的示例,其具有通过通信链路68链接到行驱动器60和/或列驱动器62的定时控制器54。显示***52A包括L行×M列的像素阵列69,其中一个或多个像素70各自具有对应于电子显示器18的颜色通道的子像素72,例如,红色子像素72R、绿色子像素72G和蓝色子像素72B,其中每个子像素72包括用于存储多达N位的存储器78和用于操作子像素72以发射光的驱动器(DRV)80,如图6所述。应当理解,所描绘的显示***52A仅仅是说明性的而非限制性的。例如,在一些实施方案中,像素阵列69可包括子像素72,以便发射与代替红色-绿色-蓝色通道或者除此之外的青色-黄色-品红色通道相对应的各种量的青色光、黄色光和品红色光。
在解释显示***52A的操作时,定时控制器54接收与要在具有像素阵列69的电子显示器上显示的下一图像相对应的图像数据56。定时控制器54响应于图像数据56而生成控制信号和/或计时信号,并且将与操作像素70的行相关的信号传输到行驱动器60,以及将与操作像素70的列相关的信号传输到列驱动器62。行驱动器60响应于与从定时控制器54传输的图像数据56相关联的信号,并为每个红-绿-蓝(RGB)信道生成发射控制信号82和写入控制信号84。列驱动器62也响应于与从定时控制器54传输的图像数据56相关联的信号,生成要传输到每个像素70的存储器78的图像数据86。列驱动器62可以响应于与图像数据56相关联的信号和/或图像数据56而生成图像数据86,然而,在一些实施方案中,图像数据56作为图像数据86传输到每个像素70。列驱动器62为每个子像素72生成大小为N位的数据,从而匹配存储器78的大小(其同样大小为N位)。
通常,通过发射控制信号82、写入控制信号84和图像数据86的传输,操作像素70来发射光以便在电子显示器18上产生图像。每个像素70接收从行驱动器60传输的发射控制信号82的相应发射控制信号88、写入控制信号84的相应三个写入控制信号90、以及用于像素70的通道的相应图像数据92,例如,用于红色通道的N位图像数据(图像数据-R)92R、用于绿色通道的N位图像数据(图像数据-G)92G和用于蓝色通道的N位图像数据(图像数据-B)92B。写入控制信号84可以使像素70的存储器78能够通过由列驱动器62传输的图像数据86来编程。此外,发射控制信号82的相应发射控制信号88可以控制像素70是否能够发射光。发射控制信号88传输到列的相应像素70。启用的发射控制信号88可以激活驱动器80,从而使数字图像数据92从存储器78传输到像素70的发光部分,例如与子像素72相关联的发光二极管(LED),其使用模拟数据信号来产生从像素70发射的光。在所描绘的实施方案中,像素70的列,例如,第一列中的像素70R1C1、R2C1、R3C1至RLC1接收相同的发射控制信号88。传输到像素70的图像数据92使像素70发射整体颜色和/或亮度的光。
从像素70发射的感知颜色基于从像素70的三个通道中的每个通道发射的光(即,从每个相应子像素发射的光)而改变。例如,操作每个子像素以输出0的亮度使像素70看起来是关闭的,而操作红色子像素72R以输出100%的亮度,操作绿色子像素72G输出50%的亮度,并且操作蓝色子像素72B以输出0%的亮度可以致像素70发射被感知为橙色的整体颜色。因此,数据被渲染并传输到每个子像素72以对应于像素70的单独颜色通道。
在像素70中实现存储器78使图像数据92能够在图像的期望呈现时间之前被编程到像素70中。在一些实施方案中,启用的写入控制信号90使存储器78清除(或重写)存储的图像数据92,在不启用写入控制信号90的情况下可以使存储器78保持编程的图像数据92。例如,为了写入新的图像数据,写入控制信号—R 90R可以使红色子像素72R的存储器78进行清除,从而使得能够写入要被加载到存储器78中的新图像数据,即图像数据—R 92R。在该示例中,写入控制信号—B 90B未被启用,因此蓝色子像素72B的存储器78不清除并继续保持其编程的图像数据,即图像数据—B92B。在像素70中具有存储器78是对显示技术和处理技术的改进,因为存储器78使得能够一次写入图像数据86的部分而不是整个数据帧,从而导致用于传送图像数据以供在电子显示器18上显示的可用带宽的改进使用,以及用于处理图像数据的功耗的改进,如前面参考图5所解释的。
在像素阵列69中,图像数据86通过直接通信耦接(例如,通过通信耦接94)从列驱动器62传送到子像素72。在一些实施方案中,多路复用电路可以用于控制图像数据86到子像素72的传输,使得列驱动器62使用多路复用控制信号来仲裁图像数据98到子像素72的传输,例如其中在这种仲裁中,红色子像素72R可以不与蓝色子像素72B或绿色子像素72G同时接收图像数据98。
详细来讲,在图7中示出了与实现像素中存储器的电子显示器18相关联的显示***52B的示例实施方案,其包括通过通信链路68链接到行驱动器60和列驱动器62的定时控制器54。类似于图6所示的显示***52A,显示***52B包括L行×M列的像素阵列69,其中一个或多个像素70各自具有子像素72,例如红色子像素72R、绿色子像素72G和蓝色子像素72B,其中每个子像素72包括用于存储多达N位的存储器78和用于操作子像素72以发射光的驱动器(DRV)80,如图6所述。应当理解,所描绘的显示***52B仅仅是说明性的而非限制性的。应当注意,显示***52的功能和/或描述对于图6和图7都是共同的,如本文所依赖的。
在图7中的显示***52B的示例性实施方案中,像素阵列69包括多路复用电路96,其从列驱动器62接收大小为N位的图像数据98。多路复用电路96响应于多路复用控制信号101的相应多路复用控制信号(MUX控制信号)100。MUX控制信号100可以使多路复用电路96将数据输出到像素70的子像素72。以此方式,通过MUX控制信号100的发射,列驱动器62可以操作以经由例如通信耦接94对像素70的子像素72(例如,一个颜色通道)进行一次编程。对于像素阵列69,可以使用子像素72电路的各种实施方案。
实现像素中存储器技术的子像素72的实施方案的示例包括存储器78、驱动器80、电流源102、LED 103、开关104和计数器105,其中子像素72接收各种信号,包括图像数据98、位平面时钟106、重置信号108、公共电压110、第一参考电压112、第二参考电压114和数据时钟116,如图8所示的。应当理解,所描绘的子像素72仅仅是说明性的而非限制性的。例如,存储器78被描绘为12位寄存器,但可以是用于存储任何合适数量的位的任何合适存储器电路。
所描绘的子像素72可以根据二进制脉冲宽度调制发射方案发射。为了解释子像素72的操作,图像数据98从例如列驱动器62传输到存储器78。附加地或可另选地,可以将图像数据92/图像数据56或任何合适的图像数据传输到存储器78以进行存储。在接收到图像数据98时,存储器78存储由数据时钟116计时的图像数据98。图像数据98可以由二进制数据表示,使得任何给定位可以等于零“0”或一“1”,其中0对应于***的逻辑低电压值并且1对应于***的逻辑高电压值。根据计数器105和位平面时钟106的组合生成的计时信号,存储器78可以将图像数据98输出到开关104,例如,按照从最低有效位到最高有效位的顺序逐位输出。
如图所示,位平面时钟106具有随时间增加的计时时间段,以对应于图像数据98中的特定位的影响水平。以此方式,与图像数据98的最高有效位相比,图像数据98的最低有效位可以与更小的计时时间段相关联。
当存储器78输出图像数据98时,例如在位平面时钟106的上升沿,图像数据98操作开关104以断开或闭合。0位使开关104断开,从而使LED 103不发射光,而1位使开关104闭合,从而使LED 103发射光。开关104的操作在不同的发射时段发生,作为调制来自LED 103的光的发射的方法,从而使子像素72的感知亮度随着调制改变而改变。因此,通过从存储器78输出的图像数据98与开关104之间的关系,等于“000000000000”的图像数据98可以使LED103不发射光,而等于“101011000111”的图像数据98可以使LED 103被感知为更亮的。等于“101011000111”的图像数据98可以被感知为更亮的,因为子像素72响应于每个逻辑高值“1”而发射光,通过该值使开关104激活从而允许发射光。开关104在发射时段期间激活的次数越多,像素就被感知为越亮,因为随时间发射的光越多(例如,光响应于“1”而发射,并且光响应于“0”而不发射)。以此方式,图像数据98可以从子像素72的期望灰度级导出,而不是灰度级的精确二进制表示。然而,应当注意,可能存在这样的情况:子像素72的期望灰度级确实等于经由图像数据98传输的二进制表示。
当开关104闭合时,在公共电压110与第一参考电压112之间产生电连接。这使来自电流源102的电流传输通过LED 103,从而使得光能够从子像素72发射。因此,可以改变子像素72的发射时段以控制从子像素72发射的感知光,其中发射时段对应于存储在存储器78中的图像数据98的位放置(例如,最高有效位、最低有效位),使得图像数据98的位越接近最高有效位的位置,与图像数据98的该位相对应的发射时段就越长。一旦计数器105计数达到11,计数器105重新启动并使位平面时钟106重新开始其计时间隔,例如对应于最后一个最高有效位发射时段之后的下一个最低有效位。附加地或可另选地,在一些实施方案中,包括第二参考电压114以改变用于控制从LED 103发射的光的总电流值。例如,第二参考电压114可以增加LED 103对电流改变的灵敏度,使得较低的电流值可以用于使光从LED 103发射,或者用于启用LED 103。
该发射方案通常被称为用于子像素72的二进制脉冲宽度调制发射方案,因为图像数据98是被选择为以改变子像素72的感知亮度的方式调制来自子像素72的光发射的二进制数据。曲线图118描绘了由二进制脉冲宽度调制发射方案导致的子像素72的发射时段。在利用二进制脉冲宽度调制发射方案下,操作子像素72以改变通过光的不同发射时段而发射的光的感知亮度。如曲线图118所描绘的,由子像素72接收的图像数据98通过五位二进制数据来表示。因此,当图像数据98等于01111时,子像素72发射对应于第一范围120的光,该第一范围具有用于最低有效位的发射时段124A和用于后续位的发射时段124B、124C和124D。在该实施方案中,来自存储器78的图像数据98的最低有效位首先操作开关104,因此这是最低有效位在时间上对应于第一发射时段124A的原因。这样,在用于操作开关104的位的传输之间,发射暂时停止,如关于第一发射时段124A与发射时段124B之间无发射时段所见。此外,当图像数据98等于11111时,子像素72的发射时段对应于第二范围122,其等于第一范围120加上与最高有效位相对应的最后发射时段124E(例如,因为最高有效位现在被启用为1)。
当遵循二进制脉冲宽度调制发射方案时,与具有数据11111的图像数据98相比,具有数据01111的图像数据98被感知为较不明亮,这是电子显示器18的观察者感知光的方式。这是因为在总发射周期期间发生的发射时段越多(例如,如在图像数据98,即11111中的所有1s表示的),从子像素72发射的光就被感知为越亮的。这样,如果针对除了第一范围120之外的最后发射时段124E还要发射子像素72(例如,如果图像数据98的最高有效位是1),则与仅针对第一范围120发射的子像素72相比,子像素72可以在电子显示器18上被感知为更亮的。
在图9中示出了包括存储器78、驱动器80、电流源102、LED 103、开关104、计数器130和比较器132的子像素72的实施方案的另一个示例,其中子像素72接收各种信号,包括图像数据98、灰度级时钟134、公共电压110、第一参考电压112、第二参考电压114和数据时钟116。应当理解,所描绘的子像素72仅仅是说明性的而非限制性的。例如,存储器78被描绘为8位寄存器,但可以是用于存储任何合适数量的位的任何合适存储器电路。
所描绘的具有像素中存储器的子像素72可以根据单个脉冲宽度发射方案发射。为了解释子像素72的操作,图像数据98从例如列驱动器62传输到存储器78以供存储。附加地或可另选地,可以将图像数据92/图像数据56或任何合适的图像数据传输到存储器78以进行存储。在一些实施方案中,图像数据98可以由数据时钟116计时到存储器78中,例如在数据时钟116的上升沿。传送到子像素72的图像数据98可以对应于子像素72将发射光的期望灰度级。在使用存储在存储器78中的图像数据98下,比较器132确定由计数器130表示的当前数字是否小于或等于存储器78中的图像数据98。换句话讲,计数器130计数达到由图像数据98指示的数字,并且响应于由计数器130表示的数字满足条件(例如,小于或等于图像数据98指示的数字),比较器132在满足条件时输出控制信号以闭合开关104。当不满足条件时,比较器132不输出控制信号并断开开关104。附加地或可另选地,比较器132可以启用停用控制信号以使开关104断开。例如,如果存储器78存储对应于数字181的二进制序列10110101,则比较器132将检查计数器130是否已经计数到数字181,并且在计数器130超过数字181时,比较器132传输信号以断开开关104,从而停止发射。
当开关104闭合时,在公共电压110与第一参考电压112之间产生电连接。这使来自电流源102的电流传输通过LED 103,从而使光从子像素72发射。因此,通过改变由图像数据98指示的数字,可以改变子像素72的发射时段以控制从子像素72发射的感知光。附加地或可另选地,在一些实施方案中,包括第二参考电压114以改变用于控制从LED 103发射的光的总电流值。例如,第二参考电压114可以增加LED 103对电流改变的灵敏度,使得较低的电流值可以用于使光从LED 103发射,或者用于启用LED 103。
计数器130从0到255计数并且基于灰度级时钟134递增,例如在灰度级时钟134的上升沿。灰度级时钟134的时段表示电子显示器18的灰度级的增量之间的时间差,例如,发射灰度级100域发射灰度级101之间的发射差。以此方式,计数器130计数达到由存储在存储器78中的图像数据98表示的数字,从而随后使发射在对应于期望灰度级的时间段内发生。计数器130可以继续计数超出存储在存储器78中的图像数据98所表示的数字达到最大值(例如,255),并且可能以最小值(例如,0)重新开始计数。因此,在一些实施方案中,计数器130的计数范围可以通过计数器130的设计,例如通过计数器130中包括的多个寄存器和/或逻辑部件来限定。到计数器130以0重新开始计数的时候,可以将附加图像数据98存储到存储器78中,以便在与附加图像数据98相关联的灰度级的下一发射时段内开始比较。
通过遵循该发射方案,子像素72可以遵循单脉冲宽度调制发射方案。在曲线图136中示出了来自遵循单个脉冲宽度调制发射方案的子像素72的光发射的表示。曲线图136包括实际发射时段138和总发射时段140。总发射时段140对应于由作为图像数据98传输的最大数字(例如,255)表示的发射的总长度,并且可以对应于从子像素72发射的光的最大感知亮度。实际发射时段138对应于子像素72根据作为图像数据98传输的小于最大值的数字(例如,来自计数器130)而发射光的时段。计数器130从0递增到255,这花费由总发射时段140表示的时间量,而比较器132使得光能够在由实际发射时段138表示的时间量内发射。以此方式,子像素72可以发射具有不同感知亮度的光。
在图10中示出了包括存储器78、驱动器80、电流源102、LED 103、开关104、累加器150和加法器152的子像素72的实施方案的另一个示例,其中子像素72接收各种信号,包括发射时钟154、图像数据98、公共电压110、第一参考电压112、第二参考电压114和数据时钟116。应当理解,所描绘的子像素72仅仅是说明性的而非限制性的。例如,存储器78被描绘为能够存储8位的图像数据98,但可以是用于存储任何合适数量的位的任何合适的存储器电路。
所描绘的具有像素中存储器的子像素72可以根据脉冲密度调制发射方案发射。在脉冲密度调制发射方案中,每个脉冲具有恒定的发射光和恒定的发射时段,但在脉冲之间具有可变分离间隔—其中从子像素72发射的较亮光对应于相同时间段期间较高数量的脉冲。为了解释子像素72的针对脉冲密度调制发射方案的操作,图像数据98从例如列驱动器62传输到存储器78以供存储。附加地或可另选地,可以将图像数据92/图像数据56或任何合适的图像数据传输到存储器78以进行存储。传输到子像素72的图像数据98是至少基于子像素72将发射光的期望灰度级来生成的。
在接收到图像数据98时,存储器78根据数据时钟116存储图像数据98,例如,在数据时钟116的每个上升沿上逐位加载图像数据98的位。存储器78输出要添加到存储在累加器150中的二进制数据的图像数据98。虽然累加器150被示为8位累加器,但应当理解,可以使用任何合适的累加器或寄存器来临时存储数据。加法器152可以响应于发射时钟154(例如,发射时钟154的上升沿)执行图像数据98和累加器150的二进制数据的二进制加法。来自加法器152的和被传输以存储在累加器150中以用于与下一图像数据98一起使用,同时使用进位来断开和/或闭合开关104。
当开关104闭合时,在公共电压110与第一参考电压112之间产生电连接。这使来自电流源102的电流传输通过LED 103,从而大体使得光能够从子像素72发射。以此方式,由发射时钟154和从加法传输进位的加法器152产生的脉冲之间的可变分离间隔可以有助于改变来自子像素72的光发射。因此,可以改变分离子像素72的发射脉冲的间隔以控制从子像素72发射的光,其中较亮光可以响应于分离脉冲的较小间隔而发射(例如,脉冲的较高密度对应于从LED 103发射的较亮感知光)。附加地或可另选地,在一些实施方案中,包括第二参考电压114以改变用于控制从LED 103发射的光的总电流值。例如,第二参考电压114可以增加LED 103对电流改变的灵敏度,使得较低的电流值可以用于使光从LED 103发射,或者用于启用LED 103。
曲线图156描绘了由脉冲密度调制发射方案导致的发射脉冲和脉冲之间的可变分离间隔。在利用脉冲密度调制发射方案下,子像素72发射由不同长度的发射间隔分离的脉冲以改变从子像素72发射的总光。如曲线图156所示,图像数据98可以使子像素发射发射脉冲158并且在非发射间隔160的时间段内不发射。例如,发射脉冲162的分离相应发射脉冲的无发射间隔比发射间隔160更小,并且因此子像素72的LED 103可以在发射脉冲162内发射光,该光被感知为比由于发射脉冲158而从LED 103发射的光更亮。
因此,总而言之,通过使用像素中存储器技术,定时控制器54可能以图像数据98的较小部分将图像数据98编程到显示***52中,而不是同时为所有子像素72编程图像数据。为了说明,在显示***52内传输以准备传输图像数据以供存储在一个或多个存储器78中的信号的时序图示出了红色图像数据传输时段174R、绿色图像数据传输时段174G、蓝色图像数据传输时段174B、一个或多个复制时段176、以及一个或多个启用时段178,如图11所示的。
如图所示,列驱动器62可以接收信号以启动将红色数据复制到一个或多个红色子像素72R的一个或多个存储器78中。在接收到信号时,列驱动器62可以进入复制时段176以准备将红色数据传输到红色子像素72R。在复制时段176期间,列驱动器62(例如,经由诸如行解码器的内部电路)可以准备启用与显示***52的像素70相关联的多路复用电路96。列驱动器62或其他合适的电路可以操作多路复用电路96以允许对红色子像素72R的存储器78进行编程,并且可以操作多路复用电路96以不允许对蓝色子像素72B和绿色子像素72G的存储器78进行编程,例如,通过启用和/或禁用多路复用控制信号101。以此方式,红色图像数据可以被传输并存储在与红色子像素72R相对应的存储器78中。在复制时段176结束时,列驱动器62可以在红色图像数据传输时段174R期间将红色图像数据传输到红色子像素72R。所传输的红色图像数据被传输到红色子像素72R的相应存储器78中以便用新的红色图像数据编程。在将红色图像数据传输到红色子像素72R时,列驱动器62和行解码器可以针对绿色图像数据和蓝色图像数据重复所描述的过程,从而使得能够选择性地对与每个像素70相关联的各种颜色通道进行编程。
通常,操作子像素72以通过接收一个或多个控制信号(例如,从列驱动器62和/或行驱动器60)来发射光。行驱动器60和列驱动器62可以通过使用控制信号来控制子像素72的部件(诸如子像素72的电流驱动器),从而控制子像素72的操作。如上所述,列驱动器62可以至少负责将图像数据传输到子像素72,而行驱动器60可以负责一个或多个控制信号以控制传输到子像素72的发射。子像素72可以包括响应于这些控制信号和图像数据的任何合适的可控元件(诸如晶体管),其示例是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。然而,也可以使用任何其他合适类型的可控元件,包括薄膜晶体管(TFT)、p型和/或n型MOSFET、以及其他晶体管类型。
在一些实施方案中,行驱动器60和/或列驱动器62可以对子像素72执行初始化过程、充电过程、编程过程和发射过程,以准备在电子显示器18上显示图像。通过执行这些过程,电子显示器18的行驱动器60和/或列驱动器62可以初始化要编程的子像素72,可以对电容器充电以用于编程,可以利用与被设计为使子像素72发射光的驱动电流相对应的信号对子像素72进行编程,并且可以使得图像数据能够控制从子像素72的光发射。在一些实施方案中,电流驱动器可以负责在子像素72中产生驱动电流。
为了帮助详细说明具有电流驱动器的子像素电路,在图12中描述了包括初始化晶体管(MINI)220、驱动晶体管(MDR)222、选择晶体管(MSEL)224、开关晶体管(MS)226、重置晶体管(MRST)228、诸如LED 230的发光部分、电容器232和自动调零晶体管(MAZ)234的子像素72的实施方案。应当理解,所描绘的子像素72是说明性的而非限制性的。例如,行驱动器60和列驱动器62在本文中被描述为输出与在电子显示器18上显示下一个图像相关的图像数据和控制信号,然而,应当理解,可以使用任何合适的部件来发射控制信号,以便执行所描述的过程来显示下一个图像。此外,图12所示的电路仅是在子像素72和/或像素70中实现的电路的示例,并且不应当被解释为限制性的。例如,电压驱动电路(例如,电压驱动器)可以代替电流驱动电路(例如,电流驱动器)与子像素72一起使用。
在初始化过程期间,行驱动器60可启用重置控制(CSreset)信号235并且禁用自动调零控制(CSauto.zero)信号237。CSreset信号235可以传输到MRST 228。响应于接收到CSreset信号235,MRST 228可以激活并允许从子像素72中排出来自第一图像的显示的残余信号。这些残余信号可以通过耦接到电压重置(Vreset)信号239的节点排出,该节点被设计为促使残余信号(例如,0伏)的排出,诸如***接地或***参考电压。此外,行驱动器60可以启用选择控制(CSselect)信号241。CSselect信号241可以传输到MSEL 224。响应于接收到CS选择信号241,MSEL 224可以激活并允许将电压数据(Vdata)信号242传输到电容器232的节点。为了完成初始化过程,行驱动器60还可以启用初始化控制(CSinitialization)信号243。CSinitialization信号243可以传输到MINI 220。响应于接收到CSinitialization信号243,MINI 220可以激活并允许电容器232的初始化发生。在这种状态下,电容器232可以用与Vdata信号242和初始化电压(Vinitialization)信号244之间的电压差相对应的电压来充电。这样,可以通过以下方式对电压差进行编程:基于初始化电容器232所用的期望电压电平为Vdata信号242和Vinitialization信号244选择不同的值,同时保护子像素72不接收可能干扰初始化或可能使从LED 230无意发射光的附加信号的影响。行驱动器60可以继续初始化过程,直到行驱动器60禁用CSinitialization信号243,从而使MINI 220停用。
在初始化过程之后,行驱动器60可以在MINI 220和MRST 228被停用的同时执行充电过程。在充电过程期间,MAZ 234和MINI 220保持停用,而MSEL 224保持激活。当MSEL 224被激活时,电容器232基于Vdata信号242和参考电压(Vreference)信号246充电。即使在MSEL 224被停用时,对电容器232充电也可以使得驱动电流能够传输通过MDR 222。在一些实施方案中,电容器232存储Vdata信号242的电压值,使得MDR 222在整个发射过程中保持激活—从而允许子像素72产生通过LED 230的恒定驱动电流以进行发射。以此方式,子像素72具有电流驱动器—因为驱动电流使得能够在MS 226被激活时从LED 230发射光。
在编程过程期间,行驱动器60可以启用CSauto.zero信号237,从而使激活MAZ234。当MAZ 234激活时,在电容器232的节点与MS 226的源节点之间形成电耦接,使得MS226的源节点的电压值增加到等于MDR 222的栅极电压(Vg)245的电压值。在足以使MS 226的源节点的电压增加到等于Vg 245的电压值的时间段之后,行驱动器60可以禁用CSauto.zero信号237,从而使MAZ 234停用。在这种状态下,子像素72被编程有准备好在激活MS 226时传输到LED 230的电信号。也就是说,在该状态下,子像素72准备好响应于启用MS 226的CSimage.data信号247而传输通过编程信号产生的驱动电流。
在完成编程过程后,行驱动器60可以操作子像素72以执行发射过程。在发射过程期间,子像素72根据例如从列驱动器62传输到MS 226的图像数据控制(CSimage.data)信号247发射光。子像素72可以从电子设备10的可创建和/或生成用于经由子像素72显示的图像数据的任何合适部件接收CSimage.data信号247。MS 226响应于启用的CSimage.data信号247而激活,例如,具有足以切换MS 226的值的电压逻辑高位(例如,足够大以克服MS 226的源节点处的编程电压和MS 226的阈值电压)。在激活MS 226时,存储在MS 226的源节点处的电压作为驱动电流传输通过LED 230。如果驱动电流超过LED 230的阈值电压,其中LED的阈值电压表示电压值(在该电压值或高于该电压值下,光从LED发射),因此LED 230可以至少部分地基于驱动电流的值发射光。
可以理解,CSimage.data信号247可以是表示用于操作子像素72以在特定灰度级下发射以便传送图像(例如,第二图像)的图像数据的二进制和/或数字数据。如先前所讨论的,子像素72可以根据各种发射方案操作,并且因此,传输到MS 226的CSimage.data信号247可以在实施方案之间变化。然而,在实施方案中,CSimage.data信号247是从要在显示器上显示的图像导出的。此外,CSimage.data信号247的启用和/或禁用至少部分地使LED 230发射光或不发射光,并因此使CSimage.data信号247能够调制从子像素72的光发射。
在完成发射过程时,行驱动器60可以禁用CSselect信号241,并且启用CSreset信号235,从而使MSEL 224的停用和MRST 228的激活。在MSEL 224停用时,子像素72可能不再操作以发射光,因为电容器232不再接收电荷,并且因为通过启用MRST 228而允许排出来自发射过程的残余信号。
所描述的子像素72被认为是电流驱动像素,因为子像素72具有驱动LED 230以发射光或不发射光的初级电流。响应于控制从子像素72的光发射的定时的各种控制信号,初级或驱动电流传输通过MS 226。所描述的子像素72电路可以具有特别的优点,包括数字输出如何能够控制从LED 230的发射而无需进一步转换成模拟输出。此外,包括电容器232可以使得能够补偿与子像素72相关联的阈值电压的改变,该改变源自衬底偏置效应,即与向一些晶体管的栅极施加电压相关联的副作用。
如果除了图12中的子像素72的电流驱动结构之外还包括电压驱动器,则可以进行对子像素72的进一步改进。在发射过程的开始时,电压驱动器被启用持续一定时间段,以便向LED 230的阳极提供升压以使光的初始发射更容易,其中可以使用较低的驱动电流来实现光发射而不是对LED 230的阳极进行增压。较小的驱动电流值可以用于驱动LED 230以发射光,因为LED 230可以在正向偏置区域或LED 230的对电流微小变化更敏感的操作区域中操作(这是由于电压驱动器所提供的升压)。
为了说明,在图13中示出了具有混合驱动器并具有存储器78的子像素72的第二实施方案,该混合驱动器包括电流驱动器270和电压驱动器272。应当理解,所描绘的子像素72是说明性的而非限制性的。例如,电流驱动器270和电压驱动器272被示为子像素72中单独的元件,但驱动器中的一者或两者可以包括在前面描述的驱动器80中。
行驱动器60和/或列驱动器62可以通过启用和/或禁用控制信号来操作子像素72以发射光。行驱动器60和/或列驱动器62可以使用控制信号来执行各种过程以使子像素72发射光,过程包括用于子像素72的初始化过程、充电过程、编程过程和发射过程,以使得能够显示与要显示的图像相对应的图像数据。
为了帮助说明由图13的行驱动器60和/或列驱动器62发射的控制信号与子像素72的相互作用,在图14中示出了与用于显示的信号相对应的时序图279,信号包括Vdata信号242、CSinitialization信号243、CSselect信号241、CSauto.zero信号237、CSimage.data信号247、CSselect信号280和CSreset信号235。应当理解,时序图旨在是说明性的而非限制性的,例如,图14所示的控制信号可以表示比在子像素72中实现的控制信号更多或更少的控制信号。
上述初始化过程对应于时间段282。在时间段282期间,行驱动器60可以为Vdata信号242提供高电压,可以在初始化过程的持续时间内启用CSinitialization信号243,可以在时间段284内启用Csselect信号241,可以禁用CSauto.zero信号237,可以禁用CSreset信号235,并且可以禁用CSselect信号280。
再次参考图13,由行驱动器60输出以执行初始化过程的控制信号使各种开关元件的激活和/或停用,如前所述。实现进入子像素72的图14的控制信号使MINI 220响应于启用的CSinitialization信号243而激活,使MSEL 224响应于启用的CSselect信号241而激活,使MAZ 234响应于禁用的CSauto.zero信号237而停用,使MRST 228响应于禁用的CSreset信号235而停用,并且使电压驱动开关元件(MVD)285响应于禁用的CS选择信号280而停用。该布置使得Vdata信号242与Vinitialization信号244之间的电压值的差异能够对电容器232充电。行驱动器60可以继续初始化过程,直到行驱动器60禁用CSinitialization信号243以使MINI 220停用,并从而结束初始化。
再次参考图14,时序图279示出了在初始化过程之后,行驱动器60禁用CSinitialization信号243以对子像素72执行充电过程。在充电过程期间,Vdata信号242、CSauto.zero信号237、CSimage.data信号247、CSselect信号280和CSreset信号235保持在其先前状态。时序图279示出了处于子像素72电路的高电压电平(DVDD)的Vdata信号242,例如,对应于子像素72和/或电子设备10的二进制数据中的逻辑高值。在一些实施方案中,DVDD等于Vreference信号246的电压值。
再次参考图13,由行驱动器60输出的控制信号激活和/或停用各种开关元件以执行充电过程。在CSinitialization信号的禁用243和MINI 220的停用时,电容器232基于Vdata信号242和Vreference信号246充电。对电容器232充电可以使得电流驱动器270在发射过程期间保持使用,即使在MSEL 224被停用时也是如此。在一些实施方案中,电容器232在充电过程之后保持Vdata信号242的电压值,使得MDR 222可以在整个排放过程中保持激活—从而允许电流驱动器270产生通过LED 230的恒定驱动电流以进行发射。
在适合于对电容器232充电的设定时间段之后,行驱动器60可以执行编程过程。简要地参考图14,为了执行编程过程,行驱动器60启用CSauto.zero信号237持续持续时间段286,并且将CSinitialization信号243、Vdata信号242、CSimage.data信号247、CSselect信号280和CSreset信号235保持在其先前状态。如图所示,行驱动器60还在编程过程期间将接地电压(GND)作为Vdata信号242传输持续时间段288。GND可以等于零伏或与电子显示器18、电子设备10和/或子像素72相关联的任何合适的接地参考电压。
返回图13,响应于启用的CSauto.zero信号237,MAZ 234激活。当MAZ 234激活时,在电容器232的节点与MS 226的源节点之间形成电耦接,使得MS 226的源节点的电压值增加到等于Vg 245的电压值。在时间段286之后,行驱动器60禁用CSauto.zero信号237并且MAZ 234停用。在这种状态下,子像素72被编程有准备好在激活MS 226时传输到LED 230的电信号。也就是说,在该状态下,子像素72准备好响应于启用MS 226的CSimage.data信号247而传输通过编程信号产生的驱动电流。一旦MS 226的源节点用Vg 245电压来编程,行驱动器60传输等于GND的Vdata信号242,并且在时间段284结束时禁用CSselect信号241,从而使MSEL 224停用。在编程过程完成时,行驱动器60可以启用和/或禁用控制信号以执行发射过程。
参考图14,在发射过程期间,行驱动器60可以使Vdata信号242返回DVDD,可以继续禁用CSinitialization信号243,可以继续禁用CSselect信号241,可以启用CSimage.data信号247持续时间段290,可以启用CS选择信号280持续时间段292,并且可以继续禁用CSreset信号235。如图所示,CSselect信号280与CSimage.data信号247同时被启用,但是比CSimage.data信号247更早被禁用。这是因为CSselect信号280用于激活开关元件以向子像素72的LED 230的阳极提供升压。
返回图13示出了,子像素72的电压驱动开关元件(MVD)285响应于CS选择信号280的启用而激活,从而使电压驱动器272激活。响应于MVD 285激活,在CSimage.data信号247为了第一传输的CSimage.data信号247启用开关晶体管(MS)302和MS 226时,参考电压(Vreference)信号300传输到LED 230的阳极。这使Vreference信号300在LED 230的阳极处传输,从而启用或“升压”来自MS 226的源的较小编程值,以使从LED 230的发射光。升压可以在时间段292内继续,其中在时间段292结束时,行驱动器60禁用CS选择信号280,从而使MVD 285和MS 302的停用。
通常,发射过程可以在时间段290内继续,其中增压持续较短时间段(例如,时间段292)。在发射过程期间,子像素72被编程为响应于MS 226的激活而通过LED 230传输驱动电流。如前所述,子像素72的存储器78存储数字数据并输出数字数据。通过所描述的混合驱动器,从存储器78传输存储的数字数据,这是由于数字数据变成控制信号以便以较小的开销控制来自子像素72的光发射并且不增加功率消耗。在升压结束时,在一些实施方案中,可以经由启用CSreset信号235来重置子像素72持续诸如时间段294的持续时间。因此,从LED230发射的光可以遵循各种发射方案(如先前关于图8至图10所解释的)以便传送与图像相关联的灰度级,这是因为从存储器78输出的二进制数据用于调制经由LED 230发射的光。
为了帮助说明“增压”对子像素72的阳极电压的影响,在图15中示出了示出示例性CSimage.data信号350的曲线图348、与LED 230的阳极处的电压相对应的电压信号352、以及与用于不实现混合驱动器的子像素72的通过LED 230的电流相对应的电流信号354。应当理解,时序图是说明性的而非限制性的。
在该模拟中,通过提供越来越宽的二进制脉冲作为CSimage.data信号350来测试二进制脉冲宽度调制发射方案。曲线图348所示的模拟结果通常具有两个部分。第一部分356可以对应于较慢的发射响应时间,并且第二部分358可以对应于正常的发射响应时间,其中发射响应时间通常是指LED 230对向其施加的电压的相对响应性。还值得注意的是,LED(如LED 230)基于LED的阳极和阴极之间的电压差进行操作以导通。如果阳极和阴极之间的电压差大于阈值电压,则LED根据通过LED传输的电流值发射光。在曲线图348中,电流信号354通常可以对应于LED 230发射,其中电流信号354的值与CSimage.data信号350的状态匹配得越紧密,LED 230的发射响应时间就越好。在曲线图348中,缓慢充电效应对LED230的阳极电压的影响是清楚的。与第二部分358相比,在第一部分356期间,电流信号354似乎对CSimage.data信号350的状态改变的响应程度更小,如电流信号354和CSimage.data信号350在第二部分358期间以及在缺少其的第一部分356期间的幅度的总体匹配所指示的。在发射时段开始时对阳极进行增压可以减少或消除阳极电压的缓慢充电效应。
行进到图16中,为了比较,在图16中示出了示出示例性CSimage.data信号350的曲线图370、与LED 230的阳极处的电压相对应的电压信号374、以及与用于具有混合驱动器的子像素72的通过LED 230的电流相对应的电流信号376。应当理解,时序图是说明性的而非限制性的。例如,虽然CSimage.data信号350被示出为遵循二进制脉冲宽度调制发射方案,但任何合适的发射方案可以产生对响应性的相同改进,如下所述。
在该模拟中,类似于曲线图348,通过提供越来越宽的二进制脉冲作为CSimage.data信号350来测试二进制脉冲宽度调制发射方案。然而,与曲线图348不同,图370示出了响应于CSimage.data信号350的改变的电流信号376。这种改进的响应性至少部分地归因于将电压驱动器272添加到子像素72。因为混合驱动器的电压驱动器272对LED230的阳极“升压”,所以LED 230的阳极处的电压的较小改变可以引起曲线图348的第二部分358的相同和/或类似的响应性。因此,曲线图370示出了通过至少在子像素72中实现混合驱动而提供的对显示技术的益处和改进。
如上所述,实现像素中存储器技术的显示器可以实现各种像素电路实施方案和各种存储器电路实施方案,以实现本公开中先前描述的益处。示例性实施方案是支持二进制脉冲宽度发射方案的存储器电路,其中存储在存储器电路中的数字数据被输出到驱动器电路以控从自像素的光发射。作为提醒,二进制脉冲宽度发射方案与计时信号(例如,位平面时钟)串联地工作,以便将贡献权重分配给从存储器电路传输的数字数据的不同部分。在一些实施方案中,计时信号用于对寄存器进行计时以便从存储器电路输出存储的数字数据。然而,在一些实施方案中,***时钟和/或行驱动器60可以通过发射启用信号被启用的时间长度来控制光发射持续时间。
为了帮助说明有助于经由发射启用信号控制发射的存储器电路,在图17中示出了包括存储器电路400A、模拟驱动器电路402和发光电路404的子像素72。应当理解,子像素72是说明性的而非限制性的。例如,虽然存储器电路400A被示为存储十二位数字数据,但可以使用任何合适的存储器电路,诸如存储多于或少于十二位数字数据的电路。
存储器电路400A可以包括写入启用晶体管(MWR)406、一个或多个反相器对408和传输选择晶体管(MSEL)410。存储器电路400A例如从列驱动器62接收数字数据(DATA)412并存储该数字数据。在存储器400A存储DATA 412之前,行驱动器60可以启用写如启用控制信号(write_en)414以激活MWR 406,从而允许将图像数据写入存储器(例如,反相器对408),因此存储器可以记住图像数据。在接收到DATA 412时,反相器对408存储DATA 412值。应当强调的是,使用存储器电路400A允许DATA 412的并行传输,使得除了按位传输之外,DATA412的所有位同时或者在相同的写周期(例如,当write_en信号414被启用时)中存储在相应的反相器对408中,其中DATA 412的每个位一次存储一位。响应于由例如行驱动器60传输的启用的选择控制信号(Sel)415,MSEL 410激活,该行驱动器操作以激活目标为传输到模拟驱动器电路402的存储器位的MSEL 410。以此方式,可以在MSEL 410B被停用的同时激活MSEL 410A。因此,在发射过程开始之前,存储器电路400A被加载有一个或多个DATA 412位,并且通过激活相应的MSEL 410来逐位读取DATA 412。
在发射过程(例如,如图14所描述的发射过程)的开始时,行驱动器60可以启用预充电控制信号(Precharge)416,作为至少部分地基于发射晶体管(MEM)419的激活来初始启用光发射的方式。MEM 419可以响应于行驱动器60启用发射控制信号(Emit_en)420而激活。在一些实施方案中,行驱动器60可以将Precharge信号416与Emit_en信号420同时启用,以便在激活MSEL 410之前允许Vreference信号246传输到MS 226以便对LED 230的阳极进行预充电或增压。在预充电完成之后并且在发射过程期间,Emit_en信号420可以继续由行驱动器60启用。而行驱动器60在预充电之后禁用Precharge信号416,以使所存储的DATA 412至少部分地控制MEM 419的激活。以此方式,从反相器对408传输的存储的DATA 412可以使MEM 419响应于存储值的逻辑值(例如,“1”或“0”)而激活。应当注意,在一些实施方案中,逻辑高值等于Vreference信号246,并且逻辑低值等于Vreference信号248。
在所存储的DATA 412从存储器电路400A传输时,发光电路404在MS 226的栅极处接收存储的DATA 412。MS 226响应于所存储的DATA 412值而激活,从而使得由模拟驱动器电路402生成的电流能够传输到LED 230以引起光发射。只要所存储的DATA 412被应用为CSimage.data信号247,发射就可以继续。以此方式,在大体关于图12至图14描述的初始化过程、充电过程、编程过程和发射过程之后,光从子像素72发射。
在图18中示出了具有存储器电路400B和模拟驱动器电路442并包括发光电路404的子像素72的附加实施方案。应当理解,子像素72是说明性的而非限制性的。例如,虽然存储器电路400B被示为存储十六位数字数据,但可以使用任何合适的存储器,诸如存储多于或少于十六位数字数据的电路。此外,虽然子像素72被描绘为具有包括在发光电路404中的LED 230,但任何合适的发光电路404可以与所描述的像素中存储器技术组合。
存储器电路400B被描绘为包括一个或多个写入启用晶体管(MWR)406、一个或多个反相器对408、以及一个或多个选择晶体管(MSEL)410。例如,来自列驱动器62的数据412被接收到存储器电路400B中。为了将DATA 412传输到存储器电路400B,行驱动器60可以启用write_en信号406和write_en信号的反转(inverse write_en)444以启用DATA 412的按位存储器存储。例如,行驱动器60可以通过激活MWR 406D和/或MWR 406C来使得能够在逆变器对408B中存储DATA 412的最后一位。因此,行驱动器60和列驱动器62可以操作以使得能够将DATA 412按位传输和存储到存储器电路400B中。
在将DATA 412存储在反相器对408中时,存储器电路400B存储DATA 412值,直到行驱动器60选择相应位以用于传输。在选择相应位以用于传输之前,行驱动器60经由预充电(Precharge)信号416的启用对读出放大器440进行预充电。通过对读出放大器440和后续的模拟驱动器电路442进行预充电,与未被预充电的子像素72相比,子像素72对传输的电信号的响应性可以改进。如前所述,对子像素72进行预充电可以使切换状态更容易并且对电路的要求更低(例如,通过增加电路响应性)。
在完成预充电时,行驱动器60选择用于传输到模拟驱动器电路442的位以使根据存储的DATA 412的发射。为了将位传输到模拟驱动器电路442,行驱动器可以使Sel信号415激活对应于反相器对408的MSEL 410。例如,行驱动器60可以启用Sel信号415A以激活MSEL410A和MSEL410B,以引起存储在反相器对408A中的DATA 412的传输以便传输到模拟驱动器电路442。
在一些实施方案中,DATA 412在传输到模拟驱动器电路442之前通过读出放大器440传输。读出放大器440用于感测DATA 412的逻辑状态,并且可以将感测的逻辑状态放大成用于相邻电路的可解释逻辑状态(例如,通过增加信号幅度)。可解释逻辑状态可以至少部分地基于模拟驱动器电路442的MS 226的阈值电压。例如,传输到节点446的位在节点448处输出为具有较大电压值,这是通过读出放大器440的传输引起并且至少部分地基于Vreference信号248和Vreference信号246之间的电压差,从而表示显示***(例如,显示***52)共有的任何合适的电压值。
在放大DATA 412之后,放大的DATA 412作为CSimage.data信号247传输到模拟驱动器电路442以激活或停用MS 226。例如,在一些实施方案中,MS 226响应于传输的逻辑高DATA 412(例如,作为CSimage.data信号247传输)而停用,并且响应于传输的逻辑低DATA412而激活。以此方式,作为CSimage.data信号247传输的数字数据的电压值对应于MS 226的偏置电压或者操作MS 226以改变状态的电压值。在激活MS 226后,由模拟驱动电路442至少部分地基于Vreference信号450与Vreference信号451之间的电压差产生的驱动电流传输通过LED 230,从而使得子像素72能够发射光。因此,以所描述的方式,存储在存储器电路400B中的DATA 412可以驱动从像素电路(例如,子像素、像素)的光发射。
为了总结图17和图18的子像素72实施方案的操作,在图19中描述了用于控制耦接到存储器电路400的子像素72的操作的过程461的示例。通常,过程461包括:用当前位加载存储器(框462),确定当前位是否为要加载到存储器中的最后一位(框464),响应于当前位不是最后一位,用下一个当前位加载存储器(框462),并且响应于当前位是最后一位,启用选择信号以允许从存储器读取位(框466),等待该位以在像素电路中使发射(框468),并且确定该位是否是要从存储器读取的最后一位(框471)。响应于位是最后一位,完成显示周期(框472),并且响应于位不是最后一位,启用下一个选择信号以允许从存储器读取下一位(框466)。在一些实施方案中,可以至少部分地通过以下方式来实现过程461:使用处理电路(诸如处理核心复合体12)来执行存储在有形、非暂时性计算机可读介质(诸如一个或多个存储设备14)中的指令。附加地或可另选地,过程461可以至少部分地基于在显示控制电路中形成的电路连接来实现,诸如行驱动器60、列驱动器62和/或定时控制器54。
因此,在一些实施方案中,行驱动器60可以用当前位加载存储器电路400(框462)。如上所述,行驱动器60选择性地启用相应的开关元件(诸如MWR 406B或MWR 406D)以使得能够将DATA 412的当前位按位加载到存储器电路400中。在启用MWR 406时,对应于DATA 412的当前位的位传输以用于诸如存储在反相器对408中,其中当前位的值被连续反转,直到选择该位以用于传输。
在将当前位加载到存储器中之后,行驱动器60可以确定当前位是否是最后一位(框464)。最后一位表示DATA 412的最终位(例如,要存储在存储器电路400中的最后一位)。因此,检查当前位是否是最后一位检查了是否所有DATA 412都已从列驱动器62传输以用于存储。可以实现各种技术以确定当前位是否是最后一位,包括例如保持单独的计数以相对于最终位的位置跟踪当前位的位置。
响应于当前位不是最后一位,行驱动器60可以用下一个当前位加载存储器电路400(框462)。如上所述,行驱动器60使得下一个相应开关元件能够将DATA 412的下一位按位传输到存储器电路400中作为下一个当前位。因此,过程461重复,直到DATA 412的最后一位存储到存储器电路400中。
然而,响应于当前位是最后一位,行驱动器60可以启用选择信号以从存储器传输位(框466)。在当前位是最后一位时,行驱动器60确定要存储在存储器电路400中的目标数据已完成加载到存储器中—因此,此时行驱动器60将所存储的DATA 412逐位地或按位地传输到模拟驱动器电路442,以便以与DATA 412相对应的灰度级或亮度引起从子像素72的光发射。在一些实施方案中,行驱动器60以从最低有效位到最高有效位的顺序传输存储的位,然而可以使用存储器电路400和显示***52的任何合适顺序。为了引起传输,行驱动器60启用与来自存储器电路400的目标位相对应的Sel信号415以进行读取。在启用Sel信号415时,目标位传输到读出放大器440和/或模拟驱动器电路442以引起光发射。
接下来,行驱动器60可以等待来自存储器的传输位的编程时间段以使光从子像素72发射(框468)。当行驱动器60等待时,存储在反相器对408中的位传输到MS 226。在激活MS226时,模拟驱动器电路442允许驱动电流传输通过LED 230,从而导致从子像素72的光发射。如前面参照图8所述,位平面时钟106可以用于调制光发射的宽度以对应于来自存储器的位对总体感知灰度级的重要性。行驱动器60可以使用位平面时钟106来调制从子像素72的光发射,例如通过调制子像素72的总体发射(例如,经由启用Emit_en信号420)和/或通过调制选择位以从存储器电路400传输的时间段(例如,经由启用对应于Sel信号415的位的重要性的时间段以激活MSEL 410)。应当注意,在一些实施方案中,行驱动器60不等待并继续确定从存储器电路400读取的位是否是存储的DATA 412的最后一位。
在读取该位之后,行驱动器60可以确定该位是否是存储的DATA 412的最后一位(框471)。行驱动器60确定最后一位是否已被读取和/或传输到模拟驱动器电路442。行驱动器60可以通过各种方式管理该确定,例如,维持与Sel信号415的启用串联地递增的计数器,以便指示行驱动器60何时已经从存储器电路400读取预期数量的位。
如果该位是最后一位,则行驱动器60可以完成显示周期(框427)。显示周期可以包括整个过程461,使得在到达框427时,行驱动器60已经发射对应于DATA 412的灰度级的光。在完成显示周期后,行驱动器60可以准备接受对应于相同或不同灰度级的新DATA 412以用于发射。
然而,响应于该位不是最后一位,行驱动器60可以启用下一个选择信号以允许从存储器读取下一个当前位(框466)。行驱动器60可能以各种方式管理下一个选择信号的启用,例如,保持单独计数以相对于最终传输位的位置跟踪当前传输位的位置。在任何情况下,行驱动器60确定要启用的Sel信号415(例如,对应于接下来要从存储器电路400传输的位的Sel信号415)。当行驱动器60确定要启用哪个Sel信号415时,行驱动器60启用该Sel信号415,从而引起对应于目标位的MSEL 410的激活以进行传输。行驱动器60可以重复传输所存储的DATA 412的位,直到到达最后一位。在到达最后一位时,行驱动器60完成发射周期并且可以准备下一个发射周期(框427)。
对于图18和图19,所描述的子像素72实施方案具有带全局阳极的模拟驱动器电路442。子像素72的附加实施方案可以具有带全局阴极的模拟驱动器电路442。
在图20中示出了具有全局阴极的子像素,其包括存储器电路400C、模拟驱动器电路442并具有发光电路404。应当理解,子像素72是说明性的而非限制性的。例如,虽然存储器电路400C被示为通过数据的按位传输来存储十六位数字数据,但可以使用任何合适的存储器电路,诸如存储多于或少于十六位数字数据的电路和/或允许数据的并行传输的电路。
在所描绘的实施方案中,LED 230的阴极耦接到参考电压(Vreference)信号470,并且LED 230的阳极通过MS 226A、MS 226B、MS 276和MS 278耦接到参考电压(Vreference)信号473。如前所述,在将数据412存储在存储器电路400C中之后,并且在一些实施方案中,在经由Precharge信号416对电路预充电之后,行驱动器60可以启用Emit_en信号420以引起光发射。在激活MEM 480和MEM 482时,存储的DATA 412位通过读出放大器440传输,并且放大位传输到MEM 480,而存储的DATA 412位的反转版本在没有放大的情况下传输到MEM482。反转位和放大位用作控制信号以激活MS 226A和226B,从而有效地起到来自先前讨论的CSimage.data信号247的作用。在激活MS 226A和MS 226B时,模拟驱动器电路442至少部分地基于Vreference信号473和Vreference信号470之间的电压差生成驱动电流以传输通过LED 230以便引起光发射。
以与全局阳极实施方案类似的方式,全局阴极子像素72可以通过遵循二进制脉冲宽度调制方案来创建不同的灰度级。二进制脉冲宽度调制方案可以使用位平面时钟来部分地控制从行驱动器60输出的控制信号。以此方式,Emit_en信号420可以针对感知灰度级上的较低重要性的位(例如,DATA 412的最低有效位)启用持续较短时间段,并且可以针对感知灰度级上的较高重要性的位(例如,DATA 412的最高有效位)启用持续较长时间段。在一些实施方案中,可以调制Sel信号415以使光根据不同的灰度级从子像素72发射。
如图9所述,使用像素中存储器技术和比较器可以使得行驱动器能够创建单脉冲宽度调制发射方案。因此,在图21中示出了包括比较器490、存储器电路491和存储器电路492的子像素72的实施方案。应当理解,子像素72是说明性的而非限制性的。例如,虽然存储器电路492被示为耦接到子像素72的LED驱动器电路和发光电路,但存储器电路492可以耦接到任何合适的发光电路和/或驱动电路。
在所描绘的子像素72中,遵循如前所述的类似过程,将大小为n位的DATA 412接收到存储器电路491中,即行驱动器60操作以使得write_en信号494能够使将DATA 412传输到反相器对496中。在一些实施方案中,行驱动器60与列驱动器62串联操作以便通过同时启用write_en信号494来使将与DATA 412相关的所有位并行传输到反相器对496。附加地或另选地,通过选择性地启用write_en信号494,例如,通过选择性地启用write_en信号494A将位加载到反相器对496A中以使传输DATA 412的第一位,行驱动器60可以使与DATA 412相关联的位的按位传输。
一旦DATA 412存储在反相器对496中,比较器490就使用存储的DATA 412位和从计数电路(例如,计数器130)传输的位来执行两组位之间的比较。作为提醒,在单脉冲宽度调制发射方案中,计数电路(如计数器130)在计时信号(如灰度级时钟134)的上升沿上递增直到最大灰度级,其中从子像素72发射,直到计数电路计数达到等于和/或超过由存储的数据412表示的数字的数字。以此方式,比较器490将DATA 412的所有位压缩成单个位,该单个位指示DATA 412是否与从计数电路传输的计数相同。因此,比较器490对具有存储器电路491和存储器电路492的实施方案的单个位执行按位XNOR压缩,其中来自比较器490的输出是逻辑低(例如,“0”)值,除非每个位匹配。如果每个位匹配,则比较器490输出逻辑高值。来自比较器490的输出存储在存储电路492中,其中值保持在逆变器对498中,直到行驱动器60启用emit_en 420以使存储的比较器490输出发射到LED驱动器和发光电路以驱动光发射,如前所述。应当注意,CNT_b[n:0]对应于CNT[n:0]的反转,并且用于将来自反相器对496的反转输出与CNT[n:0]的反转位进行比较。
应当理解,在一些实施方案中,计数电路可以递减,比较器490可以在每个位匹配时输出逻辑低值,或者其任何组合。换句话讲,各种有效实施方案可以应用所描述的像素中存储器技术。此外,可选的晶体管500可以包括在子像素72中,以通过对比较器490的公共输出(例如,MTCH)节点预充电来提供节能益处,由此使电路更好地响应于来自比较器490的输出的改变。
为了详细说明图21所示的子像素72的操作,在图22中描述了用于操作具有比较器490和存储器电路491的子像素72的过程520。通常,过程520包括:初始化存储器电路(框522),对来自比较器的公共输出进行预充电(框524),使计数电路的计数递增(框526),基于存储在存储器电路中的自动比较器确定来使发射(框528),确定计数电路是否已达到最大计数(框530)。响应于计数电路达到最大计数,准备下一个图像(框532),并且响应于计数电路未达到最大计数,对来自比较器的公共输出进行预充电(框524)。在一些实施方案中,可以至少部分地通过以下方式来执行过程520:使用处理电路(诸如处理核心复合体12)来执行存储在有形、非暂时性计算机可读介质(诸如一个或多个存储设备14)中的指令。附加地或可另选地,过程461可以至少部分地基于在显示控制电路中形成的电路连接来实现,诸如行驱动器60、列驱动器62和/或定时控制器54。
因此,在一些实施方案中,行驱动器60可以初始化存储器电路492(框522)。为了初始化存储器电路492,行驱动器60可以启用控制信号以迫使存储器电路492的节点达到低电压值。以图21例如,为了初始化存储器电路492,行驱动器可以启用S重置(S_rst)信号以重置存储器电路492的节点(例如,S节点)的电压值。初始化存储器电路492的节点使得发光电路能够发射,直到比较器输出逻辑高以停止从子像素72的光发射(例如,响应于计数电路达到存储在存储器中的灰度级)。换句话讲,对于实现比较器490的一个或多个子像素72,子像素72可以同时开始光发射但在不同时间停止光发射—其中光发射的相应持续时间对应于相应子像素72的目标灰度级。
在初始化存储器电路492之后,行驱动器60可以对比较器490进行预充电(框524)。为了对比较器490进行预充电,行驱动器60可以启用Precharge信号以使电压对电路进行升压,因此使得子像素72能够更好地响应于来自比较器490的输出的改变。为了对比较器490进行预充电,行驱动器60可以启用“Precharge”信号,该信号与反向emit_en信号420一起工作,以使电压(例如,DVDD)传输到比较器490(例如,比较器490的MTCH节点)以对电路进行升压。尽管描绘了操作以响应于Precharge信号对比较器490进行预充电的特定电路,但应当理解,可以使用各种有效电路布置来促进比较器490的预充电。
在对比较器490进行预充电之后,行驱动器60可以使计数电路的计数递增(框526)。行驱动器60可以使计数电路递增,例如,响应于计时信号定时的递增。在使计数电路递增之后,子像素72自动确定计数电路的计数是否等于或超过由存储的DATA 412表示的值。这因为计数的各个位和DATA 412的各个位分别被传输到比较器490而发生,其中如果所有位匹配,则比较器490输出逻辑高值,或者如果甚至有一个位不匹配,则该比较器输出逻辑低值。比较器490的输出传输以用于存储或保存在存储电路492的反相器对498中,其中存储该值直到行驱动器60经由emit_en信号420的启用来启用发射。
在使计数电路的计数递增之后,行驱动器60基于来自存储在存储器电路492中的比较器490确定的输出使发射(框528)。行驱动器60通过启用emit_en信号420来使发射。如前所述,在启用emit_en 420时,该值从逆变器对498传输到子像素的LED驱动器和发光电路以使例如从LED 230或任何合适的发光电路的光发射。从存储器电路492传输的值可以激活或停用LED驱动器的开关电路和负责使光发射的发光电路。
在行驱动器60基于来自比较器490的输出使发射时,行驱动器可以确定计数电路的计数是否是最大计数(框530)。计数电路可以从最小值计数到最大值,例如,从0到255。因此,当计数电路达到最大值或最大计数时,行驱动器60可以执行某些过程步骤以重新开始计数。
响应于未达到最大计数,行驱动器60通过对来自比较器490的公共输出进行预充电来重新启动过程520(框524)。因此,从那里,过程520如所描述的那样继续以使行驱动器60传输来自比较器490的另一输出,该输出指示所存储的DATA 412是否等于或超过由计数电路表示的计数。
然而,响应于达到最大计数,行驱动器60准备下一个图像(框532)。为此,行驱动器60准备接收与用于传送下一个图像的子像素72的目标灰度级相对应的新DATA 412。子像素72的不同实施方案可能以各种方式准备。例如,来自图21的子像素72可以启用一个或多个write_en信号494以有助于将新DATA 412加载到存储器电路491中。在一些实施方案中,准备下一个图像包括重新开始计数电路的计数,使得在框526处,计数电路递增到零并且计数可以重新开始。应当理解,在计数电路是一系列耦接在一起以形成计数器(诸如计数器130)的触发器的实施方案中,将计数电路重新启动到零是不必要的,因为计数电路基于电路的数字逻辑特性将其自动重启为零。
已经相对于一般操作理论、具体示例性存储器电路和具体示例性像素电路描述了若干发射方案(诸如二进制脉冲宽度调制和单脉冲宽度调制),以使得能够使用发射方案来生成从子像素发射的感知灰度级的光。可以通过使用像素中存储器技术来执行附加发射方案—二进制脉冲宽度调制重新排序发射方案。
为了帮助说明,在图23中示出了具有一个或多个MWR 406、一个或多个MSEL 410、反相器对408、反相器对498和开关/重置(SR)锁存器562的存储器电路560。行驱动器60可以与列驱动器62协作以将DATA 412提供给存储器电路560,以便在作为CSimage.data信号247传输到像素的发光部分之前进行存储,例如通过启用控制信号以允许列驱动器62将DATA412存储在存储器电路560中。
通常,行驱动器60可以操作存储器电路560以同时从存储器向相同节点(例如,节点BP_pre)发射多位数据。以此方式,行驱动器60可以调制发射时间以重新排列由DATA 412表示的位顺序。例如,如果DATA 412等于0010,则行驱动器60可以操作存储器电路560以使发射遵循1-0-0-0,使得“1”的发射时间首先发生,并且在对应于“00”的时间段之后不发射。这种重新排列可以改善电子显示器18上的视觉伪像的外观,同时仍然使与“0010”相同的灰度级从子像素发射。
进一步阐述与二进制脉冲宽度调制重排序发射方案相关的重新排序,图24A示出了位平面图580,图24B示出了误差图588,图24C示出了位平面图582,图24D示出了误差图590,图24E示出了位平面图584,图24F示出了误差图592,图24G示出了位平面图586,并且图24H示出了误差图594,其中图24整体示出了对总误差重新排序的影响。图24A至图24H表示实现二进制脉冲宽度调制发射方案的电子显示器18的模拟性能,其中对于表示子像素和/或像素的目标灰度级的六位二进制数进行和未进行重新排序。
位平面图580示出了没有对由六位表示的灰度级进行任何重新排序的二进制脉冲宽度调制发射方案的原始序列,其中所有位平面图580、582、584和586具有对应于光发射的亮部分595和对应于无光发射的暗部分596。位平面图580由行驱动器60引起,该行驱动器操作子像素72以经由二进制脉冲宽度调制发射光(例如,响应于最低有效位到最高有效位的二进制表示而在不重新排序的情况下驱动LED 230以发射光,使得0101发射遵循1-0-1-0的光)。位平面图的每个方块示出了在位平面方面示出的特定位置中的特定位的相对重要性,该特定位用于产生范围从最小灰度级598(对应于所有位平面值的全暗部分596)到最大灰度级599(对应于所有位平面值的全亮部分595)的特定灰度级。例如,表示位平面图580的最高有效位的块597对于从32到64的灰度级是逻辑高,并且对于从0到32的灰度级是逻辑低。这与这些十进制值的六位二进制表示一致。此外,所有位平面在为0的灰度级下是逻辑低并且在为64的灰度级下是逻辑高。这些二进制状态对应于灰度级的二进制数值表示,例如,为了使灰度级为0,期望所有位平面为逻辑低或000000。因此,位平面图可以在视觉上表示位对表示灰度级的相对重要性(例如,在位平面图580中,第六位的状态以比第一位或最不重要位更明显的方式改变灰度级值)。
当子像素72***作以遵循二进制脉冲宽度调制发射方案发射光而不重新排序时,总误差计数为高(例如,322),如位平面图580和误差图588所示。可能期望通过重新排序来降低总错误计数,因为误差在电子显示器18的电子屏幕上显现为例如从一个或多个像素发射的光的动态假轮廓、颜色***和/或闪烁。
由于发生重新排序并且最重要位被重新排序以首先发射以便使位平面图的灰度级,如位平面图582和位平面图584所示,位平面图案趋向于看起来像位平面图586中所示的理想位平面。此外,如误差图588、误差图590、误差图592和误差图594所示,当发生重新排序时,错误减少。经由位平面的重新排序,可以通过减少错误计数来改善感知的图像质量。理想情况(例如,位平面图586)示出了位平面图586如在灰度级增加时何趋向逐渐位平面变化,以及总误差如何通过增加重新排序次数来趋向由位平面表示的多个总状态(例如,6位对应于64个总状态,遵循以下关系:状态数=2n,其中n是位数)。
再次参考图23以详细说明行驱动器60如何操作存储器电路560以执行二进制脉冲宽度调制重新排序发射方案,行驱动器60启用和/或禁用控制信号以协调来自存储器电路560的重新排序的DATA 412的传输。例如,行驱动器60可以选择性地启用和/或禁用Sel信号415以从反相器对408传输相应位。在一些实施方案中,行驱动器60可以响应于针对DATA412的位位置限定发射时段的位平面时钟106而选择性地启用和/或禁用Sel信号415。
在高电平下并且对于理想重新排序的情况,行驱动器60可以操作存储器电路560以按照最高有效位到最低有效位的顺序传输DATA 412作为CSimage.data信号247以使从子像素72的光发射,除非DATA 412的位是逻辑低。如果DATA 412位是逻辑低,则行驱动器60有效地操作存储器电路560以跳过逻辑低发射时段并根据下一个逻辑高发射时段发射光。在传输DATA 412中表示的所有逻辑高位后,行驱动器60暂停持续与逻辑低的总发射时段相等的持续时间,或者在一些实施方案中,行进到处理新的数据412以进行发射。例如,参考发射重新排序示例600,如果DATA 412等于1111,则CSimage.data信号247从存储器电路560传输作为具有与“1111”相同的总发射时段的“1111”;而如果DATA 412等于“0011”,则从存储器电路560传输的CSimage.data信号247等于“1100”,其中相应位具有与“0011”相同的发射时段;并且如果DATA 412等于“0100”,则将数据被记录成“1000”中以作为CSimage.data信号247进行传输。最终,根据对应于二进制脉冲宽度调制发射方案的数据产生单个脉冲宽度的光发射。
在重新排序期间,如果存储器中存储的位为零,则行驱动器60可以操作存储器电路560以发射位或忽略位。行驱动器60可以基于行驱动器60要执行的重新排序的数量以若干不同的操作模式操作。例如,在一个重新排序的情况下,行驱动器60可以具有两种操作模式,而在三个重新排序的情况下,行驱动器60可以具有八种操作模式。
行驱动器60可以至少部分地基于当前发射时间与象限时间的比较来确定要操作哪个操作模式。行驱动器60可以将当前时间与限定操作模式的预定义时间帧进行比较(例如,第一操作模式对应于第一发射长度)。这些不同的操作模式可以限定行驱动器60如何优先化图像数据以使发射。例如,对于一个重新排序示例,如果第一最高有效位等于二进制状态“0”,则处于第一操作模式的行驱动器60可以允许根据位平面的光发射(例如,位平面意味着像素如何被正常操作以响应于用于操作开关104的图像数据的二进制状态而发射光);然而,如果第一最高有效位等于二进制状态“1”,则行驱动器60可以允许光发射,而不管由位平面限定以使进行位平面的重新排序的光发射如何。
对于每个操作模式,无论重新排序的数量如何,行驱动器60可以执行类似的控制动作。在每个操作模式中,行驱动器60操作以遍历DATA 412的每个位,这从最低有效位开始(例如,DATA[0]412A)并行进到对应于重新排序数量的最高有效位之前的位(例如,用于一个重新排序的DATA[n-1]412、用于两个重新排序的DATA[n-2]412)。对于每次迭代,从DATA[0]开始,行驱动器60重置S节点,对存储器电路560进行预充电,使得Sel信号415B允许将DATA[n]412B位传输到SR锁存器562,并且启用对应于最低有效位的当前迭代的Sel信号415,使得最高有效位或最低有效位的当前迭代作为CSimage.data信号247传输。
行驱动器60可以基于操作模式不同地操作存储器电路560。例如,如果行驱动器60在第一操作模式下操作,则行驱动器60附加地在启用Sel信号415B与允许将DATA[n]412B位传输到SR锁存器562之间对存储器电路560进行预充电,并且启用对应于最低有效位的当前迭代的Sel信号415。附加地或可另选地,对于除第一操作模式之外的操作模式,行驱动器启用Sel信号415B,启用对应于等于重新排序的数量的多个最高有效位的其他Sel信号415(例如,针对两个重新排序的用于DATA[n]412B和DATA[n-1]412的信号415,以及针对三个重新排序的用于DATA[n]412B、DATA[n-1]412、和DATA[n-2]412的Sel信号415),并且通过启用对应于最低有效位的当前迭代的Sel信号415(例如,针对第一迭代的DATA[0]412A,针对第二迭代的DATA[1]412,针对第三迭代的DATA[2]412)来结束。
因此,对于两个重新排序的示例,行驱动器60可能以四种不同的操作模式操作以用于存储的具有六位的DATA 412。对于第一操作模式(例如,对应于零与灰度级阈值16之间的灰度级值的第一四分之一),除了DATA 412的每个位的SET信号之外,行驱动器60可以重置S节点,预充电(例如,启用Precharge信号416),启用Sel[6]415并启用SET信号602,预充电,启用Sel[5]415并启用SET信号602,预充电,并启用Sel[n]415(例如,对于第一迭代,n=0,启用Sel[0]415A),对于每次迭代将n的值从零递增直到达到DATA[4]412。对于第二操作模式(例如,对应于灰度级阈值16与灰度级阈值的两倍32之间的灰度级值的第二四分之一),除了DATA 412的每个位的SET信号之外,行驱动器60可以重置S节点,预充电,启用Sel[6]415B并启用SET信号602,预充电,启用Sel[5]415,并启用Sel[n]415,对于每次迭代将n的值从零递增直到达到DATA[4]412。对于第三操作模式(例如,对应于灰度级阈值的两倍32与灰度级阈值的三倍48之间的灰度级值的第三四分之一),除了DATA 412的每个位的SET信号之外,行驱动器60可以重置S节点,预充电,启用Sel[6]415B,启用Sel[5]415并启用SET信号602,预充电,启用Sel[6]415B,并启用Sel[n]415,对于每次迭代将n的值从零递增直到达到DATA[4]412。对于第四操作模式(例如,对应于灰度级阈值的三倍48与灰度级阈值的四倍64之间的灰度级值的第四四分之一),除了DATA 412的每个位的SET信号之外,行驱动器60可以重置S节点,预充电,启用Sel[6]415B,启用Sel[5]415,并启用Sel[n]415,对于每次迭代将n的值从零递增直到达到DATA[4]412。
为了不同地解释,图25包括表示二进制脉冲宽度调制发射方案的位平面图604,其具有用三个颜色通道实现的两个重新排序。如图所示,对应于两个重新排序的位平面图582随时间在位平面图604中呈现,并且具有一个像素70的三个颜色通道。行驱动器60可以根据象限对发射进行定时,其中,对于两个重新排序情况,一个象限606可以近似对应于发射时间的四分之一(例如,1/2n,其中n等于重新排序的数量)。这些象限606可以与先前描述的操作模式并行。随着时间的增加,电子显示器18可以改变发射优先级—换句话讲,与给予其他位的相比,更高的发射优先级在发射期间可以被给予特定像素70的图像数据的两个最高有效位。在一些实施方案中,电子显示器18可以基于最高有效位与由计数器表示的值的比较来管理发射,从而在边沿(例如,上升沿或下降沿)使计时信号从二进制状态“00”递增到二进制状态“11”(例如,其中计时信号的一个时段对应于一个象限的持续时间)。因此,在这些实施方案中,就像素70的子像素72而言,对于第一象限606A,如果两个最高有效位(MSB)等于二进制状态“00”,则子像素72可以根据位平面608发射(例如,根据存储在存储器78中的二进制数据表示),但如果两个最高有效位等于二进制状态“11”,“01”和/或“10”,则子像素在通道发射时段的持续时间内发射光(例如,第一颜色通道对应于第一象限606A的持续时间609),如通常在输出逻辑轮廓610中概括的那样。
为了总结其他三个象限,子像素72在第二象限606B中操作时,如果两个最高有效位等于二进制状态“01”,则根据位平面608发射光;如果两个最高有效位等于二进制状态“10”和/或“11”,则发射光;并且如果两个最高有效位等于二进制状态“00”,则不发射光。当在第三象限606C中操作时,子像素72如果最高有效位等于二进制状态“10”,则根据位平面608发射光;如果两个最高有效位等于“11”,则发射光;并且如果两个最高有效位等于“00”和/或“01”,则不发射光。附加地,当在第四象限606D中操作时,子像素72如果两个最高有效位等于二进制状态“11”,则根据位平面608发射光;并且如果两个最高有效位等于“00”、“01”和/或“10”,则不发射光。因此,以此方式,操作子像素72以重新排序对应于两个最高有效位的光发射,使得根据位平面608,在发射之前发生两个最高有效位的光发射。
为了帮助提供内容,图26描绘了具有利用三个颜色通道实现的两个重新排序的二进制脉冲宽度调制发射方案的时序图。该时序图示出了基本上同时发生的数字数据加载到存储器78中与由行驱动器60执行的其他动作之间的关系。例如,在红色通道的最低有效位的发射的时间612发生绿色通道的最高有效位的数据加载。将图26与图25进行比较,如同第四象限606D所描述的那样,行驱动器60允许子像素72根据存储在存储器78中并从存储器传输的数据所表示的位平面而发射光。如时序图所示,所有三个颜色通道的总发射时段约等于通道特定发射时段的三倍。
在图27中示出了由行驱动器60操作以遵循二进制脉冲宽度调制重新排序发射方案的像素的示例性实施方案,该像素包括存储器电路560、MWR 406、MSEL 410、反相器对408、反相器对498、耦接到模拟驱动器电路561的SR锁存器562。该图旨在是示例而非限制,例如,各种像素电路和模拟驱动电路可以与存储器电路560和像素中存储器技术结合使用。图27示出了应用于数字镜像显示器(DMD)的存储器电路560的示例。
通常,所描绘的存储器电路560操作以接收对应于与存储器电路560相对应的像素70的颜色通道的目标灰度级的DATA 412。如图所示,存储器电路560包括用于每个颜色通道的存储器的不同颜色的存储器组。在该实施方案中,像素70具有用于每个颜色通道的存储器电路,而不是用于每个颜色通道的唯一子像素72(例如,R-G-B)。行驱动器60可以通过启用颜色组(CG)信号564来操作颜色通道。在激活CG晶体管(MCG)565时,存储的DATA 412向模拟驱动器电路561传输。行驱动器60可以允许一次传输一个颜色通道。因此,所描绘的存储器电路560有助于从各个存储器电路到耦接到DMD电极的共享输出电路的颜色顺序输出。
行驱动器60可以操作所描绘的存储器电路560,类似于图23的存储器电路560。因此,对于两个重新排序的示例,行驱动器60可能以四种不同的操作模式操作,其中基于DATA412的灰度级值选择操作模式。在将DATA 412写入反相对408之后,行驱动器60操作存储器电路560以一次一位地将存储的DATA 412传输到SR锁存器562以通过模拟驱动器电路561驱动DMD电极。行驱动器60可以重新排序DATA 412以通过下面方式从二进制脉冲宽度调制发射数据创建单脉冲宽度调制信号:选择性地启用和/或禁用CG信号564(例如,使得564B能够传输对应于位平面7的红色数据),以不同的操作模式驱动存储器电路560。
例如,并且如上所述,对于第一操作模式(例如,对应于零与灰度级阈值之间的灰度级),行驱动器60可以重置S节点,预充电,启用Sel[n]415B并启用SET信号602,预充电,启用Sel[n-1]415并启用SET信号602,预充电,并启用Sel[0]415A。行驱动器可以对DATA 412的每个位重复第一操作模式,从第一位DATA[0]412A递增直到达到DATA[n-2](例如,其中2对应于重新排序的次数)。行驱动器60可以如针对图23的讨论中所描述的那样在处于第二、第三和第四操作模式时操作。
与图27类似,在图28中示出了由行驱动器60操作以遵循单脉冲宽度调制重新排序发射方案的像素650的示例性实施方案,该像素包括存储器电路654、颜色通道选择晶体管656、反相器对498、模拟驱动器电路561和电耦接到发光电路(未示出)的比较器490。该图旨在是示例而非限制,例如,任何合适的像素电路可以与存储器电路和像素中存储器技术结合使用,例如,合适的开关元件(例如,描绘的MOSFET)的附加和/或替代实施方案的任何组合。包括图28以示出应用于液晶显示器(LCD)的像素650的示例,并且存储器电路654和比较器490的操作整体可以遵循关于图22所描绘和描述的过程。
通常,像素650在由行驱动器60管理的数据写入过程期间接收DATA 412,该数据写入过程启用write_en信号414以允许将DATA 412位写入存储器(例如,反相器对408)中。在数据写入过程中,像素650接收红色通道的灰度级数字数据(DATA)412R,绿色通道的灰度级数字数据(DATA)412G,并接收蓝色通道的灰度级数字数据(DATA)412B,其中像素650以串行数据传输和/或并行数据传输的方式将DATA 412接收到每个存储器电路654。在DATA 412被写入像素650的存储器中时,比较器490执行来自存储器的DATA 412与从计数电路(诸如计数器130)和/或任何合适计数方法传输的计数的自动比较。使用与关于图21中的比较器490描述的相同方法,比较器490如果DATA 412与来自计数电路的计数658相同(例如,匹配所有位)则传输“1”或者如果不相等(例如,一个或多个位不匹配)则传输“0”。行驱动器60将CG信号564传输到颜色通道选择晶体管656的相应晶体管,以启用用于颜色顺序发射的颜色通道(例如,红色、绿色或蓝色通道)以用于经由共享输出级进行发射。在行驱动器60使得能够从颜色通道传输时,MTCH位传输到存储器电路492以进行存储。行驱动器60可以使得EMIT信号能够根据存储的MTCH位允许发射,如前所述。附加地或可另选地,行驱动器60可以启用GHOST信号,该GHOST信号至少部分地使不发生发射,而不管存储器电路492中存储的MTCH位如何。为了发射光,行驱动器60启动EMIT信号,从而使存储的MTCH位传输到耦接到高参考电压和低参考电压的模拟驱动器电路561。存储的MTCH位传输到模拟驱动器电路561,从而响应于参考电压激活和/或停用耦接到LC电极的MS 566(例如,MS 566A、MS 566B)。尽管描绘为5[V]和VSS,但参考电压可以是用于在激活MS 566时驱动LC电极的任何合适电压。
遵循上述结构,可以操作像素650以根据单脉冲宽度调制发射方案发射。行驱动器60可以操作不同的实施方案以根据不同的发射方案发射。例如,如果传输到像素650的数字数据改变并且比较器490被移除,则通常可以根据二进制脉冲宽度调制发射方案来操作像素650的颜色通道。
如在整个本公开中所讨论的,应当理解,像素中存储器技术对于各种实施方案和显示技术是有效的。还应当理解,对于在图中讨论或公开的每个参考电压,可以使用附加的或替代的参考电压。附加地或另选地,应当注意,尽管被描述为减少或消除对使用帧缓冲器的依赖,但在一些实施方案中,像素中存储器技术可与帧缓冲器串联使用。此外,尽管已经将存储器电路描述为存储六位、十二位、八位和/或十六位,但应当理解,可以使用任何合适的存储器结构来存储任何合适数量的位。
如图21中简要讨论的那样,与像素72本身中包括存储器78相反或者除此之外,通常可以应用对像素中存储器技术的轻微调整以允许将存储器78移动到智能缓冲器中。图29大体用像素中存储器架构电子显示器700和智能缓冲器架构电子显示器702示出了这一点。如图所示,像素中存储器结构电子显示器700包括位于电子显示器18的有效区域704中的每个子像素72中的存储器78,其中有效区域704包括电子显示器的所有发光部件和用于支持向发光部件的数据传输的通信耦接。在像素中存储器架构电子显示器700中,数字数据从存储器708传输到每个相应的子像素72以用于在存储器78中进行局部缓冲。在一些实施方案中,数字数据在传输到存储器78之前从存储器708传输到源区域710以用于局部缓冲(例如,在子像素72内缓冲)。然而,与存储器78基本相似的存储器可以包括在智能缓冲器架构电子显示器702的智能缓冲器712中以便仍消除或至少减小对帧缓冲器的依赖,但附加地从有效区域704移除存储器78。通过将存储器78移动到智能缓冲器712中,行驱动器60可以操作输入锁存器714和输出锁存器716来经由模拟输出电路(例如,驱动器80)来仲裁来自每个子像素72的光发射。这里,智能缓冲器712可以表示设置在电子显示器18的集成电路中但在电子显示器18的有效区域之外的任何合适的缓冲存储器。
图30示出了存储器78电路的智能缓冲器实施方案的示例,包括存储器电路750、比较器752、存储器电路754和输出反相器756。该电路的功能类似于图21所示的存储电路,其中图30的智能缓冲器响应于允许将数字数据写入存储器电路750(例如,反相器对)的写入启用(write_en)控制信号757而接收数字数据。因此,存储器电路754和比较器752的操作整体可以遵循关于图22所描绘和描述的过程。图30的智能缓冲器可以对于有效区域704的每个子像素72具有存储器78电路。数字数据值可以存储在存储器电路750中,直到将新的数字数据值写入用于特定子像素72的智能缓冲器中。
当数字数据被传输到存储器电路750时,比较器752确定数字数据的所有位是否与来自计数电路的输出(CNT/CNT_b)匹配。类似于先前描述的实施方案,计数电路计数以允许根据由数字数据表示的灰度级发射。比较器可输出逻辑零“0”作为MTCH位,直到数字数据与计数匹配为止—此时,比较器输出逻辑一“1”作为MTCH位。MTCH位通常传输到存储器电路754以进行存储,同时反转MTCH位的值传输到输出反相器756上并最终传输到对应的子像素上以引起和/或停止发射。
继续MTCH位的传输路径,图31描绘了可以与图30的智能缓冲电路结合使用的像素电路780。像素电路780包括输入锁存器782(例如,反相器对)和输出锁存器784(例如,反相器对),这两者都***作以响应于写入启用(write_en)控制信号786而锁存从智能缓冲器(例如智能缓冲器712)传输的数字数据。在锁存时,数字数据可以自动传输到驱动晶体管788的栅极。与前面讨论的类似,驱动晶体管788响应于数字数据而被激活,这取决于数字数据的值,并且使驱动电流传输通过像素电路780的发光电路(例如,发光二极管790)。
因此,本公开的技术效果包括用于在电子显示器的一个或多个像素中实现存储器以改进用于呈现的图像数据的处理技术。技术包括用于接收图像数据,将图像数据存储在像素内的存储器中,并将图像传输到驱动电路以操作像素的发光元件来发射光的***和方法。此外,可以使用实现像素中存储器技术的任何合适像素电路来执行不同的发射方案,包括二进制脉冲宽度调制发射方案、二进制脉冲宽度调制重排序方案、单脉冲宽度调制发射方案和脉冲密度调制发射方案,同时仍然受益于减少用于传送相同图像的带宽而不使用像素中存储器技术。实现发射方案的这些像素电路可以耦接到具有混合驱动器的像素电路,以增加LED对电信号的响应性。
本文描述的技术可以应用于各种显示技术并与其集成,并且不应限于本文描绘和/或描述的特定实施方案。例如,具有存储器的像素被示为具有发光二极管作为光调制设备,然而,像素中存储器技术通常可以应用于不同的像素电路以支持使用各种光调制设备的各种显示技术。以此方式,经由发光二极管、数字镜显示器、有机发光二极管支持光发射的合适像素电路,或支持液晶显示器、等离子体显示器或点阵显示器的电路可以各自在像素中具有存储器,以实现至少对数据传输带宽和对像素编程的简易性的改进。
已经以示例的方式示出了上述具体实施方案,并且应当理解,这些实施方案可容许各种修改和替代形式。还应当理解,权利要求书并非旨在限于所公开的特定形式,而是旨在覆盖落在本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和替代方案。
本文所述的和受权利要求保护的技术被引用并应用于实物和实际性质的具体示例,其明显改善了本技术领域,并且因此不是抽象、无形或纯理论的。此外,如果附加到本说明书结尾的任何权利要求包含被指定为“用于[执行][功能]...的装置”或“用于[执行][功能]...的步骤”的一个或多个元件,则这些元件将按照35U.S.C.112(f)进行解释。然而,对于任何包含以任何其他方式指定的元件的任何权利要求,这些元件将不会根据35U.S.C.112(f)进行解释。
示例性实施方案可以包括:
示例性实施方案1:一种电子显示器,包括:
有效区域,所述有效区域包括在所述有效区域中形成的第一像素,其中所述第一像素被配置成响应于图像数据而发射光;以及
控制器,所述控制器被配置成将所述图像数据传输到所述第一像素;
其中所述第一像素包括:
有机发光二极管,所述有机发光二极管被配置成响应于所述图像数据而发射所述光;
存储器,所述存储器被配置成数字地存储从所述控制器接收的所述图像数据;以及
驱动器电路,所述驱动器电路被配置成从所述存储器接收所述图像数据,其中所述驱动器电路被配置成致使所述有机发光二极管响应于所述图像数据而发射所述光。
示例性实施方案2:根据示例性实施方案1所述的电子显示器,其中所述控制器被配置成经由所述有效区域的数据线将所述图像数据传输到所述第一像素的所述存储器。
示例性实施方案3:根据示例性实施方案1所述的电子显示器,其中所述控制器被配置成经由所述有效区域的数据线将所述图像数据传输到多路复用电路,其中所述控制器被配置成控制所述多路复用电路以仲裁所述图像数据到所述第一像素的所述存储器中的传输。
示例性实施方案4:根据示例性实施方案3所述的电子显示器,其中所述图像数据包括与待显示的图像相对应的两个或更多个颜色通道,并且其中所述控制器被配置成经由启用第一多路复用控制信号在第一时间对与所述图像数据的第一颜色通道相关联的所述存储器进行编程以致使所述第一像素的所述存储器被编程,并且其中所述控制器被配置成经由启用第二多路复用控制信号在第二时间对与所述图像数据的第二颜色通道相关联的所述存储器进行编程以致使第二像素的存储器被编程。
示例性实施方案5:根据示例性实施方案1所述的电子显示器,其中所述控制器被配置成用所述图像数据对所述第一像素的所述存储器进行编程,其中所述图像数据与第一颜色通道相关联并在第一时间被编程,其中所述控制器被配置成用第二图像数据对所述第一像素的存储器进行编程,并且所述第二图像数据与第二颜色通道相关联并在第二时间被编程。
示例性实施方案6:根据示例性实施方案1所述的电子显示器,其中所述第一像素的所述存储器被配置成作为所述电子显示器中的所述第一像素的显示器内帧缓冲器进行操作。
示例性实施方案7:根据示例性实施方案1所述的电子显示器,其中所述第一像素的所述存储器被配置成接收计数器信号和所述图像数据,其中所述存储器被配置成通过至少部分地基于所述计数器信号传输所述图像数据来操作开关,以便根据二进制脉冲宽度调制发射方案致使所述有机发光二极管发射所述光。
示例性实施方案8:根据示例性实施方案1所述的电子显示器,其中所述第一像素的所述驱动器电路包括被配置成接收指示数字的信号和所述图像数据的比较器,并且其中所述比较器被配置成至少部分地基于所述图像数据和所述指示数字的信号来操作开关,以便致使所述有机发光二极管根据单脉冲宽度调制发射方案发射所述光。
示例性实施方案9:根据示例性实施方案1所述的电子显示器,其中所述驱动器电路包括被配置成在求和过程期间将所述图像数据相加至累加器的限定值的加法器,其中来自所述求和过程的进位被配置成操作开关以使所述有机发光二极管根据脉冲密度调制发射方案发射所述光。
示例性实施方案10:一种电子显示器中的特定颜色的子像素,包括:
存储器,所述存储器被配置成接收指示数据范围内的值的信号;
第一端子,所述第一端子被配置成接收第一电压信号;
第二端子,所述第二端子被配置成接收第二电压信号;以及
发光二极管,所述发光二极管被配置成至少部分地基于所述指示数据范围内的值的信号发射光,其中所述存储器被配置成使得电流能够传输通过所述发光二极管以致使光发射,并且其中所述电流至少部分地基于所述第一电压信号和所述第二电压信号。
示例性实施方案11:根据示例性实施方案10所述的子像素,其中所述存储器包括被配置成接收计数器信号和所述指示数据范围内的值的信号的寄存器,其中所述存储器被配置成通过至少部分地基于所述计数器信号传输所述指示数据范围内的值的信号来操作开关,以便根据二进制脉冲宽度调制发射方案致使所述有机发光二极管发射光。
示例性实施方案12:根据示例性实施方案10所述的子像素,包括被配置成接收指示数字的信号和所述指示数据范围内的值的信号的比较器,并且其中所述比较器被配置成基于所述指示数据范围内的值的信号和所述指示数字的信号,以根据单脉冲宽度调制发射方案操作所述发光二极管来发射光。
示例性实施方案13:根据示例性实施方案10所述的子像素,包括加法器,所述加法器被配置成在求和过程期间将所述指示数据范围内的值的信号相加至被配置成耦接到所述加法器的累加器的限定值,并且其中来自所述求和过程的进位被配置成根据脉冲密度调制发射方案操作所述发光二极管以发射光。
示例性实施方案14:根据示例性实施方案10所述的子像素,其中所述存储器被配置成用作帧缓冲器以便在一定时间段内存储所述指示数据范围内的值的信号,之后允许所述指示数据范围内的值的信号用于致使光从所述发光二极管发射。
示例性实施方案15:一种像素,包括:
所述像素的第一子像素,其中所述第一子像素对应第一颜色通道,其中所述第一子像素包括:
第一存储器,所述第一存储器被配置成存储指示第一数据范围内的第一值的第一信号,其用于传送所述像素的所述第一颜色通道的图像数据;以及
第一驱动器电路,所述第一驱动器电路被配置成从所述第一存储器接收指示所述第一值的所述第一信号,其中所述第一驱动器电路配置成致使第一发光二极管至少部分地基于指示所述第一值的所述第一信号发射光;以及
所述像素的第二子像素,其中所述第二子像素对应第二颜色通道,其中所述第二子像素包括:
第二存储器,所述第二存储器被配置成存储指示第二数据范围内的第二值的第二信号,其用于传送所述像素的所述第二颜色通道的图像数据;以及
第二驱动器电路,所述第二驱动器电路被配置成从所述第二存储器接收指示所述第二值的所述第二信号,其中所述第二驱动器电路配置成致使第二发光二极管至少部分地基于指示所述第二值的所述第二信号发射光。
示例性实施方案16:根据示例性实施方案15所述的像素,其中所述第一子像素被配置成在第一时间用指示第一值的所述第一信号来编程,其中所述第二子像素被配置成在第二时间用指示第二值的所述第二信号来编程,并且其中所述第一时间早于所述第二时间发生。
示例性实施方案17:根据示例性实施方案16所述的像素,其中所述第一信号被配置成通过多路复用电路传输到所述第一子像素,所述多路复用电路被配置成响应于在所述第一时间传输的第一控制信号而操作,并且其中所述第一信号被配置成响应于所述多路复用电路接收到在所述第二时间传输的第二控制信号而停止向所述第一子像素的传输。
示例性实施方案18:根据示例性实施方案15所述的像素,其中所述第一存储器被配置成作为所述第一子像素的帧缓冲器进行操作。
示例性实施方案19:根据示例性实施方案15所述的像素,其中所述第一子像素包括第一计数器,其中所述第一存储器被配置成接收来自所述第一计数器的输出,其中来自所述第一存储器的输出被配置成响应于来自所述计数器的输出而激活开关,并且其中来自所述第一存储器的输出被配置成根据二进制脉冲宽度调制发射方案操作所述第一发光二极管以发射所述光。
示例性实施方案20:根据示例性实施方案15所述的像素,其中所述第一驱动器电路包括比较器,所述比较器被配置成接收来自所述第一存储器的输出和来自计数器的输出,所述来自计数器的输出被配置成对应于与所述第一颜色通道相关联的灰度级的增量之间的时间差,并且其中所述第一驱动器电路被配置成至少部分地基于来自所述比较器的输出来操作所述第一发光二极管。
示例性实施方案21:一种电子显示器,包括:
存储器,所述存储器在所述电子显示器的有效区域中形成,或者在所述电子显示器的位于所述有效区域外的集成电路中形成,其中所述存储器被配置成存储指示数据范围内的值的数字数据信号;
驱动器,所述驱动器设置在所述有效区域中,其中所述驱动器被配置成响应于所述数字数据信号而生成一个或多个模拟电信号;以及光调制设备,所述光调制设备设置在所述有效区域上,其中所述光调制设备被配置成至少部分地基于所述一个或多个模拟电信号发射光。
示例性实施方案22:根据示例性实施方案21所述的电子显示器,其中所述光调制设备包括发光二极管,数字镜显示器,有机发光二极管,或支持液晶显示器、等离子体显示器或点阵显示器的设备,或其任何组合。
示例性实施方案23:根据示例性实施方案21所述的电子显示器,其中所述光调制设备包括发光二极管,其中所述发光二极管和所述驱动器被配置成支持全局阴极或全局阳极配置,所述全局阴极或全局阳极配置被配置成使用所述一个或多个模拟电信号来发射光。
示例性实施方案24:根据示例性实施方案21所述的电子显示器,其中所述光调制设备包括发光二极管,其中所述发光二极管和所述驱动器被配置成支持全局阴极或全局阳极配置,所述全局阴极或全局阳极配置被配置成使用所述一个或多个模拟电信号来发射光。
示例性实施方案25:根据示例性实施方案24所述的电子显示器,其中所述存储器包括被配置成响应于选择控制信号而激活的晶体管,其中所述数字数据信号的第一子集被配置成响应于所述晶体管的激活而传输到所述驱动器。
示例性实施方案26:根据示例性实施方案24所述的电子显示器,其中所述第一反相器对被配置成在将所述数字数据信号的所述第一子集输出到所述驱动器之前将其输出到读出放大器。
示例性实施方案27:根据示例性实施方案24所述的电子显示器,包括被配置成耦接到所述第一反相器对的输出的开关/重置(SR)锁存器,以及被配置成耦接到所述开关/重置锁存器的输出的第二反相器对,其中所述开关/重置锁存器和所述第二反相器对被配置成启用具有重新排序的二进制脉冲宽度调制发射方案。
示例性实施方案28:根据示例性实施方案24所述的电子显示器,其中所述存储器包括被配置成存储传输到所述像素的所述数字数据信号的第二子集的第二反相器对。
示例性实施方案29:根据示例性实施方案28所述的电子显示器,其中响应于控制器启用写入启用控制信号,所述数字数据信号的所述第一子集和所述数字数据信号的所述第二子集被传输到所述第一反相器对。
示例性实施方案30:一种电子显示器的像素,包括:
存储器,所述存储器被配置成存储从列驱动器传输到所述像素的第一数字数据信号,其中所述第一数字数据信号被配置成对应于通过具有数据范围内的值而要显示的图像以传送所述图像的一部分,所述存储器包括:
一个或多个反相器对,所述一个或多个反相器对被配置成接收从列驱动器传输到所述像素中的所述存储器的所述第一数字数据信号;以及
比较器,所述比较器被配置成接收来自所述一个或多个反相器对的所述第一数字数据信号以及第二数字数据信号,其中所述比较器被配置成响应于确定所述第一数字数据信号何时匹配所述第二数字数据信号而输出控制信号;以及
驱动器,所述驱动器被配置成从所述存储器接收所述控制信号,其中所述驱动器被配置成至少部分地基于所述控制信号致使光从所述像素发射。
示例性实施方案31:根据示例性实施方案30所述的像素,包括被配置成将计数为所述第二数字数据信号的当前数字的指示输出到所述比较器的计数器。
示例性实施方案32:根据示例性实施方案30所述的像素,包括被配置成使得能够对所述存储器进行预充电的晶体管。
示例性实施方案33:根据示例性实施方案30所述的像素,包括与所述一个或多个反相器对分开的附加反相器对,所述附加反相器对被配置成使来自所述比较器的输出在传输到所述驱动器之前作为控制信号存储。
示例性实施方案34:根据示例性实施方案33所述的像素,其中在第一输出的第一存储与第二输出的第二存储之间重置所述附加反相器对。
示例性实施方案35:根据示例性实施方案30所述的像素,包括被配置成使得要从所述比较器输出的所述控制信号能够传输到所述驱动器的晶体管,其中所述晶体管被配置成响应于发射启用信号而激活。
示例性实施方案36:根据示例性实施方案30所述的像素,包括对应于与显示所述图像相关联的颜色通道的附加存储器,其中所述附加存储器被配置成耦接到所述驱动器。
示例性实施方案37:一种电子显示器,包括:
控制器,所述控制器被配置成生成一个或多个数字数据信号以致使图像被显示;
缓冲器,所述缓冲器包括被配置成存储所述一个或多个数据信号中的第一数字数据信号的第一存储器,其中所述第一数字数据信号被配置成致使所述图像的一部分显示在所述电子显示器上;以及
多个像素,所述多个像素被配置成响应于所述一个或多个数字数据信号而发射光,其中所述多个像素中的相应像素包括:
驱动器,所述驱动器被配置成从所述第一存储器接收所述第一数字数据信号,其中所述驱动器被配置成响应于从所述第一存储器传输的所述第一数字数据信号而生成模拟数据信号;以及
发光电路,所述发光电路被配置成耦接到所述驱动器,其中所述发光电路被配置成至少部分地基于所述模拟数据信号发射光。
示例性实施方案38:根据示例性实施方案37所述的电子显示器,包括被配置成耦接到所述第一存储器的输出和所述第二存储器的输出的选择电路,其中所述缓冲器还包括第二存储器以存储第二数字数据信号,并且其中所述选择电路被配置成独立于选择所述第二存储器而选择所述第一存储器以将所述第一数字数据信号输出到所述驱动器。
示例性实施方案39:根据示例性实施方案38所述的电子显示器,其中所述选择电路被配置成耦接到反相器对的输出,其中所述反相器对被配置成在所述选择电路以第一状态操作时存储来自所述第一存储器的输出,并且其中所述反相器对被配置成在所述选择电路以第二状态操作时存储来自所述第二存储器的输出。
示例性实施方案40:根据示例性实施方案37所述的电子显示器,其中所述相应像素包括被配置成耦接到所述第一子像素的计数电路,其中所述第一子像素包括比较器,并且其中所述比较器被配置成将来自所述计数电路的输出与来自所述第一存储器的输出进行比较。
示例性实施方案41:一种用于电子显示器的像素电路,包括:
存储器,所述存储器被配置成存储指示数据范围内的值的数字数据信号;
发光二极管,所述发光二极管被配置成至少部分地基于所述数字数据信号发射光;
初始化晶体管,所述初始化晶体管被配置成在所述发光二极管发射光之前初始化所述像素电路;以及
驱动晶体管,所述驱动晶体管被配置成至少部分地基于所述数字数据信号激活。
示例性实施方案42:根据示例性实施方案41所述的像素电路,包括被配置成耦接到所述发光二极管的阳极的电压驱动电路,其中所述电压驱动电路被配置成在所述发光二极管的光发射时段的开始时对所述发光二极管的所述阳极进行升压。
示例性实施方案43:根据示例性实施方案41所述的像素电路,其中所述驱动晶体管被配置为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),并且其中所述像素电路包括被配置成响应于控制信号而致使所述发光二极管发射光的多个p型或n型MOSFET。
示例性实施方案44:根据示例性实施方案41所述的像素电路,包括被配置成与所述发光二极管并联耦接的重置电路,其中所述重置电路被配置成在发光时段之后重置所述发光二极管的阳极电压。
示例性实施方案45:根据示例性实施方案41所述的像素电路,包括混合驱动器,其中所述混合驱动器包括电压驱动和电流驱动电路,并且其中所述混合驱动器被配置成响应于电压数据信号、多个参考电压和图像数据控制信号,至少部分地基于所述数字数据信号来操作所述发光二极管以发射光。
示例性实施方案46:根据示例性实施方案41所述的像素电路,包括被配置成响应于自动调零控制信号而激活的自动调零晶体管,其中所述自动调零晶体管的源节点的电压值被配置成增加直到所述自动调零晶体管的源节点的电压值等于所述驱动晶体管的栅极电压的电压值为止。
示例性实施方案47:根据示例性实施方案41所述的像素电路,其中所述存储器包括被配置成存储所述数字数据信号的寄存器,以及被配置成将所述数字数据信号与被配置成由计数器生成的数字进行比较的比较器,并且其中所述存储器被配置成传输来自所述比较器的输出以激活所述驱动晶体管。
示例性实施方案48:根据示例性实施方案41所述的像素电路,包括附加电路,所述附加电路被配置成与所述存储器一起操作以激活所述驱动晶体管,以便根据二进制脉冲宽度调制发射方案、单脉冲宽度调制发射方案、或脉冲密度调制发射方案、或其任何组合来致使光发射。
示例性实施方案49:一种电子显示器,包括:
控制器,所述控制器被配置成生成一个或多个数字数据信号以致使图像被显示;以及
多个像素,所述多个像素被配置成响应于所述一个或多个数字数据信号而发射光,其中所述多个像素中的第一像素包括:
存储器,所述存储器被配置成接收由所述控制器至少部分地基于所述图像生成的第一数字数据信号;
发光电路,所述发光电路被配置成至少部分地基于所述第一数字数据信号发射光;
初始化晶体管,所述初始化晶体管被配置成在所述发光电路发光之前初始化所述第一像素;以及
驱动晶体管,所述驱动晶体管被配置成至少部分地基于所述第一数字数据信号激活。
示例性实施方案50:根据示例性实施方案49所述的电子显示器,包括所述多个像素中的第二像素,其中所述第二像素的存储器被配置成在与所述第一像素的存储器被配置成接收所述第一数字数据信号的时间不同的时间接收第二数字数据信号。
示例性实施方案51:根据示例性实施方案50所述的电子显示器,其中所述控制器被配置成通过控制多路复用电路来仲裁所述一个或多个数字数据信号到所述一个或多个像素的传输。
示例性实施方案52:根据示例性实施方案49所述的电子显示器,其中所述发光电路包括发光二极管,并且其中所述第一像素包括电压驱动电路,所述电压驱动电路被配置成在所述发光二极管的发射时段期间对所述发光二极管的阳极进行升压。
示例性实施方案53:根据示例性实施方案49所述的电子显示器,其中所述第一像素包括混合驱动电路,所述混合驱动电路被配置成响应于电压数据信号、多个参考电压和图像数据控制信号,至少部分地基于所述第一数字数据信号来操作所述发光二极管以发射光。
示例性实施方案54:根据示例性实施方案49所述的电子显示器,其中所述发光电路包括:发光二极管,有机发光二极管,或支持液晶显示器、等离子体显示面板、点阵显示器、数字镜驱动显示器的电路,或其任何组合。
示例性实施方案55:一种方法,包括:
在第一时间经由控制器将第一值传输到第一像素的第一存储器中;
经由所述控制器执行初始化过程以使所述第一像素准备根据所述第一值发射光;
经由所述控制器执行编程过程以用一个或多个电压值对所述第一像素的节点进行编程;以及
经由所述控制器执行发射过程,其中所述发射过程的执行被配置成致使光从所述第一像素的发光电路发射。
示例性实施方案56:根据示例性实施方案55所述的方法,其中将所述第一值传输到所述第一存储器包括所述控制器通过以下方式仲裁所述第一存储器和所述第二像素的第二存储器的编程:
经由所述控制器启用第一多路复用控制信号以允许在所述第一时间将所述第一值传输到所述第一存储器中;以及
经由所述控制器禁用第二多路复用控制信号以在所述第一时间停止将所述第一值传输到所述第二存储器中。
示例性实施方案57:根据示例性实施方案45所述的方法,其中所述编程过程包括:
经由所述控制器启用自动调零控制信号;以及
在限定量的时间后,经由所述控制器禁用所述自动调零控制信号。
示例性实施方案58:根据示例性实施方案45所述的方法,其中所述发射过程包括:
经由所述控制器启用被配置成致使对所述发光电路进行升压的电压驱动控制信号;以及
经由所述控制器发射图像数据控制信号,所述图像数据控制信号被配置成根据二进制脉冲宽度调制发射方案、单脉冲宽度调制发射方案、脉冲密度调制发射方案、或其任何组合激活驱动晶体管。
示例性实施方案59:根据示例性实施方案45所述的方法,包括执行重置过程以重置所述发光电路以准备用于未来的光发射。
示例性实施方案60:根据示例性实施方案45所述的方法,其中所述初始化过程包括经由所述控制器启用选择控制信号以致使对电容器进行充电,其中通过对所述电容器进行充电,所述电容器被配置成致使驱动电流传输通过所述第一像素。
Claims (20)
1.一种电子显示器,包括:
有效区域,所述有效区域包括在所述有效区域中形成的第一像素,其中所述第一像素被配置为响应于图像数据而发射光;和
控制器,所述控制器被配置为将所述图像数据传输到所述第一像素;
其中所述第一像素包括:
有机发光二极管,所述有机发光二极管被配置为响应于所述图像数据而发射所述光;
存储器,所述存储器被配置为数字地存储从所述控制器接收的所述图像数据;和
驱动器电路,所述驱动器电路被配置为从所述存储器接收所述图像数据,其中所述驱动器电路被配置为使所述有机发光二极管响应于所述图像数据而发射所述光。
2.根据权利要求1所述的电子显示器,其中所述第一像素的所述存储器被配置为接收计数器信号和所述图像数据,其中所述存储器被配置为通过至少部分地基于所述计数器信号传输所述图像数据来操作开关,以根据二进制脉冲宽度调制发射方案使所述有机发光二极管发射所述光。
3.根据权利要求1所述的电子显示器,其中所述第一像素的所述驱动器电路包括被配置为接收指示数字的信号和所述图像数据的比较器,并且其中所述比较器被配置为至少部分地基于所述图像数据和所述指示数字的信号来操作开关,以根据单脉冲宽度调制发射方案使所述有机发光二极管发射所述光。
4.根据权利要求1所述的电子显示器,其中所述驱动器电路包括被配置为在求和过程期间将所述图像数据相加至累加器的限定值的加法器,其中来自所述求和过程的进位被配置为操作开关以使所述有机发光二极管根据脉冲密度调制发射方案发射所述光。
5.根据权利要求1所述的电子显示器,其中所述第一像素包括:
计数器,所述计数器接收位平面时钟,其中所述位平面时钟具有计时时间段,所述计时时间段随时间增加以对应于所述图像数据中的特定位的影响水平,使得与所述图像数据的最高有效位相比,所述图像数据的最低有效位与更小的计时时间段相关联,其中所述计数器对所述位平面时钟的边沿进行计数;和
开关,所述开关在闭合时将公共电压连接到电流源以驱动所述有机发光二极管来发射所述光;
其中所述存储器包括接收所述图像数据、所述计数器的输出和数据时钟的寄存器;
其中所述寄存器被配置为响应于所述计数器的所述输出与所述图像数据的比较而闭合所述开关,以使所述有机发光二极管发射所述光达到与所述图像数据相对应的量。
6.一种电子显示器,包括:
存储器,所述存储器形成在所述电子显示器的有效区域中,或者形成在所述电子显示器的位于所述有效区域外的集成电路中,其中所述存储器被配置为存储指示数据范围内的值的数字数据信号;
驱动器,所述驱动器设置在所述有效区域中,其中所述驱动器被配置为响应于所述数字数据信号而生成一个或多个模拟电信号;和
光调制设备,所述光调制设备设置在所述有效区域上,其中所述光调制设备被配置为至少部分地基于所述一个或多个模拟电信号来发射光。
7.根据权利要求6所述的电子显示器,其中所述光调制设备包括发光二极管,数字镜显示器,有机发光二极管,或支持液晶显示器、等离子体显示器或点阵显示器的设备,或它们的任何组合。
8.根据权利要求6所述的电子显示器,其中所述存储器包括被配置为存储传输到所述像素的所述数字数据信号的第一子集的第一反相器对。
9.根据权利要求8所述的电子显示器,其中所述第一反相器对被配置为在将所述数字数据信号的所述第一子集输出到所述驱动器之前将所述第一子集输出到读出放大器。
10.根据权利要求8所述的电子显示器,包括被配置为耦接到所述第一反相器对的输出部的开关/重置(SR)锁存器,以及被配置为耦接到所述开关/重置锁存器的输出部的第二反相器对,其中所述开关/重置锁存器和所述第二反相器对被配置为启用具有重新排序的二进制脉冲宽度调制发射方案。
11.根据权利要求6所述的电子显示器,其中所述存储器包括被配置为存储传输到所述像素的所述数字数据信号的第二子集的第二反相器对。
12.根据权利要求11所述的电子显示器,其中响应于写入启用控制信号,所述数字数据信号的所述第一子集和所述数字数据信号的所述第二子集被传输到所述第一反相器对。
13.根据权利要求6所述的电子显示器,其中:
所述存储器包括:
一个或多个反相器对,所述一个或多个反相器对被配置为接收从列驱动器传输到所述像素中的所述存储器的所述第一数字数据信号;
比较器,所述比较器被配置为接收来自所述一个或多个反相器对的所述第一数字数据信号以及第二数字数据信号,其中所述比较器被配置为响应于确定所述第一数字数据信号何时匹配所述第二数字数据信号而向所述驱动器输出所述一个或多个模拟电信号作为控制信号;和
附加反相器对,所述附加反相器对与所述一个或多个反相器对分开,所述附加反相器对被配置为使来自所述比较器的输出在传输到所述驱动器之前作为控制信号存储,其中所述附加反相器对被配置为在第一输出的第一存储与第二输出的第二存储之间重置;并且
所述驱动器被配置为从所述存储器接收所述控制信号,其中所述驱动器被配置为至少部分地基于所述控制信号使光从所述像素发射。
14.一种用于电子显示器的像素电路,包括:
存储器,所述存储器被配置为存储指示数据范围内的值的数字数据信号;
发光二极管,所述发光二极管被配置为至少部分地基于所述数字数据信号来发射光;
初始化晶体管,所述初始化晶体管被配置为在所述发光二极管发射光之前初始化所述像素电路;和
驱动晶体管,所述驱动晶体管被配置为至少部分地基于所述数字数据信号来激活。
15.根据权利要求14所述的像素电路,包括被配置为耦接到所述发光二极管的阳极的电压驱动电路,其中所述电压驱动电路被配置为在所述发光二极管的光发射时段的开始时对所述发光二极管的所述阳极进行升压。
16.根据权利要求14所述的像素电路,其中所述驱动晶体管被配置作为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),并且其中所述像素电路包括被配置为响应于控制信号而使所述发光二极管发射光的多个p型或n型MOSFET。
17.根据权利要求14所述的像素电路,包括被配置为与所述发光二极管并联耦接的重置电路,其中所述重置电路被配置为在发射时段之后重置所述发光二极管的阳极电压。
18.根据权利要求14所述的像素电路,包括混合驱动器,其中所述混合驱动器包括电压驱动器和电流驱动器电路,并且其中所述混合驱动器被配置为响应于电压数据信号、多个参考电压和图像数据控制信号而至少部分地基于所述数字数据信号来操作所述发光二极管以发射光。
19.根据权利要求14所述的像素电路,包括附加电路,所述附加电路被配置为与所述存储器一起操作以激活所述驱动晶体管,从而根据二进制脉冲宽度调制发射方案、单脉冲宽度调制发射方案、或脉冲密度调制发射方案、或它们的任何组合来引起光发射。
20.根据权利要求14所述的像素电路,其中
所述存储器包括被配置为存储所述数字数据信号的寄存器,以及被配置为将所述数字数据信号与被配置为由计数器生成的数字进行比较的比较器,并且其中所述存储器被配置为传输来自所述比较器的输出以激活所述驱动晶体管;并且
所述像素被配置为由控制器控制,其中所述控制器被配置为:
初始化所述存储器;
对所述比较器预充电;以及
使由所述计数器向所述比较器提供的所述数字递增。
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