CN110890060B - 具有黑色图像***功能的显示装置 - Google Patents

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Abstract

具有黑色图像***功能的显示装置。提供了一种包括显示面板、数据驱动器、选通驱动器和定时控制器的显示装置。该显示面板包括各自包括k(k是大于1的自然数)个像素行的第一像素行组和第二像素行组，并且各个像素行包括与同一选通线连接的多个像素。数据驱动器基于输入图像数据向像素供应图像数据电压。选通驱动器向选通线供应选通脉冲。定时控制器控制数据驱动器和选通驱动器的驱动定时，在图像数据写时段期间将图像数据电压依次写入到属于第一像素行组的像素行，并且在黑色数据***(BDI)时段期间将黑色数据电压同时写入到属于第二像素行组的像素行。定时控制器以逐帧为基础改变帧的写入所述黑色数据电压的定时和起始定时之间的间隔。

Description

具有黑色图像***功能的显示装置
技术领域
本发明涉及具有黑色图像***功能的显示装置。
背景技术
由于小型化和重量减轻的优点，显示装置已被广泛用于诸如笔记本计算机或个人数字助理(PDA)这样的便携式计算机中或移动电话终端等中以及台式计算机的监视器中。这些显示装置包括液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)和有机发光显示装置等。特别地，有源矩阵型有机发光显示装置包括自发光有机发光二极管(OLED)，并且具有高响应速度、高发光效率、高对比度和宽视角。
近来，已提出了***黑色图像以便缩短有机发光显示装置中的运动图像响应时间(MPRT)的技术。黑色图像***技术用于通过在邻近的图像帧之间显示黑色图像来有效地擦除前一帧的图像。
发明内容
在一方面，一种显示装置包括显示面板、数据驱动器、选通驱动器和定时控制器。显示面板具有由连接到同一选通线的多个像素限定的多个像素行。数据驱动器基于输入图像数据向像素供应图像数据电压。选通驱动器向选通线供应选通脉冲。定时控制器控制数据驱动器和选通驱动器的操作，以将图像数据电压依次写入到n(n是大于1的自然数)个像素行，并且将黑色数据电压同时写入到其它n个像素行。定时控制器以逐帧为基础改变帧的起始定时和写入黑色数据电压的定时之间的间隔。
附图说明
图1是例示根据本发明的实施方式的显示装置的视图。
图2是例示根据第一实施方式的像素结构的视图。
图3是例示用于驱动图2中例示的像素的选通信号的视图。
图4至图6是例示黑色图像***技术的视图。
图7至图9分别是与编程时段、发光时段和黑色图像***时段对应的像素的等效电路图。
图10是例示像素阵列基于相位分离的时钟组A和时钟组B被划分为区域A和区域B以便被驱动的示例的视图。
图11是例示根据时钟组B将图像数据电压写入到区域B而根据时钟组A将黑色图像写入到区域A的操作的视图。
图12是例示根据时钟组B将黑色图像写入到区域B而根据时钟组A将图像数据电压写入到区域A的操作的视图。
图13是例示像素阵列基于相位分离的时钟组A和时钟组B被划分为多个区域A和多个区域B以便被驱动的示例的视图。
图14是例示根据时钟组A和时钟组B将黑色数据依次写入到区域A1-B1-A2-B2-A3-B3并且将图像数据依次写入到区域B2-A3-B3-A1-B1-A2的视图。
图15是例示移位寄存器的配置的视图。
图16是示意性地例示移位寄存器中的级的视图。
图17和图18是例示根据实施方式的选通时钟与级的连接的视图。
图19A至图26C分别例示了属于第一选通时钟组至第八选通时钟组的扫描时钟、感测时钟和进位时钟。
图27是例示定时控制器改变BDI驱动时段的视图。
图28和图29是例示在与BDI驱动时段相邻的水平时段中出现基准电压偏差的视图。
图30是例示根据第二实施方式的像素结构的视图。
图31是例示用于驱动图30中例示的像素的选通信号的视图。
图32是例示根据第二实施方式的级的配置的视图。
图33和图34是例示在黑色图像***技术中执行实时感测的定时的视图。
具体实施方式
将通过参照附图描述的以下实施方式来阐明本发明的优点和特征及其实现方法。然而，本发明可以按照不同的方式来实施并且不应该被理解为限于本文中阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的范围充分传达给本领域技术人员。另外，本发明仅由权利要求的范围限定。
在本公开中，形成在显示面板的基板上的像素电路和选通驱动器可以被实现为具有n型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)结构的薄膜晶体管(TFT)，但不限于此，像素电路和选通驱动器也可以被实现为具有p型MOSFET结构的TFT。TFT是包括栅极、源极和漏极的三电极元件。源极是向晶体管供应载流子的电极。在TFT中，载流子从源极开始流动。漏极是载流子从TFT离开的电极。即，在MOSFET中，载流子从源极流到漏极。在n型TFT的情况下，载流子是电子，因此源极电压低于漏极电压，使得电子可以从源极流向漏极。在n型TFT中，电子从源极流向漏极，因此电流从漏极流向源极。相反，在p型TFT(PMOS)的情况下，由于载流子是空穴，因此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型TFT中，由于空穴从源极流向漏极，因此电流从源极流向漏极。应该注意，MOSFET的源极和漏极并不是固定的。例如，MOSFET的源极和漏极可以根据所施加的电压而改变。因此，在对实施方式的描述中，源极和漏极中的一个被称为第一电极，而另一个被称为第二电极。
下文中，以下将参照附图来详细地描述本公开的实施方式。在下面的实施方式中，将描述显示装置，重点放在包含有机发光材料的有机发光显示装置。然而，应该注意，本公开的实施方式不限于有机发光显示装置，并且可以应用于包含无机发光材料的无机发光显示装置。
在进行以下描述时，如果对相关已知功能或构造的详细说明被认为是不必要地转移了本发明的主旨，则此说明已被省略，但是本领域技术人员将理解此说明。
图1是示意性地例示有机发光显示装置的框图。
参照图1，根据本发明的实施方式的有机发光显示装置包括形成有像素P的显示面板100、用于生成定时控制信号的定时控制器200、用于驱动选通线GL1至GLn的选通驱动器400和500以及用于驱动数据线DL1至DLm的数据驱动器300。
显示面板100包括布置有像素P以显示图像的显示区域AA和不显示图像的非显示区域NAA。移位寄存器500可以被设置在非显示区域NAA中。在图中，非显示区域NAA指示设置有移位寄存器500的区域，而非显示区域NAA是指包围像素阵列边缘的边框。
多条数据线DL1至DLm和多条选通线GL1至GLn在显示面板100的显示区域AA中彼此交叉，并且像素P以矩阵形式布置。像素行HL1至HLn中的每一个都包括布置在同一行中的像素。当布置在显示区域AA中的像素P的数目为m×n时，显示区域AA包括n个像素行。
布置在第一像素行HL1中的像素P连接到第一选通线GL1，并且布置在第n像素行HLn中的像素P连接到第n选通线GLn。选通线GL1至GLn可以包括分别提供选通信号的多条线。
定时控制器200根据显示面板100的分辨率对从主机10提供的输入图像数据DATA进行重新布置，并且将其供应到数据驱动器300。另外，定时控制器200基于诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE等这样的定时信号生成用于控制数据驱动器300的操作定时的数据控制信号。
定时控制器200可以通过调整选通定时控制信号以每一预定时段改变黑色数据***时段，由此改善特定像素行中的亮度偏差集中的现象。稍后将描述其细节。
定时控制器200可以基于定时控制信号控制显示面板100的像素行的显示驱动定时和感测驱动定时，使得可以在图像显示期间实时感测像素的驱动特性。
另外，定时控制器200可以改变在每个帧中写入用于感测的数据电压(或感测数据电压)的定时，使得用于写入用于感测的数据的时段和用于写入黑色图像的时段彼此不交叠。
显示驱动是指在一帧中以预定时间差将输入图像数据(或图像数据电压)和黑色图像数据(或黑色数据电压)写入到像素行的同时在显示面板100中依次再现输入图像和黑色图像的驱动。显示驱动包括用于将输入图像数据写入到像素行的图像数据写驱动(下文中，被称为IDW驱动)和用于将黑色图像数据写入到像素行的黑色数据写驱动(黑色数据***(BDI)驱动)。黑色数据写驱动是在邻近的图像帧之间显示黑色图像以有效地擦除前一帧的图像。BDI驱动可以在一帧中完成IDW驱动之前开始，使得可以实现针对高速驱动而优化的显示装置。更具体地，可以在一帧中对包括多个像素行的第一像素行组执行图像数据写驱动，并且可以在对应帧中对第二像素行组执行BDI驱动。即，可以在一帧中以时间交叠方式执行针对第一像素行的IDW驱动和针对第二像素行的BDI驱动。
感测驱动是指将感测数据写入到布置在特定像素行中的像素P以感测像素P的驱动特性从而基于感测结果更新用于补偿对应像素P的驱动特性的改变的补偿值的驱动。下文中，在感测驱动时将感测数据写入到布置在特定像素行中的像素P的操作将被称为感测数据写(SDW)驱动。
数据驱动器300基于数据控制信号将从定时控制器200提供的输入图像数据DATA转换成模拟数据电压。
选通驱动器400和500包括电平移位器400和移位寄存器500。电平移位器400基于从定时控制器200提供的选通控制信号GDC生成选通时钟。根据实施方式，选通时钟可以包括扫描时钟SCCLK、感测时钟SECLK和进位时钟CRCLK。移位寄存器500在将从电平移位器400输出的选通时钟依次移位的同时生成选通信号。将基于稍后描述的像素的实施方式来描述选通时钟的具体定时。可以使用面板内选通驱动器(GIP)工艺将移位寄存器500直接形成在显示面板100的非显示区域NAA上。
图2是例示根据第一实施方式的像素的实施方式的视图。图2示出了布置在第一像素行中的像素当中的连接到第一数据线的像素。在图2中例示的第一实施方式中，选通线包括用于施加扫描信号的扫描线和用于施加感测信号的感测线。
参照图2，第一像素P1包括第一有机发光二极管OLED、驱动晶体管DT、存储电容器Cst、扫描晶体管Tsc和感测晶体管Tse。驱动晶体管DT根据栅-源极电压Vgs来控制在有机发光二极管OLED处流动的驱动电流。驱动晶体管DT包括与第一节点Ng连接的栅极、与高电位驱动电压EVDD的输入端子连接的漏极和与第二节点Ns连接的源极。存储电容器Cst连接在第一节点Ng和第二节点Ns之间。扫描晶体管Tsc包括与第一扫描线SLA连接的栅极、与第一数据线DL连接的漏极以及与第一节点Ng连接的源极。感测晶体管Tse包括与第一感测线SLB1连接的栅极、与第二节点Ns连接的漏极和与基准电压线RL连接的源极。
通过数据驱动器300的数模转换器(DAC)向第一数据线DL1供应数据电压，并且基准电压线RL连接到感测单元SU。感测单元SU通过像素的基准电压线RL供应基准电压，或者获取像素中的每一个的第一节点Ng电压作为感测电压。
在根据本发明的有机发光显示装置中，可以应用***黑色图像的技术来缩短运动图片响应时间(MPRT)。
图3是例示施加到第一像素行的扫描信号和感测信号的视图。图4是例示BDI驱动方法的视图。图5是用于BDI驱动的第一扫描信号至第十扫描信号的定时图。图6是以帧为单位示出应用用于BDI驱动的扫描信号的定时的视图。
将参照图3至图6描述连接到第一数据线的像素的BDI驱动。
参照图3，第一扫描信号SCAN1和第一感测信号SEN1被设置用于1H或更大的输出时段，并且执行交叠驱动。第一扫描信号SCAN1和第一感测信号SEN1的输出时段是指保持在导通电压的时段。1H时段是指将数据电压写入到布置在一个像素行HL中的像素的时段。扫描信号SCAN中的每一个包括用于图像的扫描信号SCI(或图像扫描信号SCI)和用于BDI的扫描信号SCB(或BDI扫描信号SCB)。图像扫描信号SCI与在进行IDW驱动时写入图像数据电压的定时或在进行SDW驱动时写入用于感测的数据电压的定时同步。BDI扫描信号SCB与在进行BDI驱动时写入黑色图像的定时同步。
参照图4，在一帧内以一定的时间差连续地执行IDW驱动和BDI驱动。在同一帧内基于IDW驱动的起始定时和BDI驱动的起始定时之间的时间差来确定像素PXL的发光占空比。BDI驱动的起始定时是可调整的驱动因子。基于数据写扫描信号SCI的定时来确定IDW驱动的起始定时，并且通过BDI扫描信号SCB来确定BDI驱动的起始定时。因此，可以通过提前或延迟BDI扫描信号SCB的输出定时调整BDI驱动的起始定时来控制像素PXL的发光占空比。换句话说，如果BDI扫描信号SCB的输出定时被延迟，则发光占空比增大而黑色占空比减小。如果BDI扫描信号SCB的输出定时被提前，则发光占空比减小而黑色占空比增大。当保持从数据写扫描信号SCI的定时到BDI扫描信号SCB的定时的时间时，无论帧改变如何，都保持像素PXL的发光占空比。即，在随时间推移保持发光占空比的同时，针对像素行的IDW驱动定时和BDI驱动定时如图6中例示地相等地移位。从数据写扫描信号SCI的定时到BDI扫描信号SCB的定时的时间可以根据显示内容而改变。
例如，在第一图像数据写时段IDW1期间，第一扫描信号SCAN1至第八扫描信号SCAN8的数据写扫描信号SCI被依次施加到显示面板100。第一扫描信号SCAN1被施加到第一扫描线SLA1，并且第二扫描信号SCAN2被施加到第二扫描线SLA2。类似地，第八扫描信号SCAN8被施加到第八扫描线SLA8。在第一图像数据写时段IDW1期间，用于图像显示的数据电压VDATA与数据写扫描信号SCI同步地被供应到第一数据线DL1。
在1H时段的第一BDI间隔BDI1期间，BDI扫描信号SCB被同时施加到八个连续的像素行。可以在BDI间隔BDI(j)期间(j是等于或小于“n/8”的某个自然数)施加被施加到第一像素行HL1至第八像素行HL8的BDI扫描信号。在BDI间隔期间，用于显示黑色图像的黑色数据电压被施加到数据线DL。
1H时段的第一预充电间隔PRE1是使用第九扫描信号SCAN9对第九像素行HL9进行预充电的间隔。
将描述在编程间隔Tp、发光间隔Te和BDI间隔BDI期间第一像素的操作。
图7是对应于编程间隔的第一像素的等效电路图，并且图8是对应于发光间隔的第一像素的等效电路图。图9是对应于黑色数据***间隔的第一像素的等效电路图。
参照图3和图7，在编程间隔Tp期间，扫描晶体管Tsc响应于用于图像数据写入到的扫描信号SCI而将用于图像数据写入的数据电压VIDW施加到第一节点Ng。在编程间隔Tp期间，感测晶体管Tse根据感测信号SEN而导通，以将基准电压Vref施加到第二节点Ns。因此，在编程间隔Tp期间，像素P的第一节点Ng和第二节点Ns之间的电压被设置为适合所期望的像素电流。
参照图3和图8，在发光间隔Te期间，扫描晶体管Tsc和感测晶体管Tse截止。编程间隔Tp中的像素P的第一节点Ng与第二节点Ns之间的电压Vgs在发光间隔Te期间也得以保持。由于第一节点Ng与第二节点Ns之间的电压Vgs大于驱动晶体管DT的阈值电压，因此像素电流Ioled在驱动晶体管DT处流动。通过发光间隔Te期间的像素电流Ioled，在保持预设幅值“Vgs”的同时，第一节点Ng的电位和第二节点Ns的电位升高。当第二节点Ns的电位升高至有机发光二极管OLED的工作点电平时，有机发光二极管OLED发光。
参照图3和图9，在BDI间隔Tb期间，扫描晶体管Tsc响应于BDI扫描信号SCB而导通，以将用于BDI的数据电压VBDI施加到第一节点Ng。在BDI间隔Tb期间，感测晶体管Tse保持截止状态，因此，第二节点Ns的电位保持有机发光二极管OLED的工作点电平。用于BDI的数据电压VBDI低于有机发光二极管OLED的工作点电平。因此，由于在BDI间隔Tb期间第一节点Ng与第二节点Ns之间的电压Vgs小于驱动晶体管DT1的阈值电压，因此像素电流Ioled不在像素P的驱动晶体管DT处流动并且有机发光二极管OLED停止发光。
下面，将描述使用图3中例示的选通信号来防止进行IDW驱动和BDI驱动时的数据冲突的结构。
图10、图11和图12是例示像素阵列基于相位分离的时钟组A和时钟组B被划分为区域A和区域B以便以分工方式(division manner)被驱动的示例的视图。
如图6中例示的，由于两个像素行以交叠方式被驱动，因此可能发生数据冲突(或数据混合)。为了防止这种数据冲突，在本公开的显示装置中，选通移位时钟可以被分成时钟组A CLKA1至CLKAk和时钟组B CLKB1至CLKBk，并且像素阵列可以基于时钟组A CLKA1至CLKAk和时钟组B CLKB1至CLKBk被分成屏幕的上部的一个区域A和屏幕的下部的一个区域B并且以分工方式被驱动。在移位寄存器500中，时钟组A CLKA1至CLKAk被输入到用于驱动区域A的选通线的各级，并且时钟组B CLKB1至CLKBk被输入到用于驱动区域B的选通线的各级。用于驱动区域A的选通线的各级根据选通起始信号的第一脉冲输出用于IDW驱动的选通信号，并且根据选通起始信号的第二脉冲输出用于BDI驱动的选通信号。移位寄存器500的各级可以被级联，使得屏幕的上部的区域A的像素行和屏幕的下部的区域B的像素行被依次驱动。在区域A的最下面的像素行之后驱动区域B的最上面的像素行。在区域B中开始根据选通起始信号的第一脉冲进行IDW驱动的时间点向区域B施加选通起始信号的第二脉冲，并且在区域B中开始根据选通起始信号的第二脉冲进行BDI驱动的时间点向区域A施加选通起始信号的第一脉冲。以这种方式，当在区域A中执行根据第一脉冲的IDW驱动时，同时在区域B中执行根据第二脉冲的BDI驱动，相反地，当在区域B中执行根据第一脉冲的IDW驱动时，同时在区域A中执行根据第二脉冲的BDI驱动。
如图11中例示的，在本发明的显示装置中，区域A可以根据时钟组A CLKA1至CLKAk被IDW驱动，并且区域B可以同时根据时钟组B CLKB1至CLKBk被BDI驱动。另外，如图12中例示的，在本发明的显示装置中，区域A可以根据时钟组A CLKA1至CLKAk被BDI驱动，并且区域B可以同时根据时钟组B CLKB1至CLKBk被IDW驱动。
由于时钟组A CLKA1至CLKAk的相位与时钟组B CLKB1至CLKBk的相位彼此分离，因此相对于区域A的第一像素行的用于IDW的数据电压VIDW的写定时(或用于BDI的数据电压VBDI的写定时)与相对于区域B的第二像素行的用于BDI的数据电压VBDI的写定时(或用于IDW的数据电压VIDW的写定时)在时间上不交叠，并且数据电压VBDI与VIDW不混合。然而，当像素阵列被分为上部区域A和下部区域B这两个区域并且被以分工方式驱动时，只能实现50％的发光占空比。
图13和图14是例示其中像素阵列被分成多个区域A和多个区域B并且基于相位分离的时钟组A和时钟组B以分工方式驱动的示例的视图。多个区域A和多个区域B可以交替地布置，并且当像素阵列基于布置被分为区域A和区域B时，可以增加调整发光占空比的设计自由度。
在移位寄存器500中，时钟组A CLKA1至CLKAk被输入到用于驱动区域A的选通线的各级，并且时钟组B CLKB1至CLKBk被输入到用于驱动区域B的选通线的各级。各级被级联，使得像素行可以在区域A和区域B的所有边界处被依次驱动。
在图14中，用于IDW的数据电压VIDW的写定时根据时钟组A CLKA1至CLKAk和选通起始信号的第一脉冲从像素阵列的顶部区域A依次移位，同时，用于BDI的数据电压VBDI的写定时根据时钟组B CLKB1至CLKBk和选通起始信号的第二脉冲从像素阵列的中间区域B依次移位。当在根据选通起始信号的第一脉冲进行的IDW驱动进入特定区域B的时间点施加选通起始信号的第二脉冲时，可以如以上提到地执行驱动。另外，当在根据选通起始信号的第二脉冲进行的BDI驱动进入特定区域B的时间点施加选通起始信号的第一脉冲时，可以如以上提到地执行驱动。
图15是例示图1的选通驱动器中所包括的各级的连接配置的视图。图16是示意性地例示图15中的一个级的视图。
参照图15，移位寄存器500包括级联连接的多个级STG1至STGn，并且级STG1至STGn分别连接到像素阵列的选通线。根据从前级输入的进位信号CR激活级STG1至STGn，以依次输出选通信号。选通信号包括扫描信号、感测信号和进位信号。“前级”是指比参考级更早被激活并且生成相位比从该参考级输出的选通信号早的选通信号的级。
可以通过显示装置被通电时输入的全局初始化信号QRST同时将级STG1至STGn复位。感测起始定时指令信号SRT、感测结束定时指令信号SND、高电位电源电压GVDD和低电位电源电压GVSS可以被共同输入到级STG1至STGn。
参照图16，第i级STGi包括根据节点Q的电压将时钟信号CRCLK、SCCLK和SECLK作为选通信号输出的第一上拉晶体管T31、第二上拉晶体管T32和第三上拉晶体管T33以及根据节点QB的电压将输出端子NO1、NO2和NO3放电至低电位电源电压GVSS的第一下拉晶体管T41、第二下拉晶体管T42和第三下拉晶体管T43。第i级STGi是输出用于驱动像素阵列的第i像素行的选通信号的级。节点Q可以在接收到前级进位信号CR(i-x)时被充电，并且在接收到全局初始化信号QRST或后级进位信号时被放电。节点QB可以以与节点Q的方式相反的方式通过反相器INV进行充电和放电。如上所述，本公开的选通移位寄存器以节点Q的电压同时驱动多个上拉晶体管，并且以节点QB的电压同时驱动多个下拉晶体管，因此，可以简化级配置。
第一上拉晶体管T31包括与节点Q连接的栅极、接收进位时钟信号CRCLK(i)的第一电极和与第一输出端子NO1连接的第二电极。第一上拉晶体管T31通过在节点Q正在充电的同时将进位时钟信号CRCLK(i)施加到第一输出端子NO1来输出进位信号CR(i)。
第二上拉晶体管T32包括与节点Q连接的栅极、接收扫描时钟SCCLK(i)的第一电极和与第二输出端子NO2连接的第二电极。第二上拉晶体管T32通过在节点Q正在充电的同时将扫描时钟SCCLK(i)施加到第二输出端子NO2来输出扫描信号SCAN(i)。
第三上拉晶体管T33包括与节点Q连接的栅极、接收感测时钟SECLK(i)的第一电极和与第三输出端子NO3连接的第二电极。第三上拉晶体管T33通过在节点Q正在充电的同时将感测时钟SECLK(i)施加到第三输出端子NO3来输出感测信号SEN(i)。
第一下拉晶体管T41包括与节点QB连接的栅极、接收低电位电源电压GVSS的第一电极和与第一输出端子NO1连接的第二电极。第一下拉晶体管T41响应于节点QB电压而将第一输出端子NO1放电至低电位电源电压GVSS。
第二下拉晶体管T42包括与节点QB连接的栅极、接收低电位电源电压GVSS的第一电极和与第二输出端子NO2连接的第二电极。第二下拉晶体管T42响应于节点QB电压而将第二输出端子NO2放电至低电位电源电压GVSS。
第三下拉晶体管T43包括与节点QB连接的栅极、接收低电位电源电压GVSS的第一电极和与第三输出端子NO3连接的第二电极。第三下拉晶体管T43响应于节点QB电压而将第三输出端子NO3放电至低电位电源电压GVSS。
反相器INV将节点Q的电压和节点QB的电压控制成反相。
图17和图18是例示根据实施方式的选通时钟与移位寄存器之间的连接关系的视图。
参照图17和图18，定时控制器200将进位时钟CRCLK、扫描时钟SCCLK和感测时钟SECLK的每一个的每时钟周期的相移数设置为32。定时控制器200将进位时钟CRCLK、扫描时钟SCCLK和感测时钟SECLK分为时钟组A A1至A8和A1至A8以及时钟组B B1至B8和B1至B8。时钟组A A1至A8和A1至A8的进位时钟CRCLK、扫描时钟SCCLK和感测时钟SECLK连接到第一级STG1至第十六级STG16。时钟组B B1至B8和B1至B8的进位时钟CRCLK、扫描时钟SCCLK和感测时钟SECLK连接到第十七级STG17至第三十二级STG32。
结果，针对区域A(或区域B)的IDW驱动的起始定时与针对区域B(或区域A)的BDI驱动的起始定时之间的时间差可以被设置为32n+16个水平时段，每m个时钟周期驱动的像素行的数目为32m。
在一帧中，定时控制器200在一个时钟周期内将时钟组A A1至A8和A1至A8的IDW/SDW进位时钟以及时钟组B B1至B8和B1至B8的IDW/SDW进位时钟的相位依次移位，在一个时钟周期内将时钟组A A1至A8和A1至A8的BDI进位时钟以及时钟组B B1至B8和B1至B8的BDI进位时钟的相位依次移位，在一个时钟周期内将时钟组A A1至A8和A1至A8的IDW/SDW扫描时钟以及时钟组B B1至B8和B1至B8的IDW/SDW扫描时钟的相位依次移位，并且在一个时钟周期内将时钟组A A1至A8和A1至A8的IDW/SDW感测时钟以及时钟组B B1至B8和B1至B8的IDW/SDW感测时钟的相位依次移位。此外，定时控制器200可以在一个时钟周期内交替地输出时钟组A A1至A8和A1至A8的BDI扫描时钟和时钟组B B1至B8和B1至B8的BDI扫描时钟两次，使得定时控制器200可以以A1至A8为单元同时输出BDI扫描时钟并且以B1至B8为单元同时输出BDI扫描时钟。
因此，在提高MPRT性能的技术中，缩短了黑色图像数据(BD)***时段，并且替代地，可以充分地确保输入图像数据(ID)的写时间。
下面，将描述时钟信号的具体实施方式。
图19A至图26C分别是例示第一时钟信号组至第八时钟信号组的视图。图19A、图19B和图19C分别是例示第一时钟信号组GCLK1的扫描时钟、感测时钟和进位时钟的视图。图20A、图20B和图20C分别是例示第二时钟信号组GCLK2的扫描时钟、感测时钟和进位时钟的视图。图21A、图21B和图21C分别是例示第三时钟信号组GCLK3的扫描时钟、感测时钟和进位时钟的视图。图22A、图22B和图22C分别是例示第四时钟信号组GCLK4的扫描时钟、感测时钟和进位时钟的视图。图23A、图23B和图23C分别是例示第五时钟信号组GCLK5的扫描时钟、感测时钟和进位时钟的视图。图24A、图24B和图24C分别是例示第六时钟信号组GCLK6的扫描时钟、感测时钟和进位时钟的视图。图25A、图25B和图25C分别是例示第七时钟信号组GCLK7的扫描时钟、感测时钟和进位时钟的视图。图26A、图26B和图26C分别是例示第八时钟信号组GCLK8的扫描时钟、感测时钟和进位时钟的视图。在图19A至图26C中，用阴影指示的时钟信号是用于确定BDI扫描信号SCB的定时的时钟信号，而不带阴影的时钟信号是用于确定图像扫描信号SCI的定时的时钟信号。
定时控制器200在一帧期间向移位寄存器500施加第一时钟信号组GCLK1至第八时钟信号组GCLK8中的任一个。
参照图19A至图26C，一个时钟周期可以被设置为40个水平时段(40H)，包括图像数据写时段、黑色图像数据***时段和预充电时段。换句话说，1/4时钟周期包括8个水平时段(8H)的图像数据写时段、1个水平时段(1H)的黑色图像数据***时段BDI以及1个水平时段的预充电时段PC。这样配置的1/4时钟周期的10个水平时段(10H)进一步重复三次，以在一个时钟周期内驱动32个像素行。
IDW/SDW进位时钟、BDI进位时钟、IDW/SDW扫描时钟和IDW/SDW感测时钟的相位彼此同步，并且BDI扫描时钟和IDW/SDW扫描时钟的相位被设置成彼此不同。因此，在区域A和区域B中分别执行IDW驱动和BDI驱动，而BDI扫描时钟的脉冲间隔和IDW/SDW扫描时钟的脉冲间隔彼此不交叠。换句话说，定时控制器200可以驱动区域B以被BDI驱动，而对区域A执行IDW驱动，相反地，定时控制器200可以驱动区域B以被IDW驱动，而对区域A执行BDI驱动。因此，在通过***黑色像素改善MPRT性能的技术中，能够防止输入图像数据ID与黑色图像数据BD之间有不期望的数据混合。
如图19A至图26C中例示的，属于第一时钟信号组至第八时钟信号组中的每一个的进位时钟CRCLK、扫描时钟SCCLK和感测时钟SECLK可以是16相时钟，其中每时钟的相位改变数为32。进位时钟CRCLK与进位信号同步，扫描时钟SCCLK与扫描信号同步，并且感测时钟SECLK与感测信号同步。这些时钟可以以40个水平时段40H作为一个时钟周期。
属于第一时钟信号组至第八时钟信号组的进位时钟CRCLK中的每一个在一个时钟周期内具有第一脉冲间隔至第四脉冲间隔(导通(ON)电压间隔)。第一脉冲间隔至第四脉冲间隔中的每一个可以是两个水平时段(2H)。进位时钟CRCLK中的每一个的第一脉冲间隔和第二脉冲间隔是IDW/SDW进位时钟，并且第三脉冲间隔和第四脉冲间隔是BDI进位时钟。IDW/SDW进位时钟和BDI进位时钟被交替地输出。
在第8k像素行的数据写时段和第(8k+1)像素行的数据写时段之间输出第一时钟信号组GCLK1的BDI进位时钟。在第(8k+1)像素行的数据写时段和第(8k+2)像素行的数据写时段之间输出第二时钟信号组GCLK2的BDI进位时钟。在第(8k+2)像素行的数据写时段和第(8k+3)像素行的数据写时段之间输出第三时钟信号组GCLK3的BDI进位时钟。在第(8k+3)像素行的数据写时段和第(8k+4)像素行的数据写时段之间输出第四时钟信号组GCLK4的BDI进位时钟。在第(8k+4)像素行的数据写时段和第(8k+5)像素行的数据写时段之间输出第五时钟信号组GCLK5的BDI进位时钟。在第(8k+5)像素行的数据写时段和第(8k+6)像素行的数据写时段之间输出第六时钟信号组GCLK6的BDI进位时钟。在第(8k+6)像素行的数据写时段和第(8k+7)像素行的数据写时段之间，输出第七时钟信号组GCLK7的BDI进位时钟。在第(8k+7)像素行的数据写时段和第(8k+8)像素行的数据写时段之间输出第八时钟信号组GCLK8的BDI进位时钟。
扫描时钟SCCLK中的每一个在一个时钟周期内具有第一脉冲间隔至第四脉冲间隔(ON电压间隔)。第一脉冲间隔和第二脉冲间隔可以各自是两个水平时段(2H)，并且第三脉冲间隔和第四脉冲间隔可以各自是一个水平时段(1H)。第一脉冲间隔和第二脉冲间隔是IDW/SDW扫描时钟，并且第三脉冲间隔和第四脉冲间隔是BDI扫描时钟。IDW/SDW扫描时钟和BDI扫描时钟被交替地输出。
感测时钟SECLK中的每一个在一个时钟周期内具有两个脉冲间隔(ON电压间隔)。这些脉冲间隔可以各自是两个水平时段(2H)并且是IDW/SDW感测时钟。
定时控制器200可以通过选择第一时钟信号组至第八时钟信号组中的任一个来确定BDI时段的定时。特别地，根据本发明的定时控制器200可以以逐帧为基础改变施加到移位寄存器的时钟信号组。即，定时控制器200可以针对各个帧使BDI时段的定时不同。
图27是例示定时控制器200选择时钟信号组并且改变BDI时段的定时的实施方式的视图。
参照图27，定时控制器200针对每个帧输出不同的时钟信号组。下文中，在本公开中，第i(i是n或更小的自然数)水平时段i_H是指用于在第i像素行中写入用于图像显示的数据的编程间隔。由于在预充电间隔和BDI间隔期间没有写入用于图像显示的数据，因此第(i-1)水平时段i-1_H和第i水平时段i_H可以彼此不连续。
例如，定时控制器200在第一帧Frame#1期间输出第一时钟信号组GCLK1。结果，在第一帧Frame#1中，在第8i水平时段8i_H结束之后执行BDI。定时控制器200在第二帧期间输出第七时钟信号组GCLK7。结果，在第二帧Frame#2中，在第(8i+6)水平时段[8i+6]_H结束之后执行BDI。随后，定时控制器200在第三帧期间输出第三时钟信号组GCLK3。结果，在第三帧Frame#3中，在第(8i+2)水平时段[8i+2]_H结束之后执行BDI。定时控制器200在第四帧期间输出第五时钟信号组GCLK5。结果，在第四帧Frame#4中，在第(8i+4)水平时段[8i+4]_H结束之后执行BDI。
根据本发明，每个帧的BDI时段到达的定时有变化，由此改善某些像素行之间的亮度偏差的集中。
亮度偏差集中的像素行对应于在与BDI时段相邻的水平时段期间被驱动的像素行，其原因如下。
图28是例示继第八水平时段之后经过BDI时段和预充电时段的时钟信号的定时的视图。图29是例示以图28为基础驱动的像素行的IR电压偏差的视图。
如图28和图29中例示的，当执行交叠驱动时，第i像素i(i是n或更小的自然数)的编程间隔Tp与第(i+1)像素的预充电时段PRE交叠。例如，第六像素P6的编程间隔Tp与第七像素P7的预充电时段PRE在第六水平时段6_H中交叠。这里，由于第一图像数据写间隔IDW1中的第八水平时段8_H之后的时段是BDI间隔，因此第八像素8P的编程间隔Tp不与第九像素9P的预充电时段交叠。
在第六水平时段6_H期间，第六感测信号SEN6和第七感测信号SEN7是导通电压，因此电流在第六像素P6和第七像素P7的第二节点Ns与基准电压线RL之间流动。结果，第六像素P6的第二节点Ns和第七像素P7的第二节点Ns被设置为具有在基准电压Vref中反映大小为“2I×R”的“IR偏差”的电压。这里，“I”是指从基准电压线RL流向像素中的每一个的第二节点Ns的电流值，并且“R”是指基准电压线RL的电阻值。
在第七水平时段7_H期间，第七感测信号SEN7和第八感测信号SEN8是导通电压，因此电流在第七像素P7和第八像素P7的第二节点Ns与基准电压线RL之间流动。结果，第七像素P7的第二节点Ns和第八像素P8的第二节点Ns被设置为具有在基准电压Vref中反映大小为“2I×R”的“IR偏差”的电压。
在第八水平时段8_H期间，第八感测信号SEN8是导通电压，因此电流在第八像素P8的第二节点Ns与基准电压线RL之间流动。第八像素P8的第二节点Ns被设置为具有在基准电压Vref中反映大小为“I×R”的“IR偏差”的电压。
如上所述，第六像素P6的第二节点Ns和第七像素P7的第二节点Ns在相对于基准电压Vref具有“2I×R”的电压偏差的状态下进行编程。此外，第八像素P8的第二节点Ns在具有大小为“I×R”的“IR偏差”的状态下进行编程。因此，尽管向第六像素P6至第八像素P8施加了相同的数据电压，但是在第八水平时段8_H中编程的第八像素P8呈现与第六像素P6和第七像素P7相比不同的亮度。
此外，在BDI时段期间将具有低电压电平的黑色数据电压施加到显示面板100的状态下，在后续的预充电时段PRE期间施加图像数据电压。在这种情况下，在第九水平时段9_H期间在显示面板100中出现耦合现象(coupling phenomenon)，结果，施加到基准电压线RL的基准电压Vref也增加。
在与BDI时段相邻的第八水平时段8_H和第九水平时段9_H期间被写入数据电压的第八像素P8和第九像素P9与其它像素相比具有基准电压Vref偏差，结果，出现亮度偏差。这里，如果BDI时段是固定的，则出现行暗淡现象，因为出现亮度偏差的像素行是固定的。
相反，根据本发明，如图27中例示的，由于BDI时段以逐帧为基础改变，因此出现亮度偏差的行能够连续地改变。结果，能够防止亮度偏差集中于特定行，由此防止出现行暗淡现象。
特别地，定时控制器200可以不规则地改变BDI时段，由此能够防止出现亮度偏差的行被肉眼视觉识别到。
图30是例示根据第二实施方式的像素结构的视图，并且图31是例示用于驱动图30中例示的像素结构的驱动信号的视图。图30示出了布置在第一像素行中的像素当中的连接到第一数据线的像素。在第二实施方式中，选通线包括用于施加扫描信号的扫描线。
参照图30和图31，像素P包括有机发光二极管OLED、驱动晶体管DT、存储电容器Cst、扫描晶体管Tsc和感测晶体管Tse。驱动晶体管DT根据栅-源极电压Vgs来控制在有机发光二极管OLED处流动的驱动电流。驱动晶体管DT包括与第一节点Ng连接的栅极、与高电位驱动电压EVDD的输入端子连接的漏极和与第二节点Ns连接的源极。存储电容器Cst连接在第一节点Ng和第二节点Ns之间。扫描晶体管Tsc包括与扫描线SLA连接的栅极、与第一数据线DL1连接的漏极和与第一节点Ng连接的源极。感测晶体管Tse包括与第一感测线SLA连接的栅极、与第二节点Ns连接的漏极和与基准电压线RL连接的源极。
通过数据驱动器300的数模转换器(DAC)向第一数据线DL1供应数据电压，并且基准电压线RL连接到感测单元SU。感测单元SU通过像素的基准电压线RL供应基准电压，或者获取像素中的每一个的第一节点Ng的电压作为感测电压。
根据第二实施方式的像素结构由通过扫描线SLA提供给扫描晶体管Tsc和感测晶体管Tse二者的扫描信号SCAN来控制。即，在使用第二实施方式的像素结构的显示装置中，由于选通线的数目减少，因此移位寄存器中的用于施加时钟信号的时钟线的数目得以减少。结果，显示面板100的非显示区域NAA的大小能够减小。
图32是根据第二实施方式的用于生成用于驱动像素电路的扫描信号的移位寄存器的一个级的示意图。在图32中，相同的附图标记被用于与图16中例示的组件基本上相同的组件，并且将省略对其的详细描述。
参照图32，第i(i是整数)级STGi包括根据节点Q的电压将时钟信号CRCLK、SCCLK和SECLK作为选通信号输出的第一上拉晶体管T31和第二上拉晶体管T32以及根据节点QB的电压将输出端子NO1和NO2放电至低电位电源电压GVSS的第一下拉晶体管T41和第二下拉晶体管T42。
图32中例示的级可以被视为省略了图16中例示的级中的第三上拉晶体管T33和第三下拉晶体管T43的结构。
可以使用与施加到上述第一实施方式的进位时钟CRCLK和扫描时钟SCCLK的信号相同的信号作为根据第二实施方式的施加到移位寄存器的进位时钟CRCLK和扫描时钟SCCLK。
另外，定时控制器200可以使用第一选通时钟组GCLK1至第八选通时钟组GCLK8中的任一个来确定BDI定时。另外，定时控制器200可以通过针对每个帧改变施加到移位寄存器的选通时钟组来使每个帧中BDI定时不同。结果，能够改善固定像素行中的行暗淡现象的出现。
图33和图34是例示根据第二实施方式的像素结构中的垂直消隐时段期间执行的实时感测的视图。
参照图33和图34，定时控制器200可以基于定时控制信号GDC和DDC在每个帧的垂直显示时段VWP中实现IDW驱动，并且在每个帧的垂直消隐时段VBP中实现SDW驱动。另外，定时控制器200可以通过第k帧的一些垂直显示时段VWP和垂直消隐时段VBP以及第(k+1)帧的一些垂直显示时段VWP来实现BDI驱动。由于垂直消隐时段VBP明显比垂直显示时段VWP短，因此与IDW驱动和BDI驱动相比，对特定像素行执行SDW驱动的时间可以短得多。
SDW驱动时段被设置在不与BDI驱动时段交叠的范围内。例如，如图34中例示的，SDW驱动时段可以处于第j BDI驱动时段BDI[j]和第(j+1)BDI驱动时段BDI[j+1]之间。即，如在实施方式中，当预充电PRE时段为1H并且BDI驱动时段为8H时，SDW驱动时段被设置为小于9H。这是为了防止用于BDI驱动的黑色数据电压在SDW驱动时段期间被施加到扫描晶体管Tsc。
由于在根据图2中例示的第一实施方式的像素结构中扫描线SLA和感测线SLB彼此分离，因此在BDI驱动时段期间，用于写入到黑色数据的像素的感测晶体管Tse可以不导通而待感测像素的感测晶体管Tse可以导通。结果，在根据第一实施方式的像素结构中，尽管SDW驱动时段与BDI驱动时段交叠，但是不出现基准电压线RL中的感测电压丢失的现象。
相反，在第二实施方式中，扫描晶体管Tsc和感测晶体管Tse在SDW驱动时段或BDI驱动时段期间同时导通。因此，当SDW驱动时段与BDI驱动时段交叠时，除了在感测操作期间感测的像素之外的像素的感测晶体管Tse导通，并且基准电压线RL中的感测电压丢失。因此，在图30中例示的第二实施方式的结构中，在相邻的BDI驱动时段之间执行SDW驱动。
另外，定时控制器200在每个帧中改变SDW驱动时段。当在每个帧中改变BDI驱动时段时，如果SDW驱动时段是固定的，则它可能与BDI驱动时段冲突。例如，当BDI驱动时段如图27中例示地变化时，SDW驱动时段可以落入第一帧Frame#1中的第一水平时段1_H和第八水平时段8_H之间。如果SDW驱动时段是固定的，则出现的问题是BDI驱动时段和SDW驱动时段在第二帧Frame#2中彼此交叠。因此，定时控制器200在每个帧中改变SDW驱动时段，并且这里，定时控制器200将SDW驱动时段置于相邻的BDI驱动时段之间，如图34中例示的。
本发明的实施方式具有以下效果。
根据本发明的黑色图像***技术，由于用于写入输入图像的时钟线和用于写入黑色图像的时钟线没有分开而是被共同使用，因此不需要增加边框区域并且能够有利地实现窄边框。
根据本发明的黑色图像***技术，由于输入图像和黑色图像在同一帧中以预定时间差以交叠方式被写入，因此不需要增加一帧时间并且能够实现高速驱动。
根据本发明的黑色图像***技术，由于黑色图像以多个像素行为单位被同时写入，因此能够减少在一帧中写入黑色图像所需的时间并且能够充分确保用于写入输入图像的时间。
根据本发明的黑色图像***技术，像素阵列被分为一个或更多个区域A和一个或更多个区域B，具有不同特性的图像(即，输入图像和黑色图像)被以交叠方式写入到区域A和区域B，并且与输入图像写定时同步的选通移位时钟的相位和与黑色数据写(BDI)定时同步的选通移位时钟的相位分离，由此防止由于交叠驱动而导致的数据混合(数据冲突)。
在本发明中，由于使用同一扫描信号来控制扫描晶体管和感测晶体管，因此能够减少用于生成扫描信号的时钟线的数目，并且能够通过避免BDI驱动时段来执行感测操作。
虽然已经参照实施方式的多个示例性实施方式描述了这些实施方式，但是应该理解，本领域技术人员能够想到将落入本公开的原理的范围内的众多其它修改和实施方式。更特别地，在本公开、附图和所附的权利要求的范围内，能够对主题组合布置的组成部件和/或布置做出各种变形和修改。除了组成部件和/或布置的变形和修改之外，本领域技术人员还将清楚替代使用。

Claims (9)

1.一种具有黑色图像***功能的显示装置，该显示装置包括：
显示面板，该显示面板包括第一像素行组和第二像素行组，该第一像素行组和该第二像素行组各自包括k个像素行，各个所述像素行包括与同一选通线连接的多个像素，其中，k是大于1的自然数；
数据驱动器，该数据驱动器基于输入图像数据向所述像素供应图像数据电压；
选通驱动器，该选通驱动器向所述选通线供应选通脉冲；以及
定时控制器，该定时控制器控制所述数据驱动器和所述选通驱动器的驱动定时，在图像数据写时段期间将所述图像数据电压依次写入到属于所述第一像素行组的像素行，并且在黑色数据***BDI时段期间将黑色数据电压同时写入到属于所述第二像素行组的像素行，
其中，所述定时控制器以逐帧为基础改变帧的写入所述黑色数据电压的定时和起始定时之间的间隔，并且
其中，所述定时控制器执行控制以在彼此相邻的写入黑色图像的定时之间写入用于感测的数据电压。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述定时控制器在0H至(n-1)H的范围内选择所述帧的写入第一黑色图像的定时和所述起始定时之间的间隔。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述定时控制器将彼此相邻的帧中的写入所述第一黑色图像的定时之间的时间差控制成在各个帧中变化。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述定时控制器在从每个帧的起始时间点起的第一图像数据写时段期间驱动k个或更少个像素行，并且在第二图像数据写时段期间驱动k个像素行。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述像素包括：
驱动晶体管，该驱动晶体管控制有机发光二极管OLED的驱动电流；
扫描晶体管，该扫描晶体管响应于扫描信号而将所述驱动晶体管的栅极连接到数据线；以及
感测晶体管，该感测晶体管响应于所述扫描信号而将所述驱动晶体管的源极连接到基准电压线，
其中，所述定时控制器将用于将感测用的数据写入到所述数据线中的时段和用于将所述黑色图像写入到所述数据线中的时段控制成彼此不交叠。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述定时控制器将写入用于感测的第一数据电压的定时控制成在各个帧中变化。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述定时控制器向被依次写入所述图像数据电压的n个像素行提供具有与被同时写入所述黑色数据电压的n个像素行的周期相同的周期并且具有不同的相位的时钟信号，并且
所述时钟信号包括与施加所述图像数据电压或者用于感测的数据电压的定时同步的用于图像的时钟信号以及与写入所述黑色数据电压的定时同步的用于BDI的时钟信号。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述定时控制器将所述用于图像的时钟信号和所述用于BDI的时钟信号控制成彼此不交叠。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述定时控制器将输出用于BDI的第一时钟信号的定时控制成在各个帧中变化。
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